FR2690174A1 - Tissu composite étirable doux. - Google Patents

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WL Gore and Associates Inc
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Abstract

La présente invention concerne un matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, comportant une couche de film poreux stratifiée à l'aide d'un adhésif sur une couche de tissu. Le film poreux et le tissu ont des modules en traction plus petits dans la direction transversale que dans la direction de la machine de fabrication et ont leurs axes de modules en traction plus petits alignés parallèlement. Pour une extension de 25 % dans la direction transversale, le tissu et le film ont un rapport force/déplacement (F/D) pour une margeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petit que 3,5. Le matériau composite a pour une extension de 25 % dans la direction transversale un rapport F/D pour une largeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petit que 9,0. Le matériau composite selon l'invention peut comporter une deuxième couche de tissu similaire sur le côté du film poreux non revêtu de la première couche, les propriétés relatives à une extension de 25 % dans la direction transversale restant les mêmes.

Description

La présente invention concerne les tissus composites stratifiés extensibles, plus particulièrement les tissus composites stratifiés qui fournissent des propriétés formant barrière avec perméabilité à la vapeur d'eau.
Des tissus tricotes sont généralement plus doux, peuvent être plus facilement drapés, offrent moins de résistance à l'étirement et peuvent être étires sans détérioration supérieure à celle des tissus tissés. ces propriétés relatives au confort sont des considérations très importantes dans la conception et la fabrication de plusieurs types de vetements moulants ou de faible poids.
Des tissus tricotés de faible poids ont une construction relativement ouverte, présentent une grande perméabilité à l'air et en conséquence n'ont pratiquement aucune propriété formant barriere telle que l'étanchéité au vent ni les qualités d'un isolant thermique. Ceci limite de manière importante les utilisations extérieures dans des climats plus froids sans ajouter des couches extérieures supplémentaires. I1 est tout à fait souhaitable de renforcer les propriétés formant barrière des tissus tricotés de faible poids tout en continuant à fournir des propriétés relatives au confort telles que la douceur, la capacité à être drapé, l'extensibilité, l'élasticité et la perméabilité à la vapeur d'eau.
La présente invention fournit des matériaux composites stratifies doux, pouvant être drapés, extensibles, perméables à la vapeur d'eau, ayant un module en traction faible dans la direction transversale et ayant des propriétés fonctionnelles telles que l'étanchéité au vent, la perméabilité à la vapeur d'eau, la résistance aux agents atmosphériques ou l'imperméabilité à l'eau.
Par "module en traction" on signifie la résistance d'un matériau à être étiré ou allongé. I1 est exprimé ici en terme de force (F) requise pour étirer ou allonger le matériau sur une distance spécifiée (D).
Par "étanchéité au vent" on signifie une vitesse faible de la perméabilité de l'air à travers le matériau.
Elle est exprimée ici en terme de volume d'air (cm3) passant à travers une surface donnée (cm2) dans un temps donné (min) pour une différence de pression donnée (pression en Pascal).
Le rapport force sur déplacement (F/D) tel qu'utilise ici est le rapport obtenu en divisant la force de traction (exprimée en Newtons) pour étirer un échantillon de 2,54 cm de large jusqu'à 1,25 fois sa longueur d'origine (extension de 25%) par le déplacement (exprime en cm) pour atteindre une extension de 25%.
La direction transversale est utilisée ici pour indiquer la direction dans le plan de fabrication perpendiculaire à la direction de la machine (direction de fabrication). Les matériaux des couches décrites ici sont consi dérés comme étant plan, définis par leur longueur (dans la direction de la machine) et leur largeur (direction transversale).
Le matériau composite selon la présente invention peut comporter une couche de film poreux stratifié à l'aide d'un adhesif sur une couche de tissu, le film poreux et le tissu ayant chacun, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport F/D pour une largeur de 2,54 cm plus petit que 3,5, et le matériau composite ayant un rapport F/D plus petit que 9,0.
Un autre mode de réalisation du matériau composite selon la présente invention peut comporter une couche de film poreux sur chaque côte duquel est stratifiée une couche de tissu à l'aide d'un adhésif, le film poreux et le tissu ayant chacun, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport F/D plus petit que 3,5, et le matériau composite ayant, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport F/D plus petit que 9,0.
Par "poreux" on signifie que le film a des pores ou des vides s'étendant d'un coté jusqu'à l'autre.
