特許 7072222 膜材及び膜構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-12

(45)【発行日】2022-05-20

(54)【発明の名称】膜材及び膜構造物

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/28 20060101AFI20220513BHJP

   B32B 27/30 20060101ALI20220513BHJP

   E04H 15/54 20060101ALI20220513BHJP

【ＦＩ】

B32B5/28 101

B32B27/30 D

E04H15/54

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018101554

(22)【出願日】2018-05-28

(65)【公開番号】P2019206102

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-03-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000211156

【氏名又は名称】中興化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【氏名又は名称】鵜飼 健

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(72)【発明者】

【氏名】末石 将之

(72)【発明者】

【氏名】岩田 恵介

【審査官】塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－０２０３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１６３７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２８４０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１１５９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７１１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】MG GLASS CLOTH ガラスクロス 総合カタログ，日本，前田硝子株式会社，2021年12月21日，pp１－１２，http://www.maeda-gls.co.jp/download/glasscloth.pdf

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｅ０４Ｈ１５／００－１５／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上である第１部分、及び、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を含み、
前記織布の少なくとも一部は前記第１部分で被覆されており、
前記織布及び前記第１部分を含むファブリック層と、
前記第２部分を含む多孔質層とを含む積層体である膜材であって、
前記積層体の厚みＴ _all に対する前記多孔質層の厚みＴ _por の割合は４０％～８４％の範囲内にある膜材。

【請求項2】

前記多孔質層は、前記ファブリック層上に積層されている請求項１に記載の膜材。

【請求項3】

前記積層体の厚みＴ_allに対する前記多孔質層の厚みＴ_porの割合は６３％～８４％の範囲内にある請求項１又は２に記載の膜材。

【請求項4】

単位面積当たりの重量が５００ｇ／ｍ²～８５００ｇ／ｍ²の範囲内にある請求項１～３の何れか１項に記載の膜材。

【請求項5】

請求項１～４の何れか１項に記載の膜材を具備した膜構造物。

【請求項6】

前記膜材からなる外壁を具備し、
前記外壁の表面に前記第１部分が露出している請求項５に記載の膜構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膜材及び膜構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

建築用膜材として、例えば、ガラスクロスなどの織布をふっ素樹脂で被覆した膜材が知られている。この膜材は、耐候性、耐汚れ性に優れ、軽量であるため、大空間を有する建築物に使用されている。

【0003】

しかしながら、このような膜材の断熱性及び防音性は十分ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－０１５２２７号公報

【文献】特開２００４－２０６１０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れる膜材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１側面によると、膜材が提供される。この膜材は、ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上である第１部分、及び、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を含み、織布の少なくとも一部は前記第１部分で被覆されており、織布及び第１部分を含むファブリック層と、第２部分を含む多孔質層とを含む積層体である膜材であって、積層体の厚みＴ _all に対する多孔質層の厚みＴ _por の割合は４０％～８４％の範囲内にある。

【0007】

本発明の第２側面によると、第１側面に係る膜材を具備した膜構造物が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によると、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れる膜材を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態の膜材の一例を概略的に示す断面図。

【図2】実施形態の膜材の製造方法の一例を概略的に示す断面図。

【図3】実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。

【図4】実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。

【図5】実施例及び比較例に係る膜材の断熱効果を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0010】

前述したように、ガラスクロスをふっ素樹脂で被覆した膜材は、ふっ素樹脂を使用した膜材に求められる一般的な性能、即ち耐候性、耐汚れ性、高い機械的強度及び軽量であることなどを満足するものである。しかしながら、この膜材の一重膜構造は断熱性及び防音性が十分ではない。

【0011】

この原因として、ガラスクロスに被覆されているふっ素樹脂が多孔質ではないことが考えられる。

【0012】

実施形態に係る膜材は、ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上である第１部分、及び、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を含み、織布の少なくとも一部は前記第１部分で被覆されている。

【0013】

織布の少なくとも一部が、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上の第１部分で被覆されていることにより、実施形態に記載の膜材は、機械的強度及び耐候性などに優れる。ここで、第１部分は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）部分の一部である。ＰＴＦＥ部分は、更に第２部分を含む。この第２部分は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満であり、例えば多孔質構造を有している。

