專利名稱：可透氣的防水服的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括可透氣和防水層的衣服，并且涉及所述層的構(gòu)造。
背景技術(shù)：
眾所周知，向衣服中摻入可透氣并且防水的膜可在賦予衣服透氣性的同時(shí)使衣服 防水，從而讓使用者感覺更加舒適。例如膨脹的聚四氟乙烯(ePTFE)膜已被用于該應(yīng)用中。隨著時(shí)間的推移，身體油脂和流出物形式的污垢可堵塞薄膜中的孔，從而嚴(yán)重影 響膜的性能。人們?cè)鴩L試通過(guò)向所述膜涂覆允許水蒸汽通過(guò)的聚合物以便對(duì)該膜進(jìn)行保 護(hù)，但這會(huì)導(dǎo)致衣服的透氣性下降。因此，需要在壽命和舒適性之間進(jìn)行權(quán)衡。本發(fā)明的材料旨在解決此類問(wèn)題并提供耐污垢、高度透氣的結(jié)構(gòu)。發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及具有外側(cè)和包含可透氣的層壓體和外層織物的內(nèi) 側(cè)的衣服，所述可透氣的層壓體包含與納米纖維網(wǎng)處于面對(duì)面關(guān)系的微孔膜。發(fā)明詳述當(dāng)術(shù)語(yǔ)“外”被用于描述層的位置時(shí)，其是指朝向遠(yuǎn)離穿著者方向的衣服表面。術(shù) 語(yǔ)“內(nèi)”是指面向使用者的一側(cè)。術(shù)語(yǔ)“納米纖維層”和“納米纖維網(wǎng)”在本文中可互換使用。納米纖維網(wǎng)為包含納 米纖維的非織造材料。如本文所用，“納米纖維”是指具有小于約lOOOnm、甚至小于約800nm、甚至介于約 50nm和500nm之間、以及甚至介于約lOOnm和400nm之間的數(shù)均直徑或橫截面的纖維。如 本文所用，術(shù)語(yǔ)“直徑”包括非圓形形狀的最大橫截面。所謂“衣服”是指由使用者穿著以保護(hù)使用者身體的某些部位免受氣候或體外環(huán) 境中的其他因素影響的任何物件。例如外套、夾克、褲子、帽子、手套、鞋子、襪子和襯衫均被 認(rèn)為是符合該定義的衣服。術(shù)語(yǔ)“非織造材料”是指包括多根無(wú)規(guī)分布的纖維的纖維網(wǎng)。纖維通?？梢员舜?結(jié)合，或者可以不結(jié)合。纖維可以是短纖維或連續(xù)纖維。纖維可包含一種材料或多種材料， 也可以是不同纖維的組合或者是分別包含不同材料的類似纖維的組合。“壓延”是使纖維網(wǎng)穿過(guò)兩個(gè)輥之間的輥隙的過(guò)程。輥可以彼此接觸，或者可以在 輥表面之間有固定的或可變的間隙。“無(wú)圖案的”棍是指在制造它們的過(guò)程中具有平滑表面 的輥。當(dāng)纖維網(wǎng)穿過(guò)輥隙時(shí)，沒有點(diǎn)或圖案使得可在纖維網(wǎng)上特意生成圖案，這不同于點(diǎn)結(jié) 合棍。本發(fā)明的衣服包含復(fù)合纖維網(wǎng)，該復(fù)合纖維網(wǎng)由一種或多種納米纖維層與微孔膜 相結(jié)合的納米纖維網(wǎng)制成。可通過(guò)用粘合劑來(lái)將納米纖維網(wǎng)層壓到膜上，或通過(guò)在納米纖維網(wǎng)紡絲工藝中直接在膜上形成納米纖維層以形成膜/納米纖維層結(jié)構(gòu)的方式來(lái)制備該 組合。還可以機(jī)械纏結(jié)的方式將納米纖維層粘附到膜上。膜的實(shí)例可包括多種微孔膜，例 如拉伸的填充的聚合物和膨脹的聚四氟乙烯(ePTFE)，對(duì)膜的使用沒有限制，只要能使納米 纖維層添加到基底上。初生納米纖維網(wǎng)主要包含或僅包含納米纖維，納米纖維可方便地通過(guò)靜電紡紗例 如傳統(tǒng)的靜電紡紗或電吹以及在某些情況下通過(guò)熔噴法或其他此類適用的方法進(jìn)行制備。 