JP6496012B2 - 防水性かつ水蒸気透過性のラミネート - Google Patents
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吸水率試験プロトコル(WPRTP):
吸水率試験プロトコル(WPRTP)は、DIN EN29 865(1993)に準拠したBundesmann試験に基づき、DIN EN29865(1993)において特定された雨試験を用いてテキスタイル構造の吸水特性を決定する。Bundesmann試験は、水の体積、液滴サイズ、及び試験サンプルに対する雨ユニットの距離により定義される雨を作り出す雨ユニットを用いる。試験は10分間実施する。
吸水率試験プロトコルによる吸水の測定は、本発明によるラミネートサンプル及び比較のラミネートサンプルで実施される。サンプルは、新品の状態及び損傷を受けた状態で試験される。各サンプルは、140mmの直径の円形状を有し、カップ上方で80cm2の面積が空いたままになるように、上記の固定具に挿入される。
サンプルの調製は、DIN EN29 865(1993)において特定された手順にしたがう。
外側機能層のメンブレン(=第一のメンブレン)は、線状の引っかきパターンを作り出すように、ニードルにより引っかかれる。ニードルは0.65mmの直径、20°の先端角度、50マイクロメートルの先端半径を有し、個々の線状の引っかきパターンをもたらす。
ファブリック及びラミネートの吸水は、以下の方法にしたがって測定される。
1.Bundesmann試験手順を開始する前のサンプル(ファブリック/ラミネート)の質量の決定
2.10分間のBundesmann雨試験手順の実施
3.15秒間のサンプルのスピニング
4.サンプルの質量の決定
5.Bundesmann雨試験手順前のサンプルに対する質量増加(%)の計算
図3は、端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)において使用される試験機構の簡易化した概略図を示す。EWTPは、ラミネートの新たに切断された端部のウィッキング特性を測定する。EWTPの実施のために、サンプルは、第一の機能層/中間テキスタイル層/第二の機能層を含む3層サンドイッチがむき出しになる少なくとも1つの線状の端部を生成するように、ラミネートから切断される。ラミネートの線状の端部は、所定の時間、液体水に浸漬される。ラミネートによる水の吸収は、その時間の間、ラミネートにより吸収された水に起因するラミネートの質量の増加を検出することにより決定される。中間テキスタイル層による吸水が、第一及び第二の機能層による吸水より著しく大きいと仮定すると、EWTP中に検出されたラミネートの質量の増加は、中間テキスタイル層のウィッキング特性、すなわち、水を吸収(absorb)又は吸収(take up)する中間テキスタイル層の容量を試験する良好な測定である。
2つのストライプが、試験されるサンプルラミネートから切り取られる。各ストライプの幅は50mmであり、長さは120mmである。織布中間テキスタイル層に関して、サンプルの幅及び長さ方向は、それぞれ経及び緯方向において選択される。また、他の中間テキスタイル層、例えばニットテキスタイル層又は不織布テキスタイル層に関して、サンプルの幅及び長さ方向は、適用できる限り経及び緯方向に対応する方向で選択される。
貯水容器56は、サンプル54の各々の下側の端部が、5mm水に浸漬されるまで持ち上げられる。両方のサンプル54の下側の端部が同時に水に浸漬するのがよい。サンプル54の下側の端部が水と接触し、水に浸漬する時間において、天びんはリセットされ、タイマーがリセットされてタイマー時計が開始される。
スプレー試験プロトコル(STP)は、試験機構の概略図を含む詳細な説明を開示するDIN EN ISO4920(2012)に記載された試験に関する手順に対応する。
スプレー率0:サンプルは、雨にさらされた側で全サンプル面積に亘って湿っている。
スプレー率1:サンプルは、雨にさらされた側で雨液滴がサンプル表面に接触する点を含む連続的な領域において湿っている。
スプレー率2:サンプルは、雨にさらされた側で雨液滴がサンプル表面に接触する点の周りに広がる領域において局所的にのみ湿っている。
スプレー率3:サンプルは、雨にさらされた側で雨液的がサンプル表面と接触する接触点においてのみ湿っている。
スプレー率4:サンプルは、雨にさらされた側でほとんど湿っていない。時折小さい液滴のみが表面と接触したままであるが、液体雨液滴がサンプルに接触する接触点との明確な相関関係はない。
スプレー率5:雨にさらされた側でサンプル上に見える液滴はない。
MVTRは、DIN EN ISO15496(2004)に準拠して測定される。これは、テキスタイル産業において用いられる標準的な試験であるため、DIN EN ISO15496(2004)に開示されたMVTR試験の詳細な説明を参照されたい。MVTR試験の記載に関して、WO90/04175A1も参照されたい。
