KR101853532B1 - 불연속 접착제 영역을 갖는 다층 텍스타일 물품 - Google Patents

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윌리엄 디 켈시
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더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
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Abstract

제1 텍스타일과 불균일 접착제 패턴을 갖는 접착제층을 포함하는 다층 물품을 제공한다. 불균일 접착제 패턴은 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 영역을 형성한다. 접착제 영역은 비접착제 영역과 함께 물품 표면 상에 가시 패턴을 형성한다. 경우에 따라 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 접착제에 제2 텍스타일이 접합되어 다층 물품을 형성할 수 있다. 제1 텍스타일 또는 접착제층은 수축성 또는 팽창성일 수 있다. 또한, 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이다. 상기 다층 물품은 통기성이고, 단열성이며, 심미적 만족감을 주고, 뛰어난 신장 및 회복 특성을 나타낸다.

Description

불연속 접착제 영역을 갖는 다층 텍스타일 물품{MULTI-LAYERED TEXTILE ARTICLES HAVING DISCONTINUOUS ADHESIVE REGIONS}
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 다층 물품에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 텍스타일층과, 불연속 코팅 패턴을 갖는 접착제층을 포함하는 다층 물품에 관한 것이다. 경우에 따라 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 상기 접착제층에 텍스타일이 접합될 수 있다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "다층 물품"은 접착제층과 하나 이상의 텍스타일층을 포함하는 물품을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "텍스타일"은 임의의 직물, 부직물, 펠트, 또는 니트를 나타내는 것이며, 천연 및/또는 합성 섬유 재료 및/또는 기타 섬유 또는 플로킹 재료로 이루어질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "접착제"는 텍스타일을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 층에 접착되는 임의의 물질을 나타내는 것이다. 접착제는 연속적으로 또는 불연속적으로 도포되어 코팅을 형성할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "엘라스토머"는 장력을 받은 상태에서 신장하고 장력이 해제되면 그 근사 치수로 회복되는 물품을 나타낸다.
불연속적으로 코팅된 텍스타일은 당업계에 공지되어 있다. 표면 텍스쳐, 내마모성, 심미적 이익을 제공하기 위해, 또는 라미네이트 물품의 제조함에 있어서의 중간 단계로서, 텍스타일을 불연속 폴리머층으로 코팅하는 것은 유익할 수 있다. 예를 들어, 불연속 에폭시 코팅을 텍스타일에 도포하여 내마모성을 제공한다. 텍스타일을 불연속적으로 코팅하는 것에 이점이 있긴 하지만, 몇 가지 단점도 존재한다. 일례로, 코팅 두께를 현저히 증키지 않고 표면 텍스쳐의 양을 증키는 것은 어렵다. 그 결과, 다량의 표면 텍스쳐가 요망된다면, 두꺼운 코팅을 도포할 필요가 있을 것이고, 이는 물품의 중량과 가요성 둘 다에 부정적 영향을 미칠 것이다. 또한, 기존의 불연속 코팅은 코팅 자체가 단열성이 되는 수준을 넘어서 물품의 단열성을 실질적으로 개선시키지는 못한다. 따라서, 특정 코팅이 어느 정도 단열성인 재료로 이루어진다는 점을 가정하면, 코팅 두께를 증가시켜야만 내열성을 증가시킬 수 있고, 이것은 또한 물품의 중량을 불리하게 증가시키고 물품의 가요성을 감소시킨다. 또 다른 예는, 기존의 불연속 코팅은 코팅된 텍스타일의 신장력(stretch force)을 증가시키는 작용을 한다는 것이다. 따라서, 불연속 코팅 텍스타일이 요망될 경우, 텍스타일을 신장시키는 데 필요한 힘도 증가할 것이다.
따라서, 당업계에는, 저중량, 가요성 및 신장의 용이성을 모두 유지하면서, 신규한 심미적 특성을 제공할 뿐만 아니라 개선된 표면 텍스쳐화 및 증가된 단열 특성을 제공하는 코팅 물품에 대한 요구가 있다.
본 발명의 목적은, (1) 제1 텍스타일 및 (2) 제1 텍스타일 상에 배치된 접착제층을 포함하는 다층 물품을 제공하는 것이다. 상기 접착제층은 실질적으로 접착제가 없는 영역에 의해 분리된 2개 이상의 접착제 영역을 포함한다. 또한, 각각의 접착제 영역은 복수의 접착제 도트를 포함한다. 접착제 도트는 접착제 영역 내에 불균일하게 분포될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 접착제 영역 내의 인접한 접착제 도트 간의 거리는 연속하는 접착제 영역 간의 거리보다 짧다. 접착제 영역은 연속적일 수 있거나 또는 간극(gap)을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시형태에서, 접착제 영역은 2회 이상 반복되는 하나 이상의 특징적인 형상을 형성한다. 특징적인 형상은 기하학적 또는 추상적 형상일 수 있다. 제2 텍스타일이 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 접착제층 상에 배치될 수 있다. 제1 텍스타일은 탄성 텍스타일 또는 수축성 텍스타일일 수 있고/있거나 접착제는 수축성 접착제일 수 있다. 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이, 20% 연신율에서의 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이다. 제1 접착제 영역의 곡률 반경은 약 1 mm∼약 20 mm이다.
본 발명의 또 다른 목적은, (1) 제1 텍스타일 및 (2) 제1 텍스타일 상에 배치된 접착제층을 포함하는 다층 물품으로서, 상기 접착제층은 제1 접착제 영역 및 제2 접착제 영역을 포함하는 것인 다층 물품을 제공하는 것이다. 제1 접착제 영역은 제2 접착제 영역에 존재하는 접착제의 양보다 많은 접착제 양을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 다층 물품은, 20% 연신율에서의 신장력이, 20% 연신율에서의 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이다. 또한, 제1 접착제 영역은 하나 이상의 특징적인 형상(예를 들어, 기하학적 또는 추상적)을 형성하고, 이 형상은 2회 이상 반복된다. 또한, 제1 접착제 영역은 복수의 접착제 도트를 포함할 수 있다. 접착제 도트는 실질적으로 동일한 크기여도 좋고 아니어도 좋다. 몇몇 실시형태에서, 제1 접착제 영역의 외측부에 배치된 접착제 도트는 제1 접착제 영역의 내측부 상에 배치된 접착제 도트보다 큰 직경을 갖는다. 다른 실시형태에서, 제1 접착제 영역은 복수의 접착제 도트를 둘러싸는 접착제의 연속 띠로 형성된다. 접착제 도트는 또한 동일한 또는 상이한 크기를 가질 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 제1 접착제 영역 내의 접착제는 격자형 패턴을 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, (1) 제1 텍스타일 및 (2) 제1 텍스타일 상에 배치된 접착제층을 제공하는 것으로서, 상기 접착제층은 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제1 영역 및 접착제의 제2 퍼센트 면적 커버율을 갖는 제2 영역을 포함한다. 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율은 접착제의 제2 면적 커버율보다 크다. 또한, 제1 영역은 하나 이상의 특징적인 형상(예를 들어, 기하학적 또는 추상적 형태)을 형성하며, 이것은 2회 이상 반복된다. 적어도 하나의 실시형태에서, 제1 영역은 복수의 접착제 도트를 포함한다. 접착제 도트는 하나 이상의 제1 접착제 영역 내에 불균일하게 분포될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제2 영역은 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는다. 제2 텍스타일이 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 접착제층 상에 위치할 수 있다. 제1 텍스타일은 탄성 텍스타일 또는 수축성 텍스타일일 수 있고/있거나 접착제는 수축성 접착제일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, (1) 제1 텍스타일에 장력을 부여하는 단계, (2) 장력이 부여된 제1 텍스타일에, 제1 접착제 영역 및 제2 접착제 영역을 포함하는 접착제층을 도포하여, 다층 물품을 형성하는 단계, 및 (3) 다층 물품을 이완시켜, 접착제 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품의 컬링(curling)을 유발하는 단계를 포함하는, 다층 물품을 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 제1 접착제 영역은 제2 접착제 영역에 존재하는 접착제의 양보다 많은 접착제 양을 포함한다. 각각의 접착제 영역의 오목면이 제1 텍스타일을 향해 배치된다. 본 방법은, 다층 물품을 이완시키기 전에, 접착제층 상에 제2 텍스타일을 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 제2 텍스타일은 실질적으로 제1 텍스타일의 윤곽을 따른다. 또한, 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이다.
