(57)【要約】【課題】優れた断熱性を有し、軽量で柔軟、かつ、長期耐久性を有する断熱材と保温バックを提供する。【解決手段】繊維集積体とガスを外皮材で梱包した断熱材であって、前記ガスが熱伝導率０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋ以下のガスであり、外皮材の炭酸ガス透過率が１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、かつ、外皮材がフィルムなどの薄膜および薄膜の表面に積層された布帛からなることを特徴とする断熱材およびこれを用いた保温バッグである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維集積体とガスとを外皮材で梱包した断熱材であって、前記ガスが熱伝導率０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋ以下のガスであり、外皮材の炭酸ガス透過率が１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、かつ、外皮材が薄膜および薄膜の少なくとも一方の面に積層された布帛を有していることを特徴とする断熱材。
【請求項２】
外皮材を構成する薄膜がフィルムであることを特徴とする請求項１記載の断熱材。
【請求項３】
前記フィルムが複数層の積層フィルムであり、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレートの樹脂から１つ又は複数選ばれる層を１層以上有することを特徴とする請求項２に記載の断熱材。
【請求項４】
前記繊維集積体は、繊維径が１５μｍ以下の繊維を全質量に対して７０質量％以上含み、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の断熱材。
【請求項５】
前記断熱材が曲げ強さ２０N／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の断熱材。
【請求項６】
前記布帛が目付５０〜４００ｇ／ｍ２の織物であり、ポリエステル繊維又はナイロン繊維を用いていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の断熱材。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかの記載の断熱材が重なり、断熱材の間に中空部を有する保温バック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱材及び保温バックに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に保温バックは、食品輸送時に使用され、温かい又は冷たい食品の温度を一定に保つために使用されている。例えば、宅配サービスを行っているピザなどの食品は、オーブンで調理した直後の温かい状態で目的地まで配達するために保温バックを活用している。そのため、保温バックは保温性能、つまり断熱性能が非常に重要である。近年では、保温バック内部に加熱した鉄板やセラミック板を入れ、保温をしている。しかし、バックの断熱性能に変化はなく、長時間の配達時にはピザが冷めてしまう問題があった。
【０００３】
そこで、バックの断熱性能を高めるためアルミ蒸着層を有するフィルムとプラスチック気泡シートの積層シートを用いたバックが開示されている。（特許文献１）しかし、断熱性能は若干向上する程度で食品の温度低下に寄与する性能まではなかった。
【０００４】
また、断熱性能を向上させるために微孔性断熱材料と低熱伝導率のガスをフィルムで梱包する断熱材が開示されている。（特許文献２）しかし、該フィルムではバックに使用するための強度と耐摩耗性が低く、長期間使用するには耐久性が低いものであった。
【０００５】
さらに、断熱性能を向上させるために繊維不織布の芯材とフィルムで梱包した真空断熱材が開示されている。（特許文献３）しかし、高密度不織布を真空状態にする断熱材では、硬くなってしまい、折り曲げることなどができないため、バックの成形加工が難しく、また、使い勝手が悪いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７３１８１号公報（請求項１、００１２）
【特許文献２】特開平０３−５５７１９号公報（請求項１、２）
【特許文献３】特開２００８−２８６２８２号公報（請求項１、００１６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性に優れ、熱伝導率が低く、保温性にすぐれ、柔軟で、成形加工性が高い断熱材とそれを用いた保温バックを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
課題を解決するために。本発明は以下の構成を有する。
（１）繊維集積体とガスとを外皮材で梱包した断熱材であって、前記ガスが熱伝導率０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋ以下のガスであり、外皮材の炭酸ガス透過率が１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、かつ、外皮材が薄膜および薄膜の少なくとも一方の面に積層された布帛を有していることを特徴とする断熱材、
（２）外皮材を構成する薄膜がフィルムであることを特徴とする前記断熱材、
３，前記フィルムが複数層の積層フィルムであり、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレートの樹脂から１つ又は複数選ばれる層を１層以上有することを特徴とする前記の断熱材、
（４）前記繊維集積体は、繊維径が１５μｍ以下の繊維を全質量に対して７０質量％以上含み、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする上記いずれかに記載の断熱材、
（５）前記断熱材が曲げ強さ２０N／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の断熱材。
（６）前記布帛が目付５０〜４００ｇ／ｍ２の織物であり、ポリエステル繊維又はナイロン繊維を用いていることを特徴とする前記のいずれかに記載の断熱材。
（７）前記いずれかの記載の断熱材が重なり、断熱材の間に中空部を有する保温バック。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、引張強さ、引裂強さ、耐摩耗性に優れ、熱伝導率が低く、保温性にすぐれ、柔軟である、断熱材とそれを用いた保温バックが与えられる。また本発明の断熱材および保温バッグは加工性、生産性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の断熱材の一例の断面の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の保温バックの一例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
本発明の断熱材は、繊維集積体とガスとを外皮材２で包んだ構成である。そうすることで、繊維集積体の対流伝熱抑制効果とガスの伝導伝熱抑制効果により、優れた断熱性能を発揮することができる。特に断熱性の指標を表す熱伝導率は、一般的に広く使用されているグラスウール（密度２４ｋｇ／ｍ３）の０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ未満であることが好ましく、より好ましくは０．０３２Ｗ／ｍ・Ｋ未満、さらに好ましくは０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ未満である。以下に、繊維集積体、ガス、外皮材、断熱材、保温バックの構成を詳細に説明する。
