(57)【要約】  ある態様において、熱制御建築材料は、基本材料と、基本材料に結合したポリマー相転移材料とを含み、ここで基本材料は可逆的温度制御特性を建物建築材料に付与する。別の態様において、建物の建築で使用される断熱材料は、基本材料と、基本材料に結合したポリマー相転移材料とを含み、ここで基本材料は、可逆的温度制御特性を断熱材料に付与する。基本材料は、発泡断熱材、バラ詰め断熱材、及びバット断熱材よりなる群から選択することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を有する、可逆的温度制御特性を付与するのに使用される熱制御建築材料：
基本材料；並びに
主鎖、複数の側鎖、及び少なくとも１つの結晶性部分を有する前記基本材料に結合したポリマー相転移材料であって、熱を吸収又は放出することができ、かつ−１０℃〜１００℃の範囲に少なくとも１つの相転移温度、及び少なくとも５ジュール／グラムの相転移エンタルピーを有するポリマー相転移材料：
ここで、前記複数の側鎖は、前記少なくとも１つの結晶性部分を形成しており、前記ポリマー相転移材料は、前記複数の側鎖又は前記主鎖の少なくとも１つに、少なくとも１つの反応性官能基を有し、かつ前記反応性官能基は、前記基本材料と結合を形成することができる。
【請求項２】
前記ポリマー相転移材料は、前記基本材料と化学結合している、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項３】
前記化学結合は、共有結合又はイオン結合の少なくとも１つである、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項４】
前記結合は、直接結合によりなされている、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項５】
前記結合は、連結化合物によりなされている、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項６】
官能性ポリマー相転移材料、追加の相転移材料、カプセル化された相転移材料、バインダー、配合物、添加剤、架橋剤、混合ポリマー、相溶化剤、湿潤剤、及びこれらの組合せよりなる群から選択される少なくとも１つの成分をさらに含んでなる、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項７】
前記基本材料が、断熱材、木材、金属シート、ガラス、サイディング、粒子ボード、雨押え、又はこれらの組合せよりなる群から選択される、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項８】
前記ポリマー相転移材料は、酸無水物基、アルケニル基、アルキニル基、アルキル基、アルデヒド基、アミド基、アミノ基及びこれらの塩、Ｎ−置換アミノ基、アジリジン、アリール基、カルボニル基、カルボキシ基及びこれらの塩、エポキシ基、エステル基、エーテル基、グリシジル基、ハロ基、ヒドリド基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、チオール基、ジスルフィド基、シリル若しくはシラン基、尿素基、並びにウレタン基よりなる群から選択される、官能基が反応性であるポリマー相転移材料であり、かつ
前記基材は、セルロース、金属、木材、プラスチック、及びガラスの少なくとも１つを含んでなる、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項９】
前記ポリマー相転移材料は、無水物官能基を含んでなる、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項１０】
前記ポリマー相転移材料は、イソシアネート官能基を含んでなる、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項１１】
前記ポリマー相転移材料は、アミン官能基及びアミド官能基よりなる群から選択される反応性官能基を含んでなる、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項１２】
前記ポリマー相転移材料はシラン官能基を含んでなる、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項１３】
前記ポリマー相転移材料は二重結合を含んでなる、請求項２に記載の熱制御建築材料。
【請求項１４】
１．０ジュール／グラム〜１５０ジュール／グラムの相転移エンタルピーを有する、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項１５】
前記相転移材料は、親水性結晶性部分を含む、請求項１に記載の熱制御建築材料。
【請求項１６】
前記相転移材料は、疎水性結晶性部分を含む、請求項１に記載の熱制御建物建築材料。
【請求項１７】
以下を含む、建物の建築に使用される断熱材料：
基本材料；及び
前記基本材料に結合しているポリマー相転移材料
ここで、前記基本材料は、可逆的温度制御特性を前記断熱材料に付与する。
【請求項１８】
前記基本材料は、発泡断熱材、バラ詰め断熱材、及びバット断熱材からなる群より選択される、請求項１７に記載の建物の建築に使用される断熱材料。
【請求項１９】
前記ポリマー相転移材料が、主鎖、複数の側鎖、及び少なくとも１つの結晶性部分を有し、かつ少なくとも２０ジュール／グラムの潜熱を有し、
前記複数の側鎖は、前記少なくとも１つの結晶性部分を形成し；かつ
前記官能性ポリマー材料は、前記側鎖の少なくとも１つに、少なくとも１つの反応性官能基を有する、
請求項１７に記載の建物の建築に使用される断熱材料。
【請求項２０】
前記反応性官能基は、少なくとも第１の共有結合又はイオン結合を形成することができる、請求項１９に記載の建物の建築に使用される断熱材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、官能基が反応してもよく又は反応しなくてもよい相転移材料を含む建設及び建築材料成分に全般的に関連する。特に、限定するものではないが、本発明は、ポリマー相転移材料を含む物品、及び特にポリマー相転移材料を含む建築材料及び他の建設構成材に関連する。
【背景技術】
【０００２】
相転移材料（ＰＣＭ）の一般的な使用法によって温度制御特性を与えるための繊維製品の改質が知られている。また、マイクロカプセル化されたＰＣＭ（ｍＰＣＭ）の使用法、その製造方法、及びその用途も、広く開示されてきている。例えば、特許文献１〜１１は、それら用途において、全てがマイクロカプセルを用いている。
【０００３】
しかしながら、マイクロカプセルは高価であり、破裂する可能性があり、接着のための付加的な樹脂性のバインダーを必要とし、そして繊維に貧弱な柔軟性及び性質をもたらす可能性がある。
【０００４】
他の多くの開示が、ＰＣＭ又はｍＰＣＭを含む繊維をまず製造することによる温度制御繊維の開発の概要を記載している。例えば、特許文献１２〜３７は、全てが、合成で作られた繊維から生み出された組成物、製造方法、プロセス、及び織物を開示している。これは特定の環境においては受け入れられるであろうが、これらの出願は、全ての天然セルロース繊維及びタンパク質繊維、例えば綿、亜麻、革、毛、絹、及び毛皮を除外している。また、これらは、合成繊維、織物、又は他の材料の後処理を容認していない。
【０００５】
更に、特許文献３８〜４１には、中空及び非中空繊維へのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、多価アルコール結晶、または水和塩ＰＣＭの添加が開示されている。これらの繊維は、天然若しくは合成の、セルロース系、タンパク質系、又は合成炭化水素系であることができる。非中空繊維は、ＰＣＭのように作用するために、表面上に堆積又は反応したＰＥＧ材料を有している。これらは、非常に高い親水性を有し、過剰の水分吸収の問題、及び洗浄耐久性の問題を引き起こすという問題をはらんでいる。これらの用途においては、アクリル系、メタクリル系ポリマー、又は他の疎水性ポリマーＰＣＭの使用の開示は知られていない。
【０００６】
特許文献４２では、Ｃ１６〜Ｃ１８アルキル側鎖を有するアクリレート及びメタクリレートポリマーを、ＰＣＭとして使用することに言及しているが、繊維製品の表面へのカプセル化されていない、若しくは官能化された、若しくは反応されたものとしての言及はない。
【０００７】
特許文献４３及び特許文献４４には、結晶形成ブロックとして長鎖ジカルボン酸又はジオールのセグメントを含んでいる、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、及びそれらの混合物の群から選ばれた結晶性架橋合成樹脂のＰＣＭとしての使用が開示されているが、しかしながらそれらは、繊維又は繊維製品と併せて開示していない。
【０００８】
特定の化合物が基材上に反応して、何らかの熱的変化を与える（通常は水分を基に）ための、特定の繊維及び繊維製品の処理又は仕上げが開示されている。これらの系は、熱的相転移を受けて向上した潜熱効果を与える、長い側鎖アルキル又は長鎖グリコールアクリレート若しくはメタクリレートを基づくものではない。例としては特許文献４５〜４８がある。
【０００９】
様々な開示に、長鎖アルキル部位を含むアクリル共重合体又はメタクリル共重合体の繊維製品仕上げへの使用が記載されているが、しかしながら油脂忌避性、耐汚染性、パーマネントプレス特性及び速乾性などの特性を目的にしているのみである。これらは、高純度ポリマーのＰＣＭとしての使用、温度制御性及び向上した快適さを与える潜熱貯蔵処理又は繊維製品仕上げを開示も言及もしていない。より具体的には、これらは有利なポリマー設計、例えば分子量、分子量分布、又は特定の共重合構成を開示していない。例としては特許文献４９〜８１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５３６６８０１号：可逆的で高められた熱的性質を有する織物
【特許文献２】国際公開第０２１２６０７号：熱制御不織布
【特許文献３】米国特許第６５１７６４８号：不織繊維布の調製方法
【特許文献４】特開０５−１５６５７０号公報：蓄熱性を有する繊維構造物及びその製造方法
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４００２９４７２号：潜熱効果を備えた複合織物と方法
【特許文献６】米国特許出願公開第２００４００２６６５９号：相転移材料マイクロカプセルを作製するための組成物、及びそのマイクロカプセルの作製方法
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４００４４１２８号：水性ポリウレタンのマイクロカプセル配合と方法
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４０１１９８９号：潜熱効果を備えた織物コーティング組成物、及びその製造方法
【特許文献９】米国特許出願公開第２００２０００９４７３号：マイクロカプセル、その製造方法、その使用、及びそれを含むコーティング液
【特許文献１０】特開平１１−３５０２４０号公報：表面にマイクロカプセルが付着した織物の製造方法
【特許文献１１】特開２００３−２６８６７９号：蓄熱性を有する糸及びそれを用いた織物
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００３００３５９５１号：高められた可逆性の熱的特性を有する多成分繊維及びその製造方法
【特許文献１３】米国特許第７５６９５８号：可逆性で高められた熱的特性を備えた繊維、及びそれから作られる織物
【特許文献１４】特開平５−３３１７５４号公報：吸発熱性複合繊維不織布
【特許文献１５】特開平６−０４１８１８号公報：吸発熱性複合繊維
【特許文献１６】特開平５−２３９７１６号公報：保温性複合繊維
【特許文献１７】特開平８−３１１７１６号公報：吸熱性及び発熱性複合繊維
【特許文献１８】特開平５−００５２１５号公報：吸熱性及び発熱性複合繊維
【特許文献１９】特開２００３−０２７３３７号公報：蓄熱保温性複合繊維
【特許文献２０】特願０７−０５３９１７号公報：蓄熱保温性繊維
【特許文献２１】特開２００３−２９３２２３号公報：吸熱性複合繊維
【特許文献２２】特願平０２−２８９９１６号公報：蓄熱繊維
【特許文献２３】特願平０３−３２６１８９号公報：蓄熱繊維
【特許文献２４】特願平０４−２１９３４９号公報：蓄熱組成物
【特許文献２５】特願平０６−２３４８４０号公報：蓄熱体
【特許文献２６】特願２００１−１２６１０９号公報：蓄熱性繊維、その製造方法、及び蓄熱性布部材
【特許文献２７】特願平０３−３５２０７８号公報：蓄熱材
【特許文献２８】特願平０４−０４８００５号公報：蓄熱性布製品
【特許文献２９】国際公開第０１／２５５１１号：熱エネルギー貯蔵材料
【特許文献３０】特開平０２−３１７３２９号公報：蓄熱繊維、その製造方法及び蓄熱布材
【特許文献３１】国際公開第２００４／００７６３１号：蓄熱材料、そのための組成物及びそれらの用途
【特許文献３２】特開２００３−２６８３５８号公報：体の周囲に用いる蓄熱材料
【特許文献３３】特開２００４−０１１０３２号公報：温度コントロール繊維、及び温度コントロール布部材
【特許文献３４】特開２００４−００３０８７号公報：蓄熱性複合繊維及び蓄熱性布部材
【特許文献３５】特開平０６−２００４１７号公報：蓄熱材入り複合繊維及びその製造法
【特許文献３６】中国特許第１３１７６０２号：自動温度調整繊維及びその製造方法
【特許文献３７】米国特許第５８８５４７５号：ポリマー繊維の構造を通して組み込まれた相転移材
【特許文献３８】米国特許第４８５１２９１号
【特許文献３９】米国特許第４８７１６１５号
【特許文献４０】米国特許第４９０８２３８号
【特許文献４１】米国特許第５８９７９５２号
【特許文献４２】米国特許第６００４６６２号
【特許文献４３】米国特許第４２５９１９８号
【特許文献４４】米国特許第４１８１６４３号
【特許文献４５】特開２００３−０２０５６８号公報：繊維素材用吸熱加工剤
【特許文献４６】特開２００２−３４８７８０号公報：吸湿発熱性セルロース系繊維
【特許文献４７】特開２００１−１７２８６６号公報：保温性に優れた吸湿発熱性セルロース系繊維製品
【特許文献４８】特開１１−２４７０６９号公報：保温性発熱生地
【特許文献４９】米国特許第６６７９９２４号：染料定着剤
【特許文献５０】米国特許第６６１７２６８号：セルラーゼ酵素による酵素攻撃からの綿の保護方法
【特許文献５１】米国特許第６６１７２６７号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献５２】米国特許第６６０７９９４号：ナノ粒子を基にした繊維製品のパーマネント処理
【特許文献５３】米国特許第６６０７５６４号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献５４】米国特許第６５９９３２７号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献５５】米国特許第６５４４５９４号：繊維製品の撥水及び耐汚染仕上げ
【特許文献５６】米国特許第６５１７９３３号：ハイブリッドポリマー材料
【特許文献５７】米国特許第６４９７７３３号：染料定着剤
【特許文献５８】米国特許第６４９７７３２号：繊維反応性ポリマー染料
【特許文献５９】米国特許第６４８５５３０号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献６０】米国特許第６４７２４７６号：繊維製品の撥油及び撥水仕上げ
【特許文献６１】米国特許第６３８７４９２号：中空ポリマー繊維
【特許文献６２】米国特許第６３８０３３６号：共重合体ならびにそれを含む撥油及び撥水組成物
【特許文献６３】米国特許第６３７９７５３号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献６４】米国特許出願公開第２００４００５８００６号：高親和性ナノ粒子
【特許文献６５】米国特許出願公開第２００４００５５０９３号：タンパク質シースを有する複合材繊維基材
【特許文献６６】米国特許出願公開第２００４００４８５４１号：炭水化物シースを有する複合材繊維基材
【特許文献６７】米国特許出願公開第ＵＳ２００３０１４５３９７号：繊維定着剤
【特許文献６８】米国特許出願公開第２００３０１０４１３４号：繊維製品の撥水及び耐汚染仕上げ
【特許文献６９】米国特許出願公開第２００３０１０１５２２号：繊維製品の撥水及び耐汚染仕上げ
