JP4983691B2 - Polyester fiber for seat belt - Google Patents

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Description

本発明はシートベルト用ポリエステル繊維に関する。詳しくは高強力、高タフネス、高品位を兼ね備えたシートベルトウエビングを得るために好適なポリエステル繊維であり、しかも特異な装置・設備を要することなく、低コストでの生産が可能なポリエステル繊維に関するものである。   The present invention relates to a polyester fiber for seat belts. Specifically, it is a polyester fiber suitable for obtaining a seat belt webbing that combines high strength, high toughness, and high quality, and relates to a polyester fiber that can be produced at low cost without requiring special equipment and facilities. It is.

シートベルト装置は自動車をはじめ飛行機、ロケット、ジェットコースターなどの乗り物に搭乗した乗員の安全を確保する装置として欠かせないものであり、多くの乗り物に装備されている。シートベルト装置は繊維を製織してなるウエビング部とリトラクターと呼ばれる巻取り装置から構成されており、そのうちウエビング部では衝撃時に直接人体を保持・拘束する役割を担っている。ウエビングに要求される特性としては、第一に容易に破断しない高い強力、人体への衝撃を軽減する優れたエネルギー吸収性能が挙げられる。特に近年、安全に対する意識の高まりからかかる要求特性は一段と厳しくなってきている。その他としてリトラクターへの巻取り性が重要であり、厚みが薄く適度な剛性を有するウエビングとすることで、リトラクターへの巻取りがスムーズに行われ、安全に対する信頼をますます高めまるものである。また、シートベルトウエビングは技術面での要求のみならず、製造コストをいかに抑えるかという点での要求も強く、コストアップを伴わずあらゆる特性をバランスよく兼ね備えたウエビングの実現が望まれ続けている。   The seat belt device is indispensable as a device for ensuring the safety of passengers who have boarded vehicles such as automobiles, airplanes, rockets, and roller coasters, and is installed in many vehicles. The seat belt device is composed of a webbing portion formed by weaving fibers and a winding device called a retractor, and the webbing portion plays a role of directly holding and restraining the human body at the time of impact. The properties required for webbing include, firstly, high strength that does not easily break, and excellent energy absorption performance that reduces impact on the human body. In particular, in recent years, the required characteristics have become more severe due to the increase in safety awareness. In addition, the retractability to the retractor is important, and by using a webbing with a thin thickness and appropriate rigidity, the retractor can be smoothly wound and the safety reliability is further increased. . Seat belt webbing is not only technically demanding, but also strongly demands how to reduce manufacturing costs, and there is a continuing demand for a webbing that combines all the characteristics in a well-balanced manner without increasing costs. .

これまでにシートベルト用ウエビングに関する技術は数多く提案されている。ウエビングの強力アップを図るため、いわゆる超高強力繊維を使用する方法があり、特許文献1ではアラミド繊維、特許文献2では全芳香族ポリエステル繊維を使用する方法が開示されている。特許文献1または特許文献2に記載の繊維を使用することで確かにウエビングの破断強力は格段に高まり、近年要求されるレベルをも容易にクリアすることができるが、繊維自体の伸びが小さいことに起因し、ウエビングのエネルギー吸収性能の面では不十分な結果しか得られず、また剛性が高すぎることからリトラクターへの巻取りがスムーズにいかず、時としてシートベルトの役割を果たさなくなることが懸念されるものであった。   Many techniques related to seat belt webbing have been proposed so far. In order to increase the strength of the webbing, there is a method using so-called ultra-high strength fibers. Patent Document 1 discloses a method using aramid fibers and Patent Document 2 uses wholly aromatic polyester fibers. By using the fiber described in Patent Document 1 or Patent Document 2, the breaking strength of the webbing is certainly greatly increased and the level required in recent years can be easily cleared, but the elongation of the fiber itself is small. As a result, the results of the webbing's energy absorption performance are insufficient, and the rigidity of the webbing is too high so that the retractor cannot be wound smoothly and sometimes does not function as a seat belt. Was a concern.

この点ポリエステル繊維、なかでもポリエチレンテレフタレート繊維は高強力、高タフネス、適度な剛性、優れた寸法安定性を兼ね備えており、シートベルト用ウエビングを構成する繊維材として最も適当な素材と考えられており、従来より採用されてきた。   In this regard, polyester fiber, especially polyethylene terephthalate fiber, has high strength, high toughness, moderate rigidity, and excellent dimensional stability, and is considered to be the most suitable material as a fiber material for seat belt webbing. Has been used for some time.

ポリエステル繊維を使用したシートベルトウエビングの高強力化を図る技術として特許文献3、4などがある。   There are Patent Documents 3 and 4 as techniques for enhancing the strength of a seat belt webbing using a polyester fiber.

特許文献3では、ポリエステル繊維の高強度化を図るべく高重合度のポリマを高倍率延伸する方法が開示されている。しかしポリエステル繊維を高倍率延伸で品位よく製造するのは難しく、全糸切れ、単糸切れの誘発など実用上の問題が多く残るものであった。また、単に高倍率延伸によりポリエステル繊維自体の破断強度を高めたとしても、該ポリエステル繊維を使用してなるウエビングの強力は必ずしも十分なレベルには至らず、高強力ウエビングを得るために好適なポリエステル繊維という観点では、依然課題の残るものであった。   Patent Document 3 discloses a method of stretching a polymer having a high degree of polymerization at a high magnification in order to increase the strength of the polyester fiber. However, it is difficult to produce polyester fibers with high-quality drawing with high quality, and many practical problems remain such as inducing all yarn breakage and single yarn breakage. Moreover, even if the breaking strength of the polyester fiber itself is simply increased by high-strength drawing, the strength of the webbing using the polyester fiber does not necessarily reach a sufficient level, and is a suitable polyester for obtaining a high-strength webbing. From the fiber standpoint, challenges remained.

特許文献4は、ウエビングに使用するポリエステル繊維の打ち込み本数を増やすことでウエビングの強力アップを期待したもので、繊維の単糸断面形状を扁平化することで打ち込み本数増によるウエビング厚みの増大を抑制した技術が開示されている。特許文献4に記載の技術によると高強力でありながら、厚みの薄いウエビングが得られるもののウエビング断面において繊維が最密充填構造をとっており、ウエビング剛性が高くなりすぎる結果、リトラクターへの巻取り性を損なう恐れがあった。また、扁平断面糸はその製造工程において冷却・加熱が均一に進まず、品位品質のバラツキや製糸性悪化を招くことがあり、安全装置に使用される繊維としては不安を残すものであった。   Patent Document 4 is expected to increase the strength of the webbing by increasing the number of polyester fibers used for webbing. By flattening the cross-sectional shape of the single yarn of the fiber, the increase in webbing thickness due to the increased number of fibers is suppressed. Have been disclosed. According to the technique described in Patent Document 4, although a high-strength and thin webbing can be obtained, the fibers have a close-packed structure in the cross-section of the webbing, and the webbing rigidity becomes too high. There was a risk of loss of takeability. Further, flat cross-sectional yarns are not cooled and heated uniformly in the production process, and may cause variations in quality and deterioration of yarn-making properties, leaving uneasy as fibers used in safety devices.

