衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体
【課題】軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れる衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体を提供すること。
【解決手段】本発明は、有機繊維糸１からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープ１０であって、有機繊維糸１の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープ１０である。
【解決手段】本発明は、有機繊維糸１からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープ１０であって、有機繊維糸１の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープ１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石、土砂、雪等の落下物が道路や建物に落下するのを防止するために、山腹の崖や斜面等に防護体が設置されている。
かかる防護体は、一般に防護ネットと、該防護ネットが取り付けられた支柱と、該支柱を固定する支持具とから構成される。
【０００３】
このような防護体としては、金属製の防護ネットを用い、支持具としてワイヤーロープを用いたものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
また、軽量である合成繊維からなる網（防護ネット）を用いた防護体が知られている（例えば、特許文献５参照）。かかる防護体においては、支持具として、控ロープが用いられている。
【特許文献１】特開昭６１−１０９８０６号公報
【特許文献２】特開平７−３００８２０号公報
【特許文献３】特開平７−１９７４２３号公報
【特許文献４】特開２０００−２７３８２７号公報
【特許文献５】特開２００３−２６１９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の防護体においては、金属製の防護ネットの重量が大きいため、これらを支える支持具もワイヤーロープ等のように頑強なものが必要である。このため、これらの部材を用いた施工は大掛かりなものとなり、重機や専用設備が必要となる。その結果、工費は上がり、工期は長期化するといった問題がある。
また、上記防護体の施工場所が、崖や斜面等の足場が悪いところであるため、重機や大掛かりな設備の使用には制限があり、施工性や安全性にも問題がある。
【０００５】
一方、上記特許文献５記載の防護体においては、軽量である合成繊維からなる網を使用しているので、重量に対しては改善が図られている。
ところが、合成繊維からなる網は、金属製の防護ネットより機械的強度が低いために、落石等の衝撃で破損しやすい欠点がある。なお、この破損を抑制するために、落石等の衝撃を吸収する緩衝部材を設ける場合があるが、かかる緩衝部材は、一般に大型の金属製であるため、結果的に、重量が大きくなり、施工等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れる衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、伸縮性のロープを用いれば防護体における落下物の衝撃を吸収できるのではないかと考えた。そして、その衝撃力を吸収するために、ロープの原糸となる有機繊維糸の物性を模索したところ、意外にも、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（１）有機繊維糸からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープであって、有機繊維糸の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープに存する。
【０００９】
本発明は、（２）有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されている上記（１）記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１０】
本発明は、（３）有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、該ヤーンが更に撚り合わされている上記（１）又は（２）に記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１１】
本発明は、（４）有機繊維糸がポリエステルである上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１２】
本発明は、（５）有機繊維糸がポリエチレンテレフタレートである上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１３】
本発明は、（６）有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものである上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１４】
本発明は、（７）強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％である上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１５】
本発明は、（８）長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、一端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮである上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１６】
本発明は、（９）落下物を受け止める防護体に用いられる上記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１７】
本発明は、（１０）伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせ、直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００１８】
本発明は、（１１）有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものである上記（１０）記載の衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００１９】
本発明は、（１２）有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行う上記（１０）又は（１１）に記載の衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００２０】
本発明は、（１３）伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせてリングヤーンを作製し、該リングヤーンを複数本撚り合わせてロープヤーンを作製し、該ロープヤーン複数本をロープヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンを作製し、ストランドヤーン複数本をストランドヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープとし、生ロープを熱処理することによって直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００２１】
本発明は、（１４）防護ネットと、該防護ネットを支持する支持ロープと、該支持ロープが取り付けられた支柱と、該支柱を支持する支持具とから構成される防護体であって、支持ロープが上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープである防護体に存する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の衝撃吸収ロープは、有機繊維糸を用いているので、軽量である。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
【００２３】
上記衝撃吸収ロープは、原糸として軽量な有機繊維糸を用い、有機繊維糸が所定の物性を備えているので、衝撃吸収性に優れる。また、上記衝撃吸収ロープによれば、落石等の衝撃を吸収することができるので、破損が抑制される。
したがって、上記衝撃吸収ロープは、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れるものである。
また、上記衝撃吸収ロープは、過剰な衝撃を受けた場合において永久変形を起すため、その交換時期の判断を容易に行うことが可能である。
これらのことにより、上記衝撃吸収ロープは、石、土砂、雪等の落下物が道路や建物に落下するのを防止する防護体の防護ネットの補強や防護ネットを支持する支持ロープ等に好適に用いられる。
【００２４】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されているものであると、取扱いが容易であり、機械的強度がより向上する。
【００２５】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、さらには該ヤーンが撚り合わされていると、機械的強度がより一層向上する。
【００２６】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸がポリエステルであると、耐候性に優れ、ポリエチレンテレフタレートであると、これに加えて汎用性に優れるので、安価で長期間使用することができる。
【００２７】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものであると、衝撃吸収性がより一層向上する。
【００２８】
上記衝撃吸収ロープは、強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％であると、例えば、防護体の防護ネットの補強や防護ネットを支持する支持ロープ等に用いた場合、その破損が確実に抑制される。
【００２９】
上記衝撃吸収ロープは、長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、他端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮとなるように設計されていると、あらゆる衝撃に対して、十分な機械的強度を発揮する。
【００３０】
本発明の衝撃吸収ロープの製造方法によれば、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れる衝撃吸収ロープが得られる。
【００３１】
上記衝撃吸収ロープの製造方法においては、有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものであると、機械的強度が更に向上する。なお、有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行うと、ロープの寸法安定性が増すという利点がある。
【００３２】
