JP2001503107A - 水蒸気透過性の複合材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、基材（１）の第１面に固定された布帛（４）を有する耐水性で水蒸気透過性の可撓性基材（２）を含んでなる、衣類などに適した複合ライニング材料に関する。基材（２）の第２面に、複数の不連続な磨耗抵抗性ポリマーのドット（12）からなる磨耗抵抗性不連続層（10）が施される。ドット（12）は、可撓性基材(12)の磨耗を防ぎ、使用に際し、材料のライニングを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 水蒸気透過性の複合材料 本発明は、良好な透湿性（即ち、水蒸気透過性）と良好な耐久性を示す、とり わけ衣類に使用される、可撓性があって耐水性で水蒸気透過性の複合材料に関す る。 液体水の浸入に抵抗する水蒸気透過性のラミネート材料は、米国特許第３９５ ３５６６号や同４１９４０４１号（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅ ｓ社）より公知である。米国特許第３９５３５６６号は、延伸膨張多孔質ポリテ トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の膜の製造を記載している。このような膜は 、一般に、本質的に乏しい耐磨耗性を有する。米国特許第４１９４０４１号は、 乏しい耐磨耗性を有する親水性ポリウレタンのような水蒸気透過性の親水性材料 の連続層を１つの表面上に施された多孔質膜（とりわけ延伸膨張ＰＴＦＥ）を含 んでなる材料を開示している。また、乏しい耐磨耗性を有する別な耐水性で水蒸 気透過性も市販されており、これらには、布帛に施されたポリウレタンコーティ ング、布帛にラミネートされたポリウレタン膜、ポリエステル膜と布帛の結合が 挙げられる。 このような材料は、使用中に材料のポリウレタン被覆面を磨耗から保護する内 部ライナーを備えることが多い。プレフォーム式ライナーは、一般に、接着剤層 によってポリウレタン被覆面にラミネートされる。しかしながら、ライナーは、 材料のコスト、重量、体積を付加する。ある用途においては、ライナーを省くこ とが望ましい。しかしながら、このことは、ソフトな親水性ポリウレタンを磨耗 力に直接曝すといった欠点がある。 米国特許第５０２６５９１号は、足場材料（延伸膨張ＰＴＦＥ又は微細多孔質 ポリプロピレン）に親水性材料（ホットメルト親水性ポリウレタン又はポリウレ タンアクリレート）の連続コーティングを被覆し、そのコーティングを基材（ポ リアミド不織布、ポリコットン混合織物など）の中に直接押し込み、次いでその コーティングを硬化させることを開示している。この目的は、足場材料と基材の 間にサンドイッチされ、その中に漏れ箇所が全くない親水性材料の連続コーティ ングを提供することである。 米国特許第４９２５７３２号は、透湿性接着剤（例えば、ポリウレタン接着剤 ）によって一緒に接着されたペアの透湿性材料（例えば、革や布帛）からなるシ ューズ製造用ラミネートの製造を開示している。 ヨーロッパ特許第０４６５８１７号は、水蒸気透過性接着剤層をその上に有す る延伸膨張ＰＴＦＥの液体バリヤ層、活性炭ビーズ、及び接着剤層の中に部分的 に埋設されたネットを含んでなる、保護材料として使用されるラミネートを開示 している。ここで、ネットは活性炭ビーズが機械的に剥ぎ取られるのを防ぐため 、接着剤の表面の上に存在する。ネットの厚みは、一般に、約０．５ｍｍ（５０ ０μｍ）である。 液体水の浸入に抵抗する耐水性材料は、防水着の製造業に係る当業者にとって 周知である。当然ながら、いわゆる防水性衣服に必要とされる耐水性の程度は、 それが供される気候条件に大きく依存する。適当な耐水性テスト（Ｓｕｔｅｒテ スト）を本願で説明する。許容できる実用的な耐水性の指標は、１．４ポンド／ 平方インチ（０．１ｋｇ／ｃｍ²）、より典型的には２．０ポンド／平方インチ （０．１４ｋｇ／ｃｍ²）の圧力によってサンプルを強制的に貫かされる水の存 在がないことである。また、このことは、多孔質材料 に関する疎水性の指標を与える。 水蒸気透過性材料の長所は、着用者の体からの汗が材料を貫通することによっ て衣服から逃げることを可能にし、このため、衣服の中の液体水の蓄積とそれに よる湿った感触を防ぐことである。水蒸気透過性として評価されるためには、可 撓性基材は、一般に、少なくとも１０００、好ましくは１５００以上、より好ま しくは３０００ｇ／ｍ²／日以上の水蒸気透過度を有することが必要である。こ こで、１０００００ｇ／ｍ²／日を上回る値も特定の基材で可能である。本発明 の可撓性複合材料の全体的な水蒸気透過度は、通常これよりも若干低いが（例え ば、５０００〜１２０００ｇ／ｍ²／日、又はある基材では３００００ｇ／ｍ²／ 日にも及ぶ）、一般的に言って、その水蒸気透過度は上記に説明した範囲内にあ ることができる。 適当な耐水性で水蒸気透過性の可撓性膜は、米国特許第３９５３５６６号に記 載されており、多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料を 開示している。