KR102403409B1 - 스포츠 의류 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의류(1) 착용자의 신체 일부를 덮는 직물 기재(2)를 포함하는 의류(1), 특히 스포츠 의류로서, 상기 직물 기재(2)의 적어도 한 구역이 적어도 2종의 다른 상 변화 물질(3,4)로 코팅되되, 제1 상 변화 물질(3)은 상 전이 온도가 27℃ 내지 29℃ 사이인 것이 배치되고, 제2 상 변화 물질(4)은 상 전이 온도가 35℃ 내지 37℃ 사이인 것이 배치되며, 상기 상 변화 물질(3,4)은 둘 다 적어도 하나의 감열변색 염료와 열 접촉 상태인, 의류에 관한 것이다. 이렇게 함으로써, 스포츠 활동 중에 시각적으로 제어될 수 있는 향상된 체온 조절이 수득된다.

Description

스포츠 의류
본 발명은 의류 착용자의 신체 일부를 덮는 직물 기재를 포함하는 의류, 특히 스포츠 의류에 관한 것이다.
의류는 일반적으로 착용자의 신체를 바람직한 온도로 유지하는데 사용된다. 신체 운동 중에 체온은 특정 범위 내에서 크게 변한다. 도 1에 예시된다. 여기에는 신체 훈련 시간 동안 운동선수의 체온 곡선이 도시된다. 체온에 있어서 최적의 쾌적한 구역이 표시된다. 웜업 단계 동안 체온은 상승한다. 체온은 신체 운동 및 대응하는 활동량에 따라 높아진다. 운동 후 체온은 쿨다운(cool down) 단계에서 떨어진다.
본 발명의 목적은 체온을 상기 언급한 쾌적한 구역 내에 보다 양호하게 안정화시키는 전술한 종류의 의류를 제안하는 것이다. 또한, 운동 선수의 체온 상황을 확실하게 시각적으로 모니터링할 수 있도록 하는 것이다. 따라서, 스포츠 활동 중에 향상된 열 조절은 용이한 방식으로 시각적으로 제어될 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
본 발명에 따른 이 목적의 해결책은 직물 기재의 적어도 한 구역이 2 이상의 상이한 상 변화 물질로 코팅되되, 상전이 온도가 27℃ 내지 29℃ 사이인 제1 상 변화 물질이 배치되고, 상 전이 온도가 35℃ 내지 37℃ 사이인 제2 상 변화 물질이 배치되고, 이러한 두 상 변화 물질은 적어도 하나의 감열변색(thermochromic) 염료와 열 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.
상 변화 물질은 마이크로캡슐에 함유되어 있는 것이 바람직하다.
따라서, 동일한 감열변색 염료가 제1 및 제2 상 변화 물질과 열 접촉 상태인 것이 가능하다. 대안적으로, 제1 감열변색 염료는 제1 상 변화 물질과 열 접촉 상태이고, 제1 감열변색 염료와 상이한 제2 감열변색 염료는 제2 상 변화 물질과 열 접촉 상태이다.
감열변색 염료는 제1 및/또는 제2 상 변화 물질과 혼합될 수 있다. 대안적으로, 감열변색 염료는 층으로서 제1 및/또는 제2 상 변화 물질 상에 도포될 수 있다. 또한, 감열변색 염료가 직물 기재의 한 표면에 도포되고 제1 및/또는 제2 상 변화 물질이 직물 기재의 다른 대향 표면 상에 도포되는 대안적 개념이 제공된다.
제1 및 제2 상 변화 물질은 바람직하게는 직물 기재의 동일한 면에 배치된다. 이 경우, 제1 및 제2 상 변화 물질은 직물 기재 상에 층으로서 배치될 수 있되, 이 층들은 중첩되지 않는다. 본 발명의 바람직한 구체예는 직물 기재의 적어도 일부 영역에서 제1 및 제2 상 변화 물질의 층들이 상기 영역 내의 직물 기재를 실질적으로 완전히 덮는 보완적 영역을 형성하는 것을 제안한다.