本発明の防護体によれば、防護体を軽量化でき、上述した衝撃吸収ロープを用いることで、衝撃を軽減できる。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
また、上述した衝撃吸収ロープを用いているので、落石等の衝撃を吸収することができ、防護体の部材の破損が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３４】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープは、有機繊維糸からなり、直径が１０〜４０ｍｍである。
かかる衝撃吸収ロープは、直径が１０〜４０ｍｍであるので、機械的強度（以下単に「強度」ともいう。）と取扱い性のバランスがよい。なお、より好ましくは、直径が１５〜３０ｍｍである。
【００３５】
衝撃吸収ロープは、強度が３０〜１００ｋＮであることが好ましい。なお、かかる強度は、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した値である。
強度が３０ｋＮ未満であると、強度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃を吸収することはできても衝撃に耐えられず破断する場合があり、強度が１００ｋＮを超えると、強度が上記範囲内にある場合と比較して、ロープの直径が４０ｍｍ以上となるために重くなり、防護体施工時の作業性が悪くなる傾向にある。
【００３６】
衝撃吸収ロープは、弾性変形及び永久変形によって衝撃を吸収するものであり、時間を掛けて衝撃を受け止める。そのため、衝撃吸収ロープの伸度は、１１０〜３００％であることが好ましく、１５０〜３００％であることがより好ましい。なお、かかる伸度は、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した値である。
通常の高強度繊維ロープのように伸度が１１０％未満であると、伸度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃力をロープ伸張により吸収することができない傾向にあり、伸度が３００％を超えると、伸度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００３７】
衝撃吸収ロープの衝撃吸収の目安として、長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、固定した一端（以下「固定端」ともいう。）が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮであることが好ましい。なお、かかる衝撃荷重は、固定端にひずみ計を設置して計測された値である。
衝撃荷重が２０ｋＮを超えると、衝撃荷重が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃を十分に吸収できない傾向にある。すなわち、衝撃吸収性能が低い衝撃吸収ロープを落石等の防護体に用いた場合には、落石等による衝撃がそのまま支持体に掛かる形となり、防護体の倒壊を招くおそれがある。
【００３８】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープは、有機繊維糸からなる。
かかる有機繊維糸の材質としては、ポリエステル又はポリアミド等が挙げられる。
上記ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、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等が挙げられ、上記ポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
これらの中でも、有機繊維糸は、ポリエステルであることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートであることがより好ましい。
衝撃吸収ロープは屋外で使用されることが大半であるため、有機繊維糸がポリエステルであると、耐候性に優れる。また、その中でもポリエチレンテレフタレートであると、これに加えて汎用性に優れるので、安価で長期間使用することが可能となる。
【００４０】
有機繊維糸がポリエステルである場合、有機繊維糸を合成する際には、主原料の他、イソフタル酸、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡエチレンオキシド付加物等の第３成分が含まれていてもよい。換言すると、ポリエステルの主原料と第３成分とを共重合させてもよい。
この場合、第３成分に基づく物性を付加することができる。
【００４１】
上記有機繊維糸は、衝撃を十分に吸収させるため、高伸度且つ高タフネスになっている。
例えば、有機繊維糸の伸度は１１０〜２００％である。
伸度が１１０％未満であると、衝撃力をロープ伸長により吸収することが不十分となり、伸度が２００％を超えると、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００４２】
有機繊維糸のタフネスは２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘである。
ここで、タフネスとは、伸度（％）×強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）で表される値である。
タフネスが２００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、衝撃に耐えきれず衝撃吸収ロープが破断する場合があり、タフネスが４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００４３】
有機繊維糸の１５０℃乾熱収縮率は０〜７％である。
ここで、１５０℃乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準拠して測定した値である。
１５０℃における乾熱収縮率が７％を超えると、衝撃吸収ロープを使用する際に、熱により繊維が収縮し、衝撃吸収ロープ内部の繊維密度が高まるため、有効な伸度が得られなくなり、ひいては、性能変化を起こすおそれがある。なお、１５０℃における乾熱収縮率は小さいほど好ましいが、実用上２〜７％であることが好ましく、さらには３〜６％であることが好ましい。
【００４４】
有機繊維糸の軟化点は１５０℃以上であることが好ましい。
軟化点が１５０℃未満であると、軟化点が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃が加わった際の衝撃吸収ロープ同士、又は、他の部材や落石等との間の摩擦により、性能変化を起こすおそれがある。
【００４５】
有機繊維糸の形態はマルチフィラメントであることが好ましい。フィラメントの断面形態は丸断面であっても、楕円、三角等の異形断面であっても、中空であってもよい。
有機繊維糸は、繊度やフィラメント数に特に制限はないが、機械的強度の観点から、繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントが、１００〜１０００本の束（ヤーン）になっているものであることが好ましい。なお、かかる有機繊維糸には、無撚りのヤーンも含まれる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法について説明する。なお、本実施形態においては、有機繊維糸としてポリエチレンテレフタレート繊維を用いた例を示す。
【００４７】
まず、繊維の原料となるポリエチレンテレフタレートポリマーを重縮合反応で所望の分子量となるように合成し、ポリマーチップの形状とする。
分子量の目安となる上記ポリマーチップの固有粘度は０．６〜１．２ｄｌ／ｇのものが好適に用いられる。
ここで、固有粘度とは、ポリマーの特定良溶媒下での無限希釈における極限粘度を意味する。具体的には、オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定した値で示される。
固有粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満であると、固有粘度が上記範囲内にある場合と比較して、分子量が小さくなり過ぎ、十分な強度の有機繊維糸が得られない傾向にあり、固有粘度が１．２ｄｌ／ｇを超えると、固有粘度が上記範囲内にある場合と比較して、分子量が大きくなり過ぎ、後述する紡糸がし難くなる傾向にある。
【００４８】
次いで、得られたポリマーチップをエクストルーダー等で混練溶融する。このとき、溶融温度は２６０〜３１０℃である。
そして、溶融したポリマーを所定の紡糸口金から押出し、適宜温度調節された冷却ゾーンを５００〜３０００ｍ／分の速度で引き取り、未延伸糸とする。なお、冷却ゾーンは数段に分けられ、室温から３００℃程度の温度範囲で設定される。
【００４９】
次いで、得られた未延伸糸を巻き取ることなく連続的に延伸工程に供給し、延伸倍率が１．０〜３．５倍となるように延伸した後、熱ローラーで定長熱セットして巻き取ることによりフィラメントが得られ、このフィラメントを束ねることにより有機繊維糸が得られる。なお、このとき得られる有機繊維糸は、フィラメント数が１００〜１０００本であり、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘであるヤーンであることが好ましい。また、有機繊維糸の伸度と乾熱収縮率を調整するために、延伸時の予熱温度は６０〜１００℃、熱セット温度は約２００〜２４０℃に設定することが好ましい。
【００５０】
上述した有機繊維糸の製造において重要な製造条件は、延伸倍率である。
通常、高強度糸を製造する場合には、延伸倍率は３．０〜５．０倍とするが、本発明の有機繊維糸に必要な物性は、伸度とタフネスであることから、１．０〜３．５倍、より好ましくは１．０〜２．０倍の延伸倍率に調整される。
【００５１】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法においては、有機繊維糸を撚り合わせて直径１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍとすることにより衝撃吸収ロープが得られる。
【００５２】
有機繊維糸の撚り合わせは、複数回の合糸を経ることが好ましい。
また、かかる合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものであることが好ましい。
この場合、得られる衝撃吸収ロープの機械的強度が更に向上する。
【００５３】
具体的には、上記撚り合わせの方法としては、最初に有機繊維糸を２〜５本撚り合せ、更に、３〜７本撚り合わせることが好ましい。このとき撚りが戻らないように逆方向に撚りを掛けることが好ましく、このような操作を何回も繰り返すことが特に好ましい。
【００５４】
図１は、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法を説明するための説明図である。
ここで、図１を用いて、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法をより具体的に説明すると、まず、０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントが、１００〜１０００本の束（ヤーン）となっている有機繊維糸１を２〜５本撚り合わせてリングヤーンＳ１を作製し、得られたリングヤーンＳ１を複数本撚り合わせてロープヤーンＳ２を作製する。この際、ロープヤーンＳ２の撚方向はリングヤーンＳ１作製時と逆方向とする。