延伸膨張多孔質ＰＴＦＥは、フィブリルによって相互に接続され た結節によって特徴づけられる微細構造を有する。必要により、疎水性の含浸剤 （ペルフルオロアルキルアクリレート又はメタクリレートのような低分子量の過 フッ化化合物）と延伸膨張ＰＴＦＥに含浸させることにより、耐水性を高めるこ とができる。このような含浸剤は疎油性でもある。含浸剤は、多孔質ＰＴＦＥの 結節とフィブリルをコーティングすることができる。 また、耐水性で水蒸気透過性の膜は、高分子量で微細多孔質のポリエチレンや ポリプロピレン、微細多孔質のポリウレタンやポリエステルのような微細多孔質 材料であることもできる。 また、耐水性で水蒸気透過性の可撓性膜は、米国特許第４１９４ ０４１号に開示のタイプの耐水性で水蒸気透過性の親水性フィルムのコーティン グを備えることができ、この膜と親水性フィルムは一緒に基材を形成する。この ような親水性フィルムは一般に疎油性でもある。可撓性膜は、米国特許第３９５ ３５６６号に記載のような多孔質延伸膨張ＰＴＦＥから作成されることができる 。 記載のような材料は本質的に普通にある。 本発明の目的は、保護ライナーを必要とせずに、耐水性で水蒸気透過性の複合 材料に優れた耐磨耗性を与えることである。 本発明によると、 (a)第１面と第２面を有する耐水性で水蒸気透過性の可撓性基材、 (b)その基材の第１面に固定された布帛、 (c)その基材の第２面の表面上で不連続なライニング状パターンを成す分離し た耐研磨性ポリマーの複数のドットであって、可撓性基材の磨耗に抵抗するドッ ト、 を含んでなる、衣類などのための複合ライニング材が提供される。 本発明のもう１つの局面によると、本複合材料は、帽子、手袋、靴のような衣 類に用いられる。 本発明のさらにもう１つの局面によると、可撓性で耐水性で水蒸気透過性の第 １面に布帛を固定し、その第２面の表面上に不連続なライニング状パターンを形 成して可撓性基材の磨耗に抵抗するように、複数の耐磨耗性のポリマードットを 施すことを含む、衣類などのための複合ライニング材を製造するプロセスが提供 される。 本発明によって得られる効果は、可撓性基材材料の上に不連続で耐磨耗性のラ イニング状層を施し、とりわけ軽量で扱い易くて経済的な仕方で、水蒸気透過性 の可撓性基材を磨擦力から防ぐ保護表面 層を提供することである。即ち、耐磨耗性ポリマー材料の不連続パターンを有す る磨耗抵抗層の適用が、通常の内側ライナーを施す必要なく、耐磨耗性と耐久性 を与えるのにそのもので十分であることが予想外に見出された。磨耗抵抗性ポリ マー材料は、複合材料の表面層を構成し、衣類を作成するためにこの材料が使用 されるときに最も内側にある層であり、即ち、着用者の肌に最も近い表面層であ る。この磨耗抵抗性材料の不連続パターンは、必要な水蒸気透過性を与える一方 で、それ自身に対して及び存在し得る他の材料（例えば、着用者が着ている別な 衣服）に対して、それを屈曲させる際の材料の磨耗に抵抗するのに十分であるこ とが予想外に見出された。 本発明の目的のため、所与のポリマーに関し、滑らかで丸みがあって角張って いない外側表面を有するポリマードットで形成されるライニングについて耐磨耗 性が比較的高いことが好ましい。また滑らかで丸みのあるドットは、衣類の最も 内側のライニング表面を構成するとき、着用者により心地よい感触を与え、肌が 着用者が身につける内側衣服にとって邪魔になることを避けることができる。 次に、添付の図面を参照しながら、例としての本発明の態様を説明する。 図１は、本発明による複合ライニング材料の第１の態様の拡大された部分的平 面図である。 図２は、図１の線Ａ−Ａの概略の横断面図である。 図３は、本発明の第２の態様の図２に類似した概略の横断面図である。 図４は、本発明によるポリマードットを含む複合ライニング材の走査型電子顕 微鏡（ＳＥＭ）によって得た像の上部からの透視図である。 図５は、本発明による複合ライニング材上のポリマードットの走 査型電子顕微鏡によって得た像の縦断面図である。 図６は、本発明によって、基材上に磨耗抵抗性ポリマー材料を施すためのコー ティング装置の概略図である。 図面の図１と２に関し、本複合ライニング材料は、基材２の１つの面６に接着 された前面布帛４を有する、防水性で水蒸気透過性の可撓性材料２を備える。基 材２の第２面８は、磨耗抵抗性ポリウレタンのような磨耗抵抗性ポリマー材料の 複数の別個な実質的に滑らかな表面の角張っていないドット12からなる磨耗抵抗 性の不連続なライニング形成層12を有し、このドットは基材２の面８から突起す る。ドットが形成されるポリマーは、所望の耐磨耗性を与えるため、約８００ｐ ｓｉ（５．５Ｎ／ｍｍ²）を上回る弾性率を有するべきである。 可撓性基材２は、上記の米国特許第３９５３５６６号に開示のような延伸膨張 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の膜からなり、このＰＴＦＥはフィブ リルによって相互に接続された結節によって特徴づけられる多孔質の微細構造を 有する。膜２は、液体水の貫通に抵抗するが、水蒸気透過性である。膜２は、１ ５ｇ／ｍ²の重さと、米国特許第５０２６５９１号（Ｈｅｎｎ）に記載のような 公知の泡立ち点測定技術で測定して０．