紡糸部材
【課題】 低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止した紡糸部材を提供する。
【解決手段】 ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備する。
【解決手段】 ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機の紡績工程において繊維や糸を紡糸するための紡糸部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
紡績機の紡績工程においては複数のロールが用いられており、これらのロールの回転数がそれぞれ異なることにより、送られてきた繊維が細く伸ばされる。ここで用いられるロールは、優れた繊維加工性、耐摩耗性、及び繊維の巻付き防止が求められている。
【０００３】
従来、ロールの耐摩耗性を向上させるために、製造工程において硫酸処理や紫外線処理を行ってロール表面を硬化させていたが、環境に対する問題や製造に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
そこで、ポリアミド、架橋アクリロニトリルブタジエンゴム、可塑剤及び架橋剤の混合物で作られた少なくとも一層を有する紡績ユニット（紡績コット、エプロン）が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献に記載の紡績加工ユニットは、ポリアミドを混合することで繊維加工特性が向上したが、硬度が高くなり且つ反発弾性が低下してしまうという問題があった。なお、ロールの硬度が高くなり、反発弾性が低くなると製造する糸の質が悪くなってしまう。また、さらに繊維が巻付き難いロールが求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１８８９２７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止した紡糸部材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】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備することを特徴とする紡糸部材にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の紡糸部材において、前記ノニオン界面活性剤がポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂を５〜５０重量部、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１又は３の態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の数平均分子量が２００〜２００００であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの融点が８０〜２００℃であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの粘度が１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１３】
本発明の第７の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンの融点が８０〜１５０℃であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１４】
本発明の第８の態様は、第１〜４、７の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１５】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム基材がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１６】
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は充填材としてホワイトカーボンを配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のように、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合することで、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止した紡糸部材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の紡糸部材は、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備するものである。
【００２０】
ゴム基材に上述した樹脂の少なくも１つを配合することで、成形されるゴム部材は繊維加工性が向上し、且つ摩擦係数が低下する。また、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を配合することで、ゴム部材表面に静電気が発生するのを防ぐことができ、且つ摩擦係数が低下する。そして、ゴム基材に、上述した樹脂の少なくも１つと、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形することにより、ゴム部材は著しく繊維の巻付きが防止される。
【００２１】
また、ゴム基材に樹脂を配合して硬化・成形するとゴム部材の硬度は比較的上昇するが、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくも１種を配合して硬化・成形することでゴム部材の硬度は低下するため、ゴム基材に、樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤の少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材は、硬度の上昇が抑えられ低硬度にすることができる。このように硬度を抑えた紡糸部材は、均質な糸を製造することができる。
【００２２】
かかるゴム部材は、ゴム基材１００重量部に対して、樹脂を５〜５０重量部、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものが好ましく、特にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はノニオン界面活性剤の少なくとも１種を５〜２０重量部配合して硬化・成形したものが好ましい。この範囲とすることで、機械的特性を維持しつつ、繊維の巻付きを防止することができる。なお、樹脂の配合量が５重量部未満となると樹脂による効果が十分には得られず、樹脂の配合量が５０重量部よりも多くなると、ゴム部材の硬度が上昇しすぎたり摩擦係数が低下しすぎたりするため好ましくない。また、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はノニオン界面活性剤の配合量が２重量部未満となると効果が十分には得られず、配合量が５０重量部より多くなると、ブリードしてしまうため好ましくない。
【００２３】
また、樹脂と、ＰＥＧ又はノニオン界面活性剤とは、重量比が１：２〜４：１であることが好ましい。
【００２４】
本発明にかかるゴム基材は、特に限定されず、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム、これらのブレンド等を挙げることができるが、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が好ましい。耐油性及び耐摩耗性に優れるからである。なお、ここでいうアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は水添ＮＢＲを含むものである。また、アクリロニトリルブタジエンゴムの結合アクリロニトリル量は、１０〜６０（％）であることが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０（％）である。
【００２５】
本発明におけるゴム部材は、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を配合したものであり、これらは併用してもよい。
【００２６】
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、数平均分子量が２００〜２００００のものが好ましい。数平均分子量が２００未満であると十分な効果が得られず、数平均分子量が２００００より大きいとゴム練りが困難になったり、ゴム部材の機械的特性が低下したりする虞があるからである。また、数平均分子量が４００〜８０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を配合することにより、ゴム部材の繊維加工性がより向上する。
