(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第二の面に対向する第一の面を有し、厚さが５０〜２００μｍであるウレタン接着シート、及び
前記ウレタン接着シートの前記第一の面に結合され、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群から選ばれた２種の繊維糸で製織した補強材織物を含み、
前記織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が、お互いに異なる種類（異種）である補強材織物で構成される、２次ガスバリアであって、
前記２次ガスバリアがさらに、
第二の面に対向する第一の面を有し、純度が９９．２％以上、厚さが５０〜１００μｍであり、前記ウレタン接着シートの前記第二の面に結合されるアルミニウムホイル層、
第二の面に対向する第一の面を有し、厚さが５０〜２００μｍであり、前記アルミニウムホイル層の前記第二の面に結合される第二のウレタン接着シート、及び
前記第二のウレタン接着シートの第二の面に結合され、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群から選ばれた２種以上の繊維糸で製織した第二の補強材織物を含み、
前記第二の補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が、お互いに異なる種類（異種）である補強材織物で構成され、
前記補強材織物及び前記第二の補強材織物は、経糸がガラス繊維糸であり、緯糸がガラス繊維糸とアラミド繊維糸が交代に適用されており、
前記２次ガスバリアの疲労破断強度は、-139℃が維持されるチェンバーで熱収縮なしに安定化するまで冷却した後、変位2.23mmで繰り返し力を加え、破断される時まで繰り返される実験において、繰り返される回数が150,000〜152,000に至ることを特徴とする、極低温での繰返疲労抵抗性能を改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用２次ガスバリア。
【請求項２】
前記補強材織物及び前記第二の補強材織物は緯糸及び経糸を構成する各繊維糸の製織密度は20〜35count/inchであり、前記緯糸のガラス繊維糸とアラミド繊維糸の混合割合は1：1〜1：2であることを特徴とする、請求項１に記載の極低温での繰返疲労抵抗性能を改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用２次ガスバリア。
【請求項３】
前記選ばれたそれぞれの繊維糸の形態が片糸、片撚糸及び２合撚糸からなる群から選ばれた繊維糸である補強材織物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の極低温での繰返疲労抵抗性能を改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用２次ガスバリア。
【請求項４】
第二の面に対向する第一の面を有し、厚さが５０〜２００μｍであるウレタン接着シート、及び
前記ウレタン接着シートの前記第一の面に結合され、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群から選ばれた２種の繊維糸片糸または片撚糸を２合撚糸したハイブリッド繊維糸が、緯糸または経糸のうち、少なくともいずれかの１ヶ所以上に含まれるよう製織した補強材織物を含む、２次ガスバリアであって、
前記２次ガスバリアがさらに、
第二の面に対向する第一の面を有し、純度が９９．２％以上、厚さが５０〜１００μｍであり、前記ウレタン接着シートの前記第二の面に結合されるアルミニウムホイル層、
第二の面に対向する第一の面を有し、厚さが５０〜２００μｍであり、前記アルミニウムホイル層の前記第二の面に結合される第二のウレタン接着シート、及び
前記第二のウレタン接着シートの第二の面に結合され、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群から選ばれた２種以上の繊維糸で製織した第二の補強材織物を含み、
前記第二の補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が、お互いに異なる種類（異種）である補強材織物で構成され、
前記補強材織物及び前記第二の補強材織物は、緯糸が前記ハイブリッド繊維糸であり、経糸がガラス繊維であり、
前記２次ガスバリアの疲労破断強度は、-139℃が維持されるチェンバーで熱収縮なしに安定化するまで冷却した後、変位2.23mmで繰り返し力を加え、破断される時まで繰り返される実験において、繰り返される回数が150,000〜152,000に至ることを特徴とする、極低温での繰返疲労抵抗性能を改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用２次ガスバリア。
