JP5616022B2

JP5616022B2 - 紐

Info

Publication number: JP5616022B2
Application number: JP2009000724A
Authority: JP
Inventors: 良藤堂
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2009-01-06
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2029-01-06
Also published as: JP2010159502A

Description

本発明は、結び目が解け難い紐に関する。

従来、各種の紐が提案されている。例えば特許文献１では、ポリトリメチレンテレフタレート繊維を用いた、結び目が解け難い紐が提案されている。
しかしながら、かかる紐において、結び目の解け難さの点においてまだ十分とはいえなかった。
なお、極細繊維を含む紐は特許文献２により提案されているが、かかる紐は清掃を目的とするものである。

特開２００２−２２０７７１号公報特開２００８−２２１１４１号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、結び目が解け難い紐を提供することにある。

本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、極めて単繊維径が小さい繊維で紐を構成し、かつ前記繊維を紐の表面に露出させることにより、結び目が解け難くなることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「単繊維径が１０〜１５００ｎｍかつフィラメント数が５００本以上のポリエステルフィラメントＡと、単繊維径が１５００ｎｍより大のポリエステルフィラメントＢを含み、かつ前記ポリエステルフィラメントＡが表面に露出しており、かつ解け難さ評価で２００ｃＮ以上であり、かつ紐の直径が０．１〜１０ｍｍであり、かつ靴用であることを特徴とする紐。」が提供される。

その際、前記ポリエステルフィラメント糸Ａが、海成分と島成分とからなる海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られた糸条であることが好ましい。

本発明によれば、結び目が解け難い紐が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の紐には、単繊維径が１０〜１５００ｎｍのポリエステルフィラメントＡが含まれる。
ここで、前記ポリエステルフィラメント糸Ａ（以下、「ナノファイバー」と称することもある。）において、その単繊維径（単繊維の直径）が１０〜１５００ｎｍ（好ましくは２５０〜８００ｎｍ、特に好ましくは５１０〜８００ｎｍ）の範囲内であることが肝要である。該単繊維径が１０ｎｍよりも小さい場合は繊維強度が低下するため実用上好ましくない。逆に、該単繊維径が１５００ｎｍよりも大きい場合は、本発明の主目的とする結び目の解け難さが得られないおそれがあり好ましくない。ここで、単繊維の断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、外接円の直径を単繊維径とする。なお、単繊維径は、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。

前記ポリエステルフィラメント糸Ａにおいて、フィラメント数は特に限定されないが、結び目の解け難さを得る上で５００本以上（より好ましくは２０００〜５００００本）であることが好ましい。また、ポリエステルフィラメント糸Ａの総繊度（単繊維繊度とフィラメント数との積）としては、５０〜８００ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。

前記ポリエステルフィラメント糸Ａの繊維形態は特に限定されないが、長繊維（マルチフィラメント糸）であることが好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、中空など公知の断面形状でよい。また、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえない。

前記ポリエステルフィラメント糸Ａを形成するポリマーの種類としてはポリエステル系ポリマーであれば特に限定されず、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルや、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸でもよい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

本発明の紐は、前記ポリエステルフィラメント糸Ａだけで構成されることが最も好ましいが、前記ポリエステルフィラメント糸Ａと、他の繊維として単繊維径が１５００nmより大のフィラメントＢとで構成されると、紐の保形性が向上し好ましい。

ここで、前記フィラメント糸Ｂは、その単繊維径が１５００ｎｍより大（好ましくは２〜３３μｍ）である。該単繊維径が１５００ｎｍ以下であると、紐の保形性が損われるおそれがある。ここで、単繊維の断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、外接円の直径を単繊維径とする。なお、単繊維径は、前記と同様、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。

前記フィラメント糸Ｂにおいて、フィラメント数は特に限定されないが、１〜３００本の範囲内であることが好ましい。また、かかるフィラメント糸Ｂの繊維形態は特に限定されず紡績糸でもよいが、長繊維（マルチフィラメント糸）やポリウレタン繊維等、あるいは両者を使用することが好ましい。単繊維の断面形状も特に限定されず、丸、三角、扁平、中空など公知の断面形状でよい。また、通常の空気加工、仮撚捲縮加工が施されていてもさしつかえなく、またフィラメント糸Ｂ以外にフィラメント糸Ｃ，Ｄ，Ｅ・・・と複数の組合せでもよい。

前記フィラメント糸Ｂを形成するポリマーの種類としては、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステル、ポリエーテルエステル、ウレタンなどが好ましく例示される。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルやポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸でもよいが、滑り止め効果をより追及する場合はポリエーテルエステルやポリウレタンなどの弾性樹脂が好ましい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

