JP2011504826A

JP2011504826A - 補強結合された構成物

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Publication number: JP2011504826A
Application number: JP2010535973A
Authority: JP
Inventors: デイシー，ポール; ディー．ラック，クレイグ; ピー．アブラモウィッツ，ジェフリー
Original assignee: ゴアエンタープライズホールディングス，インコーポレイティド
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-02-17
Also published as: US20090136718A1; CA2706934C; EP2227386A1; CN101952113A; CA2706934A1; EP2227386B1; WO2009070248A1

Abstract

更なる強度を備えた結合を有する物品が述べられる。一つの実施形態として、その物品は、熱可塑性ポリマーを有する第一材料を含み、溶接結合によって接合した延伸ポリテトラフルオロエチレン積層体を有する第二材料を含む。補強構成要素は、補強領域を形成するために第一材料と第二材料との間に配置される。

Description

本発明は、改良された強度を有する結合を形成するための溶接材料に関し、特には熱可塑性溶接材料に関する。

熱可塑性材料を接着させたテキスタイルに関する、当該技術分野の出願が存在する。例えば、米国特許6,350,709号は、積層される、ポリアミド、ポリオレフィン又はポリウレタンのようなポリマーフイルムが積層されたテキスタイル基材を開示する。このテキスタイ基材は、ナイロン、ポリエステル又は他の合成ファイバーのような織物でよい。また、米国特許6,350,709号は、積層材料のシートをヒートシールして自動車用のエアーバッグを形成するための方法を開示する。

熱可塑性層を有する材料から構造物を形成する場合に、ダイスと適用されるエネルギーとの間に材料を配置することによって結合は形成され得る。ポリマーフイルムは、溶融と硬化とを通じて結合され得る。

本発明の一つの実施形態として、増大した強度を備える結合を有する物品が述べられる。平均ピール強度（剥離強度）が異なる二つの層を同時に結合させる物品であって、平均ピール強度（剥離強度）が低い方の層と補強構成要素が結合する物品について記述する。本発明の結合は強くて耐久性がある。

一つの実施形態として、熱可塑性ポリマーを有する第一材料、及び延伸されたポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)の積層体を有する第二材料が溶接結合によって接合される物品が述べられる。第二材料のePTFE積層体はePTFE膜とテキスタイル層とを含む。例えば、ポリウレタンのような補強構成要素は、補強領域を形成するために第二材料の一部の表面に配置される。第二材料上に配置される補強構成要素は、第一材料の熱可塑性ポリマーに溶接されて、第一及び第二材料を接合する結合を形成する。

第一及び第二材料を接合する溶接結合の領域を越えた距離に対して補強構成要素は第二材料と結合する。補強構成要素は溶接結合を越えて第二材料と結合し、引張荷重を受ける、溶接結合の方向に延在する補強領域を形成する。最も弱い材料の平均ピール強度（剥離強度）よりは大きくて好ましい強度まで、物品のピール強度（剥離強度）を増加させるために、溶接結合を越えて延在する補強領域は充分に幅がある。代替的に、補強領域が第一及び第二材料を接合する溶接結合を越えて延在しない場合に達せられるピール強度よりは大きい強度まで物品の強度を増加させるために、補強領域は充分に幅がある。

本明細書で述べられる一つの実施態様として、膨張可能な物品を形成するために周辺部で二つの層を結合させるための溶接結合が開示されるが、ピール強度（剥離強度）が等しくない二つの層を接合することに関して、他の適用も想定され得る。例としては、例えば、ポケット、パッチ、ドローコードトンネル等の衣類の付属品のための溶接結合を、更なる実施形態は含む。

本発明の実施は、添付した図面と併せて検討される場合に次の記載から明瞭になる。
図1は、本発明の一つの実施形態にしたがった膨張可能な物品の略図である。図2は、膨張可能な物品の溶接結合を示す断面図である。図3は、本発明の一つの実施形態にしたがった膨張可能な物品の略図である。図4は、図３に図示された膨張可能な物品の溶接結合を示す断面図である。図5は、溶接結合を示す断面図である。図6は、本明細書で述べられる実施形態にしたがった溶接結合を示す断面図である。図7は、本発明の実施形態にしたがった溶接結合の、本明細書で述べられる一つの実施形態にしたがった断面斜視の顕微鏡写真である。図8は、本発明の一つの実施形態にしたがった溶接結合を生産するための方法の図表示である。

本発明の一つの実施形態によると、図1は引張荷重を支持することが可能である溶接シーム（継ぎ目）(2)を含む膨張可能な物品(1)を示す。膨張可能な物品(1)は溶接シーム（継ぎ目）(2)で接合された第一材料(10)及び第二材料(20)を含む。第一材料(10)及び第二材料(20)は、それらの間の中で空洞(50)を形成するために外周の周りで接合される。ガスが空洞に流れて物品を膨張させるように、膨張可能な物品はガス供給に接続するのに適してよい。一つの実施形態(図2)として、第一材料(10)は熱可塑性ポリマー(11)を含み、そして第二材料(20)は、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)(23)とニットテキスタイル層(22)とを含有する積層体を含む。

