KR101457280B1 - 텍스타일 복합재 물품 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 섬유 및/또는 필라멘트, 특히 얀 형태의 섬유/필라멘트로 만들고 함침재의 부분적인 내부 불연속 패턴을 갖는 하나 이상의 텍스타일을 포함하는 텍스타일 복합재 물품에 관한 것으로, 여기서 상기 함침재는 상기 제1 텍스타일의 단면을 적어도 부분적으로 침투하여 불연속 패턴에 따른 함침 영역 및 비함침 영역을 유도한다. 상기 비함침 영역은 공기 투과성이고, 기능성 코팅을 포함할 수 있다. 이런 처리된 텍스타일 복합재는 공기 투과성 및 수증기 투과성이며, 감소된 흡수성 및 재건조 시간을 갖는다. 일 구체예에 있어서, 텍스타일 복합재 물품은 추가적인 향상된 방염성을 나타낸다.

Description

텍스타일 복합재 물품{TEXTILE COMPOSITE ARTICLE}
본 출원은 섬유/필라멘트, 특히 얀 형태의 섬유/필라멘트로 만들고 함침재(impregnating material)의 부분적인 내부 불연속 패턴을 갖는 하나 이상의 텍스타일을 포함하여, 감소된 물 흡수성(water absorption) 및 재건조 시간을 갖는 공기 투과성, 수증기 투과성의 텍스타일 복합재(textile composite)를 유도하는 텍스타일 복합재 물품(textiel composite article)에 관한 것이다. 일 구체예에 있어서, 텍스타일 복합재 물품은 추가적인 향상된 방염성(flame protection)을 나타낸다.
물과 접촉한 후 물을 흡수할 수 있는 감소된 성능을 지닌 의류용 텍스타일이 요구되고 있다. 패브릭용 얀은 멀티필라멘트 또는 스테이플 섬유로 구성될 수 있다. 섬유/필라멘트 다발 형태로 존재하는 이러한 얀은 섬유/필라민트 사이 공극(void)을 포함한다. 상기 얀이 물과 같은 액체와 접촉하게 되는 경우, 대부분의 액체가 상기 얀의 공극 내로 흡인된다(wick). 이러한 흡인 과정(wicking process)은, 젖어서 무겁고, 건조에 너무 많은 시간이 걸리는 텍스타일을 결과로서 초래한다.
이러한 결점을 극복할 수 있는 한가지 가능성은 패브릭에 보통 플루오로카본을 기초로 한 소수성 마감재를 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 패브릭은 단지 몇회 세척 후에도 그의 발수성을 상실하게 된다.
텍스타일을 처리하여 그 텍스타일을 발수성으로 만들 수 있는 방법에 대한 다른 가능성이 W.L.Gore & Associates GmbH의 출원인 명칭 하에 출원된 EP 1 264 036 B1호에 개시되어 있다. EP 1 264 036 B1호에는 다수의 섬유 및 섬유 사이 공극으로 이루어진 얀으로 구성된 패브릭이 기술되어 있다. 상기 패브릭은 평균 폭 100 ㎛ 초과를 갖는 얀 사이 간극을 지닌 매우 열린 텍스타일 구성을 갖는다. 공극은 중합체 물질로 충전되고 이때 간극은 열린 상태로 남아 있다. 섬유 사이의 공극의 충전은 상기 공극 내로의 물 흡수를 방지하고 따라서 패브릭의 감소된 물 흡수성을 유도한다. 이러한 열린 구성의 텍스타일은 산업적으로 매우 제한된 이용을 가지며, 얀 자체는 외부 물로부터 방지될 수 있으나, 열린 넓은 간극은 여전히 물이 의복 내로 통과하는 것을 허용한다. 게다가, 얀이 상기 중합체 물질에 의해 내부적으로 이미 충전되어 있기 때문에, 텍스타일에 또 다른 처리에 의해 추가적인 기능을 부가하는 것은 어렵다.
Nextec Applications, Inc.으로 양도된 US 5,418,051 A호는 실리콘 중합체 조성물의 내부 코팅을 함유하는 가요성 다공질 웨브에 관한 것이다. 상기 웨브는 모노필라멘트, 얀, 스테이플 등의 형태로 섬유를 포함할 수 있다. 그 웨브는 임의의 원하는 조성을 가질 수 있는 섬유로 제직 또는 부직된 패브릭일 수 있다. 웨브는 그 웨브의 섬유의 적어도 일부를 덮고 있는 웨브내 필름 또는 코팅 또는 층으로서 존재하는 경화성 실리콘 중합체 함침제(impregnant)를 함유한다. 내부 코팅 영역 중의 간극은 주로 함침제로 충전되거나 매워진다. 웨브의 외표면은 실질적으로 함침제를 함유하지 않는다. 웨브의 섬유를 실질적으로 완전히 캡슐화하여 내부층을 형성하는 실리콘 중합체는, 상기 실리콘 중합체가 웨브 내부의 섬유 표면 부위 상에 주로 위치한다는 것을 의미한다. 내부 코팅층을 기준으로, 웨브의 외표면 섬유가 코팅되지 않으므로, 물이 상기 웨브 내로 흡인될 수 있다. 이를 피하기 위해서, 실리콘 중합체가 도포되기 전에 상기 웨브를 함침시키는 데 불소화학 물질이 사용된다. 이러한 함침된 웨브는 몇회 세척 후에도 그 발수성을 상실하는 것으로 알려져 있다. 더욱이, 내부 코팅층을 갖는 이러한 웨브는 내부 층 또는 필름이 실리콘 중합체로 코팅되어 있기 때문에 공기 투과성이 아니다.
일반적으로, 산업 노동자 및 법 집행자를 위한 보호용 의류는 폴리코튼의 조밀한 텍스타일로 만들어진다. 폴리코튼 텍스타일은 비싸지는 않지만, 매우 높은 물 흡수성 및 몇 시간의 재건조 시간을 갖는다.
소방관, 산업 노동자, 법 집행자 등은 기후 조건 뿐만 아니라 유독 액체, 열 및 화염으로부터 이들을 보호해 줄 의복을 필요로 한다. 특히, 방염성은 자기 소화성인 것 및 의복을 통한 열 전달로 발생하게 되는 화상을 방지하는 것을 둘 다 갖는 재료를 필요로 한다. 또한, 방액성 및 방염성 의류는 열응력 부담을 감소시켜서 그 기능을 수행할 수 있는 성능을 연장하거나, 열 피해자를 방지하기에 충분한 수준의 통기성을 가져야 한다. 비연소성, 비용융성의 패브릭을 포함하는 방염성 재료는 예를 들어, 아라미드, 폴리벤즈이미다졸(PBI), 폴리 p-페닐렌-2,6-벤조비속사졸(PBO), 모드아크릴 블렌드 및 이들의 조합으로 만들어진다. 이들 섬유는 본질적으로 방염성일 수 있으나, 여러가지 제한을 가질 수 있다. 구체적으로, 이들 섬유는 매우 비싸고, 염색 및 프린팅이 어려우며, 적당한 내마모성을 갖지 않을 수 있다. 또한, 이들 섬유는 나일론이나 폴리에스테르계 패브릭과 비교할 때 더 많은 물을 흡인하여 만족스럽지 못한 쾌적함을 부여한다. 게다가, 상기 방염성 재료의 독특한 화학 구조 때문에, 추가적인 소수성, 소유성 등의 처리가 또한 어렵다.
본 발명은 상술된 결점들을 극복한다.
본 발명의 한가지 목적은 물 흡수율(water adsorption value)이 낮고, 재건조 시간이 빠르며, 여전히 공기 투과성인 개선된 텍스타일 복합재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물 흡수율이 낮고, 공기 투과율이 높으며, 방염성인 텍스타일 복합재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 물 흡수율이 낮고, 재건조 시간이 빠르며, 동시에 방염성, 공기 투과성 및 내수성인 용융성(meltable), 인화성의 외부 텍스타일을 포함하는 텍스타일 복합재를 제공하는 것이다.
또한, 우발적인 돌발 화재 노출을 지닌 환경에서 최적의 사용자 수행능을 위해서, 향상된 화상 보호를 지닌 경량의 수증기 투과성 및 내수성 의복이 요망된다.
발명의 개요
본 발명은 제1항에 따른 텍스타일 복합재 물품을 제공하며, 종속항은 상기 텍스타일 복합재 물품의 구체예에 관한 것이다. 본 발명은 또한 제1항의 텍스타일 복합재 물품으로 만든 의류를 포함한다.
본 발명은 내표면 및 외표면을 갖춘 제1 텍스타일을 포함하는 텍스타일 복합재 물품을 개시한다. 제1 텍스타일은 섬유 사이 공극(void)을 갖는 다수의 섬유/필라멘트를 포함한다. 일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 다수의 섬유/필라멘트를 갖는 얀 및 얀 사이 간극(interstice)을 포함한다. 제1 텍스타일은 내표면과 외표면 사이 상기 제1 텍스타일의 단면을 적어도 부분적으로 침투하여 불연속 패턴에 따른 함침 영역과 비함침 영역을 유도하는 함침재의 불연속 패턴을 포함한다. 함침 영역내 공극의 적어도 일부는 상기 함침재로 충전되며, 여기서 텍스타일 복합재는 DIN EN 29865 (1991)에 따른 물 흡수율 70% 이하를 갖는다. 함침 영역내 얀 사이 간극을 갖는 일 구체예에서, 또한 얀 사이 간극의 적어도 일부는 상기 함침재로 충전된다. 함침재의 적어도 부분적인 침투는 함침재의 부분적 내부 불연속 패턴을 유도한다.
일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 조밀한(dense) 텍스타일 구조를 포함한다. 이러한 조밀한 제1 텍스타일이란 편성 또는 제직 구조 등의 얀으로 만든 것, 또는 부직 구조 등의 섬유/필라멘트로 만든 것인 임의의 촘촘히 제조된 텍스타일 구성을 의미한다. 이러한 촘촘히 제조된 텍스타일 구성은 얀 사이에 실질적으로 작은 간극을 갖거나, 부직 구조내 섬유/필라멘트 사이에 간극을 갖지 않는다. 조밀한 텍스타일의 공기 투과율 및/또는 수증기 투과율은 다수의 섬유/필라멘트 사이의 공극 및 존재한다면 얀 사이의 작은 간극으로부터 결과로서 생성된다.
일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 얀 사이 간극을 갖는 얀으로 만든 조밀하게 제조된 텍스타일 구조를 포함한다. 상기 조밀한 텍스타일은 1 ㎠ 내에서 측정된 얀 사이 간극의 평균 크기가 100 ㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.
제1 텍스타일은 의복 또는 의류의 최외층을 형성할 수 있음을 의미하는 외부 텍스타일이다.
일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 폴리코튼(polycotton)으로 제조될 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 하나 이상의 용융성 재료로 만들 수 있다; 용융성 재료는 인화성일 수 있다. 용융성인 것으로 간주될 수 있는 텍스타일로는 나일론 6 또는 나일론 6,6과 같은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌이 포함되지만, 이들에 한정되지는 않는다. 용융성 재료의 사용은 이러한 재료가 저렴하고, 염색 및 프린팅이 용이하며, 충분한 내마모성을 갖기 때문에 매우 유익하다.
또 다른 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 아라미드, 방염성(FR) 코튼, PBI, PBO, FR 레이온, 모드아크릴 블렌드, 폴리아민, 카본, 유리섬유, PAN, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 및 이들의 블렌드 및 조합물 등과 같이 하나 이상의 비용융성 재료 또는 열 안정성 텍스타일로 만들 수 있다.
함침재에 의한 섬유/필라멘트 사이 공극의 충전은 상기 공극 내로 액체가 흡수되는 것을 방지한다. 함침재는 실질적으로 불연속 패턴으로 한정된 함침 영역내 섬유/필라멘트 사이의 공극내에만 위치한다. 함침재가 단면 내로 적어도 부분적으로 침투한다는 것은 불연속 패턴에 따라 함침 영역 및 비함침 영역이 존재한다는 것을 의미한다. 함침 영역은 인접 함침 영역과 완전히 단절되는 침투된 함침재의 불연속 단일 유닛이다.
함침 영역내 공극의 적어도 일부가 충전된다는 것은 함침 영역내에 함침재로 충전되지 않은 공극이 있을 수 있다는 것을 의미한다.
얀 및 얀 사이 간극을 갖는 구체예에 있어서, 간극은 또한 함침 영역내에서 적어도 부분적으로 충전된다. 일반적으로, 함침재는 단면 내로 침투할 수 있고, 텍스타일 구성(섬유/필라멘트/얀)내 임의의 공간 및 용적(공극/간극)을 충전할 수 있으며, 따라서 공간/용적이 액체로 완전히 충전되는 것을 막는다. 이에 의해 함침 영역 및 비함침 영역의 내부 불연속 패턴이 유도된다.
