JPH03297315A - 芝草刈機用回転刃 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、庭、公園、スポーツ競技場などの芝草や雑草
などを刈取るための芝草刈機の回転刃に関するものであ
り、詳しくは特に耐屈曲疲労性および耐摩耗性が改良さ
れた好適なポリカプラミド系モノフィラメントからなる
芝草刈機用回転刃に関するものである。

［従来の技術］ 合成樹脂製モノフィラメントからなる芝草刈機用回転刃
は、特開昭４９−１３１８３４号公報や特公昭５１−２
８５３８号公報およびゃ特開昭５７〜１３８３１２号公
報に記載されたものが知られている。この芝草刈機用回
転刃の場合、金属製回転刃では作業困難であった石垣、
飛び石あるいは植え込みの根元まわりの刈取り作業も安
全にでき、需要も増大している。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭４９−１３１８３４号公報、特公昭５１−２
８５３８号公報に記載されたモノフィラメントからなる
芝草刈機用回転刃は、高速回転による破損、消耗が激し
く、頻繁に新品と交換せねばならないという課題があっ
た。すなわち、モノフィラメント回転刃の回転数は毎分
６０００回転以上を必要とし、通常は毎分７０００〜９
０００回転の高速回転である。第１図は芝草刈機で芝草
を刈取る状態における芝草刈機の概略横断面図であり、
第４図は回転刃の根元折れ状態を示す平面図であり、第
５図は回転刃の先割れ状態を示す平面図である。前記従
来の回転刃の場合毎分８０００回転の高速回転で連続１
０分間の芝草刈取り作業を１０分間毎にモノフィラメン
トを取り替え１０回繰返し試験を行なった時に第４図に
示すような根元折れや、第５図に示すような先割れが生
じる。第１図に示すような芝草同機本体１にセットされ
たモノフィラメント回転刃２は、特にその根元部３にお
いて、複雑かつ高速の屈曲運動の繰り返しを受け、また
、特にその先端部４において、高速の衝撃の繰り返しを
受けるなど苛酷な条件にさらされる。従って、モノフィ
ラメント回転刃２は特にその根元部３において第４図に
示す如き根元折れ５が、また、その先端部４において第
５図に示す如き先割れ６が頻繁に発生する。このように
根元折れや先割れが発生した回転刃では芝草刈り作業の
能率が大きく低下する。また、モノフィラメント自体の
消耗も激しく、極めて頻繁に作業を中断し切断刃の引出
しおよび交換を余儀なくされる。

前記特開昭５７−１３８３１２号公報は、前記特開昭４
９−１３１８３４号公報および特公昭５１−２８５３８
号公報に記載された切断刃における上記の課題を解決す
るためになされたものであるが満足するまでには至らず
、頻繁に根元割れや先割れが発生し、市場の要求を満た
すまでに至っていない。

第６図は前記特開昭４９−１３１８３４号公報、特公昭
５１−２８５３８号公報および特開昭５７−１３８３１
２号公報に記載されたモノフィラメントからなる芝草刈
機用回転刃として用いられた繊維の表面形状を示す図面
に代る写真であり、該写真はモノフィラメントの表面を
５０００倍に拡大した走査型電子顕微鏡写真である。

第６図に示すように前記特開昭４９−１３１８３４号公
報、特公昭５１−２８５３８号公報および特開昭５７−
１３８３１２号公報に記載されたモノフィラメント回転
刃として用いられた繊維の表面には結晶ラメラが観察さ
れないか、あるいは従来の方法をより過酷な条件として
得られた繊維の表面に結晶ラメラが観察されたとしても
、サイズが１オーダー小さく、かつ不均一に形成される
のである。このように結晶ラメラが観察されないかある
いは極めて小さな結晶ラメラが形成された繊維からなる
モノフィラメント回転刃は耐久性が悪く頻繁に根元割れ
や先割れが発生し、市場の要求を満たすまでに至ってい
ない。

前記従来技術で見られるポリアミドモノフィラメントの
延伸途中で水蒸気処理を施す場合は表層部を低配向とす
ることは極めて困難であり、高温の水蒸気を圧力ＩＫｇ
／ｃｍ’Ｇ以上、数Ｋｇ／ｃｍ２Ｇとしても前記の熱は
延伸性に寄与し逆に結晶化を促進する。

