(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、
適当な防水透湿材料を選択し、
防水透湿材料を加熱溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
成膜機でこのプラスチック粒を材料としてプラスチック薄膜を形成し、
以上の工程を具えたことを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、成膜機によるプラスチック膜形成の方式が押し出し或いはブロー加工とされたことを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法。
【請求項６】
相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、  防水透湿材料を選択し、
該防水透湿材料を加熱して溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
該マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
以上の工程により形成されることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒。
【請求項７】
請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒。
【請求項８】
請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒。
【請求項９】
請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒。
【請求項１０】
保温機能を具えた防水透湿薄膜において、
防水透湿材料を選択し、
該防水透湿材料を加熱して溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
該マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
成膜機でプラスチック薄膜に形成し、
以上の工程により形成されることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜。
【請求項１２】
請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜。
【請求項１３】
請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜。
【請求項１４】
請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、成膜機によるプラスチック薄膜形成の方式が押し出し或いはブロー加工とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の保温機能を具えた防水透湿薄膜及びその製造方法に係り、特に、相変化マイクロカプセルを防水透湿材料中に混入させて製造した保温機能を具えた防水透湿薄膜及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
早期の屋外活動用の服装材料のほとんどは自然材料で形成されていたが、科学技術の発展により、現在ほとんどの屋外且つ同様衣服には先進の人造材料が使用され、羽毛のような極めて少数の代替え不能で優れた性能を有する自然材料が残っている。屋外運動用衣服は材料に対する過酷な要求があるため、ハイテクノロジーによる材料でもそれに利用されているものは少ない。屋外活動用衣服に対する要求は、一般に、保温、防水透湿、軽便であることが挙げられる。いわゆる防水透湿材料は通常布材の内相に一層の樹脂が塗布されており、応用される材質には、ポリウレタン、ポリエチレン、アクリル系樹脂等がある。保温材料は通常衣服の中間層とされ、それは空気を保存する特性を有し、保温の効果を達成し、よく使用される材料には、羽毛、化繊綿類がある。これらの材料で形成された衣服は良好な保温効果を有するが、形成される衣類は厚過ぎたり重過ぎたりする。このため、近年、物質の相変化吸熱の原理を利用し、相変化材料（ＰＣＭ）が紡織品中に加えられ、相変化物質により保温効果を達成するようにしたものが出現している。
【０００３】
相変化物質は、その物理状態を例えば固体相から液体相に変化するよう改変して大量の熱エネルギーを吸収或いは釈放する。典型的な相変化物質は、固体相から液体相に変化し、また再び液体相から固体相に変化できる。パラフィン炭化水素（ｐａｒａｆｆｉｎ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ）は、相変化物質としてよく使用され、それは必要な温度或いはさらに高い温度で吸熱溶融する。
【０００４】
相変化が熱を受けるとき、熱エネルギーを吸収して物理的相変化により熱エネルギーをそのうちに保存し、続けて熱を受けると、相変化物質はゆっくりと固体相から液体相に変化し、それが液体相に変化して流失しないように、一般には高分子材料で相変化物質を被包して、それをマイクロカプセル化した相変化物質となしている。相変化物質が高分子材料に被包されることにより、相変化物質が吸熱して相変化を発生する時、液体相に変化しても流失することがなく、重複使用が可能となる。
【０００５】
現在、相変化マイクロカプセルはすでに紡織物品に使用され、例えば特許文献１では、相変化物質がポリマー中に混合されて混紡されて繊維とされ、衣類或いは寝具に応用されている。このほか、特許文献２、特許文献３に相変化マイクロカプセルとポリマー混合後に繊維表面或いは紡織品表面に塗布し、保温効果を有する衣服を形成する技術が記載されている。このほか、特許文献４にはもう一種類の、湿式塗布加工方式が記載され、相変化物質を織物に塗布して保温効果を有する衣類を形成している。
【０００６】
