(57)【要約】【課題】  編加工を施して産業資材用途に使用する場合に、剪断応力や多方向の衝撃に対して衝撃吸収性に優れ、黒以外に着色されても耐光性に優れる原着ポリアミド繊維を提供する。【解決手段】  直線強度が５．３cN/dtex以上、切断伸度が２５〜３５％、タフネスが９０cN/dtex・％以上、結節強度が４．８cN/dtex以上であるポリアミド繊維であって、繊維中に耐光剤が０．１〜０．６質量％及びカーボンブラックが０．０５〜０．２５質量％含有されていることを特徴とする原着ポリアミド繊維。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線強度が５．３cN/dtex以上、切断伸度が２５〜３５％、タフネスが９０cN/dtex・％以上、結節強度が４．８cN/dtex以上であるポリアミド繊維であって、繊維中に耐光剤が０．１〜０．６質量％及びカーボンブラックが０．０５〜０．２５質量％含有されていることを特徴とする原着ポリアミド繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、編加工を施し、建設現場で使用される安全ネットや、河川及び港湾等の埋め立て工事の際に中に石等を詰めて使用されるネット状袋材に好適な耐疲労性に優れた原着ポリアミド繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業資材用、特にタイヤコードやロープ等に用いられるポリアミド繊維は、直線強力（強度）が高いことが必要であり、従来、産業資材用繊維としては、直線強力が高いものが求められ、製造方法においても種々の試みがなされ、直線強力を向上させたポリアミド繊維が提案されてきた。例えば、特許文献１には、高強度高タフネスポリアミド繊維として、切断強度が１１ｇ/ｄ以上、切断伸度が２５％以上のものが記載されており、この繊維は、特にタイヤコード、ベルト、ロープ等の産業資材用の補強用繊維に用いられるものである。
【０００３】
近年、産業資材用途として、建設現場で使用される安全ネットや河川、港湾等の埋め立て工事の際に中に石等を詰めて使用されるネット状袋材等、編加工を施して使用する用途が増加している。
【０００４】
このような、編加工が施される用途においては、使用時にかかる負荷はロープやタイヤコードのように、一直線状のものを考慮すればよいのではなく、編組織が複雑であるため、多方向からの負荷を考慮する必要がある。また、河川、港湾等の埋め立て工事に使用されるネット状袋材では、中に詰める石が流動することによる衝撃と外部からの流石や流木等の衝撃を受けるものであり、編物の内部と外部において多方向からの衝撃を受けることを考慮する必要がある。
【０００５】
上記したように、従来提案されていた産業資材用のポリアミド繊維は、直線強度を高めることに着目していたため、分子の配向を高める方向で製造しており、また、高配向とするためには、延伸倍率を高めて製造するため、伸度も低下する傾向にあった。このような高強度、高配向、低伸度の繊維であると、繊維軸に沿った応力（直線強度）は高くても、繊維軸に垂直な応力つまり剪断応力に劣るものであり、多方向からの衝撃に対しても弱いものであり、上記のような編加工を施す用途に用いると、編加工を施した初期には高強力であったとしても、使用するうちに強力の低下が大きくなり、強度耐久性や耐疲労性を十分に満足しないという問題があった。
【０００６】
そこで、このような、強度耐久性や耐疲労性を十分に満足するポリアミド繊維として、例えば特許文献２では耐疲労性に優れるポリアミド繊維が提案されている。また、紫外線による劣化の抑制が可能なものとして、特許文献３には、カーボンを含有する黒原着ポリアミド繊維が提案されている。
【０００７】
また、近年、ポリアミド繊維も多様な色の原着糸が要望されており、黒以外の色に着色されており、かつ耐光性を有する繊維が要望されている。特許文献３のポリアミド繊維においては、カーボンを顔料として含有する黒原着のものは具体的に提案されているが、他の色に着色されたポリアミド繊維については提案されていなかった。
【特許文献１】特開昭６２-１３３１０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１０８２号公報
