JPH09500844A - ２方向に伸長可能な布帛ラミネート及びそれから製造された物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、空気不透過性で防水性である一方で水蒸気透過性である、伸長可能な層状布帛ラミネートである。この伸長可能な布帛ラミネートは、親水性水蒸気透過性合成ポリマー層の各々の側に結合した多孔質高分子材料の疎水性保護層からなる、伸長可能な複合材料層を含む。この複合材料層は、伸長可能な布帛の少なくとも１つの層にラミネートされる。この伸長可能な層状の布帛ラミネートは、機械方向と横方向の両方に優れた伸長・回復特性を有し、保護衣類や他の最終用途の形状適合性物品の製造に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 ２方向に伸長可能な布帛ラミネート及びそれから製造された物品 発明の分野 本発明は、保護衣類や他の最終用途の形状適合性物品に使用するための、水蒸 気に対しては透過性でありながら、空気不透過性であり且つ防水性である伸長可 能な布帛ラミネートに関する。 発明の背景 湿り条件（例えば雨や雪など）、屋外活動（例えばスキー、サイクリング、ハ イキングなど）、危険性化学物質の取扱い、汚染防止、感染防止のために着用に 使用される保護衣類物品は、各々の場合において、汗を着用者からその物品の外 に蒸発させることを可能にすることによって着用者を快適に維持しながら、その 物品の中に水又は他の流体や微生物が漏れ込むことを防ぐことによって着用者を 保護する必要がある。また、そのような物品が再使用可能なことが意図される場 合、自動的機械洗いを含む通常の使用の間に、保護と心地よさの機能的特質を維 持する必要がある。 動きの柔軟性が必須の保護衣類物品において、上記の機能的特質を備えた伸長 可能な布帛ラミネートは、ソフトでドレープ性のある感じを伴うことが必要とさ れる。このような伸長可能な布帛ラミネートは、その材料の伸長特性が、着用者 の心地よさに悪影響することなくよりぴったりした適合を可能にするため、形状 適合性である保護衣類物品を作成するためにますます使用されている。グローブ 、ミトン、ソックス、ストッキング、スキーウェア、ランニングスーツ、運動着 、医療用圧迫包帯が、形状適合性を必要とするそのよ うな保護衣類物品のいくつかの例である。 上記の他に、伸長の１以上の方向、伸長の程度とその回復、回復の際に生じる 力はいずれも、保護衣類の形状適合性物品の心地よさ、及びそれらを製造する方 法と容易さを決める重要な特性である。ここで、伸長可能な布帛材料におけるこ れら特性の正確な値とバランスは各々の特定の最終用途によって決まる。 防水性、及び水蒸気を通すそれらの性能によって測定される透湿性に加え、伸 長特性を提供する各種のラミネート布帛が知られている。米国特許第４９３５２ ８７号（Ｊｏｈｎｓｏｎら）は、接着剤の不連続的パターンによって互いに親密 に接触してして支持された、弾性布帛と実質的に非弾性のフィルムを基礎とする 伸長可能なラミネート構造を開示している。この発明のラミネート構造体が弛緩 状態にあるときの弾性布帛の伸長方向における隣合った接着点間のフィルムの長 さは、その構造体がその弾性回復限界まで延伸されたときの同じ接着点間の弾性 布帛の長さに本質的に等しい。この発明の好ましい態様は、クリーンルームや保 護衣服用途に適するラミネート構造を製造するため、防水性で透湿性の非弾性膜 を利用する。この発明の透湿性材料は、機械方向のみの伸長特性を提供する。 米国特許第５２４４７１６号（Ｔｈｏｍｔｏｎら）は、衣類物品を製造するた めに有用な、液体水による浸透には抵抗するが水蒸気には透過性である第１フィ ルム層を含む、衣類物品を作成するに有用な複合延伸可能材料を開示している。 第１フィルム層は、離れた固定位置で、水蒸気透過性の延伸可能なシート材料の 第２層に接着される。２枚の層の間の接着は、複合材料が全く伸長力を受けずに 平らな表面に乗ってるとき、第２層が波形、ひだ、又は皺になるようにする。ま た、この接着は、第１層を形成する材料そのものを同じ値まで伸長させるに必要 なよりも少ない力で、複合材料が少なく とも１つの方向に少なくとも１０％伸長され得るようにする。また、この発明の 好ましい材料は、透湿性と防水性について１枚の微細多孔質フィルム層を頼りと する。このような微細多孔質フィルムの防水性は一般的に低く、通常オイル、汗 などのような低表面張力の液体による微細孔の汚染によって防水性の低下を受け やすい。また、このようなフィルムは空気透過性であり、それらの微細多孔性の ため完全なバリヤではない。 米国特許第４７６１３２４号（Ｒａｕｔｅｎｂｅｒｇら）は、相当な弾性的特 性を有する伸長材料の層、透湿性で耐水性であり且つ弾性的特性を有するポリマ ーフィルム層、及びそのフィルムを弾性布帛に結合する実質的に不連続な区分に 存在する接着剤を含むラミネートされた弾性布帛を開示している。この発明の材 料もまた、防水性と透湿性の特性については、ポリマーフィルムの単一層に依存 している。このようなフィルムが非多孔質であれば、それらは適当な透湿性のた めには親水性でなければならない。その場合、フィルムの親水性は、液体水と接 触したときそれらを膨張させ、顕著に弱化させるであろう。その結果、このよう なポリマーフィルムは、特に繰り返しの自動的機械洗いを受けた場合、一般に乏 しい耐久性を示す。米国特許第５０３６５５１号（Ｄａｉｌｅｙら）は、層状構 造を有し、微細多孔質高分子膜、水蒸気透過性ポリマー、及び伸縮性の熱可塑性 不織材料から作成された伸縮性の複合布帛を開示している。この伸縮性の複合布 帛は、水蒸気透過性と共にバリヤ特性を提供し、着用者に適合する着用衣服品や 他の物品に用途を見出している。この発明の材料は、通常の織物や編物に比較し て弱い弾性不織材料を支持として使用しているため、ある最終用途には適さない ことがある。また、この不織材料は、湿り環境中で膨潤と強度低下を受けやすく 、湿り環境と自動的機械洗いに繰り返し供されること が要求される最終用途には乏しい耐久性の原因となりがちな、親水性ポリウレタ ンの連続層を使用して結合されている。 米国特許第４４４３５１１号（Ｗｏｒｄｅｎら）は、例えば保護物品用の材料 に使用するための防水性で透湿性の伸縮性ポリテトラフルオロエチレンの層状物 品を開示している。この防水性で透湿性のポリテトラフルオロエチレン層状物品 は、例えば機械方向で２７５％と横方向で１４５％の破断伸び、７５％伸びを１ ００回伸長させた後での少なくとも３９％の全伸長回復といった伸縮性を示すこ とができる。この発明はさらに、ストレッチ布帛に結合された防水性で透湿性の ポリテトラフルオロエチレン層状物品を提供する。このストレッチ布帛に結合さ れた防水性で透湿性の伸縮性ポリテトラフルオロエチレン層状物品は、このよう に耐久性であり、１０００ｇ／ｍ²・日を超える、また好ましくは約２０００ｇ ／ｍ²・日より大きい水蒸気透湿速度を有する。この発明の材料は、ある最終用 途については適当な伸長回復性を有しないことがある。 発明の要旨 本発明の目的は、低い伸長力で機械方向と横方向の両方に新規な弾性特性を備 え、一方で、特定の最終用途向けラミネートから作成された保護衣類の形状適合 物品の意図される寿命以上に永続的に維持される透湿性、防水性、及び空気不透 過性の機能的特質を提供する、ソフトで、ドレープ性があり、伸長可能な布帛ラ ミネートを提供することである。 この目的は本願において、機械方向と横方向の両方に伸長することができる伸 長可能な層状布帛ラミネートによって達成され、次のように構成される： （ａ）非多孔質の内部領域と２つの多孔質表面を有する複合層を 作成するため、伸縮性の親水性水蒸気透過性ポリマーの連続層によって部分的に 含浸され、一緒にラミネートされた２層の多孔質疎水性材料を含む複合層であっ て、 （ｂ）前記複合層は、少なくとも１つの面で不連続パターンに分配された接着 剤によって弾性布帛の層にラミネートされ、その結果、前記複合層は機械方向に 一体に折りたたまれてひだを形成し、 前記布帛ラミネートは、機械方向と横方向の両方において少なくとも１０％伸 長することができ、またその伸長力が解除されたときに伸長された値の少なくと も８０％を回復することができ、 前記布帛ラミネートは、空気と液体水に不透過性であり、且つ少なくとも２０ ００ｇ／ｍ²／２４ｈの水蒸気透過速度を有する程度に水蒸気透過性である。 本発明の伸長可能な布帛ラミネートは、新規な伸長特性を有し、使用者への保 護と心地よさを備えた形状適合性の保護衣類物品を提供するために使用されるこ とができる。さらに、本発明の伸長可能な布帛ラミネートの新規な伸長特性は、 より良好な適合性、比較的高い形状保持性、改良された動きやすさ、より良好な 皺抵抗、より少数のサイズと変更、より高いデザイン柔軟性といった通常のスト レッチ布帛の長所もまた提供する。 