JP2008209069A - 偽装シートおよび偽装材 - Google Patents

Abstract

【課題】
高いレーダー偽装性能を有するとともに、従来技術品よりも軽量性および柔軟性に優れた、航空機、船舶、車輌などを隠蔽する偽装シートおよび偽装材を提供する。
【解決手段】
基材シートの少なくとも片面に、着色剤を含有する樹脂層を有し、当該樹脂層がさらに導電性材料を含むことを特徴とする偽装シートおよび偽装材。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば航空機、船舶、車輌などを隠蔽する偽装シートおよび偽装材に関する。

従来より、防衛分野の装備として、レーダー波偵察装置等に対して偽装効果を有する偽装材が採用されている。これら偽装材は、人や車輌などを覆うことにより、偵察レーダー波の反射量を周囲の自然環境の反射量に近似させることで、偵察を困難にするために使用される。また、偽装材は、使用の都度運搬したり携帯したりするため軽量であり、収納性が高いことが望まれている。

特許文献１のように、レーダー偽装目的で、シートに導電性樹脂層を設けることは既知である。シートにコーティングされた導電性樹脂層が偵察レーダー波を反射あるいは吸収することで、優れたレーダー偽装性を示す。しかし、複数の樹脂層や金属層により形成されるこの偽装材料は重量が重く、また、柔軟性に欠ける点から、携帯や収納にやや不便であるという課題があった。

その他のレーダー偽装技術として、例えば特許文献２には、金属繊維のフィラメントを含む糸を含む経編布から成る経編偽装材料が開示されている。しかし、この偽装材料は、レーダーに対し偽装性能を発現できるものの、金属繊維を含む糸をループ状に編み込むため、多くの金属繊維を使用しなければならず、その結果、偽装材料としての重量が重くなり、さらに、柔軟性に欠けるという課題があった。
特開平３−２８６９７号公報（請求項１） 特表平８−５００８９６号公報（請求項１、図１Ａ〜図２）

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消し、高い偽装性能を有するとともに、軽量性と柔軟性に優れた、航空機、船舶、車輌などを偽装するための偽装シートを提供することを目的とする。

すなわち本発明は、基材シートの少なくとも片面に、着色剤を含有する樹脂層を有し、当該樹脂層がさらに導電性材料を含むことを特徴とする偽装シートである。

また本発明は、本発明の偽装シートを有してなることを特徴とする偽装材である。

本発明によれば、軽量性および柔軟性に優れた偽装シートを提供することができる。

本発明の偽装シートにおける基材シートとしては、樹脂フィルム、織物、編物、不織布、などが挙げられる。取扱性の点からは、織物および編物が好ましい。

本発明の偽装シートは、基材シートの少なくとも片面に着色剤を含有する樹脂層（以下、「着色剤含有樹脂層」とも呼ぶ。）を有する。着色剤含有樹脂層における着色剤により、可視光線や近赤外線に対する偽装性能も向上する。近赤外線カメラに対する偽装効果を得られるようにするには、偽装シートとしての近赤外線反射率が周囲の自然環境に混和するような着色剤を使用することが好ましい。

着色剤含有樹脂層に使用される着色剤としては、顔料、染料が挙げられ、無機顔料、有機顔料が好ましい。無機顔料としては例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、ベンガラなどを主成分とする顔料などを挙げることができ、有機顔料としては例えば、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、スレン顔料、イソインドリン顔料などを挙げることができる。

着色剤含有樹脂層を形成する樹脂としては例えば、ビニル系、アクリル系、ウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、エポキシ系、アルキッド系、ポリスチレン系、フッ素系などの樹脂が挙げられる。これらの中でも、柔軟性および後述する金属薄膜層への接着性の面からウレタン系樹脂が好ましい。

本発明の偽装シートは、着色剤含有樹脂層がさらに導電性材料を含むことが必須である。樹脂層に導電性材料が均一に分散されることによって、レーダー波を完全に反射することなく、適度に反射あるいは吸収し、レーダー波に対する反射特性を周囲の自然環境の反射特性に近似させることができるので、優れたレーダー偽装性能を得ることができる。

