KR20230106722A - 단열을 개선하는 금속화 직물 - Google Patents
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Abstract
직포, 및 상기 직포에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨)을 포함하는 섬유에 관한 것이다. 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이며, 중량은 55 gsm 이하이다. 적어도 하나의 코팅층은 상기 저방사율층에 인접하게 증기 증착될 수 있다. 상기 직포는 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 다른 비처리된 직포와 함께 테스트될 때 저방사율층이 없는 경우 실질적으로 유사한 직포에 비해 적어도 10%의 단열 능력 증가를 나타낸다.
Description
본 개시내용은 직포, 특히 상기 직포에 단열 기능을 제공하기 위해 그 위에 증착된 저방사율 소재를 갖는 직포에 관한 것이다.
특정 특성을 부여하거나, 섬유의 기존 특성을 향상/지원하기 위해 섬유는 여러 가지 방법으로 기능화된다. 이러한 소재의 기능화는 특정한 기능적 특성을 제공하기 위해 섬유의 표면에 첨가제 또는 기타 제제를 첨가하는 것을 지칭할 수 있다. 여기에는 방수/내수성, 쿨링 및 항균 기능을 위한 기능화가 포함될 수 있다. 금속 코팅 직물은 의류에 특정 특성을 부여하기 위해 개발되었다. 모든 기능화는 기본 직물의 구조적 무결성 또는 고유 특성에 부정적인 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 추가된 기능화는 소재의 다공성에 영향을 미치지 않도록 구성될 수 있다.
기능성 직물의 개선이 필요하다.
본 개시내용의 양태는 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포(여기서, 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이며, 중량은 40 gsm 이하임); 상기 직포에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨); 및 저방사율층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 섬유에 관한 것이다. 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 단열 패키지로 테스트할 때 저방사율층이 없는 경우 실질적으로 유사한 직포에 비해 적어도 10%의 단열 능력 증가를 나타낼 수 있다.
본 개시내용의 양태는, 또한, 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포(여기서, 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이며, 중량은 40 gsm 이하임); 상기 직포에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨); 및 저방사율층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 섬유를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 단열 패키지로 테스트할 때 저방사율층이 없는 경우 실질적으로 유사한 직포에 비해 적어도 10%(예를 들면, 10% 내지 25%; 25%; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 능력 증가를 나타낼 수 있다.
추가의 양태는 상기 개시된 섬유를 포함하는 제품, 예컨대 의류에 관한 것이다.
직포, 및 상기 직포에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨)을 포함하는 섬유에 관한 것이다. 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이며, 중량은 55 gsm 이하이다. 적어도 하나의 코팅층은 상기 저방사율층에 인접하게 증기 증착될 수 있다. 상기 직포는 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 다른 비처리된 직포와 함께 테스트될 때 저방사율층이 없는 경우 실질적으로 유사한 직포에 비해 적어도 10%의 단열 능력 증가를 나타낸다.
반드시 축척으로 도시된 것이 아닌 도면에서, 유사한 도면 부호는 다른 도면에서의 유사한 구성 요소를 나타낼 수 있다. 다른 문자 접미사를 갖는 유사한 숫자는 유사한 구성 요소의 다른 예를 나타낼 수 있다. 다음의 도면은 일반적으로 본 개시에서 논의된 다양한 예를 예로서 설명하지만, 이에 제한되지는 않는다.
도 1은 직포의 단편 프로파일의 예를 도시한다.
도 2는 표면 파상도와 표면 거칠기의 비교와 표면 프로파일 특성을 묘사하는 다이어그램을 도시한다.
도 3은 개시된 직포를 포함하는 다양한 직포의 표면 파상도의 기능으로서 단열의 백분율 차이의 그래프 표현이다.
도 4는 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 5는 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 6은 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 7a는 본 개시내용의 양태에 따른 복합 직물의 상부 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 복합 직물의 한쪽 면을 도시한다.
도 7c는 도 7a의 복합 직물의 다른 면을 도시한다.
도 1은 직포의 단편 프로파일의 예를 도시한다.
도 2는 표면 파상도와 표면 거칠기의 비교와 표면 프로파일 특성을 묘사하는 다이어그램을 도시한다.
도 3은 개시된 직포를 포함하는 다양한 직포의 표면 파상도의 기능으로서 단열의 백분율 차이의 그래프 표현이다.
도 4는 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 5는 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 6은 본 개시내용에 따른 처리 및 처리되지 않은 소재에 대한 예시적 테스트 데이터를 도시한다.
도 7a는 본 개시내용의 양태에 따른 복합 직물의 상부 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 복합 직물의 한쪽 면을 도시한다.
도 7c는 도 7a의 복합 직물의 다른 면을 도시한다.
본 개시내용은 본 개시내용의 상세한 설명과 그 안에 포함된 예를 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다. 다양한 양태에서, 본 개시내용은 적어도 제1 직포층과 상기 제1 직포층에 가봉된(tacking) 제2 직포층을 포함하는 다층 직물과 관련이 있다. 상기 제1 직포층은 다층 직물에 제1 기능성을 제공하며, 상기 제2 직포층은 다층 직물에 제2 기능성을 제공하며, 그리고 상기 제1 기능성은 상기 제2 기능성과는 상이하다.
본 화합물, 조성물, 제품, 시스템, 장치 및/또는 방법은 개시 및 기술되기 전에, 달리 명시되지 않는 한 특정 합성 방법에 국한되지 않거나, 그렇지 않으면 지정되지 않는 한, 물론, 다를 수 있다. 또한 본 명세서에 사용된 용어는 특정 양태만을 설명하기 위한 것이며 제한될 의도가 없다는 것을 이해해야 한다.
본 개시내용의 요소의 다양한 조합, 예를 들어, 동일한 독립 청구항에 의존하는 종속 청구항으로부터의 요소의 조합이 본 개시내용에 포함된다.
더욱이, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 명시된 모든 임의의 방법이 특정 순서로 수행되어야 한다는 해석을 의도하지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계에 따르는 순서를 언급하지 않거나 단계가 특정 순서로 제한되어야 한다고 청구범위 또는 상세한 설명에서 달리 구체적으로 언급되지 않은 경우, 순서가 어떤 면에서든 추론되는 것으로 의도되는 것은 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석에 대한 가능한 비표현적 근거를 유지한다: 단계 또는 작동 흐름의 배열과 관련한 논리 문제; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 명세서에 기술된 실시예의 수 또는 유형.
본 개시내용에 언급된 모든 간행물은 본 개시내용에서 인용되는 방법 및/또는 물질을 개시하고 설명하기 위해 참고로 포함된다.