しかしこれらの周知の技術は、相変化物質が混紡されるか或いは紡織品表面に塗布される方式であり、製造工程が煩瑣であり、製造上の問題を形成し、製造コスト支出を増加し、衣類の価格を下げられなくする。これにより、低廉な製造方式が求められている。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第５５８５４７５号明細書
【特許文献２】
米国特許第５３６６８０１号明細書
【特許文献３】
米国特許第６０９９８９４号明細書
【特許文献４】
米国特許第６２０７７３８号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、保温機能を具えた相変化マイクロカプセルを防水透湿の材料中に混入し、成膜機で押し出し或いはブロー方式で成膜して保温機能を具えた防水透湿薄膜を得ることにある。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、簡便な製造プロセスを提供し、製造コストを下げることにある。
【００１０】
本発明のさらにもう一つの目的は、本発明の方法で比較的軽薄で且つ防水透湿及び保温効果を有する衣類を製造することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、
適当な防水透湿材料を選択し、
防水透湿材料を加熱溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
成膜機でこのプラスチック粒を材料としてプラスチック薄膜を形成し、
以上の工程を具えたことを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法において、成膜機によるプラスチック膜形成の方式が押し出し或いはブロー加工とされたことを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法としている。
請求項６の発明は、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、
防水透湿材料を選択し、
該防水透湿材料を加熱して溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
該マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
以上の工程により形成されることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒としている。
請求項７の発明は、請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒としている。
請求項８の発明は、請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒としている。
請求項９の発明は、請求項６に記載の相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、相変化物質を含むと共に防水機能を具えたプラスチック粒としている。
請求項１０の発明は、保温機能を具えた防水透湿薄膜において、
防水透湿材料を選択し、
該防水透湿材料を加熱して溶融させ、
マイクロカプセル化した相変化材料を選択し、
該マイクロカプセル化した相変化材料を溶融状態の防水透湿材料に混入して均一に分散させ、
冷却後に粉砕機で粉砕してマイクロカプセル化した相変化材料を含むプラスチック粒を形成し、
成膜機でプラスチック薄膜に形成し、
以上の工程により形成されることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜としている。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が５〜７０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜としている。
請求項１２の発明は、請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、マイクロカプセル化した相変化材料と防水透湿材料の混合比率が、両者の総和が１００部とされる時、マイクロカプセル化した相変化材料が２０〜４０部とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜としている。
請求項１３の発明は、請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、防水透湿材料が熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜としている。
請求項１４の発明は、請求項１０に記載の保温機能を具えた防水透湿薄膜において、成膜機によるプラスチック薄膜形成の方式が押し出し或いはブロー加工とされることを特徴とする、保温機能を具えた防水透湿薄膜としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の保温機能を具えた防水透湿薄膜及びその製造方法を提供する。そのうち該製造方法は以下の工程により達成される。
【００１３】
まず、適合する相変化物質を選択する。続いてこの相変化物質とポリマーを混合して相変化物質を含むマイクロカプセルを形成する。
【００１４】
さらに適当な防水透湿材料を選択する。その後、さらにこの防水透湿材料を加熱してそれを溶融させて溶融状態となす。
【００１５】
続いて、前述のマイクロカプセル化し、蓄熱保温効果を有する相変化材料をこの溶融状態の防水透湿材料中に混入し、均一に分散させる。その後、それを室温に冷却し、この混合した液体高分子を固化させる。さらにそれを粉砕機で粉砕して相変化マイクロカプセルを有するプラスチック粒を形成する。
【００１６】
最後に、以上で得られたプラスチック粒を成膜機で押し出し或いはブロー加工し、防水透湿と保温効果を有するプラスチック薄膜を形成する。
【００１７】
さらに、以上により防水透湿と保温効果を有する薄膜を得て、裁断して防水透湿と保温効果を有すると共に十分に軽く薄い衣類を形成する。
【００１８】
