通気性のある耐水性衣類
外側層布帛および任意選択の内側層布帛に結合されていてもよい通気性の積層体を含む衣類。この通気性の積層体は、ナノウェブと対向する関係で位置し、かつそれに結合されていてもよい微多孔膜から構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条に基づいて、米国仮特許出願第６１／００２，７９６号（２００７年１１月１３日出願）の優先権を主張するものであり、その開示内容は、完全に記載されているかのようにあらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、通気性かつ耐水性の層を含む衣類およびその層の構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の材料は、これらの課題を解決して、防汚性の通気性の高い構造を提供するように設計される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、本発明は、通気性の積層体および外側層布帛を含む、外側および内側を有する衣類に関し、前記通気性の積層体は、ナノウェブと対向する関係で位置する微多孔膜を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
「ナノ繊維層」および「ナノウェブ」という用語は、本明細書において同義的に用いられる。ナノウェブは、ナノ繊維を含む不織布である。
【０００９】
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の数平均直径または断面を有する繊維を指す。本明細書で用いられる際の直径という用語は、非円形の最大断面を含む。
【００１０】
「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。
【００１１】
「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。
【００１２】
「圧延」は、ウェブを２つのロール間のニップに通すプロセスである。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。
【００１３】
本発明の衣類は、微多孔膜と共に１つ以上のナノ繊維層のナノ繊維ウェブから作製される複合ウェブを含む。この組合せは、ナノ繊維ウェブを膜に接着積層することによって、またはナノウェブ紡糸プロセス中に膜に直接ナノ繊維層を形成して、膜／ナノ繊維層構造を形成することによって作製することができる。また、ナノ繊維層は、機械的交絡によって膜に接着させることもできる。膜の例としては、延伸された、充填ポリマーおよび発泡ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などの様々な微多孔フィルムが挙げられ、これらは、ナノ繊維層を基材に加えることができる限り、限定されずに使用することができる。
【００１４】
紡糸されたままの不織ウェブは、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るナノ繊維を主に含むかまたはそれだけを含む。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、より重い坪量のウェブを形成する際に商業的に存立できない。
【００１５】
「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国際特許公報、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。
【００１６】
基材またはスクリムをコレクタに配置し、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ことができる。基材の例としては、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布またはスパンレース不織布などの様々な不織布、織布、編布、紙などが挙げられ、ナノ繊維層を基材上に追加することができる限り、限定されずに用いることができる。不織布は、スパンボンド繊維、ドライレイド繊維もしくはウェットレイド繊維、セルロース繊維、メルトブローン繊維、ガラス繊維、またはそれらのブレンドを含み得る。
【００１７】
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。
【００１８】
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。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。
【００１９】
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（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）〜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。
【００２０】
さらに、不織ウェブを、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。
【００２１】
