JPS6269842A - ポリエステルコ−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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、ノンタイヤゴム補強材とし℃特に好適な、縄
モデュラス、低収縮で且つ高タフネスであるポリエステ
ルコードに関するものである。

ｂ、従来技術 ポリエステル繊維は種々の優れた特性を有するため、衣
料用のみならず工業用とし又も広く利用されている。轡
に高強度で且つ寸法安定性に優れたポリエステル繊維は
、工業用途におい℃有用であり、タイヤ補強材のみなら
ずツノタイヤ補強材や産資用途にも使用されてきている
。しかしながら、最近盤々高度の性能が要求されており
、ノンタイヤゴム補強材、例えばＶ−ベルト用コードと
し℃は高モデュラス、低収縮で且つ伸度の大きな高タフ
ネス、耐疲労性が要求され℃いろ。かかる観点から高タ
フネスで低収縮、高モデュラス、耐疲労性を兼ね備えた
ポリエステルコードが得られるなら、ポリエステル繊維
の他素材とのコスト競争力の優位性から益々使用される
分野が増大する。

特にポリエステル繊維は、歴史の古いレーＥ１７繊維、
ビニロン繊維に比べてモデュラス、収縮性が劣り、更に
歴史の古い汎用性のポリアミド繊維に比べて耐疲労性が
著しく劣つ℃おり、これらの点の改良がｘ賛である。こ
れらの点が改良されれば、ポリエステル繊維はレーヨ／
繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維よりコスト／バー
フォーマ／スの優れた繊維として工業用繊維としての位
置付けが益々高（なる。

一般に伸度の大きな高タフネスポリエステル繊維を発現
させるためには、例えば特公昭５８−５１５２４号公報
に開示されているような高重合度ポリエステルを使用し
、紡糸段階で分子配向を抑制し、延伸段階でできるだけ
延伸倍４を増大させ、その後高温度で充分に弛緩熱処理
する方法が知られている。しかしながら、この方法によ
ったのでは、伸度の大きな高タフネスで且つ低収縮性の
延伸繊維は得られるものの、ゴム補強材に適用しようと
すると、低モデュラスであるがゆえに、所望の高モデュ
ラスコードにするには、処理張力を増大させる必蓋があ
り、結果と０℃低収縮で伸度の大きなポリエステルコー
ドは得られない。一方、収縮＊を低下させるためには、
例えば特開昭５３−５８０２８号公報に開示されている
ような低重合度ポリエステルを使用する方法が知られて
いる。しかしながら、この方法では強度、タフネスの高
いものが得離い。

また、上記２つの方法では、いずれも耐疲労性の低いも
のしか得られない。

低収縮性で且つ耐疲労性な同上させるため、例えばｔ！
＃開昭５Ａ−５８０３１号公報、同５３−５８０３２号
公報に、延伸糸の分子配向度を低下し且つ仕事損失を小
さくして耐疲労性を改善することな目的としたポリエス
テル繊維及びその製造方法が提案されている。この方法
では、紡糸口金下で１０〜６０℃のガス雰囲気で急冷す
ることを待機とするが、高強度にするのに糸の切断寸前
まで延伸を行うため伸度が極めて小さく、また延伸時の
糸切れが多発し℃安定した１）１ＩＩＩＬが困峻である
という欠点を有している。

Ｃ３問題を解決するための手段 本発明者はかかる欠点を解消せんとして、鋭意検討の結
果、特定の１合反を有し、且つ通常の未延伸繊維に比べ
℃高度の配向性を有していながら充分な切断伸度を有す
るポリエステル未延伸繊維を使用すれば、延伸性が良好
で、所望の特性を有するポリエステルコードが得られる
ことを見い出した。即ち、伸度が大きく、高タフネス、
低収縮性で耐疲労性の艮好な）／タイ下ゴム補強材とし
て好適なコードを提供することが可能であること？見出
し、本発明に到達した。

