KR20080102178A - 냉각 또는 가온용 시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 함수 겔층과 그 주위에 위치하는 피복층을 구비하는 시트형상 구조이며, 2 회 또는 그 이상 사용이 가능하고, 함수 겔층의 물성에 의하여 저반발성을 나타내는 냉각 또는 가온용 시트를 제공하는 것이다.
섬유층 a, 비환기성 시트층 a, 함수 겔층 및 비환기성 시트층 b를 이 순서로 구비하고, 함수 겔층은 노출되어있지 않은 냉각 또는 가온용 시트이며, 함수 겔층이 하기의 조건으로 측정한 경우 200 내지 3,000 g의 젤리 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트가 이용된다：
<젤리 강도 측정 조건>
측정기： 압축형 물성 측정기
측정 분위기 조건： 20 ℃, 65 %RH
압축 형상 및 면적： 직경 30 mm의 원형, 7.065 c㎡
압축량(변위량)： 2 mm
압축 속도： 1 mm/초
측정 시료의 크기： 20 cm × 30 cm × 6 mm(두께).
냉각용 시트, 가온용 시트, 함수 겔, 비환기성 시트, 부직포, 면브로드
Description
본 발명은, 인체나 동물 등의 대상을 냉각 또는 가온하기 위하여 사용될 수 있는 냉각 또는 가온용 시트에 관한 것이다.
종래부터, 흡수성 폴리머와 물을 그 주성분으로 하는 겔이 내포된 보냉제나 보냉 베개가 알려져 있다. 이것들은, 사용전에 겔을 동결시켜 이용되고 있다. 따라서, 그 사용시, 특히 사용 초기의 감촉은, 매우 딱딱하다.
흡수성 폴리머와 물을 그 주성분으로 하는 겔이 노출되어 있어 그 겔을 인체에 붙여 이용하는 시트상 구조, 예를 들면 「넷수사마-시트(상품명)」도 알려져 있다. 이는 지지체상에 형성된 겔로부터 기화열이 빼앗기는 것을 이용하여 냉각을 실시하는 것이다. 또한, 예를 들어 특허 문헌 1에는, 지지체를 갖지 않는, 시트상의 함수 겔체(aqueous gel)인 첨부제(sticking material)가 개시되어 있다.
한편, 특허 문헌 2에는, 흡수성 폴리머와 물을 그 주성분으로 하는 겔이 내 포되고, 투수성(water-permeable) 용기를 사용한 보냉 베개 등의 보냉재가 개시되어 있다. 상기 보냉재는, 사용전에 겔을 동결시켜 이용될 수 있고, 또는 동결시키지 않고 기화열에 의한 냉각 효과를 기대하여 사용될 수도 있다. 또한 상기 보냉재의 투수성 용기는 부직포를 반복하여 봉제함에 의하여 제조된 삼차원 섬유 구조체로 구성되어 있다. 따라서, 겔을 동결시켰을 경우여도, 이 삼차원 섬유 구조체에 의하여 양호한 쿠션성을 얻을 수 있다, 구체적으로는, 머리를 얹었을 때에 바닥에 닿지않고, 머리를 떼어 놓았을 때에 원래의 형태로 곧바로 복원된다.
특허 문헌 3에는, 흡수성 폴리머, 물 및 부동제를 함유하는 함수 겔이 평평한 용기에 봉입되어 제조되는 냉각 또는 가온용 겔형 베개가 개시되어 있다. 상기 베개를 냉동고에 넣어도 함수 겔이 동결하지 않기 때문에, 상기 베개는 머리 부분에의 접촉도가 뛰어나다.
더욱이, 특허 문헌 4에는, 흡수성 폴리머, 물 및 카올린(kaolin)등의 기능성 물질을 함유하는 함수 겔이 평평한 용기에 봉입되어 제조되는 겔 충전 시트가 개시되어 있다. 상기 시트는, 냉장고나 냉동고에서 냉각되거나, 또는 전자렌지로 가열하여 사용되는 것이다.
<특허 문헌 1> 일본 특허공개 제 2004－231567호
<특허 문헌 2> 일본 특허공개 제 2005－118059호
<특허 문헌 3> 일본 특허공개 제 2002－233442호
<특허 문헌 4> 일본 특허공개 제 2002－325787호
본 발명의 목적은, 함수 겔층과 그 함수 겔층을 감싸는 피복층을 구비하는 시트상 구조이며, 2 회 또는 그 이상의 사용이 가능하고, 또한 함수 겔층의 물성에 의한 저반발성(low-resilient)을 나타내는 냉각 또는 가온용 시트를 제공하는 데에 있다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 열심히 검토하여 아래와 같이 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, 섬유층 a, 비환기성 시트층 a, 함수 겔층 및 비환기성 시트층 b를 상기 순서로 구비하고, 함수 겔층은 노출되어있지 않은 냉각 또는 가온용 시트이며, 함수 겔층이 하기의 조건으로 측정된 경우 200 내지 3,000 g의 젤리 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트에 관한 것이다：
<젤리 강도 측정 조건>
측정기： 압축형 물성 측정기
측정 분위기 조건： 20 ℃, 65 %RH
압축 형상 및 면적： 직경 30 mm인 원형, 7.065 ㎠
압축량(변위량)： 2 mm
압축 속도： 1 mm/초
측정 시료의 크기： 20 cm × 30 cm × 6 mm(두께).
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 상기의 구조적 요소 이외의 다른 요소도 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 상기 비환기성 시트층 b의 외측에 추가적으로 섬유층 b를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 비환기성 시트층 a와 함수 겔층과의 사이 및/또는 함수 겔층과 비환기성 시트층 b와의 사이에 추가적으로 섬유층 c를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 섬유층 a, 섬유층 b 또는 비환기성 시트층 b의 외측에 추가적으로 점착층을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 추가적으로 층과 층을 접착하기 위한 접착층을 구비할 수 있다.
상기 함수 겔층의 수분 함유량은 함수 겔층의 중량을 기준으로 60 내지 95 %인 것이 바람직하다.
상기 함수 겔층의 중량은 1 내지 15 kg/㎡인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는, 상기 시트가 가온의 목적으로 이용되는 것인 경우는 특히, 상기 시트의 4 개 외측부에 해당 시트의 모든 요소가 함께 봉제되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는, 상기 시트가 클 경우에는 특히, 상기 시트의 4 개 외측부 이외의 위치에 해당 시트의 모든 요소가 함께 봉제되는 것이 바람직하다.