［繊維集積体］
本発明における繊維集積体は、断熱材内部の熱伝導を抑制するため、空間を多く有することが好ましい。
【００１３】
本発明における繊維集積体を構成する繊維は、合成繊維や無機繊維、天然繊維等から自由に選ぶことができる。例えば、合成繊維は、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）繊維、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン５１０等）繊維、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）繊維、ポリアセタール繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、炭素繊維等がある。また、レーヨンなどの再生繊維等もある。無機繊維は、ガラス繊維、人造鉱物繊維、金属繊維などがある。天然繊維は、木材パルプ、バガス、ムギワラ、アシ、パピルス、タケ、パルプ、木綿、ケナフ、ローゼル、アサ、アマ、ラミー、ジュート、ヘンプ、サイザルアサ、マニラアサ、ヤシ、バナナ、羊毛等がある。これらを単独で用いてもよいがこれらの中のから選ばれる２種以上の繊維を混ぜ合わせることも可能である。中でも汎用性が高く、公定水分率が１％以下であって、水分による断熱性能低下の懸念が少ないポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）繊維（公定水分率０．５％）、またはポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）繊維（公定水分率０％）が好ましく用いられる。
【００１４】
合成繊維の断面形状としては丸断面、中空断面、多孔中空断面、三葉断面（三角断面、Ｙ断面、Ｔ断面など）等の多葉断面、扁平断面、Ｗ断面、Ｘ断面等を採用することが可能である。各種の断面形状のものを混合して使用することも可能である。
【００１５】
本発明における繊維集積体を構成する繊維は、捲縮を有することが好ましい。そうすることで、断熱材において嵩高性が向上することで断熱性や長期形態保持性に優れる。また、繊維集積体成形工程時のカーディング法において針にしっかり引っかかり、繊維同士が均一に分散し緻密に絡み合って空間を有する多孔質体ができ、安定した高収率な繊維集積体を得ることができる。
【００１６】
本発明における繊維集積体を構成する繊維は、繊維長を５〜１００ｍｍとすることが好ましい。そうすることで、繊維集積体成形工程時のカーディング法において、均一に分散し緻密に絡み合い、微細な空隙を持つことができ、断熱性に優れた断熱材が得られる。
【００１７】
また、本発明における繊維集積体を構成する繊維は、平均繊維径が１５．０μｍ以下の繊維を繊維集積体の全量に対して７０質量％以上含むことが好ましい。より好ましくは平均繊維径が１２．０μｍ以下、更に好ましくは１０．０μｍ以下である。そうすることで、緻密に絡み合い、微細な空隙を持つことができ、充填ガスの対流を抑制することができ、断熱性に優れた断熱材が得られる。
【００１８】
さらに、本発明における繊維集積体を構成する繊維には、他の繊維より低融点の成分を有する繊維（バインダー繊維）を含むことが好ましい。そうすることで、繊維集積体の成形時に熱を加えることにより、バインダー繊維が繊維集積体中において他の繊維と繊維間の一部で強固に接着され、これにより長期形態保持性に優れた断熱材を得ることできる。バインダー繊維としては例えば芯鞘複合繊維、サイドバイサイド繊維、混紡繊維などがある。その中でも鞘が低融点成分、芯が鞘よりも融点の高い成分である芯鞘複合繊維を用いることが好ましい。そうすることで、成形時の熱により鞘の形が崩れ、細い芯部分が繊維として残存することにより、他の繊維中でさらに緻密な構造ができ、微細な空隙を作ることができるため、断熱性が向上し、長期形態保持性に優れた断熱材を得ることができる。また、平均繊維径２０μｍ以下のバインダー繊維を用いることで、繊維集積体が緻密な構造になり微細な空隙ができることより断熱性に優れる断熱材が得られる。より好ましくは１５．０μｍ以下、更に好ましくは１０．０μｍ以下である。バインダー繊維を構成する成分の組み合わせとしては、例えば低融点ポリエステルとホモポリエステル、ポリオレフィンとポリエステル、ポリエチレンとポリプロピレンなどが挙げられる。バインダー繊維は、繊維積層体全体比で５質量％以上９０質量％未満であることが形態保持性や断熱性の観点から好ましい。バインダー繊維は、他の繊維と同様、捲縮を有することが好ましい。
【００１９】
本発明における繊維集積体は、密度が１５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。より好ましくは１００ｋｇ／ｍ３以下、更に好ましくは５０ｋｇ／ｍ３以下である。繊維集積体は密度アップすればするほど、より多孔質体になり対流伝熱を抑制することができるが、１５０ｋｇ／ｍ３を超えると密度アップによる性能向上の効果が極端に小さくなくなり、断熱性能がほとんど向上しなくなるため、経済的でない。
【００２０】
本発明における繊維集積体は、繊維が集積されたものであれば特に限定されず、長繊維不織布や短繊維不織布であってもよい。特に短繊維不織布は、厚みや密度を自由に設計することができるため、好ましい。
【００２１】
本発明における繊維集積体の製造方法は、繊維を混ぜ合わせ、開繊後、カーディング法又はエアレイド法にてウェブを積層し、熱処理を行うことが好ましい。このカーディング法又はエアレイド法により繊維が均一に分散した集積体を作ることができる。また、熱処理の前にニードルパンチ法により繊維を交絡させる手法を取り入れることも、長期形態保持性の観点より効果的である。熱処理温度はバインダー繊維中の低融点成分が軟化又は溶融する温度より高く、他の成分（他の繊維及びバインダー繊維中の高融点成分）が溶融する温度より低い温度で行う。これにより、低融点成分が軟化又は溶融し、繊維同士を強固に繋ぎ止めることができ、長期形態保持性に優れる断熱材となる。熱処理の手法は赤外線ヒーター、熱ロール、熱風乾燥機、熱風循環式熱処理機などが用いられる。
［ガス］
本発明における断熱材内部のガス（気体）は、空気の熱伝導率０．０２６６Ｗ／ｍ・Ｋ（２９８Ｋ，１０１ｋＰａ時、以下に記載のガスの熱伝導率も同じ温度、圧力条件とする）以下である。これは、断熱材の内部に空気よりも熱伝導率の低いガス（低熱伝導率ガス）を充填することにより、断熱材に内在するガスの伝導伝熱を抑制し、断熱材の断熱性能が向上するためである。低熱伝導率ガスとしては、例えば、イソブタン（０．０１６３Ｗ／ｍ・Ｋ）などの炭化水素や炭酸ガス（ＣＯ２、０．０１６８Ｗ／ｍ・Ｋ）やアルゴン（Ａｌ、０．０１８０Ｗ／ｍ・Ｋ）、クリプトン（Ｋｒ、０．００９４Ｗ／ｍ・Ｋ）、キセノン（Ｘｅ、０．００５６Ｗ／ｍ・Ｋ）などの希ガスが挙げられる。その中でも炭酸ガス、アルゴンガスを用いた断熱材は、工業的にも安価であり、低価格が求められる用途に最適である。また、クリプトンガス、キセノンガスを用いた断熱材は、熱伝導率がより低いため、高性能が求められる用途に最適である。なお、フロンガスなどハロゲン化合物は空気より熱伝導率が低いが、地球温暖化の原因物質の１つとされている場合がある。
【００２２】
本発明における断熱材内部の低熱伝導率ガス濃度は、より高くなるほど熱伝導率が低く推移し、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。また、断熱材内部の低熱伝導率ガス濃度が３０％未満であると断熱材内部に残る空気の熱伝導率が大きく寄与し、十分な断熱性能が得られない。
【００２３】