ｄ０発明の構成 本発明は、エチレンテレフタレートを分子鎖の繰り返し
構造単位の主成分とし、強度５、Ｏｊ’／ｄａ以上の２
次降伏点を有し、該降伏点以降では８ＩＩ／ｄｏ以下の
正の七デュラスを有し且つタフネス（強度ｘ　ｆｌｌ＞
が２５以上である高タフネスポリエステルコードに係る
ものである。

本発明のポリエステルコードを構成するポリマーはｓ分
子Ｍ中にエチレンテレフタレート繰返し単位を９０モル
％以上、好ましくは９５モル％以上含むポリエステルで
ある。かかるポリエステルとし′″Ｃはポリエチレンテ
レフタレートが好適であるが、１０モル％未満、好まし
くは５モル％未満の割合で他の共憲合成分を含んでも差
しつかえない。このような共夏合成分としては例えはイ
ンフタル酸、ナフタレフジ力ルボｙｌ！ｔ　７ジピｙ＊
、オキシ安息香ｍ、ジエチレングリコール、プロビレ／
グリコール、トリメリット酸、べ／タエリスリトール等
があげられる。また、これらのポリエステルには安定剤
、Ｍ色剤等の添加剤ｔｔ言んでいても差しつかえない。

更に、かかるポリエステルは、２５℃０−りＩ：Ｉロフ
ェノール溶液から求めた極限粘度が０．８０以上である
ことが高タフネスを得るのに好ましい。

本発明のポリエステルコードは、その目的から背伸曲線
の形状において従来のものとは著しく異った性能を有す
る。即ち、その背伸曲線において強度５，０．＠／ｄａ
以上の２次降伏点を有し、この降伏点以降では８！’／
ｄｏ以下のモジュラスを有する。なお、背伸曲線はＪＩ
Ｓ　　Ｌ１０１７−１９６３　（５，４）に準拠して測
定したものである。このポリエステルコードの特依的な
背伸曲線を、従来のものと比較し℃第１図に示す。第１
図において、（イ）及び（ロ）は本発明コード及び従来
コードの２次降伏点であり、勾配人は初期モジュラス、
２次降伏点以前の勾配Ｂは中間モジュラス、２次降伏点
以降の勾配Ｃはターミナルモジュラスである。ＷＪ１図
から明らかな如く本発明のポリエステルコードは、従来
コードに比べ１初期モデュラス、中間モジュラスは同等
であるが、２次降伏強度が低く、ターミナルモジュラス
が著しく低い特徴を有する。この２次降伏強度カ５　ｉ
／　ｄｏ以上で且つターミナルモジュラスが８＃／ｄｅ
以下の特性を同時に満足して始め℃ゴム補強材、例えば
高負荷ベルト用コードとし℃の性能を発揮する。特に、
運転を断続し、そのために衝撃的な力のかかるベルトに
おい℃は、２次降伏強度が５Ｊｉ’／ｄｅ以上必景であ
り、且つ大伸長を受けた時に強力を吸収できる、即ち２
次降伏点以降の強力勾配、ターミナルモジュラスが８＆
／ｄｏ以下でないとベルトとし℃の機能を発揮し得ない
。また、２次降伏点以降８＆／ｄａ以下のターミナルモ
ジュラスを有する伸度が切断伸度の４０％以上であるこ
とが峙に好ましい。ここで８　＆／ｄ・以下のターミナ
ルモジュラスを有する伸度とは、第１図において伸度に
）と伸度（ハ）の差をいい、この伸度差の切断伸度に対
する割合が４０％以上であることが好ましい。

（第１図では、伸度差＝　１８．０−１０．２＝７．８
％、切断伸度＝　１８．０％であるのでその割合は、７
．８／　１８．ＯＸ　１００＝４３．３％である。） 本発明のポリエステルコードは、上記ｔ＃値的な荷押曲
線形状に加え℃、タフネスが２５以上であることが必要
である。ここでタフネスは強度（１）／　ｄｏ　）　Ｘ
　Ｊｍ　Ｗｅ　（％）と定義した。

