[发明专利]优选用于可充气的气球外壳的柔性多层材料，以及用于制备可充气的外壳的方法

说明书

本发明涉及柔性多层材料，特别地用于可充气的气球外壳 (Ballonhülle)、飞艇(Luftschiff)、气囊(Airbag)、帆、柔性太阳能电池或柔性 天线的柔性多层材料，并涉及用于制备可充气外壳的方法。

从由多层构成的材料生产用于充气型气球(其例如用于将各种无线 电通讯和/或观测平台定位在同温层中(高空气球))的外壳是已知的，其 中例如在聚酯织物上施加Mylar(聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET)的层或薄 膜，并在该层或薄膜上施加额外的聚乙烯层或额外的聚乙烯薄膜。在此， 各层通过用合适的粘合剂彼此结合。气球外壳通常由多个由同样经彼此 粘合的多层材料制成的幅面制备。这带来了若干缺陷。在粘合位置处总 是存在该粘合位置变得不密封的风险，以致填充该气球的气体例如氦或 氢可能逸出。它们对气球外壳的柔性和所需的高强度或撕裂强度也具有 负面影响，并且此外它们还增加了外壳重量。具体就定位在20至30千 米高度的经受极端温度差和特别地还经受例如-80℃的温度的气球(高空 气球)而言，该粘合位置构成了一个危险因素。

本发明基于如下目标：也即提供这样的多层材料，特别是用于可充 气的气球外壳以及例如用于飞艇，降落伞，气囊，帆，柔性太阳能电池 等的多层材料，该多层材料是轻质的并具有高弹性模量和高强度或撕裂 强度。此外，要提供由根据本发明的多层材料制备可充气外壳的方法， 籍此方法基本上避免了伴随着上述缺陷的各层和幅面的粘合，并可以制 备轻质、柔性并在不同的条件经受高压的外壳，例如气球，飞艇或气囊 的外壳。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的多层材料和通过 根据权利要求10的方法实现。

根据本发明的多层材料和根据本发明的方法的其它优选实施方案 形成从属权利要求的主题。

由于至少一层超高分子量聚乙烯(UHMWPE)或超高分子量聚丙烯 (UHMWPP)，根据本发明的柔性多层材料的特点是高撕裂强度。由于该 UHMWPE层两面均被聚乙烯层或薄膜围绕(或UHMWPP层被各一层聚 丙烯层或薄膜围绕)，所述彼此叠置施加的层或薄膜可以仅通过加热彼此 结合，而不必使用粘合剂。

借助本发明方法，可以形成可充气外壳，例如气球外壳，实际上像 环绕经充气的模型外壳(Formhülle)的“高压容器”，其中各层或薄膜彼此 先后卷绕(aufrollen)，并随后借助加热辊加热并由此彼此结合。优选地， 所述层或薄膜以螺旋状并自身重叠地缠绕(wickeln)或卷绕(aufrollen)在 经充气的模型外壳上。有利地借助沿着该模型外壳移动的辊将所述层或 薄膜卷绕在绕其纵轴旋转的模型外壳上，其中所述加热辊也沿着该旋转 的模型外壳移动。在制得外壳后，排空模型外壳，并通过为此配备的可 闭合开口将模型外壳从该外壳中取出。

在下文中将借助附图更详细地解释本发明。所述附图纯示意性地示 出：

图1示出了根据本发明的多层材料的结构和层组成的一个实施例；

图2示出了根据本发明的多层材料的部分放大截面图；

图3示出了用于由根据本发明的多层材料制备可充气的气球外壳的 装置；和

图4示出了由根据本发明的多层材料制备的帆的正视图。

在图1中示意性示出，根据本发明，由那些层可以构成例如用于可 充气的气球或飞艇外壳的柔性多层材料。

实施例用五个层10至14表示。第一层10(其将形成气球内侧)由 基于乙烯(例如乙烯乙烯醇薄膜(EVOH))形成，厚度为大约5至20 μm。向该第一层或薄膜10施加由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成 的层11，这些可以是例如由纤维、线(比如Dyneema或Spectra)等制 成的市售可得的材料。在层11和额外的优选地也由Dyneema纤维或线 制成的UHMWPE层13之间配备有由低密度聚乙烯(LLPPE)构成的中间 层12，其厚度为大约8μm。最后，第二UHMPWE层13将被另一LDPE 聚乙烯薄膜14覆盖，该LDPE聚乙烯薄膜可以在外侧配备有铝保护层。

此外，在该气球内侧，可以通过等离子体施加等向所述内层10配 备额外的纳米范围的粉末涂层。