JPH08284076A - ポリビニルアルコール系ロープ構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系マルチフ
イラメント糸で構成され，強力利用率と耐候性に優れた
ロープ構造体を提供する。 【構成】 強度が12g/d 以上, 伸度が７％以下であり，
尿素ホルマリン樹脂，シリコン樹脂及びフツ素樹脂を主
たる成分とする処理剤で処理されたＰＶＡ系マルチフイ
ラメント糸で構成されている。ロープ構造体は，強力利
用率80％以上，強力保持率80％以上, 耐水率70％以上の
特性を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，ポリビニルアルコール
（以下，ＰＶＡと称する。）系マルチフイラメント糸で
構成され，強力利用率と耐候性に優れたロープ構造体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるコード，ロープ，ケーブル等の
ロープ構造体は，大型船舶の係留索，大型海洋構造物，
海中構造物等の係留索，水産業で用いる漁具資材，陸上
用，農業用等の分野で広く使用されている。ロープ構造
体の原料繊維として，一般的にはポリエステル，ナイロ
ン，ＰＶＡ（ビニロンを含む）繊維等が用いられている
が，特に強度が要求される分野にはアラミド繊維や金属
繊維が用いられている。

【０００３】しかしながら，アラミド繊維は，たしかに
初期の強度は高いが，耐候性が悪くて経時的に強度が著
しく低下するという欠点があるので，屋外で使用するロ
ープ構造体用の繊維としては問題があり，しかもコスト
が高いという欠点もある。また，金属繊維製のロープ構
造体は，重量が大きい上に柔軟性に乏しくて作業性が悪
く，しかも錆やすく，さらに導電性なので電線を吊るた
めの吊架線に用いる場合，碍子が必要になるという問題
がある。

【０００４】一方，ＰＶＡ系繊維は，他の汎用繊維に比
べて弾性率や耐候性に優れており，ロープ構造体用の繊
維として優れたものである。しかしながら，従来のＰＶ
Ａ系繊維製ロープ構造体には強度が10g/d 以下の紡績糸
が用いられているので，紡績糸の強度がそのまま発現し
てもロープ構造体用の強力が低く，しかも毛羽や撚斑の
ために強力利用率は50％以下になり，さらに，伸度も10
％以上と大きくて形態安定性に劣り, 用途が限定される
という欠点があった。

【０００５】このＰＶＡ系繊維製ロープ構造体の欠点を
解消するために，実開昭61−202496号公報では，強度が
15g/d 以上のＰＶＡ系マルチフイラメント糸から得られ
たロープ構造体や，これをポリエチレン, ポリ塩化ビニ
ル, ナイロン等の樹脂で被覆したロープ構造体が提案さ
れている。このロープ構造体は原糸の強度が高く, ま
た，マルチフイラメント糸で構成されているため，強力
は上記紡績糸からのものに比べて大きいが，マルチフイ
ラメント糸を合撚したり，組紐にしてロープ構造体を形
成する際に毛羽が発生しやすくて強力利用率はせいぜい
50％程度にすぎず，さらに水酸基に水が結合して耐水性
が低下するというＰＶＡ系繊維特有の問題を依然として
有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記の問題
を解決し，ＰＶＡ系マルチフイラメント糸で構成され，
強力利用率, 耐候性, 耐水性及び形態安定性に優れたＰ
ＶＡ系ロープ構造体を提供することを技術的な課題とす
るものである。

【０００７】

【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鋭意検討した結果，特殊な組み合わ
せの樹脂で処理したＰＶＡ系マルチフイラメント糸でロ
ープ構造体を形成すれば, 強力利用率, 強力保持率, 耐
水性及び形態安定性を著しく向上させることができるこ
とを知見して本発明に到達した。

【０００８】すなわち，本発明は，強度が12g/d 以上,
伸度が７％以下であり，尿素ホルマリン樹脂，シリコン
樹脂及びフツ素樹脂を主たる成分とする処理剤で処理さ
れたＰＶＡ系マルチフイラメント糸で構成されており,
かつ，強力利用率が80％以上，強力保持率が80％以上,
耐水率が70％以上であることを特徴とするＰＶＡ系ロー
プ構造体を要旨とするものである。

【０００９】以下，本発明について詳細に説明する。

【００１０】本発明のロープ構造体は，強度が12g/d 以
上, 伸度が７％以下のＰＶＡ系マルチフイラメント糸で
構成されている。マルチフイラメント糸の強度は12g/d
以上, 好ましくは15g/d 以上であることが必要であり，
12g/d 未満では，たとえロープ構造体の強力利用率が80
％以上であっても，強力の絶対値が小さくなるので好ま
しくない。

