JP2016056487A - 優れた耐屈曲疲労性を有する芯鞘複合ポリアミドモノフィラメント - Google Patents

Abstract

【課題】 優れた耐屈曲疲労性有するポリアミドモノフィラメントを提供する。【解決手段】 ポリアミド１０１０と、ポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂とが複合されてなるモノフィラメントであり、該モノフィラメントの横断面が芯鞘断面を呈し、鞘部にポリアミド１０１０が配され、芯部にポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂が配されてなることを特徴とする芯鞘複合ポリアミドモノフィラメント。前記した芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントを用いて製織し、織物として用いることが好ましい。また、前記した芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントを釣糸やラケット用ガットの構成部材の一部に用いることが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、優れた耐屈曲疲労性を有するポリアミドモノフィラメントに関するものである。

ポリアミド繊維は、高強度、高柔軟性、高透明性を有する。そのため、釣り糸、魚網等の水産資材及び抄紙カンバス、ベルト布、カバン地、カーペット、カーマット、カーシート等に広く使用されている。近年、特に、資材においてのニーズが高まっており、盛土補強や最終処分場、河川や海浜の整備、地滑り対策や道路の法面保護などの用途において、多岐に渡って使用されるようになっている。上記の資材としては、用途に応じて織物、編物及び不織布等が選択されており、要求される強度レベルに応じて様々な形態のポリアミド繊維が使用されている。

ポリアミド繊維は、上記の特性の他にも、他の素材に比べて耐摩耗性が良好であるという利点を有する。しかしながら、強い摩擦や激しい衝撃、フィラメントの多方向から負荷がかかる等の厳しい条件下での使用される用途においては、耐摩耗性が不十分である場合がある。

本件出願人は、このような状況に鑑みて、特定の曲げ弾性率を有するポリアミド系エラストマーを特定量ブレンドしたポリアミド樹脂を用いることによって、より耐磨耗性に優れたポリアミド繊維を得ることを提案している（特許文献１）。

特開２０１２−３６５１９号公報

本発明は、さらに過酷で厳しい条件下にて使用される用途にも適用でき、より優れた耐摩耗性、耐屈曲疲労性を有するポリアミドフィラメントを提供することを課題とする。

本発明者等は、耐摩耗性を有するポリアミドフィラメントの開発を進めているなかで、ポリアミド樹脂としてナイロン１０１０を用いて特定の複合形態とすることにより、ある優れた特性を有することを見出した。本発明は、知見に基づきなされたものである。

すなわち、本発明は、ポリアミド１０１０と、ポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂とが複合されてなるモノフィラメントであり、該モノフィラメントの横断面が芯鞘断面を呈し、鞘部にポリアミド１０１０が配され、芯部にポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂が配されてなることを特徴とする芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントを要旨とするものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のモノフィラメントは、ナイロン１０１０と、ナイロン１０１０以外のポリアミド系重合体とが複合されてなるものである。そして、モノフィラメントにおいて、ポリアミド１０１０を鞘部に配し、ポリアミド１０１０以外のポリアミド系重合体を芯部に配してなる芯鞘断面となるように複合されてなる。

ナイロン１０１０は、デカメチレンジアミンとセバシン酸をモノマー成分として重合したなるポリデカメチレンセバケートである。モノフィラメントの鞘部には、このナイロン１０１０を配するが、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、鞘部において、ナイロン１０１０以外の他の熱可塑性樹脂を少量含んでいてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、相溶性が良好であることからポリアミド樹脂を選択することが好ましく、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２等が挙げられる。

モノフィラメントの芯部には、ナイロン１０１０以外のポリアミド系重合体を配する。ナイロン１０１０以外のポリアミド系重合体としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２等が挙げられる。また、これらのポリアミド系重合体が共重合したものを用いてもよい。本発明においては、ナイロン６あるいはナイロン６６／６共重合体を好ましく用いることができる。ナイロン６は融点が２２５℃であり、ナイロン１０１０（融点２００℃）の融点と近似しているため、溶融紡糸の際に紡糸温度を両者の融点に近い温度に設定できる。ナイロン６６／６共重合体もまた、共重合比を適宜選択することによって融点を容易に調整できるため、同様の理由で好ましく用いることができる。