【0014】

第２部分の嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満であると、単位体積当たりの空隙の体積が大きいため、この第２部分は熱及び音を伝達しにくい。即ち、ポリテトラフルオロエチレン部分のうち、第２部分の断熱性及び防音性は特に優れている。第２部分の嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上であると、単位体積当たりの空隙の体積が小さいため、熱及び音の伝導性が高くなり好ましくない。

【0015】

実施形態に係る膜材は、織布と、前述の第１部分及び第２部分を含んだＰＴＦＥ部分とを含み、織布の少なくとも一部が第１部分で被覆されている。それ故、耐候性に優れると共に、断熱性及び防音性にも優れている。

【0016】

以下、実施形態に係る膜材について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、図面は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。

【0017】

図１は、実施形態の膜材の一例を概略的に示す断面図である。

【0018】

膜材１は、厚み方向と直交する面内方向に伸びるシートである。図１では、膜材１を厚み方向に沿って切断した場合の一部を概略的に示している。

【0019】

膜材１は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）部分１００と、織布１１１とを具備する。

【0020】

織布１１１は、例えば、ガラス繊維又はアラミド繊維を織って構成されている。織布１１１の織組織は特に制限されないが、例えば平織りである。膜材１の機械的強度を高めるためには、織布１１１はガラス繊維であることが好ましい。

【0021】

ＰＴＦＥ部分１００は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上の第１部分１１０、及び嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分１２０を含む。ＰＴＦＥ部分１００は、第１部分１１０及び第２部分１２０からなっていてもよい。第１部分１１０及び第２部分１２０のそれぞれは、実質的にＰＴＦＥからなる。ＰＴＦＥ部分１００は、ＰＴＦＥ以外のふっ素樹脂を含んだ第３部分を含んでいてもよい。

【0022】

「嵩密度」は、測定対象（例えば第１部分）の厚みと、測定対象の単位面積当たりの重量とから、下記式により算出する。測定対象の準備方法などの詳細な測定方法は後述する。
嵩密度（ｇ／ｃｍ³）＝単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）／厚み（ｃｍ）。

【0023】

第１部分１１０は、例えば、織布１１１の両面を被覆するように設けられている。第１部分１１０は、織布１１１の片面を被覆するように設けられていてもよく、織布１１１の一部のみを被覆するように設けられていてもよい。第１部分１１０は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上のＰＴＦＥであるため、当該部分内に存在する空隙の体積は小さい。つまり、第１部分１１０における比表面積は小さい。それ故、第１部分１１０は耐候性及び耐汚れ性に優れている。第１部分の嵩密度は、好ましくは２ｇ／ｃｍ³～２．２ｇ／ｃｍ³の範囲内にあり、より好ましくは２．１３ｇ／ｃｍ³～２．２ｇ／ｃｍ³の範囲内にある。

【0024】

第２部分１２０は、例えば、第２部分１２０のＰＴＦＥと第１部分１１０のＰＴＦＥとが融着して、第１部分１１０と一続きに形成されている。第２部分は、第１部分上に設けられていてもよい。第２部分１２０は、織布１１１を被覆している部分を備えていてもよい。第２部分１２０は、複数の空隙（気孔）１２１を有している。複数の空隙１２１は、互いに連通していてもよく、連通していなくてもよい。互いに連通した空隙と、連通していない空隙との双方が存在していてもよい。

【0025】

第２部分１２０の嵩密度は、好ましくは０．１１ｇ／ｃｍ³～１．３２ｇ／ｃｍ³の範囲内にあり、より好ましくは０．１１ｇ／ｃｍ³～０．８６ｇ／ｃｍ³の範囲内にあり、更に好ましくは０．１１ｇ／ｃｍ³～０．６６ｇ／ｃｍ³の範囲内にある。第２部分１２０の嵩密度がこの範囲内にあると、より軽量であり且つ高い断熱性能を有した膜材が得られる。

【0026】

第１部分１１０の気孔率は、例えば０％～５％の範囲内にある。第２部分１２０の気孔率は、例えば４０％～９５％の範囲内にある。第２部分１２０の気孔率は、好ましくは７０％～９５％の範囲内にある。気孔率は、ＪＩＳ Ｒ １６３４：１９９８に準拠して測定することができる。

