JP3518035B2 - ポリエステル繊維およびこのポリエステル繊維を用いたシートベルトウェビング - Google Patents

ポリエステル繊維およびこのポリエステル繊維を用いたシートベルトウェビング

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JP3518035B2 JP07285295A JP7285295A JP3518035B2 JP 3518035 B2 JP3518035 B2 JP 3518035B2 JP 07285295 A JP07285295 A JP 07285295A JP 7285295 A JP7285295 A JP 7285295A JP 3518035 B2 JP3518035 B2 JP 3518035B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用資材用途として
好適な高強度・高伸度ポリエステル繊維およびエネルギ
ー吸収性が良好で、意匠設計上の制約がないシートベル
トウェビングに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル繊維は、高強度、高弾性
率、寸法安定性、耐光性などのすぐれた特性を利用し
て、例えばシートベルトウェビング素材などの産業用資
材に広く利用されている。
【0003】しかしながら、ポリエステル繊維に固有の
特性としては、例えばポリアミド繊維と比較して低伸度
であることが挙げられ、いわゆるタフネス性が不足する
ことから、このタフネス性にの改善技術が従来から検討
されているが、高強度かつ高伸度の特性を具備したポリ
エステル繊維を提供する技術の実現については、いまだ
に満足し得ないのが実情であった。
【0004】たとえば、特開平3−811号公報および
特開平3−124812号公報などにおいては、ポリエ
ステル繊維の高強度化技術が開示されているが、これら
の従来技術はいずれも高強度化のみを主旨とするもので
あり、高強度化と高伸度化の両立は達成されていない。
【0005】また、シートベルト用ポリエステル原糸あ
るいはポリエステル繊維製シートベルトウエビングのエ
ネルギー吸収性向上に関する先行技術としては、特開昭
54−15068号公報、特開平1−280015号公
報、および特開平6−257062号公報などが開示さ
れているが、これらはいずれも複数素材繊維の混織や、
製織条件の改善などを主眼とするものでありに、ポリエ
ステル単一素材によるウエビングの構成を狙ったもので
はないために、構成素材繊維の不均一性あるいは染色性
の相違から、ウエビングの形態が意匠上好ましくない状
態にならざるを得ないという不具合が発生するばかり
か、シートベルトウエビングの製造コストアップを招
き、事業性に乏しいという問題を包含していた。
【0006】かかる実情から、従来にない高強度・高伸
度の特性を有するポリエステル繊維を使用することによ
って、エネルギー吸収性の良好なシートベルトウエビン
グを提供する必要性が発現してきている。
【0007】さらには、複数素材の混織や、複雑な製織
条件を採用することなく、低コストでシートベルトウエ
ビングを製造する手段の実現が急務になっている。
【0008】
【発明が解決しようする課題】本発明は、上述した従来
技術における問題点の解決を課題として検討した結果達
成されたものである。
【0009】したがって、本発明の目的は、従来にない
高強度・高伸度の特性を有するポリエステル繊維、およ
びエネルギー吸収性が良好で、単一素材による意匠上の
制約のない製織条件が採用できる低コストのシートベル
トウエビングを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のシートベルトウエビングは、繰り返し単
位の80モルパーセント以上がエチレンテレフタレート
であるポリエステルからなるポリエステル繊維であっ
て、下記特性(1)〜(2)を満足するポリエステル繊
維を経糸として使用したことを特徴とする。 (1)4.5g/d荷重時伸度が18.0〜22.8%
であること、 (2)2.2g/d荷重時伸度:ME(2.2)と、
1.1g/d荷重時伸度:ME(1.1)との比ME
(2.2)/ME(1.1)が4.0〜7.02である
こと。
【0011】又、本発明は更に下記特性(3)〜(5)
を満足することを特徴とする。
【0012】(3)固有粘度[η]が0.7以上である
こと、(4)破断強度が8.0g/d以上であること、
(5)破断伸度が30.0%以上であること。
【0013】
【0014】以下に、本発明の構成および効果について
具体的に説明する。
【0015】本発明で使用されるポリエステルは、主た
る繰り返し単位の80モルパーセント以上、好ましくは
90モルパーセント以上、より好ましくは95モルパー
セント以上がエチレンテレフタレートであることが必須
である。
【0016】また、使用するポリエステルは、本発明の
構成要件および目的を損なわない範囲で、従来公知の酸
成分およびグリコール成分を共重合したものであっても
よく、前記酸成分としては、例えばイソフタル酸、アジ
ピン酸などが、前記グリコール成分としては、テトラメ
チレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、ポリメチレングリコールなどが挙げられる。
【0017】ポリエステル繊維の固有粘度は0.7以
上、好ましくは0.8以上であることが必須であり、固
有粘度が0.7未満であると、シートベルトウエビング
用原糸としての十分な強度、伸度が得られないため、原
糸のタフネスが得られないばかりか、耐摩擦性、耐光性
などの種々の機能に支障をきたすため好ましくない。
【0018】さらに、本発明のポリエステル繊維は、シ
ートベルトウエビングとなしたとき、乗員の保護を目的
として、車輌衝突時の衝撃に耐えるように高強度を有す
ることと同時に、衝突時のエネルギーを吸収し得るよう
に高伸度を有することが重要である。
【0019】このために、ポリエステル繊維の物性とし
ては、破断強度が8.0g/d以上を有すること、およ
び同時に破断伸度が30パーセント以上を有することが
不可欠である。
【0020】加えて、本発明のポリエステル繊維は、シ
ートベルトウエビングとなしたときに伸びが増加しても
荷重が急激に増大したりしないようにしておく必要があ
り、そのために 4)および(5)の特性を規定する必
要がある。
【0021】したがって、ポリエステル繊維は、4.5
g/d荷重時伸度が18%以上、好ましくは20%以上
であること、および2.2g/d荷重時伸度:ME
(2.2)と、1.1g/d荷重時伸度:ME(1.
