KR102492536B1 - 부직 물품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

방법은 열-연화성 섬유를 포함하는 부직 섬유 웨브 상에 배치된 입자 코팅을 200 nm 내지 1000 nm 범위의 적어도 하나의 파장을 갖는 펄스형 전자기 방사선에 노출시키는 단계를 포함한다. 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 섬유 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 별개의 입자를 포함한다. 입자 코팅이 열-연화성 부직 섬유 웨브 상에 배치된 열-연화성 부직 섬유 웨브를 포함하는 부직 물품이 또한 개시된다. 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 별개의 입자를 포함한다. 입자 코팅은 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 60% 이상 유지된다.

Description

부직 물품 및 이의 제조 방법
본 발명은 대략적으로 부직 섬유 웨브 상의 입자 코팅의 내구성을 개선하는 방법 및 그에 의해 제조가능한 물품에 관한 것이다.
부직 섬유 웨브 상에 분말(예를 들어, 흑연)을 코팅하는 것이 널리 알려져 있지만; 분말은 전형적으로 섬유에 느슨하게 결속되며 떨어지기 쉽다. 다음을 포함하는 다양한 방법이 이러한 문제를 극복하기 위해 고안되었다: 1) 분말 코팅 전에 섬유에 도포되며 경화 시 분말을 섬유에 단단히 결속시키는 경화성 수지를 사용하는 것; 2) 부직 섬유 웨브가 충분히 내구성인 경우에, 마찰접착(triboadhesion)으로 알려진 공정으로 분말을 그 상에 문지를 수 있다는 것; 및 3) 가열 시에 섬유에 융합될 수 있는 결합제 성분을 함유하도록 분말을 선택할 수 있다는 것.
그러나, 이들 기술의 각각은 무기 입자로 본질적으로 이루어지는 입자 코팅이 요구되는 경우에 단점을 갖는다. 예를 들어, 접근 방법 1) 및 접근 방법 3)에서 결합제 성분의 존재는 그러한 상황에서 허용가능하지 않을 것이고, 접근 방법 2)에 의해 제조된 입자 코팅의 내구성은 일반적으로 문제가 되는데, 그 이유는 입자 코팅이 전형적으로 마모 및/또는 용매를 사용한 헹굼과 같은 방법에 의해 손상되기 쉽기 때문이다.
유리하게는, 본 발명은 200 nm 내지 1000 nm 범위의 적어도 하나의 파장을 갖는 펄스형 전자기 방사선에 대한 노출에 의한 순간적인 가열을 수반하는, 입자 코팅의 내구성을 향상시키는 용이한 방법을 제공한다. 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 본 발명자들은 입자 코팅 내의 입자에 부딪치는 변조된 전자기 방사선이 입자에 인접하여 국소화된 열로 변환되고 그에 의해 인접한 섬유를 연화시키고 이들 섬유와 입자 사이의 접착을 증가시키는 것으로 생각한다.
제1 태양에서, 본 발명은 부직 물품을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 열-연화성(thermally-softenable) 부직 섬유 웨브(web) 상에 배치된 입자 코팅을 200 내지 1000 나노미터 범위의 적어도 하나의 파장을 갖는 펄스형 전자기 방사선에 노출시키는 단계를 포함하며, 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 느슨하게 결속된 별개의 입자를 포함하며, 펄스형 전자기 방사선은 느슨하게 결속된 별개의 입자의 적어도 일부와 열-연화성 부직 섬유 웨브 사이의 결합력을 증가시키기에 충분한 플루언스(fluence) 및 펄스 폭을 갖는다.
이러한 기술에 의하면, 입자 코팅의 내구성이 개선되지만, 대안적인 가열 방법은 열-연화성 부직 섬유 웨브를 손상시키는(예를 들어, 휘게 하는) 경향이 있었다.
따라서, 제2 태양에서, 본 발명은 본 발명의 전술한 방법에 따라 제조된 부직 물품을 제공한다.
제3 태양에서, 본 발명은 입자 코팅이 열-연화성 부직 섬유 웨브 상에 배치된 열-연화성 부직 섬유 웨브를 포함하는 부직 물품을 제공하며, 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 별개의 입자를 포함하며, 입자 코팅은 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 60% 이상 유지된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이,
용어 "가시광"은 약 400 내지 약 700 나노미터(nm)의 파장을 갖는 전자기 방사선을 지칭한다.
