JPH05214848A

JPH05214848A - 防護柵

Info

Publication number: JPH05214848A
Application number: JP2290692A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sakuraoka; 誠桜岡; Akihiro Nakahara; 章裕中原; Kimihiro Tanida; 公宏谷田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】曲げ剛性および破断伸び率が高く、過度の外
力が作用した場合にも、容易に破損が生じないと共に、
腐食が発生せず、海浜の水際部等に好適に設置される防
護柵を提供するものである。【構成】 α、β−不飽和脂肪酸の金属塩を含むゴム組
成物を短繊維で補強した素材からなり、この短繊維を配
合したゴム組成物を加硫成形で所要の形状に形成してい
る。上記ゴム成形体は曲げ剛性値および強度に異方性を
有するもので、特に強度の高い方向を外力が作用する方
向に設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防護柵に関し、特に、
海浜際に設置される転落防止用の防護柵として好適に用
いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ウォーターフロントの開発、マリ
ンスポーツの増加に伴い、海浜に設置する施設が増加し
ている。例えば、港湾に隣接した公園、海釣り公園、マ
リーナー等が各地に建設されている。これらの施設にお
いては、人間や自転車等の軽車両が海中に転落するのを
防止するために、水際部に転落防止柵、てすり、フェン
ス等の防護柵が安全対策として設置されている。

【０００３】上記防護柵は一般に木材や金属からなる素
材で形成されている。金属の場合は通常、鉄パイプを組
み合わせて形成しており、支柱部として直径４０〜７０
mm、肉厚２〜３mmの鉄パイプを用い、この支柱部の間に
設置する横方向に軸架する柵としては直径３０〜５０m
m、肉厚２〜３mmの鉄パイプを用いている。

【０００４】上記した鉄パイプは、過度の外力が作用し
た時に、弾性変形量を越えて塑性変形するのを防止する
ために、過大な強度と曲げ剛性値を持たせて安全率を高
めるている。例えば、柵用のパイプとして、直径４２.
７mm、肉厚２.３mmの鉄製パイプを用いる一方、支柱用
のパイプとして、直径６０.５mm、肉厚３.２mmの鉄製パ
イプを用いた場合、柵パイプの曲げ剛性値ＥＩ(曲げ弾
性率Ｅ×断面２次モーメント)は１２.５×１０⁶kg-cm²、
支持パイプの曲げ剛性値ＥＩは３７.３×１０⁶kg-cm²
となる。また、強度的には、柵パイプは５.８ton、支持
パイプは８.４tonとなる。上記柵パイプは両端が支持パ
イプに固定されている為に、曲げ剛性値より破壊強度が
問題となり、実質的には１.０ton以上の値での強度があ
れば十分である。一方、支持パイプの場合は、強度より
曲げ剛性値が問題となり、支持の設置間隔にもよるが、
１.０×１０⁶kg-cm²以上であれば十分である。

【０００５】しかしながら、上記したように安全率を高
める為と、人間が触ったり握ったりした時に、上記の太
さより細いと違和感を生じるために、上記のような直径
のパイプが使用されている。

【０００６】また、上記したように鉄パイプを組み合わ
せて形成した場合には、海水の塩分による錆の影響を考
慮いて、表面にメッキを施したり、塗料を塗布してい
る。

【０００７】

【発明が解決しょうとする課題】上記のように鉄パイプ
等を組み合わせて形成した金属製の防護柵は、転落防止
性能の点については、過大な強度と曲げ剛性値を持って
いるが、水際に設置する特殊事情により、台風等による
風波により流木が衝突したり、あるいは船舶が衝突し
て、上記強度以上の外力が作用する場合があり、その場
合には、弾性変形量を越えて破損する問題があった。

