ホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法
【課題】高ヤング率、耐熱収縮率、耐屈曲疲労特性を有し、十分な物理特性を持つホース補強材用ポリエステルモノフィラメントを提供する。
【解決手段】ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、ヤング率、１４０℃における乾熱収縮率および屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が特定の数値を満たす葉裂形状断面イを有するホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【解決手段】ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、ヤング率、１４０℃における乾熱収縮率および屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が特定の数値を満たす葉裂形状断面イを有するホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、高ヤング率、耐熱収縮性、耐屈曲疲労性を保持し、ホースの内部補強用として十分な特性を兼ねそろえたホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からあるホース補強材は、ホースの内部圧力に耐え、管状を維持するための補強用として使用されており、このためホース補強材には高圧に耐える強度と同時に、良好な圧力応答をするための高ヤング率と、クリープが少ないという特性が要求される。
【０００３】
従来、このような用途には、主としてビニロン繊維が用いられていたが、ビニロン繊維からなるホース補強材は、長期の使用での耐久性が十分とはいえなかったことから、近年では、耐久面で有利なポリエチレンテレフタレート繊維、特に高モジュラスのポリエチレンテレフタレート繊維の適用が増えてきている。
【０００４】
しかるに、ホースを製造する工程においては、加硫、成型等の熱処理が行なわれることから、使用する補強材は加熱時の収縮率によって、ホース形状の均一性が損なわれるため、ホース補強材に対する要求性能には、高モジュラス特性だけでなく、低収縮率性を備えることが求められている。
【０００５】
そのための解決策として、ゴム加硫時の繊維コードの乾熱収縮率を抑制する技術（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この方法ではホース補強材の弾性率が低下してしまうため、より一層の高弾性率と低収縮性とを備えた補強材の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５４３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術における問題点を課題として検討した結果、達成されたのである。すなわち、本発明の目的は、これまでにない高ヤング率と耐熱収縮性、耐屈曲疲労特性を有し、ホースの内部補強に使用される補強材として十分な特性を持つホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、以下の要件（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足することを特徴とするホース補強材用ポリエステルモノフィラメントが提供される。
（Ａ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２７，０００Ｎ／ｍｍ２以下、
（Ｂ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上。
【０００９】
なお、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントにおいては、
前記ポリエチレンナフタレート以外のポリステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種であること、および
前記モノフィラメントの断面形状が、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１０】
また、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高ヤング率、耐熱収縮性、耐屈曲疲労特性を有するホース補強材用モノフィラメントを得ることができる。したがって、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、耐圧性、ホース製造時の寸法安定性、耐疲労性、樹脂との接着性を要求特性とするホースにとって極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（イ）〜（へ）は本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの断面形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１４】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％とポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％とを含有する樹脂組成物から構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明でいうポリエチレンナフタレート以外のポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、またはその２種類以上の共重合またはブレンドなどのポリエステル等が挙げられる。
【００１６】
ポリエステルモノフィラメントを構成する樹脂組成物は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％とポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％からなること好ましく、ポリエチレンナフタレートが上記範囲より上回り、ポリエチレンナフタレート以外のポリエステルが上記範囲より下回った場合には、高ヤング率、低収縮性のモノフィラメントが得られるが、屈曲疲労特性が低下するため、ホース補強材として使用したホースは、屈曲耐性に欠けたホースになるため好ましくない。
【００１７】