【００２７】
また、ノニオン界面活性剤は、ポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）が好ましい。ポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）としては、例えば、ポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン（６）ステアリルエーテル、ポリエチレングリコール（１２）モノラウレート等が挙げられる。ここで、ノニオン界面活性剤とは、疎水性部位と、水に溶けたときにイオン化しない親水性部位とからなる界面活性剤をいう。また、ここでいうポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）とは、親水性部位の一部にポリオキシエチレン鎖を含むものである。
【００２８】
本発明に用いる樹脂は、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂であり、好ましくはポリエステル、又はポリエチレンである。ゴム基材にポリエステル又はポリエチレンを配合することで、ゴム基材の反発弾性を低下させずに維持、又は上昇させたゴム部材とすることができるからである。すなわち、樹脂としてポリエステル又はポリエチレンを用いることで、高反発弾性の紡糸部材とすることができる。このような高反発弾性の紡糸部材は、高品質な糸を製造することができる。なお、上述した樹脂は併用してもよい。
【００２９】
ポリエステルは、融点が８０〜２００℃であることが好ましく、さらに好ましくは１２０〜１５０℃である。この範囲の融点のポリエステルを配合することで、巻付き防止効果の高いゴム部材となるからである。この範囲よりも融点が高くなるとゴム部材の成形温度でポリエステルが溶融しないためゴム練りが困難となる虞があり、この範囲よりも融点が低くなると繊維の巻付き防止効果の低いゴム部材となる虞がある。また、ポリエステルの粘度は１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることが好ましい。この範囲よりも高いと、ゴム練りが困難となる虞があるからである。ポリエステルとしては、例えば、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、ポリエチレンナフタレート等が挙げられるが、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００３０】
ポリエチレンは、融点が８０〜１５０℃であることが好ましい。この範囲とすることで、繊維の巻付き防止効果の高いゴム部材となるからである。この範囲よりも融点が高くなると繊維の巻付き防止の低いゴム部材となる虞がある。また、ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）が好ましく、さらに好ましくは１０〜６０（ｇ／１０ｍｉｎ）である。１００（ｇ／１０ｍｉｎ）よりも高いと、ゴム練りが困難となる虞があるからである。なお、ここでいうメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）とは溶解粘度の指標を示すものであり、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定したものである。
【００３１】
本発明におけるゴム部材は、上述したゴム基材に、樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種と、さらに適宜、加硫剤、可塑剤、充填剤等とを配合し、加熱硬化させることにより成形する。
【００３２】
なお、充填剤を用いる場合は、ホワイトカーボンを用いるのが好ましい。紡糸部材が着色されることがないため、紡糸部材により繊維が汚れてしまう虞がなくなるからである。
【００３３】
本発明にかかる紡糸部材は、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止したものであり、例えば、紡糸ロールやエプロンバンドに用いて好適なものである。
【００３４】
また、本発明にかかる紡糸部材は、上述したゴム部材を繊維と接触する面に有していればよく、さらに層を有していてもよい。
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１ａ〜１ｅ）
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を１００重量部に対し、ポリアミド（ナイロン）を５、１０、１５、２０、又は３０重量部、数平均分子量４００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ１）を１０重量部、亜鉛華を５重量部、可塑剤を１０重量部、ホワイトカーボンを３０重量部、硫黄を３重量部配合し、加熱硬化させることにより実施例１ａ〜１ｅのロール形状物を得た。
【００３７】
（実施例２ａ〜２ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１４０℃で粘度が５００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例２ａ〜２ｅのロール形状物を得た。
【００３８】
（実施例３ａ〜３ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１１０℃でＭＦＲが７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例３ａ〜３ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００３９】
（実施例４ａ〜４ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１００℃で粘度が５００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例４ａ〜４ｅのロール形状物を得た。
【００４０】
（実施例５ａ〜５ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１２０℃で粘度が５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例５ａ〜５ｅのロール形状物を得た。
【００４１】
（実施例６ａ〜６ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１４０℃で粘度が５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例６ａ〜６ｅのロール形状物を得た。
【００４２】
（実施例７ａ〜７ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１２０℃でＭＦＲが５０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例７ａ〜７ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００４３】
（実施例８ａ〜８ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１３０℃でＭＦＲが２０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例８ａ〜８ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００４４】
（実施例９ａ〜９ｅ）
数平均分子量４００のポリエチレングリコールの代わりに、数平均分子量８０００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ２）を用いた以外は、実施例２ａ〜２ｅと同様にして実施例９ａ〜９ｅのロール形状物を得た。
【００４５】
（実施例１０ａ〜１０ｅ）
数平均分子量４００のポリエチレングリコールの代わりに、数平均分子量８０００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ２）を用いた以外は、実施例３ａ〜３ｅと同様にして実施例１０ａ〜１０ｅのロール形状物を得た。
【００４６】
（実施例１１）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリエチレングリコール（１２）モノラウレート（ＨＬＢ値：１３）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１１のロール形状物を得た。
【００４７】
