JP3044112B2 - Marine structural materials - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、海洋用構造材に関し、
例えば、イケス枠、サーフィンボート、浮桟橋構造材、
防舷材、水面区画フェンスや防波ネット、及びその他の
耐波性、耐潮流性、海水に対する耐腐食性、さらに、軽
量で強度が要求される海面上浮遊構造物の構成材として
好適に用いられるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a marine structural material,
For example, Ikes frame, surf boat, floating pier structure,
It is suitably used as a fender, a water surface division fence, a wave-proof net, and other components for wave resistance, tidal current resistance, corrosion resistance to seawater, and light weight and strength required for floating structures on the sea surface that require strength. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の海洋用構造材においては、長期
使用に耐えるためには、耐波性および耐潮流性が特に重
要で、波浪に対する追従性を備えると共に設定形状に復
元する機能、言い換えると、構造材の曲げ剛性が高く形
状保持力が十分であり、しかも、破断伸び率が高いもの
であることが要求される。さらに、この種の海洋用構造
材には、海水に対する耐腐食性、耐候性を有すると共
に、浮力の点より軽量で強度があり、しかも、安価で加
工性が良好であることも要求される。2. Description of the Related Art In this type of marine structural material, in order to withstand long-term use, wave resistance and tidal current resistance are particularly important. In addition, it is required that the structural material has a high bending rigidity, a sufficient shape retention force, and a high elongation at break. Furthermore, this type of marine structural material is required to have corrosion resistance to seawater and weather resistance, to be lightweight and strong in terms of buoyancy, to be inexpensive and to have good workability.
【0003】上記機能を具備した構造材が、特に、漁業
の生産手段となる養殖用イケス枠において切実に要望さ
れている。イケス枠は、一定区画海面を浮遊体で囲み、
その下部に有底の網を取り付けて、その容積内で魚介類
の養殖を行うものである。該イケス枠には上記した機能
が要求されるが、特に、枠が変形すると、養殖をしてい
る部分が狭くなり、魚が傷ついたり、酸素欠乏により死
滅するため、平面形状を保つ形状保持能力が高いことが
必要である。また、養殖業が、近時、沿岸養殖より波浪
対策がポイントとなる沖合養殖に移行しつつある点よ
り、浮遊体を構成する枠体については、特に、耐波性お
よび耐潮流性が有すること、即ち、曲げ剛性と破断伸び
の両方が優れた構造材が要求されている。さらに、イケ
ス枠から垂下させる網に藻等が付着して重量が増加して
くるため、水面上に浮遊させるために軽量であることが
必要である。[0003] Structural materials having the above functions are urgently demanded, especially in a culture ikesu frame, which is a means of producing fisheries. The Ikes frame surrounds a certain section of the sea surface with a floating body,
A bottomed net is attached to the lower part, and fish and shellfish are cultivated within the volume. The above-mentioned function is required for the ikes frame, but in particular, when the frame is deformed, the cultivated portion becomes narrow, and the fish is damaged or dies due to lack of oxygen. Needs to be high. Also, from the point that the aquaculture industry has recently shifted to offshore aquaculture where wave countermeasures are more important than coastal aquaculture, the frame that constitutes the floating body has, in particular, wave resistance and tide resistance, That is, a structural material excellent in both bending rigidity and breaking elongation is required. Furthermore, since algae and the like adhere to the net hanging from the ikes frame and increase the weight, the net needs to be lightweight in order to float on the water surface.
【0004】従来、イケス枠は、水面付近に浮遊させた
竹、木材あるいはフロートを取り付けた鉄材からなる。
上記竹、木材からなるイケス枠は、主として一辺が15
m角までの小型のもので、ある程度の柔軟性があるた
め、波、潮流に対する追従性は良いが、寸法が一定せ
ず、 かつ、 強度が弱い問題があると共に、 海上での長期
の使用で腐食の問題があり、大型化や長期の使用が困難
であった。よって、 この種のイケス枠は沿岸養殖用とし
ても用いることが出来るが、 沖合養殖用としては使用が
困難であった。[0004] Conventionally, the ikes frame is made of bamboo, wood or an iron material with a float attached near the water surface.
The Ikesu frame made of bamboo and wood is mainly 15
Small size up to m-square and has a certain degree of flexibility, so it can follow waves and tidal currents well, but its dimensions are not constant and its strength is weak. There was a problem of corrosion, and it was difficult to increase the size and use for a long time. Therefore, this kind of ikes frame can be used for coastal aquaculture, but it has been difficult to use it for offshore aquaculture.
