JP2002200684A - 複合膜 - Google Patents
複合膜Info
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- JP2002200684A JP2002200684A JP2001334105A JP2001334105A JP2002200684A JP 2002200684 A JP2002200684 A JP 2002200684A JP 2001334105 A JP2001334105 A JP 2001334105A JP 2001334105 A JP2001334105 A JP 2001334105A JP 2002200684 A JP2002200684 A JP 2002200684A
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- composite membrane
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大型飛行船または気球等の宇宙・航空機器にお
いてガスが透過しにくく、成層圏等の高高度での厳しい
条件にも形状を安定させることができ、外皮膜や飛行船
の中でHeガスを貯蔵するのに適した容器の材料となる複
合膜を提供する。 【解決手段】繊維布帛（Ａ）にポリエステルエラストマ
ー又はポリエステルエラストマーを含む組成物（Ｂ）を
接着剤として、Heガス透過性が600cc／m2／24hr／0.1mm
／atm以下であるフィルム（Ｃ）を複合化させた複合
膜。
いてガスが透過しにくく、成層圏等の高高度での厳しい
条件にも形状を安定させることができ、外皮膜や飛行船
の中でHeガスを貯蔵するのに適した容器の材料となる複
合膜を提供する。 【解決手段】繊維布帛（Ａ）にポリエステルエラストマ
ー又はポリエステルエラストマーを含む組成物（Ｂ）を
接着剤として、Heガス透過性が600cc／m2／24hr／0.1mm
／atm以下であるフィルム（Ｃ）を複合化させた複合
膜。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複合膜に関し、特
に、大型飛行船または気球等の宇宙・航空機器において
ガスが透過しにくく、成層圏等の高高度での厳しい条件
にも形状を安定させることができ、外皮膜や飛行船の中
でHeガスを貯蔵するのに適した容器の材料となる複合膜
に関する。
に、大型飛行船または気球等の宇宙・航空機器において
ガスが透過しにくく、成層圏等の高高度での厳しい条件
にも形状を安定させることができ、外皮膜や飛行船の中
でHeガスを貯蔵するのに適した容器の材料となる複合膜
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、気球もしくはバルーンの外皮膜は
プラスチックフィルムと熱封着を有する低密度ポリエチ
レンからなる二重構造が主体であり、改良されたものの
中には金属含有薄膜層をプラスチックフィルムと一体化
し樹脂層を設けて形成したフィルムなどがあった。
プラスチックフィルムと熱封着を有する低密度ポリエチ
レンからなる二重構造が主体であり、改良されたものの
中には金属含有薄膜層をプラスチックフィルムと一体化
し樹脂層を設けて形成したフィルムなどがあった。
【０００３】一方、飛行船においては補強布地の両面に
塩化ビニル系樹脂シートやウレタン系樹脂シート、ネオ
プレン系ゴムなどを積層し、更に内面に複数層のポリエ
ステルあるいはポリ塩化ビニリデンなどのフィルムを接
合した多層シートをエンベロープ膜体として船体を構成
し、船体下部に推進機構を備えたゴンドラなどを設けた
ものであった。また、飛行船の製作コストを低減させる
ために、強度のある布地を線形に裁断し、縫着して船体
本体の外皮を作り、塩化ビニル樹脂シートやポリエチレ
ンフィルムなどのガス不透過性プラスチックシートで作
った一層の内皮を船体本体に挿入して作った飛行船が特
開平2-20495号公報で提案されている。
塩化ビニル系樹脂シートやウレタン系樹脂シート、ネオ
プレン系ゴムなどを積層し、更に内面に複数層のポリエ
ステルあるいはポリ塩化ビニリデンなどのフィルムを接
合した多層シートをエンベロープ膜体として船体を構成
し、船体下部に推進機構を備えたゴンドラなどを設けた
ものであった。また、飛行船の製作コストを低減させる
ために、強度のある布地を線形に裁断し、縫着して船体
本体の外皮を作り、塩化ビニル樹脂シートやポリエチレ
ンフィルムなどのガス不透過性プラスチックシートで作
った一層の内皮を船体本体に挿入して作った飛行船が特
開平2-20495号公報で提案されている。
【０００４】さらに進んだ技術としてエンベロープ膜と
内膜体を有する二重膜構造を用い、エンベロープ膜体が
補強布地を樹脂加工した繊維シートに弾性重合体フィル
ムを積層した膜体で内膜体がエチレンビニルアルコール
共重合体フィルムと弾性フィルムを積層した膜体である
外皮膜もあり、これは特開平6-40397号公報で公開され
ている。
内膜体を有する二重膜構造を用い、エンベロープ膜体が
補強布地を樹脂加工した繊維シートに弾性重合体フィル
ムを積層した膜体で内膜体がエチレンビニルアルコール
共重合体フィルムと弾性フィルムを積層した膜体である
外皮膜もあり、これは特開平6-40397号公報で公開され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来使用されていた外
皮膜では空気、水素、Heガスの透過性が低く、さらに目
付が300g／m2以下、引張強度が200N／cm以上といった軽
量で高強度の膜材が得られなかったため、長時間にわた
り浮上を継続せず、途中で破れたりガス抜けが生じるな
ど欠点を有する可能性があった。
皮膜では空気、水素、Heガスの透過性が低く、さらに目