上記の通りシートベルトウエビングに要求される各種特性、具体的には高い破断強力、優れたエネルギー吸収性能、薄くて適度な剛性をバランスよく兼ね備えたシートベルトウエビングを安定かつ低コストで得ることは容易ではなく、その実現は多方面から望まれているものであった。
特開昭62−104938号公報(特許請求の範囲) 特開平8−72668号公報(特許請求の範囲) 特開平6−17313号公報(特許請求の範囲) 特開2004−315984号公報(特許請求の範囲)
As described above, various characteristics required for seat belt webbing, specifically, high breaking strength, excellent energy absorption performance, thin and moderate rigidity, and it is easy to obtain a seat belt webbing with a good balance at a low cost. Rather, its realization was desired from many perspectives.
JP 62-104938 A (Claims) JP-A-8-72668 (Claims) JP-A-6-17313 (Claims) JP 2004-315984 A (Claims)

本発明は上記の通り従来技術では解決できなかった種々の課題について、ウエビングを構成するポリエステル繊維の荷重−伸長曲線に着目・検討した結果、達成されたものである。すなわち、荷重−伸長曲線を適切にコントールすることでシートベルト用として特に好適なポリエステル繊維を提供することにあり、つまり本発明のポリエステル繊維を使用することで、これまでに存在しなかった高い強力、優れたエネルギー吸収力を有するとともに厚みを増すことなく適度な剛性を保持したシートベルトウエビングが得ることができるものである。しかも本発明のポリエステル繊維およびそれからなるウエビングは、特異な設備・装置を要すことなく製造することができ、コスト面においても極めて有利な技術といえるものである。   The present invention has been achieved as a result of paying attention to and examining the load-elongation curves of the polyester fibers constituting the webbing for various problems that could not be solved by the prior art as described above. That is, it is to provide a polyester fiber particularly suitable as a seat belt by appropriately controlling a load-elongation curve, that is, by using the polyester fiber of the present invention, a high strength that has not existed so far. In addition, a seat belt webbing having excellent energy absorption ability and maintaining appropriate rigidity without increasing the thickness can be obtained. Moreover, the polyester fiber of the present invention and the webbing made thereof can be manufactured without requiring special equipment and devices, and can be said to be an extremely advantageous technique in terms of cost.

上述の目的を達成するため、本発明は主として次の構成を有する。すなわち、繊維の荷重−伸長曲線における破断強度が7.5〜9.5cN/dtex、ターミナルモジュラスが5〜20cN/dtexである。さらに、本発明のシートベルト用ポリエステル繊維は、次の(a)〜(d)のいずれか1つまたはその組み合わせを満たすことが好ましい態様であり、さらに優れた効果が期待できるものである。
(a)繊維の荷重−伸長曲線における破断伸度が12〜16%、4.0cN/dtex時の伸度が5.0〜6.5%である。
(b)繊維の乾熱100℃における乾熱収縮率S(100)、乾熱120℃における乾熱収縮率S(120)、およびその差ΔSが以下の特性を満たすこと。
(100)=0.6〜1.5%
(120)=2.0〜3.5%
ΔS =1.0〜2.5%
(c)乾熱100℃における収縮応力F(100)、乾熱180℃における収縮応力F(180)、および最大収縮応力を与えるときの温度T(max)が以下の特性を満たすこと。
(100)=0.10〜0.25cN/dtex
(180)=0.18〜0.40cN/dtex
(max)=200〜230℃
In order to achieve the above object, the present invention mainly has the following configuration. That is, the breaking strength in the fiber load-elongation curve is 7.5 to 9.5 cN / dtex, and the terminal modulus is 5 to 20 cN / dtex. Furthermore, it is preferable that the polyester fiber for seat belts of the present invention satisfies any one of the following (a) to (d) or a combination thereof, and further excellent effects can be expected.
(A) The elongation at break in the fiber load-elongation curve is 12 to 16%, and the elongation at 4.0 cN / dtex is 5.0 to 6.5%.
(B) a dry heat shrinkage S (100) in the dry heat 100 ° C. of fiber, dry heat shrinkage S (120) in dry heat 120 ° C., and the difference ΔS to satisfy the following characteristics.
S (100) = 0.6-1.5%
S (120) = 2.0-3.5%
ΔS = 1.0-2.5%
(C) shrinkage stress at dry heat 100F (100), contraction stress F (180) in dry heat 180 ° C., and the temperature T of the time giving the maximum shrinkage stress (max) to satisfy the following characteristics.
F (100) = 0.10 to 0.25 cN / dtex
F (180) = 0.18-0.40 cN / dtex
T (max) = 200 to 230 ° C.

本発明のポリエステル繊維は、荷重−伸長曲線を適当にコントールされておりシートベルト用ウエビングとして好適に用いることができる。つまり、本発明のポリエステル繊維を使用することで、これまでに存在しなかった高い強力、優れたエネルギー吸収力を有するとともに厚みを増すことなく適度な剛性を保持したシートベルトウエビングを得ることができる。しかもポリエステル繊維、およびウエビングを製造するのに特異な装置を必要としないことから、コスト面でも極めて有利な技術である。   The polyester fiber of the present invention has a load-elongation curve appropriately controlled and can be suitably used as a webbing for a seat belt. In other words, by using the polyester fiber of the present invention, it is possible to obtain a seat belt webbing that has high strength, excellent energy absorption ability that has not existed so far, and that retains moderate rigidity without increasing thickness. . Moreover, since a unique apparatus is not required for producing polyester fiber and webbing, it is a very advantageous technique in terms of cost.

以下に本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明のシートベルト用ポリエステル繊維は高強度、高タフネス、高寸法安定性等を得るうえで実質的にエチレンテレフタレートを繰り返し単位とするポリマが使用される。ただし、かかる特性を損ねない範囲においてポリマの一部にイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4シクロヘキサンジオールなどのジオール成分を共重合したものであってもよい。また、ポリマには艶消しを主な目的として酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの無機物、耐候性の向上を目的としてベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、抗酸化剤、ラジカル補足剤などを含有していても何ら問題ない。さらに、ポリマ中に着色剤を含むものであってもよい。着色剤は、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化鉄などの無機着色剤、シアニン系、フタロシアニン系、アントラキノン系、アゾ系、ペリノン系、スチレン系、キナクドリン系などの有機着色剤が挙げられる。これら着色剤を含有したポリマを使用することで、着色したポリエステル繊維が得られ、シートベルトウエビング製造工程における染色工程を省略することができる。   In order to obtain high strength, high toughness, high dimensional stability and the like, the polyester fiber for seat belts of the present invention uses a polymer having ethylene terephthalate as a repeating unit substantially. However, acid components such as isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, butanediol, hexanediol, diethylene glycol are included in a part of the polymer as long as such characteristics are not impaired. , Neopentyl glycol, 1,4 cyclohexanediol and other diol components may be copolymerized. In addition, for polymers, the main purpose is matte, inorganic substances such as titanium oxide, calcium carbonate, kaolin and clay, benzophenone and benzotriazole UV absorbers, antioxidants, radical scavenging for the purpose of improving weather resistance. There is no problem even if it contains an agent. Furthermore, the polymer may contain a colorant. Examples of the colorant include inorganic colorants such as carbon black, zinc oxide, and iron oxide, and organic colorants such as cyanine, phthalocyanine, anthraquinone, azo, perinone, styrene, and quinacdrine. By using a polymer containing these colorants, colored polyester fibers can be obtained, and the dyeing step in the seat belt webbing manufacturing step can be omitted.

高強度、高タフネス繊維を得るうえで使用するポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体の重合度は高い方が良い。具体的には固有粘度0.8以上、好ましくは0.9以上、より好ましくは1.0以上である。   The degree of polymerization of polyethylene terephthalate or a copolymer thereof used for obtaining high strength and high toughness fibers is better. Specifically, the intrinsic viscosity is 0.8 or more, preferably 0.9 or more, more preferably 1.0 or more.

