JP2023538376A - 変化する断面積を有する編組コードおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本出願では、編組シース（２）およびの任意に編組シース（２）により囲まれているコア（３）を含んでなる編組コード（１）が開示される。該編組コード（１）は、０．０００４ｍｍ２～３０ｍｍ２の範囲の変化する断面積を有し、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角（θ）を有する１以上の部分を含む。コード（１）の断面積の変化は、編組シース（２）の厚さの変化および／またはコアが存在する場合のコア（３）の断面積の変化によって達成できる。編組シース（２）の厚さは、１以上のシースストランドのサイズおよび／または撚りレベルの変化、編組シース（２）のピック数の変化、および／または１以上の成形シースストランドの使用によって調整できる。本出願ではまた、変化する断面積を有する編組コード（１）の製造方法も開示される。

Description

本出願は、編組シースおよび任意に編組シースにより囲まれているコアを有する編組コードに関する。より具体的には、本出願は、変化する断面積を有する細い編組コードおよびその製造方法に関する。本明細書に開示されている編組コードは、例えばテーパ加工されたカテーテル、作動ケーブルおよびデバイス送達システム等の医療デバイスおよび器具のための、縫合糸および他の医療用コードを製造するために使用できる。本明細書に開示されている編組コードは、例えば釣り糸およびネット等の他の産業でも使用できる。

医療用コードは、外科用縫合糸、結紮糸、人工腱および靭帯、組織足場、織られたまたは編まれた外科用メッシュ、並びに医療用複合材の強化部材を包含する様々な医療用途で使用されている。医療用コードは通常、管状の編組で構成されている。編組コードは、編組シースに加えて、特定の断面形状と必要な強度とを維持するためのコアを有し得る。

多くの外科的処置では、優れた引張強度並びに良好な糸結びおよび結び目保持特性を有するだけでなく、様々な手術器具（その一部は、非常に小さな開口部を有する）に簡単に装着できる縫合糸を使用することが好ましい。いくつかの場合では、組織の抵抗を低減するために、縫合糸の表面が滑らかであることが理想とされる。他のいくつかの場合では、縫合糸は、適切に挟んだり保持したり、外科的処置の完了後に縫合糸が動かないようにしたりするために、ざらつきのある表面を有することが理想とされる。

また、医療器具が患者の体内に挿入されると、意図した標的部位に到達するための経路がますます狭くなる可能性がある。従って、高強度かつ低伸度の繊維で補強され、長さに沿ってテーパが付く（直径が徐々に小さくなる）ように設計された医療用コードは、そのような医療器具の製造を容易にする。

従って、本出願の目的は、上記の必要な用途を実現するために、変化する断面積を有する細い編組コードを提供することである。本出願の目的はまた、そのようなコードの効果的な製造方法を提供することである。

本明細書全体に記載されている上限値および下限値の全ての範囲またはリストには、全ての（特に明記しない限り終点を含む）値およびその下位範囲が含まれる。

様々な要素および成分を説明するための「a」または「an」は、便宜上および開示の一般的な意味を与えるためだけに使用している。そのような用語は、別段の意図があることが明らかでない限り、１以上の要素および成分を含むものとして理解されるべきである。本明細書で使用される「約」および「およそ」という用語は、言及された量または値とほぼ同じであることを指し、その特定の量または値の±５％を包含すると理解されるべきである。本明細書で使用される「実質的に」という用語は、別段の定義がない限り、当業者によって理解されるように、全てまたはほぼ全てまたは大部分を意味する。工業規模または商業規模の状況で通常発生し得る、１００％からの妥当な差異を考慮に入れることが意図されている。

本明細書全体にわたって、「繊維」という用語には、モノフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維が包含される。「ストランド」という用語には、モノ繊維ストランド、および２以上の繊維のストランドが包含される。ストランドの「撚りレベル」とは、ストランドにおける繊維を撚って集めたときの、ストランドの単位長さ当たりの回転数を意味する。ストランドの「サイズ」とは、ストランドに含まれる繊維の数を意味する。編組構造の「ピック数」とは、コードの長手方向軸に平行な編組軸の単位長さ当たりのストランドの交差の数を意味する。

特に定義または説明されていない限り、関連する測定値を測定するために使用される技術用語および方法は、２０１４年１０月に公開された、ASTM D855/D885M - 10A (2014), Standard Test Methods for Tire Cords, Tire Cord Fabrics, and Industrial Filament Yarns Made From Man-made Organic-base Fibersの説明に従う。

本出願は、長手方向のコード軸に沿って編組されたシースストランドの編組シースを含んでなり、編組シースにより囲まれているコアを任意に含んでなる、編組コードを説明している。この編組コードは、変化する断面積を有するコードであり、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角を有する部分を１以上含む。編組コードの断面積は０．０００４ｍｍ^２～３０ｍｍ^２の範囲である。編組コードの断面積は１％／ｍｍより大きい断面積変化率で変化する。

編組コードの断面積の変化は、編組シースの厚さの変化および／またはコアが存在する場合のコアの断面積の変化により達成され得る。編組シースの厚さは、１以上のシースストランドのサイズの変化、１以上のシースストランドの撚りレベルの変化、編組シースのピック数の変化、および／または１以上の成形シースストランドの使用によって調整できる。成形シースストランドは、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである。

