KR20160044058A - 중합체 조성물을 포함하는 의복 밴드 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 개구부 층이 있는 의복을 포함하는 물품이 개시된다. 물품은 필름, 용융물 또는 수성 분산액과 같은 탄성 중합체 조성물을 포함할 수 있다.

Description

중합체 조성물을 포함하는 의복 밴드{GARMENT BANDS INCLUDING POLYMER COMPOSITIONS}

본 발명은 하나 이상의 개구부를 가지며 중합체 조성물, 예컨대 폴리우레탄우레아, 폴리우레탄 또는 폴리올레핀을 포함하는 의복인 물품에 관한 것이다. 중합체 조성물은 특히 신장 회복성/탄성 및 형상 보유성을 비롯하여 여러 가지 유익을 의복 개구부에 제공한다.

심(interfacing)은 의복 에지밴드(edgeband), 예컨대 허리밴드, 커프스 및 깃에 뻣뻣함을 제공하기 위해 의복 제조에 사용할 수 있는 제직 또는 부직 재료이다. 그러나 이들은 일반적으로 신장성/탄성이 아니므로 완성된 의복 에지의 신장 및 회복 능력을 제한한다. 의복 착용자의 편안함을 향상시키기 위해 허리밴드 및 다른 의복 개구부에 어느 정도의 신장성이 바람직하다.

에지밴드의 또 다른 예는 넓적다리까지 오는 양말류(thigh high hosiery)와 같은 양말류에서 발견된다. 이것은 스타킹류와 비슷하지만, 넓적다리까지 오는 양말류는 가터 벨트(garter belt)의 필요 없이 사용될 수 있다. 대부분의 넓적다리까지 오는 양말류는 그의 안쪽의 피부 접촉면에 적용된 실리콘 고무 엘라스토머 필름을 포함한다. 실리콘 필름은 전형적으로 폭이 0.25 내지 0.5 인치인 2개의 얇은 스트립으로서 또는 폭이 0.75 내지 1.25 인치인 단일 스트립으로서 적용된다. 한 바람직한 형태로는 실리콘을 액체로서 적용하여 레이스(lace) 밴드로 건조시키고, 이어서 이것을 그레이(greige) 양말류 다리에 부착시킨 후 염색 및 마무리 처리한 레이스를 개구부에 사용하는 것을 들 수 있다.

신장 회복성을 제공하는 폴리우레탄우레아 필름 및 테이프와 같은 중합체 조성물은 미국 특허 제7,240,371호에 개시되어 있다. 중합체 조성물의 다른 예는 Bemis로부터 상업적으로 입수 가능한 것과 같은 폴리우레탄 테이프, 및 ExxonMobil로부터 VISTAMAXX라는 상표명으로 상업적으로 입수 가능한 것과 같은 필름으로 성형될 수 있는 폴리올레핀 수지이다. 이들 필름은 가열에 의해 직물에 결합될 수 있다.

형상을 유지하고 탄성, 예컨대 폴리우레탄우레아의 탄성을 제공하는 심 또는 실리콘 고무의 필요를 회피하는 대체 직물 구조물이 필요하다.

발명의 요약

일부 실시양태는 하나 이상의 직물 층, 및 폴리우레탄, 폴리우레탄우레아(PUU) 또는 폴리올레핀과 같은 엘라스토머 중합체 필름으로 된 하나 이상의 층을 포함하는 다층 재료를 포함하는 의복이다. 원형 개구부가 폴리우레탄우레아 조성물을 포함하는, 하나 이상의 개구부가 있는 의복을 포함하는 물품이 포함된다. 폴리우레탄우레아는 필름 및 분산액 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 형태일 수 있다.

가융성 열 활성화 중합체 탄성 필름이 다층 구조물에 포함되고 접착제를 사용한 열/결합, 또는 재봉을 포함하는 다양한 방법으로 부착될 수 있다. 다층 구조물의 직물은 제직물, 편직물 또는 부직물일 수 있다. 중합체 조성물은 필름, 용융물 또는 분산액으로서 적용될 수 있다. 중합체 조성물은 허리밴드, 깃, 커프스, 다리 개구부(다리 밴드), 단, 암밴드(armband)(즉, 장갑 또는 소매), 또는 의복이 하나보다 많은 개구부가 있는 경우 이들의 조합을 포함하는 다양한 의복 구조물에 심과 함께 또는 심 없이 에지밴드에 사용될 수 있다. 일반적으로, 개구부는 실질적으로 원형이거나 밴드를 형성할 것이다. 개구부 자체는 원형이거나 물품 착용시 사용하기 위한 허리밴드 또는 장갑과 같은 개구부를 포함할 수 있다.

직물 자체는 신장성 직물일 수도 아닐 수도 있다.

폴리우레탄우레아 조성물의 도입은 어느 유형의 직물에든 탄성 및 형상 보유성의 유익을 제공한다.

도 1, 2 및 3은 심을 포함하는 직물과 비교한 폴리우레탄우레아 필름을 포함하는 직물의 응력-변형 비교를 보여주는 그래프이다.

본원에 사용된 "필름"이라는 용어는 평평한, 일반적으로 2차원인 물품을 의미한다. 필름은 캐스팅되고 건조되거나 또는 압출된 필름과 같이 자체 유지성(self-supporting)일 수 있다. 이와 달리, 필름은 용융물, 분산액 또는 용액일 수 있다.

본원에 사용된 "다공성"이라는 용어는 기재의 내부 또는 그의 두께를 통한 임의의 지점 또는 표면에 공극 또는 구멍을 포함하는 기재, 또는 본 발명의 물품이 접촉하게 될 수 있는 임의의 재료를 가리킨다.

본원에 사용된 "압착" 또는 "압착된"이라는 용어는 열 및/또는 압력에 노출되어 실질적으로 평평한 구조를 제공하는 물품을 가리킨다.

본원에 사용된 "발포체"라는 용어는 폴리우레탄 발포체와 같은, 직물 제조에 사용될 수 있는 임의의 적합한 발포체를 가리킨다.

본원에 사용된 "분산액"이라는 용어는, 분산상이 미세하게 분할된 입자로 구성되고 연속상은 액체, 고체 또는 기체일 수 있는 계를 가리킨다.

본원에 사용된 "수성 폴리우레탄 분산액"이라는 용어는 수성 매질, 예컨대 탈이온수를 포함한 물에 분산된, 적어도 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 우레아 중합체 또는 예비중합체(예컨대, 본원에 기재된 폴리우레탄 예비중합체)를 함유하며 선택적으로 용매를 함유하는 조성물을 가리킨다.

본원에 사용된 용어 "용매"는, 달리 지시되지 않는 이상, 비수성 매질을 가리키며, 여기에서 비수성 매질로는 휘발성 유기 용매(예컨대, 아세톤) 및 다소 덜 휘발성인 유기 용매(예컨대, MEK 또는 NMP)를 포함한 유기 용매를 들 수 있다.

본원에 사용된 "무용매" 또는 "무용매계"라는 용어는 조성물의 벌크 또는 분산된 성분이 용매에 용해되거나 분산되지 않은 조성물 또는 분산액을 가리킨다.

본원에 사용된 "물품"이라는 용어는 분산액 또는 성형된 물품 및 기재, 예를 들어 텍스타일 직물을 포함하며, 부분적으로는 본원에 기재된 분산액 또는 성형된 물품의 적용으로 인해 적어도 하나의 탄성 특성을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있는 물품을 가리킨다. 물품은 1차원, 2차원, 및/또는 3차원과 같은 임의의 적합한 형태일 수 있다.

본원에 사용된 "직물(fabric)"이라는 용어는 편직, 제직 또는 부직 재료를 가리킨다. 편직 직물은 평편, 환편, 경편, 좁은 탄성체, 및 레이스일 수 있다. 제직 직물은 임의의 구성, 예를 들어 주자직, 능직, 평직, 옥스포드직, 바스켓직, 및 좁은 탄성체일 수 있다. 부직 재료는 멜트블로운, 스펀본디드, 웨트-레이드, 카디드 섬유 기반 스테이플 웹 등일 수 있다.

