JPS6245711A - 複合モノフイラメント - 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） 本発明はすぐれた結節強度を有し、とくに漁業用おにび
工業用に適した複合モノフィラメントに関するものであ
る。

（従来技術） モノフィラメントの結節強度の発現に関する論理的解明
は未だになされておらず、経験と仮説に塁づいて各種の
改善案が提案されてきた。

モノフィラメントの品質向上の点で、何よりもまず求め
られる要件は、物理的強度の向上である。

しかるに引張強度については、厳しい条件で延伸するこ
とにより、確かに向上するものの、結節強度は延伸条件
の強化につれ、ある条件をピークに下降し始めることが
当業者の間で周知の事実とされており、工業上は引張強
度と結節強度のバランスを児て操業条件が設定されるの
が常識となっている。

したがって引張強度を高度に保ちつつ、結節強度を高め
て、いかに引張強度に近づけるかが、モノフィラメント
製糸技術上の大きな課題である。

従来この目的のために提案されている代表的な手法とし
ては、（１）原１！３１の小合体を共重合化し、強度へ
の寄与の少々い微結品の発生を抑制しつつ配向を高める
方法、（２）紡出・冷却・延伸の条件を適正化する方法
、（３）モノフィラメントを延伸した後、その表層部を
低配向化する方法および（４）共重合成分の含有量の異
なる重合体を、各成分が回転対称になるよう配置した複
合糸にする方法などが挙げられる。そしてこれらの方法
にはそれぞれ推定と仮説による結節強度向上の埋山付【
ノがなされ、ある程度の結節強度向上効果か認められて
いるのも事実であるが、その効果はいまだに充分なもの
とは言い難い。

（本発明が解決しＪ、つとする問題点）そこで本発明者
らは、すぐれた結節強度をイ１づるモノフィラメントの
取１ワを目的として鋭意検討を重ねた結果、とくに複合
ｆＳ造を右するモノフィラメントにおいては、結節する
とぎに生ずる糸のわん曲による内外周の周長差と締めつ
り力にＪ、す、糸白身がいかに傷つきにくくするかがポ
イントであることを知見すると共に、本目的を達成する
には、モノフィラメントの断面内、とくに外周部ｌご極
めて近い部分におりろ複合＠造を特箕なちのに覆ること
か重要であることを見出し、本発明に到達した。

（問題点を解決するための手段） すなわら本発明は、柔軟性が相違する２種の熱可塑性手
合体が接合された形態の複合モノフィラメントであって
、柔軟性が小さい熱可塑′［１重合体（△）［以下ポリ
マＡと呼ぶ］からなる海成分中に、柔軟性が大きい熱可
塑性手合体（Ｂ）［以下ポリマＢと呼・Ｓ］からなる島
成分が、モノフィラメントの断面外周部に近い位置に本
質的に等間隔かつ等量の大きざで複数点在していること
を特徴とする結節強度のすぐれた複合モノフィラメント
を提供するものである。

本発明で用いるポリマＡおよびポリマＢとしては、ナイ
ロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１
、”犬イロン］２およびナイロン６１２などのポリアミ
ド、ポリエチレンフタレー１〜、ボリブヂレンテレフタ
レートおよびポリエヂレンナフタレ−１へなどのポリエ
ステル、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリ
オレフィン系重合体、ポリ弗化ビニリデンおよびポリ塩
化ビニリデンなどのポリハロゲン化ビニリデン系重合体
ａ３よびこれらの共重合体などが挙げられる。これらの
ポリマには可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、耐光剤、耐
候剤、滑剤、帯電防止剤、染１′Ｅ１および顔料などの
通常の添加剤を所望量含有せしめることができる。

ポリマＡとポリマＢの粗合せについては、柔軟性が相違
すること以外にとくに制限はないが、得られるモノフィ
ラメントの物理的性能をより向上させるために、相互の
接着性かりぐれた２種のポリマの組合せを選択すること
が望ましい。また同じ紡糸条件下で類似の曳糸性を持ち
、かつ同じ延伸条件下で共通の延伸効果を発揮するポリ
マ同志の組合せを選択することが一層望ましい。

たとえばポリマＡとしてナイロン６を選んだ場合には、
ポリマＢとしてナイロン６とナイロン６６の共重合体な
どを選択することが好ましく、ポリマＢとしてナイロン
６との接着性が劣り、しかも採用すべき延伸条件か相違
Ｊ−るポリエチレンなどを選択することは好ましくない
。

ポリマＡとポリマＢの柔軟性の相違について、各種ポリ
マの組合せの検討を行なった結果１．組合せるポリマ同
志の接着性および製糸性の差異ヤ４合度などの各種の要
因が微妙にからみ合い、−慨にどの特性の差がどの程度
であることが必要でおるといった数値規制は困難であっ
たが、常識的に柔軟性に差のあるものの組合せの場合に
効果があることを確認することができた。しかして常識
的に柔軟性に差のあるポリマの組合せとしては、たとえ
ば下記のような組合せが例示される。