このようにして得られる編組コードは、１つのテーパエンド、２つのテーパエンド、および／または中間部分が１以上の突出および／または窪みを含むように周期的またはランダムな断面積変化を有する中間部分を有し得る。

本出願は、そのような編組コードの製造方法も記載する。

前述の段落は、一般的な導入部として提供されたものであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。記載された実施形態は、更なる利点とともに、添付の図面と併せて解釈される以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。

添付の図面と関連させて以下の詳細な説明を参照することにより、開示がよりよく理解されるにつれて、本開示のより完全な理解およびそれに付随する多くの利点が容易に得られるであろう。

図１は、本発明の編組コードの断面積変化率の計算を模式的に示す。 図２Ａ～２Ｅは、変化する断面積を有する本発明の編組コードの様々な実施形態を模式的に示す。 図３は、本発明の編組コードのための成形ストランドの調製において使用できる例示的な成形デバイスを模式的に示す。 図４Ａおよび４Ｂは、変化する断面積を有するコアの実施形態を模式的に示す。 図５は、編組コードの直径が増大するにつれて被覆ギャップが増大する編組コードを模式的に示す。 図６は、編組コードの直径が増大したときに被覆ギャップを伴わない編組コードを模式的に示す。 図７Ａ～７Ｃは、本発明の編組コードの別の実施形態を模式的に示す。

本発明の編組コードは、コード軸に沿って編組されたシースストランドの編組シースを含み、約０．０００４ｍｍ^２～約３０ｍｍ^２の範囲の変化する断面積を有する。編組コードの交差部分は様々な形状を取り得る。編組コードが円形交差部分を有する円形コードである場合、円形編組コードの直径は、約０．０２３ｍｍ～約６ｍｍの範囲であり得る。断面積が変化する編組コードの部分は、コード軸に沿って一方向に観察したときに約１°～約６０°の範囲であるテーパ角θにより特徴付けられ得る。テーパ角は、特定の用途に応じて制御できる。いくつかの実施形態では、テーパ角θは、５°～４５°または１０°～３０°の範囲である。コードは、コアレスであり得、または編組シースにより囲まれているコアを更に含み得る。

テーパ角θに加えて、本発明の編組コードの断面積の変化は、１％／ｍｍより大きい断面積変化率によって特徴付けられ得る。特定の用途に応じて、断面積変化率は１０％／ｍｍより大きく、または２０％／ｍｍより大きくできる。図１に模式的に示しているような、シース２およびコア３を備えた円形断面積を有する例示的な円形コード１（図では、テーパ角θを有するコード１のテーパ部のみを示す）について、テーパが付いた後の断面積変化率（ＡＣＲ）は、

［式中、Ｒ_１はテーパが付く前のコードの半径であり、Ｒ_２はテーパが付いた後のコードの半径であり、Ｌはコード軸に沿ったテーパ距離である］
として計算できる。Ｌ＝（Ｒ_１－Ｒ_２）／ｔａｎθなので、ＡＣＲは、

として簡略化できる。例示的なテーパ角θ、Ｒ_１およびＲ_２の様々な組み合わせを有するコードの部分についての断面積変化率を、表１にまとめる。

編組シースに含まれるストランドの数は、編組コードの特定の要件および編組デバイスの性能に依存する。この数は、特定の用途に応じて３～２００超の範囲を取り得る。いくつかの実施形態では、この数は４～９５の範囲であり得、別の用途では、約２４に限定される。医療用途では、編組シースにおけるストランドの数はしばしば、３～２４の範囲である。

編組シースのピック数は、編組コードの長さ１メートル当たり約６～約３０００単位交差の範囲である。別の実施形態では、編組シースのピック数は、１メートル当たり約１５～約２０００単位交差、または１メートル当たり約２０～１０００単位交差の範囲であり得る。

各シースストランドに含まれる（モノフィラメント繊維および／またはマルチフィラメント繊維であり得る）繊維の数は、典型的には１～１０、好ましくは１～５、より好ましくは１～３の範囲である。マルチフィラメント繊維は、典型的には、２～６００、好ましくは５～８０、より好ましくは５～２０の範囲のフィラメントを含む。シースストランドにおけるフィラメントは、０．２デニール～３０デニール、好ましくは２．５デニール～２０デニール、より好ましくは５デニール～１０デニールの範囲の線密度を有する。

編組シースの厚さの変化は、変化する断面積を有する本発明の編組コードを得るための１つの方法である。編組コードがコアを有する場合、変化する断面積を有する編組コードを得るために、コアの断面積の変化を、単独でまたはシースの厚さの変化と組み合わせて採用できる。

図２Ａ～２Ｅは、（テーパ角θにより特徴付けられる）変化する断面積を有する本発明の編組コードの様々な実施形態を模式的に示す。具体的には、図２Ａは、変化する厚さを有する編組シースを有するコアレス編組コード１の一部分を示す。図２Ｂは、変化する厚さを有する編組シース２および一定の断面積を有するコア３を有する編組コード１の一部分を示す。図２Ｃは、一定の厚さを有する編組シース２および変化する断面積を有するコア３を有する編組コード１の一部分を示す。図２Ｄおよび２Ｅはともに、変化する厚さを有する編組シース２および変化する断面積を有するコア３を有する編組コード１の一部分を示す。しかし、図２Ｄの編組コードが図２Ｅの編組コードより急に断面積が変化する点で図２Ｄと図２Ｅとは異なる。具体的には、図２Ｄでは、コアの断面積の減小が編組シースの厚さの減小と同じ傾向であるのに対して、図２Ｅでは、コアの断面積の減小は、編組シースの厚さの増大によって緩和されている。