본원에 사용된 "기재(substrate)"라는 용어는 본 발명의 물품이 접촉하게 될 수 있는 임의의 물질을 가리킨다. 기재는 실질적으로 섬유와 같이 1차원이거나, 평면 시트와 같이 2차원이거나, 3차원 물품 또는 울퉁불퉁한 시트일 수 있다. 평면 시트는 예를 들어 텍스타일 직물, 종이, 플록(flocked) 물품 및 웹을 포함할 수 있다. 3차원 물품은 예를 들어 가죽 및 발포체를 포함할 수 있다. 다른 기재는 목재, 종이, 플라스틱, 금속, 및 콘크리트, 아스팔트, 체육관 바닥재 및 플라스틱 칩과 같은 복합재를 포함할 수 있다.

본원에 사용된 "경질사"라는 용어는 실질적으로 비탄성인 실을 가리킨다.

본원에 사용된 "몰딩된(molded)" 물품이라는 용어는 열 및/또는 압력의 적용에 반응하여 물품 또는 성형된 물품의 형상이 바뀐 결과를 가리킨다.

본원에 사용된 "로부터 유도된"이라는 용어는 한 물질을 다른 물체로부터 형성하는 것을 가리킨다. 예를 들어, 필름은 건조시킬 수 있는 분산액으로부터 유도될 수 있다.

본원에 사용된 "모듈러스"라는 용어는 단위 선밀도 또는 면적당 힘으로 표현한, 물품에 대한 응력의 비율을 가리킨다.

일부 실시양태는 엘라토머 중합체 조성물을 포함하는 에지밴드를 포함할 수 있는 하나 이상의 개구부가 있는 의복을 포함하는 물품이다. 그러한 의복으로는 상의, 하의, 양말류, 무이음매(seamless) 의복, 모자, 속옷 및 장갑을 들 수 있다.

각종 상이한 폴리우레탄 조성물이 일부 실시양태의 필름, 용액 및 분산액에 유용하다. 예를 들어, 일부 실시양태의 필름은 용액, 수성 분산액, 또는 실질적으로 용매가 없는 수성 분산액으로부터 캐스팅될 수 있다. 다수의 그러한 용액이나 분산액이 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들면 미국 특허 제7,240,371호에 기재된 것이다. 폴리우레탄우레아 용액의 예는 상업용 스판덱스 생산 라인으로부터의 방사 용액이며, 이를 본 발명의 일부 실시양태에 따라 필름을 캐스팅하는 데 사용할 수 있다. 본 발명에 유용한 수성 분산액 및 그로부터 캐스팅된 필름의 구체적인 예를 아래에 기술한다.

일반적으로, 폴리우레탄은 중합체 글리콜과 디이소시아네이트의 반응 생성물을 디올로 사슬 연장한 것이며, 또는 폴리우레탄우레아의 경우에는 사슬 연장제가 물 또는 디아민이다.

폴리우레탄 필름은 미국 매사추세츠주 셜리의 Bemis Associates, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능하다. 엘라스토머 폴리올레핀 필름으로는 미국 텍사스주 휴스턴의 ExxonMobil Chemical로부터 VISTAMAXX라는 상표명으로 상업적으로 입수 가능한 메탈로센 촉매화된 폴리프로필렌 수지로부터 제조된 것을 들 수 있다.

일부 실시양태는 하나 이상의 개구부가 있는 의복을 포함하는 물품이다. 개구부는 에지밴드라고도 언급된다. 에지밴드는 특히 허리밴드, 커프스 및 다른 팔 개구부 및 암밴드, 깃/목 개구부, 헤드밴드, 넓적다리까지 오는 양말류, 양말류 상단(양말류의 개구부), 다리 보온대, 손목밴드, 헤드밴드, 다리 개구부(다리밴드) 및 단을 포함하나 이에 한정되지 않는 여러 다양한 의복에 포함될 수 있다. 중합체 필름은 개구부의 표면에, 예를 들어 안쪽의 신체 접촉면에 부착될 수도 있고, 또는 다층 개구부, 예컨대 접힌 단일 직물에 또는 다층 직물 구조물, 예컨대 허리밴드에 포함될 수도 있다. 다층 에지밴드에서, 엘라스토머 중합체 조성물은 중간 층일 수도 있고, 또는 신체 접촉면을 포함하여 직물 표면에 포함될 수도 있다.

형상 보유성 및 가요성을 제공하는 방법뿐 아니라 심의 대체물로서 기능하는 방법이 또한 제공된다. 이 방법은 중합체 필름을 에지밴드에 결합, 접착 또는 재봉하는 것을 포함한다. 필름은 에지밴드의 한 면에 노출될 수도 있고, 또는 2개 이상의 직물 층 사이에 포함될 수도 있다.

또 다른 실시양태에서, 단일 직물 층을 접어서 엘라스토머 중합체 조성물, 예컨대 필름 또는 분산액을 중간 층으로서 갖는 다층 물품의 2개 이상의 층을 형성할 수 있다. 이 실시양태에서는, 이후 물품을 원하는 형상으로 몰딩 또는 압착할 수도 있다. 테이프를 접는 지점에 위치시킬 경우, 테이프는 단에서와 같이 추가의 신장 회복력을 제공하거나, 또는 체형 보정 의복의 경우에는 추가의 지지력을 제공할 수 있다.

임의의 유형의 직물을 일부 실시양태의 에지밴드로서 사용할 수 있다. 여기에는 특히 제직물, 부직물, 편직물 및 레이스 직물이 포함된다. 엘라스토머 중합체 필름은 에지밴드의 한 표면에 인접하게, 또는 에지밴드 내부의 층들 사이에 배치될 수 있다. 에지밴드는 별도로 제조되어 의복 개구부에 재봉될 수도 있고, 또는 폴리우레탄우레아 조성물을 의복의 제작 동안 의복 개구부에 도입할 수도 있다. 의복의 염색 및 마무리 처리는 엘라스토머 중합체 조성물이 있는 에지밴드를 포함하는 의복의 조립 전 또는 후에 수행할 수 있다.

면, 나일론, 폴리에스테르 및 아크릴과 같이 신장성이 거의 또는 전혀 없는 강성 또는 경질 사만을 포함하는 제직물도 일부 실시양태의 필름의 신장 회복 및 형상 보유 특성으로부터 유익을 얻을 수 있다. 스판덱스 또는 폴리에스테르 이성분 섬유와 같은 탄성 사가 없는 제직물은 실(경사 및 위사)의 방향으로 신장성이 미미하거나 없지만, 이 직물은 직물의 사선을 따라, 즉, 경사와 위사의 교점을 이등분하는 각으로는 신장성을 가진다. 그러한 경우, 사선을 따라 절단된 직물을 중합체 필름이 사선 절단 직물의 한 면이나, 필름이 접힌 직물 사이에 있거나 분리된 2개의 직물 층 사이에 있는 것을 포함하여 직물의 두 층 사이에 있는 에지밴드에 사용할 수 있다.

직물 마무리 처리 이전에 에지밴드 및 중합체 조성물을 포함하는 것에는 어떤 유익이 있다. 한 예는 허리밴드에서 100％ 면직물을 포함하여 직물이 직물 마무리 처리시 수축하기 쉬운 경우이다. 의복을 착용하는 동안, 늘어남이 발생하기 쉽다. 허리밴드에 엘라스토머 중합체 필름을 포함시킴으로써, 증가된 탄성 및 수직 안정성의 유익에 더하여 직물의 늘어남이 저지된다. 넓적다리까지 오는 양말류와 같은 양말류의 경우, 특히 필름이 폴리우레탄우레아를 포함하는 경우에 의복 염색 및 마무리 처리 공정은 중합체 필름 조성물의 모듈러스를 포함한 탄성 특성을 향상시킨다.

