JP6421350B2 - 防水バリヤーを有する布地 - Google Patents

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Description

[関連出願の相互参照]
[0001]本出願は、参照によりその開示全体が本明細書に全体として組み込まれる「防水バリヤーを有する布地(Fabric Having a Waterproof Barrier)」という名称の、2014年9月12日に出願された米国仮特許出願第62/049,644号の優先権を主張する。
[技術分野]
[0002]本明細書の実施形態は、アパレル及びスポーツ用品に関し、より詳細には、基布の外部に面する表面に疎水性の防水バリヤーを有する布地に関する。
[背景]
[0003]防水布を含むアパレルは、典型的には、基布とこの基布に連結された親水性の防水膜とを含む。防水膜は、基布の外部に面する表面から基布の身体に面する表面に水が通過するのを防止し、この防水膜は、典型的には布地の身体に面する表面に連結される。防水膜は、皮膚に直接接触する場合にはユーザにとって不快になる可能性があり、水(発汗など)は内面に蓄積されて、布地をべた付いて湿った感触にする可能性がある。これは一般に、アパレルの最内層である裏打ち材料を付加することによって対処される。さらに、基布の外部に面する表面は水を吸収する可能性があり、びしょ濡れの外観を与え且つ基布の重量を増大させる。この懸念に対処するために、耐久性撥水剤コーティング又は化合物を、基布の外部に面する表面に付着させて、水玉形成効果を発揮させてもよいが、水はそれでも最終的には基布を飽和させる可能性がある。
[0004]実施形態は、添付図面及び添付される特許請求の範囲と併せて、以下の詳細な説明によって容易に理解されよう。実施形態は、例として示され、添付図面中の図に限定しようとするものではない。
(図1A及び図1B)様々な実施形態による、防水布の2つの実施例の断面図を示し、1つは、基布とその外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーとを有し(図1A)、1つは基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に連結された耐摩耗コーティング又は層とを有する(図1B); (図2A〜2C)様々な実施形態による、防水布の3つの断面図を示し、図1Aに例示された防水布の作用のメカニズム(例えば、図2A)と、従来の防水布の2つの例(図2B及び2C)とを示す; (図3A〜3C)様々な実施形態による、防水布の3つの実施例の断面図を示し、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面上の耐久性撥水剤(DWR)コーティングとを有する実施形態(図3A)と、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、その疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に連結された耐摩耗コーティング又は層と、耐摩耗コーティング又は層に連結されたDWR剤とを有する実施形態(図3B)と、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面上のDWR剤と、DWR剤に連結された耐摩耗コーティング又は層とを有する実施形態(図3C)とが含まれる; (図4A〜4C)様々な実施形態による、図3Aに示される防水布(例えば、図4A)と、従来の防水布の2つの例(図4B及び4C)との作用のメカニズムを示す、防水布の3つの断面図を示す; 様々な実施形態による、基布と、その外部に面する表面に連結された第1の疎水性の防水バリヤーと、基布の身体に面する表面に連結された第2の疎水性の防水バリヤーとを有する、防水布の実施例の断面図を示す; (図6A〜6C)様々な実施形態による、図5に示された防水布(例えば、図6A)と、従来の防水布の2つの例(図6B及び6C)との作用のメカニズムを示す、防水布の3つの断面図を示す; (図7A〜7C)様々な実施形態による、防水された縫い目を有する、防水ソフトシェル又はフリース生地の3つの例を示し、基布、フリース又はソフトシェル生地、及びDWR剤を有して、この縫い目が、基布の外部に面する表面に付着された防水テープで封止されている実施形態(図7A)と、身体に面する表面に防水バリヤーが連結されている基布を有して、この縫い目は、フリース又はソフトシェル層を剥ぎ取り、且つ防水バリヤーの身体に面する表面に防水テープを付着させることによって防水されている実施形態(図7B)と、防水バリヤーが、フリース又はソフトシェル層の外部に面する表面に直接連結され、且つ縫い目が、防水テープを防水膜の外部に面する表面に結合させることによって封止されている実施形態(図7C)とが含まれる; (図8A及び8B)様々な実施形態による、防水断熱材料の2つの例を示し、外側基布及び内側裏地と境を接している断熱層と、外側基布の身体に面する表面に結合された防水バリヤーと、DWRコーティング又は層と、外側基布の外部に面する表面に結合された防水テープで防水されている縫い目とを有する実施形態(図8A)と、外側基布及び内側裏地と境を接している断熱層と、外側基布の外部に面する表面に結合された防水バリヤーと、防水バリヤーの外部に面する表面に結合された防水テープで防水されている縫い目とを有する実施形態(図8B)とが含まれる; (図9A〜9C)様々な実施形態による、本明細書に開示された防水布の実施形態と比較した様々な市販の防水布の透湿度(図9A)と、市販の布地と比較した、図9Aの防水布が水蒸気を透過させる比率(%)(図9B)と、組み合わせた形で提示した、図9A及び9Bに示されるデータ(図9C)とを示すグラフである; 様々な実施形態による、本明細書に記述される防水布の一実施形態を試験した結果を示す。
[開示された実施形態の詳細な説明]
[0015]以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照し、これらの図面は、実施され得る例示的な実施形態として示されるものである。その他の実施形態を利用してもよく、その範囲から逸脱することなく構造又は論理の変更を行ってもよいことを理解されたい。したがって以下の詳細な説明は、限定の意味で解釈するものではなく、実施形態の範囲は、添付される特許請求の範囲及びその均等物によって定められる。
