JPS6364736A - 断熱材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は建造物、冷蔵庫、金属、配管などに用いられる
断熱材料あるいは衣服の詰め物、キルテイング類、布団
など寝具の詰め物として有用な断熱材料である０本発明
はそのままの形あるいはドツト爆接、キルテイング等に
よって局部的に形状を安定化して使用することができ、
詰め綿類や不織布と重ね合わせて使用して優れた性能を
示す。

（ロ）従来の技術 断熱材料としては繊維を開繊したものやそれをさらに局
部的な固着によって形状の安定化させたものが多く用い
られる。また発泡プラスチックも多く用いられる。

断熱材料としての繊維は浸れた性能含有しているが、水
など揮発性の液体で濡れた場合、それがわずかな程度の
場合でも大幅に断熱性が低下する欠点がある。抗水加工
により若干改良されるが、水温の上昇により急速に効果
が失われる欠点があり、満足できる効果が得られないこ
とが多い。

繊維もしくは発泡プラスチックの断熱材料は、強い圧縮
により比容積が小さくなるとＩｔｌ！熱性が低下する欠
点がある。これに対して繊維間の固着力を大きくする方
法、プラスチックの硬さを太き（する方法などにより、
比容積が小さくなりにくくすることができるが、断熱材
全体としては固く、変形しにくくなる欠点が出てくる。

熱伝達が主として放射伝熱による場合、着色していない
繊維もしくは発泡プラスチックの断熱効果は満足できる
ものではない、この場合にはアルミニウム、銀など光線
の反射率の大きい金属を用いることが有効で、金属箔、
金属蒸着フィルム、金属メッキフィルムが用いられてい
るが、これらの材料は材料面内の熱伝達が大きく、単独
では優れた性能を発揮しにくい。

このような欠点を改良するために、特開昭５５−１１３
６８５号では金属蒸着フィルムと細長くスリットするこ
とが有効であると述べている。この方法は放射伝熱を遮
るためにはたしかに極めて優れた方法であるが、断熱材
料としての形態保持性が乏しく、取り扱いが容易でない
欠点がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は安価で柔軟性、可撓性に富み、放射伝熱の遮断
を含めた断熱性の優れた材料である。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は厚みＯ，００１ｍｍないし０．２’ｍｍ、孔径
０．１ｍ　ｍないし５ｍｍ、孔密度工ないし５０００個
／ｃｍ”の実質的に規則正しく配列する孔を有するフィ
ルムと、該フィルムに実質的に平行に固着した、常温空
気中で安定な光線の反射率の高い金３もしくは合金から
なる層を主な材料とする複合物を複数枚重ね合わせた断
熱材料である。フィルムの素材としてはどのようなもの
でも良いが、ポリオレフィンのように安価で製膜し易い
ものが好ましい。

本発明の断熱材料の原料素材である規則正しく配列する
孔を有するフィルム（以降多孔フィルムと略記する）の
形態は、その連続部において通常のフィルムであっても
良いが、何本かにフィブリル化していることが好ましく
、不規則な枝わがれや毛羽を有していることが好ましい
、孔の形状としては円形であっても良いが、多角形状あ
るいはさらに不規則な形のものであっても良い。

該多孔フィルムは、たとえばフィルムに適当なパターン
を型押ししたのち、二軸方向に延伸すると同時に薄肉部
分をフィブリル化させて製造する。型押しするパターン
はどのようなものでも良く、フィルムを突き抜けて孔に
なっても良い、また、該多孔フィルムはべつの製法とし
て、針、円筒形など種々の湿状の刃物、パルス状の放電
、レーザー光などによってフィルムに孔をあける方法が
ある。この場合、針や刃物は加熱しておき、孔の周辺が
盛り上がるように加工することがフィルムの手触りを柔
らかくするので好ましい、とくに孔の周辺がフィルムの
片面の方に盛り上がったものが、とくに柔らかく好まし
い、この方法において、孔のできたフィルムをさらに延
伸することも可能である。

