JP5051675B1 - 摩擦仮撚ディスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】延伸仮撚機の仮撚装置に使用される摩擦仮撚ディスクであって、摩擦仮撚部材として結合アクリロニトリルが17〜44重量%の水素化ニトリルゴムを過酸化物加硫したゴム部材からなり、且つ、該過酸化物加硫ゴム部材が25℃、JIS K6253に準拠した測定方法でのゴム硬度がJIS−A硬度で65〜95であり、JIS K7244−4(ISO6721−4)に準拠した引張振動試験方式で雰囲気温度60℃、周波数60Hzにて測定した粘弾性成分・tanδが0.15以下であることを特徴とする摩擦仮撚ディスク。
【選択図】図1
Description
このため、従来からディスク表面のPOYとの接触面を構成する加撚力の大きい素材に関する研究が盛んに行われてきているが、その研究の大部分はセラミックかポリウレタン系ゴムのどちらかに関する素材に限定されており、とりわけ高硬度且つ高弾性のゴムが得られることからポリウレタン系ゴム組成の研究が進められてきた(非特許文献1、2、特
許文献1)。
ポリエステルフィラメント又はナイロンフィラメントからなるPOY原糸(10)は毎分600mないし1200m程度の高速で第1ヒーター(12)で加熱・軟化され、クーリングプレート(13)で柔らかさを安定させながら、第1把持部(11)と第2把持部(15)の間で1.5倍ないし1.9程度の範囲で延伸されながら、仮撚装置(14)で一定の撚りを掛けたのち、解撚作業により一定の逆方向の撚りに固定されて、再度、第2ヒーター(16)で撚りを安定させた後、一定の嵩高の延伸加工済のPOYを紙管製の巻き取りボビン(19)に巻き取る構造になっている。
この時、仮撚装置(14)の仮撚ディスクの摩擦部(7)の接糸表面の温度は、クーリングプレート(13)通過後の一定高温POY原糸と接するために常に60℃〜80℃程度の高温になっており、この温度範囲で十分に耐える物理特性を持った摩擦仮撚部材が必要となる。
これらの特性を持つゴム状弾性体としては、現在のエラストマー材料ではウレタンゴムしか選択肢がないため、ポリエステルPOYを加工する延伸仮撚機の摩擦仮撚部材には殆どのユーザーでポリウレタン製ディスクが採用されているのが現状である。
それらの中では、例えば、ポリエステル成分をポリカーボネートに限定したポリウレタンを用いた摩擦仮撚ディスク(特許文献5)、ポリエステル成分としてポリカーボネートを使用し、さらに、ジイソシアネート成分にパラフェニレンジイソシアネート(PPDI)を使用したウレタンゴムを成型して得られる摩擦仮撚ディスク(特許文献6)が代表的なものであり、後者のポリウレタンゴム系摩擦仮撚ディスクは耐熱性、耐油性が現時点で最も良いとされている。
その理由は、周知のように高速延伸仮撚機の構造にある。
すなわち、図7のように、ポリエステルPOYを延伸仮撚加工する場合の一例を以下に説明する。
続いて、クーリングプレート(13)と称する冷却ゾーンでPOYの内部が100℃近辺に均一になるように、可塑化状態を維持したままで連続的に急冷されながら、第一フィードと第二フィード(第一フィードの約1.8倍程度の1170m/minの速度)間でPOY(2)を75d/48fとなるように、POY(2)が速度差により1.8倍に延伸される。
その延伸され、高温可塑化状態に軟化されたPOY(2)がポリウレタン製仮撚ディスクを備えた仮撚装置(14)に入り、POYが図1の仮撚ディスク(1)の接糸表面(図2〜5の(7))の間で摩擦、加撚される機構になっている。
このため、ポリウレタンゴムの強度が除々に低下し、又、部分的に劣化摩耗する場合があることから、ポリウレタン製仮撚ディスクの寿命を延ばすために、更に耐熱性の良いポリウレタン材料の研究開発が行われてきた。
しかし、摩擦仮撚部材としてポリウレタンゴムを使用する以上は、上述のように高速延伸仮撚機の構造から考えて、耐熱性にはその限界があり製品寿命が短くなる場合があることは免れないことである。
