JPH03152215A - 高強度高耐久性複合繊維 - Google Patents

高強度高耐久性複合繊維

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JPH03152215A
JPH03152215A JP28767089A JP28767089A JPH03152215A JP H03152215 A JPH03152215 A JP H03152215A JP 28767089 A JP28767089 A JP 28767089A JP 28767089 A JP28767089 A JP 28767089A JP H03152215 A JPH03152215 A JP H03152215A
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polyester
core
polyamide
sheath
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JP28767089A
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Chikara Honda
主税 本田
Masayuki Sato
正幸 佐藤
Takuji Sato
卓治 佐藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は産業資材用途、特にゴム補強材に適した高強度
高耐久性繊維に間するものである。
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、且つゴムとの接着
性、ゴム中における耐熱性、及び芯鞘複合繊維の耐久性
悪化の原因となる芯成分と鞘成分の境界面剥離等の改良
されたゴム補強材用複合繊維を提供することにある。
[従来の技術] 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
テル繊維は高強力、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材として有
用されている。
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
ゴムとの接着が著しく低下し剥離するという問題がある
ポリエステル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。しかし軽トラツク、より大型のト
ラックやバス用ラジアルタイヤのカーカス材として用い
ると、自動車走行時に発熱した熱がタイヤ内に蓄積され
やすいため、熱劣化して強力が低下し、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成分維のゴム中での耐熱性を改良し
、高温下での接着性を改良することが求められていた。
前記のポリエステルの欠点である接着性を改良しようと
する試みが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提案されている。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
ム補強材に間し、ポリアミド芯成分を7〜30重量%で
、かつその表面にエポキシ系接着剤が付着されたゴム補
強材について記載されている。
[発明が解決しようとするrR1!jll前記特開昭4
9−85315号公報及び特開昭56−140128号
公報の方法で提案されている芯鞘複合構造のa碓は鞘の
ポリアミド成分により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ゴム
とwA碓の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い、
低下してしまい、ポリエステル[1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。また
一方ナイロンの有するゴム中耐熱性や耐疲労性等を十分
生かすことができなかった。
また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の様なポリアミドと
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
やすく実用できる十分な耐久性を持たなかった。とくに
延伸工程、撚糸、デツ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芯鞘界面が破壊され、本来の芯鞘
複合繊維に朋待する性能が得られなかった。
本発明は上記課題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善
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。特に芯鞘複合界面のポリマの剥離に対して従来の
技術では達せられなかった十分な耐久性およびハイモジ
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(以下ゴム中耐熱性という)を有する複合繊
維を提供することにある。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明の構成は
、高強度高耐久性複合繊維において、最内層が実質的に
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
ルからなり、最外層がポリアミド成分からなり、前記最
内層と最外層との間に前記ポリエステルとポリアミドが
相互に分散混合された中間層が形成され、少なくとも3
層からなる複合wA維であり、A、前記最内層を形成す
るポリエステル成分は、極限粘度〔η〕が0.8以上、
複屈折が150×IOI−3〜190X101−3、密
度が1゜390g/cm3以上の特性を有し、複合繊維
全体に占める割合が30〜90重量%てあり、 B、前記最外層を形成するポリアミド成分は硫酸相対粘