【請求項５】
前記補強材織物を構成する繊維糸の表面に化学的表面処理及び物理的表面処理方法により処理して製織した補強材織物を含むことを特徴とする、請求項１又は４に記載の極低温での繰返疲労抵抗性能を改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用２次ガスバリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維を2種以上混織した補強材織物を用いることで、極低温での繰返疲労抵抗性能の大幅な改善を特徴とする、可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアに関するものであり、より詳しくは、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維のうち、2種以上の繊維糸を選択び、片糸や片撚糸のみ、もしくは合糸して製織する、または、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維の片糸や片撚糸を2種以上合糸したハイブリッド（Hybrid）繊維糸を織物の一部、あるいは全体に適用して製織した補強材織物に取り替え、疲労抵抗性能を大幅に改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリア（gas barrier）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、LNG（液化天然ガス）及びその他のガス貯蔵タンク等に使われ、ガス漏れを防止する2次ガスバリアに関するのである。LNG等のガスは、ガス保存タンクの外部に流出されると爆発の危険があり、特にLNGの液化温度は163℃以下である。従来のLNG貯蔵タンクは、163℃以下の悪条件の中、より安定的にガス漏れを防止するために、1次ガスバリア、断熱材及び2次ガスバリアで構成される。2次バリアは1次バリアの損傷時、２次のガス漏れを防止することができる特性を有する必要があることから、LNG貯蔵タンクにおいて重要な素材の一つである。
【０００３】
本発明の背景になる技術としては、特許文献1がある。前記背景技術では、可とう性（可撓性）を有しながら、さらに接着力の向上のために両面に物理的、化学的処理をしたアルミニウムホイルを用いて接着強度を向上させ機械物性を強化させており、ガラス繊維で構成された補強材織物にウレタン弾性体を接着シートとして用いて、熱的安定性確保及び引張強度を向上させた可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアを提案する。
【０００４】
最近LNG船の貨物倉がより大型化され、航海中のLNGの損失率であるBOR（自然気化率）性能の向上のために液化天然ガス輸送体の発泡体（LNGC Foam）の厚さが厚くなるにつれ、2次ガスバリアに付加される変位増加による繰返荷重も増加している傾向であり、従来の技術は極低温で2次ガスバリアに付加される繰返荷重の増加による問題点の解決に限界があった。従って、2次ガスバリアの疲労抵抗性能を向上させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国公開特許第10-2013-0050837号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたものであり、補強材織物の繊維を変更して適用することによって、極低温疲労荷重条件において疲労抵抗性能の大幅な改善を特徴とし、可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した問題を解決するため、本発明は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種以上の繊維糸で製織した、補強材織物を含むことを特徴とする極低温での繰返疲労抵抗性能を大幅に改善した可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアを提供する。
【０００８】
本発明の2次ガスバリアを構成する補強材織物は、緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が異なる種類(異種)の場合と、緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が同種類の場合を全て含み、製織密度及び混合割合を多様に混合して製織されたことが特徴である。
【０００９】
