(57)【要約】【課題】スカート用材に必要な柔軟性と接着性を保持したまま、強度が大きく、引き裂けが発生しにくく、寿命が長いエアークッション艇のスカート用材を提供する。【解決手段】平織物を基布としてゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングしてなるエアークッション艇のスカート用材において、たて糸本数の５〜１５％が引張強度１５ｇ／ｄ以上の超強力繊維であり、たて糸本数の８５〜９５％が脂肪族ポリアミド繊維である平織物を基布とすることを特徴とするエアークッション艇のスカート用材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平織物を基布としてゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングしてなるエアークッション艇のスカート用材において、たて糸本数の５〜１５％が引張強度１５ｇ／ｄ以上の超強力繊維であり、たて糸本数の８５〜９５％が脂肪族ポリアミド繊維である平織物を基布とすることを特徴とするエアークッション艇のスカート用材。
【請求項２】
超強力繊維が、芳香族ポリアミド繊維である請求項１記載のエアークッション艇のスカート用材。
【請求項３】
芳香族ポリアミド繊維が、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維である請求項２記載のエアークッション艇のスカート用材。
【請求項４】
超強力繊維が、全芳香族ポリエステル繊維である請求項１記載のエアークッション艇のスカート用材。
【請求項５】
全芳香族ポリエステル繊維が、４−ヒドロキシ安息香酸と、６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体繊維である請求項４記載のエアークッション艇のスカート用材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアークッション艇のスカート用材に関する。さらに詳しくは、本発明は、スカート用材に必要な柔軟性と接着性を保持したまま、強度が大きく、引き裂けが発生しにくく、寿命が長いエアークッション艇のスカート用材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアークッション艇は、船底周辺をスカートと呼ばれる材料で囲い、この内部に空気を送り込んで船体を浮上させて航走する船舶である。図１は、エアークッション艇の一例を船底側から眺めた斜視図である。この図のエアークッション艇は、船体１の船底下面に水中フィン２を有する左右のサイドハル３、船尾部分をシールする船尾スカート４及び船首部分をシールする船首スカート５で囲まれた空気室６を有し、空気室において、船体の空気噴射装置７から噴射される空気を船体と水面との間に溜めて高圧を保持し、船体を水面に浮上させて航走する。エアークッション艇は、エアークッションに支えられて水面を航走するために、水の抵抗を少なくすることができるので、高速が得られる。また、航走中はエアークッションにより波の衝撃を受けることが少なくなり、エンジンの振動や騒音は、防振設計、遮音設計の進歩により格段に改良され、快適性も向上している。このために、開発当初は主として沿岸パトロール艇などの軍事用に用いられていたエアークッション艇は、民間用にも多数用いられるようになるとともに、大型化が進められている。
図２は、エアークッション艇の他の例の船首部分を示す部分斜視図である。船首スカートは、空気室の圧力を保持し、空気を洩らすことがないように、多数の可撓性フィンガースカート８が、個々に独立して垂直方向に並設された構造を有する。フィンガースカートの上縁部は、図１に示されるように直接船体に取り付けられている場合と、図２に示されるように、両側壁間に装架されたエアーバッグ９に摺動可能に取り付けられるとともに、反転防止用ストラップ１０で船体１に拘束される場合とがある。このような船首スカートの構造により、空気室における圧力の作用で、各フィンガースカートが展張し、隣接するフィンガースカートや両側壁との密着が生じて、空気の漏洩が防止される。
図３は、フィンガースカートの一例の斜視図である。フィンガースカートは、前方へ凸湾曲するように形成される。フィンガースカートには、絶えず変化する水面に追従できる柔軟性と、繰り返し衝撃力を受けても基布にコーティングされたエラストマーが剥落しない接着性が必要であり、また、スカート内面に作用する空気室の圧力に耐える強度や、耐振動疲労特性が要求される。振動によるスカート取付部の破断防止や、基布とコーティング層の剥離防止により長寿命化させるために、繊維の材質、織布構造、コーティング材配合などの種々の面から改良が行われ、現在は強度と柔軟性のバランス及びコーティング層との接着性から、マルチフィラメントナイロン平織物が基布として一般的に使われ、コーティング材としては、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、熱可塑性ポリウレタン樹脂などをベースとした配合が採用されている。
