JPH10505553A

JPH10505553A - 真空内包構造及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10505553A
Application number: JP8505780A
Authority: JP
Inventors: チャールズノヴィツキー、
Original assignee: チャールズノヴィツキー、
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1998-06-02
Also published as: US6153135A; CA2195208A1; BR9508415A; EP0773861A4; EP0773861A1; WO1996003265A1

Abstract

(57)【要約】真空遮断と構造材料は、複数の開放端を有するコンパートメント（１３）を有する、気体を透過させないトレイ（１１）として予め形成された第一の物品を、コンパートメントを密閉して気体を透過させない独立したコンパートメントとするために十分な、気体を透過させない第二の物品（１５）に封止するか、又は、大気圧よりも低い圧力の環境において、封止した端部を有した気体を透過させない環状フィラメントを作成するか、又は、大気圧よりも低い環境で、気体が浸透する包囲する壁部を有する物品を、気体を透過させない材料の中に包封するか、これらいずれかの方法によって提供される。大気圧の環境下に持って行っても、気体を透過させない物品の内部の室は減圧特性を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】真空内包構造及びその製造方法発明の背景１．技術分野本発明は、遮断材料と製作材料に関する。一面において、本発明は、断熱と防音に使用する材料に関する。他面において本発明は、真空遮断材料、すなわち圧力が大気圧よりも低い密閉空間を有する遮断材料に関するものである。さらに他面において本発明は、圧力が大気圧よりも低い密閉空間を有する製作材料に関するものである。他面において本発明は、超軽量の製作材料に関する。さらに他面において本発明は、真空遮断材料の製造に関する。さらに他面において本発明は、圧力が大気圧よりも低い密閉空間を有する製作材料の製造に関するものである。さらに他面において本発明は、（１）圧力が大気圧よりも低い密閉空間を有する中空の繊維を提供することと、（２）この複数の繊維を絡ませるか編むことによってこの複数の繊維を組んでマットや布を製作することに関するものである。２．背景技術真空遮断技術は、断熱材および防音材の両者につき様々な用途で使用することが知られている。この種の材料は、材料内に包封された真空室内に少数個数の分子を有している点を利用して、大気圧もしくはそれ以上の圧力の気体を包封した室を有する材料と比較し、熱や音の伝達を抑制している。明らかに、真空室内の圧力低減の程度が大きい程、室を介する熱もや音のエネルギーの伝達に対する遮断効果も大きなものとなり、支持構造体に対する内部開放空間の比が増大しても遮断材料を介する熱や音の伝達は抑制される。真空遮断材の製造には幾つかの手法も試みられているが、最も一般的な方式は、緩く詰めた充填材によって内部から支持されている気密な密閉構造体を作成することを採用しており、充填材は構造体から気体を排気しても構造体自身が崩壊するのを防止するが、他方、排気する充填材のユニット間に隙間を与える。気体を排気した後、構造体を封止して真空が維持される。他の製造手法は、単一の密閉した外側構造体の内部に、複数の細長い比較的偏平な気密の袋構造体、又は、細長いソーセージ状の気密な比較的小直径の構造体を含ませるもので、これら構造体はいずれも、微孔質の遮断材料によって内部に支持されている。気体を前記の充填構造体の各々から抜き取り、その各々を別々に封止した後、この複数個の構造体を気密な外側構造体の内部に密閉して、外部構造体を封止する。上記の方法により形成される真空遮断は効果的であるが、充填材に支持された構造体の減圧および封止は面倒かつコスト高となる。本発明は、充填材に支持された構造体から気体を排気する必要性をなくすると共に、切断または機械加工した後にもその真空特性を保持しうる材料を提供する。米国特許第４，０２４，３０９号に記載された方法もまた従来技術で公知になっているが、この方法では、発泡ガラスパネルを真空状態で形成して、大気圧状態に持ち出す前に、金属被覆加工の処理に通す。大気圧よりも低い圧力の室を有する発泡ガラスがこれによって製作されるが、金属被覆は構造的な強度を提供して、より脆弱な発泡ガラス構造の気密封止を保護するのに役立つ。金属被覆は、構造的強度のために付加されるが、この被覆自体が気泡を包封するべく記載されてはおらず、金属被覆が付加された後、穴を開けられるので、発泡ガラス全体の気密封止を提供するために導入されたのでなない。真空遮断を形成すべく使用されるここに説明する技術は、本発明による方法によって、製作材料、すなわち、用いる材料自体が有する強度のために、大気圧よりも低い圧力の気泡を内封する形状に成形することができる製作材料を製造するために用いることができる。この種の製作材料は、軽さと強度とを両方かね備えていることが長所となる製品の製造に有用である。この種の製品には、自動車、飛行機、宇宙船及びボートがある。