JPH043741B2 - - Google Patents

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JPH043741B2
JPH043741B2 JP58216446A JP21644683A JPH043741B2 JP H043741 B2 JPH043741 B2 JP H043741B2 JP 58216446 A JP58216446 A JP 58216446A JP 21644683 A JP21644683 A JP 21644683A JP H043741 B2 JPH043741 B2 JP H043741B2
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Description

【発明の詳細な説明】
発明の背景 雨、雪又は他の湿潤状態における使用のための
保護品用の材料は水の製品中への漏れを防止し、
かつ使用者から製品の外部まで汗を蒸発せしめる
ことによつて使用者を乾燥状態に保持すべきもの
である。 シリコーン、フルオロカーボン及び他の撥水剤
で処理された織物は通常汗の蒸発を可能にするが
しかしただ防水性に限界がある。それらは極めて
低い圧力下でそれらを通して水を漏れさせ、かつ
通常摩耗又は機械的曲げ時に自然に漏れさせるも
のである。 最近の発明（米国特許第4194041号）は悪気候
条件下でさえ高い透湿速度を有する防水性でかつ
通気性のポリテトラフルオロエチレン（PTFE）
積層品を与えている。そのような積層品及びその
改良品はW.L.ゴアアンドアソシエーツ社から商
業的に入手可能である。米国特許第4194041号の
防水性かつ通気性積層品は1000gmS／m2day以上
の透湿速度、90゜以上の水の前進接触角を有する
微孔性疎水性材料の柔軟な第一層並びに第一層の
内面に接着された連続的な疎水性のエラストマー
材料の第二層であつて、これによつて
1000gmS／m2day以上の透湿速度を有し、約24cm
の水頭及び約172KN／m2の静水圧で30秒間の液
体の水の探知できる通過を可能にしないような第
二層からなる。 前記積層品において使用される延伸膨張ポリテ
トラフルオロエチレン（PTFE）の多孔性膜は米
国特許第3953566号の技術に従つて与えられる。
そのような膜及びその改良品はW.L.ゴアアンド
アソシエーツ社販売の登録商標GORE−TEXの
もとで商業的に入手可能である。これらの延伸膨
張多孔性PTFE膜は防水性であり、一方また水蒸
気流に対して透過性であるという要求を満足して
いる。延伸膨張多孔性PTFE膜は本来疎水性であ
り、相当圧下又は摩耗もしくは曲げ時でも液体の
水の侵入を阻止する極めて小さい孔を含むが、し
かし水蒸気を含むガスの流れを容易に許容する。
吸上材料と違つて通気性は衣服の内側もしくは膜
の内面における液体の水の蒸発、次いでガス流も
しくは膜を通しての水蒸気の外部への拡散によつ
て達せられる。 保護製品の防水性及び通気性に加えて、そのよ
うな製品はストレツチの識別特性を有することが
望ましい。ストレツチは気持よさ、できぐあい、
減少したしわ、改良された防しわ性、より少ない
サイズに対する要求、造り変え及びより大きなデ
ザインの柔軟性のような多くの利点を消費者に与
える。その広い概念において、「ストレツチ」は
織物製品における気持よさのフアクターとして規
定されてもよいであろう。特殊な繊維の適用にお
いてはストレツチの技術はフアイバー、糸及び織
物に関するものであり、繊維製品におけるその存
在の範囲は特定の最終用途に対する機能的な利点
の問題である。 繊維百科辞典、第三版、p.310〜315、によれば
ストレツチ性の程度に基づくストレツチ織物の２
つのカテゴリーがある。それらは(1)パワー又はア
クシヨンストレツチと(2)快適ストレツチである。 「パワーストレツチ、又はアクシヨンストレツ
チはその名が意味するように、織物に高度の伸び
率及び迅速な回復を与える。ストレツチのフアク
ターは一般に回復において５〜６％以下のロスを
