JPS583406B2 - メタルスペ−ス フレ−ムレド−ム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はメタルスペースフレームレドームに関するも
のである。

レドームはレーダーのアンテナを風雨や雪などから保護
するためのもので、その性能は電波透過性電波偏位、耐
久性等により評価され、その特性はレドームの構成材料
及び構造で決定される。

近年このレドーム性能を向上させる目的として新しく開
発されたものがメタルスペースフレームレドームである
。

すなわちレドーム全体の強度部材としては弾性率の高い
金属フレームを使用することにより、できるだけ小さな
ものとし、そのフレーム間に張られた電波特性の良好な
膜材で風雨を防ぎレドームの用に供するものである。

メタルスペースフレームレドームは従来のＦＲＰレドー
ム等に比し、弾性率の高い金属を強度部材として使うた
め電波に対するブロック面積を減少できる。

従って電波損失、電波偏位はＦＲＰレドームに比し、著
しく向上する。

本発明はこのメタルスペースフレームレドームに関する
ものである。

メタルスペースフレームレドームの膜材として考える場
合、特に考慮しなければならない点は、１電波透過性の
良い事。

２引張強度が比較的高い事。

３．長期の使用にも耐える耐候性を持っている。４．モ
ジュラスが高く、薄くてもクリープ、伸び等が少い事。

５．金属フレームとの接合が容意な事。更に接合部分に
於いて応力集中等膜材に悪影響を及ぼさない事。

等が考えられる。従来のレドームに於では主にガラスク
ロスにエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を含浸して１
〜２ｍｍ厚程度に積層した板を膜材としている。

このＦＲＰ膜材は電波透過等比較的レドーム用膜材とし
ての性能は良い方であり従来使用されてきた。

しかし、電波特性等の性能向上のためには、より薄い膜
材が要求される事となり、ＦＲＰの様に比較的剛性の高
い膜材を使用すると金属フレームとの接合部において応
力の集中が大きく割れ等の原因となる。

従って、この点の改良のためには、ゴムを繊維で補強し
た、ゴム引布状のものが有効である。

ゴム引布をレドーム用膜材として使用した場合、風等に
より膜材に発生する力は全て引張力のみと考えてよいの
で、曲げによる応力集中等の心配はない。

従って金属フレームとの接合部も比較的容易に可能であ
る。

このゴム引布に使用できるゴムは各種のものが考えられ
るが、電波透過性、耐候性に優れ加工性、補修性の良好
なものが望ましいわけである。

従って電波透過性、耐候性に優れたＥＰゴムを補強布に
コーティングしたゴム引布はメタルスペースフレームレ
ドーム用膜材としては最適である。

本発明はＥＰゴムを使用したメタルスペースフレームレ
ドームに関したものである。

メタルスペースフレームレドームに於ては、電波の透過
損失（１一電波透過率）はおおよそ１５〜２０％以下が
必要であり、このうちで膜材の透過損失はほぼ４〜５％
以下でなければならない。

従ってコーティング材料としては２〜２．５％以下の透
過損失のものが必要であると考えられる。

一方レドームの使用状態から考え、雨、風等天候の影響
を直接受けながら建造物としては１０〜１５年の耐用期
間は必要である。

従って膜に使用するゴム材料はこの期間において破断伸
び１００％以上は確保する必要がある。

本発明のメタルスペースフレームレドームに用いるＥＰ
ゴムは化学構造上側鎖が少く極性が小さいため電波透過
性は良好で、かつ安定であるため、耐候性、耐オゾン性
に優れている。

一般にＥＰゴムにはエチレンとプロピレンのランダム共
重合物（ＥＰＭ）とエチレン、プロピレンと第３成分の
共重合物（ＥＰＤＭ）とがあり加工上からはＥＰＤＭの
方が有利である。

メタルスペースフレームレドーム用としてＥＰゴムを使
用する場合耐候性を確実にするためには無機充填剤を添
加する必要がある。

しかし一般的は無機充填剤は電波透過性を低下させるも
ので、その添加量は電波特性と耐候性により、その最適
量が決定されなければならない。

実験によれば無機充填剤で耐候性に比較的効果のあるも
のはチタン白であった。

本発明はＥＰＭ或はＥＰＤＭにチタン白を混合し織布に
コーティングした膜を用いたことを特徴とするメタルス
ペースフレームレドームである。

チタン白を添加したＥＰＤＭシ一トについての電波透過
性及耐候性の関％を調査した実験結果からはチタン白を
ポリマー１００重量部に対して５〜１００重量部の範囲
で混入可能である事が解った。

