JPH01260077A - 登山用ロープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 急回ｍ汰１ 本発明は、登山用ロープに関し、さらに詳しくは、超高
分子量ポリオレフィンの分子配向成形体、からなり、軽
量かつ高強度で耐水性に優れた登山用ロープに関し、そ
してさらに詳しくは、超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体の分子配向体からなり、優れた謝クリープ
性および耐候性を有し、かつ耐衝撃性および耐疲労性に
も優れた登山用ロープに関する。

日の　　ｉ　ｆ　びに　の 登山用ロープとしては、従来、ナイロンロープが主とし
て用いられてきたが、ナイロンロープからなる登山用ロ
ープは、機械的強度が小さく、しかも比重が約１．１５
であり比教的重く、その上側摩擦性に劣るという問題点
があった。

なお、超高分子量ポリエチレンを繊維、テープ等に成形
し、これを延伸することにより、高弾性率、高引張強度
を有する分子配向成形体が得られることは既に知られて
いる。たとえば、特開昭５６−１５４０８号公報には、
超高分子量ポリエチレンの希薄溶液を紡糸し、得られる
フィラメントを延伸することが記載されている。また、
特開昭５９−１３０３１３号公報には、超高分子量ポリ
エチレンとワックスとを溶融混練し、この混練物を押出
し、冷却固化後延伸することが記載され、さらに特開昭
５９−１８７６１４号公報には、上記溶融混練物を押出
し、ドラフトをかけた後冷却固化し、次いで延伸するこ
とが記載されている。

ｉ皿辺且追 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、軽量であり、しかも優れた機
械的強度および耐衝撃性を有するとともに謝クリープ性
および耐摩耗性にも優れた登山用ロープを提供すること
を目的としている。

１肌五且１ 本発明に係る登山用ロープは、極限粘度［η］が少なく
とも５ｄＪ／ｒである超高分子量ポリオレフィンの分子
配向成形体からなることを特徴としており、さらには極
限粘度［η〕が少なくとも５ｄＪ／ｉｒであり、しかも
炭素数３以上のα−オレフィンの含有量が炭素数１００
０個あたり平均０．１〜２０個である超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体からなって
いる。超高分子量ポリオレフィンの分子配向成形体から
なる登山用ロープは軽量かつ高強度で耐水性に優れてお
り、とくに超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体は、優れた強度、耐摩耗性、耐候性
、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、耐衝撃性にも優
れており、その上上記分子配向体からロープを製造する
際にも広範な編組手段が採用でき、ローブ化の際の強度
利用率が大きい。

１肌ａ且止煎１１ 以下本発明に係る登山用ロープについて具体的に説明す
る。

まず本発明に係る登山用ロープを構成する超高分子量ポ
リオレフィンの分子配向成形体、とくに超高分子量エチ
レン・α−オレフィン共重合体の分子配向体について説
明する。

本発明で用いられる分子配向成形体は、超高分子量ポリ
オレフィンの分子配向成形体または超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体である。

本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量ポリオレ
フィンとして、具体的には、超高分子量ポリエチレン、
超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ−１−ブテ
ンおよび２種以上のα−オレフィンの超高分子量共重合
体などを例示することができる。この超高分子量ポリオ
レフィンの分子配向成形体は、軽量であって、高強度で
あり、耐水性、耐塩水性に優れている。

また、本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体としては、超高分子量
エチレン・プロピレン共重合体、超高分子量エチレン・
１−ブテン共重合体、超高分子量エチレン・４−メチル
−１−ペンテン共重合体、超高分子量エチレン・１−ヘ
キセン共重合体、超高分子量エチレン・１−オクテン共
重合体、超高分子量エチレン・１−デセン共重合体など
のエチレンと炭素原子数が３〜２０、好ましくは４〜１
０のα−オレフィンとの超高分子量エチレン・α−オレ
フィン共重合体を例示することができる。この超高分子
量エチレン・α−オレフィン共重合体では、炭素数３以
上のα−オレフィンは、該重合体の炭素数１０００個当
り０．１〜２０個好ましくは０．５〜１０個さらに好ま
しくは１〜７個の量で含有されている。

このような超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体から得られる分子配向成形体は、超高分子量ポリエチ
レンから得られる分子配向成形体と比較して特に耐衝撃
性および謝クリープ性に優れている。この超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体は、軽量であって高強
度であり、耐摩耗性、耐衝撃性、耐クリープ性に優れ、
耐候性、耐水性、耐塩水性に優れている。