また、着色剤含有樹脂層に導電性材料を含有させることで、従来のように、導電性樹脂層と着色剤含有樹脂層との２層構造にする必要がなく、軽量化、柔軟化が可能となる。

導電性材料としては例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどの炭素質粒子や、炭素繊維や、銀、ニッケルなどの金属粉や、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物の単体や、硫酸バリウムなどの絶縁性粒子を芯体にして前記導電性金属酸化物を湿式的に被覆したものや、導電性金属炭化物や、導電性金属窒化物や、導電性金属ホウ化物等を挙げることができる。また導電性材料は、一種を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

着色剤含有樹脂層における導電性材料の含有量としては、０．５〜３０質量％が好ましい。０．５質量％以上とすることで、レーダー波に対する反射特性を周囲の自然環境の反射特性に近似させる実効を得ることができる。一方、着色剤含有樹脂層に導電性材料を均一に含有させる上では、３０質量％以下とすることが好ましい。

また、着色剤含有樹脂層は、さらに難燃化剤を含有することが、偽装シートの難燃性を高める上で好ましい。難燃性とすることで、難燃性を必要とする物体に対して、使用が可能となる。

難燃化剤としては、燐酸エステル類、ホスホン酸類、臭素化ビスフェノール類、ハロゲン系化合物などの有機系難燃化剤や三酸化アンチモンや水酸化アルミニウムなどの無機系難燃化剤を挙げることができる。

着色剤含有樹脂層は、着色剤を含む水系樹脂、有機溶剤系樹脂またはエマルジョンを、コーティング方式、プリント（顔料捺染）方式、噴霧方式、印刷方式などで基材シート等の上に塗布し、乾燥して形成することができる。

着色剤含有樹脂層の厚さとしては、０．５〜１０μｍが好ましい。０．５μｍ以上とすることで、基材シートを構成する糸の色が透けて見えるのを防ぎ、着色による色を呈することができる。一方、１０μｍ以下とすることで、柔軟性や収納性が低下するのを防ぐことができる。

着色剤含有樹脂層は、迷彩模様を呈することが好ましい。そうすることで、可視光偽装性能および近赤外線偽装性能をさらに高めることができる。迷彩模様は、自然環境、すなわち樹木、草、土などに調和した複数色の色相からなる規則的あるいは不規則的な形状の柄模様である。迷彩模様を形成する色は、着色剤含有樹脂における着色剤の選択により得ることができる。また、それぞれの色における着色剤が、近赤外線に対しても異なる反射率を呈する。

また、本発明の偽装シートは、着色剤含有樹脂層と基材シートとの間に金属薄膜層を有することが好ましい。金属薄膜層を設けることにより、シートが人や車輌から発せられる遠赤外線を遮蔽し、周囲の自然環境に混和させることにより、サーモグラフィーなどの遠赤外線画像装置による探索に対して優れた遠赤外線偽装効果が付与できる。

かかる金属薄膜層を形成する金属としては、チタン、ステンレス、ニッケル、クロム、金、銀、銅、鉄、亜鉛、アルミニウムなどや、これらの合金などを採用することができる。その中でも、加工性および遠赤外線偽装性の面から、チタン、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、銀から選ばれる少なくとも１種類が好ましい。

かかる金属薄膜層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などにより形成することができ、加工性、金属層の密着性の点からはスパッタリング法が好ましい。

金属薄膜層の厚さとしては、０．０１〜０．１μｍが好ましい。０．０１μｍ以上とすることで、遠赤外線偽装性向上の実効を得ることができる。一方、０．１μｍ以下とすることで、偽装シートの柔軟性が阻害されるのを防ぐことができる。

本発明の偽装材は、本発明の偽装シートを有してなる。偽装材の形態としては例えば、偽装シートそのものであってもよいし、偽装シートに葉状の切り込みを入れたものでもよいし、偽装シートの小片をつなぎ合わせたものでもよい。また、これらをメッシュ地等と重ねて、偽装材としてもよい。