ここに記載の技術は、服飾、ベッドカバー及びキャンプ用品で有用な繊維のための遮断層を形成するために使用することができる。製作材料を適正に選択すれば、下に充填した繊維の性能や外観を、羽毛によるアレルギーの心配も無く、二倍にすることが可能である。大気圧よりも低い内圧を有する気泡は構造体における固体材料の全量に対して十分に高い比率で製作材料、包封材料に混入し、得られる製品がより高密度の流体液体もしくは気体中にて浮力を有するようになることが容易に理解される。本発明の目的のために、”気泡”という用語は密閉材料により包囲される全ての空間を含んでいることに注意すべきである。この用語は、ボイド、室、ポケット、隙間、空間領域など、同様な用語と同義に使用される。さらに、少なくとも１個の密閉室を有するとして本発明の材料を説明する表現は、典型的には多数の室を有し、或いは複数の室が充填された材料を意味することに注意すべきである。従って本発明の目的は、真空遮断材料の改善した製造方法を提供することである。本発明の他の目的は、本発明の方法により作成される真空遮断材料を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、遮断材構造体から気体を排気する必要をなくする真空遮断材の製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、改良された構造を有する真空遮断材を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、内部に包封されてその圧力が大気圧よりも低い気泡もしくはポケットを有する製作材料およびその製造方法を提供することである。さらに本発明の他の目的は、織物に具体化することが出来る繊維の遮断材料を提供することである。本発明のこれらおよび他の目的、並びに利点は以下の説明および図面を参照して当業者には明らかになるであろう。図面の簡単な説明第１図は、積層された反射性の層を有する気密材料のマトリックス内に、大気圧より低い気泡が包封されてなる蜂の巣組織の遮断材の切断試料図である。第２図は、気密でない材料のマトリックス内に大気圧より低い気泡が包封されるとともに、遮断材マトリックスが気密材料に包封されてなる遮断材の切断試料図である。第３図は、打ち抜き加工した複数の室を有する気密材料の空室を示した図であって、真空状態で同様の気密構造材料のシートをこれに密着させ、気密包封構造に包まれた複数の室を有する気密材料の空室を示した部分切り欠き斜視図である。第４図は、打ち抜き加工した複数の室を有する材料の空室を示した図であって、真空状態で同様の構造材料のシートをこれに密着させ、かつ気密材料で包封されて、気密構造に包まれた複数の室を有する材料の空室を示した部分切り欠き斜視図である。第５図は、（１）室温で、気密皮を形成する材料から真空状態で押し出し成形され、（２）全周を均等にクリンプして、各々の繊維に少なくとも１つの気密室を形成した、中空で環状の繊維の斜視図である。第６図は、（１）室温で、気密皮を形成する材料から真空状態で押し出し成形され、（２）一方の側に挟むことにより封止して、各々の繊維に少なくとも１つの気密室を形成した、中空で環状の繊維の斜視図である。第７図は、（１）真空状態で押し出し成形され、（２）その繊維に沿って間隔毎に封止されて、各々の繊維に室を形成して、（３）気密の包封材料の中に包封されて、織物に織られた、中空で環状の繊維の斜視図である。発明の概要本発明においては、固体の気密な包封材料により密閉された少なくとも１個の室を有し、（ａ）少なくとも１個の室内における圧力が大気圧よりも低く、さらに、（ｂ）包封材料が少なくとも１個の室の一体性および減圧特性を維持するのに十分な強度を有する製品の製造方法が提供され、この方法は、大気圧よりも低い環境にて、（１）材料を処理して内部に少なくとも１個の密閉された室を有する処理された固体材料を形成させ、少なくとも１個の密閉室を大気圧より低くし、（２）少なくとも１個の密閉室を、この少なくとも１個の密閉室の一体性および減圧特性を維持するのに十分な強度を有する固体の気密な包封材料に包封することを特徴とする。本発明の好ましい形態において、製品は液体材料を大気圧より低い環境で処理して、大気圧より低い少なくとも１個の密閉室を有する処理された固体材料を形成させることにより製造され、処理された材料は固化すると気密になって、少なくとも１個の室の減圧特性を維持すると共に製品にまで成形した際に少なくとも１個の室の一体性を維持するの十分な強度を有する。上記技術に変更を加えた方法においては、材料を処理して大気圧より低い或いは若干減圧下にある気泡を形成させ、次いで少なくとも１個の密閉室を有する材料をより高い減圧の環境に移して、密閉室を膨張させることにより密閉室内の圧力を減少させた後、材料を硬化させて気密な室のエンクロージャを形成させる。他面において本発明は、（１）溶融材料を処理して内部に少なくとも１個の室を形成させ、（２）まだ溶融状態にある際に少なくとも１個の室を有する材料を金型に導入し、（３）この材料を金型内で溶融温度より低くまで冷却することにより、固化した成形物品を形成し、（４）この成形物品を金型から取り出すことを含む。さらに他面において本発明は、（ａ）金属、ガラス、プラスチックおよびコンクリートよりからなる群から選択される発泡性材料と（ｂ）複数の気泡を形成する発泡材との発泡性混合物を発泡させることを含み、気泡は発泡製品中において大気圧よりも低い圧力を有する。