【特許文献７０】米国特許出願公開第２００３０１０１５１８号：繊維基材の親水性仕上げ
【特許文献７１】米国特許出願公開第２００３００７９３０２号：繊維反応性ポリマー染料
【特許文献７２】米国特許出願公開第２００３００５１２９５号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献７３】米国特許出願公開第２００３００１３３６９号：繊維製品のナノ粒子を基にしたパーマネント処理
【特許文献７４】米国特許出願公開第２００３０００８０７８号：繊維製品の撥油及び撥水仕上げ
【特許文献７５】米国特許出願公開第２００２０１９０４０８号：モルフォロジートラッピング及びそれとの使用に好適な材料
【特許文献７６】米国特許出願公開第２００２０１８９０２４号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献７７】米国特許出願公開第２００２０１６０６７５号：繊維製品の耐久性仕上げ
【特許文献７８】米国特許出願公開第２００２０１５５７７１号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献７９】米国特許出願公開第２００２０１５２５６０号：改質された繊維製品及び他の材料ならびにそれらの調製方法
【特許文献８０】米国特許出願公開第２００２０１２２８９０号：繊維製品の撥水及び耐汚染仕上げ
【特許文献８１】米国特許出願公開第２００２０１２０９８８号：繊維製品の耐磨耗及び耐しわ仕上げ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
相転移材料、例えばポリマー相転移材料を、建築材料及び他の建設構成材料に用いることは、事実上これらの従来技術のあらゆる実施態様で考慮されていなかった。基本材料及び他の建築材料基材、例えば遮断材、屋根パネル、サイディング、ガラス及び様々な他のグレージング用途に組み込む際に、官能基反応性ポリマー相転移材料を用いることは、従来技術でも取り組んでいない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の例示的な態様を以下に要約する。これらの態様及び他の態様は、発明を実施するための形態で詳細に説明されている。しかしながら、この課題を解決するための手段及び発明を実施するための形態の説明中に記載した形態に、本発明を限定しようという意図は全くないことが理解されなければならない。当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲内に入る、多くの変更、均等物及び代替の構成があり得ることを理解することができる。
【００１３】
ある態様において熱制御建築材料は、基本材料と基本材料に結合したポリマー相転移材料とを含み、ここで基本材料は、建物建築材料に可逆的温度制御特性を付与する。別の態様において、建物の建築で使用される断熱材料は、基本材料と基本材料に結合したポリマー相転移材料とを含み、ここで基本材料は、断熱材料に可逆的温度制御特性を付与する。さらなる態様において基本材料は、発泡断熱材、バラ詰め断熱材、及びバット断熱材よりなる群から選択される。
【００１４】
多くの更なる態様及び実施態様が当業者によって理解されるように、本明細書に記載される。
【００１５】
本発明の様々な目的及び利点並びにより完全な理解は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲を参照することによって明確であり、そしてより容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えた（メタ）アクリレートを主成分とする官能性相転移材料（ＦＰ−ＰＣＭ）の代表的な例を示しており、ここで、Ｒは反応性官能基である。
【図１Ａ】図１Ａは、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えたビニルエステル主鎖を主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的な例を示している。ここで、Ｒは反応性官能基である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えたビニルエーテル主鎖を主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的な例を示しており、ここで、Ｒは反応性官能基である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、長鎖アルキル基を主成分とする結晶性側鎖を備えたポリオレフィン主鎖を主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的例を示しており、Ｒは反応性官能基である。
【図２】図２は、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えた（メタ）アクリレートを主成分とする官能性相転移材料（ＦＰ−ＰＣＭ）の代表的な例を示している。
【図２Ａ】図２Ａは、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えたビニルエステル主鎖を主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的な例を示している。ここで、Ｒは反応性官能基である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、長鎖アルキル基若しくは長鎖エーテル基をそれぞれ主成分とする結晶性側鎖を備えたビニルエーテル主鎖を主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的な例を示しており、ここで、Ｒは反応性官能基である。
【図３】図３は、結晶性主鎖ポリマー、例えばポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリスルフィド、ポリスルホンなどを主成分とするＦＰ−ＰＣＭの代表的例を示しており、ここで、Ｒは、このポリマー鎖の１つの末端上の反応性官能基である。
【図４】図４は、ＦＰ−ＰＣＭを組み込むことができる人造繊維、またはＦＰ−ＰＣＭで処理することができる織物、編み物、不織または他の基材を作ることができる人造繊維の一般的分類を示した図である。
【図５】図６Ａ〜６Ｆは、基材、例えば建設材料と相互作用している官能性ポリマーＰＣＭの様々な実施態様である。
【図６】図６Ａ〜６Ｆは、基材、例えば建設材料と相互作用している官能性ポリマーＰＣＭの様々な実施態様である。
【図７】図７は、ポリマー相転移材料を利用する成分を組み込むことができる典型的な建物又は他の構造物の種々の態様を示す図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｅは、ポリマー相転移材料を組み込む発泡断熱材の種々の実施態様を示す。
【図９】図９Ａ〜９Ｅは、ポリマー相転移材料を組み込むバラ詰め断熱材の種々の実施態様を示す。
【図１０】図１０Ａ〜１０Ｅは、ポリマー相転移材料を組み込むバット断熱材の種々の実施態様を示す。
【図１１】図１１は、本発明の種々の態様に従う製造プロセスを示す。
【図１２】図１２は、本発明の態様に従って構築された物品内に作製された、本明細書に記載の材料の階層化を示す。
【図１３】図１３Ａ及び１３Ｂは、本発明の態様に従う繊維構築物のいくつかの例を示す。
【図１４】図１４は、本発明の態様に従う繊維構築物のいくつかの例を示す。
【図１５】図１５は、本発明の態様に従って互いに結合した種々の繊維を示す。
【図１６】図１６は、本発明の態様に従う、代替製造プロセスを示す。
【図１７】図１７は、本発明の態様に従う、別の代替製造プロセスを示す。
【図１８】図１８は、本発明の態様に従う、別の代替製造プロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書を通じて、様々な材料、組合せ、化学式及び他の態様の使用に参照がなされる。これらを様々に組み合わせて用いることができ、本発明の態様による１種以上の材料、最終製品、繊維、生地、又は組成物を形成する。これらの個々の特徴の特定の請求項の置換をする必要がなく、様々な別の実施態様に組み合わせることができるということを当業者に教示するために、当業者、並びに米国特許庁及び世界中の特許庁の審査部門が共に、材料、例、及び他の実施態様の各記載が、本発明に含まれるということを理解すべきである。出願時の特許請求の範囲、及び特許請求の範囲に対する後のあらゆる補正が、本明細書に記載した発明の範囲及びこれらの材料範囲及び他の代替手段を含む場合がある。特に、当業者は、本明細書に開示された特徴のあらゆる組合せに関する記載の裏付けを、例若しくは実施態様の１箇所の記載であるか、異なる位置の記載であるかにかかわらず、理解でき、また分かるであろうと考慮される。これらの様々な例及び選択肢の記載は、米国特許法１１２条、欧州特許条約１２３条（２）（Ａｒｔｉｃｌｅ  １２３  （２）  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｌａｗｓ）、及び記載の適切性に関する他の同様の国内法に適合して、特に作成されている。
【００１８】
以下の定義が、本発明の種々の態様に関連して記載された種々の要素に適用される。これらの定義は、同様に本明細書中で更に詳述する場合がある。
【００１９】
ここで用いられる用語「単分散」は、一連の特性に関して実質的に均一であることを表している。従って、例えば、単分散である一連のマイクロカプセルとは、径の最頻値近辺に、例えば径の分布の平均近辺に径の狭い分布を有するようなマイクロカプセルであるということができる。更なる例としては、同様の分子量を備えた一連のポリマー分子がある。
【００２０】
ここで用いられる用語「潜熱」は、材料が、２つの状態間の転移を経る時に、その材料によって吸収又は放出される熱の量を表わしている。したがって、例えば潜熱は、材料が液体状態と結晶性固体状態、液体状態と気体状態、結晶性固体状態と気体状態、２つの結晶性固体状態又は結晶状態と、アモルファス状態との間の転移を経る時に、その材料によって吸収又は放出される熱の量と表わすことができる。
【００２１】
ここで用いられる用語「転移温度」は、材料が２つの状態の間の転移を経る概略の温度であると表わされる。従って、例えば、転移温度は、材料が、液体状態と結晶性固体状態、液体状態と気体状態、結晶性固体状態と気体状態、２つの結晶性固体状態または結晶状態とアモルファス状態の間の転移を経る温度と表わすことができる。また、アモルファス材料が、ガラス状態とゴム状状態の間の転移を経る温度は、その材料の「ガラス転移温度」と表わすことができる。
【００２２】
ここで用いられる用語「相転移材料」は、温度安定化範囲に又は温度安定化範囲内に、熱移動を調整するように、熱を吸収又は放出する能力を有する材料を表わしている。温度安定化範囲としては、特定の転移温度又は転移温度範囲を挙げることができる。例によっては、相転移材料は、相転移材料が熱を吸収又は放出する場合には、典型的には、相転移材料が２つの状態間で転移を経る際に、一定時間の間、熱移動を抑制することができる。この作用は、通常は過渡的なものであり、また相転移材料の潜熱が、加熱過程若しくは冷却過程の間に、吸収又は放出されるまで発現する。熱を、貯蔵することができ、又は相転移材料から除去することができる。また、相転移材料を、発熱又は吸熱する供給源によって、通常は効果的に再充填することができる。実施態様によっては、相転移材料は、２種又は３種以上の混合物であることができる。２種又は３種以上の異なる材料を選択して、そして混合物を形成することによって、温度安定化範囲は、いずれかの所望の用途に応じて調整することができる。結果として得られる混合物は、ここに記載したコーティングされた物品中に組み込まれた場合には、２つ以上の異なる転移温度を示すか、又は単一の変更された転移温度を示すことができる。
【００２３】
ここで用いられる用語「ポリマー」は、一連の高分子を含む材料を表わしている。ポリマー中に含まれる高分子は、同じであるか、又はいずれかの形で互いに異なっていることができる。高分子は、種々の骨格構造のいずれかを有することができ、そして１種若しくは２種以上の種類のモノマー単位を含むことができる。特に、高分子は、直鎖又は非直鎖の骨格構造を有することができる。非直鎖の骨格構造の例としては、分岐骨格構造、例えば星型分岐、櫛型分岐、又は樹枝状分岐、及び網状骨格である構造が挙げられる。ホモポリマーに含まれる高分子は、通常１種類のモノマー単位を含んでおり、一方でコポリマーに含まれる高分子は、通常２種又は３種以上の種類のモノマー単位を含んでいる。コポリマーの例としては、統計的コポリマー、ランダムコポリマー、交互コポリマー、周期的コポリマー、ブロックコポリマー、ラジアルコポリマー、及びグラフトコポリマーが挙げられる。例によっては、ポリマーの反応性及び官能価は、一連の官能基、例えば酸無水物基、アミノ基及びそれらの塩、Ｎ−置換アミノ基、アミド基、カルボニル基、カルボキシ基及びそれらの塩、シクロへキシルエポキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、尿素基、アルデヒド基、エステル基、エーテル基、アルケニル基、アルキニル基、チオール基、ジスルフィド基、シリル基若しくはシラン基、グリオキサール系の基、アジリジン系の基、活性メチレン化合物若しくは他のｂ−ジカルボニル化合物（例えば、２，４−ペンタジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルセトンアセテート、マロナミド、アセトアセタミド及びそのメチル類似体、エチルアセトアセテート、及びイソプロピルアセトアセテート）系の基、ハロ基、ハライド、又は他の極性若しくはＨ結合基、並びにそれらの組合せの付加によって、変性することができる。このような官能基は、ポリマーに沿った種々の位置に、例えばポリマーに沿ってランダムに若しくは規則的に分布して、ポリマーの末端に、結晶性側鎖上の側鎖、末端若しくはいずれかの位置に、ポリマーの個々のぶら下がり側鎖基として、又はポリマーの主鎖に直接に結合して、付加することができる。また、ポリマーは、周囲条件若しくは加工条件下でのその耐崩壊性、又はその機械的強度を向上させるために、架橋し、絡み合い、又は水素結合させることができる。理解することができるように、ポリマーの分子量は、そのポリマーを生成するために用いられた処理条件に依存する可能性があるので、ポリマーは、異なる分子量を有する種々の形態で与えることができる。したがって、ポリマーは、特定の分子量又は分子量範囲を有すると表わすことができる。ここでポリマーを参照するのに用いられる用語「分子量」は、数平均分子量、質量平均分子量、又はポリマーのメルトインデックスを表わすことができる。
【００２４】
ポリマーの（架橋剤及びバインダーとして用いられるポリマーを含めた）例としては、ポリヒドロキシアルコナート、ポリアミド、ポリアミン、ポリイミド、ポリアクリル（例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、及びメタクリル酸とアクリル酸のエステル）、ポリカーボネート（例えば、ポリビスフェノールＡカーボネート及びポリプロピレンカーボネート）、ポリジエン（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、及びポリノルボルネン）、ポリエポキシド、ポリエステル（例えば、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリプロピレンスクシナート、テレフタル酸系ポリエステル、及びフタル酸系ポリエステル）、ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール又はポリエチレンオキシド、ポリブチレングリコール、ポリプロピレンオキシド、ポリオキシメチレン又はパラホルムアルデヒド、ポリテトラメチレンエーテル又はポリテトラヒドロフラン、及びポリエピクロロヒドリン）、ポリフルオロカーボン、ホルムアルデヒドポリマー（例えば、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、及びフェノールホルムアルデヒド）、天然ポリマー（例えば、セルロース、キタン（ｃｈｉｔａｎ）、キトサン、デンプン等の多糖類；リグニン；タンパク質；及びワックス）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン、及びポリオクテン）、ポリフェニレン、ケイ素含有ポリマー（例えば、ポリジメチルシロキサン及びポリカルボメチルシラン）、ポリウレタン、ポリビニル（例えば、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールのエステルとエーテル、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、及びポリビニルメチルケトン）、ポリアセタール、ポリアリレート、アルキッド系ポリマー（例えば、グリセリド油系ポリマー）、コポリマー（例えば、ポリエチレン−コ−ビニルアセテート及びポリエチレン−コ−アクリル酸）、及びそれらの混合物が挙げられる。用語、ポリマーは、本願の出願後に利用可能となり、そして上記の一般的なポリマー特性を示す、いずれかの物質をも含むと理解されることが意図されている。
