JP4224296B2 - 高い機械的強度を有し防水性で通気性のある積層物 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は防水性で通気性のある積層物に関する。
【０００２】
（背景技術）
防水性で通気性のある積層物は、とりわけ衣類および靴の分野において既に知られており、実際には、延伸されたポリテトラフルオロエチレン、プラスチックからできている支持メッシュにラミネートすることにより結合された、微孔性および/または親水性ポリウレタンをベースとする膜により構成されている。
事実、膜は非常に薄いフィルムにより構成されているので、実際、本来的にそれ自体を支えることができない。
通気性で防水性のある膜を用いた応用は、靴用の防水性で通気性のある靴底に関する、同一出願人によるいくつかの特許に開示されている。
【０００３】
一例として、ここに参考として組み込まれるＵＳ-５０４４０９６およびＥＰ-０３８２９０４は：
− 微細孔を有するゴムまたは合成材料からできた底部、
− 通気性で、防水性のある微孔質材料からできた、底部を覆う膜、
− 好ましくはゴムまたはその他の合成材料からできており、底部と組み合わさって、貫通孔を有する上部、
により構成された靴底を開示している。
【０００４】
実際の実施において、上記の膜と上部は、前記の積層部分を構成することができ、それが底部の周縁に密着している。
上記の特徴を有する靴底は、ここ何年も市販されており、靴内部の微気候と外部のそれとの間で熱および水蒸気の正確な交換を確実にすることができると一致して認められている。しかしながら、この靴底は、特にその膜が周縁部において一体に組み合わされている底部(接地部)と異なる伸び率を有するため裂け易いという欠点を有することが分かった。
【０００５】
用いられている膜は延伸されたポリテトラフルオロエチレンでできている。
これは弾性に乏しい材料であるのに、それ自体の性質およびその応用要件からして、靴底は極めて弾性であり、かつ柔軟でなければならない。
用いられている支持メッシュは、引張に対して低い抵抗性(約１５０Ｎの破壊荷重および約５０％の極限伸び)により特徴付けられており、それゆえに、膜をよく支持していない。
したがって、膜は、使用中の動きにおける靴底の曲げの変形によりその中に生ずる応力を吸収することができないために裂け易く、防水性がなくなる。
【０００６】
一般に、通常ポリエステルのフェルトでできている保護的要素は膜の下に置かれるが、それだけでは靴底の変形により生ずる伸張を吸収できないことが分かった。
ポリウレタン膜は機械的特性が乏しいために用いられていない(約５０％の極限伸び、約１５０Ｎの破壊荷重)。
【０００７】
（発明の開示）
本発明の目的は、従来のポリテトラフルオロエチレン膜からなる積層物に代わり得る、より良い機械的強度特性、とりわけ低い伸び率および高い破壊荷重により特徴付けられる、防水性で通気性のある積層物を提供することである。
そのために、本発明の目的は、特に靴に応用したときに通常生じる応力よりも大きな応力に耐え得る積層要素を提供することである。
【０００８】
もう一つの目的は、既に用いられているのと同じタイプの物と少なくとも等しい防水性および通気性特性を有する積層要素を提供することである。
以下の説明でより明らかとなるこの課題およびこれらの目的は、親水性ポリマーからなる少なくとも一つの膜を含み、この膜が、水透過性であって、それ自体が複合物として技術的に知られている材料用の繊維からなる支持体に結合していることを特徴とする、防水性で通気性のある積層物により達せられる。
【０００９】
本発明のさらなる特性および長所は、以下の非制限的な実施例により与えられた好ましい具体的な態様の記述からより明らかになるだろう。
【００１０】
（発明の実施方法）
個々のポリマー、例えばポリエーテルおよび/またはポリエステルを基材としたポリウレタンは公知であり、分子鎖に沿って存在する(一時的または恒常的な)双極子により生じる著しい親水性特性により特徴付けられる。
これらの材料は、それらが重合する前は流動性であり、それゆえに一時的な中間の支持体、またはそれ自体複合物として技術的に知られている材料用の繊維からなり、具体的には実質的に５％以下の伸び率および実質的に１０００Ｎ以上の破壊荷重を有する最終支持体に延伸されるのに適している。
これらのポリマーは、それらを適当な溶媒に溶解することにより流動性の状態に戻る。
【００１１】
重合した後または乾燥により溶媒を除去した後、延伸により得られる(ミリメートルの１０分の１オーダーの厚さを有する)膜は、本来的にかなりの(５０％より大きい)極限伸びに弾力的に耐えることができ、公知のポリテトラフルオロエチレン膜と比較し得る破壊荷重を有する。
上記の機械的特性を達成するために、支持体は、種々の向き：縦、横、斜めに織られた炭素および/またはガラスおよび/またはポリプロピレンおよび/またはポリエステルの繊維でできた支持体によっても形成され得る。
【００１２】
縦方向および横方向が効果的であると考えることはできるが、これは全方向への変形に対する最適な抵抗性を都合よく確実にするために行われる。
支持体は、織られて充満された繊維のバンドにより構成された格子の形態をとることができ、空気の通過のための広い空隙を残している。
支持体の繊維は、繊維全体に荷重を伝えるようにデザインされた、フェノール性樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、天然または合成ゴムのような、適当に提供される樹脂で充満され得る。
【００１３】
代替として、膜を構成するポリマーは充満剤としても作用し得る。
充満は、通気性を損なわないように、密集した層を作らないように行われなければならない。
この目的のために、支持体に貫通孔を備えることができる。
【００１４】
代替として、上記のものと類似の特性を有するが、低融点を有する繊維により支持体を提供することも可能であり、ホット-プレス工程により、溶融して繊維が一体となるように繊維の一部を溶融して充満を生成させる。