傳統(tǒng)的靜電紡紗是在全文并入本文中的美國(guó)專利4，127，706中所述的技術(shù)，其中向聚合物 溶液施加高電壓以生成納米纖維和非織造墊。然而，靜電紡紗方法中的總生產(chǎn)能力太低，以 致無(wú)法商業(yè)化生產(chǎn)較重基重的纖維網(wǎng)?！半姶怠狈ㄔ谑澜鐚＠糤0 03/080905中有所公開，其全文以引用方式并入本 文。包含聚合物和溶劑的聚合物溶液流從儲(chǔ)罐被送至噴絲頭的一系列紡絲噴嘴，向噴嘴施 加有高電壓，并且聚合物溶液從中通過(guò)而排出。同時(shí)，任選加熱的壓縮空氣由空氣噴嘴排 出，該空氣噴嘴設(shè)置在紡絲噴嘴的側(cè)面中或周邊上。通常向下引導(dǎo)空氣以形成吹氣流，吹氣 流包裹住新排出的聚合物溶液并使其向前，并且有助于形成纖維網(wǎng)，纖維網(wǎng)被收集在真空 室上方的接地多孔收集帶上。電吹法使得可在相對(duì)短的時(shí)間周期內(nèi)形成商用尺寸和數(shù)量的 納米纖維網(wǎng)，其基重超過(guò)約lgsm，甚至高達(dá)約40gsm或更大。可在收集器上布置基底或稀松布，以收集和結(jié)合在基底上捻成絲狀的納米纖維 網(wǎng)?；椎膶?shí)例可包括多種非織造布，例如熔噴非織造布、針刺或水刺非織造布、織造布、針 織布、紙材等，對(duì)其使用沒有限制，只要能將納米纖維層添加到基底上。非織造布可包含紡 粘纖維、干法成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)纖維、纖維素纖維、熔噴纖維、玻璃纖維、或它們的共混物。對(duì)可用于形成本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)的聚合物材料沒有具體限制，其包括加聚物和 縮聚物材料，例如聚縮醛、聚酰胺、聚酯、聚烯烴、纖維素醚和酯、聚亞烷基硫、聚亞芳基氧、 聚砜、改性的聚砜聚合物，以及它們的混合物。這些種類中優(yōu)選的材料包括交聯(lián)和非交聯(lián)形 式的、不同水解程度(87%至99. 5%)的聚(氯乙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯(和其他丙烯酸 類樹脂)、聚苯乙烯、以及它們的共聚物(包括ABA型嵌段共聚物)、聚(偏二氟乙烯)、聚 (偏二氯乙烯)、聚乙烯醇。優(yōu)選的加聚物傾向于玻璃制品(Tg大于室溫)。聚氯乙烯和聚 甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚合物的組合物或合金或低結(jié)晶度的聚偏氟乙烯和聚乙烯醇材 料便是如此。一類優(yōu)選的聚酰胺縮聚物為尼龍材料，例如尼龍-6、尼龍-6，6、尼龍6，6-6，10 等。當(dāng)通過(guò)熔噴法形成本發(fā)明的聚合物納米纖維網(wǎng)時(shí)，可使用能夠熔噴形成納米纖維的任 何熱塑性聚合物，包括聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯；聚酯，例如聚(對(duì)苯二甲酸乙 二酯)；以及聚酰胺，例如上面所列的尼龍聚合物。向上述多種聚合物中加入本領(lǐng)域已知的增塑劑是有利的以便降低纖維聚合物的 Tg。適合的增塑劑取決于將被靜電紡紗或電吹的聚合物，并且取決于納米纖維網(wǎng)具體的最 終應(yīng)用。例如，尼龍聚合物可用水或甚至用靜電紡紗或電吹工藝中的殘余溶劑來(lái)增塑?？捎?于降低聚合物Tg的本領(lǐng)域已知的其他增塑劑包括但不限于脂族乙二醇類、芳族磺胺類、鄰 苯二甲酸酯類，其中鄰苯二甲酸酯類包括但不限于那些選自以下的化合物鄰苯二甲酸二 丁酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、 鄰苯二甲酸雙i^一酯、鄰苯二甲酸雙十二酯，以及鄰苯二甲酸二苯酯等。由George ffypych 編輯，2004年Chemtec出版的“TheHandbook of Plasticizers”以引用方式并入本文，其公
