防風性・防水性・通気性の継ぎ合わせた物品
【課題】折り畳み又はプリーツ技術を必要とせずに可撓性物品を形成可能な非布地の継ぎ合わせた多層構造体について、本技術分野で長年にわたる要求を解決すること。
【解決手段】本発明は、高水準の耐久性を示し、かつ着用者に高水準の柔軟性及び物品強度を提供する、防水性かつ通気性の非布地継ぎ合わせ物品を提供する。本発明は、特に、操作性の高い（dexterous）ハンドカバー及び形状適合性（conformable）のフットカバーへの使用を対象としている。
【解決手段】本発明は、高水準の耐久性を示し、かつ着用者に高水準の柔軟性及び物品強度を提供する、防水性かつ通気性の非布地継ぎ合わせ物品を提供する。本発明は、特に、操作性の高い（dexterous）ハンドカバー及び形状適合性（conformable）のフットカバーへの使用を対象としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、高水準の耐久性を示し、かつ着用者に高水準の可撓性及び物品強度を提供する、防水性かつ通気性の継ぎ合わせた物品に関する。本発明は、特に、操作性の高い（dexterous）ハンドカバー及び形状適合性（conformable）のフットカバーへの使用を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
防水性かつ通気性の物品は、様々な目的、例えば、屋外活動、スポーツ活動、スキー、サイクリング、軍事活動及び消防活動に使用される。アウターシェル材料が防水性であるため、手袋のような継ぎ合わせた物品を防水性とすることができる。代わりに、そのような手袋を最先端構造によって防水性にしてもよく、そこでは、シェル材料は空気透過性及び水分透過性であって、シェル材料の裏側に防水性かつ水蒸気透過性の機能層材料からなる他の層（一般に手袋インサートと呼ばれる）が配置されている。そのような機能層に適した材料のいくつかとして、ＰＴＦＥ、親水性含浸剤及び／もしくは親水性層を備えた延伸ＰＴＦＥ、通気性ポリウレタン層、又はエーテルエステル共重合体のようなエラストマー、並びにこれらの積層体が挙げられる。
【０００３】
そのような物品には幅広い防護が要求されるため、それらの物品は、手袋の周縁のあたりに通常取り付けられる複数の材料層から一般に構成される。通常、手袋厚の増加は、触覚性及び操作性の損失に直接関係する。触覚性及び操作性は、薄い手袋構造体を使用することによって、あるいは手袋表面を粘着性又はグリップ性の種類の材料で処理すること、例えば、低弾性率ポリマー被膜を手袋の指及び手のひら領域の外表面に適用することによって、従来は改善されていた。しかしながら、１０ミル厚を超えるこれらの被膜を手袋に適用すると、指先の感覚及び制御を欠くといった欠点があった。触覚性及び操作性を改良するためにいくつかの試みがなされているが、それらの成功は限られたものであった。
【０００４】
また、全体のインサート又はシームが熱可塑性フィルムで構成されている、厚い熱可塑性フィルムの代替構造体も追求されている。残念なことに、これらの厚いポリウレタンシームは本質的に堅いため、手袋インサートに望ましくない。さらに、これらの厚いポリウレタンフィルムは事実上通気性がないため、同様に大半の手袋又は衣料用途に望ましくない。
【０００５】
米国特許第５３２５５４１号では、防水性・水蒸気透過性で、実質的に非伸縮性の布帛から構成されるインナーライナーを含む、防水性オーバーソックスが開示されており、防水性・水蒸気透過性のインナーライナー布帛はヒートシール可能である。
【０００６】
米国特許第５９８１０１９号では、基材に積層された多孔質延伸ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムを好ましくは含む、複合膜材料が開示されている。
【０００７】
米国特許第５０３６５５１号では、層状構造を有し、微孔質ポリマー膜、水蒸気透過性ポリマー及び熱可塑性のエラストマー不織材料から作られる、エラストマー複合布帛が記載されている。このエラストマー複合布帛は、水蒸気透過性を有しつつバリア特性を提供し、他の物体の周りに形状が適合する衣料品及び他の物品において、有用性が見出されている。
【０００８】
薄く、より操作性が高くかつ耐久性で、防水性である、非布地の継ぎ合わせた物品を作り出す試みが継続してなされているものの、上述の要求全てに合致することについて成功したものはない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、折り畳み又はプリーツ技術を必要とせずに可撓性物品を形成可能な非布地の継ぎ合わせた多層構造体について、本技術分野で長年にわたる要求を解決する。本発明は、防水性で、薄く、通気性である、非布地の継ぎ合わせた物品を提供し、これらの物品は、手袋システムにおける操作性の高いハンドカバーインサートとして特に適しており、あるいはハンドカバーとして単体で使用可能である。本発明は、大量生産設備で損傷なく組み立てるために強く、かつ屋外使用で耐久防水性であるといった利点をさらに有する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ポンド／直線インチ（ｐｌｉ）を超えるシームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。この継ぎ合わせた物品は驚くべき防水性と耐摩耗性を示す。
【００１１】
さらに本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；ポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。
【００１２】
さらに本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含み、該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、継ぎ合わせた物品を提供する。
【００１３】
さらに本発明は、手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料、並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートとを含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である、手袋システムを提供する。
【００１４】
さらに本発明は、手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料、並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートとを含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法であり、該インサートの該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で３００サイクルを超える耐摩耗性とを示す、手袋システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】層の配置を図示する、手袋インサートの上側の切断図を示す。
【図２】接着層を介して微孔質層に接着した、熱可塑性ポリマー層の横断面図を示す。
【図３】接着層を介して微孔質ポリマー層に接着した、熱可塑性ポリマー層の横断面図を示す。
【図４】２つの同一の非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示す。
【図５】２つの異なる非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示す。
【図６】２つの非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示し、微孔質ポリマー層で熱可塑性ポリマー層をシールすることによりシームが形成され、その結果界面層が形成している。
【図７】３つの主な層を用いて構成したハンドカバーシステムを示し、絶縁層が防水性かつ通気性のインサートの中にはめ込まれ、インサートは本発明のハンドカバーのアウターシェルの中にはめ込まれている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、ハンドカバー、手袋システム用インサート、フットカバー及び他の衣料品として有用な、防水性かつ通気性の継ぎ合わせた物品を作るのに適した材料を提供する。
【００１７】
本出願の目的のため、他に指示のない限り、以下の用語を以下に記載する意味を有するものとして理解しなければならない。
【００１８】
「接着されている」又は「一緒に接着されている」とは、ポリマー材料（例えば延伸ＰＴＦＥフィルム）と布地材料とが、適切な接着媒体によって接合されていることを意味する。接着媒体は、接着剤ドット、連続グリッドパターンとして適用された接着剤、連続線として適用された接着剤、連続の通気性接着層、融着された界面、又は所望層の間に接着を提供する他の任意の材料であってよい。
【００１９】
「ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６」：本特許の目的のため、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６とは、０番のエメリー紙を用いた多方向モードを第１の非布地材料に対する研磨材として使用する方法を指し、ここでは、第１の非布地材料を膨張可能なダイアフラムによって定位置に保持し、そのダイアフラムに４ｐｓｉの圧力を与え、研磨材に１ポンドの荷重を与える。比較結果の目的のため、Ｎｏｒｔｏｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ， ＭＡから入手される、Ａ６２１ エメリー砥粒０番、品番６６２６１１ ０１２９０の０番のエメリー紙を使用する。
【００２０】
「通気性」とは、水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）が少なくとも約１０００グラム／（ｍ2）（２４時間）である材料のことを指す。
【００２１】
「複合（体）」とは、２つ以上の部分から形成される材料を指す。例えば、複合材料は複数層の化合物から形成されてもよく、このとき、各層が適当な接着手段を介して他の層と接合されていてもよい。本発明の複合材料は布地層を全く必要としない。
【００２２】
「操作性」とは、難しい動作を手で素早く巧みに行う能力、あるいは操作における敏捷さを容易にする能力を指す。操作性の高い手袋は、手袋を外すことを必要とせずに、難しい動作を行う能力を提供する。
【００２３】
「延伸ＰＴＦＥ」又はｅＰＴＦＥは、ＰＴＦＥのフィブリルで相互連結されたＰＴＦＥのノードが存在する、ＰＴＦＥの微孔質構造体を含む膜を意味するために使用する。延伸ＰＴＦＥの基本的な構造及び特性は多くの文献に記載されており、例えば、米国特許第３９５３５６６号、第３９６２１５３号、第４０９６２２７号及び第４１８７３９０号が挙げられ、これら全てを参照することにより本明細書の一部とする。
【００２４】
「インサート」とは、毒性及び／又は非毒性の流体によって皮膚を汚染されるのを防止するためのバリア保護を使用者に提供する、継ぎ合わせた物品を指す。インサートは、継ぎ合わせた物品に防水性及び／又は通気性を提供しうる。インサートの例は、アウターシェルと着用者の手との間に挿入されて、着用者の手を保護する手袋層である。
【００２５】
「界面層」とは、２つのポリマー層を接合して形成された層を指す。例えば本発明では、熱可塑性ポリマー層を微孔質ポリマー層でシールすることによって界面層が形成され、熱によって熱可塑性ポリマー層が微孔質ポリマー層と入り交じる場所に界面層が形成される。
【００２６】
「積層体」：本出願の目的のため、「積層体」とは、通常一緒に接着しているポリマー層と少なくとも１つの布地層とを含む複合体を意味する。
【００２７】
「微孔質」は、微細な気孔から構成される材料の連続層を意味するために使用する。本発明では、開放した、相互連結している微細空隙の微細構造を有する、微孔質ポリマー膜を使用するのが好ましい。この膜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かあるいは損なわない。使用する微孔質膜の厚さは、通常５μｍ〜１２５μｍであり、最も好ましくは約５μｍ〜約４０μｍのあたりである。微孔質膜材料に有用なポリマーには可塑性ポリマーに加えて弾性ポリマーが含まれる。適したポリマーの例として、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン及びポリエステルを含むポリオレフィン、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、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体などが挙げられる。好ましいポリマーは可塑性ポリマーである。最も好ましい微孔質ポリマー膜材料は、延伸微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、多数の開放した相互連結している微細空隙、大きい空隙体積、高強度、柔軟、可撓性、安定な化学特性、高い水蒸気移動量、及び良好な汚染制御特性を示す表面といった点に特徴がある。米国特許第３９５３５６６号及び第４１８７３９０号には、そのような微孔質延伸ポリテトラフルオロエチレン膜の調製が記載されており、これらを参照することにより本明細書の一部とする。
【００２８】
「触覚性」とは、感じられる又は触られる能力、及び触覚刺激に対する応答性を指す。例えば、触覚性手袋は指先の感覚及び制御を可能にする。
【００２９】
「熱可塑性」とは、温度上昇による軟化及び温度低下による硬化が、繰り返し可能な材料を指す。これは、加熱した時に化学変化よりもむしろ実質的に物理変化して、軟化段階にて成形又は押出により物品へ形成可能であるか、他の材料に融着可能である材料を指す。
【００３０】
「布地」は、合成繊維、天然繊維又は合成繊維と天然繊維との混紡を使用した、織物、編物又は不織物の材料を意味するために使用する。
【００３１】
「防水性」は、以下のような防水性試験を行うことによって決定される。すなわち、材料もしくは複合体（又は継ぎ合わせた平らな材料もしくは複合体）を、水の進入圧が低い攻撃である、変更したスーター（Suter）試験装置を用いて防水性について試験する。クランプ留めした配置で２つのゴムガスケットによりシールした、直径約４−１／４インチのサンプル領域に対して水を押し付ける。サンプルは大気条件に開放されて、測定者に見える状態である。サンプルにかかる水圧を、適切なゲージにより確認し、インラインバルブによって調節しながら、貯水タンクに接続されたポンプにより約１ｐｓｉに増加する。試験サンプルは斜めの状態であり、水を再循環して、サンプルの下部表面に対して空気ではなく水を確実に接触させる。サンプルを通って押し出される水の出現について、サンプルの上部表面を目視で３分間観察する。表面に見られる液体の水を漏れと解釈する。液体の水が３分間見られなければ防水等級に合格したものとされる。この試験に合格することが本明細書で使用する「防水性」の定義である。
【００３２】