또한, 본 발명의 목적은, (1) 수축성 접착제를 제1 텍스타일에 접합시켜 다층 물품을 형성하는 단계, 및 (2) 접착제를 수축시켜, 접착제 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품의 컬링을 유발하는 단계를 포함하는, 다층 물품을 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 특히, 각각의 접착제 영역의 오목면이 접착제를 향해 배치된다. 제1 접착제층은 접착제 영역 및 실질적으로 접착제를 포함하지 않는 영역을 포함한다. 실질적으로 접착제를 포함하지 않는 영역은 접착제 영역 사이 공간에 배치된다. 또한, 접착제 영역은 하나 이상의 특징적인 형상을 갖는다. 제2 텍스타일이 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 수축된 접착제 상에 배치될 수 있다. 또한, 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이다.
본 발명의 또 다른 목적은, (1) 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제1 영역과 접착제의 제2 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제2 영역을 포함하는 접착제층에 수축성 텍스타일을 접합시키는 단계, 및 (2) 텍스타일을 수축시켜, 접착제 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품의 컬링을 유발하는 단계를 포함하는 다층 물품을 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 이러한 실시형태에서, 다층 물품은 수축된 텍스타일을 향해 컬링한다. 또한, 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율은 접착제의 제2 면적 커버율보다 크다. 제2 텍스타일이 제1 텍스타일을 수축시키기 전 또는 후에 접착제 상에 배치될 수 있다. 제2 텍스타일이, 이 텍스타일을 수축시키기 전에 접착제층 상에 배치될 경우, 제2 텍스타일이 실질적으로 수축성 텍스타일의 윤곽을 따른다.
본 발명의 한 가지 이점은, 다층 물품이 강성도 감소와 개선된 단열 특성을 나타낸다는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 텍스타일 및/또는 접착제가 난연성 또는 내화성 재료를 포함할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 다층 물품이 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이라는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은, 다층 물품이 제1 텍스타일 단독을 신장시키는 데 필요한 신장력에 비해 놀라울 정도로 적은 신장력을 나타낸다는 것이다.
본 발명의 전술한 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은 후술하는 상세한 설명을 고려할 때 보다 충분히 이해될 것이다. 그러나, 도면은 예시적 목적으로 제공된 것으로, 본 발명의 한계를 정하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점이 분명히 이해되어야 한다.
본 발명의 이점은, 후술하는 본 발명의 상세한 설명을 고려할 때, 특히 첨부된 도면과 관련하여 파악할 때 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 접착제 영역 내의 불연속 접착제 도트와 비접착제 영역에 대응하는 융기된 부분을 갖는 다층 물품의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 예시적 실시형태에 따른 접착제 영역 내에 연속 접착제를 갖는 다층 물품의 개략도이다.
도 2a는 압축력과 장력을 도시하는 도 2의 다층 물품의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 접착제 영역과 비접착제 영역에 의해 형성되는 패턴을 예시하는, 도 1 또는 2의 다층 물품의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따른 3차원 다층 물품의 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 적어도 하나의 예시적 실시형태에 따라 접착제층 상에 배치된 제2 텍스타일이 제1 텍스타일의 윤곽을 실질적으로 따르는, 도 1의 다층 물품의 개략도이다.
도 5a는, 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따라 제2 텍스타일이 물품 내에 공기 포켓을 형성하는, 도 1의 다층 물품의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따라 수축성 접착제로 형성된 다층 물품의 개략도이다.
도 6a는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 접착제층 상에 배치된 제2 텍스타일이 제1 텍스타일의 윤곽을 실질적으로 따르는, 도 6의 개략도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 제1 텍스타일에 대향하여 접착제 상에 제2 텍스타일이 배치된 도 6의 다층 물품의 개략도이다.
도 8은 도 1의 다층 물품의 곡률 반경을 측정하는 방법의 개략도이다.
도 9는, 접착제 도트가 접착제 영역 전반에 걸쳐 실질적으로 동일한 직경을 갖는 예시적인 접착제 영역의 개략도이다.
도 10은, 접착제 영역의 외측부 상에 배치된 접착제 도트가 접착제 영역의 내측부 상에 배치된 접착제 도트보다 큰 직경을 갖는 예시적인 접착제 영역의 개략도이다.
도 11은, 접착제 영역의 외측부가, 실질적으로 동일한 직경을 갖는 복수의 접착제 도트를 둘러싸는 연속적인 또는 실질적으로 연속적인 접착제 띠로 이루어지는 것인 예시적인 접착제 영역의 개략도이다.
도 12는, 접착제가, 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 중심부에 위치한 원형 영역을 형성하도록 도포되는, 예시적인 접착제 영역의 개략도이다.
도 13은, 접착제(30)가 접착제 영역 내에 격자형 패턴을 형성하도록 도포되는, 예시적인 접착제 영역의 개략도이다.
도 14는, 본 발명의 하나의 예시적인 실시형태에 따른, 내부에 육각형 패턴을 갖는 이형지의 개략도이다.
도 15는, 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따라, 육각형 접착제 패턴을 적용하기 위해 이형지를 이용하여 다층 물품을 형성하는 방법의 개략도이다.
달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용되는 모든 기술 용어와 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 도면에서, 선, 층 및 영역의 두께는 명료함을 위해 과장되게 표현될 수 있다. 층과 같은 부재가 다른 부재 "상에" 위치하는 것으로 언급될 때, 이것은 다른 부재 상에 바로 위치할 수도 있고 개재하는 부재가 존재할 수도 있는 것으로 이해될 것이다. 또한, 부재가 다른 부재에 "인접하여" 위치하는 것으로 언급될 경우, 그 부재는 다른 부재에 바로 인접할 수도 있고 개재하는 부재가 존재할 수도 있다. 용어 "상부", "하부", "측면" 등은 본원에서 단지 설명을 목적으로 사용된 것이다. 도면 전반에 걸쳐서 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한, 용어 "다층 물품"과 "물품"은 본원에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 또한, 용어 "접합 영역"과 "접착제 영역"은 본원에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 발명은 텍스타일과, 특징적인 불연속 접착제 패턴을 갖는 접착제층을 포함하는 다층 물품에 관한 것이다. 불연속 접착제 패턴은 텍스타일 상에적인 심미적 만족감을 주는 표면을 생성한다. 불연속 접착제 패턴은 또한, 물품이 비접착제 영역에서 우선적으로 굴곡되도록, 다층 물품 내에 접착제가 없는 또는 실질적으로 없는 영역을 생성한다. 적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 하나 이상의 텍스타일(들) 및 접착제는 탄성이거나 또는 다른 방식으로 신축성을 가질 수 있다. 다층 물품은 통기성이고, 몇몇 실시형태에서, 내수성일 수 있다.