【００２５】
ここで用いられる用語「化学結合」及びその文法的変異は、２つ以上の原子の、それらの原子が安定した構造を形成することができるような、引力相互作用を基にした結合を表わしている。化学結合の例としては、共有結合及びイオン結合が挙げられる。化学結合の他の例としては、水素結合、並びにカルボキシ基及びアミン基の間の引力相互作用が挙げられる。
【００２６】
ここで用いられる用語「分子基」及びその明らかな変形は、分子の一部を形成する一連の原子を表わしている。例によっては、基は、互いに化学結合して、分子の一部を形成する、２つ以上の原子を含むことができる。基は、一方では中性であることができ、他方では、例えば、一価に又は多価（例えば、二価）に荷電していてもよく、分子の更なる一連の基に化学結合することが可能となる。例えば、一価の基としては、取り外されて、分子の他の基と化学結合することが可能になる一連のヒドリド基を備えた分子を想定することができる。基は、中性、正に荷電、又は負に荷電してもよい。例えば、正に荷電した基は、１つ又は２つ以上のプロトン（すなわち、Ｈ＋）が付加された中性基として想定することができ、そして負に荷電した基は、１つ又は２つ以上のプロトンが取り除かれた中性基として想定することができる。特徴的な反応性又は他の一連の特性を示す基は、官能基、反応性基又は反応性官能基と表わすことができる。反応性官能基の例としては、例えば酸無水物基、アミノ基、Ｎ−置換アミノ基及びそれらの塩、アミド基、カルボニル基、カルボキシ基及びそれらの塩、シクロヘキシルエポキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、尿素基、アルデヒド基、エステル基、エーテル基、アルケニル基、アルキニル基、チオール基、ジスルフィド基、シリル若しくはシラン基、グリオキサールを基にした基、アジリジンを基にした基、活性メチレン化合物若しくは他のｂ−ジカルボニル化合物（例えば、２，４−ペンタンジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルアセトンアセテート、マロンアミド、アセトアセタミド及びそのメチル類似体、エチルアセトアセテート、及びイソプロピルアセトアセテート）を基にした基、ハロ基、ヒドリド基、又は他の極性基若しくはＨ結合基、及びそれらの組合せが挙げられる。
【００２７】
ここで用いられる用語「共有結合」は、原子間、又は原子と他の共有結合との間に、対の電子を共有することを特徴とする化学結合の形態を意味している。原子が電子を共有している場合の原子間に形成される引力−反発安定性は、共有結合として知られている。共有結合は、多くの種類の相互作用を含んでおり、σ−結合、π−結合、金属−金属結合、アゴスチック相互作用、及び三中心二電子結合が挙げられる。
【００２８】
反応性基は、様々な化学的性質のものであることができる。例としては、様々な基材の反応性基と、例えば、コットン、ウール、毛皮、革、ポリエステル及びこれらの材料から作られる繊維製品の反応性基と、及び他の基材の反応性基と、反応し、そしてイオン結合又は共有結合を形成することができる反応性基である。例えば、天然、再生又は合成のポリマー／繊維／材料から作られた材料は、イオン結合を形成することができる。このような基材の更なる例としては、種々の種類の天然製品が挙げられ、動物性製品、例えばアルパカ、アンゴラ、ラクダ毛、カシミア、ガット、チンゴラ、ラマ、モヘア、絹、腱（ｓｉｎｅｗ）、クモの糸、羊毛、及びタンパク質系材料、種々の種類の植物系製品、例えば、竹、コイア、綿、亜麻、麻、ジュート、ケナフ、マニラ、パイナップル、ラフィア、ラミー、サイザル、及びセルロース系材料；種々の種類の鉱物系製品、例えば石綿、バサルト、雲母、又は他の天然無機繊維が挙げられる。一般に、人造繊維は、３つの分類に分類分けされ、天然ポリマーから作られるもの、合成ポリマーから作られるもの、そして無機材料から作られるものである。図４は、国際化繊協会（ＢＩＳＦＡ）コードを備えた人造繊維の一般的な分類を示している。一般的な説明は次の通りである。
【００２９】
天然ポリマーからの繊維
最も一般的な天然ポリマー繊維は、ビスコースであり、これは大抵は栽培された樹木から得られるポリマーセルロースから作られる。他のセルロース系繊維としては、キュプラ、アセテート及びトリアセテート、リヨセル及びモダルがある。これらの繊維の生産方法は、本明細書内に与えられる。より一般的ではない天然ポリマー繊維は、ゴム、アルギン酸、及び再生タンパク質から作られる。
【００３０】
合成ポリマーからの繊維
多くの合成繊維、すなわち石油化学製品系の有機繊維がある。最も一般的なものとしては、ポリエステル、ポリアミド（しばしばナイロンと称される）、アクリル及びモダクリル、ポリプロピレン、エラステーン（又は米国内ではスパンデックス）として知られている弾性繊維であるセグメント化ポリウレタン、及び特殊繊維、例えば高性能アラミドがある。
【００３１】
無機材料からの繊維
無機の人造繊維は、ガラス、金属、炭素又はセラミックなどの材料から作られた繊維である。これらの繊維は、非常に頻繁にプラスチックを補強して複合材を形成するのに用いられる。
【００３２】
好適な反応性官能基の例としては、例えば、酸無水物、アミノ基、Ｎ−置換アミノ基及びそれらの塩、アミド基、カルボニル基、カルボキシ基及びそれらの塩、シクロエポキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、尿素基、アルデヒド基、エステル基、エーテル基、アルケニル基、アルキニル基、チオール基、ジスルフィド基、シリル若しくはシラン基、グリオキサールを基にした基、アジリジンを基にした基、活性メチレン化合物若しくは他のｂ−ジカルボニル化合物（例えば２，４−ペンタンジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルアセトンアセテート、マロンアミド、アセトアセタミド及びそのメチル類似体、エチルアセトアセテート、及びイソプロピルアセトアセテート）を基にした基、ハロ基、ヒドリド基、又は他の極性基若しくはＨ−結合基、及びそれらの組合せの官能基が挙げられる。
【００３３】
本発明の１つ又は２つ以上の態様によって用いることができる反応性基及び官能基の種々の例の更なる詳細を、本願と同一出願人の、そして同時係属中の米国特許出願第１２／１７４，６０７号及び米国特許出願第１２／１７４，６０９号中に見出すことができ、それらの詳細を参照することによって本明細書の一部とする。特定の組成物及び方法を本明細書の後の部分で提供することによって、本出願人は、特許請求の範囲をこれらの特定の組成物のいずれにも限定することを意図してはいないことが、明確に理解されなければならない。反対に、ここに記載された官能基、ポリマー相転移材料、及び物品のいずれかの組合せは、本発明の新たな態様を得るのに用いることができることが予想される。特許請求の範囲は、本明細書中に記載された特定の組成物のいずれか、又は本明細書の一部とされたいずれかの開示に限定されることを意図していない。
【００３４】
ここに参照した複数の文献は、ポリマーＰＣＭ（Ｐ−ＰＣＭ）を取り扱っており、ある意味では固体−液体ＰＣＭと固体−固体ＰＣＭとの中間的な場合を提示している。Ｐ−ＰＣＭは、相転移の前と後の両方で固体である。違いは、両者の構造度にある。低温では、構造度は、高温での構造度よりも大きく、そのため相転移温度においては、Ｐ−ＰＣＭはより構造化された形態から、より構造化されていない形態に転換する。典型的には、より構造的な形態では、ポリマーのいずれかの部分が、より綺麗に整列しており、そしてより緻密に密集している。より綺麗に整列した部分は、結晶子に類似している。またしたがって、Ｐ−ＰＣＭの加熱による相転移は、より結晶化した形態から、より結晶化していない形態への転移としても表すことができる。別の言い方で云うと、高温（転移温度より上）では、Ｐ−ＰＣＭは本質的にアモルファスである。低温（転移温度未満）では、Ｐ−ＰＣＭは結晶化度を有している。同様に、熱吸収及び熱放出における転移は、それぞれ脱結晶化及び再結晶化と表現することができる。また、関連するエンタルピーは、脱結晶化のエンタルピーと表すことができる。
【００３５】
典型的には、Ｐ−ＰＣＭは、より綺麗に整列することでき、そしてより緻密に密集することができる部分を有している。このような部分は、結晶性部分と称することができる。態様によっては、本発明の種々の態様に従って、ここに記載された官能性ポリマーＰＣＭは、少なくとも１つのこのような結晶性部分を含んでいる。本発明の態様によれば、ポリマーは主鎖及び側鎖を含んでいる。好ましくは、側鎖は結晶性部分を形成する。
【００３６】
ここで用いられる用語「反応性基」は、他の化学基と反応して共有結合又はイオン結合を形成することができる化学基（又は部位（ｍｏｉｅｔｙ））を意味しており、それらの例は上記に示した。好ましくは、このような反応は、比較的に低温、例えば２００℃未満、より好ましくは１００℃未満で、そして繊細な基材、例えば繊維製品を取り扱うのに好適な条件で、行なうことができる。ここで用いられる用語「官能基を有する」及びこの用語の明らかな変形は、例えば共有若しくはイオン結合で、結合している官能基を有することを意味している。
【００３７】
反応性基は、ＦＰ−ＰＣＭ分子のいずれかの部分に、例えば側鎖上、主鎖に沿って、又は主鎖若しくは側鎖の末端の少なくとも１つに、位置する（有する、又は共有結合若しくはイオン結合で結合される）ことができる。本発明の種々の態様によれば、ＦＰ−ＰＣＭは、複数の反応性基を含むことができ、そしてこれらの基は、実質的に規則的な間隔で、立体特異的に（アタクチック、イソタクチック、又はシンジオタクチック）、又は分子に沿ってランダムに、例えば主鎖に沿って、分布している。また、これらのいずれの組合せも可能である。
【００３８】
本発明のＦＰ−ＰＣＭの分子量は、好ましくは少なくとも５００ダルトンであり、さらに好ましくは少なくとも２０００ダルトンである。好ましくは結晶性部分の重量は、ＦＰ−ＰＣＭの総重量の少なくとも２０％、さらに好ましくは少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７０％を構成する。個々のポリマー鎖が、同程度の重合とモル質量とを精確に有することは滅多にないため、平均値の周りには分布がある。ポリマー中のモル質量分布（又は分子量分布）は、各ポリマー種（Ｎｉ）のモル数とそのモル質量（Ｍｉ）との関係を示している。ポリマーのモル質量分布は、ポリマーの分別により変更し得る。本発明においてＦＰ−ＰＣＭの分子量は、これらの概念を考慮している。適用される統計的方法により、異なる平均値を定義することができる。以下の式に示すように、重量分率、モル分率、又は容量分率について加重平均を取ることができ、ここでＭｎは数平均分子量であり、Ｍｗは質量平均分子量であり、Ｍｖは粘度平均モル質量であり、Ｍｚは平均分子量である。
【００３９】
【数１】
2013525518.tif 000003
【００４０】
重量平均と数平均との比率は、分子量分散指数（Ｍｎ／Ｍｗ）と呼ばれる。分子量分散指数は、ポリマー鎖の長さ、ポリマー鎖の分岐若しくは直線性、架橋、又はこれらの組合せにより影響を受ける。本明細書に開示されるＰ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭは、分子量分散指数が１〜１００、好ましくは１〜１０を有することができる。
【００４１】
メルトフローインデックス（すなわちＭＦＩ）は、ポリマーの溶融物の流れ易さの尺度である。これは、代替的な所定の温度及び代替的な所定の重量によって適用される圧力により、特定の直径と長さのキャピラリーを１０分間で流れるポリマーの質量（グラム）として定義される。この方法は、同様の基準であるＡＳＴＭＤ１２３８とＩＳＯ１１３３に記載されている。
【００４２】
メルトフローレートは、分子量の間接的尺度であり、大きいメルトフローレートは低分子量に対応する。同時にメルトフローレートは、材料の溶融物が加圧下で流れる能力の尺度である。メルトフローレートは、試験状態での溶融物の粘度に反比例するが、そのような材料の粘度は加えられる力に依存することに注意すべきである。ある材料の異なる重量での２つのメルトフローレート値の間の比率は、しばしば分子量分布の広さの尺度として使用される。メルトフローインデックスの同意語は、メルトフローレートとメルトインデックスである。より一般的にはその略語であるＭＦＩ、ＭＦＲ、及びＭＩが使用される。本明細書に記載のＰ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭは、１９０℃で２．１６ｋｇで測定する時、ＭＦＩは０．１〜１０００、好ましくは１〜５０である。
【００４３】
本発明のＦＰ−ＰＣＭは、１つの相転移温度又は複数の相転移温度を有する。ある実施態様においてＦＰ−ＰＣＭは、−１０℃〜１００℃、好ましくは１０℃〜６０℃の範囲の少なくとも１つの相転移温度と、少なくとも２５Ｊ／ｇの相転移エンタルピーとを有する。ある場合に相転移材料の潜熱は、少なくとも約１ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）、少なくとも約５Ｊ／ｇ、少なくとも約１０Ｊ／ｇ、少なくとも約２０Ｊ／ｇ、少なくとも約３０Ｊ／ｇ、少なくとも約４０Ｊ／ｇ、少なくとも約５０Ｊ／ｇ、少なくとも約６０Ｊ／ｇ、少なくとも約７０Ｊ／ｇ、少なくとも約８０Ｊ／ｇ、少なくとも約９０Ｊ／ｇ、又は少なくとも約１００Ｊ／ｇでもよい。すなわち、例えば相転移材料の潜熱は、少なくとも約５Ｊ／ｇ〜約４００Ｊ／ｇ、１０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇ、２０Ｊ／ｇ〜約１００Ｊ／ｇ、約６０Ｊ／ｇ〜約４００Ｊ／ｇ、約８０Ｊ／ｇ〜約４００Ｊ／ｇ、又は約１００Ｊ／ｇ〜約４００Ｊ／ｇでもよい。
【００４４】
それぞれの温度における相転移は、その特有のエンタルピーを有していて、態様によっては、物品は単一の相転移エンタルピーを有しており、そして他の態様によれば、複数のそのようなエンタルピーを有している。ここで用いられる用語「全相転移エンタルピー」は、単一の相転移温度を備えた物品の場合では相転移のエンタルピーを、そして複数の相転移温度の場合には、組み合わせたエンタルピーを表している。本発明の態様によれば、これらの物品は少なくとも２．０ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）若しくは１０Ｊ／ｍ２の全相転移エンタルピーを有している。
【００４５】
それぞれのＦＰ−ＰＣＭ分子は、少なくとも１つの反応性基を有している一方で、大きなＦＰ−ＰＣＭ分子は、複数の反応性基を有することができる。本発明の態様によれば、ＦＰ−ＰＣＭは、分子量の１００００ダルトン当たりに、少なくとも１つの反応性基、そして好ましくは２つの反応性基を有している。反応性基を、骨格鎖か、任意の１つの側鎖かのいずれかに保持することができる。１つ超の側鎖が、反応性基を有してもよい。同様に、様々な数の異なる反応性基が、ＦＰ−ＰＣＭに含まれてもよい。１つの反応性基が、ＦＰ−ＰＣＭに含まれてもよく、複数の反応性基がＦＰ−ＰＣＭに含まれてもよい。１つの実施態様では、０〜５の反応性基がＦＰ−ＰＣＭに含まれる。別の１つの実施態様では、０〜１０の反応性基がＦＰ−ＰＣＭに含まれる。さらに別の実施態様では、０〜１００の反応性基がＦＰ−ＰＣＭに含まれる。
【００４６】
