KR20100055417A - 배출구를 구비한 일회용 호흡기 - Google Patents

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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

착용의 용이함 및 착용 중 편안함을 보조하는 스트랩 체결 시스템을 포함하는 일회용 호흡기가 개시된다. 보다 구체적으로, 호흡기는, 사용자의 입과 코 위에 기밀 밀봉을 제공하지만 용이하게 착용되고 착용하기 편안하도록 구성된 체결 부품 및 당김-스트랩 체결 부품을 포함하는 체결 시스템을 포함한다. 추가적으로, 호흡기는 배출된 공기를 적어도 부분적으로 사용자의 눈으로부터 멀리 유도하는 배출구를 포함하는 체결 부품을 포함한다.

Description

배출구를 구비한 일회용 호흡기{A DISPOSABLE RESPIRATOR WITH EXHALATION VENTS}
본 발명은 일반적으로 착용의 용이함 및 착용 중 편안함을 보조하는 스트랩 체결 시스템을 포함하는 일회용 호흡기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 호흡기는 사용자의 입과 코 위에 기밀 밀봉을 제공하면서 착용이 용이하고 착용하기 편안하도록 구성된 스트랩 체결 시스템을 포함한다. 추가적으로, 호흡기의 체결 시스템은 배출 공기를 적어도 부분적으로 사용자의 눈으로부터 멀리 유도하는 배출구를 포함하는 체결 부품을 포함한다.
호흡기는 다양한 제조, 보호, 스포츠 및 가정 용품에 이용된다. 이러한 용품에서, 호흡기는 사용자에게 해롭거나 불쾌할 수 있는 먼지 및 기타 오염물을 여과시킨다. 또한, 호흡기는 건강 관리 산업에 이용된다. 이와 관련하여, 호흡기는 또한 흡입 공기를 여과하여, 흔히 병원 환자가 공기중 세균성 병원균을 옮기는 병원 환경에서 발견될 수 있는 오염물로부터 사용자를 보호한다. 따라서, 호흡기는 사용자의 입과 코 위에 기밀 밀봉 구성을 제공하도록 설계되었다. 이러한 밀봉 구성이 체액 또는 기타 액체에 존재하는 병원균의 전달을 방지하는데 유용하다는 것을 입증할 수 있다. 따라서, 호흡기는 공기중 병원균 및/또는 유체내 병원균이 건강 관리 제공자에게 및/또는 건강 관리 제공자로부터 전달되는 것을 방지하도록 설계되었다. 이러한 밀봉 구성은 또한 공기로부터의 먼지, 입자 또는 기타 오염물을 사용자가 흡입하지 않도록 하는데 사용될 수 있다.
전면 패널(즉, 호흡기의 주요 본체)을 사용자의 머리에 부착하기 위해 사용되는 고정 장치가 호흡기에 부착된다. 현재, 일회용 호흡기, 특히 산업용 또는 관련 용도로 사용되는 호흡기는 대체로 꼭 맞는 기밀한 정합(fit)을 보장하기 위해 사용자 머리의 후부 및 상부에 걸쳐 연장되는 두 개의 얇은 탄성 밴드(즉, 스트랩)를 포함한다. 이러한 용도로, 호흡기는 사용자의 안면에 배치되며, 스트랩은 사용자의 머리 둘레로 연장되어, 호흡기를 사용자에 체결한다.
현재 사용되는 탄성 밴드/스트랩의 특별한 한 가지 문제점은, 이러한 스트랩은 머리 위에 정확하게 배치하기 어렵고, 자주 움직이거나 말리거나 미끄러져 제자리를 벗어난다는 점이다. 이러한 스트랩은 일반적으로 좁아서, 사용 중에 피부를 가압하는 스트랩의 압력 때문에 불편함을 초래한다. 일부 디자인에서, 스트랩은 설정된 길이를 가지며 호흡기를 사용자의 안면에 밀봉하는데 필요한 힘을 제공하기 위해 스트랩 재료의 탄성에 의존한다. 다른 디자인에서, 버클, 클립 또는 스트랩 길이를 조정하는 몇몇 다른 수단이 도입된다.
더욱이, 이러한 호흡기는 배출 중에 사용자의 폐로부터 배출된 공기가 사용자의 눈으로 또는 눈 주위로 이동하거나 유도되게 할 수 있다(예컨대, 호흡기의 주요 본체가 사용자의 피부에 대해 그 주연부 주위를 적절하게 밀봉하지 못할 경우, 이러한 현상은 일반적으로 착용자의 안면운동 동안 발생할 가능성이 높다). 또한, 사용자가 안경류, 예컨대, 보안경을 착용한 경우, 수분을 함유한 공기는 안경류의 표면 상에 응결을 야기할 수 있으며, 이는 잠재적으로 앞을 보기 더 어렵게 할 수 있다. 또한, 기존의 호흡기 디자인은 하향 및 주연방향 시야를 방해할 수 있다.
따라서, 착용이 용이하고 착용 중에 편안한 체결 부품 및 조정 가능하거나 탄성이 있는 스트랩을 포함하도록 구성된 호흡기가 필요하다. 추가적으로, 호흡기가 배출 공기를 적어도 부분적으로 사용자의 눈으로부터 멀리 유도하는 배출구를 더 포함한다면 유익할 것이다.
일회용 호흡기가 보다 용이한 착용 및 보다 편안한 착용을 제공하도록 구성될 수 있음이 밝혀졌다. 구체적으로, 호흡기의 주요 본체의 하나 이상의 체결 부품과 일체형으로 형성된 하나 이상의 당김-스트랩 체결 부품을 포함하는 스트랩을 사용하여 보다 용이한 착용 및 보다 편안한 착용을 제공하도록 구성된 하나 이상의 스트랩을 갖는 호흡기를 제공할 수 있다. 또한, 보다 넓고 보다 낮은 인장의 스트랩이 이러한 구성과 함께 사용되는 경우, 스트랩에 의해 생성되는 사용자의 머리 및 피부 상의 압력이 감소되어 사용자에게 보다 편안한 착용을 가능케하며, 또한 사용자의 입과 코 위에 호흡기의 충분히 기밀 밀봉을 가능케한다. (예컨대, 당김-스트랩 체결 부품 및 체결 부품으로 이루어진) 이러한 체결 시스템은 또한 스트랩의 길이를 조정하는 수단을 제공할 수 있다. 추가적으로, 일 실시양태에서, 호흡기는 적절하게 배출 공기를 적어도 부분적으로 사용자의 눈으로부터 멀리 유도하는 배출구를 포함하는 체결 부품을 갖는다.
따라서, 본 개시내용은, 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 주요 본체; 주요 본체의 제1 측에 부착되고 제1 배출구를 포함하는 제1 체결 부품; 주요 본체의 대향하는 제2 측에 부착되고 제2 배출구를 포함하는 제2 체결 부품; 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품; 및 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품에 부착된 스트랩을 포함하는 호흡기에 관한 것이다. 제1 당김-스트랩 체결 부품은 주요 본체에 부착된 제1 체결 부품과 일체형으로 형성되며, 제2 당김-스트랩 체결 부품은 주요 본체에 부착된 제2 체결 부품과 일체형으로 형성된다.
본 개시내용은 또한 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 주요 본체; 배출구 조립체; 및 스트랩을 포함하는 호흡기에 관한 것이다. 구체적으로, 배출구 조립체는 내부 통기구 본체 개구를 형성하는 내부 통기구 본체 - 내부 통기구 본체는 내부 통기구 본체에 부착되고 내부 통기구 본체 개구를 덮는 멤브레인을 더 포함함 -; 내부 통기구 본체에 부착되고 외부 통기구 본체 개구를 형성하는 외부 통기구 본체 - 호흡기 주요 본체의 적어도 일부 부분은 내부 통기구 본체의 일부와 외부 통기구 본체의 일부 사이에 배치됨 -; 및 외부 통기구 본체에 부착되는 체결 시스템을 포함한다. 체결 시스템은 체결 부품과 일체형으로 형성된 적어도 하나의 당김-스트랩 체결 부품을 포함한다.
다른 목적 및 특징이 부분적으로 명백할 것이며, 이하에 부분적으로 언급될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 체결 시스템의 대표적인 제1 실시양태의 평면도이다.
도 2a는 본 개시내용의 체결 시스템의 대표적인 제2 실시양태의 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 체결 시스템의 저면도이다.
도 3a는 본 개시내용의 체결 시스템의 대표적인 제3 실시양태의 바람직한 치수를 제공하는 평면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 체결 시스템의 바람직한 치수를 제공하는 측면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 체결 시스템의 바람직한 치수를 제공하는 저면도이다.
도 4a는 본 개시내용의 배출구 조립체에 대한 내부 통기구 본체의 대표적인 제1 실시양태의 도면이다.
도 4b는 본 개시내용의 배출구 조립체에 대한 외부 통기구 본체의 대표적인 제1 실시양태의 도면이다.
도 4c는 본 개시내용의 배출구 조립체의 대표적인 제1 실시양태의 도면이다.
도 5는 본 개시내용에 따라 사용자에 의해 착용된 호흡기의 제1 실시양태의 우측 사시도이다.
도 6은 도 5a에 도시된 호흡기의 정면도이다.
도 7은 본 개시내용에 따라 사용자에 의해 착용된 호흡기의 제2 실시양태의 정면도이다.
도 8은 본 개시내용의 호흡기에 사용되는 스트랩 재료의 수축력을 상업적으로 입수가능한 스트랩 재료와 비교하여 도시한 그래프이다.
도 9는 도 7에 도시된 호흡기의 좌측 사시도이다.
도 10은 도 7에 도시된 호흡기의 우측 사시도이다.
도 11은 도 7에 도시된 호흡기에 사용되는 스트랩 및 체결 시스템의 도해식 평면도이다.
도 12는 본 개시내용의 체결 시스템의 대표적인 제4 실시양태의 평면 사시도이다.
도 13은 본 개시내용의 호흡기에 사용되는 스트랩 및 체결 시스템의 일 실시양태의 도해식 평면도이다.
대응하는 참조 번호는 전 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.
정의
본 명세서의 맥락에서, 이하의 각각의 용어 또는 구절은 다음의 의미 또는 의미들을 포함한다.
"부착" 및 그 파생어는 두 요소의 결합, 접착, 연결, 접합, 봉합 등을 지칭한다. 두 요소가 서로 일체형이거나 서로 직접적으로 또는 서로 간접적으로 부착될 때, 예컨대, 각각이 중간 요소에 직접적으로 부착될 때, 두 요소가 서로 부착된 것으로 간주될 것이다. "부착" 및 그 파생어는 영구적이거나, 해제가능하거나, 재체결가능한 부착을 포함한다. 또한, 부착은 제조 공정 중에 또는 최종 사용자에 의해 완료될 수 있다.
"자가 접합(autogenous bonding)" 및 그 파생어는 외부 접착제 또는 접합제를 적용하지 않고 섬유 및/또는 필라멘트의 융합 및/또는 자체-접착에 의해 제공되는 접합을 지칭한다. 자가 접합은 섬유 및/또는 필라멘트의 적어도 일부가 반-용융 상태 또는 점착성 상태에 있는 동안 섬유 및/또는 필라멘트 사이의 접촉에 의해 제공될 수 있다. 자가 접합은 또한 섬유 및/또는 필라멘트를 형성하는데 사용되는 열가소성 중합체와 점착부여 수지를 블렌딩함으로써 제공될 수 있다. 이러한 블렌드로부터 형성된 섬유 및/또는 필라멘트는 압력 및/또는 열을 적용하거나 적용하지 않고 자체-접합되도록 구성될 수 있다. 또한 용매를 사용하여, 용매가 제거된 후에 잔류하는 섬유와 필라멘트의 융합을 발생시킬 수 있다.
"접합", "상호접합(interbond) 및 그 파생어는 두 요소의 결합, 접착, 연결, 부착, 봉합 등을 지칭한다. 두 요소가 서로 직접적으로 또는 서로 간접적으로 접합될 때, 예컨대, 각각이 중간 요소에 직접적으로 접합될 때, 두 요소는 서로 접합 또는 상호접합된 것으로 간주될 것이다. "접합" 및 그 파생어는 영구적이거나, 해제가능하거나, 재체결가능한 접합을 포함한다. 전술한 "자가 접합"은 "접합"의 한 형태이다.
