JP3146309B2 - 断熱材料 - Google Patents

断熱材料

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JP3146309B2
JP3146309B2 JP50357892A JP50357892A JP3146309B2 JP 3146309 B2 JP3146309 B2 JP 3146309B2 JP 50357892 A JP50357892 A JP 50357892A JP 50357892 A JP50357892 A JP 50357892A JP 3146309 B2 JP3146309 B2 JP 3146309B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は断熱材料に関し、またそのような材料を製
造する方法に関する。
発明の背景 熱伝導率が小さいけれども、断熱ブランケットあるい
はパネルにすることができる軽量の柔軟シート材料が必
要とされている。理想的には、そのような柔軟シート材
料は使用するのが安全であるべきであり、且つ肺に吸い
込まれかねない又はその材料と接触する人の皮膚に炎症
を生じさせかねないほこり又は繊維粒子を生じさせるべ
きでない。用途によっては、そのようなシート材料を何
回も再使用することができるのを必要とする。
そのような用途では、材料は非常に高い温度への暴露
に耐えなくてはならず、且つまた断熱バリヤを提供しな
くてはならず、そして高温に対する耐性と小さい熱伝導
率の両方を具備する材料はほとんどない。
発明の概要 本発明の一つの側面によれば、空気加工（air−textu
red）ガラス繊維のストランドを含む糸を編成して、一
方の編成面（knitted face）から他方へと次々に進む糸
によって相互に結合されている間隔をあけた二つの編成
面を作ることによって形成された両面（double−face
d）横編構造を含んでなる柔軟な断熱布が提供される。
本発明の更に別の側面によれば、二重針床横編機によ
り空気加工ガラス繊維のストランドを含む糸を使って両
面ガラス繊維布を横編みする工程と、この布を面を一方
の編成面から他方へと次々に進む少なくとも１本の結合
用の糸で相互に連結する工程を含む、柔軟な断熱布の製
造方法が提供される。結合用の糸は、布の片面から他方
へ次々に進むタック編目により形成することができる。
本発明の好ましい態様では、断熱材料は2.5ゲージの
針を用いて“V"ベッドを使用する二重針床横編機により
編まれる。
フロントベッドの針とバックベッドの針との間隔は、
適当には約10mmであり、そしてこの寸法は、下記におい
て説明されるように、完成した布の全体の厚さに影響を
及ぼす。所望ならば、フロント針床とバック針床との間
隔は、より厚い布が必要とされる場合10mmより大きくす
ることができよう。
好ましくは、タック編目の形をした結合糸は、両方の
針床の選ばれた針の周りに少なくとも１本の結合糸をか
けることで形成される。
好ましくは、結合糸はガラス繊維の糸である。
本発明の好ましい態様では、ガラス繊維の糸は塩酸を
含有する水溶液で布を浸出処理してシリカに変えられ
る。
本発明のなお別の態様においては、浸出された布は面
の少なくとも片方に仕上剤を適用される。好ましい仕上
剤は、50重量％のビニルアセテートエチレンコポリマー
ラテックスとシリコーンエラストマー水性エマルション
を含んでなる溶液に布を浸漬させて適用される。
編成のための好ましい糸は、編機の糸供給装置に供給
される空気加工（air−textured）ガラス繊維の複数の
ストランド（それらのおのおのが約1700デシテックス）
を含む。
好ましくは、両方の面に対し垂直の方向に測定した布
の熱伝導率はおよそ0.01〜0.20W/m・Ｋである。理想的
には、熱伝導率は0.10〜0.125W/m・Ｋの範囲内である。
本発明の一つの態様では、断熱材料は、第一の実質的
にシリカの布と、これが接合された第二のガラス繊維布
とを含むことができる。
本発明の更に別の態様では、断熱材料は、ガラス繊維
から作られた心材の布とこの心材の布の表面に接合され
たシリカの布とを含むことができる。