上記のように、本発明のＦＰ−ＰＣＭの反応性基は、様々な物品、化合物、及び他の分子（ここでは、一般的に基材（ｂａｓｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）若しくは基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）と表される）と、共有結合又はイオン結合を形成できるべきである。別の態様によれば、基材は、コットン、ウール、毛皮、革、ポリエステル、及びこれらの材料から作られる繊維製品からなる群から選ばれる。共有結合を形成することができる反応性基の例としては、酸無水物、アミノ基、Ｎ−置換アミノ基、カルボニル基、カルボキシ基、シクロへキシルエポキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、尿素基、アルデヒド基、エステル基、エーテル基、アルケニル基、アルキニル基、チオール基、ジスルフィド基、シリル若しくはシラン基、グリオキサールを基にした基、アジリジンを基にした基、活性メチレン化合物若しくは他のｂ−ジカルボニル化合物（例えば、２，４−ペンタジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルアセトンアセテート、マロンアミド、アセトアセタミドおよびそのメチル類似体、エチルアセトアセテート、およびイソプロピルアセトアセテート）を基にした基、ハロ基、ヒドリド基、またはそれらの混合物、がある。共有結合を形成することができるＦＰ−ＰＣＭは、本願と同一出願人の米国特許出願第１２／１７４，６０７号に開示されており、その教示をここに参照することによってその全てを本明細書の内容とする。イオン結合を形成することができる反応性基の例としては、酸基、塩基基、正電荷の錯体および負電荷の錯体がある。イオン結合を形成することができるＦＰ−ＰＣＭは、例えば本願と同一出願人の米国特許出願第１２／１７４，６０９号に開示されており、その教示はここにその全てを参照することによって本明細書の内容とする。
【００４７】
本発明の他の態様によれば、基材を形成する物品は、更に少なくとも１種の他の成分を含むことができる。好適な成分は、第１のＦＰ−ＰＣＭと、実質的に同じ又は正確に同じであるＦＰ−ＰＣＭ、他のＦＰ−ＰＣＭ、他のＰＣＭ、ＰＣＭを含むマイクロカプセル、他の添加剤を備えたマイクロカプセル、バインダー、架橋剤、ブレンド用ポリマー、相溶化剤、湿潤剤、及び添加剤からなる群から選ばれる。また、ＦＰ−ＰＣＭは、前記少なくとも１種の他の成分と結合していてもよい。
【００４８】
他の態様によれば、官能性ポリマー相転移材料は、基材に化学的に結合する。結合は、共有結合、イオン結合、直接的な結合、又は結合化合物による結合の１つであってよい。他の態様によれば、結合は、例えばＦＰ−ＰＣＭの反応性基と基材の反応性基との間の反応の結果として得られる結合であり、好ましくは結合はそのような反応の結果である。基材は、繊維製品、例えば天然繊維、毛皮、合成繊維、再生繊維、織布、編物、不織布、発泡体、紙、革、プラスチック層若しくはポリマー層、例えばプラスチックフィルム、プラスチックシート、積層体、又は上記の組合せからなる群から選ぶことができる。
【００４９】
ここに記載されている繊維製品は、人若しくは動物の体に接触するいずれかの衣類又は物品に用いることができる。これらには、帽子、ヘルメット、メガネ、ゴーグル、マスク、スカーフ、シャツ、基層（ｂａｓｅｌａｙｅｒｓ）、ベスト、ジャケット、下着、肌着類、ブラジャー、手袋、裏地、ミトン、パンツ、オーバーオール、前掛け、ソックス、靴下、靴、ブーツ、中敷、サンダル、寝具類、寝袋、毛布、マットレス、シーツ、枕、繊維製品断熱材、バックパック、スポーツ用パッド／パッディング（ｐａｄｓ／ｐａｄｄｉｎｇ）などが挙げられる。繊維製品物品は、ＦＰ−ＰＣＭを含むことができ、又は繊維製品物品は、コーティング、積層若しくはモールディングされていてもよい。例えば、繊維はＦＰ−ＰＣＭをその繊維中に含んで製造することができ、その繊維上にＦＰ−ＰＣＭをコーティングして製造することができ、又はその繊維とＦＰ−ＰＣＭが相互作用するようにＦＰ−ＰＣＭを処理して製造することができる。また、このことは、繊維製品製造プロセスのいずれかの工程に適用することができる。
【００５０】
ここに記載された物品は、以下の製品若しくは物品の分類の１つ又は２つ以上と関連して用いることができる。
【００５１】
１．輸送、貯蔵若しくは包装用容器／装置、例えば、封筒、ジャケット、ラベル、厚紙、包装材料、線材、固定用具（ｔｉｅｄｏｗｎｓ）、絶縁材、緩衝材、パッド、発泡材、防水布、袋、箱、管、容器、シート、フィルム、パウチ、スーツケース、ケース（ｃａｓｅｓ）、梱包、ビン、広口ビン、蓋、カバー、カン、壷、コップ、ブリキ缶、ペール缶、バケツ、籠、引き出し、ドラム缶、樽、桶、箱（ｂｉｎｓ）、ホッパー、トートバッグ（ｔｏｔｅｓ）、トラック／船舶用容器またはトレーラー、カート、棚（ｓｈｅｌｖｅｓ）、棚（ｒａｃｋｓ）などの形態の、紙、ガラス、金属、プラスチック、セラミック、有機若しくは無機材料。これらの物品は、特に、食品の出荷、食品配送、医薬の出荷、医薬の配送、身体輸送などの事業において用いることができる。
【００５２】
２．医療、健康、治療（ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ）、治療（ｃｕｒａｔｉｖｅ）および創傷管理、例えば包帯、外被、布巾（ｗｉｐｅｓ）、ステント、カプセル、薬剤、送達装置、管、袋、パウチ、スリーブ（ｓｌｅｅｖｅｓ）、発泡体、パッド、縫合糸、線材など。
【００５３】
３．エネルギー管理とオフピークエネルギー需要の低下が望ましい建物、建設物品、及びインテリア物品。これらの物品には、室内装飾用品、家具、ベッド、備品、窓、窓コーティング、窓処理品及び窓カバー、壁板、石膏壁板、断熱材、発泡材、パイプ、管、配線、積層材、レンガ、石、サイディング、壁や天井のパネル、フローリング、キャビネット、建物外面、ビルラッピング、窓、ガラスとガラス製品、壁紙、ペンキ、こけら板（ｓｈｉｎｇｌｅ）、屋根ふき材料、フレームなどがある。別の建設方法や、わら造り、泥又はアドベレンガ造り、レンガ又は石造り、金属容器造りなどの使用も含まれる。
【００５４】
ある群の実施態様において、建築材料及び種々の他の建設構成材はまた、構造物中の温度制御、温度緩衝化、又は温度管理の他の側面を提供するために、その構造物中に相転移材料を組み込むこともできる。これらの材料は、官能基反応性ポリマー性ＰＣＭ（ＦＰ−ＰＣＭ）又は非官能基反応性ポリマー性ＰＣＭ（Ｐ−ＰＣＭ）を利用してもよい。
【００５５】
具体的な用途や環境により、官能性又は非官能性ポリマーＰＣＭ材料が好ましい。本明細書において建築材料は、建設目的に使用される任意の材料であり、天然に存在する物質、例えば粘土、木材、及び石、ならびに人工及び他の人造の物質、例えばプラスチック、発泡体、及びセメント複合体がある。
【００５６】
例えば、構造物や建築物構成物、例えばデッキ、ポーチ、ポータブルビル、温室、ガレージやカーポート、ならびに窓、屋根の材料、天然又は人工的サイディング材料、生の建設材料、例えばコンクリート、アスファルト、石造物、木材、断熱材、ガラス、及び種々の他の工学的建造物は、全体の構造又は特定の建築構成物若しくは材料に熱制御性を付与するために、ポリマー性ＰＣＭの使用に関する本明細書に記載の１つ以上の実施態様を組み込んでもよい。
【００５７】
図７は、本明細書に記載のポリマー相転移材料を１つ以上の形態で組み込んでよい典型的な構造物及び種々の構成物の例を示す。図７は、本明細書に記載のポリマー相転移材料及び官能性ポリマー相転移材料を含む断熱材の使用が有利となるであろう、住居、オフィスビル、又は他の居住建物、種々の空間や他の区域のような、典型的な構造物７００を示す。窓、屋根、サイディング、ペンキ、及び種々の外部結合部や他の建設構成材のような表面以外に、温度制御用に温度ポリマー相転移材料を取り込むことができる建物７００中の基材や他の空間には、屋根裏と二重梁との間の区域７０２、小さな屋根裏部屋と平らな屋根の間の区域７０４、リビングや作業空間に隣接した屋根の垂木の区域７０６、屋根裏の床の区域７０８、屋根裏スペースに隣接した腰壁の区域７１０、クロールスペースに隣接した腰壁の区域７１２、加熱されないスペースに隣接した外壁中の区域７１４、外壁の区域７１６、傾斜屋根の加熱される部分の区域７１８、加熱されない部分の下の天井の区域７２０、窓部分の下の外壁の区域７２２、クロールスペーの上の床の区域７２４、基礎の上の露出したフレーミングの区域７２６、及び加熱される地下の基礎壁の区域７２８がある。
【００５８】
向上したエネルギー効率と、比較的高い熱性能及び冷却性能は、このような材料とシステムの使用により達成される。例えば、上記断熱製品以外に、屋根システムや他の屋根製品が、ポリマー相転移材料を組み込むのに非常に適している。そのようなＰＣＭの熱制御性及び温度制御性は、これらの技術を組み込んだ建物及び他の構造物を加熱及び冷却するためのエネルギーコストを抑えたり低下させたりするのに有用である。
【００５９】
建築断熱製品：
熱効率及び温度制御特性を向上させるための、断熱製品へのポリマー相転移材料の使用は、多種類の断熱システムや断熱材料に適用することができる。これらには、ガラス繊維、ガラス繊維バット、ガラス繊維クラスター、発泡ポリマー性断熱粒子（例えばポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン）を、石膏粒子や壁板材料と組合せたものがある。断熱材の市場は、ポリマー相転移材料やそれに伴う熱制御特性の使用に適している。
【００６０】
マイクロカプセルに含有されるＦＰ−ＰＣＭ及び生／非カプセル化Ｐ−ＰＣＭの両方とも、化学結合を介して、セルロース断熱粒子及びセルロース繊維断熱材に結合される。これらの材料はまた、非官能性反応性ポリマーＰＣＭを含んでよいが、これは、この非官能性反応性ポリマーＰＣＭが、セルロース又は他のバラ詰め断熱材に吸着又は被覆できるためである。
【００６１】
様々な種類の建築用断熱材は、本明細書に記載の実施態様が有用となり得る。バット又はロールの形のブランケットは、ガラス繊維又は岩綿を含む鉱物繊維から作製される柔軟性のある製品である。これらは、壁の間柱や屋根裏又は床の根太の標準的間隔に適した幅で入手できる。梁の間隔が標準的ではない場合（例えば、窓、ドア、又はコーナーの近く）、又は壁に障害物（例えば、配線、電気コンセント、又は配管）がある場合、これらは、ぴったりはめ込むために手で切って削らなければならない。バットは家屋の所有者又は専門業者が取り付けることができる。これらは、蒸気凝結遅延仕上げをしたものもしてないものも利用可能である。断熱材がむき出しのままとなる地下の壁には、様々な幅の特殊な耐火仕上げをしたバットが利用できる。吹き出し詰め物断熱材には、緩い繊維又は繊維ペレットの形のセルロース、ガラス繊維、又は岩綿があり、これらは空気圧式装置を使用して、通常専門の設置業者により吹き付けられる。この型の断熱材は、壁のすき間に使用することができる。これはまた、未仕上げの屋根裏部屋の床に、不規則な形の場所に、及び障害物の周りの詰め物にも適している。新しい家の壁のすき間には、セルロース繊維やガラス繊維を接着剤又は発泡体と混合して沈降しにくくした後、噴霧することもできる。発泡断熱材は、専門家が特殊な装置を使用して、発泡体を計量し、混合し、きちんと噴霧することにより適用することができる。ポリイシネン（Ｐｏｌｙｉｃｙｎｅｎｅ）は、オープンセル（ｏｐｅｎ−ｃｅｌｌｅｄ：連続気泡）発泡体である。ポリイソシアヌレート（ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎｕｒａｔｅ）とポリウレタンは、クローズドセル（ｃｌｏｓｅｄ−ｃｅｌｌ：独立気泡）発泡体と呼ばれる。一般にオープンセル発泡体は、クローズドセル発泡体よりも、水蒸気が材料中をより容易に移動することを可能にする。しかしオープンセル発泡体は通常、クローズドセル発泡体に比較して、ある厚さについてより小さいＲ値を有する。従って一部のクローズドセル発泡体は、スペースが限られている場合、より大きいＲ値を与えることができる。繊維性材料又はプラスチック発泡体からは硬い断熱材が作製され、板状で、成形されたパイプ状のカバーをされて製造される。これらは、熱損失がほとんど無くて完全な覆いを提供し、スペースが限られている場合、しばしばより大きいＲ値を与えることができる。このようなボードは、空間に隣接している時、熱の流れを抑える反射箔が張ってあってもよい。硬い断熱材はしばしば、基礎や断熱壁の被覆に使用される。反射性断熱システムは、種々の裏材、例えばクラフト紙、プラスチックフィルム、ポリエチレン気泡、又はボール紙を有するアルミニウム箔から作製される。熱流に対する耐性は、熱流の方向に依存し、この種の断熱は、下流への熱流を減少させるのに最も有効である。反射システムは典型的には、垂木の間、床用根太の間、又は壁の間柱の間に設置される。放射障壁は、夏の熱上昇や冬の熱喪失を小さくするために、建物に設置される。新しい建物では、構造体の主要部分として放射障壁を与えるように、屋根の被覆（箔を屋根裏に伏せて設置される）又は他の部分用に箔を張った木材製品を選択することができる。既存の建物については、放射障壁は典型的には、この図に示すように根太の底と交差するように固定される。すべての放射障壁は、小さい放射力（０．１以下）と大きい反射率（０．９以上）を有しなければならない。
【００６２】
Ｐ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭはまた、マイクロカプセル又は他の粒子を断熱製品に接着又は結合させるために使用することができ、こうして、異なる種類の相転移材料を最終製品中に混合する能力を与える。
【００６３】
建築材料や建設構成材中に上記材料を使用する利点としては、以下に示す上流と下流のエネルギー使用の低下が挙げられる。
１．カプセル化された相転移材料を含む実施態様におけるマイクロカプセルの使用の減少は、加工の低減、温室効果ガス排出の低下、これらによる全体のコストの低下をもたらす。
２．断熱材料への関連した結合及び付着による、ＰＣＭの移転又は喪失の低減化。
３．種々のＰＣＭ温度、潜熱容量（例えば、ジュール／グラム）、熱量、及び上昇したエネルギー保持性を、基本材料に付与する能力。
４．以下の原因による、建物への適用時の問題点の減少につながる、セルロース断熱材及び繊維性断熱材の基本材料中のダスティングの減少：
ａ．ダストと、付随する火災／爆発性危険の低下、
ｂ．建設の「汚れ」の減少、
ｃ．ダスティングと、付随する、作業者への呼吸障害の低下、
ｄ．材料の乾燥、又はカビや白カビによる問題の減少。
５．断熱材料の保湿性又は乾燥性を改善するために、Ｐ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭは疎水性でも、又は親水性でもよい。
ａ．Ｐ−ＰＣＭ及びＦＰ−ＰＣＭを疎水性にし、断熱材料に被覆することができるが、これは、撥水性／撥水分性を改良し、保水性／保水分性を低下させ、こうしてカビや白カビが繁殖する能力を低下させる。
ｂ．Ｐ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭは、親水性にするか、又は水分吸い上げ性にして、断熱材料から水／水分を追い出し、速乾性を可能にし、こうしてカビや白カビが繁殖する能力を低下させる。
６．相転移材料は、断熱材料中で均質でも不均質でもよい。
【００６４】
既存の技術や関連分野、例えば米国特許出願第ＵＳ２００９０１１１７１号、米国特許第５７７０２９５号、米国特許第６６４５５９８号、米国特許出願第２００３０６１７７６号、米国特許出願第２００３１２９３３０号、米国特許出願第２００６１１１００１号、米国特許出願第２００８２８２６３７号、米国特許出願第２００８３１２３５９号、米国特許出願第２００５２８１９７９号、米国特許出願第２００５０２８１９７９号は、この問題を扱っていない。
【００６５】
図８Ａ〜８Ｅは、硬い、吹き付けられた、柔軟性の、板状の、ボード状の、又は成形発泡体型である、断熱材の種々の実施態様を示す。図８Ａ〜８Ｅに示す断熱材の例と実施態様は、クローズドセル型又はオープンセル型でもよく、上記の任意のポリマーからなってよい。断熱材中のセルは、これらの断熱材料の製造で知られている任意の形で作製することができ、種々の組成の相転移材料、例えばポリマー相転移材料（Ｐ−ＰＣＭ）、官能性ポリマー相転移材料（ＦＰ−ＰＣＭ）、及びマイクロカプセル化相転移材料（ｍＰＣＭ）のような相転移材料の組合せを含んでよい。ＰＣＭは、発泡体内又は発泡体の表面に存在し、発泡体中に均一に又は不連続に分散されてもよい。ＰＣＭは、発泡体のセル内でも、セルの外でも、又はセルの内表面若しくは外表面にあってもよい。図８Ａ〜８Ｅに注目すると、種々の上記実施態様が示されている。図８Ａ〜８Ｅにおいて、「Ｆ」はＦＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｐ」はＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｍ」はｍＰＣＭ材料である。
