住宅建築および商業建築用途用の高分子繊維断熱バット
高分子繊維を用いて建物断熱用途に適した繊維断熱バットを作製する。そのバットを作製するためにステープルファイバーとバインダー繊維の混合物が用いられる。バットは、５〜１５ｋｇ／ｍ3のかさ密度、３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋの熱伝導率、および２５０〜５５０のλ×密度の値を有する。バットは、繊維のウェブを形成し、そのウェブを検量、ヒートセットすることによって作製することができる。このウェブは、空気式または機械的カーディングプロセスを用いて形成することができる。幾つかのプロセスではバットは、ウェブの複数プライのスタックを形成し、そのスタックを検量、ヒートセットすることによって作製することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子繊維断熱バットに関する。
【背景技術】
【０００２】
断熱バット材は、織物としてまた建物の断熱材として同じくらい多様な用途に広く使用されている。これらバット材の広範な用途のために、特定の市場ニーズを満たすように様々な断熱性バット材が開発されてきた。これは、断熱材の２つの主な市場、すなわち一方では織物またもう一方では建物の断熱に関して例示することができる。
【０００３】
この数世紀の間、織物用途用の最上の材料は羽毛であった。羽毛はきわめてすぐれた断熱特性を与え、その柔らかな感触とすぐれた緩衝特性についてよく知られている。羽毛の主な問題はその高コストである。この羽毛の高コストの結果、現在ではその使用はほとんど高級な織物用途にのみ限定されている。
【０００４】
したがって多くの努力は、織物用途用羽毛のより安価な代替物の開発に費やされている。この取り組みは、同等の断熱特性を与え、軽量で、かつ許容できる触感特性を有する材料を開発することであった。触感特性は、それらが快適さおよび美しさの両方に影響するので織物用途では非常に重要である。衣類は、身に着けた場合に魅力的に見え、かつ快適であるように十分に「体にフィット」しなければならない。寝具材料（例えば、毛布、マットレスパッド、掛け布団、スリーピングバッグ）もまた使用するのに快適でなければならない。これらの属性は、時に織物の「風合い」または「手触り」として表わされる。
【０００５】
有機高分子繊維を基材とした断熱性バットが、繊維産業のニーズを満たすために開発されてきた。これらのバット材は、１または複数種のけん縮ステープルファイバーと、バインダー繊維とを含む繊維混合物から作られるウェブとして一般に記述することができる。ほとんどの場合、それら繊維を互いに結合させてより大きな凝集塊にするためにウェブはヒートセットされる。このようなバット材の例は、例えば米国特許第４，１１８，５３１号明細書、米国特許第４，１２９，６７５号明細書、米国特許第４，３０４，８１７号明細書、米国特許第４，５８８，６３５号明細書、米国特許第４，９９２，３２７号明細書、米国特許第５，４３７，９０９号明細書、米国特許第５，４３７，９２２号明細書、米国特許第５，４４３，８９３号明細書、米国特許第５，５８２，９０５号明細書、米国特許第５，５９７，４２７号明細書、米国特許第５，６９８，２９８号明細書、および欧州特許第０２１７４８４号明細書を含めた様々な参考文献中に記載されている。繊維の太さは、そのバットの触感特性だけでなく断熱特性においても役割を演ずることが示されている。この理由で３〜１２μｍの範囲の繊維径が、時にはより太い繊維と混ぜ合わせて使用されるとしても、これらバット材では主に使用される。
【０００６】
建物の断熱材に対する要求は、織物用途の場合と非常に異なる。触感の属性は、建物の断熱材にとってあまり重要でなく、したがってこれら材料の重点はそれらの断熱特性および使い易さである。またコストが建物の断熱用途では第一に考慮すべき事柄であり、繊維産業の場合よりもなおさらそうである。織物では繊維または羽毛などの原料のコストは、最終製品の全体コストの小さな部分を意味するに過ぎない。この理由で多くの場合、代替材料間のコストの違いは、結果として幾つかの重要な特性が犠牲にされる場合、或る材料を別の材料に優先して選択することを後押しすることにはならない。コストが建物用途用の材料を選択する際に第一に考慮すべき事柄であることが多い建築材料の場合はそうではない。
【０００７】
建物の断熱用途に求められる独特の要求および低コストに対する重点のために、建物の断熱用途材料は、一方ではフォームボード断熱材、またもう一方ではガラス繊維または鉱滓綿のバットによって支配されてきた。ガラス繊維および鉱滓綿は両方とも比較的安価であり、かつすぐれた断熱性を与えることができる。しかしこれらの材料は刺激原であり、皮膚、眼、および肺（よくあることだが吸入した場合）の損傷を引き起こす恐れがある。ガラス繊維または鉱滓綿のバット断熱材を扱う仕事をする場合、皮膚、眼、および吸入の保護具を身に着けるべきである。
【０００８】
ガラス繊維断熱材は、建物の断熱用途に使用される密度ではきわめて曲げやすいため扱いにくい傾向がある。その結果、大部分のキャビティ断熱用途にとって有用な太さおよび長さを有するガラス繊維断熱材の断面は、それら自体の重量を支えることができない。大部分のキャビティ断熱バットは、程度の差はあれ一直線に容易に裂けないという更なる欠点を有する。大部分のガラス繊維断熱材は垂直または頭上に取り付ける場合、その場所に固定される（その製品に防湿材を取り付ける場合、一般には釘により）までそれを定位置に保持しなければならない。これは一人で取り付けることを困難にする。この追加の労働者は設置コストを増大させる。曲がりにくい製品は、固定される（固定が必要だとしても）まで殆どまたは全く支えなしにその場所に設置し、そこに「立てる」ことができるので、特に垂直に取り付ける場合、ある程度は取り付けを容易にする。
【０００９】
建築業において考慮すべき別の重要な事柄は、ある特定のバット材を圧縮力からいかに完全に回復させるかである。建築用途用の繊維バットは、保管および輸送コストを低減するために、ほとんど常に圧縮された形で保管され輸送される。例えばガラス繊維断熱材は、一般に巻取品として販売され、バットはその完全に膨張させた厚さの４分の１以下まで圧縮されている。幾つかの地域では断熱バットは、標準の壁高および骨組部材間隔に合った予め切断された長さおよび幅で販売される。このような事例ではバットは、しばしば積み重ねて束にされ、それらの厚さを減らすために圧縮される。この断熱用バットを開梱し、圧縮力を取り除く場合、バットがその正常な厚さに戻ることが重要である。もしそうすることができない場合、それは望ましい熱貫流抵抗を与えないことになる。
【００１０】
ガラス繊維および鉱滓綿のバットのこれら欠点のために、代替製品が望ましいことになる。ポリエステルなどの合成高分子繊維は刺激がより少なく、したがってもし他の必要条件を満たすバットを生産することができるならば、この理由でこのような用途にそれらを使用することが望ましいはずである。主な問題の一つはそれら繊維のコストである。大部分の合成高分子繊維は、ガラス繊維および鉱滓綿に比べて高価である。成功した合成高分子繊維から製造されるバット製品は、そのより高い繊維コストを埋め合わせるために重量がきわめて軽くなければならなかったはずである。しかし低密度製品に対する必要性は、上記で述べたような他の必要な特性とバランスを保たなければならない。
【００１１】
建物の断熱用途用の合成繊維バットを生産する試みはあったが、それらの製品は性能とコストの両方の期待にかなうという点でこれまで成功していない。このような製品は米国特許第５，７２３，２０９号明細書に記載されている。その製品は、ポリエステル繊維から作られた巻取可能な断熱材として記載されている。米国特許第５，７２３，２０９号明細書は、３５〜４０ｍＷ／ｍ・Ｋの熱伝導率（λ値）を示し、かつ２７ｋｇ／ｍ3の密度を有するバットについて記載している。米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書は、約１９ｋｇ／ｍ3以上の密度を有し、８７０を超えるλ−密度の値を示すバットについて記載している。さらに数種の市販のポリエチレンテレフタレート繊維バット製品が建築用途に販売されている。それらにはAutex（ニュージーランド）によりQUIETSTUF ABBとして販売されているもの、イタリアにおいてORV Manufacturing SPAにより販売されているEDILFIBER製品、およびドイツのCaruso GmbHにより販売されている製品が挙げられる。これらの製品は１６〜３０ｋｇ／ｍ3の範囲の密度を有し、約３５〜４５ｍＷ／ｍ・Ｋの範囲のλ値を有する傾向がある。或るQUIETSTUF ABB製品は、わずか１１．６ｋｇ／ｍ3の密度を有するにすぎないが、５３ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。これら製品の大部分は高密度のために、それらがガラス繊維および鉱滓綿のバットと競争するにはコストが高すぎる。QUIETSTUF ABB材料によって示されるように密度を下げることは熱伝導率を増加させ、したがってこれらの材料によって低い密度と良好な熱伝導率の組合せは達成されない。
【００１２】
さらにステープルファイバーと二成分繊維（bicomponent fiber）の混合物から作られた高分子繊維バットフリース材料が、独国特許出願公開第１９８４００５０号明細書に記載されている。このフリースは、音響減衰用途に有用であると記されている。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４１１８５３１号明細書
【特許文献２】米国特許第４１２９６７５号明細書
【特許文献３】米国特許第４３０４８１７号明細書
【特許文献４】米国特許第４５８８６３５号明細書
【特許文献５】米国特許第４９９２３２７号明細書
【特許文献６】米国特許第５４３７９０９号明細書
【特許文献７】米国特許第５４３７９２２号明細書
【特許文献８】米国特許第５４４３８９３号明細書
【特許文献９】米国特許第５５８２９０５号明細書
【特許文献１０】米国特許第５５９７４２７号明細書
【特許文献１１】米国特許第５６９８２９８号明細書
【特許文献１２】欧州特許第０２１７４８４号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，７２３，２０９号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書
【特許文献１５】独国特許出願公開第１９８４００５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがってすぐれた断熱特性と、低コストと、加えられた圧縮力からの良好な回復とを可能にし、かつ好ましくは幾らか剛性で、したがって垂直または頭上設置において容易に取り付けることができる住宅建築および商業建築の用途に合わせた断熱バットを提供できれば望ましいはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様において本発明は、絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られた圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであり、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、Ｄ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有し、かつＥ）縦方向および幅方向の少なくとも一方において少なくとも４ｋＰａの引張応力を示す。有利にはこの断熱バットは、その元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内にその最初の厚さの少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８５％回復する。
【００１６】
別の態様において本発明は、絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られた圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであり、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する。
【００１７】
第三の態様において本発明は、２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値（overhang deflection value）を示し、このバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００１８】
さらに別の態様において本発明は、２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、このバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００１９】
さらに別の態様において本発明は、ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、このポリエステルバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、またさらにその断熱バットを巻き出し再膨張させたとき３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００２０】
さらに別の態様において本発明は、ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、上記バットはロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、そのポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、さらにその断熱バットを巻き出し再膨張させたとき３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００２１】
本発明は、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、この骨組み部材および上記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、この空洞が本発明のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている壁、天井、屋根、または床構造物である。
【００２２】
本発明はまた、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するために、少なくとも１つのそのような空洞中へ本発明のポリエステル繊維断熱バットを挿入するステップを含む方法である。
【００２３】
本発明はまた、
Ａ．空気カーディングによって絡合ポリエステル繊維のウェブを形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮している、工程と、
Ｂ．上記ウェブを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維を含有する断熱バットを形成する工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２４】
本発明はまた、
Ａ．空気カーディングによって絡合ポリエステル繊維のウェブを形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮している、工程と、
Ｂ．上記ウェブを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維を含有する断熱バットを形成する工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２５】
本発明はまた、
Ａ．絡合ポリエステル繊維のウェブの複数断片を形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮され、その絡合ポリエステル繊維のウェブが約５〜６０ｇ／ｍ2の重量を有する、工程と、
Ｂ．上記複数ウェブ断片のスタックを形成する工程と、
Ｃ．上記ウェブ断片のスタックを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維の複数の個別プライを含有する断熱バットを形成する工程であって、各個別プライが０．３６〜１０．０ｍｍの厚さを有する、工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２６】
本発明はまた、
Ａ．絡合ポリエステル繊維のウェブの複数断片を形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮され、その絡合ポリエステル繊維のウェブが約５〜６０ｇ／ｍ2の重量を有する、工程と、
Ｂ．上記複数ウェブ断片のスタックを形成する工程と、
Ｃ．上記ウェブ断片のスタックを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維の複数の個別プライを含有する断熱バットを形成する工程であって、各個別プライが０．３６〜１０．０ｍｍの厚さを有する、工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の高分子繊維のバットは、合成ポリマーのステープルファイバーおよびバインダー繊維の混合物から作られる。これら繊維の少なくとも一部は、けん縮される。これら繊維は絡合され、メルトボンドされる。
【００２８】
これらステープルファイバーは、長さ（次に述べるようにけん縮している場合は完全に伸長した状態で）約２５ｍｍ〜約３００ｍｍ、好ましくは約２５ｍｍ〜約１５０ｍｍ、とりわけ３０ｍｍ〜７５ｍｍを有することを特徴とする。これらステープルファイバーは中空でも中実でもよい。それらは円形断面を有してもよく、またより複雑な断面形状（楕円形、多浅裂形など）を有してもよい。
【００２９】
バインダー繊維はメルトボンド機能を備える。バインダー繊維、またはその表面の少なくとも一部は、ステープルファイバーの軟化温度よりも低い軟化温度を有する。本明細書の文脈中の「軟化温度」とは、繊維（またはその一部）が粘着性になり、その繊維バット中の別の繊維と接着することができるようになるために十分軟らかくなる温度を意味する。バインダー繊維（またはバインダー繊維の表面の少なくとも一部）の軟化温度は、ステープルファイバーの軟化温度よりも低い。これにより、バインダー繊維がヒートセットの工程（下記）の間に、ステープルファイバーもまた軟化させることなく軟化することが可能になる。軟化点の違いは、そのヒートセットプロセスが容易に制御されてステープルファイバーを軟化させることなくバインダー繊維（またはその低軟化点部分）のみを軟化することができるように十分大きい。少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃、とりわけ少なくとも３０℃の軟化温度の差が、一般には適している。
【００３０】
好ましいバインダー繊維は、少なくとも２つの区域からなる、いわゆる「多成分繊維（multicomponent fiber）」（時には「二成分繊維」または「複合繊維」とも呼ばれる。）である。これら区域のうちの少なくとも１つは、今述べたような低軟化点材料である。このような区域は、その多成分繊維の表面の少なくとも一部を構成する。少なくとも１つの他の区域は、幾分高い温度で軟化する高軟化点材料でできており、それはその繊維の高軟化点部分を軟化させることなく、低軟化点材料をヒートセットプロセスの間に軟化することを可能にする。前述のように軟化温度間の少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃の差は、一般にそのプロセスを制御しやすくするはずである。多成分繊維のそれら区域は、その低軟化点材料がその繊維の表面の少なくとも一部を形成するという条件で、サイドバイサイド形態や鞘−芯形態、または種々様々な他の形態で配置することができる。
【００３１】
多成分繊維は、メルトボンディングの工程においてその繊維の高融点区域はそれらの形状を保持したままで低融点区域のみが軟化するようになるので、好ましい型のバインダー繊維である。したがってメルトボンディングの後、多成分繊維の高融点区域は、バットの嵩高性ならびに圧縮からの回復能力に寄与する。
【００３２】
