説明

搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルト

【課題】特に、騒音防止と機械的特性に優れた搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトを提供する。
【解決手段】繰り返し単位の95モル%以上が、下記式(1)で示されるポリケトンで構成される繊維のマルチフィラメント糸の嵩高加工糸で構成された搬送ベルト用補強繊維コードであって、この嵩高加工糸が流体噴射加工糸であることを特徴とする搬送ベルト用補強繊維コード。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトに関するものであり、特に走行時の異音発生を防止するとともに機械的特性に優れた搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトに関する。
【背景技術】
【0002】
本出願人は、先に特許文献1において、ポリケトンで構成される繊維(以下「ポリケトン繊維」という。)の捲縮糸を用いた伸縮性複合糸条が歯付きベルト用として好適であることを提案しているが、搬送ベルトの特に走行時の異音発生防止(以下、単に「騒音防止」という。)対策については、何ら検討されていなかった。
【0003】
【特許文献1】特開2004−250825号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、特に騒音防止と機械的特性に優れた搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
(1)繰り返し単位の95モル%以上が下記式(1)で示されるポリケトンで構成される繊維のマルチフィラメント糸の嵩高加工糸で構成された搬送ベルト用補強繊維コードであって、この嵩高加工糸が流体噴射加工糸であることを特徴とする搬送ベルト用補強繊維コード。
【化1】

(2)嵩高加工糸の表層部にループ毛羽が形成されていることを特徴とする上記(1)記載の搬送ベルト用補強繊維コード。
(3)毛羽長0.6mm以上のループ毛羽の個数が5〜100個/mであることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の搬送ベルト用補強繊維コード。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか記載の搬送ベルト用補強繊維コードで補強されていることを特徴とする搬送ベルト。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、特に騒音防止と機械的特性に優れた搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明について以下に具体的に説明する。
本発明において搬送ベルトとしては、一般的に物品搬送用のいわゆるコンベヤベルトが代表的であり、搬送テーブル面が円弧上に延びるように設けられたカーブ搬送用コンベヤに用いられるカーブコンベヤベルト、直線搬送用コンベヤに用いられる直線コンベヤベル
ト、パイプコンベヤベルトがあり、カーブ搬送用コンベヤは、例えば、直線搬送用コンベヤ同士の各搬送端部間において、その搬送方向を転換する際に用いられる。又、パイプコンベヤベルトは、その走行経路中の殆どの部分で円筒形状に丸め、紛粒状態等を包み込んで連続搬送するものである。
【0008】
これらの搬送ベルトは、一般的には、一層又は複数層の補強層の上下両面又は物品搬送面のみをカバ−層で被覆した構成となっている。又、補強層をエラストマー組成物中に埋設し、その上下両面又は搬送面のみをカバー層で被覆した構成となっているものもある。
カバー層や補強層を埋設するエラストマー組成物としては、アクリロニトリルブダジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、水素化アクリロニトリルブダジエンゴム(HNBR)、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アルキル化クロルスルホン化ポリエチレン(ACSM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム(CSM)、エピクロルヒドリン、塩素化ポリエチレンゴム(CPE)、オレフィン−ビニルエステル共重合体、エチレン―プロピレン―ジエン系ゴム(EPDM)、熱可塑性エラストマー例えば、熱可塑性ウレタン、ポリ塩化ビニル、熱可塑性オレフィン等の単独又はこれらのブレンドが用いられる。尚、EPDM等の耐熱性ゴムの加硫剤としては、一般的な硫黄よりも有機過酸化物が用いられ、通常、165℃以上の高温加硫となるため、加硫時間が短縮される。
【0009】