【００６６】
図８Ａは、発泡体内にＦＰ−ＰＣＭ材料を含む発泡体材料８００を示す。図８Ａ〜８Ｅには具体的なセル構造は示されていないが、上記したように、使用される具体的なポリマー材料が、セル内又はセルのすき間に存在してもよいことに注意されたい。図８Ａのフォーマットに続いて、図８Ｂは、発泡体内にＰ−ＰＣＭ材料を含む発泡体材料８０２を示し、図８Ｃは、発泡体内にＰ−ＰＣＭ材料、ＦＰ−ＰＣＭ材料、及びｍＰＣＭ材料を含む発泡体材料８０４を示し、図８Ｄは、発泡体内にＦＰ−ＰＣＭ材料とｍＰＣＭ材料とを含む発泡体材料８０６を示し、図８Ｅは、発泡体内にＰ−ＰＣＭとｍＰＣＭ材料を含む発泡体材料８０８を示す。本明細書に記載の発泡断熱材を作製するために、ｍＰＣＭ、Ｐ−ＰＣＭ、及びＦＰ−ＰＣＭ材料の種々の他の組合せを使用することができる。
【００６７】
図８Ａ〜８Ｅと組合せて記載した発泡断熱材を作製するのに使用される基本材料は、上記ポリマーのそれぞれを含むいくつかの材料の１つでもよい。
【００６８】
図９Ａ〜９Ｅに、バラ詰め断熱材又は吹き込み断熱材の種々の実施態様が示されている。これらの実施態様は、ガラス繊維、セルロース、及び／又は繊維のような基本材料から作製され、ポリマー材料は、繊維のすべて又は一部のみをカバーしてもよい。ポリマー材料は、粒子又は繊維の中又はその表面に吸収されてもよく、均一に分散されるか不連続でもよい。ポリマー材料は、粒子又は繊維を一緒に結合させるか、又は繊維のみをカバーするために使用してもよい。図８Ａ〜８Ｅに示す例と同様に、図９Ａ〜９Ｅは、上記のバラ詰め断熱材と組合せて使用されるＰ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、及びｍＰＣＭの使用の種々の実施態様を示す。図９Ａ〜９Ｅにおいて、「Ｆ」はＦＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｐ」はＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｍ」はｍＰＣＭ材料である。
【００６９】
図９Ａは、発泡体内にＦＰ−ＰＣＭ材料を含むバラ詰め（ｌｏｏｓｅ  ｆｉｌｌ）断熱材材料９００を示す。図９Ａ〜９Ｅにおいて、具体的な繊維構造体は精確な縮尺ではないことに注意されたい。図９Ａのフォーマットに続いて、図９Ｂは、発泡体内にＰ−ＰＣＭ材料を含むバラ詰め断熱材材料９０２を示し、図９Ｃは、繊維又は充填材料内にＰ−ＰＣＭ材料、ＦＰ−ＰＣＭ材料、及びｍＰＣＭ材料を含むバラ詰め断熱材材料９０４を示し、図９Ｄは、繊維又は充填材料内にＦＰ−ＰＣＭ材料とｍＰＣＭ材料とを含むバラ詰め断熱材材料９０６を示し、図９Ｅは、繊維又は充填材料内にＰ−ＰＣＭとｍＰＣＭ材料を含むバラ詰め断熱材材料９０８を示す。本明細書に記載のバラ詰め断熱材を作製するために、ｍＰＣＭ、Ｐ−ＰＣＭ、及びＦＰ−ＰＣＭ材料の種々の他の組合せを使用することができる。
【００７０】
図１０Ａ〜１０Ｅに、バット断熱材の種々の実施態様が示されている。これらの実施態様は、ガラス繊維、ウール、又は他の繊維若しくはフィラメントのような基本材料から作製され、ポリマー材料は、粒子又は繊維を結合させるか、又は繊維のみをカバーするために使用してもよい。図８及び９に示す例と同様に、図１０Ａ〜１０Ｅは、上記のバット断熱材と組合せて使用されるＰ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、及びｍＰＣＭの使用の種々の実施態様を示す。図１０Ａ〜１０Ｅにおいて、「Ｆ」はＦＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｐ」はＰ−ＰＣＭ材料であり、「Ｍ」はｍＰＣＭ材料である。
【００７１】
図１０Ａは、バット内にＦＰ−ＰＣＭ材料を含むバット断熱材材料９２０を示す。図１０Ａ〜１０Ｅにおいて、具体的な繊維構造体は精確な縮尺ではないことに注意されたい。図１０Ａのフォーマットに続いて、図１０Ｂは、バット内にＰ−ＰＣＭ材料を含むバット断熱材材料９２２を示し、図１０Ｃは、バット内にＰ−ＰＣＭ材料、ＦＰ−ＰＣＭ材料、及びｍＰＣＭ材料を含むバット断熱材材料９２４を示し、図１０Ｄは、バット内にＦＰ−ＰＣＭ材料とｍＰＣＭ材料とを含むバット断熱材材料９２６を示し、図１０Ｅは、バット内にＰ−ＰＣＭとｍＰＣＭ材料を含むバット断熱材材料９２８を示す。本明細書に記載のバラ詰め断熱材材料を作製するために、ｍＰＣＭ、Ｐ−ＰＣＭ、及びＦＰ−ＰＣＭ材料の種々の他の組合せを使用することができる。
【００７２】
図１１は、バット断熱材材料又はバラ詰め断熱材材料に適用できる断熱繊維生産のプロセスフロー９３０を示す。図１１の例示示すように、ＰＣＭ材料（上記のＰ、Ｆ、又はＭ）は、製造プロセスの任意の段階で加えることができる。工程９３２では、ガラス又は他のポリマー基本材料が溶融プロセスに加えられ、これは次に工程９３４で紡糸又は押出しをされる。冷却工程９３５後に、バインダーが工程９３６で適用され、次にこの材料は９３８でバット又はバラ詰め材に形成される。所望の最終製品に依存して、ＰＣＭ材料（Ｐ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、及び／又はｍＰＣＭ）は、工程９３２、９３４、９３６、又は９３８の任意の工程で加えることができる。図１２に示すように、種々の層Ｌ１〜ＬＮから作製された断熱材料は、層構造体９４０中の任意の点でＰＣＭを含むことができ、均一に又は不連続に分布させることができる。
【００７３】
図１３〜１５は、ＰＣＭ材料が繊維、織物、又は他の基本材料中に組み込まれる種々の方法を示す。図１３Ａと１３Ｂは、ＰＣＭが繊維構造自体（１３Ａ）中に分散しているか又は多成分繊維（１３Ｂ）中に形成されており、複数の伸長した要素が繊維体の中に分散されていることを示す。図１４は、上記の種々のタイプのＰＣＭが繊維の表面に組み込まれている例を示す。これらの例においてＰＣＭは、異なる種類のＰＣＭの混合物でも、又は繊維の表面上に積層した適用体でもよい。例えばＦＰ−ＰＣＭはまず、バインダー又は接着剤の一部として適用され、次にｍＰＣＭが加えられ、ＦＰ−ＰＣＭ／バインダー混合物により上に保持される。図１５は、繊維のすき間に蓄積された様々な種類のＰＣＭを示す。図１５の実施態様においてＰＣＭ材料は、繊維９４９の全て又は一部をカバーしてもよく、繊維を蜘蛛の巣状に結合させるのを助けるために、繊維の境界又は繊維の結合部９５０に含まれてもよい。
【００７４】
図１６は、上記のＰＣＭ材料を組み込むブロック、スラブ、成形、又は吹き込み発泡体断熱材の製造プロセスの種々の実施態様を例示するフローチャートである。一般命題として図１６は、断熱材料の製造の任意の時点で、ＰＣＭ材料を添加できることを示す。工程９５２は、すべての断熱材成分（例えば、ポリマー、吹き込み剤、分岐剤、架橋剤、溶融強度助剤など）の最初の混合中にＰＣＭ材料が添加されて、ＰＣＭ材料が発泡体と一緒になることを例示する。生じる発泡体生成物は、ＰＣＭ材料を均一の又は不連続の混合物（９５４）として、又は積層成分（９５６）として有してもよい。発泡体内のＰＣＭ材料はまた、発泡体生成物内に別個のドメインを形成してもよい。最後にＰＣＭ材料は、９５８又は９６０に示すように、均質又は不均質な層中で、発泡体の表面に適用してもよい。
【００７５】
図１７は、膨張したポリマー球発泡体の様々な例と、ＰＣＭ材料の製造プロセスの任意の段階でＰＣＭ材料を加える能力を示すフローチャートを示す。工程９６２では、工程９６４のビーズ又は球を形成するのにポリマー材料が使用される。ポリマービーズは、９６６でＰ−ＰＣＭ又はＦＰ−ＰＣＭと混合することができる。さらに工程９６２で、分岐剤、架橋剤、及び他の助剤をポリマーに加えることができる。球は、真空又は吹き込み工程９６８で膨張され、この時点でこれらは、９７０でＰ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、又はｍＰＣＭで被覆してもよい。処理され膨張された球は次に、工程９７２でブロック、スラブ、又はボードに成形される。展開図９７４に示すように、スラブ断熱材を形成する球９７６はすき間を形成し、これはまた追加のＰ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、又はｍＰＣＭ材料を収容することができる。
【００７６】
図１８は、セルロース又は別のタイプのバラ詰め断熱材を製造するプロセス９８０を示す一般的フローチャートである。製造プロセスの任意の時点（例えばセルロース廃棄物を集める工程９８２、サイズ減少及び切断工程９８４、パッケージング工程９８６、及び取付工程９８８）で、Ｐ−ＰＣＭ、ＦＰ−ＰＣＭ、又はｍＰＣＭが添加される。
【００７７】
本発明の態様に関連して使用される他の建築製品や成分には、以下がある：
１．ガラス繊維、鉱物（岩又はスラグ）ウール、天然の鉱物（バーミキュライト又はパーライト）、プラスチック、又は合成繊維（ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンなど）、及び天然の繊維、例えばセルロース、ウール、毛皮、綿、わら、大麻、又は種々の繊維の混合物から作られた、ロール、ブランケット、又はバット断熱材。
２．発泡ビーズ、ボード、ブロック、又は液体発泡体、例えばポリスチレン、ポリイソシアヌレート、又はポリイソ、若しくはポリウレタン。
３．バラ詰め断熱材及び／又は吹き込み断熱材、例えば、ポリスチレンビーズ、ガラス繊維、セルロース、又は鉱物（岩又はスラグ）ウール。
４．吹付け断熱材、発泡断熱材、又は現場発泡断熱材、例えばセメント質、フェノール性、ポリイソシアヌレート、又はポリウレタン。
５．構造断熱パネル（ＳＩＰ）、例えば発泡ボード。
【００７８】
発泡断熱材は、多くの形態、例えば発泡ボード又はビーズボード、ブロック又はビーズ型バラ詰めで供給することができる。発泡体は、温度調節材料又は熱可塑性材料から製造することができる。例えばポリスチレン、例えばビーズ、発泡ビーズ、成形発泡ポリスチレン（ＭＥＰＳ）、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、押出しポリスチレン（ＸＰＳ）、及び発泡ポリスチレンフォーム（ＥＰＦ）。
【００７９】
発泡体は、クローズドセルでもオープンセルでもよい。発泡体密度は、０．１ｌｂ／ｆｔ３〜１０ｌｂ／ｆｔ３、好ましくは０．２〜５．０であり、Ｒ値１〜１３０を与える。クローズドセルは、空気、窒素、二酸化炭素、不活性ガス（例えばアルゴン、ヘリウムなど）、ＣＦＣ又はＨＣＦＣのような任意のガスを充填することができ、これらのすべては発泡剤として使用することができる。本明細書に記載のＰ−ＰＣＭ及びＦＰ−ＰＣＭ材料の態様は、上記の任意の製品及びその関連する製造プロセスで使用することができる。ＥＰＦ製造プロセスに関する詳細を以下に記載する。
【００８０】
ＥＰＦ（発泡ポリスチレンフォ−ム）製造プロセス
まず、ポリスチレンのビーズを膨張させて、適切な密度を得る必要がある。このプロセスは、プレ膨張として知られており、蒸気（最も一般的な方法）又は熱風（高密度発泡体、例えばコーヒーカップに使用される）でポリスチレンを加熱する工程を含む。加熱は、５０〜５００ガロン（１８９〜１，８９２リットル）を収容できる容器中で行われる。プレ膨張の間、ビーズ同士が融着するのを防ぐために攪拌器が使用される。膨張ビーズは、非膨張ビーズより軽いため、容器の空洞の上まで押し出され、排出される。このプロセスは、ビーズを元々の値の３パーセントまで密度を低下させ、表面がなめらかな、精確な成形性に優れたクローズドセルＥＰＦを与える。次にプレ膨張ビーズは、通常、メッシュ貯蔵サイロ中で少なくとも２４時間「エージング」される。こうして空気がビーズ中に拡散され、ビーズを冷却し、より硬くする。エージング後、ビーズは所望の形のモールド中に供給される。次に低圧蒸気がビーズ内及びビーズ間に注入され、再度ビーズが膨張し、これらが融合する。次に、モールド中に水を循環させるか、又はその外側に水を噴霧することによりモールドが冷却される。ＥＰＦは良好な断熱材であるためモールドを冷却することが困難である。小さいモールドを使用すると、加熱時間と冷却時間が短縮され、プロセスが加速される。このプロセスは、セルサイズの小さいＥＰＦを与え、これは断熱材に使用されるビーズを製造するのに使用することができる。ビーズは溶融され、発泡剤が加えられる。次に、溶融ポリスチレンが、高温と高圧条件下で、適切な形状に押し出される。
【００８１】
本明細書に開示されたＰ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭは、上記の最初の製造でビーズを被覆するか又はビーズ中に材料を組み込むことにより、発泡ポリスチレンフォームとともに使用することができる。Ｐ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭ材料は、ビーズに結合するのに、又はビーズの結合を改良するのに使用することができる。本明細書に記載のＰ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭ材料はまた、他のｍＰＣＭ材料と組合せることもでき、次にｍＰＣＭをビーズに結合することができる。
【００８２】
バラ詰め断熱材は、種々の材料の繊維、フレーク、粉末、顆粒、及び／又は小塊の形態でもよい。バラ詰め断熱材は、建築構造物、例えば家、オフィス、又は他の建築構造物中の、中空の又はオープンスペースの内部を断熱するタイプである。好ましくはバラ詰め充填物は、スペースを節約するために保存中は圧縮され、次に、構造物の中空壁若しくは他の空間に注ぎ込まれるか、又は吹き付けられる時に、空気若しくは別のガスで膨張されるか又は「フワフワに膨らまされる（ｆｌｕｆｆｅｄ−ｕｐ）」。バラ詰め充填材には、有機材料、無機材料、又はこれらの両方を含んでよい。有機バラ詰め材料には、動物繊維（例えば、ウール）、セルロース含有植物繊維（例えば、コットン）、レーヨン、粒状コルク（コルクの木の毛皮）、レッドウッドウール（レッドウッドの繊維化した毛皮）、及びリサイクルしたか、シュレダーにかけたか、又は粉砕した新聞紙の繊維、及び熱可塑性ポリマー繊維（例えばポリエステル）、及び膨張化プラスチックビーズがある。無機バラ詰め材料の例には、珪藻土シリカ（化石化した微生物の骨格）、パーライト、繊維性チタン酸カリウム、アルミナ−シリカ繊維、微石英繊維、混濁コロイドアルミナ、ジルコニア繊維、アルミナバブル、ジルコニアバブル、炭素繊維、粒状活性炭、セメント繊維、グラファイト繊維、石繊維、スラグ繊維、ガラスウール、及び岩綿がある。バラ詰めは、１種以上のバラ詰め材料を含んでよい。
【００８３】
合成繊維又はガラス繊維断熱材は、多くの形態及び形状を取ることができる。断熱材の繊維体は典型的には伸長され、その直径より数倍（例えば１００倍又はそれ以上）大きい長さを有してもよい。繊維体は、種々の規則的な形の断面又は不規則な形の断面を有してもよく、例えば特に限定されないが、円形、多葉形、八角形、長円形、五角形、長方形、四角形、台形、三角形、くさび形などがある。本発明のいくつかの実施態様において、伸長させた要素の２つ以上（例えば、２つの隣接する伸長要素）を連結、組合せ、合体、又は結合して、１つの繊維体を作製してもよい。
【００８４】
例えば繊維は、繊維の間に空所を与えて断熱性を改良するために、中空でもよい。繊維は、製造中に組合わされると融合し、この材料が冷えると、アニーリングされ、引っ張られ、延伸され、又は他の方法で処理されると、繊維がランダムな渦巻き形又はひだを形成する、２つの異なる材料から作製することができる。この材料は、繊維の糸の繊維間及び繊維内のかみあいにより、繊維の糸が嵩高に維持されるため、刺激が少なく、安全に作業でき、化学的バインダーを必要としないものである。例としては、２つの異なる材料が、異なる粘度、異なる結晶性、異なる材料、有機／無機、又はこれらの組合せである、隣接する又は偏心したコアシース繊維である。
【００８５】
