JPH09508944A - 多膜層網状繊維保温材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 網状繊維層状物の間にサンドウィツチされる空気対流を遮断する、薄膜が３−１０μｍの有機高分子薄膜を２膜層以上を有する多膜層網状繊維保温材及びその製造方法。本発明の保温材は、かなり低い熱伝導率と極めて高い保温率を有しており、通気性、透湿性と嵩高率に優れている。又、そのクロ一値が３以上に達するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 多膜層網状繊維保温材及びその製造方法 技術分野 本発明は新規な保温材及びその製造方法、より具体的には、新規な多膜層網状 繊維保温材及びその製造方法に関するものである。 背景技術 従来、被服等に用いられる保温材として、毛、綿、シルク等の天然繊維、ポリ アクリロニトリル繊維、ナイロン繊維、ビスコースレーヨン等の化学合成繊維を 用い、これらの材料を網状又は層状の織物に織り、その低熱伝導率と多層の熱遮 断層を利用することにより保温の目的を達成している。しかしながら、前記層状 又は網状構造の保温材は、表面接触による熱伝導をその主な伝熱方法とするもの であるから、その保温性に限度があり、保温率を高めるためには繊維の使用量を 増大させなければならず使用するのに不便であった。 近年、「宇宙服繊維」又は「金属メッキ繊維」と称される金属メッキを有する 層状又は網状の保温材が流行している。この保温材は一つ又は二つ以上の片面又 は両面に金属薄膜を形成し、その薄膜で輻射熱を遮蔽若しくは反射することによ り、当該保温材の断熱保温性を向上させると同時に、保温材を軽量化し、薄肉化 を図ることができる。しかしながら、前記金属メッキ繊維等は通気性、柔軟性及 び洗濯堅牢度に若干劣るため、その応用範囲が極めて制限されている。 また、産業上のその他の断熱保温分野においては、保温性を向上させることを 目的として前記保温材料に更に各種の無機充填材を添加し、空隙率を大きくした 材料も開発されている。 例えば、米国特許第４２３００５７号明細書、同第４５２５４６６号明細書、 同第４５０８７７６号明細書及び中国特許第６１０８７６３号明細書には、熱対 流と熱伝導を遮断する構造の保温材や、少なくとも片側面に実質的に連続的な低 輻射表面層をなす熱絶縁保温層構造物材料が開示されている。前記熱対流と熱伝 導を遮断する構造物は高空隙率を有し、例えば、繊維質の網状織物、起毛状織物 などの繊維織物、又はその他の多孔質発砲体などの充填材料を充填した無機材積 層物である。前記実質的に連続的な低輻射表面層は、アルミニウム、亜鉛、クロ ム又は酸化チタン等の導電性（金属）材料で形成したコーティング膜（層）であ る。 前記構造物は、熱の還流（対流）、伝導及び輻射による熱損失を大幅に抑制す ることができるが、その保温効果には依然として限度があり、また、金属メッキ しているため、その通気性、吸湿性、柔軟性及び洗濯堅牢度が十分でないという 問題がある。 前記中国特許第６１０８７６３号明細書に記載された前記金属メッキ織物は、 そのクロー値（ＣＬＤ）が０.８８４以下で１よりも小さく、その熱伝導係数が ６〜８の範囲で範囲で、保温率が５０％程度である。 また、ケラー、カールの独国特許第５２４６７５９号明細書により低温容器の 保冷用断熱システムが提案されている。このシステムは、少なくとも二つの多層 網状織物４、５と、該２層４、５の網状織物にサンドイッチされた気密薄膜６と から構成されている。この二つの多層網状織物４、５自体は、多数の繊維製網状 層８を含み、圧力調整可能な気体が充填されている。前記断熱システムは、気体 が充填されている層状構造と気密薄膜を伝熱遮断（断熱）層として利用し断熱効 果を奏するものであるが、その通気性、柔軟性、吸湿性については、いずれも好 ましくなく、容器保冷用にしか利用できないことが明らかとなった。 