付が300g／m2以下、引張強度が200N／cm以上といった軽
量で高強度の膜材が得られなかったため、長時間にわた
り浮上を継続せず、途中で破れたりガス抜けが生じるな
ど欠点を有する可能性があった。
【０００６】さらに最近では、全長150mあるいはそれ以
上の大型飛行船を空気の薄い成層圏等の高高度まで上げ
ることが求められている。そのため飛行船には、十分な
浮力を得るため軽量化が求められ、飛行船を構成する外
皮膜には、軽量かつ高強度であることが求められる。さ
らに、成層圏等では直射日光を受けるため、外皮膜の表
面温度が100℃、あるいはそれ以上の高温となるため、
耐熱性も要求される。しかしながら、これまでは軽量、
高強度で高い耐熱性能を有する飛行船用外皮膜というも
のはなかった。
上の大型飛行船を空気の薄い成層圏等の高高度まで上げ
ることが求められている。そのため飛行船には、十分な
浮力を得るため軽量化が求められ、飛行船を構成する外
皮膜には、軽量かつ高強度であることが求められる。さ
らに、成層圏等では直射日光を受けるため、外皮膜の表
面温度が100℃、あるいはそれ以上の高温となるため、
耐熱性も要求される。しかしながら、これまでは軽量、
高強度で高い耐熱性能を有する飛行船用外皮膜というも
のはなかった。
【０００７】したがって、本発明の課題は、大型飛行船
または気球等の宇宙・航空機器においてガスが透過しに
くく、成層圏等の高高度での厳しい条件にも形状を安定
させることができ、外皮膜や飛行船の中でHeガスを貯蔵
するのに適した容器の材料となる複合膜を提供すること
にある。
または気球等の宇宙・航空機器においてガスが透過しに
くく、成層圏等の高高度での厳しい条件にも形状を安定
させることができ、外皮膜や飛行船の中でHeガスを貯蔵
するのに適した容器の材料となる複合膜を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は次のような手段をとる。 （１）繊維布帛（Ａ）にポリエステルエラストマー又は
ポリエステルエラストマーを含む組成物（Ｂ）を接着剤
として、Heガス透過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atm
以下であるフィルム（Ｃ）を複合化させたことを特徴と
する複合膜アラミドフィルム又はエチレン−ビニルアル
コール共重合体フィルム（Ｃ）を複合化させたことを特
徴とする複合膜。
めに本発明は次のような手段をとる。 （１）繊維布帛（Ａ）にポリエステルエラストマー又は
ポリエステルエラストマーを含む組成物（Ｂ）を接着剤
として、Heガス透過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atm
以下であるフィルム（Ｃ）を複合化させたことを特徴と
する複合膜アラミドフィルム又はエチレン−ビニルアル
コール共重合体フィルム（Ｃ）を複合化させたことを特
徴とする複合膜。
【０００９】また、次の条件は好ましい態様である。 （２）繊維布帛が、繊維束、織物、編物、不織布、網状
物及びハニカム状物から選ばれることを特徴とするこ
と、（３）フィルム(Ｃ）がアラミドフィルム又はポリ
イミドフィルム又はポリエステルフィルム又はナイロン
フィルム又はポリフェニレンサルファイドフィルム又は
エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム又はフッ
素フィルムであること、（４）複合膜の目付が300g/m2
以下で、引張強力が150N/cm以上であること、（５）組
成物（Ｂ）とフィルム（Ｃ）との剥離強度が2.0N/cm以
上であること、（６）繊維布帛の素材がアラミド繊維、
炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、
ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維、ポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾール繊維、全芳香族ポリエステル
繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊
維、ポリビニルアルコール系繊維から選ばれた１種以上
の繊維であることを特徴とすること、（７）複合膜全体
の厚みが20mm以下であること、（８）複合膜２枚の端面
を当接し、その当接部の繊維布帛側面に、ポリエステル
エラストマー又はポリエステルエラストマーを含む組成
物（Ｂ）と繊維布帛（Ａ）を複合した２層複合膜を積層
して全体を熱融着することを特徴とする製造方法、
（９）飛行船、気球の外皮膜、または気体を貯蔵する容
器として使用することを特徴とすること、である。
物及びハニカム状物から選ばれることを特徴とするこ
と、（３）フィルム(Ｃ）がアラミドフィルム又はポリ
イミドフィルム又はポリエステルフィルム又はナイロン
フィルム又はポリフェニレンサルファイドフィルム又は
エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム又はフッ
素フィルムであること、（４）複合膜の目付が300g/m2
以下で、引張強力が150N/cm以上であること、（５）組
成物（Ｂ）とフィルム（Ｃ）との剥離強度が2.0N/cm以
上であること、（６）繊維布帛の素材がアラミド繊維、
炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、
ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維、ポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾール繊維、全芳香族ポリエステル
繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊
維、ポリビニルアルコール系繊維から選ばれた１種以上
の繊維であることを特徴とすること、（７）複合膜全体
の厚みが20mm以下であること、（８）複合膜２枚の端面
を当接し、その当接部の繊維布帛側面に、ポリエステル
エラストマー又はポリエステルエラストマーを含む組成
物（Ｂ）と繊維布帛（Ａ）を複合した２層複合膜を積層
して全体を熱融着することを特徴とする製造方法、
（９）飛行船、気球の外皮膜、または気体を貯蔵する容
器として使用することを特徴とすること、である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について、望まし
い実施の形態とともに詳細に説明する。本発明に係る繊
維布帛（Ａ）を構成する繊維素材としては、高強度繊維
が好ましく、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボ
ロン繊維、セラミック繊維、ポリエチレン繊維、ポリケ
トン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール
（以下、PBOと略す）繊維、全芳香族ポリエステル繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊
維、ポリビニルアルコール（以下PVAと略す）系繊維な
どが挙げられる。また、引張強度が13cN/dtex以上が好
ましく、より好ましくは15cN/dtex以上であり、破断伸
度が15%以下のものが好ましい。このような繊維として
は、アラミド繊維としては東レ・デュポン（株）製“ケ
ブラー”、あるいは帝人（株）製“テクノーラ”、ポリ
エチレン繊維としては東洋紡績（株）製“ダイニー
マ”、全芳香族ポリエステル繊維としては（株）クラレ
製“ベクトラン”、PBO繊維としては東洋紡績（株）製
“ザイロン”、あるいはPVA系繊維としては（株）クラ
レ製“クラロン”Ｋ−ＩＩ等が例示できる。
い実施の形態とともに詳細に説明する。本発明に係る繊
維布帛（Ａ）を構成する繊維素材としては、高強度繊維
が好ましく、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボ
ロン繊維、セラミック繊維、ポリエチレン繊維、ポリケ
トン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール
（以下、PBOと略す）繊維、全芳香族ポリエステル繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊
維、ポリビニルアルコール（以下PVAと略す）系繊維な
どが挙げられる。また、引張強度が13cN/dtex以上が好
ましく、より好ましくは15cN/dtex以上であり、破断伸
度が15%以下のものが好ましい。このような繊維として
は、アラミド繊維としては東レ・デュポン（株）製“ケ
ブラー”、あるいは帝人（株）製“テクノーラ”、ポリ
エチレン繊維としては東洋紡績（株）製“ダイニー
マ”、全芳香族ポリエステル繊維としては（株）クラレ
製“ベクトラン”、PBO繊維としては東洋紡績（株）製
“ザイロン”、あるいはPVA系繊維としては（株）クラ
レ製“クラロン”Ｋ−ＩＩ等が例示できる。
【００１１】また、本発明に係る繊維布帛（Ａ）として
は、上記した繊維素材を用いてシート状の布帛としたも
のであればいずれのものでも良く、たとえば、3軸布、4
軸布等の多軸織布、平織布、もじり織布、からみ織布な
ど織物や編物、不織布、網状物、およびハニカム状物が
挙げられる。該繊維布帛の重量は用途、例えば飛行船の
大きさ(ガス体積)から適宜決定されるが、通常は30〜20
0g/m2の範囲である。
は、上記した繊維素材を用いてシート状の布帛としたも
のであればいずれのものでも良く、たとえば、3軸布、4
軸布等の多軸織布、平織布、もじり織布、からみ織布な
ど織物や編物、不織布、網状物、およびハニカム状物が
挙げられる。該繊維布帛の重量は用途、例えば飛行船の
大きさ(ガス体積)から適宜決定されるが、通常は30〜20
0g/m2の範囲である。
【００１２】本発明の複合膜に用いる接着剤としては、
ポリエステルエラストマーまたはポリエステルエラスト
マーを含む組成物（Ｂ）が耐熱性能の点から良く、例え
ば、東レ・デュポン（株）製“ハイトレル”等が挙げら
れる。また、組成物に配合されるものとしては、ポリウ
レタン樹脂が好ましく、その配合量は10〜60％が好まし
い。
ポリエステルエラストマーまたはポリエステルエラスト
マーを含む組成物（Ｂ）が耐熱性能の点から良く、例え
ば、東レ・デュポン（株）製“ハイトレル”等が挙げら
れる。また、組成物に配合されるものとしては、ポリウ
レタン樹脂が好ましく、その配合量は10〜60％が好まし
い。
【００１３】本発明におけるフィルム（Ｃ）はHeガス透
過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atm以下である必要が
ある。ここでいうHeガス透過性は、ＪＩＳ Ｋ ６４０
４−１０に準拠して測定したものである。このHeガス透
過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atmを越えるとHeガス
が複合膜から漏れる可能性が高く好ましくない。
過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atm以下である必要が
ある。ここでいうHeガス透過性は、ＪＩＳ Ｋ ６４０
４−１０に準拠して測定したものである。このHeガス透
過性が600cc／m2／24hr／0.1mm／atmを越えるとHeガス
が複合膜から漏れる可能性が高く好ましくない。
