JP3958985B2

JP3958985B2 - Polyamide monofilament and its use

Info

Publication number: JP3958985B2
Application number: JP2002073392A
Authority: JP
Inventors: 豊彦増田; 裕平前田; 幸一久保; 超浅井
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-03-18
Also published as: JP2002348732A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性に優れ、草類刈り払い用線材などとして有用なポリアミドモノフィラメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリアミドモノフィラメントは、ポリエステルモノフィラメントなどと比較して耐摩耗性に優れることから、従来から様々な用途、例えば草刈り機の草類刈り払い用線材などとして使用されてきた。
【０００３】
しかるに、草類刈り払い用線材として用いる従来のポリアミドモノフィラメントは、その使用中に草類と高速で衝突し草類を切断する一方、草類との衝突時に激しく擦過摩耗を受けるため、使用開始後短時間でモノフィラメントが切断してしまい、作業性が低下するという問題点を有していた。
【０００４】
このような問題に対処する一手段としては、特定量のε−カプロラクタムとエチレン・ビスステアリルアミドとを含有する柔軟性ポリアミドモノフィラメント（特開昭６２−４１３１５号公報）が提案されているが、その耐摩耗性改善効果には限界があることから、近年ではさらなる改善が求められてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の現状に鑑み成されたものであり、その目的とするところは、従来のポリアミドモノフィラメントと比較してさらに耐摩耗性が優れ、かつ十分な強伸度を有し、草刈り払い用線材などとして有用なポリアミドモノフィラメントの提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のポリアミドモノフィラメントは、ポリアミドを溶融紡糸してなるモノフィラメントであって、下記の方法により測定した切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が、下記〔Ｉ〕式を満足することを特徴とするポリアミドモノフィラメント。
【０００７】
Ｙ≧３８５０Ｘ²＋２４０００Ｘ・・・〔Ｉ〕
（ただし、上記〔Ｉ〕式におけるＹは切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数を表し、Ｘはモノフィラメントの直径をミリメートルで表したものであり、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数の測定は次のように行うものとする。
［切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数］
固定されたφ１５ｍｍの摩擦丸棒（クロムメッキ仕上げステンレススチール製）の上に接触させたモノフィラメントを、前記摩擦丸棒の左右角度各８０°で斜め下に設けたフリーローラー２個（ローラー間距離１４０ｍｍ）の下に掛け、前記モノフィラメント一端を駆動チャックに固定する。一方、固定されていない側の前記モノフィラメントの一端を、別の１個のフリーローラーの上を介して、このモノフィラメント端に１ｄｔｅｘ当たり０．２ｃＮの荷重をかけてセットする。次いで、前記モノフィラメントを往復回数１２０回／分、片道ストローク３０ｍｍの条件で前記摩擦棒に接触往復させて、同一試料につき各１０本のモノフィラメントについて、夫々切断するまでの往復擦過回数を測定し平均値を求める。）
また、本発明のポリアミドモノフィラメントは、さらに引張伸度が８０％以上、引張強度が１．５５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明のポリアミドモノフィラメントにおいては、前記モノフィラメントが、次に示す〔Ａ〕〜〔Ｃ〕から選ばれた少なくとも１種をモノフィラメント重量に対して０．３〜２０重量％含有すること、
〔Ａ〕アイオノマー樹脂
〔Ｂ〕スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体
〔Ｃ〕スチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリン
ランダム共重合体
および前記モノフィラメントを構成するポリアミドが、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、およびポリカプラミドとポリヘキサメチレンアジパミドとの共重合体から選ばれた少なくとも1種であることが、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【０００９】
また、本発明のポリアミドモノフィラメントの好ましい用途としては、草類刈り払い用線材が挙げられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明におけるポリアミドモノフィラメントは、一本の連続糸であるが、必要に応じて複数本合わせて撚糸・熱セットしたもの、および単糸を捻って熱セットしたものを含むものである。
【００１２】
本発明のポリアミドモノフィラメントにおける単糸の断面形状は任意であり、例えば、丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉，６葉，７葉，８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、繭型および馬蹄型などを挙げることができ、また、これらの形状を一部変更したものであってもよい。
【００１３】
本発明のポリアミドモノフィラメントを構成するポリアミドとは、各種ラクタム類の開環重合、各種ジアミン類と各種ジカルボン酸類との重縮合および各種アミノカルボン酸類の重縮合によって得られる各種ポリアミド類、およびこれらの重縮合と開環重合とを組み合わせた共重合ポリアミド類であり、具体的には、例えば、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ナイロン６１０、ナイロン４６、ナイロンＭＤＸ６、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２およびポリカプラミドとポリヘキサメチレンアジパミドとの共重合体などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
