(57)【要約】      （修正有）【課題】高強度で、ブレード性向上だけでなく、耐久性やゴムとの接着性が改善されたゴムホース補強用繊維を提供する。【解決手段】ポリエステルからなるゴムホース用補強繊維において、該繊維の横断面を扁平断面形状とし、該偏平断面の長手方向の最大幅Ｂと、該長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最大幅Ｃ１との比Ｂ／Ｃ１である断面扁平度が２〜６の範囲とし、かつ、該繊維の横断面に中空部を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルからなるゴムホース用補強繊維であって、該繊維の横断面が扁平断面であり、該偏平断面の長手方向の幅Ｂと、該長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最大幅Ｃ１との比Ｂ／Ｃ１である断面扁平度が２〜６の範囲にあり、かつ、該繊維の横断面に中空部を有していることを特徴とするゴムホース用補強繊維。
【請求項２】
繊維の横断面において、扁平断面の片側あたり２個以上の凹部が形成されており、Ｃ１と長手方向の中心線と直角に交差する方向における最小幅Ｃ２との比Ｃ１／Ｃ２が１．０５〜４．００の範囲である、請求項１に記載のゴムホース用補強繊維。
【請求項３】
単糸繊度が２〜１０ｄｔｅｘの範囲である、請求項１に記載のゴムホース用補強繊維。
【請求項４】
ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートである、請求項１または２に記載のゴムホース用補強繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムホース用補強繊維に関し、更に詳しくは、強度、ブレード性が良好なだけでなく、耐久性やゴムとの接着性にも優れたゴムホース用補強繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル繊維は高強度、高ヤング率を有しており、それを生かしたベルト、ホース、タイヤなどのゴム資材用繊維として、またその他一般産業資材用繊維として広く使用されている。さらにポリエステル繊維の特性を生かす目的で、異型断面形状とすることが提案されている。例えば、特許文献１では、偏平糸とすることで、摩擦抵抗が増大し、ブレード性（網立て性）が向上し、単糸間の配列が変化することにより集合体としてのコードが柔軟化され、締まりが向上するとしている。しかし、偏平断面の場合、通常の丸断面と違い製糸において紡糸時の冷却不均一、延伸時の熱付与の不均一になど製糸性が低下し、高強度の偏平繊維がえられにくい。例えば自動車エンジンルーム内で使用されるゴムホースは、エンジンルームのコンパクト化、高温化に伴い、高強度、高耐久性を要求されるようになっているが、従来の偏平糸では強度が低く、耐久性に対しても十分な性能を発揮できないという問題がある。
【特許文献１】特開昭６２−１６２０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、ブレード性が向上しているだけでなく、高強度で、耐久性やゴムとの接着性が改善されたゴムホース用補強繊維を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、ポリエステルからなるゴムホース用補強繊維であって、該繊維の横断面が扁平断面形状であり、該偏平断面の長手方向の幅Ｂと、該長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最大幅Ｃ１との比Ｂ／Ｃ１である断面扁平度が２〜６の範囲にあり、かつ、該繊維の横断面に中空部を有していることを特徴とするゴムホース用補強繊維により、前述の課題を解決できることを見出した。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のゴムホース用補強繊維は、特定の断面偏平度を有しかつ中空部を有することから、ブレード性が向上しており、高強度で、耐久性やゴムとの接着性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のゴムホース用補強繊維は、ポリエステルからなる繊維であり、該ポリエステルとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが望ましい。なお、上記ポリエチレンテレフタレートは、ポリエチレンテレフタレート単位を９０モル％以上含むものであればよく、１０モル％未満の範囲で適当な第３成分を含む共重合体であってもよい。また、ポリエチレンナフタレートは、エチレン−２，６−ナフタレート単位を９０モル％以上含むものであればよく、１０モル％未満の範囲で適当な第３成分を含む共重合体であってもよい。
【０００７】