「全体手袋漏れ試験」（ＷＧＬＴ）を使用して手袋の防水性を決定する。全体手袋漏れ試験機とは、完成した（全体の）手袋の内側に空気圧をかけて、防水性構成部品にある穴を検出する装置である。この試験は、米国特許第４７７６２０９号に記載されており、参照することにより本明細書の一部とする。抜け漏れる空気は貯水タンクを通ってくる気泡として観察される。この試験は非破壊的である。具体的には、この試験は空気圧を２ｐｓｉｇに設定して行う。
【００３３】
ある実施態様では、本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合して物品を形成する、シームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。驚くべきことに、このシームの剛性は２５ｇ／インチ未満である。２５ｇ／インチ未満の剛性は、継ぎ合わせた物品に良好な操作性を提供するために望ましい。さらにより驚くべきことに、このシームは４ｐｌｉを超える強度を示す。４ｐｌｉを超えるシーム強度は、屋外使用のため、及び製造を容易にするために、十分な耐久性を提供すると考えられる。
【００３４】
第１の非布地材料は、第１の熱可塑性ポリマー層に接着した、第１の微孔質ポリマー層から構成される。第２の非布地材料は、第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む。他の実施態様では、第２の非布地材料は１つのポリマー層のみを含んでもよい。
【００３５】
第１の非布地材料及び第２の非布地材料は、いくつかの同様の特性を共有してもよく、互いに別々の特性を示してもよく、それらの特性として、通気性、防水性、耐摩耗性及び防風性が挙げられるが、これらに限られない。
【００３６】
例えば、第１の非布地材料及び第２の非布地材料の両方が通気性を示してもよい。第１の非布地材料及び第２の非布地材料の両方が防水性を示してもよい。いくつかの望ましい実施態様では、第１の非布地材料及び第２の非布地材料は、通気性かつ防水性である。これらの材料特性は、所望の用途について選択した材料に部分的に左右されうる。
【００３７】
本発明の他の態様では、第１の非布地材料及び第２の非布地材料が異なる特性を示す。例えば、第１の非布地材料又は第２の非布地材料のうちいずれかが示す特性は、通気性及び／又は防水性である。
【００３８】
本発明の好ましい実施態様では、微孔質ポリマー層の少なくとも１つが延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む。さらに別の本発明の好ましい実施態様では、第１の非布地材料の微孔質ポリマー層及び第２の非布地材料の微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様では、第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が熱可塑性ポリウレタンを含む。
【００４０】
第１の非布地材料を第２の非布地材料に接合するシームは、このシームの剛性が２５ｇ／インチ未満であり、さらに強度が４ｐｌｉを超えるという点で、優れた可撓性を有する。このシームは、従来入手可能であった耐久防水性シームよりも柔軟で可撓性が高いという点で注目に値する。
【００４１】
当業者であれば即座に理解することであるが、このシームを形成するのに適したシール手段の例として、インパルスシール、高周波シール、超音波溶接、マイクロ波溶接、及びヒートシールが挙げられるが、これらに限られない。好ましい実施態様では、シームは溶接工具を用いて熱溶接で作られる。シームを熱溶接で作っている間、第１の微孔質ポリマー層又は第２の微孔質ポリマー層は離型剤として機能して、接触時に層が溶接工具に接着するのを防止する。
【００４２】
本発明の他の態様では、継ぎ合わせた物品は驚くべき耐摩耗性を示す。例えば、少なくとも第１の非布地材料は、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とをさらに示してもよい。好ましい実施態様では、少なくとも第１の非布地材料が３００サイクルを超える耐摩耗性を示す。
【００４３】
本発明を説明するために図１〜７をここに示す。図１は、本発明の手袋インサート５の形状である、継ぎ合わせた物品を示す。手袋インサート５は、着用者の指を取り囲む指部分６と、着用者の手の裏側を覆う背面部分又は裏部分（不図示）と、着用者の親指７を取り囲む親指部分と、着用者の手のひらを覆う手のひら部分と、着用者の手首を取り囲む袖口部分と、着用者が自分の手を手袋インサート５にくぐり入れる、手の入る開口部７０とを含むように形成されている。これらの図では、指部分６が、指のために４つに分離した覆いを有するように示されている。ミット又はロブスターパターン（２つに分離した指の覆い）の形状とすることも同様に良好であって、本発明の原理を損なわない。
【００４４】
手袋インサート５は、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０から形成される。第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０は、シーム３０を形成する適当なシール手段によって、所望の周縁部を囲んで接合される。シームは防水性の継ぎ合わせた端部であることが好ましい。着用者の手が手袋インサートに入るようにするため、開口部７０が設けられる。
【００４５】
第１の非布地材料１０の部品は、手袋インサート５の手のひら面すなわち前面の第１の手のひら部分１１に加えて、親指部分７の第１の親指面１２を有する、手袋インサート５の片面を形成する。第２の非布地材料２０の部品は、指部分の反対面、親指部分の第２の親指面に加えて、手袋インサート５の裏面の第２の手のひら部分を形成する。このように、手袋インサートの手のひら部分は、第１の非布地材料１０の部品の第１の手のひら部分１１と第２の非布地材料２０の部品の第２の手のひら部分とから形成され、さらに別の図を参照して後ほど説明するように、これらは一緒に接着されている。
【００４６】
手袋インサート５の親指部分７は、親指先端部８、親指部分が指部分に隣接する側にある指側親指外端部９及び手袋インサート５の橈側にある橈側親指外端部３を有している。親指部分７は、第１の非布地材料部品１０の第１の親指面１２と第２の非布地材料部品２０の第２の親指面とから形成されている。指部分６は、手袋インサート５の橈側にある指橈側部４及び手袋インサート５の尺側にある指尺側部２を有している。股部３１は親指部分７と指部分６との間に位置している。従って、股部３１は指橈側部４が指側親指外端部９と出会う位置にある。（背面部品及び尺側部品の両方に存在する）手袋インサート５の袖口部分７５は、手袋インサート５の手の入る部分７０に隣接し、手袋インサート５の尺側にある尺側袖口外端部８５を有している。
【００４７】
図２に示すように、第１の非布地材料１０は、第１の熱可塑性ポリマー層６０に接着された第１の微孔質ポリマー層４０から構成される。第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０は、接着剤５０を介して接着されてもよい。同様に、図３に示すように、第２の非布地材料２０は、ポリマー層８０に接着された第２の微孔質ポリマー層４５から構成される。第２の微孔質ポリマー層４５及びポリマーフィルム層は、第２の接着剤５５を介して接着されてもよい。接着剤５０及び第２の接着剤５５の両方を含む接着層は、所望する結果に応じて連続的又は不連続的に適用してもよい。物品に通気性領域が必要な場合、接着層は通気性連続接着剤又は不連続接着剤のいずれかでなければならない。通気性接着剤とは親水性接着剤を指す。通気性の親水性接着剤は、高い水蒸気透過性に加えて良好な層間接着を提供するように選択される。通気性接着剤の例として、ポリエーテルポリウレタン及び水分硬化ポリエーテルポリウレタンが挙げられるが、これらに限られない。必要であれば、接着層にフィラーがさらに含まれてもよい。不連続接着剤は通気性又は非通気性のいずれかであってよい。微孔質ポリマー層をポリマー層又は熱可塑性ポリマー層のいずれかに接着するための不連続接着層の適用は、数多くの方法、例えば、以下に限られないが、いずれも当業者に知られている、スクリーン印刷、グラビア印刷及びスプレーのような方法によって行うことができる。
【００４８】
図２及び３で説明した、微孔質ポリマー層４０及び４５は同じ又は異種の材料から構成されてもよい。微孔質ポリマー層は、延伸ＰＴＦＥ、熱可塑性ポリマーから作られた微孔質フィルム、熱硬化ポリマーから作られた微孔質フィルムに加えて、弾性ポリマーから作られた微孔質フィルムを含んでもよい。適したポリマーの例として、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン及びポリエステルを含むポリオレフィン、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、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体などが挙げられる。好ましい微孔質ポリマー材料は微孔質延伸ＰＴＦＥである。一般に、微孔質ポリマー層の厚さは様々であってよい。
【００４９】
本発明で使用する微孔質ポリマー層は、必要に応じて、１つ以上の追加の連続ポリマー層、例えば、接着剤又は疎油性層でコーティングしてもよい。通気性構造体については、使用する連続ポリマー層は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輸送するが、圧力で動かされた液体又は空気流を支持しない。この特性が、全ての大きさの汚染物質に対するバリアとして機能することによる、良好な汚染制御特性をバリア層に付与し、同様にこのバリア層から作られた物品、例えば、靴下又は手袋にもそれらの特性を付与する。さらに、この材料の水蒸気透過特性は、着用者への快適性を可能にする。微孔質ポリマー層４０又は４５の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含むことが好ましい。
【００５０】
熱可塑性ポリマー層６０は、熱可塑性ポリウレタンフィルム、シリコーンフィルム、ポリエーテルエステル共重合体フィルム、ポリエーテルエステルアミド共重合体フィルムを単独でもしくは組み合わせて含んでもよく、又は他の適当な連続の水蒸気透過性ポリマーを含んでもよい。熱可塑性ポリマー層は、連続の水蒸気透過性ポリマーであるポリウレタン、特にオキシエチレン単位含有ポリウレタンを含むことが好ましく、例えば、米国特許第４５３２３１６号に記載されているものである。
【００５１】
熱可塑性ポリマー層６０は、モノリシック又は微孔質のいずれであってもよい。図４に示すような、シールされたシーム３０を作るために必要な範囲に接着温度が入るように、使用する特定のポリマー種類を選択しなければならない。熱可塑性ポリマーの融点は微孔質ポリマーの融点未満又は分解温度未満であることが有利である。
【００５２】
接着温度が５０℃〜２００℃の熱可塑性ポリマーが望ましい。接着温度が約４００℃（延伸ＰＴＦＥのような微孔質膜材料が軟化又は溶融し始める温度）未満であることを条件として、接着温度がより高温の熱可塑性ポリマーも本発明で使用できる。熱可塑性ポリマーを使用すると、所望の周縁部を囲んで型を加熱して、その型の材料片を一緒に溶接することが可能である。
【００５３】
薄い熱可塑性ポリウレタン層は、可撓性、延性の柔軟な複合層を製造でき、同様にこれらの複合体を組み込んだ、より操作性の高い触覚性手袋を作製できるために、特に有用である。熱可塑性ポリマー層の厚さは、２ミル未満が望ましく、１．５ミル未満がさらにより好ましく、最も好ましい形態では１ミル以下である。薄い熱可塑性ポリウレタンフィルムは、当業者の知る様々な供給元から入手できる。好ましい実施態様では、モノリシック熱可塑性ポリウレタンを第１の熱可塑性ポリマー層６０として使用する。
【００５４】
図４に示すように、継ぎ合わせた物品の対向する面が同一の材料で構成されるように、本発明による継ぎ合わせた物品を、同じ非布地材料の２つの対向する層を使用して作製してもよい。この図４に示すように、第１の非布地材料１０は、第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０から構成される。第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０は、接着剤５０を介して接着されてもよい。同様の構成要素を示すにあたって説明を簡略にするため、図４には、要素４０、５０及び６０から構成される２つの層が示されている。２つの同一の熱可塑性ポリマー層６０は、それらが互いに接触するように配置されている。この図では、２つの熱可塑性ポリマー層はシーム３０によって接合されており、シーム３０は、熱溶接シームを用いて作製された、防水性シール端部を有している。しかしながら、所望の用途に応じて他の適当なシームを使用してもよい。同一の材料から構成された第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料を用いて、このように本発明を実施する場合、物品の組成及び特性は全体を通して均一である。しかしながら、本記載を読むにあたって理解すべきは、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の記載した要素の全てが、本発明の実施のために存在する必要があることである。従って、第１の微孔質ポリマー層４０及び第２の微孔質ポリマー層４５を同じ材料から構成することが可能である。さらに、物品全体にわたって構造の均一性が必要な場合、第１の熱可塑性ポリマー層６０及びポリマー層が同じ材料を含み、これらの層の接着が、第２の接着層５５と同一であってよい接着層５０の使用によることも可能である。
【００５５】
図５では、図２に示した複合層の１つのシートと図３に示した複合層の１つのシートとを接合して形成した、防水性シール端部又はシーム３０の横断面を示す。図５に示すように、こうして継ぎ合わせた物品は異種の非布地層から構成される。さらに図５に示すように、第２の非布地材料は第２の微孔質ポリマー層４５から構成され、この層の組成は、第１の非布地材料の第１の微孔質ポリマー層４０の組成とは異なる。さらに、第１の熱可塑性ポリマー層６０の組成は、ポリマーフィルム層８０の組成とは異なる。継ぎ合わせた物品の目的とする用途に応じて、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０に異なる材料を使用することが望まれる場合がある。同様に、当業者によれば、物品の別々の領域に異なる接着剤又は接着剤適用手段を使用することが選択される場合もある。注意すべき重要なことは、熱可塑性ポリマーは第１の非布地材料に存在する必要があるものの、そのような熱可塑性ポリマーが第２の非布地材料に存在する必要はないことである。第２の非布地材料はポリマーフィルム層を含むことのみが必要であって、そのポリマーフィルム層は熱可塑性ポリマーであってもなくてもよい。さらに注意すべき重要なことは、シーム３０を介して、熱可塑性ポリマーを対向する材料の微孔質ポリマー層又はポリマー層のいずれかと結合してもよいことである。
【００５６】