도 1로 돌아가면, 적어도 하나의 예시적인 실시형태에 따른 3차원 다층 물품(10)을 가장 잘 볼 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 텍스타일(20)은 그 위에 도포된 접착제(30)를 갖는다. 제1 텍스타일(20)은 임의의 직물, 부직물, 펠트, 또는 니트일 수 있고, 천연 및/또는 합성 섬유 재료로 이루어질 수 있다. 제1 텍스타일(20)은 비탄성 또는 탄성일 수 있거나, 치수가 바뀌도록 다른 방식으로 조작될 수 있다(예를 들어, 수착되거나 신장됨). 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "탄성"은 장력이 부여될 수 있고 그 후 장력이 해제되면 그 본래의 근사 치수로 회복되는 재료를 나타내다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "수축"은 특정 부품이 그 최초의 치수로부터 더 작은 치수로 축소되는 것을 나타낸다. 수축은 물리적 작용을 가함으로써(예를 들어, 열을 가하거나 냉각시킴), 또는 힘을 제거함으로써(예를 들어, 특정 부품이 긴장 상태에 있도록 하는 힘을 제거함) 일으킬 수 있다. 제1 텍스타일(20)로서 사용하기 위한 적절한 텍스타일의 비한정적인 예로는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 면, 울, 실크, 아라미드, 폴리에틸렌, 레이온, 아크릴, 올레핀, 스판덱스 등을 들 수 있다. 또한, 제1 텍스타일(20)은 내화성 또는 난연성 텍스타일일 수 있다. 제1 텍스타일(20)은 또한 UV 보호 재료를 포함하고/하거나, 원하는 특성을 제공하기 위해 다른 방식으로 코팅되거나 처리될 수 있다.
접착제(30)는, 접착제(30)가 비접착제 영역(60)에 의해 분리된 접착제 영역(50)을 포함하도록 불연속 패턴으로 제1 텍스타일(20)에 도포된다. 접착제(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 일련의 불연속 도트로서 도포되거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 접착제 영역(50) 내에 솔리드한 연속 패턴으로 도포될 수 있다. 또한, 접착제 도트는 접착제 영역 내에 불균일하게 분포될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이 "불균일한"이란 도트, 접착제, 패턴, 또는 다른 아이템이 무작위적으로 또는 가변적으로 분포됨을 설명하기 위한 것이다. 접착제 영역(50) 내의 접착제 도트는 동일한 또는 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있거나, 또는 한 접착제 영역 내에서 또는 한 접착제 영역에서 다른 접착제 영역까지 그 크기가 서로 다를 수 있다. 접착제(30)는 통기성 또는 비통기성일 수 있고, 그래비어 프린팅, 스크린 프린팅 및 전사 프린팅을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 통상적인 방식으로 제1 텍스타일(20)에 도포될 수 있다. 또한, 접착제는 다층 물품에 난연성을 제공하기 위해, 경우에 따라 내화성 접착제일 수 있거나 내화성 또는 난연성 재료를 포함할 수 있다. 내화성 또는 난연성 재료의 비한정적인 예로는, 예를 들어, 아라미드, 폴리벤즈이미다졸(PBI), 폴리 p-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸(PBO), 모드아크릴 블렌드, 폴리아민, 방염성 레이온, 폴리아민, 카본, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 및 이들의 블렌드 및 조합을 들 수 있다.
접착제(30)는 또한, 접착제 영역(50)이 비접착제 영역(60)과 함께 다층 물품(10)의 표면 상에적 패턴을 형성하도록, 제1 텍스타일(20)에 도포된다. 접착제 및 비접착제 영역(50, 60)에 의해 형성되는 패턴은 각각 임의의 기하학적(예를 들어, 사각형, 원형, 렉타고널, 팔각형 등), 또는 추상적 형상을 가질 수 있으며, 이것은 일반적으로 2회 이상 반복되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 하나 이상의 기하학적 또는 추상적 형상은 가시적 패턴을 형성하는 데 이용될 수 있다. 또한, 비접착제 영역(60)은 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는다. 추가로, 비접착제 영역(60)은 다층 물품(10) 내에 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 연속하는 경로를 형성할 수 있다.
도 3은, 접착제 영역(50) 및 비접착제 영역(60)이 다층 물품(10)(예컨대, 도 1 및 2에 도시됨)의 제1 텍스타일(20)의 외부 표면 상에 가시적인 육각형 패턴을 형성하는 예시적인 실시형태의 상면도를 도시한다 예를 들어, 육각형 패턴을 형성하는 접착제 도트(45)는, 예컨대 도 9에 도시된 바와 같이, 접착제 영역(50) 전체에서 실질적으로 동일한 직경을 가질 수 있다. 접착제 영역(50) 내의 접착제 도트(45) 사이의 거리는 연속하는 접착제 영역(50) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 대안으로, 접착제 영역(50)의 외측부 상에 배치된 접착제 도트는 접착제 영역(50)의 내측부에 배치된 접착제 도트보다 큰 직경을 가질 수 있다. 도 10을 참고할 때, 접착제 도트(42)는 접착제 도트(44)보다 큰 직경을 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 접착제 도트는 접착제 영역(50)의 외측부로부터 접착제 영역(50)의 내측부까지 직경이 순차적으로 작아질 수 있다. 추가로, 도트(42, 44) 사이의 거리는 접착제 영역(50) 내에서 달라질 수 있다(도시되지 않음).
다른 실시형태에서, 접착제(30)는 접착제 영역(50) 내에서 연속적으로, 또한 불연속적으로 도포될 수 있다. 그러한 한 예가 도 11에 도시되는데, 여기에서는 접착제 영역(50)의 외측부가 실질적으로 동일한 직경을 갖는 복수의 접착제 도트(48)를 둘러싸는 연속적인 또는 실질적으로 연속적인 접착제 띠(46)로 이루어진다. 접착제 띠(46) 내에 위치하는 접착제 도트(48)는 직경이 다를 수 있거나, 스스로 특징적인 패턴을 형성할 수 있거나, 접착제 영역(50)의 중심부를 향하면서 직경이 순차적으로 더 커지거나 더 작아질 수 있으며, 그러한 실시형태가 본 발명의 범위 내에 고려되어야 하는 것으로 이해되어야 한다.
다른 실시형태에서, 접착제(30)는 접착제 영역(50) 내에 패턴을 형성하도록 도포될 수 있다. 도 12에서, 접착제(30)는 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 중심부에 위치한 원형 영역(51)이 형성되도록 도포된다. 도 12에는 단 7개의 원형 영역(51)만을 도시하였지만, 그보다 적거나 많은 원형 영역(51)이 존재할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 그 영역은 본래 원형일 필요는 없으며, 접착제 영역(50) 내의 접착제가 없는 영역은 임의의 형상을 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또 다른 예시적인 실시형태에서, 접착제(30)는, 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이, 격자형 패턴을 형성하도록 도포될 수 있다. 보다 구체적으로, 접착제 스트립(54)은, 스트립이(54)이, 비접착제 영역(52)이 접착제 스트립(54)의 사이 공간에 위치하도록 실질적으로 서로 평행하도록 접착제 영역(50) 내에 배치된다. 접착제 교차 스트립(54)의 추가적인 스트립은 "격자"(도시되지 않음)를 형성하도록 실질적으로 수직 배향으로 존재하는 것으로 이해되어야 하며, 이것 역시 본 발명의 범위 내인 것으로 간주된다.
도 9∼13에 도시된 접착제 영역(50) 내의 접착제의 패턴은 단지 예시를 위한 것이며, 접착제 영역(50) 내의 다른 접착제 및/또는 비접착제 패턴도 본 발명의 범위 내인 것으로 간주되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 접착제 영역(50) 내에 임의의 패턴으로 접착제 영역(들) 내에 접착제가 균일하게 또는 불균일하게 분포될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
적어도 도 3에 도시된 예에서, 접착제 영역(50)은 양방향 화살표(80)에 의해 표시되는 거리만큼 비접착제 영역(60)과 분리되어 있다. 이러한 비접합 거리는 약 1.5 mm보다 클 수 있고, 예시적인 실시형태에서, 약 1.5 mm∼약 20 cm, 약 1.5 mm∼약 10 cm, 약 1.5 mm∼20 mm, 또는 약 1.5 mm∼약 10 mm의 범위일 수 있다. 또한, 접착제 영역(50)은 적어도 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7 mm, 또는 10 mm 또는 그 이상의 폭을 가질 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 접착제 영역의 폭은 약 3 mm∼약 10 cm 또는 약 3 mm∼약 50 mm이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "폭"은 접착제 영역(50)의 한쪽 면에서부터 다른쪽 면까지의 최대 거리로서 정의된다.
