KR102476962B1 - 공기-경화된 배팅 절연체 - Google Patents

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KR102476962B1
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존-알란 미네하르트
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Abstract

공기-경화된 배팅은 비직조된 웹을 포함한다. 상기 배팅은 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물, 및 2.5 내지 25 중량 %의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지를 함유하고, 상기 수지는 상기 배팅의 제1 표면 상에 그리고 상기 배팅의 제2 표면 상에 존재하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대해 평행하고, 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하며, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖는다. 상기 공기-경화된 배팅을 포함하는 물품 및 공기-경화된 배팅의 제조방법이 또한 제공된다.

Description

공기-경화된 배팅 절연체
관련된 출원의 교차 참고
본 출원은 2016년 10월 31일에 출원된 미국 임시 출원번호 제62/415,137호 대한 우선권을 주장하고, 이의 전체 내용이 본 명세서에서 참고로 하여 포함된다.
본 발명의 분야
본 발명은 주로 공기-경화된 배팅, 상기 배팅을 포함하는 물품, 및 상기 배팅의 제조방법에 관한 것이다.
배팅(batting) (예를 들면 합성 배팅, 예컨대 폴리에스테르 배팅)을 만들기 위해서, 바인더 수지 또는 저융점 섬유(low melt fiber)가 섬유들의 웹을 함께 결합시키기 위해 사용되어, 배팅에 강도(strength) 및/또는 구조를 제공하고 강화시킨다. 사용되는 수지 및 바인더 섬유는 섬유들을 함께 결합시키기 위해 열을 필요로 한다. 실제로, 웹을 오븐에 통과시킴으로써, 이것이 수행된다. 통상적으로 사용되는 오븐은 1회 통과(single pass), 3회 통과(3-pass), 또는 5회 통과(5 pass) (즉, 웹이 오븐을 한번, 3번, 또는 5번 통과함) 오븐이다. 오븐으로부터의 열은 수지를 경화시키고/시키거나 바인더 섬유를 용융시켜 느슨한 섬유들이 함께 부착되도록 한다. 절연체(insulation)가 오븐을 통과하기 위해서, 오븐의 양 말단이 개방된다. 따라서, 열이 쉽게 빠져나가고, 오븐 내에서 바람직한 온도를 유지하기 위해 과잉의 에너지를 사용하는 것이 필요하다. 하나 초과의 레벨을 갖는 오븐은 더 많은 열이 빠져나가도록 한다. 오븐이 오일, 석탄, 전기, 또는 기체를 이용하여 주로 가열되기 때문에, 배팅을 만들기 위한 과정들의 이력(record)은 에너지 소비가 높고, 소비로 인해 일산화 탄소를 방출하여 환경을 오염시킬 수 있고, 비재생가능한(nonrenewable) 자원을 소모시킬 수 있다. 이들의 높은 에너지 사용에 더하여, 이들의 개방된 말단 관점에서, 특히 오븐은 위험한 환경을 형성하여, 예를 들면 가능한 화재(burning) 및 열 배기(heat exhaustion)의 위험을 제기할 수 있다.
따라서, 더 적은 에너지 소비를 필요로 하고, 에너지 공급원 (비재생가능한 자원을 포함하는)에 대한 부담이 적고, 상기에서 논의한 위험한 환경적 위험을 피하는 새로운 배팅 및 배팅의 제조방법의 필요성이 존재한다.
종래의 기술의 일부 측면은 본 발명의 개시를 용이하게 하기 위해 논의되지만, 본 출원인은 이러한 기술적 측면의 권리를 포기하는 것이 결코 아니며, 청구된 발명이 하나 이상의 종래의 기술적 측면을 포함할 수 있음이 고려되어야 한다.
문서, 법령(act) 또는 조항(item)의 지식이 인용되거나 논의되는 이 명세서에서, 이러한 인용 또는 논의는, 상기 문서, 법령 또는 조항의 지식 또는 이들의 임의의 조합이 우선일에, 공중이 이용가능하게 되었거나, 공중에 알려졌거나, 공통의 일반 지식의 일부가 되었거나, 또는 그렇지 않으면 이용가능한 법률 규정(applicable statutory provisions) 하에서 선행기술을 구성하는 것에 대한 인정이 아니고; 본 명세서가 관련된 임의의 문제를 해결하기 위한 시도에 관련한 것으로 알려진다.
간단하게, 본 발명은, 더 적은 에너지 소비를 필요로 하고, 에너지 공급 (예를 들면 비재생가능한 자원)에 대한 부담이 적고, 및/또는 배팅을 만들기 위해 사용되는 오븐과 관련된 위험한 환경의 위험을 피하는, 개선된 배팅 및 이의 제조방법에 대한 필요성을 만족한다. 이러한 문제점을 해결함에 있에서, 본 발명의 배팅 및 방법의 구현예는 유리하게 친환경적이고, 특히 공정들의 이력에 비해 친환경적인 것으로 고려된다.
본 발명은 앞서 논의한 선행 기술의 하나 이상의 문제점 및 결점을 해결할 수 있다. 그러나, 본 발명이 많은 기술적인 분야에서의 다른 문제점 및 결점을 해결하는 데에 유용한 것으로 증명될 수 있는 것으로 고려된다. 그러므로, 청구된 발명은 본 명세서에서 논의되는 임의의 특정한 문제점 또는 결점을 해결하는 것으로 제한하여 반드시 고려되는 것이 아니어야 한다.
제1 측면에서, 본 발명은 비직조된(nonwoven) 웹(web)을 포함하는 공기-경화된(air-cured) 배팅(batting)을 제공하며, 상기 배팅은
- 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물; 및
- 2.5 내지 25 중량 %의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지를 포함하고,
상기 수지는 상기 배팅의 제1 표면 상에, 그리고 상기 배팅의 제2 표면 상에 존재하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대해 평행하고, 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어(adhere) 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성(handleability)을 부여하는 구조적 완전함(integrity)을 갖게 된다.
제2 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 공기-경화된 배팅을 포함하는 물품을 제공한다.
제3 측면에서, 본 발명은 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 공기-경화된 배팅의 제조방법을 제공하며, 상기 방법은,
- 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하고, 임의적으로, 2개 이상의 층을 적층하여(layering), 제1 표면, 및 상기 제1 표면에 평행인 제2 표면을 갖는 중간 배팅 절연 구조물(intermediate batting insulation structure)을 형성하는 단계;
- 상기 중간 배팅 절연 구조물의 제1 표면 및 제2 표면에,
- 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지;
- 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조(fast-drying) 용매; 및
- 0 내지 70 부피%의 물
을 포함하는 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계; 및
- 상기 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜, 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물 및 2.5 내지 25 중량 %의 수지를 포함하는 공기-경화된 배팅을 형성하는 단계로서, 이 때 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 된다.
본 발명에서 개시되는 배팅, 상기 배팅을 포함하는 물품 및 상기 배팅의 제조방법의 일부 구현예는 여러 개의 특징을 갖고, 이의 개별적인 하나가 이들의 바람직한 공헌에 단독으로 책임이 있는 것은 아니다. 이어지는 청구범위에 의해 정의되는 배팅, 물품 및 방법의 범위를 제한하지 않으면서, 이들의 더 중요한 특징이 이제 간단히 논의될 것이다. 이러한 논의를 고려한 후, 특히 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 표제의 본 명세서의 부분을 읽은 후, 본 명세서에서 개시되는 다양한 구현예의 특징들이 어떻게 당업계의 현재의 기술보다 많은 이점을 제공하는 지를 이해할 것이다. 예를 들면, 배팅의 구현예는 상업적으로 이용가능한 배팅에 대한 친환경적인 대안을 제공하고, 더 적은 에너지 소비를 필요로 하고, 에너지 공급원에 대해 더 적은 부담을 갖고, 및/또는 위험한 환경적 위험을 피하는 방법에 의해 제조된다. 배팅의 구현예는 의복(clothing), 겉옷 (outerwear), 신발(footwear) 등을 포함하는, 다양한 물품을 만들기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 특징 및 이점은 첨부된 청구범위 및 동반된 도면과 함께 이용되어, 다음의 본 발명의 다양한 측면의 자세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
본 발명은 이후에서 다음의 그림 도면과 함께 설명될 것이고, 이는 반드시 비례축적되어(scale) 그려진 것이 아니며, 여기서 유사 참조 번호는 유사한 구성을 나타낸다:
도 1a는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 상면도 사진이다.
도 1b는 도 1a에서 묘사된 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 상면도 사진의 윤곽도(line drawing)이다.
도 2a는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도(side-view) 사진이다.
도 2b는 도 2a에서 묘사된 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도 사진의 윤곽도이다.
도 3a는 구조물 위에 드레이프된(draped) 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 사진이다.
도 3b는 구조물 위에 드레이프된 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 도 3a 내 사진의 윤곽도이다.
도 4a는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도(profile-view) 사진이다.
도 4b는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 도 4a의 측면도의 사진의 윤곽도이다.
도 5는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 단순화된 측면도이다.
도 6은 본 발명의 배팅의 구현예 (20)의 단순화된 측면도이다.
