(57)【要約】潜熱効果を有する織物コーティング合成物及びそれを形成する方法が提供される。合成物は少なくとも１部の重合結合剤、親水性マイクロカプセル水溶液及び濃縮剤からなり、その中の親水性マイクロカプセル水溶液は１部から４０部のマイクロカプセルを含み、マイクロカプセルの重量に基づく濃縮剤の重量パーセントは約２％から１２％の間である。合成物の水分は約３０％から７０％の間である。合成物を形成する方法は、重合結合剤、親水性マイクロカプセル水溶液及び濃縮剤を一緒に混合することと、続いて合成物の粘度が６０００ｃｐｓを超えるまで合成物の混合物を撹拌することとを含む。溶液は、織物コーティングに応用される前に、約６分から１０時間置かれる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１部の重合結合剤と、
１部から４０部の親水性マイクロカプセルを含む親水性マイクロカプセル水溶液と、
重量が親水性マイクロカプセルの重量の約２％から１２％の間である濃縮剤と、
重量パーセントが合成物の総重量の約３０％から７０％の間である水と、
からなることを特徴とする潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項２】
さらに０％から１％の重量パーセントの泡止め剤からなることを特徴とする請求項１記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項３】
親水性マイクロカプセルは、水に浮かぶポリウレタンから作られる殻を有することを特徴とする請求項１記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項４】
親水性マイクロカプセルは、相変化物質を取り囲み、相変化物質はカルボン酸エステル、アルキル又はアロマチック炭化水素、Ｃ６からＣ３０の飽和又は不飽和脂肪酸、脂肪族のアルコール、Ｃ６からＣ３０の脂肪族のアミン、エステル、天然又は合成ワックス、ハロゲン化炭化水素及びそれらの合成物からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項５】
濃縮剤は、ポリアクリル酸、セルロースエステル及びその派生物、ポリエチレンアルコール、他の濃縮剤及びそれらの混合物からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項６】
泡止め剤は、脂肪酸塩、スルホネート、水に浮かぶ分散可能なシリコンオイル又は水に浮かぶ分散可能なシリコンパウダーからなるグループから選択されることを特徴とする請求項２記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項７】
マイクロカプセルのサイズは、約１ミクロンから１０ミクロンの間であることを特徴とする請求項１記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物。
【請求項８】
親水性マイクロカプセル溶液はマイクロカプセル中に取り囲まれている相変化物質からなり、親水性マイクロカプセル水溶液、重合結合剤及び濃縮剤を供給する段階と、
溶液の粘度が６０００ｃｐｓより大きくなるまで溶液を撹拌する段階と、
持続時間溶液を置く段階と、
を含むことを特徴とする潜熱効果を有する織物コーティング合成物を形成する方法。
【請求項９】
持続時間は、約１０分から６時間であることを特徴とする請求項８記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物を形成する方法。
【請求項１０】
さらに泡止め剤が添加されることを特徴とする請求項８記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物を形成する方法。
【請求項１１】
親水性マイクロカプセルのパーセントは、２５％以上であることを特徴とする請求項８記載の潜熱効果を有する織物コーティング合成物を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、織物コーティング合成物を形成する方法に関する。特に、本発明は、相変化物質マイクロカプセルを有する織物コーティング合成物を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連する技術の開示）
