(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
- 第1の層（26）と、
- 第2の層（28）と、
- これら第1の層（26）と第2の層（28）の間に設けられた少なくとも1つの外側キャビティ（22）と、
- その外側キャビティ（22）の中に収容された少なくとも1つの内側キャビティ（16）と、
- 活性化されていない状態と活性化された状態を有するガス発生剤（18）を備えていて、
- そのガス発生剤（18）は、前記活性化されていない状態から前記活性化された状態へと変化することができて、前記内側キャビティ（16）内の温度上昇に応答して少なくともその内側キャビティ（16）内のガス圧を上昇させ、
- 前記第1の層（26）と前記第2の層（28）と前記外側キャビティ（22）と前記内側キャビティ（16）は、その内側キャビティ（16）内のガス圧上昇に応答して前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）を増大させる配置にされている、適応断熱を提供する積層構造（10）。
【請求項２】
前記積層構造が水蒸気透過性積層構造である、請求項１に記載の積層構造(10)。
【請求項３】
前記ガス発生剤（18）が活性化された状態において、第1の活性化状態と第2の活性化状態を持ち、第1の活性化状態では、そのガス発生剤（18）が前記内側キャビティ（16）の中に閉じ込められていて、第2の活性化状態では、そのガス発生剤（18）が前記外側キャビティ（22）へと放出される、請求項1または２に記載の積層構造（10）。
【請求項４】
前記ガス発生剤（18）が、所定の第1の活性化温度を超える前記内側キャビティ（16）内の温度に応答してその内側キャビティ（16）内にガスを発生させることができ、前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における第1の距離（D0）から、前記第1の活性化状態における第2の距離（D1）へと増大し、
前記第1の活性化状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第2の距離（D1）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態であるときの前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第1の距離（D0）よりも1mm以上大きく、
前記内側キャビティ（16）を収容していて前記外側キャビティ（22）にガスを放出することのできる内側エンベロープ（20）をさらに備えていて、前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、前記第1の活性化状態における第2の距離（D1）から、前記第2の活性化状態における第3の距離（D2）へと増大し、
前記第2の活性化状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の前記第3の距離（D2）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の前記第1の距離（D0）よりも6mm以上大きい、請求項３に記載の積層構造（10）。
【請求項５】
前記第1の活性化状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第2の距離（D1）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態であるときの前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第1の距離（D0）よりも3mm以上大きい、請求項４に記載の積層構造（10）。
【請求項６】
前記内側エンベロープ（20）が、所定の第2の活性化閾値を超える前記内側キャビティ（16）内のガス圧に応答して前記外側キャビティ（22）にガスを放出することができ、
前記第2の活性化閾値が、前記内側キャビティ（16）内の温度と、前記内側エンベロープ（20）がその内側キャビティ（16）内のその温度に曝露される時間とによって決まる、請求項４または５に記載の積層構造（10）。
【請求項７】
前記内側エンベロープ（20）が流体を透過させない、および/または、
前記内側エンベロープ（20）が、前記第1の活性化状態において前記内側キャビティ（16）内に発生するガス圧では伸長しない材料でできている、および/または、
前記内側エンベロープ（20）が金属／ポリマー複合材料からなる、請求項６に記載の積層構造（10）。
【請求項８】
請求項1〜７のいずれか1項に記載の積層構造（10）において、前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において液体（18’）の形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）の沸点に対応している、または、
前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において固体またはゲルの形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）の昇華温度または分解温度に対応している、または、
前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において、液体、ゲル、固体、これら混合物いずれかの形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）から少なくとも1種類のガス化合物を放出させる化学反応の活性化エネルギーに対応する温度である、積層構造。
【請求項９】
前記内側エンベロープ（20）が、前記内側キャビティ（16）の中へと延びていて前記ガス発生剤（18）を取り付ける部分を持つ配置補助具（19）を備えており、その部分がその内側キャビティ（16）の中に収容されている、
前記配置補助具（19）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態にあるときにそのガス発生剤（18）を吸収または吸着できる材料でできている、請求項４〜８のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１０】
少なくとも2つの内側エンベロープ（20a、20b）を互いに接合することによって形成された内側エンベロープ・クラスターを含む、および/または、
複数の内側キャビティ（22）を備えていて、それぞれの内側キャビティ（22）は、それぞれの内側エンベロープ（20）によって取り囲まれ、その内側エンベロープ（20）は、隣の内側エンベロープとある距離（X）離して配置されている、請求項４〜９のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１１】
前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、温度上昇に応答して、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）から、そのガス発生剤（18）が活性化された状態におけるより大きな距離へと、および／または温度低下に応答して、そのガス発生剤（18）が活性化された状態におけるそのより大きな距離から、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）へと可逆的に変化する構成である、請求項1〜１０のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１２】
前記外側キャビティ（22）を取り囲む外側エンベロープ（24）をさらに備えていて、前記内側キャビティ（16）とその外側キャビティ（22）の体積が、その内側キャビティ（16）内のガス圧の上昇に応答して増加し、
前記外側キャビティ（22）が、半透過性の外側エンベロープ（24）によって取り囲まれている、請求項1〜１１のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１３】
前記半透過性の外側エンベロープ（24）が吸水性材料を含み、特にポリウレタンを含む、請求項１２に記載の積層構造（10）。
【請求項１４】
前記外側エンベロープ（24）が、互いに接合された少なくとも2つの外側エンベロープ層からなり、
前記外側エンベロープ（24）が、非伸長性材料からなる第1の外側エンベロープ層と、伸長性材料からなる第2の外側エンベロープ層を含む、請求項１２または１３に記載の積層構造（10）。
【請求項１５】
複数の外側エンベロープ（24）を備えていて、それら外側エンベロープ（24）が互いに連続的に配置されており、
前記第１の層（26）と前記第2の層（28）が互いに隣り合って配置され、それら第1と第2の層（26、28）は、少なくとも1つの接合部（27a、27b、27c、27d）に沿って互いに接合されて、前記第1と第2の層（26、28）により、前記外側キャビティ（22）を取り囲む前記外側エンベロープ（24）の形態を形成している、請求項１２〜１４のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１６】
前記外側キャビティ（22）が、互いにガスが連通する複数の外側小キャビティを備える、および/または
複数の外側キャビティ（22a〜22e）を備えていて、それぞれの外側キャビティ（22a〜22e）は、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態において、それぞれの接合部（27a〜27e）によって隣の外側キャビティから分離されており、それら接合部（27a〜27e）は、それぞれが、前記第2の活性化状態において発生するガス圧に曝露されたときに破断することのできる所定の破断部を有するため、前記第2の活性化状態において隣り合った複数の外側キャビティの間でガスの連通が可能である、請求項１２〜１５のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１７】
前記内側キャビティ（16）の体積が、前記ガス発生剤（18）が活性化された状態では、そのガス発生剤（18）が活性化されていない状態におけるその内側キャビティ（16）の体積と比べて10〜2000倍に増加し、
前記外側キャビティ（22）の体積が、前記ガス発生剤（18）が活性化された状態では、そのガス発生剤（18）が活性化されていない状態におけるその外側キャビティ（22）の体積と比べて10〜2000倍に増加する、請求項１２〜１６のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
【請求項１８】
適応断熱を提供する積層構造（10）のためのエンベロープ構造であって、このエンベロープ構造は、少なくとも1つの内側キャビティ（16）を取り囲む内側エンベロープ（20）と、少なくとも1つの外側キャビティ（22）を取り囲む外側エンベロープ（24）と、活性化されていない状態と活性化された状態を有するガス発生剤（18）を備えていて、前記内側エンベロープ（20）は前記外側キャビティ（22）の中に収容されており、
前記ガス発生剤（18）は、前記活性化されていない状態から前記活性化された状態へと変化することができて、前記内側キャビティ（16）内の温度上昇に応答してその内側キャビティ（16）内のガス圧を上昇させ、
このエンベロープ構造は、前記内側キャビティ（16）内のガス圧の上昇に応答して前記内側キャビティ（16）と前記外側キャビティ（22）の体積が増加する構成にされ、
請求項1〜１７のいずれか1項に記載の特徴のうちの少なくとも1つを有する、エンベロープ構造。
【請求項１９】
請求項1〜１８のいずれか1項に記載の適応断熱を提供する積層構造（10）か、エンベロープ構造を含む複合構造を有するファブリック（50）。
【請求項２０】
防火服で使用でき、および/または
Retが150 m2Pa/W未満である、請求項１９に記載のファブリック（50）。
【請求項２１】
防火服で使用でき、および/または
Retが30m2Pa/W未満である、請求項１９に記載のファブリック（50）。
【請求項２２】
防火服で使用でき、および/または
Retが20m2Pa/W未満である、請求項１９に記載のファブリック（50）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応断熱を提供する構造に関するものであり、より詳細には、適応断熱を提供する積層構造に関する。このような積層構造は、ファブリックまたはテキスタイルの設計に使用すること、特に人体保護具（例えば保護服などの衣服や、手袋などの他の機能性装着物）の用途で使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
保護服または機能性装着物は、一般に、環境からの影響に対する着用者の保護が必要とされる用途や、所定の環境条件下で望む機能的特性を提供する用途、例えば消火、法の執行、軍や工場での作業といった用途で使用される。衣服は、着用者を、熱や、炎や、液体の衝撃から保護する必要がある。その一方で、衣服は、着用者に、想定される作業の実行を可能にする十分な快適さを提供することが望ましい。
【０００３】
保護服または機能性装着物が使用される1つの用途として消防服に言及すると、このような衣服は、一方では、炎と熱を有意な程度に遮断する必要がある。そのためには、その衣服が、外側から内側への熱伝導を効果的に抑制する必要がある。他方では、消防服は、消防士がその衣服を着用中に自らの作業を効果的に実行できるだけの十分な可撓性と通気性を提供する必要がある。そのためには、その衣服が、内側から外側に水蒸気をある程度通過させうる（通気性）必要がある。
【０００４】
消防服によって提供される断熱性は、広い範囲の環境温度で有効である必要がある。極端な場合を挙げると、消防服は、環境温度が約1000℃以上になる可能性のある火の中で炎が“突然炎上”したときに消防士を保護するのに十分な断熱性を提供する必要がある。そのような場合には、衣服の外側シェルは、少なくとも一時的に約800〜900℃の温度に曝されることになる。激しい火災では、消防士が炎に近づく必要があるとき、衣服の外側シェルでも約350℃までの温度になることが予想される。消防士の皮膚の位置での温度上昇は、約24℃以下に低下させることが好ましい。
【０００５】
火災には関係しない技術的な仕事では、伝統的な消防服は、通常は不要な熱性能レベルを提供していて、厚くて重い衣服層のために快適さが低くなる（衣服の低い通気性など）。広い範囲の断熱性を提供する必要がある上記の消防服などの用途では、一般に、静的構造（すなわち、最悪のケースで必要となるような断熱性を常時提供する構造）によってあらゆる条件を満たすことは難しい。
【０００６】
多数の動的なアイディアが提案されている。そのような動的なアイディアの裏にある考え方は、所与の環境条件に合わせて異なる程度の断熱性を提供する構造を作り出すというものである。提供される断熱性により、構造の外側および／または内側が曝される環境温度に適応することができる。
【０００７】
保護の分野では、膨張システムというアイディアが展開され、さまざまな用途（例えば防火扉のための膨張性ガスケット、またはパイプのための膨張性被覆の形態）で利用されている。このような膨張システムは、一般に、熱に曝されると発泡プロセスが起こって体積が増大することで断熱特性を持つ、堅固な本体を有する膨張物質を含んでいる。通常は、そのような発泡プロセスは、膨張物質が所定の活性化温度になったときに始まる。その発泡プロセスの結果として、膨張物質は多孔性になる（すなわちその密度が低下し、体積が増大する）が、それでも固体構造を持ったままに留まる。典型的な膨張物質は、ケイ酸ナトリウム、または延伸グラファイト、または炭素とかなりの量の水和物を含む材料である。
【０００８】
消防服やそれ以外の機能性装着物を製造するのに膨張材料を使用することが提案されている。アメリカ合衆国特許出願公開2009/0111345 A1には、通気性を維持しつつ着用者を火または炎から保護する防水性・水蒸気透過性ファブリック／衣服のための適応断熱を提供する構造が開示されている。ポリマー樹脂-延伸グラファイト混合物をベースとした膨張材料が、炎障壁と防液体障壁の間に位置する。アメリカ合衆国特許出願公開2009/0111345 A1には、活性化温度が約200℃であることと、300℃に90秒間曝露した後の膨張材料の体積増加が少なくとも200％であることが記載されている。試験により、この方法を消防服のファブリックに適用するときには限界があることがわかった。
【０００９】
膨張機構を通じて熱保護を提供する遅燃性の可撓性材料を製造する別の方法が、WO 2009/025892 A2に示されている。この材料では、離散した複数の保護プレートが、互いに離れた状態でファブリック製の可撓性基体の外面に固定される。保護プレートは、十分な熱に曝されると顕著に膨張する膨張材料を含んでいる。そのことにより、活性化されると連続的に断熱性を提供する遅燃性外側シェル・フィルムが形成される。一実施態様では、保護プレートは、熱に曝されると蒸発する水または水溶液を含む熱膨張性マイクロカプセルを含んでいる。マイクロカプセルは炎源からの熱を吸収して膨張し、破裂することで、その内容物を放出して酸素を押しのけ、炎を止める。水を封止したマイクロカプセルの活性化温度は、約100〜400℃であると記載されている。
【００１０】
膨張システムに代わるものとして、形状記憶合金材料またはバイメタル材料を用いて消防服のための適応断熱を提供することが提案されている。WO 99/05926 A1参照。この方法によれば、動的な適応断熱システムは、ファブリック製外側シェルとファブリック製内側ライナーの間に配置されたスペーサ材料に基づいている。スペーサ材料として、螺旋形、樋形、コイル形にした形状記憶合金、またはバイメタル製ストリップ、またはスナップ式円板が可能である。活性化温度は、約65℃〜75℃（形状記憶合金）、50℃（バイメタル製ストリップ）であると報告されている。上記の膨張システムに基づく提案とは異なり、WO 99/05926 A1は、原則として、複数の活性化／非活性化サイクルを経験できる可逆性システムを提供する。
【００１１】
WO 2008/097637 A1には、ファブリック製外側シェルを有する熱障壁と、水分障壁と、熱ライナーとを備える複合ファブリック・システムが開示されている。熱ライナーは、少なくとも1つの熱膨張性遅燃性ファブリックを備えている。このファブリックは、クリンプされた耐熱性繊維でできていて、活性化されていない状態では熱可塑性結合剤によって圧縮された状態に保持されている。熱ライナーは、火または炎に曝されると、少なくとも3回厚さが増大すると記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、高温に対して適応断熱が可能な改良された積層構造を提供することを目的とする。特別な1つの用途では、本発明は、保護用および／または機能性着用物、特に消防服に使用するファブリックであって、そのように改善された積層構造を含むものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明により、適応断熱を提供する積層構造として、第1の層と、第2の層と、それら第1の層と第2の層の間に設けられた少なくとも1つの外側キャビティと、その外側キャビティの中にあるエンベロープによって取り囲まれた少なくとも1つの内側キャビティと、活性化されていない状態と活性化された状態を有するガス発生剤を備えていて、そのガス発生剤は、活性化されていない状態から活性化された状態へと変化することができて、内側キャビティ内の温度上昇に応答して少なくともその内側キャビティの内部のガス圧を上昇させ、第1の層と第2の層と外側キャビティと内側キャビティは、内側キャビティの内部のガス圧上昇に応答して第1の層と第2の層の間の距離が増大するように配置されている積層構造が提供される。
【００１４】
本発明により、温度の上昇に応答して断熱能力が増大する適応断熱構造が提供される。このような構造は、温度が通常温度または作業温度の範囲から高温の範囲へと上昇するときに断熱能力が明確に増大することが最近証明された。いくつかの実施態様では、より低い温度での（通常はより低い）第1の断熱能力から、より高温での（通常はより大きい）第2の断熱能力への明確な増大を得ることができる。好ましい実施態様では、断熱能力の明確な増大は、活性化温度、すなわち温度がその温度以上になったときに構造が活性化する温度と関連づけることができる。本発明の積層構造により、特に、活性化温度の違いに従い、複数の明確に異なる段階において断熱能力を増大させることができる。
【００１５】
この明細書では、積層構造は、少なくともガス発生剤が活性化されていない状態において、長さ方向と幅方向によって規定される横方向へと本質的に延びた平坦な構成またはシート状の構成を持ち、しかも薄い構造と定義される。ある構成が長さ方向と幅方向に対して垂直な方向に厚みを持ち、その厚みが長さおよび幅よりもはるかに小さい場合に、その構成は薄いと見なされる。典型的な用途では、この明細書に規定する積層構造は、曲げに対して可撓性のある積層構造、または堅固な積層構造になろう。
【００１６】
第1と第2の層として、積層構造の厚さの方向で互いに向かい合って配置された層が可能である。第1と第2の層は、必ずしも隣り合った層である必要はない。外側キャビティと内側キャビティ以外に、積層構造の他の構造要素、例えば断熱材料を、第1と第2の層の間に配置することができる。第1と第2の層は、通常は互いに平行に延びていて、厚さ方向に対して垂直である。第1と第2の層の間の距離は、厚さ方向で測定することができる。第1および／または第2の層が同じ平面上にないが、凸部および／または凹部のある構造を持つ場合には、それら層の間の距離は、所定の基準面に対する距離を意味する。実際の例では、第1と第2の層として、例えば外側キャビティと内側キャビティがその両者の間に挟まれたファブリック層（例えば内側ファブリック層と外側ファブリック層）が可能である。第1と第2の層は、それぞれ内側層と外側層と呼ぶことができる。本発明の積層構造を衣服で用いられるファブリックに応用する場合、“内側層”という用語は、着用者の身体の方を向いた層を意味し、典型的には着用者の皮膚にできるだけ近くなるように配置される。それに対して“外側層”という用語は、着用者の身体から環境に向かって離れる方を向いた層を意味する。
【００１７】
ガス発生剤は、上昇する温度に曝露されると内側キャビティの中にガスを発生させ始めるため、内側キャビティ内のガス圧が上昇する。内側キャビティ内のガス圧が上昇すると、内側キャビティが“膨張する”。膨張の結果として、内側キャビティは厚さが増大し、そのことによって第1と第2の層の間の距離が増大する。その結果、第1と第2の層の間に“ガス含有層”が形成される。すると、ガスの熱伝導率は小さいため、そして第1と第2の層の間の距離は増大するため、効果的な断熱がなされる。
【００１８】
ガス発生剤は、第1と第2の層の間の距離を増大させて断熱体積を増大させることを目的として第1と第2の層を互いに離す運動の“駆動装置”である。ガス発生剤は、温度に応じ、活性化されていない状態と活性化された状態を持つことができる。ガス発生剤が活性化されていない状態では、適応断熱構造は活性化されていない状態にある。適応断熱積層構造の活性化された状態は、ガス発生剤の構成が変化することによって得られる。ガス発生剤として、液体、固体、ゲルのいずれか、またはこれらの組み合わせが可能である。ガスの発生は、物理的変換（すなわち液体から気体への相転移、および／または固体から気体への相転移、および／または吸着された気体の放出）を通じて、または化学的変換（すなわち少なくとも1種類のガス生成物を放出させる化学反応）を通じて、またはこれらの組み合わせによって起こる。ガス発生剤の望ましい活性化閾値（例えば活性化温度）は、少なくとも2種類の化合物を混合物にした形態のガス発生剤を用意することによってうまく調節できることがわかった。一例として、2種類以上の液体を混合することにより、望む沸点を有する液体からなるガス発生剤を用意できる。
【００１９】
本発明によれば、外側キャビティと内側キャビティとガス発生剤は、熱によって活性化される膨張可能な複合構造を形成していて、上昇する温度に曝露されたときに体積が増大する。したがって本発明では、上昇する温度に曝露されたときに膨張物質の挙動と似た効果が得られるが、膨張物質とはまったく異なるプロセスが利用される。この明細書に記載した積層構造では、外側キャビティと内側キャビティとガス発生剤は、体積の増大によって第1と第2の層の間の距離が顕著に増大するように構成されている。そのため本質的に空気および／またはガスによって満たされる断熱体積が、第1と第2の層の間に作り出される。温度上昇によってコンパクトな固体構造から多孔性の固体構造へと構成が変化する公知の膨張物質とは異なり、本発明の“準膨張”複合構造は、低温での膨張していない状態から、より高温での少なくとも1つの膨張した状態へと構成が変化する。活性化の後に発泡プロセスが始まって非常に多数の個別のキャビティが形成される公知の膨張物質とは対照的に、本発明では、活性化されていない状態ですでに存在している所定の幾何学的形状のキャビティが提供される。活性化後、このキャビティは形が変化し、体積が増大する、および／または第1と第2の層の間の距離が増大する。
【００２０】
本発明の発明者は、このような“準膨張”複合積層構造のほうが、活性化温度と活性化速度（すなわち温度が活性化温度に到達したときに温度上昇に伴う断熱能力の増大速度）に関して公知のどの膨張物質よりも調節と制御をはるかにうまくできることを見いだした。さらに、可逆的な“準膨張”複合積層構造さえ製造できることがわかった。すると、望む場合には、複数のサイクルにおいて、システムをリセットして活性化された状態から活性化されていない状態にすることさえできる。
【００２１】
活性化されていない状態で内側キャビティの中に収容できるガス発生剤は、内側キャビティ内の温度が所定の第1の活性化温度を超えたことに応答して、内側キャビティ内でガスを発生させることができる。そのため第1と第2の層の間の距離は、ガス発生剤が活性化されていない状態での第1の距離から、ガス発生剤が活性化された状態での第2の距離まで増大し、そのことにより、活性化された状態にあるガス発生剤が内側キャビティに閉じ込められる第1の活性化状態に到達する。ガス発生剤は、その後の第2の活性化状態で外側キャビティへと放出することができよう。
【００２２】
活性化温度とは、ガス発生剤が内側キャビティの中で大量のガスを発生させ始め、内側キャビティ内のガス圧が上昇し始めて、内側キャビティ内の上昇するガス圧が内側キャビティの体積の増大（“膨張”）を引き起こす温度を意味する。内側キャビティのこのような膨張により、内側キャビティを取り囲む内側エンベロープの形が変化し、そのことによって外側キャビティの体積も増大することになる。その結果として、外側キャビティを取り囲んでいる向かい合った壁の間の距離が積層構造の厚み方向で増大し、積層構造は、第1の活性化／膨張状態を取る。一般に、第1の活性化状態に変化するプロセスで積層構造に不可逆的な構造変化が起こることはない。特に、内側エンベロープは形が変化する（例えば少なくとも1つの方向が長くなる）可能性があるが、第1の活性化状態で材料構造が不可逆的に変化するわけではない。したがって積層構造は、第1の活性化状態へと変化した後、活性化されていない状態へと可逆的に再度戻すことができる。