バインダー繊維は、好適にはステープルファイバーに関して述べたと同様の長さを有する。バインダー繊維は、ステープルファイバーに関して述べたと同様に中実でも中空でもよく、また円形または他の断面を有することができる。
【００３３】
ステープルファイバーとバインダー繊維の重量比は、好適には５５：４５〜８０：２０である。ステープルファイバーとバインダー繊維の好ましい重量比は、６５：３５〜８０：２０である。これらの範囲内では圧縮からの回復、断熱特性（下記試験法によるλ値として表わされる）、およびλ×密度の良好なバランスが得られる。２種類以上のステープルファイバーおよび／または２種類以上のバインダー繊維の組合せを使用してバットを作製することは、本発明の範囲内である。
【００３４】
バットを作製するために使用される繊維の少なくとも５５重量％が、けん縮される。けん縮は、繊維が低密度のバットを形成する能力を向上させ、かつカードまたはクロスラッププロセスにおいて作製されたバットが加えられた圧縮力から回復する能力を向上させる。けん縮は、機械的けん縮、らせん状けん縮、または別の種類であることができる。繊維は、２種類以上のけん縮の組合せを有することもできる。機械的にけん縮した繊維は、好適にはけん縮密度が２５ｍｍ当たり１〜３０、好ましくは２５ｍｍ当たり２〜３０、とりわけ２５ｍｍ当たり４〜２０である。好ましくは繊維の少なくとも７０重量％がけん縮され、また繊維の１００重量％までけん縮することもできる。ステープルファイバーの少なくとも一部はけん縮され、ステープルファイバーの少なくとも５０重量％、とりわけ少なくとも７５重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％をけん縮することが好ましい。ステープルファイバーのすべてをけん縮してもよい。けん縮繊維は、ゆるいけん縮（２５ｍｍ当たり１〜２）でも、低けん縮（２５ｍｍ当たり２〜１０）でも、標準けん縮（２５ｍｍ当たり１０〜１５）でも、また高度のけん縮（２５ｍｍ当たり２５超）でもよい。けん縮の望ましい度合は、そのバットがエアレイプロセスを用いて生産されるか、それともカードまたはクロスラッププロセスを用いて生産されるかによって影響されることがある。バインダー繊維はけん縮されてもされなくてもよいが、バインダー繊維の全部でないとしても少なくとも一部はけん縮されることが好ましい。
【００３５】
ステープルファイバーは、バインダー繊維の低融点区域の軟化温度よりも少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃高い軟化温度を有する１種または複数種の熱可塑性有機ポリマーのものである。好ましい有機ポリマーはポリエステル、具体的には脂肪族ジオールまたはポリ乳酸と、芳香族二酸、芳香族二酸エステル、または芳香族酸無水物の反応生成物に該当するポリエステルである。特に好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートである。
【００３６】
同様にバインダー繊維は、そのバインダー繊維の少なくとも一部分が前述のようなより低軟化点材料から構成されるという条件で、１種または複数種の熱可塑性有機ポリマーから構成される。高および低軟化点材料の広範囲の組合せを用いてバインダー繊維を作ることができる。例えばポリエステルをその繊維の高軟化点成分として使用することができ、その低軟化点成分はより低軟化点ポリエステル、ポリオレフィン、またはポリアミドであることができる。好ましくは低軟化点材料は、脂肪族ジオールまたはポリ乳酸と、芳香族または脂肪族二酸および芳香族または脂肪族二酸エステル、あるいは芳香族または脂肪族酸無水物との反応生成物に該当するポリエステルである。非晶質または半結晶性ポリエステルをバインダー繊維の成分として使用することもできる。例えばその低融点ポリエステルは、アジピン酸やセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸類、フタル酸やイソフタル酸やナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類、および／またはヘキサヒドロテレフタル酸やヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類のいずれかと、脂肪族基、およびジエチレングリコールやポリエチレングリコールやプロピレングリコールやｐ−キシレングリコールなどの脂環式ジオール類のいずれかとを含有し、必要に応じてｐ−ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類のいずれかを加えた共重合ポリエステルであることができる。例えば低融点ポリエステルは、イソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを加えて、テレフタル酸とエチレングリコールを共重合することによって調製することができる。
【００３７】
有用な多成分繊維の例は、米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書および米国特許第４，９５０，５４１号明細書に記載されている。
【００３８】
本発明の好ましいバットは、ポリエステルステープルファイバーおよびポリエステルバインダー繊維を含み、そのバインダー繊維中のポリエステル樹脂が前述のような低軟化点樹脂である。
【００３９】
本発明のより好ましいバットは、ポリエステルステープルファイバーと、場合によっては補剛繊維と、少なくとも１つの高軟化点ポリエステルセグメントおよび少なくとも１つの低軟化点有機ポリマーセグメントを有する多成分バインダー繊維とを含む。特に好ましい低軟化点有機ポリマーは、最も好ましくはこれもまたポリエステルポリマーである。これらポリエステル樹脂の軟化温度は樹脂の分子量に多少左右され、低分子量ポリエステル樹脂は、或る高分子量ポリエステル樹脂よりも低い軟化点を有する。したがって特に好ましい実施形態では比較的低分子量のポリエステル樹脂が多成分繊維の低軟化点セグメントとして使用され、またより高分子量のポリエステル樹脂がステープルファイバーおよび多成分バインダー繊維の高軟化点セグメントを形成するために使用される。
【００４０】
ステープルファイバーおよび／またはバインダー繊維を形成するために使用される有機ポリマーは、追加の成分を含有することができる。そのような追加の成分の例には、例えば可塑剤、染料、顔料、乳白剤、酸化防止剤、生物致死剤、および赤外線吸収剤が挙げられる。
【００４１】
赤外線吸収剤を含有する繊維は、その赤外線吸収剤の存在がバットの断熱特性をさらに改良することができるので、本発明にとっては特に関心がある。好適な赤外線吸収剤は、赤外線を吸収し、その吸収されたエネルギーを別の形（熱など）で放散させることができる材料である。赤外線吸収剤は、樹脂のポリマー成分に可溶であってもよい。あるいは、ポリマーと混ぜたその薬品のブレンド物が、本発明（下記で述べるように）で使用される微細な径の繊維を形づくることができる十分小さな粒径を有する固形物であることもできる。特に興味のある赤外線吸収剤には、カーボンブラックまたはファーネスブラックなどの炭素質粒状物質ならびに炭酸カルシウムなどの材料が挙げられる。赤外線吸収材料は、好ましくは繊維径の１／４未満、より好ましくはその繊維径の１／１０未満の粒径を有するべきである。炭素質粒状物質は、白色または明るい色のバットが望ましい場合はあまり好ましくないが、色が重要でない場合またはそれが所望の色を得る邪魔をしない場合は好ましい。このような赤外線吸収剤を含有する繊維は、その任意の有効な量を含有することができるが、繊維の重量を基準にしてその１〜１０％、とりわけ１．８〜１０％の量が特に適切である。そのバットを作製するために用いられる繊維の１〜１００重量％、好ましくは１０〜１００重量％、より好ましくは５０〜１００重量％が、赤外線吸収剤に相当することができる。赤外線吸収剤は、ステープルファイバーまたはバインダー繊維、あるいはその両方に存在することができる。
【００４２】
赤外線吸収剤として少量の二酸化チタンもまた役立つ場合があり、またそれは着色剤または艶消剤として少々多量に用いることもできる。
【００４３】
ステープルファイバー、バインダー繊維、および任意選択の補剛繊維の径は、全体としてその平均繊維径が７．０〜２０．５μｍまたは１２．０〜２０．５μｍの範囲にあるように選択される。平均繊維径は、９〜１８μｍまたは１３〜１８μｍであることができる。一般に繊維は、９０００メートルの繊維のグラムで表した重量として定義される「デニール」によってそれらの特徴が示される。したがってデニールは、その材料の断面積および密度の関数である。中実の円形断面を有するポリエステルの場合、９．６〜２０．５μｍの繊維径は、約０．９〜４デニールに相当し、また１２．０〜２０．５μｍの繊維径は、約１．５〜４デニールに相当する。
【００４４】
本発明の目的の場合、平均径は次の関係式により求められる。
【００４５】
【数１】
【００４６】
式中、ｘnは繊維ｎの重量分率を表し、Ｄnは繊維ｎの直径を表し、ｄnは繊維ｎの密度を表す。この平均径は重量平均径を表す。
【００４７】
平均繊維径が上記範囲を超えて増大するに従って１４ｋｇ／ｍ3以下のバット密度で５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を達成することが困難になる。バットを生産するための原料コストはバット重量の低下と共に低減する傾向があるので、低いバット密度はコストを考慮する場合には重要である。バットの費用効果の有用な指標はλ×密度の値であり、これは本発明の目的の場合、バットのλ値にバットの密度を乗ずることによって得られる。似たλ値を有するバットのλ×密度の値を比較することによって、似た断熱値を与える様々なバットを生産するための相対的コストのおおよその目安を得ることができる。本発明によるバットは、有利には下記特性の組合せ、すなわち、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮バット密度、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値、およびＣ）λを単位ｍＷ／ｍ・Ｋで表わし、密度を単位ｋｇ／ｍ3で表した場合、２５０〜５５０、好ましくは２７５〜５００、とりわけ３００〜４５０の範囲のλ×密度の値を有する。本発明による他のバットは下記特性の組合せ、すなわち、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮バット密度、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値、およびＣ）λを単位ｍＷ／ｍ・Ｋで表わし、密度を単位ｋｇ／ｍ3で表した場合、２５０〜５５０、好ましくは２７５〜５００、とりわけ３００〜４５０の範囲のλ×密度の値を有する。より大きい平均繊維太さを用いて作られるバットは３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋの範囲のλ値を示すことができるが、一般にはそれは高いバット密度、したがって高いλ×密度の値および高い原料コストにおいてのみである。より小さい平均繊維太さを用いて作られるバットは嵩高性が低く、また圧縮回復が劣る傾向がある。より小さな径の繊維を著しく多量に使用した場合、繊維コストもまた増大する傾向がある。
【００４８】
バット内の個々の繊維は、上記範囲を超える、上記範囲内の、または上記範囲未満の直径を有することができる。したがって平均径が本明細書中で指定されたようなものであるという条件で、繊維の一部はわずか５μｍもの小さな径、あるいは５０μｍまでまたはそれ以上の径さえ有することができる。平均繊維径が上記のようなものであるという条件でステープルファイバーが１２μｍ未満の径を有する場合、特にステープルファイバーが７μｍ未満の径を有する場合、２０〜５０μｍ、好ましくは３２〜４５μｍ、またより好ましくは３５〜４３μｍの径を有する若干の繊維が含まれることが好ましい。この大径の繊維は、低デニールのステープルファイバーがかなりの量で存在する場合に見られるバット剛性の減損を相殺することができる。大径の繊維は、全繊維重量の２５重量％を超える比率を構成すべきではなく、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下であるべきである。
【００４９】
断面が丸くない繊維については本発明の目的の繊維径は、その繊維の断面積と同じ面積を有する円のものと解釈される。
【００５０】
ポリマーバットは、ウェブを形成する構成繊維の絡合混合物を形成し、そのウェブを所望の密度まで圧縮（「検量」）し、次いでそのウェブをヒートセットしてポリマーバットを形成することによって製造するのが便利である。
【００５１】
絡合繊維のウェブは、「カーディング」または「ガーネッティング」プロセスによって調製するのが便利である。これらのプロセスはそれぞれよく知られており、様々な種類の繊維ウェブ製品を生産するために営利的に使用されている。カーディングは、機械的カーディングまたは空気カーディング（エアレイとしても知られる）プロセスにより行うことができる。ウェブは、任意の都合のよい厚さ（設備の限界に左右される）で製造し、所望の密度のバットを形成するために検量、ヒートセット工程に直接搬送することができる。空気カーディング用の好適な設備には、Thibeau Corporation Franceにより商品名AirWebで販売されているもの、ならびにRando Webber、Chicopee、Fehrer、Hergeth、Laroche、Schirp、およびMassiasによって製造または市販されている装置が挙げられる。このような設備を用いて繊維ウェブを形成する方法もまた「Clemson University Dry Laid Nonwovens Laboratory Facilities」（2004年秋）に記載されている。機械的カーディングまたはガーネッティングプロセスを使用する場合、一体に積み重ねてからユニットとして検量し、ヒートセットされる複数枚のプライを形成することによってバットを製造するのが好ましい。レイヤーリングは、縦方向で行うか、またはクロスレイヤーリング（時にはクロスラッピングとも呼ばれる）によって行うことができる。両プロセスともよく知られており、通常タイプのバットを製造するために使用されている。
【００５２】
幾つかの事例ではより多くの枚数のプライを用いて形成されたバットほど熱伝導率が低く、かつ剛性が大きいことが分かった。好ましいプロセスでは個々のプライは、約５〜６０ｇ／ｍ2、とりわけ約８〜５０ｇ／ｍ2、最も好ましくは約１０〜４０ｇ／ｍ2の重量で形成される。検量、ヒートセット工程の間、この重量範囲にあるプライは、個々のプライの厚さが０．３６〜約１０．０ｍｍの範囲、とりわけ約０．５７〜約５．０ｍｍの範囲、より好ましくは約０．７１〜約４．０ｍｍの範囲まで圧縮される。したがって必要なプライ数は、バット厚および個々のプライの圧縮厚によって決まる。
【００５３】
次いでウェブ（単一層または複数プライのスタックである）は、５〜１５ｋｇ／ｍ3、好ましくは６〜１５ｋｇ／ｍ3、より好ましくは６〜１４ｋｇ／ｍ3の密度に調整され、圧縮したままヒートセットされる。より一層好ましい検量後の密度は、７〜１３ｋｇ／ｍ3である。ヒートセットは、そのバインダー繊維の低軟化点表面が軟化するようになるが、ステープルファイバー（および多成分繊維の場合はそのバインダー繊維の高融点部分）が軟化するようにならない温度まで検量後のウェブを加熱することによって達成される。軟化するとその軟化したバインダー繊維は粘着性になり、バインダー繊維をウェブ中の隣接する繊維に固着させる。次いでウェブは冷却され、そこでウェブは軟化したバインダー繊維が再硬化し、隣接する繊維と接着層を形成するまで圧縮下に保たれる。圧縮はバインダー繊維が再硬化した後に開放することができ、得られたバットはヒートセットのために圧縮したその厚さに保たれることになる。
【００５４】
こうして生産された検量およびヒートセット済みバットの厚さは、その厚さがその完全膨張時のバットの厚さを表すので、本明細書中ではその「非圧縮」厚さと呼ぶ。本発明のバットは、２５〜３００ｍｍ（約１〜１２インチ）の非圧縮厚さを有する。好ましいバットは、２５〜２５０ｍｍ（約１〜１０インチ）の非圧縮厚さを有する。さらに一層好ましいバットは、７５〜２００ｍｍ（約３〜８インチ）の非圧縮厚さを有する。
【００５５】
本発明のバットの多少厚めの厚さは、バットを建物用途用の断熱材として特に適したものにする。これら用途用のバットは、輸送および販売のために２種類の製品形態、すなわちボードストックおよびロールストックのいずれかの状態に包装されることが多い。
【００５６】
ボードストックは、壁、天井、屋根、床、または他の構造物中の空洞内に適合するような所定の長さと幅で製造されるバットを指す。これらの空洞は、それらの構造物の支持構造を形成する骨組み部材（壁構造物の場合、それらは一般に「間柱」および「小口」と呼ばれる）によって形成される。これらボードストックの幅は、一般に１５０〜６００ｍｍの範囲にあり、通常は架構式構造物中の間柱部材間の間隔を反映するように選択される。したがって米国においては普通の間柱間隔は、架構式構造の壁の場合の１６インチ（約４０６ｍｍ）（中心間距離）、または垂木目地間隔の場合の２４インチ（約６１０ｍｍ）である。ボードストックの形態のバットは、このような壁または天井において隣接する骨組み部材間の空間内に嵌め込まれまたその空間を満たすように、それぞれ対応する約１４．５インチ（約３７０ｍｍ）または２２．５インチ（約５７０ｍｍ）の幅を有することになる。同様にバットの厚さは、バットが骨組み部材によって形成される空洞を満たすことになるように間柱の太さに近づけるようにすることが多い（米国における壁構造物ではしばしば３．５インチ（約８９ｍｍ）であり、屋根、天井、床構造物ではこれより多少厚い）。したがってボードストックの非圧縮厚さは、好適には２５〜３００ｍｍ、とりわけ７５〜１９０ｍｍである。ボードストックの長さは、好適には骨組み部材内に嵌め込まれるように選択され、１５０〜３５０ｃｍ、とりわけ２３０〜３００ｃｍの長さが米国の架構式構造では普通である。これらの長さと幅の寸法が一般的だが、ボードストックの寸法は特定の建築設計に合うように広範囲にわたって変えることができるので、これらに限定されるとは思わない。あるいはボードストックの寸法は、取り付けの間に一人の労働者によって容易に扱うことができるサイズおよび重量を有する製品を作り出すように、取扱いへの配慮を念頭に置いて選択することもできる。
【００５７】
ボードストックは剛性材料であってもなくてもよいが、その性質は取付けおよび取扱いをずっと容易にするので、本発明のバットは幾分剛性であることが好ましい。バットの剛性は、そのバットが重力の力でどのくらい曲がるかによって表わすことができる。バットの剛性を評価する適切な方法は、片持ちたわみ試験である。１００ミリメートル（ｍｍ）×５００ｍｍの寸法を有するバットの断片を水平面上に、その長さの３００ｍｍがその面の縁部を越えて延出し、その長さの２００ｍｍが面上に残るように置く。１００ｍｍ×１００ｍｍのフォームボードをバットの先端に載せ、７７０グラムの重りをそのフォームボードに載せてバットが動かないように保持する。フォームボードが試験試料の端部に配置される結果、下側にある面の縁部から長さ１００ｍｍのバットが露出し、自由に動けるようになり、次の長さ１００ｍｍのバットはボードおよび重りによって押し下げられる。支えのないバットの端部は、重力の力で撓むかまたは下がるようになる。たわみ量（支持表面の平面からの）をバットの剛性の指標として単位ｍｍで記録する。次いでバットを裏返し、反対方向でたわみを再測定する。この試験において４０ｍｍ厚のバットは、好適には２３０ｍｍ未満、好ましくは１８０ｍｍ未満、より好ましくは１２０ｍｍ未満のたわみを示す。たわみ値は、事実上ゼロであってもよいが、実際問題としてより一般的には約３０ｍｍ以上である。
【００５８】
ボードストックは、比較的短い予め決められた長さに調製され販売されるので、一般にはロールに巻くのではなくスタックを形成し、次いで包装および輸送のために束として圧縮する。束は一般に５から２０枚の個別バットを含む。束の中の圧縮されたバットは、一般にそれらの元の厚さの４分の１から１０分の１に圧縮される。
【００５９】