【００１４】本発明に係るフィルム（Ｃ）としては、ア
ラミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフ
ィルム、ナイロンフィルム、ポリフェニレンサルファイ
ドフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィ
ルム又はフッ素フィルムなどが挙げられる。さらに好ま
しくは、アラミドフィルム、ポリイミドフィルム、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体フィルム又はフッ素フ
ィルムが好ましく、これらはいずれも良好なガスバリア
性を有している。これらのフィルムとしては、アラミド
フィルムとしては東レ（株）製”ミクトロン”、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体フィルムとしてはクラレ
製”エバール”、フッ素フィルムとしてはデュポン製”
テドラー”等が挙げられる。そして、フィルム（Ｃ）の
厚みは3.3μm以上のものが複合膜を作成するために好ま
しい。また、フィルム（Ｃ）はポリエステルエラストマ
ーとの接着性を向上させるために、コロナ放電等の表面
処理を行うことも望ましい。
ラミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフ
ィルム、ナイロンフィルム、ポリフェニレンサルファイ
ドフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィ
ルム又はフッ素フィルムなどが挙げられる。さらに好ま
しくは、アラミドフィルム、ポリイミドフィルム、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体フィルム又はフッ素フ
ィルムが好ましく、これらはいずれも良好なガスバリア
性を有している。これらのフィルムとしては、アラミド
フィルムとしては東レ（株）製”ミクトロン”、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体フィルムとしてはクラレ
製”エバール”、フッ素フィルムとしてはデュポン製”
テドラー”等が挙げられる。そして、フィルム（Ｃ）の
厚みは3.3μm以上のものが複合膜を作成するために好ま
しい。また、フィルム（Ｃ）はポリエステルエラストマ
ーとの接着性を向上させるために、コロナ放電等の表面
処理を行うことも望ましい。
【００１５】次に本発明の複合膜を製造する方法につい
て説明する。本発明においては、繊維布帛（Ａ）とフィ
ルム（Ｃ）を組成物（Ｂ）を接着剤として複合して複合
膜を作成するが、その複合化方法は、複合化するときに
予め組成物（Ｂ）はフィルム化したものを用いて、繊維
布帛（Ａ）、フィルム化した組成物（Ｂ）、およびフィ
ルム（Ｃ）を重ね合わせ、温度160〜240℃の範囲で熱プ
レスロール等を使用して熱融着により複合化する熱ラミ
ネーション方式や、組成物（Ｂ）をフィルム化にする際
の溶融状態のものに繊維布帛（Ａ）およびフィルム
（Ｃ）を貼り合せるメルトラミネーション方式等が例示
できる。
て説明する。本発明においては、繊維布帛（Ａ）とフィ
ルム（Ｃ）を組成物（Ｂ）を接着剤として複合して複合
膜を作成するが、その複合化方法は、複合化するときに
予め組成物（Ｂ）はフィルム化したものを用いて、繊維
布帛（Ａ）、フィルム化した組成物（Ｂ）、およびフィ
ルム（Ｃ）を重ね合わせ、温度160〜240℃の範囲で熱プ
レスロール等を使用して熱融着により複合化する熱ラミ
ネーション方式や、組成物（Ｂ）をフィルム化にする際
の溶融状態のものに繊維布帛（Ａ）およびフィルム
（Ｃ）を貼り合せるメルトラミネーション方式等が例示
できる。
【００１６】本発明の複合膜の目付は300g/m2以下がよ
いが、より好ましくは飛行船として実用化する上で280g
/m2以下がよい。複合膜の目付が300g/m2を超える場合、
該複合膜を用いて飛行船等を作成しても、複合膜の重量
が重いため成層圏等の上空で飛行船が十分な浮力を得る
ことができない。
いが、より好ましくは飛行船として実用化する上で280g
/m2以下がよい。複合膜の目付が300g/m2を超える場合、
該複合膜を用いて飛行船等を作成しても、複合膜の重量
が重いため成層圏等の上空で飛行船が十分な浮力を得る
ことができない。
【００１７】また、複合膜の引張強力は150N/cm以上で
あることが望ましい。ここでいう複合膜の引張強力は、
ＪＩＳ Ｋ ６４０４−３ ストリップ法に準拠して測
定したものである。複合膜の引張り強力が、150N/cm未
満の場合、飛行船等に搭載する機材等の重さで複合膜が
破断し使用に耐えることができない。
あることが望ましい。ここでいう複合膜の引張強力は、
ＪＩＳ Ｋ ６４０４−３ ストリップ法に準拠して測
定したものである。複合膜の引張り強力が、150N/cm未
満の場合、飛行船等に搭載する機材等の重さで複合膜が
破断し使用に耐えることができない。
【００１８】また、本発明の複合膜の厚みは20mm以下で
あることが好ましく、より好ましくは10mm以下がよい。
さらには、飛行船に使用する場合は厚みが約100μmが好
ましい。
あることが好ましく、より好ましくは10mm以下がよい。
さらには、飛行船に使用する場合は厚みが約100μmが好
ましい。
【００１９】ポリエステルエラストマー又はポリエステ
ルエラストマーを含む組成物（Ｂ）とフィルム（Ｃ）あ
るいは繊維布帛（Ａ）との剥離強力度は2.0N/cm以上で
あることが望ましい。ここでいう剥離強度は、ＪＩＳ
Ｋ ６４０４−５に準拠して測定したものであり、測定
した剥離強度の最小値のことである。
ルエラストマーを含む組成物（Ｂ）とフィルム（Ｃ）あ
るいは繊維布帛（Ａ）との剥離強力度は2.0N/cm以上で
