(57)【要約】  【課題】ローターにセットした刈払い用コードを回転させて草を切るとき回転力を効率よく伝えることができることから、高い切草力を長期間維持することができると共に簡単で比較的安価に製造可能な刈払い用コードを提供する。  【解決手段】（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性ポリアミド５〜５０重量％と、（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％との混合物を紡糸してなるモノフィラメントであって、曲げ剛性指数Ｇｉが１０〜１５の範囲にあるモノフィラメントからなることを特徴とする刈払い用コード。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性ポリアミド５〜５０重量％と、（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％との混合物を紡糸してなるモノフィラメントであって、下式で表される曲げ剛性指数Ｇｉが５．０〜７．０の範囲にあるモノフィラメントからなることを特徴とする刈払い用コード。
【数１】
2009240239.tif 000004
但し、式中のＧは刈払い用コードの曲げ剛性（ｍＮ）を示し、φは刈払い用コードの直径（ｍｍ）を示す。
【請求項２】
前記（Ｂ）ポリアミドがナイロン６であることを特徴とする請求項１に記載の刈払い用コード。
【請求項３】
前記モノフィラメントの直径が１．０〜５．０ｍｍで、かつ引張り伸度が５０％〜１５０％、引張強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刈払い用コード。
【請求項４】
前記モノフィラメントの断面形状の少なくとも１部に鋭角な角が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の刈払い用コード。
【請求項５】
（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性のポリアミド５〜５０重量％と、前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％とを配合した樹脂組成物を溶融混練後、ギヤポンプにより計量押出された押出ポリマーを、２０〜８０℃の冷却槽で冷却した後、延伸浴温度５０〜８０℃、延伸倍率１．２〜４．０倍の条件で延伸することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の刈払い用コードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノフィラメントを高速回転させることにより草や芝など刈り取る刈払い機に使用する刈払い用コードおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、刈払い機のカッター刃としては、回転時に構造物との接触により、相手を傷つけないようにするためあるいは安全上の観点から、合成樹脂製モノフィラメントを使用したコードカッターが多く使用されるようになってきた。
【０００３】
前記コードカッターに使用される刈払い用のコードとしては、耐摩耗性に優れたポリアミドモノフィラメント（特許文献１）や、モノフィラメントの表面に凹凸形状または鋭角を付与した角形形状からなる生分解性刈払い用コード（特許文献２）を使用することがすでに提案されている。これら従来の刈払い用コードは、コード自体の耐久性を上げることにより刈払い用コードの交換頻度は少なくすることができるが、切草性に欠けるものであった。また、コード表面に凹凸形状または鋭角を付与することにより切草性は改善できるものの、凹凸形状を付けることにより凹部が弱体化するためコードが切断し易くなり、また角形形状は初期の段階では切草性改善に効果が認められるものの、角形のエッジが直ぐに削れてしまうことから、結果として切草性の改善効果がなくなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特許第３９５８９８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３０３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【０００５】