図５に示すように、異なる材料を第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０のポリマー層に使用できる。溶接シームを使用して、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の対向する複合層を結合してもよい。第２の非布地材料２０として示した複合層を、延伸ＰＴＦＥ又は他の第２の微孔質ポリマー層４５、第１の微孔質ポリマー層４０を熱可塑性層６０に接合する接着剤５０と同じでも異なってもよい第２の接着層５５から構成してもよい。ポリマー層８０のいずれか又は全てが、第１の非布地材料１０として示した複合層において、層４０、５０及び６０にそれぞれ使用した材料と異なってもよい。特定のポリマー層８０を選択して、第１の熱可塑性ポリマー層６０では実現できない何らかの特別な特性を付与できる。例えば、第２の非布地材料２０の異なる隣接層に結合を形成するために、操作性の高い耐久性インサートを、ある第１の熱可塑性ポリマー層６０を用いて製造できる。従って、ポリマーフィルム層８０を選択して所望の特性を第２の非布地材料２０に付与できる一方で、第１の非布地材料１０の第１の熱可塑性ポリマー層を選択して、異なる物理的特性を付与してもよく、このようにして、環境又は用途の要求といった観点から特定ユーザーの要求を満足するために、効果的に設計可能な継ぎ合わせた物品が提供される。
【００５７】
図６に、継ぎ合わせた物品の防水性シール端部の横断面を示す。このシームは２つの非布地材料を接合して形成されている。この例では、熱可塑性ポリマー層は微孔質ポリマー層にシールされて、その結果、２つのポリマー層が出会うところに界面層３５が形成される。界面層３５は、操作性を構造体に付与しつつも強度及び耐久性を提供する。当業者であれば理解することであるが、本発明の継ぎ合わせた物品はいかなる形状を含んでもよく、必要であれば、特定の用途に望ましい衣服用のインサート、ハンドカバー又はフットカバーにしてもよい。また、ハンドカバーとして形成されたインサートを、手袋システムの一体要素として組み込んでもよく、あるいは薄くて操作性の高いハンドカバーとして使用する単体の用途に使用してもよい。
【００５８】
図７に手袋システム９５を大まかに図示する。本発明の手袋システムは、アウターシェル材料９０及びインサート５を含む。インサート５は、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含む。シームの剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超え、それぞれのアウターシェルに挿入可能に受容されるように、手袋インサートが形状適合的な寸法であることが好ましい。手袋システムは、絶縁材又は絶縁層９２をさらに含んでもよい。一部の用途では、シェル材料の内側に位置又は配置した手袋ライナーを含むことが望ましい場合もあり、この場合、手袋インサートは手袋ライナーとシェル材料との間に位置する。
【００５９】
好ましい実施態様では、手袋システムのインサートは通気性である。さらに別の好ましい実施態様では、手袋システムのインサートの第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す。インサートの第１の非布地材料が、防水性と３００サイクルを超える耐摩耗性とを示すことがさらに好ましい。
【００６０】
手袋の防水性は、上述した全体手袋漏れ試験を用いて試験してもよい。
【００６１】
シェル材料は、入口開口部、例えば、手の入る開口側とその手の入る開口側にあるシェル端部とを含む形状に形成されている。上述したように、手袋インサートは、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含む。シームの剛性は２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度は４ｐｌｉを超える。手袋システムは、必要に応じて絶縁層を含んでもよい。シェル材料は防水性であるのが好ましい。また必要に応じて、手袋システムは、下側袖口端部及び上側袖口端部を備え、シェルの内側に位置する手の入る開口部に近接して配置した袖（cuff sleeve）を含んでもよく、下側袖口端部は、所定の下方長さだけシェル端部から下でシェルの内側に配置されてその端部とつながっており、上側袖口端部は、所定の上方長さだけシェル端部を超えて突き出しており、下側袖口端部はシェル端部の下でシェルと直接つながっている。下側袖口端部は、防水性接着シームによってシェルに接着剤で結合してもよく、防水性シームシールテープによって袖の内面をシールする、継ぎ合わせたシームによりシェルに取り付けてもよく、あるいは他の適当な手段で取り付けてもよい。望ましい実施態様では、シェル材料に内面ライニング層を付与してもよい。手袋インサート及び手袋ライナーはシェル材料の内側に配置され、手袋インサートは手袋ライナーとシェル材料との間にある。本明細書で使用する「手袋システム」とは、少なくともアウター手袋シェル９０及びインサート５を意味する。また必要に応じて、手袋システムが、絶縁層（９２）（図示）及び／又は追加のインナーライニング（不図示）を含んでもよい。絶縁材又はインナーライニングは、パイル又はフリースの布地層を通常含んで、熱に関する利点を提供する。当然のことながら、絶縁層９２を特定用途に望ましい任意の材料から作ってもよい。また、手袋インサート５は、手袋システム９５の一体要素として組み込んでもよく、単独で使用してもよい。手袋インサートは、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料とから構成される。シームは第１の非布地材料を第２の非布地材料に接合し、驚くべきことに、シームの剛性は２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度は４ｐｌｉを超える。手袋インサートを手袋システムに使用する場合、その手袋インサートは、第１の非布地材料１０で構成される第１の手形部分と、その第１の手形部分に対して合う寸法にされた、第２の非布地材料２０から構成される第２の手形部分とによって画定され、第１及び第２の手形部分はそれぞれ互いに継ぎ合わされて、複数の指区画、親指区画、手のひら部分及び背面部分を有するハンドカバーを形成する。手袋システムが絶縁層９２をさらに含んでもよい実施態様では、手袋を使用するときに、絶縁層は着用者の手と手袋ライナーとの間に位置する。手袋システムの一体要素として使用する場合、インサートは、それぞれの手袋シェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である。アウター手袋シェルすなわちシェル９０は、任意の適当な材料から作ることができ、例えば、編物、織物もしくは不織物材料、革、複合布帛、又は他の適当な材料が挙げられるが、これらに限られない。アウター手袋シェルは任意の適当な型、例えば、クルートカット（Clute Cut）型、ガンカット（Gunn Cut）型、又はフォシェット（Fourchette）型に従ってその形状にしてもよい。図１及び７に図示するように、手袋システム１０には以下のものが含まれてもよい：手のひら部分１１、指部分６、親指部分７、又は着用者に内側が面する手の入る開口部７０。手袋システム５は、人間の手の各指について別々の指区画と親指区画とを含んでいる点で、従来の手袋システムとして描かれているが、当然のことながら、本発明の教示するものは、４つの指区画より少ないが少なくとも１つはある、他の手袋システムにも適用できる。さらに、手袋システム５に、袖口部分７５に近接した弾性屈曲領域（不図示）を付与して、手袋システムが着用者の手首に密着するようにしてもよい。
【００６２】
本発明の変形は当業者にとって自明であるが、特記されるのは、継ぎ合わせた物品の一部の実施態様において、第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が熱可塑性ポリウレタンを含んでもよいことである。第１の非布地材料の第１の微孔質ポリマー層及び第２の非布地材料の微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含んでもよい。
【００６３】
ある実施態様では、第１の非布地材料１０の複合層が、接着剤５０を用いて延伸ＰＴＦＥ層４０を熱可塑性層６０に接着して形成される。第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の複合層の配置は、個々の用途の要求に応じて適合可能である。例えば、着用者の手の背面が、その手のひらとは違う水準の保護を必要とするハンドカバーに形成する場合、第２の非布地材料２０を反転して、ポリマーフィルム層が、第１の非布地材料１０の第１の熱可塑性ポリマー層６０の結合面から離れて外側を向くように、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の層を配置してもよい。少なくとも１つの熱可塑性ポリマー層を結合する複合層に向けて配置しなければならないことが、唯一の制約である。これらの各実施態様では、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の複合層を、上述するように防水性でかつシールされたシーム３０によって周縁部を囲んでシールした場合に、防水性で操作性の高い、耐久性の非布地手袋インサートを製造可能である。
【００６４】
最終用途で要求されるバリア特性に基づいて、特定の第１の熱可塑性ポリマー層６０を選択する。本発明に重要な要件は、継ぎ合わせた物品が少なくとも１つの熱可塑性ポリマー層を含むことである。熱可塑性ポリマー層は、結合面をシールするときに、柔軟だが十分に強いシームを形成する能力を提供する。本発明の一部の実施態様では、２つ以上の熱可塑性ポリマー層が存在してもよい。本発明に従って製造したハンドカバーは、手袋システムのインサートや、シェル、インサート及びライナーを含むハンドカバーシステムとして使用するのに望ましい。また、適切な材料選択によりハンドカバーが多くの様々な用途での要求に合致するため、ハンドカバーを単体の非布地手袋用途として使用することもできる。例えば、シェル又はライナーのないハンドカバーは、第１の非布地材料層及び第２の非布地材料層のみから製造されるクリーンルーム手袋として使用可能である。そのような例の１つは、本発明の教示に従って作られた、延伸ＰＴＦＥと熱可塑性ポリウレタンとの組み合わせを使用することである。
【００６５】
以下の表１に示すように、本発明の物品は、可撓性で、薄くて強いため、操作性の高い耐久性の手袋が得られることが分かる。
【００６６】
【表１】
【００６７】
表１では、本発明の通気性の非布地インサートを、（Ａ）ポリウレタンフィルムインサート、（Ｂ）２層延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタン／不織布積層体インサート、（Ｃ）３層不織布／延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタン／不織布積層体インサート、（Ｄ）延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタンインサート（米国特許第４８１４４１２号に記載された融着複合体によって製造）、（Ｅ）２層編み布／ポリウレタン積層体インサートと比較する。
【００６８】
本発明のさらなる驚くべき特性は、得られるシームの可撓性である。例１の実施態様における、厚さ、ＭＶＴＲ及び耐摩耗性を含む平面フィルムの特性を、表１に記載したものと同じ比較製品と比較して表２に示す。このデータの比較から、本発明は、全ての試験した比較インサート（布地層を備えたものも含む）と比べて、顕著に高い耐摩耗性を提供することが明らかに示される。
【００６９】
【表２】
【００７０】
サンプルＡは剛性が低いが、シーム強度が不十分で耐摩耗性が低い。同様に、米国特許第４８１４４１２号に記載されたサンプルＤは、許容できる低い剛性といくらか改善されたシーム強度とを備えているが、残念なことに、サンプルＤの耐摩耗性及びシーム強度は望ましい程度より低い。驚くべきことに本発明は、剛性の低いシーム、良好なシーム強度と通気性、及び優れた耐摩耗性を備えた、インサート又は継ぎ合わせた物品を提供する。
【００７１】
本発明の継ぎ合わせた物品は、装飾具、留め具、手袋表面又は単体インサート表面への粘着性又はグリップ性の種類の材料を用いた処理、例えば、手袋の指及び手のひら領域の外表面に適用した低弾性率ポリマー被膜をさらに含んでもよい。
【実施例】
【００７２】
次の試験法を用いて、本発明の製品及び比較製品の特性及び性能を評価した。
【００７３】
防水性（初期）：ＡＳＴＭ試験法Ｄ７５１手順Ｂには、防水性について用いた試験が記載されている。この試験では、サンプルを拘束し、最低で０．７ポンド／平方インチの固定した水圧ヘッドを適用して、最低３分間保持した。最小で直径３−１／２インチの試験領域内部のどこかで１滴以上現れることを漏れと定義した場合に、３分後に漏れがなかった結果を合格と見なす。サンプルの防水性を試験するために、シェルに面する側のサンプル面が使用される。
【００７４】
厚さ：ＡＳＴＭ試験法Ｄ１７７７、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」を使用して、積層体の層１０及び２０、比較材料に加えて、シールシームの厚さを測定した。
【００７５】
剛性：ＡＳＴＭ試験法Ｄ６８２８、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ Ｆａｂｒｉｃ ｂｙ ｔｈｅ Ｂｌａｄｅ／Ｓｌｏｔ Ｍｅｔｈｏｄ」を使用して、表１に示したシールシームの剛性を測定した。この方法には、規定のすき間を横断して４インチ×４インチの平面材料を置き、次にその材料の上に刃を押し付けて、すき間を通してその刃を動かすことが含まれる。シーム試験については、手袋のシームを４インチ×４インチの試験サンプルの一辺に沿わせて、試験中にシームが刃と直交して配向するように、この試験法を変更した。
【００７６】
本特許の目的のため、次の試験パラメータを使用した：スロット幅は０．２５インチに維持する。梁（beam）は１００ｇである。少なくとも４回の別々の測定を平均して記録した。シームを試験するために、シームを一辺に沿わせた４インチ×４インチの試験サンプルを得た。試験中にシームを貫通刃と直交して配向させた。
【００７７】
シーム強度、破壊エネルギー、靭性、弾性率：ＡＳＴＭ試験法Ｄ１８７６、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｅｅｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ （Ｔ−Ｐｅｅｌ Ｔｅｓｔ）」を使用して、表１に示したシームの破壊強度を測定した。試験サンプルは６インチ×１インチに切断した。使用した長さは４インチであった。
【００７８】
ＭＶＴＲ：ＡＳＴＭ試験法Ｅ９６、表題「Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」を使用して、表２に示した材料の通気性を測定した。本特許の目的のため、以下の試験パラメータを使用した：水法、反転カップ（ＡＳＴＭ Ｅ９６−００の手順１２．４）；温度＝７０±２°Ｆ；ＲＨ＝５０±２％；空気速度＝５８０フィート／分；試験間隔＝２時間。水に向ける面は、使用時に体に向かって配向すると思われる面である。本発明については熱可塑性面を使用した。試験に使用したシーラントは４ミル厚の熱可塑性ポリウレタンであった。各種類の材料について、３〜５回の別々の測定を記録した。詳細には、試験サンプルの上方２インチで測定したときの、自由流空気速度を５５０±５０フィート／分として、反転カップ法を使用した。空気流を他の表面から少なくとも２インチで測定して、２時間流した。質量測定は試験の開始時及び完了時のみ行って結果を得た。カップの寸法は、直径が２．５インチで、深さが２インチであった。