상기 시트가 부패드(a pad to be laid), 방석용 시트 또는 의자의 등받이용 시트인 경우에는 해당 시트가 2 내지 30개의 부분이 되도록 봉제되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 저반발성을 나타내는, 즉, 체압(body pressure)을 분산시킬 수 있는 냉각 또는 가온용 시트가 제공된다. 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트가 이용될 경우, 저반발성으로 체압의 분산이 이루어지기 때문에 인체 피로가 경감되어 쾌적할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 사전에 냉각하지 않아도 냉각 효과를 나타낸다. 그러나, 냉장고로 냉각해 이용할 수도 있다. 상기의 시트를 이용하여 적당한 냉각 효과를 얻을 수 있으므로, 예를 들면 하계에, 쾌적한 취침에 이를 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트를 전자렌지로 가온해 이용하면 적당한 온열 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 시트를 가온해 이용하여, 예를 들면, 발이 차가워져 잘 수 없는 사람에게, 쾌적한 취침을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 냉장고로 냉각하거나 전자렌지로 가온하여 여러 차례 사용할 수가 있다.
이하에서, 실시를 위한 최선의 형태에 근거하여 본 발명을 설명한다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 청구항 1항에 기재된 요건을 충족하는 모든 시트를 포함한다. 상기 시트의 예는 이마 냉각용 시트, 보냉 베개, 침구용 시트, 부패드, 방석용 시트, 의자 등받이용 시트, 신발용 시트, 애완동물용 매트 및 발바닥용 가온 시트를 들 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 시트의 물리적 구조를 해당 시트의 예를 나타내는 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 시트의 일례를 나타내는 단면도이다.
시트 100은 상부에서 하부로 향하는 순서로, 섬유층 a인 부직포 1, 비환기성 시트층 a인 비환기성 폴리머 필름 3, 함수 겔 5 및 비환기성 시트층 b인 비환기성 폴리머 필름 7로 구성되어 있다. 부직포 1은 비환기성 폴리머 필름 3에 전면적으로 접착되어 있다. 비환기성 폴리머 필름 3과 비환기성 폴리머 필름 7이 봉체 10을 형성하고 있다. 상기 시트 100의 4 개 외측부는 실 2로 봉제되어 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 시트의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
시트 200은 상부에서 하부로 향하는 순서로, 섬유층 a인 부직포 1, 비환기성 시트층 a인 비환기성 폴리머 필름 3, 함수 겔 5, 비환기성 시트층 b인 비환기성 폴리머 필름 7 및 섬유층 b인 부직포 9로 구성되어 있다. 부직포 1은 비환기성 폴리머 필름 3에 전면적으로 접착되어 있다. 유사한 방법으로 비환기성 폴리머 필름 7도 부직포 9와 전면적으로 접착되어 있다. 비환기성 폴리머 필름 3과 비환기성 폴리머 필름 7이 봉체 10을 형성하고 있다. 상기 시트 200의 4 개 외측부는 실 2로 봉제되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 시트의 더욱 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
시트 300은 상부에서 하부로 향하는 순서로, 섬유층 a인 부직포 1, 비환기성 시트층 a인 비환기성 폴리머 필름 3, 섬유층 c인 부직포 13, 함수 겔 5, 섬유층 c인 부직포 15, 비환기성 시트층 b인 비환기성 폴리머 필름 7 및 섬유층 b인 부직포 9로 구성되어 있다. 부직포 1, 비환기성 폴리머 필름 3, 및 부직포 13은 전면적으로 함께 접착되어 있다. 유사한 방법으로, 부직포 15, 비환기성 폴리머 필름 7, 및 부직포 9도 전면적으로 함께 접착되어 있다. 부직포 13 및 부직포 15가 봉체 30을 형성하고 있다. 이 시트 300의 4 개 외측부는 실 2로 봉제되어 있다.
도 3에 나타난 실시예에서, 비환기성 폴리머 필름 3과 함수 겔 5와의 사이에 섬유층 c인 부직포 13이 존재한다. 유사한 방법으로, 비환기성 폴리머 필름 7과 함수 겔 5와의 사이에도 섬유층 c인 부직포 15가 존재한다. 본 발명에 따른 시트는 부직포 13 및 부직포 15 중 단지 하나만이 존재하는 것일 수 있다.
도 3에 나타난 실시예에서, 섬유층 c가 존재하기 때문에, 피냉각 또는 가열체(예를 들면 사람의 피부)에의 열전도가 온화하다. 또한, 함수 겔층이 섬유층 c에 접착되어 있어 쉽게 어긋나지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 시트의 더욱 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
시트 400은 상부에서 하부로 향하는 순서로, 부직포 1, 비환기성 폴리머 필름 3, 함수 겔 5, 비환기성 폴리머 필름 7, 점착층 17 및 박리 시트(release sheet) 19로 구성되어 있다. 비환기성 폴리머 필름 3 및 비환기성 폴리머 필름 7이 봉체 10을 형성하고 있다. 상기 시트 400의 4 개 외측부는 실 2로 봉제되어 있다.
상기의 예는 도 1에 나타낸 예에 있어서, 비환기성 폴리머 필름 7의 외측에 점착층 17이 형성되어 있고, 상기 점착층 17의 표면은 박리 시트 19로 피복된 예에 대응된다.
도 2 또는 도 3에 나타난 예에 있어서, 부직포 1 또는 부직포 9의 외측에 점착층 17이 형성될 수 있고, 상기 점착층 17의 표면은 박리 시트 19로 피복될 수 있다.
함수 겔과 접촉하고 있는 2 개의 층들(예를 들면, 도 1의 시트 100에 있어서의 비환기성 폴리머 필름 3 및 비환기성 폴리머 필름 7)의 외측부, 즉 4 개의 외측부는, 접착제로 접착될 수도 있고, 열에 의하여 융착될 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트를 구성하는 각 요소들은 특히 실시예들에 의하여 설명될 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 섬유층 a, 비환기성 시트층 a, 함수 겔층 및 비환기성 시트층 b를 상기 순서로 구비한다. 상기 비환기성 시트층 b의 외측에 섬유층 b를 더 구비할 수 있다. 또한, 비환기성 시트층 a와 함수 겔층과의 사이 및/또는, 함수 겔층과 비환기성 시트층 b와의 사이에 섬유층 c를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 시트에 이용하는 섬유층은, 예를 들면, 부직포, 직포, 편물 및 종이로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 섬유층이 부직포제인 경우, 그 소재는, 예를 들면, 레이온, 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리프로필렌, 바이닐론, 폴리에틸렌, 우레탄, 무명, 또는 셀룰로오스이며, 그 두께는, 통상은 20 g/㎡ 내지 100 g/㎡, 바람직하게는 30 g/㎡ 내지 70 g/㎡, 더욱 바람직하게는 40 g/㎡ 내지 60 g/㎡이다. 또한, 섬유층이 직포제인 경우, 그 소재는, 예를 들면, 면, 레이온, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 또는 아크릴이며, 그 두께는, 통상은 50 g/㎡ 내지 150 g/㎡, 바람직하게는 60 g/㎡ 내지 120 g/㎡, 더욱 바람직하게는 70 g/㎡ 내지 100 g/㎡이다. 섬유층이 편물제인 경우, 그 소재는, 예를 들면, 레이온, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 또는 아크릴이며, 그 두께는, 통상은 80 g/㎡ 내지 200 g/㎡, 바람직하게는 100 g/㎡ 내지 180 g/㎡, 더욱 바람직하게는 120 g/㎡ 내지 150 g/㎡이다.
