JP2002161427A

JP2002161427A - 水中資材用繊維

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Publication number: JP2002161427A
Application number: JP2000355908A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Matsuo; 嘉高枩尾; Seiji Abe; 清二阿部; Koji Kakumoto; 幸治角本
Original assignee: Unitika Fibers Ltd
Current assignee: Unitika Fibers Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-06-04

Abstract

(57)【要約】【課題】藻類や貝類等の生物が繁殖して付着するのを
防止することができる、防汚効果及び繊維の耐久性に優
れた水中資材用繊維を提供する。【解決手段】粒子の表面をカップリング剤で被覆処理
した酸化亜鉛微粒子を０．１〜20質量％含有している非
分解性繊維形成性合成高分子からなり、強度５．０CN／
dtex以上である水中資材用繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防汚剤として酸化
亜鉛微粒子を含有し、養殖網、定置網等の漁網や係留ロ
ープ等に好適な水中資材用繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】養殖網や定置網等は長期間海水中に浸漬
された状態で使用されるため、藻類や貝類等の海中生物
が付着して繁殖し、網目の閉塞による酸素欠乏からくる
魚類の成育阻害や網重量の増大等が発生し、漁業関係者
にとって深刻な問題となっている。

【０００３】この対策として、従来、養殖網や定置網等
に防汚剤を含有した塗料や組成物によるコーティング処
理を施すことが行われている。そして、この防汚剤とし
て、一般にトリフェニル錫もしくはトリアルキル錫の酸
化物、水酸化物、塩化物又は有機酸のエステル等の有機
錫化合物が用いられていた。しかしながら、有機錫化合
物は毒性を有し、海洋汚染や魚体への悪影響を及ぼす等
の問題があり、使用が規制されるようになってきた。

【０００４】また、防汚剤を含む塗料等による後処理法
は、処理工程を必要とするためコスト高になると共に、
工程中に防汚剤の毒性のため作業員が気分を害したり、
頭痛やめまいを起こす等、作業環境を著しく悪化させる
という安全衛生上大きな問題があった。そればかりか、
使用経過とともに防汚剤が脱落し、防汚効果の耐久性に
乏しいという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するものとして、通
常の非分解性高分子から繊維を製造する際に非有機錫化
合物系の防汚剤を混入した防汚性繊維が、特開平１−17
4609号公報、同２−182912号公報等で提案されている。
しかしながら、これらの繊維が含有する防汚剤では防汚
効果が十分でなく、特に防汚効果の耐久性に劣るもので
あり、富栄養化の進んだ海域では比較的早期に藻類の付
着が発生するという問題があった。

【０００６】また、カナダ特許出願公開第 2044512号公
報には、微生物分解性高分子であるポリカプロラクトン
に銅又は銀イオン放出水溶性ガラスを配合した組成物で
構成された水中資材用繊維が開示されている。この繊維
は、分解性高分子で構成されているため防汚剤の溶出性
が良好で、優れた防汚効果を発揮することが期待される
が、５カ月で強度が急激に低下し、繊維の耐久性に乏し
いという問題があった。

【０００７】そこで、本発明者等は、非分解性繊維形成
性合成高分子を芯成分とし、非分解性繊維形成性合成高
分子と分解性高分子の混合物に防汚剤を配合した組成物
を鞘成分とする複合繊維からなる水中資材用繊維を提案
した（特開平６−４１８１６号）。この繊維は、防汚効
果と糸質物性の耐久性に優れるものであったが、鞘成分
に非分解性繊維形成性合成高分子と分解性高分子の混合
物に防汚剤を配合した組成物を用いるため操作が煩雑と
なりコストが高くなるという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するものであって、防汚効果の耐久性と糸質物
性の耐久性の両者が共に良好であり、しかも容易に得る
ことができる水中資材用繊維を提供することを技術的な
課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、粒子の表面をカップリング剤で被
覆処理した酸化亜鉛微粒子を０．１〜20質量％含有して
いる非分解性繊維形成性合成高分子からなり、強度５．
０CN／dtex以上である水中資材用繊維を要旨とするもの
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明において使用される非分解性繊維形成性高
分子としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナ
イロン６６、ナイロン４６、ナイロン11、ナイロン12等
のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン等が挙げられる。これらは用途に応じて適宜
選定して用いればよく、養殖網としてはポリエチレン又
はナイロン６、定置網としてはポリエチレンテレフタレ
ート又はナイロン６を用いることが好ましい。

【００１１】本発明においては、防汚剤として粒子の表
面をカップリング剤で被覆処理した酸化亜鉛微粒子を用
いる。酸化亜鉛微粒子は、紫外線吸収や脱臭という作用
に加えて、殺菌、抗菌作用を有しているが、そのままで
用いると光触媒活性を有するために、樹脂中に含有させ
たときに光劣化を生じ、得られる繊維の物性が劣ったも
のになるという欠点がある。

【００１２】酸化亜鉛微粒子の光触媒活性は粒子表面に
おける反応であり、粒子の表面を処理することにより活
性を抑制しようとする試みは従来よりなされている。例
えば、酸素や水との接触を断つためのマイクロカプセル
化表面処理がなされていたが、この処理を施した酸化亜
鉛微粒子は、光学的には酸化亜鉛の性質を有している
が、化学的には酸化亜鉛の性質を失うという問題があっ
た。