編組シースの厚さを変化させるには、いくつかの方法が存在する。これらの方法を単独でまたは任意に組み合わせて使用して、編組シースの厚さをより緩やかに、またはより急に変化させることができる。

１つの方法は、シースストランドに含まれる繊維の数を減らすまたは加えることによりシースストランドのストランドサイズを変えることである。例えば、初期に１２（３×１００ｄ）のストランド（即ち、各ストランドは３つの繊維により形成され、各繊維は１００デニールの線密度を有する）で構成される編組の場合、編組の長さが長くなるにつれて、個々の繊維が不足する可能性があり、その結果、シースの厚さが低下し得る。これは、コード全体の断面積の低下をもたらし得る。

別の方法は、シースストランドの撚りレベルを変えることである。ストランドの長さは撚りレベルを変えることにより調整でき、これは、撚りレベルの増大または低減に伴って、何らかの形で示され得る。アスペクト比が１．０に近づくと、撚りが大きくなり、より丸みを帯びた交差部分が形成される傾向があるため、編組シースにおけるこれらのストランドの使用は、厚さの変化をもたらす。

別の方法は、編組シースのピック数を変えることである。例えば、編組が進むにつれて徐々にピック数を低減することで、編組シースをより薄くすることができる。

別の方法は、編組の際に、無撚ストランド（即ち、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有するストランド）である成形ストランドを１以上使用することである。編組が進むにつれて、例えばストランド幅が変化する（これにより、編組シースの厚さが調整される）よう制御しながら成形ストランドが平坦化されるようにストランドにかける張力を調整することにより、１以上の無撚ストランドを成形できる。成形ストランドは典型的には、少なくとも３：１の断面アスペクト比を有する。成形ストランドの調製に使用できる成形デバイスの例を、図３に示す。具体的には、成形デバイス４はローラー７を含み、ストランド５を成形し、成形ストランド６が得られる。成形ストランドの調製に使用できる方法およびデバイスは、Forrest Sloanらによる２０２０年６月２６日提出の特許仮出願第63/044,418号「厚さが小さい編組ジャケット」に記載されている。同文献の開示の全体を引用して、ここに組み込む。

また、異なる編組パターン（例えば、平坦編組に対して管状編組）もまた、編組構造の異なる厚さをもたらす。従って、編組パターンを変えることにより編組シースの厚さを調整することも可能である。

編組コードがコアを有する場合、コアは、編組コア、編みコア、撚コアまたは諸撚コアであり得る。コアストランドは、モノ繊維ストランドであってよく、また、複数の繊維を含んでよい；そして、各繊維は、０．２デニール～３０デニールの範囲の線密度を有するフィラメントを１以上含んでなる。編組コアは、１メートル当たり約６～約３０００単位交差、または１メートル当たり約１５～約２０００単位交差、または１メートル当たり約２０～約１０００単位交差の範囲のピック数を有し得る。

変化する断面積を有する例示的なコアを、図４Ａおよび４Ｂに示す。具体的には、図４Ａは、変化する断面積を有する撚った２つのストランドのコアを示し、図４Ｂは、変化する断面積を有する編組された３つのストランドのコアを示す。

変化する断面積を有するコアを製造するため、変化する厚さを有する編組シースの製造方法と類似した方法を使用できる。即ち、変化する断面積を有するコアは、変化するサイズを有するコアストランドの使用；または（個々に若しくは全体として）変化する撚りレベルを有するコアストランドの使用；またはコアストランドのピック数の変更；または変化するストランド幅を有する成形ストランドの使用；またはそれらの任意の組み合わせのいずれかにより製造できる。

編組シースおよび編組シースにより囲まれているコアの両方を有する編組コードについては、得られる編組コードが変化する断面積を有するだけでなく、様々な構成および／または表面質感も有し得るように、変化する厚さを有する編組シースの製造方法および変化する断面積を有するコアの製造方法を様々に組み合わせることができる。

例えば、図５には、テーパが付いたコア３と、一定の厚さｔを有する４つのストランド（ストランドＡ、Ｂ、ＣおよびＤ）の編組シースとを有する編組コードを示す。この例では、シースストランドのアスペクト比は変化しない。従って、ストランド幅ｗは変化しない。また、このシースは、ピック数またはストランドサイズの変化を伴わずに編組されている。その結果、小さい直径を有するコアの部分は編組シースにより完全に被覆され得るが、コアの直径が大きくなるにつれて被覆ギャップ８が現れる。被覆ギャップの形成は、例えば特定の視覚効果の達成または掴み点の供給の故に、特定の用途にとって有利であり得る。

図６に、テーパが付いたコア３と、変化する厚さを有する４つのストランド（ストランドＡ、Ｂ、ＣおよびＤ）の編組シースとを有する対照的な編組コードを示す。この例では、コアの直径が大きくなるにつれて、ストランド幅は大きくなる（ｗ_ｉ＜ｗ_ｆ）一方でシースの厚さは小さくなる（ｔ_ｉ＞ｔ_ｆ）ように、編組中の成形を用いて編組シースを製造する。その結果、ピック数の変化を伴わずにシースストランドを編組した場合でも、コアが小さい直径を有する部分であるかまたは大きい直径を有する部分であるかにかかわらず、コアはギャップなしで編組シースにより完全に被覆され得る。従って、図６で示す編組コードは、図５で示す編組コードより滑らかな表面を有することが期待され得る。

