JP7217871B2 - 釣り糸 - Google Patents

Description

本発明は糸結び性に優れ、高い結節強力を発現するフロロカーボン樹脂を主成分とする釣り糸に関するものである。さらに詳しくは、結び目の形成時に糸輪が滑らかに収束して片締りを回避するとともに、実釣シーンにおいて引張応力が加わった際には、結び目が自己補正的に均一に締まって応力を糸長手方向に分散させ、高い結束強度を発現する釣り糸に関する。

水産用資材である釣り糸や漁網に使用される繊維は、古くは、天蚕糸や絹などが使用されてきたが、合成繊維の登場以降、その経済性や均一形成性、強度や透明性等の観点から、現代ではナイロン、フロロカーボン、ポリオレフィンなどが広く使用されている。

特に１９７０年代に登場したフロロカーボン（ポリフッ化ビニリデン）は、その強固なポリマー分子構造に由来して、水中の障害物に擦れる「根ズレ」や、摩擦に強く、傷がつきにくいので、ハリスやリーダーラインに多用されている。また、吸水性が低いため劣化しにくく、ナイロンに比べて糸伸びが少ないことから、高感度で魚の小さなアタリもとりやすく、屈折率は水に近いため水中で見えにくいなどの利点が釣り人に好まれている。

一方で、繊維構造に由来する結晶性や弾性率の高さに起因して、ナイロンなど他の合成繊維に比べて剛直であり、針やサルカン等の釣金具、糸－糸での結びを行う際には、均質な結び目をつくりづらく、チヂレが発生しやすいことから、釣り人に一定の技量が要求される。また、道糸としてリールに巻いて使用した場合には、スプールやリールに巻いた後の巻き癖が付きやすい難点があり、バックラッシュと呼ばれるラインが絡まる現象が一度起こると、その際に糸に付いた折れ癖を起点としてバックラッシュが頻発してしまう等の問題があった。このように、釣糸が剛直で直線性に乏しく糸癖が付きやすいことは、取扱い性を低下させるばかりか、ルアーや釣り餌の不自然な動きを引き起こすことにもなり、釣果を損なう原因となっていた。

これらフロロカーボン系の釣り糸の結節強度や柔軟性、物性の改良につては、フッ化ビニリデン系共重合体からなるモノフィラメントや、コモノマー成分を１質量％以上含むフッ化ビニリデン系共重合体を含有する組成物からなるモノフィラメントなどが既に提案されている（特許文献１、２）。これらのモノフィラメントは確かに柔軟にはなるものの、低融点に由来して結び目形成時の摩擦熱ダメージを受け易かったり、フラットな表面状態に由来する片締まりが発生し易かったりと、実釣の場面で引張張力が加わった際には、本来の強力性能を発揮するこ無く低張力で糸切れることがあり、釣り人を悩ませていた。

ここで、釣り人達が求める理想の釣り糸のへの要求特性として、「強くて切れないこと」が挙げられる。実釣シーンにおいて、釣り糸が破断する箇所は結び目であるケースが殆どである。これは、糸の結節部に引張、圧縮、せん断の力が集中するためであり、単純に糸の直線強度を追い求めるだけでは強い釣り糸とはならない。

一方、結び目に対する耐久性指標としては、ＪＩＳ Ｌ １０１３（２０１０年度版）に定められている結節強さがあるが、その結節方法は丸結びである。実際の釣りシーンにおいて丸結びにて釣り糸を使用することはなく、実態を表していない実状がある。

「真に強いライン」を実現するためには、結束部にかかる応力を糸全体に効率的に分散させ、ライン本来の強度ポテンシャルを最大限に引き出すことが重要であり、糸にダメージを与えない滑らかな結節形成性と、その後加わる応力の均一吸収がポイントとなる。

