JP2002161450A

JP2002161450A - ゴム資材用開繊糸およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002161450A
Application number: JP2000363943A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Okada; 正道岡田
Original assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Current assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-04

Abstract

(57)【要約】【課題】長繊維のままで、従来の短繊維の補強材と同等
あるいはそれより優れた性能を発揮するゴム資材用開繊
糸を提供する。【解決手段】非熱可塑性マルチフィラメント繊維が長繊
維のまま相互に交絡していることを特徴とするゴム資材
用開繊糸。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非熱可塑性マルチ
フィラメント長繊維のゴム資材用開繊糸に関し、特に接
着性、嵩高性に優れ、たとえば耐熱性ホース等に使用さ
れるゴム資材用開繊糸およびその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴム資材、例えば工業用ホースには耐圧
性を保持するために補強材が必要とされている。近年、
特に自動車用ホースはエンジンルーム内の温度が上昇す
る傾向にあり、耐熱性のある補強材が求められている。
従来から補強材は合成繊維素材が用いられているが、通
常のポリエステル繊維、ナイロン繊維などでは最近のエ
ンジンルーム内の温度に適応困難となってきた。そこで
より耐熱性の良い繊維を補強材として使用される傾向に
ある。ナイロンやポリエステル繊維などの熱可塑性繊維
は２５０℃前後の温度で溶融する。長期間の使用におい
ては１３０℃が限度とされている。これらの熱可塑性繊
維にたいして、耐熱性に優れたたとえばアラミド繊維の
ように熱に対して溶けたりしない非熱可塑性繊維は、１
６０℃の高温下での長期使用が可能である。燃焼効率化
を追求した最近の自動車のエンジンルーム内の温度の高
温化にも耐えられる素材である。

【０００３】特公平６−７４８７２号公報には、耐熱ホ
ースとして、補強層に全芳香族ポリアミド製の短繊維を
撚って形成された補強糸を編組みして用いることが提案
がされている。短繊維を撚り合わせた補強材は、ゴム資
材であるホースに応力が発生しても、各々の短繊維が軸
方向に滑り合って相対移動し応力を分散させる。

【０００４】しかし、この補強糸は短繊維を撚りあわせ
た糸であるため、事前に長繊維である全芳香族ポリアミ
ド繊維を一定長さに切断して紡績し、それを撚りあわせ
て補強糸とする必要があり、工程も多く手間がかかると
言う問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の従来技
術の欠点を改善し、長繊維のままで、従来の短繊維の補
強材と同等あるいはそれより優れた性能を発揮する、耐
熱性に優れたゴム資材用開繊糸を提供することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は次の手段をとる
ものである。（１）ゴム資材用開繊糸としては、非熱可塑性マルチフ
ィラメント繊維が長繊維のまま相互に交絡しているこ
と、好ましくは下記測定法によるＲ特性が１．１０以上
であること。（Ｒ特性とは、糸条の形態保持特性を示
し、無撚の開繊加工された繊維束Ａと開繊加工されない
繊維束Ｂとを各々同じデシテックス（１６７００dtex）
に引き揃え、引き揃えた糸の１／１００荷重（１．４７
Ｎ）をかけた状態で検撚機により２５回／５０ｃｍの撚
りをかけ、該撚糸Ａ、Ｂの直径の比（Ａ／Ｂ）を示
す。）さらに、好ましくは非熱可塑性繊維が耐熱性繊維
であり、さらにアラミド繊維がポリパラフェニレンテレ
フタラミド繊維であることである。（２）ゴム資材用開繊糸の製造方法としては、非熱可塑
性マルチフィラメント繊維を長繊維のまま水蒸気処理す
ること、好ましくはその水蒸気圧力が０．１〜１．２Ｍ
Ｐａであることである。（３）さらに、用途としてはゴム資材がホースであるこ
とである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は非熱可塑性繊維糸条を用
いて、非熱可塑性繊維のゴム資材用開繊糸を製造する方
法である。非熱可塑性繊維とは、限界酸素指数２５以上
の難燃性と、ＴＧ（熱天秤）による熱分解温度が４００
℃以上の繊維である。非熱可塑性繊維には、アラミド繊
維、全芳香族ポリエステル繊維（クラレ（株）製商品名
・ベクトラン）、ポリベンゾビスオキサゾール繊維（東
洋紡（株）製商品名・ザイロン）がある。アラミド繊維
には、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維があ
る。メタ系アラミド繊維はメタ系全芳香族ポリアラミド
繊維であり、例えばポリメタフェニレンイソフタルアラ
ミド繊維（デュポン社製製品名・ノーメックス）があ
る。パラ系アラミド繊維はパラ系全芳香族ポリアミド繊
維であり、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維（東
レ・デュポン（株）製商品名ケブラー（Ｒ））、および
コポリパラフェニレン−３，４’−オキシジフェニレン
テレフタラミド繊維（帝人（株）製商品名・テクノー
ラ）がある。