【０００８】また、メッキや塗料を施して防錆処理を施
しても、長期的に見ると、腐食が発生し、定期的な補修
が必要となっていた。

【０００９】この種の防護棚を登山道路等の転落防護棚
として使用した場合には、落石による過度の外力が作用
した場合に破損しやすく、また、豪雪地帯に使用した場
合には積雪や雪崩により破損しやすい問題があった。

【００１０】尚、鉄パイプ等の金属製ではなく、木材製
とした場合も、金属製と同様に、海浜部に設置する場合
には、海水或いは海水の塩分による腐食の問題があると
共に、過度の外力が作用した場合に鉄バイプよりも更に
破損が生じやすい欠点があった。

【００１１】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、非常に高い曲げ弾性係数を有する素材により支柱お
よび棚パイプを形成し、過度の外力が作用した時には弾
性変形領域内で大変形することにより破損が生じにくく
し、よって、転落防止の安全機能を高めると共に、海浜
等に設置した場合に海水の塩分による腐食が容易に生じ
にくく、しかも、形状設計の自由度を高めることが出来
る防護棚を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、防護棚の支柱
および支柱間に設置する棚を構成する素材として、木材
や金属を用いずに、非常に高い曲げ弾性係数を有するゴ
ムを用いることを特徴とするものである。該ゴムは、ゴ
ム組成物自体の強度(ヤング率)を通常のゴム製品と比較
して飛躍的に高めている。さらに、該ゴム組成物に短繊
維を補強材として混合して更に強度向上を図ると共に、
外力が主として作用する方向に対して特に大きな強度、
曲げ弾性率(曲げ弾性係数)を与え、過度の外力が作用し
ても大変形することにより破壊を防止でき、外力を取り
除くと元の形状に復帰出来るようにしていることを特徴
としている。

【００１３】即ち、本発明は、支柱と該支柱の間に固定
する柵とを、α、β−不飽和脂肪酸の金属塩を含むゴム
組成物を加硫成形して形成していることを特徴としてい
る。上記ゴム組成物を短繊維で補強して、該短繊維を配
合したゴム組成物を加硫成形で所要の形状の上記支柱と
柵とを形成することが好ましい。しかしながら、短繊維
を補強していない場合でも高い剛性値を有するために支
柱用および棚用のパイプ、特に、棚用パイプとして用い
ることが出来る。

【００１４】上記ゴム組成物は、(ａ)基材ゴム１００重
量部、(ｂ)α、β−不飽和脂肪酸１０〜７０重量部、
(ｃ)金属の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩１０〜７０
重量部、(ｄ)有機過酸化物０.５〜５.０重量部、 (ｅ)短
繊維０〜３０重量部を含み、該ゴム組成物を一定方向に
剪断力をかけて混連加工した後、加硫成形することによ
り得られる強度および曲げ弾性率に異方性を有するゴム
部材を用いている。

【００１５】上記(ａ)の基材ゴムとしては、従来ゴム組
成物に用いられているゴム成分を用いることが出来る。
例えば、イソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、
スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム及び水添ニト
リルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコ
ンゴム等が挙げられる。これら１種以上を使用しても良
い。特に、好ましいゴム基材はシス−１,４−ポリブタ
ジエンで、特に、シス構造が９０％以上のもの、或いは
そのブレンド物である。その理由は、上記シス構造が９
０％以上のものは、グラフト重合しやすく、架橋が進ん
でゴム成分の結合点が多くなり、ゴムの弾性率および強
度が共に向上するからである。

【００１６】上記(ｂ)のα、β−不飽和脂肪酸として
は、炭素数３〜８を有するα、β−モノエチレン性不飽
和カルボン酸が好適である。その例として、メタクリル
酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸等が挙げら
れ、これらの１種以上が用いられる。α、β−不飽和脂
肪酸の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜
７０重量部、好ましくは２０〜５０重量部である。上記
限定理由は、１０重量部より少ないと十分な強度が得ら
れず、また、７０重量部を越えると配合物が固くなり、
加工性が悪くなると共に成形性も劣るからである。