本出願に記載の編組コードは、図７Ａで模式的に示されているような、１つのテーパエンドを有するコードであり得る。本出願に記載の編組コードはまた、図７Ｂで模式的に示されているような、２つのテーパエンドを有するコードでもあり得る。１つのテーパエンドまたは２つのテーパエンドを有する編組コードは、開口部の小さい手術器具への装着が容易な手術用縫合糸として使用できる。

また、本出願に記載の編組コードは、図７Ｃで模式的に示されているような、中間部分が１以上の突出および／または窪みを含むように、周期的またはランダムな断面積変化を有する中間部分を有するコードであり得る。そのようなコードは、調整された表面粗さを有する質感のある表面を有し得、例えば、縫合糸が動かないように挟み込める、または保持できる縫合糸として使用できる。

本出願に記載の編組コードは、サイズ、構造およびフィラメント組成が初期に同じであるか、またはサイズ、構造およびフィラメント組成のいずれか若しくは全てが異なるストランドで製造され得る。

本出願に記載の編組コードの製造に使用されるフィラメントの化学組成は、引張強度、靭性およびクリープ特性等の所望の特性の組み合わせを提供することが知られている任意の高性能ポリマーであってよい。フィラメントは、液晶性ポリマー（ＬＣＰ）フィラメントおよび／または非ＬＣＰフィラメントであってよい。例示的なフィラメントには、液晶性ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、コポリマーアラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィラメント、ポリ（ｐ－フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、高強度ポリビニルアルコールフィラメント、ポリヒドロキノンジイミダゾピリジン（ＰＩＰＤ）フィラメント、およびそれらの任意の組み合わせが包含される。

編組シースに含まれるフィラメントには、好ましくは、液晶性ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、コポリマーアラミドフィラメント、ＰＥＥＫフィラメント、ＰＢＯフィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、ＰＩＰＤフィラメント、および高強度ポリビニルアルコールフィラメントの少なくとも１つが含まれる。

編組コードがコアを有する場合、コアに含まれるフィラメントには、好ましくは、液晶性ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、コポリマーアラミドフィラメント、ＰＥＥＫフィラメント、ＰＢＯフィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、ＰＩＰＤフィラメント、および高強度ポリビニルアルコールフィラメントの少なくとも１つが含まれる。

フィラメントの例示的な重合単位を表２に示す。この表において、置換基Ｙの数は、環構造の置換可能な位置の最大数と同じであり、各Ｙは独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびｔ－ブチル基等の炭素原子数１～４のアルキル基）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、およびｎ－ブトキシ基）、アリール基（例えば、フェニル基、およびナフチル基）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、およびフェネチル基）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基）、またはそれらの任意の組み合わせを表す。

表２

より具体的な重合単位を、以下の表３～５に示す構造で説明する。式中の重合単位が複数の構造を表し得る単位である場合、２以上の単位を、ポリマーを構成する重合単位として組み合わせて使用してよい。

表３

表４

表５

表３、４および５の重合単位において、ｎは１または２の整数であり、各単位のｎ＝１、ｎ＝２は単独でまたは組み合わせて存在してよく；Ｙ_１およびＹ_２は各々独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、およびｔ－ブチル基等の炭素原子数１～４のアルキル基）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、およびｎ－ブトキシ基）、アリール基（例えば、フェニル基、およびナフチル基）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、およびフェネチル基）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基）、またはそれらの任意の組み合わせを表してよい。これらの基のうち、Ｙは、好ましくは、水素原子、塩素原子、臭素原子またはメチル基である。

表４の種類（１４）におけるＺは、下記式により表される二価基を含み得る。

いくつかの実施形態では、液晶性ポリエステルは、重合単位としてナフタレン骨格を含む組み合わせであり得る。それは特に、ヒドロキシ安息香酸由来の重合単位（Ａ）とヒドロキシナフトエ酸由来の重合単位（Ｂ）の両方を含んでよい。例えば、単位（Ａ）は式（Ａ）であり得、単位（Ｂ）は式（Ｂ）であり得る。溶融成形性を高めるという観点から、単位（Ｂ）に対する単位（Ａ）の比は、９／１～１／１、好ましくは７／１～１／１、より好ましくは５／１～１／１の範囲であり得る。

重合単位（Ａ）および重合単位（Ｂ）の合計は、重合単位の合計に基づいて、例えば約６５ｍｏｌ％以上、または約７０ｍｏｌ％以上、または約８０ｍｏｌ％以上であり得る。いくつかの実施形態では、編組シースは、ポリマー中に約４～約４５ｍｏｌ％の重合単位（Ｂ）を含んでなる液晶性ポリエステルを含んでよい。

