(57)【要約】【課題】スカート用材に必要な柔軟性を保持したまま、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】脂肪族ポリアミド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、長さ方向の強度が幅方向の強度より大なる基布を用い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４
2005280431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族ポリアミド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、長さ方向の強度が幅方向の強度より大なる基布を用い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】
たて糸の密度をよこ糸の密度の１.２〜４倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とした請求項１記載のエアークッション艇のスカート用材。
【請求項３】
デニール単位で表したたて糸の太さをよこ糸の太さの１.５〜５倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とした請求項１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、絶えず変化する液面に追従できる柔軟性が必要であり、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、織布とコーティング材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、ゴム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、長さ方向の強度が幅方向の強度より大きい基布を用いることにより、柔軟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であり、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とする手段として、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.２〜４倍とすること、又は、デニール単位で表したたて糸の太さをよこ糸の太さの１.５〜５倍とすることが有効であることを見いだし、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）脂肪族ポリアミド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、長さ方向の強度が幅方向の強度より大なる基布を用い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）たて糸の密度をよこ糸の密度の１.２〜４倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とした(１)記載のエアークッション艇のスカート用材、及び、
（３）デニール単位で表したたて糸の太さをよこ糸の太さの１.５〜５倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とした(１)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、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、脂肪族ポリアミド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、長さ方向の強度が幅方向の強度より大なる基布を用いるスカート用材である。本発明においては、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.２〜４倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることができる。本発明においては、デニール単位で表したたて糸の太さをよこ糸の太さの１.５〜５倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることもできる。
本発明に用いる脂肪族ポリアミド平織物については、特に制限はなくナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン１２等が挙げられるが、中でも高強度、高弾性率の観点からナイロン６６が好ましく用いることができる。
本発明に用いる脂肪族ポリアミド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。本発明に用いる脂肪族ポリアミド平織物の目付（単位面積当たりの質量）に特に制限はないが、５００〜１,５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、６００〜８００ｇ／ｍ2であることがより好ましい。
【０００７】
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。
本発明において脂肪族ポリアミド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、脂肪族ポリアミド平織物に接着処理を施し、ゴムではカレンダー加工、熱可塑性エラストマーで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。
【０００８】
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。
本発明においては、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.２〜４倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることが好ましく、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.５〜３倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることがより好ましい。たて糸又はよこ糸の密度とは、平織物の２５.４ｍｍ（１インチ）間に存在する糸の本数である。たて糸の密度がよこ糸の密度の１.２倍未満であると、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不十分となるおそれがある。たて糸の密度がよこ糸の密度の４倍を超えると、フィンガースカートの垂直方向の強度が不十分となり、水平方向の引き裂けが生ずるおそれがある。たて糸の密度とよこ糸の密度をともに増加することにより、基布の長さ方向と幅方向の強度をともに増加して、引き裂けの発生を防止することができるが、たて糸の密度とよこ糸の密度をともに増加すると、フィンガースカートの柔軟性が損なわれ、水面の変動に対するフィンガースカートの追従性が低下するとともに、耐損耗性が低下して航走中にフィンガースカートが破損しやすくなる。
【０００９】
本発明においては、デニール単位で表したたて糸の太さをよこ糸の太さの１.５〜５倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることが好ましく、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.８〜４.２倍とすることにより、基布の長さ方向の強度を幅方向の強度より大とすることがより好ましい。例えば、たて糸の太さを５,０４０デニールとし、よこ糸の太さを１,２６０デニール又は２,５２０デニールとすることができる。たて糸の太さがよこ糸の太さの１.５倍未満であると、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不十分となるおそれがある。たて糸の太さがよこ糸の太さの５倍を超えると、フィンガースカートの垂直方向の強度が不十分となり、水平方向の引き裂けが生ずるおそれがある。
従来より、エアークッション艇が大型化し、フィンガースカートに対する強度向上の要求に応じて、基布のマルチフィラメントは１,２６０デニール、２,５２０デニール、５,０４０デニールと、次第に太い糸が採用されるようになった。しかし、太さの異なるたて糸とよこ糸を用いることは試みられなかった。また、基布とする平織物のたて糸の密度とよこ糸の密度はほぼ等しく、たて糸の密度とよこ糸の密度に差をつけることは試みられなかった。本発明のエアークッション艇のスカート用材は、たて糸の密度とよこ糸の密度が異なり、又は、たて糸の太さとよこ糸の太さが異なり、長さ方向の強度が幅方向の強度より大きい基布を用いるので、必要な柔軟性を保持したまま垂直方向の引き裂けが生じにくいフィンガースカートを製造することができる。たて糸の密度とよこ糸の密度が異なり、又は、たて糸の太さとよこ糸の太さが異なっても、基布とゴム又は熱可塑性エラストマーとの接着性は低下しない。
【実施例】
【００１０】
