KR20010108502A - 절연 및 신발류 시스템 - Google Patents

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KR20010108502A
KR20010108502A KR1020017013074A KR20017013074A KR20010108502A KR 20010108502 A KR20010108502 A KR 20010108502A KR 1020017013074 A KR1020017013074 A KR 1020017013074A KR 20017013074 A KR20017013074 A KR 20017013074A KR 20010108502 A KR20010108502 A KR 20010108502A
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fibers
cross
fiber
polyester
nylon
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Application number
KR1020017013074A
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English (en)
Inventor
토마스 이. 베님
수잔 씨. 챔벌린
로저 프랭클린 페리
Original Assignee
메리 이. 보울러
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Publication date
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Abstract

수분 전달 특성을 갖는 시스템, 예를 들어 신발류 시스템은 수분 전달 특성을 갖는 직물 라이닝에 결합된, 전달 특성이 있는 절연층을 포함한다. 항균 효능이 또한 항균 처리를 절연재 및 라이닝에 가함으로써 얻어질 수 있고, 이 때 항균 처리는 항균 섬유, 도포 또는 다른 기술일 수 있다.

Description

절연 및 신발류 시스템 {Insulating and Footwear System}
본 출원은 본원 명세서에 전체가 참고로 포함되는 1999년 4월 15일에 출원된 미국 가출원 60/129,413호로부터의 우선권의 이익을 청구한다.
최근에 절연 및 쿠션 재료의 특징을 넘어서 신발류 및 가먼트에 추가 성능의 특징을 포함시키는데 관심이 높아졌다. 이에 대해, 수분 취급 조립체 및 신발류 재료에 대한 항균 처리의 개발이 추구되어 왔다.
WO 98/28476호는 이스트만(Eastman) 4DG 전달 섬유를 신발류용 부직물 용도에 활용하는 것을 개시하고 있다. WO 98/28476호는 비대칭성의 여러 홈이 있는 전달 섬유를 사용하는 것을 개시하고 있다. WO 98/28476호는 이 섬유가 사용시필링(pilling) 및 내구성으로 인해 사용하기에 불충분하다는 것을 나타낸다. WO 98/28476호는 이러한 제품에 대한 개선으로서 대체 라이너로서 설계된 부직 펠트 라이너를 청구하고 있다. 이 라이너는 150 내지 160 kg/m3의 밀도로 바늘 천공된 4DG(및 쿨맥스(CoolMax)(등록상표))의 열접합된(결합제 섬유 부가) 형태이다. 그러나, 이 고밀도 펠트는 양호한 수분 전달 특성을 갖지 않는 제품을 생성한다. 더욱이, 이는 매우 경성인 제품이며, 따라서 매우 얇아야 하므로 특히 내구성이 없다.
따라서, 절연 및(또는) 수분 전달 특성이 개선된 재료 및 시스템을 제공하는 것이 계속적으로 요구되고 있다.
<발명의 요약>
이러한 요구에 따라, 본 발명은 종래 기술의 정규의 부직 라이너보다 높은 마멸 내구성을 위해 예를 들어 적절한 재료 선택에 의해 조절될 수 있는, 전달 특성을 갖는 라이너 직물에 결합된 수분 전달 특성이 있는 절연층을 포함하는 시스템을 제공한다. 또한, 항균 효능은 절연재 및(또는) 라이너에 항균 처리를 가함으로써 얻어질 수 있으며, 이 때 처리는 항균 섬유, 도포 또는 다른 기술일 수 있다.
본 발명에 따라, 지금까지 절연 시스템으로서 언급된, 신발류와 같은 가먼트용 절연 시스템 및 절연 시스템이 바람직한 다른 제품이 제공된다. 절연 시스템의 절연층 성분은 밀도가 약 40 내지 90 kg/m3이며, 실리콘 표면 개질제로 처리되거나 비처리된 십자형 단면의 섬유, 실리콘 표면 개질제로 처리되거나 비처리된 십자형단면의 섬유와 항균 섬유의 조합, 실리콘 표면 개질제로 처리 및 비처리된 십자형 단면의 섬유의 조합, 실리콘 표면 개질제로 처리 및 비처리된 십자형 단면의 섬유와 항균 섬유의 조합 또는 약 0 내지 약 25％의 비율의 열 접합 섬유와 조합된 상기의 모든 변형물로 이루어진 부직물을 특징으로 한다. 상기 언급된 항균제는 실리콘 표면 개질제와 조합될 수 있다. 본 발명은 십자형의 섬유로서 우선적으로 폴리(에틸렌)테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르를 사용하지만, 십자형 섬유는 또한 폴리아미드, 폴리올레핀, 아라미드, 또는 십자형 또는 물을 전달할 수 있는 다른 단면, 예를 들어 홈 또는 돌출부로 제조될 수 있는 다른 섬유로부터 제조될 수도 있다. 절연 시스템의 라이닝 성분은 라이너가 수분 전달 특성을 가지거나 수분 전달 특성과 항균 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
절연 시스템이 신발류에 사용되는 경우, 절연 시스템은 바람직하게는 신발류 구조물의 최내부 층이다. 라이너 직물은 바람직하게는 발 또는 양말과 접촉하게 되는 신발류의 일부이다.
