(57)【要約】  束群のそれぞれが外面を有しかつ複数の高強度繊維を含んでなる複数の束群と、その束群の少なくとも１つの外面の少なくとも一部の周りに配置される少なくとも１つの低摩擦係数繊維とを含むロープ。
2008530385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも１つの高強度繊維、および
（ｂ）約４０質量％以下の量で存在する少なくとも１つのフルオロポリマー繊維
を含む、繰返し応力用途用の複合束。
【請求項２】
前記フルオロポリマー繊維が約３５質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項３】
前記フルオロポリマー繊維が約３０質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項４】
前記フルオロポリマー繊維が約２５質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項５】
前記フルオロポリマー繊維が約２０質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項６】
前記フルオロポリマー繊維が約１５質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項７】
前記フルオロポリマー繊維が約１０質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項８】
前記フルオロポリマー繊維が約５質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の複合束。
【請求項９】
前記フルオロポリマー繊維がモノフィラメントである、請求項１に記載の複合束。
【請求項１０】
前記フルオロポリマー繊維が低密度である、請求項１に記載の複合束。
【請求項１１】
前記フルオロポリマー繊維がマルチフィラメントである、請求項１に記載の複合束。
【請求項１２】
前記フルオロポリマー繊維が充填剤を含む、請求項１に記載の複合束。
【請求項１３】
前記充填剤が炭素を含む、請求項１２に記載の複合束。
【請求項１４】
前記充填剤が、二硫化モリブデン、グラファイト、炭化水素、およびシリコーン系流体からなる群から選択される、請求項１２に記載の複合束。
【請求項１５】
前記高強度繊維がパラアラミドである、請求項１に記載の複合束。
【請求項１６】
前記高強度繊維が液晶ポリマー（ＬＣＰ）である、請求項１に記載の複合束。
【請求項１７】
前記高強度繊維がポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）である、請求項１に記載の複合束。
【請求項１８】
前記高強度繊維が超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）である、請求項１に記載の複合束。
【請求項１９】
複数の高強度繊維が存在し、かつそれら高強度繊維がＵＨＭＷＰＥとＬＣＰの組合せを含む、請求項１に記載の複合束。
【請求項２０】
前記高強度繊維が高テナシティ金属である、請求項１に記載の複合束。
【請求項２１】
前記高強度繊維が高テナシティ鉱物である、請求項１に記載の複合束。
【請求項２２】
さらに、磨耗試験後の破断強度比が約１．８を超える、請求項１に記載の複合束。
【請求項２３】
前記フルオロポリマー繊維がＰＴＦＥである、請求項１に記載の複合束。
【請求項２４】
前記フルオロポリマー繊維がｅＰＴＦＥである、請求項１に記載の複合束。
【請求項２５】
（ａ）液晶ポリマーおよび超高分子量ポリエチレンならびにそれらの組合せからなる群から選択される材料の少なくとも１つの繊維、
（ｂ）約４０質量％以下の量で存在する少なくとも１つのフルオロポリマー繊維
を含む、複合束。
【請求項２６】
前記フルオロポリマー繊維がＰＴＦＥであり、約１５％以下の量で存在する、請求項２５に記載の複合束。
【請求項２７】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含むロープ。
【請求項２８】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含むベルト。
【請求項２９】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含むネット。
【請求項３０】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含む吊縄。
【請求項３１】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含むケーブル。
【請求項３２】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含む織布。
【請求項３３】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含む不織布。
【請求項３４】
請求項１に記載の少なくとも１つの複合束を含む管状織物。
【請求項３５】
繊維束中にフルオロポリマーの少なくとも１つのフィラメントを包含させる工程を含む、繊維束の強度を実質的に保持しながら繰返し応力用途における繊維束の磨耗または摩擦に関連する損耗を減少させる方法。
【請求項３６】
（ａ）束群のそれぞれが外面を有しかつ複数の高強度繊維を含んでなる、複数の束群、
（ｂ）前記束群の少なくとも１つの前記外面の少なくとも一部の周りに配置される、少なくとも１つの低摩擦係数繊維
を含む、ロープ。
【請求項３７】
複数の前記束群の前記外面の少なくとも一部の周りに配置される、複数の前記低摩擦係数繊維をさらに含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項３８】
前記低摩擦係数繊維がフルオロポリマーを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項３９】
前記低摩擦係数繊維が延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４０】
前記低摩擦係数繊維がポリエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４１】
前記低摩擦係数繊維がポリプロピレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４２】
前記低摩擦係数繊維がポリエチレンクロロトリフルオロエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４３】
前記低摩擦係数繊維がポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４４】
前記低摩擦係数繊維がポリクロロトリフルオロエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４５】
前記低摩擦係数繊維がポリフッ化ビニルを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４６】
前記低摩擦係数繊維がポリフッ化ビニリデンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４７】
前記低摩擦係数繊維がポリトリフルオロエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４８】
前記高強度繊維が超高分子量ポリエチレンを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項４９】
前記高強度繊維が液晶ポリマーを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項５０】
前記高強度繊維がパラアラミドを含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項５１】
さらに耐摩耗性被膜を含む、請求項３６に記載のロープ。
【請求項５２】
深海ハードウエア配送システムにおいて用いられる、請求項３６に記載のロープ。
【請求項５３】
ロープに用いるための、外面を有する束群であって、複数の高強度繊維、および前記束群の前記外面の少なくとも一部の周りに配置される少なくとも１つの低摩擦係数繊維を含んでなる、束群。
【請求項５４】
ロープに用いるための、外面を有する束であって、複数の高強度繊維、および前記束の前記外面の少なくとも一部の周りに配置される少なくとも１つの低摩擦係数繊維を含んでなる、束。
【請求項５５】
前記束群の少なくとも１つの周りに低摩擦係数繊維を配置する工程を含む、複数の束群を有するロープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルオロポリマー複合束、および、さらに詳細には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフルオロポリマーを包含する複合束で作られたロープおよび他の織物に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願書において用いられる用語「繊維」は、図１の１６および１８で示されるような糸状物品を意味する。本明細書において用いられる繊維は、モノフィラメント繊維およびマルチフィラメント繊維を包含する。複数の繊維は組み合わされて図１に示されるような「束」１４を形成することが可能である。様々な種類の繊維が組み合わされて束を形成する場合に、それは、本明細書において「複合束」と呼ばれる。複数の束は、組み合わされて図１に示されるような「束群」１２を形成することが可能である。複数の束群は、組み合わされて図１に示されるような「ロープ」１０を形成することが可能である（代替ロープ構造体も考えられるが、本明細書において記載されるように本発明に包含される）。
【０００３】
本明細書において用いられる「繰返し応力用途」は、例えば、海洋、海、および沿海での掘削用途を包含する係留および重い物を持ち上げる用途用のロープ、およびプーリ、ドラム、または滑車に対して張力下で曲げられるロープにおけるように、繊維の磨耗および／または圧縮破損をもたらす張力、曲げ力、またはねじり力、またはそれらの組合せに、繊維がさらされるような用途を意味する。
【０００４】
本明細書において用いられる「高強度繊維」は、１５ｇ／ｄを超えるテナシティを有する繊維を指す。
【０００５】
本明細書において用いられる「磨耗速度」は、（さらに例１において定義されるように）試料の破断力の低下と磨耗試験サイクル数との商を意味する。
