(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニル以外のゴム又はエラストマーを主成分とし、押出し成形が可能な高分子材料で成形された単層構造のトビナワロープで、線密度が１０〜１６ｇ／ｍ、ヤング率が４〜３３ＭＰａ、動摩擦係数が０.２〜１.０、７ｋｇｆ負荷時の引張り伸びが３０〜４００％、７ｋｇｆ負荷開放時のロープ断面積回復率が５５〜９０％であることを特徴とするトビナワロープ。
【請求項２】
副成分として、強化材、軟化材、充填剤、表面改質剤、滑剤から選ばれる少なくとも１種を用いる請求項１のトビナワロープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイオキシン等の有害物質を発生せず、低コストで製造可能で、かつ跳びやすい特性を有するトビナワロープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トビナワロープにはコスト面、跳びやすさの面からポリ塩化ビニルが主に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらポリ塩化ビニルはダイオキシンを発生しやすい物質として最近注目を集めている。そこでポリ塩化ビニル以外の材料を用い、ポリ塩化ビニル製と同等もしくはそれ以上の跳びやすさを有したトビナワロープの研究がされている。ポリ塩化ビニル以外の材料を用いたトビナワロープとして、例えば特開平５−２２８２２５号に２層構造の耐寒用ロープが開示されているが、このロープは素材として塩素化エチレンコポリマー架橋体アロイが用いられており、ポリ塩化ビニルとは異なるものの、分子中に塩素を含むことから、ダイオキシンを発生させる可能性がある。また耐寒性を付与させるため２層構造となっているがコスト的に不利である。
【０００４】
またスチレン系エラストマーを用いた市販品があるが、ヤング率が大きすぎたり、或いは逆に小さすぎたりして満足した跳び適性を有するものは見当たらない。即ちヤング率が大きすぎると３回旋跳び等の技術を競う競技中では、ロープ旋回中のしなりが少なく跳びにくい。また逆にヤング率が小さすぎると、しなりが大きすぎて跳びにくい。
本発明の課題はダイオキシン等の有害物質を発生せず、低コストで製造可能で、かつ跳びやすい特性を有するトビナワロープを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はポリ塩化ビニル以外のゴム又はエラストマーを主成分とし、押出し成形が可能な高分子材料で成形された単層構造のトビナワロープで、線密度が１０〜１６ｇ／ｍ、ヤング率が４〜３３ＭＰａ、動摩擦係数が０.２〜１.０、７ｋｇｆ負荷時の引張り伸びが３０〜４００％、７ｋｇｆ負荷開放時のロープ断面積回復率が５５〜９０％であることを特徴とするトビナワロープに係る。本発明では線密度、ヤング率を上記のように特定の範囲にすることにより、伸び、断面積回復率が好適になり、その結果高度のトビナワ競技においても使用可能なトビナワロープを得ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において使用されるポリ塩化ビニル以外のゴム又はエラストマーとしては、塩素等のハロゲン原子を含まないゴム又はエラストマーが例示できる。ゴムでは天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エピクロルヒドリンゴム、ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステルウレタンゴム、メチルシリコーンゴム、ビニルメチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム等が例示されるが、中でも溶液重合のスチレンブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムが好ましい。
【０００７】
エラストマーではポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフイン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、１,２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ゴム系熱可塑性エラストマー、トランスポリイソプレン系熱可塑性エラストマー、アイオノマーなどが例示されるが、中でもポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフイン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、アイオノマーの使用が好ましい。
これらゴムまたはエラストマーの１種または２種以上の混合物として用いることができる。またこれらと汎用性の熱可塑性樹脂例えばポリスチレン、ポリカーボネート等と組み合わせることができる。
【０００８】
本発明においては上記ポリ塩化ビニル以外のゴム又はエラストマー以外に、副成分として、強化材、軟化材、充填剤、表面改質剤、滑剤から選ばれる少なくとも１種を用いる。強化材としては、例えばポリプロピレン（ノバテックＰＰ  ＦＹ６など）、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、不飽和ポリエステル、アイオノマー等を例示できる。
【０００９】
軟化材としては、例えばエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）共重合体、ポリエチレン、ポリエチレンワックス、エチレンメタクリル酸共重合体等を例示できる。充填剤としては、例えば含水珪酸、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタン酸カリウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、シリカ粉末、酸化チタン、雲母、タルク、クレー、珪藻土、カオリン等の粘土質粉末の各種無機質充填剤等を例示できる。
【００１０】
表面改質剤としては、例えばナフテン系プロセスオイル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、流動パラフィン、モンタンワックス、エステル系ワックス、高級アルコール、グリセリン脂肪族エステル、低分子量ポリプロピレン、メチルフェニルポリシロキサン、フッ素化合物、ステアリン酸、ヒドロキシステアリン酸、硬化油、ステアロアミド、オキシステアロアミド、オレイルアミド、エルシルアミド、ラウリルアミド、パルミチルアミド、ベヘンアミド、メチロールアミド、エチレンビスステアロアミド、エチレンビスオレイルアミド、エチレンビスラウリルアミド、グラファイト、二硫化モリブテン、シリコン系化合物等を例示できる。
滑剤としては、例えばナフテン系プロセスオイル、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ロジン、流動パラフィン、ひまし油、なたね油、やし油、木ろう等を例示できる。
【００１１】
本発明においては、上記以外に必要に応じて硬さ、伸びをコントロールするために公知の添加物を加えることが可能であり、例えばゴムの場合、架橋剤、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、可塑剤、しゃく解剤、粘着付与剤、粘着防止剤、発泡剤、分散剤、打粉、離型剤、溶剤、紫外線吸収剤、スコーチ防止剤、難燃剤、カップリング剤、防カビ剤、帯電防止剤、補強剤などを必要に応じて加えることができる。
ゴム、エラストマー等の高分子材料に対して、本発明では補強材料または硬化調整部材として長繊維補強剤、例えばガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維等の無機質繊維：ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維等の有機質繊維を併用することができる。この他、染料や顔料のような着色剤、界面活性剤、酸化防止剤等の添加物がある。
【００１２】
本発明のトビナワロープは公知の任意の方法で作成できる。例えば１軸押出成形機のホッパーに上記主成分、副成分、任意の添加剤を加え、これをブレンドして、シリンダー、ダイス、ヘッドを通して所定の大きさの口金を取り付けた押し出し機において直径３〜５ｍｍ程度になるように押出成形することにより製造することができる。ロープの断面形状は円形が望ましいが、押し出し機の口金の選択によって楕円、四角形、ひし形、星形等自由に採択できる。更にロープ表面は任意の意匠を刻設することができる。