또한, 절연 시스템은 재봉과 같은 기계적 메카니즘, 점접합 및 초음파 접합과 같은 열 메카니즘, 또는 라이너와 절연층 사이의 수분 전달을 허용하는 화학 접착제의 부착 메카니즘을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 십자형 단면의 폴리에스테르와 같은 위킹(wicking) 섬유, 결합제 섬유 및 항균 섬유 또는 제제를 포함하는 고밀도화 부직물인 절연 시스템을 제공한다. 이 절연 시스템은 가먼트 및 절연 시스템이 바람직한 다른 제품에서 절연층으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 절연 시스템은 구두의 혀, 밑창 및(또는)앞쪽 윗가죽과 같은 신발류에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 또한 수분 전달 특성을 나타내는 내마모성 직물 라이닝과 화학적, 기계적 또는 열적 수단에 의해 합쳐진 고밀도화된 부직물을 포함하는 절연 배팅을 포함함을 특징으로 하는 시스템이 제공된다.
또다른 실시 양태에서, 본 발명은 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직물을 포함함을 특징으로 하는 신발류, 의류 또는 절연층에 관한 것이다. 특히 바람직한 실시 양태에서, 부직물은 고밀도화된 재료이다.
또다른 실시 양태에서, 위킹 섬유, 결합제 섬유 및 항균 섬유 또는 제제를 포함함을 특징으로 하는 부직 절연 시스템이 제공된다. 바람직하게는, 위킹 섬유는 십자형 단면과 같은 여러 돌출부 또는 여러 홈이 있는 단면을 갖는 폴리에스테르를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 절연 배팅(batting) 및 직물 라이닝을 포함하는, 수분 전달 특성을 갖는 신발류 시스템과 같은 절연 시스템에 관한 것이다. 절연 시스템 또는 신발류 시스템은 항균 효능을 가질 수 있는데, 이는 절연 배팅이 또한 항균 섬유를 포함할 수 있고(거나) 직물 라이닝이 또한 항균 효능을 가질 수 있다는 사실에 기인한다. 또한, 본 발명은 고밀도화된 부직물을 포함하는 신발류 또는 절연 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 신발류 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 배팅에 유용한 십자형 단면의 섬유의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 제1의 조가비 모양의 타원형 섬유의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 제2의 조가비 모양의 타원형 섬유의 개략적인 단면도이다.
<바람직한 실시 양태의 상세한 설명>
본 발명의 한 측면에 따라, 신발류와 같은 가먼트용 절연 및 라이닝 시스템, 및 절연 및 라이닝 시스템이 바람직한 다른 제품이 제공된다. 그러한 절연 시스템은 일반적으로 도 1에서 10으로 나타낸다. 절연 시스템은 도 1에서 12로 나타내는 절연 배팅을 포함한다. 절연 배팅은 고밀도화된 부직물을 포함함을 특징으로 한다. 이 재료는 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유일 수 있다. 그러한 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유는 도 2에서 14로 나타낸다. 십자형 단면의 섬유는 예를 들어 본원 명세서에 둘다 참고로 포함되는 미국 특허 제2,945,739호 및 제4,713,289호에 개시되어 있다. 섬유는 필요한 경우 가공되어 절연 배팅을 형성할 수 있다. 예를 들어, 이 섬유는 3.81 cm(1.5 인치) 내지 7.62 cm(3.0 인치)의 스테이플 길이로 절단되거나 웹으로 가네팅되거나 카딩된다. 웹은 다수의 층들을 교대로 겹치고, 표준적인 부직 바늘 천공 방법에 의해 40 내지 90 kg/m3의 섬유 밀도에 도달되도록 고밀도화되어 배팅으로 된다.
십자형의 섬유는 0.7 내지 6.0 데니어/필라멘트(dpf)일 수 있고, 예를 들어 호프만(Hofmann)의 미국 특허 제3,271,189호, 미드(Mead) 등의 미국 특허 제3,454,422호, 라이언(Ryan)의 미국 특허 제3,488,217호, 살라몬(Salamon) 등의 미국 특허 제4,146,674호, 레반(LeVan)의 미국 특허 제4,869,771호, 다께모토 오일 앤드 팻 캄파니(Takemoto Oil and Fat Co., Ltd)의 일본 공개 출원 제58-214,585호(1983)에 개시된 바와 같이 통상적으로 실리콘, 즉 경화된 폴리실록산 또는 아민 관능성 폴리실록산; 또는 예를 들어 마르쿠스(Marcus)의 미국 특허제4,818,599호에 의해 개시된 폴리알킬렌 옥시드 변형물과 같은 다른 유형인 내구성(즉, 내세척성) 코팅으로 매끈하게(slickened)되거나 코팅된 섬유의 일부를 함유하거나 함유하지 않을 수 있다(상기 문헌 모두는 본원 명세서에 참고로 포함됨). 매끈하게된 십자형의 섬유가 존재하는 경우, 이 섬유는 일반적으로 절연층의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 70 중량％, 바람직하게는 약 10 내지 50 중량％의 양으로 존재한다. 바람직한 실시 양태에서는, 매끈하게된 십자형 섬유가 존재하지 않는다.