【0005】また、フロートを取り付けた鉄材からなる
イケス枠では、一辺が20m角の正方形、直径40mの
円形形状あるいは多角形状の大型のものが提供されてい
る。該鉄製のイケス枠では、海水による腐食(錆)の問題
が生じると共に、 重いために、大きなフロートを取り付
ける必要がある。また、鉄材自体が剛体で弾性変形領域
が小さく、かつ、大型のイケス枠となった場合には、イ
ケス枠全体が波、潮流に追従できず、鉄材に繰り返しに
よる応力が働き、強度的に長期使用に耐えられなくなる
問題がある。よって、変形しないようにするためには、
十分な強度を持つ大きな部材とする必要があるが、その
場合、フロートを更に大きなものとする必要が生じ、よ
って、 この種の鉄製イケス枠も波の穏やかな沿岸養殖用
としては用いることが出来るが、 沖合養殖用としての使
用には問題があった。[0005] In addition, as an Ikes frame made of an iron material to which a float is attached, a large one having a square shape with a side of 20 m, a circular shape having a diameter of 40 m or a polygonal shape is provided. The iron ikes frame has a problem of corrosion (rust) due to seawater and is heavy, so it is necessary to attach a large float. In addition, when the iron material itself is rigid and has a small elastic deformation area and a large IKES frame, the entire IKES frame cannot follow the waves and tides, and the stress due to the repetition acts on the iron material, resulting in long-term strength. There is a problem that it cannot be used. Therefore, to prevent deformation,
It is necessary to use a large member with sufficient strength, but in this case, it is necessary to make the float larger, so that this type of iron ikes frame can also be used for coastal culture with gentle waves However, its use for offshore aquaculture was problematic.
【0006】上記沖合養殖用イケス枠において特に要求
される波浪追従性を良好としたものとして、複数の弾性
円筒ホースからなる枠体を継手により連結したもの(特
開昭60−34121号)、複数の剛体を可撓性部材か
らなる継手により連結したもの(特開昭62ー1716
27号)が提案されている。In the offshore aquaculture frame described above, a frame body composed of a plurality of elastic cylindrical hoses connected by a joint (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-34121) has been proposed to improve the wave following property particularly required. (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-1716)
No. 27) has been proposed.
【0007】[0007]
【発明が解決しょうとする課題】上記構成のイケス枠で
は、波等に逆らわない、所謂、波浪追従性を確保するこ
とができるが、これらのイケス枠は弾性円筒ホース等の
補強弾性体を枠体に利用しているため、枠の形状はリジ
ット構造ではなく、補強弾性体の強度、特に、曲げ剛性
により、枠の形状が変形しやすい欠点がある。通常、合
成繊維等で補強された弾性体の弾性係数Eは2〜3kg/m
m2で、 弾性係数が大きい場合でも5kg/mm2程度に過ぎな
い。これに対して、鉄では弾性係数は20000kg/mm2
である。With the IKES frame having the above-described structure, it is possible to secure so-called wave followability, which is not against waves or the like. However, these IKES frames are made of a reinforced elastic body such as an elastic cylindrical hose. Since it is used for the body, the shape of the frame is not a rigid structure, and there is a disadvantage that the shape of the frame is easily deformed due to the strength of the reinforcing elastic body, particularly, the bending rigidity. Usually, the elastic modulus E of the elastic body reinforced with synthetic fibers is 2-3 kg / m.
m 2, it is only about 5 kg / mm 2 even if the elastic modulus is large. In contrast, the elastic modulus of iron is 20,000 kg / mm 2
It is.
【0008】このように、補強弾性体の枠体では弾性係
数が小さいため、平面形状に変形が生じやすい。 よっ
て、 形状変形を少なくして、枠としても形状保持能力を
高めるためには、断面形状を大きくして、形状係数(断
面2次モーメント)Iの値を高めて、曲げ剛性E×Iの
値を高める必要がある。しかしながら、断面2次モーメ
ントIは断面形状に依存する値であり、即ち、直径dの
中実丸棒では、I=πd4/64であり、内径d1、外径
d2の中空パイプでは、I=π(d2 4−d1 4)/64であ
る。よって、断面2次モーメントの値を高めようとする
と、断面形状が大きくなり、大型化して価格的に高価に
なる等の欠点が生ずる。As described above, since the elastic body frame has a small elastic coefficient, the planar shape is likely to be deformed. Therefore, in order to reduce the shape deformation and enhance the shape holding ability even as a frame, the sectional shape is increased, the value of the shape factor (second moment of area) I is increased, and the value of the bending rigidity E × I is increased. Need to be increased. However, the moment of inertia I is a value that depends on the cross-sectional shape, i.e., a solid round bar in the diameter d, an I = πd 4/64, the inner diameter d 1, a hollow pipe having an outer diameter d 2 is I = π (d 2 4 -d 1 4) is / 64. Therefore, when an attempt is made to increase the value of the second moment of area, there are disadvantages such as an increase in the sectional shape, an increase in size and an increase in cost.