【００７９】
防水性に対する耐摩耗性：ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６、表題「Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ （Ｉｎｆｌａｔｅｄ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｍｅｔｈｏｄ）」を使用して、表２に示した材料の耐摩耗性を測定した。詳細な試験パラメータについては、研磨材として０番のエメリー紙を用いた多方向モードを使用した。（０番のエメリー紙は、Ｎｏｒｔｏｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ， ＭＡから入手した、Ａ６２１ エメリー砥粒０番 品番６６２６１１ ０１２９０。）
【００８０】
（シェルに向いている）体と離れている側の材料面を擦ってサンプルを試験した。摩耗試験は、研磨材として０番のエメリー紙を用いて多方向モードで行った。電気接触（接地）ピンを持たない固形ゴムダイアフラムを使用した。ダイアフラムは隆起のない滑らかな表面を有している。ダイアフラムを４±０．２５ｐｓｉに膨張した。１ポンドの荷重を研磨材に与えた。試験は、２５０サイクル、又は回転あたり１００往復ストロークで完了した。研磨紙は１２５サイクル毎に交換した。摩耗が完了したら、ＡＳＴＭ Ｄ７５１に規定された水透過性試験法を用いて試験サンプルを試験した。
【００８１】
ダイアフラムを４ｐｓｉに膨張して圧力を与えた。使用したダイアフラムは接触ピンを持たなかった。１ポンドの荷重を研磨材に与えた。所定数の摩耗サイクル後、上述したＡＳＴＭ試験法Ｄ７５１を使用して防水性を試験した。
【００８２】
最大引張荷重及び破壊エネルギー：ＡＳＴＭ試験法Ｄ５０３５、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｂｒｅａｋｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ ａｎｄ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｔｒｉｐｓ （Ｓｔｒｉｐ Ｍｅｔｈｏｄ）」を使用して、表１に示した強度を測定した。詳細には、使用した試験は１インチ幅切断ストリップ法であり、クロスヘッド速度は１２インチ／分であった。
【００８３】
以下の非限定的な例を、本発明をさらに説明するために提供する。
【００８４】
例１−防水性・防風性・通気性の非布地インサート：防水性・防風性・通気性の非布地インサートを以下のように作製した。例えば、質量が約２５ｇ／ｍ2で厚さが約４０μｍの微孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを作製した。次に、延伸ＰＴＦＥフィルムを、被覆率を８〜１０ｇ／ｍ2として適用した通気性ポリウレタン接着剤の連続層を用いて、１ミル厚でモノリシックの熱可塑性ポリウレタンフィルム（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｕｒｅｔｈａｎｅ， Ｓｏｕｔｈ Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＭＡから入手、品番 ＰＴ１７１０Ｓ）に接着した。通気性ポリウレタン接着剤は、米国特許第４５３２３１６号に記載したような、水分硬化ポリエーテルポリウレタン接着剤であった。
【００８５】
グラビア印刷工程を積層に使用した。次に多層構造体を硬化した。こうして、合計厚さが約２．５ミルで、平均ＭＶＴＲが約９９００ｇ／２４時間／ｃｍ2である物品（図２に示したものと一致する）が得られた。所望の防水性・防風性・通気性の層を作製したら、手の形状の延伸ＰＴＦＥ／接着剤／熱可塑性ポリウレタン複合体の２つの対向する部品を結合することによって、本発明の非布地手袋インサートを作製した。２つの対向する複合体部品を一緒に積み重ねた。このとき、熱可塑性ポリウレタン表面は互いに面しており、ｅＰＴＦＥ表面は積み重ねたものの上下で外側を向いていた。圧力およそ３２０ｐｓｉ、温度およそ１６５℃で３秒間、加熱したスチールダイを用いて、積み重ねたものの上から熱を与えた。こうして、積み重ねたものにある２つの部品の、それぞれのポリウレタンフィルム層を溶接した。２つの部品が手の形状に溶接されるように、スチールダイは手の形状に構成されていた。加熱したスチールダイより若干大きい手の形状に形成した鋼尺の切断刃を用いて、２つの接合した部品を切り抜いた。この手袋インサートは、米国特許第４７７６２０９号に記載するように、漏れ検出装置を用いて試験すると空気不透過性であった。測定したシーム強度は約４．５ｐｌｉ、測定したシーム剛性は約１１ｇ／インチであった。
【００８６】
次に、以下の従来の手袋作製方法を用いて、本発明の手袋インサートを、耐摩耗性アウターシェル及びインナーライナー材料に取り付けて、完成した手袋をさらに作製した。インサートを反転し（裏返し）、接着剤タブを、インサートのポリウレタンフィルム側の指先及び袖口に取り付けた。次に、これらのタブを布地手袋ライナーの対応する位置に継ぎ合わせた。ライナーに取り付けたら、ライナーを覆ってインサートを再度反転した。次に、接着剤タブをインサートのｅＰＴＦＥフィルム側の指先及び袖口に取り付けた。手袋シェルを反転し、次に接着剤タブをシェルの内側の対応する位置に継ぎ合わせた。インサートに取り付けたら、インサート及びライナーを覆って手袋シェルを再度反転した。全ての部品の袖口を一緒に継ぎ合わせて封鎖し、層が分離しないように一体化して連結した、シェル、インサート及びライナーから構成される完成した手袋が得られた。完成した手袋を試験したところ、圧力約４ポンド／平方インチで上述の空気漏れ検出装置を用いて試験した場合に、依然として防水性かつ防風性であることが分かった。
【００８７】
例２−不連続接着剤の適用：グラビア印刷を用いて不連続的に通気性ポリエーテルポリウレタン接着剤をｅＰＴＦＥフィルムに適用した以外は、例１に上述したように、非布地インサート層を作製した。その後、この非布地層を使用して、上述した同じインサート作製方法で本発明の手袋インサートを完成した。次に、上述した同じ手袋作製方法で、これらの非布地手袋インサートから完成した手袋を作製した。
【００８８】
例３−非通気性接着剤：使用した接着剤が、米国特許第４５３２３１６号（参照することにより本明細書の一部とする）に記載したような、非通気性のＭＤＩ系水分硬化ポリエーテルポリウレタンであったこと以外は、例２のように非布地層フィルムを作製した。その後、この非布地層を使用して、例１で上述した同じインサート作製方法で本発明の非布地手袋インサートを完成した。次に、例１で上述した同じ手袋作製方法で、これらの非布地手袋インサートから完成した手袋を作製した。
【００８９】
本発明のいくつかの例示的な実施態様を上に詳述したが、本明細書に記載した新規な教示及び利点から実質的に逸脱せずに数多くの変更が可能であることは、当業者であれば容易に理解する。従って、全てのそのような変更は、特許請求の範囲に定義するように、本発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、高水準の耐久性を示し、かつ着用者に高水準の可撓性及び物品強度を提供する、防水性かつ通気性の継ぎ合わせた物品に関する。本発明は、特に、操作性の高い（dexterous）ハンドカバー及び形状適合性（conformable）のフットカバーへの使用を対象としている。
【背景技術】
【０００２】
防水性かつ通気性の物品は、様々な目的、例えば、屋外活動、スポーツ活動、スキー、サイクリング、軍事活動及び消防活動に使用される。アウターシェル材料が防水性であるため、手袋のような継ぎ合わせた物品を防水性とすることができる。代わりに、そのような手袋を最先端構造によって防水性にしてもよく、そこでは、シェル材料は空気透過性及び水分透過性であって、シェル材料の裏側に防水性かつ水蒸気透過性の機能層材料からなる他の層（一般に手袋インサートと呼ばれる）が配置されている。そのような機能層に適した材料のいくつかとして、ＰＴＦＥ、親水性含浸剤及び／もしくは親水性層を備えた延伸ＰＴＦＥ、通気性ポリウレタン層、又はエーテルエステル共重合体のようなエラストマー、並びにこれらの積層体が挙げられる。
【０００３】
そのような物品には幅広い防護が要求されるため、それらの物品は、手袋の周縁のあたりに通常取り付けられる複数の材料層から一般に構成される。通常、手袋厚の増加は、触覚性及び操作性の損失に直接関係する。触覚性及び操作性は、薄い手袋構造体を使用することによって、あるいは手袋表面を粘着性又はグリップ性の種類の材料で処理すること、例えば、低弾性率ポリマー被膜を手袋の指及び手のひら領域の外表面に適用することによって、従来は改善されていた。しかしながら、１０ミル厚を超えるこれらの被膜を手袋に適用すると、指先の感覚及び制御を欠くといった欠点があった。触覚性及び操作性を改良するためにいくつかの試みがなされているが、それらの成功は限られたものであった。
【０００４】
また、全体のインサート又はシームが熱可塑性フィルムで構成されている、厚い熱可塑性フィルムの代替構造体も追求されている。残念なことに、これらの厚いポリウレタンシームは本質的に堅いため、手袋インサートに望ましくない。さらに、これらの厚いポリウレタンフィルムは事実上通気性がないため、同様に大半の手袋又は衣料用途に望ましくない。
【０００５】
米国特許第５３２５５４１号では、防水性・水蒸気透過性で、実質的に非伸縮性の布帛から構成されるインナーライナーを含む、防水性オーバーソックスが開示されており、防水性・水蒸気透過性のインナーライナー布帛はヒートシール可能である。
【０００６】
米国特許第５９８１０１９号では、基材に積層された多孔質延伸ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムを好ましくは含む、複合膜材料が開示されている。
【０００７】
米国特許第５０３６５５１号では、層状構造を有し、微孔質ポリマー膜、水蒸気透過性ポリマー及び熱可塑性のエラストマー不織材料から作られる、エラストマー複合布帛が記載されている。このエラストマー複合布帛は、水蒸気透過性を有しつつバリア特性を提供し、他の物体の周りに形状が適合する衣料品及び他の物品において、有用性が見出されている。
【０００８】
薄く、より操作性が高くかつ耐久性で、防水性である、非布地の継ぎ合わせた物品を作り出す試みが継続してなされているものの、上述の要求全てに合致することについて成功したものはない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、折り畳み又はプリーツ技術を必要とせずに可撓性物品を形成可能な非布地の継ぎ合わせた多層構造体について、本技術分野で長年にわたる要求を解決する。本発明は、防水性で、薄く、通気性である、非布地の継ぎ合わせた物品を提供し、これらの物品は、手袋システムにおける操作性の高いハンドカバーインサートとして特に適しており、あるいはハンドカバーとして単体で使用可能である。本発明は、大量生産設備で損傷なく組み立てるために強く、かつ屋外使用で耐久防水性であるといった利点をさらに有する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ポンド／直線インチ（ｐｌｉ）を超えるシームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。この継ぎ合わせた物品は驚くべき防水性と耐摩耗性を示す。
【００１１】
さらに本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；ポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。
【００１２】
さらに本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含み、該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、継ぎ合わせた物品を提供する。
【００１３】
さらに本発明は、手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料、並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートとを含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である、手袋システムを提供する。
【００１４】
さらに本発明は、手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料、並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートとを含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法であり、該インサートの該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で３００サイクルを超える耐摩耗性とを示す、手袋システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】層の配置を図示する、手袋インサートの上側の切断図を示す。
【図２】接着層を介して微孔質層に接着した、熱可塑性ポリマー層の横断面図を示す。
【図３】接着層を介して微孔質ポリマー層に接着した、熱可塑性ポリマー層の横断面図を示す。
【図４】２つの同一の非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示す。
【図５】２つの異なる非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示す。
【図６】２つの非布地材料を接合して形成した、防水性シール端部の横断面図を示し、微孔質ポリマー層で熱可塑性ポリマー層をシールすることによりシームが形成され、その結果界面層が形成している。
【図７】３つの主な層を用いて構成したハンドカバーシステムを示し、絶縁層が防水性かつ通気性のインサートの中にはめ込まれ、インサートは本発明のハンドカバーのアウターシェルの中にはめ込まれている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、ハンドカバー、手袋システム用インサート、フットカバー及び他の衣料品として有用な、防水性かつ通気性の継ぎ合わせた物品を作るのに適した材料を提供する。
【００１７】
本出願の目的のため、他に指示のない限り、以下の用語を以下に記載する意味を有するものとして理解しなければならない。
【００１８】
「接着されている」又は「一緒に接着されている」とは、ポリマー材料（例えば延伸ＰＴＦＥフィルム）と布地材料とが、適切な接着媒体によって接合されていることを意味する。接着媒体は、接着剤ドット、連続グリッドパターンとして適用された接着剤、連続線として適用された接着剤、連続の通気性接着層、融着された界面、又は所望層の間に接着を提供する他の任意の材料であってよい。
【００１９】
「ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６」：本特許の目的のため、ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６とは、０番のエメリー紙を用いた多方向モードを第１の非布地材料に対する研磨材として使用する方法を指し、ここでは、第１の非布地材料を膨張可能なダイアフラムによって定位置に保持し、そのダイアフラムに４ｐｓｉの圧力を与え、研磨材に１ポンドの荷重を与える。比較結果の目的のため、Ｎｏｒｔｏｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ， ＭＡから入手される、Ａ６２１ エメリー砥粒０番、品番６６２６１１ ０１２９０の０番のエメリー紙を使用する。
【００２０】
「通気性」とは、水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）が少なくとも約１０００グラム／（ｍ2）（２４時間）である材料のことを指す。
【００２１】
「複合（体）」とは、２つ以上の部分から形成される材料を指す。例えば、複合材料は複数層の化合物から形成されてもよく、このとき、各層が適当な接着手段を介して他の層と接合されていてもよい。本発明の複合材料は布地層を全く必要としない。
【００２２】
「操作性」とは、難しい動作を手で素早く巧みに行う能力、あるいは操作における敏捷さを容易にする能力を指す。操作性の高い手袋は、手袋を外すことを必要とせずに、難しい動作を行う能力を提供する。
【００２３】
「延伸ＰＴＦＥ」又はｅＰＴＦＥは、ＰＴＦＥのフィブリルで相互連結されたＰＴＦＥのノードが存在する、ＰＴＦＥの微孔質構造体を含む膜を意味するために使用する。延伸ＰＴＦＥの基本的な構造及び特性は多くの文献に記載されており、例えば、米国特許第３９５３５６６号、第３９６２１５３号、第４０９６２２７号及び第４１８７３９０号が挙げられ、これら全てを参照することにより本明細書の一部とする。
【００２４】
「インサート」とは、毒性及び／又は非毒性の流体によって皮膚を汚染されるのを防止するためのバリア保護を使用者に提供する、継ぎ合わせた物品を指す。インサートは、継ぎ合わせた物品に防水性及び／又は通気性を提供しうる。インサートの例は、アウターシェルと着用者の手との間に挿入されて、着用者の手を保護する手袋層である。
【００２５】
「界面層」とは、２つのポリマー層を接合して形成された層を指す。例えば本発明では、熱可塑性ポリマー層を微孔質ポリマー層でシールすることによって界面層が形成され、熱によって熱可塑性ポリマー層が微孔質ポリマー層と入り交じる場所に界面層が形成される。
【００２６】
「積層体」：本出願の目的のため、「積層体」とは、通常一緒に接着しているポリマー層と少なくとも１つの布地層とを含む複合体を意味する。
【００２７】
「微孔質」は、微細な気孔から構成される材料の連続層を意味するために使用する。本発明では、開放した、相互連結している微細空隙の微細構造を有する、微孔質ポリマー膜を使用するのが好ましい。この膜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かあるいは損なわない。使用する微孔質膜の厚さは、通常５μｍ〜１２５μｍであり、最も好ましくは約５μｍ〜約４０μｍのあたりである。微孔質膜材料に有用なポリマーには可塑性ポリマーに加えて弾性ポリマーが含まれる。適したポリマーの例として、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン及びポリエステルを含むポリオレフィン、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、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体などが挙げられる。好ましいポリマーは可塑性ポリマーである。最も好ましい微孔質ポリマー膜材料は、延伸微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、多数の開放した相互連結している微細空隙、大きい空隙体積、高強度、柔軟、可撓性、安定な化学特性、高い水蒸気移動量、及び良好な汚染制御特性を示す表面といった点に特徴がある。米国特許第３９５３５６６号及び第４１８７３９０号には、そのような微孔質延伸ポリテトラフルオロエチレン膜の調製が記載されており、これらを参照することにより本明細書の一部とする。
【００２８】
「触覚性」とは、感じられる又は触られる能力、及び触覚刺激に対する応答性を指す。例えば、触覚性手袋は指先の感覚及び制御を可能にする。
【００２９】
「熱可塑性」とは、温度上昇による軟化及び温度低下による硬化が、繰り返し可能な材料を指す。これは、加熱した時に化学変化よりもむしろ実質的に物理変化して、軟化段階にて成形又は押出により物品へ形成可能であるか、他の材料に融着可能である材料を指す。
【００３０】
「布地」は、合成繊維、天然繊維又は合成繊維と天然繊維との混紡を使用した、織物、編物又は不織物の材料を意味するために使用する。
【００３１】
「防水性」は、以下のような防水性試験を行うことによって決定される。すなわち、材料もしくは複合体（又は継ぎ合わせた平らな材料もしくは複合体）を、水の進入圧が低い攻撃である、変更したスーター（Suter）試験装置を用いて防水性について試験する。クランプ留めした配置で２つのゴムガスケットによりシールした、直径約４−１／４インチのサンプル領域に対して水を押し付ける。サンプルは大気条件に開放されて、測定者に見える状態である。サンプルにかかる水圧を、適切なゲージにより確認し、インラインバルブによって調節しながら、貯水タンクに接続されたポンプにより約１ｐｓｉに増加する。試験サンプルは斜めの状態であり、水を再循環して、サンプルの下部表面に対して空気ではなく水を確実に接触させる。サンプルを通って押し出される水の出現について、サンプルの上部表面を目視で３分間観察する。表面に見られる液体の水を漏れと解釈する。液体の水が３分間見られなければ防水等級に合格したものとされる。この試験に合格することが本明細書で使用する「防水性」の定義である。
【００３２】
「全体手袋漏れ試験」（ＷＧＬＴ）を使用して手袋の防水性を決定する。全体手袋漏れ試験機とは、完成した（全体の）手袋の内側に空気圧をかけて、防水性構成部品にある穴を検出する装置である。この試験は、米国特許第４７７６２０９号に記載されており、参照することにより本明細書の一部とする。抜け漏れる空気は貯水タンクを通ってくる気泡として観察される。この試験は非破壊的である。具体的には、この試験は空気圧を２ｐｓｉｇに設定して行う。
【００３３】
ある実施態様では、本発明は、第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合して物品を形成する、シームとを含む、継ぎ合わせた物品を提供する。驚くべきことに、このシームの剛性は２５ｇ／インチ未満である。２５ｇ／インチ未満の剛性は、継ぎ合わせた物品に良好な操作性を提供するために望ましい。さらにより驚くべきことに、このシームは４ｐｌｉを超える強度を示す。４ｐｌｉを超えるシーム強度は、屋外使用のため、及び製造を容易にするために、十分な耐久性を提供すると考えられる。
【００３４】
第１の非布地材料は、第１の熱可塑性ポリマー層に接着した、第１の微孔質ポリマー層から構成される。第２の非布地材料は、第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む。他の実施態様では、第２の非布地材料は１つのポリマー層のみを含んでもよい。
【００３５】
第１の非布地材料及び第２の非布地材料は、いくつかの同様の特性を共有してもよく、互いに別々の特性を示してもよく、それらの特性として、通気性、防水性、耐摩耗性及び防風性が挙げられるが、これらに限られない。
【００３６】
例えば、第１の非布地材料及び第２の非布地材料の両方が通気性を示してもよい。第１の非布地材料及び第２の非布地材料の両方が防水性を示してもよい。いくつかの望ましい実施態様では、第１の非布地材料及び第２の非布地材料は、通気性かつ防水性である。これらの材料特性は、所望の用途について選択した材料に部分的に左右されうる。
【００３７】
本発明の他の態様では、第１の非布地材料及び第２の非布地材料が異なる特性を示す。例えば、第１の非布地材料又は第２の非布地材料のうちいずれかが示す特性は、通気性及び／又は防水性である。
【００３８】
本発明の好ましい実施態様では、微孔質ポリマー層の少なくとも１つが延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む。さらに別の本発明の好ましい実施態様では、第１の非布地材料の微孔質ポリマー層及び第２の非布地材料の微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様では、第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が熱可塑性ポリウレタンを含む。
【００４０】
第１の非布地材料を第２の非布地材料に接合するシームは、このシームの剛性が２５ｇ／インチ未満であり、さらに強度が４ｐｌｉを超えるという点で、優れた可撓性を有する。このシームは、従来入手可能であった耐久防水性シームよりも柔軟で可撓性が高いという点で注目に値する。
【００４１】
当業者であれば即座に理解することであるが、このシームを形成するのに適したシール手段の例として、インパルスシール、高周波シール、超音波溶接、マイクロ波溶接、及びヒートシールが挙げられるが、これらに限られない。好ましい実施態様では、シームは溶接工具を用いて熱溶接で作られる。シームを熱溶接で作っている間、第１の微孔質ポリマー層又は第２の微孔質ポリマー層は離型剤として機能して、接触時に層が溶接工具に接着するのを防止する。
【００４２】
本発明の他の態様では、継ぎ合わせた物品は驚くべき耐摩耗性を示す。例えば、少なくとも第１の非布地材料は、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とをさらに示してもよい。好ましい実施態様では、少なくとも第１の非布地材料が３００サイクルを超える耐摩耗性を示す。
【００４３】
本発明を説明するために図１〜７をここに示す。図１は、本発明の手袋インサート５の形状である、継ぎ合わせた物品を示す。手袋インサート５は、着用者の指を取り囲む指部分６と、着用者の手の裏側を覆う背面部分又は裏部分（不図示）と、着用者の親指７を取り囲む親指部分と、着用者の手のひらを覆う手のひら部分と、着用者の手首を取り囲む袖口部分と、着用者が自分の手を手袋インサート５にくぐり入れる、手の入る開口部７０とを含むように形成されている。これらの図では、指部分６が、指のために４つに分離した覆いを有するように示されている。ミット又はロブスターパターン（２つに分離した指の覆い）の形状とすることも同様に良好であって、本発明の原理を損なわない。
【００４４】
手袋インサート５は、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０から形成される。第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０は、シーム３０を形成する適当なシール手段によって、所望の周縁部を囲んで接合される。シームは防水性の継ぎ合わせた端部であることが好ましい。着用者の手が手袋インサートに入るようにするため、開口部７０が設けられる。
【００４５】
第１の非布地材料１０の部品は、手袋インサート５の手のひら面すなわち前面の第１の手のひら部分１１に加えて、親指部分７の第１の親指面１２を有する、手袋インサート５の片面を形成する。第２の非布地材料２０の部品は、指部分の反対面、親指部分の第２の親指面に加えて、手袋インサート５の裏面の第２の手のひら部分を形成する。このように、手袋インサートの手のひら部分は、第１の非布地材料１０の部品の第１の手のひら部分１１と第２の非布地材料２０の部品の第２の手のひら部分とから形成され、さらに別の図を参照して後ほど説明するように、これらは一緒に接着されている。
【００４６】
手袋インサート５の親指部分７は、親指先端部８、親指部分が指部分に隣接する側にある指側親指外端部９及び手袋インサート５の橈側にある橈側親指外端部３を有している。親指部分７は、第１の非布地材料部品１０の第１の親指面１２と第２の非布地材料部品２０の第２の親指面とから形成されている。指部分６は、手袋インサート５の橈側にある指橈側部４及び手袋インサート５の尺側にある指尺側部２を有している。股部３１は親指部分７と指部分６との間に位置している。従って、股部３１は指橈側部４が指側親指外端部９と出会う位置にある。（背面部品及び尺側部品の両方に存在する）手袋インサート５の袖口部分７５は、手袋インサート５の手の入る部分７０に隣接し、手袋インサート５の尺側にある尺側袖口外端部８５を有している。
【００４７】
図２に示すように、第１の非布地材料１０は、第１の熱可塑性ポリマー層６０に接着された第１の微孔質ポリマー層４０から構成される。第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０は、接着剤５０を介して接着されてもよい。同様に、図３に示すように、第２の非布地材料２０は、ポリマー層８０に接着された第２の微孔質ポリマー層４５から構成される。第２の微孔質ポリマー層４５及びポリマーフィルム層は、第２の接着剤５５を介して接着されてもよい。接着剤５０及び第２の接着剤５５の両方を含む接着層は、所望する結果に応じて連続的又は不連続的に適用してもよい。物品に通気性領域が必要な場合、接着層は通気性連続接着剤又は不連続接着剤のいずれかでなければならない。通気性接着剤とは親水性接着剤を指す。通気性の親水性接着剤は、高い水蒸気透過性に加えて良好な層間接着を提供するように選択される。通気性接着剤の例として、ポリエーテルポリウレタン及び水分硬化ポリエーテルポリウレタンが挙げられるが、これらに限られない。必要であれば、接着層にフィラーがさらに含まれてもよい。不連続接着剤は通気性又は非通気性のいずれかであってよい。微孔質ポリマー層をポリマー層又は熱可塑性ポリマー層のいずれかに接着するための不連続接着層の適用は、数多くの方法、例えば、以下に限られないが、いずれも当業者に知られている、スクリーン印刷、グラビア印刷及びスプレーのような方法によって行うことができる。
【００４８】
図２及び３で説明した、微孔質ポリマー層４０及び４５は同じ又は異種の材料から構成されてもよい。微孔質ポリマー層は、延伸ＰＴＦＥ、熱可塑性ポリマーから作られた微孔質フィルム、熱硬化ポリマーから作られた微孔質フィルムに加えて、弾性ポリマーから作られた微孔質フィルムを含んでもよい。適したポリマーの例として、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン及びポリエステルを含むポリオレフィン、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、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体などが挙げられる。好ましい微孔質ポリマー材料は微孔質延伸ＰＴＦＥである。一般に、微孔質ポリマー層の厚さは様々であってよい。
【００４９】
本発明で使用する微孔質ポリマー層は、必要に応じて、１つ以上の追加の連続ポリマー層、例えば、接着剤又は疎油性層でコーティングしてもよい。通気性構造体については、使用する連続ポリマー層は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輸送するが、圧力で動かされた液体又は空気流を支持しない。この特性が、全ての大きさの汚染物質に対するバリアとして機能することによる、良好な汚染制御特性をバリア層に付与し、同様にこのバリア層から作られた物品、例えば、靴下又は手袋にもそれらの特性を付与する。さらに、この材料の水蒸気透過特性は、着用者への快適性を可能にする。微孔質ポリマー層４０又は４５の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含むことが好ましい。