【０００６】
本明細書において用いられる「磨耗試験後の破断強度比」は、付加されたフルオロポリマー繊維を包含する所定の試験物品に対する磨耗試験後の破断強度と、フルオロポリマー繊維の付加なしでの試験物品の同じ構造体に対する磨耗試験後の破断強度との商を意味する。
【０００７】
本明細書において用いられる「低密度」は、約１ｇ／ｃｃ未満の密度を意味する。
【０００８】
「持続性」は、使用中、有効に所定の位置に留まる能力として定義される。
【０００９】
本明細書において用いられる「Ｄ：ｄ」は、ロープ径で除した滑車径を意味する。
【００１０】
本明細書において用いられる「低摩擦係数繊維」は、スチール上の乾燥ポリプロピレン以下の摩擦係数を有する高分子材料を意味する。
【００１１】
高強度繊維は多くの用途において用いられる。例えば、高分子ロープは、例えば、海洋、海、および沿海での掘削用途を包含する係留および重い物を持ち上げる用途において広く用いられる。それらは、使用中の高引張および曲げ応力、ならびに様々な種類の環境からの攻撃にさらされる。これらのロープは、種々の種類の繊維から多様なやり方で構築される。例えば、ロープは、編組ロープ、ワイヤーレイロープ、または平行ストランドロープであることが可能である。編組ロープは、それらを撚り合わせるのではなく、束群を編んでまとめるか、または組み込むことにより形成される。ワイヤーレイロープは、ワイヤーロープと類似のやり方で作製され、撚られた束の各層は、一般に、中心軸の周りで同じ方向に巻かれる（撚られる）。平行ストランドロープは、編組または押出ジャケットにより一緒に保持される束群の集まりである。
【００１２】
係留および重い物を持ち上げる用途において用いられるロープの成分繊維として、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維などの高弾性率および高強度繊維が挙げられる。商品名ＤＹＮＥＥＭＡ（登録商標）およびＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）の繊維は、こうした繊維の例である。商品名ＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）で市販されている液晶芳香族ポリエステルなどの液晶ポリマー（ＬＣＰ）繊維も、また、こうしたロープを構築するために用いられる。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維などのパラアラミド繊維も、同様に、またこうした用途における有用性を有する。
【００１３】
これらのロープの耐用年数は、３つの機構の１つまたは複数によって損なわれる。繊維磨耗はそれら機構の１つである。この磨耗は、内部的な繊維対繊維の磨耗、または別の対象物に対する繊維の外部磨耗でありうる。磨耗は繊維を損傷し、それによって、ロープの寿命を縮める。ＬＣＰ繊維は、特に、この損傷機構に敏感である。第２の機構は、磨耗の別の結果である。ロープがプーリ、またはドラムに対して張力下で曲げられる場合などで、ロープ繊維が使用中互いを磨り減らすと、熱が発生する。この内部熱は繊維を極めて弱くする。繊維は加速された伸び率を示すか、または荷重を受けて破断する（すなわち、クリープ破断する）ことが見られる。ＵＨＭＷＰＥ繊維はこの様式の損傷を受ける。別の機構は、ロープがプーリ、ドラム、または他の対象物上で引っ張られる場合のロープまたはロープの一部の圧縮の結果である。
【００１４】
これらの問題に対応するための種々の解決策が開発されてきた。これらの試みは、一般的に、繊維材料変化または構造変化を含む。新しくより強い繊維の使用は、多くの場合、ロープ寿命を改善するための方法として試験される。１つの解決策は、新規構造における複数種類の繊維の利用を含む。すなわち、２以上の種類の繊維が組み合わされてロープを作り出す。様々な種類の繊維を、それら種類の繊維の欠点を補償するために特定のやり方で組み合わせることができる。２以上の繊維の組合せが提供することができる特性利点の例には、（１００％ＵＨＭＷＰＥロープと違って）クリープおよびクリープ破断に対する改善された抵抗性、および（１００％ＬＣＰロープと違って）自己磨耗に対する改善された抵抗性が挙げられる。しかし、すべてのこうしたロープは、なお、一部の用途において不適切に機能し、上述の３つの機構の１つまたは複数のせいで損傷する。
【００１５】
ロープ性能は、大体において、ロープ、繊維の束を構築するために用いられる最も基本的な基礎単位の設計により決定される。この束は、様々な種類の繊維を包含することが可能である。束寿命を改善することは、一般に、ロープの寿命を改善する。この束は、上述の特別丈夫なロープよりも要求の少ない用途において価値を有する。こうした用途には、巻上げ、バンドリング、および緊締などが挙げられる。こうした繰返し応力用途において、繊維材料を組み合わせるための試みがなされてきた。例えば、ＵＨＭＷＰＥ繊維およびＬＣＰ繊維などの高強度繊維は、混ぜ合わされてより良い耐摩耗性を有するより大きな径のロープを作り出してきたが、しかし、それらは、なお、望ましいほど効果的でない。
【００１６】
エレベータ用ロープの耐摩耗性は、高弾性率合成繊維を利用するか、１以上の束にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）分散液を含浸させるか、または繊維をＰＴＦＥ粉末により被覆することにより改善されてきた。一般的に、こうした被膜は比較的速く磨り減る。ロープまたは個々の束の外部に対してジャケットを提供することは、また、ロープ寿命を改善することが示されてきた。しかし、ジャケットは、ロープに対する質量、大きさ、および剛性を付加する。
【００１７】
繊維ガラスおよびＰＴＦＥは、ガラス繊維の寿命を延ばすために混ぜ合わされてきた。これらの繊維は布帛に織られてきた。得られる物品は、ガラス繊維単独に較べて優れた伸縮寿命および耐摩耗性を有する。熱融解性フッ素含有樹脂は、繊維、特に綿様材料繊維と組み合わされてきた。得られる繊維は改善された布帛を作り出すために用いられてきた。ＰＴＦＥ繊維は、糸ようじ、および他の低荷重用途、しかし本明細書において記載される繰返し応力用途ではない用途において、他の繊維と組み合わせて用いられてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
つまり、ロープまたはケーブルの寿命を改善するための公知の試みのどれもが、曲げおよび高張力の両方を含む用途における十分な耐久性を提供してきていない。理想の解決策は、特別頑丈なロープおよび束などのより小径の構造体の両方に役立つであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、フルオロポリマー繊維が約４０質量％以下の量で存在する、少なくとも１つの高強度繊維および少なくとも１つのフルオロポリマー繊維を含む、繰返し応力用途用の複合束を提供する。
【００２０】
好ましい実施形態において、高強度繊維は液晶ポリマーまたは超高分子量ポリエチレン、またはそれらの組合せである。
【００２１】
フルオロポリマー繊維の好ましい質量％は、約３５質量％以下、約３０質量％以下、約２５質量％以下、約２０質量％以下、約１５質量％以下、約１０質量％以下、および約５質量％以下である。
【００２２】
好ましくは、複合束は、少なくとも１．８、なおさらに好ましくは少なくとも３．８、およびなおさらに好ましくは少なくとも４．０の、磨耗試験後の破断強度比を有する。好ましくは、フルオロポリマー繊維はｅＰＴＦＥ繊維であって、そのｅＰＴＦＥ繊維はモノフィラメントまたはマルチフィラメントであってよく、それらのいずれも低または高密度であってよい。
【００２３】
代替実施形態において、フルオロポリマー繊維は、二硫化モリブデン、グラファイト、または潤滑剤（炭化水素、またはシリコーン系流体）などの充填剤を含む。
【００２４】
代替実施形態において、高強度繊維は、パラアラミド、液晶ポリエステル、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、高テナシティ金属、高テナシティ鉱物、または炭素繊維である。
【００２５】
別の態様において、本発明は、繊維束中にフルオロポリマーの少なくとも１つのフィラメントを包含させる工程を含む、繊維束の強度を実質的に保持しながら繰返し応力用途における繊維束の磨耗または摩擦に関連する損耗を減少させる方法を提供する。
【００２６】
他の態様において、本発明は、本発明の複合束製のロープ、ベルト、ネット、吊縄、ケーブル、織布、不織布、または管状織物を提供する。
【００２７】
なお別の態様において、本発明は、撚り合わせおよび編組両方のロープ中の束または束群の表面、またはそれらの近くで低摩擦繊維を好ましい位置に配置することによって著しく高まった疲労性能を有する、高強度繊維を含むロープを提供する。この態様において、本発明は、束群のそれぞれが外面を有しかつ複数の高強度繊維を含んでなる、複数の束群を含むロープを提供し、該ロープは束群の１つの外面の少なくとも一部の周りに配置される少なくとも１つの低摩擦係数繊維を有する。好ましくは、束群の外面の少なくとも一部の周りに、複数の低摩擦係数繊維が配置される。低摩擦係数繊維には、フルオロポリマー（好ましくは延伸ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、混合物、およびコポリマーが挙げられる。
【００２８】
本発明は、また、ロープに用いるための、外面を有する束群であって、複数の高強度繊維、および束群の１つの外面の少なくとも一部の周りに配置される少なくとも１つの低摩擦係数繊維を有するものを提供する。
【００２９】
最後に、本発明は、また、少なくとも１つの束群の周りに低摩擦係数繊維を配置する工程を含む、複数の束群を有するロープの製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
発明者らは、高強度繊維束に付加される比較的小さな質量パーセントのフルオロポリマー繊維が、耐摩耗性および使用寿命の驚くべき劇的な増加を生みだすことを見出してきた。
【００３１】
