JPH01295905A - 防藻資材 - 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、耐久性のある防藻資材に関する。

［従来技術］ 従来から、防藻性を付与するために、藻が嫌う薬品を塗
布したり、該薬品を含有する樹脂や繊維を用いたり、い
ろいろ工夫されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの防藻資材は、いずれも耐久性に欠ける
もので、また、防藻効果の上からも今ひとつ満足されな
いものであった。

本発明は、かかる従来防藻資材に鑑み、特定な繊維が防
藻効果に優れていることを究明し、本発明に到達したも
のである。

すなわち、本発明者らはポリテトラフロロエチレン系繊
維ならびにポリエチレン系繊維の極細繊維は意外にも藻
類、貝類やサンゴなどを寄せつけない特徴を有し、かつ
、細ければ細い程その効果は高いことを究明したもので
おる。

本発明は、長期間に亘って藻がつきにくく、しかも繊維
製品でおるから形態変化に合せて自在に貼着できるとい
う特徴を有する。本発明の繊維はいずれも撥水性ならび
に易滑性に富み、水の抵抗が少なく、摩擦問題も小さい
という特徴を有する。

［課題を解決するための手段］ 本発明はかかる目的を達成するために、次の構成を採用
する。すなわち、 （１）構築体の少なくとも表面が、ポリテトラフロロエ
チレン系繊維または／およびポリエチレン系繊維で構成
されていることを特徴とする防藻資材。

（２）　　前記表面が、ポリテトラフロロエチレン系繊
維または／およびポリエチレン系繊維からなる立毛構造
物で構成されている請求項（１）記載の防藻資材。

（３）　　前記ポリエチレン系繊維が、引張強度２５ｇ
／ｄ以上、初期引張弾性率５３０（１１／ｄ以上である
請求項（１）記載の防藻資材である。

本発明でいうポリテトラフロロエチレン系（以下ＰＴＦ
Ｅ系という）とは、テトラフロロエチレンのホモポリマ
ーまたは全体の６０モル％以上、好ましくは９０モル％
以上がテトラフロロエチレンであるコポリマーである。

かかるテトラフロロエチレンに共重合可能な単量体とし
ては、トリフロロエチレン、トリフロロクロロエチレン
、テトラフロロプロピレン、ヘキサフロロプロピレンな
どのフッ化ビニル化合物やさらにプロピレン、エチレン
、イソブチレン、スチレン、アクリロニトリルなどのビ
ニル化合物があげられるが、これらに限定する必要はな
い。

かかるモノマーの中でも、フッ化ビニル系化合物、それ
も、弗素含有量の多い化合物であることが繊維特性の上
から好ましい。

本発明においてＰＴＦＥ系繊維とは、溶融紡糸、湿式紡
糸のいずれによるｍ維でもよい。

平均繊度が細い程、特に極細である程、防藻効果が向上
するが、好ましくは３ｄ以下、さらには好ましくは１ｄ
以下である。

かかるＰＴＦＥ系繊維はフィラメントまたは短繊維の状
態で適用されるが、短繊維状で用いる場合は、絡合性の
点から少なくとも３Ｃｍ、好ましくは５ｃｍ以上の繊維
長のものが選択される。

本発明のＰＴＦＥ系繊維において、好ましい繊維は、小
角Ｘ線散乱法により２θ＝１°の小角Ｘ線散乱強度を測
定した時の値が８０Ｃｆ）Ｓ以下、好ましくは５０ｃｐ
ｓ以下、特に好ましくは４０Ｃ１）Ｓ以下と小ざい上に
、広角Ｘ線回折法（カウンター法）による（　１１０）
面の結晶サイズが９５Å以上、好ましくは１００Å以上
の厚さを有するもので、強力や寸法安定性に優れている
特徴を有する。

かかるＰＴＦＥ系繊維の繊維特性には制約を受けないが
、強度１．０ｇ／ｄ以上あれば充分である。好ましくは
１．５　ｇ／ｄ以上である。伸度は低い方がよく、３０
％以下、好ましくは２０％以下、乾熱収縮率（２３０″
ＣＸ３０′＞２０％以下、さらに１５％以下であれば好
ましい。