液晶性ポリエステルの融点は、約２５０℃以上または約２６０℃以上、約３６０℃以下または約３２０℃以下の範囲であり得る。本明細書で使用する融点とは、JIS K7121試験方法に従って示差走査熱量計（ＤＳＣ）（例えばMETTLER Co.製の「TA3000」）で測定および観察される主吸収ピーク温度である。具体的には、上記ＤＳＣ装置において１０～２０ｍｇの試料を用い、試料をアルミニウム皿に封入した後、キャリアガスとして窒素を１００ｃｃ／分の流量で流し、２０℃／分の速度で加熱したときの吸熱ピークを測定する。ポリマーの種類によって、ＤＳＣ測定のファーストランで明確なピークが現れない場合は、温度を、５０℃／分の温度上昇速度（または加熱速度）で予測流動温度より５０℃高い温度に上昇させ、次いで、同じ温度で３分間完全溶融させ、更に－８０℃／分の降温速度（または冷却速度）で５０℃に冷却する。その後、吸熱ピークを、昇温速度２０℃／分で測定してよい。

本開示の編組コードに含まれる市販のＬＣＰには、株式会社クラレ製のVECTRAN（登録商標）HT BLACK、株式会社クラレ製のVECTRAN（登録商標）HT、東レ株式会社製のSIVERAS（登録商標）、ZEUS社製のモノフィラメント、およびＫＢセーレン株式会社製のZXION（登録商標）が包含され得る。

本出願における液晶性ポリエステル繊維は、液晶性ポリエステル樹脂の溶融紡糸により得られ得る。紡糸繊維は、機械的特性を向上させるために更に熱処理してよい。液晶性ポリエステルは、例えば芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、または芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する、反復重合単位で構成され得る。液晶性ポリエステルは任意に、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミン、および／または芳香族アミノカルボン酸に由来する重合単位を更に含んでよい。

本出願におけるアラミド繊維は、芳香族（ベンゼン）環で構成された分子骨格を含んでなり、高い耐熱性および高強度を有するポリアミド繊維を意味する。アラミド繊維は、その化学構造に応じてパラアラミド繊維およびメタアラミド繊維に分類され得、パラアラミド繊維は好ましくは、本開示のいくつかの編組シースに含まれる。

市販のアラミド繊維の例には、パラアラミド繊維、例えば、E.I. du Pont de Nemours and Company製のKEVLAR（登録商標）、Kolon Industries Inc.製のHERACRON（登録商標）、帝人株式会社製のTWARON（登録商標）およびTECHNORA（登録商標）（コポリパラフェニレン／３，４’－オキシジフェニレンテレフタルアミド）；並びにメタアラミド繊維、例えば、E.I. du Pont de Nemours and Company製のNOMEX（登録商標）および帝人株式会社製のCONEX（登録商標）が包含される。

（DuPontから入手可能なＭ５繊維として知られている）ポリヒドロキノンジイミダゾピリジン（ＰＩＰＤ）繊維は、下記反復単位のポリマーに基づく。

ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ポリ（ｐ－フェニレン－２，６－ベンゾビスオキサゾール）（ＰＯＢ）繊維は、東洋紡株式会社製のZYLON（登録商標）ASおよびZYLON（登録商標）HMとして市販されている。

本開示の編組コードにおける超高分子量ポリエチレン繊維は、約５．０ｄＬ／ｇ以上または約７．０ｄＬ／ｇ以上または約１０ｄＬ／ｇ以上、約３０ｄＬ／ｇ以下または約２８ｄＬ／ｇ以下または約２４ｄＬ／ｇ以下の範囲の固有粘度を有してよい。超高分子量ポリエチレン繊維の固有粘度が約５．０ｄＬ／ｇ～約３０ｄＬ／ｇの範囲であると、良好な寸法安定性を有する繊維が得られる。

超高分子量ポリエチレン繊維の重量平均分子量は、約７００，０００以上または約８００，０００以上または約９００，０００以上、約８，０００，０００以下または約７，０００，０００以下または約６，０００，０００以下であってよい。超高分子量ポリエチレン繊維の重量平均分子量が約７００，０００～約８，０００，０００の範囲であると、高い引張強度および弾性係数を得ることができる。

超高分子量ポリエチレン繊維の重量平均分子量は、ＧＰＣ法を用いた測定が難しいため、「Polymer Handbook Fourth Edition, 第４章、John Wiley, １９９９年出版」に記載されている下記式に従って、上記固有粘度の値に基づいた重量平均分子量を決定できる。
重量平均分子量＝５．３６５×１０^４×(固有粘度)^１．３７

いくつかの実施形態では、超高分子量ポリエチレン繊維の反復単位が実質的にエチレンを含むことが好適であり得る。しかし、エチレンのホモポリマーに加えて、エチレンと少量の他のモノマー、例えば、α－オレフィン、アクリル酸およびその誘導体、メタクリル酸およびその誘導体、並びにビニルシランおよびその誘導体とのコポリマーの使用が好ましいこともある。ポリエチレン繊維は、部分架橋構造を有してよい。ポリエチレン繊維はまた、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとのブレンド、低密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとのブレンド、または高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとのブレンドであってもよい。ポリエチレン繊維は、異なる重量平均分子量を有する２以上の超高分子量ポリエチレンの組み合わせ、または異なる分子量分布を有する２以上のポリエチレンの組み合わせであってもよい。

市販の超高分子量ポリエチレン繊維には、東洋紡株式会社製のDYNEEMA（登録商標）SK60、DYNEEMA（登録商標）SK、IZANAS（登録商標）SK60、およびIZANAS（登録商標）SK71；並びにHoneywell, Ltd製のSPECTRA Fiber 900（登録商標）およびSPECTRA Fiber 1000が包含される。