有し、少なくとも30％〜50％以上の範囲にわたつ
ている。そのようなストレツチ織物はスキー服、
下地服、水泳着、アスレチツク衣類及びプロの活
動的なスポーツ服に最も適している。快適ストレ
ツチは30％以下のストレツチフアクター及び２〜
５％以下の回復ロスを有する織物に対して適用さ
れる。そのような織物はただ中位の弾性率を必要
とする日常の被服用の衣料に使用される。」 衣料分野において、増加する用途は移動の柔軟
性が本質であるストレツチ織物でできた衣服で構
成されつつある；例えば、アスレチツク衣服、ラ
ンニングスーツ、運動スーツ、スキーウエア等。
これらの衣服は通常着用され、その場合に衣服の
防水性及び通気性がまた望まれる。 第１図はａ背面屈曲、ｂひざの屈曲、ｃシート
屈曲及びｄエルボ屈曲のパーセントを示す。これ
らの領域における屈曲のパーセントは着用者に気
持ちよさを保持するのに要する織物における最小
のストレツチ性を指摘している。すなわち第１ａ
図は13〜16％、第１ｂ図は垂直（縦方向）が35〜
45％、水平（周囲方向）が12〜14％、第１ｃ図は
４〜６％、第１ｄ図は垂直（縦方向）が35〜40
％、水平（周囲方向）が15〜22％である。 ストレツチ性材料のストリツプ、インサート又
はガセツトの非ストレツチ性防水かつ通気性衣服
の中への添加によつて、部分的なストレツチ及び
柔軟性が衣服に添えられる。加えてストレツチ衣
服及び他の衣服のカラー、カフス及び腰帯用にス
トレツチ織物を使用することがなお望ましいこと
である。しかしながらこれらのストリツプ、イン
サート、もしくはガセツトの防水及び通気性は、
また衣服に部分的なストレツチ及び柔軟性を持ち
込む一方で、衣服を全体的に防水かつ通気性にす
るべく望まれているところである。 発明の簡単な説明 本発明はストレツチ性の防水かつ通気性エラス
トマー積層品及びその製品を製造する方法を提供
する。ストレツチ性の防水かつ通気性積層品は以
下の層： (a) 1000ｇ／m2・日以上の透湿速度及び90゜以上
の水の前進接触角を有する疎水性材料を有する
第一層； (b) 大部分が前記第一層の内面とからみ合つてい
るような一表面を有し、かつ1000ｇ／m2・日以
上の透湿速度を有するエラストマー親水性層、
を含む薄層複合製品を機械的にストレツチし、
その際第一層を一方向に降伏点を越えて少なく
とも５％伸張する工程によつて形成される。 複合製品は好ましくは縦方向及び／又は横方向
にストレツチされる。そのようなストレツチは複
合製品の弾性的性質を変えるであろう。縦方向及
び／又は横方向にストレツチをコントロールする
ことによつて、複合製品の弾性的性質は種々の最
終用途の要望に便宜をはかるべく調整することが
できる。 本発明はまたストレツチ織物に接着された防水
かつ通気性エラストマーの多孔性PTFE積層品を
提供する。 本発明の積層品の新規なストレツチ特性は防水
性及び通気性であることに加えて、より大きい気
持よさ、より良好な適合性、より大きい形状保留
性、改良された防しわ性、より少ない寸法変化及
びより大きなデザイン柔軟性のようなストレツチ
織物の利点を与える。 本発明の詳細な説明 本発明は通気性ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）積層品が降伏点を越えて少なくとも約
５％機械的にストレツチされる時、予期しないス
トレツチ及び回復性が発現するという発見に基づ
くものである。例えば平均して100サイクルに対
して少なくとも39％の弾性回復を有する弾性材料
が形成される。加うるにPTFE積層品の機械的ス
トレツチと共にエラストマー親水性層の連続した
結着性が阻止されなくて、かつ疎水性層の連続性
が保持され、これによつて通気性、防水性を保持
し、かつストレツチ性をもち込むということが発
見された。 PTFE積層品の疎水性層は約425％までの縦方
向における伸び及び約405％までの横方向におけ
る伸びを有し、ストレツチ可能なものである。
PTFE積層品の親水性層は約154％までの縦方向
及び横方向の伸びを有し、ストレツチ可能なもの
