(57)【要約】  少なくとも一つの空気室を有するエアクッション式乗物に使用するための耐摩耗性スカート材料。該シート材料は、超高分子量ポリエチレン糸を含む織物ベースを含む。熱可塑性材料を含む接着層が織物ベースに接着され、そしてゴム化合物を含む外層が接着層に接着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの空気室を有するエアクッション式乗物に使用するための耐摩耗性スカート材料であって、前記シート材料は、
（ａ）超高分子量ポリエチレン糸を含む織物ベースと；
（ｂ）前記織物ベースに接着された熱可塑性材料を含む接着層と；そして
（ｃ）前記接着層に接着されたゴム化合物を含む外層と
を含むスカート材料。
【請求項２】
ゴム化合物が、天然ゴムとスチレンブタジエン；天然ゴムとポリブタジエン；及び天然ゴムとスチレンブタジエンとスチレンポリブタジエンからなる化合物の群から選ばれる、請求項１に記載のスカート材料。
【請求項３】
外層が５ミル〜５０ミル厚である、請求項２に記載のスカート材料。
【請求項４】
外層が約３０ミル厚である、請求項３に記載のスカート材料。
【請求項５】
ベース織物が両面を接着層及び耐久性ゴム化合物で被覆されている、請求項１に記載のスカート材料。
【請求項６】
内部織物ベース層が１平方ヤード当たり約５〜１１オンスの重量であり、縦糸及び横糸の両方向とも１インチ当たり約１７本〜３５本の糸を含み、それぞれの縦糸及び横糸は約６５０〜１２００デニールである、請求項１に記載の耐摩耗性スカート。
【請求項７】
熱可塑性材料が、約１４０℃未満の融点を有するオレフィンポリマー又はコポリマーで形成されている、請求項１に記載の耐摩耗性スカート。
【請求項８】
熱可塑性材料が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項７に記載の耐摩耗性スカート。
【請求項９】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、５，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９８％を保持する、請求項１に記載の耐摩耗性スカートアセンブリ。
【請求項１０】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、１０，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９５％を保持する、請求項１に記載の耐摩耗性スカートアセンブリ。
【請求項１１】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、４０，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９０％を保持する、請求項１に記載の耐摩耗性スカートアセンブリ。
【請求項１２】
ゴム化合物が、約８０重量％の天然ゴムと約２０重量％のスチレンブタジエンとを含む、請求項２に記載の耐摩耗性スカートアセンブリ。
【請求項１３】
ゴム化合物が、約７５％の天然ゴムと約２５％のポリブタジエンとを含む、請求項２に記載のスカート材料。
【請求項１４】
ゴム化合物が、約６６％の天然ゴムと１４％のスチレンブタジエンと２０％のポリブタジエンとを含む、請求項２に記載のスカート材料。
【請求項１５】
軽量の耐摩耗性シート材料であって、
（ａ）超高分子量ポリエチレン糸を含む織物ベースと；
（ｂ）前記織物ベースに接着された熱可塑性材料を含む接着層と；そして
（ｃ）前記接着層に接着されたゴム化合物を含む外層と
を含むシート材料。
【請求項１６】
ゴム化合物が、天然ゴムとスチレンブタジエン；天然ゴムとポリブタジエン；及び天然ゴムとスチレンブタジエンとポリブタジエンからなる群から選ばれる、請求項１５に記載のシート材料。
【請求項１７】
外層が５ミル〜５０ミル厚である、請求項１５に記載のシート材料。
【請求項１８】
外層が約３０ミル厚である、請求項１７に記載のシート材料。
【請求項１９】
織物ベースが両面を接着層及び耐久性ゴム層で被覆されている、請求項１５に記載のシート材料。
【請求項２０】
内部織物ベース層が１平方ヤード当たり約５〜１１オンスの重量であり、縦糸及び横糸の両方向とも１インチ当たり約１７本〜３５本の糸を含み、それぞれの縦糸及び横糸は約６５０〜１２００デニールである、請求項１５に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２１】
熱可塑性材料が、約１４０℃未満の融点を有するオレフィンポリマー又はコポリマーで形成されている、請求項１５に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２２】