また、本発明の2次ガスバリアを構成する補強材織物は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種以上の繊維糸として、前記選ばれたそれぞれの繊維糸の形態は片糸、片撚糸及び2合撚糸からなる群から選ばれた繊維糸であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の2次ガスバリアは、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種の繊維糸片糸または片撚糸を2合撚糸したハイブリッド繊維糸が、緯糸または経糸のうち、少なくともいずれかの１ヶ所以上に含まれるよう製織した補強材織物を含む。この際、前記織物の緯糸及び経糸が全て前記ハイブリッド繊維糸または前記織物の緯糸が前記ハイブリッド繊維糸であり、前記織物の経糸はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた1種以上の繊維糸片糸、片撚糸または2合撚糸である可能性もあり、前記織物の緯糸がガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた1種以上の繊維糸片糸、片撚糸または2合撚糸であり、前記織物の経糸は前記ハイブリッド繊維糸の場合を含む。
【００１１】
また、本発明の2次ガスバリアは、前記補強材織物を構成する繊維糸の表面に化学的表面処理と物理的表面処理のうち、少なくとも1種を選び処理して製織した補強材織物を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維のうち、選ばれた2種以上を混織した補強材織物を通じて繰返疲労抵抗性能の大幅な改善を特徴とし、可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアを提供することによって、極低温疲労荷重条件の下で高い疲労抵抗の性能向上に非常に有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のガラス繊維及びアラミド繊維を適用して製織した補強材織物の構成図である。
【図２】本発明の補強材織物を適用して製造された可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアの構成図である。
【図３】本発明の補強材の概略的な製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書で添付された図面は、実施例を示すものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をより理解させる役割をすることから、本発明は添付の図面に記載された事項にのみ限定して解釈されてはならない。
【００１５】
本発明は、以下において添付の図面に提示された実施例を参照し詳しく説明されるが、提示された実施例は本発明の明確な理解のため例示的に示されるものであり、本発明はそれに限定されるものではない。
【００１６】
図2に図示された通り、本発明の一実施例による極低温疲労荷重の条件で疲労抵抗性能の大幅な改善を特徴とし、可とう性を有する液化ガス貯蔵タンク用2次ガスバリアは、アルミニウムホイル（100）と前記アルミニウムホイル（100）の両面にウレタン接着シート（210）及び補強材織物（220）が付着され、一体に成形された層状構造を有している。
【００１７】
前記アルミニウムホイル（100）は、厚さが50〜100μmの間の製品を用いるが、これは可とう性を有するための最適の厚さであり、10系列のアルミニウム箔として純度が99.2%以上の軟質製品の使用が好ましい。前記アルミニウムホイル（100）の厚さが100μmを超えると可とう性が真面に発現されず、物性が落ち、一方、厚さが50μm未満になると剥離強度の低下や破損等の問題がある。アルミニウムホイルはガス透過に対する気密性を高める目的に使われるが、アルミニウムの造成が99.2%以上であるということは、アルミニウムホイルの純度を示したものであり、残りの組成物はケイ素、鉄、銅、マグネシウム等である。
【００１８】
前記アルミニウムホイル（100）は両面にクロメート、プラズマ、コロナのうち一つの処理をした後、ポリアミド/シラン化合物の表面処理をすることもできる。アルミニウムホイル（100）の両面にクロメート、プラズマ、コロナのうち、いずれか一つの処理をすることは、アルミニウムホイル（100）とウレタン接着シートの物理的・化学的接着力の向上のためである。
【００１９】
前記アルミニウムホイル（100）の両面には、補強材織物（220）の片側にウレタン接着シート（210）が結合して構成された補強材（200）が付着して一体に構成される。
【００２０】
前記補強材（200）は、ウレタン接着シート（210）の構成された面がアルミニウムホイル（100）に結合するよう構成される。ウレタン接着シート（210）は、耐熱性が相対的に高いウレタン弾性体（Thermoplastic Polyurethane Elastomer）を用いて、融点温度が160℃以上になるようにし、2次ガスバリア製品の熱的安定性を確保できるようにする。前記ウレタン接着シートは、硬度がゴム硬度計で90A以上のものを用いて耐熱性だけではなく引張強度を向上させることができ、厚さは50〜200μmにすることが好ましい。