である。疎水性層が親水性層に積層されて後、親
水性層はストレツチ可能に疎水性層に弾性回復を
与える。疎水性／親水性積層品は疎水性及び親水
性単独では予期されない品質を有する（表１参
照）。
【表】
【表】 防水かつ通気性の多孔性ポリテトラフルオロエ
チレン積層品はポリエーテル−ポリウレタンのよ
うな親水性エラストマー材料の第二層と層状に接
触している発泡した連続微孔性のポリテトラフル
オロエチレンのような疎水性材料の第一層を含ん
でなり、そこでは両層の大部分は互いに連続的な
からみ合いの関係になつている。好ましい連続的
なからみ合いの関係は親水性エラストマー材料を
疎水性材料の層の中へ流動させ、次いで親水性材
料を凝固させることによつて達せられ得る。例え
ば流動性のある親水性モノマー又はプレポリマー
は疎水性膜上に付着し、膜の多孔質構造の中へプ
レスされ、かつその後層をからみ合わせるように
重合又は硬化され得る。 親水性層はここで引用されている米国特許第
4194041号において開示された材料から形成され
得る。すなわちポリ（エステル）、ポリ（アミ
ド）、セルロース誘導体、ポリ（アクリル酸）と
その同族体、親水性不純物を有する天然もしくは
合成ゴム、ポリウレア、高分子電解質、ポリ（ホ
スフエート）、ポリ（ビニルアミン）、ポリ（ビニ
ルアルコール）、ポリ（エーテル）及びその共重
合体、ポリ（チオエーテル）、ポリチオエーテル
−ポリエーテル、コポリ（エピクロロヒドリン−
エーテル）、ポリ（スルホスフエート）、コポリエ
ステル−エーテル並びにそれらの誘導体又は混合
物から製造されたエラストマーに限定はしないが
含む親水性エラストマーから形成され得る。水蒸
気透過及び液体の水の耐透過性に関する積層品の
物性はほとんど延伸膨張微孔性ポリテトラフルオ
ロエチレン単独の物性に似ている。積層品は延伸
膨張微孔性ポリテトラフルオロエチレンの降伏点
を越えて少なくとも５％機械的にストレツチさ
れ、かくて防水かつ通気性エラストマーの延伸膨
張微孔質ポリテトラフルオロエチレン積層品を形
成される（表１参照）。 第２ａ図においては積層品のGORE−TEX膜
層の走査型電子顕微鏡写真がストレツチされてい
ない緩和された状態で2000倍で示されている。 第２ｂ図においては積層品の親水性層の走査型
電子顕微鏡写真がストレツチされていない緩和さ
れた状態で2000倍で示されている。 第３図においては積層品のGORE−TEX膜表
面の走査型電子顕微鏡写真がストレツチされてい
ない緩和された状態で30倍ａ、700倍ｂ、5000倍
ｃで示されている。 第４図においては積層品の親水性層の走査型電
子顕微鏡写真がストレツチされていない緩和され
た状態で30倍ａ、700倍ｂ、5000倍ｃで示されて
いる。 第５図において縦方向における破断までのスト
レツチ後の積層品のGORE−TEX膜表面の走査
型電子顕微鏡写真は30倍ａ及び700倍ｂの両方に
おいて縦方向に直角の縦じわを示している。7000
倍ｃは縦及び横の両方向における変化した配向を
示している。 第６図において縦方向における破断までのスト
レツチ後の積層品の親水性層表面の走査型電子顕
微鏡写真は30倍ａ及び700倍ｂで見られる縦方向
のしわを示している。一つのしわが親水性表面の
全体の連続性を説明する縦方向において5000倍ｃ
で見られる。 30倍〜7000倍の倍率の下での疎水性又は親水性
表面のいずれの連続性にも破断はなかつた。 次の例は本発明の例証であり、限定されるもの
ではない。 例 １ 12″幅×14″長の試料GORE−TEX膜／ポリエ
ーテル−ポリウレタン積層品を次のようにテスト
した： 10″幅×9″長の領域を1″の間隔でクロスハツチ
によつてマークした。その試験片を1″〜１1/4″幅
×14″長のストリツプに折り、縦方向にインスト
ロン試験機で引張つた。 ゲージ長＝9″ クロスヘツド及びチヤート速度＝50″／分＝556
％／分 18″の伸びでクロスヘツドをストツプさせた。
試料は3/8″〜1/2″幅までネツクした。クロスヘツ
ドを50″／分でもどした。ほぼ6.5″の伸びでリタ