図2は、図1にしたがった、考えられる一つの膨張可能な物品の断面表示である。第一材料(10)は、例えば、熱可塑性ポリウレタンのような熱可塑性ポリマー(11)を含む。第二材料(20)は、二つのテキスタイル層、すなわち、内側のニット層(22)及び外側の織物層(24)の間にePTFE膜(23)の積層体を含む。図2に更に示されるように、例えば熱可塑性ポリウレタンのような補強構成要素(21)が、第二材料(20)のテキスタイル層(22)の一部分と結合して、補強領域(3)を形成する。第一熱可塑性ポリマー(11)は、補強領域(3)の少なくとも一部分と結合して溶接シーム（継ぎ目）(2)を形成する。一つの実施形態として、補強領域を形成する場合に、補強構成要素(21)は、実質的にテキスタイル層(22)の厚みの中を通って第二材料(20)のテキスタイル層(22)と結合する。

一つの実施形態としては、補強構成要素(21)は第二材料(20)と結合して補強領域(3)を形成するが、その補強構成要素(21)は、引張荷重を受ける方向であって溶接シーム（継ぎ目）(2)の領域の後方に延在する。物品が膨張可能な物品である例において、引張荷重の方向は、膨張圧にしたがった物品の側面である。このように、この実施形態では、補強領域(3)は、膨張可能な空洞の内部であって溶接シーム（継ぎ目）の幅を超えて第二材料(20)のテキスタイルに接しながら延在する。補強領域(3)は溶接シーム（継ぎ目）(2)を超えて延在し、引張荷重を受ける、溶接シーム（継ぎ目）の方向に延在し、溶接シーム（継ぎ目）よりも実質的に大きな領域を形成し、第一及び第二材料(10、20)を接合する溶接シーム（継ぎ目）の強度を増加させる。

図3は、引張荷重を支持することが可能である溶接シーム（継ぎ目）によって画定される平行である膨張可能なチャンバー(31)を有する典型的な膨張可能なマットレス(30)を示す。図4は、図3の膨張可能なマットレスのある部分の断面図である。上部のマットレス表面(40)及び下部のマットレス表面(41)は、第一材料(10)を含むリブ(43)によって接合されて、膨張可能なチャンバー(31)を形成する。上部のマットレス表面(40)は第二材料(20)を含み、そして、第一及び第二材料(10、20)は溶接シーム（継ぎ目）(2)で接合される。チャンバー(31)が膨張する際、溶接接合部はリブの両側で引張荷重の影響を受けるので、補強構成要素(21)は第二材料(20)のニットテキスタイル層(22)と結合して、リブの両側で延在してよい補強領域(3)を形成する。熱可塑性ポリマーのリブ(43)は補強領域(3)のある部分に溶接される。結果として得られるピール強度（剥離強度）が、引張荷重の方向で溶接シーム（継ぎ目）の後方にわたって延在する補強領域が存在しない場合であって同時に溶接された第一及び第二材料のピール強度（剥離強度）よりは大きいように、又は好ましい強度が達成されるまで、第二材料(20)のテキスタイルと結合する補強領域(3)は、引張荷重の方向であって充分な距離にわたって溶接シーム（継ぎ目）(2)の領域の後方に延在する。

図5は溶接シーム（継ぎ目）を有する物品の一部分の断面を示し、その物品の例示は図７の顕微鏡写真に更に示される。第一材料(10)は織物テキスタイル(12)上に第一熱可塑性ポリマー(11)を含む。第二材料(20)は、織物層(24)、ePTFE層(23)及びニット層(22)を含む。補強構成要素(21)は第二材料(20)のニットテキスタイル(22)と結合して、およそ、図5のラインA-Bによって画定される幅を有する補強領域(3)を形成する。第一材料(10)及び第二材料(20)を接合するために、補強領域(3)及び第一材料の熱可塑性ポリマー(11)の少なくとも一部分が共に結合して、およそ、図5のラインC-Dによって画定される幅を有する溶接シーム（継ぎ目）(2)を形成する。図5及び7に示されるように、溶接シーム（継ぎ目）(2)及び補強領域(3)が熱及び圧力によって形成される場合に、複数の層が結合処理で同時に圧縮されるものとして圧縮領域を考えることができる。

