(57)【要約】  透湿性の粘弾性ポリマーゲルの層を含む液不透過性材料、該材料の用途、該材料を含む複合材料、及び該材料を製造する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透湿性の粘弾性ポリマーゲルの層を含む液不透過性材料。
【請求項２】
粘弾性ポリマーゲルの機械的穴あけによって、透湿性が付与される、請求項１に記載の材料。
【請求項３】
機械的穴あけによって、直径１０〜１５０μｍの微細孔が、粘弾性ポリマーゲル層に対して５０〜４００個／ｃｍ２が付与される、請求項１に記載の材料。
【請求項４】
成形中に粘弾性ポリマーゲルに発泡剤又は核剤を組み込むことによって、透湿性が付与される、請求項１に記載の材料。
【請求項５】
成形中に粘弾性ポリマーゲルに組み込む発泡剤又は核剤の量が、０．５〜２０重量％の間である、請求項４に記載の材料。
【請求項６】
発泡剤又は核剤がＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦである、請求項４又は５に記載の材料。
【請求項７】
成形中に粘弾性ポリマーゲルに分子ふるいを組み込むことによって、透湿性が付与される、請求項１に記載の材料。
【請求項８】
分子ふるいが３Ａ分子ふるいである、請求項７に記載の材料。
【請求項９】
（ａ）粘弾性ポリマーゲル層を機械的に穴あけするプロセス、
（ｂ）成形中に粘弾性ゲルに発泡剤又は核剤を組み込むプロセス、及び／又は
（ｃ）成形中に粘弾性ポリマーゲルに３Ａ分子ふるいを組み込むプロセス
のうち１つのプロセス、又はこれらの組合せによって、透湿性が付与及び／又は改善される、請求項１に記載の材料。
【請求項１０】
粘弾性ポリマーゲルの組成物が、
（ａ）４５重量％〜１００重量％の主ポリマー成分Ａと、
（ｂ）任意選択で、５重量％〜４５重量％の副ポリマー成分Ｂと
を含み、
主ポリマー成分Ａが、粘弾性ポリマーゲルを形成するビニル若しくはポリオレフィンポリマー又はこれらの組合せから選択され、成分Ｂがジエンポリマー又はポリビニルアルコールから選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１１】
主ポリマー成分Ａが、エチレン、スチレン若しくはプロピレン又はこれらの組合せのような線状又は枝分かれポリオレフィンの群から選択される、請求項１０に記載の材料。
【請求項１２】
主ポリマー成分Ａが、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなる、請求項１１に記載の材料。
【請求項１３】
副ポリマー成分Ｂが、ポリイソプレンから選択される、請求項１０に記載の材料。
【請求項１４】
主ポリマー成分Ａと副ポリマー成分Ｂとの比率が、８０：２０である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１５】
前記組成物が、０．５重量％〜１０重量％のラノリンをさらに含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１６】
粘弾性ポリマーゲル層の厚さが、０．２５ｍｍ〜１０ｍｍである、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１７】
粘弾性ポリマーゲル層の厚さが、０．５ｍｍ〜３ｍｍである、請求項１６に記載の材料。
【請求項１８】
粘弾性ポリマーゲル層が、２５〜７５の範囲のショア硬さの値を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１９】
粘弾性ポリマーゲル層が、６０ｐｓｉを超える引張り強さを有する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２０】
粘弾性ポリマーゲル層が、２５０〜１７００％の極限伸びを有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２１】
（ａ）第１層と、
（ｂ）請求項１〜２０のいずれか一項に記載の液不透過性の透湿性材料からなる第２層と、
を含む複合材料。
【請求項２２】
第２層が、第１層に結合している、請求項２１に記載の複合材料。
【請求項２３】
第１層が、プラスチック、皮、ビニール、綿、合成超極細繊維、ゴム、羊毛のような、繊維工業で使用される天然又は人工の材料からなる、請求項２１又は２２に記載の複合材料。
【請求項２４】
第１層が、透湿性である材料からなる、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２５】
第１層が皮からなる、請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２６】
第１層が、カンガルー皮のような高級皮である、請求項２１〜２５のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２７】
請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の複合材料から構成される上側部分を含む、履物製品。
【請求項２８】
サッカー、ラグビーユニオン、オーストラリア式フットボール、ラグビーリーグ、アメリカンフットボール等、又は靴製品の上側部分によって取り囲まれている足部に多量の衝撃荷重及び剪断応力が加わるタイプのフットボールに関連して使用されるフットボール用スパイクシューズとして設計される、請求項２７に記載の履物製品。
【請求項２９】
複合材料が、着用者の足部と接触する製品の部分に関して使用される、請求項２７又は２８に記載の履物製品。
【請求項３０】
着用者の足部の底と接触する製品の中敷が、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の材料で構成されている、請求項２９に記載の履物製品。
【請求項３１】
前記材料がその上に型押し模様を含む、請求項３０に記載の履物製品。
【請求項３２】
請求項２１〜２６のいずれか一項に記載の複合材料から構成される外側表面部を含む、スポーツ用のボール。
【請求項３３】
医療用、治療用及び／又は家庭用の用途に使用される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料を備える包帯。
【請求項３４】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料からなる、包帯及び／又はギブスの裏張り。