【００２１】
本発明の2次ガスバリアの製造方法の好ましい一実施例は、補強材織物を製織する繊維糸を用意する段階;選ばれた繊維糸の表面に物理的・化学的処理をする段階;前記表面処理された繊維糸で補強材織物を製織する段階;アルミニウムホイルとウレタン接着シートとの接着力を向上させるために、アルミニウムホイルに表面処理をする段階;前記用意した補強材織物及びウレタン接着シートを150〜180℃のヒーティングローラーと加圧ローラーに通過させ、一体に成形する補強材成形工程段階;ウレタン接着シートと一体化された補強材を前記アルミニウムホイルの両面に積層させ、積層物をロートキュア成形機で連続成形してシート化させるシート化工程段階;シート化された積層物を熱処理し、後硬化させ安定化させる安定化工程段階で行われる。
【００２２】
以下、補強材織物を用意する段階について詳しく説明する。
まず、補強材織物を製織するために経糸及び緯糸に適用する繊維糸を選ぶ。
【００２３】
本発明の2次ガスバリアは、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種以上の繊維糸で製織した補強材織物を含むことが特徴である。この際、補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が異なる種類(異種)の場合と、補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が同種の場合を全て含む。また、本発明の補強材織物は、製織密度及び繊維糸の混合割合を多様にして製織されたことが特徴である。
【００２４】
この際、補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸がお互いに違う種類の場合とは、（１）まず、アラミド繊維糸及びガラス繊維糸の2種の繊維糸を選び緯糸にアラミド繊維糸を、経糸にはガラス繊維糸をそれぞれ適用して製織した場合、（２）アラミド繊維糸、ガラス繊維糸及び合成繊維糸の3種の繊維糸を選んだ後、緯糸にアラミド繊維糸及びガラス繊維糸を多様な混合割合で適用して、経糸には合成繊維糸及びガラス繊維糸を多様な混合割合で適用して製織した場合、（３）ガラス繊維糸、カーボン繊維糸及び合成繊維糸の3種の繊維糸を選んだ後、緯糸にガラス繊維糸を適用して、経糸にはカーボン繊維糸及び合成繊維糸を多様な混合割合で適用して製織した場合等を例示することができる。
【００２５】
一方、補強材織物の緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が同種の場合とは、（１）繊維糸の種類としてアラミド繊維糸及びガラス繊維糸の2種の繊維糸を選んだ後、経糸及び緯糸に選んだアラミド繊維糸及びガラス繊維糸を多様な混合割合で適用した場合、（２）繊維糸の種類としてアラミド繊維糸、炭素繊維糸及びガラス繊維糸の3種の繊維糸を選んだ後、経糸及び緯糸に選んだ繊維糸を多様な混合割合で適用した場合等を例示することができる。
【００２６】
本発明において、補強材織物の緯糸及び経糸を構成するそれぞれの繊維糸の種類はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種以上の繊維糸であり、前記選ばれた各繊維糸の形態は片糸や片撚糸または2合撚糸の場合を全て含む。
【００２７】
また、本発明の2次ガスバリアはガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた2種の繊維糸片糸または片撚糸を2合撚糸したハイブリッド繊維糸が緯糸または経糸のうち、少なくともいずれかの１ヶ所以上に含まれるよう製織した織物補強材を含むが、前記織物の緯糸及び経糸が全て前記ハイブリッド繊維糸であるか、緯糸が前記ハイブリッド繊維糸の場合、経糸はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた1種以上の片糸や片撚糸または2合撚糸であるか、緯糸がガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる群から選ばれた1種以上の片糸や片撚糸または2合撚糸の場合、経糸はハイブリッド繊維糸であることを特徴とする。
【００２８】
前記ガラス繊維糸（Glass fiber yarn）の種類（type）は特に限定はされないが、ガラスについて好ましくはE-Glass、S-Glassであり、繊維について好ましくはDE 37 1/0 または 1/2、G37 1/0 または 1/2、DE 75 1/0 または 1/2、E 75 1/0 または 1/2、G 75 1/0 または 1/2で、その中からもG 75 1/2が最も好ましい。ここでDE、E、Gはフィラメント直径を表す略語、後の数字はポンド当たり繊維長さの百分率で、75は 7500yds/lbを表す。片糸及び合撚糸の基準で1/0は前記繊維群から選ばれた1種の片撚糸で構成された繊維を表し、1/2は前記繊維群から選ばれた1種または2種の片糸を2合撚糸した繊維糸を表す。