補強層としては、搬送ベルト用補強繊維コードを用いた編物状、織物状が一般的であるが、織物状が好ましく、平織、綾織、朱子織、スダレ織、二重織等の周知の織物組織に加えて、経糸と緯糸が互いに交差せず、経糸の上下に緯糸が配置され、緯糸は別のバインダー糸で絡められた構造(ストレートワープ構造)でもよい。尚、搬送ベルト用補強繊維コードは、ベルトの長手方向に配置するのが好ましい。又、補強層が複数層以上の場合は、各層間に中間エラストマー層(カバー層や補強層を埋設するエラストマー組成物と同様なエラストマー種を利用)を配置しても良いし、必要に応じて、アクリル酸エステル、ウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の公知の接着剤で接着しても良い。
【0010】
本発明のポリケトン繊維を構成するポリケトンは、繰り返し単位の95モル%以上、好ましくは98モル%以上、特に好ましくは99.6モル%以上が、上記式(1)で示されるものである。上記ポリケトンには、5モル%未満の範囲で、上記式(1)以外の繰り返し単位、例えば、下記式(2)に示すもの等を含有していても良い。
【0011】
【化2】

但し式中、Rは、エチレン以外の炭素数1〜30の有機基であり、例えば、プロピレン、ブチレン、1−フェニルエチレン等の基であり、Rの水素原子の一部または全部が、ハロゲン基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基で置換されていてもよい。もちろん、Rは二種以上であってもよく、例えば、プロピレン基と1−フェニルエチレン基が混在していてもよい。
【0012】
ポリケトンの固有粘度[η]は、好ましくは1dl/g以上、より好ましくは2dl/g以上、特に好ましくは4dl/g以上であり、好ましくは20dl/g以下、より好ましくは15dl/g以下、特に好ましくは10dl/g以下である。
【0013】
尚、固有粘度[η]は次の定義式に基づいて求められる値である。
【数1】

式中のt及びTは、それぞれヘキサフルオロイソプロパノール(セントラル硝子(株)社製)及び該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の25℃での粘度管の流過時間である。Cは、上記希釈溶液の濃度であり、ヘキサフルオロイソプロパノール100ml中のポリケトンの質量(g)である。
【0014】
ポリケトンには、必要に応じて、酸化防止剤、ラジカル抑制剤、他のポリマー、艶消し剤、紫外線吸収剤、難燃剤、金属石鹸等の添加剤を含有させてもよい。
ポリケトン繊維の形態は、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、繊維の断面形状は、丸型、三角、L型、T型、Y型、W型、八葉型、扁平(扁平度1.3〜4程度のもので、W型、I型、ブ−メラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等がある)、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。
【0015】
次に、ポリケトン繊維の好ましい特性としては、引張強度は5cN/dtex以上、より好ましくは10cN/dtex以上、特に好ましくは15cN/dtex以上であり、30cN/dtex以下であり、引張伸度は3%以上、より好ましくは3.5%以上、特に好ましくは4%以上であり、15%以下、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは8%以下、特に好ましくは6%以下であり、引張弾性率は100cN/dtex以上、より好ましくは200cN/dtex以上、特に好ましくは300cN/dtex以上であり、1000cN/dtex以下である。
ポリケトン繊維の糸条形態としては、マルチフィラメント糸であり、好ましい単糸繊度は、0.01〜10dtex、より好ましくは0.1〜3dtex、特に好ましくは0.5〜3dtexの範囲であり、好ましい総繊度は10〜3000dtex、より好ましくは30〜2500dtexの範囲である。
【0016】
本発明は、かかるポリケトン繊維マルチフィラメント糸の嵩高加工糸を用いた搬送ベルト用補強繊維コードであって、この嵩高加工糸が流体噴射加工糸であることに特徴がある。
本発明では、かかる流体噴射加工糸の表層部には、ループ毛羽が形成されていることが好ましく、特に、かかるループ毛羽の内、毛羽長が0.6mm以上のループ毛羽の個数が5〜100個/mであることが好ましく、より好ましくは10〜80個/mの範囲である。
さらに、かかるループ毛羽の内、毛羽長が0.35mm以上のループ毛羽の個数が10〜1500個/mが好ましく、特に好ましくは50〜1300個/mの範囲である。
【0017】
本発明において、流体噴射加工糸を製造する方法は、特に限定されるものではなく、例えば2対のニップローラー間に設置された流体噴射ノズルに、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸を過供給し、空気等の流体を高速で噴射してポリケトン繊維マルチフィラメント糸をノズル外に噴出させると同時に急速に減速させることにより、ループ状の毛羽を形成しながらフィラメント同士を絡ませる方法によって製造できる。尚、必要に応じて、2個以上の同種又は異種の流体噴射ノズルを直列に配置して、流体噴射加工を2回以上施してもよい。その際、各々の流体噴射加工条件は、同一条件でも異なる条件でもよい。