4開了可用于本發(fā)明的其他聚合物/增塑劑組合。本發(fā)明的初生納米纖維網(wǎng)可經(jīng)受壓延以便為本發(fā)明的織物賦予所需的物理特性， 如提交于2006年9月20日的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)11/523，827中所公開，該專利申 請(qǐng)全文以引用方式并入本文。初生納米纖維網(wǎng)可被喂入到介于兩個(gè)無(wú)圖案輥之間的輥隙 中，其中一個(gè)輥是無(wú)圖案的軟輥，另一個(gè)輥是無(wú)圖案的硬輥，硬輥的溫度保持為介于Tg和 Tom之間的溫度，其中本文將Tg定義為聚合物由玻璃狀態(tài)向橡膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)經(jīng)受的溫度， 將Tom定義為聚合物開始熔融時(shí)的溫度，使得納米纖維網(wǎng)的納米纖維在穿過(guò)壓延輥隙時(shí)處 于塑性狀態(tài)。輥的組成和硬度可以變化以生成所需的織物最終使用性能。一個(gè)輥可以是硬 金屬，例如不銹鋼；另一個(gè)輥是軟金屬或聚合物涂覆的輥或硬度小于Rockwell B 70的復(fù) 合材料輥。纖維網(wǎng)在兩個(gè)輥之間的輥隙中的停留時(shí)間由纖維網(wǎng)的線速度來(lái)控制，所述線速 度優(yōu)選介于約lm/min和約50m/min之間，并且兩輥之間的占有面積為纖維網(wǎng)與雙輥同時(shí)接 觸時(shí)的縱向距離。該占有面積受施加在兩輥之間的輥隙處的壓力控制，并通常以輥的每線 性橫向尺寸上的力來(lái)衡量，優(yōu)選介于約1mm和約30mm之間。非織造纖維網(wǎng)還可以被拉伸，任選地同時(shí)被加熱至介于納米纖維聚合物的Tg和 最低Tom之間的溫度。拉伸可以在將纖維網(wǎng)喂入壓延輥中之前和/或之后進(jìn)行，可以在縱 向或橫向上進(jìn)行，或在這兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行。納米纖維網(wǎng)還可包含抗靜電劑。例如，已知可通過(guò)將聚(亞烷基醚)二醇作為試 劑添加到縮合混合物中或熔融的聚酰胺中來(lái)獲得防靜電聚酰胺基成型制品，例如纖維或長(zhǎng) 絲(參見例如美國(guó)專利3，329，557,3, 374，288和3，966，835 ；提交于1969年1月9日的德 國(guó)專利1，286，683、比利時(shí)專利631，199、瑞士專利456，029，它們的全文以引用方式并入本 文)。通過(guò)添加例如炭黑、導(dǎo)電性金屬纖維、金屬粉末、或陶瓷粉末作為抗靜電導(dǎo)電性填料來(lái) 制造常規(guī)的防靜電產(chǎn)品，以增強(qiáng)它們的有效抗靜電特性。上述產(chǎn)品具有成本低廉和導(dǎo)電性 高的優(yōu)勢(shì)并且也適用于本發(fā)明中。美國(guó)專利5，364，582中公開了制造改性的防靜電高分子量纖維和織造材料的另 一種方法，其中添加了 0. 8至約2. 5重量％的低分子量氨基-烯烴作為抗靜電劑，以增強(qiáng)防 靜電特性、抗紫外光性、染色能力和染料的攝取特性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，其他 抗靜電劑也可以用于本發(fā)明。