본 발명의 측면 및 이들의 어떤 특징, 이점 및 자세한 사항은 동반된 도면에서 예시되는 비-제한적인 구현예를 인용하여 아래에서 더 완전하게 설명된다. 잘-알려진 물질, 제조 도구(fabrication tool), 가공 기술 등의 자세한 사항이, 본 발명을 세부적으로 불필요하게 모호하게 하지 않도록, 생략된다. 그러나, 자세한 설명 및 특정 실시예(들)이 본 발명의 구현예들을 나타내지만, 오직 예시로서 주어지는 것이고, 제한으로 주어지는 것이 아님이, 이해되어야 한다. 근본적인 발명적 개념의 본질 및/또는 범위 내의 다양한 치환, 변형, 추가 및/또는 정렬이 본 개시내용으로부터 당업자에게 분명할 것이다.
제1 측면에서, 본 발명은 비직조된 웹을 포함하는 공기-경화된 배팅을 제공하고, 상기 배팅은
- 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물; 및
- 2.5 내지 25 중량 %의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지를 포함하고,
상기 수지는 상기 배팅의 제1 표면 상에 그리고 상기 배팅의 제2 표면 상에 존재하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대해 평행하고, 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 된다.
본 발명의 배팅의 일부 구현예는 본 발명의 제3 측면(아래에서 더 자세히 설명됨)에 따라 공기-경화된 배팅을 제조하는 방법에 의해 제조되고, 이는 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하여(및 임의적으로, 2개 이상의 층을 적층하여), 제1 표면 및 상기 제1 표면에 평행인 제2 표면을 갖는 중간 배팅 절연 구조물을 형성하는 단계; 제1 표면, 및 제2 표면에 특정된 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계, 상기 액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜(이를 공기-경화시킴), 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 수지 및 섬유 혼합물이 결합된 구조물을 형성하는 공기-경화된 배팅을 형성하고, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖는 것인, 단계를 주로 포함한다.
간단히, 본 발명은 "취급가능성"을 갖는 배팅 구현예를 제공하고, 여기서 수지 용액으로부터의 수지를 통해, 상기 배팅의 섬유 혼합물 내의 섬유들은 서로에 대해 충분히 부착되어 구조적 완전함을 갖는 이산된 배팅 구조물(discrete batting structure)을 형성하고, 이는, 배팅의 구조적 완전함을 무너트리거나 다른 식으로 배팅의 구조적 완전함을 타협하여, 배팅을 최종 용도(예를 들면 물품 내 절연체로서)에 부적합하게 만드는 것 없이, 취급이 가능하고 그대로 사용되는 것이 가능하다. 아래에서 논의되는 것과 같이, 바인더 섬유가 본 발명의 배팅의 어떤 구현예 내에서 임의적으로 포함되고, 열 처리가 배팅의 제조 과정에서 임의적으로 사용된다. 그러나, 본 출원인의 시험은, 바인더 섬유가 완전히 없고 어떠한 열처리 없이 제조된 본 발명의 배팅의 구현예도, 놀랍게도 좋은 구조적 완전함 및 취급가능성을 가졌고, 비-열적으로-결합된 형태인, 종래의 (예를 들면 열적으로 결합된) 배팅을 대신하여, 단독으로 용이하게 사용될 수 있다는 것을 밝혔다.
아래에서 논의되는 것과 같이, 일부 구현예에서, 본 발명의 공기-경화된 배팅은, 제1 배팅 표면 및 제2 배팅 표면에 수지 용액을 도포하고, 이어서 용액-도포된 배팅을 공기에 두어(subject), 이로 인해 수지 조성물이 증발되고 따라서 본 발명의 배팅 구현예를 형성하도록 함으로써, 형성된다. 일부 과정들에서, 상기 용액은 15 내지 60 부피%의 수지로서, 가교된 아크릴 중합체를 포함하는 수지, 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조 용매; 및 0 내지 70 부피%의 물을 함유한다. 이러한 구현예는 공기-경화하는 용액으로 배팅(예를 들면 비직조된 웹 또는 2개 이상이 적층된 비직조된 웹으로 이루어진 적층된 배팅 구조물)에 대한 중간체에 분사하는 단계(또는 그렇지 않으면 중간체에 도포하는 단계)를 주로 수반한다 - 용액은 빠르게 건조되고 (예를 들면 일부 구현예에서 5 내지 20분 내에 건조됨), 수지가 섬유 혼합물 내의 섬유에 부착되어 표면 상에, 섬유 혼합물과 함께, 결합된 배팅을 형성하는 가교된 고분자를 남겨둔다. 다시 말하면, 가교된 고분자 덕분에, 배팅 내 섬유들은 함께 고정되고, 이들은 그렇지 않으면 함께 고정되지 않았을 것이다. 이로 인해 바인더 섬유를 용융시키기 위해 또는 그렇지 않으면 당업계에서 배팅을 위한 섬유들을 함께 경화시키고 결합시키기 위해, 사용되는 열처리와 관련된 에너지 소모에 대한 부담을 필요로 하지 않는, 친환경적인 배팅을 생성한다.
본 발명의 배팅의 구현예들은 저밀도, 높은 로프트(loft), 열적으로 절연된 배팅으로서, 물품, 그 중에서도 의류(apparel) (예를 들면 의복 예컨대 추운 날씨 의복 의류, 글로브 등), 침구 (예를 들면 퀼트(quilt) 및 이불(comforter)), 베개, 패드, 및 침낭에 사용을 위해 적절한 드레이프(drape) 및 압축성(compressibility) 특성을 갖는 배팅을 제공한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 공기-경화된 배팅은 단일의 비-직조된 웹을 포함하며, 이는 섬유 혼합물을 함유한다. 이것은, 예를 들면, 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 단순화된 측면도인 도 5의 경우이다. 묘사된 배팅 (10)은 단일의 비직조된 웹 (12)을 포함한다. 배팅 (10)은 제1 표면 (2) 및 제2 표면 (4)을 갖고, 이는 비직조된 웹 (12)의 제1 및 제2 표면에 해당한다.
다른 구현예에서, 본 발명의 배팅은 적층된, 2개 이상의 비-직조된 웹을 포함한다. 이것은, 예를 들면, 본 발명의 배팅의 구현예 (20)의 단순화된 측면도인 도 6의 경우이다. 묘사된 배팅 (20)은 적층된 3개의 비직조된 웹 (12, 14 및 16)을 포함한다. 배팅 (20)은 제1 표면 (2) 및 제2 표면 (4')을 갖는다. 보여지는 것과 같이, 적층된 배팅(20)에서, 제2 표면 (4')은 비직조된 웹(16)의 표면에 해당한다. 도시된 구현예 (20)에서, 비직조된 웹 (12 및 14)은, 비직조된 웹(14 및 16)이 그렇듯이, 서로에 대해 직접 접촉한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 비직조된 웹을 포함한다. 단일의 비직조된 웹이 배팅 내에 사용될 경우, 배팅은 비-적층된 배팅을 가리킬 수 있다. 다수 (즉, 2 이상)의 비직조된 웹이 사용될 경우, 배팅은 적층된 배팅을 가리킬 수 있다. 하나 초과의 비직조된 웹이 본 발명의 배팅 내에 존재하는 경우, 비직조된 웹의 섬유 조성은 동일하거나 상이할 수 있다.
다양한 구현예에서, 수지 용액이 배팅의 제1 및 제2 표면에 도포될 때, 이것은 배팅의 내부 부분 내로 침투한다. 따라서, 일부 배팅 구현예에서, 수지는 배팅의 전체 두께 전반에 걸쳐 존재한다 (예를 들면 도 2a를 참고하면, 두께 X 전반에 걸쳐 배팅 (10) 내에 존재한다). 일부 구현예에서, 수지는 수지가 도포된 표면으로부터 배팅 내로, 0.5 내지 30 mm (예를 들면, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 mm)의 두께 방향(thickness direction)으로서, 0.5 내지 30 mm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위(subrange)을 포함하는 mm의 두께 방향으로 침투한다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 수지는 배팅의 제1 표면으로부터 배팅의 제2 표면을 향해서 0.5 내지 30 mm (예를 들면, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 mm)의 두께 방향으로서, 0.5 내지 30 mm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 mm의 두께 방향에서 배팅 내로 침투하고/하거나 수지는 배팅의 제2 표면으로부터 배팅의 제1 표면을 향해서 0.5 내지 30 mm (예를 들면, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 mm)의 두께 방향으로서, 0.5 내지 30 mm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 mm의 두께 방향에서 배팅 내로 침투한다.
본 발명의 배팅은 다음을 포함한다: 75 내지 97.5 중량 % (예를 들면, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 또는 97.5 중량 %)의 섬유 혼합물로서, 75 내지 97.5 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %의, 섬유 혼합물; 및 2.5 내지 25 중량 % (예를 들면, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25 중량 %)의 수지로서, 2.5 내지 25 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하부 범위를 포함하는 중량 %의 수지이고, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지.
본 명세서에서 사용된 것과 같이, 수지 용액은 아크릴 중합체 (예를 들면 자가-가교(self-crosslinking) 아크릴 중합체)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 자가-가교 아크릴 중합체는 "부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체"이고, 이는 단량체 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트로부터의 구조 단위(structural unit)를 포함하는 고분자를 가리킨다. 통상적으로, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체는 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 단량체들을 포함하는 반응 혼합물의 중합화로부터 생성된다.
일부 구현예에서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지는 카복시산 기를 함유한다. 일부 구현예에서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지는 하이드록시 기를 함유하지 않는다.
