JP4163682B2 - 水分蒸散複合材料およびその製品 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

（関連出願の相互参照）
本願は、通気性を向上するための親水性発泡ライニングを有する履物の名称で２００１年５月２４日出願の米国仮出願第６０/２９３,３３５号をベースとする２００２年５月１５日出願の一部継続出願第１０/１４６,２３７号であり、この一部継続により、そこに示され、開示され、かつクレームされた対応する発明の先行出願の利益をすべて請求するものである。

本発明は概して、編織布およびその他の製品を通る水蒸気移動の動き、特に水分、特に体液の、身体を覆うもの（ｂｏｄｙ ｃｏｖｅｒｉｎｇｓ）、例えばスーツ、衣服、靴、ヘルメット、帽子、他の衣装、装具および装身具によって形成される閉じこめられた空間からの、横方向の動きまたは蒸散および除去を改良するための材料および方法であって、発生した水分の除去、例えば発汗によって、より低い湿度および温度を提供し、そのような身体を覆うものの内部の快適な区域を向上する材料および方法に関する。

身体を覆うもの、例えば衣装、靴などの製造者等は、そのような製品の使用を奨励するため、それらの製品の快適性を向上する努力を行っている。ヒトの体が、高温と共に高湿度に拒否的に応答することは公知の事実である。ＡＳＨＲＡＥ（米国加熱・冷凍・エアコンディショニング工学会）は、ヒトの快適性に対する温度および湿度を比較する快適指数チャートを提供している。Ｕ．Ｓ．Ｎａｖａｌ Ｆｌｉｇｈｔ Ｓｕｒｇｅｏｎ’ｓ Ｍａｎｕａｌにより、保護衣装、衣服、靴および他の覆うものに関して、過剰の熱の生理的身体変化に対する影響についての多くの刊行物が提供されている。ほとんどの場合、問題点は、ヒトの温度調節システムを機能させることができないことによって引き起こされる。

ヒトの身体の通常の温度調節システムは、温度上昇を感知した時に発汗を引き起こすことによるものである。ついで、通常の蒸発が、発汗を水蒸気に変換し、順に熱を消費し、身体を冷却する。蒸発を低減することはこのプロセスを破壊するものであり、ほとんどの人々は、前述のような温度快適指数データ外の不快さを感じる。上記ヒトの身体の通常の温度調節プロセスのこのような作用は、高湿度を伴う高周囲温度に対する低湿度を伴う同様の温度によって生じる暑い日のヒトの身体の感覚を比較することによって、最もよく理解される。

如何なる身体を覆うもの、例えばスーツ、衣服、靴、ヘルメット或いは他の衣装または装具も、身体が温度上昇を感じる発汗および発汗の蒸発をもたらす。発汗は、露点に到達する如何なる制限された環境においても低減される。当業者であれば理解されるように、露点は、制限された環境における空気が水蒸気で飽和され、そのような制限された環境における空気から水分が水滴として凝縮する温度である。上記身体および皮膚を身体を覆うものの限定材料で覆うことによって、閉じた空間または微環境を形成する、衣装を着た場合、靴やヘルメットの中、上記身体に装着したバックパックまたは装具により起こるように、発汗および蒸発を制限または低減する。微環境における不快さを低減しようとすることには、気流、水蒸気を通過させる膜、蓄積した水分の保持、相変化材料および他の技術
における改良を含む。

水分の凝縮液滴とは区別されるように、身体から発する水蒸気を周囲大気へ通り抜けさせるのに用いられる編織布、生地または他の材料の能力は、前述のような身体を覆うもの、例えば衣装、靴、ヘルメット、装具、装身具等の快適性を評価するのに重要な要因である。上記ヒトの身体を覆う編織布、生地または他の材料がこの水蒸気を周囲空気に効率的に到達させるほど、上記編織布、生地または他の材料の通気性が優れると考えられる。従って、織物の通気性（ｂｒｅａｔｈａｂｉｌｉｔｙ）は、上記編織布、生地または他の材料を通る水蒸気移動の測定であり、通気度（ａｉｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）または風防特性の測定ではない。本発明の目的のために特別に設計した従来の編織布または他の材料の通気性は、４０℃での水蒸気透過度（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒａｔｅ，ＭＶＴＲ）の試験値が、ほぼ６００〜４,０００ｇ／ｍ^２・２４ｈの範囲である場合に許容される。

本発明の範囲の水蒸気性状には多くの従来技術があり、良好な編集物が、吸収性、水蒸気透過性、凝集蒸気を除去し続けること、膜並びに衣類および履物における快適な区域を向上する技術が記載されている特許文献、例えば特許文献１〜３に見られる。

しかしながら、身体を覆うもの、例えばスーツ、衣服、靴、ヘルメットおよび他の衣装または装具、装身具、バックパック等に関する永続する問題点は、熱発生水分、即ち、前述の凝縮水滴および列挙された身体を覆うものによって形成される微環境に集まる停滞空気を克服する装置および方法を提供することである。

従って、身体を覆うもの、例えばスーツ、衣服、靴、ヘルメット並びに他の衣装、装具および装身具用の多くの装置、方法および技術により、通気性を向上すること、即ち、捕捉した水分、即ち、水分の凝縮液滴、水蒸気および停滞空気を、そのような身体を覆うもの、装具および装身具によって形成された内部微環境から、上記身体を覆うもの外部の周囲空気へ移動するのに十分な、および上記周囲空気を外部からそのような身体を覆うものによって形成された内部の微環境内へ移動して、冷却し、快適性を向上し、そのような身体を覆うものの耐久性を向上するように、水分、水蒸気および停滞空気を置換するのに十分な循環、発散または移動を確立することが試みられた。

例えば、特許文献４および５には、層状ライニング材料を形成するための０．６％の超吸収性ポリマー複合材料を含有する親水性ウレタン発泡ポリマー、および微環境からの水または水蒸気を回収および発散するための上記ポリマーの製造方法が開示されている。これらの特許文献に開示の上記複合材料および層状ライニング材料は、上記水分を吸収するか、または上記層状ライニング材料中でゲルに変換し、次いで上記身体を覆うもの、装具または装身具を取り除くか、または開放して上記微環境を周囲大気に曝露した後、上記ゲル中に回収された水分を蒸発させる。
米国特許第５，１２８，０８２号明細書 米国特許第５，２６０，３４５号明細書 米国特許第５，３３１，７２８号明細書 米国特許第５，７６３，３３５号明細書 米国特許第６，０２５，２８７号明細書

本発明では、上記従来技術、特許文献４および５の超吸収性ポリマーのゲル形成またはゲルブロックおよび蒸発機構を排除または防止する、制限された粒子、界面活性剤、並びに任意におよび選択的に他の添加剤を含有する親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を製造するための新規配合および方法を開示する。この新規配合および方法は、相互連結したストランド、フィラメントの上、中および全体の超吸収性ポリマー粒子の配置；並びに、水分および水蒸気を蒸発により排除し、望ましくは入ってくるより冷たい大気に取り替えることができる、形成した発泡マトリックスの長さ方向またはｘ方向および幅方向またはｙ方向の両方の水分および／または水蒸気の吸収性および物理的移動または発散により、水分および／または水蒸気を高湿度領域から低湿度領域への移動を材料的に増加するような形成した発泡親水性ウレタンポリマー複合材料のマトリックス中にランダムに配置された空隙のサイズおよび形状；を変更または最適化することによって達成される。