可使用化合物來(lái)對(duì)納米纖維網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以使其表面具有疏油性或疏水 性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解適用的化合物。此類處理的實(shí)例是例如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專 利申請(qǐng)序列號(hào)11/592，644(提交于2006年11月3日)中所述的Zonyl氟化表面活性劑 (DuPont，Wilmington, DE)，該專利的全文以引用方式并入本文。納米纖維網(wǎng)與微孔膜相鄰并且任選地與之結(jié)合。膜可以是膨脹的PTFE(ePTFE)，或 本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何其他類型的微孔膜。在本發(fā)明所使用的膜中，ePTFE可以是 燒結(jié)的或未燒結(jié)的?？赏ㄟ^(guò)多種不同的已知方法來(lái)制備ePTFE膜，但優(yōu)選的是通過(guò)膨脹聚四氟乙烯來(lái) 制備ePTFE，如美國(guó)專利4，187，390,4, 110，239和3，953，566中所述，以上專利均以引用方 式并入本文。所謂“多孔的”是指膜在20mm水標(biāo)時(shí)具有至少0. 05立方米/分鐘/平方米 (m/min)的透氣率?？梢允褂迷?0mm水標(biāo)或更高時(shí)具有200m/min透氣率的膜?？诪閑PTFE 的節(jié)點(diǎn)和纖絲之間形成的微孔。
同樣，可以使用以下專利中任何一項(xiàng)所述的膜美國(guó)專利5，234，751,5, 217，666、 5，098，625,5,225，131,5,167，890,4, 104，394,5,234，739,4, 596，837，以及 JPA 1078823 和JPA 3-221541，其中對(duì)擠出的或成型的未膨脹PTFE進(jìn)行加熱以對(duì)制品進(jìn)行燒結(jié)或半燒 結(jié)。然后對(duì)燒結(jié)或半燒結(jié)的制品進(jìn)行拉伸以形成所需的孔隙率和所需的特性。就具體的應(yīng)用而言，可向PTFE提供填料材料以便針對(duì)具體的應(yīng)用來(lái)修改PTFE的 特性。例如，從美國(guó)專利4，949，284中可知，可將陶瓷填料(Si02)和限量的微玻璃纖維摻 入到PTFE材料中；并且在EP-B-0-463106中提及了二氧化鈦、玻璃纖維、炭黑、活性炭等作 為填料。由高度填充的聚合物通常是聚烯烴來(lái)制備微孔膜的技術(shù)是已知的。此類纖維網(wǎng)也 適合用作本發(fā)明的膜。通常將聚烯烴的組合物與填料進(jìn)行配混，并對(duì)其進(jìn)行擠壓和拉伸成 薄膜以形成微孔膜，其中聚烯烴通常為聚乙烯，而填料通常為CaC03。適合用作本發(fā)明的過(guò)濾膜的微孔膜的實(shí)例包括美國(guó)專利4，472，328,4, 350，655 和4，777，073中描述的那些，這些專利均以引用方式并入本文。微孔膜和納米纖維網(wǎng)可任選地彼此結(jié)合，例如通過(guò)溶劑結(jié)合、粘合劑結(jié)合、熱結(jié)合 和超聲波結(jié)合，但也可采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何方法進(jìn)行結(jié)合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí) 施方案中，使用例如適用的層壓技術(shù)將膜結(jié)合到納米纖維網(wǎng)上，例如在足以使涂覆到膜或 纖維網(wǎng)上的粘合劑熔融的溫度下使材料通過(guò)熱輥隙。