結合剤、架橋剤、相溶化材、核生成剤、結晶化剤、発泡剤、防カビ剤、防白カビ剤、消臭剤などの添加剤は、断熱材料、例えば特に限定されないが、水、界面活性剤、分散剤、消泡剤（例えば、シリコーン含有化合物及びフッ素含有化合物）、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール及び亜燐酸塩）、熱安定剤（例えば、リン酸塩、有機リン化合物、有機カルボン酸金属塩、及びフェノール化合物）、光又は紫外線安定剤（例えば、ヒドロキシ安息香酸塩、ヒンダードヒドロキシ安息香酸塩、及びヒンダードアミン）、マイクロ波吸収添加剤（例えば、多官能性一級アルコール、グリセリン、及び炭素）、強化繊維（例えば、炭素繊維、アラミド繊維、及びガラス繊維）、導電性繊維又は粒子（例えば、グラファイト、又は活性炭繊維若しくは粒子）、滑沢剤、加工助剤（例えば、脂肪酸の金属塩、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、脂肪酸アミド、スルホンアミド、ポリシロキサン、有機リン化合物、ケイ素含有化合物、フッ素含有化合物、及びフェノール性ポリエーテル）、難燃剤（例えば、ハロゲン化化合物、リン化合物、有機リン酸塩、有機臭化物、アルミナ三水和物、メラミン誘導体、水酸化マグネシウム、アンチモン化合物、酸化アンチモン、及びホウ素化合物）、アンチブロッキング剤（例えば、シリカ、タルク、ゼオライト、金属炭酸塩、及び有機ポリマー）、防曇剤（例えば、非イオン性界面活性剤、グリセリンエステル、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル及びそのエトキシレート、ノニルフェニルエトキシレート、及びアルコールエトキシレート）、帯電防止添加剤（例えば、脂肪酸エステル、エトキシル化アルキルアミン、ジエタノールアミド、及びエトキシル化アルコールなどの非イオン性物質；アルキルスルホナート及びアルキルホスファートなど非イオン性物質；カチオン性物質、例えば塩化物、メトサルファート又は硝酸塩の金属塩等、及び四級アンモニウム化合物；及び、アルキルベタインなどの両性化合物）、抗菌剤（例えば、ヒ素化合物、硫黄、銅化合物、イソチアゾリンフタルアミド、カルバマート、銀ベースの無機物質、銀亜鉛ゼオライト、銀銅ゼオライト、銀ゼオライト、金属酸化物、ケイ酸塩）、架橋剤又は分解制御剤（例えば、過酸化物、アゾ化合物、及びシラン）、着色剤、顔料、染料、蛍光増白剤、又は光増白剤（例えば、ビス−ベンゾオキサゾール、フェニルクマリン、及びビス−（スチリル）ビフェニル）、充填剤（例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩などの天然鉱物及び金属；タルク；粘土；珪灰石；黒鉛；カーボンブラック；炭素繊維；ガラス繊維とビーズ；セラミック繊維とビーズ；金属繊維とビーズ；小麦粉；及び、天然又は合成起源の繊維物、例えば木材、澱粉、又はセルロース粉の繊維）、カップリング剤（例えば、シラン、チタナート、ジルコナート、脂肪酸塩、無水物、エポキシ樹脂、及び不飽和ポリマー酸）、増強剤、結晶化剤又は核形成剤（例えば、ポリマーの結晶性を増大させるか又は改善する任意の材料、例えば、結晶成長速度／動力学、成長した結晶の数、又は成長した結晶の型を改良するための材料）などを加えることができる。添加剤のより完全なリストは、“Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ��ａｎｄｂｏｏｋ”  第５版（Ｈａｎｓｅｒ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ社）に記載されている。
【００８６】
Ｐ−ＰＣＭ及びＦＰ−ＰＣＭを用いると有用となり得る他の製品及び材料には以下がある：
１．エレクトロニクス製品及び電気物品、例えば導体、ヒートシンク、半導体、トランジスタ、集積回路、配線、スイッチ、コンデンサ、抵抗、ダイオード、ボード、カバー、モーター、エンジンなど
２．上記物品を取り入れた、自動車、重機、トラック輸送、食品／飲料配達、化粧品、公務員、農業、狩猟／漁業、製造業などの業界で使用される物品。
３．化粧品、例えばクリーム、ローション、シャンプー、コンディショナー、ボディウォッシュ、石鹸、ヘアジェル、ムース、口紅、消臭剤、保湿剤、マニキュア、グロス、口紅、メイクアップ、アイライナー／アイシャドウ、ファンデーション、頬紅、マスカラなど。
４．ＦＰ−ＰＣＭが１つの相でバリアを形成し、別の相で移動を可能にする、制御放出物品。
【００８７】
上記のバリアは、ＦＰ−ＰＣＭ結晶性ドメインマトリックス内の材料捕捉、又は材料間の物理層などによるものでもよい。バリア特性を変化させるためのこの相シフトは、光、紫外線、赤外線、熱、プラズマ、音、マイクロ波、電波、圧力、Ｘ線、ガンマ線などのエネルギー、あるいは任意の放射線又はエネルギーによって引き起こすことができる。バリアは、材料、色、若しくはエネルギーの移動又は放出を防ぐことができる。さらなる例は、液体材料に対する障害、又は光若しくは色ブロッキング／ブロック解除、様々な温度での剛性又は柔軟性の変化である。さらなる例は、触媒、化学反応制御剤（反応を増強するか又は低下させる）、接着剤、酵素、色素、色、光及び／又は温度の安定剤、ナノ粒子又はマイクロ粒子、温度や不正マーカーなどの封じ込め／放出である。
【００８８】
さらに、本出願人による以下の特許に概説されているように、ＦＰ−ＰＣＭを物品中に組み込むことができる：コーティングについては、米国特許第５，３６６，８０１号、可逆的で高められた熱的性質を有する織物；米国特許第６，２０７，７３８号、エネルギー吸収性相転移材料を含有する織物コーティング組成物；米国特許第６，５０３，９７６号、エネルギー吸収性相転移材料を含有する織物コーティング組成物とその製造方法；米国特許第６，６６０，６６７号、エネルギー吸収性相転移材料を含有する織物コーティングとその製造方法；米国特許第７，１３５，４２４号、高められた可逆的な熱的性質を有し、改善された可撓性、柔軟性、通気性、又は水蒸気輸送性を示す被覆物品；米国特許出願公開第１１／３４２，２７９号、反応性官能基を有するマイクロカプセルで形成された被覆物品。
【００８９】
繊維については、米国特許第４，７５６，９５８号、可逆的で高められた熱的特性を備えた繊維、及びそれから作られる織物；米国特許第６，８５５，４２２号、可逆的熱的性質を有する多成分繊維；米国特許第７，２４１，４９７号、可逆的熱的性質を有する多成分繊維；米国特許第７，１６０，６１２号、可逆的熱的性質を有する多成分繊維；米国特許第７，２４４，４９７号、高められた可逆的な熱的性質を有セルロース繊維とその作製方法。
【００９０】
繊維、積層物、押出しシート／フィルム、又は成形品については、米国特許第６，７９３，８５号、高められた可逆的な熱的性質を有する溶融紡糸可能な濃縮物ペレット；米国特許出願公開第１１／０７８，６５６号、高められた可逆的な熱的性質を有するポリマー組成物とその作製方法；ＰＣＴ特許出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０７／７１３７３号、マイクロカプセルを含有する安定な懸濁物とその製造方法。
【００９１】
これらの実施態様と物品は、温度制御、温度緩衝化、温度調節、又は融合の潜熱が使用される用途か、又は相転移現象が使用される用途で使用することができる。これらの用途は、親水性、疎水性、水分吸収性、水分放出性、有機材料吸収若しくは放出、無機材料吸収若しくは放出、架橋、抗菌、抗真菌、抗細菌、生体分解性、分解、臭防止、臭い制御、臭い放出、耐油及び耐汚染性、酸化若しくはエージングの安定化、耐火性、しわ防止、剛性増強若しくは可撓性増強、紫外線スクリーニング若しくは赤外線スクリーニング、衝撃抵抗若しくは制御、色添加、色変化、色調節、触媒若しくは反応制御、音、光、光学的、静的若しくはエネルギー管理、表面張力、表面平滑度若しくは表面特性制御、不正マーキング若しくはブランドマーキング防止、制御放出／封じ込め、又は制御バリア性などとともに、使用しても使用しなくてもよい。これらの追加の性質は、本明細書に記載の建築材料や建設構成材実施態様で使用できる。例えば、抗真菌性及び／又は水分管理性は、基材又は他の材料の性能をさらに増強するために、温度制御性に追加することができる。
【００９２】
別の態様において、ＦＰ−ＰＣＭを提供し、基材を提供し、ＦＰ−ＰＣＭと基材とを組み合せることを含んでなる、本明細書に記載の物品の製造方法が提供される。ある実施態様において基材は、少なくとも１つの反応性官能基を有し、組合せは、ＦＰ−ＰＣＭの官能基を基材の官能基と化学的に反応させることを含む。
【００９３】
別の態様において、上記物品の製造のための前駆体が提供され、この前駆体は、官能性ポリマー相転移材料と少なくとも１つの他の成分とを含む。
【００９４】
別々の態様において、前駆体を提供し、基材を提供し、そして前駆体のＦＰ−ＰＣＭと基材とを組み合わせることを含んでなる、物品の製造方法が提供される。基材は、少なくとも１つの反応性官能基を有してよい。前駆体のＦＰ−ＰＣＭと基材とを組合せることは、ＦＰ−ＰＣＭの官能基を基材の官能基と化学的に反応させることを含む。
【００９５】
基材を構成する材料の選択は、種々の考慮事項に依存し、例えばＦＰ−ＰＣＭへの親和性、熱移動を低下させるか若しくは排除するその能力、通気性、ドレープ適性、可撓性、柔軟性、吸水性、コーティング形成性、周囲条件若しくは加工条件下での分解に対する抵抗性、及び機械的強度に依存する。特にいくつかの実地使用のために、基材を構成する材料は一群の官能基、例えば酸無水物基、アルデヒド基、アミノ基、Ｎ−置換アミノ基、カルボニル基、カルボキシ基、エポキシ基、エステル基、エーテル基、グリシジル基、ヒドロキシ基、イソシアネート基、チオール基、ジスルフィド基、シリル基を、グリオキサール系の基、アジリジン系の基、活性メチレン化合物又は他のβ−ジカルボニル化合物に基づく基（例えば、２，４−ペンタンジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルアセトンアセテート、マロンアミド、アセトアセトアミド及びそのメチル類似体、アセト酢酸エチル、及びアセト酢酸イソプロピル）、又はこれらの組み合わせの官能基を含むように選択することができる。これらの官能基の少なくとも一部は、基材の上表面上に露出することができ、実施態様や添加剤中に含まれる一群の相補的官能基に化学結合することができ、こうして、加工中若しくは使用中の物品の耐久性を向上させる。すなわち、例えば基材はセルロースから形成することができ、一群のヒドロキシ基を含んでよく、これはＦＰ−ＰＣＭ中に含まれる一群のカルボキシ基に化学結合することができる。別の例として、基材はタンパク質性材料であって、絹又はウールから形成されてよく、一群のアミノ基を含むことができ、これはＦＰ−ＰＣＭ中に含まれる一群のカルボキシ基に化学結合することができる。理解されるように、一対の官能基の間の化学結合は、別の官能基（例えば、アミド基、エステル基、エーテル基、尿素基、又はウレタン基）の形成を引き起こすことがある。すなわち、例えばヒドロキシ基とカルボキシ基との化学結合は、エステル基の形成を引き起こし、一方アミノ基とカルボキシ基との化学結合は、アミド基の形成を引き起こすことがある。
【００９６】
建築材料や建設構成材市場では、基材又は下部の基本材料の選択は、最初は材料の特異的性質に関連している。例えば、屋外の建設材料は、水分管理、抗真菌剤又は紫外線阻止添加剤の恩恵を受ける。屋内の建設材料（例えば、壁ボード、パネル用材）は、紫外線保護のような機能を必要としないが、抗微生物性や抗真菌性の恩恵を受ける可能性がある。
【００９７】
いくつかの実地使用のために、基材を構成する材料は、初めに一群の官能基を有していないが、後にこれらの官能基を含めるために修飾することができる。特に基材は、異なる材料（その１つは一群の官能基が欠如しており、別の１つはこれらの官能基を有する）を組合せることにより、形成することができる。これらの異なる材料は、均一に混合されるか、又は別の領域に若しくは別の亜層に取り込むことができる。例えば基材は、一群の官能基を含むある量（例えば、２５重量％以上）の綿若しくはウール繊維を、ポリエステル繊維と組み合わせることにより作製することができる。ポリエステル繊維は、外側の亜層に取り込むことができ、綿又はウール繊維は、他の層に隣接した内部の亜層に取り込まれる。別の例として、基材を形成する材料は、一群の官能基を取り込むように化学的に改質することができる。化学的改質は、任意の適切な方法、例えば酸化剤の使用、コロナ処理、又はプラズマ処理を使用して行うことができる。化学的改質は、Ｋａｎａｚａｗａの特許である米国特許第６，８３０，７８２号、標題「Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  ａｎｄ  Ｕｓｅ  Ｔｈｅｒｅｏｆ（活性化ポリマー材料の親水性ポリマー処理とその利用）」（この開示内容は参照のためその全体が本明細書に組み込まれる）に記載のように行うことができる。ある場合には、基材を構成する材料は、一群の官能基を含むモノマーと反応できる基を形成するように、処理することができる。そのようなモノマーの例としては、酸無水物基を有するもの（例えば、無水マレイン酸）、カルボキシ基を有するもの（例えば、アクリル酸）、ヒドロキシ基を有するもの（例えば、ヒドロキシエチルアクリレート）、及びエポキシ又はグリシジル基を有するもの（例えば、グリシジルメタクリレート）が含まれる。他の例では、基材を構成する材料は一群の官能性材料で処理して、一群の官能基を付加し、ならびに所望の水分管理特性を与えることができる。これらの官能性材料には、親水性ポリマー、例えばポリビニルアルコール、ポリグリコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、親水性ポリエステル、及びこれらの共重合体がある。例えばこれらの官能性材料は、製造プロセス中、織物染色プロセス中、又は織物仕上げプロセス中に加えることができる。あるいは、又は一緒に、これらの官能性材料は、排気染色、パッド染色、又はジェット染色を介して、織物に取り込むことができる。
【００９８】
ＦＰ−ＰＣＭは、任意の適切なコーティング法、積層法、注入法などの任意の技術を使用して、コーティング物、積層物、注入物として、又は基材に隣接して又はその上若しくはその中に形成されるコーティング物、積層物、注入物、処理物中の成分として、実地使用することができる。使用中に、ＦＰ−ＰＣＭは、内部コンパートメントに隣接するように又は個別の表面であるように配置して、内部コーティングとして機能させることができる。またＦＰ−ＰＣＭは、外部環境に曝されるように配置して、外部コーティングとして機能させることができる。ＦＰ−ＰＣＭは、基材の少なくとも一部をカバーする。使用される基材の特性又は具体的なコーティング法に依存して、ＦＰ−ＰＣＭは上層の表面下に貫通することができ、基材の少なくとも一部を貫通することができる。２つの層が記載されているが、この物品は、他の実地使用のために追加の層を有してもよいことが意図される。特に、基材の底の表面の少なくとも一部をカバーするように、第３の層を含有できることが意図される。このような第３の層は、ＦＰ−ＰＣＭと同様の方法で実地使用することができるか、又は別の方法で実地使用できて、異なる機能、例えば撥水性、耐汚染性、硬度、衝撃抵抗性などを与えることができる。
【００９９】
ある実施態様においてＦＰ−ＰＣＭは、バインダー中に分散される一群のマイクロカプセルを含んでよいバインダーと混合される。バインダーは、その中にＦＰ−ＰＣＭ及びおそらくはマイクロカプセルが分散されているマトリックスとして機能する任意の適切な材料でよく、こうして周囲条件若しくは加工条件に対して、又は使用中の剥離若しくは摩耗に対して、ある程度の保護をＦＰ−ＰＣＭとマイクロカプセルに与える。例えばバインダーは、何らかのコーティング法、積層法、若しくは接着法で使用されるポリマー又は任意の適切な媒体でもよい。これらの方法は、サイディング、屋根、製材、ガラスパネルなどの製品の全体的構成のために、建築材料や建設構成材で使用される材料に対して、特に適用可能であり有用である。ある実地使用においてバインダーは、好ましくは約−１１０℃〜約１００℃、さらに好ましくは約−１１０℃〜約４０℃のガラス転移温度を有するポリマーである。水溶性又は水分散性であるポリマーが特に好ましいが、水不活性又はわずかに水溶性のポリマーも、ある実地使用においてバインダーとして使用することができる。
【０１００】