【0009】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、イケス枠として要求される平面形状を保つ形状
保持能力、即ち、曲げ剛性E×Iの値が大きく、かつ、
波浪追従性および波浪に対する強度(破断伸び)を有する
ことにより、 耐波性、 耐潮流性に優れた性能を有し、 し
かも、 海水上に浮遊させるために軽量であると共に耐海
水腐食性を有し、 価格も安価であるイケス枠材料を提供
せんとするものである。尚、 上記したイケス枠として要
求される性能は、 海面上に浮遊させるその他の海洋用構
造材においても当然要求される性能であり、 よって、 そ
の他の海洋用としても好適に使用される構造材を提供せ
んとするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a large shape holding ability for maintaining a planar shape required as an IKES frame, that is, a large value of bending rigidity E × I, and
By having the ability to follow waves and the strength against waves (elongation at break), it has excellent performance in terms of wave resistance and tidal current.In addition, it is lightweight for floating on seawater and has seawater corrosion resistance. However, the aim is to provide a cheap frame material that is inexpensive. The performance required for the above-mentioned IKES frame is the performance naturally required for other marine structural materials floating on the sea surface. It will not be provided.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、イケス枠等を
構成する構造材を、波浪追従性を良好とするために、弾
性を有するゴム組成物から構成すると共に、該ゴム組成
物自体の弾性係数を通常のゴム製品と比較して飛躍的に
高めていると共に、かつ、波浪が主として作用する方向
に対して特に大きな強度を与えて強度に異方性を持たせ
ることにより、断面2次モーメントIの値を高めること
なく、曲げ剛性E×Iを高めて、断面形状を大きくする
ことなく、波浪に対して平面形状保持能力を有する海洋
用構造材を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a structural material constituting an IKES frame or the like is made of an elastic rubber composition in order to improve the ability to follow waves, and the rubber composition itself is The elastic modulus is dramatically increased compared to ordinary rubber products, and by giving a particularly large strength in the direction in which waves mainly act to give anisotropy in strength, An object of the present invention is to provide a marine structural material having a planar shape retaining ability against waves without increasing the value of the moment I, increasing the bending stiffness E × I, and increasing the sectional shape.
【0011】即ち、本発明は、α、β−不飽和脂肪酸の
金属塩を含むゴム組成物を、一定方向に剪断力をかけて
混練加工して一方向に強度を配向させた状態で加硫成形
して所要の形状に形成し、かつ所要の方向に他方向より
強い強度を持たせた構成としていることを特徴とする海
洋用構造材を提供するものである。That is, according to the present invention, a rubber composition containing a metal salt of an α, β-unsaturated fatty acid is kneaded by applying a shearing force in a certain direction and vulcanized in a state where the strength is oriented in one direction. An object of the present invention is to provide a marine structural material characterized in that it is formed into a required shape by molding and has a configuration in which strength in a required direction is higher than in other directions.
【0012】上記ゴム組成物は、(a)基材ゴム100重
量部、(b)α、β−不飽和脂肪酸10〜70重量部、
(c)金属の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩10〜70
重量部、(d)有機過酸化物0.5〜5.0重量部を含む。The rubber composition comprises (a) 100 parts by weight of a base rubber, (b) 10 to 70 parts by weight of an α, β-unsaturated fatty acid,
(c) Metal oxides, hydroxides or carbonates 10 to 70
Parts by weight, (d) 0.5 to 5.0 parts by weight of an organic peroxide.
【0013】上記(a)の基材ゴムとしては、従来ゴム組
成物に用いられているゴム成分を用いることが出来る。
例えば、イソプレンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、
スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム及び水添ニト
リルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコ
ンゴム等が挙げられる。これら1種以上を使用しても良
い。特に、好ましいゴム基材はシス−1,4−ポリブタ
ジエンで、特に、シス構造が90%以上のもの、或いは
そのブレンド物である。その理由は、上記シス構造が9
0%以上のものは、グラフト重合しやすく、架橋が進ん
でゴム成分の結合点が多くなり、ゴムの弾性率および強
度が共に向上するからである。As the base rubber (a), rubber components conventionally used in rubber compositions can be used.
For example, isoprene rubber, natural rubber, butadiene rubber,
Styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, ethylene propylene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, urethane rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and the like are included. One or more of these may be used. A particularly preferred rubber substrate is cis-1,4-polybutadiene, especially one having a cis structure of 90% or more, or a blend thereof. The reason is that the cis structure is 9
If the content is 0% or more, graft polymerization is likely to occur, crosslinking proceeds, the number of bonding points of the rubber component increases, and both the elastic modulus and the strength of the rubber are improved.
【0014】上記(b)のα、β−不飽和脂肪酸として
は、炭素数3〜8を有するα、β−モノエチレン性不飽
和カルボン酸が好適である。その例として、メタクリル
酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸等が挙げら
れ、これらの1種以上が用いられる。α、β−不飽和脂
肪酸の配合量は、基材ゴム100重量部に対して10〜
70重量部、好ましくは20〜50重量部である。上記
限定理由は、10重量部より少ないと十分な強度が得ら
れず、また、70重量部を越えると配合物が固くなり、
加工性が悪くなると共に成形性も劣るからである。As the α, β-unsaturated fatty acid of the above (b), an α, β-monoethylenically unsaturated carboxylic acid having 3 to 8 carbon atoms is preferable. Examples thereof include methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid and the like, and one or more of these are used. The amount of the α, β-unsaturated fatty acid is 10 to 10 parts by weight of the base rubber.
70 parts by weight, preferably 20 to 50 parts by weight. The reason for the limitation is that if the amount is less than 10 parts by weight, sufficient strength cannot be obtained, and if the amount exceeds 70 parts by weight, the composition becomes hard,
This is because workability is deteriorated and moldability is also deteriorated.