【０００８】マルチフィラメントとは、フィラメントが
複数本集まった繊維束を称するが、さらにこれを複数本
引き揃えたものも繊維束と称する。

【０００９】長繊維とは、紡出後、巻き取られた連続糸
であり、紡績用にカットされていないと言う意味で用い
られる。また、開繊糸とは、繊維束がほぐされた状態に
なっているものを意味する。

【００１０】本発明のゴム資材用開繊糸は、非熱可塑性
マルチフィラメント繊維が長繊維のまま相互に交絡して
いる。交絡の状態は、単に交差しているだけではなく、
ループを作って絡み合ったり、複雑な交差を繰り返し、
嵩高な繊維束を構成する。交絡の度合いは嵩高の度合い
で判断することができ、嵩高性は、一定条件での繊維束
の直径を測定することで知ることができる。本発明にお
いては、次の方法で測定したＲ特性が１．１０以上であ
ることが好ましく、１．２０〜１．７０が更に好まし
い。

【００１１】Ｒ特性とは、糸条の形態保持特性を示し、
無撚の開繊加工された繊維束Ａと開繊加工されない繊維
束Ｂとを各々同じデシテックス（１６７００dtex）に引
き揃え、引き揃えた糸の１／１００荷重（１．４７Ｎ）
をかけた状態で検撚機により２５回／５０ｃｍの撚りを
かけ、該撚糸Ａ、Ｂの直径の比（Ａ／Ｂ）を示す。

【００１２】このように繊維が交絡した開繊糸の製造方
法を説明する。

【００１３】非熱可塑性マルチフィラメント繊維は原糸
ドラムから引き出され、ガイドを経たのち供給ロールに
て速度を規制され乱気流を形成する流体処理装置（以下
ノズルと称する）の中に供給される。ノズルへは該ノズ
ル中でフィラメントと衝突する際の圧力が０．１〜１．
２ＭＰａの実質的飽和状態にある水蒸気を供給する水蒸
気供給管が連結されている。フィラメントはノズルより
水蒸気とともに噴出されたのち噴出方向に対しほぼ直角
の方向に、引き取りロールによって水蒸気の流れから離
脱されるとともに速度が規制される。その速度は供給ロ
ールと引き取りロールとによって規制され、フィラメン
トは供給より遅い速度の引取りローラにより引き取られ
ることで開繊糸が得られる。供給される水蒸気の処理圧
は０．１〜１．２ＭＰａが好ましく、さらに好ましくは
０．３〜１．０ＭＰａである。

【００１４】また、供給される原糸にヨリを事前に与え
てもかまわない。

【００１５】このようにして得られたゴム資材用開繊糸
は、嵩高でマルチフィラメントが各々にループ状で絡み
交差しているために、ホースなどの脈動や膨張時にはこ
のループと絡みにより、各々のマルチフィラメントが滑
り合って移動し、応力の集中を分散させることができ
る。また、脈動による音の発生を抑制し耐久性も向上す
る。

【００１６】また、繊維とゴムとの接着性については、
マルチフィラメント内にループ状の隙間が多いため、こ
の隙間にゴムなどエラストマーが入り込みアンカー効果
が発現し易くなり、特に接着処理をしなくても良好な接
着性が得られる。しかし、更に高い接着性が要求される
場合には、接着処理を施しても良い。

【００１７】本発明におけるゴム資材としては、各種ホ
ース、ベルト、タイヤ、シートなどがあるが、中でも耐
熱性を要求される自動車用ホースが好ましい。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を示す。実施例中に記載の特性
の評価方法は次の通りである。

【００１９】糸強力：化学繊維タイヤコード試験法ＪＩ
Ｓ−Ｌ１０１７−１９９５７．５「引っ張り強さ及び
伸び率（１）標準時試験」に基づき測定した。

【００２０】接着性：化学繊維タイヤコード試験法ＪＩ
Ｓ−Ｌ１０１７−１９９５参考１．３．１
「Ｔテスト（Ａ法）」に基づき測定した。すなわち、繊
維束を表１に示す未加硫ゴム配合物のブロッ
クに埋設し、プレスにて１５０ ℃×３０分加
硫してゴム／繊維束複合体を得、次に引張試験機でゴム
／繊維束複合体から繊維束を引抜いた。この
ときの引抜きに要した最高応力（Ｎ／ｃｍ）
で示した。