度(ηr)が2.8以上、複屈折が50X10−3以上
であり、 C9前記中間層を形成するポリエステルとポリアミドと
の混合比が30:70 : 30重量比の割合で相互に
分散混合されており、 前記複合繊維の強度が7.0g/デニール以上、伸度が
20%以下、初期引張り抵抗度が60g/デニール以上
、150℃乾熱収縮率が7%以下であることを特徴とす
る高強度高耐久性複合繊維にある。
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芯鞘複合界面
のポリマ剥離耐久性については、最内層成分(以下芯成
分という)と最外層成分(以下鞘成分という)の境界層
に芯及び鞘成分が相互に分散混合した中間層を適正に設
けることにより達成することができ、またポリエステル
と同等レベルのハイモジュラス、寸法安定性、及び改良
されたゴム中耐熱性等は、芯及び鞘を形成するポリエス
テル及びポリアミド繊維部分の特定された複屈折、密度
の組合せによって、達成することができる。
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。
本発明に係わる複合1維の芯成分は実質的にエチレンテ
レフタレート単位からな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10ffi量%未溝の
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。
前記本発明に係わる複合wA維の強度7.0g/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
ト繊維の極限粘度〔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
は20eq/106g以下であることが好ましい。
鞘成分であ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
デカミド等の過密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
きろが、特にポリヘキサメチレンアジパミドが好ましい
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(ηr)が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。特に、沃化銅、
酢酸銅、塩化鋼、ステアリン酸銅等の銅塩を銅として3
0〜600ppmと沃化カリウム、臭化カリウム等のハ
ロゲン化アルカリ金属が0゜O1〜0.5重量%、及び
/或いは有機、無機の燐化合物が燐として10〜500
ppm含有されていることが好ましい。
本発明複合繊維の芯成分および鞘成分の境界層に設ける
中間層は、芯成分ポリマおよび鞘成分ポリマが重量比で
30:70:30の割合で相互に分散混合された層であ
り、前記中間層はフィラメント全断面積の5〜30%の
範囲とするのが好ましい。芯成分および鞘成分の相互に
分散混合された中間層がフィラメント全断面積の30%
を越えると、本発明の芯鞘複合繊維としての特徴、即ち
モジュラス、寸法安定性、ゴム中耐熱性等の改良が十分
に達せられないこともある。一方5%未満であると本発
明の特徴である芯鞘界面剥離耐久性の改良効果は認めら
れるものの有意差を有するまでには至らないことがある
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従来のポリエステル
繊維のレベルにすることはできない。一方、芯成分が9
0重量%を越えると、中間層及び鞘成分層が薄くなり、
複合繊維とゴムとの接着性、ゴム中耐熱性等の改良が十
分には達せられない。
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
鞘成分繊維がいずれも高度に配向、結晶化していること
が特徴である。すなわちポリエステル芯成分繊維の複屈
折は150× 10−3〜190X10”3である。1
50×10−3未満ては複合16!碓の強度7.0g/
デニール以上、初期引張り抵抗度60g/デニール以上
を同時に達成することはできない。一方、190X10
″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。
一方、ポリアミド鞘成分繊維の複屈折は50X10−3
以上、好ましくは55X10−3以上の高配向である。
複屈折が50X10−3未満て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。
芯鞘複合繊維の複屈折の測定は次のようにして行なうこ
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塩酸、蟻酸、硫酸、弗
素化アルコール等で溶解した後、透過干渉顕微鏡又は通
常のへシックコンベンセーター法で測定する。
ポリエステル芯成分の密度は1.390g/cm3以上
、通常は1.140g/cm3以上と高度に結晶化して
いる。密度が上記特定の値以上にないと複合1!itの
寸法安定性、及びゴム中耐熱性は改良されない。叉、ポ
リアミド鞘成分の密度も1.135g/cm3以上、通
常は1゜140g/cm3以上に高度に結晶化している
ことが好ましい。
なおポリエステル芯成分の密度は、ポリアミド鞘成分を
塩酸、蟻酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解除去調整
した試料を測定し、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および複合比率から計
算で求めることができる。
本発明複合繊維を構成するポリエステル芯成分繊維の特
徴は90g/デニール以上の高い初期引張り抵抗度と、
20g/デニール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、且つ低いターミナルモジ
ュラスを有するポリエステル繊維の特徴は、例えばタイ
ヤコード加工工程での強力低下が少なく、耐疲労性が改
