СЛОИСТАЯ СТРУКТУРА С БАРЬЕРНЫМ СЛОЕМ, ПРЕДМЕТ ОДЕЖДЫ С УКАЗАННОЙ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРОЙ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УКАЗАННОЙ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ
LAYERED STRUCTURE WITH BARRIER LAYER, GARMENT WITH THE SAID LAYERED STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURE THIS LAYERED STRUCTURE

Настоящее изобретение относится к слоистой структуре, используемой, в частности, для изготовления предметов одежды и содержащей, по меньшей мере, один первый слой и один второй слой, причем второй слой включает, по меньшей мере, один барьерный слой, и содержащей связующее вещество, размещенное между барьерным слоем и первым слоем для создания связи между барьерным слоем и первым слоем. Настоящее изобретение, к тому же, относится к предмету одежды, в частности к перчаткам, содержащим указанную слоистую структуру. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления указанной слоистой структуры.
Различные способы изготовления водонепроницаемой одежды, в частности водонепроницаемых перчаток, согласно известному уровню техники уже описаны. В соответствии с одним из способов изготовления, например, водонепроницаемую прокладку или водонепроницаемую внутреннюю перчатку или внутреннюю часть перчатки вставляют во внешнюю перчатку. В общем, чтобы обеспечить дополнительный комфорт при ношении одежды, используется водонепроницаемый, но проницаемый для водяного пара, т.е. воздухопроницаемый, внутренний материал. Указанный водонепроницаемый внутренний материал обычно также называют барьерным слоем, функциональным слоем или функциональным материалом. Он может быть изготовлен, например, только из барьерного слоя или из многослойного ламината, содержащего барьерный слой и, по меньшей мере, один тканевый слой. Чтобы обеспечить максимальный комфорт для кожи при ношении перчаток, во внутренней части перчаток, как правило, применяется прокладочный материал или тканевый слой ламината, состоящий из указанного прокладочного материала.
Как правило, чтобы достичь эффективного и экономичного производства, указанную внутреннюю часть перчаток формируют из двух плоских подогнанных кусков барьерного материала или ламината, которые склеивают по периферийной границе с образованием водонепроницаемого соединения. Внутренняя часть, полученная таким образом, обычно имеет двухмерную форму руки с определенным припуском на ее размеры.
Изготовление перчаток, снабженных таким водонепроницаемым, но проницаемым для водяного пара функциональным слоем, описано, например, в патенте США 5442818. Согласно указанному патенту барьерный слой приклеен непрерывно, но является полупроницаемым по отношению к внешнему материалу перчатки, чтобы перчатка обладала тактильностью. Однако непрерывное приклеивание барьерного слоя к внешнему материалу является причиной определенной жесткости части перчатки.
В американской патентной заявке 2006/0156451 описывается способ изготовления перчаток, при котором материал, препятствующий скольжению, так называемую противоскользящую ленту, прерывисто размещают между слоями внешнего материала и внутренней части перчатки, без склеивания слоев между собой. Благодаря этому предотвращается межслойное скольжение, когда при использовании перчаток нормальная сила (например, давление, создаваемое при ношении перчаток) прикладывается к слоям и действует на материал, препятствующий скольжению. При ношении перчатки в результате увеличения трения прилипания между слоями предотвращается межслойное скольжение. Преимущество этого способа состоит в том, что увеличивается гибкость перчатки или явно уменьшается ее жесткость.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить слоистую структуру вышеупомянутого типа, в частности, для одежды и элементов одежды, которые должны иметь сравнительно высокую гибкость вместе с хорошей тактильностью и межслойной фиксацией.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается слоистая структура согласно признакам пунктов 1 и 2 формулы изобретения. В соответствии с настоящим изобретением предлагается перчатка согласно признакам пунктов 19 и 20 формулы изобретения. В соответствии с настоящим изобретением, к тому же, предлагается предмет одежды согласно признакам 28 формулы изобретения. В соответствии с настоящим изобретением также предлагается способ изготовления слоистой структуры согласно признакам пункта 32 формулы изобретения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения в настоящем изобретении предлагается слоистая структура, используемая, в частности, для изготовления одежды и содержащая, по меньшей мере, первый слой и второй слой, причем второй слой включает, по меньшей мере, барьерный слой, и связующее вещество, прерывисто размещенное между барьерным слоем и первым слоем для создания связи между барьерным слоем и первым слоем. Связующее вещество включает, по меньшей мере, один низковязкий компонент, благодаря которому сила, в частности сила сдвига между первым и вторым слоями, которая действует, по меньшей мере, на один из слоев в области действия силы, распределяется посредством пластического течения по области, которая больше области действия силы.
5
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения в настоящем изобретении предлагается слоистая структура, используемая, в частности, для изготовления одежды и содержащая, по меньшей мере, первый слой и второй слой, причем второй слой включает, по меньшей мере, барьерный слой, и связующее вещество, прерывисто размещенное между барьерным слоем и первым слоем для создания связи между барьерным слоем и первым слоем. Связующее вещество включает, по меньшей мере, один компонент, который конфигурирован так, что при температуре 25°С его модуль сдвига, по существу, составляет не более 3×10 Па в соответствии с критерием Дальквиста.
5
В одном из вариантов осуществления изобретения, по меньшей мере, один компонент имеет модуль сдвига, составляющий не более 10 Па.
Указанный низковязкий компонент связующего вещества, имеющий сравнительно низкий модуль сдвига, позволяет обеспечить долговечное соединение первого и второго слоев, поскольку силы, возникающие между первым слоем и барьерным слоем слоистой структуры в процессе использования предмета одежды, распределяются на большое расстояние от края склеивания и по большой области. В частности, это является одним из свойств низковязкого компонента связующего вещества, позволяющего создать соответствующее когезионное сцепление слоев при обеспечении надежной фиксации слоев. В то же самое время низковязкий компонент обладает свойством поглощать возникающие в процессе использования предмета одежды напряжения, благодаря пластическому течению, и таким образом предотвращать повреждение барьерного слоя по краю склеивания (к примеру, предотвращать разрыв барьерного слоя по краю склеивания, приводящий к тому, что не может быть обеспечена его барьерная функция). Также при прерывистом размещении связующего вещества слоистая структура имеет меньшую жесткость по сравнению со слоистой структурой при непрерывном размещении связующего вещества. Конкретнее, подбирается связующее вещество с такими вязкоупругими свойствами, чтобы сила, необходимая для деформации связующего вещества, была меньше силы разрушения приклеенного барьерного слоя.
Под термином «прерывистый» здесь следует понимать, что связующее вещество покрывает не всю поверхностность первого и/или второго слоев. Связующее вещество наносят только на определенные участки поверхности первого и/или второго слоев.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения связующее вещество включает добавочный компонент в дополнение, по меньшей мере, к одному компоненту, причем адгезионные свойства добавочного компонента отличаются от адгезионных свойств, по меньшей мере, одного компонента. При этом упрощается изготовление предметов одежды, как будет более подробно описано ниже. Конкретнее, во время процесса изготовления перчатки может использоваться добавочный компонент с небольшим, если таковой имеется, склеивающим эффектом, чтобы, по меньшей мере, на первом этапе процесса изготовления перчатки деактивировать адгезионные свойства низковязкого компонента, например, чтобы не было необходимости выворачивать наизнанку внешнюю перчатку, когда слой внешней перчатки перемещают по барьерному слою. Благодаря деактивации низковязкого компонента во время изготовления предметов одежды, а именно перчаток, внешняя перчатка не пристает или не приклеивается к барьерному слою, когда ее перемещают по барьерному слою.