"연결" 및 그 파생어는 두 요소의 결합, 접착, 접합, 부착, 봉합 등을 지칭한다. 두 요소가 서로 직접적으로 또는 서로 간접적으로 연결될 때, 예컨대, 각각이 중간 요소에 직접적으로 연결될 때, 두 요소는 서로 연결된 것으로 간주될 것이다. "연결" 및 그 파생어는 영구적이거나, 해제가능하거나, 재체결가능한 연결을 포함한다. 또한, 연결은 제조 공정 중에 또는 최종 사용자에 의해 완료될 수 있다.
"일회용"은 재사용을 위해 복원되기 보다는 한정된 사용 이후에 폐기되도록 설계된 물품을 지칭한다.
용어 "~상에 배치된", "~를 따라 배치된", "~와 함께 배치된" 또는 "~를 향해 배치된" 및 그 변용은 하나의 요소가 다른 요소와 일체형일 수 있거나, 하나의 요소가 다른 요소 근처에 배치되거나 이와 함께 배치되거나 이에 접합되는 분리 구조일 수 있음을 의미하는 것으로 의도된다.
단수형으로 사용될 때 "층"은 단일 요소 또는 복수의 요소의 이중적인 의미를 가질 수 있다.
"기계 방향" 또는 "MD"는 일반적으로 재료가 생산되는 방향을 지칭한다. 용어 "교차-기계 방향", "교차-방향" 또는 "CD"는 기계 방향에 직각인 방향을 지칭한다.
"부직물" 및 "부직 웨브"는 섬유 직조 또는 편성 공정의 도움을 받지 않고 형성된 재료 및 재료의 웨브를 지칭한다. 예컨대, 부직 재료, 직물 또는 웨브는 예컨대, 멜트블로잉(meltblowing) 공정, 스펀본딩(spunbonding) 공정, 에어 레잉(air laying) 공정, 코폼(coform) 공정, 및 본디드 카디드 웨브(bonded carded web) 공정과 같은 다양한 공정으로부터 형성되었다.
"작동식으로 연결된"은 센서와 같은 하나의 요소가 정보 기기와 같은 다른 요소와 연통하는 연통 경로를 지칭한다. 도전성 와이어를 통한 전기적 연결에 의해 연통이 일어날 수 있다. 또한 적외선 주파수, 무선 주파수 또는 몇몇 다른 송신 주파수 신호와 같은 송신 신호에 의해 연통이 일어날 수 있다. 별법으로, 유압식 또는 공압식 연결과 같은 기계적 연결에 의해 연통이 일어날 수 있다.
"스펀본디드 섬유"는 방사구의 미세하고 통상 원형인 복수의 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 필라멘트로 압출한 다음, 압출된 필라멘트의 직경을 예컨대, 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된, 아펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도슈너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 킨니(Kinney) 등의 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호, 하트먼(Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호 및 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호와 같이 섬유로 급속히 축소함으로써 형성되는 작은 직경의 섬유를 지칭한다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며, 일반적으로 약 7 마이크로미터 초과, 보다 구체적으로는 약 10 내지 약 20 마이크로미터의 직경을 갖는다.
"스트레치 본디드 적층체"는 하나의 층은 개더링가능한(gatherable) 층이고 다른 층은 탄성층인 둘 이상의 층들을 갖는 복합 재료를 지칭한다. 탄성층이 그 원래 상태로부터 신장될 때 층들은 서로 결합되어 층들의 이완시 개더링가능한 층이 개더링된다. 이러한 다층 복합 탄성 재료는 접합 위치 사이에 개더링된 비탄성 재료가 탄성 재료를 늘어나게 할 정도로 신장될 수 있다. 스트레치 본디드 적층체의 일 형태가 예컨대, 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된 반데르 빌렌(Vander Wielen) 등의 미국 특허 제4,720,415호에 의해 개시된다. 다른 복합 탄성 재료는 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된 키퍼(Kieffer) 등의 미국 특허 제4,789,699호, 테일러(Taylor)의 미국 특허 제4,781,966호, 모먼(Morman)의 미국 특허 제4,657,802호 및 제4,652,487호, 및 모먼(Morman) 등의 미국 특허 제4,655,760호에 개시된다.
"수직 필라멘트 적층체"는 하나의 층은 개더링가능한 층이고 다른 층은 탄성층인 둘 이상의 층들을 갖는 복합 재료를 지칭한다. 탄성층이 그 원래 상태로부터 신장될 때 층들은 서로 결합되어 층들의 이완시 개더링가능한 층이 개더링된다. 상기 "스트레치 본디드 적층체"와 같이, 이러한 다층 복합 탄성 재료는 접합 위치 사이에 개더링된 비탄성 재료가 탄성 재료를 늘어나게 할 정도로 신장될 수 있다. 수직 필라멘트 적층체의 일 형태가 예컨대, 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된 토마스(Thomas) 등의 미국 특허 제6,916,750호에 의해 개시된다.
"네킹(necking)" 또는 "넥 스트레칭(neck stretching)"은 상호교환적으로 제어된 방식으로 원하는 양으로 폭(교차-기계 방향)을 축소하도록 일반적으로 기계 방향으로 부직물을 늘이는 방법을 지칭한다. 제어된 신장은 서늘한 실온 또는 그 이상의 온도에서 일어날 수 있으며, 대부분의 경우에 약 1.2 내지 1.6 배인, 직물을 파손하는데 필요한 신장율 이하로 신장되는 방향으로 전체 치수의 증가가 제한된다. 이완될 때, 웨브는 그 원래 치수의 방향으로 수축하지만 원래 치수로 복귀되지는 않는다. 이러한 공정은 예컨대, 그 전체 기재내용이 본원에 참조로 도입된 마이트너(Meitner) 및 노더이스(Notheis)의 미국 특허 제4,443,513호, 모먼(Morman)의 미국 특허 제4,965,122호, 제4,981,747호 및 제5,114,781호, 및 하센뵈이어 주니어(Hassenboehier Jr.) 등의 미국 특허 제5,244,482호에 개시된다.
"네킹된 재료"는 네킹 또는 넥 스트레칭 공정을 거친 임의의 재료를 지칭한다.
"가역적으로 네킹된 재료"는 재료를 네킹한 다음 네킹된 재료를 가열하고 재료를 냉각시킴으로써 형성된 신장 및 회복 특성을 갖는 재료를 지칭한다. 이러한 공정은 그 전체가 참조로 본원에 도입된 모먼(Morman)의 미국 특허 제4,965,122호에 개시된다. 본원에 사용된 용어 "넥 본디드 적층체"는 하나의 층은 네킹된 비탄성 층이고 다른 층은 탄성층인 둘 이상의 층들을 갖는 복합 재료를 지칭한다. 비-탄성층이 신장된(네킹된) 상태에 있을 때 층들은 서로 결합된다. 넥-본디드 적층체의 예는 예컨대, 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된 모먼(Morman)의 미국 특허 제5,226,992호, 제4,981,747호, 제4,965,122호 및 제5,336,545호에 기술된다.
"초음파 접합"은 재료(섬유, 웨브, 필름 등)가 음파 혼(sonic horn)과 앤빌 롤(anvil roll) 사이를 통과함으로써 결합되는 공정을 지칭한다. 이러한 공정의 예는 그 전체 기재내용이 참조로 본원에 도입된 본슬래저(Bornslaeger)의 미국 특허 제4,374,888호에 예시된다.
"열 점 접합(thermal point bonding)"은 가열된 캘린더 롤(calender roll)과 앤빌 롤 사이에 접합될 재료(섬유, 웨브, 필름 등)를 통과시키는 것을 포함한다. 캘린더 롤은 항상은 아니지만 대개 일정한 방식으로 패턴화되어 전체 직물이 전체 표면에 걸쳐 접합되지는 않으며, 앤빌 롤은 대체로 평평하다. 그 결과, 기능 뿐만 아니라 심미적인 이유로 캘린더 롤의 다양한 패턴이 개발되었다. 통상적으로, 접합 영역의 비율은 직물 적층체 영역의 약 10 % 내지 약 30 %로 다양하다. 본 기술분야에 주지된 바와 같이, 열 점 접합은 적층체 층들을 함께 유지하고, 각각의 층 내의 필라멘트 및/또는 섬유를 접합함으로써 개별적인 각각의 층에 일체성(integrity)을 부여한다.
"탄성"은 적어도 한 방향으로 편향력을 인가하면 신장되지 않은 이완 길이의 약 110 % 이상, 적절하게는 약 130 % 이상, 및 특히 약 150 % 이상인 신장된 편향 길이로 신장가능하고, 신장 편향력을 해제하면 그 신장율의 15 % 이상을 회복하는 필름, 섬유, 부직 웨브 또는 그 조합을 포함한 임의의 재료를 지칭한다. 본 출원에서, 재료는 탄성으로 정의되도록 적어도 한 방향으로 이러한 특성을 갖는 것만이 필요하다.
"신장성 및 수축성"은 신장시에 신장되고 해제시에 수축하는 재료의 능력을 지칭한다. 신장성 및 수축성 재료는 편향력 인가시 신장된 편향 길이로 신장가능하고, 신장 편향력 해제시 그 신장율의 일부, 바람직하게는 약 15 % 이상을 회복하는 재료이다.
본원에서 사용된 용어 "엘라스토머" 또는 "엘라스토머성"은 신장성 및 회복 특성을 갖는 중합체 재료를 지칭한다.
"신장율"은 편향력 인가시 재료가 신장되는 능력을 지칭한다. 신장율은 재료의 초기 치수와 편향력의 인가에 따라 재료가 신장된 이후 재료의 치수 간의 차이이다. 신장율은 [(신장 길이-초기 샘플 길이)/초기 샘플 길이]×100 으로 표현될 수 있다. 예컨대, 1 인치의 초기 길이를 갖는 재료가 0.50 인치 신장되는 경우, 즉, 1.50 인치의 신장 길이를 갖는 경우, 재료는 50 %의 신장율을 갖는 것으로 나타낼 수 있다.
"회복하다" 및 "회복"은 편향력 인가에 의한 재료의 신장 이후에 편향력 제거시 신장된 재료의 수축을 지칭한다. 예컨대, 1 인치의 이완된 비편향 길이를 갖는 재료가 1.5 인치의 길이로 신장됨으로써 50 % 늘어나는 경우, 이 재료는 이완 길이의 150 %인 신장 길이를 갖는다. 이러한 예시적인 신장된 재료가 수축되는 경우, 즉, 편향 및 신장력의 해제 이후에 1.1 인치의 길이로 회복되는 경우, 이 재료는 신장율의 80 %(0.4 인치)가 회복된다.
"중합체"는 일반적으로 단일중합체, 공중합체, 예컨대, 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원공중합체 등, 및 이의 블렌드 및 개질물을 비제한적으로 포함한다. 또한, 달리 구체적으로 한정되지 않으면, 용어 "중합체"는 분자의 가능한 모든 기하학적 구조를 포함할 것이다. 이러한 구조는 이소택틱(isotactic), 신디오택틱(syndiotactic) 및 랜덤 대칭을 비제한적으로 포함한다. 이들 용어는 명세서 나머지 부분에서 추가적인 표현으로 정의될 것이다.
발명의 상세한 설명
본 개시내용은 착용 용이성 및 편안한 착용을 제공하도록 구성된 체결 부품, 스트랩, 당김-스트랩 체결 부품 및 체결 시스템을 포함하는 호흡기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 일 태양은, 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 주요 본체; 주요 본체의 제1 측에 부착되는 제1 체결 부품; 주요 본체의 대향하는 제2 측에 부착되는 제2 체결 부품; 제1 체결 부품과 일체형으로 형성된 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 체결 부품과 일체형으로 형성된 제2 당김-스트랩 체결 부품; 및 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품에 부착되는 스트랩을 포함하는 호흡기에 관한 것이다.
주요 본체는 호흡기를 통해 흡입되거나 배출되는 공기 또는 기체의 1종 이상의 구성성분의 적어도 일부를 여과, 차단하거나 이에 영향을 미치도록 구성된 호흡기의 부분이다. 통상적으로, 주요 본체는 호흡기의 원하는 최종 용도에 따라 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 또한, 호흡기의 주요 본체 또는 그 일부는 호흡기의 원하는 최종 용도에 따라 (예컨대, 체결 부품의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 상기 주요 본체 내의 개구의 절단을 포함하여) 절단되거나 형상화될 수 있다.
