CN207098058U - 含有多层聚合物片材的天线罩壁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及具有多层聚合物片材的天线罩壁,以及包含天线罩和天线装置的天线系统,其特征在于,所述天线罩包含含有多层片材的天线罩壁,所述多层片材包含至少4个片材层(A)且至多30个片材层(A)的堆叠、至少一个含有聚烯烃的膜层(B1)、和至少一个第二膜层(B2),其中每个片材层(A)包含高性能聚合物带或纤维的四个单层,其中所述四个单层被织成两个平纹织造结构并且每个织造结构包含所述带或所述纤维的两个交叉单层;所述第二膜层(B2)包含选自包括聚烯烃和官能聚合物的组的聚合物。
Description
技术领域
本实用新型涉及包含多层片材的天线罩壁,所述多层片材包含含有高性能聚合物带或纤维的片材。
背景技术
天线罩构造或简单的天线罩在本领域中已知被称为通常用于覆盖和保护天线的电磁透明的结构。本文中,“天线”被理解为能够发射、辐射、传输和/或接收电磁辐射的装置。天线通常具有无源部件和有源部件,无源部件是天线本身(例如硬件),有源部件是电子部件(例如电源,电子器件)。典型的天线的示例包括空中监视雷达天线和卫星通信站天线。天线、特别是大型天线(例如雷达设施、无线电信基础设施和射电望远镜)通常需要覆盖结构,例如天线罩,以保护它们免受天气条件(例如阳光、风和水分)的影响。天线罩的存在对于放置在经常发生大风或暴风雨的区域中的天线来说是特别必要的,以便保护天线免受抛射物(例如风所携带的碎片)的轰击(hail and impacts)。天线罩设计通常满足结构要求,包括空气动力学形状,刚度和耐气候性,抗震性,耐冲击性,耐振动和耐生物降解,以及电磁透明性,例如最小反射和/或吸收穿过的电磁能量,目的是使电磁能量损失最小化。通常,通过当构造天线罩、特别是天线罩壁时使用通常具有合适的机械性能的复合材料来满足天线罩的结构要求。此外,聚氯乙烯和聚丙烯材料目前被用于制备制造天线罩壁所用的片材,特别是用于在电信领域中使用的天线罩。目前,(例如由泡沫PVC制成的)相当复杂的锥形天线罩被用于非弹道电信天线罩。
然而,现有技术中已知的用于制造天线罩的片材具有相当低的电磁性质,例如高的介电常数和高的介电损耗,尤其是在高频率和超高频率处。还注意到,现有技术的由复合材料制成的片材具有不足的电磁透明性、特 别是高电磁吸收和/或高反射性。此外,用于制造在天线罩构造中使用的片材所采用的一些已知材料(例如PVC)是环境不友好的和无成本效益的。
实用新型内容
因此,本实用新型的目标是提供一种天线罩壁,其承受高风荷载要求,具有高的耐刮擦性,并且在使用时不显示出分层和松散的长丝,易于清洁和染色,重量轻,并且同时在宽的频率范围上对电磁波表现出高的透明性。
通过采用具有如下特征的包含天线罩壁的天线罩实现该目标,天线罩壁包含至少4个且至多30个片材层(A)的堆叠、至少一个含有聚烯烃的膜层(B1)、和至少一个第二膜层(B2),其中每个片材层(A)包含高性能聚合物带或纤维的四个单层,其中所述四个单层被织成两个平纹织造结构并且每个织造结构包含所述带或所述纤维的两个交叉(cross-plied)单层;第二膜层(B2)包含选自包括聚烯烃和官能聚合物的组的聚合物。
本文中,“纤维”被理解为具有长度、宽度和厚度的细长体,其中所述细长体的长度尺寸远远大于宽度和厚度的横向尺寸。纤维可以具有连续的长度(在本领域中称为长丝)或不连续的长度(在本领域中称为短切纤维)。纤维可以具有各种横截面,例如具有圆形、豆形、椭圆形或矩形的规则或不规则的横截面,并且它们可以是加捻的或无捻的。
本文中“纱线”被理解为包含多个纤维或长丝(即,至少两根单独的纤维或长丝)的细长体。本文中“单独的纤维或长丝”被理解为纤维或长丝本身。术语“纱线”包括连续的长丝纱线或包含多根连续的长丝纤维的长丝纱线和包含短纤维(也被称为短切纤维)的短切纱线或短纤纱。这些纱线是本领域技术人员已知的。
如本领域技术人员通知所知晓的,本文中“片材”被理解为具有比厚度大得多的直径和/或长度、宽度的平坦物体。本文中“多层片材”被理解为在其结构中包含超过一个层的片材。
本文中“带”被理解为具有长度尺寸、宽度尺寸和厚度尺寸的物体,其中带的长度尺寸至少与其宽度尺寸大约相同,但优选地大于其宽度尺寸,并且所述长度尺寸比其厚度尺寸大得多。优选地,术语“带”还包括如下 的实施方式:丝带、条带、膜,并且可以具有含规则或不规则横截面的连续或不连续的长度。特别地,带具有优选地至少5:1、更优选地至少20:1、甚至更优选地至少100:1且还甚至更优选地至少1000:1且最优选地至少2500:1且还最优选地至少5000:1的横截面纵横比(即宽度与厚度的比)。带的宽度优选地为至少1mm且至多600mm(但仅受实际情况限制),并且更优选地在10mm和400mm之间、甚至更优选地在30mm和300mm之间、还甚至更优选地在50mm和200mm之间,并且最优选地在70mm和150mm之间。带的厚度优选地在10μm和200μm之间,并且更优选地在15μm和100μm之间。
术语“膜”通常被本领域技术人员称为典型地薄且柔性的材料层。
优选地,每个片材层(A)包含高性能聚合物带的四个单层。
在本文中,在根据本实用新型的天线罩中的多层片材中每个层的厚度和多层片材的厚度被理解为每个所述层的平均厚度。可以通过本领域中已知的任何方法测量平均厚度,例如用显微镜在带的不同横截面上测量并然后对结果取平均值。根据本专利申请的“实施例”部分中描述的方法,测量根据本实用新型的每层的厚度以及由此得到的多层片材的平均厚度。
多层片材能够承受至少250km/h到甚至450km/h的风荷载;并且同时在宽的频率范围上对电磁波来说是高度透明的,例如1GHz至130GHz、优选地在1GHz和100GHZ之间。
优选地,多层片材的厚度在至少1mm和至多3mm之间的范围内,更优选地在至少1mm和至多2.5mm之间,且最优选地至少1mm且至多1.8mm。具有较厚的多层片材的天线罩壁在使用时表现出较小的RF透明性、较多的电磁信号反射和非常低的柔韧性或无柔韧性。
在根据本实用新型的天线罩中的多层片材包含至少6个片材层(A)和至多30个片材层(A),优选地至少6个片材层(A)和至多20个片材层(A),更优选地至少6个片材层(A)和至多10片材层(A),每个片材包含至少四个单层,所述单层包含聚合物带或纤维。较高数量的片材层(A)导致本实用新型的天线罩壁具有较小的RF透明性、较多的电磁反射和较低的柔韧性或无柔韧性。较低数量的片材层(A)可导致具有较低 性能的机械性质的多层片材。