본 발명에 따른 침투 또는 충전의 정도 또는 깊이는 텍스타일의 표면 기공 또는 표면 공극내 물질의 경향과 상이하다.
일 구체예에 있어서, 함침재의 양은 제1 텍스타일 중량의 10% 이상이다. 다른 구체예에 있어서, 함침재의 양은 제1 텍스타일 중량의 30% 이상이다. 또 다른 구체예에 있어서, 함침재의 양은 제1 텍스타일 중량의 50% 이상이다.
일 구체예에 있어서, 함침 영역내 대다수의 공극은 함침재로 충전된다. 대다수의 공극이란 함침 영역내 공극의 절반 이상이 충전된다는 것을 의미한다. 대다수의 공극이란 함침 영역내 공극이 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상의 값으로 충전된다는 것을 의미한다. 함침 영역내 실질적인 모든 공극이 충전될 수 있다. 공극의 충전 정도는 함침재의 양 및 불연속 패턴에 좌우된다. 더 많은 공극이 충전될 수록 텍스타일 복합재의 물 흡수율이 더 많이 감소될 것이다. 다른 한편으로, 공기 투과율 및/또는 수증기 투과율이 저하될 수 있고, 텍스타일 복합재의 중량 및 강성이 증가할 수 있다. 또한, 불연속 패턴에 따른 함침 영역과 비함침 영역 간의 거리는 텍스타일 복합재의 물 흡수율, 공기 투과율 및 수증기 투과율에 영향을 미칠 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 제1의 조밀한 텍스타일의 내표면 및 외표면은 실질적으로 변하지 않은 상태로 남아 있으며, 함침 영역에서도 함침재를 적어도 부분적으도 함유하지 않는다. 함침 영역은 제1 텍스타일 단면의 내부 중간 부분에 주로 위치한다. 함침재를 적어도 부분적으로도 함유하지 않는다는 것은 함침재의 적은 비율이 텍스타일의 함침 공정후 매우 얇은 층으로서 외표면 및/또는 내표면 부위에 머무를 수 있다는 것을 의미한다. 이는 실질적으로 변하지 않은 텍스타일 질감을 보유하는 텍스타일을 유도하며, 이는 상기 텍스타일의 성질/상기 텍스타일의 특성이 유지되며, 그리고 텍스타일 자체가 유연하고, 동시에 우수한 감촉, 단단한 그립(grip) 및 끈적임 없는 촉감을 지니고 있다는 것을 의미한다.
상기 충전된 공극을 지닌 상기 처리된 텍스타일 복합재는 액체가 함침 영역내 얀 내로 흡인되는 것을 방지한다. 텍스타일의 함침 영역내에서, 액체는 상기 얀의 외표면에만 부착될 수 있지만, 얀내 공극 용적을 적실 수 없다. 따라서, 상기 텍스타일 복합재의 물 흡수율은 비처리 텍스타일에 비해 감소된다. 상기 텍스타일 복합재의 물 흡수율은 분데스만 시험(Bundesmann test)(DIN EN 29865, 1991)에 따르면 70% 이하, 50% 이하, 40% 이하, 30% 이하, 20% 이하, 10% 이하이다.
또한, 상기 처리된 텍스타일 복합재는 개선된 재건조 거동을 나타내며, 처리된 텍스타일 복합재의 재건조 시간은 본 발명에 따라 처리되지 않은 텍스타일 복합재보다 덜 걸린다.
텍스타일 복합재의 공기 투과율 및/또는 수증기 투과율을 보장하기 위해서, 함침재는 텍스타일에 불연속 패턴으로 도포되어 함침 영역 및 비함침 영역의 불연속 패턴을 유도한다.
비함침 영역은 본 발명의 텍스타일 복합재 물품의 공기 투과율 및/또는 수증기 투과율을 유도한다. 일 구체예에 있어서, 공기 투과율은 300 l/m2/s 초과이다. 다른 구체예에 있어서, 공기 투과율은 150 l/m2/s 초과, 20 l/m2/s 초과, 5 l/m2/s 초과이다.
일 구체예에 있어서, 불연속 패턴은 분리된 불연속 도트 및/또는 라인의 형태이다. 상기 도트는 원형, 사각형, 직사각형, 정사각형 또는 이들의 혼합 형태를 가질 수 있다. 상기 라인은 직선 형태, 물결 형태, 곡선 형태 또는 이들의 혼합 형태를 가질 수 있다. 패턴에 따라, 도트 및 라인은 서로 가깝게 또는 넓게 배열될 수 있다.
함침재는 실리콘, 폴리우레탄, 무정형 퍼플루오로중합체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 시판되는 무정형 퍼플루오로중합체는 Teflon® AF(듀폰(DuPont)), Hyflon® AD(Solvay Solexis) 및 Cytop®(Asahi Glass)로서 알려져 있다. Teflon® AF는 듀폰에 의해 제조된 무정형 플루오로 중합체의 부류이며, 이는 2,2-비스-트리플루오로메틸-4,5-디플루오로-1,3-디옥솔(PDD)을 다른 불소 함유 단량체와 공중합함으로써 제조된다. 현재, 상용화된 Teflon® AF 등급은 PDD 및 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체이며, Teflon® AF 1600 및 Teflon® AF2400로 알려져 있다. 특정 구체예에 있어서, 함침재는 하나 이상의 실리콘 또는 실리콘 고무로 구성된다.
함침재는 섬유/필라멘트, 특히 얀의 섬유/필라멘트 사이의 공극 내로 모세관력에 의해 흡인될 수 있도록 매우 낮은 점도를 필요로 한다. 사용가능한 함침재는 상기 공극의 충전 이전 점도가 53000 mPa/s 미만이다. 추가 구체예에 있어서, 함침재의 점도는 약 20000 mPa/s 이하이다. 더욱이, 함침재는 액체 중에서 팽윤성 및/또는 가용성을 실질적으로 갖지 않는다. 함침재는 가교결합되거나 가교결합되지 않을 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 함침재는 하나 또는 다수의 첨가제를 함유한다. 다른 구체예에 있어서, 함침재는 팽창성 흑연을 포함하는 하나 이상의 첨가제를 함유한다. 팽창성 흑연은 열 접촉하는 경우에 화염 차단제로서 작용한다. 팽창성 흑연의 팽창 특성은 열을 차단하고, 텍스타일 복합재가 연소되는 것을 방지한다. 따라서, 팽창성 흑연의 사용은 이것이 배치되는 기재의 방열성 및/또는 방염성은 개선된다.
본 발명의 다른 구체예에 있어서, 제1 텍스타일의 비함침 영역은 코팅 영역을 유도하는 하나 이상의 기능성 코팅재를 적어도 부분적으로 포함한다. 코팅 영역이란 얀의 외표면이 기능성 코팅재에 의해 덮이고 공극이 기능성 코팅재를 실질적으로 함유하지 않은 비함침 영역을 의미한다. 코팅 영역은 여전히 공기 투과성 및/또는 수증기 투과성이다. 기능성 코팅재는 텍스타일에 추가적인 유리한 특성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 기능성 코팅재는 소수성 물질, 친수성 물질, 소유성 물질, 방충성 물질 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 방충성 물질의 예로는 퍼메트린을 들 수 있다.
제2 텍스타일은 제1 텍스타일에 대해 제1 텍스타일의 내표면에 인접하게 배열될 수 있다. 일 구체예에 있어서, 제2 텍스타일은 제1 텍스타일에 대해 기술된 바와 같은 조밀한 텍스타일 구조를 포함할 수 있다. 제2 텍스타일은 제1 표면 및 제2 표면을 구비하며, 섬유/필라멘트 사이 공극을 갖는 다수의 섬유/필라멘트를 포함한다. 일 구체예에 있어서, 제2 텍스타일은 다수의 섬유/필라멘트를 갖는 얀 및 얀 사이 간극을 보유한다.
다른 일 구체예에 있어서, 제2 텍스타일은 함침재에 의해 제1 텍스타일에 결합된다. 이 경우, 함침재는 또한 제1 표면으로부터 제2 표면으로 상기 제2 텍스타일의 단면을 적어도 부분적으로 침투하여 함침재의 불연속 패턴에 따른 함침 영역 및 비함침 영역의 불연속 패턴을 유도하며, 여기서 함침 영역내 공극의 적어도 일부는 상기 함침재로 충전된다. 얀을 사용하는 일 구체예에서, 얀 사이 간극의 적어도 일부는 상기 함침재로 충전된다.
일 구체예에 있어서, 제2 텍스타일의 함침 영역내 대다수의 공극은 함침재로 충전된다. 대다수의 공극이란 함침 영역내 공극이 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상의 값으로 충전된다는 것을 의미한다. 함침 영역내 실질적인 모든 공극을 충전하는 것이 가능하다.
제2 텍스타일내 공극의 충전율은 불연속 패턴 및 제1 텍스타일에 투입된 함침재의 양에 따라 달라진다. 제2 텍스타일에서도 마찬가지로 더 많은 공극이 충전되면 될 수록 제2 텍스타일의 물 흡수율이 더욱더 낮아진다.
다른 구체예에 있어서, 함침재의 불연속 패턴이 제1 텍스타일의 내표면에 적용된 후, 이어서 제1 텍스타일의 내측에는 제2 텍스타일의 제1 표면측이 부착되어 제1 텍스타일과 제2 텍스타일 사이에 불연속 패턴이 둘러 싸여지도록 한다. 함침재는 압력과 열을 사용하여 제1 및 제2 텍스타일의 공극 내로 가압함으로써 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일 둘 다의 함침 영역내 공극의 일부를 충전한다. 제1 텍스타일의 외표면 및 제2 텍스타일의 제2 표면측은 실질적으로 변하지 않은 상태로 남아 있으며, 함침 영역내에서 함침재를 적어도 부분적으로도 함유하지 않는다. 함침재를 적어도 부분적으로도 함유하지 않는다는 것은 함침재의 적은 비율이 텍스타일의 함침 공정후 매우 얇은 층으로서 텍스타일들의 외표면 및/또는 제2 표면의 부위에 머무를 수 있다는 것을 의미한다. 이는 실질적으로 변하지 않은 텍스타일 질감을 보유하는 텍스타일 복합재를 유도하며, 이는 상기 텍스타일의 성질/상기 텍스타일의 특성이 유지되며, 그리고 텍스타일 자체가 유연하고, 동시에 우수한 감촉, 단단한 그립 및 끈적거림 없는 촉감을 지니고 있다는 것을 의미한다.
일 구체예에 있어서, 텍스타일 복합재 물품은 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일을 포함한다. 제1 텍스타일은 용융성이고, 열 안정성이 아닌 다수의 폴리아미드 또는 폴리에스테르 섬유를 갖는 얀으로 만든 조밀하게 제조된 텍스타일로 만들어 진다. 제2 텍스타일은 난연성 물질로 만들어 진다. 제1 및 제2 텍스타일은 팽창성 흑연을 함유하는 함침재(함침재 블렌드)에 의해 함께 결합된다. 이 함침재 블렌드는 상기 제1의 조밀한 텍스타일 및 제2 텍스타일의 단면을 불연속 패턴으로 적어도 부분적으로 침투하여 불연속 패턴에 따라 양 텍스타일에서 함침 영역 및 비함침 영역을 유도하게 된다. 함침 영역내 공극의 적어도 일부는 상기 함침재 블렌드로 충전되며, 덱스타일 복합재는 DIN EN 29865 (1991)에 따른 물 흡수율 70% 이하를 갖는다. 이 구체예에 의하면, 염색 및 프린트가 용이하고, 감소된 물 흡수율을 가지며, 방염성을 부여하는 텍스타일 복합재가 제공된다.
다른 구체예에 있어서, 배리어층(barrier layer)은 텍스타일 복합재 물품을 형성할 때 상기 제1 또는 제2 텍스타일의 일측에 인접하게 된다. 배리어층은 수증기 투과성 배리어층일 수 있다. 상기 배리어층은 액체 불투과성 및/또는 기체 불투과성일 수 있다. 대부분의 구체예에 있어서, 배리어층은 멤브레인 또는 필름이며, 하나 이상의 백커(backer) 텍스타일층과 접합된다.
용어 "수증기 투과성"이란 층을 통과하여 수증기 투과를 보장하는 층을 의미한다. 배리어층은 수증기 투과 저항(water vapor transmission resistance)(Ret)으로서 측정된 수증기 투과율 20 m2Pa/W 미만을 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "배리어층"은 공기 침투에 대한 배리어를 최소로, 그리고 일련의 다른 기체, 예를 들어 기체 화학 물질 도전(gas chemical challenge)에 대한 베리어를 이상적으로 제공하는 필름, 멤브레인 또는 코팅으로서 정의된다. 상기 배리어층은 공기 불투과성 및/또는 기체 불투과성이다. 상기 배리어층은 공기 투과율 5 l/m2 미만(EN ISO 9237, 1995)을 갖는 경우 공기 불투과성인 것으로 간주된다.
