KR101526620B1 - 다기능성 실리콘 블렌드 - Google Patents

Abstract

일반적으로 사람 피부에 분리가능하게 접착되기 알맞은 실리콘 재료는 섬유 기재 (예를 들어, 제직 및 부직웹), 필름, 플라스틱 등과 같은 기재에 쉽사리 달라붙지 않는다. 본 발명은 사람 피부에 분리가능하게 접착되고 섬유 기재를 포함하는 다양한 기재에 접합되는, 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료 및 고점착, 열용융형, 실리콘 접착제와 같은 고점착 실리콘 재료의 블렌드이다. 게다가, 이 동일한 블렌드는 실리콘 접착제 층과 기재 사이에 배치되고 이들에 부착될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실리콘 블렌드는 실리콘 접착제 층을 기재에 접합하는데 사용될 수 있다.

저점착 재료, 고점착 실리콘 재료, 다기능성 실리콘 블렌드, 저점착 실리콘 재료, 고점착 열용융형 실리콘 접착제

Description

다기능성 실리콘 블렌드{MULTIFUNCTIONAL SILICONE BLENDS}

본 출원인은 여기서 현재 계류 중인 2007년 6월 22일 출원된 미국 가출원 제60/937009호의 이익을 청구하고 있다. 미국 가출원 제60/937009호는 본원에 전체로서 참고로 포함되었다.

사람들은 특정 물질 (예를 들어, 해로운 기체, 입자상 물질 등)을 들이마시는 것을 피하거나, 특정 물질 (예를 들어, 세균을 운반하는 액적 등)을 내쉬는 것을 피하거나, 또는 두 가지 모두를 위해 호흡기를 사용한다. 호흡기 본체는 통상적으로 호흡기 사용자의 입과 코 위에 맞는다. 따라서, 사용자가 숨을 들이쉬거나 내쉴 때, 공기는 호흡기 본체를 통과하고, 호흡기는 그 후 들숨 또는 날숨으로부터의 특정 물질을 여과하는 역할을 한다.

호흡기의 성능은, 어느정도 호흡기와 사용자 얼굴 사이의 맞음성(fit)에 의존한다. 호흡기가 경직된 재료로 만들어진 경우, 그러면 얼굴의 복잡한 윤곽 일부에 쉽게 들어맞지 않을 수 있다. 그 결과, 유연한 재료가, 예를 들어 호흡기의 경계부에 사용되어 더 나은 맞음성을 제공하는데 도움이 될 수 있다. 이러한 유연한 재료는 분리가능하게 피부에 결착된다. 예를 들어, 고무와 같은 유연한 중합체 재료는 재사용할 수 있는 호흡기의 본체 몇몇 부분에 사용될 수 있다. 호흡기의 본 체를 사용자의 얼굴 쪽으로 끌어당기는 것을 돕는 끈과 결합하여, 고무는 호흡기의 본체와 얼굴 사이의 개스킷-유사 밀봉을 촉진시키도록 도울 수 있다.

몇몇 호흡기는, 재사용할 수 있다기보다는 일회용이다. 그러한 호흡기는 부직 재료로 만들어질 수 있고, 전형적으로 하루 정도 사용될 수 있다. 종종 그러한 호흡기는 호흡기 본체의 모양에 의존하고, 호흡기 본체에 부착된 (그리고 호흡기를 그 자리에 고정시키도록 사용자의 머리 주변을 감싸는) 끈 또는 줄의 사용은 사용자의 얼굴에 호흡기가 들어맞도록 돕는다.

상기 기술한 호흡기는 사용자의 피부에 접착되지 않기 때문에, 어느 하나의 호흡기의 위치가 사용하는 동안 이동할 수 있다.

겔, 필름, 포옴, 접착제 등의 형태의 열가소성 또는 열경화성 재료와 같은 다양한 실리콘 재료가 피부에 분리가능하게 결착시키는 데에 유용한 것으로 인정된다. 예를 들면, 실리콘 접착제는 피부에 알맞게 접착되는 요망되는 성질을 나타낼 수 있다. 이 동일한 실리콘 접착제는 그 후 실리콘 접착제가 분리가능하게 결착된 피부로부터 떼어내는 고통이나 상처없이 피부로부터 떼어질 수 있다. 불행하게도, 이 동일한 실리콘 접착제는 전형적으로 다른 기재에 만족할만하게 접착되지 않는다. 즉, 이러한 실리콘 접착제는 피부에 만족스럽게 접착되고 그로부터 분리되는 반면에, 필름, 섬유 재료 (예를 들어, 제직물 또는 부직물), 플라스틱 또는 기타 재료와 같은 다른 기재에는 통상적으로 접착되지 않는다.

필요한 것은 호흡기를 구성할 때 통상 사용되는 섬유 재료와 같은 기재 표면에 접착될 수 있지만, 동시에 기재의 사용자 (예를 들어, 호흡기의 사용자)에게 상 처 또는 고통을 유발하지 않고 피부에 분리가능하게 결착될 수 있는 실리콘을 포함하는 재료이다. 별법으로, 실리콘을 포함하는 이 동일 재료는 실리콘 겔 접착제 또는 실리콘 필름 접착제와 같은 실리콘 접착제와 부직물과 같은 기재 사이에 배치될 수 있고, 이 재료는 실리콘 접착제를 기재에 접합시키는 실리콘을 포함한다. 다시 말하면, 실리콘을 포함하는 재료는 기재에 실리콘 접착제의 부착을 촉진시킨다.

요약

우리는 저점착(low-tack) 실리콘 재료와 같은 저점착 재료 (무점착 재료를 둘러싼 저점착 재료도 함께) 및 고점착 실리콘 재료를 포함하는 실질적으로 균질의(homogeneous) 실리콘 블렌드가 두 서로 다른 부착 특성을 동시에 제공한다는 것을 발견하였다. 즉, 본 발명의 블렌드는 필름, 섬유 재료, 플라스틱 및 기타 재료와 같은 기재에 붙을 수 있는 반면, 동시에 피부에 분리가능하게 접착 (즉, 피부에 알맞게 부착되어 기재가 제자리에 있도록 도움; 그러나 끌어당기면, 피부 조직에 상처주지 않고 그렇게 됨)될 수 있다. 별법으로, 이 동일 실리콘 블렌드는 실리콘 접착제 (즉, 실리콘 겔 접착제 또는 실리콘 필름 접착제)를 섬유 웹과 같은 기재에 접합시키는데 사용될 수 있다. 즉, 실리콘 블렌드는 실리콘 접착제와 기재 사이에 배치된다. 실리콘 접착제의 한 표면은 피부에 분리가능하게 접착될 수 있는 반면, 실리콘 접착제의 다른 표면은 실리콘 블렌드에 부착되고, 이것은 다시 기재에 부착된다.

본 발명의 한 유형은 사람 피부에 분리가능하게 접착되면서 무생물 기재에 부착되도록 구성된 실질적으로 균질의 실리콘 블렌드이다. 제제는 저점착 실리콘 재료; 저점착, 실리콘 접착제; 저점착, 실리콘 겔; 저점착 실리케이트; 저점착 실리콘 산화물; 또는 이들의 몇몇 조합과 같은 저점착 재료 및 고점착 실리콘 재료 (예를 들면, 고점착 실리콘 열용융형 접착제)의 실질적으로 균질의 블렌드를 포함한다. 본 발명에 따라 혼합될 수 있는 유용한 실리콘 재료의 적절한 예가 하기에 나타난다.

본 발명의 다른 유형에서, 상기에 기술된 실질적으로 균질의 실리콘 블렌드는 특별한 기능적 특성을 나타낸다. 몇몇 예시적 실시 태양에서, 균질 실리콘 블렌드는 실리콘 블렌드가 인간 피부로부터 탈착될 때 약 50 그램/인치 내지 약 250 그램/인치의 박리력; 그리고 섬유 재료 또는 필름으로부터 탈착될 때는 약 500 그램/인치 내지 약 1500 그램/인치의 박리력을 나타낸다. 다른 실시 태양에서, 본 발명의 실리콘 블렌드는 실리콘 블렌드가 인간 피부로부터 탈착될 때 약 100 그램/인치 내지 약 200 그램/인치의 박리력; 그리고 섬유 재료 또는 필름으로부터 탈착될 때는 약 700 그램/인치 내지 약 1100 그램/인치의 박리력을 나타낸다.

몇몇 예시적인 실시 태양에서, 실질적으로 균질 실리콘 블렌드는 실리콘 블렌드가 인간 피부로부터 탈착될 때 약 50 그램/인치 내지 약 250 그램/인치의 90도 박리력; 그리고 블렌드가 부착된 기재로부터 탈착될 때는 약 500 그램/인치 초과 내지 기재가 파손되는 180도 박리력까지의 180도 박리력을 나타낸다. 실리콘 블렌드가 부착되는 기재는 필름, 부직물, 티슈, 플러프, 초흡수체 또는 그들의 조합일 수 있다.