ポリオレフィン系、ポリアミド系、およびポリビニルアルコール系樹脂等の合成樹脂で作られたフィラメントは、良好な延伸性を有する。従って、そのようなフィラメントで作られた繊維およびフィラメント等の構造には、材料を延伸装置に供給し、供給速度に対する延伸速度を調整することにより、滑らかかつ徐々のテーパ加工を付すことができる。そのようなフィラメントは、本出願に記載の編組コードのための滑らかにテーパ加工されたコアの製造に特に好適であり得る。

いくつかの実施形態では、表面潤滑性、耐摩耗性、耐吸水性および取り扱い性等の特性を向上するために、被覆組成物等の追加の剤を、本出願に記載の編組コードのフィラメント、繊維および／またはストランドに添加してよい。例示的な被覆組成物には、架橋または非架橋シリコーンポリマーおよび長鎖脂肪酸が包含される。

本出願に記載の編組コードは、当技術分野で知られている方法を用いて着色してもよい。例えば、編組コードは、１以上の着色ストランドを含んでよい。着色ストランドは、ストランドを着色剤液に通し、次に着色被覆されたストランドを高温で乾燥させることにより製造してよい。酸化チタンおよびカドミウム化合物等の無機着色剤、並びにアゾ化合物およびシアニン染料等の有機着色剤を使用してよい。

変化する厚さを有する編組シースを製造するためおよび（存在する場合の）変化する断面積を有するコアを製造するための上記方法は、変化する断面積を有する本発明の編組コードを製造するために様々に組み合わせて使用できる。（ストランドサイズ、撚りレベル、ピック数、ストランドに適用する張力、および編組パターン等の）パラメータを調整することにより、異なる構成および質感を有する様々な編組コードを製造できる。

実施形態
本開示の実施形態［１］は、
コード軸に沿って編組されたシースストランドの編組シース、および
任意に、編組シースにより囲まれているコア
を含んでなる編組コードであって、
各シースストランドが１以上の繊維を含んでなり、各繊維が１以上のフィラメントを含んでなり、かつ、
編組コードが０．０００４ｍｍ^２～３０ｍｍ^２の範囲の変化する断面積を有し、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角を有する１以上の部分を含むように、
編組コードがコアレスであるか、若しくは断面積が任意に変化してよいコアを有することを条件として、編組シースが、（i）１以上のシースストランドが変化するサイズを有すること、（ii）１以上のシースストランドが変化する撚りレベルを有すること、（iii）編組シースが変化するピック数を有すること、および（iv）編組シースが、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形シースストランドを含むこと、からなる群から選択される少なくとも１つのモードにより達成される変化する厚さを有するか、または
編組シースが一定の厚さを有することを条件として、編組コードが変化する断面積を有するコアを有する、
編組コードに関する。

本開示の実施形態［２］は、テーパ角が５°～４５°の範囲である、実施形態［１］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［３］は、編組コードの断面積が１％／ｍｍより大きい断面積変化率で変化している、実施形態［１］または［２］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［４］は、１つのテーパエンドを有するコードである、実施形態［１］～［３］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［５］は、２つのテーパエンドを有するコードである、実施形態［１］～［３］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［６］は、中間部分が１以上の突出および／または窪みを含むように、コードが、コードの２つの末端の間に、周期的またはランダムな断面積変化を有する中間部分を含む、実施形態［１］～［５］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［７］は、編組シースが、編組コードの長さ１メートル当たり６～３０００単位交差の範囲のピック数を有する、実施形態［１］～［６］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［８］は、シースストランドにおけるフィラメントが０．２デニール～３０デニールの範囲の線密度を有する、実施形態［１］～［７］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［９］は、編組シースが、変化する撚りレベルを有する１以上のシースストランドを含んでなる編組シースにより達成される変化する厚さを有する、実施形態［１］～［８］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［１０］は、編組シースが、変化するピック数を有する編組シースにより達成される変化する厚さを有する、実施形態［１］～［９］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［１１］は、編組シースが、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形シースストランドを含んでなる編組シースにより達成される変化する厚さを有する、実施形態［１］～［１０］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［１２］は、編組コードがコアレスコードである、実施形態［１］～［１１］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［１３］は、編組コードが編組シースにより囲まれているコアを含んでなる、実施形態［１］～［１１］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［１４］は、コアが編組コア、編みコア、撚コアまたは諸撚コアである、実施形態［１３］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［１５］は、コアが、コード軸に沿って編組されたコアストランドを含んでなる編組コアである、実施形態［１３］または［１４］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［１６］は、編組コアが、編組コードの長さ１メートル当たり６～００００単位交差の範囲のピック数を有する、実施形態［１５］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［１７］は、編組コアが変化する断面積を有するように編組コアが変化するピック数を有する、実施形態［１５］または［１６］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［１８］は、コアが、変化する断面積を有し、かつ、複数のコアストランドを含んでなる撚コアまたは編組コアである、実施形態［１３］または［１４］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［１９］は、各コアストランドが１以上の繊維を含んでなり、各繊維が０．２デニール～３０デニールの範囲の線密度を有する１以上のフィラメントを含んでなる、実施形態［１８］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［２０］は、撚コアまたは編組コアが変化するサイズを有する１以上のコアストランドを含んでなる、実施形態［１８］または［１９］の編組コードに関する。