ーントリツプにおいて張力は０に低下した。 ポリエーテル−ポリウレタン層の表面をイソプ
ロパノールでスプレーし、テストの間発生するい
くつかのピンホールを暴露させた。テストにおい
て受けた200％の伸びにもかかわらず、ポリエー
テル−ポリウレタン層がまだ損われていないとい
うことを指摘しており、ピンホールは何も見られ
ず、親水性の連続性は変化していなかつた。
GORE−TEX膜／ポリエーテル−ポリウレタン
積層品は64％の直後ストレツチ回復を有した。 例 ２ 疎水性／親水性積層品の試料をさらに75％の伸
びで100サイクルの歪サイクルによつてテストし
た。それらは平均51.5％の弾性回復を示した。 例 ３ 疎水性／親水性積層品の試料を縦及び横方向に
破断するまでストレツチさせた。 縦方向（L1） 横方向（T1） 破断までの伸び％ 破断までの伸び％ 215％ 55％ 破断までのストレツチ後のL1を有する試料を
さらに次のように連続的にテストした： 10％伸びまでの10サイクルは95％以上の回復を
示し、 20％伸びまでの10サイクルは80％〜85％の回復
を示し、 30％伸びまでの10サイクルは80％〜85％の回復
を示し、 50％伸びまでの10サイクルは80％〜85％の回復
を示し、 100％伸びまでの11サイクルは80％の回復を示
し、 150％伸びまでの10サイクルは約75％の回復を
示し、 200％伸びまでの11サイクルは約75％の回復を
示した。 破断までのストレツチ後のT1を有する試料を
さらに次のように連続的にテストした。 10％伸びまでの10サイクルは95％以上の回復を
示し、 20％伸びまでの10サイクルは75％の回復を示
し、 30％伸びまでの10サイクルは約75％の回復を示
し、 50％伸びまでの10サイクルは約75％の回復を示
した。 例 ４ ストレツチ織物を次の４層からなるように製造
した： 最初にE.I.デユポン社により商品名Lycraの下
で販売されている材料の層を、接着剤の点模様を
積層材料のエラストマー層上にグラビア印刷し、
かつそれに対してLyeraをニツプロール次いで加
熱ロールを通してプレスすることによつて、例１
に記載されたような積層材料に添付した。次いで
得られた積層品を最初横方向に、二番目に縦方向
に機械的にストレツチし、これによつてストレツ
チ性の防水かつ通気性のエラストマー積層品を与
えた。これに十分に接着された積層品になつた。 本発明のエラストマー積層品は防水かつ通気性
を示した。防水に対するSuterテストによつて測
定されたエラストマーPTFE積層品は次の性質を
有した。 25cmの水圧−20分後漏れず、またMullins
Burstテスト（米連邦標準規格191、方法5512）：
25psigの水圧−20秒後漏れず。 防水に対する前記テストに加えて、積層品の親
水性層に接着された織物をイソプロピルアルコー
ルの綿棒で塗りつけた。イソプロピルアルコール
を連続した親水性層の結着性を示すために使用す
る。疎水性層へ通してのイソプロピルアルコール
の侵入は何も見られなかつた。疎水性層の肉眼観
察は疎水性層のぬれを示さず、その結果イソプロ
ピルアルコールは親水性層を通して疎水性層まで
侵入しなかつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は屈曲部分を示し、ａ背面屈曲、ｂひざ
の屈曲、ｃシート屈曲及びｄエルボ屈曲の状況を
示す。第２図はストレツチされていない緩和され
た状態における積層品の走査型電子顕微鏡写真を
示し、ａはGORE−TEX膜層の場合、ｂは親水
性層の場合を示す。第３図はストレツチされてい
ない緩和された状態における積層品のGORE−
TEX膜表面の走査型電子顕微鏡写真を示し、a30
倍、b700倍、c5000倍の倍率を示す。第４図はス
トレツチされていない緩和された状態における積
層品の親水性層の走査型電子顕微鏡写真を示し、
a30倍、b700倍、c5000倍の倍率を示す。第５図
は縦方向における破断までのストレツチ後の積層
品のGORE−TEX膜表面の走査型電子顕微鏡写
真を示し、a30倍、b700倍、c7000倍の倍率を示