Pour renforcer les propriétes formant barrière telles que l'étanchéité au vent ou l'imperméabilité à l'eau, le film poreux des modes de réalisation ci-dessus peut être recouvert d'une couche continue à peu près imperméable à l'air, de polymère hydrophile perméable à la vapeur d'eau, par exemple un polyuréthanne, qui n'est pas traversée par de l'eau sous forme liquide mais possède une perméabilité élevée à la vapeur d'eau.
Le matériau composite stratifié perméable à la vapeur d'eau et extensible selon la presente invention a d'excellentes caractéristiques de drapé et peut être à peu près etiré dans la direction transversale par l'application de forces très faibles sans perte de caractéristiques fonctionnelles importantes telles que l'étanchéité au vent, la perméabilité à la vapeur d'eau, la resistance aux agents atmosphériques et l'imperméabilité à l'eau.
Pour renforcer ces propriétés, les axes du module en traction plus petit des couches du composite sont alignés selon une orientation à peu près parallèle.
Les matériaux composites stratifiés selon la présente invention sont conçus pour renforcer la douceur, le drapé, l'extensibilité et l'élasticité, et pour minimiser la résistance à l'étirement dans la direction transversale, tout d'abord par le choix des matériaux le composant, ayant chacun de préférence une douceur, un drape, une extensibilité et une élasticité élevés, et ayant chacun un module en traction plus faible dans la direction transversale que dans la direction de la machine, et deuxièmement, contrairement aux pratiques habituelles, en alignant les axes du module en traction le plus faible de chaque couche dans la même direction que dans ses couches voisines. Donc, on peut constater qu'un élément important de la construction du matériau composite stratifié selon la presente invention est l'orientation relative des propriétés en traction de chaque couche.
Un mode préferé de réalisation du matériau composite extensible perméable à la vapeur d'eau selon la présente invention comporte une couche de film poreux recouvert à l'aide d'un adhésif par une couche de tissu. Un autre mode préféré de réalisation selon la présente invention comporte une couche de film poreux dont chaque côté est recouvert d'une couche de tissu à l'aide d'un adhésif.
Le film poreux peut avoir un volume de pores située dans la plage allant de 40 à 95%, de préférence 60 à 95%, une dimension moyenne de pores plus petite qu'environ 2 microns, de préférence plus petite qu'l micron, une perméabilité à l'air plus petite qu'environ 91 centimètre cube/minute/centimetre carré pour une chute de pression de 124,6 Pa (12,7 mm d'eau), un module de traction plus petit dans la direction transversale que dans la direction de la machine, et un rapport F/D pour une extension de 25% dans la direction transversale plus petit que 3,5. Le film poreux peut être une membrane, une âme à mailles, ou une âme non tissée choisie parmi le groupe constitué de polyoléfine, polyamide, polyester, polyuréthanne, fluoropolymère et analogues, mais non limité à ce groupe. De tels films sont connus dans la technique et sont disponibles commercialement. Le film préfére est constitué de polytétrafluoroéthylène poreux, et le film encore plus préféré est un film de polytêtrafluoroéthylène expansé poreux ayant une structure poreuse de noeuds et de fibrilles reliés tel que décrit dans le brevet US no 3 953 566 au nom de Gore et le brevet US no 4 187 390 au nom de Gore, et est fabrique par W. L. Gore and Associates, Inc.
Le film poreux peut être revêtu d'une couche continue à peu près imperméable à l'air de polymère hydrophile perméable à la vapeur d'eau Le revêtement augmente les propriétés barrières du film poreux de telle sorte que la resistance à la pénétration d'eau sous forme liquide, l'étanchéité au vent et la résistance au transfert de chaleur tout en possédant encore les propriétés importantes relatives au confort telles que la transmission de vapeur d'eau à travers le film et un module en traction faible, le film revêtu ayant pour une extension de 25% dans la direction transversale un rapport F/D plus petit que 3,5.
Des polymères hydrophiles perméables à la vapeur d'eau sont connus dans la technique et sont disponibles commercialement. Le plus préféré des films revêtus du matériau composite selon la présente invention est un polymère de polyuréthanne hydrophile perméable à la vapeur d'eau du type décrit dans le brevet US 4 194 041 (au nom de
Gore et autres) ou en variante, du type décrit dans le brevet US no 4 532 316 (au nom de Henn).
