JP5892352B2

JP5892352B2 - インフレータブルレードーム

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Publication number: JP5892352B2
Application number: JP2014500348A
Authority: JP
Inventors: ディートリッヒヴィーンケ，; ファン，エールコオーステルボス
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: CN103442882A; EP2688732A1; US20140062829A1; KR101941311B1; JP2014512117A; US10199723B2; EP2688732B1; WO2012126885A1; KR20140018307A; CN103442882B

Description

発明の詳細な説明

本発明は屈曲性レードーム壁を含むインフレータブル（膨張式）レードームに関し、前記レードーム壁は高強度高分子繊維を含む。また本発明は、アンテナ、好ましくは携帯アンテナと、屈曲性レードーム壁を含むインフレータブルレードームとを含むシステムにも関し、前記レードーム壁は高強度高分子繊維を含む。

［発明の背景］
レードームは、アンテナを被覆および保護するために使用される非常に電磁気的に透明な構造である。例えば、レーダー施設、無線通信基盤施設および電波望遠鏡において使用されるアンテナは、アンテナを天候、例えば、日光、風および水分から保護するためのレードームまたは何らかの被覆構造を必要とすることが多い。強風または嵐がよく発生する地域に設置されたアンテナについては、霰（ｈａｌｅ）から、そして風により運ばれる破片などの発射物による衝撃からアンテナを保護するために、レードームの存在は特に必須である。

特別な種類のレードームは、特に携帯アンテナを保護するために使用されるインフレータブルレードームである。インフレータブルレードームは、ほとんどの場合、容易に梱包され、出荷され、そして迅速に配備されることが可能であり、通常、屈曲性の膜から製造される。屈曲性の膜は、繰り返される膨張−収縮サイクルにより誘発される応力に対して何度も耐えるように、そして良好な引裂抵抗および／または摩耗抵抗を有するように設計されるのが好ましい。同時に、前記膜は、通過する電磁波との干渉を最小限にするために、良好な電磁特性を有することが必要である。

インフレータブルレードームは、例えば、米国特許出願公開第２００４／０２２２９３８号明細書から知られており、前記レードームは、インフレータブルアンテナを保護し、その方向性を安定化するために使用される。インフレータブルレードームのさらなる開示は、米国特許第３，００５，９８７号明細書および米国特許第３，０７５，１９１号明細書において与えられる。しかしながら、膨張されたときの既知のレードームは、利用中、特に長期間の利用中にその形状を保存するのが困難であり得ることが観察された。インフレータブルレードームに作用する日光、温度変化、湿度、風および他の環境因子への暴露によって、最初に意図されたレードームの形状の変化が生じ得る。また、レードームの形状が使用中に変化されると、アンテナ／レードームシステムの効率が低下し得ることも観察された。

従って、本発明の目的は、使用中、特に長期間の使用中にその形状を保存するインフレータブルレードームを提供することであり得る。本発明のさらなる目的は、その形状の変化に耐えると同時に、軽量であり、強力であり、そして良好な電磁特性を有するインフレータブルレードームを提供することであり得る。本発明のもう１つの目的は、損傷を受ける傾向が少なく、従って収縮および／または崩壊する傾向が少ないインフレータブルレードームを提供することであり得る。本発明のさらにもう１つの目的は、広い周波数帯域幅、例えば１ＧＨｚ〜少なくとも１００ＧＨｚにわたって損失が低減されたインフレータブルレードームを提供することである。

［発明の概要］
本発明は屈曲性レードーム壁を含むインフレータブルレードームを提供し、前記レードーム壁は高強度高分子繊維を含み、前記壁はさらにプラストマーを含む。前記プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。

本発明のインフレータブルレードームは、膨張されたときに形状変化に対して良好な耐性を有することが観察された。また、本発明のレードームは、レードームに作用する風や衝突破片などの環境因子によって発生される外部負荷の影響を効果的に消失させて、最小限にし得ることも観察された。より詳細には、本発明のインフレータブルレードームは良好な耐久性および長期の寿命を有することができ、損傷の傾向が少ないことが観察された。さらに、本発明のインフレータブルレードームは、広い周波数帯域幅、例えば１ＧＨｚ〜少なくとも１００ＧＨｚにわたって損失が低減され得ることが観察された。

［発明の詳細な説明］
屈曲性レードーム壁とは、本明細書では、折り畳んだり折り曲げたりすることができるレードーム壁であると理解される。前記壁の屈曲性の尺度は、支持端部、すなわちテーブルなどの固定支持物に設置された端部と、自由端部、すなわち支持されていない端部と、固定支持物と自由端部との間の５００ｍｍの長さとを有する前記壁のサンプルがそれ自体の重さを受けて、水平に対して好ましくは３°よりも大きい、より好ましくは１０°よりも大きい、さらにより好ましくは３０°よりも大きい角度たわむ場合であり得る。