금속화 직물
특정 특성을 부여하거나, 섬유의 기존 특성을 향상시키고/시키거나 지원하기 위해 직물은 여러 가지 방법으로 기능화된다. 여기에는 방수/내수성, 쿨링 및 항균 기능을 위한 기능화가 포함될 수 있다. 직물은 직물에 특정 성능 특성을 부여하기 위해 금속 코팅으로 개발된다. 모든 기능화는 직물의 구조적 무결성 또는 특성에 부정적인 영향을 미치지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이러한 추가된 기능화는 소재의 다공성에 영향을 미치지 않도록 구성될 수 있다. 소재의 다공성이 특정 응용 분야에서 특정 기능을 수행할 수 있기 때문에 중요하다. 예를 들어, 주어진 직물의 다공성은 다른 특성 중에서 기체 및/또는 액체 투과, 미립자 여과 및 액체 흡수를 제어할 수 있다. 따라서, 직물에서 섬유의 화학적 특성을 추가로 변경하도록 의도할 수 있는 적용된 기능적 처리는 소재의 다공성에 영향을 주지 않도록 구성된다. 종래에는 증착 공정이 주어진 직물에 기능화를 부여하는 데 사용되는 것이 어려운 것으로 입증되었다.
본 개시내용은. 예컨대, 알루미늄과 같은 금속인 저방사율 소재의 표면 증착을 통해 특정 직물의 단열을 개선시킨다. 구체적으로, 특정 원사 데니어 및 중량 및 특정 표면 특성을 갖는 직포에 저방사율 소재를 증기 증착으로 결합하여 단열을 향상시킬 수 있다. 여기서, 특정 기본 직물은 스퍼터링 및/또는 증기 증착 공정을 통해 섬유 수준에서 금속화시킬 수 있다. 본 명세서에 제공된 바와 같이, 기능화 공정에도 불구하고 기본 직물의 특성은 유지될 수 있다. 이러한 특성에는 요소/분자 전달 능력이라고도 하는 액체 및 기체 분자를 전달하는 소재의 능력에 영향을 주는 기본 소재 다공성이 포함될 수 있다. 추가의 예에서, 폴리머 코팅층은 내구성을 개선하고, 저방사율 소재의 산화를 방지하기 위해 증기 증착을 통해 적용될 수 있다. 본 개시내용의 다양한 양태에 따르면, 개시된 기능화 직물은 체온 유지 및 태양열 증감 감소 모두에 대해 열적 특성을 향상시킬 수 있다.
기존의 금속화 직물은 증착된 소재의 방사율에 따라 단열 특성을 획득할 수 있다. 그러나, 임의의 특정 이론에 얽매이지 않고, 본 개시내용의 양태는 금속화 직물의 방사율 또는 금속화 직물과 미처리된 직물 사이의 방사율 차이가, 특히 단열 패키지내에 사용되는 경우, 금속화 직물이 직물의 단열을 강화시키는지의 여부를 가장 잘 나타내지 않는다는 것을 입증할 수 있다. 단열 패키지에서, 금속화 직물은 일부 섬유 단열재와 함께 외부 쉘 및/또는 라이닝으로 사용될 수 있다.
개시된 기본 섬유의 미세 구조는 상기에서 설명한 강화된 단열 현상에 기여할 수 있다. 미세 구조는 미크론 규모에서 직물의 표면 질감을 나타낼 수 있다. 이러한 질감은 일반적으로 다른 평평한 표면에서는 분명하지 않다. 금속화 표면이 평평할수록 열원에서 나오는 적외선 복사의 방향성이 더 높다. 따라서, (금속화) 직물의 단열 능력이 증가될 수 있다. 단열 패키지에 통합될 때 개선된 단열 특성을 제공하는 금속화 섬유가 개시된다. 구체적으로, ASTM F1868에 따라 테스트할 때 처리되지 않은 쉘 직물 대응물과 비교하여 금속화 직물을 쉘 직물로 사용하는 경우, 60 g/m2 시트 단열재와 40 D 폴리에스테르 라이닝 직물을 사용한 단열 패키지는 적어도 10%(예를 들면, 10% 내지 25%; 25%; 10 회 세척 후 10%; 등)의 단열 성능 향상을 나타낼 수 있다.
저방사율 소재(및 적용가능한 경우 코팅층)의 스퍼터링/증기 증착은 반사 소재와 이의 코팅 또는 보호 층의 상대적으로 얇은 코팅을 생성하며, 이는 금속화 직물의 중량, 두께 및 손느낌(handfeel)에 크게 영향을 미치지 않는다. 구체적으로, 증기 증착을 통한 개시된 직포의 기능화는 직물에 부착된 필름 또는 호일과는 반대로 개별 섬유에 코팅을 제공할 수 있다. 이러한 개별 코팅은 반사 소재를 제공하고, 직물을 가로 지르는 기체, 증기 및/또는 액체 전달의 방해를 최소화할 수 있다. 코팅 또는 보호 층의 얇음은 저방사율층의 반사 특성이 방해받지 않도록 보장할 수 있다. 또한 직포의 신장과 기계적 응력을 수용하기 위해 섬유의 상대적인 움직임의 방해를 최소화한다.
본 명세서에 제공된 바와 같이, 개시된 섬유는 직포를 포함할 수 있다. 직포는 교차 필라멘트(interlaced filaments), 원사, 또는 섬유를 포함하는 직물을 지칭할 수 있다. 직포는 특정 직포를 포함할 수 있다. 이러한 직물은 일관된 직물 표면을 제공하기 위해 교차된 날실 및 충전 원사를 포함할 수 있다. 이러한 원사는 전형적으로 멀티필라멘트일 수 있으며, 즉 원사는 다중 필라멘트를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 직포는 플레인(plain), 립 스톱(ripstop) 또는 도비(dobby) 구조일 수 있다. 플레인 구조는 씨실이 날실 위 및 아래로 번갈아 나오게 하는 무늬를 나타낼 수 있다. 립 스톱 구조는 섬유(예컨대 나일론 및/또는 폴리에스테르) 강화 실로 구성된 무늬를 나타낼 수 있으며, 이러한 구조로 찢어짐과 뜯어지는 것에 대한 내성이 생긴다. 도비 구조는 작고 자주 반복되는 기하학적 디자인을 가진 패턴 무늬 스타일을 나타낼 수 있다.
특정 양태에서, 직포는 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 직포는 나일론 필라멘트 및/또는 폴리에스테르 필라멘트로 형성된 원사를 포함할 수 있다. 이러한 나일론 및 폴리에스테르 원사는 개시된 직포를 제공하기 위해 교차될 수 있다. 추가 양태에서, 직포는 예를 들어 폴리락트산과 같은 산을 포함할 수 있다.
나일론 섬유는 나일론 수지로 형성될 수 있으며, 폴리아미드 수지라고 한다. 적합한 나일론 수지는 다양한 상업적 공급원으로부터 입수 가능한 나일론-6(폴리아미드 6) 및 나일론-6,6(폴리아미드 6,6)을 포함할 수 있다.
나일론 수지는 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성될 수 있다. 본 명세서에 개시된 나일론 필라멘트, 섬유 또는 원사를 제조하기 한 제조 공정은 다수의 방법, 예를 들어 연속 스핀-드로우 공정을 포함할 수 있다.
본 명세서에 제공된 바와 같이, 직포는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 즉, 직포는 적어도 폴리에스테르 수지를 포함하는 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 및 둘 이상의 상기 중합체 및/또는 공중합체의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 예에서, 직포는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 재생된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다.