【００２９】
前記アラミド及び合成繊維糸の繊維についても特に限定はされないが、300〜1500 デニールが好ましい。
【００３０】
前記2合撚糸の撚数は上/下撚がそれぞれ3.5 TPI（twist per inch）乃至4.5 TPIとするが、この際、3.5 TPI未満の場合には補強材織物の内疲労度が低下しやすく、4.5 TPI超過の場合には強力低下が大きいため、補強材織物用として適切ではない。
【００３１】
以後、選ばれた繊維糸の接着力を向上させるために、繊維糸の表面に化学的・物理的処理工程を遂行する。
【００３２】
前記化学的工程は繊維糸を有機溶剤で洗浄したり、シラン化合物で表面処理をしたり、有機樹脂でコーティングする方法のうち、少なくとも1種以上選ばれることができる。
【００３３】
前記有機溶剤は、或る物質をとかすことができる液体状態の有機化学物質であり、揮発性が強いのが特徴である。有機溶剤の種類としては大きく炭化水素系、ハロゲン化炭化水素、アルコール類、アルデヒド類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコール誘導体、その他に分類されるが、炭化水素系の有機溶剤はガソリン、ケロシン（kerosene）、ノーマルヘキサン、シクルロヘキサノール、メチルシクルロヘキサノール、ベンゼン、トルエン、キシレン等が代表的であり、ハロゲン化炭化水素の有機溶剤としては、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、コロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン（ortho-dichlorobenzene）があり、アルコール類の有機溶剤としては、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、イソプロピルアルコールがあり、エーテル類の有機溶剤としては、エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロブタン（tetrahydro-butane）が代表的である。ケトン類の有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトンが代表的であり、グリコールエーテル系の有機溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等があり、その他の有機溶剤としては、二硫化炭化水素、クレゾールが代表的である。
【００３４】
シラン処理のためのシラン化合物の例としては、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、アルキルシラン、フェニルシラン、クロロシル等を挙げることができる。好ましくは、アミノシラン化合物で処理して耐久性及び強度を向上させることができる。
【００３５】
有機樹脂によるコーティングは、表面にアクリル樹脂やウレタン樹脂等の高分子ポリマーを利用し均一の被膜を堅固に形成させることであり、一般的に溶剤や水に溶解、分散させた樹脂エマルジョン、樹脂懸濁液等を繊維に塗布した後、熱により溶剤または水を気化させて連続被膜を形成させる。
【００３６】
前記物理的表面処理工程はプラズマ処理、バルキー（Bulky）処理のうち、少なくとも1種以上選ばれることができる。
【００３７】
プラズマ処理は、大気圧プラズマを利用し繊維の表面にたまっている有機物をプラズマ洗浄作業を通じて洗い出す工程であり、表面を粗くして他の物質との接着力を向上させることができる。
【００３８】
上記のように化学的・物理的表面処理工程を遂行した後には、繊維糸を製織して補強材織物を製造する工程を経る。
【００３９】
以下、本発明の2次ガスバリアを構成する補強材織物の製織について説明する。
【００４０】
補強材織物を製織することにおいて、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維からなる繊維糸群から選ばれた2種以上の繊維糸で製織する際には、緯糸及び経糸を構成する各繊維糸が片糸や片撚糸または合撚糸を適用する。
【００４１】
一方、本発明による補強材織物はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維及び合成繊維からなる繊維糸群から選ばれた2種の繊維糸片糸または片撚糸を2合撚糸したハイブリッド繊維糸を用いて製織することもできる。この際ハイブリッド繊維糸は、前記選択群で選ばれた2種の繊維糸片糸または片撚糸を2合撚糸したハイブリッド繊維糸を用いて製織することになる。このようにハイブリッド繊維糸を用いて製織する際には、緯糸及び経糸を同種類のハイブリッド繊維糸に製織することもできる。例えば、ガラス繊維片糸とカーボン繊維片糸を選んで2合撚糸したガラス-カーボンハイブリッド繊維糸を緯糸及び経糸にそれぞれ適用して製織することもできる。