したがって本発明の目的は、高い切草力を長期間維持することができると共に、簡単で比較的安価に製造可能な刈払い用コードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明によれば、（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性ポリアミド５〜５０重量％と、（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％との混合物を紡糸してなるモノフィラメントであって、下式で表される曲げ剛性指数Ｇｉが５．０〜７．０の範囲にあるモノフィラメントからなることを特徴とする刈払い用コードが提供される。
【０００７】
【数１】
2009240239.tif 000002
【０００８】
但し、式中のＧは刈払い用コードの曲げ剛性（ｍＮ）を示し、φは刈払い用コードの直径（ｍｍ）を示す。
【０００９】
なお、本発明の刈払い用コードにおいては、
前記（Ｂ）ポリアミドがナイロン６であること、
前記モノフィラメントの直径が１．０〜５．０ｍｍで、かつ引張り伸度が５０％〜１５０％、引張強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること、および
前記モノフィラメントの断面形状の少なくとも１部に鋭角な角が形成されていること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１０】
また、本発明の上記刈払い用コードの製造方法は、（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性のポリアミド５〜５０重量％と、前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％とを配合した樹脂組成物を溶融混練後、ギヤポンプにより計量押出された押出ポリマーを、２０〜８０℃の冷却槽で冷却した後、延伸浴温度５０〜８０℃、延伸倍率１．２〜４．０倍の条件で延伸することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以下に説明するとおり、刈払い用コードの曲げ剛性を一定の範囲にすることにより、ローターにセットした刈払い用コードを回転させて草を切るとき回転力を効率よく伝えることができることから、高い切草力を長期間維持することができると共に、簡単で比較的安価に製造可能な刈払い用コードを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の刈払い用コードについて具体的に説明する。
【００１３】
本発明の刈払い用コードは、（Ａ）メタキシレンジアミンとアジピン酸の重縮合反応から得られた結晶性ポリアミド（以下ＭＸＤナイロンという）５〜５０重量％と、（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％との混合物を紡糸してなるモノフィラメントであって、上記の式で表される曲げ剛性指数Ｇｉが５．０〜７．０、好ましくは５．５〜６．５の範囲にあるモノフィラメントからなることが重要であり、曲げ剛性指数Ｇｉが５．０以下ではローターにセットした刈払い用コードを回転させ草に当てた時の衝撃を吸収してしまい切草性が悪くなり、曲げ剛性指数Ｇｉが７．０以上の場合は刈払い用コードの剛性が高いことからローターにセットするのが困難になるばかりか、ローターにセットした刈払い用コードを回転させ草に当てた時の衝撃を吸収しきれずに糸が折れてしまうことからやはり切草性が悪くなるため好ましくない。
【００１４】
本発明のモノフィラメントを構成する（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２およびその共重合などが上げられるが、耐熱性の高さと高強度が得られやすいという観点からはポリアミド６が好ましく使用される。
【００１５】
本発明の刈払い用コードを構成するモノフィラメントの直径は、１．０〜５．０ｍｍ、特に１．５〜３．０ｍｍの範囲が好ましく、さらにはモノフィラメントの引張り伸度が５０〜１５０％、特に８０〜１３０％、引張強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
【００１６】
モノフィラメントの直径を１．０ｍｍより細くすると、強力が低くなりローターにセットした刈払い用コードを回転させ草に当てた時の衝撃に耐えきれず切れてしまうという好ましくない傾向となり、５．０ｍｍより太くすると、ローターにセットした刈払い用コードを回転させ草に当てて草を切るときの接触面が大きくなることにより衝撃力が分散してしまい、草が切れずに倒れてしまい切草性の低下を招く傾向となる。
【００１７】
また、モノフィラメントの引張破断伸度が５０％未満では刈払い用コードが草に当たったときの衝撃力を吸収することができずにコードが切れてしまう傾向が招かれ、１５０％以上では刈払い用コードが草に当たったときの衝撃をコードが伸びることにより吸収してしまうため切草性が悪化するという好ましくない傾向となる。
