【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は、例えばメタルスペースフレームレ
ドーム（以下MSFレドームと略する。）用の膜材
に関するものである。
従来、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
気特性（電波透過性、電波偏位）、耐久性などに
より評価され、その特性はレドームの構造及びそ
の構成材料で決定される。第１図の如く一般にレ
ドーム１は、複数のパネル２を結合して半球形状
に組み立てられている。MSFレドームはレドー
ムとしての各種性能向上を目的として新しく開発
されたレドームで、使用されるパネルは第２図の
如く、強度部材として金属フレーム３を使用し、
その間に張られた電波特性良好なる膜材４で構成
された風雨を防ぐというものである。
このMSFタイプは、従来のFRPレドームに比
し、電波に対するブロツク面積が金属フレームの
みのため、電波特性が著しく向上する。
一般にこのMSFレドーム用膜材には、次のよ
うな特性が要求される。
(1) 電波透過性良好なること。（誘電率・誘電正
接の値が共に小さいこと。）
(2) 引張強度、モジユラス力が高く、クリープや
伸び率が小さいこと。
(3) 長期（10年以上）の屋外使用に耐えうる特性
（耐候性、着色安定性、接着性）を有するこ
と。
(4) 金属フレームとの接合（接着含）が容易でか
つ強度が大きく、応力集中等が生じないこと。
MSFレドームの開発初期にはFRP薄板（カラ
スクロスにエポキシ、ポリエステル樹脂を含浸、
積層したもの。厚さ１〜３m/m）が用いられた
が、剛性が高いためフレーム接合部に応力集中が
起こり割れるという欠点があり、本質的に着色が
不可能のため塗装が必要となり耐候性、メンテナ
ンスの点でも問題があつた。
この応力集中の改良として最近、ゴムを繊維で
補強したゴム引布タイプの膜材が有効（風などに
よりゴム引布膜材する力は引張力のみであり、主
に曲げ力により発生する接合部の応力集中はなく
なる。）であることが解り、EPゴムをアラミド繊
維にコーテイングしたものが一部実用化されてい
る。この膜材の特徴は高強度、低伸長のアラミド
織布と耐候性良好で安価なEPラバーの組み合せ
にある。しかしながら表面ゴムとしてのEPラバ
ーには以下の如きいくつかの欠点がある。すなわ
ち
(i) 本来、EPラバーは極性が小さく接着性が各
種合成ゴム中最も劣る。従がつて表面ゴムとし
て耐候性に優れていてもゴム引布（基布とのコ
ーテイング接着）として又レドームパネル（金
属フレームとの接合接着）としての長期屋外使
用に対する信頼性がない。
(ii) 極性が小さいという同様の理由により電波透
過性はEPラバー単独（配合剤なし）では良好
である。しかし、着色安定性が劣るため任意の
色調を長期にわたつて安定して維持するために
は誘電率の大きな配合剤であるチタン白を30重
量部以上も多量に添加せねばならず、結果的に
は電気特性を大幅に劣化させる。
以上の如く従来品では前述の要求特性を全て満
足するものはなかつた。
本発明は、従来品の欠点を排除し、前述の要求
特性を全て満足するMSFレドーム用高性能膜材
を提供するものであり、クロロスルフオン化ポリ
エチレンに無機充テン剤、可塑剤、着色剤、加硫
剤を混合したものを、イソシアネート含浸処理し
たアラミド繊維を使用した織布にコーテイング処
理して成ることを特徴とするものである。
以下、この発明を一実施例で具体的に説明する
が、これらの例は一実施例であつて、これらに限
定されるものではない。
まず膜材用コーテイングゴムとして表１に示す
ような組成物を密閉式強制混合機（バンバリーミ
キサ）もしくは、オープンロール等の混練操作に
より得る。
The present invention relates to a membrane material for, for example, a metal space frame radome (hereinafter abbreviated as MSF radome). Traditionally, radomes are used to protect radar antennas from wind, rain, snow, etc., and their performance is evaluated based on electrical characteristics (radio wave transparency, radio wave deviation), durability, etc., and these characteristics are determined by the structure of the radome and its Determined by construction materials. As shown in FIG. 1, a radome 1 is generally assembled into a hemispherical shape by combining a plurality of panels 2. The MSF radome is a newly developed radome with the aim of improving various performances as a radome.As shown in Figure 2, the panel used uses a metal frame 3 as a strength member.
A membrane material 4 with good radio wave characteristics is stretched between the two to protect against wind and rain. Compared to conventional FRP radomes, this MSF type has only a metal frame as a blocking area for radio waves, resulting in significantly improved radio wave characteristics. In general, membrane materials for MSF radomes are required to have the following characteristics. (1) Good radio wave transparency. (Both dielectric constant and dielectric loss tangent values should be small.) (2) Tensile strength and modulus force should be high, and creep and elongation should be small. (3) Must have characteristics (weather resistance, color stability, adhesion) that can withstand long-term outdoor use (10 years or more). (4) It must be easy to join (including adhesion) to the metal frame, have high strength, and not cause stress concentration. In the early stages of MSF radome development, FRP thin plates (glass cloth impregnated with epoxy and polyester resin) were used.