これらのポリアミドの中でも、ポリカプラミド（以下、ナイロン６という）、ポリヘキサメチレンアジパミド（以下、ナイロン６６という）およびポリカプラミドとポリヘキサメチレンアジパミドとの共重合体（以下、ナイロン６／６６という）から選ばれた少なくとも１種が好適であり、とりわけナイロン６／６６共重合体が好ましく使用される。ナイロン６／６６の共重合比率は、ナイロン６成分７０〜９８重量％／ナイロン６６成分３０〜２重量％の範囲が好ましい。
【００１５】
本発明のポリアミドモノフィラメントは、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が下記〔Ｉ〕式を満足することが重要な要件である。
【００１６】
Ｙ≧３８５０Ｘ²＋２４０００Ｘ・・・〔Ｉ〕
（ただし、上記〔Ｉ〕式におけるＹは切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数を表し、Ｘはモノフィラメントの直径をミリメートルで表したものであり、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数の測定は次のように行うものとする。
［切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数］
固定されたφ１５ｍｍの摩擦丸棒（クロムメッキ仕上げステンレススチール製）の上に接触させたモノフィラメントを、前記摩擦丸棒の左右角度各８０°で斜め下に設けたフリーローラー２個（ローラー間距離１４０ｍｍ）の下に掛け、前記モノフィラメント一端を駆動チャックに固定する。一方、固定されていない側の前記モノフィラメントの一端を、別の１個のフリーローラーの上を介して、このモノフィラメント端に１ｄｔｅｘ当たり０．２ｃＮの荷重をかけてセットする。次いで、前記モノフィラメントを往復回数１２０回／分、片道ストローク３０ｍｍの条件で前記摩擦棒に接触往復させて、同一試料につき各１０本のモノフィラメントについて、夫々切断するまでの往復擦過回数を測定し平均値を求める。）
なお、上記した方法で測定した切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数は、その値が大きいほど、モノフィラメントを草類刈り払い用線材として実際の草刈りに使用した場合におけるモノフィラメントの耐久性が良好なことを表すものである。
【００１７】
本発明のポリアミドモノフィラメントは、上記のようにして測定した切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が、上記〔Ｉ〕式を満足するため、このモノフィラメントを摩耗し易い用途に使用した場合、例えば草類刈り払い機の草類刈り払い用線材に使用した場合には、草類との衝突によって受けるモノフィラメントの擦過摩耗が従来のものより著しく軽減されて耐久性に優れたものとなる。この意味で、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が下記〔II〕式を満足するものであると更に好適である。
【００１８】
Ｙ≧１００００Ｘ²＋２６０００Ｘ・・・〔II〕
（ただし、上記〔II〕式におけるＹおよびＸは上記〔Ｉ〕式におけるＹおよびＸと同じ定義である。）
本発明のポリアミドモノフィラメントは、上記した特性と共に、さらに引張伸度が８０％以上、更に好ましくは１００％以上、かつ引張強度が１．５５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは１．６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるという要件をさらに満たす場合には、耐摩耗性が一層向上するため好適である。
【００１９】
モノフィラメントの引張伸度が８０％未満もしくは引張強度が１．５５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が不足し、草刈り時に草から受ける衝撃に対するモノフィラメントの耐久性が低下する傾向にある。
【００２０】
ここで、本発明における引張強度および引張伸度の値は、ＪＩＳＬ−１０１３の規定に準じて測定した値である。
【００２１】
本発明のポリアミドモノフィラメントは、ポリアミドに対し、次に示す〔Ａ〕〜〔Ｃ〕から選ばれた少なくとも１種をモノフィラメント重量に対して０．３〜２０重量％含有させて、これを通常の方法により溶融紡糸することにより好適に得ることができる。
【００２２】
〔Ａ〕アイオノマー樹脂
〔Ｂ〕スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体
〔Ｃ〕スチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリン
ランダム共重合体
上記〔Ａ〕〜〔Ｃ〕から選ばれた少なくとも１種の添加量が０．３％未満であると引張強度、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数と草刈り時の耐久性が不足する傾向となり、２０％より多いとモノフィラメントが不均一となり引張強伸度が不足し、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数と草刈り時の耐久性が不足する傾向となる。
【００２３】
上記した〔Ａ〕〜〔Ｃ〕の中では、〔Ａ〕アイオノマー樹脂が最適である。
【００２４】
上記した〔Ａ〕アイオノマー樹脂は、常温では架橋構造を形成し、加熱下では熱可塑性の特徴を有するものであり、具体的にはエチレン-メタクリル酸共重合体の分子間を亜鉛イオン（以下、Ｚｎ⁺⁺という）やＮａ⁺等のイオンで架橋したものであり、中でもＺｎ⁺⁺架橋したアイオノマー樹脂が特に好適である。
【００２５】
上記したアイオノマー樹脂は、市販品としてハイミラン（登録商標）（三井・デュポンポリケミカル株式会社製品）として種々のグレードが知られており使用することができる。
【００２６】
また、上記のスチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体は、スチレン９０〜９８重量％と２−イソプロペニル−２−オキサゾリン１０〜２重量％とのランダム共重合体であることが好ましく、共重合比率が、スチレン９３〜９７重量％と２−イソプロペニル−２−オキサゾリン７〜３重量％であることがさらに好ましい。このスチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体は、市販品として“エポクロス”（登録商標）ＲＰＳ（（株）日本触媒製品）が知られており、これを購入使用することができる。