【0027】

第１部分１１０の密度は、例えば２ｇ／ｃｍ³～２．２ｇ／ｃｍ³の範囲内にある。第２部分１２０の密度は、例えば２ｇ／ｃｍ³～２．２ｇ／ｃｍ³の範囲内にある。ここで、「密度」は材料自体の密度を意味している。即ち、ここではＰＴＦＥの密度を示している。「密度」は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２：１９９９に準拠して測定することができる。

【0028】

織布１１１の少なくとも一部は、第１部分１１０で被覆されている。図１に示すように、例えば、織布１１１の全体は第１部分１１０で被覆されている。

【0029】

図１では一例として、膜材１が、ファブリック層１１及び多孔質層１２が積層された積層体１０である場合を描いている。

【0030】

ファブリック層１１は、例えば、織布１１１及び第１部分１１０からなる。ファブリック層１１は、更に第２部分１２０を含んでいてもよい。この場合、第２部分１２０が多孔質部分として機能するため、多孔質層１２を省略することができる。但し、断熱性及び防音性の観点から、膜材１の面内方向の全域に亘って第２部分１２０が存在していることが好ましい。それ故、多孔質層１２は省略しないことが好ましい。

【0031】

ファブリック層１１の重量に占める第１部分の重量の割合は、１８重量％～３０重量％の範囲内にあることが好ましい。この範囲内にあると、膜材は、機械的強度及び耐候性の双方に優れると共に、十分な柔軟性を有している。それ故、膜材を膜構造物などの建築物に用いる際に、柔軟に変形させることが容易となる。

【0032】

図１に示す膜材１においては、多孔質層１２は、ファブリック層１１上に積層されている。多孔質層１２は、例えば第２部分１２０からなり、ファブリック層１１と積層されて互いに融着している。多孔質層１２は、例えば多孔質シートである。この多孔質シートは、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分１２０を含む。多孔質層１２は、２枚以上の多孔質シートを積層させた積層体であってもよい。この場合、２枚以上の多孔質シートは、互いに同一の嵩密度を有する多孔質シートであってもよく、互いに異なる嵩密度を有する多孔質シートであってもよい。多孔質層１２として複数枚の多孔質シートを積層させることにより、膜材の断熱性及び防音性を調節することができる。

【0033】

膜材１は、他の層を具備した積層体であってもよい。他の層は、例えば、ファブリック層１１とも異なり、多孔質層１２とも異なる層である。他の層は、ファブリック層１１上に存在していてもよく、多孔質層１２上に存在していてもよく、ファブリック層１１及び多孔質層１２の間に介在していてもよい。

【0034】

他の層としては、例えば、ＰＴＦＥ以外のふっ素樹脂からなる層、シランカップリング剤などからなる接着剤層、金属層、印刷層、光拡散層及び防汚層などを挙げることができる。

【0035】

膜材１は、ファブリック層１１、多孔質層１２及びファブリック層１１を積層させた３層構造の積層体を具備することがより好ましい。この３層構造の積層体において、ファブリック層１１及び多孔質層１２の間には、必要に応じて他の層が介在していてもよい。ファブリック層１１上（多孔質層１２と向かい合っていない面）には、他の層が積層されていてもよい。このような３層構造とすることで、膜材１の一方の主面から他方の主面へ向かって、熱及び音が伝導しにくくなる。

【0036】

ＰＴＦＥ以外のふっ素樹脂としては、例えば、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）及び四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）などを挙げることができる。ＰＴＦＥ以外のふっ素樹脂は、１種類であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。

【0037】

ファブリック層１１は耐候性に優れているため、ファブリック層１１上に他の層を有していないことが好ましい。或いは、ファブリック層１１上に防汚層を有していることも好ましい。

【0038】

膜材の単位面積当たりの重量は、５００ｇ／ｍ²～８５００ｇ／ｍ²の範囲内にあり、好ましくは１０００ｇ／ｍ²～４０００ｇ／ｍ²の範囲内にある。膜材の単位面積当たりの重量が大き過ぎると、膜材が重いため、この膜材を建築用に使用した場合に、膜材を支える柱等の骨組みの数が増える可能性がある。その結果、建築物のデザインを柔軟に変更することが難しくなる傾向にあるため好ましくない。膜材の単位面積当たりの重量が小さいと、例えば膜材が薄いため、強度が不十分になったり、断熱性及び防音性が低下したりする可能性がある。

