JP6717847B2 - コンフォーマブル低密度フルオロポリマー繊維ブレンドを含む布 - Google Patents
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Description
ポリエステル布は、大部分の環境下で耐久性があり、軽量であり、そして乾燥が速いままである能力を有するが、これらの布は、わずかな蒸気吸収しかなく、そして望むより早く、冷たさ、暑さ、または汗臭い感じがするのを防ぐための湿気蒸気の吸着、および/または凝縮に充分な容量がない。これらの布はまた、商品に加えられた非常に低いレベルの液体で湿った感じを与え、望まないときに湿ったおよび/または冷たさの感じを与える。
当然のことながら、ある方法および装置が下記に記載されるが、当業者によって好適に決定される他の方法または装置を代わりに利用できる。
45メートル長さの繊維がskein reelを使用して得られた。次に45メートル長さが、0.0001グラムの正確さの秤で秤量された。次にこの質量に200を掛けて、デニール(g/9000m)での長さ当たりの質量を与えた。3回測定を行い、そして平均した。
繊維幅を、グラデーションを有する10倍のルーペを使用して従来の様式で、ほぼ0.1mmまで測定した。ほぼ0.05mmに幅を決定するために、3回の測定を行い、そして平均した。
スナップゲージを使用して、繊維厚さをほぼ0.0001インチまで正確に測定した。スナップゲージで繊維を圧迫しないように注意した。3回の測定を行い、そして平均し、ほぼ0.0001mmに変換した。
あらかじめ測定された長さ当たりの繊維質量、繊維幅および繊維厚さを使用して、以下の式を使用して繊維密度を計算した:
繊維密度(g/cm3)=(繊維質量/長さ(dtex))/(繊維幅(mm)×繊維厚さ(mm)×10,000)
繊維破断強度は、繊維を破断(断裂)するのに必要な最大荷重の測定である。破断強度をCanton, MAのInstron(商標)Machineなど引張試験機によって測定した。Instron(商標)machineは、張力荷重の測定の間繊維およびストランド物品を保持するのに好適である繊維(ホーンタイプ)のジョー(jaws)で適合されていた。引張試験機のクロスヘッド速度は、25.4cm/分であった。ゲージ長は25.4cmであった。5回の測定をそれぞれの繊維タイプで行い、平均して、ニュートンの単位で報告した。
繊維強さは、繊維の長さ当たりの質量に正規化された繊維の破断強度である。繊維強さを以下の式を使用して計算した:
繊維強さ(cN/dtex)=(繊維破断強度(N)×100)/長さ当たりの繊維質量(dtex)
面積当たりの質量を測定するために、少なくとも100cm2の面積を有する布サンプルを調製した。Karl Schroder100cm2サークルカッターを使用できた。Mettler ToledoスケールモデルAB204を使用して各サンプルを秤量した。試料を秤量する前に秤を再較正し、および結果をグラム/平方メートル(gsm)で報告した。試料当たり3つのサンプルを取り、そして平均を報告した。
液体窒素を用いてサンプルをスプレーすることによって、断面SEMサンプルを調製し、そして次にスプレーされたサンプルをLeica Microsystems, Wetzlar, Germanyから入手したLeica ultracut UCTのダイアモンドナイフを用いて切断した。
本試験は、織布中の切込みから始めて、単一−引き裂きタング(rip tongue)タイプの伝搬をさせるのに必要な平均力を決定するために設計された。Thwing−Albert Heavy Duty Elmendorf Tearing試験機(MAI227)を使用した。装置を較正し、そして正しい振り子の質量を選択した。振り子を開始位置まで上げた。試料をジョー中に配置し、そしてクランプした。突き当りに対して注意深く試料の底の端を中心に置いた。せん断動作を確かにするために試料の上部領域を振り子に向かって向かわせた。完全な引き裂きを達成するまで試験を行った。デジタルでの読み取りをニュートンで記録した。これを一式(3つのたて糸および3つのよこ糸)が完了するまで繰り返した。報告した結果は、それぞれのたて糸およびよこ糸方向での測定の平均である。
5つのたて糸および5つのフィル(fill)の試料を4''×6'の寸法で切断し、試験方向に平行に長い寸法で、ASTM D751の一般的な教示に従って、試験を行った。試験前に少なくとも1時間70±2°F、65±2% RHで試料の調子を整えた。次に、1.5''×6''のテンプレートを得て、サンプルの6''の端と位置合わせした。試料の全長にわたって布に沿って(1.5''の側部に)薄いガイドラインを引いた。このラインは縦方向の繊維に可能な限り正確かつ平行とした。これらのラインの意図は、試料の中心部分が試験されること、および試料がたて糸およびフィルの繊維のためのジョーと適切に位置合わせされることを確かにすることである。これは、真の試料の性能を得るために重要である。Instronモデル5565を較正し、そして1000lb.のロードセルを設置した。