JP5336504B2 - 流体排出層を有する通気性衣類 - Google Patents

流体排出層を有する通気性衣類 Download PDF

Info

Publication number
JP5336504B2
JP5336504B2 JP2010534007A JP2010534007A JP5336504B2 JP 5336504 B2 JP5336504 B2 JP 5336504B2 JP 2010534007 A JP2010534007 A JP 2010534007A JP 2010534007 A JP2010534007 A JP 2010534007A JP 5336504 B2 JP5336504 B2 JP 5336504B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
fabric
fluid drainage
nanofiber web
drainage layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010534007A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011503383A5 (ja
JP2011503383A (ja
Inventor
ジル エイ コンリー
ロバート アンソニー マリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2011503383A publication Critical patent/JP2011503383A/ja
Publication of JP2011503383A5 publication Critical patent/JP2011503383A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5336504B2 publication Critical patent/JP5336504B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/10Impermeable to liquids, e.g. waterproof; Liquid-repellent
    • A41D31/102Waterproof and breathable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/02Layered materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/30Antimicrobial, e.g. antibacterial
    • A41D31/305Antimicrobial, e.g. antibacterial using layered materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41BSHIRTS; UNDERWEAR; BABY LINEN; HANDKERCHIEFS
    • A41B2400/00Functions or special features of shirts, underwear, baby linen or handkerchiefs not provided for in other groups of this subclass
    • A41B2400/22Breathability, i.e. being vapour permeable and waterproof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24446Wrinkled, creased, crinkled or creped
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495Thickness [relative or absolute]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/24994Fiber embedded in or on the surface of a polymeric matrix
    • Y10T428/249949Two or more chemically different fibers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/10Scrim [e.g., open net or mesh, gauze, loose or open weave or knit, etc.]
    • Y10T442/184Nonwoven scrim
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3707Woven fabric including a nonwoven fabric layer other than paper
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/68Melt-blown nonwoven fabric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/681Spun-bonded nonwoven fabric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/682Needled nonwoven fabric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Manufacturing Of Multi-Layer Textile Fabrics (AREA)
  • Details Of Garments (AREA)

