特開 2024-27678 ゴム製品およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027678

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】ゴム製品およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 11/08 20060101AFI20240222BHJP

【ＦＩ】

F16L11/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130666

(22)【出願日】2022-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】末藤 亮太郎

【テーマコード（参考）】

3H111

【Ｆターム（参考）】

3H111BA12

3H111BA25

3H111CC03

3H111DA07

3H111DB02

(57)【要約】

【課題】内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部での補強層の積層数を低減して、生産性および成型加工性の低下を抑制するゴム製品およびその製造方法を提供する。
【解決手段】内層４と外層１０との間に複数の補強層５を同軸上に積層した円筒状の成形体１Ａを成形し、この成形体１Ａを加硫して円筒部３ａを有するゴム製品を製造する際に、それぞれの補強層５を、多数の繊維コード７が引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物６とこの簾織物６の両表面を被覆するコートゴム層９とで構成するとともに、補強層５どうしの繊維コード７を交差する方向に延在させたバイアス構造とし、それぞれの簾織物６として、繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものを使用して所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下、それぞれのコートゴム層９の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にする。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有し、それぞれの前記補強層が、多数の繊維コードが引き揃えられていて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成されていて、前記補強層どうしの前記繊維コードが交差する方向に延在しているバイアス構造であるゴム製品において、
それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものが使用されていて、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記コートゴム層の層厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるゴム製品。

【請求項2】

前記ゴム製品が空気式防舷材またはマリンホースである請求項１に記載のゴム製品。

【請求項3】

前記ゴム製品が空気式防舷材であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記繊維コードの前記円筒部の筒軸方向に対するコード角度が２５°以上４５°以下に設定されていて、前記円筒部に前記ゴム製品使用時の規定内圧が作用する状態では、それぞれの前記繊維コードの前記コード角度が５４°以上５５°以下になって前記円筒部が膨張変形する請求項１に記載のゴム製品。

【請求項4】

内層と外層との間に複数の補強層を同軸上に積層した円筒状の成形体を成形して、それぞれの前記補強層を、多数の繊維コードが引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成するとともに、前記補強層どうしの前記繊維コードを交差する方向に延在させたバイアス構造とし、前記成形体を加硫することにより、前記内層と前記外層との間に複数の前記補強層が同軸上に積層して埋設された円筒部を有するゴム製品を製造するゴム製品の製造方法において、
それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものを使用し、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にして、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にするゴム製品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム製品およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有するゴム製品およびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

空気式防舷材やマリンホースなどのゴム製品には、その円筒部に補強層が埋設されている。この補強層はそのゴム製品に作用する内圧に対抗するために埋設されている。例えば、多数の引き揃えた繊維コードを有する簾織物とその両表面を被覆するコートゴム層とで構成された補強層が使用されている（特許文献１参照）。一般的には円筒部の内層と外層との間に複数の補強層が積層して埋設され、隣り合って積層されている補強層どうしでは、互いの繊維コードが交差する方向に延在している（いわゆる、バイアス構造になっている）。隣り合って積層された簾織物どうしの間に介在するコートゴム層は、十分な接合強度を確保するために相応の層厚に設定される。

【0003】

より大きな内圧に対抗するために、円筒部に埋設される補強層の積層数を増やすと、補強層の積層作業に要する時間が長くなるので、ゴム製品の生産性を向上させるには不利になる。補強層の積層数を増やすと、重量も増大するので成型加工性が低下する一因にもなる。また、コートゴム層の層厚が過大であると成型加工性が低下する。一方で、コートゴム層の層厚が過小であると、補強層どうしの接合強度や補強層と隣接する部材との接合強度が不足して十分な耐圧性を確保するには不利になる。それ故、内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部に埋設される補強層の積層数を低減して生産性を向上させ、かつ、成型加工性の低下を抑制するには改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－１５７０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の主な目的は、内圧に対して十分な耐圧性を確保しつつ円筒部に埋設される補強層の積層数を低減して生産性を向上させ、かつ、成型加工性の低下を抑制できるゴム製品およびゴム製品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため本発明のゴム製品は、内層と外層との間に複数の補強層が同軸上に積層して埋設されている円筒部を有し、それぞれの前記補強層が、多数の繊維コードが引き揃えられていて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成されていて、前記補強層どうしの前記繊維コードが交差する方向に延在しているバイアス構造であるゴム製品において、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものが使用されていて、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さが３０ｇ／ｃｍ以下であり、前記円筒部を膨張させていない中立状態でそれぞれの前記コートゴム層の層厚が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする。