본 발명의 다른 유형은 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 적층체이다. 적층체는 기재와 기재의 적어도 한 부분에 부착된 실질적으로 균질 실리콘 블렌드를 포함하고, 여기서 블렌드는 사람 피부에 분리가능하게 접착되기 적합하다. 제제는 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료와 고점착 실리콘 재료 (예를 들어, 고점착 실리콘 열용융형 접착제)의 실질적으로 균질 블렌드를 포함한다. 본 발명의 몇몇 유형에서, 실리콘 블렌드는 상기 설명된 것과 같은 박리력 특성을 나타낸다.

본 발명의 다른 적층체 또한 사람 피부에 분리가능하게 접착되기 적합하다. 적층체는 기재, 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 실리콘 접착제 층 및 기재와 실리콘 접착제 층 사이에 배치된 실질적으로 균질 실리콘 블렌드를 포함하고, 여기서 실리콘 블렌드는 기재의 적어도 한 부분에 부착되고, 실리콘 접착제 층의 적어도 한 부분에 접착된다. 제제는 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료와 고점착 실리콘 재료 (예를 들어, 고점착 실리콘 열용융형 접착제)의 실질적으로 균질 블렌드를 포함한다. 본 발명의 몇몇 유형에서, 실리콘 블렌드는 상기 설명된 것과 같은 박리력 성질을 나타낸다.

본 발명의 다른 유형은 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 본체; 및 호흡기 본체의 적어도 한 부분에 부착되고 사용자 얼굴의 적어도 한 부분에 분리가능하게 접착되도록 구성된 실질적으로 균질 실리콘 블렌드를 포함하는 호흡기이다. 블렌드는 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료와 고점착 재료 (예를 들어, 고점착 실리콘 열용융형 접착제)를 포함한다.

본 발명의 다른 유형은 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 본체; 호흡기 본체의 적어도 한 부분에 부착된 실질적으로 균질의 실리콘 블렌드; 및 균질 실리콘 블렌드에 부착된 실리콘 접착제를 포함하고, 실리콘 접착제는 사용자 얼굴의 적어도 한 부분에 분리가능하게 접착되도록 구성된 호흡기이다. 블렌드는 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료와 고점착 재료 (예를 들어, 고점착 실리콘 열용융형 접착제)를 포함한다.

본 발명의 몇몇 대표적 유형에서, 필름, 종이, 라이너 또는 기타 물질과 같은 박리 배킹 (release backing)이 균질 실리콘 블렌드 및/또는 상기 블렌드에 부착된 임의의 실리콘 접착제 층 위에 배치된다. 요망될 경우 떼어낼 수 있는 박리 배킹은 실리콘 블렌드 및/또는 상기 블렌드에 부착된 임의의 실리콘 접착제 층이 다양한 표면에 바람직하지 않게 부착되는 것을 피하게 한다 (예를 들어, 실리콘 블렌드 및/또는 상기 블렌드에 부착된 임의의 실리콘 접착제 층을 사용하는 임의의 상품이, 예를 들어 상품을 담는 임의의 포장; 그 상품을 사용하고자 하는 사용자 전에 상품에 노출된 임의의 표면; 상품의 제조 동안의 임의의 생산 장비 표면; 등에 부착되는 것을 방지).

본 발명의 다른 대표적 유형은 호흡기 사용자의 건강 및 안전을 향상시키도록 돕는 방법이다. 이 방법은 여기서 기술된 본 발명의 호흡기를 사용자의 손에 위치시키고, 호흡기를 사용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 유형은 적층체를 제조하는 방법으로, 이 방법은 고점착 실리콘 재료와 저점착 재료를 포함하는 실질적으로 균질의 실리콘 블렌드를 제공하는 단계; 기재를 제공하는 단계; 및 실리콘 블렌드를 기재의 적어도 한 부분에 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 몇몇 유형에서, 실리콘 블렌드를 적용하는 것은 실리콘 블렌드를 기재의 적어도 한 부분에 블로잉 (예를 들어, 멜트 블로잉 또는 멜트 블로잉 기술을 사용하는 것), 분사, 코팅 또는 인쇄하는 것으로 성취된다.

본 발명의 몇몇 유형에서, 적층체를 제조하는 상기 기술된 방법은 박리 배킹을 실리콘 블렌드의 적어도 한 부분에 적용하는 단계 또한 포함한다.

본 발명의 몇몇 유형에서, 적층체를 제조하는 상기 기술된 방법은 실리콘 접착제 필름을 제공하는 단계; 및 실리콘 블렌드가 기재와 실리콘 접착제 필름 사이에 배치되도록 실리콘 접착제 필름을 실리콘 블렌드에 부착하는 단계 또한 포함한다.

본 발명의 다른 대표적 유형은 상기 기술된 하나 이상의 상품, 구성 요소, 블렌드 또는 조립 부품을 제조하는 방법을 포함한다.

본 발명의 이러한 그리고 기타 대표적 실시 태양이 여기에 기술된다.

상세한 설명

"부착" 및 이의 파생어는 두 요소의 접합, 접착, 연결, 결합, 봉합 등을 의미한다. 두 요소는 서로 통합되거나 서로 직접 또는 서로 간접적으로 부착될 때, 예컨대 각각이 중간 요소에 직접 부착될 때 함께 부착된 것으로 간주될 것이다. "부착" 및 이의 파생어는 영구적인, 분리가능한 또는 재체결가능한 부착을 포함한다. 또한, 부착은 제조 공정 동안에 또는 최종 사용자에 의해 완료될 수 있다.

"결합", "사이 결합(interbond)" 및 이의 파생어는 두 요소의 접합, 접착, 연결, 부착, 봉합 등을 의미한다. 두 요소는 서로 직접 결합되거나 서로 간접적으로 결합될 때, 예를 들어 각각이 중간 요소에 직접 결합될 때 함께 결합 또는 사이 결합된 것으로 간주될 것이다. "결합" 및 이의 파생어는 영구적인, 분리가능한 또는 재체결가능한 결합을 포함한다. 상기 기술된 것과 같이, "자생 결합(Autogenous bonding)"도 "결합"의 한 유형이다.

"연결" 및 이의 파생어는 두 요소의 접합, 접착, 결합, 부착, 봉합 등을 의미한다. 두 요소는 서로 직접 결합되거나 서로 간접적으로 결합될 때, 예를 들어 각각이 중간 요소에 직접 결합될 때 함께 결합된 것으로 간주될 것이다. "연결" 및 이의 파생어는 영구적인, 분리가능한 또는 재체결가능한 연결을 포함한다. 또한, 연결은 제조 공정 동안에 또는 최종 사용자에 의해 완료될 수 있다.

"코폼(coform)"은 멜트블로운 중합체 재료를 공기 성형하면서 동시에 멜트블로운 섬유의 스트림 내로 공기-현탁 섬유를 블로잉하여 형성될 수 있는 셀룰로스 섬유와 같은 흡수성 섬유와 멜트블로운 섬유의 블렌드를 의미한다. 또한, 코폼 재료는 초흡수성 재료와 같은 다른 재료를 포함할 수 있다. 멜트블로운 섬유 및 흡수성 섬유는 벨트에 의해 제공되는 것과 같은 성형 표면 상에 수집된다. 성형 표면은 성형 표면 상에 위치한 기체 투과성 재료를 포함할 수 있다. 코폼 재료를 기술하는 두 미국 특허는 앤더슨(Anderson) 외의 미국 특허 제5,100,324호와 조저(Georger) 외의 미국 특허 제5,350,624호 이고, 둘 다 여기에 모순되지 않는 방식으로 전체로서 포함되었다.

"일회용"은 재사용을 위해 복원하는 대신 제한된 사용 후 폐기되도록 고안된 물품을 의미한다.

용어 "~ 상에 배치된", "~을 따라 배치된", "~와 함께 배치된" 또는 "~을 향해 배치된" 및 그의 변형은 한 요소가 다른 요소와 통합될 수 있거나, 한 요소가 다른 요소에 결합되거나 그와 함께 놓이거나 또는 다른 요소 부근에 놓인 별개의 구조일 수 있음을 의미하도록 의도된다.

단수로 사용될 때 "층"은 단일 요소 또는 다수의 요소를 뜻하는 이중적인 의미를 가질 수 있다.

"멜트블로운"은 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한, 보통 원형인, 다이 모세관을 통해 용융된 스레드 또는 필라멘트로서 수렴하는 고속 기체(예를 들어, 공기) 스트림 (일반적으로 가열됨)으로 압출하여, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여 이의 직경을 감소시켜 형성된 섬유를 의미한다. 그 후, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 또는 지지체 위에 퇴적되어 무작위로 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 공정은 예를 들어 미국 특허 제3,849,241호(부틴(Butin) 등)에 개시되어 있다. 멜트블로잉 공정은 매크로 섬유 (약 40 내지 약 100 미크론의 평균 지름을 가짐), 텍스타일-유형 섬유 (약 10 내지 40 미크론의 평균 지름을 가짐) 및 마이크로 섬유 (약 10 미크론 미만의 평균 지름을 가짐)을 포함하는 다양한 치수의 섬유를 만드는 데 사용될 수 있다. 멜트블로잉 공정은 초-미세 마이크로 섬유 (약 3 미크론 이하의 평균 지름을 가짐)을 포함하는 마이크로 섬유를 만드는 데에 특히 적합하다. 초-미세 마이크로 섬유를 만드는 예시적인 공정의 설명은 예를 들어, 미국 특허 제5,213,881호 (티몬스(Timmons) 외)에서 찾을 수 있다. 멜트블로운 섬유는 연속 또는 불연속일 수 있으며, 일반적으로 수집 표면 상에 퇴적될 때 자가 결합한다.