（実施例１２）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル（ＨＬＢ値：１０）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１２のロール形状物を得た。
【００４８】
（実施例１３）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン（６）ステアリルエーテル（ＨＬＢ値：９）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１３のロール形状物を得た。
【００４９】
（比較例１）
ポリアミド及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）を配合しなかった以外は、実施例１ａと同様にして比較例１のロール形状物を得た。
【００５０】
（比較例２）
ポリアミドを配合しなかった以外は、実施例１ａと同様にして比較例２のロール形状物を得た。
【００５１】
（比較例３ａ〜３ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして比較例３ａ〜３ｅのロール形状物を得た。
【００５２】
（比較例４ａ〜４ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例２ａ〜２ｅと同様にして比較例４ａ〜４ｅのロール形状物を得た。
【００５３】
（比較例５ａ〜５ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例３ａ〜３ｅと同様にして比較例５ａ〜５ｅのロール形状物を得た。
【００５４】
（比較例６ａ〜６ｅ）
ポリアミドの代わりに、ポリスチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして比較例６ａ〜６ｅのロール形状物を得た。
【００５５】
（比較例７）
ポリアミドの代わりに、ポリプロピレン（ＰＰ）を２０重量部用いた以外は、実施例１ｄと同様にして比較例７のロール形状物を得た。
【００５６】
（比較例８）
ポリアミドの代わりに、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）を２０重量部用いた以外は、実施例１ｄと同様にして比較例８のロール形状物を得た。
【００５７】
（比較例９）
ポリエステルを配合しなかった以外は、実施例１２と同様にして比較例９のロール形状物を得た。
【００５８】
（比較例１０）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、カチオン界面活性剤である変性脂肪族アルキルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートを用いた以外は、実施例２ｄと同様にして比較例１０のロール形状物を得た。
【００５９】
（比較例１１）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、アニオン界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム塩を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして比較例１１のロール形状物を得た。
【００６０】
（試験例１）
各実施例及び各比較例のロール形状物について、２５℃でのゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）をＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、２５℃での反発弾性（Ｒｂ）をＪＩＳ Ｋ６２５５に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により測定した。
【００６１】
結果を表１〜４、及び図３〜図１２に示す。なお、図中の曲線において、「ＰＥＧ無」で樹脂の配合量が０の値は比較例１を、「ＰＥＧ有」で樹脂量が０の値は比較例２を、ＰＥＧを配合して樹脂が０の値は比較例８を用いた。
【００６２】
（試験例２）
各実施例及び各比較例のロール形状物の摩擦係数を測定した。図１に示すように、支持された各ロール形状物１０に粗紡糸１１（綿１００％）を掛けて下方に垂下させ、一端は２０ｇの重り１２を、もう一端はフック１３を介して荷重計１４を取り付けた。荷重計１４により粗紡糸１１を速度１０ｍｍ／ｓで下方に引っ張ったときの荷重計１４の荷重を測定し、下記式により摩擦係数μを計算した。なお、ロール形状物１０の寸法は、内径２０ｍｍ×外径３０ｍｍ×幅２８ｍｍとした。結果を表１〜４、及び図１３〜図１７に示す。
【００６３】
[数１]
μ＝ｌｎ（荷重÷重りの重さ）／π
【００６４】
（試験例３）
図２に示す試験機を用いて各実施例及び各比較例のロール形状物の繊維の巻付き試験を行った。試験機は、トップロール２１、エプロンバンド２２、及びバックロール２３が一体に組み込まれたユニット２０と、そのそれぞれ相対向する位置に駆動ロール３１、駆動ベルト３２、駆動ロール３３が一体に組み込まれたユニット３０とからなる。ここで、エプロンバンド２２は、ロール２２ａ及び摺動板２２ｂに掛け回された無端ベルト（φ３７ｍｍ×２８ｗｍｍ）であり、相対向する位置の駆動ベルト３２も同様に、ロール３２ａ及び摺動板３２ｂに掛け回された無端ベルトである。なお、各実施例及び各比較例のロール形状物（φ３０ｍｍ×２８ｗｍｍ）をトップロール２１として用いた。
【００６５】
駆動ロール３１（φ２５ｍｍ×３７ｗｍｍ）、駆動ベルト３２及び駆動ロール３３（φ２５ｍｍ×３７ｗｍｍ）を回転させることで、トップロール２１、エプロンバンド２２、及びバックロール２３の表面速度に差をつけ、バックロール２３の上方に設けられた繊維の束４０から供給される粗紡糸（綿１００％）を延伸する。このとき、粗紡糸はユニット２０とユニット３０との間を通過する。延伸された粗紡糸は速度１０ｍ／ｍｉｎでトップロール２１を通過し、掃除機４１（ＭＣ−Ｇ２００；Ｎａｔｉｏｎａｌ製、３５０Ｗ）に吸い取られる。本試験ではトップロール２１に粗紡糸の繊維が巻付くまでの時間を測定した。なお、トップロール２１とエプロンバンド２２との速度差であるメインドラフトは３２倍、エプロンバンド２２とバックロール２３との速度差であるバックドラフトは１．２５倍、トップロール２１とバックロール２３との速度差であるトータルドラフトは４０倍とした。結果を表１〜４、及び図１８〜図２２に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【００６８】
【表３】
【００６９】
【表４】
【００７０】
（結果のまとめ）
＜樹脂の種類及びＰＥＧの有無による比較＞
図３に示すように、ポリアミドを配合したロール形状物は、樹脂の配合量が増えるにつれて反発弾性が低下したが、その他の樹脂を配合した場合には反発弾性がわずかに高くなった。また、いずれの樹脂（ポリアミドも含む）を配合したロール形状物もＰＥＧを配合することにより反発弾性が高くなる傾向があった。これより、ＰＥＧを配合することにより反発弾性が低下することを防ぐことができることがわかった。
【００７１】
図８に示すように、いずれの樹脂を配合しても配合量が増えるにつれて硬度は上昇したが、ＰＥＧを配合することによりロール形状物の硬度の上昇が抑えられることがわかった。
【００７２】
図１３に示すように、いずれの樹脂も配合量が増えるにつれて摩擦係数は低下した。また、ＰＥＧを配合することによりロール形状物の摩擦係数はさらに低下した。
【００７３】
図１８に示すように、ロール形状物は、樹脂の配合量が増えるにつれて繊維が巻付くまでの時間が長くなっており、繊維の巻付きが防止されているのがわかる。また、ＰＥＧを配合して樹脂を配合しないもの（比較例２）と、樹脂を配合してＰＥＧを配合しないものは、繊維が巻付くまでの時間は同程度であるが、樹脂及びＰＥＧを配合することにより、繊維が巻付くまでの時間は非常に長くなった。これより、樹脂及びＰＥＧを配合した場合には相乗効果により、著しく繊維の巻付きが防止されているのがわかる。ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルスチレンを配合したロール形状物は、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートを配合したロール形状物と比べて、繊維が巻付くまでの時間が短く、繊維の巻付きが十分に防止されたものではなかった。
【００７４】
＜ポリエチレンテレフタレートの融点による比較＞
図４及び１４に示すように、融点が１００〜１４０℃で、粘度が５００〜５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを配合したロール形状物はいずれも反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。また、融点が１００〜１４０℃のポリエチレンテレフタレートは、いずれも硬度の上昇が抑えられ（図９）、繊維の巻付くまでの時間が長かった（図１９）が、特に、硬度の上昇は融点が低いポリエチレンテレフタレートを配合するほど抑えられ、繊維の巻付くまでの時間は融点が１４０℃のポリエチレンテレフタレートを配合するほど長かった。