1)との比ME(2.2)/ME(1.1)が4.0以
上、好ましくは6以上であることが不可欠である。
【0022】そして、本発明のポリエステル繊維は、上
記の固有粘度、破断強度、破断伸度、4.5g/d荷重
伸度およびME(2.2)/ME(1.1)を同時に満
足することが必須であり、これら特性の一つでも欠く場
合には、目的とする高強度・高タフネスを達成すること
ができない。
【0023】上記の特性を有する本発明のポリエステル
繊維は、例えば以下に説明するような製造方法により得
ることができる。
【0024】すなわち、固有粘度1.0以上のポリエチ
レンテレフタレートチップをエクストルーダ型押し出し
機に供給して溶融し、続いて紡糸口金から紡糸する。紡
糸された糸条は、加熱筒、断熱筒を通した後、冷風によ
り冷却固化される。さらに引き続き紡糸油剤を付与した
後、引き取り速度220〜800m/分に周速を制御さ
れた引き取りロールで引き取られる。
【0025】
【0026】ここで、前記未延伸糸は、連続して70〜
120℃の範囲で加熱制御された2対の供給ロール間
で、1〜10パーセントのプレストレッチを与えられた
後、実質延伸工程に引き続いて導かれる。
【0027】延伸は2段以上で行われ、延伸倍率は3.
5〜6.8倍の範囲に設定される。延伸と同時に180
℃以上、好ましくは200℃以上の温度で熱セットした
後、延伸糸条はリラックスロールにより、10パーセン
ト以上、好ましくは12パーセント以上のリラックス率
でリラックス処理を受けてから、巻取機でパッケージに
巻き取られる。
【0028】かくして得られるポリエステル繊維は、従
来にない高強度・高タフネスの特性を有しており、耐衝
撃性を要求される、安全ベルトやスリングまたは救助用
シートなどの産業用資材用途に対しきわめて有用である
が、とくにこのポリエステル繊維を用いたシートベルト
ウェビングは、エネルギー吸収性が良好で、単一素材に
よる意匠上の制約のない製織条件が採用できるというす
ぐれた効果を奏する。すなわち、本発明のシートベルト
ウェビングは、上記のポリエステル繊維を経糸とし、通
常の製織方法により製織することにより得られるが、よ
こ糸にはとくに制限がなく、通常の合成繊維を用いるこ
とができる。なお、この場合のよこ糸素材としては、上
記たて糸と同様にポリエチレンテレフタレートを主体と
するポリエステル繊維を用いるのが望ましい。
【0029】なお、本発明のシートベルトウェビング
は、乗員の保護を目的として、車輛衝突時のエネルギー
を吸収するために高伸度を有することが重要であるが、
同時に中間伸度が重要なになる。つまり前の繊維特性で
記述した様に、伸びが増加しても荷重が急激に増大しな
いようにしておくために、ME(1130)/ME(5
65)の設定が重要な特性になる。
【0030】そのために、1130Kg荷重時伸度:M
E(1130)と、565kg荷重時伸度:ME(56
5)の比ME(1130)/ME(565)を3.5以
上、とくに4以上とすることが望ましい。
【0031】上記の構成からなるこの発明のシートベル
ト用ウェビングは、従来のシートベルト用ウェビングに
比較して、とくにたて方向の剛性がきわめて向上し、リ
トラクターへの格納性が安定したものであり、万一事故
に遭遇した場合には乗員を確実に保護することができ
る。
【0032】また、本発明のシートベルトウェビング
は、たて糸およびよこ糸の両者にポリエステル繊維を用
いることによって、単一素材による意匠上の制約のない
製織条件が採用でき、低コスト化を図ることができる。
【0033】
【実施例】次に、本発明を実施例により本発明の構成お
よび効果をさらに具体的に説明する。
【0034】なお、以下の実施例における各測定値は次
の方法にしたがって測定したものである。
【0035】[破断強度、破断伸度、中間伸度]オリエ
ンテック社製テンシロン引張試験機を用い、糸長25c
m、引取り速度30cm/分の条件でS−S曲線を求
め、破断強度、破断伸度、中間伸度を求めた。
【0036】[150℃乾熱収縮率:△Sd ]試料をか
せ状に取り、20℃、65%RHの温調室に24時間以
上放置した後、試料の0.1g/dに相当する荷重をか
けて測定した長さL0 の試料を、無張力状態で150℃
のオーブン中に30分放置した後、オーブンから取り出
し、上記温調室で4時間放置し、再び上記荷重をかけて
