(57)【要約】【課題】成層圏に滞空させる飛行船等の膜材として使用された際、それに充分耐えるだけの強度を有する超軽量膜材を提供すること。【解決手段】繊度が２０〜５０ｄｔｅｘの合成繊維から構成され、下記式により表されるカバーファクターが８００〜１５００である織物の片面又は両面に樹脂が付与された膜材であって、該織物における単位幅あたりの強度の標準偏差の値が６（Ｎ／３ｃｍ）以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊度が２０〜５０ｄｔｅｘの合成繊維から構成され、下記式により表されるカバーファクターが８００〜１５００である織物の片面又は両面に樹脂が付与された膜材であって、該織物における単位幅あたりの強度の標準偏差の値が６（Ｎ／３ｃｍ）以下であることを特徴する超軽量膜材。
【数１】
2006305978.tif 000005
【請求項２】
合成繊維の繊度が２０〜４０ｄｔｅｘ、織物のカバーファクターが８００〜１２００である請求項１記載の超軽量膜材。
【請求項３】
合成繊維がポリエステル繊維である請求項１又は２記載の超軽量膜材。
【請求項４】
織物と樹脂層との間にガスバリヤー層が形成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の超軽量膜材。
【請求項５】
ガスバリアー層がエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムである請求項１〜４のいずれか１項に記載の超軽量膜材。
【請求項６】
樹脂がポリウレタンを含む樹脂である請求項１〜５のいずれか１項に記載の超軽量膜材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超軽量膜材に関するものであり、特に、主として成層圏に滞留させて、地球観測、気象観測、電波中継等に利用される軟式飛行船に好適に使用することが可能な膜材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターや携帯電話の普及が急速に進み、ネットワークの整備の必要性が高まっている。また、オゾンホール、地球温暖化、海洋汚染等の地球環境問題および災害監視等の必要性がクローズアップされており、そのためのシステム構築が急がれている。
【０００３】
このようなシステムの一つとして、成層圏に通信機器、観測センサー等を搭載した飛行船を滞空させ、地球観測、気象観測、電波中継等に利用しようとする研究が進められている。
【０００４】
このような飛行船の本体に使用される膜材として、例えば、特開２００１−２３９６０５号公報には、目付けが１０〜２００ｇ／ｍ２の織物と、厚さが１０〜４０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムフィルムとが積層されてなるシートであって、該織物を構成する糸の繊度が１０〜２５０ｄｔｅｘ、強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の積層シートが開示されている。
【０００５】
また、特開２００１−２７７３９１号公報には、同じく目付けが１０〜２００ｇ／ｍ２の織物と、厚さが１０〜４０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムフィルムとが積層されてなるシートであって、該織物を構成する糸が溶融異方性芳香族ポリエステルを芯成分とし、屈曲性高分子を鞘成分とする芯鞘型複合繊維からなる積層シートが開示されている。
【０００６】
さらに、特開２００１−３３４５９４号公報には、同じく目付けが１０〜２００ｇ／ｍ２の織物と、厚さが１０〜４０μｍのエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムフィルムとが積層されてなるシートであって、該織物を構成する糸がポリベンズオキサゾールおよび／またはポリベンズチアゾール繊維である積層シートが開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記公報に記載の方法では、織物における強度のばらつきが大きくなり、得られた積層シートを飛行船の膜材として使用する際、その設計に大きな支障を来たす場合があるという問題があった。
【０００８】
一方、特開２００２−２００６８４号公報には、繊維布帛に、ポリエステルエラストマーを介してＨｅガスバリヤー性に優れたフィルムを積層させた複合シートが開示されており、また、特表平１０−５１０７６６号公報には、０°及び９０°の角度で一方向に繊維が配向された第１の層と、０°及び９０°の角度で一方向に繊維が配向された第２の層とが４５°の角度をなすように結合された圧力容器用のシートが開示されているが、これらのシートは使用される繊維の繊度が大きく、単位面積あたりの重量が重くなるという問題があるので、飛行船の膜材には不向きであり、このような膜材を製造するためには、織物を構成する糸の繊度と織密度との関係をより厳密に設定する必要がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２３９６０５号公報
【特許文献２】特開２００１−２７７３９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３３４５９４号公報
【特許文献４】特開２００２−２００６８４号公報
【特許文献５】特表平１０−５１０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、成層圏に滞空させる飛行船等の膜材として使用された際、それに充分耐えるだけの強度を有する超軽量膜材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、膜材に使用される織物を構成する繊維の繊度と織密度を特定の範囲に制御し、織物の強力のばらつきを可及的に低減させるとき、所望の膜材が得られることを究明し、本発明に到達した。
【００１２】
かくして本発明によれば、繊度が２０〜５０ｄｔｅｘの合成繊維から構成され、下記式により表されるカバーファクターが８００〜１５００である織物の片面又は両面に樹脂が付与された膜材であって、該織物における単位幅あたりの強度の標準偏差の値が６（Ｎ／３ｃｍ）以下であることを特徴する超軽量膜材が提供される。
【数１】
2006305978.tif 000002