本発明の断熱材料に用いられる、実質的に規則正しく配
列する孔を有するフィルムは、その厚みが０．００１ｍ
ｍないし０．２ｍ　ｍのものである。厚みがＯ，００１
ｍｍ以下の場合、強度が低いため断熱材料として使用し
にくい、厚みが０．２ｍ　ｍ以上の場合、目付が大きく
なり過ぎるため、重ねたときに断熱性が大きくなりにく
く、しがち固くなりすぎるため断熱材料として使用しに
くい、厚みは好ましくはＯ，ＯＺｍ　ｍないし０．１ｍ
　ｍである。その孔径は０．１ｍ　ｍないし５ｍｍのも
のである。孔径が０．１ｍ　ｍ以下の場合、孔による伸
縮性の効果がほとんどなくなるので好ましくない、孔径
が５ｍｍ以上の場合、空気の流通が良くなりすぎるうえ
、光線の遮蔽効果が乏しくなるので好ましくない。

孔径は好ましくは　０．３ｍ　ｍないし２ｍｍである。

その孔密度は　エないし５０００　ｇ／　ｃ　ｎｔ　”
のらのである、孔密度が１個／ｃｍ２以下の場合、孔に
よる伸縮性の効果が乏しくなるので好ましくない。

孔密度が５０００個／ｃｍ２以上の場合、孔径がごく小
さいものになるため、やはり孔による伸縮性の効果がほ
とんどなくなるので好ましくない、好ましくは孔密度が
３ないし　１０００個／ｃｍ’最も好ましくは５ないし
　５００個／ｃｍ２である。

本発明の断熱材料を製造するために、多孔フィルムに金
属もしくは合金の層を固着する方法はどのような方法で
あっても良いが、蒸着法、めっき法、溶射法、金工層の
ラミネート法のように、金属層の連続性が良い方法が好
ましい、多孔フィルムと金！Ｘ層の固着力を大きくする
ために、中間層を設けることができる。中間層は多孔フ
ィルムの表面を化学処理して形成したものであっても、
別の接着性材料によって形°成したものであっても良い
、金属層の劣化を防止するため、金属層を覆うように保
護膜を設けることができる。保護膜は李耗のほか、酸化
、ｖｉ撃、疲労などに対して有効である必要があり、有
機ポリマーによるものが好ましい。

蒸着法による金属層の形成は、１０−’Ｔｏｒｒ程度の
高真空下で行われることが好ましく、網目状の構造物は
吸湿性の極めて少ない材料で形成したものが好ましい、
真空度が低い場合、金属粒子が粗くなり、金属層の強度
や固着力が小さくなるので好ましくない、金属としては
蒸発しやすいものが多孔フィルムに与える熱の影響が少
ないため好ましく、アルミニウムなどが汲いやすい。

めっき法による金属層の形成は、少なくとも初期には電
解法によらない方法による。これは多孔フィルムがほと
んど電流を通さないためで、電流が通る程度に金属が付
着した後は、電解法によってめっきを続けることが出来
る。初期の電解法によらないめっきと電解法によるめっ
きとで、使用する金属は異なっていてもよい、電解法に
よらないめっきに用いる金ぶはニッケル合金、銀、銅な
どであるが、電解法によるめっきに用いる金属は銅、ニ
ッケル、クロムなど電解法めっきが可能な金属すべてを
用いることが出来る。

溶射法による金属層の形成は、ガス炎、電弧、プラズマ
などにより、金属を熔融し微粒化したのち、高速の流体
に乗せて、凝固しないうちに多孔フィルム上に散布する
ことによって行われる。金属粒子の持ち込む熱により、
多孔フィルムが劣化するのを防止するために、金属粒子
は少呈ずつ何回にも分けて散布することが好ましい、実
際には溶射ガン及び溶射される多孔フィルムを高速で移
動させて、溶射に用いる高温の流体と溶射される多孔フ
ィルムとの接触時間を短くする。接触時間は好ましくは
一回当たり　１０←−１０−４秒とする。