このとき、リングヤーンＳ１の繊度は、１０００〜１５０００ｄｔｅｘであることが好ましく、フィラメント数としては、２００〜５０００本であることが好ましい。また、ロープヤーンＳ２は、３〜７本のリングヤーンＳ１からなるものであることが好ましい。
【００５５】
次に、ロープヤーンＳ２複数本をロープヤーンＳ２の撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンＳ３を作製し、更にストランドヤーンＳ３複数本をストランドヤーンＳ３の撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープＳ４とする。
このとき、ストランドヤーンＳ３は１０〜５０本のロープヤーンＳ２からなるものであることが好ましく、生ロープＳ４としては２〜５本のストランドヤーンＳ３からなるものであることが好ましい。
【００５６】
そして、得られる生ロープＳ４を熱処理することによって衝撃吸収ロープ１０が得られる。
この場合、衝撃吸収ロープの寸法安定性が増すという利点がある。
このとき、熱処理は、８０〜１００℃の温度で１〜１０分行うことが好ましい。
【００５７】
ここで、上記衝撃吸収ロープ１０は、各ヤーンの撚数によって、物性が変化する。すなわち、撚数が高くなると、伸度が高くなり衝撃吸収性能が高くなるものの、機械的強度が低下する傾向にある。
また、撚数が高くなるとロープが締まって硬くなる傾向がある。ロープが硬くなりすぎると取扱いにくくなることから、各ヤーンの撚数には適当な範囲がある。
一般に、同じ撚数でも太いヤーンやロープの方が、細いヤーンやロープよりも撚りがきつくなる傾向がある。したがって、各ヤーンの撚数は内層ほど高く、外層ほど低く設定することが好ましい。すなわち、リングヤーンＳ１、ロープヤーンＳ２、ストランドヤーンＳ３、生ロープＳ４の順に撚数を減少させることが好ましい。
そうすると、衝撃が与えられたときに機械的強度を維持しつつ、衝撃吸収ロープ１０が有効に伸張して衝撃を吸収する。
【００５８】
具体的には、リングヤーンＳ１の撚数は７０〜１５０Ｔ／ｍであることが好ましく、１００〜１３０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が７０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１５０より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、強度が低くなってタフネスが不十分となる傾向にある。
【００５９】
リングヤーンＳ１を撚り合わせるロープヤーンＳ２の撚数は６０〜１３０Ｔ／ｍであることが好ましく、８０〜１２０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が６０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、同様に伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１３０より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、タフネスが不十分となる傾向にある。
【００６０】
ロープヤーンＳ２を撚り合わせるストランドヤーンＳ３の撚数は２０〜１００Ｔ／ｍであることが好ましく、４０〜９０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が２０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、同様に伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１００より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、タフネス不十分となる傾向にある。
【００６１】
ストランドヤーンＳ３を撚り合わせる生ロープＳ４の撚数は１０〜４０Ｔ／ｍであることが好ましく、１５〜３５Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が１０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、ストランドヤーンＳ３の収束性が悪くなる傾向にあり、撚数が４０Ｔ／ｍより高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃吸収ロープ１０が硬くなりすぎて取り扱いにくくなる傾向にある。
【００６２】
上記衝撃吸収ロープ１０の製造方法において、各ヤーンの撚係数はいずれも、０．５〜３とすることが好ましい。
また、最外層の生ロープＳ４については、硬くなりすぎることを防止するために撚係数は０．５〜２にすることが好ましい。
【００６３】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸の少なくとも一部に樹脂を含浸させることが好ましい。
この場合、撚戻りが抑制される。また、衝撃吸収ロープに適度の腰を付与でき、取り扱い性が向上する。
【００６４】
樹脂含浸の方法としては、ストランドヤーンを製造する時に、一部のロープヤーンに樹脂を含浸させ、樹脂を含浸させたロープヤーンと、樹脂を含浸させていないロープヤーンとを撚り合わせてストランドヤーンを作製することが好ましい。
このとき、ストランドヤーンに占める樹脂を含浸させたロープヤーンの割合は１／３〜１／２とすることが好ましい。
【００６５】
かかる樹脂含浸に用いられる樹脂としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
【００６６】
上記衝撃吸収ロープには、耐候性、耐摩耗性、熱安定性、平滑性等の向上や機能性付与、形態安定性等の目的で、顔料、紫外線吸収剤、樹脂、難燃剤、熱安定剤、油剤、平滑剤、抗菌剤等の成分が含まれていてもよい。
特に、衝撃吸収ロープを屋外で使用する場合には、顔料や紫外線吸収剤を配合することや樹脂を被覆することが有効である。また、有機繊維糸を撚糸して衝撃吸収ロープとする場合に油剤を付与すると、摩擦による毛羽や糸切れが抑制できて効果的である。このような各種の添加剤には特に制限はなく、適宜有効と考えられるものを用いればよい。
【００６７】
上記衝撃吸収ロープは、落下物を受け止める防護体の防護ネットの補強のためのロープや防護ネットを支持する支持ロープ、船舶等の係留ロープ、高所作業用安全ロープ等に好適に用いることができる。
【００６８】
次に、上記衝撃吸収ロープを用いた防護体について説明する。
図２は、本発明に係る防護体の実施形態の一例を示す正面図である。
図２に示すように、本実施形態に係る防護体２０は、網目状の合成繊維からなる防護ネット１１と、該防護ネット１１の周縁に設けられた周縁ロープ１２と、防護ネット１１を支持する支持ロープ１３と、防護ネット１１の両側に配置され、支持ロープ１３が取り付けられた支柱１５と、該支柱１５を支持する支持具１７とから構成される。
また、上記防護体２０においては、支柱１５に支持され、防護ネット１１の裏面に直線状に取り付けられた３本の補助ロープ１８を備える。
【００６９】
上記防護体２０においては、周縁ロープ１２、支持ロープ１３及び補助ロープ１８に上述した衝撃吸収ロープが用いられている。なお、上記衝撃吸収ロープは、施工される場所で予想される落石等の規模に応じて、機械的強度や伸度、場合によっては本数を調整すればよい。
【００７０】
周縁ロープ１２、支持ロープ１３及び補助ロープ１８に用いられるそれぞれの衝撃吸収ロープは互いに同一の物性でなくてもよい。また、周縁ロープ１２としての衝撃吸収ロープと、支持ロープ１３としての衝撃吸収ロープとが一体化された同一のものであってもよい。
【００７１】
上記防護体２０は、石、土砂、雪等の落下物を防護ネット１１で受け止める構造になっている。すなわち、上記防護体２０は、落下物があると、周縁ロープ１２及び支持ロープ１３が伸びることで、防護ネット１１が撓み、落下物の落下時の衝撃力が吸収される。
また、上記防護体２０においては、補助ロープ１８が取り付けられているので、落下物により局所的に防護ネット１１が伸びて破断するのが抑制され、落下物による衝撃は補助ロープ１８によっても吸収される。なお、かかる補助ロープ１８は、防護ネット１１の網目に交互に通してもよく、網目を通さず、防護ネット１１の下面に接するように防護ネット１１と平行に配置してもよい。
【００７２】
このように、上記防護体２０によれば、合成繊維からなる防護ネット１１と有機繊維糸からなる衝撃吸収ロープが用いられるので、防護体２０を軽量化でき、衝撃も十分に軽減できる。
したがって、落石等の衝撃を吸収することができるので、防護体２０の部材の破損が抑制される。
また、上記防護体２０は、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
【００７３】
上記防護ネット１１は、軽量な合成繊維製のネットが用いられる。
この場合、従来技術に記載したように、金属製部材と比較して、施工性や安全性に優れる。
上記合成繊維は、機械的強度及び取扱い性の観点から、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００７４】
上記合成繊維としては、特に限定はないが、落石等を受け止めるためには高強度で高弾性な素材が適しており、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６等のポリアミド、ポリパラテレフタルアミド、ポリメタテレフタルアミド等のアラミド、ポリベンゾオキサゾール、炭素繊維等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００７５】
防護ネット１１は、編み構成にも特に限定はなく、結節タイプ、無結節タイプのいずれであってもよい。
防護ネット１１の形状、網目の大きさ（目合い）、太さには限定はなく、設置される場所で予想される落石等の規模に応じて、適宜決定してよい。
【００７６】
上記支柱１５は、施工される場所で予想される落石の規模に応じて強度や構造等が適宜設計される。
例えば、コンクリート製支柱、コンクリートと鋼管で構成される構造体を基礎コンクリートや地中に埋設したもの等が挙げられる。また、落石の規模が比較的低いと予想される場合には、自然の立木を支柱として利用してもよい。
【００７７】
上記支持具１７としては、従来のものが適宜用いられる。
防護体２０は、軽量であるために、支持具１７を必ずしも頑強なものにする必要はないが、安全性向上の観点から、ワイヤーロープ等のように頑強なものとしてもよい。
【００７８】
上記防護体２０は、図示しない緩衝具を備えていてもよい。
かかる緩衝具としては、繊維製のロープを用いることが好ましい。
ロープ用の繊維としてはポリアミド繊維、ポリエステル繊維、塩化ビニル繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維や麻等の天然繊維等が挙げられる。
【００７９】
本実施形態に係る防護体２０によれば、上述したように、防護体２０を軽量化でき、衝撃吸収ロープを用いることで、衝撃を軽減できる。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
また、上述した衝撃吸収ロープを用いているので、落石等の衝撃を吸収することができ、防護体２０の部材の破損が抑制される。