ロールストックは、一般により大きな長さで包装され販売されるが、製品の幅および非圧縮厚さは一般にボードストックの場合と同じ配慮により、すなわち標準化された架構式構造によって形成される空洞内に適合するように決められる。製品は、それが長いせいで貯蔵および輸送のためにロールの形にされる。ボードストックの場合と同様に製品は、一般にその非圧縮厚さの４分の１から１０分の１に圧縮される。ロールストックもまた好ましくは多少剛性だが、それほど剛性ではないので永久たわみまたは裂けを引き起こさずに巻くことができない。前述のへたり試験に関しては本発明によるロールストックは、好適には２３０ｍｍ未満、とりわけ１８０ｍ未満のたわみを示す。ロールストックとして使用されるバットは、永久変形（多分少量の圧縮以外は）するようになることなく巻くことができるように十分可撓性であるべきである。
【００６０】
望むなら表面仕上材の１または複数層をバットの片面または両面に貼ることもできる。そのような表面仕上材の例には、紙（具体的にはクラフト紙）、プラスチックフィルム、金属箔（アルミニウム箔など）、金属蒸着フィルム、またはこれらの組合せが挙げられる。表面仕上材は高剛性を与えるために、反射面を与えるために、防湿またはエアバリア層を与えるために、あるいは設置される定位置にバットを取り付けるための手段として有効なこともある。
【００６１】
本発明のバットは、便利には既存のボードストックおよびロールストック断熱製品と同様の方法で建物および建築用途において断熱材として取り付けられる。包装されたバットからいったん圧縮力が解放されるとバットは膨張してその設計厚さまで回復することになる。取り付けるにはバットが完全に復元するまで待つ必要はない。取り付けられる空洞は、多くの建物用途では骨組み構造体に接合された少なくとも１枚の主要表面材によって画定される。骨組み構造体は少なくとも２個のほぼ平行な骨組み部材を含む。空洞の幅は、それら骨組み部材の間隔によって決まる。空洞の深さは、骨組み部材の厚さによって画定される。骨組み構造体は、頂部および／または底部に、また中間の高さ部分に小口を含むことができる。小口間の距離が空洞の高さを決定する。本発明のバットを空洞中に設置した後に、骨組み構造体に第二の主要表面材を貼ることによって空洞を囲うことができる。一般にこの方法で組み立てられる構造物には、特に骨組み構造の建物の壁、床、天井、および屋根（それは傾斜または平坦でも、あるいは水平でもよい）が含まれる。これらは外装または内装構造物であることができる。
【００６２】
本発明の圧縮バットは、圧縮力を開放した後、短期間内にその非圧縮厚さの大部分または全部を回復する。バットが圧縮から回復できる能力の便利な測定法は、それを元の厚さの２５％まで１１日間圧縮することである。これは、建設業で共通の包装および倉庫保管条件をシミュレートする。一般に本発明のバットは、３０分以内にその非圧縮厚さの少なくとも７０％を回復するはずである。それは、３０分以内にその非圧縮厚さの好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％を回復するはずである。このバットは、２４時間以内にその非圧縮厚さの好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、さらに一層好ましくは少なくとも９５％を回復するはずである。一般にその製品は、上記非圧縮厚さの８０〜９９％、より一般的には９０〜９９％、とりわけ９５〜９９％の設計または公称厚さで製造されることになる。これは、上記のように貯蔵および出荷のために圧縮される品物の中で起こる少量の永久圧縮を念頭に置いている。
【００６３】
またクロスラッププロセスによって作られる本発明のバットは、容易に引き裂くことが可能なことが多く、また「面内」引裂き法を用いて引き裂いた場合にきれいにかつほぼ一直線に裂けることが多いことが分かった。容易にかつ一直線に裂くことができることは取り付けの間の大きな利点であり、その間に空洞中のでこぼこ（電線、配管、ジャンクション・ボックスなど）の周囲に適合させるために製品を簡単に引き裂くのに好都合である。「面内」引裂きは、双方を、繊維バットの厚さを締め付けまたは圧縮することによって、また分離した双方を直線運動で分けることによって簡単に引き離す方法を意味する。次いでその材料が本質的に裂けるようにその分離線を延長することができる。
【００６４】
本発明のバットはまた、すぐれた引張りおよび伸び特性を有する傾向がある。バット内の引張応力は幾分異方性であることもある。幅方向に比べて縦方向でより高い引張応力およびより低い伸びが見られるかどうかは、そのプロセスおよびプロセスの条件に左右される。本発明のバットの引張応力は、縦方向および幅方向の少なくとも一方が、また好ましくは縦方向および幅方向の両方が少なくとも４ｋＰａであるべきである。好ましくは縦方向および幅方向のいずれか一方が少なくとも２５ｋＰａの引張応力を有する。伸びは各方向が２５〜１２５％であることができる。
【実施例】
【００６５】
下記実施例は本発明を例示するために提供するが、本発明の範囲を限定するものではない。すべての部数および割合は、別段の指定がない限り重量単位である。
【００６６】
実施例１〜５
下記の実験室規模のバット生産プロセスを用いてバット実施例１〜３を作製する。
繊維を大型ベール梱包で受け取る。各種の繊維を計量し、下記に示す比率で手で混合する。カード機に繊維を運ぶコンベヤー上へその手でブレンドした繊維を落とす。カード装置は、繊維を掴み、綿毛状にし、また絡合させて幅４００ｍｍのカードウェブを生成する。こうして生成したウェブは、重さ約１０ｇ／ｍ2である。このカードウェブを、生成したまま６００ｍｍを超える円周のドラムに巻き付ける。次いでこの巻き付けられたウェブを細長く裂いてドラムから取り出す。この方法で長さ約６００ｍｍの断片が生成される。
実施例１については、こうして生成した４００ｍｍ×約６００ｍｍの断片の約８５枚を積み重ねる。次いでこのスタックを厚さ１００ｍｍまで圧縮し、そのスタックを１７０℃で６０〜９０秒間加熱することによってヒートセットする。検量しヒートセットされたバット中の個々の層の厚さは約１．１８ｍｍである。次いでこのバットを４００×６００ｍｍの最終寸法に切断する。
バット実施例２は、同じ方法で約１１０枚のウェブ断片を用いて作製される。最終バット中の個々の層厚は、約０．９１ｍｍである。バット実施例３もまた同じ方法で約１２５枚のウェブ断片を用いて作製される。最終バット中の個々の層厚は、約０．８ｍｍである。
実施例１〜３においてバットを作製するために使用される繊維は、２デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯の二成分繊維および３デニールの鋸歯状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバーである。これら繊維を重量比４０／６０で使用して平均繊維径１６．０μｍを生ずる。このカードウェブは、下記の表１に示した密度を有する。
バット実施例４は、２部のバット実施例１を形成し、積み重ねて２００ｍｍ厚の試料を形成することによって作製される。バット実施例４の個々の層厚は、約１．１６ｍｍである。
バット実施例５は、２枚の１００ｍｍバットを積み重ねて２００ｍｍ厚の試料を形成することによって作製される。この１００ｍｍバットは実施例１〜３について述べた一般的な方法で作製され、各事例では約１００層のウェブ断片を積み重ねる。個々の層厚は約０．９９ｍｍである。
完成したバットの熱伝導率は、ＥＮ ＩＳＯ８３０１−９１に従って１０℃において測定する。密度は、そのバットを計量し、バットの体積を計算し、重量を体積で除することによって測定する。λ×密度は、単位ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値に、単位ｋｇ／ｍ3の密度を乗ずることによって求める。結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６７】
実施例６〜７
下記の大規模バット生産工程を用いてバット実施例６〜７を作製する。
繊維ベール梱包をベール・オープナーおよびブレンダーにかけ、繊維を下記に示す比率でブレンドする。次いで、繊維を絡合させて厚さ１０〜２０ｍｍ、幅４０００ｍｍのウェブを生成するカード機にその繊維混合物を入れる。このウェブをクロスラッパーへ搬送し、そこで７２層（実施例６の場合）または６４層（実施例７の場合）のウェブを集めてスタックにする。次いでこのスタックを、熱接着オーブンを通して処理加工する。そこでスタックは所望の高さおよび密度まで圧縮され、ヒートセットされる。検量およびヒートセットの後、バット中の個々の層の厚さは約２．５ｍｍである。
実施例６〜７において繊維およびそれらの相対的比率は実施例１〜５における場合と同じであり、再度言えば結果として平均繊維径１６．０μｍになる。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６８】
実施例８〜１０
実施例５について述べた実験室規模のプロセスを使用してバット実施例８〜１０を作製するが、下記変更を伴う。繊維は、その繊維ブレンドが二成分繊維３０重量％およびステープルファイバー７０重量％を含有することを除いて実施例１〜３について示したものと同じである。平均繊維径は１６．３μｍである。実施例８については、約９５層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることによって２枚の１００ｍｍ厚のバットを調製する。次いでこれら２枚の１００ｍｍの検量、ヒートセット済みバットを積み重ねて２００ｍｍのバットを形成する。バット実施例８における個々の層の厚さは約１．０５ｍｍである。実施例９、１０については、ウェブ層を積み重ね、１００ｍｍの検量、ヒートセット済みバットを形成し、それら２枚をさらに積み重ねて２００ｍｍの材料を形成する。この場合、個々の層の厚さは約１ｍｍである。実施例１０については約１２２層を用いてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成する。個々の層の厚さは約０．８２ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６９】
実施例１１〜１３
実施例５で述べた実験室規模のプロセスを使用してバット実施例１１〜１３を作製するが、下記変更を伴う。繊維は、実施例１〜５で述べた二成分繊維３０重量％および３デニールの中空のらせん状ステープルファイバーポリエステル繊維７０重量％のブレンドである。平均繊維径は１６．３ｍｍである。
実施例１１の場合、約１００層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１１における個々の層の厚さは約１ｍｍである。実施例１２については約１２０層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１２における個々の層の厚さは約０．８３である。実施例１３については約８２層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１３における個々の層の厚さは約１．２２である。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７０】
実施例１４
バット実施例１４は、実施例１〜３と同じ方法で作製する。この場合の繊維は、実施例１１〜１３で述べた二成分繊維およびステープルファイバーの重量単位で４０／６０のブレンドである。平均繊維径は１６．０μｍである。１００層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットして１００ｍｍバットを形成する。この検量およびヒートセット済みバットにおける個々の層の厚さは１．０ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７１】
実施例１５〜１９
バット実施例１５〜１９は、バット実施例１〜３と同じ通常の方法で作製する。これら実施例については異なる３デニールステープルファイバーポリエチレンテレフタレート繊維を使用する。実施例１５ではステープルファイバーは、ＴｉＯ2を０．８７重量％含有するポリエチレンテレフタレートから作られる。実施例１６ではステープルファイバーは、０．８７重量％のＴｉＯ2と青色着色料とを含有するポリエチレンテレフタレートから作られる。実施例１７〜１９ではそのポリエステルステープルファイバーは、黒色着色料を含有する。実施例１５〜１９については平均繊維径は１６．０μｍである。
実施例１５および１６については１００層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットして７５ｍｍバットを生成する。個々の層の厚さは約０．７５ｍｍである。
実施例１７〜１９では、実施例１１〜１３に関して述べた方法で２枚の１００ｍｍバットを積み重ねることによって２００ｍｍバットを生成する。実施例１７については約１０５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．９５ｍｍである。実施例１８については約１２５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．８ｍｍである。実施例１９については約８５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．１８ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７２】
実施例２０〜２１
バット実施例２０〜２１は、２デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯の二成分繊維３０重量％、３デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３５重量％、および６デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３５重量％のブレンドを用いてバット実施例１〜３と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１７．４μｍである。２００ｍｍバットを実施例１１〜１３で述べた方法で生成する。
実施例２０については約１００層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。実施例２１については約１３０層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．７７ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７３】
実施例２２〜２５
バット実施例２２〜２５は、４デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯二成分繊維４０重量％および３デニールの黒色のらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー６０重量％のブレンドを用いてバット実施例１１〜１３と同じ一般の方法で作製する。平均繊維径は１８．５μｍである。
実施例２２については約７５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．３３ｍｍである。実施例２３については約１００層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。実施例２４については約１２５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．８ｍｍである。実施例２５については約１３０層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．７７ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７４】
実施例２６〜２８
バット実施例２６〜２８は、バット実施例１〜３と同じ通常の方法で上記二成分繊維４０重量％、３デニールの中空のらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％、および１．５デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％のブレンドを用いて作製する。平均繊維径は１４．３μｍである。
実施例２６は、約５０層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより６０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの６０ｍｍのバット２枚を積み重ねて１２０ｍｍバットを形成する。実施例２６における個々の層の厚さは約１．２ｍｍである。実施例２７は、８５層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより８０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの８０ｍｍバット２枚を積み重ねて１６０ｍｍバットを形成する。実施例２７における個々の層の厚さは約０．９４ｍｍである。実施例２８は、１２０層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより１００ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの１００ｍｍのバット２枚を積み重ねて２００ｍｍバットを形成する。実施例２８における個々の層の厚さは約０．８３ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７５】
実施例２９
バット実施例２９は、バット実施例１１〜１３に関して述べた実験室規模のプロセスを使用して作製する。繊維ブレンドは、その比が二成分繊維２０％およびステープルファイバー８０％であることを除いてバット実施例６〜７に関して述べたものと同じである。平均繊維径は１６．７μｍである。実施例２９は、約８７層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより８０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量しヒートセット済みの８０ｍｍバット２枚を積み重ねて１６０ｍｍバットを形成する。実施例２９における個々の層の厚さは約０．９２ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７６】
比較試料Ａ〜Ｆ
比較試料ＡおよびＢは、実験室規模のプロセスを使用してバット実施例１〜３に関して述べた同じ方法で作製する。繊維ブレンドは、実施例１〜３で使用したものと同じ型の４デニール二成分繊維４０重量％および０．３重量％のＴｉＯ2を含有する６デニールポリエチレンテレフタレートステープルファイバー６０重量％である。平均繊維径は２２．５μｍである。
比較試料Ａについては１０５層のウェブを９０ｍｍの厚さまで積み重ね、検量しヒートセットする。個々の層の厚さは約０．８６ｍｍである。比較試料Ｂについては１００層のウェブを１００ｍｍの厚さまで積み重ね、検量しヒートセットする。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。検量されたバットの密度は、比較試料Ａについては１２．２ｋｇ／ｍ3、比較試料Ｂについては１０．１ｋｇ／ｍ3である。
比較試料Ｃ〜Ｇは市販のポリエステルバット製品であり、
比較試料Ｃ：Quietstuf ABB（Autex Industries）、密度２１ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｄ：Quietstuf ABB（Autex Industries）、密度１６ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｅ：EMFA（Emfa-Dammsysteme）、密度１６ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｆ：Caruso Iso-Bond（Caruso GmbH）、密度２０ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｇ：Edilfiber（ORV Manufacturing SPA）、密度３０ｋｇ／ｍ3
であることが確認される。
λ、密度、およびλ×密度は、これら比較試料のそれぞれについて実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７７】
【表１】
【００７８】
実施例１〜２９は、低熱伝導率を有するバット（低λ値により示される）が、本発明によれば低バット密度（低いλ×密度の値に反映される）で得ることができることを例示する。