本発明のモノフィラメントにおいて、芯部と鞘部の比率（質量比）は、２０／８０〜８０／２０の範囲がよい。

本発明のモノフィラメントは、芯部にナイロン１０１０以外のポリアミド系重合体を配し、鞘部にナイロン１０１０を配してなる芯鞘型複合形態を呈している。この特定の複合形態を選択し、特定の位置に特定のポリアミド系重合体を配することにより、モノフィラメントの屈曲疲労において、環境湿度の影響を受けず、乾湿状態のいずれにおいても、飛躍的に優れた耐久性を発揮する。

本発明のモノフィラメントを構成する樹脂には、必要に応じて、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、チッ化ケイ素、クレー、タルクなどの各種無機粒子や架橋高分子粒子、各種金属粒子などの粒子類、その他従来公知の酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、艶消剤、無機充填剤、補強剤、耐熱剤、着色剤、顔料、抗酸化剤、着色防止剤、耐光剤、包接化合物、帯電防止剤、各種界面活性剤、各種強化繊維類等の各種添加剤が、本発明の効果を損なわない範囲内で添加されていてもよい。

本発明のモノフィラメントは、芯鞘複合型であるが、その断面形状は、特に限定されるものではなく、楕円も含む円形、三角や四角、多葉等の各種の異形断面や、中空部を有する中空断面のものなどであってもよい。

本発明のモノフィラメントの直径は、用いる用途に応じて適宜選択すればよいが、剛直な剛性を有するものでありながら、耐折性（屈曲疲労性）に優れる効果をより顕著に奏させることを考慮すれば、直径０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは０．２〜０．６ｍｍである。

本発明のモノフィラメントを得るには、公知の方法に基づき複合紡糸することにより得ることができる。すなわち、エクストルーダー型溶融紡糸機を用い、芯鞘型複合紡糸口金を用いて、溶融温度、溶融押出量、紡糸口金の孔径、紡糸速度、延伸条件等適宜選択し製造するとよい。

本発明のモノフィラメントを用いて、例えば製編織することにより各種の基材を得ることができる。なお、モノフィラメントが剛性を有するものであることから、本発明のモノフィラメントを用いて製織して織物を得ることにより、剛性のある形態安定性に優れた織物を得ることが好ましい。この織物は、剛性がありながら耐折性に優れているため、例えば、抄紙用フェルトの製造工程における脱水工程で抄紙ウェブを載置する支持基材（フィルター）として好適に用いることができる。また、織物の形態ではなく、衝撃や耐摩耗性を要する釣糸や、ラケットのガットを構成する部材としても好適に用いることができる。

本発明のモノフィラメントによれば、ナイロン１０１０を鞘部に、ナイロン１０１０以外のポリアミド系熱可塑性重合体を芯部に配した芯鞘複合形態とすることにより、フィラメントの屈曲疲労に対して、環境湿度の影響を受けず、乾湿状態のいずれにおいても飛躍的に優れた耐久性を発揮することができ、様々な用途に適用可能となる。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、各種特性は、下記の方法で測定したものである。
（１）強度、伸度：ＪＩＳ Ｌ １０１３ 引張強さ及び伸び率の標準時試験に記載の方法に従い、定速伸長型の試験機を使用し、つかみ間隔２５ｃｍ、引っ張り速度３０ｃｍ／分で測定した。
（２）ＭＩＴ耐折度試験：ＪＩＳ Ｐ ８１１５ に記載のＭＩＴ耐折度試験に準じて、マイズ試験機社製、ＭＩＴ耐折度試験機を用い、荷重５Ｎ、クランプ先端Ｒ０．３８ｍｍ、つかみ間隔０．４ｍｍ、試験速度１７０ｒｐｍで実施し、耐折回数を計測した。乾燥状態の評価は、標準状態（室温２２±２℃、湿度５０±２％）で４８時間以上放置した試料を用い、一方、湿潤状態の評価は、純水（水温２０±２℃）に２４時間以上浸漬し、試験直前に水より取り出した試料を用いて測定した。なお、本発明においては、乾燥状態および湿潤状態のいずれにおいても８０００回以上であることが好ましい。