섬유층에 사용하는 부직포에는 멜트 블로운(melt-blown) 부직포, 스펀 본드(spun-bonded) 부직포, 스펀 레이스(spun-lace) 부직포 등이 포함된다. 본 발명에서는 모든 종류의 부직포가 사용될 수 있다.
본 발명의 시트에 이용되는 비환기성 시트층의 대표적 예는 비환기성 폴리머 필름이다. 상기 비환기성 폴리머 필름의 두께는, 통상은 100 ㎛ 또는 그 이하, 바람직하게는 10 ~ 70 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ~ 50 ㎛, 특히 바람직하게는 25 ~ 45 ㎛이다.
비환기성 시트의 원료인 폴리머의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리염화바이닐, 폴리염화바이닐리덴, 폴리우레탄, 폴리스타이렌, 에틸렌-바이닐아세테이트 공중합체, 폴리카보네이트(polycarbonate)를 들 수 있다.
비환기성 시트는 단층 필름으로 한정되지 않고, 복층 필름일 수 있다.
함수 겔층은, 서서히 대량의 물을 흡수해 겔화하는 폴리머를, 물 및 그 이외 성분의 존재하에서 가교제(crosslinking agent)로 가교해 형성된다. 함수 겔층의 형성에 사용되는 가장 바람직한 폴리머는, 폴리아크릴산류이다. 폴리아크릴산류의 예로는, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산의 염, 폴리아크릴산 부분 중화물(아크릴산과 아크릴산염과의 공중합체), 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산의 염 및 메타크릴산 부분 중화물(메타크릴산 및 메타크릴산염과의 공중합체)을 들 수가 있다. 또, 염의 구체적인 예로는, 나트륨염, 칼륨염, 모노에탄올아민염, 다이에탄올아민염, 트라이에탄올아민염, 및 암모늄염을 들 수 있다. 폴리아크릴산류의 양은 함수 겔 전량 중의 약 2 내지 10 중량%이다.
본 발명에서는, 상기 겔화하는 폴리머, 바람직하게는 폴리아크릴산류를, 예를 들면 다가 금속류로 가교하여, 함수 겔층을 형성한다. 상기 다가 금속류에는 다가 금속, 그 염 및 다가 금속 화합물이 포함된다. 이러한 다가 금속류로서 2가 또는 그 이상이고 폴리아크릴산류를 가교 할 수 있는 것이면, 모든 다가 금속류가 사용될 수 있다.
다가 금속류의 예는, 마그네슘, 칼슘, 아연, 카드뮴, 알루미늄, 티탄, 망간, 코발트, 및 니켈등의 다가 금속, 이들의 염 또는 이들의 화합물을 포함한다. 안전성, 생산성, 겔 특성의 관점에서, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘 또는 그것들을 포함한 다가 금속 화합물이 바람직하고, 특히 알루미늄 화합물이 바람직하다.
알루미늄 화합물의 예는, 수산화 알루미늄, 수산화 알루미늄 마그네슘과 같은 수산화물；염화 알루미늄, 황산알루미늄, 다이하이드록시 알루미늄 아미노 아세테이트, 카올린, 및 스테아린산 알루미늄과 같은 무기 또는 유기산의 중성염 혹은 이들의 염기성염；알루미늄 명반과 같은 복염(double salts)；거기에 알루민산나트륨과 같은 알루민산염, 무기성 알루미늄 착염 및 유기성 알루미늄 킬레이트 화합물； 합성 하이드로탈시트(hydortalcite), 마그네슘 메타실리케이트 알루미네이트(magnesium metasilicate aluminate), 질산알루미늄, 황산알루미늄, EDTA－알루미늄, 알루미늄 알란토이네이트(aluminium allantoinate), 아세트산알루미늄, 알루미늄 글라이시날(aluminium glycinal)을 포함한다.
본 발명에서, 함수 겔층을 형성하기 위하여, 물, 상기의 겔화하는 폴리머(바람직하게는 폴리아크릴산류) 및 가교제에 더하여 프로필렌 글라이콜과 같은 다가 알콜이나, 폴리아크릴산류 이외의 폴리머가 사용될 수 있다. 폴리아크릴산 이외의 폴리머를 배합함에 의하여 겔의 안정성이 또한 향상한다.
폴리아크릴산류 이외의 폴리머에는, 셀룰로오스 유도체, 전분 유도체, 바이닐계 폴리머가 포함된다. 구체적으로는, 카복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시메틸에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 프탈레이트 메틸 셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스 하이드록시 메틸 에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스 또는 이들의 알칼리 금속염 등의 셀룰로오스 유도체；카복시메틸 전분이나 하이드록시프로필 전분 등의 전분 유도체；폴리바이닐 알킬 에테르, 폴리바이닐 알콜, 폴리 바이닐 아세테이트, 메틸 바이닐 에테르/무수 말레산 공중합체, 폴리바이닐 피롤리돈, 카르복시바이닐폴리머, 바이닐 피롤리돈/바이닐 아세테이트 알킬 아미노 아크릴산 공중합체, 스타이렌/말레산 공중합체, 에틸렌/바이닐 아세테이트 공중합체, 및 바이닐 아세테이트/폴리바이닐 알콜 공중합체 등의 바이닐계 폴리머가 포함된다. 이들 중, 셀룰로오스 유도체가 바람직하고, 카복시메틸 셀룰로오스 또는 이의 알칼리 금속염이 더욱 바람직하다. 셀룰로오스 유도체 등의 양은, 함수 겔 전량 중의 약 2 내지 10 중량%이다.
함수 겔층의 형성을 위하여, 그 물성에 영향을 미치지 않는 범위에서, 상기 각 성분에 부가하여 방부제, 보존제, 안정제, 착색료, pH조정제, 보형제, 증점제(thickeners) 등이 부가될 수 있다.
