JP2014531800A - 複合レドーム壁 - Google Patents

Abstract

本発明は、発泡ポリマー材のコアで隔てられた２枚の表面材を含むサンドイッチ型の複合パネルを含むレドーム壁であって、表面材が一体化した複数の層を含む多層シートを含み、前記層がポリマーテープを含むレドーム壁に関する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、発泡ポリマー材のコアで隔てられた２枚の表面材を含むサンドイッチ型の複合パネルを含むレドーム壁に関する。本発明はまた、レドーム、ならびにレーダーアンテナおよび本発明のレドームを含むレーダーシステムに関する。

レドームはレーダーシステム、すなわちレーダーアンテナを含むシステムのための電磁的な覆いであり、例えば、風雨からシステムを保護するなど、環境要素からシステムを保護するために使用される。レドームの重要な要件は、レドームを通過するレーダー波に対して実質的に悪影響を及ぼさないことであるが、しかしまた、反射したレーダー波が戻って来てレドームを通って入射し、レーダーアンテナで受信されるときにもそのような悪影響を及ぼさないことである。したがって、レドームは原則として２つの主要な特性、すなわち環境要素に対する十分な構造的健全性および耐久性と、レドームを通過するレーダー波を効率よく送信する十分な電磁性能を有していなければならない。

レドームの電磁性能は、通常、ある方向にレドームを通過するレーダー波の反射、歪みおよび減衰を最小にする能力により測定される。送信効率はレーダー波に対するレドームの見かけの透明性に類似しており、システムにレドーム覆いを使用せずに測定されるレーダー波の送信電力に対する百分率として表される。レドームは電磁装置と見なすことができるので、レドームを調整すれば送信効率を最適化することができる。レドームの調整は、レドーム壁の厚さやその組成などの数種の因子により行われる。例えば、所定の誘電率および損失正接（いずれも、レーダーシステムで送信または受信される電波の周波数の関数である）を有する材料を注意深く選択することにより、レドームを調整することができる。調整が不十分なレドームは、レーダー波を減衰させ、散乱させ、かつ多方向に反射させ、レーダー信号の品質に悪影響を及ぼす。

良好に機能することが判っている１つの従来技術のレドーム壁は、Ａ−サンドイッチ型構造と称されている。Ａ−サンドイッチレドーム壁は、通常、エポキシ／ファイバーグラス積層体を含む表面材で挟まれた発泡コア、例えばハニカムまたは気泡含有コアを含む複合パネルを含む。サンドイッチ構造全体、すなわちコアと表面材の厚さは、近い入射角のレーダー波の波長のほぼ４分の１である。そのようなＡ−サンドイッチレドーム壁は、例えば、欧州特許第０８４３３７９号明細書；欧州特許第０３５９５０４号明細書；欧州特許第０４７０２７１号明細書、英国特許第６３３，９４３号明細書、英国特許第８２１，２５０号明細書、英国特許第８５１，９２３号明細書、米国特許第２，６５９，８８４号明細書、米国特許第４，９８０，６９６号明細書、米国特許第５，３２３，１７０号明細書、米国特許第５，６６２，２９３号明細書、米国特許第６，０２８，５６５号明細書、米国特許第６，１０７，９７６号明細書および米国特許出願公開第２００４／０１１３３０５号明細書に開示されている。

合成繊維を含む表面材を含むＡ−サンドイッチレドーム壁は、例えば、米国特許第３，００２，１９０号明細書により知られており、合成繊維の例としては、米国特許第５，１８２，１５５号明細書におけるようなポリエチレン繊維や、米国特許第５，４０８，２４４号明細書におけるようなアラミド繊維がある。

サンドイッチレドーム壁の他の例としては、Ｂ、ＣおよびＤサンドイッチが挙げられる。例えば、Ｃ−サンドイッチレドーム壁は、２枚の表面材で挟まれたコアを含み、２枚の表面材自体もコアの材料の他の層に挟まれている。そのような他の構造物は、米国特許第４，６１３，３５０号明細書、米国特許第４，７２５，４７５号明細書、米国特許第４，６７７，４４３号明細書、米国特許第４，３５８，７７２号明細書および米国特許第３，７８０，３７４号明細書に記載されている。

しばしば複合体とも称される既知のサンドイッチ型レドーム壁は、大半は満足できる電磁性能を有するが、この性能は向上させ得ると認められた。例えば、そのような複合レドーム壁には、極超短波、例えば５０ＧＨｚを超える、さらに７０ＧＨｚさえ超えるようなＧＨｚレベルで動作するアンテナに有効なレドームの製造を可能にする電磁性能を有するものはない。極超短波アンテナに既知の複合レドーム壁を使用すると、アンテナの動作帯域が狭くなり得、信号の損失を補うために電力を大幅に増加させなければならないことが観察された。アンテナの電力を増加させることは、その結果として、アンテナの動作寿命を短縮させ、そしてまた大きな電力消費により運転コストを増加させ得る。

したがって、本発明の目的は、効率的な広帯域レドーム、すなわち広い帯域幅にわたって、特にマイクロウェーブの帯域幅で、例えば周波数が１４０ＧＨｚまでの帯域幅で、特に周波数が１ＧＨｚ〜１３０ＧＨｚの帯域幅で良好な電磁的透明性を示すレドームの製造を可能にするであろう複合レドーム壁を提供することであり得る。

本発明は、発泡ポリマー材のコアで隔てられた２枚の表面材を含むサンドイッチ型複合パネルを含むレドーム壁であって、表面材が一体化した複数の層を含む多層シートを含み、前記層はポリマーテープを含むレドーム壁を提供する。

本発明のレドーム壁は広い周波数帯で十分な電磁性能を有することが観察された。特に、前記レドーム壁は、Ｘ帯レーダーに対して良好な性能を有し、またＷ帯および／またはＦ帯レーダーに対しても良好に動作し得ることが観察された。明確にするために、本明細書では、Ｘ、Ｗ、およびＦ帯は、それぞれ８〜１２ＧＨｚ、７５〜１１０ＧＨｚおよび９０〜１４０ＧＨｚの周波数範囲であると理解される。当業者であれば以下に記載する詳細な説明を読めば明らかになるであろうが、上記の利点に加えて、本発明のレドーム壁は、上記の範囲内の個々の周波数で比類のない電磁特性を有し得る。また、本発明のレドーム壁は、強度、剛性および運動エネルギーの吸収などの機械的特性も良好である。