例えば膨張可能な物品のように、一つの実施形態において、溶接シーム（継ぎ目）の両側が引張荷重に支配される場合に、補強領域(3)の溶接シーム（継ぎ目）(2)に対する比は、概算のラインA-B/ラインC-D(図5及び7)として計算されるが、およそ補強領域(ラインA-B)の幅のおよそ溶接シーム（継ぎ目）(ラインC-D)の幅に対する比として測定される。溶接シーム（継ぎ目）(2)の片側だけが引張荷重に支配される実施形態において、補強領域はラインC-Bとして測定されてよく、補強領域の溶接シーム（継ぎ目）に対する比は、概算のラインC-B/ラインC-D(図5及び7)として計算されるが、およそ補強領域(ラインC-B)の幅のおよそ溶接シーム（継ぎ目）(およそとしてラインC-D)の幅に対する比として測定される。どちらか一方の計算においては、補強領域の幅の溶接シーム（継ぎ目）の幅に対する比は１より大きい。どちらか一方の実施形態では、補強領域(3)の幅の溶接シーム（継ぎ目）の幅に対する比は約1.2以上である。他の実施形態では、補強領域の幅の溶接シーム（継ぎ目）の幅に対する比は約1.5以上であるか、約1.7以上であるか、約1.9以上であるか、約2以上であるか、約2.5以上であるか、約3以上であるか、約3.5以上であるか、約4以上であるか、又は約4.5以上である。

図6は溶接シーム（継ぎ目）の例示を示し、その例示において、補強構成要素(21)は第二材料(20)のテキスタイル層(22)と結合し、実質的に溶接シーム（継ぎ目）(2)を超えて延在しない補強領域(3)(図6のラインa'-b'によって画定される）を形成する。このように、補強領域(ラインa'-b')の溶接シーム（継ぎ目）に対する比は、およそ1である。

第一材料(10)は第一熱可塑性ポリマー(11)を含み、そのポリマーは熱可塑性ポリウレタンでよい。熱可塑性ポリマーは、追加的な層を有するフイルムでもよいし、又は追加的な層を有さないフイルムでもよい。第一材料(10)は少なくとも一つの追加的な層を含む積層体でよく、例えば、熱可塑性ポリマー(11)がフイルムの形態でもよく、又は織物、不織布又はニットテキスタイル層(12)のようなものに積層された塗布膜でもよい。ピール強度（剥離強度）に関して本明細書で述べられる方法にしたがって試験された場合に、第一材料(10)の平均ピール強度（剥離強度）は第二材料(20)の平均ピール強度（剥離強度）よりは大きい。

第二材料(20)は延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む。一つの実施形態として、ePTFEはテキスタイルに積層される。補強構成要素が結合するテキスタイルはニット、織物又は不織布材料である。第二材料(20)はePTFEに結合した第二テキスタイルを更に含んでよい。第二テキスタイル層もまたニット、織物又は不織布でよい。第二材料は約10oz/yd²(339g/m²)未満の質量を有してよい。ピール強度（剥離強度）に関して本明細書で述べられる方法にしたがって試験された場合に、第二材料(20)は第一材料(10)の平均ピール強度（剥離強度）よりは小さい平均ピール強度（剥離強度）を有する。簡単に述べると、第一材料の平均ピール強度（剥離強度）及び第二材料の平均ピール強度（剥離強度）は、第一材料の二つの片を同時に結合させ、第二材料の二つの片を同時に結合させ、本明細書で述べられる方法にしたがって、各々の材料の幾つかのサンプルに関してピール強度（剥離強度）を試験して測定することによって計算される。

補強構成要素は、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エラストマー、ナイロン等のような熱可塑性ポリマーを含んでよく、又は例えば熱硬化性ポリウレタンのような熱硬化性ポリマーでもよい。補強構成要素は約4mil（ミル）超の厚みを有してもよいし、約6mil（ミル）超の厚みを有してもよいし、又は約8mil（ミル）超の厚みを有してもよい。ある適用においては、約10mil（ミル）超の厚み、又は約12mil（ミル）超の厚みを有する、より厚みのある補強構成要素が好ましい。一つの実施形態として、補強構成要素はePTFEに直接的に結合する。別の実施形態として、第二材料がePTFEとテキスタイル層との積層体である場合に、補強構成要素は第二材料のePTFEに直接的に結合して補強領域を形成する。別の実施形態としては、補強構成要素は第二材料のテキスタイル層に結合し、そして、別の実施形態としては、補強構成要素は第二材料(20)のテキスタイル(22)の厚みを実質的に完全に貫通して補強領域(3)を形成する。

一つの実施形態として、第一材料(10)は、溶接シーム（継ぎ目）(2)で第二材料(20)と接合し、第二材料は約10oz/yd²(339g/m²)未満の質量を有する。ピール強度（剥離強度）に関して本明細書で述べられる方法にしたがって、溶接シーム（継ぎ目）のピール強度（剥離強度）及び第二材料の平均ピール強度（剥離強度）が試験される場合に、第一及び第二材料を接合する溶接シーム（継ぎ目）は、第二材料(20)の平均ピール強度（剥離強度）よりも大きいピール強度（剥離強度）を有する。一つの実施形態として、ピール強度（剥離強度）に関して本明細書で述べられる方法にしたがって測定される場合に、第一及び第二材料を接合する溶接シーム（継ぎ目）は、約20pli超のピール強度（剥離強度）、約22pli超のピール強度（剥離強度）、約24pli超のピール強度（剥離強度）又は約25pli超のピール強度（剥離強度）を有する。第二材料の質量が約10oz/yd²(339g/m²)未満である場合の一つの実施形態において、ピール強度（剥離強度）に関して本明細書で述べられる方法にしたがって測定される場合に、溶接シーム（継ぎ目）は、約20pli超のピール強度（剥離強度）、約26pli超のピール強度（剥離強度）、約28pli超のピール強度（剥離強度）、約30pli超のピール強度（剥離強度）、約35pli超のピール強度（剥離強度）、約38pli超のピール強度（剥離強度）、又は約40pli超のピール強度（剥離強度）を有する。