図面の簡単な説明 次に、例として添付の図面を参照して、本発明を更に
説明する。これらの図面において、 第１〜５図は本発明に従って五つの断熱材料を編成す
るための編目パターンを模式的に例示し、 第６〜８図は本発明に従って作られた三つの材料の断
面を模式的に示す。
好ましい態様の説明 下記の例の全てにおいて、断熱材料は編成布（knitte
d fabric）を含み、そしてこの編成布はこの布により遮
蔽されるべき熱がそれに沿って流れる方向に間隔をあけ
ている二つの編成面を有する。これらの間隔をあけた二
つの面は、低密度（二つの面の間に捕捉された大容量の
空気が存在することのために）の単一体を構成するよう
に、片方の面から他方へと次々に進む編目（stitches）
によって相互に接続される。このように形成された低密
度の心材は、実質的に自己支持のものであり、すなわち
布のこれらの二つの面は、これらの面に平行な方向に少
量だけ相互に動いた場合に変位することができる一方
で、それにもかかわれず相互に連結する編目により単一
体として一緒に結びつけられるので、この単一体は実質
的に自己支持のものである。
第１図の編目パターン図を参照すると、第一のコース
は針のフロントベッドの全部の針10により編まれる（工
程（ａ））。
次に、第二のコースが針のバックベッドの全部の針12
により編まれる（工程（ｂ））。第三のコースは、針の
フロントベッドとバッグベッドの間の間隙を横切ってフ
ロントベッドの針10の周り及びバックベッドの針12の周
りに糸をかけて形成される（工程（ｃ））。
次いで、この三コースパターンを所望の長さの布が製
造されるまで反復する。結果として得られる布は、反復
パターンのおのおのの第三のコースで形成されたタック
編目によって相互につながれた二つの布面を含む。
布の全体厚さは、フロントベッドの針とバックベッド
の針との間隔、針のゲージ、そしておのおのの第三のコ
ースでタック編目を作るのに使用する糸の張力に依存す
る。
第１図に例示された編目パターンに従って作られた布
の典型的な重さは平方メートル当たり約3kgであり、ま
た布の厚さは約13mmである。熱伝導率は、両方の面に垂
直な方向で測定して、典型的には0.125W/m・Ｋである。
上で説明した編目パターンでは、第三のコースは各針
床の全ての針の周りに巻かれる。所望ならば、糸は、第
２図のコース（ｃ）に示されるように、各針床の針のう
ちの一部だけの周りに巻くことができる。これには、所
定の厚さについて布の総重量を減らすという利点があ
る。第２図を参照すると、第１図で使用したのと同じ太
さのガラス繊維の糸が用いられ、そして初めの二つのコ
ースは第１図を参照して説明したのときっかり同じよう
に編成される。
本発明の別の態様では、第３図に示す編目パターンを
使用する。第一及び第二のコースは、第１図の工程
（ａ）と工程（ｂ）を参照して先に説明したように編成
される。第三のコースは、３（ｃ）に示したように、前
方の針床の一つ置きの針10からバックベッドの一つ置き
の針12へ糸をかけて形成される。六番目のコースが３
（ｆ）に示すようにフロントベッドの一つ置きの針11か
らバックベッドの一つ置きの針13へ相互結合用の糸をか
けることで形成されることを除いて、このパターンを反
復する。所望ならば、第三のコースと第六のコース用に
太さの異なる糸を使用してもよい。
第４図に示した編目パターンの更に別の態様では、初
めの二つのコースを第１図に関して説明したように編成
するけれども、相互結合用の糸を、４（ｃ）に示すよう
にフロントベッドの一つ置きの針10の周りとバックベッ
ドの一つ置きの針12の周りにかけて第三のコースを形成
することによって、二重のジグザグのタック編目を達成
することができる。第四のコースは、同じ又は異なる相
互結合用の糸をフロントベッドの一つ置きの針11とバッ
クベッドの一つ置きの針13の周りに４（ｄ）に示すよう
にかけて形成される。次に、これらの四つのコースのパ
ターンを所望の長さの布が製造されるまで反復する。
第５図に示したなお別の態様においては、布の片方の
面Ｆを５ゲージの針14により編み、そして布の他方の面
Ｂを2.5ゲージの針15で編む。
第５図を参照すれば、第一のコースは、第５図（ａ）
