(57)【要約】  ポリマー繊維と混合されたダウン断熱材とから成る軽量の絶縁シートが記載されている。ダウンおよびポリマー繊維はストレッチ性およびロフティングを向上させ、また絶縁材料の乾燥が速い。ポリマー繊維はポリエステルまたはクリンプした嵩高性の繊維であり、これらは超極細繊維と混合されロフティングをさらに高める。結合剤は粉体接着剤の形態で添加され、ポリマー繊維で構成され、熱せられると結合剤が混合物または繊維と結合し、交差部で相互に繋がり、混合物を結合する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
向上した熱効率を有する軽量のポリマー絶縁シートであって、前記ポリマー絶縁シートは、所定数のダウン材料を用いて混合されたポリマー繊維と、完全に入り混じった均一混合物にまとめられた前記ポリマー繊維および前記ダウン材料を維持する結合剤とから成り、前記ポリマー絶縁シートは、全ダウン絶縁シートと比べて、前記ダウン材料の向上した弾力性およびロフティングと、乾燥の速さとを有する、軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項２】
前記ポリマー繊維は湿度または水分浸透に曝されても前記ポリマー絶縁シートの収縮が最小限にとどまるポリエステル繊維である、請求項１に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項３】
前記ポリマー繊維はクリンプした嵩高性の繊維であり、前記結合剤は前記ダウン材料との混合物で熱処理された前記クリンプした嵩高性の繊維で構成され、前記クリンプした嵩高性の繊維が軟化されて交差部で結合され、前記均一混合物の全体を結合する、請求項１に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項４】
前記ポリマー繊維は、熱せられると交差部で結合され、前記結合剤を提供する、請求項１に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項５】
前記クリンプした嵩高性の繊維が超極細繊維と混合され、熱せられると、前記クリンプした嵩高性の繊維と前記超極細繊維との両方が交差部で結合されて空気保持性、伸縮性、さらにロフティングを向上させる、請求項３に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項６】
前記ポリマー絶縁シートの対向する表面の１面に結合された軽量の支持繊維シートをさらに備える、請求項１に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項７】
前記均一混合物が一対の軽量の繊維シートの間に囲い込まれる、請求項１に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項８】
前記軽量の繊維シートが伸縮性のポリマー繊維で形成されている、請求項７に記載の軽量のポリマー絶縁シート。
【請求項９】
向上したロフティング、弾力性、乾燥性を有するダウン絶縁シートであって、前記ダウン絶縁シートは、所定数のポリマー繊維または天然繊維を用いて混合されたダウン材料と、完全に入り混じった均一混合物にまとめられた前記ダウン材料および前記ポリマー繊維または前記天然繊維を維持する結合剤とから成る、ダウン絶縁シート。
【請求項１０】
前記ポリマー繊維は、前記ダウン絶縁シートの収縮が最小限にとどまるポリエステル繊維である、請求項９に記載のダウン絶縁シート。
【請求項１１】
前記天然繊維は、熱絶縁性を有するウール、竹、豆、炭、ミルク、またはその混合物、あるいは同様の繊維性材料の１つである、請求項９に記載のダウン絶縁シート。
【請求項１２】
前記ポリマー繊維は、クリンプした嵩高性の繊維であり、前記結合剤は、前記ダウン材料との混合物で熱処理された前記クリンプした嵩高性の繊維で構成され、前記クリンプした嵩高性の繊維が軟化されて交差部で結合され、前記均一混合物の全体を結合する、請求項９に記載の軽量のダウン絶縁シート。
【請求項１３】
前記クリンプした嵩高性の繊維が超極細繊維と混合され、交差部で結合されてロフティングが良くなり、前記ダウン絶縁シートの弾力性および収縮性が向上する、請求項１２に記載の軽量のダウン絶縁シート。
【請求項１４】
