JPH09503031A

JPH09503031A - 膨らまされた絶縁材料及びそのような材料の製造方法

Info

Publication number: JPH09503031A
Application number: JP7509740A
Authority: JP
Inventors: エル．マクグレガー，ゴードン; ビー．マイナー，レイモンド
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1997-03-25
Also published as: EP0720669A1; DE69413549D1; US5571592A; CA2170512A1; WO1995008661A1; AU7092494A; DE69413549T2; US5565154A; EP0720669B1

Abstract

(57)【要約】本発明は改善された嵩高性を有する絶縁材料及びそのような絶縁材料を作る方法である。好ましい絶縁材料は、エネルギーで膨張する熱可塑性微小球を分散させ、その中に収容する分離された繊維を有する多重層絶縁材料を含む。膨張性の微小球を使用すれは、（１）未膨張の微小球を予め形成した絶縁材料中に導入でき、そして（２）この微小球をこの絶縁材料中で膨張させて微小球が適所に保持されるに充分大きな直径にすることができる。本発明の絶縁材料は従来の絶縁材料に較べて多数の改善された性質、例えば改善された嵩高さ、より良好な熱絶縁性、改善された圧縮抵抗性、及び改善された弾力性を示す。

Description

【発明の詳細な説明】膨らまされた絶縁材料及びそのような材料の製造方法発明の背景１．発明の分野本発明は、絶縁性布帛材料に関し、特に実質的な嵩高さを有する熱絶縁性布帛材に関する。２．関連技術の説明絶縁層は多量の空気を閉じ込める能力を有するのでその熱絶縁性を改善することは知られている。最近までは、これらの性質を与える最良の材料の幾つかは天然の絶縁材料、例えばウール又は羽毛であった。天然の絶縁材料は多数の利点を有するが、これらは同様に多数の欠陥を有する。ウールは重く、臭いやすく、肌に不快感を与え、嵩高さが制限される。一方、羽毛及びダウンは嵩高で、乾燥しているときは温かいが、湿気によって容易に質が低下し、高価であり、収容が困難であり、それらの嵩高さは容易に失われ、ある人々に対してはアレルギー反応を引き起こす。これらの問題に対応するために、種々の合成絶縁材料が開発された。これら製品の多数はポリマーの繊維又は布帛であり、これらはそれらの網目の中に空気を閉じ込めることにより暖を効果的に保持し、しかも使用が容易であり、軽く、耐久性であり、低アレルギー性であり、臭いを作らず、場合によっては通湿性である。そのような材料の具体例は、ＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．（３Ｍ）ｏｆＳｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａによって、商標ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥの下に、またＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙ（Ｄｕｐｏｎｔ），ｏｆＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，によって商標ＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥの下に販売されている。これらの材料は部分的には成功しているが、依然として多数の欠陥を有している。合成絶縁材料はずっと長い間切望されてきた高い嵩高さを未だ欠如している。嵩高さは作ることは出来るが、それは、固有の重量増加を伴う多数の層の材料が必要になるという犠牲をしばしば伴う。更に、多数の合成絶縁材料は弾力性を欠いて、変形し、それらに重量が掛かると暖を失う。これらの性質を改善するために、更なる開発努力が続けられた。米国特許Ｎo. ４１１８５３１（１９７８年１０月３日、Ｈａｕｓｅｒに許可された）は、ポリエステル又はポリプロピレン微小繊維（直径約１０〜１５μm ）の、良好な熱的性質を持った中入れ綿又はウェッビング（ｗｅｂｂｉｎｇ）を作ることができることを教えている。これら繊維の耐圧縮性を強化するために、比較的大きなけん縮繊維が微小繊維中入れ綿の中に入れられ、長期間の繊維の弾力性を改善し、もつれを減らしている。それにも拘わらず、この複合体の変形に対する弾力性の量は、この嵩高繊維がそのけん縮を維持する能力に限定される。加えて、これら繊維の嵩高性はそれらの有用な用途を限定すると考えられる。米国特許Ｎo.４５５１３７８（１９８５年１１月５日にＣａｒｔｅｙ，Ｊｒ．に発行された）においては、伸縮性のある布帛材料について、繊維の嵩高さにおける更に他の改善が追求されている。ここにはけん縮でき、相互に接合できるバイコンポーネントファイバーが教えられている。しかしながら、弾力性嵩高さ（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔｌｏｆｔ）における更なる改善が未だ可能であると考えられる。３Ｍの所有するＷＩＰＯ出願ＷＯ９３／００３９０（１９９３年１月７日発行）においては、エネルギーで膨張する微小球を微小繊維化ポリオレフィンマトリックスサスペンジョンに混合し、次いで膨張させて熱絶縁性膜を作っている。微小繊維化されたポリオレフィンの微小繊維中に埋め込まれた膨張性微小球を用い、エネルギーを加えて、この微小球を膨張させることによって、膨張したポリオレフィンシート材料が製造できる。この方法で、軽くて、通湿性で、熱絶縁性材料が製造される。更に、製造される絶縁性材料は変形に対して非常に弾力性がある。残念ながら、ＷＯ９３／００３９０の教える方法は絶縁材料の加工が、依然として不自由である。絶縁材料の膨張が、そのような材料の、結合した微細な繊維内に膨張性の微小球を埋め込むことに依存している限り、有効であるためには、微小繊維化されたポリオレフィンが必要である。より厄介なことは、現在使用できる微小球技術は、その温度範囲が厳しく制限されることであり、通常、約２００℃を超える温度に２、３分より長く曝すと、微小球は劣化し又は完全に崩壊する。そのような温度の制限は、多くの望ましい加工工程、例えば焼結のように他の場合にはポリマー材料単独では推奨されるものに、制限を与える。従って、本発明の主たる目的は、軽量で、耐久性があって、高度に熱絶縁性があって、且つ変形に対して弾力性のある絶縁材料を製造することである。本発明の他の目的は、湿っていても、または圧縮力の下にあっても顕著な熱絶縁性を保持する絶縁材料を製造することである。本発明の更に他の目的は、広範な種類の絶縁材料に弾力性を与える絶縁材料を製造することである。本発明の更に他の目的は、絶縁材料の当初の加工過程を制限することなく、熱可塑性微小球の弾力性を与える絶縁材料を製造することである。本発明の種々の目的は以下の詳細な説明を見れば明らかとなるであろう。