JP2014015049A - 積層を接合するためのステッチレスシームシステム - Google Patents

Abstract

【課題】衣類及び履物の産業に於いて、複合又は多層の織物積層構築物の２つ以上のパネルを接合し、衣類及び保護履物に於ける可撓性のある防液体性シームを形成するための、信頼のおける効果的な技術が必要とされている。当該産業分野に於いては、可撓性、耐久性、強度及び亀裂抵抗性を示す防液体性シームが更に必要とされている。
【解決手段】機能層を有した第一のパネル（４）及び機能層を有した第二のパネル（４）の間のステッチレスシームが提供される。このシームシステムは、第一のパネルを第二のパネルに連結する、不連続的に溶着されたステッチレスシーム（６）により形成される。第一のパネルを第二のパネルに連結する不連続的に溶着されたステッチレスシームを強化し、液体不浸透性ステッチレスシームシステムを形成するために、補強材（５）を用いてよい。このシステムを形成するための方法も提供される。
【選択図】図４

Description

本発明は、隣接する積層パネル間に機能上の防液体性ステッチレスシーム幅を形成する、積層間のステッチレスシームシステムに関する。

このステッチレスシームシステムは、高性能防水性衣服及び履物の作成に有用である。

従来の溶着シームは、防液体性衣類に於いて有用である一方、このようなシームは幾分硬くなる傾向がある。更に、ステッチレスシームを断続的に曲げると、衣類の寿命は短くなる。本発明のステッチレスシームにより、非常に小さな寸法のシームの形成が可能となり、これにより柔軟性が与えられ、かつ、シームの完全性が保たれ、亀裂が防止される。コーティングされた織物複合材、又は織物と液体保護隔膜層との積層を用いて、防液体保護衣服及び保護履物を形成することは、当該産業に於いて公知である。これらの用途で最も一般的なものは、防水性の通気性のある衣服である。典型的な例として、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｉｎｃ．から登録商標名ＧＯＲＥ−ＴＥＸで販売されている積層材料が挙げられ、この材料は、１層又は２層以上の織物層と積層され又は接着された防水性の通気性のあるフィルムを含む。これらの積層は衣服及び履物へと加工され、ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）衣類等として販売されている。コーティングされた織物も、これらと同様の目的で、織物複合材に於いて用いることができる。

これらの積層の断片及びパネルを接合し、衣類及び他の類似した織物構造を形成する。履物の場合、積層片又は積層パネルは、典型的には接合され、その結果、履物のシェル内の裏地として統合され、そして、靴底と組み合わされ、ブーティーが形成される。衣類及び履物が防液体性及び保護性を有するためには、積層パネルが接合されるシームをシールする必要がある。これらの積層パネルの接合は、典型的には、まず従来の縫製技術を用いて積層を縫い合わせることにより行われる。次に、コーティング又は保護バリアフィルムの表面をシールし、そして、縫い穴、及び、層がステッチ間で接合する領域にわたりシールを形成する熱可塑性ホットメルト接着剤を有したシームシールテープを適用することにより、縫製されたこれらのシームの防液体性シールが実現される。シームシールテープは、例えば、ノズルを用いて接着剤を溶融するために熱気流を当てることで加熱できる。次に、溶融した接着剤を保護層表面上に押し出して確実にテープを表面に強固に接着させるようにするために、このテープをシームの上に適用し、テープとシームの両者を一組の加圧ローラーのロール間隙に通す。審美的理由から、シームシールテープは一般的に、見えないように衣類の内部に適用される。足を覆うためのブーティーの場合、シームシールテープは一般的に、見えないように履物の裏地用生地とシェルとの間のブーティーの外側部分に適用される。糊づけ及び溶着のような比較的一般的でないシール技術も公知である。

種々の溶着シームが当該技術分野に於いて開示されているが、どの先行技術にも本発明は教示されていない。米国特許第６，７９７，０８８号は、織布の断片の連結方法を開示している。この方法に於いては、切断端が形成され、織物断片のそれぞれの切断端に糸が結合される。次にこれらの織物断片を互いに一部が重なるように置き、これらの断片をソノトロード及びアンビルの間でプレスする。ソノトロード又はアンビルの少なくとも１つは、多数の隆起を有した表面形状を有する。織物断片は、ソノトロードの超音波振動により連結される。ソノトロード及び／又はアンビルに於ける隆起パターンにより、特定の場所で織物断片は融合又は可塑化し、他の場所では織布はそのままである。こうして、不連続な超音波溶着シームが作られる。

米国特許第６，１０３，３２５号は、シートの片側にポリエステル布地、そしてその反対側にポリウレタンコーティングのみから構築された積層シートを含む超音波で形成されたシームを開示している。このシームを形成するために、ポリウレタンでコーティングされた布地を接触させ、そして超音波エネルギーをかけ、布地を互いに溶着し、単一の、一体化した防液体性シームを形成する。

