JP5542450B2 - ハリケーン抵抗性複合材料 - Google Patents
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Description
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記建築物が提供される。
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記建築物が提供される。
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記方法が提供される。
(a)可撓性のある複合材ファブリックであって、
(i)第一表面及び第二表面を有する、少なくともひとつのファブリックのベース層であって、前記ファブリックは伸びきり鎖(extended chain)ポリエチレン繊維を含む糸で形成され、前記糸は約50〜約5000の範囲のデニールを有する、前記ベース層と、
(ii)実質的に透明なプラスチックフィルムの少なくともひとつの防水層であって、前記プラスチックフィルムは第一表面及び第二表面を有する、前記防水層と、
(iii)前記ベース層の前記第一表面及び前記第二表面のうち一方を前記プラスチックフィルムの前記第一表面及び前記第二表面のうち一方に結合する少なくともひとつの接着剤層と、を含み、
(iv)前記複合材ファブリックの全重量が約2〜約30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の範囲であり、前記複合材ファブリックの全厚さが約6〜約60ミル(150〜1500μm)の範囲である、前記複合材ファブリック;及び
(b)前記開口部を覆うように前記複合材ファブリックを前記建築構造物に取り外し可能に接続する固定器具
を含み、
前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも約60%入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、強い風と飛散物からの衝撃に対する保護を提供し、かつ、水に対するバリアを提供する、前記暴風雨カーテンが提供される。
(a)可撓性のある複合材ファブリックであって、
(i)第一表面及び第二表面を有する、編んであるファブリックのベース層であって、前記編んであるファブリックは伸びきり鎖ポリエチレン繊維を含む糸で形成され、前記糸は約650〜約3000の範囲のデニールを有する、前記ベース層と、
(ii)実質的に透明なポリエチレンフィルムの防水層であって、前記ポリエチレンフィルムは第一表面及び第二表面を有する、前記防水層と、
(iii)前記ベース層の前記第一表面及び前記第二表面のうち一方を前記ポリエチレンフィルムの前記第一表面及び前記第二表面のうち一方に結合するエチレンビニルアセテート接着剤層と、を含み、
(iv)前記複合材ファブリックの全重量が約2〜約30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の範囲であり、前記複合材ファブリックの全厚さが約6〜約60ミル(150〜1500μm)の範囲である、前記複合材ファブリック;及び
(b)前記開口部を覆うように前記複合材ファブリックを前記建築構造物に取り外し可能に接続する固定器具
を含み、
前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも約75%入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と飛散物からの衝撃に対する保護を提供し、かつ、水に対するバリアを提供する、前記暴風雨カーテンが提供される。
これまでに説明したように、高強度繊維は、織ってあるファブリック、編んであるファブリック、又は織っていないファブリックの形態であることができる。ひとつの好ましい材料は、SPECTRA(登録商標)伸びきり鎖ポリエチレン繊維から形成された、織ってあるファブリックである。
伸びきり鎖ポリエチレン繊維からつくられたシングルプライファブリックから、可撓性のある複合材ファブリックを形成した。かかる繊維は、ハネウェル・インターナショナル・インクから入手可能なSpectra(登録商標)900の650デニールの糸であり、30.5g/dの靭性を有するものであった。ファブリックは、6.3オンス/平方ヤード(0.02g/cm2)の重量、34×34エンド/インチ(13.4×13.4エンド/cm)、縦糸及び横糸の両方において650の糸デニール、及び17ミル(425μm)の厚みを有することを特徴とする、平織りファブリック(ヘクセル・リインフォースメント・コーポレーションによりつくられたスタイル904)の形態であった。このファブリックを、1.5ミル(37.5μm)の厚みを有する低密度ポリエチレンフィルムの両側に積層した。エチレンビニルアセテートの4ミル(100μm)フィルムを、ファブリック層とふたつのポリエチレンフィルム層との間の結合層として使用した。これらの層は、米国特許第6,280,546号及び第6,818,091号に記載されるような熱積層法により積層した。
この複合材を通る透過光のパーセントは、約80%であることがわかった(ASTM D1746に基づく試験法)。
