KR20230145457A - 내구성이 있는 필링 저항성 부직포 단열재 - Google Patents
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- D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
- D04H1/5412—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres sheath-core
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- D04H1/5414—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres side-by-side
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- D04H1/542—Adhesive fibres
- D04H1/544—Olefin series
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- D04H1/542—Adhesive fibres
- D04H1/55—Polyesters
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/593—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives to layered webs
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- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/04—Heat-responsive characteristics
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- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/06—Load-responsive characteristics
- D10B2401/061—Load-responsive characteristics elastic
Abstract
다음을 함유하는 섬유 혼합물로 이루어진 접착된 부직포 웹을 포함하는 배팅을 제공한다: (a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%; (b) 나선형 크림프를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유 10 내지 45 중량%; (c) 1.5 내지 8.0의 데니어, 51 mm 내지 84 mm의 길이 및 110℃ 내지 180℃의 결합 온도를 갖는 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및 (d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃인, 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2021년 2월 17일에 출원된 미국 가출원 번호 제63/150,311호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
본 발명의 분야
본 발명은 일반적으로 내구성이 있는, 필링(pilling)/섬유 이동 저항성(resistant) 부직포 단열재, 단열재 제조 방법 및 단열재를 포함하는 물품에 관한 것이다. 단열재(insulation)는 섬유 분야에서 특히 유용하다.
합성 섬유 및 천연 충전재(예를 들어, 다운(down))를 포함하는 섬유 및 충전재는 오랫동안 섬유 분야에서 단열재로 사용되어 왔다. 예를 들어, 아웃도어 산업에서는 수년 동안 의류, 방한용 의류, 침낭 등에 섬유와 다운을 활용해 왔다. 그러나 이러한 섬유 사용의 단점은 이러한 유형의 단열재가 공기 투과도(air permeability)가 낮은 다운프루프(downproof) 직물과 결합되고/되거나 부직포 스크림(scrim) 소재로 보호되는 경우에도 필링이 발생하기 쉽거나 직물 표면을 통해 심각한 섬유 이동을 보인다는 것이다.
스크림은 단열재와 물품의 바깥쪽(shell) 또는 안쪽(liner) 직물 사이의 보호층으로 자주 사용되는 심지(interlining)이다. 섬유 이동은 섬유가 물품의 표면(일반적으로 외부 환경에 노출되는 물품의 외부)에 존재하도록 직물 표면을 통한 섬유의 침투이다. 필링은 섬유가 직물 표면에서 느슨해져서 직물 표면에 부착된 상태로 남아 있는 뭉치거나 매트한 섬유 입자를 형성하는 경향을 나타낸다.
다운프루프(Downproof) 직물은 일반적으로 250개 이상의 실로 촘촘하게 직조되고, ASTM D737에 따른 공기 투과도가 분당 1 입방피트(CFM) 미만인 직물로 정의된다. 때로는 직물에 코팅이 적용되거나 섬유 이동을 줄이고/줄이거나 다운프루프성을 달성하기 위한 수단으로 표면을 밀봉하기 위해 캘린더링(calendaring) 처리되기도 한다. 이러한 처리는 직물의 공기 투과도를 더욱 감소시켜 물품의 전반적인 쾌적함에 직접적인 영향을 미친다. 직물의 공기 투과도가 낮을수록 통기성이 떨어지고 쾌적하다. 직물의 공기 투과도가 높을수록 통기성이 높고 쾌적하다.
섬유 분야에 사용하기 위한 특정 유형의 이동 저항성 단열재가 해당 분야에 알려져 있다. 이러한 단열재는 일반적으로 1.0 데니어를 초과하는 더 높은 데니어 섬유로 주로 구성되며 소수성 마감재를 포함하지 않는다. 이동 저항성 표면은 상업적으로 이용 가능한 화학 수지를 단열재 표면의 접착제로 사용하여 일반적으로 생산된 이러한 유형의 일반 단열재 상에 만들어졌다. 그러나 이러한 유형의 처리에는 단열재가 딱딱하고 손에 닿는 느낌이 바삭바삭하고 신축성이 감소하며 착용이 불편하다는 사실을 포함하여 다양한 단점이 있다. 또한, 이동 저항성 표면을 만드는 데 사용되는 대부분의 상업적으로 이용 가능한 화학 수지는 물을 빠르게 흡수하므로 성능과 쾌적함을 모두 요구하는 아웃도어 물품과 같은 직물에 상당한 단점을 나타낸다.