ナノウェブは、帯電防止剤をさらに含み得る。例えば、試剤としてポリ−（アルキレンエーテル）−グリコールを縮合混合物または溶融ポリアミド（例えば、米国特許第３，３２９，５５７号明細書、同第３，３７４，２８８号明細書、および同第３，９６６，８３５号明細書；１９６９年１月９日に発行された独国特許発明第１，２８６，６８３号明細書、ベルギー特許第６３１，１９９号明細書、スイス特許第４５６，０２９号明細書を参照。これらは全て、全体が参照により本明細書に援用される）のいずれかに加えることによって、繊維またはフィラメントなどの帯電防止ポリアミドベースの成形品が得られることが知られている。従来の帯電防止製品は、帯電防止剤としてカーボンブラックのような導電性充填剤、導電性金属繊維、金属粉末、または白土粉末（ｃｈｉｎａ ｐｏｗｄｅｒ）を加えて、その効果的な帯電防止特性を高めることによって作製される。上記の製品は、低コストであり、かつ高い導電性を有するという利点を有し、また、本発明に使用するのにも適している。
【００２２】
変性された帯電防止高分子量繊維および織物の別の製造方法が、米国特許第５，３６４，５８２号明細書に開示されており、ここで、０．８〜約２．５重量％の低分子量アミノ−オレフィンが帯電防止剤として加えられて、帯電防止特性、耐紫外線性、染色能力および染料の取込み特性（ｕｐｔａｋｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）が高められる。当業者は、本発明に使用可能な他の帯電防止剤を認識するであろう。
【００２３】
ナノウェブを化合物でさらに処理して、その表面を疎油性または疎水性にすることができる。当業者は、適切な化合物を知っているであろう。このような処理の例は、全体が本明細書に援用される、本発明と同一の譲受人に譲渡された米国特許第出願第１１／５９２，６４４号明細書（２００６年１１月３日に出願）に記載のようなＺｏｎｙｌフッ素化界面活性剤（ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））である。
【００２４】
ナノウェブは、微多孔膜に隣接し、微多孔膜に結合されていてもよい。この膜は、発泡ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）であってもよく、または当業者に公知の任意の他の種類の微多孔膜であってもよい。本発明に用いられる膜において、ｅＰＴＦＥは、焼結されてもまたは焼結されなくてもよい。
【００２５】
ｅＰＴＦＥ膜は、いくつかの異なる公知のプロセスによって作製され得るが、米国特許第４，１８７，３９０号明細書；同第４，１１０，２３９号明細書；および同第３，９５３，５６６号明細書（これらは全て参照により本明細書に援用される）に記載されているように、ポリテトラフルオロエチレンを発泡させてｅＰＴＦＥを得ることによって作製されるのが好ましい。「多孔質」とは、膜が、２０ｍｍの水量ゲージにおいて少なくとも０．０５ｍ3／分／ｍ2（ｍ／分）の透気率を有することを意味する。２０ｍｍの水量において２００ｍ／分またはそれ以上の透気率を有する膜を使用することができる。孔は、ｅＰＴＦＥの節点（ｎｏｄｅｓ）とフィブリルとの間に形成される細孔である。
【００２６】
同様に、米国特許第５，２３４，７５１号明細書、同第５，２１７，６６６号明細書、同第５，０９８，６２５号明細書、同第５，２２５，１３１号明細書、同第５，１６７，８９０号明細書、同第４，１０４，３９４号明細書、同第５，２３４，７３９号明細書、同第４，５９６，８３７号明細書、特開平１０−７８８２３号公報および特開平３−２２１５４１号公報のいずれかに記載の膜を使用することができ、その際、発泡されていない、押し出されたかまたは成形されたＰＴＦＥを加熱してその物品を焼結または半焼結させる。次に、この焼結または半焼結された物品を延伸して、所望の多孔質および所望の特性を生み出す。
【００２７】
特殊な用途では、特殊な用途用のＰＴＦＥの特性を改変するためにＰＴＦＥに充填材を設けることができる。例えば、セラミックフィルタ（ＳｉＯ2）および限られた量の微細ガラス繊維をＰＴＦＥ材料に導入できることが米国特許第４，９４９，２８４号明細書から知られており；欧州特許第０−４６３１０６Ｂ号明細書においては、二酸化チタン、ガラス繊維、カーボンブラック、活性炭などが充填剤として言及されている。
【００２８】
高度に充填したポリマー（通常はポリオレフィン）から微多孔フィルムを作製するための技術が公知である。このようなウェブは、本発明の膜として使用するのにも適している。典型的に、ポリオレフィン（通常はポリエチレン）の組合せが、充填剤（通常はＣａＣＯ3）と配合され、押し出され、延伸されてフィルムにされて、微多孔フィルムが形成される。
【００２９】
本発明のろ過膜として使用するための微多孔フィルムの好適な例としては、米国特許第４，４７２，３２８号明細書、同第４，３５０，６５５号明細書および同第４，７７７，０７３号明細書（これらは全て参照により本明細書に援用される）に記載されるものなどが挙げられる。
【００３０】
微多孔膜およびナノウェブは、溶剤結合、接着結合、熱結合、および超音波結合などによって互いに結合されていてもよいが、当業者に公知の任意の結合手段を用いてもよい。好ましい実施形態では、例えば、膜またはナノウェブに被着された接着剤を溶融させるのに十分な温度で高温ロールニップに材料を通すことなどの好適な積層技術を用いて膜をナノウェブに結合させる。ロールの１つは、積層体に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。
【００３１】
ナノウェブまたは膜を、積層する前に接着剤でコーティング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、ｅＰＴＦＥ膜を、コーティングされた布帛の接着剤の側に設置する。伝導熱および十分な圧力を膜の側に加えて、接着剤が膜の細孔に流れ込むようにする。接着剤が架橋可能である場合、接着剤が熱により架橋し、その結果、膜が基材に機械的に結合される。
【００３２】