접착제 및 비접착제 영역(50, 60)은 각각 원하는 물리적 외관 및 속성에 따라 크기가 다양할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 하나 이상의 예시적인 실시형태에서, 접착제 영역(50)의 폭은 비접착제 영역(60)의 폭보다 크다. 또한, 다층 물품의 접착제 영역의 퍼센트 면적 커버율은 물품 면적의 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%와 같거나 이보다 클 수 있고, 몇몇 실시형태에서는, 약 60% 또는 70% 이상과 같거나 이보다 클 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "접착제 영역의 퍼센트 면적 커버율"은 다층 물품의 접착제 영역의 총 2차원 면적을 다층 물품의 총 면적으로 나누어 100%를 곱한 것으로서 정의된다. 어떠한 경우에나, 접착제 영역(50)에 존재하는 접착제의 양은 비접착제 영역(60)에 존재하는 접착제의 양보다 많다. 예시적인 실시형태에서, 접착제 영역(50)에 존재하는 접착제의 양(예를 들어, 접착제의 질량 또는 부피)은 비접착제 영역(60)에 존재하는 접착제의 양보다 적어도 10% 더 많거나, 20% 더 많거나, 또는 심지어 30%(또는 그 이상) 더 많다.
적어도 하나의 예시적인 실시형태에서, 제1 텍스타일(20) 및/또는 접착제(30)는 탄성이거나 또는 치수가 변하도록 다른 방식으로 조작될 수 있다(예를 들어, 수축되거나 신장됨). 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 텍스타일(20)이 탄성일 경우, 비접착제 영역(60)에 대응하는 다층 물품의 융기된 가시부가 보일 수 있다. 융기된 가시 패턴은 접착제에 의해 형성된 기하학적 또는 추상적 형상을 경계짓는다. 또한, 접착제 영역(50)은 국부적인 컬링 현상(90)을 나타낸다. 놀랍게도, 비접착제 영역(60)은 물품에서 잔류 응력을 경감시킬 뿐만 아니라, 전체 물품(10)에 지나친 컬을 발생시키지 않고 접착제 영역(50)에 응력(예를 들어, 컬)을 도입한다는 것을 발견하였다. 가요성의 비접착제 영역(60)에 의해 분리된, 접착제 영역(50) 내의 국부적이고 강한 컬(90)은 다층 물품(10)의 3차원 양상을 증가시키고, 신장성 및 심미적 특성을 포함하나 이에 한정되지 않는 성능 및/또는 특성의 증가를 도입한다.
또한, 접착제 영역(50)의 곡률 반경은 약 1 mm보다 크거나, 약 2 mm보다 크거나, 약 3 mm보다 크거나, 또는 그보다 클 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 곡률 반경은 약 1 mm∼약 20 mm, 약 3 mm∼약 12 mm, 또는 약 4 mm∼약 8 mm 범위이다. 또한, 다층 물품은 단위 면적당 두께 대 중량이 약 0.005 mm/(g/m2)보다 크거나, 약 0.010 mm/(g/m2)보다 크거나, 또는 그보다 더 클 수 있다.
본 발명의 다층 물품은 추가로, 제1 텍스타일만을 신장시키는 데 필요한 신장력에 비해, 놀라울 정도로 더 적은 신장력을 나타내며, 이에 대해서는 본원에서 나중에 측정하고 설명한다. 비교 목적으로, 신장성을 갖도록 프로모트 처리된 종래의 균일하게 코팅된 재료는 전형적으로 제1 텍스타일 단독의 신장력보다 약 적어도 5배(5X) 더 큰 신장력을 나타낼 수 있다. 본 발명의 신규한 다층 물품은 제1 텍스타일 단독의 신장력보다 단지 약 3배(3X) 이하 더 큰 신장력을 나타낼 수 있다. 대안적 실시형태에서, 본 발명의 불연속 코팅 물품은 제1 텍스타일 단독의 신장력보다 단지 약 2배(2X) 이하 더 큰 신장력을 나타낼 수 있다. 대안으로, 본 발명의 다층 물품의 실시형태는 제1 텍스타일 단독의 신장력과 동일하거나(1X) 또는 심지어 더 작은 신장력을 나타낼 수 있다. 추가적인 대안의 실시형태에서, 불연속 코팅된 다층 물품의 신장력은 제1 텍스타일 단독을 신장시키는 데 필요한 신장력의 약 1/2(0.5X)이거나 그보다 작을 수 있다. 다른 대안적인 실시형태에서, 신장력은 제1 텍스타일 단독을 신장시키는 데 필요한 신장력의 약 1/3(0.33X)이거나 그보다 작을 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태는 제1 텍스타일 단독을 신장시키는 데 필요한 신장력의 약 1/5(0.20X)이거나 이보다 작은 신장력을 나타낼 수 있다.
예시적인 일 실시형태에 따른 다층 물품(10)을 형성하기 위해, 제1 텍스타일(20)을 소정 거리만큼 신장시키고, 접착제(30)를 신장된 상태의 제1 텍스타일(20)에 도포한다. 본원에서 제1 텍스타일(20)(및 이하에 기술하는 접착제(30))은 한 방향으로 신장되는 것으로 설명하지만, 텍스타일(및 접착제)을 이축 신장시키는 것도 본 발명의 범위 내인 것으로 간주되는 것으로 이해되어야 한다. 장력을 해제하면, 제1 텍스타일(20)은 거의 그 본래의 비신장 위치로 회복된다. 예시적인 실시형태에서, 접착제(30)는 장력을 해제하기 전에 경화시킨다.
제1 텍스타일(20)이 이완되면("비신장"), 접착제 영역(50)은 컬링되고 비접착제 영역(60)은 융기한다. 비접착 영역(60)에서 다층 물품(10)은, 적어도 부분적으로, 접착제 영역(50)에 비해 비접착제 영역(60)에 접착제가 없거나 실질적으로 없음으로 인해, 휘어진다(예를 들어, 주름잡힌다). 용어 "휘어진다(buckle)" 및 "주름잡힌다(bunch)는 본원에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있으며, 텍스타일층(20)이 중첩되게 접어져 융기된 부분(65)을 형성하는 것을 나타낸다. 도 1, 2, 2a, 5, 및 5a에 도시된 바와 같이, 접착제 영역(50)의 텍스타일(20)은 융기된 부분(65)의 텍스타일(20)에 비해 신장되거나 연장된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 접착제 영역(50) 및 비접착제 영역(60) 내의 접착제 존재의 차이로 인하여 다층 물품이 비접착제 영역(60)에서는 융기(이완)되고, 접착제 영역(50)에서는 컬링된다. 제1 텍스타일(20)이 신장 가능할 때, 접착제 영역(50)의 오목면은 물품의 텍스타일 측을 향해 배치되는 것에 유념해야 한다. 다층 물품(10)의 접착제 영역(50)의 오목면(26)은 도 2a에서 화살표(22)로 표시되는 장력을 받는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 볼록면(28)은 화살표(24)로 표시되는 바와 같이 압축력을 받는다. 대조적으로, 융기부(65)는 실질적으로 이완되어 있고 비장력 상태에 있다. 다층 물품 내의 볼록/오목면의 이러한 압축/장력 상태와 융기부의 이완 상태는 본원에 기술된 모든 실시형태에 존재하며, 여기에서, 텍스타일(20)은, 명시하지 않더라도, 탄성이다.
제2 텍스타일(40)이, 제1 텍스타일(20)이 장력을 받은(신장) 상태일 때, 접착제(30) 상에 배치될 수 있다. 제2 텍스타일은 제1 텍스타일(20)과 관련하여 상기에 설명한 텍스타일 중 임의의 것일 수 있으며, 제1 텍스타일(20)과 동일하거나 상이할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 텍스타일(20)이 이완함에 따라, 접착제 영역(50)은 컬링하고 비접착제 영역(60)은 융기한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 다층 물품(115) 내에서 제2 텍스타일(40)은 제1 텍스타일(20)의 윤곽을 실질적으로 따른다.