【0007】

本発明のゴム製品の製造方法は、内層と外層との間に複数の補強層を同軸上に積層した円筒状の成形体を成形して、それぞれの前記補強層を、多数の繊維コードが引き揃えられて所定の接着処理が施された簾織物とこの簾織物の両表面を被覆するコートゴム層とで構成するとともに、前記補強層どうしの前記繊維コードを交差する方向に延在させたバイアス構造とし、前記成形体を加硫することにより、前記内層と前記外層との間に複数の前記補強層が同軸上に積層して埋設された円筒部を有するゴム製品を製造するゴム製品の製造方法において、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量が９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものを使用し、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にして、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、それぞれの前記簾織物として、前記繊維コード延在方向の引張強さが４３２０Ｎ／ｃｍ以上の仕様のものが使用されることで、前記円筒部に埋設される前記補強層の積層数を低減してもゴム製品に作用する内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなる。これに伴い、ゴム製品の生産性向上には有利になる。また、それぞれの前記簾織物の重量を９５０ｇ／ｍ²以下、それぞれの前記簾織物の前記所定の接着処理後の曲げ硬さを３０ｇ／ｃｍ以下にすることで、前記ゴム製品を製造する際の成型加工性の低下を抑制するには有利になる。さらには、それぞれの前記コートゴム層の層厚を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることで、重量の増加を抑えつつ十分な接合強度を確保し易くなるので、成型加工性の低下を抑制しつつ耐圧性を確保するには益々有利になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ゴム製品の実施形態である空気式防舷材を、円筒部を膨張させていない中立状態で円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。

【図2】図１の半球状部の内部構造を正面視で例示する説明図である。

【図3】図１の円筒部を一部拡大して横断面視で例示する説明図である。

【図4】繊維コードに直交して横断する断面視で補強層を例示する説明図である。

【図5】簾織物を平面視で例示する説明図である。

【図6】図６（Ａ）は繊維コードの製造工程を例示し、図６（Ｂ）は繊維コードを横断面視で模式的に例示する説明図である。

【図7】成形体の加硫工程を例示する説明図である。

【図8】図１の本体の内部を規定内圧に昇圧して所定形状に膨張させた空気式防舷材を、円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。

【図9】円筒部の変形例を一部拡大して横断面視で示す説明図である。

【図10】ゴム製品の実施形態であるマリンホースを、円筒部の一部を切り欠いて側面視で例示する説明図である。

【図11】図１０の円筒部の一部を横断面視で例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明のゴム製品およびその製造方法を、ゴム製品が空気式防舷材の場合を例にして、図に示した実施形態に基づいて説明する。

【0011】

図１～図３に例示するゴム製品の実施形態である空気式防舷材１（以下、防舷材１という）は、円筒部３ａの両端に半球状部３ｂが連接された本体２と、本体２に設けられた口金部１１とを備えている。この実施形態では、口金部１１が一方の半球状部３ｂだけに設けられているが、両側の半球状部３ｂに設けられることもある。図中の一点鎖線ＣＬは円筒部３ａの筒軸心を示していて、一点鎖線ＣＬの延在方向が筒軸方向である。

【0012】

円筒部３ａには、円筒状の内層４と、円筒状の外層１０との間に複数の円筒状の補強層５が同軸上に積層されて埋設されていて、この実施形態では６層の補強層５が積層されている。即ち、円筒部３ａでは、内層４、それぞれの補強層５および外層１０が同軸上に積層されている。補強層５の積層数は防舷材１に要求される内圧に対する耐圧性によって決定され、例えば４～１２程度である。