繰返し応力用途で用いるロープ、ケーブル、および他の引張部材を形成するために用いられる高強度繊維には、商品名ＤＹＮＥＥＭＡ（登録商標）およびＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維などの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、商品名ＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）で市販されているものなどの液晶ポリマー（ＬＣＰ）繊維、他のＬＣＡＰ、ＰＢＯ、高性能アラミド繊維、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維などのパラアラミド繊維、炭素繊維、ナイロン、およびスチールが挙げられる。一般的に海洋および他の重い物を持ち上げる用途でのロープ用に用いられる、ＵＨＭＷＰＥおよびＬＣＰなどの、こうした繊維の組合せも含まれる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によりあらゆる上記繊維と組み合わせて用いられるフルオロポリマー繊維には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）および改質ＰＴＦＥを含む）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、またはパーフルオロアルコキシポリマー（ＰＦＡ）が挙げられるがそれらに限定されない。フルオロポリマー繊維には、モノフィラメント繊維、マルチフィラメント繊維、または両方が含まれる。高および低密度のフルオロポリマー繊維を、両方とも本発明において用いることが可能である。
【００３３】
フルオロポリマー繊維は、一般的に、高強度繊維よりも小さい強度を有するが、組み合わせ束の全体強度は、（複数の）フルオロポリマー繊維の付加（または高強度繊維の（複数の）フルオロポリマー繊維による置き換え）によってそれほど損なわれない。好ましくは、フルオロポリマー繊維の包含後１０％未満の強度低下が観察される。
【００３４】
フルオロポリマー繊維は、好ましくは、約４０質量％未満のフルオロポリマー繊維が複合束中に存在するような量で高強度繊維と組み合わされる。さらに好ましい範囲として、約３５％未満、約３０％未満、約２５％未満、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満、約５％未満、および約１％が挙げられる。
【００３５】
驚くことに、これらの低付加量においてさえ、わずかの（約１０％未満）強度低下を伴うのみで、本発明の複合束は、耐摩耗性、従って使用寿命の劇的な増加を示す。一部のケースにおいて、磨耗試験後の破断強度比は以下に提供される実施例により示されるように４．０を超えている（表３を参照すること）。具体的には、以下の例１〜４に実証されるように、所定の磨耗試験サイクル数後のＰＴＦＥおよび高強度繊維を含む繊維束の破断力は、高強度繊維単独のそれよりも劇的に高い。従って、ＰＴＦＥ繊維含有複合束についての磨耗速度は、ＰＴＦＥ繊維を欠く同じ構造体についての磨耗速度より低い。
【００３６】
理論により限定される訳ではないが、複合束の改善された耐摩耗性をもたらすものは、フルオロポリマー繊維の潤滑性であると考えられる。この態様において、本発明は、ロープまたは繊維束に固形でツルツルした繊維を包含させることにより、そのロープまたは繊維束を滑らかにする方法を提供する。
【００３７】
フルオロポリマー繊維は任意に充填剤を包含する。グラファイトなどの固形潤滑剤、ワックス、または炭化水素油またはシリコーン油様の流体潤滑剤でさえも、用いることが可能である。こうした充填剤は、フルオロポリマー繊維に対して、最終的にはロープ自体に対して付加的な好ましい特性を付与する。例えば、炭素で充填したＰＴＦＥは熱伝導度を改善し、繊維およびロープの耐熱性を改善するために有用である。これは、ロープ破損に対する寄与因子の１つであるロープ中の熱の蓄積を防止するか、または少なくともそれを遅らせる。グラファイトまたは他のツルツルした充填剤は、フルオロポリマー繊維を付加することにより実現される潤滑利点を高めるために用いることが可能である。
【００３８】
あらゆる従来型の公知の方法は、フルオロポリマー繊維を高強度繊維と組み合わせるために用いることが可能である。特別な処理は全く必要とされない。繊維は混ぜるか、撚るか、編むか、または、特別の組合せ加工なしで単に一緒に共加工することが可能である。一般的に、繊維は、当業者に公知の従来型のロープ製造方法を用いて組み合わせられる。
【００３９】
発明者らは、また、驚くことに、合成ロープへの低摩擦ポリマー繊維の付加が、耐用年数を大きく向上させるだけでなく、ロープ内の特定位置に配置された低摩擦ポリマー繊維、テープおよび／またはフィルムが、この耐用年数の増加の大きさに有意に影響を与えうることも見出してきた。
【００４０】
ロープ内の特定位置に特別注意せずにロープ内にフルオロポリマー繊維を組合せても耐用年数は向上するが、本発明者らは、ロープ構造内の特定位置に配置されたフルオロポリマーが、なおさらに寿命を向上させるための能力を提供することを見出してきた。
【００４１】
特に図４に関して、本発明のこの態様の代表的な実施形態が示される。ロープ４０はそれぞれが繊維束により形成される複数の束群４１を含む。各束群４１は、低摩擦係数繊維４２、好ましくは延伸ＰＴＦＥにより包まれる。各束群４１は図示実施形態において低摩擦係数繊維４２により包まれるけれども、少なくとも１つの束群４１がそのように包まれるという条件で、あらゆる数の束群４１が本発明によってそのように包まれてもよい。あるいは、束それら自体を低摩擦係数繊維４２により包むことが可能である。本発明のロープは、例えば、技術上公知の方法により図６に示されるものなどの柊板（Ｈｏｌｌｙ  Ｂｏａｒｄ）を用いて作製することが可能である。
【００４２】
理論により縛られようとは望まないが、耐用年数を向上させる上で、これらの低摩擦係数繊維を多くのやり方で利用することが可能に思われる。このことには、以下に限定されないが、重要なロープ成分の界面に低摩擦耐摩耗性表面を有効に提供することが含まれ、この低摩擦界面が重要である。一方で、低摩擦材料の形態は、この形態が臨界接触域における持続性を提供する限り重要でない。
【００４３】
本明細書において包含される例は、フルオロポリマー繊維が低摩擦界面を構築するために用いることが可能であることを明示しているが、テープおよびフィルムなどのフルオロポリマーの他の形態も本発明の一部である。好ましい位置に配置できると共に、持続性能力のある低摩擦係数を有する他の高分子材料も、また、向上した疲労性能に対する効果的な手段として考えられる。適する低摩擦ポリマーとして、炭化水素ポリマー、ハロゲン含有ポリマー、フッ素含有ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、混合物、およびコポリマーが挙げられるがそれらに限定されない。フッ化ポリマーが好ましく、ポリテトラフルオロエチレンが最も好ましい。ポリマーを繊維の長手方向に配向させることにより一般的に得られる強度を有する、上記ポリマーのうち最強の繊維は、高応力条件下で有効な持続性を有することが可能であり、従って、最も向上した疲労性能を提供する。これらのより強い繊維材料の例は、ゲルスパンポリエチレンおよび延伸ポリテトラフルオロエチレンに見出すことができる。本明細書において用いられる低摩擦係数繊維は、もう１つの方法としてコアシェル構造に形成されるか、またはそれ自体複合材料である。しかし、それは織布を除く（すなわち、繊維は織構造の一部ではない）。
【００４４】
再度、理論により縛られようとは望まないが、重要な領域に配置される低摩擦材料は、熱生成を減少させるか、遅らせるか、または排除し、磨耗損傷を減少させるか、遅らせるか、または排除し、および熱および磨耗および剪断応力に伴って起こりうる高強度繊維およびロープ要素の強度の損失を減少させるか、遅らせるか、または排除するように機能することができる。アラミド繊維におけるように、敏感であることが知られているような高強度繊維における圧縮および剪断に起因する損傷の減少、遅延、または排除も、また、本発明に想定される効果である。
【００４５】
摩擦の損傷効果が１つの束群の他に対する法線応力の大きさの関数であり、かつ要素間の接触面が増大するような法線応力に垂直方向で低摩擦材料が束群の形状の調整をもたらすことができるので、法線応力が低下して、摩擦の損傷効果はさらに調節される。
【００４６】
これらの低摩擦材料に対する好ましい位置は、ロープに応力がかかるかまたは曲げられる場合に、互いに接触し、互いに対して動くかまたは滑るロープ内の要素間の界面である。
【００４７】
これらの要素は、繊維が互いに対して動くことが可能である繊維レベルから出発し、束が互いに対して動くことが可能である束レベル、束群が互いに対して動くことが可能である束群レベル、および、ロープが交差した状態でそれ自体に対して、またはロープ系中で他のロープに対して動くことが可能であるロープ自体までの、ロープ構造内の階層的枠組み中で規定される。
【００４８】
寿命を向上させるために必要とされるこの低摩擦繊維、テープおよび／またはフィルムの量が、ロープの体積または質量に対して最小限であるため、低摩擦ポリマーは、初期ロープ強度に事前に寄与するような高強度または高弾性率を有している必要はなく、過去においてロープ成分繊維の選択を極高強度繊維からの選択に限ってきた制約を有する必要はない。驚くことに、高強度繊維と考えられない繊維を、疲労性能を改善するために用いることが可能である。重要な位置に低摩擦ポリマーを配置して作り出される低摩擦滑り要素は、ロープの引張強度が、一部の高強度成分を低強度繊維および成分と置き換えた場合に予想される引張強度よりも一般的に高くなるように、荷重をより良く分担することができる。
【００４９】
ロープ性能は、歴史的に、繊維、束、束群、またはロープレベルで適用される被膜の使用により調整されてきた。耐摩耗性のために配合された被膜が報告されている。多くのこれら被膜は、より少ない磨耗損傷で曲がることを容易にする潤滑剤として機能することにより、磨耗損傷を減少させると思われる。これらの被膜は、ロープ製造の前、間、または後に液体または粉末形態で適用される。こうした塗料は、特に曲げ用途において、ロープ性能および寿命の有意な向上のための可能性を有して、本発明と協同して機能すると予想される。本発明のロープは、深海のハードウエア配送システムにおいて特に有用である。
【実施例】
【００５０】
以下に示される実施例において、耐摩耗性および使用寿命について種々の繊維束を用いて試験を行う。結果は、当業者により理解されるように、本発明の束から構築されるロープにおいて見られる効果を示す。
【００５１】
詳細には、耐摩耗性を実証するために磨耗速度を用いる。（本発明のフルオロポリマー繊維の組合せありおよびなしの）繊維束が破損するまでサイクル試験する一部の例により使用寿命を実証する。結果を破損に至るまでのサイクル数として報告する。試験のさらなる詳細を以下に提供する。
【００５２】
試験方法
単位長さ当りの質量および引張強度測定