２μｍの最大気孔サイズを有する。 前面布帛４は、任意の常套手段によって基材２の面６にラミネートされ、前面 布帛４は、ナイロンやポリエステルのような材料の織物、不織布、編物のような 多数の公知の前面布帛の１つでよい。使用において、前面布帛は、本複合材料か ら作成される衣類の外側表面を構成し、必要とされる見た目の又は美的な外観と 必要な機械的特性を提供する。 ポリウレタンドット12の各々は、図１に示したように、平面図で 実質的に円形であり、約４００μｍのオーダーの半径を有する弧で画定される図 ２に示すような横断面の部分球である。好ましい態様において、ドット12は、７ つのドットのロゼット（rossette）、即ち、６つのドットが中心の７番目のドッ トの周りに配置された繰り返しの規則的パターンで配置される。ロゼットは、図 １の仮の破線で示されている。各ドットは、５００μｍのオーダーの直径ｄで構 成される基材平面内の直線寸法と約１００μｍの高さを有する、６つのドット12 とそれらの関連中央ドットの中心は、約１５００μｍ（例えば１４６０μｍ）の オーダーの直径Ｄを有する円上にあり、隣接ドットの中心間の距離又はピッチは ７５０μｍのオーダーであり、即ち、隣接ドットの周辺間の距離はドット直径の 約半分である。隣接ドット中心間の距離、ドット直径、ドット高さの比は例えば ７．５：５：１〜１５：１０：１である。図１のパターンのドットは、それらが 施される複合材料の表面積の約４０％を占める。上記の値はいずれも走査型電子 顕微鏡から得られた像より求めた。 図３は、図１と２に関して上記に説明した態様に類似の本発明の第２の態様を 示し、図１と２に同等な構成部分に同じ参照番号が用いられている。図３の態様 は、上記の米国特許第４１９４０４１号に記載のタイプの水蒸気透過性ポリウレ タンのような耐水性で水蒸気透過性の材料の付加的な親水性コーティング14を取 り入れている。 図４は、走査型電子顕微鏡写真によって見られた本発明の第３の態様を示し、 平行な列に配置された複数のポリマードット16を施された基材14を示している。 図４から分るように、各ドット16は、面内でほぼ円形であり、その表面にドット 作成の間に生じた複数の小さな孔17を有する。 図５は、図４のドット16の１つの縦断面を拡大寸法で示しており 、ドット16の外形が縦断面で実質的に部分的な球であり、中空の内部18を有する ことが分る。 図６は、図１〜３を参照して上記に説明した複合材料を作成するための、可撓 性基材に耐磨耗性ポリマーのドットの層を施すために適切なコーティング装置の 概略的な１つの形態を示す。装置の構成とその運転様式は、米国特許第５０２６ ５９１号の全体的開示を踏襲する。 図６を参照して、ある織り方の織物ナイロン又は織物ポリエステルからなる前 面布帛にラミネートされた延伸膨張ＰＴＦＥ膜のロール20が解かれ、ブレーキロ ーラー24を覆う幅１４０ｃｍ〜１５０ｃｍのウェブとして供給され、ブレーキロ ーラー24は、一定の張力を与える作用をし、次いで圧カローラー28とグラビアロ ーラー30の間のニップに送り込まれる。グラビアローラー30は、液体ポリマー材 料を受け入れて、それを基材膜のウェブ22に分離したポリマードットのパターン 形態で施すための、７ドットのロゼットパターンの表面窪みを有する。液体ポリ マー層は、米国特許第５２０９９６９号の例１に準じて調製された反応性ホット メルト親水性ポリウレタン（以下、ＯＬＣ−５Ｔと称す）である。ポリウレタン ＯＬＣ−５Ｔは、硬化すると強靭で耐磨耗性であり、８００ｐｓｉ（５．５Ｎ／ ｍｍ²）を上回る弾性率を有する。液体ポリマー材料は、４０〜８０℃の温度に 保持されたドクターブレードアセンブリ32を用い、４０〜８０℃の温度を有する グラビアローラー30の上に４０〜８０℃の温度で施され、ドクターブレードアセ ンブリ32は、液体ポリマー材料をグラビアローラー30の表面に施し、過剰の材料 をそれから拭い取り、グラビアローラー30の表面の窪みを液体ポリマー材料で満 たす。ローラー30の引き続いた回転が、基材膜のウェブ22の１つの面にポリマー 材料がグラビア印刷されるのを可能にする。 次いで、分離したドットのポリマー層を施された膜が、オイル充填式高温ロー ラー36（オイル温度は１６０℃〜２００℃）の上を通り、１６０〜２００℃の高 温でポリマー材料を硬化させる。次いでこのようにして作成された複合材料が、 一連のアイドラーローラー38の上に供給される。冷却カン42（一般に冷水が満た される）の上を複合材料が通過するとき、冷却が生じる。複合材料が、引き続き のアイドラーローラーとロードセルローラーの上に引き寄せられ、これらのロー ラーは、複合材料の連続ウェブの張力を約１００〜４００Ｎに調節し、耐磨耗性 ポリマードットが少なくとも部分的に硬化して固体材料になり、複合材料がコア に巻き取られるのが可能な時間をモニターする。連続基材は、約７〜１５ｍ／分 の速度でコーティング装置を通過する。 図１〜５を参照しながら説明した態様と図６を参照しながら説明した方法は、 本発明の例に過ぎなく、下記に示すように本発明の範囲の中に変更があり得るこ とを認識すべきである。 