JPS5939090B2 - 芝草刈取用モノフイラメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般家庭の庭園、公園あるいは各種スポーツ競
技場などの芝草あるいは雑草などを刈取るだめの芝草刈
取用合成樹脂製モノフィラメントに関するものである。

従来芝草を切断除去するだめの芝草刈取用機械としては
金属製回転刃のついた高速回転刃物が使用されてきた。

この機械による作業は能率面では極めてすぐれているが
芝草中には石塊、セメント塊、金属片、ガラス片などが
混在しておシ、これらに高速金属刃が当った場合、刃先
の一部が欠け、飛散し、時として作業中の人体に当り怪
我をするなどの危険な状態が発生する。

しかも金属刃の場合、石垣、飛び石あるいは植え込みの
近くなどで使用する際に刃がこれら障害物によって損傷
を受けたり、あるいは植え込み植物の根元を切断したり
して、能率的な作業を行なうことが困難であった。

そこで、これら問題を解消し、安全でしかも植物に傷を
つけない芝草刈取用材料として、合成樹脂製モノフィラ
メントを用いた芝草刈取機が使用されるようになった。

たとえば特開昭４９′−１３１８３４号公報および特公
昭５１−２８５３８号公報などにはナイロン製モノフィ
ラメントを高速回転体に取付けて芝草等に当てこれを刈
取る提案が開示されている。

このような合成樹脂モノフィラメントを使用した芝草刈
取機の場合には、先に述べた金属刃物を使用した場合の
ような危険性は皆無となり、安心して能率的な作業がで
きると同時に、従来金属刃では作業のできなかった石垣
や飛び石廻りなどまでも刈取り作業が可能になった。

サテ、合成樹脂製モノフィラメントで芝草刈取作業をす
る場合、該モノフィラメントの回転数は毎分６０００回
転以上の高速回転を必要とし、毎分５０００回転の回転
速度以下では芝草刈取り能力は極めて低下し、初期の目
的が達成できないとされている。

ところでここで使用される合成樹脂製モノフィラメント
は高速回転、すなわち常用毎分７０００回転ないし９０
００回転において、高速回転しながら芝草を刈取り、し
かも石塊に当ったり、時として石垣や飛び石廻り、さら
に植え込みの根元部υなどの草刈増多作業という過酷な
条件にさらされるため、これらに耐え得る性質を具備し
ていなければならない。

すなわち芝草刈取用合成樹脂製モノフィラメントに要求
される特性としては、高速回転芝草刈取り作業に伴なう
摩耗に耐え、回転体と合成樹脂製モノフィラメント根元
部（回転体保持部）に生ずる連続的な高速繰り返し屈曲
に耐えること及びとくに極めて過酷な状態にさらされる
先端部が「先割れ」（クラック、フィブル化）に対する
耐久性を有することが挙げられる。

合成樹脂モノフィラメント根元部での屈曲状態の変化は
激しく、ときとしてモノフィラメントが回転体保持部か
らちぎれて、飛んでしまうという事故を招く。

また合成樹脂モノフィラメント先端部に加わる衝撃力は
該モノフィラメントの「先割れ」という形で現われ、「
先割れ」を生ずると芝草刈取能力は当然乍ら低下するし
、該モノフィラメントの消耗も激しくなる。

そこで本発明者らは根元折れが少なく、先端割れの生じ
にくい芝草刈取り用合成樹脂モノフィラメントを目的と
して鋭意検討した結果、特定素材の使用によシ、従来の
合成樹脂製モノフィラメントに比較し耐久性にすぐれ芝
草刈取シ能力の良い合成樹脂製モノフィラメントが得ら
れることを見出した。

すなわち、本発明はポリアミド５０〜９５重量係および
エチレン系アイオノマ樹脂５〜５０重量係の混合物を素
材とする芝草刈取用モノフィラメントを提供するもので
ある。

従来の例えばナイロン６単独からなるモノフィラメント
を毎分７０００回転の芝草刈取用に適用した場合は使用
時間５分で、第２図に示したように先端部Ａの先割れが
激しく、根元部Ｂも切断に近い状態となるのに対し、本
発明のモノフィラメントを同様の芝草刈取用に適用した
場合は、使用時間３０分経過後でも、第１図に示したよ
うに先割れが全く無く、根元部の折れも殆んど認められ
ない。

