JPH0440A - 動力伝達ベルト補強用コードおよび動力伝達ベルト - 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］ 本発明は動力伝達ベルト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チレン２．６−ナフタレー
ト（以下２．６−ＰＥＮという）、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動力伝達ベ
ルト補強用コードに関するもので、特に前記複合繊維の
特性に特徴を有するものである。

また、本発明は前記の動力伝達ベルト補強用コードを抗
張体としてゴム中に埋設したタイミングベルト、■ベル
トなどの動力伝達ベルト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し、動力伝達用
ベルトの補強用コードとして用いられている。しかし、
該動力伝達ベルトの場合、駆動時の蓄積された熱によっ
て、前記ポリエステル繊維からなるコードは熱劣化して
強力低下し、ゴムとの接着性を失い剥離するという欠点
を有していた。このポリエステル繊維とゴムとの接着性
を改良する手段として、ポリエステルを芯成分としポリ
アミドを鞘成分となした複合繊維について、例えば特開
昭４９−８５３１５号公報、特公昭６２−４２０６１号
公報、および特開平１−９７２１１号公報等に記載され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭４９−８５３１５号公報、特公昭６２−４２
０６１号公報、および特開平１−９７２１１号公報等の
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
ミド成分により改良されたゴムとの接着性をもたせ、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い低下してしま
い、ポリエステル繊維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、強力低下を弓き起こす。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し、このようなポリエステル繊維
からなる動力伝達ベルト補強用コードを動力伝達ベルト
に用いた場合、ポリエステル繊維の特徴である高強度、
ハイモジュラス性能は効力を発揮するものの、動力伝達
ベルトを駆動した場合には、該動力伝達ベルトが高熱と
なり、ポリエステル繊維は熱劣化して強力低下し、ゴム
との接着力が低下するという欠点を有していた。

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、ポリエステルに以上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
た動力伝達ベルトの補強用に好適な動力伝達ベルト補強
用コード及び該コードで補強された動力伝達ベルトを提
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）動力伝達ベルト補強用コードにおいて、該コード
を形成する繊維かエチレンナフタレン−２，６−ジカル
ボキシレートを主成分とするポリエチレン２，６−ナフ
タレートを芯成分とし、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の複合繊維であり、
前記複合繊維を形成する芯成分の割合が３０〜９０重量
％であり、前記複合繊維の強度が７、Ｏｇ／ｄ以上、伸
度が２０％以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上、
乾熱収縮率が５％以下であることを特徴とする動力伝達
ベルト補強用コード。

（２）前記（１）に記載された複合繊維において、複合
繊維の芯成分を形成するポリエチレン−２，６−ナフタ
レートの極限粘度〔η〕が０．５以上、複屈折が２３０
×１０−３〜３５０Ｘ１０−１密度か１．３４０ｇ　／
　ｃｍ３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４５Ｘ１０
−”以上、密度か１、　１３５　ｇ／ｃｍ３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動力伝達ベルト補強用コー
ド。

（３）動力伝達ベルトにおいて、前記（１）に記載の動
力伝達ベルト補強用コードをデイツプ処理して得られた
表面にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス層が形成さ
れた処理コードを抗張体としてゴム中に埋設されてなる
ことを特徴とする動力伝達ベルト。

にある。

本発明に係る動力伝達ベルト補強用のコードは、芯成分
が２．６−ＰＥＮ、鞘成分がポリアミドからなる複合繊
維であり、該複合繊維は従来技術では得られなかったも
のであり、ポリエステル以上のハイモジュラスとゴム中
耐熱性、耐熱接着性、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、芯および鞘を形成す
る２）６−ＰＥＮ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２）６−ＰＥＮは、極限粘
度〔η〕を０．５以上、好ましくは０．６以上とするこ
とによって、該複合繊維の強度を７．Ｏｇ／ｄ以上とし
得る。

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
強度複合繊維をえるために高重合度か必要であり、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
化鋼、酢酸銅、塩化銅、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０．０
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２．６−ＰＥＮ芯成分の割合は３０〜９
０重量％である。２．６−ＰＥＮ成分が３０重量％未満
では２．６−ＰＥＮ成分か有するモジュラス及び寸法安
定性を有効に利用しうる複合繊維とすることができなく
、好ましい動力伝達ベルト補強用コードを得ることがで
きない。一方、９０重量％以上を２．６−ＰＥＮ芯成分
が占めると、複合繊維を動力伝達ベルト補強用コードと
なし、該コードを動力伝達ベルトの抗張体として用いた
際に、ゴムとの接着性が悪く、ゴム中における動力伝達
ベルト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２．６−ＰＥＮ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、２．６−
ＰＥＮ芯成分の複屈折は２３０Ｘ１０−ａ〜３５０×１
０−３の範囲内に保つようにするのが望ましく、２３０
Ｘ１０’−”未満では複合繊維の強度を７．０ｇ／ｄ以
上、初期引張り抵抗度を９０　ｇ　／　ｄ以上にならな
いことがある。また、３５０Ｘ１０−”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４５×１０−３以上
、通常は５０Ｘ１０−”以上と高配向である。複屈折が
４５Ｘ１０−８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後透過干渉顕微鏡で測定する。

密度は２．６−ＰＥＮ芯成分が１，３４０ｇ／　ｃｍ　
”以上、ポリアミド鞘成分が１．１３５ｇ／ｃＴｒ１３
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
繊維の寸法安定性、耐疲労性に優れるとともに、動力伝
達ベルト補強用コードとなし、該コードを動力伝達ベル
トの抗張体として用いた場合、該抗張体のゴム中の耐熱
性が著しく改良される。