補強される領域を備えた溶接シーム（継ぎ目）を有する物品は、当該技術分野において公知であるヒートシール装置、例えば、Thermex-Thermatron,Inc.(Hauppauge,NY)製の溶接機のような高周波溶接装置で作製され得る。

補強領域を有する溶接シーム（継ぎ目）で第一材料(10)及び第二材料(20)を接合する方法は本明細書で提供される。一つの実施形態として、接合される二つの材料のより弱い部分の平均ピール強度（剥離強度）に対しては大きい強度まで、物品のピール強度（剥離強度）を増加させる方法が提供される。各々の材料の平均ピール強度（剥離強度）は本明細書で述べられる方法によって決定される。本明細書で述べられる方法によって形成される物品のピール強度（剥離強度）は本明細書で述べられる方法にしたがって測定されてよい。

図8(図8a-8d)で例示される次の方法の工程は、第一及び第二材料を接合するために用いられてよい。方法は、熱可塑性ポリマー層(11)を含む第一材料(10)を提供することと、第一材料の平均ピール強度（剥離強度）よりは小さい平均ピール強度（剥離強度）を有するePTFE-テキスタイルコンポジット材料を含む第二材料(20)を提供することとを含む(図8a)。

さらに、方法は、第二材料の一部分に補強構成要素(21)を提供することと、補強領域(3)を形成するために、矢印の方向にアンビル(30)を用いて、第二材料のテキスタイル(22)面で補強構成要素を溶融するための熱及び圧力を提供することとを含む(図8b)。方法は、補強領域(3)の幅の少なくとも一部分の上に第一熱可塑性ポリマー(11)を並べることと、アンビル(30)を用いて熱及び圧力を適用することと、第一熱可塑性ポリマー(11)及び補強領域(3)を溶融して溶接シーム（継ぎ目）(2)(図8c)を形成することとを更に含む。一つの実施形態として、第一材料の熱可塑性ポリマーは補強領域と結合して、補強領域の幅より小さい幅を有する溶接シーム（継ぎ目）(2)を形成する(図8d)。

試験方法
シーム（継ぎ目）強度についてのピール試験
溶接結合又は溶接シーム（継ぎ目）のピール強度（剥離強度）を決定するために、インストロン引張試験を実行した。この方法は、一般的には、ASTM D 5822-03,Standard Test Method for Determing Seam Strength in Inflatable Restraint Cushionsの記載に基づいている。試験サンプル幅を、特定の試験標準である4インチ幅から変更して1インチ幅までにした。この方法は、溶接シーム（継ぎ目）に対して垂直である引く力(引っ張り)を提供する。歪み(伸張の量)及び破損時の荷重が結果として出され、それらの結果は、この試験手順から測定されて記録される。その破損時の荷重が、本明細書においてピール強度（剥離強度）として示される。

溶接シーム（継ぎ目）が1"幅方向と平行になるようにして、1インチ(2.54cm)×6インチ(15cm)の試験試料に打ち抜くことによって試験サンプルを作製する。サンプルを各々の端部で固定して、その後、試験が完了するまで毎分約12インチ(31 cm)の速度で引っ張る。応力/歪みカーブの降伏点を越えるか、又は目で見える欠陥を観察する時に試験は完了する。試験を完了するための目視確認可能な欠陥は、ニットの裂け目、溶接されたコンポジット材料の任意の層の分離、又はポリウレタン溶接部自身の裂け目を含む。その後、試験が完了する前に溶接シームが到達する最大荷重(重量ポンドの単位）として、シーム（継ぎ目）強度は報告される。結果はリニアインチ毎に重量ポンドの単位で報告される。

材料の平均ピール強度（剥離強度）
第一及び第二材料の平均ピール強度（剥離強度）を決定するために、各々の材料のサンプルを以下のように作製した。12mil（ミル）のポリウレタン(4mil（ミル）フイルムの3層)で、第一材料(10)の二つの層を同時に結合させる。第一材料(10)がポリウレタンコーティングされたテキスタイルを含む場合、テキスタイルのポリウレタンコーティングされた表面を、12mil（ミル）のポリウレタン(4mil（ミル）フイルムの3層)と接触させて配置する。高周波（RF）エネルギー及び圧力が第一材料(10)のテキスタイル表面に適用されて、ポリウレタンコーティング及びポリウレタンフイルムを溶融してそれらの材料間で溶接部を形成する。五つのサンプルを試験して、可能である場合、材料の平均ピール強度（剥離強度）を決定する。本明細書で述べられる、ピール試験 for シーム（継ぎ目）強度に関する方法に実質的にしたがって試験は実行される。この同一の方法は第二材料(20)に対しても実行されて第二材料の平均ピール強度（剥離強度）を決定する。第一材料(10)及び第二材料(20)の平均ピール強度（剥離強度）を対比する。