용어 "분말"은 미세한 입자의 자유 유동 집합물을 지칭한다.
용어 "펄스형 전자기 방사선"은 강도가 증가된 일련의 분리된 스파이크가 되도록 변조된 전자기 방사선을 지칭한다. 스파이크는 무시할 수 있는 또는 0인 전자기 방사선의 배경 수준에 상대적일 수 있거나, 또는 배경 수준은 입자 코팅 내의 입자의 섬유에 대한 접착을 증가시키는 데 실질적으로 효과적이지 않은 더 높은 수준일 수 있다.
용어 "열-연화성"은 가열 시에 연화 가능함을 의미한다.
용어 "입자 코팅"은 자유 유동할 수 있거나 자유 유동하지 않을 수 있는 미세 입자의 코팅을 지칭한다.
본 발명의 특징 및 이점이 상세한 설명뿐만 아니라 첨부된 청구범위를 고려할 때 추가로 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 물품(100)의 확대 개략 측면도이다.
본 발명의 원리의 범주 및 사상에 속하는 다수의 다른 변형 및 실시 형태가 당업자에 의해 안출될 수 있음을 이해하여야 한다.
유리하게는, 본 발명은 전자기 방사선의 변조된 공급원에 대한 노출에 의한 순간적인 가열을 사용하여 부직 섬유 웨브 상의 입자 코팅의 내구성을 향상시키는 용이한 방법을 제공한다.
이제 도 1을 참조하면, 예시적인 물품(100)은 입자 코팅(120)이 열-연화성 부직 섬유 웨브(110) 상에 배치된 열-연화성 부직 섬유 웨브를 포함한다.
열-연화성 부직(예를 들어, 열가소성) 섬유 웨브 상의 입자 코팅은, 예를 들어, 에어로졸화된 입자 구름(cloud)에 대한 노출, 분말층과의 접촉, 용매계 입자 분산물 코팅을 사용한 코팅 후의 용매의 증발, 및/또는 분말-문지름(건조한 입자를 기재(substrate)에 대해 문질러서 분말 입자의 코팅을 형성함)을 포함하는 다양한 공지의 방법에 의해 수행될 수 있다. 분말-문지름 방법의 예는 미국 특허 제6,511,701 B1호(디비갈피티야(Divigalpitiya) 등), 제6,025,014호(스탕고(Stango)), 및 제4,741,918호(나기바존(Nagybaczon) 등)에서 찾아볼 수 있다. 나머지 방법은 당업자에게 친숙할 것이다.
유용한 입자 코팅은, 바람직하게는 펄스형 전자기 방사선의 에너지의 대부분에 상응하는 펄스형 전자기 방사선의 적어도 하나의 파장을 흡수할 수 있는 느슨하게 결속된 미세한 입자를 포함한다. 적합한 입자는 바람직하게는 전자기 방사선에 의해 적어도 실질적으로 영향을 받지 않지만, 그의 중간 내지 강한 흡수제이다. 이는 입자의 화학적 성질을 변경시키지 않으면서 광(전자기 방사선)-열 변환 수율을 최대화하는 데 바람직하다.
예시적인 적합한 입자에는 흑연, 점토, 육방정계 질화붕소, 안료, 무기 산화물(예를 들어, 알루미나, 칼시아, 실리카, 세리아, 산화아연, 또는 티타니아), 금속(들), 유기 중합체 입자(예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 다이플루오라이드), 탄화물(예를 들어, 탄화규소), 난연제(예를 들어, 알루미늄 3수화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 소듐 헥사메타포스페이트, 유기 포스포네이트 및 포스페이트 및 이들의 에스테르), 탄산염(예를 들어, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산나트륨), 생물학적 건조 분말(예를 들어, 포자, 세균), 및 이들의 조합이 포함된다. 바람직하게는, 입자는 평균 입자 크기가 0.1 내지 100 마이크로미터, 더욱 바람직하게는 1 내지 50 마이크로미터, 그리고 더욱 바람직하게는 1 내지 25 마이크로미터이지만, 이는 필수 요건은 아니다. 흑연 및 육방정계 질화붕소가 많은 응용에서 특히 바람직하다.
전자기 방사선에 노출 전에, 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 그 자체 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 느슨하게 결속된 별개의 입자를 포함한다.
열-연화성 부직 섬유 웨브는 바람직하게는 열가소성 섬유를 포함하지만, 비-열가소성 섬유는 예를 들어 단독으로 또는 열가소성 섬유와 조합하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 열-연화성 부직 섬유 웨브의 섬유는 비점착성 및/또는 비-열경화성이지만, 이는 필수 요건은 아니다.