断熱材内部の低熱伝導率ガスの充填量は、内部の圧力が大気圧とほぼ同じが好ましい。大気圧は場所や温度によって多少異なるため、使用する場所や温度領域を考慮して決定する。内部の圧力が大気圧を大きく越えると、断熱材が膨らみ、折り曲げるなどの変形が困難となる。
［外皮材］
本発明の外皮材は薄膜および薄膜の少なくとも１つの表面に布帛が積層された構造からなる。
【００２４】
本発明における外皮材はＪＩＳ  Ｋ７１２６−２（２００６）に記載のガスクロマトグラフ法に基づいて測定される炭酸ガス透過率が１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、０％ＲＨ）以下である。これは、繊維集積体が外皮材に包まれ、内部に低熱伝導率ガスを高濃度で充填することがより好ましい態様であり、その場合にガスの漏出や空気の混入が少ない方が良いためである。外皮材の炭酸ガス透過率が高いと、内部に充填したガスが早期に空気と置換されて、断熱性能が低下するため、断熱材の耐使用期間が短くなってしまう。また、断熱材使用期間が１０年以上必要な場合は、好ましくは、炭酸ガス透過性が５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下、さらに長期間使用する場合は、炭酸ガス透過性が０．１ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。炭酸ガスは樹脂などとの親和性が非常に高く、他のガスと比べて透過性が高いので、断熱材の内部に充填するガスが炭酸ガス以外であっても、外皮材の性能が上記性能以上であれば、良好に使用できる。
【００２５】
本発明における外皮材は、ＪＩＳ  Ｋ７１２９（２００８）に記載の赤外センサー法に基づいて測定される水蒸気透過率が５．０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（４０℃、９０％ＲＨ）以下であることが好ましく、より好ましくは１．０ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下、更に好ましくは０．１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下である。これは、水は熱伝導率が非常に高く、水蒸気が断熱材内部に侵入してしまうと断熱性能が極端に低下してしまうためである。
【００２６】
外皮材として使用できる薄膜としては、フィルム、特にプラスチックフィルムが好ましく、さらに複数層の積層フィルムであることが好ましい。複数層からなる場合、少なくとも１層が、ガス透過率の低い樹脂（＝ガスバリア樹脂）層であることが好ましい。ガスバリア樹脂としては、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フッ素系樹脂などが挙げられる。中でもポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレートなどは吸湿性が小さく、ガス透過率の湿度依存性が極めて小さいので好ましい。また、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）はポリマー主鎖間の相互作用が強く、自由体積の小さい樹脂であるため好ましい。更にガス透過率を低くするために上記樹脂から選ばれる１種類の樹脂フィルムを２層以上積層することができる。また、２種類以上の樹脂を選択して、複数層積層することも可能である。また、厚さは１〜１００μｍであることが好ましい。
【００２７】
複数層の積層フィルムを使用する場合、少なくとも１層が、金属箔、金属蒸着フィルム、金属箔積層フィルム、熱線反射層積層フィルムであることが好ましい。これらは、ガス透過率が低いため、外皮材に積層することにより断熱材を長期間使用することができる。
【００２８】
金属箔としては、金箔、銀箔、銅箔、スズ箔、アルミニウム箔（ＡＬ箔）などがある。この中でもアルミニウム箔は安価で加工性に優れているためより好ましい。
【００２９】
金属蒸着フィルムとしては、金属または金属化合物をフィルム表面に蒸着し、金属膜を形成したフィルムである。蒸着層に用いる金属は、アルミニウム（ＡＬ）、インジウム、亜鉛、金、銀、プラチナ、ニッケル、クロムなどが挙げられる。また、蒸着層に用いる金属酸化物は、チタン、ジルコニウム、ケイ素、マグネシウム、パラジウムなどの酸化物が挙げられる。金属または金属酸化物の蒸着方法としては、真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法、プラズマＣＶＤなどの化学蒸着法などを用いることができるが、生産性の観点からは真空蒸着法が特に好ましく用いられる。蒸着層を積層する際には、蒸着膜密着性を向上させるため、あらかじめ基材となる樹脂フィルムの被蒸着面にコロナ放電処理などの前処理を施しておくことが好ましい。また蒸着層を形成する際、基材となるフィルム上にあらかじめプライマー剤をインラインまたはオフラインで塗布しておくことも好ましい。プライマー剤のコーティング層を設けておくことは、密着性の高い蒸着膜が得られ、ガス透過率を低くするために有効である。また、外皮材の蒸着層を形成した後に１５０℃以上で熱処理することがより好ましい。熱処理することにより蒸着層とフィルムの親和性を高めることができ、断熱材の製造時や使用時に蒸着層の割れや剥離を防ぐことができる。
【００３０】
金属箔積層フィルムとしては、接着剤により金属箔をフィルムと貼り合せたものである。
【００３１】
熱線反射層積層フィルムは、熱線反射機能を有するフィルムや熱線反射材が添加されたフィルムが積層されたフィルムである。
複数層の積層フィルムとしては、少なくとも１層が、ポリアミド、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、ポリオレフィン（例えば２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）など）からなる群から選ばれた少なくとも１種類または２種類以上をブレンドした樹脂フィルムを積層していることが好ましい。上記樹脂は、強度、耐候性、耐薬品性に優れており、ガスバリア樹脂フィルムを補強し、保護することができる。また、厚さは１〜１００μｍが好ましい。
【００３２】
複数層の積層フィルムは、さらに少なくとも一方の表面にヒートシール層を有することが好ましい。外皮材がヒートシール層を含むことにより繊維集積体を完全に包むように断熱材を製造する場合や、シートで芯材を包んだ後に外皮材の外周を接着するために、ヒートシールを利用することができるため、製造が効率化できる。また断熱材の密封性を向上させることができる。ヒートシール層を形成する方法はドライラミネーション法によるフィルムの張り合わせや、ヒートシール性樹脂を押出ラミネーション法により積層する方法があり、押出しラミネーション法が低コストであるため好ましい。ヒートシール層を構成するヒートシール性樹脂とは熱可塑性の樹脂が好ましく使用できるが、例えば低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／α−オレフィン共重合体、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）などから、温度などの使用条件によって選択して使用することができる。また、厚さは１〜１００μｍが好ましい。
【００３３】
複数層の積層フィルムにおける、積層の順は特に限定されないが、例えば［ヒートシール層／ガスバリア樹脂層］、［表面保護層／ガスバリア樹脂層／ヒートシール層］などがあり、具体的には［ＬＤＰＥ／ＡＬ蒸着ＰＥＴ］、［ＬＤＰＥ／ＰＶＡ］、［ＣＰＰ／ＡＬ蒸着ＰＧＡ］、［ＯＰＰ／ＡＬ蒸着ＰＥＴ／ＬＤＰＥ］、［ＯＰＰ／ＡＬ箔積層ＰＥＴ／ＣＰＰ］、［ＯＰＰ／ＡＬ蒸着ＰＧＡ／ＣＰＰ］、［ＯＰＰ／ＡＬ蒸着ＥＶＯＨ／ＣＰＰ］、［ＯＰＰ／ＡＬ蒸着ＰＶＡ／ＣＰＰ］などの様な組合せが、ガスバリア性、ヒートシール性、表面保護に優れており、低コストであるため好ましい。