【００１３】
本発明のトビナワロープは単層構造で、線密度が１０〜１６ｇ／ｍ、ヤング率が４〜３３ＭＰａである。このような特性を付与するためには、上記主成分及び副成分の割合を調整する。強化材はゴム又はエラストマー１００部（重量部、以下同様）に対して、３〜３０部、好ましくは１０〜２０部使用する。軟化材はゴム又はエラストマー１００部に対して、３〜３０部、好ましくは１０〜２０部使用する。充填剤はゴム又はエラストマー１００部に対して、５〜６０部、好ましくは２０〜５０部使用する。表面改質剤はゴム又はエラストマー１００部に対して、１〜２０部、好ましくは３〜１０部使用する。滑剤はゴム又はエラストマー１００部に対して、１〜２０部、好ましくは３〜１０部使用する。
【００１４】
本発明のトビナワロープはその動摩擦係数が０.２〜１.０、好ましくは０.３〜０.７の範囲のものが良く、動摩擦係数がこの範囲にあれば、回旋中のロープと床面（屋内）との摩擦抵抗、あるいはロープと衣服との摩擦抵抗を減らすことができ良好に競技が可能である。
【００１５】
また本発明のトビナワロープは７ｋｇｆ負荷時の引張り伸びが３０〜４００％、特に４０〜２００％が望ましい。伸びが大きいと伸ばした後の反動で危険であり、伸びが小さいとヤング率が大きくなり、しなりが減り跳びにくくなる。また７ｋｇｆ負荷開放時のロープ断面積回復率が５５％以上、特に７０〜９０％が望ましい。５５％未満であれば、ロープ変形量が大きくなり見た目にもロープが変化したことが明らかに認識できる。即ち７ｋｇｆ負荷開放時の断面積回復率５５％未満ではロープが伸び、ロープの長さが変わってしまう。
【００１６】
本発明の上記各特性の測定方法は以下の通りである。
（１）線密度
成形等による用意したロープの長さをＬ(ｍ)、その重量をＷ(ｇ)、線密度をρ(ｇ／ｍ)とした場合、ρ＝Ｗ／Ｌ (ｇ／ｍ)で求められる。
（２）ヤング率
Ａ．測定機器
インストロン・ジャパン（株）製 インストロン万能材料試験機４２０４型
Ｂ．測定方法
成形等による用意したロープを標点間距離１００ｍｍ・引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、２ｋｇｆの荷重を負荷させた時のヤング率。
ヤング率をＥ(ＭＰａ)、初期ロープの長さ１００ｍｍ、初期ロープの断面積をＡ(ｍｍ２)、負荷荷重を２ｋｇｆ、２ｋｇｆ負荷時のロープ長さをＬ２とした場合、
Ｅ＝（２×１００×９.８）／［Ａ×（Ｌ２−１００）］＝１９６０／［Ａ×（Ｌ２−１００）］で求められる。
【００１７】
（３）動摩擦係数
Ａ．測定機器
新東科学（株）製 表面性測定機ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ型
Ｂ．測定方法
ロープを固定し、摩擦相手材をロープ長手方向にスライドさせた際の動摩擦係数を測定
(ａ)摩擦相手材
新東科学製の３０ｍｍ平面圧子（表面タフラム処理したアルミ合金からなる）
(ｂ)荷重  ２００ｇｆ
(ｃ)スライド速度及び距離
７５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で５０ｍｍスライド
(ｄ)動摩擦係数をμ、荷重２００ｇｆ、検出器にかかるスライド中の平均負荷（ｇｆ)をＦとした場合、μ＝Ｆ／２００で動摩擦係数は求められる。
【００１８】
（４）７ｋｇｆ負荷時の引張伸び
Ａ．測定機器
インストロン・ジャパン（株）製 インストロン万能材料試験機４２０４型
Ｂ／測定方法
成形等による用意したロープを標点間距離１００ｍｍ・引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、７ｋｇｆの荷重を負荷させた時の伸び。
初期ロープの長さが１００（ｍｍ）、７ｋｇｆ負荷時のロープ長さをＬ７（ｍｍ）、伸びをｅ（％）とした場合、ｅ＝Ｌ７−１００で求められる。
【００１９】
（５）７ｋｇｆ負荷時の断面積回復率
Ａ．測定機器
インストロン・ジャパン（株）製 インストロン万能材料試験機４２０４型
Ｂ．測定方法