5
Адгезионные свойства соответствующего компонента, в частности, выражаются начальной липкостью. Липкость определяется силой, необходимой для удаления покрытого адгезивом материала от подложки после кратковременного контакта с ней. Более мягкие, чувствительные к давлению адгезивы, имеющие более низкий модуль сдвига, быстрее увлажняют подложку и обладают более высокой липкостью. Наоборот, чувствительные к давлению адгезивы, имеющие более высокий модуль сдвига, обладают более низкой липкостью. В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения липкость добавочного компонента ниже липкости низковязкого компонента. Иначе говоря, модуль сдвига добавочного компонента в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения выше модуля сдвига низковязкого компонента (в частности, модуль сдвига добавочного компонента составляет более 3×10 Па в соответствии с критерием Дальквиста).
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения адгезионные свойства, по меньшей мере, одного компонента и добавочного компонента могут быть активированы посредством подведением разных энергий активации. Например, добавочный компонент может быть активирован давлением и/или нагревом, в то время как низковязкий компонент может быть активирован давлением. В этой связи следует понимать, что для активации адгезионного эффекта низковязкого компонента можно использовать один вид активации, в то время как для активации адгезионного эффекта добавочного компонента можно использовать два вида активации, в зависимости от их способности к активации. Согласно первому аспекту изобретения активируют добавочный компонент для изменения его вязкости, чтобы он мог проникнуть, например, в первый слой слоистой структуры и/или в низковязкий компонент связующего вещества. В связи с этим, низковязкий компонент проявляет когезионный эффект также в направлении другой стороны первого слоя. Согласно второму аспекту изобретения при активации добавочного компонента активируется адгезионный эффект этого компонента на первом слое. В результате низковязкий компонент проявляет клейкость с обеих сторон барьерного слоя, в то время как добавочный компонент проявляет клейкость с обеих сторон первого слоя.
Низковязкий компонент связующего вещества является, например, чувствительным к давлению адгезионным компонентом. Чувствительный к давлению адгезионный компонент может являться, например, акрилатным адгезивом.
В дополнительном варианте осуществления изобретения добавочный компонент может активироваться нагревом и, в частности, является активируемым нагревом термоплавким адгезионным компонентом, который наносят на сторону связующего вещества, отдаленную от барьерного слоя. В самом широком смысле добавочный компонент может представлять собой вещество, содержащее жидкости, порошки, пленки, структуры, которые могут активироваться при подведении энергии активации. Например, добавочный компонент содержит или является термоплавким адгезивом или воском и может быть применен в различном виде, например в порошкообразном, пленочном и/или в жидком.
В одном из вариантов осуществления изобретения барьерный слой формирует наружный слой второго слоя, который обращен к первому слою. В частности, в этом случае низковязкий компонент наносят прямо или непосредственно на барьерный слой.
2
2
Под барьерным слоем следует понимать, в частности, пленку, мембрану или покрытие, которое формирует барьер для прохода через этот слой, по меньшей мере, воздуха, в идеале это также относится к другим газам, к примеру к ядовитым газам. Барьерный слой является проницаемым для водяного пара, но воздухонепроницаемым и/или газонепроницаемым. Барьерный слой называется воздухонепроницаемым, когда его воздухопроницаемость составляет менее 25 л/м, в отдельных вариантах осуществления изобретения воздухопроницаемость барьерного слоя составляет менее 5 л/м (согласно стандарту EN ISO 9237, 1995).
В дополнительном варианте осуществления изобретения барьерный слой также выполняет, по меньшей мере, одну барьерную функцию, препятствуя прохождению воды, в идеале может препятствовать также прохождению других жидкостей. Барьерный слой является непроницаемым для жидкости, если он предотвращает прохождение воды при давлении, по меньшей мере, 0,13 бар (согласно стандарту ISO 811).
Барьерный слой согласно одному из вариантов осуществления изобретения включает, по меньшей мере, одну проницаемую для водяного пара и воздухонепроницаемую мембрану. В дополнительном варианте осуществления изобретения мембрана также является непроницаемой для жидкости, по меньшей мере является водонепроницаемой.
Водонепроницаемая, но проницаемая для водяного пара гибкая мембрана, подходящая для настоящего изобретения, представлена в патенте США 3953566 А, в котором описывается пористый вспененный политетрафторэтиленовый (PTFE) материал. Вспененный пористый политетрафторэтиленовый материал имеет характерную микроструктуру, образованную связанными узлами и фибриллами. Водонепроницаемость мембраны может быть улучшена, если на вспененный политетрафторэтиленовый материал нанести гидрофобное и/или олеофобное покрытие.
Водонепроницаемая, но проницаемая для водяного пара мембрана также может быть сформирована из микропористого материала, к примеру из полиэтилена или полипропилена, микропористого полиуретана или полиэфира, или из гидрофильного монолитного полимера, например из полиуретана.
Подходящими материалами для водонепроницаемого, но проницаемого для водяного пара барьерного слоя являются, в частности, полиуретан, полипропилен и полиэфир, включая полиэфир-эфирный сополимер и ламинаты, содержащие их, как описано в патентах США 4725481 и США 4493870. Однако особое предпочтение отдается вспененному микропористому политетрафторэтилену (пористому политетрафторэтилену), как описано, например, в патентах США 3953566 и США 4187390, и вспененному политетрафторэтилену, снабженному гидрофильными пропиточными веществами и/или гидрофильными слоями; см., например, патент США 4194041. Средний размер пор микропористого барьерного слоя составляет от около 0,2 мкм до около 0,3 мкм.
Для измерения пор можно использовать прибор Coulter Porometer (торговая марка) от компании Coulter Electronics, Inc, Хайалиа, Флорида.
2
-1
Барьерный слой считается проницаемым для водяного пара, если его сопротивление проникновению водяного пара Ret ниже 150 м×Па×Вт. Сопротивление проникновению водяного пара определяли согласно модели кожи Хохенштайна. Этот метод испытания описан в стандартах DIN EN 31092 (02/94) или ISO 11092 (1993).
Слоистая структура согласно настоящему изобретению, в частности, применима при изготовлении перчаток. Благодаря своим свойствам слоистая структура особенно применима в этом случае, так как обеспечивается хорошая фиксация, например, слоя внешней перчатки и слоя внутренней перчатки к мембранному материалу барьерного слоя, при этом прерывистая фиксация слоев позволяет обеспечить низкую жесткость, что особенно важно при изготовлении водонепроницаемой перчатки, обладающей высокой тактильностью.
Например, первый слой формирует наружный слой, а второй слой формирует внутреннюю прокладку перчатки. С другой стороны, первый слой может формировать внутренний прокладочный слой, а второй слой может формировать наружный слой перчатки. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения каждый из слоев, т.е. первый слой и второй слой, может являться частью внутренней прокладки перчатки.
В одном иллюстративном варианте осуществления изобретения первый слой формирует наружный слой, в частности, из кожи, а второй слой формирует внутреннюю прокладку перчатки. В дополнительном варианте осуществления изобретения второй слой, так же как барьерный слой, включает внутренний прокладочный слой, к тому же барьерный слой наклеен способом, обеспечивающим проницаемость для водяного пара (дискретно), в общем, на всю поверхностную область внутреннего прокладочного слоя, причем наклеен на сторону, которая отдалена от внешнего слоя.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения перчатка имеет область пальцев и область большого пальца, и связующее вещество размещено, по меньшей мере, в области пальцев и/или в области большого пальца, в частности в области одного или нескольких кончиков пальцев и/или в области кончика большого пальца.