[0016]様々な操作は多数の個別の操作として記述されてもよく、その場合、実施形態の理解を助け得るように記述され;しかし記述する順序は、これらの操作が順序に依存的であることを示唆しないと解釈すべきである。
[0017]説明は、ある観点に基づいた記述、例えば上/下(up/down)、背面/正面(back/front)、及び上部/底部(top/bottom)を使用してもよい。そのような記述は、考察を容易にするのに使用されるだけであり、開示された実施形態の適用を制限するものではない。
[0018]「連結された」及び「接続された」という用語は、それらの派生語と共に使用されてもよい。これらの用語は、互いに対する同義語とするものではないことを理解すべきである。そうではなく、特定の実施形態では、「接続された」は、2つ以上の要素が互いに直接物理的に接触していることを示すのに使用され得る。「連結された」は、2つ以上の要素が直接物理的に接触していることを意味し得る。しかし「連結された」は、2つ以上の要素が互いに直接接触しておらず、それでもなお互いに協働し又は相互作用することを意味してもよい。
[0019]説明の目的で、「A/B」という形又は「A及び/又はB」という形の文言は、(A)、(B)、又は(A及びB)を意味する。説明の目的で、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」という形の文言は、(A)、(B)、(C)、(A及びB)、(A及びC)、(B及びC)、又は(A、B、及びC)を意味する。説明の目的で、「(A)B」という形の文言は、(B)又は(AB)を意味し、即ちAは任意選択の要素である。
[0020]説明は、それぞれが同じ又は異なる実施形態のうちの1つ又は複数を指していてもよい「実施形態」又は「(複数の)実施形態」という用語を使用してもよい。さらに、実施形態に関して使用される「含む(comprising)」、「含む(including)」、及び「有する」などの用語は同義であり、一般に、「非限定(open)」用語であるとする(例えば、「含む(including)」という用語は、「含むが限定されない」と解釈すべきであり、「有する」という用語は「少なくとも有する」と解釈すべきであり、「含む(includes)」という用語は「含むが限定されない」と解釈すべきであり、以下同様)。
[0021]本明細書における任意の複数形及び/又は単数形の用語の使用に関し、当業者は、文脈及び/又は適用例に適切であるように複数形から単数形及び/又は単数形から複数形に言い換えることができる。様々な単数形/複数形の置換えは、明瞭にするために本明細書に明確に述べてもよい。
[0022]様々な実施形態は、布地の外部に面する表面のびしょ濡れ又は飽和を防止することができ、且つある実施形態におけるユーザの身体からの水分(例えば、発汗及び水蒸気)のウィッキングを可能にすることもできる、防水布を提供する。既存の防水布は、典型的には、基布と、この基布に連結された防水膜、例えば親水性の防水膜とを含む。親水性の防水膜は、基布の外部に面する表面から基布の身体に面する表面まで水が通過するのを防止し、この防水膜は、典型的には布地の身体に面する表面に連結される。ほとんどの例で、親水性膜は皮膚に面しているので、親水性膜は汗を吸収するように選択される。基布の身体に面する表面に防水膜を位置づけることにより、防水膜が使用中に損傷(例えば、擦り傷又は摩損)するのを防止するが、問題も生ずる。
[0023]例えば防水膜は、皮膚に直接接触する場合にはユーザにとって不快になる可能性があり、水(発汗)が、膜の身体に面する表面に蓄積される可能性があり、不快なべた付き感が布地に与えられる。この理由のため、防水膜とユーザの身体との間に位置づけられる個別の布製裏地が、防水布と共に時々使用される。
[0024]さらに、基布の外部に面する表面は、典型的には要素に曝されるので水を吸収する可能性があり(例えば、雨及びその他の降水)、びしょ濡れの外観が与えられ且つ基布の重量が増加する。C8フルオロカーボンなどの耐久性撥水剤(DWR)を、基布の外部に面する表面に付着させて水玉形成効果をもたらしてもよいが、DWRが典型的には使用と共に徐々に擦り減るので、水は依然として最終的には基布に飽和する可能性がある。このため防水布は、特に外部に面する表面の飽和が、身体に面する表面での水分蓄積を伴うとき、不良という印象が与えられる可能性がある。本明細書に記述される様々な実施形態では、基布は、身体に面する表面ではなくてこの基布の外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーを含んでいてもよい。実施形態において、防水バリヤー又は膜は通気性であり、空気及び水蒸気をバリヤー/膜内に通過させることによって水分子の通過を防止する。いくつかの実施形態では、基布は、ウィッキング若しくは通気性などの1つ若しくは複数の機能的性質を有していてもよく、及び/又はウィッキング化合物若しくはその他の機能性化合物で処理することにより基布の1つ又は複数の機能的性質を高めてもよい。
[0025]例えば、いくつかの実施形態では、基布がウィッキング生地であってもよい。本明細書で使用される「ウィッキング生地」という用語は、水の接触角が90度未満である場合に濡れた状態になる(例えば、布地全体にわたって水が拡がる)表面を有する布地を指す。いくつかの実施形態では、基布の身体に面する表面は、ウィッキング化合物でコーティングされ、浸漬され、又は印刷されてもよく、この化合物は、基布の全て又は一部にわたるウィッキング及び水分の発散を高めるように働くことができるものである。特に、使用されるウィッキング化合物の非限定的な例には、ポリエチレングリコールとポリエチレンテレフタレートとのコポリマー、及び親水性ポリウレタンの希薄溶液が含まれる。