他面において本発明は、大気圧よりも低い環境において、（１）複数の開放端を有するコンパートメントを有するトレイに予め成形した第一の物品を、前記開放端を有するコンパートメントを独立のコンパートメントとして密閉するのに十分な第二の物品に接触させることを含み、ここにおいて第一の物品と第二の物品の各々の構造材料は、気密性材料であり、（２）第一と第二の物品を密着封止して、大気圧よりも低い圧力を内部に含むようにし、密閉構造状に封止された複数の室を有する封止された物品を製造することを含む。また他面において本発明は、大気圧よりも低い環境において、（１）複数の開放端を有するコンパートメントを有するトレイに予め成形した第一の物品を、前記開放端を有するコンパートメントを独立のコンパートメントとして密閉するのに十分な第二の物品に接触させることを含み、ここにおいて第一と第二の物品の各々の構造材料は、気体流を通過させる多孔質であって、（２）大気圧よりも低い圧力を包含する複数の室を有する封止された物品を製造するために第一と第二の物品を密着封止することを含み、さらに、（３）その封止された物品を気密の包封材料に包封することを含む。さらに他面において本発明は、大気圧よりも低い環境において、（１）気密材料である構造材料の環状のフィラメントを作成することと、（２）そのフィラメントを複数の封止された要素に分割することとを含む。さらに他面において本発明は、大気圧よりも低い環境において、（１）気体流が通過できるように多孔質であって、十分に開放されて区画された第一の予め形成された物品と、（２）気密の包封材料とを接触させて、気密性の第二の包封物品を製造することを含む。発明の詳細な説明本発明によれば、大気圧より低い圧力の環境下にて、（１）材料を処理して、少なくとも１個の密閉室が大気圧よりも低いような少なくとも１個の密閉室を有する処理材料を形成させ、（２）少なくとも１個の密閉室を、この少なくとも１個の密閉室の一体性および減圧特性を維持するのに十分な強度を有する固体の気密な包封材料に包封することにより、圧力が大気圧よりも低い少なくとも１個の密閉室を有する気密な包封物品を製造させることを含む製品の製造方法が提供される。上記の方法を用いることにより、（１）室壁部を形成する材料により密閉されて、室壁部を形成する材料が室の構造の一体性を維持するのに十分な強度を有するとともに、少なくともいくつかの室内の圧力を大気圧よりも低くした複数の室と、（２）これら複数の室を密閉する気密なカバーとが存在する製品を提供することができる。さらに本発明によれば、大気圧よりも低い環境で溶融包封材料を処理して、内部の圧力が大気圧よりも低い少なくとも１個の密閉室を有する処理された溶融包封材料を形成し、この処理された包封材料は固化すると、（１）気密になって少なくとも１個の室の減圧特性を維持すると共に、（２）少なくとも１個の室の一体性を維持するのに十分な強度を有し、内部の圧力が大気圧よりも低い少なくとも１個の室を含む気密な物品を製造する方法が提供される。上記の方法は、室壁部を形成する材料により気密包封にて密閉された複数の室を有する製品を提供することができ、室壁部を形成する材料は室の構造の一体性を維持するのに十分な強度を有すると共に、少なくとも幾つかの室内の圧力は大気圧よりも低い。さらに本発明によれば、発泡性材料を発泡させると共に発泡した材料を気密でありかつ包封発泡材料の一体性を維持するのに十分な強度を有する固体材料に包封する方法も提供され、大気圧よりも低い環境にて、発泡と包封との両者を完結させ、次いで大気圧の環境中へ包封発泡材料を移して、内部の圧力が大気圧より低い少なくとも１個の密閉室を有する気密カバーに包封された材料を形成する。製品が、発泡操作の終了時点で気密な気泡のエンクロージャを形成し或いは発泡操作で形成された減圧空間を形成する発泡材料を用いて上記の方法で作成される場合、この生産物は形成された気泡またはボイドが発泡材料自身により気密包封にて密閉されると共に包封された気泡またはボイド内の圧力が大気圧よりも低い発泡材料として説明される。製品が上記した方法により発泡操作の終了時点で発泡操作に際し形成された気泡の気密なエンクロージャを与えない発泡性材料を用いて作成され、したがってその後に発泡材料を気密な包封を与える他の材料で包封せねばならない場合、この生産物は（１）形成した気泡が発泡材料により密閉されると共に密閉気泡内の圧力が大気圧より低い発泡材料と、（２）発泡材料を包封する気密なカバーとで構成されると説明される。大気圧よりも低い環境における封止状態において、複数の開放端を有するコンパートメントのトレイの形に予め形成された第一の物品を、その開放端を有するコンパートメントを個々のコンパートメントとして密閉するのに十分な第二の物品に接合させる。この第二の物品は平らな板であることも出来るし、この板を第一の物品をコンパートメントに分割する仕切と一致するコンパートメントに分割する仕切を有することも出来る。第一と第二の物品各々の構造材料は、対になる表面のうちの少なくとも１つに熱を加え、圧力を加えて両表面をくっつけることによって一体にすることが可能な気密材料である。溶融された第一と第二の物品は、圧力が大気圧よりも低く、気密包封構造に封止された複数の室から成る封止された物品を形成する。