タフネスが２５未満では、本発明のゴム補強材として、
衝撃的な大変形を受けたとき、ベルトの亀裂が生じたり
、更には破壊が生じるので不適当である。また、切断伸
度が１３％以上であることが好ましい。更に本発明のポ
リエステルフードは、このコートを補強材としたベルト
を駆動系にセントした場合、寸法変化が少く、セントの
しなおしを行わないためには、１５０℃乾熱収！１率が
４％以下であることが特に好ましい。なお、乾熱状Ｊｉ
ｉｉ５ＩｆｋはＪＩＳ　　ＬＩＵ１７−１９６３　（５
，１２）に準拠して測定した。

本発明のポリニスナルコードは、例工ば以下の方法で得
られる。即ち、特定の重合度を有し、且つ通常の未延伸
繊維に比べて高度の配向性を有し℃いながら光分な切断
伸度を有する未延伸繊維を使用して特定の延伸倍率で延
伸し、熱処理し℃延伸繊維とする。次いでこの延伸繊維
を常法に従って所定の撚係数で撚糸し、コードとした後
接着剤を付与後緊張処理してポリエステルコードとする
。

更に具体的に述べるとエチレンテレフタレートを主たる
繰返単位とする極限粘度が０．８０〜１．０のポリエス
テル又は極限粘度力０．７〜０．９のポリエステルに重
合度促進剤を反応させて常法により溶融輸送し、紡糸口
金より、延伸後の繊度が１〜２０ｄｅになる如く糸条に
吐出し、吐出後直ちに急冷するか、融点以下結晶化開始
温度までの温度に保温するか、又は融点以上の温度の加
熱雰囲気中に、ある時間さらして遅延冷却を行う。その
後、糸条な冷却固化させるが、その際以下の条件のもと
で冷却固化させることが有用である。

次いで、上記の如く冷却固化させた後、油剤を付与後引
取速［１５００ｍ／分以上で引取ることによって複屈折
＄０．０２〜０．０７、好ましくは０．０３〜０．０７
、更に好ましくは０．０３５〜ｏ、ｏ　ｓ　ｏ　、切断
伸度１００〜２００％の未延伸繊維とする。上記油剤付
与は例えばオイリングローラ一方式、スプレ一方式など
任意の方式が可能である。また、油剤は必要に応じ℃任
意の繊維用油剤を適用することが可能である。この際、
繊維の用途とＬ℃ゴムとの接着性が重視される分野では
、接着性を付与するために、表面処理剤を付与すること
が有用である。

久いで上記未延伸繊維を延伸熱処理する。

この延伸熱処理工程は、紡糸に続いて連続し又し又も、
一旦巻取った機態工程でしてもよい。紡糸に続いて連続
し℃延伸する場合には、先に提案した特願昭５７−８８
９２７号公報記載の方法に準拠して行うことができる。