それぞれ個々の繊維の単位長さ当りの質量を、デンバーインスツルメンツ（Ｄｅｎｖｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．Ｉｎｃ．）モデルＡＡ１６０化学天秤を用いて、繊維の９ｍ長試料の重さを測定し、グラム表示の質量を１０００倍し、それによってデニール単位で結果を表すことにより測定した。例６ａおよび６ｂを除いて、すべての引張試験を、ゲージ長さ３５０ｍｍおよびクロスヘッド速度３３０ｍｍ／分を用いる空気ファイバーグリップを備えた引張試験機（ＵＳＴＥＲ（登録商標）ＴＥＮＳＯＲＡＰＩＤ４、スイス、ウスターのツエルベガーウスター（Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ  Ｕｓｔｅｒ））を用いて周辺温度で行った。歪速度は、その結果、９４．３％／分であった。例６ａおよび６ｂに対して、引張試験を、再度ゲージ長さ３５０ｍｍおよびクロスヘッド速度３３０ｍｍ／分を用いる空気Ｕ字型ファイバーグリップを備えたＩＮＳＴＲＯＮ５５６７引張試験機（マサチューセッツ州、カントン）を用いて周辺温度で行い、その結果、歪速度は９４．３％／分であった。繊維の破断強度を意味するピーク力を記録した。４試料を試験し、それらの平均破断強度を計算した。ｇ／ｄで表される個々の繊維試料の平均テナシティを、グラムで表される平均破断強度を個々の繊維のデニール値で割ることにより計算した。複合束または束群を試験する場合において、これら試料の平均テナシティを、複合束または束群の平均破断強度（単位グラム）を複合束または束群の長さ当りの質量値（デニール単位で表される）で割ることにより計算した。複合束または束群のデニール値を、試料の質量を測定することによるか、または試料の個々の成分のデニール値を合計することにより測定することができる。
【００５３】
密度測定
繊維密度を以下の技術を用いて測定した。繊維体積を一定長さの繊維の平均厚さおよび幅の値から計算し、密度を繊維体積および繊維質量から計算した。２メートル長の繊維をＡ＆Ｄ  ＦＲ−３００はかり上に置き、質量をグラム（Ｃ）で書き留めた。次に、繊維試料の厚さを、ＡＭＥＳ（米国、マサチューセッツ州ウォルサム）モデルＬＧ３６００厚さゲージを用いて、繊維に沿って３点で測定した。繊維の幅を、また、ニューヨーク州、ガーデンシティーのエーレンライヒ・フォート・オプティカル（Ｅｈｒｅｎｒｅｉｃｈ  Ｐｈｏｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｄ．Ｉｎｃ．）から市販されているＬＰ−６形状プロジェクター（Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）を用いて同じ繊維試料に沿って３点で測定した。次に、厚さおよび幅の平均値を計算し、繊維試料の体積（Ｄ）を決定した。繊維試料の密度を以下のように計算した：繊維試料密度（ｇ／ｃｃ）＝Ｃ／Ｄ。
【００５４】
耐摩耗性測定
磨耗試験の出典は、ＡＳＴＭ規格試験法、Ｗｅｔ  ａｎｄ  Ｄｒｙ  Ｙａｒｎ−ｏｎ−Ｙａｒｎ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ  Ｄ６６１１−００）である。この試験法を、ロープの構築において、特に海環境での使用を意図したロープにおいて用いられる糸の試験に適用する。
【００５５】
垂直枠２４上に配置される３組のプーリ２１、２２、２３を有する試験装置を図２に示す。プーリ２１、２２、２３は２２．５ｍｍ径であった。上部プーリ２１、２３の中心線を１４０ｍｍ離した。下部プーリ２２の中心線は、上部プーリ２１、２３中心線を結ぶ水平線下２５４ｍｍにあった。モーター２５およびクランク２６を図２に示すように位置付けた。ブッシング２８を通してモーター駆動クランク２６により駆動される延長ロッド２７を、ロッド２７が各サイクルの間前後に動く際に、試験試料３０を距離５０．８ｍｍ移動させるように用いた。サイクルは前進および後退ストロークを含んだ。デジタルカウンタ（示されていない）はサイクル数を記録した。クランク速度は６５〜１００サイクル／分の範囲内で調整可能であった。
【００５６】
（中に種々の重さを追加できるプラスチック容器の形態にある）おもり３１を、試験試料３０の平均破断強度の１．５％に相当する規定された張力をかけるために、試料３０の一端に結びつけた。張力がかからない間、図２に従って、第３プーリ２３の上、第２プーリ２２の下、次に第１プーリ２１の上に試料３０を通した。次に、図に示されるようにおもり３１を吊るすことにより、試料３０に張力をかけた。次に、モータークランク２６に取り付けられた延長ロッド２７に、試料３０の他端を貼付した。ロッド２７は、あらかじめストロークの最高点に位置させてあり、それによって、張力を提供するおもり３１を試験前に最大高さに確実に位置させた。最大高さは、一般的に、第３プーリ２３の中心線下６〜８ｃｍであった。試験中の滑りを防ぐために、繊維試料３０を、延長ロッド２７およびおもり３１にしっかりと確実に取り付けるように気を付けた。
【００５７】
次に、なお張力下の間、第２の低いプーリ２２から試験試料３０を注意深く外した。約２７ｍｍ径のシリンダ（示されていない）を、試料３０により形成されるクレードル（ｃｒａｄｌｅ）の中に置き、次に、試料３０に半巻きをもたらすために右に１８０°回転させた。シリンダをさらに１８０°右に回転させて完全な３６０°巻きを完成させた。望ましい巻き数を達成するまで１８０°増分の撚りを続けた。次に、試料３０がなお張力下にある間に、シリンダを注意深く取り外し、試料３０を第２プーリ２２周りに戻した。一例として、繊維試料３０に対する３完全巻き（３ｘ３６０°）を図３に示す。巻いている間の撚り方向からの唯一のずれは、撚りマルチフィラメントである試料のケースにおいて起こるであろう。この場合に、この撚り方向の向きは、マルチフィラメント繊維の固有の撚りと同じ方向にあらねばならない。
【００５８】
試験試料がフルオロポリマーの少なくとも１つの繊維を含む２以上の個々の繊維からなる試験において、以下の修正手順を続けた。試験試料をおもりに固定した後、（複数の）フルオロポリマー繊維を、撚ることなく他の繊維の隣に平行して置いた。特記のない限り、（複数の）フルオロポリマー繊維を、常に作業者の最も近くに置いた。繊維を巻くためのその後の手順は、その他の点で、上で概説したものと同じであった。
【００５９】
一旦試験設定が完了すると、サイクルカウンタをゼロにセットし、クランク速度を望ましい速度に調整し、ギアモータを始動した。望ましいサイクル数を達成した後、ギアモータを停止し、磨耗した試験試料をおもりおよび延長ロッドから取り外した。各試験を４回行った。
【００６０】
次に、磨耗した試験試料について破断強度に関する引張試験を行い、結果を平均した。繊維または複合束試料の平均破断強度値および単位長当りの全体質量値を用いて、平均テナシティを計算した。
【００６１】
１つの例において、繊維または複合束が適用張力下で完全に破断されるまで、磨耗試験を続けた。サイクル数を試料破損までのサイクル数として記録した。この例においては、３試料を試験して破損までの平均サイクル数を計算した。
【００６２】
デニール試験：
繊維デニールを、デンバーインスツルメンツのモデルＡＡ１６０化学天秤を用いて、繊維の９ｍ長試料の重さを測定し、グラム表示の質量を１０００倍することにより決定した。
【００６３】
繊維引張試験およびテナシティ計算：
ゲージ長さ３５０ｍｍおよびクロスヘッド速度３３０ｍｍ／分を用いる空気ファイバーグリップを備えた引張試験機（ＵＳＴＥＲ（登録商標）ＴＥＮＳＯＲＡＰＩＤ４、スイス、ウスターのツエルベガーウスター）を用いて周辺温度で、試験を行った。繊維の破断強度を意味するピーク力を記録した。４試料を試験し、それらの平均破断強度を計算した。ｇ／ｄで表される個々の繊維試料の平均テナシティを、グラムで表される平均破断強度を個々の繊維のデニール値で割ることにより計算した。
【００６４】
ロープ引張試験：
撚られた対照ロープ用の破断強度試験を、水圧引張試験機を用いて行った。３つの試料について、連続して２インチ／分クロスヘッド速度で２０，０００ポンドに５回、試料をあらかじめ処理した後、２．１５インチ／分伸長速度を用いて破断試験を行った。試料ゲージ長は１２８インチ長であった。試料をスプライスにより継いだ。報告する破断強度は３つの試験片に対する平均値である。
【００６５】
組紐試料の破断強度を、水圧引張試験機を用いて試験した。各ロープの３つの試料を、１０秒間にわたり１０回破断荷重の半分にサイクリングした後、１０インチ／分伸長速度を用いて試験した。破断試験用の試料を、２インチピンと埋込尾部を有する１３インチの二重縫いスプライスを用いて固定し、それらは平均して２００インチ長であった。報告する破断強度は３つの試験片の平均値である。
【００６６】
密度測定
繊維密度を以下の手法を用いて測定した。繊維体積を一定長さの繊維の平均厚さおよび幅の値から計算し、密度を繊維体積および繊維質量から計算した。２メートル長の繊維をＡ＆Ｄ  ＦＲ−３００はかり上に置き、質量をグラム（Ｃ）で書き留めた。次に、繊維試料の厚さを、ＡＭＥＳ（米国、マサチューセッツ州ウォルサム）モデルＬＧ３６００厚さゲージを用いて、繊維に沿って３点で測定した。繊維の幅を、また、ニューヨーク州、ガーデンシティーのエーレンライヒ・フォート・オプティカルから市販されているＬＰ−６形状プロジェクターを用いて同じ繊維試料に沿って３点で測定した。次に、厚さおよび幅の平均値を計算し、繊維試料の体積（Ｄ）を決定した。繊維試料の密度を以下のように計算した：繊維試料密度（ｇ／ｃｃ）＝Ｃ／Ｄ。
【００６７】
例１
単一ｅＰＴＦＥ繊維を、単一液晶ポリマー（ＬＣＰ）繊維（Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標）、ノースカロライナ州、シャーロットのセラニーズアセテート（Ｃｅｌａｎｅｓｅ  Ａｃｅｔａｔｅ  ＬＬＣ））と組み合わせ、前述の磨耗試験にかけた。この試験からの結果を、単一ＬＣＰ繊維の試験からの結果と比較した。
【００６８】
ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を入手した（ＨＴ４００ｄ  Ｒａｓｔｅｘ（登録商標）繊維、メリーランド州、エルクトンのＷ．Ｌ．ゴア・アンド・アソーシエーツ（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．））。この繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量４２５ｄ、破断力２．２９ｋｇ、テナシティ５．３８ｇ／ｄ、および密度１．７８ｇ／ｃｃ。ＬＣＰ繊維は１５６７ｄの単位長当り質量、３４．５５ｋｇの破断力、および２２．０ｇ／ｄのテナシティを有した。