예시적인 적합한 열-연화성 부직 섬유 웨브에는 멜트스펀(meltspun) 섬유 웨브, 블로운(blown) 마이크로섬유 웨브, 니들태킹된(needletacked) 스테이플 섬유 웨브, 열 접합된 에어레이드(thermally bonded airlaid) 웨브, 및 스펀레이스(spunlace) 웨브가 포함된다. 열-연화성 부직 섬유 웨브는 임의의 적합한 부직 섬유 웨브 제조 공정에 의해 제조될 수 있다. 예에는 멜트스펀, 블로운 마이크로섬유(BMF), 에어-레이드 공정, 웨트-레이드(wet-laid) 공정, 및 스펀레이스가 포함된다. 이들 방법 및 다른 방법이 당업자에게 잘 알려져 있다. 대안적으로, 열-연화성 섬유를 포함하는 광범위한 부직 섬유 웨브가 구매가능하다. 열-연화성 부직 섬유 웨브는 임의의 평량을 가질 수 있으며, 예를 들어, 치밀하게 압축되거나 로프티(lofty)하고 개방될 수 있다.
섬유 형성에 적합할 수 있는 열가소성 중합체의 몇몇 예에는 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리아크릴(예를 들어 폴리아크릴로니트릴), 블록 공중합체, 예를 들어 스티렌-부타디엔-스티렌 및 스티렌-아이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 그러한 수지들의 조합이 포함된다. 열가소성 섬유를 포함하는 부직 섬유 웨브를 제조하는 데 사용될 수 있는 열가소성 중합체 재료의 예는 미국 특허 제5,706,804호(바우만(Baumann) 등), 제4,419,993호(페터슨(Peterson)), Re 28,102호(메이휴(Mayhew)), 제5,472,481 호(존스(Jones) 등), 제5,411,576호(존스 등), 및 제5,908,598호(루소(Rousseau) 등)에 개시되어 있다. 일부 바람직한 방법에서, 열가소성 섬유 웨브 내의 섬유의 적어도 일부분은 고융점 코어(core) 및 저융점 시스(sheath)를 갖는다. 그러한 경우에, 고융점 코어는 바람직하게는 25℃ 이상이어야 한다.
펄스형 전자기 방사선은 입자 코팅이 부직 섬유 웨브에 더 단단히 결합하게 하기에 충분한 부직 섬유 웨브의 가열을 달성하기에 충분한 플루언스 및 펄스 지속시간을 발생시킬 수 있는 임의의 공급원(들)으로부터 비롯될 수 있다. 적어도 3가지 유형의 광원이 이러한 목적에 효과적일 수 있다: 플래시램프(flashlamp), 레이저 및 셔터형 램프(shuttered lamp). 적절한 공급원의 선택은 전형적으로 예를 들어 라인 속도, 라인 폭, 스펙트럼 출력, 및 비용과 같은 원하는 공정 조건에 의해 영향을 받을 것이다.
바람직하게는, 펄스형 전자기 방사선은 플래시램프를 사용하여 발생된다. 이들 중, 제논 및 크립톤 플래시램프가 가장 일반적이다. 둘 모두가 200 내지 1000 나노미터의 파장 범위에 걸쳐 광범위한 연속 출력을 제공하지만, 300 내지 750 nm 파장 범위에서 더 큰 상대 출력을 갖는 제논 플래시램프와 비교하여 크립톤 플래시램프는 750 내지 900 nm 파장 범위에서 더 높은 상대 출력 강도를 갖는다. 일반적으로, 제논 플래시램프가 대부분의 응용, 및 특히 흑연 입자를 수반하는 응용에 바람직하다. 많은 적합한 제논 및 크립톤 플래시램프가 미국 매사추세츠주 월섬 소재의 엑셀리타스 테크놀로지스 코포레이션(Excelitas Technologies Corp.) 및 독일 하나우 소재의 헤라우스(Heraeus)와 같은 판매업체로부터 구매가능하다.