【００１８】
本発明の刈払い用コードを構成するモノフィラメントには、その断面形状の少なくとも一部に鋭角な角が形成されていることにより、ローターにセットした刈払い用コードを回転させ草に当てて草を切るときの接触面が小さくなり、衝撃力が集中することから切草性の改善効果をさらに高めることができる。
【００１９】
ここで、少なくとも断面形状の一部に鋭角な角部を持つ断面形状としては、三角形、四角形、五角形などの多角形もしくは菱形、台形、星形などの異形断面が挙げられる。また、鋭角な角部とは、角の角度が概ね１２０°以下先端の曲率Ｒが０．３ｍｍ以下である形状をいう。
【００２０】
次に、本発明の刈払い用コードを構成するモノフィラメントの製造方法について説明する。
【００２１】
まず、乾燥された（Ａ）ＭＸＤナイロン５〜５０重量％と、（Ｂ）前記（Ａ）以外のポリアミド９５〜５０重量％とをそれぞれ計量混合し、またはそれぞれ計量混合しながらエクストルーダー方方紡糸機に供給して、２２０〜２９０℃の紡糸温度で溶融混練した後、エクストルーダー先端のノズルから押し出し、２０〜８０℃の冷却水槽に導いて未延伸モノフィラメントを作成し、続いて延伸浴温度５０〜８０℃、延伸倍率１．２〜４．０倍に延伸することにより、目的とするモノフィラメントを好適に得ることができる。
【００２２】
ここでは、中でも延伸条件、具体的には延伸温度が５０〜８０℃、特に６０〜７０℃、延伸倍率が１．２〜４．０倍、特に２．０〜３．５倍であることが重要であり、延伸温度が５０℃未満では延伸張力が高くなり過ぎて糸切れを招き易くなり、逆に８０℃を超えるとモノフィラメント表面が荒れて刈払い用コードの品位が低下するため好ましくない。また、延伸倍率が１．２倍未満では延伸斑による繊径の不安定化が招かれ、逆に４．０倍を超えると曲げ剛性指数Ｇｉが高くなり過ぎて切草性が低下するため好ましくない。
【００２３】
本発明の刈払い用コードを構成するモノフィラメントには、その目的に応じて染料、顔料、耐候剤、老化防止剤、抗酸化剤、柔軟化剤、耐摩耗剤、高比重添加剤などを含有することができる。
【００２４】
かくして得られたモノフィラメントは所望の長さに切断して刈払い用コードとなされるが、本発明の刈払い用コードは、モノフィラメントの曲げ剛性指数を一定の範囲に調整することにより、ローターにセットした刈払い用コードを回転させて草を切るときの回転力を効率よく伝えることができることから、高い切草力を長期間維持することができると共に簡単で比較的安価に製造可能という優れた性能を具備するものである。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の刈払い用コードを実施例に基づいてさらに詳しく説明する。なお、実施例における釣り糸の評価は以下の方法で行った。
【００２６】
［直径測定］
ミツトヨ社製デジタルマイクロメーターを使用し、刈払い用コードの直径を長径、短径それぞれ５回測定の平均直径を算出した。
【００２７】
［破断強伸度］
ＪＩＳ  Ｌ１０１３の規定に準じて、刈払い用コードを２０℃、６５％ＲＨの温湿度調整室で２４時間放置後、（株）島津製作所社製オートグラフ（ＡＧ−１０００Ｇ型）引張試験機を使用して、試長２５０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／分の条件で引張破断強度および破断伸度を求めた。
【００２８】
［曲げ硬さ指数］
５０ｍｍ長に切りそろえた資料を２０℃、６５％ＨＲの温湿度調整室で２４時間放置した後、間隔１０ｍｍを隔てて水平方向に設置された直径２ｍｍのステンレス棒にセットし、その中央部に直径２ｍｍのステンレス製フックを掛け、（株）ミネベア製『ＴＣＭ−２００型万能引張・圧縮試験機』を用いて、引取速度５０ｍｍ／分で引き抜いたときの最大曲げ応力（ＣＮ）を測定し、この測定値から上記式にしたがって求めた。
【００２９】
［切草性評価］
コード式草刈り機（電動式）のローターに草刈り用コードが２０ｃｍ出るようにセットし、２ｍ四方に区切った区画一面に生えた発芽後３ヶ月経過した牧草オーチャードグラスのナツミミドリ種を実際に刈り取り、刈り取りに掛かる時間を計測した。刈り取りに掛かる時間が少ないほど切草性が良好であることを示す。
【００３０】
［実施例１］