繊維径の影響は比較試料Ａ〜Ｄで見られる。これらはすべて、本発明のバットよりも大きな平均繊維径を有する。一般に大きな平均繊維径を有するバットは、結果として高コストをもたらすバット密度の増大という犠牲を払ってのみ低いλ値を達成することができる。したがって、例えばバット実施例１および比較試料Ｄは似たλ値を有するが、比較試料Ｄのλ×密度の値はその高い密度のせいでずっと高い。同様の傾向は、比較試料Ａを実施例１３と、また比較試料Ｃを実施例１２と比較することによっても分かる。
比較試料Ｂは、平均繊維径が大きい場合にバット密度を低下させるに従ってλ値がいかに悪化するかを例示する。バット密度を約１２ｋｇ／ｍ3（比較試料Ａの場合のように）から約１０ｋｇ／ｍ3（比較試料Ｂの場合のように）へ低下させた場合、λ値は５３．５ｍＷ／ｍ・Ｋへ増加する。このデータは、平均繊維径が約２３μｍの場合、５０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下のλ値を得るためには少なくとも１１ｋｇ／ｍ3のバット密度が必要であること示している。実施例１〜２９についてのデータは、本発明によれば５０ｍＷ／ｍ・Ｋをかなり下回るλ値が、わずか７．９ｋｇ／ｍ3の低いバット密度で得られることを示している。
比較試料Ｅ〜Ｇは、密度を増加させるに従ってλ×密度の値がいかに増大するかを示す。これらの試料では望ましいλ値を得るためにはより高い密度を必要とし、その結果これら材料についてはより高い原料コストを引き起こす。
【００７９】
実施例３０〜４２
バット実施例３０〜４２は、バット実施例１１〜１３に関して述べた実験室規模のプロセスを使用して作製する。各事例の繊維ブレンドは、下記の表２で述べる。これら試料の層厚は０．８２〜１ｍｍの範囲にわたる。バットの厚さは１６０〜２００ｍｍの範囲にわたる。プライ数は、厚さおよび平均層厚により多少変わる。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８０】
実施例４３〜４５
バット実施例４３〜４５は、バット実施例６〜７に関して述べた通常の大規模プロセスを用いて作製する。各事例において繊維ブレンドは、実施例１〜５における場合と同様の２デニール二成分繊維３０重量％、１．５デニール中実ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー４０重量％、および３．０デニール中実ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％である。平均繊維径は１４．０μｍである。バット実施例４３を生成するために５６層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４３については個々の層の厚さは１．７８ｍｍである。バット実施例４４を生成するために６０層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４４については個々の層の厚さは１．６７ｍｍである。バット実施例４５を生成するために約６３層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４５については個々の層の厚さは１．４８ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８１】
実施例４６
バット実施例４６は、バット実施例４３と同じ方法で作製し、わずかに低密度にする。繊維の組成は実施例３２と同一である（下記の表２参照）。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８２】
【表２】
【００８３】
【表３】
【００８４】
表３中の結果は、本発明によれば繊維の種類の様々な組み合わせを用いて良好なλおよびλ×密度の値を得ることができることを示している。具体的には、その平均繊維径が９．０から２０．５μｍの範囲内にある限り、一定量の大きな径の繊維の存在はさらに良好な結果をもたらす。
【００８５】
比較試料ＨおよびＩ
比較試料Ｈは、二成分繊維およびステープルファイバーを重量比５０／５０で使用することを除いて実施例１と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１５．７μｍである。バット密度は１０．７ｋｇ／ｍ3である。検量およびヒートセット後のバットにおける個々の層の厚さは約０．８５ｍｍである。
比較試料Ｉは、二成分繊維およびステープルファイバーを重量比１０／９０で使用することを除いて実施例１と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１７．１μｍである。バット密度は１０．２ｋｇ／ｍ3である。検量およびヒートセット後のバットにおける個々の層の厚さは約０．９８ｍｍである。
【００８６】
実施例５、６、８、２９、４３、４４、および４６の物理的性質の評価
追加の様々な特性を、バット実施例５、６、８、２９、４３、４４、および４６、ならびに比較試料ＨおよびＩについて測定する。結果を表４に示す。
曲げたわみは、以前に述べた試験法に従って測定し、たわみを単位ミリメートルで両方向において記録する。
圧縮からの回復は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を切断し、その試験片の最初の厚さを測定することにより求める。次いでそのバットを、その元の厚さの２５％に１１日間圧縮する。圧縮期間中の条件は、約２０〜２５℃および周囲相対湿度である。次いで試料から圧縮力を除去した３０分後に試料の厚さを測定する。回復％を、
［１−（最初の厚さ−最終の厚さ）］×１００／最初の厚さ
として計算する。第二回目の測定を２４時間後に行う。
引張応力および伸びは、５０ｍｍ×３０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。
【００８７】
【表４】
【００８８】
比較試料Ｈについてのデータは、高レベルの二成分繊維を有することによる影響を示す。圧縮からの回復が、同等の個々の層の厚さを有するバット実施例５、８、および２０と比べて著しく低下する。比較試料Ｉについてのデータは、きわめて低レベルの二成分繊維を有することによる影響を示す。引張特性が急勾配で低下し、それが非常に低くなるために使用が困難である。
実施例６、４３、４４、および４６は、バットの圧縮から回復する能力に及ぼす個々の層の厚さの影響を例示する。これらのバットは、個々の層をより薄く作製されたバットよりもそれらの元の厚さの回復がむしろ少ない。
【００８９】
実施例４７
バットを下記の空気カーディング（エアレイ）プロセスにより作製する。繊維を、大型ベール梱包で受け入れ、計量し、前述の実施例中で述べたような所望の比率で混合する。繊維の組成は、２デニールの二成分芯／鞘ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート繊維３０％、３デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０％、および１．５デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー４０％である。この繊維ブレンドは１４μｍの平均繊維径を有する。
ブレンドされた繊維をコンベヤー上に落とす。コンベヤーは、繊維を掴み、綿毛状にする空気カーディング装置からエアレイ機へ繊維を輸送する。次いでこのカード繊維を空気流中に送り込み、移動ベルト上で回収する。そこで繊維は厚さ１２０ｍｍ、密度８ｋｇ／ｍ3のランダムに分布した繊維のウェブを形成する。前述の実施例で述べたように２枚のこれらウェブ層を積み重ね、圧縮し、ヒートセットして、密度１０．１ｋｇ／ｍ3および厚さ１９０ｍｍを有するバットを形成する。得られたバットの熱伝導率は４３．５ｍＷ／ｍ・Ｋである。λ×密度の値は４３４である。引張応力および伸びは、５０ｍｍ×３００ｍｍ×４０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。引張応力は、縦および幅方向に関して、それぞれ５８％の伸びで３ｋＰａおよび２７％の伸びで８ｋＰａである。
【００９０】
実施例４８
バッチを下記の空気カーディング（エアレイ）プロセスにより作製する。繊維を、大型ベール梱包で受け入れ、計量し、前述の実施例中で述べたような所望の比率で混合する。繊維の組成は、４デニールの二成分芯／鞘ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート繊維２０％、０．７デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー７０％、および１５デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー１０％である。この繊維ブレンドは、９．３μｍの平均繊維径を有する。
ブレンドされた繊維をコンベヤー上に落とす。コンベヤーは、繊維を掴み、綿毛状にする空気カーディング装置からエアレイ機へ繊維を輸送する。次いでこの繊維を空気流中に送り込み、移動ベルト上で回収する。そこで繊維は厚さ１００ｍｍ、密度１２．５ｋｇ／ｍ3のランダムに分布した繊維のウェブを形成する。バットの熱伝導率は３６．５ｍＷ／ｍ・Ｋである。λ×密度の値は４５６である。引張応力および伸びは、１００ｍｍ×３００ｍｍ×４０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。引張応力は、縦および幅方向について、それぞれ５１％の伸びにおいて５ｋＰａおよび４５％の伸びにおいて１３ｋＰａである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子繊維断熱バットに関する。
【背景技術】
【０００２】
断熱バット材は、織物としてまた建物の断熱材として同じくらい多様な用途に広く使用されている。これらバット材の広範な用途のために、特定の市場ニーズを満たすように様々な断熱性バット材が開発されてきた。これは、断熱材の２つの主な市場、すなわち一方では織物またもう一方では建物の断熱に関して例示することができる。
【０００３】
この数世紀の間、織物用途用の最上の材料は羽毛であった。羽毛はきわめてすぐれた断熱特性を与え、その柔らかな感触とすぐれた緩衝特性についてよく知られている。羽毛の主な問題はその高コストである。この羽毛の高コストの結果、現在ではその使用はほとんど高級な織物用途にのみ限定されている。
【０００４】
したがって多くの努力は、織物用途用羽毛のより安価な代替物の開発に費やされている。この取り組みは、同等の断熱特性を与え、軽量で、かつ許容できる触感特性を有する材料を開発することであった。触感特性は、それらが快適さおよび美しさの両方に影響するので織物用途では非常に重要である。衣類は、身に着けた場合に魅力的に見え、かつ快適であるように十分に「体にフィット」しなければならない。寝具材料（例えば、毛布、マットレスパッド、掛け布団、スリーピングバッグ）もまた使用するのに快適でなければならない。これらの属性は、時に織物の「風合い」または「手触り」として表わされる。
【０００５】
有機高分子繊維を基材とした断熱性バットが、繊維産業のニーズを満たすために開発されてきた。これらのバット材は、１または複数種のけん縮ステープルファイバーと、バインダー繊維とを含む繊維混合物から作られるウェブとして一般に記述することができる。ほとんどの場合、それら繊維を互いに結合させてより大きな凝集塊にするためにウェブはヒートセットされる。このようなバット材の例は、例えば米国特許第４，１１８，５３１号明細書、米国特許第４，１２９，６７５号明細書、米国特許第４，３０４，８１７号明細書、米国特許第４，５８８，６３５号明細書、米国特許第４，９９２，３２７号明細書、米国特許第５，４３７，９０９号明細書、米国特許第５，４３７，９２２号明細書、米国特許第５，４４３，８９３号明細書、米国特許第５，５８２，９０５号明細書、米国特許第５，５９７，４２７号明細書、米国特許第５，６９８，２９８号明細書、および欧州特許第０２１７４８４号明細書を含めた様々な参考文献中に記載されている。繊維の太さは、そのバットの触感特性だけでなく断熱特性においても役割を演ずることが示されている。この理由で３〜１２μｍの範囲の繊維径が、時にはより太い繊維と混ぜ合わせて使用されるとしても、これらバット材では主に使用される。
【０００６】
建物の断熱材に対する要求は、織物用途の場合と非常に異なる。触感の属性は、建物の断熱材にとってあまり重要でなく、したがってこれら材料の重点はそれらの断熱特性および使い易さである。またコストが建物の断熱用途では第一に考慮すべき事柄であり、繊維産業の場合よりもなおさらそうである。織物では繊維または羽毛などの原料のコストは、最終製品の全体コストの小さな部分を意味するに過ぎない。この理由で多くの場合、代替材料間のコストの違いは、結果として幾つかの重要な特性が犠牲にされる場合、或る材料を別の材料に優先して選択することを後押しすることにはならない。コストが建物用途用の材料を選択する際に第一に考慮すべき事柄であることが多い建築材料の場合はそうではない。
【０００７】
建物の断熱用途に求められる独特の要求および低コストに対する重点のために、建物の断熱用途材料は、一方ではフォームボード断熱材、またもう一方ではガラス繊維または鉱滓綿のバットによって支配されてきた。ガラス繊維および鉱滓綿は両方とも比較的安価であり、かつすぐれた断熱性を与えることができる。しかしこれらの材料は刺激原であり、皮膚、眼、および肺（よくあることだが吸入した場合）の損傷を引き起こす恐れがある。ガラス繊維または鉱滓綿のバット断熱材を扱う仕事をする場合、皮膚、眼、および吸入の保護具を身に着けるべきである。
【０００８】
ガラス繊維断熱材は、建物の断熱用途に使用される密度ではきわめて曲げやすいため扱いにくい傾向がある。その結果、大部分のキャビティ断熱用途にとって有用な太さおよび長さを有するガラス繊維断熱材の断面は、それら自体の重量を支えることができない。大部分のキャビティ断熱バットは、程度の差はあれ一直線に容易に裂けないという更なる欠点を有する。大部分のガラス繊維断熱材は垂直または頭上に取り付ける場合、その場所に固定される（その製品に防湿材を取り付ける場合、一般には釘により）までそれを定位置に保持しなければならない。これは一人で取り付けることを困難にする。この追加の労働者は設置コストを増大させる。曲がりにくい製品は、固定される（固定が必要だとしても）まで殆どまたは全く支えなしにその場所に設置し、そこに「立てる」ことができるので、特に垂直に取り付ける場合、ある程度は取り付けを容易にする。
【０００９】
建築業において考慮すべき別の重要な事柄は、ある特定のバット材を圧縮力からいかに完全に回復させるかである。建築用途用の繊維バットは、保管および輸送コストを低減するために、ほとんど常に圧縮された形で保管され輸送される。例えばガラス繊維断熱材は、一般に巻取品として販売され、バットはその完全に膨張させた厚さの４分の１以下まで圧縮されている。幾つかの地域では断熱バットは、標準の壁高および骨組部材間隔に合った予め切断された長さおよび幅で販売される。このような事例ではバットは、しばしば積み重ねて束にされ、それらの厚さを減らすために圧縮される。この断熱用バットを開梱し、圧縮力を取り除く場合、バットがその正常な厚さに戻ることが重要である。もしそうすることができない場合、それは望ましい熱貫流抵抗を与えないことになる。
【００１０】
ガラス繊維および鉱滓綿のバットのこれら欠点のために、代替製品が望ましいことになる。ポリエステルなどの合成高分子繊維は刺激がより少なく、したがってもし他の必要条件を満たすバットを生産することができるならば、この理由でこのような用途にそれらを使用することが望ましいはずである。主な問題の一つはそれら繊維のコストである。大部分の合成高分子繊維は、ガラス繊維および鉱滓綿に比べて高価である。成功した合成高分子繊維から製造されるバット製品は、そのより高い繊維コストを埋め合わせるために重量がきわめて軽くなければならなかったはずである。しかし低密度製品に対する必要性は、上記で述べたような他の必要な特性とバランスを保たなければならない。
【００１１】
建物の断熱用途用の合成繊維バットを生産する試みはあったが、それらの製品は性能とコストの両方の期待にかなうという点でこれまで成功していない。このような製品は米国特許第５，７２３，２０９号明細書に記載されている。その製品は、ポリエステル繊維から作られた巻取可能な断熱材として記載されている。米国特許第５，７２３，２０９号明細書は、３５〜４０ｍＷ／ｍ・Ｋの熱伝導率（λ値）を示し、かつ２７ｋｇ／ｍ3の密度を有するバットについて記載している。米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書は、約１９ｋｇ／ｍ3以上の密度を有し、８７０を超えるλ−密度の値を示すバットについて記載している。さらに数種の市販のポリエチレンテレフタレート繊維バット製品が建築用途に販売されている。それらにはAutex（ニュージーランド）によりQUIETSTUF ABBとして販売されているもの、イタリアにおいてORV Manufacturing SPAにより販売されているEDILFIBER製品、およびドイツのCaruso GmbHにより販売されている製品が挙げられる。これらの製品は１６〜３０ｋｇ／ｍ3の範囲の密度を有し、約３５〜４５ｍＷ／ｍ・Ｋの範囲のλ値を有する傾向がある。或るQUIETSTUF ABB製品は、わずか１１．６ｋｇ／ｍ3の密度を有するにすぎないが、５３ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。これら製品の大部分は高密度のために、それらがガラス繊維および鉱滓綿のバットと競争するにはコストが高すぎる。QUIETSTUF ABB材料によって示されるように密度を下げることは熱伝導率を増加させ、したがってこれらの材料によって低い密度と良好な熱伝導率の組合せは達成されない。
【００１２】
さらにステープルファイバーと二成分繊維（bicomponent fiber）の混合物から作られた高分子繊維バットフリース材料が、独国特許出願公開第１９８４００５０号明細書に記載されている。このフリースは、音響減衰用途に有用であると記されている。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４１１８５３１号明細書
【特許文献２】米国特許第４１２９６７５号明細書
【特許文献３】米国特許第４３０４８１７号明細書
【特許文献４】米国特許第４５８８６３５号明細書
【特許文献５】米国特許第４９９２３２７号明細書
【特許文献６】米国特許第５４３７９０９号明細書
【特許文献７】米国特許第５４３７９２２号明細書
【特許文献８】米国特許第５４４３８９３号明細書
【特許文献９】米国特許第５５８２９０５号明細書
【特許文献１０】米国特許第５５９７４２７号明細書
【特許文献１１】米国特許第５６９８２９８号明細書
【特許文献１２】欧州特許第０２１７４８４号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，７２３，２０９号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書
【特許文献１５】独国特許出願公開第１９８４００５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがってすぐれた断熱特性と、低コストと、加えられた圧縮力からの良好な回復とを可能にし、かつ好ましくは幾らか剛性で、したがって垂直または頭上設置において容易に取り付けることができる住宅建築および商業建築の用途に合わせた断熱バットを提供できれば望ましいはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一態様において本発明は、絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られた圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであり、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、Ｄ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有し、かつＥ）縦方向および幅方向の少なくとも一方において少なくとも４ｋＰａの引張応力を示す。有利にはこの断熱バットは、その元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内にその最初の厚さの少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８５％回復する。