폴리에스테르 수지는 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 형성될 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 폴리에스테르 필라멘트, 섬유 또는 원사를 제조하기위한 제조 공정은 다수의 방법, 예를 들어 연속 스핀-드로우 공정을 포함할 수 있다.
직포는 원사 크기가 작고 무게가 적을 수 있다. 즉, 직포는 특정 원사 크기 또는 두께 및 특정 중량을 갖는다. 직포의 원사 크기는 약 30 데니어(30 D) 미만일 수 있다. 예를 들어, 직포는 약 5 D 내지 30 D, 또는 약 5 D 내지 약 20 D, 또는 약 5 D 내지 10 D의 원사 크기를 가질 수 있다.
직포의 중량은 적을 수 있다. 구체적으로, 직포의 중량은 60 평방미터당 그램(gsm 또는 g/m2) 미만, 55 gsm 미만, 50 gsm 미만, 45 gsm 미만, 40 gsm 미만일 수 있다. 일부 양태에서, 직포의 중량은 약 30 gsm 내지 약 55 gsm일 수 있다. 일부 양태에서, 직포의 중량은 약 30 gsm 내지 약 40 gsm일 수 있다.
본 명세서에 제공된 바와 같이, 직포의 표면 특성은 개시된 섬유의 단열 특성에 영향을 미칠 수 있다. 천연 섬유 및/또는 엘라스테인(elastane)(신축성있는 폴리우레탄, 예를 들어 스판덱스 또는 라이크라가 상업적으로 이용 가능함)에는 섬유의 금속화를 통해 단열 향상을 감소시키는 거친 표면(미크론 규모에서)이 만들어 질 수 있다. 다양한 예에서, 직포는 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템에 따라 테스트할 때 약 35 마이크로미터(㎛) 미만 또는 약 32㎛ 미만의 표면 파상도를 가질 수 있다. 예를 들어 약 3.3㎛ 미만의 낮은 표면 거칠기가 바람직하다. 직포는 약 1.5 내지 3.3의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
저방사율 소재층이 직포의 표면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 저방사율 소재층이 특정 표면 프로파일을 갖는 직포의 표면에 배치될 수 있다. 표면 프로파일은 표면 거칠기 및 표면 파상도의 특성을 나타낼 수 있다. 본 개시내용의 다양한 양태에서, 표면 파상도는 직포 단면의 평균 파상도를 특징으로 할 수 있다. 직포는 기계 계측 부문 국립 표준 기술 연구소의 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템(버전: 베타)으로 확인된 표면 특성 분석을 사용하여 테스트할 때 약 35㎛ 미만 또는 약 32㎛ 미만의 평균 파상도를 가질 수 있다. 평균 파상도에 대한 테스트는 산술 평균 거칠기(Ra) 계산을 위해 0.08 mm의 긴 컷오프(Lc)를 사용하는 1차 순서 최소 제곱 곡률 제거 및 빠른 가우스 필터로 수행할 수 있다.
도 1은 직포의 전형적인 단면 프로파일을 제공한다. 도시된 바와 같이, 직포(10)를 포함하는 기재는 선택적인 중합체 언더코팅(11), 저방사율층(12) 및 인접한 중합체 코팅층(13)으로 코팅 될 수 있다. 도 2는 표면 거칠기와 파상도 사이의 관계를 도시한다. 표면 거칠기는 좁은 간격의 불규칙성을 나타낼 수 있으며, 표면 파상도는 더 넓은 간격의 불규칙성을 나타낼 수 있다. 명시된 표면 거칠기 및/또는 표면 파상도는 저방사율 소재가 직포의 표면에서 미세구조에 부착되도록 할 수 있다.
저방사율 소재는 증기 증착 공정을 통해 직포 표면에 배치될 수 있다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 증기 증착은 저방사율 소재가 직포의 미세 구조에 부착되도록 할 수 있다. 일반적으로, 저방사율 소재층은 물리적 증기 증착(PVD)/스퍼터링 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 저방사율층의 두께는 50 나노미터(nm) 미만이다. 증기 증착은 고해상도로 몇 nm의 얇은 두께를 얻을 수 있다. 우리의 목적을 위해 아마도 30 내지 70 nm 두께가 적절할 수 있다.
다양한 양태에서, 저방사율층은 매우 반사적이다. 방사율은 방사선에 투명하지 않은 소재의 반사율과 반비례한다. 방사율 측정기(emissiometer)를 사용하여 테스트할 때 금속은 약 0.05의 방사율을 나타낼 수 있다. 알루미늄과 같은 금속을 포함하는 저방사율층은 특정 반사 특성을 제공 할 수 있다. 증기 증착된 알루미늄은 태양 복사를 반사하여 태양열을 감소시킨다. 나일론 직물 상의 알루미늄 코팅이 약 20%(알루미늄 층이 시뮬레이션된 바디를 향하도록 구성되는 경우) 및 약 38%(알루미늄 층이 시뮬레이션된 태양 광원을 향하도록 구성되는 경우)의 양으로 시뮬레이션된 바디에 도달하는 시뮬레이션된 태양 복사의 양을 감소시켰다는 것은 시뮬레이션된 바디(핫 플레이트)를 향하는 약 140 W/m2에서 시뮬레이션된 태양 광 조사(500 W 할로겐 램프)를 사용하여 설정하였다. 따라서 증착된 알루미늄 층은 그것이 향하는 방향(바디 또는 태양을 향함)에 관계없이 태양 복사로 인한 과도한 가열을 방지할 수 있다. 이 효과는 단층으로 증착되는 경우에도 중요했다.
가장 큰 가온 이점은 반사 소재가 (단열 패키지에서) 단열재를 향할 때 달성될 수 있다. 그럼에도 불구하고 반사된 소재가 열원과 직접 접촉하지 않는 한, 위치에 관계없이 온기가 높아진 것은 중요할 수 있다. 반대로, 태양 복사의 반사를 통해 감소된 과열 이점은 반사 소재의 위치에 관계없이 달성될 수 있지만, 태양을 향할 때 효과가 더 커진다.
저방사율 소재는 모델 AE1, D&S 방사율 측정기와 같은, 방사율 측정기를 사용하여 테스트할 때 0.2 미만의 방사율을 갖는 소재를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 저방사율 소재는 금속을 포함한다. 저방사율은 알루미늄을 포함할 수 있다.
개시된 섬유는 적어도 하나의 코팅층을 포함할 수 있다. 코팅층은 저방사율층에 인접하게 배치될 수 있다. 본 명세서에 제공된 바와 같이, 코팅층은 직물 및 저방사율층에 대한 보호 층을 제공하여 금속 산화를 방지하고, 내구성을 개선시킬 수 있다. 일부 예에서, 코팅층은 직포와 저방사율층 사이에 배치될 수 있으며, 이는 저방사율층과 직포 표면의 접착력을 향상시키거나 용이하게 할 수 있다.