高度に水蒸気透過性であるが、防水性微多孔質メンブレンである試験されるサンプルが、環状サンプル支持体に挿入される。次いで、支持体は、メンブレンが水と接触するように、15分間水(23℃において脱イオン水)に浸漬される。カップは、サンプルの表面において23%の相対湿度を作り出すように、酢酸カリウム(水中)の飽和溶液により満たされ、同じ防水性微多孔質メンブレンの第二の片で被覆される。酢酸カリウム及び第二のメンブレンを含むカップは秤量され、次いで第二のメンブレンがサンプルと接触するようにサンプル支持体の先端に置かれる。これは、サンプルを通る水の側から酢酸カリウムを含むカップへの水蒸気の移動をもたらす。15分後、酢酸カリウムを含むカップは取り外され、その質量が決定される。サンプルを含まない試験機構の水蒸気透過性を決定するために、サンプルを含まない以外は同じ手順が第一及び第二のメンブレンにより実施される。サンプルのMVTRは、2つの追加の微多孔質メンブレンの影響も考慮しつつ、両方の測定の差から決定することができる。
防水性の測定は、EN20811(1992)に準拠して実施される。この試験も、テキスタイル産業において用いられる標準的な試験であるため、国際標準ISO811に対応するEN20811(1992)に開示された試験の詳細な説明を参照されたい。
平均フロー細孔径は、例えばUS4718270に記載のCoulterポロシメーターを用いて測定される。
比較例1:
US4194041に記載の水蒸気透過性親水性ポリウレタンの連続相と接触した、延伸ポリテトラフルオロエチレン(これ以降ePTFEとよばれる)から製造された被覆されたePTFEメンブレンを含む2層中間ラミネートが与えられた。被覆されたePTFEメンブレンは、第一の機能層を形成する。
比較例1に関して上記に記載された2層中間ラミネートの別のサンプルが与えられた。そのサンプルのテキスタイル側は、EP2381031A1に記載され、Clariant AG社(ドイツ)により名称「Nuva2114」で入手可能なはっ水性C6フルオロアクリレート化学種のはっ水性水性系コーティングに基づくDWR処理を適用することにより、疎水性を付与された。
更なる2層中間ラミネートが与えられた。それは延伸ポリテトラフルオロエチレンから製造された被覆されたePTFEメンブレンを含み、US特許第4194041号に記載のように水蒸気透過性親水性ポリウレタンの連続相により被覆されている。被覆されたePTFEメンブレンは、第一の機能層を形成する。
比較例2に関して上記に記載された更なる2層中間ラミネートの別のサンプルが与えられた。そのサンプルのテキスタイル側は、EP2381031A1に記載され、Clariant AG社(ドイツ)により名称「Nuva2114」で入手可能なはっ水性C6フルオロアクリレート化学種のはっ水性水性系コーティングに基づくDWR処理を適用することにより、疎水性を付与された。疎水処理を含む更なる2層中間ラミネートは、本明細書で特定されたスプレー試験プロトコル(STP)に供された。疎水性が付与されたテキスタイル層は、DIN EN ISO4920(2012)による5のスプレー率を示した。
比較例3は、WO2010/132082A1の教示による2層ラミネートである。
比較例4は、WO2010/132082A1の教示による2つの微多孔質メンブレン層の間に挟まれた耐炎性(FR)テキスタイルを含む3層ラミネートである。
本開示は以下も包含する。
[1]
第一の水蒸気透過性メンブレンを含む第一の機能層と、
第二の水蒸気透過性メンブレンを含む第二の機能層と、
第一のメンブレンと第二のメンブレンとの間に配され、水蒸気が透過するように外側機能層及び内側機能層に取り付けられた水蒸気透過性中間テキスタイル層とを含み、
前記中間テキスタイル層が疎水性である、防水性かつ水蒸気透過性のラミネート。
[2]
前記ラミネートが、本明細書で特定された吸水率試験プロトコル(WPRTP)にしたがって調製されており、本明細書で特定された吸水率試験プロトコル(WPRTP)による50g/m 2 以下の吸水率を有する、上記態様1に記載のラミネート。
[3]
本明細書で特定された吸水率試験プロトコル(WPRTP)にしたがって調製されたラミネートが、本開示で特定された吸水率試験プロトコル(WPRTP)による25g/m 2 以下、特に20g/m 2 以下、特に5g/m 2 〜45g/m 2 、特に10g/m 2 〜20g/m 2 の吸水率を有する、上記態様2に記載のラミネート。
[4]
ラミネートが、本明細書で特定された端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)による20%以下の水質量増加を有する、上記態様1〜3のいずれか1項に記載のラミネート。
[5]
ラミネートが、本明細書で特定された端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)による10%以下、特に5%以下、特に2%以下の水質量増加を有する、上記態様4に記載のラミネート。
[6]
前記中間テキスタイル層が、前記中間テキスタイル層及び前記第一のメンブレンを含むが前記第二のメンブレンを含まない中間ラミネートの構造において、本明細書で特定されたスプレー試験プロトコル(STP)による4又はそれより大きい、特に5のスプレー率を示す材料から選択される、上記態様1〜5のいずれか1項に記載のラミネート。
[7]
前記中間テキスタイル層が、フルオロポリマー系処理、シリコーン系処理、ポリウレタン系処理、ポリオレフィン系処理、及び粒子系処理のいずれかを含む疎水処理を含む、上記態様1〜6のいずれか1項に記載のラミネート。
[8]