【００２３】
第1の活性化状態における第1と第2の層の間の第2の距離は、ガス発生剤が活性化されていない状態にあるときの第1と第2の層の間の第1の距離よりも1mm以上大きくすることができる。特別な実施態様では、第2の距離は、第1の距離よりも3mm以上大きくすること、または6mm以上大きくすることさえできる。
【００２４】
積層構造は、内側キャビティを収容していて外側キャビティにガスを放出できる内側エンベロープをさらに備えることができる。そのため第1と第2の層の間の第2の距離は、第1の活性化状態での第2の距離から、第2の活性化状態での第3の距離へと増大する。第2の活性化状態は、一般に、内側エンベロープが十分長時間にわたって上昇した温度に曝露されて内側エンベロープの破断を引き起こすときに実現する。内側キャビティ内の温度が上昇するにつれて、それに対応して内側キャビティ内のガス圧も上昇する。したがって内側エンベロープは、内側キャビティ内の温度が上昇するにつれて上昇する圧力を受ける。圧力下では、内側エンベロープを構成する材料の中に応力が発生することになる。その結果として内側エンベロープの材料には、応力によって誘導される歪みが生じる。
【００２５】
内側キャビティは、その内側キャビティ内の温度が所定の第2の活性化閾値を超えるのに応答して、ガス発生剤から発生したガスを外側キャビティに放出することができる。第2の活性化閾値は、内側キャビティ内の温度と、内側エンベロープが内側キャビティ内の温度に曝露される時間によって決まる。内側キャビティの中が所定の温度だと、内側エンベロープがそのような温度に曝露される時間は、所定の閾値時間よりも長くなければならない。この閾値時間は、内側キャビティの中の温度が高いほど短くなる。
【００２６】
このような第2の活性化／体積増大状態では、外側キャビティ内のガス圧は温度上昇とともに上昇し、第1と第2の層がさらに互いに離れるように運動するのに対応して（内側キャビティとは独立に）外側キャビティのさらなる膨張を引き起こす。そのようなプロセスによって第1と第2の層の間の距離はさらに増大し、積層構造の断熱能力は増大する。このプロセスは、通常は不可逆的であろう。
【００２７】
一実施態様では、第2の活性化状態における第1と第2の層の間の第3の距離は、ガス発生剤が活性化されていない状態にあるときの第1と第2の層の間の第1の距離よりも6mm以上大きくなる可能性があり、いくつかの実施態様では15mm以上大きくなる可能性さえある。
【００２８】
典型的な実施態様では、積層構造は、外側キャビティを収容する外側エンベロープをさらに備えることができる。そのためこのような外側エンベロープと、内側キャビティを収容する内側エンベロープは、エンベロープ・シェル構造を形成する。エンベロープ・シェル構造は、内側エンベロープ内のガス圧の上昇に応答して内側キャビティの体積と外側キャビティの体積の両方が増大する構成にできる。
【００２９】
好ましい一実施態様では、内側エンベロープは、液体を透過させないようにして内側キャビティを収容することができる。
【００３０】
内側エンベロープを流体不透過性にして、積層構造が活性化されていない状態において、液体の形態のガス発生剤が内側キャビティから漏れないようにすることができる。
【００３１】
流体とは、剪断応力を加えているときに流動する物質である。流体は、物質のさまざまな相の1つであり、流体として、液相、気相、プラズマ、可塑的な固相が挙げられ、その中にはこれらの混合も含まれる。流体には、超臨界相も含めることができる。したがって内側エンベロープは、活性化されていない状態にある場合のガス発生剤を本質的に透過させないと見なされる。
【００３２】
第1の特徴による内側エンベロープの流体不透過性は、数ヶ月、それどころか数年というかなり長い時間スケールに関係する。第1の特徴による流体不透過性をどのように試験するかの一例をあとで説明する。
【００３３】
第2の特徴では、内側エンベロープは、活性化されたときにガス発生剤から発生するガスに対してさえ、流体不透過性にすることができる。積層構造が活性化されている間少なくとも一時的に提供されるこのような流体不透過性により、ガス発生剤の顕著な損失なしに積層構造を活性化することができる。第2の特徴による内側エンベロープの流体不透過性が優れているほど、可逆的なガス発生剤を有する積層構造で得られる活性化／非活性化サイクルの数が多くなる。
【００３４】
内側エンベロープが少なくとも一部に伸長可能な材料または弾性材料を含むことは絶対に必要なわけではない。驚くべきことに、内側エンベロープの体積の十分な増大は、内側エンベロープが非伸長性材料でできている場合でさえ、ガス発生剤が活性化された状態で内側キャビティ内に発生するガス圧を受けて得ることができる。内側エンベロープに非伸長性材料を用いることの利点は、はるかに丈夫な材料を利用できることにより、多数の活性化／非活性化サイクルの後でさえ流体不透過特性の維持が可能になることである。さらに、活性化された状態のエンベロープのサイズは、非伸長性材料だとはるかに制御しやすい。
【００３５】
“非伸長性”という用語は、活性化後に内側エンベロープ内の上昇したガス圧に曝露されたとき、内側エンベロープの製造材料がどの方向にも顕著に伸長しないという意味であると理解する。この用語は、少なくとも、ガス発生剤が外側キャビティへの放出を始める第2の活性化閾値に到達する前に当てはまる。第1と第2の層の間の距離の増大、および／またはエンベロープの体積の増大により、内側エンベロープの形が“平坦な形”から“凸形”へと変化する可能性がある。形のこのような変化は、より多くのガス発生剤が活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するにつれて発生するガス圧のもとで、所定の表面積の内側エンベロープに対して内側キャビティの体積が増大する傾向によって起こる。このプロセスにより、内側キャビティの平均の“厚さ”または“高さ”が増大し、そのことによって第1と第2の層の間の距離が増大する。
【００３６】
特別な一実施態様では、内側エンベロープは、ガス発生剤が活性化された状態で内側キャビティ内の温度範囲において耐熱性のある材料で製造することができる。ここでも、このことは、少なくとも、ガス発生剤が外側キャビティへの放出を始める第2の活性化閾値に到達する前に当てはまる。
【００３７】
“耐熱性”という用語は、材料が、所定の時間にわたって活性化温度よりも所定の温度上昇分（例えば10℃の上昇分）だけ高い負荷温度に耐えられることを表わすものと理解する。一般に、この温度は活性化温度よりも10℃高く、時間は1分間以上である。必要とされる耐熱特性は、積層構造の用途（例えば衣服の中での積層構造の他の層に対する位置）によって異なる。積層構造が熱源に向けて配置されているほど、耐熱性の必要性が大きくなる。一実施態様では、この温度は、1分間にわたって活性化温度よりも少なくとも10℃高い。別の一実施態様では、この温度は、2分間にわたって活性化温度よりも50℃高い。消防の用途での好ましい一実施態様では、この温度は、2分間にわたって活性化温度よりも約150℃高い。
【００３８】
内側エンベロープは、単一の部品で製造すること、またはいくつかの部品を互いに接合して製造することができる。
【００３９】
一実施態様では、内側エンベロープの1つの部品またはいくつかの部品は、複数の内側エンベロープ層が互いに付着した複合構造にすることができる。一実施態様では、内側エンベロープは、貼り合わせによって互いに接合した（離散した複数の領域で接合するか、全領域で接合する）内側エンベロープ層を有する複合構造を備えている。1つの内側エンベロープ層は、互いに貼り合わせた2つ以上の層を含むことができる。内側エンベロープはこのような層構造を持つため、この層構造の少なくとも1つの層が流体不透過性であれば、流体不透過層を形成するのに十分であろう。
【００４０】
別の一実施態様では、エンベロープ層は、流体を透過させない単一の層（単層）で製造することができる。その層は、溶接または接着によってエンベロープに成形することができよう。
【００４１】
いくつかの実施態様では、エンベロープは、少なくとも2つの内側エンベロープ部品で製造することができる。少なくとも2つのそれら内側エンベロープ部品は、間に内側キャビティを取り囲むようにして互いに接合することができる。このような構成では、望む場合には内側エンベロープ部品のそれぞれが流体不透過性であることが好ましく、隣り合った2つの内側エンベロープ部品のそれぞれは、流体を透過させないようにして互いに接合される。活性化されていない状態で流体不透過性になっているべき（上記の流体不透過性の第1の特徴参照）だが、活性化された状態でも流体不透過性を維持すべきである（上記の流体不透過性の第2の特徴参照）。エンベロープの流体不透過性は、複数の活性化／非活性化サイクルの後でさえ維持すべきである。
【００４２】
流体不透過層を形成するのに多数の材料を使用できる。材料として、金属または合金（アルミニウム；金；；軟鉄；ステンレス鋼；鉄系合金；アルミ系合金、真鍮）、ポリマー（ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）などのポリオレフィン；ポリ塩化ビニル（PVC）；ポリスチロール（PS）；ポリエステル（例えばポリテレフタル酸エチレンPET）；ポリカーボネート；ポリイミド；ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）；ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）；ポリクロロトリフルオロエチレン（PCTFE）；エチレンクロロトリフルオロエチレン（ECTFE）；ポリフッ化ビニリデン（PVDF））、ガラス、セラミック、ナノ材料（有機修飾したセラミック（例えばormocers（登録商標））、無機-有機ナノ複合体）などが挙げられるが、これですべてではない。流体不透過層は、望む流体不透過性を得るため、上記の任意の材料からなる複数の単層で形成することができる。一般に、流体不透過層は、十分な可撓性を持たせるため厚さを2mm以下と薄くする。好ましい一実施態様では、流体不透過層は厚さが1mm未満である。
【００４３】
追加の封止層を例えばカレンダ加工によって流体不透過層の少なくとも1つの側に付着させることができる。封止層は、熱可塑性ポリマー（例えばポリウレタン（PU）；PP；PE；ポリエステル）を含むことができる。封止層は流体不透過層の流体不透過性を向上させ、2つのエンベロープ部品を互いに溶接して流体不透過性エンベロープを作ることを可能にする。流体不透過層の接着性を増大させるため、その層の表面を例えばコロナ放電、プラズマ放電、プライマーによって前処理することができる。可能な溶接法として、熱融着、超音波溶接、レーザー溶接、マイクロ波溶接などがある。
【００４４】
可能な別の一実施態様では、（例えば熱可塑性接着剤、シリコーン、接触接着剤、反応性接着系からなる）1つまたは複数の接着ビーズを、接合する流体不透過層の少なくとも1つの表面に付着させた後、他方の表面をその接着ビーズに付着させる。
【００４５】
一例として、内側エンベロープは、金属／プラスチック複合材料で製造できる。
【００４６】
一実施態様では、アルミニウム／プラスチック複合材料を用いて内側エンベロープを形成する。このような複合体は、ポリテレフタル酸エチレン（PET）層と、アルミニウム（Al）層と、ポリエチレン（PE）層を含むことができる。Al層の合理的な厚さの範囲は4μm〜25μmである。一実施態様では、このような複合体は、Al層の厚さが少なくとも12μmの場合に十分に流体不透過性であることがわかった。本発明の別の一実施態様では、Al層は、1枚以上のAlシートを含むことができる。2枚以上のAlシートの場合には、それらシートは互いに接合されて単一のAl層を形成する。何枚かのAlシートの付着は、Alシートを互いに接合するための連続的接着ポリマー・シートを用いて実現できよう。別の一実施態様では、Alシートは、蒸着法を利用して形成できる。隣り合った内側エンベロープ層を特定の領域において互いに流体不透過性になるように接合して内側エンベロープを形成するための封止層として、PE層を用いることができる。PE層の厚さとして20μm〜60μmが可能である。好ましい厚さは約40μmである。内エンベロープの外面を望む特性にするためPET層をカバー層として用いることができる。一例では、厚さ12μmのPET層を使用できる。上に記載した複合層構造は、Kobusch-Sengewald社（ドイツ国）から入手できる。
【００４７】
内側エンベロープを形成するための可能な別の複合層として、
- PET／アルミニウム／ポリプロピレン（封止層）（Alcan Packaging社（ドイツ国）から商品名Flexalcon（登録商標）で入手できる）で形成した層状複合構造、
- PET／接着剤／アルミニウム／接着剤／コポリマー／ポリエチレン（Alcan Packaging 社（ドイツ国）から商品名Tubalflex（登録商標）で入手できる）を用いて形成される層状複合構造
が挙げられるが、これですべてではない。
【００４８】
一実施態様では、活性化されていない状態のガス発生剤は、液体の形態にすることができる。その場合、適応断熱積層構造の活性化温度は、ガス発生剤の沸点に対応させることができる。
【００４９】
別の一実施態様では、固体またはゲルをガス発生剤として使用できる。そのような固体は、大きな表面積を提供する粉末の形態であることが好ましい。ゲルは、官能基が化学的および／または物理的結合機構（例えば共有結合などの化学的機構や、ファンデルワールス結合、立体結合効果などの物理的機構）に従って埋め込まれた化合物である。ゲルの例はヒドロゲルである。ゲルは、固体の占める割合が限られている。エンベロープは流体不透過性でなければならないため、固体またはゲルのほうが液体よりも取り扱いが容易である。一般に、ガスは、あとで見るように化学反応によって放出される。
【００５０】
液体または固体のガス発生剤の活性化には、物理的変換、すなわち気相への相転移が関係する。ガス発生剤は液体の形態にすることができ、活性化によってそのガス発生剤の気化が起こる。気相への昇華が可能な固体のガス発生剤を用いることも可能である。
【００５１】
温度の上昇速度を遅くするため熱エネルギーを潜熱に変換することは望ましくない。むしろ、あらゆる熱エネルギーを第1と第2の層の間の距離の増大へと変換する。相転移が潜熱を提供する必要がない場合には、キャビティ内のガス発生は迅速であるため、第1と第2の層の間の距離の迅速な増大を活性化温度において実現できる。これは、低い活性化温度において特に有利である。なぜなら、約50℃という比較的低い活性化温度まで大きな活性化速度を得られることがわかったからである。したがって衣服では、本発明の積層構造を、通常は最も高温（例えば炎）に曝露される衣服の外側の近くに配置する必要がない。むしろ、積層構造を衣服の内側に近く、すなわち着用者の皮膚に向けて配置することが可能である。このような配置により、使用する材料の耐熱性に関する条件が緩和される。
【００５２】
一実施態様では、ガス発生剤は、気化のエンタルピーまたは昇華のエンタルピーがあまり大きくならないようにできる。気化のエンタルピーは150 J/g以下が可能である。別の一実施態様では、ガス発生剤は、物理的脱着または化学反応の場合に小さな活性化エネルギーを持つようにすることができる。
【００５３】
ガス発生剤が流体の場合には、そのガス発生剤は、200℃未満の沸点を持つものにできる。特別な実施態様では、沸点として、30℃〜100℃、好ましくは30〜70℃、より好ましくは40〜60℃、最も好ましくは45℃〜55℃を使用した。特別な一実施態様では、沸点が約49℃の流体を使用した。そのような流体の一例は、1,1,1,2,2,4,5,5,5-ノナフルオロ-4-(トリフルオロメチル)-3-ペンタノンCF3CF2C(O)CF(CF3)2（“3M NOVEC（登録商標）1230防火流体”として入手可能）を含む流体である。
【００５４】
いくつかの実施態様では、以下の1つ以上の特性、すなわち液体の凍結温度が室温よりも低い；非引火温度または点火温度が200℃超；有害でない；非毒性であるか、少なくとも毒性が低い；オゾンを欠乏させる能力が低い；地球温暖化能力が低い；化学的安定性および／または温度安定性が高いという特性を有する流体のガス発生剤を使用できる。流体の熱分解が起こる場合には、そのような熱分解は可逆的であることが好ましい。
【００５５】
ガス発生剤は、ヒドロクロロフルオロカーボン；ヒドロフルオロポリエーテル；ヒドロフルオロエーテル；ヒドロフルオロカーボン；ヒドロフルオロケトンなどの化合物またはこれらの混合物を含むグループの中から選択できる。一般に、このような流体は、熱交換、冷却、エアコンディショニング、防火、エレクトロニクス産業におけるクリーニング／冷却流体などの用途で使用される。
【００５６】
考えられる流体の例は、Galden（登録商標）HT55、Galden（登録商標）SV55、Galden（登録商標）ZV60（これらはすべて、Solvay Solexis社から入手できる）；Novec（登録商標）1230防火流体、Novec（登録商標）649加工流体、Novec（登録商標）HFE 7100、Novec（登録商標）HFE 7200、Novec（登録商標）HFE 7500（これらはすべて、3M社から入手できる）；Vertrel（登録商標）XF 2,3-ジヒドロデカフルオロペンタン（DuPont社から入手できる）；Asahiklin（登録商標）AE、Asahiklin（登録商標）AK（旭硝子株式会社から入手できる）、Daikin HFC（ダイキン工業株式会社から入手できる）である。
【００５７】
別の一実施態様では、ガス発生剤は、活性化されていない状態で液体、ゲル、固体いずれかの形態を取ることができ、適応断熱性積層構造の活性化温度は、ガス発生剤から少なくとも1種類のガス化合物を放出させる化学反応の活性化エネルギーに対応する温度になろう。
【００５８】
ガス発生剤が固体かゲルである場合には、活性化は、気相で放出される化合物を生成させる化学プロセスによってより容易に実現できる。ガス反応生成物を発生させる多数の化学反応が知られている。例は、ゲルの中に埋め込まれたガス化合物の放出；ソーダ反応；塩化アンモニウムからのアンモニアと塩化水素酸の放出である。ガス化合物を放出させる好ましい化学反応は、活性化温度において反応速度が非常に急激に増大する動力学と、大きな反応速度を有する。
【００５９】
固体状態のガス発生剤は、粉末または顆粒の形態で提供されることが好ましい。粉末は、さまざまな粒径の粒子で構成されている。化学反応が起こると、少なくとも1種類のガス生成物が粉末から発生する。粉末形態のガス発生剤を用いることには、取り扱いに比較的問題がないという利点がある。ガス生成物は水に溶けないことが好ましい。
【００６０】
ガス発生剤が固体かゲルである場合には、活性化は、気相で放出される化合物を生成させる化学プロセスによってより容易に実現できる。そのような実施態様では、適応断熱性積層構造の活性化温度は、ガス発生剤から少なくとも1種類のガス化合物を放出させる化学反応の活性化エネルギーに対応する温度になろう。ガス反応生成物を発生させる多数の化学反応が知られている。例は、ゲルの中に埋め込まれたガス化合物の放出；ソーダ反応；塩化アンモニウムからのアンモニアと塩化水素酸の放出である。
【００６１】
固体のガス発生剤の一例は、炭酸水素ナトリウム（NaHCO3、“ベーキング・ソーダ”としても知られる、CAS-第144-55-8番）の粉末である。炭酸水素ナトリウムは、55℃から徐々に分解が始まり、炭酸ナトリウム（Na2CO3）と水と二酸化炭素（CO2）になる。変換速度は温度が上昇するにつれて大きくなる。
2 NaHCO3  →  Na2CO3  ＋  H2O  ＋  CO2
【００６２】
炭酸水素ナトリウムのほか、炭酸水素ナトリウムを含む混合物が考えられる。
【００６３】
分解反応するガス発生剤系の別の例は、熱でアンモニアと二酸化炭素（CO2）とH2Oに分解する炭酸アンモニウム（(NH4)2CO3）を含むガス発生剤と、分解してHCNとH2Oになるギ酸アンモニウムを含むガス発生剤である。
【００６４】
別の一例は、アンモニア（NH3）と塩化水素（HCl）に分解する塩化アンモニウム（NH4Cl）を含むガス発生剤である。この反応は原則として可逆的であり、複数の活性化／非活性化サイクルを提供することができる。
【００６５】
内側エンベロープを製造するとき、または内側エンベロープと外側エンベロープを有するエンベロープ構造を製造するときガス発生剤を容易に取り扱えるようにするため、特に内側キャビティの中にガス発生剤を容易に配置できるようにするため、配置補助具を使用できよう。一実施態様では、内側エンベロープまたはエンベロープ構造は、配置補助具を含むことができる。その配置補助具は内側キャビティの中へと延びていて、ガス発生剤を付着させる部分を持ち、その部分が内側キャビティの中に収容される。ガス発生剤は、多くの場合、例えば粘性および／または揮発性および／または粘着性があるため、および／または有害であるため、取り扱いが難しい物質である。そのような場合、配置補助具の使用は、単独のガス発生剤よりも取り扱いがはるかに容易であるため有用であろう。ガス発生剤が活性化されると、内側キャビティ内の圧力が上昇する。ガス発生剤をあとの段階で非活性化するのであれば、非活性化されたガス発生剤は、少なくとも一部を配置補助具によって回収することができよう。しかし必ずそうしなければならないわけではない。ガス発生剤を活性化されていない状態に一度再変換し、配置補助具とは別に内側キャビティに収容することが考えられる。
【００６６】
配置補助具は、活性化されていない状態のガス発生剤を吸収できる材料で製造することができる。あるいは配置補助具は、活性化されていない状態のガス発生剤を吸着できる材料で製造することができる。一般に、ガス発生剤を吸収する配置補助具により、製造中にガス発生剤をよりうまく取り扱うことができる。なぜならガス発生剤は、配置補助具の構造の中に安全に収容されているからである。しかしガス発生剤の脱着が妨害されるか、少なくとも遅れることが起こりうる。そのような場合、表面にだけガス発生剤が付着する配置補助具が有利である。
【００６７】
一実施態様では、配置補助具は、ガス発生剤が活性化されていない状態で内側キャビティよりも小さくし、その配置補助具が、内側キャビティを取り囲む内側エンベロープによって安全に取り囲まれるようにできる。
【００６８】
別の一実施態様では、配置補助具は、エンベロープの材料とともに溶接される。そのような場合、配置補助具は、内側エンベロープの材料と溶接するとき、流体不透過性シールの形成をサポートできる材料で製造することができる。配置補助具のこのような構成は有利である。なぜなら配置補助具を間に挟んだ状態で、合わせて溶接すべき層とともに溶接し、流体不透過性シールを形成できるからである。一例として、配置補助具は、溶接可能な配置補助具層を形成するシートとして提供することができる。
【００６９】
一実施態様では、内側エンベロープは、内側キャビティを第1の内側小キャビティと第2の内側小キャビティに分離する中間層を備えることができる。そのような中間層は流体を透過させない材料で製造することができ、内側エンベロープの材料と溶接するとき、流体不透過性シールの形成をサポートする構成にすることができる。ガス発生剤は、中間層の一方の側または両側に付着させることができる。
【００７０】
別の一実施態様では、内側エンベロープ・クラスターを設けることができる。このようなエンベロープ・クラスターは、互いに接合した少なくとも2つの内側エンベロープによって形成される。このような内側エンベロープ・クラスターにより、ガス発生剤が活性化されたときに第1と第2の層の間の距離を増大させることができる。これは特に、内側エンベロープが側端部で互いに接合される構成に当てはまる。積層構造の断熱能力の増大は、このような内側エンベロープ・クラスターを設けることによって非常に効果的に実現できる。あるいは活性化後に断熱能力を望むように増大させるため、積層構造のより小さな表面積を覆う内側エンベロープを使用することができる。そうすることで、積層構造の通気性を効果的に増大させることができる。
【００７１】
積層構造は、複数の内側キャビティを備えることができ、それぞれの内側キャビティは、それぞれの内側エンベロープで取り囲むことができる。それぞれの内側エンベロープは、流体を透過させないことが好ましい。そのような構成では、内側エンベロープは、互いに隣り合わせに、互いに距離を離して配置されることになろう。
【００７２】
このような構成により、特に内側エンベロープ自体が水蒸気を透過させない場合に積層構造の通気性が得られる。通気性は、むしろ内側エンベロープ間のスペースによって維持される。このようなスペースは、少なくとも活性化されていない状態の積層構造で形成される。
【００７３】
活性化された状態では、内側エンベロープ間のスペースはあまり収縮しないことが好ましい。なぜなら内側エンベロープは膨張しただけであり、その表面積は実質的に増大していないからである。したがって通気性は、活性化された状態の積層構造でも維持される。
【００７４】
内側エンベロープは、パッドまたはチップの形態にすることができる。そのパッドまたはチップは、活性化されていない状態では平坦であり、活性化された状態では膨張した枕の形状へと形が変化する。
【００７５】
この明細書で用いる通気性は、層または構造（例えばエンベロープまたは積層構造）、またはそのような積層構造を含むファブリックまたは衣服が、水蒸気を層または構造の一方の側から他方の側へと運ぶことのできる特性を記述するものと理解される。いくつかの実施態様では、層または構造は、少なくとも1つの水不透過性かつ水蒸気透過（通気）性の機能層を備えることによって水を透過させないこともできる。一実施態様では、第1の層および／または第2の層がその機能層を含んでいる。別の一実施態様では、その機能層は、積層構造の追加層を形成する。
【００７６】
機能層は、適切な膜（例えば延伸ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）で製造した微孔性膜）を用いて実現できる。
【００７７】
この明細書では、“水蒸気透過層”または“通気層”という用語には、水蒸気が層または積層構造または層状複合体を通過することを保証するあらゆる層が含まれるものとする。層として、この明細書に記載したテキスタイル層または機能層が可能であろう。機能層は、水蒸気透過抵抗（Ret）として測定される水蒸気透過率を30 (m2Pa)/W未満にすることができる。
【００７８】
水蒸気透過抵抗または抵抗-蒸発-透過（Ret）は、シート状の構造または複合体の特別な材料特性であり、一定の部分圧勾配のもとで所定の面積を通過する蒸発潜熱流束を決めている。本発明による積層構造、ファブリック複合体、テキスタイル層、機能層は、水蒸気透過抵抗（Ret）が150(m2Pa)/W未満である場合に、水蒸気透過性であると見なされる。機能層のRetは30(m2Pa)/W未満であることが好ましい。水蒸気透過率は、ISO EN 11092（1993年）に従って測定される。