図４は、フィンガースカートの一例の展開図である。フィンガースカートは、基布にエラストマーをコーティングしたスカート用材１１を、所定の長さと両端形状に裁断したのち、はぎ代１２で熱融着などによりはぎ合わせて作製する。フィンガースカートは、図３に示されるように湾曲して船体に取り付けられるので、基布の長さ方向が装着時の水平方向になる。総トン数５０トン程度のエアークッション艇のスカート用材の基布としては、１,２６０デニール程度のマルチフィラメントナイロン平織物が用いられていたが、総トン数が１千トンを超えるエアークッション艇のスカート用材の基布としては、例えば、５,０４０デニールのマルチフィラメントを、たて糸密度、よこ糸密度をともに１３本／２５.４ｍｍとした基布が検討されている。しかし、このような基布を用いても、図４に鎖線で示すフィンガースカートの中央部で垂直方向に引き裂けが発生する場合がある。さらに強度を向上するためには、より太い糸を使用する、糸密度を大きくするなどの対策が必要であるが、太い糸の使用、糸密度の上昇ともに、フィンガースカートの柔軟性と耐損耗性を低下させるばかりでなく、フィンガースカートの重量上昇、航走時の燃費悪化、コスト増につながる。
このために、フィンガースカートの柔軟性を保持したまま、強度を大きくしたエアークッション艇のスカート用材が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、スカート用材に必要な柔軟性と接着性を保持したまま、強度が大きく、引き裂けが発生しにくく、寿命が長いエアークッション艇のスカート用材を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脂肪族ポリアミド平織物の基布のたて糸の５〜１５％を超強力繊維で置き換えることにより、柔軟性と接着性を保持したままスカート用材の長さ方向の強度を向上し、フィンガースカートの引き裂けを発生しにくくすることが可能となることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）平織物を基布としてゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングしてなるエアークッション艇のスカート用材において、たて糸本数の５〜１５％が引張強度１５ｇ／ｄ以上の超強力繊維であり、たて糸本数の８５〜９５％が脂肪族ポリアミド繊維である平織物を基布とすることを特徴とするエアークッション艇のスカート用材、
（２）超強力繊維が、芳香族ポリアミド繊維である(１)記載のエアークッション艇のスカート用材、
（３）芳香族ポリアミド繊維が、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維である(２)記載のエアークッション艇のスカート用材、
（４）超強力繊維が、全芳香族ポリエステル繊維である(１)記載のエアークッション艇のスカート用材、及び、
（５）全芳香族ポリエステル繊維が、４−ヒドロキシ安息香酸と、６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体繊維である(４)記載のエアークッション艇のスカート用材、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のエアークッション艇のスカート用材は長さ方向の強度が大きく、本発明のスカート用材を用いて製造したフィンガースカートは、従来のフィンガースカートの柔軟性、基布とコーティング層の接着性、耐損耗性、耐摩耗性を保持したまま、垂直方向の引き裂けが生じにくいので、大型のエアークッション艇に適用して長寿命を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のエアークッション艇のスカート用材は、平織物を基布としてゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングしてなるエアークッション艇のスカート用材において、たて糸本数の５〜１５％が引張強度１５ｇ／ｄ以上の超強力繊維であり、たて糸本数の８５〜９５％が脂肪族ポリアミド繊維である平織物を基布とするスカート用材である。
本発明に用いる脂肪族ポリアミド繊維については、特に制限はなくナイロン６６繊維、ナイロン６繊維、ナイロン４６繊維、ナイロン１２繊維などを挙げることができる。これらの中で、ナイロン６６繊維は、強度、弾性率がともに高いので、好適に用いることができる。
本発明に用いる超強力繊維は、引張強度が１５ｇ／ｄ以上であり、より好ましくは２０ｇ／ｄ以上である。超強力繊維の引張強度が１５ｇ／ｄ未満であると、フィンガースカートの垂直方向の引き裂けを防止する効果が十分に発現しないおそれがある。引張強度が１５ｇ／ｄ以上の超強力繊維としては、例えば、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、炭素繊維などを挙げることができる。これらの中で、芳香族ポリアミド繊維と全芳香族ポリエステル繊維は、引張強度と弾性率が大きく、耐薬品性、耐摩耗性、耐屈曲疲労性が良好であり、コーティング材のゴム又は熱可塑性エラストマーとの接着性も良好なので、好適に用いることができる。