其中一個(gè)輥的表面可具有浮雕圖案以 便在層壓體中形成結(jié)合圖案。在進(jìn)行層壓之前，可使用不同的方法用粘合劑涂覆納米纖維網(wǎng)或膜。例如，首先可 使用粘合劑涂覆納米纖維網(wǎng)中需涂覆的區(qū)域，然后將ePTFE膜置于所涂覆織物的粘合劑側(cè) 上。向膜側(cè)施加傳導(dǎo)熱和足夠的壓力，使粘合劑流入膜孔內(nèi)。如果粘合劑為可交聯(lián)的，則粘 合劑會(huì)因?yàn)槭軣岫宦?lián)，從而導(dǎo)致膜機(jī)械附著在基底上。作為由含氟聚合物和非氟化聚合物的層壓體以及一種層壓方法形成的制品的另 一個(gè)實(shí)例，美國(guó)專利5，855，977公開了一種多層制品，該制品包含基本上非氟化的層和包 含交聚單體單元的含氟聚合物的氟化層。該多層制品還包含脂族二胺或多胺。與不包含脂 族二胺或多胺的多層制品相比，脂族二胺或多胺使得各層之間的粘附性增加?？墒褂枚喾N其他方法來(lái)提高氟化聚合物層和聚酰胺之間的粘附性。例如，可在兩 個(gè)聚合物層之間加入粘合劑層。美國(guó)專利5，047，287公開了一種適用于機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的隔 膜，該隔膜包括基底織物，該基底織物具有通過(guò)粘合劑結(jié)合到至少一個(gè)表面上的氟橡膠層， 該粘合劑包含具有氨基的丙烯腈_ 丁二烯或丙烯腈_異戊二烯橡膠。有時(shí)也采用對(duì)一個(gè)或兩個(gè)層進(jìn)行表面處理來(lái)輔助結(jié)合。例如，有些文獻(xiàn)提出用帶 電氣體氣氛來(lái)處理含氟聚合物層(例如電暈處理)，并且隨后施加一層第二種材料，例如熱 塑性聚酰胺。例如，歐洲專利申請(qǐng)0185590 (Ueno等人)和0551094 (Krause等人)以及美 國(guó)專利 4，933，060 (Prohaska 等人)和 5，170，Oil (Martucci)。在某些情況下，將含氟聚合物和相異層自身的共混物用作中間層，以幫助將這兩 個(gè)層結(jié)合在一起。歐洲專利申請(qǐng)0523644(Kawashima等人)公開了一種塑性層壓體，該層 壓體具有聚酰胺樹脂表面層和氟樹脂表面層。在將非含氟聚合物層結(jié)合到含氟聚合物層的方法的另一個(gè)實(shí)施例中，美國(guó)專利 6，869，682描述了一種制品，該制品包含與第二層結(jié)合的第一層，第一層由含氟聚合物組
6成，第二層由基本上可熔融加工的非氟化聚合物、基料、和冠醚的混合物組成。在將非含氟聚合物層結(jié)合到含氟聚合物層的方法的又一個(gè)實(shí)施例中，美國(guó)專利 6，962，754描述了一種結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包含含氟聚合物層和直接連接到含氟聚合物層某 一側(cè)的連接層，該連接層包含聚酰胺結(jié)合樹脂，該結(jié)合樹脂來(lái)自于單體的縮合，所述單體主 要包含特定組成的至少一種二元酸和至少一種二胺。將各層結(jié)合到一起的方法(例如共擠或?qū)訅?中所采用的溫度和壓力可足以在層 之間提供足夠的結(jié)合力。然而，可能期望對(duì)所得的多層制品進(jìn)行進(jìn)一步的處理，例如使用附 加的熱量、壓力或兩者同時(shí)使用，以在各層之間提供更大的粘合劑結(jié)合強(qiáng)度。當(dāng)通過(guò)擠出來(lái) 制備多層制品時(shí)，一種提供附加熱量的方法是延緩共擠后層壓體的冷卻。作為另外一種選 擇，可通過(guò)在高于僅加工這幾種組件所需的溫度下將各層進(jìn)行層壓或共擠壓，從而將附加 熱能加入到多層制品中。作為另一種選擇，可將成品層壓體在高溫下保留較長(zhǎng)時(shí)間。