JPH02145813A - Conjugate fiber having high strength and production thereof - Google Patents

Conjugate fiber having high strength and production thereof

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JPH02145813A
JPH02145813A JP29911888A JP29911888A JPH02145813A JP H02145813 A JPH02145813 A JP H02145813A JP 29911888 A JP29911888 A JP 29911888A JP 29911888 A JP29911888 A JP 29911888A JP H02145813 A JPH02145813 A JP H02145813A
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fiber
core
sheath
component
strength
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Takuji Sato
卓治 佐藤
Masayuki Sato
正幸 佐藤
Chikara Honda
主税 本田
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Toray Industries Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject fiber having high strength, heat-resistance, adhesivity and durability and useful for rubber-reinforcing material, etc., by carrying out conjugate spinning using a high-polymer polyester as the core and a high-polymer polyamide as the sheath, passing the spun fiber through a high-temperature atmosphere, quenching and solidifying the fiber and passing the product through an apparatus for promoting the crystallization of the surface layer. CONSTITUTION:Conjugate spinning is carried out by using a high-polymer polyethylene terephthalate having a intrinsic viscosity [eta] of >=0.80 as a core and a high-polymer polyamide having a relative viscosity etar (in sulfuric acid) of >=2.8 as a sheath. The ratio of the core part to the sum of the core and the sheath is 30-90wt.%. The melt-spun fiber is passed through an atmosphere of >=200 deg.C in a zone having a length of >=10cm under the spinneret and the treated fiber is quenched and solidified. The fiber is passed through an apparatus to promote the crystallization of the surface layer of the fiber, applied with a lubricant, taken up at a high speed (>=1,000m/min) and drawn in multiple stages (>=2 stages) to obtain the objective sheath-core conjugate fiber having a birefringence n of 160X10<-3>-190X10<-3> at the core part and >=50X10<-3> at the sheath part. A number of ridges having a width of 0.01-1mum and a length of 0.1-10mum and extended in the direction of fiber axis are uniformly distributed over the whole area on the surface of the filament.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業資材用途、特にゴム補強材に適した耐久性
に優れた高強度複合繊維に関するものである。更に詳し
くは高強度、ハイモジュラス、改良された寸法安定性等
の優れた機械的特性を有し、かつゴムとの接着性、特に
耐熱接着性、ゴム中における耐熱性、及び耐疲労性等の
改良された産業資材用複合繊維を提供することにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-strength conjugate fiber with excellent durability suitable for industrial material use, particularly as a rubber reinforcing material. More specifically, it has excellent mechanical properties such as high strength, high modulus, and improved dimensional stability, and has excellent adhesion to rubber, especially heat-resistant adhesion, heat resistance in rubber, and fatigue resistance. The object of the present invention is to provide an improved composite fiber for industrial materials.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ポリエチレンテレフタレート繊維を代表とするポリエス
テル繊維は高強度、高弾性率の特徴を有するため、各種
産業資材用途に広く用いられている。特にタイヤコード
、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材として
有用されている。
Polyester fibers, typified by polyethylene terephthalate fibers, have high strength and high modulus of elasticity, and are therefore widely used in various industrial material applications. It is particularly useful as a rubber reinforcing material for tire cords, transmission belts, conveyor belts, etc.

しかしながら、ポリエステル繊維は一般にゴム中での耐
熱性が劣る。即ち、高温下ではゴム中の水分やアミン化
合物の作用によって、ポリエステル繊維のエステル結合
部が切断し、強力低下を引き起こす。またゴムとの接着
性も劣り、特に高温雰囲気下に長時間繰り返し曝される
とゴムとの接着力が著しく低下するという問題があった
However, polyester fibers generally have poor heat resistance in rubber. That is, at high temperatures, the ester bonds of polyester fibers are broken due to the action of moisture and amine compounds in the rubber, causing a decrease in strength. Furthermore, the adhesion to rubber is also poor, and there is a problem in that the adhesion to rubber decreases markedly especially when repeatedly exposed to a high temperature atmosphere for a long time.

ポリエステル繊維からなるタイヤコードは高強度、ハイ
モジュラスの特徴を生かし、乗用車用ラジアルタイヤの
カーカス材として多用されてきた。
Tire cords made of polyester fibers have high strength and high modulus, and have been widely used as carcass materials for radial tires for passenger cars.

しかしより大型の軽トラツク、トラックやバス用として
用いると、自動車走行時に発熱した熱がタイヤ中に蓄積
され易いため、熱劣化して強力低下し、またゴムとの接
着力を失い剥離してしまうという問題があった。そこで
ポリエステル繊維のゴム中での耐熱性を改良し、また高
温下での接着性を改良することが求められていた。
However, when used for larger light trucks, trucks, and buses, the heat generated during driving tends to accumulate in the tires, causing thermal deterioration and strength reduction, and the tires also lose adhesive strength with rubber and peel off. There was a problem. Therefore, there has been a need to improve the heat resistance of polyester fibers in rubber and to improve their adhesive properties at high temperatures.

従来からポリエステル繊維の欠点である接着性を改良し
ようとする試みは数多く提案されており、その一つとし
てポリエステルの表面をポリアミドで被覆するする方法
が知られている。例えば特開昭49−85315号公報
にはポリエステルを芯にナイロン6を鞘にした複合繊維
の製造方法について、それぞれの成分ポリマの重合度及
び芯部ポリマの割合を特定し、また製糸方法に関し、非
含水給油して直接紡糸延伸する方法が開示されている。
Many attempts have been made to improve the adhesiveness, which is a drawback of polyester fibers, and one known method is to coat the surface of polyester with polyamide. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 49-85315 describes a method for manufacturing a composite fiber having a polyester core and a nylon 6 sheath, specifies the degree of polymerization of each component polymer and the proportion of the core polymer, and also describes a spinning method. A method of directly spinning and drawing with non-hydrous oil supply is disclosed.

また特開昭56−140128号公報にも同様に芯にポ
リエステル、鞘にポリアミドを配した芯鞘型複合構造の
繊維からなるゴム補強材に関し、ポリアミド鞘成分を7
〜30重量%で、かつその表面がエポキシ系接着剤で付
着されたゴム補強材について記載されている。
JP-A-56-140128 also describes a rubber reinforcing material made of fibers with a core-sheath type composite structure in which the core is made of polyester and the sheath is made of polyamide.
~30% by weight, and a rubber reinforcement material whose surface is adhered with an epoxy adhesive is described.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記特開昭49−85315号公報及び特開昭56−1
40128号公報の方法で提案されている芯鞘複合構造
の繊維は鞘のポリアミド成分によってゴムとの接着性を
改良し、芯のポリエステル成分によってモジュラスや寸
法安定性を保持しようとしたものであった。該方法によ
って確かに接着性は十分に改良されるものの、モジュラ
ス、寸法安定性は鞘のナイロン成分を多くするに従って
低下してしまい、ポリエステル芯成分の有するモジュラ
スと寸法安定性を十分保持することはできなかったし、
一方ナイロンの有するゴム中における耐熱性や耐疲労性
等を十分生かすことができなかった。
The above-mentioned JP-A-49-85315 and JP-A-56-1
The fiber with a core-sheath composite structure proposed by the method of Publication No. 40128 was intended to improve adhesion to rubber by using a polyamide component in the sheath, and maintain modulus and dimensional stability by using a polyester component in the core. . Although adhesion is certainly improved sufficiently by this method, the modulus and dimensional stability decrease as the nylon component of the sheath increases, and it is difficult to sufficiently maintain the modulus and dimensional stability of the polyester core component. I couldn't do it,
On the other hand, it was not possible to fully utilize the heat resistance and fatigue resistance of nylon in rubber.

第2図は従来のポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分
からなる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真で
あり、該写真は繊維の表面を5000倍に拡大した走査
電子顕微鏡写真であり、第2図に示されるように従来の
ポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分からなる複合繊
維の表面には、筋状の凹凸が形成されていない。
FIG. 2 is a photograph in place of a drawing showing the surface shape of a conventional composite fiber consisting of a polyamide sheath component and a polyester core component. As shown in the figure, no streak-like irregularities are formed on the surface of the conventional composite fiber made of a polyamide sheath component and a polyester core component.