【００７９】
この明細書では、“機能層”は、空気の侵入および／または他のさまざまなガスの侵入（例えばガス状化学物質のチャレンジ）に対する障壁を提供するフィルム、膜、被覆と定義される。したがって機能層は、空気不透過性および／またはガス不透過性である。機能層は、この特別な実施態様では空気不透過性だが、別の用途では空気透過性であってもよい。
【００８０】
別の一実施態様では、機能層により、液体の水の侵入に対する障壁と、理想的にはさまざまな液体状化学物質のチャレンジに対する障壁も提供される。この層は、少なくとも0.13バールの圧力での液体の水の侵入を阻止する場合に、液体不透過性であると見なされる。水の侵入圧は、機能層のサンプルについて、ISO 811（1981年）に記載されているのと同じ条件で測定される。
【００８１】
機能層は、一実施態様では、1つ以上の層を含むことができる。この機能層は、水蒸気透過性かつ空気不透過性の膜であり、空気は透過させないが、水蒸気は透過させる（通気性）特性を提供する。この膜は、液体も透過させず、少なくとも水は透過させないことが好ましい。
【００８２】
この明細書で使用するのに適切な水不透過性かつ水蒸気透過性の可撓性膜が、アメリカ合衆国特許第3,953,566号に開示されている。この特許文献には、多孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）材料が開示されている。多孔性延伸PTFEは、微小繊維が交差したノードを特徴とする微細構造を有する。望むのであれば、アメリカ合衆国特許第6,261,678号に記載されているように、延伸PTFEを疎水性および／または疎油性の被覆材料で被覆して水不透過性を強化することができる。
【００８３】
水不透過性かつ水蒸気透過性の膜は、高分子量で微孔性のポリエチレンまたはポリプロピレン、微孔性のポリウレタンまたはポリエステル、親水性モノリシック・ポリマー（ポリウレタンまたはポリエステル、例えばポリエーテルポリウレタンまたはポリエーテルポリエステル）などの微孔性材料でもよかろう。
【００８４】
特別な一実施態様では、積層構造および／または内側エンベロープは、可逆的に変化する構成にできる。そのような実施態様では、ガス発生剤は、温度のそれぞれの変化に応答して分解または蒸発した後、再結合または再凝縮する構成にされる。活性化サイクルでは、温度の上昇に応答して、第1と第2の層の間の距離が、（ガス発生剤が活性化されていない状態である）第1の距離から（ガス発生剤が活性化された状態である）第2の距離へと増大する。非活性化サイクルでは、温度の低下に応答して、第1と第2の層の間の距離が、（ガス発生剤が活性化された状態である）第2の距離から（ガス発生剤が活性化されていない状態である）第1の距離へと減少する。活性化サイクルと非活性化サイクルのこのようなシークエンスは多数回繰り返すことができる。
【００８５】
内側エンベロープは、積層構造の第2の活性化状態に変化するための閾値よりも温度が低い状態に留まる限り、活性化後に破断しないことが想定されている。そうすることで活性化プロセスは、少なくとも活性化されていない状態から第1の活性化状態へは原則として可逆的になるため、多数回繰り返すことができる。そのためには、原則として可逆的であって放出されるガス生成物が内側キャビティの中に留まるガス発生プロセスが必要とされる（すなわち内側エンベロープは、放出されるガスに対して少なくとも一時的にガス不透過性でなければならない）。可逆的なガス発生プロセスの典型例は、（純粋な化合物または混合物の形態の）ガス発生剤の物理的相転移または昇華プロセス（例えばヨウ素の昇華）である。可逆的なガス発生プロセスの別の一例は、例えば塩化アンモニウムの可逆的な分解である。
【００８６】
積層構造および／または内側エンベロープは、可撓性であって“自己復元能力”を有することが好ましい。すると非活性化サイクルにおいて内側エンベロープは自動的に元の形を回復する。すなわちガス発生剤の活性化が始まる前の形を回復する。このプロセスを促進するのに追加の物理的操作は必要ない。内側エンベロープの“自己復元能力”は、内側エンベロープが流体を透過させないことによって大いにサポートされる。非活性化サイクルでは、ガス発生剤は、一般に、気相から液相に変換されるときに密度が増大する。したがってガス発生剤は、活性化されていない状態では活性化された状態におけるよりもはるかに小さな体積を占める。非活性化サイクルにおいて内側エンベロープへの空気の流入がないと、ガス発生剤の変換によって内側エンベロープは収縮し、最少体積のキャビティを取り囲む（平坦な）形になる。このようなプロセスによって第1と第2の層の間の距離も、ガス発生剤が活性化されていない状態での元の距離に戻る。
【００８７】
上に概略を示した積層構造の構成により、それぞれの内側エンベロープに取り囲まれたマクロサイズの内側キャビティを用意し、それら内側キャビティを熱によって活性化することが可能になる。このような内側エンベロープは、“枕”または“ポケット”の形にすることができる。内側エンベロープは、ガス発生剤が活性化されていない状態では、横方向のサイズを1mm以上にすることができる。特別な実施態様では、内側エンベロープは、横方向のサイズを5mm以上にすること、好ましくは15mm以上にすることができる。一般に、内側エンベロープは、1mm未満の厚さにすることができる。この文脈における横方向のサイズは、幅／長さ平面内、すなわち厚さ方向に垂直な平面内での内側エンベロープの最小サイズを意味する。このサイズは、一般に、ガス発生剤が活性化されていない状態での内側エンベロープの圧倒的に最小のサイズである。したがって横方向のサイズは、基本的に、ガス発生剤が活性化されていない状態で内側エンベロープが到達できる厚さの最大の増大と定義される。複数のそのような平坦な内側エンベロープを用い、（上記のような）平坦な積層構造を形成することができる。この平坦な積層構造によって大きな通気性が可能となるため、着用者にとって快適さのレベルがより大きくなる。
【００８８】
体積増加で表わすと、内側キャビティは、ガス発生剤が活性化された状態では、ガス発生剤が活性化されていない状態での体積と比べて10〜1000倍の体積に増加することができる。体積増加は、40倍を超えることが好ましい。
【００８９】
別の実施態様では、積層構造は、外側キャビティを取り囲む外側エンベロープを備えることができる。内側エンベロープは、その外側エンベロープの中に位置する。
【００９０】
一実施態様では、外側キャビティは、半透過性外側エンベロープで取り囲むことができる。外側エンベロープは、少なくとも1つの機能層または機能性ラミネートを備えることができる。
【００９１】
この明細書では、“半透過性”という用語は、外側エンベロープと、その外側エンベロープを製造する材料が、水蒸気などの極性（親水性）ガスは透過させる一方で、少なくとも一時的に他のガスを透過させないことを意味する。ガス不透過性は、ガス発生剤が活性化されていない状態から活性化された状態へと状態を変化させるときにそのガス発生剤によって生成されるガスの少なくとも1種類を少なくとも透過させないことを意味する。
【００９２】
少なくとも一時的にガスを透過させないとは、ガス発生剤が状態を活性化された状態へと変化させるとき、そのガス発生剤によって生成されるガスの少なくとも1種類を、外側エンベロープが望む時間にわたって保持する能力を有することを意味する。特別な実施態様では、外側エンベロープは、非極性ガスであるCO2、N2、O2などを透過させない。
【００９３】
外側エンベロープは、純正ガーレー・デンソメーターのモデル4340自動デンソメーターで測定したガーレー数が500秒以上、好ましくは1500秒以上のガス不透過性材料でできていることが好ましい。ガーレー空気流試験では、1平方インチの材料サンプルに4.88インチ（124mm）の水圧で100ccの空気を通過させる時間を秒単位で測定する。
【００９４】
一実施態様では、外側エンベロープは、水蒸気透過性であり、かつ少なくとも一時的にガス不透過性である。
【００９５】
特に、外側エンベロープは、内側キャビティの内側および／または外側キャビティの内側のガス圧の上昇に応答して外側キャビティの体積が増大する構成にできる。外側キャビティは、水蒸気透過性または通気性のエンベロープで取り囲まれているため、その外側キャビティによって覆われた全領域で積層構造の通気性が維持される。これは、ガス発生剤が活性化されていない状態にあるときの積層構造の活性化されていない状態と、ガス発生剤が活性化された状態にあるときの積層構造の活性化された状態に当てはまる。このようにして、積層構造の全面積を、その積層構造の通気性を顕著に損なうことなく、1つの外側エンベロープまたは複数の外側エンベロープで覆うことができる。通気性は、内側エンベロープが非通気性材料でできている場合に、積層構造がそのような内側エンベロープで覆われている領域でだけ影響を受ける。
【００９６】
“通気性”／“水蒸気透過性”と“機能層”／“機能性ラミネート”という用語の定義に関しては、上記の詳細な説明を参照されたい。
【００９７】
外側エンベロープは、少なくとも一時的にガスを透過させない。ガスを透過させないとは、ガス発生剤が状態を活性化された状態へと変化させるとき、すなわち温度が活性化温度以上に上昇したとき、そのガス発生剤によって生成されるガスの少なくとも1種類を少なくとも透過させないことを意味する。少なくとも一時的にガスを透過させないとは、外側エンベロープが、内側および／または外側キャビティの中でガス発生剤の活性化によって生成するガスを、例えば突然の炎上の際のように高温イベントの予想継続時間よりも長時間にわたって保持できることを意味する。
【００９８】
耐炎材料は、国際規格DIN EN ISO 14116（2008年）に規定されている。EN ISO 15025（2003年）には、材料の耐炎性を評価する試験法が規定されている。DIN EN ISO 14116（2008年）には、さまざまなレベルの耐炎性が規定されている。一例として、消防服に使用すべき耐炎材料は、DIN EN ISO 14116（2008年）のレベル3について規定されている試験手続きに合格する必要がある。別の用途では、レベル1と2で規定されているように、より甘い基準で十分である。
【００９９】
外側エンベロープでの使用に適した水不透過性かつ水蒸気透過性の可撓性膜の一例は、例えばアメリカ合衆国特許第3,953,566号に開示されている。この特許文献には、多孔性延伸ポリテトラフルオロエチレン（ePTFE）材料が開示されている。多孔性延伸PTFE材料は、微小繊維によって互いに接続されたノードを特徴とする微細構造を有する。望むのであれば、アメリカ合衆国特許第6,261,678号に記載されているように、延伸PTFEを疎水性および／または疎油性の被覆材料で被覆して水不透過性を強化することができる。
【０１００】
水不透過性かつ水蒸気透過性の膜は、高分子量で微孔性のポリエチレンまたはポリプロピレン、微孔性のポリウレタンまたはポリエステル、親水性モノリシック・ポリマー（ポリウレタンまたはポリエステル、例えばポリエーテルポリウレタンまたはポリエーテルポリエステル）などの微孔性材料でもよかろう。
【０１０１】
別の実施態様では、第1の層および／または第2の層は機能層を含むことができる。別の実施態様では、機能層が積層構造の追加層を形成することができる。
【０１０２】
機能層は、ラミネート材料、例えばアメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されている材料で製造することができる。
【０１０３】
別の一実施態様では、外側エンベロープは、水吸収材料を含むことができる。特に、外側エンベロープは、水吸収特性を持つ材料で製造することができる。水吸収材料は、その構造の中に水分子を統合する能力を有する。水分子（水蒸気）は、そのような材料全体で水蒸気の部分圧に差があると、その材料に侵入することができる。したがってそのような材料は一般に通気性である。しかしそのような水吸収材料は、水蒸気透過性であるにもかかわらず、構造に水分子以外の（気体）分子を統合できない場合にはガスを透過させない。ガス不透過性は、水分子以外の多彩な分子に関して実現できる。あるいはガス不透過性は、所定の分子に対してだけ選択的に実現することができる。一実施態様では、材料は、親水性（極性）ガス（例えば水蒸気）に対しては透過性であり、非極性ガス（CO2、N2、O2など）に対しては透過性がより小さい。
【０１０４】
外側エンベロープで水吸収材料を用いると、水蒸気の透過性を維持できるが、ガス発生剤の活性化後に生成するガスに対してはガス不透過性となる。
【０１０５】
水蒸気透過性かつ水吸収性の材料の別の一例は、閉鎖セル微孔性材料である。
【０１０６】
上記の水吸収材料の一例は、ポリウレタン（PU）である。
【０１０７】
別の実施態様では、外側エンベロープは、伸長性材料または弾性材料を含むことができる。外側エンベロープは、伸長性材料または弾性材料で製造することさえできる。伸長性とは、活性化後に上昇するガス圧に曝露されたとき、外側エンベロープが少なくとも一方向に伸長できることと理解される。特に、ある材料は、そのような材料の層または構造（例えばエンベロープ層またはエンベロープの一部）が、変形速度200mm/分で測定したとき、EN-ISO 527-1,2,3（1996年）に記載されている仕様に従うと破断時に少なくとも50％以上の歪みを実現する場合に、伸長可能であると見なされる。
【０１０８】
本発明による外側エンベロープの少なくとも一部は、伸長可能な材料で製造することができる。
【０１０９】
活性化後に外側エンベロープを少なくとも一方向に伸長させることにより、活性化後に第1の層と第2の層をさらに大きく離すことができる。
【０１１０】
外側エンベロープは、伸長以外に、活性化後に“平坦な形”から“凸形”へと形を変化させ、例えば第1と第2の層の間の距離を増大させることができる。形のこのような変化は、より多くのガス発生剤が活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するときに生じるガス圧のもとで所定の表面積の外側エンベロープに対してキャビティが体積を増加させる傾向を持つことが原因である。このプロセスによって外側キャビティの平均の“厚さ”または“高さ”が増大し、そのことによって第1と第2の層の間の距離が増大する。外側エンベロープは、パッドまたはチップの形にすることができる。そのパッドまたはチップは、活性化されていない状態では平坦であり、活性化された状態では膨張した枕の形状へと形が変化する。
【０１１１】
原則として、外側エンベロープは単一の部品で製造できるが、たいていの場合は、いくつかの部品を互いに接合して製造されることになる。
【０１１２】
一実施態様では、外側エンベロープは、互いに付着した複数の外側エンベロープ層からなる複合構造を持つことができる。一実施態様では、外側エンベロープ層は、貼り合わせによって互いに接合することができる。その場合、外側エンベロープ層の複数の離散した領域で接合するか、全領域で接合する。2つ以上の層を互いに貼り合わせることができる。そのような層構造を持つ外側エンベロープでは、その層構造の各層は水蒸気透過性である。この明細書に記載してあるように、少なくとも1つの層がガス不透過性であれば一般に十分である。
【０１１３】
いくつかの実施態様では、外側エンベロープは、少なくとも2つの外側エンベロープ部品で製造することができる。それら少なくとも2つの外側エンベロープ部品は、間にキャビティを取り囲むようにして互いに接合することができる。そのような構成では、外側エンベロープ部品のそれぞれが、水蒸気透過性かつガス不透過性であることが好ましい。
【０１１４】
一実施態様では、外側エンベロープは、少なくとも第1の外側エンベロープ層と第2の外側エンベロープ層で製造することができる。そのときそれぞれの層は、上記の半透過性であるシート状材料である。これら2つの外側エンベロープ層は、封止構造に沿って互いに接合して閉鎖ループを形成することができるため、外側キャビティがそれら外側エンベロープ層によって取り囲まれる。それぞれの外側エンベロープ層は、単層構造を持つことができるが、上記のように複数の層を互いに貼り合わせた複合積層構造を持つこともできる。あるいは第1のエンベロープ層が単層構造を持ち、第2のエンベロープ層が複合積層構造を持つこともできる。
【０１１５】
第1と第2の外側エンベロープ層は、異なる材料で製造することができる。すると外側エンベロープは、異なる区画で異なる特性を持つことになる。一例では、外側エンベロープを異なる材料からなる2つのエンベロープ層で製造し、第1の外側エンベロープ層は非伸長性材料からなり、第2の外側エンベロープ層は伸長性材料からなるようにできる。ガス発生剤が活性化された状態では、内側／外側キャビティ内に生じる圧力のもとで主に第2の外側エンベロープ層が拡張する、すなわち少なくとも1つの方向に伸長することによって表面積が大きくなるのに対し、第1の外側エンベロープ層はどの方向にも顕著には伸長しない。このような構成では、第2の外側エンベロープ層は、積層構造の第1と第2の層の間の距離を増大させ、そのことによって厚い断熱空間を提供する。それに対して第1の外側エンベロープ層は寸法安定性を提供するため、この明細書に記載した積層構造を含むファブリックは、ある種の緊急事態（例えば火災での突然の炎上）の際に起こるように非常に高温に曝露されたときでさえ形とサイズを維持する。さらに、外側エンベロープが膨張する方向は、特にうまく調節することができる。
【０１１６】
一例として、DIN EN 469（2007年）は、防護用消防服について、炉の中で180℃にしたときに防火ファブリックが3％を超えて収縮しないことを要求している。このような条件は、外側エンベロープが、活性化後に表面積を大きくする少なくとも1つの外側エンベロープ層を含んでいる場合に満たすことができる。衣服の一実施態様では、着用者の身体により近い外側エンベロープ層を伸長性材料で製造し、着用者の身体から離れる方向を向いた外側エンベロープ層を非伸長性かつ低収縮性の材料で製造することができよう。
【０１１７】
特別な一実施態様では、外側エンベロープは、ガス発生剤が活性化された状態にあるときの外側キャビティ内のさまざまな温度に対する耐熱性材料で製造することができる。
【０１１８】
外側エンベロープ材料に関する“耐熱性”という用語は、所定の時間にわたって第2の活性化温度よりも所定の温度上昇分（例えば10℃の上昇分）だけ高い負荷温度に耐えることのできる材料を記述するものと理解する。一般に、温度は第2の活性化温度よりも10℃高く、時間は1分間以上である。必要とされる耐熱性は、積層構造の用途（例えば衣服の中での積層構造の他の層に対する位置）によって異なる。積層構造が熱源に向けて配置されているほど、耐熱性の必要性が大きくなる。一実施態様では、この温度は、1分間にわたって活性化温度よりも少なくとも10℃高い。別の一実施態様では、この温度は、2分間にわたって活性化温度よりも50℃高い。消防の用途での好ましい一実施態様では、この温度は、2分間にわたって活性化温度よりも約150℃高い。
【０１１９】
ガス保持特性を有する外側半透過性エンベロープ層を形成するのに多数の材料を使用できる。いくつかの実施例では、積層構造は、以下のものを備えることができる。
【０１２０】
1．それぞれがポリウレタンまたはそれと同様の材料からなるモノリシック層でできた第1と第2の外側エンベロープ層。外側エンベロープは、接合部に沿って第1と第2の外側エンベロープ層を互いに接合して閉鎖ループを形成することによって形成される。
【０１２１】
2．それぞれが、延伸多孔性PTFE層が付着されたポリウレタンまたはそれと同様の材料からなるモノリシック層を有する積層構造でできた第1と第2の外側エンベロープ層。外側エンベロープは、接合部に沿って第1と第2の外側エンベロープ層を互いに接合して閉鎖ループを形成することによって形成される。
【０１２２】
3．それぞれが、2つの延伸多孔性PTFE層の間に挟まれたポリウレタンまたはそれと同様の材料からなるモノリシック層を有する積層構造でできた第1と第2の外側エンベロープ層。外側エンベロープは、接合部に沿って第1と第2の外側エンベロープ層を互いに接合して閉鎖ループを形成することによって形成される。
【０１２３】
4．異なる材料からなる第1と第2の外側エンベロープ層。
a）アメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されているような、ePTFE膜を含む障壁ラミネートを備える第1の外側エンベロープ層。障壁ラミネートはePTFEの側をテキスタイル層に付着させる。
b）ePTFE膜を含む障壁ラミネートの形態の第2の外側エンベロープ層。障壁ラミネートは、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。
【０１２４】
外側エンベロープは、接合部に沿って第1と第2の外側エンベロープ層を互いに接合して閉鎖ループを形成することによって形成される。ポリウレタン（PU）でできた層は、PU材料を融解させることによって接合層として使用できる。ePTFEでできた層を別の層に接合する場合には、接合は、適切な接着剤（例えばシリコーン系接着剤）を用いて実現できる。
【０１２５】
追加の封止層を外側エンベロープ層の少なくとも一方の側に例えばカレンダ加工によって付着させることができる。封止層は、熱可塑性ポリマー（例えばポリウレタン（PU）；ポリプロピレン（PP）；ポリエチレン（PE）；ポリエステル（PES））を含むことができる。封止層は、外側エンベロープの気密性を改善することができ、2つの外側エンベロープ層を互いに溶接してエンベロープを作り出すことができる。外側エンベロープ層の接着特性を向上させるため、例えばコロナ放電、プラズマ放電、プライマーによって層の表面を前処理することができる。可能な溶接法として、熱融着、超音波溶接、レーザー溶接、マイクロ波溶接などがある。
【０１２６】
可能な別の一実施態様では、例えば熱可塑性接着剤、シリコーン、接触接着剤、反応性接着剤系でできた1つまたは複数の接着ビーズを、接合する外側エンベロープ層の少なくとも1つの表面に付着させた後、他方の表面を接着ビーズに付着させる。
【０１２７】
内側エンベロープは、第2の活性化状態における活性化後に意図的に破断する設計にすることさえできる。これは、内側エンベロープが破断した後にガス発生剤が内側キャビティから逃げ出すため、活性化プロセスが不可逆的であることと、断熱の増大が一時的でしかないことを意味する。しかしこの明細書に記載してあるように、内側エンベロープと外側エンベロープを備えるエンベロープ構造を1回だけ使用する設計は、エンベロープ構造を可能な限り伸長させ、したがって積層構造が第1と第2の層の間の距離を可能な限り大きくできることを意味する。これは、積層構造の断熱能力を迅速かつ効果的に増大させるための有効な方法である。悲惨なイベント（例えば突然の炎上）では、こうすることが生き延びるための唯一の方法となる可能性がある。このような1回だけ使用する設計では、ガス発生剤の化学的変換が不可逆的な化学反応であっても許容できる。温度が活性化閾値を超えると大量のガスが短時間のうちに発生することがより重要である。
【０１２８】
エンベロープ構造が活性化の後に破断するのでなければ、積層体および／またはエンベロープは、可撓性および／または弾性があって“自己復元能力”を持つように設計することができる。するとエンベロープは、活性化された後、温度が再び低下したときに自動的に元の形、すなわちガス発生剤の活性化を開始する前の形を回復することができる。このプロセスを促進するのに追加の物理的操作は必要ない。エンベロープのこのような“自己復元能力”は、温度がガス発生剤の活性化温度よりも低下するまでエンベロープが少なくとも所定の時間にわたって実質的に気密性である場合にサポートされる。温度が低下すると、活性化されたガス発生剤、したがってガス性のガス発生剤は一般に密度が大きくなる。ガス発生剤が気相から液相に変換されると密度の劇的な増大が起こる。そのような状況では、ガス発生剤は、活性化された状態におけるよりも活性化されていない状態ではるかに小さな体積を占めることになる。温度の低下中にエンベロープへの空気の流入がないと、ガス発生剤の変換によってエンベロープが収縮し、最少体積のキャビティを取り囲む（平坦な）形になる。このようなプロセスによって第1と第2の層の間の距離も、ガス発生剤が活性化されていない状態での元の距離に戻る。
【０１２９】
別の実施態様では、積層構造は、複数の外側エンベロープを備えることができる。外側エンベロープは、互いに連続した配置にすることができる。外側エンベロープがそのように連続的に配置されていると、少なくとも2つの隣り合った外側エンベロープが互いにギャップなしで続く。一般に、このように隣り合った外側エンベロープは、接合領域または封止領域を共有する。あるいは外側エンベロープのいくつかまたはすべてを、少なくとも一部が互いに重なるように（例えば屋根の瓦と同様の構造に）配置することもできる。このような構成では、積層構造は、全体として、第1と第2の層の間に空いたスペースが実質的にないようにして配置した外側エンベロープによって形成することができる。活性化されていない状態でも活性化された状態でも、どの外側エンベロープによってもカバーされないスペースまたはギャップを持たない積層構造が得られる。
【０１３０】
上述のように、外側エンベロープは、パッドまたはチップの形にすることができる。そのパッドまたはチップは、活性化されていない状態では平坦であり、活性化された状態では膨張した枕の形状へと形が変化する。このような構造は、一実施態様では、水蒸気透過性であって少なくとも一時的にガスを透過させない材料からなる第1の半透過性外側エンベロープ層と、水蒸気透過性であって少なくとも一時的にガスと透過させない材料からなる第2の半透過性外側エンベロープ層を、第1の外側エンベロープ層を第2の外側エンベロープ層の隣に位置させることによって形成できる。実際には、第1の外側エンベロープ層は、積層構造の中で第2の外側エンベロープ層の上に配置する。第1と第2の外側エンベロープ層を少なくとも1つの接合部に沿って互いに接合し、それら第1と第2の層の間に外側キャビティを形成することができる。接合部は一般に閉鎖ループの形であるため、第1と第2の外側エンベロープ層によって取り囲まれた外側キャビティが形成される。複数の外側キャビティを提供するため、複数の接合部を用意することができる。その場合、各接合部が、それぞれの外側キャビティを規定する閉鎖ループを形成する。接合部は、接合部の第1の集合が互いに平行に第1の方向に延び、接合部の第2の集合が互いに平行に第2の方向に延びたグリッドの形にすることができる。
【０１３１】
それぞれの外側キャビティを取り囲むそれぞれの外側エンベロープは、積層構造の第1と第2の層を互いに接合することによってそれら第1と第2の層の間に形成される“ポケット”の形にすることができる。そのため第1と第2の層は、それぞれの外側エンベロープの第1と第2の外側エンベロープ層を形成する。
【０１３２】