【請求項３５】
低刺激性の透湿性及び液不透過性材料が要求される医療用及び／又は治療用の用途における、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料の使用。
【請求項３６】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料から構成される、水着製品。
【請求項３７】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料から構成される、手袋。
【請求項３８】
親水性のフィルム又はスクリムに結合した、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の材料を含む複合材料。
【請求項３９】
フィルム又はスクリムが、ポリエステル、ポリエチレン及び／又はポリウレタンからなる、請求項３８に記載の複合材料。
【請求項４０】
粘弾性ポリマーゲル層からなる、液不透過性で透湿性の材料を製造する方法であって、
主ポリマー成分Ａを溶融状態まで加熱するステップと、
任意選択で、脱水ラノリンを添加するステップと、
任意選択で、発泡剤又は核剤を添加するステップと、
任意選択で、副ポリマー成分Ｂを添加し、生成した混合物を混合するステップと、
任意選択で、３Ａ分子ふるいを添加するステップと、
生成した混合物を押出成形で所望の厚さのフラットシート状材料へと成形し、冷却し、粘弾性ポリマーゲルを形成させるステップと、
任意選択で、前記シートを機械的に穴あけするステップと、
を含む方法。
【請求項４１】
シート状の材料を冷却した後に、加熱ステップをさらに含み、当該加熱ステップが、前記材料内に第２のガス発生／造核効果をもたらす、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記加熱ステップの前に、分子ふるいを、追加的に材料上に積層／分散又は散布することができる、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
主ポリマー成分Ａが、エチレン、スチレン、若しくはプロピレン又はこれらの組合せのような線状又は枝分かれポリオレフィンの群から選択される、請求項４０〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
主ポリマー成分Ａが、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなる、請求項４０〜４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
副ポリマー成分Ｂが、ポリイソプレンから選択される、請求項４０〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
主ポリマー成分Ａと副ポリマー成分Ｂとの比率が、８０：２０である、請求項４０〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透湿性でもある液不透過性材料に関する。特に本発明は、該材料が様々な製品の製造に使用される上での様々な用途に関する。
【発明の背景】
【０００２】
液不透過性が得られる材料で、プラスチック、ナイロン、皮及びカンバス地など様々な構成物質からなる多種多様の材料が市販されている。さらに、液不透過性層を、肌に接して着用したときに、より快適な材料からなる別の層に結合した様々な複合材料が利用可能である。
【０００３】
しかし、例えばスポーツ用の履物製品など、多くの衣料及びアパレル用途において、透湿性でもある液不透過性材料が要求されている。さらに、荷重を吸収し、剪断力を散逸させることができる特徴も追加された材料が要求されている。
【０００４】
そのような材料は、様々な用途、例えば車のシートカバー、水着の用途のように、材料が、透湿性に加え液不透過性を要求され、様々な荷重及び剪断力を受ける用途に使用し得ることが予見される。
【０００５】
液不透過性でありながら透湿性も有する材料が所望されそうなもう１つの技術分野が、医療業界である。肌に接する部分に存在し得る材料は、低刺激性の特性を有するが、液体及び蒸気を透過する材料であれば、ギブスの裏張りや包帯に非常に有利であろう。この場合、該材料は、患者の皮膚の呼吸を可能とすると同時に、液不透過性の層をなお提供するであろう。
【０００６】
医療分野で一般に使用されている現在の材料で、ＧＯＲ−ＴＥＸのような、透湿性及び液不透過性が得られる材料には、様々な不都合がある。特に、ＧＯＲ−ＴＥＸは、包帯又は石膏ギブスの裏張りに使用すると、堅くて肌にぴったりと合わない。さらにＧＯＲ−ＴＥＸは、弾性記憶に乏しく、その結果元の形状に戻ることなく、極めて容易に底が抜けてしまう。
【０００７】
驚くことに、粘弾性ポリマーゲルシートを製造する様々な方法を使用することによって、透湿性も有する液不透過性の材料が製造されることが判明した。生成された材料は、材料を貫く荷重及び剪断力の衝撃を低減し、永久的変形が実質的にはほとんど起こらない。さらに驚くことに、この粘弾性ポリマーゲルを別の材料に結合すると、透湿性でもある液不透過性材料が要求される、多くの異なる用途に適用できる複合材が形成できることが判明した。
【発明の概要】
【０００８】
一態様によれば、本発明は、透湿性で粘弾性のポリマーゲルの層を含む、液不透過性材料を提供する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、該材料の透湿性は、該粘弾性ポリマーゲル層に機械的な穴あけを行うことにより得ることができる。好ましくは、機械的穴あけは、粘弾性ポリマーゲルにおいて５０〜４００個／ｃｍ２の微細孔、より好ましくは、１５０〜３００個／ｃｍ２の微細孔からなる。微細孔の直径は、好ましくは約１０〜１５０μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍである。
【００１０】
別法又は併用法では、成形中に粘弾性ポリマーゲルに発泡剤又は核剤を組み込んでもよい。発泡剤又は核剤は、粘弾性ポリマーゲル層内に個々の空隙を生成することにより、液不透過性を維持しながら、蒸気が通過する通路を供給する作用を有する。好ましくは、該粘弾性ゲルは、０．５〜５重量％の発泡剤又は核剤を含有する。
【００１１】