より具体的に説明すると、操業開始時点で例えば15℃程度の低い室温時に第7図のそれぞれの糸張力、T1とT2を延伸加工糸の目的の規格内に調整しておいても、その後、例えば気温が25℃に上昇するとポリウレタンディスクの撚掛力が大きくなり、T2が低下して図中(18)の巻き外径が大きくなり規格外の品質になる可能性がある。また、逆に、25℃で第7図の加撚張力T1と解撚張力T2を延伸加工糸の目的の規格内に調整し
た後、気温が例えば
15℃まで低下するとポリウレタンディスクの撚掛力が低下し、解撚張力T2が大きくなり、ひどい場合は第7図の延伸加工済みPOYを巻き取る紙管(19)の強度が不足して、締め付け圧力に耐えられなくなり破損する事故が発生する場合もある。
この現象は、日中と朝晩とで温度差が大きい地域で操業する場合に影響が大きく、早急な改善が求められている。
これらの理由から、摩擦仮撚ディスク部材の一部ユーザーは、耐熱性に問題があるポリウレタン製ディスクの使用を諦め、もう一方の材料である、開発初期段階から延伸仮撚機の摩擦仮撚ディスクに使用されていた、耐熱性の良いセラミックを使用し、その機能性の向上を目指すユーザーも多く、これらに関する特許も数多く出願されている(特許文献7)。
しかしながら、セラミックディスクは、凹凸のあるディスク表面に機械的にPOYを引っ掛けて加撚するため、繊維が軟らかいナイロンPOYの仮撚加工の場合は、繊維破損による強度低下、いわゆるテネシティダウンの問題は少ないが、繊維が硬いポリエステルPOYの場合は、色々工夫しても、結局、ディスクの表面と接触する加撚動作の際に傷が付くことを避けられず、加工されたPOYの強度がどうしても低下するという重大な欠点がある。
このため、セラミックディスクのPOYとの接糸面のエッジを丸くしてPOYの糸切れを防ぐ工夫をした事例(特許文献8)もあったが、現在のような加工糸速度が毎分1000mを超える高速加工時には、POYを機械的に引っ掛ける加撚力が低下して、あるいは数本が機械的の引っ掛けの際に切断され、実用レベルの十分な撚りが不十分となることから、現実には、やはり、ポリエステルPOYの延伸仮撚加工において、セラミックディスクが採用されている例は少ないと思われる。
以上のように、数々の特許出願が提案され、ポリウレタンゴムやセラミック以外にも優れた各種の摩擦仮撚り部材がないかと検討もされたが、現実にはポリエステルPOYの延伸仮撚加工の場合は、現在でもポリウレタンゴム製摩擦仮撚ディスクが主力であり、それ以外の摩擦仮撚部材は殆ど採用されていないと言える。
また、ポリウレタン製摩擦仮撚ディスクと比較して、撚掛力の変化が操業温度雰囲気の影響を受けることが少なく、温度調整しなくても高品質のPOY加工ができるために大幅に空調に掛かる電力費を削減できて、且つ、POY原糸に含まれる油剤類によっても、ゴム表面が膨潤せずに耐油性も良い、摩擦仮撚方式の延伸仮撚機の仮撚装置用摩擦ディスクを提供することにある。
さらに、セラミック製ディスクと比べて、使用中に糸切れが発生しにくい寿命の長い画期的な摩擦仮撚方式の延伸仮撚機の仮撚装置用摩擦ディスクを提供することにある。
(1) 延伸仮撚機の仮撚装置に使用される摩擦仮撚ディスクであって、摩擦仮撚部が結合アクリロニトリル17〜44重量%の水素化ニトリルゴムを過酸化物加硫したゴム部材からなり、且つ、該過酸化物加硫ゴム部材が雰囲気温度25℃、JIS K 6253に
準拠した測定方法でのゴム硬度がJIS−A硬度で65〜95であり、JIS K 7244−4(ISO6721−4)に準拠した引張振動試験方式で雰囲気温度60℃、周波数60Hzにて測定した粘弾性成分・tanδが0.15以下であることを特徴とする摩擦仮撚ディスク。
(3) 摩擦仮撚部ゴム部材の引張強さが、JIS K6251に準拠した測定方法で、厚さ2mm、幅5mmに仮撚部のゴム部材から切削加工したゴムリングを25℃、500mm/minにて測定した引張強さが30Mpa以上であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の摩擦仮撚ディスク。
