(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の表面と第二の表面を有する断熱材であって、前記第一の表面は、使用時、第一の温度および第一の絶対湿度を有する第一のゾーンと接触し、前記第二の表面は、使用時、第一の温度よりも低い第二の温度および前記第一の絶対湿度とは異なっていてもよい第二の絶対湿度を有する第二のゾーンと接触し、前記材料は、本質的に非吸湿性繊維材料からなる第一のレイヤーと本質的に吸湿性繊維材料からなる第二のレイヤーを含み、前記第一のレイヤーは前記第一のゾーンに隣接し、前記第二のレイヤーは前記第二のゾーンに隣接し、前記第一のレイヤーおよび前記第二のレイヤーが５から１２５ｋｇ／ｍ3の密度を有する不織材料から作られること、ならびに布団、枕、寝袋、マットレス、キルト、またはパジャマ用の充填剤として使用され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが２０％以上であることを特徴とする断熱材。
【請求項２】
第一の表面と第二の表面を有する断熱材であって、前記第一の表面は、使用時、第一の温度および第一の絶対湿度を有する第一のゾーンと接触し、前記第二の表面は、使用時、第一の温度よりも低い第二の温度および前記第一の絶対湿度とは異なっていてもよい第二の絶対湿度を有する第二のゾーンと接触し、前記材料は、本質的に非吸湿性繊維材料からなる第一のレイヤーと本質的に吸湿性繊維材料からなる第二のレイヤーを含み、前記第一のレイヤーは前記第一のゾーンに隣接し、前記第二のレイヤーは前記第二のゾーンに隣接し、前記第一のレイヤーおよび前記第二のレイヤーが５から１２５ｋｇ／ｍ3の密度を有する不織材料から作られること、ならびに寝袋用の充填剤として使用され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが４０％以上であることを特徴とする断熱材。
【請求項３】
第一の表面と第二の表面を有する断熱材であって、前記第一の表面は、使用時、第一の温度および第一の絶対湿度を有する第一のゾーンと接触し、前記第二の表面は、使用時、第一の温度よりも低い第二の温度および前記第一の絶対湿度とは異なっていてもよい第二の絶対湿度を有する第二のゾーンと接触し、前記材料は、本質的に非吸湿性繊維材料からなる第一のレイヤーと本質的に吸湿性繊維材料からなる第二のレイヤーを含み、前記第一のレイヤーは前記第一のゾーンに隣接し、前記第二のレイヤーは前記第二のゾーンに隣接し、前記第一のレイヤーおよび前記第二のレイヤーが５から１２５ｋｇ／ｍ3の密度を有する不織材料から作られること、ならびにスキーウェア、冬物のコート、冬物のズボン、アノラック、冬物のジャケット、または高地用クライミングウェア（high altitude climbing wear）用の充填剤として使用され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが６０％以上であることを特徴とする断熱材。
【請求項４】
不織材料の密度が５から２５ｋｇ／ｍ3であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項５】
前記第一のレイヤーが、ポリエステル繊維、グラスファイバー、ミネラルロックファイバー（mineral rock fibre）、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリ乳酸繊維、ポリエチレン繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される繊維材料を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項６】
前記第二のレイヤーが、綿、ラミー、ビスコース繊維、モダール繊維、リヨセル繊維、リンネル、麻、カポック、羊毛、フェザー、ダウン、ポプラシードヘア（poplar seed hair）およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の断熱材。