発明の要約本発明は、改善された嵩高性を有する絶縁材料及びそのような絶縁材料を製造する方法である。基本的な形において、本発明は、弾力性のある熱可塑性微小球を既存の多層絶縁材料内に埋め込むものである。この微小球は、多数の開示された構造体及び微小球が移動して絶縁材料の外に出ることを防ぐ複数の方法の中の１つによって絶縁材料中に保持される。微小球を包含する複数の方策の中には次のものがある：絶縁材料を取り囲み微小球の透過しない障壁布帛を加えること；絶縁材料を設け絡みつかせて球を閉じ込めること；及び／又は球を絶縁材料内に接着させること。絶縁材料に殆ど追加の重量を加えないが、弾力性の微小球は使用中の絶縁材料の嵩高さを維持し、また著しく圧縮された後でも嵩高さを回復させるのを助ける。その結果、この絶縁材料の多数の性質が改善され、そのような性質としては、熱絶縁性（湿っているときでも）、変形に対する弾力性、及び耐圧縮性が含まれる。理想的には、１つの又は複数の障壁層中の孔を通って絶縁材料中に入り込ませられる膨張性の微小球が用いられる。この膨張性微小球は、一旦、然るべき場所で充分大きなサイズに膨張されると、前記障壁層中の孔を通過して外に出てくることはない。このようにして、殆ど全ての形態の既存の絶縁材料に、本発明の改善された嵩高性を容易に提供することができる。この絶縁材料が最終の形態にされた後でもそうである。その結果、本発明の方法は、用い得る絶縁材料の種類についてのきつい束縛によっても、また膨張性微小球を用いうる加工条件に課される制限によっても不利になることはない。図面の説明本発明の操作は、添付の図面を結び合わせて考慮したとき、以下の説明から明らかとなるであろう。図１は、本発明の絶縁材料の１つの具体例の断面図である。図２は、本発明の絶縁材料の他の具体例の断面図である。図３は、本発明の当初の基材として用いられる従来型でキルト風の絶縁材料の半横向きの等角投影図である。図４は、本発明中に用いられる真空装置の上に乗せられた絶縁材料の側面図で、この絶縁材料は膨張されていない膨張性の熱可塑性の微小球の層をその上に含んでいる。図５は、本発明の高嵩高性のキルト風絶縁材料の半横向きの等角投影図である。図６は、本発明の多重層絶縁材料の１つの具体例の断面図である。図７は、本発明の多重層絶縁材料の他の具体例の断面図である。図８は、従来の絶縁材料と比較した本発明の絶縁材料の２つのサンプルの圧縮に対する抵抗性の量を示すグラフである。図９は、本発明で使用するための微小デニール繊維及び微小球のスプレーを混合するための装置の１つの提案された具体例の概略図である。図１０は、障壁層のない絶縁材料の中に微小球が保持されている本発明の絶縁材料の他の具体例の断面図である。図１１は、その周囲を取り囲む絶縁繊維に接着された微小球の拡大図である。発明の詳細な説明本発明は、改善された嵩高特性を有する絶縁材料及びそのような材料を製造する方法を含む。図１に示されているように、その最も簡単な形態において、本発明は、布帛材料からなる従来の多重層１２、１４、１６から作られた層状絶縁材料１０に弾力性の熱可塑性微小球１８が混合されたものを含む。この微小球１８は、それらを材料１２、１６の障壁層の間に画定されたセル２０中に含有させることにより、前記材料中に保持される。本発明への鍵は、通常の使用中に、従来の絶縁材料内に微小球を保持することである。この目的のために、多数の方策を取ることができる。図１に示すように、障壁層１２、１６は、微小球が通常の使用の間にこの障壁を通過できないように、充分閉じた構造を有するように用意することができる。この障壁層は絶縁材料の当初の材料の一部であってもよく、既存の絶縁材料の頂部に又は間に適用される別の１つ又は複数の材料層であり得る。絶縁材料内に微小球を保持するための以下に述べる他の方法は、微小球を絶縁材料中に一旦配置したら、これらの球がこの絶縁材料から移動して外に出ないようにこれらに充分に絡みついた絶縁繊維の網を提供すること、及び／又は絶縁繊維内に微小球を接着させてそれらが絶縁材料から分離しないようにすることを含む。この微小球は、圧縮に対して非常に弾力性のある実質的な嵩高さを材料中に生み出す。嵩高さの量及び弾力性は絶縁材料中に存在する微小球の量、種類、サイズ、及び「膨張」量によって容易に調節される。好ましくは、微小球は膨張性熱可塑性微小球、例えばＮｏｖｅｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＳｗｅｄｅｎ，ｏｆＳｕｄｓｖａｌなようなものを含む。このような微少球は、イソペンタンのような揮発性の液体を中に封じ込めた熱可塑性の殻からなる。熱又は類似の活性化エネルギーを当てると、この微小球は、当初のサイズの何倍にも劇的に膨張し、活性化エネルギーを除いてもそのようなサイズを保持している。そのような材料を製造する方法は米国特許Ｎo.３６１５９７２（１９７１年１０月２６日にＭｏｒｅｈｏｕｓｅｅｔａｌ．に発行）に説明されている。膨張性の微小球は、種々のサイズ及び形態を有し、初期の膨張温度が一般に８０〜１３０℃の範囲であるものが商業的に入手可能である。膨張は、多数の因子、例えば滞留時間に依存して、約８０〜２６０℃又はそれ以上で、通常行われる。典型的なＥＸＰＡＮＣＥＬ微小球は当初の平均直径は９〜１７μm であり、膨張後の平均直径は４０〜６０μm である。である。ＮｏｖｅｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓによれば、この微小球は膨張していない真の密度が１２５０〜１３００kg ／ｍ³であり、膨張した密度が２０kg／ｍ³未満である。現在予想されているように、本発明において使用するための好ましい微小球は以下の性質を持っている：低密度；変形に対する弾力性；必要なときに膨張すること；平均の膨張後のサイズが少なくとも１５μm ；及び膨張比が少なくとも１．５：１。更に、本発明のある具体例に使用するに適した予備膨張された微小球も、ＮｏｖｅｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓから商品名ＥＸＰＡＮＣＥＬ（例えば、タイプＤＥ−０９１）の下に商業的に入手可能である。予備膨張された微小球は多数の他の源、例えば商品名ＤＵＡＬＩＴＥの下に、Ｐｉｅｒｃｅ＆ＳｔｅｖｅｎｓｏｆＢｕｆｆａｌｏ，ＮｅｗＹｏｒｋからも入手可能である。本発明により絶縁材料を作る、現在のところ好ましい方法は、少なくとも１つの側に多孔性の構造、例えば織られた障壁層１２にみられるような多孔質の構造を有する障壁層を含む当初の絶縁材料を使用することである。多孔性の障壁層１２は、未膨張の微小球がセル２０中に容易に通過するのに充分大きいが、膨張した微小球がセル２０から逃れ出すのを阻止するのに充分小さい孔の構造を有するものから選ぶべきである。操作においては、未膨張の膨張性微小球は多孔性の障壁層１２を通ってセル２０中に入るように誘導される。そのような誘導はいずれかの適当な手段によって、例えば圧力差の使用によって、（例えば、絶縁材料中に発生させた部分的な真空の使用によりこの材料中に未膨張の微小球を引き込むこと、及び／又は空気もしくは他の機械的圧力の使用によりこの材料中に球を押し込むことにより）引き起こすことができる。