熱可塑性材料が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項２１に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２３】
ゴム化合物が、約７５％の天然ゴムと２５％のポリブタジエンとを含む、請求項１６に記載のシート材料。
【請求項２４】
ゴム化合物が、約６６％の天然ゴムと１４％のスチレンブタジエンと２０％のポリブタジエンとを含む、請求項１６に記載のシート材料。
【請求項２５】
ゴム化合物が、約８０重量％の天然ゴムと約２０重量％のスチレンブタジエンとを含む、請求項１６に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２６】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、５，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９８％を保持する、請求項１５に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２７】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、１０，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９５％を保持する、請求項１５に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２８】
テーバー摩耗試験（Ｈ−１８摩耗輪及び１０００ｇ荷重）に従って試験した場合に、４０，０００回の摩耗サイクル後、その原重量の少なくとも約９０％を保持する、請求項１５に記載の耐摩耗性シート材料。
【請求項２９】
耐摩耗性シート材料の形成法であって、
（ａ）未硬化ゴムの層を被覆織物［前記被覆織物は、
（ｉ）超高重量平均分子量ポリエチレンポリマー糸を含む内部織物ベース層と、
（ii）前記内部織物ベース層に接着された熱可塑性材料を含む外部接着層と
を含む］に被せるステップと；そして
（ｂ）前記未硬化ゴム化合物の層を前記熱可塑性材料に接着させ、ゴム化合物を硬化させるために未硬化ゴム及び被覆織物を十分な温度で十分な長さの時間加熱するステップと
を含む前記方法。
【請求項３０】
ゴム層化合物と被覆織物を加熱する前に、未硬化ゴムで被覆された織物の層を巻取束に巻き取るステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
ゴムと被覆織物の加熱中、巻取束を連続的に回転させるステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ゴム層と被覆織物を加熱するステップの前に、被覆織物と未硬化ゴム層を一緒に粘着させて軽く接着させるステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
束の中の層間分離が提供されるように、前記巻取束に剥離紙を供給するステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
未硬化ゴム層が約５ミル〜５０ミルの厚さを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記熱可塑性フィルムが、低密度ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルからなる群から選ばれる材料で構成される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
前記熱可塑性フィルムが約７ミル〜１５ミルの厚さを有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
内部織物ベース層が１平方ヤード当たり約５〜１１オンスの重量であり、縦糸及び横糸の両方向とも１インチ当たり約１７本〜３５本の糸を含み、それぞれの縦糸及び横糸は約６５０〜１２００デニールである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３８】
ゴムが、約８０重量％の天然ゴムと約２０重量％のスチレンブタジエンとを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３９】
未硬化ゴム層と被覆織物の加熱が約２３０°Ｆ〜２８０°Ｆ（約１１０℃〜１３８℃）の温度で実施される、請求項２９に記載の方法。
【請求項４０】
未硬化ゴム層と被覆織物の加熱が約２７３°Ｆ（約１３４℃）の温度で実施される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
