JP2019206102A - 膜材及び膜構造物 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れる膜材を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、膜材が提供される。この膜材は、ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が2g/cm3以上である第1部分、及び、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含み、織布の少なくとも一部は前記第1部分で被覆されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、膜材及び膜構造物に関する。
建築用膜材として、例えば、ガラスクロスなどの織布をふっ素樹脂で被覆した膜材が知られている。この膜材は、耐候性、耐汚れ性に優れ、軽量であるため、大空間を有する建築物に使用されている。
しかしながら、このような膜材の断熱性及び防音性は十分ではない。
特開2009−015227号公報 特開2004−206105号公報
本発明は、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れる膜材を提供することを目的とする。
本発明の第1側面によると、膜材が提供される。この膜材は、ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が2g/cm3以上である第1部分、及び、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含み、織布の少なくとも一部は前記第1部分で被覆されている。
本発明の第2側面によると、第1側面に係る膜材を具備した膜構造物が提供される。
本発明によると、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れる膜材を提供することが可能になる。
実施形態の膜材の一例を概略的に示す断面図。 実施形態の膜材の製造方法の一例を概略的に示す断面図。 実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。 実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。 実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。
前述したように、ガラスクロスをふっ素樹脂で被覆した膜材は、ふっ素樹脂を使用した膜材に求められる一般的な性能、即ち耐候性、耐汚れ性、高い機械的強度及び軽量であることなどを満足するものである。しかしながら、この膜材の一重膜構造は断熱性及び防音性が十分ではない。
この原因として、ガラスクロスに被覆されているふっ素樹脂が多孔質ではないことが考えられる。
実施形態に係る膜材は、ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が2g/cm3以上である第1部分、及び、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含み、織布の少なくとも一部は前記第1部分で被覆されている。
織布の少なくとも一部が、嵩密度が2g/cm3以上の第1部分で被覆されていることにより、実施形態に記載の膜材は、機械的強度及び耐候性などに優れる。ここで、第1部分は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分の一部である。PTFE部分は、更に第2部分を含む。この第2部分は、嵩密度が2g/cm3未満であり、例えば多孔質構造を有している。
第2部分の嵩密度が2g/cm3未満であると、単位体積当たりの空隙の体積が大きいため、この第2部分は熱及び音を伝達しにくい。即ち、ポリテトラフルオロエチレン部分のうち、第2部分の断熱性及び防音性は特に優れている。第2部分の嵩密度が2g/cm3以上であると、単位体積当たりの空隙の体積が小さいため、熱及び音の伝導性が高くなり好ましくない。
実施形態に係る膜材は、織布と、前述の第1部分及び第2部分を含んだPTFE部分とを含み、織布の少なくとも一部が第1部分で被覆されている。それ故、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れている。
以下、実施形態に係る膜材について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、図面は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