일부 구현예에서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지는 어떠한 탄수화물 모이어티(moiety)를 함유하지 않는다. 일부 구현예에서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지는 어떠한 비-중합화된 단량체를 함유하지 않는다.
일부 구현예에서, 수지는 본 명세서에서 설명되는 어떠한 구현예에 따르는, 또는 상기 구현예와 특징을 공유하는 아크릴 중합체이고, 이때 수지는 하나 이상의 다음의 특성들로서, 이들의 임의의 조합을 포함하는 하나 이상의 특성들을 갖는다:
- 자가-가교성이다;
- 단량체 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트를 포함한다;
- 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함한다;
- 어떠한 탄수화물 모이어티를 함유하지 않는다;
- 포름알데히드를 함유하지 않는다;
- 알킬페놀 (예를 들면, 알킬페톨 에톡실레이트 (alkylphenol ethoxylates; APEOs))를 함유하지 않는다;
- 약 6.0 내지 약 10.0의 pH (예를 들면, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0의 pH)로서, 약 6.0 내지 약 10.0의 pH 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 (예를 들면 약 7.5-8.5의 pH) pH를 갖는다;
- 비이온성 및/또는 음이온성 유화제(emulsifier)를 포함한다;
- 양이온성 화합물 또는 이의 잔기(residue)를 포함하지 않는다;
- 45% 내지 55%의 고체 함량으로서, 45% 내지 55% 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 %의 고체 함량(예를 들면 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 또는 55 %)을 갖는다;
- -30 ℃ 내지 +30 ℃ (예를 들면, -30, -29, -28, -27, -26, -25, -24, -23, -22, -21, -20, -19, -18, -17, -16, -15, -14, -13, -12, -11, -10, -9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 ℃)의 유리 전이 온도(Tg)로서, -30 ℃ 내지 +30 ℃ 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 (예를 들면 -20 내지 10 ℃, -18 내지 0 ℃, 등) 온도의 유리 전이 온도를 갖는다;
- 0.90 내지 1.20의 비중(specific gravity)로서, 0.90 내지 1.20 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 비중, 예를 들면 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 0.95, 0.96, 0.97, 0.98, 0.99, 1.0, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04, 1.05, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.17, 1.18, 1.19, 또는 1.20의 비중을 갖는다;
- 수지가 부어질 수 있도록 (pourable) 하는 점도를 갖는다;
- 완전히 가교되지 않는다;
- 중간 배팅 절연 구조물의 표면에 도포될 때, 이것은 가교가 계속되고 (예를 들면 실온에서), 일부 구현예에서는, 포름알데히드의 부재하에서도 가교가 계속되도록 하는 성질(nature)을 갖는다;
- 부드러운 촉감, 및 좋은 드레이프를 가능하게 한다;
- 표면에 도포되자마자, 이것은 수 시간동안, 예를 들면 48 시간 이하 동안, 25 ℃ 및 주위 조건(ambient condition)에서, 가교가 계속될 수 있도록 하는 성질을 갖는다;
- 물 중에서 희석될 수 있다(dilutable);
- 205 ℉ 내지 220 ℉의 끓는점으로, 205 ℉ 내지 220 ℉ 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 끓는점(예를 들면, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 또는 220 ℉)을 갖는다;
- 에테르보다 느린 증발률(evaporation rate)을 갖는다;
- 8 내지 10 lb./gal의 무게 (예를 들면 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0 lb./gal)으로, 8 내지 10 lb./gal 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 무게 (예를 들면, 8.30 - 9.20 lb./gal)을 갖는다;
- 함유될 때, 25 ℃에서 적어도 7일 동안(예를 들면, 적어도 6달 동안 또는 적어도 12달 동안), 안정하다.
당업자에게 분명해질 것과 같이, 단일 비직조된 웹을 포함하는 본 발명의 배팅의 일부 구현예에서, 수지 및 섬유 혼합물의 전체는 단일 비직조된 웹 내에 포함될 수 있다(이의 제1 및 제2 표면 상에 포함됨). 한편, 다수의 비직조된 웹을 포함하는 구현예에서, 수지의 분포가 층마다 다를 수 있더라도, 수지 및 섬유 혼합물의 전체는 다수의 비직조된 웹 내에 포함될 수 있다 (다수의 웹에 의해 형성된 적층된 배팅의 제1 및 제2 표면 상에 포함됨). 실제로, 본 명세서에서 제공되는 다중-적층된 배팅의 일부 구현예에서, 배팅의 제1 또는 제2 표면에 기여하는 비직조된 웹은, 배팅의 제1 또는 제2 표면에 인접하지 않은 비직조된 웹보다 더 높은 농도의 수지를 포함할 것이다 (예를 들면 도 6에서, 비직조된 웹 (12)은 배팅 (20)의 제1 표면 (2)에 기여하고, 비직조된 웹 (16)은 배팅 (20)의 제2 표면 (4')에 기여한다; 일부 구현예에서, 비직조된 웹 (12 및 16)은 내부의 비직조된 웹 (14)보다 더 높은 농도의 수지를 포함한다).
일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 합성 섬유들을 포함한다. 당업자는 많은 합성 섬유에 대해 용이하게 익숙하고, 사용되는 것으로 의도되는 것 내의 물품 및/또는 배팅의 바람직한 특성에 따라 본 발명의 배팅 구현예의 사용을 위해 적절한 합성 섬유가 당업자의 이해의 범위(purview) 내에서 잘 선택된다. 본 발명의 배팅의 구현예는 섬유 원료(textile material)의 제조에 기여하는(conducive) 것으로 당업계에 알려진 임의의 합성 섬유를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본 발명에서 사용될 수 있는 비배타적인 합성 섬유는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리락트산(polylactic acid; PLA), 폴리(부틸 아크릴레이트) (poly(butyl acrylate); PBA), 폴리아마이드, 아크릴 아세테이트, 폴리올레핀, 나일론, 레이온, 라이오셀(lyocell), 아라미드(aramid), 스판덱스(spandex), 비스코스(viscos), 및 모달(modal) 섬유, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 특정한 구현예에서, 합성 섬유는 폴리에스테르 섬유를 포함한다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 폴리에스테르는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (poly(ethylene terephthalate)), 폴리(헥사하이드로-p-자일렌 테레프탈레이트) (poly(hexahydro-p-xylylene terephthalate)), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) (poly(butylene terephthalate)), 폴리-1,4-사이클로헥셀린 디메틸렌 (poly-1,4-cyclohexelyne dimethylene; PCDT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 (polytrimethylene terephthalate; PTT), 및 테레프탈레이트 코폴리에스테르(terephthalate copolyesters)로부터 선택되고, 여기서 적어도 85 몰 퍼센트의 에스테르 단위는 에틸렌 테레프탈레이트 또는 헥사하이드로-p-자일렌 테레프탈레이트 단위이다. 특정한 구현예에서, 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다. 일부 구현예에서, 합성 섬유는 천연 섬유(virgin fiber)를 포함한다. 일부 구현예에서, 합성 섬유는 재활용된 섬유 (예를 들면, 재활용된 폴리에스테르 섬유)를 포함한다.
섬유 혼합물은 0 내지 100 중량 %의 합성 섬유, 예를 들면, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 중량 %의 합성 섬유로서, 0 내지 100 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하부 범위 (예를 들면 10 내지 100 중량 %, 30 내지 100 중량 %, 51 내지 100 중량 %, 40 내지 90 중량 %, 20 내지 80 중량 %, 등)의 중량 %의 합성 섬유를 포함한다. 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 50, 55, 60, 65, 70, 또는 75 중량 % 초과의 합성 섬유를 포함한다.
일반적으로, 섬유는 권축(crimp)되거나 비권축될 수 있다. 나선형 및 스탠다드 (예를 들면 평면의) 권축을 포함하는 다양한 권축들이 당업계에 알려져 있다.
일부 구현예에서, 합성 섬유는 스테이플 섬유(staple fiber) (즉, 표준화된(standardized) 길이의 섬유)이다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 합성 섬유는 12 mm 내지 70 mm의 스테이플 길이(staple length), 예를 들면 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 또는 70 mm의 스테이플 길이로서, 12 mm 내지 70 mm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 mm의 스테이플 길이를 갖는다.
섬유가 직선이고, 임의적으로는 권축을 갖는 직선일 수 있지만, 일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은, 직선 또는 권축을 갖는 직선이 아닌 바람직한 형태를 갖는 섬유를 포함한다. 당업자는 본 발명의 구현예에서 사용되는 것으로 고려되는 섬유를 위해 선택하는 다양한 바람직한 형태에 익숙하지만, 일부 비-제한적인 예시는 Y-형태의 섬유, 보타이(bow-tie) 형태의 섬유 등을 포함한다.
데니어(denier)는 9000 미터의 섬유 또는 얀(yarn)의 그램 중량으로 정의되는 측정 단위이다. 이것은 섬유 또는 얀의 중량 (또는 크기)을 구체화하기 위한 흔한 방법이다. 예를 들면, 1.0 데니어인 폴리에스테르 섬유는 대략 10 마이크로미터의 직경을 주로 갖는다. 마이크로데니어 섬유는 1.0 이하의 데니어를 갖는 것인 반면, 매크로데니어 섬유는 1.0 초과의 데니어를 갖는다.
