(57)【要約】【課題】繊維用紙管の糸止め溝にガラスコーティング層を設けることにより、水分の吸収を防止し、長期間、寸法を安定させ、糸把持性を維持することができる。【解決手段】紙管１の端部付近に糸止め溝２が設けられている。糸止め溝２は、紙管を長さ方向に切った断面が略V字形状をなし、二段以上の段数からなる傾斜壁から形成される導入溝３と、その延長線上に、紙管を長さ方向に切った断面が略V字形状をなし、一段以上の段数からなる傾斜壁から形成される細幅の把持部４より構成されている。紙管の糸止め溝２にガラスコーティング液を塗布または含浸させることによりガラスコーティング層が形成されている。【選択図】          図２
2004203592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に周方向に沿って糸止め溝を設けた紙管であって、前記糸止め溝にアルコキシドから合成された珪素化合物または金属化合物が形成されていることを特徴とする繊維用紙管。
【請求項２】
前記珪素化合物または金属化合物が、ガラスコーティング液を前記糸止め溝に塗布または含浸することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の繊維用紙管。
【請求項３】
前記ガラスコーティング液が、オルガノポリシロキサンを含む主剤と硬化触媒液を少なくとも混合した混合液であって、前記硬化触媒液が珪素のアルコキシドまたは金属アルコキシドと、ホウ素イオンと、ハロゲンイオンまたはアンモニウム塩とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の繊維用紙管。
【請求項４】
前記糸止め溝がジグザグ形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の繊維用紙管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維を巻き取り、輸送や保管等を行うための繊維用紙管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紡糸した糸を超高速で紙管に捲き取る際、風流、風圧等の影響により、糸が激しく微振動しているため、糸の端を捲き込むことが困難である。このため、図１に示すように、紙管１の端部に糸止め溝２として幅の広い導入溝３、その延長上に幅の狭い糸把持部４を設けたものが知られている。また、より素早く且つ確実に糸を把持するために、糸止め溝２に合成ゴムにビニル系モノマーを共重合した粘着剤を塗布したり（例えば、特許文献１参照。）、両面接着シートを貼りつけたもの（例えば、特許文献２参照。）が報告されている。
【０００３】
近年、地球環境保護、資源保護のため、資源の再利用化、廃棄物の削減が図られ、紙管についてもリユース、リサイクルの要望が強くなっている。上述のように糸止め溝２に粘着剤を塗布するなどしたものにあっては、一度、使用された紙管をリユースするには、粘着剤により汚れた糸止め溝２の洗浄、再塗布、シートの貼り直し等に時間と費用が必要である。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−１８２７３号公報
【特許文献２】
実開平６−５３５７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の繊維用紙管は以上のように構成されており、リユース、リサイクルを行い易くするためには、糸止め溝２に粘着剤などを塗布しない方が良いが、単に刃状物で紙管表面を切って、糸止め溝２を形成した場合、環境条件の影響を受けやすく、高温高湿下では、糸止め溝２が閉塞する傾向があり、長時間放置した繊維用紙管やリユースされる繊維用紙管は、新品の繊維用紙管よりも糸把持率が低下してしまう問題がある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、長期間、糸把持性を維持し、リユース性、リサイクル性の高い繊維用紙管を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の課題解決手段に係る発明は、外周面に周方向に沿って糸止め溝を設けた紙管であって、糸止め溝にアルコキシドから合成された珪素化合物または金属化合物が形成されていることを特徴とする繊維用紙管を提供する。
【０００７】
第２の課題解決手段に係る発明は、第１の課題解決手段において、珪素化合物または金属化合物がガラスコーティング液を塗布または含浸することにより形成されたものであることを特徴とする繊維用紙管を提供する。
【０００８】
第３の課題解決手段に係る発明は、第１または第２の課題解決手段において、ガラスコーティング液が、オルガノポリシロキサンを含む主剤と硬化触媒液を少なくとも混合した混合液であって、硬化触媒液が珪素のアルコキシドまたは金属アルコキシドと、ホウ素イオンと、ハロゲンイオンまたはアンモニウム塩とを含むことを特徴とする繊維用紙管を提供する。
【０００９】