다른 실시 형태에서, 펄스형 전자기 방사선은 펄스형 레이저를 사용하여 발생될 수 있다. 적합한 레이저에는, 예를 들어 엑시머 레이저(예를 들어, XeF(351 nm), XeCl(308 nm), 및 KrF(248 nm)), 고체 레이저(예를 들어, 루비 694 nm)), 및 질소 레이저(337.1 nm)가 포함될 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 펄스형 전자기 방사선은 연속 광원 및 셔터(바람직하게는 셔터의 과열을 감소시키기 위한 회전식 개구/셔터)를 사용하여 발생된다. 적합한 광원에는 고압 수은 램프, 제논 램프, 및 금속-할라이드 램프가 포함될 수 있다.
최대 효율을 위해, 전자기 방사선 스펙트럼은 바람직하게는 입자에 의해 강하게 흡수되는 파장(들)에서 가장 강하지만, 이는 필수 요건은 아니다. 마찬가지로, 반사성 입자의 경우에, 전자기 방사선 스펙트럼은 바람직하게는 입자가 가장 덜 반사성인 스펙트럼 영역에서 가장 강하지만, 이는 필수 요건은 아니다.
바람직하게는, 펄스형 전자기 방사선의 공급원은 높은 강도(높은 단위 면적당 출력)로 높은 플루언스(에너지 밀도)를 발생시킬 수 있지만, 이는 필수 요건은 아니다. 이들 조건은 섬유에 대한 입자의 증가된 접착을 달성하기에 충분한 열이 흡수되는 것을 보장한다. 그러나, 강도와 플루언스의 조합은 부직 섬유 웨브 내의 섬유의 제거(ablation), 과도한 분해, 또는 휘발을 유발할 정도로 커서는/높아서는 안 된다. 적절한 조건의 선택은 당업자의 역량 내에 있다.
부직 섬유 웨브 상의 입자와 상호작용할 수 없는 섬유의 내부 부분의 가열을 최소화하기 위하여, 펄스 지속시간은 바람직하게는 짧으며; 예를 들어 10 밀리초 미만, 1 밀리초 미만, 100 마이크로초 미만, 10 마이크로초 미만, 또는 심지어 1 마이크로초 미만이지만, 이는 필수 요건은 아니다.
연속 제조 공정에서 높은 라인 속도를 달성하기 위하여, 펄스형 전자기 방사선은 바람직하게는 강력해야만 할 뿐만 아니라, 노출 면적은 바람직하게는 크고 펄스 반복 속도는 바람직하게는 빠르다(예를 들어, 100 내지 500 ㎐).
내구성을 평가하기 위하여, 생성된 노출된 입자-코팅된 부직 섬유 웨브를 약 22℃(예를 들어, 실온)에서 고정 간격(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 또는 심지어 5분, 또는 그 초과) 동안, 예를 들어 아이소프로판올과 같은 용매 중에 침지시키고, 이어서 꺼내고, 건조시키고, 칭량할 수 있다. 이어서, 분말의 중량 손실을 감산에 의해 결정할 수 있다. 용매는 부직 섬유 웨브를 용해시키지 않도록 선택되어야 한다.
바람직하게는, 부직 물품의 미립자 코팅은 부직 섬유 웨브에 충분히 결합되어, 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 미립자 코팅의 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85% 이상, 또는 심지어 90% 이상이 부직 섬유 웨브에 결합된 채로 유지된다.
본 발명의 선택된 실시 형태
제1 실시 형태에서, 본 발명은 부직 물품을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은 열-연화성 부직 섬유 웨브 상에 배치된 입자 코팅을 200 내지 1000 나노미터 범위의 적어도 하나의 파장을 갖는 펄스형 전자기 방사선에 노출시키는 단계를 포함하며, 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 느슨하게 결속된 별개의 입자를 포함하며, 펄스형 전자기 방사선은 느슨하게 결속된 별개의 입자의 적어도 일부와 열-연화성 부직 섬유 웨브 사이의 결합력을 증가시키기에 충분한 플루언스 및 펄스 폭을 갖는다.
제2 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 흑연 또는 육방정계 질화붕소 중 적어도 하나를 포함하는, 제1 실시 형태에 따른 방법을 제공한다.
제3 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 흑연으로 본질적으로 이루어지는, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태에 따른 방법을 제공한다.
제4 실시 형태에서, 본 발명은 펄스형 전자기 방사선이 플래시램프를 사용하여 발생되는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 하나에 따른 방법을 제공한다.
제5 실시 형태에서, 본 발명은 펄스형 전자기 방사선이 펄스형 레이저를 사용하여 발생되는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 하나에 따른 방법을 제공한다.
