JPH02147328A - 樹脂ホース補強用コード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は樹脂ホース補強用コードに関するものであり、
詳しくは芯成分にポリエステル、鞘成分にポリアミドを
主成分となした芯鞘型の複合繊維からなる樹脂ホース補
強用コードに関するものである。

［従来の技術］ ポリエチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とした
ポリエステル繊維からなる補強用コードを補強材として
用いたホースとして、例えば特開昭６２−１６５０８７
号公報に記載されている。

前記特開昭６２−１６５０８７号公報に記載された樹脂
ホースは、樹脂管中に補強体として、例えばアルミニウ
ム線材、またはポリ塩化ビニール、ポリプロピレンを螺
施状に一定間隙で巻回した状態で埋設し、該埋設個所が
他の外周面よりも外方に突出して補強体のピッチ間に四
部が螺施状に形成され、該凹部に添って緊締材が螺施状
に巻回されるとともに、緊締材と外周面との間に外被部
材が設けられている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭６２−１６５０８７号公報に記載された樹脂
ホースの場合、補強体を間隙を形成して螺旋形に巻回す
る場合に、補強体を一定間隙とし、一定間隙の凹部な形
成する必要があり、若し、一定間隙でない時には、緊締
材の巻回を一定にすることができなくなり、得られた樹
脂ホースの長さ方向の品質を均一にすることが困難であ
る。

また、一定間隙に形成された四部にＶ４１ｉ材を巻回す
るが、この場合緊締材を前記凹部に密着して嵌入される
太さとする必要があり、太すぎると凹部の底面と緊締材
との間に隙間が生じ、細すぎると凹部の側面と緊ＩＩＩ
との間に隙間が生じ、この隙間部分の耐圧性が低下し、
樹脂ホース全体の耐久性が低下するという課題を有して
いた。

本発明の目的は、前記の従来のホースにおける課題を解
消し、樹脂ホースの補強材として、より好ましい特性、
すなわち高モジュラス、寸法安定性、耐疲労性、樹脂と
の界面剥離耐久性、樹脂中耐熱性を有する樹脂ホース補
強用コードを提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の構成
は、 （１）樹脂ホース補強用コードにおいて、該コードを形
成するａｍがエチレンテレフタレートを主成分とするポ
リエステルを芯成分と、該芯成分の周囲にポリアミドを
主成分とする鞘成分となした芯鞘型複合繊維であり、前
記ポリエステルからなる芯成分の割合が３０〜９０重Ｍ
％であり、前記複合繊維の強度が７．３０／ｄ以上、伸
度が２０％以下、初期引張り抵抗度が５８ｇ／ｄ以上、
乾熱収縮率が７％以下の複合！ｌＮを撚糸してなること
を特徴とする樹脂ホース補強用コード。

（２）ｔｔＪ記（１）の樹脂ホース補強用コードにおい
て、複合繊維のターミナルモジュラスが２００／ｄ以下
、初期引張り抵抗度が９００／ｄ以上であることを特徴
とする樹脂ホース補強用コード。

（３）前記（１）において、複合繊維の芯成分を形成す
るポリエステルの権限粘度（η）が０．８以上、複屈折
が１６０×１０，３〜１９０×１０−３、密度が１．３
９５０／ｃａ３以上、ＤＳＣで測定した融解曲線のピー
ク温度が２４７℃以上であり、鞘成分を形成するポリア
ミドの硫酸相対粘度（ηｒ）が２，８以上、複屈折が５
０ｘ１０’以上、密度が１　、１４０ｇ／ｃｔｎ３以上
であり、前記芯成分および鞘成分ともに高配向、高結晶
Ｉ！雑構造を有することを特徴とする樹脂ホース補強用
コード。

にある。

本発明に係る樹脂ホース補強用コードは、芯成分がポリ
エステル、鞘成分がポリアミドからなる複合繊維であり
、該複合１ｉ１１！は従来技術では得られなかった新規
な特性を有するものであり、ポリエステルに近いハイモ
ジュラスと樹脂中耐熱性、および芯鞘複合界面のポリマ
の剥離耐久性を有し、これらの特性は、芯及び鞘をそれ
ぞれ形成するポリエステル及びポリアミド繊維部分の特
定された櫓屈折、密度、及びＤｓｃ融解ピーク温度、及
びポリエステル芯成分ａｍの＾い初期引張り抵抗度と低
いターミナルモジュラスの組合せからなるパラメーター
によって示すことができる。

前記複合繊維の芯成分であるポリエステルは、極限粘度
（η）を０．７以上、好ましくは０゜８以上とすること
によって、該複合ｉａｍの強度を７．５ｏ／ｄ以上とじ
つる。