膨張の前に微小球を挿入させる他の適当な手段は、次のことを含む：（例えば、スプレー又は類似の方法により）製造中にセル領域内に微小球を混合すること；遠心力をかけて絶縁材料中に微小球を追いやること；等。この明細書を通じて「セル」という用語が用いられているが、これは絶縁材料を通って、又はその外側に微小球が動くのに抵抗する全ての限られた空間を包含することを意図する。理想的なセルは、絶縁材料の全体（例えば、約１〜３cm平方）に亘って均一な嵩高さを確保するに充分小さくなければならない。しかしながら、使用される絶縁材料の種類及び微小球材料に依存して、セルは、必然的にその効果を限定すると言うようなことはなく、全体の絶縁材料の単なる外形をも含んで、殆どどんなサイズ及び形状をも取りうる。一旦微小球が、絶縁材料の構造中に置かれると、活性化エネルギーがこの材料に当てられて、この微小球は膨張する。次いで、この膨張した微小球１８は障壁層１２、１６の間に捕捉され、これら障壁層を相互に分離し、この布帛材料に嵩高さを与える。ここで使用する用語「膨張性微少球」は、膨張（即ち、絶縁材料内に混合する前、間又は後に）に適合させられた揮発性の流体で満たされた中空の弾力性のある全ての容器を包含することを意図するものと理解されるべきである。現在入手できる微小球は、エネルギー源に曝されると膨張するように適合された本質的にボール形状の粒子であるが、そのような微小球はそれらの膨張された形態において非常に弾力性に富み、本発明に必要な膨張を達成するために微小球の圧縮と開放を行うことも可能であることが、理解されるべきである。更に、そのような微小球は種々の他の形状、例えば管、楕円体、立方体、粒子、等に形成することも可能である。そのようなものとして、本発明の脈絡において、用語「膨張性微小球」は現在知られており又は後に開発される全ての適用可能な形状と用途とを包含することを意図するものである。本発明の１つの好ましい具体例においては、ＥＸＰＡＮＣＥＬタイプ０９１ＤＵが用いられる。この製品は粒子サイズが５〜５０μm の純白でない乾燥した粉末をから成る。この微小球の殻はアクリロニトリル又はメタクリロニトリルから成る。揮発性液体はイソペンタンから成る。図１に示した具体例において、第２の障壁層１６は孔の殆どない又は全くない構造を有する材料の連続シート、例えばポリウレタンＧｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，ｏｆＥｌｋｔｏｎ，Ｍａｒｙｌａｎｄから入手可能なもの）である。明らかなように、第２の障壁層１６が空気流を通さない場合、例えばポリエチレンもしくは類似のプラスチック又はポリウレタン被覆ＧＯは、絶縁材料を通して微小球をセル２０の中に充分に引き込む横方向の空気の流れに依存する。本発明の別の具体例を図２に示す。ここでは、第１の障壁層２２はやはり織られた材料で形成されている。しかしながら、第２の障壁層２４は多孔質の膜、例えば延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の膜で微小孔２６をその中に有するものである。この第２の障壁層２４の多孔性は微小球を導入する他の通路及び／又は前記材料を流通する圧力差を提供する改善された手段を提供する。多数の用途について、第２の障壁層２４は、単純に第１の障壁層２２と同じ材料で構成されてよい。微小球の侵入が必要とされる上述の方法において、本発明に使用するのに好ましい障壁層は、未膨張微小球がそれを通過するに充分な多孔性を有するが、膨張した微小球がそれを通過するのを妨げるのに充分限定された多孔性を有する材料から成る。他の適当な障壁層はＣａｍｔｅｘＦａｂｒｉｃｓＬｔｄ．ｏｆＷｏｒｋｉｎｇｔｏｎ，Ｃｕｍｂｒｉａ，ＵｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍから入手可能なＣＡＭＢＲＥＬＬ布帛である。この材料は、タイプ６及びタイプ６６ナイロン繊維の混合物から作られたマルチフィラメント不織布材料である。これは断面約１〜１０μm の一般的な多孔性（即ち、穴）を持っている。図１及び２の具体例の両方において、絶縁布帛１４の多重層は、第１及び第２の障壁層の間のセル２０の中に設けられている。この点に関する一般的な絶縁材料は次のものを含む：合成繊維、例えばアクリル、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン類、ＲＡＹＯＮ、ポリアミド類、アセテート類、等；合成布帛、例えば上記繊維のいずれかから作られた織布又は不織布；及び／又は天然絶縁材料、例えばウール繊維もしくはウィーブ（ｗｅａｖｅ）、羽毛／ダウン、綿の繊維もしくは布帛、絹織物等。理想的な絶縁層１４は、それを通して微小球が容易にまき散らされ、微小球が一旦膨張するとその中に捕捉され得る開かれた構造を有する。好ましい絶縁層は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリエチレン、又は同様な材料及び／又はこれらの混合物のマイクロデニール繊維を含む。好ましくは、これらの材料は分離した、結合されていない要素の絡みあったマイクロデニール繊維、例えばポリエステル繊維から成るＤｕＰｏｎｔから入手可能なＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥ絶縁材料、又はポリエステル及びポリオレフィン繊維の混合物から成る３Ｍから入手可能なＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料に見られる構造体を含む。本発明に使用するに適した他の商業的絶縁材料は次のものを含む：Ｔｏｒｙから入手可能なＡＥＲＯＺＩＰポリエステル絶縁材料；ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＨＯＬＬＯＦＩＬ中空ポリエステル繊維絶縁材料；ＨｏｅｃｈｓｔＣｅｌａｎｅｓｅから入手可能なＰＯＬＡＲＧＵＡＲＤ連続フィラメント繊維絶縁材料；ＭａｌｄｅｎＭｉｌｌｓから入手可能なＰＯＬＡＲＴＥＣ絶縁材料；ＡｌｂａｎｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能なＰＲＩＭＡＬＯＦＴマイクロファイバー絶縁材料；ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＱＵＡＬＬＯＦＩＬ中空ポリエステル繊維；ＴｈｅｒｍａｌｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＴＨＥＲＭＡＬＯＮオレフィン絶縁材料（ポリエステル中入れ綿を有する）；ＦＩＳＩ／Ｃｏｎｃｅｐｔ III から入手可能なＴＨＥＲＭＯＲＥポリオレフィン／ポリエステル／樹脂ブレンド絶縁材料；ＨｏｅｃｈｓｔＣｅｌａｎｅｓｅから入手可能なＴＲＥＶＩＲＡＬＯＦＴ９デニールポリエステルステープルファイバー絶縁材料；及びＵｌｔｒａｆｉｂｒｅ，Ｉｎｃ．