【0015】上記(c)の金属の酸化物、水酸化物もしく
は炭酸塩(以下、 金属酸化物と略す)としては、ゴム組成
物を混練加工する際に上記(b)のα、β−不飽和脂肪酸
の金属塩を形成し、 これがゴムの共架橋剤となるもので
ある。 金属種としては、 2価金属、好ましくは亜鉛、マ
グネシウムであり、該亜鉛およびマグネシウムを用いる
とグラフト重合が促進され、ゴムの弾性率および強度が
向上する。尚、その他の金属、例えばナトリウム、リチ
ウム、アルミニウム等を用いても良い。上記金属酸化物
の配合量は、 基材ゴム100重量部に対して10〜70
重量部、好ましくは20〜50重量部であり、この限定
理由は上記(b)と同一である。The metal oxides, hydroxides or carbonates of the above (c) (hereinafter abbreviated as metal oxides) include the α, β-diamines of the above (b) when kneading the rubber composition. It forms a metal salt of a saturated fatty acid, which is a co-crosslinking agent for rubber. The metal species is a divalent metal, preferably zinc or magnesium. When zinc and magnesium are used, graft polymerization is promoted, and the elastic modulus and strength of rubber are improved. Note that other metals, for example, sodium, lithium, aluminum, and the like may be used. The amount of the metal oxide is 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the base rubber.
Parts by weight, preferably 20 to 50 parts by weight, for the same reasons as in (b) above.
【0016】尚、上記(b)の脂肪酸および(c)の金属酸化
物のそれぞれをゴム組成物に配合する代わりに、 あるい
は併用して、 予め脂肪酸と金属酸化物とからなる金属塩
を形成し、 これをゴム組成物に配合しても良い。 α、 β
−不飽和脂肪酸の金属塩の配合量は(a)の基材ゴム10
0重量部に対して、20〜100重量部、好ましくは4
0〜80重量部である。The fatty acid of (b) and the metal oxide of (c) may be used instead of or in combination with the rubber composition to form a metal salt composed of the fatty acid and the metal oxide in advance. This may be blended with the rubber composition. α, β
The amount of the metal salt of unsaturated fatty acid is (a) the base rubber 10
20 to 100 parts by weight, preferably 4 parts by weight, per 0 parts by weight
0 to 80 parts by weight.
【0017】上記(d)の有機過酸化物としては、 過安息
香酸、 過酸化ベンゾイル、クメンパーオキシド、ジクミ
ルパーオキシド、1−1−ビス−t−ブチルパーオキシ
3,3,5−トリ−メチルシクロヘキサン、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキシ−m−ジ
イソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5ージ−
t−ブチルパーオキシヘキサン等が用いられる。好まし
くは、ジクミルパーオキシドである。この有機過酸化物
の配合量は基材ゴム100重量部に対して0.5〜5.0
重量部、 好ましくは0.5〜3.0重量部である。 上記限
定理由は0.5重量部より少ないとα、 β−不飽和脂肪
酸の架橋が起こりにくく、5.0重量部を越えると成形
物が脆くなり実用的でなくなるからである。The organic peroxide of the above (d) includes perbenzoic acid, benzoyl peroxide, cumene peroxide, dicumyl peroxide, 1-1-bis-t-butylperoxy 3,3,5-trioxy. -Methylcyclohexane, di-t-butyl peroxide, di-t-butylperoxy-m-diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di-
T-butyl peroxyhexane or the like is used. Preferably, it is dicumyl peroxide. The amount of the organic peroxide is 0.5 to 5.0 per 100 parts by weight of the base rubber.
Parts by weight, preferably 0.5 to 3.0 parts by weight. The reason for the limitation is that if the amount is less than 0.5 part by weight, crosslinking of the α, β-unsaturated fatty acid hardly occurs, and if it exceeds 5.0 parts by weight, the molded product becomes brittle and impractical.
【0018】上記ゴム組成物は、一定方向に剪断力をか
けて混練加工し、一方向に強度を配向させ、該状態でゴ
ム組成物をそのまま型内で加硫成形することで、ゴム成
形体に強度の異方性を持たせている。上記α、β−不飽
和脂肪酸の金属塩を含むゴム組成物においては、α、β
−不飽和脂肪酸の金属塩の結晶がゴム組成物を一定方向
に剪断力をかけて混練加工する際に、その結晶が大きく
ゴムの列理方向に配向し、この一定方向に剪断力をかけ
て混練加工したゴム組成物をそのまま型内で加硫する
と、ゴムの列理方向に極めて強度が強く、それとは異な
る方向、特に、垂直方向の強度はそれほど高くない強度
の異方性を有するゴム成形体が得られることは、本出願
人が先に出願した特願平2−106713において記載
した通りである。The rubber composition is kneaded by applying a shearing force in a certain direction to orient the strength in one direction, and vulcanizing the rubber composition as it is in a mold in this state. Has anisotropic strength. In the rubber composition containing the metal salt of the α, β-unsaturated fatty acid, α, β
-When the crystal of the metal salt of the unsaturated fatty acid is kneaded by applying a shear force to the rubber composition in a certain direction, the crystal is largely oriented in the direction of the grain of the rubber, and the shear force is applied in the certain direction. When the kneaded rubber composition is vulcanized in a mold as it is, the rubber composition has an extremely strong strength in the direction of the grain of the rubber, and a strength different from that of the rubber composition, particularly, the strength in the vertical direction is not so high. The body is obtained as described in Japanese Patent Application No. 2-106713 filed earlier by the present applicant.
