(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジオレイルアジペートを５０質量％以上含有する油剤を付着させた単糸繊度が１．１〜１．５ｄｔｅｘでフィラメント本数が４００〜１５００本であるアラミド繊維マルチフィラメントに、下記一般式（１）で定義される撚係数が１．０〜１．４になるように片撚りを加えたことを特徴とする糸間の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コード。
0006762075.tif 000005
Ｋ：コードの撚り係数
Ｔ：コードの撚数（回／１０ｃｍ）
Ｄ：アラミド繊維の繊度（ｄｔｅｘ）
【請求項２】
油剤の付着量が、アラミド繊維の水分量を０質量％に換算したときの繊維質量に対して、０．３〜１．５質量％である請求項１記載の糸間の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム補強用アラミド繊維コードに関するものであり、詳細には糸と糸の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムホース、伝動ベルト、搬送ベルト、タイヤ等のゴム製品には、補強用繊維コードが埋設されている。補強用繊維コードとしては、強力が大きくかつ伸びが小さい特性を有する、アラミド繊維コードが広く知られている。アラミド繊維コードは、高強度、高弾性率、高耐熱性、難燃性、耐薬品性等を有しているため、産業資材として、ゴムホース、タイヤ、コンベヤベルト等のゴム補強材の他、ロープ、魚網などに広く利用されている。
【０００３】
ゴム補強用アラミド繊維コードは、原糸を複数本引き揃えて撚糸とし、これにレゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（以下、ＲＦＬという。）溶液による浸漬処理を施し、ゴムに対する接着性を付与したものが実用化されており、ゴム補強用コードを用いることでゴム製品の耐屈曲疲労性が改善されることがよく知られている。
【０００４】
ところが、ゴム補強用アラミド繊維コードを用いたゴムホースに、高温かつ高圧の繰り返しの脈動負荷を掛けることにより、アラミド繊維のフィラメント同士が擦れ合って傷つけ合うことによって前記フィラメントの毛羽立ちが発生する現象が見られる。
【０００５】
毛羽立ちを改善する方法として、特許文献１には、アラミド繊維にエポキシ樹脂やイソシアネート樹脂を主成分とする前処理剤を含浸してコード素材とし、このコード素材にＲＦＬ溶液を含浸した処理済コード素材を引き揃えて撚り合わせてなる補強用繊維コードが開示されている。コードの毛羽立ちを解消する手段として、ベルトを酢酸ビニル等の水溶液に浸漬後乾燥させる方法等も開示されている。
【０００６】
特許文献２には、ＲＦＬ剤溶液で処理したアラミド繊維を用いると、繊維間の摩擦力が低下することが開示されている。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術は、アラミド繊維コードを後処理する方法であるため、フィラメント相互間の摩耗や走行時の毛羽立ち発生を、根本から解決する方法ではなかった。
【０００７】
また、特許文献３には、繊維コードを構成する繊維フィラメント間の摩擦を低減させるため、繊維コードに油剤等を付着せしめてもよいことが開示されているが、満足の得られる品質レベルには到達していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−０５７５６８号公報
【特許文献２】特開平７−２２９０６８号公報
【特許文献３】特開平６−２８６４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、アラミド繊維のフィラメント同士が擦れ合って傷つけ合うことによるコードの毛羽立ちを解消し、糸と糸の摩耗疲労性に優れるゴム補強用繊維コードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を達成するため本発明者等は鋭意検討を行った結果、油剤をアラミド繊維表面に付着させたものをコード素材とし、当該コード素材を引き揃えて撚り合わせ、撚係数を適正化することで、糸と糸の摩耗疲労性に優れている繊維コードを得ることに成功し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
【００１２】
１）ジオレイルアジペートを５０質量％以上含有する油剤を付着させた単糸繊度が１．１〜１．５ｄｔｅｘでフィラメント本数が４００〜１５００本であるアラミド繊維マルチフィラメントに、下記一般式（１）で定義される撚係数が１．０〜１．４になるように片撚りを加えたことを特徴とする糸間の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コード。
0006762075.tif 000002
Ｋ：コードの撚り係数
Ｔ：コードの撚数（回／１０ｃｍ）
Ｄ：アラミド繊維の繊度（ｄｔｅｘ）
２）油剤の付着量が、アラミド繊維の水分量を０質量％に換算したときの繊維質量に対して、０．３〜１．５質量％である上記１）記載の糸間の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コード。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、油剤を付着させたアラミド繊維に適正な撚りを加えることで、糸と糸の摩耗疲労性に優れるゴム補強用コードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】摩耗疲労性試験方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明におけるコード素材である、油剤を付着させたアラミド繊維は、通常のアラミド繊維に、公知の方法にて油剤を付与することにより、容易に得られる。