前記のポリエチレンテレフタレートのような通常のポリ
エステルとナイロン6やナイロン66のような通常のポ
リアミドとはポリマ同志の相溶性が悪いため、通常の製
糸方法で製造した場合は芯鞘複合構造の両ポリマ界面で
剥離破壊し易く実用できる十分な耐久性を持たなかフた
。特に延伸工程、撚糸、ディッピング等のタイヤコード
加工工程、タイヤ加硫工程、及びタイヤ走行時に受ける
繰り返し伸長圧縮疲労によってポリマ界面が破壊され、
芯鞘複合繊維に期待される性能が得られなかった。
Ordinary polyesters such as polyethylene terephthalate and ordinary polyamides such as nylon 6 and nylon 66 have poor compatibility with each other, so when they are manufactured by ordinary yarn-making methods, the interface between the two polymers in a core-sheath composite structure The lid does not have enough durability to be used in practical use because it easily peels off and breaks. In particular, the polymer interface is destroyed by the stretching process, tire cord processing process such as twisting, dipping, tire vulcanization process, and repeated stretching/compression fatigue during tire running.
The performance expected of core-sheath composite fibers could not be obtained.

本発明は上記問題点を克服することにより、ゴムとの接
着性に優れ、ポリエステルと同等レベルのハイモジュラ
スと寸法安定性を有し、ゴム中耐熱性及び耐疲労性の改
良されたゴム補強用に好適な複合繊維を提供することに
ある。特に従来技術では達せられなかったハイモジュラ
ス、改良された寸法安定性、改良されたゴム中における
耐熱性を有し、かつ芯鞘複合界面のポリマの剥難に対し
て十分な耐久性を有する複合繊維を提供することにある
By overcoming the above problems, the present invention has excellent adhesion to rubber, high modulus and dimensional stability on the same level as polyester, and has improved heat resistance and fatigue resistance in rubber. The object of the present invention is to provide a composite fiber suitable for In particular, a composite that has high modulus, improved dimensional stability, and improved heat resistance in rubber that could not be achieved with conventional technology, and has sufficient durability against peeling of the polymer at the core-sheath composite interface. The aim is to provide fiber.

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の構
成は、 (1)実質的にエチレンテレフタレート単位を主成分と
するポリエステルを芯成分とし、ポリアミドを鞘成分と
する芯鞘型複合構造を有する繊維であって、前記芯成分
および鞘成分に対する芯成分の割合が30〜90重量%
であって、下記(イ)〜(ハ)の各特性を有することを
特徴とする高強度複合繊維からなる。
[Means and effects for solving the problems] The present invention has the following features: (1) A core-sheath type composite structure in which the core component is polyester containing ethylene terephthalate units as the main component and the sheath component is polyamide. The fiber has a ratio of the core component to the core component and sheath component of 30 to 90% by weight.
It is made of a high-strength composite fiber characterized by having each of the following properties (a) to (c).

(イ)複合m1ttにおけるポリエステル芯成分の極限
粘度(〔η〕)が0.8以上、複屈折(Δn)が160
X 10−3〜190X 10−3であること。
(a) The intrinsic viscosity ([η]) of the polyester core component in the composite m1tt is 0.8 or more, and the birefringence (Δn) is 160.
It should be between X 10-3 and 190X 10-3.

(ロ)複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
(ηr)が2.8以上、複屈折(Δn)が50X10−
3以上であること。
(b) The sulfur relative viscosity (ηr) of the polyamide sheath component in the composite fiber is 2.8 or more, and the birefringence (Δn) is 50X10-
Must be 3 or higher.

(ハ)フィラメントの表面の全域に幅が0.01−1μ
、長さが0.1〜10μの多数の凹凸が均一にあり、該
凹凸がlli維軸刃軸方向く。
(c) The width is 0.01-1μ over the entire surface of the filament.
, a large number of unevenness with a length of 0.1 to 10μ are uniformly distributed, and the unevenness extends in the direction of the lli fiber axis blade axis.

筋状に形成されている ことを特徴とする高強度複合繊維にあり、(2)また、
高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分の密度(
ρ)が1.395g/Cm3以上、ポリアミド鞘成分の
密度(ρ)が1.135g/cm3以上であることを特
徴とする前記(1)に記載の高強度複合繊維にあり、(
3)更に、高強度複合m維において、ポリエステル芯成
分繊維の初期引張り抵抗度(Ml)が90g/チーニー
ル以上、ターミナルモジュラス(Mt)が20g/テ゛
ニー11以下であることを特徴とする前記(1)に記載
の高強度複合!ii維にあり、 (4)また、本発明に係る高強度複合繊維は強度(T/
D)が7.5g/チーニール以上、初期引張り抵抗度(
Mi)が60g/デニール以上、150℃で測定した乾
熱収縮率(ΔS 150)が7%以下である。
It is a high-strength composite fiber characterized by being formed in a striped shape, (2) and
In high-strength composite fibers, the density of the polyester core component (
ρ) is 1.395 g/cm3 or more, and the density (ρ) of the polyamide sheath component is 1.135 g/cm3 or more,
3) Furthermore, in the high-strength composite m-fiber, the polyester core component fiber has an initial tensile resistance (Ml) of 90 g/tenee or more, and a terminal modulus (Mt) of 20 g/tenee 11 or less. ) High-strength composite listed in! (4) Furthermore, the high-strength composite fiber according to the present invention has a strength (T/
D) is 7.5g/chineael or more, initial tensile resistance (
Mi) is 60 g/denier or more, and the dry heat shrinkage rate (ΔS 150) measured at 150° C. is 7% or less.

(5)更に、本発明に係る高強度複合繊維は、極限粘度
(〔η〕)が0.80以上の実質的に高重合度ポリエチ
レンテレフタレートからなるポリマが芯部を形成し、硫
酸相対粘度が2.8以上の高重合度ポリアミドポリマが
鞘部を形成し、芯部および鞘部に対する芯部比率が30
〜9゜重量%である芯鞘型高強度複合繊維の溶融紡糸に
おいて、溶融紡出糸条を口金下の少なくとも10cmが
200℃以上の高温である雰囲気中に通過せしめ、急冷
固化後、m維表層結晶化促進装置を通過せしめる。その
後油剤を付与し、1000m/分以上の高紡速で引取り
、該未延伸糸の鞘部のポリアミド部分の複屈折率が25
XIO−’〜40X10−3、芯部のポリエステル部分
の複屈折が20X 10−3〜70X 10−3テあっ
て、それを、2段以上に多段延伸して製造できる。
(5) Furthermore, in the high-strength composite fiber according to the present invention, the core is formed of a polymer substantially made of highly polymerized polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity ([η]) of 0.80 or more, and the relative viscosity of sulfuric acid is A high polymerization degree polyamide polymer of 2.8 or more forms the sheath, and the ratio of the core to the sheath is 30.
In melt-spinning of core-sheath type high-strength composite fibers with a concentration of ~9% by weight, the melt-spun yarn is passed through an atmosphere in which at least 10 cm below the spinneret is at a high temperature of 200°C or higher, and after rapid cooling and solidification, m-fibers are formed. Pass through a surface layer crystallization accelerator. After that, an oil agent is applied and the yarn is taken up at a high spinning speed of 1000 m/min or more, so that the birefringence of the polyamide part of the sheath of the undrawn yarn is 25.
XIO-' to 40X10-3, and the polyester core portion has a birefringence of 20X10-3 to 70X10-3, and can be produced by stretching in two or more stages.

本発明複合繊維は上記構成からなるが、特に本発明の目
的とする、従来技術では達せられなかった、ポリエステ
ルと同レベルのハイモジュラスと寸法安定性を保持し、
ゴム中耐熱性、耐疲労性および芯鞘複合界面におけるポ
リマの剥離耐久性等の改良は芯成分のポリエステル及び
鞘部のポリアミド繊維の特定された複屈折、密度等の組
合せによって達せられ、そして本発明複合!Ii雄の特
異な表層構造によって、本発明が目的とする繊維構造の
完成していることが裏づけられる。
The composite fiber of the present invention has the above-mentioned structure, but in particular maintains the same level of high modulus and dimensional stability as polyester, which is the objective of the present invention, and which has not been achieved with the prior art.
Improvements in the heat resistance and fatigue resistance in the rubber, as well as the peeling durability of the polymer at the core-sheath composite interface, were achieved by the combination of the specified birefringence, density, etc. of the polyester core component and the polyamide fiber of the sheath. Invention complex! The unique surface layer structure of Ii male confirms that the fiber structure targeted by the present invention is complete.

以下に本発明を構成する各要素の内容とその作用効果に
ついて詳述する。
The contents and effects of each element constituting the present invention will be explained in detail below.