さらに、上述した衝撃吸収ロープが軽く作業性に優れているため、落石等で損傷したロープを交換することが容易であり、損傷しているかどうかも永久変形がどの程度生じているかにより容易に確認可能であるため、適宜のメンテナンスと早めの部材交換が可能である。よって、高いレベルで防護体２０の性能を維持することができる。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８１】
（実施例１）
原料となるジメチルテレフタレートとエチレングリコールとの重縮合反応により得られた固有粘度０．６のポリエステルチップを、２３５℃で固相重合し、固有粘度１．０のポリエステルチップを得た。なお、ここで固有粘度とは、オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で、温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定したものである。
このチップをエクストルーダーで混練溶融し、直径０．６ｍｍの細孔を２５０個有する紡糸口金から押出して紡糸した。
吐出されたポリマーは、口金直下１００ｍｍ、３００℃の遅延冷却ゾーンを通過した後、２５℃に調整された冷却風を吹き当てて冷却し、紡糸油剤を付与して２５００ｍ／分の速度で引き取った。
引き取った未延伸糸は、一旦巻き取ることなく連続的に延伸工程に供給し、延伸糸の繊度が２１１０ｄｔｅｘとなるように吐出量を調整した。実質的な延伸倍率を１．０倍とし、２２０℃に加熱したローラーを用いて定長熱セットして巻き取り、フィラメントを得、それを２５０本束ねて有機繊維糸からなる原糸を得た。
【００８２】
得られた原糸（ポリエチレンテレフタレート原糸）３本をＳ撚方向に１２０Ｔ／ｍで撚り合わせてリングヤーンとし、このリングヤーン４本をＺ撚方向に１１０Ｔ／ｍで撚り合わせてロープヤーンを作製した。
さらに得られたロープヤーン２７本をＳ撚方向に５０Ｔ／ｍで撚り合わせてストランドヤーンを作製した。この時、１０本のロープヤーンは、あらかじめ乾燥後重量で１重量％となるようにポリエステル系樹脂を含浸させたものを用いた。
そして、ストランドヤーン３本をＺ撚方向に２０Ｔ／ｍで撚り合わせて生ロープとした。
この生ロープを８０℃で予熱し、１００℃で熱処理して直径２２ｍｍの衝撃吸収ロープであるロープＡを得た。
得られたロープＡは、軽量であるばかりではなく柔軟で扱い易く作業性に優れたものであった。
【００８３】
（実施例２）
未延伸糸の引き取り速度を１７００ｍ／分、延伸倍率を１．５倍としたこと以外は実施例１と同様にして有機繊維糸からなる原糸を作製した。得られた原糸（ポリエチレンテレフタレート原糸）を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍの衝撃吸収ロープであるロープＢを得た。
得られた衝撃吸収ロープは、軽量であるばかりではなく柔軟で扱い易く作業性に優れたものであった。
【００８４】
（比較例１）
未延伸糸の引き取り速度を６３０ｍ／分、延伸倍率を４．０倍としたこと以外は実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート繊維の延伸糸からなる原糸を作製した。得られた原糸を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍのロープＣを得た。
【００８５】
（比較例２）
未延伸糸の引き取り速度を５６０ｍ／分、延伸倍率を４．５倍としたこと以外は実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート繊維の延伸糸からなる原糸を作製した。得られた原糸を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍのロープＤを得た。
【００８６】
（評価方法）
実施例１，２及び比較例１，２で得られたロープＡ〜Ｄの物性を次の測定方法に基づいて測定した。
【００８７】
（１）ロープ強伸度
Ａ&Ｄ社製のテンシロン試験機を用いて、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した。
（２）衝撃荷重テスト
安定した場所に水平に固定した架台の下部にひずみ計を設置する。ひずみ計にさつま結び等を用いてロープＡ〜Ｄの一方の端部をしっかり固定する。ロープＡ〜Ｄの他方の端部に２．５ｔの重錘を同様に固定する。ロープＡ〜Ｄの試験長は１０ｍに調整する。ロープＡ〜Ｄがひずみ計から自然に垂れ下がった高さから、クレーン等を用いて重錘を１ｍ持ち上げて落下させる（エネルギー量２５ｋＪ）。その際にひずみ計で計測された値を衝撃荷重とした。
（３）衝撃テスト
図３の（ａ）及び（ｂ）は、衝撃テストの概要を示す図である。
図３に示すように、３ｍ×２ｍサイズのポリエステル製ネット２１を地面と水平になるように配置し、最外部の網目にロープＡ〜Ｄを周縁ロープ２２として通した。
そして、ポリエステル製ネット２１の四隅にあたる部位の周縁ロープ２２をひずみ計２３を通じて架台２５に固定した。
このポリエステル製ネット２１の中心部に上方３ｍの高さより１ｔの重錘２６を落下させた（エネルギー量３０ｋＪ）。このときのロープＡ〜Ｄの状態を観察し、ひずみ計２３にかかる荷重を計測した。また、同時にネットの状態を目視にて観察した。
（４）固有粘度
オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定した。
【００８８】
上記評価方法により、得られた結果を表１に示す。なお、表１中、ロープ構成糸物性とは、加工後のロープＡ〜Ｄを分解し、構成する糸の物性を測定したものである。
【００８９】
【表１】
【００９０】
表１より、実施例１，２のロープＡ，Ｂは、優れた強度と伸度を有し、衝撃荷重も２０ｋＮ以下であった。このことから、本発明の衝撃吸収ロープによれば、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れることが確認された。
【００９１】
また、衝撃荷重テストや衝撃テストを行った後のロープＡは、長さが１１〜１６％の永久変形を伴うものであったが切断もなく、耐衝撃性に優れたものであり、ロープＢは、長さが６〜９％の永久変形を伴うものであったが切断もなく、耐衝撃性に優れたものであった。
【００９２】
一方、ロープＣは、ロープＡ又はＢよりも強度が高いにもかかわらず、衝撃テストを行った結果、衝撃を吸収できずに切断されていた。
また、ロープＤは、ロープＡ又はＢよりも強度は高いが、衝撃吸収性能はほとんどなく、衝撃テストを行った結果、ネットが破断した。
さらに、ロープＤは、最終工程の１００℃の熱処理により収縮し硬いロープとなり、作業性に劣るものであった。
【００９３】
なお、実施例１及び２における衝撃吸収ロープは、各ヤーンの撚数が内層ほど高く、外層ほど低く設定されている。本発明者は、こうすることにより、衝撃が与えられたときに機械的強度を維持しつつ、衝撃吸収ロープ１０が有効に伸張して衝撃を吸収できることを事前に確認している。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法を説明するための説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る防護体の実施形態の一例を示す正面図である。
【図３】図３の（ａ）は、実施例における衝撃テストの概要を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・有機繊維糸
１０・・・衝撃吸収ロープ
１１・・・防護ネット
１２，２２・・・周縁ロープ
１３・・・支持ロープ
１５・・・支柱
１７・・・支持具
１８・・・補助ロープ
２０・・・防護体
２１・・・ポリエステル製ネット
２３・・・ひずみ計
２５・・・架台
２６・・・重錘
Ｓ１・・・リングヤーン
Ｓ２・・・ロープヤーン
Ｓ３・・・ストランドヤーン
Ｓ４・・・生ロープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石、土砂、雪等の落下物が道路や建物に落下するのを防止するために、山腹の崖や斜面等に防護体が設置されている。
かかる防護体は、一般に防護ネットと、該防護ネットが取り付けられた支柱と、該支柱を固定する支持具とから構成される。
【０００３】
このような防護体としては、金属製の防護ネットを用い、支持具としてワイヤーロープを用いたものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。
また、軽量である合成繊維からなる網（防護ネット）を用いた防護体が知られている（例えば、特許文献５参照）。かかる防護体においては、支持具として、控ロープが用いられている。
【特許文献１】特開昭６１−１０９８０６号公報
【特許文献２】特開平７−３００８２０号公報
【特許文献３】特開平７−１９７４２３号公報
【特許文献４】特開２０００−２７３８２７号公報
【特許文献５】特開２００３−２６１９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の防護体においては、金属製の防護ネットの重量が大きいため、これらを支える支持具もワイヤーロープ等のように頑強なものが必要である。このため、これらの部材を用いた施工は大掛かりなものとなり、重機や専用設備が必要となる。その結果、工費は上がり、工期は長期化するといった問題がある。
また、上記防護体の施工場所が、崖や斜面等の足場が悪いところであるため、重機や大掛かりな設備の使用には制限があり、施工性や安全性にも問題がある。
【０００５】
一方、上記特許文献５記載の防護体においては、軽量である合成繊維からなる網を使用しているので、重量に対しては改善が図られている。
ところが、合成繊維からなる網は、金属製の防護ネットより機械的強度が低いために、落石等の衝撃で破損しやすい欠点がある。なお、この破損を抑制するために、落石等の衝撃を吸収する緩衝部材を設ける場合があるが、かかる緩衝部材は、一般に大型の金属製であるため、結果的に、重量が大きくなり、施工等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れる衝撃吸収ロープ、衝撃吸収ロープの製造方法及び防護体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、伸縮性のロープを用いれば防護体における落下物の衝撃を吸収できるのではないかと考えた。そして、その衝撃力を吸収するために、ロープの原糸となる有機繊維糸の物性を模索したところ、意外にも、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、（１）有機繊維糸からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープであって、有機繊維糸の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープに存する。
【０００９】
本発明は、（２）有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されている上記（１）記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１０】
本発明は、（３）有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、該ヤーンが更に撚り合わされている上記（１）又は（２）に記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１１】
本発明は、（４）有機繊維糸がポリエステルである上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１２】