코팅층은 예를 들어 화학 증기 증착과 같은 증기 증착 공정을 통해서 저방사율층에 인접하게 배치될 수 있다. 증기 증착으로 코팅층의 두께를 보장하여 저방사율층의 반사 특성을 유지할 수 있다. 또 다른 예에서, 코팅층은 직포와 저방사율층 사이에 배치될 수 있다.
코팅층은 중합체를 포함할 수 있다. 코팅층에 적합한 중합체는 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 코팅층은 아크릴 중합체를 포함할 수 있다. 코팅층은 400 nm 미만의 두께를 가질 수 있다. 코팅층은 증기 증착을 통해 배치될 수 있다.
일부 양태에서 이를 포함하는 금속화 섬유 또는 의복의 한 층에만 최종 마감 처리를 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 직포, 저방사율층 및 코팅층을 포함하는 섬유는 직포에 인접할 수 있는 내구성 발수(DWR) 마감으로 처리 될 수 있다. 그러나 일부 예에서, 섬유는 화학적 마감이 없거나 실질적으로 없다. 특정 예로서, 개시된 섬유는 발수 마감과 같은 화학적 마감이 없거나 실질적으로 없다. 그러나, 다른 양태에서, 개시된 섬유는 발수 마감과 같은 화학적 마감을 포함할 수 있다. DWR은 열 성능에 최소한의 영향을 미칠 수 있다. 즉, 기본 직물이 DWR 마감이 있는 경우에도 마찬가지로, 본 명세서에 기재된 데니어/중량 및 섬유 유형 요구 사항을 충족하는 한 직물은 적어도 10%(예를 들면, 10% 내지 25%; 25 %; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 향상을 달성할 수 있다.
섬유는 기계적 마감을 포함할 수 있다. 적합한 기계적 마감은 시레(
)를 포함할 수 있다. 시레는 열과 압력의 공정을 통해 직물에 적용될 수 있는 광택 왁스 마감이라고 할 수 있다. 기계적 마감은 코팅층에 인접하게 배치될 수 있다.
금속화 섬유의 형성 방법
본 개시내용의 양태는 추가로 섬유 및 이로 구성된 직포를 형성하는 방법에 관한 것이다. 직포는 당 업계에 잘 알려진 임의의 적절한 공정을 통해 형성할 수 있다. 금속화 섬유의 형성은 직포의 표면에 저방사율층의 증기 증착을 포함할 수 있다. 직포는 본 명세서에 기술된 바와 같이 화학적 또는 물리적 증기 증착 공정을 통해 금속화될 수 있다.
개시된 섬유는 본 명세서에 기재된 방법에 따라 형성될 수 있고, 상기에서 기재된 바와 같은 임의의 기능성, 원사, 원사 유형, 원사 크기, 원사 색상, 직물 구조, 직조 유형, 및 선택적인 추가 직포층을 가질 수 있으며, 본 명세서에서는 반복하지 않는다.
알루미늄의 패터닝 및/또는 베이스 직포의 노출이 바람직하며, 예를 들어 미적 및/또는 기능적 목적을 위해, 섀도우 마스크로 스퍼터링을 수행할 수 있다.
금속화 직물로 형성된 제품
본 명세서에 기재된 양태에 따른 그리고 본 명세서에 기재된 방법에 따른 금속화 직물은 광범위한 적용에 이용될 수 있다. 금속화 직물은 특히 작업복, 겉옷, 아웃도어 적용, 캐주얼 웨어, 패션웨어, 개인 보호 장비 및 특수 장비와 같은 의류에 이용될 수 있다. 일부 양태에서, 개시된 섬유로 제작된 의류에는 재킷, 바지, 청바지, 모자, 셔츠, 오버올, 작업복 또는 활동복이 포함된다. 하나의 예에서, 의복의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 금속화 섬유를 포함할 수 있다.
특성
개시된 섬유는 특정 직포에서 저방사율 소재의 표면 증착을 통해 단열을 증가시킨다. 직포는 스퍼터링 및/또는 증기 증착 공정을 통해 섬유 수준에서 금속화되어 기본 소재의 다공성 및 원소/분자 전달 능력을 유지한다. 단열에는 체온 유지와 태양열 획득 감소가 모두 포함된다. 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 테스트할 때 저방사율층이 없는 경우 실질적으로 유사한 직포에 비해 적어도 10%(예를 들면, 10% 내지 25%; 25%; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 능력 증가를 나타낼 수 있다. 본 명세서에 사용된 실질적으로 유사한 직포는 본질적으로 동일한 성분으로 구성되지만 저방사율층이 없는 직포를 지칭할 수 있다. 또한, 개시된 섬유는 방사율 측정기에 의해 테스트될 때 증기 증착된 층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교하여 적어도 0.3의 방사율 차이를 나타낼 수 있다. 또한, 개시된 섬유는 방사율 측정기에 의해 테스트될 때 증기 증착된 층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교하여 적어도 0.35의 방사율 차이를 나타낼 수 있다.
주어진 의류에서 금속화 직물의 위치는 단열 효과에 영향을 미칠 수 있다. 금속 코팅된 직포는 섬유 단열재와 함께 쉘 및/또는 라이닝으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 금속화 직물은 열원(또는 바디)과 직접 접촉할 수 있으며, 즉 금속화 직물은 라이닝과 같은 체열에 가장 가까운 단열 패키지의 직물층일 수 있다. 다른 예에서, 금속화 직물은 쉘과 같은 단열 패키지의 가장 바깥 쪽 직물층일 수 있다.
저방사율층의 반사 특성은 개시된 섬유를 포함하는 의류 사용자에게 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 개시된 저방사율층, 예를 들어 알루미늄과 같은 금속은 태양 복사를 반사하여 태양에 의한 가온을 줄일 수 있다. 시뮬레이션된 태양(예를 들어, 500 와트(W) 할로겐 램프)이 시뮬레이션된 바디(핫 플레이트)에 약 140 W/m2(제곱미터 당 와트)의 열 에너지를 제공하는 하나의 예에서, 얇은 나일론 직물 상의 알루미늄 코팅은 약 20%(알루미늄 코팅이 핫 플레이트를 향할 때) 및 약 38%(알루미늄 코팅이 램프를 향할 때)까지 플레이트에 도달하는 시뮬레이션된 태양 복사의 양을 감소시킨다. 따라서, 금속화 직물은 그것이 향하는 방향(바디 또는 태양)에 관계없이 태양 복사로 인한 과도한 가온을 막을 수 있거나 감소시킬 수 있다. 이러한 효과는 금속화 직물을 단일 층으로 사용하는 경우에도 관찰할 수 있다.
추가의 예로서, 사용자는 UV 보호가 강화된 것을 경험할 수 있다. 사용자는 또한 잠재적인 무선 주파수 차폐뿐만 아니라 피하 산소 증가를 경험할 수 있다.