複数の開放端を有するコンパートメントのトレイの形に予め形成された第一の物品が、第一と第二の物品の各々が気体流に対して多孔質の材料である個々のコンパートメントとしてその開放端を有するコンパートメントを密閉するのに十分な物品と接合される本発明の局面において、大気圧よりも低い圧力を有する複数の室から成る封止された物品を形成するために第一と第二の物品を封止することが上記のように行われる。封止された物品の外側表面は、通常状態において気密になる材料塗料を表面に噴霧するか、その塗料の中に浸けるか、または塗布することによって、気密な包封構造に包封される。環状のフィラメントを押し出し成形する方法は、従来技術ですでに公知である。本発明において、気密材料である構造材からできた環状フィラメントは、圧力が大気圧よりも低い環境で処理され、このフィラメントは（１）チューブを柔らかくするのに十分な熱と、（２）チューブの両側をつかんでそのチューブを封止するために圧力を加えることによって、連続したフィラメント内における複数の封止された要素に分割される。この封止は所定の間隔で行うことが出来、この封止の後、このチューブは希望する封止部分で切断することができ、希望する長さのフィラメントを作成することが出来る。このチューブはまた、最初に希望する長さに切断して、その後にある間隔で封止することができる。気体流に対して多孔質である構造材料からできた環状フィラメントを作成することを含む本発明の局面では、フィラメントは上記のように製作されて封止されそして切断されるか、または製作され、切断された後に封止され、複数の封止された要素を提要する。封止された物品の表面は、それが気密な包封材料に包封されるように処理される。本発明のもっと広い局面では、気体流に対して多孔質である第一の予め形成されて、開放され区画された構造の物品は、圧力が大気圧よりも低い環境で気密な包封材料に包封され、それによって第二の気密な包封された物品が形成される。気体流に対して多孔質であるこの物品は、包封材料を支持するために十分な一体性を有するものなら自然の物品でもまたは合成された物品でもどちらでもよい。内部の開放もしくは気体空間を有する製品を作成しうる減圧空間が本発明に必須である。この種の環境を与える手段は、エアロックおよび内圧制御により所望の減圧状態を与えうる十分な寸法の生産室を用いることを必要とする。この環境を与える手段は当業者に周知されている。完全な真空に十分近い減圧程度は、液体における気泡の形成が阻害されるような地上表面での設備にて維持しうるかどうか疑わしい。その生産環境が制御されてなる圧力は、それ故、形成される気泡内の圧力が低い程、遮断程度が大になるという知識と、生産設備に高度な減圧状態を維持することに関する実際上の配慮を基に決定される。一般的に実用上の理由から、仕上がり製品における気泡内の圧力は、約１０^-1 ² から約７６０ｍｍＨｇの範囲であり、好ましくは、約１０^-6ｍｍＨｇから約１０^-2ｍｍＨｇの範囲であり、最も好ましくは、約１０^-4ｍｍＨｇから約１０^-2ｍｍＨｇである。本発明は減圧環境における気泡、ボイドもしくは減圧空間の形成がこれらを作成する外部環境と相対的に同じ内圧を有する空間領域を形成するという知見に基づく。この事実が異なる方法で利用される：減圧の環境にて、（１）気泡を吹き込むか、或いは気泡のための気密の箱を形成する包封材料の内部に気泡を形成することができるか、または（２）気泡が、それ自身では気密ではないが、気密の箱の内部に包封される材料内に形成され、その気密の包封に続いて、（１）または（２）を減圧環境から大気圧環境に移動させる。また気泡は（１）または（２）におけると同様に、大気圧より低い圧力ではない環境において生成することができ、その材料を硬化させる前に、これを減圧環境に移動させて気泡を膨張させることが出来る。硬化すると、材料は気泡を包封する。大気圧よりも低い圧力で成形した気泡を有する気密な包封された物品が大気圧の環境に移されると、気泡の内圧は、気泡が形成された減圧に留まる。気泡を包囲する構造体の強度により、外圧と気泡内部の圧力との差によって構造体が崩壊することはない。外部の大気圧に対して、物品は、減圧状態を有する単一の室または複数の室を有するか、または大気圧よりも低い状態の室を有すると記述することができる。本発明は宇宙空間にて生産ステーションを利用したりロボットを使用するような技術を利用することができる。宇宙ステーションは本発明で必要な減圧環境を簡単に提供することができる。宇宙空間における生産室は、地上における同様な製作場所よりももっと簡単に、所望の大気圧以下の操作圧力を備えることができる。プログラムされたロボットは宇宙ステーションかまたは地上における減圧環境で効果的に作動することができる。本発明によって達成される有用な製品には次のものがある。（１）所望に応じて機械加工によりスライスまたは成形しうる遮断材料のモノリス。（２）ハウジング、冷蔵庫、オーブンおよびその他の組立製品の壁部に組み込みのに適した遮断材料シート。（３）例えば、魔法瓶ライナ、断熱カップ、組立品の特定領域に適合するように成形した物品などの通常の成形物品。（４）中空の壁部や充填箱の遮断におけるのと同様に緩やかな詰め物として使用するのに適した様々な比較的小寸法の個々の球状体または球状体群。（５）最初の建設または現存する壁部に対して後でつけ加えるためにコンクリートまたはその他の建築材料に混入するのに適した自己支持性の個々のまたはクラスタの発泡または気泡入り材料。（６）ひと続きの気泡入り材料や衣服や室内装飾などに使用するために織物に取り入れ可能な重なり合った気泡ビード。