本発明の分子配向成形体を構成する超高分子量ポリオレ
フィンまたは超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体は、その極限粘度［η］が５６Ｊ／、以上好ましく
は７〜３０ｄＪ／ｌの範囲にあり、この共重合体から得
られる分子配向成形体の機械的特性あるいは耐熱性が優
れている。すなわち、分子端末は繊維強度に寄与しなく
、分子端末の数は分子量（粘度）の逆数であることから
、極限粘度［η］の大きいものが高強度を与える。

本発明の分子配向成形体の密度は、０．９４０〜０．９
９０ｇ／−好ましくは０．９６０〜０．９８５ｇ／−で
ある、ここで密度は、常法（ＡＳＴＨＤ　１５０５）に
従い、密度勾配管法にて測定した。このときの密度勾配
管は四塩化炭素とトルエンを用いることにより調製し、
測定は、常温（２３℃）で行なった。

本発明の分子配向成形体の誘電率（ＩＫＨ２，２３℃）
は、１，４〜３．０好ましくは１．８〜２．４であり、
正電正接（ＩＫＨ２，８０℃）は、０．０５〜ｏ、ｏｏ
ｓ％好ましくは０．０４０〜０．０１０％である。ここ
で、誘電率および正電正接は、繊維およびテープ状の分
子配向体を一方向に緻密に引き揃え、フィルム状にした
試料を用い、ＡＳＴＨＤ　１５０によって測定した。

本発明の分子配向成形体の延伸倍率は、５〜８０倍好ま
しくは１０〜５０倍である。

本発明の分子配向成形体における分子配向の程度は、Ｘ
線回折法、複屈折法、螢光開光法等で知ることができる
０本発明の超高分子量重合体が延伸フィラメントの場合
、たとえば呉祐吉、久保輝一部：工業化学雑誌第３９巻
、９９２頁（１９３９）に詳しく述べられている半値巾
による配向度、すなわち式 （式中、Ｈｏは赤道線上最強のパラトロープ面のデバイ
環に沿っての強度分布曲線の半価幅（°）である、） で定義される配向度（Ｆ）が０．９０以上、特に０．９
５以上となるように分子配向されていることが、機械的
性質の点で望ましい。

さらに、本発明の分子配向成形体は、機械的特性にも優
れており、たとえば延伸フィラメントの形状で２０ＧＰ
ａ以上、特に３０ＧＰａ以上の弾性率と、１．２ＧＰａ
以上、特に１．５ＧＰａ以上の引張強度とを有している
。

本発明の分子配向成形体のインパルス電圧破壊値は、１
１０〜２５０　ＫＶ／ｗ好ましくは１５０〜２２０　Ｋ
　Ｖ　／　ｒｕｍである。インパルス電圧破壊値は、誘
電率の場合と同様な試料を用い、銅板上で黄銅（２５酎
φ）のＪＩＳ型電極電極り、負極性のインパルスを２Ｋ
Ｖ／３回ステップで加えながら昇圧し、測定した。

本発明の分子配向成形体が超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体の分子配向成形体である場合には、こ
の分子配向成形体は耐衝撃性、破断エネルギーおよび耐
クリープ性が著しく優れているという特徴を有している
。これらの超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の特徴は、以下の物性によって表わ
される。

本発明に用いる超高分子量エチレン・α−オレフィン共
重合体の分子配向成形体の破断エネルギーは、８ｋｆ−
ｍ７ｇ以上、好ましくは１０ｋｔ・ｍ７ｇ以上である。

また、本発明の超高分子量エチレン・α−オレマイン共
重合体の分子配向成形体は、爾クリープ性に優れている
。とくに、常温クリープ性の促進条件に相当する高温下
での耐クリープ特性に際立って優れており、荷重を３０
％破麟荷重として、雰囲気温度を７０℃とし、９０秒後
の伸び（％）として求めたクリープが７％以下、特に５
％以下であり、さらに９０秒から１８０秒後のクリープ
速度（ε、ｓｅｃ　　）が４　ｘ　１０−’５ｅｃ−１
以下、特に５　Ｘ　１０　”Ｓｅｃ　−１以下テアル。

本発明の分子配向体のうちで、超高分子量エチレン・α
−オレフィン共重合体の分子配向体は、前述の常温物性
を有しているが、さらにこれらの常温物性に加えて、次
の熱的性質を兼備していると、前述の常温物性がさらに
向上し、耐熱性にも優れているので好ましい。

本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフィ
ン共重合体の分子配向成形体は、該共重合体本来の結晶
融解温度（Ｔ１１）よりも少なくとも２０℃高い温度に
少なくとも１個の結晶融解ピーク（Ｔｐ）に基づく融解
熱量が１５％以上好ましくは２０％以上、特に３０％以
上である。