から入手可能なＵＬＴＲＦＩＢＲＥ反射金属メッキ繊維絶縁材料。更に、既に説明したように、本発明は種々の天然絶縁材料、例えばウール繊維又はダウンが含まれていてもよい。１つ又は複数の中間絶縁層の使用は、多数の理由から好ましい。第１に、この絶縁層は絶縁性空気を含有するための第１の領域を提供する。前記絶縁層はその外側に障壁層の一方又は両方を設けることができるが、本発明の嵩高性は、セル２０内に、少なくとも微小球によって「膨張させられ」得る何らかの絶縁材料を含むことによってはるかに高められる。第２に、もし、セル２０を通って抑制されないで微小球が流れるのを防ぐために何らかのネットワークが含まれるならば、本発明において、微小球は遥かによく機能すると考えられる。この問題は、使用中に微小球が最も低い所で団塊状になる傾向のある、大きな複数のセルが使用されるとき、非常に大きなものとなる。膨張性の微小球を既存の絶縁材料中に配置する、可能なプロセスの１つの一般的な具体例を図３〜５に示す。図３は、従来の多重層絶縁材料２８を示す。この材料は頂部布帛層３０、多重の中間布帛層３２、及び底部層３４を含む。この具体例において使用するに適した絶縁材料はＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料を含む。次いでこの絶縁材料は裏打ち材料、例えばＣＡＭＢＲＥＬＬ布帛（先に述べた）（絡み合い重なりあったナイロン繊維の孔の構造を持ち、典型的な穴が約１〜１０１１μm である）に取り付けることができる。本発明において改善された操作のために、この材料を通して縫い合わせ３６が設けられて、従来のキルト風にしている。このキルトパターンの各長方形３８は、本発明の１つのセルを画定する。膨張性微小球を絶縁材料中に誘導するために、圧力差を掛けなければならない。この目的を達成するために、当初の絶縁材料２８を、絶縁材料中に部分的真空を発生することのできる装置４０の上に置くことができる。図４に示した装置４０において、絶縁材料２８を、多数の穴（図示していない）を有するプレート４２上に、この絶縁材料２８と流体が流通する関係になるように置く。真空ライン４４をこのプレートにつなぎ、前記穴を通して前記絶縁材料から空気を引く。絶縁材料２８の頂部層３０を横切って、微小球の層４６を均一に散布する。例として、粒状の膨張性の微小球、例えばＮｏｂｅｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＳｗｅｄｅｎから得たＥＸＰＡＮＣＥＬブランドの微小球，タイプＤＵ−０９１の層を約１０〜１００ｇ／cm²含む層に散布することができる。相当な量の微小球がこの材料中に吸収されるまで、この材料に０℃で約１００ mmHgの真空を約１〜１５秒かけた。次いで、過剰の微小球をその表面から拭き取り又は吹き払うことができる。これに代えて、種々の粉末分配装置を用いて、この膨張性微小球を連続的に塗布することができる。このようにして形成して、この微小球を充填した絶縁材料に熱又はその他の活性化エネルギーを加え、この微小球を適所で膨張させる。例えば、この充填した絶縁材料を約１５０〜２６０℃にセットした熱対流炉中に約１〜１５分間置く。一旦膨張すると、最終製品４８は図５に示すような膨張した形態を取る。更に、本発明の代替の構造を図６及び７に示す。図６は、障壁層として、その２つの最外表面５２、５４をを有する未膨張の絶縁材料５０を示す。絶縁材料５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの多重層が障壁層の間に配置されている。この構造において、微小球は中間層５６ａ〜５６ｄ内に捕捉されて２つの障壁層５２及び５４の間にランダムに分布していなければならない。絶縁材料５８の幾分異なった構造を図７に示す。この具体例において、障壁層６０、６２が絶縁材料中に埋め込まれており、他の層６４、６６が前記障壁層の外側に配置されている。この構造の１つの目的は特別の有用性（例えば、一層耐久性の材料、防水性の材料、不透過性の材料、等）で、障壁層６０、６２及び絶縁材料をより良く保護できるものを導入できるようにすることである。更に、先に述べたように、追加の絶縁層６８、７０を、特別の操作上の必要性に対応するために、前記障壁層６０、６２の外側に付加してもよい。以下に、本発明がどのように実施されるかの実施例を示すが、これは本発明の範囲を限定することを意図するものではない。（例１）商標ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥの下にＭｉｎｎｅｓｏｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．（３Ｍ）から購入した絶縁材料を、アパレル産業において普通に行われているようにしてキルティングパターンを用いてその１つの側にＣＡＭＢＲＥＬＬ布帛の支持材料を縫い付けることによって、改変した。このＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料は、ポリオレフィン／ポリエステルマイクロ繊維混合物（約６５：３５の比の混合物であると報告されている）を有する。次いで、全体厚さ０．３００cm（０．１１８”）で重量４０．５５ｇの、支持されたＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥの３３×３３cm（１３”×１３”）のシートを、商品名ＥＸＰＡＮＣＥＬ，ＴｙｐｅＤＵ−９１の下にＮｏｂｅｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手できる未膨張の熱可塑性微小球で充満させた。このＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥの充満に利用した方法は次のようであった：１．２．３５ｇのＥＸＰＡＮＣＥＬＤＵ−９１を、支持されたＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ材料の不織表面の頂部に均一に振りかけた。２．次いで、この材料の下側を、従来の商業的店舗真空掃除機（ｓｈｏｐｖａｃｕｕｍｃｌｅａｎｅｒ）を用いて真空をかけた。これは前記材料の全厚さを通して未膨張ＥＸＰＡＮＣＥＬ粉末を引き込み分散させた。３．次いで、この充満させた材料を１８０℃の熱対流炉に３分間置き、微小球を膨張させ、絶縁材料を膨張させた。４．次いで、過剰の微小球を前記材料の表面から空気ジェットで除いた。膨張した材料は最終厚さ０．４６５cm（０．１８３”）及び重さ４２．１５ｇを有していた。これを計算すると厚さの増加は５５％であり、重量増加は只の３．９％であった。この材料は圧縮に対して大幅に改善された抵抗性及び当初の未処理の材料よりも大きな弾力性を示した。上記膨張させたサンプル及び未改変の支持されたＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥサンプルについて熱伝導性試験を行った。