십자형의 섬유 대신에 또는 그 이외에, 목적하는 위킹 특성을 제공할 수 있는 임의의 목적하는 섬유가 사용될 수 있다. 예를 들어, 수분이 이동할 수 있도록 홈 및(또는) 돌출부를 갖는 섬유가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3 또는 4의 조가비 모양의 섬유가 사용될 수 있다. 섬유는 폴리에스테르, 나일론 또는 폴리올레핀과 같은 임의의 유형의 섬유일 수 있다.
본 발명의 배팅의 경우, 열 접합 섬유가 십자형 단면의 섬유의 약 0 내지 25 중량％를 치환할 수 있고, 섬유 대 섬유 접합을 위해 열 활성화될 수 있다. 예를 들어, 열접합 섬유는 절연층의 약 5 내지 약 50 중량％, 바람직하게는 약 15 내지 30 중량％의 양으로 존재할 수 있다. 몇몇 실시 양태에서, 바람직하게는 피복물이 약 3.81 cm(1.5 인치) 내지 7.62 cm(3.0 인치)로 절단된 유니티카(Unitika)에서 멜티(Melty) 4080으로서 시판되는 것과 같은 저용융 폴리에스테르인 4.0 dpf 피복물-코어 이성분 섬유 유형인 열접합 섬유가 25 중량％ 이하로 십자형의 섬유중으로 블렌딩된 후, 십자형의 섬유에 대해 상기 기재한 동일 형성 공정에 따라 웹으로 가네팅되거나 카딩된다. 이외에, 바늘로 형성된 배팅을 약 3 내지 5분 동안 대략 138 내지 149℃(대략 280 내지 300℉)의 접합 오븐에 통과시킴으로써 결합제 섬유가 활성화된다. 적합한 결합제 섬유는 당업계에 공지되어 있고, 폴리에스테르 및 폴리올레핀을 포함한다. 얇고 치밀하며 강한 배팅을 소망하는 경우, 접합 섬유는 십자형 단면의 섬유의 약 25 중량％ 이상, 예를 들어 70 중량％까지의 양으로 존재할 수 있다.
또한, 십자형 섬유의 30 중량％ 이하가 항균 기능성 섬유로 치환되어 배팅이 십자형 섬유와 임의로는 항균 섬유, 임의로는 결합제 섬유를 포함할 수 있다. 절연층의 중량을 기준으로 바람직하게는 약 0 내지 40 중량％ 또는 1 내지 25 중량％, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 20 중량％의 항균 섬유가 존재한다. 임의의 목적하는 항균 섬유가 사용될 수 있다. 예를 들어, 항균 섬유는 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 개시된 바와 같이 항균제 입자가 섬유의 피복물 부분에 포함된 피복물-코어의 폴리에스테르일 수 있다. 몇몇 실시 양태에서, 3.81 cm(1.5 인치) 내지 7.62 cm(3.0 인치)의 스테이플 길이로 절단된 항균 섬유가 사용된다. 그 후, 섬유는 십자형 섬유에 대해 상기 기재한 바와 같이 가공된다.
항균 활성은 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 기재된 통상적으로 "쉐이크 플라스크(Shake Flask)" 시험으로서 언급되는 다우 코닝 코포리트 시험 방법(Dow Corning Corporate Test Method) 0923 "표면의 항균 활성-동적 시험(Antimicrobial Activity-Dynamic Test of Surfaces)"을 이용하여 측정될수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 절연층은 100％의 십자형 또는 위킹 특성을 갖는 홈 또는 돌출부의 단면을 갖는 다른 섬유를 포함할 수 있거나, 십자형 섬유의 일부가 접합 섬유 및(또는) 항균 섬유로 대체될 수 있다. 예를 들어, 절연층은 각각 절연층의 중량을 기준으로 약 2 내지 약 40 중량％의 항균 섬유, 약 5 내지 약 50 중량％의 결합제 섬유 및 약 50 내지 약 90 중량％의 십자형 섬유를 함유할 수 있다. 절연층은 약 100 내지 800 g/m2의 기본 중량을 가질 수 있다.