[0026]いくつかの実施形態では、ウィッキング化合物は、連続被覆パターン内に堆積されてもよく、それに対してその他の実施形態では、ウィッキング化合物は、連続又は不連続パターン内に付着されてもよい。特定の実施形態では、基布は、熱の方向性、冷却、又は断熱などのその他の機能的性質を有していてもよく、及び/又はその他の機能的化合物及び/又は要素が、基布の身体に面する表面に付着されてもよく、例えば、熱管理材料は米国特許第8,453,270号に開示され、ホログラフィック熱管理材料は米国特許第8,510,871号に開示され、及び/又は冷却要素は米国特許出願公開第2013/0133353号に開示され、これらの全ては参照により全ての目的で本明細書に組み込まれるものである。
[0027]様々な実施形態では、基布の外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーは、非多孔質であっても微孔質であってもよく、プラスチックポリマー、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、及び/又はポリテトラフルオロエチレンを含んでいてもよい。様々な実施形態では、疎水性の防水バリヤーは、基布の外部に面する表面にコーティングされてもよく、これはラミネートプロセスではなくコーティングを使用することによって追加の接着層の必要性を回避することができるので、有利と考えられ、基布がテクスチャ付き表面を有する場合であっても疎水性の防水バリヤーと基布との間の強力な結合を確実にすることができる。その他の実施形態では、疎水性の防水バリヤーは、基布の外部に面する表面上にラミネートし又は印刷されてもよい。様々な実施形態では、疎水性の防水バリヤーは、環境水又は水分(例えば、降水又は同様のもの)が、基布の外部に面する表面に到達するのを防止してもよい。
[0028]いくつかの実施形態では、追加の耐摩耗コーティング又は層、例えばポリウレタン又はポリカーボネート層を、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面にコーティングし又は重ね刷りすることにより、例えば防水バリヤーの耐摩耗性を増大させてもよい。いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、高分子量ポリウレタン又はポリカーボネート層である。本明細書で使用される「高分子量ポリウレタン又はポリカーボネート層」という用語は、高いヤング率及び高い固形分組成、例えば25%超、例えば35〜35%を有するコーティング材料を指す。特定の実施形態では、高分子量ポリウレタン又はポリカーボネート層は、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)であってもよく、本明細書で使用されるこの用語は、高弾性ポリエチレン(HMPE)又は高性能ポリエチレン(HPPE)としても公知の熱可塑性ポリエチレンの部分集合を指し、これらは極めて長い鎖を有しておりその分子質量は通常2〜600万である。様々な実施形態において、より長い鎖は、分子間相互作用を強化することによってポリマー主鎖に負荷をより効果的に伝達する働きをしてもよく、その結果、現在作製されている任意のあらゆる熱可塑性材料で最も高い衝撃強さを持つ非常に強靭な材料になる。
[0029]その他の実施形態では、耐摩耗層は、低分子量ポリウレタン又はポリカーボネート層であってもよい。例えば、ポリウレタン又はポリカーボネート層は、高い疎水性を有し且つ水蒸気を移行させ得る、耐久性ある表面を提供し得る。いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層が不連続層であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、格子、ストライプなどの不連続パターン、又は、ドット、四角形、星形、円、三角形、文字、単語、ロゴ、又はその他の形状などの反復又はランダムなパターンで付着されてもよい。いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、基布の通気性を最大限にするために、不連続パターンに使用されてもよく、様々な実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、防水布の表面積の約15〜50%を覆っていてもよい。特定の実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、顔料を含有し、及び/又は布地が水分に曝された場合に色の変化をもたらしてもよく、及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、防水布の外部に面する表面のテクスチャを高めてもよい。
[0030]このように様々な実施形態では、基布の外部に面する表面に防水バリヤーを位置づけることによって、ウィッキング基布がユーザの皮膚に面するようになされてもよく、皮膚からの発汗を吸い上げることができる。さらに、基布の外面に防水バリヤーを位置づけることによって、布地ベースが降水又は環境からのその他の水分を吸収するのを防止してもよい。様々な実施形態では、特徴のこの組合せは、ユーザにとって快適であると共に防水性を維持するのが効果的であり且つ基布が「びしょ濡れ」になるのを防止する、ウィッキング用の防水布を創出してもよい。様々な実施形態では、基布の外部に面する表面に防水バリヤーを位置づけることによって、本開示の前には不可能であった、防水性の通気性断熱材料、例えば防水性の通気性フリース生地、及び防水性の通気性ダウン断熱生地の創出も可能になる。
[0031]いくつかの実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、例えばユーザの目で見ることができ、いくつかの実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、目に見える又はテクスチャ付きパターンを生成することができる。特定の実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、1種若しくは複数の顔料若しくは着色剤を含有していてもよく、又は布地が水分に曝されたときに色の変化をもたらしてもよい。その他の実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、防水布の外部に面する表面のテクスチャを増強してもよい。いくつかの実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層は、基布に連結されたジッパーの一部に配置されていてもよく、ジッパーの性能及び/又は防水を高めてもよい。