超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温度（Ｔ１
１）は、この成形体を一度完全に融解した後冷却して、
成形体における分子配向を緩和させた後、再度昇温させ
る方法、いわゆる示差走査型熱量計におけるセカンド・
ランで求めることができる。

さらに説明すると、本発明の分子配向成形体では、前述
した共重合体本来の結晶融解温度域には結晶融解ピーク
は全く存在しないか、存在するとしても極くわずかにテ
ーリングとして存在するにすぎない、結晶融解ピーク（
Ｔｐ）は一般に、温度範囲ＴＩ十２０℃〜Ｔｎ＋５０℃
、特にＴ１１＋ｂ 普通であり、このピーク（ＴＩ））は上記温度範囲内に
複数個のピークとして表われることが多い、すなわち、
この結晶融解ピーク（ＴＩ）　）は、温度範囲Ｔｎ＋３
５℃〜Ｔｉ＋１００℃における高温側融解ピーク（Ｔｐ
ｌ）と、温度範囲ＴＩｌ＋２０℃〜Ｔｌｌ＋３５℃にお
ける低温側融解ピーク（ＴＤ２）との２つに分離して表
われることが多く、分子配向成形体の製造条件によって
は、ＴＤ　　やＴＤ２がさらに複数個のピークから成る
こともある。

これらの高い結晶融解ピーク（’ｒｐ　　、　’ｒｐ　
２　）は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の分子配向成形体の耐熱性を著しく向上させ、かつ高
温の熱履歴後での強度保持率あるいは弾性率保持率に寄
与するものであると思われる。

また温度範囲ＴＩｌ＋３５℃〜Ｔｉ＋１００℃の高温側
融解ピーク（ＴＤｌ）に基づく融解熱量の総和は、全融
解熱量当り、１．５％以上、特に３．０％以上にあるこ
とが望ましい。

また高温側融解ピーク（’ｒｐ１）に基づく融解熱量の
総和が上述の値を満している限りにおいては、高温１１
１融解ピーク（Ｔｐｌ）が主たるピークとして突出して
現われない場合、つまり小ピークの集合体もしくはブロ
ードなピークになったとしてら、耐熱性は若干失われる
場合もあるが、爾クリープ特性については優れている。

本発明における融点および結晶融解熱量は以下の方法に
より測定した。

融点は示差走査熱量計で以下のように行なった。

示差走査熱量計はＤＳＣＩ［型（パーキンエルマー社製
）を用いた。試料は約３■を４　ｔｍ　Ｘ　Ｊ■、厚さ
０．２１ｆｌＩのアルミ板に巻きつけることにより配向
方向に拘束した４次いでアルミ板に巻きつけた試料をア
ルミパンの中に封入し、測定用試料とした。また、リフ
ァレンスホルダーに入れる通常、空のアルミパンには、
試料に用いたと同じアルミ板を封入し、熱バランスを取
った。まず試料を３０℃で約１分間保持し、その後１０
℃／分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、第１回目昇温
時の融点測定を完了した。引き続き２５０℃の状態で１
０分間保持し、次いで２０℃／分の降温速度で降温し、
さらに３０℃で１０分間試料を保持しな。

次いで二回目の昇温を１０℃／分の昇温速度で２５０℃
まで昇温し、この際２回目昇温時（セカンドラン）の融
点測定を完了した。このとき融解ピークの最大値をもっ
て融点とした。ショルダーとして現われる場合は、ショ
ルダーのすぐ低温側の変曲点とすぐ高温側の変曲点で接
線を引き交点を融点とした。

また吸熱曲線の６０℃と２４０℃との点を結び該直線（
ベースライン）と二回目昇温時の主融解ピークとして求
められる超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温
度（Ｔ＋ｇ）より２０℃高い点に垂線を引き、これらに
よって囲まれた低温側の部分を超高分子量エチレン共重
合体本来の結晶融解（ＴＩ）に基づくものとし、また高
温側の部分を本発明成形体の機能を発現する結晶融解（
ＴＩ））に基づくものとし、それぞれの結晶融解熱量は
、これらの面積より算出した。また、ＴｐｌおよびＴＤ
２の融解に基づく融解熱量も上述の方法に従い、Ｔｎ＋
＋２０℃からの垂線とＴ１１＋３５℃からの垂線に囲ま
れた部分をＴＤ２の融解に基づく融解熱量のものとし、
高温側部分をＴ（１１の融解に基づく融解熱量のものと
して同様に算出した。