【００１７】上記(ｃ)の金属の酸化物、水酸化物もしく
は炭酸塩(以下、金属酸化物と略す)としては、ゴム組成
物を混練加工する際に上記(b)のα、β−不飽和脂肪酸
の金属塩を形成し、これがゴムの共架橋剤となるもので
ある。金属種としては、２価金属、好ましくは亜鉛、マ
グネシウムであり、該亜鉛およびマグネシウムを用いる
とグラフト重合が促進され、ゴムの弾性率および強度が
向上する。尚、その他の金属、例えばナトリウム、リチ
ウム、アルミニウム等を用いても良い。上記金属酸化物
の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して１０〜７０
重量部、好ましくは２０〜５０重量部であり、この限定
理由は上記(b)と同一である。

【００１８】尚、上記(b)の脂肪酸および(c)の金属酸化
物のそれぞれをゴム組成物に配合する代わりに、あるい
は併用して、予め脂肪酸と金属酸化物とからなる金属塩
を形成し、これをゴム組成物に配合しても良い。 α、 β
−不飽和脂肪酸の金属塩の配合量は(a)の基材ゴム１０
０重量部に対して、２０〜１００重量部、好ましくは４
０〜８０重量部である。

【００１９】上記(d)の有機過酸化物としては、過安息
香酸、過酸化ベンゾイル、クメンパーオキシド、ジクミ
ルパーオキシド、１ー１ビス−ｔ−ブチルパーオキシ
３,３,５−トリ−メチルシクロヘキサン、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−ジ
イソプロピルベンゼン、２,５−ジメチル−２,５ージ−
ｔ−ブチルパーオキシヘキサン等が用いられる。好まし
くは、ジクミルパーオキシドである。この有機過酸化物
の配合量は基材ゴム１００重量部に対して０.５〜５.０
重量部、好ましくは０.５〜３.０重量部である。上記限
定理由は０.５重量部より少ないとα、 β−不飽和脂肪
酸の架橋が起こりにくく、５.０重量部を越えると成形
物が脆くなり実用的でなくなるからである。

【００２０】上記(ｅ)の短繊維は高強度を付与するため
に強化剤としてゴム組成物中に配合するもので、該短繊
維としては、炭素繊維、アルミナ繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、炭化ケイ素繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、チ
タン酸カリウム繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊
維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリル繊維、ポ
リアクリロニトリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩
化ビニリデン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリ尿素繊維等の一般的な合成繊維あるいは天然
繊維が用いられる。好ましくはポリアミド(特に、ナイ
ロン)繊維、ポリアクリロニトリル繊維等である。

【００２１】上記繊維に強度を持たせるために、ヒート
ストレッチング処理、接着処理を行うことが更に好まし
い。また、短繊維の接着処理として、ＲＦＬ(Resorcino
lFormaldehyde Latex)処理に加え、シランカップリング
剤による処理を施したり、短繊維にゴム組成物と相溶性
の良い官能基をグラフトさせたものを使用することで、
さらに、強度、耐久性を向上させることが出来る。

【００２２】上記短繊維の長さは１０μｍ〜３０ｍｍで
あり、好ましくは、１〜１０ｍｍである。また、繊維の
長さ(Ｌ)と繊維の直径(Ｄ)の比(Ｌ／Ｄ)は１０以上、特
に、５０〜１０００が好ましい。この比が１０未満であ
ると、短繊維のゴムのロール周方向への補強性に劣る。
また、該短繊維のゴム組成物中への配合量は、基材ゴム
１００重量部に対して０〜３０重量部、好ましくは１０
〜２０重量部である。該短繊維を配合すると強度を向上
させること出来ると共に、強度および曲げ剛性値に異方
性を持たせることが出来るが、３０重量部を越えると成
形性等に問題が発生する。尚、支柱パイプよりも強度お
よび曲げ剛性値が小さくてもよい棚パイプには、繊維を
配合していないものを用いることが出来る。

