(57)【要約】  本発明は繊維を含む繊維基材に関し、当該基材は温度調節組成を含み、当該基材は、温度調節組成によって取り囲まれるようにするために繊維と結合した材料の島を更に含み、当該島を形成する材料は、上記熱調節組成における熱及び／又は湿気の移動を高める能力がある。本発明は、また、このような繊維基材を製造するための方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を含む繊維基材であり、
上記基材は温度調節組成を取り込んでおり、
上記基材は、上記温度調節組成によって取り囲まれるように上記繊維と結合した材料ブロックを含み、
上記ブロックを形成する材料は、上記温度調節組成における熱及び／又は水分の移動を促進させる能力がある、繊維基材。
【請求項２】
上記ブロックは、含水ポリマー材料を主成分として形成されることを特徴とする、請求項１に記載の繊維基材。
【請求項３】
吸湿性ポリマー材料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース誘導体、セルロースカルボキシメチル、キトサン、キチン誘導体を含む群から選択されることを特徴とする、請求項２に記載の繊維基材。
【請求項４】
上記ブロックは、上記材料によって被覆されたマイクロカプセルを含み、
上記マイクロカプセルは、活性物質と一体化していることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項５】
上記ブロックは、幾何学的な区域の分離したネットワークの形式で、上記繊維基材の少なくとも１つの表面に配置されることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項６】
上記ブロックは、上記繊維基材の上に配置されており、上記繊維基材の表面の５％〜４０％を覆っていることを特徴とする、請求項５に記載の繊維基材。
【請求項７】
上記繊維は親水性であることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項８】
不織ラップを含むことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項９】
上記温度調節組成は、その中に相変化材料が配置される包膜が設けられたマイクロカプセルを含み、
上記材料の融点は、温度調節を確実にするように決められることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項１０】
上記温度調節組成は２種類のマイクロカプセルを含み、
各種類のマイクロカプセルの相変化材料は、その融点が異なっていることを特徴とする、請求項９に記載の繊維基材。
【請求項１１】
１０ｇ／ｍ２よりも多くマイクロカプセルが取り込まれていることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の繊維基材。
【請求項１２】
上記マイクロカプセルは、架橋によって上記繊維と結合されることを特徴とする、請求項９〜１１の何れか１項に記載の繊維基材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の繊維基材を製造する方法であり、
上記方法は、
電離放射線反応性基の１種類を含む材料に基づいた包膜中の相変化材料と、２種類の電離放射線反応性基を有する、少なくとも１つの架橋剤とを含むマイクロカプセル組成を作製する工程と、
熱及び／又は水分の移動を促進する能力がある材料を作製する工程と、
上記繊維と結合するブロックを形成するように、繊維基材の表面の少なくとも１つの区域上に上記材料を塗布する工程と、
上記繊維基材に、上記マイクロカプセル組成を浸透させる工程と、
上記反応性基によって上記マイクロカプセルを上記基材上に結合させるように、浸透させた上記繊維基材上に電離放射線を加える工程と、
からなる複数の工程を含む方法。
【請求項１４】
上記ブロックを形成する上記材料は、その後の、上記マイクロカプセル組成による上記ブロックの浸透を防ぐように、上記マイクロカプセル組成に対する耐性を示す、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
上記浸透はパディングによって実行され、
上記パディングの条件及び上記繊維基材の特性は、上記繊維基材におけるマイクロカプセル組成の重量を少なくとも８０％、優先的には１５０％に高めるように採用される、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記ブロックを形成する材料は、水に溶解した、少なくとも部分的に加水分解したポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に基づいており、