上述の固有粘度0.8以上のポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体を溶融紡糸・延伸することで高強度、高タフネス繊維が得られるが、その破断強度は7.5〜9.5cN/dtex、好ましくは8〜9.5cN/dtexである。繊維の破断強度が7.5cN/dtex未満であると、後述するように破断強度に至るまでの荷重−伸長曲線をいくら適正にコントールしたとしても、ポリエステル繊維からなるシートベルトウエビングの強力は不足してしまい、近年要求されるレベルに達さないことがある。一方、破断強力が9.5cN/dtexを越えるものはそもそも製造することが難しく、無理に延伸することで全糸切れや単糸切れを誘発する結果となり、高品位のポリエステル繊維を安定に得ることができなくなる。   High-strength and high-toughness fibers can be obtained by melt spinning and stretching the above-mentioned polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.8 or more or a copolymer thereof, and its breaking strength is 7.5 to 9.5 cN / dtex, preferably Is 8 to 9.5 cN / dtex. If the breaking strength of the fiber is less than 7.5 cN / dtex, the strength of the seat belt webbing made of polyester fiber is insufficient even if the load-elongation curve up to the breaking strength is properly controlled as will be described later. As a result, the required level may not be reached in recent years. On the other hand, those whose breaking strength exceeds 9.5 cN / dtex are difficult to manufacture in the first place, and forcibly stretching results in inducing complete yarn breakage or single yarn breakage, and stably obtaining high-quality polyester fibers. Can not be.

本発明のシートベルト用ポリエステル繊維の最大かつ重要な特徴は、繊維の荷重−伸長曲線をコントロールすることであり、該繊維の破断点における傾き、いわゆるターミナルモジュラスは5〜20cN/dtexであり、8〜15cN/dtexであることがより好ましい。これまでウエビング強力をアップさせるには、例えば特許文献3に記載されているように単に使用する繊維の破断強度を高くさえすればよいと考えられていたが、本発明者らが鋭意検討した結果、破断点付近のモジュラスを低下させることが高強力ウエビングを得るためには特に有効な要件であることがわかった。   The greatest and important feature of the polyester fiber for seat belts of the present invention is to control the load-elongation curve of the fiber, the inclination at the breaking point of the fiber, the so-called terminal modulus is 5 to 20 cN / dtex, 8 More preferably, it is -15 cN / dtex. In order to increase the webbing strength so far, it has been thought that it is only necessary to increase the breaking strength of the fiber used as described in Patent Document 3, for example. It has been found that reducing the modulus near the breaking point is a particularly effective requirement for obtaining a high strength webbing.

シートベルトウエビングは、例えば1670dtexのポリエステル繊維を300本程度打ち込んでなるが、ウエビング強力は繊維の有する破断強力300本分の和とはならず、通常その和よりも低い値となる。図1に繊維の荷重−伸長曲線の例を示す。曲線(a)は繊維の破断点における傾き、いわゆるターミナルモジュラスが大きい場合を、曲線(b)は繊維の破断点における傾き、いわゆるターミナルモジュラスが小さい場合を示す。シートベルトウエビング内ではウエビングを構成する繊維に長さバラツキが存在するため、シートベルトウエビングに荷重がかかると一部の繊維には荷重が大きくかかり、また一部の繊維には荷重は小さくかかる。すなわちシートベルトウエビング全体として荷重がかかった場合に、ウエビングを構成する繊維すべてに一定の荷重がかかるのではなく、荷重のバラツキが存在する。そのため荷重が大きくかかった繊維が先に破断してしまい、結果シートベルトウエビングとして十分な物性を保てなくなってしまうのである。   The seat belt webbing is formed by driving about 300 polyester fibers of 1670 dtex, for example. However, the webbing strength is not the sum of the breaking strengths of 300 fibers, and is usually lower than the sum. FIG. 1 shows an example of a fiber load-elongation curve. Curve (a) shows the case where the slope at the break point of the fiber, so-called terminal modulus is large, and curve (b) shows the case where the slope at the break point of fiber, so-called terminal modulus is small. In the seat belt webbing, there is a length variation in the fibers constituting the webbing. Therefore, when a load is applied to the seat belt webbing, a large load is applied to some fibers and a small load is applied to some fibers. That is, when a load is applied to the entire seat belt webbing, not all of the fibers constituting the webbing are subjected to a constant load, but there is a variation in the load. For this reason, the fiber with a large load breaks first, and as a result, sufficient physical properties as a seat belt webbing cannot be maintained.

曲線(a)の場合はターミナルモジュラスが大きいため、荷重が大きくかかった繊維(長さが小さい)が破断する時点で、荷重が小さくかかった繊維(長さが大きい)は破断するまでに伸張の余裕があり、荷重が小さくかかった繊維は繊維の物性が十分に活かされていないことになる。 一方、曲線(b)の場合はターミナルモジュラスが小さいため、荷重が大きくかかった繊維(長さが小さい)が破断する時点で、荷重が小さくかかった繊維(長さが大きい)も破断するまで伸張の余裕は小さく、荷重が小さくかかった繊維も物性が十分に活かされていることになる。   In the case of curve (a), since the terminal modulus is large, when the fiber (small length) subjected to a large load breaks, the fiber (large length) subjected to a small load does not stretch until it breaks. A fiber having a margin and a small load is not fully utilizing the physical properties of the fiber. On the other hand, in the case of curve (b), since the terminal modulus is small, when the fiber (small length) under heavy load breaks, the fiber (long length) under heavy load stretches until it breaks. This means that the physical properties of the fibers subjected to a small load are sufficiently utilized.

すなわち従来の繊維は曲線(a)のように破断時の荷重は大きいものの、シートベルトウエビングに使用した場合にはウエビングを構成する繊維本来の特性が活かされていなかったのに対し、本願発明の繊維は曲線(b)のように破断時の荷重は劣るものの、ターミナルモジュラスが小さいため、ウエビングを構成する繊維本来の特性が活かされているのである。その結果、繊維一本の破断時の荷重は小さくても、シートベルトウエビングとして使用した場合には曲線(a)のような荷重−伸長曲線を示す繊維より優れた特性を示すこととなるのである。   That is, the conventional fiber has a large load at break as shown by the curve (a), but when used in a seat belt webbing, the original characteristics of the fiber constituting the webbing were not utilized. Although the fiber is inferior in load at break as shown by curve (b), the terminal modulus is small, so that the original characteristics of the fiber constituting the webbing are utilized. As a result, even if the load at the time of breaking one fiber is small, when it is used as a seat belt webbing, it will exhibit characteristics superior to those of a fiber exhibiting a load-elongation curve such as curve (a). .

実際、曲線(a)のような荷重−伸長曲線を示す繊維を用いた場合、ウエビング強力を、ウエビングを構成する繊維の破断強力の和で除した値、いわゆる強力利用率はせいぜい75〜80%程度である。   Actually, when a fiber having a load-elongation curve such as curve (a) is used, the value obtained by dividing the webbing strength by the sum of the breaking strengths of the fibers constituting the webbing, the so-called strength utilization rate is at most 75 to 80%. Degree.

本発明のポリエステル繊維のターミナルモジュラスは5〜20cN/dtexである。かかる範囲のターミナルモジュラスを有するポリエステル繊維を使用することで、上述した通り各繊維の強力が最大限に発揮でき、ウエビングとしての高強力化が達成できるようになる。なお、本発明のポリエステル繊維から構成されるシートベルトウエビングで強力利用率を計算すると80%を越える値となっている。ターミナルモジュラスが5cN/dtexに満たない繊維はそもそも破断強力自体が低い場合が多く、シートベルト用繊維としては適当ではない。一方、ターミナルモジュラスが20cN/dtexを越える従来のポリエステル繊維の場合は、いくら繊維強力を高めても、ウエビング強力の向上効果は小さく、近年要求される強力レベルに達さない場合がある。   The terminal modulus of the polyester fiber of the present invention is 5 to 20 cN / dtex. By using a polyester fiber having a terminal modulus in such a range, the strength of each fiber can be maximized as described above, and high strength as a webbing can be achieved. In addition, when the strong utilization factor is calculated with the seat belt webbing composed of the polyester fiber of the present invention, the value exceeds 80%. A fiber having a terminal modulus of less than 5 cN / dtex often has a low breaking strength in the first place, and is not suitable as a fiber for a seat belt. On the other hand, in the case of a conventional polyester fiber having a terminal modulus exceeding 20 cN / dtex, no matter how much the fiber strength is increased, the effect of improving the webbing strength is small and the strength level required in recent years may not be reached.