また、ポリエチレンナフタレート成分が上記範囲より下回り、ポリエチレンナフタレート以外のポリエステルが上記範囲を上回った場合には、モノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース製造時の成型時にかかる熱によりモノフィラメントが高収縮してしまい、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００１８】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの繊度は、ホースの大きさ、用途によって適宜選択できるが、通常２，０００〜１００，０００ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。
【００１９】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、１本の単糸からなる連続糸であり、その断面形状は、ホース素材となるゴムまたは樹脂との密着性を高めるために、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であることが好ましい。
【００２０】
図１（イ）〜（へ）は、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの断面形状を示す断面図であり、（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ）のように凹みを１つ以上有していることが好ましい。
【００２１】
ただし、断面形状が丸形の場合は、ホース樹脂との密着性が低くなるため好ましくない。
【００２２】
また、断面形状が三角・四角（ホ）・六角（へ）などの多角形、またはこれらの形状に突起を有する形状のほか、星型、十・Ｙ・Ｈ型などの異型断面のものであってもよいが、（ハ）及び（ニ）のような葉裂形状を呈しているものが特に好ましい。
【００２３】
さらに、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、そのヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、３０，０００Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましく、さらには１６，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２８，０００Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましい。
【００２４】
ヤング率はＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じ、（株）オリエンテック社製“テンシロン”ＵＴＭ−４−１００型引張試験機を使用して、モノフィラメントの荷重−伸度曲線を得た後、得られた荷重−伸度曲線から求めた値である。なお、引張速度は３００ｍｍ／分で行い、５回の平均値で評価し、平均値が上記範囲を下回る場合は、強力に欠けたホース補強用ポリエステルモノフィラメントとなり、ホースが内圧に耐えることができず破損しやすくなるため好ましくない。逆に、上記範囲を上回る場合は、柔軟性に欠けたポリエステルモノフィラメントとなり、ホース補強材として使用した場合、可とう性に欠けたホースとなるために好ましくない。
【００２５】
また、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、その１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下であることが好ましく、さらには５．０％以下であることがより好ましい条件である。
【００２６】
乾熱収縮率はＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２に準じ、モノフィラメントを５００ｍｍに切断し、１４０℃のギア・オーブン内で３０分間放置した後、再びモノフィラメントの長さを測定し、収縮率（％）を算出した値である。なお、測定は５回行い、その平均値で評価し、平均値が上記範囲を上回ると、ホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース製造時の加硫成型熱によりポリエステルモノフィラメントが縮小し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００２７】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、その屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上であることが好ましい条件である。
【００２８】
ＭＩＴ屈曲回数は東洋精機（株）製；ＭＩＴ耐揉疲労試験機により、ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて、荷重２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、折り曲げ回数１７５回／分、折り曲げ角度２７０度（左右に各約１３５度）およびモノフィラメントを挟む折り曲げコマにおける左右の折り曲げ面の曲率半径各々０．３８±０．０２ｍｍの条件で、同一試料につき１０本のモノフィラメントについて夫々切断するまでの往復折り曲げ回数を測定した平均値であり、平均値が上記範囲を下回った場合には、このモノフィラメントをホース補強材として加工しても、屈曲耐性に欠けたホースしか得られなくなるため好ましくない。
【００２９】
なお、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントが、自動車用途などの高温多湿な雰囲気中で使用される可能性のある構成素材として用いられる場合には、ポリエステルの加水分解を抑制する目的で、各種カルボジイミド化合物、エポキシ化合物およびオキサゾリン化合物などをポリエステルモノフィラメントの構成成分として添加することもでき、特に未反応のカルボジイミド化合物を含有したものは高い耐加水分解性が得られる。
【００３０】
次に、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法に関して詳細に説明する。
【００３１】
本発明の製造方法は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする。
【００３２】
上記樹脂組成物を構成するポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどは、一般的な重合方法で製造することができ、例えばアンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物を主たる触媒として、ジカルボン酸及び／またはそのエステル形成誘導体とジオール及び／またはそのエステル形成誘導体からエステル化反応により合成することで製造することができる。
【００３３】