前記第一の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第一の側にラミネートされており、及び/または前記第二の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第二の側にラミネートされている、上記態様1〜7のいずれか1項に記載のラミネート。
[9]
前記第一の機能層が前記中間テキスタイル層に不連続的に結合されており、及び/または前記第二の機能層が前記中間テキスタイル層に不連続的に結合されている、上記態様8に記載のラミネート。
[10]
前記第一のメンブレン及び前記第二のメンブレンのうちの少なくとも1つが、多孔質メンブレンを含む、上記態様1〜9のいずれか1項に記載のラミネート。
[11]
前記多孔質メンブレンが、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む、上記態様10に記載のラミネート。
[12]
前記第一のメンブレン及び前記第二のメンブレンのうちの少なくとも1つが、モノリシック層を含む、上記態様1〜11のいずれか1項に記載のラミネート。
[13]
前記モノリシックメンブレンが、親水性ポリマー、特にポリウレタン又はポリエーテル‐ポリエステルのうちのいずれかを含む、上記態様12に記載のラミネート。
[14]
前記第一のメンブレンが多孔質メンブレンの構造を有し、前記第二のメンブレンがモノリシックメンブレンと組み合わされているか、またはモノリシックコーティングを含む多孔質メンブレンの構造を有する、上記態様1〜13のいずれか1項に記載のラミネート。
[15]
前記第一のメンブレンが0.05μm〜0.5μm、特に0.1μm〜0.5μm、特に0.2μm〜0.45μmの平均フロー細孔径を有する、上記態様1〜14のいずれか1項に記載のラミネート。
[16]
前記ラミネートが、少なくとも3000g/(m 2 24h)、特に少なくとも6000g/m 2 /24h、特に少なくとも8000g/(m 2 24h)、特に3000〜20000g/(m 2 24h)のDIN EN ISO15496(2004)による水蒸気透過速度を有する、上記態様1〜15のいずれか1項に記載のラミネート。
[17]
前記中間テキスタイル層の反対側において前記第二の機能層に取り付けられた少なくとも1つの更なるテキスタイル層を更に含む、上記態様1〜16のいずれか1項に記載のラミネート。
[18]
前記第一の機能層が、前記中間テキスタイル層の反対側に着色剤を含む、上記態様1〜17のいずれか1項に記載のラミネート。
[19]
前記第一の機能層が、前記外側表面に追加のモノリシック及び/又は疎水性コーティングを含む、上記態様1〜18のいずれか1項に記載のラミネート。
[20]
第一の水蒸気透過性微多孔質ePTFEメンブレンを含む外側機能層と、
第二の水蒸気透過性微多孔質ePTFEメンブレンを含む内側機能層と、
前記第一のメンブレンと前記第二のメンブレンとの間に配され、水蒸気が透過するように前記第一及び第二のメンブレンに取り付けられた水蒸気透過性中間テキスタイル層とを含み、
前記中間テキスタイル層が疎水性である、防水性かつ水蒸気透過性のラミネート。
[21]
上記態様1〜20のいずれか1項に記載のラミネートを含む衣類。
[22]
前記衣類が上着、下着、履物、グローブ、頭に着用するもの、及び装飾品のいずれかである、上記態様21に記載の衣類。
[23]
前記第一の機能層が、前記衣類の最も外側を形成している、上記態様21又は22に記載の衣類。
Claims (21)
- 第一の水蒸気透過性メンブレンを含む第一の機能層と、
第二の水蒸気透過性メンブレンを含む第二の機能層と、
第一のメンブレンと第二のメンブレンとの間に配され、水蒸気が透過するように前記第一の機能層及び前記第二の機能層に取り付けられた水蒸気透過性中間テキスタイル層とを含み、
前記中間テキスタイル層が疎水性であり、
前記中間テキスタイル層が、フルオロポリマー系処理、シリコーン系処理、ポリウレタン系処理、ポリオレフィン系処理、及び粒子系処理のいずれかを含む疎水処理を含み、
前記第一の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第一の側にラミネートされており、及び前記第二の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第二の側にラミネートされている、防水性かつ水蒸気透過性のラミネート。 - 前記ラミネートから調製された新品のサンプル及び損傷を受けたサンプルが、DIN EN29 865(1993)に準拠したBundesmann試験に基づく吸水率試験プロトコル(WPRTP)による50g/m2以下の吸水率を有し、
前記新品のサンプルがDIN EN29 865(1993)に準拠して調製されており、
前記損傷を受けたサンプルが、隣接する引っかき線間の距離が30mmで広がった平行な引っかき線を有し、かつ、前記第一のメンブレンが完全に切れ目を入れられ、前記中間テキスタイル層が見えるように、0.3m/sの速度、及びサンプルの表面に対して60°の角度にて、0.65mmの直径、20°の先端角度、及び50マイクロメートルの先端半径を有するニードルを操作することにより調製されている、請求項1に記載のラミネート。 - 前記新品のサンプル及び損傷を受けたサンプルが、前記吸水率試験プロトコル(WPRTP)による25g/m2以下の吸水率を有する、請求項2に記載のラミネート。
