(57)【要約】【課題】成層圏での滞空に充分耐えるだけの強度を有し、しかも軽量な膜材を提供すること。【解決手段】少なくとも基布及びガスバリアー層の２層を有する膜材であって、該基布を構成する繊維の繊度（ｄｔｅｘ）と密度（本／インチ）との積を、経緯合計した値が２５００〜４５００の範囲にあり、且つ該膜材の目ずれが１０ｍｍ以下で、その重量が３０×Ａ（Ａは膜材を構成する基布及びガスバリアー層などの樹脂層の数）以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基布及びガスバリアー層の２層を有する膜材であって、該基布を構成する繊維の繊度（ｄｔｅｘ）と密度（本／インチ）との積を、経緯合計した値が２５００〜４５００の範囲にあり、且つ該膜材の目ずれが１０ｍｍ以下で、その重量が下記式を満たすことを特徴する超軽量膜材。
【数１】
2005119232.tif 000006
【請求項２】
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記載の超軽量膜材。
【請求項３】
基布及びガスバリアー層に加えて、さらに樹脂層を有する請求項１又は２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、特に飛行船内部に使用されるバロネット（空気嚢）やダイヤフラム（隔膜）として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】
最近、飛行船を有効活用するための研究開発が盛んに行われている。従来から飛行船は宣伝用や観光用として世界中で利用されて来たが、現在進められている研究は、電子機器を搭載した飛行船を地上から２０ｋｍ程度の高度にある成層圏に滞空させ、ネットワークの基地や気象観測に利用しようとするものである。
【０００３】
このような研究は世界各国で行われており、将来宇宙衛星に代わって低コストで高品質のサービスを提供できるシステムとして期待が持たれている。
【０００４】
ところで、このような成層圏へ打ち上げるための飛行船には、所謂軟質飛行船と呼ばれる、膜材からなる機体が使用されており、例えば、特開２００２−３４７６９７号公報には、浮揚気体と空気とを仕切るためのダイヤフラムや、該ダイヤフラムを飛行船の船体外皮に拘束させるための索体を膜体により構成したダイヤフラム方式の飛行船が、また、特開２００１−１３０４９３号公報には、飛行船の船体の外皮中に浮揚ガスを収容するガス嚢を収容し、該外皮とガス嚢とを膜体により構成した飛行船が、さらに、特開平６−４０３９７号公報には、エンベロープ膜体と内膜体とを有する二重膜構造の船体と、その内部に収納されるバロネットとを、樹脂加工した布帛に弾性重合体フィルムを積層した膜体や、エチレン・ビニルアルコール共重合体フィルムと弾性重合体フィルムとを積層した膜体により構成した軟質飛行船が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記飛行船において使用されている膜体は、軽量性と良好なガスバリアー性とを両立させることが重視されるあまり、実用上、成層圏に滞空させるのに充分耐えるだけの強度を得ることが困難であるという問題があり、その解決策が切望されてきた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４７６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０４９３号公報
【特許文献３】特開平６−４０３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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のバロネット及びダイヤフラム等に使用された際、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】
【０００８】
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、膜材の基層を構成する繊維の繊度と密度の積の値を特定の範囲に制御するとき、所望の膜材が得られることを究明し、本発明に到達した。
【０００９】
かくして本発明によれば、少なくとも基布及びガスバリアー層の２層を有する膜材であって、該基布を構成する繊維の繊度（ｄｔｅｘ）と密度（本／インチ）との積を、経緯合計した値が２５００〜４５００の範囲にあり、且つ該膜材の目ずれが１０ｍｍ以下で、その重量が下記式を満たすことを特徴する超軽量膜材が提供される。
【００１０】
【数１】
2005119232.tif 000002
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、成層圏での滞空に充分耐えるだけの強度を有し、しかも軽量な膜材が得られるので、特に飛行船内部に使用されるバロネット（空気嚢）やダイヤフラム（隔膜）として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】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の膜材は、少なくとも基布及びガスバリアー層の２層を有していることが必要である。
【００１３】
ここで、基布の形態としては、織物、編物、或いはＵＤシートと呼ばれる、糸条が一方向に配列されたシート状糸条群等、従来公知のものが任意に使用できるが、基布を構成する繊維の強度が最も発現しやすい織物やＵＤシートとすることが好ましい。
【００１４】
基布が織物の場合、その形態は強度を発現し易い平織物が好ましく、強度のみならず、引裂強度を向上させる目的でリップストップ構造を採用することも可能である。
【００１５】
また、糸条が一方向に配列されたシート状糸条群とは、繊維糸条が一方向に配列された状態で、接着剤や樹脂シート或いはフィルム等により固定されたシート状物を言い、本発明の基布いおいては、該シート状物が糸条の配列方向を互いに異にする様に複数層積層されていることが好ましい。
【００１６】
ここで、各シート状糸条群における糸条の配列方向は、互いに異なっていれば良く、特に限定されるものではないが、積層枚数が２枚の場合は、基布の任意の方向にバランス良く強力を発現させるという観点から、糸条の配列方向を９０°異にすることが好ましい。
【００１７】
また、布帛を構成する繊維については、天然繊維、合成繊維何れも使用可能であるが、より軽量でかつ高強度の膜材を得るためには、合成繊維を用いることが好ましい。具体的には、ポリエステル、ナイロン、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等を使用することができる。強度の点ではパラ系アラミド繊維を代表とする、所謂スーパー繊維を使用することが好ましいが、コストパフォーマンスと言う点からはポリエステルやナイロンが好ましいと言える。
