(57)【要約】【課題】自動車エンジン用エアホース、特にターボチャージャー用エアホースなど、極めて高い耐熱性や耐久性が要求される用途に好適に用いることができるゴム補強用糸条を提供すること。【解決手段】メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維糸条束を牽切した牽切繊維を交絡することによって結束された糸条束を樹脂被覆した糸条からなるゴム補強用糸条であって、該牽切繊維の平均繊維長が２０〜１００ｃｍ、該補強用糸条の強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、該補強用糸条の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり１００個以下、且つ該補強用糸条をＨａｒｒｙ  Ｌｕｃａｓ社製ホース成型用編み機を用い、１２本〜４８本のニット針を有するニッティングヘッドに、１０ｃｍあたり２０から５０の編目を有するよう筒編状に編組した後の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり２００個以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維糸条束を牽切した牽切繊維を交絡することによって結束された糸条束を樹脂被覆した糸条からなるゴム補強用糸条であって、該牽切繊維の平均繊維長が２０〜１００ｃｍ、該補強用糸条の強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、該補強用糸条の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり１００個以下、且つ該補強用糸条をＨａｒｒｙ  Ｌｕｃａｓ社製ホース成型用編み機を用い、１２本〜４８本のニット針を有するニッティングヘッドに、１０ｃｍあたり２０から５０の編目を有するよう筒編状に編組した後の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり２００個以下であることを特徴とするゴム補強用糸条。
【請求項２】
被覆樹脂が、フィルムに成形した後のフィルムの破断強度が１．０ｋｇ／ｃｍ２以上、破断伸度が５０％以上の樹脂である請求項１記載のゴム補強用糸条。
【請求項３】
請求項１又は２項記載のゴム補強用糸条により補強されていることを特徴とするゴムホース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エアホース、特に過給機（ターボチャージャー）用エアホースなどの補強用に使用される、極めて高い耐熱性を要求されるゴム補強用糸条及び該糸条により補強されたゴムホースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンは熱効率が高く、ガソリンエンジンに比べて高燃費であり、ＣＯ２排出量が少ないために、地球環境面からも有効な動力源として注目されている。特に欧州でのディーゼル車のシェアは日本より高く今後も伸びが予想される。その中で、エンジンの高効率・高出力化のため、排出ガスエネルギーを再利用するターボチャージャーシステムの需要が急速に高まっている。      
【０００３】
このターボチャージャー（ＴＣ）用エアホースは、高温・高圧の空気を大量に輸送する関係で、ホース耐久テスト条件として例えば２１０℃、２．５Ｂａｒの圧力振動で１５万回以上破壊せずに機能することが要求される場合もあり、極めて厳しい条件に耐えうる耐久性が求められている。      
従来、このＴＣホース用の補強繊維は通常のポリアミド、ポリエステル等の汎用合成繊維では耐熱性の面で不十分なため、耐熱性に優れるメタ系芳香族ポリアミド（メタアラミド）繊維が用いられていた。
【０００４】
例えば、特開２００８−１６３４８８号公報では、メタ系芳香族ポリアミド繊維糸条を特定の収束剤で被覆することが提案されている。かかる方法を適用することにより、収束性は良好になるが、糸条を編組する工程で多量の樹脂スカムが発生し、工程通過性が低下しているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、かかる従来技術における問題点を解消し、高温高圧の空気を輸送するホースを補強することが可能な、接着性に優れ、しかも十分な耐熱性、耐久性をも有するゴム補強用糸条を提供することにあり、さらに、ホース成形における編組工程での工程通過性が良好なゴム補強用糸条を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討をおこなった結果、耐熱ホースの補強に用いるゴム補強用糸条としてメタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維糸条束を牽切した牽切繊維が結束された糸条束を用い、該糸条束を特定の樹脂で被覆するとき、上記課題が達成できることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
即ち、本発明によれば、メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維糸条束を牽切した牽切繊維を交絡することによって結束された糸条束を樹脂被覆した糸条からなるゴム補強用糸条であって、該牽切繊維の平均繊維長が２０〜１００ｃｍ、該補強用糸条の強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、該補強用糸条の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり１００個以下、且つ該補強用糸条をＨａｒｒｙ  Ｌｕｃａｓ社製ホース成型用編み機を用い、１２本〜４８本のニット針を有するニッティングヘッドに、１０ｃｍあたり２０から５０の編目を有するよう筒編状に編組した後の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり２００個以下であることを特徴とするゴム補強用糸条、及び上記ゴム補強用糸条により補強されていることを特徴とするゴムホース、が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、接着性、収束性に優れ、しかも十分な耐熱性、耐久性をも有するゴム補強用糸条を提供することができる。また、ホース成形における編組工程での工程通過性が良好なゴム補強用糸条が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】牽切糸条の製造装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細を説明する。