일부 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체는 수송 또는 보관 중에 평면 구조를 취하도록 구성되지만, 사용시에 개방하거나 펼치거나 또는 전개시킬 수 있어서 주요 본체가 사용자의 안면의 일부 위에 맞도록 구성된다. 대안적인 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체는 사전 형성된 또는 사전 성형된 컵형(cupped) 구조를 취하도록 구성되어 즉시 사용할 준비가 되며, 즉, 사용자의 안면의 일부 위에 맞추기 위해 주요 본체의 변형(즉, 펼침 또는 개방)이 필요하지 않다.
일반적으로, 주요 본체는 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 본 개시내용의 호흡기의 주요 본체는 임의의 부직 웨브 재료, 직물 재료, 편성 재료, 필름, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 주요 본체는 부직 웨브 재료를 포함한다. 적합한 부직 웨브 재료는 멜트블로운 웨브, 스펀본디드 웨브, 본디드 카디드 웨브, 웨트-레이드(wet-laid) 웨브, 에어레이드 웨브, 코폼 웨브, 유압식으로 얽힌(hydraulically entangled) 웨브, 및 이들의 조합을 포함한다. 또한, 부직 웨브는 합성 섬유(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드 등)를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체는 각각이 호흡기의 주요 본체의 측면에 부착된 두 개의 체결 부품을 포함한다. 체결 부품은 호흡기 착용시 사용자 안면의 양 측면 근처에 배치된다. 본 개시내용의 일부 버전에서, 호흡기의 주요 본체에 부착된 두 체결 부품은 또한 배출구로서 기능한다. 하나 이상의 체결 부품이 있어서 임의로 호흡기 착용 또는 사용의 편리성 및/또는 호흡기의 배출 용량을 향상시키는지의 여부와 무관하게, 유리한 순서로 체결 부품의 후면 에지가 호흡기의 주요 본체의 후면 에지의 3.75 cm 이내, 2.5 cm 이내, 1.25 cm 이내, 및 0.625 cm 내지 2.5 cm 이내에 배치되도록 호흡기의 주요 본체 내에 체결 부품을 배치시키는 것이 이로울 수 있다.
상이한 체결 부품이 사용될 수 있다. 체결 부품은 본 기술분야에 공지된 임의의 다양한 방식으로 호흡기의 주요 본체에 부착될 수 있다. 예컨대, 체결 부품은, 호흡기의 사용 중에 체결 부품이 주요 본체에 부착 유지되기만 한다면, 접착제; 용접; 열 또는 다른 에너지를 투입하여 재료를 용융시키거나; 기계식 체결 요소를 사용하여 주요 본체를 체결 부품에 부착시키거나(예컨대, 스크류, 리벳, 스냅, 후크-앤드-루프(hook-and-loop) 체결구 등); 이러한 다른 방법 또는 방법들의 조합을 사용하여 주요 본체에 부착될 수 있다.
체결 부품에 적합한 재료는 플라스틱, 금속, 목재, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직한 재료는 본 기술분야에 공지된 다양한 수단, 특히 사출 성형에 의해 원하는 형상으로 성형될 수 있는 열가소성 중합체를 포함한다. 이러한 중합체는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리스티렌, 나일론, 폴리비닐 클로라이드 등을 포함한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 것과 같은 일부 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체(비도시) 상의 체결 부품(100)은 또한 배출구; 즉, 호흡기의 주요 본체 상의 체결 부품을 통해 외부 환경으로 배출 공기의 채널링을 용이하게 하는 통기구로서 작용하도록 구성된다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 체결 부품(즉, 배출구:100)은 공기가 전달되는 채널(10, 12, 14)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 통기구는 배출 공기를 사용자의 눈으로부터 멀리 이동시키는 것을 보조함으로써, 사용자의 눈과 사용자에 의해 착용된 임의의 안경류 사이에 발생하는 수분을 함유한 배출 공기의 양을 감소시키는 역할을 한다. 또한, 이러한 통기구는 더 큰 부피 흐름율의 배출 공기가 호흡기의 주요 본체를 통해 외향으로 안내되는 것이 아니라 통기구를 통해 전달되게 할 수 있으며, 이는 호흡기와 사용자 냉각기 사이에 공기를 유지함으로써 사용자를 보다 편안하게 한다. 일부 경우에서, 통기구(본원에서 포트, 채널, 밸브 또는 개구로도 지칭됨)는 예컨대, 다공성 또는 여과 매체(비도시)로 덮여서 주위 환경으로 나오는 배출 공기 내의 특정 구성물의 양을 감소시킬 수 있다. 본 개시내용의 다른 버전에서, 배출구를 포함하는 포트, 채널 또는 기타 개구는 회전되거나 변형될 수 있어서 호흡기 사용자에 의해 배출 공기의 방향이 바뀔 수 있다. 예컨대, 채널은, 사용자 안면과 호흡기의 내부 표면 사이의 공간와 유체 연통하고 배출 조립체를 구성하는 하우징(비도시) 내에서 회전하도록 구성된 디스크 내에 설정될 수 있다.
별법으로, 도 12를 참조하면, 호흡기의 주요 본체에 부착된 (체결 부품 및 당김-스트랩 체결 부품으로 이루어진) 전체 체결 시스템(800)은 호흡기의 주요 본체 자체에 대해 선회전 또는 회전하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 12의 실시양태에 도시된 바와 같이, 체결 시스템(800)은 스크류(810)에 의해 회전한다. 조정가능한 배출구를 도입한 본 개시내용의 버전의 경우에, 포트, 채널, 밸브, 개구, 또는 통기구를 구성하는 다른 구성이 회전 또는 선회전하도록 구성되어, 호흡기 사용자가 통기구를 통해 배출하는 임의의 공기 또는 기체의 방향을 변화시키는 한, 다른 구성이 선택될 수 있다.
스트랩은 주요 본체에 부착된 체결 부품과 스트랩 체결 부품을 일체형으로 결합시킴으로써 형성되는 체결 시스템을 통해 호흡기의 주요 본체에 부착된다 (체결 시스템은 일반적으로 도 1에 참조번호 200으로 도시됨). 특히 바람직한 하나의 스트랩 체결 부품은 도 1에 도시되고 일반적으로 참조번호 110으로 나타내는 당김-스트랩 체결 부품이다. 도 1에 도시된 스트랩 체결 부품은 경사지거나 만곡된 형상을 갖지만, 스트랩 체결 부품은 전술된 체결 부품과 상용가능한 본 기술분야에 공지된 임의의 형상일 수 있다는 것을 인지해야 한다. 예컨대, 대안적인 실시양태의 스트랩 체결 부품은 직사각형일 수 있어서, 90도의 사각형 모서리를 갖는다.
통상적으로, 당김-스트랩 체결 부품은 하나 이상의 슬롯을 포함한다. 사용시, 스트랩은 슬롯을 통해 삽입되고 당겨진다. 이후 스트랩은 본 기술분야에 공지된 임의의 수단을 사용하여 당김-스트랩 체결 부품, 체결 부품 자체, 또는 호흡기의 주요 본체에 고정될 수 있다.
특히 바람직한 일 실시양태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 당김-스트랩 체결 부품은 2개의 슬롯을 포함하며, 제1 슬롯(20)은 제2 슬롯(22)과 평행하게 배치되고 제2 슬롯은 제1 슬롯보다 사용자의 귀 가까이에 측방향으로 더 근접하여 배치된다. 이러한 구성은 당김-스트랩 체결 부품이 스트랩에 대한 조정 수단으로 기능하게 하여, 사용자의 머리 둘레를 조이거나 느슨하게 호흡기의 정합을 조정할 것이다. 구체적으로, 본 실시양태에서, (도 1에는 도시되지 않았지만, 도 5a, 9, 및 10에 도시된) 스트랩은 당김-스트랩 체결 부품(110)의 제1 슬롯(20)을 통해 당겨지고, 이후 당김-스트랩 체결 부품(110)의 제2 슬롯(22)을 통해 나사결합된다. 당김-스트랩 체결 부품을 통해 스트랩을 더 당김으로써, 스트랩 상에 보다 큰 장력이 생성되어, 사용자 머리에 호흡기의 보다 긴밀한 정합을 생성한다.
바람직한 일 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체에 부착된 각각의 체결 부품은 하나 이상의 당김-스트랩 체결 부품과 함께 형성된다. 이러한 일 실시양태에서, 각각의 체결 부품은 그 위에 일체형으로 형성된 하나의 당김-스트랩 체결 부품을 갖는다. 다른 실시양태에서, 각각의 체결 부품은 그 위에 일체형으로 형성된 2개의 당김-스트랩 체결 부품)을 갖는다(예컨대, 도 2a 및 도 12). 이러한 구성에서, 제1 및 제2 당김-스트랩 체결 부품 모두는 체결 부품과 일체형으로 형성될 수 있으며, 예컨대, 사용자 귀에 가까운 위치에서 체결 부품의 단부로부터 약 45도의 각도로 체결 부품에 대해 경사진다.
체결 부품이 단일 당김-스트랩 체결 부품을 각각 가질 때, 당김-스트랩- 체결 부품 중 하나 또는 둘 모두는 전술한 바와 같이 조정 수단으로 기능하도록 구성될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 당김-스트랩 체결 부품(500)이 조정 수단으로 구성되는 경우, 사용자의 머리에 대한 호흡기(510)의 정합은 스트랩(520)의 양 단부(526, 528)를 각각 당김으로써 조정될 수 있다.
유리하게는, 도 7, 도 9, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 일 실시양태에서, 조정을 가능하게 하도록 본원에 기술된 특정 구성에 의해 당김-스트랩 체결 부품을 통해 스트랩의 오직 한 단부만이 당겨질 필요가 있다. 이러한 방식으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 호흡기(510)는 사용자가 한 손을 사용하여 호흡기(510)의 정합을 조정할 수 있도록 구성된다. 즉, 사용자가 당김-스트랩 체결 부품(500)에 배치된 스트랩(520)의 양 단부(536, 538)를 당김으로써 전체 스트랩(520)을 원하는 만큼 조정한다. 따라서, 호흡기의 체결 시스템(예컨대, 체결 부품 및 스트랩 체결 부품)은 용이한 착용 및 보다 편안한 정합을 제공하도록 구성된다.
도 11을 참조하면, 스트랩(520) 및 체결 부품(510, 518)의 특정 구성을 보다 잘 이해할 수 있다. 즉, 스트랩(520)은 비-조정 측 체결 부품(518) 상의 제1 슬롯을 통해 고리모양으로 형성된 연속적인 재료의 루프(loop)여서, 스트랩의 중간 부분(길이 방향)이 체결 부품(518)의 제1 슬롯의 내부면과 활주식으로 결합한다. 이후, 스트랩(520)은 사용자 머리 둘레에서 다시 조정 측 체결 부품(510)으로 연장되며, 스트랩(520)의 양 단부는 호흡기(520) 일측 상의 제2 슬롯으로부터 연장되는 스트랩(520)의 조정 탭 부분을 남기고, 조정 측 체결 부품(510)의 제1 슬롯을 통해 그리고 다시 제2 슬롯을 통해 나사결합된다. 사용자가 호흡기를 착용할 때(즉, 쓸 때), 사용자는 스트랩의 조정 탭 부분을 당김으로써 정합을 조정할 수 있으며, 스트랩 상의 장력은 호흡기의 비-조정 측 체결 부품의 제1 슬롯을 통한 스트랩의 중간 부분의 자유 이동에 의해 평형을 이룬다.
대안적인 실시양태에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 스트랩은 당김-스트랩 체결 부품(530) 상의 제1 슬롯을 통해 고리모양으로 형성된다. 이후 스트랩의 짧은 단부는 당김-스트랩 체결 부품(530) 둘레에 감긴 다음, 남은 스트랩 재료에 봉합된다. 이후, 남은 스트랩 재료는 사용자 머리 둘레에 감기고 조정 측 당김-스트랩 체결 부품(540)의 제1 슬롯을 통해 나사결합되고 체결 부품(540)의 제2 슬롯을 통해 다시 당겨진다. 사용자가 호흡기를 착용할 때(즉, 쓸 때), 사용자는 스트랩의 조정 탭 부분을 당김으로써 정합을 조정할 수 있다.
