(57)【要約】【課題】寸法安定性に富み、高強力で軽量な繊維ロープを提供することにある。併せて耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難く、長期間の使用に十分耐え、殊に代替海上貯蔵船舶の係留に好適な繊維ロープを提供する【解決手段】内層ロープ２とその外側を被覆する外層ロープ３の二重構造の繊維ロープであって、内層ロープ２は高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成され、外層ロープ３は高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成されている。【効果】金属製の係留索に比べて同等の寸法安定性を備えて高強力で、しかも繰り返し負荷への耐性が強く、遥かに軽量で、耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難く長期の使用には理想的で、殊に代替海上貯蔵船舶の係留に好適である。【選択図】    図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内層ロープとその外側を被覆する外層ロープの二重構造の繊維ロープであって、内層ロープは高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成され、外層ロープは高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成されていることを特徴とする繊維ロープ。
【請求項２】
内層ロープのストランドにはＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維又は前記ＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられている請求項１記載の繊維ロープ。
【請求項３】
外層ロープのストランドにはＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維又は前記ＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられている請求項２記載の繊維ロープ。
【請求項４】
外層ロープは複数本のストランドを隙間なく組み合わせた組紐構造からなる請求項１又は３のいずれかに記載の繊維ロープ。
【請求項５】
耐久性のある汎用繊維はポリエステル、ナイロン、ポリビニアルコールのいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の繊維ロープ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、主として船舶、殊に代替水上貯蔵船舶、その他大型貨物船の係留、タグボートの曳航、更には海洋土木工事用等に用いられる内、外層二重構造の繊維ロープに関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物船に例をとってみると、近年、例えば荷の積み地や港から次の港へと言う一般的な運搬態様で用いられる一、二日や多くても一週間と言った短期の係留と違って、一ヶ所で、例えば１０年や１５年の相当長期にわたって、しかも使用ロープは取り換えられることなく係留され続ける使用の態様が見られるようになっている。
【０００３】
即ち、従来から、石油や天然ガス、その他石炭等の自然エネルギー資源は大型タンカーで港まで運ばれ、其処から地上の恒久的な貯蔵施設へと移されて一時的に保管される。
【０００４】
ところで、近年ではコストダウン、簡易に設置できる等の要求から、この地上貯蔵施設の建設に替えて、例えば中古の貨物船等の大型船舶を岸壁近くの海や川に浮かべて係留し、これを貯蔵施設に代用する新しい試みがなされようとしている。また、この代替水上貯蔵船舶からは陸上へパイプラインやベルトコンベア等を介して直に陸地で待機する運搬手段、例えば貨車や自動車等のタンク車等へ移す手段が模索されつつある。そのために、この種代替水上貯蔵船舶の係留に用いられるロープには、取り替えることなく長期間にわたる使用に耐え、併せてメンテナンスフリーが求められる。他にも、例えば大型貯水槽、更には発電設備を装備させて発電所の代替にすると言った用途の広がりが模索されるようになってきた。これらの場合においても代替船舶を係留する繊維ロープには上記と同様の厳しい条件が求められることは言うまでもない。
このような代替水上貯蔵船舶と言う概念は今後益々需要を増すものと考えられる。
尚、本考案においては、以上の代替船舶を便宜上、以下単に代替水上貯蔵船舶と言う言葉で包括的に表すこととする。
【０００５】
このような長期間にわたる使用の態様には、従来は一般的にはワイヤーロープや金属製のチェーンが考えられまた、大型船舶の一時的な係留にも現実に使用されている。
【０００６】
しかしながら、金属である場合には腐食するためにメンテナンス無しには長期の使用には耐えられない。また、繊維ロープに比べては同一径であっても遥かに重量も嵩み、取り扱いにも難儀する。
【０００７】
このような現状に鑑み、本考案者らは、従来のワイヤーロープや金属製のチェーンに代替する繊維ロープに注目してみた。繊維ロープであれば先ず早期に腐食すると言う金属製の欠点は解消される。
【０００８】
