JP5330391B2 - 建築用ファブリック - Google Patents
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Description
本出願は、2005年8月2日に出願された継続中の米国出願第11/195,911の一部継続出願である。
(a)第1の面および第2の面を有し、かつポリテトラフルオロエチレン繊維を含む、ファブリックの層を準備し、
(b)前記ファブリックの第1の面にTHVを配置し、そして
(c)前記ファブリックの第2の面にTHVを随意的に配置することにより、
格納式、一時的、または恒久的な構造物のための建築用ファブリックを製造する方法を提供する。
(a)フルオロポリマーファブリックを準備し、
(b)同時に、該フルオロポリマーファブリック上にTHVを押出し、かつ第1ロールと第2ロールの間に該ファブリックと押し出されたTHVを挟むことによって、該フルオロポリマーファブリックをTHVで押出コーティングする、ステップを含んでなる、建築用ファブリックを製造する方法を提供する。
着色された黄褐色のTHV(ミネソタ州、OakdaleのDyneon,Inc)を、250℃の温度の溝付きダイおよび単軸押出機を用いて押し出した。それを、垂直下向き方向で二つのロールによって形成された挟み部に導いた。ロールの一つはTEFLON(登録商標)スリーブのEPDMゴムロールであり、もう一つはTEFLON(登録商標)コーティングした鉄製ロールであった。押出フィルムの厚さは175マイクロメートルであった。EPDMロールは、90℃の表面温度を有し、金属ロールは115℃の表面温度を有していた。ロールの表面速度は毎分2.75メートルであった。延伸PTFE繊維の織られたファブリックは、W.L.Gore&Associates,Incから入手した。このファブリックは、1cmあたり18エンドかける18ピックの平織りで織られたものである。それぞれのエンドとピック糸は、500デニールの延伸PTFE繊維2つを積み重ねたもので構成した。
上記の例により製造したファブリックを、以下の様々な特性について試験した。
装置:
逆浸透/蒸留水
温度計
低水圧試験機(ニュージャージー州RamseyのAlfred Suter Co.のモデル番号502 Suter LHPT)
タイマー
水循環機
試料サイズ:4と1/2インチ(11.4cm)直径の円形サンプル
1サンプルあたりの試料:3点
試験前に65±2%相対湿度、21±1℃(70±2°F)の条件に試料を調整する。
1.タンク内の水レベルをチェックする。
2.レベルが低すぎるときは水を加える。
3.ポンプを起動する。
4.水温が27±3℃(80±5°F)であることをチェックする。
4.1 水温が低すぎるときは、モーターを回して加熱するか、または加熱した水をタンクに加える。
4.2 水温が高すぎるとき(または試験中に高くなりすぎたとき)は、アイスパックをタンクのフリーザーの位置に浮かべるか、または冷水を加える。
5.水のラインをパージする。
6.試料を、試料面を下側にして試料ホルダーの下に置く。
7.適当な位置に試料をクランプする。
8.バルブを開いて水を流しはじめる。
9.タイマーを3分間セットする。
10.LPHT試験機のゲージが特定の圧力(1.1psig)に達したら、タイマーをスタートさせる。
11.各試料のリークについてチェックする。リークのあるサンプルは失敗作として報告する。リークのないものは合格である。
11.1 試料のクランプ端またはそこから0.32cm(1/8インチ)での試料を貫通した水滴はカウントしない。
本例のファブリックの難燃性について、以下のように試験した。
Tirrillバーナー付きキャビネット 真鍮おもり
金属試料ホルダーおよびクリップ ハサミまたは穴あけ機
試料積載ブロック ブタンライター
タイマー(10分の1秒) 使い捨てグローブ
メートル定規 (1mm目盛) ガス:メタン99%純度
プラスチックバッグ
試料サイズ:3インチ×12インチで、この12インチの長さは試験方向と平行である。
サンプル数:2
試験前に65±2%相対湿度、21±1℃(70±2°F)の条件に試料を調整する。
1.上述のとおり試料を切断する。
1.1 ガス圧力が2.5±0.25psiであることを確実にする。
1.2 起動する(カウンターのコントロールパネル)。
1.3 パイロットノブを時計方向に僅かに回して、起動させる。
1.4 ブタンライターを用いてパイロットを着火する。
1.5 パイロットノブを用いてパイロットのサイズを1/8インチに調節する。パイロットの炎を、その最も低い点から先端まで測定する。
1.6 炎の着火タイマーを120秒にセットする。
1.7 炎/送風ノブをフレーム側に回して、各セットアップと試験セッションの始まる前の少なくとも2分間、炎を燃やす。