例如， 可將成品多層制品置于單獨(dú)的裝置例如烤箱或加熱的液體浴中以提高制品的溫度。也可使 用此類方法的組合。納米纖維網(wǎng)和膜的層壓體位于衣服中，與外織物層和可選的內(nèi)織物層相鄰。多種 天然和合成織物是已知的并且可用作本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)織物層，例如用于制成運(yùn)動(dòng)服、 耐用外衣和戶外用品、防護(hù)服等(例如手套、圍裙、皮套褲、褲、靴子、防潮鞋罩(gators)、襯 衫、夾克、外套、襪子、鞋、內(nèi)衣、背心、高筒防水膠靴或褲、帽子、橡膠長(zhǎng)手套、睡袋、帳篷等)。 通常，設(shè)計(jì)用作耐用外衣的衣服由相對(duì)疏松織造的織物構(gòu)成，該織物由具有相對(duì)低強(qiáng)度或 韌度的天然和/或合成纖維(例如尼龍、棉、聚酯、聚丙烯酸類、聚丙烯等)制成，每種纖維 可具有小于約8克/旦尼爾(gpd)，更典型地小于約5gpd，并且在某些情況下小于約3gpd 的拉伸強(qiáng)度或韌度。此類材料可具有多種有益特性，例如可染性、透氣性、亮度、舒適度，以 及在某些情況下的耐磨性?？墒褂貌煌木幙椊Y(jié)構(gòu)和不同的編織密度來(lái)形成幾種可供選擇的織造復(fù)合織物， 以作為本發(fā)明的組成。編織結(jié)構(gòu)例如平紋結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)平紋結(jié)構(gòu)(具有雙或多經(jīng)線和/或緯 紗)、斜紋結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)斜紋結(jié)構(gòu)(具有雙或多經(jīng)線和/或緯紗)、緞面結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)緞面結(jié)構(gòu)(具 有雙或多經(jīng)線和/或緯紗)均可使用。拉伸織造織物、格子布、多臂織物、和提花織物也適 用于本發(fā)明。作為另外一種選擇，非織造織物可用作外織物層和可選的內(nèi)織物層。非織造織物 的實(shí)例包括紡粘纖維網(wǎng)、熔噴纖維網(wǎng)、多方向多層粗梳纖維網(wǎng)、氣流法纖維網(wǎng)、濕法纖網(wǎng)、射 流噴網(wǎng)、以及包括一種以上的非織造片材的復(fù)合纖維網(wǎng)。合適的紡粘纖維網(wǎng)包括聚烯烴纖 維，尤其是聚乙烯或聚丙烯。此類聚烯烴纖維可包含微量的其他共聚單體單位。如本文所 用，術(shù)語(yǔ)“紡粘纖維網(wǎng)”是指由長(zhǎng)絲形成的非織造纖維網(wǎng)，這些長(zhǎng)絲被擠出、拉伸并沉積在連 續(xù)的收集表面上?？赏ㄟ^(guò)任何若干種方法進(jìn)行結(jié)合，方法包括點(diǎn)結(jié)合或圖案結(jié)合、在高壓下 壓延非織造織物或使非織造織物穿過(guò)飽和蒸汽室。合適的紡粘聚烯烴薄片材料的實(shí)例為閃 紡聚乙烯,該材料可以商品名Tyvek 得自E. I. du Pont de Nemours and Company?？蓪⒓{米纖維網(wǎng)/薄膜層壓體結(jié)合到織物層的表面的一部分上，并且可通過(guò)本 領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何方式結(jié)合到織物層，例如通過(guò)粘合、加熱、使用超聲場(chǎng)、縫編 (stitching)或通過(guò)溶劑結(jié)合。可任選地使用一種或多種粘合劑來(lái)將納米纖維網(wǎng)和微孔膜或?qū)訅后w結(jié)合到內(nèi)織物或外織物上。