に示したように、おのおのが1700デシテックスの５本の
糸（threads）を含んでなるガラス繊維の糸（yarn）を
使って、バックベッドの全部の針15により編まれる。第
二のコースは、第５図（ｂ）に示したように1700デシテ
ックスのガラス繊維のストランド２本を使って、バック
ベッドの全部の針14により編まれる。
第三のコースは、第５図（ｃ）に示すようにバックベ
ッドの全部の針15とフロントベッドの一つ置きの針14の
周りに、1700デシテックスのガラス繊維のストランド２
本を含むガラス繊維の糸をかけて形成される。
結果として得られた布は、より小さい（５ゲージ）の
針14で編まれた相対的に目のつんだ編目の片面Ｆを有
し、そして他方の面Ｂは、より大きい針15で編まれた相
対的に目のあらい編目を示す。眼をつめて編まれた面Ｆ
は、後の被覆（下記において説明される）のために目の
あらい面Ｂよりも良好な表面を提供することができる。
第１〜５図を参照して上で説明したように製造された
材料の全ては、上で説明したように両方の針床の選ばれ
た針の周りにガラス繊維の糸をかけて形成されたタック
編目18によって一緒に結合された二つの面16、17（第６
図に示す）を含む。得られた材料は、熱伝導率が小さ
く、そして針の寸法、糸の太さ、及び糸の張力の独特な
組み合わせのために、軽量且つ非常に柔軟であって、取
扱が安全である。上で説明したように製造された全ての
製品は、低温用途（例えば最高700℃まで）用に有効な
断熱材を提供する。とは言うものの、ガラス繊維は約70
0℃の軟化あるいは溶融するため、製品が700℃より高い
温度の熱への暴露に耐えることが必要とされる場合に
は、布の少なくとも高温にさらされる表面に更に被覆を
適用することが必要である。
一つの態様では、耐熱材料を含んでなる被覆、例えば
バーミキュル石のスラリーのようなものを、布を片方又
は両方の面に適用する。もう一つの態様では、例えばPT
FEといったようなペルフルオロカーボンを片方又は両方
の表面に適用することができる。
本発明のなお別の態様においては、上で説明したよう
に製造された編成布（バーミキュル石の被覆を適用され
たもの以外の）を、ガラス繊維をシリカに変えるため、
塩酸を含む浸出剤中に浸漬させて浸出する。第１図の方
法により製造された、浸出前には初めに厚さが13mmであ
った布は、浸出後には約10mmの全体厚さになる。ガラス
のおよそ98％がシリカに変えられる。浸出された布はな
お柔軟性をとどめているが、シリカが溶融する前に最高
1600℃までの温度への暴露に耐える。浸出された布の熱
伝導率はおよそ0.10W/m・Ｋである。
好ましい態様では、浸出された布は、耐磨耗性を与え
且つほこりの生じるのを抑えるために、布の少なくとも
両方の面に仕上剤を適用される。仕上剤を適用する好ま
しい方法は、浸出された布を、50重量％のビニルアセテ
ートエチレンコポリマーラテックス（一例はVINAMUL323
7の商標で市販されているものである）と水性のシリコ
ーンエラストマーエマルション（一例はULTRATEX FSBの
商標で市販されているものである）を含んでなる仕上剤
溶液に浸漬することである。
第７図を参照すれば、本発明に従って製作された断熱
材料が模式的に示されている。この材料は、例えば管と
いったような構成部品の周りに巻くことができる断熱ブ
ランケットとして使用するのに適している。
この材料は、第１〜５図のうちのいずれか一つを参照
して先に説明したように製造された未浸出の布20と、第
１〜５図のうちのいずれか一つを参照して先に説明した
ように製造され、先に説明したようにガラス繊維をシリ
カに変えるため塩酸水溶液で浸出され、そして先に説明
した仕上剤溶液に浸漬して仕上剤で被覆された、浸出布
21とを含んでなる。
布20は、柔軟な単一体を形成するように、縫合（stit
ching）、ステープリングにより、あるいは接着剤を用
いて、布21に固定される。このような単一体は、層21の
ために高温に耐える能力を有し、且つ、層20が内部に多
くの空隙が形成された低密度の布であるため熱伝導率が
小さい。
所望ならば、浸出された布21（先に説明したように作
られたもの）で両側を覆われた未浸出の心材の布20（先