す。第６図は縦方向における破断までのストレツ
チ後の積層品の親水性層表面の走査型電子顕微鏡
写真を示し、a30倍、b700倍、c5000倍の倍率を
示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２層を有するストレツチ性複合材
    料製品を形成する方法であつて、 (i) ストレツチ性及び回復性を与えるために次の
    ２層： (a) 1000ｇ／m2・日以上の透湿速度及び90゜以
    上の水の前進接触角を有する疎水性材料を有
    する第一層、 (b) 大部分が前記第一層の内面とからみ合つて
    いるような一表面を有し、かつ1000ｇ／m2・
    日以上の透湿速度を有するエラストマー親水
    性層、 を有する複合材料を、機械的にストレツチし、そ
    の際第一層を一方向に降伏点を越えて少なくとも
    ５％伸張する工程、並びに (ii) ストレツチされた複合材料を緩和させる工
    程、 の両工程を含んでなる方法。 ２ 縦方向に機械的にストレツチされる、特許請
    求の範囲第１項記載の方法。 ３ 横方向に機械的にストレツチされる、特許請
    求の範囲第１項記載の方法。 ４ 縦方向及び横方向に機械的にストレツチされ
    る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 疎水性層が延伸膨張ポリテトラフルオロエチ
    レンの微孔性シートを含む、特許請求の範囲第１
    項記載の方法。 ６ 親水性層がポリエーテル−ポリウレタンを含
    む、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 別個の層を有するストレツチ性複合織物を形
    成する方法であつて、 (i) ストレツチ性及び回復性を与えるために、次
    の３層： (a) 繊維の外部層、 (b) エラストマーの親水性内部層であつて、前
    記親水性層は前記繊維外部層と接触した一表
    面を有し、さらに1000ｇ／m2・日以上の透湿
    速度を有し、かつストレツチ及び回復性を有
    する層、 (c) 1000ｇ／m2・日以上の透湿速度及び90゜以
    上の水の前進接触角を有する連続の疎水性層
    であつて、前記親水性層の大部分が前記疎水
    性層とからみ合いの関係にある疎水性層、 を有する複合材料を機械的にストレツチし、その
    際疎水性層を、一方向に降伏点を越えて少なくと
    も５％伸張する工程、並びに (ii) ストレツチされた複合織物を緩和させる工
    程、 の両工程を含んでなる方法。 ８ 縦方向にストレツチ及び回復性を与えるため
    に機械的にストレツチされる、特許請求の範囲第
    ７項記載の方法。 ９ 横方向にストレツチ及び回復性を与えるため
    に機械的にストレツチされる、特許請求の範囲第
    ７項記載の方法。 １０ 縦方向と横方向にストレツチ及び回復性を
    与えるために機械的にストレツチされる、特許請
    求の範囲第７項記載の方法。 １１ 疎水性層が延伸膨張ポリテトラフルオロエ
    チレンの微孔性シートである、特許請求の範囲第
    ７項記載の方法。 １２ 親水性層が接着剤点のオープンパターンに
    よつて外部層に接着されている、特許請求の範囲
    第７項記載の方法。 １３ 繊維外部層が織布である、特許請求の範囲
    第７項記載の方法。 １４ 繊維外部層が不織布である、特許請求の範
    囲第７項記載の方法。 １５ 繊維外部層がストレツチ及び回復性を有す
    る繊維材料である、特許請求の範囲第７項記載の
    方法。 １６ 繊維外部層は本来ストレツチ及び回復性を
    有しないが、しかし前記エラストマー親水性層に
    接着された時ストレツチ及び回復性を示す、特許
    請求の範囲第７項記載の方法。
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