【0019】上記した強度の異方性を有するゴム成形体
を用いることにより、特に強い強度の方向を引張力が作
用する方向に設定すると、曲げ剛性が高く形状保持力を
十分に持たせることが出来る。よって、例えば、イケス
枠の海面上に浮遊させる長尺な枠体を上記ゴム成形体よ
り形成し、強度の配向方向を軸方向に設定して、軸方向
の弾性係数を軸直角方向の弾性係数より高くなるように
強度に異方性を付与して、波浪、主として枠体に対して
水平方向より作用して軸方向に引張力を付加する波浪に
よる枠体の変形を低減出来るようにして、 耐波性、耐潮
流性の優れたイケス枠としている。By using the rubber molded body having the above-described strength anisotropy, if the direction of the strong strength is set to the direction in which the tensile force acts, the bending rigidity is high and the shape holding force can be sufficiently provided. I can do it. Therefore, for example, a long frame to be floated on the sea surface of the Ikes frame is formed from the rubber molded body, the orientation direction of the strength is set in the axial direction, and the elastic modulus in the axial direction is the elastic modulus in the direction perpendicular to the axis. By giving anisotropy to the strength so as to be higher, it is possible to reduce deformation of the frame by waves, mainly acting horizontally on the frame and applying tensile force in the axial direction, The IKES frame has excellent wave and tide resistance.
【0020】[0020]
【作用】本発明で用いるゴム組成物を加硫成形して得ら
れる海洋用構造材は、弾性を有するために波浪追従性に
優れ、かつ、曲げ剛性が高いため形状保持力がある。し
かも、特に波浪による変形が生じやすい方向の強度を高
めているため、さらに形状保持力を増大させることが出
来る。よって、同等な曲げ剛性を得るために断面形状を
設計した場合、通常のゴム成形体と比較して、本発明の
ゴム成形体ではその断面形状を極めて小さくすることが
出来る。The marine structural material obtained by vulcanizing and molding the rubber composition used in the present invention is excellent in wave followability due to elasticity, and has shape retaining power due to high bending rigidity. In addition, since the strength in the direction in which deformation due to waves is likely to occur is increased, the shape holding force can be further increased. Therefore, when the cross-sectional shape is designed to obtain the same bending rigidity, the cross-sectional shape of the rubber molded product of the present invention can be extremely reduced as compared with a normal rubber molded product.
【0021】さらに、破断伸び率も高く、歪みが生じた
場合にも破断しにくく、しかも、ゴム成形体であるた
め、軽量であると共に、海水による腐食の問題もなく、
成形が容易で形状設計の自由度が高い。Furthermore, it has a high elongation at break, is hard to break even when strain occurs, and is a rubber molded article, so it is lightweight and has no problem of corrosion by seawater.
Easy molding and high degree of freedom in shape design.
【0022】[0022]
【実施例】以下、本発明を実施例により詳述する。該実
施例は海洋用構造材の一種であるイケス枠に係わるもの
である。図1および図2に示すように、イケス枠1の形
状自体は従来と同様で最も基本的な形状としている。即
ち、断面円形の中実な棒状体からなる長尺な(本実施例
では10m)枠体2を設け、これら枠体2を四角枠の各
辺として夫々2本水平に配置し、4隅を針金等からなる
連結具3で締結して平面形状が正方形の四角枠を形成し
ている。かつ、これら2本の枠体2よりなる四角枠の各
辺に所要間隔をあけてフロート4を吊り下げると共に、
有底の網5を垂設している。さらに、所要箇所に係留索
6を連結している。The present invention will be described below in detail with reference to examples. This embodiment relates to an Ikes frame, which is a kind of marine structural material. As shown in FIGS. 1 and 2, the shape of the IKES frame 1 itself is the same as the conventional one and is the most basic shape. That is, a long (10 m in this embodiment) frame 2 made of a solid rod having a circular cross section is provided, two of these frames 2 are horizontally arranged as respective sides of a square frame, and four corners are formed. It is fastened with a connecting tool 3 made of wire or the like to form a square frame having a square planar shape. In addition, while suspending the float 4 at a required interval on each side of the square frame formed by these two frames 2,
A bottomed net 5 is provided vertically. Further, mooring lines 6 are connected to required places.