発明の開示 本発明は、前記問題を解消し、保温性、通気性、吸湿性及び柔軟性に優れてい るばかりでなく、軽量化及び薄肉化を図ることができる、新規な多膜層高弾性を 有する網状繊維断熱保温材を提供することを目的とするものである。 また、本発明は新規な多膜層網状繊維断熱保温材の製造方法をも提供すること を目的とするものである。 本発明の新規な多膜層網状繊維断熱保温材の構造は下記の通りである（図１参 照）。 即ち、ふっくらした、若しくは柔軟化した網状繊維（高弾性繊維）層は、それ らの間にサンドイッチされた少なくとも二層の極薄い高分子材料からなり、該網 状繊維層にそれぞれ連接する有機薄膜層（フィルム）１、２により３層の（３、 ４、５）若しくはそれ以上の層状に仕切られている。前記薄膜層１、２は、それ らの間にサンドイッチされた網状繊維層と共に対流と熱伝導を遮断する気嚢層、 即ち、保温用遮断層を形成している。 本発明の多膜層網状繊維断熱保温材において、その網状繊維材料としては、毛 、シルク、綿、ダウン等の天然繊維、ポリアクリル繊維、ポリプロピレン繊維、 ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維等の合成繊維、及びビスコースレーヨン等 の人造繊維が用いられる。それらの中でも、好ましくは、羊毛繊維が用いられる 。また、前記繊維材料にフェルト収縮防止処理を施すことによってフェルト収縮 を防止できる高弾性型入れ繊維とすることができる。 本発明の積層した多膜層網状繊維保温材において、高分子薄膜（フィルム）は 、ポリビニル、ポリエステル、ポリプロピレン及び／又はポリウレタン等の有機 材料を使用することが望ましく、その厚さは３〜１０μmの範囲内にあるのが好 ましい。 本発明の多膜層からなる積層網状繊維保温材において、高分子有機薄膜はニー ドルパンチング又は接合剤又は助剤を使用することによって網状繊維層状物と接 合される。 本発明の多膜層からなる積層網状繊維保温材においては、前記高分子有機薄膜 の上、下側の膜の表面に金属メッキすることができる。前記金属の膜は、アルミ ニウム膜、アルミニウム合金膜或いは反射機能を持つその他の金属（合金）膜を 使用することができる。また、前記金属は金属と不織布、紡織生地、メリヤス生 地等と複合層状物でも良く、又、金属とポリビニル、ポリエステル、ポリプロピ レン、ポリウレタン等の薄膜材料との複合層状物でも良い。 本発明の網状高弾性繊維中に、難燃剤、防虫剤、帯電防止剤等の助剤を添加す ることが出来る。又、上記保温剤の外側を防水処理等いろいろな処理を行うこと もいい。又、上記保温材はその外側の表面層をフェルト化して建物の室内、外の 保温装飾用に用いられる。 本発明の多膜層膜を積層する網状繊維保温材は以下の工程で製造される。 まず、天然繊維（羊毛、シルク、ダウン又は綿）、合成繊維（ポリアクリル繊 維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維又はポリウレタ ン繊維）及び／又は人造繊維（レーヨン繊維）から選ばれた繊維を充分に開繊し 、梳綿（毛）機で梳綿し、解除して柔軟化する。 柔軟化してふっくらした前記高弾性繊維を高分子有機薄膜１と２の間に配置した 後、層状物になった網状繊維層３、４及び５をニードルパンチ機で上、下往復ニ ードルパンチングし、その繊維を薄膜層１、２と絡みつかせ、くい付かせるよう にする。 ニードルパンチングした後、薄膜層１と２に形成した開孔が直ちに収縮し、これ によって、空気対流を遮断する多層隔壁が形成される。このとき、網状繊維層状 物４と薄膜（フィルム）層１、２とがニードルパンチングにより気嚢層を構成す る。 本発明の多膜層網状繊維保温材の製造方法において、繊維をフェルト収縮防止 処理を施してもよく、これは、上記繊維の開繊、解除などの柔軟化工程を経た後 、同網状繊維層状物に型入れ用硬化剤を均一にスプレーして、乾燥器中、１００ ±２０℃で高弾性を有する型入れ繊維層状物を乾燥することにより行われる。そ の後は、前記方法と同様の工程を経る。 