さらに、そのゴム硬度範囲の部材が、JIS K7244−4(ISO6721-4)に準拠した温度60℃での引張振動方式の動的撚弾性試験方法にて周波数が50Hzにおけるtanδが0.15よりも小さいことを特徴としたゴム部材からなる摩擦仮撚ディスクである。
(1)の試験方法における60℃でのtanδが0.15よりも大きい場合は、ゴム硬度にもよるが、動的ゴム弾性が低くなり加撚力が低下して、実用的な摩擦仮撚ディスクに
は難しいと言える。
また、(3)で規定する引張強さが30Mpa以上である場合も、引張強さが強いほど、耐摩耗性が良くなり耐久寿命が長くなるなど、より良好な性能を有する摩擦ディスクを得ることができる。
また、一般的に、水素化ニトリルゴムの過酸化物加硫物は硫黄加硫物よりも弾性が高いことは知られているが、過酸化物加硫物の中の特定の物性範囲のものが、現行のウレタンゴムに相当する実用レベルの加撚力を有することは、本発明者によって初めて見出されたものである。そして、水素化ニトリルゴムのニトリル含有量、過酸化物加硫、ゴム硬度及びtanδを一定範囲内に制限したゴム部材を使用することにより、本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクは優れた性能を発揮することができ、該摩擦仮撚ディスクはその性能の高さから繊維業界にとって全く新規な画期的な技術となるものである。
本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクは、比較例で示すポリウレタン製等の他の各種摩擦仮撚部材を使用したものに比べ、適度な摩擦係数を有するだけでなく、適度な弾性を有することにより、摩擦仮撚部材が目的とする優れた加撚力を得ることができる。
さらに、良好な耐熱性を有し、耐摩耗、耐油性にも優れているので、POYを効率よく高速で長期間、延伸仮撚することができる。その上、油剤、特に繊維油剤による膨潤も従来のポリウレタン製ディスクよりも少ないので、摩擦仮撚ディスクの寿命が従来のポリウレタンゴム製ディスクに比較して、著しく長くなるという顕著な効果をもたらすものである。
また、実際の使用時における撚掛力が、セラミックディスクと同様に、延伸仮撚機を設置してある工場の温度雰囲気によっても殆ど変化しないので、ポリウレタンゴム製ディスクの場合に必要となる温度調整を殆どしなくても、安定した品質の良い延伸加工POY糸を、セラミックディスクと比較してより高速で生産することができる。
したがって、高価な温調設備が不要になるだけでなく、ポリウレタンゴム製ディスクを使用する場合の温度調節に掛る電気料金も大幅に節約できる。
面が常時150℃の雰囲気でも使用可能になるので、例えば、軟化温度が高い繊維材料を使用する場合でも、クーリングゾーンのプレートを大幅に短くできる等、延伸仮撚機の本体の設計も画期的に変更できる可能性も秘めている。
さらに、ポリウレタン製ディスクは、主に注入成型にて成型素材を成型するために、脱型時間が長くなる傾向があるが、本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクは、一般の合成ゴム材質と同様に、プレス成型にて製作することができるので、適正なプレスの熱板温度と水素化ニトリルゴムの配合や金型の取り数設計を適正に選定すれば、比較的短時間で大量の製品をプレス金型から脱型でき、ポリウレタンディスク並み、あるいはそれ以下の適正価格で量産販売することも可能である。
本発明でいう仮撚装置とは、公知の延伸仮撚機において用いられる回転部材を複数個セットしたものを意味するものであり、延伸仮撚機は通常複数の仮撚装置が配置されているものである。例えば、三軸の仮撚装置を配置した例を、図1に示す。この一軸仮撚装置(A)は、複数の支持部材(図示せず)と、該部材のそれぞれに回転可能でしかも必要に応じて軸方向に装着された水素化ニトリルゴム(HNBR)製摩擦仮撚りディスク(1)からなる。これらのディスク(1)は高速で回転され、その表面にPOY(糸状体)(2)が接触しながら、高速で走行する。
また、同様に、本発明のボスなしの仮撚装置用HNBR製ディスクの一例の正面図を図4に、平面図を図5に示す。
