JP2006291392A - 水産資材用ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】長期使用による品質低下の少ない水産資材用ポリエステル繊維を提供する。
【解決手段】全繰り返し単位の８５モル％以上がエチレンナフタレート単位であるポリエステルからなり、下記（１）〜（５）を同時に満足する特性を有する水産資材用ポリエステル繊維とする。
（１）固有粘度が０．６３〜０．８０
（２）強度が６．０ｃN／ｄｔｅｘ以上
（３）強度と、伸度の平方根の積から計算されるタフネスが２５．０以上
（４）総繊度が７００〜２１００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１０〜２５ｄｔｅｘ
（５）１５０℃における乾熱収縮率が２〜８％
【選択図】なし

Description

本発明は水産資材、特に漁網に適したポリエステル繊維に関し、更に詳しくは腐敗した魚肉が発生する熱や酸による強力の低下の少ない、耐久性の改善された編地コードを製造可能な高伸度、高タフネスの水産資材用ポリエステル繊維に関する。

一般に水産資材用に用いられる網は、主としてポリエステル、ポリアミド、ポリエチレンなどの合成繊維が使用されている。中でもポリエチレンテレフタレート繊維は比重が大きいために魚網の沈降速度が大きく、特に旋網としての特性に優れること、収縮率が小さいために製網時の寸法変化が小さく編地のコントロールがしやすいこと、コストパフォーマンスが良好であることなど優れた性能を有するため、当分野では広く使用されている。
しかしながら、ポリエチレンテレフタレート繊維を使用した魚網は、使用後に付着した魚肉が腐敗したときに発生するアミノ酸や硫化水素などによって経時劣化が著しい。更に発酵によってかなりの高熱を発生するため、劣化の進行が加速される。

さらに乾燥などのため直射日光下に晒されることも多いが、ポリエチレンテレフタレートの耐光性は他の機能素材に比べて不良であり、長期間の使用によって徐々に強力が低下して「小破れ」などが発生する問題がある。

魚網の耐久性に対しては、ポリトリメチレンテレフタレート繊維を用いた魚網が提案されているが（特許文献１）、同繊維はガラス転移温度が低く、さらに結晶性の低い繊維であるため、酸、アルカリに弱く、また耐熱性も低いため、上記問題については未だに解決できない。
特開２００４−９２００７号公報

本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し、長期使用による品質低下の少ない水産資材用ポリエステル繊維を提供せんとするものである。

本発明は、全繰り返し単位の８５モル％以上がエチレンナフタレート単位であるポリエステルからなり、下記（１）〜（５）を同時に満足する特性を有する水産資材用ポリエステル繊維である。
（１）固有粘度が０．６３〜０．８０
（２）強度が６．０ｃN／ｄｔｅｘ以上
（３）強度と伸度の平方根の積から計算されるタフネスが２５．０以上
（４）総繊度が７００〜２１００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１０〜２５ｄｔｅｘ
（５）１５０℃における乾熱収縮率が２〜８％

本発明の水産資材用ポリエステル繊維は、長期使用による品質低下が少なく、特に魚網などとして優れた性能を発揮するものである。

本発明の水産資材用ポリエステル繊維は、主たる繰り返し単位をエチレンナフタレートとするポリエステルからなる繊維であって、該ポリエステルは本発明の目的を阻害しない範囲、例えば全酸成分を基準として１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で第３成分を共重合しても良い。好ましく用いられる共重合成分としては、酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などを例示することができる。またグリコール成分としては、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ｐ−キシレングリコールなどを例示することができる。また上記ポリエステルには、本発明の目的を阻害しない範囲、例えば３重量％以下の範囲で紫外線吸収剤、リン酸、亜リン酸及びそれらのエステルなどの安定剤を添加しても良い。

ポリエチレンナフタレートは酸、アルカリなどの化学薬品に対する安定性にきわめて優れ、使用後に魚網に付着した魚肉が腐敗したときに発生する酸成分に対する耐性が高い。更にガラス転移温度が１１２℃と、一般に使用されているポリエチレンテレフタレート繊維やナイロン繊維に比して高く、腐敗時に発生する熱に対する劣化も生じにくい。特にポリエチレンテレフタレート繊維は高温時の耐化学薬品性に劣るため、使用後は付着した魚肉をきれいに洗浄しない限り強力低下は免れないが、ポリエチレンナフタレート繊維を使用することにより、上記の問題を解決できる。このポリエチレンナフタレート繊維は刺網や曳網などの魚網に限らず、養殖用ネットその他水産加工全般に好適に用いることができる。

本発明のポリエステル繊維の固有粘度は０．６３〜０．８０、好ましくは０．６５〜０．７５にすることが必要である。固有粘度が０．６３以下の場合は耐酸性や耐熱性が不十分であり、本発明の目的を達成し得ない。一方固有粘度が０．８０を超えると紡糸時の溶融粘度が著しく上昇するため、口金からの吐出安定性が不良となり、安定した生産が困難である。また最大延伸倍率が低くなるため低強度の繊維しか得られない。