【0018】
流体噴射加工糸を製造する代表的な方法に、1フィード法と2フィード法がある。
1フィード法の場合はポリケトン繊維のマルチフィラメント糸100%からなる流体噴射加工糸となる。
2フィード法の場合は、2本のマルチフィラメント糸を供給して流体噴射加工を施すが
、少なくともその一方のマルチフィラメント糸がポリケトン繊維であればよく、他方はポリケトン繊維でもポリケトン繊維以外の繊維(下記に詳述している本発明の流体噴射加工糸と混用する繊維が挙げられる。)でもよい。
【0019】
2本のマルチフィラメント糸のフィード率に差をつけるか否かは、必要とする流体噴射加工糸の糸構造により適宜選定すればよい。フィード率に差をつけなければ、得られる流体噴射加工糸は2本のマルチフィラメント糸が混ざり合った構造となり、フィード率の差を大きくすればするほど鞘芯構造が明確な流体噴射加工糸となり、必要に応じて、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸を鞘部及び又は芯部に配置すればよい。その際、用いる繊維の単繊度や総繊度を変化、例えば芯部に配置する繊維の単繊度を大きく、したりしてもよい。
【0020】
その他の流体噴射加工条件として、加工速度は、50〜500m/分の範囲が好ましく、100〜400m/分の範囲がより好ましい。また、流体噴射圧力は、ゲージ圧で250kPa〜1MPaが好ましく、特に400kPa〜1MPaの範囲が好ましい。さらに、流体噴射加工時に適量の水を、繊維に供給・付与ことは、マルチフィラメント間の絡みを強固、かつより均一にすることができるので好ましい。フィード率としては、同時フィードの場合は+1%〜+30%、フィード率に差をつける場合は芯糸を+1%〜+20%、鞘糸を+3〜+40%、フィード率の差としては、+1〜+30%とすることが好ましい。さらに、流体噴射加工後に熱セットを施してもよく、熱セット温度はチューブヒーターのヒーター温度で130〜210℃が好ましく、特に好ましくは150〜190℃であり、熱セット時間は0.1〜0.5秒間が好ましく、特に好ましくは0.1〜0.3秒間の範囲である。
又、流体噴射加工に供給する前に、予め、供給糸条を例えば、チーズやコーンの糸条形態で熱処理(乾熱又は湿熱)してもよく、好ましい熱処理条件としては、温度は、110〜210℃が好ましく、より好ましくは130〜190℃であり、時間は、0.5〜3時間が好ましく、より好ましくは1〜2.5時間の範囲である。
【0021】
本発明では、かかる流体噴射加工糸は、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸の流体噴射加工糸が50質量%以上占めておればよく、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸100%の流体噴射加工糸が最適であるが、必要に応じて、好ましくは50質量%未満の範囲で、ポリケトン繊維以外の繊維との混用や、同種の繊維同志で異なる糸条形態と組み合わせてもよく、例えば、ポリケトン繊維以外の繊維のマルチフィラメント糸と2フィード等により流体噴射加工した流体噴射加工糸や、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸の流体噴射加工糸とポリケトン繊維のマルチフィラメント糸原糸の組み合わせ等が挙げられる。
【0022】
ポリケトン繊維以外の繊維としては、例えば、綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン繊維、ライオセル繊維等のセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維(パラ系、メタ系)、ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリ(p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)繊維、超高分子量ポリオレフィン繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、金属繊維等の公知の各種繊維(これらの繊維の糸条形態は、紡績糸、長繊維の原糸や捲縮加工糸等の嵩高加工糸があり、これらを、必要に応じて適宜選定、又は、組み合わせて用いても良い。)と引き揃え、交撚(双糸、三子等)、混繊、カバリング(シングル又はダブル)、流体噴射加工等公知の糸条複合手段により混用しても良い。
【0023】
本発明では、かかる流体噴射加工糸は、必要に応じて、追撚して用いてもよく、追撚の撚係数(K)としては1000〜10000の範囲で選定すればよい。又、常法によって、例えば、下撚、次いで上撚により双糸や三子にしたりもできる。
ここで、撚係数(K)は、下記式で得られる値である。
撚係数(K)=追撚数×流体噴射加工糸の総繊度(dtex)1/2
【0024】