【特許文献３】特開平６−３４１０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決し、編加工を施して産業資材用途に使用する場合に、剪断応力や多方向の衝撃に対して衝撃吸収性に優れ、黒以外に着色されても耐光性に優れる原着ポリアミド繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、直線強度が５．３cN/dtex以上、切断伸度が２５〜３５％、タフネスが９０cN/dtex・％以上、結節強度が４．８cN/dtex以上であるポリアミド繊維であって、繊維中に耐光剤が０．１〜０．６質量％及びカーボンブラックが０．０５〜０．２５質量％含有されていることを特徴とする原着ポリアミド繊維を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の原着ポリアミド繊維は、編加工を施して使用する用途に適しており、剪断応力や多方向の衝撃に対する衝撃吸収性に優れる。そして、黒以外に着色されても耐光性に優れるという特性を有しており、編成して得られる編地は、使用初期から長期間経過後も強力が高く、耐久性や耐疲労性に優れており、産業資材用として野外において長期間使用される、安全ネット、河川及び港湾等の埋め立て工事の際に使用されるネット状袋材等々に好適に利用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
まず、本発明の原着ポリアミド繊維を構成するポリマーとしては、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６１０等が挙げられ、これらを単独で用いるのみならず、複数種を共重合したもの、又は複数種を混合して用いてもよい。
【００１４】
また、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリマー中には、耐熱剤等の安定剤や結節強度を高める脂肪酸アミド類、例えばキシリレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等を含有していてもよい。
【００１５】
次に、本発明の原着ポリアミド繊維は、直線強度が５．３cN/dtex以上である。直線強度が５．３cN/dtex未満では、編地としたときの強度が不足し、産業資材用途に適さない。
【００１６】
一方、直線強度の上限は、特に限定するものではないが、本発明で規定する伸度やタフネス等の他の特性値も満足する繊維を安定して製造するには、製造工程上、７．０cN/dtex以下とすることが好ましい。
【００１７】
切断伸度は２５〜３５％とする。切断伸度が２５％未満では、衝撃に対する耐疲労性が不足し、一方、３５％を超えると、編み立て加工時の加工性が悪いだけでなく、編地としたときに使用中に緩みが生じるという問題があり、本発明で規定する結節強度を満足しないものとなりやすい。
【００１８】
次に、本発明の原着ポリアミド繊維は、タフネスが９０cN/dtex・％以上である。タフネスは、上記した直線強度と切断伸度により算出される値であり、この値が９０cN/dtex・％未満であると、強度と伸度のバランスが不十分となり、結節強度も本発明で規定する範囲外となりやすく、産業資材用途としては強度、伸度、耐疲労性等に不十分なものとなる。
【００１９】
そして、本発明の原着ポリアミド繊維は、結節強度が４．８cN/dtex以上である。本発明のポリアミド繊維は編地として使用することを目的とするため、編地として強力が高いものとするには、結節部分での強度が高いことが必要である。結節強度が４．８cN/dtex未満であると、産業資材用途としては、強度が不十分な編地となりやすい。
【００２０】
次に、本発明の原着ポリアミド繊維は、編地とした後、建設現場や河川及び港湾等の野外で長期間に渡って使用されるものであるため、耐光剤とカーボンブラックを含有しているものである。
【００２１】
まず、耐光剤は、繊維中に０．１〜０．６質量％含有されている。耐光剤が０．１質量％未満であると、耐光性を向上させる効果に乏しく、また０．６質量％を超えると強度等の機械的特性が低下するため好ましくない。耐光剤としては、特に限定しないが、光安定剤としてヒンダードアミン系安定剤や、ＵＶ吸収剤としてベンゾフェノン系ＵＶ吸収剤が好ましい。これらを単体で使用しても、また併用してもよい。
【００２２】
そして、本発明の原着ポリアミド繊維はカーボンブラックを０．０５〜０．２５質量％含有するものである。本発明の繊維においてカーボンブラックを含有させる目的は、主に耐光性を向上させるために添加するものであり、上記の耐光剤と併せて用いることにより耐光性を向上させることができる。そして、含有量の上限を０．２５質量％とすることによって、カーボンブラック以外の顔料を添加することにより、黒色以外に着色することが可能となる。