国際公開第ＷＯ２００５／００００５５号は、それぞれの織物の層が異なる融点を有した２種の部品からなっている、２つの積層の端と端の間の溶着シームを開示している。このシームは、それぞれの積層の織物層の溶融した第２の部品及び非溶融の第１の部品により形成される。シームされた積層の端は、端と端が互いに突き合わせられた方向を向いている。

米国特許第２００３／０１３５１８５号は、接着剤不使用の吸収性衣類を開示しており、その部品同士は、１種又は２種以上の接着剤不使用の結合により、ひとまとまりとなっている。ある態様に於いては、接着剤不使用の結合は超音波で形成される。

衣類及び履物の産業に於いて、複合又は多層の織物積層構築物の２つ以上のパネルを接合し、衣類及び保護履物に於ける可撓性のある防液体性シームを形成するための、信頼のおける効果的な技術が必要とされている。当該産業分野に於いては、可撓性、耐久性、強度及び亀裂抵抗性を示す防液体性シームが更に必要とされている。

定義
「パネル」とは、少なくとも１つのバリア層と少なくとも１つの別の層、例えば、織物、不織布、又は他の適切な下地層を有した積層である。

パネルは、コーティングされた織物、保護層、バリア、膜、又はフィルムを更に含んでよい。

「保護層」、「バリア層」、「機能層」又は「フィルム」は、最低でも、液体の水の透過に対するバリア、及び理想的には一連の液体薬品負荷に対するバリアを提供するフィルム又はコーティングとして定義される。０．０７バール以上の圧力に対して３分間以上液体の水の透過を防ぐ場合、層は防液体性とみなされる。保護層の材料は０．０７バールを超える透水圧が保証されることが好ましい。透水圧の測定は、本明細書に記載される防液体性シームについてのズーター試験（Ｓｕｔｅｒ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ−ｐｒｏｏｆ Ｓｅａｍｓ）に関して記載される条件と同様の条件に基づき、防液体性パネルに対して行われる。

「シーム」は、縫うことにより、糊づけにより、又は他の機械的な接合により複数のパネルが恒久的に接合される領域として定義される。

「防液体性シーム」とは、０．０７バール以上の圧力を３分間以上試験流体で負荷をかけた場合、液体が漏洩又は滲出しないステッチレスシームである。試験流体は、最低でも水であり、そして理想的には一連の液体薬品であり得る。

「衣類」は、コート、ジャケット、シャツ、パンツ、スーツ、グローブ、帽子、又は他の接合された積層パネルから形成される構築物を含む衣服として定義される。

「履物」は、靴、ブーツ、ソックス等のような足を覆うものとして定義され、これには保護層を含む１種以上の積層パネルが含まれ、前記積層パネルは少なくとも１つの耐久的な防液体性シームにより接合される。これらの積層パネルは、履物内の裏地としてブーティーを形成してよく、又は、これに代わって、他の履物の部品に取り付けられる場合、又は他の履物の部品と共に取り付けられる場合、接合された積層パネルは履物の裏地及び上部の両者を含んでよい。

「不連続シーム」は、断続的な領域を有したシームとして定義され；又はこれに代わり、切断端から異なった近接度の点を有する少なくとも１つの連続的に溶着されたステッチレスシームとして定義される。

「補強材」は、第一のパネルを第二のパネルに連結させるシームの強度を高めるのに適したいずれかの材料として定義される。補強材は液体不浸透性のシームを提供することができる。補強材は不連続溶着シームを横切り、第一のパネルを第二のパネルに接合させる。

「シーム幅」は、パネルの切断端を始点とし、切断端から最も遠位のシーム部分を終点とする距離として定義される。

本発明は、２つ以上のパネル間の、防液体性ステッチレスシームシステムを提供する。このシステムは、機能的防液体性層を有した第一のパネル；機能的防液体性層を有した第二のパネル；並びに、第一のパネル及び第二のパネルを連結させる不連続シームを含む。補強材を加えてもよく、これにより、第一のパネルを第二のパネルに連結させる不連続シームが強化され、液体不浸透性シームが提供される。

本発明は、機能的防液体性層を有した第一のパネル、及び第一の不連続シームにより連結された機能的防液体性層を有した第二のパネル、を含むパネル間の、防液体性ステッチレスシームを更に提供する。第一の不連続シームは、第一のパネルを第二のパネルに連結させる；そして、第二のシームを加えてもよく、これにより、第一のパネルが第二のパネルに連結され、かつ第一の不連続シームが強化されるので、液体不浸透性シームが提供される。

防液体性積層の断片を接合させることによる、溶着された防液体性ステッチレスシームの形成方法が更に提供される。この方法は、それぞれが織物層及び防液体性機能層を少なくとも一つを有した防液体性積層の少なくとも２つの断片を、互いに接触して織物部位と積み重なる関係に置くことで、ステッチレスシームラインの位置を規定するシーム幅領域を形成することにより実現される。積み重ねられた積層にシーム幅に沿って熱と圧力を加え、その際、熱は連続的に加え、圧力は、連続ステッチレスシームを形成するステッチレスシームラインの端と最も近接し、そして連続ステッチレスシームと並列して間隔を介して加え、その結果、不連続ステッチレスシームが形成され、これにより、シーム部位に沿って複数のシームが形成される。この連続ステッチレスシームは、切断溶接シームであってよい。パネル間の接着を強化するために、補強材を加えることもできる。