溶射に用いる金ぶは融点が高くない、比較的酸化が遅い
ものであれば良い、具体的にはアルミニウム、亜鉛、銅
、ニッケル、鉄、及びこれらの合金などである。溶射す
る金属は一種類でもよく、二種類以上を重ねることも可
能である。溶射によって５成された金属層の表面は平滑
でなく、光線の反射率は低い傾向があるので、ローラー
による圧延などにより表面含平滑にすることが好ましい
。

本発明の断熱材料は、網目状の形態を持つため平面的な
構造は保持しやすい特徴があり、網目を通して絡み合わ
せることが可能であるため、嵩高さを損なう事なく多数
枚を固着させることができる。また、キルテイングやド
ツト溶着も容易に実施できる。ｍ目構造に対して斜め方
向に伸びやすく、また容易に折り重ねられるので、衣服
用の詰め物などとして優れた性能を示す。

本発明の断熱材料は、詰め綿や不織布などと重ね合わせ
て衣服や寝具などの詰め物に用いることができる０重ね
合わせる際に詰め綿や不織布などとの間に接着や絡み合
いなどを与えて、一体化することが可能である。

本発明の断熱材料は、種々の発泡プラスチックと重ね合
わせたり、混合したりして建物、冷蔵庫、倉庫、配管な
どの断熱に用いることが出来る。

本発明の断熱材料は、折り畳むことが可能であり、軽量
であることから種々の携帯用容器の部品として使用する
ことが出来る１例えば魚釣り用のクーラーや冷凍食品用
の買い物袋などである。

本発明の断熱材料は、水に濡れたときに優れた断熱性を
発揮する特徴があり、冷たい水に流された人の、救命用
として優れた性能を示す、従来の断熱材料の場合、水に
濡れて体温を失った人に用いるには、まず人体に付着し
た水を拭き取らないと、断熱材料のほうが機能を失う可
能性が大きかった０本発明の断熱材料の場合、水による
性能の劣化がほとんどないため、水を拭き取らずに人体
を包むことが可能である。これは水温よりも気温のほう
が低い場合、救命できるがどうかの時間的限界を決定す
る要因になりうる。

尖施渕　１ ポリエチレンのＭＦＲ５，３のものを用い、直線状のダ
イから押し出したのち、ポリエチレンが凝固する前に、
表面温度１０５°Ｃの二種頭の互いに逆方向において平
行配列する溝群を有する工ンボスローラーと平坦な表面
を有するアンビルローラーの間に挟んで菱形の隆起部を
規則的に形成したフィルムをつくり、二軸に延伸して多
孔フィルムを得た。この多孔フィルムは目付８ｇ／＋ｓ
”　ｆ！１みの最大値０．０８　ｗｂｗｒ、孔径の平均
０．８−一、孔密度８５個／ｃ−２であり、延伸により
薄肉化した部分では若干ひびわれを生じて、不規則化し
ており、若干の毛羽を有していた。

この多孔フィルムにアルミニウム蒸着を行った。３枚重
ねてボビンに巻き、１０−’Ｔｏｒｒの真空下で０．０
８μｍの厚さの蒸着層を得た。３枚の構造物を１枚づつ
に分離した後、各の蒸着層の上にポリウレタンを　２．
５μｍの厚さで被覆した。

この複合物を　２０枚重ねた材料の断熱性は２゜４　Ｃ
１ｏあり、同程度の厚さの材料の中では最高級の断熱性
を示す、この複合物に　１００ｇ／ｍ”水を散布したと
ころ断熱性は２．０　Ｃ１ｏまで低下した。この複合物
と同程度の断熱性を持つ羊毛詰め綿、ダウン、ポリエス
テル詰め綿にほぼ同程度の水を散布した後、断熱性を測
定したところ、いずれも乾燥時の３０％以下に低下した
。