본 발명에 따른 시트에서, 함수 겔층은, 다른 구성 재료, 예를 들면 비환기성 시트층 a와 비환기성 시트층 b로 형성되는 봉투 내에 수납되어 외부로 노출되지 않는다.
본 발명에서, 함수 겔층은, 하기의 조건에서 측정한 경우, 200 내지 3,000 g의, 바람직하게는 500 내지 2,000 g의, 더욱 바람직하게는 800 내지 1,500 g의 젤리 강도를 가진다.
<젤리 강도 측정 조건>
측정기： 압축형 물성 측정기
측정 분위기 조건： 20 ℃, 65 %RH
압축 형상 및 면적： 직경 30 mm의 원형, 7.065 ㎠
압축량(변위량)： 2 mm
압축 속도： 1 mm/초
측정 시료의 크기： 20 cm × 30 cm × 6 mm(두께).
함수 겔의 젤리 강도 측정의 개요는 도 5에 도시되었다. 즉, 아답터(압축된 부분의 크기 및 형상：직경 30 mm의 원형) 41을, 시료용 발판 45 상에 얹은 겔 시료 43에, 압축 속도 1 mm/초에서 변위량이 2 mm가 되도록 꽉 눌러 그 때의 하중을 측정한다.
함수 겔의 젤리 강도는, 겔이 형성된 후, 폴리머의 가교화 진전에 수반하여 상승하여, 일정시간 경과후에는 안정된 수치가 된다. 따라서, 상기 젤리 강도의 수치는 적어도 소비자가 본 발명에 따른 제품을 사용할 때(통상은 제조일로부터 5일 또는 그 이상 경과 후)에 충족되어야 한다.
본 발명에 따른 함수 겔은, 폴리머가 가교 되고 있기 때문에, 형상 유지성이 뛰어나고, 상기와 같은 젤리 강도를 가져 저반발성을 나타낸다.
젤리 강도의 측정법은 아교 및 젤라틴에 대하여 JIS K6503－1996에 제시되어있다. 그러나, 상기 측정법의 조건은 본 발명의 방법에서 채택된 조건과 상이하다.
함수 겔층의 수분 함유량은 함수 겔층의 중량을 기준으로 60 내지 95 %인 것이 바람직하고, 70 내지 90 %인 것이 더욱 바람직하고, 75 내지 85 %인 것이 특히 바람직하다.
상기 함수 겔층의 중량은 1 내지 15 kg/㎡인 것이 바람직하고, 2 내지 10 kg/㎡인 것이 더욱 바람직하고, 3 내지 6 kg/㎡인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는 섬유층 a, 섬유층 b 또는 비환기성 시트층 b의 외측에 점착층을 더 구비할 수 있다.
인체나 옷감(예를 들어, 속옷)에 접착시키기 위한 점착제 조성물의 예는, 고무계 점착제 조성물, 아크릴계 점착제 조성물, 그 외의 열가소성 수지(예를 들면, 폴리아마이드계, 폴리에틸렌계, 셀룰로오스계 수지)를 주성분으로 하는 점착제 조성물을 포함한다.
고무계 점착제 조성물에 사용되는 점착제의 예는, 다이엔계 고분자 화합물, 구체적으로는 천연 고무, 합성고무, 및 상기의 혼합물을 포함한다. 합성고무의 예는, 스타이렌-아이소프렌 블록 공중합체 고무, 스타이렌-아이소프렌-스타이렌 블록 공중합체 고무, 스타이렌-아이소 부틸렌-스타이렌 블록 공중합체 고무, 스타이렌-부타다이엔 고무, 폴리 아이소프렌 고무, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 나이트릴 고무, 폴리 설파이드 고무, 실리콘 고무를 포함한다.
아크릴계 점착제 조성물에 사용되는 점착제의 예는, 종래부터 사용되고 있는 (메타) 아크릴산 n－부틸, (메타) 아크릴산 헥실, (메타) 아크릴산 디실, (메타) 아크릴산 도데실, (메타) 아크릴산 트라이데실과 같은(메타) 아크릴산 에스테르 1 종류 이상과 해당 에스테르와 공중합이 가능한 (메타) 아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 아크릴산 하이드록시 에틸, 아크릴산 하이드록시 프로필, 아크릴 아마이드, 다이메틸 아크릴 아마이드, 메타크릴산 아미노 에틸, (메타) 아크릴산 메톡시 에틸과 같은 기능성 단량체 또는 아크릴로나이트릴, 바이닐 아세테이트, 프로피온산 바이닐 등의 바이닐 단량체와의 공중합체를 포함한다.
점착층을 형성하기 위하여 사용되는 점착제 조성물의 성질과 상태는, 에멀젼, 용제 용액, 수용액, 핫멜트형(hot melt type)등 , 대상물 표면에 용이하게 적용될 수 있는 것인 한, 특별히 제한되지는 않는다.
점착제 조성물에 의하여 구성되는 점착층의 두께는 통상은 10~70 ㎛, 바람직하게는 20~40 ㎛이다.
점착층의 표면은 박리 시트로 도포된다. 박리 시트의 재료는, 종래부터 점착층의 피복용 시트에 사용되고 있는 것이면, 한정되지 않는다. 예를 들어, 각종 플라스틱 필름이나 박층 금속, 플라스틱 필름과 종이와의 적층체가 박리 시트로서 이용된다. 박리 시트에는, 실리콘, 알킬 아크릴레이트, 불소 타입의 박리 코팅제가 도포될 수 있다. 플라스틱 필름을 구성하는 원료 폴리머의 예는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 알킬 벤젠 설폰산 및 폴리(염화바이닐)을 포함한다.
다음으로, 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1에 나타난 냉각 또는 가온용 시트 100은, 예를 들면, 다음과 같은 방법으로 제조된다.
섬유층 a가 되는 부직포 1과 비환기성 시트층 a가 되는 비환기성 폴리머 필름 3을, 접착제를 이용하여 또는 열융착에 의하여, 전면적으로 또는 부분적으로 접착하여, 복합체 x를 제조한다.
함수 겔용 조성물을 일반적인 방법에 따라 제조한다. 제조된 함수 겔층용 조성물을, 비환기성 시트층 b가 되는 비환기성 폴리머 필름 7 상에 적용하여, 바람직한 두께를 가지는 함수 겔층을 형성한다. 시트 100의 4 개의 외측부가 되는 부분이나, 비환기성 폴리머 필름 7이 길고 감겨진 것인 경우에는 적어도 그 양측은, 함수 겔층을 형성하지 않는 것이 바람직하다.