本発明の超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体
の延伸フィラメントは、１７０℃で５分間の熱履歴を与
えた後での強度保持率が９５％以上で、弾性率保持率が
９０％以上、特に９５％以上であり、従来のポリエチレ
ンの延伸フィラメントには全く認められない優れた耐熱
性を有している。

超高分子量ポリオレフィンの分子配向 ノの−１： 前述の高弾性、高引張強度を有する超高分子量ポリオレ
フィン延伸物を得る方法としては、たとえば、特開昭５
６−１５４０８号公報５、特開昭５８−５２２８号公報
、特開昭５９−１３０３１３号公報、特開昭５９−１８
７６１４号公報等に詳述されているような、超高分子量
ポリオレフィンを稀薄溶液にするか、あるいは超高分子
量ポリオレフィンにパラフィン系ワックスなどの低分子
量化合物を添加して超高分子量ポリオレフィンの延伸性
を改良して高倍率に延伸する方法を例示することができ
る。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共人　　の　　　
　　ｕ　　ノ　　の　　′９１２次に本発明を、その理
解が容易なように、原料、製造方法および目的の順に以
下に説明する。

仄−一月 本発明に用いる超高分子量エチレン・α−オレフィン共
重合体は、エチレンと炭素数３以上のα−オレフィンと
を、チーグラー系触媒を使用し、たとえば有機溶媒中で
スラリー重合させることにより得られる。

炭素数３以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、
ブテン−１、ペンテン−１，４−メチルペンテン−１、
ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１などが用い
られるが、このうち特にブテン−１，４−メチルペンテ
ン−１、ヘキセン−１、オクテン−１などが好ましい、
このようなα−オレフィンは、得られる共重合体の炭素
数１ｏｏｏ個当り前述の量で存在するようにエチレンと
共重合される。また、本発明で分子配向体を製造する際
にベースとして用いられる超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体は、前述した極限粘度［η］に対応す
る分子量を有するべきである。

本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフィ
ン共重合体中のα−オレフィン成分の定量は、赤外分光
光度計（日本分光工業製）によって行なわれる。具体的
には、エチレン鎖の中に取り込まれたα−オレフィンの
メチル基の変角振動を表わす１３７８ｃｓ＋−１の吸光
度を、赤外分光光度計により測定し、この値を、あらか
じめ１３Ｃ核磁気共鳴装置にて、モデル化合物を用いて
作成した検量線にて１０００炭素原子当りのメチル分枚
数に換算することにより、超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体中のα−オレフィン量を定量する。

１逍五羞 本発明では、上記超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体から分子配向体を製造するに際して、該共重合
体に希釈剤を配合する。このような希釈剤としては、超
高分子量エチレン共重合体に対する溶剤あるいは超高分
子量エチレン共重合体に対して相溶性を有する各種ワッ
クス状物が用いられる。

このような溶剤としては、前記共重合体の融点以上の沸
点、さらに好ましくは前記共重合体の融点よりも２０℃
以上高い沸点を有する溶剤が用いられる。

このような溶剤としては、具体的には、ｎ−ノナン、ｎ
−９カン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−テトラ
デカン、ｎ−オクタデカンあるいは流動パラフィン、灯
油等の脂肪族炭化水素系溶媒、キシレン、ナフタリン、
テトラリン、ブチルベンゼン、ｐ−シメン、シクロヘキ
シルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、
ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、デカリン、メチ
ルナフタリン、エチルナフタリン等の芳香族炭化水素系
溶媒あるいはその水素化誘導体、１，１，２．２−テト
ラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエ
タン、１．２．３−トリクロロプロパン、ジクロロベン
ゼン、１．２．４−トリクロロベンゼン、ブロモベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素溶媒、パラフィン系プロセス
オイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセス
オイル等の鉱油が挙げられる。

また希釈剤としてのワックス類としては、具体的には脂
肪族炭化水素化合物あるいはその誘導体が用いられる。

このような脂肪族炭化水素化合物としては、飽和脂肪族
炭化水素化合物を主体とし、通常、分子量が２０００以
下好ましくは１０００以下さらに好ましくは８００以下
のパラフィン系ワックスと呼ばれる化合物が用いられる
。

このような脂肪族炭化水素化合物としては、具体的には
、トコサン、トリコサン、テトラコサン、トリアコンタ
ン等の炭素数２２以上のｎ−アルカンあるいはこれらを
主成分とした低級ｎ−アルカンとの混合物、石油から分
離精製されたいわゆるパラフィンワックス、エチレンあ
るいはエチレンと池のα−オレフィンとを共重合して得
られる低分子量重合体である中・低圧法ポリエチレンワ
ックス、高圧法ポリエチレンワックス、エチレン共重合
ワックスあるいは中・低圧法ポリエチレン、高圧法ポリ
エチレン等のポリエチレンを熱減成等により分子量を低
下させたワックス、それらのワックスの酸化物あるいは
マレイン酸変性等の酸化ワックス、マレイン酸変性ワッ
クス等が用いられる。

また脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、たとえば脂
肪族炭化水素基（アルキル基、アルケニル基）の末端も
しくは内部に１個またはそれ以上、好ましくは１〜２個
、特に好ましくは１個のカルボキシル基、水酸基、カル
バモイル基、エステル基、メルトカプト基、カルボニル
基等の官能基を有する化合物である炭素数８以上、好ま
しくは炭素数１２〜５０または分子量１３０〜２０００
好ましくは２００〜８００の脂肪酸、脂肪族アルコール
、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪族メルカプタン
、脂肪族アルデヒド、脂肪族テトラ等が用いられる。

このような脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、具体
的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、ラ
ウリンアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアル
コール、ステアリルアルコールなどの脂肪族アルコール
、カプリンアミド、ラウリンアミド、バルミチンアミド
、ステアリルアミドなどの脂肪酸アミド、ステアリル酢
酸エステルなどの脂肪酸エステル等が用いられる。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体と希釈剤
とは、これらの種類によっても相違するが、一般的に３
＝９７〜８０　：　２０、特に１５：８５〜６０　：　
４０の重量比で用いられる。希釈剤の量が上記範囲より
も低い場合には、溶融粘度が高くなり過ぎ、溶融混練や
溶融成形が困難となるとともに、得られる成形体の肌荒
れが著しく、延伸切れ等を生じ易い、一方、希釈剤の量
が上記範囲よりも多いと、やはり溶融混練が困難となり
、また得られる成形体の延伸性が劣るようになる。

溶融混線は、一般に１５０〜３００℃、特に１７０〜２
７０℃の温度で行なわれる。上記範囲よりも低い温度で
は、溶融粘度が高すぎて、溶融成形が困難となり、また
上記範囲よりも高い場合には、熱減成により超高分子量
エチレン・α−オレフィン共重合体の分子量が低下し、
優れた高弾性率および高強度を有する晟形体を得ること
が困難となる。なお、配合はヘンシェルミキサー、Ｖ型
ブレンダー等による乾式ブレンドで行なってもよいし、
あるいは単軸押出機または多軸押出機を用いて行なって
もよい。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体と希釈剤
とからなるドーグ（紡糸原液）の溶融成形は、一般に溶
融押出成形により行なわれる。具体的には、ドー１を紡
糸口金を通して溶融押出することにより、延伸用フィラ
メントが得られる。

この際、紡糸口金より押出された溶融物にドラフト、す
なわち溶融状態での引き伸しを加えることもできる。溶
融樹脂のグイ・オリフィス内での押出速度ｖ０と冷却固
化した未延伸物の巻き取り速度Ｖとの比をドラフト比と
して次式で定義することができる。

ドラフト比＝ｖ／ｖｏ　　　　　・・・（２）このよう
なドラフト比は、混合物の温度および超高分子量エチレ
ン共重合体の分子量等により変化するが、通常は３以上
好ましくは６以上とすることができる。

次に、このようにして得られた超高分子量エチレン・α
−オレフィン共重合体の未延伸成形体を、延伸処理する
。延伸は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体から得られた未延伸成形体に少なくとも一軸方向の分
子配向が有効に付与されるように行なわれる。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から得ら
れる未延伸成形体の延伸は、一般に４０〜１６０℃、特
に８０〜１４５℃の温度で行なわれる。未延伸成形体を
上記温度に加熱保持するための熱媒体としては、空気、
水蒸気、液体媒体の・何れをも用いることができる。し
かしながら、熱媒体として、前述した希釈剤を溶出除去
することができる溶媒で、しかもその沸点が成形体組成
物の融点よりも高い液体媒体、具体的には、デカリン、
デカン、灯油等を使用して、延伸操作を行なうと、前述
した希釈剤の除去が可能となるとともに、延伸時の延伸
むらが生ぜずしかも高延伸倍率の達成が可能となるので
好ましい。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から希釈
剤を除去する手段は、前記方法に限らず、未延伸物をヘ
キサン、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベン
ゼン等の溶剤で処理後延伸する方法、延伸物をヘキサン
、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベンゼン等
の溶剤で処理する方法によっても、成形物中の希釈剤を
除去することによって、高弾性率、高強度の延伸物を得
ることができる。

延伸操作は、−段あるいは二段以上の多段で行なうこと
ができる。延伸倍率は、所望とする分子配向およびこれ
に伴う融解温度向上の効果にも依存するが、一般に５〜
８０＠好ましくは１０〜５０倍である。