【００２３】
カーボンブラックとしては、チャンネルタイプのものが好ましい。そして、繊維中の含有量が０．０５質量％未満であると、上記のような耐光性を向上させる効果が乏しくなる。一方、０．２５質量％を超えると、繊維が黒色に着色されてしまい、黒以外の繊維とすることが困難となる。
【００２４】
そして、本発明の原着ポリアミド繊維は、カーボンブラック以外の顔料として、シアニンブルー、シアニングリーン、含金アゾ系イエロー、ペリレン系レッド等を用いることが好ましい。そして、これらは単独で用いても、複数併用してもよい。なお、併用するときには、オリーブダーク、カッチ、グレー等の色とすることが好ましい。
【００２５】
また、これらの顔料は繊維中に０．０１〜０．９質量％となるように含有することが好ましい。０．０１質量％未満であると、黒以外の色に着色することが困難となりやすく、一方、０．９質量％を超えると、強度等の機械的特性が低下するため好ましくない。  
【００２６】
本発明のポリアミド繊維はマルチフィラメントであってもモノフィラメントであってもよく、マルチフィラメントの場合、単糸繊度が３〜200dtex、総繊度が300〜1000dtexとすることが好ましく、モノフィラメントの場合は、150〜5000dtexとすることが好ましい。また、断面形状は特に限定するものではなく、上記のような物性を満足するものであれば、丸断面形状のみならず、多角形状のものや中空部を有するものでもよい。
【００２７】
次に、本発明のポリアミド繊維の製造方法について一例を用いて説明する。
【００２８】
耐光剤、カーボンブラック、顔料等を含有するポリアミドを、エクストルーダ型溶融紡糸装置を用いて、融点以上、融点＋８０℃以下の温度で溶融し、紡糸口金から押し出し、紡糸を行う。紡出した糸条を冷却固化した後、油剤を付与し、ローラに引き取る。引き取られた糸条は、そのまま捲き取られるいわゆるＰＯＹ法、加熱したローラ間で延伸されるいわゆるスピンドロー法、一旦低速で捲き取った後、別工程で延伸する二工程法等いずれの方法を採用してもよい。
【００２９】
いずれの方法においても、熱延伸や弛緩熱処理を行い、延伸倍率や弛緩率、熱処理温度を調整することにより、タフネス、強伸度、結節強度が本発明の範囲内の繊維を収率よく得ることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例における、直線強度、切断伸度、結節強度、タフネス、耐光性は下記の通り測定したものである。
Ａ．直線強度及び切断伸度
島津製作所製オートグラフＡＧＳ−５００Ａを用い、ＪＩＳ Ｌ１０１３ （引張強さ及び伸び率）に準じて測定した。
Ｂ．タフネス（cN/dtex・％）
Ａ．で測定した直線強度と切断伸度の値から、直線強度×切断伸度×１／２  により算出した。
Ｃ．結節強度
島津製作所製オートグラフＡＧＳ−５００Ａを用い、ＪＩＳ Ｌ１０１３ （結節強さ）に準じて測定した。
Ｄ．耐光性
得られたポリアミド繊維を８本製紐し、デューパネルにてブラックパネル温度６３℃にて照射し、１５００時間後の強力保持率を測定した。強力保持率は以下のようにして算出した。
強力保持率（％）＝（Ｎ／Ｍ）×１００
照射前のポリアミド繊維の強度（Ｍ）をＡ．で測定した直線強度とし、照射後のポリアミド繊維の強度（Ｎ）を、製紐から繊維を取り出してＡ．と同様に測定した直線強度とした。
【００３１】
実施例１
相対粘度（９６％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／ｄｌ、温度２５℃で測定した）３．５０のナイロン６に、顔料として大日精化工業社製オリーブダーク（ＰＡＭ（Ｆ）１０４７６）を２０質量％とチャンネルタイプカーボンブラックを３質量％添加し、ブレンドしてマスターチップを作製した。
このマスターチップと相対粘度３．５０のナイロン６を質量比１：３９で混合して、繊維中のカーボンブラックの含有量が０．０７５質量％、顔料の含有量が０．５質量％となるようにし、さらに耐光剤としてサイテック・インダストリーズ製光安定剤サイアソーブＵＶ３３４６を０．２質量％、同社製ＵＶ吸収剤サイアソーブＵＶ−１１６４を０．１質量％添加して（繊維中の耐光剤の含有量が０．３質量％となるようにして）、２８０℃のエクストルダー型溶融紡糸機を用いて２１０孔の口金を通じて紡糸した。
紡糸したフィラメントを冷却固化させ、非水系の油剤の有効成分の付着量が１質量％となるように付与し、一旦巻き取ることなく、ローラ間で延伸速度２５００ｍ／分で４．５倍に延伸し、１５９０デシテックス２１０フィラメント、オリーブダーク色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３２】