일부 실시양태는 필름/테이프 배치가 수직 안정성 및 신장 회복성을 제공하여 허리밴드가 말리거나 접히는 것을 방지하면서도 편안함을 향상시킬 수 있는 허리밴드와 같은 의복이다. 이것은 의복 허리밴드에 심을 사용하는 것이 역시 수직 안정성을 향상시키지만 뻣뻣한 것과 대조된다. 허리밴드에서, 엘라스토머 중합체 조성물은 또한 착용자의 신체에 대한 에지밴드의 위치를 유지하는 유익을 제공한다. 예를 들어, 데님 진을 포함하는 바지(신장성이 있든지 없든지)의 허리밴드의 벌어짐은 착용자가 의복에 의해 덮여 있길 선호하는 착용자의 속옷이나 착용자의 뒷쪽 부분을 노출시킬 수 있다. 바지 및 진의 허리밴드에 엘라스토머 중합체 조성물을 포함시킴으로써, 벌어짐은 감소되거나 제거된다.

2개 이상의 층으로 된 의복 에지밴드를 포함하는 실시양태에서는, 엘라스토머 중합체 조성물이 신체 접촉 층이나 착용자의 피부에 접촉할 수 있는 의복의 가장 안쪽 층을 형성할 수 있다. 신체 접촉면상에 엘라스토머 중합체 조성물을 포함하는 것은 많은 유리한 기능을 형성한다. 예를 들어, 엘라스토머 중합체 조성물은 엘라스토머 중합체 조성물을 포함하는 물품과 외부 기재 사이의 상대적인 움직임을 감소시키기 위한 앵커(anchor) 또는 마찰이 증가된 영역을 제공할 수 있다. 이것은 물품이 피부 접촉면을 포함하는 속옷인 경우(이 경우 착용자의 피부가 기재가 됨)에 특히 유용하다. 다른 예로는 양말 및 넓적다리까지 오는 양말류와 같은 양말류를 들 수 있다. 이와 달리, 기재는 본 발명의 물품의 엘라스토머 중합체 조성물과 접촉하는 외부 의류일 수 있다. 기재가 착용자의 외부 의류이고 물품이 속옷으로서 착용되는 경우, 물품은 외부 의복의 상대적 움직임을 방지하거나 감소시킨다. 또한, 외부 의복(예: 드레스)이 내부 의복(예: 슬립)의 상대적 위치를 유지하기 위해 엘라스토머 중합체 조성물을 포함할 수도 있다.

엘라스토머 중합체 조성물을 직물에 결합하는 방법은 다양할 수 있다. 엘라스토머 중합체 조성물은 분산액, 용융물 또는 용액으로서 직접 적용된 후 냉각 또는 건조될 수도 있고, 또는 필름 형태일 때에 의복에 재봉되거나 결합될 수 있다. 결합의 경우, 압력, 열, 또는 압력과 열의 조합을 의복에 가한다. 예를 들어, 열은 약 150℃ 내지 약 200℃, 또는 약 180℃ 내지 약 190℃, 예를 들어 약 185℃로, 몰딩된 물품이 얻어지기에 충분한 시간 동안 가할 수 있다. 적합한 가열 시간으로는 약 30초 내지 약 360초, 예컨대 약 45초 내지 약 120초를 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 결합은 마이크로웨이브, 적외선, 전도, 초음파, 장시간 압력 인가(즉, 클램핑) 및 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 공지된 방법에 의해 이루어질 수 있다.

엘라스토머 중합체 필름 또는 분산액을 포함하는 물품에 대한 가열 및 가압으로 인해서, 그리고 필름 및 직물 그 자체가 다공성 물질이므로, 필름 또는 분산액은 물품의 직물 또는 발포체에 부분적으로 또는 완전히 스며들 수 있다. 예를 들어, 엘라스토머 중합체 조성물은 주변 층들로부터 부분적으로 분리된 층을 형성할 수도 있고, 또는 주변 층 또는 층들로 완전히 이동하여 구분가능하게 분리된 엘라스토머 중합체 조성물 층이 없는 통합된 물품을 형성할 수도 있다. 일부 실시양태의 필름은 다공성이 향상되도록 손으로나 기계적으로 변형될 수도 있고, 또는 천공될 수도 있다.

추가의 지지력 및 다른 특징을 부가하기 위하여, 엘라스토머 중합체 조성물을 물품의 상이한 영역에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 필름을 사용하는 경우, 그것은 에지밴드의 전체 영역에(연속 적용) 또는 선택된 부분 또는 부분들에(불연속 적용) 연장되어 상이한 유익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 엘라스토머 중합체 조성물의 조각들을 개구부 또는 에지밴드의 영역 전반의 선택된 위치에 배치할 수 있다.

일부 실시양태의 수성 분산액으로부터 캐스팅된 필름의 또 다른 이점은 필름의 느낌 또는 감촉에 관한 것이다. 그것은 실리콘 고무나 상업적으로 입수 가능한 TPU 필름에 비해 더 부드러운 느낌을 제공하면서도 움직임을 감소시키기 위한 바람직한 마찰력을 유지하는데, 이것은 피부 접촉 적용을 위한 추가의 이점이다. 또한 더 낮은 굴곡 모듈러스가 더 우수한 드레이프(drape) 및 직물 촉감을 제공한다. 양말, 무릎까지 오는 양말류, 및 넓적다리까지 오는 양말류(실리콘 고무가 현재의 상업적 표준임)를 포함하는 양말류에 엘라스토머 중합체 필름 또는 분산액을 사용하는 것의 이러한 이점은 자명하다.

본원에 기재된 수성 분산액으로부터 필름 또는 분산액으로서 적용될 경우, 일부 실시양태의 폴리우레탄우레아 조성물의 원하는 효과에 따라서, 필름 내의 중합체의 중량 평균 분자량은 약 40,000 내지 약 150,000, 예컨대 약 100,000 내지 약 150,000, 및 약 120,000 내지 약 140,000으로 변할 수 있다. 단층 또는 다층 폴리우레탄우레아 조성물을 사용할 수 있다. 이와 달리, 폴리우레탄우레아 조성물은 추가의 접착제와 함께 사용될 수 있다. 일부 실시양태의 폴리우레탄우레아 조성물이 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층을 포함하는 경우, 각각의 폴리우레탄우레아 층은 상이한 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄우레아 조성물이 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층을 포함하는 경우, 하나 이상의 폴리우레탄우레아 층은 중량 평균 분자량으로 약 35,000 내지 약 90,000, 예컨대 약 50,000 내지 약 80,000 및 약 70,000의 보다 낮은 분자량을 가질 수 있고, 하나 이상의 폴리우레탄우레아의 층은 중량 평균 분자량으로 약 100,000 내지 약 140,000, 예컨대 약 110,000 내지 약 130,000 및 약 120,000의 보다 높은 분자량을 가질 수 있다. 다른 예는 폴리우레탄우레아 조성물이 보다 낮은 분자량의 층 1개와 보다 높은 분자량의 층 1개를 포함하는 적어도 2층 형태를 가지거나, 또는 폴리우레탄우레아 조성물이 보다 낮은 분자량의 층 2개 사이에 보다 높은 분자량의 층 1개 이상을 가지는 적어도 3층 형태를 가지는 경우이다. 다층 폴리우레탄우레아 필름이 사용되는 경우, 보다 낮은 분자량의 층은 일반적으로 더욱 접착성이고, 결합 이전에 의복에 접촉하는 면으로서 선택될 수 있다. 그러나 필름이 재봉되거나 접착제로 접착되는 경우, 폴리우레탄우레아의 결합 능력은 덜 중요하다.

엘라스토머 중합체 조성물을 물품에 적용하기 위한 한 가지 적합한 방법은 분산액 또는 용액을 직물에 적용하는 것이다. 적용은 여러 상이한 방법들 중 임의의 것에 의해 이루어질 수 있다. 엘라스토머 중합체의 분산액 또는 용액을 적용하기 위한 방법으로는 분무, 접촉, 프린팅, 브러싱, 침지, 패딩, 분배, 계량, 페인팅 및 이들의 조합을 들 수 있다. 이것에 이어 열 및/또는 압력을 가할 수 있다.