제1 직물층 및 단열 구조를 포함하는 복합 직물
도 7a 내지 7c를 참조하면, 본 개시내용의 양태는 제1 직물층(730) 및 제1 직물층(730)에 인접한 복수의 단열 구조물(740)을 포함하는 복합 직물(700)에 관한 것이다. 일부 양태에서, 복수의 단열 구조물(740) 각각은 공동(760)을 정의하는 직물 쉘(750) 및 공동(760) 내에 위치하는 단열 소재(미도시)를 포함한다.
제1 직물층(730)은 직물 및/또는 이로 형성된 의류의 양쪽에 위치할 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 복합 직물(700)의 바디 측, 즉 사용자의 바디를 향하는 직물의 면 상에 위치한다. 다른 양태에서, 제1 직물층(730)은 복합 직물(700)의 면 측, 즉 사용자의 바디로부터 떨어진 직물의 면 상에 위치한다. 특정 양태에서, 복합 직물(700)은 직물의 사용자(예를 들어, 복합 직물(700)을 포함하는 의류 착용자)가 제1 직물층(730)이 사용자를 향하거나 사용자로부터 떨어진 상태로 복합 직물을 사용할 수 있도록 양면을 다 이용할 수 있다. 또한 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "인접한"은 추가 직물층(들), 공기 또는 유체를 포함하는 개재 구성 요소 상에 또는 그에 근접한 것을 의미하고, 이를 배제하지 않는다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 일부 양태에서, 복수의 단열 구조물(740) 각각은 제1 직물층(730)에 부착된다. 특정 양태에서, 복수의 단열 구조물(740) 각각은 제1 직물층에 스티칭된다(770)(단열 구조물(740)의 바닥은 제1 직물층(730)에 직접 스티칭 된 것으로 도시됨). 복수의 단열 구조물(740)은 접착제, 바느질, 뜨개질, 용접 또는 스티칭과 같은 임의의 적절한 방법에 의해 제1 직물층(730)에 부착될 수 있다.
도 7a 내지 7c에 도시된 복수의 절연 구조물(740)은 일부 양태에서 제1 직물층(730)에 느슨하게 부착(또는 스티칭(770))되어 자유롭게 움직일 수 있다. 직물이 사용되는 경우(예를 들어, 착용되는 경우), 복수의 단열 구조물이 제1 직물층(730)(화살표(780)로 예시됨)에 대해 놓여져 복합 직물(700)에 따뜻한 단열 층을 형성할 수 있다.
제1 직물층(730)은 임의의 적절한 직물 구조를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 직포이다. 다른 양태에서, 제1 직물층(730)은 편물 직물, 부직포 또는 적층 직물이다. 특정 양태에서, 제1 직물층(730)은 태피터를 포함하지만, 면, 양모, 나일론, 폴리에스테르 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다른 적절한 직물 소재가 사용될 수 있다.
일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 통기성이 높거나 공기 투과성이 높다. 공기 투과성은 ASTM D737에 따라 결정할 수 있으며, 분당 입방 피트(CFM)로 보고된다. 일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 30 CFM 내지 약 100 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 40 CFM 내지 약 80 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 일부 양태에서, 제1 직물층(730)은 ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 50 CFM 내지 약 60 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 제1 직물층(730)의 높은 공기 투과성은 수분이 통과할 수 있도록 복합 직물(700)에 통기성 층을 제공한다.
직물 쉘(750)은 임의의 적절한 직물 구성을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 직물 쉘(750)은 직포, 편물 직물, 부직포 또는 적층 직물이다. 특정 양태에서, 직물 쉘(750)은 태피터를 포함하지만, 면, 양모, 폴리에스테르, 나일론 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다른 적절한 직물 소재가 사용될 수 있다. 직물 쉘(750)은 외부 표면(750a) 및 내부 표면(750b)을 갖는 배플 층을 정의할 수 있다. 표면(750a, 750b) 중 하나 이상은 예를 들어 증기 증착을 사용하여 그 위에 증착된 소재층과 같은 저방사율층을 포함할 수 있다. 저방사율층은 ASTM-F1868 파트 A에 따라 테스트할 때 저방사율층이 없는 실질적으로 유사한 복합 직물에 비해 복합 직물의 클로/단열을 증가시킨다.
직물 쉘(750)이 공기에 대해 실질적으로 불 투과성이거나 매우 낮은 투과성을 갖는 것이 일부 양태에서 바람직 할 수 있다. 일부 양태에서, 직물 쉘(750)은 ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 0 CFM 내지 약 5 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 직물 쉘(750)은 천연 다운 또는 합성 다운을 위한 다운프루프일 수 있다. 직물 쉘(750)은, 합성 다운에 대한 다운프루프 사양을 규정할 수 있는, ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 0.5 CFM 내지 약 8 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 직물 쉘(750)은, 합성 다운에 대한 다운프루프 사양을 규정할 수 있는, ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 0.5 CFM 내지 약 5 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 추가의 양태에서, 직물 쉘(750)은 ASTM D737에 따라 테스트될 때 약 0 CFM 내지 약 2 CFM의 공기 투과성을 갖는다. 직물 쉘(750)을 위한 불투과성 또는 실질적으로 불투과성의 직물 사용은 직물에 온기를 제공하고, 복합 직물(700) 내에서 단열 소재의 이동 또는 움직임을 방지하거나 최소화하기 위해 공동(760)에 단열 소재를 캡슐화한다.
언급된 바와 같이, 복수의 단열 구조물(740) 각각은 공동(760)을 정의하는 직물 쉘(750) 및 공동(760) 내에 위치하는 단열 소재를 포함한다. 천연 단열 소재, 합성 단열 소재 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 적절한 단열 소재를 사용할 수 있다. 특정 양태에서, 단열 소재는 다운(예를 들어, 거위 또는 오리 깃털)을 포함하는 적어도 하나의 천연 단열 소재를 포함한다. 복합 직물(700)에 사용될 수 있는 다른 천연 단열 소재는 면과 양모를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 추가의 양태에서, 단열 소재는 폴리에스테르를 포함하는 적어도 하나의 합성 단열 소재를 포함한다. 복합 직물(700)에 사용될 수 있는 다른 합성 단열 소재는 PrimaLoft®, Thinsulate™, Thermolite®, Quallofil®, ThermoBall™, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 아크릴 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 단열 소재는 공기 취입, 삽입, 주입 및 레피어 삽입을 포함하지만 이에 국한되지 않는 임의의 종래 공정에 의해 공동에 삽입될 수 있다. 또한, 단열 소재는 임의의 형태 일 수 있다. 일부 양태에서, 단열 소재는 느슨한 섬유이고; 다른 양태에서 단열 소재는 성형된다(예를 들어, 관 형태).
본 개시내용의 요소의 다양한 조합, 예를 들어, 동일한 독립 청구항에 의존하는 종속 청구항으로부터의 요소의 조합이 본 개시내용에 포함된다.
발명의 양태
다양한 양태에서, 본 개시내용은 적어도 하기 양태에 관한 것이고, 포함한다.