なお、前記ポリエステルフィラメント糸Ａおよびフィラメント糸Ｂにおいて、例えば、ポリウレタン繊維やポリエーテルエステル系繊維などからなる弾性繊維糸条と、ポリエステル系繊維糸条とをインターレース空気ノズルなどにより空気混繊させた複合糸や、弾性繊維糸条のまわりにポリエステル系糸条をカバリングした複合糸などや、紡績糸との複合糸でもよい。例えば、ポリエステルフィラメント糸Ａを鞘部に配し、フィラメント糸Ｂなどの他の繊維を芯部に配した複合糸とすることも好ましい。

本発明の紐において、紐表面の少なくとも一部に前記ポリエステルフィラメントＡが露出している。前記ポリエステルフィラメントＡ（ナノファイバー）が表面に露出することにより、摩擦が大きくなるため結び目が解け難くなる。ここで、紐に他の繊維が含まれる場合には、電子顕微鏡を用いて５０倍の倍率で紐表面を撮影し、写真のなかで、ポリエステルフィラメント糸Ａが占める面積ＡＡと、他の繊維が占める面積ＢＡとを計測し、ポリエステルフィラメント糸Ａの面積割合（％）（＝ＡＡ／（ＡＡ＋ＢＡ）×１００）の値が３０％以上（最も好ましくは１００％）であることが好ましい。

本発明の紐は例えば以下の製造方法により製造することができる。まず、海成分と、ポリエステルからなりその径が１０〜１５００ｎｍである島成分とで形成される海島型複合繊維（ポリエステルフィラメント糸Ａ用繊維）を用意する。かかる海島型複合繊維としては、特開２００７−２３６４号公報に開示された海島型複合繊維マルチフィラメント（島数１００〜１５００）が好ましく用いられる。

すなわち、海成分ポリマーとしては、繊維形成性の良好なポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、ポリエチレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホン酸イソフタル酸の共重合ポリエステルが好適である。なかでも、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングルコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。

一方、島成分ポリマーは、繊維形成性のポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどのポリエステルが好ましい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。

上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーからなる海島型複合繊維は、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。また、島成分の径は、１０〜１５００ｎｍの範囲とする必要がある。その際、島成分の形状が真円でない場合は外接円の直径を求める。前記の海島型複合繊維において、その海島複合重量比率（海：島）は、４０：６０〜５：９５の範囲が好ましく、特に３０：７０〜１０：９０の範囲が好ましい。

かかる海島型複合繊維は、例えば以下の方法により容易に製造することができる。すなわち、前記の海成分ポリマーと島成分ポリマーとを用い溶融紡糸する。溶融紡糸に用いられる紡糸口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。吐出された海島型断面複合繊維は、冷却風によって固化され、好ましくは４００〜６０００ｍ／分で溶融紡糸された後に巻き取られる。得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度・伸度・熱収縮特性を有する複合繊維（延伸糸）とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。かかる海島型複合繊維において、単糸繊維繊度、フィラメント数、総繊度としてはそれぞれ単糸繊維繊度０．５〜１０．０ｄｔｅｘ、フィラメント数５〜７５本、総繊３０〜１７０ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。

次いで、前記海島型複合繊維と、必要に応じて他の繊維とを用いて、前記海島型複合繊維が紐の表面に露出するよう紐を製造する。ここで、他の繊維を用いる場合は、他の繊維が紐の表面に露出しにくいように、紐を三層構造として中間層に他の繊維を配す方法や、海島型複合繊維が鞘部に位置し、他の繊維が芯部に位置する複合糸として紐を製造することが好ましい。その際、用いる製紐機は限定されず、従来公知の組物機または編物機でよい。

次いで、該紐にアルカリ水溶液処理を施し、前記海島型複合繊維の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去することにより、海島型複合繊維を単繊維径が１０〜１５００ｎｍのポリエステルマルチフィラメント糸Ａとすることにより、本発明の紐が得られる。その際、アルカリ水溶液処理の条件としては、濃度３〜４％のＮａＯＨ水溶液を使用し５５〜６５℃の温度で処理するとよい。

また、該アルカリ水溶液による溶解除去の前および／または後に生地に染色加工を施してもよい。さらに、常法の起毛加工、撥水加工、さらには、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

また、紐の直径としては、０．１〜１００ｍｍ（より好ましくは０．１〜１０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。なお、紐の緯断面形状が丸以外の異型である場合は、外接円の直径を用いるものとする。