また延伸されたポリアミドモノフィラメントのように既
に配向と結晶化が進んだモノフィラメントの場合、表層
構造を再編成しようとしても、極めて高温、高圧の水蒸
気を用いた場合に再編成しうるが本発明に係る方法で得
られるポリアミドモノフィラメントの特性を有するもの
にすることは困難である。

本発明の目的は、前記モノフィラメントからなる芝草刈
機用回転刃に比し、耐衝撃性、耐屈曲疲労性および耐摩
耗性等の改良されたポリアミドモノフィラメントからな
る回転刃を提供するものであり、内層部と表層部との分
子配向の差異が明確であり、表層部に特殊な形態がみら
れるポリアミドモノフィラメント回転刃を提供すること
にある。すなわち、切れ味が向上し根元割れや先割れの
発生や消耗が大巾に減少した高性能な芝草刈機用回転刃
を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の構成
は、 （１）芝草刈機用回転刃において、該回転刃はカプラミ
ド単位が８０重量％以上で硫酸相対粘度（ηｒ）が４，
０以上であるポリカプラミドポリマからなるポリアミド
モノフィラメントであり、該モノフィラメントの内層部
の複屈折（Δｎｃ）が３０Ｘ１０−”以上で、表層部の
複屈折（Δｎａ）が前記内層部の複屈折よりも低く、内
層部と表層部との複屈折差は３．０×１０−”以上であ
り、前記表層部の外周面全体に前記モノフィラメントの
長さ方向に対して略直角方向に伸びる凸凹状の結晶ラメ
ラが略均一に形成されてなることを特徴とする芝草刈機
用回転刃。

（２）前記（１）に記載のモノフィラメントの外周面に
形成された凸凹状の結晶ラメラの凸部か前記モノフィラ
メントの長さ方向に対して略直角方向に扁平な網目状に
連続してなることを特徴とする芝草刈機用回転刃。

（３）前記（１）に記載のモノフィラメントの直径が０
．５〜５ｍｍ、２５％伸長時の弾性回復率が８０％以上
、表層部の非晶分子配向度（ｆ”）が０．４以下である
ことを特徴とする芝草刈機用回転刃。

にある。

本発明に係る芝草刈機用回転刃のモノフィラメントはポ
リアミド系のポリマからなり、該ポリアミドポリマは、
ポリカプラミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンア
ジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパ
ミド（ナイロン４６）、ポリへキサメチレンセバカミド
（ナイロン６１０）、ポリドデカミド（ナイロン１２）
ポリへキサメチレンイソフタルアミド等の単一重合体、
または前記ポリアミド成分を少なくとも一成分とする共
重合率または混合率８０重量％以上の共重合ポリアミド
や混合ポリアミドが選ばれる。

中でも本発明の方法によって得られたモノフィラメント
を芝草刈機用回転刃として使用する場合、ナイロン６成
分を８０重量％以上含む共重合ポリアミドが最も好まし
い。

また、本発明に係るポリアミドモノフィラメントにおけ
る耐久性を十分に発揮させるには、硫酸相対粘度４，０
以上のポリアミドポリマが用いられる。

さらに、本発明ポリアミドモノフィラメントの製造に際
し、各種の添加剤、例えば可塑剤、結晶化抑制剤、滑剤
、顔料、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を含有さ
せることができる。

本発明に係る芝草刈機用回転刃に用いられるポリアミド
モノフィラメントは以下に記載する製造方法によって得
られる。

ポリカプラミド単位が８０重量％以上で硫酸相対粘度（
ηｒ）が４．０以上のポリアミドポリマ中の水分を０．
０５重量％以下にして、低水分ポリアミドチップとなし
、該ポリアミドチップを溶融紡糸機に供給して２８０〜
３１０℃の温度で溶解して紡糸口金から紡出し、紡出モ
ノフィラメントを得る。