図1は、実施形態の膜材の一例を概略的に示す断面図である。
膜材1は、厚み方向と直交する面内方向に伸びるシートである。図1では、膜材1を厚み方向に沿って切断した場合の一部を概略的に示している。
膜材1は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分100と、織布111とを具備する。
織布111は、例えば、ガラス繊維又はアラミド繊維を織って構成されている。織布111の織組織は特に制限されないが、例えば平織りである。膜材1の機械的強度を高めるためには、織布111はガラス繊維であることが好ましい。
PTFE部分100は、嵩密度が2g/cm3以上の第1部分110、及び嵩密度が2g/cm3未満の第2部分120を含む。PTFE部分100は、第1部分110及び第2部分120からなっていてもよい。第1部分110及び第2部分120のそれぞれは、実質的にPTFEからなる。PTFE部分100は、PTFE以外のふっ素樹脂を含んだ第3部分を含んでいてもよい。
「嵩密度」は、測定対象(例えば第1部分)の厚みと、測定対象の単位面積当たりの重量とから、下記式により算出する。測定対象の準備方法などの詳細な測定方法は後述する。
嵩密度(g/cm3)=単位面積当たりの重量(g/m2)/厚み(cm)。
第1部分110は、例えば、織布111の両面を被覆するように設けられている。第1部分110は、織布111の片面を被覆するように設けられていてもよく、織布111の一部のみを被覆するように設けられていてもよい。第1部分110は、嵩密度が2g/cm3以上のPTFEであるため、当該部分内に存在する空隙の体積は小さい。つまり、第1部分110における比表面積は小さい。それ故、第1部分110は耐候性及び耐汚れ性に優れている。第1部分の嵩密度は、好ましくは2g/cm3〜2.2g/cm3の範囲内にあり、より好ましくは2.13g/cm3〜2.2g/cm3の範囲内にある。
第2部分120は、例えば、第2部分120のPTFEと第1部分110のPTFEとが融着して、第1部分110と一続きに形成されている。第2部分は、第1部分上に設けられていてもよい。第2部分120は、織布111を被覆している部分を備えていてもよい。第2部分120は、複数の空隙(気孔)121を有している。複数の空隙121は、互いに連通していてもよく、連通していなくてもよい。互いに連通した空隙と、連通していない空隙との双方が存在していてもよい。
第2部分120の嵩密度は、好ましくは0.11g/cm3〜1.32g/cm3の範囲内にあり、より好ましくは0.11g/cm3〜0.86g/cm3の範囲内にあり、更に好ましくは0.11g/cm3〜0.66g/cm3の範囲内にある。第2部分120の嵩密度がこの範囲内にあると、より軽量であり且つ高い断熱性能を有した膜材が得られる。
第1部分110の気孔率は、例えば0%〜5%の範囲内にある。第2部分120の気孔率は、例えば40%〜95%の範囲内にある。第2部分120の気孔率は、好ましくは70%〜95%の範囲内にある。気孔率は、JIS R 1634:1998に準拠して測定することができる。
第1部分110の密度は、例えば2g/cm3〜2.2g/cm3の範囲内にある。第2部分120の密度は、例えば2g/cm3〜2.2g/cm3の範囲内にある。ここで、「密度」は材料自体の密度を意味している。即ち、ここではPTFEの密度を示している。「密度」は、JIS K 7112:1999に準拠して測定することができる。
織布111の少なくとも一部は、第1部分110で被覆されている。図1に示すように、例えば、織布111の全体は第1部分110で被覆されている。
図1では一例として、膜材1が、ファブリック層11及び多孔質層12が積層された積層体10である場合を描いている。
ファブリック層11は、例えば、織布111及び第1部分110からなる。ファブリック層11は、更に第2部分120を含んでいてもよい。この場合、第2部分120が多孔質部分として機能するため、多孔質層12を省略することができる。但し、断熱性及び防音性の観点から、膜材1の面内方向の全域に亘って第2部分120が存在していることが好ましい。それ故、多孔質層12は省略しないことが好ましい。
ファブリック層11の重量に占める第1部分の重量の割合は、18重量%〜30重量%の範囲内にあることが好ましい。この範囲内にあると、膜材は、機械的強度及び耐候性の双方に優れると共に、十分な柔軟性を有している。それ故、膜材を膜構造物などの建築物に用いる際に、柔軟に変形させることが容易となる。