未硬化ゴム層と被覆織物の加熱が約４時間〜約２４時間実施される、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本願は、現在係属中の２００３年２月６日出願、出願番号１０／３５９，７９６の一部継続出願であり、前記出願の内容は引用によってその全体を本明細書に援用する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、耐摩耗性シート材料に関する。該シート材料は、エアクッション式乗物の分野、特にエアクッション式乗物の軽量スカートアセンブリとして、また耐摩耗性が必要性能特性であるその他の用途に有用である。
【０００３】
発明の背景
硬い表面や水又は飛散破片のような運動物体と摩耗性の接触をする物品の磨損及び引裂に対処しようとする数多くの努力が年月をかけて進歩してきている。特に、暴露面を保護又はカバーするために物品に巻き付ける多数のシート材料が開発されている。他の種類のシート材料は、保管又は大型コンテナで輸送される物品の有害暴露を防止するためのものである。
【０００４】
そのような材料の一つの用途は、今日商業利用されているタイプのエアクッション式輸送機関及び空気浮上式装置における用途である。これらの乗物及び装置は、一般的に、地面又は水面に対して下方向の気流を提供するという原理に基づいて作動する。この下方向の気流は揚力をもたらし、“空中静止（ホバー）”又は“地面効果”を作り出す。このタイプの乗物の一例は、ホバークラフト｛ＨＯＶＥＲＣＲＡＦＴ（登録商標）｝として知られているエアクッション式乗物である。これらの乗物には多くの種類があるが、いずれも同じ一般的原理の下で作動する。一般的に、荷重すなわち乗物及びその積荷の重量を地面又は水面直上で支持するエアクッションを提供するシステムが採用されている。このシステムは、典型的には、乗物の真下に保持されている空気を、乗物を乗物が位置している面の直上に持ち上げるに足る力で効果的に加圧する多数の大容量高圧ファンを含む。次に、ファン又はタービンを含む別の動力源が、乗物を地面又は水面上で推進する。
【０００５】
エアクッション式乗物は、典型的には、乗物の基部、又は堅固な支持フレーム周囲に、空気を取り囲んでエアクッションを形成するスカートを含む。スカートの一部分は、可膨張式空気嚢、又は袋部材を形成する。これは膨らむと硬化するが、それでも底部は開放している。またスカートは、空気嚢の下位に従属した“フィンガー”として知られている複数の連続的スカートエレメントを含んでいてもよい。このフィンガーは、補助的空気嚢を提供すると同時に、加圧空気を乗物のフレームの真下に方向付けるのに役立つ。
【０００６】
スカートは従来、天然及び合成の、強化（ナイロン）ゴムで製造されていた。しかしながら、エアクッション式乗物のスカートに関する特有の問題は、水又は異物が絶えず衝突することにより損傷や急速な劣化を受けやすいということである。これらの乗物を陸上で運転すると、スカートの底縁は過酷な摩耗に遭い、急速に磨滅する。さらに、塩水環境で使用すると、スカート材料が急激に劣化するため、ほんの数時間運転しただけで多大なコストをかけてスカートを頻繁に交換せざるを得ない。
【０００７】
より耐久性があってより長持ちするスカートを作製しようとして多数の試みがなされてきたが、様々な理由で満足のいくものとなっていない。一つのスカート作製では、弾性保護材料による強化織物から形成された開口部付きフレキシブルシートが試みられた。別の例では、高強度のアラミド（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）ブランド）で織られた織物からシームレスの成形スカートが形成されたが、実験によるとＫＥＶＬＡＲ（登録商標）は、塩水の攻撃及び紫外線に耐えられず、そして水に暴露されると毛管作用で水を吸い上げる。鋼線も一部の従来式織物構造物に織り込んでみたが、スカートの摩耗に何らかの明らかな低減又は長寿化をもたらさなかった。
【０００８】
現在、米国海軍が運用するエアクッション式乗物に取り付けられている平均的スカートは少なくとも１００〜２００運転時間ごとに交換する必要がある。その上、そのようなエアクッション式乗物に従来から使用されている織物は、１平方ヤード当たり少なくとも８０オンス（２２４０グラム）の重量がある軟質ゴム組成物で形成されている。この構造物に伴う一つの深刻な問題は、摩耗に対して抵抗性が低いことである。標準化されたテーバー摩耗試験にかけると、該ゴムアセンブリはすぐにベース材料の喪失を示した。例えば、代表的試験で、４０，０００回の摩耗サイクル後、３７％を超える（重量）ゴム製スカート材料が失われた。結果として、これらのスカートは頻繁に交換せねばならず、これらの軍用乗物の操作上の即応性に悪影響をもたらす。
【０００９】