따라서, 바람직한 특성을 가지면서도 섬유 이동(필링 포함)의 개선된 저항 또는 방지를 갖는 개선된 단열에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 개시를 용이하게 하기 위해 종래 기술의 특정 측면이 논의되었지만, 출원인은 이러한 기술적 측면을 결코 부인하지 않으며, 청구된 발명이 본 명세서에서 논의된 종래 기술 측면 중 하나 이상을 포함할 수 있는 것으로 고려된다.
본 명세서에서, 문서, 행위(act) 또는 지식 항목(item)이 언급되거나 논의되는 경우, 이러한 언급 또는 논의는 문서, 행위 또는 지식 항목 또는 이들의 조합이, 우선일에, 공개적으로 이용 가능하거나, 대중에게 알려져 있거나, 보통의 일반 지식의 일부이거나, 또는 그렇지 않으면 적용 가능한 법률 조항에 따라 선행 기술을 구성하거나, 또는 본 명세서와 관련된 모든 문제를 해결하려는 시도와 관련이 있는 것으로 알려져 있음을 인정하는 것이 아니다.
간단히 말하면, 본 발명은 섬유 이동 및 필링에 대한 저항성을 가지면서 단열 특성 및 수분 흡수 특성을 포함하는 우수한 특성을 제공하는 향상된 단열에 대한 요구를 충족시킨다. 본 발명은 상기 논의된 기술분야의 문제점 및 결점 중 하나 이상을 해결할 수 있다. 그러나, 본 발명은 다수의 기술 분야에서 다른 문제 및 결점을 해결하는 데 유용한 것으로 입증될 수 있다고 생각된다. 따라서, 청구된 발명은 본 명세서에 논의된 특정 문제 또는 결점 중 어느 것을 해결하는 것으로 반드시 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
출원인은 놀랍게도 본 명세서에 논의된 섬유 혼합물을 포함하는 본 발명의 단열재의 특정 구현예가 우수한 열 특성, 우수한 물 흡수 특성(즉, 구현예는 허용할 수 없는 양의 물을 흡수하지 않음), 빠른 건조 시간, 및 섬유 이동 및/또는 필링에 대한 저항, 또는 섬유 이동 및/또는 필링의 방지를 포함하는 바람직한 특성을 갖는다는 것을 발견했다.
제1 측면에서, 본 발명은 접착된(bonded) 부직포 웹(nonwoven web)을 포함하는 배팅(batting)을 제공하며, 상기 배팅은 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖고, 상기 접착된 부직포 웹은 섬유 혼합물의 총 중량을 기준으로 다음을 함유하는 섬유 혼합물을 포함하고:
(a)
데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유(siliconized fiber) 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유(hollow conjugate fiber) 10 내지 45 중량%;
(c)
데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d)
데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이고, 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
여기서 상기 섬유 혼합물 내의 섬유들은 균질하게 혼합되어 있다.
제2 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 배팅을 포함하는 물품을 제공한다.
제3 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 배팅 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 물품을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은:
- 다음을 혼합하여 본 발명의 섬유 혼합물을 제조하는 단계;
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유 10 내지 45 중량%;
(c) 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이며, 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
- 상기 섬유 혼합물로부터 부직포 웹을 형성하는 단계(예를 들어, 카딩(carding)을 통해);
- 부직포 웹을 제공하는 단계, 또는 선택적으로 상기 섬유 혼합물로부터 형성된 부직포 웹을 하나 이상(예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 5개)의 추가 부직포 웹과 함께 적층(예를 들어, 크로스래핑(crosslapping))하는 단계;
- 부직포 웹(들)을 가장 높은 바인더 섬유 결합 온도 이상으로 가열하여, 섬유 혼합물을 포함하는 적어도 하나의 접착된 부직포 웹을 포함하는, 하나 이상의 부직포 웹을 포함하는 배팅 또는 배팅 중간체를 형성하는 단계로서, 상기 배팅 또는 배팅 중간체는 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖는 것인, 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 제1 및 제2 표면에 수지 용액을 도포하는 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체를 수지 용액 중 수지의 유리 전이 온도를 초과하는 온도로 가열하는 단계; 및
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 하나 이상의 표면을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함하고,
이로써 배팅을 형성한다.