양태 1. 섬유로서, 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포(여기서, 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이고, 중량은 40 gsm 이하이고, 그리고 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템에 따라 테스트할 경우 표면 파상도는 약 35㎛ 미만이거나, 또는 약 32㎛ 미만임); 상기 직포 상에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨); 및 저방사율층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하며, 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 다른 처리되지 않은 직포와 함께 테스트했을 때 저방사율 소재층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교해서 적어도 10%(예를 들어, 10% 내지 25%; 25%; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 능력 증가를 나타내는, 섬유.
양태 2. 섬유로서, 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포(여기서, 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템에 따라 테스트할 경우 상기 직포의 표면 파상도는 약 32㎛ 미만이고, 저방사율 소재층이 증기 증착됨); 및 상기 저방사율층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하며, 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 다른 처리되지 않은 직포와 함께 테스트했을 때 저방사율 소재층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교해서 적어도 10%(예를 들어, 10% 내지 25%; 25%; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 능력 증가를 나타내는, 섬유.
양태 3. 섬유로서, 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포(여기서, 상기 직포의 원사 크기는 30 D 이하이고, 중량은 40 gsm 이하임); 상기 직포 상에 배치된 저방사율 소재층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착됨); 및 저방사율층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하며, 상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 다른 처리되지 않은 직포와 함께 테스트했을 때 저방사율 소재층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교해서 적어도 10%(예를 들어, 10% 내지 25%; 25%; 10회 세척 후 10%; 등)의 단열 능력 증가를 나타내는, 섬유.
양태 4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 표면 파상도는 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템에 따라 테스트할 때 약 32㎛ 미만인, 섬유.
양태 5. 양태 1 내지 양태 4 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 섬유는 방사율 측정기에 의해 테스트될 때 증기 증착된 층이 없는 실질적으로 유사한 직포와 비교하여 적어도 0.25의 방사율 차이를 나타내는, 섬유.
양태 6. 양태 1 내지 양태 5 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 중량은 30 gsm 내지 40 gsm인, 섬유.
양태 7. 양태 1 내지 양태 5 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 중량은 40 gsm 미만인, 섬유.
양태 8. 양태 1 내지 양태 7 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 원사 데니어 크기는 15 D 내지 20 D인, 섬유.
양태 9. 양태 1 내지 양태 7 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 원사 데니어 크기는 5 D 내지 10 D인, 섬유.
양태 10. 양태 1 내지 양태 7 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 직포의 원사 데니어 크기는 5 D 내지 30 D인, 섬유.
양태 11. 양태 1 내지 양태 10 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 코팅층은 아크릴 중합체를 포함하는, 섬유.
양태 12. 양태 1 내지 양태 11 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 코팅층은 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는, 섬유.
양태 13. 양태 1 내지 양태 11 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 코팅층은 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는, 섬유.
양태 14. 양태 1 내지 양태 13 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 400 nm 미만인, 섬유.
양태 15. 양태 1 내지 양태 14 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 저방사율 소재층의 두께는 50 nm 미만인, 섬유.
양태 16. 양태 1 내지 양태 15 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 저방사율 소재는 금속을 포함하는, 섬유.
양태 17. 양태 1 내지 양태 16 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 저방사율 소재의 방사율은 방사율 측정기를 사용하여 테스트할 때 0.2 미만인, 섬유.
양태 18. 양태 1 내지 양태 17 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 금속은 알루미늄을 포함하는, 섬유.
양태 19. 양태 1 내지 양태 18 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 코팅층은 증기 증착을 통해 배치되는, 섬유.
양태 20. 양태 1 내지 양태 19 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 저방사율층은 상기 직포의 표면의 미세 구조에 부착되는, 섬유.
양태 21. 양태 1 내지 양태 20 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 나일론은 나일론 6, 나일론 6,6, 또는 이들의 조합을 포함하는, 섬유.
양태 22. 양태 1 내지 양태 21 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 섬유.
양태 23. 양태 1 내지 양태 22 중 어느 한 양태에 있어서, 기계적 마감을 추가로 포함하는, 섬유.
양태 24. 양태 1 내지 양태 23 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 섬유는 화학적 마감이 없는, 섬유.
양태 25. 의류로서, 상기 의류의 적어도 일부가 양태 1 내지 양태 24 중 어느 한 양태에 따른 섬유를 포함하는, 의류.
양태 26. 단열 의류로서, 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직물층(여기서, 상기 직물층의 원사 크기는 30 D 이하이며, 중량은 40 gsm 이하임); 상기 직물층에 인접하게 배치된 코팅층; 및 상기 직물층과 코팅층 사이에 배치된 저방사율층(여기서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착 공정을 통해 배치됨)을 포함하는, 단열 의류.
양태 27. 양태 26에 있어서, 상기 코팅층은 아크릴 중합체를 포함하는, 단열 의류.
양태 28. 양태 26 및 양태 27에 있어서, 상기 저방사율 소재층은 금속을 포함하는, 단열 의류.
양태 29. 복합 직물로서, 제1 직물층(상기 제1 직물층은 직포 또는 니트 직물을 포함하며, 상기 제1 직물층은 ASTM D737에 따라 테스트할 때 약 30 입방 피트/분(CFM) 내지 약 100 CFM의 공기 투과성을 가짐); 상기 제1 직물층에 인접하게 배치된 복수의 단열 배플 구조물(여기서, 각각의 복수의 단열 배플 구조물은 공동을 정의하는 직물 쉘 및 상기 공동 내에 위치하는 단열 소재를 포함하며, 여기서 상기 직물 쉘은 다운프루프이고, ASTM D737에 따라 테스트할 때 공기 투과성이 0.5 CFM 내지 약 8 CFM임); 및 상기 직물 쉘의 표면에 배치되는 저방사율층(여기서, 상기 저방사율층은 증기 증착 공정으로 배치되며, 상기 저방사율층은 ASTM-F1868 파트 A에 따라 측정할 때 저방사율층이 없는 실질적으로 유사한 복합 직물에 비해 복합 직물의 단열을 증가시킴)을 포함하는, 복합 직물.
양태 29에 있어서, 상기 저방사율층은 금속을 포함하는, 복합 직물.
양태 29에 있어서, 상기 복합 직물의 단열이 적어도 5%, 적어도 6%, 적어도 7%, 적어도 8%, 적어도 9%, 또는 적어도 10% 증가되는, 복합 직물.
정의
또한 본 명세서에 사용된 용어는 특정 양태만을 설명하기 위한 것이며 제한될 의도가 없다는 것을 이해해야 한다. 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "포함하는"이라는 용어는 "이루어지는" 및 "본질적으로 구성된" 실시 양태를 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서 및 이후의 청구범위에서, 여기에 정의될 다수의 용어가 참조될 것이다.
명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나", "하나의" 및 "그"는 문맥이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "섬유"에 대한 언급은 2개 이상의 섬유의 혼합물을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다.
