JP2017025451A - 布およびその加工方法 - Google Patents
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(1)吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤および二酸化ケイ素を含有する粒子が固着されることを特徴とする、布。
(2)前記吸熱性材料における吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下であることを特徴とする、(1)に記載の布。
(3)前記蓄熱マイクロカプセル剤および前記二酸化ケイ素を含有する粒子がバインダー樹脂を介して固着されることを特徴とする、(1)または(2)に記載の布。
(4)前記二酸化ケイ素を含有する粒子が珪藻土であることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか一項に記載の布。
(5)前記蓄熱マイクロカプセル剤が、吸熱の開始温度が異なる複数の前記吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤であることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれか一項に記載の布。
(6)吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下の範囲であり、かつ吸熱の開始温度(単位:℃)差が2℃以上10℃以下の範囲で異なる複数の吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤が固着されることを特徴とする布。
(7)前記蓄熱マイクロカプセル剤がバインダー樹脂を介して固着されることを特徴とする、(6)に記載の布。
(8)布に対する後加工において、吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤および二酸化ケイ素を含有する粒子が分散した溶液を布に塗布した後、熱処理を行うことを特徴とする、布の加工方法。
(9)前記吸熱性材料における吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下であることを特徴とする、(8)に記載の布の加工方法。
(10)前記蓄熱マイクロカプセル剤および前記二酸化ケイ素を含有する粒子がバインダー樹脂を共存させることを特徴とする、(8)または(9)に記載の布の加工方法。
(11)前記二酸化ケイ素を含有する粒子が珪藻土であることを特徴とする、(8)〜(10)のいずれか一項に記載の布の加工方法。
(12)前記蓄熱マイクロカプセル剤が、吸熱の開始温度が異なる複数の前記吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤であることを特徴とする、(8)〜(11)のいずれか一項に記載の布の加工方法。
(13)布に対する後加工において、吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下の範囲であり、かつ吸熱の開始温度差が2℃以上10℃以下の範囲で異なる複数の吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤が分散した溶液を布に塗布した後、熱処理を行うことを特徴とする、布の加工方法。
(14)前記蓄熱マイクロカプセル剤がバインダー樹脂を共存させることを特徴とする、(13)に記載の布の加工方法。
布に固着するための固着溶液の調製において、市販されている原液のPCMの固着溶液中における質量濃度は20%以上95%以下の範囲が好ましく、より好ましくは40%以上60%以下の範囲である。20%未満ではPCMの固着による断熱性の発現が期待できず、95%を超えるとバインダー樹脂の添加量が低下し、布への固着が低減すると考えられる。
(固着溶液作製方法)
吸熱性材料を芯物質とするPCMには、プレサーモC-25およびプレサーモC-31(いずれも大和化学工業(株)製)を使用した。前者は25℃付近、後者は31℃付近で芯物質が固体から液体へ相変化し、それぞれの温度付近で熱を吸収することから温度上昇を抑制する。二酸化ケイ素を含有する粒子には、けいそう土(関東化学(株)製)を使用した。また、これらを固着するために使用するバインダー樹脂にはハイプレンNFS((株)田中直染料店製)を使用した。これらの試薬を使用し図1に示す6種類の条件(A〜F)で固着溶液100gを調製した。
図1に記載の条件A〜Fの固着溶液を調製し、厚さが約3mmの綿生地を固着溶液に浸漬し、約70%の絞り率で絞った後、固着のための熱処理を130℃で10分以上行い、試料とした。(以下、例えば生地に条件Aで固着した試料を「試料A」と表記)
上記の固着を行う前に、JIS L 0105 5.1.1における標準状態(20±2℃、65±4%R.H.)であらかじめ試料重量を測定し、固着操作後に上記標準状態で静置後、試料重量を測定した。以下の式より、各試料の「固着率」を算出した。
固着率(%)={(固着後の重量)−(固着前の重量)}×100/(固着前の重量)