まず、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる、極限粘度が０．５以上のポリエステル樹脂ペレットを乾燥後、紡糸機に供給し、ギアポンプで計量して口金ノズルから溶融押出する。この時の口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）が６〜１２であり、好ましくは８〜１０の比であるのが望ましい。
【００３４】
ドラフト比が上記範囲を下回る場合には、吐出線速度よりも引き取り速度が遅くなり、この場合は口金吐出孔から吐出される際の安定性が低下し未延伸糸が蛇行し、線径バラツキを悪化させる傾向にあるため好ましくない。上記範囲を上回る場合には、未延伸糸の形状が維持できず、均一な線径のモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくない。
【００３５】
次に、溶融押出された未延伸糸を、４０℃以上９０℃以下、好ましくは５０℃以上８０℃以下の冷却浴に導き急冷する。
【００３６】
冷却浴の温度が上記の範囲未満では、未延伸糸が蛇行し、線径バラツキを悪化させる傾向が招かれ、一方、冷却浴の温度が上記範囲を越えると、未延伸糸の形状が維持できず、均一な線径を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となる。
【００３７】
ここで使用する冷却浴の冷媒としては、未延伸糸の表面から容易に除去できるものであって、物理的、化学的に本質的な変化をポリマーに与えない物質で、上記の冷却液温度範囲において、液状を保持し得るものであれば特に制限はなく、水、パラフィン、エチレングリコール、グリセリン、アミルアルコールおよびキシレンなどが挙げられる。
【００３８】
このようにして得られた未延伸糸は、引き続いてホース補強材としての極めて高い引張強度を得るために延伸される。
【００３９】
すなわち、１２０〜１６０℃の温度範囲で、トータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸条件で一段乃至多段延伸を行う。
【００４０】
延伸温度が上記範囲を下回った場合には、モノフィラメントに与えられる熱量が不足するため、延伸時に糸切れが生じ、紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４１】
また、熱媒体の温度範囲が上記範囲を上回った場合には、ヤング率が低下し、目標とする物性が得られないため好ましくない。
【００４２】
延伸に使用する熱媒体としては、０℃の比熱が０．５ｃａｌ／ｇ・℃以上の液体の熱媒体が好ましく、熱媒としてはエチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
【００４３】
トータルの延伸倍率の上記範囲を下回った場合には、目標とする物性が得られないため好ましくなく、上記範囲を上回った場合には、延伸時に糸切れを起こし紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４４】
延伸したモノフィラメントは、次いで乾熱炉の中で弛緩熱処理温度２００〜２７０℃、かつ弛緩熱処理倍率０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理されるのが好ましい。
【００４５】
弛緩熱処理の弛緩熱処理温度が上記範囲を下回った場合には、ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース補強材として使用した場合、ホース製造時の加硫成型熱により補強材が収縮し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００４６】
弛緩熱処理の弛緩熱処理温度が上記範囲を上回った場合、または弛緩熱処理の弛緩熱処理倍率が上記範囲を下回った場合、モノフィラメントが炉内に接糸し溶断しやすい傾向となり、紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４７】
弛緩熱処理の弛緩熱処理倍率が上記範囲を上回った場合には、ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース補強材として使用した場合、ホース製造時の加硫成型熱により補強材が収縮し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００４８】
このようにして得られた本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、高いヤング率と耐熱収縮性と耐屈曲疲労特性を有し、従来のホース補強材には見られない安定的な品質を備えている。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお上記および下記のポリエステルモノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。
【００５０】
［ヤング率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じ、（株）オリエンテック社製“テンシロン”ＵＴＭ−４−１００型引張試験機を使用して、モノフィラメントの荷重−伸度曲線を得た。その後、得られた荷重−伸度曲線からヤング率（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。なお、引張速度は３００ｍｍ／分で行い、５回の平均値で評価した。
【００５１】
［１４０℃における乾熱収縮率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２に準じ、モノフィラメントを５００ｍｍに切断し、１４０℃のギア・オーブン内で３０分間放置した。その後、再びモノフィラメントの長さを測定し、収縮率（％）を算出した。なお、測定は５回行い、その平均値で評価した。
【００５２】
［切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数］
東洋精機（株）製；ＭＩＴ耐揉疲労試験機により、ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて、荷重２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、折り曲げ回数１７５回／分、折り曲げ角度２７０度（左右に各約１３５度）およびモノフィラメントを挟む折り曲げコマにおける左右の折り曲げ面の曲率半径各々０．３８±０．０２ｍｍの条件で、同一試料につき１０本のモノフィラメントについて夫々切断するまでの往復折り曲げ回数を測定して平均値を求めた。
【００５３】
［紡糸性］
口金からの吐出から延伸、弛緩処理の工程後の糸切れ、線径斑を目視で評価した。
○ 紡糸時に糸切れすることなく、線径斑がない。