【００３４】
本発明の外皮材では薄膜の少なくとも一方の面に布帛が積層されている。表面に布帛が積層していることにより、フィルムなどの薄膜を単独で使用した場合に比べて、引張強さ、引裂強さが高くなる。また、表面の耐摩耗性に優れ、シワが入りにくく、穴が空きにくくなるため、外皮材の損傷が低減され、外皮材の内側にあるガスバリアフィルムを保護することができ、断熱性に優れた断熱材が与えられる。さらには口述の保温バックも長期間使用することができる。さらに、封筒の形態のような袋状の保温バックを製造する場合、布帛を縫製することで簡便に製造することができる。縫製をすることで、接合部分の引張強さが高くなり、保温バックを長期間使用することができる。なお、縫製以外にも繊維をヒートシールで接合することができる。この場合、折れた針を確かめる残存針検査工程を行うことなく、安全、安心な食品輸送用バックとして使用することができる。また、保温バック製造時に針を用いないために、針に断熱材のガス充填部分への穴あきがない。
【００３５】
本発明における布帛は、積層することができ、薄膜を保護することができる布帛であれば何でも良いが、例えば織物（平織、斜文織、朱子織）、編物（トリコット、丸網）、短繊維不織布、長繊維不織布などが挙げられる。これらは１種類または２種類以上を積層することができる。この中においても引張強度、引裂き強度が高く、耐摩耗性が良好な織物を使用することが好ましい。さらに、織物の中でも平織は、縫製により接合した部分のタテとヨコの引張強さが均一であり、安定した強力を得ることができるためより好ましい。
【００３６】
本発明における布帛は、目付５０〜４００ｇ／ｍ２であることが好ましく、より好ましくは７０〜３５０ｇ／ｍ２、更に好ましくは１００〜２５０ｇ／ｍ２である。目付４００ｇ／ｍ２超の場合は布帛自体が硬くなり、保温バックを作成する際に加工が難しくなる。目付５０ｇ／ｍ２未満の場合は引張強度、引裂き強度、耐摩耗性が低下し、外皮材を保護する十分な物性を保持することができないため、保温バックとしての耐久性が低下する。
【００３７】
外皮材の機械物性としては、保温バック使用時の破れや穴空き防止のため、引張強さ３００Ｎ以上、引裂強さ１０Ｎ以上、耐摩耗性３級以上であることが好ましく、より好ましくは引張強さ４００Ｎ以上、引裂強さ５０Ｎ以上、耐摩耗性４級以上である。
【００３８】
布帛に用いる繊維は、天然繊維、化学繊維、合成繊維等いずれも使用できる。なかでも剛性に優れた合成繊維が好ましい。例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）繊維、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン５１０等）繊維、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）繊維、ポリアセタール繊維、アクリル繊維、アラミド繊維である。中でも低コストで剛性に優れたポリエステル繊維、ポリアミド繊維がより好ましい。また、保温バックの接合部分をヒートシールする場合は、接着材として低融点のポリエステルフィルムを用いるため、布帛の繊維は、ポリエステル繊維であることが好ましい。そうすることで、ポリエステル樹脂同士が強固に接着され、引張強さの高い接合部分を得ることができる。
【００３９】
織物に用いる繊維としてはマルチフィラメントが好ましく、単糸繊度としては１〜２０ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは２〜１０ｄｔｅｘ、更に好ましくは３〜７ｄｔｅｘである。フィラメント数は１０〜１５０本であることが好ましく、より好ましくは２０〜１００本、更に好ましくは３０〜８０本である。総繊度は１０〜３０００ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは１００〜１５００ｄｔｅｘ、更に好ましくは２００〜１０００ｄｔｅｘである。織密度は２０〜１５０本／２．５４ｃｍであることが好ましく、より好ましくは２５〜１００本／２．５４ｃｍ、更に好ましくは３０〜７０本／２．５４ｃｍである。カバーファクターは１,０００〜３,０００であることが好ましく、より好ましくは１,１００〜２,７００、更に好ましくは１,２００〜２,５００である。このように、優れた剛性があり柔軟な織物を使用することで、断熱材の加工がしやすく、耐久性に優れた保温バックが得られる。
【００４０】
本発明における布帛は、耐光性、防汚性、撥水性、難燃性、帯電防止性、防錆性、防腐性等の効果があることが好ましい。また、酸化防止加工、表面保護加工が行われていることが好ましい。そうすることで保温バックを長期間使用することができる。
【００４１】
上述のとおり本発明における外皮材の構成は［積層フィルム／布帛］であることが好ましく、布帛と積層フィルムは接着されていることが好ましい。接着層は布帛と積層フィルムを接着できるものであれば何でも良いが、例えばビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ポリエステルポリウレタン系等で、２液型の硬化タイプや熱硬化タイプの接着剤等がある。また、積層フィルムの表面を低融点フィルムにすることで、ヒートシールにより布帛を接着する方法等もある。
【００４２】
［断熱材の製造方法］
本発明における断熱材の製造方法は、例えば、外皮材で袋体を作製して、繊維集積体をその中に入れ、内部を低熱伝導率ガスで置換し、最後に袋体の開口部を閉じて、密閉する方法がある。
【００４３】
外皮材で袋体を製造する方法としては、形状と大きさが同じ外皮材を２枚積層し、その２辺または３辺を接着する方法や、１枚の外皮材を二つ折りにし、その１辺また２辺を接着する方法がある。外皮材を接着する方法としては、予め外皮材の表面にヒートシール層を設けておき、ヒートシールする方法や接着剤で貼付ける方法が採用できる。ここで使用する接着剤は特に限定されるものではないが、接着強度とガスの透過性の低いものが好ましい。その例として、ドライラミネーション用の接着剤が挙げられる。ドライラミネーション用接着剤としては、ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系等で、２液型の硬化タイプや熱硬化タイプの接着剤等がある。
【００４４】
該袋体で繊維集積体を包み込む方法としては、予め外皮材から袋体を製造し、該袋体に繊維集積体を挿入する方法や、外皮材で繊維集積体を包んだ後に開口部を閉じる方法も採用することができる。外皮材で繊維集積体を包んだ後に、開口部を閉じる方法としては、横型製袋充填機や３方シール梱包機、４方シール梱包機などの上包み機等を用いて行うことができる。
【００４５】
断熱材の内部に低熱伝導率ガスを充填する方法としては、ガスを供給する管を繊維集積体を内包する該袋体の内部に挿入し、ガスを吹き込むことで内部の空気を置換する方法が好ましい。袋体内部に低熱伝導率ガスを吹き込む際、袋体のガスを供給する管を挿入する場所と同じ場所、または異なる場所１箇所以上から内部の空気を吸引する方法、または繊維集積体を内包する袋体を圧縮して内部の空気を押し出した後、圧縮力を開放すると同時にガスを吹き込む方法などを採用すると、速やかに断熱材の内部をガスに置換することができるので好ましい。断熱材内部の低熱伝導率ガスが所望の濃度に達した後、外皮材の全ての外周を接着することで、密封構造を作ることができる。断熱材の端の接着された外側部分（耳部分）は、保温バックに加工する際に、縫製やヒートシールを行う接合部分になるため幅１ｃｍ以上の耳部分を作ることが好ましい。
【００４６】