【0039】

膜材の総厚みは、特に限定されないが、例えば０．４ｍｍ～６．１５ｍｍの範囲内にある。

【0040】

ファブリック層の厚みは、例えば０．３ｍｍ～１．１５ｍｍの範囲内にあり、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲内にある。ファブリック層が過度に薄いと、膜材を建築用に使用した場合の強度が劣る可能性がある。

【0041】

多孔質層の厚みは、例えば０．００１ｍｍ～５ｍｍの範囲内にあり、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍの範囲内にある。多孔質層が過度に厚いと、膜材の単位面積当たりの重量が大きくなりすぎる傾向にある。また、ファブリック層との融着が困難になる可能性がある。

【0042】

ファブリック層の厚み及び／又は多孔質層の厚みを適宜調節することにより、膜材の断熱性及び防音性を調節することができる。特に、多孔質層の厚みは、膜材の断熱性及び防音性により大きな影響を与える。

【0043】

膜材の総厚みＴ_allに対する多孔質層の厚みＴ_porの割合は、例えば１％以上である。この割合は、４０％～６０％の範囲内にあることが好ましい。この割合が４０％～６０％の範囲内にあると、膜材の単位面積当たりの重量が大きくなり過ぎないと共に、十分な断熱性及び防音性を達成することができる。また、膜材の剛軟度が高くなり過ぎないため、建築物に使用する際に湾曲させることが容易である。

【0044】

＜膜材の厚みの測定方法＞
膜材を厚み方向に沿って裁断し、この切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察する。倍率は、例えば１００倍とする。

【0045】

この観察により、膜材が第１部分及び第２部分を含むことを確認できる。それ故、膜材の総厚みＴ_all、第１部分又はファブリック層の厚みＴ_fab、及び、第２部分又は多孔質層の厚みＴ_porの各厚みを測定することができる。

【0046】

＜膜材の単位面積当たりの重量の測定方法＞
膜材を１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片に裁断し、１ｍｇ単位まで秤量し、その重量をｇ／ｍ²の単位に換算して、単位面積当たりの重量を測定する。

【0047】

＜嵩密度の測定＞
まず、膜材が含んでいる第１部分及び第２部分を、接着界面で剥がして単一の第２部分を得る。その後、織布から第１部分を剥がして単一の第１部分を得る。得られた第１部分及び第２部分を、それぞれ測定対象とする。

【0048】

本明細書における「嵩密度」は、以下のように測定する。
上述した方法で分離した測定対象の厚みを、１／１００ｍｍの精度で測定可能な定圧厚み測定器で測定する。また、この測定対象を１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片に裁断し、１ｍｇ単位まで秤量し、その重量をｇ／ｍ²の単位に換算して、単位面積当たりの重量を測定する。

【0049】

こうして測定した測定対象の厚みと、単位面積当たりの重量とから、下記式により嵩密度を測定する。
嵩密度（ｇ／ｃｍ³）＝単位面積当たりの重量（ｇ／ｍ²）／厚み（ｃｍ）。

【0050】

以下、実施形態に係る膜材の製造方法の一例を説明する。

【0051】

＜ファブリックの製造＞
ファブリック層としてのファブリックの製造方法の一例を、図２を参照しながら説明する。図２は、ガラス繊維織布（ガラスクロス）に、ＰＴＦＥ樹脂を塗布する場合の塗布装置を概略的に示す断面図である。

【0052】

図中の符号２０は、基材であるガラスクロス２を送り出す送出しロールを示す。送出しロール２０の下流側には、ＰＴＦＥ樹脂粒子の水性分散液３を満たした含浸槽４が配置されている。送出しロール２０に巻かれたガラスクロス２は、ロール５ａを経て含浸槽４の水性分散液３内に配置されたロール５ｂ側に送られ、ガラスクロス２に水性分散液３が塗布される。含浸槽４の上方側には一対のドクターロール６が配置され、余分の水性分散液３が掻きとられる。ドクターロール６の上方側には、熱処理温度が夫々異なるように区切られた加熱炉７が配置されている。この加熱炉７は、下側から順に乾燥部７ａ，加熱処理部７ｂ，焼成部７ｃの３つのブロックに区切られ、乾燥部７ａから焼成部７ｃに向かって温度が順次高い状態の温度分布をもつように制御されている。加熱炉７の下流には、ロール５ｃ、５ｄ及び５ｅと、巻取りロール９が配置されている。