[0032]いくつかの実施形態では、防水布は、物品の一部、例えば衣料品若しくは下着、スポーツ衣料、グローブ、帽子、又は履物などの一部を形成してもよく、したがって開示された防水布の2つ以上の部片間に1つ又は複数の縫い目を含有していてもよい。様々な実施形態では、防水布の外部に面する表面に疎水性の防水バリヤーを位置づけることにより、防水布の身体に面する表面ではなく防水布の外部に面する表面で、布地の任意の縫い目を封止することが可能になってもよい(例えば、疎水性の防水バリヤーに連結された/結合された防水テープで)。外面で防水布の任意の縫い目を封止することによって、伝統的な、身体に面する表面の縫い目の封止に比べ、いくつかの利点が提供される。例えば、基布が外部に面する表面に位置づけられる場合、水は布地に浸潤して最終的には飽和する(例えば、「びしょ濡れ」を介して)可能性があり、そのため布地は膨潤し又はその他の手法で布地と防水バリヤー及び/又は防水テープとの間の結合を布地の内側から弱める可能性がある。基布に水が負荷されると、水はテープの下に位置づけられたとじ目まで移動し、例えば縫い目の防水性を劣化させる可能性がある。縫い目テープの剥離がいくつかの実施形態で生じる可能性があり、及び/又は縫い目/とじ目に沿った水の進入が生じる可能性がある。
[0033]さらに、従来の防水布はとじ目を露出させており、針の穴を通して水の進入を招く可能性があり、且つ糸の中に水が吸収される可能性がある。対照的に、防水バリヤーが、防水布の外部に面する表面に位置づけられた場合、防水テープ又はその他の縫い目封止材は、基布の飽和によって弱くならないと考えられる、水の浸潤に対するバリヤーを提供する。さらに、そのような外部封止は、水がとじ目に進入するのを防止し、とじ目が摩耗する(従来の防水布構成ではとじ目の破断をもたらす可能性がある)のを防止する。
[0034]様々な実施形態では、防水テープと疎水性の防水バリヤーとの間の結合は、直接形成されてもよく、それに対してその他の実施形態では、防水テープは、耐摩耗コーティング又は層上に付着されてもよい。いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層が不連続になり得るので、耐摩耗コーティング又は層上に防水テープを付着させることにより、防水テープを、耐摩耗コーティングの不連続領域で、疎水性の防水バリヤーに直接付着させることが可能になると考えられる。様々な実施形態では、防水テープは、耐摩耗コーティング又は層と疎水性の防水バリヤーとの両方に対して堅牢な防水結合を形成し得る。
[0035]いくつかの実施形態では、防水布はさらに、防水バリヤーの外部に面する表面及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層の外部に面する表面(例えば、ユーザの皮膚から離れている。)に付着された耐久性撥水剤(DWR)を含んでいてもよい。様々な実施形態では、DWRはフルオロカーボンをベースにし、パラフィンをベースにし、又はケイ素をベースにしてもよい。いくつかの実施形態では、ケイ素をベースにした及びパラフィンをベースにしたDWRには、従来のフルオロカーボンをベースにしたDWR(パーフルオロカーボンなど、PFCとしても公知)に勝る利点があると考えられるが、それは一部のフルオロカーボンが、可能性ある環境及び/又は健康への影響に関する懸念を引き起こす可能性があるからである。ケイ素をベースにした及びパラフィンをベースにしたDWRは、PFCを含まず、したがって環境及び/又は健康に対するこれら潜在的な悪影響をもたらさない。いくつかの実施形態では、DWR剤を、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層に付着させ(例えば、印刷、ラミネート、及び/又はコーティングし)て、防水布の表面での水玉形成性をさらに高めてもよい。いくつかの実施形態では、防水バリヤー及び/又は耐摩耗コーティング若しくは層の外部に面する表面に付着させるのではなく、例えばポリウレタン膜内に分散されたフルオロカーボン又はシリコーンのように、DWRを防水バリヤー内に分散させてもよい。いくつかの実施形態では、DWR剤を、疎水性の防水バリヤーに付着させてもよく、耐摩耗コーティング又は層は、DWR剤上に付着させてもよい。
[0036]水玉形成性を高めることに加え、追加のDWR剤は、使用中の損傷から防水バリヤーを保護するのを助けてもよい(例えば、耐摩耗性の増大)。いくつかの実施形態では、このDWR剤は、ユーザの目で見ることができ、いくつかの実施形態では、DWR剤は、連続コーティングとして又は連続若しくは不連続パターンとして付着されてもよい。特定の実施形態では、DWR剤は、顔料を含有していてもよく、及び/又は布地が水分に曝されたときに色の変化をもたらしてもよく、及び/又はDWR剤は、防水布の外部に面する表面のテクスチャを増強してもよい。
[0037]DWRについてこれまで述べてきたが、実施形態において、DWR剤を除外してもよい。多くのDWR剤には環境上の懸念があり、追加の処理は、加工時間及び費用を要する。様々な実施形態において、アパレルからDWR剤を除外することは、防水バリヤーの高い疎水性によって可能になると考えられ、この場合アパレルは、DWR剤がない場合であってもその防水性を依然保っている。
[0038]さらにその他の実施形態では、防水布は、基布の外部に面する表面に第1の疎水性の防水バリヤーを含み、基布の身体に面する表面に第2の疎水性の防水バリヤーを含んでいてもよい。この実施形態には、ユーザの皮膚に対してウィッキング基布を位置づける利点がないが、製造における優位性を提供し、既存の上着用布地でそうであるように縫い目を内面に封止することができる。さらにこの実施形態によれば、2つの疎水性の防水バリヤーの間に挟まれるように、非常に薄く及び/又は軽量の基布を使用することが可能になる。