善されていることと関係している。なお、ターミナルモ
ジュラスはm維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
力増加分を2.4X10−2で除した値<g/デニール
)であり、引張り試験条件はJI S−L 1017に
よる。
上記によって特徴づけられる本発明複合繊維は7.0g
/デニール以上の高強度、60g/デニール以上の初期
引張り抵抗度を有し、伸度は20%以下である。より好
ましい複合繊維特性は強度8g/デニール以上、初期引
張り抵抗度70g/デニール以上、伸度は8〜16%で
あり、これは前記条件を適正に組合せることによって達
せられる。
以上の特徴を有する本発明複合繊維は以下に示す新規な
方法によって製造される。
本発明に係わるポリエステル芯成分のポリマは、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カルボキシル
末端基濃度が20eq/106g以下のポリマを紡糸す
ることが好ましい。該ポリマを得るためには例えば低温
重合法を採用したり、重合工程、また紡糸工程で封鎖剤
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
テル類などである。
ポリアミド鞘成分ポリマは硫酸相対粘度(ηr)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。
芯成分と鞘成分の境界層に、芯成分ポリマおよび鞘成分
ポリマが重量比30 : 70〜70:30の割合で相
互に分散混合した中間層を安定的にフィラメント全断面
積の5〜30%となすためには、■該分散混合層形成ポ
リマ(チップ状)を紡糸工程前に予めブレンドし、それ
ぞれ溶融し口金内で複合する方法、■芯成分、鞘成分ポ
リマをそれぞれ溶融後、バック導入部以前に設置した混
練装置に芯成分ポリマ及び鞘成分ポリマの一部を導き混
練し、口金内で複合する方法、■芯成分、鞘成分ポリマ
をそれぞれ溶融後、口金バック内に導き、口金内で混練
しつつ複合する/あるいは口金内で複合後、芯鞘複合界
面近傍ポリマの一部を混練する方法等がある。
例えば前記■の方法の場合、芯成分となるボノエステル
ボリマ、鞘成分となるポリアミドポリマ、及び芯成分と
鞘成分ポリマが相互に分散混合した中間層を形成させる
ための、ブレンドポリマの溶融紡糸には、3基のエクス
トルダー型紡糸機を用いる。3基のエクストルダーでそ
れぞれ溶融された芯成分ポリエステルポリマ、鞘成分ポ
リアミドポリマ、及び芯成分ポリマと鞘成分ポリマが相
互に分散混合した中間層を形成させるためのブレンドポ
リマを、複合紡糸バックに導き、複合紡糸用口金を通し
て、芯にポリエステル、芯成分と鞘成分の境界層にポリ
エステル及びポリアミドポリマが相互に分散混合した中
間層、鞘成分にポリアミドを配した3層複合繊維として
紡糸する。
前記■の方法の場合、芯成分、鞘成分を2基のエクスト
ルダーで溶融し、それぞれの成分の1部を定められた混
合比に計量し、バック導入部以前に設置した混練装置で
芯成分ポリマと鞘成分ポリマが相互に分散混合した溶融
ポリマとした後、複合紡糸バックに導き、複合紡糸用口
金を通して、芯にポリエステル、芯成分と鞘成分の境界
層にポリエステル及びポリアミドポリマが相互に分散混
合した中間層、鞘成分にポリアミドを配した3層複合繊
維として紡糸することもできる。
前記■の方法の場合、芯成分ポリマと鞘成分ポリマを2
基のエクストルダーでそれぞれ溶融し、複合バック内に
導き、それぞれの成分の一部をバック内で混練して芯成
分と鞘成分が相互に分散混合した溶融ポリマとなした後
、複合紡糸用口金を通して、芯にポリエステル、芯成分
と鞘成分の境界層にポリエステル及びポリアミドの相互
に分散混合した中間層、鞘成分にポリアミドを配した3
層複合繊維として紡糸するか、あるいは芯成分、鞘成分
の溶融ポリマを直接複合口金に導き、該両ポリマの一部
を口金内に設けた多孔金属フィルターを通して芯成分と
鞘成分が相互に分散混合した溶融ポリマとなすことによ
って混練と複合を同時に行ない、芯にポリエステル、芯
成分と鞘成分の境界層にポリエステル及びポリアミドポ
リマが相互に分散混合した中間層、鞘成分にポリアミド
を配した3N複合繊維として紡糸することも可能である
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10cm以上、
1m以内にわたって200℃以上、好ましくは250℃
以上、400℃以下の加熱雰囲気を、保温筒、加熱等筒
を設けることによって作る。紡出糸条は上記加熱雰囲気
中を通過した後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本発明の高速紡糸
時の曳糸性を保持するため極めて重要である。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され
るか、あるいは未延伸糸を一旦巻取った後、別工程で延
伸される。前記引取りロールを通過させた直後の未延伸
糸の複屈折はポリアミド鞘部分が20X 10−3〜4
0X 10−3、ポリエステル芯部は20X10−3以
上、通常は30X10−3〜70XIQ−3であり比較
的高度に配向している。
本発明複合繊維において芯成分ポリマおよび鞘成分ポリ
マの相互に分散混合した中間層を設けることによって芯
鞘複合界面の剥離耐久性が著しく改善され、それによっ
て耐疲労性が著しく改善される。
前記のように紡糸速度を1000m/分以上、好ましく
は1500m/分以上の高速紡糸とすることによって複
合繊維のモジュラス、寸法安定性が著しく改良されるこ
とは注目すべきである。恐らく、鞘成分であるポリアミ
ド成分と芯成分であるポリエステル成分の、紡糸張力の
違いを、又ポリアミド成分とポリエステル成分の延伸挙
動の違いを、芯成分と鞘成分ポリマが混合された中間層
によって緩やかに吸収されることによって、上記の効果
が顕著に表れていると考えられる。
次に該未延伸糸は連続して170℃以上、好ましくは2
00〜240℃の温度で熱延伸される。延伸は2段以上
、好ましくは3段以上の多段で行ない、延伸倍率は1.