다른 접착제를 본 발명의 일부 실시양태의 다층 물품에 포함시킬 수 있다. 접착제의 예로는 임의의 핫 멜트 접착제, 시아노아크릴레이트, 에폭시, 폴리비닐 아세테이트, 플라스티졸(고무 포함), 열가소성 수지(폴리우레탄, 폴리에스테르, 및 폴리아미드 포함), 실리콘, 폴리우레탄우레아 수성 분산액, 열경화성 수지, 감압 접착제 및 이들의 조합을 들 수 있다. 접착제는 엘라스토머 중합체 조성물(특히 필름 형태일 경우), 의복의 직물, 또는 둘 다에 접착제를 적용하여 엘라스토머 중합체 조성물을 의복에 접착시키는데 사용될 수 있다. 접착제는 연속 또는 불연속 적용을 포함할 수 있다. 접착제의 불연속 적용의 예로는 점, 수직선, 수평선, 대각선, 격자 및 이들의 조합으로 이루어진 군을 들 수 있다. 상업적으로 입수 가능한 점 형태의 핫 멜트 접착제의 예는 독일 바인하임의 Freudenberg Gygli GmbH에 의해 Pinbond®라는 상표명으로 입수 가능하며 탄성 텍스타일을 결합하는 데 유용하다. 또한, 일부 실시양태의 폴리우레탄우레아 수성 분산액은 또한 일부 실시양태에서 기재된 것과 같은 임의의 의복 또는 엘라스토머 중합체 필름으로 된 하나 초과의 층을 접착시키기 위한 접착제로서 사용될 수 있다.

접착제는 또한 직물 기재 또는 의복에 대한, 또는 의복 착용자의 피부에 대한 접착성을 증가시키기 위해 엘라스토머 중합체 조성물에 첨가될 수 있다. 접착제의 예로는 실리콘, 예컨대 Dow Corning으로부터 상업적으로 입수 가능한 감압 접착제를 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그러한 접착제는 다양한 점착 수준(매우 강한, 강한, 중간의 또는 낮은 점착성); 표준 및 아민-상용성; 용매 및 핫 멜트 기술과 같은 특성에 맞도록 선택될 수 있다.

아크릴이 또한 접착성 향상을 위해 사용될 수 있다. 이것으로는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트를 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, N-비닐카프로락탐 또는 히드록시에틸 메타크릴레이트와 같은 극성 관능성 단량체와 공중합하여 제조되는 피부에 적용하기 위한 감압성 아크릴 접착제를 들 수 있다. 관능성 공단량체는 화합 강도를 증가시키고 표면 극성을 제공하며 내구성을 향상시킨다. 접착제의 점착성, 피부에 대한 접착성, 피부에의 접착제 이동 및 내구성은 접착제의 분자량, 유리 전이 온도 및 점탄성 거동에 의해 좌우된다.

전분이 또한 일부 실시양태의 엘라스토머 중합체 조성물의 접착성을 증가시킬 수 있다. 전분으로는 약 0 내지 70 중량％의 아밀로스 함량을 포함하는 각종 전분이 포함된다.

각종 상이한 섬유 및 실이 일부 실시양태의 직물 및 의복에 사용될 수 있다. 이들로는 면, 모, 아크릴, 폴리아미드(나일론), 폴리에스테르, 스판덱스, 재생 셀룰로스, 고무(천연 또는 합성), 대나무, 견, 대두, 또는 이들의 조합을 들 수 있다.

수성 분산액 또는 예비중합체에 선택적으로 포함될 수 있는 기타 첨가제로는, 산화방지제, UV 안정화제, 착색제, 안료, 가교제, 상변화 물질(즉, 미국 콜로라도주 보울더의 Outlast Technologies에서 상업적으로 입수 가능한 Outlast®), 항균제, 광물(즉, 구리), 미세피복 웰빙 첨가제(즉, 알로에 베라, 비타민 E 겔, 알로에 베라, 시 켈프(sea kelp), 니코틴, 카페인, 향수 또는 방향제), 나노입자(즉, 실리카 또는 탄소), 탄산칼슘, 난연제, 점착방지제, 염소분해방지제, 비타민, 약물, 향, 전기 전도성 첨가제 및/또는 염색 조제(즉, 미국 델라웨어주 윌밍턴의 E. I. DuPont de Nemours에서 상업적으로 입수 가능한 Methacrol®)를 들 수 있다. 예비중합체 또는 수성 분산액에 첨가될 수 있는 기타 첨가제는 접착 촉진제, 정전기 방지제, 크레이터링 방지제(anti-cratering agent), 크롤링 방지제(anti-crawling agent), 광학 증백제, 합착제, 전기 전도성 첨가제, 발광성 첨가제, 유동 및 레벨링제, 동결-해동 안정화제, 윤활제, 유기 및 무기 충전제, 보존제, 텍스처링제, 열발색 첨가제, 곤충 퇴치제 및 습윤제를 포함한다.

그러한 선택적인 첨가제는 공정이 허용하는 대로 예비중합체의 분산 전, 중 또는 후에 수성 분산액에 첨가될 수 있다. 유기 용매는 어느 시점에서도 수성 분산액에 첨가되지 않는다. 유사하게, 이들 첨가제는 폴리올레핀 및 폴리우레탄을 포함하여 임의의 다른 엘라스토머 중합체 조성물에 포함될 수 있다.

본 발명의 범위에 포함되는 폴리우레탄 수성 분산액은 약 10 중량％ 내지 약 50 중량％, 예를 들어 약 30 중량％ 내지 약 45 중량％의 고형분 함량을 가질 것으로 예상될 것이다. 본 발명의 범위에 포함되는 폴리우레탄 수성 분산액의 점도는 가공 및 적용 요건에 따라 약 10 센티포아즈 내지 약 100,000 센티포아즈의 넓은 범위에서 변할 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 점도는 약 500 센티포아즈 내지 약 30,000 센티포아즈의 범위이다. 점도는 적당량의, 예를 들어 수성 분산액의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 2.0 중량％의 증점제를 사용함으로써 변경할 수 있다.

유기 용매가 또한 일부 실시양태의 필름 및 분산액의 제조에 사용될 수 있다. 유기 용매는 용해 및 희석을 통해 예비중합체의 점도를 저하시키고/거나 2,2-디메틸로프로피온산(DMPA)와 같은 카르복실산기를 갖는 디올 화합물의 고체 입자의 분산을 도와 분산 품질을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 이것은 또한 코팅 공정에서의 줄무늬(streak) 및 균열(crack)을 감소시키는 것과 같은 필름 균일성 향상이라는 목적에 기여할 수도 있다.

이 목적을 위해 선택되는 용매는 이소시아네이트기에 대해 실질적으로 또는 완전히 비반응성이고, 물에서 안정하며, DMPA, 형성된 DMPA와 트리에틸아민의 염, 및 예비중합체에 대해 우수한 용해화 능력을 갖는다. 적합한 용매의 예로는 N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르 아세테이트, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 2-프로판온(아세톤) 및 2-부탄온(메틸에틸케톤 또는 MEK)를 들 수 있다.

일부 실시양태의 필름/분산액에 첨가되는 용매의 양은 다양할 수 있다. 용매가 포함되는 경우, 용매의 적합한 범위는 분산액의 50 중량％ 미만의 양을 포함한다. 분산액의 20 중량％ 미만, 분산액의 10 중량％ 미만, 분산액의 5 중량％ 미만, 및 분산액의 3 중량％ 미만과 같이 더 적은 양을 사용할 수도 있다.

제조 공정의 상이한 단계에서 분산액에 유기 용매를 혼입하는 많은 방법이 있으며, 예를 들면 다음과 같다.

1) 중합이 완료된 후 예비중합체를 이동 및 분산시키기 전에 용매를 예비중합체에 첨가 및 혼합할 수 있으며, 주쇄 내에 카르복실산기를 함유하고 사슬 말단에 이소시아네이트기를 함유하는 희석된 예비중합체를 물에 분산된 동안에 중화시키고 사슬 연장시킨다.