【００７５】
これより、融点が１００〜１４０℃で、粘度が５００〜５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートは何れも好適に配合できるものであり、特に融点が１４０℃のポリエチレンテレフタレートが好ましいことがわかった。
【００７６】
＜ポリエチレンの融点による比較＞
図５及び１５に示すように、融点が１１０〜１３０℃でＭＦＲが２０〜７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを配合したロール形状物はいずれも反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。また、融点が１１０〜１３０℃でのポリエチレンは、いずれも硬度の上昇が抑えられ（図１０）、繊維の巻付くまでの時間が長かった（図２０）が、特に、硬度の上昇は融点が高いポリエチレンを配合するほど抑えられ、繊維の巻付くまでの時間は融点が低いポリエチレンを配合するほど長かった。
【００７７】
これより、融点が１１０〜１３０℃でＭＦＲが２０〜７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンは何れも好適に配合できるものであり、特に融点が１１０〜１２０℃のポリエチレンが好ましいことがわかった。
【００７８】
＜ＰＥＧの数平均分子量による比較＞
図６、１１、２１に示すように、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンのいずれの樹脂を配合した場合も、数平均分子量が４００のＰＥＧ（ＰＥＧ１）を配合したロール形状物と、数平均分子量が８０００のＰＥＧ（ＰＥＧ２）を配合したロール形状物の反発弾性の上昇、硬度の上昇、繊維が巻付くまでの時間は同程度であった。
【００７９】
図１６に示すように、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンのいずれの樹脂を配合した場合も、数平均分子量が４００のＰＥＧ（ＰＥＧ１）を配合したロール形状物の方が摩擦係数の低下が大きかった。
【００８０】
これより、数平均分子量が４００〜８０００のＰＥＧはいずれも好適に配合することができるものであることがわかった。
【００８１】
＜ＰＥＧ及びノニオン界面活性剤と他の界面活性剤との比較＞
図７、１２、１７に示すように、樹脂とＰＥＧとを配合した実施例２ｄのロール形状物、樹脂とノニオン界面活性剤を配合した実施例１１〜１３のロール形状物、樹脂とカチオン界面活性剤を配合した比較例１０のロール形状物、樹脂とアニオン界面活性剤を配合した比較例１１のロール形状物は、硬度及び反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。しかしながら、図２２に示すように、実施例２ｄ及び１１〜１３のロール形状物はいずれも繊維の巻付くまでの時間が１５８秒以上と長かったのに対し、比較例１０及び１１のロール形状物はそれぞれ繊維の巻付くまでの時間が２５秒、２０秒と非常に短かった。これより、樹脂とＰＥＧ及びノニオン界面活性剤とを配合することで、繊維の巻付き防止効果が高い紡糸部材が得られることがわかった。
【００８２】
なお、樹脂を配合せずにＰＥＧを配合した比較例１のロール形状物と、樹脂を配合せずにポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテルを配合した比較例９のロール形状物は繊維が巻付くまでの時間がいずれも５秒であり、樹脂を配合せずにＰＥＧ又はノニオン界面活性剤のみを配合した場合、いずれも繊維の巻付き防止効果はほとんど得られないことがわかった。
【００８３】
以上の結果より、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合したロール形状物は、硬度の上昇を抑え、繊維の巻付きを防止できるものであるということがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】摩擦係数の測定方法を示す図である。
【図２】繊維の巻付き試験の試験機を示す図である。
【図３】各実施例及び各比較例の反発弾性を示す図である。
【図４】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図５】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図６】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図７】各実施例及び各比較例の反発弾性を示す図である。
【図８】各実施例及び各比較例の硬度を示す図である。
【図９】各実施例の硬度を示す図である。
【図１０】各実施例の硬度を示す図である。
【図１１】各実施例の硬度を示す図である。
【図１２】各実施例及び各比較例の硬度を示す図である。
【図１３】各実施例及び各比較例の摩擦係数を示す図である。
【図１４】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１５】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１６】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１７】各実施例及び各比較例の摩擦係数を示す図である。
【図１８】各実施例及び各比較例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図１９】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２０】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２１】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２２】各実施例及び各比較例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ ロール形状物
１１ 粗紡糸
１２ 重り
１３ フック
１４ 荷重計
２１ トップロール
２２ エプロンバンド
２３ バックロール
３１、３３ 駆動ロール
３２ 駆動ベルト
４１ 掃除機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機の紡績工程において繊維や糸を紡糸するための紡糸部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
紡績機の紡績工程においては複数のロールが用いられており、これらのロールの回転数がそれぞれ異なることにより、送られてきた繊維が細く伸ばされる。ここで用いられるロールは、優れた繊維加工性、耐摩耗性、及び繊維の巻付き防止が求められている。
【０００３】
従来、ロールの耐摩耗性を向上させるために、製造工程において硫酸処理や紫外線処理を行ってロール表面を硬化させていたが、環境に対する問題や製造に時間がかかるという問題があった。
【０００４】
そこで、ポリアミド、架橋アクリロニトリルブタジエンゴム、可塑剤及び架橋剤の混合物で作られた少なくとも一層を有する紡績ユニット（紡績コット、エプロン）が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献に記載の紡績加工ユニットは、ポリアミドを混合することで繊維加工特性が向上したが、硬度が高くなり且つ反発弾性が低下してしまうという問題があった。なお、ロールの硬度が高くなり、反発弾性が低くなると製造する糸の質が悪くなってしまう。また、さらに繊維が巻付き難いロールが求められている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１８８９２７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止した紡糸部材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】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備することを特徴とする紡糸部材にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の紡糸部材において、前記ノニオン界面活性剤がポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂を５〜５０重量部、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１又は３の態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の数平均分子量が２００〜２００００であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの融点が８０〜２００℃であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１２】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの粘度が１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１３】