ポリエステル芯成分と同様ポリアミド鞘成分ポリマも高
強度複合繊維を得るために高重合度が必要であり、硫酸
相対粘度で２．８以上、好ましくは３．０以上である。

ポリアミド鞘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、無機化合物が添加されている。特に沃
化用、酢酸銅、塩化銅、ステアリン酸銅等の銅塩を銅と
して３０〜５ｏｏｐｐｍ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０．０
１〜０．５重量％、及び／或は有機、無機の燐化合物を
０．０１〜０．１重量％含有させることが好ましい。

前記複合繊維のポリエステル芯成分の割合は３０〜９０
重量％である。ポリエステル成分が３０重憬％未満では
、ポリエステル成分が有するモジュラス及び寸法安定性
を有効に利用しつる複合繊維とすることができなく、好
ましい樹脂ホース補強用コードを得ることができない。

一方、９０重量％以上をポリエステル芯成分が占めると
、複合繊維を樹脂ホース補強用コードとなし、該コード
を樹脂ホースの補強材として用いた際に、樹脂との接着
性が悪く、樹脂中における樹脂ホース補強用コードの耐
熱性等の改良が達せられない。

前記複合繊維はポリエステル芯成分、及びポリアミド鞘
成分いずれも高度に配向、結晶化しており、ポリエステ
ル芯成分の？ＱＩｉｄ折は１６０Ｘ　１０　’〜１９０
Ｘ１０°３の範囲内に保つようにするのが望ましく、１
６０Ｘ１０’未満では複合ａＩ雑の強度を７．５０／ｄ
以上、初期引張り抵抗度をｂｏａ／ｄ以上にならないこ
とがある。また、１９０Ｘ１０”３を越えていると寸法
安定性及び耐疲労性の改良がなされないことがある。

一方、ポリアミド鞘成分の複屈折は５０×１０−１以上
、通常は５５Ｘ１０−３以上と高配向である。複屈折が
５０×１０−３未満では高強度で高い初期引張り抵抗度
を有する複合繊維を得るのが困難である。

芯鞘複合繊維の複屈折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、芯部はポリアミド鞘成分を蟻酸、硫酸、弗素化アル
コール等で溶解した侵透過干渉顕微鏡で測定する。

密度はポリエステル芯成分が１．３９５０１０３以上、
ポリアミド鞘成分が１．１４００／ｃＩＲ３以上であり
、高度に結晶化していることが望ましく、密度がそれぞ
れ上記特定の値以上有することによって、複合！１ｌｆ
ｉの寸法安定性、耐疲労性に優れるとともに、樹脂ホー
ス補強用コードとなして用いた場合、該補強材の樹脂中
の耐熱性が著しく改良される。

ポリエステル芯成分の密度の測定は、ポリアミド鞘成分
を蟻酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解除去して求め
、ポリアミド鞘成分の密度は複合繊維の密度とポリエス
テル芯部の密度から計棹で求めることができる。

前記複合繊維におけるポリエステル芯成分の結晶構造の
特徴を示すＤＳＣの融解曲線のピーク温度は２４７℃、
好ましくは２４８℃以上と高温である。該ピーク温度が
高温であるほど結晶が大きく、および／あるいは結晶の
完全性が良く、繊維構造が安定であることと対応してい
る。ポリエステル芯成分繊維の融解ピーク温度が２４７
℃未満の場合は目的とするモジュラス、寸法安定性、及
び耐疲労性が得られないことがある。

前記複合繊維の繊維構造を反映する別の特徴はポリエス
テル芯成分繊維が９０Ｃ］／ｄ以上の高い初期引張り抵
抗度と２０ａ／ｄ以下の低いターミナルモジュラスを有
することである。高い初期引張り抵抗度を有し、かつ低
いターミナルモジュラスを有するポリエステル！ＩＮの
特徴は、樹脂ホース加工工程での強力低下が少なく、耐
疲労性が改良されることと関係している。ターミナルモ
ジ１ラスは１１雑の引張り試験に於いて、ＳＳ曲線上で
切断伸度より２．４％引いた曲線上の点と切断点までの
応力増分を２．４×１０−２で除した値（Ｑ／ｄ）であ
り、引張り試験の条件は、ＪＩＳ−１１０１７による。

上記によって特徴づけられる複合繊維は７゜５　Ｃ１／
ｄ以上の高強度、６００／ｄ以上の初期引張り抵抗度を
有し、伸度は２０％以下である。

より好ましい複合繊維の特性は強度８０／ｄ以上、初期
引張り抵抗度７０ｏ／ｄ以上、伸度は８〜１６％であり
、これは前記条件を適正に組合わせることによって達せ
られる。