몇몇 실시 양태에서, 본 발명의 절연 또는 신발류 시스템은 수분 전달 특성을 나타내는 내마모성 직물 라이닝을 추가로 포함한다. 그러한 라이닝은 도 1에서 16으로서 나타나 있다. 임의의 목적하는 라이닝이 사용될 수 있다. 라이닝은 외부 피복물이 나일론 6을 포함하고, 코어가 나일론 6,6을 포함하는 이성분 피복물-코어 나일론 섬유로부터 제조된 가열 점접합 부직 구조물을 포함함을 특징으로 할 수 있다. 또한, 하기의 섬유로 나일론 피복물-코어 이성분 섬유의 50％ 이하를 치환할 수 있다: 나일론 6과 상기 이성분 섬유의 블렌드; 나일론 6,6과 상기 이성분 섬유의 블렌드; 나일론 6, 나일론 6,6 및 상기 이성분 섬유의 블렌드; 캠브렐(Cambrelle)(등록상표)로 상업적으로 시판되는 상기 기재된 이성분 섬유; 쿨맥스(CoolMax)(등록상표)로서 상업적으로 시판되는 조가비 모양의 타원형의 폴리에스테르 섬유. 캠브렐(등록상표)는 캘린더 앰보싱되거나 가열 점접합된다. 또한, 나일론 피복물-코어 이성분 섬유의 50％ 이하가 나일론 6 및(또는) 나일론 6,6로치환될 수 있다.
나일론 피복물-코어 이성분 섬유의 약 0 내지 50％가 항균 섬유로 치환될 수 있다. 바람직한 실시 양태에서, 직물 라이닝은 라이닝의 중량을 기준으로 약 2 내지 40 중량％, 바람직하게는 약 15 내지 약 25 중량％의 항균 섬유를 포함한다. 또한, 항균 섬유를 사용하는 것 대신에 나일론 또는 다른 유형의 섬유가 항균 특성을 부여하도록 처리될 수 있다.
각각의 층에 유용한 항균 섬유는 피복물이 항균제를 포함하며 섬유의 총 단면적의 30％ 미만을 이루는 것을 특징으로 하는 피복물-코어 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 임의적인 항균제가 섬유의 상대 점도가 정의된 방사능 한계를 넘도록 선택될 수 있다. 항균 섬유는 실리콘화 마감제로 매끈하게 되거나 코팅될 수 있다. 그러한 항균 섬유의 예는 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 기재되어 있다. 또한, 층들에 사용되는 십자형 섬유 또는 나일론 섬유 또는 다른 섬유가 제조시 항균제로 처리되어 목적하는 항균 활성을 부여할 수 있다.
각각의 층에 유용한 항균 섬유는 상표명 이르가산(IRGASAN)으로 CIBA에 의해 제조되는 트리클로산 및 페르미온(Fermion)에 의해 제조되는 항진균제인 톨나프테이트(Tolnaftate)(등록상표)으로 처리된 아크릴계 섬유일 수 있다. 이러한 섬유의 항균 활성은 AATCC 147, "평행 줄 시험(Parallel Streak Test)", SNV 195-921 시험 및 SNV 195-920 시험과 같은 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다.
절연층에 항균 섬유를 포함시키는 것 이외에, 배팅은 배팅의 제조 과정시,예를 들어 접합 오븐 바로 전에 또는 바로 후에 1％ 미만의 메탄올, 물, 글리콜 혼합물중의 3-(트리메톡시실릴)프로필옥타데실디메틸 암모늄 클로라이드와 같은 국소적으로 도포되는 항균제로 처리될 수 있다.
따라서, 항균 특성은 애기스 마이크로 쉬일드(Aegis Micro Shield)(상표명), 고울스톤 루롤(Goulston Lurol) AMS, 애기스 5772 및 실가드(SYLGARD)(상표명)로서 시판되는, 1％ 미만의 메탄올, 물, 글리콜 혼합물중의 3-(트리메톡시실릴)프로필옥타데실디메틸 암모늄 클로라이드와 같은 국소적으로 도포되는 항균제로 처리되거나 코팅된 십자형 단면의 섬유에 의해 제공될 수 있다. 다른 유용한 국소제는 울트라 프레쉬(Ultra Fresh)(상표명)(Thompson Research Associates)과 같은 트리부틴틴 멜레에이트 화합물을 포함함을 특징으로 한다. 항균제는 연신후 그리고 이완전 또는 이완후와 같이 공정의 다양한 단계에서 섬유에 도포될 수 있다. 이외에, 상기 처리는 실리콘 표면 개질제와 조합되거나 그에 의해 수반될 수 있다.
본 발명의 절연 시스템에서, 항균제로 코팅된 섬유는 라이닝, 배팅 또는 둘다에 포함될 수 있다. 섬유, 라이닝, 배팅 또는 이들의 조합물은 절연 시스템의 제조시, 예를 들어 층들을 함께 접합시키기 전 또는 후에 항균제로 국소적으로 처리될 수 있다. 항균제는 제제를 섬유상으로 분무하는 것, 섬유를 제제중에 침지하는 것 또는 제제를 섬유에 이송시키는 장치와 섬유를 접촉시키는 것과 같은 당업계에 공지된 표준 도포 방법에 의해 도포될 수 있다. 몇몇 실시 양태에서, 항균제는 섬유의 약 0.1 내지 약 0.2 중량％의 양의 잔류 부가량이 달성되도록 도포된다.