図1に示す膜材1においては、多孔質層12は、ファブリック層11上に積層されている。多孔質層12は、例えば第2部分120からなり、ファブリック層11と積層されて互いに融着している。多孔質層12は、例えば多孔質シートである。この多孔質シートは、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分120を含む。多孔質層12は、2枚以上の多孔質シートを積層させた積層体であってもよい。この場合、2枚以上の多孔質シートは、互いに同一の嵩密度を有する多孔質シートであってもよく、互いに異なる嵩密度を有する多孔質シートであってもよい。多孔質層12として複数枚の多孔質シートを積層させることにより、膜材の断熱性及び防音性を調節することができる。
膜材1は、他の層を具備した積層体であってもよい。他の層は、例えば、ファブリック層11とも異なり、多孔質層12とも異なる層である。他の層は、ファブリック層11上に存在していてもよく、多孔質層12上に存在していてもよく、ファブリック層11及び多孔質層12の間に介在していてもよい。
他の層としては、例えば、PTFE以外のふっ素樹脂からなる層、シランカップリング剤などからなる接着剤層、金属層、印刷層、光拡散層及び防汚層などを挙げることができる。
膜材1は、ファブリック層11、多孔質層12及びファブリック層11を積層させた3層構造の積層体を具備することがより好ましい。この3層構造の積層体において、ファブリック層11及び多孔質層12の間には、必要に応じて他の層が介在していてもよい。ファブリック層11上(多孔質層12と向かい合っていない面)には、他の層が積層されていてもよい。このような3層構造とすることで、膜材1の一方の主面から他方の主面へ向かって、熱及び音が伝導しにくくなる。
PTFE以外のふっ素樹脂としては、例えば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)及び四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂(FEP)などを挙げることができる。PTFE以外のふっ素樹脂は、1種類であってもよく、2種以上の混合物であってもよい。
ファブリック層11は耐候性に優れているため、ファブリック層11上に他の層を有していないことが好ましい。或いは、ファブリック層11上に防汚層を有していることも好ましい。
膜材の単位面積当たりの重量は、500g/m2〜8500g/m2の範囲内にあり、好ましくは1000g/m2〜4000g/m2の範囲内にある。膜材の単位面積当たりの重量が大き過ぎると、膜材が重いため、この膜材を建築用に使用した場合に、膜材を支える柱等の骨組みの数が増える可能性がある。その結果、建築物のデザインを柔軟に変更することが難しくなる傾向にあるため好ましくない。膜材の単位面積当たりの重量が小さいと、例えば膜材が薄いため、強度が不十分になったり、断熱性及び防音性が低下したりする可能性がある。
膜材の総厚みは、特に限定されないが、例えば0.4mm〜6.15mmの範囲内にある。
ファブリック層の厚みは、例えば0.3mm〜1.15mmの範囲内にあり、好ましくは1mm〜3mmの範囲内にある。ファブリック層が過度に薄いと、膜材を建築用に使用した場合の強度が劣る可能性がある。
多孔質層の厚みは、例えば0.001mm〜5mmの範囲内にあり、好ましくは1mm〜3mmの範囲内にある。多孔質層が過度に厚いと、膜材の単位面積当たりの重量が大きくなりすぎる傾向にある。また、ファブリック層との融着が困難になる可能性がある。
ファブリック層の厚み及び/又は多孔質層の厚みを適宜調節することにより、膜材の断熱性及び防音性を調節することができる。特に、多孔質層の厚みは、膜材の断熱性及び防音性により大きな影響を与える。
膜材の総厚みTallに対する多孔質層の厚みTporの割合は、例えば1%以上である。この割合は、40%〜60%の範囲内にあることが好ましい。この割合が40%〜60%の範囲内にあると、膜材の単位面積当たりの重量が大きくなり過ぎないと共に、十分な断熱性及び防音性を達成することができる。また、膜材の剛軟度が高くなり過ぎないため、建築物に使用する際に湾曲させることが容易である。
<膜材の厚みの測定方法>
膜材を厚み方向に沿って裁断し、この切断面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)で観察する。倍率は、例えば100倍とする。
この観察により、膜材が第1部分及び第2部分を含むことを確認できる。それ故、膜材の総厚みTall、第1部分又はファブリック層の厚みTfab、及び、第2部分又は多孔質層の厚みTporの各厚みを測定することができる。
<膜材の単位面積当たりの重量の測定方法>
膜材を100mm×100mmの試験片に裁断し、1mg単位まで秤量し、その重量をg/m2の単位に換算して、単位面積当たりの重量を測定する。
<嵩密度の測定>
