【発明の詳細な説明】
帆布の改良
本発明は帆布に関する。特に、積層布の強度と伸長特性とを有し、大規模な古
典的設計の船舶に適した、改良された織帆布に関する。
近年、積層布は大きな発達を遂げてきた。現代の高モジュラス糸(high modulu
s yarns)を織って、０°、９０°、および４５°の方向に寸法安定性を有する織
物を製造することは困難なため、積層布の発達は必要とされてきた。様々な構成
要素を積層することにより高モジュラス糸を効果的に使用することが可能となる
が、このような方法を行うと構成単位の重量に関係して織物が堅く厚くなり、使
用中剥離しやすくなる。
積層布は少なくとも２つの構成要素から成るが、一般には３つの構成要素から
成る。積層布の１つのタイプとしては、緩く織られたポリエステル裏布と、きつ
く織られたポリエステル表布とが２成分からなる接着剤の各別の成分であらかじ
めコートされる。高強力の縦糸が２つの布地の間に等間隔で配置され挟持される
。その後、回転プレス機を通過させて接着剤を活性にする。積層布の他のタイプ
としては、プラスチックフィルム一枚を２枚の高強力織布の間に配置する。該２
枚の織布は、２成分からなる接着剤の各別の成分であらかじめコートされている
。この場合も、挟持された状態の布を回転プレス機を通過させ接着剤を活性にす
る。
積層布を製造する方法によって、製品は特定の帆設計タイプを製造するのによ
り適したものとなるが、これは常に末端消費者に受け入れられるわけではない。
積層布の強度および伸長特性を示す伝統的な織布が要求されている。異なる繊維
を異なる伸張および収縮特性と組み合わせることには困難が伴うからである。
アラミド、ポリエチレン、およびポリエステル−ポリアリレート系の高モジュ
ラス糸は加熱下では、ポリエステル、ナイロン、またはポリプロピレン等の標準
の強力糸とは異なる収縮率を有する。これらの高モジュラス糸は、KEVLAR、TWAR
ON、TECHNORNA、DYNEEMA、SPECTRAおよびVECTRANなどの商品名で市販されている
。
織帆布の製造においては、縦糸および横糸が布構造に組み合わされて最も密な
織り方とされる。仕上げ工程では織物を加熱し糸の収縮能力を使用してさらに織
り方を密にする。密な織り方によって４５°の運動が部分的に制御され、このよ
うな制御は次に樹脂を塗布することによって強化される。樹脂はすべて商業的に
入手可能である。しかしながら、高モジュラス糸と標準の強力糸とは収縮性が異
なるため、組み合わせて織るには不適切である。例えば、VECTRANは0.5％未満の
収縮性を有するのに対して、ポリエステルは約２から１９％の収縮性を有する。
従って、これらが一緒に加熱されると、VECTRAN繊維に気泡(bubbles)が生じる。
このように気泡が生じると、布が仕上がったときの見た目が良くない。さらに使
用時には、VECTRANが帆の強度に効果を発揮するのに先だって、布が風の力で伸
長されているとき、気泡が抜かれなければならない。
100フィート以上の非常に大規模な船舶では、帆に大きな荷重がかかる。これ
らの船舶は200万ポンドから600万ポンドの間と非常に高価であり、所有者は従来
積層織物を使用したがらなかった。なぜなら、このような織物は高価で、使用に
伴って剥離し、老朽化し、高価な古典的な船舶には似つかわしくなく見えるとい
う美的観点における問題があるからである。これに代わるものとしては帆布に３
倍の厚さのポリエステルを使用することが挙げられるが、このようにすると帆が
重すぎて当の大きさの船舶に容易に搭載できない。
従って従来の帆布の問題点は、従来の織布は十分に強くなく、高モジュラス糸
を使用する織布は安定性がなく、積層布は重すぎかつ使用中に剥離し、高モジュ
ラス糸および標準の強力糸を使用する織布は、布地の性能および見た目の両方を
損なう気泡を生じることである。
従って、本発明の目的は強度と伸張度とを美的な布地に組み合わせた帆布を製
造することである。理想的には、少しただしゼロ伸張度までの公知の量伸張して
元に戻る帆布の製造が所望であるが、現在のところまだ行われていない。本発明