ポリエチレンナフタレートは溶融粘度が極めて高いため、溶液重合で得られる固有粘度は０．６台が限界である。従って本発明の固有粘度を得るには溶液重合したチップを固相重合することが必要となる。固相重合は真空容器中でポリマーの融点より少し低い温度に加熱するバッチ式や、反応容器にチップを充填して窒素などの加熱流体を吹き込みながら水分やエチレングリコールを除去する連続式などの方法を採用できる。

次に本発明のポリエステル繊維は、強度が６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要である。強度が６．０ｃN／ｄｔｅｘより低い場合は魚網として必要な強力を得るためにコードを太くする必要があるため、網重量が増して網さばきが困難になる。強度は高いほど良いが、ポリエチレンナフタレート繊維では９．０ｃN／ｄｔｅｘ以下が製糸安定性を考慮すると適当である。上記強度は、好ましくは６．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。

また、強度と伸度の平方根の積で計算されるタフネスが２５．０以上であることが必要である。タフネスが低い繊維で製造した魚網は、漁体との衝突による衝撃によって容易に破れやホツレが生じる。従って耐久性のある魚網を得るには、繊維のタフネスは高いほど好ましいが、上記ポリエステル繊維では３５が製糸安定性を考慮すると適当である。上記タフネスは、より好ましくは３０〜３５である。

上記ポリエステル繊維の総繊度は７００〜２１００ｄｅｔｘ、好ましくは８００〜２０００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１０〜２５ｄｔｅｘ、好ましくは１０〜２０ｄｔｅｘである。総繊度は対象となる漁法や魚種によって適宜選択されるが、魚網の場合は慣例的に２７７ｄｔｅｘ（２５０デニール）を単位として魚網が構成される。総繊度が７００ｄｔｅｘより小さい場合は一定本数の網地を製造するための原糸数が増えるためコストアップとなり、一方、総繊度が２２００を越えると網地の硬さや取り扱い性が低下するため好ましくない。また、単糸繊度は１０ｄｔｅｘより小さい場合は、耐摩耗性に劣ることのほかに、比表面積が小さくなって耐酸性や耐光性が低下することと、魚網のコシ、ハリが不足するため好ましくない。逆に単糸繊度が２５ｄｔｅｘを超えると網地が硬くなりすぎてしまう。

本発明においては、ポリエステル繊維の１５０℃における乾熱収縮率が２〜８％、好ましくは２〜６％であることを要する。熱収縮が小さい繊維は結晶構造が発達しているため、熱や酸、光に対する耐久性が良好となるため、タイヤコードなど通常一般産業資材に用いられるポリエチレンナフタレート繊維よりは小さい収縮を持つ方が本発明の効果に有効である。上記乾熱収縮率が８％より大きいと製網後の熱セット時に目合いのズレが大きくなりやすいため好ましくなく、一方、２％より小さい場合は繊維製造時の熱セット温度が高すぎて強力低下を引き起こす。

本発明のポリエステル繊維は、溶融紡糸時に顔料を添加することができる。原着化により染色工程を省略できるためコスト的に有利であるだけでなく、繊維内部まで着色することによって耐光性が向上する。一般に魚網の色相としては黒色や、いわゆるカッチ色が広範に使用される。着色の方法としては、カーボンブラックなどの顔料や染料を高濃度のポリエステルに配合したマスターバッチを原料に混合して溶融、混練する方法が簡便である。上記の顔料または染料の含有量は繊維重量を基準として０．０５〜２．０重量％が好ましい。

本発明のポリエステル繊維は以下の方法によって製造することができる。すなわち、固有粘度０．６０〜０．６５の前述したポリエチレンナフタレート系ポリエスエルを２３５〜２４０℃で１０〜３０時間固相重合して固有粘度を０．７０〜０．８５とし、顔料を添加して、３００〜３２０℃で紡糸し、１５０〜１７０℃で、３．０〜５．０倍に延伸する。更に本発明のタフネス、収縮率を得るには、延伸後に３〜１０％の弛緩熱処理を施すことが必要である。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における各項目は以下の方法で測定した。
（１）固有粘度
樹脂をフェノールとオルトジクロロベンゼンとの混合溶媒（容量比６：４）に溶解し、３５℃で測定した粘度から求めた。
（２）強度
ＪＩＳ Ｌ−１０７０に準拠し、島津製作所製オートグラフを使用して破断時の強力および伸度を測定した。
（３）乾熱収縮率
ＪＩＳ Ｌ−１０１３ ８．１８．２に準じ、温度１５０℃で測定した。
（４）網地耐久性
実際に魚網を半年間使用し、網地から撚糸コードを取り出して強力維持率を測定した。

［実施例１］
固有粘度０．６４のポリエチレンナフタレート樹脂を真空下、２４０℃で固相重合を行い、固有粘度０．７６のチップを得た。このチップに赤色染料を中心としたカッチ色の原着マスターバッチを５重量％添加し、エクストルーダーを用いて３１５℃の温度に溶融し、直径０．６ｍｍで９６個の円形の細孔を有する紡糸口金を通して吐出した。ポリマー吐出量は最終延伸糸の繊度が１１００ｄｔｅｘとなるように調整した。