Laminated. (thickness 1 to 3 m/m), but because of its high rigidity, it has the disadvantage of stress concentration at the frame joints and cracking, and since it is essentially impossible to color, painting is required, making weather resistance and maintenance difficult. There were also problems with this point. Recently, rubberized fabric type membrane materials, which are rubber reinforced with fibers, have been effective as an improvement for this stress concentration. (The stress concentration in the fibers is eliminated.) As a result, aramid fibers coated with EP rubber have been put into practical use. The feature of this membrane material is the combination of high strength, low elongation aramid woven fabric and inexpensive EP rubber with good weather resistance. However, EP rubber as a surface rubber has several drawbacks as described below. That is, (i) EP rubber originally has low polarity and has the poorest adhesion among various synthetic rubbers. Therefore, even if it has excellent weather resistance as a surface rubber, it is not reliable for long-term outdoor use as a rubberized fabric (coating adhesion with a base fabric) or as a radome panel (bonding adhesion with a metal frame). (ii) Due to the same reason of low polarity, EP rubber alone (without compounding agents) has good radio wave transmittance. However, due to poor coloring stability, in order to maintain a desired color tone stably over a long period of time, it is necessary to add a large amount of titanium white, a compounding agent with a high dielectric constant, of 30 parts by weight or more. causes a significant deterioration of electrical characteristics. As described above, there is no conventional product that satisfies all of the above-mentioned required characteristics. The present invention eliminates the drawbacks of conventional products and provides a high-performance membrane material for MSF radomes that satisfies all of the above-mentioned required characteristics. It is characterized by coating a woven fabric using aramid fibers impregnated with isocyanate with a mixture of a vulcanizing agent. Hereinafter, the present invention will be specifically explained using one example, but these examples are just examples and the invention is not limited thereto. First, a composition as shown in Table 1 as a coating rubber for a membrane material is obtained by kneading with a closed forced mixer (Banbury mixer) or an open roll.
【表】
次に予めイソシアネート液を含浸させたアラミ
ド織布（ケブラーデユポン社製）の両面にクロ
ロプレンゴム接着剤を塗り次に表１の組成物をコ
ーテイングし、加硫工程を経て膜材を得る。コー
テイングは、一般のゴム引布と同様、カレンダー
ロールの使用により容易に出来る。加硫はゴムと
織布との接着力を上げるため釜加硫とし、150〜
160℃で100分程度の加熱と４〜５Kg／cm2の加圧を
実施する。
得られた膜材は、所定の大きさに裁断され接着
剤（クロロプレン系ゴム糊、エポキシ系糊等）に
より金属フレーム（鉄、アルミ等）に接合接着さ
れる。（第２図）、ここで数ケ所のボルト止め５の
ような補助的な接着信頼性向上のための手段がと
られる場合もある。
ここで膜材の基布として用いられるアラミド織
布（ケブラーデユポン社製）は、芳香族ポリア
ミド繊維で、すぐれた電波透過性という有機繊維
特有の性質と、従来の有機系繊維に見られなかつ
た高強度、高モジユラス、低伸張という無機繊維
の良さをも併せ持つものであり、レドーム用とし
ては最適の補強基布といえる。そして唯一の欠点
ともいえる接着性の点についてもこの織布にイソ
シアネート含浸という処理をほどこすことにより
表面ゴムとの充分な接着を得ることが可能であ
る。
さて、表面コーテイングゴムとして用いるクロ
ロスルフオン化ポリエチレンが市販の合成ゴム中
卓越した耐候性及び着色安定性を有し、接着性も
優れていることは周知の事実である。従がつてク
ロロスルフオン化ポリエチレンを主体とする本発
明に於けるゴム組成物には、EPラバーの場合の
ようにチタン白の多量配合は必要ないため電波透
過の面でも優れた特性を有する。[Table] Next, chloroprene rubber adhesive is applied to both sides of an aramid woven fabric (manufactured by Kevlar Dupont) that has been pre-impregnated with isocyanate liquid, and then the composition shown in Table 1 is coated, and a membrane material is obtained through a vulcanization process. . Coating can be easily done by using a calender roll, as with general rubberized fabric. Vulcanization is done in a pot to increase the adhesive strength between the rubber and the woven fabric, and the temperature is 150~
Heating is performed at 160°C for about 100 minutes and pressure is applied at 4 to 5 kg/cm 2 . The obtained membrane material is cut into a predetermined size and bonded to a metal frame (iron, aluminum, etc.) using an adhesive (chloroprene rubber glue, epoxy glue, etc.). (FIG. 2), where auxiliary measures to improve adhesion reliability, such as bolting 5 at several locations, may be taken. The aramid woven fabric (manufactured by Kevlar Dupont) used here as the base fabric for the membrane material is an aromatic polyamide fiber that has excellent radio wave transparency, a property unique to organic fibers, and a property not found in conventional organic fibers. It has the advantages of inorganic fibers such as high strength, high modulus, and low elongation, making it the most suitable reinforcing base fabric for radomes. As for the only drawback in terms of adhesion, it is possible to obtain sufficient adhesion to the surface rubber by impregnating this woven fabric with isocyanate. Now, it is a well-known fact that chlorosulfonated polyethylene used as a surface coating rubber has excellent weather resistance and coloring stability among commercially available synthetic rubbers, and also has excellent adhesive properties. Therefore, the rubber composition of the present invention, which is mainly composed of chlorosulfonated polyethylene, does not require the inclusion of a large amount of titanium white as in the case of EP rubber, and therefore has excellent properties in terms of radio wave transmission.