測定した長さL1 から次式により算出した。
【0037】△Sd =(L0 −L1 )/L0 ×100
(%) [実施例1〜3、比較例1]固有粘度が1.23のポリ
エチレンテレフタレートチップをエクストルーダ型溶融
紡糸装置に供給し、吐出孔径が0.6mmφの紡糸口金
を用いて紡糸し、紡出繊維糸条を雰囲気温度320℃の
加熱筒を通した後、冷却風を30m/分の速度で横方向
から吹き付けて冷却し、オイリングローラで紡糸油剤を
付与した後、70〜100℃に加熱制御された引き取り
ローラで引き取った。
【0038】得られた未延伸糸条を、一旦巻き取ること
なく連続して全延伸倍率6.50倍となる条件で2段延
伸し、巻取り速度1800m/分で巻き取り、延伸繊維
糸条を得た。
【0039】熱セットは表面温度235に加熱された第
2延伸ローラにより実施した(実施例1)。
【0040】また、上記において、巻取り速度、リラッ
クス率、全延伸倍率および第2延伸ローラ(2DR)速
度を表1に示したように変更した以外は同様に紡糸・延
伸することにより、合計4種類のポリエステル繊維を得
た。
【0041】このようにして得られた各ポリエステル原
糸の糸質性能を表1に示す。
【0042】
【表1】 表1の結果からから明らかなように、本発明の各要件を
満たすポリエステル繊維は、高強度でありながら高伸度
を持つものであった。
【0043】これに対し、本発明の構成要件を満足しな
いポリエステル繊維は、強度、伸度とも要求される産業
用資材として好ましくないものであった。
【0044】次に、上記で得られたポリエステル原糸を
たて糸およびよこ糸に用いてシートベルトウエビングと
なした後、その破断強度および破断伸度を測定した結果
を表2に示す。
【0045】
【表2】 表2の結果からから明らかなように、本発明の各要件を
満たすシートベルトウェビングは、比較例のシートベル
トウェビングに比べて、高強度・高タフネスで、乾熱収
縮率が小さい特性を有するものであった。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリエス
テルポリエステル繊維は、従来にない高強度・高タフネ
スの特性を有しており、産業用資材用途に対してきわめ
て有用である。
【0047】また、本発明のシートベルトウェビング
は、エネルギー吸収性が良好で、車輌衝突時の衝撃に耐
える強力と衝撃エネルギー性を両立することが可能であ
ると共に、単一素材での均一なシートベルトウエビング
の設計が実現でき、意匠上の制約が回避でき、製造コス
トも低減することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−163422(JP,A) 特開 平4−153312(JP,A) 特開 昭62−215013(JP,A) 特開 平2−251610(JP,A) 特開 平6−257062(JP,A) 特開 昭59−228015(JP,A) 特公 昭47−40570(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 6/62 B60R 22/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繰り返し単位の80モルパーセント以上
    がエチレンテレフタレートであるポリエステルからなる
    ポリエステル繊維であって、下記特性(1)〜(2)を
    満足するポリエステル繊維を経糸として使用したことを
    特徴とするシートベルトウエビング。 (1)4.5g/d荷重時伸度が18.0〜22.8%
    であること、 (2)2.2g/d荷重時伸度:ME(2.2)と、
    1.1g/d荷重時伸度:ME(1.1)との比ME
    (2.2)/ME(1.1)が4.0〜7.02である
    こと。
  2. 【請求項2】更に、前記ポリエステル繊維が下記特性
    (3)〜(5)を同時に満足することを特徴とする請求
    項1に記載のシートベルトウエビング。 (3)固有粘度[η]が0.7〜0.90であること、 (4)破断強度が8.0〜8.15g/dであること
    及び、 (5)破断伸度が30.0〜31.6%であること。
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