図１Ａは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図１Ｂは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図１Ｃは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図１Ｄは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図１Ｅは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図１Ｆは不連続な溶着シームにより接合された２つのパネルを表す断面図である。 図２は、融合、裁縫、シール前の３層の積層の断面図である。 図３は、エンボスリブにより形成された不連続溶着シーム配置によって接着された、２つの３層積層パネルの断面図である。 図４は、シームにまたがりかつパネルの切断端及び内側に接着する補強材を有した３層の積層パネル間の不連続シーム配置の別の態様の断面図である。 図５は、２層の積層パネルの断面図であり、ここで、この複合織物構造は、溶着されることにより不連続ステッチレスシーム部位が形成されたものである。 図６は、２つの積層パネルを接合するために用いられる不連続ステッチレスシームの上面斜視図であり；この図では切断端は片側にプレスされている。 図７は、音波溶接機と、互いに積み重なった関係の２つのパネルの側面概略図である。 図８は、切断リブを有した超音波溶着ホイールの断面図である。 図９は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。 図１０は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。 図１１は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。 図１２は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。 図１３は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。 図１４は、検討された種々の不連続シームパターンの１つである。

本発明は、不連続ステッチレスシームに隣接した連続ステッチレスシームを有した防液体性積層のような溶着された衣類パネルにより形成されるステッチレスシームシステム１を提供する。本発明の好ましい態様に於いて、ステッチレスシームシステム１は、超音波で溶着された２つ又は３つ以上の積層パネルを含み、これにより、１つ又は２つ以上の不連続ステッチレスシームに隣接した少なくとも１つの連続ステッチレスシームが形成される。本発明のステッチレスシームシステム１は、機能的に防液体性であるパネル間に形成するのに適している。

図１Ａ−図１Ｆは、本発明を、第一のパネル５を第二のパネル７への連結するものとして示される不連続シーム６を介した２つのパネル間で形成されるステッチレスシームシステム１として、その最も単純な態様で示す。これらのパネルは、外側８、内側１０及び切断端を含む。これらのパネルは、不連続シーム６を介して積み重なる関係で接合される。切断端１２は、パネルの周囲に形成された切断溶接１４をも有していてよい。切断溶接１４は、切断ホイール又は超音波溶着により形成することができる。切断端と不連続シーム６の最遠位部分との間の距離は、シーム幅１５と称される。不連続シーム６という用語は、ステッチレスシームを指し、ここではパネルの切断端と平行かつ最も離れた、接着された端が不連続であるステッチレスシームを指す。適切なタイプの溶着には、無線周波数（ＲＦ）、熱、接着剤、局所熱による接着が含まれる。第２のシームを不連続シーム６と共に用いることで本発明のステッチレスシームシステム１を形成できる。図１Ｂ、１Ｃ、１Ｅ及び４に示されるように、ステッチレスシームシステム１は、耐久性及び／又は強度を増すための補強材５を更に含む。

なお、不連続ステッチレスシームシステム１（図１Ａ‐１Ｅ、及び図３‐６）は、断続的な領域を有した溶着されたステッチレスシーム；又は、別の場合、図１Ｆに示されるような、切断端から種々の距離にある点を有した、連続的に溶着された少なくとも１つのステッチレスシームにより構成されてよい。シーム部位中で切断端と実質的に平行な１つ又は２つ以上のシームによりシーム幅１５を構成する。複数のシーム間のシーム幅及び距離に応じて、シームシステム幅は変化する。図２は、本発明で有用な複数層の積層を含むパネル４である。この複数層の積層は、外側８、内側１０、及び機能層９を含む。機能層９は、膜、フィルム、又は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ、ポリウレタン、若しくは他の適切な下地を含む積層であってよい。機能層は、０．０７バール以上で少なくとも３分間以上試験流体で負荷をかけた場合でも、漏洩又は滲出しない、機能的に防液体性のフィルム又は膜を有したパネルを提供することができる。積層を構成する個々の層は、接着剤１３で接着することができ、そうでない場合、接合することができる。