実施例１
芯部に配する樹脂として、ポリアミド６６／６共重合体(ＤＳＭ社製 商品名「Ｎｏｖａｍｉｄ ２０３０Ｊ」 融点：２００℃)を用意した。一方、鞘部に配する樹脂として、ポリアミド１０１０樹脂（アルケマ社製 商品名「Ｈｉｐｒｏｌｏｎ ２００ＨＶＮ」 融点：２００℃）を用意した。

これらのチップを、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度を２７０℃となるように設定して溶融計量押出し、孔径１．６ｍｍの紡糸孔を有する芯鞘型複合紡糸用口金より吐出させた。吐出した糸条を２０℃の水で冷却後、引き続いて８５℃の湯浴中で３．４倍に延伸（第一段延伸）し、その後、１７０℃の乾熱ヒーター中で１．６倍に延伸（第二段延伸）した。さらに、１７０℃の温度で０．９倍の弛緩熱処理を行い、芯鞘比１：１の１６１０ｄｔｅｘ、線径０．４３ｍｍの芯鞘複合モノフィラメントを得た。

実施例２
芯鞘比を３：１にした以外は、実施例1と同様にして、１６６０ｄｔｅｘ、線径０．４３ｍｍの芯鞘型複合モノフィラメントを得た。

比較例１
ポリアミド樹脂として、ポリアミド１０１０樹脂（アルケマ社製 商品名「Ｈｉｐｒｏｌｏｎ ２００ＨＶＮ」 融点２００℃）を用意した。このチップのみを用い、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度を２５５℃として、孔径１．６ｍｍの紡糸孔を有する紡糸口金より吐出させた。吐出した糸条を２０℃の水で冷却後、引き続いてこれを８５℃の湯浴中で３．４倍に延伸（第一段延伸）し、その後、１７０℃の乾熱ヒーター中で１．６倍に延伸（第二段延伸）した。さらに、２００℃の温度で０．９０倍の弛緩熱処理を行い、１３２７ｄｔｅｘ、線径０．４０ｍｍの単相形態のモノフィラメントを得た。

比較例２
ポリアミド樹脂として、ポリアミド６６／６共重合体(ＤＳＭ社製 商品名「Ｎｏｖａｍｉｄ ２０３０Ｊ」 融点２００℃)を用意した。このチップのみを用い、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度を２５０℃として、孔径２．１ｍｍの紡糸孔を有する紡糸口金より吐出させた。吐出した糸条を２０℃の水で冷却後、引き続いてこれを８５℃の湯浴中で３．４倍に延伸（第一段延伸）し、その後、２２０℃の乾熱ヒーター中で１．７倍に延伸（第二段延伸）した。さらに、２２０℃の温度で０．９０倍の弛緩熱処理を行い、１５４４ｄｔｅｘ、線径０．４０ｍｍの単相形態のモノフィラメントを得た。

実施例１、２、比較例１、２で得られたモノフィラメントの特性値を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例のモノフィラメントは、比較例と比べ、耐折度試験において極めて高い水準を維持していることが分かる。

Claims (4)

1. ポリアミド１０１０と、ポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂とが複合されてなるモノフィラメントであり、該モノフィラメントの横断面が芯鞘断面を呈し、鞘部にポリアミド１０１０が配され、芯部にポリアミド１０１０以外のポリアミド系樹脂が配されてなることを特徴とする芯鞘複合ポリアミドモノフィラメント。
2. 請求項１記載の芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントを用いて製織されてなることを特徴とする織物。
3. 請求項１記載の芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントによって構成される釣糸。
4. 請求項１記載の芯鞘複合ポリアミドモノフィラメントが構成部材の一部に用いられてなるラケット用ガット。