【００１１】また，マルチフイラメント糸の伸度が７％
以下, 好ましくは５％以下であることが必要であり，伸
度が７％を超えると，ロープ構造体に負荷がかかると伸
びやすくて形態安定性が低下するので好ましくない。

【００１２】マルチフイラメント糸の単糸繊度は特に限
定されるものではなく，通常は１〜10デニールであれば
よいが，ロープ構造体の耐疲労性を向上させるには５〜
10デニールとすることが好ましい。

【００１３】上記のような，強度が12g/d 以上, 伸度が
７％以下のＰＶＡ系マルチフイラメント糸は，例えば特
開平３-806号公報に記載されているように，重合度1500
〜7000のＰＶＡをジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等
の有機溶媒に溶解して調製した紡糸原液を，空気層を介
してメタノール等の凝固浴に乾・湿式紡糸し，次いでメ
タノール等で溶媒を抽出し，乾燥した後，15倍以上に熱
延伸することによって得ることができる。また，ＰＶＡ
水溶液にほう酸又はその塩をＰＶＡに対して０．５〜５
重量％添加したものを紡糸原液とし，これを４５〜95℃
のアルカリ性凝固浴に紡糸し，常法に従って, ローラ延
伸, 中和, 湿熱延伸, 水洗, 乾燥した後, 全延伸倍率が
15倍以上となるように延伸することによって得ることが
できる。

【００１４】次に，上記のマルチフイラメント糸は，尿
素ホルマリン樹脂，シリコン樹脂及びフツ素樹脂を主た
る成分とする処理剤で処理されたものである必要があ
る。シリコン樹脂で処理されたマルチフイラメント糸で
ロープ構造体を形成することで，マルチフイラメント糸
を合撚したり，組紐にしてロープ構造体を形成する際の
摩擦抵抗が少なくて毛羽が発生し難く，このためマルチ
フイラメント糸の強度の80％以上がロープ構造体に発現
することとなり，強力利用率を80％以上, 好ましくは90
％以上にすることができる。このように，本発明のロー
プ構造体には，マルチフイラメント糸の強度の80％以上
が発現するので，同じ強力のロープ構造体とする場合，
強力利用率の低いものよりもその直径を小さくすること
が可能となる。

【００１５】また, マルチフイラメント糸をフツ素樹脂
で処理しているので，ＰＶＡ系繊維の特徴である良好な
耐候性がフツ素樹脂によりさらに向上し, このため強力
保持率が80％以上, 好ましくは90％以上のものとなり，
経時的な強力の低下が少なくて耐久性の良好なロープ構
造体となる。このように, マルチフイラメント糸はシリ
コン樹脂とフツ素樹脂で処理されているので, ロープ構
造体は汚れ難くなり，防汚性も向上する。

【００１６】さらに, マルチフイラメント糸を尿素ホル
マリン樹脂で処理しているので，ＰＶＡ系繊維中の水酸
基がホルマリンと架橋して水と結合し難くなり，このた
め耐水性が著しく向上する。

【００１７】本発明において，マルチフイラメント糸に
処理剤を付与する方法としては，スプレー法, コーテイ
ング法, デツプ法等の公知の方法を採用することができ
るが，尿素ホルマリン樹脂, シリコン樹脂, フツ素樹脂
それぞれの水分散液を混合した液をマルチフイラメント
糸に含浸させた後, 乾燥させるのが最も簡単である。

【００１８】ロープ構造体の強力利用率を80％以上とす
るためには，少なくともシリコン樹脂はマルチフイラメ
ント糸を合撚ないし組紐にする前の段階で付与する必要
があるが，フツ素樹脂と尿素ホルマリン樹脂は, マルチ
フイラメント糸の段階でも，ロープ構造体にしてから付
与してもよい。

【００１９】この処理剤における尿素ホルマリン樹脂
Ａ, シリコン樹脂Ｂ及びフツ素樹脂Ｃの重量比は，本発
明の目的とする強力利用率, 耐候性及び耐水性のロープ
構造体を得るためにはＡ：Ｂ：Ｃ＝１〜３：１〜３：１
〜３とすることが好ましい。

【００２０】また，この処理剤の固形分濃度としては１
〜10％，特に２〜６％が好ましい。

【００２１】硬化温度は 130〜 170℃，硬化時間は0.5
〜４分間が好ましい。硬化温度が 130℃未満では処理剤
の被膜強度が十分にはなり難く,170℃を超えると被膜劣
化が生じやすくなる。