磨耗抵抗層をその場所で形成するように、可撓性基材２の上に直接磨耗抵抗性 ポリマー材料のドット12を敷設するのが望ましいことが見出されている。磨耗抵 抗層としての予め作成された層を使用することは不満足であることが分っている 。普通の適用方法には、スクリーン印刷、図６に関して上記に説明したようなグ ラビア印刷、又はスプレーが挙げられる。これは、ドット12の磨耗抵抗層と可撓 性基材２の間に緊密な結合を生成させ、同時に、磨耗抵抗性の材料の適切に薄い 層が適用されるのを可能にする。ポリマー材料は、溶液のコーティングによって 又はエマルジョンのコーティングによって、ホットメルトから液状で基材の選択 領域に施されることができる。液体ポリマー材料には、その場所で硬化するプレ ポリマー、紫外線硬化性ポリマー、室温加硫性ポリマー、又は熱可塑性ポリマー が挙げられる。適切なエラストマー系ポリマーには、ポリエステル、ポリ塩化ビ ニル、ポリアミド、シリコーン、ポリウレタン、又はポリウレタン−ポリエステ ル複合材が挙げられる。反応基がある温度より高いと脱保護されるブロック型ポ リマーのような反応性ポリウレタンが特に有用である。フィラーの粒子サイズが 不連続層の最小寸法よりも小さければ、フィラーを含めることもできる。硬化し たポリマーは、一般に、通常のドライクリーニング溶媒に抵抗性がある。基材２ が、親水性コーティングのポリウレタン層14を含む場合（図３）、磨耗抵抗性ポ リマーは、硬化したとき、それと化学的に適合性であろう。 以上により、本発明によるドットの作成にとって、ＯＬＣ−５Ｔのような「硬 質」磨耗抵抗性ポリウレタンが好ましいポリマー材料であることが認識されるで あろう。ドットに使用されるポリウレタンのタイプは、図３の態様の親水性コー ティング14に使用され得る「軟質」タイプのポリウレタンとは異なる特性を有す ることに留意すべきである。 当業者は、ポリウレタンポリマーの総括的な群の中に、靱性、硬さ、弾性、親 水性などの様々な特性を有する広範囲なポリマーが存在することを理解するであ ろう。一般に、衣類に使用するのに適切にする十分な程度の親水性と水蒸気透過 性を有するポリウレタンポリマーは、乏しい靱性と耐磨耗性を有することが知ら れている。ここで、非常に靱性があって高い耐磨耗性を有するが、衣類用途に必 要な水蒸気透過性は有しないポリウレタンポリマーも存在する。 本発明において、磨耗抵抗ドットのポリマーは、後者の範囲のポリマーから選 択され、約８００ｐｓｉ（５．５Ｎ／ｍｍ²）を上回る弾性率を有するポリマー が本発明による磨耗抵抗ドットを作成するのに適切な材料であることが見出され ている。 磨耗抵抗ポリマーは、そのものが水蒸気透過性であることができる。ここで、 このことは、基材の被覆割合がそれ程高くなくてその水蒸気透過性に実質的に影 響を及ぼさなければ、一般に必要ではない。 分離ドットの形態の磨耗抵抗材料のパターンは、ポリマー材料が存在しない空 領域があって、基材の表面を覆う連続層を形成しない点において、不連続である 。一般、ポリマードット12による可撓性基材２の表面の被覆割合は、面積で２０ 〜８０％、とりわけ３０〜７０％、より好ましくは４０〜６０％である。これら の空領域の磨耗が起こり得るような空領域への容易な接触を許容しないように、 ドット12の間の間隔がそれ程大きくないことが必要であると理解されるであろう 。 分離ドットの不連続パターンは、その被覆が基材の磨耗を防ぎ得れば、任意の 適切なパターンであることができる。このパターンは、良好な取扱い適性を示す ように選ばれることが必要である。 ドット12は、図１〜３に示したような実質的に円形である必要はない。このド ットは、原理的に、四角形、長方形、多角形などの形状であることができる。し かしながら、磨耗を抑えるためには、四角形やダイヤモンドその他の鋭い角を有 する形状は好ましくない。好ましくは、基材に垂直な面内のドットの横断面は、 実質的に、半球、部分球、先端のない半円の形状である。 ドット12のパターンは、ランダムなパターン、又は所定の空間形状による規則 的なパターンであることができる。図１〜５に示されたドット12について特定の 寸法が与えられているが、本複合材料が使用されるべき目的に応じて寸法が変わ り得ることが理解されよう。各ドットは、好ましくは、基材の平面内の最大の横 断寸法又は幅が５０００μｍ未満であり、例えば１００〜１０００μｍ、好まし くは２００〜８００μｍ、とりわけ４００〜６００μｍである。ドット12は、中 心と中心で２００〜２０００μｍ離れた距離にあり、好ましくは３００〜１５０ ０μｍ、とりわけ４００〜９００μｍである。各ドットは、１０〜２００μｍ、 好ましくは７０〜１４０μｍ、とりわけ８０〜１００μｍの高さを有することが できる。 本発明の材料は、帽子、手袋、靴などの衣類のような各種の身に付ける物品を 製造するために使用可能である。 本発明の水蒸気透過性で耐水性の複合材料の重要な特長は、シームシールされ 得る性能である。このようなシールは、縫い孔を通って入る液体水を防ぐため、 耐水性衣類の縫いシームをシールする目的で行われる。これは、加熱型ホットメ ルト接着剤をコーティングされたテープをシームの内側に施し、それを加圧下で 結合させることによって達成される。