[0039]図1A及び1Bは、様々な実施形態による、防水布の2つの実施例の断面図を示し、1つは、基布とその外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーとを有し(図1A)、1つは基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に連結された耐摩耗コーティング又は層とを有している(図1B)。図1Aに示されるように、防水布100aは、外部に面する表面104aと身体に面する表面106aとを有する基布102aを含む。様々な実施形態では、基布102aは、ウィッキング特性を有していてもよく、又はウィッキング化合物で処理(例えば、コーティング、浸漬、又は印刷)されていてもよい。様々な実施形態では、1つの表面が身体に面するように基布102aが位置づけられることにより、基布は、発汗及び/又は身体から離れたその他の水分を吸い上げて、乾燥した感触をもたらすことが可能になると考えられる。いくつかの実施形態では、基布102aは、熱の方向性(例えば、熱の伝導又は反射率)、冷却、又は断熱などの、その他の機能的性質を有していてもよい。いくつかの実施形態では、基布は、ウィッキングが高まるように、ウィッキング化合物で処理し又はコーティングされてもよい。
[0040]様々な実施形態では、防水バリヤー108aが、基布102aの外部に面する表面104aに連結(例えば、コーティング、ラミネート、印刷など)されていてもよく、基布102aへの水分透過に対するバリヤーを創出している。外部に面する表面104a上に防水バリヤー108aを位置づけることにより、基布102aが「びしょ濡れ」になって布地100aの防水能力がなくなった印象をユーザに与える可能性を阻止する。
[0041]図1Bに示されるように、別の実施形態では、防水布100bは、外部に面する表面104b及び身体に面する表面106bを有する基布102bと、基布102aへの水分透過に対するバリヤーを創出する、基布102bの外部に面する表面104bに連結された防水バリヤー108bと、防水バリヤー108bの外部に面する表面に連結された耐摩耗コーティング又は層110bとを含む。耐摩耗コーティング又は層110bは、連続コーティング又は層として示されているが、いくつかの実施形態では、防水バリヤーの表面積の約15〜50%を覆うように不連続コーティング又は層として付着されてもよい。様々な実施形態では、耐摩耗コーティング又は層110bは、ランダムな又は反復パターンで付着されてもよく、格子若しくは一連のストライプ、又はドット、ボックス、三角形、星形、文字、単語、又はロゴなどの反復パターンのように、ユーザにとって視覚的に明らかであってもよい。いくつかの実施形態では、耐摩耗コーティング又は層は、着色されていてもよく、又は水と接触することによって色の変化をもたらしてもよい。
[0042]図2A〜2Cは、様々な実施形態による、防水布の3つの断面図を示し、図1Aに示した防水布の動作のメカニズムと(例えば、図2A)、従来の防水布の2つの例(図2B及び2C)とを示している。図2Aでは、防水バリヤー208aは、基布202aがユーザの皮膚からの発汗を吸い上げて布地全体に拡がるようにしながら、防水布200aが「びしょ濡れ」になるのを防止し、それによって、蒸発が容易になり且つ濡れた感触が最小限に抑えられる。
[0043]対照的に、図2Bに示される従来の防水布200bは、基布202bの身体に面する表面に防水バリヤー208bを位置づけ、したがって基布202bは発汗の吸収が妨げられ、発汗は防水布200bの内面に捕捉される。さらに、基布202bの外部に面する表面には防水バリヤーがなく、水が基布202bに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0044]同様に、図2Cに示される従来の防水布200cは、基布202cの身体に面する表面に防水バリヤー208cを位置づけ、したがって基布202cの発汗吸収が妨げられ、防水布200cの内面に発汗が捕捉される。さらに、防水布200cは、基布202cの外部に面する表面にDWR剤210cを含むが、水が最終的にはDWR剤に浸透して基布202cに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0045]図3A〜3Cは、様々な実施形態による、防水布の3つの実施例の断面図を示し、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面の耐久性撥水剤コーティングとを有する実施形態(図3A)と、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に連結された耐摩耗コーティング又は層と、耐摩耗コーティング又は層に連結された耐久性撥水剤コーティングとを有する実施形態(図3B)と、基布と、その外部に面する表面に連結された疎水性の防水バリヤーと、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面上の耐久性撥水剤コーティングと、耐久性撥水剤コーティングに連結された耐摩耗コーティング又は層とを有する実施形態(図3C)とが含まれる。
[0046]図1Aに示される防水布100aと同様に、図3Aに示される防水布300aは、外部に面する表面304a及び身体に面する表面306aを有する基布302aを含む。様々な実施形態では、基布302aは、ウィッキング特性を有していてもよく、又はウィッキング化合物で処理(例えば、コーティング、浸漬、又は印刷)されていてもよい。様々な実施形態では、疎水性の防水バリヤー308aを、基布302aの外部に面する表面304aに連結(例えば、コーティング、ラミネート、印刷など)させて、基布302aの外部に面する表面304aへの水分透過に対するバリヤーを創出してもよい。上述のように、外部に面する表面304aに防水バリヤー308aを位置づけることによって、基布302aが「びしょ濡れ」になって布地300aの防水能力がなくなった印象をユーザに与え得る状態を阻止する。さらに、DWR剤312a(例えば、いくつかの実施形態では、不連続パターンで付着されてもよい)は、防水バリヤー308aの外部に面する表面に付着(例えば、堆積、印刷、ラミネート、及び/又はコーティング)されてもよく、それによって、防水布300aの外面での水玉形成性及び/又は耐摩耗性が高められる。