前記特定の水素化ニトリルゴム(HNBR)成分としては、結合アクリロニトリルが17〜44重量%の水素化ニトリルゴムが用いられ、具体的な水素化ニトリルゴムとしては日本ゼオンのゼットポール2000、2010、2011、2020、2030、3110(商品名)やランクセス株式会社のテルバンA3406、A3407、A3607、C3446、C3467、B3627(商品名)などが例示できる。
また、補強剤としては、一般的な高活性や中活性の乾式及び湿式のホワイトカーボン類、例えば、ニプシールVN3(日本シリカ製)、ウルトラジールVN3、ウルトラジールVN2(デグサ・エボニック製)、ゼオシール500V(多木化学製)、アエロジルR9
72、アエロジルR974(東新化成株式会社製)などが例示できる。
なお、本特許で例示した粘弾性の測定装置としては、TAインストルメンツ社のQ800やRSAIIIや株式会社エー・アンド・テー社のレオバイブロン動的粘弾性自働測定器・DDV−01FPや25FPVなどが例示できる。
本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクは、例えば、下記のようにして得ることができる。
まず、適量の前記水素化ニトリルゴム(HNBR)を、ゴム練り用ロール等を使用してロールに巻き付け、ついで加硫促進剤、充填剤、ステアリン酸などの加工助剤、及び適量のホワイトカーボン類やメタクリル酸亜鉛又はアクリル酸亜鉛などを練り込む。これらを良く練り込んだ後、練りロールの竿から切り離しダンプアウトする。再び、ダンプアウトした練り生地を最後に適量の過酸化物加硫剤を練り込み生ゴム生地を完成させる。
ついで、別途製造した樹脂製のボスと平板からなる成型体を、プレス成型機の上下熱板により一定温度に加熱保温してあるプレス成型用金型にあらかじめ挿入しておく。これに前記練り生地を流し込み、温度、圧力及び加硫時間を一定にした条件で、加圧加熱してプレス成型する。その後、この成型物をプレス型から取り出し、表面、特にPOYと接触する面を一定の平滑な面に仕上げる。
このディスクのゴム硬度はJIS−A硬度65〜95であるが、特にJIS−A硬度80〜94の硬度を有するものが好ましい。この硬度が65未満の場合は、耐摩耗性が低下して寿命が短くなるなどの点で不都合であり、95を越えると、本発明の水素化ニトリルゴム製ディスクの接触面で加工するPOYが滑り易くなり、延伸仮撚効果が悪くなる。
また、本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクには、メタクリル酸亜鉛及び/又はアクリル酸亜鉛が上記のニトリル含有量範囲の水素化ニトリルゴム100重量部に対し10〜100重量部を配合されてなる過酸化物加硫からなるゴム材質を用いると、耐久性が向上したより好ましい性能のものが得られる。
メタクリル酸亜鉛等を配合した過酸化物加硫の水素化ニトリルゴムは、例えば、旭カーボン製カーボンブラック・シーストS(商品名)や日本シリカのニプシールVN3(商品名)ホワイトカーボンなど他の補強充填剤を配合した過酸化物加硫の水素化ニトリルゴムと比べても、強靭なだけでなく、ゴム弾性も良好な場合が多く、水素化ニトリルゴム製ディスクの接触面で加工するPOYが滑りにくいので、延伸仮撚効果が良くなり、高速の延伸仮撚加工でも満足できる撚数が得られる傾向にあり、好ましく使用することができる。
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
[実施例1]
結合アクリロニトリル36重量%の水素化ニトリルゴム500重量部を8インチゴム練りロールに巻き付けて素練りし、これに亜鉛華を25重量部、ステアリン酸を5重量部、老化防止剤、白色系補強剤、着色剤を加え、さらに、アクターZMA(川口化学工業製メタクリル酸亜鉛)100重量部及びその他添加剤を良く練り込み後、ロールから切り離して自然放置する。
続いて、このゴム練り生地を再度、練りロールに巻き付け、パークミルD40(日本油脂株式会社製過酸化物加硫剤)を35重量部練り込み、練り生地・Aを作成した。このゴム生地・Aを8インチゴム練りロールを用い、厚さ5mmの未加硫ゴムシートを準備した