各試料についての熱特性を評価するためDSC測定を行った。測定にはネッチ・ジャパン(株)製DSC3200を使用し、昇温速度5℃/min、N2雰囲気下で、約20〜50℃の温度範囲で測定を行い、DSCサーモグラムを求めた。その結果を図3に示す。吸熱の開始温度Ti(℃)は、DSCサーモグラムにおいて、吸熱前の低温側ベースラインを高温側に延長した直線と、吸熱ピークの低温側の曲線にこう配が最大となる点で引いた接線の交点の温度として求めた。吸熱ピーク温度Tp(℃)は、吸熱ピークの頂点の温度とした。吸熱の終了温度Te(℃)は、DSCサーモグラムにおいて、吸熱後の高温側ベースラインを低温側に延長した直線と、吸熱ピークの高温側の曲線にこう配が最大となる点で引いた接線の交点の温度として求めた。また、吸熱前後でベースラインから離れる点とベースラインに戻る点とを直線で結び、その直線とDSC曲線で囲まれた面積を吸熱ピーク面積ΔH(cal/g)とした。吸熱ピーク面積は、単位試料重量あたりの吸熱量を示す値である。これらを算出した結果を図4に示す。
断熱性は熱伝導を抑制する性質であることから、熱源の上に試料を置いた際、試料上側(熱源接触部と反対側)の表面部の温度の経時変化を求めることで、温度上昇が抑制されるほど断熱性が高いと評価できる。以下に、熱源に接触した生地の上側(裏側)から一定の荷重をかけながら、生地の上側における温度の経時変化を調べる断熱性評価方法を示す。
試料を置かない状態(ブランク)で、30分間で上昇した温度(30分後の温度−開始時の温度)が35.30(℃)であった。同様の条件で試料を置いた時に30分間で上昇した温度をA(℃)とし、以下のとおり両者の温度差分を「抑制温度」として断熱性評価の指標とした。抑制温度が高いほど、断熱性が高いと評価できる。
「抑制温度」(℃)= 35.30 − A
珪藻土のみを固着した試料Eにおいて、未加工試料と比較して断熱性の向上はわずかであったのに対し、2種類のPCMと複合して固着した試料Fでは、断熱性の向上が認められた。
Claims (14)
- 吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤および二酸化ケイ素を含有する粒子が固着されることを特徴とする、布。
- 前記吸熱性材料における吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下であることを特徴とする、請求項1に記載の布。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤および前記二酸化ケイ素を含有する粒子がバインダー樹脂を介して固着されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の布。
- 前記二酸化ケイ素を含有する粒子が珪藻土であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の布。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤が、吸熱の開始温度が異なる複数の前記吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の布。
- 吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下の範囲であり、かつ吸熱の開始温度差が2℃以上10℃以下の範囲で異なる複数の吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤が固着されることを特徴とする布。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤がバインダー樹脂を介して固着されることを特徴とする、請求項6に記載の布。
- 布に対する後加工において、吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤および二酸化ケイ素を含有する粒子が分散した溶液を布に塗布した後、熱処理を行うことを特徴とする、布の加工方法。
- 前記吸熱性材料における吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下であることを特徴とする、請求項8に記載の布の加工方法。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤および前記二酸化ケイ素を含有する粒子が分散した溶液にバインダー樹脂を共存させることを特徴とする、請求項8または請求項9に記載の布の加工方法。
- 前記二酸化ケイ素を含有する粒子が珪藻土であることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の布の加工方法。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤が、吸熱の開始温度が異なる複数の前記吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤であることを特徴とする、請求項8〜11のいずれか一項に記載の布の加工方法。
- 布に対する後加工において、吸熱の開始温度が15℃以上40℃以下の範囲であり、かつ吸熱の開始温度差が2℃以上10℃以下の範囲で異なる複数の吸熱性材料を芯物質とする蓄熱マイクロカプセル剤が分散した溶液を布に塗布した後、熱処理を行うことを特徴とする、布の加工方法。
- 前記蓄熱マイクロカプセル剤が分散した溶液にバインダー樹脂を共存させることを特徴とする、請求項13に記載の布の加工方法。
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Cited By (1)
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