フルオロポリマーおよびフッ素化されていないポリマーの積層体から形成される物品ならびに積層のプロセスの他の例として、米国特許第５，８５５，９７７号明細書には、実質的にフッ素化されていない層と、共重合されたモノマー単位を含むフルオロポリマーのフッ素化層とを含む多層物品が開示されている。多層物品は、脂肪族ジアミン、またはポリアミンをさらに含み、脂肪族ジアミン、またはポリアミンは、脂肪族ジアミン、またはポリアミンを含有しない多層物品と比較して向上した層間接着性を提供する。
【００３３】
様々な他の方法を用いて、フッ素化ポリマー層とポリアミドとの間の接着性を向上させることができる。例えば、接着剤層を、２つのポリマー層の間に加えることができる。米国特許第５，０４７，２８７号明細書には、アミノ基を有するアクリロニトリル−ブタジエンまたはアクリロニトリル−イソプレンゴムを含む接着剤によって少なくとも１つの表面に結合されたフッ素ゴム層を有する基布を含む、自動車用途に使用するのに適したダイアフラムが開示されている。
【００３４】
また、場合により、層の一方または両方の表面処理を用いて結合を補助する。中には、例えば、充填された気体雰囲気でフルオロポリマー層を処理（例えば、コロナ処理）した後、第２の材料、例えば、熱可塑性ポリアミドの層を適用することを教示した者がいる。例えば、欧州特許出願公開第０１８５５９０号明細書（上野ら）および同第０５５１０９４号明細書（Ｋｒａｕｓｅら）ならびに米国特許第４，９３３，０６０号明細書（Ｐｒｏｈａｓｋａら）および同第５，１７０，０１１号明細書（Ｍａｒｔｕｃｃｉ）。
【００３５】
フルオロポリマーと異種層とのブレンドはそれ自体、場合によっては中間層として用いられて、２つの層を互いに結合させるのに役立つ。欧州特許出願公開第０５２３６４４号明細書（川島ら）には、ポリアミド樹脂表面層とフッ素樹脂表面層とを有するプラスチック積層体が開示されている。
【００３６】
非フルオロポリマー層をフルオロポリマー層に結合する方法の他の例では、米国特許第６，８６９，６８２号明細書に、溶融加工可能な実質的にフッ素化されていないポリマーと、支持体（ｂａｓｅ）と、クラウンエーテルとの混合物の第２の層に結合されたフルオロポリマーの第１の層を含む物品が記載されている。
【００３７】
非フルオロポリマー層をフルオロポリマー層に結合する方法のさらに他の例では、米国特許第６，９６２，７５４号明細書に、フルオロポリマー層と、その１つの側に直接結合された、少なくとも１種の二酸および特定の組成の少なくとも１種のジアミンを本質的に含むモノマーの縮合から得られるポリアミドの結合樹脂を含む結合層とを含む構造が記載されている。
【００３８】
層を結合させる（例えば、共押出しまたは積層）ための方法の熱および圧力は、層間の十分な接着をもたらすのに十分なものであり得る。しかし、得られる多層物品を、例えばさらなる熱、圧力、またはその両方でさらに処理して、層間にさらなる接着結合強度を与えるのが望ましいことがある。多層物品を押出しによって作製するときにさらに熱を供給する１つの方法は、共押出しの後に積層体が冷えるのを遅らせることによるものである。あるいは、単にいくつかの成分を処理するのに必要な温度より高い温度で層を積層または共押出しすることによって、さらなる熱エネルギーを多層物品に加えてもよい。あるいは、別の代替例として、完成された積層体を、長期間にわたって高温に保ってもよい。例えば完成された多層物品を、炉または加熱された液体浴などの、物品の温度を上昇させるための別の手段の中に入れてもよい。また、これらの方法の組合せを用いてもよい。
【００３９】
ナノウェブおよび膜の積層体は、衣類において、外側布帛層および任意選択の内側布帛層に隣接して配置される。多種多様な天然および合成の布帛が公知であり、例えば、スポーツウェア、丈夫な上着（ｒｕｇｇｅｄ ｏｕｔｅｒｗｅａｒ）およびアウトドアウェア、保護衣などの衣類（例えば、手袋、エプロン、革ズボン、パンツ、ブーツ、スパッツ（ｇａｔｏｒｓ）、シャツ、ジャケット、コート、靴下、靴、下着、チョッキ、防水長靴、帽子、長手袋、寝袋、テントなど）を構成するための、本発明の１つまたは複数の布帛層として用いられてもよい。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。
【００４０】
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複合織布が得られる。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。
【００４１】
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。不織布の例としては、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。
【００４２】
ナノウェブ／膜積層体は、その表面の一部にわたって布帛層に結合され、例えば、接着結合、熱結合、超音波音場を用いて、縫合または溶剤結合によるなどの当業者に公知の任意の手段によって布帛層に結合され得る。
【００４３】
１種以上の接着剤を場合により用いて、ナノウェブおよび微多孔膜または積層体を内側の布帛または外側の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」接着剤であり得る。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。
【００４４】
多孔質のｅＰＴＦＥ膜を内側の布帛層または外側の布帛層に積層するのに用いられる接着剤はまた、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を含めた、様々なフルオロケミカル分散体または合成ラテックスのうちの１種であり得る。
【００４５】