【0053】

以上の構成を有した塗布装置を用いた、ファブリックの製造方法について説明する。

【0054】

まず、送出しロール２０に巻かれたガラスクロス２を、含浸槽４のＰＴＦＥ樹脂粒子水性分散液３内に配置されたロール５ｂ側に送り、ガラスクロス２に水性分散液３を塗布する。次に、一対のドクターロール６によりガラスクロス２の表面に塗布された余分の水性分散液３を掻きとる。続いて、ＰＴＦＥ樹脂が塗布されたガラスクロス２を加熱炉７の乾燥部７ａに送り、塗布されたＰＴＦＥ樹脂を１００℃以下の温度で乾燥して水性分散液３中の水分を蒸発させる。次に、ガラスクロス２を加熱処理部７ｂに送り、例えば３０５℃でゆっくり加熱処理して水性分散液３中の界面活性剤、添加剤、バインダー等を除去する。

【0055】

続く焼成部７ｃでは、焼成を行ってもよく、行わなくてもよい。焼成を行わない場合、得られるファブリック８は、機械的強度及び耐摩耗性に優れると共に、優れた柔軟性も備えている。焼成部７ｃでの焼成を行う場合、その焼成温度はＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度とする。焼成部７ｃを通過したファブリック８は、ロール５ｃ、５ｄ及び５ｅを経て、巻取りロール９に巻き取られる。こうして、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上の第１部分及び織布を含み、織布の少なくとも一部が第１部分で被覆されたファブリック層を作製することができる。

【0056】

ここで、「乾燥」とは、塗布されたＰＴＦＥ樹脂水性分散液中の水分を１００℃以下の温度で蒸発させる工程であることが好ましい。また、「加熱処理」とは、塗布されたＰＴＦＥ樹脂粒子水性分散液中の界面活性剤、添加剤、バインダー等のＰＴＦＥ樹脂以外の成分を所定の温度範囲で処理して除去する工程であることが好ましい。加熱処理の温度範囲は３０５℃以上３４０℃未満であることが好ましい。

【0057】

＜多孔質フィルムの製造＞
多孔質層としての多孔質フィルムの製造方法の一例を説明する。

【0058】

ＰＴＦＥファインパウダーを用意し、この粉末１００質量部に対して、炭化水素油を２０～３０質量部混合する。この混合物を均一になるように攪拌した後、ペースト押し出しして、棒状に予備成形を行う。得られた予備成形物を、例えば、金属製の圧延ロールを用いて圧延する。こうして、多孔質フィルムの前駆体である未焼成テープを得る。未焼成テープの形状は、特に限定されないが、例えば、長方形又は略正方形である。

【0059】

この未焼成テープを、融点未満の温度で、先だって圧延した方向、即ち機械方向（ＭＤ方向）に２～６倍の倍率で延伸する。このときの温度は、例えば２８０℃である。この融点未満の温度での延伸により、ＰＴＦＥのノードとノードとの間にフィブリルが引き出される。その結果、このＰＴＦＥテープ内に空洞ができて、多孔質化することができる。

【0060】

次いで、融点以上の温度で焼成を行う。融点以上の温度とは、例えば３６０℃である。上述した延伸により多孔質化した未焼成テープは、寸法安定性が悪く、常温でも次第に収縮する可能性がある。未焼成テープを、融点以上の温度での焼成を行ってヒートセットすることにより、この収縮を防止することができる。

【0061】

続いて、焼成後のＰＴＦＥフィルムを、融点未満の温度で再度延伸する。この再延伸の温度は、例えば２５０℃である。この延伸は、例えば、機械方向に２～６倍の倍率で行う。この再延伸は省略してもよい。以上の方法により、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を含む多孔質層を作製することができる。

【0062】

ここでは、多孔質フィルムを一軸延伸により製造する方法を説明したが、多孔質フィルムは二軸延伸により製造してもよい。

【0063】

＜膜材の製造＞
実施形態に係る膜材は、例えば、上記で製造したファブリック及び多孔質フィルムを熱ラミネートすることにより得られる。或いは、膜材は、接着層を用いてファブリック及び多孔質フィルムを接着して製造しても良い。ファブリック及び多孔質フィルムを接着するための表面処理としては、例えば、金属ナトリウム処理及びプラズマ処理を挙げることができる。また、膜材は、ファブリックの表面に設けられたＰＴＦＥ樹脂層を多孔質化させることで製造することもできる。