芳香族ポリアミド繊維としては、例えば、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維、ポリ−ｐ−ベンズアミド繊維などのパラ系アラミド繊維、コポリ−ｐ−フェニレン−３,４'−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維などの共重合アラミド繊維、ポリメタフェニレンイソフタルアミドなどのメタ系アラミド繊維などを挙げることができる。これらの中で、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維は、引張強度と弾性率が大きく、優れた耐屈曲疲労性を有するので、特に好適に用いることができる。
【０００７】
全芳香族ポリエステル繊維を構成するモノマー単位としては、例えば、２−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシナフトエ酸などのオキシカルボン酸、ヒドロキノン、４,４'−ジヒドロキシビフェニルなどの芳香族二価アルコールとテレフタル酸、２,６−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸の組み合わせなどを挙げることができる。これらの中で、４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体は、引張強度と弾性率が大きく、優れた耐屈曲疲労性を有するので、特に好適に用いることができる。４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸のモル比は、６０：４０〜８０：２０であることが好ましく、６５：３５〜７５：２５であることがより好ましい。
本発明において、スカート用材の基布とし用いる平織物は、たて糸本数の５〜１５％、より好ましくは７〜１３％が超強力繊維であり、たて糸本数の８５〜９５％、より好ましくは８７〜９３％が脂肪族ポリアミド繊維である。たて糸本数の５〜１５％を超強力繊維とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大きくすることができる。たて糸本数の中の超強力繊維の割合が５％未満であると、超強力繊維による強度向上効果が不十分となるおそれがある。たて糸本数の中の超強力繊維の割合が１５％を超えると、基布とコーティングされたゴム又は熱可塑性エラストマーとの接着性が低下するとともに、スカート用材の柔軟性が損なわれるおそれがある。
【０００８】
本発明において、平織物のたて糸中の超強力繊維の配置に特に制限はないが、超強力繊維が脂肪族ポリアミド繊維の間に１本ずつ離れて配置されるか、又は、超強力繊維が連続して隣接する本数が、２〜２０本であることが好ましく、２〜１０本であることがより好ましい。超強力繊維が連続して２１本以上隣接する配置であると、平織物の部分的な物性差が大きくなり、超強力繊維による強度を向上する効果が及ばない部分が生ずるおそれがある。
本発明において、平織物を構成するフィラメントに特に制限はなく、例えば、１,２６０デニール、２,５２０デニール、５,０４０デニールなどの脂肪族ポリアミドマルチフィラメントから、スカート用材に要求される柔軟性と強度に応じて適宜選択することができる。本発明において、脂肪族ポリアミド繊維と超強力繊維の外観上の太さの比に特に制限はないが、超強力繊維の外観上の太さが脂肪族ボリアミド繊維の外観上の太さの０.８〜１.２倍であることが好ましく、０.９〜１.１倍であることがより好ましく、超強力繊維の外観上の太さが脂肪族ポリアミド繊維の外観上の太さとほぼ等しいことがさらに好ましい。超強力繊維の比重をｄA、脂肪族ポリアミド繊維の比重をｄNとすると、超強力繊維のデニール数を脂肪族ポリアミド繊維のデニール数のｄA／ｄN倍とすることにより、両者の外観上の太さを等しくすることができる。
【０００９】
ナイロン６６繊維／ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維の例で説明すると、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維の比重が１.４４であり、ナイロン６６繊維の比重が１.１４なので、１,２６０デニール、２,５２０デニール、５,０４０デニールのナイロン６６繊維と外観上の太さが等しいポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維は、１,５９０デニール、３,１８０デニール、６,３７０デニールである。