に説明したように作られたもの）を含む単一体を作製す
ることができよう。そのような布の例を第８図に示す。
上述の例においては、シリカを生じるためのガラス繊
維の浸出は、層21を形成することになる布の全体を浸出
剤に浸漬してなされる。
上述の例において、布の厚さは針床間の間隙の幅によ
って決まる。通常のＶベッド横編機を改造して、本発明
による布を作るのに使用することができる。通常のＶベ
ッド編機での一般の慣例は、針が極限の位置まで引っ張
られてから針でループを形成する際に糸の切断を避ける
ように針が少し後方に下がって張力を解放するように、
針の行程あるいは移動量を制御するカムの形状を設計す
ることである。本発明の状況においては、可能な一番厚
い布を製造することが要望され（断熱の理由から）、そ
して張力をゆるめるための針の戻しは布の厚さを最善の
ものにはしないであろう。従って、通常のＶベッド編機
のカムを、針が張力をやわらげるために戻される量を減
らし、あるいはなくすように改造することができること
が期待される。このような設計変更は、編織布にとって
は異例であろうし、また大抵のガラス繊維布にとっては
無用で必要がない出費であろう。しかしながら、本発明
の目的にとっては、針床間の所定の間隙ついて、針を後
退させる場合に達成することができるよりも、針を後退
させないことによって少し厚い断熱布を達成することが
できる。驚くべきことに、これは、いずれにしても布用
のより普通のガラス繊維の糸よりも相対的に太いガラス
繊維の相互結合用の糸を切断することなく達成されたの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソロモン，パトリシア アン イギリス国，ウエスト ヨークシャー エイチエックス６ ４アールエス，サワ ーバイブリッジ，リッシュワース，ヒー スフィールドライズ 29 (56)参考文献 特開 平１−314760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−45760（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−5923（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D04B 1/00 D04B 21/00 - 21/14 D06M 11/00 - 15/00

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空気加工（air−textured）ガラス繊維の
    ストランドを含む糸を編成して、一方の編成面（knitte
    d face）から他方へと次々に進む糸によって相互に結合
    された間隔をあけた二つの編成面を作ることによって形
    成された両面（double−faced）横編構造を含んでなる
    柔軟な断熱布。
  2. 【請求項２】当該布が二重針床編機で編成することによ
    って形成されている、請求の範囲第１項記載の柔軟断熱
    布。
  3. 【請求項３】当該布が空気加工ガラス繊維の複数のスト
    ランドで編成されている、請求の範囲第１項又は第２項
    記載の柔軟断熱布。
  4. 【請求項４】前記糸が、おのおのが約1700デシテックス
    であるガラス繊維の複数のストランドを含む、請求の範
    囲第３項記載の柔軟断熱布。
  5. 【請求項５】両方の面に対し垂直な方向で測定した熱伝
    導率がおよそ0.10〜0.20W/m・Ｋである、請求の範囲第
    １項から第４項までのいずれか一項に記載の柔軟断熱
    布。
  6. 【請求項６】前記熱伝導率が0.10〜0.125W/m・Ｋの範囲
    内である、請求の範囲第５項記載の柔軟断熱布。
  7. 【請求項７】両者が同じゲージの針で編まれている、請
    求の範囲第１項から第６項までのいずれか一項に記載の
    柔軟断熱布。
  8. 【請求項８】一方の面が他方の面よりも大きなゲージの
    針で編まれている、請求の範囲第１項から第６項までの
    いずれか一項に記載の柔軟断熱布。
  9. 【請求項９】前記結合用の糸が一方の面から他方の面へ