Согласно дополнительному аспекту изобретения вещество, препятствующее скольжению, может быть размещено между первым слоем и вторым слоем, по меньшей мере, в одной дополнительной области перчатки, как будет более подробно объяснено в описании со ссылкой на чертежи. Связующее вещество, кроме того, может быть размещено в области кисти руки, в частности, в области суставов, и конфигурировано, в частности, в виде полосы.
Например, связующее вещество, по меньшей мере, в области пальцев и/или в области большого пальца может быть размещено в виде полосы перпендикулярно к линии изгиба перчатки. Связующее вещество может быть размещено прерывисто по перчатке, например, в виде точек, в частности оно может занимать область, которая меньше половины внутренней области перчатки или внешней области перчатки.
Варианты осуществления изобретения, описанные выше на примере перчатки, аналогичным образом также применимы для любого предмета одежды, например для головных уборов, ботинок, брюк или верхней одежды.
Конкретнее, второй слой в дополнение к барьерному слою включает добавочный слой, такой как, например, внутренняя прокладка, при этом барьерный слой приклеен к добавочному слою, по существу, непрерывно, но проницаемым для водяного пара способом. В этом случае первый слой может быть, например, внешним слоем, а добавочный слой может быть частью внутреннего слоя предмета одежды.
В варианте осуществления изобретения, в котором предмет одежды выполнен в виде головного убора, связующее вещество точечно размещено в верхней части головного убора. Однако чтобы улучшить степень фиксации, связующее вещество также может быть размещено в виде одной полосы, двух или нескольких полос по периферии головного убора, в частности, звездообразно по периферии головного убора (если смотреть сверху). Аналогично, можно использовать другие дополнительные формы фиксации.
5
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения способ изготовления слоистой структуры, используемой, в частности, при изготовлении одежды, содержит следующие этапы: обеспечение первым слоем и вторым слоем, причем второй слой включает, по меньшей мере, один барьерный слой; обеспечение связующим веществом, содержащим, по меньшей мере, первый компонент на первой стороне связующего вещества и второй компонент на второй стороне связующего вещества, противоположной первой стороне, причем первый компонент конфигурирован так, что при температуре 25°С его модуль сдвига составляет не более 3×10 Па в соответствии с критерием Дальквиста. На следующем этапе связующее вещество прерывисто размещают первой стороной на втором слое и подводят, по меньшей мере, одну первую энергию активации, чтобы первый компонент на первой стороне связующего вещества мог сформировать связь со вторым слоем. На следующем этапе первый слой и второй слой соединяют вместе, совмещая их соответствующие концы, при этом связующее вещество размещено между первым и вторым слоями. На следующем этапе, по меньшей мере, одну вторую энергию активации подводят ко второй стороне связующего вещества, чтобы второй компонент мог проникнуть в первый слой и/или в связующее вещество, так чтобы первый компонент, на второй стороне связующего вещества, мог образовать связь с первым слоем. Альтернативно, может быть подведена, по меньшей мере, вторая энергия активации ко второй стороне связующего вещества, чтобы второй компонент мог сформировать связь с первым слоем.
Предусматривается, в частности, что второй компонент устраняет или, по меньшей мере, уменьшает любой когезионный эффект, создаваемый первым компонентом на второй стороне связующего вещества до подведения второй энергии активации, что дает возможность облегчить соединение первого слоя со вторым слоем.
Например, первый компонент является чувствительным к давлению адгезионным компонентом и этап подведения первой энергии активации включает приложение давления к связующему веществу, чтобы чувствительный к давлению адгезионный компонент на первой стороне связующего вещества мог сформировать связь со вторым слоем.
В дополнительном варианте осуществления изобретения второй компонент является термочувствительным компонентом, в частности, активируемым нагревом термоплавким адгезионным компонентом, и к указанному термочувствительному компоненту подводят, по меньшей мере, одну вторую энергию активации, включающую нагрев (например, совместно с давлением).
Второй компонент, например в виде термоплавкого адгезива, в порошкообразном, пленочном и/или жидком состоянии размещают, по меньшей мере, прерывисто на второй стороне связующего вещества до подведения второй энергии активации. При активации второй термоплавкий адгезионный компонент проникает в низковязкий компонент и/или в первый слой или разжижается, способствуя формированию связи низковязкого компонента с первым слоем при соединении слоев вместе. Поэтому нет необходимости производить, например, сложную операцию выворачивания внешней перчатки, которая заключает в себе первый слой.
Дополнительные варианты и признаки настоящего изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Далее изобретение будет более подробно описываться на основе иллюстративных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - схематичный вид в поперечном сечении слоистой структуры согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Фиг.2 - схематичный вид в поперечном сечении слоистой структуры, представленной на фиг.1, под действием силы, вызывающей сдвиг слоев.
Фиг.3 - схематичный вид в поперечном сечении варианта размещения связующего вещества между слоями в соответствии с фиг.1 и 2.
Фиг.4 - схематичный вид сверху внутренней перчатки согласно одному из вариантов осуществления изобретения, на которую прерывисто нанесено связующее вещество, показанное на фиг.3.
Фиг.5 - схематичный вид в поперечном сечении слоистой структуры согласно одному из вариантов осуществления изобретения, которая включает барьерный слой.
Фиг.6 - схематичный вид в поперечном сечении слоистой структуры согласно дополнительному варианту осуществления изобретения, которая включает барьерный слой.
Фиг.7 - схематичные виды соответствующих поперечных сечений слоистой структуры, на которых показан принцип и механизм действия связующего вещества, размещенного между двумя слоями слоистой структуры согласно настоящему изобретению.
Фиг.8 - схематичные виды некоторых технологических операций способа изготовления перчатки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Фиг.9 - схематичный вид некоторых этапов способа изготовления перчатки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
Фиг.10 - схематичный вид сверху внутренней перчатки согласно дополнительному варианту осуществления изобретения.
Фиг.11 - несколько схематичных видов сверху внутренней перчатки согласно дополнительному варианту осуществления изобретения.
Фиг.12 - схематичный вид сверху и вид сбоку головного убора согласно одному из вариантов осуществления изобретения, который включает слоистую структуру согласно настоящему изобретению.
Фиг.13 - способ изготовления перчатки без использования добавочного компонента в связующем веществе (фиг.13А) и с использованием добавочного компонента в связующем веществе (фиг.13 В).
Фиг.14, 15 - варианты иллюстративных слоистых структур с различной гибкостью, которые дополнительно демонстрирует, что «гибкие зоны» можно создать, размещая адгезив на стратегически предпочтительных участках перчатки.
Фиг.16 - пример слоистой структуры при попытке отделить наружный слой от барьерного слоя.
Фиг.17 - испытательный стенд для определения ползучести связующих веществ согласно иллюстративным вариантам осуществления изобретения.
Фиг.18 - таблица результатов испытаний, выполненных на стенде, который показан на фиг.17.
На фиг.1 показан схематичный вид в поперечном сечении слоистой структуры согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, используемой, например, для изготовления предметов одежды, в частности перчаток. Слоистая структура 1 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения включает первый слой 10 и второй слой, причем второй слой содержит барьерный слой 20 или, по меньшей мере, сформирован им. В данном случае второй слой показан только как барьерный слой 20 в виде мембраны (например, в виде мембраны из пористого политетрафторэтилена), но может представлять собой многослойный ламинат с мембраной, которая, в зависимости от эксплуатационных требований и предполагаемого использования, может быть приклеена непрерывно или прерывисто, по меньшей мере, к одному добавочному слою, например к тканевому слою. Соответственно, второй слой может содержать лишь барьерный слой 20 или слоистую композицию из двух или более слоев, причем один из этих слоев является барьерным слоем 20, а другой из этих слоев является, например, тканевым слоем, к примеру, на обратной стороне барьерного слоя. Первый слой 10 может содержать, например, наружный слой, к примеру, из кожи или в виде тканевого слоя. Первый слой 10 может быть сформирован как одиночный слой или может являться многослойной структурой. Он может быть цельным или может состоять из множества частей. Например, первый слой 10 формирует наружный слой или внешний материал перчатки, тогда как барьерный слой 20, необязательно, например, с внутренним текстильным слоем, формирует внутренний материал или прокладку перчатки.