片材(A)中单层的带或纤维中的聚合物带可以是任何聚合物和/或聚合物组合物,优选地能够被制成纤维或带的任何聚合物和/或聚合物组合物,例如所述聚合物选自包含如下的组或由如下组成的组:α-烯烃(例如乙烯和/或丙烯)的均聚物和/或共聚物;聚氧亚甲基;聚(偏氟乙烯);聚(甲基戊烯);聚(乙烯-氯三氟乙烯);聚酰胺和聚芳酰胺,例如聚(对苯二甲酰对苯二胺)(称为);聚芳酯;聚(四氟乙烯)(PTFE);聚{2,6-二咪唑并[4,5b-4’,5’e]亚吡啶基-1,4(2,5-二羟基)亚苯基}(称为M5);聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑)(PBO)(称为);聚(六亚甲基己二酰二胺)(称为尼龙6,6);聚丁烯;聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸1,4-环己二甲醇酯;聚丙烯腈;聚乙烯醇和热致液晶聚合物(LCP),例如从US 4384016中已知的,例如 (对羟基苯甲酸和对羟基萘甲酸的共聚物)。也可以使用这些聚合物的组合来制造片材层(A)。优选地,片材(A)中的聚合物纤维或带包含聚烯烃、优选地α-聚烯烃,例如丙烯均聚物和/或乙烯均聚物和/或包含丙烯和/或乙烯的共聚物。所述聚合物材料的平均分子量(Mw)和/或特性粘度(IV)可由本领域技术人员容易地选择,以便获得具有所需机械性能(例如拉伸强度)的纤维。技术文献不仅提供了本领域技术人员应当使用哪些Mw或IV值以获得强纤维(即具有高拉伸强度的纤维)或带的进一步指导,而且还提供如何生产这种纤维或带的进一步指导。
高强度聚乙烯纤维优选地具有至少25cN/dtex、优选地至少28cN/dtex、更优选地至少32cN/dtex和最优选地至少35cN/dtex的韧度。本实用新型纱线的强度的上限没有理由,目前可以制造具有高达约60cN/dtex的韧度的UHMWPE纤维。通常这种高强度凝胶纺丝纤维也具有高拉伸模量,例如至少500cN/dtex、优选至少750cN/dtex、更优选1000cN/dtex且最优选至少1250cN/dtex的拉伸模量。纤维的拉伸强度(也简称为强度)、韧度和模量可以通过已知方法测定,如基于ASTM D885M的那些。
更优选地,片材层(A)中的所述聚烯烃是聚乙烯均聚物,甚至更优选地高性能聚乙烯,并且最优选地高分子量聚乙烯(HMWPE)或超高分子 量聚乙烯(UHMWPE)。本文中“UHMWPE”被理解为特性粘度(IV)为至少4dl/g、更优选地至少8dl/g、最优选地至少12dl/g的聚乙烯。优选地,所述IV是至多50dl/g、更优选地至多35dl/g、更优选地至多25dl/g。特性粘度是分子量(也称为摩尔质量)的一种量度,其比实际分子量参数(如Mn和Mw)更容易测定。IV可以根据ASTM D1601(2004)在135℃下在十氢化萘中通过将不同浓度下测量的粘度外推至零浓度来测定,溶解时间为16小时,使用量为2g/l溶液的BHT(丁基化羟基甲苯)作为抗氧化剂。当特性粘度太低时,有时不能获得使用UHMWPE的各种模塑制品所需的强度,而当其过高时,有时使模塑时的加工性能等变差。
本文中“UHMWPE纤维”被理解为包含超高分子量聚乙烯且韧度为至少1.5、优选地2.0、更优选地至少2.5或至少3.0N/tex的纤维。通过如实验部分中所述的已知方法测定纤维的拉伸强度(也简称为强度)或韧度。在片材中的UHMWPE纤维的韧度的上限没有理由,但是可用的纤维通常具有至多约5至6N/tex的韧度。UHMWPE纤维还具有高拉伸模量,例如至少75N/tex、优选至少100或至少125N/tex的高拉伸模量。UHMWPE纤维也称为高模量聚乙烯纤维或高性能聚乙烯纤维。
UHMWPE纤维优选地具有至少5dtex、更优选地至少10dtex的纤度。出于实际原因,纤维的纤度为至多数千dtex、优选地至多5000dtex、更优选地至多3000dtex。优选地,纤维的纤度在10至10000dtex的范围内、更优选地从15到6000dtex且最优选地在从20到3000dtex的范围内。
UHMWPE纤维优选地具有至少0.1dtex、更优选地至少0.5dtex、最优选地至少0.8dtex的长丝纤度。最大长丝纤度优选地为至多50dtex、更优选地至多30dtex且最优选地至多20dtex。
可以通过各种方法获得层(A)中的聚合物纤维,例如通过熔融纺丝法、凝胶纺丝法或固态粉末压实法。
优选地,UHMWPE纤维包含凝胶纺丝纤维,即采用凝胶纺丝法制造的纤维。用于制造UHMWPE纤维的凝胶纺丝法的示例描述于大量出版物中,包括EP 0205960 A、EP 0213208A1、US 4413110、GB 2042414 A、GB-A-2051667、EP 0200547 B1、EP 0472114 B1、WO 01/73173 A1和EP 1,699,954。凝胶纺丝法通常包括制备高特性粘度的聚合物(例如UHMWPE)的溶液,在高于该聚合物的溶解温度的温度下将该溶液挤出成纤维,将纤维在低于其胶凝温度的温度下冷却,从而使纤维至少部分胶凝,并在至少部分去除溶剂之前、期间和/或之后将纤维拉伸。获得的凝胶纺丝纤维通常包含非常少量的溶剂,例如至多500ppm。
聚合物带可以是纤维状材料或非纤维状材料,优选地是其为包含纤维的带的纤维状材料。聚合物带可以通过现有技术中已知的任何方法制备。非纤维状带可以通过使纤维熔融制成带来获得。例如,非纤维状带可以通过如下来获得:在环形带的组合之间进料聚合物粉末,在低于其熔点(也称为熔融温度)的温度下压塑聚合物粉末,并将所得的压塑的聚合物辊压,然后进行拉伸。这种方法例如描述于EP 0 733 460 A2中,其通过引用并入本文。压塑也可以通过在输送聚合物粉末的同时将聚合物粉末暂时保持在环形带之间来进行。这可以例如通过提供与环形带连接的压板和/或辊来实现。优选地,当UHMWPE是在该方法中使用的聚合物时,则UHMWPE需要在固体状态下是可拉伸的。所获得的胶带也称为“固态带”。
形成聚合物带的另一种方法可以是熔融纺丝,包括将聚合物进料到挤出机,在高于其熔点的温度下挤出带,并将挤出的聚合物带在低于其熔融温度的温度下拉伸,以得到熔融纺丝的聚合物带。熔融纺丝的聚合物带通常基本上不含任何溶剂。