本発明は、（５）有機繊維糸がポリエチレンテレフタレートである上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１３】
本発明は、（６）有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものである上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１４】
本発明は、（７）強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％である上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１５】
本発明は、（８）長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、一端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮである上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１６】
本発明は、（９）落下物を受け止める防護体に用いられる上記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープに存する。
【００１７】
本発明は、（１０）伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせ、直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００１８】
本発明は、（１１）有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものである上記（１０）記載の衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００１９】
本発明は、（１２）有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行う上記（１０）又は（１１）に記載の衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００２０】
本発明は、（１３）伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせてリングヤーンを作製し、該リングヤーンを複数本撚り合わせてロープヤーンを作製し、該ロープヤーン複数本をロープヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンを作製し、ストランドヤーン複数本をストランドヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープとし、生ロープを熱処理することによって直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法に存する。
【００２１】
本発明は、（１４）防護ネットと、該防護ネットを支持する支持ロープと、該支持ロープが取り付けられた支柱と、該支柱を支持する支持具とから構成される防護体であって、支持ロープが上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の衝撃吸収ロープである防護体に存する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の衝撃吸収ロープは、有機繊維糸を用いているので、軽量である。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
【００２３】
上記衝撃吸収ロープは、原糸として軽量な有機繊維糸を用い、有機繊維糸が所定の物性を備えているので、衝撃吸収性に優れる。また、上記衝撃吸収ロープによれば、落石等の衝撃を吸収することができるので、破損が抑制される。
したがって、上記衝撃吸収ロープは、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れるものである。
また、上記衝撃吸収ロープは、過剰な衝撃を受けた場合において永久変形を起すため、その交換時期の判断を容易に行うことが可能である。
これらのことにより、上記衝撃吸収ロープは、石、土砂、雪等の落下物が道路や建物に落下するのを防止する防護体の防護ネットの補強や防護ネットを支持する支持ロープ等に好適に用いられる。
【００２４】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されているものであると、取扱いが容易であり、機械的強度がより向上する。
【００２５】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、さらには該ヤーンが撚り合わされていると、機械的強度がより一層向上する。
【００２６】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸がポリエステルであると、耐候性に優れ、ポリエチレンテレフタレートであると、これに加えて汎用性に優れるので、安価で長期間使用することができる。
【００２７】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものであると、衝撃吸収性がより一層向上する。
【００２８】
上記衝撃吸収ロープは、強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％であると、例えば、防護体の防護ネットの補強や防護ネットを支持する支持ロープ等に用いた場合、その破損が確実に抑制される。
【００２９】
上記衝撃吸収ロープは、長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、他端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮとなるように設計されていると、あらゆる衝撃に対して、十分な機械的強度を発揮する。
【００３０】
本発明の衝撃吸収ロープの製造方法によれば、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れる衝撃吸収ロープが得られる。
【００３１】
上記衝撃吸収ロープの製造方法においては、有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものであると、機械的強度が更に向上する。なお、有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行うと、ロープの寸法安定性が増すという利点がある。
【００３２】
本発明の防護体によれば、防護体を軽量化でき、上述した衝撃吸収ロープを用いることで、衝撃を軽減できる。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
また、上述した衝撃吸収ロープを用いているので、落石等の衝撃を吸収することができ、防護体の部材の破損が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３４】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープは、有機繊維糸からなり、直径が１０〜４０ｍｍである。
かかる衝撃吸収ロープは、直径が１０〜４０ｍｍであるので、機械的強度（以下単に「強度」ともいう。）と取扱い性のバランスがよい。なお、より好ましくは、直径が１５〜３０ｍｍである。
【００３５】
衝撃吸収ロープは、強度が３０〜１００ｋＮであることが好ましい。なお、かかる強度は、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した値である。
強度が３０ｋＮ未満であると、強度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃を吸収することはできても衝撃に耐えられず破断する場合があり、強度が１００ｋＮを超えると、強度が上記範囲内にある場合と比較して、ロープの直径が４０ｍｍ以上となるために重くなり、防護体施工時の作業性が悪くなる傾向にある。
【００３６】
衝撃吸収ロープは、弾性変形及び永久変形によって衝撃を吸収するものであり、時間を掛けて衝撃を受け止める。そのため、衝撃吸収ロープの伸度は、１１０〜３００％であることが好ましく、１５０〜３００％であることがより好ましい。なお、かかる伸度は、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した値である。
通常の高強度繊維ロープのように伸度が１１０％未満であると、伸度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃力をロープ伸張により吸収することができない傾向にあり、伸度が３００％を超えると、伸度が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００３７】
衝撃吸収ロープの衝撃吸収の目安として、長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、固定した一端（以下「固定端」ともいう。）が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮであることが好ましい。なお、かかる衝撃荷重は、固定端にひずみ計を設置して計測された値である。
衝撃荷重が２０ｋＮを超えると、衝撃荷重が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃を十分に吸収できない傾向にある。すなわち、衝撃吸収性能が低い衝撃吸収ロープを落石等の防護体に用いた場合には、落石等による衝撃がそのまま支持体に掛かる形となり、防護体の倒壊を招くおそれがある。
【００３８】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープは、有機繊維糸からなる。
かかる有機繊維糸の材質としては、ポリエステル又はポリアミド等が挙げられる。
上記ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、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等が挙げられ、上記ポリアミドとしては、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
これらの中でも、有機繊維糸は、ポリエステルであることが好ましく、ポリエチレンテレフタレートであることがより好ましい。
衝撃吸収ロープは屋外で使用されることが大半であるため、有機繊維糸がポリエステルであると、耐候性に優れる。また、その中でもポリエチレンテレフタレートであると、これに加えて汎用性に優れるので、安価で長期間使用することが可能となる。
【００４０】
有機繊維糸がポリエステルである場合、有機繊維糸を合成する際には、主原料の他、イソフタル酸、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡエチレンオキシド付加物等の第３成分が含まれていてもよい。換言すると、ポリエステルの主原料と第３成分とを共重合させてもよい。
この場合、第３成分に基づく物性を付加することができる。
【００４１】
上記有機繊維糸は、衝撃を十分に吸収させるため、高伸度且つ高タフネスになっている。