현재 개시된 배팅의 특정 구현예, 상기 배팅을 포함하는 물품, 및 상기 배팅의 제조 방법은 몇 가지 특징을 가지며, 그 중 어느 하나가 이들의 바람직한 속성에 대해 단독으로 책임이 있는 것은 아니다. 다음 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 배팅, 물품 및 방법의 범위를 제한함이 없이, 이제 이들의 보다 두드러진 특징이 간략하게 논의될 것이다. 이러한 논의를 고려한 후, 그리고 특히 "발명의 상세한 설명"이라는 제목의 본 명세서의 섹션을 읽은 후에, 본 명세서에 개시된 다양한 구현예의 특징이 어떻게 현재 기술 상태에 비해 많은 이점을 제공하는지 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예는 필링 및/또는 섬유 이동을 크게 감소 및/또는 방지하는 향상된 단열재(배팅)를 제공한다. 이러한 단열재는 특히 섬유 분야, 예를 들어 의류, 겉옷, 가정용 가구, 침구 등에 사용된다.
본 발명의 이러한 및 다른 특징 및 이점은 첨부된 청구범위 및 첨부 도면과 함께 취해진 본 발명의 다양한 측면에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 이하의 도면과 관련하여 설명될 것이며, 이는 반드시 일정한 비율로 그려질 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 배팅 구현예의 측단면도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 배팅 구현예의 측단면도를 예시한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 특정 구현예에서 사용되는 이성분 바인더 섬유가 가질 수 있는 단면의 비제한적인 예를 도시한다.
도 1은 본 발명의 배팅 구현예의 측단면도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 배팅 구현예의 측단면도를 예시한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 특정 구현예에서 사용되는 이성분 바인더 섬유가 가질 수 있는 단면의 비제한적인 예를 도시한다.
본 발명의 측면 및 이의 특정 특징, 이점 및 세부사항은 첨부 도면에 예시된 비제한적 구현예를 참조하여 아래에서 보다 완전하게 설명된다. 익히 공지된 재료, 제작 도구, 처리 기술 등에 대한 설명은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 생략된다. 그러나, 상세한 설명 및 특정 예(들)는 본 발명의 구현예를 나타내면서, 단지 예시를 위해 제공되고, 제한을 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 기본 발명 개념의 사상 및/또는 범위 내에서 다양한 대체, 수정, 추가 및/또는 배열이 본 개시내용으로부터 당업자에게 명백할 것이다.
제1 측면에서, 본 발명은 접착된 부직포 웹(nonwoven web)을 포함하는 배팅(batting)을 제공하며, 상기 배팅은 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖고, 상기 접착된 부직포 웹은 섬유 혼합물의 총 중량을 기준으로 다음을 함유하는 섬유 혼합물을 포함하고:
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유 10 내지 45 중량%;
(c) 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d)
데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이고, 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
여기서 상기 섬유 혼합물 내의 섬유들은 균질하게 혼합되어 있다.
도 1은 본 발명의 배팅(10) 구현예의 측단면도를 예시한다. 배팅(10)은 제2 표면(4)에 평행한 제1 표면(2)을 포함한다. 배팅(10)의 구현예는 섬유 혼합물의 총 중량을 기준으로 다음을 함유하는 섬유 혼합물(본원에서는 "본 발명의 섬유 혼합물"로 지칭될 수 있음)을 포함하는 단일 접착된 부직포 웹(6)을 포함한다: (a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%; (b) 나선형 크림프를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유 10 내지 45 중량%; (c) 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%(상기 제1 집단의 바인더 섬유는 1.5 내지 8.0의 데니어, 51 mm 내지 84 mm의 길이 및 110℃ 내지 180℃의 결합 온도를 갖는 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유임); 및 (d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이고, 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%.