また、本発明の１つの態様において、先に限定した伸長可能な布帛ラミネート を備えた形状適合性物品が提供され、この布帛ラミネートは、少なくとも１つの 未接合の開口部を残し、所望とする目的物の輪郭に相当する構造を形成するため 、その周囲にそって一緒に接合される。こうして、形状適合性のソックスインサ ート、ソックス、ホース、ストッキング、スリーブ、帽子、グローブインサート 、グローブ、又はミトンが作成されることができる。 本願の用語にとして、「防水性」は、６．８ｋＰａ（１．０ｐｓ ｉ）以上の静水圧抵抗を提供することによって、液体水による浸透に耐える性能 を意味する。 「多孔質」は、材料の至る所に連続的な通路又は経路が提供されるような、相 互に接続された気孔又は空隙の構造を意味する。 本願で用いられる「機械方向」は、製造の方向を表す。本願で用いられる「横 方向」は、機械方向に垂直な製造の平面内の方向を表す。本願において説明され る層状の材料は、長さ（機械方向）と幅（横方向）で限定される平面状であると みなされる。 伸長割合は次のように定義され、 伸長％＝（Ｌｓ／Ｌｏ−１）×１００ 回復割合は次のように定義され、 回復％＝（〔Ｌｓ−Ｌｆ〕／〔Ｌｓ−Ｌｏ〕）×１００ ここで、Ｌｏは元の長さ、Ｌｓは伸長力が与えられたときの長さ、Ｌｆは伸長力 が開放されたときの長さである。 図面の簡単な説明 図１は本発明の透視図である。 図２Ａは、図１の線Ｂ−Ｂ’にそって得た、１枚の弾性布帛を備えた未伸長ラ ミネートの横断面の大要の図である。 図２Ｂは、図１の線Ｂ−Ｂ’にそって得た、１枚の弾性布帛を備えた伸長され たラミネートの横断面の大要の図である。 図３Ａは、図１の線Ａ−Ａ’にそって得た、１枚の弾性布帛を備えた未伸長ラ ミネートの横断面の大要の図である。 図３Ｂは、図１の線Ａ−Ａ’にそって得た、１枚の弾性布帛を備えた未伸長ラ ミネートの横断面の大要の図である。 図４は、機械方向に見た、１枚の弾性布帛層を備えた未伸長ラミネートの横断 面の５０倍の顕微鏡写真である。 図５は、横方向に見た、１枚の弾性布帛層を備えた未伸長ラミネートの横断面 の５０倍の顕微鏡写真である。 図６は、複合層を作成するために使用された方法を表す。 図７は、本発明の伸長可能な布帛ラミネートを作成するために使用されたラミ ネーション方法を表す。 発明の詳細な説明 本発明は、弾性布帛の弛緩状態において複合層が機械方向に折りたたまれて一 体にひだを寄せられる仕方で、接着剤の不連続パターンによって弾性布帛の少な くとも１枚の層に結合された複合層から形成された、伸長可能な布帛ラミネート を提供する。この複合層は、伸縮性の親水性ポリマーの非多孔質の連続的水蒸気 透過層で部分的に含浸されて一緒に結合された２枚の疎水性多孔質高分子膜の層 を含む。 本発明の伸長可能な布帛ラミネートは、機械方向と横方向の両方に同時に容易 に伸長されることができ、また、両方向の伸長からの良好な回復を示し、即ち、 この布帛ラミネートは、両方向に弾性特性を有する。複合層の多孔質高分子膜の 層は本質的に非弾性的であってよく、事実上全く回復特性を有しなくてもよい。 また、この多孔質高分子膜の層は、克服されなければならない一方又は両方の方 向に割合に乏しい伸長性を有していてもよい。従って、この伸長可能な布帛ラミ ネートの弾性的挙動は、多孔質高分子膜の層が組み合わされた材料の特性、又は この伸長可能な布帛ラミネートを作成するに用いられた加工法からもたらされる 。 機械方向又は横方向のいずれかにおいて、弾性特性は、成分層の材料特性から もたらされることができる。例えば、布帛層を形成する編物又は織物の一般的に 一方向又は両方向に配向した伸縮性の糸 の存在から、又は一般的に等方的弾性を有する複合層の非多孔質水蒸気透過性の 層を形成する親水性で伸縮性のポリマーの存在からもたらされる。複合層の高分 子膜層の限られた伸縮性能又は異方的伸縮性能を克服するため、供給過剰、供給 不足、幅の調節などの方法が、複合層を布帛層にラミネートするにおいて使用さ れることができる。このような方法を下記に詳細に説明する。 １層の弾性布帛を備えた伸長可能な布帛ラミネートを図１、２、及び３に図解 で示し、一方で図４と５はそれらの顕微鏡写真である。図１、２、及び３におい て、１は多孔質疎水性ポリマー層、２は連続的な非多孔質で親水性の水蒸気透過 性ポリマー層、３は不連続に分配された接着剤、４は弾性布帛、５は層１と２を 含む複合層、６は全体の伸長可能な布帛ラミネートを示す。図１、２、及び３の 図解のように、種々の層が個々の層で示されており、ここで、水分透過性ポリマ ー層２が層１の気孔の中に部分的に侵入し、複合層５を形成していることが理解 される。 図２Ａと図４は、未伸長状態における伸長可能なラミネートの機械方向に平行 な横断面を示す。この向きにおいて、複合層５は、ひだを寄せられた、波形にさ れた、又はちぢれた外観を呈する。図２Ｂに示されにように、伸長可能なラミネ ート６がその弾性回復限界まで引き伸ばされたとき、機械方向における隣の接着 箇所の間の層５の長さは、同じ接着箇所の間の弾性布帛４の長さに実質的に等し い。不連続接着パターン３は、弾性布帛４と、機械方向に実質的に非弾性である 複合層５との親密な接触を維持する。 図３Ａと５は、未伸長状態における伸長可能なラミネートの横方向に平行な横 断面を示す。この向きにおいて、複合層５は実質的に平坦であり、弾性布帛層４ に平行である。図３Ｂに示されるように、横方向における伸長負荷のもとで、隣 の接着剤接合箇所の間で複 合層５と弾性布帛４の両者が同じ程度で伸長することにより、ラミネート６は横 方向に伸長する。不連続接着剤パターン３は、弾性布帛４と、横方向に弾性を有 する複合層５との密接な接触を維持する。 また、本発明の伸長可能な布帛ラミネートは、２層の弾性布帛を備えて作成さ れることができ、各々の層は、接着によって複合層５の多孔質表面に結合される 。ラミネートの幾何学的構造の本質的特徴は、機械方向にひだが寄せられ又は波 形にされ且つ横方向に実質的に平坦である複合層において、不変のままである。 ここで、複合層５のひだ又はしわは、今度はもう１枚の弾性布帛層の存在によっ て覆われるため、ラミネートは実質的に平坦に見える。 材料とアセンブリー技術の適切な選択により、本発明の伸長可能な布帛ラミネ ートは、時間と労力を費やす価値のある驚くべきいくつかの結果を生む。 多くの伸長可能な布帛ラミネートと異なり、本発明のラミネートは、機械方向 と横方向の両方に同時に伸長させることができる。特に、本発明のラミネートは 、機械方向と横方向の両方に、元の長さの少なくとも１０％、好ましくは少なく とも２５％、最も好ましくは少なくとも４０％伸長させることができる。負荷の 下で伸長させ得ることに加え、このラミネートは伸長力が除かれたとき、その元 の長さの殆どを両方向において回復するのである。本発明のラミネートは、伸長 された値の少なくとも５０％、好ましくは６５％、最も好ましくは少なくとも８ ０％を回復することができる。このような多方向の伸長・回復特性は、これらラ ミネートの保護衣類物品としての用途に非常に重要である。特に、機械方向と横 方向の両方にラミネートを伸長させ得ること、及び伸長された値を回復し得るこ とは、二次元的ラミネートから作成された三次元的物品の改良され た形状適合性を可能にする。また、多方向伸長特性は、比較的少ないサイズ要請 、より高いデザインの柔軟性、及びより容易なアセンブリーなどの他の長所も可 能にする。グローブやソックスのような物品において、容易な装着と脱着は、そ れらを構成する布帛材料が適当な多方向伸長特性を有する場合にのみ可能である 。そのような多方向伸長特性がない場合、このような物品は、種々の片からアセ ンブリーされ、各々の片が、必要とされる別な方向の伸長特性を提供するように 配向されることが必要である。 また、大きな有用性は、本発明の伸長可能な布帛ラミネートが、低いレベルの 伸長負荷を与えることによって機械方向と横方向の両方に伸長させ得ることであ る。これは、そのラミネートを特定方向に一定値まで伸ばすに必要な単位幅あた りの力である伸長力によって定義される。例えば、１０％伸長力は、ラミネート をその元の長さを１０％伸長させるに必要な単位幅あたりの力である。この伸長 力は、ラミネートが伸長され得る容易性の指標である。本発明のラミネートは、 本明細書で説明する試験による測定で、０．１５ｋｇ／ｃｍ幅（０．８５ポンド ／インチ）、未満の１０％伸長力を実証している。同様な試験において、ラミネ ートの５０％伸長力は伸長方向に応じて０．０８〜０．６０ｋｇ／ｃｍ（０．４ ５〜３．４１ポンド／インチ）の範囲である。必要な低い伸長力のため、本発明 のラミネートは、保護衣類の形状適合性物品に使用される布帛材料に望ましい、 特にソフトでドレープ可能な挙動を実証する。 