本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品の向上した吸収性および発散特性に加えて、この材料の上記発泡製品および層の表面状態は、同様の目的のために開発された従来技術の材料と比べると、比較的乾燥したままである。

本発明の改良された形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品に関する従来試験によるＭＹＴＲは、同様の目的のために開発されたそのような従来技術の材料に対する前述の許容範囲のＭＶＴＲより５倍を超えるファクタ分だけ優れる。実際上、このことは、本発明の上記形成した発泡材料および製品が、例えば靴、ヘルメット、ジャケット、グローブの中、または肩パッド、膝パッドまたはバックパックの肩ひもの下での蒸発に対して、５倍量の水分を制限された空間または微環境からより低湿度領域に除去することを意味し、従って、この条件により生じる不快さを克服し、かつこれらの身体を覆うものの快適性および使用を向上する。加えて、上記改良された形成した発泡複合材料が、材料的に、バクテリアの増殖および不快な臭気を低減または除去することを見出した。

従って、本発明の１つの態様には、少なくとも一種の超吸収性ポリマーの粒子、水分を高湿度領域から低湿度領域、例えば周囲大気へ移動するのに十分な界面活性剤並びに任意におよび選択的に他の添加剤を有する形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品を含み、それはサイジングおよび成形されたマトリックス中に形成された少なくとも１つのウレタンポリマー発泡層を含み、上記マトリックスは上記形成したウレタンポリマー中に相互連結したストランドおよびフィラメント並びに間隙または空間を有し、０．１重量％以下の少なくとも一種の吸収剤の粒子は上記相互連結したストランドおよびフィラメント並びに間隙および空間の中、上または全体にほぼ十分に間隔をあけた状態で分散され、サイジングおよびランダムに配置されて、回収された水分の高湿度領域から低湿度領域への吸収および蒸散を向上し、連結した上記形成したウレタン発泡層はそのように低湿度領域に連結されて、吸収および回収された水分を上記マトリックスから周囲大気へ蒸発することができる。

形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品、例えば均一分散し、上記形成した複合材料および製品中でのゲルブロッキングを回避するような比にしたが、アニオン性、カチオン性、両性および双性イオン性界面活性剤；湿潤剤、例えばグリセリン、固体粒子（例えば、珪灰石、長石、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム）、繊維（例えば、セルロース、ポリエステル、ガラス）並びに任意におよび選択的に少量の着色剤、殺菌剤および芳香剤から成る群から選択される１種以上の添加剤を使用することによって最大水分蒸散を可能にするように適合した、少なくとも一種の超吸収性ポリマーの粒子を有する前述のように種々の厚さを有するシート材料を提供することは本発明の他の態様である。

形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品、例えば均一分散し、上記形成した複合材料および製品中でのゲルブロッキングを回避するような比にしたが、前述のような形成した親水性ウレタン発泡複合材料を含む上記形成した複合材料および多層製品の縦の長さｘ軸および幅ｙ軸に沿って最大水分蒸散を可能にするように適合した、少なくとも一種の超吸収性ポリマーの粒子を有する前述のように種々の厚さを有するシート材料に結合するための生地、フィルムおよび他の支持体の種々の組み合わせを有する多層製品を提供することは本発明の他の態様である。

非浸透性防水フィルムを多層製品の片側に結合または接着剤で固定することによって多層製品の縦線に直角に交差するまたはｚ方向に水分が多層製品を通過するのを防止する、形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品、例えば前述のように種々の厚さを有するシート材料に結合するための生地、フィルムおよび他の支持体の種々の組み合わせを有する多層製品を提供することは本発明の他の態様である。

非浸透性防水フィルムを多層製品の片側に結合または接着剤で固定することによって、水分が多層製品の縦線に直角に交差するまたはｚ方向に多層製品を任意にまたは選択的に通過させるか、または通過するのを防止する、形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料および製品、例えば前述のように種々の厚さを有するシート材料に結合するための生地、フィルムおよび他の支持体の種々の組み合わせを有する多層製品を提供することは本発明の他の態様である。

他の態様では、本発明はまた、甲部および底部が結合されて、微環境を形成する使用者の足用の空間を画定し、好ましくは、上記甲部が、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子を含有する本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の内の１つの少なくとも１層を含む内側表面上に前述のような多層の組み合わせの内の１つを有し、上記ライナーの少なくとも１つの形成した発泡層または多層ライナーがより低湿度領域、例えば上記履物外部の周囲大気と通じている甲部および底部を含む履物に関する。

上記履物中に結合して履物内部の微環境から回収した水分、水蒸気および停滞空気を履物外部の周囲空気と交換して、履物の通気性を向上することが可能であり、上記履物中の微環境において湿度および熱を低減し、上記履物の使用者に全面的な快適さを提供する、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子を含有する本発明の少なくとも１層の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有するライナーまたは前述のような多層の組み合わせの内の１つを有する履物を提供することは本発明の他の態様である。

上記履物中に結合して履物内部の微環境から回収した水分、水蒸気および停滞空気を履物外部の周囲空気と交換して、上記履物の通気性を向上することが可能であり、上記履物中の微環境において湿度および熱を低減し、上記履物の使用者に全面的な快適さを提供する、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子を含有する本発明の少なくとも１層の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有するライナーまたは前述のような多層の組み合わせの内の１つを有する水分浸透性部材を中に有する防水材料から製造された履物を提供することは本発明の他の態様である。

上記履物中に結合して履物内部の微環境から回収した水分、水蒸気および停滞空気を履物外部の周囲空気と交換して、従来技術によって製造され得る履物の通気性を向上し、上記ライナーまたは多層製品を上記履物に適用する場合に上記履物の形状、スタイルを変更する必要がなく、すべてのタイプの毎日の運動用および礼装用履物に適用することができる、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子を含有する形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料から作製されたライナーまたは前述のような多層の組み合わせの内の１つを有する履物を提供することは本発明の他の態様である。

防水水分浸透性部材を有し、かつライナーまたは多層の組み合わせ製品を上記履物中に結合して固有の水蒸気透過度（ＭＶＴＲ）を向上して履物内部の微環境から回収した水分、水蒸気および停滞空気を履物外部の周囲大気内の空気との交換を実質的に増大して、上記履物中に形成された微環境中の湿度および熱を低減し、上記使用者に全面的な快適さを提供する、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子を含有する形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料から作製されたライナーまたは前述のような多層の組み合わせ製品の内の１つを有する履物を提供することは本発明の更に他の態様である。

本発明の優位な結果を達成するため、重合して形成した発泡層または成形した複合材料を提供する水性混合物を配合することが必要であり、上記形成した発泡複合材料のマトリックスは高い水蒸気透過度を有して、上記列挙された身体を覆うものによって形成される微環境中に回収される発生した水分、即ち、凝集水蒸気の液滴を、湿潤位置、即ち、形成された微環境中の高湿度領域から低湿度領域へ物理的に移動し、次いで蒸発可能とする位置へ移動して上記水分を除去する。