본 발명의 배팅의 구현예는 하나 이상의 접착된 부직포 웹(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6 등)을 함유한다. 도 1에서, 배팅(10)은 단일 접착된 부직포 웹(6)을 포함한다. 도시된 배팅에서, 배팅(10)의 제1 표면(2)과 제2 표면(4)은 마찬가지로 접착된 부직포 웹(6)의 대향 평행 표면이다. 한편, 도 2는 서로 크로스래핑된 두 개의 접착된 부직포 웹(6, 8)을 포함하는 본 발명의 배팅(10')의 구현예의 측단면도를 도시한다. 하나 이상의 부직포 웹을 포함하는 구현예에서, 적어도 하나의 부직포 웹은 본 발명의 섬유 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 배팅 내에 포함된 대부분의 부직포 웹은 본 발명의 섬유 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 배팅 내에 포함된 모든 부직포 웹(들)은 본 발명의 섬유 혼합물을 포함한다.
데니어는 섬유 또는 실 9000미터의 무게를 그램 단위로 정의한 측정 단위이다. 이는 섬유나 실의 무게(또는 크기)를 명시하는 일반적인 방법이다. 예를 들어, 1.0 데니어인 폴리에스테르 섬유는 통상적으로 대략 10 마이크로미터의 직경을 갖는다.
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유.
본 발명의 섬유 혼합물은 데니어가 1.5 내지 10.0이고 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유(본 명세서에서 때때로 "실리콘화 섬유(a)"로 지칭됨) 20 내지 55 중량%를 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 그 안의 임의의 범위 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 20 내지 45 중량%, 20 내지 40 중량%, 25 내지 35 중량% 등)를 포함하는, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 또는 55 중량%의 실리콘화 섬유(a)를 포함한다.
본 명세서에 사용된 용어 "실리콘화된"은 섬유가 규소-함유 조성물(예를 들어, 실리콘)로 코팅됨을 의미한다. 실리콘화 기술은 당업계에 잘 알려져 있으며, 예를 들어 미국 특허 번호 제3,454,422호에 기재되어 있다. 규소-함유 조성물은 당업계에 공지된 임의의 방법, 예를 들어 분무, 혼합, 침지, 패딩 등을 사용하여 도포될 수 있다. 유기실록산 또는 폴리실록산을 포함할 수 있는 규소 함유(예를 들어, 실리콘) 조성물은 섬유의 외부 부분에 결합된다. 일부 구현예에서, 실리콘 코팅은 메틸수소폴리실록산, 개질된 메틸수소폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 또는 아미노 개질된 디메틸폴리실록산과 같은 폴리실록산이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 규소-함유 조성물은 섬유에 직접 도포될 수 있거나, 도포 전에 용액 또는 에멀젼, 예를 들어 폴리실록산의 수성 에멀젼으로서 용매로 희석될 수 있다. 처리 후 코팅은 건조 및/또는 경화될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 촉매는 규소-함유 조성물(예를 들어, Si-H 결합을 함유하는 폴리실록산)의 경화를 가속화하기 위해 사용될 수 있고, 편의상 규소 함유 조성물 에멀젼에 첨가될 수 있고, 생성된 조합물은 합성 섬유를 처리하는데 사용될 수 있다. 적합한 촉매에는 철, 코발트, 망간, 납, 아연 및 아세테이트, 옥탄산염, 나프텐산염 및 올레산염과 같은 카르복실산의 주석 염이 포함된다. 일부 구현예에서, 실리콘화 후, 섬유는 건조되어 잔류 용매를 제거한 다음 선택적으로 65℃ 내지 200℃로 가열하여 경화될 수 있다.
실리콘화 섬유(a)는 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 예를 들어 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0 데니어이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다(예를 들어, 2 내지 10 데니어, 3 내지 10 데니어, 4 내지 10 데니어, 5 내지 10 데니어, 6 내지 10 데니어, 5 내지 9 데니어, 6 내지 8 데니어, 6.5 내지 7.5 데니어 등).
실리콘화 섬유(a)는 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 예를 들어 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 또는 84 mm이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다(예를 들어, 60 내지 84 mm, 65 내지 84 mm, 70 내지 80 mm 등).
일부 구현예에서, 실리콘화 섬유(a)는 중공 섬유이다. 일부 구현예에서, 실리콘화 섬유(a)는 고체(중공이 아닌) 섬유이다.
일부 구현예에서, 실리콘화 섬유(a)는 중합체성 섬유이다. 특정 구현예에서, 실리콘화 섬유(a)는 폴리에스테르 섬유이다. 일부 구현예에서, 실리콘화 섬유(a)는 재활용 폴리에스테르(예를 들어, 소비자 사용 후 재활용(PCR) 폴리에스테르)를 포함한다.