ソフトな感じや柔軟性のようなこの伸長可能なラミネートの物理的特性、及び その伸長可能な特質を考察する上で、動きの自在性は全体のラミネートに固有で あり、それがアセンブルされた幾何学的構造によっては厳密には説明されず、構 成材料のいずれかの１種によっても厳密には説明されないと思われることに留意 することは価 値がある。例えば、本発明のラミネートを機械方向に伸長させるに必要な力は、 複合層と弾性布帛層（複数でもよい）の材料を機械方向に同じ値まで個々に伸長 させるに必要な力の合計よりもかなり低いことが期待される。ここで、使用され る弾性布帛の特定の構造により、このことが横方向に伸長されたラミネートにつ いてもあてはまり、このことは予想外である。 水蒸気透過性であるが液体水不透過性の連続的なポリマー層を有する伸長可能 なラミネートは、粒子、微生物、又は低表面張力の液体による種々の汚染源に対 するバリヤを提供する。このことは、汚染物質を入れない（又は出さない）こと を保つために濾過現象に頼る材料よりも優れた汚染防止を提供する。この層の連 続性は、この伸長可能なラミネートが空気透過性を実質的に有しないことによっ て実証されることができる。この特性は、親水性ポリマー層の連続性によってラ ミネートに付与されるものであり、なぜなら多孔質疎水性ポリマー層と弾性布帛 はそれらの性質上、空気の流通を示すからである。 本発明の伸長可能なラミネートは、以降で説明するミューレン破裂試験を用い る測定で優れた水圧抵抗を示す。このラミネートは、少なくとも約５０ｐｓｉ、 好ましくは少なくとも約１００ｐｓｉ、最も好ましくは少なくとも約１５０ｐｓ ｉの平均破裂強度を有する。 また、本発明の伸長可能なラミネートは、水蒸気を透過することができるとい った有益な機能的特質を有する。このラミネートは、本明細書で説明する試験に よる測定で少なくとも２０００ｇ／ｍ²／２４ｈ、好ましくは４０００ｇ／ｍ²／ ２４ｈより高い、最も好ましくは６０００ｇ／ｍ²／２４ｈより高いＷＶＴＲ（ 水蒸気透過速度）を有する。 また、本発明の伸長可能なラミネートは、防風性、防水性、及び透湿性の機能 的バリヤ特性を提供する複合層の新規な構造に由来して、優れた洗浄耐久性を提 供する。複合層の構造のおかげで、非多孔質の連続的な水蒸気透過性親水性ポリ マー層は、両側の疎水性多孔質層によって保護される。その結果、実際の最終用 途又は自動的機械洗いのような湿り環境中であっても、親水性ポリマー層は、ポ リマーを過度に膨潤させてそれを弱化させることがある液体水との直接接触には 至らない。この弱化した連続ポリマー皮膜は、次いで摩擦や変形によって生じる 種々の欠陥の発生による損傷を受けやすいであろう。 この伸長可能なラミネートの付加的な特質は、このラミネートが例えばソック ス、グローブ、スリーブ、又はブレースのような保護衣類物品に加工されたとき に最もよく理解される。一般に、このような物品は、本発明のラミネートの２枚 の層を、各々の層の多孔質層を互いに接触させて一方の上に配置し、防水性シー ムを形成するに望ましい位置でそれらを合わせてシールすることによって作成さ れることができる。シールは、ヒートシール、高周波シール、超音波シール、電 磁溶接、及び他の当該技術で公知の方法などの通常の技術の使用によって行われ ることができる。多孔質ポリマー層がそのようなシールを受けることができない 場合、又はラミネートが２枚の弾性布帛層を含む場合にも、当該技術で公知の他 の方法によって物品が作成されることが可能である。 本発明の伸長可能なラミネートを備えたソックスの形態の物品を製造するため の１つの方法は次の通りである。伸長可能な２枚の層が、同等の弾性布帛層が互 いに隣接するようにして配置される。次いでこれら材料のシートが、当該技術で 公知の適当なダイを用いてソックスの形に裁断される。次いで足の輪郭を決める 周囲にそって ２枚のシートの縫合が行われ、足首部分は縫合されないままにする。次いで縫い 合わされた縫い目が水不透過性の接着テープでシールされ、ソックスを全体的に 防水性にする。出来上がったものは、開いた足首部分から足を入れることができ る実質的に二次元的な伸長可能なソックスである。本願の伸長可能なラミネート の特徴のおかげで、ダイス形が適当なデザインと大きさにされていれば、このソ ックスは着用されると三次元の形状適合性ソックスを形成しながら個々の足に合 致する。このソックスは足に優しい力を与え、きちんと合った心地よい適合を提 供する。それはそれとして、これら材料のソックスは液体水を通さず、実質的に 空気不透過性でもある。このことは、この伸長可能なラミネートから作成される ソックスによって提供される、比類ない高度な汚染防止が存在することを意味す る。さらに、伸長可能なラミネートの高い水蒸気透過性によって、着用者の足の 周りの微気候が心地よく維持される。 本発明の伸長可能なラミネートを用いてグローブの形の物品を製造するための もう１つの方法は次の通りである。伸長可能なラミネートの層の上に、ホットメ ルト接着剤の溶融ビードが手の形に堆積され、次いでそれが伸長可能であっても なくてもよいもう１つの布帛層に合わせられる。次いで全体のアセンブリーがヒ ートシールされ、形を整えられて最終物品を得る。このヒートシールは、手の輪 郭を画定する周囲にそってシームを形成し、手首部分はシールしないで残す。整 形はこのヒートシールされた結合ラインの外側で行われ、また手首部分も含まれ る。得られたものは、開いた手首部分を通して手を挿入することができる二次元 的な伸縮可能グローブである。本願のラミネートの多方向伸長特性のおかげで、 またダイス形が適切なデザインと大きさであれは、着用されるとそのグローブは 各個人の手に適合し、三次元の形状適合性グローブを生成する。さ らに、このグローブは本願で開示のソフトでドレープ性のある伸長可能なラミネ ートから構成されるため、使用者のために良好な器用さを与える。その上、この グローブは使用者に心地よい。各個人が手に接触して布帛表面を持ち得ることは 、本発明のラミネートによって与えられる付加的な長所である。 本願の伸長可能なラミネートの物品は、比類ない汚染防止を呈し、非常に機能 的であり（即ち、良好な触感性を備えた形状適合性）心地よいため、これらは例 えば屋外の天候のような影響から、クリーンルーム環境中の汚染から、医療用途 における感染から、化学物質の取扱いにおける危険な液体からの保護を提供する 保護衣類物品に特に有用である。また、本発明のラミネートから作成された物品 は、形状にぴったり適合しながらある値の圧縮力を与えるため、本発明のラミネ ートは、火傷用手袋(burn mitten)や火傷用包帯(burn compress)などのような種 々の形態の傷治療の処置にも使用されることができる。本発明の伸長可能なラミ ネートから作成された物品によって生じる圧縮力は、整形用のギブスのためのス リーブ、ブレース、ライナーの形態の健康管理用途にも役立つことができる。 本発明に使用される多孔質高分子膜は、開口した相互に接続するミクロな空隙 の微視的構造を有する微細多孔質ポリマーである。これは空気透過性を示し、そ のようなものとして水蒸気透過性を付与するあるいは損なわない。本願で開示の ラミネートの微細多孔質膜は、一般に５μｍ〜１２５μｍの厚さであり、最も好 ましくは約５μｍ〜２５μｍのレベルである。 この微細多孔質高分子膜は事実上非弾性的でもよいが、この膜の本質的要件は 、その液体水不透過性を保持しながら、横方向に少なくとも５０％、より好まし くは少なくとも１００％、最も好ましくは少なくとも１５０％伸びることが可能 なことである。本発明の伸 長可能なラミネートを作成するためには、微細多孔質高分子膜の機械方向のこの ような伸び特性は必須ではない。 さらに、本願で有用な微細多孔質高分子膜は、その幾何学的構造又はその化学 的性質のいずれかあるいはその両者のおかげで、ソフトで柔軟性である。微細多 孔質膜材料に有用なポリマーは、可塑性ポリマーと伸縮性ポリマーを含む。適当 なポリマーの例には、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリケトン 、ポリスルホン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、ポリアクリレート、ポ リウレタン、コポリエーテルエステル、コポリエーテルアミドなどがある。好ま しいポリマーは可塑性ポリマーである。 好ましい微細多孔質高分子膜材料は、延伸膨張微細多孔質ポリテトラフルオロ エチレン（ＰＴＦＥ）である。これらの材料は、多数の開口した相互に接続した 微視的気孔、高い気孔容積、高強度、軟らかさ、柔軟性、安定な化学的特性、高 い水蒸気透過性、及び良好な汚染抑制特性を示す表面によって特徴づけられる。 米国特許第３９５３５６６号と同４１８７３９０号は、このような微細多孔質延 伸膨張ポリテトラフルオロエチレン膜の調製を開示しており、本願でも参考にし て取り入れられている。 