実施例1の構造と同様の幅60インチ×高さ60インチ(152.4×152.4cm)の複合材ファブリックを、実施例1と同様に、ASTM E1886/1996(フロリダ州の建築物コード試験アプリケーション標準 TAS 201と等しい)にしたがってハリケーンカーテンとして試験した。複合材シャッターは、木製フレーム上に載せるために頂部端にグロメットが配置されたものであった。シャッターの底部端は、手動式の巻上げ/巻下げ機構によりフレームに取り付けられていた。衝撃を2回与え、1回は複合材カーテンの正確な中心において、もう1回は角で、同じカーテンの端部から約7〜8インチ(17.8〜20.3cm)においてであった。複合材カーテンは、いずれの衝撃も、ファブリックに裂け目や割れ目を生じることなくパスした。衝撃によるたわみは、8.5インチ(21.6cm)未満であることが分かった。また、同じカーテン(2回の衝撃の後)は、ASTM E1886/1996(TAS 203)にしたがって、±80ポンド/平方フィート(3.83kPa)(1時間あたり177マイル(283.2km)のハリケーン風速度に等しい)の循環風荷重試験もパスした。
伸びきり鎖ポリエチレン繊維からつくられたシングルプライファブリックから、可撓性のある複合材ファブリックを形成した。かかる繊維は、ハネウェル・インターナショナル・インクから入手可能なSpectra(登録商標)900の1200デニールの糸であり、30g/dの靭性を有するものであった。ファブリックは、11.3オンス/平方ヤード(0.044g/cm2)の重量、34×34エンド/インチ(13.4×13.4エンド/cm)、縦糸及び横糸の両方において1200の糸デニール、及び28ミル(700μm)の厚みを有することを特徴とする、バスケット織りファブリック(ヘクセル・リインフォースメント・コーポレーションによりつくられたスタイル912)の形態であった。このファブリックを、約2ミル(10μm)の厚みを有する低密度ポリエチレンフィルムの両側に積層した。エチレンビニルアセテートの7〜8ミル(175〜200μm)フィルムを、ファブリックとふたつのポリエチレンフィルム層との間の結合層として使用した。これらの層は、米国特許第6,280,546号及び第6,818,091号に記載されるような熱積層法により積層した。
比較のため、重量が36.52オンス/平方ヤード(0.124g/cm2)で厚みが0.042インチ(1.1mm)である標準的なビニルコートポリエステルファブリックを実施例1と同じ衝撃試験に供した。このファブリックは、スタッドがファブリックを貫通し、試験は失敗に終わった。ファブリックは、±60ポンド/平方フィート(2.87kPa)においてたわみが12.5インチ(31.75cm)より大きいことがわかった。
この複合材を通る透過光のパーセントは、実施例1と同じ試験に基づいて、約64%であることがわかった。
[本発明の態様]
1.少なくとも一つの開口部を有する建築物であって、前記開口部が、前記開口部を覆う可撓性のある複合材ファブリックによりハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護されており、前記可撓性のある複合材ファブリックが、
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記建築物。
2.前記可撓性のある複合材ファブリックが、前記ファブリック層を前記フィルム層に結合する結合層を更に含む、1記載の建築物。
3.前記ファブリック層が直接前記フィルム層に積層されている、1記載の建築物。
4.前記複合材ファブリックの厚さが約6〜約60ミル(150〜1500μm)である、1記載の建築物。
5.前記フィルム層が実質的に透明である、1記載の建築物。
6.前記繊維が伸びきり鎖ポリエチレン繊維を含む、1記載の建築物。
7.前記ファブリック中の前記繊維の少なくとも約75%が伸びきり鎖ポリエチレン繊維である、1記載の建築物。
8.前記フィルム層がポリオレフィン又はフルオロポリマーの繊維を含む、7記載の建築物。
9.前記熱可塑性フィルムがポリエチレンフィルムを含む、7記載の建築物。
10.前記フィルム層が約0.1〜約10ミル(2.5〜25μm)の厚さを有する、7記載の建築物。
11.前記複合材ファブリックが約2〜約30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の重量を有する、7記載の建築物。
12.前記可撓性のある複合材ファブリックが、巻き上げられるように適合されている、1記載の建築物。
13.前記高靭性ポリオレフィン繊維が少なくとも約25グラム/デニールの靭性を有する、1記載の建築物。
14.前記ファブリックが編んであるファブリックである、1記載の建築物。
15.前記ファブリックが編まれていないファブリックである、1記載の建築物。
16.開口部と保護スクリーニングカバーリングとを有する建築物であって、前記スクリーニングが可撓性のある複合材ファブリックを含み、前記ファブリックが、
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記建築物。
17.前記高靭性ポリオレフィン繊維が高靭性ポリエチレン繊維を含む、16記載の建築物。
18.建築物の開口部をハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護するための方法であって、前記建築物の開口部のためのスクリーンニングを提供することを含み、前記スクリーニングが前記開口部を覆う可撓性のある複合材ファブリックを含み、前記可撓性の複合材ファブリックが、
