JP3150205B2 - 水中資材用繊維 - Google Patents

水中資材用繊維

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JP3150205B2 JP21368892A JP21368892A JP3150205B2 JP 3150205 B2 JP3150205 B2 JP 3150205B2 JP 21368892 A JP21368892 A JP 21368892A JP 21368892 A JP21368892 A JP 21368892A JP 3150205 B2 JP3150205 B2 JP 3150205B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、養殖網、定置網等の漁
網や係留ロープ等の水中資材用繊維に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】養殖網や定置網等は長期間海水中に浸漬
された状態で使用されるため、藻類や貝類等の海中生物
が付着して繁殖し、網目の閉塞による酸素欠乏からくる
魚類の成育阻害や網重量の増大等が発生し、漁業関係者
にとって深刻な問題となっている。
【0003】この対策として、従来、養殖網や定置網等
に防汚剤を含有した塗料や組成物によるコーティング処
理を施すことが行われている。そして、この防汚剤とし
てトリフェニル錫もしくはトリアルキル錫の酸化物、水
酸化物、塩化物又は有機酸のエステル等の有機錫化合物
が一般に用いられていたが、有機錫化合物は毒性を有
し、海洋汚染や魚体への悪影響等の問題があり、使用が
規制されるようになってきた。
【0004】また、防汚剤を含む塗料等による後処理法
は、処理工程を必要とするためコスト高になると共に、
工程中に防汚剤の毒性のため作業員が気分を害したり、
頭痛やめまいを起こす等、作業環境を著しく悪化させる
という安全衛生上大きな問題があった。そればかりか、
使用中に防汚剤が脱落し、藻類や貝類等の生物が繁殖し
て付着するのを防止する防汚効果の耐久性に乏しいとい
う問題があった。
【0005】このような問題を解決するものとして、通
常の非分解性高分子から繊維を製造する際に非有機錫化
合物系の防汚剤を混入した防汚性繊維が、特開平1−17
4609号公報、同2−182912号公報等で提案されている。
しかし、これらの繊維は、防汚剤の溶出が不十分なため
か防汚効果が十分でなく、特に富栄養化の進んだ海域で
は比較的早期に藻類の付着が発生するという問題があっ
た。
【0006】カナダ特許出願公開第 2044512号公報に
は、微生物分解性高分子であるポリカプロラクトンに銅
又は銀イオン放出水溶性ガラスを配合した組成物で構成
された水中資材用繊維が開示されている。この繊維は、
分解性高分子で構成されているため防汚剤の溶出性が良
好で、優れた防汚効果を発揮することが期待されるが、
5カ月で強度が急激に低下し、繊維の耐久性に乏しいと
いう問題があった。
【0007】本発明者等は、芯鞘構造の複合繊維とし、
芯成分としては通常の非分解性高分子を用い、鞘成分に
防汚剤を配合した分解性高分子を用いた水中資材用繊維
を先に提案した(特願平3−270060号)。この繊維は、
一定量以上の防汚剤を溶出することにより優れた防汚効
果を発揮し、繊維の耐久性においても優れた効果を示し
たが、鞘成分が分解性高分子からなるため比較的分解が
早く進み、防汚効果の耐久性に問題があることが分かっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維の製造
時に防汚剤を混入した水中資材用繊維において、防汚効
果の耐久性と繊維の耐久性の両者が共に良好な水中資材
用繊維を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものであり、その要旨は、非分解性繊維形成性
合成高分子を芯成分とし、非分解性繊維形成性合成高分
子と分解性高分子の混合物に防汚剤を配合した組成物を
鞘成分とし、鞘成分の組成物が、非分解性繊維形成性合
成高分子30〜85重量%、分解性高分子7〜30重量%及び
防汚剤5〜40重量%からなるものである水中資材用繊維
にある。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において芯成分及び鞘成分の非分解性繊維形成性高
分子としては、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等のポリエステル、ナイロン6、ナ
イロン66、ナイロン46、ナイロン11、ナイロン12等
のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン等が挙げられる。これらは用途に応じて適当
なものを選定して用いられ、養殖網としてはポリエチレ
ン又はナイロン6、定置網としてはポリエチレンテレフ
タレート又はナイロン6が好ましい。