本発明複合繊維の芯成分は実質的にエチレンテレフタレ
ート単位、を主成分とするポリエステルである。ポリエ
チレンテレフタレートポリマの物理的、化学的特性を実
質的に低下させない程度、例えば10%未満の共重合成
分を含んでも良い。共重合成分としてはイソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸等の
ジカルボン酸、及びプロピレングリコール、ブチレング
リコール等のジオール成分やエチレンオキサイド等を含
んでいてもよい。そして本発明複合繊維の強度7.5g
/デニール以上を得るために芯成分のポリエチレンテレ
フタレート繊維は極限粘度(〔η〕)は0.8以上、好
ましくは0.9以上と高粘度である。また本発明複合繊
維の優れたゴム中耐熱性を得るために芯部の主成分であ
るポリエステルのカルボキシル末端基の濃度は20eq
/106g以下であることが好ましい。
The core component of the composite fiber of the present invention is essentially polyester containing ethylene terephthalate units as a main component. The copolymer component may be contained to an extent that does not substantially reduce the physical and chemical properties of the polyethylene terephthalate polymer, for example, less than 10%. Copolymerization components include isophthalic acid,
It may contain dicarboxylic acids such as naphthalene dicarboxylic acid and diphenyl dicarboxylic acid, diol components such as propylene glycol and butylene glycol, and ethylene oxide. The strength of the composite fiber of the present invention is 7.5 g.
/denier or more, the core component polyethylene terephthalate fiber has a high intrinsic viscosity ([η]) of 0.8 or more, preferably 0.9 or more. In addition, in order to obtain excellent heat resistance in rubber of the composite fiber of the present invention, the concentration of carboxyl terminal groups of the polyester, which is the main component of the core, is 20 eq.
/106g or less is preferable.

鞘成分として用いるポリアミドはポリカブラミド、ポリ
ヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパ
ミド、ポリへキサメチレンドデカミド、ポリへキサメチ
レンドデカミド等の通常のポリアミドからなり、上記ポ
リマをブレンドまたは一部共重合したポリマも用いるこ
とができるが、特にポリヘキサメチレンアジパミドが好
ましい。
The polyamide used as the sheath component is composed of ordinary polyamides such as polycabramide, polyhexamethylene adipamide, polytetramethylene adipamide, polyhexamethylene dodecamide, and polyhexamethylene dodecamide, and is a blend or a part of the above polymers. Although copolymerized polymers can also be used, polyhexamethylene adipamide is particularly preferred.

ポリアミド鞘成分ポリマも本発明の高強度複合繊維を得
るために高重合度であることが必要であり、硫酸相対粘
度(ηr)で2.8以上、好ましくは3.0以上である
。ポリアミド成分には熱酸化劣化防止剤として銅塩、及
びその他の有機、無機化合物が含有されていることが好
ましい。通常、沃化鋼、酢酸銅、塩化鋼、ステアリン酸
銅等の銅塩を銅として30〜500ppmと沃化カリウ
ム、沃化ナトリウム、臭化カリウム等のハロゲン化アル
カリ金属を0.01〜0.5重量%、及び/或は有機、
無機の燐化合物を燐として10〜500ppm含有させ
る。
The polyamide sheath component polymer also needs to have a high degree of polymerization in order to obtain the high-strength conjugate fiber of the present invention, and has a sulfuric acid relative viscosity (ηr) of 2.8 or more, preferably 3.0 or more. It is preferable that the polyamide component contains a copper salt and other organic or inorganic compounds as a thermal oxidative deterioration inhibitor. Usually, copper salts such as iodized steel, copper acetate, steel chloride, and copper stearate are used in an amount of 30 to 500 ppm as copper, and alkali metal halides such as potassium iodide, sodium iodide, and potassium bromide are added in an amount of 0.01 to 0.0 ppm. 5% by weight, and/or organic,
An inorganic phosphorus compound is contained in an amount of 10 to 500 ppm as phosphorus.

本発明複合繊維の芯成分の割合は30〜90重量%であ
る。芯成分が30重量%未満ては目的とする複合繊維と
してのモジュラス及び寸法安定性をポリエステルのレベ
ルにすることは困難である。
The proportion of the core component of the composite fiber of the present invention is 30 to 90% by weight. If the core component is less than 30% by weight, it is difficult to achieve the desired modulus and dimensional stability of the composite fiber at the level of polyester.

一方、ポリエステル芯成分が90重量%を越えると占め
ると、複合繊維とゴムとの接着性、ゴム中耐熱性等の改
良が十分達せらず、本発明効果が不十分である。
On the other hand, if the polyester core component exceeds 90% by weight, the adhesion between the composite fiber and the rubber, the heat resistance in the rubber, etc. will not be sufficiently improved, and the effects of the present invention will be insufficient.

本発明複合繊維はポリエステル芯成分繊維とポリアミド
鞘成分繊維いずれも高度に配向、結晶化していることが
特徴である。即ちポリエステル芯成分繊維の複屈折(Δ
n)は160X10−3〜190X10−3である。1
60X10−3未満では複合繊維の強度(T/D)を7
.5g/テ゛ニール以上、初期引張り抵抗塵(Mi)を
60 g / y覧−ル以上とすることはできない。一
方、190×10−3を越えていると寸法安定性及び耐
疲労性の改良がされない。後述する本発明複合繊維の新
規な製造方法にれば通常複屈折は190X10−3を越
えない。
The composite fiber of the present invention is characterized in that both the polyester core component fiber and the polyamide sheath component fiber are highly oriented and crystallized. That is, the birefringence (Δ
n) is 160X10-3 to 190X10-3. 1
If it is less than 60X10-3, the strength (T/D) of the composite fiber is 7
.. It is not possible to make the initial tensile resistance dust (Mi) more than 60 g/y. On the other hand, if it exceeds 190×10 −3 , dimensional stability and fatigue resistance cannot be improved. According to the novel method for producing composite fibers of the present invention, which will be described later, the birefringence usually does not exceed 190×10 −3 .

一方、鞘を構成するポリアミド成分繊維の複屈折(Δn
)は50X10−3以上、通常は55X10−3以上と
高配向である。複屈折が50XlO−3未満では高強度
で高い初期引張り抵抗度を有する複合繊維は得られない
On the other hand, the birefringence (Δn
) has a high orientation of 50X10-3 or more, usually 55X10-3 or more. If the birefringence is less than 50XlO-3, a composite fiber having high strength and high initial tensile resistance cannot be obtained.

芯鞘複合繊維の複屈折(Δn)の測定は次のようにして
行うことができる。即ち、鞘部はそのまま透過干渉顕微
鏡で測定し、芯部は、鞘成分のポリアミドを塩酸、!l
!!酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解することによ
って、芯部ポリエステル成分繊維のみサンプリングし、
透過干渉顕微鏡、または通常のベレックコンペンセータ
ー法で測定する。
The birefringence (Δn) of the core-sheath composite fiber can be measured as follows. That is, the sheath was directly measured using a transmission interference microscope, and the core was measured using hydrochloric acid. l
! ! By dissolving with acid, sulfuric acid, fluorinated alcohol, etc., only the core polyester component fibers are sampled.
Measure using a transmission interference microscope or the standard Berek compensator method.

本発明複合繊維の密度(ρ)は芯の主成分であるポリエ
ステルが1.395g/cm3以上、鞘部の主成分であ
るポリアミド鞘成分が1.135g/cm3以上であり
、高度に結晶化している。
The density (ρ) of the composite fiber of the present invention is 1.395 g/cm3 or more for polyester, which is the main component of the core, and 1.135 g/cm3 or more for the polyamide sheath component, which is the main component of the sheath, and is highly crystallized. There is.

密度がそれぞれ上記特定の値以上にないと複合繊維の寸
法安定性、耐疲労性、及びゴム中耐熱性は改良されない
Unless the density is above the above-mentioned specific values, the dimensional stability, fatigue resistance, and heat resistance in rubber of the composite fiber will not be improved.

なお芯成分のポリエステルの密度(ρ)は、ポリアミド
成分を塩酸、蟻酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解除
去して測定する。鞘部の主成分であるポリアミドの密度
は複合繊維の密度とポリエステル成分の密度および複合
比率とから計算で求めることができる。
The density (ρ) of the polyester core component is measured by dissolving and removing the polyamide component with hydrochloric acid, formic acid, sulfuric acid, fluorinated alcohol, or the like. The density of polyamide, which is the main component of the sheath, can be calculated from the density of the composite fiber, the density of the polyester component, and the composite ratio.