上記第３成分としては、（１）２個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えば、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸；シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環族ジカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのカルボン酸；グリコール酸，ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などのオキシカルボン酸；プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ｐ−キシレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノル、ビスフェノールＡ、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２，２−ビス（ｐ−β−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリアルキレングリコールなどのオキシ化合物；それらの機能的誘導体；前記カルボン酸、オキシカルボン酸、オキシ化合物又はそれらの機能的誘導体から誘導される高重合度化合物や、（２）１個のエステル形成性官能基を有する化合物、たとえば、安息香酸、ベンジルオキシ安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどが挙げられる。更に、（３）３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物、たとえば、グリセリン、ペンタエリストール、トリメチロールプロパンなども重合体が実質的に線状である範囲内で使用できる。
【０００８】
また、これらのポリエステル中には、二酸化チタンなどの艶消剤や、リン酸、亜リン酸、それらのエステルなどの安定剤が含まれていても差し支えない。
【０００９】
本発明においては、繊維の横断面が扁平断面であり、該偏平断面の長手方向の最大幅Ｂと、該長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最大幅Ｃ１との比Ｂ／Ｃ１である断面扁平度が２〜６の範囲にあり、かつ、該繊維の横断面に中空部を有していることが肝要である。
【００１０】
すなわち、断面扁平度が２よりも小さいと、ブレード性が低下し、ゴムとの接着性も低くなる傾向にある。逆に、断面扁平度が６よりも大きくても、ブレード性が低下し、繊維強度が低下して、ゴムとの接着性も低くなる傾向にある。また、紡糸工程での製糸も困難となる。より好ましい断面扁平度は３．１〜５．０の範囲である。
【００１１】
上記の繊維の横断面において、扁平断面の片側あたり好ましくは２個以上、より好ましくは２〜５個の凹部が形成されていることが、ゴムとの接着性をさらに向上させる上で望ましい。図１（ａ）〜（ｃ）は、３個、２個、４個の凹部が長手方向に引いた中心線を対称にそれぞれ形成されている偏平断面の概略図を示している。凹部はこのように長手方向に引いた中心線に対して対称に形成されていることが好ましいが、非対称であってもさしつかえない。このように凹部が形成されていると、接着処理の際に、単繊維の表面積が増加して接着力を向上させる点でより効果がある。さらには、単繊維の長手方向に溝ができることで断面扁平度が大きくてもねじれが生じにくく、ブレード性に支障を与えないことや、屈曲に対する疲労性が向上するという効果が認められた。
【００１２】
本発明においては、繊維の強度や疲労性の点から長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における、最大幅Ｃ１と最小幅Ｃ２との比Ｃ１／Ｃ２が、１．０５〜４．００の範囲であることが好ましく、１．１〜１．５の範囲であることがより好ましい。
【００１３】
さらに本発明の繊維では、横断面に中空部を有していることが重要である。この際、図１に示すように、中空繊維が連結されたような中空部を複数個有する断面でも、複数の中空部が連結して一つ以上の中空部を形成している断面でもよい。かかる中空部を有する偏平断面とすることにより、同じ繊維径で比較したとき、従来の扁平断面を有する中空でない繊維にくらべて軽量化することができ、しかも中空部が圧力により変形し（つぶれ）、一種のクッション効果によって繊維の屈曲における耐久性を向上することができる。
上記観点から中空部が繊維横断面に占める比率、すなわち中空率は、繊維横断面の面積を基準として５〜１５％の範囲が好ましく、７〜１５％の範囲がより好ましい。
【００１４】
また、必ずしも中空部はその形状を完全に保持していることが必要ではなく、紡糸条件・延伸条件によっては、この中空形状がこわれ、一部が欠けたような断面となっていても良い。この場合、ゴムとの接着処理においては接着剤がこの中空部分にまで浸透することから接着処理面積が増大し、接着力向上の効果がある。
【００１５】
上記繊維の単糸繊度は、好ましくは２〜１０ｄｔｅｘの範囲が好ましく、３〜６ｄｔｅｘの範囲がより好ましい。該単糸繊度が１０ｄｔｅｘよりも大きいと、コードが硬くなり、ブレード性が悪化する傾向にある。逆に、該単糸繊度が２ｄｔｅｘよりも小さいと、単糸の強力が低下し、十分な断面扁平の効果が得られない傾向にある。
【００１６】