(b) 나선형 크림프를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유
본 발명의 섬유 혼합물은 나선형 크림프를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이며 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유(본 명세서에서 때때로 "중공 복합 섬유(b)"로 지칭됨) 10 내지 45 중량%를 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 그 안의 임의의 범위 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 15 내지 45 중량%, 20 내지 40 중량%, 25 내지 35 중량% 등)를 포함하는, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 또는 45 중량%의 중공 복합 섬유(b)를 포함한다.
중공 복합 섬유(b)는 나선형(spiral)(헬리컬(helical)) 크림프를 갖는다.
중공 복합 섬유(b)는 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 예를 들어 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0 데니어이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다(예를 들어, 2 내지 10 데니어, 3 내지 10 데니어, 4 내지 10 데니어, 5 내지 10 데니어, 6 내지 10 데니어, 5 내지 9 데니어, 6 내지 8 데니어, 6.5 내지 7.5 데니어 등).
중공 복합 섬유(b)는 길이가 51 내지 84 mm이고, 예를 들어 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 또는 84 mm이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 51 내지 75 mm, 55 내지 75 mm, 60 내지 70mm 등)를 포함한다.
중공 복합 섬유(b)는 실리콘화되거나 건조(즉, 실리콘화되지 않음)될 수 있다. 일부 구현예에서, 중공 복합 섬유(b)는 건조되어 있고 임의의 표면 화학물질(들)로도 처리되지 않았다. 일부 구현예에서, 중공 복합 섬유(b)는 표면 화학물질(들)(예를 들어, 실리콘화됨)로 처리되었다.
일부 구현예에서, 복합 섬유(b)는 중합체성 섬유이다. 특정 구현예에서, 복합 섬유(b)는 폴리에스테르 섬유이다. 일부 구현예에서, 복합 섬유(b)는 재활용 폴리에스테르(예를 들어, PCR 폴리에스테르)를 포함한다.
제1 집단의 바인더 섬유.
본 발명의 섬유 혼합물은 10 내지 45 중량%의 제1 집단의 바인더 섬유를 포함하며, 상기 제1 집단의 바인더 섬유는 1.5 내지 8.0의 데니어, 51 mm 내지 84 mm의 길이 및 110℃ 내지 180℃의 결합 온도를 갖는 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유(본 명세서에서는 "바인더 섬유(c)"라고도 함)이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 그 안의 임의의 범위 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 15 내지 40 중량%, 20 내지 40 중량%, 25 내지 35 중량% 등)를 포함하는, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 또는 45 중량%의 바인더 섬유(c)를 포함한다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 높은 파단 신율(예를 들어, 200% 내지 800%, 예를 들어 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 또는 800%이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)을 갖는다. 파단 신율은 섬유가 파단되는 지점까지 늘어났을 때 섬유 길이의 백분율 증가를 의미한다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 예를 들어 적어도 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 또는 800%의 파단 신율을 갖는다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 원래 길이의 200 내지 800%(예를 들어, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 또는 800%)로 연신된 후 5분 이내에 완전히 회복된다.
바인더 섬유(c)는 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 예를 들어 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 또는 8.0 데니어이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 2 내지 8 데니어, 3 내지 8 데니어, 4 내지 7.5 데니어, 5 내지 7 데니어 등)를 포함한다.
바인더 섬유(c)는 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 예를 들어 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 또는 84 mm이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 51 내지 75 mm, 55 내지 75 mm, 60 내지 70mm 등)를 포함한다.
바인더 섬유(c)는 결합 온도가 110℃ 내지 180℃이고, 예를 들어 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 또는 180℃이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 120 내지 170℃, 125 내지 160℃ 등)를 포함한다.