おのおの３０．５cm×３０．５cm（１２インチ×１２インチ）の正方形のサンプルを、ＨｏｌｏｍｅｔｒｉｃｓＲａｐｉｄＫＴｈｅｒｍａｌＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＭｏｄｅｌＲＫ８０を用いて、ＡＳＴＭＣ５１８の手順に従って試験した。一定した２０℃の水浴を供給した。ＢＴＵ−ＩＮＣＨ／（ＨＲ−ＦＴ²-°Ｆ）で測定した未知物質の熱伝導率（λ ）を計算するために使用した式は、以下の通りである： λ＝λ_c[(Q)(ΔX)(ΔT)_c(ΔT)]÷[(Q)_c(ΔX)_c(ΔT)] ここに、 λ_c＝校正用のサンプルの熱伝導率Ｑ＝全熱流 ΔX ＝サンプルの厚さ ΔT ＝熱面温度−冷面温度（）_c＝校正サンプル試験のためのΔＴは３０℃であり、上面が６０℃であり、低面が３０℃であった。膨張したサンプルの熱伝導率（λ）を計算すると、８．９２８×１０^-5ｃａｌ／（（ｓ）（ｃｍ）（℃））（即ち、０．２５９ＢＴＵ−ＩＮＣＨ／（ＨＲ−ＦＴ²−°Ｆ））であった。未改変の支持されたＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥサンプルを計算した値は８．８９２×１０^-5ｃａｌ／（（ｓ）（ｃｍ）（℃））（即ち、０．２５８ＢＴＵ−ＩＮＣＨ／（ＨＲ−ＦＴ²−°Ｆ））であった。（例２）次いで、全厚さ０．３００cm（０．１１８”）であり、重量が３９．８７ｇである支持されたＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥの３３cm×３３cm（１３”×１３”）のもう１つのシートを、７．０５ｇのＥＸＰＡＮＣＥＬＤＵ−０９１を用いて充満させた。このＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料を充満させるのに例１と同じ方法を用いた。加熱の後、膨張させた材料は最終厚さが０．７０６cm（０．２７８”）であり、重量が４４．８５ｇであった。これを計算すると、厚さの増加は１３５％であり、重量増加は只の１２．５％であった。この材料は例１のサンプルよりも大きく改善された圧縮抵抗性及び一層大きな弾力性を示した。熱伝導率（λ）の試験を例１のようにして行った。このサンプルを計算すると、９．１３５×１０^-5ｃａｌ／（（ｓ）（ｃｍ）（℃））（即ち、０．２６５ＢＴＵ−ＩＮＣＨ／（ＨＲ−ＦＴ²−°Ｆ））であった。（例３）全厚さ０．５４１cm（０．２１３”）であり、重量が８．５２ｇであるＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料の２７cm×１５cm（１０．５”×５．７５”）のシートを、２．９０ｇのＥＸＰＡＮＣＥＬＤＵ−０９１を用いて充満させた。このＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料は支持されていなかった（即ち、これはそれに適用された別の裏打ち材料を持っていなかった）。このＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥ絶縁材料を充満させるのに例１と同じ方法を用いた。加熱の後、膨張させた材料は最終厚さが１．４８１cm（０．５８３”）であり、重量が１０．２７ｇであった。これを計算すると、厚さの増加は１７４％であり、重量増加は只の２０．５％であった。この材料は未処理のサンプルよりも大きく改善された圧縮抵抗性及び一層大きな弾力性を示した。（例４）全厚さ０．３８１cm（０．１５０”）であり、重量が３６．９５ｇであるＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に cm×３０．５cm（１２”×１２”）のシートを、７．００ｇのＥＸＰＡＮＣＥＬｔｙｐｅＤＵ−０９１を用いて充満させた。このＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥ絶縁材料は微細デニールのポリエステル繊維を含んでいる。このＴＨＥＲＭＯＬＩＴＥ絶縁材料を充満させるのに例１と同じ方法を用いた。加熱の後、膨張させた材料は最終厚さが０．７５４cm（０．２９７”）であり、重量が４１．４０ｇであった。これを計算すると、厚さの増加は９８％であり、重量増加は只の１２．０％であった。この材料は未処理のサンプルよりも大きく改善された圧縮抵抗性及び一層大きな弾力性を示した。（例５）例１の支持された膨張、改変ＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥサンプル及び支持された改変されていないＴＨＩＮＳＵＬＡＴＥサンプルについて、水蒸気透過速度試験（ＭＶＴＲ）を行った。この試験装置は２３℃に維持された蒸留水で満たされた容器からなっている。この容器を高い水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）を有する多孔質で延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜で覆う。口の直径が８．９cm（３．５”）のカップに、酢酸カリウムを部分的に満たし、次いでこのカップの口を同じ高ＭＶＴＲのｅＰＴＦＥ膜で覆って、このカップを準備する。次いで、試験すべきサンプルを前記容器を覆っている膜の上に置き、秤量した酢酸カリウムのカップを膜の側を下にして前記サンプル上に置く。秤量した対照の酢酸カリウムのカップを、膜側を下にして直接前記容器の膜の上に置く。３０分後に酢酸カリウムのカップを秤量する。増加重量を計算し、次いで[(gm/m²) /24hr]で表されたＭＶＴＲを以下の式を用いて計算する：ＭＶＴＲ＝〔増加重量（ｇ）〕×〔433960／試験時間（分）〕この試験のＭＶＴＲの結果は次のとおりである：（例６）例１及び２の３０．５cm×３０．５cm（１２”×１２”）に切ったサンプルに圧縮力をかけた。種々の荷重レベルで厚さを測定した。当初の厚さに対するパーセンテージを計算し圧縮荷重の関数としてプロットした。この試験の結果を図８のグラフに示す。これから明らかなように、線７２及び７４で示される改変されたサンプルは、線７６で示された未改変のサンプルよりもはるかに大きな圧縮抵抗性を示す。本発明の範囲において、絶縁材料のマトリックス中に膨張性の微小球を混合するための種々の代替方法が予期される。そのような代替方法の幾つかの例を以下に述べる。（提案例７）膨張性の微小球、例えばＥＸＰＡＮＣＥＬタイプＤＵ−９１を、絶縁材料の繊維ウェブの製造中に、この上に直接にスプレーできる。この目的のために、米国特許Ｎo.４１１８５３１（１９７８年１０月３日、Ｈａｕｓｅｒに発行）中に開示されたようなスプレー装置を用いることができる。この方法に使用するための１つの装置の提案を図９に示す。この装置において、基材７８の連続的ウェブが微小繊維吹き出し装置８０及び微小球吹き出し装置８２を通過して引かれる。吹き出し装置８０は、米国特許Ｎo.４１１８５３１に記載された方法で微小繊維８４の層を基材７８上に堆積させる。