。
るとJIS−A硬度で82であった。
さらに、図1のPOY(2)の仮撚装置の入り口付近の温度は、80℃以上の高温となることから、本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクの耐熱性を以下のとおり確認した。
JIS K6251に準拠して、2号ダンベルで25℃、80℃及び120℃雰囲気での引張強さを測定した結果、それぞれ39.5Mpa、15.1Mpa及び9.6Mpaであった。
上記シートから2号ダンベルを打ち抜き、温度150℃に設定した電気炉中に4週間放置した後に、25℃にてJIS K6251に準拠して引張強さを測定した結果は36Mpaであり、極めて優れた耐熱老化性を確認することができた。
また、同様な条件で自然放置したシートをJIS K7244−4及びJIS K6255に準拠して測定すると、60℃での周波数60Hzでのtanδは0.105だった。
なお、加硫ゴムシートの動的粘弾性特性だけでなく、この本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスク製品としての動的粘弾性を確認するため、この試験で使用した製品と同一の未使用品のゴム外周部を2mm厚さのリング状に切削加工し、厚さ2mm、幅5mm、長さ40mmの短冊に加工してから、JIS K7244−4準拠して測定温度60℃、周波数60Hzでのtanδを測定したところ、加硫ゴムシートの動的粘弾性特性とほぼ同等の0.120の値であった。
このディスクを現在、最も耐久性と撚掛性のバランスが良いディスクの一つと言われている、ゴム硬度がJIS−A硬度で85の同一仕様のポリウレタン製仮撚ディスクを4枚使用している仮撚装置を使用して4例の同時比較試験を行った。
さらに、その内の1例では、従来の図6の(8)のような断面形状が円形のPOYではなく、断面形状が図6の(9)のような、例えば、帝人のポリエステルフィラメントの商標・シルパールやクラレのポリエステルフィラメントの商標クラペラやユニチカのポリエステルフィラメントの商標・シルミー5のようなPOYの断面形状が長め三角形のいわゆ
る異形断面POYを使用して延伸仮撚加工を行った。
この異形断面POYを使用した場合も、本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクは、9ケ月以上使用した後も撚不足や撚むらもなく一定の嵩高性のPOYを生産でき、本発明の仮撚ディスクが摩耗せず使用できることが判明し、前記の現状で最も耐久性の良いポリウレタン製仮撚ディスクの一つよりも更に優れた耐久性を示した。
異形断面POYを用いた実施例1の同時比較試験の対象として、従来品であるポリウレタン製仮撚ディスクを用いて比較試験を行なった。
なお、ポリウレタン製仮撚ディスクは、使用する加工されたポリエステルPOYが太いほど摩耗し易く寿命が短くなり、ポリウレタン製仮撚ディスクの種類や仮撚装置に使用される枚数により大きな差はあるが、通常の円形断面形状の75デニールの場合は約2年〜1.5年、同断面形状の150デニールの場合は1.5年〜1年、同断面形状で最も太い300デニールの場合は摩耗が激しく10ケ月〜7ケ月であり、異形断面の場合は上記300デニールよりも摩耗しやすいため、さらに短寿命となる。
さらに、比較例1とほぼ同一成分からなる同一硬度のポリウレタン製仮撚ディスクの耐熱性と耐熱老化性を確認するために、厚さ約2mmのポリウレタンゴムシートを作成し、実施例1と同様の方法で試験を行なった。
この結果から、ポリウレタン製仮撚ディスクは、25℃の場合のみ実施例1よりも引張強さが少し優れた結果を示すものの、実際の操業運転時の撚掛装置付近の温度である80℃及び120℃では実施例1の半分程度の強さしかなく、実際の操業時を想定した使用条件下では、実施例1よりも引張強さが大きく劣り、本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクに比べて耐摩耗性が劣ることが確認された。