本発明のレドーム壁の典型的な電磁応答を示す。 本発明のレドーム壁の典型的な電磁応答を示す。

レドーム壁の製造にポリマーテープを使用することは、例えば、国際公開第１０／１２２０９９号パンフレットにより知られている。しかしながら、この刊行物は、既知の複合レドーム壁、すなわち本発明のもの、または米国特許第５，１８２，１５５号明細書に記載のものなどのように、コアと表面材を含む壁を、単層壁、すなわち単一材料で作られた壁で置き換えることを目的にしている。なぜなら、そのような単層壁は建設や維持がより容易になり得、またより良好な構造安定性を有し得るからである）。

本明細書では、テープは、長さ寸法、幅寸法および厚さ寸法を有する長尺体であって、テープの長さ寸法が幅寸法より大きく、前記長さ寸法がその厚さ寸法よりはるかに大きい長尺体であると理解される。本発明で使用するテープは、非繊維テープ、すなわち繊維を製造する工程と、その繊維を使用して、例えば繊維を溶融して、テープを作る工程とを含む方法とは異なる方法で得られるテープであることが好ましいが、必須ではない。本発明で使用するテープは、固体テープ、すなわちポリマーの粉末層を圧縮し、さらにその圧縮した粉末層をカレンダー加工および／または延伸加工することにより得られるテープであることが好ましい。テープの厚さは、好ましくは１μｍ〜２００μｍ、より好ましくは５μｍ〜１００μｍである。テープの幅は、好ましくは２０ｍｍ〜２０００ｍｍ、より好ましくは５０ｍｍ〜１５００ｍｍ、最も好ましくは８０ｍｍ〜１２００ｍｍである。前記テープの平均厚さは、好ましくは５μｍ〜４００μｍ、より好ましくは７．５μｍ〜３５０μｍ、最も好ましくは１０μｍ〜３００μｍである。本明細書では、テープの幅は、前記テープ断面の外周上の２点間を測定した最大距離であると理解される。本明細書では、テープの厚さは、前記テープ断面の外周上の対向する２点間を測定した最大距離であって、前記厚さの測定に使用する距離が、テープ幅の測定に使用した距離に対して垂直であると理解される。前記テープの平均厚さ（Ｔ）に対する幅（Ｗ）の比（Ｗ／Ｔ）は、最大でも４０，０００であることが好ましく、最大でも３０，０００であることがより好ましく、最大でも２５，０００であることが最も好ましい。前記テープの平均厚さ（Ｔ）に対する幅（Ｗ）の比（Ｗ／Ｔ）は、最小でも２０であることが好ましく、最小でも６０であることがより好ましく、最小でも１００であることが最も好ましい。一実施形態では、前記テープの面密度は、最大でも１６０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、最大でも７０ｇ／ｍ^２であることがより好ましく、最大でも４０ｇ／ｍ^２であることが最も好ましい。

本発明において定義されるテープは、従来技術のレドーム壁の表面材に含まれる繊維とは構造的に異なるものである。前記繊維は、楕円形または円形の断面を有する長尺体であり、前記断面の最大寸法の最小寸法に対する比は最大でも５である。

本明細書では、ポリマーテープは、ポリマー材料から製造されるテープであると理解される。ポリマー材料の適切な例としては、ポリアミドおよびポリアラミド、例えばポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）；ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）；ポリ（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）；液晶ポリマー（ＬＣＰ）、例えば、Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標）（パラヒドロキシ安息香酸とパラヒドロキシナフタレン酸のコポリマー）；ポリ｛２，６−ジイミダゾ−［４，５ｂ−４’，５’ｅ］ピリジニレン−１，４（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン｝；ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６，６として知られている）、ポリ（４−アミノブチル酸）（ナイロン６として知られている）；ポリエステル、例えばポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）およびポリ（１，４シクロヘキシリデンジメチレンテレフタレート）；ポリオレフィン、例えば、ポリエチレンとポリプロピレンのホモポリマー、およびポリエチレンとポリプロピレンとのコポリマー；さらにはポリビニルアルコールおよびポリアクリロニトリルが挙げられるが、これらに限定されない。

本発明で使用するテープがポリオレフィンテープであるときに、非常に良好な結果が得られた。前記テープがポリエチレン、より好ましくは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のテープであるときに、より一層良好な結果が得られた。好ましいＵＨＭＷＰＥの固有粘度（ＩＶ）は、最小でも２ｄｌ／ｇであることが好ましく、最小でも３．５ｄｌ／ｇであることがより好ましく、最小でも５ｄｌ／ｇであることが最も好ましい。前記ＵＨＭＷＰＥのＩＶは、最大でも４０ｄｌ／ｇであることが好ましく、最大でも２５ｄｌ／ｇであることがより好ましく、最大でも１５ｄｌ／ｇであることが最も好ましい。ＵＨＭＷＰＥは、炭素原子１００個当たり１個未満の側鎖を有することが好ましく、炭素原子３００個当たり１個未満の側鎖を有することがより好ましい。さらに好ましいＵＨＭＷＰＥは、最小でも１００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有し、またＭｗ／Ｍｎ比が最大でも６であることが好ましい。ここで、Ｍｎは数平均分子量である。ポリエチレンを製造する適切な方法は、参照により本明細書に含められる国際公開第０１／０２１６６８号パンフレットおよび米国特許出願公開第２００６／０１４２５２１号明細書に見出すことができる。特に好ましいＵＨＭＷＰＥは、参照により本明細書に含められる国際公開第１０／００７０６２号パンフレット、パラグラフ１７および１８に記載の条件を使用する方法で得ることができる、絡まりの非常に少ない（ｈｉｇｈｌｙ ｄｉｓｅｎｔａｎｇｌｅｄ）ＵＨＭＷＰＥである。