Description

本発明は、2つのナノ繊維ウェブ層とその間の流体排出層とを有する通気性複合布帛、ならびにこの複合布帛を覆う任意選択の内側布帛層および外側布帛層を含む衣類に関する。
衣類を、特に、肘およびパンツの腰掛ける部分などの、高い圧力がかかる箇所または領域において、例えば、雨水、血および油といった流体が浸透しにくいものにすることが長い間望まれてきた。
衣類に通気性を与える一方、衣類を耐水性にすることで使用者がより着心地良くなるように、衣類に通気性かつ耐水性の膜を設けることが周知である。例えば、発泡ポリテトラフルオロエチレン膜(ePTFE)がこの用途に用いられてきた。
時間と共に、身体の油および滲出物の形態の汚れの作用は、膜の細孔を塞ぐことによって膜の性能に深刻な影響を及ぼし得る。水蒸気を透過させるポリマーで膜をコーティングすることによって膜を保護しようとすると、衣類の通気性の低下が引き起こされる。したがって、寿命と着心地の良さとが両立しない。
衣類の通気性に悪影響を及ぼさずに、特に高い圧力のかかる領域において、耐浸透性の改良された衣類を提供することが望ましいであろう。
本発明は、通気性複合布帛と、外側布帛層と、内側布帛層とを含む衣類であって、前記通気性複合布帛が、2つのナノ繊維ウェブ層と、その間に配置された多孔質の流体排出層とを含む衣類に関する。
「ナノ繊維層」、「ナノ繊維ウェブ層」、「ナノ繊維ウェブ」および「ナノウェブ層」という用語は、本明細書において同義的に用いられて、ナノ繊維を含む不織布を指す。
本明細書で用いられる際の「ナノ繊維」という用語は、約1000nm未満、さらには約800nm未満、さらには約50nm〜500nm、さらには約100〜400nmの数平均直径を有する繊維を指す。断面が非円形であるナノ繊維の場合、本明細書で用いられる際の「直径」という用語は、最大断面寸法を指す。
「不織布」という用語は、複数のランダムに分布した繊維を含むウェブを意味する。繊維は、一般に、互いに結合されていてもまたは結合されていなくてもよい。繊維は、短繊維または長繊維であり得る。繊維は、単一の材料、あるいは異なる繊維の組合せとしてかまたは異なる材料からそれぞれ構成される類似の繊維の組合せとして複数の材料を含み得る。
「衣類」とは、使用者の身体の一部の領域を覆い、または風雨または身体の外側の環境における他の要因から保護するために、使用者によって着用される任意の物品を意味する。例えば、コート、ジャケット、パンツ、帽子、手袋、靴、靴下、およびシャツは全て、この定義での衣類とみなされる。
層の位置を表すのに用いられる際の「外側」という用語は、衣類の、着用者と反対側の面を指す。「内側」という用語は、衣類の、使用者に面する側を指す。
「圧延」という用語は、ウェブを2つのロール間のニップに通すプロセスを指す。これらのロールは互いに接触していてもよく、またはロール表面間に固定された間隙または可変の間隙があってもよい。「型押されていない」ロールは、それらを製造するのに用いられるプロセスの能力の範囲内で平滑な表面を有するロールである。点結合ロールとは異なり、ウェブをニップに通すにつれてウェブ上に意図的にパターンを形成するための点またはパターンは存在しない。
「スクリム」、「基材」および「支持層」という用語は、同義的に用いられて、ナノウェブを結合、接着、または積層できる任意の平面構造を指す。好都合には、本発明に有用なスクリム層は、スパンボンド不織布層であるが、不織繊維などの梳毛ウェブから作製可能である。
本発明の衣類の複合布帛に使用するためのナノ繊維ウェブ層は、電界紡糸、例えば従来の電界紡糸または電気ブロー加工、および場合によってはメルトブロー加工プロセスによって製造され得る。従来の電界紡糸は、全体が参照により本明細書に援用される米国特許第4,127,706号明細書に示されている技術であり、溶液中のポリマーに高い電圧をかけて、ナノ繊維および不織マットを生成する。しかしながら、電界紡糸プロセスの総処理量が低すぎて、より重い坪量のナノウェブを形成する際に採算が合わない。
電気ブロー加工プロセスは、全体が参照により本明細書に援用されるPCT特許公報、国際公開第03/080905号パンフレットに開示されている。ポリマーおよび溶媒を含むポリマー溶液流れを、貯蔵タンクから紡糸口金内の一連の紡糸ノズルへと供給する。紡糸口金には高い電圧がかけられ、また、そこからポリマー溶液が放出される。一方、加熱されていてもよい圧縮空気が、紡糸ノズルの側面または周囲に配置された空気ノズルから出される。この空気は、吹込みガス流としてほぼ下方向に向けられ、新たに出されたポリマー溶液を覆って送出し、繊維ウェブの形成に役立つ。繊維ウェブは、真空チャンバーの上方の接地された多孔質の収集ベルト上に集められる。電気ブロー加工プロセスにより、比較的短い期間で、約1gsmを超える、さらには約40gsm以上もの坪量での、商業的な規模および量のナノウェブの形成が可能になる。
本発明のナノウェブを形成するのに用いることができるポリマー材料は、特に限定されないが、これらとしては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、セルロースエーテルおよびセルロースエステル、ポリアルキレンスルフィド、ポリアリーレンオキシド、ポリスルホン、変性されたポリスルホンポリマーおよびそれらの混合物などの付加ポリマーおよび縮合ポリマー材料の両方が挙げられる。これらの一般的種類に含まれる好ましい材料としては、ポリ(塩化ビニル)、ポリメチルメタクリレート(および他のアクリル樹脂)、ポリスチレン、およびそれらのコポリマー(ABA型ブロックコポリマーを含む)、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリ(塩化ビニリデン)、架橋および非架橋形態にある様々な加水分解度(87%〜99.5%)のポリビニルアルコールが挙げられる。