"부직물" 및 "부직웹"은 직물 제직 또는 편성 공정의 도움 없이 형성된 재료 및 재료의 웹을 의미한다. 예를 들어, 부직물, 직물 또는 웹은 예를 들어 멜트블로잉 공정, 스펀본딩 공정, 에어 레잉 공정, 코폼 공정 및 본디드 카디드 웹 공정과 같은 다수의 공정으로부터 형성된다.

"스펀본디드 섬유"는 용융된 열가소성 물질을 방사구의 다수의 미세한, 보통 원형인 모세관으로부터 필라멘트로 압출하고, 그 후, 압출된 필라멘트의 지름을 예를 들어 아펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마츠키(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 킨니(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트만(Hartmann)의 미국 특허 제3,502,763호 및 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호(이들 각각은 그 전체가 본원에 참고문헌으로 인용된다)에 기재된 바와 같이 섬유로 매우 빨리 감소시킴으로써 형성된 소직경 섬유를 말한다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속성이고 일반적으로 약 7 미크론 초과, 특히 약 10 내지 약 20 미크론의 지름을 갖는다.

"신장 결합된 적층체"는 한 층은 개더링가능 층이고 다른 층은 탄성층인 적어도 두 층을 갖는 복합 재료를 말한다. 이 층들은 탄성층이 그 본연의 상태에서 연장될 때 함께 접합되어, 층이 이완되는 때, 개더링가능 층이 개더링된다. 그러한 다층 복합 탄성 재료는 결합 위치 사이에 개더링된 비탄성 재료가 탄성 재료가 연장되게 하는 범위까지 신장될 수 있다. 신장 결합된 적층체의 한 유형이 예를 들어, 그 전체가 본원에 참고로 인용된 반더 윌른(Vander Wielen) 등의 미국 특허 제4,720,415호에 개시되어 있다. 다른 복합 탄성 재료는 그 전체가 본원에 참고로 인용된 키퍼(Kieffer) 등의 미국 특허 제4,789,699호, 테일러(Taylor) 등의 미국 특허 제4,781,966호, 몰만(Morman) 등의 미국 특허 제4,657,802호 및 제4,652,487호 및 몰만 등의 미국 특허 제4,655,760호에 개시되어 있다.

"넥킹(Necking)" 또는 "넥 신장(Neck stretching)"은 상호교환가능하게, 부직 섬유를, 일반적으로 기계 방향으로 연장시켜, 조절된 방법으로 그 폭 (횡 기계 방향)을 요망되는 양으로 줄이는 방법을 말한다. 조절된 신장은 서늘한, 실온 또는 실온 이상에서 일어날 수 있고 대부분의 경우 약 1.2 내지 1.6배인, 섬유를 파열시키는 데 요구되는 연장까지 신장되는 방향으로 총 치수에서의 증가로 한정된다. 이완될 때, 웹은 그 본래의 치수를 향하여 수축되지만, 그로 되돌아가지는 않는다. 그러한 공정은 예를 들어, 전체로 본원에 참고로서 인용된 미트너(Meitner)와 노티스(Notheis)의 미국 특허 제4,443,513호, 몰만의 미국 특허 제4,965,122호, 제4,981,747호 및 제5,114,781호 및 하센뵈히어 쥬니어(Hassenboehier Jr) 등의 미국 특허 제5,244,482호에 개시되어 있다.

"넥킹된 재료"는 넥킹 또는 넥 신장 공정을 받은 임의의 재료를 말한다.

"가역적으로 넥킹된 재료"는 재료를 넥킹하고 그 후 넥킹된 재료를 가열하고 그 재료를 냉각하여 형성된 신장 및 회복 특성을 갖는 재료를 말한다. 그러한 공정은 보통 본 발명의 양수인에게 양도되고, 본원에 참고로써 전체로 인용된 몰만의 미국 특허 제4,965,122호에 개시되어 있다. 여기서 사용된 것처럼, 용어 "넥 결합된(neck-bonded) 적층체"는 한 층은 넥킹된 비탄성 층이고, 다른 층은 탄성층인 적어도 두 층을 갖는 복합 재료를 말한다. 그 층들은 비탄성 층이 연장 (넥킹된) 상태에 있을 때 함께 접합된다. 넥 결합된 적층체의 예는 본원에 참고로 전체로서 인용된 몰만의 미국 특허 제5,226,992호, 제4,981,747호, 제4,965,122호 및 제5,336,545호에 기술되어 있다.

"스티치본딩(Stitchbonded)"은 재료 (섬유, 웹, 필름 등)가 재료를 통해 꿰매거나 짜여진 스티치에 의해 접합되는 공정을 말한다. 그러한 공정의 예는 본원에 전체로서 참고로 인용된 스트랙(Strack) 외의 미국 특허 제4,891,957호 및 캐리 쥬니어(Carey, Jr.)의 미국 특허 제4,631,933호에 나타나 있다.

"초음파 결합"은 재료 (섬유, 웹, 필름 등)가 소닉 혼(sonic horn)과 앤빌 롤(anvil roll) 사이에 재료를 통과시킴으로써 접합되는 공정을 말한다. 그러한 공정의 예는, 본원에 전체로써 참고로 인용된 본슬래거(Bornslaeger)의 미국 특허 제4,374,888호에 기술되어 있다.

열 포인트 결합(Thermal point bonding)"은 재료 (섬유, 웹, 필름 등)를 가열된 캘린더 롤과 앤빌 롤 사이에 결합되게 통과시키는 것을 포함한다. 캘린더 롤은 보통, 항상은 아니지만, 전체 섬유가 그 전체 표면을 가로질러 결합되는 것은 아니도록 몇몇 방식으로 패턴화되고, 앤빌 롤은 보통 평평하다. 그 결과, 캘린더 롤의 다양한 패턴이 기능적 이유뿐만 아니라 심미적 이유로 개발되었다. 전형적으로, 퍼센트 결합 면적은 섬유 적층체의 대략 10 퍼센트 내지 대략 30 퍼센트로 변한다. 선행기술에 잘 알려진 대로, 열 포인트 결합은 각 층 내의 섬유 및/또는 필라멘트를 결합함으로써 적층체 층을 함께 붙잡아두고, 각각의 개별 층에 일체성을 부여한다.

"탄성체"는 필름, 섬유, 부직웹 또는 그들의 조합을 포함하는 임의의 재료를 말하고, 그 재료는 적어도 한 방향으로 편향력 (biasing force)을 적용할 때, 그의 이완된, 비신장된 길이의 적어도 약 110 퍼센트, 적합하게는 적어도 약 130 퍼센트 및 특히 적어도 약 150 퍼센트인 신장된 편향 길이로 신장되고, 신장된 편향력이 제거될 때 그 신장율의 적어도 15 퍼센트를 회복시킬 것이다. 본 출원에서, 탄성으로 정의되기 위해서 물질은 단지 적어도 한 방향에서 이러한 성질을 가질 필요가 있다.

"연신성 및 신축성(retractable)"은 재료가 신장될 때 연장되고 이완될 때 수축될 수 있는 물질의 능력을 말한다. 연신성 및 신축성 재료는 편향력 적용시 신장된 편향 길이로 신장되고, 신장된 편향력의 이완시 그들의 신장률의 일부를, 바람직하게는 적어도 약 15 퍼센트 회복시키는 것을 말한다.

여기에 사용된 것처럼, 용어 "엘라스토머" 또는 "엘라스토머성"은 신장 가능성 및 회복의 성질을 갖는 중합체 재료를 말한다.

"신장"은 재료가 편향력 적용시 연장되는 능력을 말한다. 퍼센트 신장은 재료의 초기 치수와 재료가 편향력 적용 후에 신장 또는 연장된 후의 동일한 치수 사이의 차이이다. 퍼센트 신장은 [(신장된 길이--초기 샘플 길이)/초기 샘플 길이]×100으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 만약 1 인치의 초기 길이를 갖는 재료가 O.5 인치 신장된다면, 즉, 1.5 인치의 신장된 길이로 신장된다면, 재료는 50 퍼센트의 신장을 갖는다고 말할 수 있다.

"회복하다" 또는 "회복"은 편향력의 적용에 의한 재료의 신장 후에 편향력의 종료시 신장된 재료의 수축을 말한다. 예를 들어, 만약 1 인치의 이완된 비편향 길이를 갖는 재료가 1.5 인치의 길이로 신장됨으로써 50 퍼센트 연장되는 경우, 재료는 그 이완된 길이의 150 퍼센트인 신장 길이를 갖는다. 만약 예시적인 신장 재료가 수축된다면, 즉 편향력 및 신장력의 이완 후 1.1 인치의 길이로 회복되는 경우, 재료는 그 신장율의 80 퍼센트 (0.4 인치) 회복된다.