本発明の一実施形態では、スペーサスクリムが、膜と外側布帛層との間に挿入可能であり、膜および外側布帛層のいずれかまたは両方に結合されていてもよい。「スクリム」は支持層であり、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であり得る。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。
【実施例】
【００４６】
本明細書に記載される実施例では、布帛の空気流透過性をフレージャ測定（ＡＳＴＭ Ｄ７３７）を用いて測定した。この測定において、１２４．５Ｎ／ｍ2（０．５水柱インチ）の圧力差を好適に固定された布帛試料にかけて、得られた空気流量をフレージャ透気率またはより簡潔に「フレージャ」として測定し、ｍ3／ｍ2−分の単位で記録する。
【００４７】
繊維直径を以下のように求めた。ナノ繊維層試料ごとに、倍率５，０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を１０枚撮った。１１の明らかに区別されるナノ繊維の直径を、写真から測定して記録した。欠陥（すなわち、ナノ繊維の塊、ポリマー液滴、ナノ繊維の交差）は含まれていなかった。各試料の平均繊維直径を計算した。
【００４８】
例えば、ギ酸中のポリアミド−６，６の２４％溶液を、ナノウェブから国際公開第０３／０８０９０５号パンフレットに記載のように電気ブロー加工によって紡糸した。数平均繊維直径は約４００ｎｍであった。ナイロンと鋼製のロールとの間でナノウェブの圧延を行った。
【００４９】
表１は、厚さ２５ミクロンのｅＰＴＦＥ膜を有するナノウェブの４つの積層体を示す。ナノウェブを、積層する前に任意に圧延した。
【００５０】
表１
【００５１】
結合のために、溶剤型接着剤（Ｂｒｏｏｋｗｏｏｄ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｗａｕｒｅｇａｎ，ＣＴ））を、グラビアコーティングロールを介してｅＰＴＦＥに塗布し、ナノウェブをｅＰＴＦＥ／接着剤の組合せに塗布し、次に、その複合体を、２１フィート／分の線速度でニップおよび乾燥機に通した。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条に基づいて、米国仮特許出願第６１／００２，７９６号（２００７年１１月１３日出願）の優先権を主張するものであり、その開示内容は、完全に記載されているかのようにあらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、通気性かつ耐水性の層を含む衣類およびその層の構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の材料は、これらの課題を解決して、防汚性の通気性の高い構造を提供するように設計される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、本発明は、通気性の積層体および外側層布帛を含む、外側および内側を有する衣類に関し、前記通気性の積層体は、ナノウェブと対向する関係で位置する微多孔膜を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
「ナノ繊維層」および「ナノウェブ」という用語は、本明細書において同義的に用いられる。ナノウェブは、ナノ繊維を含む不織布である。
【０００９】
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の数平均直径または断面を有する繊維を指す。本明細書で用いられる際の直径という用語は、非円形の最大断面を含む。
【００１０】
「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。
【００１１】
「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。
【００１２】
「圧延」は、ウェブを２つのロール間のニップに通すプロセスである。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。
【００１３】
本発明の衣類は、微多孔膜と共に１つ以上のナノ繊維層のナノ繊維ウェブから作製される複合ウェブを含む。この組合せは、ナノ繊維ウェブを膜に接着積層することによって、またはナノウェブ紡糸プロセス中に膜に直接ナノ繊維層を形成して、膜／ナノ繊維層構造を形成することによって作製することができる。また、ナノ繊維層は、機械的交絡によって膜に接着させることもできる。膜の例としては、延伸された、充填ポリマーおよび発泡ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などの様々な微多孔フィルムが挙げられ、これらは、ナノ繊維層を基材に加えることができる限り、限定されずに使用することができる。
【００１４】
紡糸されたままの不織ウェブは、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るナノ繊維を主に含むかまたはそれだけを含む。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、より重い坪量のウェブを形成する際に商業的に存立できない。
【００１５】
「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国際特許公報、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。
【００１６】