前記紡糸口金から紡出された紡出モノフィラメントは、
紡糸口金の直下に設けられた温度５０〜４００℃の高温
雰囲気中を通り加熱あるいは徐冷される。

前記高温雰囲気の長さは２０〜３００ｍｍの範囲とする
。

紡出モノフィラメントの加熱温度が低く、加熱雰囲気の
長さが短かい場合すなわち高温雰囲気に曝される条件が
前記の範囲よりも低い場合、紡出直後のモノフィラメン
トの分子配向が促進されなく、高温雰囲気に曝される条
件が前記の範囲よりも高い場合紡出直後のモノフィラメ
ントは溶解し長さ方向に均一なフィラメントとならす分
子配向も生じなくなる。

前記の高温雰囲気中を通過した紡出モノフィラメントは
、直ちに温度−１０〜＋２５℃の低温液体中すなわち冷
却液の中を通して急冷固化させて未延伸モノフィラメン
トとする。

前記冷却液としては、水、ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化
水素、トルエン等の芳香族炭化水素、デカリン等の脂環
族炭化水素、トリクロロエチレン、トリクロロトリフル
オロエタン、テトラクロロジフロロエタン等ハロゲン化
炭化水素、あるいはこれらの混合物等ポリアミドに不活
性な液体を用いる。

冷却液の温度が一１０℃未満の場合特に−１５℃以下で
あると冷却速度が急激になりすぎて、次工程における延
伸が円滑に行なわれなく高強力ポリアミドモノフィラメ
ントを得ることができない。

一方冷却液の温度が＋２５℃よりも高温であると冷却が
遅延し、高速でモノフィラメントを製造できなくなるの
みでなく、紡出直後における蒸気処理の効果が減少し力
学的特性および耐久性の双方において満足するポリアミ
ドモノフィラメントを得ることが困難となる。　冷却固
化したモノフィラメントは冷却液から導出したのち、低
圧の水蒸気で充満させた水蒸気処理装置中に導入する。

水蒸気処理装置で使用する水蒸気は飽和水蒸気でも５０
重量％以上の水分を含む過熱蒸気でもよいが、圧力とし
ては４０〜５００ｍｍＨｔＯの低圧であり、該水蒸気処
理装置内の雰囲気温度は６５〜１４０℃、水蒸気処理装
置内におけるポリアミドモノフィラメントの滞留時間は
０．０２〜２，０秒とする。

未延伸ポリアミドモノフィラメントを水蒸気処理する位
置は、実質的に延伸が行なわれない位置、即ち冷却液か
ら導出された位置と引取ロールとの間が好ましいが、引
取ロールの後に給糸ロールを設けて、該引取ロールと給
糸ロールとの間で実質的な延伸が行なわれない状態で処
理する方法も採用できる。

水蒸気処理に供せられる未延伸モノフィラメントの複屈
折はｌ０×１０−”以下、好ましくは５Ｘ１０−”以下
である。

水蒸気処理を均一にしかも効率的に行なうには水蒸気処
理の前に冷却液中を通過した際に表面に付着した冷却液
が速乾性でない場合は該冷却液を除去した後に行なうこ
とが好ましい。

前記水蒸気処理装置にはモノフィラメントの通過する入
口と出口を有し、処理装置内を前記圧力、温度および滞
留時間を保持できるよう、入口、出口の水蒸気シール、
温度および圧力制御装置を備えている。

本発明に係る芝草刈機回転刃に用いられるポリアミドモ
ノフィラメントを製造する方法を実施する際に用いられ
る水蒸気処理装置は、水蒸気処理条件が低温、低圧であ
るが故にシール性を配慮した複雑な水蒸気処理装置を必
要とせず、また消費する水蒸気量も少なくて済むなど、
工業的に極めて有利な方法である。

水蒸気処理された未延伸ポリアミドモノフィラメントは
連続して、３．０倍以上に多段熱延伸される。また延伸
の途中で一旦緊張熱処理することもできる。熱延伸の熱
媒は１００〜４゜０℃の気体、例えば空気、水蒸気、ま
たは不活性ガス、あるいは５０〜２５０　’Ｃの液体、
例えば水、グリセリン、エチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、シリコーンオイル、鉱物油、および菜
種油等の植物油が用いられる。