도 5a에 도시된 본 발명의 하나 이상의 실시형태에서, 제1 텍스타일(20)이 장력으로부터 해방되고 물품(100)이 접착제 영역(50)에서 컬링된 후, 제2 텍스타일(40)이 제1 텍스타일(20)과 대향하는 측에서 접착제(30)에 접합된다. 도 5a에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 텍스타일(40)은 제1 텍스타일(20)에 비해 실질적으로 평탄하다. 이러한 방식으로 제2 텍스타일(40)을 접착제(30)에 접합시킴으로써, 제1 텍스타일(20)과 제2 텍스타일 사이에 공기 포켓(110)이 형성된다. 이러한 공기 포켓(110)은 다층 물품(100)에 단열 효과를 제공한다. 또한, 예를 들어, 물품을 의류 제조에 사용할 경우, 제1 텍스타일(20)(예를 들어, 외부 표면)을 마모로부터 보호하기 위해, 융기부(65)를 적어도 부분적으로 내마모성 코팅, 예컨대 폴리머 코팅(도시되지 않음)으로 코팅할 수 있다.
추가적인 실시형태에서, 접착제는 수축성일 수 있다. 도 6을 보면, 제1 텍스타일(20)은 그 위에, 다층 물품(12) 상에 패턴화된 표면을 형성하는, 접합 영역(50) 내의 연속 접착제(30)를 갖는다. 접착제(30)가 수축성인 예시적인 일 실시형태에서, 접착제 영역(50)에 대응하는 융기부와 접착제 영역(50)에서의 컬링은, 접착제(30)를 제1 텍스타일(20)에 도포하고 접착제(30)를 컬링시켜 접착제가 수축하고 접착제 영역(50)에서의 물품을 접착제(30) 쪽으로 컬링하도록 함으로써 얻는다. 접착제(30)가 예를 들어 가해진 열에 의해 수축함에 따라, 물품(120)은 접착제 영역(50)에서 접착제(30) 쪽으로 수축하여, 접착제 영역은 융기하고 융기부가 형성된다. 이러한 실시형태에서, 접착제 영역(50)의 오목면은 물품의 접착제 측을 향해 배치된다. 전술한 바와 같이, 접착제 영역(50)과 비접착제 영역(60) 내의 접착제 존재의 차이로 인해, 물품은 비접착제 영역(60)에서는 융기하고(이완하고) 접착제 영역(50)에서는 컬링한다. 또한, 접착제 영역(50)에 대응하는 컬링된 융기부는, 예를 들어, 다층 물품을 의류 제조에 사용하는 경우, 제1 텍스타일(20)(예를 들어, 외부 표면)을 마모로부터 보호하기 위해, 적어도 부분적으로 내마모성 코팅, 예컨대 폴리머 코팅(도시되지 않음)에 의해 코팅될 수 있다.
접착제(30) 또는 제1 텍스타일(20)을 수축시키기 전에, 접착제층(30)으로 제1 텍스타일(20)에 제2 텍스타일(40)을 접합시킬 수 있다. 이러한 실시형태에서, 제2 텍스타일(40)은 도 6a에 예시된 다층 물품(125)에 의해 도시되는 바와 같이 제1 텍스타일(20)의 윤곽을 실질적으로 따른다.
대안으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 텍스타일(40)을 제1 텍스타일(20)에 제2 접착제(150)에 의해 접합시켜 다층 물품(130)을 형성할 수 있다. 접착제(150)는 물품(130)의 단지 일부분 상에서 별개의 불연속 부분으로 도포될 수 있는 것으로 이해되어야 하며, 여기서 제2 텍스타일(40)은 도시된 바와 같이 제1 텍스타일(20)과 접촉한다. 대안으로, 접착제(150)는 연속적인 별개의 부분으로 도포될 수 있거나, 또는 제2 텍스타일(40)의 길이를 가로질러 또는 실질적으로 그 길이를 가로질러 불연속적으로 도포될 수 있다(도시되지 않음). 도 7에 도시된 실시형태에서, 제2 텍스타일(40)의 추가는 제2 텍스타일(40)과 접착제(30) 사이에 한정된 영역에서 공기 포켓(140)을 형성한다.
대안으로, 제1 텍스타일(20)이 수축성인 실시형태에서, 비접합 영역(60)에서의 융기부(65)와 접합 영역(50)에서의 컬링은, 제1 텍스타일층(20)을, 예컨대 제1 텍스타일층(20)에 열을 가하여 수축시킴으로써 형성한다. 텍스타일층(20)이 수축함에 따라, 다층 물품(120)은 접합 영역(50)에서 텍스타일층(20)을 향해 컬링하여, 연속 또는 불연속 접착제(30)가 이용되는지 여부에 따라, 도 1 또는 2에 도시된 것과 유사한 다층 물품을 형성한다. 다층 물품이 비접합 영역(60)에서 이완(융기)하여, 유발된 응력이 텍스타일층(20)을 수축시키는 것을 완화시킨다. 여기서, 접착제 영역(50)의 오목면은 물품의 텍스타일(20) 측을 향해 배치된다.
텍스타일 또는 접착제가 수축성이거나 텍스타일이 신축성인 도 6, 6a, 및 7에 도시된 실시형태에서, 접착제(30)는 접착제 영역(50) 내에서 연속적으로 도포되는 것이 통상적이지만, 불연속 접착제도 이용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 탄성이거나, 수축성이거나, 팽창성이거나, 또는 이들의 임의의 조합임으로 인해 어떤 방식으로 변형 가능한 하나 이상의 층을 제공함으로써 물품의 3차원적 성질이 얻어질 수 있기 때문에, 상기에 기술한 실시형태는 비한정적인 것으로 이해되어야 한다. 층들 중 하나의 변형은 물품 내에 응력을 발생시키며, 이것은 접착제 영역 내에서 물품의 컬링을 유발한다. 그 후, 비접착제 영역은 다층 물품을 휘어지게 하고, 이것은 다층 물품의 컬링에 의해 유발되는 응력을 경감시킨다.
본원에 기재된 다층 물품은 다양한 용도에, 예를 들어, 의류(예를 들어, 재킷, 팬츠 등)에, 편안함, 활동 용이성 및 착탈의 용이성을 위한 신축성을 위해, 단열재로서, 스페이서 재료로서, 공기 순환을 향상시키기 위해, 확산 반사 표면에, 또는 고도로 텍스쳐링되고/되거나 신축 가능한 물품이 이용될 수 있는 임의의 곳에 사용될 수 있다. 본원에 기재된 발명의 이점은, 표면 텍스쳐 증가에서부터 신축성 개선에 이르기까지 다양하다. 증가된 표면 텍스쳐를 갖는 물품은, 패브릭 스페이싱(fabric spacing)이 중요한 용도, 예컨대 단열 증가 또는 공기 흐름 개선을 위한 스탠드 오프(stand-off) 용도, 또는 정반사의 감소가 요망되는 용도에 사용될 수 있다. 패브릭 스페이싱 특성을 이용하는 실시형태는 소비자, 소방관 등을 위한 경량의 단열 의류, 또는 백백 또는 의류를 위한 개선된 통기성 소재를 포함한다. 개선된 신축 특성을 이용하는 실시형태는 활동성 아웃도어 의류, 운동선수 의류, 또는 착용감과 자유로운 활동성이 중요한 임의의 다른 용도를 포함한다.
테스트 방법
이하에서는 특정 방법 및 장치를 기술하지만, 당업자가 적합하다고 판단하는 임의의 방법 또는 장치도 이용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
열 전도율 측정
본 발명의 샘플의 열 전도율은 대기 조건(약 298 K 및 101.3 kPa)에서 주문 제작한 열류계 열 전도율 테스터를 이용하여 측정하였다. 상기 테스터는 그 표면에 열류 센서(모델 FR-025-TH44033, 미국 커네티컷주 올드 세이브룩의 Concept Engineering으로부터 상업적으로 입수 가능함) 및 온도 센서(서미스터)가 매립되어 있는 가열된 알루미늄 플레이트와, 역시 그 표면에 온도 센서가 매립되어 있는 실온으로 유지되는 제2의 알루미늄 플레이트로 이루어졌다.
