JP4057586B2

JP4057586B2 - 光反射材付き水面浮遊体の製造方法

Info

Publication number: JP4057586B2
Application number: JP2004534173A
Authority: JP
Inventors: 敏宏藤原; 敬造立浪; 知昭柳生
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: AU2003261963A1; BR0313959A; JPWO2004023019A1; EP1536173A4; EP1536173A1; WO2004023019A1

Description

本発明は、油輸送ホース、オイルフェンス、汚濁拡散防止膜等、夜間でも海面等の水面に浮かべられている水面浮遊体の製造方法に関するものであり、特に、夜間における視認性を容易にした光反射材付き水面浮遊体の製造方法に関するものである。

油輸送ホース、オイルフェンス、汚濁拡散防止膜等は、主にゴム等の弾性体からなり、沖合いの海面上に設置されて昼夜間にわたって使用される。このように海面に浮かべられる製品は、夜間使用時における船舶の航行安全上、図５に例示するように、海面上に浮かぶ油輸送ホースの要所に、警告灯等の既存の照明装置２０を取り付けることが行われている。

即ち、油輸送ホース１０のフランジ部１１に、電池式の簡易ライトからなる照明装置２０を取り付け、近くを航行する船舶に、海上における油輸送ホース１０の存在を明示するようにされているのである。

また、ホース等の外表面に、蓄光材料を混入した弾性高分子材を被覆し、蓄光材料に蓄えられた光を夜間に放出して存在を明示するようにした技術も知られている（例えば、特開平８−３２３９２６号公報参照。）。

さらに、ホース等の外表面に、ガラスビーズを混入した表皮部材を設け、夜間航行中の船舶のライトが反射するようにして存在を明示するようにした技術も知られている（例えば、実開昭６３−８６４８７号公報参照。）。

しかしながら、このような照明装置２０は、荒天時の風雨や波浪等によって油輸送ホース１０が動揺したり、浮遊物等と衝突したりすると簡単に損傷してしまうという問題があった。また、電源としての電池に寿命が有ることから、定期的に電池交換をしなければならない煩わしさがあった。そのため、一般的には数ヶ月で損傷してしまい、メンテナンスにも不都合があった。

一方、照明装置を取り付けるのではなく、油輸送ホース等の表面に既存の反射塗料を塗布したり、既存の反射テープを貼り付けたりした場合には、耐候性の問題から次第に反射性能が劣化してしまうという欠点があった。また、特許文献１に開示された技術は有効な作用効果を奏するものではあるが、別の技術的手段による解決も望まれている。更に、特許文献２に開示された技術では、ガラスビーズによるライトの反射が十分でないため、水面の反射との見分けがつきにくく視認性に問題があった。

そこで本発明は、耐久性に優れ、保守の手間がなく、反射性能を長期間にわたり維持することができ、視認性に優れた光反射材付き水面浮遊体の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、その第１の要旨は、夜間でも水面に浮かべられている水面浮遊体の製造方法であって、浮遊体を中心軸周りに回転させながら外表面を構成する液状樹脂を塗布し、液状樹脂の流動性を保持した状態で光反射材となるガラスビーズを落下させた後、液状樹脂を硬化させて光反射材を外表面に装着する光反射材付き水面浮遊体の製造方法に係るものである。

そして、好ましくは、外表面を構成する液状樹脂の塗布と、光反射材となるガラスビーズの落下を繰り返すことにより、光反射材を装着した外表面を２層以上にする光反射材付き水面浮遊体の製造方法に係るものである。また、光反射材は、ガラスビーズを吹き付けて、外表面に埋め込むこともできる。更に、ガラスビーズからなる光反射材の表面に、光透過性を有する樹脂材で被覆することもできる。

浮遊体としては、例えば、油輸送ホース、オイルフェンス又は汚濁拡散防止膜が好適であり、ガラスビーズからなる光反射材は、浮遊体の外表面の全体に装着することも部分的に装着することもできる。

なお、夜間でも水面に浮かべられている水面浮遊体であって、浮遊体を中心軸周りに回転させながら外表面を構成する液状樹脂を塗布し、液状樹脂の流動性を保持した状態で光反射材となるガラスビーズを落下させた後、液状樹脂を硬化させて光反射材を外表面に装着してなる光反射材付き水面浮遊体としてもよい。

この場合、好ましくは、外表面を構成する液状樹脂の塗布と、光反射材となるガラスビーズの落下を繰り返すことにより、光反射材を装着した外表面を２層以上とした光反射材付き水面浮遊体に係るものである。また、光反射材となるガラスビーズを吹き付けて、光反射材を外表面に埋め込んだことが好ましく、更に、光反射材の表面は光透過性を有する樹脂材で被覆されていることが好ましい。