基材またはスクリムをコレクタに配置し、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ことができる。基材の例としては、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布またはスパンレース不織布などの様々な不織布、織布、編布、紙などが挙げられ、ナノ繊維層を基材上に追加することができる限り、限定されずに用いることができる。不織布は、スパンボンド繊維、ドライレイド繊維もしくはウェットレイド繊維、セルロース繊維、メルトブローン繊維、ガラス繊維、またはそれらのブレンドを含み得る。
【００１７】
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。
【００１８】
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。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。
【００１９】
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（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）〜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。
【００２０】
さらに、不織ウェブを、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。
【００２１】
ナノウェブは、帯電防止剤をさらに含み得る。例えば、試剤としてポリ−（アルキレンエーテル）−グリコールを縮合混合物または溶融ポリアミド（例えば、米国特許第３，３２９，５５７号明細書、同第３，３７４，２８８号明細書、および同第３，９６６，８３５号明細書；１９６９年１月９日に発行された独国特許発明第１，２８６，６８３号明細書、ベルギー特許第６３１，１９９号明細書、スイス特許第４５６，０２９号明細書を参照。これらは全て、全体が参照により本明細書に援用される）のいずれかに加えることによって、繊維またはフィラメントなどの帯電防止ポリアミドベースの成形品が得られることが知られている。従来の帯電防止製品は、帯電防止剤としてカーボンブラックのような導電性充填剤、導電性金属繊維、金属粉末、または白土粉末（ｃｈｉｎａ ｐｏｗｄｅｒ）を加えて、その効果的な帯電防止特性を高めることによって作製される。上記の製品は、低コストであり、かつ高い導電性を有するという利点を有し、また、本発明に使用するのにも適している。
【００２２】
変性された帯電防止高分子量繊維および織物の別の製造方法が、米国特許第５，３６４，５８２号明細書に開示されており、ここで、０．８〜約２．５重量％の低分子量アミノ−オレフィンが帯電防止剤として加えられて、帯電防止特性、耐紫外線性、染色能力および染料の取込み特性（ｕｐｔａｋｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）が高められる。当業者は、本発明に使用可能な他の帯電防止剤を認識するであろう。
【００２３】
ナノウェブを化合物でさらに処理して、その表面を疎油性または疎水性にすることができる。当業者は、適切な化合物を知っているであろう。このような処理の例は、全体が本明細書に援用される、本発明と同一の譲受人に譲渡された米国特許第出願第１１／５９２，６４４号明細書（２００６年１１月３日に出願）に記載のようなＺｏｎｙｌフッ素化界面活性剤（ＤｕＰｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））である。
【００２４】
ナノウェブは、微多孔膜に隣接し、微多孔膜に結合されていてもよい。この膜は、発泡ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）であってもよく、または当業者に公知の任意の他の種類の微多孔膜であってもよい。本発明に用いられる膜において、ｅＰＴＦＥは、焼結されてもまたは焼結されなくてもよい。
【００２５】
ｅＰＴＦＥ膜は、いくつかの異なる公知のプロセスによって作製され得るが、米国特許第４，１８７，３９０号明細書；同第４，１１０，２３９号明細書；および同第３，９５３，５６６号明細書（これらは全て参照により本明細書に援用される）に記載されているように、ポリテトラフルオロエチレンを発泡させてｅＰＴＦＥを得ることによって作製されるのが好ましい。「多孔質」とは、膜が、２０ｍｍの水量ゲージにおいて少なくとも０．０５ｍ3／分／ｍ2（ｍ／分）の透気率を有することを意味する。２０ｍｍの水量において２００ｍ／分またはそれ以上の透気率を有する膜を使用することができる。孔は、ｅＰＴＦＥの節点（ｎｏｄｅｓ）とフィブリルとの間に形成される細孔である。
【００２６】
同様に、米国特許第５，２３４，７５１号明細書、同第５，２１７，６６６号明細書、同第５，０９８，６２５号明細書、同第５，２２５，１３１号明細書、同第５，１６７，８９０号明細書、同第４，１０４，３９４号明細書、同第５，２３４，７３９号明細書、同第４，５９６，８３７号明細書、特開平１０−７８８２３号公報および特開平３−２２１５４１号公報のいずれかに記載の膜を使用することができ、その際、発泡されていない、押し出されたかまたは成形されたＰＴＦＥを加熱してその物品を焼結または半焼結させる。次に、この焼結または半焼結された物品を延伸して、所望の多孔質および所望の特性を生み出す。
【００２７】
特殊な用途では、特殊な用途用のＰＴＦＥの特性を改変するためにＰＴＦＥに充填材を設けることができる。例えば、セラミックフィルタ（ＳｉＯ2）および限られた量の微細ガラス繊維をＰＴＦＥ材料に導入できることが米国特許第４，９４９，２８４号明細書から知られており；欧州特許第０−４６３１０６Ｂ号明細書においては、二酸化チタン、ガラス繊維、カーボンブラック、活性炭などが充填剤として言及されている。