2) 용매를 Terathane® 1800, DMPA 및 Lupranate® MI와 같은 다른 성분들과 함께 첨가 및 혼합하여 용액 내에 예비중합체를 제조하고, 이어서 주쇄 내에 카르복실산기를 함유하고 사슬 말단에 이소시아네이트기를 함유하는, 상기 용액 내의 예비중합체를 물에 분산시키는 동시에 중화 및 사슬 연장시킨다.

3) 용매를 DMPA와 트리에틸아민(TEA)의 중화된 염과 함께 첨가하고, Terathane® 1800 및 Lupranate® MI와 혼합하여 분산 전에 예비중합체를 제조할 수 있다.

4) 용매를 TEA와 혼합하고, 이어서 형성된 예비중합체에 분산 전에 첨가할 수 있다.

5) 용매를 글리콜에 첨가 및 혼합하고, 이어서 DMPA, TEA를 첨가하고, 이어서 Lupranate® MI를 분산 전 용액 중의 중화된 예비중합체에 차례대로 첨가할 수 있다.

필름은, 분산액을 이형지상에 코팅하고, 약 100℃ 미만의 온도에서 상업적으로 이용가능한 공정을 통해 건조시켜 물을 제거하여 이형지상에 필름을 형성한다. 형성된 필름 시트는 원하는 폭의 스트립으로 잘라 이후 신장성 물품, 예를 들어 텍스타일 직물을 형성하기 위한 적용에서의 사용을 위해 스풀로 감을 수 있다. 그러한 적용의 예로는 무봉합선(stitch-less) 또는 무이음매 의복 구조; 이음매 밀봉 및 강화; 의복에 결합하는 레이블 및 패치; 및 국소적인 신장/회복 향상을 들 수 있다. 접착 결합은 약 100℃ 내지 약 200℃, 예컨대 약 130℃ 내지 약 200℃, 예를 들어 약 140℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에서 0.1 초 내지 수 분, 예를 들어 약 1분 미만의 시간 내에 발현될 수 있다. 전형적인 결합 기계는 Sew Free(영국 레스터의 SewSystems에서 상업적으로 입수 가능함), Macpi 헤밍기(이탈리아 브레시아의 Macpi Group에서 상업적으로 입수 가능함), Framis 열풍 용접기(이탈리아 밀라노의 Framis Italy, s p.a.에서 상업적으로 입수 가능함)이다. 이 결합은 텍스타일 직물 의복에서의 반복된 착용, 세탁 및 신장에 노출시 강하고 내구성일 것으로 예상된다.

코팅, 분산액 또는 성형된 물품은 착색 또는 채색될 수 있으며, 이와 관련하여 디자인 요소로서 사용될 수도 있다.

또한, 에지밴드를 포함하는 물품을 몰딩할 수 있다. 예를 들어, 직물을 직물 내의 경질사에 적당한 조건하에서 몰딩할 수 있다. 또한, 몰딩은 성형된 물품 또는 분산액이 몰딩될 온도에서, 및 경질사를 몰딩하는 데 적합한 온도 미만에서 가능할 수 있다.

적층은 라미네이트 표면에 열을 가하는 임의의 방법을 사용하여 중합체 조성물이 직물에 고정되도록 실시할 수 있다. 가열 방법으로는, 예를 들면 초음파, 직접 가열, 간접 가열 및 마이크로웨이브를 들 수 있다. 그러한 직접 적층은 성형된 물품이 기계적 상호작용을 통해서뿐 아니라 화학적 결합을 통해서도 기재에 결합할 수 있다는 점에서, 당업계에 사용되는 다른 방법에 비해 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 기재가 임의의 반응성 수소 관능기를 갖는 경우, 그러한 기는 분산액 또는 성형된 물품상의 이소시아네이트 및 히드록실기와 반응함으로써, 기재와 분산액 또는 성형된 물품 사이에 화학적 결합을 제공할 수 있다. 분산액 또는 성형된 물품과 기재의 그러한 화학적 결합은 훨씬 더 강한 결합을 생성할 수 있다. 그러한 결합은 기재상에 경화된 건조 성형 물품에서, 또는 한 단계로 건조 및 경화된 습윤 분산액에서 일어날 수 있다. 활성 수소가 없는 물질로는 폴리프로필렌 직물 및 플루오로중합체 또는 실리콘 기반의 표면을 갖는 모든 것을 들 수 있다. 활성 수소가 있는 물질로는 예를 들어 나일론, 면, 폴리에스테르, 모, 견, 셀룰로스, 아세테이트, 금속 및 아크릴을 들 수 있다. 추가로 산, 플라스마, 또는 다른 형태의 에칭으로 처리된 물품은 접착을 위한 활성 수소를 가질 수 있다. 염료 분자 또한 결합을 위한 활성 수소를 가질 수 있다.

일부 실시양태의 중합체 조성물을 적용하는 방법 및 수단으로는, 롤 코팅(역 롤 코팅 포함); 금속 공구 또는 나이프 블레이드의 사용(예를 들어, 분산액을 기재상에 붓고, 이어서 금속 공구, 예를 들어 나이프 블레이드를 사용하여 기재 전체에 펴서 균일한 두께로 분산액을 캐스팅함); 분무(예를 들어, 펌프 분무 병 사용); 침지; 페인팅; 프린팅; 스탬핑; 및 물품의 함침을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 이들 방법은 추가의 접착제 물질의 필요 없이 분산액을 기재 상에 직접 적용하기 위해 사용할 수 있으며, 추가의/두꺼운 층이 필요할 경우에는 반복될 수 있다. 분산액은 코팅, 결합, 적층 및 접착 목적을 위해 합성, 천연, 또는 합성/천연 블렌드 물질로부터 제조된 편직물, 제직물 또는 부직물 중의 임의의 직물에 적용될 수 있다. 분산액 중의 물을 가공 동안 건조에 의해(예를 들어, 공기 건조나 오븐의 사용을 통해) 제거하고 침전 및 합착된 폴리우레탄 층을 직물상에 남겨 접착성 결합을 형성할 수 있다.

1종 이상의 응고제를 선택적으로 사용하여 본 발명에 따른 분산액이 직물 또는 다른 물품 내로 침투하는 것을 억제하거나 최소화할 수 있다. 사용될 수 있는 응고제의 예로는 질산칼슘(질산칼슘 사수화물 포함), 염화칼슘, 황산알루미늄(수화물), 아세트산마그네슘, 염화아연(수화물) 및 질산아연을 들 수 있다.

분산액을 적용하는 데 사용될 수 있는 공구의 일례는 나이프 블레이드이다. 나이프 블레이드는 금속 또는 임의의 다른 적합한 물질로 제조될 수 있다. 나이프 블레이드는 미리 결정된 폭 및 두께의 갭(gap)을 가질 수 있다. 갭은 두께가 예를 들어 0.2 밀(mil) 내지 50 밀의 범위, 예컨대 두께가 5 밀, 10 밀, 15 밀, 25 밀, 30 밀 또는 45 밀일 수 있다.

엘라스토머 중합체 필름, 용액 및 분산액의 두께는 적용에 따라서 변할 수 있다. 건조 성형 물품의 경우, 최종 두께는 예를 들어 약 0.1 밀 내지 약 250 밀, 예컨대 약 0.5 밀 내지 약 25 밀, 예컨대 약 1 내지 약 6 밀(1 밀 = 1/1000 인치)의 범위일 수 있다.

적합한 두께로는 약 0.5 밀 내지 약 12 밀, 약 0.5 내지 약 10 밀, 및 약 1.5 밀 내지 약 9 밀을 들 수 있다. 수성 분산액의 경우, 사용되는 양은 예를 들어 약 2.5 g/㎡ 내지 약 6.40 kg/㎡, 예컨대 약 12.7 내지 약 635 g/㎡, 예컨대 약 25.4 내지 약 152.4 g/㎡의 범위일 수 있다.

본 발명의 범위에 포함되는 분산액 및 성형된 물품으로 코팅될 수 있는 평평한 시트 및 테이프의 유형으로는, 제직물 및 편직물을 포함하는 텍스타일 직물; 부직포; 가죽(천연 또는 합성); 종이; 금속; 플라스틱; 및 스크림(scrim)을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

엘라스토머 중합체 필름 조성물에 적층 또는 결합된 비탄성 직물은 향상된 신장성 및 회복성 및 향상된 몰딩 특성을 가질 수 있다.