［測定方法］
（１）偽装シートの単位面積当たりの質量
ＪＩＳ Ｌ １０９６：１９９９ ８．４．２に則り、２０ｃｍ×２０ｃｍの試験片を３枚採取し、それぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）で表した。

（２）偽装シートの剛軟度
ＪＩＳ Ｌ １０９６：１９９９ ８．１９．１ Ａ法（４５°カンチレバー法）に則り測定した。基材シートにおけるタテ方向及びヨコ方向のそれぞれについて、幅２ｃｍ×長さ約１５ｃｍの試験片を５枚ずつ採取し、カンチレバー形試験機の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置いた。次に、試験片をカンチレバー形試験機の斜面の方向に緩やかに滑らせて、試験片の一端の中央点が前記斜面と接したときの他端の位置をスケールによって読んだ。試験片が移動した長さ（ｍｍ）を、試験片の表裏について測り、タテ方向及びヨコ方向のそれぞれについて平均値を算出した。

（３）偽装シートの難燃性
ＪＩＳ Ａ １３２２：１９６６に拠って測定した。
（試験体）
試験体の形状は約３０×２０ｃｍとした。
試験体の前処理にはＡ法を採用し、およそ気乾状態の試験体を５０±２℃で４８時間乾燥し、ついでこれを乾燥用シリカゲルを入れたデシケータ中に２４時間放置してから加熱試験を行った。
（加熱試験装置）
加熱試験は、本規定に則った加熱試験装置を用い、容器内で行った。
加熱試験に用いるバーナは、高さ１６０ｍｍ、内径２０ｍｍのメッケルバーナを用い、１次空気を混入しないでガスだけを送入した。
加熱試験に用いる燃料は、ＪＩＳ Ｋ ２２４０に規定された液化石油ガス５号を用いた。
（加熱試験）
加熱試験装置の所定の位置にバーナを置き、支持わくを取り付けない状態で、炎の長さが６５ｍｍになるように調整した。
試験体は本規定に則った支持わくにはさみ、たるみのないようにして、加熱試験装置に取り付けた。
バーナの点火には感応コイルを使用し、加熱の終了時には燃料コックを閉じた。
加熱時間は１０秒とした。
測定項目として、残炎は、加熱終了時から試験体が炎をあげて燃え続ける時間を測定した。
測定項目として、残じんは、加熱終了時から１分後に無炎燃焼している状態を観察によって判定した。
測定項目として、炭化長は、試験体の加熱面の炭化部分について、支持わくの長手方向の最大長さを測定した。
試験の回数は３回とし、上記の各測定項目について、３回のうちの最大の値を採用し、次の基準にて難燃性の区分付けを行った。
防炎１級：炭化長が５ｃｍ以下であり、残炎がなく（大体１秒以下）、かつ、残じんが１分後に存していなかった。
防炎２級：炭化長が１０ｃｍ以下であり、残炎が５秒以下であり、かつ、残じんが１分後に存していなかった。
防炎３級：炭化長が１５ｃｍ以下であり、残炎が５秒以下であり、かつ、残じんが１分後に存していなかった。

（４）偽装材のレーダー偽装性
大きさ７ｍ×１０ｍに縫製した試料を軽トラックに展張し、９．８ＧＨｚのレーダー探索装置を用いてレーダー画像を観察して検知評価を実施した。レーダーにより発見し難いものを○と判定し、発見できる場合を×と判定した。

（５）偽装材の可視光偽装性
大きさ７ｍ×１０ｍに縫製した試料を軽トラックに展張し、森林を背景に、目視により１５０ｍの距離から偽装性を確認した。森林と混和して形状認識がしにくい場合を○と判定し、森林と混和しているがやや形状の判別がつくものを△、森林と混和せず形状認識ができる場合を×と判定した。