Барьерный слой 20 включает, в частности, воздухонепроницаемую, но проницаемую для водяного пара мембрану, или формирует указанную воздухонепроницаемую, но проницаемую для водяного пара мембрану. В дополнительном варианте осуществления изобретения воздухонепроницаемая, но проницаемая для водяного пара мембрана, более того, является водонепроницаемой.
Обеспечение барьерным слоем 20 позволяет сформировать слоистую структуру 1 с улучшенными защитными свойствами, чтобы слоистая структура могла использоваться для изготовления, например, водонепроницаемой одежды, которая, тем не менее, вследствие ее проницаемости для водяного пара, очень комфортна при носке.
Между первым слоем 10 и барьерным слоем размещено связующее вещество 30, хотя и только прерывисто между барьерным слоем 20 и первым слоем 10, т.е. размещено на первом слое 10 и барьерном слое 20 не непрерывно.
Под непрерывным размещением в данном контексте следует понимать, что связующее вещество размещено, в частности, по всей или, по существу, по всей области поверхности. Это может означать, например, что связующее вещество (которое может быть проницаемым для водяного пара) размещено непрерывно или, образуя слой, по всей или, по существу, по всей области поверхности. Согласно другому варианту осуществления изобретения подразумевается, что связующее вещество размещено (например, относительно небольшими точками) прерывисто (проницаемо для водяного пара), все же, по существу, равномерно и мелкоячеисто по всей или, по существу, по всей площади поверхности. Прерывистое клеевое соединение этого вида, с учетом его плоской и мелкоячеистой структуры, фактически, сопоставимо, что касается его прилипания, с непрерывным, слоеподобным клеевым соединением, но имеет промежутки без адгезива, которые обеспечивают определенную проницаемость для водяного пара, даже при использовании обычного адгезива.
Под прерывистым размещением в данном контексте следует понимать, что связующее вещество размещено таким образом, что сконцентрировано только в дискретных точках на поверхности. Это означает что другие, в частности, сравнительно большие, примыкающие области поверхности, напротив, не покрыты связующим веществом. Связующее вещество может быть нанесено, например, в виде прямоугольника, в виде точек (относительно больших точек) или может быть нанесено с образованием другой формы, чтобы связующее вещество не полностью покрывало поверхность первого и/или второго слоев. Связующее вещество размещено только в определенных, в частности, стратегических участках на поверхности первого и/или второго слоев. Например, связующее вещество может покрывать менее половины всей поверхности.
Например, в случае прерывистого склеивания связующее вещество размещено неравномерно по поверхности, в частности, по сравнению с вышеописанным непрерывным склеиванием при дискретном нанесении адгезива. Прерывисто нанесенное связующее вещество может быть размещено в стратегических участках локально, непрерывно или дискретно, например, в виде небольших точек или в виде сетки. В последнем случае связующее вещество может быть размещено дискретно в стратегических участках с формированием соответствующих локальных кластеров. Например, две или несколько точек связующего вещества совместно могут формировать стратегический участок клеевого соединения в виде точкообразного кластера или кластера другого типа.
В случае прерывистого склеивания связующее вещество может быть размещено по поверхностности также в значительной степени равномерно; участки клеевого соединения или кластеры клеевого соединения, в отличие от непрерывного склеивания при дискретном нанесении адгезива, фактически, отдалены от друг друга, формируя сравнительно большие промежуточные области, которые не покрыты связующим веществом, и, в общем, кластеры имеют сравнительно большие размеры, например, при кругообразном или точкообразном размещении их диаметр составляет два или более миллиметров, а при размещении в виде полос или прямоугольников каждое клеевое соединение или кластер имеет длину и/или ширину, составляющую два или более миллиметров.
Связующее вещество 30 служит для создания связи между барьерным слоем 20 и первым слоем 10 на отдельных участках слоистой структуры, конкретно, для прерывистого склеивания барьерного слоя 20 и первого слоя 10. Связующее вещество 30 включает низковязкий компонент, который, в первом варианте осуществления изобретения, согласно фиг.3, выполнен как низковязкий адгезионный компонент 32 и обращен к барьерному слою 20. Этот низковязкий адгезив 32 позволяет обеспечить долговечное соединение, поскольку силы, возникающие между первым слоем 10 и барьерным слоем 20 слоистой структуры 1 при использовании предмета одежды, распределены на большое расстояние от края склеивания и по большой области. В частности, одним из свойств низковязкого адгезива 32 является способность создавать соответствующее когезионное сцепление слоев с обеспечением надежной фиксации слоев. В то же самое время адгезив 32 обладает свойством посредством пластического течения поглощать напряжения, возникающие при использовании предмета одежды, и таким образом предотвращает разрушение по краю склеивания.
В качестве примера на фиг.2 показано действие силы F (сила сдвига F) на барьерный слой 20 и слой 10, например, при ношении перчатки. Например, может произойти, что барьерный слой в отдельных местах будет захватываться пальцами руки, вставляемой в перчатку, в этом случае сила F будет действовать на барьерный слой 20 и заставлять последний перемещаться от слоя 10.
На фиг.7 схематично показан аналогичный случай, при котором предпринята попытка отделить слой 10 от барьерного слоя 20. Согласно фиг.7А слой 10 и барьерный слой 20 сцеплены, в частности, склеены между собой посредством связующего вещества 30. Как показано на 7В, сила F, действующая на слой 10, заставляет последний постепенно отделяться от барьерного слоя 20. Однако связующее вещество 30 обладает свойством поглощать посредством пластического течения напряжение, которое сила F создает в слое 10, и, таким образом, предотвращает какое-либо повреждение по краю склеивания. В данном случае сила F действует на слой 10 в сравнительно небольшой области А1 действия силы, которая может возникнуть, например, в результате напряжения, оказываемого рукой, вставляемой в перчатку. Однако, благодаря свойствам низковязкого адгезива 32, сила F, возникающая между слоем 10 и барьерным слоем 20 и действующая на слой 10 в области А1 действия силы, распределяется при пластическом течении адгезива 32 по области А2, которая больше области А1 действия силы. Таким образом, исключаются повреждения, к примеру разрыв барьерного слоя 20 или отделение адгезива. Кроме того, пластическая деформация поглощает энергию, снижая какое-либо напряжение в барьерном слое.
На фиг.16 показан другой пример слоистой структуры при попытке отделить слой 10 от барьерного слоя 20. На фиг.16 указанный процесс представлен более реалистично, причем отображено, что связующее вещество, обладая свойством пластического течения (ползучести), поглощает напряжение, которое отделяющая сила создает в слое 10, и таким образом предотвращает какое-либо повреждение по краю склеивания. [Ползучесть определяется (согласно стандарту ASTM D2990) как постоянная деформация, возникающая в результате длительного приложения напряжения, величина которого ниже предела упругости. На ползучесть оказывает влияние величина нагрузки, время приложения нагрузки и температура.] Однако, благодаря свойствам низковязкого адгезива 32, сила, отделяющая слой 10 от барьерного слоя 20, распределяется посредством пластического течения адгезива 32 по области, которая больше области действия отделяющей силы.