추가 구체예에 있어서, 배리어층은 또한 액체인 물 침투에 대한 배리어를 최소로, 그리고 일련의 액체 화학 물질 도전에 대한 배리어를 이상적으로 제공한다. 상기 층은 이것이 0.13 bar 이상의 압력에서 액체 물 투과를 방지하는 경우 액체 불투과성인 것으로 간주된다. 물 침투 압력은 본원에 기술된 ISO 811과 관련하여 기술된 것과 동일한 조건을 기준으로 배리어층의 샘플 상에서 측정된다.
일 구체예에 있어서, 배리어층은 공기 불투과성이나 수증기 투과성(통기성)인 특징을 제공하는 하나 이상의 수증기 투과성 및 공기 불투과성인 멤브레인을 포함한다. 바람직하게, 멤브레인은 또한 액체 불투과성, 적어도 물 불투과성이다. 텍스타일 복합재 물품내에 공기 불투과성이나 수증기 투과성인 멤브레인을 사용하는 것은 또한 공기 불투과성이나 수증기 투과성인 텍스타일 복합재 물품을 유도한다.
본원에서 사용하기에 적합한 물 불투과성 및 수증기 투과성의 가요성 멤브레인은 다공질 팽창성 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 물질을 개시한 미국 특허 제3,953,566호에 개시되어 있다. 팽창성 다공질 PTFE는 피브릴에 의해 상호연결된 노드(node)를 특징으로 하는 미세구조를 보유한다. 필요에 따라, 물 불투과율은 소수성 및/또는 소유성 코팅 물질로 팽창성 PTFE를 코팅함으로써 향상될 수 있다.
물 불투과성 및 수증기 투과성 멤브레인은 또한 미세다공질 물질, 예컨대 고분자량 미세다공질 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 미세다공질 폴리우레탄 또는 폴리에스테르, 또는 친수성 모노리스 중합체, 예컨대 폴리우레탄일 수 있다.
본 발명의 텍스타일 복합재와 배리어층의 조합은 우수한 쾌적감을 제공하고 발수성을 촉진하는 의류를 제공한다. "의류"란 신발, 모자, 장갑, 셔츠, 코트, 바지 등을 비롯하여 착용할 수 있는 임의의 물품을 의미한다.
일 구체예에 있어서, 본 발명에 따른 텍스타일 복합재 물품은 제1 텍스타일 및 함침재에 의해 상기 제1 텍스타일의 내면에 결합된 다공질 팽창성 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)으로 구성된 수증기 투과성 및 액체 물 불투과성 멤브레인을 포함한다. 다른 구체예에서, 멤브레인은 하나 이상의 불연속 접착제 또는 동일 함침재를 사용하여 하나 이상의 백커 텍스타일층에 적층된다.
본 발명은 고도의 쾌적함 및 보호성을 제공하는 개선된 텍스타일 복합재 물품을 설명하고 있다. 함침 영역내 충전된 공극 및 간극, 그리고 비함침 영역의 수증기 투과성에 근거할 경우, 텍스타일 복합재는 제한된 물 흡인 및 낮은 물 흡수율, 보다 신속한 재건조 과정, 감소된 증발열 손실량 및 강우 후 낮은 무게 증가를 나타낸다.
본 발명에 따른 팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드를 포함하는 함침된 텍스타일 복합재는 또한 방염성도 제공한다. 특히, 텍스타일 복합재가 팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드를 사용하는 제1 텍스타일, 및 난연성 물질로 구성되고 함침재 블렌드에 의해 제1 텍스타일의 내표면에 결합된 제2 텍스타일을 포함하는 경우, 상기 텍스타일 복합재는 ISO 15025 (2003)에 따른 방염성을 지닌다.
도면의 간단한 설명
도 1은 다수의 섬유를 갖는 비처리된 얀을 통한 단면을 도시한 것이다.
도 2는 액체와 접촉한 후, 다수의 섬유를 갖는 비처리된 얀을 통한 단면을 도시한 것이다.
도 3은 다수의 섬유를 갖는 얀으로 만들고 함침재의 불연속 패턴을 갖는 텍스타일 복합재 물품을 도시한 것이다.
도 4는 다른 구체예에 있어서 함침재의 불연속 패턴을 갖는 텍스타일 복합재 물품의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 5는 본원에 기술된 일 구체예에 있어서 제1 텍스타일의 단면도의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 6은 본원에 기술된 다른 구체예에 있어서 함침재에 의해 함께 결합된 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일의 단면도의 계략적 예시를 도시한 것이다.
도 7은 함침재로 만들어진 함침 영역을 갖는 일 구체예에 있어서의 제1 텍스타일의 단면도의 개략적 예시를 도시한 것이다.
도 8은 다른 구체예에 있어서 함침재로 만들어진 함침 영역과 기능성 코팅재를 포함하는 비함침 영역을 갖는 텍스타일의 단면도의 개략적인 예시를 도시한 것이다.
도 9는 팽창성 흑연을 포함한 함침재 블렌드에 의해 서로 부착된 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일의 단면도의 개략적인 예시를 도시한 것이다.
도 10은 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일과 그 사이에 배열된 배리어층을 지닌 일 구체예의 단면도의 개략적인 예시를 도시한 것으로, 여기서 상기 제1 텍스타일은 팽창성 흑연을 포함한 함침재 블렌드에 의해 배리어층에 결합되고, 제2 텍스타일은 팽창성 흑연을 포함한 함침재 블렌드에 의해 배리어층에 결합된다.
도 11은 텍스타일 복합재의 함침 영역의 단면에 대한 주사전자현미경의 현미경사진(SEM)을 도시한 것이다.
도 12는 더 높은 배율로 도 11의 동일한 함침 영역 단면의 SEM을 도시한 것이다.
도 13은 함침 영역 및 비함침 영역을 갖는 텍스타일 복합재의 단면의 SEM을 도시한 것이다.
도 14는 더 높은 배율로 도 13의 동일한 함침 텍스타일의 단면의 SEM을 도시한 것이다.
도 15는 본원에 기술된 샘플의 재건조 시간을 그래프로 도시한 것이다.
발명의 상세한 설명
"텍스타일(textile)"이란 섬유/필라멘트를 포함하는 얀으로 만든 패브릭 재료를 의미한다. 특히, 본원에서 사용된 용어 "텍스타일"은 얀으로 구성된 조밀하게 제조된 시트형 구조(예를 들면 편성 또는 제직 구조)를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "얀(yarn)"은 다수의 섬유, 필라멘트 등을 다발 형태로 구성한 연속 스트랜드를 의미하며, 예를 들면 패브릭을 형성하는데 이용된 편성(knitting), 제직(weaving) 등에 적합할 수 있다. 얀은 함께 꼬인 다수의 필라멘트(방적사: spun yarn), 또는 꼬임이 있는 다수의 필라멘트 또는 꼬임이 없는 다수의 필라멘트(무연사: zero-twist yarn)로서 발생한다. 얀은 그 사이에 한정된 공극을 보유하는 다수의 회합 또는 교락된 섬유/필라멘트로 구성된다. 얀은 또한 하나의 단일 모노필라멘트로 구성될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "공극(void)"은 섬유 또는 필라멘트, 특히 얀 내의 섬유 또는 필라멘트 사이의 빈 공간/용적을 의미한다. 공극 공간은 또한 얀 내의 섬유/필라멘트 사이의 모세관 공간으로서 기술될 수도 있다. 공극은 일반적으로 공기 충전된다. 공극의 평균 크기는 상기 섬유/필라멘트가 얀 내에 얼마나 촘촘히 배열되어 있는지에 따라 0 내지 50 μm일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "섬유(fiber)"는 유연한 천연 또는 인조의 스레드 유형(thread-like) 물체를 의미한다. 섬유는 공지된 기법 등에 의해 형성될 수 있는 유닛의 형태로 존재하는 것으로 간주될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "필라멘트"는 무한 길이의 인조 스레드를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "간극(interstice)"은 스펀 섬유 또는 필라멘트로 구성된 텍스타일 구조 내의 얀 사이의 공간/개구를 가리킨다. 조밀한 텍스타일에서 간극의 평균 크기는 1 ㎠ 내에서 측정된 것으로 100 ㎛ 미만이다. 제직 텍스타일에서 간극은 두 평행한 위사와 두 평행한 경사간 교차점에서 형성된다(도 3 참조). 조밀한 제직 텍스타일에서 간극의 평균 크기는 1 ㎠ 내에서 측정된 것으로 100 ㎛ 미만, 바람직하게는 1 ㎠ 내에서 측정된 것으로 50 ㎛ 미만이며, 바람직하게 간극 크기는 0의 값을 갖는다.
본원에서 사용되는 용어 "적층체(laminate)"는 접착제 등을 통해 결합되는 2개 이상의 개별 층을 의미한다.
본 발명은 텍스타일 복합재에 사용되는 다수의 섬유/필라멘트로 구성된 얀의 감소된 물 흡수성을 지닌 텍스타일 복합재 물품을 기술하고 있다. 특히, 본 발명은 얀의 섬유/필라멘트 사이 열린 공극에 액체 저장을 감소 및 방지하도록 처리된 텍스타일 복합재를 기술하고 있다. 본 발명은 특히 텍스타일 복합재에 사용되는 얀의 모세관 습윤을 방지한다. 일 구체예에 있어서, 얀의 처리는 개선된 난연성을 지닌 텍스타일 복합재를 추가로 유도할 수 있다.
도 1은 자체가 섬유 또는 필라멘트(5)의 다발인 텍스타일에 전형적인 얀(2)의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다. 이러한 얀(2)은 선행기술에 잘 알려져 있다. 도 1에서의 얀(2)은 그 얀(2)의 단일 섬유/필라멘트(5) 사이의 다수 공극(6)을 지닌 다수의 섬유/필라멘트(5)로 구성된다. 상기 얀(2)이 물과 같은 액체와 접촉하는 경우, 액체가 먼저 상기 얀(2)의 외표면(7) 상에 머무른 후, 섬유/필라멘트(5) 사이로 침투하여 상기 얀(2)의 공극 용적을 충전하게 된다.
도 2는 그러한 액체 충전된 얀(2)을 나타낸 것이다. 얀(2)은 다수의 섬유/필라멘트(5)로 구성되며, 여기서 얀(2)의 공극 용적은 물과 같은 액체(8)로 완전히 충전된다. 그 결과, 얀(2)은 이전보다 무겁고, 얀(2)으로 만든 텍스타일(10)은 원치 않는 중량을 얻는다. 많은 경우, 물 흡수성은 100 g/m2에 이르는 것이 가능하다. 공극(6)으로부터 액체(8)를 신속한 방식으로 제거하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 재건조 시간이 길어질 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 텍스타일 복합재 물품(10)을 나타낸 것이다. 텍스타일 복합재 물품(10)은 경사 방향 및 위사 방향으로 얀(2)을 지닌 제직물을 형성하는 얀(2)으로 구성된 제1 텍스타일(12)을 포함한다. 이는 10 내지 50개 얀/cm의 위사(3) 및 경사(4)의 계수로 제조될 수 있다.
제1 텍스타일(12)은, 작은 간극(9)이 두 평행 위사(3)와 두 평행 경사(4) 사이 교차점에 1 cm2 내에서 측정된 100 ㎛ 미만의 평균 크기로 형성되어 있는 조밀한 제직 텍스타일 구성이다. 일부 간극(9)은 1 cm2 내에서 측정된 100 ㎛ 미만의 크기를 가지며, 일부 간극(9)은 너무 작아서 그 크기가 0의 값을 갖게 된다. 제1 텍스타일(12)은 내표면(16) 및 외표면(18)을 포함한다. 텍스타일(12)의 내표면(16)은 사람을 향해 위치하거나, 환경으로부터 떨어져 위치한다. 텍스타일(12)의 외표면(18)은 사람으로부터 떨어져 위치하고, 일 구체예에 있어서, 이는 환경(예를 들면, 비)과 직접 접하는 의복의 최외측이다. 양 표면은, 제조시 기준으로 하는 경우, 촘촘하고, 조밀하며, 치밀하고, 단지 작은 간극(9)만을 지닌다. 그럼에도 불구하고, 제1 텍스타일(12)은 적어도 수증기 투과성이며, 따라서 수분이 텍스타일 구조를 통해 신체로부터 밖으로 수송될 수 있기 때문에, 착용자의 쾌적함에 기여할 수 있다. 바람직하게는 제1 텍스타일(12)은 공기 투과성이다.