本発明によると、屈曲性レードーム壁は、高強度高分子繊維を含む。繊維とは、本明細書では、長さ寸法および横断寸法（例えば、幅および厚さ）を有し、長さ寸法が横断寸法よりもはるかに大きい長尺物体であると理解される。また繊維という用語は、規則的または不規則な横断面を有する種々の実施形態、例えば、フィラメント、リボン、ストリップ、バンド、テープなども含む。好ましくは、繊維は、不連続の長さを有するステープルファイバーとは違って連続した長さを有する。本発明の目的のための糸は、複数の繊維を含む長尺物体である。

本発明に従って使用され得る適切な高分子繊維または糸には、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）（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）として知られる）、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）、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｝（Ｍ５として知られる）、ポリ（ｐ−フェニレン−２、６−ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）（Ｚｙｌｏｎ（登録商標）として知られる）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６，６として知られる）、ポリ（４−アミノ酪酸）（ナイロン６として知られる）、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）、ポリビニルアルコール、例えば米国特許第４，３８４，０１６号明細書から知られるようなサーモトロピック液晶ポリマー（ＬＣＰ）などであるが、さらにポリエチレン以外のポリオレフィン、例えばポリプロピレンのホモポリマーおよびコポリマーなどである高分子材料から製造される糸または繊維が含まれるが、これらに限定されない。また、上述のポリマーから製造される繊維の組み合わせを含む糸も使用することができる。

好ましい実施形態では、高分子繊維はポリオレフィン繊維であり、より好ましくはポリエチレン繊維である。ポリエチレン繊維が高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）繊維、より好ましくは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維である場合に、良好な結果を得ることができる。ポリエチレン繊維は、当該技術分野において既知の任意の技術、好ましくは溶融またはゲル紡糸プロセスによって製造することができる。溶融紡糸プロセスが使用される場合、その製造のために使用される出発材料のポリエチレンは、好ましくは、２０，０００ｇ／ｍｏｌ〜６００，０００ｇ／ｍｏｌの間、より好ましくは６０，０００ｇ／ｍｏｌ〜２００，０００ｇ／ｍｏｌの間の重量平均分子量を有する。溶融紡糸プロセスの一例は、参照によって本明細書中に援用される欧州特許第１，３５０，８６８号明細書に開示されている。最も好ましい高分子繊維は、ゲル紡糸ＵＨＭＷＰＥ繊維であり、例えば、ＤＳＭＤｙｎｅｅｍａによってＤｙｎｅｅｍａ（登録商標）という名称で販売されているものである。ゲル紡糸プロセスを使用して前記繊維を製造する場合、好ましくは少なくとも３ｄｌ／ｇ、より好ましくは少なくとも４ｄｌ／ｇ、最も好ましくは少なくとも５ｄｌ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を有するＵＨＭＷＰＥが使用されるのが好ましい。好ましくは、ＩＶは最大でも４０ｄｌ／ｇであり、より好ましくは最大でも２５ｄｌ／ｇ、より好ましくは最大でも１５ｄｌ／ｇである。好ましくは、ＵＨＭＷＰＥは、１００個のＣ原子当たり１個未満の側鎖、より好ましくは３００個のＣ原子当たり１個未満の側鎖を有する。好ましくは、ＵＨＭＷＰＥ繊維は、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号明細書を含む多数の公報、および「ＡｄｖａｎｃｅｄＦｉｂｒｅＳｐｉｎｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，Ｅｄ．Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，ＷｏｏｄｈｅａｄＰｕｂｌ．Ｌｔｄ（１９９４）、ＩＳＢＮ１８５５７３１８２７において記載されるようなゲル紡糸プロセスに従って製造される。

特別な実施形態では、本発明に従って使用される高分子繊維はテープのような形状を有する。すなわち言い換えると、前記高分子繊維は高分子テープである。好ましくは、前記高分子テープはＵＨＭＷＰＥテープである。本発明の目的のためのテープ（またはフラットテープ）は、好ましくは少なくとも５：１、より好ましくは少なくとも２０：１、さらにより好ましくは少なくとも１００：１、またさらにより好ましくは少なくとも１０００：１である断面アスペクト比、すなわち幅対厚さの比を有する繊維である。テープは、好ましくは、１ｍｍ〜６００ｍｍの間、より好ましくは１．５ｍｍ〜４００ｍｍの間、さらにより好ましくは２ｍｍ〜３００ｍｍの間、またさらにより好ましくは５ｍｍ〜２００ｍｍの間、最も好ましくは１０ｍｍ〜１８０ｍｍの間の幅を有する。テープは、好ましくは、１０μｍ〜２００μｍの間、より好ましくは１５μｍ〜１００μｍの間の厚さを有する。断面アスペクト比とは、本明細書では、幅対厚さの比であると理解される。