この改善および形成した発泡複合材料を配合する方法は、十分量の水、規定量０．１％以下の超吸収性ポリマー粒子、開放気泡またはランダムに間隔をあけた間隙の空気の大きさを調節するための界面活性剤、任意におよび選択的に他の添加剤を含有する水性配合物を、少なくとも一種の好適なウレタンプレポリマーを組み合わせて重合混合物を形成し、上記重合混合物を移動するキャリアまたは運搬システム上の剥離可能な底部紙上に付着させ、その上面を剥離可能な上部紙で被覆し、上記重合混合物を上記キャリアまたは運搬システム上で移動させ、同時に個々に通常円形の気泡を、回収した水分の蒸散を向上するため最終的にウレタンポリマーのよりｘ−ｙ方向のストランドおよび繊維を形成する支配的に楕円形にサイジングし、上部および底部の剥離可能な紙を除去し、ウレタンポリマー発泡複合材料の形成した層に対して２次工程、例えばシート化、打ち抜き等を行って、種々の適用、例えば衣装、靴、ヘルメットなどのライニング用の製品を製造することである。

材料から形成した発泡ウレタンポリマー層を製造する上記方法は、上記特許文献４および５並びに他の特許文献に記載されており、当業者に公知であり、従って更に詳細な記載はしない。

しかしながら、本発明の形成した発泡複合材料は、ｘ−ｙ方向、即ち、上記形成した発泡複合材料の長さおよび幅と同様の縦平面において、回収した水分の横方向の蒸散に対して最適化した形成した発泡体のマトリックス中の相互連結したストランドおよびフィラメント並びに空間および間隙の形状、大きさおよび方向において異なる。

しかしながら、更に、形成した発泡複合材料の吸収、蒸散および通気性を最大化しながら、特許文献３、４および５に記載のように本発明の形成した発泡複合材料の配合における化合物の比も、ゲル形成およびブロッキングを防止するように設計されている。従って、本発明の改善された形成した発泡複合材料は、高湿度位置、例えば微環境から低湿度領域へ水分を吸収および輸送し、上記水分は蒸発により除去され得る。

本発明の改善された形成した発泡複合材料によって得られた改善された蒸散および蒸発に加えて、上記改善された発泡複合材料の表面状態は、従来技術の吸収性材料に比べて比較的乾燥したままであることがわかった。水滴が改善された形成した発泡複合材料の表面上にあり、後述のように、その表面を浸透することができる場合、ペーパータオルを上記表面の同一領域に押し当てると、上記ペーパータオルに圧力を負荷した時でも水は吸い取られない。

本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の配合用の従来のバッチ混合法においては、上記水性混合物は、約１５〜８５重量％の水、０．０５〜０．１重量％の少なくとも一種の超吸収性ポリマー、選択的におよび任意に添加剤を、１〜５０重量％の親水性ウレタンプレポリマーと共に使用して、発泡複合材料を形成するための重合混合物を提供する。

そのような配合用の超吸収性ポリマーは、液状、繊維状、好ましくは上記複合材料用として、本発明の目的および適用に適合した粒度で、市販されている、好ましくはポリアクリル酸ナトリウム／ポリアルコールポリマーおよびコポリマー吸収剤が挙げられる。そのような超吸収性ポリマーは、上記特許文献４および米国特許第４，９１４，１７０号明細書に開示されている。

上記超吸収性ポリマーは、概して個々の保全性を維持しながら、自発的に水性流体を吸収する能力を有するものとして定義される。そのような超吸収性ポリマーにおいては、水性流体と接触させた時に、ポリマー鎖に沿ったカルボキシル基が溶媒和化される。結果として、これらの基は部分的に負に帯電したカルボキシルイオンに解離する。上記ポリマー鎖は、互いに反発する多数の同様に帯電したイオン性基を含有する。上記ポリマー鎖は、塊状となり、増加量の流体を吸収および保持する。

超吸収剤と対照的に、湿潤剤を含む従来の吸収剤は、主に物理的手段によって液体を吸収し、ごく僅かな応力および圧力で戻される。結果として、本発明に用いるのに好ましい配合は、高湿度領域から低湿度領域への差圧によって回収および吸収した水分を移動させる特定の超吸収性ポリマーおよび湿潤剤の組み合わせである。

しかしながら、改善された形成した発泡複合材料に対する本発明の機能的態様および優位な結果を得るのに重要なことは、前述のように配合時に水性混合物に用いた超吸収性ポリマーの量が限定されることである。これに関して、好ましい量は、上記混合物の１重量％の１／１０（０．１％）である。超吸収性ポリマーが多すぎると、従来技術の配合のように回収した水分がゲル化し、上記回収した水分の所望の蒸散が有効的に減速し、高湿度領域から低湿度領域へ移動するのを防止する。

界面活性剤は、上記形成した発泡複合材料のマトリックス中の気泡またはランダムに配置された間隙または空隙の大きさを制御するように作用するため、配合時に界面活性剤を上記水性混合物に加える。これは、本発明の形成した発泡複合材料のマトリックスの相互連結したストランドおよびフィラメントの中、上または全体に配置された超吸収性ポリマーの粒子から粒子への回収した水分の動きを高める主要ファクタである毛細管現象に順に影響を与える。表面状態を変えるために界面活性剤を使用することは、当業者に公知である。典型的な酸化エチレンおよび酸化プロピレン界面活性剤が、ＢＡＳＦ社から商標または商品名プラロニック(ＰＬＵＲＯＮＩＣ)で市販されている。スモールサイズの間隙または開放気泡が望ましい場合、２重量％のプラロニック(ＰＬＵＲＯＮＩＣ)Ｌ６２を上記水性混合物に用いる。ラージサイズの間隙または開放気泡が望ましい場合、５重量％のプラロニック（ＰＬＵＲＯＮＩＣ)Ｆ８８を上記水性混合物に用いる。

同様に、親水性ウレタンプレポリマーも市販されており、米国特許第５，７６３，３３５号、同４，２０９，６０５号、同４，１６０，０７６号、同４，１３７，２０３号、同３，８０５，５３２号および同２，９９９，０１３号から当業者に公知であり；そのようなポリマーを製造および配合する一般的方法は、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ)社発行、Ｊ．Ｈ．サーンダーズ（Ｓａｕｎｄｅｒｓ）およびＫ．Ｃ．フリッシュ（Ｆｒｉｓｃｈ）のポリウレタンズ・ケミストリー・アンド・テクノロジー（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ’ｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第ＸＶＩ巻パート（Ｐａｒｔ）２、ハイポリマー・シリーズ（Ｈｉｇｈ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ）、「フォーム・システムズ（Ｆｏａｍ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」、第７〜２６頁および「プロシーダーズ・フォー・ザ・プリパレーション・オブ・ポリマーズ（Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ）」、第２６頁以下に記載されている。本発明に用いられる１つの好ましい親水性ウレタンプレポリマーが、メース・アドヒーシブズ・アンド・コーティングス（Ｍａｃｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ）から商品名「バイポール（ＢＩＰＯＬ）６」で市販されている。本発明に用いるのに好適な他のプレポリマーが、ダウ・ケミカル社（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から商品名「ハイポール（ＨＹＰＯＬ）」で市販されている。本発明に用いられる更に他のプレポリマーが、レンダル・マニュファクチュアリング社（Ｌｅｎｄａｌｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）から商品名「プレポール（ＰＲＥＰＯＬ）」で市販されている。これらのプレポリマーは、その強い親水性、リーズナブルなコストおよび相対湿度５０〜９０％での平衡水分含量５〜４５％により本発明に好適である。

カバー層および材料の他の層を有する親水性ウレタンポリマー発泡複合材料のベース層を有する多層製品の配合において、そのようなカバーまたは他の層は、織布の、不織布の、水浸透性、防水性、天然または人工の生地および繊維であってもよく、所定の多層製品のための機能または適用によって選択される。カバーまたは他の層の選択に影響を与えるそのような機能または適用は、例えば磨耗、引張強さ、伸び、難燃性、水分透過性、絶縁性、美しさ（ａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ）、感触、密度、厚さおよび種々の適用および使用に対する他の特性を満足することに限定されない。