なお、小角Ｘ線散乱強度は小角Ｘ線散乱法（小角Ｘ線回
折法）により測定される。

また、（１ｉｏ）面の結晶サイズは広角Ｘ線回折法（カ
ウンター法）により測定される。

かかるＰＴＦＥ系繊維の製造方法としては、たとえば紡
糸原液としてビスコースとＰＴＦＥディスバージョンと
の混合液を用い、これを凝固浴中に吐出し、凝固した後
、水洗精練する。精練復アルカリ水に浸漬して絞った後
、乾燥するか、そのまま焼成工程に導き、３００〜４５
０℃で焼成すると共に、少なくとも５〜１０倍延伸する
。次いでこの焼成繊維は３００〜３４０℃の高温雰囲気
中で酸化熟成する方法で製造するか、またはＰＴＦＥ系
共重合体を、該共重合体の融点以上で溶融して溶融紡糸
する方法の２通りの方法がある。

上記いずれの紡糸方法でもよいが、要するに単糸繊度を
小さくできればよい。すなわち、３ｄ以下、好ましくは
０．１〜３ｄのごとき極細繊維を得ることができればよ
い。

この点はポリエチレンＩＩでも同じであり、たとえば、
単糸デニール０．１〜３ｄのポリエチレン系繊維は、高
延伸倍率で製糸することによ得られる。この繊維は引張
り強度２５　ａｉｄ以上、初期引張り弾性率が５３０ａ
／ｄ以上であるという特徴を有する。この繊維はさらに
高い強度（４０ｏ／ｄ）、高い弾性率（１０００ａ／ｄ
）のものも製造することができ、本考案には好適に適用
され得る。

かかるポリエチレン系繊維を製造する方法の一例を挙げ
て説明する。

超高強力ポリエチレンフィラメントは重量平均分子！２
Ｘ１０５以上のポリマーで構成される。

重量平均分子量がこれよりも低いと強度、初期弾性率の
点で不十分となる。好ましくはｌＸｌ０６以上である。

かかるポリマーからなる重合体溶液を調整する。

その溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、
芳香族炭化水素およびこれらの混合物などがあげられる
。たとえば、デカリン、キシレン、テトラリンおよびワ
ックスなど１００℃以上で液体でおれば適用できる。

かかる溶媒からなるポリマー濃度０．５〜１５重口％で
ある重合体溶液を、１２０〜２５０’Ｃに加熱した後、
これをノズルから不活性ガス雰囲気を通して紡糸浴中に
押出す。不活性ガスは単糸間膠着の関係から通す必要が
あり、通常空気、窒素が使用される。

次にこの繊維状溶液は冷却水液とハロゲン化炭化水素、
たとえば塩化メチレン、四塩化炭素などの凝固剤とで構
成される紡糸潜通される。ここで溶媒を抽出しながらゲ
ル化点以下に冷却し、下層で繊維状溶液の表面のみを凝
固される。

次に抽出浴に通され、残りの溶媒が抽出され、乾燥工程
に送られ、延伸工程へと送られる。かくして得られる繊
維は単糸間膠着は全くない。

かかる繊維は、できるだけ高い温度条件を選択して、少
なくとも８倍、好ましくは１２倍以上の倍率に延伸され
、０．１〜３．Ｏｄの極細繊維となる。

本発明のＰＴＦＥ系繊維ならびにポリエチレン系繊維は
、細い方が撥水性、易滑性に優れた性質を発揮し、耐摩
擦性にも優れているという特徴を有する。ざらに後者の
繊維は強度が高いという特徴を有する。これらの繊維は
単独または混用して用いることができる。

さらに、本発明の目的を阻害しない範囲で、これらの繊
維を他の合成繊維と混用することも可能であり、糸状の
場合では芯部に他の合成繊維を鞘部に、たとえばＰＴＦ
Ｅ系繊維を配置してもよい。

本発明はかかる撥水性繊維を巧み利用して、防藻の用途
に有効に活用したものであり、しかも得られる製品は柔
軟性に富み、制電性、抗ピル性にも優れており、ざらに
繊維密度の高い製品が得られ易い特徴を有すると共に訓
電性と相まって針通しがよいので縫製性にも優れている
特徴がある。

かかる繊維は適宜の形態に形成されて防藻資材として適
用される。

たとえば、フィラメント状、短繊維状、トウ状、さらに
糸状、ロープ状、ウェッブ状、編織物状、不織布状、紙
状なと、さらに該繊維からなる立毛（起毛）状、フロッ
ク加工品状など各種の繊維製品形態で適用することがで
きる。