（７）気泡を有するまたは発泡させた柔軟なシートまたは毛布材。（８）パイプおよび導管のための押し出し成形された中空で円筒形遮断材。（９）軽量の工業材料。（１０）単独で、束で使用してマットにしたり、織物に編んだりして使用される封止されて中空の押し出し成形された繊維。（１１）少なくとも１つの表面上に積層された反射性材料の層のような他の材料を有する（１）、（２）、（３）、（７）、（８）および（９）に記載のもの。本発明の製品を作成するのに最も有用な材料には次のものがある：（１）本発明の目的で真正液、溶融材料または液体スラリーを包含しうる液体；（２）少なくとも１個の気泡を内部に密閉するよう処理しうる材料と（３）固化させて気密なエンクロジャーの中に少なくとも１個の気泡を包封しうる材料。有用な材料は、特に、金属、合金、高分子材料（予備生成ポリマ）、ガラス、ガラスーセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリートおよびその混合物を包含する。これらの群のそれぞれの材料は、必要な構造強度と、気密包封を与える能力と、所望製品まで処理しうる能力とを与えることができる。金属、ガラスおよび熱可塑性プラスチックは所望の形状まで溶融かつ成形することができ、溶融状態にて、気泡を吹き込み、或いは処理して気泡を内部に分散させることができる。十分急速に冷却すれば、これらの材料は全て気泡の一体性を維持すると共に気泡の気密包封を与える構造にて固化することができる。本発明に有用な成形物品を製造する技術は当業者の間では公知であり、本発明の新規な特徴を構成しない。本発明の１つの好ましい形態において、気泡体の作成に際して、作成した複数の気泡を気密包封しない気泡体を作成するのに有用な材料ならどんなものでも大気圧よりも低い圧力の環境で発泡させることができ、次いで、発泡させた製品またはそのいかなる部分でも、依然として大気圧よりも低い圧力の環境にあるときには、気密な被覆材料の中に包封することができる。本発明のこの形態に適する発泡材料には、ポリウレタン、ゴムラテックス、ポリオレフィンおよびビニルポリマーのような軟質プラスチックフォームと、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエポキシおよびポリ塩化ビニルのような硬質プラスチックなどがある。フリーフォーミングか成形型で気泡体を生成する技術は公知のことである。上記の材料の幾つかは、形成された気泡の少なくとも一部が発泡した材料の気密のエンクロージャの中に包封されるように形成されることができる。この種の材料には、ゴムラテックス、ポリオレフィンおよびビニールポリマーの軟質フォーム、ポリスチレン、ポリエポキシ及びポリ塩化ビニールなどの硬質フォームがある。溶融することができ、その後に少なくとも１個の気泡を形成するように処理することができ、固化して少なくとも１個の気泡を気密包封で保持しうる材料ならなんでも本発明の方法に有用である。これらの同じ材料が、発泡した材料を包封する為に本発明の方法で使用することができる。これらの材料には、ガラス、金属および熱可塑性プラスチックがある。本発明で使用できる熱可塑性プラスチックには、ポリオレフィン、ナイロン、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリ（アリーレンスルフィド）、その誘導体および混合物がある。気泡を形成させることのできる熱硬化性材料または発泡材料を気密包封するように適用できる熱可塑性材料は、本発明の製造過程で使用することができる。この利用可能な熱硬化性材料には、フェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、架橋性ポリオレフィン、ポリエステル、エポキシド、シリコーン、天然ゴムおよびその混合物がある。作成に使用することができる金属または金属と合金における他の添加物との組み合わせも本発明の目的に適しているが、これらのうちの最も好適なものは、アルミニウム、マグネシウムおよびスチール（炭素鋼を含む）である。本発明の方法で製造された構造材料として適する材料は、内部圧力が高い気泡を包含させること以外は同様である方法で作成された製品よりも断熱および防音特性が優れていることは強調されるべきである。減圧状態で気密な材料で多孔質材料を包封する方法は本発明の範囲に属することである。ガラス、セラミックおよびコンクリートは、多孔質の製品を製造するために発泡させることが出来る。コルクやスポンジの様な自然に多孔質である材料や石炭が燃えて出来たスラグフォームやクリンカーの様な多孔質の廃材料は、真空状態で気密材料によって包封することが出来、本発明の方法で、遮断材料として有用な製品として扱うことも出来る。真空状態で気密封止を施した内部に空間を形成した材料はどんなものでも、地上の通常気圧のところに持ってきたとき、内部の減圧特性を保持する。公知の技術を使用して、型押し可能な材料で出来た平らなシートを型押し圧力下に置いて、例えば、四角なへこみ列を規則正しく包含するトレイの形状などに、ランダムであるかまたは規則正しい形状のへこみを永久的に形成して、かつこの四角なへこみを各々のへこみの縁の所で、平らなシートか、同様に型押し加工されたトレイに封止して、複数の真空室を提供する。トレイと、封止するシートを構成する、自然に気密である材料を使用すると、複数の室の真空特性を保持する製品を提供する。