のさらなる目的は、積層布よりも安く製造できる帆布を提供することである。該
帆布は、積層布と同じ強度および伸張特性を有するが、積層布ほどは重くない。
本発明のさらに他の目的は、高モジュラス糸と良好に織られて帆布を製造し得る
標準の接着性糸を提供することである。
本発明によると、高モジュラス糸も有する織帆布への使用に適した標準の強力
糸の製造方法が提供される。標準の強力糸(normal tenacity yarn)は、該標準の
強力糸の加熱設定温度よりも高い温度であらかじめ収縮される。好ましくは該糸
は、該糸を約1.5％伸張するのに十分な張力下であらかじめ収縮される。
適切には、ポリエステル糸が、少なくとも375グラムの張力下で少なくとも200
℃に加熱される。ナイロンもまた、少なくとも375グラムの張力下で少なくとも2
00℃に適切に加熱される。該工程に使用される他の適切な糸はポリプロピレンで
ある。
本発明はまた、標準の強力糸を提供する。該標準の強力糸は、該糸の加熱設定
温度よりも高い温度であらかじめ収縮され、好ましくは約1.5％伸張されている
。
本発明はさらに、高モジュラス糸を標準の強力糸と織る工程を包含する、織帆
布製造方法を提供する。標準の強力糸は、該標準の強力糸の加熱設定温度よりも
高い温度であらかじめ収縮されている。該糸もまた、好ましくは約1.5％伸張さ
れる。
好ましくは、高モジュラス糸は横糸方向に織られ、標準の強力糸は縦糸方向に
織られる。現代の船舶用の帆布においては、高モジュラス糸は縦糸方向に使用さ
れ、標準の強力糸は縦糸方向に使用されるが、古典的な船舶用の帆布には、高モ
ジュラス糸が横糸方向に使用される。
標準の強力糸を高モジュラス糸と類似の値にあらかじめ収縮することにより、
本発明は、２つの構成要素を単一の繊維に組み込み、仕上がった布に気泡を含ま
せないことを可能とする。
本発明はさらに、合成糸を熱処理するための糸据付け機を提供する。該糸据付
け機は、オーブン、該オーブンを通して糸を運搬する少なくとも１つのロール、
および、オーブンを通して糸を引き出し糸巻きなどに糸を巻き上げる巻き上げヘ
ッドを備える。該糸据付け機はさらに、オーブンから出る糸を冷却する冷却ユニ
ットを備え得る。該冷却ユニットは好ましくは、該ユニットを通して糸を運搬す
るための少なくとも１つのローラーを有する。好ましくは、該糸据付け機はまた
、該糸据付け機を通過する糸の張力を調節するための手段を備える。この手段は
、巻き上げヘッドの駆動速度を制御する、張力補正装置であり得る。
以下、本発明を以下の実施例および添付の図面を参照しながら詳細に説明する
。図１は、糸据付け機の模式図である。
添付の図に示されるように、合成糸を熱処理するための糸据付け機は、オーブ
ン（１）から成る。該オーブン（１）は、雰囲気温度から３５０℃の範囲でサー
モスタットの制御下で、電気を使用して加熱され得る。あるいは、ガス加熱また
は温熱が使用され得る。ローラー（２）および（３）は、オーブン（１）を通っ
て糸を運搬するために使用される。これらのローラーは、チェーンおよびスプロ
ケットによって駆動されるが、これらに代わって歯付きベルトおよびホイール、
油圧式モーター、または独立した電気モーターが使用され得る。ローラー（２）
の速度をローラー（３）の速度とは異なるようにするための、換え歯車ホイール
またはさまざまな速度駆動のような手段が設けられている。ローラー（３）およ
び（２）の速度の違いによって、処理中の糸の張力が決定される。張力を測定す
るために、ローラー（３）に隣接した張力メーターが時折使用される。オーブン
（１）から出てくる糸を冷却するために、冷却ユニット（４）が設けられている
。冷却は、送風機および／または冷却された空気によって助けられる。糸は、市
販の巻上げヘッド（６）を使用して巻き上げられる。いかなるたるみをも除去す
るように運動し、たるみを見越して機械的または電気的に巻上げヘッド（６）の
駆動装置（７）の速度を制御する出力を有する張力補正装置（５）が設けられて
いる。糸と接触する機械の全ての部分は平滑であり、好ましくはセラミック材料