上記溶液は、上記マイクロカプセル組成用の付着防止剤を含むことを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記ブロックの材料はセリグラフィーによって塗布され、
その後、上記マイクロカプセル組成による上記繊維基材の浸透前において、上記材料の少なくとも部分的な乾燥が行われる、請求項１３〜１６の何れか１項に記載の機能化方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、温度調節組成を取り込んだ繊維基材、並びにこのような繊維基材を製造する方法に関する。
【０００２】
繊維基材に温度調節特性を付与する目的で、相変化材料組成を取り込んだマイクロカプセルを含む温度調節組成を使用することが知られている。実際には、上記材料の相変化の間における熱エネルギーの吸収−補償により、上記繊維基材は温度変化を遅らせることが可能となり、熱的快適性をもたらす。
【０００３】
上記マイクロカプセルを繊維基材に取り込むため、繊維において、特に、マイクロカプセルを結合させること（特に、文献（EP-0 306 202）参照)、繊維基材上に被覆された高分子バインダー層においてマイクロカプセルを配置させること（特に、文献（EP-0 611 330）参照）、または、繊維一つ一つにマイクロカプセルを固定すること（特に、文献（EP-1 275 769）参照）が知られている。
【０００４】
しかしながら、これら全ての実施形態においては、上記温度調節組成によってもたらされる熱的快適性の最適化という課題が生じる。具体的には、上記熱的快適性は、上記温度調節組成の伝熱率及び分布に依存する。更には、上記温度調節組成を経由する水分の移動速度もまた、感知される熱的快適性に関して関連する要因である。
【０００５】
上記発明の目的は、温度調節組成を取り込んだ繊維基材を提案することにより、上記従来技術の問題を改善することである。ここで、移動する、熱及び／又は水分は最適化され、感知される熱的快適性を高める。
【０００６】
このために、第一の実施形態に従って、上記発明は、繊維を含む繊維基材であり、上記基材は温度調節組成を取り込んでおり、また、上記基材は、上記温度調節組成によって取り囲まれるように上記繊維と結合した材料ブロックを含み、上記ブロックを形成する材料は、上記温度調節組成における熱及び／又は水分の移動を促進させる能力がある。
【０００７】
具体的な実施形態に従って、上記温度調節組成は、その中に相変化材料が配置される、包膜を備えたマイクロカプセルを含み、上記材料の融点は、温度調節を確実にするように決められ、上記マイクロカプセルは架橋によって上記繊維と結合する。
【０００８】
第二の実施形態によれば、上記発明は上記繊維基材を製造する方法を提案し、上記方法は、電離放射線反応性基の１種類を含む材料に基づいた包膜中の相変化材料と、２種類の電離放射線反応性基を有する、少なくとも１つの架橋剤とを含むマイクロカプセル組成を作製する工程と、熱及び／又は水分の移動を促進させる能力がある材料を作製する工程と、上記繊維と結合するブロックを形成するように、上記繊維基材の表面の少なくとも１つの区域上に上記材料を塗布する工程と、上記繊維基材に、上記マイクロカプセル組成を浸透させる工程と、反応性基を反応させることによって上記基材上の上記マイクロカプセルを結合させるように、浸透させた上記繊維基材上に電離放射線を加える工程と、からなる複数の工程を含む。
【０００９】
上記発明の他の特異性及び利点は、以下の具体的な各種実施形態の記載において明らかになるであろう。
【００１０】
上記発明は、繊維を含む繊維基材に関し、上記基材は、任意の用い得る種類のもの、具体的には、編物、織物、又は不織ラップを含むものとすることができる。
【００１１】
実施形態の１つの例において、上記繊維基材は、重さが５０ｇ／ｍ２未満、特に３０ｇ／ｍ２と８０ｇ／ｍ２との間であり、厚さが０．５ｍｍ未満である不織ラップを含む。上記ラップの繊維の長さは、３０ｍｍと６０ｍｍとの間としてもよい。上記ラップは、水噴射、又は耐久性があり吸水性のあるラップをもたらすことが可能な他の任意の手段（連結、適当なバインダーによる化学的結合、熱的結合）によって結合されてもよい。
【００１２】
具体的には、後述する、水性のマイクロカプセル組成の吸収能力に加えて、柔軟性を促進するように、上記繊維基材は、番手が４ｄｔｅｘ未満である親水性繊維に基づいている。