別の実施態様では、ガス発生剤の活性化後に複数の外側キャビティが互いにつながる積層構造を提供することができる。外側キャビティのこのような構造は、それぞれが1つの外側キャビティを取り囲む複数の連続した外側エンベロープを備えることができる。外側キャビティのそれぞれは、ガス発生剤が活性化されていない状態では、隣接した外側エンベロープの間に形成したそれぞれの接合部を介して隣の外側キャビティから離すことができる。接合部は、本質的に流体を透過させないようにして外側キャビティを互いに離すことが好ましい。したがってガス発生剤は、活性化された状態であるか活性化されていない状態であるかに関係なく、1つの外側キャビティから別の外側キャビティに移ることはできない。しかし接合部は、それぞれ所定の破断部を備えることができる。そのような破断部は、上昇するガスの温度に曝露され、それに対応して閾値時間よりも長い曝露時間にわたってガス圧が上昇すると破断することができる。したがって、ガス発生剤が、外側キャビティ構造の外側キャビティの一部の中だけあれ、各外側キャビティの中であれ活性化した後、外側キャビティ内で生じるガス圧の上昇により、外側キャビティ構造の隣り合った外側キャビティの間でガスがつながる。その結果として外側キャビティ構造のあらゆる外側キャビティが効果的に組み合わさることにより、外側“巨大キャビティ”または“超キャビティ”が生み出される。破断させて隣り合った外側キャビティ間で流体を通じさせるために接合部を上昇するガスの温度に曝露せねばならない時間は、上昇するガスの温度と圧力に曝露された状態で内側エンベロープを破断させ、それに対応して第1の活性化状態から第2の活性化状態へと変化させるのに必要な時間に関して上に記載したのと同様にして決定される。
【０１３３】
少なくとも2つのキャビティを互いに合体させるには、1つの外側キャビティの中のガスの温度と圧力が、第1と第2の層を互いに離すのに十分な大きさまで上昇すれば十分である。
【０１３４】
別の実施態様では、このようなキャビティ構造は、クラスターの中に配置された複数のキャビティを備えることができる。クラスターのキャビティは原則として構造の中で互いに離されているため、ガス発生剤は、少なくとも活性化されていない状態にあるときには、1つのキャビティから別のキャビティへと移ることが阻止される。しかし特別な条件下では、特にガス発生剤の活性化後には、キャビティの構成により、活性化されてガス状になったガス発生剤をキャビティ間で連通させることができる。このように流体が連通するため、キャビティ間を分離している部分の破断が容易になり、したがってクラスターの複数のキャビティから1つの巨大キャビティを形成しやすくすることができる。
【０１３５】
一実施態様では、クラスターの隣り合った各キャビティの間に接続チャネルを設けることができる。このような接続チャネルは、ガス発生剤が活性化されていない状態にあるときには通過を阻止するが、活性化された状態のときには通過を許可する例えば十分に薄い構造、および／または角度のついた構造を持つことができる。
【０１３６】
ガス発生剤の活性化後、外側キャビティを効果的に厚くし、それに対応して断熱能力を顕著に増大させることができる。なぜなら外側キャビティ構造の複数の隣り合った外側キャビティの間の接合部が破断部で破断する圧力には閾値が存在しているため、あらゆる（元からある）外側キャビティが合体して共通する大きな1つの外側“巨大キャビティ” または“超キャビティ”になるからである。
【０１３７】
上に概略を記載した積層構造の構成により、巨大な外側エンベロープに取り囲まれた巨大な外側キャビティを用意し、それら外側キャビティを熱に曝露して活性化させることができる。このような外側“巨大エンベロープ”も“枕”の形態を持つことができる。
【０１３８】
単なる例として、典型的な外側エンベロープは、ガス発生剤が活性化されていない状態で1mm以上の横方向のサイズを持つことができる。特別な実施態様では、外側エンベロープは、5mm以上、好ましくは15mm以上の横方向のサイズを持つことができる。一般に、活性化されていない状態の外側エンベロープは、厚さを2mm未満にすることができる。この文脈では、横方向のサイズは、幅／長さ平面内、すなわち厚さ方向に垂直な平面内での外側エンベロープの最小サイズを意味する。このサイズは、一般に、ガス発生剤が活性化されていない状態での外側エンベロープの圧倒的に最小のサイズである。したがって横方向のサイズは、基本的に、ガス発生剤が活性化されていない状態で外側エンベロープが到達できる厚さの最大の増大と定義される。複数のそのような平坦な外側エンベロープを用い、（上記のような）平坦な積層構造を形成することができる。この平坦な積層構造によって大きな通気性が可能となるため、着用者にとって快適さのレベルがより大きくなる。
【０１３９】
外側キャビティは、ガス発生剤が活性化された状態で厚さを少なくとも2mm以上まで、好ましくは6mm以上まで大きくすることができる。
【０１４０】
体積増加で表わすと、外側キャビティは、ガス発生剤が活性化された状態では、ガス発生剤が活性化されていない状態での体積と比べて10〜2000倍の体積に増加することができる。体積増加は、40倍を超えることが好ましい。
【０１４１】
本発明の原理は、上記の積層構造以外に、上記のように外側キャビティを取り囲む外側エンベロープと、内側キャビティを取り囲む内側エンベロープと、ガス発生剤とを備えるエンベロープ構造で利用することができる。内側エンベロープは外側エンベロープに含まれる。実際、このようなエンベロープ構造は、それ自体が発明に貢献すると考えることができ、衣服の製作に使用するテキスタイル積層構造を含め、さまざまな積層構造に適応断熱を提供するのに使用できる。ここに記載したタイプのエンベロープ構造は、既存の積層構造（例えば衣服で使用する積層構造）に適応断熱機能を提供するのに使用すること、または既存の一般的な積層構造（例えば衣服で使用する積層構造）の適応断熱機能を改善するのに使用することさえできる。したがって別の1つの特徴では、本発明により、適応断熱を提供する積層構造で使用できるエンベロープ構造が提供される。このエンベロープ構造は、少なくとも1つの外側キャビティを取り囲む外側エンベロープと、内側キャビティを取り囲む少なくとも1つの内側エンベロープを備えていて、内側キャビティは外側キャビティの中に含まれている。このエンベロープ構造はさらに、活性化されていない状態と活性化された状態を持つガス発生剤を備えていて、ガス発生剤は、活性化されていない状態から活性化された状態へと変化することができるため、内側キャビティ内の温度上昇に応答して内側キャビティ内のガス圧が上昇する。このエンベロープ構造は、内側キャビティ内のガス圧の上昇に応答して内側キャビティの体積と外側キャビティの体積が増加する構成にされている。このようなタイプのエンベロープ構造は、積層構造に関して上に記載した任意の構成を持つことができる。
【０１４２】
上に概略を記載した積層構造は、ファブリック複合構造に組み込むことができる。“ファブリック”という用語は、糸、繊維、フィラメントを交差させて製造される平面状テキスタイル構造を意味する。テキスタイル構造として、織ったテキスタイル構造、不織テキスタイル構造、フリースや、これらの組み合わせが可能である。“不織”テキスタイル層は、繊維および／またはフィラメントのネットワーク、フェルト、ニット、繊維断熱材などを含んでいる。“織った” テキスタイル層は、任意のファブリック織（例えば平織、千鳥綾織、斜子織、サテン織、斜文織など）を用いた織ったファブリックである。平織と斜文織は、市場で用いられている最も一般的な織り方であると考えられる。
【０１４３】
このようなファブリック複合構造は、一般に、互いに重ねて配置された複数のファブリック層を含むことになる。これら複数のファブリック層は、外側と内側を有する外側熱保護シェル構造を含むことができる。これら複数のファブリック層は、上述のように適応断熱を提供する積層構造も含むことができる。
【０１４４】
特別な一実施態様では、適応断熱を提供する積層構造は、外側熱保護シェル構造の内側に配置することができる。
【０１４５】
一実施態様として、外側熱保護シェル構造は物品（例えば衣服）の外側層を表わしており、主として炎から保護してくれる。外側熱保護シェル構造は、少なくとも1つの耐炎性の、または熱的に安定なテキスタイル層（例えばポリイミド（メタ-アラミド、パラ-アラミド）などの耐炎性材料を含む織ったテキスタイル、ニット、不織テキスタイルや、これらの混合物）を備えることができる。耐炎性の、または熱的に安定なテキスタイルの具体例として、ポリベンゾイミダゾール（PBI）繊維；ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維；ポリジイミダゾピリジニレンジヒドロキシフェニレン（PIPD）；モダクリル繊維；E.I. DuPont de Nemours社から商品名Nomex（登録商標）で市販されているポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)；E.I. DuPont de Nemours社から商品名Kevlar（登録商標）で市販されているポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)；メラミン；防火（FR）木綿；FRレーヨン、PAN（ポリアクリルニトリル）などがある。上記の繊維のうちの2種類以上を含むファブリックも使用できる（例えばNomex（登録商標）／Kevlar（登録商標）テキスタイル）。一実施態様では、織ったNomex（登録商標）Delta T繊維でできた外側シェル層を使用する。
【０１４６】
耐炎材料は、国際規格DIN EN ISO 14116（2008年）に規定されている。EN ISO 15025（2003年）には、材料の耐炎性を評価する試験法が規定されている。DIN EN ISO 14116（2008年）には、さまざまなレベルの耐炎性が規定されている。一例として、消防服に使用すべき耐炎材料は、DIN EN ISO 14116（2008年）のレベル3について規定されている試験手続きに合格する必要がある。別の用途では、レベル1と2で規定されているように、より甘い基準で十分である。
【０１４７】
ファブリックは、障壁構造も含むことができる。一実施態様では、障壁構造は、外側熱保護シェル構造の内側に配置される。
【０１４８】
特別な用途では、障壁構造は、少なくとも1つの機能層を含んでいる。この機能層は、水蒸気透過性かつ防水性にすることができ、少なくとも1つの水蒸気透過性かつ防水性の膜を含んでいる。
【０１４９】
障壁構造は、液体障壁として機能する一方で水蒸気は通過させることのできる要素である。衣服（例えば消防服）では、このような障壁構造は、水が衣服の内側に入らないようにしていて、そのことによって消防士が身にまとう重量を最少にする。それに加え、障壁構造により、水蒸気（汗）を外に出すことができる。これは、暑い環境で作業するときに重要な機能である。一般に、障壁構造は、少なくとも1つのテキスタイル層（不織ファブリックまたは織ったファブリック）に貼り付けられた膜を備えている。少なくとも1つのテキスタイル層に貼り付けるのに使用する膜材料（ラミネートという用語でも知られる）として、延伸ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリウレタンや、これらの組み合わせがある。このようなラミネートの市販例として、CROSSTECH（登録商標）水分障壁ラミネートや、メタ-アラミド製の不織ファブリックまたは織ったファブリックの表面のNeoprene（登録商標）膜がある。
【０１５０】
一実施態様では、ヨーロッパ特許EP 0 689 500 B1に記載されているようにして製造した延伸PTFE（ePTFE）からなる膜を備える障壁構造を使用する。障壁層は、不織アラミド・テキスタイルからなるテキスタイル層に接着させることができる。このような障壁構造は、GORE-TEX（登録商標）Fire-blocker Nという商品名で市販されている。別の一実施態様では、CROSSTECH（登録商標）／Nomex（登録商標）PJ水分障壁という商品名で市販されている障壁構造を使用する。このような水分障壁は、ポリアミド製テキスタイル（Nomex（登録商標）IIIA）に付着したポリウレタン層を備えるePTFEフィルムを含んでいる。別の障壁として、例えばアメリカ合衆国特許第4,493,870号、アメリカ合衆国特許第4,187,390号、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されているような障壁を使用できる。
【０１５１】
水分障壁以外の障壁を考えることができる。それは例えば、気体および／または液体（例えば気体および／または液体および／またはエーロゾルの形態の化合物や、気体および／または液体および／またはエーロゾルの形態の生物材料を含む物質）の透過を阻止する少なくとも1つの機能層を提供する障壁である。特別な実施態様では、このような障壁層を通気性にすることもできる。
【０１５２】
障壁構造は、外側熱保護シェル構造と、適応断熱を提供する積層構造の間に配置することができる。障壁構造が、適応断熱を提供する積層構造を含んでいてもよい。
【０１５３】
ファブリックは、保護服または機能服で使用することができ、一般に、環境からの影響に対する着用者の保護が必要とされる用途や、所定の環境条件下で望む機能的特性を提供する用途、例えば消火、法の執行、軍や工場での作業といった用途で使用される。このような衣服は、着用者を、熱や、炎や、液体の衝撃から保護する必要がある。その一方で、この衣服は、着用者に、想定される作業の実行を可能にする十分な快適さを提供することが望ましい。
【０１５４】
特に、火／熱から保護する衣服で使用できるファブリックを目的とする。
【０１５５】
本発明の実施態様を示す添付の図面を参照し、それら実施態様を以下により詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１ａ】一実施態様で内側エンベロープの形成に用いる層の簡単化した模式断面図である。
【図１ｂ】一実施態様で内側エンベロープの形成に用いる別の層の簡単化した模式断面図である。
【図１ｃ】一実施態様で内側エンベロープまたは外側エンベロープの形成に用いるモノリシック層の簡単化した模式断面図である。
【図１ｄ】一実施態様で内側エンベロープまたは外側エンベロープの形成に用いる層の簡単化した模式断面図である。
【図１ｅ】一実施態様で内側エンベロープまたは外側エンベロープの形成に用いる別の層の簡単化した模式断面図である。
【図１ｆ】一実施態様で内側エンベロープまたは外側エンベロープの形成に用いる別の層の簡単化した模式断面図である。
【図２ａ】所定量のガス発生剤を充てんした内側エンベロープを製造する1つの可能な方法を簡単化した模式的形態で示している。
【図２ｂ】所定量のガス発生剤を充てんした内側エンベロープを製造する1つの可能な方法を簡単化した模式的形態で示している。
【図２ｃ】所定量のガス発生剤を充てんした内側エンベロープを製造する1つの可能な方法を簡単化した模式的形態で示している。
【図２ｄ】所定量のガス発生剤を充てんした内側エンベロープを製造する1つの可能な方法を簡単化した模式的形態で示している。
【図３ａ】ガス発生剤を収容する内側キャビティを取り囲む内側エンベロープの一実施態様の簡単化した模式断面図であり、内側エンベロープ層が互いに溶接されて内側エンベロープを形成している。
【図３ｂ】キャビティを取り囲む内側エンベロープの別の一実施態様の簡単化した模式断面図であり、このキャビティには、配置補助具に取り付けられたガス発生剤が収容されている。
【図３ｃ】内側キャビティを取り囲む内側エンベロープの別の一実施態様の簡単化した模式断面図であり、この内側キャビティには、溶接可能な投与補助層に取り付けられたガス発生剤が収容されている。
【図３ｄ】内側エンベロープの別の一実施態様の簡単化した模式断面図であり、この内側エンベロープは2つの内側キャビティを取り囲んでいて、それぞれの内側キャビティにはガス発生剤が収容されている。
【図４ａ】同じ2つの内側エンベロープが互いに上下に接合されて1つの内側エンベロープ・クラスターを形成している模式配置図である。
【図４ｂ】形が異なる2つの内側エンベロープが互いに上下に接合されて別の1つの内側エンベロープ・クラスターを形成している別の模式配置図である。
【図４ｃ】2つの内側エンベロープが互いに側端部で接合されて別の1つの内側エンベロープ・クラスターを形成している別の模式配置図である。
【図５】外側エンベロープに取り囲まれた内側エンベロープを備えるエンベロープ構造の簡単化した模式断面図である。
【図６ａ】外側エンベロープに取り囲まれた内側エンベロープを備える図5に示したようなエンベロープ構造が活性化されていない状態にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図６ｂ】図6aのエンベロープ構造が第1の活性化状態にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図６ｃ】図6aのエンベロープ構造が第2の活性化状態にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図７】図7aは、一実施態様による積層構造が活性化されていない状態にあるときの簡単化した模式断面図であり、この積層構造は、シート状材料からなる2つの外側エンベロープ層を互いに接合することによって形成した複数の外側エンベロープを備えている。  図7bは、図7aのエンベロープ構造が第1の活性化状態にあるときの簡単化した模式断面図である。  図7cは、図7aのエンベロープ構造が第2の活性化状態にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図８ａ】複数のエンベロープ構造で形成された別の一実施態様による積層構造が第1の活性化状態にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図８ｂ】図8aに示した実施態様の積層構造が第2の活性化状態の第1段階にあるときの簡単化した模式断面図である。
【図８ｃ】図8aと図8bの実施態様の積層構造が第2の活性化状態のさらに進んだ段系にあるときの簡単化した模式断面図であり、隣り合った外側エンベロープを分離する多数の接合部が、各外側キャビティ内のガス圧によって破断している。
【図９ａ】適応断熱を提供する本発明の一実施態様による積層構造を含むファブリックの簡単化した模式断面図である。
【図９ｂ】適応断熱を提供する本発明の一実施態様による積層構造を含むファブリック50の可能な別の構成である。
【図９ｃ】適応断熱を提供する本発明の一実施態様による積層構造を含むファブリック50の可能な別の構成である。
【図９ｄ】適応断熱を提供する本発明の一実施態様による積層構造を含むファブリック50の可能な別の構成である。
【図１０】図9aに示したファブリックを含む消防士の上着を示している。
【図１１】積層構造が活性化されていない状態から活性化された状態にされるときの第1の層と第2の層の間の距離の増大を測定する装置の模式図である。
【図１２】積層構造が活性化されていない状態から活性化された状態にされるときの第1の層と第2の層の間の距離の増大を測定するための積層構造試験片の模式図である。
【図１３】複数の活性化／非活性化サイクルを可逆的に経験する構成の積層構造に関する第1と第2の機能試験の結果を示すグラフである。
【図１４】積層構造に関する第3の機能試験の結果を示すグラフである。
【０１５７】
すべての図面について、各実施態様において同じであるか対応する機能を有する要素は、同じ参照番号で示してある。以下の説明では、そのような要素は、そのような要素を含む最初の実施態様に関してだけ説明する。同じ要素が含まれていてそれが同じ参照番号で表わされる以後の各実施態様にも同じ説明が当てはまることを理解されたい。特に断らない限り、先に出てきた実施態様における要素の対応する説明を一般に参照する。
【発明を実施するための形態】
【０１５８】
図1aは、一実施態様による層6の簡単化した模式断面図である。このような層6を用いて内側エンベロープ20を用意することができる。層6は、カバー層6aと、流体不透過層6bと、封止層6cを備えるラミネートである。一実施態様では、層6はアルミニウム／プラスチック複合材料でできていて、ポリテレフタル酸エチレン（PET）-カバー層6aと、アルミニウム（Al）-流体不透過層6bと、ポリエチレン（PE）-封止層6cを備えている。Al層6bの合理的な厚さの範囲は4μm〜25μmである。Al層6bは、十分な流体不透過性を確保するため少なくとも12μmの厚さを有する。PE層6cは、内側エンベロープ20を作り出すため、隣り合った積層6を流体が透過しないように互いに接合する封止層として用いられる。PE層6cの厚さは20μm〜60μmにできる。好ましい厚さは40μmである。PET層6aは、内側エンベロープ20（図示せず）の外面に望む特性を与えるためのカバー層として使用できる。この実施例では、厚さ12μmのPET層6aを用いる。ここに記載した複合層構造6は、Kobusch-Sengewald社から入手できる。
【０１５９】
内側エンベロープ20（図示せず）を形成するための別の層6を図1bに示してある。この層6もラミネートであり、厚さ40μmのPEでできたカバー層6aと、厚さが少なくとも12μmのAl層6bと、厚さ40μmのPE封止層6cを備えている。この実施態様では、カバー層6aは封止層6cと同じ材料で作られる。カバー層6aは、追加封止層として使用できる。
【０１６０】
図1cは、一実施態様によるシート状の層8の簡単化した模式断面図である。このような層8は、内側エンベロープ20または外側エンベロープ24（両方とも図示せず）を用意するための内側エンベロープ層または外側エンベロープ層として使用できる。ラミネート層8は、ガスを少なくとも一時的に透過させないが水蒸気は透過させる親水性材料からなる半透過性モノリシック層8aでできている。このような材料の一例はポリウレタン（PU）のフィルムであり、一実施態様では厚さを12μmにすることができる。内側エンベロープ20または外側エンベロープ24を製造するため、図1cに示した親水性材料からなるモノリシック層8aでできた第1と第2のエンベロープ層を接合部に沿って互いに接合し、閉鎖ループを形成することができる（図5〜図8）。
【０１６１】
内側エンベロープ20または外側エンベロープ24を形成するための別のラミネート層8を図1dに示す。このシート状半透過層8はラミネートの形態であり、図1cと同様に親水性材料からなる第1の層8aと、微孔性材料（例えば微孔性の延伸PTFE）からなる第2の層8bを備えている。一実施態様では、第1の層8aは厚さを12μmにすることができ、第2の層8bは厚さを40μmにすることができる。第1の層8aは、公知の任意の貼り付け法（例えばアメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されている方法）によって第2の層8bに付着させることができる。
【０１６２】
内側エンベロープ20または外側エンベロープ24を形成するためのさらに別のシート状半透過層8を図1eに示す。このラミネート層8は、図1cと図1dの実施態様と同様、親水性材料（例えばPL）からなる第1の層8aと、微孔性材料（例えば微孔性の延伸PTFE）からなる第2の層8bを備えている。ラミネート層8はさらに、微孔性材料（例えば図1dの実施態様と同様に微孔性の延伸PTFE）からなる第3の層8cを備えている。親水性材料からなる第1の層8aは、第2の層8bと第3の層8cに挟まれる。この実施例でも、第1の層8aは、公知の任意の貼り付け法（例えばアメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されている方法）によって第2の層8bと第3の層8cのそれぞれに付着させることができる。一実施態様では、層8aは厚さを12μmにすることができ、層8bは厚さを40μmにすることができ、層8cは厚さを40μmにすることができる。
【０１６３】
外側エンベロープ24を形成するためのさらに別のシート状半透過層8を図1fに示す。この別の実施態様では、図1dのラミネート層8をテキスタイル層8dに付着させる。一実施態様では、ラミネート層8は、そのePTFE側を不織テキスタイル層8dに接着する。
【０１６４】
一般に、少なくとも1つの微孔性の層8bが、ラミネート層8の半透過特性（水蒸気透過性、ガス不透過性）を提供する。微孔性の層は、ガス発生剤から発生するガスを特に透過させない。このような微孔性材料は、通常は防水特性も有する。このような微孔性材料の一例は、アメリカ合衆国特許第3,953,566号に記載されている延伸PTFEである。たいていの場合、親水性の層8a、8cも、少なくともガス発生剤から発生するガスを透過させない特性を持つことができ、一般には液体の水を透過させない特性も持つ。しかし親水性の層のガス不透過性は、層8が、8aで示してあるように親水性材料だけを含んでいて微孔性材料は含まない場合だけの条件である。
【０１６５】
親水性の層と微孔性の層の両方とも水蒸気を透過させるため、通気性である。
【０１６６】
この明細書では、親水性の層および／または微孔性の層でできていて、上述のように水蒸気透過性だがガスは少なくとも一時的に透過させず、少なくともガス発生剤から発生するガスは透過させないあらゆる構造を、機能層または機能構造と呼ぶ。
【０１６７】
本発明で使用するラミネート層8は、ここに説明した機能層または機能構造に加え、例えば機能層または機能構造の支持または保護を目的として、または断熱を目的として、通気性テキスタイル材料をさらに備えることができる。
【０１６８】
図3aは、ガス発生剤（一般に18で表示）を収容した内側キャビティ16を取り囲む内側エンベロープ（一般に20で表示）の簡単化した模式断面図である。図3aでは、そして図3b、図3c、図3d、図4a、図4b、図4cのそれぞれでも、内側エンベロープ20は、ガス発生剤18が活性化されていない状態を示してあるため、膨張していない本質的に平坦な形を有する（不活性な状態とも呼ぶ）。図3a〜図3dと図4a〜図4cに示した平坦な構成では、内側エンベロープ20は、厚さ方向のサイズが、厚さ方向に垂直な方向、すなわち横方向の内側エンベロープ20のサイズよりも非常に小さい。内側エンベロープ20の厚さ方向のサイズは、図3a〜図4cではdと表記する。内側エンベロープ20の横方向のサイズは、図3a〜図4cではA0と表記する。ここではA0は、内側エンベロープ20の溶接部の一端から反対側の溶接部の端部までの距離を表わす。一般にエンベロープが“丸い”形または四角形の形である実施態様では、エンベロープのサイズA0は、実質的にどの横方向でも実質的に等しい可能性がある。エンベロープが一般に細長い形である別の実施態様では、幅方向のサイズA0は長さ方向のサイズA0よりも小さい可能性がある。
【０１６９】