図１Ｂ及び１Ｃに示されるようなある態様に於いて、補強材５を不連続シームと共に用い、第一のパネル５を第二のパネル７に連結し、液体不浸透性シームを提供するステッチレスシームシステム１の強度を増加させることもできる。補強材５は、以下を含む適切な材料からなるものでもよい：織物テープ、防水テープ、糸又は防水織物の積層、糸、テープ、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）、ポリエステル、ナイロン、非弾性の下地、シームテープ、織物積層、シーリングポリマー、又は、応力又は摩耗を受けた際に全体として補強材５にシームシステムを提供する他の材料。補強材５は、更に、不連続溶着シームを横切り、第一のパネル５を第二のパネル７に接合する。ひずみに十分に耐え、かつ、最大限の可撓性を与える、薄い補強材５が望ましい。この補強材５によりバリア特性を得ることができる。補強材５はシームテープの一部として組み込むことができる。この観点に於いては、補強材５は、テープの端が補強材５に近いテープの形状よりも薄い形状を得ることが可能なように、シームテープと同じ広さである必要はない。不連続シーム６はバリア特性を得るためにシーリングポリマーと共に用いてもよいことが予期される。更に、１つ又は２つ以上の追加の溶着シームをステッチレスシーム部位の幅に組み入れてもよいことが予期される。この１つ又は２つ以上の溶着シームは、連続的であるか、不連続であるか、又は２タイプの溶着シームの組み合わせのいずれでもよい。追加のシームは熱溶接されることが好ましい。補強材５は、最上層、接着剤層及び補強材５を含む複数層のステッチレスシームテープであってよい。補強材５は、溶着シームへの塗布後、シーム強度を改善するために用いられる別個の層であってよい。補強材５は、シームの防液体性を改善、及び／又はシーム強度を改善することができる。補強材５は、製品中の防液体性パネルの内側に塗布されるのが好ましい。本発明のある態様に於いて、補強材５は、図１Ｂ、１Ｃ及び１Ｅに示されるように、シームテープの形態にある。このシームテープは、シーム自体のいずれの側に固定されていてもよい。審美的理由から、シームテープは通常、見えないように衣類の内側に適用される。従って、シームテープは、衣類又はアクセサリーの裏地側に固定されることが好ましい。シームテープは、溶着可能な接着剤テープ、溶着可能な織物テープ、又は溶着可能な積層テープであってよい。溶着可能なテープの一つの例は、８０℃乃至２３０℃の範囲の温度で溶融可能な少なくとも１種類の熱可塑性成分を含む溶接可能なテープが挙げられる。別の態様に於いて、シームテープは、加熱した場合に軟化し流動する熱可塑性フィルムであってよい。より一般的には、シームテープは、片側にホットメルト接着剤被覆を有したバッキングテープを含む。

ある態様に於いて、本発明に従って不連続シーム６が製作された後、シームテープ（補強材５）は、接着剤を溶融するために、例えば熱気の噴射を用いて加熱される。次に、補強材５をシーム上に適用し、そして、溶融した接着剤をパネル４に押し出し、確実に補強材５が下のパネル４にしっかり接着するようにするために、両者を１組の加圧ローラーの間隙に通す。パネル上の不連続シーム６及びシームテープが連続的に遠くに運ばれ、接合される。シームテープのようないずれの幅の補強材５であっても用いることができる。しかし、本発明では、薄い溶着された不連続シーム６自体により、及び実際の縫い代がないという事実により、非常に薄く幅の狭いシームテープを使用することも可能である。シームテープの幅は１５ｍｍ以下であることが好ましい。防液体性シームについて、図４に示されるように、シームテープを、両パネルとシーム幅とシームの切断溶接部位とに隣接して接着することが好適である。

別の局面に於いて、ステッチレスシームシステム１は、第一のパネル５の指定された切断端１２を第二のパネル７の切断端１２に互いに積み重なる関係で連結し、これによりパネルの外側８が互いに接着する、連続した接着を更に含んでよい（図１Ａ）。布地パネルは、その端で音波溶着ビードにより溶着して合わせることができる。図７に示されるように、音波溶着は、エンボス加工され溶着及び切断機能を統合して有したヘッドにより形成することができる。音波溶接機１６によりパネルを介して高周波が与られることでパネルが接合され、この際音波溶着ビードが形成される。不連続シーム６は、２つのパネルを外側に面する織物を互いに接触させた状態で互いに積み重ねることにより形成される。溶着されたステッチレスシームは、積み重ねられたパネルを回転アンビル１７とソノトロード１８との間で動かすことにより、重ねられた積層パネルの１つの端に沿って形成される。これらの積層は、このアンビルが、パネルの端を同時に共に切断及び溶着するように動かす。好ましい態様に於いては、アンビル及びソノトロードの両者の速度の設定は同じである。

音波がパネルを振動させ、一方のパネルともう一方のパネルの摩擦による熱が発生する。音波溶着工程は、布地の端を本質的に溶融するか、そうでない場合は溶着して合わせる。溶接機のヘッド、即ちアンビル１７は、作製される音波溶着ビードの幅を規定する形状をその上に有した超音波溶着ホイール２０上のエンボスリブ２１と、シームが音波溶着により形成される際に不連続シーム６の布屑側に於いて布地パネルの余分な部分を切り落とす切断リブとを含んでいてよい。切断リブ２３は、パネルを溶融及び切断する際、外縁で不連続的に又は連続的に溶着された接着を形成する。連続的な接着及び不連続的な接着の両者がシーム部位に形成される際、不連続的な接着に平行し近接するように連続的な接着の向きを合わせ、幅の狭いステッチレスシーム部位を得ることが有利である。不連続的な接着は、クロスハッチパターン、ドットパターン、正弦波パターン、又は他のいずれかの適切なパターン若しくはステッチレスシーム端デザインを含む様々なパターンで形成してよい。図９‐１４は、エンボスリブ２１により形成された不連続シームのいくつかの例である。図に示されるように、エンボス加工されたデザインは、所望の用途に応じて、種々の長さ、幅及びパターンのものであってよい。