ポリマーテープは、ポリマー材料を押出機に供給し、好ましくはポリマー材料の融点を超える温度でテープを押出し、そして押し出したテープを延伸することにより製造し得る。必要ならば、押出機にポリマー材料を供給する前に、好ましくは高分子量ポリマーを使用する場合のように、例えば、ゲルを生成させるために適切な溶媒を前記材料に混合してもよい。特にＵＨＭＷＰＥテープの製造については、欧州特許出願公開第０２０５９６０Ａ号明細書、欧州特許出願公開第０２１３２０８Ａ１号明細書、米国特許第４４１３１１０号明細書、国際公開第０１／７３１７３Ａ１号パンフレット、およびＡｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅｄ．Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌ．Ｌｔｄ（１９９４），ＩＳＢＮ １−８５５−７３１８２−７、ならびにこれらの中の引用文献（これら全ては、参照により本明細書に組み込まれる）などの様々な刊行物に記載されている。これらの刊行物では、ＵＨＭＷＰＥテープはゲル紡糸法により作られ、好ましい機械的特性、例えば高弾性率および高引張強さを有する。ＵＨＭＷＰＥテープは、欧州特許出願公開第０２０５９６０Ａ号明細書、欧州特許出願公開第０２１３２０８Ａ１号明細書、米国特許第４４１３１１０号明細書、英国特許出願公開第２０４２４１４Ａ号明細書、英国特許出願公開第Ａ−２０５１６６７号明細書、欧州特許第０２００５４７Ｂ１号明細書、欧州特許第０４７２１１４Ｂ１号明細書、国際公開第０１／７３１７３Ａ１号パンフレット、欧州特許第１，６９９，９５４号明細書、および「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｓｐｉｎｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，Ｅｄ．Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌ．Ｌｔｄ（１９９４），ＩＳＢＮ １８５５７３ １８２ ７などの多数の刊行物に記載されているゲル紡糸法により製造することが好ましい。テープを製造するには、紡糸孔の替りに紡糸スリットを有する紡糸ダイスを使用することにより、上記の方法を日常的に適用し得る。

好ましい実施形態では、本発明で使用するテープは、ａ）ポリマー粉末層を１組のエンドレスベルト間に供給し、その粉末層を、ポリマー粉末の融点未満の温度で、加圧手段間で圧縮成形する工程、ｂ）得られた圧縮成形粉末をカレンダーローラー間に通してテープを形成する工程、およびｃ）テープを延伸する工程を含む方法により製造される。使用するポリマー材料は、ポリオレフィンが好ましく、ＵＨＭＷＰＥがより好ましい。そのような実施形態の方法により得られるテープは、この技術分野では、一般に固体テープと称される。

本発明においては、多層シートの製造に使用する層はポリマーテープを含む。前記層はマトリックスフリー層、すなわち、バインダー、接着剤、または前記層を安定化させるために使用する他の材料を実質的に含まない層であることが好ましい。前記層は本質的にポリマーテープからなることが好ましく、前記層はポリマーテープからなることがより好ましい。

一実施形態では、ポリマーテープは一方向織物を形成している。本明細書では、ポリマーテープの一方向織物は、テープが一方向に整列し、それらの長さ（これらは単一の面を定義しかつその面に含まれている）と共通の方向に走って、単一の面を定義し、かつその面に含まれる織物と理解される。２つの隣接テープの間に隙間があってもよく、前記隙間は、前記２つの隣接するテープの最も狭い幅の、最大でも１０％であることが好ましく、最大でも５％であることがより好ましく、最大でも１％であることが最も好ましい。テープは当接関係にあることが好ましい。織物が、長さ方向に沿って表面の一部が互いに重なり合う隣接テープを含むことがより好ましく、重なり合う部分は、前記２枚の重なり合う隣接テープの最小幅の、最大でも５０％であることが好ましく、最大でも２５％であることがより好ましく、最大でも１０％であることが最も好ましい。１つの層のテープの共通の走行方向は、隣接する層のテープの共通の走行方向とある角度をなしていることが好ましく、前記角度は、好ましくは４５°〜９０°、より好ましくは約９０°である。

ポリマーテープが織布を形成するとき、非常に良好な結果が得られる。好ましい織物構造は、平織、バスケット織、繻子織および千鳥綾織である。最も好ましい織物構造は平織である。織物の厚さは、好ましくはテープ厚さの１．５〜３倍であり、より好ましくはテープ厚さの約２倍である。

一実施形態では、多層シートの製造に使用する層の少なくとも一部は、長さおよび幅がシートの長さおよび幅とほぼ同一の単一テープを含む。以下、この実施形態の目的のために、そのようなテープをフィルムと称する。したがって、フィルムの幅および長さの寸法は、シートの寸法に依存し、ひいてはその用途に依存する。熟練者であれば、前記フィルムの横方向の寸法は、ルーチン的に決定することができる。前記フィルムは異方性であることが好ましい。異方性とは、本発明との関連では、第１の方向の弾性率が、それに垂直な方向の弾性率より少なくとも３倍高い、２つの互いに垂直な方向を、フィルムの平面内に定義できることを意味する。この技術分野では、一般に、異方性フィルムの第１の方向を、最も高い機械的特性を有する縦方向または延伸方向（または、配向方向）と称する。２つの隣接する単層におけるフィルムの配向方向、すなわち縦方向が、好ましくは４５〜１３５°、より好ましくは６５〜１１５°、最も好ましくは８０〜１００°の角αをなすように、フィルムを含む単層が積層されているとき、非常に良好な結果が得られた。そのような異方性フィルムを製造する方法は、例えば、国際公開第１０／０６６８１９号パンフレット（参照により、本明細書に組み込まれる）に開示されている。

本発明では、表面材は、一体化した複数の層を含む多層シートを含む。熟練者であれば、例えば、通常、前記層に含まれるポリマーテープの融点未満の高温で、積層した層を圧縮することにより、複数の層を一体化する方法を知っている。前記多層シートはマトリックスフリーの多層シートであることが好ましい。前記多層シートはシート体積（Ｖｓ）を決める外部表面を有し、前記体積が本質的にポリマーテープからなることが好ましい。しかしながら、前記シートは、外部表面の少なくとも１つを覆うコーティングを含んでもよい。

多層シートを、
ａ）ポリマーテープを含む複数の層を用意する工程；
ｂ）少なくとも１枚の予成形ポリマーフィルムを用意する工程；
ｃ）複数の層を積層して、層の積層体を得、前記積層体は上面および上面の反対側に下面を有し、少なくとも１枚の予成形ポリマーフィルムを少なくともその上面に配置して、前記積層体および前記予成形ポリマーフィルムを含む組立品を作製する工程；
ｄ）工程ｃ）の組立品を、少なくとも１００ｂａｒの圧力、およびポリマーテープの融点未満の温度で一定のドエル時間圧縮する工程；
ｅ）組立品を、７０℃未満、好ましくは室温にまで冷却し、その後圧力を開放する工程；および
ｆ）組立品から予成形ポリマーフィルムを除去する工程
を含む方法により得ると、高品質のレドーム壁が得られることが観察された。