가열된 플레이트의 온도는 309.15 K로 유지된 한편, "냉각" 플레이트의 온도는 298.15 K로 유지되었다. 열류 측정(W/m 2 K)은 전도율 테스터의 플레이트를 커버하는 얇은 알루미늄 호일(두께 약 0.02 mm)로 된 2개 층 사이에서 행하였다. 플레이트의 직경은 약 10 cm였다. 샘플의 두께는, 면적 약 5 cm2의 2개의 경질 표면 사이에서, 디지털 마이크로미터(Model XLI 40002, 미국 로드아일랜드주 프로비던스 소재의 Mahr Federal Inc. 제품)를 이용하여 측정하였다. 열류는 일반적으로, 샘플을 테스터에 배치한 후 약 2∼5분 내에 정상 상태에 도달하면 측정하였다.
단위 질량당 열 저항은 측정된 열류와 샘플 중량으로부터 식: Rm = (1/Q-1/Q(0))/w에 따라 계산하였으며, 상기 식에서, Rm은 단위 질량당 열 저항((m2K/W)/(kg/m2))이고, Q는 열류(W/m2K)이며, Q(0)는 샘플이 제자리에 없는 경우의 열류(Q(0)=100 W/m2K)이고, w는 샘플 중량(kg/m2)이다. 기록된 값은 3회 측정의 평균에 해당한다.
곡률 반경 측정
곡률 반경은, 도 8에 도시된 바와 같이, 컬링 영역의 횡단면의 상연부와 저부 중심 둘 다에 접촉할 수 있는 최대 원의 반경으로서 정의된다. 이것을 측정하기 위해, 절단이 몇 개의 컬링 영역을 2등분하도록 샘플을 곡률 반경에 수직으로 절단하였다. 그 후, 디지털 캘리퍼로 컬링 섹션의 폭과 깊이를 측정하고, 평균값을 구하였다.
곡률 반경은 식: r = c2/(8ㆍa)+(a/2)에 따라 평균 폭 및 깊이 측정값으로부터 계산하였으며, 상기 식에서, r은 곡률 반경(mm)이고, c는 컬링 섹션의 폭(mm)이며, a는 컬링 섹션의 깊이(mm)이다. 기록된 값은 3회 측정의 평균이었다.
굴곡률(bending modulus) 측정
본 발명의 다층 물품의 4.68 mm x 4.68 mm 샘플의 굴곡률은, 3-포인트 굽힘법을 이용하여, 써모미케니컬 애널라이저(Thermomechanical Analyzer)(미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 TA Instruments로부터의 모델 Q400)를 사용해서 측정하였다. 테스트는 23℃에서 수행하였다. 변형률은 약 0.162 mm/min이었다. 샘플을, 표면 패브릭이 위를 향하도록 테스트 장치에 배치하였다.
각각의 샘플의 굴곡률은 식: Ef = L3m/(4bd3)에 따라 계산하였으며, 상기 식에서, Ef는 굴곡률(MPa)이고, L은 지지체 스팬(span)(mm)이며, m은 하중 변형 곡선의 최초 직선 부분의 기울기(N/mm)이고, b는 테스트 샘플의 폭(mm)이며, d는 테스트 샘플의 두께(mm)이다. 샘플 두께는 디지털 마이크로미터(모델 ID-C112EX, 일본 가와사키 소재의 Mitutoyo Corp 제품)를 사용하여 측정하였다.
각각의 영역으로부터의 6개 샘플을, 3개는 종(날실) 방향으로, 3개는 횡(씨실) 방향으로 테스트하였다. 기록된 값은 총 6회 측정의 평균에 해당한다.
면적당 두께 대 중량비의 측정
샘플 두께는 디지털 마이크로미터(모델 XLI 40002, 미국 로드아일랜드주 프로비던스 소재의 Mahr Federal Inc. 제품)를 사용하여 5 cm2 면적의 2개의 경질 표면 사이에서 측정하였다. 두께 및 면적을 측정하기 위해 임의의 적절한 수단이 사용될 수 있음에 유념해야 한다. 샘플 중량은 직경 8.9 cm 샘플의 원형 부분을 절단하여 이것을 거의 0.001 g까지 칭량하여 측정하였다. 두께 대 중량비는 식: D = T/(W/A)에 따라 계산하였으며, 상기 식에서, D는 두께 대 중량비(mm/(g/m2))이고, T는 샘플 두께(mm)이며, W는 샘플 중량(g)이고, A는 면적(m2)이다.
신장력 측정
샘플의 신장력은 1000-lb 하중 셀을 갖는 인스트론 유니버셜 테스트기(Instron universal testing machine)(모델 5565)를 이용하여 측정하였다. 3 인치 x 8 인치의 재료 샘플을, 긴 치수를 최대 신장 방향으로 배향되도록 하여 절단하였다. 직경 5 mm의 수평 바를 인스트론의 하중 셀에 부착하고 공압식 클램프를 인스트론 베이스에 부착하였다. 수평 바의 상연부를 공압식 클램프 그립의 상부에서 3" 위에 배치하였다. 샘플을 사이드가 3 인치가 되도록 반으로 평행하게 접어 수평 바 위에 배치하였다. 샘플이 긴장 상태도 느슨한 상태도 안 되도록 샘플의 단부를 공압식 클램프 그립으로 함께 클램핑하였다. 샘플을 10 인치/min의 변형률로 신장시키고, 20% 변형률에서의 하중을 lbf로 기록하였다. 기록된 값은 3회 측정의 평균에 해당한다.
당업자에게는, 라미네이트가, 접착제를 적절한 용매로 용해시키는 것을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 적절한 방법에 의해 그 구성요소로 분리될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 그 후 텍스타일의 신장력을 측정할 수 있다. 나아가, 변형률이 동일하게 유지되는 한, 즉 (10 인치/min)/(3 인치) x 100% = 333%/min이라면, 신장력을 측정하기 위한 임의의 적절한 수단이 이용될 수 있다.
지금까지 본 발명을 개괄적으로 설명하였지만, 이하에 예시하는 특정한 구체적 실시예를 참고하면 본 발명이 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 이 실시예는 단지 예시를 목적으로 한 것으로, 달리 명시하지 않는 한, 포괄 또는 한정을 의도하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
일정 길이의 129 g/m2 나일론/로이카(Roica)® 스트레치 직물(Style GNS3, 타이완 투리우 소재의 Formosa Taffeta Co. 제품) 및 일정 길이의 폴리우레탄 시트 접착제를 입수하였다. 시트 접착제의 두께는 0.18 mm였다.
이형지(215)를 도 14에 도시된 벌집(육각형) 패턴을 이용하여 레이저 절단하였다. 육각형 보이드(220)를 10 mm 폭으로 절단하고, 이형지 스트립(230)에 의해 4 mm 폭으로 분리하였다. 스트레치 직물을 20.3 cm x 15.2 cm의 평판을 가로질러 크로스웹 및 다운웹 방향 둘 다로 신장시켜 그 자리에 고정하였다. 이형지(215)를 스트레치 직물 위에 배치하고, 그 후 시트 접착제를 이형지(215) 위에 배치하였다. 그 후, 이 셋업을 가열된 프레스에 배치하고 163℃에서 10초 동안 프레싱하였다. 그 후, 이 셋업을 가열된 프레스로부터 분리하고, 시트 접착제는 용융된 상태로 유지하면서 텍스타일로부터 이형지를 즉시 제거하였다. 이로써 이형지의 보이드에 대응하는 부위에서만 시트 접착제가 스트레치 직물에 부착된 상태로 유지되었다. 시트 접착제를 실온에서 2분 동안 냉각시키고, 그 시점에 스트레치 직물을 평판으로부터 분리하여 이완시킴으로써 그 초기의 비장력 상태로 회복시켰다. 샘플은 이형지의 육각형 보이드에 대응하는 부위에서 국부적인 컬링을 나타내었다. 이러한 부위의 오목면은 구조물의 텍스타일측을 향하였다. 육각형 패턴은 육안으로 볼 수 있었다.