２　６−ＰＥＮ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２．６
−ＰＥＮ芯部の密度から計算で求めることができる。

上記によって特徴づけられる複合繊維は７゜０ｇ／ｄ以
上の高強度、９０　ｇ　／　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７．３ｇ／ｄ以上、
初期引張り抵抗度１００　ｇ／ｄ以上、伸度は３〜１６
％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２）６−ＰＥＮ芯成分のポリマ物性を得るため
には、極限粘度〔η〕が０．５以上、通常は０．６以上
の実質的に２．６−ＰＥＮからなるポリマを用いる。

ポリアミド鞘成分ポリマは硫酸相対粘度で２８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２）６−ＰＥＮ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
２，６ＰＥＮ、鞘部にポリアミドを配した複合繊維とし
て紡糸し、紡出糸条となす。

紡糸速度は３００ｍ／分以上とする。紡糸口金直下には
１０ｃＴｌ′１以上、１ｍ以内にわたって２００°Ｃ以
上、好ましくは２６０’Ｃ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。前記紡出糸条は
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
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。

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２．０〜６．５倍の範囲である。本発明のかかる高
温熱延伸の採用は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、動力伝達ベルト加工時及び動力伝達ベ
ルトを高速で使用した場合に２．６−ＰＥＮ芯成分とポ
リアミド鞘成分との界面剥離か生じることがある。また
延伸倍率が６．５倍以上になると延伸時の変形か大きく
界面剥離か生しることがあり、また耐疲労性が低下する
ことかあり好ましくない。

［実施例］ 実施例１及び２）比較例１乃至３ 極限粘度〔η）Ｏ，ＳＯのポリエチレン−２６−ナフタ
レート（２，６−ＰＥＮ）及び沃化鋼０．０２重量％と
沃化カリウム０．１重量％を含む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４
０φ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２．６−ＰＥＮ
、鞘部にポリアミドの複合糸として紡出し、紡出糸条と
した。該紡出糸の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０，４ｍｍφ、孔数１２０ホ
ールを用いた。

ポリマー温度は２．６−ＰＥＮを３００℃、ポリアミド
を２９０℃でそれぞれ溶融し、紡糸バック温度を３００
℃として紡出した。口金直下には３０ｃｍの加熱筒を取
り付け、筒内雰囲気温度を２９０°Ｃとなるように加熱
した。

雰囲気温度とは口金面より１０ＣｒｒＩ下の位置で、前
記紡出糸条における最外周を走行する単糸からＩＣＴｒ
ｌ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　ｍｍの環状型チムニを取り
付け、糸条の周囲より２５℃で４０ｍ／分の冷風を糸条
に直角に吹き付は冷却した。

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対のネルソン型ロール
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）。得られた延伸糸は３本合糸して１５０
０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）繊維（１
０００−１９２−７０２Ｃ）（比較例２）及びナイロン
６６繊維（８４０−１３６−１７８１）（比較例３）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表に示した各繊維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／１０ｃｍづつか
けて１５００／２の生コートとした。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。この生コードをリッラー社製ディッピ
ング機を用いて、常法によって接着剤付与及び熱処理を
してディップコードとした。

ディップ液は２０％のレゾルシン、ホルマリン、ラテッ
クスから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、ディップコードの中間伸度が約４％となるようスト
レッチをかけながら処理した。比較例３におけるナイロ
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。また比較例２におけるＰＥ
Ｔ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ィップコートを動力伝達ベルトの抗
張体として用いる場合と同様にゴム中に埋設した試験片
を作り、ゴム中耐熱性、接着性、耐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） 本発明に係る動力伝達ベルト補強用コードは、従来のポ
リエステル繊維コード以上のモジュラス、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、ゴム中耐熱性、耐熱接着性、及び耐疲労性が著しく
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、本発明に係る動力伝達ベルト補強用コードは、
従来のナイロン繊維コードに比して、モジュラス、及び
寸法安定性が著しく改良された動力伝達ベルト補強用コ
ードである。

［発明の効果］ 本発明に係る動力伝達ベルト補強用コードは、従来のポ
リエステル以上のモジュラス、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
埋設した動力伝達ベルトに比べ、本発明に係る動力伝達
ベルトは、該ベルト中に埋設されたコードのゴム耐熱性
、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、そのため動力伝達ベルトの
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）動力伝達ベルト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ナフタレン−２，６−ジカル
   ボキシレートを主成分とするポリエチレン２，６−ナフ
   タレートを芯成分とし、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の複合繊維であり、
   前記複合繊維を形成する芯成分の割合が３０〜９０重量
   ％であり、前記複合繊維の強度が７．０ｇ／ｄ以上、伸
   度が２０％以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上、
   乾熱収縮率が５％以下であることを特徴とする動力伝達
   ベルト補強用コード。
2. （２）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チレン−２，６−ナフタレート
   の極限粘度〔η〕が０．５以上、複屈折が２３０×１０
   ＾−＾３〜３５０×１０＾−＾３、密度が１．３４０ｇ
   ／ｃｍ＾３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４５×１ ０＾−＾３以上、密度が１．１３５ｇ／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動力伝達ベルト補強用
   コード。
3. （３）動力伝達ベルトにおいて、特許請求の範囲第（１
   ）項に記載の動力伝達ベルト補強用コードをディップ処
   理して得られた表面にレゾルシン・ホルマリン・ラテッ
   クス層が形成された処理コードを抗張体としてゴム中に
   埋設されてなることを特徴とする動力伝達ベルト。