例えば、有機繊維糸の伸度は１１０〜２００％である。
伸度が１１０％未満であると、衝撃力をロープ伸長により吸収することが不十分となり、伸度が２００％を超えると、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００４２】
有機繊維糸のタフネスは２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘである。
ここで、タフネスとは、伸度（％）×強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）で表される値である。
タフネスが２００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、衝撃に耐えきれず衝撃吸収ロープが破断する場合があり、タフネスが４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、衝撃吸収ロープが衝撃吸収性能を発現する前に防護体の他の部位に衝撃力が及ぶおそれがある。
【００４３】
有機繊維糸の１５０℃乾熱収縮率は０〜７％である。
ここで、１５０℃乾熱収縮率とは、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準拠して測定した値である。
１５０℃における乾熱収縮率が７％を超えると、衝撃吸収ロープを使用する際に、熱により繊維が収縮し、衝撃吸収ロープ内部の繊維密度が高まるため、有効な伸度が得られなくなり、ひいては、性能変化を起こすおそれがある。なお、１５０℃における乾熱収縮率は小さいほど好ましいが、実用上２〜７％であることが好ましく、さらには３〜６％であることが好ましい。
【００４４】
有機繊維糸の軟化点は１５０℃以上であることが好ましい。
軟化点が１５０℃未満であると、軟化点が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃が加わった際の衝撃吸収ロープ同士、又は、他の部材や落石等との間の摩擦により、性能変化を起こすおそれがある。
【００４５】
有機繊維糸の形態はマルチフィラメントであることが好ましい。フィラメントの断面形態は丸断面であっても、楕円、三角等の異形断面であっても、中空であってもよい。
有機繊維糸は、繊度やフィラメント数に特に制限はないが、機械的強度の観点から、繊度が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントが、１００〜１０００本の束（ヤーン）になっているものであることが好ましい。なお、かかる有機繊維糸には、無撚りのヤーンも含まれる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法について説明する。なお、本実施形態においては、有機繊維糸としてポリエチレンテレフタレート繊維を用いた例を示す。
【００４７】
まず、繊維の原料となるポリエチレンテレフタレートポリマーを重縮合反応で所望の分子量となるように合成し、ポリマーチップの形状とする。
分子量の目安となる上記ポリマーチップの固有粘度は０．６〜１．２ｄｌ／ｇのものが好適に用いられる。
ここで、固有粘度とは、ポリマーの特定良溶媒下での無限希釈における極限粘度を意味する。具体的には、オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定した値で示される。
固有粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満であると、固有粘度が上記範囲内にある場合と比較して、分子量が小さくなり過ぎ、十分な強度の有機繊維糸が得られない傾向にあり、固有粘度が１．２ｄｌ／ｇを超えると、固有粘度が上記範囲内にある場合と比較して、分子量が大きくなり過ぎ、後述する紡糸がし難くなる傾向にある。
【００４８】
次いで、得られたポリマーチップをエクストルーダー等で混練溶融する。このとき、溶融温度は２６０〜３１０℃である。
そして、溶融したポリマーを所定の紡糸口金から押出し、適宜温度調節された冷却ゾーンを５００〜３０００ｍ／分の速度で引き取り、未延伸糸とする。なお、冷却ゾーンは数段に分けられ、室温から３００℃程度の温度範囲で設定される。
【００４９】
次いで、得られた未延伸糸を巻き取ることなく連続的に延伸工程に供給し、延伸倍率が１．０〜３．５倍となるように延伸した後、熱ローラーで定長熱セットして巻き取ることによりフィラメントが得られ、このフィラメントを束ねることにより有機繊維糸が得られる。なお、このとき得られる有機繊維糸は、フィラメント数が１００〜１０００本であり、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘであるヤーンであることが好ましい。また、有機繊維糸の伸度と乾熱収縮率を調整するために、延伸時の予熱温度は６０〜１００℃、熱セット温度は約２００〜２４０℃に設定することが好ましい。
【００５０】
上述した有機繊維糸の製造において重要な製造条件は、延伸倍率である。
通常、高強度糸を製造する場合には、延伸倍率は３．０〜５．０倍とするが、本発明の有機繊維糸に必要な物性は、伸度とタフネスであることから、１．０〜３．５倍、より好ましくは１．０〜２．０倍の延伸倍率に調整される。
【００５１】
本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法においては、有機繊維糸を撚り合わせて直径１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍとすることにより衝撃吸収ロープが得られる。
【００５２】
有機繊維糸の撚り合わせは、複数回の合糸を経ることが好ましい。
また、かかる合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものであることが好ましい。
この場合、得られる衝撃吸収ロープの機械的強度が更に向上する。
【００５３】
具体的には、上記撚り合わせの方法としては、最初に有機繊維糸を２〜５本撚り合せ、更に、３〜７本撚り合わせることが好ましい。このとき撚りが戻らないように逆方向に撚りを掛けることが好ましく、このような操作を何回も繰り返すことが特に好ましい。
【００５４】
図１は、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法を説明するための説明図である。
ここで、図１を用いて、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法をより具体的に説明すると、まず、０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントが、１００〜１０００本の束（ヤーン）となっている有機繊維糸１を２〜５本撚り合わせてリングヤーンＳ１を作製し、得られたリングヤーンＳ１を複数本撚り合わせてロープヤーンＳ２を作製する。この際、ロープヤーンＳ２の撚方向はリングヤーンＳ１作製時と逆方向とする。
このとき、リングヤーンＳ１の繊度は、１０００〜１５０００ｄｔｅｘであることが好ましく、フィラメント数としては、２００〜５０００本であることが好ましい。また、ロープヤーンＳ２は、３〜７本のリングヤーンＳ１からなるものであることが好ましい。
【００５５】
次に、ロープヤーンＳ２複数本をロープヤーンＳ２の撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンＳ３を作製し、更にストランドヤーンＳ３複数本をストランドヤーンＳ３の撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープＳ４とする。
このとき、ストランドヤーンＳ３は１０〜５０本のロープヤーンＳ２からなるものであることが好ましく、生ロープＳ４としては２〜５本のストランドヤーンＳ３からなるものであることが好ましい。
【００５６】
そして、得られる生ロープＳ４を熱処理することによって衝撃吸収ロープ１０が得られる。
この場合、衝撃吸収ロープの寸法安定性が増すという利点がある。
このとき、熱処理は、８０〜１００℃の温度で１〜１０分行うことが好ましい。
【００５７】
ここで、上記衝撃吸収ロープ１０は、各ヤーンの撚数によって、物性が変化する。すなわち、撚数が高くなると、伸度が高くなり衝撃吸収性能が高くなるものの、機械的強度が低下する傾向にある。
また、撚数が高くなるとロープが締まって硬くなる傾向がある。ロープが硬くなりすぎると取扱いにくくなることから、各ヤーンの撚数には適当な範囲がある。
一般に、同じ撚数でも太いヤーンやロープの方が、細いヤーンやロープよりも撚りがきつくなる傾向がある。したがって、各ヤーンの撚数は内層ほど高く、外層ほど低く設定することが好ましい。すなわち、リングヤーンＳ１、ロープヤーンＳ２、ストランドヤーンＳ３、生ロープＳ４の順に撚数を減少させることが好ましい。
そうすると、衝撃が与えられたときに機械的強度を維持しつつ、衝撃吸収ロープ１０が有効に伸張して衝撃を吸収する。
【００５８】
具体的には、リングヤーンＳ１の撚数は７０〜１５０Ｔ／ｍであることが好ましく、１００〜１３０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が７０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１５０より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、強度が低くなってタフネスが不十分となる傾向にある。
【００５９】
リングヤーンＳ１を撚り合わせるロープヤーンＳ２の撚数は６０〜１３０Ｔ／ｍであることが好ましく、８０〜１２０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が６０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、同様に伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１３０より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、タフネスが不十分となる傾向にある。
【００６０】
ロープヤーンＳ２を撚り合わせるストランドヤーンＳ３の撚数は２０〜１００Ｔ／ｍであることが好ましく、４０〜９０Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が２０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、同様に伸度が不十分となる傾向にあり、撚数が１００より高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、タフネス不十分となる傾向にある。
【００６１】
ストランドヤーンＳ３を撚り合わせる生ロープＳ４の撚数は１０〜４０Ｔ／ｍであることが好ましく、１５〜３５Ｔ／ｍであることがより好ましい。
撚数が１０より低いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、ストランドヤーンＳ３の収束性が悪くなる傾向にあり、撚数が４０Ｔ／ｍより高いと、撚数が上記範囲内にある場合と比較して、衝撃吸収ロープ１０が硬くなりすぎて取り扱いにくくなる傾向にある。
【００６２】
上記衝撃吸収ロープ１０の製造方法において、各ヤーンの撚係数はいずれも、０．５〜３とすることが好ましい。
また、最外層の生ロープＳ４については、硬くなりすぎることを防止するために撚係数は０．５〜２にすることが好ましい。