この範囲であればレドームの電波特性を著しく損う事な
く、耐候性に優れた膜材として使用可能である。

更に適当な配合としてはチタン白をポリマー１００重量
部に対して２０〜５０重量部配合したものである。

最も適当な配合はチタン白をポリマー１００重量部に対
して２重量部配合したものである。

本発明による膜材の作製は従来ゴム引布等の作成に使用
される方法（カレンダー等）がそのまま使用できるので
、比較的容易に製作可能である。

膜材に使用する補強布は電波透過性が良好で、引張強度
が高く、伸びの少いものが望ましいと言える。

例えば電波透過性の良い有機繊維（ポリエステルポリア
ミド等）或は伸びが少く強度の高い無機繊維（ガラス繊
維等）が使用可能と考えられる。

しかし、一般には有機繊維の引張モジュラスは５０〜１
５０ｇ／ｄであり、比較的伸びが大きいものが多い。

又無機繊維は一般にもろく、屈曲の繰り返しによって破
断し易いものが多い。

従ってレドーム用膜材として最適な繊維はモジュラスが
高く（少くとも２５ ０ ｇ／ｄ以上は必要）、有機繊
維程度の電波透過性をもつものである。

すなわち有機繊維と無機繊維両方の特徴をもつものが最
適の繊維といえる。

この様な繊維織布の比較的簡単な製作方法としては、有
機繊維と無機繊維を混織する事により最適に近いものも
得られる。

しかし、最適な繊維としては有機繊維ではあるが無機繊
維並の強度をもつ各種アラミド繊維（ケプラー２９■、
ケプラー４９■Ｄｕｐｏｎｔ社等）である。

アラミド繊維はその強度及びモジュラスにおいてガラス
繊維の２倍と非常にすぐれたものもあり、有機繊維とし
ての良好な電波特性をもっている。

従ってこのアラミド繊維の織布による膜材はレドーム用
として最適である。

本発明による膜材の実施例を図により説明する。

第１図、第２図は本発明のメタルスペースフレームレド
ームに用いる膜材の性能を説明するためのグラフである
。

実施例 １ 第１図はＥＤＰＭ（エスプレン５０１Ａ町住友化学製）
にチタン白を混合した加硫シートについてその混合量と
電波透過性の関係を示すものである。

実施例２ 第２図はＥＤＰＭ（エスプレン５０１Ａ 、住友化学製
）にチタン白を混合した加硫シートについてその混合量
による劣化試験を行ったもので、劣化時間と破断伸び率
を示すものである。

劣化はウエザオメーターによる促進試験で、一般に２０
０時間が屋外の１年に相当すると考えられる。

実施例 ３ ＥＰＤＭ（エスプレン５０１Ａ■住友化学製）にチタン
白をポリマー１００重量部に対して２重量部混合し、ア
ラミド繊維（ケブラー２９■、モジュラス５ ０ ０
ｇ／ｄ Ｄｕｐｏｎｔ社）の平織り織布に両面カレンダ
ーコーティングし約１．２ｍｍ厚のシートとした。

このシートについてＳバンドに於ける電波透過損失を測
定したところ３．２％であった。

この膜材はメタルスペースフレームレドーム用としての
性能を充分に満足するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明のメタルスペースフレームレド
ームに用いる膜材の性能を示すグラフであり、第１図は
チタン白の添加量と膜材の電波透過損失との関係を示す
グラフであり、第２図は膜材の破断のひと経時変化の関
係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エチレンプロピレンコポリマー、又はエチレンプロ
   ピレンヂエンコポリマーにチタン白を混合したものを織
   布にコーティングした膜を用いたこトヲ特徴とするメタ
   ルスペースフレームレドーム。 ２ 織布としてモジュラス２ ５ ０ ｇ／ｄ以上の有
   機繊維による織布を用いることを特徴とする特許請求範
   囲第１項のメタルスペースフレームレドーム。 ３ 織布として有機繊維と無機繊維の混織したものを用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項のメタルス
   ペースフレームレドーム。 ４ 織布としてアラミド繊維による織布を用いることを
   特徴とする特許請求範囲第１項のメタルスペースフレー
   ムレドーム ５ チタン白としてポリマー１００重量部に対して５〜
   １００重量部用いたことを特徴とする特許請求範囲第１
   項のメタルスペースフレームレドーム。 ６ チタン白としてポリマー１００重量部に対して２０
   〜５０重量部用いたことを特徴とする特許請求範囲第１
   項のメタルスペースフレームレドーム。 ７ チタン白としてポリマー１００重量部に対して３０
   重量部用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項の
   メタルスペースフレームレドーム。