일부 구현예에서, 합성 섬유는 0.7 데니어 내지 8.0 데니어로서, 0.7 데니어 내지 8.0 데니어 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 데니어를 갖는다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 합성 섬유는 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 또는 8.0 데니어로서, 이의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 데니어를 갖는다.
일부 구현예에서, 합성 섬유는 마이크로데니어 섬유 (예를 들면 0.7 내지 1.0 데니어를 갖는 섬유)를 포함한다. 일부 구현예에서, 합성 섬유는 매크로-데니어 섬유 (예를 들면 1.1 내지 8.0 데니어를 갖는 섬유)를 포함한다. 일부 구현예에서, 합성 섬유는 마이크로-데니어 섬유 및 매크로-데니어 섬유를 포함한다.
일부 구현예에서, 합성 섬유는 실리콘화된(siliconized) 섬유를 포함한다. 용어 "실리콘화된"은 섬유가 규소(silicon)-포함 조성물 (예를 들면 실리콘(silicone))로 코팅된 섬유를 의미한다. 실리콘화 기술은 당업계에 잘 알려져 있고, 예를 들면 미국 특허 제3,454,422호에 설명되어 있다. 규소-포함 조성물은 당업계에 알려진 임의의 방법을 이용하여 도포될 수 있고, 예를 들면 분사, 혼합, 담금(dipping), 패딩(padding) 등을 이용하여 도포될 수 있다. 규소-포함 (예를 들면 실리콘) 조성물은 유기 실리콘(organosilicone) 또는 폴리실록산(polysiloxane)일 수 있고, 이는 섬유의 외부 부분에 결합한다. 일부 구현예에서, 실리콘 코팅은 폴리실록산, 예를 들면 메틸하이드로겐폴리실록산(methylhydrogenpolysiloxane), 변형된 메틸하이드로겐폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 또는 아미노 변형된 디메틸폴리실록산이다. 당업계에 알려진 것과 같이, 규소-포함 조성물은 섬유에 직접 도포될 수 있거나, 또는 도포 전에, 용매로 희석되어 용액 또는 에멀젼, 예를 들면 폴리실록산의 수성 에멀젼으로 되어, 도포될 수 있다. 처리 다음에, 코팅은 건조되고/되거나 경화될 수 있다. 당업계에 알려진 것과 같이, 촉매는 규소-포함 조성물 (예를 들면, Si-H 결합을 함유하는 폴리실록산)의 경화를 촉진하기 위해 사용될 수 있고, 편의상, 규소-포함 조성물 에멀젼에 첨가되어 조합물을 생성할 수 있고 이는 합성 섬유를 처리하기 위해 사용되는 것일 수 있다. 적절한 촉매는 카복시산의 철, 코발트, 망간, 납, 아연 및 주석 염, 예를 들면 아세테이트, 옥타노에이트(octanoate), 나프테네이트(naphthenate) 및 올레이트(oleate)을 포함한다. 일부 구현예에서, 실리콘화 다음에, 섬유는 건조되어 잔여 용매를 제거할 수 있고, 이어서 임의적으로 65 ℃ 내지 200 ℃ 사이로 가열되어 경화될 수 있다.
섬유 혼합물에서, 0 내지 100 중량 %의 섬유가 실리콘화된 섬유이다, 예를 들면 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 중량 %로서, 0 내지 100 중량 %의 임의의 모든 범위 및 하부 범위 (예를 들면 20 내지 95 중량 %, 25 내지 90 중량 %, 30 내지 90 중량 %, 40 내지 85 중량 %, 51 내지 90 중량 %, 등)를 포함하는 %의 섬유가, 실리콘화된 섬유이다. 일부 구현예에서, 실리콘화된 섬유가 폴레에틸렌 섬유이다.
내구성 발수제(Durable water repellant; DWR) 처리가 당업계에 잘 알려져 있고, 이는 처리된 성분에 발수성 특징을 제공한다. 당업자는 다양한 DWR 처리에 익숙하고, 이들의 임의의 처리가 본 발명과 함께 섬유 집단(fiber population) 상에 임의적으로 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 발명의 배팅에서 사용되는 섬유 (이는 DWR-처리된 섬유 또는 발수성 섬유로 지칭될 수 있음)는 지르코늄 아세테이트의 중합체 용액으로 처리되고, 이는, 섬유 성능에 대한 부정적인 효과를 최소화하고/하거나 피하면서, 내구성 발수제 특징을 부여할 수 있다. 일부 구현예에서, 내구성 발수제로 처리된 섬유는 발수성, 박테리아-저항성(bacterial-resistant), 저 마찰 경화된 지르코늄 아세테이트 피니쉬 (low friction cured zirconium acetate finish)로 처리되어, 이로 인해 섬유들이 세척 후 개성된 건조가능성(driabiity) 및 강화된 취급성(handle) 및 응집(clumping)에 대한 저항성을 갖도록 한다. 본 발명과 함께 DWR 처리로 이용될 수 있는 지르코늄 아세테이트 용액의 예시는 미국 특허 제4,537,594호에 개시된다. 일부 구현예에서, 내구성 발수제로 처리된 섬유는 습식 베스(wet bath) 또는 건식 분사(dry spraying) 과정에서 처리된다. 일부 구현예에서, 상기 처리는 표면 에너지 변형 기술을 포함하고, 이는, 당업계에 알려진 것과 같이, 예를 들면 플라즈마 처리를 포함할 수 있다. 이러한 처리 또는 공정은 미국 특허 제4,869,922호, 미국 특허 제5,262,208호, 미국 특허 제5,895,558호, 미국 특허 제6,416,633호, 미국 특허 제7,510,632호, 미국 특허 제8,309,033호, 및 미국 특허 제8,298,627호에서 설명된다.
일부 구현예에서, 합성 섬유는 15 중량 % 이하의 입자 또는 물질을 포함하고, 이는 대부분이 합성 섬유로 이루어진 합성 물질과는 상이하다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 합성 섬유는 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 12.0, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 13.0, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7, 13.8, 13.9, 14.0, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7, 14.8, 14.9, 또는 15.0 중량 %로서, 이의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %의 입자 또는 물질을 포함하며, 이는 대부분이 합성 섬유로 이루어진 합성 물질과는 상이한, 입자 또는 물질이다. 일부 구현에서, 상기 입자 또는 물질은, 대부분이 합성 섬유로 이루어진 합성 물질을 대표하는 고분자 매트릭스 내에 (예를 들면 캡슐화된 내부에) 포함된다. 일부 구현예에서, 섬유 혼합물 내 합성 섬유는 국제특허출원 WO 2017/087511에서 설명된 것과 같은, 에어로겔(aerogel)을 포함한다.
일부 구현예에서, 배팅의 섬유 혼합물은 천연 섬유를 포함한다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 울(wool), 무명(cotton), 텐셀(tencel), 케이폭 (kapok) (케이폭 나무의 씨로부터 얻어진 무명-유사 플러프(fluff)로서, 이는 임의적으로 사용 전에 추가적으로 가공될 수 있음), 아마(flax), 동물 털(animal hair), 실크, 및 다운(down) (예를 들면 오리 또는 거위 다운)으로부터 선택된 하나 이상의 구성 성분(member)을 포함한다.
섬유 혼합물은 0 내지 100 중량 %의 천연 섬유, 예를 들면 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 중량 %의 천연 섬유로서, 0 내지 100 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위 (예를 들면, 0 내지 50 중량 %, 1 내지 40 중량 %, 5 내지 25 중량 %, 30 내지 60 중량 %, 등)를 포함하는 중량 %의 천연 섬유를 포함한다. 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 50, 40, 30, 20, 또는 10 중량 % 미만의 천연 섬유를 포함한다.
일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 합성 섬유 및 천연 섬유를 포함한다.
일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 다음을 포함한다:
- 50 내지 90 중량 %의 실리콘화된 합성 섬유 (예를 들면, 폴리에스테르 섬유) (예를 들면, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 또는 90 중량 %로서, 이의 임의의 모든 범위 및 하부 범위를 포함함)로서, 40 내지 60 mm의 스테이플 길이 및 0.6 내지 1.0의 데니어 (예를 들면, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 또는 1.0 데니어로서, 0.6 내지 1.0 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 데니어)를 갖는, 실리콘화된 합성 섬유;
- 10 내지 50 중량 %의 비-실리콘화된 섬유 (예를 들면 천연 및/또는 합성 섬유 예를 들면 폴리에스테르) (예를 들면, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 또는 50 중량 %로서, 10 내지 50 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %)로서, 40 내지 60 mm의 스테이플 길이 및 2.5 내지 5.0 데니어 (예를 들면, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 또는 5.0 데니어, 2.5 내지 5.0 데니어 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 데니어) 를 갖는, 비-실리콘화된 섬유; 및
- 0 내지 40 중량 % (예를 들면, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 또는 40 중량 %로서, 0 내지 40 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %)의 실리콘화된 매크로-데니어 합성 섬유 (예를 들면, 폴리에스테르 섬유)로서, 40 내지 70 mm의 스테이플 길이 및 1.0 초과의 데니어를 갖는, 실리콘화된 매크로-데니어 합성 섬유. 일부 구현예에서, 실리콘화된 매크로데니어 섬유는 3.0 이상의 데니어를 갖는다.
