(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンゴム部材からなる延伸仮撚機用の仮撚ディスクであって、前記ポリウレタンゴム部材が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させたウレタンプレポリマーを、鎖延長剤としてパラキシレングリコールを用いて成形したポリウレタンエラストマからなることを特徴とする仮撚ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、延伸仮撚機に用いられる摩擦仮撚用の仮撚ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、平行な複数の回転軸のそれぞれに複数の仮撚ディスクを固定し、各仮撚ディスクの外周面と接触させるように糸を高速で走行させて糸に仮撚を付与する延伸仮撚加工が知られている。図３には、三軸の仮撚ユニットを配置した例を示す。各仮撚ディスクユニット１０は、軸１１に必要に応じて軸方向に摺動可能に枢着された複数の仮撚ディスク１２を有する。これらの仮撚ディスク１２は、高速に回転され、糸状体１３は、各仮撚ディスク１２の外周面に接触しながら高速で走り抜ける。
【０００３】
かかる延伸仮撚加工に用いられる仮撚ディスクの素材として、天然ゴム、多加硫ゴム、ウレタンゴムなどが用いられてるが、中でも、適度な摩擦係数を有し、耐摩耗性に優れるなどの特性から、ポリウレタンゴムが多用されている。
【０００４】
また、仮撚ディスクは、基本的な仮撚特性、耐摩耗性、耐熱性、低温特性、耐油性など種々の特性が要望されるので、ポリウレタン素材のものについても、従来より種々の改良が提案されている。例えば、特開昭５５−１０３３２３号公報には、特定のジイソシアネート成分を用いたポリウレタンを成形して得られる仮撚ディスクが開示され、また、特公昭５７−３１７７０号公報には、ポリエステル系ポリウレタンゴムからなる仮撚ディスクが開示されている。さらに、特開平６−２４０５２８号公報には、特定のポリオールと特定のジイソシアネートとを用いて耐熱性を向上させたポリウレタン仮撚ディスクが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の仮撚ディスクは、耐摩耗性、耐熱性、温度依存性、耐油性などの要求される全ての特性で満足できるものではない。
【０００６】
そこで、本発明はこのような事情に鑑み、耐熱性、耐油性、温度依存性を高度に維持しながら動的弾性及び耐摩耗性を向上した仮撚ディスクを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、ポリウレタンゴム部材からなる延伸仮撚機用の仮撚ディスクであって、前記ポリウレタンゴム部材が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させたウレタンプレポリマーを、鎖延長剤としてパラキシレングリコールを用いて成形したポリウレタンエラストマからなることを特徴とする仮撚ディスクにある。
【０００８】
本発明で用いられるポリウレタンエラストマは、鎖延長剤として、芳香族環を有するパラキシレングリコールを使用することにより、ハードセグメントをコンパクト化し、動的弾性の温度依存性及び耐摩耗性を向上させたものである。
【０００９】
なお、従来より、鎖延長剤として、１，４−ブタンジオール、ハイドロキノン−ジ（２−ヒドロキシエチル）エーテル等の各種ポリオールが使用されているが、温度に対する依存性が大きく、特性が変化することが問題となっている。
【００１０】
本発明のポリウレタンエラストマは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを出発原料として反応させることによって得られる。
【００１１】
本発明で用いられるポリオール成分は、従来からこの種の用途で使用されているものであれば何れも使用することができ、各種のポリエステル系ポリオール、さらにこれらをブレンド共重合したものあるいは一部を変性したものなどでも使用することができる。具体的には、例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリジエチルアジペートポリオール、ポリプロピレンアジペートポリオール、ポリテトラメチレンアジペートポリオール、ポリネオペンチレンアジペートポリオールなどを挙げることができる。
【００１２】
また、本発明で用いるジイソシアネート成分としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などを使用することができる。
【００１３】
このようなポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させてウレタンプレポリマーを製造する方法としては、公知の方法を採用することができる。また、このように製造されたウレタンプレポリマーは鎖延長剤（硬化剤）と共に成形されてポリウレタン仮撚ディスクとされる。
【００１４】
本発明では、ポリオール成分の一部として用いられる鎖延長剤として、パラキシレンポリオールを用いる。このように鎖延長剤としてパラキシレンポリオールを用いることにより、他の特性を維持したまま動的弾性の温度依存性及び耐摩耗性を向上させることができ、また、動的弾性の温度依存性が著しく低減することより、さらに耐摩耗性及び耐油性が向上する。