[0047]図3Bに示される実施形態では、防水布300bは、外部に面する表面304b及び身体に面する表面306bを有する基布302bと、基布302bの外部に面する表面304bに連結された疎水性の防水バリヤー308bと、疎水性の防水バリヤー308bに連結された耐摩耗コーティング又は層310bとを含む。さらにDWR剤312bが、耐摩耗コーティング又は層310bの外部に面する表面に付着され、それによって、防水布300bの外面での水玉形成性が高められる。
[0048]図3Cに示される実施形態では、防水布300cは、外部に面する表面304c及び身体に面する表面306cを有する基布302cと、基布302cの外部に面する表面304cに連結された疎水性の防水バリヤー308cと、疎水性の防水バリヤー308cに連結されたDWR剤312cとを含む。さらに耐摩耗コーティング又は層310cが、DWR剤312cの外部に面する表面に付着され、それによって、防水布300bの外面での耐摩耗性が高められる。
[0049]図4A〜4Cは、様々な実施形態による、防水布の3つの断面図を示し、図3Aに示した防水布の動作のメカニズムと(例えば、図4A)、従来の防水布の2つの例(図4B及び4C)とを示している。図4Aに示されるように、防水バリヤー408a及びDWR剤410aは、基布402aがユーザの皮膚から発汗を吸い上げながら、防水布400aが「びしょ濡れ」にならないように、一緒に作用し得る。
[0050]対照的に、図4Bに示される従来の防水布400bは、基布402bの身体に面する表面に防水バリヤー408bを位置づけ、したがって基布402bは発汗の吸収が妨げられ、発汗は防水布400bの内面に捕捉される。さらに、基布402bの外部に面する表面には防水バリヤーがないので、水が基布402bに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0051]同様に、図4Cに示される従来の防水布400cは、基布402cの身体に面する表面に、防水バリヤー408cを位置づける。防水布400cは、基布402cの外部に面する表面にDWR剤410cを含むが、水は最終的に、DWR剤に浸透する可能性があり(又はDWR剤は擦り減る可能性がある)、水は基布402cに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0052]図5は、様々な実施形態による、防水布の別の実施例の断面図を示す。この実施形態では、基布502の外部に面する表面504にある疎水性の防水バリヤー508aに加え、防水布500は、基布502の身体に面する表面506上に第2の疎水性の防水バリヤー508bも含む。この実施形態には、ユーザの皮膚に対してウィッキング基布502を位置づける利点はないが、製造における利点をもたらし、既存の上着用布地でそうであるように縫い目を内面で封止することができる。さらに、2つの疎水性の防水バリヤー508a、508bの間に挟まれるように、非常に薄い及び/又は軽量の基布502を使用してもよい。
[0053]図6A〜6Dは、様々な実施形態による、防水布の3つの断面図を示し、図5に示された防水布(図6A)と、従来の防水布の2つの例(図6B及び6C)との動作のメカニズムを示している。図6Aに示されるように、第1の防水バリヤー608aは、防水布600aが「びしょ濡れ」になるのを防止する。第2の防水バリヤー608bは、基布602aの身体に面する表面に位置づけられ、防水布600aから作製された物品は従来の縫い目封止技術を使用することが可能になる。
[0054]対照的に、図6Bに示される従来の防水布600bは、基布602bの身体に面する表面に、防水バリヤー608cを位置づける。このように、基布602bの外部に面する表面には防水バリヤーがないので、水は基布602bに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0055]同様に、図6Cに示される従来の防水布600cは、基布602cの身体に面する表面に、防水バリヤー608cを位置づける。防水布600cは、基布602cの外部に面する表面にDWR剤612cを含むが、水は最終的に、DWR剤に浸透し且つ基布602cに飽和する可能性があり、「びしょ濡れ」の外観及び非防水性の感覚が与えられる。
[0056]様々な実施形態において、本明細書に開示される様々な防水布の利点は、被服のスリーブと身ごろとの間に存在し得るような布地層の縫い目を、疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に直接防水テープを結合させることによって防水することができる。図7A〜7Cは、様々な実施形態による、防水縫い目を有する防水ソフトシェル又はフリース生地の3つの例を示し、基布、フリース又はソフトシェル生地、及びDWR剤を有する実施形態であって、縫い目が、基布の外部に面する表面に付着された防水テープで封止されている実施形態(図7A)と、身体に面する表面に連結された防水バリヤーを備えた基布を有する実施形態であって、フリース又はソフトシェル層を剥ぎ取り且つ防水バリヤーの身体に面する表面に防水テープを付着させることによって縫い目が防水される実施形態(図7B)と、防水バリヤーが、フリース又はソフトシェル層の外部に面する表面に直接連結されており、防水膜の外部に面する表面に防水テープを結合させることによって縫い目が封止されている実施形態(図7C)とが含まれる。図7Aに示される例では、ベース材料702aが、フリース又はソフトシェル生地718aに結合され、DWR剤712が、基布702aの外部に面する表面に付着される。衣料品、下着、履物、又はスポーツ用品のいくつかの位置のいずれかに位置づけられ得る縫い目714aは、材料700aの全厚を貫き、防水テープ716aを基布702aに結合させることによって、ベース材料702aの外部に面する表面が封止される。
[0057]図示される例では、水(矢印によって示される)が最終的にはDWR剤712を経て基布702aに浸潤する可能性があり、防水テープ716aと基布702aとの間の結合を劣化させる可能性がある。いくつかの実施形態では、このような状態によって最終的には、縫い目714aでの水の進入及び/又は防水テープ716aの剥離、及び縫い目714aの防水の不具合がもたらされる可能性がある。