라이닝은 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 편직물, 제직물 또는 부직포를 포함함을 특징으로 할 수 있으며, 그러한 섬유중 하나가 도 2에 나타나 있다. 별법으로 또는 추가적으로, 라이닝은 조가비 모양의 타원형 단면의 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 편직물, 제직물 또는 부직포를 포함함을 특징으로 할 수 있으며, 그러한 섬유 중 하나가 도 3에 18로 나타나 있다. 또다른 유용한 조가비 모양의 단면이 도 4에 18'로 나타나 있다. 라이닝은 제직, 편직 또는 부직 공정을 포함하나 이에 제한되지 않는 임의의 표준 방직 방법을 이용하여 직물로 형성된다. 라이너는 상이한 섬유 유형을 포함함을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 라이너는 십자형 섬유와 같은 여러 돌출부가 있는 섬유일 수 있는 위킹 섬유와 항균 섬유 약 1 내지 25 중량％의 혼합물을 포함함을 특징으로 할 수 있다.
항균 효능이 발전된 실시 양태의 경우, 라이닝 물질은 섬유, 처리 또는 항균 효능을 부여하는 다른 기술을 포함할 수 있다.
상기 배팅 및 라이닝은 예를 들어 퀼팅(quilting) 또는 재봉과 같은 기계적 수단; 초음파 접합, 열접합 섬유 및 테이프 및 열 용접을 포함하나 이에 제한되지 않는 열 접합 수단; 수지, 아교 및 접착제를 사용하나 이에 제한되지 않는 화학적 접합 수단에 의해 시스템중으로 치밀하게 합쳐진다. 배팅과 라이닝의 조합은 예를 들어 불연속 결합 방법을 사용함으로써 각각의 층의 수분 전달 특성을 보존하도록 선택되어야 한다.
절연 시스템의 바람직한 실시 양태는 이성분의 피복물-코어 섬유와 항균제로 처리된 아크릴계 섬유의 블렌드로 제조되며 적합한 강도 및 표면 마감을 갖도록 캘린더링된 부직물인 라이너 직물; 및 약 5 내지 20 중량％, 바람직하게는 약 10 중량％의 항균 폴리에스테르 섬유, 약 5 내지 50 중량％, 바람직하게는 약 18 중량％의 피복물-코어 결합제 섬유, 및 약 50 내지 95 중량％, 바람직하게는 약 72 중량％의 십자형 섬유로 이루어진 절연 배팅 층을 포함함을 특징으로 한다. 상기 2종의 층은 초음파 접합에 의해 임의의 여러 퀼팅 패턴으로 합쳐질 수 있다. 또한, 층들은 접착제로 합쳐질 수 있다. 적합한 결합 방법은 그라비야 인쇄 및 그물망 인터라이닝 접착제를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 절연 시스템은 신발류에 사용하는데 제한되지 않으며 절연 및 수분 전달 특성이 요구되는 모든 곳에 사용될 수 있다. 그러한 용도의 예는 스키복, 의류, 침대 매트리스 패드, 침낭, 캠핑 꾸러미, 무릎 패드 및 커버, 머리 착용물 및 음식 운반 가방을 포함한다.
본 발명의 절연 시스템에서, 배팅 및 라이닝은 1개 이상의 배팅 및 라이닝 층이 합쳐져서 목적하는 수분 전달 특성을 달성하는 한, 임의의 목적하는 방식으로 배열될 수 있다. 1개 이상의 배팅 및(또는) 라이닝 층이 존재할 수 있다.
또한, 본 발명은 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유를 포함함을 특징으로 하는 고밀도화 부직물의, 신발류 또는 직물 라이닝을 요구하지 않으면서 수분 전달 특성을 소망하는 다른 분야에서의 용도에 관한 것이다. 십자형 섬유는 임의로는 상기 기재된 유형 및 양의 결합제 및(또는) 항균 섬유와 합쳐질 수 있다. 십자형 단면의 섬유를 사용하면 통상적으로 사용되는 재료와 비교하여 월등한 수분 전달 특성이 제공된다.
본 발명은 하기의 비제한적인 실시예로 예시된다.
<절연층>
블렌드 A는 실리콘화되지 않은 2.5 데니어 십자형 섬유 약 53％, 실리콘화된 2.5 데니어 십자형 섬유 약 21％, 폴리에스테르 피복물-코어 결합제 섬유 약 16％ 및 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 기재된 피복물-코어 폴리에스테르 항균 섬유 약 10％로 제조된 부직 배팅이다. 배팅은 웹을 카딩하거나 가네팅함으로써 제조하였고, 그 후 교대로 겹침으로써 목적하는 면적 밀도를 갖는 배팅을 달성하였다. 그 후, 배팅을 바늘 천공하여 목적하는 두께를 달성하였다. 그 후, 배팅을 오븐에 통과시켜 결합제 섬유의 저용융 부분을 용융시켰다. 카딩, 바늘 천공 및 열 접합은 당업계에 공지된 방법에 의해 행하였다.