상기 구체예에 있어서, 모든 얀(2)은 섬유 또는 필라멘트(5)의 다발이다. 도 3에서 얀(2)의 단면은 각 얀(2)이 도 1에 도시된 바와 같이 섬유(5) 사이 공극(6)을 갖는 다수의 섬유 또는 필라멘트(5)로 구성되어 있음을 보여준다. 두 평행 위사(3)와 두 평행 경사(4) 간 교차점에서 간극(9)이 형성될 수 있다.
도시된 텍스타일(12)의 내표면(16)은 함침재(60)의 불연속 패턴(20)을 나타낸다. 이 구체예에 있어서 패턴(20)은 도트형 방식으로 존재한다. 함침재(60)의 불연속 패턴(20)은 함침 영역(22) (도트) 및 비함침 영역(24)(도트 주위 영역)을 유도한다. 비함침 영역(24)은 공기 투과성 및 수증기 투과성이다. 불연속 패턴이란 함침된 재료의 분리된 불연속적 도트 및/또는 단속적 라인에 의해 형성될 수 있는 패턴을 의미한다. 상기 도트는 원형, 사각형, 직사각형, 정사각형 또는 이들의 혼합 형태일 수 있다. 상기 라인은 직선 형태, 물결 형태, 곡선 형태 또는 이들의 혼합 형태일 수 있다. 도트 또는 라인은 함침재(60)의 불연속 패턴(20)이 함침 영역(22) 다음에 비함침 영역(24)을 형성하도록 서로 일정한 거리로 배열될 수 있다.
비함침 영역(24)은 공극, 간극 및 섬유/필라멘트가 함침재(60)를 함유하지 않은 영역이다. 따라서, 불연속 함침된 텍스타일은 여전히 공기 투과성, 적어도 수증기 투과성이다.
함침 영역(22)에서 함침재(60)는 섬유(5) 사이 공극(6)의 적어도 일부가 함침재(60)로 충전되도록 텍스타일의 단면을 침투한다. 또한, 함침 영역(22)내 간극(9)도 함침재(60)에 의해 적어도 부분적으로 충전된다. 함침 영역(22)은 공기 투과성 및/또는 수증기 투과성이 아니다.
얀(2)은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 재생 셀룰로스, 셀룰로즈 아세테이트, 레이온, 아세테이트, 아라미드, 유리, 모드아크릴, 면, 폴리코튼, 울, 실크, 린넨, 쥬트(jute) 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. 얀(2)은 연속 멀티필라멘트, 스테이플 섬유 또는 이들의 조합을 포함한다. 텍스타일을 형성하는데 사용되는 섬유는 전처리되어 있지 않다. 본 발명의 일 구체예에 있어서, 얀(2)은 폴리아미드로 만든 필라멘트를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 얀(2)은 폴리에스테르 스테이플 섬유와 면의 혼합물을 포함한다. 제1 텍스타일(12)을 형성하기 위해 사용되는 얀(2)은 다수의 종래 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 얀은 예를 들어, 전처리되어 있지 않은 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함한다.
텍스타일은 또한 단일 모노필라멘트로 구성된 얀을 포함할 수 있다. 단일 모노필라멘트로 구성된 이러한 얀은 공극이 없으며, 따라서 충전될 수 없다. 상기 텍스타일은 다수의 섬유로 구성된 얀과 단독 모노필라멘트로 구성된 얀의 혼합물을 포함할 수 있다.
특정 구체예에 있어서, 텍스타일(12)의 모든 얀(2)은 다수의 섬유/필라멘트로 구성된다.
제1 텍스타일(12)은 편성 텍스타일 구조, 제직 텍스타일 구조, 부직 텍스타일 구조 또는 펠트로 만들어질 수 있다.
제1 텍스타일(12)은 텍스타일 중량이 50 내지 200 g/m2일 수 있다. 일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일(12)은 중량이 90 내지 110 g/m2이다. 다른 구체예에 있어서, 텍스타일의 비처리 중량은 약 180 g/m2이다.
일 구체예에 있어서, 제1 텍스타일은 용융성, 인화성, 비용융성, 비인화성, 또는 이들의 조합일 수 있는 재료를 갖는 외부 텍스타일이다. 이러한 텍스타일은 폴리아미드 6, 폴리아미드 6.6, 폴리에스테르 및 폴리프로필렌(이들에 국한되는 것은 아님)을 포함하는 외부 텍스타일로서 적합하다.
함침재(60)는 실리콘, 폴리우레탄, 무정형 퍼플루오로중합체 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 중합체 물질로 구성된다. 함침재(60)는 하나 이상의 실리콘 또는 실리콘 고무로 구성된다. 다른 구체예에 있어서, 함침재(60)는 비팽창성 폴리우레탄을 포함한다. 다른 구체예에 있어서, 함침재(60)는 Teflon AF® 등의 무정형 퍼플루오로중합체로 구성된다.
일 구체예에 있어서, 실리콘이 함침재(60)로서 사용된다. 사용된 실리콘으로는 RTV-타입, LSR-타입 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 이들 실리콘은 사용전에 혼합되는 2 부분으로 구성된다.
RTV 실리콘의 경화 공정(실온 가황)은 실온 하에 혼합 시점부터 시작되나, 이는 온도 증가에 따라 가속화된다. 우수한 경화 온도는 120 내지 180 ℃이다.
LSR(액체 실리콘 고무) 실리콘은 높은 온도를 필요로 하는데, 이는 경화를 위한 160 내지 200 ℃를 의미한다.
경화 시간은 얀 내의 실리콘 양, 라인 속도, 가열 영역의 길이 및 가열 영역의 선택된 온도에 따라 달라진다.
함침재(60), 특히 실리콘은 하나 또는 다수의 첨가제를 함유할 수 있다. 사용되는 첨가제는 반사제(reflective agent), 방미가공제(mildew-resistant agent), 질감 변화제(hand-altering agent), 증점제, 유동화제, 가요성 제제(flexibility agent), 자외선 제제, 충전제, 전기전도제, 열전도제, 난연제 및 방사선 반사제일 수 있다.
난연제는 붕소 화합물, 알루미나 삼수화물, 할로겐 함유 화합물을 지닌 안티몬 산화물, 수산화마그네슘, 및 인 화합물을 함유하는 유기 또는 무기 화합물일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 함침재는 팽창성 흑연을 포함할 수 있다. 다른 바람직한 구체예에 있어서, 함침재는 실리콘과 팽창성 흑연의 혼합물 또는 블렌드를 포함한다.
도 4는 도 3에 도시된 것이나 다른 구체예의 텍스타일 복합재 물품(10)을 나타낸 것이다. 함침재(60)의 불연속 패턴(20)이 제1 텍스타일(12)에 불연속 도트 및 라인 배치로 도포된다. 불연속 패턴(20)은 제1 텍스타일(12)의 단면(23)을 가로 질러 다수의 함침 영역(22) 및 비함침 영역(24)을 형성한다.
불연속 패턴(20)은 공기 투과율 및 수증기 투과율을 보장하기 위해 분리된 도트 및/또는 분리된 라인의 임의 배치를 가질 수 있다. 함침재(60)는 제1 텍스타일 중량의 10% 이상, 다른 구체예에서 제1 텍스타일 중량의 30% 이상 및 다른 구체예에서, 제1 텍스타일 중량의 50% 이상의 양으로 도포될 수 있다.
불연속 패턴(20)은 제1 텍스타일(12)의 함침 영역(60)에서 공극 및 간극내 물질의 내구성 결합을 제공하는 방식으로 함침재(60)를 도포함으로써 형성된다. 그 도포 기술은 함침재(60)가 단지 함침 영역(22)에 국한된 텍스타일 단면(23) 전반에 걸쳐 균일하게 분산되도록 선택된다.
제1 텍스타일(12)의 한 표면에 대한 함침재(60)의 도포는 임의의 공지된 함침 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 일 구체예에 있어서, 함침재의 도포는 그라비야 프린팅(gravure printing) 도포 방법으로 도포된다. 침투 깊이는 함침재의 점도로 제어될 수 있다. 바람직하게, 점도는 대략 2000 mPa/s이다.
특정 구체예에 있어서 함침재의 도포는 잘 알려진 스크린 프린팅(screen printing) 기법에 따라 수행된다.
일 구체예에 있어서, 연속 회전 스크린 프린팅 공정이 이용된다. 이러한 스크린 프린팅 공정에서, 함침재는 스크린 롤 패턴을 통해 제1 텍스타일 상에 가압될 것이다. 레이다운(lay down)은 스크린 롤 패턴 및 스크린 두께에 의해 주로 조정될 수 있으나, 또한, 스크린 롤에서 블레이드의 각도/형태 및 속도에 의해 보다 작은 변화로 조정될 수 있다.
그 후, 경화 공정이 120 내지 200 ℃ 온도의 오븐에서 약 2 분의 시간, 일부 구체예에서는 1 분의 시간 동안 실시된다.
함침재를 도포하기 위한 한가지 방법은 스크린 프린팅, 또는 스프레이 또는 스캐터 코팅 또는 나이프 코팅을 포함할 수 있다.
도 5는 일 구체예로 도 3에 있는 텍스타일 복합재(10)의 단면을 나타낸 것이다. 제직된 제1 텍스타일(12)은 위사(3) 및 경사(4)를 포함한다. 도 5에서 단면(23)은 제1 텍스타일(12)의 한 측면에서 다른 측면으로 가로 질러 가는 몇개의 위사(3) 단면 및 한개의 경사(4)의 단면을 나타낸다. 위사(3) 및 경사(4)는 섬유/필라멘트(5)의 다발들을 포함한다. 위사(3)의 단면은 각 얀(3)이 섬유(5) 사이 공극(6)을 갖는 다수의 섬유/필라멘트(5)로 구성되어 있음을 보여준다. 작은 간극(9)이 얀(3, 4)의 교차점내, 특히 두 평행 위사(3) 및 두 평행 경사(4) 사이에 형성된다.
상기 텍스타일(12)은 내표면(16) 및 외표면(18)을 포함한다. 구체예에 따라, 함침재(60)의 불연속 패턴(20)은, 예를 들어 회전 스크린 프린트 기계를 이용하여 텍스타일(12)의 내표면(16)에 도포된다.
도 5는 제1 텍스타일(12)의 단면(23)을 침투하는 함침재(60)에 의해 형성된 함침 영역(22)을 나타낸 것이다. 어떠한 함침재(60)도 없는 이러한 단면(23)의 부분은 비함침 영역(24)을 형성한다. 함침 영역(22)내에 얀(3, 4)의 공극 용적 또는 얀(3, 4)의 부분 및 얀 사이의 간극(9)은 함침재(60)로 적어도 부분적으로 충전된다. 이는 결과적으로 섬유/필라멘트(5)가 함침재(60)에 부분적으로 매립되어 있는 단면(23)을 생성한다. 일부 구체예에 있어서, 함침 패턴(20)은 내표면(18)(또는 외표면)이 함침재(60)를 함유하지 않도록 제1 텍스타일(12)의 단면(23) 내로 침투한다. 이는 제1 텍스타일(12)의 텍스타일 질감이 변하지 않은 상태로 남아 있기 때문에 유리하다. 임의 구체예에 있어서, 외표면(16)은 함침재(60)의 얇은 스킨에 의해 적어도 부분적으로 덮이는 것도 또한 가능하다.
비함침 영역(24)은 섬유/필라멘트(5)의 공극(6) 및 얀(3, 4)의 교차점 사이 간극(9)이 함침재(60)를 함유하지 않은 영역이다. 따라서, 불연속 함침 텍스타일(12)은 여전히 공기 투과성, 적어도 수증기 투과성이다.
함침 영역(22)내의 함침재(60)는 섬유(5) 사이 공극(6) 및 얀(3, 4)의 교차점 사이 간극(9)의 적어도 일부가 함침재(60)로 충전되도록 텍스타일(12)의 단면(23)을 침투한다. 함침 영역(22)은 공기 투과성이 아니다. 일부 구체예에 있어서, 함침 영역은 공기 불투과성 및 수증기 불투과성이 아니다.
일 구체예에 있어서, 함침 영역(22)내 대다수의 공극(6)이 충전된다. 얀을 사용한 구체예에 있어서, 함침 영역(22)내 간극(9)이 또한 충전된다. 대다수의 공극(6)/간극(9)이란 함침 영역(22)내 공극(6)/간극(9)의 50% 초과, 함침 영역(22)내 공극(6)/간극(9)의 80% 초과, 함침 영역(22)내 공극(6)/간극(9)의 90% 초과를 의미한다. 함침 영역(22)내 거의 모든 공극/간극 (100%)이 충전된 구체예도 있다.