更に、本発明複合繊維は特異な表層構造を有しているが
ために、耐疲労性、耐熱接着性及びゴム中耐熱性が大幅
に改良されている。第1図は本発明に係る耐疲労性が良
好な高強力ポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分から
なる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真であり
、該写真は繊維の表面を5000倍に拡大した走査電子
顕微鏡写真である。
Furthermore, since the composite fiber of the present invention has a unique surface layer structure, its fatigue resistance, heat-resistant adhesion, and heat resistance in rubber are significantly improved. Figure 1 is a photograph in place of a drawing showing the surface shape of a composite fiber comprising a high-strength polyamide sheath component and a polyester core component with good fatigue resistance according to the present invention, and the photograph shows the surface of the fiber magnified 5000 times. This is a scanning electron micrograph.

第1図に示されるようにポリアミド鞘成分、ポリエステ
ル芯成分からなる複合繊維の表面全体に該繊維の軸方向
に伸びた多数の筋状の凹凸が均一に形成されている。即
ち、第1図に示す本発明繊維の全表面にm1tt軸方向
に伸びた多数の筋状の凹凸は幅が0.01〜1μ、長さ
が0.1〜10μであることが特徴であり、走査型電子
顕微鏡にょって観察される。この繊維表面の凹凸は約2
〜10μ、通常は3〜6μの厚みを有する結晶層である
ことが、繊維断面の偏光顕微鏡観察によってわかる。こ
の凹凸がない場合には圧縮疲労を受けた時に繊維表面に
応力集中が発生して亀裂が生じ易く、耐疲労性が不十分
であり、かつ高温での接着性、ゴム中耐熱性が不十分で
ある。また凹凸が形成されていてもそのサイズが大きか
ったり、不均一である場合には、高強力糸は得られない
As shown in FIG. 1, a large number of streak-like irregularities extending in the axial direction of the fiber are uniformly formed on the entire surface of the composite fiber consisting of a polyamide sheath component and a polyester core component. That is, the numerous streak-like irregularities extending in the m1tt axis direction on the entire surface of the fiber of the present invention shown in FIG. 1 are characterized by having a width of 0.01 to 1 μm and a length of 0.1 to 10 μm. , observed using a scanning electron microscope. The unevenness of this fiber surface is approximately 2
Polarized light microscopy of the cross-section of the fiber reveals a crystalline layer having a thickness of ~10μ, typically 3-6μ. If this unevenness is not present, stress concentration occurs on the fiber surface when subjected to compression fatigue, which tends to cause cracks, resulting in insufficient fatigue resistance, as well as insufficient adhesion at high temperatures and heat resistance in rubber. It is. Further, even if unevenness is formed, if the size is large or uneven, a high strength yarn cannot be obtained.

上記繊維構造によって特徴づけられる本発明複合繊維は
7.5g/テ゛ニー11以上の高強度、60g/y−ニ
ーJ)以上の初期引張り抵抗度を有し、150℃で測定
した乾熱収縮率(ΔS 、so)が7%以下の繊維特性
を示す。より好ましい複合繊維特性は強度8g/F”ン
ル以上、初期引張り抵抗塵70g/r−ンn以上、乾熱
収縮率(ΔSt’so)が5%以下であり、これは前記
繊維構造特性を適正に組合せることによって達せられる
The composite fiber of the present invention characterized by the above fiber structure has a high strength of 7.5 g/y-11 or more, an initial tensile resistance of 60 g/y-11 or more, and a dry heat shrinkage rate ( ΔS, so) exhibits fiber properties of 7% or less. More preferable composite fiber properties include a strength of 8 g/F" or more, an initial tensile resistance of 70 g/F" or more, and a dry heat shrinkage rate (ΔSt'so) of 5% or less. This can be achieved by combining.

前記の特徴を有する本発明に係る複合繊維は以下に示す
新規な方法によって製造される。
The composite fiber according to the present invention having the above-mentioned characteristics is produced by the novel method shown below.

前記芯部のポリエステル繊維物性を得るためには、極限
粘度(〔η〕)が0.80以上、通常は0.85以上の
実質的にポリエチレンテレフタレートからなるポリマを
用いる。また耐熱性の優れた繊維を得るためには低カル
ボキシル末端基濃度のポリマを紡糸することが好ましい
。例えば低温重合法を採用したり、重合工程、または紡
糸工程で封鎖剤を添加する等の技術が適用される。封鎖
剤としては例えばオキサゾリン類、エポキシ類、カルボ
ジイミド類、エチレンカーボネート、シュウ酸エステル
、マロン酸エステル類等である。
In order to obtain the polyester fiber physical properties of the core, a polymer consisting essentially of polyethylene terephthalate and having an intrinsic viscosity ([η]) of 0.80 or more, usually 0.85 or more is used. Furthermore, in order to obtain fibers with excellent heat resistance, it is preferable to spin a polymer having a low concentration of carboxyl end groups. For example, techniques such as employing a low temperature polymerization method or adding a sequestering agent during the polymerization process or the spinning process are applied. Examples of the capping agent include oxazolines, epoxies, carbodiimides, ethylene carbonate, oxalic acid esters, and malonic acid esters.

鞘成分として用いるポリアミドポリマは硫酸相対粘度で
2.8以上、通常は3.0以上の高重合度ポリマを用い
る。通常、前記酸化防止剤を重合工程または紡糸工程で
添加する。
The polyamide polymer used as the sheath component is a high polymerization degree polymer having a sulfuric acid relative viscosity of 2.8 or more, usually 3.0 or more. The antioxidant is usually added during the polymerization or spinning process.

前記の各ポリマの溶融紡糸には2基のエクストルーダー
型紡糸機を用いることが好ましい。一方のエクストルー
ダーで溶融された芯成分用のポリエステル及び他方のエ
クストルーダーで溶融された鞘成分ポリアミドポリマを
複合紡糸パックに導き、複合紡糸用口金を通して芯部に
ポリエステルを、鞘部にポリアミドを配した複合繊維と
して紡糸する。
It is preferable to use two extruder type spinning machines for melt spinning each of the above-mentioned polymers. The polyester for the core component melted by one extruder and the polyamide polymer for the sheath component melted by the other extruder are introduced into a composite spinning pack, and passed through a composite spinning nozzle to place the polyester in the core and the polyamide in the sheath. The fibers are then spun into composite fibers.

紡糸速度は1000m/分以上、好ましくは1500m
/分以上の高速とする。紡糸口金直下には10cm以上
、1m以内にわたって200℃以上、好ましくは260
℃以上の高温雰囲気とし、該高温雰囲気は保温筒、加熱
筒等を設けることによってなされる。紡出糸条は上記高
温雰囲気中を通過したのち冷風で急冷固化され、次いで
短時間低圧のスチームなどにより繊維表層の結晶化を促
進した後非水系の油剤を付与し、繊維表層結晶化促進装
置としては筒状の加熱装置内をスチームが充満したもの
が望ましい。使用する水蒸気は飽和でもいわゆる50%
以上の水分を含む過熱蒸気でもよいが、圧力としては5
0〜400mmH2Oの低圧が好ましい。また糸条が随
伴してくる気流を遮断しながら、筒内雰囲気温度を制御
する必要があり、該繊維表層結晶化促進装置の上部には
随伴気流排除板などを取り付けることが好ましい。
The spinning speed is 1000 m/min or more, preferably 1500 m/min.
The speed should be at least 1/min. Immediately below the spinneret, a temperature of 200°C or higher, preferably 260°C, is applied for a distance of 10cm or more and within 1m.
The high-temperature atmosphere is set to be at least .degree. After the spun yarn passes through the above-mentioned high-temperature atmosphere, it is rapidly cooled and solidified with cold air, and then the crystallization of the fiber surface layer is promoted by low-pressure steam for a short period of time, and then a non-aqueous oil is applied, and a fiber surface layer crystallization accelerator is applied. A cylindrical heating device filled with steam is desirable. The water vapor used is so-called 50% even when it is saturated.
Superheated steam with a moisture content of 5 or more may be used, but the pressure is
Low pressures of 0-400 mmH2O are preferred. Furthermore, it is necessary to control the atmospheric temperature within the cylinder while blocking the airflow accompanying the yarn, and it is preferable to attach an accompanying airflow exclusion plate or the like to the upper part of the fiber surface layer crystallization promoting device.