(a)高靭性ポリオレフィン繊維を含む少なくともひとつのファブリック層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した少なくともひとつのプラスチックフィルム層
を含み、
前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護する、前記方法。
19.前記高靭性ポリオレフィン繊維が高靭性ポリエチレン繊維を含む、18記載の方法。
20.前記ファブリック層及び前記プラスチック層の間に結合層を更に含む、19記載の方法。
21.建築構造物において、窓、ドア、スライドガラスドアなどの少なくともひとつの開口部を覆うため、かつ、前記開口部をハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護するための軽量の暴風雨カーテンであって、前記暴風雨カーテンは次のもの:
(a)可撓性のある複合材ファブリックであって、
(i)第一表面及び第二表面を有する、少なくともひとつのファブリックのベース層であって、前記ファブリックは伸びきり鎖ポリエチレン繊維を含む糸で形成され、前記糸は約50〜約5000の範囲のデニールを有する、前記ベース層と、
(ii)実質的に透明なプラスチックフィルムの少なくともひとつの防水層であって、前記プラスチックフィルムは第一表面及び第二表面を有する、前記防水層と、
(iii)前記ベース層の前記第一表面及び前記第二表面のうち一方を前記プラスチックフィルムの前記第一表面及び前記第二表面のうち一方に結合する少なくともひとつの接着剤層と、を含み、
(iv)前記複合材ファブリックの全重量が約2〜約30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の範囲であり、前記複合材ファブリックの全厚さが約6〜約60ミル(150〜1500μm)の範囲である、前記複合材ファブリック;及び
(b)前記開口部を覆うように前記複合材ファブリックを前記建築構造物に取り外し可能に接続する固定器具
を含み、
前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも約60%入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、強い風と飛散物からの衝撃に対する保護を提供し、かつ、水に対するバリアを提供する、前記暴風雨カーテン。
22.前記ファブリックが編んであるファブリックであり、前記糸が前記伸びきり鎖ポリエチレン繊維の重量基準で少なくとも約50%を含み、前記糸が約650〜約3000の範囲のデニールを有する、21記載の軽量暴風雨カーテン。
23.前記プラスチックフィルムがポリエチレンフィルムを含む、22記載の軽量暴風雨カーテン。
24.前記接着剤がエチレンビニルアセテートを含む、23記載の軽量暴風雨カーテン。
25.前記複合材ファブリックが、約5〜約25オンス/平方ヤード(169.5〜847.5g/m2)の範囲の全重量と、約10〜約50ミル(250〜1250μm)の範囲の全厚さを有する、24記載の軽量暴風雨カーテン。
26.前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも約75%入れるために充分な半透明性を有する、25記載の軽量暴風雨カーテン。
27.前記プラスチックフィルムを二層、及び前記接着剤を二層含み、前記プラスチックフィルム層が前記接着剤層により前記ベース層の両方の表面に結合されている、21記載の軽量暴風雨カーテン。
28.建築構造物において、窓、ドア、スライドガラスドアなどの少なくともひとつの開口部を覆うため、かつ、前記開口部をハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護するための軽量の暴風雨カーテンであって、前記暴風雨カーテンは次のもの:
(a)可撓性のある複合材ファブリックであって、
(i)第一表面及び第二表面を有する、編んであるファブリックのベース層であって、前記編んであるファブリックは伸びきり鎖ポリエチレン繊維を含む糸で形成され、前記糸は約650〜約3000の範囲のデニールを有する、前記ベース層と、
(ii)実質的に透明なポリエチレンフィルムの防水層であって、前記ポリエチレンフィルムは第一表面及び第二表面を有する、前記防水層と、
(iii)前記ベース層の前記第一表面及び前記第二表面のうち一方を前記ポリエチレンフィルムの前記第一表面及び前記第二表面のうち一方に結合するエチレンビニルアセテート接着剤層と、を含み、
(iv)前記複合材ファブリックの全重量が約2〜約30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の範囲であり、前記複合材ファブリックの全厚さが約6〜約60ミル(150〜1500μm)の範囲である、前記複合材ファブリック;及び
(b)前記開口部を覆うように前記複合材ファブリックを前記建築構造物に取り外し可能に接続する固定器具
を含み、
前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも約75%入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と飛散物からの衝撃に対する保護を提供し、かつ、水に対するバリアを提供する、前記暴風雨カーテン。