同時に、吹き出し装置８２は、膨張性微小球８６の流れを微小繊維８４に混ぜて、混合された微小繊維／微小球層８８を前記基材上に形成する。米国特許Ｎo.４１１８５３１に教示された追加の性質の幾つかを与えるために、リッカーインローラー装置（ｒｉｃｋｅｒｉｎｒｏｌｌｅｒａｐｐａｒａｔｕｓ）９２を使用することによって、けん縮繊維９０を微小繊維／微小球層８８中に同様に混ぜてもよい。このやり方で、膨張性微小球は絶縁材料の構造中で絡みつかれ、一旦膨張すれば、膨張性球の運動を妨げるための特別な障壁層を使用しなくても完成した絶縁材料の網の中に残留するであろう。絶縁材料のウェブを形成した後、微小球を膨張させ、絶縁材料を膨張させるために、充満された材料を約１８０℃で約３分間対流炉又はこれに類似の加熱手段中に置くことができる。この方法で一旦形成すると、最終の絶縁材料は図１０に示されたもののような構造を形成するものと予想される。これに代えて、図９に示した方法により生ずる自動混合により、この方法において予備膨張した球を同様に用い、膨張ステップの必要性を無くし、同様に良好な絶縁材料が得られると予想される。図１０に示すように、完成された絶縁材料は、膨張性微小球９６をその中に捕捉した絶縁性繊維９４の網を有するであろう。（例８）絶縁材料中に微小球をよりよく混和するために、微小球をそれを取り囲む絶縁材料に接着させることも有用であろう。この点での１つの可能なアプローチは、微小球と絶縁材料を充分な熱に曝して、繊維を微小球に接合することである。便宜上、この接合は、微小球を然るべき場所で膨張させる上記の提案例７に記載されたのと同じ又は類似の加熱プロセスを用いて生じさせることができる。例えば、約２６０℃で２分間加熱することは、ＥＸＰＡＮＣＥＬタイプＤＵ−０９１微小球をポリエステル及び／又はポリオレフィン繊維に接合するのに適していることが示された。図１１に示すように、この方法で加熱するとき、微小球９６は軟化を始め、繊維９４はこの軟化した微小球に接着し始めるであろう。接着領域９８ａ、９８ｂ、９８ｃ、９８ｄはこの微小球をこれを取り囲む絶縁性繊維に関して適所で接合し、この球の移動を妨げる。加熱のプロセスの代わりに、又はこれに加えて、球を適所に保持するのを助けるために、この球及び／又はこの繊維に接着剤を加えてもよい。絶縁材料それ自体の製造の間に絶縁材料中に微小球を装填する場合には、このプロセスは特に適用可能である。絶縁材料の製造が既存の絶縁材料を通して微小球を注入することを含む場合には、この微小球を熱活性化接着剤又は接着剤への前駆体で被覆し、次いで一旦微小球か然るべき場所に存在することとなったとき、熱を加え又は活性化剤を加えてそれらの位置を保持することが可能である。これに代えて、微小球が装填された後、接着剤を絶縁材料に加えてもよい。上述の例から、本発明に従って作られた絶縁材料は、従来の絶縁材料に対して非常にはっきりした改善を示すことが明らかであろう。上記の方法で膨張性の微小球を導入することは、追加の重量増加を殆どもたらさず、しかも一層大きな熱絶縁性、一層大きな圧縮抵抗性、及び一層良好な弾力性をもたらす。更に、本発明における微小球によってもたらされた嵩高さは、この絶縁材料の繰り返しの圧縮によってさほど影響されない。更に、この嵩高さはある種の既存の絶縁材料をひどく害する湿った繊維の平坦化効果に抵抗するであろう。更に、絶縁材料の化学的加工ステップの間に膨張性微小球と微小繊維化ポリマーを組み合わせる以前の試みと相違して、本発明に従って作った弾力性のある絶縁材料は殆ど全ての既存の絶縁材料と組み合わせることができる。このことは、絶縁材料の特別の化学的構造又はその加工ステップに関する制限なしに、膨張性微小球の利点を利用することを可能にする。本発明が特に利用できる領域としては次のものがある：全ての形態の屋外衣類（例えば、帽子、ジャケット、短靴及び長靴、手袋等）；全ての形態の屋外用道具（例えば、寝袋及び敷物、座布団、等）；家庭用及び産業用熱絶縁材料；等。ここに、本発明の特別の具体例を例示し、説明したが、本発明はそのような具体例及び説明に限定されるべきではない。以下の請求の範囲内で本発明の一部として変形と修飾を加えることができることは明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年９月２２日【補正内容】明細書従って、本発明の主たる目的は、軽量で、耐久性があって、高度に熱絶縁性があって、且つ変形に対して弾力性のある絶縁材料を製造することである。本発明の他の目的は、湿っていても、または圧縮力の下にあっても顕著な熱絶縁性を保持する絶縁材料を製造することである。本発明の更に他の目的は、広範な種類の絶縁材料に弾力性を与える絶縁材料を製造することである。本発明の更に他の目的は、絶縁材料の当初の加工過程を制限することなく、熱可塑性微小球の弾力性を与える絶縁材料を製造することである。本発明の種々の目的は以下の詳細な説明を見れば明らかとなるであろう。発明の要約本発明は、改善された嵩高性を有する絶縁材料及びそのような絶縁材料を製造する方法である。基本的な形において、本発明は、弾力性のある熱可塑性微小球を既存の多層絶縁材料内に埋め込むものである。この微小球は、多数の開示された構造体及び微小球が移動して絶縁材料の外に出ることを防ぐ複数の方法の中の１つによって絶縁材料中に保持される。微小球を包含する複数の方策の中には次のものがある：絶縁材料を取り囲み微小球の透過しない障壁布帛を加え、微小球を限定されたセル中にゆるく収容すること；絶縁材料を設け絡みつかせて球を閉じ込めること；及び／又は球を絶縁材料内に接着させること。絶縁材料に殆ど追加の重量を加えないが、弾力性の微小球は使用中の絶縁材料の嵩高さを維持し、また著しく圧縮された後でも嵩高さを回復させるのを助ける。その結果、この絶縁材料の多数の性質が改善され、そのような性質としては、熱絶縁性（湿っているときでも）、変形に対する弾力性、及び耐圧縮性が含まれる。図９は、本発明で使用するための微小デニール繊維及び微小球のスプレーを混合するための装置の１つの提案された具体例の概略図である。図１０は、障壁層のない絶縁材料の中に微小球が保持されている本発明の絶縁材料の他の具体例の断面図である。図１１は、その周囲を取り囲む絶縁繊維に接着された微小球の拡大図である。発明の詳細な説明本発明は、改善された嵩高特性を有する絶縁材料及びそのような材料を製造する方法を含む。図１に示されているように、その最も簡単な形態において、本発明は、布帛材料からなる従来の多重層１２、１４、１６から作られた層状絶縁材料１０に弾力性の熱可塑性微小球１８が混合されたものを含む。この微小球１８は、それらを材料１２、１６の障壁層の間に画定されたセル２０中に含有させることにより、前記材料中に保持される。本発明への鍵は、通常の使用中に、従来の絶縁材料内に微小球を保持することである。この目的のために、多数の方策を取ることができる。図１に示すように、障壁層１２、１６は、微小球が通常の使用の間にこの障壁を通過できないように、充分閉じた構造を有するように用意することができる。この場合、微小球はセルの限定された空間の中にゆるく収容される。