【００２２】さらに，処理後の処理剤の付着量として
は，固形分で１〜５重量％が好ましい。付着量が１％未
満では，本発明の目的とする強力利用率, 耐候性及び耐
水性のロープ構造体を得ることができ難くなり，５％を
超えると，ロープ構造体が粗硬になり，曲げ疲労性の低
下が生じやすい。

【００２３】本発明で使用する尿素ホルマリン樹脂とし
ては，ウロン系や，尿素−メラミン−ホルマリン系の初
期縮合樹脂であるメラミン系のものが好ましく，また，
シリコン樹脂やフツ素樹脂としては，ノニオン系のもの
が好ましい。

【００２４】マルチフイラメント糸からロープ構造体を
形成する方法としては，マルチフイラメント糸を集束
し，合撚する方法や組紐にする方法，実質的に無撚状態
に集束した集束糸の外周を同一のフィラメント糸で被覆
する方法等がある。

【００２５】また，合撚する方法としては，３つ打，４
つ打，８つ打等に合撚する方法等があり，集束糸の外周
を被覆する方法としては，８つ打，16打，24打等のブレ
ード, 経編, 緯編等のメリヤス被覆がある。さらに，ロ
ープ構造体の表面をポリ塩化ビニル等で被覆して難燃性
を向上させることもできる。

【００２６】本発明のロープ構造体は，強度が12g/d 以
上, 伸度が７％以下であり，尿素ホルマリン樹脂，シリ
コン樹脂及びフツ素樹脂を主たる成分とする処理剤で処
理されたＰＶＡ系マルチフイラメント糸で構成されてい
るので，従来のＰＶＡ系繊維から得られたロープ構造体
より強力利用率, 強力保持率, 耐水性及び形態安定性が
著しく向上したものである。このため，本発明のロープ
構造体は，大型船舶の係留索，大型海洋構造物，海中構
造物等の係留索，水産業で用いる漁具資材，陸上用，農
業用等の分野に好適なものであり，特に電線を吊るため
の吊架線に用いた場合，軽量な上に柔軟性に富むので作
業性がよく，しかも金属繊維のように錆ることがなく，
さらに絶縁性なので碍子も不要となる。

【００２７】本発明における物性値は, 次の方法で測定
するものである。 (1) マルチフイラメント糸の強度と伸度 ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準拠して測定する。 (2) 強力利用率 前述したように，強力利用率は，ロープ構造体の強力
を, ロープ構造体を構成するマルマルチフイラメント糸
の強力×構成本数で除した値を百分率で表示したもので
ある。なお，ロープ構造体の強力は, ＪＩＳ−Ｌ−２７
０３に準拠して測定する。 (3) 強力保持率 ＪＩＳ−Ａ−１４１５に準拠し，サンシャイン・ウェザ
ーメーターを用い，照射 110分, 噴霧10分の操作を1000
回繰り返してロープ構造体の耐候試験を施し,ロープ構
造体の耐候試験後の強力を，耐候試験前の強力で除した
値を百分率で表示したものである。 (4) 耐水率 ロープ構造体を常温の水中に１時間浸漬した後，取り出
して付着水分率（％）を測定し,100から付着水分率
（％）を引いた値を耐水率（％）と表示する。 (5) 形態安定性 ロープ構造体の伸度で評価する。 (6) 難燃度 ＪＩＳ−Ｋ−７２０１に準拠して測定する限界酸素指数
で表示する（この値が大きいほど燃え難い）。

【００２８】

【実施例】次に，本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１，比較例１〜２ 重合度3300のＰＶＡをＤＭＳＯに溶解して調製した紡糸
原液を，50mmの空気層を介して紡糸ドラフト6.０でメタ
ノール浴に乾・湿式紡糸し，次いでメタノールで溶媒を
抽出し，乾燥した後，17倍に２段熱延伸して，強度17g/
d,伸度５％のＰＶＡ系マルチフイラメント糸1500d/200f
を得た。

【００２９】得られたＰＶＡ系マルチフイラメント糸の
80本を集束し，尿素ホルマリン樹脂(大日本インキ社製
ベッカミンN80)Ａ, シリコン樹脂 (大日本インキ社製デ
イックシリコンSK-CONC)Ｂ及びフツ素樹脂 (大日本イン
キ社製デイックガードF90N)Ｃの重量比がＡ：Ｂ：Ｃ＝
１：１：１となるように配合した固形分濃度５％の水分
散液を集束糸に含浸させた後, 温度 100〜 105℃，時間
１分間で乾燥させ, 次いで温度 150〜 170℃，時間１分
間で硬化させ，処理剤が固形分で 1.5重量％付着した集
束糸を得た。次いで, 集束糸を用いて８つ打に合撚し，
外径が12mmで96万デニールのロープ構造体を得た。