また該装置内雰囲気温度としては80〜120℃が好ま
しい。次いで油剤を付与した後紡糸速度を制御する引取
りロールで引取られる。前記口金直下の高温雰囲気の制
御は本発明の高速紡糸時の曳糸性を保持する上で極めて
重要である。引取られた未延伸糸は通常−旦巻取ること
なく連続して延伸するが、−旦巻取った後別工程で延伸
することもできる。前記引取りロール上を通過させた直
後の未延伸糸の複屈折は鞘部のポリアミドが25×10
−3〜40X10−3、芯部のポリエステル繊維の複屈
折は20X10−3以上、通常は30X10−3〜70
X10−3であり、比較的高度に配向している。
Further, the atmospheric temperature within the apparatus is preferably 80 to 120°C. Then, after applying an oil agent, the fiber is taken up by a take-up roll that controls the spinning speed. Control of the high-temperature atmosphere immediately below the spinneret is extremely important in maintaining stringiness during high-speed spinning of the present invention. The taken-off undrawn yarn is usually drawn continuously without being wound up, but it can also be drawn in a separate step after being wound up. The birefringence of the undrawn yarn immediately after passing over the take-up roll is 25×10
-3 to 40X10-3, the birefringence of the polyester fiber in the core is 20X10-3 or more, usually 30X10-3 to 70
X10-3 and is relatively highly oriented.

本発明に係る高速紡糸の採用は複合繊維のモジュラス、
寸法安定性、及び耐疲労性の改良に大きな効果をもたら
すが、更に芯鞘複合界面の剥離耐久性が改良されるとい
う効果を奏する。このことは恐ら〈従来の低速紡糸法の
ように、やや結晶化の進んだポリアミド成分と非晶状態
のポリエステル成分が組合される場合と異なり、高速紡
糸法ではポリアミド成分、ポリエステル成分ともに配向
結晶化が進む状態にあること、紡糸後の延伸倍率が少な
くて済むこと等が複合界面の剥離耐久性の改良に寄与し
ているものと考えられる。
The adoption of high-speed spinning according to the present invention increases the modulus of the composite fiber,
This has a great effect on improving dimensional stability and fatigue resistance, and also has the effect of improving peel durability at the core-sheath composite interface. This is probably due to the fact that unlike the conventional low-speed spinning method, in which a slightly crystallized polyamide component and an amorphous polyester component are combined, in the high-speed spinning method, both the polyamide component and the polyester component have oriented crystals. It is thought that the following factors contribute to the improvement of the peeling durability of the composite interface: the fact that the polyester fibers are in a state where the carbonization is progressing, and the stretching ratio after spinning can be reduced.

次に前記未延伸糸は180℃以上、好ましくは210℃
〜240℃の温度で熱延伸される。延伸は2段以上、通
常は3段以上の多段で行い、延伸倍率は1.4〜3.5
倍の範囲である。本発明のかかる高温熱延伸の採用も複
合界面の剥離耐久性の改良に大きく寄与している。例え
ば延伸時における最終段目の延伸温度が低く、160℃
未満ではしばしば延伸によって芯鞘界面での剥離が起こ
る。また180℃未満で延伸した場合は、例えばタイヤ
コードとして用いた時タイヤコード加工工程中、タイヤ
加硫工程中、またはタイヤ走行中に界面剥離がおこるこ
とが確認されており、本発明に係る複合繊維を得る方法
として高温延伸が極めて重要である。
Next, the undrawn yarn is heated at 180°C or higher, preferably at 210°C.
Hot-stretched at a temperature of ~240°C. Stretching is performed in two or more stages, usually three or more stages, and the stretching ratio is 1.4 to 3.5.
This is twice the range. The adoption of such high-temperature hot stretching according to the present invention also greatly contributes to improving the peel durability of the composite interface. For example, the stretching temperature in the final stage during stretching is low, 160°C.
If it is less than that, peeling at the core-sheath interface often occurs due to stretching. Furthermore, it has been confirmed that when stretched at a temperature lower than 180°C, interfacial peeling occurs during the tire cord processing process, tire vulcanization process, or tire running process when used as a tire cord. High temperature drawing is extremely important as a method of obtaining fibers.

かくして得られる繊維は前記本発明複合繊維の特徴を有
する。
The fiber thus obtained has the characteristics of the composite fiber of the present invention.

次に実施例に基づいて説明するが、本発明明細書本文、
及び実施例中に記載した繊維特性、コード特性の定義、
及び測定法は次の通りである。
Next, it will be explained based on Examples, but the main text of the present invention specification,
and definitions of fiber properties and cord properties described in the examples,
And the measurement method is as follows.

◎ポリエステル芯成分繊維の特性 試料は芯成分であるポリアミドを蟻酸で溶解除去し、ポ
リエステル芯繊維部分を取り出して測定に供した。
◎Characteristics of Polyester Core Component Fiber For the sample, the core component polyamide was dissolved and removed with formic acid, and the polyester core fiber portion was taken out and subjected to measurement.

(イ)極限粘度(〔η〕): 試料をオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワ
ルド粘度計を用いて25°Cで測定した。
(a) Intrinsic viscosity ([η]): A sample was dissolved in an orthochlorophenol solution and measured at 25°C using an Ostwald viscometer.

(ロ)複屈折(Δn): 通常のベレックコンペンセーター法により、光源にナト
リウム−D線を用いて測定した。
(b) Birefringence (Δn): Measured by the usual Berek compensator method using sodium D line as a light source.

(ハ)密度(ρ): 四塩化炭素を重液、n−へブタンを軽液として作製した
密度勾配管を用い、25℃で測定した。
(c) Density (ρ): Measured at 25°C using a density gradient tube prepared using carbon tetrachloride as a heavy liquid and n-hebutane as a light liquid.

(ニ)初期引張り抵抗度(Mi)、ターミナルモジュラ
ス(Mt): 初期引張り抵抗度はJIS  L1017の定義および
測定法によった。なお、荷重−伸長曲線を得るための引
張り試験の具体的条件は次の通りである。
(d) Initial tensile resistance (Mi), terminal modulus (Mt): The initial tensile resistance was defined and measured according to JIS L1017. The specific conditions for the tensile test to obtain the load-elongation curve are as follows.

試料を綿状にとり、20℃、65%RHの温湿度調節さ
れた部屋に24時間以上放置後、゛テンシロン UTL
−4L”型引張試験機(オリエンチック(株)製)を用
い、試長25cm、引張速度30cm/分で測定した。
Take a cotton sample and leave it in a room with temperature and humidity control at 20℃ and 65% RH for more than 24 hours.
-4L" type tensile testing machine (manufactured by Orientic Co., Ltd.), the test length was 25 cm, and the tensile speed was 30 cm/min.

ターミナルモジュラスは前記荷重−伸長曲線上において
、切断伸度より2.4%引いた該曲線上の点と切断点ま
での応力増分を2.4X10−2で除した値(g/デニ
ール)である。
Terminal modulus is the value (g/denier) obtained by dividing the stress increment between the point on the load-elongation curve, which is 2.4% less than the cutting elongation, and the cutting point by 2.4X10-2. .

◎ポリアミド鞘成分wAf11tの特性(ホ)硫酸相対
粘度(ηr): 試料を蟻酸に溶解させ、溶解部分を常法により再沈殿さ
せ、洗浄、乾燥させて測定試料に供した。
◎Characteristics of polyamide sheath component wAf11t (e) Relative viscosity of sulfuric acid (ηr): A sample was dissolved in formic acid, and the dissolved portion was reprecipitated by a conventional method, washed and dried, and used as a measurement sample.

試料1gを98%硫酸25ccに溶解し、オストワルド
粘度計を用いて25℃で測定した。
1 g of the sample was dissolved in 25 cc of 98% sulfuric acid and measured at 25° C. using an Ostwald viscometer.

(へ)複屈折(Δn): カールツアイ゛久イエナ社(株)製透過定量型干渉顕微
鏡を用いて、干渉縞法によって繊維の側面から中心方向
に2 lt間隔でポリアミド鞘部分のみを測定し、平均
値を求めた。
(f) Birefringence (Δn): Using a transmission quantitative interference microscope manufactured by Carls Ikuyena Co., Ltd., only the polyamide sheath portion was measured by the interference fringe method at 2 lt intervals from the side of the fiber toward the center. The average value was calculated.

(ト)密度(ρ): 複合繊維およびポリエステル芯繊維成分の密度を測定し
、複合比率を用いてポリアミド繊維成分の密度を算出し
た。
(g) Density (ρ): The density of the composite fiber and polyester core fiber component was measured, and the density of the polyamide fiber component was calculated using the composite ratio.

◎複合繊維の特性 (チ)強度(T/D) 、伸度(E)、初期引張り抵抗
度(Mi): 強度、初期引張り抵抗度はJIS  L1017の定義
及び測定法によった。尚、荷重−伸長曲線を得るための
条件は前記ポリエステル芯成分繊維の場合と同じである
◎Characteristics of composite fiber (H) Strength (T/D), elongation (E), initial tensile resistance (Mi): Strength and initial tensile resistance were determined according to the definition and measurement method of JIS L1017. Note that the conditions for obtaining the load-elongation curve are the same as in the case of the polyester core component fiber.