본 발명의 범위에 포함되는 분산액 및 성형된 물품을 사용하여 제조할 수 있는 개구부를 포함하는 의류 또는 의복의 예로는 속옷, 브래지어, 팬티, 란제리, 수영복, 셰이퍼(shaper), 캐미솔, 양말류, 잠옷, 잠수용 고무옷(wetsuit), 수술복(scrub), 우주복, 유니폼, 모자, 밴드, 땀밴드, 벨트, 활동복, 겉옷, 비옷, 방한 재킷, 바지, 셔츠, 드레스, 블라우스, 남성용 및 여성용 상의, 스웨터, 코르셋, 조끼(vest), 속바지(knickers), 양말, 무릎까지 오는 양말류, 넓적다리까지 오는 양말류, 드레스, 블라우스, 앞치마, 턱시도, 비슈트(bisht), 아바야(abaya), 히잡(hijab), 질밥(jilbab), 토우브(thoub), 부르카(burka), 망토, 의상, 다이빙복, 킬트(kilt), 기모노, 저지, 가운, 보호복, 사리(sari), 사롱(sarong), 스커트, 각반, 스톨라(stola), 슈트, 스트레이트재킷(straitjacket), 토가(toga), 팬티스타킹, 수건, 유니폼, 베일, 잠수용 고무옷, 의료용 압축 의복, 붕대, 슈트 심지, 허리밴드 및 이들의 모든 성분들을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 다른 측면은 성형된 물품 및 기재를 포함하고 이때 성형된 물품과 기재는 부착되어 라미네이트를 형성함으로써 탄성 라미네이트의 마찰계수가 기재 단독의 마찰계수보다 더 큰 물품이다. 이것의 예는 의복이 다른 의복, 예컨대 블라우스나 셔츠로부터 미끄러지지 않게 하거나, 아니면 의복 착용자의 피부상에서 허리밴드의 미끄러짐을 방지하는 수성 폴리우레탄 분산액을 포함하는 코팅 또는 필름이 있는 허리밴드이다.

분석 방법

연신율, 비강도, 및 셋트(Set)

연신율 및 비강도 특성은 동적 인장 시험기 Instron을 사용하여 필름에 대해 측정하였다. 샘플 크기는 긴 치수를 따라 측정하여 1 × 3 인치(1.5 cm × 7.6 cm)였다. 샘플을 클램프에 물리고, 최대 연신율에 도달할 때까지 분당 200％ 연신율의 변형 속도로 연신시켰다. 비강도 및 연신율은 필름 파단 직전에 측정되었다. 유사하게, 셋트 ％는 1 × 3 인치(1.5 cm × 7.6 cm)의 필름 샘플을 분당 200％의 변형 속도로 0％에서 50％까지의 연신율로 5회 순환 연신시켜 측정하였다. 셋트 ％는 5회째 순환 후에 측정하였다.

실시예

Terathane® 1800은 수 평균 분자량이 1,800인 선형 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG)(미국 캔사스주 위치타의 INVISTA S.a. r.L.에서 상업적으로 입수 가능함)이고;

Pluracol® HP 4000D는 수 평균 분자량이 400인 선형 1급 히드록실 말단 폴리프로필렌 에테르 글리콜(벨기에 브뤼셀의 BASF에서 상업적으로 입수 가능함)이며;

Mondur® ML은 50 내지 60％의 2,4'-MDI 이성질체 및 50 내지 40％의 4,4'-MDI 이성질체를 함유하는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 이성질체 혼합물(미국 텍사스주 베이타운의 Bayer로부터 상업적으로 입수 가능함)이고;

Lupranate® MI는 45 내지 55％의 2,4'-MDI 이성질체 및 55 내지 45％의 4,4'-MDI 이성질체를 함유하는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 이성질체 혼합물(미국 미시건주 와이언도트의 BASF로부터 상업적으로 입수 가능함)이며;

Isonate® 125MDR는 98％의 4,4'-MDI 이성질체 및 2％의 2,4'-MDI 이성질체를 함유하는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)의 순수 혼합물(미국 미시건주 미들랜드의 Dow Company로부터 상업적으로 입수 가능함)이고;

DMPA는 2,2-디메틸로프로피온산이다.

하기 예비중합체 샘플은 MDI 이성질체 혼합물, 예컨대 높은 수준의 2,4'-MDI를 함유하는 Lupranate® MI 및 Mondur® ML을 사용하여 제조하였다.

실시예 1

예비중합체의 제조를 질소 대기를 갖는 글러브 박스에서 수행하였다. 공기 압력 구동식 교반기, 가열 맨틀, 및 열전쌍 온도 측정기가 구비된 2000 ㎖ Pyrex® 유리 반응 케틀에 약 382.5 그램의 Terathane® 1800 글리콜 및 약 12.5 그램의 DMPA를 넣었다. 이 혼합물을 약 50℃로 교반하면서 가열하고, 이어서 약 105 그램의 Lupranate® MI 디이소시아네이트를 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 약 90℃로 연속적으로 교반하면서 가열하고 약 90℃에서 약 120분 동안 유지한 후, 혼합물의 ％NCO가 안정한 값으로 감소하여 이소시아네이트 말단기를 갖는 예비중합체의 계산된 수치(1.914의 ％NCO 목표치)와 일치함에 따라 반응을 종료시켰다. 예비중합체의 점도를 약 40℃에서 작동되는 Model DV-8 Falling Ball Viscometer(미국 버지니아주 웨인스보로의 Duratech Corp.에서 시판함)를 사용하여 ASTM D1343-69의 일반적 방법에 따라 측정하였다. NCO기의 중량％로 나타낸 캡핑된 글리콜 예비중합체의 총 이소시아네이트 잔기 함량은 전체 내용이 본원에 포함되는 문헌[S. Siggia, "Quantitative Organic Analysis via Functional Group", 3rd Edition, Wiley ＆ Sons, New York, pp. 559-561 (1963)]의 방법에 의해 측정하였다.

실시예 2

실시예 1에 기재된 절차 및 조성에 따라 제조된 무용매 예비중합체를 사용하여 본 발명의 폴리우레탄우레아 수성 분산액을 제조하였다.

2,000 ㎖ 스테인리스강 비커에 약 700 그램의 탈이온수, 약 15 그램의 소듐 도데실벤젠술포네이트(SDBS), 및 약 10 그램의 트리에틸아민(TEA)를 넣었다. 이어서, 이 혼합물을 얼음/물로 약 5℃로 냉각시키고, 로터/스테이터 혼합 헤드(Ross, Model 100LC)를 갖는 고전단 실험실용 혼합기로 약 5,000 rpm에서 약 30초 동안 혼합하였다. 실시예 1과 같은 방식으로 제조되고 금속 관형 실린더에 함유된 점성 예비중합체를 공기 압력이 가해진 가요성 관을 통해 수성 용액 내의 혼합 헤드의 하부에 첨가하였다. 예비중합체의 온도를 약 50℃ 내지 약 70℃로 유지하였다. 압출된 예비중합체 스트림을 약 5,000 rpm의 연속 혼합하에 분산시키고 물로 사슬 연장시켰다. 약 50분의 시간 동안 총량 약 540 그램의 예비중합체를 물에 도입하여 분산시켰다. 예비중합체를 첨가하여 분산시킨 직후에, 분산된 혼합물에 약 2 그램의 Additive 65(미국 미시건주 미들랜드의 Dow Corning®으로부터 상업적으로 입수 가능함) 및 약 6 그램의 디에틸아민(DEA)을 넣었다. 이어서, 반응 혼합물을 약 30분 동안 더 혼합하였다. 얻어진 무용매 수성 분산액은 유백색이고 안정하였다. Hauthane HA 증점제 900(미국 매사추세츠주 린의 Hauthway로부터 상업적으로 입수 가능함)을 수성 분산액의 약 2.0 중량％ 수준으로 첨가 및 혼합하여 분산액의 점도를 조정하였다. 이어서, 점성 분산액을 40 마이크로미터 Bendix 금속 메시 필터를 통해 여과시키고 실온에서 저장하여 필름 캐스팅 및 적층에 사용하였다. 분산액의 고형분 수준은 43％였고 점도는 약 25,000 센티포아즈였다. 이 분산액으로부터 캐스팅된 필름은 부드럽고 점착성이며 탄성체였다.