次に熱延伸を終了したポリアミドモノフィラメントは通
常温水浴中、または高温気体洛中を通過させ、フィラメ
ントに付着した熱媒およびまたは延伸工程で生じた歪を
除いたのち、仕上げ剤を付与して巻き取る。前記温水浴
での温水処理は通常６０℃以上の温水中を０．０１〜３
秒間、０．９〜１．Ｏの延伸比で通過させ、前記高温気
体浴での気体処理の場合は２００〜４００℃で０．０１
〜３秒間、０．９〜１．０の延伸比で通過させ、いづれ
も実質的な弛緩熱処理を施こす。また仕上げ剤は通常静
電気防止剤および潤滑剤等を主成分とし、フィラメント
に対し０．０２〜０．　５重量％付与させる。

上記の水蒸気による処理条件を満足することによって、
未延伸ポリアミドモノフィラメントの処理が円滑に行な
われ、次いで延伸された後のポリアミドモノフィラメン
トを高配向とすることを可能とし、高い力学的特性を有
するものとするとともに、モノフィラメントの外周面全
体に長さ方向に対して略直角方向に伸びる凸凹状の結晶
ラメラが明確に略均一に形成される。

そして、該結晶ラメラが明確に形成されたポリアミドモ
ノフィラメントは芝草同機用回転刃用として優れた能力
を発揮する。

前記ポリアミドモノフィラメントの製造方法における最
大の特徴は延伸に先立って未延伸ポリアミドモノフィラ
メントを前記の条件で水蒸気処理することにある。

前記以外の水蒸気処理装置内における処理条件はポリア
ミドモノフィラメントの組成、直径、および紡糸速度等
の変化に応じて前記の各条件の範囲内で適切に組合せて
選択される。

前記ポリアミドモノフィラメントの製造方法で特に特徴
とすることは、前記のように未延伸ポリアミドモノフィ
ラメントを６５乃至１４０℃の低温、４０乃至５００　
ｍ　ｍ　Ｈ２０の低圧の水蒸気で処理して得られた処理
モノフィラメントは２〜３０ｍ／分で引取り、引続いて
延伸工程で３．０倍以上に多段延伸することである。

前記のように水蒸気処理を施された処理モノフィラメン
トを３．０倍以上に多段延伸する際、１段目の条件は５
０〜２１０℃の温度で２．０〜３．０倍に熱延伸し、引
続いて８０〜２２０℃の温度で未延伸モノフィラメント
に対する総合延伸倍率が３．０〜４．５倍の範囲となる
ごとく２段目の熱延伸を施す。

また１段目と２段目の間に緊張熱処理ゾーンを設けるこ
ともでき、この緊張熱処理は実質的に小倍率延伸を伴な
う場合とポリアミドモノフィラメントが収縮によって生
じる緊張熱処理とがあり、具体的には６０℃〜２１５℃
の温度で０．９０〜１．０３倍の収縮あるいは熱延伸を
施す。

前記のように未延伸モノフィラメントに蒸気処理を施し
延伸して得られたポリアミドモノフィラメントの表層部
は複屈折（Δｎｃ）が内層部の複屈折（Δｎａ）が３０
Ｘ１０−”以上であるのに比して低く、具体的には表層
部の複屈折（Δｎｅ）は２７Ｘ１０−”以下である。

前記の延伸されたポリアミドモノフィラメントの内層部
の複屈折（Δｎａ）と表層部の複屈折（Δｎａ）との差
異が３Ｘ１０−”以上であることからみて、未延伸糸の
段階で前記の６５乃至１４０℃の低温、４０乃至５００
ｍｍＨ２Ｏの低圧の水蒸気で処理されたことにより、表
層部の配向が進行せず一旦形成された表層構造が実質的
に保持され、内層部がより高配向となるという現象を生
じさせている。

前記のように水蒸気処理された未延伸ポリアミドモノフ
ィラメントを高温高倍率延伸を施して得られたポリアミ
ドモノフィラメントは、内層部の複屈折（Δｎｃ）が３
０，５Ｘ１０−”以上で、該内層部の複屈折（△ｎ、）
が表層部の複屈折（Δｎａ）よりも３．５Ｘ１０−”以
上高い値を有し、かつ、フィラメントの表面結晶ラメラ
による微細な凸凹が略均一に形成されている。