あることが望ましい。ここでいう剥離強度は、ＪＩＳ
Ｋ ６４０４−５に準拠して測定したものであり、測定
した剥離強度の最小値のことである。
【００２０】本発明の複合膜は装置の関係で一定幅の膜
が製造されるのが普通である。しかし、実際に、例えば
飛行船を製作する場合、複合膜を継ぎ合わさなければな
らない。この継ぎ合わせ方に関し、本発明では、複合膜
２枚の端面を当接し、その当接部の繊維布帛側の面に組
成物（Ｂ）と繊維布帛（Ａ）を複合したものを積層して
全体を熱融着することが望ましい。
が製造されるのが普通である。しかし、実際に、例えば
飛行船を製作する場合、複合膜を継ぎ合わさなければな
らない。この継ぎ合わせ方に関し、本発明では、複合膜
２枚の端面を当接し、その当接部の繊維布帛側の面に組
成物（Ｂ）と繊維布帛（Ａ）を複合したものを積層して
全体を熱融着することが望ましい。
【００２１】本発明の複合膜の構成を図で説明する。図
１は本発明の複合膜の断面説明図であり、１が繊維布帛
（Ａ）、２が樹脂組成物（Ｂ）、３がフィルム（Ｃ）で
ある。図２は本発明の複合膜をつなぎ合わせた状態を示
す断面説明図であり、図１に示した２枚の複合膜の端面
を当接し、その当接部の繊維側面に樹脂組成物２と繊維
布帛１が積層されている。
１は本発明の複合膜の断面説明図であり、１が繊維布帛
（Ａ）、２が樹脂組成物（Ｂ）、３がフィルム（Ｃ）で
ある。図２は本発明の複合膜をつなぎ合わせた状態を示
す断面説明図であり、図１に示した２枚の複合膜の端面
を当接し、その当接部の繊維側面に樹脂組成物２と繊維
布帛１が積層されている。
【００２２】本発明の複合膜は紫外線照射に耐えるため
に、より好ましくは複合膜の外側にさらにもう１層、紫
外線防護層を設けることが望ましい。紫外線防護層の材
料としては、フッ素フィルムやアルミ、銅、銀、金等の
金属箔を貼り合せることや、アルミ、銅、銀、金等を蒸
着すること等が挙げられる。
に、より好ましくは複合膜の外側にさらにもう１層、紫
外線防護層を設けることが望ましい。紫外線防護層の材
料としては、フッ素フィルムやアルミ、銅、銀、金等の
金属箔を貼り合せることや、アルミ、銅、銀、金等を蒸
着すること等が挙げられる。
【００２３】本発明に係る複合膜は飛行船あるいは気球
の外皮膜、He等の気体を貯蔵する容器として使用される
ことが好ましい。
の外皮膜、He等の気体を貯蔵する容器として使用される
ことが好ましい。
【００２４】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。実施例の各評価は次のように行った。 （１）引張強力：ＪＩＳ Ｋ ６４０４−３ ストリッ
プ法に準拠し、島津製作所オートグラフAg5000Hを用
い、サンプル幅30mm、チャック間距離100mm、引張速度1
00mm／minの条件で行った。
る。実施例の各評価は次のように行った。 （１）引張強力：ＪＩＳ Ｋ ６４０４−３ ストリッ
プ法に準拠し、島津製作所オートグラフAg5000Hを用
い、サンプル幅30mm、チャック間距離100mm、引張速度1
00mm／minの条件で行った。
【００２５】（２）剥離強度：ＪＩＳ Ｋ ６４０４−
５に準拠し、島津製作所オートグラフAg5000Hを用い、
サンプル幅25mm、剥離速度100mm／minの条件で行った。
５に準拠し、島津製作所オートグラフAg5000Hを用い、
サンプル幅25mm、剥離速度100mm／minの条件で行った。
【００２６】（３）破断伸度：引張強力測定時のＳ−Ｓ
曲線から破断伸度を求めた。
曲線から破断伸度を求めた。
【００２７】（４）もみ試験：ＪＩＳ Ｋ ６４０４−
６に準拠し、スコットもみ試験機を用い、サンプルサイ
ズ25mm幅×100mm長でつかみ間隔15mm、つかみ具移動距
離20mmで50回往復させた。なお、試験結果は、○：若干
剥離、△：部分的に剥離、×かなりの部分が剥離、×
×：ほとんどが剥離を示す。
６に準拠し、スコットもみ試験機を用い、サンプルサイ
ズ25mm幅×100mm長でつかみ間隔15mm、つかみ具移動距
離20mmで50回往復させた。なお、試験結果は、○：若干
剥離、△：部分的に剥離、×かなりの部分が剥離、×
×：ほとんどが剥離を示す。
【００２８】実施例１ 繊維布帛（Ａ）として、繊度220dtex、目付61.8g／m2の
パラ系アラミド繊維“ケブラー”(東レ・デュポン
（株）製)の織組織が平織の織物を用いた。ポリエステ
ルエラストマー（Ｂ）として、目付35.8g／m2の“ハイ
トレル”(東レ・デュポン（株）製)、フィルム(Ｃ)とし
て厚み12.5μmのアラミドフィルム“ミクトロン”（東
レ（株）製)を用いた。なお、“ミクトロン”は、接着
性を高めるため、接着面にコロン放電処理したものを用
いた。上記“ミクトロン”のHeガス透過性は78cc/m2/24
hr/0.1mm/atmである。そして、繊維布帛（Ａ）とポリエ
ステルエラストマー（Ｂ）とアラミドフィルム（Ｃ）を
図1のように重ね合わせ、熱プレスにより複合膜を作成
した。
パラ系アラミド繊維“ケブラー”(東レ・デュポン
（株）製)の織組織が平織の織物を用いた。ポリエステ
ルエラストマー（Ｂ）として、目付35.8g／m2の“ハイ
トレル”(東レ・デュポン（株）製)、フィルム(Ｃ)とし
て厚み12.5μmのアラミドフィルム“ミクトロン”（東
レ（株）製)を用いた。なお、“ミクトロン”は、接着
性を高めるため、接着面にコロン放電処理したものを用
いた。上記“ミクトロン”のHeガス透過性は78cc/m2/24
hr/0.1mm/atmである。そして、繊維布帛（Ａ）とポリエ
ステルエラストマー（Ｂ）とアラミドフィルム（Ｃ）を
図1のように重ね合わせ、熱プレスにより複合膜を作成
した。
【００２９】複合膜の作成条件は、温度110℃で材料を6
0分予備加熱した後、熱プレス温度を175℃、プレス圧力