【請求項７】
材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが２０％から５０％であることを特徴とする、請求項１に記載の断熱材。
【請求項８】
材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが５０％から９０％であることを特徴とする、請求項２に記載の断熱材。
【請求項９】
材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが７５％から８５％であることを特徴とする、請求項３に記載の断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材に関する。
【０００２】
「断熱材」という語は、例えば特に布団、枕、寝袋、マットレス用の充填剤、スキーウェアや冬服などのようなコート用生地のための充填剤、スポーツウェアにおけるレイヤー、または建物や工業用途における断熱材などのような、より低温のゾーンからより高温のゾーンを隔離するために使用されるすべての材料を広く包含する。
【背景技術】
【０００３】
断熱材は、通常、第一の表面および第二の表面を含み、前記第一の表面は、使用時、第一の温度と第一の絶対湿度を有する第一のゾーンと接触し、前記第二の表面は、使用時、第一の温度よりも低い第二の温度と、前記第一の絶対湿度とは異なっていてもよい第二の絶対湿度を有する第二のゾーンと接触している（特に、布団などのような寝具材料を考える場合）。
【０００４】
上記のような断熱材を、厚い不織布（「ハイロフト」（ｈｉｇｈｌｏｆｔ）不織布とも呼ばれる）から製造することが知られている。Ｈｏｌｉｄａｙ，  Ｔｈ．  Ｍ．，「Ｈｉｇｈｌｏｆｔ  Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」ＩＮＤＡ，  １９８９は、ハイロフト不織布の基本的な性質は断熱目的にも有用であると一般的に記述している。
【０００５】
本発明の目的のためには、「ハイロフト」材料は、通常５から２５ｋｇ／ｍ３の低密度を示す材料であると理解される。
【０００６】
湿気の吸収に関する断熱材の性質は、非常に重要である。特に、これは、布団、枕等のような寝具についていえる。寝ているとき、体の汗およびそれにより布団の内側に生じた湿気は、蒸気の形で布団を通過して運ばれるべきである。湿気の移動中、布団の内部の温度と外部の温度の間に差があるために温度が露点よりも低くなる時、湿気は凝縮する可能性がある。これにより布団は湿った感触になり、非常に好ましくない。
【０００７】
もちろん、一般に、服、および特にスポーツウェアにも当てはまる。さらに、凝縮の影響は、建物または工業用途における断熱材の性能も限定する可能性がある。
【０００８】
したがって、湿気を吸収することができるセルロース繊維などのような吸湿性の繊維は、断熱材によく使用され、前記材料中での水分の凝縮の負の影響が回避される。
【０００９】
さらに、様々な理由のため、ポリエステル繊維のような非吸湿性の繊維とセルロース繊維のような吸湿性の繊維との不織混合物を、充填剤、特に寝具類用の充填剤として使用することが知られている。
【００１０】
例えば、ＷＯ９９／１６７０５は、ポリエステル繊維とリヨセル繊維との不織混合物の、例えば布団や枕用の充填剤としての使用を開示する。ＤＥ４４  ４５  ０８５  Ａ１は、ポリエステル繊維とラミー繊維の不織混合物の、同様の目的での使用を開示する。ポリエステル繊維とビスコース繊維の不織混合物の、同様の目的での使用は、ＥＰ  １  ０６７  ２２７から知られている。
【００１１】