第４の課題解決手段に係る発明は、第１〜３のいずれかの課題解決手段において、糸止め溝がジグザグ形状であることを特徴とする繊維用紙管を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、この発明に係る一実施の形態について説明する。図１は本願発明の一実施の形態で用いられる繊維用紙管を示した斜視図である。紙管１の端部付近に糸止め溝２が設けられている。紙管１は板紙やクラフト紙などを多層に巻き、表面層もしくは内層にパーチメント紙、防水紙、耐油紙、色紙、複合紙を単層または複数層に巻いて仕上げたものである。また内層に樹脂、金属などの紙以外の層を設けても良い。紙管１の寸法は特に限定はされず、従来より用いられているもので良く、例えば、内径９４ｍｍ、外径１０８ｍｍ、長さ１１５ｍｍである。
【００１１】
糸止め溝２は、図２に示すように、紙管を長さ方向に切った断面（Ａ−Ａ）が略V字形状をなし、二段以上の段数からなる傾斜壁から形成される広幅の導入溝３と、その延長線上に、紙管を長さ方向に切った断面（Ｂ−Ｂ）が略V字形状をなし、一段以上の段数からなる傾斜壁から形成される細幅の把持部４より構成されている。糸止め溝２の紙管長さ方向の断面形状は、特に限定されるものではなく、従来より用いられている形状で良い。糸止め溝２の周方向の形状も、特に限定されるものではなく、ストレート形状、蛇行形状、ジグザグ形状など従来から用いられている形状で良い。また、糸止め溝２は把持部４のみから構成されていても良い。
【００１２】
紙管１の糸止め溝２にガラスコーティング液を塗布または含浸させることによりガラスコーティング層５が形成されている。
【００１３】
ガラスコーティング液は、珪素を含むオルガノシロキサン及びオルガノポリシロキサンを低級アルコールで溶解した主剤と、アンモニウム塩（例えば、塩化アンモニウム）、ホウ素イオン生成物質（例えば、トリエトキシボラン）と、チタン、スズを含む有機金属化合物（例えば、金属アルコキシド）を低級アルコールに溶解させた触媒とを希釈溶媒で所定割合で溶融させたコーティング剤を使用する。また、この触媒は、前記アンモニウム塩に代え、フッ素化合物（例えば、フッ化ナトリウム等）であっても良く、さらには、前記チタン、スズを含む金属化合物は、チタン、スズに代え、亜鉛、アルミニウム等を含む有機金属化合物であっても良い。
ガラスコーティング層５はオルガノポリシロキサンの官能基（メチル基、フェニル基）が空気中の水分によって加水分解を受けて水酸基に変化し、ついで、この反応で生じたオルガノポリシロキサンの水酸基が前記架橋剤（官能性側鎖を有するオルガノシロキサン）の官能基によりアタックを受け、触媒の作用を受けて脱アルコール反応を起こし、三次元構造の高分子化合物であるポリシロキサン硬化体が形成される。
【００１４】
ガラスコーティング液は、水を含まないため、塗布、含浸させる時、糸止め溝２の寸法が変化することがない。ガラスコーティング液の塗布、含浸の方法は限定されるものではなく、例えば、噴霧、刷毛、グラビアコーティング、ディップコーティングなどが挙げられる。
【００１５】
糸止め溝２に形成されたガラスコーティング層５によって、糸止め溝２の表面層からの紙管への水分の吸収、発散を防ぐことができる。これにより、長期間放置したり、リユースする際も、糸止め溝２の閉塞が防ぐことができ、規格寸法を維持し、安定した把持力を保持することができる。
【００１６】
ガラスコーティング層５を形成させる際、ガラスコーティング液が糸止め溝２の表層のみではなく、糸止め溝２から紙管の内部にまで浸透するため、糸止め溝２から紙管１の内部まで、ガラスコーティング層５が形成される。このため、表層のみにコーティングされる樹脂コーティングよりも、コーティング層の強度が向上し、糸止め溝２の閉塞を防ぐことができる。また、コーティング層が剥がれたりしないため、容易にリユースできる。
【００１７】
紙管１を焼却処分する際に、ダイオキシンなどの有毒ガスが発生しない。また、原料としてリサイクルする際に、分別の必要性がなく、リサイクル性も優れている。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により具体的に説明するが、本発明の骨子は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００１９】
以下に説明する実施例で使用した測定方法は、以下に記載の方法により行った。
【００２０】
実施例１
厚み０．３５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍのテープ状の板紙を螺旋状に多層に巻き、その表面層にパーチメント紙を捲き付けて、内径９４ｍｍ、外径１０８ｍｍの紙管１を製造し、全長１１５ｍｍに切断した。次いで、紙管の端部より７ｍｍの位置に、刃状物により糸止め溝２の加工を施した。