【００５０】
熱可塑性ポリマー層６０は、熱可塑性ポリウレタンフィルム、シリコーンフィルム、ポリエーテルエステル共重合体フィルム、ポリエーテルエステルアミド共重合体フィルムを単独でもしくは組み合わせて含んでもよく、又は他の適当な連続の水蒸気透過性ポリマーを含んでもよい。熱可塑性ポリマー層は、連続の水蒸気透過性ポリマーであるポリウレタン、特にオキシエチレン単位含有ポリウレタンを含むことが好ましく、例えば、米国特許第４５３２３１６号に記載されているものである。
【００５１】
熱可塑性ポリマー層６０は、モノリシック又は微孔質のいずれであってもよい。図４に示すような、シールされたシーム３０を作るために必要な範囲に接着温度が入るように、使用する特定のポリマー種類を選択しなければならない。熱可塑性ポリマーの融点は微孔質ポリマーの融点未満又は分解温度未満であることが有利である。
【００５２】
接着温度が５０℃〜２００℃の熱可塑性ポリマーが望ましい。接着温度が約４００℃（延伸ＰＴＦＥのような微孔質膜材料が軟化又は溶融し始める温度）未満であることを条件として、接着温度がより高温の熱可塑性ポリマーも本発明で使用できる。熱可塑性ポリマーを使用すると、所望の周縁部を囲んで型を加熱して、その型の材料片を一緒に溶接することが可能である。
【００５３】
薄い熱可塑性ポリウレタン層は、可撓性、延性の柔軟な複合層を製造でき、同様にこれらの複合体を組み込んだ、より操作性の高い触覚性手袋を作製できるために、特に有用である。熱可塑性ポリマー層の厚さは、２ミル未満が望ましく、１．５ミル未満がさらにより好ましく、最も好ましい形態では１ミル以下である。薄い熱可塑性ポリウレタンフィルムは、当業者の知る様々な供給元から入手できる。好ましい実施態様では、モノリシック熱可塑性ポリウレタンを第１の熱可塑性ポリマー層６０として使用する。
【００５４】
図４に示すように、継ぎ合わせた物品の対向する面が同一の材料で構成されるように、本発明による継ぎ合わせた物品を、同じ非布地材料の２つの対向する層を使用して作製してもよい。この図４に示すように、第１の非布地材料１０は、第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０から構成される。第１の微孔質ポリマー層４０及び第１の熱可塑性ポリマー層６０は、接着剤５０を介して接着されてもよい。同様の構成要素を示すにあたって説明を簡略にするため、図４には、要素４０、５０及び６０から構成される２つの層が示されている。２つの同一の熱可塑性ポリマー層６０は、それらが互いに接触するように配置されている。この図では、２つの熱可塑性ポリマー層はシーム３０によって接合されており、シーム３０は、熱溶接シームを用いて作製された、防水性シール端部を有している。しかしながら、所望の用途に応じて他の適当なシームを使用してもよい。同一の材料から構成された第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料を用いて、このように本発明を実施する場合、物品の組成及び特性は全体を通して均一である。しかしながら、本記載を読むにあたって理解すべきは、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の記載した要素の全てが、本発明の実施のために存在する必要があることである。従って、第１の微孔質ポリマー層４０及び第２の微孔質ポリマー層４５を同じ材料から構成することが可能である。さらに、物品全体にわたって構造の均一性が必要な場合、第１の熱可塑性ポリマー層６０及びポリマー層が同じ材料を含み、これらの層の接着が、第２の接着層５５と同一であってよい接着層５０の使用によることも可能である。
【００５５】
図５では、図２に示した複合層の１つのシートと図３に示した複合層の１つのシートとを接合して形成した、防水性シール端部又はシーム３０の横断面を示す。図５に示すように、こうして継ぎ合わせた物品は異種の非布地層から構成される。さらに図５に示すように、第２の非布地材料は第２の微孔質ポリマー層４５から構成され、この層の組成は、第１の非布地材料の第１の微孔質ポリマー層４０の組成とは異なる。さらに、第１の熱可塑性ポリマー層６０の組成は、ポリマーフィルム層８０の組成とは異なる。継ぎ合わせた物品の目的とする用途に応じて、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０に異なる材料を使用することが望まれる場合がある。同様に、当業者によれば、物品の別々の領域に異なる接着剤又は接着剤適用手段を使用することが選択される場合もある。注意すべき重要なことは、熱可塑性ポリマーは第１の非布地材料に存在する必要があるものの、そのような熱可塑性ポリマーが第２の非布地材料に存在する必要はないことである。第２の非布地材料はポリマーフィルム層を含むことのみが必要であって、そのポリマーフィルム層は熱可塑性ポリマーであってもなくてもよい。さらに注意すべき重要なことは、シーム３０を介して、熱可塑性ポリマーを対向する材料の微孔質ポリマー層又はポリマー層のいずれかと結合してもよいことである。
【００５６】
図５に示すように、異なる材料を第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０のポリマー層に使用できる。溶接シームを使用して、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の対向する複合層を結合してもよい。第２の非布地材料２０として示した複合層を、延伸ＰＴＦＥ又は他の第２の微孔質ポリマー層４５、第１の微孔質ポリマー層４０を熱可塑性層６０に接合する接着剤５０と同じでも異なってもよい第２の接着層５５から構成してもよい。ポリマー層８０のいずれか又は全てが、第１の非布地材料１０として示した複合層において、層４０、５０及び６０にそれぞれ使用した材料と異なってもよい。特定のポリマー層８０を選択して、第１の熱可塑性ポリマー層６０では実現できない何らかの特別な特性を付与できる。例えば、第２の非布地材料２０の異なる隣接層に結合を形成するために、操作性の高い耐久性インサートを、ある第１の熱可塑性ポリマー層６０を用いて製造できる。従って、ポリマーフィルム層８０を選択して所望の特性を第２の非布地材料２０に付与できる一方で、第１の非布地材料１０の第１の熱可塑性ポリマー層を選択して、異なる物理的特性を付与してもよく、このようにして、環境又は用途の要求といった観点から特定ユーザーの要求を満足するために、効果的に設計可能な継ぎ合わせた物品が提供される。
【００５７】
図６に、継ぎ合わせた物品の防水性シール端部の横断面を示す。このシームは２つの非布地材料を接合して形成されている。この例では、熱可塑性ポリマー層は微孔質ポリマー層にシールされて、その結果、２つのポリマー層が出会うところに界面層３５が形成される。界面層３５は、操作性を構造体に付与しつつも強度及び耐久性を提供する。当業者であれば理解することであるが、本発明の継ぎ合わせた物品はいかなる形状を含んでもよく、必要であれば、特定の用途に望ましい衣服用のインサート、ハンドカバー又はフットカバーにしてもよい。また、ハンドカバーとして形成されたインサートを、手袋システムの一体要素として組み込んでもよく、あるいは薄くて操作性の高いハンドカバーとして使用する単体の用途に使用してもよい。
【００５８】
図７に手袋システム９５を大まかに図示する。本発明の手袋システムは、アウターシェル材料９０及びインサート５を含む。インサート５は、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含む。シームの剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超え、それぞれのアウターシェルに挿入可能に受容されるように、手袋インサートが形状適合的な寸法であることが好ましい。手袋システムは、絶縁材又は絶縁層９２をさらに含んでもよい。一部の用途では、シェル材料の内側に位置又は配置した手袋ライナーを含むことが望ましい場合もあり、この場合、手袋インサートは手袋ライナーとシェル材料との間に位置する。
【００５９】
好ましい実施態様では、手袋システムのインサートは通気性である。さらに別の好ましい実施態様では、手袋システムのインサートの第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す。インサートの第１の非布地材料が、防水性と３００サイクルを超える耐摩耗性とを示すことがさらに好ましい。
【００６０】
手袋の防水性は、上述した全体手袋漏れ試験を用いて試験してもよい。
【００６１】
シェル材料は、入口開口部、例えば、手の入る開口側とその手の入る開口側にあるシェル端部とを含む形状に形成されている。上述したように、手袋インサートは、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料と；該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームとを含む。シームの剛性は２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度は４ｐｌｉを超える。手袋システムは、必要に応じて絶縁層を含んでもよい。シェル材料は防水性であるのが好ましい。また必要に応じて、手袋システムは、下側袖口端部及び上側袖口端部を備え、シェルの内側に位置する手の入る開口部に近接して配置した袖（cuff sleeve）を含んでもよく、下側袖口端部は、所定の下方長さだけシェル端部から下でシェルの内側に配置されてその端部とつながっており、上側袖口端部は、所定の上方長さだけシェル端部を超えて突き出しており、下側袖口端部はシェル端部の下でシェルと直接つながっている。下側袖口端部は、防水性接着シームによってシェルに接着剤で結合してもよく、防水性シームシールテープによって袖の内面をシールする、継ぎ合わせたシームによりシェルに取り付けてもよく、あるいは他の適当な手段で取り付けてもよい。望ましい実施態様では、シェル材料に内面ライニング層を付与してもよい。手袋インサート及び手袋ライナーはシェル材料の内側に配置され、手袋インサートは手袋ライナーとシェル材料との間にある。本明細書で使用する「手袋システム」とは、少なくともアウター手袋シェル９０及びインサート５を意味する。また必要に応じて、手袋システムが、絶縁層（９２）（図示）及び／又は追加のインナーライニング（不図示）を含んでもよい。絶縁材又はインナーライニングは、パイル又はフリースの布地層を通常含んで、熱に関する利点を提供する。当然のことながら、絶縁層９２を特定用途に望ましい任意の材料から作ってもよい。また、手袋インサート５は、手袋システム９５の一体要素として組み込んでもよく、単独で使用してもよい。手袋インサートは、微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料と、微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料とから構成される。シームは第１の非布地材料を第２の非布地材料に接合し、驚くべきことに、シームの剛性は２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度は４ｐｌｉを超える。手袋インサートを手袋システムに使用する場合、その手袋インサートは、第１の非布地材料１０で構成される第１の手形部分と、その第１の手形部分に対して合う寸法にされた、第２の非布地材料２０から構成される第２の手形部分とによって画定され、第１及び第２の手形部分はそれぞれ互いに継ぎ合わされて、複数の指区画、親指区画、手のひら部分及び背面部分を有するハンドカバーを形成する。手袋システムが絶縁層９２をさらに含んでもよい実施態様では、手袋を使用するときに、絶縁層は着用者の手と手袋ライナーとの間に位置する。手袋システムの一体要素として使用する場合、インサートは、それぞれの手袋シェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である。アウター手袋シェルすなわちシェル９０は、任意の適当な材料から作ることができ、例えば、編物、織物もしくは不織物材料、革、複合布帛、又は他の適当な材料が挙げられるが、これらに限られない。アウター手袋シェルは任意の適当な型、例えば、クルートカット（Clute Cut）型、ガンカット（Gunn Cut）型、又はフォシェット（Fourchette）型に従ってその形状にしてもよい。図１及び７に図示するように、手袋システム１０には以下のものが含まれてもよい：手のひら部分１１、指部分６、親指部分７、又は着用者に内側が面する手の入る開口部７０。手袋システム５は、人間の手の各指について別々の指区画と親指区画とを含んでいる点で、従来の手袋システムとして描かれているが、当然のことながら、本発明の教示するものは、４つの指区画より少ないが少なくとも１つはある、他の手袋システムにも適用できる。さらに、手袋システム５に、袖口部分７５に近接した弾性屈曲領域（不図示）を付与して、手袋システムが着用者の手首に密着するようにしてもよい。
【００６２】
本発明の変形は当業者にとって自明であるが、特記されるのは、継ぎ合わせた物品の一部の実施態様において、第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が熱可塑性ポリウレタンを含んでもよいことである。第１の非布地材料の第１の微孔質ポリマー層及び第２の非布地材料の微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含んでもよい。
【００６３】
ある実施態様では、第１の非布地材料１０の複合層が、接着剤５０を用いて延伸ＰＴＦＥ層４０を熱可塑性層６０に接着して形成される。第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の複合層の配置は、個々の用途の要求に応じて適合可能である。例えば、着用者の手の背面が、その手のひらとは違う水準の保護を必要とするハンドカバーに形成する場合、第２の非布地材料２０を反転して、ポリマーフィルム層が、第１の非布地材料１０の第１の熱可塑性ポリマー層６０の結合面から離れて外側を向くように、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の層を配置してもよい。少なくとも１つの熱可塑性ポリマー層を結合する複合層に向けて配置しなければならないことが、唯一の制約である。これらの各実施態様では、第１の非布地材料１０及び第２の非布地材料２０の複合層を、上述するように防水性でかつシールされたシーム３０によって周縁部を囲んでシールした場合に、防水性で操作性の高い、耐久性の非布地手袋インサートを製造可能である。
【００６４】