【００２７】
また、上記のスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体は、スチレン６０〜７８重量％とアクリルニトリル２０〜３０重量％と２−イソプロペニル−２−オキサゾリン１０〜２重量％とのランダム共重合体であることが好ましく、共重合比率が、スチレン６５〜７５重量％とアクリルニトリル２２〜２８重量％と２−イソプロペニル−２−オキサゾリン７〜３重量％であることがさらに好ましい。このスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体は、市販品として“エポクロス”（登録商標）ＲＡＳ（（株）日本触媒製品）が知られており、これを購入使用することができる。
【００２８】
本発明のポリアミドモノフィラメントの製造は、例えば次のようにして行うことができるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
まず、必要に応じて乾燥したポリアミドペレットとアイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体およびスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種のペレットまたは粉体などとを予め各々計量混合し、または各々計量しながら、１軸エクストルダまたは２軸エクストルダに供給して、使用したポリアミドの融点より２０〜６０℃高い温度で溶融混練した後、エクストルダ先端のノズルから押し出し、冷却水槽に導いて冷却したガットをカットして、アイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体またはスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種を所定量含有するポリアミドペレット（以下、予備混練ペレットとという）を得る。
【００３０】
この場合におけるポリアミド中におけるアイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体またはスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種の含有量は、モノフィラメントに含有させたい濃度に設定するか、もしくはモノフィラメントに含有させたい濃度よりも高濃度に設定したマスターバッチとする。
【００３１】
なお、Ｚｎ⁺⁺イオン架橋タイプのアイオノマー樹脂を含有したポリアミドは市販品として、アイオノマー樹脂を約２０重量％含有するアミラン（登録商標）（東レ（株）製品）ＵＴＮ３２０およびアイオノマー樹脂を約４０重量％含有するアミラン（登録商標）（東レ（株）製品）ＵＴＮ１４１などが知られており使用することができる。
【００３２】
このようにして得た予備混練ペレットと、マスターバッチの場合には希釈用のポリアミドペレットとを、先端にギヤポンプとスピンブロックを有するエクストルダ型紡糸機に供給し、使用したポリアミドの融点より２０〜６０℃高い温度で溶融混練した後、紡糸口金から紡出する。次いで、溶融状態の紡出糸を冷却水槽中に導いて冷却固化せしめた後、巻き取ることなく第１および第２延伸ゾーンで延伸し、次いでヒートセットゾーンで熱セットした後、必要に応じて油剤を付与しボビンに巻き取ることによって、目的とするポリアミドモノフィラメントを得ることができる。
【００３３】
別の方法として、予備混練ペレットを用いることなく、所定量のポリアミドペレットとアイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体またはスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種のペレットまたは粉体などとを予め各々計量混合し、または各々計量しながら、先端にギヤポンプとスピンブロックを有するエクストルダ型紡糸機に供給し、使用したポリアミドの融点より２０〜６０℃高い温度で溶融混練した後、紡糸口金から直接紡出する。次いで、溶融状態の紡出糸を冷却水槽中に導いて冷却固化せしめた後、巻き取ることなく第１および第２延伸ゾーンで延伸し、次いでヒートセットゾーンで熱セットした後、必要に応じて油剤を付与しボビンに巻き取ることによっても、目的とするポリアミドモノフィラメントを得ることができる。
【００３４】
本発明のポリアミドモノフィラメントにおける、アイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体またはスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種の含有量は、０．３〜２０重量％が好ましく、０．８〜１５重量％の範囲が更に好ましく、２〜１０重量％の範囲が特に好ましい。
【００３５】
アイオノマー樹脂、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体またはスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体から選ばれた少なくとも１種の含有量が０．３〜２０重量％の範囲であると、耐摩耗性と引張強度とのバランスが優れたものとなる。
【００３６】
本発明のポリアミドモノフィラメントは、目的に応じて公知の有機・無機の各種材料を含有することができ、例えば、各種抗酸化剤、耐光剤、難燃剤、およびヨウ化銅、ヨウ化カリウム、２−メルカプトベンズイミダゾールなどの老化防止剤、酸化チタン、酸化珪素、硫酸バリウム、クレイ、タルク、カーボンブラックなどの無機粒子・顔料類、フタロシアニン金属系、コバルト青などの各種顔料、およびステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウムなどのステアリン酸金属塩類、ε−カプロラクタム、エチレンビスステアリルアミド、ステアリン酸、メタ珪酸カルシウム、含水珪酸マグネシウム、アミノシラン、およびメラミンシアヌレートなどを含有することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
かくして得られる本発明のポリアミドモノフィラメントは、各種用途に使用することができ、これら用途の具体例としては、例えば抄紙機に装着される織物や搬送用ベルト織物などの各種工業用織物、釣り糸、スポーツ用品、弦楽器弦、草類刈り払い用線材、屋外用張り線、各種ブラシおよび筆毛などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。なお、上記の各種用途の中でも草類刈り払い用線材として特に好適である。