"엘렉트릿(Electret)" 또는 "엘렉트릿 처리"는 폴리올레핀과 같은 유전체 재료에 전하를 인가하는 처리를 말한다. 전하는 중합체 표면에 또는 그 주변에 포획된 양전하 또는 음전하 층 또는 중합체 벌크에 저장된 전하 구름을 포함한다. 전하는 또한 분자의 쌍극자 배열로 정해진 분극 전하(polarization charge)를 포함한다. 재료를 엘렉트릿 처리하는 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다. 이러한 방법은 예를 들어, 열, 액체 접촉, 전자 빔 및 코로나 방전 방법을 포함한다. 재료를 엘렉트릿 처리하는 한 특정 기술은 본원에 참고로 전체로써 인용된 폴츠(Foltz) 외의 미국 특허 제5,401,466호에 개시되어 있다. 이 기술은 재료에 상반된 극성을 갖는 한 쌍의 전기장을 가하는 것을 포함한다.

"중합체"는 일반적으로 단독중합체, 공중합체, 예를 들면 블록, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원공중합체 등 및 그들의 블렌드 및 개질물을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 또한, 달리 구체적으로 한정되지 않으면, "중합체"라는 용어는 분자의 모든 가능한 기하학적 배위를 포함한다. 이러한 배위는 이소탁틱, 신디오탁틱 및 랜덤 대칭을 포함하나 이에 한정되지 않는다.

"실리콘 재료"는 일반적으로 실리콘을 포함하는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 플라스틱, 고무, 포옴, 겔, 필름, 접착제 또는 기타 그러한 재료를 포함한다.

이러한 용어는 본 명세서의 나머지 부분에서 추가적인 용어로 정의될 수 있다.

상기에 언급한 것과 같이, 호흡기는 그들이 호흡기 사용자의 얼굴 윤곽에 들어 맞는다면 더 잘 작용한다. 일회용 호흡기-하루 가량 사용되고 그 후 버려지는 것-은 통상 상대적으로 얇고 유연한 섬유 기재 (예를 들어, 부직 재료)로 만들어진다. 그러므로, 기재는 구부러져서 사용자의 코와 입 주변 표면으로 어느 정도 들어맞아질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 틈은 여전히 -전형적으로, 코 및 입 위 및/또는 주변에 들어맞는 호흡기의 본체 경계부에- 발생할 수 있어, 들숨 또는 날숨은 호흡기의 본체를 통하기보다 그 틈을 통과한다. 그러한 틈이 존재하든 안하든, 호흡기의 위치는 사용하는 동안 이동할 수 있다. 만약 그러한 틈이 발생한다면, 그 후 내쉬는 수분을 머금은 공기는 안전 유리에 접촉할 수 있고, 잠재적으로 유리 표면에 응축하고 안개를 생성한다. 명백하게, 이는, 아마 심각하게, 사용자의 일을 방해할 수 있다. 별법으로, 호흡기 본체보다는 이러한 틈을 통해 통과하는 들숨은 공기 속의 미립자 또는 다른 성분이 사용자의 폐에 직접적으로 통과하도록 할 수 있다. 처음 착용시 사용자의 얼굴과 호흡기 사이에 알맞게 밀착된 맞음성이 있다고 하더라도, 호흡기는 그 후 사용하는 동안 움직일 수 있고 (예를 들어, 사용자가 말하는 것 때문에), 그로 인해 상기 기술한 문제를 야기할 수 있는 틈이 생성된다는 것에 주목하는 것은 중요하다.

의약 산업에서 사용되는 실리콘 접착제는 통상적으로 피부 친화적이고, 자극을 유발하지 않고 피부에 부착한다. 게다가, 그러한 접착제는 피부와 밀봉을 형성하는 것을 돕고, 수분 투과성이고 잘 들어맞고 부드러울 수 있다. 이러한 접착제는 사용자의 피부가 움직일 때, 접착제가 피부와 접촉된 상태로 남기에 충분할 정도로 유연하다 (즉, 개스킷-유사 밀봉이 역동적인 상황에서 유지될 수 있다). 불행히도, 그러한 접착제는 전형적으로 필름 및 섬유 기재 (예를 들어, 폴리올레핀 부직물 또는 폴리올레핀 필름)을 포함하는 다양한 기재에 잘 결합되지 않는다. 특정 이론에 구애됨이 없이, 폴리올레핀 재료에 있어서 이는 실리콘 접착제와 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 사이의 상반된 화학적 성질 및/또는 폴리올레핀의 표면 에너지에 대한 실리콘 접착제의 표면 에너지 사이의 차이에 기인할 수 있다. 현재, 피부에 적합하고, 폴리올레핀 기재와 같은 기재에 허용할만한 결합 또한 제공하는 실리콘 접착제는 나타나지 않았다.

피부에 허용될만한 부착을 위해 (즉, 피부에 상처 또는 자극 없이 피부로부터 탈착될 수 있는, 만족스러운 접착), 실리콘 접착제는 전형적으로 약 50 그램/인치; 적합하게는 약 100 그램/인치; 더욱 적합하게는 약 250 그램/인치의 90도 박리력을 가질 것이다. 그러나 폴리올레핀 기재와 같은 기재에 허용가능한 결합은 약 500 그램/인치 이상의 180도 박리력을 가질 수 있다. 박리력을 측정한 한 대표적인 방법이 하기에 기술되어 있다는 것을 알아야 한다.

하기에 기술된 몇몇 대표 실시예에서, 우리는 시험된 실리콘 접착제가, 단독으로 사용될 경우, 피부에 만족스러운 접착을 제공하지만, 부직 폴리프로필렌 스펀본드 재료 및 필름을 포함하는 다양한 기재에는 불충분하게 접착된다는 것을 발견하였다.

우리는 저점착 재료 (예를 들어, 용매 기재, 저점착, 실리콘 재료)와 고점착 실리콘 재료 (예를 들어, 고점착, 열용융형, 실리콘 접착제)의 조합은 폴리올레핀 기재와 같은 기재에 만족스러운 결합을 제공하는 반면, 동시에 허용할만한 피부-부착 성질(다시, 재료가, 재료를 피부로부터 떼어낼 때 피부에 자극이나 상처 없게, 분리가능하게 피부에 결착 또는 접착될 수 있는 능력을 말함)을 가질 수 있다는 결론을 내렸다. 틀림없이, 저점착 재료와 고점착 실리콘 재료의 상대량은 피부에 허용가능하게 접착되고 기재에 허용가능하게 접착되는 요망하는 특성을 제공하도록 선택될 수 있다.

본 발명의 실질적으로 균질의 실리콘 블렌드는 다양한 방법으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 블렌드는 폴리올레핀 부직웹 또는 필름과 같은 기재에 부착될 수 있고, 블렌드 그 자체는 그 후 피부에 분리가능하게 결착될 수 있다 (피부에 부착 및/또는 피부에 대해 밀봉을 형성함). 별법으로, 블렌드는 기재와, 예를 들어 덜 점착성인, 실리콘 접착제 필름과 같은 또 다른 층 사이에 배치될 수 있다. 이 후자의 경우에, 실리콘 접착제 필름은 피부에 분리가능하게 결착되게 한다. 실리콘 블렌드는 실리콘 접착제 필름을 기재에 접합시키는데 사용된다.

본 발명의 실리콘 블렌드를 생산하기 위해 다른 접근법이 사용될 수 있다. 액체 상태의 저점착 실리콘 재료와 같은 저점착 재료는 실온에서 고체인 (즉, 실질적으로 100% 고체) 실리콘 열용융형 접착제와 같은 고점착 실리콘 재료와 결합될 수 있다. 만약 고점착 실리콘 재료가 이것과 같이 고체 형태에 있다면, 고체는 첨가된 저점착 재료 및 고점착 실리콘 재료 모두를 두기 위해 충분한 부피를 갖는 컨테이너 내에 위치할 수 있다. 전형적으로 충분한 부피의 저점착 재료는, 고점착 실리콘 재료가 결과적인 혼합물에 용해되도록 첨가될 수 있다. 또한, 그 혼합물은 저점착 및 고점착 재료의 결합을 촉진시키는 몇몇 방법으로 전형적으로 교반되거나 기계적으로 저어질 것이다.