代替として、ランダムな配列のポリマーの素材中に、ポリマーが繊維を相互に結合するためのマトリックスと、防水性で通気性のある膜の両方を同時に構成する複合材料を形成するような分量で埋め込まれている、上記のタイプの一組の繊維により、支持体を構成することもできる。
【００１５】
積層物は１〜３ｍｍオーダーの厚さで都合よく製造される。
常温で延伸が行われると、長繊維支持体は、それが重合する前、すなわち固体になる前に、延伸された材料に結合する。
次いで、集合体は重合されなければならず、この変換は加熱(３０〜４０℃のオーダーで)および/または適当な波長を有する照射の適用(例えば紫外線)および/または大気の湿度の変化により引き起こされ得る。
こういうふうに、長繊維構造は、完全にまたは部分的にポリマー素材中に充満される。
【００１６】
重合は、大気中の塵および/または湿気によってさえも引き起こされる。
支持体への永続的な結合の場合、最終結果は、延伸されていて、透湿性の材料からできている支持体の少なくとも一つの表面に完全に結合している、透湿性で通気性のある少なくとも一つの膜を含む積層物である。
工業的生産の見地から、ドクターブレードを備えた供給装置により液状ポリウレタンを支持体上に直接的・連続的に適用することができる。その支持体は(例えば移動ベルトにより)連続的に進み、その後オーブン中へ入る。
【００１７】
代替の場合、液状ポリウレタンを、一時的な表面(剥離紙)上にドクターブレードを備えた供給装置により適用することができ、膜がある堅さを帯びるが、なお長繊維織布支持体に結合して、該支持体へのカップリングを成し遂げ得るように重合化工程を始める。
もう一つの場合、膜を別々に供給し、次いで膜と同じ要素により構成された層に接合することにより、支持体(その一方または両方の表面)に結合することもできる。
もう一つの代替において、ポリウレタンでの支持体の充満を用意することもできる。
【００１８】
実際、本発明の意図した課題と目的が達せられた。
事実、より高い機械的強度特性、特により低い伸び率およびより高い破壊荷重を達成し、ポリテトラフルオロエチレン膜を含む従来のものと置き換えることができる、防水性で通気性のある積層物が創出された。
事実、積層物は、ポリエーテルおよび/またはポリエステルを基材としたポリウレタンのような親水性のポリマーからできている膜と結合しており、それは５％より低い伸び率と１０００Ｎよい大きい破壊荷重を有する支持体を有する高い弾性(極限伸びは５０％と評価され得る)を有する。
【００１９】
したがって、本発明の積層物は、特に靴に適用した際に通常生じる応力よりも高い応力に耐えることができる。
その上、本発明の積層物は、従来使用されている同じタイプの積層物と、少なくとも等しい防水および通気特性を有する。
【００２０】
上記の本発明は、いろいろとの改変することができ、それらの全てが本発明の概念の範囲内である。
実際、用いられる材料は、それらが条件と規模を満たす限り、要件によりいかなるものであってもよい。
この出願で優先権が主張されるイタリア特許出願第ＰＤ２０００Ａ０００２４４号における開示は、ここに参照として組み込まれる。

Claims (8)

1. 親水性ポリマーからなる少なくとも一つの膜；および支持体を含み、この支持体に上記の膜が結合し、該支持体は水透過性であって、それ自体が複合物として技術的に知られている材料用の繊維を含み、実質的に５％以下の極限伸びおよび実質的に１０００ Ｎ以上の破壊荷重を有し、前記の支持体が、異なった向き：縦、横、斜めに織られた炭素および/またはガラスおよび/またはポリプロピレンおよび/またはポリエステル繊維からできた層により形成されており、前記の支持体が、空気の通過空隙を残して、織られて充満された繊維のバンドにより構成された格子の形態を有しており、支持体の繊維が、荷重を繊維全体に伝えるためにデザインされ、フェノール性樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、天然または合成ゴムのような樹脂で充満されており、その充満が、通気性を損なわないように、密集した層を作らないようなものである、靴に応用するための防水性で通気性のある積層物。
2. 前記の親水性ポリマーが、ポリエーテルおよび/またはポリエステルを基材としたポリウレタンであることを特徴とする、請求項１に記載の積層物。
3. 前記の支持体が、低い融点を有する繊維からできており、それによりこの繊維の一部が、溶融および充満によりそれらの結合を行うためのホットプレス工程により、溶融されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の積層物。
4. 支持体が、ポリマーが繊維を相互に結合させるためのマトリックスと、防水性で通気性のある膜を同時に構成する複合物を形成するような分量で、ランダムな配列を有するポリマーの素材中に少なくとも部分的に埋め込まれた一組みの繊維により構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の積層物。
5. − 直接的かつ持続的に流動性ポリマーを支持体に適用し、そして
   − 重合を開始する
   ことからなる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の積層物の製造方法。
6. − 供給装置を用いて一時的な表面上に流動性ポリマーを適用し、
   − 膜がある密度を帯びるように重合を開始し、そして
   − 重合を完結させることにより支持体に結合させる
   ことからなる、請求項１〜４の一つ以上に記載の積層物の製造方法。
7. − 膜を別々に製造し、そして
   − 膜を構成する同じポリマーにより構成された層と合わせるにより支持体に上記の膜を接合する
   ことからなる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の積層物の製造方法。
8. ポリマーを支持体で充満させることからなる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の積層物の製造方法。