[0058]図7Bに示される例では、ベース材料702bの身体に面する表面が、防水バリヤー708bに結合され、このバリヤーがさらにフリース又はソフトシェル生地718bに結合される。縫い目714bは、材料700bの全厚を貫き、防水テープ716bで、防水バリヤー708bの身体に面する表面が封止される。防水バリヤー708bの身体に面する表面に接触するために、フリース又はソフトシェル生地718bを剥ぎ取って(例えば、切り取って)、防水テープ716bが付着される前に防水バリヤー708bを露出させる。このようにするには、製造プロセスにおいて余分なステップが必要であり、フリース又はソフトシェル生地718bの断熱が欠如した、衣料品、下着、履物、又はスポーツ用品の領域も残される。さらに防水材料700bは、図2B及び4Bに示した布地と同じ欠点、即ち基布702bがびしょ濡れになるという欠点に悩まされている。
[0059]対照的に、図7Cに示される防水断熱材料は、これらの問題を回避する。図7Cに例示される実施例では、防水バリヤー708cがフリース又はソフトシェル生地718cに結合される。縫い目714cが、防水断熱材料700cの全厚を貫き、防水バリヤー708cの外部に面する表面が防水テープ716cで封止される。この状態は、図7Cに例示される基布がびしょ濡れになることに関連した問題を防止し、防水バリヤー708cと防水テープ716cとの間に強力な結合も形成させ、その結果縫い目714cは劣化及び不具合が生じないことが確実になる。
[0060]図8A及び8Bは、様々な実施形態による、防水断熱材料の2つの例を示し、外側基布及び内側裏地と境を接している断熱層と、外側基布の身体に面する表面に結合された防水バリヤーと、DWRコーティング又は層と、外側基布の外部に面する表面に結合された防水テープで防水されている縫い目とを有する実施形態(図8A)と、外側基布及び内側裏地と境を接している断熱層と、外側基布の外部に面する表面に結合された防水バリヤーと、防水バリヤーの外部に面する表面に結合された防水テープで防水されている縫い目とを有する実施形態(図8B)とが含まれる。図8Aに示される例では、天然の断熱、合成の断熱、又は両方の組合せを含み得る断熱層820aは、外部に面する表面が外側基布802aに結合され、身体に面する表面は、裏地822aに結合されている。基布802aの身体に面する表面は、防水バリヤー808aに結合され、基布802aの外部に面する表面は、DWR剤でコーティングされていてもよい。縫い目814aは、材料800aの全厚を貫き、基布802aの外部に面する表面が防水テープ816aで封止されている。
[0061]図示される例では、水(矢印によって示される)が最終的にはDWR剤812を経て基布802aに浸潤し、防水テープ816aと基布802aとの間の結合を劣化させ得る。いくつかの実施形態では、このような状態が最終的には防水テープ816aの剥離をもたらし、縫い目814aの防水が不具合になる可能性がある。
[0062]対照的に、図8Bに示される防水断熱材料は、これらの問題を回避する。図8Bに示される実施例では、天然の断熱、合成の断熱、又は両方の組合せを含み得る断熱層820bは、外部に面する表面が外側基布802bにより結合され、身体に面する表面が裏地822bに結合される。いくつかの実施形態では、合成及び天然の断熱材料の特定の構成を、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国出願第14/286,869号に開示されるように使用してもよい。
[0063]基布802bの外部に面する表面は、防水バリヤー808bに結合される。縫い目814bは、断熱材料800bの全厚を貫き、防水テープ816bと防水バリヤー808bの外部に面する表面との間に結合を形成することによって、封止される。この構成は、基布802bがびしょ濡れになるのを防止し、防水バリヤー808bと防水テープ816bとの間に強力な結合も形成させ、縫い目814bが劣化及び不具合も引き起こさないことを確実にする。
[0064]実施例
[0065]実施例1:防水布を経た透湿度の試験
[0066]水蒸気透過試験は、水を含有するカップの最上部で布地試料が封止される装置でしばしば実施され、カップの重量を、時間の関数として重量測定によりモニタする。環境温度、相対湿度、及び試料を横断する空気流量を書き留める。典型的には、カップ及び環境は、同じ温度である。本発明の実施例において、カスタムメードの加熱カップホルダは、アルミ箔で裏打ちされた柔軟な加熱器を、カップのベースに巻き付けることによって構成した。カップは、Thwing−Albert Instrument Companyから得られ、EZ−カップバポメーター透過度カップ(EZ−Cup Vapometer Permeability Cup)、深さ2”(部品No.68−3000)であった。加熱器は、McMaster−Carrから得られ、超フレキシブル極薄熱シート(Super−Flexible Ultra−Thin Heat Sheet)、2”×10”(部品No.8009T12)を使用してカップを加熱した。カップ温度を、水位で、加熱されたカップホルダの内面に配置した、K型熱電対によってモニタした。水及び布地と共に完全に組み立てたカップを、環境チャンバ(ルネアテニーBTRC(Lunaire Tenney BTRC))内で、高いカップ温度で30分間平衡にし、その後、データ収集した。データは、質量対時間として、予熱されたカップから収集した。質量対時間のプロットの勾配を、布地面積によって正規化することにより、透湿度(WVTR)が得られる。カップは、試験中、直立した構成で保持した。各カップは、各試験の開始時に、80mLの脱イオンHO(約1”充填)を含有しており、これを2.5時間存続させ、30分毎に測定した。外面のカップ温度を35.0℃に保ち、平衡後の水温は34.6〜34.9℃であり、環境温度は24.8±0.4℃であり、環境相対湿度は51.0±4.7%であり、空気流は、90秒の間隔で測定し、0〜59FPMの間で変化することがわかった。全ての試料を同じ試験条件の下に置いた。