本発明で用いる合成樹脂素材はポリアミドおよびエチレ
ン系アイオノマ樹脂の混合物である。

ポリアミドの種類については特に限定は々く、代表例を
挙げるとナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナ
イロン６６、ナイロン６１０およびこれらの共重合体、
たとえばナイロン６／６６などである。

本発明で用いるエチレン系アイオノマ樹脂とはエチレン
を含むα−オレフィンとα、β−不飽和カルボン酸を含
むその誘導体との共重合体に原子価が１〜３の金属イオ
ンを付加せしめたイオン性重合体である。

ここでα、β−不飽和カルボン酸およびその誘導体の代
表例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、アクリル酸エチル、メタクリル
酸メチル、マレイン酸水素メチル、無水マレイン酸など
が、また原子価１〜３の金属イオンの代表例としてはＮ
ａ＋、に十、Ｃａ廿、ｚｎ廿およびＡ１＋１＋などが挙
げられる。

これらエチレン系アイオノマ樹脂としては一般に１１サ
ーリン′！なる商品名で市販されている各種グレードを
用いることができる。

本発明のモノフィラメントはポリアミドに対しエチレン
系アイオノマ樹脂を５〜５０重量係特に好ましくは１０
〜４０重量係混合してなる素材より構成される。

エチレン系アイオノマ樹脂の配合量が５重量係未満では
芝草刈取り作業中モノフィラメントに加わる連続的な屈
曲−回復運動に耐えることが困難となる。

一方エチレン系アイオノマ樹脂の配合量が５０重量係を
越える場合にはポリアミドモノフィラメントの特徴が発
揮されず、モノフィラメント先端の摩耗が太きいなどの
欠点が目立ち好ましくない。

なお、本発明のモノフィラメントには、その成形型、物
性を損わない限りにおいて他の成分たとえば顔料、熱安
定剤、酸化防止剤、耐候剤、結晶化促進剤、充填剤など
を添加導入することができる。

本発明の芝草刈取用モノフィラメントは例えばポリアミ
ドとエチレン系アイオノマ樹脂の混合物を溶融押出機に
供給し、これを通常の手段で溶融紡糸することにより得
られるが、このモノフィラメントを必要に応じ適度に延
伸した後さらに５０〜９８℃の温水浴中で弛緩温水処理
を行なうことにより、一層柔軟性にすぐれた製品を得る
ことができる。

本発明の芝草刈取用モノフィラメントの製法につきさら
に具体的に説明すれば次のとおシである。

まず使用する溶融紡糸機はエクストルーダ型が好ましく
、素材を溶融紡糸し、水冷却後、温水浴中で１段ないし
２段に分けて延伸し、その合計延伸倍率を３．０倍ない
し４．０倍程度にする。

この延伸倍率を適当に選択することにより摩耗性と先割
れの少ない実用性にすぐれた芝草刈取用モノフィラメン
トが得られる。

ここで延伸倍率２．５倍以下の場合は得られたモノフィ
ラメントの結晶性、配向性が不十分なだめ、摩耗性にや
や劣シ、芝草刈取り能力が低下すると共に消耗も大きく
なるため好ましくない。

次に、得られたモノフィラメントを紹巻機にて総取りし
、弛緩状態で５０〜１００℃の温水浴中で数１０分間処
理し製糸過程で生じた歪を取り除く。

この温水処理を施すことにより、モノフィラメントの柔
軟性が改善され、芝草刈取り時の根元折れが一層向上す
る。

次いで温水処理後のモノフィラメントを必要に応じ仕上
げ油剤浴に浸し、風乾して目的とする製品を得る。

本発明の芝草刈取用モノフィラメントの太さは例えば通
常０．５ ｍｍ 〜３．０ ｍｍ、好ましくは１．５ｍ
ｍ〜２．５ｍｍの範囲が適当である。

またモノフィラメントの横断面形状は通常円形または楕
円形でよく、場合によっては異形断面のものも使われる
。

本発明の芝草刈取用モノフィラメントは、その１本また
は２本以上を回転体にとシつけ、例えばその回転体を毎
分８０００〜１００００回転させて使用される。

回転体からのびるモノフィラメントの長さは刈払われる
対象物あるいは地形等によって適宜調節されるもので、
とくに制限はされないが、一般に１００〜２５０＋ｏｔ
程度で使用される。