一実施態様では、内側エンベロープ20は、2つの内側エンベロープ層12、14からなる。内側エンベロープ層12、14は、それぞれ、図1aまたは図1bに示した層6のような構成である。明示的には示していないが、特に内側エンベロープ層12、14のそれぞれは、図1aに示した層6と同様、3つの層で構成することができる。内側エンベロープ層12は内側エンベロープ20の上部を形成し、内側キャビティ16の上部を取り囲む。内側エンベロープ層14は内側エンベロープ20の下部を形成し、内側キャビティ16の下部を取り囲む。内側キャビティ16の上部を取り囲む内側エンベロープ層12と、内側キャビティ16の下部を取り囲む内側エンベロープ層14は、同じ構成であり、例えば図1aに示したようなラミネートである。内側エンベロープ20は、最も内側の封止層と、流体を透過させない中間層と、外側カバー層を有する。
【０１７０】
あるいは内側エンベロープ20は、図1bに示した2つの内側エンベロープ層で製造すること、または図1aに示した1つの内側エンベロープ層と、図1bに示した1つの内側エンベロープ層で製造することができる。別の材料（特に単層、またはある程度複雑な構成のラミネート層）を用い、上述の内側エンベロープ20を製造することができる。活性化されていない状態で実質的に液体であるガス発生剤を使用する場合には、内側エンベロープの形成に用いるラミネートは流体を透過させないことが好ましく、流体を透過させないようにしてそれらラミネートを互いに接合することで、流体を透過させない内側エンベロープ20を製造する。
【０１７１】
内側エンベロープ20は、ガス発生剤18で満たされた内側キャビティ16を取り囲んでいる。ガス発生剤18は、室温で適切な平衡蒸気圧を持つ液体を選択し、その液体が、ガス発生剤の活性化されていない状態を規定している。ガス発生剤18が図3aに示した活性化されていない状態では、ガス発生剤18は実質的に液相18’にあり、一部が、平衡蒸気圧に従って気相にある。内側エンベロープ20は、実質的に流体を透過させない囲いを内側キャビティ16に提供するため、内側キャビティ16には十分な量のガス発生剤18が収容されている。内側キャビティ16の残りの体積は、他のガス（特に、ガス発生剤18を満たしたときに内側キャビティ16に閉じ込められて残った空気と他のガス）で満たされている。ここに示した実施例では、ガス発生剤18は、化学式CF3CF2C(O)CF(CF3)2を持つ流体である。このような流体は一般に消火に使用され、“Novec（登録商標）1230消火流体”という商品名で3M社から市販されている。上記のように、ガス発生剤として他の流体も使用できる。あるいはガス発生剤18は、活性化されていない状態で固体（例えば粉末の形態）となるように選択することができる。そのような場合、内側エンベロープが十分に気密であってガス発生剤による汚染から保護されるのであれば十分であろう。
【０１７２】
図3aに示した内側エンベロープ20を製造する第1の方法は以下の通りである。
【０１７３】
1．内側エンベロープ、方法1：第1の封止ステップ：
【０１７４】
図1aまたは図1bの材料でできた2つの内側エンベロープ層12、14を、それぞれの封止層が互いに向かい合うようにして上下に並べる。四角形の内側エンベロープ20を形成するには、封止層が互いに接触するようにして内側エンベロープ層12、14に熱い棒（封止幅：2mm）を接触させ、溶接する。この手続きを、四角形の内側エンベロープ20の4辺のうちの3辺で実行する。すると1辺が開いた内側エンベロープ20が形成される。
【０１７５】
2．内側エンベロープ、方法1：充てんステップ
【０１７６】
内側エンベロープ20を精密天秤の上に載せ、ガス発生剤18を、例えば注射器の針を用いてその内側エンベロープの中に満たす。充てんするガス発生剤の量は、秤によって制御する。
【０１７７】
一例として、0.07gのガス発生剤18を内側エンベロープ20に充てんする。ただしそれは、内側エンベロープ20が以下の仕様になっている場合である：内側エンベロープ20が、上記のようにPET/AI/PEでできた2つの内側エンベロープ層12、14から形成されていて、内側エンベロープ20の外側のサイズは長さ20mm、幅20mm（長さ16mm、幅16mmのキャビティ内側のサイズに対応する）であり、ガス発生剤18としてNovec（登録商標）1230が選択される。
【０１７８】
3．内側エンベロープ、方法1：第2の封止ステップ：
【０１７９】
充てんステップの終了後、内側エンベロープ20の開いた側を4番目の封止線によって閉じる。その後、その封止線に沿って内側エンベロープ20を正確に切断する。
【０１８０】
上記のようにして製造した内側エンベロープへの充てん量の正確さは、以下のようにして測定することができる。
【０１８１】
所定数の内側エンベロープ20（例えば10個の内側エンベロープ）を第1の封止ステップに従って製造する。これら内側エンベロープ20のそれぞれに印を付け、4桁の秤（例えばSatorius BP121S）で個別に計量する。液体形態になった所定量のガス発生剤18を、時間トリガー式弁を備える重力供給式容器からパイプを通じ、さらに注射器の針を通じて内側エンベロープの中に注入する。弁が所定の時間だけ開くことは、調節可能な電気式タイマーによって保証される。
【０１８２】
第2の封止ステップによってそれぞれの内側エンベロープ20を直ちに閉じる。充てんされたそれぞれの内側エンベロープ20を計量し、（充てん前に測定した）空の内側エンベロープ20の重量を差し引く。このサンプル・セットの平均値からの最大のずれを±10％にすることができる。
【０１８３】
内側エンベロープ20を製造するための図2a〜図2dに示した第2の方法は以下の通りである。
【０１８４】
内側エンベロープ、方法2：第1ステップ（図2a）：
【０１８５】
細長い内側エンベロープ用ラミネート・シート（例えば図1aのラミネート材料6でできた幅65mm、長さ1.3mのシート）を使用する。あるいは異なるサイズのシートおよび／または別のラミネート材料でできたシート（例えば図1bのラミネート材料6でできたシート）を使用できる。この内側エンベロープ用ラミネート・シートを長辺に沿って折り曲げ、ラミネート6のカバー層6aが外側に位置し、封止層6cが内側に位置するようにする。すると封止層6c、6cが互いに向かい合った上部内側エンベロープ層12と下部内側エンベロープ層14が形成される。このようにしてプレ-エンベロープ101が作り出される。プレ-エンベロープ101は、幅32.5mm、長さ1.3mである。プレ-エンベロープ101は、1つの長辺102が閉じられ、反対側の長辺103に沿って開いている。プレ-エンベロープ101の両方の短辺104と105は開いている。
【０１８６】
内側エンベロープ、方法2：第2ステップ（図2b）：
【０１８７】
2つの封止層6cが互いに接触するようにして、回転する超音波溶接ホイール（例えば幅5mm）を開いた長辺103の位置でラミネート6に接触させる。プレ-エンベロープ101の開いた長辺103に平行に延びる封止線106に沿って封止層6cを連続的に溶接する。すると長辺103が閉じられ、プレ-エンベロープ101は、開いた2つの短辺104と105を有するチューブの形になる。封止層6cが互いに接触するようにして、熱い封止棒（封止幅：2mm）を1つの短辺105の位置でプレ-エンベロープ101のラミネート6に接触させる。短辺105に平行に延びる封止線107に沿って封止層6cを互いに溶接し、短辺105の位置でプレ-エンベロープ101を閉じる。するとプレ-エンベロープ101は、一端が閉じたチューブの形になる。
【０１８８】
次に、開いた短辺104を閉じた短辺105よりも高く保持し、開いた短辺104を通じてガス発生剤18を開いたチューブ状プレ-エンベロープ101の中に充てんする。一例として、上記のプレ-エンベロープ101が、内側のサイズが幅23mm、長さ1mの内側キャビティを形成していて、図1aに示したようにPET/AI/PEからなるラミネート層6でできており、ガス発生剤18が、上記のようにNovec（登録商標）1230として知られる液体である場合には、4mlの量のガス発生剤18をプレ-エンベロープ101の中に充てんする。
【０１８９】
内側エンベロープ、方法2：第3ステップ（図2c）：
【０１９０】
短辺104が上を向いた状態にしてプレ-エンベロープ101を保持し、直立した状態を保つことで、キャビティに充てんされたガス発生剤18がプレ-エンベロープ101の閉じた短辺105に集まるようにする。プレ-エンベロープ101を、閉じた短辺105から順番に第2の回転する超音波溶接ホイール110と密に接触させる。溶接ホイール110は、一対の溶接ホイール110、111を持つ超音波溶接機の一部である。溶接ホイール110は、複数の周囲封止輪郭線114A、114B、…が形成された周囲面112を有する。封止輪郭線114A、114B、…のそれぞれは、作り出すエンベロープ20A、20B、…の封止線の形に対応する形を有する。この構成では、溶接ホイール111は平坦な周囲面を有する。
【０１９１】
プレ-エンベロープ101を、閉じた短辺105から順番に一対の溶接ホイール110、111の間を通過させる。プレ-エンベロープ101の移動方向を示す図2cの矢印B参照。このようにして、溶接ホイール110は最初にプレ-エンベロープ101の閉じた短辺105と接触し、最後にプレ-エンベロープ101の開いた短辺104と接触する。
【０１９２】
溶接ホイール110がプレ-エンベロープ101と接触すると、ガス発生剤18は、回転する超音波溶接ホイール110、111により、封止輪郭線114A、114Bの1つがプレ-エンベロープ101と接触する領域に押しやられる。なぜならそのような領域では、封止層が互いに接触して互いに溶接されるからである。このようにして、最終的なエンベロープ20Aの封止部を規定する閉じた封止輪郭線116Aが、プレ-エンベロープ101に形成される。
【０１９３】
プレ-エンベロープ101が回転する溶接ホイール110、111の間のギャップを通過するにつれて、プレ-エンベロープ101に複数の封止輪郭線116A、116B、…が形成される。それぞれの封止輪郭線116A、116B、…は、所定量のガス発生剤18で満たされたそれぞれのキャビティ16A、16B、…を取り囲む。
【０１９４】
上記の手続きに従うと、プレ-エンベロープ101に形成される各キャビティ16A、16B、…に、ほぼ同じ所定量のガス発生剤18を充てんできることがわかった。特に優れた再現性のある結果は、例えば一対の溶接ホイール110、111の形態になった超音波溶接ツールを用いて、プレ-エンベロープ101に封止輪郭線116A、116B、…を形成することによって得られる。
【０１９５】
上述のサイズを持つ一例では、40個の充てんされた封止輪郭線116A、116B、…を作り出すことができる。それぞれの封止輪郭線は、幅20mm、長さ23mmの外側サイズを持ち、キャビティのサイズは、幅16mm、長さ18mmである。
【０１９６】
内側エンベロープ、方法2：第4ステップ（図2d）：
【０１９７】
最後に、封止輪郭線116A、116B、…が中に形成された最終的なプレ-エンベロープ101を、例えば封止輪郭線116A、116Bの外側サイズの形状を持つ切断ダイスを備えた手動式または自動式の標準的なダイス式切断機械を用いて切断する。このようにして、図2dに示した個々の内側エンベロープ20A、20B、…が製造される。
【０１９８】
上記の第2の方法で製造した内側エンベロープへの充てん量の正確さは、以下のようにして測定することができる。
【０１９９】
所定数の内側エンベロープ20（例えば10個の内側エンベロープ）を上記の第1〜第4の封止／充てんステップに従って製造する。これら内側エンベロープ20のそれぞれに印を付け、4桁の秤（例えばSatorius BP121S）で個別に計量する。それぞれの内側エンベロープ20を、温度がガス発生剤18の活性化温度よりもはるかに高いホット・プレートの上に載せ、それぞれの内側エンベロープ20が確実に破裂してガス発生剤18が完全に放出されるようにする。4桁の秤を用い、空の内側エンベロープを個別に計量する。それぞれの内側エンベロープで失われた重量を計算する。内側エンベロープの材料が湿気を吸収する場合には、内側エンベロープを少なくとも1時間にわたって同じ環境（理想的には23℃、相対湿度65％の環境）内で状態調節する必要がある。
【０２００】
内側エンベロープの流体不透過性は、以下に示す方法のうちの1つに従って測定できる。
【０２０１】
内側エンベロープの流体不透過性を測定する方法1：
【０２０２】
それぞれの内側エンベロープ20に個別に印を付ける。それぞれの内側エンベロープ20を4桁の秤（例えばSatorius BP121S）で計量する。内側エンベロープ20を所定の環境条件（20℃、相対湿度65％）下で保管する。1ヶ月保管した後、ここに説明した計量手続きを繰り返す。この手続きは、少なくとも6ヶ月続ける。6ヶ月の間に失われる重量は、充てんした重量の20％未満、好ましくは10％、理想的には1％未満でなければならない。それに加え、6ヶ月後に、ホット・プレート上で、または水浴の中で、それぞれの内側エンベロープ20の機能を検査する。内側エンベロープ20は、活性化温度を超える温度にしたときに厚さが増大しなければならない。
【０２０３】
図3bは、内側キャビティ16を取り囲む内側エンベロープ20の別の実施態様を示している。図3bに示した内側エンベロープ20は、配置補助具19に取り付けられたガス発生剤18を含んでいる。配置補助具19は、ガス発生剤18を吸収できる任意の材料（例えば吸収性のある紙材料、織ったテキスタイル材料、不織テキスタイル材料、スポンジ様材料）で製造することができる。図3bでは、吸い取り紙を配置補助具19として用いる。配置補助具19を所定量のガス発生剤18に浸した後、内側キャビティ16の中に挿入する。これは、上記の第1の方法と同様にして実行できる。上記の方法に代わる方法として、第1のステップで配置補助具19にガス発生剤18を取り付け、次いで配置補助具19を第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間に配置した後、第1と第2の内側エンベロープ層12、14を互いに接合することができる。ガス発生剤18は、活性化されると配置補助具19から放出されて内側キャビティ16を膨張させる。
【０２０４】
図3bの実施態様では、配置補助具19は、横方向のサイズが内側キャビティ16よりも小さいため、配置補助具19は、第1と第2の内側エンベロープ層12、14の（例えば縫合線に沿った）接合を妨げない。
【０２０５】
図3cは、内側キャビティ16を取り囲む内側エンベロープ20のさらに別の実施態様を示している。この実施態様でも、内側エンベロープ20は、配置補助具19に取り付けられたガス発生剤18を含んでいる。この実施態様では、配置補助具19は、内側エンベロープ層12、14を互いに接合するのに利用する接合プロセスを妨げない材料でできている。あるいは配置補助具19は、封止層としてそのような接合プロセスをサポートする材料で製造することさえできる。こうすることで、配置補助具19を第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間にサンドイッチ型の配置にした後、その両方の層を互いに接合することができる。配置補助具19は、第1と第2の内側エンベロープ層12、14が互いに接合される封止領域をカバーすることさえできる。したがって配置補助具19は、シート状の構成を持つこと、そして第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間に配置された配置補助具層19の形態で使用して第1と第2の内側エンベロープ層12、14の封止領域全体をカバーすることができる。第1と第2の内側エンベロープ層12、14は、間に配置補助具19を挟んだ状態で、例えば溶接によって封止領域に沿って互いに接合する。
【０２０６】
ガス発生剤18は第1と第2の内側エンベロープ層12、14の接合を妨げないため、ガス発生剤18を配置補助具19の全体に取り付けることができる。封止部においてガス発生剤を配置補助具に取り付ける領域を制限するため、ガス発生剤18は、離散したストリップの形態で配置補助具19に取り付けることができる。そのときストリップ間の距離は、ガス発生剤の1本のストリップがそれぞれの内側エンベロープと交差するように選択することができる。一般に、ガス発生剤18は、配置補助具19のうちで内側キャビティ16の中にある部分、すなわち第1と第2の内側エンベロープ層12、14が互いに接合される封止領域によって完全に取り囲まれた部分にだけ取り付けることが有利である。このようにして、適切な活性化と内側エンベロープ20の膨張にとって望ましい所定量のガス発生剤18をより正確に調節することができる。例えばガス発生剤18は、複数の離散したスポットまたは領域からなるアレイとして取り付けることができる。それらスポットまたは領域は、それぞれの内側キャビティ16の中に完全に閉じ込められている。
【０２０７】
第1と第2の内側エンベロープ層12、14が、間に配置補助具を挟んで溶接によって互いに接合される一実施態様では、配置補助具19は、ポリプロピレン製不織布などのテキスタイル構造にすること、または延伸ポリエチレン（ePE）などの多孔性材料で製造すること、または延伸ポリプロピレン（ePP）で製造することが可能である。これら材料のそれぞれにより、第1の内側エンベロープ層12を第2の内側エンベロープ層14に、その材料からなる層を間に挟んだ状態で溶接することができる。
【０２０８】
別の一実施態様では、第1の内側エンベロープ層12および／または第2の内側エンベロープ層14は、配置補助具19の機能を提供することができる。これは、第1の内側エンベロープ層12を第2の内側エンベロープ層14に接合するとき、第1の内側エンベロープ層12および／または第2の内側エンベロープ層14のうちで接触する最も内側の層を適切な材料（例えば上記の材料）で形成することによって実現できる。
【０２０９】
図3cに示した実施態様では、配置補助具19を第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間の別の層の形態で配置し、2つの内側小キャビティ16aと16bを形成する。内側小キャビティ16aは上部ラミネート層12と配置補助具層19によって取り囲まれ、内側小キャビティ16bは上部ラミネート層12と配置補助具層19によって取り囲まれる。ガス発生剤18は、活性化されると配置補助具層19から放出されて内側小キャビティ16aと16bを膨張させる。配置補助具19は、少なくともガス発生剤18が活性化された状態（ガスの状態）ではガス発生剤18に対して流体不透過性ではないため、内側小キャビティ16aと16bの間のガス発生剤18の交換がいくらか可能である。この実施態様は、エンベロープ内のガス発生剤の対流が制限されるという利点を有する。
【０２１０】
図3dは、さらに別の実施態様による内側エンベロープ20を示している。図3dの内側エンベロープ20は、第1と第2の内側エンベロープ層12、14と、図1bの層6に従う中間層21を備えている。中間層21は、サンドイッチ型の配置で第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間に配置される。この構成により、2つの内側小キャビティ16aと16bが形成される。ガス発生剤18は、第1の内側小キャビティ16aのための第1のガス発生剤18aと、第2の内側小キャビティ16bのための第2のガス発生剤18bとして、別々に供給される。別の一実施態様では、第1のガス発生剤18aは、図3bの実施態様と同様、第1の配置補助具によって供給することができる。第2のガス発生剤18bは、やはり図3bの実施態様と同様、第2の配置補助具によって供給することができる。
【０２１１】
さらに、中間層21は、活性化されていない状態のガス発生剤18と活性化された状態のガス発生剤18a、18bを本質的に透過させない材料でできている。中間層21は、上記のように第1と第2の内側エンベロープ層12、14の間で流体を透過させない材料で製造されてもいる。図3aの実施態様における材料の適切な組み合わせは、第1の内側エンベロープ層12：PET/AI/PE（図1a参照）；中間層：PET/AI/PE（図1b参照）；第2の中間エンベロープ層14：PET/AI/PE（図1a参照）である。
【０２１２】
中間層21の両面を第1の配置補助具層と第2の配置補助具層で覆い、その被覆層をそれぞれ第1と第2の内側小キャビティ16aと16bのための配置補助具として機能させることも可能である。
【０２１３】
図3dの実施態様では、内側小キャビティ16a、16bのサイズ／体積と、それに合わせてその内側小キャビティ16a、16bに充てんするガス発生剤18a、18bの量は、望むように調節することができる。内側小キャビティ16aと16bでそれぞれ異なるガス発生剤18aと18bを使用することも可能である。内側小キャビティ16aと16bのうちの一方は他方の内側小キャビティよりも熱源の近くに配置されるため、このことは重要である可能性がある。したがって図3dのエンベロープ20は、熱源の近くに配置される内側小キャビティ16aまたは16bの中のガス発生剤18aまたは18bが、他方の内側小キャビティの中のガス発生剤よりも高い活性化温度を持つように設計することができる。さらに、2つの“独立した” 内側小キャビティを用意すると、内側小キャビティのうちの一方が壊れた場合でも適応断熱システムが作動するという意味で、冗長性が提供される。
【０２１４】
図3dはさらに、内側エンベロープ20の厚さdが2つの距離da（第1の内側小キャビティ16aの厚さ）とdb（第2の内側小キャビティ16bの厚さ）によって決まることを示している。daとdbの両方とも、ガス発生剤18a、18bがそれぞれ活性化されていない状態から活性化された状態へと変化する場合に増大する。ガス発生剤18aと18bの活性化後に本発明による積層構造の第1と第2の層の間の距離がD0からD1に増大する（図6aと図6b、または図7aと図7b参照）というのは、内側エンベロープ20の厚さの増大と実質的に同じであるため、その値は、第1の内側小キャビティ16aの厚さdaの増大分＋第2の内側小キャビティ16bの厚さdbの増大分によって与えられる。
【０２１５】
配置補助具19は、ガス発生剤18の正確な投与を容易にすること以外に、図3cに示してあるように、第1と第2の内側エンベロープ層12と14の間の中間シートとしてサンドイッチ型の構成で適用できるという利点を持つ。こうすることで、内側エンベロープ20の製造を大いに簡単化できる。1枚の内側エンベロープ層12と、1枚の配置補助具19と、1枚の内側エンベロープ層14だけを用いて複数の内側エンベロープ20を製造することができる。最後の切断ステップを省略すること、すなわち複数の単一の内側エンベロープ20ではなく、複数の内側エンベロープからなるアレイを含むサンドイッチ型のラミネート・シートを用意することさえ考えられる。隣り合った内側エンベロープ20の間の非使用部で切断することにより、個別の内側エンベロープ20を作ること、または内側エンベロープ20のメッシュを作ることができる。内側エンベロープ20のメッシュを作るには、内側エンベロープの完全な封止線に沿って切断するのではなく、隣り合った内側エンベロープが互いに接続されたウェブを残す。
【０２１６】
同様の考え方が中間層21に当てはまる。
【０２１７】
図4a、図4b、図4cは、接合部23aを通じて互いに接合されて内側エンベロープ構造を形成している2つの内側エンベロープ20aと20bの構成を示している。このような構成は、使用時に、図3dに示した実施態様と非常によく似た特性を有する。それぞれの内側エンベロープ20a、20bは、それぞれの内側キャビティ16a、16bを取り囲んでいる。第1の内側キャビティ16aは、図3bの実施態様と同様、ガス発生剤18aを取り付けた第1の配置補助具19aを収容している。第2の内側キャビティ16bは、図3bの実施態様と同様、ガス発生剤18bを取り付けた第1の配置補助具19bを収容している。図3bの実施態様の配置補助具19a、19bを使用する代わりに、図3aの実施態様のように配置補助具を使用せずに、または図3cの実施態様のような配置補助具層19a、19bを使用して、ガス発生剤18aと18bを用意することができる。それぞれの内側エンベロープ20a、20bは、本質的に流体を透過させない。第1と第2のガス発生剤18a、18bを活性化させるためのオプションとして、図3dの実施態様に関して上述したのと同じことを利用できる。
【０２１８】
図4aの実施態様では、両方の内側エンベロープ20a、20bが本質的に同じサイズである。図4bは、内側エンベロープ20aが内側エンベロープ20bよりも小さい点を除いて図4aの実施態様と同じである別の実施態様を示している。
【０２１９】
図4aと図4bの実施態様では、内側エンベロープ20a、20bは、内側エンベロープ20a、20bの中央に位置する接合部によって互いに接合されている。したがって図3dの実施態様と同様、内側エンベロープ構造の厚さdは、2つの距離da（第1の内側キャビティ16aの厚さ）とdb（第2の内側キャビティ16bの厚さ）によって決まる。ガス発生剤18aと18bの活性化後の第1と第2の層の間の距離Dの増大は、内側エンベロープ構造の厚さdの増大と実質的に同じであるため、第1の内側キャビティ16aの厚さdaの増大＋第2の内側キャビティ16bの厚さdbの増大によって与えられる。
【０２２０】
内側エンベロープ20aと20bの接合は、適切な接着剤によって、または溶接によって、または縫合によって（縫合する場合には、流体不透過性が維持されるよう適切な措置を講じる必要がある）実現できる。
【０２２１】
図4cは、互いに接合されてエンベロープ構造を形成する2つの内側エンベロープ20a、20bのさらに別の構成を示している。この実施態様では、内側エンベロープ20a、20bは、内側エンベロープ20a、20bの側端部に位置する接合部23bによって互いに接合されている。図4cからわかるように、接合部23bをそのように側端部に配置することにより、ゼロよりも大きい角度γが、第1の内側エンベロープ20aの横平面と第2の内側エンベロープ20bの横平面の間に形成される。内側エンベロープ20a、20bの横平面は、それぞれ、内側エンベロープの厚さ方向に垂直な平面として定義される。
【０２２２】
図4cに示した側方接合部23bがあるため、内側エンベロープ構造の厚さdは、第1の内側キャビティ16aの厚さdaと第2の内側キャビティ16bの厚さdbの和によっては決まらない。ここにdaとdbは、それぞれ、（図4aと図4bの実施態様に関して示したように）キャビティ16a、16bの平坦な平面に対して垂直に測定される。内側エンベロープ構造の厚さdは、そうではなくて図4cに示したように、第2の内側キャビティ16bの厚さdb＋第1の内側キャビティ16aの“有効厚さ”da’によって決まる。第1の内側キャビティ16aの“有効厚さ”da’は、ほぼda’＝A sinγによって与えられる。ここにAは、第1の内側エンベロープ20aの横方向のサイズである。
【０２２３】
角度γは、ガス発生剤18a、18bの活性化後に第1と第2の内側エンベロープ20a、20bが状態を活性化されていない状態（どちらの内側エンベロープ20a、20bも本質的に平坦である）から活性化された状態（どちらの内側エンベロープ20a、20bも膨張しているため凸形である）へと変化させるときに増加する。そうなることで、ガス発生剤18a、18bが活性化された状態における第1の内側キャビティ16aの有効厚さda’の増大は、内側キャビティ16aの平坦な平面に垂直に測定した第1の内側キャビティ16aの厚さdaの増大よりも大きくなる（図4aと図4b参照）。ガス発生剤18aと18bの活性化後の本発明による積層構造の第1と第2の層の間の距離の増大は、内側エンベロープ構造の厚さdの増大と実質的に等しくなるため、第1の内側キャビティ16aの有効厚さdaの増大＋第2の内側キャビティ16bの厚さdbの増大によって与えられる。