好ましくは、本発明によって使用される高分子繊維は、０．５〜２０、より好ましくは０．７〜１０、最も好ましくは１〜５ｄｐｆの範囲のデニールを有する。前記繊維を含む糸は、好ましくは、１００〜３０００、より好ましくは２００〜２５００、最も好ましくは４００〜１０００デシテックスの範囲のデニールを有する。

高強度繊維とは、本明細書では、例えば少なくとも０．５ＧＰａの高引張強さを有する繊維であると理解される。高分子繊維の引張強さは、好ましくは、少なくとも１．２ＧＰａ、より好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、最も好ましくは少なくとも３．５ＧＰａである。好ましくは、高分子繊維は、好ましくは少なくとも１．２ＧＰａ、より好ましくは少なくとも２．５ＧＰａ、最も好ましくは少なくとも３．５ＧＰａの引張強さを有するポリエチレン繊維、より好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維である。強力なポリエチレン繊維を含む屈曲性レードーム壁は、同様の構成を有するが例えばポリエステル、ナイロンまたはアラミドから製造された繊維を含む任意の他の屈曲性レードーム壁よりも、良好な機械的安定性を有すると共に重量が軽くかつ強力である。

好ましくは、高分子繊維は、好ましくは少なくとも３０ＧＰａ、より好ましくは少なくとも５０ＧＰａ、最も好ましくは少なくとも６０ＧＰａの引張係数を有する。好ましくは、高分子繊維はポリエチレン繊維、より好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維であり、ポリエチレン繊維、特にＵＨＭＷＰＥ繊維の引張係数は、少なくとも５０ＧＰａ、より好ましくは少なくとも６０ＧＰａ、最も好ましくは少なくとも８０ＧＰａである。このような高強度ポリエチレン、より詳細にはこのような高強度ＵＨＭＷＰＥ繊維が本発明に従って使用される場合、本発明のインフレータブルレードームは良好な機械的安定性、良好な寿命を有することができ、そしてレードームに作用するかなり大きい外部負荷にうまく耐えることが可能であり得ることが観察された。

本発明の好ましい実施形態では、屈曲性レードーム壁に含まれる繊維の少なくとも８０質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、最も好ましくは約１００質量％が高強度繊維である。より好ましくは、屈曲性レードーム壁に含まれる繊維の少なくとも８０質量％、より好ましくは少なくとも９０質量％、最も好ましくは１００質量％がポリエチレン繊維であり、より好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維である。繊維の残りの質量％は、上記で列挙されるような他の高分子繊維からなることができる。増大した質量％のポリエチレン繊維を含むレードーム壁、特に、全ての高分子繊維がポリエチレン繊維であるレードーム壁を使用することによって、本発明のインフレータブルレードームは、日光およびＵＶ劣化に対する良好な耐性、高い引裂強さおよび低い重量を示し得ることが観察された。

好ましくは、本発明に従って使用される屈曲性レードーム壁によって含まれる高強度高分子繊維は布地を形成しており、すなわち、前記屈曲性レードーム壁は、前記繊維を含む布地を含む。前記布地は、当該技術分野において既知の任意の構成、例えば、織物、編物、編込み（ｐｌａｉｔｅｄ）布、編組み（ｂｒａｉｄｅｄ）布もしくは不織布またはこれらの組み合わせを有することができる。編物は、緯編物、例えば、シングルまたはダブルジャージー生地であっても、あるいは経編物であってもよい。不織布の一例は、フェルト布、または実質的に平行であるような共通方向に実質的に沿って繊維が走る布地である。織物、編物または不織布のさらなる例、およびその製造方法は、「ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＴｅｘｔｉｌｅｓ」，ＩＳＢＮ９７８−１−５９１２４−６５１−０の４、５および６章に記載されており、その開示は参照として本明細書中に援用される。編組み布の説明および例は、同じハンドブックの１１章、より詳細には段落１１．４．１に記載されており、その開示は参照によって本明細書中に援用される。

好ましくは、本発明に従って使用される布地は織物である。好ましくは、前記織物は、単位長さおよび全断面直径当たりの重量が小さいように構成される。織物の好ましい実施形態には、平織（タビー織）、畝織、斜子織、斜文織、バスケット織、クローフィート織およびサテン織が含まれるが、三軸織などのより精巧な織物を使用することもできる。より好ましくは、織物は平織であり、最も好ましくは、織物はバスケット織である。好ましくは、織物を製造するために使用される繊維はテープであり、より好ましくは、丸みを帯びた断面を有する繊維であり、前記断面は、好ましくは、最大でも４：１、より好ましくは最大でも２：１のアスペクト比を有する。

本発明によると、屈曲性レードーム壁はプラストマーも含み、プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。

好ましくは、屈曲性レードーム壁は布地を含み、好ましくは、前記布地の全体にわたってプラストマーが含侵される。含浸は種々の形態および方法で実行することができ、例えば、ラミネーションによって、あるいは例えば加熱プレスでプラストマーを布地の糸および／または繊維内に押し込むことによる。含侵布の製造方法の例は、例えば、参照によって本明細書中に包含される米国特許第５，７７３，３７３号明細書、米国特許第６，８６４，１９５号明細書および米国特許第６，０５４，１７８号明細書に開示されている。これらの方法は、本発明によって用いられる材料（例えば、繊維、プラストマー）に対してルーチン的に適合させることができる。