一般には、二段以上の多段延伸により延伸操作を行なう
ことが好ましく、−段目では８０〜１２０℃の比較的低
い温度で押出成形体中の希釈剤を抽出しながら延伸操作
を行ない、二段目以降では１２０〜１６０℃の温度でし
かも一段目延伸温度よりも高い温度で成形体の延伸操作
を行なうことが好ましい。

一軸延伸操作の場合には、周速の異なるローラ間で引張
延伸を行なえばよい。

このようにして得られた分子配向成形体は、所望により
拘束条件下に熱処理することができる。

この熱処理は、一般に１４０〜１８０℃好ましくは１５
０〜１７５℃の温度で、１〜２０分間好ましくは３〜１
０分間行なうことができる。熱処理により、配向結晶部
の結晶化が一層進行し、結晶融解温度の高温側への移行
、強度および弾性率の向上、さらには高温での耐クリー
プ性の向上がもたらされる。

本発明では、このような超高分子量ポリオレフィン分子
配向成形体または超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体のフィラメント状分子配向成形体からロープを
編組し、登山用ロープとして用いる。

フィラメント状の分子配向体からロープを編組するには
、従来公知の方法が採用される。

また編組してロープ化した本発明の登山用ロープの破断
エネルギーは、３　ｋｇ−ｍ　／　ｇ以上好ましくは４
　ｋｇ　＋　ｍ　／　ｇ以上である。また、編組したと
きの強度利用率の低下（より減り）が少ないことも本発
明に用いる分子配向成形体の特徴である。

一般に好適なロープ形態としては、撚った構造として三
つ打、六つ打、そして編んだ構造として八つ打（通称、
エイトロープ）、１２打（通称、トエルロープ）、二重
組打索（通称、タフレロ−１）等の構造が挙げられる。

また、カバープレートとしてポリエステル、ナイロン、
ポリプロピレンを用い、コアープレードとして本発明に
用いるフィラメント状の分子配向成形体を用いた。ダブ
ルプレードまたアウタープレードジャゲットにポリエス
テル、ナイロン、ポリプロピレンなどを用い、中間にネ
オプレン、塩化ビニルのような中間層を、そしてパラレ
ルヤーンコアーとして本発明のフィラメント状分子配向
成形体を用いたユニラインパラレルヤーンコア等の構造
を挙げることができる。

この際超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の
分子配向体は、超高分子量ポリエチレンの分子配向体と
比較して適度な伸度を有しており、また結節強度が大き
いため、広範な編み方ができる。さらにローブ化の際の
より減りも少ないという効果も得られる。

ｉ肌血憇１ 上記のように本発明では、超高分子量ポリオレフィンの
分子配向成形体、超高分子量エチレン・α−オレフィン
共重合体の分子配向成形体からなるロープを登山用ロー
プとしているので、優れた機械的強度、耐摩耗性、耐候
性、耐水性を有し、しかも耐クリープ性、ｉ！ｆｆＩＩ
撃性にも優れている。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。

夫１透よ く超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体の重合〉 チーグラー系触媒を用い、ｎ−デカンＩＪを重合溶媒と
して、超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体のスラ
リー重合を行なった。エチレンとブテン−１との組成が
モル比で９７．２：２．３５の比率の混合モノマーガス
を圧力が５ｋｇ／−の一定圧力を保つように反応器に連
続供給した６重合は反応温度７０℃で２時間で終了した
。

得られた超高分子量エチレン・ブテン−１共重合・体粉
末の収量は１６０ｇで＠限粘度［η］　（デカリン＝１
３５℃）は８．２６ｊ／ｇ、赤外分光光度計によるブテ
ン−１含量は１０００炭素原子あたり１．５個であった
。

く超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体延沖配向物
の調製〉 上述の重合により得られた超高分子量エチレン・ブテン
−１共重合体粉末２０重量部とパラフィンワックス（融
点＝６９℃、分子量＝４９０）８０重量部との混合物を
次の条件で溶融紡糸しな。

該混合物１００重量部にプロセス安定剤として３．５−
ジーｔｅｒｔ−ブチルー４−ハイドロキシトルエンを０
．１重量部配合した０次いで該混合物をスクリュー式押
出機（スクリュー径＝２５Ｋｍ、Ｌ／Ｄ＝２５．サーモ
プラスチックス社製）を用いて、設定温度１９０℃で溶
融混練を行なった。引き続き、該混合溶融物を押出機に
付属するオリフィス径２ｍの紡糸ダイより溶融紡糸した
。押出溶融物は１８０３のエアーギャップで３６倍のド
ラフト比で引き取られ、空気中にて冷却、固化し、未延
伸繊維を得た。さらに該未延伸繊維を次の条件で延伸し
た。