일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 다음을 포함한다:
- 35 내지 80 중량 % 마이크로-데니어 섬유 (예를 들면, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 또는 80 중량 %)로서, 35 내지 80 중량 %의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %의, 마이크로-데니어 섬유; 및
- 20 내지 65 중량 % 매크로-데니어 섬유 (예를 들면, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 또는 65 중량 %)로서, 20 내지 65 중량 %의 모든 임의의 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %의 매크로-데니어 섬유.
마이크로데니어 및 매크로데니어 섬유는 개별적으로 실리콘화되거나 비실리콘화될 수 있다. 예를 들면: 마이크로데니어 섬유 중에서, 0 내지 100 중량 % (예를 들면, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 중량 %로서, 0 내지 100 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %)의 섬유가 실리콘화되고; 매크로데니어 섬유 중에서, 0 내지 100 중량 % (예를 들면, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 중량 %로서, 0 내지 100 중량 % 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %)의 섬유가 실리콘화된다.
상기에서 논의된 것과 같이, 본 발명은, 열 처리 없이도 (예를 들면, 배팅 내 다른 섬유에 대한, 어떠한 섬유 결합 및 용융 없이), 배팅 내 섬유들이 서로에 대해 충분히 부착되어 이산된 배팅 구조물을 형성하며, 이는 구조적 완전함을 갖고, 배팅의 구조적 완전함을 무너트리거나 다른 식으로 배팅의 구조적 완전함을 타협하여 배팅을 최종 용도에 부적합하게 만드는 것 없이, 취급이 가능하고 그대로 사용되는 것을 가능하게 하는, 배팅 구현예를 제공한다. 따라서, 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 바인더 섬유를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 비직조된 웹은 바인더 섬유를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 배팅은 바인더 섬유를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 배팅은 임의의 용융된 섬유를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 배팅 내 (또는 배팅의 비직조된 웹 내) 섬유는 섬유 혼합물 내 섬유의 용융을 통해 서로에 대해 결합되지 않는다. 이것은, 섬유 혼합물이, 예를 들면, 바인더 섬유를 포함하고, 웹이 열 처리되어 바인더 섬유를 용융시키고, 이것이 비직조된 웹 내에 포함된 섬유 혼합물 내의 다른 섬유에 결합되도록 하는 경우와는, 상이하다. 일부 구현예에서, 배팅 내 섬유는, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지를 통한 것이 아닌 한, 서로에 대해 부착되지 않는다. 일부 구현예에서, 배팅 내에 존재하는 90 중량 % 이상의 섬유 (예를 들면, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99 중량 % 이상)는 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지를 통해 서로에 대해 부착된다.
상기에서 논의된 일부 구현예가 바인더 섬유가 없거나 다른 열적으로 용융된 섬유가 없는 것이지만, 본 발명의 다른 구현예는 바인더 섬유를 포함한다. 예를 들면, 가끔은, 당업자는, 가교된 공중합체를 이용한 본 발명의 개념을 이용하여, 공기-경화된 배팅이 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함 갖게 하기 위해 수지를 통해 섬유들이 부착된, 주위 온도 공기-경화된 배팅을 형성하기를 원할 수 있지만, 또한 바인더 섬유도 사용하기를 원할 수 있다. 실제로, 구조적 완전함을 부여하기 위해 공기-경화된 수지를 이용하는 것은 배팅을 형성하기 위한 열처리 및 바인더 섬유의 제거를 가능하게 하지만, 일부 구현예에서, 사용된 바인더 섬유 및/또는 열처리를 보충하거나 간단히 감소시키고 싶어할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 바인더 섬유를 포함한다.
일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 1 내지 25 중량 %의 합성 바인더 섬유를 포함하고, 상기 바인더 섬유는 혼합물 내 존재하는 합성 고분자 섬유의 연화 온도(softening temperature)보다 낮은 결합 온도를 갖는다.
일부 구현예에서, 합성 바인더 섬유는, 예를 들면, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25 중량 %의 섬유 혼합물로서, 이의 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 중량 %의 섬유 혼합물로 이루어진다.
일부 구현예에서, 합성 바인더 섬유는 1.5 내지 4.0 데니어, 예를 들면, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 또는 4.0 데니어로서, 1.5 내지 4.0 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 데니어(예를 들면, 2.0-2.2 데니어)를 갖는다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유는 38 내지 105 mm의 스테이플 절단 길이(staple cut length)로서, 38 내지 105 mm의 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 mm의 스테이플 절단 길이를 갖는다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 상기 길이는 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 또는 105 mm로서, 이의 임의의 모든 범위/하위범위 (예를 들면, 38-51 mm)를 포함하는 mm이다.
상기에서 나타낸 것과 같이, 바인더 섬유는 합성 섬유의 연화 온도보다 낮은 결합온도를 갖는다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유는 200 ℃ 이하의 결합온도를 갖는다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유는 50 내지 200 ℃의 결합온도로서, 50 내지 200 ℃ 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 결합온도를 갖는다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유는 80 ℃ 내지 150 ℃의 결합 온도를 갖는다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유는 100 ℃ 내지 125 ℃의 결합 온도를 갖는다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유는 저-융점 폴리에스테르 섬유를 포함한다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유는 시스(sheath) 및 코어를 포함하는 이성분(bicomponent) 섬유이고, 이때 상기 시스는 상기 코어보다 낮은 녹는점을 갖는 물질을 포함한다.
본 발명의 배팅은, 일부 구현예에서, 열처리되어, 바인더 섬유의 일부 또는 전부를 용융시켜, 열적으로 결합된 웹-형태의 배팅을 형성한다. 당업자는, 이러한 구현예에서, "바인더 섬유"가 배팅의 섬유 혼합물 내에 있는 것으로 기재되지만, 상기 섬유는, 이들의 본래의, 열처리 이전 형태의 바인더 섬유와는 다른, 전부 또는 일부가 용융된 섬유일 수 있음이 이해될 것이다.
상기에서 논의된 것과 같이, 본 발명의 배팅은 적어도 하나의 비직조된 웹을 포함한다. 일부 구현예에서, 비직조된 웹(들)의 섬유 성분이 섬유 혼합물을 구성한다.
일반적으로, 비직조된 웹 층들을 배팅에 추가함으로써, 배팅의 두께 및 절연 특성이 증가될 수 있다. 일부 구현예에서, 배팅은 4 내지 30 mm의 두께(예를 들면, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 mm)로서, 4 내지 30 mm의 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위 (예를 들면 10 내지 20 mm)를 포함하는 mm의 두께를 갖는다.
일부 구현예에서, 배팅은 0.9 내지 8 kg/m3의 밀도(예를 들면 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 또는 8.0 kg/m3)로서, 0.9 내지 8 kg/m3 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위 (예를 들면 1 내지 4 kg/m3, 1.5 내지 7 kg/m3, 2 내지 6 kg/m3, 2.5 내지 5 kg/m3, 등)를 포함하는 밀도를 갖는다.
일부 구현예에서, 배팅은 ISO 11092에 따라 평가시, 적어도 0.70 clo/oz/yd2의 열 성능 평가(thermal performance rating)를 갖는다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 배팅은 0.70 clo/oz/yd2 내지 0.95 clo/oz/yd2의 열 성능 평가(예를 들면, 0.70, 0.71, 0.72, 0.73, 0.74, 0.75, 0.76, 0.77, 0.78, 0.79, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.86, 0.87, 0.88, 0.89, 0.90, 0.91, 0.92, 0.93, 0.94, 또는 0.95 clo/oz/yd2)로서, 0.70 clo/oz/yd2 내지 0.95 clo/oz/yd2 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 clo/oz/yd2의 열 성능 평가를 갖는다.
본 발명의 배팅의 일부 구현예에서, 섬유 혼합물의 구성 성분(member)들은 균일하게 혼합되고, 이것은 섬유 혼합물이 사실상 균일한 (즉, 90 - 100% 균일) 조성물임을 의미한다.
도 1a는 본 발명의 제1 측면에 따른 본 발명의 배팅의 일 구현예 (10)의 상면도 사진이다. 묘사된 배팅 (10)은 제1 표면 (2) 및 제2 표면 (4) (사진에는 없지만, 이는 제1 표면 (2)과 평행하고, 묘사된 구현예에서, 배팅이 위치하는 표면과 마주함)를 포함하는 단일한 비-직조된 웹이다. 일부 구현예에서, 배팅 (10)이 물품 (예를 들면 절연체) 내에 포함될 때, 제1 표면 (2)은 물품, 예를 들면 재킷(jacket)의 외부 부분(예를 들면 직물 또는 다른 물질 또는 라이너(liner))을 향해 마주할 것이고, 제2 표면 (4)은 물품의 내부 부분 (예를 들면 직물 또는 다른 물질 또는 라이너(liner))를 향해 마주할 것이다. 다른 구현예에서, 제1 표면 (2)은 물품의 내부 부분을 향해 마주하고, 제2 표면 (4)은 물품의 외부 부분을 향해 마주한다.
도 1b는 도 1a 내에 묘사된 본 발명의 배팅의 구현예의 상면도 사진의 윤곽도이다.
도 2a는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도 사진이고, 여기서 X는 배팅의 두께이다.
도 2b는 도 2a에서 묘사된 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도 사진의 윤곽도이다.