결과적 블렌드는 그 후 하나 이상의 층에 적용되어 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 적층체 또는 기재를 형성할 수 있다. 전형적으로 블렌드는 그것이 탱크로부터 제제를 기재에 적용시키는 유닛 작업으로 이송되거나 펌핑될 수 있도록 하는 점도 및 흐름 특성을 가질 것이다. 제제는 분사, 슬롯 코팅(slot coated), 인쇄, 블로잉 (예를 들어, 멜트블로잉-다만, 전형적으로, 제제는 멜트블로잉 장비를 사용하기 전에 용융되어야할 필요는 없을 것이다) 또는 그 밖으로 기재 (예를 들어, 움직이는 부직웹 또는 필름) 표면에 적용될 수 있다. 열용융형 접착제를 가공 및 적용, 또는 부직 재료에 사용되는 합성 섬유를 제조하는데 사용되는 것과 같은 기타 중합체 재료를 가공 또는 적용하기 위한 종래의 장비가 본 발명의 실리콘 블렌드와 함께 사용될 수 있다. 전형적으로 블렌드는 펌핑되거나 적용되기 위해 가열될 필요가 없다. 대신 블렌드가 전형적으로 실온에서 액체일 것이고, 그러므로 탱크에 저장될 수 있고 블렌드를 적용하기 위한 유닛 작업으로 펌핑될 수 있다. 블렌드가 둘 이상의 층 사이에 배치된다면, 그 후 첨가의 순서는 제조가 쉽도록, 요망되는 상품 성능을 향상시키도록 제공되게 선택될 수 있다. 예를 들어, 만약 실리콘 블렌드가 실리콘 접착제 필름과 폴리프로필렌 부직물 사이에 배치된다면, 그 후 블렌드는 필름위에 먼저 코팅될 수 있고, 필름/실리콘 블렌드는 그 후 부직 기재에 접착된다. 또는, 별법으로, 실리콘 블렌드는 기재, 이 경우에는 폴리프로필렌 부직물 위에 코팅될 수 있다.

실리콘 블렌드 또는 실리콘 블렌드와 실리콘 접착제 (예를 들어, 실리콘 접착제 필름 또는 겔)의 조합물 중 어느 하나는, 호흡기와 피부 사이에 분리가능한 결착 및/또는 밀봉을 제공하도록 돕기 위해 사용될 수 있다. 호흡기 및/또는 안면 마스크에 사용되는 하나 이상의 재료의 예가 본원에 모순되지 않는 방식으로 전체로써 참고로 인용된 케빈 케이. 브랜슨(Kevin K. Branson)의 제목 "Disposable Aerosol Mask"인 1994년 6월 21일에 허여된 미국 특허 제5,322,061호에, 뿐만 아니라 기재 및 재료의 다양한 종류에 대한 정의 부분에 인용된 참고문헌을 포함하는 본 출원의 다른 부분에 인용된 참고문헌에 기재되어 있다. 일반적으로 호흡기의 본체를 구성하는 선택된 재료는 잘라지거나, 베이거나, 또는 그밖에 사용자의 얼굴의 일부분 (예를 들어, 사용자의 코 및 입)을 덮도록 구성된 형태로 구성된다. 만약 개개의 층 또는 구성 요소가 호흡기의 본체를 만들기 위해 서로 부착될 필요가 있다면, 그 후 상기 층 또는 구성 요소는 예를 들어, 열, 접착제, 초음파 에너지, 기계적 부착 장비 (예를 들어, 훅과 루프 패스너(hook-and-loop fastener)), 바느질 등을 사용하여 서로 부착될 수 있다. 다른 부분에서 기술된 것과 같이, 재료는 체결 구성 요소에의 부착을 촉진시키기 위한 몇몇 방법으로 사전-컷팅될 수 있다. 호흡기의 구성 동안, 또는 그것이 조립된 후, 본 발명의 실리콘 블렌드가 호흡기 사용자의 피부에 접촉하거나 대면하도록 구성된 호흡기 표면의 일부에 분사, 코팅, 브러슁, 인쇄, 블로잉 또는 다른 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 블렌드는 사용자의 피부에 접촉 또는 대면할 호흡기 본체 경계부의 일부에 적용될 수 있다.

전형적으로 필름, 종이, 라이너 또는 기타 기재와 같은 박리 층 또는 배킹은 블렌드 위에 적용될 것이다. 이와 같은 박리 층을 사용함으로써, 호흡기는, 호흡기의 일부가 그 자체, 포장 또는 다른 표면에 접착됨이 없이 접히고, 포장되고, 운송되고, 다른 방식으로 취급될 수 있다. 그 후 사용자는 호흡기를 사용하기 전에 박리층 또는 배킹을 떼어낼 수 있다. 물론, 본 발명의 다른 실시 태양 또한 피부에 접촉하도록 구성된 실리콘 블렌드 표면 위에 배치되어, 방금 기술된 이유로, 실리콘 블렌드가 표면에 원하지 않게 붙지 않는 (물론, 실리콘 블렌드를 채용한 기재의 사용자가, 피부에 관련 실리콘 블렌드를 부착함으로써 기재를 사용하고 싶어할 때까지) 박리 층 또는 배킹을 포함한다.

박리층 또는 배킹은 실리콘 접착제 필름 또는 겔과 같은 실리콘 접착제와 함께 사용될 수 있다는 것을 알아두라. 따라서, 예를 들어, 실리콘 접착제 필름 또는 겔, 기재 및 기재와 실리콘 접착제 필름 또는 겔 사이에 배치되고 그 둘에 부착된 실리콘 블렌드를 포함하는 본 발명의 실시 태양은 또한 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 실리콘 접착제 필름 또는 겔 표면 위에 배치된 박리층을 포함할 수 있다. 또한, 실리콘 블렌드 및 임의의 실리콘 접착제 모두 실리콘 블렌드 또는 실리콘 접착제를 채택한 기재를 생성하는 동안, 표면 위에 배치된 박리층을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 기술된 몇몇 이유로, 생산 과정 동안 그러한 박리층의 사용은 실리콘 블렌드 (또는 실리콘 블렌드가 접합된 실리콘 접착제)의 다양한 표면 또는 웹으로의 원하지 않는 부착을 피하도록 도울 수 있다.

실시예 1

2가지 접착제를 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation, South Saginaw Rd, Midland, MI 48686)으로부터 얻었다: (1) Bio-PSA 7-4560 실리콘 열용융형 접착제 (100% 고체, 화씨 380도에서 측정된 25500 센티푸아즈의 점도를 가짐); 및 (2) Bio-PSA-74101 실리콘 접착제 (헵탄에서 60% 고체, 화씨 77도에서 150 센티푸아즈의 용액 점도를 가짐). 실리콘 열용융형 접착제는 고점도의 고점착 실리콘 재료이고 실리콘 접착제는 저점도의 저점착 재료이다.

이들 실리콘 재료들을 하기의 예시적인 방법대로 다양한 비율로 합하였다. 고점착, 고체, 실리콘 접착제 40 그램을 10온스 유리병에 두었다. 그 후 저점착 실리콘 접착제 60 그램을 병에 부었다. 그 혼합물을 5분 간격으로 가끔 교반하고, 그 후 실온에 밤새 두었다. 이 과정 후에 고체 실리콘 접착제는 완벽히 용해되었다. 혼합물은 투명, 무색, 화씨 72도의 온도에서 2400 센티푸아즈의 브룩필드 점도를 갖는 점성의 용액이었다. 이 특별한 혼합물은 제제 SAP-13으로 표기하였다. 다른 제제도 유사한 방법으로 제조하였고, 이는 : (1) Bio-PSA-7-4560 (고점착 실리콘 접착제) 30 그램과 Bio-PSA-7-4101(저점착 실리콘 접착제) 70 그램의 조합물 (화씨 72도에서 약 1550 cps의 브룩필드 점도를 갖고, 제제 SAP-12로 표기됨); 및 (2) Bio-PSA-7-4560 (고점착 실리콘 접착제) 50 그램과 Bio-PSA-7-4101(저점착 실리콘 접착제) 50 그램의 조합물 (화씨 72도에서 약 4750 센티푸아즈의 브룩필드 점도를 갖고, 제제 SAP-14로 표기됨)을 포함한다.

실시예 2

실시예 1의 실리콘 블렌드 및 기재/층의 조합물을 제조하였다. 0.5 온스/제곱 야드의 기본 중량을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 재료, 기저귀 제품에 사용되는 통기성 외측 커버 필름 (즉, 미립자 충전재를 포함하는 폴리프로필렌 필름) 및 흡수 코어 (플러프/ 미립자 초흡수성 재료)를 각각 얻었다. 스카치-브랜드 마스터 테이프 (3M 컴퍼니로부터 얻음)를 이들 재료 각각의 한 면에 도포하였다. 3가지 재료를 테이프로 한 면에 보강한 후, 2 인치 × 6 인치의 샘플을 잘랐다. 실시예 1의 블렌드가 이 3가지 기재 중 하나와 실리콘 접착제 사이에 배치된 이러한 적층체를 위해, 실리콘 7-9700 필름을 다우 코닝으로부터 얻었다. 3가지 서로 다른 두께를 얻었다 : 10 밀, 20 밀 및 30 밀 (밀 = 1인치의 1000분의 1). 이 실리콘 필름의 한 면에 도포된 것은 폴리에틸렌 배킹이었다.