本発明の出願人の一人が最近開発したのは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）のような耐摩耗性熱可塑性フィルムで被覆された超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）織物で形成されたシート材料を含む軽量スカートアセンブリである。この構造物は、同じ摩耗試験にかけた場合、その総重量の約２２％しか失われなかった。この構造物は、エアクッション式乗物用スカートアセンブリの耐用年数を相当延ばすが、いくつかの欠点もある。例えば、超高重量平均分子量ポリエチレンのポリマーから形成されたＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）糸及び織物は記憶力がほとんどない。すなわちこの材料で織った織物を曲げたり巻いたりすると、異なる形状に操作されるまでその形状を維持しがちである。従って、エアクッション式乗物用スカートに使用された場合、そのスカートは、空気を抜いた後でも、丸まって膨張した形状を維持しがちである。さらに、熱可塑性フィルムは時間経過とともにスカートの下部から摩耗しやすく、織物を露出する。これは美的に望ましくない。
【００１０】
発明の要旨
本発明は、耐摩耗性が高いというだけでなく、切断及び／又はパンク抵抗性もある多層シート材料に関する。本明細書中に記載の織物は、軽量（従来ゴムの約１／３未満）シート材料のこれらの特性が所望される様々な用途に使用できる。一つの具体的用途は、該シート材料から形成された、より軽量で頻繁な交換の必要が少ないエアクッション式乗物用スカートに向けられる。該スカートアセンブリは、織物ベース層、中間層、及び薄いゴムの外層を含む独特の多層シート材料から作製される。
【００１１】
該保護シート材料は、フレキシブル、空気不透過性、比較的軽量であり、カットしてエアクッション式乗物に取り付けるための空気嚢、フィンガー、エプロン、又はその他のスカート部分に形成することができる。ベース層は、その上にシート材料の残りの部分が構築される軽量でフレキシブルな強化“フレーム”又は“ベース”としての役割を果たすとともに、高い切断及び／又はパンク抵抗性によってエアクッション式乗物用スカートの完全性を保護する役割も果たす。好適な態様において、該ベース層は、超高分子量ポリエチレン繊維で織られた織物である。
【００１２】
中間層は、ベース層及び外層の両方と適合性があり、それらを一緒に接着し、しかも運転条件下で容易に離層したり毛管作用を起こさない材料である。本発明のシート材料の作製において、中間層は熱可塑性フィルムで、まず織物のベース層に接着される。適当なベース層及び中間層は、Ｈｏｌｌａｎｄらによる米国特許第６，２８０，５４６号に開示されている。該特許は、超高分子量ポリエチレンで織られた織物に接着された熱可塑性フィルムを含む切断及びパンク抵抗性積層織物について記載している。該熱可塑性フィルムは、熱及び圧力下で織物に積層される。この織物は、切断抵抗性手袋及びエプロン、貨物コンテナ用カバー、大口郵便袋などのような製品の製造に有用であると記載されている。
【００１３】
重量と耐久性は、エアクッション式乗物の運用において適正にバランスを取らなければならない因子である。これまで、高い耐久性は、重いゴム構造物、従って高い燃料コスト、少ない積載能力を意味してきた。そのように重い材料でもスカートは相変わらず頻繁に交換せねばならず、経済的又は望ましい運用とは言えなかった。
【００１４】
これまで認識されていなかったことであるが、今回、Ｈｏｌｌａｎｄらに記載の熱可塑性フィルムは、超高分子量ポリエチレン及びある種のゴム化合物（それら自体は相互接着親和性を持たない材料）の両方に接着することがわかった。特に、ゴムの外層は、以下に詳細を記載する硬化工程に当てると、熱可塑性フィルムに接着できることがわかった。得られた多層シート構造物は、海上及び地上用エアクッション式乗物に固有の摩耗及び引裂に良く耐える高耐久性の保護シートを提供する。テーバー摩耗試験として広く知られている標準化試験にかけると、本発明のシート構造物は、４０，０００回の摩耗サイクル後、その総重量の６％未満しか失わなかった（従来のゴム製スカート材料の３７％喪失と比較）。
【００１５】
本発明のこれら及びその他の側面は、以下の好適な態様の説明を図面と併せて一読すれば、当業者には明らかとなるであろう。以上の一般的説明及び以下の詳細な説明は、いずれも単なる例示及び説明であって、クレームされている本発明を制限するものでないことは理解されるべきである。
【００１６】
好適な態様の詳細な説明