かかる繊維製品は、防藻資材を形成する基材の少なくと
も表面に配置することが重要である。それも藻が繁殖し
そうな、水に接触する部分に配置するものである。

本発明で最も効果的な態様は該［維からなる立毛で表面
を構成することである。その立毛密度は潮流や波によっ
て揺動する程度であればよい。勿論、該立毛を構成する
繊維の繊度は細い程効果的である。

本発明では、かかる防藻資材を水中構築体の水に接する
部分の少なくとも表面に用いる。

ここで水中構築体とは、水に浸漬した状態、水面または
水中に浮かんだ状態、水の抵抗を受ける状態にあって、
水苔や藻の繁殖により被害を受ける構築体を意味するも
のである。かかる構築体を構成する素材、たとえば金属
、その他の無機物、合成樹脂など、その種類には制約を
受けない。

かかる構築体としては、たとえば、部所用ロープ、係留
ロープ、表層または中層浮魚礁、浮消波堤、漁網、海上
ステーション（洋上ステーション）、海中ステーション
、船（船底、船側、全体）、海上標識灯、ダムや用水路
の水門、スクリュウなど船舶部品、船舶用品、海中（海
底）ケーブル、海中（海底）歩道（車通）など各種のも
のがめげられるが、これらに限定されない。

ざらに本発明の防藻資材は、土木、建築分野のたとえば
、橋げた、桟橋、建築物の基礎工事部材、炊事場や風呂
場の壁や構成部材などの構築体に適用しても効果的であ
る。

かかる構築体に該防藻資材を接合する方法には制限はな
く、構築体の規模、接合部分の状態などの要件によって
、適宜選択すればよい。−膜内には縫製、接着、ボルド
ーナツトなどの方法が適用され、特に接着剤による方法
が手軽である。

かかる接着剤としては、たとえば、アクリル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル系
樹脂、ビニルアルコール系樹脂およびそれらの変性物、
合成ゴム系樹脂からなる接着剤などがあげられる。

特にアクリル系樹脂、シアノエチル化エチレンとビニル
アルコールとの共重合体などのビニルアルコール系樹脂
が好ましい。

なお、更に接着力を上げるために該防藻資材の被接着面
にプラズマ処理を施すことが出来る。

プラズマ処理の条件としては２０　ｔＯｒｒ以下で、か
つＡｒ、Ｎ２、Ｈｅ、ＮＨ３、空気などの存在下でグロ
ー放電に該繊維をさらすことにより達成される。

本発明の防藻資材は、筒状構造体の内側に配置せしめ、
たとえば、水または水を含有する物質を流動させる場合
に効果を発揮せしめることができる。

ここで筒状とは、管状、溝状を含む意味である。

かかる筒状構造体としては、たとえば、各種配水管、下
水管（用水路管を含む）、用水路や下水の溝部分、各種
排水溝など運搬、搬送、移送、排水などの用途での構造
体が好適にあげられる。

次に、実施例で本発明をさらに詳しく説明する。

［実施例］ 実施例例中の引張強度、初期弾性率は次の測定法に従っ
た。

マルチフィラメントヤーンを試料として、ＪＩＳ−Ｌ−
１０１７に規定されている試験法に準じて測定した。す
なわち、マルチフィラメントヤーンをカセ状態に巻き取
り、２０’Ｃ１６５％Ｒｌ−１に調整された雰囲気に２
４時間放置したのち、このカセから試料を採取し、パチ
ンシロン”ＵＴＭ−４Ｌ型引張試験機（東洋ボールドウ
ィン社製）を用いて、試料長２５ｃｍ、引張速度３ＱＣ
ｍ／分て測定した。ここで得られた荷重−伸度曲線から
ＪＩＳ−Ｌ−１０’１７の定義に従って初期弾性率を測
定した。

実施例１ 分散剤としてアルキルアリルポリエーテルアルコールを
用いてイオン交換水に分散されたＰＴＦＥ系樹脂を６０
％含有するディスバージョンを１１４部と、ビスコース
（セルロース８．９％と苛性ソーダ５．４％、二硫化炭
素２９％／セルロース量、残りイオン交換水＞１００部
とを８℃の真空ミキサーに装填し、真空度１０　ＴＯｒ
ｒで２１時間混合・脱泡して、紡糸原液を作った。

この紡糸原液を、０．１２ｍｍφのホールを２４０個有
する口金に４３ｇ／分で導き、２３ｍ／分の速度で２３
℃に制御された凝固浴中に吐出させた。凝固浴は硫酸７
％、硫酸ソーダ２０％をイオン交換水に溶解してなる水
溶液を用いた。

