JP2000309914A

JP2000309914A - 防舷材

Info

Publication number: JP2000309914A
Application number: JP11120186A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kozono; 泰史小園; Hiroshi Noiri; 洋野入; Kazutoshi Iwasaki; 和資岩崎
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】船舶と接触する頭部表面にゴムよりも摩擦係数
の小さい合成樹脂層を有するゴム防舷材において、該合
成樹脂層の耐久性が向上された防舷材を提供する。【解決手段】、船舶と接触したときに頭部部分以外の部
分が座屈する前には頭部部分が座屈しない構造を有する
防舷材。該防舷材は、例えばその頂部から該防舷材高さ
の１/６以上に相当する距離の表面部に屈曲点を有し、
かつ該屈曲点おける頂部面に対し平行な断面幅Ｂ₁と頂
部幅Ｂとの関係においてＢ₁は１．３Ｂ以下である構造
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶等の接岸時ま
たは係留時の緩衝材として用いられる防舷材に関する。

【０００２】

【従来の技術】防舷材は、船舶が接岸または係留する際
に、衝撃を吸収し、船体を保護するためのものであり、
その主要構成材料としてゴムが広く使用されている。さ
らに、最近では、このゴム防舷材のゴム表面と船舶とが
直接、接触することを避けるために、受衝面を他の材料
で保護する工夫がなされている。その目的は、ゴム製防
舷材本体の表面をゴムよりも摩擦係数の小さい材質で覆
うことによって、船舶と防舷材本体の直接接触を避けて
ゴムの磨耗を防ぎ寿命を長くすることや、摩擦係数の小
さい樹脂層を介することにより船舶が接岸するときの摩
擦衝撃を低減させて岸壁に固定させたボルトに大きな圧
力が加わらないようにすること、等にある。

【０００３】例えば、特開平５−５９７１１号公報に
は、ゴム防舷材表面の少なくとも船体と接触する部分
に、該防舷材を構成するゴムと一体的に設けられた重量
平均分子量が５０万以上の超高分子量ポリエチレン層を
有する防舷材が開示されている。この目的は、ゴム製防
舷材の使用寿命を長くし、耐磨耗性を向上させることに
あある。

【０００４】また、同様な目的で、特開平１０−３３８
９２４号公報には、ゴム製の中空防舷材において、船舶
と接触する防舷材本体の頂部硬質プラスチック製受衝板
を加硫接着させた受衝板付ゴム製防舷材が開示されてい
る。特開平１０−３３８９２４号公報には、ゴム製の防
舷材本体の受衝面を結晶性ポリオレフィン樹脂と高不飽
和ジエンゴムとのポリマーブレンドで被覆する防舷材が
開示されており、これによって防舷材表面の摩擦係数を
小さくし、接岸時の圧縮力の分散や係留時の摩擦力を軽
減する効果が得られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ゴム製
防舷材はその受衝面を他の材料で保護することによって
衝撃緩和等の目的がある程度達せられているものの、岸
壁に固定された防舷材は、接岸あるいは係留する船舶か
ら圧縮を数多く繰り返されるので、使用寿命には自ずと
限度がある。従って、その耐久性を少しでも向上させる
ことは、この技術分野における常に重要な課題である。

【０００６】防舷材には、種々の形態のものが知られて
いるが、例えば図１（ａ）に示されるように、平坦な頂
面を有する頭部とこれに一体化された、末広がりの一直
線状に開脚した一対の支衝脚部とからなる基本構造を有
し、この支衝脚部が岸壁に固定されるタイプのものが広
く普及している。このタイプの防舷材は、ゴムの圧縮応
力と座屈変形を利用したものであり、エネルギー吸収量
が大きいことに特徴がある。そして、前記のように、防
舷材の少なくとも頭部頂面を含む船舶と接触する部分の
表面に合成樹脂製受衝層を設けることが知られている。