またトレイと封止するシートまたはトレイの為に気密でない材料を使用する場合には、封止されたトレイの外側は、気密な材料を使用して、塗装するか、噴霧するかまたは浸すことによって塗膜を作り、室の真空特性を保持する製品を提供することが出来る。同様に、公知の方法を使用して、中空のフィラメントを作成して、そのフィラメントを十分な熱と圧力を加えてクリンプしてそれ自身で封止して、所望の長さに切断して、もし必要な場合には、包封塗装を施すことが出来る。圧力が大気圧よりも低い状態でこの方法を実施すると、通常の圧力の環境に持ってきたとき、内部の室に真空特性を保持することが出来る。これらのフィラメントは、（１）組み合わせて束にするか、（２）もつれさせるか織って布にして、アパレルやシート織物などに遮断特質を提供することが出来る。このフィラメントも充填物として使用するために適した短い長さに切断することも出来る。密閉された室の圧力が大気圧よりも低い気密の包封材料で周囲を囲まれた少なくとも１個の室を作成するための方法には次のものがある：（１）気密な包封を形成する材料を使用する場合、（ａ）溶融材料を処理して、混練するか空気を通してその中に気泡を生成して、その後に中に気泡を有する溶融材料を成形して、気泡が保持されたままで、その溶融された材料を固化させる方法、（ｂ）溶融された材料に一個一個の気泡か一連の気泡を吹き込んで、その後に、包封材料を固化させる方法、（ｃ）揮発性キャリヤ液の中のプラスチックの様なキャリヤ材料の中のプラスチックの混合溶液から複数の気泡または気泡集団を形成して、キャリヤを取り除いて固化した気泡を得る方法、ｄ）発泡可能な材料に気泡を生成する方法などがあり、また（２）気密な包封構造を形成しない材料を使用して、（ａ）発泡可能な材料を発泡させて、噴霧、塗装、または浸すことなどの塗膜形成方法によって、気密な包封材料で発泡した材料を密閉する方法、（ｂ）経済的に有利な場合に、気密な包封構造を形成しない材料から個々の気泡または気泡群を形成して、その後、塗膜形成方法によって、気密な包封材料にこれらの気泡を密閉する方法がある。図を参照すると、図１では、遮断材料１は、気密である包封マトリックス５から構成されており、そのマトリックスの中に、圧力が大気圧よりも低い複数の室７が分散されており、このマトリックスにアルミフォイルの様な反射性の材料の層９が積層されている。図２を参照すると、遮断材料１は、気密ではない包封マトリックス５によって構成されており、圧力が大気圧よりも低い複数の室７が分散されており、またこのマトリックス５は気密材料でできた包封層で包まれている。図３を参照すると、圧力が大気圧よりも低い環境で、型押し加工された室１３を有する気密材料１１で出来た前成形した半製品が、同じ気密材料で出来たシート１５を有しており、このシートは、熱したローラの上をその開放端側を移動させ、封止が完了するまでその半製品とシートを圧着させることなどによって半製品に封止されている。図４を参照すると、圧力が大気圧よりも低い環境において、気密ではない材料１７で作られた同様に予め形成された半製品が、上記の様にこの半製品に封止された同様の材料で作られたシート１９を有している。大気圧よりも低い環境で、半製品とシートの封止された構造は、気密材料の包封塗装２１でカバーされる。図５、６は気密材料から真空環境の押し出し成形した中空で環状のフィラメント２３を図示しており、フィラメントの回りに等しく圧力を加えてクリンプしてくびれ２５を形成するか、壁部の一方の側を他方にひねってひねり２７を形成することにより壁部自身を封止して、この方法によって、フィラメントの部分を封止することにより、フィラメントが通常の大気圧状態に置かれた時、真空特性を維持出来る。図７を参照すると、フィラメントは、上記の図６の様に、押し出し成形されかつくびれさせるが、作成材料は気密材料２９ではなく、気密材料の包封塗装３１が施され、個々のフィラメントは布地３３に織られる。または、これらのフィラメントは個々のセグメントまたはセグメントのグループに切断されて、充填材として使用され、構造材に取り込まれる真空充填材を作成するための別の手段を提供することが出来る。つぎに述べる例は、本発明の方法を実施するための現在最も優れた具体例を示している。これらの例は、本発明の範囲を限定するものと理解されるべきではない。実施例Ｉ１０^-2ｍｍＨｇに調節された内圧を有する小室に於いて、ビーカ内のナイロン１０００ｍｌの温度を、溶融温度２２３℃を越える２３０℃に上昇させる。この溶融ナイロンを撹拌羽で撹拌して、この小室から複数の気泡を溶融した材料の中に導入する。溶融した材料が気泡を保持している状態で、この材料を矩形棒状の金型にそそぎ入れ、急速に冷却して気泡構造を保持するナイロンを固化させる。冷却して、現在固化しているナイロン棒を金型から取り出す。気泡を保持したナイロン棒を、圧力が大気圧よりも低い複数の室を内部に有する成形した材料として真空小室から環境状態の中に取り出す。成形した材料を半分に切断して、切断面に内部の室が現れるようにした。切断した端部の１つを削って、棒の切断端部を丸くすると、その削りより開放された別の室の存在がより明確に示される。この例は、大気圧以下の圧力の室を包含した成形された棒が、切断したり更に整形したり出来る気密材料で製造され得ることを示している。