【００２１】

【表１】Ｒ特性：糸条の形態保持特性を示し、無撚の開繊加工さ
れた繊維束Ａと開繊加工されない繊維束Ｂとを各々同じ
デシテックス（１６７００dtex）に引き揃え、引き揃え
た糸の１／１００荷重（１．４７Ｎ）をかけた状態で検
撚機により２５回／５０ｃｍの撚りをかけ、該撚糸Ａ、
Ｂの直径の比（Ａ／Ｂ）で示した。

【００２２】実施例１〜２、比較例１〜２使用した原糸（長繊維束）はいずれもポリパラフェニレ
ンテレフタラミド繊維、繊度１６７０dtex（東レ・デュ
ポン社製商品名ケブラー、限界酸素指数２９，ＴＧ（熱
天秤）で測定した熱分解温度５３７℃、引っ張り強度２
０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、引っ張り弾性率４９０ｃＮ／ｄ
ｔｅｘ）を使用した。

【００２３】実施例１は、長繊維束に水蒸気圧力０．７
ＭＰａの条件で処理したものである。

【００２４】実施例２は実施例１の長繊維束に１ｍ当た
り９０回の片撚りを加えた以外は実施例１と同様にして
作成した。

【００２５】比較例１は、長繊維束を５ｃｍにカットし
て短繊維にし、紡績して引き揃え２０番手としたものを
６本合わせ１ｍ当たり９０回の撚りを加え作成した。

【００２６】比較例２は、原糸になにも処理せず１ｍ当
たり９０回の片撚りを与え、未処理コードとし、第１処
理液（エポキシ系接着液）に浸漬し後、１００〜１５０
℃で１〜３分間乾燥させ、さらに１５０〜２５０℃で３
分の熱処理を行った。次に、第２処理液（一般的なＶＰ
／ＳＢＲラテックスを使用したレゾルシン・ホルマリン
・ラテックスを使用）に浸漬した後、１００〜１５０℃
で１〜３分間乾燥させ、さらに、１５０〜２５０℃で１
〜３分熱処理し、処理コードを得た。

【００２７】物性、接着性などの特性を測定し、結果を
表２に示した。

【００２８】

【表２】実施例１、２のコード太さは１６７０dtexで、比較例１
の紡績糸（20S/6＝１７７０dtex）の太さとほぼ同等で
ある。実施例１，２の接着性はそれぞれ、５１．７（N/
cm）、４８．０（N/cm）で比較例１の３６．６（N/cm）
より高い。

【００２９】また、同様に実施例１，２は嵩高性のない
原糸に接着処理を施した比較例２の２５．１（N/cm）よ
りも高い。本発明の繊維束をゴムなどエラストマーの補
強糸として用いた場合、嵩高性（Ｒ特性）、接着性が短
繊維を紡績し撚りを掛けて形成された補強糸より高く、
また、嵩高性のない原糸に接着処理を施した補強糸と比
較しても接着性が高く補強糸として高い性能が得られる
ことが分かる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のゴム資材用開繊糸は、非熱可塑
性繊維からなるので耐熱性に富み、長繊維を直接交絡さ
せたものであるため、紡績等の工程が省略でき、かつ嵩
高性（Ｒ特性）およびゴムなどエラストマーとの接着性
に優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非熱可塑性マルチフィラメント繊維が長繊
維のまま相互に交絡していることを特徴とするゴム資材
用開繊糸。
【請求項２】非熱可塑性繊維が耐熱性繊維である請求項
１に記載のゴム資材用開繊糸。
【請求項３】耐熱性繊維がアラミド繊維、全芳香族ポリ
エステル繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維から選
ばれた一以上の繊維からなる請求項２記載のゴム資材用
開繊糸。
【請求項４】アラミド繊維がポリパラフェニレンテレフ
タラミド繊維である請求項２または３記載のゴム資材用
開繊糸。
【請求項５】下記測定法によるＲ特性が１．１０以上で
あることを特徴とする請求項１〜４記載のゴム資材用開
繊糸。（Ｒ特性とは、糸条の形態保持特性を示し、無撚
の開繊加工された繊維束Ａと開繊加工されない繊維束Ｂ
とを各々同じデシテックス（１６７００dtex）に引き揃
え、引き揃えた糸の１／１００荷重（１．４７Ｎ）をか
けた状態で検撚機により２５回／５０ｃｍの撚りをか
け、該撚糸Ａ、Ｂの直径の比（Ａ／Ｂ）を示す。）
【請求項６】非熱可塑性マルチフィラメント繊維を長繊
維のまま水蒸気処理することを特徴とするゴム資材用開
繊糸の製造方法。
【請求項７】水蒸気の圧力が０．１〜１．２ＭＰａであ
ることを特徴とする請求項６記載のゴム資材用開繊糸の
製造方法。
【請求項８】ゴム資材がホースであることを特徴とする
請求項１記載のゴム資材用開繊糸。