（６）偽装材の近赤外線偽装性
大きさ７ｍ×１０ｍに縫製した試料を軽トラックに展張し、森林を背景に、検出波長８００〜１２００μｍの赤外線画像装置を用いて、１５０ｍの距離から画像装置に映し出されたコントラストより偽装性を確認した。森林と混和して、形状認識がしにくい場合を○、森林と混和しているがやや形状の判別がつくものを△、森林と混和せず、形状認識ができる場合を×と判定した。

（７）偽装材の遠赤外線偽装性
大きさ７ｍ×１０ｍに縫製した試料を軽トラックに展張し、森林を背景に、検出波長８〜１４μｍの赤外線画像装置を用いて、１５０ｍの距離から画像装置に映し出されたコントラストより偽装性を確認した。森林と混和して、形状認識がしにくい場合を○、森林と混和しているがやや形状の判別がつくものを△、森林と混和せず、形状認識ができる場合を×と判定した。

［実施例１］
（基材シート）
総繊度１１０ｄｔｅｘ、フィラメント数１２本のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を使用して、トリコット編機にて、フロント組織およびバック組織から構成されるメッシュ目を有するメッシュ編物を得た。
得られたメッシュ編物を常法により精錬し、１７０℃で熱セットした。
このメッシュ編物を基材シートとした。

（着色剤含有樹脂層）
迷彩用の着色剤として各色用にそれぞれ淡緑色顔料、濃緑色顔料および茶色顔料と、三酸化アンチモンと、炭素繊維（カット長：０．０１５ｍｍ）を樹脂に対して１質量％とを水系アクリル系樹脂に混合し、上記基材シートの両面に、迷彩模様の各色の樹脂層の厚さがそれぞれ１５．１μｍになるように、フラットスクリーン捺染機にて迷彩プリントを施し、着色剤含有樹脂層を形成して、偽装シートとした。

得られた偽装シートは、単位面積当たりの質量が１８３ｇ／ｍ^２と、軽量であった。また、柔軟性の指標である剛軟度も小さく、収納性に優れていた。また、難燃性も優れていた。レーダー偽装性も良好であり、さらに、可視光、近赤外線偽装性能についても、周囲と混和しており、優れていた。

［比較例１］
（基材シート）
実施例１で用いたのと同様のものを用いた。

（導電性樹脂層）
炭素繊維（カット長：０．０１５ｍｍ）１質量％をポリウレタン樹脂に混合し、上記基材シートの両面に、樹脂層の厚さが１５．５μｍになるように、フラットスクリーン捺染機にてコーティングし、導電性樹脂層を形成した。

（着色剤含有樹脂層）
迷彩用の着色剤として各色用にそれぞれ淡緑色顔料、濃緑色顔料および茶色顔料と、三酸化アンチモンとを水系アクリル系樹脂に混合し、上記シートの両面に、迷彩模様の各色の樹脂層の厚さがそれぞれ１５．１μｍになるように、フラットスクリーン捺染機にて迷彩プリントを施し、着色剤含有樹脂層を形成して、偽装シートとした。

得られた偽装シートは、単位面積当たりの質量が２２３ｇ／ｍ^２と、実施例１に比べて重たかった。また、柔軟性の指標である剛軟度も実施例１に比べ大きく、収納性が劣った。難燃性は実施例１に比べて低かった。レーダー偽装性は良好であった。可視光、近赤外線偽装性能については、周囲と混和していた。

［実施例２］
（基材シート）
総繊度５６０ｄｔｅｘ、フィラメント数９６本のＰＥＴ繊維を使用して、平織物を得た。
得られた平織物を常法により精練し、１７０℃で熱セットした。
この平織物を基材シートとした。

（金属薄膜層）
ＰＥＴフィルム上に厚さ０．０５μｍのアルミニウムを蒸着し、アルミニウム箔を形成した。しかる後、ウレタン接着剤を介して、上記基材シートの両面に、アルミニウム箔を転写して、金属薄膜層を形成した。