- 前記ラミネートから調製された切断されたサンプルが、端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)による20%以下の水質量増加を有し、
前記切断されたサンプルが、第一の機能層/中間テキスタイル層/第二の機能層を含む3層サンドイッチがむき出しになる少なくとも1つの線状の端部を生成するように前記ラミネートを切断することにより調製されており、
前記端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)が、前記ラミネートの線状の端部が5分間液体水に浸漬された際のラミネートにより吸収された水に起因するラミネートの質量の増加を決定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のラミネート。 - 前記切断されたサンプルが、前記端部ウィッキング試験プロトコル(EWTP)による10%以下の水質量増加を有する、請求項4に記載のラミネート。
- 前記中間テキスタイル層が、前記中間テキスタイル層及び前記第一のメンブレンを含むが前記第二のメンブレンを含まない中間ラミネートの構造において、DIN EN ISO4920(2012)に準拠したスプレー試験プロトコル(STP)による4又はそれ
より大きいスプレー率を示す材料から選択される、請求項1〜5のいずれか1項に記載のラミネート。 - 前記第一の機能層が前記中間テキスタイル層に不連続的に結合されており、及び前記第二の機能層が前記中間テキスタイル層に不連続的に結合されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記第一のメンブレン及び前記第二のメンブレンのうちの少なくとも1つが、多孔質メンブレンを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記多孔質メンブレンが、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む、請求項8に記載のラミネート。
- 前記第一のメンブレン及び前記第二のメンブレンのうちの少なくとも1つが、モノリシック層を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記モノリシック層が、親水性ポリマーを含む、請求項10に記載のラミネート。
- 前記第一のメンブレンが多孔質メンブレンの構造を有し、前記第二のメンブレンがモノリシックメンブレンと組み合わされているか、またはモノリシックコーティングを含む多孔質メンブレンの構造を有する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記第一のメンブレンが0.05μm〜0.5μmの平均フロー細孔径を有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記ラミネートが、少なくとも3000g/(m224h)のDIN EN ISO15496(2004)による水蒸気透過速度を有する、請求項1〜13のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記中間テキスタイル層の反対側において前記第二の機能層に取り付けられた少なくとも1つの更なるテキスタイル層を更に含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記第一の機能層が、前記中間テキスタイル層の反対側に着色剤を含む、請求項1〜15のいずれか1項に記載のラミネート。
- 前記第一の機能層が、前記中間テキスタイル層に対して反対側の表面に追加のモノリシック及び/又は疎水性コーティングを含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載のラミネート。
- 第一の水蒸気透過性微多孔質ePTFEメンブレンを含む外側機能層と、
第二の水蒸気透過性微多孔質ePTFEメンブレンを含む内側機能層と、
前記第一のメンブレンと前記第二のメンブレンとの間に配され、水蒸気が透過するように前記第一及び第二のメンブレンに取り付けられた水蒸気透過性中間テキスタイル層とを含み、
前記中間テキスタイル層が疎水性であり、
前記中間テキスタイル層が、フルオロポリマー系処理、シリコーン系処理、ポリウレタン系処理、ポリオレフィン系処理、及び粒子系処理のいずれかを含む疎水処理を含み、
前記第一の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第一の側にラミネートされており、及び前記第二の機能層が水蒸気透過性接着層を介して前記中間テキスタイル層の第二の側にラミネートされている、防水性かつ水蒸気透過性のラミネート。 - 請求項1〜18のいずれか1項に記載のラミネートを含む衣類。
- 前記衣類が上着、下着、履物、グローブ、頭に着用するもの、及び装飾品のいずれかである、請求項19に記載の衣類。
- 前記第一のメンブレンを含む層が、前記衣類の最も外側を形成している、請求項19又は20に記載の衣類。
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