29.前記糸が前記伸びきり鎖ポリエチレン繊維の重量基準で少なくとも約50%を含み、前記糸が約800〜約1500の範囲のデニールを有する、28記載の軽量暴風雨カーテン。
30.前記複合材ファブリックが、約5〜約25オンス/平方ヤード(169.5〜847.5g/m2)の範囲の全重量と、約10〜約50ミル(250〜1250μm)の範囲の全厚さを有する、29記載の軽量暴風雨カーテン。
31.前記ポリエチレンフィルムを二層含み、その各々が前記ベース層の向かい合う第一表面及び第二表面に結合している、28記載の軽量暴風雨カーテン。
Claims (3)
- 少なくとも一つの開口部を有する建築物であって、前記開口部が、前記開口部を覆う可撓性のある複合材ファブリックによりハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護されており、前記可撓性のある複合材ファブリックが、
(a)織ってあるファブリックの少なくともひとつの層であって、前記織ってあるファブリックが樹脂マトリックスを含まず、かつ、前記ファブリックの少なくとも75重量%の繊維が高靭性ポリオレフィン繊維を含み、前記ファブリックが第一表面及び第二表面を有する層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した実質的に透明なプラスチックフィルムの少なくともひとつの層であって、前記プラスチックフィルムが第一表面及び第二表面を有する層、
を含み、
前記複合材ファブリックが2〜30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の重量を有し、前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に少なくとも60%の光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供し、それにより、前記開口部を、ハリケーン級の風とそれに付随する飛散物に対して保護される建築物。 - 建築物の開口部をハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護するための方法であって、前記建築物の開口部のためのスクリーンニングを提供することを含み、前記スクリーニングが前記開口部を覆う可撓性のある複合材ファブリックを含み、前記可撓性の複合材ファブリックが、
(a)織ってあるファブリックの少なくともひとつの層であって、前記織ってあるファブリックが樹脂マトリックスを含まず、かつ、前記ファブリックの少なくとも75重量%の繊維が高靭性ポリオレフィン繊維を含み、前記ファブリックが第一表面及び第二表面を有する層、及び
(b)前記高靭性ポリオレフィン繊維ファブリックの一表面に付着した実質的に透明なプラスチックフィルムの少なくともひとつの層であって、前記プラスチックフィルムが第一表面及び第二表面を有する層、
を含み、
前記複合材ファブリックが2〜30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の重量を有し、前記ファブリック層及び前記フィルム層がそれぞれ、前記建築物の前記開口部に少なくとも60%の光を入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、そして前記フィルム層が、水に対して不浸透性のバリアを提供する方法。 - 建築構造物における少なくともひとつの開口部を覆うため、かつ、前記開口部をハリケーン級の風とそれに付随する飛散物から保護するための軽量の暴風雨カーテンであって、前記暴風雨カーテンは:
(a)可撓性のある複合材ファブリックであって、
(i)第一表面及び第二表面を有する、織ってあるファブリックの少なくともひとつのベース層であって、前記織ってあるファブリックは樹脂マトリックスを含まず、かつ、前記ファブリックはその少なくとも75重量%が高靭性ポリオレフィン繊維を含む糸で形成され、前記糸が50〜5000の範囲のデニールを有するベース層、
(ii)実質的に透明なプラスチックフィルムの少なくともひとつの防水層であって、前記プラスチックフィルムは第一表面及び第二表面を有する防水層、及び
(iii)前記ベース層の前記第一表面及び前記第二表面のうち一方を前記プラスチックフィルムの前記第一表面及び前記第二表面のうち一方に結合する少なくともひとつの接着剤層
を含む複合材ファブリックであり、前記複合材ファブリックの全重量が2〜30オンス/平方ヤード(67.8〜1017g/m2)の範囲であり、前記複合材ファブリックの全厚さが6〜60ミル(150〜1500μm)の範囲である、複合材ファブリック;並びに
(b)前記開口部を覆うように前記複合材ファブリックを前記建築構造物に取り外し可能に接続する固定器具
を含み、
前記複合材ファブリック層が、前記建築構造物の前記開口部に光を少なくとも60%入れるために充分な半透明性を有し、前記ファブリック層が、強い風と投射物からの衝撃に対する保護を提供し、強い風と飛散物からの衝撃に対する保護を提供し、かつ、水に対するバリアを提供する暴風雨カーテン。
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