本開示の実施形態［２１］は、撚コアまたは編組コアが変化する撚りレベルを有する１以上のコアストランドを含んでなる、実施形態［１８］～［２０］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［２２］は、撚コアまたは編組コアが、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形ストランドを含んでなる、実施形態［１８］～［２１］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［２３］は、０．０２３ｍｍ～６ｍｍの範囲の直径を有する円形断面積を有する円形コードである、実施形態［１］～［２２］のいずれかの編組コードに関する。

本開示の実施形態［２４］は、変化する断面積を有する編組コードの製造方法であって、方法が、
コード軸に沿って複数のシースストランドを編組することにより編組シースを形成すること；
任意に、編組シースにより囲まれているコアを形成すること；並びに
（ａ）編組コードがコアレスであるか、若しくは断面積が任意に変化してよいコアを有することを条件として、（i）１以上のシースストランドのサイズを変化させること、（ii）１以上のシースストランドの撚りレベルを変化させること、（iii）編組シースのピック数を変化させること、および（iv）少なくとも１の成形シースストランドが少なくとも３：１の断面アスペクト比および変化するストランド幅を有するように、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有する無撚ストランドである少なくとも１のシースストランドを成形すること、からなる群から選択される少なくとも１つのモードにより編組シースの厚さを変化させること；および
（ｂ）編組シースが一定の厚さを有し、かつ、編組コードがコアを有することを条件として、コアの断面積を変化させること、
の１つにより、変化する断面積を有する編組コードを得ることを含み、
編組コードが、０．０００４ｍｍ^２～３０ｍｍ^２の範囲の断面積を有し、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角を有する１以上の部分を含む、
方法に関する。

本開示の実施形態［２５］は、テーパ角が５°～４５°の範囲である、実施形態［２４］の方法に関する。

本開示の実施形態［２６］は、編組コードの断面積を１％／ｍｍより大きい断面積変化率で変化させる、実施形態［２４］または［２５］の方法に関する。

本開示の実施形態［２７］は、編組コードが１つのテーパエンドを有する、実施形態［２４］～［２６］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［２８］は、編組コードが２つのテーパエンドを有する、実施形態［２４］～［２６］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［２９］は、中間部分が１以上の突出および／または窪みを含むように、編組コードが、編組コードの２つの末端の間に、周期的またはランダムな断面積変化を有する中間部分を含む、実施形態［２４］～［２８］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３０］は、変化する断面積を有する編組コードが１以上のシースストランドの撚りレベルを変化させることにより得られる、実施形態［２４］～［２９］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３１］は、変化する断面積を有する編組コードが編組シースのピック数を変化させることにより得られる、実施形態［２４］～［３０］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３２］は、少なくとも１の成形シースストランドが少なくとも３：１の断面アスペクト比および変化するストランド幅を有するように、変化する断面積を有する編組コードが、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有する無撚ストランドである少なくとも１のシースストランドを成形することにより得られる、実施形態［２４］～［３１］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３３］は、編組シースにより囲まれているコアを成形することを含む、実施形態［２４］～［３２］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３４］は、コアが変化する断面積を有する、実施形態［３３］の方法に関する。

本開示の実施形態［３５］は、コアが複数のコアストランドを含んでなる撚コアまたは編組コアである、実施形態［３３］または［３４］の方法に関する。

本開示の実施形態［３６］は、少なくとも１のコアストランドが少なくとも３：１の断面アスペクト比および変化するストランド幅を有するように、撚コアまたは編組コアの変化する断面積が、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有する無撚ストランドである少なくとも１のコアストランドを成形することにより得られる、実施形態［３５］の方法に関する。

本開示の実施形態［３７］は、撚コアまたは編組コアの変化する断面積が、１以上のコアストランドのサイズを変化させることにより得られる、実施形態［３５］または［３６］の方法に関する。

本開示の実施形態［３８］は、撚コアまたは編組コアの変化する断面積が、１以上のコアストランドの撚りレベルを変化させることにより得られる、実施形態［３５］～［３７］のいずれかの方法に関する。

本開示の実施形態［３９］は、コアが編組コアであり、編組コアの変化する断面積が編組コアのピック数を変化させることにより得られる、実施形態［３５］～［３８］のいずれかの方法に関する。

上記は、本出願に記載された本発明の編組コードおよびその製造方法の例示的な実施形態を開示および説明している。上記説明は、特許請求の範囲を何ら限定するものではない。当業者は、本開示の全体的な教示に照らして、様々な修正および変更を実施できることを理解するであろう。従って、本明細書に開示される特定の実施形態および例は、例示のみを意味し、本発明の範囲を限定するものではなく、これらにより、添付の特許請求の範囲およびその全ての均等物の完全な範囲が与えられるべきである。

１ 編組コード
２ シース
３ コア
４ 成形デバイス
５ ストランド
６ 成形ストランド
７ ローラー
８ ギャップ
Ａ ストランド
Ｂ ストランド
Ｃ ストランド
Ｄ ストランド
Ｌ コード軸に沿ったテーパ距離
Ｒ_１ テーパが付く前のコードの半径
Ｒ_２ テーパが付いた後のコードの半径
θ テーパ角
ｔ シースの厚さ
ｗ ストランド幅

Claims (21)