また、実施例1と同様に、比較例1の2号ダンベルを150℃の電気炉中に4週間放置した後の長期耐熱老化特性では、その強度がほぼゼロにまで低下し、改めて、ポリウレタン製仮撚ディスクの耐熱性が、本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクに比べて大きく劣ることが確認できた。
実施例1と同様に、以下の配合の硫黄加硫HNBR製仮撚用ディスクを作成した。
結合アクリロニトリル25重量%の水素化ニトリルゴム500重量部を8インチゴム練りロールに巻き付けて素練りしこれに亜鉛華を25重量部、ステアリン酸を5重量部、老化防止剤、白色系補強剤及び着色剤を良く練り込み、その後、ロールから切り離して自然放置する。
続いてこのゴム練り生地を再度、練りロールに巻き付け、加硫促進剤としてアクセルDM(川口化学製・略称MBTS)を10重量部とアクセルTMT(川口化学製・略称TMTM)を1.5重量部と沈降性硫黄(鶴見化学製)を7.5重量部練り込み、練り生地・Bを作成した。このゴム生地・Bを8インチゴム練りロールで部出しして、厚さ5mmの未加硫ゴムシートBを準備した。
ートを作成した。このシートBを室温25℃の部屋で6時間以上放置した後にJIS K
6253に準拠した測定方法でのゴム硬度を測定するとJIS−A硬度で78だった。
また、同様な条件で自然放置したシートをJIS K7244−4に準拠して測定すると、60℃での周波数60Hzでのtanδは0.185であり、その値は本発明の範囲外であった。
ついで、実施例1と同様な手法でφ52.0(外径)×φ12.0(内径)×9.0m
m(平板部の厚さ)に仕上げた。このディスクの表面、特にPOYと接触する外周のR面は平滑な面に仕上げた。
その結果、比較例2の硫黄加硫のディスクは、撚掛性が悪く、撚りが十分に入らず仮撚ディスクとして使用できなかった。
なお、実施例1と同様の方法で、比較例2の摩擦仮撚ディスクの動的粘弾性を確認すると測定温度60℃、周波数60Hzでのtanδを測定すると0.200だった。
実施例1と同様に、以下の配合の仮撚用ディスクを作成した。
結合アクリロニトリル36重量%の水素化ニトリルゴム500重量部を8インチゴム練りロールに巻き付けて素練りしこれに亜鉛華を25重量部、ステアリン酸を5重量部、老化防止剤、可塑剤、白色系補強剤及び着色剤等を良く練り込み、その後、ロールから切り離して自然放置する。
続いてこのゴム練り生地を再度、練りロールに巻き付け、パークミルD40(日本油脂株式会社製過酸化物加硫剤)を30重量部練り込み、練り生地・Cを作成した。このゴム生地・Cを8インチゴム練りロールで部出しして、厚さ5mmの未加硫ゴムシートを準備した。
JIS−A硬度で80だった。
また、同様な条件で自然放置したシートをJIS K7244−4に準拠して測定すると60℃での周波数60Hzでのtanδは0.195であり、その値は本発明の範囲外であった。
その結果、比較例3のディスクは、3例の全てで撚掛性が悪く、撚りが十分に入らなかったので、仮撚ディスクとして使用できなかった。
なお、実施例1と同様の方法で、比較例3の摩擦仮撚ディスクの動的粘弾性を確認すると測定温度60℃、周波数60Hzでのtanδを測定すると0.210であった。
尚、本比較例3で製造した摩擦仮撚ディスクから幅5mm、厚さ2mmのゴムリングを切り出し加工し、そのリングを室温で4時間放置してからJIS K6253に準拠して500m/minで引張った引張強さは27.5Mpaであった。
実施例1と同様に、以下の配合の仮撚用ディスクを作成した。
結合アクリロニトリル36重量%の水素化ニトリルゴム500重量部を8インチゴム練りロールに巻き付けて素練りしこれに亜鉛華を25重量部、ステアリン酸を5重量部、老化防止剤、可塑剤、白色系補強剤及び着色剤等を良く練り込み、さらに、実施例1と同様にゴム弾性の向上が期待できるアクターZMA(川口化学工業製メタクリル酸亜鉛)150重量部を良く練り込み後、ロールから切り離して自然放置する。