プラストマーが最大でも０．６ＧＰａ、より好ましくは最大でも０．４ＧＰａ、最も好ましくは最大でも０．２ＧＰａの引張係数を有する場合に、良好な結果を得ることができる。好ましくは、前記プラストマーは、少なくとも０．０１ＧＰａ、より好ましくは少なくとも０．０５ＧＰａ、最も好ましくは少なくとも０．１ＧＰａの引張係数を有する。

このような含侵布を本発明のインフレータブルレードームの屈曲性レードーム壁として使用すると、前記レードームの機械的安定性が改善されることが観察された。特に、外部負荷がかけられたときのレードームの伸びおよび／または時間内のその収縮が最小限にされた。

本発明に適した屈曲性レードーム壁の好ましい例は、高強度ポリエチレン繊維、より好ましくは高強度ＵＨＭＷＰＥ繊維を含み、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであるプラストマーが含侵された織物を含むレードーム壁であり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。本発明のインフレータブルレードームがこのような屈曲性レードーム壁を含む場合、前記レードームは、増強された引裂抵抗、良好な取扱い、ならびに優れた化学薬品耐性および耐火性を示すことができる。特に、ポリエチレン繊維および／または糸を含む含侵織物は優れた重量対強度比を示し、これらは軽量であり、例えば、ポリエステル、ナイロン、またはアラミド繊維を含む含侵布のどれよりも強力である。

本発明の好ましい実施形態では、屈曲性レードーム壁は、
（ｉ）ポリエチレン繊維、好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維を含む糸を含む布地、好ましくは織物と、
（ｉｉ）前記織物の少なくとも１つの表面に接着されたプラストマー層と
を含み、前記プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。

本発明者らによって、本発明のインフレータブルレードームがこのような屈曲性レードーム壁を含む場合、前記レードームは、上記の利点に加えて、特に長期間の使用中に収縮に対する適切な抵抗を示し得ることが分かった。また、前記レードームは軽量であり、良好な引裂抵抗および高い破断強度を有することも観察された。さらに、前記レードームは、寒冷環境における利用中に低温に誘発される損傷（例えば、クラックなど）による影響が少ないことが観察された。

好ましくは、屈曲性レードーム壁は、
（ｉ）ポリエチレン繊維、好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維を含む糸を含む織物と、
（ｉｉ）前記織物の一方の表面に接着された第１の部分と、前記織物の糸および／または繊維の間に含侵された第２の部分とを有し、第２の部分が前記織物の全体にわたって延在し、前記第１の部分に粘着して結合されているプラストマー層と
を含み、前記プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。

さらに、プラストマー層が織物の両側表面に接着し、従って前記布地を封入する場合、さらに本発明のインフレータブルレードームのより良好な収縮抵抗が得られることが分かった。従って、好ましい実施形態では、屈曲性レードーム壁は、
（ｉ）上部表面および下部表面を有し、ポリエチレン繊維、好ましくはＵＨＭＷＰＥ繊維を含む糸を含む織物と、
（ｉｉ）前記織物を封入するプラストマー層であって、前記上部表面に接着された第１の部分と、前記下部表面に接着された第３の部分と、前記織物の糸および／または繊維の間に含侵され、前記織物の全体にわたって延在する第２の部分とを有し、前記第２の部分が前記プラストマー層の前記第１および第３の部分に粘着して結合されているプラストマー層と
を含み、前記プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、ＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。

好ましくは、前記第２の部分は、糸および繊維の両方の間に含侵される。プラストマー層の第２の部分は前記織物の全体にわたっても延在し、これは、プラストマーが、布地の横方向寸法に沿って、そしてその表面間の布地の垂直寸法に沿っても分配されることを意味する。好ましくは、含浸は、プラストマー層の前記第２の部分が布地の一方の表面からその反対の表面までずっと垂直寸法に沿って延在するように実行される。

布地の表面に接着されたプラストマー層とは、本明細書では、プラストマーが、物理的な力によって、接触する布地の繊維を把持することであると理解される。しかしながら、プラストマーが実際に繊維の表面に化学的に結合することは、本発明に必須ではない。本発明に従って使用されるプラストマーは、他の種類の熱可塑性材料と比較して、例えばポリエチレン繊維において増大された把持力を有することが観察された。好ましい実施形態では、プラストマーと繊維との間の把持力を改善するために、ポリエチレン繊維の表面は波形であり、突出部またはくぼみまたは他の不規則な表面形状を有する。

プラストマー層の、粘着して結合されている２つの部分とは、本明細書では、好ましくは、２つの部分の間で境界線がその中に形成されないように、そして好ましくは、プラストマー層の全体にわたって機械的または他の物理的な特性の実質的な変化が生じないように、前記２つの部分が単一の物体に融合されることであると理解される。