なお、本発明において、水分率（Ｒ）は、下記式によって求められる値を言う。
Ｒ＝｛（ｍ１−ｍ２）／ｍ２｝×１００
Ｒ  ：水分率［％］
ｍ１：試料の採取時の質量［ｇ］
ｍ２：試料の絶乾質量［ｇ］
【００１６】
本発明においてアラミド繊維とは、繊維を形成するポリマーの繰り返し単位中に、通常置換されていてもよい二価の芳香族基を少なくとも一個有する繊維であって、アミド結合を少なくとも一個有する繊維であれば特に限定はなく、全芳香族ポリアミド繊維、またはアラミド繊維と称される公知のものであってよい。上記において、「置換されていてもよい二価の芳香族基」とは、同一又は異なる１以上の置換基を有していてもよい二価の芳香族基を意味する。
【００１７】
アラミド繊維には、パラ系アラミド繊維とメタ系アラミド繊維とがあるが、本発明は引張強さに優れているパラ系アラミド繊維に対して特に有効であり、好ましい。パラ系アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（米国デュポン社、東レ・デュポン（株）製、商品名「Ｋｅｖｌａｒ」（登録商標））、コポリパラフェニレン−３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人（株）製、商品名「テクノーラ」（登録商標））等を挙げることができる。メタ系アラミド繊維としては、例えばポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維（米国デュポン社製、商品名「ＮＯＭＥＸ」（登録商標））等がある。これらのアラミド繊維の中でも、耐切創性に優れているポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維が望ましい。
【００１８】
アラミド繊維に油剤を付与する最良の形態は、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）を濃硫酸に溶解して、１８〜２０質量％の粘調な溶液とし、これを紡糸口金から吐出して、わずかの間空気中に紡出後、水中へ紡糸し、紡糸浴中で凝固した繊維を水酸化ナトリウム水溶液で中和処理した後、水分率１５質量％以下に乾燥した状態のＰＰＴＡ繊維に、油剤を付与し、繊維に浸透させることである。付与温度は特に限定されず、５〜９０℃程度の温度範囲で行えば良い。
【００１９】
油剤は、ＰＰＴＡ繊維の水分量を０％に換算した繊維質量に対して、０．３〜１．５質量％、好ましくは０．４〜１．２質量％付着させるのがよい。
【００２０】
油剤としては、アラミド繊維に用いることができる一般的な油剤であれば特に制限なく用いることができ、例えば、脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体もしくは誘導体等のポリエーテル、鉱物油などが挙げられる。
【００２１】
なかでも、油剤中に脂肪酸エステルを少なくとも５０質量％含有する脂肪酸エステル系油剤は、撚糸工程での油剤カスやフィブリルの脱落が少なく、かつＰＰＴＡ繊維への親和性が高いため、糸−糸摩擦係数を均一に下げることができる点から好ましく用いられる。
【００２２】
脂肪酸エステルとしては、例えば、炭素数１０〜２２の飽和もしくは不飽和の脂肪酸とアルコールとのエステル、炭素数１２〜１８の飽和もしくは不飽和のアルコールと一塩基酸及び／又は多塩基酸とのエステルが挙げられる。
【００２３】
上記油剤の中でも、エステル原料として不飽和脂肪酸や不飽和アルコールを用いた不飽和脂肪酸エステルを主成分とし、前記不飽和脂肪酸エステルを少なくとも５０質量％以上含有する不飽和脂肪酸エステル系油剤が、糸と糸の摩耗疲労性に優れている点で好ましい。不飽和脂肪酸エステルとして、更に好ましいのは、不飽和アルコールと二塩基酸とのエステルである。二塩基酸としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が挙げられる。特に好ましいのは、オレイルアルコールとアジピン酸とのエステル（オレイルアジペート）である。
【００２４】
油剤をアラミド繊維に付与する方法は、特に限定されず、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、浸漬給油法、スプレー給油法、ローラー給油法、計量ポンプを用いたガイド給油法等の方法でアラミド繊維に付与される。
【００２５】
上記の方法で得られたアラミド繊維コード素材を特定の範囲で撚りをかける。このときの撚り係数としては、下記一般式（１）で定義される撚係数が１．０〜１．４になるように片撚りをかける必要がある。
0006762075.tif 000003
Ｋ：コードの撚り係数
Ｔ：コードの撚数（回／１０ｃｍ）
Ｄ：アラミド繊維の繊度（ｄｔｅｘ）
【００２６】
撚りを加えることにより、コード素材となる各単糸にかかる力が分散され、摩擦疲労性が向上するが、撚係数が１．０未満では単糸の拘束性が弱いため、単糸切れが発生し易くなる。一方、撚係数が４．０を超えると、撚糸コードが強固に拘束されるためにコード自体の剛性が増し摩擦抵抗が大きくなる。
【００２７】