特公平５－３３０５９号公報 国際公開第２００２／０６４８６７号

本発明は上記課題を解決し、従来技術では成し得なかった、結束性に優れ、高い結束強力を発現するフロロカーボン系釣り糸を提供することにある。さらに詳しくは、結び目の形成時に糸輪が滑らかに収束して片締りを回避するとともに、実釣シーンにおいて引張応力が加わった際には、結び目が自己補正的に均一に締まって、高い結束強度を発現する釣り糸に関する。

フロロカーボン樹脂から形成されるモノフィラメントあって、繊維表面に繊維軸方向に沿って筋目状のシボを有し、繊維の表面粗さＲｚＪＩＳが０．１０μｍ以上２．００μｍ以下であることを特徴とするモノフィラメントによって上記課題を解決できる。

本発明によれば、結束性に優れ、高い結束強力を発現するフロロカーボン系釣り糸を提供できる。さらに詳しくは、結び目の形成時に糸輪が滑らかに収束して片締りを回避するとともに、実釣シーンにおいて引張応力が加わった際には、結び目が自己補正的に均一に締まって応力を糸長手方向に分散させ、高い結束強度を発現する釣り糸を得ることができる。

本発明のモノフィラメントの繊維表面解析写真の一例である。 本発明のモノフィラメントの平滑性評価における強伸度曲線の一例である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本発明の釣り糸に用いる樹脂は、フロロカーボン樹脂（ポリフッ化ビニリデン）を主成分とするものを使用する。本発明に用いるフロロカーボン樹脂を製造する重合方式は、乳化重合でも懸濁重合でも良い。釣り糸の性能として柔軟性を重んじる場合は乳化重合品を、強力を重んじる場合は懸濁重合品を用いると好ましい。また、柔軟性と強力のバランス化を図るべく、両者を混合使用することも可能である。なお、ここでいう主成分とは、モノフィラメント中に６０質量％以上含有される成分をいい、以下に述べる理由からは、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上であればより好ましく、９０％質量以上であればさらに好ましい。

釣り糸として高強力と柔軟性を両立するモノフィラメントとするには、重量平均分子量は、３０万以上６０万以下、好ましくは３３万以上５５万以下、更に好ましくは３５万以上５０万以下とすると、好適な製糸性と強度が得やすい。

かかる樹脂は、ホモポリマーで用いた場合が最も良好な強度特性が得られるが、本発明の目的を阻害しない範囲で、微量の第３成分を共重合または添加しても良い。例えば、可塑剤としてペルオキシ基を含んだ共重合成分をグラフト重合し、フッ素ゴムとして架橋し改質方法などが挙げられる。また、顔料、染料、蛍光増白剤などの機能剤を配合しても良い。だたし、こうした機能剤がポリマーに非相溶性である場合は、フロロカーボンが多孔化して強度特性が損なわれ易いため注意が必要である。

上記ポリマーから成る本発明の釣り糸は、繊維表面に繊維軸方向に沿って筋目状のシボを有し、繊維の表面の十点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１０μｍ以上２．００μｍ以下のモノフィラメントとすることが必要である。ＲｚＪＩＳが０．１０μｍ未満では、目的とする滑らかな結束性が得られず、片締まりによって結束強度が低下する。一方、ＲｚＪＩＳが２．００μｍを超えると、筋自体の凹凸がウィークポイントとなって満足する結束強度が得られない。好ましくは０．１５μｍ以上１．５０μｍ以下、更に好ましくは０．２０μｍ以上１．００μｍ以下である。なお、ＲｚＪＩＳの定義は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１年度版）の規格に定められたとおりである。

また、繊維表面のシボは、筋目状に規則正しく並んでいると滑らかな糸結び性を得やすい。筋目のアスペクト比を表す指標Ｓｔｒを０．１０以下となるように紡糸設計すると、各段の滑らかさ、糸結び性を得やすく、より好ましくは０．０８以下である。Ｓｔｒとは、表面性状の等方性、異方性を表す指標であり０～１の数値をとる。この値が０に近いほど筋目の方向規則性が高く、１に近いほど方向性に依存しないランダムな表面凹凸状態であることを示している。なお、Ｓｔｒの定義は、ＩＳＯ ２５１７８の規格に定められたとおりである。