Le tissu du matériau composite stratifié selon la présente invention a un module en traction plus faible dans la direction transversale que dans la direction de la machine et un rapport F/D, pour une extension de 25% dans la direction transversale, plus petit que 3,5. Un tissu tricoté est préféré pour sa capacité à être étiré et à reprendre sa position après retirement. Le plus préféré est un tissu tricoté sur un métier circulaire. Un tissu tricote en circulaire comporte à la fois un tissu à maille simple et à maille double du type : jersey, jersey double, jersey double jacquarde, interlock, à côtes étroites et larges, et analogues. En outre, le tissu peut être traité de manière à fournir une plus grande hauteur comme par exemple dans les tissus molletonnés, veloutes, grattes ou velours, et analogues.De tels tissus sont bien connus pour avoir une douceur, une capacité de drapé, une extensibilité et un retour après extension élevé.
Le tissu peut être réalisé à partir de fils de fibres synthétiques ou de fibres naturelles, ou d'un mélange de fibres synthetiques et naturelles, en fonction de l'application prévue pour le tissu. Par exemple, pour un usage externe et un vêtement d'extérieur on utilise de préférence un tissu de polyamide, polyester, polyacrylique ou autres fibres synthétiques, pour leurs propriétés mécaniques et leur résistance aux agents environnants.
D'autre part, pour un usage intérieur ou pour des applications en sous-vêtements, dans lesquels les propriétés de toucher du tissu, de sensation sur la peau, et de transfert de chaleur sont supposées avoir une importance plus grande, des fibres naturelles telles que du coton ou de la laine seront préférées.
L'adhésif pour relier les couches du matériau composite selon la présente invention peut être choisi parmi de nombreux adhesifs connus dans la technique. Des adhésifs adaptés peuvent être trouvés dans la classe constituée des polymères thermoplastiques et des polymères thermodurcissables ou des polymères durcissant par réaction chimique mais ne sont pas limités à cette dernière. Ils peuvent être appliqués sur les surfaces à stratifier par des moyens habituels, par exemple par des procédés de revêtement ou d'impression. Egalement, dans les modes de réalisation comportant le film revêtu décrit ci-dessus, le polymère hydrophile de polyuréthanne du revêtement peut être utilisé pour fixer la couche formant film revêtu sur la couche de tissu.Le procédé et le matériel choisis pour relier les couches à l'aide d'un adhésif sont basés sur les nécessités prévues pour le matériau composite dans son utilisation finale.
On va maintenant decrire les différents tests utilisés pour comparer les différents échantillons.
Une description du test utilisé pour mesurer la vitesse de transmission de vapeur d'eau (WVTR) va être tout d'abord donnee ci-dessous. I1 est considéré que la méthode est adaptée pour tester des films, des revêtements, et des produits revetus.
Dans la méthode, approximativement 70 ml d'une solution constituée de 35 parties en poids d'acetate de potassium et 15 parties en poids d'eau distillée a été placée dans un bécher en polypropylène de 133 ml, ayant un diamètre interieur de 6,5 cm au niveau de son embouchure.
Une membrane de polytetrafluoroqethylene expanse (PTFE) ayant un WVTR minimum d'approximativement 85000 g/m2/24h comme testé par le procedé décrit dans le brevet US 4 862 730 au nom de Crosby et disponible auprès de W. L. Gore and
Associates, Inc. of Newark, Delaware, a eté placée de manière etanche sur les lèvres du becher pour créer une barrière microporeuse tendue étanche aux fuites enfermant la solution.
Une membrane de PTFE expansé analogue a éte agencée à la surface d'un bain-marie. L'ensemble du bainmarie était réglé à 230C plus 0,20C en utilisant une pièce commandée en température et un bain à circulation d'eau.
L'échantillon à tester a été amené à l'état ayant une température de 230C et une humidité relative de 50% avant de pratiquer le test Des échantillons ont été placés de telle sorte que leur membrane en polymere microporeux soit en contact avec la membrane de polytétrafluoroéthylène expansé agencée à la surface du bain-marie et ont ete laissés pendant au moins 15 minutes pour atteindre un état d'équilibre avant que l'ensemble formant bécher soit mis en place.
L'ensemble formant bécher avait été pesé au milligramme près et a été placé de maniere inversée sur le centre de l'échantillon test.
Le transfert d'eau a été produit par la force d'entraînement existant entre l'eau situee dans le bainmarie et la solution de sel saturé et fournissant un flux d'eau par diffusion dans cette direction. L'échantillon a eté testé pendant 15 minutes et l'ensemble formant bécher a ensuite été enlevé, et à nouveau pesé au milligramme près.