【0013】

図４、図５に例示するようにそれぞれの補強層５は、多数の繊維コード７が引き揃えられた簾織物６と、簾織物６の両表面を被覆するコートゴム層９とで構成されている。繊維コード７どうしの間にはコートゴム層９のゴムが充填された状態になっている。後述するが、円筒部３ａとそれぞれの半球状部３ｂとは、繊維コード７の延在方向が異なっていて、円筒部３ａはバイアス構造、それぞれの半球状部３ｂはラジアル構造になっている。

【0014】

簾織物６は所定の接着処理が施されてコートゴム層９と接合されている。この所定の接着処理は、繊維コード７とゴムとの接着性を向上させる公知の接着処理である。具体的には、繊維コード７にエポキシ処理液を付与して乾燥させた後に、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）混合液を付与して乾燥させる。この接着処理の条件（それぞれの液の付着量や乾燥温度など）は事前テストなどを行って、目標の接着力（実用上問題が生じない接着力）が得られる適切な範囲に設定する。

【0015】

図５に例示するように簾織物６は、多数の繊維コード７が並列して延在していて、これら繊維コード７を横断する横断コード８が、繊維コード７延在方向に間隔をあけて配置されている。繊維コード７の密度（打込み密度）は例えば３０本／５ｃｍ以上７０本／５ｃｍ以下程度である。

【0016】

それぞれの横断コード８は例えば、多数の繊維コード７の上下を縫って繊維コード７の延在方向と直交する方向に延在している。隣り合って配置されている横断コード８の密度（打込み密度）は繊維コード７の密度に比して非常に小さく、例えば２本／５ｃｍ以上８本／５ｃｍ以下程度である。

【0017】

それぞれの簾織物６としては、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で重量Ｗが９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものが使用される。この引張強さＦはＪＩＳ Ｌ１０９６に規定されている引張り強さ試験（Ａ法）に基づいて測定され、簾織物６の試験片（長さ３００ｍｍ、幅５０ｍｍ）の破断荷重を試験片の幅で除した値である。この試験では引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、クランプ間隔２００ｍｍである。従来の簾織物の引張強さＦは３０００Ｎ／ｃｍ未満なので、この実施形態では引張強さＦが大幅に高くなっている。簾織物６の引張強さＦの上限は例えば５５００Ｎ／ｃｍであり、重量Ｗの下限は例えば７００ｇ／ｍ²である。

【0018】

また、それぞれの簾織物６の上述した所定の接着処理後の曲げ硬さＨは３０ｇ／ｃｍ以下、より好ましくは２５ｇ／ｃｍ以下、さらに好ましくは２０ｇ／ｃｍ以下にする。この曲げ硬さＨの下限は例えば９ｇ／ｃｍである。本発明においてこの曲げ硬さＨは、ＪＩＳ Ｌ１０９６に規定されているガーレー曲げ試験法に準拠して測定される剛軟度である。具体的には、所定の接着処理後の簾織物６を所定幅で切り出した試験片を、繊維コード７の延在方向を長手方向にして測定した測定値Ｘ（ｍｇ／本）に繊維コード７の打込み密度（本／５ｃｍ）を乗じ、単位を（ｇ／ｃｍ）にして曲げ硬さＨを算出する。曲げ硬さＨの算出式は下記のとおりである。
曲げ硬さＨ（ｇ／ｃｍ）＝測定値Ｘ（ｍｇ／本）×打込み密度(本／５ｃｍ)／５／１０００

【0019】

図１に例示するように円筒部３ａでは、それぞれの繊維コード７の延在方向が筒軸心ＣＬにして傾斜していて所定のコード角度Ａに設定されている。そして、補強層５どうしの繊維コード７が交差する方向に延在したバイアス構造になっている。この実施形態では、隣り合って積層されている補強層５どうしでは繊維コード７が交差する方向に延在している。詳述すると、隣り合うどうしの補強層５では繊維コード７のコード角度Ａは実質的に同じであり、傾斜方向は逆方向に設定されている。そして、積層されている補強層５の１層おきどうしの補強層５では繊維コード７の角度Ａは実質的に同じであり、傾斜方向も同じ方向に設定されている。したがって、内周側から１層目、３層目、５層目の補強層５の繊維コード７の傾斜方向は同じであり、内周側から２層目、４層目、６層目の補強層５の繊維コード７の傾斜方向は同じである。