本発明の範囲を制限する意図なく、次の実施例は本発明が如何に生産されて使用されるかを示す。

実施例
実施例1
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料を、空気透過性の三層ePTFE積層体を含む第二材料に結合させてサンプルを形成し、第一材料と第二材料との間に補強領域を形成することなく、溶接シーム（継ぎ目）で第一材料と第二材料とを接合した。

ポリウレタンコーティングされたテキスタイル(ニューカレドニア州、Greensboroに在るHighland Industries製)が提供された。テキスタイルは、ポリウレタンコーティング物（塗布膜）の質量が約3.2oz/yd²(109g/m²)である、70デニールの1.9oz/yd²(64 g/m²)の織物ナイロンタフタ（琥珀織り）であった。

水蒸気透過性であって空気透過性である三層の積層体(メリーランド州、Elktonに在る#WAAZ100604M; W.L. Gore & Associates)を提供した。三層の積層体は延伸ポリテトラフルオロエチレン膜(ePTFE)を含み、そして、不連続的な接着処理によって、ePTFE膜のどちらか一方の面に積層された1.8oz/yd²(61g/m²)ポリエステルニット層と織物層(70デニールのナイロンタフタ（琥珀織り）)とを含んだ。

ポリウレタンコーティングされたテキスタイルは、以下のように空気透過性の三層の積層体と結合した。テキスタイルのポリウレタンコーティングされた表面が三層の積層体のニット面と接触するように材料をアレンジした。高周波(RF)エネルギー及び圧力が、ポリウレタンコ−ティングされたテキスタイルのテキスタイル表面に適用されて、ポリウレタンコーティング物（塗布膜）を溶融して材料間の溶接部を形成するように、材料は、10kWパワーを有する単床式^**KチューブRF溶接機(ニューヨーク州、Hauppaugeに在る、Thermex-Thermatron, Incの製品)によって結合した。表1に示されるように、約1/4インチの幅を有する溶接部を形成するために、アンビルの幅を選択した。溶接部は約8インチ(20cm)長であった。

本明細書で提供される方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のためにサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均ピール強度（剥離強度）(pli)の値は表1に示される。

実施例2-3
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料と、空気透過性の三層ePTFE積層体を含む第二材料とを結合させてサンプルを作製した。第一及び第二材料は、補強構成要素である、6mil（ミル）のポリウレタンから形成された補強領域を含む溶接シーム（継ぎ目）によって接合された。実施例2に関して、補強領域の幅は、溶接シーム（継ぎ目）に対して実質的に同一の幅であった。実施例3に関して、補強領域は溶接シーム（継ぎ目）を越えて延在した。サンプルを次のように作製した。

第一材料、ポリウレタンコーティングされたテキスタイルを(実施例1で述べられたと同様に)提供した。テキスタイルは織物ナイロンタフタ（琥珀織り）であった。

三層のePTFE積層体を含む第二材料を提供した。三層の積層体は、(実施例1で述べられたと同様に)水蒸気透過性であって空気透過性であった。その積層体はポリテトラフルオロエチレン膜(ePTFE)を含み、そして、ePTFE膜のどちらか一方の面に積層された1.8oz/yd²(61g/m²)ポリエステルニット層と織物層(70デニールのナイロンタフタ（琥珀織り）)とを含んだ。

6mil（ミル）ポリウレタンフイルムは、二層の3mil（ミル）ポリウレタンフイルム(マサチュセッツ州、Whatelyに在るDeerfield Urethanes製のPS8010NAT)として提供され、そのフイルムは積み重ねられて、実施例1で詳述されたようにThermatron高周波溶接機を用いて第二材料のニット面に結合した。第一溶接部は、6mil（ミル）のポリウレタン及び第二材料を形成する補強領域に接合させて形成された。アンビルの幅は、表1で示されるような幅を有する第一溶接幅を形成するために選択された。第一溶接部は約8インチ(20cm)長の長さを有した。

第一材料のポリウレタンコーティングされた表面が第一溶接部の長さ方向に沿って第二材料と接触するように第一及び第二材料をアレンジした。高周波(RF)エネルギー及び圧力が第一材料のテキスタイル表面に適用されて第一材料のポリウレタン及び第二材料の補強領域を同時に溶融するようにして第二溶接部を形成した。第二溶接部を形成するRF溶接のアンビルの幅が中心に配置され、溶接シーム（継ぎ目）で第一及び第二材料を接合する第一溶接部の幅と平行になるように、RF溶接の装置を配置した。