実施例２
実施例１と同様のナイロン６を用い、ナイロン６に、顔料として大日精化工業社製カッチ（ＰＡＭ（Ｆ）１０１６７）を５．０質量％とチャンネルタイプカーボンブラックを１．５質量％添加し、ブレンドしてマスターチップを作製した。
このマスターチップと相対粘度３．５０のナイロン６を、質量比１：１９で混合すること以外は実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、カッチ色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３３】
実施例３
実施例１と同様のナイロン６を用い、ナイロン６に、顔料として大日精化工業社製グレー（ＰＡＭ（Ｆ）２１６４０）を１．１質量％とチャンネルタイプカーボンブラックを３．０質量％添加し、ブレンドしてマスターチップを作製した。
このマスターチップと相対粘度３．５０のナイロン６を、質量比１：３９で混合すること以外は実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、グレー色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３４】
実施例４
マスターチップ中のカーボンブラックの含有量を変更し、耐光剤の添加量を変更（繊維中の含有量を、サイテック・インダストリーズ製光安定剤サイアソーブＵＶ３３４６が０．０７質量％、同社製ＵＶ吸収剤サイアソーブＵＶ−１１６４が０．０３質量％となるように添加）した以外は実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、オリーブダーク色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３５】
実施例５
マスターチップ中のカーボンブラックの含有量を変更し、耐光剤の添加量を変更（繊維中の含有量を、サイテック・インダストリーズ製光安定剤サイアソーブＵＶ３３４６が０．４質量％、同社製ＵＶ吸収剤サイアソーブＵＶ−１１６４が０．２質量％となるように添加）した以外は実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、オリーブダーク色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３６】
比較例１
耐光剤を添加しないこと以外は実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、オリーブダーク色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
の延伸糸を得た。
【００３７】
比較例２
耐光剤を添加しないこと以外は実施例２と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、カッチ色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３８】
比較例３
耐光剤を添加しないこと以外は実施例３と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、グレー色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００３９】
比較例４
マスターチップ作成時にカーボンブラックを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして１５９０デシテックス２１０フィラメント、オリーブダーク色に着色された原着ポリアミド繊維を得た。
【００４０】
実施例１〜５、比較例１〜４で得られたポリアミド繊維の繊維中のカーボンブラック、顔料、耐光剤の含有量、繊維の直線強度、切断伸度、タフネス、結節強度、耐光性の測定結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2006104614.tif 000002
【００４２】
表１より明らかなように、実施例１〜５で得られた繊維は、直線強度、切断伸度、結節強度を満足しており、耐光性も満足できるものであった。
一方、比較例１〜４で得られた繊維は、直線強度、切断伸度、結節強度は満足できるものの耐光性が不十分であり、産業資材用途に適さないものであった。