前記複合繊維は以下に示す新規な方法によって製造され
る。

前記したポリエステル芯成分のポリマ物性を得るために
は、極限粘度（η）が０．７５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重
要である。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などの技術が適用さ
れ、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。

ポリアミド鞘成分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。

該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。それぞれのエクストルーダ
ーで溶融されたポリエステル及びポリアミドポリマを複
合紡糸バックに導き、複合紡糸用口金を通して芯部にポ
リエステル、鞘部にポリアミドを配した複合繊維として
紡糸する。

紡糸速度は１５００ｍ／分以上、好ましくは２０００ｍ
／分以上の高速とする。紡糸口金直下には１０ｃｒａ以
上、１ｍ以内にわたって２００℃以上、好ましくは２６
０℃以上の加熱雰囲気を保温筒、加熱筒等を設けること
によってつくる。紡出糸条は上記加熱雰囲気中を通過し
たのち冷風で急冷固化され、次いで油剤を付与された後
紡糸速度を制御する引取りロールで引取られる。前記口
金直下の加熱雰囲気の制御は高速紡糸時の曳糸性を保持
するため重要である。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。延伸前の未延伸糸の物
性を把握する目的で引取りロール上でサンプリングした
未延伸糸の複屈折はポリアミド鞘部が２０Ｘ１０４以上
、好ましくは３０Ｘ１０°３以上、ポリエステル芯部も
２０Ｘ１０’以上、好ましくは３０　ｘ　１０４以上と
高度に配向している。

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効果をもたらすが、驚くべきことに
芯鞘複合界面の耐久性が著しく向上することである。お
そら〈従来の低速紡糸法のように、吸湿結晶化の進んだ
ポリアミド成分と非晶状態のポリエステル成分が組合わ
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などが複合界
面耐久性に寄与しているものと考えられる。

次に該未延伸糸は連続して１８０℃以上、好ましくは２
００℃以上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耐久性の改良に寄与している
。該延伸による３段目の延伸温度が低く、例えば１６０
℃未満ではしばしば延伸によって、また１８０℃未満で
延伸した場合は、樹脂ホース加工時及び樹脂ホースを高
圧で繰返し使用した場合に、ポリエステル芯成分とポリ
アミド鞘成分との界面剥離が生じることがある。

前記本発明に係る複合！ｌ雑を用いて、本発明に係る樹
脂ホースを得る方法としては、例えば得られた延伸糸を
加熱あるいは引揃えてコードとする。

また本発明で特定する芯鞘ポリエステル、ナイロン複合
繊維を用いてホースを形成する場合、前記複合ｍ維から
なるコード、コードを製織した織物、またはブレードの
段階でホースに用いられる樹脂との界面耐剥離性を有す
る、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、レゾルシン
、ホルマリン、ラテックスなどを主成分とする組成物を
塗布してもよい。

本発明に係る樹脂補強用コードを用いてホースを得る場
合、例えばＪ　ｌ５−０２６・０６（１９８０）　、Ｊ
　Ｉｓ−に６３３５　（１９８４）、Ｊ　Ｉｓ−に６３
３９　（１９８２）　、およびＪＩＳ−に６３４２　（
１９８２）の構造、加工方法に準じて容易に製造するこ
とができる。

［実施例］ 実施例−１及び２）比較例１乃至４ 極限粘度（η）１．０５、カルボキシル末端基濃度１０
．５ｅＱ／１０６Ｑのポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）及び沃化鋼０．０２重量％と沃化カリウム０．１
重ｆｆｉ％を含む６６／６王（８０：　２０重金比）コ
ポリアミド（硫酸相対粘度ηｒ３．２）、またはヘキサ
メチレンアジパミド（Ｎ６６：硫酸相対粘度ηｒ３゜３
）をそれぞれ４０φ工クストルーダー型紡糸機で溶融し
、複合紡糸バックに導き、芯鞘複合紡糸口金より芯部に
ポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリアミドの複合
糸として紡出した。