제6 실시 형태에서, 본 발명은 펄스형 전자기 방사선이 연속 광원 및 셔터를 사용하여 발생되는, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태 중 어느 하나에 따른 방법을 제공한다.
제7 실시 형태에서, 본 발명은 열-연화성 부직 섬유 웨브가 고융점 코어 및 저융점 시스를 갖는 섬유를 포함하는, 제1 실시 형태 내지 제6 실시 형태 중 어느 하나에 따른 방법을 제공한다.
제8 실시 형태에서, 본 발명은 본 발명의 제1 실시 형태 내지 제7 실시 형태 중 어느 하나에 따라 제조되는 부직 물품을 제공한다.
제9 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 열-연화성 부직 섬유 웨브 상에 배치된 열-연화성 부직 섬유 웨브를 포함하는 부직 물품을 제공하며, 상기 입자 코팅은 서로 화학 결합되지 않고 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 별개의 입자를 포함하며, 입자 코팅은 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 60% 이상 유지된다.
제10 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 흑연 또는 육방정계 질화붕소 중 적어도 하나를 포함하는, 제9 실시 형태에 따른 부직 물품을 제공한다.
제11 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 흑연으로 본질적으로 이루어지는, 제9 실시 형태 또는 제10 실시 형태에 따른 부직 물품을 제공한다.
제12 실시 형태에서, 본 발명은 입자 코팅이 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 90% 이상 유지되는, 제9 실시 형태 내지 제11 실시 형태 중 어느 하나에 따른 부직 물품을 제공한다.
제13 실시 형태에서, 본 발명은 열-연화성 부직 섬유 웨브가 고융점 코어 및 저융점 시스를 갖는 섬유를 포함하는, 제9 실시 형태 내지 제12 실시 형태 중 어느 하나에 따른 부직 물품을 제공한다.
본 발명의 목적 및 이점이 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에서 언급된 특정 재료 및 그의 양뿐만 아니라 다른 조건 및 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
달리 언급되지 않는 한, 실시예 및 본 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다. 실시예에서 사용한 모든 시약은, 예를 들어, 미국 미주리주 세인트루이스 소재의 시그마-알드리치 컴퍼니(Sigma-Aldrich Company)와 같은 일반적인 화학물질 공급업체로부터 입수하였거나 입수가능하거나, 또는 통상적인 방법에 의해 합성할 수 있다.
실시예에서 사용된 재료
Figure 112019134144012-pct00001
기재 상에 흑연을 코팅하기 위한 일반적인 방법
후술되는 실시예 및 비교예를 제조하기 위해, 밀봉 가능한 플라스틱 백 내에 대략 1.5 인치(3.8 cm) × 10 인치(25.4 cm) 치수의 부직포 스트립 및 소량의 마이크로 850을 넣음으로써 PE 부직포 기재 상에 흑연 코팅을 도포하였다. 이어서, PE 부직포가 흑연으로 가시적으로 덮일 때까지 백을 밀봉하고 진탕하였다. 이어서, 부직포를 꺼내고, 40 파운드/제곱인치의 압력으로 압축 질소로 블로잉함으로써 여분의 흑연 입자를 제거하였다.
공정 전 및 공정 후에 샘플의 중량을 측정함으로써 PE 부직 필름 상에 침착된 흑연 코팅의 상대적인 양을 결정하였다.
내구성을 결정하기 위한 일반적인 방법
후술된 실시예 및 비교예에 따라 제조된 샘플을 내구성(코팅의 탄력성(resilience))에 대해 시험하였다.
부직포 샘플을 실온(22℃)에서 IPA 조에 완전히 침지하고(즉, 담그고), 1분 동안 손으로 휘저었다. 이어서, 샘플을 꺼내고 화학 후드 내의 깨끗한 표면 상에 펼쳐 두고 완전히 건조되게 두었다.
유지된 흑연의 모든 보고된 백분율(%R)은 하기 식으로부터 계산하였다:
Figure 112019134144012-pct00002
여기서, Mg,i는 아이소프로판올 중에 침지되기 직전의 부직포 상의 흑연의 질량이고, Mg,w는 세척 단계 후에 부직포 상에 남아 있는 흑연의 질량이다.