熱貯蔵（解放）物質、すなわち、相変化物質（ＰＣＭＳ）は、特定の温度範囲で、例えば、固体相から液体相あるいは液体相から固体相のように物質の相変化を受ける。実際、多くの物質が特定の温度範囲でＰＣＭＳとみなされる。例えば、約０℃の温度範囲で水−氷はＰＣＭＳとして使用されることができる。
【０００３】
ＰＣＭＳの選択には２つの要因が考えられ、それはＰＣＭＳが適用できる温度と、相変化中にＰＣＭＳによって吸収又は解放される不顕性熱の量（大きさ）とを含む。基本的に、適した温度範囲を有するＰＣＭＳは環境温度要求に基づいて選択される。好ましくは、より大きな不顕性熱変化を有するＰＣＭＳが使用される。より大きな不顕性熱変化は相変化の間に吸収又は解放するより多くの熱を与え、ＰＣＭＳは相変化温度範囲でより長い間留まっていられる。
【０００４】
加熱過程で、ＰＣＭＳの温度は融点に達するまで上がり続ける。相変化過程の間、ＰＣＭＳの温度と周辺環境とは相変化過程が完了するまで一定のままである。ＰＣＭＳがかなり加熱されると、ＰＣＭＳの温度は上昇する。
ＰＣＭＳが相変化結晶化温度まで低下すると、不顕性熱が解放される。ＰＣＭＳが液体相から固体相に変化するに従って、相変化過程が完了するまでＰＣＭＳの温度は一定を維持する。その後、ＰＣＭＳの温度はかなり低下すると、低下し続ける。
【０００５】
一般的に、ＰＣＭＳは実際の応用では液体相と固体相との間で変化する。ＰＣＭＳは、特に液体相中では、損失を防ぐためにカバー層で包まれる必要がある。それゆえ、液体相ＰＣＭＳを失わないようにＰＣＭＳをマイクロカプセルで包むため、最近の技術は発達してきている。
【０００６】
ＰＣＭＳは織物の分野で適用されることができる。普通、ＰＣＭＳはマイクロカプセルの中に取り込まれ、繊維に埋め込まれているか、織物の表面に覆われている。潜熱効果に加えて、ＰＣＭＳマイクロカプセルで覆われている織物は通気性、柔軟性、耐洗浄性及び耐久性を提供し、加工段階における化学物質に対する耐性と同様に温度及び圧力変化に対する耐性を持っていなければない。
【０００７】
ＰＣＭＳを取り囲む前記マイクロカプセルは疎水性の殻を有し、有機溶剤中に分散しているため、マイクロカプセルパウダー又はマイクロカプセルスラリーを得るために有機溶剤は除去されなければならない。エネルギー吸収相変化物質を含む織物コーティング合成物というタイトルのＵＳ特許Ｎｏ．６２０７７３８は、２００１年３月２７日に公表されたが、織物コーティング合成物はパラフィン炭化水素ＰＣＭＳ、重合結合剤、界面活性剤、分散剤、泡止め剤及び濃縮剤で作られたマイクロカプセルを有する水溶液を含むことが明らかである。
【０００８】
エネルギー吸収相変化物質を含む織物コーティング合成物及びその製造方法というタイトルのＵＳ特許Ｎｏ．６５０３９７６は、２００３年１月７日に公表され、前述のＵＳ特許Ｎｏ．６２０７７３８のコーティング合成物を製造する方法が明らかにされている。その方法は、第１分散溶液を形成するため、パラフィン炭化水素ＰＣＭＳ、界面活性剤、分散剤及び濃縮剤と水を混合することからなる。それから泡止め剤が添加される。次に、第２分散溶液を形成するため、重合結合剤、界面活性剤、分散剤、泡止め剤及び濃縮剤が水と混合される。それから、コーティング溶液を形成するため、第１分散溶液と第２分散溶液とが混合される。
【０００９】
織物のためのコーティング溶液はマイクロカプセルの優れた分散性を必要とし、前記コーティング溶液は疎水性の殻のマイクロカプセルを使用する。優れた分散性を有するマイクロカプセルを得るため、前記コーティング溶液の処理には複雑な手順を完了する必要がある。
【００１０】
前記コーティング溶液では疎水性の殻を有するマイクロカプセルが使用されるため、前記重合結合剤は、アクリルエステル、スチレン、イソプレン、アクリロニトリル、ブタジエン、ビニルアセテート、ビニルクロライド、ビニリデンクロライド（ｖｉｎｙｌｄｉｅｎｅｃｈｌｏｒｉｄｅ）、エチレン、ブチレン、プロピレン及びクロロプレンから作られるポリマーのようなポリマー、又は、シリコン、エポキシ、ポリウレタン、フルオロカーボン、クロロスルホネートポリエチレン又は塩素化ポリエチレンのような疎水性重合結合剤である。水相に分散しているこれらの疎水性重合結合剤を確認するため、界面活性剤と分散剤とは必須の添加物であることがわかる。