함침 영역(22)은 적어도 공기 투과성이 아니다. 제1 텍스타일(22)의 함침 영역(22)내 충전된 공극(6)/간극(9)은 액체가 얀(2)의 공극 용적으로 침투하는 것을 감소 및 방지함으로써 텍스타일 복합재(10)의 물 흡수성의 현저한 감소를 유도한다. 물 흡수성은 소정의 시간 동안 물에 침지되었을 때 텍스타일 복합재(10)에 의해 흡수된 물의 양을 의미한다. 텍스타일 복합재(10)에 의해 흡수된 물의 중량 대 건조 텍스타일의 중량의 비율은 물 흡수율 또는 물 포획량을 백분율로서 나타낸 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 텍스타일 복합재 물품(10)은 DIN EN 29865 (1991)에 따른 물 흡수율 약 70% 이하를 갖는다. 다른 구체예에 있어서, 물 흡수율은 DIN EN 29865 (1991)에 준해 약 50% 이하, 또는 약 40% 이하 또는 약 30% 이하, 또는 약 20% 이하, 또는 약 10% 이하이다.
본 발명의 함침된 텍스타일 복합재(10)는 또한 비함침 텍스타일의 재건조 시간에 비해 감소된 재건조 시간을 갖는다.
텍스타일의 재건조 시간은 텍스타일에서 모든 양의 물을 증발시키는데 필요한 시간이다. 재건조 시간은 또한 주변 온도 및 주변 습도와 관련된 것이다. 온도가 낮을 수록 습도가 높을 수록 건조 시간이 늘어난다. 물의 총량(g/m2)은 기후 조건에 의존적인 재건조 시간을 결정한다.
함침재(60)는 내표면(16)과 외표면(18) 사이 얀(2)의 간극 및 공극 용적을 침투하여 제1 텍스타일(12)의 단면(23)내에 함침 영역(22)을 형성한다. 바람직하게, 함침 영역(22)은 내표면(16)과 외표면(18) 사이 단면(23)을 부분적으로만 충전한다. 함침 영역(22)은 외표면(18) 및 내표면(16)에 일정한 거리를 두고 제1 텍스타일(12)의 단면(23)의 중간 영역에 위치할 수 있다. 다른 일 구체예에 있어서, 함침 영역(22)은 내표면(16)에서 시작되어 단면(23)에 이른다. 다른 구체예에 있어서, 함침 영역(22)은 외표면(18)에서 시작하여 단면(23)에 이른다. 다른 구체예에 있어서, 함침 영역(22)은 내표면(16)에서 시작하여 외표면(18)에 이른다. 함침 영역(22)의 크기 및 위치는 표면 중 하나에 도포된 함침재(60)의 양에 따라 좌우되고, 함침재(60)의 점도에 따라 좌우되며, 제1 텍스타일(12)내에 함침 영역(60)을 형성하는데 이용된 압력 및 기법에 따라 좌우된다.
특정 구체예에 있어서, 적어도 얀(2)의 외표면(7)내 섬유/필라멘트(5)(도 1 참조)가 함침재(60)에 매립된다. 이러한 구체에 있어서, 얀(20)의 표면(7)은 함침재(60)를 실질적으로 함유하지 않는다.
다른 구체예에 있어서, 함침재(60)는 적어도 얀(20)의 외표면(7) 부분 주위에 적어도 부분적으로 얇은 외부 스킨을 형성한다.
따라서, 텍스타일(12)의 텍스타일 특성은 비처리 텍스타일과 비교하여 변하지 않은 상태로 유지된다.
비함침 영역은 함침재를 함유하지 않으며, 따라서 제1 텍스타일(12)을 통해 적어도 수증기 및 공기의 수송을 허용한다.
도 6은 본 발명의 다른 일 구체예에 따른 텍스타일 복합재 물품(10)을 나타낸 것이다. 추후 의류의 외표면(18)을 형성하는 면의 반대면 상에서 제1 텍스타일(12)은 다른 층과 인접하여 다층 텍스타일 복합재를 형성할 수 있다. 예시된 구체예에 있어서, 제2 텍스타일층(14)은 상기 제1 텍스타일(12)의 내표면(16)에 인접하여 배열된다. 다른 구체예에 있어서, 제1 텍스타일(12) 및 제2 텍스타일(14)이 함침재(60)의 불연속 패턴(20)에 의해 서로 부착될 수 있다. 제2 텍스타일(14)은 텍스타일 백커, 바람직하게는 열 안정성 텍스타일 백커일 수 있다.
제2 텍스타일(14)은 제직, 부직 또는 편성될 수 있으며, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 등과 같은 각종 물질로 제조될 수 있다. 다른 구체예에 있어서, 제2 텍스타일(14)은 아라미드, 난연성(FR) 코튼, PBI, PBO, FR 레이온, 모드아크릴 블렌드, 폴리아민, 카본, 유리섬유, PAN, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 및 이들의 블렌드 및 조합물 등과 같은 하나 이상의 열 안정성 텍스타일로 제조될 수 있다.
제1 텍스타일(12)은 도 1 내지 5에 도시된 텍스타일 구조를 가질 수 있으나, 다른 모든 텍스타일 구조도 또한 가능하다. 제2 텍스타일(14)은 섬유 또는 필라멘트(5) 다발인 얀(2)으로 구성될 수 있다. 도 6에서 얀(2)의 단면(23)은 각 얀(2)이 도 1에 도시된 바와 같은 섬유(5) 사이 공극(6)을 갖는 다수의 섬유 또는 필라멘트(5)로 구성됨을 보여준다. 또한, 얀(2)의 교차점 사이에 간극(9)이 형성될 수도 있다.
제2 텍스타일(14)은 함침재(60)에 의해 제1 텍스타일에 결합된다. 함침재(60)는 제2 텍스타일(14)의 텍스타일 구조에 침투하여 불연속 패턴(20)에 따라 제2 텍스타일(14)내에 함침 영역(22') 및 비함침 영역(24')을 형성한다. 따라서, 함침재(60)의 침투 정도에 따라, 제2 텍스타일(14)의 섬유/필라멘트(5) 사이 공극(6)의 적어도 일부가 함침재(60)로 충전된다. 또한, 함침 영역(22')내 간극(9)의 적어도 일부가 함침재(60)로 충전된다.
함침재(60)는 두 텍스타일층(12, 14)에 대한 결합 물질로서 그리고 함침 영역(22, 22')내 공극(6) 및 간극(9)을 위한 충전 물질로서 두가지 주요 기능을 이행한다.
두 텍스타일층을 함께 결합하여 텍스타일 복합재 물품을 제조하기 위한 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일을 제공하는 단계를 포함한다. 제1 텍스타일의 내표면에는, 예를 들어 그라비야 프린팅 기법 또는 회전 스크린 프린트 기법에 의해 함침재의 불연속 패턴이 제공된다. 제2 텍스타일의 한 면은 제1 텍스타일의 내표면과 접촉하게 된다. 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일은 두 이동 롤러 사이의 갭을 통해 통과 및 압축되어 함침재를 섬유의 공극 내로 그리고 존재하는 경우 얀 사이의 간극 내로 유입하게 된다. 갭의 크기, 롤러 속도 및 롤러 간 압력은 함침재가 얼마나 깊게 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일의 단면 내로 침투되는 지를 한정한다.
그 후, 경화 공정이 120 내지 200 ℃ 온도의 오븐에서 약 2 분 동안, 일부 구체예에서는 1 분 동안 실시된다.
바람직하게, 제1 텍스타일의 외표면 및 제2 텍스타일의 제2 표면은 함침재를 함유하지 않은 상태로 여전히 존속하여 텍스타일 복합재의 텍스타일 질감을 유지한다.
상기 방법은 텍스타일 복합재로부터 의류를 구성하는 단계로서, 제1 텍스타일의 외표면은 의류 착용자의 신체로부터 멀리 떨어져 위치하도록 배향되는 것인 단계를 추가로 포함한다.
도 7은 본 발명에 따른 텍스타일 복합재의 다른 구체예를 나타낸 것이다. 도 1 내지 5에 상세히 기술된 바와 같은 제1 텍스타일(12)이 예시된다. 앞서 설명된 바와 같이, 제1 텍스타일(12)은 외표면(18)과 내표면(16) 사이 상기 제1 텍스타일(12)의 단면(23)을 침투하는 함침재(60)의 불연속 패턴(20)을 포함하며, 이는 함침 영역(22) 및 비함침 영역(24)을 유도한다. 도 7에 예시된 바와 같이, 함침재(60)는 섬유(5) 사이의 공극(6) 및 얀(3, 4) 사이의 간극(9)의 대다수를 충전하여 함침 영역(22)은 외표면(18)에서 내표면(16)에 이르도록 한다. 따라서, 제1 텍스타일(12)의 외표면(18) 및 내표면(16) 상에, 불연속 패턴이 관측될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 구체예를 나타낸 것이다. 도 7에 기술된 바와 같은 함침된 제1 텍스타일(12)이 예시된다. 이 구체예에서, 비함침 영역(24)은 하나 이상의 기능성 코팅재(40)를 부분적으로 포함한다. 기능성 코팅재(40)는 텍스타일 복합재에 FR 보호, 발유성 및/또는 발수성 또는 방충성 등의 추가 특성을 적용할 수 있다. 비함침 영역(24)을 기능성 재료(40)로 처리하는 것은 코팅 영역(42)을 유도한다. 코팅(42)은 얀(2)의 외표면(7) 만을 도포하고(도 1 참조), 공극(6) 및 간극(9)은 기능성 코팅재(40)를 실질적으로 함유하지 않은 상태로 유지된다. 코팅된 비함침 영역(24)은 여전히 공기 투과성 및 수증기 투과성이다. 상기 기능성 코팅재(40)는 소수성 물질, 친수성 물질, 소유성 물질, 난연제, 방충성 물질 및 이들의 혼합물일 수 있다. 비함침 영역(24)내의 기능성 코팅재(40)는 함침 영역(22)이 형성된 후에 도포될 수 있다.
기능성 코팅재(40)를 도포하는데 적합한 공정은 예를 들어 풀라드(Foulard) 도포와 같은 최소 코팅 기법의 군으로부터 선택될 수 있다. 일 구체예에 있어서, 기능성 코팅재(40)는 Clariant로부터 Nuva TTC 또는 HPU 또는 Nuva 2110 명칭 하에 입수가능한 소수성 물질이다.
다른 구체예에 있어서, 도 9에 예시된 바와 같이, 제1 텍승타일 및 제2 텍스타일(12, 14)이 도 6에 도시된 바와 같이 함께 결합된다. 이 구체예에서 함침재(60)는 팽창성 흑연(30)을 첨가제로서 함유한다. 함침재 블렌드(62)는 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일(12, 14)의 섬유/필라멘트(5) 사이의 공극(5) 및 얀(2)의 교차점 사이 간극(9)을 충전하고 양 텍스타일층을 함께 결합시킨다.
바람직하게, 함침재(60)는 팽창성 흑연(30)을 함유한다. 상기 함침재 블렌드(62)는 흑연을 지닌 함침재의 총 중량을 기준으로 팽창성 흑연을 약 50 중량% 이하, 또는 약 40 중량% 이하, 또는 약 30 중량% 이하로 포함한다. 다른 구체예에서, 팽창성 흑연은 함침재의 약 20 중량% 이하 또는 약 10 중량% 이하, 또는 약 5 중량% 이하로 포함된다. 일반적으로, 흑연을 지닌 함침재의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 내지 50중량%의 팽창성 흑연이 바람직하다. 결과로서 생성된 텍스타일 복합재의 원하는 특성 및 구성에 따라, 다른 수준의 팽창성 흑연이 다른 구체예의 경우에 적합할 수도 있다. 안료, 충전제, 항균제, 가공 조제 및 안정화제와 같은 다른 첨가제가 또한 함침재에 첨가될 수 있다. 본 발명에 적합한 팽창성 흑연의 입자 크기는 함침재 블렌드가 선택된 도포 방법으로 도포될 수 있도록 선택되어야 한다. 예를 들어, 함침재 블렌드가 회전 스크린 프린트 기법으로 도포되는 경우, 팽창성 흑연의 입자 크기는 스크린에 맞게 충분히 작아야 한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 팽창성 흑연의 일례는 컴파니 NRC Nordmann(독일), 라스만(Rassmann) 물품으로 입수가능한 팽창성 흑연이다: Nord-Min 251, 물품 # 102148 또는 Nord-Min 250, 물품 # 102147. Nord-Min 251 타입의 팽창성 흑연은 팽창 부피가 250 ml/g이다. 입자 크기는 입자의 최소 80%의 경우 > 0.3 mm이다. ＞ 180 ℃의 접촉 온도에서 팽창이 시작된다.
바람직하게 함침재 블렌드(62)는 실리콘 및 팽창성 흑연(30)을 포함한다.