次に本発明のシートベルト用ポリエステル繊維の破断伸度は12〜16%が好ましく、13〜15%であることがより好ましい。シートベルト用ウエビングには高強力と同時に高タフネスが求められるものであり、かかる範囲の伸度特性を有するポリエステル繊維を使用することで、エネルギー吸収性能に優れたウエビングが得られやすくなる。また、4.0cN/dtex時における伸度は5.0〜6.5%であることが好ましく、5.5〜6.5%であることがより好ましい。かかる範囲の伸び率とすることで、特に衝突直後に人体が受ける負荷を軽減でき、安全性の面で優れたウエビングが得られやすくなる。   Next, the breaking elongation of the polyester fiber for seat belts of the present invention is preferably 12 to 16%, and more preferably 13 to 15%. The seat belt webbing is required to have high strength and high toughness, and by using a polyester fiber having an elongation characteristic in such a range, a webbing excellent in energy absorption performance can be easily obtained. The elongation at 4.0 cN / dtex is preferably 5.0 to 6.5%, more preferably 5.5 to 6.5%. By setting the elongation rate within this range, it is possible to reduce the load applied to the human body immediately after the collision, and it becomes easy to obtain a webbing excellent in safety.

これまでシートベルトウエビングとしての強力を高める方法として、ポリエステル繊維のターミナルモジュラスを低下させる方法、つまりはウエビング内でウエビングを構成する繊維長さにバラツキがあることを前提に各々の繊維が有する破断強力を最大限に利用する方法について述べてきたが、ウエビング内における各繊維の長さバラツキ自体を低減させることでも、ウエビングとしての強力を大きくすることが期待できる。   Up to now, as a method to increase the strength of the seat belt webbing, a method of reducing the terminal modulus of the polyester fiber, that is, the breaking strength of each fiber on the premise that there is variation in the fiber length constituting the webbing in the webbing However, it is expected that the strength of the webbing can be increased by reducing the length variation of each fiber in the webbing.

そしてウエビング内で各繊維の長さバラツキが生じる原因について検討したところ、繊維の熱収縮挙動が関係していることがわかった。つまり、シートベルトウエビングは数百本の繊維を引き揃え製織した後、染色・熱セット工程に供されるが、ウエビング部位ごとに受ける熱量が異なった場合に各繊維の収縮挙動に差が生じ、ウエビング内における長さバラツキの一因となって現れることを突き止めた。この点を考慮し、本発明のシートベルト用ポリエステル繊維は収縮率自体を低く抑え、また、熱による収縮率変化を小さくすることが好ましい。すなわち本発明のポリエステル繊維収縮率は、100℃下における乾熱収縮率S(100)では0.6〜1.5%であることが好ましく、0.8〜1.3%であることがより好ましい。また120℃下における乾熱収縮率S(120)では2.0〜3.5%であることが好ましく、2.3〜3%であることがより好ましい。また、S(100)とS(120)の差ΔSは1.0〜2.5%であることが好ましく、1.3〜2%であることがより好ましい。かかる範囲の収縮率を有するポリエステル繊維からなるウエビングは、高強力が得られやすくなり、特に好ましい。なお、染色工程初期において、シートベルトウエビングはおよそ100〜120℃に達すると推定されている。 And when the cause of the length variation of each fiber in the webbing was examined, it was found that the heat shrinkage behavior of the fiber was related. In other words, the seat belt webbing is subjected to dyeing and heat setting processes after weaving and weaving hundreds of fibers, but when the amount of heat received for each webbing site is different, a difference occurs in the shrinkage behavior of each fiber, It has been found that it appears to contribute to the length variation in the webbing. In consideration of this point, it is preferable that the polyester fiber for seat belts of the present invention has a low shrinkage rate and a small change in shrinkage rate due to heat. That is, the polyester fiber shrinkage of the present invention is preferably 0.6 to 1.5%, more preferably 0.8 to 1.3% in terms of dry heat shrinkage S (100) at 100 ° C. preferable. Further, the dry heat shrinkage S (120) at 120 ° C. is preferably 2.0 to 3.5%, more preferably 2.3 to 3%. Further, the difference ΔS between S (100) and S (120) is preferably 1.0 to 2.5%, and more preferably 1.3 to 2%. A webbing made of polyester fiber having a shrinkage in such a range is particularly preferable because high strength is easily obtained. In the initial stage of the dyeing process, the seat belt webbing is estimated to reach approximately 100 to 120 ° C.

本発明のポリエステル繊維の熱収縮応力は低い方が好ましく、乾熱100℃における収縮応力F(100)は0.10〜0.25cN/dtexであることが好ましく、0.12〜0.22cN/dtexであることがより好ましい。また乾熱180℃における収縮応力F(180)、0.18〜0.40cN/dtexであることが好ましく、0.25〜0.35cN/dtexであることがより好ましい。また、最大収縮応力を与えるときの温度T(max)は200〜230℃であることが好ましい。熱収縮応力をかかる範囲とすることで前述した通りウエビング製造工程において、ウエビングを構成する各繊維の寸法変化が抑制され、ウエビング内における繊維の長さバラツキが低減することができ、ウエビングとしての強力を大きくすることが期待できる。 The polyester fiber of the present invention preferably has a lower heat shrinkage stress, and the shrinkage stress F (100) at 100 ° C. dry heat is preferably 0.10 to 0.25 cN / dtex, and 0.12 to 0.22 cN / d. More preferably, it is dtex. Further, the shrinkage stress F (180) at a dry heat of 180 ° C. is preferably 0.18 to 0.40 cN / dtex, and more preferably 0.25 to 0.35 cN / dtex. Moreover, it is preferable that temperature T (max) when giving a maximum shrinkage stress is 200-230 degreeC. By setting the heat shrinkage stress in such a range, as described above, in the webbing manufacturing process, the dimensional change of each fiber constituting the webbing is suppressed, and the length variation of the fiber in the webbing can be reduced. Can be expected to increase.

さらに上述の通りポリエステル繊維の乾熱収縮率、および熱収縮応力を特定の範囲とすることで、シートベルトウエビングの染色工程を安定化し、高品位の着色ウエビングが得られるという効果も発現する。繊維の収縮率、収縮応力がウエビングの染色工程に与える影響について、厳密に解析したわけではなく、本発明の範囲とすることで染色工程が安定化したメカニズムについての確証もないが、ウエビング強力が向上するのと同様にウエビング内で繊維長さのバラツキが低減した結果、ウエビング内での染液の流路、移動速度が均一化するためではないかと考えている。   Further, as described above, by setting the dry heat shrinkage rate and the heat shrinkage stress of the polyester fiber to a specific range, the effect of stabilizing the dyeing process of the seat belt webbing and obtaining a high-quality colored webbing is also exhibited. The effects of fiber shrinkage and shrinkage stress on the webbing dyeing process have not been analyzed strictly, and there is no confirmation of the mechanism by which the dyeing process is stabilized by making it within the scope of the present invention. As a result of the reduction in fiber length variation in the webbing as well as improvement, it is thought that the flow path and moving speed of the dye solution in the webbing may be made uniform.