【表】
比較のため表２に示す如き、従来のEPラバー
系MSFレドーム膜材用組成物及び本発明に用い
られるゴム組成物を、アラミド織布に両面コーテ
イングし約1.2ｍ／ｍ厚のシートを作成し、それ
ぞれについて同条件に於ける(1)電波透過損失量
（Ｓバンド）、(2)ウエザーメータによる機械物性
（硬度・伸び変化）・外観変化、(3)アルミとの接着
強度を測定した。
電波透過損失量は本発明が2.6〜3.0％、比較例
が3.2〜4.0％であつた。劣化試験による物性変化
は第３図に示す。この場合ゴム組成物のみでサン
プルシートを作成し物性を測定したが、本発明が
硬度・伸び共安定しているのに対し、比較例は硬
度増加、伸び低下が著るしいという結果であり、
外観変化は比較例が1000時間経過頃からキレツの
発生、色調変化が始まつたのに対し、本発明品に
は2000時間後の時点でもなんら変化は認められな
かつた。
又、エポキシ系接着剤（アラルダイトチバ社
製）用いての剥離強度は比較例0.5〜1.2Kg／２cm
に対し本発明では3.5〜6.5Kg／２cmであつた。
以上の如くクロロスルフオン化ポリエチレン系
組成物をイソシアネート含浸処理したアラミド繊
維による織布にコーテイングして成る本発明の
MSFレドーム用膜材は、従来のEPラバーをコー
テイングゴムとして用いた膜材よりも電波透過
性、耐候性、接着などの点に特に優れた特性を有
し、はじめに述べたようなMSFレドーム用膜材
に要求される特性を全て満足する高性能レドーム
膜材用ゴム引布である。[Table] For comparison, as shown in Table 2, a conventional EP rubber-based MSF radome membrane material composition and the rubber composition used in the present invention were coated on both sides of an aramid woven fabric, and the sheet was approximately 1.2 m/m thick. For each, under the same conditions, (1) radio wave transmission loss (S band), (2) mechanical properties (hardness/elongation changes) and appearance changes measured by weather meter, and (3) adhesive strength with aluminum were measured. It was measured. The amount of radio wave transmission loss was 2.6 to 3.0% for the present invention and 3.2 to 4.0% for the comparative example. Figure 3 shows changes in physical properties due to the deterioration test. In this case, a sample sheet was prepared using only the rubber composition and its physical properties were measured, but the results showed that the hardness and elongation of the present invention were stable, whereas the comparative example showed a significant increase in hardness and decrease in elongation.
Regarding changes in appearance, the Comparative Example began to develop cracks and change in color tone after about 1000 hours, whereas no changes were observed in the product of the present invention even after 2000 hours. In addition, the peel strength using epoxy adhesive (manufactured by Araldite Tochiba) was 0.5 to 1.2 kg/2 cm in the comparative example.
In contrast, in the present invention, it was 3.5 to 6.5 kg/2 cm. As described above, the present invention is made by coating a woven fabric made of aramid fibers impregnated with isocyanate with the chlorosulfonated polyethylene composition.
The membrane material for MSF radomes has particularly superior properties in terms of radio wave transparency, weather resistance, and adhesion compared to membrane materials that use conventional EP rubber as coating rubber. This is a high-performance rubberized fabric for radome membrane material that satisfies all the properties required for the material.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はレドーム組立図で、第２図はこのレド
ームを構成しているパネルの説明図である。
図中１はレドーム、２はその構成パネル、３は
アルミフレーム、４は膜材、５は接着補ボルトで
ある。
また、第３図はウエザーメータによる劣化試験
の機械物性（硬度と伸び率）の特性変化を従来例
（・印はEPゴムを示す）と本発明（Γ印はクロロ
スルフオン化ポリエチレン）について示した特性
図である。
FIG. 1 is an assembly diagram of the radome, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the panels constituting this radome. In the figure, 1 is a radome, 2 is its constituent panel, 3 is an aluminum frame, 4 is a membrane material, and 5 is an adhesion auxiliary bolt. In addition, Figure 3 shows the changes in mechanical properties (hardness and elongation) of the conventional example (the mark indicates EP rubber) and the present invention (the mark Γ indicates chlorosulfonated polyethylene) in the deterioration test using a weather meter. FIG.