도 3a는 구조물 위에 드레이프된(draped) 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 사진이다. 보여진 것과 같이, 묘사된 배팅 (10)은 좋은 드레이프를 갖는다 (즉, 배팅은 자신의 무게 하에서 늘어진다(hang)). 배팅의 드레이프는 배팅이 사용되는 물품의 미학 및 편안함과 같은 품질에 관련된다.
도 3b는 구조물 위에 드레이프된 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 도 3a 내 사진의 윤곽도이다.
일부 구현예에서, Method ASTM D1388에 따라 측정시, 배팅은 1.5 cm 내지 3.5 cm의 드레이프 (예를 들면, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 또는 3.5 cm)로서, 1.5 cm 내지 3.5 cm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 cm의 드레이프를 갖는다.
도 4a는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 측면도 사진이고, 이때 X는 배팅의 두께이다.
도 4b는 본 발명의 배팅의 구현예 (10)의 도 4a의 측면도의 사진의 윤곽도이다.
일부 구현예에서, 배팅은 25 내지 200 gsm의 중량 (예를 들면, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 또는 200 gsm)으로서, 25 내지 200 gsm 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 (예를 들면, 25 내지 100 gsm, 40 내지 100 gsm, 등) gsm의 중량을 갖는다.
일부 구현예에서, 배팅은 시트 형태 (롤링된 제품으로 사용에 적합함)이고 슈레드(shred)되지 않는다.
일부 구현예에서, 배팅은 안료(pigment)를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 배팅이 안료를 포함하지 않는 경우, 안료는 수지 내에 존재하지 않는다 (즉, 배팅 내에 존재한다면, 이는 수지에 의해 기여되지 않는다).
제2 측면에서, 본 발명은 본 발명의 배팅을 포함하는 물품을 제공한다. 이러한 물품의 비-제한적인 예시는, 예를 들면 겉옷 (예를 들면 겉옷 의류 예를 들면 재킷 등), 의복, 베개, 패드, 침낭, 침구 (예를 들면 퀼트, 이불), 등을 포함한다.
제3 측면에서, 본 발명은 다음을 포함하는, 공기-경화된 배팅의 제조방법을 제공한다:
- 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하고, 임의적으로, 2개 이상의 층을 적층하여(layering), 제1 표면, 및 상기 제1 표면에 평행인 제2 표면을 갖는 중간 배팅 절연 구조물을 형성하는 단계;
- 상기 중간 배팅 절연 구조물의 제1 표면 및 제2 표면에,
- 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지;
- 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조(fast-drying) 용매; 및
- 0 내지 70 부피%의 물
을 포함하는 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계; 및
- 상기 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜, 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물 및 2.5 내지 25 중량 %의 수지를 포함하는 공기-경화된 배팅을 형성하는 단계로서, 이 때 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 되는 것인, 단계.
섬유 혼합물은 본 발명의 제1 측면에서 앞서 설명된 것과 같은 임의의 구현예일 수 있다.
일부 구현예(예를 들면, 바인더 섬유가 섬유 혼합물 내에 존재하는 경우)에서, 본 발명의 방법은 배팅을, 바인더 섬유의 결합 온도로 또는 결합 온도를 초과하도록 가열하는 단계를 포함한다. 다른 구현예에서, 본 발명의 제3 측면의 본 발명의 방법은 섬유 혼합물 내에 사용된 바인더 섬유의 결합 온도로 또는 결합 온도를 초과하여 배팅을 가열하는 단계를 포함하지 않는다. 당업자에게 분명할 것과 같이, 구체화된 가열 단계를 포함하지 않는, 본 발명의 공기-경화된 배팅의 제조방법의 구현예는 최종적인 공기-경화된 배팅 및 또한 비직조된 웹을 포함하는 이들의 임의의 중간 배팅 구조물에 적용된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 공기-경화된 배팅의 제조방법은 48 ℃ 초과에서 수행되는 공정 단계를 포함하지 않는다. 일부 구현예에서, 본 발명의 공기-경화된 배팅의 제조방법은 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 ℃ 초과에서 수행되는 공정 단계를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 본 발명의 방법은 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 ℃ 초과의 온도에서 섬유 혼합물 내의 섬유들의 부착 또는 결합을 발생하는 결합 단계를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 비직조된 웹은 소면기(carding machine) 또는 공기-레이(air-lay) 공정을 이용하여 형성된다. 두 기술 모두 당업자에게 잘 알려져 있다.
앞서 언급한 것과 같이, 수지 용액은 다음을 포함한다:
- 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 수지. 예를 들면, 일부 구현예에서, 용액은 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 또는 60 부피%의 수지로서, 15 내지 60 부피% 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 부피% (예를 들면, 20 내지 50 부피%, 25 내지 35 부피%, 등)의 수지를 포함한다;
- 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조 용매. 예를 들면, 일부 구현예에서, 용액은 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 또는 80 부피%의 급속-건조 용매로서, 20 내지 80 부피% 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 부피% (예를 들면, 30 내지 75 vol.%, 50 내지 70 vol.%, 등)의 급속-건조 용매를 포함한다; 및
- 0 내지 70 부피%의 물. 예를 들면, 일부 구현예에서, 용액은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 또는 70 vol. %의 물로서, 이의 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 부피%(예를 들면, 0 내지 50 부피%, 1 내지 30 부피%, 2 내지 20 부피%. 5 내지 15 부피%, 등)의 물을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 급속-건조 용매는 1.3 이상의 증발률(evaporation rate)을 갖는 용매를 가리킨다. 증발률은, ASTM D3539-11 방법에 따라 측정시 동일한 조건에서 n-부틸 아세테이트의 증발률과 비교할 때 물질이 기화하는(증발, 액체에서 증기로 변함) 속도이다. 이러한 양(quantity)은 비율이고, 그러므로 단위가 없다. 일부 구현예에서, 급속-건조 용매는 1.3 초과 (예를 들면, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 또는 5.0 초과)의 증발률을 갖는다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 급속-건조 용매는 3.0 초과의 증발률을 갖는다.
급속-건조 용매는 물 중에 용해가능하고, 이 출원의 목적을 위해서, 이는 20 ℃에서 100 mL의 물 당 적어도 8 그램의 용해도를 갖는 용매를 의미한다 (즉, 적어도 8 mL의 용매가 20 ℃에서 100 mL의 물 중에 용해될 것이다). 일부 구현예에서, 용매는 20 ℃에서 100 mL의 물 당 10 그램 이상의 용해도를 갖는다 (즉, 20 ℃에서 100 mL의 물 당 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 또는 99 그램 이상).
일부 구현예에서, 급속-건조 용매는 이소프로필 알코올, 에탄올, 메탄올, 글리메(glyme), 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 메틸 에틸 케톤 (methyl ethyl ketone; MEK), 메틸 아세테이트, 및 에틸 아세테이트, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 특정한 구현예에서, 급속-건조 용매는 이소프로필 알코올이다.
일부 구현예에서, 수지 용액은 안료를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 중간 배팅 절연체 구조물의 제1 및 제2 표면에 수지 용액을 도포하는 단계는, 상기 제1 및/또는 제2 표면 상으로 용액을 분사하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 분사 동안, 수지 용액의 분사 액적(spray drop)은 150 내지 250 ㎛의 평균 중간값 직경(average median diameter) (예를 들면, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 또는 250 ㎛)으로서, 150 내지 250 ㎛ 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 ㎛의 평균 중간값 직경을 갖는다.
일부 구현예에서, 상기 도포 동안, 분사 노즐은 배팅 구조물의 제1 및 제2 표면의 너비를 가로질러 (across) 그리고 이의 최상단(top) 위를 이동한다.
일부 구현예에서, 중간 배팅 절연체 구조물의 제1 및 제2 표면에 수지 용액을 도포하는 단계는, 배쓰(bath) 또는 패딩(padding)을 통해서, 상기 제1 및/또는 제2 표면 상으로 용액을 도포하는 단계를 포함하며, 두 기술은 모두 당업자에게 알려져 있다.
일부 구현예에서, 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시키는 단계는 용액-도포된 배팅을 가압된(forced) 공기 또는 순환된(circulated) 공기에 두는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 노출시키는 단계는, 용액-도포된 배팅과 접촉하는 시점에서 적어도 2.5 m/s, 적어도 3.0 m/s, 또는 적어도 3.5 m/s의 공기 속도(air speed)를 갖는, 가압된 공기 또는 순환된 공기에 용액-도포된 배팅을 두는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 노출시키는 단계는, 용액-도포된 배팅과 접촉하는 시점에서 2.5 내지 15 m/s의 공기 속도 (예를 들면, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 12.0, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 13.0, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7, 13.8, 13.9, 14.0, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7, 14.8, 14.9, 또는 15.0 m/s)로서, 2.5 내지 15 m/s 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 m/s (예를 들면, 2.5 내지 12 m/s, 2.5 내지 10 m/s, 등)의 공기 속도를 갖는, 가압된 공기 또는 순환된 공기에 용액-도포된 배팅을 두는 단계를 포함한다.