耐摩耗性織物は多くの用途がある。一つのそのような用途はエアクッション式乗物用のフレキシブルスカートである。スカート又はスカートアセンブリ、又はその一部は、運転時に乗物の真下にエアクッションとなる体積を囲い込む又は創出する。考えられうる用途の中で、本発明は、エアクッション式乗物用のフレキシブルスカートアセンブリを形成するのに極めて適切な、高耐摩耗性のシート材料に向けられる。該シート材料は、織物ベース層、接着層、及び外層などの複数の層を含む。これらの各層については以下に詳細に説明する。
【００１７】
超高分子量ポリエチレン繊維から形成された高性能糸で少なくとも一部は作製された織物は、本発明のシート材料のベース層として使用するのに非常に望ましいことが見出された。特に、該織物は少なくとも一部が、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．社より商品名ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）で市販されている高強度、超高分子量ポリエチレン繊維の糸で織られている。ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維の使用はいくつかの利点を提供することがわかった。すなわち、（１）強化フレームワークを提供するのでシート材料のその他の層がその上に構築される；（２）それから形成されたスカートアセンブリの完全性を、摩耗、パンク及び引裂から保護する；（３）その織物は、その非被覆端が水に暴露又は浸漬しても水を吸い上げない。これは運転中のシート材料の破壊を防止する。
【００１８】
本発明の一態様の織物は、主として、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）繊維含有糸で形成され、縦糸及び横糸の両方向とも１インチ当たり約１７〜３５本の糸で織られている。これらの糸は好ましくはそれぞれ約６５０〜１２００デニールである。その結果として、織られた織物は、１平方ヤード当たり約５〜１１オンスの重量になる。以下の表に、本発明のスカートアセンブリの内部織物ベース層の形成に使用するのに適切であることがわかった織物構造を提供する。当業者には承知の通り、ここに記載の織物構造は単なる例示であって本発明をそれに限定することを意図しているものではない。これらの非被覆織物は、サウスカロライナ州アンダーソンのＨｅｘｃｅｌ  Ｓｃｈｗｅｂｅｌ社から入手でき、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）９００繊維から製造されている。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表に示されている通り、縦糸及び横糸の両方向とも１インチ当たり１７本の１２００デニールＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）９００繊維を有する平織物は、１平方ヤード当たり約５．５オンスの重量しかないが、両方向とも１インチ当たり８００ポンドを超える破壊強さを有する。表に示されていて本発明のスカートアセンブリの作製に使用される最も重い織物構造は、９５０デニール糸を縦糸及び横糸に１インチ当たり３５本含む平織である。この重い構造物でも重量は１平方ヤード当たりわずか約６．３オンスである。表に示されている平織構造物のほかに、１２００デニール糸を縦糸及び横糸に１インチ当たり３４本含み、そして１平方ヤード当たり重量１０．７オンスの４×４バスケット織り（ｂａｓｋｅｔ  ｗｅａｖｅ）も適切であることがわかった。
【００２１】
接着層用の好適な接着材料は、融点又は融点範囲が約１４０℃未満のオレフィンポリマー又はコポリマー、特にエチレンポリマー及びコポリマー（例えば、エチレン／プロピレンコポリマー）のフィルムである。融点は、例えば、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって加熱速度１０℃／分で測定される。最も好適な接着材料は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）及びＬＤＰＥ／ＥＶＡコポリマーである。接着層は任意の適切な形態で適用できるが、フィルムが特に好適である。フィルムは、前述の高性能織物ベースを被覆し、該ベースに接着するのに使用できるが、一方で中間接着層も創り出す。ＥＶＡは、高強度の超高分子量ポリエチレン繊維を含有する糸から織られた織物に良く接着する。それは、耐摩耗性のレベルを上げると共に、実質的に水及び空気を通さない被覆織物を創製する。しかしながら、これまでＥＶＡが異種材料間の接着媒体として働きうることは知られていなかった。以下に記載するとおり、ＥＶＡは、超高分子量ポリエチレンの内部織物ベース層とゴム化合物の外部保護層の両方に接着親和性を有する非常に満足のいく中間接着層であることが今回わかった。最大４０ミルの厚さまで可能であるが、織物の両面のそれぞれに（両面の耐摩耗性保護が所望の場合）約４〜１５ミル厚の熱可塑性フィルムラミネートが最も適切なフレキシブルシート構造物を提供することがわかった。特に、ＥＶＡを中間接着層として使用する場合、両面のフィルム厚は約４ミル〜１０ミルが最も望ましいことがわかった。ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルフィルムはそれぞれ１平方ヤード当たり厚さ１ミルにつき約１オンスの重さである。従って、織物シートの両面に４ミルのラミネートは、１平方ヤード当たりの総重量に約８オンス（片面４オンス）を追加するだけである。