から形成されるかまたはコーティングされる。
使用時には、糸（８）が製造者によって供給されると供給パッケージ（１１）
から引き出され、ローラー（２）周囲を通過する。回転数は加工される糸の太さ
およびタイプによる。次に、糸（８）はオーブン（１）を通過し、糸（８）は複
数のガイドを使用してオーブン（１）内を前および後に向かって通過する。これ
により、加工される糸（８）の太さおよびタイプに依存してオーブン内で糸の全
長を増加させる。この糸（８）はガイド（９）で出、冷却ユニット（４）に入り
ガイド（１０）によってローラー（３）に戻される。糸（８）は、補正装置（５
）内のガイド周囲を通過する。使用されるガイドの数は、加工される糸の太さお
よびタイプに依存する。そして糸（８）は巻上げヘッド（６）に巻き上げられる
。
糸は、布地がその後製造中にさらされる温度よりも高い温度で加工されなけれ
ばならない。従って、設定温度は帆布製造における樹脂システムの硬化温度に依
存し、混合物に添加され得るいかなる改質剤にも調整される。標準の強力糸の加
熱設定温度より高くなければならない。
糸をあらかじめ収縮させる場合、最終結果は糸の速度、温度、冷却時間および
冷却温度、加工張力、加工の長さおよび速度によって影響されることがわかった
。これらの要素はすべて、温度および糸が得る張力に影響をおよぼす。上述の条
件を変化させることによって、糸にさまざまな結果をもたらすことが可能である
。実施例
以下は、高モジュラス糸と良好に織られ得るポリエステル糸を製造して帆布を
製造する加工パラメータである。張力は、Schmidt Model ZD張力メーターを使用
して、当該分野において公知の手順に従って測定されている。
糸の粘着力値は糸の強度を示し、
糸のcN/Texにおける破断荷重
として計算される。
モジュラスは伸張に対する抵抗を示し、
（cN/Texにおける破断荷重）ｘ（100／％伸び）
として計算される。
この計算は破断におけるモジュラス値を求めているが、糸および布地を製造す
るためには、糸が破断よりもむしろいかにより低い荷重で伸張に耐えるかに関心
が持たれる。以下の計算は、糸が破断する前のさまざまな点における値を求める
ために使用され得る。
（％伸びでのcNにおける荷重／Tex）ｘ（100／％伸び）
一般には、糸は４つのカテゴリーに分類され得る。低強力糸には、服飾用の天
然繊維およびいくつかの人工繊維が含まれる。中強力糸には、一般用のあまり重
要でない末端使用用の人工繊維が含まれる。高強力糸には、帆、タイヤ等の工業
用の人工繊維が含まれる。高モジュラス糸は高強度糸で、伸張に対して高い抵抗
を有するという利点を有し、その例としては、Kevlar、SpectraおよびVectran（
全て商標）などがある。最初の３つのカテゴリー間の区分線はあまり明確ではな
いが、本願においては、低強力糸は４５cN/Tex未満の強力値を有し、高強力糸は
４５〜９５cN/Texの間の強力値および550〜950cN/Texの間の２％モジュラス（す
なわち、２％伸びでの荷重を使用して計算されたモジュラス）を有する。これよ
り大きい数値を有する糸は高モジュラス糸と考えられる。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９５年１２月１日
【補正内容】
従って従来の帆布の問題点は、従来の織布は十分に強くなく、高モジュラス糸
を使用する織布は安定性がなく、積層布は重すぎかつ使用中に剥離し、高モジュ
ラス糸および通常の強力糸を使用する織布は、布地の性能および見た目の両方を
損なう気泡を生じることである。
KovacおよびRyeらによる米国特許第3,553,307号は、タイヤへの使用に適した
ポリエステルコード補強材に関する。該コードは加工されて、該コードを有する
タイヤが使用されるときに発生する熱を最小限にする。コードのデニール当たり
2.0グラムで測定された伸び率を6.5〜9.0％の間に維持し、その熱収縮率を2.5〜
5.75％の間に維持することによって、熱の発生は３５ユニット(units)以下に維
持され得る。これは、440°F〜490°F（226℃〜254.4℃）で３５〜７０秒間加熱