前記ダウン絶縁シートの対向する表面の１面に結合された軽量の支持繊維シートをさらに備える、請求項９に記載の軽量のダウン絶縁シート。
【請求項１５】
前記均一混合物が一対の軽量の繊維シートの間に囲い込まれる、請求項９に記載のダウン絶縁シート。
【請求項１６】
前記軽量の繊維シートが伸縮性のポリマー繊維で形成されている、請求項１５に記載のダウン絶縁シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱絶縁製品の製作に使用する軽量の絶縁シートを形成させる、ポリマー繊維と混合したダウンから成る熱絶縁シートに関するものであり、かかる熱絶縁シートは全（１００％）ダウン絶縁シートと比べて弾力性とロフティングが改善され、水に濡れた時の乾燥の速さ、低価格性に優れている。
【背景技術】
【０００２】
シートの形態をしたダウンの使用は、本出願人による米国特許第６，０２５，０４１号明細書に記載されている。しかしダウンは合成繊維の絶縁と比べて高額な製品であるが、後者はダウンと同レベルの熱遮断性および軽量性で劣る。また洗濯などで水分を吸収したダウンが絶縁性を回復するには、ポリエステル繊維などの合成繊維と比べて長い時間を要する。加えて絶縁製品として使用された時のポリマー繊維は、例えば天然のダウンまたは綿と比べて弾力性が高くて、つまりロフティングに優れている。
【０００３】
アパレル製品の製作で絶縁物として使用される、クリンプした嵩高性の繊維と混合された超極細繊維の使用は周知であり、１９７８年１０月３日発行のMinnesota Mining and Manufacturing Companyの米国特許第４，１１８，５３１号明細書に記載されている。上述したように超極細繊維は代替型の繊維質断熱材よりも重い。超極細繊維の表面積がポリエステル短繊維と比べて大きいので、超極細繊維にはより大量の空気が取り込まれた状態であり、超極細繊維を含んだウエブ内の熱移動が減少する。この型の絶縁ウエブでの超極細繊維の比率は全超極細繊維ウエブの比率と比べて小さいが、全超極細繊維ウエブに相当する、ウエブ厚みの単位当たり熱抵抗の状態になる明らかに十分な超極細繊維は保持される。このようなウエブのロフティングおよび弾力性は、クリンプした嵩高性の繊維との混合で提供される。超極細繊維を使用した絶縁物の利点は、ポリエステル短繊維を使用した絶縁物と比べて軽量で嵩張らずに暖かいことである。
【０００４】
本出願人による上記の米国特許第６，０２５，０４１号明細書では、アパレル製品の製作において絶縁物としてダウンを使用した際の問題を提起している。ダチョウまたはアヒル製のダウン絶縁物は、熱を保つ能力により優れた絶縁特性を持つことが知られている。ダウンが天然物であるので、ポリエステルなどの合成繊維と比べて価格が高い。このことからダウンと合成繊維の両方を使用した優れた絶縁特性以外に低コスト、乾燥の速さ、より縮みにくい性質などを含めた別の特徴のある熱絶縁材料の製作と、ダウン絶縁と比べて優れたロフティングの提供が望まれている。
【発明の概要】
【０００５】
以上のことから、本発明の特徴は、向上した熱効率、弾力性、ロフティングを有する軽量のポリマー絶縁シートを提供することである。
【０００６】
本発明の別の特徴は、ポリマー繊維または天然繊維と混合されたダウンから成るダウン絶縁シートを提供して向上したロフティング、弾力性、乾燥の速さ、低コストを達成することである。
【０００７】
上述の特徴に基づき広範な局面から、本発明は向上した熱効率を有する軽量のポリマー絶縁シートを提供する。絶縁シートはダウン材料の所定数を用いて混合されたポリマー繊維と、完全に入り混じった均一混合物にまとめられたポリマー繊維およびダウン材料を維持する結合剤とから成る。このように製作された絶縁シートは全ダウン絶縁シートと比べて、ダウン材料の向上した弾力性およびロフティングと、乾燥の速さとを示す。
【０００８】
本発明のより広範な局面において絶縁シートは、ダウンと混合されたポリエステル繊維から成る。
【０００９】
本発明の別のより広範な局面において向上したロフティング、弾力性、乾燥性を有するダウン絶縁シートを提供する。ダウン絶縁シートはポリマー繊維または天然繊維の所定数を用いて混合されたダウン材料と、完全に入り混じった均一混合物にまとめられたダウン材料およびポリマー繊維を維持する結合剤とから成る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の好適な実施例は、以下の図面を参照して更に説明される。