このDからなる未加硫ゴムシートを、165℃にて平板の型を使用して25分プレス加硫して2mm厚さの過酸化物加硫シートを作成した。このシートDを室温25℃の部屋で6時間以上放置した後にJIS K6253に準拠した測定方法でのゴム硬度を測定する
とJIS−A硬度で85だった。
ついで、このディスクを実施例1と同一メーカーのポリウレタン製でφ52.0(外径)×φ12.0(内径)×9.0mm(平板部の厚さ)仮撚ディスクを5枚使用している仮撚装置に取り付け、従来の断面形状が通常の円形のPOYを延伸仮撚り加工使用している3例の同時比較試験を同一の撚掛条件で行った。
その結果、3例の全てで比較例4のディスクは、撚掛性が悪く、撚りが十分に入らなかったので、仮撚ディスクとして使用できなかった。
本比較例4で製造した摩擦仮撚ディスクから幅5mm、厚さ2mmのゴムリングを切り出し加工し、そのリングを室温で4時間放置してからJIS K6253に準拠して500m/minで引張った引張強さは33.8Mpaであった。
以上のとおり、従来のポリウレタン製の摩擦仮撚ディスク(比較例1)、硫黄加硫したHNBR製摩擦仮撚ディスク(比較例2)、過酸化物加硫であるが60℃での周波数60Hzでのtanδ値が本発明外のHNBR製摩擦仮撚ディスク(比較例3,4)は、いずれも本発明のHNBR製摩擦仮撚ディスクに比べ性能が劣るものであり、長期間での使用には用いることができなかった。
本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクは、従来のポリウレタンゴム製摩擦仮撚ディスクよりも耐熱性及び耐老化性に優れ、過酷な高温高湿度下の条件で使用した場合でも、加水分解による耐久寿命の低下がないことから、高品質、高性能の摩擦仮撚方式の延伸仮撚機の仮撚装置用摩擦ディスクを提供することができる。
OY原糸に含まれる油剤類によってもゴム表面が膨潤せずに耐油性も良い摩擦仮撚方式の延伸仮撚機の仮撚装置用摩擦ディスクを提供することができる。
さらに、本発明のHNBR製摩擦仮撚りディスクは、セラミック製ディスクと比べて、使用中に糸切れが発生しにくい寿命の長い画期的な摩擦仮撚方式の延伸仮撚機の仮撚装置用摩擦ディスクを提供できる。
2 ポリエステルPOY
3 摩擦仮撚ディスク固定用軸
4 ボス部
5 軸用穴
6 樹脂部
7 ゴム部
8 断面形状丸のPOY
9 異形断面形状(三角)POY
10 POY原糸
11 第一把持部(第一フィード)
12 第一ヒーター
13 クーリングプレート
14 摩擦仮撚装置
15 第二把持部(第二フィード)
16 第二ヒーター
17 第三把持部(第三フィード)
18 延伸仮撚加撚加工済みPOY
19 延伸仮撚加撚加工済みPOY巻取用紙管
T1 加撚張力(g) T2 解撚張力(g)
Claims (3)
- 延伸仮撚機の仮撚装置に使用される摩擦仮撚ディスクであって、摩擦仮撚部が結合アクリロニトリル17〜44重量%の水素化ニトリルゴムを過酸化物加硫したゴム部材からなり、且つ、該過酸化物加硫ゴム部材が、雰囲気温度25℃でJIS K6253に準拠した測定方法でのゴム硬度がJIS−A硬度で65〜95であり、JIS K7244−4(ISO6721−4)に準拠した引張振動試験方式で、雰囲気温度60℃、周波数60Hzにて測定した粘弾性成分・tanδが0.15以下であることを特徴とする摩擦仮撚ディスク。
- 前記水素化ニトリルゴムが、水素化ニトリルゴム100重量部に対しメタクリル酸亜鉛及び/又はアクリル酸亜鉛が10〜100重量部配合されてなる水素化ニトリルゴムであることを特徴とする請求項1に記載の摩擦仮撚ディスク。
- 摩擦仮撚部ゴム部材の引張強さが、JIS K6251に準拠した測定方法で、厚さ2mm、幅5mm、摩擦仮撚部ゴム部材径に切削加工したゴムリングを25℃で500mm/minにて測定した引張強さが30Mpa以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の摩擦仮撚ディスク。
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