    と次々に進むタック編目を構成する、請求の範囲第１項
    から第８項までのいずれか一項に記載の柔軟断熱布。
  10. 【請求項１０】前記ガラス繊維のうちの少なくとも一部
    がシリカに変えられている、請求の範囲第１項から第９
    項までのいずれか一項に記載の柔軟断熱布。
  11. 【請求項１１】前記布の１以上の表面にビニルアセテー
    トエチレンコポリマーラテックスを含んでなる仕上剤が
    適用されている、請求の範囲第10項記載の柔軟断熱布。
  12. 【請求項１２】請求の範囲第10項又は第11項に従って作
    製された第一の布が、請求の範囲第１項から第９項まで
    のいずれか一項に従って作製された第二の布に接合され
    たものを含んでなる柔軟断熱布。
  13. 【請求項１３】請求の範囲第１項から第９項までのいず
    れか一項に従って作製された心材の布と、この心材の布
    の表面に接合した、請求の範囲第10項又は第11項に従っ
    て作製された布とを含んでなる柔軟断熱布。
  14. 【請求項１４】当該布の１以上の表面が耐熱材料で被覆
    されている、請求の範囲第１項から第13項までのいずれ
    か一項に記載の柔軟断熱布。
  15. 【請求項１５】二重針床横編機により空気加工ガラス繊
    維のストランドを含む糸を使って両面ガラス繊維布を横
    編みする工程と、この布の面を一方の編成面から他方へ
    と次々に進む少なくとも１本の結合用の糸で相互に連結
    する工程を含む、柔軟断熱布の製造方法。
  16. 【請求項１６】前記結合用の糸が当該布の一方の面から
    他方へと次々に進むタック編目によって形成される、請
    求の範囲第15項記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記タック編目が一方のベッドの選ばれ
    た針及び他方のベッドの選ばれた針の周りにガラス繊維
    の糸をかけて形成される、請求の範囲第16項記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】当該布の両方の面を同じゲージの針で編
    成する、請求の範囲第15項記載の方法。
  19. 【請求項１９】当該布の第一の面を、他方の面を編む針
    のゲージより大きなゲージの針で編む、請求の範囲第15
    項記載の方法。
  20. 【請求項２０】一方のベッドの針が５ゲージであり、他
    方のベッドの針が2.5ゲージである、請求の範囲第19項
    記載の方法。
  21. 【請求項２１】前記布をおのおのがおよそ1700デシテッ
    クスの複数のストランドを含む糸を使って編む、請求の
    範囲第15項から第20項までのいずれか一項に記載の方
    法。
  22. 【請求項２２】前記布の第一の面を、第二の面を編むの
    に使用する糸よりも太い糸を使い、他方のベッドの針よ
    りも大きなゲージの一方のベッドの針で編む、請求の範
    囲第19項又は第20項記載の方法。
  23. 【請求項２３】前記ガラス繊維布を塩酸と接触させて浸
    出してガラス繊維の少なくとも一部をシリカに変える、
    請求の範囲第15項から第22項までのいずれか一項に記載
    の方法。
  24. 【請求項２４】前記布を50重量％のビニルアセテートエ
    チレンコポリマーラテックスと水性シリコーンエラスト
    マーを含む溶液と接触させて、当該布に仕上剤を適用す
    る、請求の範囲第23項記載の方法。
JP50357892A 1991-01-23 1992-01-22 断熱材料 Expired - Fee Related JP3146309B2 (ja)

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GB9101444A GB9101444D0 (en) 1991-01-23 1991-01-23 Thermal insulation materials
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