일부 구현예에서, 용액-도포된 배팅과 접촉하는 시점에서, 2.5 내지 15 m/s의 공기 속도 (예를 들면, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 12.0, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 13.0, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7, 13.8, 13.9, 14.0, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7, 14.8, 14.9, 또는 15.0 m/s)로서, 2.5 내지 15 m/s 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 m/s (예를 들면, 2.5 내지 12 m/s, 2.5 내지 10 m/s, 등)의 공기 속도를 갖는, 가압된 공기 또는 순환된 공기에 노출될 때, 용액-도포된 배팅 구조물은 3 내지 60 분 (예를 들면, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 또는 60 분)로서, 3 내지 60 분 내의 임의의 모든 범위 및 하위범위를 포함하는 분 (예를 들면, 5 내지 30 분, 6 내지 25 분, 7 내지 15 분, 등) 내에 건조된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 방법은, 공기-경화된 배팅을 형성한 후, 배팅을 롤 상품(roll good) 형태로 와인딩(winding)하는 단계를 포함한다. 이러한 구현예는 이들이, 예를 들면 배팅의 용이한 운송에 적합하게 한다. 일부 구현예에서, 공기-경화된 배팅은 비직조된 스크림 층을 따라 와인딩되고 롤 상품 형태로 운송된다.
조항(clause)
일부 구현예에서, 본 발명은 다음의 하나 이상의 조항의 구현예에 따른 배팅, 물품 또는 방법을 제공한다:
조항 1. 비직조된(nonwoven) 웹(web)을 포함하는 공기-경화된(air-cured) 배팅(batting)으로서, 상기 배팅은
- 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물; 및
- 2.5 내지 25 중량 %의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지를 포함하고,
상기 수지는 상기 배팅의 제1 표면 상에, 그리고 상기 배팅의 제2 표면 상에 존재하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대해 평행하고,
상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어(adhere) 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성(handleability)을 부여하는 구조적 완전함(integrity)을 갖게 되는 것인, 공기-경화된 배팅.
조항 2. 조항 1에 있어서, 상기 배팅은 시트의 형태인, 공기-경화된 배팅.
조항 3. 조항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 천연 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 4. 조항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 합성 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 5. 조항 4에 있어서, 상기 합성 섬유들은 폴리에스테르 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 6. 조항 4 또는 5에 있어서, 상기 합성 섬유들은 실리콘화된(siliconized) 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 7. 조항 6에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
- 25 내지 90 중량 %의 실리콘화된 합성 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 8. 조항 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
- 35 내지 80 중량 %의 마이크로데니어(microdenier) 섬유들; 및
- 20 내지 65 중량 %의 매크로데니어(macrodenier) 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 9. 조항 8에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
- 50 내지 75 중량 %의 마이크로데니어 섬유들; 및
- 25 내지 50 중량 %의 매크로데니어 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 10. 조항 8 또는 9에 있어서, 상기 마이크로데니어 섬유들은 실리콘화된 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 11. 조항 8 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 매크로데니어 섬유들은 실리콘화된 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 12. 조항 11에 있어서, 상기 매크로데니어 섬유들은 비-실리콘화된 섬유들을 추가로 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 13. 조항 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 95 중량 % 초과의 폴리에스테르 섬유들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 14. 조항 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 공기-경화된 배팅은 합성 바인더 섬유를 포함하지 않는, 공기-경화된 배팅.
조항 15. 조항 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 공기-경화된 배팅은 용융된 섬유(melted fibers)를 포함하지 않는, 공기-경화된 배팅.
조항 16. 조항 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 섬유 혼합물 내 95% 초과의 섬유들은 스테이플 섬유(staple fibers)인, 공기-경화된 배팅.
조항 17. 조항 16에 있어서, 상기 스테이플 섬유는 12 mm 내지 70 mm의 스테이플 길이를 갖는, 공기-경화된 배팅.
조항 18. 조항 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면 중 적어도 하나와 접촉하는 스크림(scrim) 층을 추가로 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 19. 조항 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 배팅은 다수의 비직조된 웹 층들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
조항 20. 조항 19에 있어서, 상기 다수의 비직조된 웹 층들은 서로 크로스래핑(crosslapping)된 것인, 공기-경화된 배팅.
조항 21. 조항 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 1 내지 8 kg/m3의 밀도를 갖는, 공기-경화된 배팅.
조항 22. 조항 1 내지 21 중 어느 한 항에 기재된 공기-경화된 배팅을 포함하는 물품.
조항 23. 조항 22에 있어서, 상기 물품은 겉옷 제품(outerwear product), 의복(clothing), 침낭(sleeping bag), 및 침구(bedding)로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 물품.
조항 24. 조항 1 내지 21 중 어느 한 항에 기재된 공기-경화된 배팅의 제조방법으로서, 상기 제조방법은
- 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하고, 임의적으로, 2개 이상의 층을 적층하여(layering), 제1 표면, 및 상기 제1 표면에 평행인 제2 표면을 갖는 중간 배팅 절연 구조물(intermediate batting insulation structure)을 형성하는 단계;
- 상기 중간 배팅 절연 구조물의 제1 표면 및 제2 표면에,
- 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지;
- 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조(fast-drying) 용매; 및
- 0 내지 70 부피%의 물
을 포함하는 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계; 및
- 상기 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜, 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물 및 2.5 내지 25 중량 %의 수지를 포함하는 공기-경화된 배팅을 형성하는 단계로서, 이 때 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 되는 것인, 단계를 포함하는, 공기-경화된 배팅의 제조방법.
조항 25. 조항 24에 있어서, 상기 급속-건조 용매는 이소프로필 알코올인, 제조방법.
조항 26. 조항 24 또는 25에 있어서, 상기 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하는 것은, 소면기 (carding machine) 또는 공기-레이(air-lay) 과정을 이용하여 수행되는 것인, 제조방법.
조항 27. 조항 24 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 상기 도포하는 것은 상기 중간 배팅 절연 구조물의 제1 표면 및 제2 표면 상에 상기 수지 용액을 분사하는 것을 포함하는, 제조방법.
조항 28. 조항 24 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 제조방법은 비직조된 웹을 가열하는 단계를 포함하지 않는 것인, 제조방법.
조항 29. 조항 24 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 제조방법은비직조된 웹을 가열하는 단계를 포함하는 것인, 제조방법.
조항 30. 조항 24 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 용액-도포된 배팅을 공기에 노출시키는 것은, 상기 용액-도포된 배팅을 가압된(forced) 공기 또는 순환된(circulated) 공기에 도입하는 것을 포함하는, 제조방법.
실시예
본 발명은 다음의 실시예 내에서 설명되는 구체적인 구현예를 인용하여, 비제한적으로 이제 설명될 것이다.
실시예 1
섬유 혼합물은 다음을 혼합하여 준비된다:
- 50% 0.9 데니어, 51mm 실리콘화된 PCR (소비자 사용 후 재활용; post-consumer recycled) 폴리에스테르 스테이플 섬유
- 25% 3.0 데니어, 51mm 비-실리콘화된 PCR 폴리에스테르 스테이플 섬유
- 25% 6.6 데니어, 64mm 실리콘화된 PCR 폴리에스테르 스테이플 섬유.
혼합된/블렌딩된 후, 섬유 혼합물은 이어서 종래 소면기 상에서 웹 형태로 가공되어 비직조된 웹을 형성한다. 웹은 이어서 크로스-래퍼(cross-lapper)를 통해 바람직한 중량 및 두께를 얻기 위해 보내진다. 크로스-래핑된 웨빙(webbing)은 이어서 수지 용액(30 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지; 60 부피%의 이소프로필 알코올; 10 부피% 물)으로 분사되고, 대류의 팬이 작동하는(convection fans running), 실온의 3단 통과 오븐(3 pass oven)을 통해 건조 과정을 촉진시키기 위해, 보내진다. 수지 용액 중의 수지는 유백색의 부어질 수 있는(pourable) 액체이고 이는 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 자가-가교성의(self-crosslinking) 가교된 공중합체를 포함하고, 이는 포름알데이드 및 APEO를 포함하지 않고, ~8.0의 pH, 1.04의 비중(specific gravity), 49% +/- 1.00%의 고체 함량, -15℃의 Tg를 갖고, 비이온성 및/또는 음이온성 유화제를 포함하고, 물 중에 용해가능하고, 8.34 - 9.17 lb./gal의 생성물 무게를 갖고, ~212 ℉의 끓는점을 갖는다. 배팅이 오븐에 있을 때 (또는 가압된 공기를 배팅 상에 불게 하는(blown) 대안적인 시스템), 수지 용액은 절연체의 양 면 상에 분사된다. 수지 용액은 10-15 분 내에 경화되고, 건조된, 공기-경화된 배팅을 남기며 이는 수지가 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하며, 공기-경화된 배팅이 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 된다.