高性能聚乙烯带可以或者通过现有技术中已知的任何方法制备。例如,高性能聚乙烯带可以通过凝胶纺丝法制备,例如,带包括凝胶纺丝的UHMWPE纤维。合适的凝胶纺丝法描述于例如GB-A-2042414、GB-A-2051667、EP 0205960A和WO 01/73173A1中以及“AdvancedFiber Spinning Technology”,Ed.T.Nakajima,Woodhead Publ.Ltd(1994),ISBN 185573182 7。简而言之,凝胶纺丝法包括制备UHMWPE颗粒聚合物和溶剂的溶液,在高于UHMWPE的溶解温度的温度下将溶液挤出成带,将带在低于其胶凝温度的温度下冷却,从而使带至少部分胶凝,并在至少部分去除溶剂之前、期间和/或之后将带拉伸。获得的产物通常含有处于ppm水平的一些残余溶剂,例如至多500ppm。所生产的带的拉伸、优选单轴 拉伸可以通过本领域已知的手段进行。这种手段包括在合适的拉伸单元上的挤出伸长和拉伸伸长。为了获得增加的机械强度和刚度,可以在多个步骤中进行拉伸。优选使用多步拉伸法,其中对于高达120℃的拉伸温度来说使带以系数9伸长,对于高达140℃的拉伸温度来说伸长系数为25,对于升高到150℃以上的拉伸温度来说伸长系数为50。通过在增加的温度下多次拉伸,可以达到约50和更大的伸长系数。
在所描述的用于制备聚合物带的方法中,所生产的带的拉伸、优选单轴拉伸可以通过本领域已知的手段进行。这种手段包括在合适的拉伸单元上的挤出伸长和拉伸伸长。为了获得增加的机械强度和刚度,可以在多个步骤中进行拉伸。在包含聚烯烃(优选地聚乙烯且更优选地UHMWPE)的带的情况下,通常在许多拉伸步骤中单轴地进行拉伸。第一拉伸步骤例如可以包括拉伸到3的伸长系数。在聚烯烃是UHMWPE的情况下,优选地使用多步拉伸法,其中对于高达120℃的拉伸温度来说使带以系数9伸长,对于高达140℃的拉伸温度来说伸长系数为25,对于升高到150℃以上的拉伸温度来说伸长系数为50。通过在增加的温度下多次拉伸,可以达到约50和更大的伸长系数。
优选地,聚合物带具有至少0.3GPa、更优选地至少0.5GPa、甚至更优选地至少1GPa、最优选地至少1.5GPa的拉伸强度,其根据下文的实施例部分中的方法测定。
片材层(A)中的单层可以包含织物,其中一个单层中的纤维方向相对于相邻单层中的纤维方向旋转。片材层(A)中的聚合物带或纤维形成织造织物。本文中聚合物带的“织物”被理解为一种这样的织物,其中带是单向排列的并且沿着由其长度所限定且包含在单个平面中的共同方向延伸。在两个相邻的带之间可以存在间隙,所述间隙优选地是所述两个相邻带中最窄处的宽度的至多10%,更优选地至多5%,最优选地至多1%。优选地,带处于邻接关系。更优选地,织物包含在带的部分表面上沿着它们的长度彼此重叠的相邻带,优选地,重叠部分为所述两个重叠的相邻带的最窄部分的宽度的至多50%,更优选至多25%,最优选至多10%。优选地,一层中的带延伸的共同方向与相邻层中的带延伸的共同方向成一定角度, 所述角度优选在45°和90°之间,更优选约90°。当聚合物带形成织造织物时获得很好的结果。优选的织造结构是平纹织造、方平织造、缎纹织造和破斜纹织造。最优选的织造结构是平纹织造。优选地,织造织物的厚度在带厚度的1.5倍和3倍之间,更优选地为带厚度的约2倍。
片材层(A)中的单层可以通过本领域已知的方法织造。带的织造本身是已知的,例如从文件WO2006/075961,其公开了一种由带状经线和纬线制备织造层的方法,包括以下步骤:供给带状经线以帮助形成梭口(shed)和织物卷取;在由所述经纱形成的梭口中插入带状纬线;将所插入的带状纬线放置在织物织口(fabric-fell)处;并卷取所制的织造单层;其中插入带状纬线的步骤包括通过夹紧的手段来夹持处于基本平坦状态的纬线带并拉纬线带穿过梭口。在被放置在织物织口位置之前,所插入的纬线带优选地在预定位置处与其供应源切断。当织造带时,使用特别设计的织造元件。特别合适的织造元件在US6450208中描述。优选地,所述单层的织造结构是平纹织造。优选地,片材层(A)的单层中的纬向方向与相邻单层中的纬向方向成一定角度。优选地,所述角度约为90°。
片材层(A)中的单层可以包含单向排列的聚合物带或纤维(即沿共同方向延伸的带或纤维)的阵列。优选地,带或纤维沿其长度部分重叠。单层中的带或纤维的共同方向可以与相邻单层中的带或纤维的共同方向成一定角度,例如,所述角度大约为90°。所述带或纤维可以经受压力,优选在低于通过DSC测定的聚烯烃的熔融温度(Tm)的温度下经受压力,以形成层(A)的固结片材。优选通过在升高的压力下、优选在低于Tm的温度下压制多个单层获得固结片材。可用的压力可以是至少1bar,优选至少10bar,更优选至少15bar,更优选至少20bar,还更优选至少40bar,最优选至少50bar的压力。较低的压力降低了层(A)的单层之间的粘附。优选地,所述压力为至多100bar、更优选至多165bar、最优选至多200bar、还最优选至多300bar。所用温度优选地在比Tm低120℃的温度和Tm之间,更优选地在比Tm低50℃的温度和比Tm低2℃的温度之间。当使用UHMWPE带时,所用合适的温度包含在30℃和160℃之间,更优选在50℃和150℃之间。
优选地,片材层(A)包含两个织造层或由两个织造层构成,每个织造成由两个单层构成,所述单层被织造在一起并组合在织造织物中,所述单层包含聚合物带或纤维,或由聚合物带或纤维组成。片材层(A)中的一个单层也可以互换地被称为一个“层片”(ply)。
多层片材包含至少一个膜层(B1),该膜层包含聚烯烃。膜层(B1)的厚度优选地在0.004mm和0.5mm之间,更优选地在0.005和0.4mm之间,并且最优选地在0.006mm和0.08mm之间,并且甚至最优选地在0.005mm和0.04mm之间。优选地,膜层(B1)的厚度为至少0.005mm,更优选地至少0.006mm,还更优选地至少0.007mm,还更优选地至少0.01mm,最优选地至少0.02mm,还最优选地至少0.04mm且甚至最优选地至少0.06mm。较薄的膜层(B1)使其与片材层(A)的粘附性劣化。优选地,膜层(B1)的厚度为至多0.3mm,更优选至多0.2mm,还更优选至多0.1mm,还更优选至多0.09mm或甚至至多0.08mm。较厚的膜层(B1)使包含根据本实用新型的多层片材的天线罩壁的电磁性能和RF透明性反射性劣化。