【0011】また、本発明で用いられる防汚剤として
は、海洋汚染や魚体への悪影響等の問題のない非有機錫
化合物系のもので、耐熱性のあるものが用いられる。防
汚剤の具体例としては、銅粉、亜酸化銅粉、ニッケル/
銅の配合比が10/90であるニッケル銅粉、マンガン粉、
2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛、ジメチルジチオ
カルバミン酸銅等が挙げられる。
【0012】防汚剤は、粒子径10μm以下、好ましくは
5μm以下の粉体として用いるのが好ましい。防汚剤の
粒子径が大きいと延伸時にネッキング部分に空隙がで
き、その部分で切断が起こるという問題があり、また、
粒子径が小さい方が表面積が大きくなって防汚効果が良
好となる。
【0013】本発明で用いられる分解性高分子として
は、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ−3−ヒドロキシ
ブチレート/ポリ−3−ヒドロキシバリレート共重合
体、ポリグリコール酸、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステ
ルやポリ−ε−カプロラクトン等の脂肪族ポリエステル
とナイロン6等のポリアミドとの共重合体等が挙げられ
る。これらは、水中において微生物によって分解し、最
終的には二酸化炭素と水になるため、海洋汚染、魚体へ
の悪影響等を与えない。
【0014】鞘成分に防汚剤を配合した分解性高分子の
みを用いた繊維では、防汚剤の初期の溶出速度は大きい
が、防汚効果の耐久性に乏しかったが、本発明の繊維で
は、非分解性高分子と分解性高分子との混合物に防汚剤
が配合されているため、防汚剤の溶出速度のコントロー
ルが可能であり、分解性高分子がすべて分解された後も
非分解性高分子に含まれた防汚剤により防汚効果の継続
が認められる。繊維の強度は、多少低下がみられるが、
実用上問題はない。
【0015】本発明の繊維の芯/鞘複合重量比は1/1
〜5/1が適当であり、およそ4/1が繊維の強度及び
防汚効果の点で最も好ましい。芯/鞘複合重量比が1/
1より小さいと繊維の強度が低く、5/1より大きいと
防汚効果が小さくなると共に複合紡糸が困難になり、実
用上好ましくない。
【0016】また、鞘成分の組成は、非分解性繊維形成
性合成高分子30〜85重量%、分解性高分子7〜30重量%
及び防汚剤5〜40重量%とする。そして、鞘成分におけ
る非分解性繊維形成性高分子と分解性高分子との割合は
重量比で6/4〜9/1の範囲が好ましく、この割合が
あまり小さいと繊維の耐摩耗性が低くなり、逆に大きす
ぎると防汚剤の溶出速度が遅くなって防汚効果が小さく
なる。また、鞘成分に対する防汚剤の含有量が5重量%
未満であると防汚効果が小さくなり、一方、40重量%を
超えるとポリマー中への練り込みが困難になる
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、防汚効果は、次の懸垂試験により判定した。 懸垂試験 糸条を合撚して約 20000デニールの撚糸とし、これを用
いて40cm×40cmの大きさの網を作成し、60cm×60cmのス
テンレス製枠に取り付け、淡路島地区の海中に水深1〜
2mの位置で懸垂し、6、12、18カ月経過後に引き上
げ、生物の付着状況を観察し、次の4段階で評価した。 ◎:付着なし ○:少々付着あり △:半分程度付着あり ×:全面に付着あり また、引張強度は、JIS L 1013 (1981) に準じて測定し
た。
【0018】実施例1〜4 96%硫酸を溶媒とし、濃度1g/dl、温度25℃で測定し
た相対粘度が 3.4のナイロン6(N6)及びASTM No.E
法(190℃、2.16kg)に準じて測定したメルトインデック
スが4.0g/10minのポリ−ε−カプロラクトン(PC
L)に平均粒子径が3.79μmの微細銅粉(Cu)をそれ
ぞれ30重量%練込み、2種類のマスターチップを得た。
芯成分を相対粘度が 3.4のN6、鞘成分を上記2種類の
マスターチップを表1に示した組成となるように混合し
たものとし、芯/鞘複合重量比4/1の芯鞘複合モノフ
ィラメントを次のようにして製造した。エクストルーダ
ー型溶融紡糸機を用い、ノズル孔径 1.0mmφ、ホール数
4の芯鞘複合紡糸口金を使用し、紡糸温度 275℃で紡出
し、エアーギャップを介して15℃の水浴中で冷却した
後、20m/minの速度で引取り、直ちに、1段目は85℃の
温水バスを用い、延伸倍率3.0〜3.5倍で、2段目は 200
℃、1mの非接触加熱ヒータを用い、全延伸倍率4.8〜
5.2倍で延伸し、400 デニールの芯鞘複合モノフィラメ
ントを得た。
【0019】比較例1〜3 比較例1として、鞘成分にPCLを含まないもの、比較
例2(コントロール)として、鞘成分にPCL及びCu
を含まないもの、比較例3として、鞘成分にN6を含ま
ないものを用い、実施例1〜4と同様にして芯鞘複合モ
ノフィラメントを得た。
【0020】実施例1〜4及び比較例1〜3で得られた