また、紡糸後一旦捲き取ってから延伸する場合には、先
に提案した特願昭５７−１６１）１９号公報又は特願昭
５７−１８９０９４号公報記載の方法に準拠して行うこ
とができる。延伸時の延伸歪みや熱処理歪みを少（する
点では後者の延伸方法が好ましい。即ち、未延伸繊維を
Ｔｇ＋１５〜Ｔｇ＋５０℃（ここでＴｇは未延伸繊維の
ガラス転移温度）の温度で少くとも０．５秒予熱後全延
伸倍率の７５％以下の倍率で第１段延伸して未延伸繊維
の複屈折率の１．２〜３．３倍の複屈折率とする。次い
で１段延伸糸条な更に多段延伸熱処理する。この際、高
負荷ベルト用コードの如く伸度が大きく、タフネスの要
求されるものは、１段延伸後実質糸条温度として繊維の
融解温度−５０℃から融解温度−１）０℃の範囲で３２
段延伸を行い、更に必要に応じて多段延伸機実質糸温度
とじ℃繊維の融解温度−５０℃から融解温度−１）０℃
の範囲で０．４〜１．５秒間保持しながら７％以下の弛
緩熱処理を行い、実質全延伸倍率を切断延伸倍率の８５
％以下にするのが好まし一′−０ なお、ベルト補強用のポリエステルコードのゴム中耐熱
性を高め、ベルト製品の耐久性を向上させるには、上記
ポリエステル繊維の末端カルボキシル基量を２０当ｉｉ
／１０’グラムポリマー以下、好ましくは１５当童／ｌ
Ｏ＠グラムポリマー以下にすることが特に好ましい。そ
のためには以下の６珈の方法が採用できる。即ち、 （り　　持分１）８４４−２７９１）号公報の如く溶融
状態のポリエステルにフェニルグリシジルエーテルを反
応させる方法 （２）　　特公昭４５−４１２３５号公報の如（溶融状
態のポリエステルに線状ポリエステルカーボネートを反
応させる方法 （３）Ｉ￥Ｉ公昭４７−１２８９１号公報の如くポリエ
ステルにエチレ／オキサイドな反応させる方法 （４１％公昭ｍ５−３５９５３号公報の如くポリエステ
ルにシュウ酸のグリコールエステル又はシュウ戚ポリエ
ステルを反応させる方法（５）　　％公昭４８−４１７
１３号公報の如くポリエステルに環状カーホネートを反
応させる方法 （６）　　特公昭４９−５２３３号公報の如くポリエス
テルにジアリールオキザレート類及び／又はジ７リー７
レマロネート類とジ７リー！レカーボ不−ト類な反応さ
せる方法 （７）　　米国特許第３１９３５２２号の如くポリエス
チルにカルボジイミドを反応させろ方法（８ｇｔ！！ｆ
開昭５５−１４５７３４号公報の如くビス環状イミ／エ
ーテルを反応させる方法 など所望の固有粘度や末端カルボキシル基量にル６じ″
’ｃｍ時採用することが可能である。特に、得られる成
屋物の膚色を避け、成型中での添加剤の分解による発泡
がな（、重合度を低下させなく℃、末端カルボキシル基
量を１５当量／１０’グラムポリマー以下にする方法が
好適である。

次いで、このポリエステル繊維に常法に従つ℃下撚及び
／又は上撚を施す。その際以下に足義するＫ（直を８０
０〜２５００の範囲にすることが、ｖｋ続の熱処理を施
した処理コードが高タフネス、高モジュラス、低収縮性
であるのみならずベルト補強物中での発熱温度の低下、
耐疲労性向上に有用である。

ｘ＝ｒｉ ここでＴはコードの１０ｔｘの長さ当りの上撚数又は下
撚数 りはコードを構成する繊維の総デニ ーｌし 本発明におい℃は、次いで撚を施した上記コードに緊張
熱処理する。その際緊張熱処理した処理コードの最大熱
収縮応力をコード化前のポリエステル繊維の５５％以下
とすることが、ベルト補強用として所望の低収縮性を得
るのに有用である。処理コードの鰍大熱収縮応力をコー
ド化前のポリエステル繊維の５５％以下とする方法とし
ては、１％以上５５までの伸長下で２００〜２６０℃の
温度で充分に、通常３０〜２４０秒熱処理する。得られ
る処理コードはベルト補強用として充分な強度即ち６＃
／ｄｏ以上、伸度１３％以上でタフネス（強度×７７部
）２５以上、充分な低収ｊＩｌ性即ち１５０℃の乾熱収
Ｍ車が４．０う以下で、１．５Ｊ／ｄｅ荷重下の伸度が
２．５％以下の高モジュラスで且つ曲げ角度９０’にお
けるチューブ寿命が３００分以上の高耐疲労性を示す。

・、　　効　　果 本発明のポリエステルコードは上述の如く、タフネス、
収縮性、モジュラス及び耐疲労性の面で優れているため
、６徨のベルト構造物、例工＋ｆ　Ｖ−ベルト、−一エ
ッジベルト、ポリＶ−ベルト、コンベアベルト、タイミ
／グベルト、小屋ウレタ／ベルトの如き天然ゴム。