그 후 2가지 유형의 샘플을 제조하였다 : (1) 실시예 1의 실리콘 블렌드가 실리콘 필름과 선행하는 문단에서의 3가지 기재 중 하나 사이에 배치된 샘플; 및 (2) 실시예 1의 실리콘 블렌드가 실리콘 접착제 없이 이 3가지 기재 중 하나에 직 접적으로 도포된 샘플. 실시예 1의 실리콘 블렌드가 실리콘 필름과 기재 사이에 배치된 이러한 샘플의 경우, 실리콘 블렌드 SAP-13을 약 100 그램/제곱 미터의 함침량(add-on level)으로 20 밀 실리콘 필름의 표면에 도포하였다. 블렌드를 폴리에틸렌 필름 배킹 없이 실리콘 필름의 그면에 도포하였다. 도포된 제제를 갖는 실리콘 필름은 그 후 5분까지 따로 두었다. 코팅된 필름을 그 후 다양한 기재 각각에 부착하였고, 필름의 코팅된 면은 테이프로 보강되지 않은 기재의 면을 향한다 (즉, 필름의 코팅된 면은 기재를 배킹하는 테이프가 아니라 기재에 부착된다). 2 인치 폭, 2 킬로그램의 롤러 (오하이오주 페어필드에 사무소가 소재한 켐인스트루먼츠(Chemlnstruments)로부터 얻음)를 3층 적층체 상단에 두고, 재료들을 접합시키는 것을 돕도록 적층체의 길이를 따라 롤링한다. 얻어진 구조는, 그 후 3가지 기재 (폴리프로필렌 스펀본드, 폴리프로필렌 외측 커버 필름 또는 흡수 코어)중 하나를 포함하고, 기재는 실리콘 필름에 부착된 실시예 1의 SAP-13 실리콘 블렌드에 부착되었다. 시험을 하기 전에, 바깥을 향하는 기재의 한 면은 그에 부착된 배킹 테이프를 갖고, 바깥을 향하는 실리콘 필름의 한 면은 그에 부착된 폴리에틸렌 필름 배킹을 갖는다. 이 동일한 과정을 하기의 표에 열거된 다른 적층체를 제조하기 위해서 사용하였다.

상기에 기술한 것처럼, 다른 일련의 샘플을 위해서, 실시예 1의 실리콘 블렌드를 기재의 표면에 직접 도포하였다. 실리콘 블렌드 SAP-13 또는 SAP-12를 약 50 그램/제곱 미터의 함침량으로 폴리에틸렌 필름에 도포하였다. 약 3 내지 5분 후, 필름의 코팅된 면은 앞에 기재된 3 가지 기재 (폴리프로필렌 스펀본드, 필름, 흡수 코어) 중 하나에 접합된다. 다시 상기 기술된 2 킬로그램 롤러를 사용하여 실시예 1의 제제가 기재에 접합되도록 도왔다. 모든 샘플을 임의의 물리적 시험 전에 밤새 실온에 두게 하였다.

실시예 3

실시예 2에서 제조된 예시적인 조합물을 그 후 박리 테스트하였다. 이 박리력 또는 이층력은 180도 박리 테스트 동안 재료를 서로로부터 떼어 내는데 요구되는 샘플의 단위 폭 당 장력의 크기를 측정하였다. 다른 시험은 본 발명의 다기능성 실리콘 블렌드를 가지고 제조된 조합물과 그것 없이 제조된 조합물을 비교하는데 사용될 수 있는 반면, 이러한 비교를 위해 사용되는 방법은 하기의 단계를 채용하였다.

(1) 상기 기술된 바와 같이, 제조된 샘플 각각은 2인치 폭 및 6인치 길이였다. 전형적으로 3 가지 개개의 샘플의 박리력을 측정하였고, 이 3 샘플의 평균을 하기의 표에 기록하였다. 기록된 박리력은 실험을 하는 동안 측정된 피크 박리력 (peak peel force)의 평균이다.

(2) 장력 테스터를 조정하였다. 샘플을 고정하고 잡아두기에 충분한 재료가 존재하도록 각 샘플의 한 끝을 손으로 떼어 냈다. 각 샘플에서, 코팅된 실리콘 필름 (즉, 실시예 1의 실리콘 블렌드가 그 위에 코팅된 실리콘 필름)과 같은 제1 층을 장력 테스터의 상부 조(jaw)에 삽입하고 고정하였다. 폴리프로필렌 스펀본드 기재와 같은 제2 층을 장력 테스터의 하부 조에 삽입하고 고정하였다. 각 조는 적층체가 멀리 떼어내질 때, 미끄러짐이나 파열됨 없이 제1 또는 제2 층을 단단히 잡아두 기 위해 샘플과 접촉하는 적합한 면을 가져야 한다. 장력 테스터의 조들을 테스트 시작시 처음에 75 mm 만큼 떨어져 있게 하였다. 몇몇 테스트 동안, 샘플을 스테인리스 스틸 판에 접착하였다. 이러한 경우, 샘플을 2 킬로그램 롤러를 사용하여 스테인리스 스틸 판에 접착했다. 그 후 스테인리스 스틸 판의 노출된 부분을 장력 테스터의 하부 조로 고정하고, 스테인리스 스틸 판에 접착된 샘플의 노출된 부분을 장력 테스터의 상부 조로 고정하였다. 그 후 샘플을 스테인리스 스틸 판으로부터 떼어 냈다. 사람 피부 (이 경우 일반적으로 팔의 상부에 있는 더 긴 팔 털이 실질적으로 없는 피부에 시험 샘플이 접착되도록 팔뚝의 아랫면)의 박리 테스트를 위해, 90도 박리 시험을 수행하였다. 샘플 제조는 2 킬로그램 롤러를 사용한 스테인리스 스틸 판의 180도 박리 테스트와 동일하였다. 3 가지 시험편은 또한 각각의 코드로 테스트하였다. 데이터는 하기의 표에 요약하였다.

(3) 장력 테스터는 조들이 12 인치/분의 속도로 이동하도록 설정되었다. 테스트는 샘플이 떼어내 질 때까지 또는 하나의 층이 파손될 때까지 계속하였다. 그 후 평균 박리력 및 피크 박리력을 기록하였다. 다른 샘플링 속도, 샘플링 주기 및 크로스헤드 이동 지속시간 (crosshead movement duration)이 서로 다른 샘플 크기를 요구하는 샘플의 통계적으로 유용한 평균 박리력을 얻기 위해 사용될 수 있다.

(4) 샘플이 분리되거나 파손된 후, 각 샘플의 단위 폭 당 피크 박리력을 그램 단위의 피크 박리력을 인치 단위의 샘플 폭 (즉, 2 인치)으로 나눔으로써 계산하였다. 다음으로 총 평균(grand average)을 각 개개의 샘플에서 얻은 3 가지 결과를 평균냄으로써 각 샘플 세트에 대해서 계산하였다. 각 샘플 세트의 총 평균을 하기의 표에 그램/인치로 기록하였다. 세 가지 시험편 또한 각각의 코드로 시험하였다. 본 테스트에서 사용하기 적합한 장력 테스터는, 다른 것들 중에서, 신테크(Sintech) 2 테스터 (신테크 코포레이션(Sintech Corporation, 1001 Sheldon Dr. , Cary, N.C. 27513, MTS에 의해 매입된 신테크 코포레이션)에서 입수 가능); 인스트론 모델 티엠(Instron Model TM) (인스트론 코포레이션 (Instron Corporation, 2500 Washington St., Canton, Mass. 02021)에서 입수 가능); 트윙-알버트 모델 인텔렉트(Thwing-Albert Model INTELLECT) II(트윙-알버트 인스트루먼트 코.(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, Pa. 19154)에서 입수 가능); 또는 엠티에스 알리언스 (MTS Alliance) RT/1400 (엠티에스 코포레이션(MTS Corporation, Eden Prairie, Minnesota)으로부터 입수 가능)를 포함한다.

이 테스트의 결과를 하기의 표 1 및 2에 나타내었다.

표 1
적층체	박리력 / g/ in (피크 하중에서의 평균)	파손 모드
7-9700 필름/스테인리스 스틸	240	접착제 파손
7-9700 필름/SAP-13/스테인리스 스틸	1430	7-9700 필름 파열; 재료 파손
7-9700 필름/스펀본드	150	접착제 파손
7-9700 필름/SAP-13/스펀본드	930	7-9700 필름 파열; 재료 파손
7-9700 필름/PE 필름	110	접착제 파손
7-9700 필름/SAP-13/PE 필름	990	7-9700 필름 파열; 재료 파손
7-9700 필름/PP 필름	330	접착제 파손
7-9700 필름/SAP-13/PP 필름	1010	PP 필름 파열; 재료 파손
PP 필름/7-9700 필름	290	접착제 파손
PP 필름/SAP-13/7-9700 필름*	1090	PP 필름 파열; 재료 파손
* SAP -13가 PP 필름 위에 코팅되고 그 후 7-9700 실리콘 필름으로 적층됨.
7-9700 필름/흡수 코어	130	접착제 파손
7-9700 필름/SAP-13/흡수 코어	720	흡수 코어 파열; 재료 파손