【００２３】上記短繊維を含むゴム組成物は、上記した
ように、一定方向に剪断力をかけて混練加工し、短繊維
を一方向に配向させ、該状態でゴム組成物をそのまま型
内で加硫成形することで、上記繊維の配向方向に特に強
い強度、曲げ弾性係数を持たせている。上記α、β−不
飽和脂肪酸の金属塩を含むゴム組成物においては、α、
β−不飽和脂肪酸の金属塩の結晶がゴム組成物を混練加
工する際に、その結晶が大きくゴムの列理方向に配向
し、配合した短繊維もゴムの列理方向に配向し、この一
定方向に剪断力をかけて混練加工したゴム組成物をその
まま型内で加硫すると、ゴムの列理方向に極めて強度が
強く、それとは異なる方向、特に、垂直方向の強度はそ
れほど高くない強度の異方性を有するゴム成形体が得ら
れることは、本出願人が先に出願した特願平２−１０６
７１５において記載した通りである。

【００２４】

【作用】上記したように、ゴム組成物自体が非常に高い
曲げ弾性率を有すると共に、補強繊維を特定方向に配向
して、外力が作用する方向に対して特に曲げ弾性率を高
めることが出来、曲げ弾性率を高めると、同一断面形状
である場合には曲げ剛性値を高めことが出来る。このよ
うに、曲げ剛性値を高くした場合、特に強い外力が作用
した場合に大きく変形し、塑性変形を生じないようにし
て破壊を防止し、外力が除去されると元の状態に復帰さ
せることが出来る。また、弾性体のゴム組成物から形成
しているため、破断伸び率も高く、破壊強度が大きい。

【００２５】よって、防護棚の支柱および棚を、上記ゴ
ム組成物、好ましくは、繊維補強により異方性を持たせ
たゴム組成物により形成すると、台風時等に漂流物が衝
突して、あるいは落石や雪崩により、予想以上の外力が
作用した場合にも、破壊が生じることを低減出来る。ま
た、棚は両端を支柱に固定しているため、曲げ剛性値よ
り破壊強度が重要であるが、上記のようにゴム製である
ため破断伸び率が高く、容易に破壊しない。

【００２６】また、ゴムにより形成しているため、海水
の塩分による腐食に強く、腐食防止処理をする必要がな
くなり、特に、海浜用として好適に使用できる。かつ、
ゴムを成形するために、形状設計の自由度を上げること
が出来る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係わる防護柵の実施例により
詳述する。図１は第１実施例を示し、下端部を道路等に
埋設して垂直に立設する支柱１と、所要間隔をあけて立
設された上記支柱１の間に水平方向に固定される柵２と
からなり、柵２はその両端を支柱１に対して従来と同様
なボルト・ナットによる締結等の固定手段で固定され
る。柵２は支柱１の高さに対応して所要間隔をあけて設
置されるが、図示の実施例では上下２本の柵２を取り付
けている。

【００２８】尚、防護柵の構造は上記図１に示す構造に
限定されず、例えば、図２に示すように、支柱１の間に
上下２本の水平方向の柵２Ａを固定し、これら上下２本
の柵２Ａに横方向に一定間隔をあけて上下方向の柵２Ｂ
を固定する構造としてもよい。即ち、本発明は、防護
柵を構成する支柱１および柵２の素材に特徴を有するも
のであり、よって、支柱１と柵２との組み合わせ構造
は、用途に応じて任意に選定される。

【００２９】上記支柱１および柵２は、図３に示すよう
に、短繊維１０を配合したゴム組成物を加硫成形して丸
棒状としたパイプからなり、短繊維１０の配向方向を軸
線方向に配向させている。