引き続き、本発明のシートベルト用ポリエステル繊維を得るための方法について説明する。本発明のシートベルト用繊維は荷重−伸長曲線を適当にコントロールしたものであるが、特異な装置・設備を用いることなく、産業用高強度ポリエステル繊維を製造する通常の方法をベースにすればよい。   Next, a method for obtaining the polyester fiber for seat belt of the present invention will be described. The seat belt fiber of the present invention has an appropriately controlled load-elongation curve, but may be based on a normal method for producing industrial high-strength polyester fiber without using special equipment or equipment. .

まず、固有粘度が0.8以上のポリエチレンテレフタレートチップを溶融・濾過したのち口金細孔から紡出する。次に口金直下において紡出糸条はポリマの融点以上、例えば270〜350℃に加熱せしめた雰囲気中を通過した後、50℃以下の冷却風にて冷却固化される。かかる温度履歴を経ることで、高強度、高タフネスのポリエステル繊維を品位よく製造することが可能となる。冷却後の糸条は油剤を付与され、所定の回転速度で回転する引き取りローラに捲回して引き取られる。引き続き、順次高速回転するローラに捲回することで延伸を行う。延伸は4.5〜6.5倍の倍率で2〜3段に分けて実施することが好ましく、破断強度7.5〜9.5cN/dtexを有した高強力繊維が高品位で安定に得られやすくなる。   First, a polyethylene terephthalate chip having an intrinsic viscosity of 0.8 or more is melted and filtered and then spun from the die pores. Next, the spun yarn is passed through an atmosphere heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polymer, for example, 270 to 350 ° C., and then cooled and solidified with cooling air of 50 ° C. or lower. By passing through such a temperature history, it becomes possible to manufacture high-strength and high-toughness polyester fibers with good quality. The cooled yarn is provided with an oil and wound around a take-up roller that rotates at a predetermined rotation speed. Subsequently, the film is stretched by winding around a roller that rotates at high speed sequentially. The drawing is preferably carried out in two to three stages at a magnification of 4.5 to 6.5 times, and high strength fibers having a breaking strength of 7.5 to 9.5 cN / dtex can be obtained stably with high quality. It becomes easy to be done.

延伸後の糸条には熱セット、弛緩処理を施すが、この工程が本発明のポリエステル繊維、すなわちシートベルト用として極めて好適な荷重−伸長挙動を示すポリエステル繊維を得るうえで重要である。   The stretched yarn is subjected to heat setting and relaxation treatment, and this process is important for obtaining the polyester fiber of the present invention, that is, a polyester fiber exhibiting a load-elongation behavior extremely suitable for a seat belt.

従来のシートベルト用ポリエステル繊維では、延伸後の強度低下を回避するため、熱セットを施す最終延伸ローラの温度をあまり高く設定せず、最終延伸ローラと弛緩ローラとの速度差である弛緩率についても、できる限り低く設定し製造されていた。これに対し本発明のポリエステル繊維は最終延伸ローラの温度を融着等の問題が起こらない範囲においてできる限り高く、例えば235℃〜255℃に設定し、かつ、できる限り大きな弛緩率、例えば2〜5%を採用することで得られるのである。実際、高温の熱セット・高率の弛緩処理によりポリエステル繊維自体の強度は低下傾向にあるものの、先に説明した破断点における荷重−伸長曲線の傾き、すなわちターミナルモジュラスが低下することにより強力利用率が大きくなり、さらに乾熱収縮率および熱収縮応力の低下によりウエビング中における長さバラツキが低減することから、該繊維を使用したウエビングは優れた強力を有するものとなる。   In the conventional polyester fiber for seat belts, in order to avoid a decrease in strength after stretching, the temperature of the final stretching roller subjected to heat setting is not set too high, and the relaxation rate is the speed difference between the final stretching roller and the relaxation roller. Was set as low as possible. On the other hand, the polyester fiber of the present invention is as high as possible within the range in which the temperature of the final drawing roller does not cause a problem such as fusion, and is set to, for example, 235 ° C. to 255 ° C. It is obtained by adopting 5%. In fact, although the strength of the polyester fiber itself tends to decrease due to high-temperature heat setting and high-relaxation treatment, the strength of utilization is reduced by decreasing the slope of the load-elongation curve at the breaking point described above, that is, the terminal modulus. Further, since the length variation in the webbing is reduced due to the decrease in the dry heat shrinkage rate and the heat shrinkage stress, the webbing using the fiber has excellent strength.

熱セット・弛緩処理後の糸条には、高圧空気を噴射し交絡処理を施すことが好ましい。糸条に付与する交絡は多くかつ均一であることが望ましく、繊維長1mあたりの交絡数(CF値)は15〜30あれば十分である。糸条に交絡処理を施すことでウエビング製織等の工程通過性が向上し高品位のシートベルトウエビングが高収率で得られるようになる。   The yarn after the heat setting / relaxation treatment is preferably subjected to an entanglement treatment by injecting high-pressure air. It is desirable that the entanglement applied to the yarn is large and uniform, and the number of entanglements (CF value) per 1 m of fiber length is sufficient if it is 15-30. By performing the entanglement process on the yarn, processability such as webbing weaving is improved, and a high-quality seat belt webbing can be obtained in a high yield.

本発明のシートベルト用ポリエステル繊維を使用して、シートベルト用ウエビングを製造する場合においても特異の方法は必要とせず、常法によることができる。例えば、製織はニードル型織機を使用しタテ糸張力は0.05〜1.5cN/dtex程度に、ヨコ糸は0.05〜1.5cN/dtex程度にコントロールすればよい。続く染色工程では製織工程で得られたウエビングを公知のポリエステル用分散染料および補助剤などを含む染色液に浸漬させた後、発色槽、水洗槽、熱セット槽で順次処理すればよい。   Even when a seat belt webbing is produced using the polyester fiber for seat belts of the present invention, a specific method is not required, and a conventional method can be employed. For example, weaving may be performed using a needle type loom, and the warp yarn tension may be controlled to about 0.05 to 1.5 cN / dtex, and the weft yarn may be controlled to about 0.05 to 1.5 cN / dtex. In the subsequent dyeing process, the webbing obtained in the weaving process may be immersed in a dyeing solution containing a known disperse dye for polyester and an auxiliary agent, and then sequentially processed in a color developing tank, a washing tank, and a heat setting tank.

かくして得られるシートベルトウエビングは高強力、高タフネスを保持しつつ、厚みが薄く適度な剛性を有すことから巻取り性能にも優れたものとなる。しかも本発明のポリエステル繊維および該ポリエステル繊維からなるウエビングは、特異な設備・装置を要すことなく製造することができ、コスト面においても極めて有利である。   The seat belt webbing obtained in this way has high strength and high toughness, and is thin and has an appropriate rigidity, so that it has excellent winding performance. In addition, the polyester fiber of the present invention and the webbing made of the polyester fiber can be manufactured without requiring special equipment and apparatus, and are extremely advantageous in terms of cost.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、各種物性は次に方法により算出した。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. Various physical properties were calculated by the following methods.