【0023】尚、イケス枠の枠体の構造は上記構造に限
定されず、例えば、4隅にL字形状の継手を設け、該継
手と上記丸棒状枠体2の接合端部に夫々フランジを形成
して、止具により締結していも良い。その際、継手の材
料としては、下記の構成からなる枠体2と同一材料のゴ
ム成形体により形成しても良いし、あるいは、他のより
可撓性を有する弾性体で形成しても良い。また、枠体は
中空なパイプ形状としても良い。The structure of the frame of the IKES frame is not limited to the above-described structure. For example, L-shaped joints are provided at four corners, and flanges are provided at the joint ends of the joint and the round bar-shaped frame 2, respectively. It may be formed and fastened by fasteners. At this time, as a material of the joint, it may be formed of a rubber molded body of the same material as the frame 2 having the following configuration, or may be formed of another elastic body having more flexibility. . Further, the frame body may have a hollow pipe shape.
【0024】上記枠体2は前記したように、基材ゴム
(a)にα、β−不飽和脂肪酸(b)、金属酸化物(c)、有機
過酸化物(d)を前記した所要重量比で配合し、 これを一
定方向に剪断力をかけて混練加工し、 α、β−不飽和脂
肪酸の金属塩の結晶をゴムの列理方向の一方向に配向さ
せた状態で、 該配向方向が枠体の軸線方向となるよう
に、型内に入れて加硫成形して形成している。The frame 2 is made of a base rubber as described above.
(a) is mixed with α, β-unsaturated fatty acid (b), metal oxide (c), and organic peroxide (d) at the required weight ratio described above, and the mixture is kneaded by applying a shear force in a certain direction. In a state where the crystals of the metal salt of α, β-unsaturated fatty acid are oriented in one direction of the grain direction of the rubber, the crystals are placed in a mold so that the orientation direction is the axial direction of the frame. It is formed by vulcanization molding.
【0025】本実施例では、基材ゴム(a)としてシス−
1,4−ポリブタジエンゴム(BR)に耐候性に優れた天
然ゴム(NR)およびエチレン・プロピレンゴム(EPD
M)をブレンドしたものを用いている。 また、α、β−
不飽和脂肪酸(b)として塩基性メタクリル酸亜鉛(MA
A)を用い、 金属酸化物(c)として亜鉛華(ZnO)を用い
ると共に、 有機過酸化物(d)としてジクミルパーオキサ
イド(DCP)を用いている。In this embodiment, the base rubber (a) is cis-
Natural rubber (NR) and ethylene propylene rubber (EPD) having excellent weather resistance are added to 1,4-polybutadiene rubber (BR).
M) is used. Α, β-
As the unsaturated fatty acid (b), basic zinc methacrylate (MA
A), zinc white (ZnO) is used as the metal oxide (c), and dicumyl peroxide (DCP) is used as the organic peroxide (d).
【0026】本実施例では、下記の表1に示すように、
A種とB種の2種の実施例を設け、これらA種とB種の
常態物性を測定した。In this embodiment, as shown in Table 1 below,
Two types of examples, A type and B type, were provided, and the normal physical properties of these A type and B type were measured.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】表1において、物性試験はJIS K63
01及びK7055に準じて実施した。 列理:ロール方向(枠体の軸方向)の物性 垂直:ロールと直角方向の物性 M10:10%モジュラス(MPa) TR:引裂強度(KN/m) TB :引張強度(MPa) E :曲げ弾性率(kg/mm2) EB :破断伸び(%)In Table 1, the physical property test was conducted according to JIS K63.
01 and K7055. Retsuri: Properties vertical roll direction (the axial direction of the frame): the roll direction perpendicular physical properties M 10: 10% Modulus (MPa) TR: tear strength (KN / m) T B: tensile strength (MPa) E: Flexural modulus (kg / mm 2 ) E B : Elongation at break (%)
【0029】イケス枠の形状保持能力は、そのイケス枠
の大きさにもよるが、一辺10m程度のイケス枠では、
曲げ剛性値E×Iが0.003Ton-m2以上あることが
望ましく、 このEI値が高い程良い。本発明に係わるゴ
ム成形体からなる10mの枠体では、弾性係数Eが列理
方向で40〜50kg/mm2程度と高くなっているため、 断
面2次モーメントIの値を大きくするとなく、即ち、断
面積を大きくすることなく、上記必要な曲げ剛性値を得
ることが出来る。尚、通常のゴムの場合、E=0.01
〜0.5kg/mm2=(0.01〜0.5)×106kg/m2であ
る。The shape holding ability of the ikes frame depends on the size of the ikes frame.
The flexural rigidity value E × I is preferably 0.003 Ton-m 2 or more, and the higher the EI value, the better. In the 10 m frame made of the rubber molded body according to the present invention, the elastic modulus E is as high as about 40 to 50 kg / mm 2 in the grain direction, so that the value of the second moment of area I is not increased, that is, The required bending stiffness value can be obtained without increasing the cross-sectional area. In the case of normal rubber, E = 0.01
00.5 kg / mm 2 = (0.01 to 0.5) × 10 6 kg / m 2 .