【００４２】
また、ハイブリッド繊維糸を緯糸に、ハイブリッド繊維糸ではない繊維糸を経糸に適用するか、ハイブリッド繊維糸を経糸に、ハイブリッド繊維糸ではない繊維糸を緯糸に適用して製織することもできる。
【００４３】
補強材織物を製織することにおいて、補強材織物及び最終製品の最適の強度と物性、価格競争力を具現するために、経糸及び緯糸を構成する各繊維糸の製織密度及び混用（混合）の割合を変更することもでき、これによって最終的に2次ガスバリアの多様性を具現することができる。この際、補強材織物の製織密度の範囲は特に限定はされないが、経糸及び緯糸それぞれ 20〜35 count/inchが好ましく、製織形態も特に限定はされないが、平織、繻子職、綾織の形態を例示することができる。
【００４４】
また本発明は補強材織物を製織することにおいて、経糸または緯糸に2種以上の繊維糸を選んで製織することもできるため、選ばれた2種の繊維糸の混合割合を1:1だけではなく多様に変更して製織することもできる。例えば緯糸に適用する繊維糸として、ガラス繊維2合撚糸及びアラミド繊維2合撚糸を選んだ場合、緯糸に前記ガラス繊維糸と前記アラミド繊維糸を交互に製織、または（この場合混合割合は 1:1になる）、緯糸に順次にガラス繊維糸、ガラス繊維糸、アラミド繊維糸、ガラス繊維糸、ガラス繊維糸、アラミド繊維糸の順に製織することもできる（この場合混合割合は 2:1になる）。
【００４５】
また、3種のお互いに違う繊維糸を選び、経糸に前記選ばれた3種の繊維糸それぞれを交互に製織することもでき（1:1:1）、混合割合を1:2:1に変更して製織することも可能である。
【００４６】
このように、補強材織物の緯糸または経糸を構成する複数の繊維糸の混合割合を多様に変更して製織することによって、2次ガスバリアの多様性を具現することができるのである。
【００４７】
補強材成形工程は、補強材（200）を形成する工程で、補強材織物（220）の片側にウレタン接着シート（210）を 150〜180℃のヒーティングローラー（320）と加圧ローラー（330）に通過させて一体に成形する工程である。
【００４８】
図3に図示されたように、補強材織物（220）とウレタン接着シート（210）をそれぞれ供給ローラー（310a）（310b）にのせ、前記の補強材織物（210）の片側にウレタン接着シート（210）が接してヒーティングローラー（320）に供給されるようにし、ヒーティングローラー（320）と加圧ローラー（330）を通過して一体に成形されて巻取ローラー（350）に巻取られることになる。
【００４９】
加圧ローラー（330）を通過して巻取ローラー（350）に巻取られる前に冷却区間を通過させるようにし、成形された補強材（200）を安定化させる。
【００５０】
補強材織物（220）は 2種以上の繊維糸を用いることによって、疲労抵抗性能を大幅に強化させ、化学的、物理的表面処理工程を通じて耐久性及びウレタン接着シート（210）との接着力を向上させた。
【００５１】
ウレタン接着シート（210）は耐熱性が相対的に高いウレタン弾性体（Thermoplastic Polyurethane Elastomer）の使用によって融点温度が160℃以上になるようにし、2次ガスバリア製品の熱的安定性を確保することができ、硬度がゴム硬度計で90A以上の物を用いて耐熱性だけではなく引張強度を向上させることができる。
【００５２】
また、前記ウレタン接着シートはブロー成形によって形成されることを特徴とする。前記ウレタン接着シートはブロー成形の方法によって製造されるが、ブロー成形（Blow molding）は圧出や射出によりチューブ状に予備成形（parison）をして、これを金型に挟み内部に空気を吹き入れて膨張させ、冷却固化させて特定の形態の固形物を作る方法である。Ｔダイ及び押出機（extruder）を通じて供給される製品に比べ、相対的に安価で生産性のあるブロー成形によってフィルムを製造するのである。
【００５３】
シート化工程は、ウレタン接着シートが一体化された補強材を前記アルミニウムホイルの両面に積層させ、積層物をロートキュア成形機で連続成形してシート化させる工程である。
【００５４】
補強材成形工程とシート化工程を別途に構成するのは、補強材成形工程において1次成形品を製造し再びロートキュア成形機で成形することで、補強材のねじれる現象防止及び1次成形品の中間確認を通じて2次ガスバリア製品の均一性を向上させることができるからである。
【００５５】