【００１８】
上記スーパー繊維の具体例としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維などのパラ系アラミド繊維の他、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、又はこれらの混合繊維などが例示される。
【００１９】
本発明においては、上記基布を構成する繊維の繊度（ｄｔｅｘ）と密度（本／インチ）との積を、経緯合計した値が２５００〜４５００の範囲にあることが必要である。
【００２０】
上記繊度と密度との積を、経緯合計した値が２５００未満の場合、布帛を構成する繊維の間に隙間が大きく開き、膜材が目ずれを起こす。一方、繊度と密度との積を、経緯合計した値が４５００を越える場合、基布の重量が大きくなり、バロネットやダイヤフラムの用途に使用するには、重量が大きくなり過ぎる。
【００２１】
尚、布帛が編物など、経緯の区別が判然としない場合の繊維の密度は、経緯それぞれの方向における分率を乗じて算出する。
【００２２】
次に、本発明においては、上記基布上にガスバリアー層を設けることが必要である。つまり、前述のように、飛行船のバロネットやダイヤフラムは、その中にヘリウムや空気といった気体を封じ込めたり、あるいはそれらの気体を仕切るための部材であり、そこで使用される素材はガスバリアー性を有していることが必須であるからである。
【００２３】
ガスバリアー層としては特に限定されるものではなく、飛行船の用途や飛行継続時間に応じて適宜選択される。具体的には、ポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、エチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム等が使用されるが、中でもエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム（クラレ株式会社製、「エバール」など）は特にガスバリアー性が優れており好ましい。また、上記ガスバリヤー層には、さらにガスバリヤー性、耐候性を向上させる目的で、アルミ蒸着を施しても良い。
【００２４】
上記ガスバリヤー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。
【００２５】
一方、膜材をより強固なものとするために、本発明においては、上記基布層およびガスバリアー層をさらに他の樹脂層で保護することが好ましい。つまり、本発明の膜材は、飛行船のバロネットやダイヤフラムとして使用されるため、使用中に傷ついたり破損したりしてはならない。よって、強度を維持する基布層と、ガスバリアー層を、さらに他の樹脂でコーティングすることは、膜材の機能を維持する上で極めて有用である。また、本発明の膜材と、飛行船本体に使用されるエンベロープと言われる膜材と接合するためにもこのような層が設けられることが望ましい。
【００２６】
使用される樹脂は、基布を構成する繊維素材の種類にも依存するが、例えば、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が使用される。これらの樹脂は従来公知の方法、即ち、フィルム状の樹脂を接着剤を用いてラミネートしたり、加熱した樹脂を直接薄くコーティングしたりする方法により、加工される。
【００２７】
かくして得られる膜材はその目ずれが１０ｍｍ以下であることが必要である。ここで、「目ずれ」とは、織物の精錬工程等において、基布を構成する繊維がずれてしまう現象を言い、このずれの大きさが１０ｍｍを越えると、製品の品位が低下するばかりか、膜材の強度も低下し、バロネットやダイヤフラムの用途に使用できない。
【００２８】
なお、織物の精練工程等における目ずれを防止するため、精錬をジッカー染色機を用いて行うことは、極めて有用である。
また、本発明の膜材は、その重量が下記式を満たすことが必要である。
【００２９】
【数２】
2005119232.tif 000003
【００３０】
膜材の重量が上記式から外れる場合は、バロネットやダイヤフラムの用途に使用するには、重量が大きくなり過ぎる。
【実施例】
【００３１】
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）繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３に準拠して測定した。
（２）密度
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に準拠して測定した。
（３）強度
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に準拠して測定した。
（４）重量
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に準拠して測定した。その値が下記式を満足するものを合格品として○、満足しないものを不合格品として×として表した。
【数３】
2005119232.tif 000004
（５）目ずれ
織物を外観検査する際に通常使用する検反機を使用し、目視検査を行なって、目ずれが１０ｍｍ以下の場合を合格品として○、１０ｍｍを越える場合を不合格品として×として表した。
【００３２】
［実施例１〜３、比較例１〜２］
繊度３３ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレート繊維を使用し、表１に示す織密度を有する平織物を作製した。該織物に、厚さ１５μｍのエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム（クラレ製、エバールフィルムＥＦ−ＸＬ）を、ウレタン系接着剤（付着量は１５ｇ／m２）にてラミネートし、膜材を得た。
得られた膜材の物性を表１に示す。
【００３３】
［実施例４］
実施例１で得られた膜材の基布側に、厚さ１０μｍのポリウレタンフィルムを、ウレタン系接着剤（付着量は１５ｇ／m２）にてラミネートし、さらに、該膜材のエチレン・ビニルアルコール共重合体フィルム側に、厚さ１０μｍのポリウレタンフィルムを、ウレタン系接着剤（付着量は５ｇ／m２）にてラミネートして、４層構造の膜材を得た。
得られた膜材の物性を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2005119232.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、成層圏での滞空に充分耐えるだけの強度を有し、しかも軽量な膜材が得られるので、特に飛行船内部に使用されるバロネット（空気嚢）やダイヤフラム（隔膜）として好適に使用することができる。