[ポリマの固有粘度(IV)]:
試料8.0gにオルソクロロフェノール100mlを加えて、160℃×10分間加熱溶解した溶液の相対粘度ηrをオストワルド粘度計を用いて測定し、次の近似式に従い算出した。
IV=0.0242ηr+0.02634
[Intrinsic viscosity of polymer (IV)]:
The relative viscosity ηr of a solution obtained by adding 100 ml of orthochlorophenol to 8.0 g of a sample and heating and dissolving at 160 ° C. for 10 minutes was measured using an Ostwald viscometer, and calculated according to the following approximate expression.
IV = 0.0242ηr + 0.02634

[総繊度]:
JIS L−1013(1999)8.3.1正量繊度a)A法に従って、所定荷重5mN/tex×表示テックス数、所定糸長90mで測定した。
[Total fineness]:
JIS L-1013 (1999) 8.3.1 Positive fineness a) Measured according to method A at a predetermined load of 5 mN / tex × number of displayed tex and a predetermined yarn length of 90 m.

[破断強力・破断強度・破断伸度・ターミナルモジュラス]:
試料を気温20℃、湿度65%の温調室において、オリエンテック(株)社製“テンシロン”(TENSILON)UCT−100でJIS L−1013(1999)8.5.1標準試験時に示される定速伸長条件で測定した。このときの掴み間隔は25cm、引張速度は30cm/min、試験回数は10回であった。なお、破断伸度は荷重−伸長曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。ターミナルモジュラスは破断点(最大強力を示す点)からゼロ点方向に接線を引き、その傾きから求めた。
[Breaking strength, breaking strength, breaking elongation, terminal modulus]:
The constants shown in the JIS L-1013 (1999) 8.5.1 standard test with a “TENSILON” UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd. in a temperature control room where the temperature is 20 ° C. and the humidity is 65%. Measured under fast extension conditions. At this time, the holding interval was 25 cm, the tensile speed was 30 cm / min, and the number of tests was 10. The elongation at break was determined from the elongation at the point showing the maximum strength in the load-elongation curve. The terminal modulus was obtained from the slope of the tangent line drawn from the breaking point (the point showing the maximum strength) toward the zero point.

[4.0cN/dtex時の伸度]:
上記[破断強力・破断強度・破断伸度・ターミナルモジュラス]の測定で得られた荷重−伸長曲線から4.0cN/dtex時の伸び(%)を読みとった。
[Elongation at 4.0 cN / dtex]:
The elongation (%) at 4.0 cN / dtex was read from the load-elongation curve obtained by the above measurement of [breaking strength, breaking strength, breaking elongation, terminal modulus].

[乾熱収縮率]:
JIS L−1013(1999)8.18.2乾熱収縮率a)かせ収縮率(A法)に従って、試料採取時の所定荷重5mN/tex×表示テックス数、かせ長測定時の所定荷重200mN/tex×表示テックス数とし、処理温度100℃でS(100)を、また処理温度120℃でS(120)を求めた。またその差ΔSは以下の式より求めた。
ΔS=S(120)−S(100)
[Dry heat shrinkage]:
JIS L-1013 (1999) 8.18.2 Dry heat shrinkage rate a) According to skein shrinkage rate (Method A), predetermined load 5 mN / tex at the time of sample sampling × displayed tex number, predetermined load 200 kN / S (100) was obtained at a treatment temperature of 100 ° C, and S (120) was obtained at a treatment temperature of 120 ° C. The difference ΔS was obtained from the following equation.
ΔS = S (120) −S (100)

[収縮応力および最大収縮応力を与えるときの温度T(max)]:
試料を東洋ボールドウィン社製SS−207D−UE歪み測定機に取り付け、東洋ボールドウィン社製TKC−IIIS加熱炉を用い昇温しながら温度−熱収縮応力曲線を描き、各温度での収縮応力および最大収縮応力を与えるときの温度を読みとった。このときの試料長は25cm、初荷重として0.045cN/dtexの荷重をかけた。測定温度範囲は25℃〜260℃とし、昇温速度を5℃/minに設定した。各試料について2回の測定を行い平均値を求めた。
[Temperature T (max) when applying shrinkage stress and maximum shrinkage stress]:
The sample was attached to a Toyo Baldwin SS-207D-UE strain measuring machine, and a temperature-heat shrinkage stress curve was drawn while raising the temperature using a Toyo Baldwin TKC-IIIS heating furnace. The temperature at which stress was applied was read. The sample length at this time was 25 cm, and an initial load of 0.045 cN / dtex was applied. The measurement temperature range was 25 ° C. to 260 ° C., and the temperature increase rate was set to 5 ° C./min. Each sample was measured twice to obtain an average value.

[交絡数(CF値)]:
JIS L−1013(1999)8.15に従って、おもりの重量を0.22mN/tex×表示テックス数、フックの他端に所定荷重表示テックス数/フィラメント数×1.09mN、下降速度1〜2cm/secで下降させ、次式により算出した。
CF値=100(cm)/下降距離(cm)
[Number of confounding (CF value)]:
In accordance with JIS L-1013 (1999) 8.15, the weight of the weight is 0.22 mN / tex × display tex number, the predetermined load display tex number / filament number × 1.09 mN at the other end of the hook, the descending speed is 1 to 2 cm / It descended at sec and calculated by the following formula.
CF value = 100 (cm) / Descent distance (cm)

[ウエビングの引張強力・11.1kN時の伸度]:
JIS D−4604(1995)7.4に従って測定した。このときのクランプ間距離は220mm、引張速度10cm/min、試験回数5回であった。なお、11.1kN時の伸度は荷重−伸長曲線における11.1kNの荷重を示したときの伸びから求めた。
[Tensile strength of webbing / elongation at 11.1 kN]:
It measured according to JIS D-4604 (1995) 7.4. The distance between the clamps at this time was 220 mm, the tensile speed was 10 cm / min, and the number of tests was 5. The elongation at 11.1 kN was obtained from the elongation when a load of 11.1 kN was shown in the load-elongation curve.

[強力利用率]:
以下式の通りウエビング引張強力をウエビングを構成するポリエステル繊維の破断強力と使用本数の積で除して算出した。
強力利用率(%)=(ウエビング引張強力(N))×100/(繊維の破断強力(N)× 打ち込み本数(本))
[Strong utilization rate]:
The webbing tensile strength was calculated by dividing the webbing tensile strength by the product of the breaking strength of the polyester fiber constituting the webbing and the number of fibers used as shown in the following formula.
Strength utilization rate (%) = (Webbing tensile strength (N)) × 100 / (Fracture strength of fiber (N) × Number of driven (number))

[ウエビングの厚み]:
ミツトヨ製厚み測定器156−101を用いてウェビングの両端(左端、右端)、および中央部を各3回合計9回測定し平均値を求めた。
[Webbing thickness]:
Using a Mitutoyo thickness measuring device 156-101, both ends (the left end and the right end) and the center of the webbing were measured three times for a total of nine times to obtain an average value.

[ウエビングの剛性]:
JIS L−1096 8.20.1の方法に従って、長さ38.1mm、幅12.7mmのサンプルを採取し、テスター産業株式会社製ガーレ式スティフネステスターを用いて測定した。
[Webbing rigidity]:
According to the method of JIS L-1096 8.20.1, a sample having a length of 38.1 mm and a width of 12.7 mm was collected and measured using a Gurley type stiffness tester manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.

[実施例1]
固有粘度1.2のポリエチレンテレフタレート100重量部に対して、酸化チタンを0.1重量部含有したポリエチレンテレフタレート樹脂組成物をエクストルーダ型紡糸機で溶融し、計量ポンプで吐出量468g/分となるように調整した後、紡糸パック内で濾過し紡糸口金より紡出した。溶融ポリマ温度が300℃となるようにエクストルーダ、スピンブロック、紡糸パックの温度をそれぞれ調整した。紡糸口金には孔数144、円形孔型のものを使用した。
[Example 1]
A polyethylene terephthalate resin composition containing 0.1 part by weight of titanium oxide is melted by an extruder type spinning machine with respect to 100 parts by weight of polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 1.2, and the discharge rate is 468 g / min with a metering pump. Then, the mixture was filtered in a spinning pack and spun from a spinneret. The temperatures of the extruder, spin block, and spin pack were adjusted so that the melt polymer temperature was 300 ° C. A spinneret having a hole number of 144 and a circular hole type was used.