さらなる別法又は上記との併用法では、成形中に粘弾性ポリマーゲルに分子ふるいを組み込んでもよい。分子ふるいを組み込むことによって、粘弾性ポリマーゲルは、透湿性を維持しながら、液体が第２の層を通過するのを防ぐ。分子ふるいの添加により、３次元的に相互連結された網目がゲル材料に導入され、ゲル材料は優先的又は選択的に、水と蒸気の分子を引き入れたり、通過させたりする。
【００１２】
好ましくは、粘弾性ポリマーゲル層の厚さは、約０．２５ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。
【００１３】
本発明の材料に含まれる粘弾性ポリマーゲルの組成物は、好ましくは、
（ａ）４５重量％〜１００重量％の主ポリマー成分Ａと、
（ｂ）任意選択で、５重量％〜４５重量％の副ポリマー成分Ｂと、
を含み、主ポリマー成分Ａが、粘弾性ポリマーゲルを形成する任意のビニル又はポリオレフィンのポリマー又はこれらの組合せから選択され、成分Ｂが任意のジエンポリマー又はポリビニルアルコールから選択される。
【００１４】
好ましくは、主ポリマー成分Ａは、例えば、エチレン、スチレン若しくはプロピレン又はこれらの組合せなどの任意の線状又は枝分かれポリオレフィンの群などから選択される。より好ましくは、主ポリマー成分Ａは、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなる。
【００１５】
好ましくは、副ポリマー成分Ｂは、ポリイソプレンから選択される。
【００１６】
好ましくは、粘弾性ポリマーゲルは、２５〜７５の範囲のショア硬さ値を有する。好ましくは、粘弾性ポリマーゲルの引張り強さは、０．４１ＭＰａ（６０ｐｓｉ）を超える。好ましくは、粘弾性ポリマーゲルの極限伸びは２５０と１７００％との間で、好ましくは、引裂き強度は１．４２ｋｇ／ｃｍ（８ポンド／インチ）を超える。
【００１７】
好ましくは、本発明の材料は、整肌性及び／又は低刺激性の材料が要求される医療及び／又は治療用途の裏当て材、例えばギブス、包帯、絆創膏などの下側の皮膚のための裏当て材に使用できる。
【００１８】
別の態様によると、本発明の材料は手袋、特に使い捨て手袋の構成に使用してもよい。
【００１９】
さらなる態様によると、本発明の材料は水着の構成に使用してもよい。
【００２０】
別の態様によると、本発明によって、（ａ）第１層と、（ｂ）透湿性の粘弾性ポリマーゲル材からなる第２層とを含む液不透過性複合材料が得られる。
【００２１】
好ましくは、粘弾性ポリマーゲル材は、第１層に結合させる。
【００２２】
第１層は、任意の天然又は人工材料で構成し得るが、この材料は、例えばプラスチック、皮、ビニール、綿、合成超極細繊維、ゴム、羊毛などの繊維工業で使用されるものでよい。第１層は、透湿性でもある材料からなることが好ましい。
【００２３】
第１層は、好ましくは皮からなり、より好ましくは、第１層は、例えば、カンガルー皮などの高級皮である。
【００２４】
該複合材料は、蒸気を容易に分散させて透過させることのできる、改質一体型フィルム膜のように機能することができる。透過物、つまり液体は、温度が最も高い側の粘弾性ポリマーゲル表面で、溶解／蒸発させることができる（すなわち、皮膚の側、したがって熱力学により蒸気が皮膚から追い出され、外側へと移動する）。その後、残存する蒸気は、いずれも膜を通過して分散し、第１層から出て行く。
【００２５】
さらなる態様によると、本発明の材料は、疎水性の性質を有する、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレンのような様々なフィルム又はスクリム（ｓｃｒｉｍ）に結合させてもよい。
【００２６】
別の態様によると、本発明の材料から、液不透過性材料からなる上側部分を含む履物製品が得られ、この液不透過性材料は、（ａ）第１層と、（ｂ）透湿性の粘弾性ポリマーゲルからなる第２層とを含む。
【００２７】
好ましくは、粘弾性ポリマーゲルは、第１層に結合させる。好ましくは、履物製品は、サッカー、ラグビーユニオン、オーストラリア式フットボール、ラグビーリーグ、アメリカンフットボール等、又は履物製品の上側部分によって取り囲まれた足部の部分に大量の衝撃荷重及び剪断応力が加わる、任意の種類のフットボールに関連して使用されるフットボール用スパイクシューズとして、特別に設計されたものである。第１層は、カンガルー皮などの高級皮材料でできていることが好ましい。
【００２８】
さらなる態様によると、本発明は、（ａ）第１層と、（ｂ）透湿性の粘弾性ポリマーゲルからなる第２層とを含む液不透過性材料からなる外表面部分を含む、スポーツを行うのに使用するボールを提供する。
【００２９】
好ましくは、該粘弾性ポリマーゲルは、第１層に結合させる。
【００３０】
該ボールは、スポーツ活動に使用される任意の種類のボールから選択してもよい。該ボールは、ボールが高い剪断応力、荷重、場合によっては湿潤環境に晒されるようなスポーツ、例えば、サッカー、ラグビーユニオン、オーストラリア式フットボール、ラグビーリーグ、アメリカンフットボールなどに使用するものが好ましい。
【００３１】
別の態様によると、本発明は、通常１１０℃〜２５０℃の間、好ましくは１６０℃〜２１０℃の間、約５〜１０分間、主ポリマー成分Ａ（粘弾性ゲル）を加熱することにより、溶融状態になることを特徴とする液不透過性材料を製造する方法を提供する。
【００３２】
脱水ラノリンを可塑剤として添加して、さらに粘度を低下させ、１重量％〜５重量％でポリマーメルト内に十分に分散させることができる。
【００３３】
副ポリマー成分Ｂ（事前に液化）を添加するが、副ポリマー成分Ｂは、強度又は圧縮抵抗を高めるために、ポリイソピレン（又は他のジエンポリマー）のようなポリマーから選択し得る。又は代わりに、５％〜３５％の間のポリビニルアルコールのゲル溶液を加えて、ゲル材料内に多少なりとも分離及びチャンネルの形成を起こしてもよく、これにより分子ふるいの、組成物による巻き込みが促進されるようである。
【００３４】
主ポリマー成分Ａは、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとから構成し得る。これらのポリマーは、粘性の液体が形成するまでミネラルオイル又は樹脂と混合し、次いでポリマーを膨潤させて、粘弾性ポリマーゲルを形成させる。混合物は室温に戻ると、ゲルを形成する。
【００３５】