다른 실시양태에서, 도 2a, 도 2b, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 당김-스트랩 체결 부품은 둘 초과의 슬롯을 가질 수 있다. 예컨대, 도 2a 및 도 2b에 도시된 일 실시양태에서, 당김-스트랩 체결 부품은 네 개의 슬롯을 가질 수 있으며, 제1 슬롯(220) 및 제2 슬롯(222)은 전술한 바와 같이 구성되며, 제3 슬롯(240) 및 제4 슬롯(242)은 각각 제1 슬롯(220) 및 제2 슬롯(222)과 유사하게 구성된다. 또한, 제1 슬롯(220)은 제3 슬롯(240)으로부터 당김-스트랩 체결 부품 상에 종방향으로 배치되며, 제2 슬롯(222)은 제4 슬롯(242)으로부터 당김-스트랩 체결 부품 상에 종방향으로 배치된다. 유사하게, 도 12에서, 제1 슬롯(860)은 제3 슬롯(820)으로부터 당김-스트랩 체결 부품 상에 종방향으로 배치되며, 제2 슬롯(880)은 제4 슬롯(840)으로부터 당김-스트랩 체결 부품 상에 종방향으로 배치된다.
도 1을 다시 참조하면, 당김-스트랩 체결 부품 내의 하나 이상의 슬롯은 스트랩을 파지하기 위한 치(teeth)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 참조번호 40으로 나타내어진 치는 제2 슬롯(22)의 일 내부면 상에 배치된다. 도 1에서 슬롯 쌍 중 하나의 슬롯만이 치를 갖고 있지만, 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 당김-스트랩 체결 부품의 슬롯 모두가 치를 포함하거나 치를 포함하지 않을 수 있다는 것을 인지해야 한다. 예컨대, 도 2a에서, 4개의 독립적인 슬롯이 존재할 때, 치는 각각의 제1 슬롯(220), 제2 슬롯(222), 제3 슬롯(240), 및 제4 슬롯(242)의 일 내부면 상에 배치된다.
통상적으로, 치는 뾰족한 단부를 갖는 형상을 취하지만, 당업자는 치가 본 기술분야에 공지된 임의의 형상 또는 구조일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 대안적인 실시양태에서, 치는 스트랩 재료가 슬롯 내에서 다발화되지(bunching up) 않도록 (예컨대, 사각형 단부를 갖는) 매끄러운 치이다. 보다 구체적으로, 치는 스트랩이 슬롯을 통해 당겨지는 동안 측방향으로의 저항을 제공하여, 스트랩의 다발화를 방지한다. 치는 당김-스트랩 체결 부품과 일체형으로 형성될 수 있거나, 별도로 제조되어 당김-스트랩 체결 부품의 슬롯의 내부면에 예컨대, 접착제 또는 용접을 이용하여 부착될 수 있다.
더욱이, 슬롯의 길이 및 갭은 용이한 조정을 제공하면서 또한 사용시에 확실한 고정을 제공하도록 사용되는 스트랩 재료에 대해 최적화될 수 있음을 발견하였다. 구체적으로, 본 개시내용의 바람직한 스트랩 재료의 경우, 당김-스트랩 체결 부품의 슬롯 내에 형성된 갭은 적절하게는 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm의 폭을 갖는다. 보다 적절하게는, 갭은 약 1.3 mm의 폭을 갖는다. 슬롯이 스트랩의 파지 또는 측방향 이동 또는 다발화를 제한하기 위한 치를 갖는 실시양태에서, 갭은 (치가 부착되는 내부면으로부터 대향하는) 치의 단부로부터 슬롯의 대향 내부면까지 측정된다.
더욱이, 슬롯 개구(예컨대, 갭)의 적절한 길이는 스트랩 폭의 약 75 % 내지 125 %이다.
호흡기의 주요 본체에 부착된 체결 부품 및 당김-스트랩 체결 부품으로 형성되는 체결 시스템은 원하는 최종 용도에 따라 다양한 크기 또는 형상일 수 있다. 본 개시내용의 일 실시양태에서, 체결 부품 및 당김-스트랩 체결 부품 모두를 포함하는 체결 시스템은 디스크, 사각형 또는 다른 기하학적 형상과 같은 충분히 강성인 형상을 갖는다. 특히 바람직한 일 실시양태에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 체결 시스템은 약 50.24 mm의 전체 길이 및 약 30.40 mm의 전체 폭을 갖는다. 도 3a의 체결 시스템의 다양한 다른 치수가 또한 도 3b 및 도 3c에 제공된다. 도 3a, 도 3b, 및 도 3c에 도시된 모든 치수는 단위가 mm이다.
이제 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 전술한 바와 같이, 체결 부품이 배출구 조립체로 기능하도록 구성된 체결 시스템이 도시된다. 도 4a 내지 도 4c, 특히 도 4a는 배출구 조립체의 일 실시양태의 다양한 부품을 도시한다. 이러한 대표적인 실시양태의 내부 통기 본체(70)는 타원 형상을 갖지만, 다른 형상도 가능하다(예컨대, 원형 등). 내부 통기 본체는 호흡기의 주요 본체의 내부 표면에 부착되거나 이에 인접하여 위치된다. 본 개시내용의 일 실시양태에서, 호흡기의 주요 본체는 내부 통기 본체의 일부가 삽입되는 개구를 갖도록 사전-절단될 것이다. 예컨대, 이러한 개구는 호흡기 사용자의 귀에 가까운 주요 본체의 주연 근처의 위치에 위치될 수 있다. 스트랩은 호흡기의 일 측에 일체형으로 부착될 수 있고 호흡기의 다른 측에 해제가능하게 부착될 수 있지만, 본 개시내용의 일부 실시양태에서 도 4c에 도시된 대표적인 실시양태와 같은 배출구 조립체는 호흡기의 양 측에 부착될 수 있다(조립체는 스트랩이 해제가능하게 결합될 수 있는 체결 시스템을 포함한다). 이와 같은 실시양태에서, 호흡기는 호흡기 주요 본체의 양 측에 사전-절단된 개구를 가질 수 있어서, 배출구가 호흡기 주요 본체의 양 측에 부착되게 한다.
도 4a에 도시된 내부 통기 본체(70)의 경우, 내부 통기 본체(70)로부터 상향으로 돌출하는 내부 통기 본체 림(72)이 호흡기 주요 본체의 사전-절단된 개구를 통해 삽입될 수 있고, 에지 부분(74)은 호흡기 주요 본체의 내부 표면의 적어도 일부에 인접하여 위치된다. 일반적으로 (1) (공기가 진행하는 개구(78)의 일부를 차단함으로써) 배출 공기의 흐름 유도를 돕는 역할을 하고/하거나, (2) 적어도 부분적으로, 들이쉴 때 공기가 배출구를 통해 견인되는 것을 방해하거나 중지시키지만, 내쉴 때 공기가 배출구를 통해 유도되게 하는 멤브레인, 다이어프램, 또는 플랩(예컨대, 필름, 기판, 또는 복합체)이 부착되는 지점으로의 역할을 할 수 있는 렛지(76)가 림(72)에 부착된다. 예컨대, 개구(78)를 완전히 덮고, 렛지(76)에만 부착된 가요성 멤브레인(비도시)은 호흡기 사용자가 들이쉴 때 개구(78)의 주연에 대해 당겨져서 내향으로의 공기 흐름을 방해하거나 중지(이에 따라, 호흡기 주요 본체를 제조하는데 사용되는 재료를 통한 흡입 공기 통로를 갖는 이점을 얻음)시키지만, 호흡기 사용자가 내쉴 때 플랩이 부착되지 않은 개구의 주연으로부터 멀리 밀어져서 공기가 배출구의 개구를 밖으로 통과하게 하는 이동가능한 플랩으로 작동할 수 있다.
내부 통기 본체(70)는 일반적으로 (도 4b에 도시된) 외부 통기 본체(84)와 결합 및/또는 정합할 수 있도록 형상을 취하고/취하거나 특징부를 도입할 것이다. 따라서, 도 4c에 도시된 배출구의 대표적인 실시양태에서, 외부 통기 본체(84)는 내부 통기 본체 림(72) 둘레에 끼워지거나 이에 결합되는 외부 통기 본체 림(86)을 포함한다. 더욱이, 림은 서로 기계식으로 결합하도록 설계될 수 있어서, 호흡기 사용중에 내부 및 외부 통기 본체가 서로 쉽게 결합 해제되지 않는다. 예컨대, 내부 및 외부 통기 본체의 림은 (예컨대, 스냅-온 체결구와 유사하게) 외부 통기 본체가 내부 통기 본체 위에 위치되어 그 위에 아래로 가압될 때 제자리에 스냅결합되는 플랜지형 구조를 포함할 수 있다. 이러한 많은 기계식 연결이 공지되어 있으며, 이러한 용도로 사용될 수 있다. 내부 및 외부 통기 본체를 서로 및 호흡기 주요 본체에 부착하기 위해 (예컨대, 접착제, 용접, 열 접합 등을 사용하는) 다른 방법이 사용될 수 있다.
도 4b에 도시된 외부 통기 본체(84)의 대표적인 실시양태는 또한 외부 통기 본체 개구를 2개의 분리 공기 채널(90)로 근본적으로 분할하는 칸막이(88)를 포함한다. 내부 통기 본체(70)의 배향 및 내부 통기 본체 렛지(76)가 상부 또는 하부 공기 채널(90)을 적어도 부분적으로 덮는지 여부에 따라, 사용자 또는 제조자는 원하는 방향으로 배출 공기(적어도 그 일부)를 유도할 수 있다.
칸막이가 존재할 필요가 없음을 주목해야 한다. 또는, 제조자 또는 사용자가 배출구 조립체의 부품을 부착하도록 선택할 수 있어서, 배출 공기 또는 그 일부가 원하는 방향으로 (예컨대, 호흡기 사용자가 안경류 또는 기타 눈 보호장비를 착용한 경우, 온난하고 습한 공기가 안경류 또는 눈-보호장비 표면 상에 응결되어 앞을 보기 더 어렵게 하지 않도록 눈으로부터 멀리) 채널링되도록 다른 구성 또는 기하학적 형상이 사용될 수 있다.
도 4c에 도시된 배출구 조립체의 대표적인 실시양태는 또한 체결 시스템(410)을 포함한다. 도 4c에 도시된 체결 시스템(410)이 일반적으로 상기에 기술된다. 구체적으로, 체결 시스템(410)은 호흡기 주요 본체에 부착된 체결 부품(420), 및 스트랩(비도시)을 호흡기에 부착하는 스트랩 체결 부품(440)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 체결 부품 및 스트랩 체결 부품은 일체형으로 형성되어 체결 시스템을 생성한다.
3개의 부품(예컨대, 내부 통기 본체, 외부 통기 본체, 및 체결 시스템)은 결합된 배출구 조립체(410)에 서로 결합된다. 상기 언급된 멤브레인은 도 4c에 도시되지 않았음을 인지해야 한다. 더욱이, 결합된 조립체의 도 4c의 도면은, 물론 내부 및 외부 통기 본체의 일부 사이에 적어도 부분적으로 개재되는 호흡기의 주요 본체 또는 그 일부를 도시하지 않는다.
추가적으로, 호흡기의 보다 편안한 착용을 제공하기 위해, 호흡기의 스트랩은 혁신적인 재료 및 기하학적 형상으로 제조된다. 예컨대, 사용자의 머리를 둘러싸도록 구성된 가요성 탄성 재료(예컨대, 신장되도록 구성된 부직 재료)로 적절하게 제조된다. 가요성 재료는 통상 "작은 힘" 탄성 재료; 즉, 이완된 비신장 길이의 약 50 % 이상, 보다 바람직하게는 약 150 % 이상 신장될 수 있으며, 133 % 신장율로 신장되고 100 % 신장율로 수축된 이후 100 % 신장율에서 폭 cm 당 100 gf(grams force) 미만의 하중을 갖는 재료이다.