(す)乾熱収縮率(ΔS、5o): 試料を綿状にとり、20℃、65%RHの温湿度調節室
で24時間以上放置した後、試料のO0Ig/デニール
に相当する荷重を掛けて測定した長さし。の試料を無緊
張状態で150℃のオーブン中で30分間処理する。処
理後のサンプルを風乾し、上記温湿度調節室で24時間
以上放置し、再び上記荷重をかけて測定した長さLlか
ら次式によって算出した。
(S) Dry heat shrinkage rate (ΔS, 5o): Take a sample in the form of cotton, leave it in a temperature and humidity controlled room at 20°C and 65% RH for more than 24 hours, and then apply a load equivalent to the O0Ig/denier of the sample. Measured length. The sample is processed in an oven at 150° C. for 30 minutes under no tension. The sample after treatment was air-dried, left in the temperature and humidity control room for 24 hours or more, and the load was applied again to calculate the measured length Ll using the following formula.

乾熱収縮率(%) = ((Lo  Lt) /Lo)
×100 (ヌ)走査電子顕微鏡: 電界放射型走査電子顕微鏡である日立■製S−800型
を用い、加速電圧6KVで繊維側面を観察した。
Dry heat shrinkage rate (%) = ((Lo Lt) /Lo)
×100 (N) Scanning electron microscope: Using a field emission scanning electron microscope, model S-800 manufactured by Hitachi ■, the side surface of the fiber was observed at an accelerating voltage of 6 KV.

◎複合1維コードの特性 (ル)強度(T/D) 、伸度(E)、初期引張り抵抗
度(Mi)、及び中間伸度(ME):前記繊維の場合と
同様に測定した。中間伸度は下記式で定める強力を示す
時の伸度とした。
◎Characteristics of composite 1-fiber cord: Strength (T/D), elongation (E), initial tensile resistance (Mi), and intermediate elongation (ME): Measured in the same manner as in the case of the fibers. The intermediate elongation was the elongation at which the strength was determined by the following formula.

(6,75XDXn)/ (1500X2)kg但し、
D:延伸糸繊度 n:合撚糸数 例えば、延伸糸繊度1500デニール糸を2本合撚糸し
たコード1500/2は6.75kgの時の伸度が中間
伸度である。
(6,75XDXn) / (1500X2)kgHowever,
D: Drawn yarn fineness n: Number of twisted yarns For example, cord 1500/2, which is made by combining and twisting two yarns with a drawn yarn fineness of 1500 denier, has an intermediate elongation when weighing 6.75 kg.

(ヲ)乾熱収縮率(ΔS1□7): 熱処理温度を177℃とした以外は前記(す)項の複合
繊維と同様に測定した。
(2) Dry heat shrinkage rate (ΔS1□7): Measured in the same manner as the composite fiber in item (2) above, except that the heat treatment temperature was 177°C.

(ワ)GY疲労寿命: JIS  L1017−1.3.2.IA法に準拠した
。但し曲げ角度は90’とした。
(W) GY fatigue life: JIS L1017-1.3.2. Compliant with IA law. However, the bending angle was 90'.

(力)GD疲労: JIS  L1017−1.3.2.2に準拠した。但
し伸長6.3%、圧縮12.6%とした。
(Force) GD fatigue: Based on JIS L1017-1.3.2.2. However, the expansion was 6.3% and the compression was 12.6%.

(ヨ)接着性: JIS  L1017−3.3.IA法によった。(Y) Adhesiveness: JIS L1017-3.3. According to IA method.

(り)耐熱接着性 加硫時の熱処理を170°Cで60分とした以外上記(
ヨ)項と同様の方法で評価した。
(ri) Heat-resistant adhesiveness The above (
It was evaluated using the same method as in section y).

(し)ゴム中耐熱性: ゴムシート上に並べたデイツプコードを、別に用意した
ゴムシートでサンドイッチ状に挟み、170℃に加熱し
たプレス機で50kg/cm2の圧力下に3時間熱処理
した。熱処理前後のコード強力を測定し、強力保持率を
求めて耐熱性の尺度とした。
(I) Heat resistance in rubber: The dip cord arranged on a rubber sheet was sandwiched between separately prepared rubber sheets and heat-treated under a pressure of 50 kg/cm2 for 3 hours in a press heated to 170°C. The cord strength before and after heat treatment was measured, and the strength retention rate was determined, which was used as a measure of heat resistance.

[実施例] 〈実施例−1〜−2、比較例−(1)〜(6)〉極限粘
度(〔η))0.96、カルボキシル末端基濃度9.O
eq/106gのポリエチレンテレフタレート(PET
)を芯成分とし、沃化鋼0.02重量%、沃化カリウム
0.1重量%および臭化カリウム0.1重量%を含むナ
イロン66(N66:硫酸相対粘度ηr3.6)ポリマ
を鞘成分として、それぞれを40φ工クストルーダー型
紡糸機で溶融した後、複合紡糸パックに導き、芯鞘複合
紡糸口金より芯部にPET、鞘部にN66とPETの混
合ポリマを複合繊維として紡出した。芯成分及び鞘成分
の割合は第1表のように変化させた。口金は孔径0.4
mmφ、孔数120ホールを用いた。ポリマー温度は芯
部のPETを295℃、鞘部のN66を290℃でそれ
ぞれ溶融し、紡糸パック温度を295℃として紡出した
[Example] <Examples-1 to -2, Comparative Examples-(1) to (6)> Intrinsic viscosity ([η)) 0.96, carboxyl terminal group concentration 9. O
eq/106g polyethylene terephthalate (PET
) as a core component, and a nylon 66 (N66: sulfuric acid relative viscosity ηr3.6) polymer containing 0.02% by weight of iodized steel, 0.1% by weight of potassium iodide, and 0.1% by weight of potassium bromide as a sheath component. After each was melted using a 40φ Ktruder-type spinning machine, it was introduced into a composite spinning pack, and a mixed polymer of PET in the core and N66 and PET in the sheath was spun as a composite fiber from a core-sheath composite spinneret. The proportions of the core and sheath components were varied as shown in Table 1. The hole diameter of the cap is 0.4
mmφ and 120 holes were used. Polymer temperatures were as follows: PET in the core was melted at 295°C, and N66 in the sheath was melted at 290°C, and the spinning pack was spun at a temperature of 295°C.

口金直下には15cmの加熱筒を取り付け、筒内雰囲気
温度を290℃となるように加熱した。雰囲気温度とは
口金面より10cm下の位置で、且つ最外周糸条より1
cm離れた位置で測定した雰囲気温度である。加熱筒の
下には長さ120cmの横型ユニフローチムニ−を取り
付け、糸条に直角方向から20℃の冷風を30m/分の
速度で吹き付け、急冷した。その後105℃に保ちなが
ら、第1表に示す水蒸気圧で充満した200cmの結晶
化促進筒内を通過させた後、2段に配置したローラー給
油装置で非水系油剤を糸条に対して1重量%付与した。
A 15 cm heating cylinder was attached directly below the mouthpiece, and the atmosphere inside the cylinder was heated to 290°C. Ambient temperature is a position 10 cm below the mouth surface and 1 cm below the outermost thread.
This is the ambient temperature measured at a position cm away. A horizontal uniflow chimney with a length of 120 cm was attached below the heating cylinder, and cold air at 20° C. was blown at a speed of 30 m/min from a direction perpendicular to the yarn to rapidly cool it. After that, while maintaining the temperature at 105°C, the yarn is passed through a 200 cm crystallization promotion cylinder filled with the water vapor pressure shown in Table 1, and then a non-aqueous oil agent is applied to the yarn by 1 weight per weight using a roller oiling device arranged in two stages. % was given.