また、「上部表面」および「下部表面」という用語が、単に、織物に特徴的な２つの表面を識別するために使用されるだけであり、織物が特定の上下配置に面していることを実際に限定すると解釈されてはならないということは言うまでもない。

本発明に従って使用するために好ましい織物は、少なくとも１．５、より好ましくは少なくとも２、最も好ましくは少なくとも３のカバーファクターを有する布地である。好ましくは、前記カバーファクターは最大でも３０、より好ましくは最大でも２０、最も好ましくは最大でも１０である。このような布地の使用は織物の最適な含浸をもたらし、例えば屈曲性レードーム壁が含む間隙または空洞の量を最小限にすることが観察された。さらに、より均一な屈曲性レードーム壁が得られ、そしてこれにより、その機械特性の局所的な変動が少なく、より良好な形状安定性を有する本発明のインフレータブルレードームが与えられることが観察され。プラストマーによる含浸は、例えば、圧力下で溶融プラストマーを前記繊維および／または糸内に押し込むことによって実行することができる。

本発明に従って使用されるプラストマーは、熱可塑性材料の種類に属するプラスチック材料である。本発明によると、前記プラストマーは、エチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーは、８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する。プラストマーがシングルサイト触媒重合プロセスによって製造される場合に、プラストマーを含む屈曲性支持物は良好な収縮抵抗を示すことが観察され、好ましくは、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って製造されるプラストマーであった。エチレンは、特に、プロピレンのコポリマーにおける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両方のために好ましいα−オレフィンコモノマーの中に含まれる。

好ましい実施形態では、前記プラストマーは、コモノマーとして２〜１２個のＣ原子を有する１つまたは複数の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−オクテンを含むエチレンまたはプロピレンの熱可塑性コポリマーである。コモノマーとしての１つまたは複数のＣ３〜Ｃ１２α−オレフィンモノマーと共にエチレンが適用される場合、コポリマー中のコモノマーの量は、通常、１〜５０重量％の間であり、好ましくは５〜３５重量％の間である。エチレンコポリマーの場合、好ましいコモノマーは１−オクテンであり、前記コモノマーは、５重量％〜２５重量％の間、より好ましくは１５重量％〜２０重量％の間の量である。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％の間、好ましくは２〜３５重量％の間、より好ましくは５〜２０重量％の間である。プラストマーの密度が８８０〜９２０ｋｇ／ｍ^３の間、より好ましくは８８０〜９１０ｋｇ／ｍ^３の間である場合に、収縮に関して良好な結果を得ることができる。

より良好な収縮抵抗は、本発明に従って使用されるプラストマーが、ＡＳＴＭＤ３４１８に従って測定される際に７０℃〜１２０℃の間、好ましくは７０℃〜１００℃の間、より好ましくは７０℃〜９５℃の間のＤＳＣピーク融点を有する場合に得ることができる。

シングルサイト触媒重合プロセスによって製造されるプラストマー、特にメタロセンプラストマーは、その特異的な密度によって、他の重合技術、例えば、チーグラー−ナッタ触媒作用を用いて製造されたエチレンおよびプロピレンコポリマーと区別される。また前記プラストマーは、狭い分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（その値は好ましくは１．５〜３の間である）と、限られた量の長鎖分岐とによっても識別される。長鎖分岐の数は、好ましくは、１０００個のＣ原子当たり最大でも３個になる。本発明に従って利用される屈曲性レードーム壁において使用することができ、メタロセン触媒タイプで得られる適切なプラストマーは、それぞれＥｘａｃｔ、Ｅｘｃｅｅｄ、Ｖｉｓｔａｍａｘｘ、Ｔａｆｍｅｒ、Ｅｎｇａｇｅ、ＡｆｆｉｎｉｔｙおよびＶｅｒｓｉｆｙのような商標名で、例えばＤＥＸＰｌａｓｔｏｍｅｒｓ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ、ＭｉｔｓｕｉおよびＤＯＷによって商業規模で製造される。プラストマー、特にメタロセンプラストマーの説明、およびこれらの機械的および物理的特性の概説は、例えば、「Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅａｎｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ」ＨａｒｕｔｕｎＧ．Ｋａｒｉａｎ編（ＩＳＢＮ０−８２４７−４０６４−５）の７．２章、そしてより詳細には、その７．２．１節、７．２．２節、および７．２．５〜７．２．７節において見出すことができ、これらは参照によって本明細書中に含まれる。