本発明のアラミド繊維コードを構成するフィラメント本数は、４００〜１５００本であり、更に好ましくは５００〜１２００本である。フィラメント本数が少なすぎる場合には、フィラメント単糸にかかる力が集中してしまい、反対にフィラメント本数が多すぎる場合には、フィラメント単糸が重なり合い、フィラメント単糸あたりの油剤浸透による効果が発揮されなくなる。繊維コードを構成する単繊維の単糸繊度は１．１〜１．５ｄｔｅｘである。単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ未満になると、単糸自体の強度が低下する。
【００２８】
本発明のゴム補強用コードは、これを下撚りコードとして、さらに２本以上束ね、上撚りを加えて繊維コードとすることができる。ゴム補強用途に用いるために、接着剤処理及び熱処理をすることが好ましい。接着剤処理は、１回でも良いし、２回以上行っても良い。接着剤処理は、下撚りコードに対して行っても良いし、上撚りコードに対して行っても良い。
【００２９】
接着剤は、エポキシ系、ブロックドイソシアネート系、レゾルシン・ホルマリン・ゴムラテックス（ＲＦＬ）等を、組み合わせて、あるいは単独で使用することができる。接着剤の種類はベルト、タイヤ、ホースなど用途によって異なり、必要により、クロロフェノール化合物を添加することもある。ゴムラテックスとしては、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体ゴムラテックス、スチレン−ブタジエン系ゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴムラテックス、クロロプレン系ゴムラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス、アクリレート系ゴムラテックスおよび天然ゴムラテックスなどが挙げられ、レゾルシン−ホルムアルデヒド初期縮合物としては、レゾルシン−ホルムアルデヒドを酸触媒またはアルカリ触媒下で縮合させて得られたノボラック型縮合物などが挙げられる。接着剤には、ブロックドポリイソシアネート化合物、エチレンイミン化合物、ポリイソシアネートとエチレンイミンとの反応物などから選ばれた１種以上の化合物が混合されていてもよい。
【００３０】
ゴム補強用コードを用いるゴムとしては、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、多硫化ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。
【００３１】
本発明のゴム補強用コードは、油剤を付与したアラミド繊維に適正な撚りを掛けているため、糸間の摩耗疲労性に優れると共に、ゴムとの接着性に優れているので、例えば、ゴムホース、タイヤコード、動力伝達ベルト、搬送用ベルトの補強コードに適用した場合に優れた性能を発揮する。
【実施例】
【００３２】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。また、以下の実施例等において、特に言及する場合を除き、「質量％」は「％」と略記する。
【００３３】
［糸−糸摩耗疲労性評価］
図１に示す摩耗疲労性試験方法で評価した。１ｇ／ｄの荷重を掛けて固定した上側糸の下を、１ｇ／ｄの荷重を掛けた下側糸を、ストローク長５ｃｍ、往復速度５５回／分の条件にて往復させ、摩耗部が１点に集中する上側糸が切断されるまでの回数をカウントした。測定は５回実施し平均値を求めた。
【００３４】
（実施例１〜８、比較例１〜２）
公知の方法で得られたポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）繊維（フィラメント数１，０００本、単糸繊度１．１ｄｔｅｘ）に、表１に示す脂肪酸エステルまたはＥＯＰＯ共重合体を、主成分として５０％以上含有する脂肪酸エステル系油剤またはポリエーテル系油剤を、水分率０％換算としたときの繊維に１．０％付着させた後、巻き取り工程でボビンに巻き取った。
得られたＰＰＴＡ繊維のマルチフィラメント１本を用いて、表１に示す撚り数で撚糸してコードとした。得られたコードについて、上記の方法で摩耗疲労性を試験した。
【００３５】
（実施例９〜１０）
公知の方法で得られたポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）繊維（フィラメント数６６６本、単糸繊度１．７ｄｔｅｘ）に、表１に示す脂肪酸エステルを、主成分として５０％以上含有する脂肪酸エステル系油剤を、水分率０％換算としたときの繊維に１．０％付着させた後、巻き取り工程でボビンに巻き取った。
得られたＰＰＴＡ繊維のマルチフィラメント１本を用いて、表１に示す撚り数で撚糸してコードとした。得られたコードについて、上記の方法で摩耗疲労性を試験した。
【００３６】
実施例及び比較例で得たコードの糸−糸摩耗疲労性評価結果を表１にまとめて示す。なお、実施例１〜５、７〜１０は参考例である。
【００３７】
表１より、脂肪酸エステル系油剤を付着させたアラミド繊維素材を撚糸した繊維コードは、フィラメント単糸繊度とフィラメント数が同じで、撚係数が異なる繊維コード（実施例１〜４：いずれも参考例）及び比較例１〜２）の評価において、撚係数と糸−糸摩耗疲労性との間には相関関係があり、糸−糸摩耗疲労性に極大値が有ることが認められた。油剤の種類が異なる繊維コード（実施例５〜８：実施例５、７、８は参考例）の評価結果より、不飽和脂肪酸エステルを主成分とする油剤が最も良好な結果を示した。また、繊維コードを構成するフィラメント本数が多い（単糸繊度が細い）方が、糸−糸摩耗疲労性が向上した。
【００３８】
【表１】
0006762075.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のゴム補強用コードは、ゴムホース、伝動ベルト、搬送ベルト、タイヤ等のゴム製品の補強用に有用である。
【図１】
0006762075.tif 000006