대안으로서, 제1 상 변화 물질은 직물 기재의 한면에 배치되고 제2 상 변화 물질은 직물 기재의 다른 면에 배치되는 것도 가능하다. 이에 따라, 이 경우에도 상기 언급한 바와 같은 상 변화 물질의 보완적 배치가 제공될 수 있다.
제1 및 제2 상 변화 물질은 의류의 의도된 사용 중에 착용자의 요골 동맥, 등쪽 영역, 상완 동맥 및/또는 슬와 동맥을 덮는 직물 기재의 영역에 배치될 수 있다.
직물 기재는 합성 섬유, 특히 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 엘라스탄을 함유할 수 있다. 또한, 직물 기재는 천연 섬유, 특히 면 천연 섬유를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 상 변화 물질은 바람직하게는 인쇄 공정에 의해 직물 기재의 표면 상에 도포되었다. 이 경우, 제1 및 제2 상 변화 물질은 하나보다 많은 층, 예를 들어 3 층으로 표면 상에 도포되어 제공될 수 있다.
따라서, 본 발명은 감열변색 염료(바람직하게는 상 변화 물질과 혼합됨)의 사용이 운동선수 신체의 온도 상황을 시각적으로 표시할 수 있게 하는 적어도 2종의 특정 종류의 상 변화 물질의 사용을 제안한다.
상 변화 물질(PCM) 자체는 당해 기술 분야에 잘 알려져 있다. 이 물질은 일정 온도에서 용융 및 고화하여 일정한 양의 에너지를 저장 및 방출할 수 있는 높은 융해열을 가진 물질이다. 이 물질이 고체에서 액체 또는 그 반대로 변할 때 열이 열이 흡수 또는 방출되고; 따라서 PCM은 잠열 저장 요소로서 기능한다.
PCM이 상 변화 온도(즉, 용융 온도)에 도달할 때, PCM은 거의 일정한 온도에서 다량의 열을 흡수한다. PCM은 이 물질 전부가 액상으로 변형될 때까지 온도의 유의적인 상승없이 열을 계속 흡수한다. 액체 물질 주변의 주위 온도가 떨어지면 PCM은 고화되어 저장된 잠열을 방출한다.
PCM은 -5℃부터 최대 +190℃까지의 필요한 온도 전범위 동안 기본적으로 이용할 수 있으므로, PCM은 위에 언급한 온도 사양에 정확하게 부합하도록 조성면에서 쉽게 구성될 수 있다. 따라서, 가장 보편적으로 사용되는 PCM은 염 수화물, 지방산 및 에스테르, 및 다양한 파라핀(예, 옥타데칸)이다.
대부분의 유기 용액은 무수성이어서 공기에 노출될 수 있지만, 모든 염계 PCM 용액은 수분 증발이나 흡수를 방지하기 위해 캡슐화되어야 한다. 전술한 바람직한 마이크로캡슐화의 경우, PCM은 보호 코팅 내에 배치된다.
또한, 감열변색 염료도 당업계에 잘 알려져 있다. 일반적으로, 감열변색은 온도 변화로 인해 색이 변하는 물질의 특성이다. 감열변색 염료(감열변색 잉크라고도 함)는 열에 노출되면 일시적으로 색이 변하는 감온성 화합물이다. 이 염료는 액정 및 류코(leuco) 염료 형태로 이용가능하다. 언급된 물질에 대한 세부 사항은 이를 설명하는 AU 2014201839 B1에 분명하게 언급되어 있다.
따라서, 제안된 개념은 상 변화 물질, 즉 온도가 상승할 때 열을 흡수하고, 이 에너지를 일시적으로 저장하고 온도가 내려갈 때 상기 에너지를 열로서 방출하는 화학 제제를 포함하는 의류를 사용하여 운동 중에 운동 선수의 체온을 체온조절하는 방법을 제공한다. 이러한 물질은 온도 변화에 반응할 수 있는 잉크, 즉 감열변색 염료와 함께 사용된다.
체온조절을 위해 (최소한) 2가지 다른 종류의 마이크로캡슐화된 상 변화 물질이 사용되며, 첫 번째 종류는 바람직하게는 28℃에서 상전이를 일으키는 것이고, 두 번째 종류는 바람직하게는 36℃에서 상전이를 일으키는 것이다. 상기 상 변화는 부가된 감열변색 염료(감열변색 잉크)의 사용에 의해 가시화될 것이며, 이 염료는 바람직하게는 28℃ 내지 36℃ 사이의 온도에서 신체와 접촉할 때 투명하게 변할 것이다.