そこで、一般繊維を単独で撚り合わせたロープに比べて、全ての機能において遥かに高い値を示し併せて三重織り以上のものに比べて製造効率の高い二重ロープに注目し、これを採用する方向で検討を重ねた。従来から、この種二重構造の繊維ロープは内・外層ロープ共に一般繊維（多くはナイロンの長繊維糸）を採用する他、内層ロープをナイロンに、外層ロープをポリエステル繊維にするなどして繊維の種類の組み合わせを変える或いは一部に高機能な繊維を混在させるなどの工夫を加えている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−２０８０６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８８８８号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１５２４００号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、本考案が意図する繊維ロープは、従来の一般的な繊維ロープとは異なり、上述の通りの用いられる特異な環境から種々の高い性能が求められる。
即ち、寸法安定性、つまり長期に亘る係留等の場合には必然的にロープの伸びか少ない方が良いことまた、高強力、つまり長期に亘りほぼ一定の負荷を受け続けることから、繰り返し負荷への耐性が強いこと、軽量であること、更に、他の要件としては耐候性があり海水にも強いことまた、クリープ変形が少ないこと、永久変形が生じ難いことなどの条件を備える必要のあることがわかった。
【００１１】
この観点から、従来の繊維ロープの構造、構成を考察すると、特許文献１〜３に開示された構造、構成は何れもが本考案者らが意図する構造、構成とは異なり、必ずしも望むものではなかった。
【００１２】
そこで本考案者らは、上記の新知見に基づいて、更にロープ材料の特性の考察を続け、所謂スーパー繊維と称されるもので、代表的なアラミド繊維、ＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維、更にＬＰＣ（高強力ポリアリレート）繊維の三種を比較して、更なる高性能な繊維ロープを模索した。その結果、伸び縮みが少なく寸法安定性に富み、繰り返しの負荷への耐性も高い高強力、軽量、加えて耐候性がある上にクリープ変形が少なく、永久変形が生じ難い新しい繊維ロープを得ることができたので、ここに提案する。
【００１３】
従って、本考案の目的は、寸法安定性に富み、高強力で軽量な繊維ロープを提供することにある。併せて耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難い、殊に上述した代替水上貯蔵船舶の係留にも適用可能な、長期間の使用に十分耐え得る繊維ロープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、この考案の請求項１に記載の繊維ロープは、内層ロープとその外側を被覆する外層ロープの二重構造の繊維ロープであって、内層ロープは高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成され、外層ロープは高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成されている。
【００１５】
本考案に係る繊維ロープでは、内層ロープのストランドにはＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維又は前記ＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられるのが望ましい。
【００１６】
本考案に係る繊維ロープでは、外層ロープのストランドにはＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維又は前記ＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられるのが望ましい。
【００１７】
本考案に係る繊維ロープでは、外層ロープは複数本のストランドを隙間なく組み合わせた組紐構造から構成されるのが望ましい。
【００１８】
本考案に係る繊維ロープでは、耐久性のある汎用繊維はポリエステル、ナイロン、ポリ
ビニアルコールのいずれかであるのが望ましい。
【考案の効果】
【００１９】
本考案は、以上の構成を備えることによって、従来の金属製のロープやチェーンに比べて同等の寸法安定性を備えて高強力で、しかもは遥かに軽量で、併せて耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難い長期間の使用に十分耐え得る繊維ロープを構成することができる。
【００２０】
得られた繊維ロープは、内・外層ロープ共に高強力で高弾性率を備えた繊維で構成されているので、ロープの伸びか少なくまた、繰り返し負荷への耐性が強いから、長期にわたりほぼ一定の負荷を受け続けてもロープは所期の強度や寸法を保ち続け、以って長期間にわたり安定した係留等の所期の作用を上手く果たせるようになった。また、軽量であるために、ワイヤーロープやチェーン等と違って、大変軽いことは言うまでもなく、強度もこれらを十分に上回って長期の使用には理想的である。
更には、内層ロープには寸法安定性にも優れた繊維を用いたので、長期間にわたる使用であってもロープの伸びが少なく、安定した係留等の所期の作用を一層上手く果たせるようになった。
また、外層ロープは高強力に加えて高耐候性そして軽量でクリープ性の低い繊維を用いているために、ロープの軽量化に大きく貢献することは言うまでもなく、風雨や海水、更には紫外線の脅威などにも十分に耐え、強度の維持も上手く図れ、しかも内層ロープを上手く保護してその劣化を防止して強度の維持に上手く貢献でき、内層ロープの機能を一層上手く働かせるように機能する。
【００２１】