紡出された糸条は温度320℃、長さ300mmの加熱筒を通過させた後、20℃の冷却風を30m/minの風速で糸条に吹き付け、冷却固化させた。次に冷却糸条に油剤を付与し、70℃に設定された引き取りローラで引き取ったのち順次高速回転する加熱された供給ローラ、第1延伸ローラ、最終延伸ローラ、および最終延伸ローラより低速回転する弛緩ローラに捲回し延伸・熱セット・弛緩処理を施した。   The spun yarn was passed through a heating tube having a temperature of 320 ° C. and a length of 300 mm, and then a cooling air of 20 ° C. was blown onto the yarn at a wind speed of 30 m / min to be cooled and solidified. Next, an oil agent is applied to the cooling yarn, taken up by a take-up roller set at 70 ° C., and then rotated at a lower speed than the heated supply roller, the first drawing roller, the final drawing roller, and the final drawing roller, which are sequentially rotated at a high speed. The film was wound around a relaxation roller and subjected to stretching, heat setting, and relaxation treatment.

ここで供給ローラの表面温度を110℃、第1延伸ローラの表面温度を120℃に設定した。また、供給ローラと第1延伸ローラの速度差で表される1段目倍率を3.6倍に設定した。最終延伸ローラと引取ローラの速度差で表される延伸倍率、最終延伸ローラと弛緩ローラの速度差で表される弛緩率、および最終延伸ローラの設定温度を表1に示す。   Here, the surface temperature of the supply roller was set to 110 ° C., and the surface temperature of the first stretching roller was set to 120 ° C. Further, the first stage magnification represented by the speed difference between the supply roller and the first stretching roller was set to 3.6 times. Table 1 shows the stretching ratio represented by the speed difference between the final stretching roller and the take-off roller, the relaxation rate represented by the speed difference between the final stretching roller and the relaxation roller, and the set temperature of the final stretching roller.

弛緩処理後の糸条に高圧空気を噴射することで交絡処理を施し巻取り機にて巻取り、1670dtex−144フィラメントのシートベルトタテ糸用のポリエステル繊維を製造した。得られたポリエステル繊維の特性を表2に示す。   The yarn after the relaxation treatment was subjected to entanglement treatment by injecting high-pressure air and wound up with a winder to produce polyester fibers for seat belt warp yarn of 1670 dtex-144 filament. The properties of the obtained polyester fiber are shown in Table 2.

これとは別に固有粘度1.2ポリエチレンテレフタレート100重量部に対して、酸化チタンを0.1重量部含有したポリエチレンテレフタレート樹脂組成物をエクストルーダ型紡糸機で溶融し、計量ポンプで吐出量232g/分となるように調整し、紡糸パック内で濾過し紡糸口金より紡出した。溶融ポリマ温度が300℃となるようにエクストルーダ、スピンブロック、紡糸パックの温度をそれぞれ調整した。紡糸口金には孔数96、円形孔型のものを使用した。   Separately, a polyethylene terephthalate resin composition containing 0.1 parts by weight of titanium oxide with respect to 100 parts by weight of an intrinsic viscosity of 1.2 polyethylene terephthalate was melted with an extruder-type spinning machine, and a discharge rate of 232 g / min with a metering pump. Then, the mixture was filtered in a spinning pack and spun from a spinneret. The temperatures of the extruder, spin block, and spin pack were adjusted so that the melt polymer temperature was 300 ° C. As the spinneret, a circular hole type with 96 holes was used.

紡出された糸条は温度300℃、長さ150mmの加熱筒を通過させた後、20℃の冷却風を30m/minの風速で糸条に吹き付け、冷却固化させた。次に冷却糸条に油剤を付与し、70℃に設定された引き取りローラで引き取ったのち順次高速回転する加熱された供給ローラ、第1延伸ローラ、最終延伸ローラ、および最終延伸ローラより低速回転する弛緩ローラに捲回し延伸・熱セット・弛緩処理を施した。ここで供給ローラの表面温度を110℃、第1延伸ローラの表面温度を120℃、最終延伸ローラの表面温度を210℃に設定した。また、供給ローラと第1延伸ローラの速度差で表される1段目倍率を3.4倍、引取ローラと最終延伸ローラの速度差で表される総延伸倍率を5.3倍、最終延伸ローラと弛緩ローラの速度差で表される弛緩率を2%に設定した。弛緩処理後の糸条に高圧空気を噴射することで交絡処理を施し巻取り機にて巻取り、830dtex−96フィラメント、強力63(N)、強度7.6(cN/dtex)、伸度20%のシートベルトヨコ糸用のポリエステル繊維を製造した。   The spun yarn was passed through a heating cylinder having a temperature of 300 ° C. and a length of 150 mm, and then a cooling air of 20 ° C. was blown onto the yarn at a wind speed of 30 m / min to be cooled and solidified. Next, an oil agent is applied to the cooling yarn, taken up by a take-up roller set at 70 ° C., and then rotated at a lower speed than the heated supply roller, the first drawing roller, the final drawing roller, and the final drawing roller, which are sequentially rotated at a high speed. The film was wound around a relaxation roller and subjected to stretching, heat setting, and relaxation treatment. Here, the surface temperature of the supply roller was set to 110 ° C., the surface temperature of the first stretching roller was set to 120 ° C., and the surface temperature of the final stretching roller was set to 210 ° C. Also, the first stage magnification expressed by the speed difference between the supply roller and the first stretching roller is 3.4 times, and the total stretching ratio expressed by the speed difference between the take-off roller and the final stretching roller is 5.3 times, and the final stretching. The relaxation rate represented by the speed difference between the roller and the relaxation roller was set to 2%. The yarn after the relaxation treatment is entangled by injecting high-pressure air and wound with a winder, 830 dtex-96 filament, strength 63 (N), strength 7.6 (cN / dtex), elongation 20 % Of polyester fiber for seat belt weft.

引き続き、得られたシートベルトタテ糸用ポリエステル繊維280本を引き揃え、直接ニードル型織機に導き2up2downの条件で製織し50mm幅のウエビングを得た。製織時のタテ糸張力は0.5cN/dtexに調整した。なお、ヨコ糸には前記得られた830dtex−96フィラメントのポリエステル繊維を使用し、0.5cN/dtexの張力条件で20本/inchになるように調整して打ち込んだ。次に得られたウエビングを分散染液浴に浸漬させ、赤外線ヒータにより予備乾燥し200℃の発色槽にて発色させた。引き続き水洗槽で余分な染液を水洗除去し、150℃の乾熱下において1分間の熱処理を行いシートベルト用ウエビングを製造した。得られたシートベルト用ウエビングの特性を表2に併せて示す。   Subsequently, 280 polyester fibers for seat belt warp yarn obtained were aligned and directly led to a needle-type loom, and woven under 2up2down conditions to obtain a webbing having a width of 50 mm. The warp yarn tension during weaving was adjusted to 0.5 cN / dtex. In addition, the obtained 830 dtex-96 filament polyester fiber was used for the weft, and it was driven by adjusting it to 20 strands / inch under a tension condition of 0.5 cN / dtex. Next, the obtained webbing was immersed in a disperse dye bath, preliminarily dried with an infrared heater, and developed in a 200 ° C. coloring tank. Subsequently, the excess dye liquor was removed by washing in a water washing tank, and heat treatment was carried out for 1 minute under dry heat at 150 ° C. to produce a seat belt webbing. The characteristics of the obtained seat belt webbing are also shown in Table 2.