【００３０】上記支柱１および柵２は、前記したよう
に、基材ゴム(a)にα、β−不飽和脂肪酸(b)、金属酸化
物(c)、有機過酸化物(d)および短繊維(e)を前記した所
要重量比で配合し、これを一定方向に剪断力をかけて混
練加工し、短繊維を一方向に配向させた状態で、該短繊
維方向の軸線方向となるように、型内に入れて加硫成形
して形成している。

【００３１】本実施例では、基材ゴム(ａ)としてシス−
１,４−ポリブタジエンゴムに耐候性に優れた天然ゴム
およびエチレン・プロピレンゴムをブレンドしたものを
用いている。また、α、β−不飽和脂肪酸(b)として塩
基性メタクリル酸を用い、金属酸化物(c)として亜鉛華
を用いると共に、有機過酸化物(d)としてジクミルパー
オキサイドを用いている。短繊維(e)としては、東レ(株)
のＰＡＮ系繊維を用いた。該短繊維の繊維径は１６μｍ
（繊維デニール２ｄ）、アスペクト比を３１０としてい
る。

【００３２】本実施例では、下記の表１に示すように、
Ａ種とＢ種の２種の実施例を設け、上記短繊維の長さを
Ａ種では５mm、Ｂ種では２mmと変え、これらＡ種とＢ種
の常態物性を測定した。尚、短繊維で補強した場合と、
補強していない場合とを比較するために、表１に示すよ
うにＣ種とＤ種の比較例も形成し、同様に常態物性を測
定した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１において、物性試験はＪＩＳＫ６３
０１に準じて実施した。列理：ロール方向(枠体の軸方向)の物性垂直：ロー
ルと直角方向の物性Ｍ₁₀：１０％モジュラス(ＭＰa) ＴＲ：引裂
強度(ＫＮ／ｍ) ＴB：引張強度(ＭＰａ) Ｈｓ：硬度
(ＪＩＳＣ) ＥB：破断伸び(％) 弾性係数の測定はＪＩＳＫ−７０５５に準じて実施し
た。

【００３５】上記Ｂ種のゴム配合で、支柱１を直径７
０.０mm、柵２を直径４０.０mmとして形成した。Ｂ種の
配合では、上記表１に示すように、引張強度は、垂直方
向が１０.４ＭＰａとすると、繊維を配向させる列理方
向が３５.９ＭＰａに達する。また、曲げ弾性係数は、
垂直方向が４８.０kg/mm²とすると、列理方向は１２３.
０kg/mm²に達する。よって、支柱１の曲げ剛性値ＥＩは
１.４１×１０⁶kg-cm²となり、柵２の曲げ剛性値ＥＩは
０１５×１０⁶kg-cm²となっている。また、強度的には、支柱１は１４.１ton、柵２は４.６t
onとなっている。

【００３６】上記のように、支柱１および柵２は繊維を
軸方向に配向しているため、軸方向に特に高い曲げ剛性
値および強度を備えており、この種の防護柵として通常
要求される曲げ剛性値および強度を十分に具備してい
る。

【００３７】また、上記のように、支柱１および柵２は
ゴム部材からなるため、ゴムの特徴として破断時の伸び
が１９％あり、直径７０.０mmの支柱１は曲率半径１８
５mmまで曲げ変形が可能となっている。

【００３８】上記したように、非常に高い曲げ剛性値を
有すると共に破壊強度も具備しているため、通常付加さ
れる以上の過度の外力が作用しても大変形して破壊する
のを防止でき、かつ、弾性材料であるため、外力が除去
されると再び元の形状に復帰させることが出来る。

【００３９】防護棚では、支柱１に主として水平方向か
ら外力をうけ、軸方向に変形が発生しやすい。この問題
に対して、本発明のゴム成形体からなる支柱は軸方向の
曲げ剛性値を特に高く設定しているため、外力による塑
性変形を防止あるいは低減することが出来る。また、柵
２には高い破壊強度を必要とするが、上記したようにゴ
ムは破壊強度も大きいため、棚２として上記ゴム成形体
を用いる効果は大きい。