第二溶接部を形成するために用いられるRF溶接アンビルの幅は、表1に示されたような幅を有して、そして約8インチ長の長さを有する溶接シーム（継ぎ目）を作製するために選択された。図５に例示されるように、ラインA-Bは第一溶接部に対応し、6mil（ミル）のポリウレタンは第二材料のニットと結合して補強領域を形成する。ラインC-Dは第二溶接部に対応し、第一材料及び第二材料上の補強領域を接合させて溶接シーム（継ぎ目）を形成する。補強領域は、図5のラインC-Dとして示されるように、溶接シーム（継ぎ目）の距離（空間）、そして実施例３に関しては、引張荷重の方向であって溶接シーム（継ぎ目）を越えて延在する距離（空間）に対する、第二材料のニット面と結合するポリウレタンフイルムの一部分から形成される。

第一溶接部のために用いられるアンビルの幅が、第二溶接部のために選択されるアンビルの幅よりも大きかった場合は、補強領域は第二材料のテキスタイル上に形成された。6mil（ミル）のポリウレタンを第二材料に結合させる第一溶接部の幅は、第一及び第二材料を接合させる第二溶接部の幅より大きかった。そしてそのことは、図7の顕微鏡写真で例示されるように、CB/CDの比が１超である(表1)ことを有する例示において示され、その顕微鏡写真は、実施例6に実質的にしたがって準備された。

本明細書で提供される方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のために各々のサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均値が表に示される。有利なこととしては、引張荷重の方向であって第二溶接部を越えた距離（空間）にわたって延在する第二材料上の補強領域を有するサンプルは、上記で述べられた方法にしたがって試験された場合に、高いピール強度（剥離強度）の値を示した(表1)。

実施例4-8
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料と、空気透過性の三層ePTFE積層体を含む第二材料とを結合させてサンプルを作製した。第一及び第二材料は、補強構成要素である、12mil（ミル）のポリウレタンから形成された補強された結合領域を含む溶接シーム（継ぎ目）によって接合された。実施例4に関して、補強領域の幅は、溶接シーム（継ぎ目）に対して実質的に同一の幅であった。実施例5-8に関して、補強領域は溶接シーム（継ぎ目）を越えて延在した。サンプルを次のように作製した。

12mil（ミル）のポリウレタンフイルムが三層の4mil（ミル）ポリウレタンフイルム(マサチュセッツ州、Whatelyに在るDeerfield Urethanes製の＃PS8010)として提供され、それらの三層が積み重ねられて、空気透過性の三層のePTFE積層体から成る第二材料のニット面に結合したことを除いては、各々のサンプルは、実質的に実施例2-3の方法及び材料にしたがって作製した。アンビルの大きさは表1で示されるような幅（インチ単位で測定）を有する第一溶接幅を形成するために選択された。

実施例6に実質的にしたがって準備されて、図7の光学顕微鏡写真で例示されるように、１超であるCB/CDの比を有するサンプルに関して、補強領域を形成するために、12mil（ミル）のポリウレタンを第二材料に結合させる第一溶接部の幅は、第一及び第二材料を接合させる第二溶接部の幅より大きかった。本明細書で提供される方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のために各々のサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均値が表1に示される。有利なこととしては、第二材料上で結合した補強領域が、引張荷重の方向であって（第一及び第二材料を接合する）溶接シームを越えた距離（空間）にわたって延在する場合は、上記で述べられた方法にしたがって試験された場合には、補強領域の溶接シームに対する比が１超であるサンプルは高いピール強度（剥離強度）の値を示した(表1)。

実施例9
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料を、空気不透過性の三層ePTFE積層体を含む第二材料に接合させてサンプルを作製し、第一及び第二材料を、補強領域を形成することなく溶接シーム（継ぎ目）で接合した。

(実施例1で述べられたように)ポリウレタンコーティングされたテキスタイルを含む第一材料が提供された。テキスタイルは織物ナイロンのタフタ（琥珀織り）であった。水蒸気透過性であり、かつ、空気不透過性である三層の積層体を含む第二材料が提供された。その積層体は、約3mil（ミル）の厚みを備える空気不透過性のポリウレタンコーティング物（塗布膜）を有するポリテトラフルオロエチレン膜、空気不透過性コーティング物（塗布膜）を有する膜の片面に接合された1.8oz/yd²(61g/m²)のニット層、及びそのニット層とは反対のePTFE膜の片面に接合された織物層(70デニールのナイロンタフタ（琥珀織り）)を含んだ。

第一材料のポリウレタンコーティングされた表面が第二材料のニット面と接触するように第一及び第二材料をアレンジした。実施例１で詳述されたような高周波(RF)エネルギー及び圧力が第一材料のテキスタイル表面に適用されてポリウレタン溶融して第一及び第二材料を接合した。

選択されたRF溶接のアンビルは約1/4インチ(6mm)の幅を有する溶接部を形成した。本明細書で提供される方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のために各々のサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均ピールの値を表2に提示する。