ついで、第1表に示した速度で回転する引取りロールで
糸条速度を制御した後、−旦巻取ることなく連続して延
伸した。延伸は5対のネルソン型ロールによって3段延
伸したのち3%のリラックスを与えて弛緩熱処理して巻
き取った。延伸条件は、引取りロール温度を60’C5
第1延伸ロ一ル温度を110℃、第2延伸ロール温度を
190℃、第3延伸ロール温度を230’C1延伸後の
張力調整ロールは非加熱とし、1段延伸倍率は全延伸倍
率の70%、残りを2段階に配分し延伸した。紡糸速度
、全延伸倍率等を変化させて製糸したが、延伸糸の繊度
が約500デニールとなるよう紡糸速度、延伸倍率に対
応させて吐出量を変化させた。得られた延伸糸は3本合
糸して1500デニールとした。
Then, after controlling the yarn speed with a take-up roll rotating at the speed shown in Table 1, the yarn was drawn continuously without being wound up. The film was stretched in three stages using five pairs of Nelson type rolls, then subjected to a relaxation heat treatment with 3% relaxation, and then wound up. The stretching conditions were a take-up roll temperature of 60'C5.
The temperature of the first stretching roll was 110°C, the temperature of the second stretching roll was 190°C, the temperature of the third stretching roll was 230°C. The tension adjustment roll after stretching was not heated, and the first stage stretching ratio was 70 of the total stretching ratio. %, and the remainder was distributed in two stages for stretching. The yarn was produced by varying the spinning speed, total draw ratio, etc., and the discharge amount was changed in accordance with the spinning speed and draw ratio so that the fineness of the drawn yarn was about 500 denier. Three of the obtained drawn yarns were combined to have a denier of 1,500.

比較のため前記複合繊維の製造に用いたポリアミドを単
独に製糸して繊維を得た。紡糸・延伸条件とも本発明複
合繊維と同様に行なった。
For comparison, fibers were obtained by separately spinning the polyamide used in the production of the composite fibers. The spinning and drawing conditions were the same as those for the composite fiber of the present invention.

製糸条件を第1表に、得られた延伸糸特性、及び繊維構
造パラメーターは第2表における実施例−1〜−2、お
よび比較例−(1)〜−(4)に示す通りであった。ま
た市販のタイヤコード用N66繊維(1260D−20
4f i l−1781)(比較例−(5))およびP
ET繊維(1500D−288fil−702C)(比
較例−(6))の特性についての測定結果を第2表に示
した。
The yarn spinning conditions are shown in Table 1, and the obtained drawn yarn properties and fiber structure parameters are as shown in Examples -1 to -2 and Comparative Examples -(1) to -(4) in Table 2. . In addition, commercially available N66 fiber for tire cord (1260D-20
4f i l-1781) (comparative example-(5)) and P
Table 2 shows the measurement results regarding the characteristics of the ET fiber (1500D-288fil-702C) (Comparative Example-(6)).

本発明に係る複合繊維(実施例−1〜−2)は特に多量
のN66成分を含むにも拘わらずポリエステル繊維に近
似した動的弾性率およびクリープ率特性を示し、極めて
特異であることがわかる。
It can be seen that the composite fibers according to the present invention (Examples 1 to 2) exhibit dynamic elastic modulus and creep rate characteristics similar to those of polyester fibers, even though they contain a particularly large amount of N66 component, and are extremely unique. .

また、前記の本発明に係る複合繊維(実施例−1〜−2
、比較例−(1)〜−(2))およびPET繊維(比較
例−(6))を用い、上撚及び下撚をそれぞれ反対方向
に407/10cmづつかけて1500D/2の生コー
ドとした。但し、N66!!−維(比較例−(3)〜−
(5))は撚数を397/10cmとし、1260D/
2の生コードとした。
In addition, the composite fibers according to the present invention (Examples-1 to -2)
, Comparative Examples - (1) to - (2)) and PET fiber (Comparative Example - (6)) were used to create a raw cord of 1500D/2 by applying first and second twists of 407/10 cm in opposite directions, respectively. did. However, N66! ! - fiber (comparative example - (3) ~ -
(5)) The number of twists is 397/10cm, and the number of twists is 1260D/
2 raw code.

本発明に係る複合繊維からなる生コードはリッラー社製
ディッピング機によって常法によって接着剤付与及び熱
処理をしてデイツプコードとした。
The raw cord made of the composite fiber according to the present invention was made into a dip cord by applying an adhesive and heat-treating it in a conventional manner using a dipping machine manufactured by Riller.

デイ゛ツブi夜は20%のレゾルシン、ホルマリン、ラ
テックスよりなる接着剤成分を含み、接着剤成分がコー
ドに約4%付着するよう調整した。熱処理は225℃で
80秒、デイツプコードの中間伸度が約5%となるよう
ストレッチをかけながら処理した。
The adhesive component contained 20% resorcinol, formalin, and latex, and was adjusted so that about 4% of the adhesive component adhered to the cord. The heat treatment was carried out at 225° C. for 80 seconds while stretching the dip cord so that the intermediate elongation was about 5%.

N66繊維(比較例−(3)〜−(5))生コードは本
発明に係る複合繊維の場合と同様の熱処理条件で、また
中間伸度が通常のN66タイヤコードに適用される約9
%に設定してストレッチし、処理した。
N66 fiber (comparative examples -(3) to -(5)) The raw cord was heat treated under the same conditions as the composite fiber according to the present invention, and the intermediate elongation was about 9, which is applied to normal N66 tire cord.
%, stretched and processed.

またPET繊維(比較例−(6))生コードは常法によ
り2浴接着処理を行い、熱処理は240℃、120秒行
い、中間伸度が通常のPETタイヤコードに適用される
約5%に設定してストレッチし、処理した。
In addition, the PET fiber (comparative example - (6)) raw cord was subjected to a two-bath adhesive treatment using a conventional method, and heat treatment was performed at 240°C for 120 seconds, resulting in an intermediate elongation of approximately 5%, which is applied to ordinary PET tire cord. Set and stretched and processed.

かくして得られたデイツプコードについてゴム中耐熱性
、接着性、耐疲労性等のタイヤコード特性を同時に評価
し、その結果を第3表に示した。
The dip cord thus obtained was simultaneously evaluated for tire cord properties such as heat resistance in rubber, adhesion, and fatigue resistance, and the results are shown in Table 3.

得られた複合繊維の内、実施例1〜2で得られた複合繊
維はいずれも本発明の各構成要件を満足するものであり
、第1図に示されるように繊維の表面全体に該繊維の軸
方向に伸びた多数の筋状の凹凸は幅が0.01〜1μ、
長さがo、i〜10μの範囲内であった。また、比較例
1〜2で得られた複合繊維はいずれも本発明の各構成要
件を満足するものでなく、例えば、比較例1で得られた
複合繊維の表面は第2図に示した形状であり、繊維の軸
方向に伸びた多数の筋状の凹凸が均一に形成されていな
い。
Of the composite fibers obtained, all of the composite fibers obtained in Examples 1 and 2 satisfy the respective constituent requirements of the present invention, and as shown in FIG. The width of the numerous streak-like irregularities extending in the axial direction is 0.01 to 1μ,
The length was within the range of o, i to 10μ. Furthermore, none of the composite fibers obtained in Comparative Examples 1 and 2 satisfy the respective constituent requirements of the present invention. For example, the surface of the composite fiber obtained in Comparative Example 1 has the shape shown in FIG. Therefore, the numerous streak-like irregularities extending in the axial direction of the fibers are not uniformly formed.

更に、比較例の中には繊維の表面に凹凸が形成されたも
のも見られたが、凹凸が不均一であり、本発明の構成要
件を満足するものではなかった。
Furthermore, some of the comparative examples had unevenness formed on the surface of the fibers, but the unevenness was non-uniform and did not satisfy the requirements of the present invention.

本発明に係る複合繊維デイツプコードは従来のPET繊
維からなるデイツプコードと同等以上のモジュラス、寸
法安定性を有し、かつ著しく改良されたゴム中耐熱性、
耐熱接着性、及び耐疲労性を有する高強力デイツプコー
ドであることを示している。
The composite fiber dip cord according to the present invention has a modulus and dimensional stability equivalent to or higher than conventional dip cords made of PET fibers, and has significantly improved heat resistance in rubber.
This shows that it is a high-strength dip cord that has heat-resistant adhesion and fatigue resistance.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明複合繊維は従来のポリエステルに比較してゴム中
耐熱性、接着性、特に高温履歴を受けた後の耐熱接着性
、及び耐疲労性が著しく改良され、一方、ポリアミド繊
維では達成できなかった、ハイモジュラス、寸法安定性
を兼備した、耐久性の優れた高強度複合繊維を提供する
ものである。そのため、例えばタイヤコードとして用い
るとタイヤ走行時の耐久性が極めて良好となる。そこで
比較的大型のライトトラック、及びトラック、バス用の
タイヤコードとして、またレーシングカーや高速走行す
る乗用車のように高速耐久性の要求されるタイヤ種のコ
ード素材として最適である。
Compared to conventional polyester, the composite fiber of the present invention has significantly improved heat resistance and adhesion in rubber, especially heat resistant adhesion after high temperature history, and fatigue resistance, which could not be achieved with polyamide fiber. The present invention provides a highly durable, high-strength composite fiber that has both high modulus and dimensional stability. Therefore, when used as a tire cord, for example, the durability during tire running is extremely good. Therefore, it is ideal as a tire cord for relatively large light trucks, trucks, and buses, and as a cord material for tire types that require high-speed durability, such as racing cars and high-speed passenger cars.