Ｗ．  Ｆｒｉｔｓｃｈｅによる文献「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｔｒｉａｌｓ  ｗｉｔｈ  ｌｙｏｃｅｌｌ  ｆｉｂｅｒｓ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓｔｉｔｃｈ−ｂｏｎｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」  Ｍｅｌｌｉａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（２）１９９７、ｐ．８０ｆｆ．は、ポリエステルおよび／またはリヨセル繊維を含む不織材料を開示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、材料の内側における凝縮の影響の結果生じる潜在的な問題を回避することができる、または少なくとも低減させることができ、その一方、通気性または材料が蒸気を移動させる能力は、本質的に変わらない断熱材を提供することである。
【００１３】
この目的は、第一の表面と第二の表面を含む断熱材によって解決され、ここで、前記第一の表面は、使用時、第一の温度および第一の絶対湿度を有する第一のゾーンと接触し、前記第二の表面は、使用時、第一の温度よりも低い第二の温度および前記第一の湿度とは異なっていてもよい第二の絶対湿度を有する第二のゾーンと接触し、前記材料は、本質的に非吸湿性繊維材料からなる第一のレイヤー、および本質的に吸湿性繊維材料からなる第二のレイヤーを含み、前記第一のレイヤーは前記第一のゾーンに隣接し、前記第二のレイヤーは前記第二のゾーンに隣接し、前記第一および前記第二のレイヤーが、５から１２５ｋｇ／ｍ３の密度を有する不織材料から作られることを特徴とする。
【００１４】
好ましい実施態様において、不織材料の密度が５から２５ｋｇ／ｍ３、すなわち不織材料がハイロフト材料であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、ステッチボンディング（ｓｔｉｔｃｈ  ｂｏｎｄｉｎｇ）工程を経て製造されていない不織材料が好ましい。
【００１６】
驚くべきことに、密接混合物（ａｎ  ｉｎｔｉｍａｔｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）の代わりに、例えばＷＯ９９／１７６０５に提案されているような、それぞれ吸湿性、非吸湿性の、少なくとも２の不織繊維レイヤーを採用することにより、材料の内部における凝縮の影響を顕著に低減させることができることが見出された。
【００１７】
特に、本発明の断熱材は、凝縮ゾーンを提示してもよく、該ゾーンにおいて、使用時、温度は露点よりも低く、前記吸湿性繊維からなる第二のレイヤーの厚さは、前記第二のレイヤーが少なくとも前記凝縮ゾーンに及ぶよう、選択されうる。
【００１８】
これは、吸湿性繊維からなる第二のレイヤーが、使用時、断熱材により分離された２つのゾーン間の気候の違いによって、湿気の凝縮が起きやすいゾーンに及ぶように、繊維レイヤーの厚さが選択されることを意味する。
【００１９】
使用時、材料により分離された第一のゾーン（より高温を有している）と第二のゾーン（より低温を有している）間の温度勾配が線形であるという仮定に基づいて、期待凝縮ゾーン、すなわち、凝縮が起きやすいゾーンを、２つのゾーンの気候特性（温度や絶対湿度など）に基づいて、湿度図表またはモリエル線図を適用することにより決定することができる。
【００２０】
布団の場合、例えば、寝ている体に隣接する第一のゾーンは、約１５ｇＨ２Ｏ／ｍ３空気の絶対湿度と、約３０℃から３５℃の平均温度を有すると仮定することができる。第二のゾーンは、布団の外側において、１５℃から１０℃の温度と約８ｇＨ２Ｏ／ｍ３空気の部屋の気候を有する可能性がある。
【００２１】
例えば４ｃｍなどのような特定の厚さを有する充填剤を備えた布団を考慮すると、上記データに基づいて、モリエル線図を用いて、布団を使用する際に凝縮が起こりやすいゾーンを決定することができる。
【００２２】
本発明に従うと、使用時、吸湿性レイヤーが少なくとも前記凝縮ゾーンに及ぶよう、充填剤全体の厚さに関する第二の（吸湿性の）レイヤーの厚さの割合が選択される。
【００２３】