好ましくは、該ブレンドを１６０℃〜２００℃の間で、さらに１０〜２０分間、液化状態で十分混合する。ポリマーＡとＢとの比率は、約８０：２０である。所望するならば、３Ａの分子ふるいを、このブレンド段階の最後に、約１０％〜２０％の割合で添加してもよい。
【００３６】
この段階で、０．５重量％〜２０重量％の量の、Ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦなどの核剤を添加してもよく、さらにガス生成量が最高に達するまでブレンドを続ける。通常は、１〜５分後である。
【００３７】
次いで該ブレンドを、トレイ／型枠に流し込み、所望の厚さに流延／ローラーで延ばし、約２０分後に室温で硬化する。該材料は、その後、膜として取り扱われ、本発明の範囲内の様々な用途にすべて適用し得る。
【００３８】
製造プロセス／技術によって、該高温材料を直接好ましい型／用途に直接適用することも可能であることに留意されたい。
【００３９】
代わりに、最終段階の硬化時に、所定の貫通深さを有する０．３ｍｍ以下の細かいゲージの針が付いた、特別設計のローラー又はプレスを、材料上に通過させ、微細孔を創製してもよい。
【００４０】
別の態様によると、該製造段階は、ブレンドしたポリマー材料を加熱する第２のステップを含む。ここでは、液不透過性材料を、上記のように進行させ、硬化し、次いで１４０℃〜２００℃の間で再加熱することによって、第２のガス生成／造核作用が生じる。
【００４１】
このプロセスによって、より小さな空隙を有する、より密度の高いセル／空隙が生じる。この実施形態と共に、この最終の第２段階の加熱を行う前に、分子ふるいを追加的に材料上に積層／分散又は散布することによって、分子ふるいを材料の外側及び内側にセットすることができる。
【００４２】
本発明は、付随する以下の図面に関連して記載される、好ましいが、非限定的なその実施形態の以下の詳細な説明からよりよく理解されるであろう。
【発明の詳細な説明】
【００４３】
粘弾性ポリマーゲルは好ましくは、主に油性ポリマーゲルからなり、好ましくは、少なくとも５％ｗ／ｗの脱水ラノリンを含む。適切な油性ポリマーの例は、Ｇｅｌ  Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  ｏｆ  Ｗｈｉｐｐａｎｙ  ＮＪ  ＵＳＡが製造する、柔らかい手触りの粘弾性体である４１２５番、又はＣｒｉｎｎｉｓ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｓのＳｏｆｔ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ配合物、Ｋｉｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ＮＹ  ＵＳＡが製造する、ポリジメチルシロキサン及び熱可逆性ポリマー、及びＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  ＵＳＡのような供給元が製造するポリメチルメタクリレートゲルが挙げられる。
【００４４】
エチレン、スチレン及びプロピレンなどの粘弾性系のビニル及びポリオレフィンポリマーを、ブレンドし、共重合することができ、低刺激性で不活性なキャリアオイルに配合すれば、前記材料には理想的である。親水性、疎水性のブロックコポリマーを、本発明の範囲内で使用することによって、粘弾性ポリマーゲルの優れた結合性及び力学的性質を維持しながら、さらに水蒸気の移動を促進することもできる。
【００４５】
必要とされる所望の柔軟性、伸び性能、融解温度、引裂強度、重量及び比重に応じて、これら成分は、等しい量から、主成分ポリマー２部対副成分ポリマー１部まで変化することになる。
【００４６】
５％までの脱水ラノリン、又はホホバ、アーモンド、及び各種ナッツオイルなどの他の天然オイル５％を、消臭のための芳香油１〜５％と共に混合物に含めてもよい。そのような成分はすべて、無毒、無害であることが理想的である。これらは、多くのゴム、ラテックス、シリコンとは異なり、不活性で、低刺激性である。
【００４７】
基本形状でのコポリマーの供給は、Ｃｒｉｎｎｉｓ  Ｃｏｒｐ．ＵＳＡ又はＧｅｌ  Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  ＮＹ  ＵＳＡのような供給元から得られる。
【００４８】
粘弾性ポリマーゲルの透湿性は、様々な方法を単独で又は組み合わせることによって得られる。そのうちの１つが、粘弾性ポリマーゲルをまず所望の厚さのシートに成形してから、機械的に穴あけする方法である。穴は、直径１０〜１５０μｍであり、５０〜４００個／ｃｍ２の穴を得ることができる。
【００４９】
別の方法は、成形中に粘弾性ポリマーゲルに核剤又は発泡剤を加えることである。さらなる方法は、成形中に粘弾性ポリマーゲルに分子ふるいを含有させることである。分子ふるいは、結晶性金属のアルミナ−シリカである。粘弾性ポリマーゲルに組み込まれると、これらは内部表面積の大きい四面体の３次元網目を形成し、この中で様々な気体や液体を吸着する。本発明の目的には、３Ａ分子ふるいが好ましい、なぜなら３Ａ分子ふるいは選択的に水蒸気分子を目標とするからである。
【００５０】
粘弾性ポリマーゲルには、その成形中に、様々な添加剤を異なる特定の用途に応じて添加してもよい。
【００５１】
添加剤は、色及び作用を変更するための着色剤、染料及び顔料を含有し得る。ポリマー材料よりも低い分解温度を有する難燃剤によって、火災発生時に、炎の速度、大きさ、熱量、ならびに煙の不透明度及び毒性を減少かつ制御する。
【００５２】
そのような適切な難燃剤は、非ハロゲン系添加剤、メラミン誘導体、膨張剤、及び無機難燃剤を含んでもよい。これによって、該材料を、航空機及び自動車の椅子張りの用途などに使用することができるであろう。
【００５３】
マイクロカプセル相変化材料（ｍＰＣＭ）は、５０重量％までをポリマーブレンドに導入した場合、その周りの周辺温度に応じて混入材料の相を変化させる際の熱エネルギーの保存によって、該材料の利用度を高める。有用な温度範囲は、４〜８℃、１８〜２５℃及びそれより高い温度を含むことができるが、これらに限らない。ｍＰＣＭは、それを粘弾性ポリマーゲルへ、その成形中にブレンドすると、優れた熱容量及び熱移動が得られ、快適性及び安全性を増大又は最大化させ、かつ該材料が使用される可能性のある様々な用途において起こり得る被害を最小限に抑える。
【００５４】