膜层(B1)优选地包含本领域中已知的任何聚烯烃和/或其混合物,例如聚丙烯或聚乙烯,更优选聚乙烯,还更优选低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、甚低密度聚乙烯(VLDPE),并且最优选地LDPE,和/或这些聚乙烯的混合物,伴随而来的是包括多层片材的天线罩壁的机械性能改善,即所述多层片材中的层之间的裂纹和/或分层的量减少,并且层之间的粘附性增加。此外,优选包含聚乙烯、更优选LDPE的膜层(B1)防止在多层片材使用期间在片材层(A)的表面上形成松散的长丝。膜层(B1)中的聚烯烃可以通过本领域已知的任何方法制造。膜层(B1)还改善根据本实用新型的多层片材的表面的平滑性、耐磨性、耐刮擦性以及最终产品(例如天线罩)的美观性。在根据本实用新型的天线罩壁的多层片材中,膜层(B1)可以位于片材层(A)的上表面和/或下表面中的至少一个上,膜层(B1)优选位于片材层(A)和膜层(B2)之间,片材层(A)的表面和膜层(B2)的表面与膜层(B1)的表面直接接触。膜层(B1)的表面优选地夹在片材层(A)的表面和膜层(B2)的表面之 间。
根据本实用新型的多层片材优选包含许多膜层(B1),优选地在至少1个和至多8个膜层(B1)之间的范围内,还优选地在至少1个和至多5个膜层(B1)之间的范围内,更优选地在至少1个和至多3个膜层(B1)之间的范围内。较高数量的膜层(B1)降低包含根据本实用新型的多层片材的天线罩壁的RF透明性和柔韧性,并且同时这种较厚的多层片材的生产较复杂并且成本较高。
多层片材还包含至少一个膜层(B2),所述膜层(B2)包含聚合物,所述聚合物可以是本领域中已知的任何聚合物并且可以通过本领域中已知的任何方法制备。在本文中,膜层(B2)还可以被称为“修饰膜层”(finishing film layer),因为其是可以位于根据本实用新型的天线罩壁的多层片材中片材层(A)的上表面和/或下表面中至少一个上的层,所述膜层(B2)优选地位于膜层(B1)的表面和外部之间,并且与膜层(B1)的表面直接接触。
所述膜层(B2)中的聚合物优选地是本领域中已知的热塑性(共)聚合物或弹性体。所述膜层(B2)中的聚合物更优选地选自包含如下的组或由如下组成的组:聚烯烃和/或极性聚合物,优选地聚烯烃或极性聚合物。更优选地,聚烯烃是聚乙烯(优选地高密度聚乙烯(HDPE))或聚丙烯,例如聚丙烯均聚物或基于聚丙烯的共聚物,和/或其混合物。最优选地,所述膜层(B2)包含选自如下的组的聚合物,所述组包含聚丙烯;聚乙烯,例如高密度聚乙烯(HDPE);聚氨酯,例如包含醚基或酯基的脂族或芳族聚氨酯;聚丙烯酸酯,例如PMMA;环氧树脂;聚乙酸酯,例如乙烯-乙酸乙烯酯(ethyl-vinyl acetate);聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚碳酸酯;聚酰胺,例如聚酰胺-6,聚酰胺-6,6;丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS);聚苯乙烯,多胺和/或其混合物。
优选地,膜层(B1)包含与膜层(B2)中聚合物不同的聚合物。优选地,膜层(B1)包含LDPE,并且膜层(B2)包含HDPE。
多层片材包含许多膜层(B2),优选地在至少1个和至多8个膜层(B2)之间的范围内,还优选地在至少1个和至多5个膜层(B2)之间的 范围内,更优选地在1个和3个膜层(B2)之间。通过增加膜层(B2)的数目,包含根据本实用新型的多层片材的天线罩壁的RF透明性和柔韧性降低,并且同时,较厚的层(B2)的生产很困难并且成本很高。
膜层(B2)的厚度优选地在0.005mm和0.5mm之间,更优选地在0.006和0.4mm之间,并且最优选地在0.004和0.08mm之间,并且甚至最优选地在0.005和0.04mm之间。优选地,膜层(B2)的厚度为至少0.005mm,更优选地至少0.006,还更优选地至少0.007mm,还更优选地至少0.01mm,最优选地至少0.02mm,还最优选地至少0.04mm并且甚至最优选地至少0.06mm。较薄的膜层(B2)可以使其对层(A)的粘附性劣化。优选地,膜层(B2)的厚度为至多0.3mm,更优选地至多0.2mm,还更优选地至多0.1mm,还更优选地至多0.09mm或者甚至至多0.08mm。较厚的膜层(B2)可以使包含根据本实用新型的多层片材的天线罩壁的电磁性能和RF透明性反射性劣化。
每个层(B1)和(B2)还可以以任何常规的量包含本领域中已知的任何添加剂,例如各种填料、颜料和添加剂,例如阻燃剂,稳定剂(例如紫外(UV)稳定剂),着色剂,颜料(例如白色颜料),染料。各种填料、颜料和添加剂的量可以在0和30wt%之间、更优选地在0.05和20wt%之间。
优选地,多层片材包含如下或由如下构成:至少4个片材层(A)和至多30个片材层(A)和两个膜层(B1)和两个膜层(B2)。
多层片材包含至少4个片材层(A)和至多30个片材层(A)、至少一个膜层(B1)和至少一个膜层(B2),这些所述层形成堆叠,所述堆叠具有上堆叠表面和与上堆叠表面相对的下堆叠表面,其中至少所述上堆叠表面包含、更优选地所述上堆叠表面和下堆叠表面都包含至少一个膜层(B1)和任选的至少一个膜层(B2)。勿庸置疑,尽管被称为上堆叠表面和下堆叠表面,但是这些名称不是限制性的,并且它们是可互换的。
多层片材的每个层通常具有上表面(本文中还可以被称为“上侧”)和与上表面相对的下表面(本文中还可以被称为“下侧”)。勿庸置疑,尽管被称为上表面和下表面,但是这些名称不是限制性的,并且它们是可互换的。
片材层(A)的堆叠包含上表面和与上表面相对的下表面,其中所述上表面和下表面都包含膜层(B1)和膜层(B2)。优选地,膜层(B1)也包含上表面和与上表面相对的下表面,其中下表面包含层(B2),并且上表面包含多层片材中的片材层(A)。当片材层(A)的所述上表面和下表面二者均包含一个层(B1)时,那么层(B1)具有包含片材层(A)的上表面和包含层(B2)的下表面,并且层(B2)的下表面是空闲的(free)。层(B2)是多层片材中最外面的最下层和最外层,即其面向多层片材的外侧;没有其它东西位于膜层(B2)和片材外侧之间。至少一个膜层(B1)分别位于片材层(A)的上表面上和下表面上,并且其在与片材层(A)直接接触的一侧上,并且在面向外部的另一侧上。至少一个膜层(B1)分别位于片材层(A)的上表面和下表面上,其与片材层(A)和膜层(B2)直接接触,即作为片材层(A)和膜层(B2)之间的中间层,并且至少一个膜层(B2)位于膜层(B1)的下表面上并且与膜层(B2)直接接触且面向外部。