かくして得られた紐において、単繊維径が１０〜１５００ｎｍのポリエステルフィラメントＡが表面に露出しているので、紐表面の摩擦が大きく結び目が解け難い。ここで、紐表面に前記ポリエステルフィラメントＡが少しでも露出しておればよいが、結び目を解け難くくする上で、前記のように、紐に他の繊維が含まれる場合には、電子顕微鏡を用いて５０倍の倍率で紐表面を撮影し、写真のなかで、ポリエステルフィラメント糸Ａが占める面積ＡＡと、他の繊維が占める面積ＢＡとを計測し、ポリエステルフィラメント糸Ａの面積割合（％）（＝ＡＡ／（ＡＡ＋ＢＡ）×１００）の値が３０％以上（最も好ましくは１００％）であることが好ましい。なお、ポリエステルフィラメントＡが表面に露出しているかどうかの判定は目視でも可能であるが、電子顕微鏡を用いるとより判別しやすい。

また、本発明の紐において、下記の解け難さ評価で２００ｃＮ以上（より好ましくは２５０ｃＮ以上）であることが好ましく、このような解け難さを得るためには、紐表面に露出するポリエステルフィラメントＡの割合を大きくするとよい。
（解け難さ評価）
紐に蝶結びを形成し２７．４Ｎで締め付けた後、紐の両端を引張り、結び目が解ける時の平均の力を引張り試験機によって測定する。

本発明の紐を用いる用途は限定されないが、紐が、靴用、釣り用、ワイピング用、自動車等の牽引用、船舶等の係留用、テント等の張設用、装飾用、登山用、工事用などの用途に好適に使用される。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜溶融粘度＞
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００秒^−１の時の溶融粘度を見る。
＜溶解速度＞
海・島成分の各々０．３φ−０．６Ｌ×２４Ｈの口金にて１０００〜２０００ｍ／分の紡糸速度で糸を巻き取り、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、８４ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのマルチフィラメントを作製する。これを各溶剤にて溶解しようとする温度で浴比１００にて溶解時間と溶解量から、減量速度を算出した。
＜単繊維径＞
生地を電子顕微鏡で写真撮影した後、ｎ数５で単繊維径を測定しその平均値を求めた。
＜紐の直径＞
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で紐の横断面を撮影することにより測定した。5箇所を測定しその平均値を求めた。
＜解け難さ評価＞
紐に蝶結びを形成し２７．４Ｎで締め付けた後、紐の両端を引張り、結び目が解ける時の平均の力を引張り試験機によって測定した。

［実施例１］
島成分としてポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１２００ポイズ、艶消し剤の含有量：０重量％）、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸６モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール６重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１７５０ポイズ）を用い（溶解速度比（海／島）＝２３０）、海：島＝３０：７０、島数＝８３６の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１５００ｍ／分で溶融紡糸して一旦巻き取った。

得られた未延伸糸を、延伸温度８０℃、延伸倍率２．５倍でローラー延伸し、次いで１５０℃で熱セットして巻き取った。得られた海島型複合繊維（ポリエステルフィラメント糸Ａ用繊維、延伸糸）は５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、透過型電子顕微鏡ＴＥＭによる繊維横断面を観察したところ、島の形状は丸形状でかつ島の径は７００ｎｍであった。
得られた海島型複合繊維を通常の撚糸方法により８本合撚（Ｓ方向１００回／ｍ）し４４０ｄｔｅｘ／８０ｆｉｌの合撚糸条を得た。次いで該合撚糸条を用いて通常の製紐方法により、角８本打ちとして組紐を得た。

次いで、該組紐を５０℃にて湿熱処理した後、海島型複合繊維の海成分を除去するために、２．５％ＮａＯＨ水溶液で、５５℃にて３０％減量（アルカリ減量）した。その後、常法の湿熱加工、乾熱加工を行った。
得られた組紐は、単繊維径が７００ｎｍのポリエステルフィラメントＡだけで構成されており、紐の表面に露出する繊維はすべて該ポリエステルフィラメントＡであった。また、組紐の直径は０．６３ｍｍであった。解け難さ評価は３３０ｃＮであった。

[比較例１]
実施例１において、海島型複合繊維の替わりに５６ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを用いて同様に組紐を得た。次いで、常法の湿熱加工、乾熱加工を行った。
得られた組紐において、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの平均単繊維径は２３μｍであった。また、紐の表面に露出する繊維はすべて該ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントであった。また、組紐の直径は０．６７ｍｍであった。解け難さ評価は１３０ｃＮであった。

本発明によれば、結び目が解け難い紐が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

単繊維径が１０〜１５００ｎｍかつフィラメント数が５００本以上のポリエステルフィラメントＡと、単繊維径が１５００ｎｍより大のポリエステルフィラメントＢを含み、かつ前記ポリエステルフィラメントＡが表面に露出しており、かつ解け難さ評価で２００ｃＮ以上であり、かつ紐の直径が０．１〜１０ｍｍであり、かつ靴用であることを特徴とする紐。
前記ポリエステルフィラメント糸Ａが、海成分と島成分とからなる海島型複合繊維の海成分を溶解除去して得られた糸条である、請求項１に記載の紐。