本発明のある局面に於いて、液体を通さず、以下を含むステッチレスシームシステム１が提供される：外側８、内側１０及び所定のステッチレス切断端１２を有した防液体性機能層９を備えた第一のパネル５；外側８、内側及び所定のステッチレスシーム端を有した防液体性機能層９を備えた第二のパネル７；及び、第一のパネル５の所定のステッチレスシーム端を第二のパネル７の指定のステッチレスシーム端に、互いに積み重なる関係で連結し、その結果、パネルの外側８が、接着された領域がパネルのステッチレスシーム端から最も離れた状態で互いに接着し、接合したパネルの外側８により形成される平面上に不連続的に接着されたジョイントを形成する、不連続的な接着。

図８は、超音波接着により不連続シーム６を形成するために用いられる溶着ホイール２０の断面図である。溶着ホイール２０は、軸２５の周りを通常回転するホイールに搭載される円周に沿う不連続的なエンボスリブ２１を少なくとも１つ含む。エンボスリブ２１により、これらのパネルは、エンボスリブがパネルに接触する場所で、パネル４は穴を開けずに接着される。超音波溶着ホイールは、図８に示されるような、円周の切断リブ２３を更に含んでよい。この円周の切断リブ２３は、不連続エンボスリブから少なくとも０．１ｍｍ離れた場所に搭載されることが好ましい。円周切断リブ２３は、不連続エンボスリブ２１よりも更にホイールから外側に突出している。ステッチレスシームの縫い代は、溶着された切断シーム又は切断リブ２３により作られたシームを適用することにより同時に、又は別の場合独立したステップにより切断されてよい。

円周の切断リブ及び不連続エンボスリブは互いに平行であることが好ましい。しかし、いくつかのデザインに於いては、円周の切断リブ及び不連続エンボスリブは互いに平行でない場合もあると予想される。例えば、これらのパネルが指定のステッチレスシーム端で切断されるのと同時に、第一のパネル５を第二のパネル７に連結する不連続シーム６が適用される。

本発明のステッチレスシーム１は、ステッチレスシームが２００Ｎを超える破断時強度を得ることができるという点で新規である。更に、本発明のステッチレスシームシステム１は、少なくとも２４時間の連続洗浄乾燥サイクルに耐え、パネル端剥離が起こらないことを示す。

防水ステッチレスシームシステム１を形成するための方法が示される。このシームシステムは、防水積層の断片を接合することにより形成され、この結果、それぞれが少なくとも一つ織物層及び防液体性機能層９を有した少なくとも２つの防水積層断片が、シーム部位を規定するストリップに沿って互いに接触して織物部位と積み重なる関係で置かれる。熱及び圧力を、積み重ねられた積層に、前記ストリップに沿ってかける。ここで、熱は連続的にかけ、圧力は連続シームを形成するステッチレスシームラインの端に最も近位で一定の間隔でかけられる。この熱と圧力は、連続的なシームに並列して間隔を置いてかけられるか、又は、連続的な方法で不連続なステッチレスシームを形成し、これにより、ストリップに沿って複数のシームが形成されるかのいずれかである。図１Ａ−１Ｆに示すように、複数のシームは、シーム部位と称される領域にわたって位置する幅を形成し、パネルの長軸に沿って伸びている。

重ねられたパネルをホイールの下に通し、切断端溶着に近接しかつ平行な向きに位置した不連続シーム６を形成する不連続的に溶着されたラインに沿ったパネルの切断端に沿って連続シームを形成する単一の連続的に溶着された切断溶接を生成する。

補強材５を、不連続シーム６を強化するために適用してよい。例えば、ホットメルトポリウレタン接着剤を有したシームテープのような補強材５は、ステッチレスシームテープをポリウレタン接着剤が溶融するために十分な温度まで加熱し、そして、溶融した接着剤を保護層表面上に押し出しその結果確実にテープが表面にしっかりと接着するようにするためにテープ及びステッチレスシームを加圧ローラーの下に通すことにより、適用することができる。ステッチレスシーム部位は、テープ、糸及び織物積層を含むがこれらに限定されない、１種又は２種以上の補強材により補強することができる。滑らかなシームを得るために追加の冷却及び急冷ステップを行ってよい。補強材シームテープを不連続シーム及び切断溶接上に適用した後、次いで、より滑らかなシームを得るために圧力をかけながら、加熱された補強材テープを冷却する。

本明細書に於いて本発明の特定の態様が例示され、記載されているが、本発明は、このような例示及び記載に限定されるべきではない。改変及び修正が、特許請求の範囲内で本発明の一部として含まれ、具体化されてよいことは明白である。以下の実施例は例示をすることを目的として与えられ、本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。