さらなる好ましい実施態様において、使用時、材料により分離される第一のゾーンおよび第二のゾーン間の期待温度差に応じて、充填剤全体の厚さに関する第二の（吸湿性の）レイヤーの好ましい割合を規定することができる。
【００２４】
したがって、本発明の好ましい実施態様に従うと、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙは、以下の式を満たす：
ｙ（％）＞０および
ｙ（％）＞２０７．８９−５１４．８４ｘ−０．３３３
［式中、ｘは、前記第一のゾーンの第一の温度と前記第二のゾーンの第二の温度の差を表し、ｘは５から８０℃の範囲である］。
【００２５】
第二の（吸湿性の）レイヤーの割合ｙの範囲は、特に、布団、枕、寝袋、マットレス、キルト、およびパジャマ用の充填剤からなる群から選択される断熱材の場合に適しているだろう。
【００２６】
これらの材料は、大抵睡眠中に使用されるという共通点があり、ここでは人体の活動度が低く、したがって汗が少なく、その結果、体のまわりのゾーンにおける絶対湿度が約１５ｇＨ２Ｏ／ｍ３となる。
【００２７】
本発明に従うと、物における吸湿性繊維のレイヤーの割合ｙが、上記式に合うように選択されると、吸湿性繊維のレイヤーは、物中の期待凝縮ゾーンに及び、それによって使用中にそのゾーンに生じる湿気は、吸湿性繊維によって吸収されるだろう。
【００２８】
本発明に従う、その他の好ましい材料において、前記割合ｙは以下の式を満たす：
ｙ（％）＞１４０．８８−４５１．２５ｘ−０．５
【００２９】
第二の（吸湿性の）レイヤーの割合ｙの範囲は、特に生活衣料品用の充填剤からなる群から選択される断熱材の場合に適しているだろう。
【００３０】
「生活衣料品」とは、スポーツウェアとは対照的に、普通に日中着用される服が意味される。生活衣料品の例は、日用のシャツ、ズボン、ブラウス、ジャケット等である。
【００３１】
日中着用される生活衣料品の分野において、寝ている時に比べて体の活動度がより高いことにより、約２０ｇＨ２Ｏ／ｍ３の絶対湿度が体の周りのゾーンに存在すると予測される。
【００３２】
上記式に合うように割合ｙが選択されると、吸湿性繊維のレイヤーは、服が日常使用されているときに生じやすい凝縮ゾーンに及ぶだろう。
【００３３】
最終的に、さらに好ましい実施態様において、本発明に従う断熱材は、前記割合ｙが以下の式を満たすことを特徴とする：
ｙ（％）＞１００．３４−５０４．２７ｘ−１
【００３４】
第二の（吸湿性の）レイヤーの割合ｙのこの範囲は、特にスポーツウェアからなる群から選択される断熱材の場合に適しているだろう。
【００３５】
スポーツをするとき、人体は高い活動度を発揮し、その結果、体の周りの相対湿度はより高くなり、約３０ｇＨ２Ｏ／ｍ３と推測される。したがって、例えばスポーツウェアにおける第二の（吸湿性の）レイヤーの割合ｙは、睡眠用の品物または日用衣料品におけるそれよりも高くなるに違いない。上記式は、この場合もやはり、使用時に断熱材によって分離される第一のゾーンと第二のゾーンの間の温度差に応じて、割合ｙの適した範囲を規定する。
【００３６】
本発明に従う材料からなる第一の（非吸湿性の）レイヤーは、好ましくは、ポリエステル繊維、グラスファイバー、ミネラルロックファイバー（ｍｉｎｅｒａｌ  ｒｏｃｋ  ｆｉｂｒｅ）、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリ乳酸繊維、ポリエチレン繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される繊維材料を含んでもよい。
【００３７】
本発明に従う材料からなる第二の（吸湿性の）レイヤーは、好ましくは、綿、ラミー、ビスコース繊維、モダール繊維、リヨセル繊維、リンネル、麻、カポック、羊毛、フェザー、ダウン、ポプラシードヘア（ｐｏｐｌａｒ  ｓｅｅｄ  ｈａｉｒ）およびそれらの混合物からなる群から選択される繊維材料を含んでもよい。
【００３８】