Напротив, при использовании высоковязкого адгезива возникающие между слоями силы могут действовать непосредственно на край склеивания и, как следствие, может произойти повреждение, точнее, разрыв барьерного слоя 20 или отделение адгезива, в частности, при прерывистом приклеивании слоя 10 к барьерному слою 20. В случае непрерывного приклеивания, напротив, эти силы будут распределяться по большей области и, таким образом, будут снижены до минимума. Однако, непрерывное приклеивание слоя 10 к барьерному слою 20 приводит к значительному увеличению жесткости слоистой структуры, что снижает комфорт при ношении перчаток.
Согласно настоящему изобретению при использовании лишь прерывистого приклеивания значительно снижается жесткость слоистой структуры, с другой стороны, когда между слоями используется низковязкий адгезив и выполняется лишь прерывистое приклеивание слоев, создается долговечная связь и предотвращается какое-либо повреждение, например разрыв барьерного слоя при использовании предмета одежды. Таким образом, имеется возможность изготовить, в частности, гибкую перчатку, обладающую высокой тактильностью.
5
5
5
Чтобы достичь описанных свойств, низковязкий компонент связующего вещества должен иметь при температуре 25°С модуль сдвига не более 3×10 Па в соответствии с критерием Дальквиста. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения низковязкий компонент имеет модуль сдвига не более 10 Па. Одним из свойств вещества, которое отражает модуль сдвига, является когезионная прочность, необходимая для поддержания взаимного сцепления зафиксированных слоев. В то же самое время, связующее вещество обладает свойством поглощения пиковых нагрузок, возникающих при использовании предмета одежды, из-за пластического течения и пустот, возникающих в процессе деформации. В одном из вариантов осуществления изобретения низковязкий компонент представляет собой адгезив и обеспечивает требуемую когезионную силу для создания долговечной связи между слоями предмета одежды в диапазоне температур, для которого он предназначается, при напряжениях, возникающих в процессе индивидуального использования, в частности, в ответ на силы сдвига, возникающие между слоями. В то же самое время используемый адгезив способен поглощать напряжения, которые возникают между слоями, прежде всего, в результате действия сил сдвига и температуры в соответствии с индивидуальным использованием. К преимуществам используемого адгезива относятся как низкий модуль сдвига, так и свойство пластического течения, благодаря которым силы, создающие напряжения на каждом из слоев или на обоих слоях, поглощаются и перераспределяются на большую область. В результате повреждение барьерного слоя и расслаивание слоев может предотвращаться в течение длительного периода времени. Критерий Дальквиста указывает, в частности, на то, что материал, имеющий модуль сдвига не более 3×10 Па, имеет описанные специфические свойства.
Испытания по определению модуля сдвига проводились при использовании следующего оборудования и при следующих условиях:
Средства измерения: прибор ТА instrument ARES LS-2, модель #4Х517212 (фирма ТА instruments, Нью-Кастл, шт. Делавэр, www.tainstruments.com)
Метод: диски размером 8 мм вырубались из слоев адгезива. Что касается адгезива Gerband, адгезив удаляли из полосы или ленты, чтобы предотвратить любое загрязнение, связанное с армирующим элементом.
Параллельные пластины в форме дисков
Диаметр = 8,00 мм
Динамическое линейное изменение температуры
Частота = 10,0 радиан/с
Начальная температура = 25°С
Конечная температура = -100,0°С
Скорость изменения температуры = 5,0°С/мин
Деформация = 0,1%
Регулирование автоматического натяжения = включено
Режим = приложение постоянной статической силы
Направление автоматического натяжения = сжатие
Начальная статическая сила = 1,0 г
Чувствительность автоматического натяжения = 10,0 г
+06
Когда модуль образца <=1,00e Па
Автоматическая деформация = включено
Максимальное приложенное натяжение = 20,0%
Максимальный допустимый момент = 1000,0 г·см
Минимальный допустимый момент = 1.0 г·см
Регулирование деформации = 20,0% от текущей деформации
В таблице 1 приведены, в частности, следующие адгезивы с низким модулем сдвига, применимые в качестве низковязкого компонента связующего вещества.
Таблица 1
Обозначение
Тип
Толщина [мм]
Основа
Модуль сдвига [Па]
Использованный диапазон в соответствии со спецификацией [°С]
-20°С
0°C
25°С
Река 500
лента
0,25
SIS (синтетический каучук)
1,57×10<sup>7</sup>
5,25×10<sup>5</sup>
8,20×10<sup>4</sup>
от -20 до 60
3М950
лента
0,13
Модифицирован-ный акрилат
1,82×10<sup>8</sup>
1,16×10<sup>6</sup>
6,51×10<sup>4</sup>
/
Gerband 970
лента
0,25
Эмульсионный акрилат
1,50×10<sup>7</sup>
2,60×10<sup>5</sup>
4,24×10<sup>4</sup>
от -30 до 100
Соответственно, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть использован чувствительный к давлению адгезионный компонент (компонент 32 в связующем веществе 30 согласно фиг.3), который вносит вклад в создание связи между барьерным слоем 20 и слоем 10. Например, может быть использован чувствительный к давлению адгезив. Конкретнее, чувствительный к давлению адгезионный компонент может являться акрилатным адгезивом.
На фиг.4 показан схематичный вид сверху внутренней перчатки 51 согласно одному из вариантов осуществления изобретения, которая включает барьерный слой 20 и является частью перчатки, как будет конкретнее описано со ссылкой на фиг.9. Для изготовления перчатки целиком наружный слой или внешнюю перчатку (которая не показана на фиг.4), например, из кожи натягивают на внутреннюю перчатку, которая показана на фиг.4.
На фиг.5 схематично в поперечном сечении показана иллюстративная внутренняя прокладка с барьерным слоем 20. Барьерный слой 20 вставлен между двумя тканевыми слоями 22, 24 и присоединен к ним для формирования многослойного ламината. Один тканевый слой 22 формирует внутренний слой прокладки, а другой тканевый слой 24 формирует защитный слой для барьерного слоя, в частности, когда барьерный слой представляет собой мембрану.
На фиг.6 схематично в поперечном сечении показан дополнительный вариант иллюстративной внутренней прокладки с барьерным слоем 20. Здесь барьерный слой 20 является частью ламината и присоединен, например приклеен, к тканевому слою 22 так, чтобы обеспечивалась проницаемость для водяного пара. Тканевый слой 22 формирует внутренний слой прокладки перчатки и может быть снабжен дополнительным изоляционным материалом или соединен с ним.
Однако в другом варианте осуществления изобретения первый слой 10 формирует внутренний слой прокладки, а второй слой объединен с барьерным слоем 20 для формирования внешнего слоя перчатки. В этом случае барьерный слой 20 присоединен внутренней стороной к слою 10. Второй слой, в свою очередь, может иметь структуру, показанную на фиг.5 или фиг.6. Тканевый или кожаный слой 22, приклеенный, например, непрерывно к барьерному слою 20 может формировать внешний материал перчатки.
Согласно другому варианту осуществления изобретения первый слой 10 и второй слой, объединенный с барьерным слоем 20, и, если требуется, по меньшей мере, один тканевый слой 22 является частью внутренней прокладки перчатки.