更に、上記カバーおよび他の層は、本発明の形成した発泡複合材料のベース層の反対側表面に接合または配置されていてもよく、上記形成した発泡複合材料のベース層に結合、ラミネートまたは接着していることが必要または好ましい。

結合は、上記形成した発泡複合材料の形成時に重合混合物への付着によって、インシトゥで行うことができる。

接着材料による結合は当業者に公知である。カバーまたは他の層を形成した発泡複合材料のベース層の表面に付着させるのに用いる場合、水分が上記接着剤を通過する必要があり、好ましい接着剤には熱活性化ウェブ接着剤、例えばマサチューセッツ州ミドルトン（Ｍｉｄｄｌｅｔｏｎ）のボスチック（Ｂｏｓｔｉｃ）社から商標または商品名ＳＰＡ １１１で市販されているものおよび他の同様のホットメルトドットマトリックス適用材料を含む。

図面を参照すると、図１および２は、本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料ＨＦの断面の相互連結したストランドおよびフィラメント１の断片を図示したものである。上記形成した発泡複合材料中の上記ストランドおよびフィラメント１は、一部相互連結して、ランダムに配置された空隙２を画定する間隙が上記形成した発泡体中に存在する。従って、示したように、各ストランドおよびフィラメント１は、個々の空隙２によって、その他のストランドおよびフィラメントから分離される。従って、このタイプの発泡材料では、上記ストランドまたはフィラメント１のいくつかは、親水性ウレタンポリマーの薄壁膜によって、互いに相互連結していてもよい。当業者であれば、そのような形成した発泡複合材料ＨＦを開放気泡発泡材料とみなす。更に、本発明に重要なこととして、これらの図は、上記ストランドおよびフィラメント１に、または上記ストランドおよびフィラメント１内に、０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子３を結合していることを示す。

図１および２に示される上記超吸収性ポリマー粒子３は、前述の成分を配合および加工して改善された形成した発泡複合材料ＨＦを提供する間に、互いに対して間隔をおいて配置される。このように超吸収性ポリマーの個々の粒子間で間隔をおくことにより、従来技術に定義されているようなゲル形成またはゲルブロッキングを制限する。上記超吸収性ポリマー粒子が互いに接触していない場合、それらは水分を吸収すると膨潤するので、それらはゲル形成を防止し、かつ上記形成した発泡複合材料を通る凝集水蒸気および回収した水分の液滴の蒸散をゲルブロックしない。更に、そのような間隔をおくことにより、個々の粒子の吸収力または吸収速度も低減する。間隔をおくことは、上記親水性プレポリマー量に対する上記混合物に加えた上記超吸収性ポリマー粒子量の比によって制御される。

従来技術のウレタンポリマー発泡体は、湿潤時のマイグレーション、不均質性および崩壊を欠点として有する。本発明は、図１および２に示すように上記超吸収性ポリマーが、形成した親水性ウレタン発泡複合材料のマトリックス中の相互連結したストランド、フィラメントおよび間隙または空隙内に固定され、ストランドおよびフィラメントに沿った超吸収性ポリマーの粒子から粒子への水分蒸散を可能とし、上記形成した発泡複合材料のマトリックスの崩壊を防止する。

これにより蒸散が向上しない限り、吸収されるべき回収した水分の飽和が進み、上記形成した発泡体マトリックス中の回収した水分の液滴の飽和が進むため、高湿度領域から低湿度領域への蒸散または流れが差圧によって生じる。

蒸散は、気泡の大きさ、相互連結したストランドおよびフィラメントの間にランダムに配置された間隙および空隙の形状および寸法を変えて、上記形成した発泡複合材料のマトリックス中の上記超吸収性ポリマーにより吸収された回収水分の液滴の異なる粘度を満足するのに必要な毛細管現象の差を提供することによって向上する。

毛細管現象は、上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料のマトリックス中の間隙および空隙の大きさおよび形状の関数である。上記間隙および空隙の大きさが小さいほど、良好な毛細管現象となり、高湿度領域から回収された水分の蒸散を向上することは、当業者であれば理解し、公知である。

毛細管現象の変化は、上記水性混合物の配合時に界面活性剤を加えることにより、および上記親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の加工時の上記重合発泡体層の形成時の圧縮により、および／または上記親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の加工時に温度を変更することにより得られる。毛細管現象が、回収した水分の凝集した液滴の吸収および蒸散速度の両方に影響を与えることは、当業者であれば理解し、公知である。

上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料の更なる態様が、繊維状ウェブまたは短繊維材料を加えることによって得られる。繊維状ウェブおよび短繊維材料は、天然または合成繊維であってもよく、かつ親水性または疎水性のいずれであってもよい。そのような繊維の例には、セルロース、ポリエステルおよびガラスが挙げられる。

本発明の上記態様は図３に示され、多くの目的を提供する形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料のシート材料を形成するのに提供され、かつ本発明の他の多層製品の少なくとも１層として用いることができる。上記態様の配合および加工において、天然または合成不織繊維ウェブまたは材料を、配合時に上記水性混合物０．５〜５重量％の比率で加える。従って、上記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の製造時に、織ったまたは不織の繊維ウェブまたは材料４は、図１および２に示したのと同様に、親水性ウレタン発泡体および超吸収性ポリマーで完全に充填された隙間を有する。

上記繊維状材料は、天然であっても人工合成であってもよく、上記形成した発泡複合材料の引張強さと同様、上記複合材料の蒸散活性を向上し、後述するような本発明の多層製品の１つの層としても提供することができるベースシート材料５を形成するには好適である。

従って、図４に示す本発明の２層態様では、図３の断片横断面図に示す本発明の態様のために記載した種々の厚さおよび密度を有する親水性ウレタンポリマー発泡複合材料シートの形成した層がある。これは、所望の適用および繊維状ウェブまたは短繊維材料の関数としての、親水性ウレタンポリマー、水、０．１％以下の超吸収性ポリマー、７０％以下の湿潤剤、十分量の界面活性剤の比を変えることによって得られる。適用または使用により要求される摩擦、美しさおよび他の条件を合わせるため、被覆生地６の第２層を浸透性タイプの接着剤によって上記シート５の反対側表面に固定する。上記接着剤は、特定の層状製品の適用または使用の関数としてまたは依存して、浸透性であっても、非浸透性であってもよい。

上記被覆生地が回収した水分と接触するシート５の表面に固定されている場合、上記被覆生地は、回収した水分を、被覆材料を結合したシート５により画定した上記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料へ通過させるべきである。そのような被覆生地６を上記形成した発泡複合材料に固定または結合するための接着剤は、すべて図７に示されているオープンウェブホットメルトまたはドットマトリックス付着タイプである。

本発明の多層態様では、他の製品を図５に示す。再度、図３の断片横断面図に示す本発明の態様のために記載した種々の厚さおよび密度を有する親水性ウレタンポリマー発泡シート５の形成した複合材料層である。これは、種々の比の親水性ウレタンポリマー、水、湿潤剤、０．１％以下の超吸収性ポリマーおよび繊維状ウェブまたは短繊維材料から得られる。次いで、第１親水性被覆生地８を浸透性タイプの接着剤によって、上記形成した発泡複合材料層５の水分接触表面に固定する。同様に、防水親水性被覆生地９を、好適な手段によって、上記形成した発泡複合材料層５のもう一方の表面に固定する。