【００４０】さらに、ゴム成形体であるため錆が発生し
ないと共に、基材ゴムのシス−１,４−ポリブタジエン
に耐候性に優れた天然ゴム、エチレン・プロビレンゴム
を使用しているため、耐海水性、耐候性に優れ、腐食が
問題を解消でき、補修の必要がない。

【００４１】更にまた、混練したゴムを金型等により加
硫して所要形状に形成するあめ、金型形状を変えること
により種々の形状に容易に作成でき、強度設計、デザイ
ン上の自由度が大きい。例えば、運搬の点から考慮して
支柱と柵とを別体として形成しているが、一体に成形す
ることも可能である。

【００４２】尚、上記した特性を変えない範囲におい
て、ゴム部材の内部に連続繊維、スチールコード、金属
チェーン、金属線やＦＲＰからなる高弾性棒状体等を挿
入して、更に強度を高めることも出来る。

【００４３】上記した実施例は海浜に設置する防護棚に
ついてのものであるが、登山道路あるいは一般道路に設
置する防護棚としても好適に使用出来ることは言うまで
もない。特に、登山道路や豪雪地帯の道路に設置した場
合には、落石や雪崩による過度の外力が作用した場合
に、大きく弾性変形して塑性変形の発生を低減し、破損
を防止出来る。

【００４４】さらに、防護柵以外に、フェンス、標識、
街灯、ＴＶアンテナの支柱、ガードレール等にも使用で
き、特に、海浜の水際部に設置する場合には、錆や腐食
の問題を無くすことが出来るために好ましい。さらに、
道路等への設置材以外にトラック等の自動車の側面下側
に取り付けている巻き込み防止用のバンパー等にも好適
に用いることが出来る。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わるゴム成形体より支柱および柵を形成した防護棚
では、高い曲げ剛性を有し、かつ、大きい曲げ変形が可
能であるため、通常の予想を越える過度の外力が作用し
た場合にも、破損の発生を防止、低減することが出来
る。特に、本発明で用いるゴム成形体では補強繊維を特
定方向に配向して、特定方向の曲げ剛性値および強度を
高めているため、予想される外力が作用して変形する方
向の強度および曲げ剛性値を高めておくことにより、破
損の発生をより確実に防止、低減することが出来る。

【００４６】また、錆、腐食の問題が無いため、海浜に
設置する場合に、腐食防止処理を施す必要がない。さら
に、上記ゴム成形体の価格は他の素材と比較して安価で
あり、かつ、加工が容易であるため、安価かつ容易に利
用することが出来等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる防護棚の概略正面図である。

【図２】防護棚の他の実施例を示す概略斜視図であ
る。

【図３】上記防護棚の支柱および柵を形成するゴム成
形体の断面図である。

【符号の説明】

１支柱２柵１０短繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支柱と該支柱の間に固定する柵とを、
α、β−不飽和脂肪酸の金属塩を含むゴム組成物を加硫
成形して形成していることを特徴とする防護柵。
【請求項２】上記ゴム組成物が、 (ａ)基材ゴム１００重量部、 (ｂ)α、β−不飽和脂肪酸１０〜７０重量部、 (ｃ)金属の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩１０〜７０
重量部、 (ｄ)有機過酸化物０.５〜５.０重量部、 (ｅ)短繊維０〜３０重量部を含む請求項１記載の防護棚。
【請求項３】上記金属塩の金属種が亜鉛もしくはマグ
ネシウムである前記請求項１のいずれか１項記載の防護
柵。
【請求項４】上記ゴム組成物を一定方向に剪断力をか
けて混練加工して短繊維を一方向に配向させた状態で加
硫成形し、所要の方向に他方向より強い強度および曲げ
弾性率を持たせた構成としていることを特徴とする前記
請求項２あるいは３のいずれか１項に記載の防護柵。