しかしながら、前面布帛、中間多孔質膜、 及び内側ライニングを含んでなる通常の材料のシームシールは、耐水性膜とシー ル用テープの間に位置する内側ライニングの存在によって邪魔され、膜とテープ の間のシールの形成を妨げる。 本発明の材料は良好なシームシール特性を有し、磨耗抵抗層へのシームシール テープの接着性は良好であることが見出されている。 本発明のタイプの複合材料の使用において、摩擦力は、耐水性複合材料に漏れ を発生させる。これは、本複合材料によって構成される衣類の耐水性を駄目にす る。この目的のために耐磨耗性を評価する適切な試験法は、１つ以上の漏れが材 料に発生するまでの磨耗の程度を測定することである。本発明による磨耗抵抗層 を備えた複合材料の耐磨耗性は、磨耗抵抗層を有しない可撓性基材よりも高い耐 磨耗性を有する（実験上の制約の中で）。磨耗抵抗層の性質によって決まるが、 本発明の材料の耐磨耗性は、可撓性基材のみの耐磨耗性の少なくとも１．５倍、 有利には少なくとも４．０倍である。特 定の条件下で、耐磨耗性が１０倍以上にも増加することがある。他方で、磨耗抵 抗層の適用によって（そのものはある程度の水蒸気透過性を有する）基材の水蒸 気透過性は若干低下するが、このような低下は、これまでに提案されてきた技術 の、基材に内側ライニングをラミネートすることから予想される程度である。即 ち、本発明による磨耗抵抗層の使用は、材料の耐磨耗性を顕著に高めると同時に 、水蒸気透過性を過度に低下させない能力を与える。 水蒸気透過性の低下の比は、磨耗抵抗層の適用後の基材の自由表面積の低下の 比を下回ることが予想外に見出されている。 耐磨耗性、耐水性、水蒸気透過性を測定するための本複合材料のテストを、下 記の方法を用いて行った。 〔試験法〕 −水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）のテスト（酢酸カリウム法）− 水蒸気透過速度、即ち、水蒸気透過性は、３５重量部の酢酸カリウムと１５重 量部の蒸留水からなる約７０ｍｌの溶液を、口が６．５ｃｍの内径の１３３ｍｌ のポリプロピレンカップの中に入れて測定した。デラウェア州のニューアークに あるＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社から入手可能な延伸膨張ポ リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜（Ｃｒｏｓｂｙの米国特許第４８６２ ７３０号に記載の方法で測定して約８５０００ｇ／ｍ²／２４ｈの最小ＭＶＴＲ を有する）をカップの縁にヒートシールし、溶液を中に入れた、ぴんと張った漏 れのない微細多孔質のバリヤを作成した。 同様な延伸膨張ＰＴＦＥの膜を、水槽の表面に取り付けた。この水槽アセンブ リを、温度調節室と水循環槽を用いて、２３±０．２℃にコントロールした。テ ストするサンプルを、試験操作を行う前に、23℃の温度と50％の相対湿度の条件 に慣らした。テストす る各サンプルが、水槽の表面上に取り付けた延伸膨張ＰＴＦＥ膜に接触するよう に、３つのサンプルを配置し、カップアセンブリの導入の前に少なくとも１５分 間平衡に慣らした。 カップアセンブリを１／１０００ｇの最少単位で秤量し、テストサンプルの中 央の上に逆にして置いた。 水槽中の水から飽和塩溶液の方向に拡散による水の流れを与えるそれらの間の 駆動力により、水の移動がなされる。サンプルを２０分間テストし、次いでカッ プアセンブリを取り出し、再度０．００１ｇの単位で秤量した。 サンプルのＭＶＴＲを、カップアセンブリの重量増加によって計算し、サンプ ルの表面積の１平方メートルあたりの２４時間あたりの水のグラムで表した。 −磨耗テスト− マーチンデール磨耗試験機を使用し、英国標準法ＢＳ５６９０，１９９１に基 づくドラフトＩＳＯ ＳＴ ＣＤ１２９７４−１の表１節５．６．２に準じ、標 準ウールトルＳＭ２４を用い、サンプルを摩擦することによって行った。 要約すると、試験法は以下の如くである。互いに直角な２つの単調運動によっ て得られるリサージュ図形の形態の円形平面運動で、１２ｋＰａの圧力下で、雑 種交配型の梳毛糸からなる平織羊毛布の基準研磨材によって、サンプル材料の円 形試験片を研磨する。磨耗抵抗は、規定された終点までのサイクル数によって定 められる。磨耗試験機はマーチンデールに記載のタイプである（J．Text．Inst ．1942：33，T151）。 所定の回数の摩擦の後、各サンプルを試験機から取り出し、耐水性の破壊を示 す漏れが検出されるまで、本願で記載のようにして液体水抵抗性について試験し た（２ｐｓｉ（０．１４ｋｇ／ｃｍ²） の静水圧下で３分間）。サンプルは１００回の摩擦ごとに１０００回の摩擦まで テストした。次いでそれらを次の間隔でテストした。 各２０００回の摩擦を２００００回の摩擦まで行い、次いで各５０００回の摩 擦を５００００回の摩擦まで行い、次いで各１００００回の摩擦を１０００００ 回の摩擦まで行い、次いで各２００００回の摩擦を繰り返した。 −耐水性テスト（ＳＵＴＥＲテスト）− 本発明のサンプルを、低い水浸入圧の攻撃に供する改良型Ｓｕｔｅｒ試験装置 を用い、耐水性についてテストした。