4〜5.0倍、好ましくは1.4〜4.0倍の範囲であ
る。
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。
本発明に係わる高強度高耐久性複合繊維の各繊維特性、
コード特性の定義、及び測定方法は次の通りである。
★ポリエステル芯成分繊維の特性 試料は鞘部の主成分であるポリアミド成分を蟻酸で溶解
除去し、ポリエステル芯繊維部分を測定に供した。
(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℃で測定した。
(ロ)複屈折: 通常のベレックコンベ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。
(ハ)密度: 四塩化炭素を重液、n−へブタンを軽液として調整した
密度勾配管を用い、25℃で測定した。
(ニ)カルボキシル末端基濃度: 試料1gをオルソクレゾール20m1に溶解し、完全溶
解後冷却してからクロロホルム40m1を加えてからカ
セイソーダのメタノール溶液にて電位差滴定を行ない測
定した。
(ホ)強度、伸度、初期引張り抵抗度、及びターミナル
モジュラス; 強度、伸度、初期引張り抵抗度はJIS−L1017の
定義及び測定方法によった。ターミナルモジュラスの定
義は前記した通りである。
尚、SS曲線を得るための引張り試験の具体的な条件は
次の通りである。
試料を鍔状にとり、20℃、65%RHの温室度調整さ
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(■)製)を用
い、試長25cm、引張速度30cm/分で測定した。
★ポリアミド鞘成分繊維の特性 (へ)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。
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。
(ト)複屈折: 力−ルツアイスイエナ社(株)!!透過定量型干渉顕y
&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2μ間隔でポリアミド鞘部分のみを測定し、平均値
を求めた。
(チ)密度: 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。
★複合繊維の特性 (す)強度、伸度、初期引張り抵抗度、及びターミナル
モジュラス: 前記(ホ)項のポリエステル芯成分繊維の場合と同様に
測定した。
(ヌ)密度: 前記(ハ)項のポリエステル芯成分繊維の場合と同様に
測定した。
(ル)乾熱収縮率: 試料を絽状にとり、20℃、65%RHの温室度調整さ
れた部屋に24時間以上放置後、試料の0.1g/dに
相当する荷重を掛けて測定した長さLO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、上記温湿度調整室で24時間以
上放置し、再び上記荷重を掛けて測定した長さしから次
式によって算出した。
乾熱収縮率(%)” (Lo  L)/L。
×】00 ★複合wA維コードの特性 (ヲ)強度、伸度、初期引張り抵抗度、及びターミナル
モジュラス: 前記16Ii&I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をいう。
(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1000/2は6.75Kgの時の伸度が中間
伸度である。
(ワ)乾熱収縮率: 熱処理温度を177℃とした以外は前記コードの場合と
同様に測定した。
(力)GY疲労寿命: J l5−L1017−1.3.2.IA法に準拠した
。但し曲げ角度は900とした。
(ヨ)GD疲労: J l5−L1017−1.3.2.2に準拠した。但
し伸長6.3%、圧縮12.6%とした。
(り)接着性: J 1s−11017−3,3,IA法ニヨッた。
(し)耐熱接着性: 加硫時の熱処理を170℃で60分とした以外上記(夕
)項と同様の方法で評価した。
(ソ)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°Cに加熱
したプレス機で50kg/cm2の圧力下で3時間熱処
理した。処理前後のコード強力を測定し、強力保持率を
求めて耐疲労性の尺度とした。
[実施例] 実施例1−4、比較例1.2 極限粘度〔η)1.03、カルボキシル末端基濃度10
.5eq/108gのポリエチレンテレフタ1ノート(
PET)、および沃化鋼0゜02重量%と沃化カリウム
0.1重量%を含むポリヘキサメチレンアジパミド(N
66:tR酸相対粘度ηr3.4)をそれぞれ40φ工
クストルダー型紡糸機で溶融し、および上記PETと上
記N66を5:5の重量割合でブレンドしたポリマは3
0φ工クストルダー型紡糸機で溶融し、3種のポリマを
複合バックに導き、3層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、芯成分と鞘成分の境界層に
芯成分ポリエチレンテレフタレートと鞘成分ポリアミド
が相互に分散混合した中間層、鞘成分にポリアミドの複
合繊維として紡出した。芯成分及び芯鞘成分の相互に分
散混合した中間層及び鞘成分の割合は第1表のようにし
た。口金は孔径0゜6mmφ、孔数120ホールを用い
た。ポリマ温度はPETを295℃、PETとN66の
混合ポリマを293℃、N66を290℃でそれぞれ溶
融し、紡糸バック温度を295℃として紡糸した。口金