【００１２】
本発明のゴム補強用糸条は、耐熱ホースの補強等に用いる補強用糸条である。本発明においては、該補強用糸条が、メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維束を牽切し、その牽切された繊維が交絡することによって結束された糸条束を樹脂被覆した糸条からなり、該牽切された繊維の平均繊維長が２０〜１００ｃｍであり、該補強用糸条の強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、該補強用糸条の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり１００個以下、且つ該補強用糸条をＨａｒｒｙ  Ｌｕｃａｓ社製ホース成型用編み機で編んだ後の長さ１ｍｍ以上の毛羽の個数が糸条長さ１ｍあたり２００個以下であることが肝要である。
【００１３】
尚、上記樹脂被覆は、メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維束を牽切し、その牽切された繊維が交絡することによって結束された糸条束を、例えば複数本撚り合わせて撚糸コードとした後に実施しても良い。
【００１４】
この際使用する樹脂は、該樹脂をシャーレに１０ｇ採取し、８０℃で９０分乾燥機で乾燥した後、更に２４０℃で２分乾燥機でキュアしてフィルムに成形した後のフィルムの破断強度が１．０ｋｇ／ｃｍ２以上、破断伸度が５０％以上であることが好ましい。フィルムの破断強度が１．０ｋｇ／ｃｍ２未満、破断伸度が５０％未満の樹脂を使用した場合は、糸条をコードとして編組する工程で多量の樹脂スカムが発生し、工程通過性が低下する場合がある。
【００１５】
上記のメタ系芳香族ポリアミドからなる繊維としては、具体的にはポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維、特に帝人製Ｔｅｉｊｉｎｃｏｎｅｘ（商品名）が好ましく使用することができる。
【００１６】
本発明の補強用糸条は、メタ系芳香族ポリアミドからなる長繊維束を牽切し、その牽切された繊維が交絡することによって結束している糸条束からなるが、かかる糸条束はその表面に毛羽立ちを有しているため、樹脂被覆せずに該糸条束を編み機で編んだ後にホースに補強すると、毛羽が内層ゴムと外層ゴムの接着を阻害し、ホース剥離力が低下することが問題となる。  
【００１７】
ホースの構造については後で述べるが、その成形においては内管ゴムと外面ゴムの間に編み機で編まれた補強用糸条で補強する工程がある。このため、本発明においては、前述したように補強用糸条の表面に毛羽立ちを有している補強糸を編み機で編む工程があるため、糸条が編み機の針に擦過された後も、補強糸として一定の集束状態を保っている必要があり、樹脂被覆による毛羽の制御が必須となる。      
【００１８】
本発明者らは、一定の集束状態を保つための被覆樹脂について鋭意検討を重ねた結果、水溶性ポリエステル樹脂、中でも上記条件でフィルムに成形した後のフィルムの破断強度が１．０ｋｇ／ｃｍ２以上、破断伸度が５０％以上である樹脂が、上記の集束状態を保つ上で最も優れており、この樹脂を補強糸の表面に繊維重量に対して０．２〜５．０重量％付着させることが本発明の重要な要件の一つであることを見出した。この付着量としては２．０〜４．０重量％がより好ましい。
【００１９】
上記付着量が０．２重量％未満の場合は単糸の集束性が確保されないため、補強用糸条がばらけ易く、補強用糸条を編み機で編む際に、毛羽が起きやすく、実用上大きな支障となる場合がある。一方、付着量が５．０重量％を超える場合は剤付着が多くなり補強糸が硬くなりすぎるため、編み工程でのテンション変動や剤の脱落によるスカム発生などの不具合が生じることがある。      
【００２０】
ここで水溶性ポリエステル樹脂の成分については、その酸成分がテレフタル酸あるいはイソフタル酸であることが望ましく、グリコール成分としてはエチレングリコール・ジエチレングリコールが望ましく使用できるが、これらに制約されるものではない。      
【００２１】
本発明における糸条束は、牽切方式による牽切加工糸条束であることが好ましい。牽切加工糸条束は糸条の形態上、平均繊維長が短い糸条から長い糸条まで広範囲に作ることができる。また、特に繊維長が長い場合には従来の紡績糸に比べて繊維の配列度が高いため高い強力を得ることができる。      
【００２２】
本発明の補強用糸条は、強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを必要とする。強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、本発明の目標とするホースの耐久性を得ることができない。      
【００２３】
以上に説明した補強用糸条は、次の方法により製造することができる。本発明に用いる牽切加工糸条束は、例えば図１に示すような工程で製造される。すなわち、連続長繊維束１がニップローラー２とニップローラー４の間で連続長繊維束の切断伸度以上に伸張されて牽切され、引き続き該牽切された牽切繊維がニップローラー４から吸引空気ノズル５によって吸引されて引き取られ、次いで抱合空気ノズル６によって短繊維間に交絡およびまたは牽切繊維端部の捲回による結束が付与され、ニップローラー７を通して牽切糸条束８として巻き取られる。      