本願におけるラミネートの伸長特性は、単位面積あたりの重量と、伸び特性の 異方性レベルのような特定の特性の組み合わせを備えた、微細多孔質延伸膨張Ｐ ＴＦＥを選択することによって、広範囲に調節されることが可能であることが見 出されている。本発明のラミネートについて、２〜５０ｇ／ｍ²の重さを有する 微細多孔質延伸膨張ＰＴＦＥ膜が使用されることができるが、２〜３０ｇ／ｍ² の範囲が好ましい。また、この高分子膜が横方向の必要な伸び特性を本来的に有 しない場合、場合によりその膜にこの特性を発現させることができる。例えば、 その膜を機械方向に伸長させることによ り、厚さの何らの実質的変化なしにその幅を低下させることができる。このよう に加工された膜は、次いで困難さを伴わずに横方向に伸長され、ほぼその元の幅 まで戻ることができる。複合層を作成するために膜の幅がこのように低下されな がら膜が使用され、続いて横方向に弾性伸長特性を有する布帛にその複合層がラ ミネートされた場合、そのラミネートに横方向の適当な弾性特性が獲得されるこ とができる。上記のようにして等方的伸び特性を有する膜が調製されることがで きるが、等方的挙動は本発明のラミネートを作成するに必須ではない。 連続的な水蒸気透過性ポリマー層は、いくつかのエラストマー的特質を有する 親水性ポリマーである。親水性層は拡散によって水を選択的に通すが、圧力を加 えられた液体又は空気の流れを生じさせない。従って、水分、即ち水蒸気は通さ れるが、このポリマーの連続層は空中浮遊粒子、微生物、オイル、又は他の汚染 物質のようなものの通過は阻止する。この特質は、伸縮性複合布帛に、従ってそ れから作成されるソックスやグローブのような物品に、あらゆる大きさの汚染物 質に対するバリヤとして作用することによる優れた汚染抑制の特質を付与する。 その上、この材料の水蒸気透過性は、着用者に心地よい特質を提供する。 連続的な水蒸気透過性ポリマー層は、一般に５μｍ〜５０μｍ、好ましくは約 １０μｍ〜２５μｍの厚さである。この厚さは、満足できる耐久性、連続性、及 び水蒸気透過速度の発揮するに良好な実際上のバランスであることが見出されて いる。 限定されるものではないが、本発明において最も有用な連続的水蒸気透過性ポ リマーは、ポリウレタン系、コポリエーテルエステル系、又はコポリエーテルエ ステルアミド系である。適当なコポリエーテルエステル親水性組成物を、Ｖｒｏ ｕｅｎｒａｅｔｓの米国特 許第４４９３８７０号、Ｏｓｔａｐａｃｈｅｎｋｏの米国特許第４７２５４８１ 号の教示に見出すことができる。適当な親水性コポリエーテルエステルアミド組 成物が、Ｆｏｙらの米国特許第４２３０８３８号に開示されている。適当なポリ ウレタンを、Ｇｏｒｅの米国特許第４１９４０４１号の教示の例によって見出す ことができる。連続的な水蒸気透過性ポリマーの好ましい部類は、特にはＨｅｎ ｎの米国特許第４５３２３１６号に開示のようなオキシエチレン単位を含むポリ ウレタンであり、本願でも参考にして取り入れられている。一般に、これらの材 料は、ポリマーに親水性を付与するために高濃度のオキシエチレン単位を有する 組成物を含む。オキシエチレン単位の濃度は、一般に重量でベースポリマーの４ ５％より高く、好ましくは６０％より高く、最も好ましくは７０％より高い。 連続的な水蒸気透過性の層は直接露出されていないが、本発明の伸長可能な複 合布帛の中で多孔質疎水性膜の層によって保護されているため、多くの従来技術 の布帛のように、その親水性が弱められる必要はない。好ましくは、各々の水蒸 気透過性がその最大であるように材料が選択される。ここで、連続的な透過性ポ リマー層は、布帛の水蒸気透過性の制限的足かせ(link)であると経験されること が多い。本願の発明性の一部は、最終的な伸長可能なラミネートの汚染抑制と伸 長特性との相殺取引なしに、水蒸気透過性を最大限にすることが可能なことであ る。 本発明の伸長可能なラミネートを作成するために使用される複合層５は、本願 でも参考にして取り入れられているＨｅｎｎらの米国特許第５０２６５９１号の 教示に従って調製されることができる。この方法は、図６に示されるような下記 の４本ロールスタックの説明で例証されているが、それに限定されるものではな い。グラビアロール７とドクターブレート／ポリマー溜８によって、溶融した水 蒸気透過性ポリマーの計量制御が提供される。水蒸気透過性ポリマー９は、２本 の回転するロール11、12の間のニップにおいて、連続的に動く多孔質高分子膜10 に薄い連続的な液体皮膜として施され、その回転する１本のロール11は液体ポリ マーで被覆されており、そのもう１本のロール12は、膜10の多孔質構造の中にそ のポリマーを部分的に押し込むような支持を与える。複合体13はその後２本の回 転するロール12、15の間のニップにおいてもう１つの多孔質ポリマー層14と組み 合わせられ、本発明で使用される複合層５が得られる。 各種の弾性布帛４が、本発明の伸長可能なラミネートに使用されることができ 、ここで、このような弾性布帛は、人体の動きに対する過剰な抵抗を与えたりそ の形状適合性を低下させるように、最終的な伸長可能なラミネートを剛直にさせ るべきでない。 弾性布帛は、機械方向と横方向の両方に容易に伸長できるべきである。ここで 、これら布帛ラミネートが両方向に同様な弾性特性を有する必要はない。弾性布 帛は、両方向に少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも５０％、最も好ま しくは少なくとも１００％伸長可能であるべきことが確かめられている。 本発明の伸長可能なラミネート構造に使用できる弾性布帛は、織物、不織物、 又は編物を含む。弾性布帛は、一般に硬質又は非伸縮性繊維と弾性繊維からなる 。適切な硬質繊維には、ナイロン、ポリエステル、又はポリプロピレン繊維のよ うな合成繊維、綿のような天然繊維がある。適当な弾性繊維には、米国特許第２ ６９２８７３号に開示の、ライクラ（商標）又はスパンデックス繊維として販売 されているポリウレタンブロックコポリマーをベースにした繊維がある。 編物は、本発明の伸長可能なラミネートに使用される弾性布帛と して好ましい。このような弾性編物は、一般に、非伸縮性である硬質繊維糸と、 伸縮性のライクラ（商標）又はスパンデックス糸からなる。この編物は、編物構 造とその伸縮性繊維分のおかげで弾性特性を有する。より詳しくは、５〜２０％ の伸縮性繊維分と９５〜８０％の硬質繊維を有する編物が非常に有用であること が見出されている。８０％のナイロン6,6 繊維と２０％のライクラ（商標）繊維 を有し、４１４％×２１９％の機械方向／横方向の伸びを持つＷａｒｓｈｏｗス タイル３３２０の編物が、本発明の伸長可能なラミネートに適切な弾性布帛の典 型的な例である。 複合層５を弾性布帛４にラミネートする技術は、伸長可能なラミネート６の得 られる伸長特性にとって非常に重要である。複合層を弾性布帛層に結合させるた め、広範囲な接着剤が使用されることができる。 粉末、ホットメルト、反応性ホットメルト、溶液又は分散系、あるいは不連続 的な網状シートの形態の接着剤が、結合されるべきいずれかの構成成分に施され ることができる。 接着剤は、例えば熱を与える又は与えずに溶媒蒸発によって又は分散系からの 癒合によって結合を形成するようなもの、あるいは熱可塑性（例えば、ホットメ ルト）メカニズムにより機能するようなものの任意のタイプでよいが、好ましく は、通常熱による活性化で架橋性又は硬化性になるタイプが好ましく、架橋可能 な性質は、熱への暴露や例えば洗い時の水との長時間の接触に対する高められた 耐久性の観点から有利である。 架橋性ポリウレタン接着剤は、満足できる結果を与えることが知られている。 このような接着剤は、水分散系、有機溶媒中の溶液、ホットメルト組成物として 使用される又は最初に有機溶媒中に溶解される粉末又は固体チップ、あるいは不 連続の網状シート又は不織 ウェブのような種々の形態で市販されている。 水分散系又は有機溶媒溶液の形態の接着剤、例えばポリウレタンプレポリマー は、ヒドロキシル又はヒドロキシル及びカルボキシルを末端とすることが多く、 使用の直前に架橋剤と配合される。架橋剤は、例えばアジリジン（エチレンイミ ン）、置換アジリジン、多官能性イソシアネートプレポリマー、メラミン又は尿 素ホルムアルデヒド樹脂、又はエポキシ組成物でよい。 既に架橋剤を配合されている粉末又はシートの形態の接着剤が提供されること が多いが外界温度では適当な安定性を有する。 配合された接着剤は、一般に結合されるべき一方又は両方の層に５〜５０ｇ／ ｍ²の乾燥重量で施される。施工方法は、接着剤が使用される形態に依存し、例 えば粉末については散布でよいが、液体、ホットメルト、又は反応性ホットメル ト接着剤については噴霧又はグラビア印刷が好ましい。 接着剤系にかかわらず、接着剤が高い未硬化強度を提供し、湿り環境に耐え得 ることが重要である。 