糸止め溝２の長さ方向の断面形状は、図２、図３に示すとおりであり、糸止め溝２の寸法は、周方向全長２２５ｍｍ、深さ３.５ｍｍ、導入溝３の幅Ｌ１は０.７５ｍｍ、糸把持部４の幅Ｌ２は０.３９ｍｍとした。糸止め溝２の周方向の形状は、特公平６−１３３８９公報に記載されているようにジグザグ形状に設けた。次いで、糸止め溝２に特許第３２４６６００号公報に記載されているガラスコーティング液を２ｃｃ刷毛で塗布し、温度２３℃、湿度５０％で２週間乾燥した。その紙管１を温度４０℃、湿度９０％の環境下に、１０日間放置し、紙管１の糸止め溝２の導入溝３の幅Ｌ１と把持部４の幅Ｌ２の寸法測定と張力変動率を測定した。
【００２１】
比較例１
実施例１と同じ仕様の紙管に、実施例１と同形状の糸止め溝２の加工を施した後、ガラスコーティング層５を施さず、温度２３℃、湿度５０％で２週間放置し、紙管の糸止め溝２の導入溝３の幅Ｌ１と把持部４の幅Ｌ２の寸法測定と張力変動率を測定した。
比較例２
実施例１と同じ仕様の紙管に、実施例１と同形状の糸止め溝２の加工を施し、紙管ガラスコーティング層５を施さず、温度２３℃、湿度５０％で２週間放置した。次に、温度４０℃、湿度９０％の環境下に、１０日間放置し、紙管の糸止め溝２の導入溝３の幅Ｌ１と把持部４の幅Ｌ２の寸法測定と張力変動率を測定した。
【００２２】
〔張力変動率測定〕
通常、ターレット式ワインダーにおいて、糸６を一定速度で巻き付け(定常時という)、満巻した紙管から予備の紙管７に交換し、糸６の切り替え、巻き付けを行う際に、図４、図５に示すように、糸６は矢印D方向に高速で移動しながら、回転する紙管７の表面を矢印E方向に滑らされる。次に、図６に示すように、糸６は糸止め溝２の導入溝３から把持部４と移動し、把持される。その際、把持された糸６は捲き取られ、糸６の移動方向（矢印D）と紙管７の回転方向（矢印C）が逆方向であるため、もしくは、糸止め溝２に糸が導入される時、紙管７の表面と糸止め溝２との周速の違いなどによって、糸６の張力が低下する。このような糸６の張力の低下によって、定常時の張力よりも低下しないように、予め糸６を増速させて、張力を上げている。その後、図７に示すように、把持された糸６は、定常時の速度で、捲き取られる。
このようなターレット式ワインダーによって、糸６を増速させ、予備紙管７の表面を滑らせている時の糸の張力Ｔ１、糸止め溝２に入り、把持された糸６の最小の張力Ｔ２をそれぞれテンションメーター８で測定し、張力変動率Ｔ(テンションダウン)を式１より求める。張力変動率が小さいほど、糸６の増速幅を小さくできるため、安定して糸６を捲くことができる。
Ｔ＝１００×（Ｔ１−Ｔ２）/Ｔ１  （式１）
用いる糸種は３０デニール、定常時の糸速を１０００ｍ/ｍｉｎ、増速時の糸速を１０５０ｍ/ｍｉｎ、定常時の張力を５ｇとする。
【００２３】
【表１】
2004203592.tif 000003
【００２４】
表１から明らかなように、本発明の紙管（実施例１）は、ガラスコーティング層５を施すことにより、高温高湿下において、長期間、糸止め溝２の導入溝３と把持部４の閉塞を防ぐことができる。このことにより、張力変動率を小さくすることができる。これに対して、従来の紙管（比較例２）では、糸止め溝２からの水分の吸収が大きく、糸止め溝２が大きく閉塞するため、糸６を把持することができず、張力変動率は測定できないことがわかる。
【００２５】
【発明の効果】
本願の第１の発明の繊維用紙管によれば、珪素化合物あるいは金属化合物により、糸止め溝の寸法の安定性、表面の剛性を向上させられるなど、紙管のリユース性やリサイクル性を向上させることができるという効果がある。
【００２６】
本願の第２の発明の繊維用紙管によれば、ガラスコーティング液により改質することにより、水分の吸収を抑制し、また、糸止め溝の剛性を向上させ、少ない量で効果を得ることができ、リサイクルが容易になるという効果がある。
【００２７】
本願の第３の発明の繊維用紙管によれば、紙の水酸基によって水分を含まないでもオルガノポリシロキサンと珪素のアルコキシドまたは金属アルコキシドの反応を進めることができ、紙と珪素化合物または金属化合物との化合物を形成することができ、紙に水分を含ませないでも済むことから繊維用紙管の糸止め溝の表面性を変化させずにコーティング層の形成を行うことができるという効果がある。
【００２８】
本願の第４の発明の繊維用紙管によれば、糸止め溝を周方向にジグザグ形状に施すことにより、張力変動率の小さい繊維用紙管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施の形態で用いられる繊維用紙管の斜視図である
【図２】繊維用紙管の糸止め溝の導入溝の断面図である。
【図３】繊維用紙管の糸止め溝の把持部の断面図である。
【図４】張力変動率測定の説明図である。
【図５】張力変動率測定の説明図である。
【図６】張力変動率測定の説明図である。
【図７】張力変動率測定の説明図である。
【符号の説明】
１紙管、２糸止め溝、３誘導溝、４把持部、５ガラスコーティング層。
【図１】
2004203592.tif 000004
【図２】
2004203592.tif 000005
【図３】
2004203592.tif 000006
【図４】
2004203592.tif 000007
【図５】
2004203592.tif 000008
【図６】
2004203592.tif 000009
【図７】
2004203592.tif 000010