블렌드 B는 2.5 dpf 십자형의 실리콘화되지 않은 폴리에스테르 섬유 약 53％, 4 dpf의 피복물-코어 폴리에스테르 결합제 섬유 약 25％, 및 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 기재된 피복물-코어 폴리에스테르 항균 섬유 약 18％의 절단된 스테이플 섬유로 제조된 부직 배팅이다. 배팅은 웹을 카딩하거나 가네팅함으로써 제조하였고, 그 후 교대로 겹침으로써 목적하는 면적 밀도를 갖는 배팅을 달성하였다. 그 후, 배팅을 바늘 천공하여 목적하는 두께를 달성하였다. 그 후, 배팅을 오븐에 통과시켜 결합제 섬유의 저용융 부분을 용융시켰다. 카딩, 바늘 천공 및 열 접합은 당업계에 공지된 방법에 의해 행하였다.
블렌드 C는 2.5 dpf의 십자형의 실리콘화되지 않은 폴리에스테르 섬유 약 72％, 4 dpf의 피복물-코어 폴리에스테르 결합제 섬유 약 18％, 및 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호에 기재된 피복물-코어 폴리에스테르 항균 섬유 약 10％의 절단된 스테이플 섬유로 제조된 부직 배팅이다. 배팅은 웹을 카딩하거나 가네팅함으로써 제조하였고, 그 후 교대로 겹침으로써 목적하는 면적 밀도를 갖는 배팅을 달성하였다. 그 후, 배팅을 바늘 천공하여 목적하는 두께를 달성하였다. 그 후, 배팅을 오븐에 통과시켜 결합제 섬유의 저용융 부분을 용융시켰다. 카딩, 바늘 천공 및 열 접합은 당업계에 공지된 방법에 의해 행하였다.
<섬유>
하기 실시예에서 십자형 섬유를 상업적인 폴리에스테르 중합체로부터 당업계에 공지된 방법 및 예를 들어 본원 명세서에 둘다 참고로 포함되는 미국 특허 제2,945,739호 및 제4,713,289호에 기재된 방법을 사용하여 방사하였다. 섬유를 연신하고, 스터퍼 박스(stuffer box)를 통해 크림핑하고, 당업계에 공지된 폴리에스테르 섬유 제조 방법을 이용하여 이완시켰다. 섬유는 약 2.5 dpf를 가졌다.
하기 실시예에서 결합제 섬유는 4 dpf의 코어/피복물 폴리(에틸렌)테레프탈레이트/이소프탈레이트, 예를 들어 유니티카 M4080 및 삼 양(Sam Yang) LM-51 섬유이었다.
하기 실시예에서 항균 섬유는 본원 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,037,057호의 실시예 1에 기재된 6 dpf의 피복물-코어 폴리에스테르이었다.
<접합 방법>
실시예 13을 제외하고는 접합을 가리키는 모든 실시예에 사용된 접착제 공정은 그라비야 인쇄 공정을 통해 도트 패턴으로 라이너 직물에 도포되는 고온 용융물의 수분 경화 폴리우레탄 접착제이었다. 접착제를 도트 패턴으로 약 11 g/m2의 비율로 그리고 투과성을 위해 약 60％의 직물 개구를 생성하는 방식으로 도포하였다. 접착제의 유형 및 양은 특정 용도에 맞도록 달리할 수 있다. 도포된 접착제의 유형 및 양은 예를 들어 약 5 내지 약 90％의 직물 개구를 생성하는 접착제의 비연속층과 같이, 라이너 및 배팅의 수분 전달 특성 및 라이너와 배팅 사이의 수분 전달을 방해하지 않는 것이 바람직하다.
초음파 부착을 실시예 13에 사용하였다. 이 공정에서, 재료들을 단시간의 열 및 압력에 의해 함께 접합하였고, 그러한 열 및 압력은 초음파 에너지에 의해 발생된 것이었다. 이 접합 방법은 기계적 및 화학적 부착 방법에 대한 대체법이고, 종종 부직 재료들을 합치는데 사용된다. 실시예 13에서, 접합 패턴은 약 3.81 cm(약 1.5 인치)의 정사각형 패턴이었고, 점선으로 간헐적으로 접합된 점을 포함했다. 다른 패턴을 스타일 또는 상이한 접합 강도를 위해 사용할 수 있다. 접합량을 목적하는 특성에 따라 달리할 수 있다. 접합량은 라이너 및 배팅의 수분 전달 특성 및 라이너와 배팅 사이의 수분 전달을 방해하지 않는 범위내에 있다. 접합의 바람직한 범위는 약 1.27 cm(약 0.5 인치) 내지 약 10.16 cm(약 4.0 인치)의 정사각형 패턴을 포함한다. 이러한 초음파 접합 방법에 적합한 초음파 장치는 여러 제조업자로부터 상업적으로 시판된다.