好ましい付加ポリマーはガラス質である傾向がある(室温より高いTg)。これは、ポリ塩化ビニルおよびポリメチルメタクリレート、ポリスチレンポリマー組成物あるいは合金の場合であり、あるいはポリフッ化ビニリデンおよびポリビニルアルコール材料では結晶性が低い場合である。ポリアミド縮合ポリマーの1つの好ましい種類は、ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン6,6−6,10などのナイロン材料である。本発明のポリマーナノウェブは、メルトブロー加工によって形成され、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブチレンなどのポリオレフィン、ポリ(エチレンテレフタレート)などのポリエステル、および上記のナイロンポリマーなどのポリアミドを含む、メルトブロー加工してナノ繊維にすることが可能な任意の熱可塑性ポリマーを用いることができる。ナノウェブは、同じポリマーから形成されるか、またはナノウェブは、それぞれ異なるポリマーから形成され得る。
繊維ポリマーのTgを低下させるために、当該技術分野において公知の可塑剤を上記の様々なポリマーに添加することが好都合であり得る。Tgは、ポリマーがガラス質からゴム状の状態に変化する温度として本明細書で定義される。好適な可塑剤は、電界紡糸または電気ブロー加工されるポリマー、ならびにナノウェブを組み込むことになる特定の最終用途に応じて決まることになる。例えば、ナイロンポリマーは、水で、または電界紡糸または電気ブロー加工プロセスから残っている残留溶媒でも可塑化され得る。ポリマーTgを低下させるのに有用であり得る他の当該技術分野において公知の可塑剤としては、限定はされないが、脂肪族グリコール、芳香族スルファミド(sulphanomides)、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘキシル(dihexl phthalate)、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジドデカニル、およびフタル酸ジフェニルからなる群から選択されるものを含むがこれらに限定されないフタル酸エステルなどが挙げられる。参照により本明細書に援用される「Handbook of Plasticizers」、George Wypych編、2004 Chemtec Publishingには、本発明に用いることができる他のポリマー/可塑剤の組合せが開示されている。
本発明の布帛に所望の物理的特性を与えるために、本発明の紡糸したままのナノウェブは、同時係属中の米国特許出願第11/523,827号明細書(2006年9月20日に出願され、全体が参照により本明細書に援用される)に開示されているように圧延され得る。紡糸したままのナノウェブは、2つの型押されていないロール間のニップ内に供給することができ、この2つのロールのうち、一方のロールは型押されていない軟質のロールであり、一方のロールは型押されていない硬質ロールであり、ナノウェブのナノ繊維がカレンダーニップに通した際に可塑化された状態にあるように、硬質ロールの温度は、Tg〜Tom(ポリマーの溶融開始の温度として本明細書で定義される)の間の温度に維持される。ロールの組成および硬度は、布帛の所望の最終用途特性を得るために、様々であり得る。一方のロールはステンレス鋼などの超硬合金であり、他方は軟質金属またはポリマーでコーティングしたロールであり、またはロックウェルB70未満の硬度を有する複合ロールであり得る。2つのロール間のニップにおけるウェブの滞留時間は、ウェブの線速度(好ましくは約1m/分〜約50m/分)によって制御され、2つのロール間のフットプリントは、ウェブが両方のロールと同時に接触して移動するMD距離である。フットプリントは、2つのロール間のニップにかけられる圧力によって制御され、ロールのCDの線寸法当たりの力で一般に測定され、好ましくは約1mm〜約30mmである。
さらに、ナノ繊維ウェブを、任意にナノ繊維ポリマーのTg〜最低Tomの間の温度に加熱しながら、延伸することができる。延伸は、ウェブがカレンダーロールにMDまたはCDのいずれかあるいはその両方で供給される前および/または後のいずれかで行うことができる。
ナノ繊維ウェブは、帯電防止剤、抗菌剤、加工添加剤、着色剤などをさらに含み得る。
本発明に係る通気性複合布帛は、2つのナノ繊維層の間に配置された流体排出層を含む。流体排出層は、内側のナノウェブに著しく低減された流体圧力がかかるように、外側のナノウェブに浸透する流体の圧力を低減することによって、勢いの付いた雨水、肘、腰掛ける部分などにおける圧縮によって内側に送り込まれる流体などの、力または圧力のかかった流体が浸透するのを防ぐ。流体排出層は、内側ナノ繊維ウェブ層または外側ナノ繊維ウェブ層のいずれかに浸透して流体排出層と接触した流体が、迅速に流体排出層を通過し、圧縮された領域を離れるようにするのに十分な厚さおよび平均孔径を有する可撓性構造である。流体排出層の平均孔径は、流体排出層の両側にある内側ナノ繊維ウェブ層および外側ナノ繊維ウェブ層の平均孔径より大きくすることができる。流体排出層の厚さは、ナノ繊維ウェブ層のより厚い方と同じくらい、好都合にはそれより厚いことがある。流体排出層が疎水性である場合、流体の排出を促進するために、孔径および多孔度がより大きいのが好ましい。流体排出層の材料は、流体が流体排出層に浸透した場合に、流体が流体排出層を完全に濡らしたり、および/または他のナノ繊維ウェブ層に浸透したりしにくいように、非吸収性かつ多孔質であり得る。「多孔質」とは、層が、20mmの水量ゲージにおいて少なくとも0.05立方メートル/分/平方メートル(m3/分/m2)の透気率を有することを意味する。20mmの水量において200m3/分/m2またはそれ以上の透気率を有する層を使用することができる。