Как схематично показано на фиг.4, внутренняя перчатка 51 имеет область 52 пальцев и область 54 большого пальца. Связующее вещество 30 размещено, по меньшей мере, в области 52 пальцев и/или в области 54 большого пальца, в частности, в области одного или нескольких кончиков пальцев и/или в области кончика большого пальца. Это позволяет изготовить перчатку, в которой обеспечено достаточное крепление внутренней прокладки и барьерного слоя 20 к наружному слою 10, чтобы перчатка имела хорошую тактильность при значительном снижении жесткости. На дополнительные участки, имеющие решающее значение для индивидуального запланированного использования перчатки, аналогично можно нанести связующее вещество 30 согласно настоящему изобретению с учетом специфики использования перчатки, чтобы наружный слой 10 мог быть присоединен к барьерному слою 20 внутренней прокладки.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, представленному на фиг.4, только кончики пальцев перчатки обработаны связующим веществом 30, однако на другие области нанесен материал 40, препятствующий скольжению, размещенный между внешним слоем 10 и внутренней прокладкой с барьерным слоем 20. Материал, препятствующий скольжению, например, приклеен или иначе присоединен к одному из слоев. Этот материал, препятствующий скольжению, имеет, например, состав и свойства, описанные в американской патентной заявке 2006/0156451 А1. Материал, препятствующий скольжению, не склеивает между собой два взаимно примыкающих друг к другу слоя, но, по существу, повышает лишь трение прилипания между двумя слоями, когда слои прижаты друг к другу (например, при приложении нормальной силы к одному из слоев при ношении перчатки). Когда материал, препятствующий скольжению, размещен между внешним слоем 10 и барьерным слоем 20, относительное перемещение этих слоев в процессе ношения перчатки может регулироваться таким образом, что повышается тактильность перчатки. Конкретнее, для этой цели могут использоваться материалы, описанные в таблицах 1-5 американской патентной заявки 2006/0156451 А1. В целом, перчатка с внутренней перчаткой 51, которая, как показано на фиг.4, снабжена, например, полосой 40 из материала, препятствующего скольжению, в области 56 поверхности кисти может обладать хорошей тактильностью в сочетании с существенно уменьшенной жесткостью.
Способ изготовления слоистой структуры 1 будет теперь описан со ссылкой на фиг.8. Способ изготовления перчатки 50 с использованием слоистой структуры, в частности, будет описан со ссылкой на фиг.9.
При изготовлении слоистой структуры, которая снабжена связующим веществом, предпочтительным является нанесение добавочного компонента 34 на низковязкий компонент 32 связующего вещества, как схематично изображено в поперечном сечении на фиг.3 и показано на фиг.8А на виде в перспективе. Согласно фиг.8А низковязкий компонент 32 сформирован как чувствительный к давлению адгезив (PSA) и размещен на первой стороне 301 связующего вещества 30, причем добавочный компонент 34, являющийся термоплавким адгезивом (НМА), нанесен на вторую сторону 302 связующего вещества 30, которая противоположна первой стороне 301.
Вязкость и свойства низковязкого компонента 32 описывались выше со ссылкой на фиг.1-6. Как изображено на фиг.8В, связующее вещество 30 первой стороной 301 прерывисто нанесено на барьерный слой 20. Барьерный слой может включать, например, мембрану из пористого политетрафторэтилена или многослойный ламинат с мембраной из пористого политетрафторэтилена. Дополнительные возможные варианты барьерных слоев более подробно будут описаны ниже. В настоящем примере связующее вещество 30 с низковязким адгезивом 32 нанесено непосредственно на мембрану 20. В этом случае подводят, по меньшей мере, одну первую энергию активации, чтобы адгезив 32 сформировал связь с мембраной 20 на первой стороне 301 связующего вещества 30. Когда используется чувствительный к давлению адгезив 32, к адгезиву 32, в частности, прикладывают давление 91, чтобы последний приклеился к мембране 20.
Второй компонент связующего вещества в виде термоплавкого адгезива 34 выполнен так, что изначально устраняет или, по меньшей мере, снижает какой-либо адгезионный эффект низковязкого адгезива 32 на второй стороне 302 связующего вещества 30 (адгезионный эффект блокируется). Это позволяет сравнительно просто соединить вместе слой 10 и барьерный слой 20 с уже нанесенным связующим веществом. Другими словами, второй компонент наносят на низковязкий адгезив, благодаря чему упрощается изготовление перчатки, поскольку низковязкий адгезив 32 не может приклеиться к слою 10 в неподходящем месте, когда слой 10, например в виде внешней перчатки, натягивают на барьерный слой 20.
Указанный второй компонент может быть нанесен различными способами (например, слоями) и может включать различные материалы, например термоплавкий адгезив или воск. Кроме того, компонент 34 может применяться в различном состоянии. Например, второй компонент 34 в порошкообразном, пленочном и/или жидком состоянии размещают, по меньшей мере, прерывисто на второй стороне 302 связующего вещества 30. Предпочтительным является использование очень мелкого гранулированного порошка, который тонким слоем наносят на липкую поверхность низковязкого адгезива 32. Это изначально устраняет или, по меньшей мере, явно уменьшает любой адгезионный эффект низковязкого адгезива 32 на второй стороне 302 связующего вещества 30. Таким образом, слой, движущийся относительно стороны 302, не схватывается со связующим веществом или не склеивается с ним.
Таким образом, второй компонент 34, согласно описанию, может рассматриваться как вспомогательный компонент или технологическая добавка, поскольку он облегчает изготовление перчатки, но, по существу, как описывалось выше, не вносит вклад в окончательное клеевое соединение между слоями.
На следующем этапе изготовления перчатки, согласно фиг.8С, слой 10 и барьерный слой 20 соединяют вместе, совмещая их соответствующие концы, причем промежуточное связующее вещество 30 приклеено к барьерному слою 20. Затем, по меньшей мере, одну вторую энергию активации подводят ко второй стороне 302 связующего вещества 30. Когда активируемый нагревом термоплавкий адгезив используется в качестве второго компонента 34, связующее вещество 30 подвергают нагреву и давлению 92. Для активации термоплавкого адгезива 34 эффективным является использование нагрева 92. В результате термоплавкий адгезив 34 проникает в первый слой 10 и/или в связующее вещество 30, т.е. в низковязкий адгезив 32, благодаря чему низковязкий адгезив 32 также формирует связь со слоем 10 на второй стороне 302 связующего вещества 30. Другими словами, в этом случае второй компонент 34 является технологической добавкой для соединения слоя 10 с барьерным слоем 20 и после активации (применения нагрева и давления) способствует склеиванию второго компонента 34 с низковязким адгезивом 32.
Конкретнее, проводят надлежащую активацию для изменения вязкости технологической добавки (поскольку термоплавкий адгезив разжижается), чтобы слой 10 мог быть присоединен к барьерному слою 20. Используемый для этого порошок является, предпочтительно, термоплавким адгезивом, имеющим низкую температуру плавления. Нагрев понижает вязкость порошка, в результате чего он проникает в слой 10 и/или частично поглощается низковязким адгезивом 32. Приложение давления к клеевому соединению способствует проникновению порошка через низковязкий адгезив 32 в слой 10. После активации только низковязкий адгезив 32 все еще остается функционально вовлеченным в адгезионную связь.
В таблице 2 приведены возможные технологические добавки, позволяющие кратковременно приводить адгезивы, например низковязкий адгезив 32, в неклейкое состояние.