1''×1''のゴムのジョーを上部グリップおよび底部グリップの同じ側上に配置し、そして1''×3''のゴムのジョーを、上部グリップおよび底部グリップの反対側上に配置した(1''×1''のジョーは、1''×3''のジョーをクランプする)。ゲージ長さを3''に設定した。試料を開放したジョーの間に配置し、上部および底部の1''×1''のジョーの両方の外側端と参照ラインとを揃えた。圧空のフットペダルを使用して、上部のジョーを閉じた。試料は制限なくぶら下がることができ、そして底部のジョーをフットペダルの別のクリックにより閉じた。ロードセルのバランスを取った。次に、制御パネル上のスタートを押すことによって、試験を開始した。ジョーの中での試料の滑りが観察されたら、データを無視して、再切断し再試験した。ジョーの中での試料の破断が観察されたら、データを無視して、再切断し再試験した。ジョーの端での試料の破断が観察されたら、ジョーは力がかけられるにつれて試料が幅で収縮することを防ぐので、試料の大部分がジョーの端の近くで破断しているかどうかをチェックした。もしそうなら、次に「ジョー破断」はその材料に特徴的であり、再試験は必要ではない。これらのステップをたて糸およびフィル試料のそれぞれで5回繰り返し、そして破断での平均最大力を、それぞれの方向で報告した。
1000gのビーム(beam)および1/4''のスロット幅を有するThwing Albert Handle−O−メーターを、ハンド(剛性)を測定するために使用した。4''×4''のサンプルを布から切り出した。試料プラットフォーム上に試料を上に向けて配置した。試験方向がスロットと垂直になって、たて糸方向を試験するように、試料を並べた。クリックが聞こえるまで開始/試験ボタンを押し、次に解放した。第2のクリックが聞こえた後で、デジタル画面上に現れた数を記録した。読み取り値は0に戻らず、それぞれの個々の試験のピークの読み取り値を示した。試料をひっくり返し、そして再度試験し、数を記録した。次に、試料を90度回転させて、フィル方向で試験し、数を記録した。最終的に、試料をひっくり返し、そして再度試験し、数を記録した。4つの記録された数を、共に加え(1つのたて糸面、1つのたて糸裏面、1つのフィル面、1つのフィル背面)て、グラムでの試料の全体的な剛性を計算した。結果を1つのサンプルで報告した。
空気流れの測定のための約6平方インチ(2.75インチ直径)の円の面積を提供するガスケット付いたフランジの治具中に試験サンプルをクランプすることによって通気性を測定した。サンプル治具の上流側を、乾燥圧縮空気の供給源と接続している流量計に接続した。サンプル治具の下流側は、雰囲気に対して開放していた。
各試料布でのMVTRを、サンプル水蒸気透過(WVP)が装置水蒸気透過(WVPapp)に基づくMVTR湿気蒸気透過速度(MVTR)に変換され、以下の変換を使用した点を除き、ISO15496の一般的な教示に従って決定した。
MVTR=(DeltaP値×24)/((1/WVP)+(1+WVPapp値))
一つの500mlのErlemeyerフラスコを、サンプル上の水のレベルを見えるようにするのに好適な任意の色で着色した200mlの水で満たした。2つの6''×1''のストリップ(たて糸方向で6''の長さで切断した)をサンプル布から切断した。ストリップの上端(上部から約1/8''〜1/4'')を長い真っ直ぐなピン(このピンは1''の端と平行である)で刺し通した。200mlの着色した水で満たしたフラスコ中でピンからストリップを吊るした(フラスコが開いている端の上にピンがある)。10分後、ストリップをフラスコから取り出し、そして水のレベルをストリップ上で(mmで)測定し、記録した。水中に吊るされた水ウィック試験試料の速度を決定するためにこの手順を使用した。N=2であった。
試験前に、65±2%RHおよび21±1℃(70±2°F)で最小4時間、布サンプルおよびブロッティングペーパーの調子を整えた。それぞれの試料が2''×2''の切り出された断片からなる、それぞれのサンプルから3つの試料を取り出した。実験室の秤を使用して、調子を整えた試料を、0.1gまで正確に秤量した。250mlビーカー中に100mlの蒸留水を置いた。
試験前に最小4時間の間65±2%RHおよび21±1℃(70±2°F)で、布サンプルおよび0.08gのハイイールドの分離したティシュー(ピンク色)の調子を整えた。3つの試料をそれぞれのサンプルから取り、それぞれの試料は、2”×2”の片からなっていた。2つの5”×5”×1.4”のガラス板を得、そしてクリーニングし、そして乾燥した。
微粉末PTFE樹脂(E.I.du Pont de Nemours, Inc.,Wilmington, DEから市販されているテフロン(商標)669X)を得た。樹脂と0.184g/g質量の比の粉末のIsopar(商標)Kとを混合した。湿潤された粉末をシリンダー中で圧縮し、室温で18時間放置した。次にペレットを169対1の減少比でラム(ram)押し出しして、約0.64mm厚さのテープを生成した。押し出したテープをその後に0.25mmの厚さに圧縮した。次に圧縮されたテープを、2つの積重なったロールの間で縦方向に伸ばした。第2ロールと第1のロールとの間の速度比は、それゆえに30%/秒のストレッチ速度で、ストレッチ比1.4:1であった。次にストレッチテープを200℃で保持し乾燥させた。次に乾燥テープを300℃の温度の加熱チャンバー中の加熱された積み重なったロールの間で、0.2%/秒のストレッチ速度で1.02:1の比に、続いて46%/秒のストレッチ速度で1.75:1のさらなる延伸比に、また続いて0.5%/秒のストレッチ速度で1.02:1のさらなる延伸比に、伸ばした。この工程は0.24mmの厚さを有するテープを生成した。