【００３８】
本発明における草類刈り払い用線材とは、モノフィラメントの一端を回転駆動軸に巻き込んで固定し、一定長さ引き出された固定されていないモノフィラメントの一端を高速で振り回し回転させて草類に接触させることにより、草類を刈り払う方式の草刈り機（以下、ナイロンコード式草刈り機という）に装着して使用される草刈り用モノフィラメントであり、この場合のモノフィラメント直径は、概ね１〜５ｍｍのものが使用される。
【００３９】
本発明のポリアミドモノフィラメントからなる草類刈り払い用線材は、従来のものよりも優れた耐摩耗性と十分な強伸度特性を有することから、草刈り耐久性が従来より向上したものとなるため、従来に比し好ましい結果が得られる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４１】
なお、実施例における草刈り評価は次の方法で行った。
〔草刈り評価方法〕
ナイロンコード式草刈り機（電動式）のコードリールに、ポリアミドモノフィラメントを１ｍセットし、半径１ｍの円形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ドリ種を刈り取った。刈り取った後に草刈り機に残存しているモノフィラメントの長さを計測した。草刈り機に残している長さが長いほど草刈り時における擦過摩滅が少なく耐久性が良好なことを表す。
〔実施例１〜１５、比較実施例１〜７〕
ポリアミドとして、ナイロン６（８５重量％）／６６（１５重量％）共重合体である東レ（株）製品、“アミラン”ポリアミドチップＣＭ６０４１Ｍ（９８％硫酸を溶媒として測定した相対粘度（ηｒ）が４．２）を準備した。
【００４２】
一方、Ｚｎ⁺⁺架橋タイプのアイオノマー樹脂であるハイミラン（登録商標）１７０５チップ（三井・デュポンポリケミカル（株）製品）（以下、ハイミラン１７０５という）、スチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体として“エポクロス”（登録商標）ＲＰＳ−１００５チップ（（株）日本触媒製品）（以下、ＲＰＳ−１００５と略称する）およびスチレン・アクリロニトリル・２−イソプロペニル−２−オキサゾリンランダム共重合体として“エポクロス”（登録商標）ＲＡＳ−１００５チップ（（株）日本触媒製品）（以下、ＲＡＳ−１００５と略称する）を用意した。
【００４３】
上記のナイロン６／６６チップとハイミラン１７０５、ＲＰＳ−１００５またはＲＡＳ−１００５とを表１に示した量比で混合した原料を、１軸エクストルダーと、その先端にギヤポンプを備え、その先に内径が８ｍｍφで１ホールの円形吐出孔付き口金を有したパックを備えた紡糸機を使用して、２５０℃の温度で吐出量１１３ｇ／分の条件で溶融紡糸し、２０℃の冷却水槽で冷却固化した後、引き続いて９０℃の熱水浴中で２．５９倍に延伸し、次いで１３０℃の熱風浴中で倍率０．９倍にヒートセットした後２２．６ｍ／分の速度で巻き取ることにより、直径約２．４ｍｍのモノフィラメントを得た。このモノフィラメントの切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数、引張強伸度および草刈り評価結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】

表１の結果から明らかなように、本発明のポリアミドモノフィラメントは、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が８万回以上で、十分な引張強伸度を有し、かつ、草刈り評価において耐久性に優れることから、草類刈り払い用線材として極めて有用なものであることがわかる。
〔実施例１６〕
Ｚｎ⁺⁺架橋タイプのアイオノマー樹脂を２０重量％含有するナイロン６樹脂であるところのアミラン（登録商標）ＵＴＮ３２０チップ（東レ（株）製品）（以下、ＵＴＮ３２０という）と実施例１で用いたナイロン６／６６チップとを表２に示す量比で混合した原料を使用した以外は実施例１と同様に行って得たポリアミドモノフィラメントの切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数、引張強伸度および草刈り評価結果を表２に示す。なお表２には比較実施例１を併記する。
【００４５】
【表２】

表２の結果から明らかなように、本発明のポリアミドモノフィラメントは、切断するまでに要した対クロム棒摩耗回数が８万回以上で、十分な引張強伸度を有し、かつ、草刈り評価において耐久性に優れることから、草類刈り払い用線材として極めて有用なものであることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポリアミドモノフィラメントは、従来のポリアミドモノフィラメントに比較して、優れた耐摩耗性と十分な引張強伸度を有しており、実際の草刈り評価においても優れた耐久性を示すものであることから、草類刈り払い用線材として好適であり、産業上の利用価値の高いものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyamide monofilament that has excellent wear resistance and is useful as a wire for cutting grass.
[0002]
[Prior art]
Polyamide monofilaments are superior in wear resistance compared to polyester monofilaments and the like, and thus have been conventionally used for various applications, for example, as a wire for mowing grass for mowing machines.
[0003]
However, since the conventional polyamide monofilament used as a wire for cutting grass cuts the grass at high speed during its use and cuts the grass, it is severely worn at the time of collision with the grass. There was a problem that the monofilament was cut in a short time and the workability was lowered.