好ましい接着剤系は、Ｃｒｏｗｔｈｅｒの米国特許第５２０９９６９に開示の ようなカルバメート／ウレタン組成物であり、本願でも参考にして取り入れられ ている。これは、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、並びにエチレン／プロ ピレンオキサイドポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリテト ラメチレングリコール、及び随意の1,4-ブタンジオールのポリウレタンプレポリ マーとの反応生成物の貯蔵に安定な接着剤混合物である。この接着剤は、外界条 件下で粘度が約２０００ポイズの粘稠な液体であり、５０℃に加熱すると粘度が 約３００ポイズの液体になる。この接着剤は一般に１４０℃で数分間の硬化時間 を必要とするが、この硬化時間は１６０℃より高く硬化温度を上げると顕著に短 縮されること ができる。 複合層５を弾性布帛４に結合させるにおいて、最少限の量の接着剤３が使用さ れることが重要である。この接着剤は、その布帛上で複合層の表面の約７０％未 満、より好ましくは約５０％未満、最も好ましくは約４０％未満を覆うように複 合層又は弾性布帛に施されることができる。この接着剤は複合層に施されること が好ましい。この接着剤の付加重量は５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²の範囲でよく、好 ましい付加重量は５ｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²の範囲である。この接着剤の被覆面積 は前記の範囲で調節されることができ、所与の用途に対する特定の性能要求を備 えた伸長可能なラミネートを提供することができる。 接着剤は、種々の接触又は非接触技術を用いて施されることができる。グラビ ア印刷とスクリーン印刷は典型的な接触技術であり、一方で噴霧と溶融吹き付け が、液体の形態で施される接着剤の非接触技術の例である。ウェブの形態の接着 剤の場合、そのウェブの平面内に別々の開口部を作りつけた連続的多孔質ウェブ の形態で既に接着剤が予備成型されているため、このような施工技術は必要ない 。 本発明の伸長可能なラミネートを調製するために使用されるプロセスは、好ま しいプロセスの大要の図解である図７を参照してより良く理解されることができ る。 このプロセスにおいて、熱硬化性接着剤のドットパターンが、多孔質表面の約 ３３％の被覆面積を提供する仕方で、グラビアロール16によって複合層５の１つ の多孔質表面上に計量して供給される。ドクターナイフ／接着剤溜17とグラビア ロール16が約５０℃に加熱される。複合層は、複合層５の多孔質表面への接着剤 ドットの移動をもたらすに十分な圧力で、低ジュロメーターゴムロール18によっ てグラビアロールに接触させて僅かな張力下に維持される。 印刷用ニップ19を出ると、接着剤をドットコーティングされた複合層20はラミ ネート用ロール21に運ばれ、そこで供給ロール23の速度より出口ニップ22の速度 が大きいことを保証することによって伸長された状態に維持されている弾性布帛 ４との親密な接触に供される。プロセスのこの段階での弾性布帛４の伸長の調節 は、得られるラミネートの機械方向の伸長特性がそれに依存するはずであるため 、重要である。一般にこの布帛は、その幅がその元の幅の約５０〜９０％に低下 するように機械方向に伸長される。弾性布帛の伸びが少な過ぎると、得られるラ ミネートの伸長特性は低く、機械方向の伸長力は大きくなる。ここで、弾性布帛 の過度の伸びは、機械方向における布帛の非弾性的変形に結びつくため避けるべ きである。 未硬化の接着剤によって形成されたラミネート24は、次いでロール25の周りに 巻かれ、接着剤を硬化させるに適当な温度まで加熱される。この硬化段階の間、 このラミネートは加熱ロール25に接触して張力下に保たれ、硬化時間は、このロ ールに巻き付く程度及び出口ニップ22の速度によって調節される。出口ニップは ゴムロール26によって形成され、ゴムロール26は外界温度に維持されながら加熱 ロール25に対して圧力を加える。この加熱段階の際、ラミネート24の複合層が熱 いロールに接触して、ロール21とニップ22の間のラミネートの張力が供給ロール 23とニップ27の弾性布帛のそれと同じであることが好ましい。 ニップ22を出た後、最終ラミネート６は、直ちにそのラミネートを無張力下に 維持しながらロール28上に巻き取ることによって弛緩に供される。ラミネートを 弛緩された状態で冷却に供することは、本発明のラミネートの機械方向の伸長特 性を維持する上で重要である。ラミネートが張力下で巻き取られた場合、そのラ ミネートの伸 長特性は、弾性布帛の伸長特性の劣化によって悪影響される。 また、前記の好ましいラミネーションプロセスを用い、伸長可能なラミネート ６の多孔質表面に弾性布帛層をラミネートすることによって、２枚の弾性布帛層 を備えた伸長可能なラミネートが作成されることも可能である。この場合、接着 剤は、伸長可能なラミネート６の多孔質側の上にドットパターンで印刷され、前 記と同じ方法を用いて第２弾性布帛にラミネートされる。接着剤を印刷する前に 、伸長可能なラミネート６は、多孔質表面が実質的に平坦になるように伸長され るべきである。あるいは、Ｈｅｎｎの米国特許第４５３２３１６号に開示のポリ ウレタン接着剤のような水分硬化性接着剤を使用することもできる。この場合、 加熱ロール25は割合に低い温度に維持されることができ、接着剤が外界水分とゆ っくり反応して硬化することを可能にしながらラミネートを伸長状態に保持する ため、高張力下で最終ラミネートが巻き取られることができる。 好ましいプロセスの他に、伸長可能なラミネートは、使用される接着剤の形態 と性質により、種々の技術によって作成されることもできる。ここで、ラミネー トが弛緩状態に戻ったときに接着剤の接合が阻害されないように、接着剤が、伸 長された弾性布帛に複合層を結合させ得ることが鍵である。このことは、種々の 方法で達成されることができる。好ましいプロセスは接着剤の熱活性を使用する 。あるいは、熱可塑性接着剤の冷却が、そのような接着接合を形成するために使 用されることもできる。もう１つの態様は、そのような接着接合を形成するため に高い未硬化強度の熱硬化性樹脂を使用することであり、次いでこれを接着強度 を付加するために反応させる。Ｍａｒｋｅｒａらの米国特許第４８２０３６８号 は、そのような高い未硬化強度の反応性ホットメルト接着剤の部類を開示してい る。試験方法 布帛ラミネートの種々の機能的特質を例証するため、例において種々の異なる 試験が用いられている。ガーレイ数の測定 空気透過性について微細多孔質膜と複合層を試験した。この結果は、本願では １．２ｋＰａの圧力降下で６．４５ｃｍ²の試験材料を貫いて１００ｃｃの空気 が流れるための秒単位の時間と定義するガーレイ数として報告される。試験装置 のガーレイデンソメーター４１１０型をＡＳＴＭ Ｄ７２６−５８のＡ法と同様 な方法で使用した。試験サンプルの破裂を防止するため、サンプルの下に補強用 メッシュスクリーン（１５０μｍ）を用い、サンプルを試験装置の中にクランプ で固定した。３個の試験サンプルを使用した。５分間に空気の流れが全く検出さ れないと、そのサンプルは空気不透過性とみなされる。水蒸気透過試験 水蒸気透過速度（ＷＶＴＲ）を測定するために用いた試験の説明を下記に示す 。この方法は、高い透過速度を有する布帛ラミネートの試験に適切であることが 経験されている。 この方法において、約７０ミリリットルの酢酸カリウムと蒸留水の飽和塩水溶 液を、その口にて６．５ｃｍの内径を有する１３３ミリリットルのポリプロピレ ンカップの中に入れた。デラウェア州のニューアークにあるＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手した約７秒のガーレイ数、約１７９ｋＰａの 泡立ち点、約３７μｍの厚さ、及び約２０ｇ／ｍ²の重さを有する延伸膨張ＰＴ ＦＥ膜をカップの唇にヒートシールし、塩水溶液を入れたぴんと張られた漏れの ない微細多孔質のバリヤを形成した。ＰＴＦＥ膜が水槽中の水に接触することを 確かめながら、水槽の表面上に同様な延 伸膨張ＰＴＦＥ膜をぴんと張って取り付けた。温度調節された部屋と循環水槽を 使用し、この水槽アセンブリーを２３℃±０．２℃に調節した。 ＷＶＴＲを試験するための面積は直径７．５ｃｍであり、約５０％の相対湿度 を有するチャンバー内で、サンプルを少なくとも４時間平衡にさせた。次いでそ のサンプルを、水槽を覆う延伸膨張ＰＴＦＥ膜の表面上に配置した。 このカップアセンブリーを最も近い１／１０００ｇまで秤量し、試験サンプル の中央に逆さにして置いた。 水の移動は、水と飽和塩溶液の間の、その方向の拡散による水の流れを与える 駆動力によって提供された。サンプルは１５分間試験し、次いでそのカップアセ ンブリーを取り出し、再度１／１０００ｇまで秤量した。 