さらに、該材料は、特に医療及び治療用途に使用する場合、抗菌剤を含有することができる。
【００５５】
シートは、通常ナイフオーバーエア式又はローラー式装置あるいはローラー成膜装置で製造するが、一体成形及び押出成形でも製造できる。製造するシートの厚さは、０．２５ｍｍと１０ｍｍとの間であるが、好ましくは、約０．５ｍｍと３ｍｍとの間であり、この厚さによって粘弾性ポリマーゲル層は最適な透湿性が得られる。
【００５６】
該材料を、商業的に実現可能な寸法及び量で製造するために、より少ない資本による、より高い柔軟性を持つシステムが求められた。開発された方法は、ホットメルトタンク及びブレンダー／ミキサーを取り入れることを含み、これらは、加熱回路、ポンプでの送液機構、及びドクターナイフを裏側に取り付け、厚さが変更可能なダイを備え、及び／又はキャスティングベッド上の横移動機構を備え、冷却床及び積重ねステーションを備えている。
【００５７】
シートの大きさ、厚さ、バッチ生産量は、ホットメルトタンクの容量、ポンプ送液速度、ダイヘッドの大きさ、キャスティングベッドの大きさによってのみ制限される。成分をタンク内で溶融、混合、及び完全に加熱ブレンドし、キャスティング温度が通常約２１０℃に達すると、サーボ制御のホットメルト成形用ダイが材料をキャスティングベッドへ移送し、そこで材料は所望の厚さに広げられる。シート冷却ステーションは、モジュール式で、車輪が付いているので、キャスティング作業を中断することなく、容易に移動できる。
【００５８】
該機械装置は、溶融状態の材料を、繊維、フィルム、金属箔、皮、剥離紙／フィルム／積層品などの、あらゆる柔軟で平坦な基材上に塗布するために使用することもでき、真空を介してキャスティングベッド上に固定することができる。これらのフィルム、基材及び紙を使用して、材料の表面上に型押し模様入り表面を創製することによって、感触、流体力学及び快適性を促進することができる。
【００５９】
極度に乾燥した表面が求められる場合には、冷却ステーションで、低刺激性の不活性粉末又はタルクを材料に散布することができる。
【００６０】
材料は一度硬化すれば、ある寸法及び密度で穴あけすることによって、透湿性及び通気性を促すことができる。そのような穴あけ技術は、Ｂｕｃｋｈａｒｄｔ社、Ｂａｓｅｌ  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄが提供する技術のように、材料にローラーをかけることによって達成される。
【００６１】
本発明が提供するさらなる実施形態において、該平坦シート形状の材料から羽目板状の材料を接着／ヒートシーミング又は溶接することによって、又はブロー成形／一体成形又は回転成形のようなより複雑な方法のいずれかによって、水着又はボディスーツを構成することが提案されている。そのようなパターン／形状は、従来から行われているような、肌にぴったりとした衣類のための特別な寸法合わせ、又はデジタル  ３Ｄのボディースキャナーにより取得することができる。
【００６２】
該材料は、水との接触面で微細構造を有するように製造することによって、流体力学を支援、又は最適化することもできる一方、圧縮性及び弾性を有するその本来の性質により、フィット性及び快適性が改善するばかりでなく、該材料は、水泳者が持つ最も自然な流線形の形状を維持しながら、筋肉収縮を促す活性壁（ａｃｒｉｖｅ  ｗａｌｌ）としても作用し得る。
【００６３】
本発明の材料は、今日使用されている他の材料と異なり、水に作用し、流体力学をさらに促進する皮膚軟化剤を保持する、自然のいるかの皮膚と同じ働きをすることができる。さらに、使用開始から２、３分後には、濡れた／湿った状態となる他の繊維と違って、本発明の材料は、水を吸収せず、最適で、予測可能な浮力を維持することができる。
【００６４】
該材料は、工業規格を満たす難燃剤を配合することができるので、別の実施形態では、該材料をシートのクッション又は裏張り用に、あるいは任意の種類の布張り表面を有する物に使用するであろう。
【００６５】
これは、該ゲル材料がノイズ及び振動を抑制するのに理想的な材料としての機能を果たすばかりでなく、極めて優良なので、その占有者の快適性及び安全性を向上することができるからである。特に、航空機の設計、キャビン及び高級車における高級フラットベッド／シーツ、ならびに海運市場においても、例えば需要及び使用量が共に高い皮及び紡毛の両基材と一緒に使用される。
【００６６】
本発明の別の実施形態において、該材料は、整肌性及び／又は低刺激性である材料が要求される医療及び／又は治療用途での裏張り材として使用され、これらは例えばギブス、包帯、絆創膏などの下の皮膚のための裏張り材である。本発明の材料がＧＯＲ−ＴＥＸなどの他の既知の材料に対して明確な利点を持つのは、本発明の材料が耐摩耗性に優れ、包帯として使用すると非常に肌にぴったりとして、弾性記憶がより良好で、剪断応力を吸収するからである。さらに皮膚軟化剤を吸湿性の粘弾性ポリマーゲルに組み込むことで、本発明の材料を使用して、皮膚の状態を保護し、改善することができる。
【００６７】
ここで図１を参照すると、材料１５の第１層及び材料２０の第２層を含む、液不透過性複合材料１０の一部分の例が示されている。材料２０の第２層は、吸湿性の粘弾性ポリマーゲルからなり、吸湿性の粘弾性ポリマーゲルは、材料１０の第１層に結合している。この例における材料１０の第１層は、カンガルー皮でできているが、カンガルー皮は、透湿性でありながら、水が材料を通過するのを防止する。粘弾性ポリマーゲル層を追加しても、カンガルー皮の展性には影響を与えず、第１層１５に加わる衝撃荷重及び剪断力を吸収する性質が追加される。
【００６８】
第２層２０は、粘弾性ポリマーゲルに機械的に提供される多数の穴２５を含む。これら穴２５は、第１層１５まで及んではいないが、蒸気が粘弾性ポリマーゲルを通過する通路を提供し、複合材１０全体に通気性をもたらす。但し、穴２５は、水などの液体が第２層２０を通過する通路は提供しない。
【００６９】
図２を参照すると、サッカー又はフットボールのようなスポーツを行うためのボール３０の組成物の拡大断面図が示されている。第１層３５は、皮、ビニールなどの材料から構成されてもよく、第２層３５は、透湿性の、粘弾性ポリマーゲルから構成される。第１層及び第２層の内側には、典型的な膨張性内材４０があってもよい。
【００７０】