全体としてそれぞれのレイヤーの吸湿性の性質、非吸湿性の性質が維持されている限り、第一のレイヤーおよび第二のレイヤーのどちらも、それぞれ、吸湿性繊維および非吸湿性繊維の両者の混合物を含んでもよい。
【００３９】
さらに、材料の凝縮ゾーンまで及ぶように吸湿性のレイヤーの厚さが選択される限り、本発明の材料は、１またはそれ以上の追加の繊維のレイヤーやカバーシートなどのような、２よりも多いレイヤーを含んでもよい。
【００４０】
本発明の材料からなるレイヤーは、例えばレイヤーを互いにかぶせて配置し、それらを一緒におよび／または織物レイヤーの外側に既知の方法で取り付けるなどのような、それ自体当技術分野で既知のプロセスにより、お互いに連結されてもよい。
【００４１】
本質的に吸湿性の繊維と本質的に非吸湿性の繊維のどちらも、難燃性などの性質を有するように修飾された繊維などのような、修飾された繊維材料を含んでもよい。
【００４２】
本発明は、本発明に従う断熱材の、布団、枕、寝袋、マットレス用の充填剤として；スキーウェアや冬服などの服用の充填剤として；スポーツウェアにおけるレイヤーとして、または建物（例えばレンガ積みの壁、屋根断熱、窓枠用など）および工業用途（例えば、加熱または冷却装置、空調装置、配管、飛行機、車、および電車などの輸送手段）における断熱材としての、使用にも関する。
【００４３】
本発明に従う断熱材の好ましい実施態様は、布団、枕、寝袋、マットレス、キルト、およびパジャマ用の充填剤からなる群から選択され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが２０％以上、好ましくは２０％から５０％であることにより特徴付けられる。この割合ｙの範囲は、たいていの材料をカバーするものとなり、ここで体の活動度は低く、体の周りのゾーンと材料の外側のゾーンとの間の温度差が約２０℃から３５℃である。
【００４４】
本発明に従う断熱材のさらに好ましい実施態様は、寝袋からなる群から選択され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが４０％以上、好ましくは５０％から９０％であることに特徴付けられる。この割合ｙの範囲は、非常に低温に適した寝袋をカバーするものとなり、ここで、体の周りのゾーンと材料の外側のゾーンとの間の温度差は３５℃から８０℃にまでなりうる。
【００４５】
本発明に従う断熱材のさらに好ましい実施態様は、スキーウェアおよび冬服、特に冬物のコート、冬物のズボン、アノラック、冬物のジャケット、および高地用クライミングウェア（ｈｉｇｈ  ａｌｔｉｔｕｄｅ  ｃｌｉｍｂｉｎｇ  ｗｅａｒ）からなる群から選択され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが６０％以上、好ましくは７５％から８５％であることに特徴付けられる。この割合ｙの範囲は、中程度から高度の活動度での低温における使用に適したたいていの材料をカバーするものとなり、体の周りのゾーンと材料の外側のゾーンとの間の温度差は約３０℃から７０℃にわたる。
【００４６】
最後に、本発明に従う断熱材のより好ましい実施態様は、スポーツウェアからなる群から選択され、材料の全体の厚さに関する前記第二のレイヤーの厚さの割合ｙが７０％以上、好ましくは８０％から９５％であることに特徴付けられる。この割合ｙの範囲は、活動度が高い、たいていのスポーツウェアの適用をカバーするものとなり、体の周りのゾーンと材料の外側のゾーンとの間の温度差は約２０℃から６０℃、またはそれ以上にわたる。
【００４７】
本発明は、図および実施例により、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、布団中の温度勾配を模式的に示す。
【図２】図２は、適用場所（体の活動度）および第一のゾーン（体の周り）と第二のゾーンとの温度差に依存する、本発明に従う材料の全体の厚さに関する吸湿性繊維レイヤーの厚さの割合ｙの適した範囲の曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１に関して、１００％ポリエステル繊維の充填剤を有する布団は、標準的な厚さの４ｃｍとなりうる。使用時、布団は、「ゾーン１」および「ゾーン２」として図１に示されている２つのゾーンを分離するものとなる。