また、夜間でも水面に浮かべられている水面浮遊体であって、浮遊体の外表面に、金属蒸着膜が付けられたガラスビーズからなる光反射材が装着されている光反射材付き水面浮遊体としてもよい。この場合、好ましくは、ガラスビーズからなる光反射材の少なくとも半球部分が弾性体からなる外表面に埋め込まれている光反射材付き水面浮遊体に係るものである。また、浮遊体の外表面は光透過性を有することが好ましい。

本発明の光反射材付き水面浮遊体は、夜間でも水面に浮かべられるものに適用され、例えば、昼夜にわたって海面上に設置され、使用されるマリンホース等の油輸送ホース、海洋や河川における流出油の拡散を防止する可搬式のオイルフェンス、シー・バース等において原油の流出を防止する浮沈式のオイルフェンス、海洋や河川の浚渫、埋立工事等において発生した汚濁の拡散を防止する可搬式や浮沈式の汚濁拡散防止膜等に好適なものである。

ここで、光反射材はガラスビーズからなり、浮遊体の外表面に装着される。即ち、従来から使用されている警告灯等の照明装置のように、水面浮遊体から突出するものではないので、船舶や浮遊物等に衝突接触して照明装置が破損するおそれがなく、自ら発光せずに受けた光を反射するものなので、定期的な電池交換等のメンテナンスが不要である。しかも、破損した照明装置や消耗した電池の代替品を準備する必要がなく経済的である。

また、反射塗料の塗布や、反射テープの貼り付けではないので、耐候性の問題から反射性能が劣化してしまうことがない。特に、ガラスビーズからなる光反射材を弾性体の外表面に埋め込んだ場合には、水面浮遊体の外表面に強固に固着されて一体化されるので、使用時の衝突や接触摩擦による損傷、剥離等といった、塗料の塗布やテープの貼り付けにおいて懸念されていた耐久性の問題をも解決することができる。

更に、ガラスビーズには金属蒸着膜が付けられている。この金属蒸着膜は好適にはアルミ蒸着膜であって、ガラスビーズの少なくとも半球面以上に付けることが好ましい。即ち、金属蒸着膜のない球面を透過した光を金属蒸着膜によって効率的に反射させ、視認性を向上させるのである。なお、ガラスビーズの全球面に金属蒸着膜を付けた場合であっても、蒸着膜の種類や膜厚等を適宜選択することで光が透過する。また、外表面から露出した部分の金属蒸着膜の多くは水面に浮かべた使用中に剥がれてしまうので、製造時に全球面を覆うことは何ら問題にならない。

次に、光反射材を構成するガラスビーズについてであるが、ガラスビーズの直径は３０〜２００μｍ、好ましくは６０〜１００μｍである。３０μｍよりも小さいと、浮遊体の外表面に埋め込んだ場合、ガラスビーズがほとんど埋め込まれて外表面に露出せず、光反射性能が悪化してしまうからである。また、浮遊体の外表面に接着剤で装着した場合であっても、接着剤の奥深くにガラスビーズが隠れてしまうからである。

一方、ガラスビーズの直径が２００μｍよりも大きいと、ガラスビーズの大きさに対して浮遊体の外表面に固着している部分が相対的に少なくなり、水面に浮かべられて動揺する浮遊体の外表面から脱落するおそれも生じるからである。なお、脱落を防止するためには、ガラスビーズの少なくとも半球部分を弾性体からなる外表面に埋め込んだり、ガラスビーズの表面を、光透過性を有する樹脂材（フィルムや膜等）で被覆することが効果的である。

また、このガラスビーズからなる光反射材は、油輸送ホース、オイルフェンス又は汚濁拡散防止膜等の浮遊体の外表面全体に装着することもできるが、縞模様状や螺旋状等として、浮遊体の外表面に部分的にガラスビーズを装着することもできる。そして、ガラスビーズを装着する外表面が光透過性を有するようにすれば、外表面を透過した光がガラスビーズに達するようになり、視認性が一層向上する。

ところで、このような光反射材付き水面浮遊体は、浮遊体を中心軸周りに回転させながら外表面を構成する液状樹脂を塗布し、液状樹脂の流動性を保持した状態で光反射材となるガラスビーズを落下させた後、液状樹脂を硬化させて製造することができる。この液状樹脂としては２液性軟質ウレタン樹脂が好適であり、外表面が１〜１０ｍｍの厚さになるようにする。そして、１０〜８０℃、好ましくは１５〜６５℃の温度にしておき、ふるい等で、ガラスビーズを１０〜１００ｃｍの高さから自然落下させる。