■ポリマＡ：硫酸相対粘度３．７のナイロン６ポリマＢ
：ポリマＡに可塑剤としてＮ−ｎブチルベンゼンスルホ
ンアミドを１０ｍ ヱ％紡糸時添加したもの ■ポリマＡ：硫酸相対粘度３．８のナイロン６ポリマＢ
：ｆｌ相対粘度３．７のナイロン６／６６共重合体で組
成重量比が９０／ １０の乙の ■ポリマ△：メル１〜インデックス（ＪＩＳ　　Ｋ６７
６０）０．３５（Ｊ／ｍｉｎの高密度ポリエチレン ポリマＢ：メル１〜インデックス０．３５ｇ／ｍｉｎの
高密度ポリ重母レン５０手母 ％とヌル１−インデックス０．５０／ ｍｉｎの低密度ポリエチレン５０重量 ％との混合物 本発明において、これら柔軟性の相違する２種のポリマ
を複合して、高結節強度を発現せしめるには、その複合
形態を次のように規制する必要がある。

すなわら図面（本発明の複合モノフィラメントの拡大断
面図）に示したように、柔軟性が小さいポリマＡからな
る海成分１中に、柔軟性が大きいポリマＢからなる島成
分２が、モノフィラメントの断面外周部に近い位置に、
本質的に等間隔かつ等」の大ぎざで複数点在しているこ
とが重要である。

ここで島成分の形状は、必ずしも円形断面である必要は
ないが、口金ノズル製作上の簡便さと高結節強度発現の
効果上、あえて異形断面にすることが無意味なことから
、円形断面に設定することが工業上堰も右利でおる。た
だし島成分（ポリマＢ）と海成分（ポリマＡ）との溶融
粘度の相違、複合位置および複合重量比などにより、設
定した円形断面がおる程度くずれ、変形することがあっ
ても、本発明の目的達成には何ら支障はない。

次に本発明の複合モノフィラメントの断面形状における
重要な要件について説明する。

先ず第１に、柔軟性の大きいポリマＢが、二重芯鞘構造
の鞘層や、三重芯鞘構造の中間層のように、モノフィラ
メント断面内で連なった構造で導入される場合には、目
的とする効果が得られない。

すなわち二重芯鞘構造の鞘層や、三重芯鞘構造の中間層
の場合と、本発明の島状に点在させる場合とを比較する
と、後者の方がポリマＢの小母に対する外周長、換言す
ればポリマ△との接着長が大ぎいため、両者の密省性が
良く、高結節強度が冑られるのである。

第２に、二重芯鞘の鞘層ヤ）貼り合せ型複合糸のように
、ポリマＢがモノフィラメント断面の表面に露出しては
おらず、ポリマΔからなる海成分中に島状に点在してい
ることが必要でおる。ポリマＢがモノフィラメンｊ〜断
面の表面に露出しているような場合には、ポリマΔとＢ
がいかに接着性の良い素材であっても、両者が全く同一
でない限り、苛酷な使用条１′ｉ下では必ず剥離現象が
生じて複合糸としての意味がなくなるのに対し、本発明
のようにポリマＢを海成分の内部に島状に点在さぜるこ
とにより、上記のような剥離現象が改古され、高結節強
度の耐久性が維持されるのである。

第３に、島状に点在するポリマＢは、モノフィラメント
断面内のできるだけ外周部に近い位置にあることが必要
である。ただしあまりにも極端に外周部に近ずいて、そ
れを覆うポリマ△の層が薄くなりすぎると、ポリマＡの
外周部での強度に問題を生じることになるため好ましく
ない。この条件はモノフィラメント白身の直径やポリマ
八と８の接着性にも左右されるが、モノフィラメント断
面の外周から島成分までの距離（図面のｆｌ）が、モノ
フィラメント直径の３〜１０％、とくに３〜７％の範囲
に必ることか適当である。このαがモノフィラメント直
径の３％未満ではポリマＢを覆うポリマＡの外周部での
強度が問題となり、１０％を越えるとポリマＢを外周部
近くに点在させる意味が薄くなり、高結節強度が１！Ｉ
られなくなるため好ましくない。