【００１６】
別の態様において本発明は、絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られた圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであり、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する。
【００１７】
第三の態様において本発明は、２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値（overhang deflection value）を示し、このバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００１８】
さらに別の態様において本発明は、２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、このバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維は少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、その断熱バットは、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００１９】
さらに別の態様において本発明は、ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、このポリエステルバットは絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は７．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、またさらにその断熱バットを巻き出し再膨張させたとき３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００２０】
さらに別の態様において本発明は、ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであり、そのバットは２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、上記バットはロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、そのポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径は１２．０〜２０．５μｍであり、それら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、さらにその断熱バットを巻き出し再膨張させたとき３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す。
【００２１】
本発明は、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、この骨組み部材および上記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、この空洞が本発明のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている壁、天井、屋根、または床構造物である。
【００２２】
本発明はまた、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するために、少なくとも１つのそのような空洞中へ本発明のポリエステル繊維断熱バットを挿入するステップを含む方法である。
【００２３】
本発明はまた、
Ａ．空気カーディングによって絡合ポリエステル繊維のウェブを形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮している、工程と、
Ｂ．上記ウェブを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維を含有する断熱バットを形成する工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２４】
本発明はまた、
Ａ．空気カーディングによって絡合ポリエステル繊維のウェブを形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮している、工程と、
Ｂ．上記ウェブを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維を含有する断熱バットを形成する工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２５】
本発明はまた、
Ａ．絡合ポリエステル繊維のウェブの複数断片を形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮され、その絡合ポリエステル繊維のウェブが約５〜６０ｇ／ｍ2の重量を有する、工程と、
Ｂ．上記複数ウェブ断片のスタックを形成する工程と、
Ｃ．上記ウェブ断片のスタックを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維の複数の個別プライを含有する断熱バットを形成する工程であって、各個別プライが０．３６〜１０．０ｍｍの厚さを有する、工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【００２６】
本発明はまた、
Ａ．絡合ポリエステル繊維のウェブの複数断片を形成する工程であって、そのポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮され、その絡合ポリエステル繊維のウェブが約５〜６０ｇ／ｍ2の重量を有する、工程と、
Ｂ．上記複数ウェブ断片のスタックを形成する工程と、
Ｃ．上記ウェブ断片のスタックを検量、ヒートセットして、絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維の複数の個別プライを含有する断熱バットを形成する工程であって、各個別プライが０．３６〜１０．０ｍｍの厚さを有する、工程と
を含む断熱バットの生産方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の高分子繊維のバットは、合成ポリマーのステープルファイバーおよびバインダー繊維の混合物から作られる。これら繊維の少なくとも一部は、けん縮される。これら繊維は絡合され、メルトボンドされる。
【００２８】
これらステープルファイバーは、長さ（次に述べるようにけん縮している場合は完全に伸長した状態で）約２５ｍｍ〜約３００ｍｍ、好ましくは約２５ｍｍ〜約１５０ｍｍ、とりわけ３０ｍｍ〜７５ｍｍを有することを特徴とする。これらステープルファイバーは中空でも中実でもよい。それらは円形断面を有してもよく、またより複雑な断面形状（楕円形、多浅裂形など）を有してもよい。
【００２９】
バインダー繊維はメルトボンド機能を備える。バインダー繊維、またはその表面の少なくとも一部は、ステープルファイバーの軟化温度よりも低い軟化温度を有する。本明細書の文脈中の「軟化温度」とは、繊維（またはその一部）が粘着性になり、その繊維バット中の別の繊維と接着することができるようになるために十分軟らかくなる温度を意味する。バインダー繊維（またはバインダー繊維の表面の少なくとも一部）の軟化温度は、ステープルファイバーの軟化温度よりも低い。これにより、バインダー繊維がヒートセットの工程（下記）の間に、ステープルファイバーもまた軟化させることなく軟化することが可能になる。軟化点の違いは、そのヒートセットプロセスが容易に制御されてステープルファイバーを軟化させることなくバインダー繊維（またはその低軟化点部分）のみを軟化することができるように十分大きい。少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃、とりわけ少なくとも３０℃の軟化温度の差が、一般には適している。
【００３０】
好ましいバインダー繊維は、少なくとも２つの区域からなる、いわゆる「多成分繊維（multicomponent fiber）」（時には「二成分繊維」または「複合繊維」とも呼ばれる。）である。これら区域のうちの少なくとも１つは、今述べたような低軟化点材料である。このような区域は、その多成分繊維の表面の少なくとも一部を構成する。少なくとも１つの他の区域は、幾分高い温度で軟化する高軟化点材料でできており、それはその繊維の高軟化点部分を軟化させることなく、低軟化点材料をヒートセットプロセスの間に軟化することを可能にする。前述のように軟化温度間の少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃の差は、一般にそのプロセスを制御しやすくするはずである。多成分繊維のそれら区域は、その低軟化点材料がその繊維の表面の少なくとも一部を形成するという条件で、サイドバイサイド形態や鞘−芯形態、または種々様々な他の形態で配置することができる。
【００３１】
多成分繊維は、メルトボンディングの工程においてその繊維の高融点区域はそれらの形状を保持したままで低融点区域のみが軟化するようになるので、好ましい型のバインダー繊維である。したがってメルトボンディングの後、多成分繊維の高融点区域は、バットの嵩高性ならびに圧縮からの回復能力に寄与する。
【００３２】
バインダー繊維は、好適にはステープルファイバーに関して述べたと同様の長さを有する。バインダー繊維は、ステープルファイバーに関して述べたと同様に中実でも中空でもよく、また円形または他の断面を有することができる。
【００３３】
ステープルファイバーとバインダー繊維の重量比は、好適には５５：４５〜８０：２０である。ステープルファイバーとバインダー繊維の好ましい重量比は、６５：３５〜８０：２０である。これらの範囲内では圧縮からの回復、断熱特性（下記試験法によるλ値として表わされる）、およびλ×密度の良好なバランスが得られる。２種類以上のステープルファイバーおよび／または２種類以上のバインダー繊維の組合せを使用してバットを作製することは、本発明の範囲内である。
【００３４】
バットを作製するために使用される繊維の少なくとも５５重量％が、けん縮される。けん縮は、繊維が低密度のバットを形成する能力を向上させ、かつカードまたはクロスラッププロセスにおいて作製されたバットが加えられた圧縮力から回復する能力を向上させる。けん縮は、機械的けん縮、らせん状けん縮、または別の種類であることができる。繊維は、２種類以上のけん縮の組合せを有することもできる。機械的にけん縮した繊維は、好適にはけん縮密度が２５ｍｍ当たり１〜３０、好ましくは２５ｍｍ当たり２〜３０、とりわけ２５ｍｍ当たり４〜２０である。好ましくは繊維の少なくとも７０重量％がけん縮され、また繊維の１００重量％までけん縮することもできる。ステープルファイバーの少なくとも一部はけん縮され、ステープルファイバーの少なくとも５０重量％、とりわけ少なくとも７５重量％、最も好ましくは少なくとも９５重量％をけん縮することが好ましい。ステープルファイバーのすべてをけん縮してもよい。けん縮繊維は、ゆるいけん縮（２５ｍｍ当たり１〜２）でも、低けん縮（２５ｍｍ当たり２〜１０）でも、標準けん縮（２５ｍｍ当たり１０〜１５）でも、また高度のけん縮（２５ｍｍ当たり２５超）でもよい。けん縮の望ましい度合は、そのバットがエアレイプロセスを用いて生産されるか、それともカードまたはクロスラッププロセスを用いて生産されるかによって影響されることがある。バインダー繊維はけん縮されてもされなくてもよいが、バインダー繊維の全部でないとしても少なくとも一部はけん縮されることが好ましい。
【００３５】
ステープルファイバーは、バインダー繊維の低融点区域の軟化温度よりも少なくとも５℃、好ましくは少なくとも１０℃高い軟化温度を有する１種または複数種の熱可塑性有機ポリマーのものである。好ましい有機ポリマーはポリエステル、具体的には脂肪族ジオールまたはポリ乳酸と、芳香族二酸、芳香族二酸エステル、または芳香族酸無水物の反応生成物に該当するポリエステルである。特に好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートである。
【００３６】
同様にバインダー繊維は、そのバインダー繊維の少なくとも一部分が前述のようなより低軟化点材料から構成されるという条件で、１種または複数種の熱可塑性有機ポリマーから構成される。高および低軟化点材料の広範囲の組合せを用いてバインダー繊維を作ることができる。例えばポリエステルをその繊維の高軟化点成分として使用することができ、その低軟化点成分はより低軟化点ポリエステル、ポリオレフィン、またはポリアミドであることができる。好ましくは低軟化点材料は、脂肪族ジオールまたはポリ乳酸と、芳香族または脂肪族二酸および芳香族または脂肪族二酸エステル、あるいは芳香族または脂肪族酸無水物との反応生成物に該当するポリエステルである。非晶質または半結晶性ポリエステルをバインダー繊維の成分として使用することもできる。例えばその低融点ポリエステルは、アジピン酸やセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸類、フタル酸やイソフタル酸やナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類、および／またはヘキサヒドロテレフタル酸やヘキサヒドロイソフタル酸などの脂環式ジカルボン酸類のいずれかと、脂肪族基、およびジエチレングリコールやポリエチレングリコールやプロピレングリコールやｐ−キシレングリコールなどの脂環式ジオール類のいずれかとを含有し、必要に応じてｐ−ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類のいずれかを加えた共重合ポリエステルであることができる。例えば低融点ポリエステルは、イソフタル酸および１，６−ヘキサンジオールを加えて、テレフタル酸とエチレングリコールを共重合することによって調製することができる。
【００３７】
有用な多成分繊維の例は、米国特許出願公開第２００４／０１３２３７５号明細書および米国特許第４，９５０，５４１号明細書に記載されている。
【００３８】
本発明の好ましいバットは、ポリエステルステープルファイバーおよびポリエステルバインダー繊維を含み、そのバインダー繊維中のポリエステル樹脂が前述のような低軟化点樹脂である。
【００３９】
本発明のより好ましいバットは、ポリエステルステープルファイバーと、場合によっては補剛繊維と、少なくとも１つの高軟化点ポリエステルセグメントおよび少なくとも１つの低軟化点有機ポリマーセグメントを有する多成分バインダー繊維とを含む。特に好ましい低軟化点有機ポリマーは、最も好ましくはこれもまたポリエステルポリマーである。これらポリエステル樹脂の軟化温度は樹脂の分子量に多少左右され、低分子量ポリエステル樹脂は、或る高分子量ポリエステル樹脂よりも低い軟化点を有する。したがって特に好ましい実施形態では比較的低分子量のポリエステル樹脂が多成分繊維の低軟化点セグメントとして使用され、またより高分子量のポリエステル樹脂がステープルファイバーおよび多成分バインダー繊維の高軟化点セグメントを形成するために使用される。
【００４０】
ステープルファイバーおよび／またはバインダー繊維を形成するために使用される有機ポリマーは、追加の成分を含有することができる。そのような追加の成分の例には、例えば可塑剤、染料、顔料、乳白剤、酸化防止剤、生物致死剤、および赤外線吸収剤が挙げられる。
【００４１】
赤外線吸収剤を含有する繊維は、その赤外線吸収剤の存在がバットの断熱特性をさらに改良することができるので、本発明にとっては特に関心がある。好適な赤外線吸収剤は、赤外線を吸収し、その吸収されたエネルギーを別の形（熱など）で放散させることができる材料である。赤外線吸収剤は、樹脂のポリマー成分に可溶であってもよい。あるいは、ポリマーと混ぜたその薬品のブレンド物が、本発明（下記で述べるように）で使用される微細な径の繊維を形づくることができる十分小さな粒径を有する固形物であることもできる。特に興味のある赤外線吸収剤には、カーボンブラックまたはファーネスブラックなどの炭素質粒状物質ならびに炭酸カルシウムなどの材料が挙げられる。赤外線吸収材料は、好ましくは繊維径の１／４未満、より好ましくはその繊維径の１／１０未満の粒径を有するべきである。炭素質粒状物質は、白色または明るい色のバットが望ましい場合はあまり好ましくないが、色が重要でない場合またはそれが所望の色を得る邪魔をしない場合は好ましい。このような赤外線吸収剤を含有する繊維は、その任意の有効な量を含有することができるが、繊維の重量を基準にしてその１〜１０％、とりわけ１．８〜１０％の量が特に適切である。そのバットを作製するために用いられる繊維の１〜１００重量％、好ましくは１０〜１００重量％、より好ましくは５０〜１００重量％が、赤外線吸収剤に相当することができる。赤外線吸収剤は、ステープルファイバーまたはバインダー繊維、あるいはその両方に存在することができる。
【００４２】
赤外線吸収剤として少量の二酸化チタンもまた役立つ場合があり、またそれは着色剤または艶消剤として少々多量に用いることもできる。
【００４３】
ステープルファイバー、バインダー繊維、および任意選択の補剛繊維の径は、全体としてその平均繊維径が７．０〜２０．５μｍまたは１２．０〜２０．５μｍの範囲にあるように選択される。平均繊維径は、９〜１８μｍまたは１３〜１８μｍであることができる。一般に繊維は、９０００メートルの繊維のグラムで表した重量として定義される「デニール」によってそれらの特徴が示される。したがってデニールは、その材料の断面積および密度の関数である。中実の円形断面を有するポリエステルの場合、９．６〜２０．５μｍの繊維径は、約０．９〜４デニールに相当し、また１２．０〜２０．５μｍの繊維径は、約１．５〜４デニールに相当する。
【００４４】
本発明の目的の場合、平均径は次の関係式により求められる。
【００４５】
【数１】
【００４６】
式中、ｘnは繊維ｎの重量分率を表し、Ｄnは繊維ｎの直径を表し、ｄnは繊維ｎの密度を表す。この平均径は重量平均径を表す。
【００４７】
平均繊維径が上記範囲を超えて増大するに従って１４ｋｇ／ｍ3以下のバット密度で５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を達成することが困難になる。バットを生産するための原料コストはバット重量の低下と共に低減する傾向があるので、低いバット密度はコストを考慮する場合には重要である。バットの費用効果の有用な指標はλ×密度の値であり、これは本発明の目的の場合、バットのλ値にバットの密度を乗ずることによって得られる。似たλ値を有するバットのλ×密度の値を比較することによって、似た断熱値を与える様々なバットを生産するための相対的コストのおおよその目安を得ることができる。本発明によるバットは、有利には下記特性の組合せ、すなわち、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮バット密度、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値、およびＣ）λを単位ｍＷ／ｍ・Ｋで表わし、密度を単位ｋｇ／ｍ3で表した場合、２５０〜５５０、好ましくは２７５〜５００、とりわけ３００〜４５０の範囲のλ×密度の値を有する。本発明による他のバットは下記特性の組合せ、すなわち、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮バット密度、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値、およびＣ）λを単位ｍＷ／ｍ・Ｋで表わし、密度を単位ｋｇ／ｍ3で表した場合、２５０〜５５０、好ましくは２７５〜５００、とりわけ３００〜４５０の範囲のλ×密度の値を有する。より大きい平均繊維太さを用いて作られるバットは３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋの範囲のλ値を示すことができるが、一般にはそれは高いバット密度、したがって高いλ×密度の値および高い原料コストにおいてのみである。より小さい平均繊維太さを用いて作られるバットは嵩高性が低く、また圧縮回復が劣る傾向がある。より小さな径の繊維を著しく多量に使用した場合、繊維コストもまた増大する傾向がある。
【００４８】