本発明の工程ｂ）では、少なくとも１枚の予成形フィルムを用意する。本発明の方法では、各種のポリマー材料から製造された、予成形ポリマーフィルムを使用することができる。一実施形態では、前記予成形ポリマーフィルムは、層に含まれるポリマーテープの製造に使用されるポリマー材料とは異なるポリマー材料、すなわち異なるポリマー類に属するポリマー材料から製造される。

本発明の方法で使用される、予成形ポリマーフィルムを製造するのに好ましいポリマー材料としては、ポリビニルベースの材料、例えばポリ塩化ビニル、およびシリコーンベースの材料が挙げられる。予成形ポリマーフィルムが、ポリ塩化ビニルまたはシリコンゴムから製造されたフィルムであると、良好な結果を得ることができる。

予成形ポリマーフィルムの厚さは、少なくとも５０μｍであることが好ましく、少なくとも１００μｍであることがより好ましく、少なくとも１５０μｍであることが最も好ましい。予成形ポリマーフィルムの厚さは、１００μｍ〜２５ｍｍであることが好ましく、２００μｍ〜２０ｍｍであることがより好ましく、３００μｍ〜１５ｍｍであることが最も好ましい。例えば、シリコンゴムフィルムでは、最も好ましい厚さは５００μｍ〜１５ｍｍであり、ポリ塩化ビニルフィルムでは、最も好ましい厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍである。広い範囲の厚さを有するシリコンゴムおよびポリ塩化ビニルフィルムが商業的に入手可能であり、それぞれ、例えばＡｒｌｏｎ（米国（ＵＳ））およびＷＩＮ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ（米国）から入手することができる。

予成形ポリマーフィルムが少なくとも３ＭＰａの引張強さを有すると、良好な結果が得られ得ることが観察された。予成形ポリマーフィルムの引張強さは、少なくとも９ＭＰａであることが好ましく、少なくとも１５ＭＰａであることがより好ましく、少なくとも１９ＭＰａであることがより一層好ましい。予成形ポリマーフィルムとしてポリ塩化ビニルフィルムを使用する場合、前記ポリ塩化ビニルフィルムの引張強さは１０ＭＰａ〜２５ＭＰａであることが好ましく、１３ＭＰａ〜２２ＭＰａであることがより好ましく、１６ＭＰａ〜２０ＭＰａであることが最も好ましい。予成形ポリマーフィルムとしてシリコンゴムフィルムを使用する場合、前記シリコンゴムの引張強さが３ＭＰａ〜２０ＭＰａであることが好ましく、５ＭＰａ〜１７ＭＰａであることがより好ましく、７ＭＰａ〜１５ＭＰａであることが最も好ましい。

圧縮工程ｄ）の温度は、一般にプレス温度で制御されるか、または型を使用するならば型の温度で制御され、例えば層の間に設置した熱電対で測定することができる。圧縮工程ｄ）の温度は、ＤＳＣで測定されたポリマーテープの融点（Ｔ_ｍ）未満に選択することが好ましい。組立品が１種超のポリマーテープを含む場合、融点は、本明細書では、２種以上のポリマーテープの中で最も低い融点であると理解される。圧縮工程ｄ）の温度は、ポリマーテープの融点より、最大で２０℃低いことが好ましく、最大で１０℃低いことがより好ましく、最大で５℃低いことが最も好ましい。例えば、ポリエチレンテープの場合、特にＵＨＭＷＰＥテープの場合、好ましくは１３５℃〜１５０℃、より好ましくは１４５℃〜１５０℃の圧縮温度が選択され得る。一般に、最低温度は妥当な一体化速度が得られるように選択される。この点においては、５０℃が適切な下限温度であるが、この下限は低くとも７５℃が好ましく、低くとも９５℃がより好ましく、低くとも１１５℃が最も好ましい。

本発明のレドーム壁に含まれる表面材はまた、コーティング、例えば、エポキシ樹脂、シアネートエステル、ＰＴＦＥおよびポリブタジエンを含んでもよい。コーティングの前に、前記表面材にはまた、例えば、エポキシプライマーまたは使用するコーティングに適した他のプライマーで下塗りを施してもよい。プライマーの適切な厚さは、０．０２〜１．０ｍｉｌ（０．５〜２５．４μｍ）であり、好ましくは０．０５〜０．５ｍｉｌ（１．３〜１２．７μｍ）、最も好ましくは０．０５〜０．２５ｍｉｌ（１．３〜６．４μｍ）である。

各表面材は、面密度（ＡＤ）が少なくとも１００ｋｇ／ｍ^２であることが好ましく、少なくも２００ｋｇ／ｍ^２であることがより好ましく、少なくとも３００ｋｇ／ｍ^２であることが最も好ましい。

本発明では、発泡ポリマー材料のコアが２つの表面材の間に含まれる。本明細書では、発泡ポリマー材は、前記発泡ポリマー材の製造に使用するポリマー材料の固有密度より低い密度を有する材料であると理解される。発泡ポリマー材の好ましい例は、ポリマーフォームおよびポリマーハニカムである。

好ましい実施形態では、発泡ポリマー材はポリマーフォームである。そのようなフォームの製造に適したポリマー材料は熱可塑性および熱硬化性の材料であり、その例としては、ポリイソシアネート、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリビニル、ポリイミド、ポリメタクリルイミドおよびこれらのブレンド物、さらにはゴムおよび樹脂などの他の合成材料が挙げられる。好ましいポリマー材料の適切な例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、メタ−アラミド、エポキシ樹脂、シアネートエステル、ＰＴＦＥおよびポリブタジエンが挙げられる。フォームの特別な例に、シンタクチックフォーム、すなわちガラスマイクロバルーンを含むフォームがある。そのようなフォームはこの技術分野では知られており、その特定の例は上記刊行物に記載されている。ポリマーフォームは独立気泡型フォーム、すなわち大部分の気泡、好ましくは全気泡が気泡壁によって囲まれているフォームであることが好ましい。前記フォームは、直径が１μｍ〜８０μｍの範囲である気泡を有することが好ましく、５μｍ〜５０μｍの範囲であることがより好ましく、１０μｍ〜３０μｍの範囲であることが最も好ましい。前記フォームの密度は２０〜２２０ｋｇ／ｍ^３であることが好ましく、５０〜１８０ｋｇ／ｍ^３であることがより好ましく、１１０〜１４０ｋｇ／ｍ^３であることが最も好ましい。フォームの誘電率は最大でも１．４０であることが好ましく、最大でも１．１５であることがより好ましく、最大でも１．０５であることが最も好ましい。フォームの圧縮弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ１６２１による測定で、１３，０００ｐｓｉであることが好ましく、１５，０００ｐｓｉであることがより好ましく、２５，０００ｐｓｉであることが最も好ましい。