あるいは、流体排出層の材料は、流体が流体排出層に浸透した場合に、流体が浸透箇所から離れて迅速に運ばれるように、吸収性でありかつ高い吸上げ速度を有する場合がある。
流体排出層は、スパンボンド不織布、梳毛不織布、ニードルパンチ不織布、エアレイド不織布、ウェットレイド不織布、スパンレース不織布、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド不織布、織布、編布、メルトブローン不織布、立体メッシュ、ナノ繊維層、それらの組合せなどからなる群から選択され得る。流体排出層は、それに流路が形成されるようにテキスチャ加工またはクレープ加工されていてもよく、それにより、流体が流体排出層を通過し、圧縮された領域から離れるようにし、またそれを促す。流体排出層がナノ繊維層を含む場合、流体排出層の吸上げ速度を上昇させるために、ナノ繊維層に親水処理を施すのが好都合であり得る。
基材上に紡糸されたナノ繊維ウェブを集めて組み合わせるためのナノ繊維ウェブコレクタに流体排出層を配置することによって、ナノ繊維ウェブを形成するためのプロセスにおいて、流体排出層を収集基材として使用することができる。結果として得られる、組み合わされたウェブ/流体排出層は、本発明の衣類の複合布帛に使用することができる。
2つのナノ繊維ウェブ層およびその間の流体排出層によって形成された複合布帛は、通気性であり、約0.5CFM/ft2(0.15m3/分/m2)〜約25CFM/ft2(7.6m3/分/m2)の透気率および少なくとも約500g/m2/24時間の水蒸気透過率を有し得る。
流体排出層およびナノウェブは、互いに結合されていてもよい。3つの層全てを、点結合または超音波結合によって同時に互いに結合し得るか、または3つの層のうちの2層のみを結合し得る。例えば、流体排出層は、隣接するナノ繊維ウェブ層に結合され得る。あるいは、ナノ繊維ウェブ層は、結合される領域のパターンが、ナノウェブが結合されない、ナノウェブ間の間隙または空間を画定するように、互いに結合され得る。流体排出層は、ナノウェブに結合されずに、間隙に配置され得る。好適な結合技術の例としては、接着結合、点結合などの熱結合、および超音波結合が挙げられるが、当業者に公知の任意の結合手段を用いることができる。
複合布帛、および複合布帛を含む衣類の耐液体浸透性を向上させるために、ナノ繊維ウェブ層の少なくとも1つ、好ましくは最外ナノ繊維ウェブ層を、層の流体をはじく性質を向上させるために当該技術分野で公知のフッ素含有化合物で処理し、ナノ繊維ウェブ層を疎水性および疎油性にすることができる。
接着結合の場合、用いられる接着剤は、分散体および合成ラテックスを含む様々な接着剤のいずれかであり得る。好ましくは、接着剤は、複合布帛に用いられる繊維の耐薬品性および耐熱性と同様またはそれより良好な耐薬品性および耐熱性を有するべきである。考えられる接着剤系としては、ブタジエンアクリロニトリルコポリマー、アクリル酸エステルをベースとするコポリマー、乳化重合によって生成される塩化ビニルおよび塩化ビニリデンのポリマーおよびコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、ならびにブタジエン、スチレン、およびビニルピリジンのターポリマーのアニオン性水性分散体が挙げられる。
ナノウェブを流体排出層に接着結合する様々な方法を用いることができる。例えば、まず、ナノウェブの所要の領域を接着剤でコーティングすることができ、次に、流体排出層を、コーティングされたナノウェブの接着剤に接触させて配置する。十分な熱および圧力を加えて、接着剤を、ナノウェブおよび流体排出層の細孔の一部に流し込む。接着剤が架橋性である場合、接着剤は、熱により架橋し、ナノウェブと流体排出層とが機械的に結合される。好ましい実施形態においては、ナノウェブおよび流体排出層は、接着剤を溶融させるのに十分な温度で材料をニップに通すことなどの好適な積層技術を用いて結合される。ニップロールのうちの1つは、積層体に点結合パターンを形成するために、その表面に隆起したパターンを有し得る。
複合布帛は、衣類の外側布帛層と内側布帛層との間に配置される。多種多様な天然布帛および合成布帛が公知であり、外側布帛層および内側布帛層として用いられ得る。通常、丈夫な上着として使用するためにデザインされた衣類は、比較的低い強度または靭性を有する天然および/または合成繊維(例えば、ナイロン、綿、ポリエステル、ポリアクリル、ポリプロピレンなど)から作製された比較的緩く折られた布帛から構成されており、各繊維は、約8グラム/デニール(gpd)未満、より典型的には約5gpd未満、および場合によっては約3gpd未満の引張り強さまたは靭性を有する。このような材料は、例えば、可染性、通気性、軽さ、心地良さ、および場合によっては、耐磨耗性といった様々な有益な特性を有し得る。
異なる織物構造および異なる織物密度を用いて、本発明の構成要素としていくつかの他の織布が得られる。平織構造、強化された平織構造(2つのまたは多数のたて糸および/またはよこ糸を有する)、綾織構造、強化された綾織構造(2つのまたは多数のたて糸および/またはよこ糸を有する)、繻子織構造、強化された繻子織構造(2つのまたは多数のたて糸および/またはよこ糸を有する)などの織物構造を使用してもよい。ストレッチ織布、リップストップ、ドビー織り、およびジャカード織りも、本発明に用いるのに適している。