[0004]
As one means for coping with such a problem, a flexible polyamide monofilament (JP-A-62-41315) containing a specific amount of ε-caprolactam and ethylene bisstearylamide has been proposed. Since there is a limit to the effect of improving wear resistance, further improvement has been demanded in recent years.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and the object of the present invention is to further improve abrasion resistance compared to conventional polyamide monofilaments and to have a sufficient strength and elongation. An object of the present invention is to provide a polyamide monofilament useful as a wire rod for use.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the polyamide monofilament of the present invention is a monofilament obtained by melt-spinning a polyamide, and the number of times of wear against a chromium rod required for cutting measured by the following method is the following [I A polyamide monofilament satisfying the formula:
[0007]
Y ≧ 3850X ² + 24000X (I)
(However, Y in the above formula [I] represents the number of wear of the chrome rod required until cutting, and X represents the diameter of the monofilament in millimeters, and the number of wear of the chrome rod required until cutting.) Measurement of shall be performed as follows.
[Number of wear of chrome rods required to cut]
Two free rollers (140 mm distance between rollers) provided with a monofilament contacted on a fixed 15 mm friction round bar (made of chrome-plated stainless steel) at an angle of 80 ° to the left and right of the friction round bar. ) And fix one end of the monofilament to the drive chuck. On the other hand, one end of the monofilament on the non-fixed side is set on another monofilament with a load of 0.2 cN per dtex on the other end of the monofilament. Next, the monofilament was contacted and reciprocated with the friction rod under the conditions of a reciprocation frequency of 120 times / min and a one-way stroke of 30 mm, and the number of reciprocating rubs until each monofilament was cut for each of the 10 monofilaments was measured and averaged. Ask for. )
The polyamide monofilament of the present invention preferably further has a tensile elongation of 80% or more and a tensile strength of 1.55 cN / dtex or more.
[0008]
Furthermore, in the polyamide monofilament of the present invention, the monofilament contains 0.3 to 20% by weight based on the monofilament weight of at least one selected from the following [A] to [C]:
[A] ionomer resin [B] styrene / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer [C] styrene / acrylonitrile / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer and polyamide constituting the monofilament, Preferred conditions include at least one selected from polycapramide, polyhexamethylene adipamide, and a copolymer of polycapramide and polyhexamethylene adipamide.
[0009]
Moreover, as a preferable use of the polyamide monofilament of the present invention, there is a wire for cutting grass.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
The polyamide monofilament in the present invention is a single continuous yarn, and includes a plurality of yarns that are twisted and heat-set as necessary, and a yarn that is heat-set by twisting a single yarn.
[0012]
The cross-sectional shape of the single yarn in the polyamide monofilament of the present invention is arbitrary, for example, multi-leaf shape such as circle, ellipse, triangle, T, Y, H, +5 leaves, 6 leaves, 7 leaves, 8 leaves, A square, a rectangle, a rhombus, a saddle shape, a horseshoe shape, etc. can be mentioned, and these shapes may be partially changed.
[0013]
The polyamide constituting the polyamide monofilament of the present invention includes ring-opening polymerization of various lactams, polycondensation of various diamines with various dicarboxylic acids and polycondensation of various aminocarboxylic acids, and polycondensates thereof. Copolyamides combining condensation and ring-opening polymerization, specifically, for example, polycoupleramide, polyhexamethylene adipamide, nylon 610, nylon 46, nylon MDX6, nylon 612, nylon 11, nylon 12 and A copolymer of polycapramide and polyhexamethylene adipamide can be exemplified, but is not limited thereto.
[0014]
Among these polyamides, polycapramide (hereinafter referred to as nylon 6), polyhexamethylene adipamide (hereinafter referred to as nylon 66), and a copolymer of polycapramide and polyhexamethylene adipamide (hereinafter referred to as nylon 6/66). At least one selected from the group consisting of Nylon 6/66 copolymer is preferred. The copolymerization ratio of nylon 6/66 is preferably in the range of 70 to 98% by weight of nylon 6 component / 30 to 2% by weight of nylon 66 component.
[0015]
It is an important requirement that the polyamide monofilament of the present invention satisfies the following formula [I] in terms of the number of wears against the chromium rod required for cutting.
[0016]
Y ≧ 3850X ² + 24000X (I)
(However, Y in the above formula [I] represents the number of wear of the chrome rod required until cutting, and X represents the diameter of the monofilament in millimeters, and the number of wear of the chrome rod required until cutting.) Measurement of shall be performed as follows.