実施例II １０^-2ｍｍＨｇに調節された内圧を有する小室に於いて、ガラスビードを充填したスチール製の壷１０００ｍｌの温度を、溶融温度１１００℃を越える１２００℃に上昇させる。小さな気泡の形で、小室からの気体を溶融している材料に導入することによって、溶融材料に気体を通す。溶融材料が気泡を保持したままで、その材料を矩形棒状の金型にそそぎ入れ、冷却して気泡構造を保持したガラスを固化する。冷却され、現在固化したガラス棒は、金型から取り出される。気泡を包含したガラス棒は、圧力が大気圧よりも低い複数の室を有する成形された材料として真空の小室から通常状態に取り出される。この例は、大気圧よりも低い圧力の室を包含する成形された棒はガラスで製作され得ることを示している。実施例III １０^-2ｍｍＨｇに調節された内圧を有する小室に於いて、アルミニュウムビードを充填したスチール製の壷１０００ｍｌの温度を、溶融温度６６０℃を越える７００℃に上昇させる。小さな気泡の形で、小室からの気体を溶融している材料に導入することによって、溶融材料に気体を通す。溶融材料が気泡を保持したままで、その材料を矩形棒状の金型にそそぎ入れ、冷却して気泡構造を保持したガラスを固化する。冷却され、現在固化したガラス棒は、金型から取り出される。気泡を包含したガラス棒は、圧力が大気圧よりも低い複数の室を有する成形された材料として真空の小室から通常状態に取り出される。この例は、大気圧よりも低い圧力の室を包含する成形された棒は金属で製作され得ることを示している。実施例IV １０^-4ｍｍＨｇに調節された内圧を有する小室に於いて、ポリプロピレングリコールを水と錫石鹸触媒の存在下にジイソシアネートと処理して、ポリウレタンフォームを作成する。このフォームは気泡構造を包含しているが、材料が気密ではないので、小室の圧力の気泡を有している。１０インチ×３インチ×３インチの棒がフォームから切断され、１／１６インチのナイロンラップに封入する。このナイロンラップは、棒の回りに熱で封止され、気密なエンクロージャを形成する。この封止された棒は減圧小室から大気圧状態にに持ち出される。次に、棒は一方の側がアルミニウムフォイルで積層され、その結果、減圧された圧力で発泡させ、それを気密封止層で覆い、さらに一方の側を反射性の表面で積層させた棒を作成する。実施例Ｖポリウレタンフォームが、このフォームが大気圧状態で形成されること以外は実施例ＩＶと同じように作成される。この非気密フォームは、１０^-4ｍｍＨｇに調整された内圧を有する小室に移動され、内圧と外圧の平行状態になるように置かれる。１０インチ×３インチ×３インチの棒がこのフォームから切断され、１／１６インチのナイロンラップに封入され、このニロンラップは、棒の回りを熱封止され、気密なエンクロージャを形成する。封止された棒は、減圧した小室から大気圧に持ち出される。実施例VI １０^-4ｍｍＨｇに調整された内圧を有する小室に於いて、溶融したナイロンの気泡が吹き込まれる。気泡が吹き込まれると、気泡の内部の圧力は、外圧と平行状態を取ろうとして、大気圧よりも低い内圧を提供する。直径約１ｍｍの気泡を吹き込み個々の気泡として分離することもまた連続した連を形成して吹き込むことも可能である。どちらの場合も、個々の気泡または連続した連の部分は固化して、気泡を気密に封入し、大気圧の環境に取り出され、充填タイプの遮断材として大量に使用される。実施例VII １０^-2ｍｍＨｇに調整された内圧を有する小室に於いて、押し成形された個々の立方体の室を有する、空気が通じる押し成形された厚紙の形成に接着剤を塗布して、室を区分する仕切の上部に気密な封止を形成する。空気が流通する多孔質の厚紙のシートがこの成形体の上部に押しつけられて、このシートは形成体に封止される。封止されたカバーシートを有する形成体に、２３０℃の溶融ナイロンが噴霧されて、均一な１／１６インチの塗膜を形成する。この塗膜は硬化する。塗布された対象物は、真空環境から取り出される。この例は、真空特性を保持した対象物が、気体が流通する多孔質の形成物から作成されることを示している。実施例VIII １０^-2ｍｍＨｇに調整した内圧を有した小室に於いて、外径１／１６インチを有したポリエチレンの中空で、環状のファイバを押し出し成形する。押し出し成形したチューブは、熱したクリンプ金型を通して、チューブの一方の側を他方の側に、熱したナイフの縁で押さえつけて、そのチューブを効果的に、約１／２インチの長さの個々の室に封止して、封止した部分は柔軟になる。そのファイバはスプールに巻き付けて、真空小室から取り出される。このファイバは織物に織られ、スリーピングバッグのインターライナーとして使われる。実施例IX １０^-2ｍｍＨｇに調整された内圧を有する小室に於いて、自然のスポンジの１インチの立方体の表面に２３０℃の溶融したナイロンを噴霧して、均一な１／１６インチの塗膜を形成する。この塗膜は硬化して気密な包封構造となる。真空小室から取り出すと、包封されたスポンジの内部孔は真空特性を保持する。以上に記述してきた本発明は、多くの方法で変形可能であることが明らかである。そのような変形は、本発明の精神と範囲から逸脱するものではなく、そのような変形体は、次に述べる請求の範囲に包含されるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１．