흑연(30)을 갖는 함침재 블렌드(62)는 팽창성 흑연의 팽창을 실질적으로 야기하는 일 없이 중합체 물질과 팽창성 흑연의 친밀한 블렌드를 제공하는 방법으로 제조될 수 있다. 적합한 혼합 방법으로는 패들 믹서, 블렌딩 및 다른 저전단 기법이 포함되지만, 이들에만 한정되지는 않는다. 일 방법으로, 중합체 물질과 팽창성 흑연 입자의 친밀한 블렌드는 팽창성 흑연을 예비혼합된 실리콘 중합체(예를 들어, 1:1 혼합물의 Wacker Elastosil LR 7665 또는 1:1 혼합물의 Wacker Elastosil)에 도입하여 혼합함으로써 달성된다. 중합체 물질과 팽창성 흑연 입자 또는 팽창성 흑연 응집물의 친밀한 블렌드를 제공하는 방법에서, 팽창성 흑연은 흑연 팽창 전에 중합체 물질로 코팅되거나 캡슐화된다.
(팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드를 사용하여) 이러한 구체예에 따라 제조된 텍스타일 복합재는 ISO 15025 (2003)에 의한 수평 화염 시험에 따라 화염에 노출된 후, 후속 화염(after flame)을 억제할 수 있는 성능을 갖는다. 제1 텍스타일 및 제2 텍스타일을 팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드로 처리하는 것은 향상된 난연성을 지닌 텍스타일 복합재를 유도한다. 향상된 난연성이란 텍스타일 복합재(10)가 ISO 15025 (2003)의 수평 화염 시험에 따라 화염에 노출된 후, 후속 화염을 10 초 이하로 나타낸다는 것을 의미한다. ISO 15025 (2003)의 수평 화염 시험에 따라 화염에 노출된 후, 후속 화염을 10 초 이하로 나타내는 샘플은 비인화성인 것으로 간주된다. 바람직한 샘플은 후속 화염을 3 초 이하로 나타낸다. 가장 바람직한 샘플은 후속 화염이 전혀 없다. 후속 화염 시간이 10 초를 초과하는 샘플은 인화성인 것으로 간주된다.
일 구체예에 있어서, 팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드의 불연속 패턴이 제공된 용융성 외부 텍스타일 및 상기 함침재 블렌드에 의해 외부 텍스타일의 내표면에 결합된 열 안정성 텍스타일 백커를 갖춘 텍스타일 복합재에서, 사용시, 외부 텍스타일의 외표면은 화염에 접촉하도록 배향된다. 외부 텍스타일의 외표면이 화염에 노출될 때, ISO 15025 (2003)에 의한 수평 화염 시험에 준해 시험한 경우, 텍스타일 복합재는 후속 화염을 통과하지 못했다. 화염 노출시, 용융성 외부 텍스타일은 팽창성 흑연을 지닌 함침재 블렌드 쪽으로 용융된다. 팽창성 흑연이 팽창됨에 따라, 열 안정성 텍스타일 백커는 함침재를 제자리에 보유하여 용융성 외부 텍스타일의 융용물 흡수를 촉진할 것으로 생각된다.
또한, 도 9에서 텍스타일 복합재(10)의 제1 텍스타일(12)의 비함침 영역(24)은 하나 이상의 기능성 코팅재(40)를 부분적으로 포함한다. 기능성 코팅재(40)는 텍스타일 복합재에 FR 보호, 발유성 및/또는 발수성 또는 방충성 등의 추가 특성을 적용할 수 있다. 비함침 영역(24)을 기능성 재료(40)로 처리하는 것은 도 8에 더욱 상세히 설명되어 있는 바와 같이 코팅 영역(42)을 유도한다. 다른 구체예에 있어서, 제2 텍스타일(14)은 또한 비함침 영역(24)에 하나 이상의 기능성 코팅재를 포함하여 코팅 영역(42)을 유도한다.
도 10은 텍스타일 복합재(10)가 배리어층(50)을 포함하는 본 발명의 다른 구체예를 나타낸 것이다. 본 발명의 일 구체예에 있어서, 배리어층(50)은 수증기 투과성이다. 그 배리어층은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 팽창 PTFE, 폴리우레탄 또는 기타 적합한 기재를 포함하는 멤브레인, 필름 또는 적층체일 수 있다.
의류의 추후 외표면(18)을 형성하는 면의 반대면 상에서 제1 텍스타일(12)은 배리어층(50)에 인접할 수 있어 다층 텍스타일 복합재(10)를 형성한다. 일 예에 있어서, 제1 텍스타일(12)은 함침재(62)를 결합 접착제로서 사용하여 배리어층(50)에 적층될 수 있다. 제2 텍스타일(14)은 또한 함침재(62) 또는 통상의 결합 접착제를 사용하여 배리어층(50)에 결합된다. 결합 접착제로서 함침재(62)를 사용하는 경우, 함침 영역(22) 및 비함침 영역(24)의 불연속 패턴이 제1 텍스타일(12) 및 제2 텍스타일(14)의 단면 내에 형성된다.
예를 들어, 제1 텍스타일(12)의 내표면(16)은 물 불투과성, 수증기 투과성 필름 또는 멤브레인, 예컨대 모노리스 통기성 폴리우레탄 또는 폴리에스테르 폴리에테르 필름 또는 다공질, 특히 미세다공질 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 폴리우레탄과 같은 배리어층(50)에 부착되거나 접착될 수 있다. 멤브레인 또는 필름의 일 구체예는 U.S. 3,953,566호에 개시된 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 멤브레인으로 구성되며, 이는 피브릴에 의해 상호연결된 노드를 특징으로 하는 다공질 미세구조를 갖는다. 상기 멤브레인은 이를 통과하는 액체 물의 통과에 저항성이나, 수증기 투과성이다. 상기 멤브레인은 중량 1 내지 100 g/m2을 가질 수 있다.
ePTFE을 함유하는 멤브레인 또는 필름에서, ePTFE은 소수성 함침제에 의해 함침될 수 있다. ePTFE는 U.S. 4,194,041호에 개시된 유형의 수증기 투과성 폴리우레탄과 같은 내수성, 수증기 투과성 재료의 필름 또는 코팅의 연속층을 그 위에 가질 수 있다. 상기 연속 수증기 투과성 중합체층은 물 분자를 수송한다는 점에서 친수성 중합체이며, 본원에서는 친수성 중합체로서 언급될 것이다. 상기 친수성 층은 확산에 의해 물을 선택적으로 수송하나, 압력 구동 액체 또는 기류를 지지하지 않는다. 따라서, 수분, 즉, 수증기가 수송되나, 중합체의 연속층은 액체 물, 및 공기 중 입자, 미생물, 오일 또는 기타 오염물과 같은 것의 통과를 허용하지 않는다.
배리어층(50)은 본 발명의 일 구체예에 있어서 적어도 공기 불투과성이다. 용어 "공기 불투과성"이란 배리어층(50), 또는 배리어층(50)과 조합된 텍스타일 복합재(10)가 공기 투과율 5 l/m2 미만을 갖는다는 것을 의미한다.
추가 구체예에 있어서, 배리어층(50)은 액체 불투과성이다. 용어 "액체 불투과성"이란 배리어층, 또는 그 배리어층과 조합된 텍스타일 복합재(10)가 물 진입 압력 > 0.13 bar(ISO 20811)을 갖는다는 것을 의미한다.
다른 구체예에 있어서, 제1 텍스타일(12)은 공기 불투과성, 액체 불투과성 및 수증기 투과성 배리어층에 접합된다.
도 10의 구체예는 배리어층(50)이 제1 텍스타일(12)과 제2 텍스타일(14) 사이에 배열되어 적층체를 형성하는 본 발명에 따른 텍스타일 복합재(10)를 나타낸 것이다. 배리어층(50)과 두 텍스타일층 사이의 결합은 전술한 바와 같은 함침재 블렌드(62)를 통한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 두 텍스타일층을 갖춘 텍스타일 복합재(10) 단면의 SEM을 나타낸 것이다. 제직된 제1 텍스타일(12) 및 편성된 제2 텍스타일(14)은 함침재 블렌드(62)(실리콘 및 팽창성 흑연)의 불연속 패턴에 의해 함께 결합된다. 그 SEM은 불연속 패턴의 도트중 하나를 나타낸다. 함침재 블렌드(62)의 도트가 제1 및 제2 텍스타일(12, 14)에 함침되어 양 텍스타일(12, 14)의 얀(2) 사이 공극(6) 및 간극을 부분적으로 충전하여 함침 영역(22)을 형성한다. 함침 영역(22)은 양 텍스타일의 단면 중앙 부분 부근에서 끝나며, 따라서 제1 텍스타일(12)의 외표면(18) 및 제2 텍스타일(14)의 제2 표면(19)은 함침재(62)를 실질적으로 함유하지 않는다.
도 12는 함침재 블렌드(62)에 의해 함께 결합된 두 텍스타일층을 갖춘 텍스타일 복합재 단면의 SEM을 고배율로 나타낸 것이다. 공극(6) 및 간극(9)은 함침 영역(22)내에서 함침재 블렌드(62)로 부분적으로 충전된다. 그 SEM은 불연속 패턴의 도트중 하나를 나타낸다. 함침 영역(22)내 충전된 공극(6) 및 간극(9)은 액체가 텍스타일의 이들 공간으로 흡수될 수 있다는 점을 방지한다.
도 13은 텍스타일 복합재(10) 단면의 다른 SEM을 나타낸 것이다. 텍스타일 복합재(10)는 함침재 블렌드(62)에 의해 불연속 패턴으로 함께 결합되어 함침 영역(22) 및 비함침 영역(24)을 유도하는 제1 텍스타일(12) 및 제2 텍스타일(14)을 갖는다. 그 SEM은 3개의 함침 영역(22) 및 두개의 비함침 영역(24)을 나타내는데, 여기에서 함침 영역(22)내 함침재 블렌드(62)는 제1 및 제2 텍스타일(12, 14)의 텍스타일 구조 내로 침투된다. 비함침 영역(24)은 함침재(62)를 전혀 함유하지 않으며, 따라서 공기 투과성 및 수증기 투과성이다. 함침 영역(62)내 대다수의 공극 및 간극은 함침재 블렌드(62)로 충전된다. 제1 텍스타일(12)의 외표면(18) 및 제2 텍스타일(14)의 제2 표면(19)은 함침재(62)를 실질적으로 함유하지 않아 실질적으로 변하지 않는 텍스타일 질감을 유도한다.
도 14는 도 13에 도시된 텍스타일 복합재(10) 단면의 SEM을 고배율로 나타낸 것이다. 그 SEM은 두 함침 영역(22) 사이에 비함침 영역(24)을 나타낸다.
실시예
함침재 1(IM1):
함침재는 실리콘 Wacker Elastosil LR 7665(Wacker Chemie AG로부터 입수가능함)를 1:1 혼합물로 혼합하여 실리콘 용액을 제조함으로써 준비하였다. 함침재의 점도는 20000 mPa/s이었다.
함침재 2(IM2):
함침재는 실리콘 Wacker Elastosil Silgel(Wacker Chemie AG로부터 입수가능함)를 1:1 혼합물로 혼합하여 실리콘 용액을 제조함으로써 준비하였다. 함침재의 점도는 2000 mPa/s이었다.
함침재 블렌드 1(IMB1):
함침재와 팽창성 흑연의 블렌드는 팽창성 흑연(NRC Nordmann, Rassmann article: Nord-Min 251/article # 102148)을 함침재 IM1에 혼합하여 제조하였다. 팽창성 흑연은 10-45%의 양으로 IM1에 혼합하였다. 입자 크기는 입자의 최소 80%의 경우 >0.3 mm이었다.
함침재 블렌드 2(IMB2):
함침재와 팽창성 흑연의 블렌드는 약 0-45%의 팽창성 흑연(NRC Nordmann, Rassmann article: Nord-Min 250/article # 102147)을 함침재 IM1에 혼합하여 제조하였다. 팽창성 흑연의 크기는 약 250-300 ㎛이었다.
텍스타일 복합재 실시예 1
65% 폴리에스테르(PES) 얀 및 35% 코튼 얀으로 만든 조밀한 제1 외부 텍스타일을 사용하였다. 조밀한 텍스타일은 방적사 Nm 64/2로 만든 제직 텍스타일이었다. 얀은 전처리되어 있지 않았다. 텍스타일의 중량은 180 g/m2이었다. 1 cm2 내에서 측정된 얀 사이 간극의 평균 크기는 약 50 ㎛이었다. 이런 조밀한 제직 텍스타일은 Ibena Textilwerke GmbH)(독일)로부터 입수가능하였다.
조밀한 텍스타일의 내표면은 함침재 IM2로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 불연속 크로스 패턴을 제공하는 방식으로 함침시켰다(약 150 ℃에서 약 1 분 동안 경화시킴). 스크린은 두께 120 ㎛의 분리된 불연속 크로스의 패턴을 보유하였다.
처리 후 텍스타일 중량은 245 g/m2이었으며, 따라서 IM2의 양은 약 65 g/m2이었고, 이는 텍스타일 중량의 약 36.1%이었다.