あるいは、不織布は、外側布帛層および任意選択の内側布帛層として用いられ得る。不織シートの例としては、スパンボンドウェブ、メルトブローンウェブ、多方向の多層梳毛ウェブ、エアレイドウェブ、ウェットレイドウェブ、スパンレースウェブおよび2種以上の不織布シートを含む複合ウェブが挙げられる。好適なスパンボンドウェブは、ポリオレフィン繊維、特にポリエチレンまたはポリプロピレンを含む。ポリオレフィン繊維は、少量の他のコモノマー単位を含んでいてもよい。本明細書で用いられる際の「スパンボンドウェブ」という用語は、押し出され、延伸され、連続した収集面上に堆積されたフィラメントで形成された不織ウェブを意味する。点結合もしくはパターン結合、圧延すなわち高い圧力で飽和蒸気室に不織布を通すことを含むいくつかの方法のいずれかによって結合を行うことができる。好適なスパンボンドポリオレフィンシート材料の一例は、E.I.du Pont de Nemours and CompanyからTyvek(登録商標)という商品名で入手可能なフラッシュ紡糸されたポリエチレンである。
複合布帛は、任意の公知の手段によって、例えば接着により、熱により、超音波音場を用いて、または溶剤結合によって、その表面の一部にわたって内側布帛層および/または外側布帛層に結合され得る。1種以上の接着剤を用いて、複合布帛を内側層布帛および/または外側層布帛に結合してもよい。1種の好適な接着剤は熱可塑性樹脂接着剤であり、多数回の加熱および冷却サイクルにわたって、加熱すると軟化し、次に冷却すると硬化し得る。このような熱可塑性樹脂接着剤の例は、ホットメルト接着剤である。一実施形態では、ナノウェブは、ポリウレタンなどのポリマー接着剤の溶液を用い、溶媒を蒸発させて接着結合される。さらなる実施形態では、ナノウェブが、布帛上に直接電界紡糸される場合、ナノウェブを紡糸する溶剤を用いて溶剤結合を行う。
以下、本発明の態様を示す。
1.通気性複合布帛と、外側布帛層と、内側布帛層とを含む衣類であって、前記通気性複合布帛が、2つのナノ繊維ウェブ層と、その間に配置された多孔質の流体排出層とを含む衣類。
2.前記流体排出層が、接着結合、熱結合、超音波結合、溶剤結合またはそれらの任意の組合せによって、一方または両方のナノ繊維ウェブ層に結合される上記1に記載の衣類。
3.前記複合布帛が、前記外側布帛層および内側布帛層のうちの少なくとも一方に結合される上記1に記載の衣類。
4.前記流体排出層が、スパンボンド不織布、梳毛不織布、ニードルパンチ不織布、エアレイド不織布、ウェットレイド不織布、スパンレース不織布、スパンボンド−メルトブローン−スパンボンド不織布、織布、編布、メルトブローン不織布、立体メッシュ、ナノ繊維層およびそれらの組合せからなる群から選択される上記1に記載の衣類。
5.前記流体排出層が、それに流体が通過するのを促すためにテキスチャ加工またはクレープ加工される上記4に記載の衣類。
6.前記通気性複合布帛が、約0.15m 3 /分/m 2 〜約7.6m 3 /分/m 2 の透気率および少なくとも約500g/m 2 /日の水蒸気透過率を有する上記1に記載の衣類。
7.前記最外ナノ繊維ウェブ層がフッ素含有化合物で処理される上記1に記載の衣類。
8.前記流体排出層の平均孔径が、少なくとも、前記ナノ繊維ウェブ層の一方の平均孔径と同じくらい大きく、前記流体排出層が、少なくとも、前記ナノ繊維ウェブ層の厚い方と同じくらい厚い上記1に記載の衣類。
9.前記流体排出層が非吸収性である上記1に記載の衣類。
10.前記流体排出層が吸収性である上記1に記載の衣類。
11.前記外側布帛層および内側布帛層が、ナイロン、綿、ポリエステル、ポリアクリル、ポリプロピレン、およびそれらの組合せからなる群から選択される繊維を含む織布である上記1に記載の衣類。
12.前記ナノ繊維ウェブ層が、その間に間隙を画定するあるパターンで互いに結合され、前記流体排出層が、前記ナノ繊維ウェブ層間の前記間隙内に結合されずに配置される上記1に記載の衣類。
13.前記ナノ繊維ウェブ層が、電界紡糸または電気ブロー加工によって、前記流体排出層の表面上に直接製造され、前記ナノ繊維ウェブ層および前記流体排出層が、前記電界紡糸または電気ブロー加工プロセスからの残りの溶剤によって互いに結合される上記1に記載の衣類。
14.前記ナノ繊維ウェブ層が、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエステル、セルロースエーテル、セルロースエステル、ポリアルキレンスルフィド、ポリアリーレンオキシド、ポリスルホン、変性されたポリスルホンポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択されるポリマーのナノ繊維を含む上記1に記載の衣類。
15.前記ナノ繊維ウェブ層が、ポリ(塩化ビニル)、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、およびそれらのコポリマー、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリ(塩化ビニリデン)、架橋形態および非架橋形態のポリビニルアルコールからなる群から選択されるポリマーのナノ繊維を含む上記1に記載の衣類。
16.前記ナノ繊維ウェブ層が、ナイロン6、ナイロン6,6、およびナイロン6,6−6,10からなる群から選択されるポリマーのナノ繊維を含む上記1に記載の衣類。
17.前記2つのナノ繊維ウェブ層の各々が異なるポリマーを含む上記1に記載の衣類。
18.前記ナノ繊維ウェブ層が圧延される上記1に記載の衣類。
19.前記複合布帛が圧延される上記1に記載の衣類。
20.前記複合布帛が、前記内側布帛層および外側布帛層と接触しながら圧延される上記1に記載の衣類。
21.前記ナノ繊維ウェブ層の少なくとも一方が、疎油性または疎水性のいずれかである上記1に記載の衣類。
22.前記外側布帛層および内側布帛層が不織布である上記1に記載の衣類。