바인더 섬유(c)는 두 개의 서로 다른 폴리에스테르 성분을 포함하는 코폴리에스테르 섬유이다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 내부 폴리에스테르 성분 및 외부 폴리에스테르 엘라스토머 성분을 포함한다. 이러한 구현예 및 특정 다른 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 100% 폴리에스테르 섬유인 것으로 간주된다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유(c)는 내부 폴리에스테르 성분 및 내부 폴리에스테르 성분보다 낮은 융점을 갖는 외부 폴리에스테르 엘라스토머 성분을 포함한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 특정 구현예에 사용되는 이성분 바인더 섬유(예를 들어 바인더 섬유(c) 또는 바인더 섬유(d)로 사용됨)가 가질 수 있는 단면의 비제한적인 예를 도시한다. 도 3a에서, 코어(42)와 시스(sheath)(44)는 50:50 비율로 나란히 배열되어 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "코어"는 시스 부분과 구별되는 이성분 섬유의 기본 부분을 의미한다. 다양한 구현예에서, 코어는 이성분 섬유의 가장 안쪽 부분인 중심에 있을 수 있다. 그러나, 다른 구현예에서, 코어는 중심에서 벗어나거나 이성분 섬유의 주변 표면의 적어도 일부에 존재할 수 있다. 도 3b에서, 코어(42)와 시스(44)는 동일하지 않은 라디오(radio)에 있고 나란히 배열되어 있다. 또한, 코어(42)와 시스(44) 사이의 경계면은 평면이 아니다. 도 3c 내지 도 3f에서, 코어(42)와 시스(44)는 동심원의 배열로 되어 있으며, 여기서 코어(42)는 이성분 섬유(20')의 내부 부분을 형성하고 시스(44)로 둘러싸여 있다. 도 3a 내지 도 3e에 도시된 비제한적인 구현예에서, 코어(42)는 시스(44)에 대해 비대칭적으로 배치된다(즉, 코어(42)는 이성분 섬유(20') 내에서 대칭적으로 오프셋(off-set)되어 있다). 도 3c 내지 도 3f에서, 코어(42)는 중심에서 벗어났지만(즉, 섬유의 중심점 또는 축으로부터 변위됨) 여전히 시스(44)에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 도 3e는 Y형(tri-lobal) 섬유(20')를 도시한다. 도 3c 내지 도 3f에 도시된 배열은 "바다 섬(sea island)" 또는 "바다 속의 섬(island in sea)" 구성으로도 알려져 있다. 당업자는 이것이 제한되지 않고 추가 구성요소 또는 추가 "섬"들을 포함할 수 있는 배열임을 이해할 것이다.
제2 집단의 바인더 섬유.
본 발명의 섬유 혼합물은 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유의 1 내지 20 중량%를 포함하며, 상기 제2 집단의 바인더 섬유는 1.5 내지 6.0의 데니어, 51 mm 내지 84 mm의 길이 및 80℃ 내지 135℃의 결합 온도를 갖는다(본 명세서에서는 때때로 "바인더 섬유(d)"라고도 함).
본 발명의 섬유 혼합물은 1 내지 20 중량%의 바인더 섬유(d), 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 또는 20 중량%의 바인더 섬유(d)를 포함하고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함한다(예를 들어, 2 내지 18 중량%, 3 내지 17 중량%, 4 내지 16 중량%, 5 내지 15 중량% 등).
바인더 섬유(d)는 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 예를 들어 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 또는 6.0 데니어이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 1.5 내지 5 데니어, 1.5 내지 4 데니어, 1.5 내지 3 데니어 등)를 포함한다.
바인더 섬유(d)는 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 예를 들어 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 또는 84 mm이고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 51 내지 75 mm, 51 내지 70 mm, 51 내지 65 mm, 51 내지 60 mm 등)를 포함한다.
바인더 섬유(d)는 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이고, 예를 들어 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 또는 135℃이고, 그 안의 임의의 범위 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 90 내지 125℃, 95 내지 115℃ 등)를 포함한다.
일부 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 중합체성 섬유이다. 특정 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 폴리에스테르를 포함한다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 재활용 폴리에스테르(예를 들어, PCR 폴리에스테르)를 포함한다.