【００１５】
この場合の成形方法としては、公知の方法を採用することができる。例えば、インサート成形、射出成形、射出圧縮成形、注型成形などを用いることができるが、特に射出圧縮成形が好ましい。具体的には、予め製造しておいた樹脂製コア成形体を金型内にインサートしておき、これにポリウレタンプレポリマーに硬化剤及び必要に応じて各種助剤を添加した樹脂組成物を注入し、成形する。次いで、接糸部表面を平滑な鏡面に仕上げる。
【００１６】
このように鏡面仕上げされた仮撚ディスクは、接糸面の表面粗さが、Ｒmaxで０．５〜３μｍ、特に、０．５〜１．０μｍであるのが好ましい。
【００１７】
また、上述した樹脂製コア成形体の素材としては、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート：ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴなど）、を挙げることができる。
【００１８】
このように成形された仮撚ディスクのポリウレタンゴム部材のゴム硬度は、ＪＩＳ  Ａで８０〜９５°が好ましく、これにより、摩擦係数変化が小さく、短時間で安定する糸状体を得ることができる仮撚ディスクとすることができる。
【００１９】
【発明実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００２０】
図１には、一実施の形態に係る仮撚用円盤ディスクの平面図及び断面図を示す。同図に示すように、円盤状の平板部２１ａの中央部にボス２１ｂが突設されると共に平板部２１ａ及びボス２１ｂを貫通する中空部２１ｃを有するコア２１の平板部２１ａの外周面にウレタンゴム部材２２が成形されている。ウレタンゴム部材２２の外周面の厚さ方向両側の端面は曲面に加工され、接糸部の表面粗さは、Ｒmaxで５μｍ程度となっている。
【００２１】
ここで、ポリウレタンゴム部材２２は、下記の通り成形した。
【００２２】
（実施例）
まず、平均分子量２０００のポリカーボネートポリオール（ディスフェン２０２０、バイエル社製）１００重量部にＭＤＩ（ミリオネート−ＭＴ：日本ポリウレタン工業社製）３０重量部を加え、１００℃まで加熱温調し、３０分間攪拌を行って反応を完結させ、ウレタンプレポリマーを得た。
【００２３】
次いで、得られたウレタンプレポリマーに鎖延長剤としてのパラキシレングリコールを用い、ＮＣＯ／ＯＨのモル比が１．０となるように添加・攪拌し、混合物を得た。
【００２４】
予めＰＯＭで成形したコア２１を保持した金型内に、上述した混合物を射出成形して仮撚ディスクを得た。なお、１００℃で１６時間アニーリング処理した。
【００２５】
（比較例）
鎖延長剤として１，４−ブタンジオールを用いた以外は実施例と同様にして仮撚ディスクを得た。
【００２６】
（試験例）
図３に示すような軸外接型仮撚機（ＢＡＲＭＡＧ製ＦＫ−６Ｍ８０型）に装着し、ポリエステルフィラメント７５ｄ／３６ｆの糸を６００ｍ／分で加工した場合のディスク寿命を測定した。但し、ディスクの摩耗が直径で１％進んだところをそのディスクの耐久限界（寿命）とした。また、この摩耗の程度は、装置間のバラツキが発生するため、１０８錘の平均値でとった。テストした結果のディスク寿命を表１に示す。この結果より、実施例のディスクは比較例のディスクと比較して寿命が延びていることが確認された。
【００２７】
【表１】
0003712162.tif 000002
【００２８】
次ぎに、前記ディスクを温度７０℃の条件下で、繊維加工油剤に浸漬したときの重量の計時変化を初期４８時間経過後、及び１６８時間経過後の３段階に亘って調べた結果を表２に示す。この結果より、実施例のディスクは比較例のディスクと比較して耐油性が優れていることが確認された。
【００２９】
【表２】
0003712162.tif 000003
【００３０】
次ぎに、同様のディスクについて、針径１ｍｍ、荷重１０ｇ、昇温スピード１０℃／ｍｉｎの条件下で、１０％針入開始温度を調べた。その結果を表３に示す。この結果より、実施例のディスクは比較例のものと比較して針入温度が高く、耐熱性に優れることが確認された。
【００３１】
【表３】
0003712162.tif 000004
【００３２】
さらに、同様のディスクについて、温度７０℃、１１０℃、１５０℃の各条件下での動的粘弾性変化を調べた。この結果を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。この結果より、実施例のディスクは、比較例のものと比較して複素弾性率及びｔａｎδの温度依存が共に小さいことが認められた。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の仮撚ディスクは、耐熱性、耐油性などの特性を維持しつつ、動的弾性の温度依存性及び耐摩耗性を著しく向上したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る仮撚り用ロールを示す平面図及び断面図である。
【図２】動的粘弾性の変化を調べる試験例の結果を示すグラフである。
【図３】三軸の仮撚ユニットを配置を示す図である。
【符号の説明】
２１  コア
２２  ポリウレタンゴム部材
【図１】
0003712162.tif 000005
【図２】
0003712162.tif 000006
【図３】
0003712162.tif 000007