【０００７】ところが、従来の防舷材は船舶の接岸時等
に圧縮されると、図１（ｂ）に示されるように、その頭
部において座屈し、該箇所が著しく変形する。この圧縮
が繰り返されると、頭部に接着した合成樹脂製受衝層が
次第に塑性変形し、やがて破断に到り、終にはゴム製防
舷材本体までに破壊が及ぶことになる。そこで、本発明
の目的は、防舷材が圧縮変形を受けた際にも座屈が頭部
で起らないようにして合成樹脂層を破断から保護し、ひ
いては従来製品よりも耐久性の向上された防舷材を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような現状のもと
に、本発明者らは種々検討を重ねた結果、船舶と接触す
る頭部表面にゴムよりも摩擦係数の小さい合成樹脂層を
有するゴム防舷材において、船舶と接触したときに前記
頭部部分以外の部分が座屈する前には前記頭部部分が座
屈しないゴム製防舷材の作製に成功したものである。

【０００９】すなわち、本発明は、１）ゴム製防舷材において、船舶と接触したときに頭部
部分が座屈しない防舷材であって、船舶と接触する頭部
の表面にゴムよりも摩擦係数の小さい合成樹脂層を有す
ることを特徴とする防舷材、２）該防舷材頂部から該防舷材高さの１/６以上に相当
する距離の表面部（外側部）に少なくとも屈曲点を有
し、かつ該屈曲点おける頂部面に対し平行方向の断面幅
Ｂ₁と頂部幅Ｂとの関係において、Ｂ₁は１．３Ｂ以下で
あることを特徴とする上記１）項記載の防舷材、３）前記合成樹脂層の材質がポリエチレンであることを
特徴とする上記１）項記載の防舷材、および４）前記ポリエチレンが超高分子量ポリエチレンである
ことを特徴とする上記３）項記載の防舷材、に関するも
のである。

【００１０】本発明の防舷材は、圧縮変形を受けても頭
部は座屈せずに、その他の復元力の高い箇所で座屈する
ように構成されたものである。頭部の合成樹脂層は若
干、湾曲することがあっても、圧縮力を除去すると元の
形状に回復しやすい機能を有する。本防舷材は圧縮変形
を多数回、繰り返し受けても、合成樹脂層の破断が起り
難くいことから該樹脂層の機能が永く維持され、ゴム製
本体の耐久性も顕著に向上されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明でいう防舷材は、平坦な頭
部とそれに末広がり状でつながる一対の支衝脚部からな
り、ゴムの圧縮応力と座屈変形を利用し、圧縮時のエネ
ルギーを吸収するタイプが対象である。支衝脚部は各々
独立していてもよいし、底部で連結されていてもよい。

【００１２】本発明の防舷材の典型的な構造例を図２に
より説明する。この図で示されるように、防舷材の底部
先端から頭部頂面までの高さをＨ，頭部頂面幅をＢとす
る防舷材において、その頂部から支衝脚部にわたる表面
部（外側部）に屈曲点Ａ，Ａ'が設けられており、該屈
曲点は合成樹脂層の頂部から前記高さＨの１/６以上に
相当する距離に位置し、かつ該屈曲点における頂部面に
平行方向の断面幅Ｂ₁と頂部幅Ｂとの関係は最大でもＢ₁
が１．３Ｂ以下であることを有する。ここで、合成樹脂
層１６は、ゴム製防舷材本体１０の頭部を中心に船舶と
接触する部分に接着された受衝層として機能し、ゴムよ
りも摩擦係数の小さい樹脂により形成されている。

【００１３】前記屈曲点の位置は、合成樹脂層頂部から
防舷材の高さＨの１/６以上に相当する距離にあること
を要し、これよりも頂部に近いところに設けても合成樹
脂層の座屈を避けるという目的を達し難くなる。この設
置距離は、Ｈの１/５以上であればさらに好ましく、そ
の最大設置距離は、圧縮変形されたときに頭部以外の支
衝脚部において座屈するような位置であれば特に限定さ
れない。しかしながら、防舷材の底部にあまりにも近い
位置に屈曲点を設けても、本発明で目的とするような機
能を果たし得ない。通常、屈曲点は頭部の合成樹脂層頂
部から該防舷材高さの１/６以上であって１/４以下に相
当する位置の表面部に設けることが好ましい。

【００１４】また、屈曲点は、２立する支衝脚部の外側
に1個ずつ設け、これら２点を結ぶ直線が頂部面に平行
方向となるように、すなわちほぼ同じ高さに位置するよ
うに設けられる。該屈曲点における防舷材の断面幅、す
なわち前記２点を結ぶ距離Ｂ ₁は，これと平行する頂部
幅Ｂよりも大であるように設計されるが、最大でもＢ₁
＝１．３Ｂであり、通常はＢ₁＜１．２Ｂであることが
望ましく、Ｂ₁＜１．１Ｂであることがより好ましい。
また、屈曲点Ａ、Ａ'における内角は、通常、７０〜８
０度の範囲とするのが好ましい。