試験法はＢＳ３４２４の方法２９Ｃに記載 されている。締付け構造の２つの円形ゴムガスケットによってシールされた直径 １１．２５ｃｍのサンプルの下面に対して水を加圧する。１つの面に親水性コー ティングを備えた延伸膨張ＰＴＦＥの基材を有するサンプルを、親水性コーティ ングが下に面して水に接触し、延伸膨張多孔質ＰＴＦＥ膜が最も上になるように 取り付けた。クランプ機構、ガスケット、及びサンプルによって防水シールが形 成されることが重要である。変形するサンプルにおいては、補強用スクリム（例 えば、開口性の不織布）をサンプルの上に締付けてサンプルに重ねた。サンプル の上側は大気に通じ、実験者が見ることができる。サンプルの下面に及ぼされる 水圧を、水槽に接続されたポンプによって２ポンド／平方インチ（０．１４ｋｇ ／ｃｍ²）まで高め、水圧は、圧力計に表示され、ライン中のバルブで調節され る。耐水性が不足するときにサンプルを強制的に貫通される水の出現について、 サンプルの上側を３分間にわたって目視観察した。表面上に見える液体水は、サ ンプルの耐水性の不足（即ち、漏れ）と判断した。３分間のテスト期間中にサン プルの上側に液体水が全く観察されなければ、サンプルはテストに合格したもの とした。 −漏れるまでの洗いのテスト− このテストの目的は、長時間にわたる湿り下の連続的な屈曲と摩擦によってラ ミネートサンプルに漏れが生じる時間を求めることである。 長さ約３６ｃｍの最大幅のサンプルを切断し、ピンキングばさみを用い、全て の４辺をトリミングする。サンプルがほぐれたり絡まる可能性があると、全ての エッジを縫う。９００±９０グラムの全洗い量を与えるのに十分なサンプルを切 断する。十分なサンプルが得られない場合、全重量とするように重量調整布帛サ ンプルを追加することができる。次いで２０±２℃と６５±５％の相対湿度で４ 時間にわたり、サンプルの状態を整える。 状態を慣らしたサンプルを、洗いの前に何らかの漏れをチェックするため、布 帛の幅を横切る５つの箇所で１ｐｓｉの３分間にて、較正された静水圧ヘッド試 験機でテストする。各時点で同じ位置がテストされ得るように、各位置にインク マーカーで印を付ける。試験機は水栓６０ｃｍ／分の昇圧速度を有し、５箇所で １ｐｓｉにて３分間にわたりサンプルがテストされることができる。 十分なサンプル又はサンプルと付加重量が、各試験機について９００±９０グ ラムの全重量とするために用意される。次いでサンプルを、Ｋｅｎｍｏｒｅ洗い 方法（ＱＬ０６２）にしたがって洗う。約７２時間の洗いの後、サンプルを吊る して乾燥させ、状態調節し、１ｐｓｉで３分間にわたり同じ５箇所を静水圧テス トする。テスト箇所は、最初の小さな成長する漏れが観察されると、不合格であ ったとみなされる。全ての５箇所で漏れの証拠を示すまで洗い／乾燥／テストの サイクルを繰り返す。 −Ｋｅｎｍｏｒｅ洗い法（ＱＬ０６２）（上記参照）− これは、Ｋｅｎｍｏｒｅ洗い機の高負荷７０シリーズが、連続的 な湿り屈曲と磨耗テストを行うために使用される仕方を記載する。 この試験機は、連続洗いの中で水温が４５℃を超えないようにするため、透明 なベント式のパースベックス（商標）のカバーを有する。温度は、温度計を用い てチェックすることができる。 この試験機は、水位のコントロール設備を中程に有した。水温コントロールを 冷温にセットし、機械サイクルのセレクタを、１５０〜１８０ｒｐｍの撹拌速度 を与える１４に設定した。自動／手動のスイッチは自動に保つべきである。蓋を 閉め、アイソレータを十分にネジ込んだ。試験機のサイクルセレクタを引き出し 、遮断スイッチが働くレベルに達するまで、試験機を水で満たした。アイソレー タを外し、６０±４リットルの水を試験機の中に注ぎ、水の深さを測定した。９ ００±９０ｇの全洗い量まで必要なサンプルを加えた後、蓋を閉め、アイソレー タをネジ込んだ。洗いサイクルのセレクタノブを動かし、試験機を洗いモードに セットした。水を遠心脱水する用意ができたとき、コントロールノブを動かし、 回転させた。試験機から水がしたたり落ちた。アイソレータスイッチを切り、蓋 を開け、サンプルを検査した。 もつれと必要によりもつれの解けについて、約１０時間ごとにサンプルをチェ ックした。体積を正確に保ち、布帛の負荷が一定の重さになるように約２４時間 ごとに冷水を添加した。水温は４５℃を超えないようにした。 上記の表は、６通りの異なるラミネート、即ち、２層のＴａｓｌａｎ、ドット を備えた２層のＴａｓｌａｎ、２層のＩｓｌａｙ、ドットを備えた２層のＩｓｌ ａｙ、２層のＭｉｌａｎｏ、ドットを備えた２層のＭｉｌａｎｏを示す。 ２層のＴａｓｌａｎは、米国特許第４１９４０４１号に記載のような、反対面 を水蒸気透過性ポリウレタンの連続親水性層でコーティングされた延伸膨張ＰＴ ＦＥ膜にラミネートされた、織り目のあるナイロン６６の前面布帛を含んでなる 材料である。 ２層のＩｓｌａｙは、米国特許第４１９４０４１号に記載のような、反対面に 水蒸気透過性ポリウレタンの連続親水性層をコーティングされた多孔質延伸膨張 ＰＴＦＥ膜にラミネートされた、織り目のあるポリエステル綾織布の前面布帛を 含んでなる材料である。 ２層のＭｉｌａｎｏは、米国特許第４１９４０４１号に記載のような、反対面 を水蒸気透過性ポリウレタンの連続親水性層でコーティングされた多孔質延伸膨 張ＰＴＦＥ膜にラミネートされた、平織のハイテナシティの織り目のあるナイロ ン６６の前面布帛を含んでなる材料である。 上記のＴａｓｌａｎ、Ｉｓｌａｙ、Ｍｉｌａｎｏの各材料は、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒ ｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社（英国）から入手可能である。 上記の水蒸気透過性（ＭＶＴＲ）、耐磨耗性、漏れるまでの洗いの各テストを 用い、２層の普通の基材、即ち、磨耗抵抗ドットを有しない基材と前面布帛を、 本発明による磨耗抵抗ドットのパターンを有する２層の基材と比較することによ り、６通りのサンプルの各々をテストした。各サンプルを３回テストした。 表１は、本発明の磨耗抵抗ドットを有する各サンプルにおいて、最初の漏れま での耐磨耗性に著しい向上が得られることを示す。 また、表１は、各ケースにおいて磨耗抵抗ポリマーに使用したポリマーを記す が、これは、米国特許第５２０９９６９号の例１の教示にしたがって調製された 、ＯＬＣ−５Ｔと称されるポリウレタンポリマーである。 添付図面の図６に関して上記に説明したように、ポリウレタンポリマ−ＯＬＣ −５Ｔを使用する本発明の方法は、約２００℃の高温、例えば１６０〜２００℃ でポリマーを硬化させることを必要とする。 ポリウレタンポリマーＯＬＣ−５Ｔは、本発明によるドットの形成に満足でき ることが見い出された多数のポリマーの１つである。ここで、耐磨耗性が目的に 関して十分であって、使用される基材材料に適合性があれば、その他のポリマー 材料も使用できることが理解されるであろう。 ポリマーは、図１に示したようなタイプの７ドットロゼットのパターンで印刷 した。 表１から分るように、本発明の複合材料の水蒸気透過性は、通常の２層構造の それよりも低いが、許容できるレベルにある。 漏れるまでの洗いのテストは、湿った洗い条件下での連続的な屈曲と磨耗に供 されるサンプルにおける、漏れまでの時間を測定する別な耐久性テストである。 本発明の材料の洗い耐久性は、表１に示すように、通常の対応する２層材料のそ れよりもかなり良好である。 ポリマー印刷パターンの変更は（ＯＬＣ−５Ｔポリマーを用いて）、本発明の 材料の水蒸気透過性にわずかな変化をもたらすに過ぎない。 本発明の複合材料は、一般に、従来の内側ライニングを備えた３層材料につい ての通常の耐久性を有するが、従来の２層材料の着心 地や取扱いと製造のコストに近いことが見出されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 トラウバ，ジョン，エドワード アメリカ合衆国，ペンシルベニア 19311, アボンデール，サリバン チェイス ドラ イブ ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(a)第１面と第２面を有する耐水性で水蒸気透過性の可撓性基材、 (b)基材の前記第１面に固定された布帛、 (c)基材の前記第２面の表面を覆う不連続なライニング形成パターンを形 成する複数の分離した磨耗抵抗性ポリマーのドットであって、可撓性基材の磨耗 に抵抗するドット、 を含んでなる、衣類などに適した複合ライニング材料。 ２．ドットが実質的に滑らかで角のない外形を有する請求項１に記載の複合材 料。 ３．各ドットが、基材の面内に実質的に円形の横断面と、基材に垂直な面内に 実質的に部分球の横断面を有する請求項２に記載の複合材料。 ４．基材の面内の横断面の最大寸法が５０００μｍ未満である請求項１〜３の いずれか１項に記載の複合材料。 ５．前記最大寸法が１００〜１０００μｍである請求項４に記載の複合材料。 ６．前記最大寸法が２００〜８００μｍである請求項５に記載の複合材料。 ７．前記最大寸法が４００〜６００μｍである請求項６に記載の複合材料。 ８．各ドットが１０〜２００μｍの高さを有する請求項１〜７のいずれか１項 に記載の複合材料。 ９．各ドットが７０〜１４０μｍの高さを有する請求項８に記載の複合材料。 １０．各ドットが８０〜１００μｍの高さを有する請求項９に記 載の複合材料。 １１．各ドットの中心が隣接ドットの中心から２００〜２０００μｍの間隔に ある請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複合材料。 １２．各ドットの中心が隣接ドットの中心から３００〜１５００μｍの間隔に ある請求項１１に記載の複合材料。 １３．各ドットの中心が隣接ドットの中心から４００〜９００μｍの間隔にあ る請求項１２に記載の複合材料。 １４．隣接ドットの中心間距離、各ドットの最大寸法、及び各ドットの高さの 比が約７．５：５：１〜約１５：１０：１の範囲にある請求項１〜１３のいずれ か１項に記載の複合材料。 １５．ドットによる基材表面の被覆割合が２０〜８０％である請求項１〜１４ のいずれか１項に記載の複合材料。 １６．ドットによる基材表面の被覆割合が３０〜７０％である請求項１５に記 載の複合材料。 １７．