実施例10-11
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料を、空気不透過性の三層ePTFE積層体を含む第二材料に結合させてサンプルを作製した。第一及び第二材料は、補強構成要素である、6mil（ミル）のポリウレタンから形成された補強された結合領域を含む溶接シーム（継ぎ目）によって接合された。実施例10に関して、補強領域の幅は、溶接シーム（継ぎ目）に対して実質的に同一の幅であった。実施例11に関して、補強領域は溶接シーム（継ぎ目）を越えて延在した。

第一材料である、ポリウレタンコーティングされたテキスタイルが(実施例１で述べられたように)提供された。テキスタイルは織物のナイロンタフタ（琥珀織り）であった。

空気不透過性である三層のePTFEの積層体から成る第二材料が提供された。（実施例９で述べたように）その三層の積層体は、水蒸気透過性、かつ、空気不透過性であった。その積層体は、空気不透過性のポリウレタンコーティング物（塗布膜）を有するポリテトラフルオロエチレン膜、空気不透過性コーティング物（塗布膜）を有する膜の片面に接合された1.8oz/yd²(61g/m²)のポリエステルニット層、及びそのニット層とは反対のePTFE 膜の片面に接合された織物層 (70デニールのナイロンタフタ（琥珀織り）)を含んだ。

6mil（ミル）ポリウレタンフイルムは、二層の3mil（ミル）ポリウレタンフイルム(マサチュセッツ州、Whatelyに在るDeerfield Urethanes製の＃PS8010NAT)として提供され、そのフイルムは積み重ねられて、実施例1で述べられたようなRF溶接機を方法を用いて第二材料のニット面に結合し、約8インチ(20cm)長の長さを有する第一溶接部を形成した。第一材料のポリウレタンコーティングされた表面が第一溶接部の長さ方向に沿って第二材料と接触するように第一及び第二材料をアレンジした。高周波(RF)エネルギー及び圧力が第一材料のテキスタイル表面に適用されて第一材料のポリウレタン及び第二材料を同時に溶融するようにして第二溶接部を形成し、溶接シーム（継ぎ目）で二つの材料を接合した。第二溶接部を形成するRF溶接のアンビルの幅が中心に配置されて補強された結合領域を形成する第一溶接部の幅と平行になるように、RF溶接の装置を配置した。第二溶接部を形成するために用いられるRF溶接アンビルの幅は、表2に示されたような幅を有する溶接シーム（継ぎ目）を作製するために選択された。

図５の図示によって例示されるように、ラインA-Bは第一溶接部の幅を示し、6mil（ミル）ポリウレタンシートのポリウレタンは第二材料のニットと結合する。ラインC-Dは溶接シーム（継ぎ目）の幅を示す。図5のラインD-Bによって示されるように、溶接シーム（継ぎ目）の幅、及び引張荷重の方向であって溶接シーム（継ぎ目）を越えて延在する追加的な距離（空間）に対する、第二材料のニット面と結合するポリウレタンフイルムの一部分に対応する補強領域が形成される。第一溶接部のために用いられるアンビルの幅が、第二溶接部のために選択されるアンビルの幅よりも大きかった場合は、補強領域は第二材料のテキスタイル上に形成された。

実施例6に実質的にしたがって準備されて図7の光学顕微鏡写真で例示されるように、CB/CDの比が１超であるサンプルに関して、6mil（ミル）のポリウレタンを第二材料に結合させる第一溶接部の幅は、第一及び第二材料を接合させる第二溶接部の幅より大きかった。

本明細書で述べられる方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のために各々のサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均値が表2に示される。有利なこととしては、引張荷重の方向であって溶接シーム（継ぎ目）を越えた距離（空間）にわたって延在する第二材料と結合する補強領域を有するサンプルは、上記で述べられた方法にしたがって試験された場合に、高いピール強度（剥離強度）の値を示した。

実施例12-16
ポリウレタンコーティングされたテキスタイル層を含む第一材料と、空気不透過性の三層のePTFE積層体を含む第二材料を接合してサンプルを作製した。第一及び第二材料は、12mil（ミル）のポリウレタン補強構成要素から形成された補強領域を含む溶接シーム（継ぎ目）によって接合された。

12mil（ミル）のポリウレタンフイルムが三層の4mil（ミル）ポリウレタンフイルム(マサチュセッツ州、Whatelyに在るDeerfield Urethanes製の＃PS8010)として提供され、それらの三層が積み重ねられて、三層のePTFE積層体から成る第二材料のニット面に結合したことを除いては、各々のサンプルは、実質的に実施例10-11の方法及び材料にしたがって作製した。アンビルの大きさは表2で示されるような幅を有する第一及び第二の溶接部を形成するために選択された。

本明細書で述べられる方法にしたがって、ピール強度（剥離強度）試験のために各々のサンプルから五つの試験ストリップスをカットした。平均値が表2に示される。有利なこととしては、引張荷重の方向であって溶接シーム（継ぎ目）を越えた距離（空間）にわたってポリウレタンフイルムを第二材料に結合させる第一溶接部を有するサンプルは、上記で述べられた方法にしたがって試験された場合に、高いピール強度（剥離強度）の値を示した（表2）。