보다 구체적으로, 스트랩으로 사용하기 위한 가요성 재료는 사용자 머리에 마스크(즉, 호흡기의 주요 본체)를 유지하는데 충분한 기밀 밀봉을 제공하면서, 또한 착용 중에 편안한 정합을 가능케하는데 적합한 수축력을 갖도록 구성된다. 일 실시양태에서, 본 개시내용의 호흡기의 스트랩 재료로 사용되는 재료에 필요한 수축력은 재료 시험 시스템(MTS) Sintech 1/S 인장 시험 프레임 및 이하 기술된 방법을 사용하여 결정된다. 구체적으로, 15.24 cm (6 인치) 길이의 스트랩 재료 샘플이 두 테스트 조오(높이 2.54 cm × 폭 7.62 cm; 높이 1 인치 × 폭 3 인치) 사이에 삽입되며, 머리밴드 스트랩 재료의 신장 방향은 샘플의 15.24 cm (6 인치) 치수이다. 폭 2.54 cm (1 인치) 미만의 스트랩 재료의 경우, 재료는 폭으로 절단된다. 2.54 cm (1 인치)를 초과하는 샘플의 경우, 재료는 2.54 cm (1 인치)의 폭으로 절단된다. 조오 사이의 초기 게이지 거리는 7.62 cm (3 인치)로 설정되며, 샘플 재료는 크로스-헤드 이동을 통해 분당 50.8 cm (분당 20 인치)의 속도로 신장 및 수축되었다. 생성된 하중 및 신장이 기록 및 차트화되었다. 하중의 단위는 재료의 폭 cm 당 gf로 정규화되었다.
적절하게는, 스트랩 재료로 사용하기 위한 재료는 133 % 신장율로 신장되고 100 % 신장율로 수축된 이후, 100 % 신장율에서 폭 cm 당 약 30 gf 내지 약 100 gf 범위의 수축력을 갖도록 구성된다. 보다 적절하게는, 재료는 133 % 신장율로 신장되고 100 % 신장율로 수축된 이후, 100 % 신장율에서 폭 cm 당 약 50 gf 내지 약 70 gf의 수축력을 갖는다. 더욱이, 도 6에서 보는 바와 같이, 상업적으로 입수가능한 스트랩 재료, (미네소타주 세인트폴 소재의 3M 월드와이드로부터 입수가능한) 3M 8511 및 (위스콘신주 니나 소재의 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.로부터 입수가능한) 호흡기 코드번호 46767과 비교할 때, 본 개시내용에 사용된 스트랩 재료(샘플 A)는 폭당 보다 작은 수축력을 제공한다. 호흡기 본체를 안면에 밀봉하는데 충분한 힘을 주기 위해, 보다 넓은 머리밴드가 사용된다. 보다 넓은 머리밴드는 사용자 머리 뒤쪽 주위의 보다 넓은 영역에 걸쳐 머리밴드의 힘을 분배시켜 보다 낮은 압력 및 보다 큰 편안함을 야기한다.
또한, 스트랩 재료가 반복적으로 용이하고 편안하게 착용되는 능력을 결정하기 위해 샘플 스트랩 재료의 히스테리시스(hysteresis) 효과가 분석되었다. 탄성 재료는 변형될 때 신장, 변형 및 분자 수준에서 재정렬되는 경향이 있다. 구체적으로, 스트랩 재료의 주기적인 변위는 하중 또는 응력의 히스테리시스 루프를 야기할 것이다. 수축 중에 주어진 신장율에서의 하중은 일반적으로 신장 중에 동일한 신장율에서의 하중보다 적다. 또한, 초기 신장 중의 하중은 일반적으로 초기 주기 동안 야기된 영구 변형 때문에 후속적인 신장 중에서보다 높다. 히스테리시스 효과는 주어진 신장율에서 수축 하의 하중 대 동일한 신장율에서 신장시 하중의 비율을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 일 실시양태에서, 스트랩 재료는 분당 50.8 cm (분당 20 인치)의 속도로 133 % 신장율로, 그리고 다시 원래 길이로 두 번 순환된다.
스트랩 재료의 신장 이후 영구 변형의 양은 또한 그 인장 세트에 의해 분석될 수 있다. 구체적으로, 인장 세트는 주어진 양의 신장 이후 수축시 인장이 0으로 떨어지는 % 신장율이다. 인장 세트가 낮을수록 바람직하며, 133 %로 신장 이후 25 % 세트 미만이 이상적이다.
추가적으로, 또한 스트랩 재료의 강도가 분석되었다. 재료의 강도를 평가하기 위해, 샘플 재료가 파괴되거나 하중이 그 피크로부터 10% 만큼 강하할 때까지 샘플 재료는 인장 프레임 내에서 분당 50.8 cm (분당 20 인치)의 속도로 신장되었다. 스트랩은 착용 중의 신장을 견디기에 충분히 강해야 한다. 이러한 강도는 스트랩 재료의 폭 당 강도 및 스트랩으로 사용되는 재료의 폭의 함수이며, 통상 300 gf 이상이다.
본 개시내용의 호흡기에서 스트랩 재료로 사용하기에 특히 적합한 재료의 예는 부직 재료를 엘라스토머성 필름에 열로 또는 접착제로 접합시킴으로써 제조되는 라미네이트를 포함한다. 적절한 라미네이트는 예컨대, 탄성 필름, 신장-접합 라미네이트, 수직 필라멘트 라미네이트, 네킹된 본디드 라미네이트, 탄성 섬유의 직물 및 부직 재료, 탄성 섬유 및 부직 재료의 복합체, 탄성 필름 및 신장성 페이싱(extensible facing), 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 스트랩 재료는 엘라스토머성 필름의 각각의 면에 열로 접합된 두 부직 페이싱의 열 라미네이트로 제조되며, 구멍은 페이싱에 생성되지 않고 필름 재료에 생성된다. 이는 필름 재료가 통기성이 있어서 사용자가 착용하기 보다 편안하게 한다.
임의의 다양한 열가소성 엘라스토머성 중합체, 예컨대 엘라스토머성 폴리에스테르, 엘라스토머성 폴리우레탄, 엘라스토머성 폴리아미드, 엘라스토머성 공중합체, 엘라스토머성 폴리올레핀 등이 일반적으로 본 개시내용의 스트랩 재료에 사용될 수 있다. 특정한 일 실시양태에서, 기계적 특성 및 엘라스토머성 특성의 고유한 조합때문에 엘라스토머성 반-결정질 폴리올레핀이 사용된다. 즉, 이러한 반-결정질 폴리올레핀의 기계적 특성은 전술한 바와 같이 열 접합 중에 쉽게 구멍을 갖지만 그 탄성은 유지하는 필름의 형성을 가능케 한다.
반-결정질 폴리올레핀은 실질적으로 규칙적인 구조를 갖거나 규칙적인 구조를 나타낼 수 있다. 예컨대, 반-결정질 폴리올레핀은 변형되지 않은 상태에서 실질적으로 비정질일 수 있지만, 신장시 결정질 도메인을 형성한다. 올레핀 중합체의 결정화도는 약 3 % 내지 약 30 %, 일부 실시양태에서는 약 5 % 내지 약 25 %, 및 일부 실시양태에서는 약 5 % 내지 약 15 %일 수 있다. 마찬가지로, 반-결정질 폴리올레핀은 g 당 약 15 내지 약 75 J("J/g"), 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 65 J/g, 및 일부 실시양태에서는 약 25 내지 약 50 J/g의 용융 잠열(ΔHf)을 가질 수 있으며, 이는 결정화도의 또다른 지표이다. 반-결정질 폴리올레핀은 또한 약 10 ℃ 내지 약 100 ℃, 일부 실시양태에서는 약 20 ℃ 내지 약 80 ℃, 및 일부 실시양태에서는 약 30 ℃ 내지 약 60 ℃의 비캐트 연화 온도(Vicat softening temperature)를 가질 수 있다. 반-결정질 폴리올레핀은 약 20 ℃ 내지 약 120 ℃, 일부 실시양태에서는 약 35 ℃ 내지 약 90 ℃, 및 일부 실시양태에서는 약 40 ℃ 내지 약 80 ℃의 용융 온도를 갖는다. 용융 잠열(ΔHf) 및 용융 온도는 당업자에게 주지된 바와 같이 ASTM D-3417에 따른 시차 주사 열량분석(Differential Scanning Calorimetry: "DSC")를 사용하여 결정될 수 있다. 비캐트 연화 온도는 ASTM D-1525에 따라 결정될 수 있다.
예시적인 반-결정질 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이들의 블렌드 및 공중합체를 포함한다. 특정한 일 실시양태에서, 에틸렌과 C3-C20 α-올레핀 또는 C3-C12 α-올레핀과 같은 α-올레핀의 공중합체인 폴리에틸렌이 사용된다. 적절한 α-올레핀은 선형이거나 분지형(예컨대, 하나 이상의 C1-C3 알킬 분지 또는 아릴기)일 수 있다. 특정한 예는 1-부텐; 3-메틸-1-부텐; 3,3-디메틸-1-부텐; 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-헥센; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-헵텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-옥텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 1-노넨; 에틸, 메틸 또는 디메틸-치환된 1-데센; 1-도데센; 및 스티렌을 포함한다. 특히 바람직한 α-올레핀 공단량체는 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐이다. 이러한 공중합체의 에틸렌 함량은 약 60 몰% 내지 약 99 몰%, 일부 실시양태에서는 약 80 몰% 내지 약 98.5 몰%, 및 일부 실시양태에서는 약 87 몰% 내지 약 97.5 몰%일 수 있다. α-올레핀 함량은 마찬가지로 약 1 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서는 약 1.5 몰% 내지 약 15 몰%, 및 일부 실시양태에서는 약 2.5 몰% 내지 약 13 몰%일 수 있다.
폴리에틸렌의 밀도는 사용된 중합체의 유형에 따라 달라질 수 있지만, 일반적으로 cm3 당 0.85 내지 0.96 g ("g/cm3")의 범위이다. 폴리에틸렌 "플라스토머(plastomers)"는 예컨대, 0.85 내지 0.91 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 마찬가지로, "선형 저밀도 폴리에틸렌" ("LLDPE")은 0.91 내지 0.940 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있으며; "저밀도 폴리에틸렌" ("LDPE")은 0.910 내지 0.940 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있으며; "고밀도 폴리에틸렌" ("HDPE")은 0.940 내지 0.960 g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다. 밀도는 ASTM 1505에 따라 측정될 수 있다.
특히 적합한 폴리에틸렌 공중합체는 "선형" 또는 "실질적으로 선형"인 것들이다. 용어 "실질적으로 선형"은, 공단량체 도입에 기인하는 단쇄 분지 이외에, 에틸렌 중합체가 또한 중합체 주쇄 내에 장쇄 분지를 함유한다는 것을 의미한다. "장쇄 분지"는 탄소 6개 이상의 쇄 길이를 지칭한다. 각각의 장쇄 분지는 중합체 주쇄와 동일한 공단량체 분포를 가질 수 있으며, 부착되는 중합체 주쇄만큼 길 수 있다. 바람직한 실질적으로 선형 중합체는 1000개의 탄소 당 0.01개의 장쇄 분지 내지 1000개의 탄소 당 1개의 장쇄 분지, 및 일부 실시양태에서는 1000개의 탄소 당 0.05개의 장쇄 분지 내지 1000개의 탄소 당 1개의 장쇄 분지로 치환된다. 용어 "실질적으로 선형"과는 달리, 용어 "선형"은 중합체가 측정가능하거나 입증가능한 장쇄 분지가 없음을 의미한다. 즉, 중합체는 1000개의 탄소 당 평균 0.01개 미만의 장쇄 분지로 치환된다.
선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 밀도는 α-올레핀의 길이와 양 모두의 함수이다. 즉, α-올레핀의 길이가 길고 보다 많은 양의 α-올레핀이 존재할수록, 공중합체의 밀도는 낮아진다. 필수적인 것은 아니지만, 선형 폴리에틸렌 "플라스토머"는 α-올레핀 단쇄 분지 함량은 에틸렌 공중합체가 가소성 및 엘라스토머성 특성 모두(즉, "플라스토머")를 나타내도록 된다는 점에서 특히 바람직하다. α-올레핀 공단량체와의 중합은 결정화도 및 밀도를 감소시키기 때문에, 생성된 플라스토머는 보통 폴리에틸렌 열가소성 중합체(예컨대, LLDPE)의 밀도보다 낮지만 엘라스토머의 밀도에 근접하고/근접하거나 이와 중첩되는 밀도를 갖는다. 예컨대, 폴리에틸렌 플라스토머의 밀도는 cm3 당 0.91 g (g/cm3) 이하, 일부 실시양태에서는 0.85 내지 0.88 g/cm3, 및 일부 실시양태에서는 0.85 g/cm3 내지 0.87 g/cm3이다. 엘라스토머와 유사한 밀도를 가짐에도 불구하고, 플라스토머는 일반적으로 보다 높은 결정화도를 나타내고, 비교적 비-점착성이며, 비-접착성이고 비교적 자유롭게 흐르는 펠릿(pellet)으로 형성될 수 있다.