以下の様式で編みソックスを得た。例1に記載された155デニールePTFE繊維を得た。各ePTFE繊維は、かかとおよび伸縮性のある足首バンドを有する4.5インチ直径200針(完全回転当たりのスティッチ)丸編み機を使用して70デニール(34フィラメントカウント)のナイロン6,6ヤーンで編まれた。最終のPTFE含有量は、68.8wt%であった(ナイロン含有量は、31.2%であった)。2層の30デニールナイロン6,6ヤーンでつま先の範囲を縫合した後の最終のソックスはサイズ10(米国のメンズサイズ)であり、そして市販されている布柔軟剤(Melatex Incorporated.3818 Northmore Street, Charlotte, NC28205から入手可能であるMelasoft LS1C 2800)を用いて1サイクルの間洗濯機中で洗浄により親水性を与えられた。
ePTFE繊維を70デニールナイロン6,6ヤーンと等しい数で置き換えた点を除き、例2に記載されたのと同じ様式で比較例のソックスを製造した。すべてのナイロンソックスの1×6インチの小布を、上記の垂直ウィッキング試験に曝した。すべてのナイロン繊維のソックスは、10分後に10mmのウィッキングを示した。
1.94g/cm3の密度を有するePTFE繊維をePTFE繊維と置き換えた点を除き、例2に記載されたのと同じ様式で、比較例のソックスを製造した。W.L Gore & Associates (部品番号 V111776, W.L. Gore & Associates. Inc..Elkton, MD)による、ePTFE繊維が得られた。ePTFE繊維は111dtexと測定され、そして長方形の断面を有し、そして以下の特性:幅=0.5mm、高さ=0.0114mm、密度=1.94g/cm3、破断強度=3.96N、強さ=3.58cN/dtex、および小線維長さ=中間(小線維で終点を規定する見えるノードがない)を有した。1000倍の倍率で撮られた繊維の上表面の走査電子顕微鏡写真を図6中に示す。80倍の倍率で撮られた編物の走査電子顕微鏡写真を図7中に示す。
(態様)
(態様1)
約1.2g/cm 3 未満の密度を有する複数の親水性延伸ポリテトラフルオロエチレン繊維(ePTFE)繊維と、
複数の非ePTFE繊維と、
を含む、布。
(態様2)
前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、態様1に記載の布。
(態様3)
前記ePTFE繊維が、1超のアスペクト比を有する、態様1に記載の布。
(態様4)
前記ePTFE繊維が、実質的に長方形の断面形状を有する、態様3に記載の布。
(態様5)
前記ePTFE繊維が、約1のアスペクト比を有する、態様1に記載の布。
(態様6)
前記ePTFE繊維が、実質的に円形の形状を有する、態様5に記載の布。
(態様7)
前記ePTFE繊維が、その中に取り込まれている着色剤および高屈折率材料からなる群から選択される少なくとも1種の材料を有する、態様1に記載の布。
(態様8)
前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、態様1に記載の布。
(態様9)
前記布が、織布および編布から選択される、態様1に記載の布。
(態様10)
前記布の少なくとも片側に付着した編織布をさらに含む、態様1に記載の布。
(態様11)
前記布の少なくとも片側に付着したポリマー膜をさらに含む、態様1に記載の布。
(態様12)
前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様1に記載の布。
(態様13)
複数のたて糸繊維およびよこ糸繊維であって、前記たて糸繊維の少なくとも1つ、前記よこ糸繊維の少なくとも1つ、または前記たて糸繊維および前記よこ糸繊維の少なくとも1つが約1.2g/cm 3 未満の密度を有する少なくとも1種の親水性延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)繊維を含む、複数のたて糸繊維およびよこ糸繊維と、
複数の非PTFE繊維と、
を含む、織布。
(態様14)
前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、態様13に記載の布。
(態様15)
前記ePTFE繊維が、1超のアスペクト比を有する、態様13に記載の布。
(態様16)
前記ePTFE繊維が、約1のアスペクト比を有する、態様13に記載の布。
(態様17)
前記ePTFE繊維が、その中に取り込まれている着色剤および高屈折率材料からなる群から選択される少なくとも1種の材料を有する、態様13に記載の布。
(態様18)
前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、態様13に記載の布。