2상 전이 온도를 사용하는 목적은 신체 운동 중에 변동하는 인체 온도의 성질을 수렴하기 위한 것으로, 전이 온도가 27℃ 내지 29℃ 사이(28℃)인 제1 PCM은 피부와 처음 접촉 시에 효과적이고(전형적인 인간의 피부 평균 온도인 33℃로부터 온도 하락으로 인해), 전이 온도가 35℃와 37℃ 사이(36℃)인 제2 PCM은 스포츠 활동 중에 사용자 체온이 상승하는 즉시 효과적이게 된다.
PCM의 배치 또는 도포는 바람직하게는 다음과 같은 방식으로 수행된다:
스크린 인쇄는 신체의 주요 체온조절 점(맥박 점)이, 체온이 올라갈 때 열을 흡수하고, 이 에너지를 일시적으로 저장하고, 체온이 떨어질 때 상기 에너지를 열로서 방출하는 상 변화 물질의 역량에 의해 직접적으로 영향을 받는 방식으로 의류의 직물 기재에 위치하게 될 것이다.
이러한 주요 지점은 요골 동맥, 관자 동맥, 상완 동맥 및 슬와 동맥(이 혈관의 더욱 표재성인 특성으로 인해, 그리고 PCM의 효과가 사용자에게 더욱 인지가능하고 효과적이도록 하기 위해)에 위치할 수 있다. 또한, 등쪽 영역이 적절한데, 그 이유는 이 영역이 신경 수용체가 풍부한 구역이어서 PCM의 효과를 최대화하기 때문이다.
언급된 의류의 제조 방법에 관해서는 다음과 같은 사양이 제공되어야 한다: 체온조절제, 즉 PCM은 감열변색 염료와 함께 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 엘라스탄과 같은 합성 섬유의 조합, 또는 면 및 폴리에스테르 또는 면 및 엘라스탄과 같은 천연 섬유와 합성 섬유의 조합으로 제조된 직물 기재 위에 인쇄될 것이다.
2종의 다른 PCM은 각 PCM이 다른 색으로 채색되는 방식으로 동일한 그래픽의 다른 층으로서 도포된다. 인쇄는 잠열 용량과 PCM 물질 및 직물 기재 드레이프 및 촉감 간의 완벽한 관계를 보장하도록 최대 3층의 포개진 PCM 및 감열변색 염료 인쇄 층으로 구성될 수 있다.
전술한 개념의 다른 변형예가 유익할 수 있다:
일반적으로, 2종의 다른 PCM은 각각 다른 색의 감열변색 염료와 혼합될 것이다. 또한, 두 PCM은 동일한 감열변색 염료와 혼합되되, 다른 농도의 상기 감열변색 염료가 각 PCM에 적용되어 동일한 색의 다른 톤을 달성하는 것도 가능하다.
2가지 다른 PCM은 기본적으로 서로 나란히(전술한 바와 같이, 바람직하게는 보완적 배치로) 배치된다. 즉, 하나의 PCM은 다른 PCM을 적용할 때 남아 있는 갭을 채우거나 갭에 맞춰진다; 최종 결과는 두 PCM이 나란히 보완적으로 위치하는 것이다.
PCM 및 감열변색 염료 혼합물의 다른 2층은 의류의 내면에 착용자의 피부에 대향하게 도포될 수 있다. 하지만, 이 물질이 의류 외측에 도포되는 것을 배제하는 것은 아니다.
또 다른 대안은 2종의 다른 PCM이 의류의 내면(착용자의 피부에 대향하게)에 도포되고 감열변색 염료가 의류의 외측에 층으로서 도포되는 것을 제안한다.
도면에는 본 발명의 구체예가 도시된다.
도 1은 신체 훈련 중에 운동 선수의 개략적인 신체 활동 곡선을 도시한 것이다.
도 2는 신체 훈련 중 특정 체온조절 대상인 운동 선수 신체의 적절한 위치를 도시한 것이다.