この障壁層は絶縁材料の当初の材料の一部であってもよく、既存の絶縁材料の頂部に又は間に適用される別の１つ又は複数の材料層であり得る。絶縁材料内に微小球を保持するための以下に述べる他の方法は、微小球を絶縁材料中に一旦配置したら、これらの球がこの絶縁材料から移動して外に出ないようにこれらに充分に絡みついた絶縁繊維の網を提供すること、及び／又は絶縁繊維内に微小球を接着させてそれらが絶縁材料から分離しないようにすることを含む。請求の範囲１．次のことを含む層状の絶縁材料に改善された嵩高さを与える方法：繊維から成る網を有する絶縁材料を用意すること；膨張性熱可塑性微小球を用意すること（この微小球は、エネルギー源に曝されると拡大されたサイズに膨張し、このサイズを保持し、ここに、未膨張の形態の微小球は絶縁材料の繊維から成る網の中に通過できる）；未膨張の微小球を絶縁材料中に誘導すること；前記微小球をエネルギー源に曝してそれらを膨張させ、前記絶縁材料中に捕捉させること。２．更に次のことを含む請求の範囲１の方法：多重層の布帛であって、その中の少なくとも１つの層が予定されたサイズの孔を有する障壁層であるものを有する絶縁材料を提供すること；前記障壁層中の孔より大きな拡大されたサイズを有する膨張性微小球を用意すること；膨張性微小球を絶縁材料中で拡大してこの微小球が前記障壁層を通過して外に出ることができないようにすることにより前記絶縁材料中に膨張性微小球を捕捉すること。３．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：前記障壁層中の孔よりも小さな未膨張サイズを有する膨張性微小球を用意すること；及び障壁布帛中の孔を通して膨張されていない膨張性の微小球を通過させることにより絶縁材料中にそれら微小球を誘導すること。４．更に次のことを含む請求の範囲３の方法：平均の未膨張直径が約１０μm 未満である微小球を用意すること；平均孔サイズが少なくとも約１０μm の障壁層を用意すること。５．更に、前記微小球を、平均直径が少なくとも１５μm となるように膨張させることを含む請求の範囲４の方法。６．更に次のことを含む請求の範囲３の方法：圧力差によって障壁層を通して微小球を誘導すること。７．更に次のことを含む請求の範囲６の方法：前記障壁層の１つの側に少なくとも部分的な真空をかけるための装置を用意すること；及び前記装置によって作られた圧力差によって前記障壁層を通して微小球を誘導すること。８．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：前記障壁層の１つの側に取り付けられた、微小球を透過させない第２の障壁層を設けること；前記障壁層及び第２の障壁層の間の領域中に微小球を誘導し、前記障壁層及び第２の障壁層は拡大された微小球を収容するセルを形成すること。９．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：本質的に相互に平行に配列された多孔性障壁層の多重シートを設けること；及び障壁層の多重シートの間の領域中に微小球を誘導し、この複数の障壁層は拡大された微小球を収容するセルを形成すること。１０．更に次のことを含む請求の範囲９の方法：前記複数の障壁層の間に配置された絶縁材料の層を設け、微小球をこの絶縁材料の周りに配置すること。１１．拡大された微小球を前記絶縁材料の網の中に捕捉することを更に含む請求の範囲１の方法。１２．前記微小球を前記絶縁材料に接着させることにより、拡大された微小球を前記絶縁材料の網の中に捕捉することを更に含む請求の範囲１１の方法。１３．前記絶縁材料に熱をかけることにより、前記絶縁材料に微小球を接着させることを更に含む請求の範囲１２の方法。１４．次のものを含む多重層絶縁材料：閉じたセルを有する限定された空間の少なくとも１つの側を画定する障壁層であって、その中に孔を有するもの；前記セル中にゆるやかに含まれる膨張された熱可塑性微小球であって、前記障壁層中の孔を通過することができない程度に充分な直径を有するもの；ここに、前記微小球は前記絶縁材料に弾力性のある嵩高さを与えるものであり；ここに、微小球は前記セルの限られた空間によって絶縁材料中に保持されている。１５．前記セルがその全ての側に多孔性の障壁材料を有する請求の範囲１４の絶縁材料。１６．前記絶縁材料の１つの側が本質的に非孔質の障壁材料から成る請求の範囲１４の絶縁材料。１７．前記セルが、そのセル中に少なくとも１層の絶縁材料を有する請求の範囲１４の絶縁材料。１８．前記微小球が前記絶縁材料に接着している請求の範囲１７の絶縁材料。１９．前記微小球が前記セル中の絶縁材料の周りに配置されている請求の範囲１７の絶縁材料。２０．前記障壁材料が平均ポアサイズが１０μm 未満であり；そして前記熱可塑性微小球が１５μm より大きい平均ポアサイズを有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２１．前記熱可塑性微小球が膨張性の微小球を有する請求の範囲２０の絶縁材料。２２．前記絶縁層がマイクロデニールの繊維を有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２３．前記微小球が前記セル中にゆるやかに収容され；そして前記絶縁材料が複数のセルを有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２４．次のものを有する熱絶縁材料：分離していて絡まった繊維を有する少なくとも１つの絶縁層；繊維から成る絶縁層中にゆるやかに捕捉された膨張された微小球（この絶縁層の繊維はこの微小球を収容し、この微小球の運動をこの絶縁材料内に制限する）；及び前記微小球を前記絶縁材料中に保持するための絶縁層を取り囲む布帛の障壁層。２５．複数の障壁層が繊維から成る絶縁材料の両側に設けられ、前記障壁層は前記微小球を通さない、請求の範囲２４の熱絶縁材料。２６．前記障壁層が相互にシールされて前記微小球及び繊維から成る絶縁材料を有するセルを形成している請求の範囲２４の熱絶縁材料。２７．前記微小球が膨張性の微小球を含む、請求の範囲２４の熱絶縁材料。２８．次のことを含む層状絶縁材料に改善された嵩高性を与える方法：絶縁材料を用意すること（この材料は多重層の布帛を有し、その少なくとも１つの層は予定されたサイズの孔を有する障壁層である）；膨張性熱可塑性微小球を用意すること（この微小球は、エネルギー源に曝すと拡大されたサイズに膨張し、そのサイズを保持し、ここに、この微小球は、未膨張の形態において前記障壁層中の孔よりも小さく、拡大された形態において前記障壁層中の孔よりも大きい）；障壁布帛を通して未膨張の微小球を誘導すること；前記微小球をエネルギー源に曝してそれらを膨張させ、絶縁材料の層中に捕捉された状態にすること。２９．更に次のことを含む請求の範囲２８の方法：平均未膨張直径が約１０μm 未満の微小球を用意すること；平均ポアサイズが少なくとも約１０μm の障壁層を用意すること。３０．前記微小球を平均直径が少なくとも１５μm に膨張させることを更に含む、請求の範囲２９の方法。３１．圧力差によって障壁層を通して微小球を誘導することを更に含む請求の範囲２８の方法。３２．更に次のことを含む請求の範囲３１の方法：前記障壁層の１つの側に少なくとも部分的な真空をかける装置を用意すること；及び前記装置により形成される圧力差により障壁層を通して微小球を誘導すること。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者マイナー，レイモンドビー. アメリカ合衆国，メリーランド 21921, エルクトン，グリーンヘブンドライブ 233