적용된 함수 겔층용 조성물의 표면을, 그 적용과 거의 동시에, 상기 복합체 x로 피복 한다. 이 때, 비환기성 폴리머 필름 3의 면은 겔을 향한다.
시트 100의 4 개의 외측부를 봉제한다. 이때, 외측부의 절단면이 노출되지 않도록, 롤심(rolled seam)을 실시할 수 있다.
도 2에 나타난 냉각 또는 가온용 시트 200을 제조하기 위하여 , 비환기성 폴리머 필름 7 대신에, 부직포 9와 비환기성 폴리머 필름 7의의 복합체 y가 사용될 수 있고, 비환기성 폴리머 필름 7 상에 함수 겔층이 형성될 수 있다.
도 3에 나타난 냉각 또는 가온용 시트 300을 제조하기 위하여, 먼저, 섬유층 a가 되는 부직포 1과 비환기성 시트층 a가 되는 비환기성 폴리머 필름 3과 섬유층 c가 되는 부직포 13을, 함께 접착제를 이용하여 또는 열융착에 의하여, 전면적으로 또는 부분적으로 접착하여, 복합체 z가 제조된다. 유사하게, 섬유층 b가 되는 부직포 9와 비환기성 시트층 b가 되는 비환기성 폴리머 필름 7과 섬유층 c가 되는 부직포 15를, 함께 접착제를 이용하여 또는 열융착에 의하여, 전면적으로 또는 부분적으로 접착하여 복합체 w가 제조된다.
복합체 w의 부직포 15상에, 함수 겔층용 조성물을 적용하여, 바람직한 두께를 가지는 함수 겔층을 형성한다. 이때, 시트 300의 4 개의 외측부가 되는 부분이나, 복합체 w가 길고 감겨진 것인 경우에는 적어도 그 양측은, 함수 겔층을 형성하지 않는 것이 바람직하다.
적용된 함수 겔층용 조성물의 표면을, 그 적용과 거의 동시에, 상기 복합체 z로 도포한다. 이때, 부직포 13의 면은 겔을 향한다.
시트 300의 4 개의 외측부를 봉제한다.
도 4에 나타난 냉각 또는 가온용 시트 400은 다음과 같은 방법으로 제조한다.
먼저, 도 1에 나타난 냉각 또는 가온용 시트를 상기한 방법으로 제조한다. 별도로, 박리지(release paper)의 일면에 점착층 17이 형성된다. 점착층 17의 형성은, 예를 들면, 부설 그라비아 프린팅(gravure-printing) 방식, 스크린 프린팅(screen-printing) 방식 등의 도공기를 이용하여 수행된다. 점착층 17의 형성과 거의 동시기에, 상기 층 17의 표면을 박리 시트 19로 피복 한다.
도 1에 나타난 냉각 또는 가온용 시트의 비환기성 폴리머 필름에, 박리지를 벗기면서 점착층 17을 점착시킨다.
이러한 점착층 17을 가지는 냉각 또는 가온용 시트는, 예를 들면, 도 6에 그 평면도가 나타나 있는 발바닥용 가온 시트 400으로서의 용도나, 구두안에 넣어 사용되는 신발용 가온 시트로서의 용도를 갖는다. 발바닥용 가온 시트 400은 양말의 바닥(발바닥)의 외측 또는 안쪽에 붙여 사용된다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는, 그것이 가온의 목적으로 이용되는 것인 경우는 특히, 상기 시트의 4 개의 외측부 내부에 해당 시트의 모든 구성요소가 봉제되는 것이 바람직하다. 이는 해당 시트를 전자렌지로 가온할 때에, 실의 꿰맨 자리로부터 수증기가 빠져 나와 시트의 파열이 방지되기 때문이다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트는, 그것이 크기가 클 경우에는 특히, 상기 시트의 4 개의 외측부 이외의 위치에 해당 시트의 모든 구성요소가 봉제되는 것이 바람직하다. 이러한 봉제 방법에 의하여, 함수 겔층이 안정적으로 고정된다. 예를 들면, 그림 7에 그 평면도가 나타난 부패드 500에서는, 해당 패드 500이 15개의 구획으로 구분되도록 봉제되고 있다.
예를 들면, 부패드, 방석용 시트, 의자의 등받이용 시트에서는, 해당 시트의 모든 구성요소가 2 내지 30 개의 구획으로 구분되도록 봉제되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 제조에 있어서, 함수 겔층은, 함수 겔층용 조성물의 적용에 의하지 아니하고, 캐스팅(casting)에 의하여 제조될 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 나타난 시트 200(단, 시트가 실 2로 봉제되어 있지 않은 조건임)은, 다음과 같이 제조될 수도 있다.
비환기성 폴리머 필름 3과 비환기성 폴리머 필름 7이 서로 마주 보도록 배치한 후, 그 폭방향으로 서로를 히트 실(heat-seal) 또는 접착되도록 상기 복합체 x(길고 감겨진 것)와 상기 복합체 y(길고 감겨진것)가 설치된다. 다음에, 그러한 길고 감겨진 것의 양측을 히트 실 또는 접착하여, 주머니 모양 부분을 형성한다. 상기 주머니 모양 부분에 함수 겔층용 조성물을 캐스팅한다. 주머니 모양 부분이 시트형상으로 압축되고, 상기 길고 감겨진 것은 접착제로 폭방향으로 히트 실 또는 접착된다. 폭방향으로 형성된 히트 실 또는 접착에 의하여 형성된 부분의 길이 방향의 거의 중앙부에서 절단한다. 이에 의하여 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트 1 개를 얻는다. 이하, 똑같은 방법으로, 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트를 연속적으로 제조한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 또는 가온용 시트의 또 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 겔의 젤리 강도의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6은 발바닥용 가온 시트의 일례를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 7은 부패드의 일례를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 8은 겔의 온도의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.
<부호의 설명>
1, 9, 13, 15 부직포
2 실
3, 7 비환기성 폴리머 필름
5 함수 겔
10, 30 봉체
17 점착층
19 박리 시트
100, 200, 300 시트
400 시트(발바닥용 가온 시트)
500 부패드
이하에서, 실시예에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
<실시예 1>
(1)
겔의
젤리 강도의 측정
하기와 같은 방법으로 겔의 젤리 강도 측정용 시료를 제조하여 젤리 강도를 측정하였다.