【００６９】
２種類の繊維を、それらが相互に隣接するようにそれらを単に保持することにより組み合わせた。すなわち、撚りまたは他の巻き込み手段を全く適用しなかった。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＬＣＰ７９％、ｅＰＴＦＥ２１％であった。複合束の単位長当りの質量は、１９９２ｄであった。複合束の破断力は、３３．８７ｋｇであった。複合束のテナシティは、１７．０ｇ／ｄであった。ＬＣＰへの単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２７％、−２％、および−２３％分変えた。ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加に関連する破断力の減少が、繊維強度のばらつきのせいであったことに注意する。
【００７０】
これらの繊維特性、ならびに例２〜８において用いられるすべての繊維の特性を表１に示す。
【００７１】
単一ＬＣＰ繊維について、前述の手順に従って耐摩耗性の試験を行った。５回の完全巻きを繊維に適用した。張力５１８ｇ（これはＬＣＰ繊維の破断力の１．５％に相当した）下、１００サイクル／分で試験を行った。
【００７２】
単一ＬＣＰ繊維およびｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合束について、また、同じやり方で耐摩耗性の試験を行った。５回の完全巻きを複合束に適用した。１００サイクル／分、張力５０８ｇ（これは繊維組合せの破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【００７３】
磨耗試験を１５００サイクル走らせ、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびＬＣＰ繊維は、それぞれ、磨耗後２６．３８ｋｇおよび１３．２１ｋｇの破断力を示した。単一ＬＣＰ繊維への単一ＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、磨耗後破断力を１００％分増大させた。従って、単一ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、試験前に−２％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、１００％分高い破断力をもたらした。
【００７４】
破断力の減少を、磨耗試験の終わりでの破断強度と初期破断強度との商により計算した。磨耗速度を、試料の破断力の減少と磨耗試験サイクル数との商として計算した。ＬＣＰ繊維単独、およびＬＣＰ繊維とｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合材料に対する磨耗速度は、それぞれ、１４．２ｇ／サイクルおよび５．０ｇ／サイクルであった。
【００７５】
この例に対する試験条件および試験結果、ならびに他の例のすべて（例２〜８）に対する試験条件および試験結果は、それぞれ表２および３に載せられる。
【００７６】
例２Ａ
単一ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を、単一超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維（Ｄｙｎｅｅｍａ（登録商標）繊維、オランダ、ヘレーンのＤＳＭ）と組み合わせた。前述のように磨耗試験を行った。複合束試験結果を、単一ＵＨＭＷＰＥ繊維の試験からの結果と比較した。
【００７７】
例１において作製され記載されたｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を入手した。二種類の繊維を、それらが相互に隣接するようにそれらを簡単に保持することにより組み合わせた。すなわち、撚りまたは他の巻き込み手段を全く適用しなかった。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＵＨＭＷＰＥ７９％、ｅＰＴＦＥ２１％であった。ＵＨＭＷＰＥおよび複合束の単位長当りの質量は、それぞれ、１５８１ｄおよび２００６ｄであった。ＵＨＭＷＰＥおよび複合束の破断力は、それぞれ、５０．８０ｋｇおよび５１．６７ｋｇであった。ＵＨＭＷＰＥおよび複合束のテナシティは、それぞれ、３２．１ｇ／ｄおよび２５．７ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２７％、＋２％、および−２０％分変えた。
【００７８】
単一ＵＨＭＷＰＥ繊維について、前述の手順に従って耐摩耗性の試験を行った。３回の完全巻きを繊維に適用した。張力７６２ｇ（これはＵＨＭＷＰＥ繊維の破断力の１．５％に相当した）下、６５サイクル／分で試験を行った。
【００７９】
ＵＨＭＷＰＥ繊維およびｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の組合せについて、また同じやり方で耐摩耗性の試験を行った。３回の完全巻きを繊維の組合せに適用した。６５サイクル／分、張力７７５ｇ（これは繊維組合せの破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【００８０】
磨耗試験を５００サイクル走らせ、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびＵＨＭＷＰＥ繊維は、それぞれ、磨耗後４２．２９ｋｇおよび１０．９０ｋｇの破断力を示した。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、磨耗後破断力を２８８％分増大させた。従って、単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に２％分破断力を増大させ、磨耗試験が完了すると、２８８％分高い破断力をもたらした。ＵＨＭＷＰＥ繊維単独、およびＵＨＭＷＰＥ繊維とｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合材料に対する磨耗速度は、それぞれ、７９．８ｇ／サイクルおよび１８．８ｇ／サイクルであった。
【００８１】
例２Ｂ
ｅＰＴＦＥ繊維とＵＨＭＷＰＥ繊維の組合せを作り出し、この場合にｅＰＴＦＥ繊維がマルチフィラメント繊維であることを除いて、例２ａに記載されるように試験を行った。ピン歯車を用いて４００ｄのｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を引っ張ってマルチフィラメントｅＰＴＦＥ繊維を作り出した。マルチフィラメント繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量４０５ｄ、破断力１．１８ｋｇ、テナシティ２．９０ｇ／ｄ、および密度０．７２ｇ／ｃｃ。
【００８２】
例２ａにおいて記載されるように、１つのマルチフィラメントｅＰＴＦＥ繊維を１つのＵＨＭＷＰＥ繊維と組み合わせた。ＵＨＭＷＰＥ繊維に対する特性および試験結果は例２ａに示されている。複合束は、ＵＨＭＷＰＥ８０質量％およびｅＰＴＦＥ２０質量％からなった。
【００８３】
複合束の単位長当りの質量は１９８６ｄであった。複合束の破断力は５０．３５ｋｇであった。複合束のテナシティは２５．４ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２６％、−１％、および−２１％分変えた。
【００８４】
ＵＨＭＷＰＥ繊維とｅＰＴＦＥマルチフィラメント繊維の組合せについて、例２ａにおけるように、３回の完全巻きおよび６５サイクル／分を用いて張力７５５ｇ（これは繊維組合せの破壊力の１．５％に相当した）下で耐摩耗性の試験を行った。磨耗試験を再度５００サイクル分走らせた。複合ｅＰＴＦＥ−ＵＨＭＷＰＥ束に対する磨耗後の破断力は４１．３７ｋｇであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのｅＰＴＦＥマルチフィラメント繊維の付加は、磨耗後破断力を２８０％分増大させた。従って、単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に−１％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、２８０％分高い破断力をもたらした。複合束に対する磨耗速度は１８．０ｇ／サイクルであった。
【００８５】
例３
ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を、撚りパラアラミド繊維（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維、デラウェア州、ウイルミントンのデュポン（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．））と組み合わせ、磨耗試験にかけた。この試験からの結果を、単一パラアラミド繊維の試験からの結果と比較した。
【００８６】
ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維は、例１に記載されるものと同じであった。ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維に対する特性および試験結果は、例１に示されている。パラアラミド繊維は、２０２７ｄの単位長当り質量、４０．３６ｋｇの破断力、および１９．９ｇ／ｄのテナシティを有した。
【００８７】
例１において記載されるように２種類の繊維を組み合わせ、パラアラミド８３質量％およびｅＰＴＦＥモノフィラメント１７質量％からなる複合束を生成した。複合束の単位長当りの質量は２４５２ｄであった。複合束の破断力は４０．４１ｋｇであった。複合束のテナシティは１６．７ｇ／ｄであった。パラアラミドへの単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２１％、＋０％、および−１６％分変えた。
【００８８】
単一パラアラミド繊維について、前述の手順に従って耐摩耗性の試験を行った。パラアラミド繊維の撚りのせいで、巻き方向が、パラアラミド繊維の固有の撚りと同じ方向であって、この場合は他の例の逆であったことに注意すべきである。３回の完全巻きを繊維に適用した。張力６０５ｇ（これはパラアラミド繊維の破断力の１．５％に相当した）下、６５サイクル／分で試験を行った。
【００８９】