△ 紡糸時に糸切れすることないが、線径斑がある。
× 糸を引き取ることができない。
【００５４】
［樹脂との密着性］
得られたモノフィラメント試料の表面に、ポリエチレン樹脂（ユニチカ製、９７３９）を厚さ２ｍｍに溶融被覆した後、片側のシースを取り除き、モノフィラメントをシースから引き抜いた。この引き抜きの際に働く強力（Ｎ）をテンシロンで測定し、単位長さ（ｃｍ）当たりに換算し、その値を密着性の評価値（Ｎ／ｃｍ）として、下記の三段階で評価した。
○・・・密着性良好
△・・・密着性やや良好
Ｘ・・・密着性不良
【００５５】
［ポリエステルモノフィラメントの使用原料］
ＰＥＮ・・・ポリエチレンナフタレート樹脂（東洋紡製 ＰＮ６４０）
ＰＥＴ・・・ポリエチレンテレフタレート樹脂（東レ社製 Ｔ７０１Ｔ）
ＰＢＮ・・・ポリブチレンナフタレート樹脂（東洋紡製 ＡＥ−５００）
ＰＢＴ・・・ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ製 １５００Ｓ）
ＰＴＴ・・・ポリトリメチレンテレフタレート樹脂（デュポン製 ＭＬ−１２６）
【００５６】
［実施例１〜６、比較例１〜２］
ＰＥＮとその他のポリエステルとを、表１に示した割合で配合し、エクストルーダー型紡糸機で２９０℃にて溶融し、繊度１０，０００ｄｔｅｘ程度になるようにギアポンプ回転数を調整し、ギアポンプを経て、紡糸口金孔から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表させられるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）が８になる八葉型の紡糸口金孔から配合した樹脂組成物の溶融物を紡出し、温度７０℃の水冷却浴槽に導き、冷却固化した。
【００５７】
その後、冷却固化された未延伸糸を、温度１５０℃のポリエチレングリコール溶媒浴中と温度１６０℃のポリエチレングリコール溶媒浴中で７．５倍に加熱延伸し、次いで温度２４５℃の乾熱熱風浴中で弛緩熱処理を行うことにより、八葉型断面形状の合成樹脂モノフィラメントを得て各特性を測定した結果を表１に示す。
【００５８】
実施例２〜６、比較例１〜２は表１の通りの原料配合を変更した以外は実施例１と同じ条件で紡糸、延伸、弛緩熱処理を行ない、得たモノフィラメントの各物性を測定した。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１からわかるように、実施例１〜６では紡糸性に問題なく、物性は目標とするヤング率、乾熱収縮率、屈曲疲労特性を満たしているのに対し、比較例１はヤング率、感熱収縮率は満たしているが、屈曲疲労特性が低下しており目標とする物性が得られず、比較例２は糸切れが発生し、上記条件の延伸倍率では引き取ることができなかった。
【００６１】
［実施例７〜１２、比較例３〜１１］
ドラフト比、延伸倍率、延伸温度および倍率、弛緩熱処理を表２の通りに変更して紡糸を行なった以外は、実施例１と同じブレンド原料、口金、目標繊度、条件で得たモノフィラメントを得て各特性を測定した結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２からわかるように、実施例７〜１２は、紡糸性、物性には問題なくホース補強材に使用可能である。
【００６４】
それに対し、比較例３、４はドラフト比を変更しており、比較例３のようにドラフトを４にした場合は、吐出線速度が速くなり未延伸糸の引き取りが間に合わないため、延伸することができず引き取ることができない。比較例４のようにドラフトを１５にした場合は、糸の引き取りは可能であるが、線径斑が酷いため、ホース補強材としては使用することができない。
【００６５】
比較例５、６は延伸温度を変更しており、比較例５のように延伸温度が１００℃の場合では、延伸浴内で糸切れが発生し、糸を引き取ることができず、比較例６のように延伸温度が１８０℃の場合では、ヤング率が低下してしまうため、目標とする物性が得られない。
【００６６】
比較例７、８はトータル延伸倍率を変更しており、比較例７のようにトータル延伸倍率が５．０倍の場合では、糸の引き取りは可能であるが、線径斑が若干あり、なおかつヤング率が下がるため目標の物性が得られず、比較例８のようにトータル延伸倍率が１０．０倍の場合では、延伸時に糸切れが発生するため、糸が引き取ることができない。
【００６７】
比較例９は弛緩熱処理温度を変更しており、弛緩熱処理温度３００℃の場合では、糸が溶断するため、糸を引き取ることができない。
【００６８】
比較例１０、１１は弛緩熱処理倍率を変更しており、比較例１０のように弛緩熱延伸倍率が０．８０倍では、乾熱炉内に糸が接しし溶断するため、糸が引き取ることができない。
【００６９】
また、比較例１１のように延伸倍率を１．１倍にすると、ヤング率、屈曲疲労特性は目標通りの物性が得られるが、乾熱収縮率が高くなるため、目標とする物性が得られない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、優れた高ヤング率、耐熱収縮率、耐屈曲疲労特性を有し、従来のホース補強材には見られない安定的な品質を備えている。
【００７１】
したがって、本発明のホース補強材は、これまでにない高ヤング率と耐熱収縮率、耐屈曲疲労特性を備えると共に、ホース加工時のホース素材樹脂との密着性向上も兼備しており、ホース補強材として極めて優れた効果を発揮する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、高ヤング率、耐熱収縮性、耐屈曲疲労性を保持し、ホースの内部補強用として十分な特性を兼ねそろえたホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からあるホース補強材は、ホースの内部圧力に耐え、管状を維持するための補強用として使用されており、このためホース補強材には高圧に耐える強度と同時に、良好な圧力応答をするための高ヤング率と、クリープが少ないという特性が要求される。
【０００３】
従来、このような用途には、主としてビニロン繊維が用いられていたが、ビニロン繊維からなるホース補強材は、長期の使用での耐久性が十分とはいえなかったことから、近年では、耐久面で有利なポリエチレンテレフタレート繊維、特に高モジュラスのポリエチレンテレフタレート繊維の適用が増えてきている。
【０００４】
しかるに、ホースを製造する工程においては、加硫、成型等の熱処理が行なわれることから、使用する補強材は加熱時の収縮率によって、ホース形状の均一性が損なわれるため、ホース補強材に対する要求性能には、高モジュラス特性だけでなく、低収縮率性を備えることが求められている。
【０００５】