【００１３】
具体的には、上記繊維は、ポリエステル若しくはポリアミドに基づいていてもよい。他の実施形態では、ポリエステル若しくはポリアミド繊維とセルロース繊維（特に、コットン若しくはビスコース）との混合物で、例えば、その重量比が８０％／２０％であるものを構想することが可能である。
【００１４】
上記発明による上記繊維基材は温度調節組成を取り込む。上記熱組成は相変化材料を含み、その融点は、人体温度の近傍において温度調節を確実にするように、１５℃と３８℃との間、好ましくは２２℃と３５℃との間である。
【００１５】
公知の方法を用いて、このような組成は、パラフィン、具体的には、所望の融点に照らして、炭素原子１６〜２２含むパラフィンに基づいていてもよい。このような方法において、周囲温度が増加したときには、上記組成の液化によって準一定温度において熱エネルギーが吸収される。そして、周囲温度が減少したときには、上記組成の固体化によって上記熱エネルギーが返還される。
【００１６】
他の実施形態では、パラフィン（特に、火を用いない用途のパラフィン）を含まない耐火性の相変化材料用いることが可能である。１つの実施形態によれば、上記温度調節組成は大きさが２０μｍ未満である、特に、平均で１μｍと１０μｍとの間であるマイクロカプセルを含む。上記マイクロカプセルは、包膜を備えており、その中に上記相変化材料が配置されている。上記マイクロカプセルは、公知の方法により、上記繊維中に組み入れられ、上記繊維基材表面を覆うポリマーバインダーの層において配置されてもよいし、上記繊維に一つ一つ固定されていてもよい。
【００１７】
上記温度調整組成は２種類のマイクロカプセルを含んでいてもよく、マイクロカプセルのこれら種類のそれぞれにおける相変化材料は融点が異なっている。具体的には、両種類のマイクロカプセルは、これら参照される、ＢＡＳＦ製のLurapret TX PMC 28及びLurapret TX PMC 35であってもよい。これらは、融点がそれぞれ２８℃及び３５℃である。この目的のため、上記相変化材料は、それぞれｎ−オクトデカン及びｎ−エイコサンであり、カロリー保存若しくは補償能力は１７０Ｊ／ｇオーダーである。更には、上記マイクロカプセルの包膜は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に基づいている。
【００１８】
上記基材は、上記繊維と結合し、少なくとも部分的には、温度調節組成によって取り囲まれる材料ブロックを含み、上記ブロックを形成する材料は、上記温度調節組成において熱及び／又は水分の移動を促進する能力がある。このような方法で、上記ブロックは、もたらされる熱的快適性を高めるように、上記温度調節組成において、熱及び／又は水分の交換を促進させる。具体的には、上記ブロックは、上記調節組成と接触しているか、少なくとも直ぐ近傍にあることが予想されることから、上記交換は本質的には伝導によって実行される。
【００１９】
上記温度調節組成がマイクロカプセルを含むとすれば、上記ブロックは、上記相変化材料による、熱エネルギー吸収若しくは補償、運動学を高めるようにブロック間における熱の移動を促進する。
【００２０】
１つの実施形態では、上記ブロックは吸湿性ポリマー材料に基づいて、具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース誘導体、セルロースカルボキシメチル、キトサン、キチン誘導体からなる群から選択されるものによって形成される。
【００２１】
その上、上記ブロックは上記材料によって覆われたマイクロカプセルを含んでいてもよく、上記マイクロカプセルは、活性物質と一体化している。上記活性物質は、温度調節、又は、例えば、衛生的なこと若しくは快適性に関連する他の機能を強化する相変化材料であってもよい。実施形態の例では、上記活性物質は、エッセンシャルオイル（特に、呼吸、香りを改善するもの）、防虫性（特に蚊に対する防虫性）、導電性若しくは帯電防止性の電荷、銀塩のような静菌剤、防臭剤を含んでいてもよい。加えて、キトサンは、吸湿性に加えて、静菌性の機能をもたらす。
【００２２】
１つの実施形態によれば、上記ブロックは、上記繊維基材の少なくとも１つの表面上に、幾何学的な区域の分離したネットワークの形式で、例えば、長方形若しくは他の形状を有する複数の点の２次元的なネットワークの形式で配置される。有利に、上記ブロックは、上記繊維基材の上に配置されており、上記繊維基材の表面の５％〜４０％を覆っていてもよい。
【００２３】