図３及び４を参照すると、履物製品５０の概要が示されており、これは、特定の実施形態におけるフットボール用スパイクシューズの形状を示すものである。フットボール用スパイクシューズの場合のように、シューズの甲の部分の主要接触領域５は、上記で概説した液不透過性材料で補強されている。これによって、剪断応力及びあらゆる衝撃を、靴の着用者の足部を保護する材料により吸収することが可能になる。液不透過性材料は、履物製品５０全体の構成にわたって使用することによって、履物が着用者の足部の周りの靴下の役目を果たし、製品５０にかかる可能性のある剪断応力及び衝撃から足部を守る一方、通気性を持たせ、防水性の環境をもたらす。
【００７１】
特に図４を参照すると、スパイクシューズの中敷部分は、全体を粘弾性ポリマーで構成することができ、さらに着用者の足部と直に接する型押し模様入り表面をも含んでもよい。そのような型押し模様入り表面によって、着用者は裸足で走っている時と同様なよりよい感触が得られる。そのような処置を施すことによって、着用者はこのよい感覚を得ることができ、活動したときに足部及び足首が負傷する可能性が低下することが示されている。
【００７２】
図５は、液不透過性材料８０の形成の最後に使用することによって、粘弾性ゲル８５を貫通する穴を付与することができる機械装置７５を示している。これらの穴は、十分に小さいので、蒸気が粘弾性ゲル８５を通過するのを可能にする一方で、そこを通過する液体物質の運動をすべて阻止する。装置７５は、ローラーの形状をしており、多数の針９０がその円周から突出している。この装置は、粘弾性ゲル８５の上で転がし、針がゲルを貫通し、材料９５の第１層上に衝撃を与えずに穴あけを施す。
【００７３】
図６は、本発明による粘弾性ポリマーゲルからなる一種類の材料１４０を示している。該粘弾性ゲルの上面１５０は、円形ノジュール１５５を含む型押し模様入り表面を含む。本発明の材料のそのような１つの実施形態は、靴の構成物内の着用者の足部への接触面として使用したときに、特別な有用性を見出す。型押し模様入り表面によって靴の着用者は、裸足で地面を歩いているのと同様な経験をするような、よりよい接触感覚を得ることができる。
【００７４】
そのようなノジュールを本発明の材料に組み込むのは、加熱された液状態の材料を、型押し模様を含むダイへと押し出す間でよい。本発明の材料を冷却した後、そこに残るのは、型押し模様入り表面を有する粘弾性ポリマーゲルである。
【００７５】
本発明は、好ましいが非限定の、本発明の実施形態の以下の例からよりよく理解されるであろう。
【００７６】
［実施例１及び２］
ポリイソプレンからなるポリマー成分Ｂを、完全に液化するまで、２００℃で約１０〜１５分間加熱した。ポリマーＢは、本実施例の環境下でポリマーＡに比べて液化状態にするのにより長い時間を要するので、先に加熱した。８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなるポリマー成分Ａを、液化したポリマー成分Ｂに添加する。次いで生成した混合物を、液化するまでさらに５〜１０分間加熱すると、均質化した溶解物が得られる。次いで脱水ラノリン５重量％を添加することによって、さらに粘度を低下させる一方、優れたスキン柔軟性を得る。次いで水蒸気分子に対し選択性を有する３Ａ分子ふるいを２０重量％添加し、十分混合する。最後に５％ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦ（核剤）を添加し、２１０〜２２０℃で完全に混合し、ガス放出が最大限に達するように、さらに２〜５分間（バッチサイズ及びミキサーの性能による）混合する。該混合物は、次いで加熱したドクターナイフ付ダイにポンプで送液され、既定の厚さに従い、ドクターナイフがキャスティング台を横移動するか、又はローラー上にポンプで送液されて塗布された。この場合、粘弾性ポリマーシートには、１及び２ｍｍの厚さを選択した。液化した溶解物は、次いで室温に達するまで放置し、通常５分間以内で硬化した。
【００７７】
次いで１ｍｍ及び２ｍｍ材料の試料は、透湿度試験方法ＪＩＳ  Ｌ−１０９９  Ｂ−１（２層）を使用して、Ｍａｓｓ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｔｅｓ水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）を測定した。
【００７８】
（結果：各試料のＭＶＴＲ）
１ｍｍ  ５０％引き伸ばし    ２５００ｇ／ｍ２．２４ｈｒｓ
１ｍｍ  引き伸ばしなし      ５００ｇ／ｍ２．２４ｈｒｓ
２ｍｍ  ５０％引き伸ばし    １０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
２ｍｍ  引き伸ばしなし      ＜５００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
【００７９】
これらの結果は、生成された粘弾性ポリマーゲルが、１ｍｍ及び２ｍｍの厚さの両方において、実質的に透湿性であったことを示す
【００８０】
［実施例３〜８］
粘弾性ポリマーゲルを、実施例１及び２の通りに調製し、次いで上記の通り１及び２ｍｍの試料を生成し、微細穴あけプロセスを経て得られた各試料が、１ｃｍ２当たり様々な数量の穴あけを有するようにした。その後各試料のＭＶＴＲを、上記実施例１及び２の場合と同様に計算した。
【００８１】
（結果）
気孔５０個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料      ４０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
気孔１００個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料    ８０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
気孔１５０個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料    ＞１２５００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
気孔５０個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料      １０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