そのための解決策として、ゴム加硫時の繊維コードの乾熱収縮率を抑制する技術（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この方法ではホース補強材の弾性率が低下してしまうため、より一層の高弾性率と低収縮性とを備えた補強材の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５４３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術における問題点を課題として検討した結果、達成されたのである。すなわち、本発明の目的は、これまでにない高ヤング率と耐熱収縮性、耐屈曲疲労特性を有し、ホースの内部補強に使用される補強材として十分な特性を持つホース補強材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、以下の要件（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足することを特徴とするホース補強材用ポリエステルモノフィラメントが提供される。
（Ａ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２７，０００Ｎ／ｍｍ２以下、
（Ｂ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上。
【０００９】
なお、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントにおいては、
前記ポリエチレンナフタレート以外のポリステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種であること、および
前記モノフィラメントの断面形状が、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１０】
また、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高ヤング率、耐熱収縮性、耐屈曲疲労特性を有するホース補強材用モノフィラメントを得ることができる。したがって、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、耐圧性、ホース製造時の寸法安定性、耐疲労性、樹脂との接着性を要求特性とするホースにとって極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（イ）〜（へ）は本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの断面形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１４】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％とポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％とを含有する樹脂組成物から構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明でいうポリエチレンナフタレート以外のポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、またはその２種類以上の共重合またはブレンドなどのポリエステル等が挙げられる。
【００１６】
ポリエステルモノフィラメントを構成する樹脂組成物は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％とポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％からなること好ましく、ポリエチレンナフタレートが上記範囲より上回り、ポリエチレンナフタレート以外のポリエステルが上記範囲より下回った場合には、高ヤング率、低収縮性のモノフィラメントが得られるが、屈曲疲労特性が低下するため、ホース補強材として使用したホースは、屈曲耐性に欠けたホースになるため好ましくない。
【００１７】
また、ポリエチレンナフタレート成分が上記範囲より下回り、ポリエチレンナフタレート以外のポリエステルが上記範囲を上回った場合には、モノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース製造時の成型時にかかる熱によりモノフィラメントが高収縮してしまい、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００１８】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの繊度は、ホースの大きさ、用途によって適宜選択できるが、通常２，０００〜１００，０００ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。
【００１９】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、１本の単糸からなる連続糸であり、その断面形状は、ホース素材となるゴムまたは樹脂との密着性を高めるために、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であることが好ましい。
【００２０】
図１（イ）〜（へ）は、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの断面形状を示す断面図であり、（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ）のように凹みを１つ以上有していることが好ましい。
【００２１】
ただし、断面形状が丸形の場合は、ホース樹脂との密着性が低くなるため好ましくない。
【００２２】
また、断面形状が三角・四角（ホ）・六角（へ）などの多角形、またはこれらの形状に突起を有する形状のほか、星型、十・Ｙ・Ｈ型などの異型断面のものであってもよいが、（ハ）及び（ニ）のような葉裂形状を呈しているものが特に好ましい。
【００２３】
さらに、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、そのヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、３０，０００Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましく、さらには１６，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２８，０００Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましい。
【００２４】