まず、膜材が含んでいる第1部分及び第2部分を、接着界面で剥がして単一の第2部分を得る。その後、織布から第1部分を剥がして単一の第1部分を得る。得られた第1部分及び第2部分を、それぞれ測定対象とする。
本明細書における「嵩密度」は、以下のように測定する。
上述した方法で分離した測定対象の厚みを、1/100mmの精度で測定可能な定圧厚み測定器で測定する。また、この測定対象を100mm×100mmの試験片に裁断し、1mg単位まで秤量し、その重量をg/m2の単位に換算して、単位面積当たりの重量を測定する。
こうして測定した測定対象の厚みと、単位面積当たりの重量とから、下記式により嵩密度を測定する。
嵩密度(g/cm3)=単位面積当たりの重量(g/m2)/厚み(cm)。
以下、実施形態に係る膜材の製造方法の一例を説明する。
<ファブリックの製造>
ファブリック層としてのファブリックの製造方法の一例を、図2を参照しながら説明する。図2は、ガラス繊維織布(ガラスクロス)に、PTFE樹脂を塗布する場合の塗布装置を概略的に示す断面図である。
図中の符号20は、基材であるガラスクロス2を送り出す送出しロールを示す。送出しロール20の下流側には、PTFE樹脂粒子の水性分散液3を満たした含浸槽4が配置されている。送出しロール20に巻かれたガラスクロス2は、ロール5aを経て含浸槽4の水性分散液3内に配置されたロール5b側に送られ、ガラスクロス2に水性分散液3が塗布される。含浸槽4の上方側には一対のドクターロール6が配置され、余分の水性分散液3が掻きとられる。ドクターロール6の上方側には、熱処理温度が夫々異なるように区切られた加熱炉7が配置されている。この加熱炉7は、下側から順に乾燥部7a,加熱処理部7b,焼成部7cの3つのブロックに区切られ、乾燥部7aから焼成部7cに向かって温度が順次高い状態の温度分布をもつように制御されている。加熱炉7の下流には、ロール5c、5d及び5eと、巻取りロール9が配置されている。
以上の構成を有した塗布装置を用いた、ファブリックの製造方法について説明する。
まず、送出しロール20に巻かれたガラスクロス2を、含浸槽4のPTFE樹脂粒子水性分散液3内に配置されたロール5b側に送り、ガラスクロス2に水性分散液3を塗布する。次に、一対のドクターロール6によりガラスクロス2の表面に塗布された余分の水性分散液3を掻きとる。続いて、PTFE樹脂が塗布されたガラスクロス2を加熱炉7の乾燥部7aに送り、塗布されたPTFE樹脂を100℃以下の温度で乾燥して水性分散液3中の水分を蒸発させる。次に、ガラスクロス2を加熱処理部7bに送り、例えば305℃でゆっくり加熱処理して水性分散液3中の界面活性剤、添加剤、バインダー等を除去する。
続く焼成部7cでは、焼成を行ってもよく、行わなくてもよい。焼成を行わない場合、得られるファブリック8は、機械的強度及び耐摩耗性に優れると共に、優れた柔軟性も備えている。焼成部7cでの焼成を行う場合、その焼成温度はPTFE樹脂の融点以上の温度とする。焼成部7cを通過したファブリック8は、ロール5c、5d及び5eを経て、巻取りロール9に巻き取られる。こうして、嵩密度が2g/cm3以上の第1部分及び織布を含み、織布の少なくとも一部が第1部分で被覆されたファブリック層を作製することができる。
ここで、「乾燥」とは、塗布されたPTFE樹脂水性分散液中の水分を100℃以下の温度で蒸発させる工程であることが好ましい。また、「加熱処理」とは、塗布されたPTFE樹脂粒子水性分散液中の界面活性剤、添加剤、バインダー等のPTFE樹脂以外の成分を所定の温度範囲で処理して除去する工程であることが好ましい。加熱処理の温度範囲は305℃以上340℃未満であることが好ましい。
<多孔質フィルムの製造>
多孔質層としての多孔質フィルムの製造方法の一例を説明する。
PTFEファインパウダーを用意し、この粉末100質量部に対して、炭化水素油を20〜30質量部混合する。この混合物を均一になるように攪拌した後、ペースト押し出しして、棒状に予備成形を行う。得られた予備成形物を、例えば、金属製の圧延ロールを用いて圧延する。こうして、多孔質フィルムの前駆体である未焼成テープを得る。未焼成テープの形状は、特に限定されないが、例えば、長方形又は略正方形である。
この未焼成テープを、融点未満の温度で、先だって圧延した方向、即ち機械方向(MD方向)に2〜6倍の倍率で延伸する。このときの温度は、例えば280℃である。この融点未満の温度での延伸により、PTFEのノードとノードとの間にフィブリルが引き出される。その結果、このPTFEテープ内に空洞ができて、多孔質化することができる。
次いで、融点以上の温度で焼成を行う。融点以上の温度とは、例えば360℃である。上述した延伸により多孔質化した未焼成テープは、寸法安定性が悪く、常温でも次第に収縮する可能性がある。未焼成テープを、融点以上の温度での焼成を行ってヒートセットすることにより、この収縮を防止することができる。