その上、上記ブロックにより、目に見えるマーク若しくはロゴを、上記繊維基材の１つの面上に形成してもよいし、含んでもよいし、例えば、上記材料において顔料を取り込むことにより、この様なものを形成してもよい。
【００２４】
上記繊維基材は、織物製品、特に、枕、かけ布団のようなシーツと枕カバー用、又は、特に、スポーツ若しくは仕事に用いられる衣類用の織物製品を作ることに用いてもよい。
【００２５】
具体的には、上記織物製品には、繊維基材の一側面における内側繊維層と、上記基材の他の側面における、大量の空気を捕らえるように配置される綿の詰め物層のような外側繊維層とを含んでいてもよい。このような方法で、体に面する上記内部層を配置することにより、温度調節機能が最適化される。その上、上記織物製品は、液体の水が体に達することを防ぎ、体を通気させるように、上記外側繊維層上に配置される、例えば、親水性若しくは多孔質疎水性である耐水性／通気性層を含んでいてもよい。
【００２６】
上記発明による、繊維基材の製造方法を以下に記載する。ここで、上記マイクロカプセルはその包膜と上記基材の繊維との間を架橋することによって上記繊維と結合される。加えて、上記繊維基材は、５Ｊ／ｇ〜１５０Ｊ／ｇよりも大きい熱エネルギーの吸収及び補償を可能とするように、マイクロカプセルを１０ｇ／ｍ２よりも多く、特に、４０ｇ／ｍ２よりも多く取り込んでもよい。
【００２７】
上記方法は、包膜中に上記相変化材料を含むマイクロカプセル組成を作製することを構想する。上記包膜は、電離放射線反応性基類を含む材料に基づいている。特に、このような基は、電離放射線の効果により、反応性遊離基を形成する、不飽和結合を含んでいてもよい。実施形態の例においては、上記電離放射線反応性基は、水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、アミン、アミド、イミド、ウレタン、スチレン基を含む群から選択される。他の実施形態においては、上記包膜は、複数の種類の電離放射線反応性基を含んでもよい。
【００２８】
上記マイクロカプセル組成は、２種類の電離放射線反応性基を有する、少なくとも１つの架橋剤を含んでいてもよく、状況に応じて上記種類は同じであってもよく、異なっていてもよい。加えて、少なくとも幾つかの反応性基は熱反応性であるものが選択されてもよい。
【００２９】
より具体的には、上記マイクロカプセル組成は、架橋剤の混合物、特に、グリシジルアクリレート若しくはメタクリレート（AGLY、MAGLY）、ポリエチレングリコール２００、４００、６００ジアクリレート（PEG200 DA, PEG400 DA, PEG600 DA）、ジプロピレングリコールジアクリレート（DPGDA)、スルホプロピルメタクリレートカリウム塩（ＳＰＭＫ）、及びラウリルメタクリレート若しくはアクリレートを含む群から選択されるものを含んでいてもよい。
【００３０】
具体的には、AGLY若しくはMAGLYは、エポキシ基及びアクリレート若しくはメタクリレート基を含む、二官能性架橋剤であり、PEG DAは、上記マイクロカプセルと上記繊維との間の結合鎖を伸ばすことによって架橋することに貢献する、二官能性の内部可塑剤である。それゆえ、両種類の架橋剤を組み合わせて使用することにより、上記マイクロカプセル堆積物の柔軟性を高めることが可能となる。
【００３１】
単一若しくは複数の上記架橋剤と上記マイクロカプセルとの質量比は、好ましくは０．５未満であり、特に、０．１０と０．３０との間である。
【００３２】
その上、上記マイクロカプセル組成は、重量換算で、３０％と６０％との間、特に、４０％と５０％との間含まれていてもよく、マイクロカプセルは溶剤、特に水中に分散する。また、上記マイクロカプセル組成は、上記分散安定性を高める少なくとも１つの薬剤、例えば、電離放射線において反応するアニオン性モノマーである、スルホプロピルメタクリレート（ＳＰＭ）若しくはスルホプロピルアクリレート（ＳＰＡ）、又は上記マイクロカプセルと上記基材との間に架橋を作り出す上記架橋剤によって、マイクロカプセルの濡れ性を高める、HYCAR 26319というブランド名で販売されているようなアクリルラテックスを含んでいてもよい。他の実施形態においては、上記薬剤はゲル形態のポリアクリレート又はポリウレタン分散液であってもよい。
【００３３】
上記機能化する方法は、熱及び／又は水分の移動を促進する能力がある材料の作製工程と、その後、上記繊維と結合するブロックを形成するように、上記材料を上記繊維基材の表面の少なくとも１つの区域上に塗布する工程とをも含む。
【００３４】