每个膜层(B1)和(B2)可以通过本领域已知的任何方法施加在根据本实用新型的多层片材中。例如,所述层可以作为液体涂料单独施加,例如,喷涂,其通常随后干燥并形成膜。这种液体涂料是本领域已知的,并且通常包括膜表面处理(例如通过电晕处理、等离子体处理、火焰处理、施加粘合促进剂)或通过使用底漆溶液活化膜表面。然而,尽管液体涂料为膜提供均匀的颜色,但其已知是昂贵的方法。所述膜还可以可选地作为独立涂覆膜施用,所述独立涂覆膜例如层压在根据本实用新型的片材层(A)的两面上。优选地,通过本领域已知的任何方法将每种所述膜作为独立涂覆膜施用,优选在至少1bar、优选至少10bar、还优选至少15bar、更优选至少20bar、还更优选至少40bar、最优选至少50bar的压力下。较低的压力降低单层之间的粘附性。优选地,所述压力为至多100bar,更优选至多165bar,最优选至多200bar,还更优选至多300bar。在根据本实用新型的片材中施加膜单层的温度优选地在比Tm低120℃的温度和Tm之间,更优选在比Tm低50℃的温度和比Tm低2℃的温度之间。合适的温度包括在30℃和160℃之间,更优选在50℃和150℃之间。
对于本实用新型来说,片材中的各个层的厚度在其上的每个位置处基本相同不是必需的。优选地,每个所述层的厚度至少在电磁信号与所述单层相互作用的一个或多个位置处是基本上恒定的。然而,为了易于制造,优选地,当在所述单层的不同位置测量时,单层的厚度大致相同。
优选地,根据本实用新型的多层片材不含任何基质、粘合剂、浸渍组分或本领域中通常用于将形成所述片材的带或单层结合在一起的任何其它组分。观察到,没有基质和/或粘合剂的片材显示出改善的电性能。
优选地,用于生产本文中所限定的多层片材的方法包括如下步骤:
a)提供至少一个堆叠,所述堆叠包含至少4个且至多30个片材层(A);
b)将至少一个膜层(B1)和至少一个膜层(B2)放置于步骤a)中所获得的堆叠的上表面和下表面上,以获得组件;
c)压制步骤b)中所获得的组件,并获得多层片材。
优选地,选择膜层(B1)和膜层(B2)的宽度和长度的横向尺寸,以至少与堆叠的横向尺寸匹配,使得所述层以其整体基本上覆盖堆叠上表面。
在所述层(B1)和/或(B2)的上表面和/或下表面上也可以使用至少一个预成形的聚合物膜。根据本实用新型的方法,可以使用由各种聚合物材料制成的预成形的聚合物膜。优选地,所述预成形的聚合物膜由与用来制造片材中的层的聚合物材料不同(例如,属于不同的聚合物类型)的聚合物材料制成,因为这可以容易地去除预成形的聚合物膜。优选的用于制造按照本实用新型的方法所使用的预成形的聚合物膜的聚合物材料包括聚乙烯基材料(例如聚氯乙烯)和硅氧烷系材料。当预成形的聚合物膜是由聚氯乙烯或硅橡胶制成的膜时,可以获得良好的结果。预成形的聚合物膜优选用于本领域已知的高压压制,因为如果使用其它压制(presses),则批量生产产品在经济上是不可行的。在本文中,预成形的聚合物膜被理解为由聚合物材料制造的膜,其中所述薄膜是独立式的,例如,(例如50厘米×50厘米的)所述膜的样品被悬挂在其最高尺寸两倍的高度时,在其自身重量下不会断裂。
当预成形的聚合物膜具有在3MPa和25MPa之间或更高的拉伸强度 时,可以获得良好的结果。在使用聚氯乙烯膜作为预成形的聚合物膜的情况下,所述聚氯乙烯膜优选具有10MPa和25MPa之间的拉伸强度。在使用硅橡胶膜作为预成形的聚合物膜的情况下,所述硅橡胶膜优选具有3MPa和20MPa之间的拉伸强度。优选地,预成形的聚合物膜具有100-600%或更高的断裂伸长率。在使用聚氯乙烯膜作为预成形聚合物膜的情况下,所述聚氯乙烯膜优选具有100%至500%的断裂伸长率。在使用硅橡胶膜作为预成形的聚合物膜的情况下,所述硅橡胶膜优选具有300%至900%之间的断裂伸长率。当预成形的聚合物膜的拉伸模量在3MPa和100MPa之间时,可以获得良好的结果。在使用聚氯乙烯膜作为预成形的聚合物膜的情况下,所述聚氯乙烯膜优选具有在3MPa和25MPa之间的拉伸模量。在使用硅橡胶膜作为预成形的聚合物膜的情况下,所述硅橡胶膜优选地具有1MPa和20MPa之间的拉伸模量。由上述材料制备并具有上述性能的预成形的聚合物膜是市售的。此外,本领域技术人员可以使用本领域公知的技术容易地生产这样的膜,例如,挤出、挤出成型、固态压缩或吹膜,并使这些膜单向或双向伸长至获得所需的机械性能的程度。
优选地,本实用新型的方法中所使用的层(A)、(B1)和(B2)是按照本实用新型使用的并且在上文各段落中详细描述的实施方式的层。优选地,聚烯烃带或纤维、更优选地聚乙烯带或纤维、最优选地UHMWPE带或纤维被用于片材层(A)中。最优选地,UHMWPE带被用于层(A)中。
优选地,以如下方式进行至少两个片材层(A)的堆叠,所述方法使得所述层在与其表面的主要部分上(例如在大于其表面的80%上)重叠,优选地使得各层基本上在其整个表面上重叠。
本实用新型的方法的步骤b)的组件可以在步骤c)中以至少1bar、优选至少10bar、还优选至少15bar、更优选至少20bar、更多优选至少40bar且最优选至少50bar的压力来压制。较低的压力降低单层之间的粘附性。优选地,所述压力为至多300bar,更优选至多200bar,最优选至多165bar,还最优选至多100bar。任何常规的压制方法可以用于本实用新型的方法中,例如WN Anlagepress。观察到,如果使用双带压机,可以获得良 好的结果。双带压力机在本领域中是已知的,并且例如由Hymmen(DE)制造。
步骤c)中的温度优选地选择为低于通过DSC测得的层(A)中的聚合物带或纤维的熔融温度(Tm)。在组件在层(A)中包含不止一种类型的聚合物纤维或带的情况下,在本文中熔融温度被理解为所述不止一种类型的聚合物纤维或带的最低熔融温度。优选地,所述温度在120℃和Tm之间,更优选地在比Tm低50℃的温度和比Tm低2℃的温度之间。优选地,在压缩步骤c)期间的温度比聚合物纤维或带的熔融温度低至多20℃、更优选至多10℃、最优选至多5℃。例如,在聚乙烯纤维或带的情况下、更特别地在UHMWPE纤维或带的情况下,可以选择优选在135℃和150℃之间、更优选在140℃和150℃之间的压缩温度。最小温度通常被选择,以使得获得合理的固结速度。在这方面,50℃是合适的下限温度,优选该下限为至少75℃,更优选至少95℃,最优选至少115℃。
在步骤c)中压制组件之后,可以在压力下冷却组件,之后可以释放压力。可以从组件中除去预成形的聚合物膜,并且获得厚度至多为0.8mm的多层片材。所述片材显示出以下优点中的至少一个:其具有更高的柔韧性,例如,它可以在运输过程中折叠和/或卷起;它适合于涂覆染料;它特别适用于电信天线罩的构造中,因为它在宽频率范围上对电磁波具有高透明性,并且显示出更好的机械性能,例如更高的耐刮擦性,各层中没有分层,没有松散的长丝,同时具有高的拉伸强度,承受高风荷载要求,并且具有高的RF传输效率。