続いて、焼成後のPTFEフィルムを、融点未満の温度で再度延伸する。この再延伸の温度は、例えば250℃である。この延伸は、例えば、機械方向に2〜6倍の倍率で行う。この再延伸は省略してもよい。以上の方法により、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含む多孔質層を作製することができる。
ここでは、多孔質フィルムを一軸延伸により製造する方法を説明したが、多孔質フィルムは二軸延伸により製造してもよい。
<膜材の製造>
実施形態に係る膜材は、例えば、上記で製造したファブリック及び多孔質フィルムを熱ラミネートすることにより得られる。或いは、膜材は、接着層を用いてファブリック及び多孔質フィルムを接着して製造しても良い。ファブリック及び多孔質フィルムを接着するための表面処理としては、例えば、金属ナトリウム処理及びプラズマ処理を挙げることができる。また、膜材は、ファブリックの表面に設けられたPTFE樹脂層を多孔質化させることで製造することもできる。
また、膜材は、発泡剤を含有させたPTFEディスパージョンを、ファブリックに対して吹き付けることにより製造することもできる。PTFEディスパージョンを吹き付けることにより、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を形成することができる。
熱ラミネートは、例えば、以下の方法で実施することができる。
まず、上記で作製したファブリック及び多孔質フィルムを、所望の寸法に切断する。次いで、これらをロールラミネーターを使用して貼り合わせる。この貼り合わせは、ロール温度を360℃〜420℃の範囲内、線圧を20N/cm〜60N/cmの範囲内、且つ、ロールスピードを1m/min〜4m/minの範囲内という条件で行う。このような条件でラミネートを行うことにより、多孔質フィルムの気孔が潰れることなく積層させることができるため、第2部分の嵩密度が2g/cm3未満の膜材を得ることができる。
ロール温度は、上述したように、例えば360℃〜420℃であり、好ましくは380℃〜400℃である。ロール温度が360℃より低いと融着不良を起こす可能性があり、420℃超では、PTFEが分解するため好ましくない。
線圧は、上述したように、例えば20N/cm〜60N/cmであり、好ましくは30N/cm〜40N/cmである。線圧が20N/cmより低いと融着不良を起こす可能性があり、60N/cmを超えると多孔質フィルムの気孔が大きく潰れて第2部分の嵩密度が2g/cm3以上となることにより、断熱性及び防音性が低下する恐れがある。
ロールスピードは、上述したように、例えば0.5m/min〜4m/minである。ロールスピードが0.5m/minより低いと生産効率が悪く、4m/minより高いと融着不良が発生する可能性がある。
PTFE樹脂層を具備するファブリックにおいて、PTFE樹脂層を多孔質化させるには、例えば以下の方法を採用できる。まず、PTFE樹脂層にPTFEの分解温度未満で分解する材料を含有させたファブリックを用意する。次に、このファブリックを、上記材料の分解点以上且つPTFEの分解点未満の温度に加熱する。この加熱により、PTFE樹脂層から上記材料が取り除かれて空隙がつくられる。こうして生成した空隙を含む部分は、実施形態に係る第2部分に相当する。上記材料としては、例えば、アクリル樹脂、及びスチレン樹脂を挙げることができる。
この方法で製造したファブリックは、層としての多孔質層は備えていないが、第1部分及び第2部分を有したPTFE部分を含み、織布の少なくとも一部を第1部分が被覆している。それ故、この方法で製造したファブリックは、実施形態の膜材に他ならない。
実施形態に係る膜材は、例えば、膜構造物の少なくとも一部を構成する建築用膜材として使用できる。膜構造物が、実施形態に係る膜材を具備していると、優れた耐候性と、優れた断熱性及び防音性とを達成することができる。
膜構造物の例は、大規模温室、アトリウム、運動施設、中大型テント及び農業用温室を含む。膜材は、大規模温室及びアトリウムなどの屋根材、運動施設の外壁、中大型テントの外壁、又は、農業用温室の被覆材などに使用される。
実施形態に係る膜構造物は、実施形態に係る膜材からなる外壁を具備し、この外壁の表面に、嵩密度が2g/cm3以上の第1部分が露出していることが好ましい。例えば、外壁の表面(屋外側)にファブリック層が位置していることが好ましい。第1部分は耐候性に優れているため、第1部分が外壁の表面に露出していることにより、膜構造物の寿命を延ばしたり、メンテナンスの手間を低減させたりすることができる。膜材が含む第2部分は、外壁の表面に露出していてもよいが、外壁の表面に露出していないことが好ましい。例えば、第2部分を含む多孔質層は、外壁の内面側(屋内側)に位置している。外壁は、他の建築材料を含んでいてもよい。