【0020】

円筒部３ａを膨張させていない中立状態では、それぞれの補強層５の繊維コード７のコード角度Ａは２５°以上４５°以下に設定されている。より好ましくは、コード角度Ａは３０°以上３５°以下に設定される。

【0021】

それぞれの半球状部３ｂでは、多数の繊維コード７が円筒部３ａの筒軸心ＣＬを中心にして放射状に延在するとともに、多数の繊維コード７が円筒部３ａの筒軸心ＣＬを中心にして同心円状に延在するラジアル構造になっている。

【0022】

繊維コード７としては、ポリエステルやナイロンなどの公知の繊維コードが用いられる。繊維コード７の外径（簾織物６の厚さｈ）は、円筒部３ａを膨張させていない中立状態で例えば１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度である。

【0023】

円筒部３ａを膨張させていない中立状態とは、円筒部３ａの繊維コード７に実質的にテンションが生じていない状態であり、本体２の内部に空気が注入されているが、その内圧が大気圧よりも若干高い程度（例えば、１０ｋＰａ）である。そして、円筒部３ａが円筒状の形態を保持するとともに半球状部３ｂが半球状の形態を保持している状態である。この中立状態での円筒部３ａの外径は、例えば２ｍ以上１０ｍ以下程度である。

【0024】

図６に例示するように繊維コード７は、複数本の素線７ａを撚り合わせた撚りコードである。この実施形態では繊維コード７は、繊度が１６７０ｄｔｅｘの素線７ａを複数本撚って形成されている。２本の素線７ａを同一方向に下撚りし、次いで、これら下撚りした２本の素線７ａの３組を合わせて逆方向に上撚りすることにより繊維コード７が構成されている。即ち、この繊維コード７は、１６７０／２／３構造であり、総繊度Ｄは１００２０（＝１６７０×６本）ｄｔｅｘである。繊維コード７は、この構造に限定されず、簾織物６が上述した重量Ｗ、引張強さＦ、曲げ硬さＨの仕様を満足していればよい。

【0025】

この繊維コード７は諸撚り構造なので片撚り構造に比べて、より良好な耐疲労性を得ることができる。下撚りと上撚りは、異なる撚り数にすることもできるが、安定性を得るために同数、或いは略同数とすることが好ましい。引張強度や柔軟性等を考慮して、繊維コード７の総繊度Ｄは１００００ｄｔｅｘ以上１５０００ｄｔｅｘ以下程度であり、撚り合わせる素線７ａは例えば４本以上８本以下程度である。

【0026】

下記（１）式で規定される撚り係数Ｋが１３００以上２５００以下程度になる上撚り数Ｔが好ましい。撚り係数Ｋが１３００未満では十分な耐久性が確保し難くなり、２５００超では十分な引張強度が確保し難くなる。具体的な上撚り数Ｔとしては例えば１０以上２０以下程度である。
撚り係数Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
Ｔ：繊維コード７の上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｄ：繊維コード７の総繊度（ｄｔｅｘ）

【0027】

尚、この実施形態では横断コード８は、繊維コード７と同じ仕様になっているが、異なる仕様にすることもできる。

【0028】

コートゴム層９は公知のゴムにより形成されていて、例えば天然ゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、或いは、これらを複数種類のブレンドしたゴムが使用される。隣り合って積層された補強層５どうしは対向するコートゴム層９を介して接合されている。最内周の補強層５と内層４とはその補強層５のコートゴム層９を介して接合されている。最外周の補強層５と外層１０とはその補強層５のコートゴム層９を介して接合されている。

【0029】

それぞれのコートゴム層９の層厚ｔは、円筒部３ａを膨張させていない中立状態で０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。層厚ｔが０．２ｍｍ未満では十分な接合強度を確保し難くなる。層厚ｔが１ｍｍ超であると重量が過大になるとともに成型加工性が低下する。層厚ｔは、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下にすることがより好ましい。

【0030】

内層４を形成するゴムとしては、例えば天然ゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等が用いられる。外層１０を形成するゴムとしては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等が用いられる。円筒部３ａを膨張させていない中立状態では、内層４の層厚は例えば２ｍｍ以上５ｍｍ以下程度、外層１０の層厚は例えば３ｍｍ以上１２ｍｍ以下程度である。