最終用途で要求されるバリア特性に基づいて、特定の第１の熱可塑性ポリマー層６０を選択する。本発明に重要な要件は、継ぎ合わせた物品が少なくとも１つの熱可塑性ポリマー層を含むことである。熱可塑性ポリマー層は、結合面をシールするときに、柔軟だが十分に強いシームを形成する能力を提供する。本発明の一部の実施態様では、２つ以上の熱可塑性ポリマー層が存在してもよい。本発明に従って製造したハンドカバーは、手袋システムのインサートや、シェル、インサート及びライナーを含むハンドカバーシステムとして使用するのに望ましい。また、適切な材料選択によりハンドカバーが多くの様々な用途での要求に合致するため、ハンドカバーを単体の非布地手袋用途として使用することもできる。例えば、シェル又はライナーのないハンドカバーは、第１の非布地材料層及び第２の非布地材料層のみから製造されるクリーンルーム手袋として使用可能である。そのような例の１つは、本発明の教示に従って作られた、延伸ＰＴＦＥと熱可塑性ポリウレタンとの組み合わせを使用することである。
【００６５】
以下の表１に示すように、本発明の物品は、可撓性で、薄くて強いため、操作性の高い耐久性の手袋が得られることが分かる。
【００６６】
【表１】
【００６７】
表１では、本発明の通気性の非布地インサートを、（Ａ）ポリウレタンフィルムインサート、（Ｂ）２層延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタン／不織布積層体インサート、（Ｃ）３層不織布／延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタン／不織布積層体インサート、（Ｄ）延伸ＰＴＦＥ／ポリウレタンインサート（米国特許第４８１４４１２号に記載された融着複合体によって製造）、（Ｅ）２層編み布／ポリウレタン積層体インサートと比較する。
【００６８】
本発明のさらなる驚くべき特性は、得られるシームの可撓性である。例１の実施態様における、厚さ、ＭＶＴＲ及び耐摩耗性を含む平面フィルムの特性を、表１に記載したものと同じ比較製品と比較して表２に示す。このデータの比較から、本発明は、全ての試験した比較インサート（布地層を備えたものも含む）と比べて、顕著に高い耐摩耗性を提供することが明らかに示される。
【００６９】
【表２】
【００７０】
サンプルＡは剛性が低いが、シーム強度が不十分で耐摩耗性が低い。同様に、米国特許第４８１４４１２号に記載されたサンプルＤは、許容できる低い剛性といくらか改善されたシーム強度とを備えているが、残念なことに、サンプルＤの耐摩耗性及びシーム強度は望ましい程度より低い。驚くべきことに本発明は、剛性の低いシーム、良好なシーム強度と通気性、及び優れた耐摩耗性を備えた、インサート又は継ぎ合わせた物品を提供する。
【００７１】
本発明の継ぎ合わせた物品は、装飾具、留め具、手袋表面又は単体インサート表面への粘着性又はグリップ性の種類の材料を用いた処理、例えば、手袋の指及び手のひら領域の外表面に適用した低弾性率ポリマー被膜をさらに含んでもよい。
【実施例】
【００７２】
次の試験法を用いて、本発明の製品及び比較製品の特性及び性能を評価した。
【００７３】
防水性（初期）：ＡＳＴＭ試験法Ｄ７５１手順Ｂには、防水性について用いた試験が記載されている。この試験では、サンプルを拘束し、最低で０．７ポンド／平方インチの固定した水圧ヘッドを適用して、最低３分間保持した。最小で直径３−１／２インチの試験領域内部のどこかで１滴以上現れることを漏れと定義した場合に、３分後に漏れがなかった結果を合格と見なす。サンプルの防水性を試験するために、シェルに面する側のサンプル面が使用される。
【００７４】
厚さ：ＡＳＴＭ試験法Ｄ１７７７、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」を使用して、積層体の層１０及び２０、比較材料に加えて、シールシームの厚さを測定した。
【００７５】
剛性：ＡＳＴＭ試験法Ｄ６８２８、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ Ｆａｂｒｉｃ ｂｙ ｔｈｅ Ｂｌａｄｅ／Ｓｌｏｔ Ｍｅｔｈｏｄ」を使用して、表１に示したシールシームの剛性を測定した。この方法には、規定のすき間を横断して４インチ×４インチの平面材料を置き、次にその材料の上に刃を押し付けて、すき間を通してその刃を動かすことが含まれる。シーム試験については、手袋のシームを４インチ×４インチの試験サンプルの一辺に沿わせて、試験中にシームが刃と直交して配向するように、この試験法を変更した。
【００７６】
本特許の目的のため、次の試験パラメータを使用した：スロット幅は０．２５インチに維持する。梁（beam）は１００ｇである。少なくとも４回の別々の測定を平均して記録した。シームを試験するために、シームを一辺に沿わせた４インチ×４インチの試験サンプルを得た。試験中にシームを貫通刃と直交して配向させた。
【００７７】
シーム強度、破壊エネルギー、靭性、弾性率：ＡＳＴＭ試験法Ｄ１８７６、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｅｅｌ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ （Ｔ−Ｐｅｅｌ Ｔｅｓｔ）」を使用して、表１に示したシームの破壊強度を測定した。試験サンプルは６インチ×１インチに切断した。使用した長さは４インチであった。
【００７８】
ＭＶＴＲ：ＡＳＴＭ試験法Ｅ９６、表題「Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｗａｔｅｒ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」を使用して、表２に示した材料の通気性を測定した。本特許の目的のため、以下の試験パラメータを使用した：水法、反転カップ（ＡＳＴＭ Ｅ９６−００の手順１２．４）；温度＝７０±２°Ｆ；ＲＨ＝５０±２％；空気速度＝５８０フィート／分；試験間隔＝２時間。水に向ける面は、使用時に体に向かって配向すると思われる面である。本発明については熱可塑性面を使用した。試験に使用したシーラントは４ミル厚の熱可塑性ポリウレタンであった。各種類の材料について、３〜５回の別々の測定を記録した。詳細には、試験サンプルの上方２インチで測定したときの、自由流空気速度を５５０±５０フィート／分として、反転カップ法を使用した。空気流を他の表面から少なくとも２インチで測定して、２時間流した。質量測定は試験の開始時及び完了時のみ行って結果を得た。カップの寸法は、直径が２．５インチで、深さが２インチであった。
【００７９】
防水性に対する耐摩耗性：ＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６、表題「Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ （Ｉｎｆｌａｔｅｄ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｍｅｔｈｏｄ）」を使用して、表２に示した材料の耐摩耗性を測定した。詳細な試験パラメータについては、研磨材として０番のエメリー紙を用いた多方向モードを使用した。（０番のエメリー紙は、Ｎｏｒｔｏｎ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ， ＭＡから入手した、Ａ６２１ エメリー砥粒０番 品番６６２６１１ ０１２９０。）
【００８０】
（シェルに向いている）体と離れている側の材料面を擦ってサンプルを試験した。摩耗試験は、研磨材として０番のエメリー紙を用いて多方向モードで行った。電気接触（接地）ピンを持たない固形ゴムダイアフラムを使用した。ダイアフラムは隆起のない滑らかな表面を有している。ダイアフラムを４±０．２５ｐｓｉに膨張した。１ポンドの荷重を研磨材に与えた。試験は、２５０サイクル、又は回転あたり１００往復ストロークで完了した。研磨紙は１２５サイクル毎に交換した。摩耗が完了したら、ＡＳＴＭ Ｄ７５１に規定された水透過性試験法を用いて試験サンプルを試験した。
【００８１】
ダイアフラムを４ｐｓｉに膨張して圧力を与えた。使用したダイアフラムは接触ピンを持たなかった。１ポンドの荷重を研磨材に与えた。所定数の摩耗サイクル後、上述したＡＳＴＭ試験法Ｄ７５１を使用して防水性を試験した。
【００８２】
最大引張荷重及び破壊エネルギー：ＡＳＴＭ試験法Ｄ５０３５、表題「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｂｒｅａｋｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ ａｎｄ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｔｒｉｐｓ （Ｓｔｒｉｐ Ｍｅｔｈｏｄ）」を使用して、表１に示した強度を測定した。詳細には、使用した試験は１インチ幅切断ストリップ法であり、クロスヘッド速度は１２インチ／分であった。
【００８３】
以下の非限定的な例を、本発明をさらに説明するために提供する。
【００８４】
例１−防水性・防風性・通気性の非布地インサート：防水性・防風性・通気性の非布地インサートを以下のように作製した。例えば、質量が約２５ｇ／ｍ2で厚さが約４０μｍの微孔質延伸ＰＴＦＥフィルムを作製した。次に、延伸ＰＴＦＥフィルムを、被覆率を８〜１０ｇ／ｍ2として適用した通気性ポリウレタン接着剤の連続層を用いて、１ミル厚でモノリシックの熱可塑性ポリウレタンフィルム（Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ Ｕｒｅｔｈａｎｅ， Ｓｏｕｔｈ Ｄｅｅｒｆｉｅｌｄ， ＭＡから入手、品番 ＰＴ１７１０Ｓ）に接着した。通気性ポリウレタン接着剤は、米国特許第４５３２３１６号に記載したような、水分硬化ポリエーテルポリウレタン接着剤であった。
【００８５】
グラビア印刷工程を積層に使用した。次に多層構造体を硬化した。こうして、合計厚さが約２．５ミルで、平均ＭＶＴＲが約９９００ｇ／２４時間／ｃｍ2である物品（図２に示したものと一致する）が得られた。所望の防水性・防風性・通気性の層を作製したら、手の形状の延伸ＰＴＦＥ／接着剤／熱可塑性ポリウレタン複合体の２つの対向する部品を結合することによって、本発明の非布地手袋インサートを作製した。２つの対向する複合体部品を一緒に積み重ねた。このとき、熱可塑性ポリウレタン表面は互いに面しており、ｅＰＴＦＥ表面は積み重ねたものの上下で外側を向いていた。圧力およそ３２０ｐｓｉ、温度およそ１６５℃で３秒間、加熱したスチールダイを用いて、積み重ねたものの上から熱を与えた。こうして、積み重ねたものにある２つの部品の、それぞれのポリウレタンフィルム層を溶接した。２つの部品が手の形状に溶接されるように、スチールダイは手の形状に構成されていた。加熱したスチールダイより若干大きい手の形状に形成した鋼尺の切断刃を用いて、２つの接合した部品を切り抜いた。この手袋インサートは、米国特許第４７７６２０９号に記載するように、漏れ検出装置を用いて試験すると空気不透過性であった。測定したシーム強度は約４．５ｐｌｉ、測定したシーム剛性は約１１ｇ／インチであった。
【００８６】
次に、以下の従来の手袋作製方法を用いて、本発明の手袋インサートを、耐摩耗性アウターシェル及びインナーライナー材料に取り付けて、完成した手袋をさらに作製した。インサートを反転し（裏返し）、接着剤タブを、インサートのポリウレタンフィルム側の指先及び袖口に取り付けた。次に、これらのタブを布地手袋ライナーの対応する位置に継ぎ合わせた。ライナーに取り付けたら、ライナーを覆ってインサートを再度反転した。次に、接着剤タブをインサートのｅＰＴＦＥフィルム側の指先及び袖口に取り付けた。手袋シェルを反転し、次に接着剤タブをシェルの内側の対応する位置に継ぎ合わせた。インサートに取り付けたら、インサート及びライナーを覆って手袋シェルを再度反転した。全ての部品の袖口を一緒に継ぎ合わせて封鎖し、層が分離しないように一体化して連結した、シェル、インサート及びライナーから構成される完成した手袋が得られた。完成した手袋を試験したところ、圧力約４ポンド／平方インチで上述の空気漏れ検出装置を用いて試験した場合に、依然として防水性かつ防風性であることが分かった。
【００８７】
例２−不連続接着剤の適用：グラビア印刷を用いて不連続的に通気性ポリエーテルポリウレタン接着剤をｅＰＴＦＥフィルムに適用した以外は、例１に上述したように、非布地インサート層を作製した。その後、この非布地層を使用して、上述した同じインサート作製方法で本発明の手袋インサートを完成した。次に、上述した同じ手袋作製方法で、これらの非布地手袋インサートから完成した手袋を作製した。
【００８８】
例３−非通気性接着剤：使用した接着剤が、米国特許第４５３２３１６号（参照することにより本明細書の一部とする）に記載したような、非通気性のＭＤＩ系水分硬化ポリエーテルポリウレタンであったこと以外は、例２のように非布地層フィルムを作製した。その後、この非布地層を使用して、例１で上述した同じインサート作製方法で本発明の非布地手袋インサートを完成した。次に、例１で上述した同じ手袋作製方法で、これらの非布地手袋インサートから完成した手袋を作製した。
【００８９】
本発明のいくつかの例示的な実施態様を上に詳述したが、本明細書に記載した新規な教示及び利点から実質的に逸脱せずに数多くの変更が可能であることは、当業者であれば容易に理解する。従って、全てのそのような変更は、特許請求の範囲に定義するように、本発明の範囲内に包含されることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１のポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームと
を含む、継ぎ合わせた物品。
【請求項２】
前記第１のポリマー層が熱可塑性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項３】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が通気性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項４】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項５】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が、通気性かつ防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項６】
前記第１の非布地材料又は前記第２の非布地材料のいずれかが、通気性かつ防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項７】
前記第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項８】
前記第１の非布地材料が、３００サイクルを超える耐摩耗性を示す、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項９】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が、通気性かつ防水性である、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１０】
前記シームが、溶接工具を用いて作られた熱溶接である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１１】
前記第１の微孔質ポリマー層又は前記第２の微孔質ポリマー層が、前記溶接工具と接触したときに離型剤として作用する、請求項１０に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１２】