このようにして得られる本発明の断熱材は、熱伝導率が低く、優れた断熱性能を有し、柔軟性に優れており、曲げ強さ２０N／ｃｍ２以下とすることができる。その結果、断熱材を折りたたみ、保温バックの形状に加工することができる。曲げ強さは１５N／ｃｍ２以下がより好ましく、更に好ましくは１０N／ｃｍ２以下である。
図１には本発明の断熱材の一例の断面図を示す。繊維構造体２は外皮材１で覆われている。図１の断熱材は外皮材が２枚用いられ接着部３で接合している。
【００４７】
［保温バック］
本発明の保温バッグは上述の断熱材が複数重なり、いずれかの断熱材の間に中空部をもつ。その中に保温したい物を入れる。そのために一部が開口した袋状の形態が好ましい。形状は平面方向に見た場合に多角形、円形などいずれでもよい。４角形の場合、その１辺の一部または全部が開口していてもよく、２辺、３辺が開口していてもよい。保温バックの製造方法は、例えば、１個の断熱材から断熱材を折りたたみ、２層以上の重なった断熱材を作る。そして、断熱材の端の耳部分を１辺または２辺を接合し、上部の断熱材と下部の断熱材の間に中空部を作り、バックとする。また、２個以上の断熱材から作成する場合は、まず、断熱材を２個以上重ねた断熱材を作る。そして、断熱材の端の耳部分を２辺または３辺を接合し、上部の断熱材と下部の断熱材の間に中空部を作り、バックとする。接合部分は接合されていれば何でも良いが、例えば縫製、ヒートシール、２液型の硬化タイプや熱硬化タイプの接着剤等を使用することができる。縫製はミシンなどを用いて合成繊維を縫いつける。縫製時は必ず耳部分を縫い合わせ、ガス充填部分に穴を空けないようにする。ヒートシールは接着材として低融点のフィルムを上部の断熱材と下部の断熱材の間の耳部分に置き、熱により低融点フィルムを溶かし、接合させる。２液型の効果タイプの接着剤はビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系等がある。この接着剤を耳部分に塗り、上部と下部の断熱材を貼り合せる。接合部分は保温バックの長期間使用に耐えうるように、引張強さ５０Ｎ以上であることが好ましく、より好ましくは１００Ｎ以上、さらに好ましくは９００Ｎ以上である。
【００４８】
また、図２に示すごとく保温バッグ本体１１に蓋部１２を取り付けることができる。蓋部を折り返して中空部１３を閉塞するように保温バッグ本体に接合させることにより、本バッグの保温性が向上する。この場合、蓋部は保温バッグ本体と別に準備して、保温バッグと接合してもよいし、一の断熱材を同時に使用される別の断熱材よりも大きく作成し、途中で折り返せる構造としてもよい。また特に本発明の断熱材は布帛があるため、蓋部として使用した場合、縫製、ヒートシールで容易に装着できる。さらに、保温バッグ本体と蓋部が接合させるための手段、例えば、クリップ、ボタン（この場合一方はボタン穴）、面ファスナーを使用することができる。
【００４９】
本発明における保温バックは、熱伝導率が低く、長期耐久性に優れた断熱材により構成されているため、優れた保温効果が得られる。保温バックは、８０°の水３００ｍｌを用いた保温性試験において、１時間後の温度変化が２０℃未満であることが好ましく、より好ましくは１時間後の温度変化が１５℃未満である。
【００５０】
本発明の断熱材は、優れた断熱性を有し、軽量で柔軟、かつ、長期耐久性を有するため、保温バックに最適である。これを使用した保温バッグの用途としては、温かさと冷たさの双方を保つことができるため、例えば、宅配用のピザバック、弁当バック、飲料水バック、アイスバックなどに好適に用いることができる。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例を紹介する。
［測定方法］
（１）繊維集積体
Ａ．平均繊維径
ＪＩＳ  Ａ  ９５０４（２００１）６．７に準じて測定した。繊維径は断熱材に用いる使用繊維の原綿の３ヶ所から、それぞれ約２０ｇの試料を取り、更に、それぞれから２０本の繊維を採り、走査電子顕微鏡による拡大鏡によってその外径（外接円の直径）を測定し、平均値をとる（ｎ＝６０）。繊維径は０．１μｍの精度で測定する。
【００５２】
Ｂ．繊維長
ＪＩＳ  Ａ  １０１５（１９９９）８．４．１に準じて測定した。試料を８００ｍｇ量り取り、ステープルダイヤグラムを作成し、図記したステープルダイヤグラムを５０の繊維長群に等分し、各区分の境界及び両端の繊維長を測定し、両端繊維長の平均に４９の境界繊維長を加えて５０で除し、平均繊維長（ｍｍ）を算出し、２回の平均値をとった。
【００５３】
Ｃ．密度
ＪＩＳ  Ａ  ９５０４（２００１）６．４．２．３に準じて測定した。密度は試料について質量及び体積を求め、次の式によって求める。密度は試験回数３回の平均値を求め、体積及び質量も同様に試験回数３回ずつ測定し算出した。
ｐ＝ｍ／Ｖ
ここに、ｐ：密度（ｋｇ／ｍ３）
ｍ：質量（ｋｇ）
Ｖ：体積（ｍ３）
体積は次の式より求めることができる。
Ｖ＝ｔ×ｗ×Ｌ
ここに、ｔ：厚さ（ｍｍ）
ｗ：幅（ｍｍ）
Ｌ：長さ（ｍｍ）        。
【００５４】
厚さは次の方法で測定する。まず、４５０×４５０ｍｍの試験片を硬質平板の上に置き、試験片の端から１００ｍｍ以上内側で、質量１００ｇで１５０×１５０ｍｍの剛性のある荷重板を用い、荷重板の中央に空けた穴を通して針状のものを差し込み、１分以上経過して荷重板の沈下が止まってから測定する。針状のものは荷重板を載せてから差し込む。なお、圧縮梱包されたものは、試料の幅方向の両端を手で持ち、水平方向に波打つようによく振って硬質板の上に置き、上述の方法によって４時間経過した後測定する。
【００５５】
質量は厚さ測定に用いた試験サンプルを温度２０℃、湿度６５％ＲＨの標準状態にて２４ｈｒ放置後、電子天秤により０．１ｇの精度まで測定した。
【００５６】
（２）ガス
Ａ．ガス充填濃度（炭酸ガス）
ヘッドスペース分析装置を備えたＧＣ／ＭＳ装置により分析測定した。キャリアガスとして純度９９．８％のヘリウムガスを使用した。
【００５７】
ａ．ベースラインとして、キャリアガスのヘリウムのピークを検出し、そのピーク面積（ＢＰｈ）を算出した。
【００５８】
ｂ．次に、断熱材の最も長手方向にサンプリングニードルを５ｃｍ以上挿入し、断熱材内部の気体を５ｍＬサンプリングした。
【００５９】
ｃ．サンプリング気体をヘリウムキャリアガスと混合しＧＣ／ＭＳ装置のカラムに注入した。
【００６０】
ｄ．ＧＣにより分離された気体のＭＳ分析により、ヘリウム、窒素、酸素、炭化水素系、二酸化炭素のピークを検出し、それぞれのピーク面積（ヘリウム：Ｐｈ）、（窒素：Ｐｎ）、（酸素：Ｐｏ）、（炭化水素系：Ｐｈｃ）、（二酸化炭素：Ｐｃ）を算出した。
【００６１】
ｅ．得られたピーク面積から次の式によって断熱材中の炭酸ガスの濃度を算出した。炭酸ガス濃度［％］＝｛Ｐｃ／（Ｐｈ−ＢＰｈ＋Ｐｎ＋Ｐｏ＋Ｐｈｃ＋Ｐｃ）｝
×１００。
【００６２】
ｆ．測定試料数は、５サンプル（ｎ＝５）とし、５回の平均を炭酸ガス濃度とした。
【００６３】
Ｂ．ガス充填濃度（炭酸ガス以外）
酸素濃度計（新コスモス電機（株）製、ＸＯ−３２６ＡＬＢ）で、大気中の酸素濃度と断熱材内部の酸素濃度を測定し、次の式で求めた。
［充填ガス濃度（ｗ％）］＝１００−［断熱材内部の酸素濃度（ｗ％）］
÷［大気中の酸素濃度（ｗ％）］×１００        。
【００６４】
（３）外皮材
Ａ．フィルム厚さ
フィルム厚さは外皮材に用いるフィルムの１０ヶ所から試料を取り出し、走査電子顕微鏡による拡大鏡によってそのフィルムの厚さを測定し、平均値をとる（ｎ＝１０）。フィルム厚さは０．０１μｍの精度で測定する。
Ｂ．織物目付
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．４．２に準じて測定した。
Ｃ．織物厚さ