1.9 炎の高さを大きくするにはバーナーの下側にあるノブを時計方向に調整し、または炎の高さを小さくするには反時計方向に調整することによって、炎の高さを1.5インチに調節する。
1.10 炎の着火タイマーを12秒にリセットし、炎を再点火する。
1.11 炎/送風ノブを送風側に回す。
1.12 金属試料ホルダーを積載ブロックの上に置く。
1.13 ダミー試料の短い端部がホルダーの低い側の端部と並ぶように、金属ホルダーにダミー試料を並べる。
1.14 試料ホルダーを閉じて、各辺の2箇所をクリップでクランプして、ダミーがホルダー中で滑らかかつ平坦であることを確実にする。
1.15 炎/送風ノブを炎側に回す。
1.16 ブタンライターで炎を点火する。
1.17 直ぐに炎/送風ノブをオフにする。
1.18 試料ホルダーを安全にキャビネット内に置く。
1.19 キャビネットの後ろにあるホルダーレストの溝にホルダーを置き、試料の下側の端部の中央部がバーナーより3/4インチ上にあってセンター合わせがされていることを確実にする。
1.20 キャビネットのドアとフードのサッシを閉める。
注:試料はキャビネットに配置して2分以内に試験しなければならない。
1.21 炎/送風ノブを炎側に回して、12秒の炎をスタートさせる。
1.22 12秒の炎を一度消火し、パイロット点火が適正なサイズであることを確認する。
1.23 ドア開放ボタンを押し、キャビネットを30秒間または全ての煙とにおいが除去されるまで換気する。
1.24 必要に応じてパイロット点火を調節し、適正なパイロットサイズが維持されるまで必要に応じてステップ1.15から1.24を繰り返す。
2.1 金属試料ホルダーを積載ブロックの上に置く。
2.2 試料の短い端部をホルダーの低い側の端部と並べたときに、試験範囲に識別マークが含まれないように、金属ホルダー中の試料を並べる。
2.3 試料ホルダーを閉じて、各辺の2箇所をクリップでクランプして、試料がホルダー中で滑らかかつ平坦であることを確実にする。
2.4 炎/送風ノブを炎側に回す。
2.5 ブタンライターで炎を点火する。
2.6 直ぐに炎/送風ノブをオフにする。
2.7 試料ホルダーを安全にキャビネット内に置く。
2.8 キャビネットの後ろにあるホルダーレストの溝にホルダーを置き、試料の下側の端部の中央部がバーナーより3/4インチ上にあってセンター合わせがされていることを確実にする。
2.9 キャビネットのドアとフードを閉める。
注:試料はキャビネットに配置して2分以内に試験しなければならない。
2.10 炎/送風ノブを炎側に回して、12秒の炎をスタートさせる。
2.11 12秒の炎を消火した後で、残炎、残光時間、および溶融/液だれの有無を測定し、ラボのデータベースに記録する。
2.11.1 残炎:フードに載せたタイマーを用いて、着火した炎を消火した後で材料が燃え続ける秒数を、最も短くは0.1秒まで、測定する。残光が測定されているいないにかかわらず、試料が発光を止めるまでは、送風機を起動してはならない。
2.11.2 残光:自動タイマーを用いて、炎が出なくなった後で材料が発光する秒数を、最も短くは0.1秒まで、測定する。残光時間が、炭化長による発光効果のために求められないとしても、この発光は消火してはならない。
2.11.3 溶融/液だれ:溶融または液だれの痕跡を探す。
本例のファブリックの2片を縦糸方向で重なり合う関係で配置し、各片の2.5インチ(6.35cm)が重なり合うようにした。縫い目テープは使用しなかった、また溶接される範囲にはスカッフィングも研磨も行わなかった。Aline Welder Model HD−25を230℃で45秒間用いて、重なり合った部分を溶接して、縫い目を形成した。ファブリックの細長い切れを、2インチ幅(5.08cm)×14インチ長(35.5cm)で、長手方向を縫い目に垂直にして、切断した。縫い目強度は、引張試験機(Instron Corporation,Norwood MA,Model 5567)の上で、1分あたり2インチ(5.08cm)の伸張速度で4インチ(10.16cm)ゲージ長まで縫い目を引っぱることによって試験した。その結果を以下の表にした(表2)。この結果は、本発明のファブリックでは、単純な溶接を用いて非常に強い縫い目が作られることを示している。このファブリックの公称強度の少なくとも90%の強度を有する縫い目が望ましい。