1. コード軸に沿って編組されたシースストランドの編組シース、および
   任意に、編組シースにより囲まれているコア
   を含んでなる編組コードであって、
   各シースストランドは１以上の繊維を含んでなり、各繊維は１以上のフィラメントを含んでなり、かつ、
   編組コードが０．０００４ｍｍ^２～３０ｍｍ^２の範囲の変化する断面積を有し、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角を有する１以上の部分を含むように、
   編組コードがコアレスであるか、若しくは断面積が任意に変化してよいコアを有することを条件として、編組シースは、（i）１以上のシースストランドが変化するサイズを有すること、（ii）１以上のシースストランドが変化する撚りレベルを有すること、（iii）編組シースが変化するピック数を有すること、および（iv）編組シースが、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形シースストランドを含むこと、からなる群から選択される少なくとも１つのモードにより達成される変化する厚さを有するか、または
   編組シースが一定の厚さを有することを条件として、編組コードは変化する断面積を有するコアを有する、
   編組コード。
2. 編組コードの断面積は、１％／ｍｍより大きい断面積変化率で変化している、請求項１に記載の編組コード。
3. 編組シースは、編組コードの長さ１メートル当たり６～３０００単位交差の範囲のピック数を有し、シースストランドにおけるフィラメントは、０．２デニール～３０デニールの範囲の線密度を有する、請求項１または２に記載の編組コード。
4. 編組シースは、変化する撚りレベルを有する１以上のシースストランドを含んでなる編組シースによって達成される変化する厚さを有する、請求項１～３のいずれかに記載の編組コード。
5. 編組シースは、変化するピック数を有する編組シースによって達成される変化する厚さを有する、請求項１～４のいずれかに記載の編組コード。
6. 編組シースは、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形シースストランドを含んでなる編組シースによって達成される変化する厚さを有する、請求項１～５のいずれかに記載の編組コード。
7. 編組コードはコアレスコードである、請求項１～６のいずれかに記載の編組コード。
8. 編組コードは、編組シースにより囲まれているコアを含んでなる、請求項１～６のいずれかに記載の編組コード。
9. コアは、編組コア、編みコア、撚コアまたは諸撚コアである、請求項８に記載の編組コード。
10. コアは、コード軸に沿って編組されたコアストランドを含んでなる編組コアである、請求項８または９に記載の編組コード。
11. 編組コアが変化する断面積を有するように、編組コアは変化するピック数を有する、請求項１０に記載の編組コード。
12. コアは、変化する断面積を有し、複数のコアストランドを含んでなる撚コアまたは編組コアである、請求項８または９に記載の編組コード。
13. 撚コアまたは編組コアは、変化するサイズを有する１以上のコアストランドを含んでなる、請求項１２に記載の編組コード。
14. 撚コアまたは編組コアは、変化する撚りレベルを有する１以上のコアストランドを含んでなる、請求項１２または１３に記載の編組コード。
15. 撚コアまたは編組コアは、１メートル当たり１回未満の撚りレベル、少なくとも３：１の断面アスペクト比、および変化するストランド幅を有する無撚ストランドである少なくとも１の成形ストランドを含んでなる、請求項１２～１４のいずれかに記載の編組コード。
16. 変化する断面積を有する編組コードの製造方法であって、方法は、
    コード軸に沿って複数のシースストランドを編組することにより編組シースを形成すること；
    任意に、編組シースにより囲まれているコアを形成すること；並びに
    （ａ）編組コードがコアレスであるか、若しくは断面積が任意に変化してよいコアを有することを条件として、（i）１以上のシースストランドのサイズを変化させること、（ii）１以上のシースストランドの撚りレベルを変化させること、（iii）編組シースのピック数を変化させること、および（iv）少なくとも１の成形シースストランドが少なくとも３：１の断面アスペクト比および変化するストランド幅を有するように、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有する無撚ストランドである少なくとも１のシースストランドを成形すること、からなる群から選択される少なくとも１つのモードにより編組シースの厚さを変化させること；および
    （ｂ）編組シースが一定の厚さを有し、かつ、編組コードがコアを有することを条件として、コアの断面積を変化させること、
    の１つにより、変化する断面積を有する編組コードを得ることを含み、
    各シースストランドは１以上の繊維を含んでなり、各繊維は１以上のフィラメントを含んでなり、
    編組コードは、０．０００４ｍｍ^２～３０ｍｍ^２の範囲の断面積を有し、コード軸に沿って一方向に観察したときに１°～６０°の範囲のテーパ角を有する１以上の部分を含む、
    方法。
17. 編組コードの断面積を、１％／ｍｍより大きい断面積変化率で変化させる、請求項１６に記載の方法。
18. 編組シースは、編組コードの長さ１メートル当たり６～３０００単位交差の範囲のピック数を有し、シースストランドにおけるフィラメントは、０．２デニール～３０デニールの範囲の線密度を有する、請求項１６または１７に記載の方法。
19. 変化する断面積を有する編組コードは、１以上のシースストランドの撚りレベルを変化させることにより得られる、請求項１６～１８のいずれかに記載の方法。
20. 変化する断面積を有する編組コードは、編組シースのピック数を変化させることにより得られる、請求項１６～１９のいずれかに記載の方法。
21. 変化する断面積を有する編組コードは、少なくとも１の成形シースストランドが少なくとも３：１の断面アスペクト比および変化するストランド幅を有するように、１メートル当たり１回未満の撚りレベルを有する無撚ストランドである少なくとも１のシースストランドを成形することにより得られる、請求項１６～２０のいずれかに記載の方法。

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