前記ポリアミドモノフィラメントの内層部の高い複屈折
は分子鎖が繊維軸方向によく配向していることを示し、
高い引張り強度の発現に寄与している。

一方、表層部の低い複屈折は非晶部分の分子鎖の配向度
が著しく低いことを示しており、高度に結晶化したラメ
ラ結晶と、ラメラ結晶間の著しく弛緩した非晶部からな
る構造と対応している。かかる構造は弾性回復性に優れ
た特性を発現し、優れた耐久性を実現できたものと考え
る。

第２図は本発明に係る芝草同機に用いられるポリアミド
モノフィラメント回転刃として用いられる繊維の表面形
状を示す図面に代る写真であり、該写真は前記ポリアミ
ドモノフィラメントの表面を５０００倍に拡大した走査
型電子顕微鏡写真である。

第３図は本発明に係る芝草刈機用回転刃に用いられるポ
リアミドモノフィラメントの拡大横断面図である。

前記ポリアミドモノフィラメントの表層部の構造を走査
型電子顕微鏡で観察した時、第５図に示されるような、
長さ０．１〜１０μ、巾０゜０１〜０．１μの微細な凹
凸が均一に形成されているのを見ることができる。

前記ポリアミドモノフィラメントの外周面に形成された
略直角方向に扁平な網目状に連続してなるこの微細な凹
凸状の結晶ラメラ構造が、従来のモノフィラメントに比
し芝草刈機用回転刃として用いた場合切れ味を大巾に向
上する。

前記ポリアミドモノフィラメントの横断面を偏光光学顕
微鏡で観察すると第３図に示すように表層部７の低配向
化部と、内層部８の高配向化部の二層構造を形成されて
いることが観察できる。光学顕微鏡で観察した表層部７
の量の厚みは数μ〜１０μ程度であるが、モノフィラメ
ントのポリマ組成、直径および処理条件等によって変化
する。最も優れた力学的特性と耐久性特性を発現する時
の表層部７の量はモノフィラメントの全横断面積に対す
る表層部７の横断面積が５〜３０％、好ましくは１０〜
２０％の時である。

表層部７が低配向化されたモノフィラメントからなる芝
草刈機用回転刃は毎分８０００回転の高速回転で連続１
５分間の芝草刈取り作業を１０分間毎にモノフィラメン
トを取り替え１０回繰返し試験を行なったが表層部が過
酷な使用条件下の衝撃力を緩和することができるため、
亀裂の発生がおさえられ第４図に示すような根元折れモ
ノフィラメント回転刃は全くなく、第５図に示すような
先割れモノフィラメント回転刃の発生が防止され長時間
耐用しうる。しかし、芯部まで含めた全部を低配向化す
ることは、柔らかくて強度が低くなりすぎるため、芝草
刈りの能力が低下するので不適当である。

また、上記水蒸気処理されたモノフィラメントは２５％
伸長時の弾性回復率が８０％以上という弾性を有するた
め、特に根元部３が受ける複雑かつ高速の屈曲運動の繰
り返しによる屈曲疲労度が小さく根元割れの発生が防止
される。

前記のような繊維構造の特徴を有するポリアミドモノフ
ィラメントは高い力学的特性、および優れた耐衝撃性、
耐屈曲疲労寿命および耐摩耗性等の耐久性を有する。

芝草別様回転刃に用いられるポリアミドモノフィラメン
トは、モノフィラメントによる芝草刈り能力を保持する
ためには、その直径を０゜５〜５ｍｍとする必要がある
。この直径が０゜５ｍｍ未満と細過ぎると芝草の切れ味
は増すが、その反面耐久性す激減する。一方、５ｍｍを
越えて太くなると切れ味が悪く、また、モノフィラメン
ト回転刃と回転刃取り付は用カセットとのなじみ巻付け
が困難となる。