【００６３】
上記衝撃吸収ロープは、有機繊維糸の少なくとも一部に樹脂を含浸させることが好ましい。
この場合、撚戻りが抑制される。また、衝撃吸収ロープに適度の腰を付与でき、取り扱い性が向上する。
【００６４】
樹脂含浸の方法としては、ストランドヤーンを製造する時に、一部のロープヤーンに樹脂を含浸させ、樹脂を含浸させたロープヤーンと、樹脂を含浸させていないロープヤーンとを撚り合わせてストランドヤーンを作製することが好ましい。
このとき、ストランドヤーンに占める樹脂を含浸させたロープヤーンの割合は１／３〜１／２とすることが好ましい。
【００６５】
かかる樹脂含浸に用いられる樹脂としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
【００６６】
上記衝撃吸収ロープには、耐候性、耐摩耗性、熱安定性、平滑性等の向上や機能性付与、形態安定性等の目的で、顔料、紫外線吸収剤、樹脂、難燃剤、熱安定剤、油剤、平滑剤、抗菌剤等の成分が含まれていてもよい。
特に、衝撃吸収ロープを屋外で使用する場合には、顔料や紫外線吸収剤を配合することや樹脂を被覆することが有効である。また、有機繊維糸を撚糸して衝撃吸収ロープとする場合に油剤を付与すると、摩擦による毛羽や糸切れが抑制できて効果的である。このような各種の添加剤には特に制限はなく、適宜有効と考えられるものを用いればよい。
【００６７】
上記衝撃吸収ロープは、落下物を受け止める防護体の防護ネットの補強のためのロープや防護ネットを支持する支持ロープ、船舶等の係留ロープ、高所作業用安全ロープ等に好適に用いることができる。
【００６８】
次に、上記衝撃吸収ロープを用いた防護体について説明する。
図２は、本発明に係る防護体の実施形態の一例を示す正面図である。
図２に示すように、本実施形態に係る防護体２０は、網目状の合成繊維からなる防護ネット１１と、該防護ネット１１の周縁に設けられた周縁ロープ１２と、防護ネット１１を支持する支持ロープ１３と、防護ネット１１の両側に配置され、支持ロープ１３が取り付けられた支柱１５と、該支柱１５を支持する支持具１７とから構成される。
また、上記防護体２０においては、支柱１５に支持され、防護ネット１１の裏面に直線状に取り付けられた３本の補助ロープ１８を備える。
【００６９】
上記防護体２０においては、周縁ロープ１２、支持ロープ１３及び補助ロープ１８に上述した衝撃吸収ロープが用いられている。なお、上記衝撃吸収ロープは、施工される場所で予想される落石等の規模に応じて、機械的強度や伸度、場合によっては本数を調整すればよい。
【００７０】
周縁ロープ１２、支持ロープ１３及び補助ロープ１８に用いられるそれぞれの衝撃吸収ロープは互いに同一の物性でなくてもよい。また、周縁ロープ１２としての衝撃吸収ロープと、支持ロープ１３としての衝撃吸収ロープとが一体化された同一のものであってもよい。
【００７１】
上記防護体２０は、石、土砂、雪等の落下物を防護ネット１１で受け止める構造になっている。すなわち、上記防護体２０は、落下物があると、周縁ロープ１２及び支持ロープ１３が伸びることで、防護ネット１１が撓み、落下物の落下時の衝撃力が吸収される。
また、上記防護体２０においては、補助ロープ１８が取り付けられているので、落下物により局所的に防護ネット１１が伸びて破断するのが抑制され、落下物による衝撃は補助ロープ１８によっても吸収される。なお、かかる補助ロープ１８は、防護ネット１１の網目に交互に通してもよく、網目を通さず、防護ネット１１の下面に接するように防護ネット１１と平行に配置してもよい。
【００７２】
このように、上記防護体２０によれば、合成繊維からなる防護ネット１１と有機繊維糸からなる衝撃吸収ロープが用いられるので、防護体２０を軽量化でき、衝撃も十分に軽減できる。
したがって、落石等の衝撃を吸収することができるので、防護体２０の部材の破損が抑制される。
また、上記防護体２０は、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
【００７３】
上記防護ネット１１は、軽量な合成繊維製のネットが用いられる。
この場合、従来技術に記載したように、金属製部材と比較して、施工性や安全性に優れる。
上記合成繊維は、機械的強度及び取扱い性の観点から、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００７４】
上記合成繊維としては、特に限定はないが、落石等を受け止めるためには高強度で高弾性な素材が適しており、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６等のポリアミド、ポリパラテレフタルアミド、ポリメタテレフタルアミド等のアラミド、ポリベンゾオキサゾール、炭素繊維等が挙げられる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００７５】
防護ネット１１は、編み構成にも特に限定はなく、結節タイプ、無結節タイプのいずれであってもよい。
防護ネット１１の形状、網目の大きさ（目合い）、太さには限定はなく、設置される場所で予想される落石等の規模に応じて、適宜決定してよい。
【００７６】
上記支柱１５は、施工される場所で予想される落石の規模に応じて強度や構造等が適宜設計される。
例えば、コンクリート製支柱、コンクリートと鋼管で構成される構造体を基礎コンクリートや地中に埋設したもの等が挙げられる。また、落石の規模が比較的低いと予想される場合には、自然の立木を支柱として利用してもよい。
【００７７】
上記支持具１７としては、従来のものが適宜用いられる。
防護体２０は、軽量であるために、支持具１７を必ずしも頑強なものにする必要はないが、安全性向上の観点から、ワイヤーロープ等のように頑強なものとしてもよい。
【００７８】
上記防護体２０は、図示しない緩衝具を備えていてもよい。
かかる緩衝具としては、繊維製のロープを用いることが好ましい。
ロープ用の繊維としてはポリアミド繊維、ポリエステル繊維、塩化ビニル繊維、ポリプロピレン繊維等の合成繊維や麻等の天然繊維等が挙げられる。
【００７９】
本実施形態に係る防護体２０によれば、上述したように、防護体２０を軽量化でき、衝撃吸収ロープを用いることで、衝撃を軽減できる。このため、施工が容易であり、重機や専用設備が不要である。また、崖や斜面等の足場が悪いところであっても、施工が可能である。
また、上述した衝撃吸収ロープを用いているので、落石等の衝撃を吸収することができ、防護体２０の部材の破損が抑制される。
さらに、上述した衝撃吸収ロープが軽く作業性に優れているため、落石等で損傷したロープを交換することが容易であり、損傷しているかどうかも永久変形がどの程度生じているかにより容易に確認可能であるため、適宜のメンテナンスと早めの部材交換が可能である。よって、高いレベルで防護体２０の性能を維持することができる。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８１】
（実施例１）
原料となるジメチルテレフタレートとエチレングリコールとの重縮合反応により得られた固有粘度０．６のポリエステルチップを、２３５℃で固相重合し、固有粘度１．０のポリエステルチップを得た。なお、ここで固有粘度とは、オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で、温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定したものである。
このチップをエクストルーダーで混練溶融し、直径０．６ｍｍの細孔を２５０個有する紡糸口金から押出して紡糸した。
吐出されたポリマーは、口金直下１００ｍｍ、３００℃の遅延冷却ゾーンを通過した後、２５℃に調整された冷却風を吹き当てて冷却し、紡糸油剤を付与して２５００ｍ／分の速度で引き取った。
引き取った未延伸糸は、一旦巻き取ることなく連続的に延伸工程に供給し、延伸糸の繊度が２１１０ｄｔｅｘとなるように吐出量を調整した。実質的な延伸倍率を１．０倍とし、２２０℃に加熱したローラーを用いて定長熱セットして巻き取り、フィラメントを得、それを２５０本束ねて有機繊維糸からなる原糸を得た。
【００８２】
得られた原糸（ポリエチレンテレフタレート原糸）３本をＳ撚方向に１２０Ｔ／ｍで撚り合わせてリングヤーンとし、このリングヤーン４本をＺ撚方向に１１０Ｔ／ｍで撚り合わせてロープヤーンを作製した。
さらに得られたロープヤーン２７本をＳ撚方向に５０Ｔ／ｍで撚り合わせてストランドヤーンを作製した。この時、１０本のロープヤーンは、あらかじめ乾燥後重量で１重量％となるようにポリエステル系樹脂を含浸させたものを用いた。
そして、ストランドヤーン３本をＺ撚方向に２０Ｔ／ｍで撚り合わせて生ロープとした。
この生ロープを８０℃で予熱し、１００℃で熱処理して直径２２ｍｍの衝撃吸収ロープであるロープＡを得た。
得られたロープＡは、軽量であるばかりではなく柔軟で扱い易く作業性に優れたものであった。
【００８３】
（実施例２）
未延伸糸の引き取り速度を１７００ｍ／分、延伸倍率を１．５倍としたこと以外は実施例１と同様にして有機繊維糸からなる原糸を作製した。得られた原糸（ポリエチレンテレフタレート原糸）を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍの衝撃吸収ロープであるロープＢを得た。
得られた衝撃吸収ロープは、軽量であるばかりではなく柔軟で扱い易く作業性に優れたものであった。
【００８４】
（比較例１）
未延伸糸の引き取り速度を６３０ｍ／分、延伸倍率を４．０倍としたこと以外は実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート繊維の延伸糸からなる原糸を作製した。得られた原糸を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍのロープＣを得た。
【００８５】
（比較例２）
未延伸糸の引き取り速度を５６０ｍ／分、延伸倍率を４．５倍としたこと以外は実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート繊維の延伸糸からなる原糸を作製した。得られた原糸を実施例１と同様にして、直径２０ｍｍのロープＤを得た。
【００８６】
（評価方法）
実施例１，２及び比較例１，２で得られたロープＡ〜Ｄの物性を次の測定方法に基づいて測定した。
【００８７】
（１）ロープ強伸度
Ａ&Ｄ社製のテンシロン試験機を用いて、ＪＩＳ Ｌ ２７０７（ポリエステルロープ）に準拠して測定した。
（２）衝撃荷重テスト
安定した場所に水平に固定した架台の下部にひずみ計を設置する。ひずみ計にさつま結び等を用いてロープＡ〜Ｄの一方の端部をしっかり固定する。ロープＡ〜Ｄの他方の端部に２．５ｔの重錘を同様に固定する。ロープＡ〜Ｄの試験長は１０ｍに調整する。ロープＡ〜Ｄがひずみ計から自然に垂れ下がった高さから、クレーン等を用いて重錘を１ｍ持ち上げて落下させる（エネルギー量２５ｋＪ）。その際にひずみ計で計測された値を衝撃荷重とした。
（３）衝撃テスト
図３の（ａ）及び（ｂ）は、衝撃テストの概要を示す図である。
図３に示すように、３ｍ×２ｍサイズのポリエステル製ネット２１を地面と水平になるように配置し、最外部の網目にロープＡ〜Ｄを周縁ロープ２２として通した。
そして、ポリエステル製ネット２１の四隅にあたる部位の周縁ロープ２２をひずみ計２３を通じて架台２５に固定した。
このポリエステル製ネット２１の中心部に上方３ｍの高さより１ｔの重錘２６を落下させた（エネルギー量３０ｋＪ）。このときのロープＡ〜Ｄの状態を観察し、ひずみ計２３にかかる荷重を計測した。また、同時にネットの状態を目視にて観察した。
（４）固有粘度