前記微孔質ポリマー層の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１３】
前記第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が、熱可塑性ポリウレタンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１４】
前記第１の非布地材料の前記微孔質ポリマー層及び前記第２の非布地材料の前記微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１５】
前記物品がハンドカバーである、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１６】
前記物品がフットカバーである、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１７】
前記物品がハンドカバーである、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１８】
前記物品がフットカバーである、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１９】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）ポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームと
を含む、継ぎ合わせた物品。
【請求項２０】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームと
を含み、該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、継ぎ合わせた物品。
【請求項２１】
前記継ぎ合わせた物品がハンドカバーである、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２２】
前記継ぎ合わせた物品がフットカバーである、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２３】
前記継ぎ合わせた物品が、通気性かつ防水性である、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２４】
前記第１の微孔質ポリマー層が、微孔質延伸ポリテトラフルオロエチレンによって形成されている、請求項２１に記載のハンドカバー。
【請求項２５】
（ａ）手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；
（ｂ）微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料；並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートと
を含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である、手袋システム。
【請求項２６】
絶縁層をさらに含む、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項２７】
手袋ライナーをさらに含む、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項２８】
前記手袋インサート及び手袋ライナーが、前記シェル材料の内側に配置され、前記手袋インサートが、前記手袋ライナーと前記シェル材料との間に位置している、請求項２７に記載の手袋システム。
【請求項２９】
前記インサートの前記第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項３０】
前記インサートが通気性である、請求項２９に記載の手袋システム。
【請求項３１】
（ａ）手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；
（ｂ）微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料；並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートと
を含む、手袋システムであって、
該手袋インサートが、ぞれぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法であり、
該インサートの該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で３００サイクルを超える耐摩耗性とを示す、手袋システム。
【請求項３２】
手袋ライナーをさらに含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３３】
絶縁層をさらに含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３４】
前記微孔質ポリマー層の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３５】
前記第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が、熱可塑性ポリウレタンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３６】
前記第１の非布地材料の前記微孔質ポリマー層及び前記第２の非布地材料の前記微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項１】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１のポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームと
を含む、継ぎ合わせた物品。
【請求項２】
前記第１のポリマー層が熱可塑性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項３】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が通気性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項４】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項５】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が、通気性かつ防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項６】
前記第１の非布地材料又は前記第２の非布地材料のいずれかが、通気性かつ防水性である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項７】
前記第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項８】
前記第１の非布地材料が、３００サイクルを超える耐摩耗性を示す、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項９】
前記第１の非布地材料及び前記第２の非布地材料が、通気性かつ防水性である、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１０】
前記シームが、溶接工具を用いて作られた熱溶接である、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１１】
前記第１の微孔質ポリマー層又は前記第２の微孔質ポリマー層が、前記溶接工具と接触したときに離型剤として作用する、請求項１０に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１２】
前記微孔質ポリマー層の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１３】
前記第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が、熱可塑性ポリウレタンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１４】
前記第１の非布地材料の前記微孔質ポリマー層及び前記第２の非布地材料の前記微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１５】
前記物品がハンドカバーである、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１６】
前記物品がフットカバーである、請求項１に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１７】
前記物品がハンドカバーである、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１８】
前記物品がフットカバーである、請求項７に記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項１９】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）ポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームと
を含む、継ぎ合わせた物品。
【請求項２０】
（ａ）第１の微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマー層を含む、第１の非布地材料と；
（ｂ）第２の微孔質ポリマー層及びポリマー層を含む、第２の非布地材料と；
（ｃ）該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合するシームと
を含み、該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、継ぎ合わせた物品。
【請求項２１】
前記継ぎ合わせた物品がハンドカバーである、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２２】
前記継ぎ合わせた物品がフットカバーである、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２３】
前記継ぎ合わせた物品が、通気性かつ防水性である、請求項１９又は２０のいずれかに記載の継ぎ合わせた物品。
【請求項２４】
前記第１の微孔質ポリマー層が、微孔質延伸ポリテトラフルオロエチレンによって形成されている、請求項２１に記載のハンドカバー。
【請求項２５】
（ａ）手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；
（ｂ）微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料；並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートと
を含む、手袋システムであって、該手袋インサートが、それぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法である、手袋システム。
【請求項２６】
絶縁層をさらに含む、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項２７】
手袋ライナーをさらに含む、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項２８】
前記手袋インサート及び手袋ライナーが、前記シェル材料の内側に配置され、前記手袋インサートが、前記手袋ライナーと前記シェル材料との間に位置している、請求項２７に記載の手袋システム。
【請求項２９】
前記インサートの前記第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で６３サイクルを超える耐摩耗性とを示す、請求項２５に記載の手袋システム。
【請求項３０】
前記インサートが通気性である、請求項２９に記載の手袋システム。
【請求項３１】
（ａ）手の入る開口側を有し、該手の入る開口側に端部がある、アウターシェル材料と；
（ｂ）微孔質ポリマー層及び第１の熱可塑性ポリマーフィルム層を含む、第１の非布地材料；微孔質ポリマー層及び第２のポリマーフィルム層を含む、第２の非布地材料；並びに該第１の非布地材料を該第２の非布地材料に接合し、剛性が２５ｇ／インチ未満であり、かつ強度が４ｐｌｉを超えるシームを含んでなる、インサートと
を含む、手袋システムであって、
該手袋インサートが、ぞれぞれのシェルに挿入可能に受容されるように形状適合的な寸法であり、
該インサートの該第１の非布地材料が、防水性とＡＳＴＭ試験法Ｄ３８８６で３００サイクルを超える耐摩耗性とを示す、手袋システム。
【請求項３２】
手袋ライナーをさらに含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３３】
絶縁層をさらに含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３４】
前記微孔質ポリマー層の少なくとも一方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３５】
前記第１の熱可塑性ポリマーフィルム層が、熱可塑性ポリウレタンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【請求項３６】
前記第１の非布地材料の前記微孔質ポリマー層及び前記第２の非布地材料の前記微孔質ポリマー層の両方が、延伸ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項３１に記載の手袋システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３２６１４（Ｐ２０１３−３２６１４Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２２７４８７（Ｐ２０１２−２２７４８７）
【出願日】平成２４年１０月１２日（２０１２．１０．１２）
【分割の表示】特願２００７−５４３１３０（Ｐ２００７−５４３１３０）の分割
【原出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（５９８１２３６７７）ゴア エンタープライズ ホールディングス，インコーポレイティド (279)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２７４８７（Ｐ２０１２−２２７４８７）
【出願日】平成２４年１０月１２日（２０１２．１０．１２）
【分割の表示】特願２００７−５４３１３０（Ｐ２００７−５４３１３０）の分割
【原出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（５９８１２３６７７）ゴア エンタープライズ ホールディングス，インコーポレイティド (279)
【Ｆターム（参考）】
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