Claims (3)

  1. 通気性複合布帛と、外側布帛層と、内側布帛層とを含む衣類であって、前記通気性複合布帛が、2つのナノ繊維ウェブ層と、その間に配置された多孔質の流体排出層とを含み、
    前記ナノ繊維ウェブ層が、1000nm未満の数平均直径を有するナノ繊維を含み、前記通気性複合布帛層が、約0.15m 3 /分/m 2 〜約7.6m 3 /分/m 2 の透気率および少なくとも約500g/m 2 /日の水蒸気透過率を有する衣類。
  2. 前記流体排出層の平均孔径が、少なくとも、前記ナノ繊維ウェブ層の一方の平均孔径と同じくらい大きく、前記流体排出層が、少なくとも、前記ナノ繊維ウェブ層の厚い方と同じくらい厚い請求項1に記載の衣類。
  3. 前記流体排出層が非吸収性である請求項1に記載の衣類。
JP2010534007A 2007-11-13 2008-03-11 流体排出層を有する通気性衣類 Active JP5336504B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US282007P 2007-11-13 2007-11-13
US61/002,820 2007-11-13
PCT/US2008/003213 WO2009064311A1 (en) 2007-11-13 2008-03-11 Breathable garment having a fluid drainage layer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011503383A JP2011503383A (ja) 2011-01-27
JP2011503383A5 JP2011503383A5 (ja) 2011-04-28
JP5336504B2 true JP5336504B2 (ja) 2013-11-06