また、本発明に従って使用されるプラストマーと、その他の熱可塑性材料および／またはさらにその他のプラストマーグレードとを含む組成物を使用することも可能である。好ましい実施形態では、プラストマーおよび官能化ポリオレフィンを含むブレンドが本発明に従って使用される。好ましくは、官能化ポリオレフィンは、ブレンド重量の１重量％〜９９重量％の間、より好ましくは２．５重量％〜５０重量％の間、より好ましくは５重量％〜２５重量％の間の量である。官能化ポリオレフィンは好ましくは二官能性モノマーによって官能基化され、二官能性モノマーの量は、ポリオレフィンの重量の０．１重量％〜１０重量％の間、より好ましくは０．３５重量％〜５重量％の間、最も好ましくは０．７重量％〜１．５重量％の間である。好ましくは、官能基化のために使用されるポリオレフィンはプラストマーでもあり、より好ましくは、前記ポリオレフィンは、本発明に従って使用されるプラストマーである。好ましくは、ポリオレフィンは、無水マレイン酸（ＭＡ）またはビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＯＳ）などの二官能性モノマーによって官能基化される。ＭＡおよびＶＴＭＯＳ官能化ポリオレフィンは市販の製品であり、ポリオレフィンの官能基化は、当該技術分野において既知の方法、例えば、開始剤として過酸化物を用いる押出プロセスに従って実行することができる。官能化ポリオレフィン、好ましくは官能化プラストマーを使用する利点は、本発明に従って使用される屈曲性レードーム壁の機械的安定性が改善され得ることである。

本発明に従って使用される屈曲性レードーム壁が布地、好ましくは織物を含み、プラストマーの量が、使用される布の面密度（ＡＤ）よりも少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも５０％高いＡＤを有する屈曲性レードーム壁をもたらすように選択される場合に、良好な収縮抵抗を得ることができる。好ましくは、屈曲性レードーム壁は、使用される布地、好ましくは織物の面密度（ＡＤ）よりも最大でも５００％、より好ましくは最大でも４００％、最も好ましくは最大でも３００％高いＡＤを有する。プラストマーが布地（好ましくは織物）を封入し、プラストマーの量が上記のように選択される場合に、良好な結果を得ることができる。ＡＤはｋｇ／ｍ^２で表され、特定の面積、例えば０．０１ｍ^２を秤量し、得られた質量をサンプルの面積で割ることによって得られる。

本発明に従って使用されるプラストマーは、以下に定義されるような種々の充填剤および／または添加剤を含むこともできる。好ましい実施形態では、屈曲性レードーム壁は、織物と、上記のようなプラストマー層と、場合により、以下に定義されるようなプラストマーに添加された種々の充填剤および／または添加剤とを含む。しかしながら、好ましくは、プラストマーは、どんな充填剤および／または添加剤も含まない。本発明のインフレータブルレードームが本実施形態に従う屈曲性レードーム壁を含む場合、前記レードームは、強力かつ軽量でありながら低減された収縮を示し得ることが観察された。さらに、前記レードーム壁は、熱溶接により継ぎ目にそって容易に密封することができ、強力な密封が提供され、全体的な時間およびコストの削減が得られる。

充填剤の例としては、強化および非強化材料、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ、マイカ、タルカム、およびガラスが挙げられる。添加剤の例としては、安定剤、例えばＵＶ安定剤、顔料、酸化防止剤、難燃剤などが挙げられる。好ましい難燃剤には、アルミニウム三水和物（ｔｒｙｈｉｄｒａｔｅ）、マグネシウム二水和物（ｄｅｈｙｄｒａｔｅ）、ポリリン酸アンモニウムなどが含まれる。難燃剤の量は、好ましくは、屈曲性支持物が含む熱可塑性材料の量の１〜６０重量パーセント、より好ましくは５〜３０重量パーセントである。最も好ましい難燃剤は、例えば、Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ（Ｂｕｄｉｔ）およびＣｌａｒｉａｎｔ（Ｅｘｏｌｉｔ）によって供給されるリン酸アンモニウムである。

屈曲性レードーム壁は、当該技術分野において既知の方法に従って製造することができる。このような方法の例は、参照によって本明細書中に含まれる米国特許第５，７７３，３７３号明細書および米国特許第６，０５４，１７８号明細書に開示されている。好ましくは、屈曲性レードーム壁は、例えば参照によって本明細書中に含まれる米国特許第４，６７９，５１９号明細書に開示される方法のようなラミネーション法によって製造され、前記方法は、本明細書において使用される材料に対してルーチン的に適合される。

好ましくは、屈曲性レードーム壁の厚さは、０．２ｍｍ〜１０ｍｍの間、より好ましくは０．３ｍｍ〜５ｍｍの間である。前記屈曲性レードーム壁が布地を含む場合、その厚さは、布地の性質、ならびにプラストマーの厚さおよび量に依存する。前記屈曲性レードーム壁のＡＤは、好ましくは、０．２ｋｇ／ｍ^２〜３ｋｇ／ｍ^２の間、より好ましくは０．２ｋｇ／ｍ^２〜２ｋｇ／ｍ^２の間である。