[実施例]
以下に実施例を説明するが、実施形態は、以下に記載される実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
<ファブリックの作製>
ファブリック層に使用するファブリックとして、厚み0.576mmの中興化成工業株式会社製FGT−600を用意した。このファブリックは、織布としてガラスクロス(Bヤーン)を含み、嵩密度が2g/cm3以上であるPTFEからなる第1部分を含んでいた。また、織布の両面は第1部分で被覆されていた。このファブリックを100mm×100mmの寸法に切断し、ファブリック層を作製した。
<多孔質フィルムの作製>
多孔質層に使用する多孔質フィルムとして、厚み1mm、嵩密度0.53g/cm3の中興化成工業株式会社製PTFE多孔質フィルムを用意した。この多孔質フィルムを100mm×100mmの寸法に切断し、多孔質層を作製した。
<膜材の作製>
作製したファブリック及び多孔質フィルムを積層し、熱ラミネートを行ってこれらを貼り合わせた。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度400℃、線圧30N/cm、ロールスピード0.5m/minの条件で行った。こうして、実施例1に係る膜材を作製した。作製した膜材は、図1に示す膜材と同様の積層体であった。
作製した膜材について、実施形態に記載した方法に従って第1部分の嵩密度を測定したところ、2.13g/cm3であった。また、第2部分の嵩密度を測定したところ0.53g/cm3であった。
また、この膜材の単位面積当たりの重量を、実施形態に記載した方法に従って測定したところ、1530g/m2であった。
<断熱性能評価>
作製した膜材について、以下の方法で断熱性能を評価した。
ファブリック層がヒーターと接触するように、膜材をヒーター上に設置した。熱電対を用いた温度計を準備し、膜材の他方の面(多孔質層の表面)に、ふっ素樹脂粘着テープを用いて熱電対を貼り付けた。ヒーターの設定温度を40℃に設定し、多孔質層の表面の温度が変化しなくなるまで放置した後に、当該面の温度を測定した。
この測定を、ヒーターの設定温度を60℃、80℃、100℃及び120℃のそれぞれに変更して行った。ここで、ヒーターの設定温度が40℃、60℃、80℃、100℃及び120℃の場合の各例を、それぞれ実施例1−1〜1−5とした。
以上の結果を表1Aにまとめる。
(実施例2)
多孔質フィルムとして、以下のものを使用したことを除いて、実施例1に記載したのと同様の方法で膜材を作製し、評価した。この結果を表2Aにまとめる。
厚み1mm、嵩密度0.53g/cm3の中興化成工業株式会社製PTFE多孔質フィルムを用意し、これを3枚重ねて、熱ラミネートを行った。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度400℃、線圧30N/cm、ロールスピード0.5m/minの条件で行った。こうして、厚み3mmの多孔質フィルムを得た。
(実施例3)
多孔質フィルムとして、厚み0.2mm、嵩密度0.53g/cm3の中興化成工業株式会社製PTFE多孔質フィルムを使用したことを除いて、実施例1に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表3Aにまとめる。
(比較例1)
多孔質フィルムに代えて、厚み1mm、嵩密度2.13g/cm3の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルム(中興化成工業株式会社製MSF−100)を使用したことを除いて、実施例1に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表1Bにまとめる。
(比較例2)
非多孔質フィルムとして、以下のものを使用したことを除いて、比較例1に記載したのと同様の方法で膜材を作製し、評価した。この結果を表2Bにまとめる。
厚み1mm、嵩密度2.13g/cm3の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルムを用意し、これを3枚重ねて、熱ラミネートを行った。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度400℃、線圧30N/cm、ロールスピード0.5m/minの条件で行った。こうして、厚み3mmの非多孔質フィルムを得た。
(比較例3)