【００５０】
ゾーン１（睡眠ゾーン）は、寝ている体が、布団の第一の表面と接触するゾーンである。図1に従う例において、このゾーンにおける温度は３０．７℃であり、絶対湿度は１４．５ｇＨ２Ｏ／ｍ３空気である。
【００５１】
ゾーン２は、布団の外側における空気である。図１に従う例において、このゾーンの気候は、１８℃、７．７ｇＨ２Ｏ／ｍ３空気をもつ室内の気候である。
【００５２】
ゾーン１とゾーン２との間の温度勾配が線形であるという仮定に基づいて、期待凝縮ゾーン、すなわち、凝縮が起きやすいゾーンを、所与の気候特性（温度や絶対湿度など）に基づいて、湿度図表またはモリエル線図を適用することにより決定することができる。
【００５３】
よって、図１に従う布団において、ゾーン１とゾーン２の気候特性が与えられると、寝ている体に隣接する表面から約３．５ｃｍの距離において、温度は露点よりも低くなり、それによって凝縮が起こりうるゾーンが形成されること（「Ｃ」で示される斜線のゾーン）が示される。
【００５４】
本発明の好ましい実施態様にしたがって、布団充填剤が１００％ポリエステル繊維からなるゾーン１に隣接するレイヤーおよび１００％リヨセル繊維からなるゾーン２に隣接する第二のレイヤーの二つのレイヤーからなる場合、ならびに前記第二のレイヤーの厚さが、少なくとも前記凝縮ゾーンＣにわたる場合、前記ゾーンにおいて凝縮する水は、吸湿性のリヨセル繊維により吸収され、布団充填剤中での湿気の形成を避けることができる。
【００５５】
図２は、本発明に従う、本質的に吸湿性の繊維材料からなる第二のレイヤーの厚さの割合ｙの好ましい範囲を示す。
【００５６】
図２中の横座標は、例えば、衣類の場合の人体の皮膚と外部環境のような、断熱材により分離された第一のゾーンと第二のゾーン間の温度差（ΔＴ（℃））を示す。
【００５７】
縦座標は、吸湿性繊維材料からなるレイヤーの厚さの割合ｙ（％）を示す。
【００５８】
断熱材を使用する際に関連する体の活動量に応じて、三つの好ましい範囲を同定することができる。
【００５９】
例えばスポーツをしている時など、人体の活動度が高い場合、体は汗をかき、断熱材の体に隣接する側において、約３０ｇＨ２Ｏ／ｍ３と絶対湿度が高くなる。この場合、体に隣接する側の温度（約３０―３５℃となりうる）と外側の温度（０℃よりも低くなりうる）との温度差に応じて、吸湿性レイヤーの厚さの割合ｙは、少なくとも、図２に示される最も左側の曲線（菱形）（式ｙ（％）＞１００．３４−５０４．２７ｘ−１により適合しうる）によって定義される値と同程度に高くなるはずである。
【００６０】
断熱材が、例えば生活衣料品など、中程度の活動度の状況で使用されて、断熱材の体に隣接する側において、約２０ｇＨ２Ｏ／ｍ３と中程度の絶対湿度となる場合、吸湿性レイヤーの厚さの割合ｙは、少なくとも、図２に示される３つの曲線の真ん中の曲線（四角）（式ｙ（％）＞１４０．８８−４５１．２５ｘ−０．５により適合しうる）によって定義される値と同程度に高くなるはずであることがわかる。
【００６１】
最後に、例えば寝具類など、活動度が低い適用では、断熱材の体に隣接する側における絶対湿度は約１５ｇＨ２Ｏ／ｍ３にしかなりえないが、吸湿性レイヤーの厚さの割合ｙは、少なくとも、図2に示される最も右側の曲線（三角）（式ｙ（％）＞２０７．８９−５１４．８４ｘ−０．３３３により適合しうる）によって定義される値と同程度に高くなるはずであることがわかる。
【００６２】
三つの曲線を規定している点は、所与の湿度と温度条件を基礎として、および材料中の線形温度勾配を基礎として、一般的な湿度図表／モリエ線図に基づいて、温度が各露点よりも低い値になる、断熱材の体に隣接する表面からの距離を調べることによって、それぞれ決定された。
【図１】
0005581054.tif 000002
【図２】
0005581054.tif 000003