[実施例2、3、比較例1〜3]
引取ローラと最終延伸ローラの速度差で表される延伸倍率、最終延伸ローラと弛緩ローラの速度差で表される弛緩率、最終延伸ローラの表面温度を表1に示す値に設定した以外は実施例1と同様にした。得られたポリエステル繊維の特性、および得られたシートベルト用ウエビングの特性を表2に示す。
[Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 to 3]
Except that the draw ratio represented by the speed difference between the take-up roller and the final draw roller, the relaxation rate represented by the speed difference between the final draw roller and the relax roller, and the surface temperature of the final draw roller were set to the values shown in Table 1. Same as Example 1. Table 2 shows the characteristics of the obtained polyester fiber and the characteristics of the obtained seat belt webbing.

[実施例4、5]
紡糸口金に孔数72の円形孔型のものを使用し吐出量を330g/分に調整した以外は実施例1と同様の方法で1100dtex−72フィラメントのポリエステル繊維を製造した。得られたポリエステル繊維の特性の特性を表2に示した。
[Examples 4 and 5]
A polyester fiber of 1100 dtex-72 filaments was produced in the same manner as in Example 1 except that a spinneret having a round hole shape of 72 holes was used and the discharge rate was adjusted to 330 g / min. The characteristic properties of the obtained polyester fiber are shown in Table 2.

引き続き得られたポリエステル繊維を430本引き揃え、実施例1と同様の方法でシートベルト用ウエビングを製造した。得られたシートベルト用ウエビングの特性を表2に示す。   Subsequently, 430 polyester fibers obtained were aligned, and a seat belt webbing was produced in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the characteristics of the obtained seat belt webbing.

Figure 0004983691
Figure 0004983691

Figure 0004983691
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表2から明らかなように、本発明のシートベルト用ポリエステル繊維は高強度でありながら、荷重−伸長曲線における破断点でのターミナルモジュラスが低い値となっており、それからなるウエビングはシートベルト用として求められるあらゆる特性をバランスよく兼ね備えたものとなっている。具体的には高強力、高エネルギー吸収性を有し、厚みが薄く適度な剛性を有すウエビングが得られている。しかも本発明のポリエステル繊維、およびシートベルト用ウエビングは、特異な設備・装置を要すことなく製造することができ、コスト面においても極めて有利な技術といえるものである。一方、比較例1のポリエステル繊維はターミナルモジュラスが高いことから、いくら繊維自体の破断強度を高めても、該繊維からなるウエビングの強力は高くならず、安全装置としての信頼性を損なうものであった。逆に比較例2では繊維自体の破断強度が低いことから、破断点付近でのターミナルモジュラスを比較的低く抑えたとしても、得られるウエビングは強力不足となってしまっている。また、破断強度、ターミナルモジュラスとも本発明の範囲外にある比較例3のポリエステル繊維からなるウエビングでは強力が大幅に低下してしま、シートベルトとしての役割を果たさないものであった。   As is apparent from Table 2, the polyester fiber for seat belts of the present invention has high strength, but has a low terminal modulus at the breaking point in the load-elongation curve, and the webbing made therefrom is used for seat belts. It has all the required characteristics in a well-balanced manner. Specifically, a webbing having high strength and high energy absorption, a thin thickness and appropriate rigidity has been obtained. Moreover, the polyester fiber and seat belt webbing of the present invention can be manufactured without requiring special equipment and devices, and can be said to be extremely advantageous in terms of cost. On the other hand, since the polyester fiber of Comparative Example 1 has a high terminal modulus, no matter how much the breaking strength of the fiber itself is increased, the strength of the webbing made of the fiber does not increase and the reliability as a safety device is impaired. It was. Conversely, in Comparative Example 2, since the breaking strength of the fiber itself is low, even if the terminal modulus near the breaking point is kept relatively low, the obtained webbing is insufficient in strength. Further, the strength of the webbing made of the polyester fiber of Comparative Example 3 which is outside the scope of the present invention in terms of both breaking strength and terminal modulus is greatly reduced, and does not serve as a seat belt.

本発明のポリエステル繊維は、荷重−伸長曲線を適当にコントールした繊維であってシートベルト用ウエビングとして好適に用いられる。つまり、本発明のポリエステル繊維を使用することで、これまでに存在しなかった高い強力、優れたエネルギー吸収力を有するとともに厚みを増すことなく適度な剛性を保持したシートベルトウエビングを初めて得ることができるようになるものである。しかもポリエステル繊維、およびウエビングを製造するのに特異な装置を必要としないことから、コスト面でも極めて有利な技術といえる。   The polyester fiber of the present invention is a fiber having an appropriately controlled load-elongation curve, and is suitably used as a webbing for a seat belt. In other words, by using the polyester fiber of the present invention, it is possible to obtain for the first time a seat belt webbing that has high strength that has not existed so far, excellent energy absorption ability, and that retains moderate rigidity without increasing thickness. It will be possible. Moreover, since a unique apparatus is not required for producing polyester fiber and webbing, it can be said to be a very advantageous technique in terms of cost.

繊維の荷重−伸長曲線の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the load-elongation curve of a fiber.

符号の説明Explanation of symbols

(a):ターミナルモジュラスが大きい場合の曲線
(b):ターミナルモジュラスが小さい場合の曲線
(A): Curve when the terminal modulus is large (b): Curve when the terminal modulus is small

Claims (4)

繊維の荷重−伸長曲線における破断強度が7.5〜9.5cN/dtex、ターミナルモジュラスが5〜20cN/dtexであることを特徴とするシートベルト用ポリエステル繊維。     A polyester fiber for a seat belt having a breaking strength in a load-elongation curve of the fiber of 7.5 to 9.5 cN / dtex and a terminal modulus of 5 to 20 cN / dtex. 繊維の荷重−伸長曲線における破断伸度が12〜16%、4.0cN/dtex時の伸度が5.0〜6.5%であることを特徴とする請求項1に記載のシートベルト用ポリエステル繊維。   The seat belt according to claim 1, wherein the elongation at break in the fiber load-elongation curve is 12 to 16%, and the elongation at 4.0 cN / dtex is 5.0 to 6.5%. Polyester fiber. 繊維の乾熱100℃における乾熱収縮率S(100)、乾熱120℃における乾熱収縮率S(120)、およびその差ΔSが以下の特性を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のシートベルト用ポリエステル繊維。
(100)=0.6〜1.5%
(120)=2.0〜3.5%
ΔS =1.0〜2.5%
Dry heat shrinkage S in dry heat 100 ° C. fibers (100), a dry heat shrinkage S (120) in dry heat 120 ° C., and claim 1 or 2, the difference ΔS is characterized by satisfying the following characteristics A polyester fiber for seat belts according to 1.
S (100) = 0.6-1.5%
S (120) = 2.0-3.5%
ΔS = 1.0-2.5%
乾熱100℃における収縮応力F(100)、乾熱180℃における収縮応力F(180)、および最大収縮応力を与えるときの温度T(max)が以下の特性を満たすことを特徴する請求項1〜3いずれか1項に記載のシートベルト用ポリエステル繊維。
(100)=0.10〜0.25cN/dtex
(180)=0.18〜0.40cN/dtex
(max)=200〜230℃
Dry heat shrinkage stress F (100) at 100 ° C., shrinkage stress F (180) in dry heat 180 ° C., and claim 1, the temperature T of the time giving the maximum shrinkage stress (max) to satisfy the following characteristics The polyester fiber for seat belts according to any one of -3.
F (100) = 0.10 to 0.25 cN / dtex
F (180) = 0.18-0.40 cN / dtex
T (max) = 200 to 230 ° C.
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