【０２２４】
活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するときに角度γが大きくなることにより、図4cの内側エンベロープ構造は、ヒンジと似た機能を提供する。これは、特にエンベロープが、活性化されていない状態で本質的に平坦な構成を持つ場合には、そのような距離を大きくする非常に有効な方法である。なぜならそのような構成では内側エンベロープの横方向のサイズAが大きく、活性化で角度γが著しく増加するからである。3つ以上の内側エンベロープ20a、20bをこのようにして互いに接合し、活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するときに、折り畳まれていないアコーディオンのような顕著なヒンジ型の挙動をさせることさえできる。
【０２２５】
このヒンジ型の挙動にしたことの結果は、内側エンベロープ構造により、図4cのエンベロープ構造が間に挟まれたファブリック構造において第1と第2の層の間の距離を大きく増大させることができるというものである。あるいは第1と第2の層の間の距離を望むように増大させるため、単一の内側エンベロープを用いた場合に、または図4aまたは図4bに示した内側エンベロープ構造を用いた場合に必要となるよりもファブリックのはるかに小さい領域を覆う内側エンベロープ構造を使用することができる。
【０２２６】
すぐ上で説明したようにして3つ以上の内側エンベロープ20a、20b、…を互いに上下に配置することにより、内側エンベロープ構造全体の厚さの非常に大きな増大を実現でき、そのことによって第1と第2の層の間の距離を非常に顕著に増大させることができる。その結果、温度が変化したときの断熱能力が非常に効果的に増大する。これは特に、活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するときにヒンジ型の効果を与える図4cの実施態様に当てはまる。
【０２２７】
図4cの実施態様でも、内側エンベロープ20aと20bの接合は、適切な接着剤によって、または溶接によって、または縫合こと（縫合する場合には、流体不透過性が維持されるよう適切な措置を講じる必要がある）によって実現できる。
【０２２８】
図5は、内側エンベロープ20（例えば図3a〜図4cに示したタイプのもの）と外側エンベロープ24を備えるエンベロープ構造（全体を10で表示）の形態になった積層構造の簡単化した模式断面図である。内側エンベロープ20は内側キャビティ16を取り囲んでいる。外側エンベロープ24は外側キャビティ22を取り囲んでいる。内側エンベロープ20は外側キャビティ22の中に収容されている。内側エンベロープ20は、図1aまたは図1bに示した材料からなる2つの内側エンベロープ層12、14から形成される。内側エンベロープ層12、14は、流体不透過性となるようにして、内側エンベロープ接合区画13a、13bに沿って互いに接合される。外側エンベロープ24は、図1c、図1d、図1eいずれかに示した材料からなる2つの外側エンベロープ層26、28から形成される。外側エンベロープ層26、28は、外側エンベロープ接合区画27a、27bに沿って互いに接合される。内側キャビティ16は、一般に18で表記するガス発生剤を含んでいる。図5では、ガス発生剤18は、活性化されていない状態で液体である。別の実施態様では、ガス発生剤18は、活性化されていない状態で固体（例えば粉末）にすることができる。このような単一のエンベロープ構造10は、本発明による積層構造の最も単純な形態であろう。図5には、図6a、図7a、図9a〜図9dと同様、ガス発生剤18が活性化されていない状態の積層構造10を示してある。そのため内側エンベロープ20と外側エンベロープ24は、膨張していない本質的に平坦な構成（不活性な状態とも呼ばれる）を有する。活性化されていない状態では、エンベロープ20、24の長さ方向と幅方向のサイズは、エンベロープ20、24の厚さ方向のサイズ（図5ではdまたはDで表示）よりもはるかに大きい。長さ方向のサイズは、図5ではa0またはA0で表記してある。幅方向のサイズは投影面に垂直であるため、表記していない。エンベロープ20、24の幅方向のサイズは、これら実施例ではA0に等しい。別の実施態様では、幅方向のサイズはさらに大きくすることができる。
【０２２９】
外側エンベロープ24は、2つの外側エンベロープ層26、28でできている。外側エンベロープ層26、28は、それぞれ、図1c、図1d、図1e、図1fに関して上に説明した構成、またはモノリシックであるか複合体のシート状材料からなる同様の構成にすることができる。特に、外側エンベロープ層26、28は、明示的には示していないが、それぞれ、例えば図1b〜図1fに示したように互いに貼り合わせた多数のシートを有する複合構造で作ることができる。この複合構造は、外側エンベロープ24の第1の部分（図5では上部）と第2の部分（図5では下部）をそれぞれ形成する。第1の部分は外側キャビティ22の第1の部分を取り囲み、第2の部分は外側エンベロープ24の第2の部分を取り囲む。外側キャビティ22の第1の部分を取り囲む外側エンベロープ層26と、外側エンベロープ24の第2の部分を取り囲む外側エンベロープ層28は同じ構成にできるが、必ずしもそうする必要はない。好ましいいくつかの実施態様では、第1の外側エンベロープ層26は、第2の外側エンベロープ層28とは異なる構成を持つ。
【０２３０】
さらに、第1の外側エンベロープ層26は、第2の外側エンベロープ層28とは異なるエンベロープ材料で製造することができる。一実施態様では、第1の外側エンベロープ層26は、図1fに従うシート状の層で形成され、第2の外側エンベロープ層28は、図1dに従うシート状の層の形態である。
【０２３１】
外側エンベロープ24は、2つの外側エンベロープ層26、28を接合部27a、27bに沿って互いに接合して閉鎖ループにすることによって形成される。このようにして、外側エンベロープ24によって取り囲まれた外側キャビティ22が形成される。PUからなる外側エンベロープ層26、28、またはそれぞれが他方の外側エンベロープ層に対して露出したPU層を含む外側エンベロープ層26、28を、溶接のための接合層として使用すること、またはPU材料の融解によって接着剤の形成に使用することができる。別のエンベロープ層に接合する外側エンベロープ層のどれかが溶接に使用できないとか接着剤として使用できない材料（例えばePTFEからなる材料）からなる場合には、接合は、適切な接着剤を使用して実現できる。
【０２３２】
材料そのものは、ガス発生剤18によって生じる少なくとも1種類の非極性ガスに対して半透過性（水蒸気透過性かつガス不透過性）であるため、別の材料を使用し、上述のようにして外側エンベロープ24を製造することができる。さらに別の条件は、ガス不透過性が十分であるようにして外側エンベロープ層26、28を互いに接合し、ガス発生剤18の活性化後の十分に長期間にわたって外側キャビティ22の中にガスが確実に残るようにするというものである。
【０２３３】
外側エンベロープ24は、内側エンベロープ20を含む外側キャビティ22を取り囲んでいる。内側エンベロープ20はガス発生剤18で満たされる。図5に示してあるように、ガス発生剤18は、室温で適切な平衡蒸気圧を持つ液体を選択し、その液体が、ガス発生剤の活性化されていない状態を規定している。ガス発生剤18が図5に示した活性化されていない状態では、ガス発生剤18は実質的に液相にあり、一部が、平衡蒸気圧に従って気相にある。内側エンベロープ20は、実質的に流体を透過させない囲いを内側キャビティ16に提供するため、内側キャビティ16には十分な量のガス発生剤18が収容されている。内側キャビティ16の無視できるほどのわずかな体積は、他のガス（特に、ガス発生剤18を満たしたときに内側キャビティ16に閉じ込められて残った空気）で満たされている。ここに示した実施例では、ガス発生剤18は、化学式CF3CF2C(O)CF(CF3)2を持つ流体である。このような流体は一般に消火に使用され、“Novec（登録商標）1230消火流体”という商品名で3M社から市販されている。上記のように、ガス発生剤として他の流体も使用できる。あるいはガス発生剤18は、活性化されていない状態で固体（例えば粉末の形態）となるように選択することができる。
【０２３４】
図5に示したエンベロープ構造の形態になった積層構造10の活性化プロセスにおける機能を図6a、図6b、図6cに示してある。図6aは、ガス発生剤18が液相であって活性化されていない状態の図5のエンベロープ構造10を示している。図6bは、第1の活性化状態にあるエンベロープ構造10、すなわちガス発生剤18の大半が蒸発して気相になった後に、内側キャビティ16の中にまだ完全に閉じ込められているエンベロープ構造10を示している。図6aと図6bの比較から、内側キャビティ16の形が、（活性化されていない状態における第1の内側エンベロープ層12の外面と第2の内側エンベロープ層14の外面の間の距離d0に対応する）わずかな厚さd0しかない平坦な形から、第1の活性化状態にある図6bのはるかに大きな厚さd1を持つ凸形へと変化したことがわかる。それに対応して第1の活性化状態では、図6bに示してあるように、距離dの測定方向として定義される厚さ方向に垂直な横方向の内側エンベロープ20のサイズがわずかに小さくなる。液体のガス発生剤18とともに示した実施態様については、第1と第2の内側エンベロープ層12、14は、本質的に非伸長性材料または非弾性材料でできていて、ガス発生剤18の活性化に応答した後にどの方向にも顕著には伸長しない。しかしガス発生剤18の活性化による内側キャビティ16内の圧力上昇に応答して、内側エンベロープ20の形は、内側キャビティ16の最大体積に到達するように変化する。
【０２３５】
内側エンベロープ20の厚さdがd0からd1に増大するとき、それと同時にエンベロープ構造または積層構造10の厚さも対応して増大する。なぜなら内側エンベロープ20が外側エンベロープ24の内面にぶつかって外側エンベロープ24の向かい合ったそれぞれの壁を互いに引き離すからである。そのことによって外側エンベロープ層26と28の間の厚さ方向の距離は、ガス発生剤18が活性化されていない状態での値D0（図6a参照）から、第1の活性化状態での値D1（図6b参照）まで増大する。
【０２３６】
温度がさらに上昇していくにつれ、ガス発生剤18によって内側キャビティ16の中に生じるガス圧はさらに高くなる。内側エンベロープ20が上昇する温度と高くなるガス圧にしばらくの間曝露されると、内側エンベロープ20の材料はもはやそのような圧力に耐えることができず、内側エンベロープ20は破断するか、孔の開いた状態になる。内側エンベロープ20が破断するか孔の開いた状態になるのに要する曝露時間の閾値は、内側キャビティ16内のガス発生剤18の圧力と、内側キャビティ16内のガスの温度に依存する。内側キャビティ16内のガス圧が高いほど、そして内側キャビティ16内の温度が高いほど、曝露時間の閾値は短くなる。図6cに示したそのような状況では、ガス発生剤18が外側キャビティ22へと放出され、外側キャビティ22を満たす。そうなることでガス発生剤18は外側エンベロープ24を直接膨張させ、最終的に第1の外側エンベロープ層26と第2の外側エンベロープ層28の間の距離が、第2の活性化状態における第3の距離D2に到達する。内側エンベロープ20が破断するか孔の開いた状態になる（例えば第2の活性化状態に変化する）ときにガス発生剤18がまだ完全には気相になっていないことが一般に好ましい。曝露時間の閾値は、内側エンベロープを適切な材料で製造し、選択したガス発生剤18を内側キャビティの中に適量満たすことによって調節できる。
【０２３７】
図7a、図7b、図7cは、本発明による積層構造のさらに別の一実施態様のための同様の活性化プロセスを示している。
【０２３８】
図7a〜図7cの実施態様は、上に図6a〜図6cに関して詳細に説明した複数のエンベロープ構造を備えている。このようなエンベロープ構造は、第1の層26と第2の層28の間に形成される。
【０２３９】
この実施態様では、第1の層26と第2の層28は、以下のように異なる材料でできている。
【０２４０】
a）第1の層26は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造を備えている。この膜構造は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。この膜構造は、ePTFEの側が不織テキスタイル層に接着されて、シート状の2層ラミネートを形成する（図1f）。この第1の層26は、本質的に非弾性または非伸長性である。
【０２４１】
b）第2の層28は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造を備えている。この膜構造は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。この第2の層28は、本質的に弾性または伸長性である。
【０２４２】
層26、28は、PU層を介して互いに接合される。断面図では、積層構造10は、図7a（活性化されていない状態）、図7b（第1の活性化状態）、図7c（第2の活性化状態）に示した構成を持つ。
【０２４３】
層26、28を接合部27a、27b、27c、27dにおいて接続し、ポケットを形成できる。すなわち、上から見たときに接合部27a、27b、27c、27dが閉鎖曲線を形成するようにできる。このようにして形成したポケットは、積層構造の外側エンベロープ24となる。一例として、第1と第2の層26、28は、キルト式複合体の形態で縫い目を通じて接続し、その後封止すること、または流体またはガスに対する外側エンベロープ24の不透過性がより優れていることが望ましい場合には、互いに溶接することができる。
【０２４４】
この実施態様では、第1と第2の層26、28の接続によって形成されるそれぞれの外側エンベロープ24は、内側エンベロープ20を1つずつ収容する。それぞれの外側エンベロープ24が2つ以上の内側エンベロープ20を収容するか、ポケットの一部が内側エンベロープ20をまったく収容しない別の実施態様も考えられる。内側エンベロープ20は、対応するそれぞれのポケット／外側エンベロープ24により、層26、28によって規定される長さ／幅平面内で動かないように固定される。一実施態様では、内側エンベロープは、例えば点状接着剤によって外側エンベロープの内面に固定される。
【０２４５】
この実施態様では、ガス発生剤18は、図7aに示した活性化されていない状態では粉末となるように選択する。このような粉末は、炭酸水素ナトリウム（“ベーキング・ソーダ”）NaHCO3を含むことができる。炭酸水素ナトリウムは熱によって分解し、分解生成物の1つとしてCO2ガスが発生する。あるいは内側エンベロープ20が液体を透過させない場合には、液体のガス発生剤（例えば上記のCF3CF2C(O)CF(CF3)2）も使用できよう。
【０２４６】
1つまたは複数のエンベロープ20を含む積層構造10の活性化サイクルにおける機能を図7a、図7b、図7cに示してある。図7aは、固相のガス発生剤18が活性化されていない状態にある積層構造10を示している。図7bは、第1の活性化状態にある積層構造10、すなわちガス発生剤18は気相に移行したが、内側キャビティに閉じ込められている積層構造10を示している。図6a〜図6cの実施態様と同様、図7aと図7bの比較により、内側エンベロープ20の形が、活性化されていない状態でのほんのわずかな厚さd0しかない平坦な形から、第1の活性化状態にあってはるかに厚い厚さd1を持つ凸形へと変化したことがわかる。図7aと図7bを比べると、ガス発生剤18の活性化により外側エンベロープ24の中に収容された内側エンベロープ20が膨張することは明らかである。内側エンベロープ20のこのような膨張によって第1の層26と第2の層28が互いに離れる動きが誘導され、第1の層26と第2の層28の間の距離Dが、第1の距離D0から第2の距離D1へと増大する。
【０２４７】
第1の外側エンベロープ層26は、本質的に非弾性または非伸長性の材料で製造することができ、第2の外側エンベロープ層28は、本質的に弾性または伸長性の材料で製造することができる。したがって第2の外側エンベロープ層28の表面積だけが、ガス発生剤18の活性化に応答して増大する。そうなることにより、ガス発生剤18の活性化で内側キャビティ16内の圧力が上昇し、それに対応して内側エンベロープ20が膨張するのに応答して外側エンベロープ24は形を変化させ、第1の外側エンベロープ層26は本質的に構成の変化なしに安定に留まるが、第2の外側エンベロープ層28は拡張する。第1の外側エンベロープ層26は、ガス発生剤の活性化後に形を変えない実質的に非伸長性の材料でできている。第1の外側エンベロープ層26が安定であることにより、積層構造10で製造されたあらゆるファブリックは、熱への曝露下で形を保持することが保証される（例えば熱収縮が少ない）。
【０２４８】
図7aと図7bの実施態様では、第1と第2の外側エンベロープ層26、28の両方とも、規則的な格子状パターンにされた接合領域27a、27b、27c、27dによって互いに接合されたラミネート層であり、上記のように複数の外側エンベロープ24を形成する。そうなることで、隣り合った2つごとの外側エンベロープ24は少なくとも1つの接合領域27a、27b、27c、27dを共有していて、その接合領域によって隣り合った2つの外側キャビティのそれぞれを分離する。積層構造10は、全体として、少なくとも1つの外側エンベロープ24によって覆われる。それでも積層構造10は通気性がある状態に留まる。なぜならそれぞれの外側エンベロープ24は水蒸気透過性材料でできているからである。
【０２４９】
図7aと図7bはさらに、第1の外側エンベロープ層26および／または第2の外側エンベロープ層28が凹凸構造を持つ場合には、第1と第2の外側エンベロープ層26、28それぞれの基準面に対して距離D0とD1を測定するとよいことを示している。図示した実施例では、第1と第2の外側エンベロープ層26、28それぞれの最も遠い点に接触する距離D0とD1は、基準面を用いて測定される。
【０２５０】
図7aと図7bはさらに、隣り合った2つの内側エンベロープ20の間にギャップが残るようにして内側エンベロープ20がポケットに収容されることを示している。これらギャップの距離は、図7aにXで示してある。この距離Xは、内側エンベロープ20の中のガス発生剤18が活性化されていない状態から活性化された状態へと変化するとき、ほぼ一定に留まるか、わずかに増大しさえする。
【０２５１】
図7cでは、図6cの実施態様と同様、ガス発生剤18によって生じる上昇するガス圧のもとで内側エンベロープ20が破断し、ガス発生剤18が外側キャビティ22へと放出されることが見られる。ガス発生剤18によって外側キャビティ22の中に生じる圧力により、伸長可能な第2の外側エンベロープ層28はさらに拡張する。このような拡張の結果として外側キャビティ22はさらに膨張し、したがて第1と第2の層の間の距離は、第2の活性化状態で第3の距離D2へと増大する。
【０２５２】
図8a〜図8cは、さらに別の一実施態様による積層構造10の簡単化した模式断面図である。図8aは、第1の活性化状態にある積層構造10を示している。図8bは、第2の活性化状態の第1段階にある積層構造を示している。図8cは、第2の活性化状態がさらに進行した段階にある積層構造10を示している。図8a〜図8cの実施態様による積層構造10も、複数のエンベロープ構造を備えている。それぞれのエンベロープ構造は、内側エンベロープ20を取り囲むそれぞれの外側エンベロープ24で形成されている（説明の都合上、図8a〜図8cでは外側エンベロープは24a〜24eで表示し、内側エンベロープは20a〜20eで表記する）。内側エンベロープ20a〜20eとして、上記の任意のタイプのものが可能である。それぞれの外側エンベロープ24a〜24eは、上記のように規則的な格子状パターンになった接合領域27a、27b、27c、27d、27e、27fによって互いに接合された2つのエンベロープ層26、28でできていて、隣り合った2つごとの外側エンベロープ24a〜24eが少なくとも1つの共通する接合部27a〜27fを共有している。
【０２５３】
ガス発生剤は、図8a〜図8cのエンベロープ構造のうちの1つで18と表記する。ガス発生剤18が活性化してその少なくともかなりの部分が蒸発すると、内側キャビティ16a〜16eの中のガス圧が上昇する。その結果として内側エンベロープ20a〜20eが膨張し、外側エンベロープ24a〜24eが拡張する。
【０２５４】
図8a〜図8cのそれぞれでは、ガス発生剤18はすでに気相に変換されている。図8aでは内側エンベロープ20a〜20eが拡張し、外側エンベロープ24a〜24eは、第1の層26と第2の層28の間の距離D1が、活性化されていない状態での距離D0よりも顕著に増大している（図6aと図6bの説明も参照のこと）が、内側エンベロープ20a〜20eと外側エンベロープ24a〜24eの数と、それに対応する内側キャビティ16a〜16eと外側キャビティ22a〜22eの数は、活性化されていない状態と同じに留まっている段階に到達している（第1の活性化状態）。
【０２５５】
内側エンベロープ20a〜20eによって形成される内側キャビティ16a〜16eの中でガス発生剤18によって生じるガス圧は、図8aの第1の活性化状態から図8bと図8cの第2の活性化状態になるとさらに上昇する。第2の活性化状態に到達すると、内側エンベロープ20a〜20eは内部のガス圧によって破断し、ガス発生剤18が外側キャビティへと放出される（図8b参照）。第2の活性化状態の初期段階では、外側エンベロープは24a〜24eの数と、それに対応する外側キャビティ22a〜22eの数は、活性化されていない状態および第1の活性化状態と相変わらず同じである。
【０２５６】
図8cは、積層構造10の第2の活性化状態がさらに進行した段階を示している。図8cの段階では、隣り合った外側キャビティ22bと22c、22cと22dを分離する多数の接合部27c、27dが、それぞれの外側キャビティ22b、22c、22dの中の圧力によって少なくとも部分的に破断している。その結果として、以前は分離されていた外側キャビティ22b、22c、22dは、図8cに示した段階では単一の“巨大キャビティ”30にまとめられている。
【０２５７】
積層構造10の第2の活性化状態の所定の段階で複数の分離した外側キャビティ22をこのように1つにまとめることは有利であると考えられる。なぜならより大きな体積を持つ外側キャビティ22は、より小さな体積を持つ外側キャビティ22よりも第1の層26と第2の層28の間の距離を増大させるのにより効果的だからである。それが理由で、活性化されたときに断熱効率を大きくするため大きな外側キャビティを用意することは有利である。活性化後、外側エンベロープはガス圧のもとで合体してより大きな“巨大キャビティ”を形成することができよう。すると断熱能力をさらに向上させることができる。
【０２５８】
隣り合った外側キャビティ22b〜22dを互いに分離する外側エンベロープ24b〜24dの接合部27cと27dは、所定の箇所でいくらかより弱くなるように設計し、例えば外側キャビティ22b〜22dの内部の圧力がそれぞれ上昇することに応答して活性化の望む段階で破断する明確に決まった点を提供することさえできる。
【０２５９】
図8a〜図8cの実施態様では、第1のエンベロープ層26と第2のエンベロープ層28は両方とも伸長可能な材料でできているため、少なくとも1つの方向に細長くして、キャビティ内のガス圧のもとで形が変化するようにできる。しかしキャビティ内のガス圧が閾値よりも上昇したときに形成される巨大キャビティを有する図8a〜図8cに示した構造は、異なる材料でできた第1のエンベロープ層26と第2のエンベロープ層28を備える積層構造10を用いて実現すること、特に、図7a〜図7bに示してあるように、非伸長性材料からなる第1のエンベロープ層26と、伸長性材料からなる第2のエンベロープ層28を備える積層構造10を用いて実現することもできる。
【０２６０】
図9a〜図9cは、本発明による積層構造10を含むファブリック複合体50を示している。ファブリック複合体50は、互いに重ねて配置した複数の層を備えている。
【０２６１】
外側Aは、図9a〜図9cのすべての実施態様において、そのようなファブリック複合体50を用いて製作した衣服で環境の方を向いている側を意味する。
【０２６２】
図9aの実施態様では、図9a〜図9dに矢印Aで示したように、以下の層が、このようなファブリック複合体50を用いて製作した衣服の外側Aから見て互いに上下に配置されている。
（1）外側 35と内側37を持つ外側熱保護シェル層36；
（2）外側熱保護シェル層36の内側37に配置されていて適応断熱を提供する上記の積層構造10；
（3）ファブリック複合体50の内側に位置する断熱テキスタイル構造46。
【０２６３】
外側熱保護シェル層36は、Nomex Delta Tの名称で入手できる繊維を使用していてテキスタイルの重量が200g/m2の織ったテキスタイルで製造される。このテキスタイルは、例えばFritsche社（ドイツ国）から入手できる。
【０２６４】
積層構造10は、外側熱保護シェル層36の方を向いた第1の外側エンベロープ層26と、断熱テキスタイル構造46の方を向いた第2の外側エンベロープ層28を備えている。第1の外側エンベロープ層26は外側熱保護シェル層36の内側に付着される。積層構造10の第1の外側エンベロープ層26と第2の外側エンベロープ層28の両方とも機能層を含むことができるが、必ずしもその必要はない。
【０２６５】
第1の外側エンベロープ層26は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造40を備えている。膜構造40は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。膜構造40は、ePTFEの側が不織アラミド・テキスタイル層42に（例えば点状接着剤44によって）接着されて2層ラミネート（図1f）を形成する。テキスタイル層42は、15％のパラ-アラミド繊維と85％のメタ-アラミド繊維でできていて、テキスタイルの重量は90 g/m2である。この第1の外側エンベロープ層26は、本質的に非弾性または非伸長性である。
【０２６６】
第2の外側エンベロープ層28は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造である。この膜は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。この第2の外側エンベロープ層28は、本質的に弾性または伸長性である。
【０２６７】
積層構造10の内側エンベロープ20は、図2a〜図2dに関して説明したいくつかの封止ステップによって形成される。内側エンベロープ20は、上述のように他の構成であってもよい。それぞれの内側エンベロープ20を取り囲む外側エンベロープ24を含む積層構造10のエンベロープ構造は、図7a〜図7cに関して説明した構成を有する。他の同等な構成も考えられる。