バインダーの選択は、種々の考慮事項に依存し、例えばＦＰ−ＰＣＭ及び／若しくはマイクロカプセル若しくは基材への親和性、熱移動を低下若しくは排除するその能力、通気性、レープ適性、可撓性、柔軟性、吸水性、コーティング形成性、周囲条件若しくは加工条件下での分解に対する抵抗性、及び機械的強度に依存する。特にいくつかの実地使用のために、バインダーは一群の官能基、例えば酸無水物基、アミノ基とその塩、Ｎ−置換アミノ基、アミド基、カルボニル基、カルボキシル基とその塩、シクロヘキシルエポキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ヒドロキシル基、イソシアネート基、尿素基、アルデヒド基、エステル基、エーテル基、アルケニル基、アルキニル基、チオール基、ジスルフィド基、シリル若しくはシラン基、グリオキサール系の基、アジリジン系の基、活性メチレン化合物又は他のβ−ジカルボニル化合物に基づく基（例えば、２，４−ペンタンジオン、マロン酸、アセチルアセトン、エチルアセトンアセテート、マロンアミド、アセトアセトアミド及びそのメチル類似体、アセト酢酸エチル、及びアセト酢酸イソプロピル）、ハロ基、ヒドリド、又は他の極性基若しくはＨ結合基、及びこれらの組み合わせの官能基を含むように選択することができる。
【０１０１】
これらの官能基は、ＦＰ−ＰＣＭ、マイクロカプセル、及び基材のいずれか又はすべてに含まれる官能基の相補的群への化学結合を可能にし、こうして加工中又は使用中の物品の耐久性を向上させることができる。すなわち、例えばバインダーは、一群のエポキシ基を含むポリマーでもよく、エポキシ基は、ＦＰ−ＰＣＭ及び／又はマイクロカプセルに含まれる一群のカルボキシ基に化学的に結合することができる。別の例として、バインダーは、一群のイソシアネート基又は一群のアミノ基を含むポリマーでもよく、これらの基は、ＦＰ−ＰＣＭ、マイクロカプセル、又は基材に含まれるカルボキシ基と化学的に結合することができる。
【０１０２】
ある場合には、コーティング組成物を形成する時、一群の触媒を加えることができる。そのような触媒は、相補的官能基間の化学結合（例えばバインダーに含まれるものとマイクロカプセルに含まれるものの間の化学結合）を促進することができる。触媒として使用できる材料の例には、ホウ素塩、次亜リン酸塩（例えば、次亜リン酸アンモニウムと次亜リン酸ナトリウム）、リン酸塩、スズ塩（例えば、Ｓｎ＋２又はＳｎ＋４、例えばジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテートなど）、及び亜鉛塩（例えば、Ｚｎ＋２の塩）がある。コーティング組成物に加えられるスズ塩又は亜鉛塩の好ましい量は、約０．００１〜約１．０乾燥重量％、例えば約０．０１〜約０．１乾燥重量％である。コーティング組成物に加えられるホウ素塩又はリン酸塩の好ましい量は、約０．１〜約５乾燥重量％、例えば約１〜約３乾燥重量％である。触媒として使用できる材料の他の例には、アルキル化金属、金属塩、ハロゲン化金属、金属酸化物があり、ここで適切な金属は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｔ、Ｃａ、及びＢａである。有機酸及び塩基、例えばイオウ系のもの（例えば硫酸）、窒素系のもの（例えば硝酸）、リン系のもの（例えばリン酸）、又はハロゲン化物系のもの（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ）もまた、触媒として使用することができる。触媒として使用できる材料のさらなる例には、酸、例えばクエン酸、イタコン酸、乳酸、フマル酸、及びギ酸がある。
【０１０３】
種々の実施態様において、基材、官能性相転移材料、バインダー、及び／又はマイクロカプセル間の結合は、共有結合、イオン結合、又はこれらの種々の組合せでもよい。結合は、直接又は間接でもよく、例えば連結化合物を介してもよい。ある実施態様において、連結化合物は、官能性ポリマー相転移材料及びマイクロカプセルよりなる群から選択される。別の実施態様において、官能性ポリマー相転移材料は、第２のＰＣＭの少なくとも一部のバインダーを形成する。
【０１０４】
別の実施態様において、ＦＰ−ＰＣＭの反応性官能基は、特定の基材との反応により適した他の反応性官能基に変換することができる。
【０１０５】
別の実施態様において、ＦＰ−ＰＣＭの反応性官能基は、種々の化学的性質を有するものでもよい。例えば、種々の基材、例えば綿、ウール、毛皮、皮革、ポリエステル、及びこのような材料から作製された布地の反応性官能基と反応性の、共有結合又はイオン結合を形成することができる反応性官能基。
【０１０６】
別の実施態様において、反応性官能基は以下の任意のものである：１）グリシジル又はエポキシ、例えばグリシジルメタクリレート又はグリシジルビニルエーテル；２）無水物、例えば無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸；３）イソシアネート、例えばイソシアネートメタクリレート、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄ．が販売するＴＭＩ（商標）、ブロックされたイソシアネート、例えば２−（０−［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ）エチルメタクリレート；４）アミノ又はアミン−ホルムアルデヒド、例えばＮ−メチロールアクリルアミド；及び５）シラン、例えばメタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン。このような反応性官能基は、セルロース系の布地、例えば綿のＯＨ官能基と；タンパク質系の布地、例えばウール、毛皮、毛皮皮革、皮革のアミン官能基と；ポリエステル系の布地のヒドロキシル若しくはカルボキシ基と、及びナイロン官能性樹脂のアミド官能基と反応することができる。
【０１０７】
本発明のさらに別の実施態様において、反応性官能基は、別の２重結合と結合できて、架橋点を提供する２重結合などである。
【０１０８】
ＦＰ−ＰＣＭの反応性官能基は、陽性電荷を取ることができ、基材上の陰性電荷とイオン結合することができる。別の実施態様において、反応性官能基は、陰性電荷を取ることができ、基材上の陽性電荷とイオン結合することができる。別の実施態様において、基材とＦＰ−ＰＣＭ及び／又はマイクロカプセルの両方の反応性官能基は陰性に荷電しており、結合は、架橋剤として作用する多価カチオンを介する。さらに別の実施態様において、基材とＦＰ−ＰＣＭ及び／又はマイクロカプセルの両方の反応性官能基は陽性に荷電しており、結合は、架橋剤として作用する多価カチオンを介する。架橋性多価カチオン、アニオン、又はこれらの両方は、有機性でも無機性でもよい。
【０１０９】
例えば、ＦＰ−ＰＣＭが複数のタイプの結晶性部分を有する場合、又は物品が異なるタイプの複数のＦＰ−ＰＣＭを有する場合、本発明の種々の態様に従って構築された物品は、単一の相転移温度又は複数の相転移温度を有することができる。
【０１１０】
本発明の態様に従って構築された物品は、−１０℃〜１００℃、好ましくは１０℃〜６０℃の範囲の少なくとも１つの相転移温度と、少なくとも２．０ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）又は１０Ｊ／ｍ２の相転移エンタルピーを有する。他の実施態様において、官能性ポリマー相転移材料は、親水性結晶性部分、疎水性結晶性部分、又はその両方を含む。例として、メタクリル酸ポリステアリル及びメタクリル酸ポリエチレングリコールのようなセグメントから作製されたＡＢブロックコポリマーは、２つの異なる相転移温度と親水性／疎水性とを有するであろう。１つは、ステアリル疎水性結晶性側鎖からの相転移温度と、もう１つは、グリコール親水性結晶性側鎖からの相転移温度。
【０１１１】
各温度の相転移はそれ自体のエンタルピーを有し、したがって物品は、ある実施態様によって単一の相転移エンタルピーを有し、別の実施態様によって複数のこのようなエンタルピーを有する。本発明の実施態様において、物品は、全体の相転移エンタルピーが少なくとも２．０ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）又は１０Ｊ／ｍ２である。
【０１１２】
別の態様において本発明は、第２の態様の物品の製造用の前駆体を提供し、この前駆体は、官能性ポリマー相転移材料と少なくとも１つの別の成分を含む。もう１つの別の成分は、有機溶媒、水性溶媒、別のＦＰ−ＰＣＭ、別のＰＣＭ、ＰＣＭを含むマイクロカプセル、別の添加剤、バインダー、架橋剤、混合ポリマー、相溶化剤、湿潤剤、触媒、及び添加剤を有するマイクロカプセル、及びこれらの組合せよりなる群から選択される。前駆体の例としては、基材のコーティング、染色、浸漬、噴霧、ブラッシング、パディング、印刷に使用される調製物、製造ライン（例えば、スピンライン上のファイバードープへの注入）への追加のためのＦＰ−ＰＣＭのプレ分散に使用される調製物、着色剤及び色合い調製物、添加剤マスターバッチ又は分散液、中和又はｐＨ調整溶液、溶融スピンファイバー、成形部品、フィルム、シート又はラミネート製品の押出しと作製のためのプラスチックペレット又はマスターバッチの調製物がある。これらは、上記の引用し包含したＯｕｔｌａｓｔの特許及び出願に記載されている。
【０１１３】
別の実施態様においては、物品の製造のための方法であって、前駆体を提供し、基材を提供し、そして前駆体のＦＰ−ＰＣＭを基材と組み合せることからなる方法が提供される。基材は好ましくは、少なくとも１つの反応性官能基を有し、前駆体のＦＰ−ＰＣＭを基材と組合せることは、ＦＰ−ＰＣＭの官能基を基材の官能基と化学的に反応させることを含む。
【０１１４】
バインダー又は架橋剤のさらなる例は、同じものと、別のＦＰ−ＰＣＭと、別のＰＣＭと、ＰＣＭを含むマイクロカプセルと、他の添加剤、バインダー、架橋剤、混合ポリマー、相溶化剤、湿潤剤、添加剤などを有するマイクロカプセルと、相互作用又は結合することができる複数の反応性官能基を有するポリマー、オリゴマー、又は分子である。
【０１１５】
いくつかの実地使用のために、組成物を形成する時、一群の反応性成分又は改質物質を加えることもできる。このような改質物質は、ＦＰ−ＰＣＭ及び／又はバインダーの架橋を可能にして、改良された性質、例えば耐久性などの性質を与える。改質物質として使用できる材料の例には、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリ無水物、ウレタン、エポキシ、酸、ポリ尿素、ポリアミンのようなポリマー、又は複数の反応性官能基を有する任意の化合物がある。コーティング組成物に加えられる改質物質の好適な量は、約１〜約２０乾燥重量％、例えば約１〜約５乾燥重量％である。また組成物を形成する時、一群の添加剤を加えることができる。ある場合には、これらの添加剤はマイクロカプセル内に含有することができる。添加剤の例には、吸水性、水吸上げ能力、撥水性、耐汚染性、よごれ耐性、及び臭い抵抗性を改良するものがある。添加剤の追加の例には、抗菌剤、難燃剤、界面活性剤、分散剤、及び増粘剤がある。添加剤と改質物質のさらなる例は、以下に記載される。
【０１１６】
水分管理材料、親水性材料、及び極性材料
例えば、酸、グリコール、塩、ヒドロキシ基含有材料（例えば、天然のヒドロキシ基含有材料）、エーテル、エステル、アミン、アミド、イミン、ウレタン、スルフォン、スルフィド、天然のサッカリド、セルロース、糖、及びタンパク質を含むか又はこれを主成分とするもの。
【０１１７】
耐油性物質、耐よごれ性物質、及び耐汚染性物質
例えば、非官能性、非極性、及び疎水性材料、例えばフッ素化化合物、ケイ素含有化合物、炭化水素、ポリオレフィン、及び脂肪酸。
【０１１８】
抗菌性物質、抗真菌性物質、及び抗細菌性物質
例えば、金属（例えば、銀、亜鉛、銅）を主成分とする錯体形成金属化合物、これは酵素活性中心の阻害を引き起こす。銅及び銅含有材料（例えば、Ｃｕ＋２及びＣｕ＋の塩）、例えばＣｕｐｒｏｎ  Ｉｎｄ．が販売するもの、銀及び銀含有材料とモノマー（例えば、Ａｇ、Ａｇ＋、及びＡｇ＋２の塩）、例えばＴｈｏｍｓｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃ．Ｉｎｃ．によりＵＬＴＲＡ−ＦＲＥＳＨとして販売されるもの、及びＣｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐ．によりＳＡＮＩＴＩＺＥＤ  Ｓｉｌｖｅｒ及びＺｉｎｃとして販売されるもの、酸化剤、例えば細胞膜を攻撃する、アルデヒド、ハロゲン、及び過酸化化合物に基づくもの（例えば、Ｖａｎｓｏｎ  ＨａｌｏＳｏｕｒｃｅ  Ｉｎｃ．によりＨＡＬＯＳＨＩＥＬＤとして販売されているもの）、２，４，４’−トリクロロ−２−ヒドロキシジフェエーテル（例えば、ＴＲＩＣＬＯＳＡＮにより販売されている）、これは電気化学的活性モードを使用して微生物の細胞壁を貫通し破壊して、その増殖を阻害する。四級アンモニウム化合物、ビグアナイド剤、アミン、グルコプロタミン（例えば、Ａｅｇｉｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓにより販売されているか、又はＣｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐ．によりＳＡＮＩＴＩＺＥＤ  ＱＵＡＴ  Ｔ９９−１９として販売されている四級アンモニウムシラン、及びＡｖｅｃｉａ  Ｉｎｃ．によりＰＵＲＩＳＴＡとして販売されているビグアナイド）。ウンデシレン酸及び／又はウンデシノールに基づくキトサンヒマシ油誘導体（例えば、ウンデシレンオキシポリエチレングリコールアクリレート又はメタクリレート）。
【０１１９】
ある実地使用について、層は充填レベルのＦＰ−ＰＣＭを単独で又はマイクロカプセルと組合せて、約１〜約１００乾燥重量％、最も好ましくは約１０〜約７５乾燥重量％の範囲で有することができる。これらのＦＰ−ＰＣＭ、バインダー、添加剤、及びマイクロカプセルは、互いに異なるか又は同じでもよく、例えば室温で液体又は固体であり、異なる形又はサイズを有し、異なる材料から形成されたシェルを含み、又は異なる官能基を含み、又は異なる相転移材料を含有し、又はこれらの組合せでもよい。
【０１２０】
別の実施態様において、物品は基材とデンプン又は改質デンプンを含む。デンプンは、主にグルコースのポリマーであり、結晶性部分を有し、ヒドロキシル基を有する。したがって、これは、本発明の態様によって構築された物品で使用するためのＦＰ−ＰＣＭとして適している。多くの場合、デンプンは直鎖及び分岐鎖の両方からなる。例えば標準的な示差走査熱量計（ＤＳＣ）分析で証明されるように、異なるデンプンは、程度の異なる結晶性部分を含む。結晶性部分は、分岐したデンプン上で側鎖を整列している状態で構成される。温度の上昇を随時水分上昇と組み合わせると、結晶分解に至る（これは、ゼラチン化と呼ぶこともある）。より低い温度（及び水分）では、再結晶化が起きる。デンプンは親水性であり、したがってＦＰ−ＰＣＭの温度制御能力の延長と、ＦＰ−ＰＣＭの再生の両方を付与する。デンプンとその誘導体、ならびにいくつかの他の親水性ＦＰ−ＰＣＭを使用する別の特徴は、その水分含量を調整して、転移温度を調整する能力である。典型的には水分が多いほど、転移温度は低い。
【０１２１】
本発明の種々の実施態様において、種々の天然のデンプン（特に限定されないが、コーンスターチ、バレイショデンプン、コムギデンプンを含む）が使用できる。他の実施態様において、改質デンプンが使用され、例えば本発明の物品用に特に改質されたデンプン、又は市販の改質デンプンが使用される。さらなる実施態様において、そのような改質デンプンは、分子量を低下させるための酸加水分解（例えば、酸処理（ａｃｉｄ−ｔｈｉｎｎｉｎｇ））の結果であるか、及び／又はアミラーゼ若しくはアミロペクチンの１つを濃縮するための、その破片の分離の結果である。他の実施態様において、ＦＰ−ＰＣＭとして使用されるデンプンは、そこに新しい反応性官能基を付加することにより化学的に改質される。種々の他の実施態様において、化学的に改質されたデンプンは、食品産業、製紙産業などの用途用に製造された市販の化学的に改質デンプンから選択され、例えばヒドロキシルエチルデンプン、ヒドロキシルプロピルデンプン、酢酸デンプン、リン酸デンプン、デンプン、カチオン性デンプン、アニオン性デンプン、及びこれらの組合せから選択される。改質デンプン及びその製造法は、Ｃｏｒｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの第１６章（Ｗａｔｓｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｍｓｔａｄ編）（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｅｒｅａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ  Ｉｎｃ．により出版）に記載されている（この教示内容は参照することにより本明細書に組み込まれる）。