【００２８】
高度に充填したポリマー（通常はポリオレフィン）から微多孔フィルムを作製するための技術が公知である。このようなウェブは、本発明の膜として使用するのにも適している。典型的に、ポリオレフィン（通常はポリエチレン）の組合せが、充填剤（通常はＣａＣＯ3）と配合され、押し出され、延伸されてフィルムにされて、微多孔フィルムが形成される。
【００２９】
本発明のろ過膜として使用するための微多孔フィルムの好適な例としては、米国特許第４，４７２，３２８号明細書、同第４，３５０，６５５号明細書および同第４，７７７，０７３号明細書（これらは全て参照により本明細書に援用される）に記載されるものなどが挙げられる。
【００３０】
微多孔膜およびナノウェブは、溶剤結合、接着結合、熱結合、および超音波結合などによって互いに結合されていてもよいが、当業者に公知の任意の結合手段を用いてもよい。好ましい実施形態では、例えば、膜またはナノウェブに被着された接着剤を溶融させるのに十分な温度で高温ロールニップに材料を通すことなどの好適な積層技術を用いて膜をナノウェブに結合させる。ロールの１つは、積層体に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。
【００３１】
ナノウェブまたは膜を、積層する前に接着剤でコーティング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、ｅＰＴＦＥ膜を、コーティングされた布帛の接着剤の側に設置する。伝導熱および十分な圧力を膜の側に加えて、接着剤が膜の細孔に流れ込むようにする。接着剤が架橋可能である場合、接着剤が熱により架橋し、その結果、膜が基材に機械的に結合される。
【００３２】
フルオロポリマーおよびフッ素化されていないポリマーの積層体から形成される物品ならびに積層のプロセスの他の例として、米国特許第５，８５５，９７７号明細書には、実質的にフッ素化されていない層と、共重合されたモノマー単位を含むフルオロポリマーのフッ素化層とを含む多層物品が開示されている。多層物品は、脂肪族ジアミン、またはポリアミンをさらに含み、脂肪族ジアミン、またはポリアミンは、脂肪族ジアミン、またはポリアミンを含有しない多層物品と比較して向上した層間接着性を提供する。
【００３３】
様々な他の方法を用いて、フッ素化ポリマー層とポリアミドとの間の接着性を向上させることができる。例えば、接着剤層を、２つのポリマー層の間に加えることができる。米国特許第５，０４７，２８７号明細書には、アミノ基を有するアクリロニトリル−ブタジエンまたはアクリロニトリル−イソプレンゴムを含む接着剤によって少なくとも１つの表面に結合されたフッ素ゴム層を有する基布を含む、自動車用途に使用するのに適したダイアフラムが開示されている。
【００３４】
また、場合により、層の一方または両方の表面処理を用いて結合を補助する。中には、例えば、充填された気体雰囲気でフルオロポリマー層を処理（例えば、コロナ処理）した後、第２の材料、例えば、熱可塑性ポリアミドの層を適用することを教示した者がいる。例えば、欧州特許出願公開第０１８５５９０号明細書（上野ら）および同第０５５１０９４号明細書（Ｋｒａｕｓｅら）ならびに米国特許第４，９３３，０６０号明細書（Ｐｒｏｈａｓｋａら）および同第５，１７０，０１１号明細書（Ｍａｒｔｕｃｃｉ）。
【００３５】
フルオロポリマーと異種層とのブレンドはそれ自体、場合によっては中間層として用いられて、２つの層を互いに結合させるのに役立つ。欧州特許出願公開第０５２３６４４号明細書（川島ら）には、ポリアミド樹脂表面層とフッ素樹脂表面層とを有するプラスチック積層体が開示されている。
【００３６】
非フルオロポリマー層をフルオロポリマー層に結合する方法の他の例では、米国特許第６，８６９，６８２号明細書に、溶融加工可能な実質的にフッ素化されていないポリマーと、支持体（ｂａｓｅ）と、クラウンエーテルとの混合物の第２の層に結合されたフルオロポリマーの第１の層を含む物品が記載されている。
【００３７】
非フルオロポリマー層をフルオロポリマー層に結合する方法のさらに他の例では、米国特許第６，９６２，７５４号明細書に、フルオロポリマー層と、その１つの側に直接結合された、少なくとも１種の二酸および特定の組成の少なくとも１種のジアミンを本質的に含むモノマーの縮合から得られるポリアミドの結合樹脂を含む結合層とを含む構造が記載されている。
【００３８】
層を結合させる（例えば、共押出しまたは積層）ための方法の熱および圧力は、層間の十分な接着をもたらすのに十分なものであり得る。しかし、得られる多層物品を、例えばさらなる熱、圧力、またはその両方でさらに処理して、層間にさらなる接着結合強度を与えるのが望ましいことがある。多層物品を押出しによって作製するときにさらに熱を供給する１つの方法は、共押出しの後に積層体が冷えるのを遅らせることによるものである。あるいは、単にいくつかの成分を処理するのに必要な温度より高い温度で層を積層または共押出しすることによって、さらなる熱エネルギーを多層物品に加えてもよい。あるいは、別の代替例として、完成された積層体を、長期間にわたって高温に保ってもよい。例えば完成された多層物品を、炉または加熱された液体浴などの、物品の温度を上昇させるための別の手段の中に入れてもよい。また、これらの方法の組合せを用いてもよい。
【００３９】
ナノウェブおよび膜の積層体は、衣類において、外側布帛層および任意選択の内側布帛層に隣接して配置される。多種多様な天然および合成の布帛が公知であり、例えば、スポーツウェア、丈夫な上着（ｒｕｇｇｅｄ ｏｕｔｅｒｗｅａｒ）およびアウトドアウェア、保護衣などの衣類（例えば、手袋、エプロン、革ズボン、パンツ、ブーツ、スパッツ（ｇａｔｏｒｓ）、シャツ、ジャケット、コート、靴下、靴、下着、チョッキ、防水長靴、帽子、長手袋、寝袋、テントなど）を構成するための、本発明の１つまたは複数の布帛層として用いられてもよい。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。