범위는 여기에서 하나의 값(첫 번째 값)에서 다른 값(두 번째 값)으로 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 범위는 일부 양태에서 제1 값 및 제2 값 중 하나 또는 둘 다를 포함한다. 유사하게, 값을 근사치로 표현할 때, 선행에 '약'을 사용하여 특정 값이 다른 양태를 형성함을 이해할 수 있다. 각 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여 그리고 다른 끝점과 독립적으로 모두 중요하다는 것을 추가로 이해할 것이다. 또한 본 명세서에 개시된 다수의 값이 존재하고, 각각의 값이 또한 본 명세서에서 값 자체에 추가하여 그 특정 값에 "약"으로 개시된 것으로 이해한다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되어 있으면, "약 10"도 또한 개시되는 것이다. 또한 2개의 특정 단위 사이의 각 단위도 또한 개시되는 것으로 이해한다. 예를 들어, 10과 15가 개시되어 있으면, 11, 12, 13 및 14도 또한 개시되는 것이다.
본 명세서에 사용된 용어 "약" 및 "~에 또는 약"은 문제의 양 또는 값이 지정된 값, 대략 지정된 값 또는 지정된 값과 거의 동일할 수 있음을 의미한다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 표시되거나 추론되지 않는 한 ±10% 변동으로 표시된 공칭 값이라는 것으로 이해한다. 용어는 유사한 값이 청구범위에 인용된 동등한 결과 또는 효과를 촉진한다는 것을 말하기 위한 것이다. 즉, 양, 크기, 제형, 매개 변수 및 기타 수량 및 특성은 정확하지 않고 정확할 필요는 없지만, 허용 오차, 변환 계수, 반올림, 측정 오류 등, 그리고 당업자에게 알려진 다른 요인을 반영하여 원하는 대로 근사 및/또는 더 크거나 작을 수 있음을 이해한다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 매개 변수 또는 기타 양 또는 특성은 명시적으로 언급되었는지 여부에 관계없이 "약"또는 "대략"이다. "약"이 정량적 값 앞에 사용되는 경우, 매개 변수는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 특정 정량적 값 자체도 포함하는 것으로 이해한다.
본 명세서에서 사용되는 "섬유"는 천연 또는 인공 섬유의 네트워크로 구성되는 가요성 소재를 의미할 수 있다. 섬유는 직포를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 직물은 섬유와 관련이 있으며, 추가 제품 생산에 사용될 수 있는 직조, 뜨개질, 펼치기, 크로셰 뜨개질 또는 본딩을 통해 만들어진 소재를 지칭할 수 있다. 옷감은 직물과 동의어로 사용될 수 있지만, 종종 가공된 직물 조각이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "의류"는 의류를 구성하는 직물이 의류, 예를 들어 한 쌍의 바지 또는 재킷으로 결합되어 의류를 착용할 준비가 된 의복 품목을 의미한다. 본 개시내용의 목적을 위한 "의류"는 완전히 완벽할 필요는 없고, 의류가 소비자에게 판매될 때 의류 상 또는 의류 내에 포함할 수 있는, 하나 이상의 장식용 특징(예를 들어, 라인스톤즈), 클로저(예를 들어, 버튼), 또는 다른 특징이 없을 수도 있음을 이해해야 한다. 용어 "의류"는 임의의 특정 유형의 의복 용품으로 제한되지 않고, 예를 들어 바지, 셔츠, 재킷, 가운, 드레스, 정장, 비즈니스웨어, 운동복, 레저웨어, 신발류, 겉옷, 인티메이트 등을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
단열 패키지는 특히 의복의 분야에서 단열 목적으로 사용되는 소재의 조합으로 설명할 수 있다. 여기서, 단열 패키지는 직물 단열재와 함께 결합해서 외부 쉘 및/또는 라이닝으로 사용되는 직물로 설명할 수 있다. 섬유 단열재는 합성 소재(예컨대, 폴리에스테르 섬유) 또는 천연 소재(예컨대, 구스 다운)일 수 있으며, 예를 들면 배트/시트, 볼 또는 루스 섬유와 같은 다양한 형태로 존재할 수 있다. 라이닝으로서, 직포는 직포의 사용자 또는 직포를 포함하는 의류 착용자에게 접할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "선택적(optional)"또는 "선택적으로(optionally)"라는 용어는 이후에 설명되는 사건 또는 상황이 발생할 수 있거나 발생할 수 없음을 의미하며, 명세서에는 상기 사건 또는 상황이 발생하는 경우와 발생하지 않는 경우가 포함된다. 예를 들어, "선택적 추가 직포층(optional additional woven fabric layers)"이라는 문구는 추가 직포층(들)이 포함될 수 있거나 포함될 수 없으며, 본 개시내용이 추가 직포층(들)을 포함하거나 포함하지 않는 다층 직물을 포함한다는 것을 의미한다.
여기에서 달리 명시되지 않는 한, 모든 테스트 표준은 본 출원을 제출할 당시 유효한 가장 최근의 표준이다.
본 명세서에 개시된 각각의 소재는 상업적으로 입수 가능하고/하거나 이의 제조 방법은 당업자에게 공지되어 있다.
본 명세서에 개시된 조성물은 특정 기능을 갖는 것으로 이해된다. 본 명세서에 개시된 기능을 수행하기 위한 특정 구조적 요구 사항이 개시되고, 개시된 구조와 관련된 동일한 기능을 수행할 수 있는 다양한 구조가 있고, 이러한 구조가 일반적으로 동일한 결과를 달성할 것임을 이해한다.
실시예
하기 실시예는 본 명세서에서 청구하는 화합물, 조성물, 물품, 장치 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되는지에 대한 완전한 개시 및 설명을 당업자에게 제공하기 위해 제시되며, 순전히 예시적이며 본 개시내용을 제한하려는 의도는 아니다. 숫자(예를 들어, 양, 온도 등)와 관련하여 정확성을 보장하기 위해 노력했지만 일부 오류와 편차를 고려해야 한다.
실시예 1 - 금속화 직물 형성
개시된 직포의 금속화는 단량체의 순간 증발 및 진공 챔버에서의 방사선 경화에 의한 후속 중합에 의해 진행될 수 있다. 중합체 층이 먼저 증착되어 섬유 위에 매끄러운 얇은 층을 생성하고 그 다음에 금속 층이 결과적으로 개선된 기질 위에 증착된다. 적절한 공정은 미국 특허 제7,157,117호에 기재되어 있다.
실시예 2 - 금속화 직물의 보온성 평가
본 개시내용에 따른 직물의 보온성은 플레이트와 가드 온도 35℃; 공기 속도 1 m/s; 주변 온도 20℃; 주변 상대 습도 40 RH%; 및 주변 조명 어둡게(실내 조명 꺼짐)하는 조건의 ASTM-F1868 파트 A에 따라 변경된 방법을 사용하여 발한 가드 열판기(Thermetrics Serial # 306-4XX)에서 테스트하였다.
대조군 비코팅 나일론/폴리에스테르, 알루미늄 코팅 나일론/폴리에스테르 및 폴리에스테르 시트 단열재(60 g/m2)의 4가지 이상의 상이한 조합을 테스트하였다. 20 인치 × 20 인치(50.8 cm × 50.8 cm) 크기의 샘플을 다양한 버전의 나일론/폴리에스테르 직물 사이에 시트 단열재와 함께 고정하였다. 비교를 위해 정상 상태 판독(일반적으로 20분 초과)을 기록하였다.