【0064】

また、膜材は、発泡剤を含有させたＰＴＦＥディスパージョンを、ファブリックに対して吹き付けることにより製造することもできる。ＰＴＦＥディスパージョンを吹き付けることにより、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を形成することができる。

【0065】

熱ラミネートは、例えば、以下の方法で実施することができる。

【0066】

まず、上記で作製したファブリック及び多孔質フィルムを、所望の寸法に切断する。次いで、これらをロールラミネーターを使用して貼り合わせる。この貼り合わせは、ロール温度を３６０℃～４２０℃の範囲内、線圧を２０Ｎ／ｃｍ～６０Ｎ／ｃｍの範囲内、且つ、ロールスピードを１ｍ／ｍｉｎ～４ｍ／ｍｉｎの範囲内という条件で行う。このような条件でラミネートを行うことにより、多孔質フィルムの気孔が潰れることなく積層させることができるため、第２部分の嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の膜材を得ることができる。

【0067】

ロール温度は、上述したように、例えば３６０℃～４２０℃であり、好ましくは３８０℃～４００℃である。ロール温度が３６０℃より低いと融着不良を起こす可能性があり、４２０℃超では、ＰＴＦＥが分解するため好ましくない。

【0068】

線圧は、上述したように、例えば２０Ｎ／ｃｍ～６０Ｎ／ｃｍであり、好ましくは３０Ｎ／ｃｍ～４０Ｎ／ｃｍである。線圧が２０Ｎ／ｃｍより低いと融着不良を起こす可能性があり、６０Ｎ／ｃｍを超えると多孔質フィルムの気孔が大きく潰れて第２部分の嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上となることにより、断熱性及び防音性が低下する恐れがある。

【0069】

ロールスピードは、上述したように、例えば０．５ｍ／ｍｉｎ～４ｍ／ｍｉｎである。ロールスピードが０．５ｍ／ｍｉｎより低いと生産効率が悪く、４ｍ／ｍｉｎより高いと融着不良が発生する可能性がある。

【0070】

ＰＴＦＥ樹脂層を具備するファブリックにおいて、ＰＴＦＥ樹脂層を多孔質化させるには、例えば以下の方法を採用できる。まず、ＰＴＦＥ樹脂層にＰＴＦＥの分解温度未満で分解する材料を含有させたファブリックを用意する。次に、このファブリックを、上記材料の分解点以上且つＰＴＦＥの分解点未満の温度に加熱する。この加熱により、ＰＴＦＥ樹脂層から上記材料が取り除かれて空隙がつくられる。こうして生成した空隙を含む部分は、実施形態に係る第２部分に相当する。上記材料としては、例えば、アクリル樹脂、及びスチレン樹脂を挙げることができる。

【0071】

この方法で製造したファブリックは、層としての多孔質層は備えていないが、第１部分及び第２部分を有したＰＴＦＥ部分を含み、織布の少なくとも一部を第１部分が被覆している。それ故、この方法で製造したファブリックは、実施形態の膜材に他ならない。

【0072】

実施形態に係る膜材は、例えば、膜構造物の少なくとも一部を構成する建築用膜材として使用できる。膜構造物が、実施形態に係る膜材を具備していると、優れた耐候性と、優れた断熱性及び防音性とを達成することができる。

【0073】

膜構造物の例は、大規模温室、アトリウム、運動施設、中大型テント及び農業用温室を含む。膜材は、大規模温室及びアトリウムなどの屋根材、運動施設の外壁、中大型テントの外壁、又は、農業用温室の被覆材などに使用される。

【0074】

実施形態に係る膜構造物は、実施形態に係る膜材からなる外壁を具備し、この外壁の表面に、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上の第１部分が露出していることが好ましい。例えば、外壁の表面（屋外側）にファブリック層が位置していることが好ましい。第１部分は耐候性に優れているため、第１部分が外壁の表面に露出していることにより、膜構造物の寿命を延ばしたり、メンテナンスの手間を低減させたりすることができる。膜材が含む第２部分は、外壁の表面に露出していてもよいが、外壁の表面に露出していないことが好ましい。例えば、第２部分を含む多孔質層は、外壁の内面側（屋内側）に位置している。外壁は、他の建築材料を含んでいてもよい。