本発明の多膜層網状繊維保持温材の製造方法において、使用する薄膜の厚さは ３−１０μｍが好ましい。 又、本発明の多膜層網状繊維保温材の製造方法において、高弾性繊維又は高弾 性を有する型入れ繊維に、用途や場合に応じて難熱剤、防虫剤又は帯電防止剤等 の添加剤を添加してもいい。 又、本発明の製造方法において、上記高弾性を有する型入れ繊維層状物と薄膜 層をニードルパンチングで接合する前、上記薄膜層の片側又は両側表面に蒸着法 で金属（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）を蒸着させて、金属蒸着 膜を形成した後、ニードルパンチング及び／又は接合剤を用いて網状繊維層状物 に接合させてもよい。 以下、実施例を示す添付の図面を参照して、本発明をさらに詳しく説明する。 図面の簡単な説明 第１図は発明の保温材の構造の概略図を示すものである。 図中、１と２は高分子有機薄膜層を表し、３、４、５は高弾性繊維或は高い弾 性を有する型入れ網状繊維層状物を表わす。 発明を実施するための最良の形態 実施例１ ６０^S（メートル番手）の羊毛繊維を十分に開繊し、梳毛（綿）機で解除して 柔軟化させ、ふっくらした網状繊維ウェブにした後、第１図に示すように、高弾 性を有するふっくらとした繊維ウェブを厚さ１−３ｍｍになるように１０μｍの ポリニンル薄膜１と２の間に均一に敷く。薄膜１と２の両外側面に６０g/m²の上 記同様のウェブを付着させる。ニードルパンチ機で、上記網状繊維ウェブ３、４ 、５を薄膜１、２と互いに絡み付き、くい付かせ、接合させるように上、下往復 のニードルパンチングを施す。これによって、薄膜１、２と中間繊維層状物４が 空気量が豊かで、安定した気嚢層をなす。当該気嚢層とその両側の繊維層状物３ 、５とが一緒に、第１図に示すような２膜層の網状繊維保温材をなす。上記二つ の薄膜１、２の間の繊維について重量をそれぞれ第１表と第３表に示す１００− ２５０／ｍ²のように加減し、異なる最終製品を形成した。 実施例２ 繊維材料として６６^Sの羊毛繊維５６％、３デーンニル（デニール）のポリア クリル繊維３５％を用い、各層（３、４、５）の繊維層状物の厚さは１−５ｍｍ であり、薄膜は４μｍのポリウレタン製の薄膜であることを除いて、その他は実 施例１と同様にして、第１図に示す２膜層の網状繊維保温材を製造した。 又、上記二つの薄膜１、２の間にある網状繊維の重量を、それぞれ、第２表と 第３表に示す３００g/m²、３５２g/m²及び４００g/m²になるように加減し、製品 を作る。 実施例３ 薄膜がポリプロピレン製で、厚さが７μｍある他、繊維を開繊し、柔軟化した 後、フェルト収縮防止処理を行った以外は、実施例１同様にした。 上記フェルト収縮防止処理はつぎのように行った。 柔軟化したふっくらした繊維を厚さ１−３ｍｍの均一の薄い層状物にした。当 該層状物の両側に型入固化剤（硬化剤）を均一にスプレーした後、１００±２０ ℃の乾燥器に入れて、高弾性を有する型入れ繊維に乾燥した。つぎに、それと接 合された薄膜層１と２の外側の表面に上記同様に、フェルト収縮防止処理を行っ た１−３ｍｍの高弾性を有する型入れ網状繊維の層状物を敷いて、接合して、本 発明の保温材にした。 実施例４ 綿６５％、レーヨン７５％の繊維を開繊、柔軟化し、厚さ１−５ｍｍの層状物 となるように、厚さ１０μｍのポリエステル製薄膜１、２の間に敷いた。薄膜１ と２の外側面に真空蒸着方法でアルミニウム膜を形成した後、又、同アルミニウ ム膜の上に同綿／レーヨン繊維を積層した。ニードルパンチングして、金属蒸着 膜を有する二膜層の網状繊維保温材にした。この保温材はふとん、車両、船舶の 保温内装材に適する。 実施例５ 繊維材料として６０^S（メートル番手）羊毛繊維４０％、綿３５％、レーヨン ２５％を使用して、最終製品の保温材の二つの外側表面層をフェルト化したこと を除いて、その他は実施例４と同じであった。本実施例の保温材は建物の室内保 温内装材に適用することができる。 