（着色剤含有樹脂層）
迷彩用の着色剤として各色用にそれぞれ淡緑色顔料、濃緑色顔料および茶色顔料と、三酸化アンチモンと、カーボンブラックを樹脂に対して１質量％とを、水系アクリル系樹脂に混合し、上記シートの両面に、迷彩模様の各色の樹脂層の厚さが１５．１μｍになるように、フラットスクリーン捺染機にて迷彩プリントを施し、着色剤含有樹脂層を形成して、偽装シートとした。

得られた偽装シートは、単位面積当たりの質量が１２０ｇ／ｍ^２と軽量であった。また、柔軟性の指標である剛軟度も小さかった。また、難燃性も優れていた。

（偽装材）
上記偽装シートに葉状の切り込みを入れて、草木に擬せられる偽装材とした。
そして、総繊度１１００ｄｔｅｘ、フィラメント数１４４本のＰＥＴ繊維からなる、目合い面積６２５ｍｍ^２のメッシュ地の上に、上記偽装材を重ねて、１０ｃｍ間隔で配したＰＥＴ製のピンにより結合し、メッシュ地を重ねた偽装材を得た。

得られた（メッシュ地を重ねた）偽装材は、レーダー偽装性は良好であり、さらに、可視光、近赤外線および遠赤外線偽装性能についても、周囲と混和しており、優れていた。また、収納性にも優れていた。

［比較例２］
（基材シート）
実施例２で用いたのと同様のものを用いた。

（導電性樹脂層）
カーボンブラック１質量％をポリウレタン樹脂に混合し、上記基材シートの両面に、樹脂層の厚さが１５．５μｍになるように、ドクターナイフでコーティングし、導電性樹脂層を形成した。

（金属薄膜層）
上記基材シートの両面に、実施例２と同様にしてアルミニウム箔を転写して、金属薄膜層を形成した。

（着色剤含有樹脂層）
迷彩用の着色剤として各色用にそれぞれ淡緑色顔料、濃緑色顔料および茶色顔料を水系アクリル系樹脂に混合し、上記シートの両面に、迷彩模様の各色の樹脂層の厚さが１５．１μｍなるように、フラットスクリーン捺染機にて迷彩プリントを施し、着色剤含有樹脂層を形成して、偽装シートとした。

得られた偽装シートは、単位面積当たりの質量が１６３ｇ／ｍ^２と、実施例２に比べて重たかった。また、柔軟性の指標である剛軟度も実施例２に比べ大きかった。難燃性は実施例２に比べて低かった。

（偽装材）
上記偽装シートに葉状の切り込みを入れて、草木に擬せられる偽装材とした。
そして、上記偽装材を、実施例２と同様のメッシュ地の上に、同様の方法で結合し、メッシュ地を重ねた偽装材を得た。

得られた（メッシュ地を重ねた）偽装材は、レーダー偽装性は良好であり、さらに、可視光、近赤外線および遠赤外線偽装性能についても、周囲と混和していた。ただし、収納性には劣っていた。

以上の結果を纏めたのが次の表1である。

本発明の実施例１に係る偽装シートの側部断面図である。 本発明の実施例２および比較例２に係るメッシュ地の編組織図である。

符号の説明

１ 基材シート
２ 三酸化アンチモン
３ 水系アクリル系樹脂
４ 淡緑色顔料
５ 濃緑色顔料
６ 茶色顔料
７ 炭素繊維
８ ループ糸
９ 挿入糸

Claims (5)

1. 基材シートの少なくとも片面に、着色剤を含有する樹脂層を有し、当該樹脂層がさらに導電性材料を含むことを特徴とする偽装シート。
2. 前記樹脂層がさらに難燃化剤を含有する、請求項１記載の偽装シート。
3. 前記樹脂層が迷彩模様を呈する、請求項１または２記載の偽装シート。
4. 前記樹脂層と前記基材シートとの間に金属薄膜層を有する、請求項１〜３のいずれか記載の偽装シート。
5. 請求項１〜４のいずれか記載の偽装シートを有してなることを特徴とする偽装材。

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