本発明の搬送ベルト用補強繊維コードは、かかるポリケトン繊維マルチフィラメント糸の流体噴射加工糸で構成されているものであるが、搬送ベルト用補強繊維コードとして用いるに際しては、カバー層がゴムの場合は、RFL処理されていてもよい。
RFL処理とは、レゾルシンとホルマリンとラテックスを含む混合液で処理することをいい、RFL樹脂の好ましい付着量は、繊維に対して1〜10質量%、特に好ましくは2〜7質量%の範囲である。
好ましいホルマリン(F)とレゾルシン(R)とのモル比(F/R)は1.0〜2.2、特に好ましくは1.0〜1.9、全ラテックスの固形分質量(L)に対するレゾルシンおよびホルマリン総質量(RF)の割合(RF/L)は5〜25質量%、特に5〜17質量%が好ましく、さらに、水酸化ナトリウムおよび水酸化アンモニウムの総量とレゾルシン(R)とのモル比(NaOH+NH4OH/R)は、0.21以下が好ましい。
【0025】
ラテックスの種類は、内管や外管に用いられるエラストマー種に対応したラテックスが好ましく、例えば、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン(CSM)、アルキル化クロルスルホン化ポリエチレン(ACSM)、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)、エピクロルヒドリン、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム、オレフィン−ビニルエステル共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム(EPDM)等のラテックスが挙げられる。
又、RFL処理に先立って、エポキシやイソシアネート化合物で前処理してもよい。
RFL処理の方法としては、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸の流体噴射加工糸に施してもよいし、又、必要に応じて流体噴射加工糸を撚糸した状態でRFL処理してもよい。
【0026】
撚数は、撚係数(K1)で100〜700が好ましいが、30000程度の中撚〜強撚でもよい。
ここで、撚係数(K)は、下記式で得られる値である。
T1=K1/D1/2
T1=撚数(T/m)、D=RFL処理に供給する糸条の繊度(dtex)
さらには、本発明の搬送ベルト用補強繊維コードを用いて編物状、織物状となした後にRFL処理してもよい。
又、カバー層が熱可塑性エラストマーの場合は、例えば、熱硬化性ウレタン及びイソシアネートをトルエン等の溶剤に溶解させたディップ液に浸漬し、さらに、コート液(ディップ液に対比して熱硬化性ウレタンの割合が多く、高粘度のもの)を一定厚みでコーティング又はラミネートしてもよい。
【0027】
本発明では、ポリケトン繊維マルチフィラメント糸の流体噴射加工糸で構成された搬送ベルト用補強繊維コードを用いて編物状、織物状となして補強層を形成せしめるものであるが、補強層の全てを本発明の搬送ベルト用補強繊維コードで構成してもよいが、必要に応じて、好ましくは50質量%未満の範囲内で、前記したポリケトン繊維と混用する繊維(紡績糸、モノフィラメント糸又はマルチフィラメント糸の形態)を用いた搬送ベルト用補強繊維コードと引き揃え、交撚、交編織等により混用してもよく、例えば、織物では、経糸及び又は緯糸において、1〜数本交互に混用しても良い。又、同一の補強繊維コード又は異なる補強繊維コードのS撚糸とZ撚糸を1〜2本交互に混用してもよい。
【0028】
特に、本発明の搬送ベルト用補強繊維コードと、マルチフィラメント糸からなる補強繊維コードとを、経糸及び又は緯糸において、1〜数本交互に混用するに際しては、本発明の補強繊維コードを、マルチフィラメント糸からなる補強繊維コードより太繊度のものを
用いる方が騒音防止面から好ましい。
さらには、二重織りにおいて、上層と下層を同一の補強繊維コード又は異なる補強繊維コード同士で構成しても良い。
又、複数の補強層を形成する際は、少なくともその一層が、本発明の搬送ベルト用補強繊維コードを用いて形成せしめられていればよく、同一の補強繊維コードによる補強層と異なる補強繊維コードによる補強層を1〜数層交互に積層してもよい。
【0029】
尚、例えば屋外で強い紫外線を受けることによってポリケトン繊維の引張強度等の低下を抑制する目的で、繊維又は流体噴射加工糸や織物の形態で紫外線吸収剤(例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系の一種又は二種以上の組み合わせがある。)及び/又は紫外線遮蔽剤(例えば、酸化チタン、酸化鉄、酸化セリウム等の微粒子があり、平均粒径は0.01〜0.6μmが好ましい。)を含有させることが好ましい。含有させる方法としては、例えば、繊維又は流体噴射加工糸や織物に紫外線吸収剤及び/又は紫外線遮蔽剤を含有した樹脂やフィルムを付与又は被覆する方法があり、紫外線吸収剤及び/又は紫外線遮蔽剤の含有量は、樹脂やフィルムの質量に対して0.001〜10質量%が好ましい。
【実施例】
【0030】