【００１１】
有機溶剤によるマイクロカプセルの損傷を防ぐため、有機相分散溶液の代わりに水相分散溶液が使用されるが、前述の２つの特許において大量に界面活性剤と分散剤とを添加することは、コーティング溶液の進行時間を延長する。ＵＳ特許Ｎｏ．６５０３９７６で明らかにされるように、第１分散溶液は１時間から４８時間、好ましくは６時間から２４時間置く必要があり、それはとても時間の浪費であり、不経済である。それゆえ、界面活性剤及び分散剤の添加がなく、簡易な行程で適したコーティング合成物（溶液）を得ることが望まれている。
【考案の開示】
【００１２】
（発明の概要）
水相でのマイクロカプセルの分散性は、前述の疎水性の殻を有するマイクロカプセルを使用する代わりに親水性の殻を有するマイクロカプセルを使用することによって大きく向上することが評価されている。
【００１３】
従って、本発明は、潜熱効果を有する織物コーティング溶液を提供し、その中のマイクロカプセルは界面活性剤及び分散剤の添加なしで均等に分散している。
本発明は、潜熱効果を有する織物コーティング溶液を提供し、それは水溶液である。
【００１４】
本発明は、潜熱効果を有する織物コーティング溶液を提供し、それは親水性の殻を有するマイクロカプセルを有する。
本発明は、潜熱効果を有する織物コーティング溶液を形成する方法を提供し、それは一段階の行程で適した織物コーティング溶液を形成する。コーティング溶液を置く約１０分から６時間の短い持続時間が必要である。
【００１５】
本発明の織物コーティング溶液で、ＰＣＭＳを埋め込むマイクロカプセルは、界面濃縮重合法によって形成される親水性の殻を有する。
親水性の殻の材質は水相中の水に浮かぶポリウレタンと有機相中の親油性モノマーとが重合したポリマーである。水相の水に浮かぶポリウレタンは、例えば、水に浮かぶポリウレタン、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン又はその酸トリエチルアミン塩、サルファイト塩を含む水に浮かぶウレタン及びそれらの混合物である。有機相中の親油性モノマーは、例えば、メラミン又はイソシアネート塩である。
【００１６】
相変化物質は、カルボン酸エステル、アルキル又はアロマチック炭化水素、飽和又は不飽和のＣ６からＣ３０の脂肪酸、脂肪族のアルコール、Ｃ６からＣ３０の脂肪族のアミン、エステル、天然又は合成ワックス、ハロゲン化炭化水素及びそれらの混合物からなるグループから選択される。エステルは、プロピル（又はメチル）パルミタート、メチルステアラート、メチルパルミタート、それらの混合物又はメチルシンナマートのようなＣ１からＣ１０のアルキル脂肪酸エステルである。
【００１７】
高スピードで撹拌された後、エマルジョン化及び加熱され、ＰＣＭＳを取り囲むマイクロカプセルが水相中に分散している。最後に、２５％から５５％の固体を有する溶液が得られる。マイクロカプセルのサイズは約１ミクロンから１０ミクロンの間である。重合結合剤及び濃縮剤がマイクロカプセル溶液に添加され、溶液の粘度が約６０００ｃｐｓから１２０００ｃｐｓの間になるまで混合物は１０００ｒｐｍから４０００ｒｐｍの速度で撹拌される。マイクロカプセル溶液は１０分から６時間置かれ、織物コーティングに適用される準備ができる。もし大量の泡が大部分の生成物にあるのなら、泡止め剤が選択的に添加されるが、それは必須ではない。
【００１８】
マイクロカプセルは親水性の殻を有するため、一端形成されると、容易に水中に分散する。重合結合剤を使用する目的は、マイクロカプセルを織物に貼り付けることである。一般に、重合結合剤はシリコン、エポキシ合成樹脂、水に浮かぶポリウレタン、フルオロカーボン、クロロスルホネートポリエチレン、塩素化ポリエチレン、メラミン又はイソシアネートアンモニウムである。重合結合剤の量はマイクロカプセルの量に対して約１％から９０％である。
【００１９】