パラアラミド繊維とｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の組合せについて、また同じやり方で耐摩耗性の試験を行った。３回の完全巻きを繊維の組合せに適用した。６５サイクル／分、張力６０６ｇ（これは繊維組合せの破壊力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【００９０】
磨耗試験を４００サイクル走らせ、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびパラアラミド繊維は、それぞれ、磨耗後１７．４０ｋｇおよび９．２９ｋｇの破断力を示した。パラアラミド繊維へのｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、磨耗後破断力を８７％分増大させた。従って、単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に０％分破断力を増大させ、磨耗試験が完了すると、８７％分高い破断力をもたらした。パラアラミド繊維単独、およびパラアラミド繊維とｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合材料に対する磨耗速度は、それぞれ、７７．７ｇ／サイクルおよび５７．５ｇ／サイクルであった。
【００９１】
例４
単一グラファイト充填ｅＰＴＦＥ繊維を、単一超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維（Ｄｙｎｅｅｍａ（登録商標）繊維）と組み合わせ、磨耗試験にかけた。この試験からの結果を、単一ＵＨＭＷＰＥ繊維の試験からの結果と比較した。
【００９２】
グラファイト充填ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を、マイナー（Ｍｉｎｏｒ）らに対する米国特許第５，２６２，２３４号明細書の教示に従って作製した。この繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量４７５ｄ、破断力０．９８ｋｇ、テナシティ２．０７ｇ／ｄ、および密度０．９４ｇ／ｃｃ。ＵＨＭＷＰＥ繊維に対する特性および試験結果は例２ａに示されている。
【００９３】
例１におけるものと同じやり方で、二種類の繊維を組み合わせた。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＵＨＭＷＰＥ７７％およびグラファイト充填ｅＰＴＦＥ２３％であった。ＵＨＭＷＰＥおよび複合束の単位長当りの質量は、それぞれ、１５８１ｄおよび２０５６ｄであった。複合束の破断力は４９．３５ｋｇであった。複合束のテナシティは２４．０ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのグラファイト充填ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋３０％、−３％、および−２５％分変えた。
【００９４】
ＵＨＭＷＰＥ繊維とグラファイト充填ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の組合せについて、耐摩耗性の試験を行った。３回の完全巻きを繊維の組合せに適用した。６５サイクル／分、張力７４０ｇ（これは繊維組合せ破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。ＵＨＭＷＰＥ繊維に対する磨耗試験結果は例２ａに示されている。
【００９５】
磨耗試験を５００サイクル走らせ、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束は、磨耗後３６．７３ｋｇの破断力を示した。ＵＨＭＷＰＥ繊維へのグラファイト充填モノフィラメントｅＰＴＦＥの付加は、磨耗後破断力を２３７％分増大させた。従って、ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、試験前に−３％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、２３７％分高い破断力をもたらした。単一ＵＨＭＷＰＥ繊維単独、および単一ＵＨＭＷＰＥ繊維と単一グラファイト充填ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合束に対する磨耗速度は、それぞれ、７９．８ｇ／サイクルおよび２５．２ｇ／サイクルであった。
【００９６】
例５
３種類の繊維、ＵＨＭＷＰＥ、ＬＣＰ、およびｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を組み合わせて複合束を形成した。これらの繊維は例１および２ａにおいて報告されるものと同じ特性を有する。それぞれの種類の繊維のストランド数および質量％は以下のとおりであった：ＵＨＭＷＰＥに対して１および４０％、ＬＣＰに対して１および３９％、およびｅＰＴＦＥモノフィラメントに対して２および２１％。
【００９７】
この複合束、ならびにＵＨＭＷＰＥおよびＬＣＰ繊維のそれぞれ１つのストランドを含む複合束に対する引張および磨耗試験を行った。２繊維型および３繊維型構造体に対する長さ当り質量、破断力、およびテナシティは、それぞれ、３１４８ｄおよび３９９８ｄ、７３．６４ｋｇおよび７５．０９ｋｇ、ならびに２３．４ｇ／ｄおよび１８．８ｇ／ｄであった。
【００９８】
磨耗試験条件は、この試験が一定数のサイクルに達した時に終わるのではなく、試料が破損するとすぐに終わり、かつ各構造体に対して３回（４回ではない）試験を行うことを除いて、前述のものと同じであった。磨耗試験機の中で繊維を以下のやり方で並べて置いた：ＬＣＰ繊維、ＰＴＦＥ繊維、ＵＨＭＷＰＥ繊維、ＰＴＦＥ繊維で、ＬＣＰ繊維を作業者から最も遠くに置き、ＰＴＦＥ繊維を作業者に最も近く置いた。破損を複合束の全破壊として定義した。磨耗試験に対して、４回の完全巻きを複合束に適用した。試験を６５サイクル／分で行った。適用張力は、ＵＨＭＷＰＥとＬＣＰ繊維のみの複合材料に対して１１０５ｇであり、全てを含む３繊維型の複合材料に対しては１１２６ｇであった。両方の試験における張力は繊維組合せ破断力の１．５％に相当した。
【００９９】
破損に至る平均サイクル数を３回の磨耗試験結果から計算した。ＵＨＭＷＰＥとＬＣＰ繊維のみの複合束に対して１２６３サイクルで破損が起こると共に、全てを含む３繊維型の複合束に対して２７６１サイクルで破損が起こった。
【０１００】
１つのＵＨＭＷＰＥ繊維と１つのＬＣＰ繊維の組合せへのｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２７％、＋２％、および−２０％分変えた。ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、破損へのサイクル数を＋１１９％分増大させた。
【０１０１】
例６
例２ａにおいて記載される方法および繊維を用いて、２つの追加複合束を構築した。これら２つの複合束を、ｅＰＴＦＥモノフィラメントおよびＵＨＭＷＰＥ繊維成分の質量％が異なる２種類となるよう設計した。
【０１０２】
６ａ）
単一ｅＰＴＦＥ繊維を、３つのＵＨＭＷＰＥ繊維と組み合わせ、磨耗試験にかけた。ｅＰＴＦＥ繊維およびＵＨＭＷＰＥ繊維の質量％は、それぞれ、８％および９２％であった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束の単位長当りの質量は、それぞれ、４７４３ｄおよび５１６８ｄであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束の破断力は、それぞれ、１２４．４４ｋｇおよび１２０．６３ｋｇであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束のテナシティは、それぞれ、２６．２ｇ／ｄおよび２３．３ｇ／ｄであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維へのｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋９％、−３％、および−１１％分変えた。
【０１０３】
磨耗試験に対して、２回の完全巻きを試験試料に適用した。６５サイクル／分で、および３つのＵＨＭＷＰＥ繊維単独、および３つのＵＨＭＷＰＥ繊維と単一ｅＰＴＦＥ繊維の複合束に対して、それぞれ、１８６７ｇおよび１８１０ｇの張力（これらの張力は試験試料の破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【０１０４】
６００サイクルにわたり磨耗試験を行い、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束および３つのＵＨＭＷＰＥ繊維は、それぞれ、磨耗後９９．０７ｋｇおよび２３．９０ｋｇの破断力を示した。従って、３つのＵＨＭＷＰＥ繊維への単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に−３％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、３１４％分高い破断力をもたらした。単一ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維なしおよびありでの３つのＵＨＭＷＰＥ繊維の複合材料に対する磨耗速度は、それぞれ、１６７．６ｇ／サイクルおよび３５．９ｇ／サイクルであった。
【０１０５】
６ｂ）
５つのｅＰＴＦＥ繊維を、３つのＵＨＭＷＰＥ繊維と組み合わせ、磨耗試験にかけた。ｅＰＴＦＥ繊維およびＵＨＭＷＰＥ繊維の質量％は、それぞれ３１％および６９％であった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束の単位長当りの質量は、それぞれ、４７４３ｄおよび６８６８ｄであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束の破断力は、それぞれ、１２４．４４ｋｇおよび１２２．５３ｋｇであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維および複合束のテナシティは、それぞれ、２６．２ｇ／ｄおよび１９．０ｇ／ｄであった。３つのＵＨＭＷＰＥ繊維への５つのｅＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋４５％、−２％、および−２７％分変えた。
【０１０６】