컬링된 섹션의 곡률 반경은 5.7 mm였다. 얻어진 다층 물품은 중량이 242 g/m2였다. 다층 물품의 단위 질량당 열 저항은 0.032 (m2K/W)/(kg/m2)였다. 샘플의 면적당 두께 대 중량비는 0.0040 mm/(g/m2)였다.
실시예 2
일정 길이의 폴리우레탄 코팅 ePTFE를 입수하였다. ePTFE는 하기 특성을 가졌다: 두께 = 0.043 mm, 밀도 = 0.41 g/cc, 길이 방향으로의 매트릭스 인장 강도 = 31 x 106 MPa, 폭 방향으로의 매트릭스 인장 강도 = 93 x 106 MPa, 버블 포인트 = 1.5 x 105 MPa. 입수 가능한 ePTFE는 불필요한 폴리우레탄층을 포함하였다.
이형지(215)를 도 4에 도시된 벌집(육각형) 패턴을 이용하여 레이저 절단하였다. 육각형 보이드(220)를 10 mm 폭으로 절단하고, 4 mm 폭의 이형지 스트립(230)으로 분리하였다. 코팅된 멤브레인의 ePTFE 측 상에 이형지를 배치하고, 이형지와 멤브레인을 그래비어 프린터로 공급하였다.
이제 도 15를 참조하면, 2층의 다층 물품을 형성하기 위한 공정 라인의 일부를 볼 수 있다. 폴리우레탄(240)을 입수하여 프린터에 장입하여, 롤(250)을 통해 멤브레인의 ePTFE 측에 가열된 접착제 도트가 도포되도록 하였다. 다시 말해, ePTFE 멤브레인(260)을 롤(250)로 공급하였으며, 이때 ePTFE가 위를 바라보면 롤러(250) 쪽으로 향하도록 하였다. 폭 305 마이크론의 사각형 접착제 도트를 ePTFE 멤브레인(260)의 비마스킹 면적에 83%의 퍼센트 면적 커버율로 도포하였다.
일정 길이의 137.7 g/m2 나일론/엘라스탄 스트레치 직물(Style Q4410-T0, 타이완 타이페이 소재의 China Her Industrial Co. 제품)을 입수하였다. 스트레치 직물에 장력을 부여하고, 이형지(215)(마스크)를 제거하고, 스트레치 직물 텍스타일(270)을 멤브레인(260)의 접착제 측 상에 배치하였다. 텍스타일(270) 상의 장력을 유지하면서, 형성된 다층 물품(280)을 롤 위로 스풀링하고(도시되지 않음), 수분 경화시켰으며, 여기에 약 2일이 소요되었다.
수분 경화 후, 다층 물품을 언스풀링하여 이완시킴으로써 텍스타일의 초기의 비장력 상태로 회복되게 하였다. 폴리우레탄 코팅 ePTFE를 텍스타일로부터 박리하여 버림으로써, 접착제가 텍스타일에 거의 부착된 채로 남게 하였다. 육각형 패턴은 육안으로 볼 수 있었다. 샘플은 이형지의 육각형 보이드에 대응하는 부위에서 국부적인 컬링을 나타내었다. 이들 부위의 오목면은 다층 물품의 텍스타일 측을 향하였다.
컬링된 섹션의 폭은 6.33 mm였고, 깊이는 2.62 mm였으며, 곡률 반경은 3.22 mm였다. 형성된 구조물의 중량은 152.4 g/m2였다. 샘플의 면적당 두께 대 중량비는 0.012 mm/(g/m2)였다. 20% 변형률에서의 샘플의 신장력은 0.14 lbf였다. 20% 변형률에서의 미가공(raw) 스트레치 직물의 신장력은 0.73 lbf였다.
지금까지 본 출원의 발명을 일반적으로, 또한, 구체적인 실시형태와 관련하여 설명하였다. 본 발명은 이하에 기재하는 청구범위의 기재를 제외하고는 다른 방식으로 한정되지 않는다.

Claims (59)

  1. 제1 텍스타일; 및
    상기 제1 텍스타일 상에 배치된 접착제층으로서, 상기 접착제층은, 실질적으로 접착제를 포함하지 않는 영역에 의해 분리된 2개 이상의 접착제 영역을 포함하고, 각각의 상기 접착제 영역은 복수의 접착제 도트를 포함하는 것인 접착제층
    을 포함하는 다층 물품으로서,
    상기 접착제 영역 내의 인접한 접착제 도트 사이의 거리가 연속하는 접착제 영역 사이의 거리보다 짧고,
    상기 접착제 영역은 하나 이상의 특징적인 형상을 가지며,
    각각의 상기 접착제 영역은 오목면을 가지며,
    상기 접착제를 실질적으로 포함하지 않는 영역은 상기 접착제 영역을 경계짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 접착제 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼ 20 mm인 다층 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오목면은 장력을 받는 것인 다층 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 오목면은 상기 제1 텍스타일을 향해 배치되는 것인 다층 물품.
  4. 제2항에 있어서, 상기 오목면은 상기 접착제층을 향해 배치되는 것인 다층 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 특징적인 형상은 2회 이상 반복되는 것인 다층 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 특징적인 형상은 기하학적 또는 추상적 형태를 갖는 것인 다층 물품.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 융기된 가시부는 실질적으로 장력을 받지 않는 것인 다층 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 상기 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만인 다층 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 접착제 도트는 상기 접착제 영역 내에 불균일하게 분포되는 것인 다층 물품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 접착제 도트는 상기 접착제 영역 내에서 실질적으로 동일한 크기를 갖는 것인 다층 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 접착제 도트는 상기 접착제 영역 내에서 크기가 상이한 것인 다층 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 접착제 영역의 외측부에 배치된 접착제 도트는 상기 접착제 영역의 내측부 상에 배치된 접착제 도트의 직경보다 큰 직경을 갖는 것인 다층 물품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 접착제를 실질적으로 포함하지 않는 영역은 2 mm보다 큰 폭을 갖는 것인 다층 물품.
  15. 제1항에 있어서, 상기 다층 물품 내의 상기 접착제 영역의 퍼센트 면적 커버율이 30% 이상인 다층 물품.
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 상기 접착제층 상에 제2 텍스타일을 더 포함하는 다층 물품.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 텍스타일이 탄성 텍스타일 및 수축성 텍스타일로부터 선택되는 것인 다층 물품.
  19. 제1항에 있어서, 상기 접착제가 수축성 접착제인 다층 물품.
  20. 제1 텍스타일; 및
    상기 제1 텍스타일 상에 배치되고 제1 접착제 영역 및 제2 접착제 영역을 포함하는 접착제층
    을 포함하는 다층 물품으로서,
    상기 제1 접착제 영역은 상기 제2 접착제 영역 내에 존재하는 접착제의 양보다 많은 접착제 양을 포함하고,
    상기 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 상기 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이고,
    상기 제2 접착제 영역이 상기 제1 접착제 영역을 경계짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 제1 접착제 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼20 mm인 다층 물품.
  21. 제20항에 있어서, 각각의 상기 제1 접착제 영역이 오목면을 갖는 것인 다층 물품.
  22. 제21항에 있어서, 상기 오목면이 장력을 받는 것인 다층 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 오목면이 상기 제1 텍스타일을 향해 배치되는 것인 다층 물품.
  24. 제22항에 있어서, 상기 오목면이 상기 접착제층을 향해 배치되는 것인 다층 물품.
  25. 제20항에 있어서, 상기 제2 접착제 영역이 2 mm보다 큰 폭을 갖는 것인 다층 물품.
  26. 삭제
  27. 제20항에 있어서, 실질적으로 장력을 받지 않는 다층 물품.
  28. 제20항에 있어서, 제1 접착제 영역이 하나 이상의 특징적인 형상을 형성하고, 상기 하나 이상의 특징적인 형상은 2회 이상 반복되며 기하학적 또는 추상적 형태를 갖는 것인 다층 물품.