またポリマＢからなる島成分はできるだり数多く複数で
存在し、かつ小ささな直径を有することが望ましいが、
口金ノズルの工作精度上の問題および製糸技術上の複雑
な条件のからみ合いから自ずと制約を受けることになる
。しかして直径０．０７〜３．０ｍのモノフィラメント
において、島成分の数が６以上、とくに１０〜１５で、
かつ島成分の直径がモノフィラメント直径の３〜１５％
、とくに５〜１０％の範囲にあることが適当である。島
成分の数が６未満では、島成分を点在させるという意味
を欠いて高結節強度が達成し１９なくなるため好ましく
ない。また島成分の直径がモノフィラメント直径の３％
におＪ：ばない場合にはとくに直径の細いモノフィラメ
ントにおいて口金工作上の制約を受け、１５％を越える
場合には、モノフィラメント全体に占めるポリマＢの○
右足が大きくなり、かえって結節強度発現に逆効果を生
じるため好ましくない。

さらにまた島成分をモノフィラメントの断面外周部に近
い位置に本質的に等間隔かつ等母に分配することは、得
られるモノフィラメントが、断面のいずれの位置におい
て結節によるわん曲が与えられても同等の効果を発揮す
ることおよび成分不均衡によるカールを生じないことに
とって、欠くことのできない要因であり、上記要件のい
ずれか一方を欠いても目的とする高結節強度を得ること
ができない。

本発明の複合モノフィラメントは、上記断面形状を満足
するように設計された複合紡糸口金を用いて、通常の方
法により２　ＩＰｉのポリマを複合紡糸し、口金の中な
いしは口金の出口近辺で２種のポリマ同志を接合せしめ
た後、冷却し、次いて必要に応じて延伸、熱固定するこ
とにＪ、り製造することができる。

かくして得られる本発明の複合モノフィラメントは、高
結節強度を有しており、とくに漁業用および工業用に適
している。

（発明の作用） 本発明の複合モノフィラメントにおける高結節強度の発
現連山については明確ではないが、柔軟性の大きいポリ
マＢが、モノフィラメントの断面外周部近くに点在する
ことにより、モノフィラメントが結節する時に生じる糸
内部の歪が緩和され、ポリマＢが変形することによって
、ポリマΔの（Ｈ傷が軽減されることに起因するものと
推察される。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳述する。

なお実施例中にお（プる引張強度おＪ：び結節強度は、
ＪＩＳ　　Ｌ−１０１３の規定にγ１（じて測定した値
である。

また曲げ硬さは、間隔８＃を隔でて平行に置かれた直径
２ｍのステンレス棒の上に、それらに対して垂直方向に
被測体くモノフィラメント）をせ、その中央部にフック
棒をか【プて２本のステンレス棒の間を引き投く時の最
大応力（ＣＩ）を測定し、被測体の断面積（ＭＩ１２）
で除した値で表わした。

フックを移動させる引き扱き速度は５０ｍ／分でおり、
測定時の雰囲気条件を２０℃、６５％ＲＨに設定した。

なお被測体のモノフィラメンｌ〜はあらかじめ２０°Ｃ
１６５％Ｒ１−１の雰囲気に２４時間以上放置した後、
測定に供した。

（実施例１） ９８％濃硫酸を溶剤として測定した相対粘度が３．８の
ナイロン６を海成分（ポリマＡ）とし、相対粘度が３．
６のナイロン６／ナイロン６６共重合体く組成＠母比９
０／１０）を島成分（ポリマＢ）として、複合紡糸法に
より海（９型複合モノフィラメントを製造した。

すなわち紡糸様温度を２８０’Ｃに設定し、ポリマを紡
糸ノズルから押出し後、ノズルから７　ｃｍの距離に水
面を有する浴温５°Ｃの冷却水浴にて冷却固化した未延
伸モノフィラメントを、ひきつづいて２１０’Ｃに加熱
された熱媒浴にて５．３倍に延伸した後、９５°Ｃの温
水浴にて５％弛緩さ１！ながら、熱処理し、直径０．２
８５ｍの延伸モノフィラメントを１５０ｍ／分の速度で
巻き取った。

上記の方法において、紡出ノズル内の＠造を各種変更し
たものを用い、表−１に示したＪ、うに、島成分の数（
ｎ）、その位置（Ｌ＝断面外周部から島成分までの距離
をモノフィラメント直径に苅する比率％で表示）おＪζ
びその人ぎさく　Ｄ　＝！ｒ；’）成分の直径平均値を
モノフィラメント直径に対する比率％で表示）が異なる
１０種の複合モノフィラメントをｊｑた。

またポリマＡ単独のモノフィラメントを上記と同じ条件
で製糸し、比較サンプルとした。

得られた各モノフィラメントの物理特性評価結果を表〜
１にイガぜて示す。

表−１の結果から明らかなように、本発明の条件を満た
す複合モノフィラメント（Ｎｏ、　３．４．５．７．８
、および９）は高結節強度を有し、引張強度もすぐれて
いる。