도 3은 의류, 즉 본 발명에 따른 운동복의 상의 및 하의 부분을 도시한 것이다.
도 4a는 직물 기재 상에 제1 상 변화 물질의 도포 패턴을 도시한 것이다.
도 4b는 직물 기재 상에 제2 상 변화 물질의 도포 패턴을 도시한 것이다.
도 4c는 직물 기재 상에 도 4a 및 도 4b에 따른 두 패턴을 포갠 것이다.
도 1과 관련해서는 상기 설명을 참고한다. 도 2에서는 바람직하게 효과적인 체온조절을 필요로 하는 스포츠 의류 착용자의 신체에서 특히 적절한 위치를 확인할 수 있다.
특히 적절한 것 중에는 요골 동맥(5), 등쪽 영역(6), 상완 동맥(7) 및 슬와 동맥(8)이 있다.
다른 적절한 위치는 대퇴 동맥(9), 후 경골 동맥(10), 발등 동맥(11), 경동맥(12), 안면 동맥(13) 및 측두엽 동맥(14)일 수 있다.
본 발명에 따른 향상된 체온조절은 도 3에 예시된 바와 같이 의류(1), 특히 스포츠 의류로 수행된다. 의류의 상의 부분은 도 3의 좌측 영역에 정면도로 도시된다. 대응하는 배면도는 이 도면의 우측 영역에 도시된다. 의류(1)의 하의 부분(바지)은 도 3의 우측 하부 영역에 배면도로 도시된다.
위에서 언급한 일부 영역, 즉 요골 동맥 부위(5), 등쪽 영역(6), 상완 동맥(7) 부위 및 슬와 동맥(8) 부위(모든 영역은 사용자가 의도된 방식으로 의류(1)를 착용한 때로 이해되어야 한다)에서, 의류의 직물 기재(2)는 전술한 특수 체온조절 상 변화 물질(3) 및 (4)를 구비하며, 이 경우에는 2종의 상이한 감열변색 염료(감열변색 잉크)가 혼합되어 있다.
더 구체적으로, 언급된 직물 기재(2)의 구역들은 인쇄 공정을 통해 2종의 다른 상 변화 물질(3) 및 (4)에 의해 코팅된다.
제1 상 변화 물질(3)은 상 전이 온도가 27℃ 내지 29℃, 바람직하게는 28℃이고; 제2 상 변화 물질(4)은 상 전이 온도가 35℃ 내지 37℃, 바람직하게는 36℃이다.
또한, 2종의 상 변화 물질(3, 4)에는 각각 감열변색 염료가 혼합되어 신체 활동 중에 의류(1) 착용자의 체온 상황을 관찰하는 것이 가능해진다.
2종의 상 변화 물질의 배치가 상기 언급된 동맥에 위치할 때, 효율적인 냉각 효과가 수득될 수 있다.
2종의 상 변화 물질의 바람직한 상세한 배치가 도 4에 도시된다.
도 4a에는 의류(1)의 직물 기재(2) 표면 위에 제1 상 변화 물질(3)이 인쇄된 패턴이 도시된다. 여기에는 등쪽 영역(6)에 바람직한 패턴이 도시되고; 일반적으로 언급된 다른 영역들에도 마찬가지로 적용된다.
관찰할 수 있듯이, 이 패턴은 일부 마름모꼴 부위와 화살촉 같은 모양인 다른 부위로 나타난다. 즉, 제1 상 변화 물질(3)로 덮인 부위 사이의 일정한 부위에는 패턴이 없다.
그 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2 상 변화 물질(4)로 이루어진 패턴이 도포된다. 기본적으로, 이 패턴은 도 4a의 패턴에 보완적이다.
제2 상 변화 물질(4)의 패턴이 도포(인쇄)된 후에는 최종 패턴이 도 4c에 도시된 바와 같이 제공된다. 여기서 볼 수 있는 바와 같이, 직물 기재(2)는 이제 적어도 일부 영역이 2종의 상 변화 물질(3 및 4)로 완전히 덮이되, 2종의 물질(3, 4)은 중첩되는 것이 아니라 보완적 형태를 형성한다. 소량의 테두리만이 덮이지 않은 채 남아 있을 수 있다(상 변화 물질(3) 및 (4) 부위 사이의 흰색 틈새 참조).