殊に、例えば陸上の恒久的な貯蔵設備に替えて貨物船等の大型船舶を岸壁近くの海や川に浮かべた代替水上貯蔵船舶を、取り替えることなく長期間にわたる使用に耐え、併せてメンテナンスフリーで係留すると言う新しい試みに用いられる繊維ロープとしては好適である。
【００２２】
以上の構成において、内層ロープのストランドにはＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維又は前記ＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維のいずれかが用いられまた、外層ロープのストランドにはＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維又は前記ＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維のいずれかが用いられるので、寸法安定性に富み、高強力で軽量、併せて耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難い、より理想的な繊維ロープを提供できる。更に、耐久性のある汎用繊維を混在させる場合には、繊維ロープの適用範囲を広げることが可能である上にコスト面でも優位となる。
【００２３】
また、本考案に係る繊維ロープでは、外層ロープは複数本のストランドを隙間なく組み合わせた組紐構造から構成されるので、外層ロープを構成するストランド一本一本が隙間の無い密着した状態で組み合わされ、内層ロープのストランドが日光に直接に晒されるおそれを無くすことができ、内層ロープの経年劣化による強度低下を上手く抑制でき、所期の目的を上手く達成することができる。
【００２４】
さらに、耐久性のある汎用繊維はポリエステル、ナイロン、ポリビニアルコールのいずれかであるので、ＨＭＰＥ繊維とＬＣＰ繊維のみを採用した場合に比べても、所期の目的を極端に削ぐほどの機能低下を招くこともなくまた、廉価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この考案に係る繊維ロープの実施例を示し、要部の説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２６】
以下、本考案の実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本考案に係る繊維ロープに関する要部の説明図である。繊維ロープ１は、この繊維ロープ１の芯材となる内層ロープ２及びこの内層ロープ２の外側を囲繞する外層ロープ３の二重構造から成る。また、外層ロープ３は複数本のストランドを隙間なく組み合わせた組紐構造から構成される。
【００２７】
この実施例において、前記内層ロープ２は特に高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維を採用した。また、外層ロープは特に高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維を採用した。
【００２８】
前記内層ロープ２に採用した高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維の代表例としては、ＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維がある。また、外層ロープ３に採用した高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維の代表例としてはＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維がある。
【００２９】
本考案者らは、本考案に係る繊維ロープを得るに先立って、得ようとする繊維ロープの機能特性、即ち強度、伸び、重さ、耐候性、クリープ性などに鑑みて、アラミド繊維、ＨＭＰＥ繊維、更にＬＰＣ繊維の三種を選定し、これらを比較検討した。
そして、
強    度：ＨＭＰＥ繊維＞ＬＣＰ繊維＞アラミド繊維
伸    び：ＬＰＣ繊維＞アラミド繊維＞ＨＭＰＥ繊維
重    さ：ＨＭＰＥ繊維＞ＬＣＰ繊維＞アラミド繊維
耐候性：ＨＭＰＥ繊維＞ＬＣＰ繊維＞アラミド繊維
クリープ：ＨＭＰＥ繊維＞アラミド繊維＞ＬＣＰ繊維
と言う結果を得た。
【００３０】
即ち、強度はＨＭＰＥ繊維が最も強く高強力で、アラミド繊維が最も弱い。伸びはＬＣＰ繊維が最も延び難く寸法安定性に優れ、ＨＭＰＥ繊維が最も伸び易い。重さはＨＭＰＥ繊維が最も軽く軽量で、アラミド繊維が最も重い。耐候性ではＨＭＰＥ繊維が高い値を示し、アラミド繊維が最も低い値を示す。クリープ性はＨＭＰＥ繊維が最も低く、ＬＣＰ繊維が最も高い。
【００３１】
以上の結果から、総合的に判断して、アラミド繊維は何れの機能特性にもやや劣る傾向があったため、ＨＭＰＥ繊維とＬＣＰ繊維との二種を採用することにした。次いで、選択された二種の繊維を夫々の機能特性に鑑み、内層ロープをＬＣＰ繊維で、また外層ロープをＨＭＰＥ繊維で作製することを選択した。更に、ここで、より機能の向上を図る意味から、ＨＭＰＥ繊維にはよりクリープ性の低い種類をまた、ＬＣＰ繊維にはより強度の高い種類を採用するよう心掛けた。
【００３２】
このように、繊維の持つ特性をうまく噛み合わせることによって、従来のワイヤーロープやチェーン、更には汎用繊維で構成されたものとは全く違って、所期の目的を上手く達成できる繊維ロープを得るごとができるようになった。
【００３３】