モノフィラメントの強度及び懸垂試験の結果を表1に示
す。
【0021】
【表1】
【0022】実施例5〜6 メルトインデックスが1.0g/10minの直鎖状ポリエチレ
ン(PE)及びメルトインデックスが4.0g/10minのP
CLに平均粒子径が3.79μmのCuをそれぞれ30重量%
練込み、2種類のマスターチップを得た。芯成分をメル
トインデックスが1.0g/10minのPE、鞘成分を上記2
種類のマスターチップを表2に示した組成となるように
混合したものとし、芯/鞘複合重量比4/1の芯鞘複合
モノフィラメントを次のようにして製造した。エクスト
ルーダー型溶融紡糸機を用い、ノズル孔径 1.0mmφ、ホ
ール数4の芯鞘複合紡糸口金を使用し、紡糸温度 285℃
で紡出し、エアーギャップを介して5℃の水浴中で冷却
後、10m/minの速度で引取り、直ちに、1段目は85℃の
温水バスを用い、延伸倍率8.0〜10.0倍、2段目は120
℃、1mの非接触加熱ヒータを用い、全延伸倍率9.0〜1
0.5倍で延伸し、400デニールの芯鞘複合モノフィラメン
トを得た。
【0023】比較例4〜5 比較例4として、鞘成分にPCLを含まないもの、比較
例5(コントロール)として、鞘成分にPCL及びCu
を含まないものを用い、実施例5〜6と同様にして芯鞘
複合モノフィラメントを得た。
【0024】実施例5〜6及び比較例4〜5で得られた
モノフィラメントの強度及び懸垂試験の結果を表2に示
す。
【0025】
【表2】
【0026】実施例7〜8 テトラクロルエタンとフェノールとの等重量混合物を溶
媒とし、濃度 0.5g/dl、温度20℃で測定した相対粘度
が1.47のポリエチレンテレフタレート(PET)及びメ
ルトインデックスが4.0g/10minのPCLに平均粒子径
が 0.9μmの微細亜酸化銅粉(Cu2O)をそれぞれ30
重量%練込み、2種類のマスターチップを得た。芯成分
を相対粘度が1.47のPETとし、鞘成分を上記2種類の
マスターチップを表3に示した組成となるように混合し
たものとし、芯/鞘複合重量比2/1の芯鞘複合マルチ
フィラメントを次のようにして製造した。エクストルー
ダー型溶融紡糸機を用い、ノズル孔径 0.5mmφ、ホール
数24の芯鞘複合紡糸口金を使用し、紡糸温度290℃で紡
出し、200m/minの速度で引取り、直ちに、1段目は90
℃の加熱ローラを用い、延伸倍率3.0〜3.8倍、2段目は
160℃の加熱ローラを用い、全延伸倍率5.0〜5.4倍で延
伸し、 250デニールの芯鞘複合マルチフィラメントを得
た。
【0027】比較例6〜7 比較例6として、鞘成分にPCLを含まないもの、比較
例7(コントロール)として、鞘成分にPCL及びCu
2Oを含まないものを用い、実施例7〜8と同様にして
芯鞘複合マルチフィラメントを得た。
【0028】実施例7〜8及び比較例6〜7で得られた
マルチフィラメントの強度及び懸垂試験の結果を表3に
示す。
【0029】
【表3】
【0030】次に、上記実施例及び比較例で得られた糸
条について、次のようにして銅イオンの溶出量の経時変
化を調べた。長さ2cmに切断した試料20gに水 200mlを
加えて密栓し、1カ月毎に水を入れ換え、銅イオンの濃
度を測定した。なお、銅イオンの濃度の測定は、誘導結
合プラズマによる発光分光分析法に準じて、ICAP−575
IIを使用して行った。結果を表4に示す。(表4におい
て、「3カ月」とは3カ月経過後の1カ月間に溶出した
銅イオンの濃度を意味し、以下同様である。)
【0031】
【表4】
【0032】表4から明らかなように、鞘成分に非分解
性高分子と分解性高分子(PCL)を組み合わせて用い
ることにより長期間安定して銅イオンが溶出し、また、
分解性高分子の混合比を変化させることにより、溶出量
をコントロールできることが分かる。
【0033】
【発明の効果】本発明の繊維は、鞘成分に非分解性の繊
維形成性合成高分子と分解性高分子の混合物を使用し、
これに防汚剤を配合してあるので、防汚剤を長期間安定
して溶出させる効果があり、防汚効果の耐久性に優れて
いる。また、本発明の繊維は、芯成分に非分解性の繊維
形成性合成高分子を使用しているので、繊維の耐久性に
も優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 1/00 - 1/10 D01F 8/00 - 8/18 A01K 75/00 - 75/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非分解性繊維形成性合成高分子を芯成分
    とし、非分解性繊維形成性合成高分子と分解性高分子の
    混合物に防汚剤を配合した組成物を鞘成分とし、鞘成分
    の組成物が、非分解性繊維形成性合成高分子30〜85重量
    %、分解性高分子7〜30重量%及び防汚剤5〜40重量%
    からなるものである水中資材用繊維。
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