(態様19)
前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様13に記載の布。
(態様20)
約1.2g/cm 3 未満の密度および編物形態の複数の非ePTFE繊維を有する複数の親水性延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)繊維、を含む、編布。
(態様21)
前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、態様20に記載の布。
(態様22)
前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、態様20に記載の布。
(態様23)
前記ePTFE繊維が、1超のアスペクト比を有する、態様20に記載の布。
(態様24)
前記ePTFE繊維が、約1のアスペクト比を有する、態様20に記載の布。
(態様25)
前記ePTFE繊維が、その中に取り込まれている着色剤および高屈折率材料からなる群から選択される少なくとも1種の材料を有する、態様20に記載の布。
(態様26)
前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様20に記載の布。
(態様27)
親水性ePTFE繊維と、
非ePTFE繊維と、
を含む、物品であって、
前記親水性ePTFE繊維および前記非ePTFE繊維が布に形成されている、物品。
(態様28)
前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、態様27に記載の物品。
(態様29)
前記ePTFE繊維が、その中に取り込まれている着色剤および高屈折率材料からなる群から選択される少なくとも1種の材料を有する、態様27に記載の布。
(態様30)
前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、態様27に記載の物品。
(態様31)
前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、態様27に記載の布。
(態様32)
前記ePTFE繊維が、1超のアスペクト比を有する、態様27に記載の布。
(態様33)
前記ePTFE繊維が、約1のアスペクト比を有する、態様27に記載の布。
(態様34)
約1.2g/cm 3 未満の密度を有する複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維と、
複数の他の非フルオロポリマー繊維と、
を含む、布。
Claims (34)
- 複数の延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)繊維であって、前記複数のePTFE繊維は小線維の相互接続したネットワークの微細構造を有し、前記複数のePTFE繊維は被膜を形成することまたは処理されることにより親水性の性質を与えられ、前記複数のePTFE繊維は液体によって湿潤されおよび前記複数の親水性ePTFE繊維の微細構造内に液体を含むことができ、前記複数のePTFE繊維のそれぞれは1.2g/cm3未満の密度を有する、ePTFE繊維と、
複数の非ePTFE繊維と、
を含む、布。 - 前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、請求項1に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、1超の幅の高さに対する比を有する、請求項1に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、実質的に長方形の断面形状を有する、請求項3に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、1の幅の高さに対する比を有する、請求項1に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、実質的に円形の断面形状を有する、請求項5に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、着色剤を含む、請求項1に記載の布。
- 前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、請求項1に記載の布。
- 前記布が、織布および編布から選択される、請求項1に記載の布。
- 前記布の少なくとも片側に付着した編織布をさらに含む、請求項1に記載の布。
- 前記布の少なくとも片側に付着したポリマー膜をさらに含む、請求項1に記載の布。
- 前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の布。