바인더 섬유는 당업계에 잘 알려져 있으며, 다수의 바인더 섬유는 상업적으로 이용 가능하다. 본 발명에 사용되는 바인더 섬유(d)는 종래의 바인더 섬유(예를 들어, 저융점 폴리에스테르 바인더 섬유)일 수도 있고, 다른 바인더 섬유일 수도 있지만, 단, 바인더 섬유가 사용되더라도 바인더 섬유는 실리콘화 섬유(a)와 중공 복합 섬유(b)의 연화 온도보다 낮은 결합 온도를 갖는다. 바인더 섬유는 예를 들어 미국 특허 번호 제4,794,038호에서 논의되고, 바인더 섬유의 특정 구현예에 대한 일반적인 프로토콜은 미국 특허 번호 제4,281,042호 및 미국 특허 번호 제4,304,817호에서 기술된다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 단일성분 섬유이다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 다성분 섬유(예를 들어, 이성분 섬유, 예를 들어 시스-코어 섬유, 여기서 코어는 시스보다 더 높은 용융 성분을 포함함)이다. 일부 구현예에서, 바인더 섬유(d)는 도 3a 내지 도 3f에 예시된 비제한적 구성 중 하나를 갖는 이성분 섬유이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 내부의 바인더 섬유의 전부 또는 일부를 용융시키도록 열처리되어 접착된 부직포 웹형 배팅을 형성하였다. 당업자는, "바인더 섬유"가 배팅의 섬유 혼합물로 언급되더라도, 바인더 섬유는 원래의, 가열 처리 전 형태의 바인더 섬유와 달리 전체적으로 또는 부분적으로 용융된 섬유일 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 배팅 구현예에서, 실리콘화 섬유(a), 중공 복합 섬유(b), 바인더 섬유(c) 및 바인더 섬유(d)는 각각 분리된 별개의 상호 배타적인 섬유 집단이다.
본 발명의 섬유 혼합물에서는 실리콘화 섬유(a), 중공 복합 섬유(b), 바인더 섬유(c) 및 바인더 섬유(d)를 포함하는 섬유 구성성분이 혼합(예를 들어, 균질하게 혼합)된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 섬유를 혼합하면 일반적으로 균질한 혼합물이 생성된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 실질적으로 균일한(즉, 90 내지 100% 균일한) 조성이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 실리콘화 섬유(a), 중공 복합 섬유(b), 바인더 섬유(c) 및 바인더 섬유(d)로 구성된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물의 90 중량% 이상(예를 들어, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 99.5 중량% 이상)은 실리콘화 섬유(a), 중공 복합 섬유(b), 바인더 섬유(c) 및 바인더 섬유(d)의 총 중량%로 구성된다. 예를 들어, 실리콘화 섬유(a), 중공 복합 섬유(b), 바인더 섬유(c) 및 바인더 섬유(d)의 총 중량%가 섬유 혼합물의 90 중량%이면, 섬유 혼합물의 10 중량%가 다른 섬유 구성요소로 구성될 수 있다.
본 발명의 배팅에 사용되는 섬유는 달리 명시하지 않는 한 권축(crimp)되거나 권축되지 않을 수 있다. 나선형(spiral) 및 표준 크림프(crimp)를 포함하는 다양한 크림프가 당업계에 공지되어 있다.
달리 명시하지 않는 한, 본 발명의 배팅에 사용되는 섬유는 단면에 대해 임의의 원하는 형상(예를 들어 원형 또는 기타)을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 섬유 혼합물의 중량을 기준으로 다음을 포함한다:
- 20 내지 40 중량%의 실리콘화 섬유(a)(예를 들어, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 또는 40 중량%, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는:
- 20 내지 40 중량%의 중공 복합 섬유(b)(예를 들어, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 또는 40 중량%, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는
- 20 내지 40 중량%의 제1 집단의 바인더 섬유(c)(예를 들어, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 또는 40 중량%, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는
- 5 내지 15 중량%의 제2 집단의 바인더 섬유(d)(예를 들어, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 또는 15 중량%, 그 안에 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함).
본 발명의 섬유 혼합물의 일부 구현예에서:
- 실리콘화 섬유(a)는 데니어가 3.0 내지 10.0이고(예를 들어, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0 데니어, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는
- 중공 복합 섬유(b)는 데니어가 3.0 내지 10.0이고(예를 들어, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0 데니어, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는
- 제1 집단의 바인더 섬유(c)는 3.0 내지 8.0의 데니어를 갖고(예를 들어, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 또는 8.0 데니어, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함); 및/또는
- 제2 집단의 바인더 섬유(d)는 1.5 내지 4.0의 데니어(예를 들어, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 또는 4.0 데니어, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위 포함)를 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 합성 섬유 및 선택적으로 천연 섬유를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅 섬유 혼합물은 천연 섬유를 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 섬유 혼합물은 양모, 면, 텐셀(tencel), 카폭(카폭(Kapok) 나무의 종자로부터 수득된 면 같은 솜털, 이는 선택적으로 사용 전에 추가 처리될 수 있음), 아마, 수모(animal hair), 실크, 및 다운(down)(예를 들어, 오리털 또는 거위털)로부터 선택된 하나 이상의 구성원을 포함한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 천연 및/또는 합성 중합체 섬유를 포함한다.