また、ナイロン６６繊維／４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体（モル比７０：３０）繊維の例で説明すると、４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体（モル比７０：３０）繊維の比重が１.４１であり、ナイロン６６繊維の比重が１.１４なので、１,２６０デニール、２,５２０デニール、５,０４０デニールのナイロン６６繊維と外観上の太さが等しい４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体（モル比７０：３０）繊維は、１,５６０デニール、３,１２０デニール、６,２３０デニールである。
超強力繊維の外観上の太さが脂肪族ポリアミド繊維の外観上の太さの０.８倍未満であっても、１.２倍を超えても、ゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングする際の作業性と、スカート用材からエアークッション艇のスカートを作製するときの加工性が低下するおそれがある。本発明において、基布として用いる平織物の目付（単位面積当たりの質量）に特に制限はない。
【００１０】
本発明に用いるゴム又は熱可塑性エラストマーの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ７３１１ ７.にしたがってタイプＡデュロメータを用いて測定した硬度が５０〜７０であることが好ましい。硬度が５０未満であっても、７０を超えても、フィンガースカートの耐久性が不十分となるおそれがある。本発明に用いるゴムの構造に特に制限はなく、例えば、天然ゴムや、ニトリルゴム、クロロプレンゴムなどの合成ゴムを挙げることができる。本発明に用いる熱可塑性エラストマーの構造に特に制限はなく、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリカプロラクトンなどのポリエステルポリオールとジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネートとの反応により得られるポリエステル系熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオールとジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネートとの反応により得られるポリエーテル系熱可塑性ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。
本発明において基布とする平織物にゴム又は熱可塑性エラストマーをコーティングする方法に特に制限がなく、例えば、基布とする平織物に接着処理を施し、ゴムはカレンダー加工、熱可塑性エラストマーは押出ラミネートすることにより、コーティングすることができる。
【００１１】
本発明のスカート用材は、図４に示すように、所定の長さと両端形状に裁断したのち、はぎ代１２で熱融着などによりはぎ合わせてフィンガースカートとする。したがって、スカート用材の基布の長さ方向がフィンガースカートの水平方向となり、スカート用材の基布の幅方向がフィンガースカートの垂直方向となる。フィンガースカートに引き裂けが生ずるときは、図４に破線で示す垂直方向に引き裂ける場合が多い。すなわち、フィンガースカートは、フィンガースカートの水平方向にはたらく力により引き裂けが生ずる場合が多い。基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大きくして、水平方向にはたらく力に対する抵抗を大にすることにより、垂直方向の引き裂けの発生を防止することができる。
本発明のエアークッション艇のスカート用材の基布は、たて糸及びよこ糸の密度を従来の脂肪族ポリアミドマルチフィラメント平織物と同じとすることができるので、外観は脂肪族ポリアミド平織物とほとんど同一であり、従来のスカート用材の製造設備をほぼそのまま使用することができる。また、本発明のスカート用材は、従来のスカート用材の柔軟性を保持したまま、長さ方向の強度が大きく、フィンガースカートの垂直方向の引き裂けの発生を防止し、フィンガースカートを長寿命化することができる。
【実施例】
【００１２】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、スカート用材の引裂試験は下記の方法により行った。
ＪＩＳ Ｋ ６４０４−４試験方法Ｂに準じて、スカート用材のたて糸又はよこ糸に平行な線を長さの一辺とする長さ２０ｃｍ、幅７.６ｃｍの長方形の試験片を採り、幅７.６ｃｍの辺の中央に辺と直角に鋭利な刃物で７.５ｃｍの切込みを入れる。切込みが試験片のたて糸方向に直角になるものを長さ方向の試験片とし、切込みが試験片のたて糸方向に平行になるものを幅方向の試験片とする。引張試験機を用い、切込みの両端をつかみ間隔７.５ｃｍでつかみ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎで引き裂き、最大荷重（Ｎ）を測定する。
【００１３】
実施例１