濃縮剤を使用する目的は、コーティング溶液をより粘着質にするためであり、そうすると、コーティング溶液は織物上で留まり、織物を通過して広がらない。好ましくは、濃縮剤は、ポリアクリル酸、セルロースエステル及びその派生物、ポリエチレンアルコール、他の良く知られた濃縮剤及びそれらの混合物からなるグループから選択される。濃縮剤の量はマイクロカプセルの量に対して約２％から１２％である。泡止め剤は脂肪酸塩、スルホネート、水に浮かぶ分散可能なシリコンオイル又は水に浮かぶ分散可能なシリコンパウダーである。泡止め剤の量はコーティング溶液の量に対して約０％から１％である。コーティング溶液の水分は約３０％から７０％の間である。
【００２０】
本発明は、潜熱効果を有する織物コーティング溶液を提供する。溶液中へのさらなる分散剤及び界面活性剤の添加がなく、混合及び撹拌の一段階でコーティング溶液は得られる。本発明のコーティング溶液は、使用の前に約１０分から６時間置いておく。従来の技術のコーティング溶液と比べると、本発明の方法で得られるコーティング溶液はコストを削減でき、時間を大きく節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
前述の一般的な記述及び下記の詳細な記述はともに模範であり、本発明の織物コーティング溶液及びそれを形成する方法のさらなる説明を提供する。
実施例１
ナトリウムイソシアネート１ｇを重合結合剤として４０％のＰＣＭＳを取り囲む親水性マイクロカプセルを有するマイクロカプセル水溶液１００ｇに添加する。それから混合液はポリエチレンアルコール３．５ｇが添加され、続いて溶液の粘度が８０００ｃｐｓより大きくなるまで１０００ｒｐｍの速度で撹拌される。溶液は２０分間置かれ、その結果、織物コーティング溶液は５７．４％の水分を有する。
【００２２】
実施例２
水に浮かぶポリウレタン／メラミン合成樹脂が重合結合剤として４０％のＰＣＭＳを取り囲む親水性マイクロカプセルを有するマイクロカプセル水溶液１００ｇに添加される。それから混合物はセルロースエステル１．４８ｇが添加され、続いて溶液の粘度が６５００ｃｐｓより大きくなるまで３０００ｒｐｍの速度で撹拌される。溶液は２時間置かれ、その結果、織物コーティング溶液は４３．６％の水分を有する。
【００２３】
実施例３
水に浮かぶポリウレタン／イソシアネート４４ｇが重合結合剤として５０％のＰＣＭＳを取り囲む親水性マイクロカプセルを有するマイクロカプセル水溶液１００ｇに添加される。それから混合物はセルロースエステル１．４８ｇが添加され、続いて溶液の粘度が７０００ｃｐｓより大きくなるまで２０００ｒｐｍの速度で撹拌される。溶液は４時間置かれ、その結果、織物コーティング溶液は３４．３％の水分を有する。
【００２４】
実施例４
イソシアネート１ｇが重合結合剤として３０％のＰＣＭＳを取り囲む親水性マイクロカプセルを有するマイクロカプセル水溶液１００ｇに添加される。それから混合物はポリエチレンアルコール３．５ｇが添加され、続いて溶液の粘度が８０００ｃｐｓより大きくなるまで２０００ｒｐｍの速さで撹拌される。溶液は２０分間置かれ、その結果、織物コーティング溶液は６７％の水分を有する。
【００２５】
実施例５
水に浮かぶポリウレタン４００ｇが重合結合剤として４０％のＰＣＭＳを取り囲む親水性マイクロカプセルを有するマイクロカプセル水溶液５０００ｇに添加される。それから混合物はセルロースエステル８０ｇと水に浮かぶ分散可能なシリコンパウダー（泡止め剤として）５．５ｇとが添加され、続いて溶液の粘度が８０００ｃｐｓより大きくなるまで２０００ｒｐｍの速さで撹拌される。溶液は６時間置かれ、その結果、織物コーティング溶液は５４．６％の水分を有する。
【００２６】
一般に、泡止め剤は小さいスケールの生産では必要ではない。大量生産でのみ、泡止め剤は選択的に添加される。本実施例によると、泡止め剤の量は重量で約０．１％である。
【００２７】
これらの技術で本発明の範囲及び精神から逸脱せずに様々な修飾及び変更が本発明の構造に行われることは明らかである。前述のことから、本発明はクレームとそれらと同じ物の範囲内で提供される本発明の修飾及び変更も含まれることを意図する。
【外国語明細書】
2004131913.tif 000002
2004131913.tif 000003
2004131913.tif 000004
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