【0030】よって、通常のゴムでE=0.01kg/mm2
の中実丸棒を用いて、 上記EI=3kg/m2を確保するた
めには、その断面2次モーメントIは、 I=E・I/I=3/(0.01×106)=0.0003m
2 πd4/64=0.0003より、 d=0.280mとなり、
直径28cmの中実丸棒が必要となる。これに対して、本
発明のゴム成形体は、E=40〜50kg/mm2であり、仮
にE=40kg/mm2の中実丸棒を用いると、上記と同様な
計算で、d=0.0352mとなり、直径3.5cmの中実丸
棒で条件を満たすこととなる。Therefore, E = 0.01 kg / mm 2 with ordinary rubber
In order to secure the above-mentioned EI = 3 kg / m 2 using a solid round bar, the secondary moment of area I is I = E · I / I = 3 / (0.01 × 10 6 ) = 0.0003m
From 2 πd 4 /64=0.0003, d = 0.280 m,
A solid round bar with a diameter of 28 cm is required. In contrast, the rubber molded article of the present invention is E = 40~50kg / mm 2, if the use of solid round bar in the E = 40kg / mm 2, in the same manner as described above calculations, d = 0 0.0352 m, which satisfies the condition with a solid round bar of 3.5 cm in diameter.
【0031】尚、実仕様で作業性、ゴムの加工性を考慮
して、本発明のゴム成形体で直径5cmの中実丸棒を用い
ると、 E・I=40×106×π×(0.05)4÷64=0.01
2Ton-m2となり、一辺10mのイケス枠体としては十
分な曲げ剛性を得ることが出来る。同様に、直径10cm
の中実丸棒ではE・I=0.196Ton-m2となり、よ
り大型のイケス枠にも対応出来る。When a solid round bar having a diameter of 5 cm is used in the rubber molded article of the present invention in consideration of workability and rubber workability in actual specifications, E · I = 40 × 10 6 × π × ( 0.05) 4 ÷ 64 = 0.01
It is 2 Ton-m 2 , and sufficient bending rigidity can be obtained as an Ikes frame having a side of 10 m. Similarly, 10cm in diameter
In the case of a solid round bar, E · I = 0.196 Ton-m 2 , and it is possible to cope with a larger ikes frame.
【0032】本発明の上記実施例に係わるイケス枠で
は、図3に示すように、海上に浮遊するイケス枠体2は
上下方向の波浪による変形より、水平方向からの波浪X
により長尺なイケス枠に変形が生じることが問題とな
る。この横波を受けると長尺な枠体は軸方向に引張力を
受け、軸方向に歪みが発生しやすい。この歪みが発生す
ると、四角枠形状からなる平面形状を保持できなくな
り、互いに近接する方向へ変形して四角枠内の面積が狭
くなると、養殖している魚を収容している容積が減少
し、魚に傷が付いたり、酸素欠乏により死滅する可能性
がある。In the IKES frame according to the above-described embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the IKES frame 2 floating on the sea is deformed by the waves in the vertical direction so that the waves X in the horizontal direction are deformed.
Therefore, there is a problem that a long ikesu frame is deformed. When receiving this transverse wave, the long frame body receives a tensile force in the axial direction, and tends to be distorted in the axial direction. When this distortion occurs, it becomes impossible to maintain the planar shape consisting of the square frame shape, and when deformed in a direction approaching each other and the area within the square frame is reduced, the volume accommodating the cultured fish decreases, Fish can be damaged or killed by lack of oxygen.
【0033】上記した問題に対して、本発明のゴム成形
体からなるイケス枠は軸方向の強度を特に弾性係数を高
く設定しているため、形状保持能力がたかく、横波によ
る変形を防止あるいは軽減することが出来、耐波性およ
び耐潮流性の点で優れている。In order to solve the above-mentioned problem, since the Ikes frame made of the rubber molded article of the present invention has a particularly high strength in the axial direction and a high elastic modulus, the shape retention ability is high, and deformation due to transverse waves is prevented or reduced. And is excellent in wave resistance and tide resistance.
【0034】さらに、波浪による変形を上記のように低
減しているが、該変形でイケス枠の枠体に数%の歪みが
かかるので、耐久性を考慮すると、枠体の破断伸びは1
0%以上は必要である。この点においても、本発明のゴ
ム成形体からなる枠体は10〜100%の破断伸びを有
する。Further, the deformation due to the waves is reduced as described above. However, since the deformation of the frame of the IKES frame is several percent, the breaking elongation of the frame is 1 in consideration of durability.
0% or more is necessary. Also in this respect, the frame made of the rubber molded article of the present invention has a breaking elongation of 10 to 100%.
【0035】上記した弾性係数、 破断伸びと共に、 イケ
ス枠体として重要な性能について、本発明に係わるゴム
成形体と他の材料とを比較したものを下記の表2に示
す。Table 2 below shows a comparison between the rubber molded article according to the present invention and other materials for important properties as an IKES frame together with the elastic modulus and elongation at break described above.
【0036】[0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】上記表2において、弾性係数EはJIS
K−7055に準じて測定した。該表2において、◎は
良い、△は普通、×は悪いことを示している。この表2
より明らかなように、10%以上の破断伸びがあって波
浪追従性の良い素材の中で、本発明品は最も弾性係数E
が高く、かつ、他の錆、形状選択(加工の容易性等)およ
び価格の点で良好である。よって、 イケス枠として最も
優れた材料であることが立証されている。In Table 2, the elastic modulus E is JIS.