실시예 1 내지 실시예 11(EX-1 내지 EX-11) 및 비교예 A(CEX-A)
CEX-A 및 EX-1 내지 EX-12는 전술된 바와 같이 제조된 흑연 코팅된 PE 부직포 기재였다. CEX-A의 경우, 기재는 IPL을 거치지 않았으며 대조군 샘플이었다. EX-1 내지 EX-11은 샘플을 강한 펄스형 광 조사(IPL)로 처리하여 제조하였다. 모든 경우의 IPL에서, 사용된 공급원은 미국 매사추세츠주 윌밍턴 소재의 제논 코포레이션(Xenon Corporation)으로부터 타입 C 전구가 구비된 신테론(SINTERON) S-2100 Xe 플래시램프로서 상업적으로 입수한 Xe 플래시램프였다. 샘플을 조사 공정을 위해 석영 플레이트 아래에 두었다.
EX-1의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.1 J/㎠의 에너지 밀도로 1회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-2의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.1 J/㎠의 에너지 밀도로 3회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-3의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.1 J/㎠의 에너지 밀도로 5회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-4의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.2 J/㎠의 에너지 밀도로 1회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-5의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.2 J/㎠의 에너지 밀도로 3회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-6의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.2 J/㎠의 에너지 밀도로 5회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-7의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.3 J/㎠의 에너지 밀도로 1회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-8의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.3 J/㎠의 에너지 밀도로 3회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-9의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.3 J/㎠의 에너지 밀도로 5회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-10의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.4 J/㎠의 에너지 밀도로 1회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
EX-11의 경우, 기재를 1 ㎐의 펄스율 및 0.4 J/㎠의 에너지 밀도로 3회 처리하였다. 이어서, 기재를 꺼내고 뒤집어서, 기재의 배면 상에서 처리를 반복하였다.
하기 표 1은 PE 부직포에 대한 IPL 효과 및 유지된 흑연 코팅의 측정된 분율(f)을 보고한다.
[표 1]
Figure 112019134144012-pct00003
비교예 B 내지 비교예 D(CEX-B 내지 CEX-D)
CEX-B 내지 CEX-D의 경우, 부직 PE의 샘플을 모델 725G 아이소템프(Isotemp) 실험실용 오븐(미국 뉴햄프셔주 햄프턴 소재의 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific)) 내에서 가열하였다. 샘플을 명시된 양의 시간 동안 예열된 오븐 내의 알루미늄 트레이 상에 두었다. 결과가 하기 표 2에 보고되어 있다.
[표 2]
Figure 112019134144012-pct00004
특허증을 위한 상기 출원에서의 모든 인용된 참고 문헌, 특허, 및 특허 출원은 전체적으로 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다. 당업자가 청구되는 발명을 실시할 수 있게 하기 위해 주어진 전술한 설명은, 청구범위 및 그에 대한 모든 동등물에 의해 한정되는 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (13)

  1. 열-연화성(thermally-softenable) 부직 섬유 웨브(web) 상에 배치된 입자 코팅을 200 내지 1000 나노미터 범위의 적어도 하나의 파장을 갖는 펄스형 전자기 방사선에 노출시키는 단계를 포함하는, 부직 물품을 제조하는 방법으로서,
    상기 입자 코팅은, 서로 화학 결합되지 않고 상기 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 느슨하게 결속된 별개의 입자를 포함하며,
    상기 펄스형 전자기 방사선은, 상기 느슨하게 결속된 별개의 입자의 적어도 일부와 상기 열-연화성 부직 섬유 웨브 사이의 결합력을 증가시키기에 충분한 플루언스(fluence) 및 펄스 폭을 갖는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입자 코팅은 흑연 또는 육방정계 질화붕소 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 펄스형 전자기 방사선은 플래시램프(flashlamp)를 사용하여 발생되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 펄스형 전자기 방사선은 펄스형 레이저를 사용하여 발생되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열-연화성 부직 섬유 웨브는 고융점 코어(core) 및 저융점 시스(sheath)를 갖는 섬유를 포함하는, 방법.
  6. 입자 코팅이 열-연화성 부직 섬유 웨브 상에 배치된 열-연화성 부직 섬유 웨브를 포함하는 부직 물품으로서,
    상기 입자 코팅은, 서로 화학 결합되지 않고 상기 열-연화성 부직 섬유 웨브 이외에 결합제 재료 내에 유지되지 않는 별개의 입자를 포함하며,
    상기 입자 코팅은 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 60% 이상 유지되는, 부직 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 입자 코팅은 흑연 또는 육방정계 질화붕소 중 적어도 하나를 포함하는, 부직 물품.
  8. 제6항에 있어서, 상기 입자 코팅은 흑연으로 본질적으로 이루어지는, 부직 물품.