サンプルのＷＶＴＲは、カップアセンブリーの重量増加から計算し、サンプル 表面の１平方メートルにつき２４時間あたりの水のグラムで表した。ミューレン破裂試験 伸長可能な布帛ラミネートを、ミューレン破裂試験（連邦標準１９１、方法５ ５１２）によって防水性について評価した。この試験は、試験中の材料に静水力 を与えることを必要とし、ラミネートの破裂圧力、又は本発明のラミネートが漏 れ始める圧力を測定するために使用する。 弾性布帛の単一層を有するラミネートを、弾性布帛を低圧側にし、複合層を高 圧側に向けて試験装置に装着した。２枚の弾性布帛層を有するラミネートの場合 、比較的軽い重さの布帛を備えた側を高圧側に向けた。タフタ織物をサンプルの 上に用い（低圧側）、サンプルの過度の伸長を防いだ。引張特性 ＡＳＴＭ Ｄ８８２−８３のＡ法を用い、材料の引張特性を測定した。一定速 度でつかみ具が離れる型式の機器（インストロン試験機）を使用し、これらの試 験を行った。 ダイを用い、材料を機械方向と横方向の両方に適当なサイズに切断した（多孔 質膜と複合層のサンプルについては１インチ×少なくとも３インチ、ラミネート のサンプルについては１インチ×３インチ）。サンプルを２１℃の温度と６５％ の相対湿度に調節された部屋の中の条件に置いた。 試験のゲージ長さは１インチで、採用した歪速度は１０インチ／分とした。全 サンプルを破壊まで試験した。 サンプルが破壊するまで力と歪を記録した。ここで最大力、破断歪、及び１０ ％、２５％、５０％の歪での力を記録した。単位面積に対して標準化せずに５本 の試験片の平均値をそのまま記録した。従って、これらの値は伸長可能なラミネ ートを特徴づける。ＩＰ４伸長と回復 本発明の伸長可能なラミネートの伸長と回復を、インストロン引張り試験機を 用い、特定の負荷でＩＰ４法に従って測定した。 サンプルのラミネートから機械方向と横方向の両方に、３本の別な３インチ× ８インチの試験片を打抜いた。サンプルを２１℃の温度と６５％の相対湿度に調 節された部屋内の条件に置いた。 インストロン機は、底部グリップに３インチ×１インチのつかみ具と上部グリ ップにＣ形フックのタイプのつかみ具を備えた。８インチの側が試験方向と直線 に合わされたサンプルをＣ形フックの周りに輪にし、３インチのゲージ長さを維 持しながら、その両端を３インチ×１インチのつかみ具に固定する。次いでその サンプルを５インチ／分の速度で、力が所定の負荷に達するまで伸ばす。次いで 上部グリップをその元のゲージ長さまで戻すことによって、サンプルはその弛緩 状態に移される。このサイクルをさらに２回繰り返す。３回目の伸びの際に、所 定の力に達する伸びの値を記録する。次いで力が最初にゼロになる試験片の長さ Ｌから回復が求められる。 回復％＝（２−Ｌ／３）×１００ ４ポンドと１２ポンドの所定の負荷で試験を行い、そのデータを添字ＩＰ４（ ４ポンド）とＩＰ４（１２ポンド）で示す。液体水の漏れ 伸長可能なラミネートから作成した物品を、これら材料と、これら材料から製 造された物品が、有効なバリヤであるかを評価するために試験した。有効なバリ ヤとは、この試験条件下で液体水の通過を防ぐ材料の性能として定義される。 物品の開口部を通して物品の中に４００ｍｌの水を慎重に注ぎ入れた。その物 品は、試験期間の間中にわたり水を含むように逆さの位置に保った。その物品の 外側表面と継ぎ目を、１分間又は水漏れの存在が観られるまで観察した。 物品からの何らかの水漏れが観察された場合、その物品は不合格とされる。１ 分間の試験期間の際に物品からの水漏れが全く観察されない場合、その物品は合 格とされる。家庭用自動洗濯 伸長可能なラミネートを、家庭用自動洗濯に用いるためのそれらの適性を評価 するために試験した。この試験にＡＡＴＣＣ方法１３５−１９８７を用いた。こ の結果は、次記の防水性試験による測定でサンプルがその防水性を失うまでの洗 いと乾燥のサイクル数で報告する。防水性試験 低い水侵入圧力の挑戦である改良シューター試験法を用い、材料 のサンプルを防水性について試験する。この試験は、試験片の１つの側に対して 水を押しつけ、そしてそれを貫く水の透過の指示について試験片の他方の側を観 察することから本質的になる。 試験されるサンプルは、試験片を水平から傾けて支持する固定装置のゴムガス ケット間で締めつけられ、シールされる。試験片の外側表面は上を向き、大気に 開放され、近くで観察される。固定装置の中から空気が除去され、試験片の内側 表面の直径７．６２ｃｍ（３．０インチ）の面積に水が押しつけられ、圧力が加 えられる。水の容器に接続されたポンプにより、適当なゲージで指示されながら またインラインのバルブによって調節されながら、試験片への水圧が６．８ｋＰ ａ（１．０ｐｓｉ）まで高められる。 試験片の外側表面は、材料に押し通される何らかの水の出現について近くで注 視される。表面上に見られる水は漏れと解釈される。３分後に表面上に水が全く 見られなければサンプルは合格グレードを得る。この試験での合格が、本願での 用語「防水性」の定義である。 次の例は、本発明の態様を例証するものであるが、本発明の範囲を制限する意 図はない。 例１ この例は、本発明の伸長可能なラミネートを製造するための２工程法を例証す る。第１工程において、Ａと示した複合層を製造した。これは図１において層５ である。複合層Ａの２つの疎水性ポリマー層はメリーランド州のエルクトンにあ るＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社より入手した延伸膨張ポリテ トラフルオロエチレンの微細多孔質膜とした。 複合層のアセンブリーの前に微細多孔質膜を試験したが、それら の試験結果は表１の欄１に見られる。 複合層Ａは、図６に示され、Ｈｅｎｎらの米国特許第５０２６５９１号明細書 の開示によって広く教示されているようなプロセスにより調製した。使用した連 続的な水蒸気透過性ポリマー層は、Ｈｅｎｎの米国特許第４５３２３１６号の教 示に従って作成されたポリオキシエチレンポリエーテルポリウレタンであった。 ４本ロールのスタック構造を有するロール／塗布機を使用した。このスタックは 、低ジュロメーターシリコーンゴムの表面ロール（表面硬度ショアーＡ６０ジュ ロメーター）に対して２７２ｐｓｉでニップする周長１インチあたり１１０個の 角錐形セルのパターンと１１２μｍのセル深さを有するグラビアロールを備え、 クロム表面の金属ロールに対して４２２ｐｓｉでニップし、シリコーンゴム表面 のロール（表面硬度ショアーＡ６０ジュロメーター）に対して５９０ｐｓｉでニ ップした。このグラビアロールは１０５〜１１０℃に加熱された。クロムロール は１０５〜１１０℃に加熱された。ゴムロールは約８５℃〜９０℃の温度であっ た。グラビアロールは、溶融状態のポリウレタンを入れたトラフと接触した。ポ リウレタンは、微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜に接触するまでスタッ クにそってグラビアロールから運ばれた。ポリウレタンは、微細多孔質ポリテト ラフルオロエチレン膜上にコーティングされ、またその中に部分的に押し込めら れ、ポリテトラフルオロエチレン膜上に連続的な非多孔質コーティングを形成し た。第２の微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜が、ポリウレタンの非多孔 質連続皮膜でコーティングされた側に接着され、このようにして２つの多孔質外 側表面と連続的な非多孔質の内部を有する複合層Ａが生成した。微細多孔質ポリ テトラフルオロエチレン膜は、その材料が約１００フィート／分の速度で４本ロ ールのスタックを通して供給されながら、最小限のバ ックテンションで接合された。 複合層は、試験前に約４８時間の水分硬化に供され、その複合層Ａの試験結果 は表１の欄２に見ることができる。 第２工程において、複合層Ａは弾性布帛Ｉに接着によってラミネートされた。 弾性布帛Ｉは１．８オンス／平方ヤードの８０／２０のナイロン／ライクラ（商 標）編物（Ｗａｒｓｈｏｗ ＆ Ｓｏｎｓから入手したスタイル３３２０）であ った。弾性布帛Ｉもまたラミネーション前に試験し、その試験結果は表１の欄３ に見られる。使用した接着剤は、Ｃｒｏｗｔｈｅｒの米国特許第５２０９９６９ 号明細書に開示されたような１成分系熱硬化性ポリウレタン組成物であった。 伸長可能な布帛ラミネートＺは、通常の直接グラビア印刷機を用い、図７に示 すようなラミネーションプロセスによって調製された。微細多孔質表面の約３３ ％の被覆面積と約５〜８ｇ／ｍ²の接着剤堆積量を与える仕方で、ドットパター ンの接着剤が、グラビアロールによって複合層Ａの微細多孔質表面の１つの表面 上に計量塗布された。グラビアロールは５０℃に加熱された。複合層Ａは、圧力 ６９．