【００１５】本発明における防舷材は、少なくとも前記
で特定した屈曲点Ａ，Ａ'を表面部（外側部）に有する
ものである。一方において、ゴムの圧縮応力と座屈変形
を利用しエネルギーを吸収するタイプの防舷材は、圧縮
したときの座屈変形は通常２箇所で起こる。例えば、後
述の図２ａに示されるのように、屈曲点Ａ，Ａ'に対応
したかたちで支衝脚部の裏面部（内側部）Ａ₁，Ａ₁'に
おいても座屈が起こり、衝撃が緩和される。本発明にお
いては、前記屈曲点Ａ、Ａ'に加えて、この裏面部にお
いても予め屈曲点を設けて、座屈が起り易いようにして
おくこともできる。

【００１６】次に、本発明の防舷材が圧縮により座屈変
形するときの状態を図３によって説明する。図３（ａ）
は、圧縮を受ける前の防舷材の正面外観図を示す。その
頭部を圧縮すると、図３（ｂ）に示されるように変形す
る。このとき、座屈は、前記屈曲点Ａ、Ａ'と、内側部
Ａ₁、Ａ₁'において起り、これによって船舶から与えら
れた衝撃が吸収される。すなわち、本発明における防舷
材は、前記の図１（ｂ）の場合と異なり、合成樹脂層を
接着した頭部ではなく、これよりも復元力の大きい支衝
脚部において座屈するように構成されているのである。
このために、頭部を中心に接着された合成樹脂層は、多
少は湾曲することがあっても、座屈による極端な変形か
ら免れるので、繰り返し圧縮を受けても塑性変形やそれ
に伴う破断を起こし難く、その本来の機能がより長期間
にわたり維持される。ゴム製防舷材本体も破壊から保護
されることになり、耐久性が向上する。

【００１７】本発明の防舷材におけるゴム製本体は、常
法により、天然ゴム（ＮＲ）あるいは合成ゴムの中か
ら、単独もしくはブレンドしたものを用いて製造され
る。合成ゴムとしては、スチレン・ブタジエンゴム（Ｓ
ＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、エチレン・プロピレン三元共重合ゴム（ＥＰＤ
Ｍ）等が挙げられる。このゴム組成物は、通常、添加さ
れるようなゴム用配合剤を含有していてもよく、その例
としては、充填剤（例、加硫剤、カーボンブラック、シ
リカ、クレーなど）、軟化剤、老化防止剤、加工助剤な
どが挙げられる。

【００１８】このゴム製本体の、少なくとも船舶と接触
する部分にゴムよりも摩擦係数の小さい合成樹脂層が接
着される。ここでいう合成樹脂層は、ゴム製防舷材のゴ
ム表面と船舶が直接、接触することを避ける目的のもの
であれば、その材質と設置手段は特に限定されるもので
はなく、通常、公知技術の中から適宜選択して実施する
ことができる。例えば、設置手段は合成樹脂を頭部に本
体と一体となるように被覆してもよいし、合成樹脂板を
取り付けてもよい。ここ使用される合成樹脂の摩擦係数
μ（ＪＩＳＫ７１２５）は、０．３以下であること
が好ましく，とりわけ０．２以下のものが最適である。

【００１９】前記合成樹脂の材質としては、結晶性ポリ
オレフィン樹脂が好ましく、例えば、高密度ポリエチレ
ン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ
Ｅ、μ＝０．２）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ），
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリエ
チレン樹脂や，ポリプロピレン（ＰＰ），アイオノマ
ー、メタロセン触媒重合ポリエチレン、メタロセン触媒
重合ポリプロピレン、エチレンー酢酸ビニル共重合樹脂
（ＥＶＡ）等の、摩擦係数μが小さい樹脂、具体的には
摩擦係数μが０．２〜０．３程度のものが好ましく採用
できる。これら結晶性ポリオレフィン樹脂は単独で用い
てもよく、２種以上がブレンドされていてもよい。