上記記載の実施形態により、上記ブロックを形成する材料は、後述するように、その後のマイクロカプセル組成がブロックへの浸透を防ぐように、マイクロカプセル組成に対する耐性を示す。このような方法で、マイクロカプセルを欠く区域において上記基材の優先的な折り畳み区域を形成し得ることにより、上記繊維基材の柔軟性を高めることが可能となる。
【００３５】
この目的のために、上記ブロックを形成する材料は、水に溶解した、少なくとも部分的に加水分解したポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に基づいており、上記溶液は、また、上記マイクロカプセル組成用の付着防止剤を含む。例えば、上記付着防止剤は、グリセロールであってもよく、上記材料の粘度は、上記付着防止剤の移動を防くことによって捕捉するように構想される。特に、上記材料は、繊維を経て移動して上記繊維を覆う、ペースト形状での利用を可能とするように揺変性であり、且つ５０ｄＰａ・sと３００ｄＰａ・ｓとの間の粘度を示すものであってもよい。
【００３６】
上記ブロックを形成する材料は、セリグラフィーによって塗布されてもよく、その後、繊維基材のマイクロカプセル組成による浸透前に、上記材料の少なくとも一部の乾燥が続く。堆積する材料の量は、５ｇ／ｍ２と４０ｇ／ｍ２との間であってもよい。
【００３７】
上記方法では、上記繊維基材に上記マイクロカプセル組成を浸透させることが構想される。上記浸透は、パディングによって実行することができ、当該パディングの条件、及び上記繊維基材の特性は、上記繊維基材におけるマイクロカプセル組成の重量を少なくとも８０％、優先的には１５０％に上昇するように採用される。このような方法において、非常に高いマイクロカプセル含有量及び高い上昇率を有する組成を組み合わせることで、上記繊維基材において異なる反応性基によって大量のマイクロカプセルを固定することが可能となる。
【００３８】
具体的には、上記マイクロカプセル組成は揺変性であり、且つその粘度は１３０ｍＰａ・ｓと１５０ｍＰａ・ｓとの間であってもよく、特に、イソプロパノールのような液化剤を上記組成に加えることによって、上記組成を揺変性とし、且つその粘度を１３０ｍＰａ・ｓと１５０ｍＰａ・ｓとの間にしてもよい。加えて、親水性繊維に基づいた繊維基材により、良好な濡れ性、及び浸透の間の上記繊維基材における上記組成の満足のいく増加を得ることが可能である。加えて、上記繊維基材は、その浸透の前に、特別な処理、具体的には、凝集力及び／又は濡れ性を強めるような処理を受けてもよい。
【００３９】
その上、上記パディング間のカレンダー圧力は、繊維基材におけるマイクロカプセル組成の均一浸透及び分布の高度の向上を実現するように、比較的低く、具体的には１〜２ｂａｒオーダーである。実施形態の例において、単位面積あたりの質量が５０ｇ／ｍ２である繊維基材に浸透させる組成の量は、５０ｇ／ｍ２よりも多く、特に、５０ｇ／ｍ２と１５０ｇ／ｍ２との間である。
【００４０】
浸透後、上記繊維基材は、浸透させた繊維基材へ電離放射線を適用する前に、乾燥、具体的には赤外線ランプによって乾燥してもよい。上記乾燥は、また、上記繊維基材におけるマイクロカプセル組成のヒートセットを可能とする。別の実施形態では、上記ヒートセットは、電離放射線の適用後に実行してもよく、例えば、１００℃と１４０℃との間の温度において、熱的反応性架橋剤の反応により、上記マイクロカプセルのヒートセットを完結させることによって実行してもよい。上記放射の出力及び持続時間は、上記基材上のマイクロカプセルの架橋を確実にするように、上記反応性基を活性化するように決定される。１つの実施形態によれば、上記電離放射は、電子加速器によって発生するイオン衝突であり、１又は２の経路、具体的には、繊維基材のどちらか一方の側上の１つの経路、で実行することができる。その上、電離放射線の能力により、各種反応性基の存在と相まって、上記繊維基材において大量のマイクロカプセルを固定することができる。
【００４１】
加えて、上記包膜の反応性基と架橋剤との間の反応により、摩擦、並びに洗濯若しくはドライクリーニングに対する、固体３次元ネットワーク耐性を生み出すように、上記マイクロカプセルの包膜を、繊維と、マイクロカプセルと共に、及び任意で架橋剤と共に、結合させることが可能となる。
【００４２】
最後に、上記繊維基材は洗濯及びドライクリーニングすることができ、また、その後の使用に必要な他の処理を受けることができる。
【国際調査報告】
2010515835.tif 000002
2010515835.tif 000003
2010515835.tif 000004
2010515835.tif 000005
2010515835.tif 000006
2010515835.tif 000007