４ｐｓｉで低ジュロメーターゴムローラーにより、グラビアロールに対し て最少限のテンション下に支持され、微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜 表面上に接着剤ドットを印刷した。次いで印刷された複合層の表面は、機械方向 に伸長されてその幅を弛緩状態の幅の約７０％に縮小されている弾性布帛層に結 合された。次いでこのラミネートは、１８０℃に加熱された６インチのクロムロ ールの周りに巻回され、ラミネートの微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン表 面とクロムロールとの接触を維持しながら、熱硬化性ポリウレタン接着剤が硬化 された。高温クロムロールに対してテンション下に保持され、圧力６９．４ｐｓ ｉでクロムロールに対して 加圧されている外界温度の低ジュロメーターゴムロールによって形成されたニッ プを通して１０フィート／分で移動されるラミネートによって、高温クロムロー ル表面の約６５％が覆われた。ラミネートがニップを出ると直ぐ、それを取り出 す前に、ラミネートはアキュムレーターの中において弛緩状態で放冷された。 上記の伸長可能なラミネートＺは、１つの布帛表面と１つの微細多孔質表面を 有し、このラミネートの試験結果は表１の欄４に見ることができる。また、この ラミネートＺは、７７回の家庭自動洗濯の後にも防水性であることが見出された 。 比較例１ 比較例１は、本発明のラミネーション方法の有効性を例証する。弾性布帛Ｉを 複合層Ａにラミネートすることにより伸長可能なラミネートを調製した。使用し た方法は例１で説明したラミネーション方法と同様であるが、但し、高温ニップ を出た後にラミネートが弛緩に供されず、テンション下でテークアップロール28 に巻き取られた。このラミネートの特性を伸長可能なラミネートＺのそれと表２ で比較している。比較例のラミネートは、機械方向の伸長特性に劣っている。 例２ この例は、弾性布帛Ｉのもう一つの層を伸長可能なラミネートＺの複合層Ａの 他方の微細多孔質表面に接着結合することによって製造された２つの弾性布帛層 を有する、本発明の伸長可能な布帛を調製する。ラミネーション方法と材料は例 １と同様であるが、但し、こゝでは微細多孔質表面が実質的に平らであることを 確保するため機械方向に伸長させた伸長可能なラミネートＺの微細多孔質表面上 に接着剤を印刷し、例１の伸長可能なラミネートＺの弾性布帛層が高温クロムロ ールに接触した。この例の伸長可能なラミネートの結 果は表３に見られる。このラミネートは、１０５回の家庭自動洗濯の後にもその 防水性を保持した。 例３ 水分硬化性ホットメルトポリウレタン接着剤のドットパターンを用い、弾性布 帛Ｉのもう一つの層を伸長可能なラミネートＺの微細多孔質面に接着結合するこ とによって、２つの弾性布帛層を有する伸長可能なラミネートを調製した。使用 した接着剤とその後のラミネーション方法は、Ｈｅｎｎの米国特許第４５３２３ １６号明細書の例１と６の記載と同様であるが、但し、こゝでは伸長可能なラミ ネートＺの微細多孔質表面が実質的に平らであることを確保するため機械方向に 伸長された伸長可能なラミネートＺの微細多孔質表面の上に接着剤が印刷され、 例１のように機械方向に同様にやはり伸長された弾性布帛Ｉの層に該ラミネート Ｚが結合された。次いでこのラミネートは、外界水分との反応によって接着剤が 硬化する間に伸長状態にラミネートを維持するため、適当なテンション下で巻き 取られた。この例の伸長可能なラミネートの結果は表３に見られる。 例４ 例１の層Ａの調製で説明したと同様にして複合層Ｂを調製したが、但し、こゝ では１インチあたり３５セルのパターンと２０６μｍのセル深さを有するグラビ アロールを使用した。複合層Ｂの特性は表４に見られる。 例１に記載のラミネーション方法を用い、弾性布帛層Ｉを複合層Ｂにラミネー トすることによって伸長可能なラミネートＹを調製した。このラミネートの特性 は表４に見られる。このラミネートは、少なくとも１００回の家庭自動洗濯の間 にその防水性を保持した。 比較例２ 比較例２は、例４に記載と同じ複合層と弾性布帛層を用いて作成したが、Ｈｅ ｎｎの米国特許第５０２６５９１号明細書の教示によってアセンブリーした布帛 ラミネートの特徴を示す。複合層Ｂは、複合層Ｂを弾性布帛に結合させる接着剤 としても役立つ連続的な水蒸気透過性ポリウレタンポリマー層で、複合層Ｂの１ つの多孔質層をコーティングし且つそれを部分的に浸透させることにより、弾性 布帛層Ｉに結合させた。表４において、このラミネートの特性を、例４で説明し た本発明の伸長可能なラミネートＹの特性と比較している。この比較例のラミネ ートは、機械方向と横方向の両方において劣った伸長特性を示しており、不連続 的接着剤が必要なことを示している。 例５ 例１で説明した方法を用い、弾性布帛II（３．２オンス／平方ヤード、８０／ ２０のナイロン／ライクラ（商標）編物、スタイル３２７１、Ｗａｒｓｈｏｗ ＆ Ｓｏｎｓより入手）を複合層Ｂにラミネートすることによって、伸長可能な ラミネートＸを調製した。弾性布帛IIの特性及びラミネートＸの特性は表５に見 られる。このラミネートは、少なくとも８０回の家庭自動洗濯の間にその防水性 を保持した。 例６ 例２で説明した方法を用い、弾性布帛Ｉのもう一つの層を、ラミネートＹの複 合層Ｂの他方の微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン表面にラミネートするこ とにより、伸長可能なラミネートを調製した。このラミネートの特性は表５に見 られる。このラミネートは、少なくとも１００回の家庭自動洗濯の間にその防水 性を保持した。 例７ 例２で説明した方法を用い、弾性布帛Ｉの層をラミネートＸの複合層Ｂの他方 の微細多孔質表面にラミネートすることにより、伸長可能なラミネートを調製し た。このラミネートの特性は表５に列挙してある。このラミネートは、少なくと も８０回の家庭自動洗濯の間にその防水性を保持した。 例８ この例は、既存の多孔質ポリマー膜を改質する方法、及び本発明の伸長可能な ラミネートを作成するためのその用途を例証する。Ｇｏｒｅの米国特許第３９５ ３５６６号明細書の教示にしたがって調製した微細多孔質延伸膨張ポリテトラフ ルオロエチレン膜を使用し、その特性は表６に列挙している。供給よりも速い回 転速度で動く巻取りを備えた２本ロール装置を用い、微細多孔質膜の３２インチ ウェブを機械方向に伸長させ、そのウェブの幅を１６インチに低下させた。この 伸長された微細多孔質膜の特性は表６の欄２に列挙されている。 伸長された微細多孔質膜の２本の長尺体を使用し、例１で説明した方法を用い て複合層Ｃを作成したが、但し、こゝではこのロール／塗布機のスタックは、こ のスタックは、シリコーンゴムの表面ロール（表面硬度ショアーＡ６０ジュロメ ーター）に対して６９．４ｐｓｉでニップする１インチあたり８５個の四角形セ ルのパターンと１１０μｍのセル深さを有するグラビアロールを備え、クロム表 面の金属ロールに対して６９．４ｐｓｉでニップし、低ジュロメーターのシリコ ーンゴム表面ロール（表面硬度ショアーＡ６０ジュロメーター）に対して６９． ４ｐｓｉでニップした。例１と同様に、このグラビアロールは１０５〜１１０℃ に加熱され、クロムロールは１０５〜１１０℃に加熱され、ゴムロールは約８５ ℃〜９０℃の温度であった。グラビアロールは、溶融状態のポリウレタンを入れ たトラフと接触した。ポリウレタンは、微細多孔質高分子膜に接触するまでスタ ックにそってグラビアロールから輸送された。ポリウレタンは、微細多孔質ポリ マー膜上にコーティングされ、またその中に一部が押し込められた。コーティン グされた微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜は、第２の微細多孔質ポリテ トラフルオロエチレン膜と組み合わされ、複合層Ａを生成した。微細多孔質膜の ２枚の層は、その材料が約１０フィート／分の速度で４本ロールのスタックを通 して供給されながら、最小限のバックテンションで接合された。 この複合層は、試験前に約４８時間の水分硬化に供され、その複合層Ｃの試験 結果は表６の欄３に見ることができる。 例１で説明したラミネーション方法を用い、次に複合層Ｃが弾性布帛層Ｉにラ ミネートされ、本発明の伸長可能なラミネートＶを作成した。伸長可能なラミネ ートＶの特性は表６の欄４に見られる。 例９ 例２で説明した方法を用い、弾性布帛Ｉのもう一つの層を、伸長可能なラミネ ートＶのむき出しの微細多孔質層にラミネートすることによって、２つの弾性布 帛層を有する伸長可能なラミネートを作成した。この伸長可能なラミネートの特 性を表７の欄１に示す。 例１０ この例は、かなり相違する伸長特性を有する２つの弾性布帛を用いた本発明の 伸長可能なラミネートを例証する。この場合、例２で説明した方法を用い、弾性 布帛III(７．