バット内の個々の繊維は、上記範囲を超える、上記範囲内の、または上記範囲未満の直径を有することができる。したがって平均径が本明細書中で指定されたようなものであるという条件で、繊維の一部はわずか５μｍもの小さな径、あるいは５０μｍまでまたはそれ以上の径さえ有することができる。平均繊維径が上記のようなものであるという条件でステープルファイバーが１２μｍ未満の径を有する場合、特にステープルファイバーが７μｍ未満の径を有する場合、２０〜５０μｍ、好ましくは３２〜４５μｍ、またより好ましくは３５〜４３μｍの径を有する若干の繊維が含まれることが好ましい。この大径の繊維は、低デニールのステープルファイバーがかなりの量で存在する場合に見られるバット剛性の減損を相殺することができる。大径の繊維は、全繊維重量の２５重量％を超える比率を構成すべきではなく、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下であるべきである。
【００４９】
断面が丸くない繊維については本発明の目的の繊維径は、その繊維の断面積と同じ面積を有する円のものと解釈される。
【００５０】
ポリマーバットは、ウェブを形成する構成繊維の絡合混合物を形成し、そのウェブを所望の密度まで圧縮（「検量」）し、次いでそのウェブをヒートセットしてポリマーバットを形成することによって製造するのが便利である。
【００５１】
絡合繊維のウェブは、「カーディング」または「ガーネッティング」プロセスによって調製するのが便利である。これらのプロセスはそれぞれよく知られており、様々な種類の繊維ウェブ製品を生産するために営利的に使用されている。カーディングは、機械的カーディングまたは空気カーディング（エアレイとしても知られる）プロセスにより行うことができる。ウェブは、任意の都合のよい厚さ（設備の限界に左右される）で製造し、所望の密度のバットを形成するために検量、ヒートセット工程に直接搬送することができる。空気カーディング用の好適な設備には、Thibeau Corporation Franceにより商品名AirWebで販売されているもの、ならびにRando Webber、Chicopee、Fehrer、Hergeth、Laroche、Schirp、およびMassiasによって製造または市販されている装置が挙げられる。このような設備を用いて繊維ウェブを形成する方法もまた「Clemson University Dry Laid Nonwovens Laboratory Facilities」（2004年秋）に記載されている。機械的カーディングまたはガーネッティングプロセスを使用する場合、一体に積み重ねてからユニットとして検量し、ヒートセットされる複数枚のプライを形成することによってバットを製造するのが好ましい。レイヤーリングは、縦方向で行うか、またはクロスレイヤーリング（時にはクロスラッピングとも呼ばれる）によって行うことができる。両プロセスともよく知られており、通常タイプのバットを製造するために使用されている。
【００５２】
幾つかの事例ではより多くの枚数のプライを用いて形成されたバットほど熱伝導率が低く、かつ剛性が大きいことが分かった。好ましいプロセスでは個々のプライは、約５〜６０ｇ／ｍ2、とりわけ約８〜５０ｇ／ｍ2、最も好ましくは約１０〜４０ｇ／ｍ2の重量で形成される。検量、ヒートセット工程の間、この重量範囲にあるプライは、個々のプライの厚さが０．３６〜約１０．０ｍｍの範囲、とりわけ約０．５７〜約５．０ｍｍの範囲、より好ましくは約０．７１〜約４．０ｍｍの範囲まで圧縮される。したがって必要なプライ数は、バット厚および個々のプライの圧縮厚によって決まる。
【００５３】
次いでウェブ（単一層または複数プライのスタックである）は、５〜１５ｋｇ／ｍ3、好ましくは６〜１５ｋｇ／ｍ3、より好ましくは６〜１４ｋｇ／ｍ3の密度に調整され、圧縮したままヒートセットされる。より一層好ましい検量後の密度は、７〜１３ｋｇ／ｍ3である。ヒートセットは、そのバインダー繊維の低軟化点表面が軟化するようになるが、ステープルファイバー（および多成分繊維の場合はそのバインダー繊維の高融点部分）が軟化するようにならない温度まで検量後のウェブを加熱することによって達成される。軟化するとその軟化したバインダー繊維は粘着性になり、バインダー繊維をウェブ中の隣接する繊維に固着させる。次いでウェブは冷却され、そこでウェブは軟化したバインダー繊維が再硬化し、隣接する繊維と接着層を形成するまで圧縮下に保たれる。圧縮はバインダー繊維が再硬化した後に開放することができ、得られたバットはヒートセットのために圧縮したその厚さに保たれることになる。
【００５４】
こうして生産された検量およびヒートセット済みバットの厚さは、その厚さがその完全膨張時のバットの厚さを表すので、本明細書中ではその「非圧縮」厚さと呼ぶ。本発明のバットは、２５〜３００ｍｍ（約１〜１２インチ）の非圧縮厚さを有する。好ましいバットは、２５〜２５０ｍｍ（約１〜１０インチ）の非圧縮厚さを有する。さらに一層好ましいバットは、７５〜２００ｍｍ（約３〜８インチ）の非圧縮厚さを有する。
【００５５】
本発明のバットの多少厚めの厚さは、バットを建物用途用の断熱材として特に適したものにする。これら用途用のバットは、輸送および販売のために２種類の製品形態、すなわちボードストックおよびロールストックのいずれかの状態に包装されることが多い。
【００５６】
ボードストックは、壁、天井、屋根、床、または他の構造物中の空洞内に適合するような所定の長さと幅で製造されるバットを指す。これらの空洞は、それらの構造物の支持構造を形成する骨組み部材（壁構造物の場合、それらは一般に「間柱」および「小口」と呼ばれる）によって形成される。これらボードストックの幅は、一般に１５０〜６００ｍｍの範囲にあり、通常は架構式構造物中の間柱部材間の間隔を反映するように選択される。したがって米国においては普通の間柱間隔は、架構式構造の壁の場合の１６インチ（約４０６ｍｍ）（中心間距離）、または垂木目地間隔の場合の２４インチ（約６１０ｍｍ）である。ボードストックの形態のバットは、このような壁または天井において隣接する骨組み部材間の空間内に嵌め込まれまたその空間を満たすように、それぞれ対応する約１４．５インチ（約３７０ｍｍ）または２２．５インチ（約５７０ｍｍ）の幅を有することになる。同様にバットの厚さは、バットが骨組み部材によって形成される空洞を満たすことになるように間柱の太さに近づけるようにすることが多い（米国における壁構造物ではしばしば３．５インチ（約８９ｍｍ）であり、屋根、天井、床構造物ではこれより多少厚い）。したがってボードストックの非圧縮厚さは、好適には２５〜３００ｍｍ、とりわけ７５〜１９０ｍｍである。ボードストックの長さは、好適には骨組み部材内に嵌め込まれるように選択され、１５０〜３５０ｃｍ、とりわけ２３０〜３００ｃｍの長さが米国の架構式構造では普通である。これらの長さと幅の寸法が一般的だが、ボードストックの寸法は特定の建築設計に合うように広範囲にわたって変えることができるので、これらに限定されるとは思わない。あるいはボードストックの寸法は、取り付けの間に一人の労働者によって容易に扱うことができるサイズおよび重量を有する製品を作り出すように、取扱いへの配慮を念頭に置いて選択することもできる。
【００５７】
ボードストックは剛性材料であってもなくてもよいが、その性質は取付けおよび取扱いをずっと容易にするので、本発明のバットは幾分剛性であることが好ましい。バットの剛性は、そのバットが重力の力でどのくらい曲がるかによって表わすことができる。バットの剛性を評価する適切な方法は、片持ちたわみ試験である。１００ミリメートル（ｍｍ）×５００ｍｍの寸法を有するバットの断片を水平面上に、その長さの３００ｍｍがその面の縁部を越えて延出し、その長さの２００ｍｍが面上に残るように置く。１００ｍｍ×１００ｍｍのフォームボードをバットの先端に載せ、７７０グラムの重りをそのフォームボードに載せてバットが動かないように保持する。フォームボードが試験試料の端部に配置される結果、下側にある面の縁部から長さ１００ｍｍのバットが露出し、自由に動けるようになり、次の長さ１００ｍｍのバットはボードおよび重りによって押し下げられる。支えのないバットの端部は、重力の力で撓むかまたは下がるようになる。たわみ量（支持表面の平面からの）をバットの剛性の指標として単位ｍｍで記録する。次いでバットを裏返し、反対方向でたわみを再測定する。この試験において４０ｍｍ厚のバットは、好適には２３０ｍｍ未満、好ましくは１８０ｍｍ未満、より好ましくは１２０ｍｍ未満のたわみを示す。たわみ値は、事実上ゼロであってもよいが、実際問題としてより一般的には約３０ｍｍ以上である。
【００５８】
ボードストックは、比較的短い予め決められた長さに調製され販売されるので、一般にはロールに巻くのではなくスタックを形成し、次いで包装および輸送のために束として圧縮する。束は一般に５から２０枚の個別バットを含む。束の中の圧縮されたバットは、一般にそれらの元の厚さの４分の１から１０分の１に圧縮される。
【００５９】
ロールストックは、一般により大きな長さで包装され販売されるが、製品の幅および非圧縮厚さは一般にボードストックの場合と同じ配慮により、すなわち標準化された架構式構造によって形成される空洞内に適合するように決められる。製品は、それが長いせいで貯蔵および輸送のためにロールの形にされる。ボードストックの場合と同様に製品は、一般にその非圧縮厚さの４分の１から１０分の１に圧縮される。ロールストックもまた好ましくは多少剛性だが、それほど剛性ではないので永久たわみまたは裂けを引き起こさずに巻くことができない。前述のへたり試験に関しては本発明によるロールストックは、好適には２３０ｍｍ未満、とりわけ１８０ｍ未満のたわみを示す。ロールストックとして使用されるバットは、永久変形（多分少量の圧縮以外は）するようになることなく巻くことができるように十分可撓性であるべきである。
【００６０】
望むなら表面仕上材の１または複数層をバットの片面または両面に貼ることもできる。そのような表面仕上材の例には、紙（具体的にはクラフト紙）、プラスチックフィルム、金属箔（アルミニウム箔など）、金属蒸着フィルム、またはこれらの組合せが挙げられる。表面仕上材は高剛性を与えるために、反射面を与えるために、防湿またはエアバリア層を与えるために、あるいは設置される定位置にバットを取り付けるための手段として有効なこともある。
【００６１】
本発明のバットは、便利には既存のボードストックおよびロールストック断熱製品と同様の方法で建物および建築用途において断熱材として取り付けられる。包装されたバットからいったん圧縮力が解放されるとバットは膨張してその設計厚さまで回復することになる。取り付けるにはバットが完全に復元するまで待つ必要はない。取り付けられる空洞は、多くの建物用途では骨組み構造体に接合された少なくとも１枚の主要表面材によって画定される。骨組み構造体は少なくとも２個のほぼ平行な骨組み部材を含む。空洞の幅は、それら骨組み部材の間隔によって決まる。空洞の深さは、骨組み部材の厚さによって画定される。骨組み構造体は、頂部および／または底部に、また中間の高さ部分に小口を含むことができる。小口間の距離が空洞の高さを決定する。本発明のバットを空洞中に設置した後に、骨組み構造体に第二の主要表面材を貼ることによって空洞を囲うことができる。一般にこの方法で組み立てられる構造物には、特に骨組み構造の建物の壁、床、天井、および屋根（それは傾斜または平坦でも、あるいは水平でもよい）が含まれる。これらは外装または内装構造物であることができる。
【００６２】
本発明の圧縮バットは、圧縮力を開放した後、短期間内にその非圧縮厚さの大部分または全部を回復する。バットが圧縮から回復できる能力の便利な測定法は、それを元の厚さの２５％まで１１日間圧縮することである。これは、建設業で共通の包装および倉庫保管条件をシミュレートする。一般に本発明のバットは、３０分以内にその非圧縮厚さの少なくとも７０％を回復するはずである。それは、３０分以内にその非圧縮厚さの好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％を回復するはずである。このバットは、２４時間以内にその非圧縮厚さの好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、さらに一層好ましくは少なくとも９５％を回復するはずである。一般にその製品は、上記非圧縮厚さの８０〜９９％、より一般的には９０〜９９％、とりわけ９５〜９９％の設計または公称厚さで製造されることになる。これは、上記のように貯蔵および出荷のために圧縮される品物の中で起こる少量の永久圧縮を念頭に置いている。
【００６３】
またクロスラッププロセスによって作られる本発明のバットは、容易に引き裂くことが可能なことが多く、また「面内」引裂き法を用いて引き裂いた場合にきれいにかつほぼ一直線に裂けることが多いことが分かった。容易にかつ一直線に裂くことができることは取り付けの間の大きな利点であり、その間に空洞中のでこぼこ（電線、配管、ジャンクション・ボックスなど）の周囲に適合させるために製品を簡単に引き裂くのに好都合である。「面内」引裂きは、双方を、繊維バットの厚さを締め付けまたは圧縮することによって、また分離した双方を直線運動で分けることによって簡単に引き離す方法を意味する。次いでその材料が本質的に裂けるようにその分離線を延長することができる。
【００６４】
本発明のバットはまた、すぐれた引張りおよび伸び特性を有する傾向がある。バット内の引張応力は幾分異方性であることもある。幅方向に比べて縦方向でより高い引張応力およびより低い伸びが見られるかどうかは、そのプロセスおよびプロセスの条件に左右される。本発明のバットの引張応力は、縦方向および幅方向の少なくとも一方が、また好ましくは縦方向および幅方向の両方が少なくとも４ｋＰａであるべきである。好ましくは縦方向および幅方向のいずれか一方が少なくとも２５ｋＰａの引張応力を有する。伸びは各方向が２５〜１２５％であることができる。
【実施例】
【００６５】
下記実施例は本発明を例示するために提供するが、本発明の範囲を限定するものではない。すべての部数および割合は、別段の指定がない限り重量単位である。
【００６６】
実施例１〜５
下記の実験室規模のバット生産プロセスを用いてバット実施例１〜３を作製する。
繊維を大型ベール梱包で受け取る。各種の繊維を計量し、下記に示す比率で手で混合する。カード機に繊維を運ぶコンベヤー上へその手でブレンドした繊維を落とす。カード装置は、繊維を掴み、綿毛状にし、また絡合させて幅４００ｍｍのカードウェブを生成する。こうして生成したウェブは、重さ約１０ｇ／ｍ2である。このカードウェブを、生成したまま６００ｍｍを超える円周のドラムに巻き付ける。次いでこの巻き付けられたウェブを細長く裂いてドラムから取り出す。この方法で長さ約６００ｍｍの断片が生成される。
実施例１については、こうして生成した４００ｍｍ×約６００ｍｍの断片の約８５枚を積み重ねる。次いでこのスタックを厚さ１００ｍｍまで圧縮し、そのスタックを１７０℃で６０〜９０秒間加熱することによってヒートセットする。検量しヒートセットされたバット中の個々の層の厚さは約１．１８ｍｍである。次いでこのバットを４００×６００ｍｍの最終寸法に切断する。
バット実施例２は、同じ方法で約１１０枚のウェブ断片を用いて作製される。最終バット中の個々の層厚は、約０．９１ｍｍである。バット実施例３もまた同じ方法で約１２５枚のウェブ断片を用いて作製される。最終バット中の個々の層厚は、約０．８ｍｍである。
実施例１〜３においてバットを作製するために使用される繊維は、２デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯の二成分繊維および３デニールの鋸歯状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバーである。これら繊維を重量比４０／６０で使用して平均繊維径１６．０μｍを生ずる。このカードウェブは、下記の表１に示した密度を有する。
バット実施例４は、２部のバット実施例１を形成し、積み重ねて２００ｍｍ厚の試料を形成することによって作製される。バット実施例４の個々の層厚は、約１．１６ｍｍである。
バット実施例５は、２枚の１００ｍｍバットを積み重ねて２００ｍｍ厚の試料を形成することによって作製される。この１００ｍｍバットは実施例１〜３について述べた一般的な方法で作製され、各事例では約１００層のウェブ断片を積み重ねる。個々の層厚は約０．９９ｍｍである。
完成したバットの熱伝導率は、ＥＮ ＩＳＯ８３０１−９１に従って１０℃において測定する。密度は、そのバットを計量し、バットの体積を計算し、重量を体積で除することによって測定する。λ×密度は、単位ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値に、単位ｋｇ／ｍ3の密度を乗ずることによって求める。結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６７】
実施例６〜７
下記の大規模バット生産工程を用いてバット実施例６〜７を作製する。
繊維ベール梱包をベール・オープナーおよびブレンダーにかけ、繊維を下記に示す比率でブレンドする。次いで、繊維を絡合させて厚さ１０〜２０ｍｍ、幅４０００ｍｍのウェブを生成するカード機にその繊維混合物を入れる。このウェブをクロスラッパーへ搬送し、そこで７２層（実施例６の場合）または６４層（実施例７の場合）のウェブを集めてスタックにする。次いでこのスタックを、熱接着オーブンを通して処理加工する。そこでスタックは所望の高さおよび密度まで圧縮され、ヒートセットされる。検量およびヒートセットの後、バット中の個々の層の厚さは約２．５ｍｍである。
実施例６〜７において繊維およびそれらの相対的比率は実施例１〜５における場合と同じであり、再度言えば結果として平均繊維径１６．０μｍになる。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６８】
実施例８〜１０
実施例５について述べた実験室規模のプロセスを使用してバット実施例８〜１０を作製するが、下記変更を伴う。繊維は、その繊維ブレンドが二成分繊維３０重量％およびステープルファイバー７０重量％を含有することを除いて実施例１〜３について示したものと同じである。平均繊維径は１６．３μｍである。実施例８については、約９５層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることによって２枚の１００ｍｍ厚のバットを調製する。次いでこれら２枚の１００ｍｍの検量、ヒートセット済みバットを積み重ねて２００ｍｍのバットを形成する。バット実施例８における個々の層の厚さは約１．０５ｍｍである。実施例９、１０については、ウェブ層を積み重ね、１００ｍｍの検量、ヒートセット済みバットを形成し、それら２枚をさらに積み重ねて２００ｍｍの材料を形成する。この場合、個々の層の厚さは約１ｍｍである。実施例１０については約１２２層を用いてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成する。個々の層の厚さは約０．８２ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００６９】
実施例１１〜１３
実施例５で述べた実験室規模のプロセスを使用してバット実施例１１〜１３を作製するが、下記変更を伴う。繊維は、実施例１〜５で述べた二成分繊維３０重量％および３デニールの中空のらせん状ステープルファイバーポリエステル繊維７０重量％のブレンドである。平均繊維径は１６．３ｍｍである。
実施例１１の場合、約１００層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１１における個々の層の厚さは約１ｍｍである。実施例１２については約１２０層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１２における個々の層の厚さは約０．８３である。実施例１３については約８２層のウェブを積み重ねてそれぞれ１００ｍｍのバットを形成し、バット実施例１３における個々の層の厚さは約１．２２である。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７０】
実施例１４
バット実施例１４は、実施例１〜３と同じ方法で作製する。この場合の繊維は、実施例１１〜１３で述べた二成分繊維およびステープルファイバーの重量単位で４０／６０のブレンドである。平均繊維径は１６．０μｍである。１００層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットして１００ｍｍバットを形成する。この検量およびヒートセット済みバットにおける個々の層の厚さは１．０ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７１】
実施例１５〜１９