상기 표 1에서, 제1 비교는 실리콘 접착제 필름이 스테인리스 스틸 판으로부터 박리될 때 240 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다는 것을 보여준다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 스테인리스 스틸 판 사이에 배치된 경우, 박리력은 1430 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자의 경우에서의 파손은 접착제 파손이라기보다 실리콘 접착제 필름 파열 (재료 파손)에 기인하였다. 제2 비교에서, 실리콘 접착제 필름이 0.5 온스/제곱 야드의 기초 중량을 가지는 폴리프로필렌 스펀본드로부터 박리될 때 150 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 폴리프로필렌 스펀본드 사이에 배치되는 경우, 박리력은 930 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자 경우의 파손은 접착제 파손이라기보다 실리콘 접착제 필름 파열 (재료 파손)에 기인하였다. 제3 비교에서, 실리콘 접착제 필름이 폴리에틸렌 필름으로부터 박리될 때 110 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 폴리에틸렌 필름 사이에 배치되는 경우, 박리력은 990 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자 경우의 파손은 접착제 파손이라기보다 실리콘 접착제 필름 파열 (재료 파손)에 기인하였다. 제4 비교에서, 실리콘 접착제 필름이 폴리프로필렌, 외측 커버 필름으로부터 박리될 때 330 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 폴리프로필렌 외측 커버 필름 사이에 배치되는 경우, 박리력은 1010 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자의 경우의 파손은 접착제 파손이라기보다는 폴리프로필렌 필름 파열 (재료 파손)에 기인하였다. 제5 비교에서, 실리콘 접착제 필름이 폴리프로필렌, 외측 커버 필름으로부터 박리될 때, 290 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 폴리프로필렌 외측 커버 필름 사이에 배치되는 경우, 박리력은 1090 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자의 경우의 파손은 접착제 파손이라기보다는 폴리프로필렌 필름 파열 (재료 파손)에 기인하였다. 제4 및 제5 비교의 차이는 다음과 같다. 제4 비교에서, SAP-13 블렌드를 실리콘 접착제 필름의 한 면에 먼저 코팅하고, 그 후 이 실리콘 접착제 필름의 코팅된 면을 폴리프로필렌 외측 커버 필름에 부착하였다. 제5 비교에서, SAP-13 블렌드를 폴리프로필렌 외측 커버 필름의 한 면에 먼저 코팅하고, 그 후 이 폴리프로필렌 외측 커버 필름의 코팅된 면에 실리콘 접착제 필름을 부착하였다. 제6 비교에서, 실리콘 접착제 필름이 셀룰로오스 플러프/초흡수체 흡수 코어로부터 박리될 때 130 그램/인치의 피크 하중 (또는 박리력)이 측정되었다. 실리콘 블렌드 SAP-13이 실리콘 접착제 필름과 흡수 코어 사이에 배치되는 경우, 박리력은 720 그램/인치까지 증가하였다. 게다가, 이 후자의 경우의 파손은 접착제 파손이라기보다는 흡수 코어 파열 (재료 파손)에 기인하였다.

표 2
적층체	박리력 g/ in ( 피 크 하중의 평균)	파손 모드
7-9700 필름/사람 피부	200	--
PE 필름/SAP-13/사람 피부	160	--
PE 필름/SAP-12/사람 피부	120	--
PE 필름/SAP-13/흡수 코어	120	흡수 코어 파열; 재료 파손
PE 필름/SAP-13/스펀본드	1050	스펀본드 파열; 재료 파손
PE 필름/SAP-13/PP 필름	1030	PP 필름 파열; 재료 파손

표 2의 제1 개시는 확인된 실리콘 접착제 필름이 피부로부터 박리될 때의 피크 하중 (또는 박리력)이 200 그램/인치라는 것을 보여준다 (상기 기술된 것처럼, 이것은 180도 박리 테스트라기보다 90도 박리 테스트로 측정되었다). 실리콘 블렌드 SAP-13과 SAP-12가 각각 160 그램/인치 및 120 그램/인치의 측정된 피크 하중에서 피부로부터 박리되었다 (이 실리콘 블렌드 각각이 폴리에틸렌 필름에 코팅됨). 나머지 3 가지 개시는 실리콘 블렌드 SAP-13 (폴리에틸렌 필름에 코팅됨)이 각각 플러프/초흡수체 흡수 코어, 0.5 온스/제곱 야드 폴리프로필렌 스펀본드 및 폴리프로필렌 외측 커버 필름으로부터 박리될 때의 피크 하중을 보여준다: 120 그램/인치 (흡수 코어의 재료 파손에 기인); 1050 그램/인치 (스펀본드 재료의 재료 파손에 기인); 및 1030 그램/인치 (폴리프로필렌 필름의 재료 파손에 기인).

실시예 4

접착제는 다우 코닝 코포레이션 (South Saginaw Rd, Midland, MI 48686 사무소 소재)로부터 얻었다: Bio-PSA 7-4560 실리콘 열용융형 접착제 (100% 고체이고 화씨 380도에서 측정시 25500 센티푸아즈의 점도를 가진다고 보고됨)

Bio-PSA 7-4560 접착제를 에틸 아세테이트 (순수 용매)에 용해시켜 접착제 40 중량%의 용액을 만들었다. 고점착, 고체, 실리콘 접착제 40 그램을 10 온스 유리병에 두었다. 그 후 에틸 아세테이트 60 그램을 그 병에 부었다. 그 혼합물을 10 내지 20분 동안 가끔 교반하고, 그 후 실온에서 밤새 두었다. 이 과정 후에 고체 실리콘 접착제가 완벽하게 용해되었다. 이 혼합물은 화씨 72도의 온도에서 250 센티푸아즈의 브룩필드 점도를 갖는 실질적으로 투명한 용액이었다.

Bio-PSA 7-4560/에틸 아세테이트 혼합물 10 그램을 그 후 2 온스 유리병에 두었다. 그 후, 3/10 그램의 폴리포어(Polypore) E-200 (암콜(AMCOL, Arlington Heights, Illinois)으로부터 입수 가능)라고 하는 가교된 폴리아크릴레이트 공중합체 분말을 Bio-PSA 7-4560/에틸 아세테이트 혼합물에 첨가하였다. 그 조합물을 분말 첨가시 교반하였다. 그 후, 뚜껑을 유리병의 상단에서 나선형으로 돌려서 그것을 닫았다. 이 밀봉된 용기에 실온에서 1주일 동안 두도록 한 뒤, Bio-PSA 7-4560/에틸 아세테이트 혼합물과 폴리포어 E-200 분말의 조합물이 임의의 시각적으로 감지 가능한 침전물 없이, 불투명함을 관찰하였고, 이는 폴리포어 E-200 분말이 Bio-PSA 7-4560/에틸 아세테이트 혼합물을 통해 실질적으로 균일하게 분포하고 있음을 시사하였다. 이 제제를 "SSA-8"로 표기하였다.

"SSA-9"로서 표기된 다른 본 발명의 제제는, 3/10 그램의 폴리포어 E-200이 첨가 (교반하며)된 1시간 후에, 1/2 그램의 리치(REACH) 103 분말이 첨가 (리치 103 분말이 제제를 통해 실질적으로 균일하게 분산되도록 역시 교반하며)된다는 점을 제외하고는 SSA-8과 유사한 방법으로 제조하였다. 리치 103은 알루미늄 클로로하이드레이트를 포함하고, 레헤이스, 인크. (Reheis, Inc., Berkeley Heights, New Jersey)에서 입수 가능한 제한성 화합물이다. 48시간 후에, 혼합물은 상단에 약간 분리된 층을 가진채 하얗게 나타났다.

"SSA-10"으로 표기된 다른 본 발명의 제제는, 1/10 그램의 실리콘 겔이 첨가 (첨가된 실리콘 겔이 제제를 통해 실질적으로 균일하게 분포될 때까지 역시 교반하며; 리치 103 또는 폴리포어 E-200은 첨가되지 않음)된다는 점을 제외하고는 SSA-8과 유사한 방법으로 제조하였다. 실리콘 겔은 표기명 실로이드(Syloid) 224 하에 그레이스 데이비슨 (Grace Davison, W. R. Greace & Company, Columbia, Maryland)로부터 입수 가능하다. 일주일 후, 제제에서 실질적인 분리는 관찰되지 않았다.

실시예 5

기재/층과 실시예 4의 실리콘 제제의 조합물을 제조하였다. 0.5 온스/제곱 야드의 기본 중량을 갖는 폴리프로필렌 스펀본드 재료와 폴리에틸렌 필름을 각각 얻었다. 스카치-브랜드 마스터 테이프 (3M 컴퍼니로부터 얻음)를 이들 재료 각각의 한 면에 도포하였다. 두 재료를 한 면에 테이프로 보강한 후, 2 인치 × 6인치 샘플을 잘랐다.

그 후 실시예 4의 실리콘 제제를 보강된 폴리에틸렌 필름에 직접 도포하여 샘플을 제조하였다. 실리콘 제제 SSA-8, SSA-9 및 SSA-10을 폴리에틸렌 필름에 도포하기 전에 1 분 교반하고, 그 후 브러쉬를 이용하여 폴리에틸렌 필름에 약 50 그램/제곱 미터의 함침량으로 도포하였다 (함침량은 실리콘 제제의 도포 전 및 후에 필름의 무게를 칭량함으로써 결정되었다). 약 1 내지 3 분 후, 필름의 코팅된 면을 피부, 스펀본드 재료 또는 스테인리스 스틸에 접합하였다. 다시 상기 기술된 2 킬로그램 롤러를 사용하여 실시예 4의 제제가 기재에 접합되는 것을 도왔다. 모든 샘플을 임의의 물리적 시험 전에 밤새 실온에 두게 하였다.