실시예 3

제조 절차는, 예비중합체 혼합 후 분산액에 DEA를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 2와 동일하였다. 초기에 분산액은 실시예 2와 다르지 않은 것으로 보였다. 그러나 분산액을 실온에서 1주 이상 숙성시켰을 때, 이 분산액으로부터 캐스팅된 필름은 취성이었고 접착 또는 적층에 적합하지 않았다.

실시예 4

몇몇 다층 물품을 의복 에지밴드/허리밴드로 제조하고, 상기한 방법에 따라 신장성 및 회복성에 대해 시험하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 "PUU"로서 나열된 각각의 필름은 실시예 3의 분산액으로부터 캐스팅하여 건조시킨 필름이다.

에지밴드 제조
허리밴드	사용된 라이너	직물	적용	의복 세탁
A	열 활성화된 탄성 필름; PinBond 및 3 밀 PUU	98/2 면/스판덱스 데님	압착 150℃/20초	유
B	열 활성화된 탄성 필름; PinBond 및 3 밀 PUU	98/2 면/스판덱스 데님, 고온 세탁 3회/면 텀블 건조	압착 150℃/30초/5 bar	무
C	열 활성화된 탄성 필름; PinBond 및 3 밀 PUU	면/T-400® 폴리에스테르 이성분 데님	압착 150℃/30초/5 bar	유
D	열 활성화된 탄성 필름; PinBond 및 3 밀 PUU	면/T-400® 폴리에스테르 이성분 데님, 고온 세탁 3회/면 텀블 건조	압착 150℃/30초/5 bar	무
E	심	98/2 면/스판덱스 데님	재봉	유
F	심	98/2 면/스판덱스 데님, 고온 세탁 3회/면 텀블 건조	재봉	무
G	심	면/T-400® 폴리에스테르 이성분 데님	재봉	유
H	심	면/T-400® 폴리에스테르 이성분 데님, 고온 세탁 3회/면 텀블 건조	재봉	무

세탁된 의복의 허리밴드를 위한 Instron 응력/변형을 비교하면, 열 활성화된 PUU 탄성 필름을 사용하여 본 발명에 따라 제조한 허리밴드에서 향상된 신장성(15％ 연신율에서 힘이 더 낮음) 및 더 높은 하중제거 힘(unload power)이 얻어졌다. 직물은 면 및 탄성 폴리에스테르 이성분으로부터 제조하였다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 응력/변형의 비교는 심이 있는 직물과 PUU 탄성 필름이 있는 직물을 포함하였다.

늘어남은 허리밴드를 10％ 연신율로 18 시간 동안 유지하고, 그 직후 및 1시간 후에 10"의 표시 길이의 변화를 측정하여 시험하였다. 결과를 아래에 보고하였다. 설명은 직물 조성 및 실시예 3의 PUU 필름 또는 심의 사용을 나타낸다.

늘어남 데이터
허리밴드	설명	늘어남, mm	늘어남, 1 hr
C	면/T-400® 폴리에스테르 이성분을 갖는 열 활성화 PUU 필름	3.75	1.875
G	면/T-400® 폴리에스테르 이성분	4.237	3.75
A	면/스판덱스를 갖는 열 활성화 PUU 필름	5	1.875
E	면/스판덱스	8.1	3.75

신장성 및 회복성이 모두 향상되었다. 열 활성화된 PUU 필름으로 제조된 허리밴드는 시각적으로 더 매끄럽고 외관이 반짝였다. 심을 갖도록 제조된 허리밴드는 세탁 후 주름이 생겼다.

허리밴드를 제조하기 전에 세탁된 직물의 경우, 허리밴드의 신장 능력(5450 g에서의 연신율) 및 하중제거 힘의 향상이 여전히 현저하였다. 응력/변형을 도 2에 나타내었다. 이후에 세탁된 직물의 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이 개선이 역시 뚜렷하였다.

실시예 5

시험 설명

10 밀 폭 및 7 밀 두께의 다층 폴리우레탄우레아(PUU) 필름을 포함하는 양말류의 특성을 시험하였다. 3층 필름은 분산액으로부터 캐스팅된 폴리우레탄우레아의 층들을 포함하였으며, 이때 폴리우레탄우레아 층들의 중량 평균 분자량은 약 70,000, 120,000 및 70,000이었다. PUU 필름을 전형적인 양말류 산 염료 프로토콜 후에 백색 레이스에 적용하고, 그의 결과를 상기 필름을 염색 전에 그레이 직물에 적용한 경우와 비교하였다. 전형적인 상업용 실리콘 필름 및 평직 레이스에 대해 어떠한 필름도 그것에 결합하지 않은 채로 동일한 시험을 행하였다.

샘플 제조

10 밀 폭 및 7 밀 두께의 다층 PUU 필름(상기한 것과 같음)의 스트립 2개와 결합하여 6 인치 폭 × 12 인치 길이의 나일론 레이스 직물을 제조하고 하기와 같이 적용하였다:

넓적다리까지 오는 양말류 상단의 제조에 흔히 사용되는, 두께가 대략 25 내지 30 밀이고 평량이 150 그램/제곱야드이고 폭이 3.5 인치인 Macra Lace Co.에서 편직한 나일론 라셀 레이스를 기재로서 사용하였다. 두께가 7 밀이고 폭이 10 밀인 PUU 필름을 레이스의 안쪽에 적용하여 양말류 다리에 부착되었을 때 착용자의 피부에 닿도록 하였다. 받침 종이상의 PUU 필름 스트립을 레이스 직물 기재상에 위치시켰다. "중간 열"로 설정된 손 다리미를 사용하여 받침 종이를 통해 필름을 가열함으로써 필름을 기재에 점착시켜 핫 프레스에 의해 추가로 전달될 수 있도록 하였다. 이어서, 필름이 제자리에 점착된 기재 직물을 Macpi Group에 의해 제작된 MACPI Press / Model # 553. 37-9124.00에 의복을 뒤집어 필름 스트립이 노출되도록 위치시켰다. 이어서 실리콘 이형 받침 종이를 의복의 위아래에 놓고, 직물을 160℃ 내지 170℃에서 30초 동안 약 72 psi 또는 5 bar의 압력으로 핫 프레스하였다.

본 발명의 직물과 비교하기 위해, 하기 직물을 사용하였다:

- 상업용 판매업체에 의해 10 밀 폭의 실리콘 필름 스트립 2개가 적용된 6 인치 폭 × 12 인치 길이의 나일론 레이스 직물

- 6인치 폭의 레이스 직물 단독

염색 프로토콜

나일론/Lycra® 스판덱스 시어(sheer) 양말류에 대한 표준 염색/마무리 처리 프로토콜을 다음과 같이 사용하였다:

예비정련

욕을 100℉로 설정

메롤 HCS 1％ 및 TSPP 0.5％를 첨가

100℉에서 10분 동안 운전

온도를 3도/분으로 170도까지 상승

급수 헹굼

꺼낸 후 배수

염색

염욕을 90℉로 설정하고 표준 염료 약품을 하기와 같이 첨가:

세베겐(Cevegen) 7 1.5％

나일란트렌(Nylanthrene) 블루 GLF 0.36％

나일란트렌 오렌지 SLF 0.685％

나일란트렌 Rd 2RDF 0.130％

아세트산 및 TSPP로 pH 7.5 내지 8.0으로 조정

90℉에서 30분 동안 운전

온도를 3도/분으로 170도까지 상승

30분 동안 운전

염욕 하강

냉수에서 5분간 헹굼

이 시점에서 샘플의 일부를 보관하고, 직물의 나머지를 하기와 같이 정착제로 처리함:

Cibafix DGF 4％로 정착

아세트산으로 pH 4.5로 조정

170℉에서 20분 동안 운전

탈수

건조

관찰

초기 시험 관찰은 PUU 필름이 유사 치수의 상업용 실리콘 밴드에 비해 다소 높은 하중 및 이력을 가짐을 나타냈다. 본 발명자들은 기존 실리콘 제품에 대한 일부 흥미로운 향상을 관찰하였다:

1) PUU 필름은 짙은 베이지색 시스템으로 염색시 염료를 흡수하여 색조를 유지하여, 필름/레이스로 된 양말류 흘러내림 방지 밴드에 보다 잘 일체화된 외관을 제공하였다.