他の実施形態では、発泡ポリマー材は連続気泡型フォームまたはハニカムである。その共通の性質は、これらの両タイプの発泡ポリマー材は、気泡壁により完全には囲まれていない気泡を有することである。

本発明では、レドーム壁はサンドイッチ型の複合パネルを含む。前記パネルは、発泡ポリマー材のコアで隔てられた２つの表面材を含む。そのようなサンドイッチ型のパネルを作製する好ましい方法は、
ｉ． 一体化された複数の層を含む少なくとも２枚の多層シートを用意する工程であって、前記層がポリマーテープを含む工程と、
ｉｉ． 発泡ポリマー材を用意する工程と、
ｉｉｉ． 表面材として少なくとも２枚のシート、およびコアとして発泡ポリマー材を使用して、２枚の表面材と前記コアを含み、コアが前記表面材間に配置されているサンドイッチ型構造体を得る工程と、
ｉｖ． 高温高圧で前記サンドイッチ型構造体を圧縮して、サンドイッチ型パネルを得る工程と
を含み得る。

サンドイッチ型構造体は、好ましくは少なくとも５００ｐｓｉ、より好ましくは少なくとも７００ｐｓｉ、最も好ましくは少なくとも１０００ｐｓｉの圧力で圧縮される。前記構造体は、ＤＳＣにより測定されるポリマーテープおよび発泡ポリマー材の両融点未満の温度で圧縮することが好ましい。前記温度は高くとも１３５℃であることが好ましい。

表面材のコアに対する接着性を高めるために、各表面材とコアの間に接着剤層を使用することができる。好ましい接着剤としては、Ｎｏｌａｘ、Ｅｘａｃｔ、ＳｐｕｎｆａｂおよびＬＤＰＥとして知られているものなどの、ポリオレフィンまたは変性ポリオレフィンをベースにしたものが挙げられる。そのようなポリオレフィンベースの接着剤を使用することにより、良好な特性を有するレドーム壁が得られることが観察された。他の適切な接着剤には、ポリアミド、ポリエステルおよびウレタンをベースにしたものがあり得るが、また各種エラストマーをベースにしたものもあり得る。

最も好ましい接着剤は、エチレンまたはプロピレンと１種または複数種のＣ２〜Ｃ１２のα−オレフィンコモノマーとの半結晶質コポリマーを含むプラストマーであって、ＩＳＯ１１８３により測定される密度が８７０〜９３０ｋｇ／ｍ^３のプラストマーである。前記プラストマーは、熱可塑性材料の分類に属するプラスチック材料である。プラストマーは、シングルサイト触媒重合法により製造することが好ましく、前記プラストマーはメタロセンプラストマー、すなわちメタロセンシングルサイト触媒により製造されたプラストマーであることが好ましい。エチレンはプロピレンのコポリマーにおいて特に好ましいコモノマーであるが、ブテン、ヘキセンおよびオクテンは、エチレンおよびプロピレンコポリマーのいずれにも好ましいα−オレフィンコモノマーである。好ましい実施形態では、プラストマーは、エチレンまたはプロピレンの熱可塑性コポリマーであり、コモノマーとして１種または複数種の、２〜１２個の炭素原子を有するα−オレフィン、特に、エチレン、イソブテン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンおよび１−オクテンを含む。１種または複数種のＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンモノマーをコモノマーとするエチレンが使用されるとき、コポリマー中のコモノマーの量は、通常、１〜５０重量％であり、好ましくは５〜３５重量％である。エチレンコポリマーの場合、好ましいコポリマーは、５重量％〜２５重量％の量の１−オクテンであり、より好ましくは１５重量％〜２０重量％の量の１−オクテンである。プロピレンコポリマーの場合、コモノマー、特にエチレンコモノマーの量は、通常、１〜５０重量％、好ましくは２〜３５重量％、より好ましくは５〜２０重量％である。プラストマーの密度が８８０〜９２０ｋｇ／ｍ^３、より好ましくは８８０〜９１０ｋｇ／ｍ^３であるときに良好な結果が得られた。

サンドイッチ型パネルは、好ましくはウォータージェットまたはレーザー切断装置を用いて所望の形状に切断してもよい。

本発明のレドーム壁は優れた電磁特性を有し、各種レドーム構造体の設計においてより高い自由度、これまでに知られている材料では、皆無ではないにしても、ほとんど提供されることのない自由度を提供し得ることが観察された。特に、超高周波数、例えば５０ＧＨｚを超える、さらに７０ＧＨｚさえも超える周波数では、本発明のレドーム壁は優れた性能を示す。特に超高周波数では、既知の材料と比べて、本発明の材料は、多重反射または共振を著しく減少させ、もしそうでなければ、この材料で保護されるアンテナの動作が重大な障害を蒙り得る程度にまで、いかなる信号雑音も増幅させるであろう。レドームで使用したときの本発明のレドーム壁の信号対雑音比は、良好であり、レドーム−アンテナシステムの効率を高めることが観察された。

本発明はさらに、本発明のレドーム壁のいずれか１つを含むレドームに関する。前記壁は、様々な用途向けに設計したレドームで使用するのに適していることが観察された。

特に本発明は、本発明のレドーム壁を含むジオデシック構造を含むレドームに関する。ジオデシック構造を含むレドームは、例えば、米国特許第４９４６７３６号明細書（その図２およびその説明を参照されたい）に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。ジオデシック構造の他の一般的な設計としては、「イグルー」形状の構造を挙げ得る。本発明のレドーム壁は、そのようなレドームの製造を可能にするだけの十分な機械的特性を有することが観察された。

本発明はまた、本発明のレドーム壁を含むレドームを含む航空機にも関する。本発明のレドーム壁は、航空機の構造成分として有用な特性を有し、例えば、航空機の胴体外装の開口部であって、その内部にアンテナが設置されている開口部の隙間シールを形成するために使用できることが観察された。類似のレドーム構造は、米国特許第４６７７４４３号明細書に例示されており、その開示は参照により本明細書に含められる。

本発明はまた、空中、地上および海洋用途の装置における構造成分であって、本発明のレドーム壁を含む成分に関する。本発明の前記成分は良好な構造特性を有することが観察された。