ここで、ウレタン樹脂の温度が１０℃未満であったり、ガラスビーズの落下高さが１０ｃｍ未満であると、ウレタン樹脂の深くまでガラスビーズが埋まらず、表面に付着するだけになって脱落のおそれが生じる。逆に、ウレタン樹脂の温度が８０℃を越えると、ガラスビーズが均一に分散しなくなり、ガラスビーズの落下高さが１００ｃｍを越えると、製造時に風等の影響を受けて飛散してしまう。なお、ガラスビーズを吹き付ければ、高さが低くても風等があっても、ガラスビーズを外表面に埋め込むことができる。

このガラスビーズの埋め込みに関して更に詳述すると、半球面にアルミ蒸着膜が付けられた直径３０〜２００μｍのガラスビーズの重量は、ほぼ０．００３〜０．０４６ｇ／粒である。そして、ガラスビーズを落下させる機械のスリットの粗密の程度を幅０．８ｍｍ〜３．０ｍｍに設定すると、ガラスビーズの落下密度は５〜３０ｇ／ｍ² ／ｓｅｃとなる。

このような条件で、２液性軟質ウレタン樹脂の温度を１０〜８０℃とし、水あめ状で流れないが、硬くもない状態にしておいて、ガラスビーズを１０〜１００ｃｍの高さから自然落下させると、２液性軟質ウレタン樹脂の粘度、ガラスビーズの直径、重量、落下密度、落下速度等が最適なものとなり、ガラスビーズの均一性、埋め込み深さ等が好適なものとなる。

また、外表面を構成する液状樹脂の塗布と、光反射材となるガラスビーズの落下を繰り返すことにより、光反射材を装着した外表面を２層以上にすれば、使用中に水面浮遊体同士が接触し、摩擦で１層目の外表面が摩耗したとしても、２層目以降に装着された光反射材が機能するので、寿命が長くなる。

以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面に基づいて説明する。

図１Ａは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第１実施例を示す一部断面図であり、図１Ｂは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第１実施例を示す側面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示す第１実施例の浮遊体１は、海上面に浮かべられ、昼夜間にわたって使用される油輸送ホースであり、図１Ａに示すように、内面ゴム１Ａ上に有機繊維又は金属繊維からなる補強層１Ｂが積層され、補強層１Ｂ上に更にゴム弾性体からなる外面ゴム１Ｃが積層されている。また、図１Ｂに示すように、長円筒状（外径８００ｍｍ）に成形された油輸送ホースは、フランジ部によって複数本を連結し、沖合い海上に浮設される。

そして、図１Ａに示すように、油輸送ホースの外面ゴム１Ｃの表面に形成した厚さ１〜１０ｍｍの２液性軟質ウレタン樹脂層からなる外表面２に、直径６３〜９０μｍで、半球面にアルミ蒸着膜（図中、黒で塗り潰した部分）が付けられたガラスビーズ（株式会社ユニオンＵＢ−４６ＭＪ）の光反射材３のほとんどが半球面以上埋め込まれている。なお、２液性軟質ウレタン樹脂は透明であり、実施例に使用したガラスビーズの直径に幅があるのは、均一な直径のものを揃えるのが困難である一方、均一でなくても光反射効果に影響はないからである。

ここで、光反射材３となるガラスビーズの埋め込みは、外径８００ｍｍのホースを中心軸周りに１０秒で１回転させながら、ウレタン樹脂と加硫剤とからなる２液性軟質ウレタン樹脂を３〜４ｍｍの厚さになるように塗布し、５０〜６５℃の温度を保持した状態で、ガラスビーズを１０〜１００ｃｍの高さからふるいで自然落下させて行った。

即ち、２液性軟質ウレタン樹脂の性状を、水あめ状で流れ落ちないが、硬くもない状態としておき、ガラスビーズを落下させる機械（ふるい）のスリットの粗密の程度を約１．８ｍｍとし、ガラスビーズの落下密度を１０ｇ／ｍ² ／ｓｅｃとして、ガラスビーズ（株式会社ユニオンＵＢ−４６ＭＪ）の光反射材３のほとんどを半球面以上埋め込んだ。

この油輸送ホースに、夜間航行中の船舶等が発する光が当たると、透明な外表面２と、光反射材３のアルミ蒸着膜のない球面とを透過した光がアルミ蒸着膜まで達し、その結果、入射光が外表面２の全体で反射され、周囲を航行する船舶等にその存在を認識させることとなる。なお、第１実施例の浮遊体１における反射輝度を測定（スガ試験機（株）製の再帰反射性能測定機ＮＳ−１Ｄを使用）したところ、反射輝度は、４６ｃｄ／ｌｕｘ／ｍ² であり、十分な反射性能を有していた。