溶着切断／テープ−ＳＴ７８ＡＵ／トリコット
防液体性ステッチレスシームを以下の方法で２つの積層パネル間に形成した。

２つの織物層に挟まれた複合バリア膜を含む、３層の織物積層を形成した。複合バリア膜は、水蒸気を通し、非多孔性のポリウレタンコーティングをｅＰＴＦＥ上に用いて、米国特許第４，１９４，０４１号に従って調製された、ポリウレタンでコーティングされた微小孔性のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜の複合体であった。この膜を、平方メートルあたりおよそ９７グラムの重量を有した、厚さおよそ０．４ｍｍのポリウレタン／スパンデックス織布層に、湿気硬化型のポリウレタン接着剤の複数のドットを用いて、片面に積層した。この膜のもう一方の面に、湿気硬化型のポリウレタン接着剤の複数のドットを再び用いて、平方メートルあたりおよそ３８グラムの重量を有した、厚さおよそ０．６ｍｍのナイロントリコットニット織物を積層した。次に、この３層の織物積層から、おおよその寸法が約０．１５ｍ×０．７ｍの２つのパネルを切り取った。

２つのパネルを、ナイロン／スパンデックス織物が互いに接触するように重ねて、テーブル上に平らに置いた。回転するアンビル及びソノトロードの間に重ねられたパネルを通すことにより、重ねられた積層パネルの一端に沿って溶着されたステッチレスシームが作成された。アンビルが、同時に布地の端を切断及び溶着して合わせ、これにより、通常、突き合わせ溶接と称されるものが作製されるように、これらの層を動かす。Ｒ１０２７アンビルを装備した、Ｓｏｎｏｂｏｎｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ（Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ， ＰＡ）から入手可能なＬａｃｅｍａｓｔｅｒ／Ｓｅａｍｍａｓｔｅｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｅｗｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅを用いて、この溶接が達成された。この機械は、以下の条件のもとに作動させた―スピードを２、振幅を１０、空気圧力を６０ｐｓｉに設定。アンビルとソノトロードの両者の速度設定は同じに保った。ステッチレスシームは、重ねられたパネルをホイールの右側で動かし、これにより単一の連続溶着ラインを作り出すことにより作製した。

次に、ホットメルトポリウレタン接着剤を有した、１３ｍｍ幅のステッチレスシームテープ（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｅｌｋｔｏｎ， ＭＤから入手したＧＯＲＥ ＳＥＡＭ（登録商標）ステッチレスシームテープ）を、ポリウレタン接着剤が溶融するために十分な温度まで加熱し、そして、溶融した接着剤を保護層表面上に押し出しその結果確実にテープが表面にしっかりと接着するようにするためにテープ及びステッチレスシームを一組の加圧ローラーのローラー間隙に通すことにより、シール部位に適用した。結果として得られた、２つの積層パネル間のステッチレスシームは、防液体性シームについてのズーター試験（Ｓｕｔｅｒ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ−ｐｒｏｏｆ Ｓｅａｍｓ）を用いて試験し、０．０７バール／３分の負荷をかけることにより防液体性であると決定された。次に、このステッチレスシームを耐久防液体性についての試験（Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｄｕｒａｂｌｙ Ｌｉｑｕｉｄ−ｐｒｏｏｆ）にかけ、そして、洗浄／乾燥サイクルの後に、再びサンプルを０．０７／３分の負荷にかけた。更なる評価として、次に、ズーター試験に於いて３ｐｓｉ（０．２２バール）／２分の更に厳しいステッチレスシーム負荷にサンプルをかけても、浸水は観察されなかった；従って、サンプルは、最も厳しい条件の下で耐久防液体性を維持した。更なる評価の後、織物の外表面には亀裂が生じたことが確認され、そして、ステッチレスシームがステッチレスシームの方向と垂直な方向に引っ張られると、表布が分離していたことが確認された。

溶着切断／テープ−ＳＴ７８ＡＵ／トリコット
以下の例外を除いて、実質的に実施例１に記載の方法で、２つの積層パネル間に防液体性ステッチレスシームを形成した。

２つのパネルを、ナイロン／スパンデックス織物が互いに接触するように重ねて、テーブル上に平らに置いた。回転するアンビル及びソノトロードの間に重ねられたパネルを通すことにより、重ねられた積層パネルの一端に沿って溶着されたステッチレスシームが作成された。アンビルが、同時に布地の端を切断及び溶着して合わせ、これにより、通常、突き合わせ溶着と称されるものが作製されるように、これらの層を動かす。Ｒ１０２７アンビルを装備した、Ｓｏｎｏｂｏｎｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ（Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ， ＰＡ）から入手可能なＬａｃｅｍａｓｔｅｒ／Ｓｅａｍｍａｓｔｅｒ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｅｗｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅを用いて、この溶着が達成された。この機械は、以下の条件のもとに作動させた―スピードを２、振幅を１０、空気圧力を６０ｐｓｉに設定。アンビルとソノトロードの両者の速度設定は同じに保った。ステッチレスシームは、重ねられたパネルをホイールの左側で動かし、これにより単一の連続溶着ラインを、連続溶着と垂直な方向約０．８ｍｍに位置する不連続溶着と共にパネルの端に沿って作り出すことにより作製した。