この態様では、シートのベースの形成した発泡複合材料層５を有効に接合し、上記形成した発泡複合材料層が革または革状材料層の末端１０ａの周りに延在するように革または革状材料１０の周りに配置して、上記形成した発泡複合材料層５の少なくとも１つの末端が上記態様を取り囲む周囲環境と通じることができるようにする。これにより、高湿度領域から低湿度領域、即ち、周囲大気への回収した水分の上記シート層５のｘ−ｙ長さおよび幅平面に沿った蒸散を促進する。上記革または革状材料が防水性である場合、上記防水被覆生地層は排除してもよい。

同様に、図６に示した態様では、図３、４および５に示した上記シート材料の形成した発泡複合材料層５を提供する。この層は、同様に配合されて、適用および使用に関して種々の厚さおよび密度を有するシート層５を提供する。上記形成した発泡複合材料層のそれぞれの反対側表面を、別の生地およびフィルムの組み合わせおよび変形物によって被覆して、上記シート層５のそれぞれの反対側のために種々の特性を提供することができる。次いで、水分接触表面上に、被覆生地１１を提供し、上記水分接触表面から離れた側上に他の被覆生地１２を提供する。

いくつかの場合、上記シート複合材料の厚さに垂直である「ｚ」方向に上記形成した発泡シート複合材料を通過するために、適用および使用により回収した水分の凝集液滴の蒸散を必要としない。この場合、非浸透性防水フィルム９を、図５に示すように、被覆生地と反対側の複合材料側に結合する。

生地、フィルムおよび他の支持体の種々の組み合わせを、形成したウレタンポリマー発泡複合材料５に結合することができる。例えば、本発明の他の態様では、形成した発泡複合材料を革または革状材料に固定または結合して、吸収、蒸散および蒸発特性を、例えばそのような形成した発泡複合材料で製造した靴に付与することが必要であるかもしれない。成分発泡ロール製品、例えば図４のシート５およびカバー層６を、結合防水フィルムを用いて、革靴甲部の大きさおよび形状より大きい側面に浮き出し加工する。図５に示すような革甲部１０は、次いで、上記革甲部１０の防水フィルム側に結合する。次いで、余分な発泡複合材料は、靴の甲部の外側縁部上に巻きつけ、靴の内部と通じたまま上記発泡材料を周囲大気または外側へ露出させる。実施時には、全て図５に示すように、靴内部からの水分は、形成したウレタンポリマー発泡複合材料のｘ−ｙ長さおよび幅平面に沿って蒸散され、周囲大気に露出されると上記シート５の開放末端を通って蒸発する。

図６では、本発明の他の形状、大きさおよび多層の製品は、回収した水分の凝集液滴が存在する、より高密度および高圧力領域と通じる外側面１１ａを有する第１被覆生地１１を有する。反対側または内側面１１ｂでは、上記被覆生地１２を、前述のシートの、形成したウレタンポリマー発泡複合材料５の第２層に結合、接合、ラミネートまたは付着する。上記被覆生地層１１から離れた発泡複合材料側５ａでは、織った、不織、天然または合成材料の第２層の内側面１２ａを、上記発泡複合材料側５ａに結合、接合、ラミネートまたは付着する。天然または合成材料１２の外側面１２ｂは、湿度の低密度および低圧領域、例えば周囲大気と通じている。

実施および使用時には、第１被覆生地層１１は、回収した水分および水蒸気の凝集液滴が最大となる領域と通じている。全体におよびほぼ均一に分散した上記超吸収性ポリマーを有する形成した親水性であるウレタンポリマー発泡複合材料層のマトリックスのストランドおよびフィラメントは、回収した水分および水蒸気の液滴を取り出し、かつ吸収するように機能し、被覆生地１１を通して高密度および高湿度領域から、形成した発泡複合材料層５および天然および合成材料の第３層によって代表される、より低密度および低湿度領域へ蒸散させる。

図７は、図３、４および６のそれぞれ被覆生地６、８、９、１０および１１をシート基材５に結合するより詳細な手段を示す、結合した被覆生地を有する親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の断片を通る横断面図である。水浸透性接着剤１５通じ、シート基材５と接合した被覆織生地の１３および１４の縦糸および横糸繊維を示す。

本明細書に記載の技術を用いる機能的作用は、不必要な回収した水分を１つの領域から他へ移動するのに、シート基材５によって提供される高い水蒸気透過度を物理的に用いることである。上記シート基材５は、被覆材料を必要としても、またはしなくてもよい。被覆材料が必要である場合、上記複合材料は、図４、５、６および７に示すように、上記被覆材料を上記シート基材５に結合、接合、ラミネートまたは付着する手段を必要とする。

上記被覆材料には、少なくとも水浸透性、防水性の人工、合成生地膜またはフィルムを含む。選択される被覆材料は、果たすべき機能をベースとする。即ち、例として、上記被覆材料は、磨耗、引張強さ、伸び、難燃性、水分透過率、絶縁性、美しさ、感触、密度、厚さ等を満足することを特徴とする。シート基材の向かい合った面への被覆材料の組み合わせが、上記シート基材５の片面または両面に多数の被覆材料を含む前述の図４、５、６および７に示されている。

完全な「インシトゥ」形成による、或いは材料のカバーシートまたは他の層の接合または密着による、形成したウレタンポリマー発泡複合材料層への結合を、当業者に公知の従来技術によって行う。

同様に、上記材料のカバーシートまたは他の層を上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料の基材シート５層に接合する火炎貼り合わせも当業者に公知である。

上記シート基材への接着剤結合は、当業者に公知の従来の結合方法によって行ってもよい。上記接着剤を被覆材料に結合し、かつ上記接着剤を水分が透過することが要求される場合、好ましい接着剤には、熱活性化ウェブ接着剤、例えばマサチューセッツ州ミドルトン（Ｍｉｄｄｌｅｔｏｎ）のボスチック（Ｂｏｓｔｉｃ）社から市販のＳＰＡ １１１並びに同等のホットメルトおよびドットマトリックス適用接着剤があることがわかった。

上記親水性ウレタンプレポリマーは、水と反応すると、二酸化炭素およびアミンを生成する液状系である。上記二酸化炭素が形成するポリマー中に気泡を形成しながら、上記アミンは上記ウレタンプレポリマーを重合させ、固形発泡ポリマーを生成する。反応中の表面張力を変える温度および界面活性剤等を含み、配合の体積分率を調節するプロセス制御を用いて、後述の実施例および表に示すように、気泡の大きさ、孔体積、親水性、水分吸収および蒸発の組み合わせを形成して、水分蒸散を最大化することもできた。

親水性として記載された従来のウレタンストランドおよび繊維は、そのようなストランドおよび繊維の表面にのみ沿ったまたは毛細管現象による水蒸散を可能とする。

本発明の親水性ウレタンプレポリマー化合物は、その親水性ウレタンポリマー成分が従来のウレタンと異なる。この親水性ウレタンポリマー成分は、上記発泡体マトリックスのウレタンストランドおよびフィラメントを、上記発泡体マトリックス中に分散された界面活性剤、吸収剤、湿潤剤または短繊維材料と接触するための各ストランドおよび繊維の骨格構造中に水を吸収することできるようにする。