本発明はまた、本発明のレドーム壁を含むレドームであって、アレイアンテナ、例えばフェイズドアレイアンテナに適合したレドームに関する。アレイアンテナに適合したレドームの設計は、参照により本明細書に含められる米国特許第４７８３６６６号明細書に、より特には、その図面および図面の説明に開示されている。そのようなレドームの他の設計は、参照により本明細書に含められる米国特許第５１８２１５５号明細書に開示されている。そのようなアレイアンテナに対しては、本発明のレドーム壁により、良好な電磁特性および機械的特性を有するレドームを製造できることが観察された。

本発明はさらに、球形構造体、または球形構造体の一部を含むレドームであって、前記構造体が少なくとも１つの球形要素、好ましくは複数の部分的に球形の要素を含み、前記少なくとも１つの要素が本発明のレドーム壁を含むレドームに関する。そのような構造体を構築する方法は米国特許第５０５９９７２号明細書に記載されており、その開示を参照により本明細書に含められる。本発明のレドーム壁は、大きいアンテナ、特に気象擾乱の監視に使用されるアンテナを格納するのに適した球形レドームの構造を可能にすることが観察された。

本発明はさらに、大気の影響から保護するためのレドームであって、本発明のレドーム壁を含む折り畳み式剛構造体を含み、好ましくはさらに可撓性のある屋根材を含むレドームに関する。そのようなレドームの構造は、参照により本明細書に含まれる、例えば米国特許第４８３３８３７号明細書により知られている。

本発明はまた、航空機、船舶または他のレーダー設備用のレーダーアンテナを覆うように構成されたレドームであって、本発明のレドーム壁を含むレドームを提供する。

本発明はさらに、本発明のレドーム壁およびアンテナ装置を含むレドームを含む、レドーム−アンテナシステムに関する。アンテナ装置は、アンテナアレイ；マイクロ波アンテナ；好ましくは３９．５ＧＨｚを超える周波数で動作する複周波数または多重周波数アンテナ；平面アンテナ；および放送用アンテナからなる群から選択することが好ましい。

アンテナは、本発明においては、電磁線を発射、放射、送信および／または受信する装置と理解される。代表的なアンテナの例としては、対空監視レーダーアンテナおよび衛星通信局アンテナが挙げられる。

本発明はまた、電磁波を送信および／または受信する方法であって、本発明のレドーム壁を前記電磁波の進路に設置する方法に関する。例えば本発明のレドーム壁を含む保護構造体は、レーザー、メーザー、ダイオード、ならびに他の電磁波発生および／または受信装置を収容および／または保護するために使用される。１つの特定の実施形態では、本明細書で説明されている保護構造体は、約１ＧＨｚ〜１３０ＧＨｚ、好ましくは約１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚ、より好ましくは１ＧＨｚ〜７２ＧＨｚの周波数などの無線周波数で動作する装置と共に使用される。保護構造体は、ヒトまたは動物の体の一部またはそれらの器官の監視、天候パターンの監視、空中もしくは地上の交通の監視、または例えば軍艦を含む軍事施設周辺の航空機、船舶または他の車両の検知に使用する電気装置を保護するのに有用であろう。