成形等による用意したロープを標点間距離１００ｍｍ・引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで７ｋｇｆ負荷時点まで引張り、その後３００ｍｍ／ｍｉｎで０ｋｇｆ負荷時点まで戻した際のロープの断面積回復率。
負荷前のロープ断面積をＡ０(ｍｍ２)、負荷開放後のロープ断面積をＡ７(ｍｍ２) 、断面積回復率をＡｒ(％)とした場合、Ａｒ＝（Ａ７／Ａ０）×１００で求められる。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定されるものではない。なお、実施例中、「％」、及び「部」は重量基準である。
【００２１】
比較例１
塩素化エチレンコポリマー架橋体アロイを用いた特開平５−２２８２２５号に記載の２層構造の耐寒用ロープを使用した。その特性を表３に示す。
比較例２
ウレタン系エラストマーを用いたロープを使用した。その特性を表３に示す。
比較例３
スチレン系エラストマーを用いたロープを使用した。その特性を表３に示す。
比較例４
スチレン系エラストマーを用いた別のロープを使用した。その特性を表３に示す。
【００２２】
比較例５〜１１
表１〜２に記載の配合で各成分を良くブレンドし、栗巣鉄工所（株）製プラスチック１軸押出成型機（φ５０ｍｍ）を用いてシリンダー １５０℃、ダイス １５０℃、ヘッド １５０℃の温度条件下で成形してトビナワロープを作成した。
【００２３】
実施例１〜７
表１〜２に記載の各成分を用いた以外は比較例５と同様にしてトビナワロープを作成した。
【００２４】
【表１】
0003701514.tif 000002
【００２５】
【表２】
0003701514.tif 000003
【００２６】
主成分及び副成分の内容は以下の通りである。
主成分
Ａ：スチレン系エラストマー、クラレ（株）製  セプトンＣＪ１０２、ＪＩＳ  Ａ硬度  ４０、ＭＦＲ＝７.１ｇ／１０分
Ｂ：ウレタン系エラストマー、クラレ（株）製  クラミロンＵ８１６５、ＪＩＳＡ硬度  ６５
Ｃ：ウレタン系エラストマー、クラレ（株）製  クラミロンＵ８１７０、ＪＩＳＡ硬度  ７０
Ｄ：ウレタン系エラストマー、クラレ（株）製  クラミロンＵ８１８０、ＪＩＳＡ硬度  ８０
Ｅ：ウレタン系エラストマー、旭硝子（株）製  ユーファインＰ５８０、ＪＩＳＡ硬度  ８０
Ｆ：オレフィン系エラストマー、三菱化学（株）製  サーモラン３６０２、ＪＩＳ  Ａ硬度  ７０、ＭＦＲ＝０.５ｇ／１０分、
Ｇ：アイオノマー、三井デュポンポリケミカル（株）製  ハイミランＡＭ７３１６、ＭＦＲ＝１.３ｇ／１０分
Ｈ：アイオノマー、三井デュポンポリケミカル（株）製  ハイミラン１７０６、ＭＦＲ＝０.９ｇ／１０分
Ｉ：エチレンメタクリル酸メチル共重合体、住友化学工業（株）製  アクリフトＷＫ３０７、ＭＦＲ=７ｇ/１０分
【００２７】
副成分
ａ：強化材  ポリプロピレン樹脂、日本ポリケム（株）製  ノバテックＰＰ  ＦＹ６
ｂ：軟化材  エチレンメタクリル酸共重合体、三井デュポンポリケミカル（株）製  ニュクレルＡＮ４３１１、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０分
ｃ：充填剤  炭酸カルシウム
ｄ：滑剤  オレフィン系プロセスオイル
ｅ：表面改質剤  シリコンオイル
【００２８】
比較例及び実施例のロープを以下の方法で評価し、その結果を表３〜４に示す。
評価
テスト方法
各試料を３名の上級者（ＩＮＦ国際なわとび競技連盟公認資格で、３段以上の有資格者）に前方３回旋跳びを５回以上跳んでもらい、跳びやすさを評価した。跳びやすさは点数をそれぞれつけ平均値で評価した。
(ａ)点数
跳びやすい：３点 跳びやすいとは感じない：２点 跳びにくい：１点
(ｂ)平均値換算
平均値を計算し評価結果を以下の記号に置き換えた。
１.０以上１.５未満：×
１.５以上２.５未満：△
２.５以上３.０以下：○
【００２９】
【表３】
0003701514.tif 000004
【００３０】
【表４】
0003701514.tif 000005
【００３１】
【発明の効果】
本発明のトビナワロープはダイオキシン等の有害物質を発生しない素材を用いて、低コストで製造可能で、かつ跳びやすい特性を有する。