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、評価は下記の方法により行った。
（１）基布の引張試験
ＪＩＳ Ｌ １０９６ ８.１２.１に準じて、基布の長さ方向及び幅方向から、幅５ｃｍ、長さ３０ｃｍの試験片を採取し、幅の両側から大体同数の糸を取り除いて幅３ｃｍにし、引張試験片とする。織物引張試験機を用い、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、切断時の強度（Ｎ）を測定する。
（２）スカート用材の引張試験
ＪＩＳ Ｋ ６４０４−３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２５ｃｍ、幅３ｃｍの長方形の試験片を採り、中央部に１０ｃｍ間隔の標線をつけ、その標線の外側各２.５ｃｍの位置につかみ線を入れる。引張試験機を用い、つかみ間隔１５ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎで引張試験を行い、切断に至るまでの最大荷重及びそのときの標線間の距離を読み取り、引張切断荷重（ｋＮ／ｍ）及び伸度（％）を求める。
（３）スカート用材の引裂試験
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の長手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。
【００１１】
実施例１
５,０４０デニールのナイロン６６マルチフィラメントをたて糸密度１７本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度８本／２５.４ｍｍで織っ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６４０ｇ／ｍ2であり、長さ方向の引張強度８,０００Ｎ、幅方向の引張強度３,８００Ｎ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長さ方向の引張切断荷重２３０ｋＮ／ｍ、伸度３５％であり、幅方向の引張切断荷重１３０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,２００Ｎ、幅方向１,９００Ｎであった。
実施例２
たて糸密度１７本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度１０本／２５.４ｍｍの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７００ｇ／ｍ2であり、長さ方向の引張強度８,０００Ｎ、幅方向の引張強度４,７００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２３０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であり、幅方向の引張切断荷重１６０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,５００Ｎ、幅方向１,６００Ｎであった。
実施例３
たて糸密度２０本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度８本／２５.４ｍｍの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７３０ｇ／ｍ2であり、長さ方向の引張強度９,６００Ｎ、幅方向の引張強度３,８００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２６０ｋＮ／ｍ、伸度３５％であり、幅方向の引張切断荷重１３０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,５００Ｎ、幅方向２,０００Ｎであった。
実施例４
たて糸密度２０本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度１０本／２５.４ｍｍの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８００ｇ／ｍ2であり、長さ方向の引張強度９,６００Ｎ、幅方向の引張強度４,７００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２６０ｋＮ／ｍ、伸度３５％であり、幅方向の引張切断荷重１６０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,６００Ｎ、幅方向１,５００Ｎであった。
実施例５
５,０４０デニールのナイロン６６マルチフィラメントをたて糸、その密度を２０本／２５.４ｍｍとし、２,５２０デニールのナイロン６６マルチフィラメントをよこ糸、その密度を１０本／２５.４ｍｍとする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であり、長さ方向の引張強度９,６００Ｎ、幅方向の引張強度２,３００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２６０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であり、幅方向の引張切断荷重８０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,５００Ｎ、幅方向１,０００Ｎであった。
【００１２】
比較例１
５,０４０デニールのナイロン６６マルチフィラメントをたて糸密度１３本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度１３本／２５.４ｍｍ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であり、長さ方向の引張強度６,１００Ｎ、幅方向の引張強度６,１００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２００ｋＮ／ｍ、伸度３０％であり、幅方向の引張切断荷重１８０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。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。
比較例２
５,０４０デニールのナイロン６６マルチフィラメントをたて糸密度１７本／２５.４ｍｍ、よこ糸密度１７本／２５.４ｍｍ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８５０ｇ／ｍ2であり、長さ方向の引張強度８,０００Ｎ、幅方向の引張強度８,０００Ｎであった。
スカート用材の長さ方向の引張切断荷重２３０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であり、幅方向の引張切断荷重２１０ｋＮ／ｍ、伸度３０％であった。引裂試験における最大荷重は、長さ方向２,０００Ｎ、幅方向２,０００Ｎであった。
実施例１〜５及び比較例１〜２の基布の特性を第１表に、スカート用材の評価結果を第２表に示す。
【００１３】
【表１】
2005280431.tif 000003
【００１４】
【表２】
2005280431.tif 000004
【００１５】
第１表及び第２表に見られるように、たて糸の密度をよこ糸の密度の１.７〜２.５倍とした実施例１〜４の基布は、長さ方向の引張強度が幅方向の引張強度の１.７〜２.５倍であり、これらの基布から製造されたスカート用材は、長さ方向の引張切断荷重が幅方向の引張切断荷重の１.４〜２.０倍、長さ方向の引裂強度が幅方向の引裂強度の１.３〜１.７倍である。また、たて糸の密度をよこ糸の密度の２.０倍、たて糸の太さをよこ糸の太さの２.０倍とした実施例５の基布は、長さ方向の引張強度が幅方向の引張強度の４.２倍であり、この基布から製造されたスカート用材は、長さ方向の引張切断荷重が幅方向の引張切断荷重の３.３倍、長さ方向の引裂強度が幅方向の引裂強度の２.５倍である。したがって、実施例１〜５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、基布の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、たて糸の密度とよこ糸の密度が同じであり、たて糸の太さとよこ糸の太さも同じである比較例１〜２の基布は、長さ方向と幅方向の引張強度が同じであり、これらの基布から製造されたスカート用材の長さ方向の引張切断荷重と幅方向の引張切断荷重に大差がなく、長さ方向の引裂強度と幅方向の引裂強度が同じである。したがって、比較例１〜２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に、水平方向と垂直方向の強度がほぼ同じであり、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】
2005280431.tif 000005
【図２】
2005280431.tif 000006
【図３】
2005280431.tif 000007
【図４】
2005280431.tif 000008