多孔質フィルムに代えて、厚み0.2mm、嵩密度2.13g/cm3の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルムを使用したことを除いて、実施例1に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表3Bにまとめる。
(比較例4)
多孔質フィルムを積層させなかったことを除いて、実施例1に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。即ち、比較例4に係る膜材は、ファブリック層のみからなるため、織布及び第1部分を含んでいたが、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含んでいなかった。比較例4に係る断熱性能の評価結果を表4にまとめる。
上記表1〜4において、「Tpor/Tall」の列は、膜材の総厚みTallに対する多孔質層の厚みTporの値に100を乗じた値を百分率で示している。「単位面積当たりの重量」の列は、膜材の単位面積当たりの重量を示している。「設定温度」は、ヒーターの設定温度を示している。「表面温度」は、実施例1〜3においては多孔質層の表面温度を示しており、比較例1〜3においては非多孔質層の表面温度を示しており、比較例4においてはファブリック層の表面温度を示している。なお、ここで言う「表面」は、膜材が有する2面(例えば表面及び裏面)のうち、ヒーターと接している側の面ではない方の面を指す。
図3には、実施例1−1〜1−5、比較例1−1〜1−5及び比較例4−1〜4−5の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。
図4には、実施例2−1〜2−5、比較例2−1〜2−5及び比較例4−1〜4−5の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。
図5には、実施例3−1〜3−5、比較例3−1〜3−5及び比較例4−1〜4−5の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。
図3のグラフから明らかなように、実施例1に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例1に係る膜材及び比較例4に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。
図4のグラフから明らかなように、実施例2に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例2に係る膜材及び比較例4に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。
図5のグラフから明らかなように、実施例3に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例3に係る膜材及び比較例4に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
1…膜材、
2…ガラスクロス、
3…水性分散液、
4…含浸槽、
5…ロール、
6…ドクターロール、
7…加熱炉、
8…ファブリック、
9…巻取りロール、
10…積層体、
11…ファブリック層、
12…多孔質層、
20…送出しロール、
100…ポリテトラフルオロエチレン部分、
110…第1部分、
111…織布、
120…第2部分、
121…空隙。

Claims (7)

  1. ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、
    前記ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が2g/cm3以上である第1部分、及び、嵩密度が2g/cm3未満の第2部分を含み、
    前記織布の少なくとも一部は前記第1部分で被覆されている膜材。
  2. 前記織布及び前記第1部分を含むファブリック層と、
    前記第2部分を含む多孔質層とを含む積層体である請求項1に記載の膜材。
  3. 前記多孔質層は、前記ファブリック層上に積層されている請求項2に記載の膜材。
  4. 前記積層体の厚みTallに対する前記多孔質層の厚みTporの割合は1%以上である請求項2又は3に記載の膜材。
  5. 単位面積当たりの重量が500g/m2〜8500g/m2の範囲内にある請求項1〜4の何れか1項に記載の膜材。
  6. 請求項1〜5の何れか1項に記載の膜材を具備した膜構造物。
  7. 前記膜材からなる外壁を具備し、
    前記外壁の表面に前記第1部分が露出している請求項6に記載の膜構造物。
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