以下実施例によって説明するがポリアミドモノフィラメ
ントの物性および繊維構造に関する測定法及び定義は以
下の通りである。

（ア）硫酸相対粘度（ηｒ）：試料１ｇを９８％硫酸１
００ｍ１に溶解し、オストワルド粘度計で２５℃で測定
した。

（イ）複屈折（Δｎｅ１Δｎａ） カールツァイスイエナ社（東独）製の透過定量型干渉顕
微鏡を用いて、干渉縞法によって繊維フィラメントの側
面から観察した平均複屈折を求めた。繊維の表層から中
心に２μ間隔で測定し、内層部複屈折（Δｎｃ）と表層
複屈折（Δｎｏ）を求めた。内層部複屈折は中心部の複
屈折の値を用い、表層部複屈折は表層から２μの位置の
値とした。

（つ）引張強度（ＴＴ）：　Ｊ　Ｉ　５−Ｌ１０７０゜
５．１．１　（標準引張強伸度）測定方法に準じて測定
を行なった。

（１）耐衝撃性：島原製作所（株）製振り子型衝撃試験
機を用いて、つかみ長２５ｃｍ、引張速度１．５ｍ／秒
で測定した破断時の値。

（オ）屈曲疲労寿命（Ｎｂ）：東洋精機製作所（株）製
屈曲疲労測定機で、張力３ｇ／ｄ荷重下で測定し、屈曲
疲労切断した時の屈曲回数を求め屈曲疲労寿命とした。

（力）耐摩耗性（Ｎμ）：直径５０ｍｍのロールノ表面
に３２０メツシユのサンドペーパーを貼り、デニール当
たり０．０５ｇの荷重をかけた試料を該サンドベーパー
上に接触角９００となるようにセットし、該ロールを回
転速度１８０回／分の速度で回転させる。試料が摩耗切
断する迄の時間を測定し、耐摩耗破断回数を求めた。

（キ）表層部の非晶分子配向度（Ｆ）・・・モノフィラ
メントを蛍光剤（“ｗｈｉｔｅｘ　　ＲＰ”、住人化学
（株）製）の０．２ｗｔ％、２０℃水溶液中で２時間染
着処理し水洗乾燥した後“日本分光”　（株）製の偏光
蛍光光度計“ＦＯＭ−１”にて測定した。非晶分子配向
度（Ｆ）は次式で算出した。

戸；１− Ａ：繊維軸方向の相対蛍光強度 Ｂ：繊維軸と直角方向の相対蛍光強度 （り）２５％伸長時の弾性回復率：湿度６５％、温度２
０℃の条件下で２４時間以上調湿したモノフィラメント
糸を引張試験機“テンシロン”にて２５％伸長変形した
、除重し、２分間荷重Ｏで放置した時点での弾性回復率
をいう。

上記モノフィラメントは通常の方法により切断、先端加
工がされ芝草刈機用回転刃として供される。

前記モノフィラメント回転刃は、複雑がっ高速の繰り返
し屈曲に耐え、先端部がフィブリル化しにくいため根元
割れや先割れの発生が激減する。しかも、芝草刈機用回
転刃として必要な強度も備えていて芝草刈取能力も優れ
ている。

［実施例コ 実施例 相対粘度（ｖ　ｒ）が５．０、水分率０．０１重量％、
融点２１０℃、６０００ｐｏ　ｉ　ｓ　ｅのポリマ特性
を持つカプラミド単位９０、ヘキサメチレンアジパミド
単位１０重量比からなる共重合ポリマをエクストルーダ
型紡糸機により紡糸温度２９５℃にて吐出線速度５．６
ｍ／分の速度で押出した。紡出フィラメントは窒素ガス
で充満した２００℃、長さ１８０ｍｍの加熱筒を通過さ
せた後、８℃に冷却されたテトラクロロジフロロエタン
とトルエンの８０：２０１１量比からなる混合された低
温液体中を通して急冷固化し未延伸モノフィラメントと
なし、該未延伸モノフィラメントを低温液体中から導出
し、引続いて蒸気処理に導入し温度１１０℃、水蒸気圧
力１００　ｍ　ｍ　Ｈ２０の蒸気で０．４秒間処理し処
理モノフィラメントとなし、該処理モノフィラメントを
、７．６ｍ／分の速度で引取りロールによって引取っ後
、次いで延伸装置に導びき１５０℃に加熱された、長さ
１５ｃｍのポリエチレングリコール浴中で２．９倍に１
段目の延伸を施し、更に連続して１８０’Ｃ１長さ５０
ｃｍのポリエチレングリコール浴中１．３０倍で２段目
の延伸を行なった。延伸を終ったフィラメントは次いで
浴温９ｏ℃、長さ１００ｃｍの温水浴中を０．９５倍の
延伸比弛緩熱処理を施したのち後仕上げ剤を付与して巻
き取った。