실시예 1의 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율 및 물 흡수율에 대해 시험하고, 그 결과를 표 1에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 2:
50% 아라미드/50% 비스코스 FR 얀으로 만든 조밀한 제1 외부 텍스타일을 사용하였다. 조밀한 텍스타일은 방적사 Nm 60/2로 만든 제직 텍스타일이었다. 얀은 전처리되어 있지 않았다. 텍스타일의 중량은 190 g/m2이었다. 1 cm2 내에서 측정된 얀 사이 간극의 평균 크기는 약 60 ㎛이었다. 이런 조밀한 제직 텍스타일은 컴파니 Utexbel(벨기에)로부터 입수가능하였다.
조밀한 텍스타일의 내표면은 함침재 IM2로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 불연속 스트립 패턴을 제공하는 방식으로 함침시켰다(약 150 ℃에서 약 1 분동안 경화시킴). 스크린은 분리된 불연속 라인의 패턴을 보유하였다.
처리 후 텍스타일 중량은 215 g/m2이었으며, 따라서 IM2의 양은 약 25 g/m2이었고, 이는 텍스타일 중량의 약 13.15%이었다.
실시예 2의 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율 및 물 흡수율에 대해 시험하고, 그 결과를 표 1에 기록하였다.

 중량
(g/㎡)
 공기
투과율
l/㎡/s
 Ret
(㎡×Pa)/W
 물 흡수성 시험
WPU-Bundesmann		 Permetest
초기
(%)		 초기
(g/㎡)		 10×HW
(%)
공기 건조		 10×HW
(g/㎡)
공기 건조		 열
손실량
(KJ)		 재건조 시간
(분)
비처리된
실시예 1
텍스타일
복합재		 180 91 2.4 61 109 66 123
처리된
실시예 1
텍스타일
복합재		 245 33 7.2 15 36 26 68
비처리된
실시예 2
텍스타일
복합재		 190 240 3.1 75 138 88 176 468 14
처리된
실시예 2
텍스타일
복합재		 215 212 4.5 52 114 67 115 230 10
표 1은 실시예 1 및 실시예 2의 처리된 샘플이 함침재에 의한 처리 후에, 공기 투과성 및 수증기 투과성임을 보여주었다. 이는 비함침 영역이 공기 및 수증기 교환되도록 여전히 열려 있음을 의미하였다. 처리된 샘플의 공기 투과율 및 수증기 투과율은 감소되었으나 여전히 높았다. 이 감소의 원인은 함침 영역내 공극 및 간극이 함침재로 충전되었기 때문에 더 이상 공기 투과 및 수증기 투과에 이용가능하지 않았다는데 있다. 물 흡수성 시험과 관련하여, 처리된 샘플은 물 흡수성 저하를 나타내었으며, 이때 물 흡수율은 70% 미만이었다. 수회 가정용 세탁 사이클 및 공기-건조 후에도 물 흡수율은 70% 미만이었다.
표 1은 또한 Permetest를 이용한 실시예 2의 재건조성을 나타내었다. 도 15는 비처리 및 처리된 실시예 2 샘플의 재건조 곡선을 도시하였다. 실시예 2의 샘플은 다음과 같이 한정된 조건: DIN EN 29865 (1991)에 따라 10 분 분데스만 강우 노출 및 추가적 15 초 스피닝 하에 습윤시켰다. Permetest에 의해 샘플 건조 동안 재건조 시간 및 총 열 손실량을 측정하였다. 습윤된 샘플을 장비에 배치하는 시간으로부터 한정된 기후 조건(65% rH/2.5m/s 풍속에서 15℃)하에 총 열 손실량(W/m2)을 기록하였다. 건조 기간 동안 곡선 아래 면적이 이 기간에서의 총 열 손실량이었다. 곡선에서 평평한 테일링(flat tailing)은 텍스타일이 다시 건조될 때의 시간을 나타내었다.
텍스타일 복합재 실시예 3
100% 폴리아미드(PA) Taslite 트윌 얀으로 만든 조밀한 제1 정면 텍스타일을 사용하여 텍스타일 복합재를 제조하였다. 제1 텍스타일은 얀(dtex 78f34)으로 만든 제직 텍스타일이었다. 상기 얀은 전처리되어 있지 않았다. 제1 텍스타일의 중량은 100 g/m2이었다. 1 cm2 내에서 측정된 얀 사이 간극의 평균 크기는 약 40 ㎛이었다. 이런 조밀한 제직 텍스타일은 Ibena Textilwerke GmbH(독일)로부터 입수가능하였다. 제1의 조밀한 텍스타일을 제2 백커 텍스타일에 부착하였다. 제1 텍스타일은 정면을 형성하였고, 제2 텍스타일이 백킹(backing)을 형성하였다. 제2 백커 텍스타일은 65% 폴리에스테르(PES) 얀 및 35% 코튼 얀으로 만든 것을 사용하였다. 제2 텍스타일은 방적사 Nm50/1로 만든 편성 텍스타일이었다. 얀은 전처리되어 있지 않았다. 제2 텍스타일의 중량은 95 g/m2이었다. 이런 편성 텍스타일은 컴파니 Riedel+Tietz Textil GmbH&Co(독일)으로부터 입수가능하였다. 제2 텍스타일을 제1 텍스타일의 내측에 배열하여 2층 텍스타일 복합재를 형성하였다. 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 결과를 표 2에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 4
함침재 블렌드 IMB1로 함께 결합시킨 것만을 제외하고, 실질적으로 실시예 3에 따라 2층 텍스타일 복합재를 제조하였다. 2층 텍스타일 복합재 적층체는, 함침재 블렌드 IMB1의 불연속 패턴을 제1 정면 텍스타일의 내표면 상에 프린팅한 후, 0.4 mm의 갭을 갖는 두 롤러 사이에서 제1 정면 텍스타일에 제2 백커 텍스타일을 부착시킴으로써 구성하였다. IMB1의 불연속 패턴은 불연속 도트 패턴을 제공하는 방식으로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 프린팅하였다. 스크린은 직경이 2.3 mm이고 두께가 120 ㎛인 분리된 불연속 도트의 패턴을 보유하였다. 결과로서 생성된 텍스타일 복합재는 IMB1의 불연속 도트 패턴에 의해 결합된 용융성 외부 폴리아미드 조밀 텍스타일과 열 안정성 백커 텍스타일의 2층 텍스타일 적층체이었고, 이 적층체의 중량은 261 g/m2이었다. IMB1의 양은 약 79 g이었고, 따라서 함침재는 제1 텍스타일 중량의 60% 양으로 도포하였다. 적층체를 150 ℃의 온도에서 약 1 분 동안 경화시켰다. 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 결과를 표 2에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 5
100% 폴리아미드(PA) Taslite 트윌 얀으로 만든 조밀한 제1 정면 텍스타일을 사용하여 텍스타일 복합재를 제조하였다. 제1 텍스타일은 얀(dtex 78f34)으로 만든 제직 텍스타일이었다. 상기 얀은 전처리되어 있지 않았다. 제1 텍스타일의 중량은 100 g/m2이었다. 1 cm2 내에서 측정된 얀 사이 간극의 평균 크기는 약 40 ㎛이었다. 이런 조밀한 제직 텍스타일은 컴파니 Ibena Textilwerka GmbH(독일)로부터 입수가능하였다. 조밀한 제1의 텍스타일을 제2 백커 텍스타일에 부착하였다. 제1 텍스타일은 정면을 형성하였고, 제2 텍스타일은 백킹을 형성하였다. 제2 백커 텍스타일은 100% Nomex(아라미드) 스테이플 섬유 얀 Nm80/1로 만든 편성 텍스타일이었다. 얀은 전처리되어 있지 않았다. 제2 텍스타일의 중량은 58 g/m2이었다. 이러한 편성 Nomex 백커 텍스타일은 컴파니 Estambril S.A.(스페인)로부터 입수가능하였다. 제2 텍스타일을 제1 텍스타일의 내측에 배열하여 2층 텍스타일 복합재를 형성하였다. 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 그 결과를 표 2에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 6
함침재 블렌드 IMB1에 의해 함께 결합시킨 것만을 제외하고, 실질적으로 실시예 5에 따라 2층 텍스타일 복합재를 제조하였다. 2층의 텍스타일 복합재 적층체는, 함침재 블렌드 IMB1의 불연속 패턴을 제1 정면 텍스타일의 내표면 상에 프린팅한 후, 0.5 mm의 갭을 갖는 두 롤러 사이에서 제1 정면 텍스타일에 제2 백커 텍스타일을 부착시킴으로써 구성하였다. IMB1의 불연속 패턴은 불연속 도트 패턴을 제공하는 방식으로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 프린팅하였다. 스크린은 직경이 2.3 mm이고 두께가 120 ㎛인 분리된 불연속 도트 패턴을 보유하였다. 결과로서 생성된 텍스타일 복합재는 IMB1의 불연속 도트 패턴에 의해 결합된 용융성 외부 폴리아미드 조밀 텍스타일과 열 안정성 백커 텍스타일의 2층 텍스타일 적층체이었고, 그 적층체의 중량은 230 g/m2이었다. IMB1의 양은 약 72 g이었고, 따라서 함침재는 제1 텍스타일 중량의 72% 양으로 도포하였다. 적층체를 150 ℃의 온도에서 약 1 분 동안 경화시켰다. 적층체의 제1 정면 텍스타일의 비함침 영역을 소수성 플루오로카본(Clariant Nuva TTC)으로 처리하였다. 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 그 결과를 표 2에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 7
함침재 블렌드 IMB2에 의해 함께 결합시킨 것만을 제외하고, 실질적으로 실시예 3에 따라 2층 텍스타일 복합재를 제조하였다. 2층의 텍스타일 복합재 적층체는, 함침재 블렌드 IMB2의 불연속 패턴을 제1 정면 텍스타일의 내표면 상에 프린팅한 후, 0.4 mm의 갭을 갖는 두 롤러 사이에서 제1 정면 텍스타일에 제2 백커 텍스타일을 부착시킴으로써 구성하였다. IMB2의 불연속 패턴은 불연속 도트 패턴을 제공하는 방식으로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 프린팅하였다. 스크린은 직경이 2 mm이고 두께가 200 ㎛인 분리된 불연속 도트의 패턴을 보유하였다. 결과로서 생성된 텍스타일 복합재는 IMB2의 불연속 도트 패턴에 의해 결합된 용융성 외부 폴리아미드 조밀 텍스타일과 열 안정성 백커 텍스타일의 2층 텍스타일 적층체이었고, 그 적층체의 중량은 364 g/m2이었다. IMB1의 양은 약 168 g이었고, 따라서 함침재는 제1 텍스타일 중량의 165% 양으로 도포하였다. 적층체를 150 ℃의 온도에서 약 1 분 동안 경화시켰다. 샘플은, 본원에 기술된, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 그 결과를 표 2에 기록하였다.
텍스타일 복합재 실시예 8
함침재 블렌드 IMB2에 의해 함께 결합시킨 것만을 제외하고, 실질적으로 실시예 3에 따라 2층 텍스타일 복합재를 제조하였다. 2층의 텍스타일 복합재 적층체는, 함침재 블렌드 IMB2의 불연속 패턴을 제1면 텍스타일의 내표면 상에 프린팅한 후, 0.4 mm의 갭을 갖는 두 롤러 사이에서 제1 정면 텍스타일에 제2 백커 텍스타일을 부착시킴으로써 구성하였다. IMB2의 불연속 패턴은 불연속 도트 패턴을 제공하는 방식으로 연속 회전 스크린 프린팅 기법에 의해 프린팅하였다. 스크린은 직경이 2 mm이고 두께가 200 ㎛인 분리된 불연속 도트의 패턴을 보유하였다. 결과로서 생성된 텍스타일 복합재는 IMB2의 불연속 도트 패턴에 의해 결합된 용융성 외부 폴리아미드 조밀 텍스타일 및 열 안정성 백커 텍스타일의 2층 텍스타일 적층체이었고, 그 적층체의 중량은 364 g/m2이었다. IMB1의 양은 약 172 g이었고, 따라서 함침재는 제1 텍스타일 중량의 165% 양으로 도포하였다. 적층체를 150 ℃의 온도에서 약 1 분 동안 경화시켰다. 적층체의 제1 정면 텍스타일 및 제2 백커 텍스타일의 비함침 영역을 소수성 플루오로카본(Clariant Nuva TTC)으로 처리하였다. 샘플은, 본원에 기술된 바와 같이, 공기 투과율 및 수증기 투과율, 물 흡수율 및 수평 화염 시험 방법에 따라 시험하고, 결과를 표 2에 기록하였다.