本発明の第７の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンの融点が８０〜１５０℃であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１４】
本発明の第８の態様は、第１〜４、７の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１５】
本発明の第９の態様は、第１〜８の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム基材がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）であることを特徴とする紡糸部材にある。
【００１６】
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は充填材としてホワイトカーボンを配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のように、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合することで、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止した紡糸部材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の紡糸部材は、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備するものである。
【００２０】
ゴム基材に上述した樹脂の少なくも１つを配合することで、成形されるゴム部材は繊維加工性が向上し、且つ摩擦係数が低下する。また、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を配合することで、ゴム部材表面に静電気が発生するのを防ぐことができ、且つ摩擦係数が低下する。そして、ゴム基材に、上述した樹脂の少なくも１つと、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形することにより、ゴム部材は著しく繊維の巻付きが防止される。
【００２１】
また、ゴム基材に樹脂を配合して硬化・成形するとゴム部材の硬度は比較的上昇するが、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくも１種を配合して硬化・成形することでゴム部材の硬度は低下するため、ゴム基材に、樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤の少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材は、硬度の上昇が抑えられ低硬度にすることができる。このように硬度を抑えた紡糸部材は、均質な糸を製造することができる。
【００２２】
かかるゴム部材は、ゴム基材１００重量部に対して、樹脂を５〜５０重量部、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものが好ましく、特にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はノニオン界面活性剤の少なくとも１種を５〜２０重量部配合して硬化・成形したものが好ましい。この範囲とすることで、機械的特性を維持しつつ、繊維の巻付きを防止することができる。なお、樹脂の配合量が５重量部未満となると樹脂による効果が十分には得られず、樹脂の配合量が５０重量部よりも多くなると、ゴム部材の硬度が上昇しすぎたり摩擦係数が低下しすぎたりするため好ましくない。また、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）又はノニオン界面活性剤の配合量が２重量部未満となると効果が十分には得られず、配合量が５０重量部より多くなると、ブリードしてしまうため好ましくない。
【００２３】
また、樹脂と、ＰＥＧ又はノニオン界面活性剤とは、重量比が１：２〜４：１であることが好ましい。
【００２４】
本発明にかかるゴム基材は、特に限定されず、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム、これらのブレンド等を挙げることができるが、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が好ましい。耐油性及び耐摩耗性に優れるからである。なお、ここでいうアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は水添ＮＢＲを含むものである。また、アクリロニトリルブタジエンゴムの結合アクリロニトリル量は、１０〜６０（％）であることが好ましく、さらに好ましくは２０〜４０（％）である。
【００２５】
本発明におけるゴム部材は、ゴム基材にポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を配合したものであり、これらは併用してもよい。
【００２６】
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、数平均分子量が２００〜２００００のものが好ましい。数平均分子量が２００未満であると十分な効果が得られず、数平均分子量が２００００より大きいとゴム練りが困難になったり、ゴム部材の機械的特性が低下したりする虞があるからである。また、数平均分子量が４００〜８０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を配合することにより、ゴム部材の繊維加工性がより向上する。
【００２７】
また、ノニオン界面活性剤は、ポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）が好ましい。ポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）としては、例えば、ポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン（６）ステアリルエーテル、ポリエチレングリコール（１２）モノラウレート等が挙げられる。ここで、ノニオン界面活性剤とは、疎水性部位と、水に溶けたときにイオン化しない親水性部位とからなる界面活性剤をいう。また、ここでいうポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）とは、親水性部位の一部にポリオキシエチレン鎖を含むものである。
【００２８】
本発明に用いる樹脂は、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂であり、好ましくはポリエステル、又はポリエチレンである。ゴム基材にポリエステル又はポリエチレンを配合することで、ゴム基材の反発弾性を低下させずに維持、又は上昇させたゴム部材とすることができるからである。すなわち、樹脂としてポリエステル又はポリエチレンを用いることで、高反発弾性の紡糸部材とすることができる。このような高反発弾性の紡糸部材は、高品質な糸を製造することができる。なお、上述した樹脂は併用してもよい。
【００２９】
ポリエステルは、融点が８０〜２００℃であることが好ましく、さらに好ましくは１２０〜１５０℃である。この範囲の融点のポリエステルを配合することで、巻付き防止効果の高いゴム部材となるからである。この範囲よりも融点が高くなるとゴム部材の成形温度でポリエステルが溶融しないためゴム練りが困難となる虞があり、この範囲よりも融点が低くなると繊維の巻付き防止効果の低いゴム部材となる虞がある。また、ポリエステルの粘度は１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることが好ましい。この範囲よりも高いと、ゴム練りが困難となる虞があるからである。ポリエステルとしては、例えば、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、ポリエチレンナフタレート等が挙げられるが、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００３０】