Claims

【特許請求の範囲】１．次のことを含む層状の絶縁材料に改善された嵩高さを与える方法：繊維から成る網を有する絶縁材料を用意すること；膨張性熱可塑性微小球を用意すること（この微小球は、エネルギー源に曝されると拡大されたサイズに膨張し、このサイズを保持し、ここに、未膨張の形態の微小球は絶縁材料の繊維から成る網の中に通過できる）；未膨張の微小球を絶縁材料中に誘導すること；前記微小球をエネルギー源に曝してそれらを膨張させ、前記絶縁材料中に捕捉させること。２．更に次のことを含む請求の範囲１の方法：多重層の布帛であって、その中の少なくとも１つの層が予定されたサイズの孔を有する障壁層であるものを有する絶縁材料を提供すること；前記障壁層中の孔より大きな拡大されたサイズを有する膨張性微小球を用意すること；膨張性微小球を絶縁材料中で拡大してこの微小球が前記障壁層を通過して外に出ることができないようにすることにより前記絶縁材料中に膨張性微小球を捕捉すること。３．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：前記障壁層中の孔よりも小さな未膨張サイズを有する膨張性微小球を用意すること；及び障壁布帛中の孔を通して膨張されていない膨張性の微小球を通過させることにより絶縁材料中にそれら微小球を誘導すること。４．更に次のことを含む請求の範囲３の方法：平均の未膨張直径が約１０μm 未満である微小球を用意すること；平均孔サイズが少なくとも約１０μm の障壁層を用意すること。５．更に、前記微小球を、平均直径が少なくとも１５μm となるように膨張させることを含む請求の範囲４の方法。６．更に次のことを含む請求の範囲３の方法：圧力差によって障壁層を通して微小球を誘導すること。７．更に次のことを含む請求の範囲６の方法：前記障壁層の１つの側に少なくとも部分的な真空をかけるための装置を用意すること；及び前記装置によって作られた圧力差によって前記障壁層を通して微小球を誘導すること。８．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：前記障壁層の１つの側に取り付けられた、微小球を透過させない第２の障壁層を設けること；前記障壁層及び第２の障壁層の間の領域中に微小球を誘導し、前記障壁層及び第２の障壁層は拡大された微小球を収容するセルを形成すること。９．更に次のことを含む請求の範囲２の方法：本質的に相互に平行に配列された多孔性障壁層の多重シートを設けること；及び障壁層の多重シートの間の領域中に微小球を誘導し、この複数の障壁層は拡大された微小球を収容するセルを形成すること。１０．更に次のことを含む請求の範囲９の方法：前記複数の障壁層の間に配置された絶縁材料の層を設け、微小球をこの絶縁材料の周りに配置すること。１１．拡大された微小球を前記絶縁材料の網の中に捕捉することを更に含む請求の範囲１の方法。１２．前記微小球を前記絶縁材料に接着させることにより、拡大された微小球を前記絶縁材料の網の中に捕捉することを更に含む請求の範囲１１の方法。１３．前記絶縁材料に熱をかけることにより、前記絶縁材料に微小球を接着させることを更に含む請求の範囲１２の方法。１４．次のものを含む多重層絶縁材料：閉じたセルの少なくとも１つの側を画定する障壁層であって、その中に孔を有するもの；前記セル中に含まれる熱可塑性微小球であって、前記障壁層中の孔を通過することができない程度に充分な直径を有するもの；ここに前記微小球は前記絶縁材料に弾力性のある嵩高さを与えるものである。１５．前記セルがその全ての側に多孔性の障壁材料を有する請求の範囲１４の絶縁材料。１６．前記絶縁材料の１つの側が本質的に非孔質の障壁材料から成る請求の範囲１４の絶縁材料。１７．前記セルが、そのセル中に少なくとも１層の絶縁材料を有する請求の範囲１４の絶縁材料。１８．前記微小球が前記絶縁材料に接着している請求の範囲１７の絶縁材料。１９．前記微小球が前記セル中の絶縁材料の周りに配置されている請求の範囲１７の絶縁材料。２０．前記障壁材料が平均ポアサイズが１０μm 未満であり；そして前記熱可塑性微小球が１５μm より大きい平均ポアサイズを有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２１．前記熱可塑性微小球が膨張性の微小球を含む請求の範囲２０の絶縁材料。２２．前記絶縁層がマイクロデニールの繊維を有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２３．前記微小球が前記セル中にゆるやかに収容され；そして前記絶縁材料が複数のセルを有する、請求の範囲１４の絶縁材料。２４．次のものを有する熱絶縁材料：分離していて絡まった繊維を有する少なくとも１つの絶縁層；繊維から成る絶縁層中に捕捉された微小球（この絶縁層の繊維はこの微小球を収容し、この微小球の運動をこの絶縁材料内に制限する）。２５．複数の障壁層が繊維から成る絶縁材料の両側に設けられ、前記障壁層は前記微小球を通さない、請求の範囲２４の熱絶縁材料。２６．前記障壁層が相互にシールされて前記微小球及び繊維から成る絶縁材料を有するセルを形成している請求の範囲２４の熱絶縁材料。２７．前記微小球が膨張性の微小球を含む、請求の範囲２４の熱絶縁材料。２８．次のことを含む層状絶縁材料に改善された嵩高性を与える方法：絶縁材料を用意すること（この材料は多重層の布帛を有し、その少なくとも１つの層は予定されたサイズの孔を有する障壁層である）；膨張性熱可塑性微小球を用意すること（この微小球は、エネルギー源に曝すと拡大されたサイズに膨張し、そのサイズを保持し、ここに、この微小球は、未膨張の形態において前記障壁層中の孔よりも小さく、拡大された形態において前記障壁層中の孔よりも大きい）；障壁布帛を通して未膨張の微小球を誘導すること；前記微小球をエネルギー源に曝してそれらを膨張させ、絶縁材料の層中に捕捉された状態にすること。２９．更に次のことを含む請求の範囲２８の方法：平均未膨張直径が約１０μm 未満の微小球を用意すること；平均ポアサイズが少なくとも約１０μm の障壁層を用意すること。３０．前記微小球を平均直径が少なくとも１５μm に膨張させることを更に含む、請求の範囲２９の方法。３１．圧力差によって障壁層を通して微小球を誘導することを更に含む請求の範囲２８の方法。３２．更に次のことを含む請求の範囲３１の方法：前記障壁層の１つの側に少なくとも部分的な真空をかける装置を用意すること；及び前記装置により形成される圧力差により障壁層を通して微小球を誘導すること。