実施例　２ 実施例　１の多孔フィルムに、米国メテコ社製のフレー
ムスプレーガン１２Ｅ型を用いて直径４．８−智のアル
ミニウム線を供給して溶射を行った。溶射条件は、酸素
流ｊ１２．２　Ｎ　ｎｔコ／時、アセチレン流呈　１．
ＯＮｍ’／時、線材供給速度７ｋｇ７時、網目状の横遺
物の供給速度２．２ｍ／秒、溶射ガンの移動速度０．１
　ｍ１秒、溶射ガンと網目状の構造物の距離Ｚｏｏ　ａ
ｍ　、溶射回数６回であった。溶射炎から多孔フィルム
が脱出する点へ向けて　１０−７秒の流速で冷却空気を
送り冷却した。

得られたアルミニウム膜の平均厚さは３２μｒｎ、表面
の外観は梨地仕上げした金属材料に似ていた。

アルミニウム層の平滑性を改良するため、表面の平滑な
ローラーに挟んで圧延し、はぼ鏡面の光沢を得た。

この材料のＩｌｉ熱性は実施例　１と同様に良好であっ
た。

実施例　３ ポリプロピレンのＭＦＲ４，５のものを用い、直線状の
グイから押し出して凝固する前に、表面温度　１５５”
Ｃのエンボス　ローラーと平坦な表面を有するアンビル
　ローラーとの間に挾んで六角状の隆起部が規則的に残
るように成型した後、二軸延伸を行い多孔フィルムを得
た。この多孔フィルムの目付けｌｊ　　１０　ｇ／−２
、最も厚いところの厚み０．０６　ａｍ、孔径の平均　
１．４翔論、孔密度６４個／ｃ−２であった。

この多孔フィルムにアルミニウムの蒸着を行った（蒸Ｈ
ＮＪＩ！Ｊみ０．０３μｍ）、蒸＠　ＩＱＪ　ノ上ニジ
！Ｊコーン樹脂層を約　１．５μｍの厚さに被覆した後
、断熱性能の測定を行ったところ、実施例　１．２と同
様に優れた結果を示した。

実施例　４ 分子旦約　１５．０００のナイロン６に低密度ポリエチ
レンのＭＦ　Ｒ１１，０のものを　３０重量％混合した
物を用い、直線状のグイから押し出して凝固した後、表
面温度２０５”Ｃの歯車様の形状を有するエンボス　ロ
ーラーと平坦な表面を有するアンビル　ローラーの間に
挟んでほぼ正方形の隆起部が残るように成型した後、二
軸延伸を行なった。

得られた多孔フィルムの目付けは５６７ｍ”、孔径の平
均　１．４　ｍ論、最も厚いところの厚み０．０５　ａ
ｙＩ、孔密度６４個／ｃ−２であった。

この多孔フィルムの表面をパラジウム化合物を用いて活
性化した後、ニッケル化合物により無電解めっきを行っ
た。金属層の厚さが　１．５μｍになったところでめっ
き液から取り出し、洗浄浸銅めっきの電解液にいれ、全
５層の厚さが合計５μｍになるまで電解めっきを行った
。

この材料は優れた断熱性能含有しており、耐摩耗性、耐
洗濯性も良好であった。

（へ）発明の効果 本発明のｇ７ｉ熱材料はｌ！量で、形状安定性に優れて
おり、折り畳みが可能であり、衣服用あるいは寝具用の
詰め物として優れた性能を有しており、建物、冷ＱＲ１
、倉庫、配管などの開塾に用いて優れた性能を示す。

本発明の断熱材料は、水などの揮発性の液体に濡れたと
きに性能の低下が少なく、雨衣用の防寒材料や冷たい水
に流された人の救命具として優れた性能を示す。

本発明の断熱材料は軽量で、折り畳みが可能であり、携
帯用の保温容器として優れた性能を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚み０．００１ｍｍないし０．２ｍｍ、孔径０．１ｍｍ
   ないし５ｍｍ、孔密度１ないし５０００個／ｃｍ＾２の
   実質的に規則正しく配列する孔を有するフィルムと、該
   フィルムに実質的に平行に固着した常温空気中で安定な
   、光線の反射率の高い金属もしくは合金の層を主な材料
   とする複合物を複数枚重ね合わせたことを特徴とする断
   熱材料