固体の気密な包封材料により密閉された少なくとも１個の室を有し、（ａ）前記少なくとも１個の室内における圧力が大気圧よりも低く、かつ、（ｂ）前記包封材料が前記少なくとも１個の室の一体性と減圧特性とを維持するのに十分な強度を有している製品を製造する方法に於いて、大気圧よりも低い環境にて、（１）複数の開放端を有するコンパートメントを有するトレイとして予め形成した第一の物品を、前記開放端を有するコンパートメントを独立のコンパートメントとして密閉するのに十分な第二の物品に接合させ、ここにおいて前記第一の物品と第二の物品のそれぞれの構造材料はともに気密な材料であって、さらに、（２）前記第一の物品と第二の物品を合わせて封止することにより、気密な包封構造に密閉された、大気圧よりも低い圧力を有する複数の室を具備する封止された物品を形成する、前記製品の製造方法。２．前記第一の物品と第二の物品の構造材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから選択された、請求項１に記載の方法。３．固体の気密な包封材料により密閉された少なくとも１個の室を有し、（ａ）前記少なくとも１個の室内における圧力が大気圧よりも低く、かつ、（ｂ）前記包封材料が前記少なくとも１個の室の一体性と減圧特性とを維持するのに十分な強度を有している製品を製造する方法に於いて、大気圧よりも低い環境にて、（１）複数の開放端を有するコンパートメントを有するトレイとして予め形成した第一の物品を、前記開放端を有するコンパートメントを独立のコンパートメントとして密閉するのに十分な第二の物品に接合させ、ここにおいて前記第一の物品と第二の物品のうちの少なくとも１つの構造材料は、気体に対して多孔質な材料であって、さらに、（２）前記第一の物品と第二の物品を合わせて封止することにより、大気圧よりも低い圧力を有する複数の室を具備する封止された物品を形成し、（３）気密な包封材料の中に前記封止された物品を包封する、前記製品の製造方法。４．前記第一の物品と第二の物品の構造材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから選択された、請求項３に記載の方法。５．前記包封材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから独立に選択された、請求項３に記載の方法。６．前記包封の方法が、前記の予め形成した物品を、浸漬、噴霧、及び塗布することから成るグループから選択された方法である、請求項３に記載の方法。７．固体の気密な包封材料により密閉された少なくとも１個の室を有し、（ａ）前記少なくとも１個の室内における圧力が大気圧よりも低く、かつ、（ｂ）前記包封材料が前記少なくとも１個の室の一体性と減圧特性とを維持するのに十分な強度を有している製品を製造する方法に於いて、大気圧よりも低い環境にて、（１）気密な材料である構造材の環状のフィラメントを準備し、さらに、（２）（ａ）前記フィラメントを複数のセグメントに封止して、さらにセグメントの長さに切断する方法と、（ｂ）前記フィラメントをセグメントの長さに切断して、さらにそのセグメントの端部を封止する方法の２方法から選択した１方法によって、前記フィラメントを複数の封止した物品に分割する、前記製品の製造方法。８．前記第一の物品と第二の物品の構造材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから選択された、請求項７に記載の方法。９．固体の気密な包封材料により密閉された少なくとも１個の室を有し、（ａ）前記少なくとも１個の室内における圧力が大気圧よりも低く、かつ、（ｂ）前記包封材料が前記少なくとも１個の室の一体性と減圧特性とを維持するのに十分な強度を有している製品を製造する方法に於いて、大気圧よりも低い環境にて、（１）気体流に対して多孔質である構造材料のチューブを準備し、（２）（ａ）フィラメントを複数のセグメントに封止して、さらにセグメントの長さに切断する方法と、（ｂ）フィラメントをセグメントの長さに切断して、さらにそのセグメントの端部を封止する方法の２方法から選択した１方法によって、前記フィラメントを複数の封止した物品に分割し、さらに、（３）前記封止した物品を気密な包封材料に包封する、前記製品の製造方法。１０．前記第一の物品と第二の物品の構造材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから選択された、請求項９に記載の方法。１１．前記包封材料が、金属、金属合金、高分子材料（予め形成した重合体）、ガラス、ガラスセラミック、金属ガラス、ワックス、コンクリート及びそれらの混合材料からなるグループから独立に選択された材料である、請求項９に記載の方法。１２．前記包封の方法が、前記の予め形成した物品を、浸漬、噴霧、及び塗布することから成るグループから選択された方法である、請求項９に記載の方法。１３．請求項１の方法によって製造される製品。１４．請求項２の方法によって製造される製品。１５．請求項３の方法によって製造される製品。１６．請求項４の方法によって製造される製品。１７．請求項５の方法によって製造される製品。１８．請求項６の方法によって製造される製品。１９．請求項７の方法によって製造される製品。２０．請求項８の方法によって製造される製品。２１．請求項９の方法によって製造される製品。２２．請求項１０の方法によって製造される製品。２３．請求項１１の方法によって製造される製品。２４．請求項１２の方法によって製造される製品。