폴리에틸렌 플라스토머 내의 α-올레핀 공단량체 분포는 통상적으로 랜덤하고, 에틸렌 공중합체를 형성하는 상이한 분자량 분획 간에 균일하다. 플라스토머 내의 공단량체 분포의 이러한 균일성은 60 이상, 일부 실시양태에서는 80 이상, 및 일부 실시양태에서는 90 이상의 공단량체 분포 폭 지수 값("CDBI")으로 표현될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 플라스토머는 50 내지 110 ℃의 영역에서 발생하는 단일 용융점 피크의 존재를 나타내는 DSC 용융점 곡선을 특징으로 할 수 있다 (2차 용융 런다운(second melt rundown)).
본 개시내용에 사용하기 위한 바람직한 플라스토머는 텍사스주 휴스턴 소재의 엑슨모빌 케미컬 컴퍼니로부터 상표명 EXACT™ 하에 입수가능한 에틸렌계 공중합체 플라스토머이다. 적절한 다른 폴리에틸렌 플라스토머는 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미컬 컴퍼니로부터 상표명 ENGAGE™ 및 AFFINITY™ 하에 입수가능하다. 적절한 또다른 에틸렌 중합체는 다우 케미컬 컴퍼니로부터 상표명 DOWLEX™ (LLDPE) 및 ATTANE™ (ULDPE) 하에 입수가능한다. 적절한 다른 에틸렌 중합체는, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 에웬(Ewen) 등의 미국 특허 제4,937,299호, 쯔쯔이(Tsutsui) 등의 제5,218,071호, 라이(Lai) 등의 제5,272,236호, 및 라이(Lai) 등의 제5,278,272호에 기술된다.
물론, 본 개시내용은 결코 에틸렌 중합체로 제한되지 않는다. 예컨대, 프로필렌 중합체가 또한 반-결정질 폴리올레핀으로 사용하는데 적합할 수 있다. 적절한 플라스토머성 프로필렌 중합체는 예컨대, 에틸렌, 1-부텐, 2-부텐, 다양한 펜텐 이성질체, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-유니데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 5-메틸-1-헥센, 비닐시클로헥센, 스티렌 등과 같은 α-올레핀(예컨대, C3-C20)과 프로필렌의 공중합체를 포함하는 프로필렌의 공중합체 또는 삼원공중합체를 포함할 수 있다. 프로필렌 중합체의 공단량체 함량은 약 35 중량% 이하, 일부 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다. 바람직하게는, 폴리프로필렌(예컨대, 폴리프로필렌/α-올레핀 공중합체)의 밀도는 cm3 당 0.91 g (g/cm3) 이하, 일부 실시양태에서는 0.85 내지 0.88 g/cm3, 및 일부 실시양태에서는 0.85 g/cm3 내지 0.87 g/cm3일 수 있다. 적절한 프로필렌 중합체는 텍사스주 휴스턴 소재의 엑슨모빌 케미컬 컴퍼니로부터 상표명 VISTAMAXX™; 벨기에 펠루이 소재 아토피나 케미컬스로부터 상표명 FINA™(예컨대, 8573); 미쯔이 페트로케미컬 인더스트리즈로부터 입수가능한 상표명 TAFMER™, 및 미시간주 미들랜드 소재 다우 케미컬 컴퍼니로부터 입수가능한 상표명 VERSIFY™ 하에 상업적으로 입수가능하다. 적절한 프로필렌 중합체의 다른 예들은, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 다타(Datta) 등의 미국 특허 제6,500,563호, 양(Yang) 등의 제5,539,056호, 및 레스코니(Resconi) 등의 제5,596,052호에 기술된다.
다양한 임의의 공지 기술이 일반적으로 반-결정질 폴리올레핀을 형성하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 올레핀 중합체는 자유 라디칼 또는 배위 촉매(예컨대, 지글러-나타)를 사용하여 형성될 수 있다. 바람직하게는, 올레핀 중합체는 메탈로센 촉매와 같은 단일-부위 배위 촉매로부터 형성된다. 이러한 촉매 시스템은 공단량체가 분자쇄 내에 랜덤하게 분포되고 상이한 분자량 분획에 걸쳐 균일하게 분포된 에틸렌 공중합체를 생성한다. 메탈로센-촉매화 폴리올레핀은 예컨대, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 맥알핀(McAlpin) 등의 미국 특허 제5,571,619호, 데이비스(Davis) 등의 제5,322,728호, 오비제스키(Obijeski) 등의 제5,472,775호, 라이(Lai) 등의 제5,272,236호; 휘트(Wheat) 등의 제6,090,325호에 기술된다. 메탈로센 촉매의 예는 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)스칸듐 클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 코발토센, 시클로펜타디에닐티타늄 트리클로라이드, 페로센, 하프노센 디클로라이드, 이소프로필(시클로펜타디에닐,-1-플루오레닐)지르코늄 디클로라이드, 몰리브도센 디클로라이드, 니켈로센, 니오보센 디클로라이드, 루테노센, 티타노센 디클로라이드, 지르코노센 클로라이드 히드라이드, 지르코노센 디클로라이드 등을 포함한다. 메탈로센 촉매를 사용하여 제조된 중합체는 통상 좁은 분자량 범위를 갖는다. 예컨대, 메탈로센-촉매화 중합체는 4 미만의 다분산성 지수(Mw/Mn), 제어된 단쇄 분지 분포, 및 제어된 이소택틱서티(isotacticity)를 가질 수 있다.
반-결정질 폴리올레핀의 용융 흐름 지수(MI)는 일반적으로 다양할 수 있지만, 통상적으로 190 ℃에서 결정되는, 10분당 약 0.1 g 내지 10분당 약 100 g, 일부 실시양태에서는 10분당 약 0.5 g 내지 10분당 약 30 g, 및 일부 실시양태에서는 10분당 약 1 내지 약 10 g의 범위이다. 용융 흐름 지수는 190 ℃에서 10분간 5000 g의 힘을 받을 때 압출 레오미터 오리피스 (0.0825 인치 직경)를 통과할 수 있으며 ASTM 시험법 D1238-E에 따라 결정될 수 있는 중합체의 중량(g)이다.
물론, 다른 열가소성 중합체가 또한, 단독으로 또는 반-결정질 폴리올레핀과 함께, 탄성 필름을 형성하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 포화된 공액 디엔 중합체 블록에 의해 분리된 둘 이상의 모노알케닐 아렌 중합체 블록을 갖는 실질적으로 비정질인 블록 공중합체가 사용될 수 있다. 모노알케닐 아렌 블록은 스티렌 및 그 유사체 및 상동체, 예컨대, o-메틸 스티렌; p-메틸 스티렌; p-tert-부틸 스티렌; 1,3 디메틸 스티렌 p-메틸 스티렌 등 뿐만 아니라, 다른 모노알케닐 폴리시클릭 방향족 화합물, 예컨대, 비닐 나프탈렌; 비닐 안트리센(anthrycene) 등을 포함할 수 있다. 바람직한 모노알케닐 아렌은 스티렌 및 p-메틸 스티렌이다. 공액 디엔 블록은 공액 디엔 단량체의 단일중합체, 2종 이상의 공액 디엔의 공중합체, 및 블록이 대부분 공액 디엔 단위인 다른 단량체와 1종 이상의 디엔의 공중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 공액 디엔은 1,3 부타디엔 (부타디엔); 2-메틸-1,3 부타디엔; 이소프렌; 2,3 디메틸-1,3 부타디엔; 1,3 펜타디엔 (피페릴렌); 1,3 헥사디엔 등과 같은 4개 내지 8개의 탄소 원자를 함유한다.
모노알케닐 아렌(예컨대, 폴리스티렌) 블록의 양은 다양할 수 있지만, 통상적으로 공중합체의 약 8 중량% 내지 약 55 중량%, 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 내지 약 35 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 25 중량% 내지 약 35 중량%를 구성한다. 적절한 블록 공중합체는 약 5,000 내지 약 35,000의 수 평균 분자량을 갖는 모노알케닐 아렌 엔드블록(endblock) 및 약 20,000 내지 약 170,000의 수 평균 분자량을 갖는 포화된 공액 디엔 미드블록(midblock)을 함유할 수 있다. 블록 중합체의 전체 수 평균 분자량은 약 30,000 내지 약 250,000일 수 있다.
특히 적절한 열가소성 엘라스토머성 공중합체는 텍사스주 휴스턴 소재의 크라톤 폴리머스 엘엘씨로부터 상표명 KRATON®으로 입수가능하다. KRATON® 중합체는 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 스티렌-부타디엔-스티렌, 및 스티렌-이소프렌-스티렌과 같은 스티렌-디엔 블록 공중합체를 포함한다. KRATON® 중합체는 또한 스티렌-디엔 블록 공중합체의 선택적 수소화에 의해 형성되는 스티렌-올레핀 블록 공중합체를 포함한다. 이러한 스티렌-올레핀 블록 공중합체의 예는 스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌), 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌-(에틸렌-프로필렌), 및 스티렌-에틸렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌을 포함한다. 이들 블록 공중합체는 선형, 방사형 또는 스타형 분자 구성을 가질 수 있다. 특정 KRATON® 블록 공중합체는 브랜드명 G 1652, G 1657, G 1730, MD6673, 및 MD6973 하에 시판되는 것들을 포함한다. 적절한 다양한 스티렌계 블록 공중합체는, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 미국 특허 제4,663,220호, 제4,323,534호, 제4,834,738호, 제5,093,422호, 및 제5,304,599호에 기술된다. 상업적으로 입수가능한 다른 블록 공중합체는 일본 오까야마 소재의 구라라이 컴퍼니, 엘티디.로부터 상표명 SEPTON® 하에 입수가능한 S-EP-S 엘라스토머성 공중합체를 포함한다. 또다른 적절한 공중합체는 텍사스주 휴스턴 소재의 덱스코 폴리머스로부터 상표명 VECTOR® 하에 입수가능한 S-I-S 및 S-B-S 엘라스토머성 공중합체를 포함한다. 또한, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 테일러(Taylor) 등의 미국 특허 제5,332,613호에 논의된 것과 같은 A-B-A-B 테트라블록 공중합체로 구성된 중합체도 적합하다. 이러한 테트라블록 공중합체의 예는 스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌)-스티렌-폴리(에틸렌-프로필렌) ("S-EP-S-EP") 블록 공중합체이다.
필름에 사용되는 엘라스토머성 중합체(들)의 양은 다양할 수 있지만, 통상적으로 필름의 약 30 중량% 이상, 일부 실시양태에서는 약 50 중량% 이상, 및 일부 실시양태에서는 필름의 약 80 중량% 이상이다. 일 실시양태에서, 예컨대, 반-결정질 폴리올레핀(들)은 필름의 약 70 중량% 이상, 일부 실시양태에서는 필름의 약 80 중량% 이상, 및 일부 실시양태에서는 필름의 약 90 중량% 이상을 구성한다. 다른 실시양태에서, 반-결정질 폴리올레핀(들) 및 엘라스토머성 블록 공중합체(들)의 블렌드가 사용될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 블록 공중합체(들)은 블렌드의 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 일부 실시양태에서는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 15 중량% 내지 약 35 중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 반-결정질 폴리올레핀(들)은 블렌드의 약 50 중량% 내지 약 95 중량%, 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 90 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 65 중량% 내지 약 85 중량%를 구성할 수 있다. 물론 다른 엘라스토머성 및/또는 비-엘라스토머성 중합체가 또한 필름에 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
중합체 외에도, 본 개시내용의 탄성 필름은 또한 본 기술분야에 공지된 바와 같이 다른 성분을 함유할 수 있다. 일 실시양태에서, 예컨대, 탄성 필름은 충전제를 함유한다. 충전제는, 필름 중합체 압출 블렌드에 첨가될 수 있고 압출된 필름에 화학적으로 간섭하지 않고 필름 전체에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있는 미립자 또는 다른 형태의 재료이다. 충전제는 필름 불투명성 및/또는 통기성(즉, 증기-투과성이고 실질적으로 액체-불투과성)을 향상시키는 것을 비롯한 다양한 목적에 기여할 수 있다. 예컨대, 충전된 필름은 중합체가 충전제로부터 분리되어 미공성 통로를 생성하는 신장에 의해 통기성이도록 제조될 수 있다. 통기성 미공성 탄성 필름은 예컨대, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 맥코맥(McCormack) 등의 미국 특허 제5,997,981호, 제6,015,764호, 및 제6,111,163호; 모먼(Morman) 등의 제5,932,497호; 테일러(Taylor) 등의 제6,461,457호에 기술된다.