この凝固繊維は８０℃のイオン交換水槽に導かれ、約２
９ｍ／分の速度でゆっくりと十分に洗浄され、マングル
で絞られた後、苛性ソーダ濃度が０．０５　ｍｏｌ　／
　ｔであるイオン交換水溶液に浸漬し、苛性ソーダを繊
維重量に対して０．３２％含有せしめた。

このアルカリ含有繊維を次に３８０℃に加熱されたロー
ルに接触させて焼成した。

この焼成繊維を、次に３５０℃の加熱ロールに接触させ
ながら７倍に延伸した。

この繊維を、弛緩状態で３２０℃に加熱された空気雰囲
気中に７２時間放置した。

得られたＰＴＦＥ繊維は白色でめり、単糸繊度１．７ｄ
、強度１．３　Ｍｄ　、伸度１６．１％、乾熱収縮率（
２３０’ＣＸ　３０分）　１２．３％　テアッｔｃ。

この繊維の小角Ｘ線散乱法による２θ＝１°の小角Ｘ線
散乱強度は３８ＣＦ）Ｓであり、広角Ｘ線回折法による
（１１０）面の結晶サイズは１０７大であった。

上記ＰＴＦＥ系繊維からなる平織物を１０ｃｍ角のコン
クリート柱に巻き付けて被覆した。

次に該平織物を針布により起毛して、立毛布帛となした
後、該柱に巻き付【プた。

これらの柱を夏場の磯辺の１ｍの海中に浸漬して、３ケ
月放置したが、海藻も貝も殆ど付着しなかった。なお、
後者の柱は全く付着の痕跡がなく、６ケ月後でも変化は
なかった。

これに対し、コンクリート柱のみのものは２ケ月で藻や
貝が大量に繁殖して付着していた。

実施例２ 重量平均分子量３．０Ｘ１０６の直鎖状高密度ポリエチ
レンをデカリンに１６０℃の温度で溶解し、３．０重量
％溶液とし、該溶液を孔径０．５ｍｍ、孔数１５のノズ
ルから空気浴へ押し出し、該空気浴を３ｍｍの距離だけ
通過させた後、上層が水、下層が塩化メチレンで構成さ
れた２層構造の紡糸浴で冷却後凝固させた。紡糸浴の温
度は１０℃であり、上層（水）の厚さが２Ｑｍｍ、下層
（塩化メチレン）中を糸が走行する距離が８００ｍｍ（
このうち単糸が分離して走行する部分が３００　ｍｍ）
とした。ノズルからの総吐出量は１０ＣＣ７分であり、
凝固した糸条は７．５ｍ／分で引き取った。

前記糸条を引き続き１０℃の塩化メチレンからなる吐出
浴を通し、糸条中に残存するデカリンを抽出して、６０
’Ｃの加熱ロールにより乾燥し巻き取った。この乾燥糸
条を表面温度１４０℃、長さ１２０Ｃｍの熱板により、
給糸速度は２０ＣｍＺ分で１５倍に延伸した。その結果
、 繊度：１．３９ｄ　　強度：４０．１　　ｏ／ｄ伸度：
５．４４％　初期弾性率：１０９０ｇ／ｄという特性を
有する繊維を得た。

上記ポリエチレンフィラメント糸を１Ｑｃｍ角のコンク
リート柱に空隙が生じないように緻密に巻き付けて被覆
した。

この柱を夏場の磯辺の１ｍの海中に浸漬して、３ケ月放
置したが、海藻も貝も殆ど付着しなかっｌこ。

これに対し、コンクリート柱のみのものは２ケ月で藻や
貝が大量に繁殖して付着していた。

［発明の効果］ 本発明は防藻性のみならず、貝付着防止性にもすぐれた
効果を有し、さらに柔軟性に富んだ防藻資材を提供する
ものであって、各種の防藻構築体、防藻筒状構造体とし
て、極めて有効に利用でき、その応用範囲も広大である
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）構築体の少なくとも表面が、ポリテトラフロロエ
   チレン系繊維または／およびポリエチレン系繊維で構成
   されていることを特徴とする防藻資材。
2. （２）前記表面が、ポリテトラフロロエチレン系繊維ま
   たは／およびポリエチレン系繊維からなる立毛構造物で
   構成されている請求項（１）記載の防藻資材。
3. （３）前記ポリエチレン系繊維が、引張強度２５ｇ／ｄ
   以上、初期引張弾性率５３０ｇ／ｄ以上である請求項（
   １）記載の防藻資材。