気孔１００個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料    ４０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
気孔１５０個／ｃｍ２  １ｍｍ厚の材料    ７０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒ
【００８２】
結果は、生成した粘弾性ポリマーゲルは、１及び２ｍｍの両方の厚さにおいて、実施例１及び２で作製した材料よりも、さらにもっと透湿性であることを示している。
【００８３】
［実施例８〜１０］
これらの実施例では、次いで実施例１及び２の配合物を使用して、型を通して押出し成形する前に、粉状又はオイル状の脱臭剤を５％まで添加し、次いで通常のポンプによる送液及び硬化方法を適用する。
【００８４】
生体に安全で不活性な着色剤も３％まで添加、又は反射及び光沢をもたらす特殊効果用添加剤もまたこの段階で添加し、さらに５〜１０分間均一に混合し、次いで材料を成形又は押出し成形する。
【００８５】
［実施例１１〜１２］
粘弾性ポリマーは、実施例１及び２で概説するような核剤及び３Ａふるいを使用せずに配合する。さらに、難燃剤の三水酸化アルミニウム４０重量％を１５分間十分にブレンドし、次いで任意の厚さのシートへと押出成形する。これによって、粘弾性ゲル材料の特性を有意に変更することなく、難燃性であり、煙毒性及び煙不透明度が低い材料が作製された。
【００８６】
１８〜２８℃の温度範囲で、マイクロカプセル相変化材料（ｍＰＣＭ）５０重量％を利用することによって、ヒト組織に対する快適性を向上させる体温調節特性を有する材料を作製することができる。また、より低い温度範囲のｍＰＣＭを混合することによって、４〜８℃の範囲で際立ってヒト組織を冷却する材料を生成した。ここでも、粘弾性材料の機械特性を有意に変更することはなく、材料が作製された。
【００８７】
［実施例１３］
実施例１３は、ポリマーＡ及びＢを、一緒に液化、ブレンドし、冷却して、使用可能なシートへと成形することによって作製する比較参照用試料であるが、実施例１〜１２に参照として記載されている様々な添加剤又は処理法はどれも使用していない。試料は、１又は２ｍｍの厚さで取り出し、試験を行ったが、有意なＭＶＴＲ、体温調節特性、防炎性及び／又は難燃性を持たないことが判明した。
【００８８】
最後に、本発明の概念は、そのいかなる態様においても、多数の異なる構成物に組み込むことができるので、上記の記載の一般性は、添付図面の特殊性によって置き換えられることのないことを理解されたい。本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更、修正、及び／又は追加を、様々な構成物及び構成部分の配列に組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一態様に従った液不透過性材料の一部分を示す略図である。
【図２】スポーツ用ボールの表面の断面を描いた略図である。
【図３】フットボール用スパイクシューズの形状の履物製品の略図である。
【図４】フットボール用スパイクシューズの形状の履物製品の略図である。
【図５】粘弾性ポリマーゲル層に穴あけを施す装置の略図である。
【図６】型押し模様入りの粘弾性ポリマーゲル材料の略図である。
【図１】
2008546876.tif 000002
【図２】
2008546876.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月24日(2006.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透湿性で粘弾性のポリマーゲル層を含む液不透過性材料であって、
（ａ）粘弾性ポリマーゲル層を機械的に穴あけするプロセス、
（ｂ）成形中に粘弾性ゲルに発泡剤又は核剤を組み込むプロセスであって、発泡剤又は核剤の量が０．５〜２０重量％の間であるプロセス、及び／又は
（ｃ）成形中に粘弾性ポリマーゲルに分子ふるいを組み込むプロセス、
のいずれか１つのプロセス、又はこれらの組合せによって、透湿性が付与及び／又は改善される材料。
【請求項２】
機械的穴あけによって、直径１０〜１５０μｍの微細孔が、粘弾性ポリマーゲル層に対して５０〜４００個／ｃｍ２付与される、請求項１に記載の材料。
【請求項３】
発泡剤又は核剤がＨｙｄｒｏｃｅｒｏｌ  ＣＦである、請求項１又は２に記載の材料。
【請求項４】
分子ふるいが３Ａ分子ふるいである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の材料。
【請求項５】
粘弾性ポリマーゲルの組成物が、
（ａ）４５重量％〜１００重量％の主ポリマー成分Ａと、
（ｂ）任意選択で、５重量％〜４５重量％の副ポリマー成分Ｂと、
を含み、
主ポリマー成分Ａが、粘弾性ポリマーゲルを形成するビニル若しくはポリオレフィンポリマー又はこれらの組合せから選択され、成分Ｂがジエンポリマー又はポリビニルアルコールから選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の材料。
【請求項６】
主ポリマー成分Ａが、エチレン、スチレン若しくはプロピレン又はこれらの組合せのような線状又は枝分かれポリオレフィンの群から選択される、請求項５に記載の材料。
【請求項７】
主ポリマー成分Ａが、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなる、請求項６に記載の材料。
【請求項８】
副ポリマー成分Ｂが、ポリイソプレンから選択される、請求項５に記載の材料。
【請求項９】
主ポリマー成分Ａと副ポリマー成分Ｂとの比率が、８０：２０である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１０】
前記組成物が、０．５重量％〜１０重量％のラノリンをさらに含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１１】
粘弾性ポリマーゲル層の厚さが、０．２５ｍｍ〜１０ｍｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１２】
粘弾性ポリマーゲル層の厚さが、０．５ｍｍ〜３ｍｍである、請求項１１に記載の材料。
【請求項１３】