(a) 각층을 구성하는 재료
(섬유층 a) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포
； 평량(basis weight)： 45 g/㎡
(비환기성 시트층 a) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(함수 겔층) 표 1에 나타난 조성을 갖는 조성물을 사용하여 제조
； 두께： 6 mm
(비환기성 시트층 b) 폴리에틸렌 필름； 두께：40 ㎛
(섬유층 b) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량：45 g/㎡
폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포는 접착제에 의하여 폴리에틸렌 필름과 전면적으로 접착되었다.
(b) 제조 방법
(i) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 b)와 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 b)이 접착되어 형성되는 기초 기재의 폴리에틸렌 필름상에, 표 1에 나타난 조성을 갖는 조성물(발명예 1 내지 3) 각각을, 두께가 6 mm가 되도록 적용하였다.
(ii) 조성물의 적용과 거의 동시에, 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 a)를 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 a)에 접착시켜 제조된 오버랩 물질로 도포하였고, 상기 폴리에틸렌 필름은 겔 방향으로 향하였다. 그 후, 4 개의 외측부에 대하여 봉제가 수행되었다.
(iii) 상기의 방법으로 제조된 시료(20 cm × 30 cm × 6 mm)를, 40 ℃의 항온실에 2 일간 방치하여 함수 겔층 내의 폴리머 가교를 촉진시켰다. 그 후, 상기 시료는 20 ℃의 항온실에 방치되었다.
| 원 료 명 | 배합량 (중량%) | ||
| 발명예 1 | 발명예 2 | 발명예 3 | |
| 카복시메틸 셀룰로오스 나트륨염 | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 폴리아크릴산 부분 나트륨염 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
| 주석산 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 프로필렌 글라이콜 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 벤조산 부틸 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 벤조산 메틸 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| 수산화 알루미늄 | 0.00 | 0.07 | 0.10 |
| 메타실리케이트 알루민산 마그네슘 | 0.075 | 0.075 | 0.075 |
| 이디티에이 2 나트륨 | 0.040 | 0.040 | 0.040 |
| 글리세롤 | 8.5 | 8.5 | 8.5 |
| 식용 청색 1호 | 0.0005 | 0.0005 | 0.0005 |
| 물 | 밸런스 | 밸런스 | 밸런스 |
| 합 계 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
(c) 젤리 강도의 측정
조성물의 적용 후 14 일째 및 30 일째에, 오버랩 물질을 제거하였다. 그 후, 물성 측정을 위하여 간이형 분석기인 레오택스 SD－700 DP (Sun Chemical Co., Ltd 제작)를 이용하여 하기의 조건에서, 겔의 젤리 강도를 측정하였다. 측정의 개요는, 도 5에 나타난 바와 같다. 즉, 아답터 41을, 시료용 판 45 상에 얹은 겔 시료 43에 꽉 눌러 그때의 하중을 측정하였다.
발명예 1에서 3 각각에 대하여 3 개의 겔 시료가 측정되었다.
표 2는 이들의 결과(최소치, 최대치 및 평균치)를 나타낸다.
<측정 조건>
측정 분위기 조건： 20 ℃, 65 %RH
압축 형상 및 면적： 직경 30 mm의 원형, 7.065 ㎠
압축량(변위량)： 2 mm
압축 속도： 1 mm/초
| 겔층 형성 후 14일째 | 겔층 형성후 30일째 | |||||
| 최소치 | 최대치 | 평균치 | 최소치 | 최대치 | 평균치 | |
| 발명예 1 | 366.7 g | 568.6 g | 480.4 g | 430.8 g | 573.2 g | 489.7 g |
| 발명예 2 | 530.5 g | 929.1 g | 682.1 g | 653.1 g | 1014.2 g | 803.4 g |
| 발명예 3 | 845.0 g | 1080.0 g | 926.1 g | 971.2 g | 1288.0 g | 1093.7 g |
(2)
부패드의
제조 및 관능 시험
도 2에 나타난 각각의 구성을 갖는 부패드 3종이 제조되었다.
(a) 각층을 구성하는 재료
(섬유층 a) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량： 45 g/㎡
(비환기성 시트층 a) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(함수 겔층) 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 갖는 조성물을 사용하여 제조
; 적용량： 3 kg/㎡, 5 kg/㎡, 7 kg/㎡
(비환기성 시트층 b) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(섬유층 b) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량： 45 g/㎡
폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포는 폴리에틸렌 필름에 접착제에 의하여 전면적으로 접착되었다.
(b) 제조 방법
(i) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 b)를 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 b)에 접착시켜 제조된 기초 기재의 폴리에틸렌 필름상에, 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 갖는 조성물을, 적용량이 3 kg/㎡, 5 kg/㎡, 또는 7 kg/㎡가 되도록 적용하였다.
(ii) 적용과 거의 동시에, 겔의 표면이 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 a)를 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 a)에 접착시켜 제조된 오버랩 물질로 도포되었고, 상기에서 폴리에틸렌 필름은 겔 방향으로 향하였다. 그 후, 4 개의 외측부에 대하여 봉제가 수행되었다.
이와 같은 방법으로, 폭 92 cm, 길이 180 cm의 부패드가 제조되었다.
(c) 관능 시험
부패드를 40 ℃의 항온실에 2 일간 방치하여, 함수 겔층 안의 폴리머 가교화를 촉진시킨 후, 15 ℃의 항온실내에 10 일간 방치하였다.
30℃로 설정된 실내에 이불을 깔고, 그 위에 부패드를 깐 후, 면브로드(cotton broadcloth)제의 시트로 가렸다.
대조군으로서, 부패드를 깔지 않은 이불도 준비되었다.
표면 온도계를 이용하여, 시트의 표면 온도가 측정되었다.
시트 위에 피검사자가 누워, 일정시간마다, 목, 어께, 허리, 엉덩이, 다리와 발 및 팔에, 냉기 또는 온기를 느끼는지 여부를 평가하였다.