王台のゴデツトロールを用いて二段延伸を行なった。こ
のとき第−延伸槽の熱媒はｎ−デカンであり、温度は１
１０℃、第二延伸槽の熱媒はトリエチレングリコールで
あり、温度は１４５℃であった。槽の有効長はそれぞれ
５０３であった。

延伸に際しては、第１ゴデツトロールの回転速度を０．
５ｍ／分として第３ゴデツトロールの回転速度を変更す
ることにより、所望の延伸比の配向繊維を得た。第２ゴ
デツトロールの回転速度は安定延伸可能な範囲で適宜選
択した。初期に混合されたパラフィンワックスは、はぼ
全量が延伸時ｎ−デカン中に抽出された。このあと配向
繊維は、水洗し、減圧下室温にて一昼夜乾燥し、諸物性
の測定に供した。なお延伸比は、第１ゴデツトロールと
第３ゴデツトロールの回転速度比から計算で求めた。

く引張特性の測定〉 弾性率および引張強度は島津製作所製ＤＯ３−５０Ｍ型
引張試験機を用い、室温（２３℃）にて測定した。

この時フラング間の試料長は１００ｒｖａであり、引張
速度１００ｍ／分（１００％／分歪速度）であった０弾
性率は初期弾性率で接線の傾きを用いて計算した。計算
に必要な繊維断面積は密度を０．９６０ｇ／ＣＣとして
重量から計算で求めた。

く熱履歴後の引張弾性率、強度保持率〉熱履歴試験はギ
ヤーオーブン（パーフェクトオーブン：田葉井製作所製
）内に放置することによって行なった。

試料は約３ｍの長さでステンレス枠の両端に複数個の滑
車を装置したものに折り返しかけて試料両端を固定した
。この際試料両端は試料がなるまない程度に固定し、積
極的に試料に張力はかけなかった。熱履歴後の引張特性
は、前述の引張特性の測定の記載に基づいて測定した。

く爾クリープ性の測定〉 爾クリープ性の測定は熱応力歪測定装置ＴＭＡ／５ＳＩ
Ｏ（セイコー電子工業社製）を用いて、試料長１ａｍ、
雰囲気温度７０℃、荷重は室温での破断荷重の３０％に
相当する重量の促進条件下で行なった。クリープ量を定
量的に評価するため以下の二つの値を求めた。すなわち
、試料に荷重を加えて９０秒経過時のクリープ伸び（％
）　ＣＲｓ。

の値と、この９０秒経過時から１８０秒経過時の平均ク
リープ速度（ｓｅｃ−１）εの値である。

得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメン
トの引張特性を表１に示す。

超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体延伸フィラメ
ント（試料−１）の本来の結晶融解ピークは１２６．７
℃、全結晶融解ピーク面積に対するＴｌ）の割合は３３
．８％であった。また耐クリ−５ｅｃ”であった、さら
に１７０℃、５分間の熱履歴後の弾性率保持率は１０２
．２％、強度保持率は１０２．５％で熱履歴による性能
の低下は見られなかった。

また、延伸フィラメントの破断に要する仕事量は１０．
３に＋ｒ−ｍ／ｇであり、密度は０．９７３ｇ／ｃｌａ
であり、誘電率は２．２であり、誘電正接は０．０２４
％であり、インパルス電圧破壊値は１８０　Ｋ　Ｖ　／
　ｃｍであった、 次いで上述のフィラメントを用いて、以下のようにロー
プを編組した。マルチフィラメントを集束し、６打でＺ
方向に撚り、３Ｘ１２Ｘ６ｆＪ造でロープ径９ａｕａの
ロープを得た。このロープの端末を１１タツクのアイス
プライス加工をほどこし、ロープ特性を評価した。評価
はアムスラー式横型引張試験Ｉ！（東京衡機製Ｔ−７９
１９型）を用い、アイスプライス端末間の試料長１．５
ｍで含水状態と乾燥状態とで行なった。このとき温度は
室温（２３℃）で引張速度は１５■／分である。

結果を表２に示す。

犬１自Δλ く超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体の重合〉 チーグラー系触媒を用いて、ｎ−デカン１ｊを重合溶媒
としてエチレンのスラリー重合を行なった。

このとき、共単量体としてオクテン−１を１２５ｍ１と
分子量調整のための水素４ＯＮｍｌを重合開始前に一括
添加し、重合を開始した。エチレンガスを反応器の圧力
が５　ｋｇ　／　ａｄの一定圧力を保つように連続供給
し、重合は７０°Ｃ１２時間で終了した。