本発明の芝草刈取用モノフィラメントによれば、根元折
れあるいは先端割れなどの異常現象の発生がなく極めて
能率的な草刈り作業を行なうことができる。

また本発明のモノフィラメントは柔軟性に富んでおり、
芝草別様に収納するカセットへの巻付作業性が良い。

小型カセットへのモノフィラメントのなじみも優れてお
り、通常の場合にはモノフィラメントが太くなると小型
カセットへの巻付けが困難となるが、本発明のモノフィ
ラメントの場合は極めて容易に巻付けが可能となり取扱
い作業性は改善できる。

以下に実施例を挙げ、本発明の詳細な説明する。

実施例 ε−カグロラクタムを溶融重合して得た相対粘度３，０
のポリカプロアミド８０重量部に対し＋１サーリン”
１６５２ （米国テユ・ボン社製のアイオノマ樹脂）を
２０重量部添加混合し３０ｍｖｔφ口径の押出機で溶融
混練した後ペレット化した。

次にこのペレットを４０ｍｙｎφの押出機に供給し、吐
出量１４０ ｇ／分、紡糸速度８．３ ｍ７分で２０℃
の水浴中に紡出せしめた。

冷却後８０℃の温水浴中でａ倍（表１参照）に延伸し、
続いて９０℃の温水浴中でｂ倍（表１参照）に延伸し、
２．５ｍ／ｍφのモノフィラメントを得た。

次いで上記モノフィラメントを枠長１ｍの総数機に巻き
総取りし、これを９８℃の温水中で６０分間温水処理し
た後、仕上げ油斉拠理し風乾した。

得られた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型芝草刈取機の小型
カセットへの巻付性も良好であった。

次に「カセット端より９センチメートル七ノフィラメン
トを出し、毎分約７０００回転の高速回転で連続芝草刈
取りを行なう」操作を行ない、耐久性を評価した結果を
表１に示す。

表１で評価したモノフィラメントはいずれも３０分間連
続使用しても先端の先割れは全く生じなかった。

表１における耐久時間とは、連続芝草刈取用作業中に、
モノフィラメントの根元部にくびれ（折れ）を生ずるま
での時間である。

しかしこの程度のくびれは、さらにモノフィラメントを
数センチ引き出せば実用が経続でき、致命的な結果とは
ならない。

表１から明らかなように、本発明のモノフィラメントは
先割れを生ずることがなく、根元折れまでの耐久時間が
長い。

また延伸と温水処理の組合せにより耐久時間が一層向上
する。

比較例 硫酸法相対粘度３．０のナイロン６ペレットを実施例と
同一方法及び装置で溶融紡糸し、８０°Ｃで２．９２倍
、次いで９０℃で１．２倍に延伸後、さらに６０分間弛
緩温水処理を実施して得たモノフィラメントを同様に共
立農機（株）製５ＲＢ−１４０Ｄ型芝草刈取機へ適用し
たところ、モノフィラメントが極めて硬いため小型カセ
ットへの巻付は収納性が悪くカセットからモノフィラメ
ントがほぐれた。

次に実施例の［Ｊ内と同様の試験を行なった結果、実用
５分間で根元部が切断し、しかもモノフィラメント先端
は第２図に示すように先割れが著しかった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は芝草刈取試験後のモノフィラメントの
根元折れ、および先割れ状態を示す側面図である。 第１図・・・本発明のモノフィラメント、第２図・・・
比較例のモノフィラメント、Ａ；先端部、Ｂ；根元部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリアミド５０〜９５重量係およびエチレン系アイ
   オノマ樹脂５〜５０重量係の混合物を素材としてなる芝
   草刈取用モノフィラメント。