[Number of wear of chrome rods required to cut]
Two free rollers (140 mm distance between rollers) provided with a monofilament contacted on a fixed 15 mm friction round bar (made of chrome-plated stainless steel) at an angle of 80 ° to the left and right of the friction round bar. ) And fix one end of the monofilament to the drive chuck. On the other hand, one end of the monofilament on the non-fixed side is set on another monofilament with a load of 0.2 cN per dtex on the other end of the monofilament. Next, the monofilament was contacted and reciprocated with the friction rod under the conditions of a reciprocation frequency of 120 times / min and a one-way stroke of 30 mm, and the number of reciprocating rubs until each monofilament was cut for each of the 10 monofilaments was measured and averaged. Ask for. )
In addition, the number of times of wear against the chromium rod required for cutting measured by the above-described method is higher, and the greater the value, the better the durability of the monofilament when the monofilament is used as a grass cutting wire for actual mowing. It represents something.
[0017]
When the polyamide monofilament of the present invention is used in an application where the monofilament is easily worn because the number of wears against the chromium rod required until cutting measured as described above satisfies the above formula [I], for example, When used as a wire for cutting a grass of a grass cutter, the abrasion of the monofilament received by the collision with the grass is remarkably reduced as compared with the conventional one, resulting in excellent durability. In this sense, it is more preferable that the number of wear of the chrome rod required until cutting satisfies the following formula [II].
[0018]
Y ≧ 10000X ² + 26000X (II)
(However, Y and X in the formula [II] have the same definitions as Y and X in the formula [I].)
The polyamide monofilament of the present invention has a tensile elongation of 80% or more, more preferably 100% or more, and a tensile strength of 1.55 cN / dtex or more, more preferably 1.60 cN / dtex or more, in addition to the above-described properties. If the above requirement is further satisfied, the wear resistance is further improved, which is preferable.
[0019]
When the tensile elongation of the monofilament is less than 80% or the tensile strength is less than 1.55 cN / dtex, the number of wear of the chrome rod required for cutting is insufficient, and the durability of the monofilament against the impact received from the grass during mowing is low. It tends to decrease.
[0020]
Here, the values of tensile strength and tensile elongation in the present invention are values measured in accordance with JIS L-1013.
[0021]
The polyamide monofilament of the present invention contains at least one selected from the following [A] to [C] with respect to the polyamide in an amount of 0.3 to 20% by weight with respect to the monofilament weight. Can be suitably obtained by melt spinning.
[0022]
[A] Ionomer resin [B] Styrene, 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer [C] Styrene, acrylonitrile, 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer From the above [A] to [C] If the amount of at least one selected additive is less than 0.3%, the tensile strength, the number of wear against the chrome bar required for cutting and the durability during mowing tend to be insufficient, and if it exceeds 20%, the monofilament Becomes non-uniform and the tensile strength and elongation are insufficient, and the number of wears against the chromium rods required for cutting and the durability during mowing tend to be insufficient.
[0023]
Among the above [A] to [C], [A] ionomer resin is most suitable.
[0024]
The above-mentioned [A] ionomer resin forms a cross-linked structure at room temperature and has thermoplastic characteristics under heating. Specifically, zinc ions (hereinafter referred to as the intermolecular molecules of ethylene-methacrylic acid copolymer) are used. it is those crosslinked with ions of) or such as Na ⁺ as Zn ^++, and especially among them Zn ⁺⁺ crosslinked ionomer resin.
[0025]
Various grades of the above-mentioned ionomer resin are known as Hi-Milan (registered trademark) (product of Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) as a commercially available product and can be used.
[0026]
The styrene / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer is a random copolymer of 90 to 98% by weight of styrene and 10 to 2% by weight of 2-isopropenyl-2-oxazoline. The copolymerization ratio is more preferably 93 to 97% by weight of styrene and 7 to 3% by weight of 2-isopropenyl-2-oxazoline. As this styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer, “Epocross” (registered trademark) RPS (Nippon Shokubai Co., Ltd.) is known as a commercially available product, which can be purchased and used. .
[0027]
The styrene / acrylonitrile / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer is composed of 60 to 78% by weight of styrene, 20 to 30% by weight of acrylonitrile, and 10 to 2% by weight of 2-isopropenyl-2-oxazoline. It is preferable that the copolymerization ratio is 65 to 75% by weight of styrene, 22 to 28% by weight of acrylonitrile, and 7 to 3% by weight of 2-isopropenyl-2-oxazoline. preferable. This styrene / acrylonitrile / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer is known as “Epocross” (registered trademark) RAS (Nippon Shokubai Co., Ltd.) as a commercial product. Can do.
[0028]
The production of the polyamide monofilament of the present invention can be performed, for example, as follows, but is not limited thereto.
[0029]
First, at least selected from polyamide pellets and ionomer resin dried as required, styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer and styrene-acrylonitrile-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer One kind of pellets or powder is previously weighed and mixed, or each weighed and fed to a single-screw extruder or a twin-screw extruder, and melt-kneaded at a temperature 20 to 60 ° C. higher than the melting point of the polyamide used. Then, the extruded gut is extruded from the nozzle at the tip of the extruder, guided to the cooling water tank, and the cooled gut is cut to obtain an ionomer resin, a styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer or a styrene / acrylonitrile / 2-isopropenyl-2. -Oxazoline random Polyamide pellets (hereinafter, referred to as the pre-kneaded pellets) containing a predetermined amount of at least one selected from the polymer obtained.