従って、第１実施例の浮遊体１では、弾性体からなる外表面２に埋め込まれたアルミ蒸着膜付きのガラスビーズの光反射材３によって、外部に特別な照明装置を設けることなく船舶の衝突を防止できる。また、荒天時の大きな動揺や浮遊物等との衝突によっても光反射材３が外表面２から脱落せず、ほぼ永久的に光反射機能が確保されるので、メンテナンスが不要になると共に経済的である。

図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の光反射材付き水面浮遊体の第２実施例を示す一部断面図及び側面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示す第２実施例の浮遊体１は、第１実施例と同様の構造を有する油輸送ホースであるが、ガラスビーズ（株式会社ユニオンＵＢ−４６ＭＪ）の光反射材３は、図２Ａに示すように、表面に光透過性を有する樹脂材（透明樹脂フィルム）３Ａが被覆されている。また、光反射材３は、図２Ｂに示すように、外表面２の全体ではなく、螺旋状に埋め込まれている。この第２実施例の場合であっても、第１実施例と全く同様の作用効果を奏するが、光反射材３の使用量を低減できるという利点がある。また、透明樹脂フィルムによってガラスビーズの脱落を防止できるという利点もある。

図３Ａは、本発明の光反射材付き水面浮遊体の第３実施例を示す一部断面図であり、図３Ｂは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第３実施例を示す斜視図である。図４は、第４実施例を示す斜視図である。第３実施例及び第４実施例の浮遊体１は、油輸送ホースではなく、シー・バース等において原油の流出を防止する浮沈式のオイルフェンスである。即ち、浮沈式オイルフェンスは、使用時にフェンス部となる中空ゴム製のフロート部２Ａに空気を供給して浮上させ、海中にあるゴム製のスカート部２Ｂと共に海面付近の油の拡散を防止するものであり、スカート部２Ｂの下端には重錘４が取り付けられている。なお、汚濁拡散防止膜の場合は、スカート部２Ｂの下部に更に帆布製の膜を垂らすことで、海中の汚濁の拡散を防止する。

そして、図３Ａ及び図３Ｂに示す第３実施例の浮遊体１は、図３Ａに示すように、ガラスビーズの光反射材３を埋め込んだ２液性軟質ウレタン樹脂層を２層とし、外表面２を外表面２₁ 及び外表面２₂ の積層構造としたもので、図３Ｂに示すように、浮沈式オイルフェンスの外表面のうち、フロート部２Ａの全体にガラスビーズ（株式会社ユニオンＵＢ−４６ＭＪ）の光反射材３を埋め込んだものである。また、図４に示す第４実施例の浮遊体１は、浮沈式オイルフェンスのフロート部２Ａに縞模様状に同じ光反射材３を第３実施例と同じように埋め込んだものである。

本発明の光反射材付き水面浮遊体は、浮遊体の外表面に、金属蒸着膜が付けられたガラスビーズからなる光反射材が装着されているので、夜間航行中の船舶等が発する光が当たると、外表面で反射され、周囲を航行する船舶等にその存在を認識させることとなる。そして、外部に特別な照明装置を設ける必要がなく、金属蒸着膜が付けられたガラスビーズの光反射材を装着するだけなので、耐久性に優れ、保守の手間がなく、金属蒸着膜による優れた反射性能を長期間にわたり維持することができる。

図１Ａは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第１実施例を示す一部断面図である。
図１Ｂは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第１実施例を示す側面図である。
図２Ａは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第２実施例を示す一部断面図である。
図２Ｂは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第２実施例を示す側面図である。
図３Ａは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第３実施例を示す一部断面図である。
図３Ｂは本発明の光反射材付き水面浮遊体の第３実施例を示す側面図である。
図４は本発明の光反射材付き水面浮遊体の第４実施例を示す斜視図である。
図５は油輸送ホースに照明装置を取り付けた従来例を示す側面図である。

Claims

夜間でも水面に浮かべられている水面浮遊体の製造方法であって、浮遊体を中心軸周りに回転させながら外表面を構成する液状樹脂を塗布し、液状樹脂の流動性を保持した状態で光反射材となるガラスビーズを落下させた後、液状樹脂を硬化させて光反射材を外表面に装着することを特徴とする光反射材付き水面浮遊体の製造方法。
外表面を構成する液状樹脂の塗布と、光反射材となるガラスビーズの落下を繰り返すことにより、光反射材を装着した外表面を２層以上にすることを特徴とする請求項１に記載の光反射材付き水面浮遊体の製造方法。
光反射材となるガラスビーズを吹き付けて、光反射材を外表面に埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の光反射材付き水面浮遊体の製造方法。
ガラスビーズからなる光反射材の表面に、光透過性を有する樹脂材で被覆することを特徴とする請求項１に記載の光反射材付き水面浮遊体の製造方法。