【0075】

［実施例］
以下に実施例を説明するが、実施形態は、以下に記載される実施例に限定されるものではない。

【0076】

（実施例１）
＜ファブリックの作製＞
ファブリック層に使用するファブリックとして、厚み０．５７６ｍｍの中興化成工業株式会社製ＦＧＴ－６００を用意した。このファブリックは、織布としてガラスクロス（Ｂヤーン）を含み、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³以上であるＰＴＦＥからなる第１部分を含んでいた。また、織布の両面は第１部分で被覆されていた。このファブリックを１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切断し、ファブリック層を作製した。

【0077】

＜多孔質フィルムの作製＞
多孔質層に使用する多孔質フィルムとして、厚み１ｍｍ、嵩密度０．５３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製ＰＴＦＥ多孔質フィルムを用意した。この多孔質フィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの寸法に切断し、多孔質層を作製した。

【0078】

＜膜材の作製＞
作製したファブリック及び多孔質フィルムを積層し、熱ラミネートを行ってこれらを貼り合わせた。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度４００℃、線圧３０Ｎ／ｃｍ、ロールスピード０．５ｍ／ｍｉｎの条件で行った。こうして、実施例１に係る膜材を作製した。作製した膜材は、図１に示す膜材と同様の積層体であった。

【0079】

作製した膜材について、実施形態に記載した方法に従って第１部分の嵩密度を測定したところ、２．１３ｇ／ｃｍ³であった。また、第２部分の嵩密度を測定したところ０．５３ｇ／ｃｍ³であった。

【0080】

また、この膜材の単位面積当たりの重量を、実施形態に記載した方法に従って測定したところ、１５３０ｇ／ｍ²であった。

【0081】

＜断熱性能評価＞
作製した膜材について、以下の方法で断熱性能を評価した。

【0082】

ファブリック層がヒーターと接触するように、膜材をヒーター上に設置した。熱電対を用いた温度計を準備し、膜材の他方の面（多孔質層の表面）に、ふっ素樹脂粘着テープを用いて熱電対を貼り付けた。ヒーターの設定温度を４０℃に設定し、多孔質層の表面の温度が変化しなくなるまで放置した後に、当該面の温度を測定した。

【0083】

この測定を、ヒーターの設定温度を６０℃、８０℃、１００℃及び１２０℃のそれぞれに変更して行った。ここで、ヒーターの設定温度が４０℃、６０℃、８０℃、１００℃及び１２０℃の場合の各例を、それぞれ実施例１－１～１－５とした。
以上の結果を表１Ａにまとめる。

【0084】

（実施例２）
多孔質フィルムとして、以下のものを使用したことを除いて、実施例１に記載したのと同様の方法で膜材を作製し、評価した。この結果を表２Ａにまとめる。

【0085】

厚み１ｍｍ、嵩密度０．５３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製ＰＴＦＥ多孔質フィルムを用意し、これを３枚重ねて、熱ラミネートを行った。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度４００℃、線圧３０Ｎ／ｃｍ、ロールスピード０．５ｍ／ｍｉｎの条件で行った。こうして、厚み３ｍｍの多孔質フィルムを得た。

【0086】

（実施例３）
多孔質フィルムとして、厚み０．２ｍｍ、嵩密度０．５３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製ＰＴＦＥ多孔質フィルムを使用したことを除いて、実施例１に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表３Ａにまとめる。

【0087】

（比較例１）
多孔質フィルムに代えて、厚み１ｍｍ、嵩密度２．１３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルム（中興化成工業株式会社製ＭＳＦ－１００）を使用したことを除いて、実施例１に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表１Ｂにまとめる。

【0088】

（比較例２）
非多孔質フィルムとして、以下のものを使用したことを除いて、比較例１に記載したのと同様の方法で膜材を作製し、評価した。この結果を表２Ｂにまとめる。

【0089】

厚み１ｍｍ、嵩密度２．１３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルムを用意し、これを３枚重ねて、熱ラミネートを行った。熱ラミネートは、ロールラミネーターを使用し、ロール温度４００℃、線圧３０Ｎ／ｃｍ、ロールスピード０．５ｍ／ｍｉｎの条件で行った。こうして、厚み３ｍｍの非多孔質フィルムを得た。