【００１３】そこで、本発明においては、酸化亜鉛微粒
子の欠点である光触媒活性を抑制し、かつ光学的にも化
学的にも酸化亜鉛の性質を有するようにするために、粒
子の表面をカップリング剤で被覆処理したものを用い
る。

【００１４】カップリング剤としては、特に限定される
ものではないが、シランカップリング剤が好ましく、例
えば、信越化学社製のシランカップリング剤ＫＢＭ−４
０３、ＫＢＭ−５０３が挙げられる。

【００１５】また、シランカップリング剤以外のカップ
リング剤としては、チタン系、アルミニウム系、ジルコ
ニウム系、ジルコアルミネート系等のカップリング剤が
挙げられる。

【００１６】そして、カップリング剤の被覆量は、酸化
亜鉛微粒子の表面積にもよるが、おおむね０．１〜２０
質量％程度とすることが好ましい。このように酸化亜鉛
微粒子の表面がカップリング剤で被覆されていることに
よって、酸化亜鉛微粒子が有する光触媒活性を少量の被
覆量で無駄なく十分に抑制することができ、一方では、
紫外線吸収作用や抗菌、殺菌等の作用をそのまま維持す
ることができる。このため、このようなカップリング剤
で表面が被覆された酸化亜鉛微粒子を含有する繊維は、
紫外線による変色が防止され、同時に抗菌や殺菌等の効
果、防汚効果が達成される。

【００１７】粒子の表面をカップリング剤で被覆処理し
た酸化亜鉛微粒子（以下、被覆酸化亜鉛微粒子という）
の含有量は繊維質量に対して０．１〜２０質量％が好ま
しく、さらに好ましくは５〜２０質量％である。含有量
が０．１質量％未満では防汚効果が無く、一方、２０質
量％を超えると紡糸、延伸工程で糸切れが発生し、糸質
性能が低下する。

【００１８】被覆酸化亜鉛微粒子は、粒子径10μｍ以下
の粉体とすることが好ましい。粒子径が大きいと延伸時
にネッキング部分に空隙ができ、その部分で切断が起こ
るという問題があり、また、粒子径が小さい方が表面積
が大きくなって防汚効果が良好となる。

【００１９】本発明で用いられる繊維は、被覆酸化亜鉛
微粒子を繊維内に均一に含有する単体繊維でも、また、
被覆酸化亜鉛微粒子を主に鞘部に含有する芯鞘型複合繊
維であってもよい。芯鞘型とすることにより繊維表面に
被覆酸化亜鉛微粒子を存在させられるので、防汚効果が
十分に発揮され、かつ被覆酸化亜鉛微粒子の含有量を減
少させることができるので、よりコストを軽減すること
もできる。

【００２０】このため、芯鞘型複合繊維とするときは、
芯部には酸化亜鉛微粒子を含有しない非分解性繊維形成
性合成高分子を用い、鞘成分に酸化亜鉛微粒子を含有す
る非分解性繊維形成性合成高分子を用いた、芯鞘型のフ
ィラメントとすることが好ましい。

【００２１】芯鞘型複合繊維とするときは、酸化亜鉛微
粒子の含有量を繊維全体で０．１〜２０質量％とするこ
とが好ましい。含有量が０．１質量％未満では防汚効果
が無く、一方、２０質量％を超えると、鞘成分中での含
有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸工程で糸切れが発生
し、糸質性能が低下する。

【００２２】また、芯鞘複合繊維の場合の芯／鞘複合質
量比は紡糸性の点から５／１〜１／５が好ましく、中で
も繊維の強度及び防汚効果の点から１／１とすることが
好ましい。

【００２３】本発明の繊維は、横断面形状は特に限定さ
れるものではなく、円形、楕円形、偏平、三葉、四葉以
上の多葉断面、井形のような異形断面、四つ穴中空のよ
うな中空断面等が挙げられる。

【００２４】さらに、本発明の繊維はモノフィラメント
でもマルチフィラメントでもよく、強度５．０CN／dtex
以上である。強度が５．０CN／dtex未満であると、水中
資材用途として漁網やロープ用に用いると、強度が不足
し、糸質性能及び耐久性に劣るものとなる。

【００２５】そして、本発明の水中資材用繊維の単糸繊
度は特に限定されるものではないが、０．５〜２３００
０ｄｔｅｘとすることが好ましい。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中の値の測定、評価は次のとおりに行
った。〈防汚性〉得られた繊維を合撚して約20000デニールの
撚糸とし、これを用いて40cm×40cmの大きさの網を作成
し、60cm×60cmのステンレス製枠に取り付け、淡路島地
区の海中に水深１〜２ｍの位置で懸垂し、６、12、18カ
月経過後に引き上げ、そのときの生物の付着状況を観察
する懸垂試験を行い、付着状況を次の４段階で評価し
た。 ◎：付着なし ○：少々付着あり △：半分程度付着あり ×：全面に付着あり〈強度〉JIS L 1013 (1981) に準じて引張強度を測定し
た。