本発明の繊維は、例えば下記の方法で製造することができる。すなわち、固有粘度が０．６以上のポリエステル、好ましくは固有粘度を固相重合などにより高め０．９以上としたポリエステルのチップを、中空偏平繊維用紡糸口金を用いて２８０〜３２０℃で溶融吐出し、口金下１００〜４００ｍｍ、温度２００〜３５０℃加熱帯域を通過させ、１００〜５００ｍｍの冷却帯域を通し、油剤を付与した後、５００〜１２００ｍ／分の引取速度で引き取る。これを、引き続き、または一旦巻き取った後、４．０〜５．５倍の倍率で延伸、熱セットを行うことにより、強度が７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が得られる。
【００１７】
上記の繊維を用いゴムホースを成型する場合、例えば次の方法で行うことができる。まず、繊維に１０〜１００回／ｍの撚りを施したあと、常法によってエポキシ処理、及びＲＦＬ処理を行い、ディップコードとする。さらに、該ディップコードを、交差角１００〜１２０度でブレードし、未加硫ゴムを用いてホースに成型し、ついで１５０〜１８０℃下で、３０〜６０分間蒸気加硫してゴムホースとすることができる。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、各物性値は下記の方法により測定したものである。
（１）中空偏平繊維（原糸）の強度
引張荷重測定器（島津製作所オートグラフ）を用い、ＪＩＳ  Ｌ１０７４−６４に従って、測定した。
（２）ブレード性
ゴムホースの繊維補強層を編組する編み機（コクブンリミテッド社製）で、ディップコードを交差角１０８度でブレードし、ブレード性（編立性）を評価した。編立後の形態保持がよいものを○、編立後の形態保持が悪いものを×とした。
（３）ゴム接着力
ＪＩＳ  Ｌ１０１７のＴテスト（Ａ法）に従い、ディップコードをＥＰＤＭゴム中への埋め込み長さを１０ｍｍとして引抜接着力を測定した。
（４）ゴムホース耐久試験
長さ２０ｃｍのゴムホースに対して、１２０℃の評価用オイルを使用し、７０回／分の速度で−０．０８から２．５Ｍｐａまでの圧力変化を与え、ホース表面の亀裂が発生するまでの回数を記録した。
【００１９】
［実施例１］
固有粘度１．００のポリエチレンテレフタレートチップを３００℃の温度で溶融後、吐出孔を２００ホール有し、円形中空形状を４つ連接させる構造を有する紡糸口金から吐出した。吐出量は、紡糸延伸後の繊度が１０００ｄｅになるよう調整した。吐出された糸条は長さ３００ｍｍにわたって、３００℃に加熱保持された帯域を通した後、温度は２５℃、風速０．３ｍ／秒の冷却風を吹き出し長さ３３０ｍｍにわたって吹き付け急冷固化し、オイリングローラーで油剤を付与した後、６００ｍ／分の速度で引き取った。
【００２０】
引き続き、延伸倍率５．２倍で２段延伸し、さらに２１０℃にて０．３秒間３％の弛緩熱処理を行い、速度３０００ｍ／分で巻き取り、強度が７．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、中空率７．３％の中空偏平繊維（原糸）を得た。
この得られた中空扁平糸に対して、Ｓ方向に１００回／ｍの撚りを施したあと、常法によってエポキシ処理、及びＲＦＬ処理を行い、接着剤付着量を約３％となるよう調整しディップコードを得た。
【００２１】
さらに、上記ディップコードを、交差角１０８度でブレードし、未加硫ゴムを用いてホースに成型し、ついで１５０℃下で４０分間蒸気加硫してゴムホースを得た。結果を表１に示す。
【００２２】
［実施例２〜５、比較例３］
紡糸口金を変更し、表１のように断面形状、Ｃ１／Ｂ、Ｃ１／Ｃ２、中空率を変更した以外は、実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００２３】
［比較例１］
紡糸口金として通常の丸断面の口金を用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００２４】
［比較例２］
紡糸口金として中空部を形成しない偏平断面の口金を用いた以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
2008156768.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のゴムホース用補強繊維は、高強度で、ブレード性向上だけでなく、耐久性やゴムとの接着性が改善されており、該繊維は高強度、高耐久性が要求されるホースに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のゴムホース用補強繊維の横断面の一例を示めす概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ：長手方向に引いた中心線
Ｂ：長手方向の最大幅
Ｃ１：長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最大幅
Ｃ２：長手方向に引いた中心線と直角に交差する方向における最小幅
【図１】
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