オルソクロロフェノール１００ｍｌに対して、糸１．２ｇの割合で温度１００℃で溶解し、オストワルド粘度計を用いて３５℃の恒温槽内で測定した。
【００８８】
上記評価方法により、得られた結果を表１に示す。なお、表１中、ロープ構成糸物性とは、加工後のロープＡ〜Ｄを分解し、構成する糸の物性を測定したものである。
【００８９】
【表１】
【００９０】
表１より、実施例１，２のロープＡ，Ｂは、優れた強度と伸度を有し、衝撃荷重も２０ｋＮ以下であった。このことから、本発明の衝撃吸収ロープによれば、軽量でありながら、機械的強度に優れると共に衝撃吸収性にも優れることが確認された。
【００９１】
また、衝撃荷重テストや衝撃テストを行った後のロープＡは、長さが１１〜１６％の永久変形を伴うものであったが切断もなく、耐衝撃性に優れたものであり、ロープＢは、長さが６〜９％の永久変形を伴うものであったが切断もなく、耐衝撃性に優れたものであった。
【００９２】
一方、ロープＣは、ロープＡ又はＢよりも強度が高いにもかかわらず、衝撃テストを行った結果、衝撃を吸収できずに切断されていた。
また、ロープＤは、ロープＡ又はＢよりも強度は高いが、衝撃吸収性能はほとんどなく、衝撃テストを行った結果、ネットが破断した。
さらに、ロープＤは、最終工程の１００℃の熱処理により収縮し硬いロープとなり、作業性に劣るものであった。
【００９３】
なお、実施例１及び２における衝撃吸収ロープは、各ヤーンの撚数が内層ほど高く、外層ほど低く設定されている。本発明者は、こうすることにより、衝撃が与えられたときに機械的強度を維持しつつ、衝撃吸収ロープ１０が有効に伸張して衝撃を吸収できることを事前に確認している。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、本実施形態に係る衝撃吸収ロープの製造方法を説明するための説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る防護体の実施形態の一例を示す正面図である。
【図３】図３の（ａ）は、実施例における衝撃テストの概要を示す平面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・有機繊維糸
１０・・・衝撃吸収ロープ
１１・・・防護ネット
１２，２２・・・周縁ロープ
１３・・・支持ロープ
１５・・・支柱
１７・・・支持具
１８・・・補助ロープ
２０・・・防護体
２１・・・ポリエステル製ネット
２３・・・ひずみ計
２５・・・架台
２６・・・重錘
Ｓ１・・・リングヤーン
Ｓ２・・・ロープヤーン
Ｓ３・・・ストランドヤーン
Ｓ４・・・生ロープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維糸からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープであって、
前記有機繊維糸の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープ。
【請求項２】
前記有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されている請求項１記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項３】
前記有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、
該ヤーンが更に撚り合わされている請求項１又は２に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項４】
前記有機繊維糸がポリエステルである請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項５】
前記有機繊維糸がポリエチレンテレフタレートである請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項６】
有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項７】
強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％である請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項８】
長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、一端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮである請求項１〜７のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項９】
落下物を受け止める防護体に用いられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項１０】
伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせ、直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１１】
前記有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、
該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものである請求項１０記載の衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１２】
有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行う請求項１０又は１１に記載の衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１３】
前記伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせてリングヤーンを作製し、該リングヤーンを複数本撚り合わせてロープヤーンを作製し、該ロープヤーン複数本をロープヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンを作製し、ストランドヤーン複数本をストランドヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープとし、生ロープを熱処理することによって直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１４】
防護ネットと、該防護ネットを支持する支持ロープと、該支持ロープが取り付けられた支柱と、該支柱を支持する支持具とから構成される防護体であって、
前記支持ロープが請求項１〜９のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープである防護体。
【請求項１】
有機繊維糸からなる直径１０〜４０ｍｍの衝撃吸収ロープであって、
前記有機繊維糸の伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である衝撃吸収ロープ。
【請求項２】
前記有機繊維糸が０．５〜２０ｄｔｅｘのフィラメントから構成されている請求項１記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項３】
前記有機繊維糸が１００〜１０００本のフィラメントからなるヤーンであり、
該ヤーンが更に撚り合わされている請求項１又は２に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項４】
前記有機繊維糸がポリエステルである請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項５】
前記有機繊維糸がポリエチレンテレフタレートである請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項６】
有機繊維糸が、延伸倍率が１〜３．５倍に延伸され、２００〜２４０℃で熱セットされたものである請求項１〜５のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項７】
強度が３０〜１００ｋＮ、伸度が１１０〜３００％である請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項８】
長さを１０ｍとし、一端を固定して長手方向の他端に２５ｋＪの衝撃力を付与した場合、一端が受ける衝撃荷重が０〜２０ｋＮである請求項１〜７のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項９】
落下物を受け止める防護体に用いられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープ。
【請求項１０】
伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせ、直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１１】
前記有機繊維糸を複数回の合糸を経て撚り合わせたものであり、
該合糸の少なくとも１回は、その前に撚りを掛けた方向と逆方向に撚りを掛けるものである請求項１０記載の衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１２】
有機繊維糸を撚り合わせた後に熱処理を行う請求項１０又は１１に記載の衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１３】
前記伸度が１１０〜２００％、タフネスが２００〜４００％・ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５０℃乾熱収縮率が０〜７％である有機繊維糸を撚り合わせてリングヤーンを作製し、該リングヤーンを複数本撚り合わせてロープヤーンを作製し、該ロープヤーン複数本をロープヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせてストランドヤーンを作製し、ストランドヤーン複数本をストランドヤーンの撚方向と逆方向に撚り合わせて生ロープとし、生ロープを熱処理することによって直径１０〜４０ｍｍとする衝撃吸収ロープの製造方法。
【請求項１４】
防護ネットと、該防護ネットを支持する支持ロープと、該支持ロープが取り付けられた支柱と、該支柱を支持する支持具とから構成される防護体であって、
前記支持ロープが請求項１〜９のいずれか一項に記載の衝撃吸収ロープである防護体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２４９７８２（Ｐ２００９−２４９７８２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１０６７（Ｐ２００８−１０１０６７）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【出願人】（０００２０１４９０）前田工繊株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【出願人】（０００２０１４９０）前田工繊株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
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