【００４０】
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複合織布が得られる。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。
【００４１】
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。不織布の例としては、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。
【００４２】
ナノウェブ／膜積層体は、その表面の一部にわたって布帛層に結合され、例えば、接着結合、熱結合、超音波音場を用いて、縫合または溶剤結合によるなどの当業者に公知の任意の手段によって布帛層に結合され得る。
【００４３】
１種以上の接着剤を場合により用いて、ナノウェブおよび微多孔膜または積層体を内側の布帛または外側の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」接着剤であり得る。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。
【００４４】
多孔質のｅＰＴＦＥ膜を内側の布帛層または外側の布帛層に積層するのに用いられる接着剤はまた、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を含めた、様々なフルオロケミカル分散体または合成ラテックスのうちの１種であり得る。
【００４５】
本発明の一実施形態では、スペーサスクリムが、膜と外側布帛層との間に挿入可能であり、膜および外側布帛層のいずれかまたは両方に結合されていてもよい。「スクリム」は支持層であり、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であり得る。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。
【実施例】
【００４６】
本明細書に記載される実施例では、布帛の空気流透過性をフレージャ測定（ＡＳＴＭ Ｄ７３７）を用いて測定した。この測定において、１２４．５Ｎ／ｍ2（０．５水柱インチ）の圧力差を好適に固定された布帛試料にかけて、得られた空気流量をフレージャ透気率またはより簡潔に「フレージャ」として測定し、ｍ3／ｍ2−分の単位で記録する。
【００４７】
繊維直径を以下のように求めた。ナノ繊維層試料ごとに、倍率５，０００倍の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を１０枚撮った。１１の明らかに区別されるナノ繊維の直径を、写真から測定して記録した。欠陥（すなわち、ナノ繊維の塊、ポリマー液滴、ナノ繊維の交差）は含まれていなかった。各試料の平均繊維直径を計算した。
【００４８】
例えば、ギ酸中のポリアミド−６，６の２４％溶液を、ナノウェブから国際公開第０３／０８０９０５号パンフレットに記載のように電気ブロー加工によって紡糸した。数平均繊維直径は約４００ｎｍであった。ナイロンと鋼製のロールとの間でナノウェブの圧延を行った。
【００４９】
表１は、厚さ２５ミクロンのｅＰＴＦＥ膜を有するナノウェブの４つの積層体を示す。ナノウェブを、積層する前に任意に圧延した。
【００５０】
表１
【００５１】
結合のために、溶剤型接着剤（Ｂｒｏｏｋｗｏｏｄ Ｃｏｍｐａｎｉｅｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｗａｕｒｅｇａｎ，ＣＴ））を、グラビアコーティングロールを介してｅＰＴＦＥに塗布し、ナノウェブをｅＰＴＦＥ／接着剤の組合せに塗布し、次に、その複合体を、２１フィート／分の線速度でニップおよび乾燥機に通した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性の積層体および外側層布帛を含む、外側および内側を有する衣類であって、前記通気性の積層体がナノウェブと対向する関係で位置する微多孔膜を含む衣類。
【請求項２】
前記膜が前記外側層布帛に面する請求項１に記載の衣類。
【請求項３】
前記膜が衣類の内側に面する請求項１に記載の衣類。
【請求項４】
内側層布帛をさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項５】
前記積層体が前記内側層布帛に結合される請求項４に記載の衣類。
【請求項６】
前記膜が、ｅＰＴＦＥおよび微多孔フィルムからなる群から選択される請求項１に記載の衣類。
【請求項７】
前記膜が、溶剤結合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記ナノウェブに結合される請求項１に記載の衣類。
【請求項８】
前記積層体が、縫合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記外側層布帛に結合される請求項２に記載の衣類。
【請求項９】
前記積層体が、縫合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記内側層布帛に結合される請求項５に記載の衣類。
【請求項１０】
前記外側層布帛が、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織物材料を含む請求項１に記載の衣類。
【請求項１１】