Таблица 2
Обозначение
Тип
Основа
Толщина/размер частицы [мкм]
Точка плавления, интервал плавления [°С]
Peka 23877
пленка
полиолефин
60
150
Река термоплавкий
пленка
EVA (этиленвинацетат)
/
80
Abifor 1646
порошок
TPU (термопластичный полиуретан) основа
0-125
62-68
В другом варианте осуществления изобретения может использоваться компонент 34, который вместо того, чтобы проникать в слой 10, формирует связь со слоем 10. Таким образом, когда используется соответствующая термоплавкая адгезионная пленка, вторая сторона 302 связующего вещества 30 подвергается такому давлению и нагреву 92, чтобы указанная термоплавкая адгезионная пленка 34 сформировала связь со слоем 10. В этом случае только на стороне 301 низковязкого адгезива 32 формируется его связь с барьерным слоем 20.
На фиг.9 показан иллюстративный способ изготовления перчатки 50. Барьерный слой 20, объединенный с внутренним прокладочным слоем 22, который обращен к кисти руки при использовании перчатки, формирует внутреннюю прокладку перчатки (т.е. внутреннюю перчатку 51, например внутреннюю перчатку, показанную на фиг.4), в то время как слой 10 формирует наружный слой перчатки (внешнюю перчатку). На первом этапе внутреннюю перчатку надевают на форму 200 для изготовления перчаток (альтернативно, внутренняя перчатка также может быть надета на руку человека) и затем на барьерный слой 20 в отдельных местах наносят связующее вещество 30. Этот этап способа может использоваться, например, для нанесения термоплавкого адгезива 34 в порошковом состоянии на низковязкий адгезив 32 связующего вещества 30, чтобы подавить (заблокировать) липкость низковязкого адгезива 32. Так как термоплавкий адгезив 34 пока еще не активирован, внешняя перчатка просто скользит по внутренней перчатке, не прилипая к внутренней перчатке в нежелательных местах. В данном случае нет необходимости проводить неудобное и занимающее много времени выворачивание наизнанку внешней перчатки. Когда совмещены соответствующие концы внешней перчатки и внутренней перчатки, можно использовать нагревательное устройство (например, горячий пресс) 210 для активации термоплавкого адгезива 34, чтобы произошло склеивание внутренней перчатки с внешней перчаткой на участках, где размещено связующее вещество 30. Затем изготовленная таким образом перчатка 50 может быть снята с формы 200 для изготовления перчаток.
На фиг.10 и 11 показаны различные возможные варианты внутренних перчаток в соответствии с применением перчаток. Цель в каждом случае состоит в том, чтобы обеспечить перчатку, которая будет иметь наилучшие из возможных свойств для индивидуального предназначения. Для этой цели связующие вещества 30 размещают в стратегически предпочтительных участках, чтобы минимизировать проскальзывание слоев при использовании перчатки. Желательно минимизировать адгезионное сцепление, чтобы не увеличить жесткость перчатки.
Например, имеющее форму полосы связующее вещество 30 может быть размещено в каждой из областей: в области указательного пальца, области среднего пальца и области суставов, в то время как в области кончиков других пальцев и большого пальца предусмотрено только точечное склеивание. В другом варианте осуществления изобретения предусматривается размещение связующего вещества 30 в виде поперечных полос в области указательного пальца, в то время как в области кончиков других пальцев и большого пальца предусмотрено только точечное склеивание. Поперечное размещение связующего вещества в области пальцев и/или большого пальца параллельно линии изгиба пальцев или большого пальца оказывает благоприятное влияние на жесткость при изгибе. В еще одном варианте предусмотрено поперечное и/или продольное размещение связующего вещества 30 в виде полос в области большого пальца и области ладони, в то время как в области кончиков других пальцев предусмотрено только точечное склеивание.
В другом варианте осуществления изобретения связующее вещество 30 размещено в области пальцев и области большого пальца в виде полосы, перпендикулярной линии изгиба 62 перчатки. Показанная иллюстративная линия изгиба 62, в частности, соответствует изгибу пальца. При указанном размещении фиксирующих элементов повышается гибкость перчатки.
В другой перчатке связующее вещество 30 размещено по перчатке прерывисто достаточно большими точками, при этом связующее вещество 30 занимает область, которая меньше половины внутренней области перчатки или внешней области перчатки. Так как связующее вещество размещено с большими промежутками, и область склеивания является небольшой, удается достичь максимального ощущения вставленной подушечки в сочетании с хорошей тактильностью перчатки.
Внутренняя перчатка 51, представленная на фиг.10, является иллюстрацией того, как можно объединить различные геометрические формы размещаемого связующего вещества 30 для достижения определенных свойств и предотвращения скольжения внутренней перчатки с барьерным слоем относительно внешней перчатки.
Настоящее изобретение, соответственно, позволяет обойтись без присоединения усиливающих элементов к мембране на кончиках пальцев перчатки, при применении которых кончики пальцев перчатки необходимо фиксировать к внешней перчатке наложением шва. Вместо этого, как показано на фиг.11А и 11В, мембрана на кончиках пальцев перчатки может быть присоединена к внешней перчатке посредством связующего вещества, нанесенного относительно большими точками, без какой-либо необходимости в усиливающих элементах мембраны, при применении которых мембрану сшивают с внешней перчаткой, когда внешняя перчатка вывернута наизнанку. Указанные усиливающие элементы обычно сформированы как тканевые ленты, имеющие термоплавкий адгезив на стороне, обращенной к мембране, но эти тканевые ленты не могут использоваться как двухсторонние клейкие ленты, и к внешней перчатке они присоединяются наложением шва и, соответственно, фиксация мембраны к внешней перчатке обеспечивается сшиваем.
Настоящее изобретение применимо при изготовлении других предметов одежды, также как и перчаток. Неограничительные примеры предметов одежды, которые могут быть предложены согласно настоящему изобретению, включают, в частности, головные уборы, такие как кепки и шляпы, брюки, жакеты, жилеты, верхнюю одежду, а также обувь.
Обычный способ изготовления головного убора состоит в сшивании внутренней прокладки с барьерным слоем и, с другой стороны, в сшивании внутренней прокладки с наружным слоем. Опять же для этого должны использоваться усиливающие элементы. В настоящем изобретении предлагается вариант, согласно которому внутреннюю прокладку, представляющую собой ламинат из барьерного слоя и внутренней прокладки, присоединяют к наружному слою посредством связующего вещества согласно настоящему изобретению.
На фиг.12 показан схематичный вид сверху и вид сбоку головного убора согласно одному из вариантов осуществления изобретения, который содержит слоистую структуру согласно настоящему изобретению. Головной убор 70 в виде кепки содержит наружный слой 71, который с внутренним барьерным слоем (не виден) соединен точечно посредством связующего вещества 30 в верхней части 82 головного убора 70 для достижения минимальной фиксации.
В дополнительном варианте осуществления изобретения связующее вещество 30 в виде множества полос распределено по периферии головного убора с образованием, в частности, звездообразного рисунка по периферии головного убора, который можно наблюдать на виде сверху.
В другом варианте осуществления изобретения дополнительный слой или дополнительный материал, например вспененный материал или изоляционный материал, интегрирован в связующее вещество, размещаясь между низковязким компонентом и добавочным компонентом связующего вещества. Благодаря этому повышается ощущение теплоты или изоляции при закреплении, поскольку дополнительный материал играет роль промежуточной вставки. При закреплении дополнительный материал сжимается и, таким образом, не ухудшает тактильность перчатки.
Следующий эксперимент, как показано на фиг.13, проводился для того, чтобы продемонстрировать целесообразность порошковой технологической добавки при изготовлении перчатки. На фиг.13 показан упомянутый выше способ изготовления перчатки: без использования технологической добавки (добавочного компонента 34), как показано на фиг.13А, и с использованием технологической добавки (добавочного компонента 34), как показано на фиг.13В.