ヤング率はＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じ、（株）オリエンテック社製“テンシロン”ＵＴＭ−４−１００型引張試験機を使用して、モノフィラメントの荷重−伸度曲線を得た後、得られた荷重−伸度曲線から求めた値である。なお、引張速度は３００ｍｍ／分で行い、５回の平均値で評価し、平均値が上記範囲を下回る場合は、強力に欠けたホース補強用ポリエステルモノフィラメントとなり、ホースが内圧に耐えることができず破損しやすくなるため好ましくない。逆に、上記範囲を上回る場合は、柔軟性に欠けたポリエステルモノフィラメントとなり、ホース補強材として使用した場合、可とう性に欠けたホースとなるために好ましくない。
【００２５】
また、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、その１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下であることが好ましく、さらには５．０％以下であることがより好ましい条件である。
【００２６】
乾熱収縮率はＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２に準じ、モノフィラメントを５００ｍｍに切断し、１４０℃のギア・オーブン内で３０分間放置した後、再びモノフィラメントの長さを測定し、収縮率（％）を算出した値である。なお、測定は５回行い、その平均値で評価し、平均値が上記範囲を上回ると、ホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース製造時の加硫成型熱によりポリエステルモノフィラメントが縮小し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００２７】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、その屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上であることが好ましい条件である。
【００２８】
ＭＩＴ屈曲回数は東洋精機（株）製；ＭＩＴ耐揉疲労試験機により、ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて、荷重２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、折り曲げ回数１７５回／分、折り曲げ角度２７０度（左右に各約１３５度）およびモノフィラメントを挟む折り曲げコマにおける左右の折り曲げ面の曲率半径各々０．３８±０．０２ｍｍの条件で、同一試料につき１０本のモノフィラメントについて夫々切断するまでの往復折り曲げ回数を測定した平均値であり、平均値が上記範囲を下回った場合には、このモノフィラメントをホース補強材として加工しても、屈曲耐性に欠けたホースしか得られなくなるため好ましくない。
【００２９】
なお、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントが、自動車用途などの高温多湿な雰囲気中で使用される可能性のある構成素材として用いられる場合には、ポリエステルの加水分解を抑制する目的で、各種カルボジイミド化合物、エポキシ化合物およびオキサゾリン化合物などをポリエステルモノフィラメントの構成成分として添加することもでき、特に未反応のカルボジイミド化合物を含有したものは高い耐加水分解性が得られる。
【００３０】
次に、本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法に関して詳細に説明する。
【００３１】
本発明の製造方法は、ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする。
【００３２】
上記樹脂組成物を構成するポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどは、一般的な重合方法で製造することができ、例えばアンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物を主たる触媒として、ジカルボン酸及び／またはそのエステル形成誘導体とジオール及び／またはそのエステル形成誘導体からエステル化反応により合成することで製造することができる。
【００３３】
まず、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる、極限粘度が０．５以上のポリエステル樹脂ペレットを乾燥後、紡糸機に供給し、ギアポンプで計量して口金ノズルから溶融押出する。この時の口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表されるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）が６〜１２であり、好ましくは８〜１０の比であるのが望ましい。
【００３４】
ドラフト比が上記範囲を下回る場合には、吐出線速度よりも引き取り速度が遅くなり、この場合は口金吐出孔から吐出される際の安定性が低下し未延伸糸が蛇行し、線径バラツキを悪化させる傾向にあるため好ましくない。上記範囲を上回る場合には、未延伸糸の形状が維持できず、均一な線径のモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくない。
【００３５】
次に、溶融押出された未延伸糸を、４０℃以上９０℃以下、好ましくは５０℃以上８０℃以下の冷却浴に導き急冷する。
【００３６】
冷却浴の温度が上記の範囲未満では、未延伸糸が蛇行し、線径バラツキを悪化させる傾向が招かれ、一方、冷却浴の温度が上記範囲を越えると、未延伸糸の形状が維持できず、均一な線径を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となる。
【００３７】
ここで使用する冷却浴の冷媒としては、未延伸糸の表面から容易に除去できるものであって、物理的、化学的に本質的な変化をポリマーに与えない物質で、上記の冷却液温度範囲において、液状を保持し得るものであれば特に制限はなく、水、パラフィン、エチレングリコール、グリセリン、アミルアルコールおよびキシレンなどが挙げられる。
【００３８】
このようにして得られた未延伸糸は、引き続いてホース補強材としての極めて高い引張強度を得るために延伸される。
【００３９】
すなわち、１２０〜１６０℃の温度範囲で、トータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸条件で一段乃至多段延伸を行う。
【００４０】
延伸温度が上記範囲を下回った場合には、モノフィラメントに与えられる熱量が不足するため、延伸時に糸切れが生じ、紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４１】
また、熱媒体の温度範囲が上記範囲を上回った場合には、ヤング率が低下し、目標とする物性が得られないため好ましくない。