前記内側層布帛が、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織物材料を含む請求項１に記載の衣類。
【請求項１２】
前記積層体および前記布帛層が、その表面の一部にわたって互いに結合される請求項１、５、８または９のいずれか一項に記載の衣類。
【請求項１３】
前記膜が、ポリウレタン接着剤で前記外側層布帛に結合されたｅＰＴＦＥである請求項６に記載の衣類。
【請求項１４】
前記ナノウェブが、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請求項１に記載の衣類。
【請求項１５】
前記ナノウェブが、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請求項１に記載の衣類。
【請求項１６】
前記ナノ繊維層が、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アミドナノ繊維を含む請求項１４に記載の衣類。
【請求項１７】
前記ナノウェブが圧延される請求項１に記載の衣類。
【請求項１８】
前記ナノウェブが疎油性または疎水性のいずれかである請求項１に記載の衣類。
【請求項１９】
前記微多孔膜と前記外側布帛層との間に結合されたスペーサスクリムをさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項２０】
前記ナノウェブが帯電防止剤をさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項２１】
前記外側層布帛が不織布である請求項１に記載の衣類。
【請求項１】
通気性の積層体および外側層布帛を含む、外側および内側を有する衣類であって、前記通気性の積層体がナノウェブと対向する関係で位置する微多孔膜を含む衣類。
【請求項２】
前記膜が前記外側層布帛に面する請求項１に記載の衣類。
【請求項３】
前記膜が衣類の内側に面する請求項１に記載の衣類。
【請求項４】
内側層布帛をさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項５】
前記積層体が前記内側層布帛に結合される請求項４に記載の衣類。
【請求項６】
前記膜が、ｅＰＴＦＥおよび微多孔フィルムからなる群から選択される請求項１に記載の衣類。
【請求項７】
前記膜が、溶剤結合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記ナノウェブに結合される請求項１に記載の衣類。
【請求項８】
前記積層体が、縫合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記外側層布帛に結合される請求項２に記載の衣類。
【請求項９】
前記積層体が、縫合、接着結合、熱結合、超音波結合およびそれらの組合せからなる群から選択される手段によって前記内側層布帛に結合される請求項５に記載の衣類。
【請求項１０】
前記外側層布帛が、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織物材料を含む請求項１に記載の衣類。
【請求項１１】
前記内側層布帛が、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織物材料を含む請求項１に記載の衣類。
【請求項１２】
前記積層体および前記布帛層が、その表面の一部にわたって互いに結合される請求項１、５、８または９のいずれか一項に記載の衣類。
【請求項１３】
前記膜が、ポリウレタン接着剤で前記外側層布帛に結合されたｅＰＴＦＥである請求項６に記載の衣類。
【請求項１４】
前記ナノウェブが、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請求項１に記載の衣類。
【請求項１５】
前記ナノウェブが、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請求項１に記載の衣類。
【請求項１６】
前記ナノ繊維層が、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アミドナノ繊維を含む請求項１４に記載の衣類。
【請求項１７】
前記ナノウェブが圧延される請求項１に記載の衣類。
【請求項１８】
前記ナノウェブが疎油性または疎水性のいずれかである請求項１に記載の衣類。
【請求項１９】
前記微多孔膜と前記外側布帛層との間に結合されたスペーサスクリムをさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項２０】
前記ナノウェブが帯電防止剤をさらに含む請求項１に記載の衣類。
【請求項２１】
前記外側層布帛が不織布である請求項１に記載の衣類。
【公表番号】特表２０１１−５０３３８５（Ｐ２０１１−５０３３８５Ａ）
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３４１５５（Ｐ２０１０−５３４１５５）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８３３３４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４８４１
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８３３３４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４８４１
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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