粘弾性ポリマーゲル層が、２５〜７５の範囲のショア硬さの値を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１４】
粘弾性ポリマーゲル層が、６０ｐｓｉを超える引張り強さを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１５】
粘弾性ポリマーゲル層が、２５０〜１７００％の極限伸びを有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１６】
（ａ）第１層と、
（ｂ）請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液不透過性の透湿性材料からなる第２層と、
を含む複合材料。
【請求項１７】
第２層が、第１層に結合している、請求項１６に記載の複合材料。
【請求項１８】
第１層が、プラスチック、皮、ビニール、綿、合成超極細繊維、ゴム、羊毛のような、繊維工業で使用される天然又は人工の材料からなる、請求項１６又は１７に記載の複合材料。
【請求項１９】
第１層が、透湿性である材料からなる、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２０】
第１層が、皮からなる、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２１】
第１層が、カンガルー皮のような高級皮である、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の複合材料。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の複合材料から構成される上側部分を含む、履物製品。
【請求項２３】
サッカー、ラグビーユニオン、オーストラリア式フットボール、ラグビーリーグ、アメリカンフットボール等、又は靴製品の上側部分によって取り囲まれている足部に多量の衝撃荷重及び剪断応力が加わるタイプのフットボールに関連して使用されるフットボール用スパイクシューズとして設計される、請求項２２に記載の履物製品。
【請求項２４】
複合材料が、着用者の足部と接触する製品の部分に関して使用される、請求項２２又は２３に記載の履物製品。
【請求項２５】
着用者の足部の底と接触する製品の中敷が、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の材料で構成されている、請求項２４に記載の履物製品。
【請求項２６】
前記材料が、その上に型押し模様を含む、請求項２５に記載の履物製品。
【請求項２７】
請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の複合材料からなる外側表面部を含む、スポーツ用のボール。
【請求項２８】
医療用、治療用及び／又は家庭用の用途に使用される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料からなる包帯。
【請求項２９】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料からなる、包帯及び／又はギブスの裏張り。
【請求項３０】
低刺激性の透湿性及び液不透過性材料が要求される医療用及び／又は治療用の用途におおける、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料の使用。
【請求項３１】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料から構成される、水着製品。
【請求項３２】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料から構成される、手袋。
【請求項３３】
親水性のフィルム又はスクリムに結合した、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の材料を含む複合材料。
【請求項３４】
フィルム又はスクリムが、ポリエステル、ポリエチレン及び／又はポリウレタンからなる、請求項３３に記載の複合材料。
【請求項３５】
粘弾性ポリマーゲル層からなる、液不透過性で透湿性の材料を製造する方法であって、
主ポリマー成分Ａを溶融状態まで加熱するステップと、
任意選択で、脱水ラノリンを添加するステップと、
任意選択で、発泡剤又は核剤を添加するステップと、
任意選択で、副ポリマー成分Ｂを添加し、生成した混合物を混合するステップと、
任意選択で、３Ａ分子ふるいを添加するステップと、
生成した混合物を押出成形で所望の厚さのフラットシート状材料へと成形し、冷却し、粘弾性ポリマーゲルを形成させるステップと、
任意選択で、前記シートを機械的に穴あけするステップと、
を含む方法。
【請求項３６】
シート状の材料を冷却した後に、加熱ステップをさらに含み、当該加熱ステップが、前記材料内に第２のガス発生／造核効果をもたらす、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記加熱ステップの前に、分子ふるいを、追加的に材料上に積層／分散又は散布することができる、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
主ポリマー成分Ａが、エチレン、スチレン若しくはプロピレン又はこれらの組合せのような線状又は枝分かれポリオレフィンの群から選択される、請求項３５又は３７に記載の方法。
【請求項３９】
主ポリマー成分Ａが、８０％までのエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマーと、イオン重合したミネラル又はキャリアオイルとからなる、請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
副ポリマー成分Ｂが、ポリイソプレンから選択される、請求項３５〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
主ポリマー成分Ａと副ポリマー成分Ｂとの比率が、８０：２０である、請求項３５〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2008546876.tif 000008
2008546876.tif 000009
2008546876.tif 000010
2008546876.tif 000011