また本発明複合繊維は上記優れた特徴を有するので、タ
イヤコード以外のゴム補強材、例えば伝動ベルト、コン
ベヤーベルト、ゴムホース、空気バネ等としては勿論、
一般の産業資材用途、例えば縫糸、シートベルト、漁網
、カーシート、スリング、ケーブル、ローブ等に有用で
きる。
Furthermore, since the composite fiber of the present invention has the above-mentioned excellent characteristics, it can of course be used as rubber reinforcing materials other than tire cords, such as power transmission belts, conveyor belts, rubber hoses, air springs, etc.
It can be useful for general industrial materials such as sewing thread, seat belts, fishing nets, car seats, slings, cables, robes, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る耐疲労性が良好な高強力ポリアミ
ド鞘成分、ポリエステル芯成分からなる複合繊維の表面
形状を示す図面に代わる写真であり、該写真は繊維の表
面を5000倍に拡大した走査電子顕微鏡写真である。 第2図は従来のポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分
からなる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真で
あり、該写真はm雄の表面を5000倍に拡大した走査
電子顕微鏡写真である。
Figure 1 is a photograph in place of a drawing showing the surface shape of a composite fiber comprising a high-strength polyamide sheath component and a polyester core component with good fatigue resistance according to the present invention, and the photograph shows the surface of the fiber magnified 5000 times. This is a scanning electron micrograph. FIG. 2 is a photograph in place of a drawing showing the surface shape of a conventional composite fiber comprising a polyamide sheath component and a polyester core component, and this photograph is a scanning electron micrograph magnifying the surface of an m-male 5000 times.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高強度複合繊維において、実質的にエチレンテレ
フタレート単位を主成分とするポリエステルを芯成分と
し、ポリアミドを鞘成分とする芯鞘型複合構造を有する
繊維であって、前記芯成分および鞘成分に対する芯成分
の割合が30〜90重量%であって、下記(イ)〜(ハ
)の各特性を有することを特徴とする高強度複合繊維。 (イ)複合繊維におけるポリエステル芯成分の極限粘度
(〔η〕)が0.8以上、複屈折 (Δn)が160×10^−^3〜190×10^−^
3、であること。 (ロ)複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
(ηr)が2.8以上、複屈折( Δn)が50×10^−^3以上であること。 (ハ)フィラメントの表面の全域に幅が0.01〜1μ
、長さが0.1〜10μの多数の凹凸が均一にあり、該
凹凸が繊維軸方向に長く筋状に形成されていること。
(1) A high-strength composite fiber having a core-sheath type composite structure in which the core component is polyester containing ethylene terephthalate units as a main component and the sheath component is polyamide, wherein the core component and the sheath component are A high-strength conjugate fiber characterized in that the ratio of the core component to the fiber is 30 to 90% by weight, and has each of the following properties (a) to (c). (a) The intrinsic viscosity ([η]) of the polyester core component in the composite fiber is 0.8 or more, and the birefringence (Δn) is 160 x 10^-^3 to 190 x 10^-^
3.Be. (b) The sulfur relative viscosity (ηr) of the polyamide sheath component in the composite fiber is 2.8 or more, and the birefringence (Δn) is 50×10^-^3 or more. (c) The width is 0.01 to 1 μ over the entire surface of the filament.
, a large number of unevenness having a length of 0.1 to 10μ are uniformly formed, and the unevenness is formed in a long striped shape in the fiber axis direction.
(2)高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分の
密度(ρ)が1.395g/cm^3以上、ポリアミド
鞘成分の密度(ρ)が1.135g/cm^3以上であ
ることを特徴とする特許請求範囲第(1)項記載の高強
度複合繊維。
(2) The high-strength composite fiber is characterized in that the density (ρ) of the polyester core component is 1.395 g/cm^3 or more, and the density (ρ) of the polyamide sheath component is 1.135 g/cm^3 or more. A high-strength conjugate fiber according to claim (1).
(3)高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分繊
維の初期引張り抵抗度(Mi)が90g/デニール以上
、ターミナルモジュラス(Mt)が20g/デニール以
下であることを特徴とする特許請求範囲第(1)項記載
の高強度複合繊維。
(3) In the high-strength composite fiber, the polyester core component fiber has an initial tensile resistance (Mi) of 90 g/denier or more and a terminal modulus (Mt) of 20 g/denier or less. ) High-strength conjugate fiber described in section 2.
(4)高強度複合繊維において、強度(T/D)が7.
5g/デニール以上、初期引張り抵抗度(Mi)が60
g/デニール以上、150℃で測定した乾熱収縮率(Δ
S_1_5_0)が7%以下であることを特徴とする特
許請求の範囲第(1)項記載の高強度複合繊維。
(4) In high-strength composite fibers, the strength (T/D) is 7.
5g/denier or more, initial tensile resistance (Mi) 60
g/denier or more, dry heat shrinkage rate (Δ
The high-strength conjugate fiber according to claim (1), characterized in that S_1_5_0) is 7% or less.
(5)極限粘度(〔η〕)が0.80以上の実質的に高
重合度ポリエチレンテレフタレートからなるポリマが芯
部を形成し、硫酸相対粘度が2.8以上の高重合度ポリ
アミドポリマが鞘部を形成し、芯部および鞘部に対する
芯部比率が30〜90重量%である芯鞘型高強度複合繊
維の溶融紡糸において、溶融紡出糸条を口金下の少なく
とも10cmが200℃以上の高温である雰囲気中に通
過せしめ、急冷固化後、繊維表層結晶化促進装置を通過
せしめる。その後油剤を付与し、1000m/分以上の
高紡速で引取り、該未延伸糸の鞘部のポリアミド部分の
複屈折率が25×10^−^3〜40×10^−^3、
芯部のポリエステル部分の複屈折が20×10^−^3
〜70×10^−^3であって、それを2段以上に多段
延伸して得られる、下記(イ)〜(ハ)の特性を満足す
ることを特徴とする芯鞘複合界面の剥離耐久性が改良さ
れた芯鞘型高強度複合繊維の製造方法。 (イ)複合繊維におけるポリエステル芯成分の極限粘度
(〔η〕)が0.8以上、複屈折 (Δn)が160×10^−^3〜190×10^−^
3、であること。 (ロ)複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
(ηr)が2.8以上、複屈折( Δn)が50×10^−^3以上であること。 (ハ)フィラメントの表面の全域に幅が0.01〜1μ
、長さが0.1〜10μの多数の凹凸が均一にあり、該
凹凸が繊維軸方向に長く筋状に形成されていること。
(5) A polymer consisting essentially of highly polymerized polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity ([η]) of 0.80 or more forms the core, and a high polymerized polyamide polymer with a sulfuric acid relative viscosity of 2.8 or more forms the sheath. In the melt spinning of core-sheath type high-strength composite fibers in which the ratio of the core to the core and sheath is 30 to 90% by weight, the melt-spun yarn is heated at a temperature of 200°C or higher for at least 10 cm below the spindle. The fiber is passed through a high-temperature atmosphere, rapidly cooled and solidified, and then passed through a fiber surface layer crystallization accelerator. After that, an oil agent is applied and the yarn is taken up at a high spinning speed of 1000 m/min or more, so that the birefringence of the polyamide part of the sheath of the undrawn yarn is 25 x 10^-^3 to 40 x 10^-^3,
The birefringence of the polyester core part is 20×10^-^3
Peeling durability of a core-sheath composite interface obtained by multi-stage stretching of ~70×10^-^3 and satisfying the following characteristics (a) to (c). A method for producing a core-sheath type high-strength composite fiber with improved properties. (a) The intrinsic viscosity ([η]) of the polyester core component in the composite fiber is 0.8 or more, and the birefringence (Δn) is 160 x 10^-^3 to 190 x 10^-^
3.Be. (b) The sulfur relative viscosity (ηr) of the polyamide sheath component in the composite fiber is 2.8 or more, and the birefringence (Δn) is 50×10^-^3 or more. (c) The width is 0.01 to 1 μ over the entire surface of the filament.
, a large number of unevenness having a length of 0.1 to 10μ are uniformly formed, and the unevenness is formed in a long striped shape in the fiber axis direction.
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