磨耗試験に対して、２回の完全巻きを試験試料に適用した。６５サイクル／分で、および３つのＵＨＭＷＰＥ繊維単独、および３つのＵＨＭＷＰＥ繊維と５つのｅＰＴＦＥ繊維の複合材料に対して、それぞれ１８６７ｇおよび１８３８ｇの張力（これらの張力は試験試料の破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【０１０７】
６００サイクルにわたり磨耗試験を行い、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束は、磨耗後１００．４９ｋｇの破断力を示した。従って、５つのｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に−２％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、３２０％分高い破断力をもたらした。５つのｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維なしおよびありでの３つのＵＨＭＷＰＥ繊維の複合材料に対する磨耗速度は、それぞれ、１６７．６ｇ／サイクルおよび３６．７ｇ／サイクルであった。
【０１０８】
例７
例２ａにおいて記載される方法およびＵＨＭＷＰＥ繊維を用いて、別の複合束を構築した。この例において、より低い密度のｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を用いた。この繊維を米国特許第６，５３９，９５１号明細書の教示に従って製造すると共に、この繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量９７３ｄ、破断力２．２２ｋｇ、テナシティ２．２９ｇ／ｄ、および密度０．５１ｇ／ｃｃ。
【０１０９】
両方の種類の繊維の単一繊維を、例２において記載されるように組み合わせた。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＵＨＭＷＰＥ６２％、ｅＰＴＦＥ３８％であった。複合束の単位長当りの質量は２５５４ｄであった。複合束の破断力は４９．２６ｋｇであった。複合束のテナシティは１９．３ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維への単一ＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋６２％、−３％、および−４０％分変えた。
【０１１０】
単一ＵＨＭＷＰＥ繊維の磨耗試験の試験方法および結果は、例２ａに報告した。ＵＨＭＷＰＥ繊維と低密度ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合材料についても、また、同じやり方で耐摩耗性試験を行った。３回の完全巻きを複合束に適用した。６５サイクル／分、張力７３９ｇ（これは繊維組合せ破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【０１１１】
磨耗試験を５００サイクル走らせ、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびＵＨＭＷＰＥ繊維は、それぞれ、磨耗後４４．２６ｋｇおよび１０．９ｋｇの破断力を示した。従って、単一ｅＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に−３％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、３０６％分高い破断力をもたらした。ＵＨＭＷＰＥ繊維単独、およびＵＨＭＷＰＥ繊維と低密度ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維の複合束に対する磨耗速度は、それぞれ、７９．８０ｇ／サイクルおよび１０．００ｇ／サイクルであった。
【０１１２】
例８
例２において記載される方法およびＵＨＭＷＰＥ繊維を用いて、別の複合束を構築した。この例において、マトリクス−スパンＰＴＦＥマルチフィラメント繊維（デラウェア州、ウイルミントンのデュポン）を用いた。この繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量４０７ｄ、破断力０．６４ｋｇ、テナシティ１．５９ｇ／ｄ、および密度１．０７ｇ／ｃｃ。
【０１１３】
両方の種類の繊維の単一繊維を、例２において記載されるように組み合わせた。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＵＨＭＷＰＥ８０％、ＰＴＦＥ２０％であった。複合束の単位長当りの質量は１９８８ｄであった。複合束の破断力は４９．５１ｋｇであった。複合束のテナシティは２４．９ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥ繊維への単一ＰＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２６％、−２％、および−２２％分変えた。
【０１１４】
単一ＵＨＭＷＰＥ繊維の磨耗試験の試験方法および結果は、例２ａに報告した。ＵＨＭＷＰＥ繊維とＰＴＦＥマルチフィラメント繊維の複合束についても、また同じやり方で耐摩耗性試験を行った。３回の完全巻きを複合束に適用した。６５サイクル／分、張力７４３ｇ（これは繊維組合せ破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【０１１５】
磨耗試験を５００サイクル行い、その点から後、試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびＵＨＭＷＰＥ繊維は、それぞれ、磨耗後３９．６４ｋｇおよび１０．９ｋｇの破断力を示した。従って、単一ＰＴＦＥ繊維の付加は、試験前に−２％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、２６４％分高い破断力をもたらした。ＵＨＭＷＰＥ繊維単独、およびＵＨＭＷＰＥ繊維とＰＴＦＥマルチフィラメント繊維の複合束に対する磨耗速度は、それぞれ、７９．８０ｇ／サイクルおよび１９．７４ｇ／サイクルであった。
【０１１６】
例９
例２において記載される方法およびＵＨＭＷＰＥ繊維を用いて、別の複合束を構築した。この例において、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン）マルチフィラメントフルオロポリマー繊維（デラウェア州、ウイルミントンのデュポンから市販されている）を用いた。この繊維は以下の特性を有した：単位長当り質量４１７ｄ、破断力１．１０ｋｇ、テナシティ２．６４ｇ／ｄ、および密度１．６４ｇ／ｃｃ。
【０１１７】
両方の種類の繊維の単一繊維を、例２において記載されるように組み合わせた。組み合わせた時のこれら２つの繊維の質量％は、ＵＨＭＷＰＥ７９％、ＥＴＦＥ２１％であった。複合束の単位長当りの質量は１９９８ｄであった。複合束の破断力は５０．４４ｋｇであった。複合束のテナシティは２５．２ｇ／ｄであった。ＵＨＭＷＰＥへの単一ＥＴＦＥ繊維の付加は、単位長当り質量、破断力、およびテナシティを、それぞれ、＋２６％、−１％、および−２１％分変えた。
【０１１８】
単一ＵＨＭＷＰＥ繊維の磨耗試験の試験方法および結果は、例２ａに報告した。ＵＨＭＷＰＥ繊維とＥＴＦＥマルチフィラメントフルオロポリマー繊維の複合束についても、また同じやり方で耐摩耗性試験を行った。３回の完全巻きを複合束に適用した。６５サイクル／分、張力７５７ｇ（これは繊維組合せの破断力の１．５％に相当した）下で試験を行った。
【０１１９】
磨耗試験を５００サイクル走らせ、その点から後、磨耗した試験試料についてそれらの破断力を測定するために引張試験を行った。複合束およびＵＨＭＷＰＥ繊維は、それぞれ、磨耗後２７．８７ｋｇおよび１０．９ｋｇの破断力を示した。従って、単一ＥＴＦＥマルチフィラメント繊維の付加は、試験前に−１％分破断力を変え、磨耗試験が完了すると、１５６％分高い破断力をもたらした。ＵＨＭＷＰＥ繊維単独、およびＵＨＭＷＰＥ繊維とＥＴＦＥマルチフィラメント繊維の複合束に対する磨耗速度は、それぞれ、７９．８０ｇ／サイクルおよび４５．１４ｇ／サイクルであった。
【０１２０】
要約すれば、上記例は本発明の一部の実施形態を実証するものであり、具体的には：
・     例１〜３は、単一ｅＰＴＦＥ繊維の、３種類の主な高強度繊維のそれぞれの単一繊維との組合せを実証する；
・     例２は、また、モノフィラメントおよびマルチフィラメントｅＰＴＦＥ繊維を比較する；
・     例４は、グラファイト充填ｅＰＴＦＥモノフィラメント繊維を単一ＵＨＭＷＰＥ繊維と組み合わせる効果を実証する；
・     例５は、ロープを作製する上で用いられる３繊維型構造体の性能を実証する；磨耗試験を破損まで行った。
・     例６は、２繊維型構造体中のモノフィラメントｅＰＴＦＥ繊維の量を変える効果を実証する（ｅＰＴＦＥ繊維数を変え、それらを３つのＵＨＭＷＰＥ繊維と組み合わせた）。
・     例７は、より低い密度のモノフィラメントｅＰＴＦＥ繊維を用いる効果を実証する（例２ａ〜ｂおよび例６ａ〜ｂと比較するため）。
・     例８は、低テナシティ、非延伸ＰＴＦＥ繊維をＵＨＭＷＰＥ繊維と共に用いる効果を実証する。
・     例９は代替フルオロポリマーの使用を実証する。
これらの結果を以下の表に要約する。
【０１２１】
【表１】
2008530385.tif 000003
【０１２２】
【表２】
2008530385.tif 000004
【０１２３】
【表３】
2008530385.tif 000005
【０１２４】
【表４】
2008530385.tif 000006
【０１２５】
比較例１（トワロン（Ｔｗａｒｏｎ）対照、撚り合せロープ）
耐力コアを有する６Ｘ９ワイヤーロープ構造を用いてロープを作製した。ロープの断面を図５に示す。ロープの外径は０．７５インチであった。このロープの破断力は約４８３００ポンドである。トワロンタイプ１０００、３０２４デニール、および２０００フィラメント（テイジントワロン（Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）、オランダ国、アルネム市６８００ＴＣ、Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ９６００、  Ｗｅｓｔｅｒｖｏｏｒｔｓｅｄｉｊｋ  ７３）からロープを作製した。
【０１２６】
ロープを作製するために２つの基本的な束群を用いた。図５でタイプＡと記す束群は、一緒に引かれた６つのトワロンの束からなった。図５でタイプＢと記す束群は、一緒に引かれた９つのトワロンの束からなった。
【０１２７】