【００２２】
図１及び２に目を向けると、本発明の耐摩耗性シート材料の断面図が示されている。Ｈｏｌｌａｎｄらによる米国特許第６，２８０，５４６号の教示に従って、まず織物を熱可塑性フィルムで被覆したので、本発明の最終シート形成工程は３段階の工程を用いて実施できる。第一のステップは、ＥＶＡ被覆織物１２を未加工（ｒａｗ）のゴム化合物シート１４にまず粘着させること（ｔａｃｋｉｎｇ）を含む。被覆織物１２はロール１６から供給され、未硬化ゴムシート１４はロール１８から連続的に供給される。カレンダーロール２０が二つのシート１２、１４を一緒に加圧して軽く被覆されたシートを形成する。図１に示した工程は、片面だけを本発明のゴム化合物で被覆した仕上げシート材料の例である。当業者には分かる通り、シート材料の両面にゴムのコーティングが所望の場合、工程は容易に変形される（図２）。
【００２３】
外層１４を形成するゴム化合物は、天然ゴムとスチレンブタジエンを含む。さらに、天然ゴムとスチレンブタジエンとポリブタジエン、又は天然ゴムとポリブタジエンを含むゴム化合物も外層１４の形成に適切であることが見出されている。以下の表に、高度に適切な耐摩耗性を提供することが分かった化合物のいくつかの例をまとめた。これらの各配合物は、ペンシルバニア州インジアナのＳｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｔｉｒｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ社から入手できる。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
エアクッション式乗物用スカートアセンブリの形成に現在使用されているネオプレンとは異なって、本発明のゴム配合物は車のタイヤ・トレッドの製造に使用されている種類のものである。これらのゴム配合物は未硬化（Ｂ段階）の未加工化合物として得られる。いったん硬化すると、得られるゴムは現在使用されている材料より実質的に硬くなるが、それでもかなり薄くフレキシブルである。ゴムシート１４は、約５ミル〜５０ミル厚で、望ましくは約３０ミル厚である。未硬化のゴムシート１４の被覆織物１２への着実な適用（厚さ）を維持するために剥離紙１３を使用するのが望ましい。
【００２６】
ゴム化合物のシート１４を被覆織物に粘着させるための適切な機械は、ハスクソフト（ｈｕｓｋ  ｓｏｆｔ）ロールと鋼製センターロールを供えたＶａｎ  Ｖｌａｎｄｒｉｎ  Ｓｉｌｋ  Ｃａｌｅｎｄｅｒである。一部のカレンダー工程とは異なって、粘着ステップ中に熱はほとんどないし全く加えない。ゴムシート１４の早期硬化を回避するためである。被覆織物１２をまずゴムシート１４に接着させても、加熱及び硬化するまではシートから容易に分離できる。ゴムシート１４は未硬化、すなわち“粘着性がある状態”なので、下にある被覆織物の内部層は、未硬化ゴムシート１４の支持及び基礎構造を提供することにおいて重要である。ゴム及び被覆織物の組合せは、この状態では本発明で意図している提案された最終用途には適さない。
【００２７】
被覆織物１２とゴムシート１４を一緒に粘着させた後、この組合せ１５は、コア４０の周りに巻き取られて束３０となる。巻きの間には適当な剥離紙が挟まれ、耐熱テープで固定される。剥離紙１３は、巻取り時に紙のコア４０に直接隣接するように配置される。しかしながら、被覆織物１２とゴムシート１４をロールに巻き取るという要件はない。その代わりに、被覆織物１２とゴムシート１４を、連続的に動いているコンベヤ型ベルトのような細長い収集装置に沿って収集し移動させることもできる。しかしながら、重要なことは、ロール３０又はその他の収集装置は、硬化／ベーキング工程中連続的に循環／回転することである。当初未硬化のゴムシート１４は、硬化工程の最初の時間中に自重下で脱落又は垂れ下がる傾向にあるので、このことは必要である。ロールを連続的に回転させることによって、硬化と最終外部保護層１４の厚さの均一性が保証される。
【００２８】
次に、束３０を約２３０〜２８０°Ｆ（約１１０〜１３８℃）の温度で約４時間〜２４時間オーブン中でベークする。材料技術の専門家には分かるとおり、硬化温度が低ければゴムシート１４の硬化を十分完了させるのに長時間を要する。