【０２６８】
外側エンベロープ24は、上述のように外側エンベロープ層26、28から形成される。それぞれの外側エンベロープ24は、1つの内側エンベロープ20を収容している。内側エンベロープ20として、上記の任意のタイプのものが可能である。
【０２６９】
最も内側の織ったテキスタイル構造46は、例えばテキスタイルの重量が135 g/m2であり、Novex/viscose（Fritsche社（ドイツ国）から入手できる）でできている。この最も内側の織ったテキスタイル構造46は、ファブリック複合体50を用いて衣服を製作する場合には、着用者の皮膚の方を向く。
【０２７０】
図9aの実施態様では、実質的に非弾性または非伸長性の材料でできた第1の外側エンベロープ層26は、外側熱保護シェル層36の方を向いているのに対し、実質的に弾性または伸長性の材料でできた第2の外側エンベロープ層28は、断熱テキスタイル構造46の方を向いている。したがってガス発生剤18が活性化すると、積層構造10の内側キャビティ16と外側キャビティ22は、実質的に内側に向かって、すなわち着用者の皮膚に向かって膨張する。
【０２７１】
図9aのファブリックでは、適応断熱を提供する積層構造10は、外側シェル36の内側かつ断熱テキスタイル構造46の外側に位置する。外側シェルは耐火特性と断熱特性を有するため、積層構造10を熱源から遮蔽する。したがって積層構造10は、熱源および／または炎源に曝露されることになる衣服の外側シェル36での温度よりもはるかに低い温度を感じることが予想される。このことには、積層構造10に用いる材料の耐熱性が、外側シェル36のより近くに位置する材料で必要とされるほど高い必要はないという利点がある。しかし適応断熱構造10は、比較的緩やかな温度上昇に応答できる（すなわち活性化された状態になれる）必要がある。最も重要なのは、そのような応答を厳密に調節する必要があることである。それは、一方では、緩やかにしか上昇しない温度での不必要な活性化を回避するため、他方では、ある活性化イベントに関して予想されるよりもほんのわずかに大きな温度上昇の場合に活性化しないという重大な失敗を回避するためである。本発明による第1の層26と第2の層28を有する積層構造10を用いると、比較的正確に制御できる適応断熱機構を実現できることがわかった。
【０２７２】
積層構造10を適用できるファブリック50の構成の別の例を図9b〜図9dに示す。
【０２７３】
図9aのファブリックでは、積層構造10は、図1fに示したラミネートによって形成した第1のエンベロープ層26と、図1dに示した膜ラミネートによって形成した第2のエンベロープ層28を備えている。したがって積層構造10それ自体が障壁構造38を形成する。
【０２７４】
図9bのファブリックでは、積層構造10は、図9aで説明したのと同じ構造を有する。積層構造10は、ファブリックの中に図9aとは逆のやり方で配置されている。第2のエンベロープ層28は外側シェル36の内側37を向いていて、第1のエンベロープ層26は、テキスタイル層47と49を含む最も内側のテキスタイル構造48の方を向く。
【０２７５】
外側熱保護シェル層36は、Nomex Delta Tの名称で入手できる繊維を使用していてテキスタイルの重量が200g/m2の織ったテキスタイルで製造される。このテキスタイルは、例えばFritsche社（ドイツ国）から入手できる。
【０２７６】
テキスタイル層47と49は、断熱テキスタイル構造48を形成する。この断熱テキスタイル構造48は、135g/m2のNovex/viscose織布（Frische社から入手できる）でできた最も内側のライナー49に一緒に縫い込まれた55g/m2のスパンレース（Freudenberg社からVilene Fireblockerとして入手できる）製の1つの層47でできている。最も内側のライナー49は、ファブリック複合体50を用いて衣服を製作する場合には、着用者の皮膚の方を向く。
【０２７７】
積層構造10は、外側熱保護シェル層36と断熱テキスタイル構造48の間に位置する。図9bの実施態様では、実質的に非弾性または非伸長性の材料からなる第1の外側エンベロープ層26は断熱テキスタイル構造48の方を向くのに対し、実質的に弾性または伸長性の材料からなる第2の外側エンベロープ層28は、外側熱保護シェル層36の方を向く。したがってガス発生剤18の活性化により、積層構造10のキャビティ16は実質的に外側Aに向かって膨張する。
【０２７８】
図9bのファブリックでも、積層構造10は、機能性ラミネートによって形成された第1のエンベロープ層26と、やはり機能性ラミネートによって形成された第2のエンベロープ層28を備えている。したがって積層構造10それ自体が障壁構造38を形成する。
【０２７９】
図9cでは、積層構造10は、第1の外側エンベロープ層26と第2の外側エンベロープ層28を備えている。第2の外側エンベロープ層28は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造40である。この膜は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。この第2の外側エンベロープ層28は、本質的に弾性または伸長性である。第1の外側エンベロープ層26は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造40を備えている。この膜構造40は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される。この膜構造40は、ePTFEの側が外側熱保護シェル層36に（例えば点状接着剤44によって）接着されて第1の外側エンベロープ層26を形成する。
【０２８０】
外側熱保護シェル層36は、Nomex Delta Tの名称で入手できる繊維を使用していてテキスタイルの重量が200g/m2の織布で製造される。このテキスタイルは、例えばFritsche社（ドイツ国）から入手できる。
【０２８１】
図9bと同様に層47、49を備える断熱テキスタイル構造48が、積層構造10の第2の外側エンベロープ層28に設けられている。
【０２８２】
この実施態様の積層構造10は、ファブリック50の外側層を形成し、エンベロープ構造は、外側熱保護シェル層36と断熱テキスタイル構造48の間に位置する。第1の外側エンベロープ層26は、実質的に非弾性または非伸長性の材料でできている。第2の外側エンベロープ層28は、実質的に弾性または伸長性の材料でできていて、断熱テキスタイル構造48の方を向く。
【０２８３】
図9cのファブリック50でも、積層構造10は、機能性ラミネートによって形成された第1のエンベロープ層26と、やはり機能性ラミネートによって形成された第2のエンベロープ層28を備えている。したがって積層構造10それ自体が障壁構造38を形成する。
【０２８４】
図9dのファブリックは、適応断熱を提供する積層構造10が点状接着剤45を介して最も内側の断熱テキスタイル構造46に取り付けられている点を除き、図9cと同じである。最も内側の断熱テキスタイル構造46は、図9aと同じ構成である。
【０２８５】
図9a〜図9dのそれぞれにおいて、ガス発生剤18として、図9aと図9bに参照番号18’で示してあるように液体のガス発生剤が可能である。あるいはガス発生剤は、固体（例えば粉末の形態）のガス発生剤であってもよい。それを、図9aと図9bに参照番号18”で示してある。
【０２８６】
図10は、図9a〜図9dに示したファブリック複合体50を含む消防士の上着52を示している。本発明のファブリック複合体50を含む可能性のある他の衣服として、ジャケット、コート、ズボン、オーバーオール、靴、手袋、靴下、ゲートル、ヘッドギアなどや、これらの一部がある。ファブリック複合体は、他の物品（例えばテントや毛布など）でも使用できる。
【０２８７】
図11は、積層構造10を活性化されていない状態から第1および／または第2の活性化状態にするときに第1の層26と第2の層28の間の距離Dの増大を測定する装置300の模式図である。この文脈において、図12は、試験片60の形態になった積層構造10の模式図であり、試験片60の積層構造10を活性化されていない状態から第1および／または第2の活性化状態にするときに第1の層26と第2の層28の間の距離Dの増大を測定する図11の装置で使用する。試験片60は、図12では上面図として示してある。その断面図は、図3aに示した内側エンベロープ20を有する図7a、図7b、図7cに示した断面に対応する。
【０２８８】
図12に示した試験片60は、図3aに示した複数の内側エンベロープ20と、図7a〜図7cに関して説明した複数の外側エンベロープ24を備えている。このような積層構造10のサンプルの断面図は、図7a（活性化されていない状態）、図7b（第1の活性化状態）、図7c（第2の活性化状態）に示してあるが、図3aに示してあるようにガス発生剤18を充てんした内側エンベロープ20が外側エンベロープ24に収容されている点が異なっている。
【０２８９】
試験片60は、幅140mm（W＝140mm）、長さ140mm（L＝140mm）であり、9つの四角い外側エンベロープ24（図12では、1つの外側エンベロープだけを参照番号24で例示してある）からなる四角形のアレイを形成する。それぞれの外側エンベロープ24は、幅40mm、長さ40mmである（a＝40mm）。それぞれの内側エンベロープ20は、上から見たときにわずかに楕円形（楕円の長径b1＝23mm、短径b2＝20mm）であり、ガス発生剤18として0.07gの“3M社のNOVEC（登録商標）1230防火流体”（化学式：CF3CF2C(O)CF(CF3)2）で満たされている。
【０２９０】
図12の試験片60では、第1の外側エンベロープ層26と第2の外側エンベロープ層28は、以下のように異なる材料でできている。
a）第1の外側エンベロープ層26は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に記載されているePTFE膜（合計30g/m2）と、PUからなる親水性の層とを含む障壁ラミネートを備えている。この障壁ラミネートは、ePTFEの側が、不織テキスタイルからなるテキスタイル層（90 g/m2であり、15％のパラ-アラミドと85％のメタ-アラミドからなる）に付着される。
b）第2の外側エンベロープ層28は、ePTFE膜と、PUからなる親水性の層とを含む膜構造である。この膜構造は、アメリカ合衆国特許第4,194,041号に従って製造される（合計30g/m2）。
【０２９１】
外側エンベロープ層26、28は、PU層を介して互いに接合される。
【０２９２】
内側エンベロープ20の構成に関しては、上記の図2a〜図2dと図3aに関する説明を参照のこと。
【０２９３】
以下のようにして試験片60を製造した。
【０２９４】
外側エンベロープ：第1の封止ステップ
【０２９５】
2つのラミネート層26、28（それぞれ幅140mm、長さ140mm）を、親水性の層が向かい合うようにして互いに上下に配置する。図12の実施例では、それぞれの層は、少なくとも一方の側が露出した親水性の層（例えばPU層）を有する（例えば図1c、図1d、図1eに示したラミネート8参照）ため、層26、28は、PU材料の溶接によって互いに接合することができる。別の構成では、他の適切な接合法を利用できる。熱い棒（封止幅：2mm）を層26、28に接触させるにあたり、親水性の層を接触させ、四角形の1辺に沿ってそれら親水性の層を互いに接合する。そうすることで、第1の直線状接合部27aが形成される。
【０２９６】
外側エンベロープ：第2の封止ステップ
【０２９７】
熱い棒をラミネート26、28に接触させ、第1の直線状接合部27aに対して直角に延びる4つの直線状接合部27b、27c、27d、27eに沿ってそれらラミネートを互いに溶接する。平行な4つの接合部27b、27c、27d、27eは、互いの距離が40mmである。一方の側の直線状接合部27b、27cと、他方の側の直線状接合部27d、27eを、幅140mmの試験片60の中心に対して対称に配置する。このようにして、3つの細長いポケット、すなわち外側キャビティが製造される。
【０２９８】
外側エンベロープ：第1の充てんステップ
【０２９９】
内側エンベロープ20を細長いポケットに入れるため、試験片60を開いた側が上になるようにして直立した状態に保持して開いた側から内側エンベロープ20を3つの細長いポケットの中に入れられるようにし、その細長いポケットの底部に落とす。それぞれの内側エンベロープ20は、図2a〜図2dに関して上に記載したようにして製造し、1つの外側キャビティ22に必要とされる所定量のガス発生剤18を満たす。図12の試験片60では、それぞれの内側エンベロープは、上から見たときにわずかに楕円形（楕円の長径b1＝23mm、短径b2＝20mm）であり、ガス発生剤18として0.07gの“3M社のNOVEC（登録商標）1230防火流体”（化学式：CF3CF2C(O)CF(CF3)2）で満たされている。
【０３００】
それぞれの外側エンベロープ24が1つの内側エンベロープ20を収容している。
【０３０１】
あるいは固体形態のガス発生剤を使用できよう。例えばそれぞれの外側エンベロープ24が幅40mm、長さ40mmである図12の試験片60では、炭酸水素ナトリウムの粉末をガス発生剤18として使用できる。中に満たすガス発生剤18の量は、1つの内側エンベロープ20につき約0.3gである。
【０３０２】
外側エンベロープ：第3の封止ステップ：
【０３０３】
熱い棒を使用し、第1の直線状接合部27aから40mmの距離で平行に延びる第6の直線状接合部27fを作り出す。そうすることにより、それぞれが1つの外側キャビティ22を取り囲む3つの外側エンベロープ24が第1列に作り出される（図12では、外側キャビティのうちの1つだけを参照番号22で表示してある）。それぞれの外側キャビティ22は、1つの内側エンベロープ20を収容する。
【０３０４】
上側が開いた残る3つの細長いポケットのそれぞれについて第1の充てんステップを繰り返す。次に、第3の封止ステップを繰り返し、第1と第6の直線状接合部27a、27fから40mmの距離で平行に延びる第7の直線状接合部27gを作り出す。そうすることにより、それぞれが1つの外側キャビティ22を取り囲む3つの外側エンベロープ24が第2列に作り出される。
【０３０５】
第1の充てんステップと第3の封止ステップを繰り返してさらに別の接合部27hを作り出し、合計で9つの外側エンベロープ24が中にあるサンプルの積層構造10を完成させる。それぞれの外側エンベロープ24は、ガス発生剤18を満たした1つの内側エンベロープ20を中に有する1つの外側キャビティ22を取り囲んでいる。
【０３０６】
温度上昇時のこのような試験片60の厚さの変化を以下のようにして測定した。
【０３０７】
測定装置の設定：
【０３０８】
温度変化に応答した試験片60の厚さの変化を測定する装置300を図11に示してある。この装置は、基部302と、加熱プレート304と、上部プレート306と、レーザーに基づく距離測定装置310を備えている。
【０３０９】
加熱プレート304は、加熱装置（Erichsen社、ドクター・ブレード・コーター509/MC/1からのプレート300mm×500mm＋制御装置Jumo dtron16を備えるJumo Matec社の加熱制御装置、220V/16Aに接続）に接続されている。
【０３１０】
試験片60を加熱プレートの上に平らに載せる。
【０３１１】
上部プレート306は直径89mmの平坦な円板の形態であり、“Monolux 500”（Cape Boards & Panels社、アクスブリッジ、イギリス国から入手できる）または同等な材料でできている。上部プレート306は試験片60の上に平らに載せる。
【０３１２】
レーザーに基づく距離測定装置310は、フレーム312と距離用レーザー装置314（レーザー・センサー：Leuze ODSL-8N 4-400-S 12が、1秒に3回の測定という読み取り速度のA/D変換器Almemo 2590-pV5に接続されていて、そのA/D変換器がレーザー・センサーの0〜10Vの出力を0〜400mmの距離読み取り値に変換する。精度：平坦なプレート上で0.2mm）を備えている。フレーム312は基部302に取り付けられていて、その上部アームに距離用レーザー装置314が取り付けられているため、距離用レーザー装置314は上部プレート306の上面に向かってレーザー・ビーム316を放射し、反射されたビーム318を受け取る。距離用レーザー装置314は、距離用レーザー装置314と上部プレート306の上面の間の距離hを検出することができる。レーザー・ビーム316は、上部プレート306の上面に垂直に放射されることが好ましい。
【０３１３】
加熱プレート304の温度勾配は、測定範囲ではプレート全体で2K未満である。
【０３１４】
第1の測定手続き：温度上昇に対する厚さの増大
【０３１５】
試験は、室温で、すなわち23％、相対湿度65％の制御された環境で実施した。上に概略を記載した試験片60で、それぞれの内側エンベロープ20にガス発生剤として0.07gの3M社のNovec（登録商標）1230防火流体を充てんして使用した。
【０３１６】
（a）上部プレート306を加熱プレート304に直接載せ（試験片なし）、ゼロ読み取り値h_0を得た。
【０３１７】
（b）次に、試験片60を加熱プレート304と上部プレート306の間に配置した。加熱プレート304を周囲温度よりも高いがガス発生剤の予想活性化温度よりも5K低い温度に（ガス発生剤として3M社のNovec（登録商標）1230防火流体を用いる場合には44℃まで）加熱し、初期高さ読み取り値h_1を得た。（活性化されていない状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さ：D0＝h_0−h _1。
【０３１８】
（c）加熱プレートの温度を5Kずつ段階的に上昇させ、新しい各ステップを調節した1分後に距離hを読み取り、厚さの変化h_1−hを計算した。試験片60が第1の活性化状態に到達したことを示す第1の最大伸長状態になるまでこの手続きを繰り返した。少なくとも2つの連続した5Kステップで厚さの変化h_1−hが0.4mm（距離測定ツールの精度の2倍）以内の誤差で同じになった場合に、第1の最大伸長状態に到達したと考えられる。読み取り値h _max1を得る。
【０３１９】
試験片60の厚さは、図13にグラフで示したように点Aから点Bまで曲線450で増大した。点Bは、第1の活性化状態を示す。第1の活性化状態では、加熱プレートの温度はT1であり、試験片60の厚さはD1であった。
【０３２０】
（第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）第1の活性化状態における試験片60の厚さ：D0＝h_0−h_max1。
【０３２１】
（活性化されていない状態と比べた第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さの増加：D1−D0＝h_1−h_max1。
【０３２２】
（e）加熱プレートの温度を再び5Kずつ段階的に上昇させ、新しい各ステップを調節した1分後に距離hを読み取り、厚さの変化h_2−hを計算した。内側キャビティ16内のガス圧のもとで内側エンベロープ20が破断するまでこの手続きを繰り返し、ガス発生剤18を外側キャビティ22に放出させた。試験のために選択した条件と、使用した試験片60の構成のもとでは、試験片の9つの内側エンベロープ20のほとんどすべてが、同じ5K温度上昇ステップにおいて破断した。内側エンベロープの破断点を図13ではB’によって示してあり、試験片60の厚さは、点BとB’の間で曲線452に従ってD1からD1’へとほんのわずかに増大した。同じ温度上昇ステップですべての内側エンベロープ20が破断するのではない構成では、試験片60の厚さは、図13に示したBとB’の間の曲線区画でいくらか増大する可能性がある。すべての内側エンベロープ20が同じ温度上昇ステップで破断する構成では、試験片60の厚さは顕著には増大しないか、すべての内側エンベロープ20が破断する図13の点B’に対応する温度ステップまでほんのわずかに増大する。厚さは、以後の温度ステップで顕著に増大することになろう。
【０３２３】
（f）内側エンベロープ20の破断が起こった後、9つのエンベロープ構造すべてでガス発生剤18が外側キャビティ22へと放出され、外側キャビティ22が膨張した。したがって次の5K温度増加ステップでは、試験片60の厚さは、図13の点B’と点Cの間で曲線454に従ってさらに増加した。温度上昇手続きをさらに繰り返し、それぞれの5K温度増加ステップについて高さの読み取り値h_2を得た。それぞれの5Kステップで高さの読み取り値h_2をD＝h_0−h_2に従って試験片60の厚さDに変換した。図13にグラフで示してあるように、DとTの関係を示す曲線において、点Cで、曲線454の急な勾配から曲線456のより緩やかな勾配への勾配低下が観察された。図13の点Cは、第2の活性化状態に到達したことを示す。第2の活性化状態では、加熱プレートの温度はT2であり、試験片60の厚さはD2であった。温度上昇ステップは図13の点Eで停止させた。
【０３２４】
（第2の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）第2の活性化状態における試験片60の厚さ：D2＝h_0−h_max2（h_max2は点Cで得られた）。
【０３２５】
（活性化されていない状態と比べた第2の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さの増加：D2−D0＝h_1−h_max2。
【０３２６】
第2の測定手続き：厚さ可逆法：
【０３２７】
第1の活性化状態にするとき複数の活性化／非活性化サイクルを経験できる試験片60の一例として、可逆性を証明するため以下の試験手続きを実施した：
【０３２８】
試験は、室温で、すなわち23％、相対湿度65％の制御された環境で実施した。上に概略を記載した試験片60で、それぞれの内側エンベロープ20にガス発生剤として0.07gの3M社のNovec（登録商標）1230防火流体を充てんして使用した。
【０３２９】
上記のような厚さ測定装置の設定を利用した。
【０３３０】
（a）上部プレート306を加熱プレート304に直接載せ（試験片なし）、ゼロ読み取り値h_0を得た。
【０３３１】
（b）次に、試験片60を加熱プレート304と上部プレート306の間に配置した。加熱プレート304を周囲温度よりも高いがガス発生剤の予想活性化温度よりも5K低い温度に（ガス発生剤として3M社のNovec（登録商標）1230防火流体を用いる場合には44℃まで）加熱し、初期高さ読み取り値h_1を得た。（ガス発生剤が活性化されていない状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さ：D0＝h_0−h_1。
【０３３２】
（c）加熱サイクル：
【０３３３】
加熱プレート304の目標温度を活性化温度より30℃高い温度（例えば内側エンベロープ20内のガス発生剤の沸点）に設定し、加熱プレート304を加熱速度1K/分で加熱した。（第1の層26と第2の層28の間の距離Dの増大に対応する）厚さの増大を距離用レーザー装置314で10秒ごとに測定した。加熱プレート304が目標温度T1に到達すると、その温度を約10分間維持し、厚さの増大の読み取りを続けた。10分後、（第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）厚さの最終的な増大を測定した。
【０３３４】
このような測定手続きの結果を図13に示してあり、点Aから点Bまで曲線450が延びている。
【０３３５】
（d）冷却サイクル：
【０３３６】
加熱プレート304の目標温度を室温に設定し、加熱プレート304を放置して１時間以内に冷却した。（第1の層26と第2の層28の間の距離Dの減少に対応する）厚さの減少を距離用レーザー装置314によって10秒ごとに測定した。加熱プレート304が目標温度に到達すると、その温度を約10分間維持し、厚さの減少の読み取りを続けた。10分後、（活性化されていない状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）厚さの最終的な減少を測定した。
【０３３７】
このような測定手続きの結果を図13に示してあり、点Bから点Aまで曲線460が延びている。
【０３３８】
加熱サイクル（c）と冷却サイクル（d）を3回繰り返した。それぞれの回で、最高温度での厚さの増大と最低温度での厚さの減少を測定した。
【０３３９】
活性化されていない状態から第1の活性化状態へとその逆の1回の加熱サイクルと1回の冷却サイクルでの厚さ可逆性試験の結果を、図13に距離Dと温度Tのグラフの形態で示してある。曲線450と460を持つ履歴ループが生じたことがわかる。この履歴ループの最も上の平坦部からは第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離D1を、最も下の平坦部からはガス発生剤18が活性化されていない状態での第1の層26と第2の層28の間の距離D0を導出できる。
【０３４０】
第3の測定手続き：所定の温度での厚さの増大の時間変化
【０３４１】
試験片60を温度が固定された熱源に曝露し、試験片60の厚さの時間変化を検出した。
【０３４２】
試験は、室温で、すなわち23％、相対湿度65％の制御された環境で実施した。上に概略を記載した試験片60で、それぞれの内側エンベロープ20にガス発生剤として0.07gの3M社のNovec（登録商標）1230防火流体を充てんして使用した。
【０３４３】
www.vwr.comから得られるVHP C7-2タイプの加熱プレートを備えた上記のような厚さ測定装置の設定を使用した。
【０３４４】
（a）加熱プレート304を室温に保持した。上部プレート306を加熱プレート304に直接載せ（試験片なし）、ゼロ読み取り値h_0を得た。
【０３４５】
（b）次に、加熱プレート304を250℃の温度まで加熱し、高さの読み取り値hの時間変化の検出を開始した。試験片60の厚さの時間変化を明らかにするため、高さの読み取り値を高い時間解像度で取得した。加熱プレート304は、試験中を通じて250℃の温度に保持した。
【０３４６】
（c）上部プレート306を頂部に配置した試験片60を加熱プレート304の上に載せた。第1の高さ読み取り値h_1をただちに取得し、試験片60の（活性化されていない状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）初期厚さD0を、D0＝h_0−h_1として得た。加熱プレート304の加熱開始後の経過時間tに対する試験片60の距離Dの変化を示す図14の点Aを参照のこと。時刻t0において試験片60を（温度が250℃の）加熱プレート304の上に載せ、厚さD0を測定した。
【０３４７】