次に、ホットメルトポリウレタン接着剤を有した、１３ｍｍ幅のステッチレスシームテープ（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｅｌｋｔｏｎ， ＭＤから入手したＧＯＲＥ ＳＥＡＭ（登録商標）ステッチレスシームテープ）を、ポリウレタン接着剤が溶融するために十分な温度まで加熱し、そして、溶融した接着剤を保護層表面上に押し出しその結果確実にテープが表面にしっかりと接着するようにするためにテープ及びステッチレスシームを一組の加圧ローラーのローラー間隙に通すことにより、シール部位に適用した。結果として得られた、２つの積層パネル間のステッチレスシームは、防液体性シームについてのズーター試験を用いて試験し、０．０７バール／３分の負荷をかけることにより防液体性であると決定された。次に、このステッチレスシームを耐久防液体性についての試験にかけ、そして、洗浄／乾燥サイクルの後に、再びサンプルを０．０７／３分の負荷にかけた。更なる評価として、次に、ズーター試験に於いて３ｐｓｉ（０．２２バール）／２分の更に厳しいステッチレスシーム負荷にサンプルをかけても、浸水は観察されなかった；従って、サンプルは、最も厳しい条件の下で耐久防液体性を維持した。更なる評価の後、織物の外表面には亀裂が生じないことが確認され、そして、ステッチレスシームがステッチレスシームの方向と垂直な方向に引っ張られると、表布が分離していなかったことが確認された。

実施例１及び実施例２で製作したサンプルのシーム強度は、修正掴み破断法（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｇｒａｂ ｂｒｅａｋ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて評価した。５つの４インチ×８インチサンプルを、Ｌａｂ ５００ ＵＳＭ Ｃｌｉｃｋｅｒ Ｐｒｅｓｓ（Ｈｕｄｓｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅから入手可能な、モデルＳＮ−ＳＥ２５）を用いて、実施例１及び実施例２で製造したそれぞれのサンプルから切り取った。切断されたサンプルは、シームが４インチの辺の方向と平行となるように方向を合わせた。このシームは８インチの長さに沿った切断端から内側約４インチに位置し、８インチ方向と垂直に伸びていた。サンプルは、クランプ領域が１平方インチであるクランピング固定具を用いて、インストロン試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ から入手可能なＩｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ ５５６５）に搭載した。４インチの間隙をクランプ間で維持した。注意を払って、シームをそれぞれのクランプから等距離に位置させ、同時に、８インチのエッジと垂直な方向に伸びる切断端から２インチ離して、シームに垂直な方向に、これらのクランプの中央の線が伸びるように位置させた。サンプルを搭載後、サンプルに、インストロン試験機により、シーム方向と垂直な方向に５０ｍｍ／分の一定の変位を与えた。インストロン試験機は、変位の間、負荷を記録する。シームが破壊される時にニュートン単位の最大負荷及びパーセントひずみが記録された時にテストは完了した。

Claims (40)