 중량
(g/㎡)		 공기
투과율
l/㎡/s

 Ret
(㎡Pa)/W
 화염
10 초
면적
 물 흡수성 시험
WPU-Bundesmann
초기
(%)		 초기
(g)		 10×HW
(%)
템블		 10×HW
(g)
템블
실시예 3 195 230 4.8 연소 96.3 188 108.3 235
실시예 4
(처리)		 261 120 7.8 후속 화염 없음 59.3 155 76 194
실시예 5 158 240 4.6 연소 108 186 120 190
실시예 6
(처리)		 230 197 7.2 후속 화염 없음 23 54 34 82
실시예 7
(처리)		 360 145 8.2 후속 화염 없음 26 94 45.7 172
실시예 8
(처리)		 364 150 8.2 후속 화염 없음 17 62 27 101
표 2는 실시예 4, 6, 7 및 8의 처리된 샘플에 의한 함침재 처리 후에 공기 투과성 및 수증기 투과성임을 나타내었다. 이는 비함침 영역이 공기 및 수증기 교환을 위해 여전히 열려 있음을 의미하였다. 실시예 4 및 6의 처리된 샘플의 공기 투과율 및 수증기 투과율은 감소되었으나 여전히 높았다. 그 감소의 원인은 함침 영역내 공극 및 간극이 함침재로 충전되었기 때문에 더 이상 공기 및 수증기 투과에 이용가능하지 못하는데 있었다. 물 흡수성 시험과 관련하여, 처리된 샘플은 물 흡수성 저하를 나타내었으며, 이때 물 흡수율은 70% 미만이었다. 수회 가정용 세탁 사이클 및 회전-건조 후에도 물 흡수율은 거의 70% 미만이었다.
표 2는 또한 실시예 4, 6, 7 및 8의 처리된 샘플이 본원에 기술된 바와 같은 방염성 시험에 따라 방염성에 대하여 시험된 것을 나타내었다. 표 2에 나타난 바와 같이, 처리된 모든 샘플은 화염에 노출된 후, 10 초동안 후속 화염을 나타내지 않았다.
시험 절차
공기 투과율:
패브릭(텍스타일)의 공기 투과율을 측정하기 위해서, 패브릭을 통과하는 기류를 측정할 수 있는 시험기를 사용한다. 샘플을 시험 면적 100 cm2를 결과로서 생성하는 두 고리 사이에 배치한다. 공기를 100 Pa의 일정 압력에서 샘플을 통해 흡입시킨다. 이에 따라, 샘플을 통해 들어오는 공기량을 측정하고 l/m2/s로 계산한다. 시험 방법은 EN ISO 9237에 기술되어 있다.
수증기 투과율:
텍스타일층, 텍스타일 복합재 물품 및 배리어층에 대한 Ret 시험 방법:
수증기 투과 저항도(Ret)는, 일정한 부분압 구배하에 소정 면적을 통과하는 잠재 증발열 플럭스를 결정하는, 시트형 구조체 또는 복합재의 특정한 재료 특성이다. 본원에 기술된 바와 같은 텍스타일층, 텍스타일 복합재 또는 배리어층은 수증기 투과 저항도 Ret가 150 (m2×Pa)/W 이하인 경우에 수증기 투과성이다. 배리어층은 바람직하게는 Ret가 20 (m2×Pa)/W 이하이다. 수증기 투과율은 Skin 모델에 의해 ISO 11092 (2005)에 따라 측정한다.
물 불투과율 :
물 불투과율의 측정을 국제 표준 ISO 811에 따라 실시한다. 일 구체예에서, 배리어층은 0.13 bar 이하의 수압에 대하여 저항성을 갖는다.
물 흡수성:
텍스타일 구조체의 물 흡수 특성을 측정하는 한가지 방법은 분데스만 시험(DIN EN 29865)(1991)에 따른 강우 시험(rain test)을 이용하는 것이다. 강우 유닛은 물 부피, 액적 크기 및 시험 샘플에 대한 강우 유닛의 거리로 한정되는 강우를 생성한다. 시험은 10 분동안 실행한다.
텍스타일 및 텍스타일 복합재 물품의 물 흡수성은 하기 방법에 따라 측정한다:
1. 샘플(텍스타일/텍스타일 복합재 물품) 중량의 측정
2. 10 분 동안 분데스만 강우 시험의 실시
3. 15 초 샘플의 스피닝
4. 샘플 중량의 측정
5. 분데스만 강우 시험 전의 샘플에 관련된 중량 증가율(%)의 계산.
물 흡수성 시험의 측정은, 비처리된 텍스타일 및 텍스타일 복합재 물품에 대하여; 본 발명에 따른 함침된 텍스타일 및 텍스타일 복합재 물품 샘플에 대하여; 그리고 본 발명에 따른 처리된 텍스타일 및 텍스타일 복합재 물품 샘플에 대하여 60 ℃에서 10회 가정용 세척 사이클(공기 또는 텀블 건조) 후 실시한다.
가정용 세척:
세척은 국제 표준규격 ISO 6330/2A (1984)에 따라 60 ℃에서 가정용 세척 사이클로 실시한 후, 공기 건조(ISO 6330/2A-A), 또는 텀블 건조(ISO 6330/2A-E)를 실시한다.
함침재의 점도:
중합체 물질의 점도는, 예를 들어 컴파니 Rheotec 또는 Brookfield의 회전 측정 장치(점도계)로 측정할 수 있다.
방염성:
난연성 측정은 표면에 대한 10 초 화염과 관련하여 국제 표준규격 ISO 15025 (2003)에 따라 실시한다. 샘플의 외부 정면 텍스타일을 화염에 10 초간 노출시킨다. 후속 화염 시간을 기록한다. 후속 화염이 10 초 초과인 샘플은 인화성인 것으로 간주된다. 후속 화염이 10 초 이하인 샘플은 비인화성인 것으로 간주된다. 바람직한 샘플은 후속 화염이 3 초 이하이다. 가장 바람직한 샘플은 후속 화염을 나타내지 않는다.
간극의 평균 크기:
조밀하게 제조된 텍스타일에서 얀 사이의 간극은 1 cm2 내에서 측정된 평균 크기 100 ㎛ 미만을 갖는다. 제직 텍스타일에서 간극(9)은 두 평행 위사와 두 평행 경사간 교차점에서 형성된다(도 3 참조).
간극의 평균 크기를 측정하기 위해서, 광학 현미경(예를 들면 Zeiss-mircroscpe)을 사용한다. 각각의 간극 및 모든 간극의 크기(즉, 모든 교차점의 크기)는 1 cm×1 cm의 소정 텍스타일 영역내에서 광학 현미경으로 측정한다. 측정은 1 cm×1 cm 텍스타일 면적의 상면(top view)에 대해서 수행한다. 간극의 평균 크기는 소정 텍스타일 영역내 모든 간극(크기가 0일 수도 있음)에 대해 계산한다. 현미경은 거리에 대한 전자 측정 프로그램과 조합하여 50 배율을 갖는 것이 바람직하다. 임의의 추가적인 유용한 배율이 사용될 수 있다.
Permetest:
Permetest는 텍스타일 패브릭, 부직물, 호일 및 페이퍼시트의 수증기 및 열 저항 또는 투과율을 측정하기 위한 고속 응답 측정 장비(피부 모델)이다. 상기 장비는 ISO 표준 11092 (2005)와 매우 유사한 모든 종류의 측정을 제공하며, 결과는 ISO 11092 (2005)에서 요구하는 것과 동일한 절차로 평가한다. 이 표준규격과 관련한 차이는 더 작은 샘플에 따라 좌우된다.
Permetest 측정은, 특히 재건조 동안 습윤 패브릭의 열 손실량 변화를 측정하는데 매우 유용하다. Permetest의 가열 플레이트 온도는 35 ℃의 피부 온도로 설정하고, 주변 조건이 15 ℃ 및 65% rH에서 2.5 m/sec의 풍속으로 설정되는 경우, 이는 이러한 조건에서 착용하고 있는 동안 습윤 패브릭의 재건조에 대해 시뮬레이션하는 것이다.
본 발명의 범위를 한정하는 일 없이, 전술한 내용은 본 발명이 어떻게 구성되고 이용될 수 있는지를 예시한다.
본 발명의 특정 구체예가 본원에서 예시되고 설명되어 있지만, 본 발명은 이러한 예시 및 설명으로 한정되지는 않아야 한다. 변경예 및 변형예가 하기 특허청구범위 영역 내에 속하는 본 발명의 부분으로서 인용되고 실시될 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (22)

  1. 내표면(16) 및 외표면(18)을 갖는 제1 텍스타일(12)을 포함하는 텍스타일 복합재 물품(10)으로서, 상기 제1 텍스타일(12)은
    다수의 섬유(5)로 구성되고, 섬유(5) 사이 공극(void)(6)을 갖는 얀(2), 그리고 얀 사이 간극; 및
    함침재(60)의 불연속 패턴(20)으로서, 상기 함침재(60)는 상기 내표면(16)과 외표면(18) 사이 상기 제1 텍스타일(12)의 단면을 적어도 부분적으로 침투하여 함침재(60)의 불연속 패턴(20)에 따른 함침 영역(22) 및 비함침 영역(24)을 유도함으로써 텍스타일 복합재의 물 흡수율(water absorption value)을 감소시키고, 여기서 상기 함침 영역(22) 내 적어도 일부의 공극(6) 및 적어도 일부의 간극은 상기 함침재(60)로 충전되는 것인, 함침재(60)의 불연속 패턴(20)
    을 포함하고,
    상기 텍스타일 복합재는 DIN EN 29865 (1991)에 따른 물 흡수율 70% 이하이고, 비함침 영역(24)은 물품의 공기 투과율 20 l/㎡/s 초과를 유도하는 것인, 텍스타일 복합재 물품(10).
  2. 제1항에 있어서, 함침 영역(22)내 대다수의 공극(6)은 상기 함침재(60)로 충전된 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  3. 제1항에 있어서, 함침재(60)의 양이 제1 텍스타일 중량의 10% 이상인 텍스타일 복합재 물품(10).
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 함침재(60)는 실리콘, 폴리우레탄, 무정형 퍼플루오로중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  6. 제1항에 있어서, 함침재(60)는 하나 또는 다수의 첨가제를 함유하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 첨가제는 팽창성(expandable) 흑연(30)을 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  8. 제1항에 있어서, 비함침 영역(24)은 코팅 영역(42)을 유도하는 하나 이상의 기능성 코팅재(40)를 적어도 부분적으로 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  9. 제1항에 있어서, 제1 텍스타일(12)은 용융성 재료를 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  10. 제1항에 있어서, 제1 텍스타일(12)의 내표면(16)에 인접한 제2 텍스타일(14)을 더 포함하는 텍스타일 복합재 물품(10).
  11. 제10항에 있어서, 제2 텍스타일(14)은 함침재(60)에 의해 제1 텍스타일(12)에 결합된 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  12. 제11항에 있어서, 제2 텍스타일(14)은 섬유(5) 사이 공극(6)을 갖는 섬유(5)를 포함하고, 함침재(60)는 제2 텍스타일(14)의 제1 표면(17)으부터 제2 표면(19)으로 상기 제2 텍스타일(14)의 단면을 적어도 부분적으로 침투하여 함침재(60)의 불연속 패턴(20)에 따른 함침 영역(22') 및 비함침 영역(24')을 유도하고, 상기 함침 영역(22')내 공극(6)의 적어도 일부는 상기 함침재(60)로 충전된 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  13. 제12항에 있어서, 제2 텍스타일(14)의 함침 영역(22')내 대다수의 공극(6)은 상기 함침재(60)로 충전된 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 텍스타일(14)은 비용융성 재료, 난연성 재료 또는 둘 다를 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 하나 이상의 수증기 투과성 배리어층(50)을 포함하는 텍스타일 복합재 물품(10).
  17. 제1항에 있어서, 제1 텍스타일(12) 또는 제2 텍스타일(14)의 어느 한 표면에는 공기 불투과성, 액체 불투과성 및 수증기 투과성 배리어층(70)이 접합된 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  18. 제16항에 있어서, 배리어층(70)은 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)으로 만든 다공질 멤브레인을 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  19. 제1항에 있어서, 제1 텍스타일(12) 및 제2 텍스타일(14)은 팽창성 흑연을 함유하는 함침재에 의해 함께 결합되고, 상기 물품은 ISO 15025 (2003)에 준한 수평 화염 시험에 따라 10초 동안 노출된 후, 후속 화염(after flame)을 나타내지 않는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  20. 제1항에 있어서, 제1 텍스타일(12)은 조밀한 텍스타일 구조를 포함하는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  21. 제20항에 있어서, 제1의 조밀한 텍스타일(12)은 얀 사이 간극(9)을 갖는 얀(2)으로 구성되고, 상기 간극은 1 ㎠ 내에서 측정된 1OO ㎛ 미만의 얀 사이 평균 크기를 갖는 것인 텍스타일 복합재 물품(10).
  22. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제13항 및 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 텍스타일 복합재 물품(10)을 포함하는 의류(clothing).
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