[0067]図9A〜9Cは、様々な実施形態による、本明細書に開示された防水布の実施形態と比較した様々な市販の防水布の透湿度(図9A)と、市販の布地と比較したとき、図9Aの防水布が水蒸気を透過させる比率(%)(図9B)と、組み合わせた形で提示した、図9A及び9Bに示されるデータ(図9C)とを示すグラフである。図9Aは、MVTRの測定値を示し、各布地試料から2〜3回の測定によって得られたものである。本出願に開示された布地(例えば、コロンビアアウトドライエクストリーム(Columbia Outdry Extreme)(商標))は、その他の市販の布地と比較した場合、最速の(fasted)WVTRを有すると判定された。図9Bは、対照の布地と比較したとき、コロンビアアウトドライエクストリーム(商標)布地が水蒸気を透過させた高速比率(%)を示し、その比率(%)は、((WVTR試験布地)−(WVTR対照布地))/(WVTR対照布地)として計算した。試験布地(例えば、コロンビアアウトドライエクストリーム(商標))は、対照布地に比べて水蒸気を17〜74%高速に透過させることがわかった。
[0068]実施例2:防水布の物理的性質の試験
[0069]図10は、本明細書に記述される防水布の一実施形態を試験した結果を示す。図10に示されるように、防水布は、従来の防水布と比較した場合、JIS L1099 B1 MVTR試験に関して35%の改善を示した(例えば、「透湿性」参照、試験布地である比較条件1(「正面としてのコーティング側」、透湿度(MVTR)が6,346g/m/24時を示した)を、対照布地である条件2(「背面としてのコーティング側」、MVTRは4,712g/m/24時を示した)と比較)。さらに、この試験で検査した防水布は、基布に付着されるウィッキング仕上げ剤を含んでおらず、したがって当業者なら、さらに大きな改善を示すため、そのようなウィッキング仕上げ剤を有する防水布を予測できるであろう。
[0070]ある実施形態について本明細書で例示し記述してきたが、当業者なら、同じ目的を達成するように計算された広く様々な代替及び/又は均等な実施形態又は実現例を、範囲から逸脱することなく、図示され記述された実施形態の代わりに用いることができることが理解されよう。当業者なら、実施形態は、非常に広く様々な方法で実現できることが容易に理解されよう。本出願は、本明細書で論じる実施形態の任意の適応例又は変形例を包含するものである。したがって実施形態は、明らかに、特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるものとする。

Claims (17)

  1. 身体に面する表面及び外部に面する表面を有する基布と、
    前記基布の前記外部に面する表面に配置された疎水性の防水バリヤーと、
    前記基布及び前記疎水性の防水バリヤーの両方の、全厚を貫く縫い目と、
    前記疎水性の防水バリヤーの、外部に面する表面上の、不連続の耐摩耗コーティングと、
    前記疎水性の防水バリヤーの外部に面する表面に結合され、水の進入に対して縫い目を封止するように配向された、防水テープと
    を備える防水布。
  2. 前記防水テープが前記耐摩耗コーティング上に付着され、前記防水テープが前記耐摩耗コーティングと前記疎水性の防水バリヤーとの両方に結合する、請求項に記載の防水布。
  3. 前記耐摩耗コーティングが、前記防水布の表面積の15〜50%を覆う、請求項に記載の防水布。
  4. 前記疎水性の防水バリヤーが着色されている、請求項1に記載の防水布。
  5. 前記耐摩耗コーティングがユーザに見える、請求項に記載の防水布。
  6. 前記耐摩耗コーティングが着色されている、請求項に記載の防水布。
  7. 前記耐摩耗コーティングが、ユーザによって認知可能なテクスチャを創出する、請求項に記載の防水布。
  8. 前記疎水性の防水バリヤーの前記外部に面する表面に配置されたDWR剤をさらに含む、請求項1に記載の防水布。
  9. 前記耐摩耗コーティングの外部に面する表面に配置されたDWR剤をさらに含む、請求項に記載の防水布。
  10. 前記疎水性の防水バリヤーが、プラスチックポリマー、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、及び/又はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項1に記載の防水布。
  11. 前記耐摩耗コーティングが、高分子量ポリウレタンを含む、請求項1に記載の防水布。
  12. 前記基布がウィッキング生地である、請求項1に記載の防水布。
  13. 前記基布が、ウィッキングを強化する化合物で処理されている、請求項1に記載の防水布。
  14. 前記疎水性の防水バリヤーが、前記基布の外部に面する表面にコーティングされている、請求項1に記載の防水布。
  15. 前記疎水性の防水バリヤーが、前記基布の外部に面する表面にラミネートされている、請求項1に記載の防水布。
  16. 身体に面する表面及び外部に面する表面を有する基布を用意するステップと、
    前記基布の前記外部に面する表面に、疎水性の防水バリヤーを配置し、それによって防水布を形成するステップと、
    前記防水布を備えた物品を形成するステップであって、前記防水布の2つの部片間に縫い目を創出することを含む、物品を形成する前記ステップと、
    前記疎水性の防水バリヤーの、外部に面する表面上に、耐摩耗コーティングを配置するステップであって、前記耐摩耗コーティングが、不連続であり且つ前記防水布の表面積の15〜50%を覆う前記ステップと、
    前記疎水性の防水バリヤーの、外部に面する表面に、防水テープを結合させるステップであって、前記縫い目が覆われるように前記防水テープを位置合わせすることを含む、防水テープを結合させる前記ステップと
    を含む、防水物品を作製する方法。
  17. 前記基布の前記外部に面する表面に、前記疎水性の防水バリヤーを配置する前記ステップが、前記基布の前記外部に面する表面を前記疎水性の防水バリヤーでコーティングすることを含む、請求項16に記載の方法。
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