Le WVTR de l'échantillon a éte calculé à partir du gain en poids de l'ensemble formant bêcher et est exprimé en grammes d'eau par mètre carré de surface d'échantillon par 24 heures.
On va maintenant décrire une méthode d'essai en traction. Les propriétés en traction des matériaux ont été déterminées en utilisant une machine du type à rupture à vitesse de mâchoire constante (machine d'essai Instron, modele 1122).
Des materiaux avaient été découpés en bandes de 2,54 centimètres de large à la fois dans la direction de la machine et dans la direction transversale. Des échantillons ont eté mis en condition dans une pièce commandée à une temperature de 210C et une humidité relative de 65%.
La longueur entre repères de l'essai était de 5,08 centimètres et le taux de contrainte était 500%/minute. Tous les échantillons ont été testes jusqu'à rupture.
Le module en traction des matériaux est reporté en tant que rapport de la force sur le déplacement (F/D) en divisant la force de traction (exprimée en Newtons) pour étirer un spécimen d'essai sur 1,25 fois sa longueur d'origine (extension de 25%) divisée par le déplacement (exprime en centimètres) pour atteindre une extension de 25%.
On va maintenant décrire la mesure de la perméa bilité à l'air par la méthode à vitesse d'écoulement élevée. La perméabilité à l'air a été mesurée en serrant un échantillon test dans un dispositif à brides étanches qui fournit une zone circulaire d'approximativement 39 centimètres carrés (un diamètre d'environ 7 centimètres) destinée à la mesure de l'écoulement d'air. Le côté amont du dispositif pour échantillon était relié à un débitmètre en ligne avec une source d'air comprimé sec. Le côté aval du dispositif pour échantillon était ouvert à ltatmosphère.
L'essai a été réalise en appliquant une pression de 124,6 Pa (12,7 millimètres d'eau) sur le côté amont de l'échantillon et en enregistrant la vitesse d'écoulement de l'air passant à travers le débitmètre en ligne (un débitmètre rotatif à bille flottante).
L'échantillon avait été conditionné à 26,670C (700F) et sous une humidité relative de 65% pendant au moins 4 heures avant d'être testé.
Les resultats sont reportés sous forme de centimètre cube/minute/centimètre carré d'échantillon sous une pression de 124,6 Pa (12,7 millimètres d'eau).
On va maintenant décrire l'essai de perméabilité à l'air à l'aide d'un procéde à vitesse d'ecoulement lent.
La résistance des echantillons ayant un écoulement par perméabilité à l'air relativement lent a été mesurée à l'aide d'un aéoromètre Gurley (norme ASTM D72658) fabriqué par W. et L. E. Gurley and Sons. Les résultats sont obtenus en terme de nombre de Gurley qui est le temps en secondes pour que 100 centimètres cubes d'air passent à travers 6,45 centimètres carrés d'un échantillon test avec une différence de pression de 1216,4 Pa (12,74 centimetres d'eau).
On va maintenant mesurer la dimension des pores.
Les mesures de dimension des pores sont réalisées par le dispositif de mesure de porosite Coulter Porometer (nom commercial déposé), fabriqué par Coulter Electronics, Inc,
Hialeah, FL. Le dispositif de mesure de porosité Coulter
Porometer (nom commercial déposé) est un instrument qui fournit une mesure automatisée des distributions de dimensions de pore dans des milieux poreux en utilisant le procédé de déplacement de liquide (décrit dans la norme
ASTM standard. F316-86).
On va maintenant définir l'exemple 1.
Cet exemple est représenté d'un mode de réalisation de matériau composite à trois couches permeable à la vapeur d'eau, extensible, et utilise les materiaux suivants : deux couches d'un tissu tricoté circulaire velouté sur un côté et un film de polymère poreux.
Le tissu velu tricote était réalisé à partir d'un fil de polyester, avait un module en traction plus petit dans la direction transversale que dans la direction de la machine et pesait 122 g/m2 Les tissus velus tissés, Styles #7868 et #7869 ont eté obtenus auprès de Malden Mills,
Laurence, MA 01841. Les propriétés sont représentées dans le tableau 1.
Le film de polymère poreux était un film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux comme décrit dans le brevet US 3 953 566 (au nom de Gore), fabriqué par W. L.
Gore and Associates, Inc. of Newark, DE. Le film avait été préparé à partir d'une poudre fine de polytétraf luoroethy- lène en utilisant l'extrusion d'une pâte et des techniques de calandrage et avait été expansé à la fois dans la direction de la machine et dans la direction transversale.