  9. 제6항에 있어서, 상기 입자 코팅은 22℃에서 아이소프로판올 중에 1분 침지 후에 90% 이상 유지되는, 부직 물품.
  10. 제6항에 있어서, 상기 열-연화성 부직 섬유 웨브는 고융점 코어 및 저융점 시스를 갖는 섬유를 포함하는, 부직 물품.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7326167B2 (ja) 2017-06-29 2023-08-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 物品及びその製造方法
CN113584724B (zh) * 2021-07-28 2023-03-17 五邑大学 一种非织造材料的固网方法及电刺固网装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US28102A (en) 1860-05-01 Stove-gkrate
US4419993A (en) 1981-12-10 1983-12-13 Minnesota Mining & Manufacturing Company Anti-fogging surgical mask
GB8401838D0 (en) 1984-01-24 1984-02-29 Tribohesion Ltd Coating process
WO1987003021A1 (en) * 1985-11-14 1987-05-21 Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West E.V. Fibre, filament, yarn and/or surface formations containing any of these and/or debris material and process for producing any of these
US5154969A (en) * 1990-06-05 1992-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bonded fibrous articles
US5318650A (en) * 1990-06-05 1994-06-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bonded fibrous articles
US5134032A (en) * 1991-02-25 1992-07-28 General Electric Company Abrasive particle and rotary seal therewith
JPH08508214A (ja) * 1993-03-24 1996-09-03 イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー 湿式堆積シート材およびその複合物
AU669420B2 (en) 1993-03-26 1996-06-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Oily mist resistant electret filter media
US5908598A (en) 1995-08-14 1999-06-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Fibrous webs having enhanced electret properties
US5706804A (en) 1996-10-01 1998-01-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Liquid resistant face mask having surface energy reducing agent on an intermediate layer therein
JP3877842B2 (ja) * 1997-03-05 2007-02-07 ユニチカ株式会社 面ファスナー用雌材の製造方法
US5827368A (en) 1997-06-02 1998-10-27 Marquette University Device for depositing a layer of material on a surface
US6511701B1 (en) 2000-05-09 2003-01-28 3M Innovative Properties Company Coatings and methods
US20030119394A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Sridhar Ranganathan Nonwoven web with coated superabsorbent
WO2009088648A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-16 3M Innovative Properties Company Composite non-woven fibrous webs having continuous particulate phase and methods of making and using the same
GB0818186D0 (en) * 2008-10-06 2008-11-12 3M Innovative Properties Co Scouring material comprising natural fibres
EP2561128B1 (en) * 2010-04-22 2015-01-21 3M Innovative Properties Company Nonwoven fibrous webs containing chemically active particulates and methods of making and using same
WO2011137323A2 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 The Procter & Gamble Company Nonwoven having durable hydrophilic coating
JP6054865B2 (ja) * 2010-07-07 2016-12-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー パターン付きエアレイド不織布繊維ウェブ、並びにこれらの製造及び使用方法
US20120065283A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Reinforced thermoplastic articles, compositions for the manufacture of the articles, methods of manufacture, and articles formed therefrom
JP2012214965A (ja) * 2011-03-29 2012-11-08 Sanyo Chem Ind Ltd 無機繊維不織布用バインダー
CN103781956B (zh) * 2011-06-30 2016-09-28 3M创新有限公司 非织造驻极体纤维网及其制备方法
GB2498265B (en) * 2012-01-04 2015-04-08 Procter & Gamble Fibrous structures comprising particles and methods for making same
CN103474610A (zh) * 2013-09-29 2013-12-25 天津工业大学 一种静电纺丝/静电喷雾制备复合锂离子电池隔膜的方法
CN103640308A (zh) * 2013-11-27 2014-03-19 怡星(无锡)汽车内饰件有限公司 汽车内饰用无纺布复合材料的加工工艺
CN106029302B (zh) * 2014-02-14 2019-08-13 3M创新有限公司 磨料制品及其使用方法
US10208408B2 (en) * 2014-03-19 2019-02-19 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Method for manufacturing ultrafine fiber
JP6646657B2 (ja) * 2014-10-01 2020-02-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 繊維性基材及び多孔質ポリマー粒子を含む物品及びその製造方法
CN105463704A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 福建恒安集团有限公司 一种吸湿用品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문 1

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Publication number Publication date
US20200157734A1 (en) 2020-05-21
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