2) PUU 필름은 170℉의 최대 온도 염색 프로토콜에서 레이스 기재에 결합된 상태로 유지되었다.

3) 중요한 점으로, 기재에 부착된 필름이 염색 후에 "보다 부드러운 응력/변형" 특성을 나타냈으며, 이는 염색 전의 그레이 필름/레이스가 현재 상업용 실리콘 제품 시스템에 비해 훨씬 더 가파른 응력/변형 특성을 가지는 것으로 나타났다는 점에 주목할 때 긍정적인 결과로 보여진다.

견뢰도 점검

정착제로 마무리 처리하기 전 및 후에 AATCC 2A 세탁으로 수견뢰도를 점검하였다.

정착 후 표준 시트 직물상의 염료 얼룩은 보이지 않았다.

하기 표 3은 본 발명의 PUU 필름의 이점을 입증한다. 이것은 상업용 실리콘 표준에 비해 염색성, 신장 회복성의 연화, 개선된 피부 점착 마찰을 포함한다.

양말류 물품
결과	레이스에 결합된 10 PUU 필름	레이스에 결합된 기존의 실리콘	레이스 단독
결합	결합 접착성이 점착성 유지	결합 접착성이 점착성 유지	N/A
필름 색상/색조	담색조로 염색된 색을 나타냄	투명 / 염료 흡착 없음	정상적인 염료 흡착
신장 회복성	염색되지 않은 것에 비해 더 부드럽고 더 낮은 힘	염색되지 않은 대조군과 동일	그레이와 동일
피부 점착 마찰	염색되지 않은 것에 비해 약간 우수	염색되지 않은 것과 동일	N/A
정착 전 세탁 견뢰도	일부 염료 번짐 관찰	일부 염료 번짐 관찰	일부 염료 번짐 관찰
세탁 견뢰도 등급	정착 후 염료 번짐 없음	정착 후 염료 번짐 없음	정착 후 염료 번짐 없음

본 발명을 예시적 방식으로 기재하였으나, 사용된 용어는 제한이라기보다는 설명 또는 기술로서 의도되었음이 이해될 것이다. 또한, 본 발명을 몇몇 예시적인 실시양태를 들어 기술하였으나, 당업자가 이러한 교시를 본 발명의 다른 가능한 변형에 쉽게 적용할 수 있을 것임은 자명할 것이다.

Claims (6)

1. 엘라스토머 폴리우레탄우레아 분산액을 포함하는 하나 이상의 개구부가 있는 의복을 포함하고,
   상기 엘라스토머 폴리우레탄우레아 분산액은 각각의 폴리우레탄우레아 층이 상이한 중량 평균 분자량을 가지는 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층을 포함하고,
   상기 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층은 35,000 내지 90,000의 보다 낮은 중량 평균 분자량을 가지는 하나 이상의 폴리우레탄우레아 층 및 100,000 내지 130,000의 보다 높은 중량 평균 분자량을 가지는 하나의 폴리우레탄우레아 층을 포함하고,
   상기 폴리우레탄우레아 조성물은 에지밴드 내에 포함되고,
   상기 에지밴드는 2 이상의 의복 층을 포함하고,
   상기 폴리우레탄우레아 조성물은 상기 의복 층 사이에 위치하는, 물품.
2. 제1항에 있어서, 상기 의복이 속옷, 브래지어, 팬티, 란제리, 수영복, 셰이퍼(shaper), 캐미솔, 양말류, 잠옷, 잠수용 고무옷(wetsuit), 수술복(scrub), 우주복, 유니폼, 모자, 밴드, 땀밴드, 벨트, 활동복, 겉옷, 비옷, 방한 재킷, 바지, 셔츠, 드레스, 블라우스, 남성용 및 여성용 상의, 스웨터, 코르셋, 조끼(vest), 속바지(knickers), 양말, 무릎까지 오는 양말류, 넓적다리까지 오는 양말류, 드레스, 블라우스, 앞치마, 턱시도, 비슈트(bisht), 아바야(abaya), 히잡(hijab), 질밥(jilbab), 토우브(thoub), 부르카(burka), 망토, 의상, 다이빙복, 킬트(kilt), 기모노, 저지, 가운, 보호복, 사리(sari), 사롱(sarong), 스커트, 각반, 스톨라(stola), 슈트, 스트레이트재킷(straitjacket), 토가(toga), 팬티스타킹, 수건, 유니폼, 베일, 잠수용 고무옷, 의료용 압축 의복, 붕대, 슈트 심지, 허리밴드 및 이들의 모든 성분들로 이루어진 군으로부터 선택되는, 물품.
3. 개구부가 엘라스토머 폴리우레탄우레아 분산액을 포함하고,
   상기 엘라스토머 폴리우레탄우레아 분산액은 각각의 폴리우레탄우레아 층이 상이한 중량 평균 분자량을 가지는 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층을 포함하고,
   상기 하나 초과의 폴리우레탄우레아 층은 35,000 내지 90,000의 보다 낮은 중량 평균 분자량을 가지는 하나 이상의 폴리우레탄우레아 층 및 100,000 내지 130,000의 보다 높은 중량 평균 분자량을 가지는 하나의 폴리우레탄우레아 층을 포함하고,
   상기 폴리우레탄우레아 조성물은 에지밴드 내에 포함되고,
   상기 에지밴드는 2 이상의 의복 층을 포함하고,
   상기 폴리우레탄우레아 조성물은 상기 의복 층 사이에 위치하는, 하나 이상의 개구부를 가지는 의복.
4. 제3항에 있어서, 속옷, 브래지어, 팬티, 란제리, 수영복, 셰이퍼(shaper), 캐미솔, 양말류, 잠옷, 잠수용 고무옷(wetsuit), 수술복(scrub), 우주복, 유니폼, 모자, 밴드, 땀밴드, 벨트, 활동복, 겉옷, 비옷, 방한 재킷, 바지, 셔츠, 드레스, 블라우스, 남성용 및 여성용 상의, 스웨터, 코르셋, 조끼(vest), 속바지(knickers), 양말, 무릎까지 오는 양말류, 넓적다리까지 오는 양말류, 드레스, 블라우스, 앞치마, 턱시도, 비슈트(bisht), 아바야(abaya), 히잡(hijab), 질밥(jilbab), 토우브(thoub), 부르카(burka), 망토, 의상, 다이빙복, 킬트(kilt), 기모노, 저지, 가운, 보호복, 사리(sari), 사롱(sarong), 스커트, 각반, 스톨라(stola), 슈트, 스트레이트재킷(straitjacket), 토가(toga), 팬티스타킹, 수건, 유니폼, 베일, 잠수용 고무옷, 의료용 압축 의복, 붕대, 슈트 심지, 허리밴드 및 이들의 모든 성분들로 이루어진 군으로부터 선택되는, 의복.
5. 성형된 물품 및 기재를 포함하고,
   상기 성형된 물품 및 상기 기재는 부착되어 라미네이트를 형성함으로써 라미네이트의 마찰계수가 기재 단독의 마찰계수보다 크고,
   상기 성형된 물품은 하나 이상의 폴리우레탄우레아 분산액 층을 포함하고, 각각의 폴리우레탄우레아 층이 상이한 중량 평균 분자량을 가지는, 물품.
6. 제5항에 있어서, 상기 성형된 물품이 에지밴드인, 물품.

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