ドットによる基材表面の被覆割合が４０〜６０％である請求項１６に記 載の複合材料。 １８．基材が多孔質膜である請求項１〜１７のいずれか１項に記載の複合材料 。 １９．多孔質膜が延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンである請求項１８に記 載の複合材料。 ２０．基材が、多孔質膜と、水蒸気透過性の親水性ポリマーのコーティングを 含んでなり、そのコーティングにドットが固定された請求項１８又は１９に記載 の複合材料。 ２１．親水性ポリマーがポリウレタン又はポリエステルである請求項２０に記 載の複合材料。 ２２．前記ドットが、約８００ｐｓｉ（５．５Ｎ／ｍｍ²）を上 回る弾性率を有する磨耗抵抗性ポリウレタンから形成された請求項１〜２１のい ずれか１項に記載の複合材料。 ２３．ドットを形成するポリウレタンが水蒸気透過性である請求項２１に記載 の複合材料。 ２４．０．１ｋｇ／ｃｍを上回る水抵抗性である請求項１〜２３のいずれか１ 項に記載の複合材料。 ２５．１５００ｇ／ｍ²／日を上回る水蒸気透過性を有する請求項１〜２４の いずれか１項に記載の複合材料。 ２６．ドットが複数のロゼットの形態で施された請求項１〜２５のいずれか１ 項に記載の複合材料。 ２７．複合材料の耐磨耗性が、可撓性基材そのものの耐磨耗性の少なくとも１ ．５倍である請求項１〜２６のいずれか１項に記載の複合材料。 ２８．請求項１〜２７のいずれか１項に記載の複合材料を含んでなる衣類。 ２９．磨耗抵抗性ポリマーのドットが、衣類の最も内側の構成部分を形成して ライニングを成した請求項２８に記載の複合材料。 ３０．可撓性で耐水性であって水蒸気透過性の基材の第１面に布帛を固定し、 可撓性基材の磨耗に抵抗するように、前記基材の第２面の表面を覆う不 連続なライニング形成パターンを形成するため、前記基材の第２面に複数の磨耗 抵抗性ポリマーのドットを施す、 各工程を含む、衣類などに適する複合ライニング材料を製造する方法。 ３１．ポリマーのドットをグラビア印刷によって施すことを含む請求項３０に 記載の方法。 ３２．ドットが実質的に滑らかで角のない外形を有する請求項３ ０又は３１に記載の方法。 ３３．各ドットが、基材の面内に実質的に円形の横断面と、基材に垂直な面内 に実質的に部分球の横断面を有する請求項３２に記載の方法。 ３４．基材の面内の横断面の最大寸法が５０００μｍ未満である請求項３０〜 ３３のいずれか１項に記載の方法。 ３５．横断面の最大寸法が１００〜１０００μｍである請求項３４に記載の方 法。 ３６．横断面の最大寸法が２００〜８００μｍである請求項３５に記載の方法 。 ３７．横断面の最大寸法が４００〜６００μｍである請求項３６に記載の方法 。 ３８．各ドットが１０〜２００μｍの高さを有する請求項３０〜３７のいずれ か１項に記載の方法。 ３９．各ドットが７０〜１４０μｍの高さを有する請求項３８に記載の方法。 ４０．各ドットが８０〜１００μｍの高さを有する請求項３９に記載の方法。 ４１．各ドットの中心が隣接ドットの中心から２００〜２０００μｍの間隔に ある請求項３０〜４０のいずれか１項に記載の方法。 ４２．各ドットの中心が隣接ドットの中心から３００〜１５００μｍの間隔に ある請求項４１に記載の方法。 ４３．各ドットの中心が隣接ドットの中心から４００〜９００μｍの間隔にあ る請求項４２に記載の方法。 ４４．隣接ドットの中心間距離、各ドットの最大寸法、及び各ドットの高さの 比が約７．５：５：１〜約１５：１０：１の範囲にある請求項３０〜４３のいず れか１項に記載の方法。 ４５．ドットによる基材表面の被覆割合が２０〜８０％である請求項３０〜４ ４のいずれか１項に記載の方法。 ４６．ドットによる基材表面の被覆割合が３０〜７０％である請求項４５に記 載の方法。 ４７．ドットによる基材表面の被覆割合が４０〜６０％である請求項４６に記 載の方法。 ４８．基材が多孔質膜である請求項３０〜４７のいずれか１項に記載の方法。 ４９．多孔質膜が延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンである請求項４８に記 載の方法。 ５０．基材が、多孔質膜と、水蒸気透過性の親水性ポリマーのコーティングを 含んでなり、そのコーティングにドットが固定される請求項４８又は４９に記載 の方法。 ５１．親水性ポリマーがポリウレタン又はポリエステルである請求項５０に記 載の方法。 ５２．前記ドットが、８００ｐｓｉ（５．５Ｎ／ｍｍ²）を上回る弾性率を有 する磨耗抵抗性ポリウレタンから形成される請求項３０〜５１のいずれか１項に 記載の方法。 ５３．ドットを形成するポリウレタンが水蒸気透過性である請求項５１に記載 の方法。 ５４．複合ライニング材料が０．１ｋｇ／ｃｍを上回る水抵抗性である請求項 ３０〜５３のいずれか１項に記載の方法。 ５５．複合ライニング材料が１５００ｇ／ｍ²／日を上回る水蒸気透過性を有 する請求項３０〜５４のいずれか１項に記載の方法。 ５６．ドットが複数のロゼットの形態で施される請求項３０〜５５のいずれか １項に記載の方法。 ５７．複合材料の耐磨耗性が、可撓性基材そのものの耐磨耗性の 少なくとも１．５倍である請求項３０〜５６のいずれか１項に記載の方法。