（Ａ）原料に三菱ガス化学製ナイロンＭＸＤ６（Ｓ６００７融点：２４０℃）、（Ｂ）原料に東レ製ナイロン６（Ｍ１０４融点２２０℃）を使用し、（Ａ）：（Ｂ）の混合比が１０：９０になるようにそれぞれ計量した後、ドライブレンドで混合した原料をエクストルーダー型紡糸機に供給して、２８０℃の紡糸温度で溶融混レンした後、エクストルーダーの先端に取りつけたギヤポンプで計量後孔径４．５ｍｍのノズルから押出し、冷却槽に導いて未延伸モノフィラメントを得た。続いて延伸浴温度７５℃、延伸倍率２．２倍に延伸することにより直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３１】
［実施例２］
（Ｂ）原料を東レ製共重合ナイロン（Ｍ６０４１融点：１９４℃）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３２】
［実施例３］
（Ａ）原料と（Ｂ）原料の混合比を３０：７０に変更した以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３３】
［実施例４］
（Ｂ）原料に東レ制ナイロン６１０（Ｍ２００１融点２２５℃）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３４】
［実施例５］
モノフィラメントの断面形状を星形にした以外は、実施例１と同様の方法で断面の外接円の直径が２．４０ｍｍで星形凸部先端の角度６０°および先端の曲率Ｒが０．２ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用した場合の評価結果を表１に示す。
【００３５】
［比較例１］
（Ａ）原料の混合を止めた以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３６】
［比較例２］
（Ａ）原料と（Ｂ）原料の混合比を７０：３０とした以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３７】
［比較例３］
（Ａ）原料と（Ｂ）原料の混合比を２：９８とした以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３８】
［比較例４］
（Ａ）原料を東レ製共重合ナイロン（Ｍ６０４１融点：１９４℃）に変更した以外は、実施例１と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００３９】
［比較例５］
実施例３において、延伸温度を１００℃に、延伸倍率を４．５倍に、それぞれ変更した以外は、実施例３と同様の方法で直径２．４０ｍｍのモノフィラメントを作成した。得られたモノフィラメントを刈払い用コードとして使用したときの評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2009240239.tif 000003
【００４１】
表１の結果から明らかなように、本発明のモノフィラメント（実施例１〜５）は、いずれも一定の範囲の曲げ剛性指数を有しており、刈払い用コードのとして使用したとき、ローターの回転力を効率よく伝えることができることから、高い切草力を長期間維持することができると共に簡単で比較的安価に製造可能な性能を持つものであり、極めて実用性の高いものであることがわかる。
【００４２】
一方、（Ａ）原料の混合を止めた（比較例１）は、曲げ剛性指数が低くなってしまうことから切草性の改善効果が見られず従来の刈払い用コードと何ら代わらないものになってしまった。
【００４３】
（Ａ）原料の混合比が多過ぎる場合（比較例２）は、引張強度が低くなるばかりか曲げ剛性指数が高くなり過ぎることにより、刈払い用コードとして使用したとき途中で糸が切れてしまい使用に耐えないものになってしまった。逆に、（Ａ）原料の混合比が少な過ぎる場合（比較例３）は、十分な改善効果が得られず、結果として曲げ剛性指数が低くなってしまうことから切草性の改善効果が見られず従来の刈払い用コードと何ら代わらないものになってしまった。
【００４４】
（Ａ）原料を共重合ナイロンに変更した（比較例４）は、曲げ剛性指数が低くなってしまうことから切草性の改善効果が見られず従来の刈払い用コードと何ら代わらないものになってしまった。
【００４５】
延伸温度、延伸倍率が共に規定の条件を外れた場合（比較例５）は、破断伸度が低くなるばかりか、曲げ剛性指数Ｇｉが高くなり過ぎて使用中のコードが切れ易くなるため好ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明の刈払い用コードは曲げ剛性指数を一定の範囲にすることにより、ローターにセットした刈払い用コードを回転させて草を切るとき回転力を効率よく伝えることができることから、高い切草力を長期間維持することができると共に簡単で比較的安価に製造可能であり、これらの優れた性能を活かして刈払い用コード分野での実用性が極めて高いといえる。