충전제는 약 0.1 내지 약 7 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는 구형 또는 비-구형일 수 있다. 적절한 충전제의 예는 칼슘 카르보네이트, 다양한 종류의 점토, 실리카, 알루미나, 바륨 카르보네이트, 소듐 카르보네이트, 마그네슘 카르보네이트, 활석, 바륨 술페이트, 마그네슘 술페이트, 알루미늄 술페이트, 이산화티타늄, 제올라이트, 셀룰로오스-형 분말, 고령토, 운모, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로오스 유도체, 키틴 및 키틴 유도체를 비제한적으로 포함한다. 필요하다면 스테아린산과 같은 적절한 코팅이 또한 충전제 입자에 적용될 수 있다. 사용될 때, 충전제 함량은 필름의 약 25 중량% 내지 약 75 중량%, 일부 실시양태에서는 약 30 중량% 내지 약 70 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%와 같이 다양할 수 있다.
용융 안정화제, 가공 안정화제, 열 안정화제, 광 안정화제, 산화방지제, 열 에이징 안정화제, 미백제, 블로킹 방지제, 접합제, 점착부여제, 점도 개질제 등과 같은 다른 첨가제가 또한 필름에 도입될 수 있다. 적절한 점착부여 수지의 예는 예컨대, 수소화된 탄화수소 수지를 포함할 수 있다. REGALREZ™ 탄화수소 수지가 이러한 수소화된 탄화수소 수지의 예이며, 이스트만 케미컬로부터 입수가능하다. 다른 점착부여제는 엑슨모빌로부터 상표명 ESCOREZ™ 하에 입수가능하다. 폴리에틸렌 왁스(예컨대, 이스트만 케미컬로부터의 EPOLENE™ C-10)와 같은 점도 개질제가 또한 사용될 수 있다. 포스파이트 안정화제(예컨대, 뉴욕주 테리타운 소재의 시바 스페셜티 케미컬스로부터 입수가능한 IRGAFOS 및 오하이오주 도버 소재의 도버 케미컬 코프.로부터 입수가능한 DOVERPHOS)가 예시적인 용융 안정화제이다. 또한, 힌더드 아민 안정화제(예컨대, 시바 스페셜티 케미컬스로부터 입수가능한 CHIMASSORB)가 예시적인 열 및 광 안정화제이다. 또한, 힌더드 페놀이 필름 제조에서 산화방지제로서 통상적으로 사용된다. 적절한 일부 힌더드 페놀은 Irganox® 1076, 1010 또는 E 201과 같은 시바 스페셜티 케미컬스로부터 상표명 "Irganox®" 하에 입수가능한 것들을 포함한다. 더욱이, 접합제는 또한 추가적인 재료(예컨대, 부직 웨브)에 필름을 접합하기 용이하게 하도록 필름에 첨가될 수 있다. 사용될 때, 이러한 첨가제(예컨대, 점착부여제, 산화방지제, 안정화제 등)는 각각 필름의 약 0.001 중량% 내지 약 25 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.005 중량% 내지 약 20 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 개시내용의 탄성 필름은 단층 또는 다층일 수 있다. 다층 필름은 층의 공압출, 압출 코팅, 또는 종래의 성층 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 다층 필름은 보통 하나 이상의 베이스층 및 하나 이상의 외피층을 포함하지만, 원하는 개수의 층을 포함할 수 있다. 예컨대, 다층 필름은 베이스층 및 하나 이상의 외피층으로 형성될 수 있으며, 베이스층은 반-결정질 폴리올레핀으로 형성된다. 이러한 실시양태에서, 외피층(들)은 임의의 필름-형성 중합체로 형성될 수 있다. 필요하다면, 외피층(들)은 층(들)을, 필름을 부직 웨브에 열 접합시키기 위한 열 밀봉 접합층으로 보다 적합하게 만드는 보다 연하고 보다 저융점의 중합체 또는 중합체 블렌드를 함유할 수 있다. 예컨대, 외피층(들)은 전술한 바와 같이 올레핀 중합체 또는 그 블렌드로 형성될 수 있다. 단독으로 또는 다른 중합체와 조합하여 본 개시내용과 함께 사용하기에 적합할 수 있는 추가적인 필름-형성 중합체는 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 n-부틸 아크릴레이트, 나일론, 에틸렌 비닐 알콜, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등을 포함한다.
외피층(들)의 두께는 일반적으로 필름의 엘라스토머성 특성을 실질적으로 손상시키지 않도록 선택된다. 이를 위해, 각각의 외피층은 개별적으로 필름 총 두께의 약 0.5 % 내지 약 15 %, 및 일부 실시양태에서는 필름 총 두께의 약 1 % 내지 약 10 %를 구성할 수 있다. 예컨대, 각각의 외피층은 약 0.1 내지 약 10 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 0.5 내지 약 5 마이크로미터, 및 일부 실시양태에서는 약 1 내지 약 2.5 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, 베이스층은 약 1 내지 약 40 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 25 마이크로미터, 및 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 20 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
생성된 필름의 특성은 일반적으로 원하는 바에 따라 다양할 수 있다. 예컨대, 신장 이전에, 필름은 통상 m2 당 약 100 g 이하, 및 일부 실시양태에서는 m2 당 약 50 내지 약 75 g의 평량을 갖는다. 신장시, 필름은 통상 m2 당 약 60 g, 및 일부 실시양태에서는 m2 당 약 15 내지 약 35 g의 평량을 갖는다. 신장된 필름은 또한 약 1 내지 약 100 마이크로미터, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 80 마이크로미터, 및 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 60 마이크로미터의 전체 두께를 가질 수 있다.
이하에 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 부직 웨브 재료를 형성하는데 사용되는 중합체는 통상적으로 접합 중에 부여되는 온도보다 높은 연화 온도를 갖는다. 이러한 방식으로, 중합체는 부직 웨브 재료의 섬유가 완전히 용융 유동성이 되는 정도까지 접합 중에 실질적으로 연화되지는 않는다. 예컨대, 약 100 ℃ 내지 약 300 ℃, 일부 실시양태에서는 약 120 ℃ 내지 약 250 ℃, 및 일부 실시양태에서는 약 130 ℃ 내지 약 200 ℃의 비캐트 연화 온도(ASTM D-1525)를 갖는 중합체가 사용될 수 있다. 부직 웨브 재료를 형성하는데 사용하기 위한 예시적인 고-연화점 중합체는 예컨대, 폴리올레핀, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등; 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴 수지, 예컨대, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리아미드, 예컨대, 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알콜; 폴리우레탄; 폴리락트산; 이들의 공중합체 등을 포함할 수 있다. 필요하다면, 전술한 것들과 같은 생분해성 중합체가 또한 사용될 수 있다. 셀룰로오스 에스테르; 셀룰로오스 에테르; 셀룰로오스 니트레이트; 셀룰로오스 아세테이트; 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 에틸 셀룰로오스; 비스코스, 레이온 등과 같은 재생 셀룰로오스를 비제한적으로 포함하는 합성 또는 천연 셀룰로오스 중합체가 또한 사용될 수 있다. 중합체(들)은 또한, 섬유에 원하는 특성을 부여하는 가공 보조제 또는 처리 조성물, 잔량의 용매, 안료 또는 착색제 등과 같은 다른 첨가제를 함유할 수 있다.
단성분 및/또는 다성분 섬유가 부직 웨브 재료를 형성하는데 사용될 수 있다. 단성분 섬유는 일반적으로 단일 압출기로부터 압출된 중합체 또는 중합체의 블렌드로 형성된다. 다성분 섬유(예컨대, 2성분 섬유)는 일반적으로 개별적인 압출기로부터 압출된 2종 이상의 중합체로 형성된다. 중합체는 섬유의 단면을 가로질러 실질적으로 일정하게 위치된 별개의 구역에 배열될 수 있다. 성분은 쉬쓰-코어(sheath-core), 사이드-바이-사이드(side-by-side), 파이(pie), 아일랜드-인-더-시(island-in-the-sea), 3 아일랜드, 불스 아이(bull's eye), 또는 본 기술분야에 공지된 다양한 기타 배열 등과 같이 원하는 임의의 구조로 배열될 수 있다. 다성분 섬유를 형성하기 위한 다양한 방법은, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 다니구치(Taniguchi) 등의 미국 특허 제4,789,592호 및 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호; 가네코(Kaneko) 등의 제5,108,820호; 크루지(Kruege) 등의 제4,795,668호; 파이크(Pike) 등의 제5,382,400호; 스트랙(Strack) 등의 제5,336,552호; 및 마몬(Marmon) 등의 제6,200,669호에 기술된다. 또한, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 호글(Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐스(Hills)의 제5,162,074호, 힐스(Hills)의 제5,466,410호, 라그만(Largman) 등의 제5,069,970호, 및 라그만(Largman) 등의 제5,057,368에 기술된 바와 같이 다양한 불규칙 형상을 갖는 다성분 섬유가 형성될 수 있다.
임의의 중합체 조합이 사용될 수 있지만, 다성분 섬유의 중합체는 통상적으로, 제1 성분(예컨대, 쉬쓰)이 제2 성분(예컨대, 코어)보다 낮은 온도에서 용융되는 상이한 유리 전이 또는 용융 온도를 갖는 열가소성 재료로 제조된다. 다성분 섬유의 제1 중합체 성분의 연화 또는 용융은 다성분 섬유가, 냉각시 섬유질 구조를 안정화시키는 점착성의 골격 구조를 형성하게 한다. 예컨대, 다성분 섬유는 저융점 중합체 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 40 중량% 내지 약 60 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 다성분 섬유는 고융점 중합체 약 80 중량% 내지 약 20 중량%, 및 일부 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 40 중량%를 포함할 수 있다. 공지된 쉬쓰-코어 2성분 섬유의 몇몇 예는 노스 캐롤라이나주 샤롯데 소재의 코사 인크.로부터, 폴리올레핀 쉬쓰를 사용하는 상표명 T-255 및 T-256, 또는 저융점 코폴리에스테르 쉬쓰를 갖는 상표명 T-254 하에 입수가능하다. 사용될 수 있는 공지된 또다른 2성분 섬유는 델라웨어주 윌밍톤 소재의 파이버비전스 엘엘씨 또는 일본 모리야마 소재의 치쏘 코퍼레이션으로부터 입수가능한 것들을 포함한다.
스테이플 섬유, 연속 섬유 등과 같은 원하는 임의의 길이의 섬유가 사용될 수 있다. 특정한 일 실시양태에서, 예컨대, 약 1 내지 약 150 mm, 일부 실시양태에서는 약 5 내지 약 50 mm, 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 40 mm, 및 일부 실시양태에서는 약 10 내지 약 25 mm 범위의 섬유 길이를 갖는 스테이플 섬유가 사용될 수 있다. 필수적인 것은 아니지만, 본 기술분야에 공지된 바와 같이 스테이플 섬유를 이용하여 섬유질층을 형성하기 위해 카딩 기술이 사용될 수 있다. 예컨대, 섬유는 섬유를 분리하는 픽업기(picker)에 섬유의 베일(bale)을 배치시킴으로써 카디드 웨브로 형성될 수 있다. 다음으로, 섬유는 추가적으로 섬유를 분리하고 기계 방향으로 정렬하여 기계 방향-배향된 섬유질 부직 웨브를 형성하는 콤잉(combing) 또는 카딩 유닛을 통해 이송된다. 이후 카디드 웨브는 본디드 카디드 부직 웨브를 형성하는 공지 기술을 사용하여 접합될 수 있다.
필요하다면, 부직 복합체를 형성하는데 사용되는 부직 웨브 재료는 다층 구조를 가질 수 있다. 적절한 다층 재료는 예컨대, 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 라미네이트 및 스펀본드/멜트블로운(SM) 라미네이트를 포함할 수 있다. 적절한 SMS 라미네이트의 다양한 예가, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 브록(Brock) 등의 미국 특허 제4,041,203호; 티몬스(Timmons) 등의 제5,213,881호; 티몬스(Timmons) 등의 제5,464,688호; 본슬래거(Bornslaeger)의 제4,374,888호; 콜리어(Collier) 등의 제5,169,706호; 및 브록(Brock) 등의 제4,766,029호에 기술된다. 또한, 상업적으로 입수가능한 SMS 라미네이트는 킴벌리-클라크 코퍼레이션으로부터 상표명 Spunguard® 및 Evolution® 하에 얻을 수 있다.