延伸PTFE繊維からファブリックを織った。このファブリックは、1cmあたり18エンドかける18ピックの平織りである。それぞれのエンドとピックは、500デニールの延伸PTFE繊維2つを積み重ねたもので構成される。このファブリックは、米国メリーランド州、ElktonのW.L.Gore&Associates,Incから入手可能である。このファブリックの光透過性は47%であると測定された。面積約4平方センチメートルのファブリック部分を、点眼器による塗布を通じて、0.5ミリリットルのイソプロピルアルコールに晒した。液体に晒した約1分後に、晒した場所の光透過性を再度測定した。光透過性は65%まで著しく上昇し、晒していない範囲よりもかなり透明に見えた。イソプロピルアルコールの塗布は、このようにして、この比較例の光透過性を18%上昇させた。このファブリックの別のサンプルを測定し、43%の光透過性を有していた。シリコンオイルを第二のファブリックサンプルに塗布し、1時間後に光透過性を測定した。シリコンオイルの塗布後、光透過性は60%まで著しく上昇し、晒していない範囲よりもかなり透明に見えた。シリコンオイルの塗布は、このようにして、この比較例の光透過性を17%上昇させた。
1400デニールの延伸PTFE繊維からファブリックを織った。このファブリックは、1cmあたり18エンドかける18ピックの平織りである。この繊維は、米国メリーランド州、ElktonのW.L.Gore&Associates,Incから、Gore部品番号M1000KTRとして市販されている。この繊維は、米国特許6,071,452号のプロセスにより製造された。このプロセスにより製造された繊維は、このプロセスに内在する繊維の緻密化の結果として、外観が半透明であった。この繊維の密度は1立方センチメートルあたり約2.2グラムであり、比較例の繊維の密度は1立方センチメートルあたり約1.5グラムであった。本例の緻密化した繊維の光透過性は66%であった。上記の例のように、このファブリックをイソプロピルアルコールに晒すと、光透過性は69%に上昇した。晒された範囲は晒していない範囲と視覚的に非常によく似ていた。イソプロピルアルコールの塗布は、このようにして、光透過性を3%だけ増加した。これは比較例を上回る際だった驚くべき改善である。
(導電性充填材の代りにTiO2を使用し、望ましいデニールになるように幅を調整したことを除いて)米国特許5,262,234の例1の教えのとおりに製造した、二酸化チタン顔料を約2.0質量%で含む延伸PTFEから、ファブリックを織った。このファブリックは、1cmあたり18エンドかける18ピックの平織りである。それぞれのエンドとピックは、約2.0質量%の二酸化チタン顔料で充填された500デニールの延伸PTFE繊維2つを積み重ねたもので構成される。このファブリックの光透過性は24%であると測定された。上述の例のように、このファブリックをイソプロピルアルコールに晒すと、光透過性は27%に上昇し、晒された範囲は晒されていない範囲と視覚的に非常によく似ていた。イソプロピルアルコールの塗布は、このようにして、光透過性を3%だけ増加した。これは比較例を上回る際だった驚くべき改善である。
米国特許3,953,566の教えのとおりに製造した、二酸化チタン顔料を約0.66質量%で含む延伸PTFEから、ファブリックを織った。結果として得られた繊維を、18エンド/cmかける18ピック/cmの平織りに織った。それぞれのエンドとピックは、500デニールの延伸PTFE繊維2つを積み重ねたもので構成された。それぞれの繊維は約0.66質量%の二酸化チタン顔料で充填された。この低減したレベルの充填繊維から構築されたファブリックの光透過性は、32%であると測定された。上記の例のIPAと同様の効果を有する、チャレンジする液体としてのシリコンオイルにこのファブリックを晒したとき、光透過性は38%に上昇し、晒された範囲は晒されていない範囲より僅かに透明であった。シリコンオイルの塗布は、このようにして、光透過性を6%増加した。これは比較例を上回る顕著な驚くべき改善である。
二酸化チタン顔料を約0.66質量%で含む緻密化した延伸PTFEから、ファブリックを織った。この繊維を、米国特許3,953,566の教えのとおりに製造し、積み重ねて、次に熱と張力の組み合わせによって緻密化した。緻密化は、450℃の温度に加熱されたプレート上を0.8秒の滞在時間で通過することによって遂行した。張力は、二組の挟みローラー(一つはプレートの前で、一つはプレートの後)を有することによって、もたらされる。出口側ローラーは、入口側ローラーの1.06倍の速度で回転させた。結果として得られた繊維を、18エンド/cmかける18ピック/cmの平織りに織った。それぞれのエンドとピックは、500デニールの延伸PTFE繊維2つを積み重ね、緻密化したもので構成された。それぞれの繊維は約0.66質量%の二酸化チタン顔料で充填された。この充填と緻密化がされた繊維構築したファブリックの光透過性は、40%であると測定された。ファブリックを上記の例のようにシリコンオイルに晒したとき、光透過性は41%に上昇した。晒された範囲は晒していない範囲と視覚的に非常によく似ていた。シリコンオイルの塗布は、このようにして、光透過性を1%増加した。これは比較例および例Cを上回る際だった驚くべき改善である。