得られた超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体粉
末の収量は１７８ｔでその極限粘度［η］（デカリン、
１３５℃）は１０．６６ｄＪ／ｇ、赤外分光光度計によ
るオクテン−１共単量体含量は１０００炭素原子あたり
０．５個であった。

く超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体延伸配向
物の調製とその物性〉 実施例１に記載した方法により延伸配向繊維の調製を行
なった。得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフ
ィラメントの引領特性を表３に示す。

超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体延伸フィラ
メント（試料−２）の本来の結晶融解ピークは１３２．
１℃、全結晶融解ピーク面積に対するＴＯおよびＴｐｌ
の割合はそれぞれ９７．７％および５．０％であった。

試料−２の耐クリープ性はＣＲ９ｏ＝２．０％、ε＝９
．５０Ｘ１０　　　ｓｅｃであった。また、１７０℃、
５分間の熱履歴の後の弾性率保持率は１０８．２％、強
度保持率は１０２．１％であった。さらに試料−２の破
断に要する仕事量は１０．１ｋｆ−ｍ／ｇであり、密度
は０．９７１ｇ／ａＡであり、誘電率は２．２、誘電正
接は０．０３１％であり、インパルス電圧破壊値は１８
５ＫＶ／鴎であった。

試料−２を用いて、実施例１に記載した方法により本発
明のローブを得た。ロープの形態および物性を表４に示
す。

天」自赴旦 超高分子量ポリエチレン（ホモポリマー）粉末（ｆ！限
粘度［η］＝７．４２　ｄｊ／ｇ、デカリン、１３５℃
）：２０重量部とパラフィンワックス（融点＝６９℃、
分子量＝４９０）：８０１ｉ量部との混合物を実施例１
の方法で溶融紡糸、延伸し、延伸配向繊維を得た。得ら
れた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメントの
引張特性を表５に示す。

超高分子量ポリエチレン延伸フィラメント（試料−３）
本来の結晶融解ピークは１３５．１℃、全結晶融解ピー
ク面積に対するＴｐの割合は８．８％であった。また同
様に全結晶融解ピーク面積に対する高温側ピークＴｐ１
の割合は１％以下であった。耐クリープ性はＣＲ９，＝
　１１　、９％、ε＝１　、０７　Ｘ　１０−３Ｓｅｃ
−１テｊ’＋ツタ、ｉり、１７０℃、５分間の熱履歴後
の弾性率保持率は８０．４％、強度保持率は７８．２％
であった。さらに試料−３の破断に要する仕事量は６．
８ｋｇ−ｍ７ｇであり、密度は０．９８５ｇ／’ｃＩｌ
であり、誘電率は２．３であり、誘電正接は０．０３０
％であり、インパルス電圧破壊値は１８２　Ｋ　Ｖ　／
　ｆｉｌｌであった。

試料−３を用いて、実施例１に記載した方法により本発
明のロープを得た。ロープの形態および物性を表６に示
す。

止ｌ自九１ Ｔ５００デニール／１０００フィラメントのアラミド繊
維（デュポン社製ゲブラー２９−９６０）を用いて、実
施例１に記載された方法でロープを編組した。ロープ特
性を表７に示す。

以上、明らかなように超高分子量ポリエチレンを用いた
ロープは破断に要する仕事量は、ケブラーよりも優れる
が超高分子量エチレン・ブテン′　−１共重合体による
ロープはさらに大きく上廻っていることが分かる。また
特に含水時の特性に優れ、伸びも大きいため、ロープ化
の際の強度利用率に優れている。これらのことから本発
明による超高分子量ポリオレフィンの分子配向体または
超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配
向体のロープは登山用ロープに最適であることが分かる
。

代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）極限粘度［η］が少なくともｄｌ／ｇである超高分
   子量ポリオレフィンの分子配向成形体からなる登山用ロ
   ープ ２）極限粘度［η］が少なくとも５ｄｌ／ｇであり、し
   かも炭素数が３以上のα−オレフィンの含有量が炭素数
   １０００個あたり平均０．１〜２０個である超高分子量
   エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配向成形体か
   らなる登山用ロープ。 ３）α−オレフィンが、ブテン−１，４−メチルペンテ
   ン−１、ヘキセン−１、オクテン−１またはデセン−１
   である請求項第２項に記載の登山用ロープ。 ４）α−オレフィンの含有量が炭素数１０００個あたり
   平均０．５〜１０個である請求項第２項に記載の登山用
   ロープ。