屈曲性レードーム壁がプラストマーにより封入される布地、特に織物を含む場合、前記布地は、前記屈曲性レードーム壁の中心に、あるいは中心から外れて位置付けることができる。布地ができるだけ屈曲性レードーム壁の中心の近くに位置付けられた場合に、収縮に関して良好な結果を得ることができる。

好ましくは、屈曲性レードーム壁は、本明細書の「測定方法」セクションにおいて以下で開示される方法論に従って測定される場合に、１．５％未満、より好ましくは１．２％未満、さらにより好ましくは１．０％未満、またさらにより好ましくは０．８％未満、またさらにより好ましくは０．６％未満、最も好ましくは未満０．４５％未満の全収縮、すなわち織物の経糸および緯糸方向の平均収縮を有する。好ましくは、屈曲性レードーム壁は、経糸方向に１％未満、より好ましくは０．６％未満の収縮を有する。好ましくは、屈曲性レードーム壁は、緯糸方向に１％未満、より好ましくは０．５％未満の収縮を有する。

本発明のインフレータブルレードームは、当該技術分野において既知の方法、例えば、米国特許出願公開第２００４／０２２２９３８号明細書、米国特許第３，００５，９８７号明細書および米国特許第３，０７５，１９１号明細書に記載される方法に従って構成することができ、これらの開示は参照によって本明細書中に含まれる。

本発明は、さらに、本発明に従うレードーム壁として使用される屈曲性の壁を含むインフレータブル構造に関する。このような構造はアンテナ、特に、ディッシュを有するアンテナ（少なくとも前記ディッシュはインフレータブルである）、インフレータブルな温室、インフレータブルテントなどであり得る。

また本発明は、アンテナ、好ましくは携帯アンテナと、本発明のインフレータブルレードームとを含むシステムにも関する。好ましくは、前記アンテナ、特にアンテナのディッシュもインフレータブルである。

本発明は以下の実施例の助けを借りてさらに説明されるが、これらに限定されない。

［測定の方法］
ＩＶ：ＵＨＭＷＰＥの固有粘度は、デカリン中１３５℃において方法ＰＴＣ−１７９（ＨｅｒｃｕｌｅｓＩｎｃ．Ｒｅｖ．Ａｐｒ．２９，１９８２）に従い、１６時間の溶解時間で、酸化防止剤として２ｇ／ｌ溶液の量のＤＢＰＣを用いて、種々の濃度で測定した粘度をゼロ濃度まで外挿することによって決定される。

織物のカバーファクターは、経糸および緯糸方向における１センチメートル当たりの個々の織り糸の平均数に個々の織り糸の線密度（テックス）の平方根を掛け、１０で割ることによって計算される。個々の織り糸は製造時の単一の糸を含んでもよいし、あるいは複数の製造時の糸（前記糸は製織プロセスの前に個々の織り糸に構築される）を含んでもよい。後者の場合、個々の織り糸の線密度は、製造時の糸の線密度の合計である。従って、カバーファクター（ＣＦ）は、式：

に従って算出することができ、式中、ｍは１センチメートル当たりの個々の織り糸の平均数であり、ｐは織り糸に構築された製造時の糸の数であり、ｔは製造時の糸の線密度（テックス）であり、Ｔは個々の織り糸の線密度（テックス）である。

繊維のデシテックスは、１００メートルの繊維を秤量することによって測定した。繊維のデシテックスは、重量（ミリグラム）を１０で割ることによって計算した。

収縮：０．４ｍ長さおよび０．４ｍ幅の正方形サンプルを洗濯機のドラムに入れ、５個のクレイボールと一緒に、約２３℃の温度および約６５％の湿度で７２時間、６０回転／分の回転速度で水を存在させずに回転させた。各クレイボールは、０．２２Ｋｇの質量および約５０ｍｍの直径を有し、ボールをぴったり収容する綿のバッグにボールを入れることによって、各ボールの表面を綿の布地で被覆した。処理の前後にサンプルの寸法を測定し、その差（％で表される）がサンプルの収縮を表すと考えた。

高分子繊維の引張特性、すなわち強さおよび係数は、ＡＳＴＭＤ８８５Ｍで指定されるマルチフィラメント糸において、５００ｍｍの公称ゲージ長の繊維、５０％／分のクロスヘッド速度、およびタイプＦｉｂｒｅＧｒｉｐＤ５６１８ＣのＩｎｓｔｒｏｎ２７１４クランプを用いて決定した。強さを計算するために、測定される引張力を、１０メートルの繊維を秤量することによって決定される力価で割り、ポリマー、例えばＵＨＭＷＰＥの天然の密度が０．９７ｇ／ｃｍ^３であると仮定して、値（ＧＰａ）が計算される。

高分子テープの引張特性：引張強さおよび引張係数は、４４０ｍｍの公称ゲージ長のテープ、５０ｍｍ／分のクロスヘッド速度を用いて、ＡＳＴＭＤ８８２で指定されるような２ｍｍ幅のテープにおいて２５℃で定義および決定される。