【００３０】一方，比較のために, 実施例１で使用した
シリコン樹脂Ｂとフツ素樹脂Ｃの重量比がＢ：Ｃ＝１：
１となるように配合した処理剤を使用する以外は実施例
１と同様にしてロープ構造体を得た（比較例１）。ま
た，処理剤を付与しない以外は実施例１と同様にしてロ
ープ構造体を得た（比較例２）。得られたロープ構造体
の強力利用率, 強力保持率, 耐水性及び形態安定性の評
価結果を表１に示す。

【００３１】実施例２，比較例３〜４ 重合度1700のＰＶＡ水溶液にほう酸をＰＶＡに対して1.
５重量％添加したものを紡糸原液とし，これを45℃のア
ルカリ性凝固浴に紡糸し，常法に従って, 紡糸延伸, 中
和, 湿熱延伸, 水洗, 乾燥した後, 全延伸倍率が15倍と
なるように熱延伸し，次いで２％の熱収縮処理を施し
て，強度16g/d,伸度７％のＰＶＡ系マルチフイラメント
糸2250d/375fを得た。

【００３２】得られたＰＶＡ系マルチフイラメント糸
を，尿素ホルマリン樹脂 (住友化学社製スミテックスUL
W)Ａ, シリコン樹脂 (住友化学社製スミテックスシリコ
ンソフタ-10)Ｂ及びフツ素樹脂 (住友化学社製スミフル
オイルEM3)Ｃの重量比がＡ：Ｂ：Ｃ＝１：１：１となる
ように配合した固形分濃度６％の水分散液を糸に含浸さ
せた後, 温度 100〜 105℃，時間１分間で乾燥させ, 次
いで温度 140〜 160℃，時間２分間で硬化させ，処理剤
が固形分で２重量％付着した糸を得た。次いで, 処理後
の糸55本を10T/M で合撚し，次いで合撚糸を用いて８つ
打に製紐し，外径が14mmで99万デニールのロープ構造体
を得た。

【００３３】一方，比較のために, 実施例２で使用した
シリコン樹脂Ｂとフツ素樹脂Ｃの重量比がＢ：Ｃ＝１：
１となるように配合した処理剤を使用する以外は実施例
２と同様にしてロープ構造体を得た（比較例３）。ま
た，処理剤を付与しない以外は実施例２と同様にしてロ
ープ構造体を得た（比較例４）。得られたロープ構造体
の強力利用率, 強力保持率, 耐水性及び形態安定性の評
価結果を表２に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】表１，２から明らかなように，実施例１〜
２で得られたロープ構造体は，強力利用率と強力保持率
が90％程度, 耐水率が80％以上と極めて優れており，さ
らに形態安定性も良好であった。

【００３７】一方，尿素ホルマリン樹脂を含まない処理
剤で処理されたマルチフイラメント糸で構成された比較
例１，３，処理剤で処理しなかったマルチフイラメント
糸で構成された比較例２，４で得られたロープ構造体
は，いずれも耐水性が劣るものであり，さらに強力利用
率と強力保持率の両方が本発明を満足するものはなかっ
た。

【００３８】さらに，実施例１，２で得られたロープ構
造体の表面を押し出し成型法を用いてポリ塩化ビニルで
被覆したところ，限界酸素指数が30〜45と，難燃性にも
優れたロープ構造体が得られた。

【００３９】

【発明の効果】本発明のロープ構造体は，従来のＰＶＡ
系繊維から得られたロープ構造体より強力利用率, 強力
保持率, 耐水性及び形態安定性が著しく向上したもので
あり，このため，大型船舶の係留索，大型海洋構造物，
海中構造物等の係留索，水産業で用いる漁具資材，鉄道
用の吊架線, 電柱の張線等の陸上用，農業用等の分野に
好適なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強度が12g/d 以上, 伸度が７％以下であ
   り，尿素ホルマリン樹脂，シリコン樹脂及びフツ素樹脂
   を主たる成分とする処理剤で処理されたポリビニルアル
   コール系マルチフイラメント糸で構成されており, か
   つ，強力利用率が80％以上，強力保持率が80％以上, 耐
   水率が70％以上であることを特徴とするポリビニルアル
   コール系ロープ構造体。