図５で５１と記す「ロープコア束群」を、３つのタイプＢ束群から螺旋状に撚り合わせた。次に、図５で５２と記すロープコア束群を、３つのロープコア束群を螺旋状に撚り合わせることにより作製した。
【０１２８】
図５で５３と記す「外側束群」を、３つのタイプＡストランドから螺旋状に撚り合わせた。次に、図５で５４と記す外側束群を、６つのタイプＢ束群をコア周りに螺旋状に撚り合わせるか、または閉じることにより作製した。
【０１２９】
次に、図５で５５と記すロープを、外側束群をロープコア束群周りに螺旋状に撚り合わせるか、または閉じることにより作製した。次に、作製したロープを、編組ポリエステルジャケットにより囲んだ。
【０１３０】
作製したロープ束群およびロープコア外側束群は普通撚りである。束および束コアはラング撚りである。
【０１３１】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験を行った：曲げ滑車試験、対照ロープの２５％破断荷重（１２０００ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。
【０１３２】
２つのロープ試験片について、それぞれ２７８７および３２００マシンサイクルの破損に至るまでのサイクルを続けた。二重曲げ領域と呼ばれるロープの部分は、１回のマシンサイクルの間に二度滑車を行き来した。
【０１３３】
比較例２（ＰＴＦＥを均質に分散させたトワロン撚り合せロープ）
５．１ｇ／ｄｅｎのテナシティおよび２ｇ／ｃｃの密度を有する市販の５００デニールＰＴＦＥ繊維（デラウェア州、ニューアークのＷ．Ｌ．ゴア＆アソーシエーツ（Ｇｏｒｅ  ＆  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ．Ｉｎｃ．））の付加により、比較例１におけるようにロープ２ａを作製した。５．９ｇ／ｄｅｎのテナシティおよび１．９ｇ／ｃｃの密度を有する２５０デニールＰＴＦＥ繊維の付加により、比較例１におけるようにロープ２ｂを作製した。
【０１３４】
比較例２ａにおいて、ロープを作製するために２つの基本的な束群を用いた。図１でタイプＡと記す束群は、ＰＴＦＥが均質に分布するように一緒に引かれた５トワロンヤーンおよび５００デニールＰＴＦＥ繊維からなった。図５でタイプＢと記す束群は、ＰＴＦＥが均質に分布するように一緒に引かれた８つのトワロン束および８つの５００デニールＰＴＦＥ繊維からなった。２つのロープ試験片について破損に至るまでサイクルを続けた。
【０１３５】
比較例２ｂにおいて、ロープを作製するために２つの基本束群を用いた。図５でタイプＡと記す束群は、ＰＴＦＥが均質に分布するように一緒に一束に引かれた５つのトワロンヤーンおよび１６の２５０デニールＰＴＦＥ繊維からなった。図５でタイプＢと記す束群は、ＰＴＦＥが均質に分布するように一緒に引かれた８つのトワロン束および１６の２５０デニールＰＴＦＥ繊維からなった。２つのロープ試験片について破損に至るまでサイクルを続けた。
【０１３６】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験した：曲げ滑車試験、対照ロープの２５％破断荷重（１２０００ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。
【０１３７】
【表５】
2008530385.tif 000007
【０１３８】
例１０（ＰＴＦＥ外面を有するトワロン撚り合せロープ）
２つの例外を除いて比較例１におけるようにロープを作製した。１つのトワロン束を各基本束群ＡおよびＢから省いた。ロープの最終組立ての前に、ＰＴＦＥ繊維をロープコア束群の外側および外側束群の周りに撚り合わせるかまたは閉じた。このようにするため、６つの５００デニール（３ａ）または１２の２５０デニール（３ｂ）ＰＴＦＥ繊維を、１つの１５００デニールＫｅｖｌａｒ３９ヤーンと共にボビン上に巻いた。次に、ＰＴＦＥ繊維および担体Ｋｅｖｌａｒ（デュポン、バージニア州２３２３４、リッチモンド、ジェファーソン・デービス・ハイウエイ５４０１）を、１インチ撚りピッチで、それぞれ外側の束群またはコア束群の外側周りに螺旋状に撚り合わせた。ＰＴＦＥ繊維を外側およびコア両方の周りに同じ方向に撚り合わせた。
【０１３９】
５００ｇ／９０００ｍのデニールおよび５．１ｇ／ｄｅｎのテナシティ、および２ｇ／ｃｃの密度を有するＰＴＦＥ繊維の付加により、ロープ１０ａを作製した。２つのロープ試験片を破損に至るまで試験した。
【０１４０】
２５０ｇ／９０００ｍのデニールおよび５．９ｇ／ｄｅｎのテナシティ、および１．９ｇ／ｃｃの密度を有するＰＴＦＥ繊維の付加により、ロープ１０ｂを作製した。２つのロープ試験片を破損に至るまで試験した。
【０１４１】
２５０ｇ／９０００ｍのデニールおよび３．１ｇ／ｄｅｎのテナシティ、および１．６ｇ／ｃｃの密度を有するＰＴＦＥの付加により、ロープ１０ｃを作製した。２つのロープ試験片を破損に至るまで試験した。
【０１４２】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験した：曲げ滑車試験、対照ロープの２５％破断荷重（１２０００ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。
【０１４３】
【表６】
2008530385.tif 000008
【０１４４】
比較例３（ベクトラン（Ｖｅｃｔｒａｎ）対照組紐）
１２０の１５００デニールベクトランＴ９７束（クラリー・アメリカ（Ｋｕｒａｒｙ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．）、ニューヨーク州１００２２、ニューヨーク、東１０１・５２番街・２６階）の１２の同等の束群から、ロープ（紐）を作製した。ベクトラン束を、クリールから図６に示される２３７穴の柊板の中心からの最初の１２０穴に向けることにより、束群を作製した。６つの束群をＳに撚り、６つの束群をＺ方向に撚った。次に、これらの１２の束群を、１．１８ピック／インチで２／２標準組紐における１２束群製紐機を用いて編んだ。１００ポンドの基準張力下で測定した完成ロープの外径は、約０．７５インチであった。完成対照ロープの平均破断強度は８４，５００ポンドであった。
【０１４５】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験を行った：曲げ滑車試験、対照ロープの１８％破断荷重（１５，２１０ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。２つのロープ試験片について、それぞれ１００１および９６０サイクルの破損に至るまでのサイクルを続けた。二重曲げ領域と呼ばれるロープの部分は、１回のマシンサイクルの間に二度滑車を行き来した。
【０１４６】
比較例４（ＰＴＦＥを均質に分布させた組紐）
表３に記載されるＰＴＦＥ繊維の付加により、比較例３におけるようにロープを作製した。この例に対して、わずか１０２のベクトランヤーンを、５４の５００デニールまたは１０８の２５０デニールのＰＴＦＥ繊維と共に用いた。ＰＴＦＥ繊維およびベクトラン束を、柊板中穴の所定の環の円周周りで交互に並べた。比較例４ａにおいて、５００デニールＰＴＦＥ繊維を、ベクトランヤーン、ベクトランヤーン、ＰＴＦＥ繊維の順序で第３の穴毎に充填するように交互に並べた。２つのロープについて試験を行った。例４ｂおよび４ｃにおいて、２５０デニール繊維を、柊板中の１穴おきに充填するようにベクトランヤーンと交互に並べた。タイプ４ｂの１つのロープを試験し、４ｃの２つのロープを試験した。１００ポンド基準張力下で測定した完成ロープの外径は、約０．７５インチであった。
【０１４７】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験を行った：曲げ滑車試験、対照ロープの１８％破断荷重（１５，２１０ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。
【０１４８】
【表７】
2008530385.tif 000009
【０１４９】
例１１（ＰＴＦＥ外面を有する組紐）
表４に記載されるＰＴＦＥ繊維の付加により、比較例４におけるようにロープを作製した。この例に対して、わずか１０２のベクトラン束を、５４の５００デニールまたは１０８の２５０デニールのＰＴＦＥ繊維と共に用いた。柊板の９３の内部穴をベクトランヤーンにより充填した。残りの９つのベクトラン束を、次の穴環中に均一に分散させた。この環および次の外側環中の空の穴には、すべてのＰＴＦＥ繊維が用いられるまで、穴当り１つのＰＴＦＥ繊維を通した。１００ポンド基準張力下で測定した完成ロープの外径は、約０．７５インチであった。
【０１５０】
次に、上述のように作製したロープについて以下の試験および条件を用いて試験を行った：曲げ滑車試験、対照ロープの１８％破断荷重（１５，２１０ポンド）、５００サイクル／時間、ロープ速度１．１フィート／秒、ストローク長４フィート、およびＤ：ｄ＝２０。
【０１５１】
【表８】
2008530385.tif 000010
【０１５２】
上表から見ることができるように、ロープの束群の外面周りへの低摩擦係数繊維の付加は、非常にロープ寿命を増大させる。繊維の配置に起因する寿命の劇的な増加は、全く驚くべきことである。
【０１５３】
本発明の特定実施形態が本明細書において説明され記載されてきたが、一方で、本発明はこうした説明および記載に限定されるべきではない。変更および修正が、以下のクレームの範囲内で本発明の一部として組み込み、統合することが可能であることは、明白である筈である。特に、主として繰返し応力用途で用いるロープの代表的な実施形態において提示されているが、本発明の複合束は、また、他の形態、例えば、ベルト、ネット、吊縄、ケーブル、織布、不織布、および管状織物での適用性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明により作製されるロープの代表的な実施形態の分解立体図である。
【図２】耐摩耗性試験構成装備の説明図である。
【図３】耐摩耗性試験において用いられる、それ自体上に撚られる繊維試料の説明図である。
【図４】本発明の代表的な実施形態により作製されるロープの透視図である。
【図５】本発明の代表的な実施形態により作製されるロープの概略断面図である。
【図６】本発明の代表的な実施形態によりロープを製造するために用いられる柊板（Ｈｏｌｌｙ  Ｂｏａｒｄ）の正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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