従って、上記蒸散速度は、本発明の形成した発泡複合材料の配合に用いられる上記親水性ウレタンプレポリマーによって増大する。

上記シート基材材料５の露出に関する図５に示した本発明の態様は、上記シート材料が、外部環境に露出した小さな表面領域を有する、革部材１０の周りを包む薄い支持体であることを示す。この設計構造は、内側表面領域に対する露出したシート基材５の体積比を増加するように、変更することができる。「ｘ−ｙ」長さおよび幅平面または方向の水分透過体積は、シート基材５の密度と関係がある。例えば、標準ＭＶＴＲカップ試験に関して評価した０．０６１インチ厚さのシート基材材料５は、１時間当たり１．６１ｇの水分を蒸散する。加工時に０．０４９インチ厚さに圧縮した同様の製品は、１時間当たり０．３３５ｇの水分を蒸散する。これは、厚さにおける２０％減が上記蒸散速度を約８０％減少することを示す。

図８の本発明の他の様々な形状の態様は、形成したウレタンポリマー発泡組成物の配合時に、底部紙上に上記重合混合物をナイフ塗布して、および被覆生地を上記重合混合物に結合して形成した製品を提供することによって製造した形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０の軽量シートを示す。

次いで、上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０の軽量シートは、上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０用の材料のストランド５１およびフィラメント５２中に、超吸収性ポリマーの粒子５３をほぼ均一に分散する。上記被覆生地５４は、前述のように配合および重合時に、上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０の上面に結合または接合する。織物または不織材料或いは合成材料の他の層５５は、上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０の下面に結合、接合、ラミネートまたは密着してもよい。

所定の適用および使用のために必要であるものとして、上記被覆生地５４が好適なタイプの接着剤５６によって上記形成したウレタンポリマー発泡複合材料５０の上面に結合することのみ図８と異なる本発明の更なる態様を、図９に示す。

互いに接合した甲部６１および底部６２を有して足を入れる空間６３を画定する、従来の天然または合成材料から製造された履物６０に関する本発明の他の態様を図１０Ａおよび１０Ｂに示す。上記足を入れる空間６３に連結したアクセス開口部６３ａ、および襟部（ｃｏｌｌａｒ）６４を上記アクセス開口部の周りに形成する。上記甲部６１を舌革部６５上の組み立てた位置に固定する時に、上記甲部の側端６１ａが靴６０外部の周囲大気と通じるように、上記甲部６１を舌革部（ｔｏｎｇｕｅ ｍｅｍｂｅｒ）６５によって分割する。

前述のような図３、４、５、６および７に示した少なくとも１層のシート基材を含む５多層ライナー６６を、好適な手段、例えば前述の浸透性接着剤によって、および／または縫うこと（表示なし）によって上記甲部６１の内側表面に固定する。

例えば、図１０Ｂ示したような形成したウレタンポリマー発泡複合材料を有する多層製品には、開放側端５ａ、および履物使用時に使用者の足と接触する好適な底革（ｓｏｃｋ）ライニング層６７を有する、形成した発泡複合材料５の層を含む。側端５ａおよび底革ライニング層６７が履物６０外部の周囲空気と通じるように、上記多層ライナー６６を接着剤６８によって、履物６０の舌革部６５および襟部６４上に延在する甲部６１の革または革状材料の内部表面６１ａに固定する。上記履物を使用する際、これにより、上記ライナーまたは多層ライナー２６の発泡層中の回収した水分を、履物２０の内部から、上記開放側端５ａおよび底革ライニング層を通って、上記靴外部の周囲空気へ、移動または蒸散することを可能にする。次いで、上記発泡層のｘ−ｙ軸または縦線に沿っただけでなく、上記ライナー６６の底革ライニング層を横に通った、水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）に対してより有効な機構を提供する。更に、上記形成した発泡複合材料層の側縁またはライナー６６および底革ライニング層６７を通って周囲空気も履物に入って、蒸発する水分と入れ替わり、次いで、上記履物のＭＶＴＲおよび通気性を向上するように働き、回収した水分および滞留空気を履物内部から輸送し、周囲空気と入れ替えて履物内部を冷却し、使用者にとってより快適なものとする。

図３、４、５、６および７に示した前述のような多層製品または上記形成した発泡複合材料を有するライナーで裏打ちした前述の靴の評価を、１５分間の休憩を挟んで４５分間を２回、踏み車（ｔｒｅａｄｍｉｌｌ）上を歩く３０歳男性によって、同様のタイプの従来の靴に対して行った。靴内部の気温および湿度の読みを同時に監視し、知覚快適指数（Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ Ｃｏｍｆｏｒｔ Ｉｎｄｅｘ；ＰＣＩ）をＡＳＨＲＡＥのデータによって決定した。その結果を以下の表１に示す。

この試験から、本発明の形成した発泡複合材料を有するそのような多層製品またはライナーを有する靴構造は、靴の足用空間の微環境中の相対湿度を低減し、かつ知覚快適指数（ＰＣＩ）にかなり影響することが結論づけられる。上記ＰＣＩの減少は、試験サイクル１および２を比較することによって明らかなように、高温であるほど大きい。

知覚快適指数は、人間がどれだけ高湿度と熱の組み合わせを解釈するかである。靴内の温度範囲では、上記ＰＣＩが低いほど、人間がより快適性を感じる。

図１１、１２および１３は、足を入れる縁部７３ａおよび舌革部領域７１ａを有する足を入れる空間７３を画定する革製の甲部７１および底部７２を示す他のタイプの履物の概略図である。甲部７１の内側面に結合またはライニングするのは、前述のように配合された形成したウレタンポリマー発泡複合材料７５を含む本発明の多層形成したウレタンポリマー発泡複合材料７４である。

上記多層形成したウレタンポリマー発泡複合材料７４は、好適な接着剤を用いて固定し、履物７０の舌革部の周りの第１襟部７４および履物７０の足を入れる縁部７３ａの周りの第２襟部７４ｂを形成するように、上記靴の内面に対して配置する。次いで、本発明の多層形成した発泡製品７４は、回収した水分および水蒸気の液滴を有する靴のより高密度または高湿度部分の微環境を、上記履物７０外部のより低密度および低湿度領域と通じることを可能とし、上記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料に対する前述の理由のために、そこを通って水分蒸散が起こって、履物７０の足を入れる空間７３中の微環境での快適条件を改善する。

本発明の形成した発泡複合材料によって改善された水分蒸散を更に理解するために、図１４には、例えば図１０Ａおよび１１に示すような靴の微環境中の回収した水分および水蒸気のより高密度の高湿度領域と通じた外側表面８１を有する織物被覆生地層８１を含む製品８０の成形した、サイジングした、多層態様の断片を通る横断面図を示す。上記被覆生地８１の内側面８１ｂを、本明細書に記載した、および以下の実施例に示した種々の配合に従って配合した、形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料８２の第２層の隣接面８２ａマトリックスに、結合、ラミネートまたは密着する。特に、示した形成した発泡複合材料の第２層８２に、湿潤添加剤、例えばグリセリンを配合して、水分透過率を向上する。

図１４には、形成した発泡複合材料８２のマトリックス層の反対面または側８２ｂに、天然または合成材料の第３の不織または織物層が、上記形成した発泡複合材料８２のマトリックス層の反対面または側８２ｂに内側面８３ａも有することを示す。材料の上記第３層８３の反対のまたは外側面８３ｂは、より低密度または低湿度領域、例えば大気と通じている。