【００２９】
再度図２を参照すると、耐摩耗性フレキシブルシート１５の断面図が詳細に示されている。織物１２ａは両面を熱可塑性フィルム１２ｂとゴムシート１４で被覆されているのが示されている。積層シート材料１５が形成されたら、従来どおりカット及び成形して本明細書中に示されているいずれかの例のスカートアセンブリに形成できる。
【００３０】
上記工程に従って形成された耐摩耗性シート材料のサンプルをテーバー｛Ｔａｂｅｒ（登録商標）｝摩耗試験にかけた。この試験は検査技術でよく知られており、固体材料、塗装品、織物を含む被覆品の耐摩耗性を試験するのによく使用されている。試験を実施するために、Ｈ１８型（中粗）摩耗輪を備えたＴａｂｅｒ  Ｍｏｄｅｌ５１５０デジタル摩耗試験機を用いた。この精密機械は、ニューヨーク州ノーストナワンダのＴａｂｅｒ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社から入手できるが、こすり摩耗に対する表面の抵抗性を測定するように設計されている。こすり摩耗の作用は、縦軸上を回転している試験サンプルを滑り回転している２個の摩耗輪に接触させることによって作り出される。試験の実施前に、すべての試験標本は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７７６、織布のコンディショニング及び試験に関する実施基準（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｔｅｘｔｉｌｅｓ）に規定されているとおり、約７０°Ｆ（約２１℃）及び相対湿度約６５％の大気中で少なくとも２４時間コンディショニングしなければならない。
【００３１】
材料標本はまず直径３インチの円盤にカットされ秤量される。試験は、各サンプルに対し、摩耗輪に標準の１０００ｇ荷重をかけて開始される。試験は１０００サイクルずつの増分で実施される。１０００サイクルごとにほぐれた材料をサンプル及び摩耗輪から真空吸引し、摩耗輪は必要に応じてサンドペーパーで表面を新しくする。試験標本を秤量し、試験は、試験標本が４０，０００回の摩耗サイクルを受けるまで続ける。試験終了時、サンプルを再度秤量し、総重量減を以下の式：％重量減＝１００×（ＷＳＴＡＲＴ−ＷＥＮＤ）／ＷＳＴＡＲＴに従って算出する。試験結果を図３に示す。比較のために、現在使用されている軟質ゴムスカート材料、ＥＶＡで被覆したＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）９００繊維の織物、及び本発明の複合シート材料を、同一試験条件下でそれぞれ試験した。１０，０００回の摩耗サイクル後、現在使用されているスカート材料は２１％を超える総重量減を示す。しかしながら、本発明のシート材料（織物１及び２）は、わずか約２．１％の平均総重量減しか示さない。試験を４０，０００回の摩耗サイクルまで続けると、現在使用されているスカート材料はほぼ３８％の総重量減を示す。しかしながら、本発明のシート材料は、わずか約５．６％の平均重量減、又は現在使用されているスカート材料の６分の１未満の総重量減しか示さない。
【００３２】
比較のために、同じスカート材料が破損するまで何回の摩耗サイクルに耐えられるかを測定する試験をさらに実施した。破損はスカート材料の肉厚方向の完全貫通と定義する。以下の表に試験結果をまとめた。表に示されているとおり、本発明の配合物は、現在使用されているスカート材料の約２．４〜５．５倍のサイクル回数、及びＥＶＡ被覆ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）だけから作製されたスカート材料の約１．９〜４．４倍のサイクル回数に耐えられる。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
本発明を例示的構成を用いて説明してきたが、当業者には容易に理解される通り、本発明の精神及び範囲を離れることなく変形及び変動が利用できることは分かるはずである。そのような変形及び変動も、添付のクレーム及びそれらの等価物の権限及び範囲内であるとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の耐摩耗性シート材料を形成するための工程を示す略図である。
【図２】本発明に従って形成されたシート材料の断面図である。
【図３】テーバー摩耗試験の結果の例を編集した表である。
【図４Ａ】エアクッション式乗物用スカート構造物の例を示す図である。
【図４Ｂ】エアクッション式乗物用スカート構造物の例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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