一種適用的粘合劑是熱塑性粘合劑，在若干次加熱和冷卻循環(huán)中，該粘合劑 在受熱時(shí)會(huì)軟化，然后在冷卻時(shí)硬化。此類熱塑性粘合劑的一個(gè)實(shí)例是“熱融”粘合劑。在 一個(gè)實(shí)施方案中，納米纖維網(wǎng)使用聚合物粘合劑的溶液例如聚氨酯結(jié)合性地結(jié)合，然后使 溶劑蒸發(fā)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)納米纖維網(wǎng)直接靜電紡紗至織物上時(shí)，紡成納米纖維網(wǎng) 的溶劑用于實(shí)現(xiàn)溶劑結(jié)合。用于將多孔的ePTFE膜層壓到內(nèi)織物或外織物上的粘合劑也可以是多種含氟化 合物分散體或合成膠乳中的一種，包括丁二烯丙烯腈共聚物、基于丙烯酸酯的共聚物、和通 過(guò)乳液聚合作用制備的氯乙烯和偏二氯乙烯聚合物共聚物、苯乙烯_ 丁二烯共聚物、以及 丁二烯、苯乙烯和乙烯基吡啶的三元共聚物的含水陰離子分散體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可將墊片稀松布插入到薄膜和外織物層之間，并且 任選地結(jié)合到膜和外織物層中的一個(gè)或兩者上?！跋∷刹肌睘橹螌?，并可以是能夠與納米 纖維網(wǎng)結(jié)合、粘附、或?qū)雍系娜魏纹矫娼Y(jié)構(gòu)。有利的是，可用于本發(fā)明的稀松布層是紡粘非 織造層，但可由非織造纖維的梳理纖維網(wǎng)等制成。
實(shí)施例對(duì)于本文中所述的實(shí)施例，使用弗雷澤測(cè)量法(ASTM D737)來(lái)測(cè)量織物的透氣率。 在該測(cè)量方法中，向適當(dāng)夾緊的織物樣本施加124. 5N/m2(0. 5英寸水柱)的壓差，由此測(cè)得 的氣流速率稱為弗雷澤透氣率，或簡(jiǎn)稱為“弗雷澤”，以m7m2-min為單位進(jìn)行記錄。纖維直徑按照如下方式測(cè)定。在5，000X的放大倍數(shù)下，每個(gè)納米纖維層樣本拍 攝十張掃描電鏡(SEM)圖像。可以在照片中測(cè)量十一(11)個(gè)清晰可辨的納米纖維的直徑， 并進(jìn)行記錄。不包括缺陷(即，納米纖維塊、聚合物滴狀物、納米纖維的交合部)。對(duì)每個(gè)樣 本的平均纖維直徑進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于這些實(shí)施例，按W0 03/080905中所述，通過(guò)電吹法將24%的聚酰胺_6，6甲酸 溶液紡成絲狀以形成納米纖維網(wǎng)。數(shù)均纖維直徑為大約400nm。在尼龍和鋼輥間對(duì)納米纖 維網(wǎng)進(jìn)行壓延。表1示出了四種具有25微米厚ePTFE薄膜的納米纖維網(wǎng)的層壓體。在層壓之前， 任選地對(duì)納米纖維網(wǎng)進(jìn)行壓延。表 1
納米纖維網(wǎng)基重 (gsm)納米纖維網(wǎng) 是否經(jīng)過(guò)壓延？弗雷澤 (m3/m2-min)9. 4否11. 016. 4是4. 516. 4否23. 016. 4是7. 8 就結(jié)合而言，通過(guò)凹版涂布輥將溶劑基粘合劑(Brookwood
8Companieslncorporated, ffauregan, CT)涂覆到 ePTFE 上，將納米纖維網(wǎng)施加到 ePTFE/粘 合劑組合上，然后使復(fù)合材料以21英寸/分鐘的線速度通過(guò)輥隙和烘干機(jī)。
權(quán)利要求
具有外側(cè)和包含可透氣的層壓體和外層織物的內(nèi)側(cè)的衣服，所述可透氣的層壓體包含與納米纖維網(wǎng)處于面對(duì)面關(guān)系的微孔膜。
2.權(quán)利要求1的衣服，其中所述膜面向所述外層織物。