예를 들어, 도 4c에 따른 도시된 부위는 등쪽 영역(6)에서 폭이 약 250mm 내지 350mm이고 높이가 약 400mm 내지 550mm인 부위를 덮을 수 있다.
사용 중 및 도 1의 의도에서 처음 웜업 동안 강도가 낮은 신체 활동이 제공되고, 의류는 우선 대략 실온(예를 들어, 20℃)의 온도를 갖는다. 적당한 신체 활동에서 온도는 상승 중이다. 여기서, 제1 상 변화 물질은 28℃의 상 전이 온도에 도달하고, 이에 따라 냉각 효과가 수득된다.
높은 활동 수준에서 이제 제2 상 변화 물질이 36℃의 전이 온도에 도달하면 체온조절 효과가 강화된다. 신체 활동이 감소하면(쿨다운) 이 과정이 역전된다.
1 의류 (스포츠 의류)
2 직물 기재
3 제1 상 변화 물질(PCM; 28℃)
4 제2 상 변화 물질(PCM; 36℃)
5 요골 동맥
6 등쪽 영역
7 상완 동맥
8 슬와 동맥
9 대퇴 동맥
10 후 경골 동맥
11 발등 동맥
12 경동맥
13 안면 동맥
14 측두엽 동맥

Claims (15)

  1. 의류 착용자의 신체 일부를 덮는 직물 기재(2)를 포함하되, 상기 직물 기재(2)의 적어도 한 구역이 적어도 2종의 다른 상 변화 물질(3,4)에 의해 코팅되는 스포츠 의류(1)로서,
    상 전이 온도가 27℃ 내지 29℃인 제1 상 변화 물질(3)이 배치되고,
    상 전이 온도가 35℃ 내지 37℃인 제2 상 변화 물질(4)이 배치되며,
    상기 상 변화 물질(3,4)이 모두 적어도 하나의 감열변색 염료와 열 접촉 상태이고,
    상기 제1 및 제2 상 변화 물질(3,4)은 착용자의 피부에 대향하는 직물기재(2)의 표면에 도포되고, 감열변색 염료는 직물 기재(2)의 반대 표면에 도포되고,
    상기 제1 및 제2 상 변화 물질(3,4)은 직물 기재(2) 상에 층들로서 배치되되, 이 층들은 중첩되지 않고, 직물 기재(2)의 적어도 일부 영역에서 제1 및 제2 상 변화 물질(3,4)의 층들이 이 일부 영역에 있는 직물 기재(2)를 중첩하지 않으면서 완전하게 덮는 상호 보완적인 부위를 형성하는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  2. 제1항에 있어서, 상 변화 물질(3,4)이 마이크로캡슐에 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  3. 제1항에 있어서, 동일한 감열변색 염료가 상기 제1 및 제2 상 변화 물질(3, 4)과 열 접촉 상태인 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  4. 제1항에 있어서, 제1 감열변색 염료가 제1 상 변화 물질(3)과 열 접촉하고 있고, 상기 제1 감열변색 염료와 상이한 제2 감열변색 염료가 제2 상 변화 물질(4)과 열 접촉 상태인 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  5. 제1항에 있어서, 감열변색 염료가 제1 및/또는 제2 상 변화 물질(3,4)과 혼합되는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 상 변화 물질(3,4)이 의류(1)의 의도된 사용 중에 착용자의 요골 동맥(5), 등쪽 영역(6), 상완 동맥(7) 및/또는 슬와 동맥(8)을 덮는 직물 기재(2)의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  7. 제1항에 있어서, 직물 기재(2)가 합성 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  8. 제1항에 있어서, 상기 직물 기재(2)가 천연 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 상 변화 물질(3,4)이 인쇄 공정을 통해 직물 기재(2)의 표면 상에 도포된 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  10. 제9항에 있어서, 제1 및 제2 상 변화 물질(3, 4)이 하나보다 많은 층으로 상기 표면 상에 도포된 것을 특징으로 하는 스포츠 의류.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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