ポリエチレンは、融点が８０〜１５０℃であることが好ましい。この範囲とすることで、繊維の巻付き防止効果の高いゴム部材となるからである。この範囲よりも融点が高くなると繊維の巻付き防止の低いゴム部材となる虞がある。また、ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）は０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）が好ましく、さらに好ましくは１０〜６０（ｇ／１０ｍｉｎ）である。１００（ｇ／１０ｍｉｎ）よりも高いと、ゴム練りが困難となる虞があるからである。なお、ここでいうメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）とは溶解粘度の指標を示すものであり、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定したものである。
【００３１】
本発明におけるゴム部材は、上述したゴム基材に、樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種と、さらに適宜、加硫剤、可塑剤、充填剤等とを配合し、加熱硬化させることにより成形する。
【００３２】
なお、充填剤を用いる場合は、ホワイトカーボンを用いるのが好ましい。紡糸部材が着色されることがないため、紡糸部材により繊維が汚れてしまう虞がなくなるからである。
【００３３】
本発明にかかる紡糸部材は、低硬度で繊維の加工性がよく、繊維の巻付きを防止したものであり、例えば、紡糸ロールやエプロンバンドに用いて好適なものである。
【００３４】
また、本発明にかかる紡糸部材は、上述したゴム部材を繊維と接触する面に有していればよく、さらに層を有していてもよい。
【００３５】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１ａ〜１ｅ）
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を１００重量部に対し、ポリアミド（ナイロン）を５、１０、１５、２０、又は３０重量部、数平均分子量４００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ１）を１０重量部、亜鉛華を５重量部、可塑剤を１０重量部、ホワイトカーボンを３０重量部、硫黄を３重量部配合し、加熱硬化させることにより実施例１ａ〜１ｅのロール形状物を得た。
【００３７】
（実施例２ａ〜２ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１４０℃で粘度が５００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例２ａ〜２ｅのロール形状物を得た。
【００３８】
（実施例３ａ〜３ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１１０℃でＭＦＲが７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例３ａ〜３ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００３９】
（実施例４ａ〜４ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１００℃で粘度が５００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例４ａ〜４ｅのロール形状物を得た。
【００４０】
（実施例５ａ〜５ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１２０℃で粘度が５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例５ａ〜５ｅのロール形状物を得た。
【００４１】
（実施例６ａ〜６ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１４０℃で粘度が５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例６ａ〜６ｅのロール形状物を得た。
【００４２】
（実施例７ａ〜７ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１２０℃でＭＦＲが５０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例７ａ〜７ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００４３】
（実施例８ａ〜８ｅ）
ポリアミドの代わりに、融点が１３０℃でＭＦＲが２０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして実施例８ａ〜８ｅのロール形状物を得た。なお、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して測定した。
【００４４】
（実施例９ａ〜９ｅ）
数平均分子量４００のポリエチレングリコールの代わりに、数平均分子量８０００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ２）を用いた以外は、実施例２ａ〜２ｅと同様にして実施例９ａ〜９ｅのロール形状物を得た。
【００４５】
（実施例１０ａ〜１０ｅ）
数平均分子量４００のポリエチレングリコールの代わりに、数平均分子量８０００のポリエチレングリコール（表及び図中：ＰＥＧ２）を用いた以外は、実施例３ａ〜３ｅと同様にして実施例１０ａ〜１０ｅのロール形状物を得た。
【００４６】
（実施例１１）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリエチレングリコール（１２）モノラウレート（ＨＬＢ値：１３）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１１のロール形状物を得た。
【００４７】
（実施例１２）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル（ＨＬＢ値：１０）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１２のロール形状物を得た。
【００４８】
（実施例１３）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、ノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン（６）ステアリルエーテル（ＨＬＢ値：９）を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして実施例１３のロール形状物を得た。
【００４９】
（比較例１）
ポリアミド及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）を配合しなかった以外は、実施例１ａと同様にして比較例１のロール形状物を得た。
【００５０】
（比較例２）
ポリアミドを配合しなかった以外は、実施例１ａと同様にして比較例２のロール形状物を得た。
【００５１】
（比較例３ａ〜３ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして比較例３ａ〜３ｅのロール形状物を得た。
【００５２】
（比較例４ａ〜４ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例２ａ〜２ｅと同様にして比較例４ａ〜４ｅのロール形状物を得た。
【００５３】
（比較例５ａ〜５ｅ）
ＰＥＧ１を配合しなかった以外は、実施例３ａ〜３ｅと同様にして比較例５ａ〜５ｅのロール形状物を得た。
【００５４】
（比較例６ａ〜６ｅ）
ポリアミドの代わりに、ポリスチレンを用いた以外は、実施例１ａ〜１ｅと同様にして比較例６ａ〜６ｅのロール形状物を得た。
【００５５】
（比較例７）
ポリアミドの代わりに、ポリプロピレン（ＰＰ）を２０重量部用いた以外は、実施例１ｄと同様にして比較例７のロール形状物を得た。
【００５６】
（比較例８）
ポリアミドの代わりに、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）を２０重量部用いた以外は、実施例１ｄと同様にして比較例８のロール形状物を得た。
【００５７】
（比較例９）
ポリエステルを配合しなかった以外は、実施例１２と同様にして比較例９のロール形状物を得た。
【００５８】
（比較例１０）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、カチオン界面活性剤である変性脂肪族アルキルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートを用いた以外は、実施例２ｄと同様にして比較例１０のロール形状物を得た。