一方島成分の数は６個以上が必要であり、この条（’ｌ
を満たさないもの（Ｎ０１および２）は結節強度が向上
せず、単独糸（Ｎｏ、１１＞との差が認められない。

また島成分の大ぎざについては、モノフィラメント直径
の３〜１５％が必要でおり、３％より小さい場合（Ｎα
６）はその結節強度に単独糸との舵が認められず、１５
％を越える場合（Ｎ（１１０）は結節強度ばかりか、引
張強度も不満足なものとなる。

なお参考までに、ポリマ△とポリマＢからそれぞれ単独
のモノフィラメントを上記と同じ条件で製糸して直径０
．２８５順の延伸糸を製造し、そのモノフィラメントの
柔軟性の尺度である曲げ硬さを測定した結果、ポリマＡ
からなるモノフィラメントは１１８ｇ／ｓ２、ポリマＢ
からなるモノフィラメントは９４Ｑ／ｍ２の値を示し、
ポリマＢはポリマＡよりも約２０％柔らかい値でおった
。

（実施例２） ９８％Ｑ硫酸を溶剤として測定した相対粘度が３．７の
ナイロン６を海成分（ポリマＡ）とし、ポリマＡに可塑
剤としてＮ−ｎブチルベンゼンスルボンアミドを１０重
足％添加したものを島成分（ポリマＢ）として、複合紡
糸法により海島型複合モノフィラメントを製造した。

すなわち紡糸機温度を２８０℃に設定し、ポリマを紡糸
ノズルから押出し後、ノズルから５　ｃｍの距離に水面
を有する浴温５°Ｃの冷却水浴にて冷却固化した未延伸
モノフィラメントを、ひきつづいて２００　’Ｃに加熱
された熱媒浴にて５．１倍に延伸した後、９５°Ｃの温
水浴にて５％弛緩させながら、熱処理し、直径０．４７
０ｍの延伸モノフィラメントを１２０ｍ／分の速度で巻
き取った。

上記の方法において、紡出ノズル内の構造を各種変更し
たものを用い、表−２に示したように、島成分の数（ｎ
）、その位置（Ｌ−断面外周部から島成分までの２Ｉｌ
ｌ！雌をモノフィラメント直径に対する比率％で表示）
およびその大きさくＤ＝島成分の直径平均値をモノフィ
ラメント直径に対づる比率％で表示）が異４【６７種の
複合モノフィラメントを得た。

またポリマＡ単独のモノフィラメントを上記と同じ条件
で製糸し、比較サンプルとした。

１テられた各モノフィラメントの物理特性評価結果を表
−２に（７１せて示す。

表−２の結果から明らかなように、本発明の条件を渦た
す複合モノフィラメント（Ｎα１／′Ｉ、１５．１６お
よび１９）は高結節強度を有し、引張強度もすぐれてい
る。

一方島成分の数が６よりも少ないもの（Ｎｏ、１８）は
単独糸（Ｎα２０）よりも強度が低い。

また断面外周部から島成分までの距離については、モノ
フィラメント直径の３〜１０％が必要であり、３％より
少ない場合（Ｎｏ、１３）はその結節強度が単独糸より
も劣り、１０％を越える場合（Ｎα１７）は、島成分を
外周部に点在させる意味が薄れ、結節強度と引張強度の
向上効果は認められない。

なお参考までに、ポリマＡとポリマＢからそれぞれ単独
のモノフィラメントを上記と同じ条１′［で製糸して直
径０．２８５Ｍの延伸糸をｔ！ｌｉ造し、そのモノフィ
ラメントの柔軟性の尺度である曲げ硬さを測定した結果
、ポリマＡからなるモノフィラメントは２２７ｇ／ｓｎ
２、ポリマＢからなるモノフィラメントは１５０ＣＩ／
＃２の値を示し、ポリマＢはポリマＡよりも約３４％柔
らかい（直であった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の複合モノフィラメントは
、単繊維直径が０．０７〜３．０＃の範囲において従来
にない高結節強度を発揮し、漁業用おにび工業用などの
各種用途に適用が期待される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の本発明の複合モノフィラメントの一態様
を示Ｊ拡人断面図である。 １・・・・・・）ＤＪ酸成 分・・・・・・島成分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）柔軟性が相違する２種の熱可塑性重合体が接合さ
   れた形態の複合モノフィラメントであつて、柔軟性が小
   さい熱可塑性重合体（Ａ）からなる海成分中に、柔軟性
   が大きい熱可塑性重合体（Ｂ）からなる島成分が、モノ
   フィラメントの断面外周部に近い位置に本質的に等間隔
   かつ等量の大きさで複数点在していることを特徴とする
   複合モノフィラメント。
2. （２）モノフィラメントの断面外周から島成分に至るま
   での距離および島成分の直径が、それぞれモノフィラメ
   ント直径の３〜１０％および３〜１５％を占め、かつ島
   の数が６以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の複合モノフィラメント。