【0090】

（比較例３）
多孔質フィルムに代えて、厚み０．２ｍｍ、嵩密度２．１３ｇ／ｃｍ³の中興化成工業株式会社製非多孔質フィルムを使用したことを除いて、実施例１に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。この結果を表３Ｂにまとめる。

【0091】

（比較例４）
多孔質フィルムを積層させなかったことを除いて、実施例１に記載したのと同様の方法により膜材を作製し、評価した。即ち、比較例４に係る膜材は、ファブリック層のみからなるため、織布及び第１部分を含んでいたが、嵩密度が２ｇ／ｃｍ³未満の第２部分を含んでいなかった。比較例４に係る断熱性能の評価結果を表４にまとめる。

【0092】

【表1】

【0093】

【表2】

【0094】

【表3】

【0095】

【表4】

【0096】

上記表１～４において、「Ｔ_por／Ｔ_all」の列は、膜材の総厚みＴ_allに対する多孔質層の厚みＴ_porの値に１００を乗じた値を百分率で示している。「単位面積当たりの重量」の列は、膜材の単位面積当たりの重量を示している。「設定温度」は、ヒーターの設定温度を示している。「表面温度」は、実施例１～３においては多孔質層の表面温度を示しており、比較例１～３においては非多孔質層の表面温度を示しており、比較例４においてはファブリック層の表面温度を示している。なお、ここで言う「表面」は、膜材が有する２面（例えば表面及び裏面）のうち、ヒーターと接している側の面ではない方の面を指す。

【0097】

図３には、実施例１－１～１－５、比較例１－１～１－５及び比較例４－１～４－５の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。

【0098】

図４には、実施例２－１～２－５、比較例２－１～２－５及び比較例４－１～４－５の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。

【0099】

図５には、実施例３－１～３－５、比較例３－１～３－５及び比較例４－１～４－５の結果を、設定温度に対する表面温度をグラフにプロットして示している。横軸は、各例におけるヒーターの設定温度を示しており、縦軸は、それら設定温度のそれぞれにおける膜材の表面温度を示している。

【0100】

図３のグラフから明らかなように、実施例１に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例１に係る膜材及び比較例４に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。

【0101】

図４のグラフから明らかなように、実施例２に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例２に係る膜材及び比較例４に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。

【0102】

図５のグラフから明らかなように、実施例３に係る膜材は、如何なる設定温度においても、比較例３に係る膜材及び比較例４に係る膜材と比較して断熱性に優れていた。

【0103】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
ポリテトラフルオロエチレン部分と、織布とを含み、
前記ポリテトラフルオロエチレン部分は、嵩密度が２ｇ／ｃｍ ³ 以上である第１部分、及び、嵩密度が２ｇ／ｃｍ ³ 未満の第２部分を含み、
前記織布の少なくとも一部は前記第１部分で被覆されている膜材。
［２］
前記織布及び前記第１部分を含むファブリック層と、
前記第２部分を含む多孔質層とを含む積層体である［１］に記載の膜材。
［３］
前記多孔質層は、前記ファブリック層上に積層されている［２］に記載の膜材。
［４］
前記積層体の厚みＴ _all に対する前記多孔質層の厚みＴ _por の割合は１％以上である［２］又は［３］に記載の膜材。
［５］
単位面積当たりの重量が５００ｇ／ｍ ² ～８５００ｇ／ｍ ² の範囲内にある［１］～［４］の何れか１に記載の膜材。
［６］
［１］～［５］の何れか１に記載の膜材を具備した膜構造物。
［７］
前記膜材からなる外壁を具備し、
前記外壁の表面に前記第１部分が露出している［６］に記載の膜構造物。

【符号の説明】

【0104】

１…膜材、
２…ガラスクロス、
３…水性分散液、
４…含浸槽、
５…ロール、
６…ドクターロール、
７…加熱炉、
８…ファブリック、
９…巻取りロール、
１０…積層体、
１１…ファブリック層、
１２…多孔質層、
２０…送出しロール、
１００…ポリテトラフルオロエチレン部分、
１１０…第１部分、
１１１…織布、
１２０…第２部分、
１２１…空隙。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】