上記実施例１、２の保温材に対して、保温性、通気性等の各試験を行った。そ の結果はそれぞれ、第１表、第２表、第３表に示す。 発明効果 上記各表の結果からも分かるように、本発明の多膜層網状繊維保温材は、熱伝 導率が低く、保温率が極めて高い（８０．０８％）。又、本発明の保温材は通気 性、透湿性に優れていて、ふくらみがいい、そのクロー値が３．０６２にも達し 、綜合的な着心地がとくに優れている。 又、本発明の保温材は軽量化され、薄くなり、防炎、ヘェルト防止、防水性に 優れているばかりでなく、生産コストも低い。 言うまでもなく、本発明の保温材は、衣料、ふとん類及び室内外の保温、イン テリア用材に適用するばかりでなく、配管、ボイラ、冷蔵庫、容器などの断熱、 保温、さらには、宇宙、航空その他の産業分野に利用することもでき、その用途 は極めて広範囲にわたるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９４１１２１５４．２ (32)優先日 1994年５月３日 (33)優先権主張国 中国（ＣＮ） (31)優先権主張番号 ９４２３８６４３．４ (32)優先日 1994年５月３日 (33)優先権主張国 中国（ＣＮ） (31)優先権主張番号 ９４２２２９３１．２ (32)優先日 1994年10月11日 (33)優先権主張国 中国（ＣＮ） (31)優先権主張番号 ９４２２２９３４．７ (32)優先日 1994年10月11日 (33)優先権主張国 中国（ＣＮ） (31)優先権主張番号 ９５２４３３３１．１ (32)優先日 1995年１月11日 (33)優先権主張国 中国（ＣＮ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，ＤＥ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＲ，ＲＵ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１） 網状繊維層状物の間にサンドウィッチされた、空気対流を遮断する、３ −１０μｍの高分子有機薄膜を少なくとも２層を有する積層物であることを特徴 とする多膜層網状繊維保温材。 （２） 前述網状繊維層状物は、フェルト収縮防止処理をした高弾性の型入れさ れた網状繊維であることを特徴とする請求項１に記載する多膜層網状繊維保温材 。 （３） 前述網状繊維層状物は毛繊維、ポリアクリル繊維、綿繊維及びピースコ ース繊維であることを特徴とする請求項１の記載する多膜層網状繊維保温材。 （４） 前述高分子薄膜の１又は２の側表面には、金属めっきされていることを 特徴とする請求項１に記載する多膜層網状繊維保温材。 （５） 前述高分子有機薄膜と網状繊維層状物とは、ニードルパンチされる及び ／又は接合剤で連接されることを特徴とする請求項１に記載する多膜層網状繊維 保温材。 （６） 前述保温材の両側の表面層がフェルト化されていることを特徴とする請 求項１に記載する多膜層網状繊維保温材。 （７） 天然繊維、合成繊維又は人造繊維からえらばれた繊維原料を充分に聞き 、柔軟化して高弾性を有する網状繊維に作って、二層の高分子有機薄膜層状物１ と２の間にしいて、空気対流を遮断する気嚢層にし、そして、上記気嚢層の両側 にある有機薄膜層１と２の外側表面に前述均一の高弾性繊維をしいて、上記層状 物をニードルパンチする、及び／あるいは接合剤で接合することを特徴とする多 膜層網状繊維保温材の製造方法。 （８） ニードルパンチする前に、各層網状繊維の外側の表面層にフェルト収縮 防止処理を行い、均一にしかれた網状繊維層の外側の表面に型入れ固化剤を均一 にスプレーして、乾燥器中１００±２０℃の条件下で乾燥し、高弾性の型入れさ れた網状繊維層にすることを特徴とする請求項７に記載する多膜層網状繊維保温 材の製造方法。 （９） 前述有機薄膜に金属めっき処理をすることを特徴とする請求項７又は８ に記載する多膜層網状繊維保温材の製造方法。