실시예 배팅은 61 gsm (제곱미터 당 그램; grams per square meter)의 무게, 1.34 g/m3의 밀도, 및 5.99 mm의 두께를 갖는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 구현예를 설명하는 목적을 위한 것이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 단수 형태 "a", "an" 및 "그(the)"는 문맥에서 분명하게 다른 내용이 없는 한, 복수의 형태 또한 포함하도록 의도된다. 용어 "포함하다(comprise)" (및 포함하다의 임의의 형태, 예를 들면 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"), "갖다(have)" (및 "갖다"의 임의의 형태, 예를 들면 "갖다(has)" 및 "갖는(having)"), "포함하다(include)" (및 "포함하다"의 임의의 형태, 예를 들면 "포함하다(includes)" 및 "포함하는(including)"), "함유하다(contain)" (및 함유하다의 임의의 형태, 예를 들면 "함유하다(contains)" 및 "함유하는(containing)"), 및 이들의 다른 임의의 문법적 변형들은 개방 말단의(open-ended) 연결 동사이다. 그 결과, 하나 이상의 단계들 또는 구성들을 "포함하는(comprises)", "갖는", "포함하는(includes)" 또는 "함유하는" 방법 또는 물품은, 이러한 하나 이상의 단계들 또는 구성들을 소유하지만(possesses), 이러한 하나 이상의 단계들 또는 구성들만을 소유하는 것으로 제한되지 않는다. 이와 같이, 하나 이상의 특징들을 "포함하는(comprises)", "갖는", "포함하는(includes)" 또는 "함유하는" 방법의 단계 또는 물품의 구성은, 이러한 하나 이상의 특징들을 소유하지만, 이러한 하나 이상의 특징들만을 소유하는 것으로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "포함하는(comprising)", "갖다(has)", "포함하는(including)", "함유하는(containing)" 및 이들의 다른 문법적인 변형은, "로 이루어지는(consisting of)" 및 "로 필수적으로 이루어지는(consisting essentially of)"을 포함한다.
본 명세서에서 사용될 때, 구절 "로 필수적으로 이루어지는" 또는 이의 문법적인 변형은, 언급된 특징, 정수, 단계 또는 성분을 구체화할 때 취해지지만, 하나 이상의 추가적인 특징, 정수, 단계, 성분 또는 이들의 그룹의 추가를 불가능하게 하지 않지만, 추가적인 특징, 정수, 단계, 성분 이들의 그룹이 청구된 조성물 또는 방법의 기본적인 신규한 특징을 실질적으로(materially) 변형하지 않는 경우에 한한다.
본 명세서에서 인용되는 모든 공개문헌은, 각각의 개별적인 공개문헌이 마치 완전히 제시되는 것처럼 구체적으로 그리고 개별적으로 인용되어 포함되는 것으로 지시된 것과 같이, 본 명세서에서 참조로 포함된다,
다른 분명한 지시가 없는 한, 참조로 포함되는 대상은 어떠한 청구항 제한사항에 대안인 것으로 고려되지 않는다
하나 이상의 범위가 본 명세서 전반에 걸쳐 언급될 때, 각 범위는, 범위가, 상기 범위 내의 각각의 이산된 점(point)을, 본 명세서에서 상기 점이 완전히 제시된 것과 같이, 포함하는 것으로 이해되는, 정보를 제시하기 위한 간단한 전달(shorthand) 형식인 것으로 의도된다.
본 발명의 일부 측면 및 구현예는 본 명세서에서 설명되고 묘사되지만, 대안적인 측면 및 구현예가 동일한 목적을 달성하기 위해 당업자에 의해 영향이 미쳐질 수 있다. 따라서, 본 개시내용 및 첨부된 청구항은, 본 발명의 진정한 의미 및 범위 내에 있는 모든 이러한 추가적인 그리고 대안적인 측면 및 구현예를 포함하는(cover) 것으로 의도된다.

Claims (30)

  1. 비직조된(nonwoven) 웹(web)을 포함하는 공기-경화된(air-cured) 배팅(batting)으로서, 상기 배팅은
    - 75 내지 97.5 중량%의 섬유 혼합물; 및
    - 2.5 내지 25 중량%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는, 수지를 포함하고,
    상기 수지는 상기 배팅의 제1 표면 상에, 그리고 상기 배팅의 제2 표면 상에 존재하고, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면에 대해 평행하고,
    상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어(adhere) 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성(handleability)을 부여하는 구조적 완전함(integrity)을 갖게 되고,
    상기 섬유 혼합물은 50 중량% 초과의 합성 섬유를 포함하고,
    상기 공기-경화된 배팅은,
    - 배팅 중간체의 제1 표면에 그리고 배팅 중간체의 제2 표면에, 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계로서, 상기 수지 용액은
    - 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지;
    - 20 내지 80 부피%의 수용성인 용매로서, 상기 용매는 1.3 이상의 증발률을 갖는 것인, 용매; 및
    - 0 내지 70 부피%의 물
    을 포함하는 것인, 단계; 및
    - 상기 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜, 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 공기-경화된 배팅을 형성하는 단계;
    에 의해 형성되고,
    상기 수지는 25 ℃에서 48 시간 이내에 주위 조건(ambient condition)에서 가교되도록 하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배팅은 시트의 형태인, 공기-경화된 배팅.
  3. 제1항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 천연 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  4. 제1항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 55 중량% 초과의 합성 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  5. 제4항에 있어서, 상기 합성 섬유들은 폴리에스테르 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  6. 제4항에 있어서, 상기 합성 섬유들은 실리콘화된(siliconized) 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  7. 제6항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
    - 25 내지 90중량%의 실리콘화된 합성 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  8. 제1항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
    - 35 내지 80 중량 %의 마이크로데니어(microdenier) 섬유들; 및
    - 20 내지 65 중량 %의 매크로데니어(macrodenier) 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  9. 제8항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은
    - 50 내지 75 중량 %의 마이크로데니어 섬유들; 및
    - 25 내지 50 중량 %의 매크로데니어 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  10. 제8항에 있어서, 상기 마이크로데니어 섬유들은 실리콘화된 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  11. 제8항에 있어서, 상기 매크로데니어 섬유들은 실리콘화된 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  12. 제11항에 있어서, 상기 매크로데니어 섬유들은 비-실리콘화된 섬유들을 추가로 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  13. 제1항에 있어서, 상기 섬유 혼합물은 95 중량 % 초과의 폴리에스테르 섬유들을 포함하는 것인, 공기-경화된 배팅.
  14. 제1항에 있어서, 상기 공기-경화된 배팅은 합성 바인더 섬유를 포함하지 않는, 공기-경화된 배팅.
  15. 제1항에 있어서, 상기 공기-경화된 배팅은 용융된 섬유(melted fibers)를 포함하지 않는, 공기-경화된 배팅.
  16. 제1항에 있어서, 상기 섬유 혼합물 내 95% 초과의 섬유들은 스테이플 섬유(staple fibers)인 것인, 공기-경화된 배팅.
  17. 제16항에 있어서, 상기 스테이플 섬유는 12 mm 내지 70 mm의 스테이플 길이(staple length)를 갖는 것인, 공기-경화된 배팅.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면 중 적어도 하나와 접촉하는 스크림(scrim) 층을 추가로 포함하는, 공기-경화된 배팅.
  19. 제1항에 있어서, 상기 배팅은 다수의 비직조된 웹 층들을 포함하는, 공기-경화된 배팅.
  20. 제19항에 있어서, 상기 다수의 비직조된 웹 층들은 서로 크로스래핑(crosslapping)된 것인, 공기-경화된 배팅.
  21. 제1항에 있어서, 1 내지 8 kg/m3의 밀도를 갖는, 공기-경화된 배팅.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 기재된 공기-경화된 배팅을 포함하는 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 물품은 겉옷 제품(outerwear product), 의복(clothing), 침낭(sleeping bag), 및 침구(bedding)로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 물품.
  24. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 기재된 공기-경화된 배팅의 제조방법으로서, 상기 제조방법은
    - 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하고, 임의적으로, 2개 이상의 웹 층들을 적층하여(layering), 제1 표면, 및 상기 제1 표면에 평행인 제2 표면을 갖는 중간 배팅 절연 구조물(intermediate batting insulation structure)을 형성하는 단계;
    - 상기 중간 배팅 절연 구조물의 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면에,
    - 15 내지 60 부피%의 수지로서, 부틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트의 가교된 공중합체를 포함하는 것인, 수지;
    - 20 내지 80 부피%의 수용성 급속-건조(fast-drying) 용매; 및
    - 0 내지 70 부피%의 물
    을 포함하는 수지 용액을 도포하여, 용액-도포된 배팅 구조물을 형성하는 단계; 및
    - 상기 용액-도포된 배팅 구조물을 공기에 노출시켜, 수지 용액 중의 용매가 증발되고 수지가 경화되도록 하여, 75 내지 97.5 중량 %의 섬유 혼합물 및 2.5 내지 25 중량 %의 수지를 포함하는 공기-경화된 배팅을 형성하는 단계로서, 이 때 상기 수지는 상기 섬유 혼합물의 섬유들에 부착되어 결합된 구조물을 형성하고, 상기 수지로 인해, 상기 공기-경화된 배팅은 시트 형태의 배팅에 취급가능성을 부여하는 구조적 완전함을 갖게 되는 것인, 단계를 포함하는, 공기-경화된 배팅의 제조방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 급속-건조 용매는 이소프로필 알코올인 것인, 제조방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 섬유 혼합물로부터 비직조된 웹을 형성하는 것은, 소면기 (carding machine) 또는 공기-레이(air-lay) 과정을 이용하여 수행되는 것인, 제조방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 도포하는 것은 상기 중간 배팅 절연 구조물의 제1 표면 및 제2 표면 상에 상기 수지 용액을 분사하는 것을 포함하는 것인, 제조방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 제조방법은 비직조된 웹을 가열하는 단계를 포함하지 않는, 제조방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 제조방법은 비직조된 웹을 가열하는 단계를 포함하는, 제조방법.
  30. 제24항에 있어서, 용액-도포된 배팅을 공기에 노출시키는 것은, 용액-도포된 배팅을 가압된(forced) 공기 또는 순환된(circulated) 공기에 도입하는 것을 포함하는 것인, 제조방법.
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