Family

ID=39590493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010534007A Active JP5336504B2 (ja) 2007-11-13 2008-03-11 流体排出層を有する通気性衣類

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8241729B2 (ja)
EP (1) EP2207440B1 (ja)
JP (1) JP5336504B2 (ja)
KR (1) KR101460838B1 (ja)
CN (1) CN101854820B (ja)
AT (1) ATE524079T1 (ja)
BR (1) BRPI0817404A2 (ja)
WO (1) WO2009064311A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8414673B2 (en) * 2006-12-15 2013-04-09 Freudenberg Filtration Technologies India Pvt. Ltd. System for inlet air mass enhancement
US8241729B2 (en) 2007-11-13 2012-08-14 E.I. Du Pont De Nemours And Company Breathable garment having a fluid drainage layer
EP2361144B1 (en) * 2008-10-07 2018-05-16 The Research Foundation of the State University of New York High flux high efficiency nanofiber membranes and methods of production thereof
US9452049B2 (en) * 2008-11-24 2016-09-27 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods to affect anatomical structures
US20100292664A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Garment having a fluid drainage layer
CN102574067A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 阿莫麦迪有限公司 用于Western印迹的纳米纤维膜及其制备方法
WO2013172831A1 (en) * 2012-05-16 2013-11-21 North Carolina State University Apparatus and methods for fabricating nanofibers from sheared solutions under continuous flow
MX346385B (es) 2013-02-14 2017-03-16 Nanopareil Llc Fieltros hibridos de nanofibras electrohiladas.
DE102013008391A1 (de) * 2013-04-23 2014-10-23 Mann + Hummel Gmbh Filtermedium, insbesondere Luftfiltermedium, sowie Filterelement, insbesondere Luftfilterelement, mit einem Filtermedium
US10201198B2 (en) * 2014-12-23 2019-02-12 Profit Royal Pharmaceutical Limited Protective masks with coating comprising different electrospun fibers interweaved with each other, formulations forming the same, and method of producing thereof
JP7039492B2 (ja) * 2016-06-10 2022-03-22 アセンド・パフォーマンス・マテリアルズ・オペレーションズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 溶液紡糸ポリアミドナノファイバー不織布
CN107215034A (zh) 2017-04-26 2017-09-29 博爱(中国)膨化芯材有限公司 一种在线热复合速渗导流材料
BR102017017992B1 (pt) * 2017-08-22 2023-04-18 Ec Brand Com Imp Exp De Vest Ltda Forro multicamada de vestuário
WO2019055900A2 (en) 2017-09-18 2019-03-21 Bemis Associates, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR FORMING AND USING ADHESIVE TAPE
CN108004628B (zh) * 2018-01-05 2021-04-02 东华大学 一种带有纳米纤维防粘连机构用于制备纳米纤维/短纤混纺纱的装置及方法
US20210015684A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Patricia Kayanga Nakabugo Bamboo And Nonwoven Disposable Garments