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．５に準じて測定した。ＴＥＣＬＯＣＫ社のＴｙｐｅ：ＳＭ−１２３を用いて厚みを測定し、平均値をとる（ｎ＝１０）。織物厚さは０．０１ｍｍの精度で測定する。
Ｄ．織物の組織
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．１．１に準じて測定した。
Ｅ．織物単糸繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３（１９９９）８．３．１  Ａ法に基づき、１１２．５ｍ分のかせをサンプル数５採取し、その質量を測定し、その値（ｇ）に１００００／１１２．５をかけ、見掛け繊度（ｄｔｅｘ）を求めた。見かけ繊度から、次の式によって正量繊度を求め、平均値を算出した。
正量繊度（ｄｔｅｘ）＝Ｄ'×（１００＋Ｒｃ）／（１００＋Ｒｅ）
ここに、Ｄ'：見かけ繊度（ｄｔｅｘ）
Ｒｃ：公定水分率（％）
Ｒｅ：平衡水分率（％）。
Ｆ．織物フィラメント数
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３（１９９９）８．４に準じて測定した。フィラメント数は、糸を構成するフィラメントの数を数えた。
Ｇ．織物総繊度
総繊度は次の式により求めた。
【００６５】
総繊度（ｄｔｅｘ）  ＝  単糸繊度（ｄｔｅｘ）×フィラメント数（本）    。
Ｈ．織密度
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．６．１に準じて測定した。たて糸、よこ糸はそれぞれ２．５４ｃｍ間の本数を数え、ｎ＝１０の平均値を算出した。
Ｉ．織物カバーファクター
カバーファクターは次の式により求めた。
【００６６】
カバーファクター  ＝  （たて糸総繊度）１／２×（たて糸織密度）＋
（よこ糸総繊度）１／２×（よこ糸織密度）  。
【００６７】
Ｊ．炭酸ガス透過率
ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２（２００６）のガスクロマトグラフ法に準じて測定した。ガス透過率測定装置（ジーエルサイエンス：ＧＰＭ−２５０）を用いて温度２３℃、湿度０％ＲＨの条件にて炭酸ガス透過率を測定した。測定は３回行い、３つの測定値の平均値を炭酸ガス透過率の値とした。
【００６８】
Ｋ．水蒸気透過率
ＪＩＳ  Ｋ７１２９（２００８）に記載の赤外センサー法に準じて測定した。透湿度測定装置（米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）：“パーマトラン”（“ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１”））を用いて温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件にて水蒸気透過率を測定した。測定は２回行い、２つの測定値の平均値を水蒸気透過率の値とした。
【００６９】
Ｌ．引張強さ
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．１２．１  Ａ法（ストリップ法）に準じて測定した。試料より２５×２００ｍｍの試験片をタテ、ヨコそれぞれ３枚ずつ採取する。定速緊張形にて、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１５０ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行い、その時の最大点強力を求め、平均値を算出した。
【００７０】
Ｍ．引裂き強さ
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．１５．１  Ａ−１法（シングルタング法）に準じて測定した。試料より１００×２５０ｍｍの試験片をタテ、ヨコそれぞれ３枚ずつ採取する。その試験片の短辺の中央に辺と直角に１００ｍｍの切れ目を入れる。つかみ間隔１００ｍｍ、引裂き速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引裂き試験を行い、その時の最大点強力を求め、平均値を算出した。
【００７１】
Ｎ．耐摩耗性
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（１９９９）８．１７．３  Ｃ法（テーバ形法）に準じて測定した。試料より直径１３０ｍｍの試験片をタテヨコそれぞれ３枚ずつ採取する。その試験片の中心に直径６ｍｍの穴を空ける。摩耗輪ＣＳ−１０、荷重４．９Ｎ、試験回数（試料ホルダ回転数）１００回、試料ホルダ回転速度７０ｒｐｍにて摩耗試験を行った。判定は次のように行い、３枚の最低値を値とした。なお、試験開始前には必ず摩耗輪の再生を行うものとし、面の再生は試料ホルダに研磨紙Ｓ−１１を取り付け、荷重４．９Ｎ、試験回数（試料ホルダ回転数）５０回、試料ホルダ回転速度７０ｒｐｍにて行った。研磨紙は一度使用したら新しいものと取り替えるものとする。
［判定］
５級：摩耗状態がまったく認められないもの
４級：摩耗状態がわずかに認められるが、ほとんど目立たないもの
３級：摩耗状態が明らかに認められるが、目立ちの少ないもの
２級：摩耗状態がやや著しいもの
１級：摩耗状態がかなり著しいもの        。
【００７２】
（４）断熱材
Ａ．熱伝導率
ＪＩＳ  Ａ  １４１２−２（１９９９）６．２に準じて測定した。熱伝導率は英弘精機（株）製の熱伝導率測定装置ＨＣ−０７４を用いて測定した。試料寸法は幅３００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの断熱材を用意した。標準試料は発泡ポリスチレンを用いた。試料は温度２０℃、湿度６５％ＲＨの標準状態にて２４ｈｒ放置後、試料を測定機に入れ、プレートの温度差２５℃、平均温度２０℃（高温のプレート温度は３２．５℃、低温のプレート温度は７．５℃）の条件にて測定を行い、試験回数３回の平均値より熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出した。
【００７３】
Ｂ．耐久性
断熱材内部から低熱伝送率ガスが放散されると熱伝導率が低下する。加速試験にて、外皮材から低熱伝導率ガスの放散し難さを確認した。断熱材を温度６０℃、湿度１５％ＲＨの雰囲気下に３０００時間曝露した後、熱伝導率を測定し、次のように判定を行った。
［判定］
◎：熱伝導率の上昇が２０％未満
○：熱伝導率の上昇が３０％未満
×：熱伝導率の上昇が３０％以上
Ｃ．柔軟性
ＪＩＳ  Ｋ７２２１−２（２００６）に準じて「曲げ強さ」を測定した。幅２５ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ試料を縦方向および横方向のそれぞれについて、３個ずつ採取した。（株）島津製作所製オートグラフ（ＡＧ−５０ｋＧ）を用いて、支点間距離１００ｍｍ、曲げ速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて、曲げ強さの最大点を測定し、６個の平均値を算出した。
【００７４】
（５）保温バック
Ａ．接合部分引張強さ
ＪＩＳ  Ｌ  １０９３（１９９５）６．１（グラブ法）に準じて測定した。試料より接合部分（縫目）と平行な方向に１００ｍｍ、接合部分（縫目）と直角な方向に１５０ｍｍの試験片をタテ、ヨコそれぞれ５枚ずつ採取する。つかみ間隔７６ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行い、その時の最大点強力を求め、平均値を算出した。
【００７５】
Ｂ．保温性