【0031】

次に、この防舷材１を製造する手順の一例を説明する。

【0032】

公知の成形モールドの内側に順次、外層１０、補強層５、内層４となる部材を積層することで、図１～図３に例示した防舷材１と同構造の成形体１Ａを成形する。即ち、内層４と外層１０との間に複数の補強層５を同軸上に積層した円筒状の成形体１Ａを成形する。成形体１Ａには防舷材１とは異なり、未加硫ゴムが存在している。

【0033】

次いで、図７に例示するように、成形した袋状の成形体１を公知の加硫函などの加硫装置１４の内部に配置する。次いで、加硫装置１４による所定時間の加硫工程を経ることで、成形体１Ａを構成している未加硫ゴムを加硫して、成形体１Ａの構成部材どうしを強固に接合して一体化する。その結果、図１～図３に例示する防舷材１が製造される。

【0034】

成形体１Ａを成形する際には、上述したように、それぞれの簾織物６として、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上で、重量Ｗが９５０ｇ／ｍ²以下の仕様のものを使用する。さらに、上述した所定の接着処理後の簾織物６の曲げ硬さＨを３０ｇ／ｃｍ以下にする。この曲げ硬さＨは、例えば繊維コード７に対するＲＦＬ混合液の付着量を変化させることで調整できる。また、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔを０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にする。この層厚ｔは加硫工程の前後でほとんど変化しない。

【0035】

この防舷材１では、それぞれの簾織物６として、繊維コード７延在方向の引張強さＦが４３２０Ｎ／ｃｍ以上の仕様のものが使用されているので、円筒部３ａに埋設される補強層５の積層数を低減しても防舷材１に作用する内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなる。即ち、同じ耐圧性を得るために従来の防舷材に比して、補強層５の積層数を減らすことができる。例えば従来、引張強さＦが２５００Ｎ／ｃｍの簾織物６を使用していた場合は、同等の耐圧性を得るには引張強さＦが５０００Ｎ／ｃｍの簾織物６を使用すると、補強層５の積層数を半分程度にすることも可能になる。成形体１Ａの成形工程では、補強層５の積層数が多くなる程、作業工数が増大する。そのため、この実施形態によれば防舷材１の内圧に対する十分な耐圧性を確保しつつ生産性を向上するには非常に有利になる。

【0036】

また、それぞれの簾織物６の重量Ｗを９５０ｇ／ｍ²以下にして、かつ、所定の接着処理後の曲げ硬さＨを３０ｇ／ｃｍ以下にすることで、成形体１Ａの成形工程において、補強層５を移動、変形させる作業負担が軽減する。耐圧性を確保するために簾織物６の厚さｈ（繊維コード７の太さ）を大きくすることに起因して成型加工性が低下するが、重量Ｗおよび曲げ硬さＨを上記の範囲にすることで、補強層５を所定位置に積層して円筒状に形成し易くなるので、成型加工性の低下を抑制できる。

【0037】

さらには、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔを０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることで、重量の増加を抑えつつ十分な接合強度を確保し易くなる。層厚ｔが大きくなると、成形体１Ａの成形工程では、補強層５どうし、補強層５と内層４、補強層５と外層１０を万遍に十分に圧着することが困難になり、また、未加硫のコートゴム層９は変形し易くなる。これに伴い、成型加工性が低下するが、層厚ｔを上記の範囲にすることで、成型加工性の低下を抑制しつつ耐圧性を確保するには益々有利になる。

【0038】

この防舷材１は、保管、運搬、設置する時などの使用していない時は、内圧を例えば１０ｋＰａ程度の低圧にして、図１に例示するように円筒部３ａを膨張させていない中立状態にする。さらには、本体２の内部の空気を排出して折り畳んだ状態にする。

【0039】

防舷材１を設置場所に取付けて使用する場合は、図８に例示するように円筒部３ａを膨張させて所定形状に維持する。具体的には、口金部１１に設置されたバルブを通じて、本体２の内部に空気を充填して、防舷材１を使用する際の規定内圧Ｐに昇圧する。規定内圧Ｐは、例えば５０ｋＰａ以上１００ｋＰａ以下程度である。