[0030]
In this case, at least one content selected from an ionomer resin, a styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer, or a styrene-acrylonitrile-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer in the polyamide in this case Is a masterbatch set to a concentration desired to be contained in the monofilament, or higher than the concentration desired to be contained in the monofilament.
[0031]
In addition, the polyamide containing Zn ⁺⁺ ion-crosslinking type ionomer resin is a commercially available product, and Amilan (registered trademark) UTN320 containing about 20% by weight of ionomer resin and about 40% by weight of ionomer resin. Amilan (registered trademark) (product of Toray Industries, Inc.) UTN141 and the like are known and can be used.
[0032]
The pre-kneaded pellets thus obtained and the polyamide pellets for dilution in the case of a master batch are supplied to an extruder-type spinning machine having a gear pump and a spin block at the tip, and 20-60 from the melting point of the polyamide used. After melt-kneading at a high temperature, it is spun from a spinneret. Next, after the molten spun yarn is introduced into a cooling water bath and cooled and solidified, it is stretched in the first and second stretching zones without being wound, and then heat-set in the heat-setting zone, and then as necessary. A desired polyamide monofilament can be obtained by applying an oil agent and winding it around a bobbin.
[0033]
Alternatively, a predetermined amount of polyamide pellets and ionomer resin, styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer or styrene-acrylonitrile-2-isopropenyl-2-oxazoline random without using pre-kneaded pellets At least one kind of pellet or powder selected from a copolymer is previously metered and mixed, or each metered while being fed to an extruder spinning machine having a gear pump and a spin block at the tip, and the polyamide used. After melt-kneading at a temperature 20 to 60 ° C. higher than the melting point, spinning directly from the spinneret. Next, after the molten spun yarn is introduced into a cooling water bath and cooled and solidified, it is stretched in the first and second stretching zones without being wound, and then heat-set in the heat-setting zone, and then as necessary. The target polyamide monofilament can also be obtained by applying an oil agent and winding it around a bobbin.
[0034]
In the polyamide monofilament of the present invention, at least one selected from an ionomer resin, a styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer, or a styrene-acrylonitrile-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer The amount is preferably from 0.3 to 20% by weight, more preferably from 0.8 to 15% by weight, particularly preferably from 2 to 10% by weight.
[0035]
The content of at least one selected from an ionomer resin, a styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer, or a styrene-acrylonitrile-2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer is 0.3 to 20 When the content is in the range of% by weight, the balance between wear resistance and tensile strength is excellent.
[0036]
The polyamide monofilament of the present invention can contain various known organic / inorganic materials depending on the purpose. For example, various antioxidants, light proofing agents, flame retardants, copper iodide, potassium iodide, 2- Anti-aging agents such as mercaptobenzimidazole, inorganic particles and pigments such as titanium oxide, silicon oxide, barium sulfate, clay, talc and carbon black, various pigments such as phthalocyanine metal, cobalt blue, and calcium stearate and aluminum stearate , Metal stearates such as barium stearate, ε-caprolactam, ethylene bisstearylamide, stearic acid, calcium metasilicate, hydrous magnesium silicate, aminosilane, and melamine cyanurate, but are not limited thereto. Not something .
[0037]
The polyamide monofilament of the present invention thus obtained can be used in various applications. Specific examples of these applications include various industrial fabrics such as fabrics installed on paper machines and conveyor belt fabrics, fishing lines, sports Examples include, but are not limited to, supplies, stringed instruments, grass cutting wire, outdoor tension wires, various brushes and brushes. Among the various uses described above, it is particularly suitable as a wire for cutting grass.
[0038]
The wire for cutting grass in the present invention is fixed by winding one end of a monofilament around a rotation drive shaft, and swinging and rotating one end of the unfixed monofilament drawn out for a certain length at high speed. Therefore, it is a monofilament for mowing that is used by being attached to a mowing machine (hereinafter referred to as a nylon cord type mowing machine) that cuts off the grass. In this case, the monofilament diameter is approximately 1 to 5 mm. .
[0039]
The wire for grass cutting with the polyamide monofilament of the present invention has higher abrasion resistance and sufficient strength and elongation characteristics than the conventional one, so that the grass cutting durability is improved from the conventional one. A preferable result is obtained as compared with the prior art.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0041]
In addition, the mowing evaluation in the examples was performed by the following method.
[Mowing evaluation method]
A nylon monofilament mower (electric type) cord reel was set to 1 m of polyamide monofilament, and the seeds of grass orchard grass that had grown for 3 months after cutting were cut off on a section of a section with a radius of 1 m. The length of the monofilament remaining in the mower after cutting was measured. The longer the length left in the mower, the less wear and abrasion during mowing and the better the durability.
[Examples 1-15, Comparative Examples 1-7]
As polyamide, nylon 6 (85% by weight) / 66 (15% by weight) copolymer Toray Co., Ltd. product, “Amilan” polyamide chip CM6041M (relative viscosity (ηr) measured by using 98% sulfuric acid as a solvent is 4) .2) was prepared.