Le film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux avait un module en traction plus petit dans la direction transversale que dans la direction de la machine, un poids d'environ 4g/m2, un volume de pore d'environ 82%, et une épaisseur d'environ 12 microns. Des propriétés supplémentaires sont représentées dans le tableau 1.
Le matériau composite à trois couches avait été prépare à l'aide d'un procédé de stratification. La séquence du procédé de stratification consistait à (1) appliquer un adhésif à l'aide d'un rouleau pour gravure sur un côté du film de polytêtrafluoroéthylène expansé poreux, (2) combiner une couche de tissu velu tricoté sur le côté du film comportant l'adhésif par pincement entre deux rouleaux, (3) appliquer de l'adhésif à l'aide d'un rouleau pour gravure sur le côte du film du composite à deux couches résultant, et (4) combiner une seconde couche de tissu velu tricote sur le côté formant film du composite par pincement entre deux rouleaux.
L'équipement de stratification était un laminoir ayant une configuration à empilage de plusieurs rouleaux qui comportait un rouleau d'impression de gravure metallique chauffé. Un réservoir d'alimentation d'adhesif sur le rouleau d'impression de gravure chauffe contenait de l'adhésif formé de polyuréthanne fondu thermiquement du type décrit dans le brevet US 4 532 316 (au nom de Henn) qui était imprimé selon un dessin discontinu sur le film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux lorsqu'il passait à travers l'espace situe entre le rouleau de gravure et un rouleau d'appui métallique.On faisait ensuite adhérer le film d'adhésif imprimé sur la surface non enduite du tissu tricoté en circulaire par passage à travers l'espace compris entre le rouleau d'appui métallique et un rouleau surfacé en caoutchouc au silicone, formant ainsi un matériau composite à deux couches.
Le matériau composite à deux couches était alors alimenté à un second laminoir comportant un empilage de plusieurs rouleaux. Comme décrit ci-dessus, l'adhésif était imprimé selon un dessin discontinu sur le film de polyte- trafluoroéthylène expansé poreux du matériau composite à deux couches et on le faisait ensuite adhérer sur la surface non enduite de la seconde couche de tissu tisse sur un métier circulaire pour former un matériau composite perméable à la vapeur d'eau, extensible, à trois couches, dans lequel les axes des modules en traction plus petits des materiaux des couches sont en alignement parallèle.
Le dessin de l'application d'adhésif et la quantité d'adhésif appliqué peuvent également influencer la douceur, le drapé et l'aspect du matériau composite ainsi que les propriétés mecaniques du materiau composite telles que la résistance de liaison, l'étirage et l'élasticité. Il est reconnu dans la technique que, pour stratifier des tissus tissés différents de ceux utilisés dans l'exemple ci-dessus, il est nécessaire d'avoir une certaine expérience pour déterminer le dessin aboutissant à un depôt d'adhésif optimal et la quantité necessaire pour obtenir les propriétés voulues dans le materiau composite.
Tableau 1
Figure img00120001
<tb> <SEP> Stra
<tb> <SEP> tifié <SEP>
<tb> <SEP> Les <SEP> à <SEP>
<tb> <SEP> deux <SEP> trois
<tb> <SEP> Tissu <SEP> 1 <SEP> Tissu <SEP> 2 <SEP> tissus <SEP> Film <SEP> cou
<tb> Propriété <SEP> &num;7868 <SEP> &num;7869 <SEP> réunis <SEP> d'ePTFE <SEP> ches
<tb> WVTR <SEP> 12950 <SEP> 13670 <SEP> 7815 <SEP> > 80000 <SEP> 7675
<tb> Permeabi- <SEP>
<tb> lité <SEP> à
<tb> 1'air* <SEP> > 3000 <SEP> > 3000 <SEP> NM <SEP> 39,6 <SEP> > 30,5
<tb> Rapport
<tb> F/D <SEP> 2,63 <SEP> 1,37 <SEP> NM <SEP> 1,08 <SEP> 6,84
<tb> * (cm3/min/cm2 sous une pression de 124,6 Pa (12,7 mm d'eau)
NM = non mesure
Le matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, à trois couches de l'exemple 1 a des caractéristiques de douceur et de drapé excellentes. Il nécessite une force faible pour étirer sur au moins 25% et presente une capacité de retour après étirage plus grande que 90%. Il avait également une étanchéité à l'air excellente, comme indiqué par les faible valeurs de la perméabilité à l'air du tableau 1, et d'excellentes propriétés
WVTR.