繊維を変化させて、いくつかの追加の試みを行った。全ての繊維は500デニールであり、積み重ねて、次に18エンド/cmかける18ピック/cmの平織りに織った。これらの繊維と結果を以下の表3に示す。特に断りのないかぎり、緻密化は例Dに記載したとおりに行った。充填材を使用する場合は二酸化チタンを用いた。
充填材を含むが緻密化はしていないファブリックの繊維のサンプルは、比較例に比べて、光透過性の変化において劇的な改善を示した。具体的には、比較例の光透過性の変化は17%であった。充填材を2%装填した、例Bは、僅か3%の光透過性の変化を示しただけだった。充填材を0.66%装填した、例Cは、6%の光透過性の変化を示した。充填材を0.33%装填した、例Eは、8%の光透過性の変化を示した。
Claims (17)
- (a)第1の面および第2の面を有し、且つ延伸ポリテトラフルオロエチレン繊維を含んでなるファブリックの層、および、
(b)前記第1の面に配置され、且つ前記繊維の間で前記第1の面から伸びているフルオロポリマーコーティング、
を含んでなり、前記繊維が充填材を含んでいる、建築用ファブリックであって、
前記フルオロポリマーコーティングがTHVであり、且つ前記充填材がTiO 2 を含んでなる、建築用ファブリック。 - 前記充填材が2.0質量%またはそれ未満の0でない量で存在する、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が1.0質量%またはそれ未満の0でない量で存在する、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が0.3質量%から0.7質量%の量で存在する、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が0.7質量%の量で存在する、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が0.3質量%の量で存在する、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 防水性である、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- 難燃性である、請求項1に記載の建築用ファブリック。
- (a)第1の面および第2の面を有し、且つ緻密化された延伸ポリテトラフルオロエチレン繊維を含んでなるファブリックの層、および、
(b)前記第1の面に配置され、且つ前記繊維の間で前記第1の面から伸びているフルオロポリマーコーティング、
を含んでなる、建築用ファブリックであって、
前記繊維が充填材を含んでなり、そして前記充填材が0.3質量%から0.7質量%の量で存在する、建築用ファブリック。 - 前記充填材がTiO2を含んでなる、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が0.7質量%の量で存在する、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- 前記充填材が0.3質量%の量で存在する、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- 防水性である、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- 難燃性である、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- 前記フルオロポリマーがTHVを含んでなる、請求項9に記載の建築用ファブリック。
- (a)第1の面および第2の面を有し、且つ緻密化された延伸ポリテトラフルオロエチレン繊維を含んでなるファブリックの層、および
(c)前記第1の面に配置され、且つ前記繊維の間で前記第1の面から伸びているTHVコーティング、
を含んでなる建築用ファブリックであって、ここで
(b)前記繊維が、TiO2でできた充填材を0.3質量%から2.0質量%の量で含み、
(d)前記建築用ファブリックが防水性であり、かつ
(e)前記建築用ファブリックが難燃性である、
建築用ファブリック。 - 第1の面および第2の面を有し、且つ緻密化された延伸ポリテトラフルオロエチレン繊維を含んでなるファブリックの層、
前記第1の面に配置され、且つ前記繊維の間で前記第1の面から伸びているフルオロポリマーコーティング、及び
前記第2の面に配置され、且つ前記繊維の間で前記第2の面から伸びているフルオロポリマーコーティング、
を含んでなる物品であって、
前記繊維が、TiO2でできた充填材を0.3質量%から2.0質量%の量で含み、そして前記フルオロポリマーコーティングがTHVである、物品。
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