<라이너 층>
캠브렐(등록상표)+는 캠텍스 패브릭스사(Camtex Fabrics Ltd.)(Dupont Co.)에 의해 제조되어 판매되는 나일론 부직포에 대한 상표명이다. 실시예에 사용된 직물은 폴리아미드 혼합섬유(나일론 6, 나일론 6,6) 80 중량％ 및 아크릴계 항균/항진균 섬유(아코르디스(Acordis)로부터의 아미코르 플러스(Amicor Plus) 섬유) 20 중량％로 이루어졌다. 직물을 캘린더 공정에 의해 가열 열접합하였다. 직물은 약 160 g/m2이었다.
하기 실시예에 사용되는 쿨맥스(등록상표) 직물은 약 100 g/m2의 직물로 편직된, 100％ 조가비 모양의 타원형 폴리에스테르 스테이플 섬유로 제조된 것이다.
<실험 과정>
하기 실시예에서, 재료를 약 929 cm2(1 ft2)의 재료 조각으로 절단하여 실험실 저울로 칭량함으로써 중량을 측정하였다. 0.000136 atm(0.002 psi)의 압력을 사용하여 ASTM D5736에 기재된 매져매틱(Measurematic)으로 공지된 장치를 사용하여 두께를 측정하였다. 배팅을 인치로 측정하고, 등가 두께(mm)를 계산하였다. 배팅 밀도를 약 929 cm2(1 ft2) 조각의 시료의 중량 및 두께를 사용하여 계산하였다. ASTM C518을 충족시키는 장치인 람다 2300F 열유량기(Lambda 2300F Heat Flow Meter)를 사용하여 CLO를 측정하였다. 듀퐁 시험 TM 1428-99 문헌("Fabric Wicking Rate Vertical Suspension")을 이용하여 위킹 높이를 측정하였다. 이 방법에서, 수직으로 매달된 시료를 물중에 소정의 깊이로 침지하였다. 특정 시간 간격으로, 물이 시료 위를 이동하는 길이를 측정하였다. 위킹 높이는 폭 2.54 cm(1인치) ×17.78 cm(7 인치)로 절단된 3개의 시료의 평균이다. 2개의 시료는 기계 방향으로 절단하고, 2개의 시료는 교차 방향으로 절단하였다. 적층된 시료의 경우, 시료의 전면 및 후면의 평균을 측정하였다. 하기 실시예의 특성을 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％로 이루어진 절연 배팅 구조물을 제조하였다(블렌드 C). 배팅층의 기본 중량은 180 g/m2이었다.
실시예 2
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％로 이루어진 절연 배팅 구조물을 제조하였다(블렌드 C). 배팅층의 기본 중량은 372 g/m2이었다.
실시예 3
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％로 이루어진 절연 배팅 구조물을 제조하였다(블렌드 C). 배팅층의 기본 중량은 540 g/m2이었다.
실시예 4
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％를 포함하는 기본 중량이 180 g/m2인 배팅층(블렌드 C)을 부직 라이너 캠브렐(등록상표)+직물에 접합하였다.
실시예 5
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％를 포함하는 기본 중량이 372 g/m2인 배팅층(블렌드 C)을 부직 라이너 캠브렐(등록상표)+직물에 접합하였다.
실시예 6
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 18％ 및 십자형 섬유 72％를 포함하는 기본 중량이 540 g/m2인 배팅층(블렌드 C)을 부직 라이너 캠브렐(등록상표)+직물에 접합하였다.
실시예 7
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 16％, 건조된 십자형 섬유 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 21％로 이루어진 절연 배팅 구조물을 제조하였다(블렌드 A). 배팅층의 기본 중량은 340 g/m2이었다.
실시예 8
피복물-코어 결합제 섬유 약 18％, 건조된 십자형 섬유 약 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 약 25％로 이루어진 절연 배팅 구조물을 제조하였다(블렌드 B). 배팅층의 기본 중량은 234 g/m2이었다.
실시예 9
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 16％, 건조된 십자형 섬유 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 21％를 포함하는 기본 중량이 340 g/m2인 배팅층(블렌드 A)을 편직 쿨맥스(등록상표) 라이너 직물에 접합하였다.
실시예 10
피복물-코어 결합제 섬유 약 18％, 건조된 십자형 섬유 약 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 약 25％를 포함하는 기본 중량이 234 g/m2인 배팅층(블렌드 B)을 편직 쿨맥스(등록상표) 라이너 직물에 접합하였다.
실시예 11
항균 폴리에스테르 섬유 10％, 피복물-코어 결합제 섬유 16％, 건조된 십자형 섬유 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 21％를 포함하는 기본 중량이 340 g/m2인 배팅층(블렌드 A)을 부직 라이너 캠브렐(등록상표)+직물에 접합하였다.
실시예 12
피복물-코어 결합제 섬유 약 18％, 건조된 십자형 섬유 약 53％ 및 매끈하게된 십자형 섬유 약 25％를 포함하는 기본 중량이 234 g/m2인 배팅층(블렌드 B)을 부직 라이너 캠브렐(등록상표)+직물에 접합하였다.