合成物等の構造物補強用に極め℃有用である。

ｆ、実施例 以下に実施例ｔあげて本発明を更に詳述する。なお、実
施例中の部は全１重量部を示す。

実施例 ジメチルテレフタレート９７部、エチレ／グリコール６
９部、酢酸カルシウムｌ水塩０．０３４部及び三散化ア
／チ七７０，０２５部′ＩｔＴ−１−クレープに仕込み
、窒Ｘｔｔゆるやかに通じながら１８０〜２３０℃でエ
ステル交換の結果生成するメタ／−ルを除去した後、　
ｈ３ｐｏ４　　の５０％水溶液を０．０５部加え１加熱
温度を２８０℃まで上昇させると共に徐々に減圧に移行
し、約１時間１に：ＩＩ１．シて反応系の圧力を０．２
ｍ１）９にして１時間５０分車合反応を続け℃固有粘度
Ｏ，Ｓ　Ｏ、末端カルボキシル基量２８　ｆｉｇ／　１
０°グラムポリマーの１合体を得た。

この重合体チップ１００部に２．２′−ビス（２−オキ
サゾリｙ）（ＣＥ）を第１表に示す童トライブレンドし
た後、約３００℃で溶融輸送し、孔径０．６ｍ＋孔数２
５０個を有する紡糸口金より吐出後、吐出糸条ＩＪｔ第
１表記載の冷却条件に保持し、その後２５℃の冷却風Ｙ
：　３００　ｍＫｊｌつ′″Ｃ４，ＯＮｌ１ｌ″／分吹
きつげながら冷却固化させた後、オイリングローラ−で
油剤を付与後第１表記載の引取速度で捲取った。得られ
た未延伸繊維の特性を第１表に示した。

この未延伸繊維を８５℃に加熱されたロールに供給し、
引取−−ルとの間で第１表記載の倍率（ＤＲＩ）で第１
Ｒ延伸後３２５℃に加熱された気体浴を介Ｌ”ｌ：ｆｉ
記載の倍″４（Ｌ）馬）で第２段延伸した。その後１３
０℃の加熱ローラ、３３０℃の気体浴を使用し″′Ｃ表
記載の倍率ＤＲ，で熱処理した。得られた延伸糸の性能
を第１表に併記した。

次にこれら延伸糸を夫々３本合糸して撚係数９３６の２
撚を与えた後これを３本合わせて撚係数９６５のＳ撚を
与えて１）００ｄ・×９本の生コードとした。この生コ
ードを接着剤（ＲＦＩ。

液）に浸漬し、２４５℃で２分間ｍ張熱処理した。この
処理コードの特性及びゴム中に埋込み加硫し℃耐熱強力
を測定した。その結果を第１表に併記した。なお、耐熱
強力はこの処理コードを加硫モールド中に堀め込み１７
０℃、圧力５０ゆ／ｄで１２０分間促進加硫した後処理
フードを取り出し強力を測定した。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリエステルコードの術部曲線を示すものであ
る。曲線（１）は本発明のもの、曲線（２）は従来のも
のである。図中（イ）（ロ）は２次降伏点、（ハ）は中
高モデュラスとターミナルモデュラスの交点を示す伸度
、に）は切断伸度である。 図面のＩ’ｊ”　Ｓ　ｆ内′、；に変更なし）第１図 伸度（％） 手続ネ甫正書（方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭　６０−２０３４６４号 ２、発明の名称 ポリエステルコード 図面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレンテレフタレートを分子鎖の繰り返し構造
   単位の主成分とし、強度５．０ｇ／ｄｅ以上の２次降伏
   点を有し、該降伏点以降では８ｇ／ｄｅ以下の正のモデ
   ュラスを有し且つタフネス（強度×√伸度）が２５以上
   であるポリエステルコード。
2. （２）２次降伏点以前のモデュラスが４０ｇ／ｄｅ以上
   である特許請求の範囲第（１）項記載のポリエステルコ
   ード。
3. （３）切断伸度が１３％以上である特許請求の範囲第（
   １）項又は第（２）項記載のポリエステルコード。
4. （４）８ｇ／ｄｅ以下のモデュラスを有する伸度が切断
   伸度の４０％以上である特許請求の範囲第（１）項〜第
   （３）項のいずれか１項記載のポリエステルコード。
5. （５）乾熱収縮率が４％以下である特許請求の範囲第（
   １）項〜第（４）項のいずれか１項記載のポリエステル
   コード。