【００２４】
また、抱合空気ノズル６による牽切された繊維の抱合は、インターレース式の空気ノズルによる繊維同士の交絡、あるいは旋回流式の空気ノズルによる繊維端部による捲回のどちらによる結束でも有効である。      
【００２５】
このようにして作られた牽切加工糸条束は、ホース用補強糸として使用するに当たって、好ましくは２〜１０本、さらに好ましくは２〜５本を合糸し、さらにそれらに適宜撚りを施すことも好ましく行われる。撚りを施す際には、その撚り数は５０〜１５０回／ｍが好ましく、７５〜１２５回／ｍがさらに好ましい。撚り数をかかる範囲とすることで、前述した４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の強度を達成し易くなり、疲労性が向上する傾向にある。
【００２６】
かくして得られた補強用糸条は、従来公知の樹脂含浸法等により前述の樹脂を被覆される。樹脂被覆は上記撚糸コードの状態で実施しても構わない。また、牽切糸条束の製造と樹脂被覆を連続した工程で実施しても構わない。
【００２７】
本発明のホースは、上記補強用糸条により補強したホースである。この際、該ホースは、内管ゴム層と、その内管ゴム層を取り巻く補強用糸条、及びこれらに接合された１層以上の外管層からなるホースであることが望ましい。上記ホースは、公知の方法により成形することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、実施例における各物性は下記方法により求めたものである。      
【００２９】
（１）接着力      
処理コードとゴムとの接着力を示すものである。天然ゴムを主成分とするカーカス配合の未加硫ゴムシート表層近くに５本のコードを埋め、１５０℃、３０分間、５００Ｎ／ｃｍ２のプレス圧力で加硫し、次いで、両端のコードを残し３本のコードをゴムシート面に対し９０度の方向へ２００ｍｍ／分の速度で剥離するのに重したカをＮ／５ｃｏｒｄｓで示したものである。      
【００３０】
（２）工程通過性
補強用糸条を毎分１０ｍの速さで、ピンガイドに擦過させながら１０分間に脱落した樹脂スカムの量を測定した。    
【００３１】
（３）糸条集束性      
補強用糸条３０ｃｍに対して、その繊度（ｄｔｅｘ）の１／２２にあたるグラム数の荷重を吊り下げた状態でフリーにし、糸条の回転（撚り戻り）が２回転以下の場合は集束性を「良」とし、２回転以上の場合は集束性を「不良」と評価した。
【００３２】
（４）毛羽個数（製編前）
樹脂処理を施した処理コードを計測器製毛羽試験機に通過させ、処理コード１０ｍ長さあたりの毛羽個数を測定した。
【００３３】
（５）毛羽個数（製編後）
補強用糸条をＨａｒｒｙ  Ｌｕｃａｓ社製ホース成型用編み機を用い、１２本〜４８本のニット針を有するニッティングヘッドに、１０ｃｍあたり２０から５０の編目を有するよう筒編状に編組した後、編地を分解し、製編前と同じ方法で毛羽の個数を測定した。
【００３４】
［実施例１］      
図１に示すような装置を使用して、全繊度３３，０００ｄｔｅｘ、１５０００フィラメントのポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維トウ（商品名Ｔｅｉｊｉｎｃｏｎｅｘ：帝人社製）を、連続長繊維束（１）として装置に投入し、該繊維束をニップローラー（２）と（４）との間で牽切倍率２８．６倍で牽切し、引き続き該牽切繊維束を吸引空気ノズル５によって取り出し、さらに該繊維束をＺ撚りが掛かる方向の旋回流を有する空気抱合ノズル（６）に通して、該繊維束に交絡を付与して結束させた後、ニップローラー（７）を経て巻取り装置（９）で巻き取った。これにより、総繊度が１１００ｄｔｅｘ、平均繊維長３０ｃｍの牽切糸が得られた。この牽切糸条を３本合糸し、さらにＺ方向に１００回／ｍの撚りを施しながら巻取り、最終的に総繊度が３３００ｄｔｅｘ、強度が４．５ｃＮ／ｄｔｅｘの糸を得た。      
【００３５】
得られた糸を別工程で、水溶性ポリエステル（商品名プラスコートＺ−５７０、互応化学工業社製、フィルムに成形した際の破断強度が１．３ｋｇ／ｃｍ２、破断伸度が６０％）の１０重量％水溶液にディップし補強糸を得た。水溶性ポリエステルの付着量は繊維重量に対して２．６重量％とした。結果を表１に示す。      
【００３６】
［比較例１］      
実施例１と同様にして牽切糸を作成した後、糸を別工程で、水溶性ポリエステル（商品名プラスコートＺ−４４６、互応化学工業社製、フィルムに成形した際の破断強度が０．６ｋｇ／ｃｍ２、破断伸度が４０％）の１０重量％水溶液にディップし補強糸を得た。水溶性ポリエステルの付着量は繊維重量に対して２．６重量％とした。結果を表１に示すがスカム発生量が多く工程通過性は満足させることができなかった。
【００３７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の補強用糸条は、製編時の工程通過性に優れ、しかも十分な耐熱性、耐久性を有している。このため、上記補強用糸条で補強されたホースは、自動車エンジン用エアホース、特にターボチャージャー用エアホースなど、極めて高い耐熱性や耐久性が要求される用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  連続長繊維束
２、４、７  ニップローラー      
３  牽切中の繊維束の乱れを防止するガイド      
５  吸引空気ノズル      
６  抱合付与空気ノズル      
８  牽切糸条      
９  巻取り装置    
【図１】
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