安定化工程は、シート化された積層物を熱処理し後硬化させて安定化させる工程である。熱処理及び後硬化の過程を経るのは、補強材とアルミニウムホイルを接着するウレタン接着シートの溶融及び接着後の分子配列を安定化させることによって、接着強度を高めるためである。
【００５６】
上記のような方法によって製造された2次ガスバリアは、構成繊維の一部あるいは全体を変更した補強材がアルミニウムホイル両面に付着した積層構造を有する（図2参照）。
【００５７】
本発明は、異種の繊維糸をそれぞれ経糸及び緯糸に適用して製織する、または、ハイブリッド繊維糸を経糸と緯糸のうち、少なくともいずれかの１ヶ所以上に適用して製織した織物を補強材として用いることに特色があるため、前記補強材織物は、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維のうち、異種の繊維糸片糸や2合撚糸を選んで合糸して製織する、または、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、合成繊維のうち、選ばれた2種の繊維糸片糸を2合撚糸したハイブリッド繊維糸を緯糸及び/または経糸に適用して製織し、300〜400g/m2の単位重量を有する。
【実施例】
【００５８】
以下では、本発明による2次バリア及びその製造方法の好ましい一実施例を通じてより詳しく説明する。
【００５９】
実施例1
アミノシランで表面処理したガラス繊維糸（E-Glass、G 75）二つの本を上/下撚それぞれ 4.0 TPIで合撚した合撚糸（ECG 75 1/2）を経糸に、アミノシランで表面処理したアラミド繊維糸（600デニール）二つの本を上/下撚それぞれ 4.0 TPIで合撚した合撚糸（1/2）を緯糸に適用し、経糸の製織密度は 32count/inchに、緯糸の製織密度は 26count/inchにして、平織の方法で補強材織物を製織した。
【００６０】
得られた補強材織物の片側にウレタン接着シートを一体に成形する補強材成形工程を遂行した後、ウレタン接着シートが一体化された補強材をアルミニウムホイルの両面に積層させ、積層物をロートキュア成形機で連続成形して2次バリア積層シートを得た。得られた2次バリア積層シートを熱処理し後硬化させて、2次バリア積層シートの製造を完了した。
【００６１】
実施例2
アミノシランで表面処理したガラス繊維糸（E-Glass、G 75）二つの本を上/下撚それぞれ4.0 TPIで合撚した合撚糸（ECG 75 1/2）及びアミノシランで表面処理したアラミド繊維糸（600デニール）二つの本を上/下撚それぞれ 4.0 TPIで合撚した合撚糸（1/2）を、混合割合 1:1で緯糸に配置して製織したものを除き、実施例1と同一の方法で2次バリア積層シートを製造した。
【００６２】
実施例3乃至5及び比較例1乃至3
補強材織物を構成する繊維糸の種類及び繊維糸の太さ、製織密度及び製織形態を以下の表1のように行ったものを除き、実施例1と同一の方法で2次バリア積層シートを製造した。
【００６３】
【表１】
0006577423.tif 000002
【００６４】
本発明による2次バリア積層シートと他の積層シートの各疲労破断強度を測定した結果は、以下の表2に表した。疲労破断強度は、-139℃が維持されるチェンバー（chamber）で試片（試験片）が熱収縮なしに安定化するまで冷却した後、変位2.23mmで繰り返し力を加え、試片が破断される時まで実験が繰り返された回数を表す。
【００６５】
【表２】
0006577423.tif 000003
【００６６】
上記の表2に示されたように、実施例による補強材織物を適用して製造された2次ガスバリアの場合、比較例による既存の2次ガスバリアに比べ、疲労抵抗性能が10倍以上向上されたことを確認することができた。
【００６７】
上記で説明された本発明は例示的なものに過ぎず、本発明が属した技術分野の通常の知識を持った者なら、本発明から多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点をよく分かることができるだろう。それ故に、本発明は前記の詳細な説明における形態にのみ限定されるものではないことをよく理解できるだろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求範囲の技術的思想によって定められるべきである。また、本発明は添付された請求範囲によって定義される本発明の精神と、その範囲内にある全ての変形物、均等物及び代替物を含むものに理解されなければならない。
【符号の説明】
【００６８】
100：アルミニウムホイル、200:補強材、210：ウレタン接着シート、220：補強材織物、221：アラミド繊維、222：ガラス繊維、310a、310b：供給ローラー、320:ヒーティングローラー、330:加圧ローラー、350:巻取ローラー。
【図１】
0006577423.tif 000004
【図２】
0006577423.tif 000005
【図３】
0006577423.tif 000006