실시예 2 - 기존의 금속화 직물
필름과 같은 기존의 금속화 평면 기질은 증착된 소재의 방사율에 따라 단열 특성을 획득한다. 그러나, 본 개시내용의 양태는 금속화 직물의 방사율 또는 금속화 직물과 미처리된 직물 사이의 방사율 차이가, 특히 단열 패키지 내에 사용되는 경우, 금속화 직물이 직물의 단열을 강화시키는지의 여부를 가장 잘 나타내는 것은 아니라는 것을 입증할 수 있다.
도 3은 다른 직포와 비교해서 단열의 백분율 차이에 미치는 개시된 직포의 파상도의 효과를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 약 35㎛ 미만의 파상도를 갖는 개시된 직포는 약 10%(예를 들어, 10% 내지 25 %; 25%; 10회 세척 후 10 %; 등)의 열 향상을 제공할 수 있다. 샘플 S1 내지 S4는 경량(10 D 미만의 나일론 직포)을 포함하며; S5 내지 S12는 15 D 나일론을 포함하며; 그리고 S13 및 S14는 각각 20 D 나일론 및 폴리에스테르 직포를 포함한다. 이러한 직물은 적어도 11%의 단열 퍼센트 차이를 제공하기 위해 30 D 미만(샘플 S1 내지 S14)의 중량을 가질 수 있다. 비교 샘플 CS1 내지 CS4는 30 내지 50 D 나일론/엘라스테인 또는 폴리에스테르 직포를 포함한다. 더 높은 데니어 중량(30 D 초과) 및/또는 더 높은 파상도(35 초과)를 갖는 CS1 내지 C4는 본 발명의 샘플 S1 내지 S14보다 단열에서 더 낮은 백분율 차이를 나타냈다.
상기 설명은 제한적이지 않고, 예시를 위한 것이다. 예를 들어, 전술한 예(또는 이의 하나 이상의 양태)는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 상기 설명을 검토할 때 당업자에 의해 다른 실시예가 사용될 수 있다. 요약은 독자가 기술 공개의 특성을 신속하게 확인할 수 있도록 37 C.F.R. §1.72(b)에 따라 제공된다. 청구범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는데 사용되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 또한, 위의 상세한 설명에서, 본 개시내용을 간소화하기 위해 다양한 특징들이 함께 그룹화될 수 있다. 이것은 주장되지 않은 공개된 기능이 청구항에 필수적이라는 의도로 해석되어서는 안된다. 오히려, 발명의 주제는 특정 개시된 실시예의 모든 특징보다 적을 수 있다. 따라서, 다음의 청구항은 각각의 청구항이 별개의 실시예로서 그 자체로 존재하는 예시 또는 실시예로서 상세한 설명에 통합되고, 이러한 실시예는 다양한 조합 또는 순열로 서로 결합될 수 있음이 고려된다. 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구범위를 참조하여, 그러한 청구범위가 부여되는 등가물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다.
전형적인 양태가 예시의 목적으로 제시되었지만, 전술한 설명은 본 명세서의 범위에 대한 제한으로 간주되어서는 안 된다. 따라서, 본 명세서의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정, 적응 및 대안이 당업자에게 발생할 수 있다.
본 개시내용의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 본 개시내용에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시 내용의 다른 실시예들은 본 명세서에 개시된 개시 내용의 명세서 및 실행을 고려함으로써 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시로서 고려되는 것으로 의도되며, 본 개시내용의 진정한 범위 및 정신은 다음의 청구범위에 의해 나타난다.
본 개시내용의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 정의되고, 당업자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는 청구항의 문자식 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 갖거나 청구항의 문자식 언어와 실질적인 차이가 없는 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우 청구항의 범위 내에 있도록 의도된다.
Claims (15)
- 나일론 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하는 직포 층로서, 상기 직포는 30D 이하의 원사 크기 및 55 gsm 이하의 중량을 갖는 것인, 상기 직포 층;
상기 직포 층에 인접하게 배치된 복수의 단열 배플 구조물로서, 상기 복수의 단열 배플 구조물 각각은 공동을 정의하는 직물 쉘 및 상기 공동 내에 위치하는 단열 소재를 포함하고, 상기 직물 쉘은 다운프루프이고 ASTM D737에 따라 테스트할 때 공기 투과성이 0.5 CFM 내지 약 8 CFM이고, 상기 복수의 단열 배플 구조물 각각은 상기 직포 층에 느슨하게 부착되어 상기 복수의 단열 배플 구조물이 상기 직포 층에 상기 복수의 단열 배플 구조물을 부착시키는 이음매에 대하여 자유롭게 움직이도록 하고, 상기 복수의 단열 배플 구조물은 절연층을 형성하는 상기 직포 층에 대해 놓여지고, 상기 직물 쉘은 외부 표면 및 내부 표면을 포함하고, 상기 내부 표면 및 상기 외부 표면 중 하나 이상은 저방사율층을 포함하는 것인, 상기 복수의 단열 배플 구조물;
상기 직포 상에 배치된 저방사율 소재층으로서, 상기 저방사율 소재층은 증기 증착된 것인, 상기 저방사율 소재층; 및
상기 저방사율 소재층에 인접하게 증기 증착된 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 것인 섬유로서,
상기 섬유는 ASTM-F1868 파트 A에 따라 섬유 시트 단열재 및 또 다른 비처리된 직포와 함께 테스트될 때 상기 저방사율 소재층이 없는 경우의 직포에 비해 적어도 10%의 단열 능력 증가를 나타내고, 상기 직포는 표면 계측 알고리즘 테스트 시스템에 따라 테스트할 때 약 35 마이크로미터(㎛) 미만의 표면 파상도 및 약 1.5 내지 3.3㎛의 표면 거칠기를 갖는 것인, 섬유. - 제1항에 있어서, 상기 섬유는 방사율 측정기에 의해 테스트될 때 저방사율 소재층이 없는 직포와 비교하여 적어도 0.25의 방사율 차이를 나타내는, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 직포는 40 gsm 이하의 중량을 갖는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 직포는 5D 내지 30D의 원사 데니어 크기를 갖는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 코팅층은 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 400 nm 미만의 두께를 갖는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 저방사율 소재층은 50 nm 미만의 두께를 갖는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 저방사율 소재는 금속을 포함하는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 저방사율 소재는 방사율 측정기를 사용하여 테스트될 때 0.2 미만의 방사율을 갖는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 금속은 알루미늄을 포함하는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 증기 증착에 의해 배치되는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 저방사율 소재층은 상기 직포의 표면의 미세 구조에 부착되는 것인, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 나일론은 나일론 6, 나일론 6,6, 또는 이들의 조합을 포함하는, 섬유.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 재생된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것인, 섬유.
- 의류로서,
상기 의류의 적어도 일부가 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 섬유를 포함하는, 의류.
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