실시예 13
캠브렐(등록상표)+로 제조된 부직 라이너 직물에 접합된 블렌드 B로 이루어진 절연 배팅층을 포함하는 시스템의 기본 중량은 370 g/m2이었다. 층들을 초음파 접합을 이용하여 대략 1.5×1.5 인치(38 cm×38 cm)의 정사각형(또는 다이아몬드) 퀼트 패턴으로 합쳤다.
실시예 중량(g) 두께(mm) 배팅 밀도(g/m2) CLO 위킹 높이(mm) 절연층(g/m2) 부착 방법 라이너 층
1 180 5.3 33.7 0.75 49 200 블렌드 C NA NA
2 372 6.3 58.6 0.96 24 400 블렌드 C NA NA
3 540 8.1 66.4 1.29 28 600 블렌드 C NA NA
4 346 5.1 33.7 1.06 45 200 블렌드 C 접착제 캠브렐(등록상표)+
5 582 7.1 58.6 1.08 23 400 블렌드 C 접착제 캠브렐(등록상표)+
6 790 8.6 66.4 1.38 29 600 블렌드 C 접착제 캠브렐(등록상표)+
7 241 5.6 43 0.77 37 200 블렌드 A NA NA
8 234 5.3 44.2 0.72 30 200 블렌드 B NA NA
9 340 5.1 43 1 46 200 블렌드 A 접착제 쿨맥스(등록상표)
10 314 5.1 44.2 1 36 200 블렌드 B 접착제 쿨맥스(등록상표)
11 388 4.8 43 0.89 53 200 블렌드 A 접착제 캠브렐(등록상표)+
12 371 4.6 44.2 0.96 6 200 블렌드 B 접착제 캠브렐(등록상표)+
13 370 4.6 45.6 0.91 119 200 블렌드 B 초음파 캠브렐(등록상표)+

Claims (21)

  1. 수분 전달 특성을 나타내는 내마모성 직물 라이닝과 화학적, 기계적 또는 열적 수단에 의해 합쳐진 고밀도화된 부직물을 포함하는 절연 배팅(batting)을 포함함을 특징으로 하는 신발류용 절연 및 라이닝 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 고밀도화된 부직물이 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 절연 배팅의 십자형 섬유가 약 0.7 내지 약 6.0 데니어/필라멘트(dpf)인 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 십자형 단면의 섬유의 25 중량％ 이하가 섬유 대 섬유 접합을 위해 열 활성화되는 열 접합 섬유로 치환된 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 십자형 섬유의 50％ 이하가 실리콘 기재의 표면 개질제로 처리된 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 십자형 단면의 섬유의 30 중량％ 이하가 항균 섬유로 치환된 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 라이닝이 외부 피복물로서 나일론 6을 포함하고, 코어로서 나일론 6,6을 포함하는 이성분 피복물-코어 나일론 섬유로부터 제조된 가열 점접합 부직 구조물을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 나일론 피복물-코어 이성분 섬유의 50％ 이하가 나일론 6, 나일론 6,6 또는 이들 둘다로 치환된 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 나일론 피복물-코어 이성분 섬유의 50％ 이하가 항균 섬유로 치환된 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 라이닝이 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 편직물, 제직물 또는 부직포를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 라이닝이 조가비 모양의 타원형 단면의 폴리에스테르 섬유로부터 제조된 편직물, 제직물 또는 부직포를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  12. 수분 전달 특성을 나타내는 내마모성 직물 라이닝과 화학적, 기계적 또는 열적 수단에 의해 합쳐진 고밀도화된 부직물을 포함하는 절연 배팅을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 고밀도화된 부직물이 십자형 단면의 폴리에스테르를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  14. 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직물을 포함함을 특징으로 하는 신발류 또는 의류.
  15. 위킹(wicking) 섬유, 결합제 섬유 및 항균 섬유 또는 제제를 포함함을 특징으로 하는 부직 절연 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 위킹 섬유가 십자형 단면의 폴리에스테르를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제2항에 있어서, 십자형 단면의 폴리에스테르 섬유가 국소적 항균제로 처리된 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 국소적 항균제가 3-(트리메톡시실릴)프로필옥타데실디메틸 암모늄 클로라이드를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제5항에 있어서, 실리콘 기재의 표면 개질제가 국소적 항균제용 담체로서 기능하는 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 배팅이 국소적 항균제로 처리된 시스템.
  21. 함께 접합된 라이너 직물과 절연 배팅 층을 포함하며, 라이너 직물은 이성분 피복물-코어 섬유와 1종 이상의 항균 아크릴계 섬유의 부직 블렌드이고, 절연 배팅층은 약 5 내지 약 20 ％의 항균 폴리에스테르 섬유, 약 5 내지 약 50 ％의 피복물-코어 결합제 섬유 및 약 50 내지 약 95 ％의 십자형 섬유를 포함함을 특징으로 하는 절연 시스템.
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