根据本实用新型的天线罩壁尤其适合在适用于电信的天线罩(称为电信天线罩)中使用,和在包含天线、雷达系统和天线罩的电信系统中使用,在移动天线杆(mobilemasts)和通信基站中使用。
优选地,天线罩壁包含含有至少4个片材层(A)且至多30个片材层(A)的多层片材,片材层包含上表面和与上表面相对的下表面,其中所述上表面和下表面二者均包含膜层(B1),并且至少所述上表面包含膜层(B2)。还优选地,膜层(B1)也包含上表面和与上表面相对的下表面,其中所述下表面包含层(B2),并且上表面包含多层片材中的层(A)。 更优选地,多层片材包含上表面和与上表面相对的下表面,其中所述上表面和下表面二者均包含膜层(B1),所述上表面包含膜层(B2)。最优选地,多层片材包含上表面和与上表面相对的下表面,其中所述上表面和下表面二者均包含膜层(B1),所述上表面包含膜层(B2),其中膜层(B2)是空闲的(即(B2)是片材中的最后一层并且其面向片材的外部;没有其它东西位于膜层(B2)和片材的外部之间),并且层(B1)直接面向外部,例如面向天线罩中的反射器和天线。层(B2)是多层片材中的最外下层和最外上层。
附图说明
图1示意性示出了多层片材构造,其中1-8各自代表包含聚合物带的一个单层或层片,并且一起形成片材层(A),并且其中单层1与单层2交叉(以0,90°的角度)以形成2-层片的平纹织造结构,并且单层3与单层4交叉(以0,90°的角度)以形成另一个2-层片的平纹织造结构,这两个平纹织造结构在彼此上堆叠,形成片材层(A);22是层B1,33是层B2。根据本实用新型,天线罩壁具有至少24个单层且至多120个单层。
具体实施方式
应注意的是,本实用新型涉及权利要求书中所述的特征的所有可能的组合。可以进一步组合说明书中描述的特征。
还应注意的是,术语“包括”、“包含”不排除其它要素的存在。然而,还应当理解,关于包含某些组分的产品的描述也公开了由这些组分组成的产品。类似地,还应当理解,对包括某些步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。
通过以下实施例进一步阐述本实用新型,但不限于此。
实施例
测试方法
·根据本实用新型的片材的弯曲强度和模量是根据ASTM D790-07 测量的。为了适应膜层的各种厚度,根据ASTM D790-07的第7.3段通过采用荷载和支撑物尖半径进行测量,所述荷载和支撑物尖半径是层压组件厚度的两倍,并且跨度与深度之比32。
·纤维的拉伸性质(例如拉伸强度和拉伸模量)是如ASTM D885M中所规定在复丝纱线上测定的,使用纤维的标称隔距长度为500mm,十字头速度为50%/min,并使用Instron2714型夹具(型号为Fiber GripD5618C)。为了计算强度,将测得的拉力除以纤度,其中纤度通过称重10米纤维确定;假定聚合物的天然密度(例如,对于UHMWPE来说)为0.97g/cm3,计算用GPa表示的值。
·带的拉伸性质(例如拉伸强度和拉伸模量)是在25℃下在宽2mm的带(如果适用的话,通过用刀切割膜来获得)上如ASTM D882中所定义和测定的,使用带的标称隔距长度为440mm,十字头速度为50mm/min。如果带是由切割膜获得的,则带的性能被认为与由其获得带的膜的性能相同。
·膜层的拉伸模量是根据ASTM D-638(84)在25℃和约50%相对湿度下测量的。
·膜层的拉伸强度是根据ASTM D882-10在23℃和约50%相对湿度下测量的。
·柔韧性是在具有支撑末端(即其末端被放置在刚性台子上)、空闲末端(即未支撑末端)的所述片材的样品上测量的,并且在刚性支撑物与空闲末端之间500m的长度会在其自身重量下偏转在片材与水平轴线之间大于10的角度。使用约65cm总长度的片材。将15cm的片材(片材的第一部分)放置于台子的表面上,然后用夹具使其压靠台子。片材长度中剩余的50cm(片材的第二部分)放置于台子和空闲末端之间。然后通过采用相同的方法对由片材的这两部分形成的角度“α”(偏转角)独立地测量三次,并用如下关系式计算:α=cos-1(P2-P1)/L,其中P1是地板平面(其上放置有台子)与片材的第二部分的末端(即50cm长的片材的末端,在地板的一侧)之间的距离(cm);P2是台子从地板平面到台子顶的高度(P2=97.4cm),并且L是片材的第二部分的长度(L=50cm)。
·根据本实用新型的片材的厚度和片材中任意一个层的厚度是在原始位置上和在八个周边位置上用测微计测量的,所述周边位置在距离原始位置最多0.5cm的半径内,并对这些值求平均值。
·聚合物粉末的熔融温度(也被称为熔点)是根据ASTM D3418-97通过DSC以20℃/min的加热速率测量的,其落入熔融范围并显示最高的熔融速率。聚合物纤维或带(例如聚烯烃纤维或带)的熔融温度(也称为熔点)是通过DSC在用铟和锡以10℃/min的加热速率校准的功率补偿PerkinElmer DSC-7仪器上测定的。对于DSC-7仪器的校准(两点温度校准),使用约5mg的铟和约5mg的锡,二者均以至少两个小数位称重。铟用于温度和热流校准二者;锡仅用于温度校准。DSC-7的炉体用水冷却,温度为4℃,以提供恒定的块温度,得到更稳定的基线和更好的样品温度稳定性。在第一次分析开始之前,炉体的温度稳定至少1小时。选择样品,使得获得相邻纤维的毗连外围纤维表面的代表性横截面,其可以适当地通过光学显微镜观察到。将样品切成5mm的最大宽度和长度的小片,以获得至少约1mg(+/-0.1mg)的样品重量。将样品放入用铝盖(圆形面朝上)覆盖的铝DSC样品盘(50μl)中,然后密封。在样品盘(或盖子)中,穿制出小孔,以避免压力积聚(导致盘变形并且因此更差的热接触)。将该样品盘放置在校准的DSC-7仪器中。在参考炉中,放置空样品盘(盖上盖子并密封)。
运行以下温度程序:5分钟40℃(稳定期);以10℃/min从40到200℃(第一加热曲线);5分钟,200℃;200降至40℃(冷却曲线);5分钟40℃;以10℃/min从40到200℃(第二加热曲线)。在DSC炉的样品侧中使用空盘(空盘测量)运行相同的温度程序。使用第一加热曲线的分析。从样品曲线中减去空盘测量值以校正基线曲率。通过在峰值之前和之后(例如对于UHMWPE在60和190℃下)对准平坦部分处的基线对齐,来进行样品曲线的斜率的校正。峰高是从基线到峰顶的距离。例如在UHMWPE的情况下,对于第一加热曲线预期有两个吸热峰,在这种情况下,测量两个峰的峰高度,并确定峰高度的比率。