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、飛行船等の膜材として使用された際、それに充分耐えるだけの強度を有する超軽量膜材が得られるので、特に成層圏に滞留させて、地球観測、気象観測、電波中継等に利用される軟式飛行船に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明において、膜材に使用される織物はその繊度が２０〜５０ｄｔｅｘの繊維により構成され、そのカバーファクターが８００〜１５００であることが必要である。
【００１５】
織物を構成する繊維の繊度が２０ｄｔｅｘ未満の場合は、織物を安定生産することが困難であり、返って強度むらを有する製品となってしまう。一方、織物を構成する繊維の繊度が５０ｄｔｅｘを越える場合は、すなわち目ずれが生じず、強度むらが生じないような織物を製造した際、単位あたりの重量が大きくなり、飛行船のようなより軽量の材料が要求される用途には使用できない。
【００１６】
さらに、本発明において、より品質が安定された織物を得るには、上記繊維の繊度は２０〜４０ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。また、上記織物を構成する繊維は、特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、各種高強力繊維などが挙げられる。上記の高強力繊維の具体例としてはポリパラフェニレンイソフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、パラ系アラミドとメタ系アラミドとの共重合体繊維、または芳香族エーテル、例えば３，４’−ジアミノジフェニルエーテルを共重合したパラ系アラミド繊維、さらにポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリイミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、またはこれらの混合繊維が例示される。
【００１７】
このうち、ポリエステル繊維は強度および伸度ともにバランスがよく、さらには膜材にするための後加工においても樹脂とのなじみが良いため、飛行船用の膜材に使用される繊維としては特に好ましい。
【００１８】
本発明における織物は、その組織について特に制限を受けるものではないが、強度を維持しつつ、軽量にすることがより好ましいという観点からは、平織とすることが最適である。また、任意の問隔でリップ構造を入れることは、該織物の引裂強度を向上させる効果があり、好ましい。
【００１９】
上記織物を得る方法としては、汎用織機によって製織すれば良く、特別な工程は必要ないが、生機が得られた後の精錬・セット処理については、ジッカータイプの加工機で処理することが好ましい。このタイプの加工機を用いることにより、加工中に生じる目ずれを防ぐことが可能となり好ましい。
【００２０】
本発明において、最終的に得られた膜材の単位幅あたりの強度は、そのばらつきを標準偏差で示した場合に、その値が６（Ｎ／３ｃｍ）以下であることが必要である。この値が６（Ｎ／３ｃｍ）を越える場合は、この膜材を使用した最終製品、例えば飛行船の部材を製造する際に、このばらつきを考慮に入れた設計をせざるを得ず、これは飛行船製造の際に特に重要となる重量増加に大きな影響を及ぼすため好ましくない。
【００２１】
次いで、本発明においては、上記織物に樹脂層を設けることが必要である。これらの樹脂層としては、気体を封じ込めるためのガスバリヤー層、基布やガスバリアー層を保護するための保護等があげられる。ガスバリヤー層としては、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンナフタレート、ポリケトン、フェノキシ樹脂等を用いることができるが、ヘリウムのような分子の小さな気体を封じ込めるには、その性能が特に優れたエチレン−ビニルアルコール系共重合体(エバール:クラレ株式会社製)を用いるのがよい。また、さらにガスバリヤー性、耐候性を向上させる目的で、ガスバリヤー層に用いられるフィルムにアルミ蒸着することは極めて有効である。
【００２２】
一方、保護層としては、一般汎用樹脂が用いられ、塩ビ、ポリウレタン、ポリエステルエラストマー、各種フッ素樹脂などがあげられる。フッ素系樹脂としては特に制限はない。具体的な例としてはポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマーなどが挙げられる。以上のような膜材を飛行船の本体、すなわち、外部に曝されるような箇所に使用する場合は、膜材の耐候性を向上させるために、該樹脂に顔料や紫外線吸収剤を添加することは有効である。
【００２３】
上記樹脂層の形成方法としては従来公知の方法が任意に採用でき、上記樹脂を溶融コーティング或いは湿式コーティングする方法、上記樹脂からなるフィルムをラミネートする方法などが例示される。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例にてさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
（１）カバーファクター
織物を構成する経糸及び緯糸の繊度（ｄｔｅｘ）、及び織物を構成する経糸及び緯糸の密度(本／インチ)より下記式にて算出した。
（２）単位幅あたりの強度の標準偏差
ＪＩＳ  １０９６に準拠し、幅３ｃｍあたりの織物の強度をｎ数１０にて測定し、それらの値の標準偏差を算出した。
【数２】
2006305978.tif 000003
【００２５】
［実施例１〜５、比較例１〜３］
表１に示す繊度を有するポリエチレンテレフタレート繊維を、表１に示す織密度で平織物に製織した。これをジッカータイプの染色機にて精錬した後、目付け２０ｇ／ｍ２のウレタンフィルムを、アクリル系の接着剤を用いて織物の両面にラミネート加工した。
得られた膜材の強度を前述の方法により測定し、そのばらつきを評価した。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2006305978.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、飛行船等の膜材として使用された際、それに充分耐えるだけの強度を有する超軽量膜材が得られるので、特に成層圏に滞留させて、地球観測、気象観測、電波中継等に利用される軟式飛行船に好適に使用することができる。