On va décrire un exemple comparatif no 1.
Un matériau composite à trois couches avait été prépare à des fins de comparaisons. Les matériaux et les traitements étaient tels que décrits dans l'exemple 1 cidessus à l'exception du fait qu'on avait utilisé un film polymère poreux différent.
Le film polymère poreux était un film de polytétrafluoroethylène expansé poreux tel que decrit dans le brevet US 3 953 566 (au nom de Gore) et fabriqué par W. L.
Gore and Associates, Inc. Le film était préparé à partir d'une poudre fine de polytétrafluoroéthylene en utilisant l'extrusion sous forme de pâte et des techniques de calandrage, et était expansé dans la direction transversale. Le film de polytétrafluoroéthylène expanse poreux avait un module en traction plus elevé dans la direction transversale et un rapport F/D, pour 25% d'expansion dans la direction transversale, plus grand que 3,5. Le film de polytétrafluoroéthylène expanse poreux avait un poids d'environ 17g/m2, un volume de pore d'environ 82%, et une épaisseur d'environ 43 microns. Les propriétés sont présentees dans le tableau 2.
Contrairement aux matériaux composites selon la présente invention, les couches de l'exemple comparatif étaient orientées de telle sorte que l'axe du module en traction le plus petit du film de polytétrafluoroethylène expansé poreux était perpendiculaire à l'axe du module en traction le plus petit du tissu.
Tableau 2
Figure img00130001
<tb> Stra- <SEP>
<tb> <SEP> tifié <SEP>
<tb> <SEP> Les <SEP> à
<tb> <SEP> deux <SEP> trois
<tb> <SEP> Tissu <SEP> 1 <SEP> Tissu <SEP> 2 <SEP> tissus <SEP> Film <SEP> cou
<tb> <SEP> Propriété <SEP> &num;7868 <SEP> &num;;7869 <SEP> réunis <SEP> d'ePTFE <SEP> ches
<tb>
Figure img00140001
<tb> WVTR <SEP> 12950 <SEP> 13670 <SEP> 7815 <SEP> > 80000 <SEP> 7675
<tb> Permeabi- <SEP>
<tb> lité <SEP> à
<tb> l'airs <SEP> > 3000 <SEP> > 3000 <SEP> NM <SEP> < 30,5 <SEP> < 30,5
<tb> Rapport
<tb> F/D <SEP> 3,64 <SEP> 1,37 <SEP> NM <SEP> 11,6 <SEP> 16,2
<tb> * (cm3/min/cm2 sous une pression de 124,6 Pa (12,7 mm d'eau)
NM = non mesuré
Le matériau de l'exemple comparatif avait des caractéristiques relativement faibles de douceur et de drapé par comparaison au matériau de l'exemple 1, et la force requise pour étirer le materiau sur 25% était excessive.
On va décrire un exemple comparatif no 2.
Cet exemple est relatif à un mode de réalisation de matériau composite à deux couches perméable à la vapeur d'eau, étirable, et comportant les matériaux suivants : une couche de tissu de coton brossé tricoté sur un métier circulaire, et un film de polymère poreux revêtu d'une couche continue à peu près impermeable à l'air de polymère de polyuréthanne hydrophile.
Le tissu de coton brossé tricoté sur un métier circulaire était un tissu Style 6900 obtenu auprès de
Milliken & Co. Le tissu avait un module en traction plus petit dans la direction transversale que dans la direction de la machine et un poids d'environ 170g/m2. Des propriétés supplémentaires sont présentées dans le tableau 3.
Le film de polymère poreux était un film de polytetrafluoroSethylene expansé poreux tel que décrit dans le brevet US no 3 953 566 (au nom de Gore), fabriqué par W.
L. Gore & Associates, Inc. Le film avait été préparé à partir d'une poudre fine de polytétrafluoroéthylène en utilisant l'extrusion sous forme de pâte et des techniques de calandrage et avait été expansé à la fois dans la direction de la machine et dans la direction transversale.
Le film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux avait un module en traction plus petit dans la direction transversale que dans la direction de la machine, un poids d'environ 2 à 3g/m2, un volume de pore d'environ 82%, et une épaisseur d'environ 8 microns. Des propriétés supplémentaires sont présentées dans le tableau 3.