生地８１の被覆層の外側面８１ａは、回収した水分および水蒸気が最大であり、より高湿度である領域に配置されているが、上記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料のマトリックス層は、第１生地被覆層８０を通って、より高密度および高湿度または回収した水の領域から、形成した発泡複合材料８２のマトリックス層および天然または合成材料の第３層のより低密度または低湿度領域へ横方向に移動するように、上記回収した水分を取り出し、吸収するように働く。

更に、図１４に関して、上記第１被覆層８１を通る回収した水分の液滴ＤＷの流れがかなり高い。次いで、液滴の直径は、液滴が本発明の形成した発泡複合材料の第２層の隣接面８２ａに移動するので、上記直径の２倍に広がる。

親水性であるストランドおよびフィラメントの中、上または全体に完全におよびほぼ均一に分散された超吸収性ポリマーを有する上記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料のマトリックス層８２中のストランドおよびフィラメントは、水の液滴ＤＷを取り出し、かつ吸収するように機能し、第１生地被覆層を通して高密度および高湿度領域から、形成した発泡複合材料層のマトリックス層８２および天然および合成材料の第３層８３によって代表される、より低湿度領域へ蒸散させる。

単に多量の回収された水分は、回収した水分は存在する周囲条件にエネルギーを加えないため、水の液滴ＤＷの蒸散を向上しない。

天然および合成材料の第３層８３を通って蒸散し、隣接する大気のより低密度および低湿度領域に蒸発するので、上記形成した発泡複合材料層のマトリックス８２を通る上記液滴の動きは僅かに減少し、次いで材料的に増加する。

差圧または毛細管現象のいずれかによって、蒸散、即ち、移動が起こる。

毛細管現象は、上記形成した発泡複合材料のマトリックス中の間隙および空隙の大きさおよび形状の関数である。

上記形成した発泡複合材料のマトリックス中の間隙および空隙の大きさおよび形状は、前述のような重合時に本発明の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の形成に用いた水性混合物中の界面活性剤の体積によって調節される。

以下の実施例は本発明の特定の例示として提供される。しかしながら、実施例に
例示された特定の詳細な記載に限定されるものではないと解されるべきである。実施例中のすべての部数および百分率は、他に表示しない限り、明細書の他の部分と同様、重量部および重量％である。

（実施例１）
以下の添加剤：

を順に混合することによって、水性相を調製した。

次いで、上記水性相に、３３重量％のダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社のハイポール・プレポリマー（Ｈｙｐｏｌ Ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ）を加えて混合した。上記混合組成物を、シリコーン離型紙上で注型し、もう１枚のシリコーン離型紙を被覆した。得られた発泡反応物の厚さを、詰め木とテーブルに取り付けたトップカバープレートによって制御した。約８分間膨張および硬化した後、発泡複合材料を取り外し、オーブン中で乾燥した。次いで、上記発泡成分を、ハブ・ファブリック（Ｈｕｂ Ｆａｂｒｉｃ）社から供給されたＫ２ファブリックに、ボスチック（Ｂｏｓｔｉｃ）社の熱活性化ウェブ接着剤を用いてラミネートした。

（実施例２）
以下の添加剤：

を含有する水性相を実施例１と同様に調製した。

上記水性相に、上記のように、２７．５％のプレポリマーを加えて混合した。上記混合物を、実施例１と同様に詰め木と離型紙の間に注入し、発泡する前に、カーリー（Ｃａｒｒ−Ｌｅｅ）社の２．５オンス／平方ヤードのポリエステル不織繊維１／４厚さを、液状混合物上に配置した。１枚の離型紙を、発泡体および不織布の組み合わせの上部に加えた。この実施例における上記詰め木の厚さは１／８であり、これは締結および硬化時に、１／４不織繊維を圧縮し、最終複合材料に望ましい１／８厚さに適合させたものである。上記複合材料を、図３、４、５、６および７に示した。気泡サイズ、親水性、保水性（ｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｗｉｃｋｉｎｇ）の変化は、上記水性相に加える種々の界面活性剤、吸収剤および／またはフィラー、例えば

によって調整することができる。

（試験）
デュラテックス・フォーム（Ｄｕｒａｔｅｘ Ｆｏａｍ）上のカンブレル（Ｃａｍｂｒｅｌｌｅ）ライナーとしての従来技術の靴ライナー材料に対して、認知された品質保証法によって、水蒸気透過度（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒａｔｅ，ＭＶＴＲ）試験を行った。本発明に従って作製した製品は、工業規格の４０℃での水６００〜４,０００ｇ／ｍ^２・２４ｈの範囲を超えた。表２に示した結果は、形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の層の縦平面に沿った長さｘ方向および幅ｙ方向を表し、表３は上記縦平面に垂直な交軸ｚ方向を示す。好ましい配合に例示された、より低密度および薄い試料、実施例２も従来技術のＭＶＴＲを超えることがわかった。

（実施例３）
実施例２に記載の発泡複合材料の密度を低下するため、

配合を変化したものを調製した。

上記水性相を、ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社のハイポール（Ｈｙｐｏｌ）と重量部の比１：１で混合した。上記混合物を、皮革上に注型し、離型紙を被覆し、厚さを詰め木によって調節した。硬化および乾燥後、生地層をウェブ接着剤で熱ラミネートした。この方法は、被覆生地９が排除されていることにより、図５に示した製品と異なる。この方法により、本発明が広い用途を有することを示す他の態様を画定する。実施例２に対する実施例３の配合変更により、発泡密度を１５．６１ポンド／立方フィートから１０．９１ポンド／立方フィートへ、９％を超える減少率で、低減した。

（実施例４）
実施例３と同様の配合物を調製し、離型紙上に分配した。次いで、上記離型紙をナイフ間隙０．００５〜０．３７５を通して延伸して、離型紙上の発泡吸収剤の連続フィルム厚さとする。上記離型紙は、発泡反応が起こるまで反応を更に進めても、なお粘着性を有した。次いで、被覆生地のＫ２ハブファブリックを、滲み出すことなく上記ウレタンに結合した上記粘着性表面上に置いた。

（実施例５）
実施例３と同様の配合物を調製し、実施例４と同様に加工した。上記被覆生地の代わりに離型紙の第２層を用い、上記発泡体を上部紙および底部紙の間で硬化させた。完全硬化後、上部紙を除去し、残留水分をオーブン中で排除した。次いで、接着剤で選択した上記生地、フィルムまたは支持体に密着することによって、得られた本発明の発泡シートを更に加工した。図９参照。

主要な態様を例示するため、前述の配合物、方法、製品、材料および適用を示す。本発明は、水分を湿領域から乾燥領域へ蒸散する、多層製品用に用いられる軽量、可撓性、保水性材料の形成したウレタンポリマー発泡複合材料である。

本発明の原理、好ましい態様および操作様式を、前述の明細書中に記載した。しかしながら、ここで保護しようとする発明は、限定よりむしろ例示としてみなされるべきものであるため、開示された特定の形に限定されると解釈されるべきではない。以下の添付された特許請求の範囲に示された発明の意図および範囲を逸脱することなく、当業者によって変形および変更が行われてもよい。