モノフィラメントの直径は特に限定されないが、０．０５～２．０ｍｍとするとハリス、道糸の双方に利用でき好適である。好ましくは０．５～１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．５～０．７ｍｍである。本発明の釣り糸をハリスとして用いれば、針や、サルカン等の金具との結節斑を抑制でき、バラツキの少ない結節強さが得られるため、従来に比べて細い番手でも従来糸同様の実釣使用ができる。スムーズに結びを絞め込むことができるため初心者でも安心して使用可能となるほか、上級者の好む複雑な結び方にも対応できる。一方、道糸として用いれば、ハリスとの糸－糸結び性が良いばかりか、ガイドスベリ性も良いため、リール竿にてキャストした場合、仕掛けの飛距離を増すことができる。

ここで、本発明の釣り糸が、結び目の片締まりが少なく、滑らかに結束部を締め込みできるメカニズムについて説明する。詳細な力学的メカニズムは未だ明らかではないものの、結束から破断に至るプロセスを高速度カメラにて挙動観察の結果、糸自信が結び目を自己補正する挙動を確認している。つまり、結び目に引張テンションがかかると、結び目を形成している糸部全体が僅かずつ穏やかに伸長を伴ってスライドし、糸が自らを締めこむように結び目が小さくなって行き、強固にロックして行く挙動である。これにより全長方向にテンションが平均的に分散され、糸本来の持つ強度性能を結節強力として効率的に利用できるものと推測する。これらは、従来の高摩擦化によるグリップ性の強化を拠り所として結束強度を引き出す方式とは、設計思想、発現機構ともに一線を画すものである。

本発明のモノフィラメントは、以下に説明する溶融紡糸法により効率的に製造することができる。樹脂を溶融するに際しては、エクストルーダー型紡糸機を用いる通常の条件を採用することができ、溶融温度はポリマーの融点プラス５０～１１０℃の範囲に設定すると良い。ポリマーの流動性確保と熱劣化抑制の両立を図る上で、融点プラス５０～９０℃の範囲が特に優れる。エクストルーダーの押出圧力は２～３０ＭＰａが好適であり、スクリューによるせん断発熱を抑制する上で２０ＭＰａ以下がより好ましい。口金孔径は０．１～２０ｍｍ、紡糸速度は０．３～１００ｍ／分など、目的とするモノフィラメントの太さに応じて適宜、条件を選択することができる。

次に、口金から紡出されたモノフィラメントは、短い気体ゾーンを通過した後、冷却浴内で冷却される。ここでの冷却媒体としては、ポリマーに不活性な液体、通常は水、グリセリンおよびポリエチレングリコールなどが用いられる。このとき、気体ゾーンにはポリマーの融点プラス１００～１５０℃の雰囲気温度に加熱された保温ゾーンが設けられていること好ましく、冷却媒体はポリマーの融点マイナス１００℃以上低温であることが好ましい。更には、口金あるいは保温ゾーン下端から冷却媒体液面までの間の室温環境となる糸条走行距離は１０ｃｍ以下であることが望ましい。これら範囲とすることで、吐出ポリマーを高熱を維持したまま冷却媒体へ導くことができ、糸条の表層部から急速に冷却固化されるため、繊維の表層部から芯部にかけて大きな温度勾配を作ることができる。この温度勾配によって、先に表層が固化した後、芯部が遅れて体積収縮を伴い固化するため、いわゆるスキン－コア構造となって、繊維表面に筋状のシボを形成し易い。深いシボを形成したい場合は温度勾配が大きくなるように工夫ができ、得ようとする繊維の直径に応じ室温環境距離を縮めると良い。また、第１引取ロールの速度をポリマーの口金吐出線速度で割り返したドラフト倍率は、１５倍以下、好ましくは１０以下とすると、長手方向に繊維直径が均一なモノフィラメントを得やすい。