そのうち、上述の防水透湿材料は、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂に限定されるわけではない。上述の相変化マイクロカプセル中に使用できる相変化物質に制限はなく、異なる用途中の環境温度及び操作温度により決定される。一般に常用される相変化物質の例としては、パラフィン炭化水素、直鎖アルキル類、高級アルコール等があるが、これに限定されるわけではない。これらの相変化物質を使用して周知の製造方法によりマイクロカプセル化した相変化物質が製造され、これにより更なる加工と応用に供される。
【００１９】
図１を参照されたい。図１は本発明の防水透湿と保温効果を具えた衣類の製造フローチャートである。そのうち、防水透湿材料選択工程（１１）では、適当な防水透湿材料を選択し、それは熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂のいずれかとされうる。防水透湿材料溶融工程（１２）では、工程（１１）の防水透湿材料を溶融させ、使用する加熱温度と加熱時間は、選択した防水透湿材料により適宜調整し、完全に液体相の高分子溶液とすることができればよく、ここでは特別な限定はない。マイクロカプセル化相変化材料選択工程（１３）では、任意の周知の及び未知の、蓄熱保温効果を有するマイクロカプセル化相変化材料より選択するが、選択する種類に特別の制限はない。防水透湿材料にマイクロカプセル化相変化材料を混入する工程（１４）では、工程（１３）のマイクロカプセル化相変化材料を工程（１２）で溶融させた防水透湿材料中に混入し、均一に分散させる。冷却工程（１５）では、工程（１４）でマイクロカプセル化相変化材料を混入させて得た高分子溶液を、冷却システム（例えば水浴）で冷却して例えば室温とし、それを再度固体相に戻す。粉砕工程（１６）では、工程（１５）で得た相変化マイクロカプセルを含む防水透湿材料を粉砕機で粉砕し、相変化マイクロカプセルを含むプラスチック粒を得る。最後に成膜工程（１７）では、工程（１６）で得たプラスチック粒を使用し、成膜機で押し出し或いはブロー方式で成膜する。こうして保温機能を有する防水透湿薄膜を得る。この薄膜を裁断して衣類を製造するか、或いはその他の布材の外側或いは内側に接合して防水透湿と保温機能を有する衣類を製造する。
【００２０】
図２は本発明中に記載の相変化物質のマイクロカプセル（２２）を示す。その中心部分は相変化物質（２１）とされる。この相変化物質に使用される材料に特別な制限はなく、用途の環境温度及びその操作温度により決定される。一般に用いられる相変化物質は例えば、パラフィン炭化水素、直鎖アルキル類、高級アルコール等であるが、これに限定されるわけではない。人体に使用される紡織品に適用される相変化物質の融点範囲は約３０℃であり、このため選択する高級アルコール中のドデシルアルコール及びテトラデシルアルコールを選択して配合し、融点が３０℃程度の相変化マイクロカプセルを形成する。
【００２１】
図３は本発明の方法により得られたプラスチック薄膜（３０）である。そのうち相変化物質（２１）を含むマイクロカプセル（２２）は均一に防水透湿材料（３１）中に混入されている。この防水透湿材料に使用される材料は熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びアクリル系樹脂が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
【００２２】
上述の相変化マイクロカプセル（２２）と防水透湿材料（３１）の混合比は、両者の総和を１００部とすると、相変化マイクロカプセル（２２）は５〜７０部、好ましくは２０〜４０部とされる。
【００２３】
【実施例】
実施例１：
防水透湿と保温効果を有するプラスチック膜の形成
６部のシアヌルアミン及び２１部のホルムアルデヒド（３７％）を、７３部の水中に加え、６０℃で１時間加熱した後、エマルジョン１を得る。
２部のＰＶＡを４０部の水中に加え、６０度に加熱した後、さらに２．５部のドデシルアルコール及び２．５部のテトラデシルアルコールを加え、均質機で６，０００ｒｐｍの条件下で５分間攪拌して乳化し、エマルジョン２を得る。
エマルジョン２をエマルジョン１中に加え、１Ｎ塩酸水溶液でｐＨ＝６に調整した後、６０度で４時間加熱し反応させる。
上述の反応後の溶液をアンモニア水でｐＨ＝９に調整する。温度が室温に下がるのを待ち、ろ網でろ過し、並びに得られた沈殿物を乾燥させる。こうして相変化物質を含むマイクロカプセルを得る。
７０部の熱可塑性ポリウレタン系樹脂を加熱して溶融させ、上述の、乾燥させたマイクロカプセル３０部をそれに加入し、二軸スクリュー混練機で混合し、相変化マイクロカプセルを溶融した熱可塑性ポリウレタン系樹脂中に均一に分散させる。その後、乾燥、粒形成し、相変化物質を含むプラスチック粒を形成する。
最後にこの相変化物質を含むプラスチック粒をブローマシンでブロー加工し２５μｍ厚さのプラスチック薄膜を得る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、保温機能を具えた相変化マイクロカプセルを防水透湿の材料中に混入し、成膜機で押し出し或いはブロー方式で成膜して保温機能を具えた防水透湿薄膜を得る方法を提供している。
【００２５】
本発明はまた、簡便な保温機能を具えた防水透湿薄膜の製造方法を提供している。
【００２６】
本発明はさらにまた、比較的軽薄で且つ防水透湿及び保温効果を有する衣類の製造に応用できる保温機能を具えた防水透湿薄膜及びその製造方法を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の防水透湿及び保温効果を具えた衣類の製造フローチャートである。
【図２】  本発明の相変化マイクロカプセルの断面表示図である。
【図３】  本発明の製造方法により得られたプラスチック薄膜の断面図である。
【符号の説明】
１１  工程
１２  工程
１３  工程
１４  工程
１５  工程
１６  工程
１７  工程
２１  相変化物質
２２  マイクロカプセル
３０  プラスチック薄膜
３１  防水透湿材料
【図１】
0003723554.tif 000002
【図２】
0003723554.tif 000003
【図３】
0003723554.tif 000004