【図１】図１は本発明の絶縁シートを製作するシステムの説明図である。
【図２】図２はダウン、ポリマー繊維、結合剤で製作されるポリマー絶縁シートの断片的な断面図である。
【図３】図３はダウン、ポリマー繊維または天然繊維、結合剤で製作されるダウン絶縁シートの別の断面図である。
【図４】図４はクリンプした嵩高性の繊維の透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで図面を参照すると、特に図１を参照すると、一般的に１０は本発明の軽量の絶縁シート１１を製作する機械またはシステムを示す。図示のようにダチョウまたはアヒルの羽毛、あるいはこれの混合物の形態をしたダウン絶縁１２は、入口のシュート１６を経由してエアーミックスチャンバー１３に注入または放出され、気流口１４からは制御された気圧で空気を注入して制御された乱流１５によりミックスチャンバー内で混合する。別のシュート１７経由でミックスチャンバー１３に加えるか別な方法で注入されるのは、好適なポリエステル繊維１８、または図４に示したようなクリンプした嵩高性の繊維１９である。また熱に反応する粉体接着剤２０の形態をした結合剤も乱流１５の中の混合物中に放出される。
【００１２】
ミックスチャンバー内の混合物は重力により下向きに伝播して、ミックスチャンバーの底面にある開口部３０から抜け出てコンベヤーベルト２１の上に、または図示のようなコンベヤーと一緒に動く、裏張り（バッキング）織布２２に堆積する。コンベヤーベルト２１は駆動ドラム３５により駆動される。堆積した混合物は完全に入り混じった均一混合物である。コンベヤーの速度は絶縁シート１１の厚さを決定する。次にミックスチャンバー１３を出た混合された材料は、圧縮ベルトアセンブリ２３で圧縮されて熱処理チャンバー２４に伝えられ、続けて熱せられて粉体接着剤が溶けてダウンと繊維を接着させるか、またはクリンプした嵩高性の繊維または別のポリマー繊維を軟化させて交差部で結合され、ダウン混合物を捕える。結果的に、このことで本発明の絶縁ダウンと繊維混合絶縁シートが形成される。
【００１３】
図２は熱せられて、かつ裏張り支持シート２２と上部の繊維シート２５との間で捉えられた結合可能なダウンの羽毛１２’および好適なポリマー繊維１８’の混合物を示す。ポリマー繊維１８’は図４に示された繊維などクリンプした嵩高性のポリマー繊維１９であり、この形態は当業者に周知の伸縮性を示す。加えて超極細繊維３２を混合物に加えて、より多くの繊維を結合させる一方で、極細の繊維を使用することでロフティングが向上して空間が増える。下部の繊維シート２２および上部の繊維シート２５は軽量の材料で製作され、また限定的ではないが、好ましくは伸縮性が有るので絶縁シート１１’に柔軟性を与える。
【００１４】
図３に示すように絶縁シート１１’’は好適なポリマー繊維、または絶縁性およびロフティングの特性を有するウール、竹繊維、豆、炭、ミルク、その他の好適な繊維または組成物などの天然繊維１８’と混合されたダウン材料１２’の混合物として形成される。上述の混合物のように、この混合物は粉体接着剤の粒子２０を含み、熱せられると接着剤が混合を結合する。図３に示すように熱絶縁の軽量の混合物は、伸縮性のポリマー繊維製である対向する繊維シート２５および２２の間に囲い込まれる。
【００１５】
混合および製作に関する上述の実施例における軽量のポリマー熱絶縁シートには多数の用途があるが、アパレル製品に限定されておらず、わずかな実施例としてはシート状をした軽量の絶縁材が望ましい羽毛掛布団カバー、冬用ブーツの裏地、および商業用途のその他の製品に使用される。結果的に軽量の絶縁シートは、上述のポリマー繊維の使用により弾力性およびロフティング性能が向上することも指摘される。ポリマー繊維とダウンとの混合物では全ダウン絶縁シートと比べて乾燥時間が短くて、収縮が最小限である。
【００１６】
本発明の範囲を逸脱しない範囲として、本明細書に記載の好ましい実施形態における実施例の明らかな変更はカバーされ、このような変更は添付の特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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