【００５９】
（比較例１１）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１）の代わりに、アニオン界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム塩を用いた以外は、実施例２ｄと同様にして比較例１１のロール形状物を得た。
【００６０】
（試験例１）
各実施例及び各比較例のロール形状物について、２５℃でのゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）をＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、２５℃での反発弾性（Ｒｂ）をＪＩＳ Ｋ６２５５に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により測定した。
【００６１】
結果を表１〜４、及び図３〜図１２に示す。なお、図中の曲線において、「ＰＥＧ無」で樹脂の配合量が０の値は比較例１を、「ＰＥＧ有」で樹脂量が０の値は比較例２を、ＰＥＧを配合して樹脂が０の値は比較例８を用いた。
【００６２】
（試験例２）
各実施例及び各比較例のロール形状物の摩擦係数を測定した。図１に示すように、支持された各ロール形状物１０に粗紡糸１１（綿１００％）を掛けて下方に垂下させ、一端は２０ｇの重り１２を、もう一端はフック１３を介して荷重計１４を取り付けた。荷重計１４により粗紡糸１１を速度１０ｍｍ／ｓで下方に引っ張ったときの荷重計１４の荷重を測定し、下記式により摩擦係数μを計算した。なお、ロール形状物１０の寸法は、内径２０ｍｍ×外径３０ｍｍ×幅２８ｍｍとした。結果を表１〜４、及び図１３〜図１７に示す。
【００６３】
[数１]
μ＝ｌｎ（荷重÷重りの重さ）／π
【００６４】
（試験例３）
図２に示す試験機を用いて各実施例及び各比較例のロール形状物の繊維の巻付き試験を行った。試験機は、トップロール２１、エプロンバンド２２、及びバックロール２３が一体に組み込まれたユニット２０と、そのそれぞれ相対向する位置に駆動ロール３１、駆動ベルト３２、駆動ロール３３が一体に組み込まれたユニット３０とからなる。ここで、エプロンバンド２２は、ロール２２ａ及び摺動板２２ｂに掛け回された無端ベルト（φ３７ｍｍ×２８ｗｍｍ）であり、相対向する位置の駆動ベルト３２も同様に、ロール３２ａ及び摺動板３２ｂに掛け回された無端ベルトである。なお、各実施例及び各比較例のロール形状物（φ３０ｍｍ×２８ｗｍｍ）をトップロール２１として用いた。
【００６５】
駆動ロール３１（φ２５ｍｍ×３７ｗｍｍ）、駆動ベルト３２及び駆動ロール３３（φ２５ｍｍ×３７ｗｍｍ）を回転させることで、トップロール２１、エプロンバンド２２、及びバックロール２３の表面速度に差をつけ、バックロール２３の上方に設けられた繊維の束４０から供給される粗紡糸（綿１００％）を延伸する。このとき、粗紡糸はユニット２０とユニット３０との間を通過する。延伸された粗紡糸は速度１０ｍ／ｍｉｎでトップロール２１を通過し、掃除機４１（ＭＣ−Ｇ２００；Ｎａｔｉｏｎａｌ製、３５０Ｗ）に吸い取られる。本試験ではトップロール２１に粗紡糸の繊維が巻付くまでの時間を測定した。なお、トップロール２１とエプロンバンド２２との速度差であるメインドラフトは３２倍、エプロンバンド２２とバックロール２３との速度差であるバックドラフトは１．２５倍、トップロール２１とバックロール２３との速度差であるトータルドラフトは４０倍とした。結果を表１〜４、及び図１８〜図２２に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【００６８】
【表３】
【００６９】
【表４】
【００７０】
（結果のまとめ）
＜樹脂の種類及びＰＥＧの有無による比較＞
図３に示すように、ポリアミドを配合したロール形状物は、樹脂の配合量が増えるにつれて反発弾性が低下したが、その他の樹脂を配合した場合には反発弾性がわずかに高くなった。また、いずれの樹脂（ポリアミドも含む）を配合したロール形状物もＰＥＧを配合することにより反発弾性が高くなる傾向があった。これより、ＰＥＧを配合することにより反発弾性が低下することを防ぐことができることがわかった。
【００７１】
図８に示すように、いずれの樹脂を配合しても配合量が増えるにつれて硬度は上昇したが、ＰＥＧを配合することによりロール形状物の硬度の上昇が抑えられることがわかった。
【００７２】
図１３に示すように、いずれの樹脂も配合量が増えるにつれて摩擦係数は低下した。また、ＰＥＧを配合することによりロール形状物の摩擦係数はさらに低下した。
【００７３】
図１８に示すように、ロール形状物は、樹脂の配合量が増えるにつれて繊維が巻付くまでの時間が長くなっており、繊維の巻付きが防止されているのがわかる。また、ＰＥＧを配合して樹脂を配合しないもの（比較例２）と、樹脂を配合してＰＥＧを配合しないものは、繊維が巻付くまでの時間は同程度であるが、樹脂及びＰＥＧを配合することにより、繊維が巻付くまでの時間は非常に長くなった。これより、樹脂及びＰＥＧを配合した場合には相乗効果により、著しく繊維の巻付きが防止されているのがわかる。ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルスチレンを配合したロール形状物は、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートを配合したロール形状物と比べて、繊維が巻付くまでの時間が短く、繊維の巻付きが十分に防止されたものではなかった。
【００７４】
＜ポリエチレンテレフタレートの融点による比較＞
図４及び１４に示すように、融点が１００〜１４０℃で、粘度が５００〜５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートを配合したロール形状物はいずれも反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。また、融点が１００〜１４０℃のポリエチレンテレフタレートは、いずれも硬度の上昇が抑えられ（図９）、繊維の巻付くまでの時間が長かった（図１９）が、特に、硬度の上昇は融点が低いポリエチレンテレフタレートを配合するほど抑えられ、繊維の巻付くまでの時間は融点が１４０℃のポリエチレンテレフタレートを配合するほど長かった。
【００７５】
これより、融点が１００〜１４０℃で、粘度が５００〜５０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）のポリエチレンテレフタレートは何れも好適に配合できるものであり、特に融点が１４０℃のポリエチレンテレフタレートが好ましいことがわかった。
【００７６】
＜ポリエチレンの融点による比較＞
図５及び１５に示すように、融点が１１０〜１３０℃でＭＦＲが２０〜７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンを配合したロール形状物はいずれも反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。また、融点が１１０〜１３０℃でのポリエチレンは、いずれも硬度の上昇が抑えられ（図１０）、繊維の巻付くまでの時間が長かった（図２０）が、特に、硬度の上昇は融点が高いポリエチレンを配合するほど抑えられ、繊維の巻付くまでの時間は融点が低いポリエチレンを配合するほど長かった。
【００７７】
これより、融点が１１０〜１３０℃でＭＦＲが２０〜７０（ｇ／１０ｍｉｎ）のポリエチレンは何れも好適に配合できるものであり、特に融点が１１０〜１２０℃のポリエチレンが好ましいことがわかった。
【００７８】
＜ＰＥＧの数平均分子量による比較＞
図６、１１、２１に示すように、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンのいずれの樹脂を配合した場合も、数平均分子量が４００のＰＥＧ（ＰＥＧ１）を配合したロール形状物と、数平均分子量が８０００のＰＥＧ（ＰＥＧ２）を配合したロール形状物の反発弾性の上昇、硬度の上昇、繊維が巻付くまでの時間は同程度であった。
【００７９】
図１６に示すように、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンのいずれの樹脂を配合した場合も、数平均分子量が４００のＰＥＧ（ＰＥＧ１）を配合したロール形状物の方が摩擦係数の低下が大きかった。
【００８０】
これより、数平均分子量が４００〜８０００のＰＥＧはいずれも好適に配合することができるものであることがわかった。
【００８１】
＜ＰＥＧ及びノニオン界面活性剤と他の界面活性剤との比較＞