【００２７】実施例１〜４相対粘度（96％硫酸を溶媒とし、濃度１CN／dl、温度25
℃で測定した）が3.4のナイロン６（Ｎ６）に粒子の表
面をシランカップリング剤で被覆処理した酸化亜鉛微粒
子（三井金属社製Ｚ−ＮＯＵＶＥ、平均粒子径０．２μ
ｍ）を４０質量％練込み、マスターチップを得た。鞘成
分に上記マスターチップと相対粘度が３.４のＮ６を用
い、鞘部中の被覆酸化亜鉛微粒子の含有量が表1に示す
値となるように混合して用いた。芯成分には相対粘度が
3.4のＮ６を用いた。そして、表１に示した芯／鞘複合
質量比となるように以下のようにして製造した。まず、
エクストルーダー型溶融紡糸機を用い、ノズル孔径1.0m
m、ホール数４の芯鞘複合紡糸口金を使用し、紡糸温度
275℃で紡出し、エアーギャップを介して15℃の水浴中
で冷却した後、20m／minの速度で引取った。直ちに、１
段目は85℃の温水バスを用い、延伸倍率3.0〜3.5倍で、
２段目は 200℃、１ｍの非接触加熱ヒータを用い、全延
伸倍率4.8〜5.2倍で延伸し、400 デニールの芯鞘型複合
モノフィラメントを得た。

【００２８】実施例５芯鞘複合繊維とせずに、鞘成分のみを用いて単一成分か
らなるモノフィラメントとした以外は実施例１と同様に
行った。

【００２９】比較例１鞘成分に被覆酸化亜鉛微粒子を含有するマスターチップ
を使用せず、被覆酸化亜鉛微粒子を含有しない芯鞘型複
合繊維とした以外は、実施例１と同様に行った。

【００３０】比較例２芯鞘複合繊維とせずに、鞘成分のみを用いて単一成分か
らなるモノフィラメントとし、被覆酸化亜鉛微粒子の含
有量を30質量％とした以外は実施例１と同様に行った。

【００３１】実施例１〜５及び比較例１〜２で得られた
モノフィラメントの被覆酸化亜鉛微粒子の繊維中の含有
量、強度及び防汚性評価の結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例６芯、鞘成分ともに実施例１と同様のＮ６を用い、鞘部中
の被覆酸化亜鉛微粒子の含有量が表２に示す値となるよ
うに混合し、表１に示した芯／鞘複合質量比となるよう
にして、以下のように製造した。エクストルーダー型溶
融押出機に供給し、紡糸温度２４８℃で溶融し、孔径が
０．３ｍｍの紡糸孔を２４個有する芯鞘複合紡糸口金よ
り吐出させた。冷却装置より冷却風を吹き付けて糸条を
冷却、固化させ、オイリングローラで油剤を付与した
後、巻取速度４０００ｍ／分で巻き取って、４４ｄｔｅ
ｘ／２４ｆの芯鞘型複合マルチフィラメントを得た。

【００３４】実施例７、比較例３、４芯鞘複合繊維とせずに、鞘成分のみを用いて単一成分か
らなるモノフィラメントとし、被覆酸化亜鉛微粒子の含
有量を表２に示すものとした以外は実施例６と同様に行
った。

【００３５】実施例６〜７及び比較例３〜４で得られた
マルチフィラメントの被覆酸化亜鉛微粒子の繊維中の含
有量、強度及び防汚性評価の結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】表１、２より明らかなように、実施例１〜
５で得られたモノフィラメント、実施例６、７で得られ
たマルチフィラメントともに防汚性に優れ、高強度であ
り、製糸性も良好であった。一方、比較例１及び３では
防汚剤が入っていないため、防汚効果がなかった。比較
例２及び４では防汚剤の量が多すぎたため、製糸性が悪
く繊維を得ることができなかった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の繊維は、防汚剤として粒子の表
面をカップリング剤で被覆処理した酸化亜鉛微粒子を配
合してあるので、防汚効果の耐久性に優れており、非分
解性繊維形成性合成高分子を使用しているので繊維の耐
久性にも優れており、しかも容易に得ることが可能であ
る。

フロントページの続きＦターム(参考） 2B106 AA21 EA02 EA16 HA16 4L035 BB57 BB85 DD14 EE08 EE11 FF02 GG03 JJ05 4L041 AA07 BA21 BA46 BC10 BD02 CA20 CB05 DD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子の表面をカップリング剤で被覆処理
した酸化亜鉛微粒子を０．１〜20質量％含有している非
分解性繊維形成性合成高分子からなり、強度５．０CN／
dtex以上である水中資材用繊維。
【請求項２】非分解性繊維形成性高分子からなる芯成
分と、芯成分を覆う非分解性繊維形成性高分子からなる
鞘成分より構成される複合繊維であって、少なくとも鞘
成分に粒子の表面をカップリング剤で被覆処理した酸化
亜鉛微粒子を含有し、繊維全体での酸化亜鉛微粒子の含
有量が０．１〜２０質量％、強度５．０CN／dtex以上で
ある水中資材用繊維。