196N／cm2にて10分間熱プレスした後、プレス圧力を保
持した状態で熱プレス温度を100℃まで冷却して複合膜
を作成した。
0分予備加熱した後、熱プレス温度を175℃、プレス圧力
196N／cm2にて10分間熱プレスした後、プレス圧力を保
持した状態で熱プレス温度を100℃まで冷却して複合膜
を作成した。
【００３０】実施例２ 熱プレス温度を200℃としたほかは、実施例１と同様に
して複合膜を作成した。
して複合膜を作成した。
【００３１】実施例３ ポリエステルエラストマー又はポリエステルエラストマ
ーを含む組成物（Ｂ）に、目付40g/m2のポリウレタン樹
脂を50％配合した“ハイトレル”を用いたほかは、実施
例２と同様にして複合膜を作成した。
ーを含む組成物（Ｂ）に、目付40g/m2のポリウレタン樹
脂を50％配合した“ハイトレル”を用いたほかは、実施
例２と同様にして複合膜を作成した。
【００３２】実施例４ フィルム（Ｃ）に、目付が13.7g/m2のエチレンビニルア
ルコール共重合体フィルム“エバール”（（株）クラレ
製)を用いたほかは、実施例１と同様にして複合膜を作
成した。なお、エチレンビニルアルコール共重合体フィ
ルムのHeガス透過性は約32cc/m2/24hr/0.1mm/atmであ
る。
ルコール共重合体フィルム“エバール”（（株）クラレ
製)を用いたほかは、実施例１と同様にして複合膜を作
成した。なお、エチレンビニルアルコール共重合体フィ
ルムのHeガス透過性は約32cc/m2/24hr/0.1mm/atmであ
る。
【００３３】実施例５ 繊維布帛（Ａ）として繊度110dtex、目付44.6g／m2のパ
ラ系アラミド繊維“ケブラー”の織組織が平織の織物を
用いたほかは、実施例４と同様にして複合膜を作成し
た。
ラ系アラミド繊維“ケブラー”の織組織が平織の織物を
用いたほかは、実施例４と同様にして複合膜を作成し
た。
【００３４】実施例６ フィルム（Ｃ）に、目付25.6g/m2のフッ素フィルム“テ
ドラー”(デュポン社製)を用いたほかは、実施例１と同
様にして複合膜を得た。なお、フッ素フィルムのHeガス
透過性は約581cc/m2/24hr/0.1mm/atmである。
ドラー”(デュポン社製)を用いたほかは、実施例１と同
様にして複合膜を得た。なお、フッ素フィルムのHeガス
透過性は約581cc/m2/24hr/0.1mm/atmである。
【００３５】実施例７ 繊維布帛（Ａ）として繊度220dtex、目付53g／m2の芳香
族ポリエステル繊維“ベクトラン”(（株）クラレ社製)
の平織の織物を用いたほかは、実施例３と同様にして複
合膜を作成した。
族ポリエステル繊維“ベクトラン”(（株）クラレ社製)
の平織の織物を用いたほかは、実施例３と同様にして複
合膜を作成した。
【００３６】実施例８ 繊維布帛（Ａ）として繊度100dtex、目付40g／m2のPBO
繊維“ザイロン”(東洋紡績（株）社製)の織組織が平織
の織物を用いたほかは、実施例３と同様にして複合膜を
作成した。
繊維“ザイロン”(東洋紡績（株）社製)の織組織が平織
の織物を用いたほかは、実施例３と同様にして複合膜を
作成した。
【００３７】比較例１ 繊維布帛（Ａ）として、繊度220dtex、目付61.8g／m2の
パラ系アラミド繊維“ケブラー”(東レ・デュポン
（株）製)の織組織が平織の織物を、ポリエステルエラ
ストマー（Ｂ）の代わりとしてエポキシ樹脂を用い、フ
ィルム(Ｃ)として厚みが12.5μmのアラミドフィルム
“ミクトロン”（東レ（株）製)を用いて複合膜を作成
した。複合膜の作成方法は、まずフィルム（Ｃ）にエポ
キシ樹脂をコーティングし９０℃の乾燥機中で１０分間
乾燥させたものに、繊維布帛（Ａ）を重ね合わせ、温度
１００℃の熱プレスで１０分間プレスさせた後、プレス
温度を昇温して１６０℃で３０分間プレスして複合膜を
作成した。なおエポキシ樹脂は、油化シェルエポキシ
（株）製“エピコート”828ELを100重量部に対して、同
社ポリヘミアセタールエステル硬化剤YLH853を165重量
部、触媒として同社Lcat-1を12重量部の割合で配合した
ものを用いた。
パラ系アラミド繊維“ケブラー”(東レ・デュポン
（株）製)の織組織が平織の織物を、ポリエステルエラ
ストマー（Ｂ）の代わりとしてエポキシ樹脂を用い、フ
ィルム(Ｃ)として厚みが12.5μmのアラミドフィルム
“ミクトロン”（東レ（株）製)を用いて複合膜を作成
した。複合膜の作成方法は、まずフィルム（Ｃ）にエポ
キシ樹脂をコーティングし９０℃の乾燥機中で１０分間
乾燥させたものに、繊維布帛（Ａ）を重ね合わせ、温度
１００℃の熱プレスで１０分間プレスさせた後、プレス
温度を昇温して１６０℃で３０分間プレスして複合膜を
作成した。なおエポキシ樹脂は、油化シェルエポキシ
（株）製“エピコート”828ELを100重量部に対して、同
社ポリヘミアセタールエステル硬化剤YLH853を165重量
部、触媒として同社Lcat-1を12重量部の割合で配合した
ものを用いた。
【００３８】上記した実施例１〜６および比較例１につ
いて、引張強力、剥離強度、破断伸度およびもみ試験を
実施した結果を表１に示す。また、実施例３、７および
８について、複合膜自体と接合部の室温（２１℃）、５
０℃、および８０℃中での引張強力を測定した結果を表
２に示す。なお、接合部は、図２に示すようなものであ
り、２枚の複合膜自体の端部を突合せ、該突合せ部分に
複合膜に用いたポリエステルエラストマー又はポリエス
テルエラストマーを含む組成物の幅２ｃｍのフィルム状
物を突合せ部分を中心に２層、および最外層に複合膜に
用いた繊維布帛を１層重ね合わせて、複合膜作成時と同
様の熱プレス条件にて貼り合せ接合部とした。
いて、引張強力、剥離強度、破断伸度およびもみ試験を
実施した結果を表１に示す。また、実施例３、７および