芯成分及び鞘成分の割合は第１表のよう変化させた。口
金は孔径０．４Ｍφ、孔数１２０ホールを用いた。ポリ
マー温度はポリエチレンテレフタレートを２９５℃、ポ
リアミドを２９０℃でそれぞれ溶融し、紡糸パック温度
を３００℃として紡出した。口金直下には１５ｃＩＮ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１０ｃｔｓ下
の位置で、且つ最外周糸条より１ｃｍ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４００＃の
環状型チムニ−を取り付け、糸条の周囲より２５℃で４
０ｍ／分の冷風を糸条に直角に吹き付け、冷却した。つ
いで油剤を付与した後、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対のネルノン型ロールに
よって３段延伸した後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℃、第１延伸ロール温度を１２０℃、第２延伸ロー
ル温度を１９０℃、第３延伸ロール温度を２２５℃、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段階に分けて配分し延伸し
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（実施例１，
２）比較例１，２）。得られた延伸糸は３本合糸して１
５００デニールとした。

製糸条件、得られた延伸糸特性、及び繊維構造パラメー
ターをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ｌｌｌｔ
　（１５００−２８８−７０２０）（比較例３）及びナ
イロン６６繊Ｈ（１２６０２０４−１７８１）（比較例
４）について比較試験を行った。各条件及び繊維特性第
１表に示すとおりである。

（以下余白） 前記第１表に示した各Ｉｌ雄を用いてこれらの繊維に上
撚及び下撚をそれぞれ反対方向に４０Ｔ／１０ｃａ＋づ
つかけて１５００／２の生コードとした。但し、比較例
３のＮ６６は撚数を３９Ｔ／１０ｃｍとし、１２６０／
２の生コードとした。この生コードをリツラー社製ディ
ッピング機を用いて、常法によって接着剤付与及び熱処
理をしてアイツブコードとした。

デイツプ液は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。ナイロン６６は同様熱処
理条件で、中間伸度が約９％となるようストレッチして
処理した。また、ＰＥＴは常法により２浴接着処理を行
い、熱処理は２４０℃、１２０秒行い、中間伸度が約５
％となるようストレッチして処理した。

かくして得られたデイツプコードについて、樹脂ホース
の抗張体として用いる場合と同様に樹脂中に埋設した試
験片を作り、樹脂中耐熱性、接着性、ｉ４疲労性等を評
価した。結果は第２表に示すとおりであった。

（以下余白） 本発明に係る樹脂ホース補強用コードは、従来のポリエ
ステル繊維コードと同等、あるいはそれ以上のモジュラ
ス、及び寸法安定性を有し、さらに従来のポリエステル
繊維コードに比して、樹脂中の耐熱性、耐熱接着性、及
び耐疲労性が茗しく改良された高強力コードであること
を示している。

さらに、本発明に係る樹脂ホース補強用コードは、従来
のナイロン１１Ｉｌｔコードに比して、モジュラス、及
び寸法安定性が著しく改良されている。

［発明の効果］ 本発明に係る樹脂ホース補強用コードは、従来のポリエ
ステルと同等あるいはそれ以上のモジ１ラス、改良され
た寸法安定性を有し、かつ従来のポリエステルからなる
補強用コードを埋設した樹脂ホースに比べ、本発明に係
る樹脂ホース中に埋設されたコードの樹脂中耐熱性、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、そのため樹脂ホースの繰返し疲
労に対する耐久性が極めて良好となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂ホース補強用コードにおいて、該コードを形
   成する繊維がエチレンテレフタレートを主成分とするポ
   リエステルを芯成分と、該芯成分の周囲にポリアミドを
   主成分とする鞘成分となした芯鞘型複合繊維であり、前
   記ポリエステルからなる芯成分の割合が３０〜９０重量
   ％であり、前記複合繊維の強度が７．３ｇ／ｄ以上、伸
   度が２０％以下、初期引張り抵抗度が５８ｇ／ｄ以上、
   乾熱収縮率が７％以下の複合繊維を撚糸してなることを
   特徴とする樹脂ホース補強用コード。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項の樹脂ホース補強用コ
   ードにおいて、複合繊維のターミナルモジユラスが２０
   ｇ／ｄ以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上である
   ことを特徴とする樹脂ホース補強用コード。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項において、複合繊維の
   芯成分を形成するポリエステルの極限粘度（η）が０．
   ８以上、複屈折が１６０×１０＾−＾３〜１９０×１０
   ＾−＾３、密度が１．３９５ｇ／ｃｍ＾３以上、ＤＳＣ
   で測定した融解曲線のピーク温度が２４７℃以上であり
   、鞘成分を形成するポリアミドの硫酸相対粘度（ηｒ）
   が２．８以上、複屈折が５０×１０＾−＾３以上、密度
   が１．１４０ｇ／ｃｍ＾３以上であり、前記芯成分およ
   び鞘成分ともに高配向、高結晶繊維構造を有することを
   特徴とする樹脂ホース補強用コード。