ポリプロピレン容器（旭化成（株）製  Ｚｉｐｌｏｃコンテナー  丸型  内容量４１５ｍｌ）に９０℃の水を３００ｍｌ入れ、その水の中層部分に熱伝対を挿入し蓋をした。容器を保温バックの中に入れ、水の温度変化を測定した。保温バックは恒温恒湿槽（温度２０℃湿度５０％ＲＨ）内にて試験を行った。計測器は温度記録計（エスペック（株）製  ＴＨＥＲＭＯ  ＲＥＣＯＲＤＥＲ  ＲＴ−１１）を用い、熱伝対と繋ぎ合わせ、温度変化を記録した。保温性は水の温度が８０℃の時から１時間経過したときの低下温度を値とした。判定は次のように行った。
［判定］
◎：１時間後の温度変化１５℃未満
○：１時間後の温度変化１５℃以上〜２０℃以下
×：１時間後の温度変化２０℃超        。
【００７６】
［実施例１〜１７］
（繊維集積体）
繊維集積体は以下の方法で作製した。
繊維Ａとして平均繊維長３５ｍｍ、単繊維繊度０．８ｄｔｅｘ、繊維径１０μｍのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））、繊維Ｂとして平均繊維長５１ｍｍ、単繊維繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維径３０μｍのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））、繊維Ｃとして平均繊維長５１ｍｍ、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維径１４．２μｍ、芯の繊維径１０．０μｍのポリエチレンテレフタレート短繊維の芯鞘複合繊維（鞘成分：低融点ポリエチレンテレフタレート（融点１１０℃）、芯成分：ホモポリエチレンテレフタレート（融点２５５℃）、鞘比率５０質量％、東レ（株）“サフメット”（登録商標）Ｔ９６１１）を用意した。
【００７７】
まず、繊維Ａと繊維Ｂと繊維Ｃを表１に示した配合比率になるようにカードマシンを用いて混繊、開繊し、均一なウェブを成形した。次にウェブを単位面積当たりの質量が０．２５〜２．５ｋｇ／ｍ２となるように積層し、２枚の穴あき鉄板の間に厚さ２５ｍｍのスぺーサーと共に挟み込み、熱風乾燥機（設定温度１７０℃）により２０分間加熱し、バインダー繊維を溶融させ、表１に示すように密度１０〜１００ｋｇ／ｍ３、厚さ２５ｍｍの繊維集積体を成形した。
【００７８】
（ガス）
ガスの種類は表１に示すように炭酸ガス、アルゴンガス、クリプトンガスをそれぞれ使用した。
【００７９】
（外皮材）
外皮材は以下の方法にて作成した。
積層フィルムと布帛は表1に示す構成にて、ドライラミネート加工により貼り合せた。ドライラミネート加工は主剤（大日本インキ化学工業（株）製  “ディックドライ”（登録商標）ＬＸ−５００）と硬化剤（大日本インキ化学工業（株）製  ＫＷ−７５）のポリエステルポリウレタン系を用いた。ガスバリアフィルムと積層フィルムと布帛は以下の方法にて作成した。
【００８０】
〔ガスバリアフィルム：ＡＬ／ＰＢＴ・ＰＧＡ／ＰＥＴフィルム〕
Ｔダイの直前に二層積層ピノールを供えた押出機Ａに、ポリエチレンテレフタレート樹脂：ＰＥＴ（三井化学（株）製「三井ＰＥＴ  Ｊ１２０」）とポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ（東レ（株）製「１２００Ｓ」）のペレットを質量比で４０：６０の割合で混合して供給した。次に、前記ピノールと短管で繋がれた押出機Ｂにポリグリコール酸樹脂：ＰＧＡ（注１のように調製したもの）を供給した。押出機Ａ、Ｂはそれぞれ１６０〜２８０℃、１６０℃〜２４０℃に加熱し、押出機Ａと押出機Ｂで積層比（厚み）が４：１となるようにＴダイからシート状に押出した。押出されたシートを、温度２０℃の鏡面ドラムに巻きつけて冷却固化し、予熱温度５０℃、延伸温度５５℃の延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸したのち、予熱温度５０℃、延伸温度５３℃のテンターを用いて幅方向に３倍延伸した。次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１８０℃の温度で１０秒熱処理をし、二軸延伸フィルムを得た。
【００８１】
該フィルムについて、窒素と炭酸ガスの混合気体（炭酸ガス濃度比１５体積％）雰囲気下で、フィルム温度を５５℃に保ちつつ、３０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２でコロナ放電処理を施して巻き取った。フィルム走行装置を具備した真空蒸着装置内にセットし、１．００×１０−２Ｐａの高減圧状態にした後に、２０℃の冷却金属ドラムを介して走行させた。このとき、アルミニウム（日本軽金属（株）製「高純度アルミニウムワイヤー」）を加熱蒸発させ、樹脂ポリグリコール酸樹脂が積層されている面に対して蒸着薄膜層を形成した。蒸着後、真空蒸着装置内を常圧に戻して、巻取ったフィルムを巻き返し、４０℃の温度で２日間エージングして、蒸着層つきの樹脂フィルムを得た。なお、金属層の光学濃度を蒸着中にインラインで確認し、光学濃度が２．５となるよう制御した。得られた蒸着層つきの樹脂フィルムの厚みは２０μｍであった。
【００８２】
（注１：ポリグリコール酸樹脂（ＰＧＡ）の調製方法）
７０％グリコール酸水溶液を窒素気流下、１８０℃に加熱し、その後１．０×１０−２ＭＰａまで徐々に減圧しグリコール酸を濃縮した。グリコール酸水溶液量に対し約３０質量％の水が留出した時点で亜リン酸トリフェニルをグリコール酸水溶液量に対し約０．１４％添加した。５分後三酸化アンチモンとエチレングリコールをグリコール酸水溶液量に対しそれぞれ約０．１３％、約０．５７％添加し、攪拌しながら温度、減圧度をさらに上昇させ２００℃、５．０×１０−４ＭＰａで反応物が固化し始めたら攪拌棒を反応液面より上に揚げ、さらに反応物が完全に固化するまで反応を行った。反応終了後、反応物を窒素雰囲気下で室温まで冷却し、粉末状態まで粉砕した。この微粉化した低重合体を２００℃、５．０×１０−４ＭＰａで４０時間重縮合反応を行い、ほとんど着色していない淡黄色のポリグリコール酸を得た。なお、得られたポリグリコール酸を濃度０．５ｇ／ｄｌのフェノール／２，４，５−テトラクロロフェノール混合溶媒（１０／７（質量比））溶液とし、３０．０±０．１℃でウベローデ型粘度計を用いて、ηsp／Ｃを求めたところ、０．６３であった。また、この重合体の１Ｈ−ＮＭＲ分析より重合体の分子鎖中にエチレングリコール単位がグリコール酸単位１モルに対し、０．００４モル含有されていることが確認できた。
【００８３】
〔ガスバリアフィルム：ＡＬ／ＰＥＴフィルム〕
ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井化学（株）製「三井ＰＥＴ  Ｊ１２０」）を単軸押出機に供給し、１６０〜２８０℃に加熱し、Ｔダイからシート状に押出した。押出されたシートを、温度２０℃の鏡面ドラムに巻きつけて冷却固化し、予熱温度８０℃、延伸温度１００℃の延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸したのち、予熱温度９０℃、加熱温度１２０℃のテンターを用いて幅方向に３倍延伸した。次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１８０℃の温度で１０秒熱処理をし、樹脂フィルムを得た。該フィルムについて、窒素と炭酸ガスの混合気体（炭酸ガス濃度比１５体積％）雰囲気下で、フィルム温度を５５℃に保ちつつ、３０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２でコロナ放電処理を施して巻き取った。フィルム走行装置を具備した真空蒸着装置内にセットし、１．００×１０−２Ｐａの高減圧状態にした後に、２０℃の冷却金属ドラムを介して走行させた。このとき、アルミニウム（日本軽金属（株）製「高純度アルミニウムワイヤー」）を加熱蒸発し、片面に対して蒸着薄膜層を形成した。蒸着後、真空蒸着装置内を常圧に戻して、巻取ったフィルムを巻き返し、４０℃の温度で２日間エージングして、蒸着層つきの樹脂フィルムを得た。金属層の光学濃度を蒸着中にインラインで確認し、光学濃度が２．５となるよう制御した。得られた蒸着層つきの樹脂フィルムの厚みは２０μｍであった。