８について、複合膜自体と接合部の室温（２１℃）、５
０℃、および８０℃中での引張強力を測定した結果を表
２に示す。なお、接合部は、図２に示すようなものであ
り、２枚の複合膜自体の端部を突合せ、該突合せ部分に
複合膜に用いたポリエステルエラストマー又はポリエス
テルエラストマーを含む組成物の幅２ｃｍのフィルム状
物を突合せ部分を中心に２層、および最外層に複合膜に
用いた繊維布帛を１層重ね合わせて、複合膜作成時と同
様の熱プレス条件にて貼り合せ接合部とした。
【００３９】表１に示すとおり、本発明に係る複合膜
は、軽量で高強度で剥離強度が高く、大型飛行船用外皮
膜としての要求性能を満たすものである。
は、軽量で高強度で剥離強度が高く、大型飛行船用外皮
膜としての要求性能を満たすものである。
【００４０】また、表２に示すとおり、本発明に係る複
合膜は、高温下での複合膜、および複合膜接合部の引張
強力低下が小さく耐熱性を有するため、本発明に係る複
合膜を飛行船用外皮膜として作成した大型飛行船や気球
は、成層圏等の高高度での厳しい条件下においても外皮
膜に破損等なく形状を保持することが可能となる。
合膜は、高温下での複合膜、および複合膜接合部の引張
強力低下が小さく耐熱性を有するため、本発明に係る複
合膜を飛行船用外皮膜として作成した大型飛行船や気球
は、成層圏等の高高度での厳しい条件下においても外皮
膜に破損等なく形状を保持することが可能となる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明の複合膜は、軽量で高強度かつHe
ガス透過性の低く、さらに耐熱性の高い複合膜であり、
この複合膜を用いて飛行船等を作成することにより、成
層圏等の高高度へ上げることが可能となる。
ガス透過性の低く、さらに耐熱性の高い複合膜であり、
この複合膜を用いて飛行船等を作成することにより、成
層圏等の高高度へ上げることが可能となる。
【図１】本発明に係る複合膜の概略断面図である。
【図２】本発明に係る複合膜をつなぎ合わせた状態を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
１ 繊維布帛 ２ 樹脂組成物 ３ フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 光紀 栃木県宇都宮市陽南１−１−11 富士重工 業株式会社内 (72)発明者 木村 順一 栃木県宇都宮市陽南１−１−11 富士重工 業株式会社内 (72)発明者 中林 伊織 滋賀県大津市大江１−１−１ 東レ株式会 社瀬田工場内 (72)発明者 藤岡 英治 東京都中央区日本橋本町１−５−６ 東 レ・デュポン株式会社本社内 (72)発明者 久保 安志 愛知県名古屋市港区本星崎町字北3804番地 19 東レ・デュポン株式会社名古屋事業場 内 Ｆターム(参考） 3E070 AA40 AB31 DA18 VA30 WK20 4F100 AA37A AA40A AD00A AG00A AK04A AK17C AK21A AK21C AK41A AK41B AK41C AK43A AK47C AK48A AK48C AK49A AK49C AK56A AK57C AK80A AL05B AL09B BA03 BA07 BA10A BA10C CB00B DG06A DG11A DG12A DG13A DG14A DG15A EC03 JD02C JK02 JK06 JL11B YY00C
Claims (9)
- 【請求項１】繊維布帛（Ａ）にポリエステルエラストマ
ー又はポリエステルエラストマーを含む組成物（Ｂ）を
接着剤として、Heガス透過性が600cc／m2／24hr／0.1mm
／atm以下であるフィルム（Ｃ）を複合化させたことを
特徴とする複合膜。 - 【請求項２】繊維布帛（Ａ）が、繊維束、織物、編物、
不織布、網状物及びハニカム状物から選ばれることを特
徴とする請求項１記載の複合膜。 - 【請求項３】フィルム(Ｃ）がアラミドフィルム、ポリ
イミドフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィ
ルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、エチレン
−ビニルアルコール共重合体フィルム又はフッ素フィル
ムである請求項１または２記載の複合膜 - 【請求項４】複合膜の目付が300g/m2以下で、引張強力
が150N/cm以上であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の複合膜。 - 【請求項５】組成物（Ｂ）とフィルム（Ｃ）との剥離強
度が2.0N/cm以上であることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の複合膜。 - 【請求項６】繊維布帛の素材がアラミド繊維、炭素繊
維、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、ポリエ
チレン繊維、ポリケトン繊維、ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、
ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリイミド繊維、ポ
リビニルアルコール系繊維から選ばれた１種以上の繊維
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
の複合膜。 - 【請求項７】膜全体の厚みが20mm以下であることを特徴
とする請求項１〜６のいずれかに記載の複合膜。 - 【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の複合膜２
枚の端面を当接し、その当接部の繊維布帛側面に、ポリ