本発明を実施例などに基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。
本発明における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
(1)繊維の引張強度、引張伸度、引張弾性率
JIS−L−1013に準じて測定する。
サンプル長:20cm、引張速度:20cm/分で測定し、20回測定した時の平均値を求める。
【0031】
(2)ループ毛羽の個数
流体噴射加工糸の糸表面から0.35mm以上並びに0.6mm以上突出したル−プ毛羽の個数を光電型毛羽測定機(TORAY FRAY COUNTER)を用い、糸速度10m/分、走行糸張力0.1g/dの条件で測定する。
(3)搬送ベルトのベルト強力並びに騒音防止(発音レベル)評価テスト
実施例の織物をディップ処理液(熱硬化性ウレタン樹脂100質量部、イソシアネート2質量部を含む)で接着処理し、次いで、カバ−層として熱可塑性ウレタン樹脂を片面のみに積層して搬送ベルト(ベルト幅100mm、ベルト周長450mm)を作製した。
JIS−K−6251に従い引張試験(試料形状:JIS3号ダンベル)を行い、ベルト強力を測定した。
【0032】
又、騒音防止は、以下の方法により評価した。
プーリー径100mmを有するアルミ製プーリーに接触角90°となるようにベルト(プーリー接触面側はカバー層の反対(非樹脂面)側)を懸架した。そして、ベルトの片一端を固定し、他方一端にはベルト張力が0.9kN/mとなるように荷重を加え、プーリー速度100m/minの条件で走行時に発生する発音レベルを、プーリーより100mmの位置にて測定した。尚、モーター音は58dBであった。
【0033】
[実施例1]
280dtex/208fのポリケトン繊維マルチフィラメント糸(旭化成せんい
(株)社製;商標サイバロン;引張強度18cN/dtex、引張伸度5%、引張弾性
率350cN/dtex)を村田機械株式会社製のエア加工機335−IIに仕掛けて流体噴射加工糸を製造した。具体的な製造条件は以下の通りである。
エアノズル:Heberlein社製;Hema jet T−321K
加工速度:100m/分
エア圧力:588kPa(6.0kg/cm
フィード率:+8%
水付与:あり(200cc/分)
得られた流体噴射加工糸のループ毛羽の個数は、0.35mm以上が100個/m、0.6mm以上が50個/mであった。
この流体噴射加工糸を常法により双糸となして経糸並びに緯糸に用いて平織物(経糸密度140本/5cm、緯糸密度118本/5cm)を作製した。
該平織物を用いた搬送ベルトのベルト強力並びに騒音防止評価テストの結果は、ベルト強力10.5kN/2.5cm、発音レベル65dBと、いずれも優れたものであった。
【0034】
[比較例1]
実施例1と同様のポリケトン繊維マルチフィラメント糸を下記条件で仮撚加工して1ヒーター仮撚糸を得た。
<仮撚加工条件>
仮撚機;LS−2(三菱重工社製;ピン仮撚機)
仮撚数T1;1500T/m(仮撚係数K1;25100)
仮撚温度;220℃
フィード率;+1%
仮撚速度;100m/分
得られた仮撚加工糸を用いて実施例1と同様にして平織物を得、該平織物を用いた搬送ベルトのベルト強力並びに騒音防止評価テストの結果は、ベルト強力10kN/2.5cm、発音レベル78dBと、実施例1と対比して、騒音防止性が劣ったものであった。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明は、特に騒音防止と機械的特性に優れた搬送ベルト用補強繊維コード並びに該コードで補強された搬送ベルトを提供するものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
繰り返し単位の95モル%以上が下記式(1)で示されるポリケトンで構成される繊維のマルチフィラメント糸の嵩高加工糸で構成された搬送ベルト用補強繊維コードであって、この嵩高加工糸が流体噴射加工糸であることを特徴とする搬送ベルト用補強繊維コード。
【化1】

【請求項2】
嵩高加工糸の表層部にループ毛羽が形成されていることを特徴とする請求項1記載の搬送ベルト用補強繊維コード。
【請求項3】
毛羽長0.6mm以上のループ毛羽の個数が5〜100個/mであることを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送ベルト用補強繊維コード。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の搬送ベルト用補強繊維コードで補強されていることを特徴とする搬送ベルト。

【公開番号】特開2009−155059(P2009−155059A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−335888(P2007−335888)
【出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(303046303)旭化成せんい株式会社 (548)
【Fターム(参考)】