·聚乙烯、特别是UHMWPE的特性粘度(IV)是根据方法PTC-179 (HerculesInc.Rev.Apr.29,1982)在135℃下在十氢化萘中并通过将在不同浓度下测量的粘度外推至零浓度测定的,溶解时间为16小时,以2g/l溶液的量使用DBPC作为抗氧化剂。
·电磁性质(例如介电常数和介电损耗)是利用众所周知的分裂介质谐振器(SPDR)技术在1GHz和10GHz之间的频率上确定的。对于高于10GHz(例如在10GHz和144GHz之间)的频率,使用开放式谐振器(OR)技术来确定所述电磁性质,其中采用具有凹面镜和平面镜的经典Fabry-Perot谐振器装置。对于这两种技术,使用平面样品,即在由其宽度和长度限定的平面中不具有任何曲率的样品。因为在SPDR技术的情况下,对于测量介电性质的每个频率来说必须采用单独的设置件(setups),所以SPDR技术在3.9和5.2GHz的频率下进行。对应于这些频率的设置件是可商购的,并且从QWED(波兰)获得。使用与这些设置件一起提供的软件来计算电磁性质。对于OR技术,设置件是根据Clarke,R N,Gregory,A P,Cannell,D,Patrick,M,Wylie,S,Youngs,I,Hill,G,Institute of Measurement and Control/National Physical Laboratory,2003,ISBN:0904457389的“A Guide tocharacterization of dielectric materials at RF and Microwave frequencies”的第7.1.17章中给出的说明构建的,并且该章中引用的所有参考文献(即参考文献1-6)、特别是参考文献[3]R N Clarke and C B Rosenberg,“Fabry-Perot and Open-resonators atMicrowave and Millimetre-Wave Frequencies,2–300GHz”,J.Phys.E:Sci.Instrum.,15,第9-24页,1982。OR技术在35、39.5、50和72GHz的频率下进行。相对电容率(也称为介电常数)是根据在插入样品时保持相同谐振模式所需的谐振器长度的变化计算的。从Q因子的相应变化计算损耗角正切。通过测量频率间隔中的介电常数和损耗角正切的3个值来计算在频率间隔中的介电常数和损耗角正切的变化系数,由这些值计算平均介电常数和损耗角正切以及介电常数和损耗角正切的标准偏差,并且将所述标准偏差除以所述平均值。
·回波损耗(RL)测量是根据标准方法IEEE Std.149-1979第15章在用于不同频带的微波盘天线前面来实现的。使用消声室和抛物面形碟面,并且在天线的传输线端口处进行反射功率的测量。在天线传输线端口处进 行校准。
·风荷载测试是按如下方式进行的:
在拉伸试验机中使用具有13cm直径的圆锥形样品夹持器夹持装置,来分析可施加在用根据本实用新型的多层片材制成的天线罩上的最大力。使用圆锥形样品夹持器,以便能够在片材上产生更多的夹持力来减少滑动的可能性。使用直径为11cm的圆形印模在包含本实用新型的片材的天线罩上施加最大力。最大力被定义为当在锥形夹持器中根据本实用新型的多层片材没有滑动且片材不被损坏时的力。
通过在天线罩上施用沙袋来模拟风荷载。通过在根据本实用新型的多层片材以(1.2m)直径的4ft天线罩表面上施加450kg沙袋并且然后在雷达罩上施加3982N/m2(0.0039MPa)的压力,来模拟250km/h的风速。根据公知的阻力方程式计算风施加在平坦天线罩表面上的力:F=Cd*1/2*ρ*V2*A,其中Cd=阻力系数并且对于平坦表面来说为1.17;V2=风速(m/s)=250km/h=69.4m/s;A=天线罩表面(m2)=4ft直径=(4*0.3m)2*π/4=1.13m2;δ空气=1.293kg/m3。因此,F=1.17*1/2*1.293*(69.4)2*1.13=4117N。因此,可以在天线罩上施加非常大的4117N的力,而不损坏或破坏天线罩的表面。
当在13cm直径片材上用印模施加51N时,采用与在1.2m直径片材天线罩上用450kg沙袋相同的方式施加/模拟250km/h的相同平均风荷载力。
通过以10和100mm/min的速度按压多层片材上的印模来模拟风载荷力,并且以10N开始来评价在圆锥形样品夹持器中多层片材上的最大可获得的风荷载力。观察到,可以在圆锥形样品夹持器中夹持(0.25MPa)的片材上的13cm直径上施加2500N的力,并且在锥形样品夹持器中没有滑动,并且片材保持完整(即不损坏或破坏)。高强度多层片材在锥形夹持器中的固定是非常好的,以便能够获得这些高的力。
以与如上所述的最大风荷载测试中相同的方式进行500N持续60分钟的恒力测试,以分析在天线罩中使用的多层片材上的恒定高风荷载。测量从10N力开始。拉伸试验机中的附加位移仅发生0.5mm,以便在多层片 材上保持500N的力60分钟。
生产包含UHMWPE的固态带
将UHMWPE粉末的粉末床在双带压机中在40bar的压力和130℃的温度下压实。粉末床的空间密度为1kg/平方米。将所得产物在135℃的温度下在两个压延辊之间压缩,直至厚度为270微米,随后在147℃下在烘箱中以10为因子拉伸,然后在150℃下在另一个烘箱中以2.5为因子再次拉伸。所得取向带的厚度为42微米,拉伸强度为1.7GPa,拉伸模量为115GPa,宽度为35cm。在纵向上带的拉伸强度与在横向上带的拉伸强度之比为150。
生产包含UHMWPE的织造片材
如在“生产包含UHMWPE的固态带”下所描述获得4个带的单层,将包含10cm宽度和0.042mm厚的如上文中所述地制备的固态UHMWPE带的每个单层织造成两个平纹织造结构,每个平纹织造结构包含两个0,90°交叉的构成所述带的单层。在环境条件(室温约23℃)下将两个平纹织造结构在彼此上堆叠,以产生具有4个单层的一个织物片层,每个单层由所述带构成。所得片材的厚度为0.17mm,在带的0,90°方向上的韧度为8.5cN/dTex,面密度为17g/m2。在“生产天线罩壁”下所描述的压制工艺之后,获得多层片材和由此获得的天线罩壁(不含任何膜),其厚度为0.25mm。
生产天线罩壁