エステルエラストマー又はポリエステルエラストマーを
含む組成物（Ｂ）と繊維布帛（Ａ）を複合した２層複合
膜を積層して全体を熱融着することを特徴とする複合膜
の接合方法。 - 【請求項９】飛行船、気球の外皮膜、または気体を貯蔵
する容器として使用することを特徴とする請求項１〜７
のいずれかに記載の複合膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334105A JP3698666B2 (ja) | 2000-10-31 | 2001-10-31 | 複合膜 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332408 | 2000-10-31 | ||
| JP2000-332408 | 2000-10-31 | ||
| JP2001334105A JP3698666B2 (ja) | 2000-10-31 | 2001-10-31 | 複合膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002200684A true JP2002200684A (ja) | 2002-07-16 |
| JP3698666B2 JP3698666B2 (ja) | 2005-09-21 |
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|---|---|---|---|
| JP2001334105A Expired - Fee Related JP3698666B2 (ja) | 2000-10-31 | 2001-10-31 | 複合膜 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004276614A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Lockheed Martin Corp | 空気より軽量のビークル |
| JP2008255553A (ja) * | 2007-01-08 | 2008-10-23 | Lockheed Martin Corp | スプライス継ぎ目 |
| JP2009173280A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Lockheed Martin Corp | 飛行船気嚢のための圧電性及び焦電気性電力発生ラミネート |
| EP2322425A1 (en) * | 2005-09-21 | 2011-05-18 | Lockheed Martin Corporation | Metallized flexible laminate material for lighter-than-air vehicles |
| CN103600833A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种耐紫外线临近空间飞艇 |
| CN103600827A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种临近空间飞艇 |
| CN103600830A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种耐紫外线高空飞艇 |
| CN103600829A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种耐候平流层飞艇 |
| JP2019182115A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | 酒井 泰三郎 | 有翼型定点滞空飛行船 |
| JP2019533610A (ja) * | 2016-10-24 | 2019-11-21 | スイエ ソシエテ ア レスポンサビリテ リミティー | 外殻を有する空気より軽い乗物、そのような外殻用の積層体、そのような積層体の製造方法 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001334105A patent/JP3698666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| CN103600827A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种临近空间飞艇 |
| CN103600833A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种耐紫外线临近空间飞艇 |
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| CN103600829A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-02-26 | 溧阳市哈大成果转化中心有限公司 | 一种耐候平流层飞艇 |
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| JP7110215B2 (ja) | 2016-10-24 | 2022-08-01 | スイエ ソシエテ アノニム | 外殻を有する空気より軽いビーヒクル、そのような外殻用の積層体、そのような積層体の製造方法 |
| JP7110215B6 (ja) | 2016-10-24 | 2022-08-15 | スイエ ソシエテ アノニム | 外殻を有する空気より軽いビーヒクル、そのような外殻用の積層体、そのような積層体の製造方法 |
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