バット実施例１５〜１９は、バット実施例１〜３と同じ通常の方法で作製する。これら実施例については異なる３デニールステープルファイバーポリエチレンテレフタレート繊維を使用する。実施例１５ではステープルファイバーは、ＴｉＯ2を０．８７重量％含有するポリエチレンテレフタレートから作られる。実施例１６ではステープルファイバーは、０．８７重量％のＴｉＯ2と青色着色料とを含有するポリエチレンテレフタレートから作られる。実施例１７〜１９ではそのポリエステルステープルファイバーは、黒色着色料を含有する。実施例１５〜１９については平均繊維径は１６．０μｍである。
実施例１５および１６については１００層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットして７５ｍｍバットを生成する。個々の層の厚さは約０．７５ｍｍである。
実施例１７〜１９では、実施例１１〜１３に関して述べた方法で２枚の１００ｍｍバットを積み重ねることによって２００ｍｍバットを生成する。実施例１７については約１０５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．９５ｍｍである。実施例１８については約１２５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．８ｍｍである。実施例１９については約８５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．１８ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７２】
実施例２０〜２１
バット実施例２０〜２１は、２デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯の二成分繊維３０重量％、３デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３５重量％、および６デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３５重量％のブレンドを用いてバット実施例１〜３と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１７．４μｍである。２００ｍｍバットを実施例１１〜１３で述べた方法で生成する。
実施例２０については約１００層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。実施例２１については約１３０層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．７７ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７３】
実施例２２〜２５
バット実施例２２〜２５は、４デニールのポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート鞘／芯二成分繊維４０重量％および３デニールの黒色のらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー６０重量％のブレンドを用いてバット実施例１１〜１３と同じ一般の方法で作製する。平均繊維径は１８．５μｍである。
実施例２２については約７５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．３３ｍｍである。実施例２３については約１００層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。実施例２４については約１２５層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．８ｍｍである。実施例２５については約１３０層のウェブを用いてそれぞれ１００ｍｍバットを作製する。個々の層の厚さは約０．７７ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７４】
実施例２６〜２８
バット実施例２６〜２８は、バット実施例１〜３と同じ通常の方法で上記二成分繊維４０重量％、３デニールの中空のらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％、および１．５デニールのらせん状にけん縮したポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％のブレンドを用いて作製する。平均繊維径は１４．３μｍである。
実施例２６は、約５０層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより６０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの６０ｍｍのバット２枚を積み重ねて１２０ｍｍバットを形成する。実施例２６における個々の層の厚さは約１．２ｍｍである。実施例２７は、８５層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより８０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの８０ｍｍバット２枚を積み重ねて１６０ｍｍバットを形成する。実施例２７における個々の層の厚さは約０．９４ｍｍである。実施例２８は、１２０層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより１００ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量、ヒートセット済みの１００ｍｍのバット２枚を積み重ねて２００ｍｍバットを形成する。実施例２８における個々の層の厚さは約０．８３ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７５】
実施例２９
バット実施例２９は、バット実施例１１〜１３に関して述べた実験室規模のプロセスを使用して作製する。繊維ブレンドは、その比が二成分繊維２０％およびステープルファイバー８０％であることを除いてバット実施例６〜７に関して述べたものと同じである。平均繊維径は１６．７μｍである。実施例２９は、約８７層のウェブを積み重ね、検量しヒートセットすることにより８０ｍｍ厚のバットを形成することによって作製する。次いでこの検量しヒートセット済みの８０ｍｍバット２枚を積み重ねて１６０ｍｍバットを形成する。実施例２９における個々の層の厚さは約０．９２ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７６】
比較試料Ａ〜Ｆ
比較試料ＡおよびＢは、実験室規模のプロセスを使用してバット実施例１〜３に関して述べた同じ方法で作製する。繊維ブレンドは、実施例１〜３で使用したものと同じ型の４デニール二成分繊維４０重量％および０．３重量％のＴｉＯ2を含有する６デニールポリエチレンテレフタレートステープルファイバー６０重量％である。平均繊維径は２２．５μｍである。
比較試料Ａについては１０５層のウェブを９０ｍｍの厚さまで積み重ね、検量しヒートセットする。個々の層の厚さは約０．８６ｍｍである。比較試料Ｂについては１００層のウェブを１００ｍｍの厚さまで積み重ね、検量しヒートセットする。個々の層の厚さは約１．０ｍｍである。検量されたバットの密度は、比較試料Ａについては１２．２ｋｇ／ｍ3、比較試料Ｂについては１０．１ｋｇ／ｍ3である。
比較試料Ｃ〜Ｇは市販のポリエステルバット製品であり、
比較試料Ｃ：Quietstuf ABB（Autex Industries）、密度２１ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｄ：Quietstuf ABB（Autex Industries）、密度１６ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｅ：EMFA（Emfa-Dammsysteme）、密度１６ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｆ：Caruso Iso-Bond（Caruso GmbH）、密度２０ｋｇ／ｍ3
比較試料Ｇ：Edilfiber（ORV Manufacturing SPA）、密度３０ｋｇ／ｍ3
であることが確認される。
λ、密度、およびλ×密度は、これら比較試料のそれぞれについて実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表１に示すとおりである。
【００７７】
【表１】
【００７８】
実施例１〜２９は、低熱伝導率を有するバット（低λ値により示される）が、本発明によれば低バット密度（低いλ×密度の値に反映される）で得ることができることを例示する。
繊維径の影響は比較試料Ａ〜Ｄで見られる。これらはすべて、本発明のバットよりも大きな平均繊維径を有する。一般に大きな平均繊維径を有するバットは、結果として高コストをもたらすバット密度の増大という犠牲を払ってのみ低いλ値を達成することができる。したがって、例えばバット実施例１および比較試料Ｄは似たλ値を有するが、比較試料Ｄのλ×密度の値はその高い密度のせいでずっと高い。同様の傾向は、比較試料Ａを実施例１３と、また比較試料Ｃを実施例１２と比較することによっても分かる。
比較試料Ｂは、平均繊維径が大きい場合にバット密度を低下させるに従ってλ値がいかに悪化するかを例示する。バット密度を約１２ｋｇ／ｍ3（比較試料Ａの場合のように）から約１０ｋｇ／ｍ3（比較試料Ｂの場合のように）へ低下させた場合、λ値は５３．５ｍＷ／ｍ・Ｋへ増加する。このデータは、平均繊維径が約２３μｍの場合、５０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下のλ値を得るためには少なくとも１１ｋｇ／ｍ3のバット密度が必要であること示している。実施例１〜２９についてのデータは、本発明によれば５０ｍＷ／ｍ・Ｋをかなり下回るλ値が、わずか７．９ｋｇ／ｍ3の低いバット密度で得られることを示している。
比較試料Ｅ〜Ｇは、密度を増加させるに従ってλ×密度の値がいかに増大するかを示す。これらの試料では望ましいλ値を得るためにはより高い密度を必要とし、その結果これら材料についてはより高い原料コストを引き起こす。
【００７９】
実施例３０〜４２
バット実施例３０〜４２は、バット実施例１１〜１３に関して述べた実験室規模のプロセスを使用して作製する。各事例の繊維ブレンドは、下記の表２で述べる。これら試料の層厚は０．８２〜１ｍｍの範囲にわたる。バットの厚さは１６０〜２００ｍｍの範囲にわたる。プライ数は、厚さおよび平均層厚により多少変わる。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８０】
実施例４３〜４５
バット実施例４３〜４５は、バット実施例６〜７に関して述べた通常の大規模プロセスを用いて作製する。各事例において繊維ブレンドは、実施例１〜５における場合と同様の２デニール二成分繊維３０重量％、１．５デニール中実ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー４０重量％、および３．０デニール中実ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０重量％である。平均繊維径は１４．０μｍである。バット実施例４３を生成するために５６層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４３については個々の層の厚さは１．７８ｍｍである。バット実施例４４を生成するために６０層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４４については個々の層の厚さは１．６７ｍｍである。バット実施例４５を生成するために約６３層のウェブ材を用いて２枚の１００ｍｍ厚のバッドを作製する。バット実施例４５については個々の層の厚さは１．４８ｍｍである。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８１】
実施例４６
バット実施例４６は、バット実施例４３と同じ方法で作製し、わずかに低密度にする。繊維の組成は実施例３２と同一である（下記の表２参照）。
λ、密度、およびλ×密度は、実施例１〜５に関して述べたと同様に求められ、結果は下記の表３に示すとおりである。
【００８２】
【表２】
【００８３】
【表３】
【００８４】
表３中の結果は、本発明によれば繊維の種類の様々な組み合わせを用いて良好なλおよびλ×密度の値を得ることができることを示している。具体的には、その平均繊維径が９．０から２０．５μｍの範囲内にある限り、一定量の大きな径の繊維の存在はさらに良好な結果をもたらす。
【００８５】
比較試料ＨおよびＩ
比較試料Ｈは、二成分繊維およびステープルファイバーを重量比５０／５０で使用することを除いて実施例１と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１５．７μｍである。バット密度は１０．７ｋｇ／ｍ3である。検量およびヒートセット後のバットにおける個々の層の厚さは約０．８５ｍｍである。
比較試料Ｉは、二成分繊維およびステープルファイバーを重量比１０／９０で使用することを除いて実施例１と同じ通常の方法で作製する。平均繊維径は１７．１μｍである。バット密度は１０．２ｋｇ／ｍ3である。検量およびヒートセット後のバットにおける個々の層の厚さは約０．９８ｍｍである。
【００８６】
実施例５、６、８、２９、４３、４４、および４６の物理的性質の評価
追加の様々な特性を、バット実施例５、６、８、２９、４３、４４、および４６、ならびに比較試料ＨおよびＩについて測定する。結果を表４に示す。
曲げたわみは、以前に述べた試験法に従って測定し、たわみを単位ミリメートルで両方向において記録する。
圧縮からの回復は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を切断し、その試験片の最初の厚さを測定することにより求める。次いでそのバットを、その元の厚さの２５％に１１日間圧縮する。圧縮期間中の条件は、約２０〜２５℃および周囲相対湿度である。次いで試料から圧縮力を除去した３０分後に試料の厚さを測定する。回復％を、
［１−（最初の厚さ−最終の厚さ）］×１００／最初の厚さ
として計算する。第二回目の測定を２４時間後に行う。
引張応力および伸びは、５０ｍｍ×３０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。
【００８７】
【表４】
【００８８】
比較試料Ｈについてのデータは、高レベルの二成分繊維を有することによる影響を示す。圧縮からの回復が、同等の個々の層の厚さを有するバット実施例５、８、および２０と比べて著しく低下する。比較試料Ｉについてのデータは、きわめて低レベルの二成分繊維を有することによる影響を示す。引張特性が急勾配で低下し、それが非常に低くなるために使用が困難である。
実施例６、４３、４４、および４６は、バットの圧縮から回復する能力に及ぼす個々の層の厚さの影響を例示する。これらのバットは、個々の層をより薄く作製されたバットよりもそれらの元の厚さの回復がむしろ少ない。
【００８９】
実施例４７
バットを下記の空気カーディング（エアレイ）プロセスにより作製する。繊維を、大型ベール梱包で受け入れ、計量し、前述の実施例中で述べたような所望の比率で混合する。繊維の組成は、２デニールの二成分芯／鞘ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート繊維３０％、３デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー３０％、および１．５デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー４０％である。この繊維ブレンドは１４μｍの平均繊維径を有する。
ブレンドされた繊維をコンベヤー上に落とす。コンベヤーは、繊維を掴み、綿毛状にする空気カーディング装置からエアレイ機へ繊維を輸送する。次いでこのカード繊維を空気流中に送り込み、移動ベルト上で回収する。そこで繊維は厚さ１２０ｍｍ、密度８ｋｇ／ｍ3のランダムに分布した繊維のウェブを形成する。前述の実施例で述べたように２枚のこれらウェブ層を積み重ね、圧縮し、ヒートセットして、密度１０．１ｋｇ／ｍ3および厚さ１９０ｍｍを有するバットを形成する。得られたバットの熱伝導率は４３．５ｍＷ／ｍ・Ｋである。λ×密度の値は４３４である。引張応力および伸びは、５０ｍｍ×３００ｍｍ×４０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。引張応力は、縦および幅方向に関して、それぞれ５８％の伸びで３ｋＰａおよび２７％の伸びで８ｋＰａである。
【００９０】
実施例４８
バッチを下記の空気カーディング（エアレイ）プロセスにより作製する。繊維を、大型ベール梱包で受け入れ、計量し、前述の実施例中で述べたような所望の比率で混合する。繊維の組成は、４デニールの二成分芯／鞘ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート繊維２０％、０．７デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー７０％、および１５デニールのけん縮ポリエチレンテレフタレートステープルファイバー１０％である。この繊維ブレンドは、９．３μｍの平均繊維径を有する。
ブレンドされた繊維をコンベヤー上に落とす。コンベヤーは、繊維を掴み、綿毛状にする空気カーディング装置からエアレイ機へ繊維を輸送する。次いでこの繊維を空気流中に送り込み、移動ベルト上で回収する。そこで繊維は厚さ１００ｍｍ、密度１２．５ｋｇ／ｍ3のランダムに分布した繊維のウェブを形成する。バットの熱伝導率は３６．５ｍＷ／ｍ・Ｋである。λ×密度の値は４５６である。引張応力および伸びは、１００ｍｍ×３００ｍｍ×４０ｍｍの試料上でＥＮ １２３１１−１−１９９９に従って測定する。引張応力は、縦および幅方向について、それぞれ５１％の伸びにおいて５ｋＰａおよび４５％の伸びにおいて１３ｋＰａである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られる圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであって、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０から２０．５μｍであり、かつ前記各繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、前記断熱バットが、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、Ｄ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有し、かつＥ）縦方向および幅方向の少なくとも一方において少なくとも４ｋＰａの破断点引張応力を示す、断熱バット。
【請求項２】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項１に記載の断熱バット。
【請求項３】
絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られる圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであって、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつ前記各繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項４】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項１〜３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項５】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項４に記載の断熱バット。
【請求項６】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項１〜３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項６に記載の断熱バット。
【請求項８】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項６に記載の断熱バット。