このモノフィラメントを枠長１ｍの認巻機を用いて認取
りした。得られた認を９５℃の温水浴中にて弛緩温水処
理を６０分間行ない続いて表面処理油剤中に浸して風乾
した。

得られたフィラメントは糸径２．５５ｍｍでフィラメン
トの相対粘度（ηｒ）は４．３であった。

内層部の複屈折（Δｎｃ）は３５，０×１０−３で、表
層部の複屈折（Δｎａ）は２６．０×１０″３であった
。またモノフィラメント表面には長さが０．２〜８．Ｏ
μ（７）範囲、巾が０．０２〜０．８μ、のラメラの凸
凹が略均一に形成され、前記ラメラの凸凹における凸部
がモノフィラメントの長さ方向に対して略直角方向に扁
平な網目を形成するごとく連結していた。非晶分子配向
度（ｆ？）は０．２８と低く、２５％伸長時の弾性回復
率は９５％と高かった。

屈曲疲労寿命（Ｎｂ）が９５５５０回、耐摩耗破断回数
（Ｎμ）が４５０回であり透明性および柔軟性に優れた
モノフィラメントが得られた。

該モノフィラメントは極めて柔軟性に富んでおり、共立
農機（株）製“ＳＲＭ−１４０Ｄ”型芝草刈取機のスプ
ール式カセットとの巻付性も良好であった。

上記カセットの端より１０ｃｍモノフィラメントを出し
毎分８０００回転の高速回転で連続１０分間の芝草刈取
り作業を１ｏ分間毎にモノフィラメントを取り替え１０
回繰返し試験を行なった結果、根元折れおよび先割れの
発生は全く見られなく、同じ条件で作業時間を１０分か
ら１５分に延長した場合、根元折れしたものは１０本中
０本で、先割れしたものが１０本中１本存在するのみで
芝草刈取り能力が極めて高いものであった。

比較例 相対粘度（７７ｒ）が３．４、水分率０．０１重量％、
融点２１０℃、３６００ｐｏｉｓｅのポリマ特性を持つ
カプラミド単位９０、ヘキサメチレンアジパミド単位１
０重量比からなる共重合ポリマをエクストルーダ型紡糸
機により紡糸温度２９５℃にて吐出線速度５．６ｍ／分
の速度で押出した。紡出フィラメントは窒素ガスで充満
した２００℃、長さ１８０ｍｍの加熱筒を通過させた後
、８℃に冷却されたテトラクロロジフロロエタンとトル
エンの８０：２０１！量比からなる混合された低温液体
中を通して急冷固化し未延伸モノフィラメントとなし、
該未延伸モノフィラメントを低温液体中から導出し、７
゜６ｍ／分の速度で引取りロールによって引取つ後、次
いで延伸装置に導びき１５０℃に加熱された、長さ１５
ｃｍのポリエチレングリコール浴中で２．９倍に１段目
の延伸を施し、更に連続して１８０℃、長さ５０ｃｍの
ポリエチレングリコール浴中１．３０倍で２段目の延伸
を行なった。延伸を終ったフィラメントは次いで浴温９
０℃、長さ１００ｃｍの温水浴中を０．　９５倍の延伸
比弛緩熱処理を施したのち後仕上げ剤を付与して巻き取
った。

このモノフィラメントを枠長１ｍのかせ巻機を用いてか
ぜ取りをした。次いで９５℃の温水浴中にて弛緩温水処
理を６０分間行ない続いて表面処理油剤中に浸して風乾
した。