[0042]
On the other hand, high mirane (registered trademark) 1705 chip (product of Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.) (hereinafter referred to as HIMILAN 1705), styrene-2-isopropenyl-2-oxazoline random, which is a Zn ⁺⁺ cross-linked ionomer resin “Epocross” (registered trademark) RPS-1005 chip (product of Nippon Shokubai Co., Ltd.) (hereinafter abbreviated as RPS-1005) and styrene / acrylonitrile / 2-isopropenyl-2-oxazoline random copolymer “Epocross” (registered trademark) RAS-1005 chip (Nippon Shokubai Co., Ltd.) (hereinafter abbreviated as RAS-1005) was prepared.
[0043]
A raw material obtained by mixing the above nylon 6/66 chip and Hi-Milan 1705, RPS-1005 or RAS-1005 in the quantitative ratio shown in Table 1 is equipped with a single-screw extruder, a gear pump at the tip, and an inner diameter at the tip. Is melt-spun at a discharge rate of 113 g / min at a temperature of 250 ° C. using a spinning machine equipped with a pack having a base with a circular discharge hole of 1 hole of 8 mmφ, and cooled and solidified in a cooling water bath at 20 ° C. After that, the film was stretched 2.59 times in a hot water bath at 90 ° C. and then heat-set at a magnification of 0.9 times in a hot air bath at 130 ° C., and then wound up at a speed of 22.6 m / min. Thus, a monofilament having a diameter of about 2.4 mm was obtained. Table 1 shows the number of wear against chromium rods, tensile strength and elongation, and mowing evaluation results required for cutting the monofilament.
[0044]
[Table 1]

As is clear from the results of Table 1, the polyamide monofilament of the present invention has a sufficient tensile strength and elongation at the time of cutting to chromium rods of 80,000 times or more required for cutting, and in mowing evaluation. Since it is excellent in durability, it turns out that it is very useful as a wire for cutting grass.
Example 16
Amylan (registered trademark) UTN320 chip (product of Toray Industries, Inc.) (hereinafter referred to as UTN320), which is a nylon 6 resin containing 20% by weight of a Zn ⁺⁺ cross-linked ionomer resin, and the nylon 6 used in Example 1 The number of wear to the chromium rod, tensile strength and elongation required until cutting of the polyamide monofilament obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw material mixed with the / 66 chip in the quantitative ratio shown in Table 2 was used. The mowing evaluation results are shown in Table 2. In Table 2, Comparative Example 1 is also shown.
[0045]
[Table 2]

As is apparent from the results in Table 2, the polyamide monofilament of the present invention has a sufficient tensile strength and elongation at the time of cutting to the chrome bar of 80,000 times or more required for cutting, and in mowing evaluation. Since it is excellent in durability, it turns out that it is very useful as a wire for cutting grass.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the polyamide monofilament of the present invention has excellent wear resistance and sufficient tensile strength / elongation compared to the conventional polyamide monofilament, and excellent durability even in actual mowing evaluation. Therefore, it is suitable as a wire for cutting grass and has high industrial utility value.

Claims

A monofilament obtained by melt-spinning polyamide, wherein the monofilament contains 0.3 to 20% by weight of an ionomer resin with respect to the monofilament weight, and the number of wear of the chrome rod required until cutting as measured by the following method Satisfies the following formula [I]: a polyamide monofilament characterized by
Y ≧ 3850X2 + 24000X (I)
(However, Y in the above formula [I] represents the number of wear of the chrome rod required until cutting, and X represents the diameter of the monofilament in millimeters, and the number of wear of the chrome rod required until cutting.) Measurement of shall be performed as follows.
[Number of wear of chrome rods required to cut]
Two free rollers (140 mm distance between rollers) provided with a monofilament contacted on a fixed 15 mm friction round bar (made of chrome-plated stainless steel) at an angle of 80 ° to the left and right of the friction round bar. ) And fix one end of the monofilament to the drive chuck. On the other hand, one end of the monofilament on the non-fixed side is set on another monofilament with a load of 0.2 cN per dtex on the other end of the monofilament. Next, the monofilament was contacted and reciprocated with the friction rod under the conditions of a reciprocation frequency of 120 times / minute and a one-way stroke of 30 mm. Ask for. )

The polyamide monofilament according to claim 1, wherein the monofilament has a tensile elongation of 80% or more and a tensile strength of 1.55 cN / dtex or more.

According to claim 1 or 2 polyamide monofilament is characterized by A ionomer resin where the monofilament contains is a resin crosslinked with zinc ions ethylene and methacrylic acid copolymer.

Polyamide constituting the monofilament, polycapramide, polyhexamethylene adipamide, and polycapramide the claims 1-3, characterized in that at least one member selected from copolymers of polyhexamethylene adipamide The polyamide monofilament according to any one of the above.

The monofilaments according to claim 1 any one of claims polyamide monofilaments 4, characterized in that a grass cutting sweep wire material.