図は、本発明のレドーム壁の典型的な電磁応答を示している。

以下の実施例および比較実験により本発明をより詳しく説明する。

［測定方法］
・試料（表面材またはコア）の曲げ強度および曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０−０７により測定する。試料の様々な厚さに適合させるため、測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９０−０７のパラグラフ７．３にしたがい、試料厚さの倍の負荷および支持ノーズ半径ならびにスパン比３２を採用して行った。
・繊維の引張特性、例えば引張強さおよび引張弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８５Ｍに規定されているように、マルチフィラメント糸について、繊維の公称ゲージ長５００ｍｍ、クロスヘッド速度５０％／ｍｉｎ、Ｆｉｂｒｅ Ｇｒｉｐ Ｄ５６１８Ｃ型のインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）２７１４クランプを使用して測定した。強度の計算には、測定した引張力を、１０メートルの繊維を秤量して測定したタイターにより除し、ポリマーの自然な密度を仮定して（例えば、ＵＨＭＷＰＥでは０．９７ｇ／ｃｍ３である）を仮定して、ＧＰａを単位とする値を計算する。
・予成形ポリマーフィルムの引張強さ、引張弾性率および破断伸びなどの、テープおよびフィルムの引張特性、例えば引張強さおよび引張弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に規定されているように、テープの公称ゲージ長さ４４０ｍｍ、クロスヘッド速度５０ｍｍ／ｍｉｎを用い、幅２ｍｍのテープ（適用できるなら、ナイフでフィルムを細長く切断することによりフィルムから得られる）について２５℃で定義され、かつ測定される。切断したフィルムからテープを得た場合、テープの特性はテープを得たフィルムの特性と同じであると見なした。
・コーティングの厚さは、この技術分野でよく知られた手法、例えば、コーティングされた材料の断面について顕微鏡、例えば走査型電子顕微鏡により測定し得る。
・本発明の任意の１つの製品の厚さ（コーティングを有するなら、それも含める）は、元の位置と、元の位置から最大で０．５ｃｍの半径内にある周辺８カ所をマイクロメータにより測定し、それらの値の平均をとることにより測定し得る。
・予成形ポリマーフィルムの厚さは、マイクロメータで測定し得る。
・ポリマー粉末の溶融温度（融点とも称される）は、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−９７にしたがい、ＤＳＣにより、２０℃／ｍｉｎの加熱速度で溶融領域にまで加熱し、最大の溶融速度を示す温度として測定される。
・ポリマー繊維またはテープ、例えば、ポリオレフィン繊維またはテープの溶融温度（融点とも称される）は、１０℃／ｍｉｎの加熱速度でインジウムおよびスズにより較正したパワー補償パーキンエルマー（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）ＤＳＣ−７装置を用いて、ＤＳＣにより測定される。ＤＳＣ−７装置の較正（２点温度較正）には、約５ｍｇのインジウムおよび約５ｍｇのスズ（共に小数点以下少なくとも２桁まで秤量）を使用する。インジウムは、温度および熱流束の両較正に使用し、スズは温度較正のためにのみ使用する。ＤＳＣ−７の炉ブロックは４℃の温度の水で冷却する。これはブロックの温度を一定にするために行われ、より安定したベースラインとより良好な試料温度の安定性が得られる。炉ブロックの温度は、最初の分析開始の少なくとも１時間前には、安定させておくべきである。試料は、隣接する繊維の隣接する繊維外周面が代表的な横断面となるように採取するが、これは光学顕微鏡で適切に観察し得る。試料を５ｍｍの最大幅および長さの小片に切断し、少なくとも約１ｍｇ（±０．１ｍｇ）の試料重量とする。試料をアルミニウム製のＤＳＣ試料皿（５０μｌ）に入れ、アルミニウム製の蓋をし（丸みのある側を上にして）、その後、封止する。試料皿には（または蓋には）、圧力の増加（皿が変形し、その結果、熱的な接触不良をもたらす）を避けるために、小さな穴が開けられていなければならない。
この試料皿を較正したＤＳＣ−７装置に入れる。基準炉には、空の試料皿（蓋で覆い、封止する）を入れる。
次の温度プログラムを実行する。
４０℃で５分間（安定化期間）
１０℃／ｍｉｎで４０℃から２００℃まで昇温（第１の加熱曲線）
２００℃で５分間
２００℃から４０℃まで降温（冷却曲線）
４０℃で５分間
１０℃／ｍｉｎで４０℃から２００℃まで昇温（第２の加熱曲線）
空の皿についても、ＤＳＣ炉の試料側で同じ温度プログラムを実行する（空の皿の測定）。
第１の加熱曲線の分析を使用する。試料曲線から空の皿の測定を減じて、ベースラインの湾曲を補正する。試料曲線の傾斜の補正を、ピーク前後の平坦な部分で（例えば、ＵＨＭＷＰＥでは６０℃と１９０℃で）ベースラインと揃えることにより行う。ピーク高さは、ベースラインからピークの頂点までの距離である。例えば、ＵＨＭＷＰＥの場合、第１の加熱曲線で２つの吸熱ピークが予期されるが、その場合、２つのピークのピーク高さを測定し、ピーク高の比を測定する。
・主溶融ピークの前に現れる吸熱ピーク転移のエンタルピー計算では、以下の手順を使用し得る。この吸熱効果は主溶融ピークに重なっていると仮定する。主溶融ピークの曲線を辿るためにシグモイド状のベースラインを選択するが、このベースラインはパーキンエルマーのソフトウェアＰｙｒｉｓ（商標）により、ピーク転移の左右の端点から接線を引くことにより計算される。計算されたエンタルピーは、小さな吸熱ピーク転移とシグモイド状ベースラインの間のピーク面積である。エンタルピーと重量％を関係づけるには、較正曲線を使用し得る。
・ポリエチレンの固有粘度（ＩＶ）は、ＰＴＣ−１７９（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ Ｉｎｃ．Ｒｅｖ．Ａｐｒ．２９，１９８２）の方法にしたがい、デカリン中、１３５℃で、溶解時間を１６時間とし、酸化防止剤としてＤＢＰＣを２ｇ／ｌ溶液の量で用い、異なる濃度で測定した粘度をゼロ濃度に外挿することにより測定される。
・ポリエチレンまたはＵＨＭＷＰＥ試料の側鎖は、２ｍｍ厚さの圧縮成形フィルムのＦＴＩＲにより、ＮＭＲ測定に基づく較正曲線を使用し、１３７５ｃｍ−１での吸収を定量することにより測定される（欧州特許第０２６９１５１号明細書のように）。
・自立ポリマーフィルム用ポリマーコーティングの引張弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ−６３８（８４）にしたがい、２５℃、約５０％ＲＨで測定した。
・自立ポリマーフィルム用ポリマーコーティングの引張強さは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２−１０にしたがい、２３℃、約５０％ＲＨで測定した。
・電磁特性、例えば誘電率および誘電損失は、よく知られたスプリットポスト誘電体共振器（ＳＰＤＲ）法を用い、１ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数で測定した。２０ＧＨｚ超、例えば２０ＧＨｚ〜１４４ＧＨｚの周波数については、開放型共振器（ＯＲ）法であって、凹面鏡と平面鏡を有する古典的なファブリー・ペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）共振器を用いた開放型共振器（ＯＲ）法を使用して前記電磁特性を測定した。両手法ともに、平坦な試料、すなわち幅と長さで定義される平面にいかなる湾曲もない試料を使用した。ＳＰＤＲ法では、試料の厚さは、装置設計、すなわち共振器の最大高さにのみ制限される中で可能な限り厚く選択した。ＯＲ法では、試料の厚さは約λ／２（ここで、λは測定する波長である）の整数を選択した。ＳＰＤＲ法の場合には、誘電特性を測定するそれぞれの周波数ごとに別の装置を使用しなければならないため、ＳＰＤＲ法は１．８ＧＨｚ、３．９ＧＨｚおよび１０ＧＨｚの周波数で行った。これらの周波数に対応する装置は、商業的に入手でき、ＱＷＥＤ（ポーランド（Ｐｏｌａｎｄ））から入手したが、アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）からも販売されている。これらの装置に同梱されているソフトウェアを使用して、電磁特性を計算した。ＯＲ法では、装置は、Ｃｌａｒｋｅ，Ｒ Ｎ，Ｇｒｅｇｏｒｙ，Ａ Ｐ，Ｃａｎｎｅｌｌ，Ｄ，Ｐａｔｒｉｃｋ，Ｍ，Ｗｙｌｉｅ，Ｓ，Ｙｏｕｎｇｓ，Ｉ，Ｈｉｌｌ，Ｇら著、「Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｔ ＲＦ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ」，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ／Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，２００３，ＩＳＢＮ：０９０４４５７３８９の第７．１．１７章、およびこの章で引用されている全ての参考文献、すなわち参考文献１〜６、特に参考文献［３］Ｒ Ｎ Ｃｌａｒｋｅ ａｎｄ Ｃ Ｂ Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ，「Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ ａｎｄ Ｏｐｅｎ−ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ ａｔ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｒｅ−Ｗａｖｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ，２−３００ ＧＨｚ」，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．，１５，ｐｐ ９〜２４，１９８２で与えられる教示にしたがって組み立てた。
・ある周波数間隔における損失正接の変動係数は、その周波数間隔内で少なくとも３つ、好ましくは少なくとも５つの損失正接値を測定し、これらの値から平均損失正接および損失正接の標準偏差を計算し、前記標準偏差を前記平均で除すことにより計算される。変動係数は％で表される。
・パネルの機械特性を明らかにするために、次の規格、すなわち、曲げコア剪断特性ＡＳＴＭ Ｃ ３９３（３”×８”×厚さ）；貫層方向引張特性ＡＳＴＭ Ｃ ２９７（１”×１”×厚さ）；圧縮強さＡＳＴＭ Ｃ ３６５（１”×１”×厚さ）；クライミングドラム剥離特性ＡＳＴＭ Ｄ １７８１（３”×１２”×厚さ、１枚の外板の両端に１”のオーバーハングが必要、加えて、較正用に３”×１４”の外板１枚が必要、表面板の厚さ約０．２００”）；コアの水吸収特性ＡＳＴＭ Ｃ ２７２（３”×３”×厚さ）；衝撃後の圧縮特性ＡＳＴＭ Ｄ ７１３６（４”×６”×厚さ）、を使用することができる。６試料を必要とするＡＳＴＭ Ｄ １７８１以外の全ての規格は、１試験当たり５つの試料を必要とする。０．５００”のコア厚さで許容誤差は±０．０１０”であり、全体の厚さは１”を超えない。