ストランド、フィラメントおよび間隙または空間の中、上または全体にほぼ均一に分散された超吸収性ポリマーの粒子を有する親水性ウレタンポリマーのマトリックス中の相互連結したストランドおよびフィラメント並びに間隙または空間を示す、圧縮または乾燥前の本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡層中のマトリックス部の部分図である。 超吸収性ポリマーの分散粒子のいくつかが、本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡層の相互連結したストランドおよびフィラメントの中、上または全体にあることを示す、図１の相互連結したストランドおよびフィラメントの１つの直線２−２での拡大横断面図である。 超吸収性ポリマーの粒子、および不織繊維間の間隙または空間が０．１％以下の超吸収性ポリマーの粒子で充填された不織繊維添加剤を含む本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡製品の層から成る衣服の横断面図である。 水分浸透性接着剤を用いて固定された親水性被覆生地を有する図３に示された本発明の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有する本発明の発泡製品の他の態様の横断面図である。 内側面に固定された親水性被覆生地、外側面に固定された疎水性防水被覆生地および好ましくは革または革状材料製の有効に結合および接合された材料を有する図３に示された本発明の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有する形成した多層製品の他の態様の横断面図である。 形成した複合材料のいずれかの表面での水分管理および回収した水分の発散に関する様々な機能性を得るまたは付与するための異なる特徴的な形状の被覆材料、例えば生地またはフィルムを有する図３に示された本発明の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有する形成した多層製品の更に他の態様の横断面図である。 被覆生地の縦糸および横糸を形成した複合材料に結合する水分浸透性接着剤の使用を説明する、図３に示された本発明の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有する形成した多層製品の一部分の横断面図である。 離型紙上への発泡複合材料のナイフブレード塗布および「インシトゥ」での織布の結合により製造された、如何なる不織繊維添加剤も含まない本発明の形成した親水性ウレタン発泡複合材料を有する他の形状の比較的軽量な多層製品の一部分の横断面図である。 好ましい水分浸透性接着剤によって「インシトゥ」でカバー織布を形成した複合材料少なくとも１つの表面に結合または固定するために、離型紙の下層および上層の間への発泡複合材料のナイフブレード塗布により製造された如何なる不織繊維添加剤も含まない、本発明の親水性ウレタン発泡複合材料を有する更に他の形状の比較的軽量な多層製品の一部分の横断面図である。 周囲大気と通じるために、好適な非浸透性接着剤を用いて、履物の革製甲部の内側面および、履物の履き口（ｆｏｏｔ ｏｐｅｎｉｎｇ）の長手部および上縁部並びに舌革部の上および周りにベースを形成または固定したカバー織布を有する多層形成した製品でライニングした１つのタイプの履物の縦側面図である。 図１０Ａの直線１０Ｂ−１０Ｂでの拡大横断面図である。 図１０Ｂに示した履物の縦断面図である。 図１１の直線１２−１２での横断面図である。 図１２の直線１３−１３での拡大横断面図である。 本発明の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有する形成した多層製品を通る高湿度領域から低湿度領域への回収した水分の液滴の理論的示差流れ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆｌｏｗ）の概略図である。

Claims (16)

1. 保湿性並びに高密度および高湿度の環境から、より低密度および低湿度の領域への水分蒸散を最適化するように配合された、相互連結したストランド、フィラメント並びに間隙および空間から成る画定されたマトリックスを有し、下記成分：
   ａ．親水性ウレタンプレポリマーとは別途である、必須成分の水、超吸収性ポリマーおよび湿潤剤を含む水性相、ここで超吸収性ポリマーの量は水性相の重量に対して０．１重量％であり、該湿潤剤の量は水性相の重量に対して７０％以下である；
   ｂ．該水性相に含まれる少なくとも１種のアニオン性、カチオン性、両性および双性イオン性界面活性剤；および
   ｃ．フィラー、織布、不織布短繊維材料、着色剤、抗菌物質および芳香剤から成る群から選択される任意および選択的な添加剤；そして
   親水性ウレタンプレポリマー、を含有する反応生成物から形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料であって、
   該超吸収性ポリマーが、ポリアクリル酸ナトリウム／ポリアルコールポリマーまたはコポリマー吸収剤を含有し、および
   該湿潤剤がグリセリンを含有する、
   形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
2. 前記フィラー材料が、珪灰石、長石、炭酸カルシウムおよび炭酸水素ナトリウムから成る群から選択される請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
3. 前記繊維材料が、セルロース、ポリエステルおよびガラスから成る群から選択される請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
4. 前記フィラー材料が珪灰石、長石、炭酸カルシウムおよび炭酸水素ナトリウムから成る群から選択され、かつ、前記繊維材料がセルロース、ポリエステルおよびガラスから成る群から選択される請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
5. ４０℃での水蒸気透過度が、６００〜２０,０００ｇ／ｍ^２・２４ｈである請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
6. 水分を吸収することなしに水分を容易に通過させるために、前記マトリックスの少なくとも１つの表面に結合した被覆生地材料を有する請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
7. 前記被覆生地材料が、水分浸透性接着剤を用いて結合されており、かつ該接着剤が、熱活性化ウェブ接着剤、ドットマトリックス接着剤および火炎貼り合わせ接着剤から成る群から選択される請求項６記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
8. 低湿度領域に隣接する前記形成した発泡複合材料側への回収した水分の蒸散を防止するため、フィルムおよび膜生地から成る群から選択される材料から成る他の層と結合した前記被覆生地から離れた少なくとも１つの表面を更に有する請求項７記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
9. 少なくとも１つの形成したウレタン発泡層が、４０℃での水蒸気透過度６００〜２０,０００ｇ／ｍ^２・２４ｈを有する請求項６記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料。
10. 甲部および底部が接合されて、使用者の足用の空間を画定し、回収された水分用の微環境を形成し、該甲部が請求項１記載の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を有し、該材料が該履物中の通気性および低湿度を向上するため該履物外部の周囲空気と通じている履物。
11. 前記甲部上の形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料が、それを通して該材料が履物中の微環境と該履物外部の周囲大気との間で通じている少なくとも一種の親水性ウレタンポリマー発泡複合材料を含み、該材料が水分浸透性である該履物中の微環境と通じたカバーを含む請求項１０記載の履物。
12. 前記材料が、回収された水分が周囲空気によって置換されるように、回収された水分および周囲空気の両方が、前記複合材料層に沿って縦方向に、かつ前記被覆生地の水分浸透性領域を通って横方向に移動する前記甲部に、固定されている請求項１１記載の履物。
13. 前記甲部が、履物外部の周囲大気と通じるように配置された使用者の足用の空間の周りに上縁部を有し、少なくとも１つの親水性ウレタンポリマー発泡複合材料の開放側端が履物中の微環境と該履物外部の周囲大気との間で通じているように、前記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料が二者択一的におよび選択的に該上縁部の周りに接合され、該材料が水分浸透性である該履物中の微環境と通じた被覆生地層を含む請求項１１記載の履物。
14. 前記甲部が、該甲部と一体成形され、かつ履物外部の周囲大気と通じるように設計された舌革部を有し、前記開放側端が履物の外部と通じて、回収した水分を該履物中の微環境から流し、かつ周囲空気が該発泡材料を通して該履物に入るように、前記形成した親水性ウレタンポリマー発泡複合材料が該舌革部の少なくとも内側面と選択的に結合する請求項１１記載の履物。
15. 甲部の水分浸透性領域が裁ち端を有する襟部である、請求項１０記載の履物。
16. 前記マトリックスが、サイジングされランダムに配置された間隙を有し、形成した発泡ライナーを通る、回収した水分の毛細管現象および移動が向上されている、請求項１１記載の履物。

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