得られたフィラメントは糸径２．５０ｍｍでフィラメン
トの相対粘度（ηｒ）は３．０であった。

表層部の複屈折（Δｎａ）は３４，０×１０−３で、中
心部の複屈折（Δｎｃ）は２２．０ＸＩ０４で、非晶分
子配向度（Ｆ）は０．８２と高かく、２５％伸長時の弾
性回復率は７５％であった。

屈曲疲労寿命（Ｎｂ）が１０８６回、耐摩耗破断回数（
Ｎμ）が１５０回であった。

このモノフィラメントを共立農機（株）製“ＳＲＭ−１
４０Ｄ”型芝草刈取機のスプール式カセットにセットし
、カセットの端より１０ｃｍモノフィラメントを出し毎
分８０００回転の高速回転で連続１０分間の芝草刈取り
作業を１０分間毎にモノフィラメントを取り替え１０回
繰返し試験を行なった結果、根元折れしたものは１０本
中６本１、先割れしたものは１０本中８本存在し、芝草
刈取能力が低かった。

［発明の効果］ 本発明に係る芝草刈機用回転刃に用いられるポリアミド
モノフィラメントは耐屈曲疲労性および耐摩耗性等に優
れており、また柔軟性に優れ操作性、耐久性の優れた芝
草刈機用回転刃として好適であり、優れた芝草別様用回
転刃用を提供することかできる。

また、本発明に係る芝草刈機用回転刃に用いられるポリ
アミドモノフィラメントの製造方法を実施すると、使用
される蒸気の量が、従来の延伸時における蒸気使用量に
比して１オーダ少なく、ポリアミドモノフィラメントの
製造コストを大幅に低下しうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は芝草刈機で芝草を刈取る状態における芝草刈機
の概略横断面図である。第２図は本発明に係る芝草刈機
に用いられるポリアミドモノフィラメント回転刃として
用いられる繊維の表面形状を示す図面に代る写真であり
、該写真は前記ポリアミドモノフィラメントの表面を５
０００倍に拡大した走査型電子顕微鏡写真である。第３
図は本発明に係る芝草刈機用回転刃に用いられるポリア
ミドモノフィラメントの拡大横断面図である。第４図は
回転刃の根元折れ状態を示す平面図であり、第５図は回
転刃の先割れ状態を示す平面図である。第６図は芝草刈
機用回転刃として用いられた繊維の表面形状を示す図面
に代る写真であり、該写真はモノフィラメントの表面を
５０００倍に拡大した走査型電子顕微鏡写真である。 １　　　芝草刈機本体概略横断面 第１図 第３図 第５（！Ｉ モノフィラメ モノフィラメ モノフィラメ モノフィラメ モノフィラメ モノフィラメ モノフィラメ ト回転刃 ト回転刃根元部 ト回転刃先端部 ト回転刃根元折れ部 ト回転刃先割れ部 ト横断面表側部 ト横断面内層部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芝草刈機用回転刃において、該回転刃はカプラミ
   ド単位が８０重量％以上で硫酸相対粘度（ηｒ）が４．
   ０以上であるポリカプラミドポリマからなるポリアミド
   モノフィラメントであり、該モノフィラメントの内層部
   の複屈折（Δｎ＿ｃ）が３０×１０＾−＾３以上で、表
   層部の複屈折（Δｎ＿ａ）が前記内層部の複屈折よりも
   低く、内層部と表層部との複屈折差は３．０×１０＾−
   ＾３以上であり、前記表層部の外周面全体に前記モノフ
   ィラメントの長さ方向に対して略直角方向に伸びる凸凹
   状の結晶ラメラが略均一に形成されてなることを特徴と
   する芝草刈機用回転刃。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のモノフィラメント
   の外周面に形成された凸凹状の結晶ラメラの凸部が前記
   モノフィラメントの長さ方向に対して略直角方向に扁平
   な網目状に連続してなることを特徴とする芝草刈機用回
   転刃。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のモノフィラメント
   の直径が０．５〜５ｍｍ、２５％伸長時の弾性回復率が
   ８０％以上、表層部の非晶分子配向度（＠Ｆ＠）が０．
   ４以下であることを特徴とする芝草刈機用回転刃。