Согласно фиг.13А в процессе изготовления перчатки, которая содержит наружный слой 10 (например, содержащий кожу на ладонной части перчатки и ткань на тыльной стороне перчатки), барьерный слой 20 и внутреннюю тканевую прокладку 22, формирующие внутреннюю перчатку 51 (сравни фиг.5, 6, и 9), на первом этапе изготовления прокладку 22 приклеивают к барьерному слою 20 с использованием адгезива. Чтобы обеспечить фиксацию внутренней перчатки 51 во внутреннем пространстве внешней перчатки, образуемой наружным слоем 10, связующее вещество 30, как описано выше, применяемое, например, в виде клейкой ленты, размещают с внешней стороны внутренней перчатки 51. Затем внутреннюю перчатку 51 надевают, например, на руку рабочего и далее наружный слой 10, т.е. внешнюю перчатку, натягивают на внутреннюю перчатку 51. При попытке использовать описанное связующее вещество 30, как связующее вещество 30, обладающее липкостью, внутренняя перчатка 51, благодаря связующему веществу 30, приклеивается к наружному слою 10 прежде, чем внутренняя перчатка 51 может быть полностью вставлена во внутреннее пространство внешней перчатки, образуемой наружным слоем 10. Поэтому операция является весьма трудоемкой и проводится не всегда удачно в связи с липкостью адгезива согласно изобретению.
В противоположность этому, на фиг.13В показан другой способ изготовления перчатки с использованием упомянутого выше добавочного компонента 34. В частности липкий адгезив 30 покрывают добавочным компонентом 34, который в настоящем примере применяется в виде термоплавкого порошка, чтобы обеспечить деактивацию адгезива. Внутреннюю перчатку 51 натягивают на руку рабочего. В данном случае внутренняя перчатка 51 с легкостью может быть вставлена во внутреннее пространство внешней перчатки, образуемой наружным слоем 10, поскольку уменьшена липкость адгезива 30 на стороне, обращенной к наружному слою 10. Адгезив, размещенный на внутренней перчатке 51, больше не приклеивается к наружному слою 10, так как он деактивирован. Поэтому внутренняя перчатка 51 при введении во внутреннее пространство внешней перчатки, образуемой наружным слоем 10, не приклеивается к наружному слою 10. После введения внутренней перчатки 51 во внутреннее пространство внешней перчатки, образуемой наружным слоем 10, можно использовать нагрев и давление, чтобы «деактивировать» термоплавкий порошок 34. Когда применяют нагрев и давление изнутри и/или снаружи, термоплавкий порошок 34 расплавляется и проникает в наружный слой 10 или, благодаря увеличению текучести липкого адгезива 30, адгезив 30 проникает через порошок 34. Эти два явления могут происходить в комбинации. В результате адгезив 30 соединяется с внутренней стороной наружного слоя 10 перчатки.
На фиг.14 и 15 показаны иллюстративные варианты слоистых структур согласно аспектам изобретения, имеющих различную гибкость соответственно размещению слоев в слоистой структуре (в зависимости от размещения адгезива). В слоистой структуре, показанной на фиг.14А, барьерный слой 20 приклеен к наружному слою 10, который в настоящем примере изготовлен из кожи, посредством адгезива 30, размещенного непрерывно между барьерным слоем 20 и слоем 10 из кожи. С другой стороны, в слоистой структуре, показанной на фиг.14В, барьерный слой 20 приклеен к наружному слою 10 посредством адгезива 30, который размещен с промежутками между барьерным слоем 20 и слоем 10 из кожи. В гибкой зоне 64 перчатки, например в области линии изгиба 63 пальцев или большого пальца, которая может быть любой линией изгиба пальцев или большого пальца, например в области кончиков пальцев или между ладонью и пальцем, предпочтительно не наносить никакой адгезив, чтобы повысить гибкость перчатки.
Как видно на фиг.15, жесткость слоистой структуры, представленной на фиг.14В, значительно ниже (показано справа на фиг.15) по сравнению с жесткостью слоистой структуры, представленной на фиг.14А. Результаты, представленные на фиг.15, были получены при использовании следующего метода испытания и аппаратуры:
Аппаратура:
Испытательная машина Handle-O-Meter фирмы Твинг-Альберт согласно стандарту ASTM D6828 с балкой 100 г, с калиброванным грузом 400 г, с калиброванным грузом 40 г, с балкой 1000 г.
Испытываемые образцы:
1. Размер образца: 4 дюйма × 4 дюйма, как определено в технической документации по вырезке образцов.
2. Количество образцов в выборке: вырезано 3 образца по основе и 3 образца по утку.
Условия: Выдержка образцов до испытания при температуре 70±2°F и относительной влажности 65±2%.
На фиг.17 показан испытательный стенд для определения ползучести согласно указанному стандарту при испытании Т-образных соединений на отрыв адгезионного компонента 32, когда адгезив 30 нанесен между барьерным слоем 20 и наружным слоем 10 иллюстративного образца перчатки. Испытания на ползучесть проводились на стенде при лабораторных условиях: температура 20°С, влажность 65%. Испытываемые образцы вырезали из использованного предмета одежды, причем образцы имели два слоя и область их склеивания занимала приблизительно половину образца, как изображено с правой стороны фиг.17. В частности, область склеивания, т.е. область нанесения адгезива 30 на образец, имеет длину и ширину по 10 мм. Испытываемые образцы или образцы, используемые для испытания, могут быть вырезаны из перчатки или предмета одежды, подобного перчатке 50, показанной на фиг.9.
Как показано на фиг.17А, один слой (в настоящем примере, барьерный слой 20) зажимом закрепляли на статической раме. Груз (в настоящем примере, составляющий 300 г) крепили к другому слою (в настоящем примере к наружному слою 10). Чтобы избежать пиковых нагрузок, нагружение образцов проводили медленно. В результате груз прикладывает определенное усилие к области сцепления слоев в слоистой структуре, что приводит к отделению одного из слоев, соответственно, от другого слоя. На фиг.17А схематично показано, что напряжение, которое отделяющая сила груза создает в слоистой структуре, распределяется по большой области поверхности слоя посредством пластического течения (ползучести) адгезионного компонента 32. Со временем, которое также зависит от типа адгезива, используемого в слоистой структуре, участок пластического течения (ползучести) с момента начала испытания мигрирует в процессе отделения слоев друг от друга, как показано на фиг.17В, до момента полного отделения слоев (после разрушения), в то же самое время при пластическом течении (ползучести) происходит разрыв или разрушение связующего, подобно разрыву нитей, поскольку слои отделяются и удаляются друг от друга, как показано на чертеже.
Различные типы адгезивов, также упомянутых выше в таблице 1, были испытаны согласно принципам, описанным со ссылкой на фиг.17, и результаты испытаний приведены в таблице, представленной на фиг.18.
Для сравнения в таблице, представленной на фиг.18, показано поведение термоплавкого адгезива Peka 23877 на основе полиолефина, которое отличается от поведения других адгезивов, приведенных в таблице. Конкретнее, поскольку указанный адгезив не обладает способностью к пластическому течению, как другие адгезивы, приведенные в таблице, он быстро отделялся от одной из подложек или разрушал ее.
В таблице, представленной на фиг.18, соответственно для каждого используемого типа адгезива приведено время разрушения в секундах и его модуль сдвига.
Время разрушения образцов связующего вещества согласно одному из вариантов осуществления изобретения составляло от 5 с до 24 ч.
Время разрушения образцов связующего вещества согласно другому варианту осуществления изобретения составляло от 10 с до 10 ч.
Время разрушения образцов связующего вещества согласно еще одному варианту осуществления изобретения составляло от 20 с до 5 ч.