표 3은 상기 실험의 결과를 나타낸다.
| 경과시간(분) | 1 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| 부패드 사용 | 겔: 3 kg/㎡ 실험개시시 표면온도: 30.9 ℃ | 목 | B | A | A | A | A | A | A | C | C | C | C | C |
| 어께 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | C | C | C | ||
| 허리 | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | C | C | ||
| 엉덩이 | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C | C | C | ||
| 다리/발 | B | B | B | A | A | A | A | B | C | C | C | C | ||
| 팔 | A | A | A | A | A | A | A | B | B | C | C | C | ||
| 겔: 5 kg/㎡ 실험개시시 표면온도: 30.8 ℃ | 목 | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C | C | C | |
| 어께 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | C | C | ||
| 허리 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | C | ||
| 엉덩이 | B | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | C | ||
| 다리/발 | B | B | B | A | A | A | A | A | B | C | C | C | ||
| 팔 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | C | C | ||
| 겔: 7 kg/㎡ 실험개시시 표면온도: 31.1 ℃ | 목 | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | C | |
| 어께 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | ||
| 허리 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | ||
| 엉덩이 | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | ||
| 다리/발 | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | B | C | ||
| 팔 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | B | ||
| 부패드 미사용 (이불만 사용) 실험개시시 표면온도 : 30.9 ℃ | 목 | B | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | |
| 어께 | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | ||
| 허리 | B | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | ||
| 엉덩이 | C | B | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | ||
| 다리/발 | B | B | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | ||
| 팔 | B | B | B | B | B | C | C | C | C | C | C | C | ||
A: 냉기를 느낌; B: 냉기 또는 온기를 느끼지 않음; C: 온기를 느낌
표 3으로부터 분명한 바와 같이, 부패드가 사용되지 않는 경우, 시험 개시부터 10 분후에는, 팔을 제외한 5 개소에, 40 분후에는 평가 개소 모두에서 피검사자는 온기를 느꼈다. 본 발명의 부패드를 깔았을 경우에는, 평가 개소 모두에서 피검사자가 온기를 느낀 것은, 적용량 3 kg/㎡에서 120 분 후, 적용량 5 kg/㎡에서 150 분 후였다. 적용량 7 kg/㎡의 경우에는, 테스트 시작 후 180 분 후에도 피검사자는 단 4 개소에서 온기를 느꼈다.
또, 부패드를 깔지 않는 이불을 사용한 피검사자는, 시험 개시부터 30분 정도가 경과한 후에는, 허리 부분이 가라앉음에 따른 요통을 보고하였다. 반면, 부패드를 깐 이불을 사용한 피검사자는, 요통을 보고하지 않았고, 쾌적하다라고 평가하였다.
상기한 바와 같은 이유로, 본 발명의 부패드를 이용하면, 기온이 높은 경우에서도, 쾌적한 수면을 취할 수가 있다.
(3)
겔의
온도 상승 특성의 측정
(a) 겔 시료의 제조
상기 (2)에서 제조된 부패드를, 40 ℃의 항온실에 2 일간 방치해 함수 겔층 안의 폴리머 가교화를 촉진시켰다. 그 후, 상기 부패드를 10 ℃의 항온실 내에 10 일간 방치하였다.
냉각된 부패드 중의 겔은, 그 크기가 20 cm × 30 cm가 되도록 절단되었다.
(b) 겔 시료의 온도의 측정
상기 (a)에서 제조된 겔 시료를, 30 ℃로 설정된 열풍 순환식 항온조 내에 두었다. 상기 겔 시료의 내부 온도는 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 온도측정기로 측정되었다. 도 8은 온도 측정시의 상태를 모식적으로 나타낸다. 즉, 겔 시료 43을 열풍 순환식 항온조 51 내에 두고, 그 후, 상기 항온조 51 내의 온도는 크로멜-알루멜 온도측정기 53으로 측정되었고, 겔 시료의 내부(겔의 두께 방향의 거의 중앙)의 온도는 크로멜-알루멜 온도측정기 55로 측정되었다. 표 4는 상기 측정의 결과를 나타낸다.
| 경과시간 (분) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 90 | 120 | 150 | |
| 항온조내 온도 (℃) | 28.4 | 29.0 | 29.1 | 29.1 | 29.2 | 29.3 | 29.3 | 29.4 | 29.4 | 29.4 | |
| 겔의 온도 (℃) | 겔: 3 kg/㎡ | 9.6 | 12.2 | 15.0 | 17.5 | 20.7 | 22.2 | 24.3 | 27.5 | 28.6 | 29.4 |
| 겔: 5 kg/㎡ | 9.8 | 11.8 | 14.2 | 16.5 | 19.1 | 20.3 | 21.7 | 25.8 | 26.9 | 27.9 | |
| 겔: 7 kg/㎡ | 9.8 | 11.7 | 13.8 | 15.3 | 17.0 | 18.7 | 20.0 | 21.3 | 25.5 | 26.8 | |
| 경과시간 (분) | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 | 360 | 390 | 420 | |
| 항온조내 온도 (℃) | 29.5 | 29.5 | 29.5 | 29.6 | 29.6 | 29.6 | 29.6 | 29.7 | 29.8 | |
| 겔의 온도 (℃) | 겔: 3 kg/㎡ | 29.5 | 29.4 | 29.6 | 29.5 | 29.6 | 29.5 | 29.7 | 29.8 | 29.7 |
| 겔: 5 kg/㎡ | 28.7 | 29.4 | 29.5 | 29.6 | 29.5 | 29.6 | 29.8 | 29.7 | 29.7 | |
| 겔: 7 kg/㎡ | 27.9 | 28.6 | 28.9 | 29.1 | 29.2 | 29.5 | 29.4 | 29.8 | 29.7 | |
표 4로부터 분명한 바와 같이, 겔 량이 많을수록, 온도의 상승 속도가 늦었다. 특히, 겔의 적용량이 7 kg/㎡인 경우에는, 항온조 내의 온도와 거의 같은 29℃에 도달하기 위항, 4 시간 또는 그 이상이 필요하였다.
상기 실험의 결과로부터도, 본 발명의 부패드를 이용하면, 기온이 높은 경우에서도, 쾌적한 수면을 취할 수가 있다는 것이 분명해졌다.
<실시예 2>
(1) 발바닥용 가온 시트의 제조
도 4및 도 6에 구성이 나타나는 발바닥용 가온 시트가 제조되었다.
(a) 각층을 구성하는 재료
(섬유층 a) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량： 45 g/㎡
(비환기성 시트층 a) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(함수 겔층) 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 가진 조성물을 사용하여 제조
; 적용량： 3 kg/m
(비환기성 시트층 b) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(점착층) 표 5에 나타난 조성을 가진 고무계 점착제를 사용하여 제조
; 두께： 20 ㎛
(박리 시트) 실리콘 처리 폴리에틸렌 테레프탈레이트제 필름
; 두께： 30 ㎛
폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포는 폴리에틸렌 필름에 접착제에 의하여 전면적으로 접착되었다.
| 원료명 | 배합량 (중량%) |
| 스타이렌·아이소프렌·스타이렌 블럭 공중합체 | 37.0 |
| 지방족 포화탄화수소 수지 | 30.0 |
| 파라핀계 오일 | 32.0 |
| 페놀계 산화방지제 | 1.0 |
| 합계 | 100.0 |
(b) 제조 방법
(i) 박리지의 일측면에, 두께가 20 ㎛가 되도록, 표 5에 나타난 조성의 고무계 점착제를 도포하여 점착층을 형성하였다. 상기 점착층 표면은 박리 시트로 도포되었다.