たて糸が６,４００デニールのポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維［東レ・デュポン(株)、ケブラー２９］１本と５,０４０デニールのナイロン６６繊維１１本とを２.４０ｃｍを１サイクルとして繰り返し、よこ糸として５,０４０デニールのナイロン６６繊維を密度１３本／２.５４ｃｍで用いた平織物を基布として、スカート用材を作製した。この基布の目付は、６６０ｇ／ｍ2であった。
平織物に接着前処理を行い、ポリエステル系熱可塑性ポリウレタン［日本ミラクトラン(株)、ミラクトランＥ６６０］を押出ラミネーションにより両面に積層して、厚さ２.１ｍｍのスカート用材を得た。
このスカート用材の引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,０００Ｎ、幅方向１,５００Ｎであった。
実施例２
たて糸が６,４００デニールのポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維［東レ・デュポン(株)、ケブラー２９］６本と５,０４０デニールのナイロン６６繊維４８本とを１０.８０ｃｍを１サイクルとして繰り返し、よこ糸として５,０４０デニールのナイロン６６繊維を密度１３本／２.５４ｃｍで用いた平織物を基布とした以外は、実施例１と同様にして、スカート用材を作製し、評価を行った。用いた基布の目付は、６６０ｇ／ｍ2であった。スカート用材の引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,５００Ｎ、幅方向１,５００Ｎであった。
実施例３
たて糸が６,２００デニールの４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体繊維［(株)クラレ、ベクトランＨＴ］６本と５,０４０デニールのナイロン６６繊維５２本とを１１.５０ｃｍを１サイクルとして繰り返し、よこ糸として５,０４０デニールのナイロン６６繊維を密度１３本／２.５４ｃｍで用いた平織物を基布とした以外は、実施例１と同様にして、スカート用材を作製し、評価を行った。用いた基布の目付は、６６０ｇ／ｍ2であった。スカート用材の引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,５００Ｎ、幅方向１,５００Ｎであった。
比較例１
５,０４０デニールのナイロン６６繊維をたて糸密度１３本／２.５４ｃｍ、よこ糸密度１３本／２.５４ｃｍで織った平織物を基布として用いた以外は、実施例１と同様にして、スカート用材を作製し、評価を行った。用いた基布の目付は、６５０ｇ／ｍ2であった。スカート用材の引裂試験における最大荷重は、長さ方向１,５００Ｎ、幅方向１,５００Ｎであった。
実施例１〜３及び比較例１の基布の目付及びスカート用材の引裂強度を、第１表に示す。
【００１４】
【表１】
2005313881.tif 000003
【００１５】
第１表に見られるように、たて糸にポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維又は４−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシナフトエ酸の共重合体繊維を織り込んだ基布を用いて製造された実施例１〜３のスカート用材は、長さ方向の引裂強度が幅方向の引裂強度より大きい。したがって、実施例１〜３のスカート用材を用いて製造されたスカートは、エアークッション艇に装着されたとき、長さ方向が水平方向になるので、垂直方向の引き裂けが発生しにくい。これに対して、ナイロン６６平織物を用いて製造された比較例１のスカート用材は、長さ方向と幅方向の引裂強度が同じであり、垂直方向の引き裂けを生じにくくする効果はない。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明のエアークッション艇のスカート用材は長さ方向の強度が大きく、本発明のスカート用材を用いて製造したフィンガースカートは、従来のフィンガースカートの柔軟性、耐損耗性、耐摩耗性を保持したまま、垂直方向の引き裂けが生じにくく、引き裂けが進展しにくいので、大型のエアークッション艇に適用して長寿命を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】エアークッション艇の一例を船底側から眺めた斜視図である。
【図２】エアークッション艇の他の例の船首部分を示す部分斜視図である。
【図３】フィンガースカートの一例の斜視図である。
【図４】フィンガースカートの一例の展開図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  船体
２  水中フィン
３  サイドハル
４  船尾スカート
５  船首スカート
６  空気室
７  空気噴射装置
８  フィンガースカート
９  エアーバッグ
１０  反転防止用ストラップ
１１  スカート用材
１２  はぎ代
【図１】
2005313881.tif 000004
【図２】
2005313881.tif 000005
【図３】
2005313881.tif 000006
【図４】
2005313881.tif 000007