冷却固化されたモノフィラメントは、引き続き延伸部に送られるが、延伸および熱固定の雰囲気（浴）としては、温水、ポリエチレングリコール、グリセリンおよびシリコーンオイルなどの加熱した熱媒体浴、熱気体浴および水蒸気浴などが好ましく用いられる。延伸工程は１段で延伸しても複数段に分けて延伸しても良いが、全延伸倍率は、通常５．０倍以上、好ましくは５．５倍以上とすると、高強力なモノフィラメントを得やすい。

延伸後には、必要に応じて延伸歪みを除去することなどを目的として、適度な定長および／または弛緩熱処理を行うこともできる。

なお、本発明のモノフィラメントには既存の方法を利用して、紡糸後あるいは紡糸中に着色、染色を行ってもよい。また、モノフィラメントの表面に仕上げ油剤等を付与しても良い。さらに、本発明のモノフィラメントの外形状については、必ずしも円形断面だけに限定されるものではなく、三角断面、四角断面および多葉断面などの任意の形状を取ることができる。

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本願発明は、本実施例に限定されるものではない。実施例における各項目は以下の方法で測定した。なお、評価ｎ数について特に記載していない測定はｎ＝１で評価を実施した。

（１）糸直径
ＭＩＴＵＴＯＹＯ社製デジタルマイクロメータを使用し、モノフィラメントの直径をその長さ方向に沿って５箇所無作為に測定し、その平均値を求めた。

（２）繊度
ＪＩＳ Ｌ １０１３（２０１０年度版）に従い測定した。

（３）引張強さ、伸び率
ＪＩＳ Ｌ １０１３（２０１０年度版）に従い測定した。すなわち、綛状に採取した試料を温度２０℃、湿度６５％ＲＴの雰囲気下に２４時間放置した後、オリエンテック社製テンシロンＲＴＭ５００型引張試験機を用い、試長２５０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／分の条件で３本測定し、その平均値を求めた。

（４）結束強度
１０号のサルカンにダブルクリンチノットにて結節した試料を３本用意し、温度２０℃、湿度６５％ＲＴの雰囲気下に２４時間放置した後、オリエンテック社製テンシロンＲＴＭ５００型引張試験機を用い、試長２５０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／分の条件で３本測定し、その平均値を求めた。４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を合格とした。

（５）表面粗さ：Ｒｚ、ＲｚＪＩＳ、Ｓｔｒ
キーエンス社製形状解析レーザー顕微鏡ＶＫ－Ｘ１０００（ヘッド部ＶＫ－Ｘ１１００）を用い、表面油剤を脱油した試料の形状を計測、解析した。解析ソフトは解析機能拡張モジュールＶＫ－Ｈ１ＸＰを用いた。

（６）結節平滑性
試料を温度２０℃、湿度６５％ＲＴの雰囲気下に２４時間放置した後、ＪＩＳ Ｌ １０１３（２０１０年度版）に示される結節強さ試験の要領で一重丸輪結びを形成し、トリニティーラボ社製静動摩擦測定器ＴＬ２０１Ｔｔを用いて、測定距離５０ｍｍ、引張速度０．５ｍｍ／秒の条件で引っ張り、丸輪が締り切るまでの応力変動を計測、評価した。丸輪が締り切るまでにスティックスリップによる応力の上下変動が無いものを合格とした。

（７）実釣評価
熟練の釣り人１０名にハリスとして実釣評価してもらい、以下の３段階の基準で使用感を評価し、最も多い得票を得たランクを評点とした。合格レベルは○である。
○○：糸結び性、強度・柔軟性・耐久性の全てに満足でき、釣りに適する。
○：糸結び性、強度・柔軟性・耐久性のいずれかに問題はあるが、釣りは可能である。
×：糸結び性、強度・柔軟性・耐久性のいずれかに重大な問題があり、釣りを続けることができなくなった、もしくは釣りに適さなかった。