図７、１２、１７に示すように、樹脂とＰＥＧとを配合した実施例２ｄのロール形状物、樹脂とノニオン界面活性剤を配合した実施例１１〜１３のロール形状物、樹脂とカチオン界面活性剤を配合した比較例１０のロール形状物、樹脂とアニオン界面活性剤を配合した比較例１１のロール形状物は、硬度及び反発弾性の上昇、摩擦係数の低下は同程度であった。しかしながら、図２２に示すように、実施例２ｄ及び１１〜１３のロール形状物はいずれも繊維の巻付くまでの時間が１５８秒以上と長かったのに対し、比較例１０及び１１のロール形状物はそれぞれ繊維の巻付くまでの時間が２５秒、２０秒と非常に短かった。これより、樹脂とＰＥＧ及びノニオン界面活性剤とを配合することで、繊維の巻付き防止効果が高い紡糸部材が得られることがわかった。
【００８２】
なお、樹脂を配合せずにＰＥＧを配合した比較例１のロール形状物と、樹脂を配合せずにポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテルを配合した比較例９のロール形状物は繊維が巻付くまでの時間がいずれも５秒であり、樹脂を配合せずにＰＥＧ又はノニオン界面活性剤のみを配合した場合、いずれも繊維の巻付き防止効果はほとんど得られないことがわかった。
【００８３】
以上の結果より、ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合したロール形状物は、硬度の上昇を抑え、繊維の巻付きを防止できるものであるということがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】摩擦係数の測定方法を示す図である。
【図２】繊維の巻付き試験の試験機を示す図である。
【図３】各実施例及び各比較例の反発弾性を示す図である。
【図４】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図５】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図６】各実施例の反発弾性を示す図である。
【図７】各実施例及び各比較例の反発弾性を示す図である。
【図８】各実施例及び各比較例の硬度を示す図である。
【図９】各実施例の硬度を示す図である。
【図１０】各実施例の硬度を示す図である。
【図１１】各実施例の硬度を示す図である。
【図１２】各実施例及び各比較例の硬度を示す図である。
【図１３】各実施例及び各比較例の摩擦係数を示す図である。
【図１４】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１５】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１６】各実施例の摩擦係数を示す図である。
【図１７】各実施例及び各比較例の摩擦係数を示す図である。
【図１８】各実施例及び各比較例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図１９】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２０】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２１】各実施例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【図２２】各実施例及び各比較例の繊維が巻付くまでの時間を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ ロール形状物
１１ 粗紡糸
１２ 重り
１３ フック
１４ 荷重計
２１ トップロール
２２ エプロンバンド
２３ バックロール
３１、３３ 駆動ロール
３２ 駆動ベルト
４１ 掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備することを特徴とする紡糸部材。
【請求項２】
請求項１に記載の紡糸部材において、前記ノニオン界面活性剤がポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂を５〜５０重量部、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の数平均分子量が２００〜２００００であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの融点が８０〜２００℃であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの粘度が１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項７】
請求項１〜４の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンの融点が８０〜１５０℃であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項８】
請求項１〜４、７の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の紡糸部材において、前記ゴム基材がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は充填材としてホワイトカーボンを配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材。
【請求項１】
ゴム基材に、ポリエステル、ポリエチレン、及びポリアミドからなる群から選択される少なくとも１つの樹脂と、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種とを配合して硬化・成形したゴム部材を具備することを特徴とする紡糸部材。
【請求項２】
請求項１に記載の紡糸部材において、前記ノニオン界面活性剤がポリエチレングリコール誘導体（ＰＥＧ誘導体）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は、前記ゴム基材１００重量部に対して、前記樹脂を５〜５０重量部、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びノニオン界面活性剤から選択される少なくとも１種を２〜５０重量部配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の紡糸部材において、前記ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の数平均分子量が２００〜２００００であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの融点が８０〜２００℃であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエステルの粘度が１００〜８０００（ｄＰａ・ｓ／２００℃）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項７】
請求項１〜４の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンの融点が８０〜１５０℃であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項８】
請求項１〜４、７の何れかに記載の紡糸部材において、前記ポリエチレンのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）が０．０１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の紡糸部材において、前記ゴム基材がアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）であることを特徴とする紡糸部材。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の紡糸部材において、前記ゴム部材は充填材としてホワイトカーボンを配合して硬化・成形したものであることを特徴とする紡糸部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００８−９５０７９（Ｐ２００８−９５０７９Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２４７３７（Ｐ２００７−２２４７３７）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００２２７４１２）シンジーテック株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００２２７４１２）シンジーテック株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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