在片材(A)的压制工艺期间,在采用对比实例1-2和实施例1-5获得的片材(A)的一侧上(即在上表面上)应用硬度为60肖氏A硬度的硅橡胶的压制垫(可从Hofland Deltaflex购得),用于压力的均匀分布。当根据实施例1-5存在一个双层膜时,膜然后被施加在片材样品的两面上。然后在145℃的温度下,在50bar的压力和10分钟的停留时间下,在液压机中以一步法压制出这样形成的组件。然后,将组件冷却至室温(约23℃), 除去硅橡胶垫。将得到的片材切成宽40cm且长2m的片材样品。因而,根据对比例1-2和实施例1-5获得以平板形式的多层片材,其通过粗糙化(bolding)和胶合而被放入铝框架中,然后用作天线罩壁。
实施例1
将由双层膜制成的修饰膜施加在如上在“生产包含UHMWPE的织造片材”所述获得的片材组件的下侧和上侧上,区别在于层片材(A)具有以12个平纹织造结构形成的24个单层(即6个片材层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。修饰膜具有65g/m2的面密度并且由一层0.05mm厚的LDPE膜和一层0.015mm厚的聚酰胺-6膜制成,所述聚酰胺-6膜可以在商品名AkulonTM F130从DSM购得,可从BASF购得0.2wt%Chimassorb 944,并且可从BASF购得0.4wt%TiO2,并且可从在商品名FI0750下购得一个含HDPE的0.02mm厚的层膜,可从BASF购得的0.2wt%Chimassorb 944UV稳定剂,以及可从BASF商购的0.4wt%TiO2。根据“生产天线罩壁”进一步压制多层片材,并由此获得厚度为1.14mm的天线罩壁。
实施例2
重复实施例1,唯一的区别是层片材(A)具有以14个平纹织造结构形成的28个单层(即7个片层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。所获得的多层片材的厚度以及因此获得的根据“生产天线罩壁”获得的天线罩壁的厚度为1.30mm。
实施例2
重复实施例1,唯一的区别是层片材(A)具有以16个平纹织造结构形成的32个单层(即8个片层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。所获得的多层片材的厚度以及因此获得的根据“生产天线罩壁”获得的天线罩壁的厚度为1.5mm。
实施例3
重复实施例1,唯一的区别是层片材(A)具有以18个平纹织造结构形成的36个单层(即9个片层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。所获得的多层片材的厚度以及因此获得的根据“生产天线罩壁”获得的天线罩壁的厚度为1.6mm。
实施例4
重复实施例1,唯一的区别是层片材(A)具有以34个平纹织造结构形成的72个单层(即12个片层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。所获得的多层片材的厚度以及因此获得的根据“生产天线罩壁”获得的天线罩壁的厚度为3mm。
实施例5
重复实施例1,唯一的区别是层片材(A)具有以60个平纹织造结构形成的120个单层(即30个片层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。所获得的多层片材的厚度以及因此获得的根据“生产天线罩壁”获得的天线罩壁的厚度为5mm。
对比例1
根据“生产包含UHMWPE的织造片材”生产对比例1的样品,但是包含2个片材层(A)。在“生产天线罩壁”下所描述的压制工艺后,获得多层片材和由此获得的天线罩壁(因此不含任何膜,但仅包含片材层(A)),其厚度为0.12mm。
对比例2
根据“生产包含UHMWPE的织造片材”来生产对比例2的样品,唯一的区别是层片材(A)具有以80个平纹织造结构形成的160个单层(即,40个片材层(A)),每个织造结构包含两个0,90°交叉的带单层,织造结构在彼此上堆叠。在“生产天线罩壁”下所描述的压制工艺后,获得多层 片材和由此获得的天线罩壁(因此不含任何膜,但仅包含片材层(A)),其厚度大于5mm。
观察到,当施加高的力时,用实施例1-5获得的天线罩壁保持完好无损(例如,片材没有损坏或破坏)。具体地观察到,当在如上所述的风荷载测试中在11cm直径的天线罩上施加4500N的力时,天线罩没有损坏或破坏,从而产生具有高安全系数的天线罩。此外,多层片材是一种简单的扁平产品形式,并且也适用于平面形状和弯曲的天线罩的构造。天线罩壁具有高强度,对环境友好并且对光是半透明的,并且该性质可以用于天线罩构造的良好质量控制。而且,与根据对比例1和2使用的显示出高耐刮擦性、脱层和松散丝的天线罩壁相比,根据实施例1-5所获得的天线罩在使用期间表现出高的耐刮擦性,并且没有分层和没有松散的丝。实现了根据实施例1-5获得的天线罩壁的所有这些有利性质,同时保持了天线罩的高传输效率,即在宽频率范围内对电磁波的高透明性。还观察到,具有多于30个片层(A)(即根据对比例2获得的)的天线罩壁显示出非常低的传输效率。
Claims (9)
1.含有多层聚合物片材的天线罩壁,所述多层片材包含至少4个片材层(A)且至多30个片材层(A)的堆叠、至少一个含有聚烯烃的膜层(B1)、和至少一个第二膜层(B2),其特征在于,每个片材层(A)包含高性能聚合物带或纤维的四个单层,其中所述四个单层被织成两个平纹织造结构并且每个织造结构包含所述带或所述纤维的两个交叉单层;所述第二膜层(B2)包含聚合物。
2.根据权利要求1所述的天线罩壁,其特征在于,所述膜层(B1)包含聚烯烃。
3.根据权利要求1所述的天线罩壁,其特征在于,所述膜层(B1)是聚乙烯。
4.根据权利要求3所述的天线罩壁,其特征在于,所述膜层(B1)选自包含低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、甚极低密度聚乙烯(VLDPE)和/或其混合物的组。
5.根据前面权利要求中任意一项所述的天线罩壁,其特征在于,所述第二膜层(B2)包含选自包括聚烯烃和官能聚合物的组的聚合物。
6.根据权利要求5所述的天线罩壁,其特征在于,所述第二膜层(B2)选自包含聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯、多胺和/或其混合物的组。
7.根据权利要求1所述的天线罩壁,其特征在于,所述高性能聚合物带或纤维包含聚烯烃。
8.根据权利要求7所述的天线罩壁,其特征在于,所述高性能聚合物带或纤维包括聚乙烯。
9.根据权利要求8所述的天线罩壁,其特征在于,所述高性能聚合物带或纤维包括超高分子量聚乙烯。
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