【００４２】
延伸に使用する熱媒体としては、０℃の比熱が０．５ｃａｌ／ｇ・℃以上の液体の熱媒体が好ましく、熱媒としてはエチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
【００４３】
トータルの延伸倍率の上記範囲を下回った場合には、目標とする物性が得られないため好ましくなく、上記範囲を上回った場合には、延伸時に糸切れを起こし紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４４】
延伸したモノフィラメントは、次いで乾熱炉の中で弛緩熱処理温度２００〜２７０℃、かつ弛緩熱処理倍率０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理されるのが好ましい。
【００４５】
弛緩熱処理の弛緩熱処理温度が上記範囲を下回った場合には、ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース補強材として使用した場合、ホース製造時の加硫成型熱により補強材が収縮し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００４６】
弛緩熱処理の弛緩熱処理温度が上記範囲を上回った場合、または弛緩熱処理の弛緩熱処理倍率が上記範囲を下回った場合、モノフィラメントが炉内に接糸し溶断しやすい傾向となり、紡糸性が悪化するため好ましくない。
【００４７】
弛緩熱処理の弛緩熱処理倍率が上記範囲を上回った場合には、ポリエステルモノフィラメントの熱収縮率が高くなって、ホース補強材として使用した場合、ホース製造時の加硫成型熱により補強材が収縮し、寸法安定性に欠けたホースが得られやすい傾向となるため好ましくない。
【００４８】
このようにして得られた本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、高いヤング率と耐熱収縮性と耐屈曲疲労特性を有し、従来のホース補強材には見られない安定的な品質を備えている。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお上記および下記のポリエステルモノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。
【００５０】
［ヤング率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じ、（株）オリエンテック社製“テンシロン”ＵＴＭ−４−１００型引張試験機を使用して、モノフィラメントの荷重−伸度曲線を得た。その後、得られた荷重−伸度曲線からヤング率（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。なお、引張速度は３００ｍｍ／分で行い、５回の平均値で評価した。
【００５１】
［１４０℃における乾熱収縮率］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２に準じ、モノフィラメントを５００ｍｍに切断し、１４０℃のギア・オーブン内で３０分間放置した。その後、再びモノフィラメントの長さを測定し、収縮率（％）を算出した。なお、測定は５回行い、その平均値で評価した。
【００５２】
［切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数］
東洋精機（株）製；ＭＩＴ耐揉疲労試験機により、ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて、荷重２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、折り曲げ回数１７５回／分、折り曲げ角度２７０度（左右に各約１３５度）およびモノフィラメントを挟む折り曲げコマにおける左右の折り曲げ面の曲率半径各々０．３８±０．０２ｍｍの条件で、同一試料につき１０本のモノフィラメントについて夫々切断するまでの往復折り曲げ回数を測定して平均値を求めた。
【００５３】
［紡糸性］
口金からの吐出から延伸、弛緩処理の工程後の糸切れ、線径斑を目視で評価した。
○ 紡糸時に糸切れすることなく、線径斑がない。
△ 紡糸時に糸切れすることないが、線径斑がある。
× 糸を引き取ることができない。
【００５４】
［樹脂との密着性］
得られたモノフィラメント試料の表面に、ポリエチレン樹脂（ユニチカ製、９７３９）を厚さ２ｍｍに溶融被覆した後、片側のシースを取り除き、モノフィラメントをシースから引き抜いた。この引き抜きの際に働く強力（Ｎ）をテンシロンで測定し、単位長さ（ｃｍ）当たりに換算し、その値を密着性の評価値（Ｎ／ｃｍ）として、下記の三段階で評価した。
○・・・密着性良好
△・・・密着性やや良好
Ｘ・・・密着性不良
【００５５】
［ポリエステルモノフィラメントの使用原料］
ＰＥＮ・・・ポリエチレンナフタレート樹脂（東洋紡製 ＰＮ６４０）
ＰＥＴ・・・ポリエチレンテレフタレート樹脂（東レ社製 Ｔ７０１Ｔ）
ＰＢＮ・・・ポリブチレンナフタレート樹脂（東洋紡製 ＡＥ−５００）
ＰＢＴ・・・ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ製 １５００Ｓ）
ＰＴＴ・・・ポリトリメチレンテレフタレート樹脂（デュポン製 ＭＬ−１２６）
【００５６】
［実施例１〜６、比較例１〜２］
ＰＥＮとその他のポリエステルとを、表１に示した割合で配合し、エクストルーダー型紡糸機で２９０℃にて溶融し、繊度１０，０００ｄｔｅｘ程度になるようにギアポンプ回転数を調整し、ギアポンプを経て、紡糸口金孔から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表させられるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）が８になる八葉型の紡糸口金孔から配合した樹脂組成物の溶融物を紡出し、温度７０℃の水冷却浴槽に導き、冷却固化した。
【００５７】
その後、冷却固化された未延伸糸を、温度１５０℃のポリエチレングリコール溶媒浴中と温度１６０℃のポリエチレングリコール溶媒浴中で７．５倍に加熱延伸し、次いで温度２４５℃の乾熱熱風浴中で弛緩熱処理を行うことにより、八葉型断面形状の合成樹脂モノフィラメントを得て各特性を測定した結果を表１に示す。
【００５８】
実施例２〜６、比較例１〜２は表１の通りの原料配合を変更した以外は実施例１と同じ条件で紡糸、延伸、弛緩熱処理を行ない、得たモノフィラメントの各物性を測定した。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１からわかるように、実施例１〜６では紡糸性に問題なく、物性は目標とするヤング率、乾熱収縮率、屈曲疲労特性を満たしているのに対し、比較例１はヤング率、感熱収縮率は満たしているが、屈曲疲労特性が低下しており目標とする物性が得られず、比較例２は糸切れが発生し、上記条件の延伸倍率では引き取ることができなかった。