また、用いられる環境や条件、更にはコスト面等を考慮して、ＨＭＰＥ繊維並びにＬＣＰ繊維には耐久性のある汎用繊維が混在されるのも良い。耐久性のある汎用繊維の例としては、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコールの各繊維が望ましい。
【００３４】
尚、混在とは、１本のヤーンそのものに二種の繊維を混在させる場合の他、ＨＭＰＥ繊維或いはＬＣＰ繊維のヤーンと汎用繊維のヤーンを併用する場合の双方を含んでいる。
【実施例】
【００３５】
１５００デニールのＬＣＰ繊維の長繊維を２０本撚り合わせて芯ヤーンを形成し、得られた芯ヤーンを３０本撚り合わせてストランドを形成し、更に得られたストランドを１２本撚り合わせて、呼び径３８ｍｍの内層ロープ２を形成した。一方、１６００デニールのＨＭＰＥ繊維の長繊維４本を撚り合わせ芯ヤーンを形成し、得られた芯ヤーン４本を撚り合わせてストランドを形成し、得られたストランドを３本１組に引き揃えて８対を形成し、内４対を右撚りに、また他の４対を左撚りにして隙間の無い目の詰まった組紐構造にして前記内層ロープ２の周囲に配して外層ロープ３とした。
【００３６】
得ようとする繊維ロープの所期の基準値としは、呼び径が、従来から取り扱う上で最も便利に用いられている太さのワイヤーロープの径、つまり４４ｍｍ、強度は当該ワイヤーロープを凌ぐ意図から１３８０ｋＮに定めた。
【００３７】
得られた繊維ロープの強度、重さ、伸びを計測した。
伸びの試験に当たっては期待値強度１３８０ｋＮの５％に当たる６９ｋＮをゼロとして、そこから１０００ｋＮまでの伸びを計測した。
結果は、呼び径の実測値は５０ｍｍであり、強度は１５０５ｋＮ、重さは１．６７ｋｇ／ｍ、そして伸びは３. ４０％と言う数値を得た。
【００３８】
これらの値は、係留索としても広く用いられている、ウォーリントンシール形で、構成記号ＩＷＲＣ６×ＷＳ（３６）、呼び径４４ｍｍのワイヤーロープと比較すると、重さは８．５ｋｇ／ｍに対して１．６７ｋｇで、概ね五分の一の値を示した。また、強度は１３８０ｋＮに対して１５０５ｋＮで、１５％増しでワイヤーロープの強度を十分に上回った。更に、伸びは３．４０％と言う数値で、所期の期待通りのものであった。
【００３９】
この試験結果から、内層ロープ２をＬＣＰ繊維とし、外層ロープをＨＭＰＥ繊維とすることによって、寸法安定性に富み、高強力で軽量、しかも耐候性に優れ、クリープ変形が少なく、永久変形が生じ難い繊維ロープを得ると言う所期の目的を上手く達成できた。
【００４０】
殊に、陸上の恒久的な貯蔵設備に替えて貨物船等の大型船舶を岸壁近くの海や川に浮かべた代替水上貯蔵船舶を、取り替えることなく長期間にわたる使用に耐え、併せてメンテナンスフリーで係留すると言う新規な試みに用いられる繊維ロープとして好適である。
【００４１】
また、耐久性のある汎用繊維として、ポリエステル、ナイロン、ポリビニアルコールの何れかをＬＣＰ繊維並びにＨＭＰＥ繊維に混在させる場合には、ＬＣＰ繊維並びにＨＭＰＥ繊維を単独で使用する場合に比べて、混在率にもよるが、所期の目的を極端に削ぐほどの機能の低下を招くおそれも少なくまた、特に適用範囲を拡げることができる上に、廉価に提供できる利点があることから、これら耐久性のある汎用繊維の混在を否定するものではない。
【００４２】
更に、ロープ径は、細すぎては強度的に問題が生じ易く、初期の機能の達成は難しい。逆に太すぎると重量も増して取り扱いも不便となる。経験則から３０〜６０ｍｍの範囲が妥当である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本考案に係る繊維ロープは、代替水上貯蔵船舶は言うまでなく、海洋資源の探査などに用いられる浮遊海上構造物を海底に係留するため係留ロープや船舶用ロープにまた、必要に応じて養殖, 定置, 底曳等の水産漁業用ロープ、又は陸上用一般ロープ等としても好適に適用される。
【符号の説明】
【００４４】
１…繊維ロープ
２…内層ロープ
３…外層ロープ
【図１】
0003221886.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月26日(2019.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内層ロープとその外側を被覆する外層ロープの二重構造の繊維ロープであって、内層ロープは高強力・高弾性率を備えると共に寸法安定性に優れた繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成され、外層ロープは高強力・高耐候性・軽量並びクリープ性の低い繊維を用いて得られた複数本のストランドが撚り合されて構成されていることを特徴とする繊維ロープ。
【請求項２】
内層ロープのストランドにはＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維又は前記ＬＣＰ（高強力ポリアリレート）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられている請求項１記載の繊維ロープ。
【請求項３】
外層ロープのストランドにはＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維又は前記ＨＭＰＥ（超高分子量ポリエチレン）繊維に耐久性のある汎用繊維が混在する繊維が用いられている請求項１記載の繊維ロープ。
【請求項４】
外層ロープは複数本のストランドを隙間なく組み合わせた組紐構造からなる請求項１又は３のいずれかに記載の繊維ロープ。
【請求項５】
耐久性のある汎用繊維はポリエステル、ナイロン、ポリビニアルコールのいずれかである請求項２または３に記載の繊維ロープ。