（d）加熱プレート304はすでに温度が250℃であったため、ガス発生剤18（この例では、ガス発生剤として3M社のNovec（登録商標）1230防火流体）は状態が素早く気相へと変化し、したがって試験片60の厚さDは、図14の点AとBの間の曲線550によって示されるように急速に増大した。厚さと時間の関係を示す曲線は、点Bで第1の中間最大値に到達した。点Bでは高さの読み取り値h_max1が得られた。点Bは、内側エンベロープ20が可能な限り拡張したが、それでも無傷の状態に留まる第1の活性化状態に対応する。図14からわかるように、時刻t1で第1の活性化状態に到達し、試験片60の厚さはD1であった。
【０３４８】
（第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）第1の活性化状態における試験片60の厚さ：D1＝h_0−h_max1。
【０３４９】
（活性化されていない状態と比べた第1の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さの増大：D1−D0＝h_1−h_max1。
【０３５０】
（e）内側エンベロープ20は、点Bにおいて第1の中間最大拡張状態に到達し、内側キャビティ16内のガス圧のもとで破断し、ガス発生剤18が外側キャビティ22に放出された。その後、厚さと時間の関係を示す曲線は、図14の曲線区画552において最初はわずかに下がり、図14に点B’で示してあるように小さな中間最小値を示す。厚さと時間の関係を示す曲線におけるこの窪みは、ガス発生剤18が内側エンベロープ20から外側キャビティ22に放出されるときそのガス発生剤18によって満たされる体積が突然増加することが原因である。この場合の体積増加は、まだ活性化されていないガス発生剤18が活性化された状態へとさらに変換されることによって十分迅速に相殺されることはないため、外側キャビティ22内の圧力はしばらくの間わずかに低下した。B’で示したような中間最小値が観察されるかどうかは、使用する試験片の具体的な構成、特にガス発生剤18の性質と量に依存するはずである。内側エンベロープ20が破断したときに中間最小値がまったく観察されない別の構成が存在する可能性がある。
【０３５１】
外側キャビティ22にガス発生剤18が充満すると、外側キャビティ24内のガス圧は回復し、その後時間経過とともに急激に上昇した。それに対応して試験片60の厚さDは、図14の曲線554で示してあるように、時間経過とともに急速に増大した。この急速な増大は、図14の点Cで顕著に鈍化した。点Cでは、対応する高さ読み取り値h_Cが得られた。点Cにおける勾配の変化は、試験片60の第2の活性化状態の第1段階を示している。
【０３５２】
（第2の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）第2の活性化状態における試験片60の厚さ：D2＝h_0−h_C。
【０３５３】
（活性化されていない状態と比べた第2の活性化状態における第1の層26と第2の層28の間の距離に対応する）試験片60の厚さの増大：D2−D0＝h_1−h_C。
【０３５４】
（f）図14の点Cの後、時間経過とともに試験片の厚さDは相変わらず増大したが、勾配はより緩やかになった。試験片60の厚さ増大の鈍化は、以下の2つの効果のうちの少なくとも1つが原因であると考えられる：（i）ガス発生剤が完全に活性化された状態へと変換され、したがって外側キャビティ内のガスの量はそれ以上増加しなくなるが、外側キャビティ内の圧力だけが、温度上昇とともにガスが膨張するに従って上昇する；（ii）外側キャビティの形が変化し、所定の表面積での体積が最適化され、したがってさらなる拡張は、ガス圧のもとで外側エンベロープの材料が可能な限り迅速に伸長するときにだけ可能になる。
【０３５５】
（g）時間経過とともに試験片の厚さDの増加がさらに鈍化することが、図14の点Eで観察された。点Eでは、外側エンベロープ24を分離している接合部27c、27d、27f、27gが外側キャビティ22内のガス圧のもとで破断し（接合部27a、27b、27h、27eは無傷なままに残ることに注意されたい）、その結果として外側キャビティ22が単一の巨大キャビティと合体することによって外側巨大キャビティが形成されることが観察された。巨大キャビティ形成後の厚さDの増加の鈍化は、その巨大キャビティの体積のほうが大きいことが原因である。図14の点Eの後、試験片60の厚さの増加は、加熱プレート304によって供給されるすべての熱エネルギーが巨大キャビティの内外圧力差に変換されるまで継続した。
【０３５６】
ファブリック構造の実施例：
【０３５７】
図9aの構成になったファブリック構造のサンプル50を構成した。このようなファブリック構造のサンプル50は、図12に関して説明した積層構造10を有する試験片60を含んでいる。積層構造10は、図2a〜図2dに関して説明した製造法に従って製造した内側エンベロープ20と、図12に関して説明したようにして製造した外側エンベロープを備えている。参照例として、内側エンベロープ20にガス発生剤18を充てんしない同じ設定を利用した。
【０３５８】
以下の試験結果が得られた。
【０３５９】
【表１】
0005883033.tif 000002
【０３６０】
EN367-HTI24-平均は、DIN EN 367（1992年）に定義されているように“80W/m2での熱伝導指数”を表わす。この量は、図11に示したサンプルのファブリックの第1の側（外側35）を炎で80W/m2の熱源に曝露したときに第2の側で温度が24K上昇するのに要する時間を表わす。
【０３６１】
RETは、上に定義したように水蒸気透過抵抗を表わす。
本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［５８］に記載する。
［１］
- 第1の層（26）と、
- 第2の層（28）と、
- これら第1の層（26）と第2の層（28）の間に設けられた少なくとも1つの外側キャビティ（22）と、
- その外側キャビティ（22）の中に収容された少なくとも1つの内側キャビティ（16）と、
- 活性化されていない状態と活性化された状態を有するガス発生剤（18）を備えていて、
- そのガス発生剤（18）は、前記活性化されていない状態から前記活性化された状態へと変化することができて、前記内側キャビティ（16）内の温度上昇に応答して少なくともその内側キャビティ（16）内のガス圧を上昇させ、
- 前記第1の層（26）と前記第2の層（28）と前記外側キャビティ（22）と前記内側キャビティ（16）は、その内側キャビティ（16）内のガス圧上昇に応答して前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）を増大させる配置にされている、適応断熱を提供する積層構造（10）。
［２］
前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態で前記内側キャビティ（16）の中に収容されている、項目［1］に記載の積層構造（10）。
［３］
前記ガス発生剤（18）が活性化された状態において、第1の活性化状態と第2の活性化状態を持ち、第1の活性化状態では、そのガス発生剤（18）が前記内側キャビティ（16）の中に閉じ込められていて、第2の活性化状態では、そのガス発生剤（18）が前記外側キャビティ（22）へと放出される、項目［1］または［2］に記載の積層構造（10）。
［４］
前記ガス発生剤（18）が、所定の第1の活性化温度を超える前記内側キャビティ（16）内の温度に応答してその内側キャビティ（16）内にガスを発生させることができ、前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における第1の距離（D0）から、前記第1の活性化状態における第2の距離（D1）へと増大する、項目［3］に記載の積層構造（10）。
［５］
前記第1の活性化状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第2の距離（D1）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態であるときの前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の第1の距離（D0）よりも1mm以上、より好ましくは3mm以上大きい、項目［4］に記載の積層構造（10）。
［６］
前記内側キャビティ（16）を収容していて前記外側キャビティ（22）にガスを放出することのできる内側エンベロープ（20）をさらに備えていて、前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、前記第1の活性化状態における第2の距離（D1）から、前記第2の活性化状態における第3の距離（D2）へと増大する、項目［3］〜［5］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［７］
前記内側エンベロープ（20）が、所定の第2の活性化閾値を超える前記内側キャビティ（16）内のガス圧に応答して前記外側キャビティ（22）にガスを放出することができる、項目［6］に記載の積層構造（10）。
［８］
前記第2の活性化閾値が、前記内側キャビティ（16）内の温度と、前記内側エンベロープ（20）がその内側キャビティ（16）内のその温度に曝露される時間とによって決まる、項目［7］に記載の積層構造（10）。
［９］
前記第2の活性化状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の前記第3の距離（D2）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の前記第1の距離（D0）よりも6mm以上大きい、項目［6］〜［8］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１０］
前記内側エンベロープ（20）が流体を透過させない、項目［6］〜［9］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１１］
前記内側エンベロープ（20）が、前記第1の活性化状態において前記内側キャビティ（16）内に発生するガス圧では伸長しない材料でできている、項目［6］〜［10］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１２］
前記内側エンベロープ（20）が、前記第1の活性化状態における前記内側キャビティ（16）内の温度範囲で耐熱性のある材料でできている、項目［6］〜［11］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１３］
前記内側エンベロープ（20）が、流体を透過させない材料からなる少なくとも1つの内側エンベロープ部品（12、14）、好ましくは流体を透過させない材料からなる少なくとも2つの内側エンベロープ部品（12、14）でできていて、その内側エンベロープ部品（12、14）は、流体を透過させないようにして互いに接合される、項目［6］〜［12］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１４］
前記内側エンベロープ（20）が金属／ポリマー複合材料からなる、項目［6］〜［13］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［１５］
項目［1］〜［14］のいずれか1項に記載の積層構造（10）において、前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において液体（18’）の形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）の沸点に対応している、積層構造。
［１６］
項目［15］に記載の積層構造（10）において、前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において固体またはゲルの形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）の昇華温度または分解温度に対応している、積層構造。
［１７］
前記ガス発生剤（18）が、200℃未満、好ましくは30℃〜100℃、より好ましくは30〜70℃、さらに好ましくは40〜60℃、最も好ましくは45℃〜55℃の蒸発温度または分解温度を持つ、項目［15］または［16］に記載の積層構造（10）。
［１８］
前記液体が、CF3CF2C(O)CF(CF3)2を含む、項目［17］に記載の積層構造（10）。
［１９］
項目［1］〜［15］のいずれか1項に記載の積層構造（10）において、前記ガス発生剤（18）が、前記活性化されていない状態において、液体、ゲル、固体、これら混合物いずれかの形態であり、この積層構造（10）の活性化温度が、そのガス発生剤（18）から少なくとも1種類のガス化合物を放出させる化学反応の活性化エネルギーに対応する温度である、積層構造。
［２０］
前記ガス発生剤（18）が、粉末物質または顆粒状物質の形態である、項目［19］に記載の積層構造（10）。
［２１］
前記ガス発生剤（18）がヒドロゲルの形態である、項目［19］に記載の積層構造（10）。
［２２］
前記内側エンベロープ（20）が、前記内側キャビティ（16）の中へと延びていて前記ガス発生剤（18）を取り付ける部分を持つ配置補助具（19）を備えており、その部分がその内側キャビティ（16）の中に収容されている、項目［6］〜［21］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［２３］
前記配置補助具（19）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態にあるときにそのガス発生剤（18）を吸収できる材料でできている、項目［22］に記載の積層構造（10）。
［２４］
前記配置補助具（19）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態にあるときにそのガス発生剤（18）を吸着できる材料でできている、項目［22］に記載の積層構造（10）。
［２５］
前記配置補助具（19）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態では前記内側キャビティ（16）よりも小さい、項目［22］〜［24］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［２６］
前記配置補助具（19）が、前記内側エンベロープ（20）の材料に溶接されるときに流体を透過させないシールの形成をサポートする材料でできている、項目［22］〜［25］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［２７］
前記配置補助具（19）が、溶接可能な配置補助具層を形成するシートとして提供される、項目［26］に記載の積層構造（10）。
［２８］
前記内側エンベロープ（20）が、前記内側キャビティ（16）を第1の内側小キャビティ（22a）と第2の内側小キャビティ（22b）に分割する中間層（21）を備える、項目［6］〜［27］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［２９］
前記中間層（21）が流体を透過させない材料でできていて、前記内側エンベロープ（20）の材料に溶接されるときに流体を透過させないシールの形成をサポートする構成である、項目［28］に記載の積層構造（10）。
［３０］
前記ガス発生剤（18）が、前記中間層（21）の一方の側または両方の側に取り付けられる、項目［28］または［29］に記載の積層構造（10）。
［３１］
少なくとも2つの内側エンベロープ（20a、20b）を互いに接合することによって形成された内側エンベロープ・クラスターを含む、項目［6］〜［30］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３２］
複数の内側キャビティ（22）を備えていて、それぞれの内側キャビティ（22）は、それぞれの内側エンベロープ（20）によって取り囲まれ、その内側エンベロープ（20）は、隣の内側エンベロープとある距離（X）離して配置されている、項目［6］〜［31］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３３］
前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、温度上昇に応答して、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）から、そのガス発生剤（18）が活性化された状態におけるより大きな距離へと、および／または温度低下に応答して、そのガス発生剤（18）が活性化された状態におけるそのより大きな距離から、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）へと可逆的に変化する構成である、項目［1］〜［32］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３４］
項目［33］に記載の積層構造（10）において、前記第1の層（26）と前記第2の層（28）の間の距離（D）が、温度上昇に応答して、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）から、この積層構造が第1の活性化状態にあるときの前記第2の距離（D1）へと、および／または温度低下に応答して、この積層構造が第1の活性化状態にあるときの前記第2の距離（D1）から、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態における前記第1の距離（D0）へと可逆的に変化する構成である、積層構造。
［３５］
前記内側キャビティ（16）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態において、1mm以上、好ましくは5mm以上、最も好ましくは15mm以上の横方向のサイズ（A0）と、2mm以下の厚さを有する、項目［1］〜［34］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３６］
前記内側キャビティ（16）の体積が、前記ガス発生剤（18）が活性化された状態では、そのガス発生剤（18）が活性化されていない状態におけるその内側キャビティ（16）の体積と比べて10〜2000倍に増加する、項目［1］〜［35］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３７］
前記外側キャビティ（22）を取り囲む外側エンベロープ（24）をさらに備えていて、前記内側キャビティ（16）とその外側キャビティ（22）の体積が、その内側キャビティ（16）内のガス圧の上昇に応答して増加する、項目［1］〜［36］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［３８］
前記外側キャビティ（22）が、半透過性の外側エンベロープ（24）によって取り囲まれている、項目［37］に記載の積層構造（10）。
［３９］
前記半透過性の外側エンベロープ（24）が吸水性材料を含む、項目［38］に記載の積層構造（10）。
［４０］
前記半透過性の外側エンベロープ（24）がポリウレタンを含む、項目［39］に記載の積層構造（10）。
［４１］
前記半透過性の外側エンベロープ（24）の少なくとも一部が伸長性材料からなる、項目［37］〜［40］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４２］
前記外側エンベロープ（24）が、互いに接合された少なくとも2つの外側エンベロープ層からなる、項目［37］〜［41］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４３］
前記外側エンベロープ（24）が、非伸長性材料からなる第1の外側エンベロープ層と、伸長性材料からなる第2の外側エンベロープ層を含む、項目［42］に記載の積層構造（10）。
［４４］
前記外側エンベロープ（24）が、前記第2の活性化状態における前記外側キャビティ（22）内の温度範囲で耐熱性のある材料でできている、項目［37］〜［43］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４５］
複数の外側エンベロープ（24）を備えていて、それら外側エンベロープ（24）が互いに連続的に配置されている、項目［37］〜［44］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４６］
前記第１の層（26）と前記第2の層（28）が互いに隣り合って配置され、それら第1と第2の層（26、28）は、少なくとも1つの接合部（27a、27b、27c、27d）に沿って互いに接合されて、前記第1と第2の層（26、28）により、前記外側キャビティ（22）を取り囲む前記外側エンベロープ（24）の形態を形成している、項目［37］〜［45］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４７］
前記外側キャビティ（22）が、互いにガスが連通する複数の外側小キャビティを備える、項目［37］〜［46］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４８］
複数の外側キャビティ（22a〜22e）を備えていて、それぞれの外側キャビティ（22a〜22e）は、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態において、それぞれの接合部（27a〜27e）によって隣の外側キャビティから分離されており、それら接合部（27a〜27e）は、それぞれが、前記第2の活性化状態において発生するガス圧に曝露されたときに破断することのできる所定の破断部を有するため、前記第2の活性化状態において隣り合った複数の外側キャビティの間でガスの連通が可能である、項目［37］〜［46］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［４９］
前記外側キャビティ（22）が、前記ガス発生剤（18）が活性化されていない状態において、1mm以上、好ましくは5mm以上、最も好ましくは15mm以上の横方向のサイズと、2mm以下の厚さを有する、項目［37］〜［48］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［５０］
前記外側キャビティ（22）の体積が、前記ガス発生剤（18）が活性化された状態では、そのガス発生剤（18）が活性化されていない状態におけるその外側キャビティ（22）の体積と比べて10〜2000倍に増加する、項目［37］〜［49］のいずれか1項に記載の積層構造（10）。
［５１］
適応断熱を提供する積層構造（10）のためのエンベロープ構造であって、このエンベロープ構造は、少なくとも1つの内側キャビティ（16）を取り囲む内側エンベロープ（20）と、少なくとも1つの外側キャビティ（22）を取り囲む外側エンベロープ（24）と、活性化されていない状態と活性化された状態を有するガス発生剤（18）を備えていて、前記内側エンベロープ（20）は前記外側キャビティ（22）の中に収容されており、
前記ガス発生剤（18）は、前記活性化されていない状態から前記活性化された状態へと変化することができて、前記内側キャビティ（16）内の温度上昇に応答してその内側キャビティ（16）内のガス圧を上昇させ、
このエンベロープ構造は、前記内側キャビティ（16）内のガス圧の上昇に応答して前記内側キャビティ（16）と前記外側キャビティ（22）の体積が増加する構成にされている、エンベロープ構造。
［５２］
項目［1］〜［50］のいずれか1項に記載の特徴のうちの少なくとも1つを有する、項目［51］に記載のエンベロープ構造。
［５３］
項目［1］〜［52］のいずれか1項に記載の適応断熱を提供する積層構造（10）か、エンベロープ構造を含む複合構造を有するファブリック（50）。
［５４］
互いに重ねて配置された複数のファブリック層を備えていて、それら複数のファブリック層は、外側（35）と内側（37）を有する熱保護外側シェル構造（36）と、適応断熱を提供する積層構造（10）を備え、適応断熱を提供するその積層構造（10）が、前記熱保護外側シェル構造（36）の内側（37）に配置されている、項目［53］に記載のファブリック（50）。
［５５］
障壁構造（38）をさらに備える、項目［53］または［54］に記載のファブリック（50）。
［５６］
前記障壁構造（38）が、少なくとも1つの水蒸気透過性かつ防水性の層を備えていて、その水蒸気透過性かつ防水性の層が、水蒸気透過性かつ防水性の膜を備える、項目［55］に記載のファブリック（50）。
［５７］
防火服で使用できる、項目［53］〜［56］のいずれか1項に記載のファブリック（50）。
［５８］
Retが150 m2Pa/W未満、好ましくは30m2Pa/W未満、より好ましくは20m2Pa/W未満である、項目［53］〜［57］のいずれか1項に記載のファブリック（50）。
【図１ａ】
0005883033.tif 000003
【図１ｂ】
0005883033.tif 000004
【図１ｃ】
0005883033.tif 000005
【図１ｄ】
0005883033.tif 000006
【図１ｅ】
0005883033.tif 000007
【図１ｆ】
0005883033.tif 000008
【図２ａ】
0005883033.tif 000009
【図２ｂ】
0005883033.tif 000010
【図２ｃ】
0005883033.tif 000011
【図２ｄ】
0005883033.tif 000012
【図３ａ】
0005883033.tif 000013
【図３ｂ】
0005883033.tif 000014
【図３ｃ】
0005883033.tif 000015
【図３ｄ】
0005883033.tif 000016
【図４ａ】
0005883033.tif 000017
【図４ｂ】
0005883033.tif 000018
【図４ｃ】
0005883033.tif 000019
【図５】
0005883033.tif 000020
【図６ａ−６ｃ】
0005883033.tif 000021
【図７ａ】
0005883033.tif 000022
【図７ｂ】
0005883033.tif 000023
【図７ｃ】
0005883033.tif 000024
【図８ａ】
0005883033.tif 000025
【図８ｂ】
0005883033.tif 000026
【図８ｃ】
0005883033.tif 000027
【図９ａ】
0005883033.tif 000028
【図９ｂ】
0005883033.tif 000029
【図９ｃ】
0005883033.tif 000030
【図９ｄ】
0005883033.tif 000031
【図１０】
0005883033.tif 000032
【図１１】
0005883033.tif 000033
【図１２】
0005883033.tif 000034
【図１３】
0005883033.tif 000035
【図１４】
0005883033.tif 000036