直下には20 c mの加熱筒を取り付け、筒内雰囲気
温度を320℃となるように加熱した。筒内雰囲気温度
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40 c mの環状型チムニ−を取り付
け、糸条の周囲より25℃で40m/分の冷風な糸条に
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4 tjのネルソンロールによって3段延伸した後、
2対のネルソンロール間で3%のリラックスを与えなが
ら熱処理して巻取った。引取ロール温度を60℃、第1
1仲ロール温度を120℃、第2延伸ロール温度を19
0℃、第3延伸ロール温度を230℃、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7
0%、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型を変化させた。得られた延伸糸
は3本合糸して】SOO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
ターは第1表における実施例1〜4に示す通りであった
。また市販のタイヤコード用ポリエチシンテレフタレー
1− (P E T) 繊維(1500−288−70
2C)(比較例1)、およびナイロン66繊維(126
0−204−1781)(比較例2)の特性についての
測定結果も合せて第1表に示した。
前記の本発明に係わる複合繊維(実施例1〜4)、およ
びPET繊維(比較例1)を用い、それぞれ上撚り及び
下撚りを反対方向に40T/ ] Oc mづつかけて
1500/2の生コードとした。但し、N66繊維(比
較例2)は撚り数を397/l0C111とし、126
0/2の生コードとした。
本発明に係る複合繊維(実施例1〜4)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。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5%となるようストレッ
チをかけながら処理した。
N66繊維(比較例2)からなる生コードは本発明複合
wA維の場合と同様の熱処理条件で、また中間伸度は通
常のN86タイヤコードに適用される約9%となるよう
ストレッチして処理した。
またPET繊維(比較例1)からなる生コードは常法に
より2浴接着処理を行い、熱処理は240℃、120秒
行い、中間伸度は通常のPETタイヤコードに適用され
る約6%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2表に示した。
本発明複合繊維デイツプコードは従来のポリエステルデ
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疲労性、及び耐熱性
、耐熱接着性を有する高強力、デイツプコードであるこ
とを示している。
111表 注)PET芯m贈物性の内(〉内はPET礒礒物性を示
し、ポリアミド鞘a!1物性の内0内はポリアミドm繕
物性を示す。
[発明の効果コ 本発明複合繊維は従来のポリエステル繊維に比較してゴ
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、ハイモジュラスと寸法安
定性を兼備した、耐久性の優れた高強度高耐久性複合繊
維を提供するものである。
本発明高強度高耐久性複合繊維は、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。
また本発明高強度高耐久性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、−般の産業資材用途、例えば縫糸、シー
トベルト、魚網、カーシート、スリング、ケーブル、ロ
ーブ等に有用できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高強度高耐久性複合繊維において、最内層が実質的にエ
    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
    からなり、最外層がポリアミド成分からなり、前記最内
    層と最外層との間に前記ポリエステルとポリアミドが相
    互に分散混合された中間層が形成され、少なくとも3層
    からなる複合繊維であり、 A、前記最内層を形成するポリエステル成分は、極限粘
    度〔η〕が0.8以上、複屈折が160×101^−^
    3〜190×101^−^3、密度が1.390g/c
    m^3以上の特性を有し、複合繊維全体に占める割合が
    30〜90重量%であり、 B、前記最外層を形成するポリアミド成分は硫酸相対粘
    度(ηr)が2.8以上、複屈折(Δn)が50×10
    ^−^3以上であり、C、前記中間層を形成するポリエ
    ステルとポリアミドとの混合比が30:70〜70:3
    0重量比の割合で相互に分散混合されており、前記複合
    繊維の強度が7.0g/デニール以上、伸度が20%以
    下、初期引張り抵抗度が60g/デニール以上、150
    ℃乾熱収縮率が7%以下であることを特徴とする高強度
    高耐久性複合繊維。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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