【0040】

本体２の内部に空気を充填して規定内圧Ｐに到達する過程で、円筒部３ａではそれぞれの補強層５はコード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなろうとする。ここで、繊維コード７が交差する方向に延在している補強層５（簾織物６）の間では、介在するコートゴム層９にせん断力が作用してせん断変形する。

【0041】

円筒部３ａが中立状態においてコード角度Ａが２５°未満では、コード角度Ａを静止角程度に大きくするにはコートゴム層９に過大なせん断応力が生じて好ましくないのでコード角度Ａは２５°以上、より好ましくは３０°以上にする。このコード角度Ａが４５°超では、円筒部３ａを中立状態から規定内圧Ｐに昇圧した際の円筒部３ａの拡径具合が小さくなるので４５°以下、より好ましくは３５°以下にする。

【0042】

規定内圧Ｐに昇圧した際には円筒部３ａの外径を中立状態に対して１２０％～１５０％程度にすることが可能になる。また、規定内圧Ｐに昇圧した際には本体２（円筒部３ａ）の軸方向長さは中立状態に対して９５％～８０％程度になる。

【0043】

コートゴム層９の層厚ｔが０．２ｍｍ未満では、円筒部３ａが膨張する際にせん断力が作用するコートゴム層９に対する負荷が過大になる。また、コートゴム層９の層厚ｔが１ｍｍ以上では、防舷材１の重量が過大になる。それ故、それぞれのコートゴム層９の層厚ｔは０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下にすることが好ましい。

【0044】

図９に例示する防舷材１では、積層されて隣り合う２層の補強層５どうしが１つのセットＳ（Ｓ１～Ｓ４）になっていて、複数のセットＳを有している。この実施形態では、円筒部３ａでは８層の補強層５が積層されていて、４セットＳを有している。それぞれのセットＳは、互いに異なる補強層５により構成されている。セットＳの数は例えば３～６程度であり、複数にすることが好ましい。

【0045】

それぞれの補強層５の１つのセットＳ毎では、それぞれの補強層５の繊維コード７どうしは同じ方向に所定のコード角度Ａで延在している。積層されて隣り合うセットＳどうしでは、互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に所定のコード角度Ａで延在している。即ち、セットＳ１とＳ２とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在し、セットＳ２とＳ３とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在し、セットＳ３とＳ４とでは互いの補強層５の繊維コード７が交差する方向に延在している。したがって、セットＳ１とＳ３とでは互いの補強層５の繊維コード７が平行に延在し、セットＳ２とＳ４とでは互いの補強層５の繊維コード７が平行に延在している。即ち、この円筒部３ａは、セットＳを単位として繊維コード７がバイアス構造になっている。この防舷材１を製造する際には、図９に例示した構造と同構造の成形体１Ａを成形すればよい。

【0046】

この防舷材１では、本体２の内部に空気を充填して規定内圧Ｐに到達する過程で、円筒部３ａでは、それぞれの補強層５の繊維コード７は、コード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなろうとする。ここで、それぞれの１つのセットＳではそれぞれの補強層５の繊維コード７どうしは所定のコード角度Ａで同じ方向に延在しているので、これら補強層５（簾織物６）の間に介在するコートゴム層９にはせん断力が実質的に作用しない。

【0047】

一方、円筒部３ａで積層されて隣り合うセットＳどうしの補強層５の繊維コード７は交差する方向に延在しているので、セットＳどうしの間に介在するコートゴム層９にはせん断力が作用してせん断変形する。このようにして、円筒部３ａを中立状態から規定内圧Ｐに昇圧した際には、円筒部３ａではそれぞれの補強層５の繊維コード７のコード角度Ａが安定な静止角程度（５４°～５５°）まで大きくなって円筒部３ａは膨張し、所定形状に維持される。

【0048】

即ち、円筒部３ａが膨張する際には、積層されて隣り合うセットＳどうしの間に介在するコートゴム層９にだけに実質的にせん断力が作用する。そのため、すべてのコートゴム層９にせん断力が作用する場合に比して、円筒部３ａを膨張させる際の抵抗が小さくなり、円筒部３ａを円滑に膨張させるには有利になる。