【００２０】とりわけ、ＨＤＰＥあるいはＵＨＭＷＰＥ
等のポリエチレン樹脂が好ましい。なかでも耐磨耗性、
耐衝撃性、耐候性の高いことから、粘度法による重量平
均分子量が５０万以上のＵＨＭＷＰＥが好ましく、１０
０万以上のものがさらに好ましく、なかでも２００万〜
３００万の範囲のものが最適である。次に、本発明にお
ける防舷材の製造方法の一例を、図４を参照しつつ説明
する。

【００２１】本発明の防舷材３０は、合成樹脂層１６を
作製するためのシート３２と、ゴム製防舷材本体１０を
作製するためのゴムシート３４とを金型３６内に敷きつ
めた後、プレス加硫機３８により加硫し、冷却後脱型す
ることによって得られる。ここで、金型は、前記したよ
うに、防舷材頂部から該防舷材高さの１/６以上に相当
する距離の表面部に少なくとも屈曲点Ａ，Ａ'を有し、
かつ該屈曲点おける頂部面に対し平行方向の断面幅Ｂ₁
と頂部幅Ｂとの関係においてＢ₁が１．３Ｂ以下である
屈曲点を有するように設計されたものを用いる。

【００２２】合成樹脂層用のシート３２は、適宜の合成
樹脂シートを単独で使用してもよいし、例えば合成樹脂
とゴム成分（例、結晶性ポリオレフィン樹脂とジエンゴ
ム）とをゴムの摩擦係数よりも大きくならないような割
合で混合したポリマーブレンドを素練りし、さらに加硫
剤、加硫促進剤および必要に応じてカーボンブラック等
の他の添加剤を配合し、混練した後、作業上適当な大き
さのシートに成形したものを用いてもよい。

【００２３】一方、防舷材本体用のゴムシート３４は、
前記のゴム材料を素練りし、これに加硫剤、加硫促進剤
および必要に応じてカーボンブラック等の他の添加剤
を、ゴム製防舷材に適した組成比にて配合し、混練した
後、作業上適当な大きさのシートに成形することによっ
て得られる。金型３６内にシートを敷きつめる際には、
まず、防舷材本体１０の受衝面１２に該当する箇所に合
成樹脂層用のシート３２を敷きつめ、次いで、防舷材本
体用のゴムシート３４を敷きつめる。こうして、防舷材
３０の原型が金型３６内に形成される。この原型をプレ
ス加硫し、冷却、脱型することによって、本発明の防舷
材３０が得られる。

【００２４】上記の製造方法によれば、防舷材本体１０
と合成樹脂層１６とを一体成形でき、かつ両者を加硫に
よって強固に接着させることができる。本発明の防舷材
の製造に用いられる加硫剤としては、例えば粉末硫黄、
沈降硫黄、不溶性硫黄等の硫黄のほか、例えばアルキル
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、熱反応性フェノー
ル樹脂、アルキル−フェノールホルムアルデヒド樹脂、
臭素化アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の
樹脂加硫剤を用いることができる。

【００２５】加硫促進剤には、従来公知の種々のものが
使用可能である。他の添加剤としては、例えばカーボン
ブラックなどの充填剤や着色剤等があげられる。なお、
前記ポリマーブレンドにカーボンブラックを配合しても
よいが、カーボンブラックを多量に配合すると、防舷材
と接触した船体がカーボンブラックによって汚れるおそ
れがある。防舷材の視認性や美観性を高めるといった観
点から、カーボンブラックに代わる種々の着色剤を配合
してもよい。

【００２６】合成樹脂層１６の厚みは特に限定されない
が、通常２ｍｍ以上、とりわけ５ｍｍ以上であるのが好
ましく、頂部および両脚部の厚みに対して１０％以下と
するのが好ましい。合成樹脂層の設置は、別個に作製し
た合成樹脂板をゴム製防舷材本体の頭部に固定する方法
を採用してもよい。

【００２７】本発明の防舷材は、前記のものに加えて、
さらに図５に示すような形状のものも含まれる。

【００２８】

【実施例】以下に、比較例および実施例を挙げて本発明
をさらに具体的に説明する。比較例天然ゴムとスチレンゴム（ＳＢＲ）を５０：５０の重量
比からなるゴム製防舷材本体と、その頭部受衝層が超高
分子量ポリエチレン（粘度法による分子量；３３０ｘ１
０⁴、ＪＩＳＫ７１２５による摩擦係数μ；０．
２）である防舷材を作製した。この防舷材（図１ａ）
は、次の形状を有するものであり、ゴム製本体と受け衝
層は金型を用いて、１６０℃で１０時間加硫させ、接着
させた。