Le matériau composite à deux couches avait été préparé par un procedé de stratification dans lequel le film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux avait été (1) revêtu d'une couche continue de polymère de polyuréthanne hydrophile et ensuite (2) combiné avec le tissu de coton brossé tricoté par pincement entre deux rouleaux, la couche continue de polyuréthanne hydrophile servant d'adhésif pour relier l'une à l'autre les couches. Le polymère de polyuréthanne hydrophile était un polyuréthanne hydrophile réagissant à un traitement thermique et préparé selon les enseignements du brevet US no 4 532 316 (au nom de Henn)
L'équipement de revêtement-stratification utilisé etait un dispositif de revêtement à rouleaux ayant une configuration de 4 rouleaux empiles.L'empilage comportait un rouleau de gravure metallique chauffé ayant un réservoir d'alimentation contenant le polymère de polyuréthanne fondu thermiquement. Le rouleau de gravure transférait le polymère de polyurethanne jusqu'à un rouleau surface en fluoroélastomère. Le rouleau surface en fluoroélastomère appliquait une couche continue de polymère de polyuréthanne sur la surface du film de polytétrafluoroéthylène expansé poreux lorsque le film était pincé entre le rouleau surfacé en fluoroélastomère et un rouleau d'appui métallique chauffe. Le tissu était combiné avec le film de polytetra- fluoroethylene expansé poreux sur le côté opposé du rouleau d'appui métallique lorsqu'il passait à travers l'espace situé entre le rouleau d'appui métallique et un rouleau surface en caoutchouc au silicone.
Tableau 3
Figure img00160001
<tb> <SEP> Stra
<tb> <SEP> tifié <SEP>
<tb> <SEP> à2
<tb> <SEP> Tissu <SEP> Film <SEP> Film <SEP> cou
<tb> Proprieté <SEP> &num;6900 <SEP> d'ePTFE <SEP> 1 <SEP> revêtu <SEP> ches
<tb> WVTR <SEP> NM <SEP> > 80000 <SEP> NM <SEP> 18909
<tb> Perméabilité <SEP> à
<tb> l'air* <SEP> > 3000 <SEP> 76 <SEP> < 0,3 <SEP> < 0,3
<tb> Rapport <SEP> F/D <SEP> 1,56 <SEP> 0,20 <SEP> 0,68 <SEP> 3,03
<tb> |* (cm3/min/cm2 sous une pression de 124,6 Pa (12,7 mm d'eau)
NM = non mesuré
INM = non mesure
Le matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, à deux couches, de l'exemple 2 avait des caractéristiques excellentes de douceur et de drapé. Il nécessitait une force très faible pour l'étirer sur au moins 25% et présentait une capacité de retour après étirage plus grande que 90%. Il avait également une excellente étanchéité au vent et d'excellentes propriétés
WVTR.
On a utilisé le procédé d'essai à débit d'ecoule- ment lent pour mesurer la perméabilité à l'air du matériau de l'exemple 2 et, pour la cohérence du rapport, les résultats ont été convertis en cm3/mn/cm2 sous une pression de 124,6 Pa (12,7 mm d'eau) comme représenté dans le tableau 3.
Du fait d'une grande absorption d'humidité par le matériau composite de l'exemple 2, la durée d'essai pour les mesures WVTR représentées dans le tableau 3 ont été prolongées de 15 à 30 minutes pour permettre d'obtenir des conditions stables
Le matériau composite de l'exemple 2 a été transformé en sous-vêtement. le sous-vêtement était porte avec la surface de coton brosse à proximité de la peau, la surface du film de polytétrafluoroéthylène revêtu étant vers l'extérieur, et les personnes portant ce sous-vêtement l'on trouvé comme étant, de manière imprévue, confortable.
Les propriétés de confort du point de vue mécanique telles que la sensation par la peau, la douceur, la facilité d'etirage et la quantité de retour après étirage ont été trouvées excellentes, la surprise la plus grande a été cependant due à une commande température-humidité exceptionnelle fournie par le sous-vêtement. Le mécanisme de ceci n'est pas complètement compris, mais il semble que les caractéristiques de douceur élevée et d'absorption élevee de l'humidité du tissu de coton brossé associées à la vitesse de transmission de vapeur d'eau élevée et l'absence de déplacement d'air à travers le matériau composite se combinent pour développer rapidement, et ensuite maintenir, un microclimat agréable à proximité de la peau.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de film poreux stratifiée à l'aide d'un adhésif sur une couche de tissu, ledit film poreux et ledit tissu ayant des modules en traction plus petits dans la direction transversale que dans la direction de la machine et ayant leurs axes de modules en traction plus petits alignés parallèlement, et ayant chacun, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport force/dép lace- ment (F/D) pour une largeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petit que 3,5, ledit matériau composite ayant pour une extension de 25% dans la direction transversale un rapport F/D pour une largeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petit que 9,0.
2. Matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de tissu stratifiee à l'aide d'un adhésif sur chaque côté du film poreux, ledit film poreux et lesdits tissus ayant des modules en traction plus petits dans la direction transversale que dans la direction de la machine et ayant leurs axes de module en traction plus petits alignés parallèlement, et ayant chacun, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport force/deplacement (F/D) pour une largeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petite que 3,5, ledit matériau composite ayant pour une extension de 25% dans la direction transversale un rapport
F/D pour une largeur de 2,54 cm (1 pouce) plus petit que 9.
3. Matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le film poreux est du polytrétrafluoroéthylène expanse poreux.
4. Matériau composite permeable à la vapeur d'eau, étirable, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le film poreux est revêtu d'une couche de polymère hydrophile à peu près imperméable à l'air, continue, le film poreux revêtu ayant, pour une extension de 25% dans la direction transversale, un rapport
F/D plus petit que 3,5.
5. Matériau composite perméable à la vapeur d'eau, étirable, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymere hydrophile est un polymère de polyurethanne hydrophile.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2097630A1 (fr) * 1992-12-29 1994-06-30 Ann Louise Mccormack Matiere lamellee, etiree et coussinee en vrac
US5529830A (en) * 1994-05-25 1996-06-25 W. L. Gore & Associates, Inc. Two-way stretchable fabric laminate and articles made from it
CA2148392A1 (fr) * 1994-06-06 1995-12-07 Ann Louise Mccormack Pellicule amincie par etirage, et stratifie non tisse
ZA9510307B (en) * 1994-12-20 1996-06-11 Kimberly Clark Co Mechanically compatibilized film/non-woven laminates
US5843057A (en) * 1996-07-15 1998-12-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Film-nonwoven laminate containing an adhesively-reinforced stretch-thinned film
US6139929A (en) * 1997-03-07 2000-10-31 Porvair Plc Socks
US6623837B2 (en) 2000-12-27 2003-09-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biaxially extendible material
JP4015434B2 (ja) * 2002-02-14 2007-11-28 ジャパンゴアテックス株式会社 積層布帛
JP2006212858A (ja) * 2005-02-02 2006-08-17 Japan Gore Tex Inc 伸縮性の複合フィルムおよび複合生地並びにそれらの製造方法
JP4837346B2 (ja) 2005-09-20 2011-12-14 日本ゴア株式会社 目止めテープおよびこれを用いた繊維製品
JP5049519B2 (ja) * 2006-06-15 2012-10-17 日本ゴア株式会社 伸縮性複合生地、及び延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム
WO2015010208A1 (fr) * 2013-07-24 2015-01-29 Ibco Srl Matériau stratifié respirant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4194041A (en) * 1978-06-29 1980-03-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Waterproof laminate
GB2074093A (en) * 1980-04-22 1981-10-28 Gore & Ass Flexible layered article
GB2155853A (en) * 1984-03-01 1985-10-02 Nitto Electric Ind Co Laminated sheet
WO1990000969A1 (fr) * 1988-07-27 1990-02-08 W.L. Gore & Associates, Inc. Stratifies souples respirables colles par un adhesif respirable et leur procede de fabrication

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4194041A (en) * 1978-06-29 1980-03-18 W. L. Gore & Associates, Inc. Waterproof laminate
GB2074093A (en) * 1980-04-22 1981-10-28 Gore & Ass Flexible layered article
GB2155853A (en) * 1984-03-01 1985-10-02 Nitto Electric Ind Co Laminated sheet
WO1990000969A1 (fr) * 1988-07-27 1990-02-08 W.L. Gore & Associates, Inc. Stratifies souples respirables colles par un adhesif respirable et leur procede de fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
EP0636065A1 (fr) 1995-02-01
JPH07505588A (ja) 1995-06-22
ITTO930255A1 (it) 1993-10-18
CA2117684A1 (fr) 1993-10-28
WO1993021013A1 (fr) 1993-10-28
ITTO930255A0 (it) 1993-04-15
AU2005292A (en) 1993-11-18

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