Claims

引張荷重を支持することが可能である溶接シーム（継ぎ目）で接合された第一材料及び第二材料を含み、
該第一材料が第一熱可塑性ポリマーを含み、そして、
該第二材料がePTFE膜とテキスタイル層との積層体を含み、並びに、
補強領域を形成するために該第二材料の該テキスタイル層の一部分と結合する補強構成要素を含み、該溶接シーム（継ぎ目）を形成するために該補強領域の少なくとも一部分が該第一材料の該第一熱可塑性ポリマーと結合し、
該補強領域が、引張荷重の方向であって溶接シーム（継ぎ目）を超えた距離に対して該第二材料の該テキスタイル層と結合する、
物品。
前記ePTFE膜がポリウレタンコーティング物（塗布膜）を含む、請求項１に記載の物品。
前記ポリウレタンコーティング物（塗布膜）が、前記テキスタイルが積層された前記ePTFE膜の片面に在る、請求項２に記載の物品。
前記補強構成要素が熱可塑性ポリマーである、請求項１に記載の物品。
前記補強構成要素が第二層の前記テキスタイル層の厚みを実質的に貫通する、請求項１に記載の物品。
前記補強領域幅の前記溶接シーム（継ぎ目）幅に対する比が約1超である、請求項１に記載の物品。
前記補強領域幅の前記溶接シーム（継ぎ目）幅に対する比が約1.5超である、請求項１に記載の物品。
前記第一材料の前記第一熱可塑性ポリマーがポリウレタンである、請求項１に記載の物品。
前記第一材料がテキスタイルを更に含む、請求項１に記載の物品。
前記第一材料の前記第一熱可塑性ポリマーがテキスタイル層に対するコーティング物（塗布物）として適用される、請求項１に記載の物品。
前記第一材料が熱可塑性ポリマーフイルムである、請求項１に記載の物品。
前記ePTFE膜と前記テキスタイル層とを含む、前記第二材料の前記積層体が約0.34kg/m²(約10oz/yd²）未満の質量を有する、請求項１に記載の物品。
前記第一及び第二材料が共に結合して、約3.6kg/cm(約20pli）超の破壊強度を有する溶接シーム（継ぎ目）を形成する、請求項１２に記載の物品。
前記第一及び第二材料が共に結合して、約5.4kg/cm（約30pli）超の破壊強度を有する溶接シーム（継ぎ目）を形成する、請求項１２に記載の物品。
第一材料及び第二材料を含み、該第二材料が、該第一材料の平均ピール強度（剥離強度）よりは小さい平均ピール強度（剥離強度）を有し、
該第一材料が第一熱可塑性ポリウレタンを含み、
該第二材料が、延伸されたポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)膜とテキスタイル層との積層体を含み、並びに
該第二材料上に補強領域を形成するために該第二材料の該テキスタイルの一部と結合する補強構成要素を含み、
該第一材料の該第一熱可塑性ポリウレタン及び該補強領域の少なくとも一部分が、該第一及び第二材料の周辺部に溶接シーム（継ぎ目）を形成するために結合して空洞を形成する、
膨張可能な物品であって、
該補強領域が、該第二材料の該テキスタイル層上の空洞の方向であって該溶接シーム（継ぎ目）を超えた距離に対して延在し、
さらに、該物品を膨張させるためにガスが該空洞の中に流れるように、該空洞が該ガスの供給に接続するのに適している、
膨張可能な物品。
前記ePTFE膜がポリウレタンコーティング物（塗布物）を更に含む、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
前記補強構成要素が約102μｍ（ミクロン）（約4mil（ミル））超の厚みを有する、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
前記補強領域幅の前記溶接シーム（継ぎ目）幅に対する比が約1超である、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
前記補強領域幅の前記溶接シーム（継ぎ目）幅に対する比が約1.5超である、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
前記第一及び第二材料が共に結合して、約3.6kg/cm(約20pli）超の破壊強度を有する溶接シーム（継ぎ目）を形成する、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
前記第一及び第二材料が共に結合して、約5.4kg/cm（約30pli）超の破壊強度を有する溶接シーム（継ぎ目）を形成する、請求項１５に記載の膨張可能な物品。
溶接シーム（継ぎ目）で接合された第一材料及び第二材料を含み、
該第一材料が第一熱可塑性ポリウレタンを含み、
該第二材料がePTFE膜とテキスタイル層との積層体を含み、該積層体が約0.34kg/m²(約10oz/yd²）未満の質量を有し、並びに、
補強領域を形成するために該第二材料層の該テキスタイルの一部分と結合する、第二熱可塑性ポリウレタンを含有する補強層を含み、
該溶接シーム（継ぎ目）が該第一及び第二熱可塑性ポリウレタンを共に結合させることによって形成されて、該溶接シーム（継ぎ目）が約4.5kg/cm（約25pli）超のピール強度（剥離強度）を有する、
物品。
前記物品が膨張可能な物品である、請求項２２に記載の物品。