  29. 제20항에 있어서, 상기 제1 접착제 영역이 복수의 접착제 도트를 포함하는 것인 다층 물품.
  30. 제29항에 있어서, 상기 복수의 접착제 도트가 실질적으로 동일한 크기를 갖는 것인 다층 물품.
  31. 제20항에 있어서, 상기 제1 접착제 영역의 외측부 상에 배치된 접착제 도트가 상기 제1 접착제 영역의 내측부 상에 배치된 접착제 도트의 직경보다 큰 직경을 갖는 것인 다층 물품.
  32. 제20항에 있어서, 상기 제1 접착제 영역 중 하나 이상이 복수의 접착제 도트를 둘러싸는 실질적으로 연속하는 접착제 띠를 포함하는 것인 다층 물품.
  33. 제20항에 있어서, 상기 제1 접착제 영역 중 하나 이상이, 실질적으로 접착제를 포함하지 않는 영역이 접착제 스트립의 사이 공간에 위치하면서 접착제 스트립이 서로 실질적으로 평행하도록 접착제 영역 내에 배치된 접착제 스트립을 포함하는 것인 다층 물품.
  34. 제20항에 있어서, 상기 제1 접착제 영역 중 하나 이상이 접착제를 포함하지 않거나 실질적으로 포함하지 않는 중심부에 위치한 영역을 포함하는 것인 다층 물품.
  35. 제20항에 있어서, 상기 다층 물품 내의 상기 제1 접착제 영역의 퍼센트 면적 커버율이 30% 이상인 다층 물품.
  36. 삭제
  37. 제1 텍스타일; 및
    상기 제1 텍스타일 상에 배치된 접착제층으로서, 상기 접착제층은 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제1 영역과 접착제의 제2 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제2 영역을 포함하며, 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율은 접착제의 제2 면적 커버율보다 큰 것인 접착제층
    을 포함하는 다층 물품으로서,
    상기 제1 영역은 하나 이상의 특징적인 형상을 형성하고, 상기 하나 이상의 형상은 2회 이상 반복되며 기하학적 또는 추상적 형태를 가지며,
    상기 제2 영역은 상기 기하학적 또는 추상적 형태를 경계짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 제1 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼20 mm인 다층 물품.
  38. 삭제
  39. 제37항에 있어서, 상기 제1 영역이 복수의 접착제 도트를 포함하는 것인 다층 물품.
  40. 제39항에 있어서, 상기 접착제 도트가 상기 제1 영역 내에 불균일하게 분포되는 것인 다층 물품.
  41. 제37항에 있어서, 상기 제1 영역 중 하나 이상의 외측부 상에 배치된 접착제 도트는 상기 제1 영역의 내측부 상에 배치된 접착제 도트보다 큰 직경을 갖는 것인 다층 물품.
  42. 제37항에 있어서, 상기 제1 영역 중 하나 이상이 복수의 접착제 도트를 둘러싸는 연속하는 접착제 띠를 포함하는 것인 다층 물품.
  43. 제37항에 있어서, 상기 제1 텍스타일과 대향하는 측에서 상기 접착제층 상에 제2 텍스타일을 더 포함하는 다층 물품.
  44. 제37항에 있어서, 상기 제1 텍스타일이 탄성 텍스타일 및 수축성 텍스타일로부터 선택되는 것인 다층 물품.
  45. 제37항에 있어서, 상기 접착제층이 수축성 접착제를 포함하는 것인 다층 물품.
  46. 제37항에 있어서, 상기 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 상기 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만인 다층 물품.
  47. 제1 텍스타일에 장력을 부여하는 단계;
    장력이 부여된 제1 텍스타일에, 제1 접착제 영역 및 제2 접착제 영역을 포함하는 접착제층을 도포하여, 다층 물품을 형성하는 단계로서, 상기 제1 접착제 영역은 상기 제2 접착제 영역 내에 존재하는 접착제 양보다 많은 접착제 양을 포함하는 것인 단계; 및
    상기 다층 물품을 이완시켜, 상기 접착제 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품을 컬링(curling)하는 단계를 포함하는, 다층 물품을 형성하는 방법으로서,
    상기 다층 물품은 20% 연신율에서의 신장력이 20% 연신율에서의 상기 제1 텍스타일의 신장력의 3배 미만이고,
    상기 제2 접착제 영역이 상기 제1 접착제 영역을 경계짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 제1 접착제 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼20 mm인 방법.
  48. 제47항에 있어서, 각각의 상기 접착제 영역의 오목면이 상기 제1 텍스타일을 향해 배치되고, 상기 오목면은 장력을 받는 것인 방법.
  49. 제47항에 있어서, 상기 다층 물품을 이완시키기 전에 상기 접착제층 상에 제2 텍스타일을 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 텍스타일은 상기 제1 텍스타일의 윤곽을 실질적으로 따르는 것인 방법.
  50. 제47항에 있어서, 상기 다층 물품을 이완시킨 후 상기 접착제층에 제2 텍스타일을 부착시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  51. 제47항에 있어서, 연속하는 상기 접착제 영역 사이의 거리가 2 mm보다 큰 것인 방법.
  52. 수축성 접착제를 제1 텍스타일에 접합시켜 다층 물품을 형성하는 단계로서, 접착제층이 접착제 영역과 접착제를 실질적으로 포함하지 않는 영역을 포함하는 것인 단계; 및
    상기 접착제를 수축시켜 상기 접착제 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품을 컬링하는 단계를 포함하는, 다층 물품을 형성하는 방법으로서,
    상기 접착제를 실질적으로 포함하지 않는 영역은 상기 접착제 영역의 사이 공간에 위치하고, 상기 접착제 영역은 하나 이상의 특징적인 형상을 가지며,
    상기 접착제를 실질적으로 포함하지 않는 영역은 상기 접착제 영역을 경계짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 접착제 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼20 mm인 방법.
  53. 제52항에 있어서, 각각의 상기 접착제 영역의 오목면이 상기 접착제를 향해 배치되고, 상기 오목면은 장력을 받는 것인 방법.
  54. 제52항에 있어서, 상기 제1 텍스타일과 대향하는 상기 수축된 접착제 측에서 상기 수축된 접착제에 제2 텍스타일을 부착시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  55. 수축성 제1 텍스타일을 접착제층에 접합시켜 다층 물품을 형성하는 단계로서, 상기 접착제층은 접착제의 제1 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제1 영역과 접착제의 제2 퍼센트 면적 커버율을 갖는 하나 이상의 제2 영역을 포함하고, 접착제의 상기 제1 퍼센트 면적 커버율은 접착제의 상기 제2 퍼센트 면적 커버율보다 큰 것인 단계; 및
    상기 제1 텍스타일을 수축시켜 상기 영역에 대응하는 부위에서 다층 물품을 컬링하는 단계를 포함하는, 다층 물품을 형성하는 방법으로서,
    상기 제1 영역은 하나 이상의 특징적인 형상을 형성하고, 상기 하나 이상의 형상은 2회 이상 반복되며 기하학적 또는 추상적 형태를 가지며,
    상기 제2 영역이 상기 기하학적 또는 추상적 형태를 경계 짓는 융기된 가시부를 형성하고,
    상기 제1 영역 각각의 곡률 반경이 1 mm∼20 mm인 방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 다층 물품은 수축된 제1 텍스타일을 향해 컬링하는 것인 방법.
  57. 제55항에 있어서, 상기 수축성 제1 텍스타일을 수축시키기 전에 상기 접착제층 상에 제2 텍스타일을 배치하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 텍스타일은 상기 수축성 제1 텍스타일의 윤곽을 실질적으로 따르는 것인 방법.
  58. 제55항에 있어서, 상기 수축성 제1 텍스타일을 수축시킨 후 상기 접착제층에 제2 텍스타일을 부착시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  59. 제57항 또는 제58항에 있어서, 상기 제2 영역 내의 상기 제1 텍스타일과 상기 제2 텍스타일 사이에 위치하는 공기 간극을 더 포함하는 방법.
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