【００６１】
［実施例７〜１２、比較例３〜１１］
ドラフト比、延伸倍率、延伸温度および倍率、弛緩熱処理を表２の通りに変更して紡糸を行なった以外は、実施例１と同じブレンド原料、口金、目標繊度、条件で得たモノフィラメントを得て各特性を測定した結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２からわかるように、実施例７〜１２は、紡糸性、物性には問題なくホース補強材に使用可能である。
【００６４】
それに対し、比較例３、４はドラフト比を変更しており、比較例３のようにドラフトを４にした場合は、吐出線速度が速くなり未延伸糸の引き取りが間に合わないため、延伸することができず引き取ることができない。比較例４のようにドラフトを１５にした場合は、糸の引き取りは可能であるが、線径斑が酷いため、ホース補強材としては使用することができない。
【００６５】
比較例５、６は延伸温度を変更しており、比較例５のように延伸温度が１００℃の場合では、延伸浴内で糸切れが発生し、糸を引き取ることができず、比較例６のように延伸温度が１８０℃の場合では、ヤング率が低下してしまうため、目標とする物性が得られない。
【００６６】
比較例７、８はトータル延伸倍率を変更しており、比較例７のようにトータル延伸倍率が５．０倍の場合では、糸の引き取りは可能であるが、線径斑が若干あり、なおかつヤング率が下がるため目標の物性が得られず、比較例８のようにトータル延伸倍率が１０．０倍の場合では、延伸時に糸切れが発生するため、糸が引き取ることができない。
【００６７】
比較例９は弛緩熱処理温度を変更しており、弛緩熱処理温度３００℃の場合では、糸が溶断するため、糸を引き取ることができない。
【００６８】
比較例１０、１１は弛緩熱処理倍率を変更しており、比較例１０のように弛緩熱延伸倍率が０．８０倍では、乾熱炉内に糸が接しし溶断するため、糸が引き取ることができない。
【００６９】
また、比較例１１のように延伸倍率を１．１倍にすると、ヤング率、屈曲疲労特性は目標通りの物性が得られるが、乾熱収縮率が高くなるため、目標とする物性が得られない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントは、優れた高ヤング率、耐熱収縮率、耐屈曲疲労特性を有し、従来のホース補強材には見られない安定的な品質を備えている。
【００７１】
したがって、本発明のホース補強材は、これまでにない高ヤング率と耐熱収縮率、耐屈曲疲労特性を備えると共に、ホース加工時のホース素材樹脂との密着性向上も兼備しており、ホース補強材として極めて優れた効果を発揮する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、以下の要件（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足することを特徴とするホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
（Ａ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２７，０００Ｎ／ｍｍ２以下、
（Ｂ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上。
【請求項２】
前記ポリエチレンナフタレート以外のポリステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【請求項３】
前記モノフィラメントの断面形状が、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【請求項４】
ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表させられるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法。
【請求項１】
ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物からなるポリエステルモノフィラメントであって、以下の要件（Ａ）〜（Ｃ）を同時に満足することを特徴とするホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
（Ａ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１０に準じて測定したヤング率が１２，０００Ｎ／ｍｍ２以上、２７，０００Ｎ／ｍｍ２以下、
（Ｂ）ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．１８．２のＢ法に準じて測定した１４０℃における乾熱収縮率が７．０％以下、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労特性試験における切断するまでに要するＭＩＴ屈曲回数が２００回以上。
【請求項２】
前記ポリエチレンナフタレート以外のポリステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【請求項３】
前記モノフィラメントの断面形状が、断面周縁に繊維軸方向へ延びる１つ以上の凹みを有した葉裂形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメント。
【請求項４】
ポリエチレンナフタレート３０〜７０重量％およびポリエチレンナフタレート以外のポリエステル３０〜７０重量％を含有する樹脂組成物を溶融紡糸・延伸するに際し、口金から吐出される溶融物の引き取り速度Ｑ（単位：ｍ／分）と吐出線速度Ｒ（単位：ｍ／分）の比で表させられるドラフト比式（Ｑ／Ｒ）を６〜１２の範囲にすると共に、１２０〜１６０℃の温度範囲でトータルの延伸倍率７．０〜９．５倍の延伸を行い、次いで延伸後のモノフィラメントに２００〜２７０℃、０．９０〜１．００倍の弛緩熱処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホース補強材用ポリエステルモノフィラメントの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２１９３９９（Ｐ２０１２−２１９３９９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５４６１（Ｐ２０１１−８５４６１）
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
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