［ＵＨＭＷＰＥテープの製造］
一実施形態では、７重量％の懸濁液となるよう、固有粘度が２０ｄｌ／ｇの超高分子量ポリエチレンをデカリンに混合した。この懸濁液を押出機に供給し、１７０℃の温度で混合して均質なゲルを製造した。その後、幅６００ｍｍ、厚さ８００μｍのスロットダイにゲルを通した。スロットダイから押し出した後、ゲルを水浴で急冷し、このようにしてゲルテープを作製した。ゲルテープを３．８倍に延伸し、その後、５０℃と８０℃の２つの部分からなるオーブン中で、デカリンの量が１％未満になるまでテープを乾燥させた。続いて、この乾燥ゲルテープを、１４０℃の加熱炉で、延伸比５．８で延伸し、その後、炉温１５０℃で、第２の延伸工程を行って、最終厚さ１８マイクロメートルとした。テープの幅は０．１ｍであり、その引張強さは４４０ＭＰａであった。本発明の目的に照らして、この実施形態で製造したテープを、本明細書ではゲル紡糸テープと呼ぶ。

他の実施形態では、平均分子量Ｍ_ｗが４〜５百万、ＩＶが約２６ｄｌ／ｇのＵＨＭＷＰＥポリマー粉末を０．２ｍｍ厚さのテープにプレスすることによりテープを製造した。プレスは、ダブルベルトプレス機で、１２５℃の温度、約０．０２ＧＰａの圧力で行った。０．２ｍｍ厚さのテープを、１３０℃で、直径１００ｍｍで、異なる周速度を有する１対の逆回転ローラを通過させることによりローラ加工を行い、６倍に延伸したテープを形成した。延伸テープをさらに１４５℃の加熱炉内へ約５倍に延伸した。得られたテープは、厚さ約１５μｍ、引張強さ約１．７ＧＰａ、引張弾性率約１１５ＧＰａ、幅約８０ｍｍであった。この実施形態の方法は、参照により本明細書に含められる欧州特許第１６２７７１９号明細書の方法と類似するものであった。本発明の目的に照らして、この実施形態で製造したテープを、本明細書では固体テープと呼ぶ。

［実施例］
織物を形成するように配置した、本質的に上記の固体ＵＨＭＷＰＥテープからなる複数の層を、高温高圧下で一体化させることにより２枚の多層シートを製造した。層を、シリコンベースの予成形フィルムとともにプレスした。各多層シートの面密度は、約０．５Ｋｇ／ｍ^２であった。

一体化したシートを使用してレドーム壁を製造した。表面材は、Ｒ８２．１１０ Ａｌｃａｎ Ａｉｒｅｘ（登録商標）フォームを含むコアによって隔てた。表面材とコアの結合を強めるため、Ｅｘａｃｔ（登録商標）として知られている接着剤を使用した。サンドイッチ体を、１２５度で１時間、１４．５ｐｓｉ（約１ｂａｒ）でプレスした。

レドーム壁は、優れた構造および電磁特性を有していた。注目すべきことに、表面材の厚さを変えることにより、サンドイッチ体の周波数応答がより共振的になった。これらの共振は、目標周波数での伝送損失を最少化するために、目標周波数へシフトさせることができる。目標周波数４．０ＧＨｚ、３９．５ＧＨｚおよび７２ＧＨｚにおける伝送効率（ＴＥ）は、９５％を超え、３５°までの入射角で非常に良好な広帯域性能を示した。

図は、実施例のサンドイッチ体が、レドーム壁に使用するための電磁要件を満たしていることを示すもので、多重の周波数帯で優れた伝送効率と広帯域性能を示している。これらの優れた電磁特性は、優れた構造性能、特に運動エネルギーの吸収および剛性に関する構造性能により補われて完全なものとなっている。

Claims (15)

1. 発泡ポリマー材のコアで隔てられた２枚の表面材を含むサンドイッチ型複合パネルを含むレドーム壁であって、前記表面材が一体化した複数の層を含む多層シートを含み、前記層がポリマーテープを含むレドーム壁。
2. 前記テープが固体テープである請求項１に記載のレドーム壁。
3. 前記テープが１μｍ〜２００μｍの厚さを有する請求項１または２に記載のレドーム壁。
4. 前記テープが最大でも１６０ｇ／ｍ^２の面密度を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のレドーム壁。
5. 前記ポリマーテープがポリオレフィンテープである請求項１〜４のいずれか一項に記載のレドーム壁。
6. 前記テープが超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）テープである請求項１〜５のいずれか一項に記載のレドーム壁。
7. 前記層がマトリックスフリーの層である請求項１〜６のいずれか一項に記載のレドーム壁。
8. 前記ポリマーテープが一方向織物を形成している請求項１〜７のいずれか一項に記載のレドーム壁。
9. 前記ポリマーテープが織布を形成している請求項１〜８のいずれか一項に記載のレドーム壁。
10. 前記表面材にコーティングが施されている請求項１〜９のいずれか一項に記載のレドーム壁。
11. 前記発泡ポリマー材がポリマーフォームである請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレドーム壁。
12. 前記フォームが独立気泡型フォームである請求項１１に記載のレドーム壁。
13. 前記発泡ポリマー材がポリマーフォームで、かつ前記フォームが１μｍ〜８０μｍの範囲の直径を有する気泡を有する請求項１〜１２のいずれか一項に記載のレドーム壁。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のレドーム壁を含むレドーム。
15. 請求項１４に記載のレドームおよびアンテナ装置を含むレドーム−アンテナシステム。

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