無機繊維、特にガラス繊維の引張強さおよび係数は、２２℃においてＡＳＴＭＤ４０１８−８１に従って測定した。

熱可塑性材料の引張係数は、２５℃においてＡＳＴＭＤ−６３８（８４）に従って測定した。

［実施例および比較実験］
レードーム壁は、０．１９３ｋｇ／ｍ^２のＡＤ、０．６ｍｍの厚さおよび約１．７２ｍの幅を有し、Ｅｘａｃｔ（登録商標）０２０３が含侵されたＤｙｎｅｅｍａ（登録商標）ＳＫ６５として知られる８８０デシテックスのポリエチレン糸を含むバスケット織物から製造した。Ｅｘａｃｔ（登録商標）０２０３はＤＥＸＰｌａｓｔｏｍｅｒｓからのプラストマーであり、約１８％のオクタン、９０２ｋｇ／ｍ^３の密度、および９５℃のＤＳＣピーク融点を有するエチレンベースのオクタンプラストマーである。プラストマーを約１４５℃の温度で溶融させ、布地の表面に放出した。

約４５バールの圧力を加えて、約１２０℃の温度でプラストマーを布地の中に含侵させた。

織物の両側表面を被覆するために上記のプロセスを繰り返した。得られた屈曲性レードーム壁は、約０．８ｍｍの厚さ、０．５５０ｋｇ／ｍ^２のＡＤ、および４０％未満の間隙を有した。壁のＡＤは、織物のＡＤよりも２８０％大きかった。プラストマー層は、
・約０．１７５ｋｇ／ｍ^２のＡＤを有し、一方の表面を被覆する第１の部分と、
・布地を通してその糸および繊維の間に含侵された第２の部分と、
・約０．１７５ｋｇ／ｍ^２のＡＤを有し、他方の表面を被覆する第３の部分と
に分類された。結果は表１で与えられる。

［比較実験］
屈曲性レードーム壁は、実施例１で使用される布地から製造した。結果は表１に示される。

上記の実施例から、既知のＵＨＭＷＰＥ布から製造されたレードーム壁と比較すると、本発明に従って使用される屈曲性レードーム壁が低減された収縮を示すことを観察することができる。

Claims

屈曲性レードーム壁を含むインフレータブルレードームであって、前記レードーム壁が高強度高分子繊維を含むと共にさらにプラストマーを含み、前記プラストマーがエチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーがＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ^３の間の密度を有する、インフレータブルレードーム。
前記高分子繊維がポリオレフィン繊維である、請求項１に記載のインフレータブルレードーム。
前記高分子繊維がポリエチレン繊維である、請求項１または２に記載のインフレータブルレードーム。
前記高分子繊維が高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）繊維または超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）繊維である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高分子繊維がテープのような形状を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高分子繊維が、ＡＳＴＭＤ８８５Ｍで指定されるマルチフィラメント糸において決定される、少なくとも０．５ＧＰａの引張強さを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高分子繊維が、ＡＳＴＭＤ８８５Ｍで指定されるマルチフィラメント糸において決定される、少なくとも３０ＧＰａの引張係数を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高強度高分子繊維が、織物、編物、編込み布、編組み布および不織布ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される布地を形成している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高強度高分子繊維が、平織物およびバスケット織物からなる群から選択される織物を形成している、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記屈曲性レードーム壁が布地を含み、前記プラストマーが前記布地の全体にわたって含浸される、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記プラストマーが、２５℃においてＡＳＴＭＤ−６３８（８４）に従って測定される際に、最大でも０．６ＧＰａの引張係数を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記高強度高分子繊維が、下記式にしたがって決定される、少なくとも１．５のカバーファクターを有する織物を形成している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。

［式中、ｍは１センチメートル当たりの個々の織り糸の平均数であり、ｐは織り糸に構築された製造時の糸の数であり、ｔは製造時の糸の線密度（テックス）であり、Ｔは個々の織り糸の線密度（テックス）である。］
前記プラストマーが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、２〜１２個のＣ原子を有する１つまたは複数のα−オレフィンを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記屈曲性レードーム壁が織物を含み、前記プラストマーの量が、前記織物の面密度（ＡＤ）よりも少なくとも２０％高いＡＤを有する屈曲性レードーム壁をもたらすように選択される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
前記屈曲性レードーム壁の厚さが０．２ｍｍ〜１０ｍｍの間である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のインフレータブルレードーム。
アンテナと、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のインフレータブルレードームとを含むシステム。
高強度高分子繊維を含むと共にさらにプラストマーを含むレードーム壁であって、
前記プラストマーがエチレンまたはプロピレンと、１つまたは複数のＣ２〜Ｃ１２α−オレフィンコモノマーとの半結晶性コポリマーであり、前記プラストマーがＩＳＯ１１８３に従って測定される際に８６０〜９３０ｋｇ／ｍ ^３の間の密度を有する、レードーム壁。