실시예 6

실시예 5에서 제조된 예시적인 조합물을 그 후 박리 테스트 하였다. 이 박리력 또는 이층력은 180도 박리 테스트 동안 재료를 서로로부터 떼어내는데 필요한 샘플의 단위폭 당 장력의 크기를 측정하였다. 다른 테스트는 본 발명의 다기능성 실리콘 블렌드를 가지고 제조된 조합물과 이것 없이 제조된 조합물을 비교하는데 사용될 수 있는 반면, 이 비교를 위해 사용된 방법은 다음 단계를 채용하였다.

(1) 상기 기술된 것과 같이, 준비된 샘플 각각은 폭 2 인치 및 길이 6인치를 갖는다. 전형적으로 3 가지 개개의 샘플의 박리력을 측정하고, 3 가지 샘플의 평균을 하기의 표에 기록하였다. 기록된 박리력은 실험을 하는 동안 측정된 피크 박리력의 평균이다.

(2) 장력 테스터를 조정하였다. 샘플을 고정하고 잡아두기에 충분한 재료가 존재하도록 각 샘플의 한 끝을 손으로 떼어 냈다. 각 샘플에서, 코팅된 폴리에틸렌 필름 (즉, 실시예 4의 실리콘 블렌드가 그 위에 코팅된 실리콘 필름)과 같은 제1 층을 장력 테스터의 상부 조에 삽입하고 고정하였다. 폴리프로필렌 스펀본드 기재와 같은 제2 층을 장력 테스터의 하부 조에 삽입하고 고정하였다. 각 조는 적층체가 멀리 떼어내질 때, 미끄러짐이나 파열됨 없이 제1 또는 제2 층을 단단히 잡아두기 위해 샘플과 접촉하는 적합한 면을 가져야 한다. 장력 테스터의 조들을 테스트 시작시 처음에 75 mm 만큼 떨어져 있게 하였다. 몇몇 테스트 동안, 샘플을 스테인리스 스틸 판에 접착하였다. 이러한 경우, 샘플을 2 킬로그램 롤러를 사용하여 스테인리스 스틸 판에 접착하였다. 그 후 스테인리스 스틸 판의 노출된 부분을 장력 테스터의 하부 조로 고정하고, 스테인리스 스틸 판에 접착된 샘플의 노출된 부분을 장력 테스터의 상부 조로 고정하였다. 그 후 샘플을 스테인리스 스틸 판으로부터 떼어 냈다. 사람 피부 (이 경우 털이 없는 팔뚝의 아랫면)의 박리 테스트를 위해, 90도 박리 테스트를 수행하였다. 샘플 제조는 2 킬로그램 롤러를 사용한 스테인리스 스틸 판의 180도 박리 테스트와 동일하였다. 3 가지 시험편은 또한 각각의 코드로 테스트하였다. 데이터는 하기의 표에 요약하였다.

(3) 장력 테스터는 조들이 12 인치/분의 속도로 이동하도록 설정되었다. 테스트는 샘플이 떼어내 질 때까지 또는 하나의 층이 파손될 때까지 계속하였다. 그 후 평균 박리력 및 피크 박리력을 기록하였다. 다른 샘플링 속도, 샘플링 주기 및 크로스헤드 이동 지속시간 이 서로 다른 샘플 크기를 요구하는 샘플의 통계적으로 유용한 평균 박리력을 얻기 위해 사용될 수 있다.

(4) 샘플이 분리되거나 파손된 후, 각 샘플의 단위 폭 당 피크 박리력을 그램 단위의 피크 박리력을 인치 단위의 샘플 폭 (즉, 2인치)으로 나눔으로써 계산하였다. 다음으로 총 평균을 개개의 샘플에서 각각 얻은 3 가지 결과를 평균냄으로써 각 샘플 세트에 대해서 계산하였다. 각 샘플 세트의 총 평균은 하기의 표에 그램/인치로 기록하였다. 세 가지 시험편은 또한 각각의 코드로 시험하였다. 본 테스트에서 사용하기 적합한 장력 테스터는, 다른 것들 중에서도, 신테크 2 테스터 (신테크 코포레이션(1001 Sheldon Dr. , Cary, N.C. 27513, MTS에 의해 매입된 신테크 코포레이션)에서 입수 가능); 인스트론 모델 티엠 (인스트론 코포레이션 (2500 Washington St., Canton, Mass. 02021)에서 입수 가능); 트윙-알버트 모델 인텔렉트 II(트윙-알버트 인스트루먼트 코.(10960 Dutton Rd., Philadelphia, Pa. 19154)에서 입수 가능); 또는 엠티에스 알리언스 RT/1400 (엠티에스 코포레이션, Eden Prairie, Minnesota)을 포함한다.

이 테스트로부터의 데이타는 하기 표 3에 나타내었다.

표 3
적층체	박리력 / g/ in (피크 하중에서의 평균)	파손 모드
PE 필름/SSA-8/피부	30	--
PE 필름/SSA-9/스펀본드	510	스펀본드 파손
PE 필름/SSA-9/스테인리스 스틸	270	접착제 파손
PE 필름/SSA-9/피부	110	--
PE 필름/SSA-10/스펀본드	360	스펀본드 파손
PE 필름/SSA-10/스테인리스 스틸	290	접착제 파손
PE 필름/SSA-10/피부	110	--

상기 표 3에서, 제1 비교는 SSA-8이 30 그램/인치의 측정된 피크 하중에서 피부로부터 박리됨을 보여준다 (실리콘 제제 SSA-80이 폴리에틸렌 필름 상에 코팅되어 있음; 상기한 바와 같이, 피부에서의 테스트는 90도 박리 테스트를 사용하였다). 우리는 실리콘 블렌드 SSA-8이 필름으로서 균일하게 코팅되지 않았기 때문에 이 값이 낮다고 생각한다. 그 다음 3가지 개시는 실리콘 제제 SSA-9가 0.5 온스/제곱 야드의 폴리프로필렌 스펀본드, 스테인리스 스틸 및 피부로부터 각각 박리될 때의 피크 하중을 보여준다: 510 그램/인치; 270 그램/인치; 및 110 그램/인치. 마지막 3가지 개시는 실리콘 제제 SSA-10이 0.5 온스/제곱 야드의 폴리프로필렌 스펀본드, 스테인리스 스틸 및 피부로부터 각각 박리될 때의 피크 하중을 보여준다: 360 그램/인치; 290 그램/인치; 및 110 그램/인치.

Claims (19)

1. 기재;

   고점착(high-tack) 실리콘 재료 및 무점착(no-tack) 재료를 포함하는, 기재에 부착된 균질(homogeneous) 실리콘 블렌드; 및

   실리콘 블렌드에 직접 부착된 실리콘 접착제 필름

   을 포함하는, 사람 피부에 분리가능하게 결착되도록 구성된 적층체를 포함하는 호흡기.
2. 기재 및 기재의 적어도 한 부분에 부착된 실리콘 블렌드를 포함하고, 이 때 블렌드는 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성되고, 블렌드는 고점착 실리콘 재료 및 무점착 재료를 포함하고, 기재는 부직물, 필름, 플러프, 초흡수체 또는 그들의 몇몇 조합이고, 무점착 재료는 가교된 폴리아크릴레이트 공중합체 분말이고, 고점착 실리콘 재료 대 무점착 재료의 중량비는 약 13.3:1인, 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 적층체.
3. 제2항에 있어서, 상기 고점착 실리콘 재료가 고점착 열용융형(hot-melt) 실리콘 접착제인 적층체.
4. 제2항에 있어서, 상기 블렌드가 사람 피부로부터 탈착될 때 약 50 그램/인치 내지 약 250 그램/인치의 90도 박리력(90-degree peel force)을 나타내고, 블렌드가 부착된 기재로부터 탈착될 때 약 500 그램/인치 초과 내지 기재가 손상되는 180도 박리력까지의 180도 박리력을 나타내는 적층체.
5. 기재 및 기재의 적어도 한 부분에 부착된 실리콘 블렌드를 포함하고, 이 때 블렌드는 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성되고, 블렌드는 고점착 실리콘 재료 및 무점착 재료를 포함하고, 기재는 부직물, 필름, 플러프, 초흡수체 또는 그들의 몇몇 조합이고, 무점착 재료는 가교된 폴리아크릴레이트 공중합체 분말 및 제한성(antiperspirant) 화합물이고, 제한성 화합물은 알루미늄 클로로하이드레이트를 포함하고, 고점착 실리콘 재료 대 무점착 재료의 중량비는 약 5:1인, 사람 피부에 분리가능하게 접착되도록 구성된 적층체.
6. 제5항에 있어서, 제한성 화합물 대 가교된 폴리아크릴레이트 공중합체 분말의 중량비가 약 1.7:1인 적층체.
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