- 複数のたて糸繊維およびよこ糸繊維であって、前記たて糸繊維の少なくとも1つ、前記よこ糸繊維の少なくとも1つ、または前記たて糸繊維および前記よこ糸繊維の少なくとも1つが少なくとも1種の延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)繊維であって、前記ePTFE繊維のそれぞれは小線維の相互接続したネットワークの微細構造を有し、前記少なくとも1種のePTFE繊維は被膜を形成することまたは処理されることにより親水性の性質を与えられ、前記少なくとも1種のePTFE繊維は液体によって湿潤されおよび前記少なくとも1種の親水性ePTFE繊維の微細構造内に液体を含むことができ、前記ePTFE繊維のそれぞれは1.2g/cm3未満の密度を有する、ePTFE繊維を含む、複数のたて糸繊維およびよこ糸繊維と、
複数の非PTFE繊維と、
を含む、織布。 - 前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、請求項13に記載の織布。
- 前記ePTFE繊維が、1超の幅の高さに対する比を有する、請求項13に記載の織布。
- 前記ePTFE繊維が、1の幅の高さに対する比を有する、請求項13に記載の織布。
- 前記ePTFE繊維が、着色剤を含む、請求項13に記載の織布。
- 前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、請求項13に記載の織布。
- 前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項13に記載の織布。
- 複数の延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)繊維と、編物形態の複数の非ePTFE繊維と、を含む、編布であって、前記複数のePTFE繊維のそれぞれは小線維の相互接続したネットワークの微細構造を有し、前記複数のePTFE繊維は被膜を形成することまたは処理されることにより親水性の性質を与えられ、前記複数のePTFE繊維は液体によって湿潤されおよび前記複数の親水性ePTFE繊維の微細構造内に液体を含むことができ、前記複数のePTFE繊維のそれぞれは1.2g/cm3未満の密度を有する、編布。
- 前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、請求項20に記載の編布。
- 前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、請求項20に記載の編布。
- 前記ePTFE繊維が、1超の幅の高さに対する比を有する、請求項20に記載の編布。
- 前記ePTFE繊維が、1の幅の高さに対する比を有する、請求項20に記載の編布。
- 前記ePTFE繊維が、着色剤を含む、請求項20に記載の編布。
- 前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項20に記載の編布。
- 親水性ePTFE繊維と、
非ePTFE繊維と、
を含み、
前記親水性ePTFE繊維および前記非ePTFE繊維が布に形成されている、物品であって、前記ePTFE繊維のそれぞれは小線維の相互接続したネットワークの微細構造を有し、前記ePTFE繊維は被膜を形成することまたは処理されることにより親水性の性質を与えられ、前記ePTFE繊維は液体によって湿潤されおよび前記親水性ePTFE繊維の微細構造内に液体を含むことができる、物品。 - 前記非ePTFE繊維が、レーヨン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、綿、羊毛、絹、アラミド、ポリアミド、アクリル、オレフィン、スパンデックスおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項27に記載の物品。
- 前記ePTFE繊維が、着色剤を含む、請求項27に記載の物品。
- 前記布が、少なくとも15wt%のePTFE繊維を含む、請求項27に記載の物品。
- 前記ePTFE繊維が、その中に断熱材料を有する、請求項27に記載の物品。
- 前記ePTFE繊維が、1超の幅の高さに対する比を有する、請求項27に記載の物品。
- 前記ePTFE繊維が、1の幅の高さに対する比を有する、請求項27に記載の物品。
- 複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維と、
複数の他の非フルオロポリマー繊維と、
を含む、布であって、前記複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維のそれぞれは小線維の相互接続したネットワークの微細構造を有し、前記複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維は被膜を形成することまたは処理されることにより親水性の性質を与えられ、前記複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維は液体によって湿潤されおよび前記複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維の微細構造内に液体を含むことができ、前記複数のコンフォーマブル親水性フルオロポリマー繊維のそれぞれは1.2g/cm3未満の密度を有する、布。
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