【００２９】防舷材の全高Ｈ：１０００ｍｍ合成樹脂層の厚みＴ：１０ｍｍ防舷材頂部の幅Ｂ：６５０ｍｍ頂部から２００ｍｍの位置Ｅにおける幅Ｂ₁：９５０ｍ
ｍ底部の幅Ｗ：１８００ｍｍ上記のように作製された防舷材を、全高Ｈの４５％の高
さとなるように油圧式圧縮試験機で圧縮したところ、頭
部が中央部分で下方向に座屈した。この後、圧縮を解除
したが、合成樹脂層は塑性変形しており、この圧縮を１
５００回繰り返したところ、合成樹脂層は破断した。

【００３０】実施例天然ゴムとスチレンゴム（ＳＢＲ）を５０：５０の重量
比からなるゴム製防舷材本体と、その頭部受衝層が超高
分子量ポリエチレン（粘度法による分子量；３３０ｘ１
０⁴、ＪＩＳＫ７１２５による摩擦係数μ；０．
２）よりなり、次の形状を有する防舷材（図２ａ）を作
製した。ゴム製本体と受衝層は、金型を用いて、１６０
℃で１０時間加硫し、接着させた。

【００３１】防舷材の全高Ｈ：１０００ｍｍ受衝板の厚みＴ：１０ｍｍ防舷材頂部の幅Ｂ：６５０ｍｍ頂部から２００ｍｍの距離の位置Ｅにおける幅Ｂ₁：７
００ｍｍ底部の幅Ｗ：１８００ｍｍ上記のように作製された防舷材を、全高Ｈの５２．５％
の高さまで油圧式圧縮試験機により圧縮したが、図３ｂ
に示されたように、頭部は若干湾曲するものの座屈せず
に、屈曲点において座屈変形した。この後、圧縮を解除
すると、防舷材は元の形状に戻り合成樹脂層も元のとお
り平滑になった。この圧縮を３０００回繰り返したが、
合成樹脂層は破断することがなく、本防舷材は良好な耐
久性を示した。

【００３２】

【発明の効果】本発明の防舷材は、頭部から圧縮を受け
たとき、頭部が座屈せずに復元力の高い支衝脚部におい
て座屈するものである。このために、防舷材の頭部表面
を中心として設けられた合成樹脂製の受衝層も座屈を受
けないので、圧縮・解除が多数繰り返されても塑性変形
やそれに伴う破断が起り難いものであり、使用寿命が長
くなる。これによって、ゴム製防舷材本体の耐久性も著
しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は、従来の防舷材であって圧縮変形
する前の正面外観図を示す。同図（ｂ）は、圧縮したと
きの状態を示す正面外観図である。

【図２】本発明の防舷材の一例を示す断面図である。

【図３】同図（ａ）は、本発明の防舷材の一例であっ
て、圧縮変形する前の正面外観図を示す。同図（ｂ）
は、圧縮したときの状態を示す正面外観図である。

【図４】本発明の防舷材を製造するための工程例を示
す。

【図５】本発明の防舷材の他例を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ、Ａ'、Ａ₁、Ａ₁' ：屈曲点Ｂ：屈曲間の距離Ｂ₁：頂部幅Ｈ：防舷材の高さ１０：防舷材本体１６：合成樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム製防舷材において、船舶と接触したと
きに頭部部分が座屈しない防舷材であって、船舶と接触
する頭部の表面にゴムよりも摩擦係数の小さい合成樹脂
層を有することを特徴とする防舷材。
【請求項２】該防舷材頂部から該防舷材高さの１/６以
上に相当する距離の表面部に少なくとも屈曲点を有し、
かつ該屈曲点おける頂部面に対し平行方向の断面幅Ｂ₁
と頂部幅Ｂとの関係においてＢ₁は１．３Ｂ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の防舷材。
【請求項３】前記合成樹脂層の材質がポリエチレンであ
ることを特徴とする請求項１記載の防舷材。
【請求項４】前記ポリエチレンが超高分子量ポリエチレ
ンであることを特徴とする請求項３記載の防舷材。