（実施例１）
懸濁重合にて製造された重量平均分子量３７万、数平均分子量１９万、融点１７７℃のフロロカーボンホモポリマーを２６５℃で溶融後、孔径１．３ｍｍの口金から溶融紡糸し、３００℃に口金下保温域を経て、２０℃の冷却浴に導いた。このとき、保温域下端と冷却浴液面の距離は５ｃｍであり、ドラフト倍率は７．３倍であった。その後、全延伸倍率５．７倍となるよう２段階での余熱／延伸を行った後、１５５℃にて熱セットし、仕上げ油剤を塗布し、直径０．２１２ｍｍ、繊度６５１ｄｔｅｘのモノフィラメントを得た。このフィラメントは図１に示すとおり、繊維軸方向に深いシボが入った表面形状を有しており、表１に示すとおり、優れた結束強度と結束平滑性を具備していた。また、実釣評価結果は極めて良好であり、釣り人から、「糸がしなやかで結び易く、糸ヨレしにくく耐久性が良い」との高い評価を得た。

（実施例２）
ポリマー吐出量を減じ、保温域の下端と冷却浴液面の距離は３ｃｍとした以外は、実施例１と同様にして溶融紡糸し、繊維表面にシボを有するフィラメントを得た。このフィラメントは表１に示すとおり、優れた結束強度と結束平滑性を有し、実施例１と同等の実釣性能を具備していた。

（実施例３）
孔径２．０ｍｍ、の口金を用い、ポリマー吐出量を増加させた以外は、実施例１と同様にして溶融紡糸し、繊維表面にシボを有するフィラメントを得た。このフィラメントは表１に示すとおり、優れた結束強度と結束平滑性を有し、実施例１と同等の実釣性能を具備していた。

（実施例４）
孔径３．０ｍｍの口金を用い、ポリマー吐出量を増加させた以外は、実施例１と同様にして溶融紡糸し、繊維表面にシボを有するフィラメントを得た。このフィラメントは表１に示すとおり、優れた結束強度と結束平滑性を有し、実施例１と同等の実釣性能を具備していた。

（実施例５）
表面改質剤として、二酸化珪素を０．０５ｗｔ％添加した以外は、実施例１と同様にして、紡糸した。このフィラメントは実施例１に比べて繊維表面に凹凸が大きなシボを有していた。表１に示すとおり、優れた結束強度と結束平滑性を有していたが、実釣評価において僅かに糸ヨレが生じ、実施例１に一歩譲る結果であった。

（比較例１）
口金下の保温領域を排し、口金面と冷却浴液面の距離を２０ｃｍとした以外は、実施例１と同様にしてモノフィラメントを得た。このフィラメントには繊維表面にシボが見られず、表１に示すとおり、結束強力、結束平滑性ともに不合格であった。また、実釣評価では、魚をかけた際に結び目部での糸切れが発生した。

（比較例２）
表面改質剤として、二酸化珪素を１．０ｗｔ％添加した以外は、実施例１と同様にして、紡糸した。このフィラメントは繊維表面に凹凸を有していたが、表１に示すとおり、結束強力、結束平滑性ともに不合格であった。また、実釣評価では、魚をかけた際に結び目部での糸切れが散発した。

１：結束平滑性評価における実施例１の強伸度曲線
２：結束平滑性評価における比較例１の強伸度曲線

Claims (3)

1. フロロカーボン樹脂を主成分とするモノフィラメントであって、繊維表面に繊維軸方向に沿って筋目状のシボを有し、繊維の表面の十点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１０μｍ以上２．００μｍ以下であるモノフィラメント。
2. 繊維表面でシボをなす筋目が、アスペクト比を表す表面粗さ指標Ｓｔｒで０．１０以下である、請求項１に記載のモノフィラメント。
3. 繊維直径が０．０５～２．０ｍｍである、請求項１または２に記載のモノフィラメントからなる釣り糸。
   

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