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1522605A (en) 1974-09-26 1978-08-23 Ici Ltd Preparation of fibrous sheet product
US4420521A (en) * 1982-03-25 1983-12-13 Carr George S Thermal garment design
JPS5926561A (ja) * 1983-06-21 1984-02-10 旭化成株式会社 不織布の製造方法
JPH0641193B2 (ja) * 1985-01-25 1994-06-01 旭化成工業株式会社 通気性防水布帛
JPS6285005A (ja) * 1985-10-09 1987-04-18 帝人株式会社 防水衣服
US5204156A (en) * 1989-10-17 1993-04-20 Malden Mills Industries, Inc. Windproof and water resistant composite fabric with barrier layer
US7179951B2 (en) * 2000-06-21 2007-02-20 The Procter & Gamble Company Absorbent barrier structures having a high convective air flow rate and articles made therefrom
FR2822071B1 (fr) * 2001-03-15 2005-07-01 Pf Medicament Utilisation d'une fraction membranaire de bacteries a gram negatif pour induire la maturation des cellules dendritiques
KR100549140B1 (ko) * 2002-03-26 2006-02-03 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 일렉트로-브로운 방사법에 의한 초극세 나노섬유 웹제조방법
TWM251728U (en) * 2003-09-02 2004-12-01 Diamond Hosiery & Thread Co Lt Highly air permeable, moisture permeable, wet-proof, wind-blocking fast dried functional cloth
US7553371B2 (en) * 2004-02-02 2009-06-30 Nanosys, Inc. Porous substrates, articles, systems and compositions comprising nanofibers and methods of their use and production
GB2416781A (en) * 2004-08-04 2006-02-08 Lightex Ltd Breathable fabric
US20060195964A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Robert Bury Quilted cold-weather garment
CN2855115Y (zh) * 2005-12-20 2007-01-10 东华大学 具有静电纺纳米纤维非织造布的手帕
CN101395315B (zh) * 2006-02-21 2012-07-18 纤维网辛普森维利有限公司 可伸展的吸水性复合材料
US20080070463A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-20 Pankaj Arora Nanowebs
US7712579B2 (en) * 2007-09-06 2010-05-11 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Floor silencer
US8241729B2 (en) 2007-11-13 2012-08-14 E.I. Du Pont De Nemours And Company Breathable garment having a fluid drainage layer

Also Published As

Publication number Publication date
KR101460838B1 (ko) 2014-11-12
BRPI0817404A2 (pt) 2018-06-12
US8241729B2 (en) 2012-08-14
ATE524079T1 (de) 2011-09-15
WO2009064311A1 (en) 2009-05-22
EP2207440A1 (en) 2010-07-21
CN101854820B (zh) 2013-06-19
JP2011503383A (ja) 2011-01-27
CN101854820A (zh) 2010-10-06
KR20100100862A (ko) 2010-09-15
US20090123700A1 (en) 2009-05-14
EP2207440B1 (en) 2011-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5336504B2 (ja) 流体排出層を有する通気性衣類
JP5523113B2 (ja) 通気性のある耐水性衣類
JP5710979B2 (ja) 通気性のある耐水性衣類
EP2083644B1 (en) Liquid water resistant and water vapor permeable garments
JP5295118B2 (ja) 耐風性及び水蒸気透過性の衣服
US20090176056A1 (en) Liquid water resistant and water vapor permeable garments
EP2131689A1 (en) Liquid water resistant and water vapor permeable garments comprising hydrophobic treated nonwoven made from nanofibers
US20100292664A1 (en) Garment having a fluid drainage layer

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110311

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120919

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121219

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130319

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5336504

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250