【0049】

ゴム製品の実施形態は防舷材１に限定されず、図１０、図１１に例示するようにマリンホース１２の場合もある。マリンホース１２は、長手方向両端部にフランジ部１３を有し、それぞれのフランジ部１３の間に円筒部３ａが延在している。円筒部３ａでは、内層４と外層１０との間に複数の補強層５が同軸上に積層して埋設されている。それぞれの補強層５の仕様は、先の実施形態と同様である。マリンホース１２では、内層４の内周側領域が流路１２ａになる。フローティングタイプのマリンホース１２では、外層１０と補強層５との間に浮力層が設けられる。

【0050】

このマリンホース１２は、上述した部材を使用して公知の方法で円筒状の成形体を成形し、その成形体を公知の方法で加硫して製造することができる。このマリンホース１２においても、防舷材１の実施形態と同様、円筒部３ａに埋設される補強層５の積層数を低減しても内圧に対して十分な耐圧性を確保し易くなり、マリンホース１２の生産性向上には有利になる。また、マリンホース１２を製造する際の成型加工性の低下を抑制するには有利になる。

【実施例0051】

表１に示すように、仕様を異ならせた８種類の簾織物（従来例、実施例１～５、比較例１～３）を用意して、上述した所定の接着処理を施した後、簾織物の両表面をコートゴム層により被覆して補強層を製造した。尚、それぞれの繊維コード７は上撚り数Ｔと同数の下撚りをした諸撚り構造である。それぞれの簾織物については繊維コード７延在方向の引張強さＦを測定し、所定の接着処理後のそれぞれの簾織物については曲げ硬さＨを測定した。また、製造したそれぞれの補強層については同条件で加硫して作成した試験片を用いて、下記のとおり耐疲労性を評価した。それぞれの測定結果、評価結果を表１に示すとおりである。

【0052】

【表1】

【0053】

[耐疲労性]
ＪＩＳ Ｌ１０１７（２００２）付属書１の２．２．２に規定されているディスク疲労強さ（グッドリッチ法）により評価した。加硫した補強層から作製した試験片を用いて、歪±１０％、２４００ｒｐｍの回転数で２４時間、室温で回転させる疲労試験を行った。疲労試験後に試験片から繊維コードを取り出して引張強さを測定し、疲労試験前の引張強さに対する保持率を算出した。この保持率の値が高いほど耐疲労性に優れていることを意味する。

【0054】

表１の耐圧性は、引張強さＦが４１００Ｎ／ｃｍ未満では補強層１層当たりで十分な耐圧性を確保することが難しいと評価して×で示し、４１００Ｎ／ｃｍ以上では補強層１層当たりで十分な耐圧性を確保することができると評価して〇で示している。また、表１の成形加工性は、所定幅の未加硫の補強層を所定外径の成形ドラムに貼付ける作業を行ない、貼付け易さと貼付け後のコートゴム層の変形具合を評価している。非常に円滑に貼付け作業ができコートゴム層の変形も少ない場合を成型加工性が優れていると評価して◎で示した。概ね問題なく貼付け作業ができコートゴム層の変形も実用上問題ないレベルの場合を成型加工性が概ね良好と評価として〇で示した。貼付け作業とコートゴム層の変形の少なくとも一方が実用上問題があるレベルの場合を成形加工性が不良と評価して×で示している。即ち、成型加工性が優れている序列は◎、〇、×である。

【0055】

表１の結果から、実施例１～５に該当する補強層は優れた耐圧性を有するとともに、成形加工性も良好であることが分かる。また、実施例１～５に該当する補強層では、耐疲労性が従来例と同等または同等以上であり、良好な耐疲労性を有していることが分かる。

【符号の説明】

【0056】

１ 空気式防舷材
１Ａ 成形体
２ 本体
３ａ 円筒部
３ｂ 半球状部
４ 内層
５ 補強層
６ 簾織物
７ 繊維コード
７ａ 素線
８ 横断コード
９ コートゴム層
１０ 外層
１１ 口金部
１２ マリンホース
１２ａ 流路
１３ フランジ部
１４ 加硫装置
Ａ コード角度
Ｓ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４） 補強層のセット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】