８オンス／平方ヤード、９３／７のポリエステル／スパンデックス 、スタイル５４１８編物、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ社より入手)を、伸長可能なラミネ ートＶのむき出しの微細多孔質表面にラミネートした。弾性布帛III の特性及び 伸長可能なラミネートの特性をそれぞれ表７の欄２と３に示してい る。 例１１ 例11は、例１０の伸長可能なラミネートから作成したソックスを記述する。２ つのラミネートの比較的重い弾性布帛III が互いに隣接するようにして、２層の ラミネートを配置した。次いで２つの層を、足のサイズが８．５〜１０（米国の 靴サイズ）にぴったり合うようにデザインされたソックス形に裁断した。弾性布 帛層III を互いに接触させたまま且つ足首部分を開けたまま、ソックス形の２つ の層を縫い合わせた。次いで防水性布帛ラミネートに接着された熱可塑性接着剤 の厚さ６ミル（１５０μｍ）の層からなる幅７／８インチの縫い目シール用テー プ（ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（商標）シームシールテープ、メリーランド州のエルクト ンにあるＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社より入手）をヒートシ ールすることによって、この縫い目を防水性にした。接着剤は、比較的軽量の弾 性布帛Ｉに接触した。次いでこのソックスを裏返し、弾性布帛層III を外側にし た。最後に、開いた足首部分に弾性カフを縫い付け、ソックスをその最終形状に した。 このソックスは、米国靴サイズ９．５の者が容易に着脱することができた。着 用時にこのソックスはその者の足にきちんと合った心地よさを与えた。 この方法で製造したソックスを液体水漏れ試験に供し、伸長可能な布帛ラミネ ートとシールした縫い目の完全性を測定した。このソックスは合格の評価結果を 得た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，Ｂ Ｒ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＺ ，ＶＮ (72)発明者 ダニエル，エドワード ジェイ. アメリカ合衆国，ペンシルバニア 19350, ランデンバーグ，ジョッシュズ ウェイ 16 (72)発明者 ウィルマン，ロバート シー. アメリカ合衆国，メリーランド 21904, ポート デポジット，グラナイト ドライ ブ 26

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）伸縮性の親水性水蒸気透過性ポリマーの連続的な非多孔質層によっ て部分的に含浸され且つ一緒に結合された多孔質疎水性材料の２枚の層を備え、 非多孔質の内部領域と２つの多孔質表面を有する複合層を形成した複合層を含み 、 （ｂ）前記複合層は、前記複合層が機械方向に一体に折りたたまれてひだを寄 せられるようにして、不連続パターンに分配された接着剤によって弾性布帛の層 の少なくとも１つの面にラミネートされており、 前記布帛ラミネートは、機械方向と横方向の両方に少なくとも１０％伸長する ことができ、その伸長力が解除されたときにはその伸長された値の少なくとも８ ０％を回復することができ、 前記布帛ラミネートは、空気と液体水に不透過性であり、且つ少なくとも２０ ００ｇ／ｍ²／２４ｈの水蒸気透過速度を有する程度に水蒸気透過性である、 機械方向と横方向の両方に伸長することができる伸長可能な層状布帛ラミネー ト。 ２．弾性布帛層が、複合層の各々の側にラミネートされた請求の範囲第１項に 記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 ３．前記ラミネートが、機械方向に少なくとも４０％伸長することができ、そ の伸長力が解除されたときにはその伸長された値の少なくとも８０％を回復する ことができる請求の範囲第１項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 ４．前記ラミネートが、横方向に少なくとも４０％伸長することができ、その 伸長力が解除されたときにはその伸長された値の少なくとも８０％を回復するこ とができる請求の範囲第１項に記載の伸 長可能な層状布帛ラミネート。 ５．５０００ｇ／ｍ²／２４ｈの水蒸気透過速度を有する請求の範囲第１、２ 、３又は４項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 ６．複合層の多孔質疎水性層が、開いた相互に接続した気孔の構造を有する微 細多孔質高分子膜である請求の範囲第１又は２項に記載の伸長可能な層状布帛ラ ミネート。 ７．微細多孔質高分子膜が、フルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエステ ル、ポリアミド、ポリスルホン、及びポリエーテルエーテルケトンからなる部類 より選択されたポリマーである請求の範囲第６項に記載の伸長可能な層状布帛ラ ミネート。 ８．微細多孔質高分子膜がポリテトラフルオロエチレンである請求の範囲第７ 項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 ９．微細多孔質高分子膜が、ポリウレタン、コポリエーテルエステル、及びコ ポリエーテルアミドからなる部類より選択された伸縮性ポリマーである請求の範 囲第６項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 １０．伸縮性の親水性水蒸気透過性ポリマーの連続的な非多孔質層が、親水性 ポリウレタン、親水性コポリエーテルエステル、及び親水性コポリエーテルエス テルアミドからなる部類より選択された請求の範囲第１項に記載の伸長可能な層 状布帛ラミネート。 １１．伸縮性の親水性水蒸気透過性ポリマーの連続的な非多孔質層がポリ（オ キシエチレン）ポリウレタンである請求の範囲第１０項に記載の伸長可能な層状 布帛ラミネート。 １２．接着剤が、反応性熱硬化性無溶媒ポリウレタンである請求の範囲第１項 に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 １３．接着剤が、反応性水分硬化性ポリウレタンホットメルト接 着剤である請求の範囲第１項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネート。 １４．弾性布帛が編物、織物又は不織物である請求の範囲第１又は２項に記載 の伸長可能な層状布帛ラミネート。 １５．請求の範囲第１又は２項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネートを組み 込んだ衣類物品。 １６．請求の範囲第１項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネートを組み込んだ 医療用包帯。 １７．請求の範囲第１項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネートを含み、少な くとも１つの未接合開口部を残し、目的物の輪郭に対応する形状を形成するよう に、その周囲にそって前記布帛ラミネートが一緒に接合された形状適合性物品。 １８．ソックス、ホース、ストッキング、グローブ、スリーブ、帽子又はミト ンの形態の請求の範囲第１７項に記載の物品。 １９．（ａ）多孔質の外側表面と非多孔質で空気不透過性の内部領域を有する 複合層を作成し、 前記複合層は、２枚の多孔質高分子膜に部分的に含浸し且つこれらを接合させ た非多孔質水蒸気透過性ポリマー皮膜を含み、 前記高分子膜は、横方向に少なくとも１０％伸長することができ、 （ｂ）弾性布帛の初期の弛緩時の幅の９０％以下の幅までその幅が縮小される ように弾性布帛を機械方向に伸長させ、 （ｃ）接着剤の不連続パターンを用いて前記伸長された布帛に前記複合層を接 着によってラミネートしながら、前記布帛を伸長された状態に維持し、 （ｄ）前記布帛を伸長させる力を下げ、それによって前記布帛が弛緩状態に弾 性的に縮むことを許容し、それによって前記布帛は伸 長から弾性的に回復するにつれ前記複合層が機械方向に折りたたまれてしわが寄 せられる、 各工程を含む機械方向と横方向の両方に伸長することができる伸長可能な層状 布帛ラミネートの製造方法。 ２０．多孔質高分子膜が微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜である請求 の範囲第１９項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネートの製造方法。 ２１．水蒸気透過性ポリマーがポリ（オキシエチレン）ポリウレタンである請 求の範囲第１９項に記載の伸長可能な層状布帛ラミネートの製造方法。