【請求項９】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項１〜８のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項１０】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、炭素質物質、または炭酸カルシウムである、請求項９に記載の断熱バット。
【請求項１１】
２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、前記バットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、前記繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す、断熱バット。
【請求項１２】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項１１に記載の断熱バット。
【請求項１３】
２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、前記バットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、前記繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す、断熱バット。
【請求項１４】
λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、請求項１１〜１３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項１５】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項１４に記載の断熱バット。
【請求項１６】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項１５に記載の断熱バット。
【請求項１７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項１５に記載の断熱バット。
【請求項１８】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項１７に記載の断熱バット。
【請求項１９】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項１４に記載の断熱バット。
【請求項２０】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項１１〜１９のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項２１】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、炭素質物質、または炭酸カルシウムである、請求項２０に記載の断熱バット。
【請求項２２】
ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、前記バットが前記ロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、前記ポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして巻き出し再膨張させたときの前記断熱バットが、３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつ２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項２３】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項２２に記載の断熱バット。
【請求項２４】
ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、前記バットが前記ロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、前記ポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして巻き出し再膨張させたときの前記断熱バットが、３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつ２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項２５】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項２２〜２４のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項２６】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項２５に記載の断熱バット。
【請求項２７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項２６に記載の断熱バット。
【請求項２８】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項２７に記載の断熱バット。
【請求項２９】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項２７に記載の断熱バット。
【請求項３０】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項２９に記載の断熱バット。
【請求項３１】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、カーボンブラック、または炭酸カルシウムである、請求項３０に記載の断熱バット。
【請求項３２】
少なくとも１層の表面仕上材をさらに備える、請求項１〜３１のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項３３】
壁、天井、屋根、または床構造物であって、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、前記骨組み部材および前記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、前記空洞が請求項１〜３１のいずれかに記載のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている、構造物。
【請求項３４】
壁、天井、屋根、または床構造物であって、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、前記骨組み部材および前記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、前記空洞が請求項３２に記載のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている、構造物。
【請求項３５】
少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するための方法であって、少なくとも１つの空洞の中に請求項１〜３１のいずれかに記載のポリエステル繊維断熱バットを挿入することを含む、方法。
【請求項３６】
少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するための方法であって、少なくとも１つの空洞の中に請求項３２に記載のポリエステル繊維断熱バットを挿入することを含む、方法。
【請求項１】
絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られる圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであって、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０から２０．５μｍであり、かつ前記各繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、前記断熱バットが、Ａ）５〜１５ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、Ｄ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有し、かつＥ）縦方向および幅方向の少なくとも一方において少なくとも４ｋＰａの破断点引張応力を示す、断熱バット。
【請求項２】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項１に記載の断熱バット。
【請求項３】
絡合し、メルトボンドしたポリエステル繊維から作られる圧縮性ポリエステル繊維断熱バットであって、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつ前記各繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、Ｂ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、Ｃ）λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、λ×密度の値が２５０〜５５０を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項４】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項１〜３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項５】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項４に記載の断熱バット。
【請求項６】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項１〜３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項６に記載の断熱バット。
【請求項８】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項６に記載の断熱バット。
【請求項９】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項１〜８のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項１０】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、炭素質物質、または炭酸カルシウムである、請求項９に記載の断熱バット。
【請求項１１】
２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、前記バットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、前記繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す、断熱バット。
【請求項１２】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項１１に記載の断熱バット。
【請求項１３】
２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有するボードストックの形態のポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２４０ｍｍ以下の片持ちたわみ値を示し、前記バットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、前記繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして前記断熱バットが、Ａ）６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、かつＢ）３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示す、断熱バット。
【請求項１４】
λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつＤ）２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、請求項１１〜１３のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項１５】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項１４に記載の断熱バット。
【請求項１６】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項１５に記載の断熱バット。
【請求項１７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項１５に記載の断熱バット。
【請求項１８】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項１７に記載の断熱バット。
【請求項１９】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項１４に記載の断熱バット。
【請求項２０】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項１１〜１９のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項２１】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、炭素質物質、または炭酸カルシウムである、請求項２０に記載の断熱バット。
【請求項２２】
ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、前記バットが前記ロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、前記ポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８５重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維１５〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が７．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして巻き出し再膨張させたときの前記断熱バットが、３０〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつ２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項２３】
前記平均繊維径が９．０〜２０．５μｍである、請求項２２に記載の断熱バット。
【請求項２４】
ロールに巻かれたポリエステル繊維断熱バットであって、前記バットが２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さおよび６〜１４ｋｇ／ｍ3の非圧縮かさ密度を有し、前記バットが前記ロール中でその非圧縮厚さの２５％以下まで圧縮され、前記ポリエステルバットが絡合しメルトボンドしたポリエステル繊維から作られ、前記ポリエステル繊維が少なくとも１種類のステープルファイバー５５〜８０重量％と、少なくとも１種類のバインダー繊維２０〜４５重量％とを含み、その平均繊維径が１２．０〜２０．５μｍであり、かつそれら繊維の少なくとも５５重量％がけん縮しており、そして巻き出し再膨張させたときの前記断熱バットが、３５〜５０ｍＷ／ｍ・Ｋのλ値を示し、λをｍＷ／ｍ・Ｋの単位で表わし、密度をｋｇ／ｍ3の単位で表した場合、２５０〜５５０のλ×密度の値を示し、かつ２５〜３００ｍｍの非圧縮厚さを有する、断熱バット。
【請求項２５】
前記バインダー繊維が多成分繊維である、請求項２２〜２４のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項２６】
前記ステープルファイバーがポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項２５に記載の断熱バット。
【請求項２７】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも７０％を回復する、請求項２６に記載の断熱バット。
【請求項２８】
元の厚さの２５％まで１１日間圧縮した後、３０分以内に最初の厚さの少なくとも８５％を回復する、請求項２７に記載の断熱バット。
【請求項２９】
前記多成分繊維が、少なくとも表面部分の一部に相対的に低い軟化点のポリエステル樹脂を、そして少なくとも表面部分以外の部分の一部に相対的に高い軟化点のポリエステル樹脂を含む、請求項２７に記載の断熱バット。
【請求項３０】
前記繊維の少なくとも幾種類かはＩＲ吸収剤を含有する、請求項２９に記載の断熱バット。
【請求項３１】
前記ＩＲ吸収剤が、二酸化チタン、カーボンブラック、または炭酸カルシウムである、請求項３０に記載の断熱バット。
【請求項３２】
少なくとも１層の表面仕上材をさらに備える、請求項１〜３１のいずれかに記載の断熱バット。
【請求項３３】
壁、天井、屋根、または床構造物であって、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、前記骨組み部材および前記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、前記空洞が請求項１〜３１のいずれかに記載のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている、構造物。
【請求項３４】
壁、天井、屋根、または床構造物であって、少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材を備え、前記骨組み部材および前記少なくとも１つの主要表面材が少なくとも１つの空洞を画定し、前記空洞が請求項３２に記載のポリエステル繊維断熱バットで実質上満たされている、構造物。
【請求項３５】
少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するための方法であって、少なくとも１つの空洞の中に請求項１〜３１のいずれかに記載のポリエステル繊維断熱バットを挿入することを含む、方法。
【請求項３６】
少なくとも２つのほぼ平行した骨組み部材を含む骨組み構造体に接合された少なくとも１つの主要表面材によって画定された１または複数の空洞を有する壁、天井、屋根、または床構造物を断熱するための方法であって、少なくとも１つの空洞の中に請求項３２に記載のポリエステル繊維断熱バットを挿入することを含む、方法。
【公表番号】特表２００９−５３４５５３（Ｐ２００９−５３４５５３Ａ）
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５０７１９７（Ｐ２００９−５０７１９７）
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００２５８７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１２６８０
【国際公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００７／００２５８７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０１２６８０
【国際公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（５０２１４１０５０）ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド (1,383)
【Ｆターム（参考）】
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