【０１２２】
ある態様において、デンプン又は改質デンプンは、共有結合を介して基材に結合される。別の態様において、これはイオン結合を介して結合される。種々の他の実施態様において、共有結合デンプンは、天然のデンプン、処理（ｔｈｉｎｎｅｄ）デンプン、アミラーゼ濃縮デンプン、アミロペクチン濃縮デンプン、ヒドロキシルエチルデンプン、ヒドロキシルプロピルデンプン、酢酸デンプン、リン酸デンプン、デンプン、カチオン性デンプン、アニオン性デンプン、及びこれらの組合せよりなる群から選択される。他の実施態様において、イオン結合デンプンは、酢酸デンプン、リン酸デンプン、デンプン、カチオン性デンプン、アニオン性デンプン、及びこれらの組合せよりなる群から選択される。
【０１２３】
本発明の１つの態様に従って構築された物品は、基材と少なくとも１つのゼラチン、ゼラチン溶液、及び改質ゼラチンを含む。ゼラチンは、主にグリシン−Ｘ−Ｙ−トリプレットの繰り返し配列を含有するポリマーであり、ここで、ＸとＹはしばしばプロリンとヒドロキシプロリンアミノ酸である。これらの配列は、ゼラチンの３重らせん構造と、熱的可逆的ゲルを形成するその能力とに関与する。
【０１２４】
これらの相転移構造物の作製は、分子量、分子構造、分岐の程度、コラーゲンからのゼラチン抽出プロセス、コラーゲンの天然の供給源、温度、ｐＨ、イオン濃度、架橋、反応性基、反応性基修飾物、イミノ酸の存在、純度、溶液濃度などに大きく依存する。
【０１２５】
「ゼラチンゲルの架橋法の研究．ＩＩＩ．濃度と分子量への融点の依存性」（Ｅｌｄｒｉｄｇｅ，Ｊ．Ｅ．，Ｆｅｒｒｙ，Ｊ．Ｄ．；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第５８巻，１９５４年，９９２−９９５頁）に概説されているように、ゼラチンは潜熱性を付与する。
【０１２６】
ゼラチンは、上記の詳細な説明で概説した架橋剤及び改質物質などの多くの化合物を用いて、反応及び架橋によって、容易に改質することができる。アルデヒド、例えばホルムアルデヒド及びグルタルアルデヒドのような架橋剤が使用できる。ゼラチンの性質を改質するのに、及び基材への結合用の反応性官能基を与えるために、イソシアネートや無水物を使用してもよい。
【０１２７】
ゼラチンは親水性であり、したがってＦＰ−ＰＣＭの温度制御能力の延長とＦＰ−ＰＣＭの再生の両方を付与する。ゼラチンとその誘導体、ならびにいくつかの他の親水性ＦＰ−ＰＣＭを使用する別の重要な特徴は、その水分含量とポリマー構造（すなわち分子量）を調整して、転移温度を調整する能力である。
【０１２８】
ある実施態様において、物品中でゼラチン又は改質ゼラチンは、共有結合又はイオン結合で基材に結合している。種々の実施態様において、ゼラチンは、基材内に含有される溶液の形でもよい。
【０１２９】
図１及び図２は、本発明の種々の態様にしたがって構築された物品で使用されるＦＰ−ＰＣＭの略図である。両方とも、主鎖と側鎖からなる。図１中のＦＰ−ＰＣＭは、長鎖アルキルポリアクリレート又はポリメタクリレートであり、図１ａ〜図１ｃ中で、図１ａは長鎖アルキルビニルエステルであり、図１ｂは長鎖ビニルエーテルであり、図１ｃは長鎖アルキルオレフィンである。
【０１３０】
図１ａ及び図２ｂは、長鎖グリコールポリアクリレート又はポリメタクリレートであり、ここで、図２ａは長鎖グリコールビニルエステルであり、図２ｂは長鎖グリコールビニルエーテルである。
【０１３１】
図１及び図２において、Ｒは上記の１つ以上の反応性官能基である。これらの図において官能基は、主鎖に沿って描かれるが、これは１つの選択肢である。上述のように、官能基はまた、主鎖の末端に、側鎖上に、及びこれらの組合せ上に置いてもよい。各ＦＰ−ＰＣＭは、単一の又は複数の反応性官能基を含んでよい。ＦＰ−ＰＣＭはまた、同様の化学的性質の複数の反応性官能基を含むか、又は異なる化学的性質の反応性官能基の組合せを含んでよい。
【０１３２】
図５Ａ〜図５Ｆを参照すると、図５Ａの図は、塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基基材とイオン的に相互作用する酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基ＦＰ−ＰＣＭを示す。図５Ｂは、酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基基材とイオン的に相互作用する塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基ＦＰ−ＰＣＭを示す。図５Ｃは、塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基ＦＰ−ＰＣＭと塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基基材とが、アミンのようなアニオンにより、中和され、イオン結合されるか、又は「架橋」されることを示す。図５Ｄは、酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基ＦＰ−ＰＣＭと酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基基材とが、金属塩のようなカチオンにより、中和され、イオン結合されるか、又は「架橋」されることを示す。図５Ｅは、塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基ＦＰ−ＰＣＭと塩基性すなわち高ｐＨアミノ官能基基材とが、ジカルボキシ官能基ポリマー又はジカルボキシ官能基ＦＰ−ＰＣＭのような陰性荷電有機化合物により、中和され、イオン結合されるか、又は「架橋」されることを示す。図５Ｆは、酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基ＦＰ−ＰＣＭと酸性すなわち低ｐＨカルボキシル官能基基材とが、ジアミン官能基ポリマー又はジアミン官能基ＦＰ−ＰＣＭのような陽性荷電有機化合物により、中和され、イオン結合されるか、又は「架橋」されることを示す。
図５Ａ〜５Ｆは基材に結合したＦＰ−ＰＣＭ（官能基）を示すが、建築材料及び建設構成材とともに使用される場合、ＰＣＭが機能性態様を含有し、非機能性ＰＣＭが使用されることは、必要ではないことを理解されたい。しかし図５Ａ〜５Ｆはまた、基材が１つ以上の上記建築材料及び建設構成材である代替実施態様も示す。
【０１３３】
図６Ａ〜６Ｄを参照すると、図６Ａは、セルロース基材上のＦＰ−ＰＣＭエポキシとヒドロキシルの反応からの共有エーテル結合を示す。図６Ｂは、ウール又は絹のようなタンパク質性基材からの、ＦＰ−ＰＣＭイソシアネートとアミンとの反応からの共有尿素結合を示す。図６Ｃは、側鎖の末端上のＦＰ−ＰＣＭイソシアネートと、セルロース基材からのヒドロキシルとの反応からの共有ウレタン結合を示す。図６Ｄは、セルロース基材からの、アミン官能基、ＦＰ−ＰＣＭ、多官能性イソシアネート、及び架橋剤／バインダー、及びヒドロキシルの反応からの共有尿素結合及びウレタン結合を示す。
【実施例】
【０１３４】
以下の例は、本発明の態様の例示であるが、明細書の適切性に関して、米国特許法の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２、欧州特許条約の第１２３（２）条、又は対応する国の特許法により限定されることを意味しない。これらの例を与えることにより、試験結果と、対応する実地使用の範囲の変更態様、及び特許請求の範囲が、明瞭かつ明白に、当業者に開示されていると考えられる。
【０１３５】
例１−ポリグリシジルメタクリレートの調製
スターラー、冷却器、窒素パージ装置、及び温度コントローラーを備えたフラスコ中で、以下を反応させた：
【表１】
2013525518.tif 000004
【０１３６】
＃１をフラスコに加え、窒素下で１５２℃に加熱した。＃２と＃３を一緒にし、５．５時間かけてゆっくり反応フラスコに加えた。これを、さらに０．５時間反応させ、次に＃４を加え、１．０時間反応させ、次に冷却して、ポリグリシジルメタクリレートの６９．４％溶液を得た。この溶液を強制空気オーブン中で１２０℃で４時間乾燥して、１００％乾燥したポリグリシジルメタクリレートを得た。
【０１３７】
例２−ポリマーＰＣＭの調製
スターラー、冷却器、窒素パージ装置、及び温度コントローラーを備えたフラスコ中で、以下を反応させた：
【表２】
2013525518.tif 000005
【０１３８】
＃１をフラスコに加え、窒素下で１３０℃に加熱した。＃２を０．５時間かけてゆっくり反応フラスコに加えた。これを、さらに３．０時間反応させ、次に冷却して、融点が３８．５℃で６３．１Ｊ／ｇの潜熱を有するポリマーＰＣＭを得た。
【０１３９】
例３−ポリマーＰＣＭの調製
スターラー、冷却器、窒素パージ装置、及び温度コントローラーを備えたフラスコ中で、以下を反応させた：
【表３】
2013525518.tif 000006
【０１４０】
＃１をフラスコに加え、窒素下で１３０℃に加熱した。＃２を０．５時間かけてゆっくり反応フラスコに加えた。これを、さらに３．０時間反応させ、次に冷却して、融点が１６．１℃で２９．８Ｊ／ｇの潜熱を有するポリマーＰＣＭを得た。
【０１４１】
例４−ポリステアリルメタクリレートポリマーＰＣＭの調製
スターラー、冷却器、窒素パージ装置、及び温度コントローラーを備えたフラスコ中で、以下を反応させた：
【表４】
2013525518.tif 000007
【０１４２】
＃１をフラスコに加え、窒素下で１５２℃に加熱した。＃２、＃３、及び＃４を一緒にし、３．５時間かけてゆっくり反応フラスコに加えた。これを、さらに１．０時間反応させ、次に＃５を加え、１．５時間反応させ、次に冷却して、融点が３１．１℃で８３．８Ｊ／ｇの潜熱を有するポリステアリルメタクリレート−ｃｏ−ポリグリシジルメタクリレートの６９．７％溶液を得た。
【０１４３】
例５−改良された潜熱容量を有する洗浄耐久性の温度制御布地の調製
サイジング剤がない（ｄｅｓｉｚｅｄ）漂白していない未染色の生地を、追加の架橋剤又は定着剤を含有するか又は含有しないポリマーＰＣＭの溶液中に浸漬して処理した。次に、浸漬した生地を押さえつけて、過剰の溶液で１９０℃で４分間乾燥除去した。生地を温かい水道水でリンスして未反応のポリマーを除去し、次に一晩空気乾燥し、潜熱容量を測定した。次に生地をＡＡＴＣＣ１４３に従って５回洗浄した。
【表５】
2013525518.tif 000008
【０１４４】
例６
上記例４と同様に種々のポリマーＰＣＭを作製したが、過酸化物開始剤の量を変えて、又は重合溶液固形分を変えることにより、分子量を変化させた。
【表６】
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【０１４５】
例７
上記ポリマーＰＣＭ（４−１２３）を乾燥して１００％の固体とし、次に、実験室と製造パイロットプラントの両方で、種々のポリマー繊維溶液に加えた。これらの溶液を紡糸して繊維とするか又は膜に成形して、凝固させ、乾燥して、ポリマーＰＣＭ改質生成物を得た。溶液Ａは、１：１のＮａＳＣＮ：Ｈ２Ｏに溶解したＡｃｏｒｄｉｓイタコン酸官能化ＣＦＰポリアクリロニトリルポリマーからなり、１０％の最終溶液を与えた。溶液Ｂは、水：アセトン混合液に溶解したＮｏｖａｃｅｔａ（商標）ジアセテートからなり、セルロース／Ｈ２Ｏ／アセトンの重量比が２６．６／３．９／６９．５の２６．６％の固溶体を与えた。溶液Ｃは、Ｏｒｔｅｃ  Ｉｎｃ．で製造されたポリマーＰＣＭを使用して行ったＮｏｖａｃｅｄａパイロット実験に基づく。
【表７】
2013525518.tif 000010
【０１４６】
例８−セルロース断熱材料中に取り込まれたポリマーＰＣＭと官能性ポリマーＰＣＭ
ＧｒｅｅｎＦｉｂｅｒ  ＬＬＣが製造した吹き込み断熱材用の切り刻んだ新聞紙のセルロースを、Ｈｏｍｅ  Ｄｅｐｏｔ  Ｉｎｃ．から購入した。溶融したＰ−ＰＣＭとＦＰ−ＰＣＭを試料に噴霧し、冷却して、潜熱容量と熱質量が増加したセルロース断熱材を作製した。この試料を、熱的性質、圧縮性、及びＰＣＭの移転について試験した。熱的結果をＤＳＣにより分析した。圧縮は、同じ量を１００ｍｌのメスシリンダーに充填し、次にシリンダーを１０〜６０℃で５０サイクル行い、容量の減少を分析することにより測定した。移転は、処理したセルロースを茶色のクラフトペーパーと接触させ、同じ５０回の温度サイクルを行い、クラフトペーパーへの油／グリースの移転を調べて試験した。次に、同じ移転を１〜１０で評価し、１は大きな移転があり、１０は移転が無かったものである。ダスティングは、３０グラムのセルロース試料を透明のプラスチック袋に入れ、空気を満たし、次に振盪し、袋内のダストを視覚的に評価した。
【０１４７】
試験の結果を、以下の表に示す。
【表８】
2013525518.tif 000011
【０１４８】
移転性をさらに改良するために、２重量％の架橋剤を加え、ＦＰ−ＰＣＭと反応させ、断熱材料にさらに固定した。
【表９】
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【０１４９】
表に示すように、Ｐ−ＰＣＭ又はＦＰ−ＰＣＭの添加は、潜熱性と温度制御性を付与し、ダスティングを大きく低下させ、圧縮／ロフトに大きな影響を与えることなく、標準的非カプセル化ＰＣＭ（オクタデカン）に対して、移転を改善する。洩れを防ぎ移転を改良するために、架橋剤を加え、ＦＰ−ＰＣＭの官能基と反応させ、ＦＰ−ＰＣＭを断熱体と基材とに固定した。これにより、潜熱性を大きく低下させたり影響を与えたりすることなく、移転結果が大きく改良され、こうして、ＰＣＭ移転又は洩れ無しで、低ダスティング、潜熱含有性の温度制御断熱材が得られた。
【０１５０】
本発明をその具体例を参照して説明したが、添付の特許請求の範囲の精神と範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能であり、均等物を代用することができることは、当業者には明らかであろう。さらに、特定の状況、材料、組成物、方法、プロセスの工程を、本発明の目的、精神、及び範囲に適合させるために、多くの変更態様が可能である。このようなすべての変更態様は、添付の特許請求の範囲内にあると考えられる。特に、本明細書に開示された方法は、特定の順序で行った特定の工程を参照して説明したが、これらの工程は組合せたり、分割したり、又は順序を変更したりして、本発明の教示を逸脱することなく均等の方法を実行できることは理解されるであろう。従って、特に指定しなければ、これらの工程の順序や群別は、本発明を限定するものではない。
【図１】
2013525518.tif 000013
【図１Ａ】
2013525518.tif 000014
【図１Ｂ】
2013525518.tif 000015
【図１Ｃ】
2013525518.tif 000016
【図２】
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【図２Ａ】
2013525518.tif 000018
【図２Ｂ】
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【図３】
2013525518.tif 000020
【図４】
2013525518.tif 000021
【図５】
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【図６】
2013525518.tif 000023
【図７】
2013525518.tif 000024
【図８】
2013525518.tif 000025
【図９】
2013525518.tif 000026
【図１０】
2013525518.tif 000027
【図１１】
2013525518.tif 000028
【図１２】
2013525518.tif 000029
【図１３Ａ】
2013525518.tif 000030
【図１３Ｂ】
2013525518.tif 000031
【図１４】
2013525518.tif 000032
【図１５】
2013525518.tif 000033
【図１６】
2013525518.tif 000034
【図１７】
2013525518.tif 000035
【図１８】
2013525518.tif 000036
【国際調査報告】
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2013525518.tif 000038
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