しながら、コードに十分な張力を与えて２〜１０％の間に伸張することによって
達成される。次に、コードは第１の段階で採用されたよりも少なくとも１０℃高
い温度で３５〜７０秒間さらに処理される。この処理中に、コードは第１の処理
で適用された伸張度よりも３０〜５０％収縮する。
従って、本発明の目的は強度と伸張度とを美的な布地に組み合わせた帆布を製
造することである。理想的には、少しただしゼロ伸張度までの公知の量伸張して
元に戻る帆布の製造が所望であるが、現在のところまだ行われていない。本発明
のさらなる目的は、積層布よりも安く製造できる帆布を提供することである。該
帆布は、積層布と同じ強度および伸張特性を有するが、積層布ほどは重くない。
本発明のさらに他の目的は、高モジュラス糸と良好に織られて帆布を製造し得る
通常の接着性糸を提供することである。
本発明によると、高モジュラス糸も有する織帆布への使用に適した通常の強力
糸の製造方法が提供される。通常の強力糸(normal tenacity yarn)は、該通常の
強力糸の加熱設定温度よりも高い温度で、該糸を約1.5％伸張するのに十分な張
力下であらかじめ収縮される。
適切には、ポリエステル糸が、少なくとも375グラムの張力下で少なくとも200
℃に加熱される。ナイロンもまた、少なくとも375グラムの張力下で少なくとも2
00℃に適切に加熱される。該工程に使用される他の適切な糸はポリプロピレンで
ある。
本発明はまた、通常の強力糸を提供する。該通常の強力糸は、該糸の加熱設定
温度よりも高い温度であらかじめ収縮され、約1.5％伸張されている。
本発明はさらに、高モジュラス糸を通常の強力糸と織る工程を包含する、織帆
布製造方法を提供する。通常の強力糸は、該通常の強力糸の加熱設定温度よりも
高い温度であらかじめ収縮され、約1.5％伸張されている。
好ましくは、高モジュラス糸は横糸方向に織られ、通常の強力糸は縦糸方向に
織られる。現代の船舶用の帆布においては、高モジュラス糸は縦糸方向に使用さ
れ、通常の強力糸は縦糸方向に使用されるが、古典的な船舶用の帆布には、高モ
ジュラス糸が横糸方向に使用される。
通常の強力糸を高モジュラス糸と類似の値にあらかじめ収縮することにより、
本発明は、２つの構成要素を単一の繊維に組み込み、仕上がった布に気泡を含ま
せないことを可能とする。
以下、本発明を以下の実施例および添付の図面を参照しながら詳細に説明する
。図１は、糸据付け機の模式図である。
添付の図に示されるように、合成糸を熱処理するための糸据付け機は、オーブ
ン（１）から成る。該オーブン（１）は、雰囲気温度から３５０℃の範囲でサー
モスタットの制御下で、電気を使用して加熱され得る。あるいは、ガス加熱また
は温熱が使用され得る。ローラー（２）および（３）は、オーブン（１）を通っ
て糸を運搬するために使用される。これらのローラーは、チェーンおよびスプロ
ケットによって駆動されるが、これらに代わって歯付きベルトおよびホイール、
油圧式モーター、または独立した電気モーターが使用され得る。ローラー（２）
の速度をローラー（３）の速度とは異なるようにするための、換え歯車ホイール
またはさまざまな速度駆動のような手段が設けられている。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ
Ｎ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ
，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，
ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ
Ｄ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ
，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，
ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