(ii) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 a)가 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 a)에 접착되어 형성된 오버랩 물질이 준비되었다.
(iii) 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 b)의 일측면에, 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 갖는 조성물을, 적용량이 3 kg/㎡가 되도록 적용하였다.
(iｖ) 상기 조성물의 적용과 거의 동시에, 겔의 표면은 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 a)가 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 a)에 접착되어 형성된 오버랩 물질에 의하여 도포되었고, 상기에서 폴리에틸렌 필름의 면은 겔을 향하였다. 그 후, 4 개의 외측부에 대하여 봉제가 수행되었다.
(ｖ) 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 b)의 표면에, 박리지를 벗기면서, (i)에서 제조된 점착층이 점착되었다.
(ｖi) 상기의 방법으로, 최대폭 8 cm, 최대길이 10 cm의 도 6에 나타난 형상의 발바닥용 가온 시트가 제조되었다.
(c) 젤리 강도의 측정
제조 후 5 일째에, 함수 겔층의 젤리 강도를 측정하였다. 측정된 강도는 약 300 g이었다.
(d) 관능 시험
발바닥용 가온 시트를 500 W의 전자렌지로 60 초간 가온하였다.
박리 시트를 제거하고, 점착층을 양말의 바닥(뒤편)에 접착시킨 후 피검사자는 수면을 취하였다. 피검사자는 발가락에 냉기를 느끼지 않고, 기분 좋게 취침할 수가 있었다.
상기의 피검사자는 발가락의 냉기로 고생하는 40대의 여성이었다.
<실시예 3>
부패드의
제조 및 관능 시험
도 3에 나타난 구성의 부패드가 제조되었다. 그러나, 섬유층 a 및 b로, 부직포가 아닌 면브로드가 사용되었다.
(a) 각층을 구성하는 재료
(섬유층 a) 닛신보사(Nisshinbo Industries, Inc.)에서 제조된 100 % 면브로드 ; 제품번호 4400； 실의 굵기： 40 회 × 40 회
; 실의 밀도： 65 × 125
(비환기성 시트층 a) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(섬유층 c) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량： 45 g/㎡
(함수 겔층) 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 갖는 조성물을 사용하여 제조
; 적용량： 5 kg/㎡
(섬유층 c) 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포； 평량： 45 g/㎡
(비환기성 시트층 b) 폴리에틸렌 필름； 두께： 40 ㎛
(섬유층 b) 닛신보사에서 제조된 100 % 면브로드
; 제품번호 4400； 실의 굵기：40 회 × 40 회
; 실의 밀도： 65 × 125
면브로드 옷감과 폴리에틸렌 필름과 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포는, 접착제에 의하여 전면적으로 서로 접착되었다.
(b) 제조 방법
(i) 면브로드(섬유층 b)와 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 b)과 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 c)가 서로 접착되어 형성되는 기초 기재의 스펀 레이스 부직포 상에, 표 1에 나타난 발명예 2의 조성을 갖는 조성물이, 적용량이 5 kg/㎡가 되도록 적용되었다.
(ii) 상기 조성물의 적용과 거의 동시에, 겔의 표면은 면브로드(섬유층 a)와 폴리에틸렌 필름(비환기성 시트층 a)과 폴리에스테르제 스펀 레이스 부직포(섬유층 c)가 서로 접착되어 형성되는 오버랩 물질로 도포되었고, 상기 부직포의 면은 겔을 향하였다. 그 후, 도 3에 나타난 바와 같이 봉제가 수행되었다. 4 개의 외측부에 대하여 롤심(rolled seam)이 수행되었다.
(iii) 상기의 방법으로, 폭 92 cm, 길이 180 cm의 부패드가 제조되었다.
(iｖ) 상기의 부패드를 40 ℃의 항온실에 2 일간 방치하여 함수 겔층안의 폴리머 가교화를 촉진시켰다.
(c) 관능 시험
온도가 30 ℃로 설정된 실내에 이불을 깔고, 그 위에, 제조 후 상온(약 25 ℃)에 보존되고 있던 부패드를 깔고 난 후, 면브로드제의 시트로 가렸다.
시트 위에 피검사자가 누워, 타올 모포를 덮고 하룻밤 취침하였다.
다음날은, 30 ℃로 설정된 실내에 이불을 깔고, 부패드를 사용하지 않고, 이불을 면브로드제의 시트로 가려, 타올 모포를 덮고 하룻밤 취침하였다.
부패드를 사용한 날은, 밤중에 깨는 일 없이 다음날 아침까지 취침할 수가 있었다. 그러나, 부패드를 사용하지 않았던 날은, 숙면할 수 없었고, 수회 깨어났다.
Claims (9)
- 섬유층 a, 비환기성 시트층 a, 함수 겔층 및 비환기성 시트층 b를 이 순서로 구비하고, 함수 겔층이 노출되지 않은 냉각 또는 가온용 시트이며, 함수 겔층이 하기의 조건으로 측정될 경우 200 내지 3,000 g의 젤리 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트：<젤리 강도 측정 조건>측정기： 압축형 물성 측정기측정 분위기 조건： 20 ℃, 65 %RH압축 형상 및 면적： 직경 30 mm의 원형, 7.065 c㎡압축량(변위량)： 2 mm압축 속도： 1 mm/초측정 시료의 크기： 20 cm × 30 cm × 6 mm(두께).
- 제 1항에 있어서, 상기 비환기성 시트층 b의 외측에 섬유층 b를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 비환기성 시트층 a와 함수 겔층과의 사이, 및/또는, 함수 겔층과 비환기성 시트층 b와의 사이에 섬유층 c를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 섬유층 a, 섬유층 b, 또는 비환기성 시트층 b의 외측에 점착층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 함수 겔층의 수분 함유량이, 함수 겔층의 중량을 기준으로 60 내지 95 %인 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 함수 겔층의 중량이 1 내지 15 kg/㎡인 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 모든 구성요소가 상기 시트의 4 개의 외측부 내에 함께 봉제되는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트의 모든 구성요소가 상기 시트의 4 개의 외측부 이외의 위치에 함께 봉제되는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
- 제 8항에 있어서, 상기 시트는 부패드(a pad to be laid), 방석용 시트, 또는 의자 등받이용 시트이고, 상기 시트는 2 내지 30 개의 부분이 되도록 봉제되는 것을 특징으로 하는 냉각 또는 가온용 시트.
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