1. ａ．機能的防液体性層を含む第一のパネル；
   ｂ．機能的防液体性層を含む第二のパネル；
   ｃ．前記第一のパネルを前記第二のパネルに連結する、不連続に溶着されたステッチレスシーム；及び
   ｄ．前記第一のパネルを前記第二のパネルに連結する前記溶着されたステッチレスシームを強化し液体不浸透性シームを提供する補強材、
   を含むパネル間の防液体性ステッチレスシーム。
2. ａ．機能的防液体性層を含む第一のパネル；
   ｂ．機能的防液体性層を含む第二のパネル；
   ｃ．前記第一のパネルを前記第二のパネルに連結する、不連続に溶着されたステッチレスシーム；及び
   ｄ．前記不連続シームと平行に位置し、かつ前記第一のパネルを前記第二のパネルに連結し液体不浸透性シームを提供する、連続的に溶着されたステッチレスシーム、
   を含むパネル間の防液体性ステッチレスシーム。
3. 前記連続溶接されたシームが、超音波熱溶接である、請求項１記載のステッチレスシーム。
4. 前記補強材が、テープである、請求項１記載のステッチレスシーム。
5. 前記補強材が、織物積層である、請求項１記載のステッチレスシーム。
6. 前記補強材が、シーリングポリマーと併用される溶着されていないステッチレスシームである、請求項１記載のステッチレスシーム。
7. 前記補強材が、シーリングポリマーである、請求項１記載のステッチレスシーム。
8. 第二の溶着シームを更に含む、請求項１記載のステッチレスシーム。
9. 前記第二の溶着されたステッチレスシームが、連続熱溶着シームである、請求項８記載のステッチレスシーム。
10. 前記補強材が、不連続溶着シームを横切り、第一のパネルを第二のパネルに接合する、請求項１記載のステッチレスシーム。
11. 前記機能的防液体性層が、膜である、請求項１記載のステッチレスシーム。
12. 前記機能的防液体性層が、ｅＰＴＦＥを含む、請求項１記載のステッチレスシーム。
13. ａ．外側、内側、及び所定のステッチレスシーム端を有した機能的防液体性層を備えた第一のパネル；
    ｂ．外側、内側、及び所定のステッチレスシーム端を有した機能的防液体性層を備えた第二のパネル；
    ｃ．前記パネルの外側が、前記パネルの前記ステッチレスシーム端から最も離れた接着領域で互いに接着し、前記接合したパネルの外側により形成される平面上に不連続的に接着されたジョイントを形成するように、前記第一のパネルの前記所定のステッチレスシーム端を前記第二のパネルの前記所定のステッチレスシーム端に、互いに積み重なる関係で連結する、不連続的な接着、
    を含む防液体性ステッチレスシーム。
14. 前記第一のパネルの所定のステッチレスシーム端を前記第二のパネルの所定のステッチレスシーム端に、これらパネルの外側が互いに接着されるように、互いに積み重なる関係で連結する、連続的な接着を更に含む、請求項１３記載のステッチレスシーム。
15. 前記連続的な接着が、前記不連続的な接着と平行な方向にある、請求項１４記載のステッチレスシーム。
16. 前記不連続的な接着は熱溶着である、請求項１３記載のステッチレスシーム。
17. 前記熱溶着が、クロスハッチパターンである、請求項１６記載のステッチレスシーム。
18. 前記熱溶着が、ドットパターンである、請求項１６記載のステッチレスシーム。
19. 前記熱溶着が、正弦波パターンである、請求項１６記載のステッチレスシーム。
20. 前記不連続的に溶着されたステッチレスシームが、ホイールに搭載される円周に沿う不連続的なエンボスリブを含む超音波溶着ホイールを用いて形成される、請求項１記載のステッチレスシーム。
21. 前記超音波溶着ホイールが、円周に沿う切断リブを更に含む、請求項２０記載のステッチレスシーム。
22. 前記円周に沿う切断リブが、前記不連続エンボスリブから少なくとも０．１ｍｍ離れた所に搭載される、請求項２１記載のステッチレスシーム。
23. 前記円周に沿う切断リブが、前記不連続エンボスリブよりも更にホイールから外側に突出した、請求項２１記載のステッチレスシーム。
24. 前記円周に沿う切断リブ及び不連続エンボスリブが互いに平行である、請求項２１記載のステッチレスシーム。
25. 前記第一のパネルを前記第二のパネルに連結する前記不連続的に溶着されたステッチレスシームが、前記パネルが前記所定のステッチレスシーム端で切断されると同時に適用される、請求項２１記載のステッチレスシーム。
26. 前記ステッチレスシームが、少なくとも１５０Ｎの強度を有した、請求項１記載のステッチレスシーム。
27. 前記ステッチレスシームが、少なくとも２００Ｎの強度を有した、請求項１記載のステッチレスシーム。
28. 防液体性積層の断片を接合する溶着された防液体性ステッチレスシームを形成する方法であって、前記方法は：
    ａ．それぞれが少なくとも織物層及び防液体性機能層を有する、防液体性積層の２つ以上の断片を、織物部位で積み重ねて、互いに接触した状態で、ステッチレスシームラインを規定するストリップに沿って、置く工程、及び、
    ｂ．前記ストリップに沿って積み重ねられた前記積層に熱と圧力を加え、その際、熱は連続的に加え、圧力は、前記連続ステッチレスシームを形成するステッチレスシームラインの端と最も近接する一定の間隔で、かつ前記連続ステッチレスシームと並列して間隔を空けて加え、その結果、不連続ステッチレスシームが形成され、これにより、シーム部位に沿って複数のシームが形成される工程
    を含む方法。
29. ステッチレスシームの縫い代を切断する工程ｃを更に含む、請求項２８記載の方法。
30. 工程ｂ．及び工程ｃ．が、同時に行われる、請求項２９記載の方法。
31. 前記不連続ステッチレスシームが、前記連続シームと比べて弱く接着されている、請求項２８記載の方法。
32. 工程ｂ．）でかけられる前記熱が、超音波エネルギーの形態である、請求項２８記載の方法。
33. 前記圧力が、エンボス加工されたホイール手段により加えられる、請求項２８記載の方法。
34. 前記複数のシームが、少なくとも１種の補強材により補強される、請求項２８記載の方法。
35. 前記補強材が、テープである、請求項２８記載の方法。
36. 前記補強材が、糸である、請求項３５記載の方法。
37. 前記補強材が、織物積層である、請求項３５記載の方法。
38. 前記機能層が、延伸ＰＴＦＥより構成される、請求項２８記載の方法。
39. 請求項２８記載の方法により得られた積層の少なくとも２つのパネルの間の溶着されたステッチレスシーム。
40. 前記繊維が、異なる程度に加熱され、そして溶融される、請求項２８記載の方法により得られた積層の少なくとも２つの断片の間の溶着されたステッチレスシーム。

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