【００８４】
〔ガスバリアフィルム：ＥＶＡフィルム〕
エチレンビニルアルコール樹脂（クラレ“エバール”（登録商標）」）を用いて、予熱温度５０℃、延伸温度７０℃で、延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸し、直ちに室温に冷却し予熱温度９０℃、延伸温度１２０℃でテンターを用いて幅方向に３倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１６０℃の温度で１０秒熱処理をし、二軸延伸フィルムを得た。得られた樹脂フィルムの厚みは２０μｍであった。
【００８５】
〔積層フィルム〕
積層フィルムはガスバリアフィルムと表面保護フィルムとヒートシールフィルムを用いて以下の方法にて作成した。
ガスバリアフィルムの金属蒸着面と反対側の樹脂面にプライマーとして、アクリロニトリル系コーティング剤を塗布し、金属蒸着面に表面保護フィルムのＯＰＰ、樹脂面にヒートシールフィルムのＰＥをドライラミネート加工により貼り合せ、厚さ８５μｍの積層フィルムとした。なお、ＯＰＰは厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム（東レ（株）製“トレファン”（登録商標）ＢＯ）、ＰＥは厚さ５０μｍのポリエチレンフィルム（東レ（株）製“トレテック”（登録商標））を用いた。また、ドライラミネート加工は主剤（大日本インキ化学工業（株）製  “ディックドライ”（登録商標）ＬＸ−５００）と硬化剤（大日本インキ化学工業（株）製  ＫＷ−７５）のポリエステルポリウレタン系を用いた。
【００８６】
〔布帛〕
布帛は表１および４に示す構成の平織物を用意した。
【００８７】
（断熱材）
断熱材は以下の方法にて作製した。
外皮材を４２５×９２５ｍｍの大きさに２枚切り出し、ポリエチレンフィルムの面を合わせて積層した。そして、３辺をインパルスシーラーで熱接着して袋体を作った。次に、繊維集積体を３００×８００ｍｍの大きさに切り出し、前記袋体の中に挿入した。つづけて、ガスボンベに繋げたホースを袋体の奥まで挿入し、ガス濃度が表１に示す所望する濃度に達した後、袋体の開口部をインパルスシーラーで熱接着して密封した。
【００８８】
（保温バック）
保温バックは以下の方法で作成した。
断熱材を長さ５００ｍｍのところで折りたたみ、上部が幅３００ｍｍ×長さ３００ｍｍ×厚さ２５ｍｍ、下部が幅３００ｍｍ×長さ５００ｍｍ×厚さ２５ｍｍの２層の断熱材を作る。次に、断熱材の端の耳部分を２辺接合し、上部と下部の断熱材の間に中空部を作り、バックを作成した。下部の断熱材の長い部分は蓋とした。接合部分は表３および表６に示すとおり、それぞれ縫製又はヒートシールの方法にて接合した。縫製は、一本針本縫ミシン（ＪＵＫＩ株式会社製  ＤＤＬ−５５３０Ｎ）を用いて、上糸と下糸を一定のピッチ（１０ｃｍ間の縫目４６個）にて行った。上糸と下糸はポリエステル繊維（単糸繊度７．０ｄｔｅｘ、フィラメント数２００本）を用いた。ヒートシールは接着材として低融点ポリエステルフィルム（東レ（株）製“ケミット”（登録商標））を上部の断熱材と下部の断熱材の間の耳部分に置き、インパルスシーラーによりケミットを溶融し、ヒートシールにより接合した。
【００８９】
［比較例１］
外皮材に用いるフィルムとしてポリエチレンフィルムを用い、表２に示す構成にて実施例３と同様に断熱材と保温バックを作成した。
【００９０】
［比較例２］
表に示す構成にて、ガスの充填を行わずに（内部は空気）、実施例１と同様に断熱材と保温バックを作成した。
【００９１】
［比較例３］
表に示す構成にて以下の方法にて真空断熱材と保温バックを作成した。
外皮材を４２５×４２５ｍｍの大きさに２枚切り出し、ポリエチレンフィルムの面を合わせて積層した。そして、３辺をインパルスシーラーで熱接着して袋体を作った。次に、密度１５０ｋｇ／ｍ３、厚さ２５ｍｍの繊維集積体を３００×３００ｍｍの大きさに切り出し、前記袋体の中に挿入した。つづけて、真空引き装置を用い、内圧が０．０１Ｔｏｒｒとなるよう減圧排気を行い、袋体の開口部をインパルスシーラーで熱接着して密封した。この真空断熱材を２個作成した。２個の断熱材を重ね、断熱材の端の耳部分を３辺接合し、上部と下部の断熱材の間に中空部を作り、バックとした。接合部分は実施例１に記載の縫製にて接合した。蓋として３００×２００ｍｍの繊維集積体と、４２５×３２５ｍｍの大きさの外皮材を２枚用意し、前記と同様の方法で断熱材を作成し、バックの中空部の入口に縫製し蓋とした。
【００９２】
［比較例４］
表に示す構成にて以下の方法にて断熱材と保温バックを作成した。
外皮材を４２５×４２５ｍｍの大きさに２枚切り出し、ポリエチレンフィルムの面を合わせて積層した。そして、３辺をインパルスシーラーで熱接着して袋体を作った。次に、押出法ポリスチレン発泡体であるダウ化工（株）製“スタイロエース（登録商標。以下同じ。）II”（３種ｂ、Ａ‐ＸＰＳ‐Ｂ‐３ｂ、厚さ２５ｍｍ）を３００×３００ｍｍの大きさに切り出し、前記袋体の中に挿入した。つづけて、真空引き装置を用い、内圧が０．５Ｔｏｒｒとなるよう減圧排気を行い、袋体の開口部をインパルスシーラーで熱接着して密封した。この断熱材を２個作成した。２個の断熱材を重ね、断熱材の端の耳部分を３辺接合し、上部と下部の断熱材の間に中空部を作り、バックとした。接合部分は実施例１に記載の縫製にて接合した。蓋として３００×２００ｍｍの“スタイロエース”IIと、４２５×３２５ｍｍの大きさの外皮材を２枚用意し、前記と同様の方法で断熱材を作成し、バックの中空部の入口に縫製し蓋とした。
【００９３】
［比較例５］
外皮材に用いる布帛をなくし、積層フィルムのみを用い、表１に示す構成にて実施例１と同様に断熱材と保温バックを作成した。
【００９４】
［比較例６］
外皮材に用いるフィルムをなくし、布帛のみを用い、表１に示す構成にて実施例１と同様に断熱材と保温バックを作成した。断熱材内部の充填ガスは１日経過後、空気に置換された。
【００９５】
実施例と比較例の断熱材の構成及び評価結果を表に示す。実施例１〜１１は表１〜３，実施例１１〜１７および比較例１〜６は表４〜６に示してある。また繊維集積体およびガスの構成は表１および４，外皮材の構成および特性は表２および５，さらに断熱材および保温バッグの性能については表３および６に示した。
【００９６】
【表１】
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【００９７】
【表２】
2012107692.tif 000003
【００９８】
【表３】
2012107692.tif 000004
【００９９】
【表４】
2012107692.tif 000005
【０１００】
【表５】
2012107692.tif 000006
【０１０１】
【表６】
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【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明では、フィルムや繊維が使用され、また保温バッグは食品分野への利用が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：外皮材
２：繊維構造体
３：接着部
１１保温バッグ本体
１２：蓋部
１３：中空部
【図２】
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【図１】
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