口金直下に設けた２５０ｍｍの加熱域を通過させた後、２５℃の冷風を吹付けて冷却固化し、キスロールにて紡糸油剤を付与した後、約６４０ｍ／分の速度で引き取った。
引き取った未延伸糸を一旦巻き取ることなく連続して延伸工程に供給し、１７０℃に加熱した供給ロール上で予熱した後、全延伸倍率が５．０倍となるように２段延伸した。
延伸した繊維を２３０℃に加熱した熱セットロールで熱固定した後、冷却ロールとの間で６％の弛緩処理を行い、３０００ｍ／分の速度で巻き取った。

得られた繊維２本を３００回／ｍの下撚りをかけつつ合糸して管巻きに巻き取った。さらにこの撚り糸を無結節編網機にかけ、３７０回／ｍの上撚りをかけながら１６本、１２節の網地となして、２１０℃、3分間定長熱セットを施して魚網を作成した。得られた繊維の特性と、網地の耐久性を表１に示す。

［実施例２］
固有粘度が０．６８のポリエチレンナフタレートチップを使用した以外は、実施例１と同様に魚網を得た。結果を表１に示す。

［実施例３〜５］
総繊度が、８３０ｄｔｅｘ、１３９０ｄｔｅｘ及び１９００ｄｔｅｘとなるようにポリマー吐出量を調整し、それぞれ７２個、１２０個及び９６個の細孔を通して紡糸した以外は、実施例１と同様に魚網を得た。結果を表１に示す。

［実施例６］
延伸時の熱セット温度を２４０℃とした以外は、実施例１と同様に魚網を得た。結果を表１に示す。

［比較例１］
固有粘度０．６４のポリエチレンナフタレートチップを固相重合せずに使用した以外は、実施例１と同様にポリエチレンナフタレート繊維を製造し、魚網を得た。結果を表１に示す。

［比較例２］
固有粘度０．６４のポリエチレンナフタレートチップを２４０℃で５０時間固相重合し、固有粘度１．０のチップを得た。紡糸温度を極限まで高くして溶融したが、紡糸工程での糸切れが多発し、延伸ができなかった。

［比較例３］
実施例１と同様に紡糸、延伸した後、２５５℃の熱セットロール上で熱処理し、１０％の弛緩熱処理して繊維を得た。結果を表１に示す。

［比較例４］
延伸時の熱セット温度が１９０℃である以外は、実施例１と同様にして繊維を得た。結果を表１に示す。

［比較例５］
固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレート樹脂を真空下、２３５℃で固相重合を行い、固有粘度１．０２のチップを得た。このチップに赤色染料を中心としたカッチ色の原着マスターバッチを５重量％添加し、エクストルーダーを用いて３００℃の温度に溶融し、直径０．６ｍｍで９６個の円形の細孔を有する紡糸口金を通して吐出した。ポリマー吐出量は最終延伸糸の繊度が１１００ｄｔｅｘとなるように調整した。

口金直下に設けた２５０ｍｍの加熱域を通過させた後、２５℃の冷風を吹付けて冷却固化し、キスロールにて紡糸油剤を付与した後、約７２０ｍ／分の速度で引き取った。
引き取った未延伸糸を一旦巻き取ることなく連続して延伸工程に供給し、１００℃に加熱した供給ロール上で予熱した後、全延伸倍率が４．５倍となるように２段延伸した。
延伸した繊維を２２５℃に加熱した熱セットロールで熱固定した後、冷却ロールとの間で８％の弛緩処理を行い、３０００ｍ／分の速度で巻き取った。

得られた繊維は、熱セット温度が１８０℃である点を除いて実施例と同様にして魚網を作成した。得られた繊維の特性と、網地の耐久性を表１に示す。
表１から明らかなように、本発明の魚網は耐酸性、耐熱性に優れ、魚網として優れた耐久性を示した。

本発明の水産資材用ポリエステル繊維は、長期使用による品質低下が少なく、特に魚網などとして優れた性能を発揮し、その産業上の利用価値がきわめて高いものである。

Claims (3)

1. 全繰り返し単位の８５モル％以上がエチレンナフタレート単位であるポリエステルからなり、下記（１）〜（５）を同時に満足する特性を有する水産資材用ポリエステル繊維。
   （１）固有粘度が０．６３〜０．８０
   （２）強度が６．０ｃN／ｄｔｅｘ以上
   （３）強度と、伸度の平方根の積から計算されるタフネスが２５．０以上
   （４）総繊度が７００〜２１００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１０〜２５ｄｔｅｘ
   （５）１５０℃における乾熱収縮率が２〜８％
2. 原糸着色されている、請求項１記載の水産資材用ポリエステル繊維。
3. 請求項１または２記載の水産資材用ポリエステル繊維で編網されたことを特徴とする魚網。