3.權(quán)利要求1的衣服，其中所述膜面向所述衣服的內(nèi)側(cè)。
4.權(quán)利要求1的衣服，所述衣服還包含內(nèi)層織物。
5.權(quán)利要求4的衣服，其中所述層壓體被結(jié)合到所述內(nèi)層織物。
6.權(quán)利要求1的衣服，其中所述膜選自ePTFE和微孔膜。
7.權(quán)利要求1的衣服，其中所述膜通過(guò)下述方法被結(jié)合到所述納米纖維網(wǎng)，所述方法 選自溶劑結(jié)合、粘合劑結(jié)合、熱結(jié)合、超聲波結(jié)合以及它們的組合。
8.權(quán)利要求2的衣服，其中所述層壓體通過(guò)下述方法被結(jié)合到所述外層織物，所述方 法選自縫編、粘合劑結(jié)合、熱結(jié)合、超聲波結(jié)合以及它們的組合。
9.權(quán)利要求5的衣服，其中所述層壓體通過(guò)下述方法被結(jié)合到所述內(nèi)層織物，所述方 法選自縫編、粘合劑結(jié)合、熱結(jié)合、超聲波結(jié)合以及它們的組合。
10.權(quán)利要求1的衣服，其中所述外層織物包含織造材料，所述織造材料選自尼龍、棉、 聚酯、聚丙烯酸類、聚丙烯、以及它們的組合。
11.權(quán)利要求1的衣服，其中所述內(nèi)層織物包含織造材料，所述織造材料選自尼龍、棉、 聚酯、聚丙烯酸類、聚丙烯、以及它們的組合。
12.權(quán)利要求1、5、8或9中任一項(xiàng)的衣服，其中所述層壓體與所述織物層在它們的部分 表面上彼此結(jié)合。
13.權(quán)利要求6的衣服，其中所述膜是使用聚氨酯粘合劑結(jié)合到所述外層織物上的 ePTFE。
14.權(quán)利要求1的衣服，其中所述納米纖維網(wǎng)包含聚合物的納米纖維，所述聚合物選自 聚縮醛、聚酰胺、聚酯、纖維素醚、纖維素酯、聚亞烷基硫、聚亞芳基氧、聚砜、改性的聚砜聚 合物以及它們的混合物。
15.權(quán)利要求1的衣服，其中所述納米纖維網(wǎng)包含聚合物的納米纖維，所述聚合物選自 下列交聯(lián)和非交聯(lián)形式的聚合物聚(氯乙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、以及它們的 共聚物、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚乙烯醇。
16.權(quán)利要求14的衣服，其中所述納米纖維層包含聚酰胺納米纖維，所述聚酰胺納米 纖維選自尼龍_6、尼龍-6，6和尼龍6，6-6，10。
17.權(quán)利要求1的衣服，其中所述納米纖維網(wǎng)是經(jīng)過(guò)壓延的。
18.權(quán)利要求1的衣服，其中所述納米纖維網(wǎng)是疏油的或疏水的。
19.權(quán)利要求1的衣服，所述衣服還包含結(jié)合在所述微孔膜和所述外織物層之間的墊 片稀松布。
20.權(quán)利要求1的衣服，其中所述納米纖維網(wǎng)還包含抗靜電劑。
21.權(quán)利要求1的衣服，其中所述外層織物為非織造織物。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含可透氣的層壓體的衣服，所述層壓體任選地結(jié)合到外層織物和任選的內(nèi)層織物。所述可透氣的層壓體由微孔膜構(gòu)造而成，所述微孔膜與納米纖維網(wǎng)處于面對(duì)面關(guān)系并且任選地與納米纖維網(wǎng)結(jié)合。
文檔編號(hào)B32B5/26GK101855069SQ200880116003
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者J·A·康利, R·A·馬林 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司