다층 구조의 다른 예는, 스핀 뱅크(spin bank)가 이전의 스핀 뱅크로부터 침착된 섬유층 위에 섬유를 침착시키는 다중 스핀 뱅크 기계 상에서 제조되는 스펀본드 웨브이다. 이러한 개별적인 스펀본드 부직 웨브는 또한 다층 구조로 고려될 수 있다. 이러한 상황에서, 부직 웨브에 침착된 섬유의 다양한 층은 동일할 수 있거나, 제조된 섬유의 조성, 유형, 크기, 크림프 정도, 및/또는 형상 면에서 및/또는 평량 면에서 상이할 수 있다. 다른 예로서, 단일 부직 웨브는, 부직 웨브를 형성하도록 함께 접합된 스펀본드 웨브, 카디드 웨브 등의 개별적으로 제조된 둘 이상의 층으로 제조될 수 있다. 이러한 개별적으로 제조된 층은 상기 논의된 바와 같이 제조 방법, 평량, 조성, 및 섬유의 면에서 상이할 수 있다.
부직 웨브 재료는 또한 추가적인 섬유질 성분을 함유하여 복합체로 간주될 수 있다. 예컨대, 부직 웨브는 본 기술분야에 공지된 임의의 다양한 얽힘(entanglement) 기술(예컨대, 유압식, 공압식, 기계식 등)을 사용하여 다른 섬유질 성분과 얽힐 수 있다. 일 실시양태에서, 부직 웨브는 유압식 얽힘을 사용하여 셀룰로오스 섬유와 일체형으로 얽힌다. 통상적인 유압식 얽힘 공정은 얽힘 섬유에 대해 물의 고압 제트 스트림을 사용하여 매우 강화된 얽힘 섬유질 구조, 예컨대, 부직 웨브를 형성한다. 스테이플 길이 및 연속 섬유의 유압식으로 얽힌 부직 웨브는 예컨대, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 에반스(Evans) 의 미국 특허 제3,494,821호 및 볼턴(Boulton)의 제4,144,370호에 기술된다. 연속 섬유 부직 웨브 및 펄프 층의 유압식으로 얽힌 복합 부직 웨브는 예컨대, 그 전체내용이 본원과 일치하는 정도로 참조로 본원에 도입된 에버하르트(Everhart) 등의 미국 특허 제5,284,703호 및 앤더슨(Anderson) 등의 제6,315,864호에 기술된다. 복합체의 섬유질 성분은 원하는 양의 기재를 함유할 수 있다. 섬유질 성분은 복합체 약 50 중량% 초과, 및 일부 실시양태에서는 복합체 약 60 중량% 내지 약 90 중량%를 함유할 수 있다. 마찬가지로, 부직 웨브는 복합체 약 50 중량% 미만, 및 일부 실시양태에서는 복합체 약 10 중량% 내지 약 40 중량%를 함유할 수 있다.
필수적인 것은 아니지만, 부직 웨브 재료는 본 개시내용의 필름에 적층되기 전에 하나 이상의 방향으로 네킹될 수 있다. 적절한 네킹 기술은 모먼(Morman)의 미국 특허 제5,336,545호, 제5,226,992호, 제4,981,747호 및 제4,965,122호, 뿐만 아니라 모먼(Morman) 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0121687호에 기술된다. 별법으로, 부직 웨브는 필름에 적층되기 전에 적어도 한 방향으로 비교적 신장될 수 없는 상태로 남을 수 있다. 이러한 실시양태에서, 부직 웨브는 필름에 적층된 이후 하나 이상의 방향으로 임의로 신장될 수 있다.
부직 웨브 재료의 평량은 일반적으로, m2 당 약 5 g ("gsm") 내지 120 gsm, 일부 실시양태에서는 약 10 gsm 내지 약 70 gsm, 및 일부 실시양태에서는 약 15 gsm 내지 약 35 gsm와 같이 다양할 수 있다. 다중 부직 웨브 재료의 경우, 이러한 재료는 동일하거나 상이한 평량을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 스트랩의 폭은 스트랩이 덜 말리거나 덜 이동하도록 선택된다. 예컨대, 본 개시내용의 일부 실시양태에서, 스트랩의 적어도 일부분은 약 0.3 cm 내지 약 5 cm의 폭을 갖는다. 보다 적절하게는, 스트랩의 적어도 일부분은 약 0.5 cm 내지 약 3 cm의 폭, 더 적절하게는 약 2 cm 내지 약 3 cm의 폭을 갖는다. 다른 실시양태에서, 전체 스트랩의 폭은 약 0.3 cm 내지 약 5 cm 이며, 보다 적절하게는, 전체 스트랩은 약 0.5 cm 내지 약 3 cm의 폭을 갖는다. 더욱 적절하게는, 전체 스트랩의 폭은 약 2.5 cm이다.
또한, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 스트랩 부분은 사용 중에 호흡기의 안정화를 용이하게 하도록 둘 이상의 밴드로 분할될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 여기서 스트랩 부분은 사용자의 귀에서 분할되어 효과적으로 측면 Y자 형상의 스트랩 부분 또는 Y자 형상의 교차부를 형성하면서, 사용자의 귀는 스트랩이 하나의 밴드는 귀 아래로 가고 하나의 밴드는 귀 위로 가는 두 개의 밴드로 분할되는 위치에 인접한다.
본 발명을 상세하게 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 한정되는 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
본 개시내용 또는 그의 바람직한 실시양태(들)의 요소를 도입할 때, 정관사, 부정관사 및 "상기"는 하나 이상의 요소가 있는 것을 의미하고자 한다. 용어 "포함하는", "비롯한", 및 "갖는"은 포괄적이며, 열거된 요소 이외의 추가적인 요소가 있을 수 있음을 의미하고자 한다.
상기 견지에서, 본 개시내용의 여러 목적이 달성되며 다른 유익한 결과가 달성됨을 인지할 것이다.
본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 상기 호흡기에 다양한 변형이 이뤄질 수 있으므로, 상기 기술된 내용에 포함되고 참조 도면에 도시된 모든 내용은 예시적인 것으로 제한적인 의미가 아닌 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 주요 본체;
    제1 배출구를 포함하고 주요 본체의 제1 측에 부착되는 제1 체결 부품;
    제2 배출구를 포함하고 주요 본체의 대향하는 제2 측에 부착되는 제2 체결 부품;
    주요 본체에 부착된 제1 체결 부품과 일체형으로 형성되는 제1 당김-스트랩 체결 부품, 및 주요 본체에 부착된 제2 체결 부품과 일체형으로 형성되는 제2 당김-스트랩 체결 부품; 및
    제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품에 부착되는 스트랩을 포함하는 호흡기.
  2. 제1항에 있어서, 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품은 스트랩이 삽입될 수 있는 제1 슬롯을 독립적으로 포함하는 호흡기.
  3. 제1항에 있어서, 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품은 제1 슬롯, 및 제1 슬롯보다 사용자의 귀에 측방향으로 더 근접하여 배치된 제2 슬롯을 독립적으로 포함하는 호흡기.
  4. 제2항에 있어서, 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품 중 하나는 사용자 머리에 대한 호흡기의 정합(fit)을 조정하기 위한 조정 수단인 호흡기.
  5. 제4항에 있어서, 제2 당김-스트랩 체결 부품은 조정 수단이고, 스트랩은, 제1 당김-스트랩 체결 부품을 통해 고리 모양으로 형성되고 사용자의 머리 둘레에서 다시 제2 당김-스트랩 체결 부품으로 연장됨으로써 사용자의 머리를 둘러쌀 수 있으며, 스트랩의 양 단부는 제2 당김-스트랩 체결 부품을 통해 조정가능하게 나사결합될 수 있는 호흡기.
  6. 제3항에 있어서, 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품은 사용자의 머리에 대해 호흡기를 조정하기 위한 조정 수단인 호흡기.
  7. 제3항에 있어서, 제1 슬롯 및 제2 슬롯 중 하나 이상은 내부면 상에 스트랩을 파지하기 위한 치(teeth)를 포함하는 호흡기.
  8. 제7항에 있어서, 치의 단부와, 대향하는 제2 슬롯의 내부면 사이에 형성된 갭은 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm인 호흡기.
  9. 제1항에 있어서, 제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품은 제1 슬롯, 제2 슬롯, 제3 슬롯, 및 제4 슬롯을 독립적으로 포함하며, 제1 슬롯은 제3 슬롯으로부터 종방향으로 배치되고 제2 슬롯은 제4 슬롯으로부터 종방향으로 배치되며, 제2 슬롯 및 제4 슬롯은 제1 슬롯 및 제3 슬롯보다 사용자의 귀에 측방향으로 더 근접하여 배치되며, 제2 슬롯 및 제4 슬롯은 한 내부면에 스트랩을 파지하기 위한 치를 독립적으로 포함하는 호흡기.
  10. 제9항에 있어서, 치와, 대향하는 제2 슬롯 및 제4 슬롯의 내부면 사이에 형성된 갭은 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm인 호흡기.
  11. 제1항에 있어서, 스트랩은 133 %신장율로 신장되고 100 %신장율로 수축된 다음 100 %신장율에서 폭 cm 당 약 30 gf(grams force) 내지 약 100 gf의 수축력을 갖도록 구성된 재료를 포함하는 호흡기.
  12. 제1항에 있어서, 스트랩의 적어도 일부분은 약 0.3 cm 내지 약 5 cm의 폭을 갖는 호흡기.
  13. 호흡기 사용자의 입과 코를 덮도록 구성된 주요 본체;
    배출구 조립체 - 상기 배출구 조립체는,
    내부 통기구 본체 개구를 형성하는 내부 통기구 본체로서, 내부 통기구 본체에 부착되고 내부 통기구 본체 개구를 덮는 멤브레인을 더 포함하는 내부 통기구 본체;
    내부 통기구 본체에 부착되고 외부 통기구 본체 개구를 형성하는 외부 통기구 본체로서, 호흡기 주요 본체의 적어도 일부분은 내부 통기구 본체의 일부와 외부 통기구 본체 일부 사이에 배치되는 외부 통기구 본체; 및
    외부 통기구 본체에 부착되고, 체결 부품과 일체형으로 형성된 하나 이상의 당김-스트랩 체결 부품을 포함하는 체결 시스템을 포함함 -; 및
    제1 당김-스트랩 체결 부품 및 제2 당김-스트랩 체결 부품에 부착되는 스트랩을 포함하는 호흡기.
  14. 제13항에 있어서, 당김-스트랩 체결 부품은 제1 슬롯, 및 제1 슬롯보다 사용자의 귀에 측방향으로 더 근접하여 배치된 제2 슬롯을 포함하며, 제2 슬롯은 한 내부면 상에 스트랩을 파지하기 위한 치를 포함하는 호흡기.
  15. 제14항에 있어서, 치의 단부와, 대향하는 제2 슬롯의 내부면 사이에 형성된 갭은 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm인 호흡기.
  16. 제13항에 있어서, 당김-스트랩 체결 부품은 제1 슬롯, 제2 슬롯, 제3 슬롯, 및 제4 슬롯을 포함하며, 제1 슬롯은 제3 슬롯으로부터 종방향으로 배치되고 제2 슬롯은 제4 슬롯으로부터 종방향으로 배치되며, 제2 슬롯 및 제4 슬롯은 제1 슬롯 및 제3 슬롯보다 사용자의 귀에 측방향으로 더 근접하여 배치되며, 제2 슬롯은 한 내부면 상에 스트랩을 파지하기 위한 치를 포함하는 호흡기.
  17. 제16항에 있어서, 치의 단부와, 대향하는 제2 슬롯의 내부면 사이에 형성된 갭은 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm인 호흡기.
  18. 제13항에 있어서, 스트랩은 133 %신장율로 신장되고 100 %신장율로 수축된 다음 100 %신장율에서 폭 cm 당 약 30 gf 내지 약 100 gf의 수축력을 갖도록 구성된 재료를 포함하는 호흡기.
  19. 제13항에 있어서, 스트랩의 적어도 일부분은 약 0.3 cm 내지 약 5 cm의 폭을 갖는 호흡기.
  20. 제13항에 있어서, 내부 통기구 본체는, 배출로 생성되는 공기 흐름을 사용자의 눈으로부터 멀리 유도하도록 위치되는 호흡기.
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