It measured according to K-7055. In Table 2, ◎ indicates good, Δ indicates normal, and × indicates bad. This Table 2
As is clear, among the materials having a breaking elongation of 10% or more and having good wave followability, the product of the present invention has the most elastic modulus E.
And it is favorable in terms of other rust, shape selection (ease of processing, etc.) and price. Therefore, it is proved that it is the best material for IKES frame.
【0038】尚、上記実施例はイケス枠の枠体として本
発明のゴム成形体を形成しているが、波浪をうけて変形
が問題となると共に、上記した耐海水腐食性等が要求さ
れる海洋用構造体、例えば、浮桟橋構造体、防波ネッ
ト、海面区画フェンス等の海面上に浮遊させて設置する
構造体、さらには、サーフィンボート等の海面浮遊体等
を上記ゴム成形体で形成することが好ましい。In the above embodiment, the rubber molded body of the present invention is formed as a frame of an IKES frame. However, deformation due to waves is a problem, and the above seawater corrosion resistance and the like are required. A marine structure, for example, a floating pier structure, a breakwater net, a structure to be installed floating on the sea surface such as a sea surface division fence, and a sea surface floating body such as a surf boat are formed of the rubber molded body. Is preferred.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わるゴム成形体では、曲げ剛性が高く形状保持力を
十分に備え、破断伸び率も高く波浪に追従する十分な変
形が可能であり、しかも、軽量で、耐海水腐食性、耐候
性、耐久性に優れているため、イケス枠等の海洋用構造
体において要求される特性を全て充足させることが出来
る。As is apparent from the above description, the rubber molded article according to the present invention has a high bending rigidity, has a sufficient shape holding force, has a high elongation at break, and can sufficiently deform to follow waves. In addition, since it is lightweight, and excellent in seawater corrosion resistance, weather resistance, and durability, it can satisfy all the characteristics required for a marine structure such as an Ikes frame.
【0040】特に、本発明のゴム成形体は強度に異方性
を備えているため、波浪による繰り返し応力が作用する
方向の強度、特に、弾性係数を他の方向より高めること
により、形状保持力をより向上させることが出来る。さ
らに、上記ゴム成形体の価格は他の素材と比較して安価
であり、かつ、加工が容易であるため、安価かつ容易に
海洋用構造体として利用することが出来る。In particular, since the rubber molded article of the present invention has anisotropy in strength, the strength in the direction in which the repeated stress due to waves acts, particularly the elastic modulus, is increased from the other directions, so that the shape retaining force is increased. Can be further improved. Further, the rubber molded body is inexpensive compared to other materials and is easy to process, so that the rubber molded body can be inexpensively and easily used as a marine structure.
【図1】 本発明に係わるイケス枠の概略平面図であ
る。FIG. 1 is a schematic plan view of an IKES frame according to the present invention.
【図2】 上記イケス枠の概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the IKES frame.
【図3】 イケス枠の枠体に対する波浪の作用方向を示
す図面である。FIG. 3 is a view showing a direction in which waves act on a frame of the ikes frame.
1 イケス枠 2 枠体 1 Ikes frame 2 Frame
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 章裕 大阪府茨木市太田1丁目15−22 (72)発明者 桜岡 誠 兵庫県神戸市垂水区南多聞台4丁目9番 5号 (56)参考文献 特開 平3−259026(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01K 63/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Akihiro Nakahara 1-15-22 Ota, Ibaraki City, Osaka Prefecture (72) Inventor Makoto Sakuraoka 4-9-5 Minami Tamondai, Tarumi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture (56) Reference Document JP-A-3-259026 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A01K 63/00
Claims (2)
ム組成物を、一定方向に剪断力をかけて混練加工して一
方向に強度を配向させた状態で加硫成形して所要の形状
に形成し、かつ所要の方向に他方向より強い強度を持た
せた構成としていることを特徴とする海洋用構造材。1. A rubber composition containing a metal salt of an α, β-unsaturated fatty acid is kneaded by applying shearing force in a certain direction.
Vulcanization molding with the strength oriented in the desired direction and the required shape
Formed and has stronger strength in the required direction than other directions
A marine structural material characterized in that it has a configuration in which it is arranged .
イケス枠体を形成し、上記一方向の弾性係数の配向方向
を枠体の軸方向として、海面上に浮遊させるイケス枠の
軸方向の弾性係数を軸直角方向(垂直方向)の弾性係数よ
り高くなるように弾性係数に異方性を付与している耐波
性イケス枠からなる請求項1記載の海洋用構造材。2. A long frame formed by the vulcanization molding.
Forming an Ikes frame, the orientation direction of the elastic coefficient in one direction
Of the Ikes frame floating on the sea surface with
The elastic modulus in the axial direction is calculated from the elastic modulus in the direction perpendicular to the axis (vertical direction).
Wave resistance with anisotropic elastic modulus
2. The structural material for marine use according to claim 1, wherein the structural material comprises a sex ikes frame .
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|---|---|---|---|
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| EP19920121795 EP0548912A1 (en) | 1991-12-27 | 1992-12-22 | Material for making marine structure |
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Applications Claiming Priority (1)
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