많은 합성 섬유가 당 업계에 알려져 있으며, 본 기술분야에서 허용되는 임의의 원하는 합성 섬유가 본 발명에 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 실제로, 서로 다른 섬유는 서로 다른 특성을 가지며, 서로 다른 응용 분야에서 유리한 용도로 사용된다. 이 정보는 당업자의 이해 범위 내에 있다. 광범위한 합성 섬유가 본 발명에 사용될 수 있지만, 일부 구현예에서, 합성 섬유는 폴리아미드(예를 들어, 나일론/폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6, 폴리아미드 4, 폴리아미드 11 및 폴리아미드 6.10 등), 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌, 폴리락트산(일명 폴리락타이드)(PLA), 폴리(부틸 아크릴레이트)(PBA), 아크릴, 아크릴레이트, 아세테이트, 폴리올레핀, 나일론, 레이온, 리오셀, 아라미드, 스판덱스, 비스코스, 및 모달, 바이오폴리머 섬유(예를 들어, 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리-(하이드록시부티레이트-코발레레이트)(PHBV)) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 본 발명의 섬유 혼합물은 폴리에스테르 합성 섬유를 포함한다. 일부 구현예에서, 이러한 폴리에스테르 섬유는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(헥사하이드로-p-자일릴렌 테레프탈레이트), 폴리부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 폴리-1,4-사이클로헥셀린 디메틸렌(PCDT) 및 테레프탈레이트 코폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하며, 여기서 상기 에스테르 단위의 적어도 85 몰%는 에틸렌 테레프탈레이트 또는 헥사하이드로-p-자일릴렌 테레프탈레이트 단위이다. 특정 구현예에서, 합성 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 배팅의 총 중량을 기준으로 4 내지 15 중량%의 수지를 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 배팅은 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 6 내지 10 중량%)를 포함하여 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 또는 15 중량%의 수지를 포함한다.
일부 구현예에서, 배팅의 제1 및/또는 제2 표면은 배팅의 총 중량을 기준으로 2 내지 8 중량%의 수지, 예를 들어 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8 중량%의 수지를 포함하고, 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 2 내지 5 중량%)를 포함한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 25 내지 60 g/m2, 예를 들어 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 또는 60 g/m2의 면적 중량(area weight)을 갖고, 그 안에 임의의 및 모든 범위와 하위 범위(예를 들어 30 내지 40 g/m2)가 포함된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 5 내지 15 kg/m3, 예를 들어 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 또는 15 kg/m3의 밀도를 가지며, 상기 범위는 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 5 내지 14 kg/m3, 13 내지 14 kg/m3 등)를 포함한다.
일부 구현예에서, 배팅은 3 mm 내지 100 mm(예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 또는 100 mm)의 두께를 가지며, 상기 범위는 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다.
Clo(clo/oz/yd2)는 의류나 기타 단열 물품의 열 저항을 측정하는 데 사용되는 단위이다. 1.0 clo 값은 일반적으로 환기되는 실내(0.1 m/s 공기 흐름)에서 21℃(70℉) 환경에서 휴식 중인 사람이 열 평형을 유지할 수 있도록 하는 단열재의 양으로 정의된다. 전형적으로 이 온도 이상에서는 옷을 입은 사람이 땀을 흘리고, 이 온도 이하에서는 사람이 추위를 느끼게 된다. 의류 및/또는 그 구성 요소(예를 들어, 배팅과 같은 단열재)와 같은 물품에는 clo 값이 할당될 수 있다. clo가 높다는 것은 해당 물품이 상대적으로 낮은 clo를 지닌 다른 물품보다 따뜻하다는 것을 나타낸다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 ISO 11092에 따른 g/m2 당 0.012 clo 초과(예를 들어, g/m2 당 0.012, 0.013, 0.014, 0.015, 0.016, 0.017, 0.018, 0.019, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 또는 0.50 clo 초과)의 중량당 보온 열 성능(warmth per weight thermal performance)을 가지고, 상기 범위는 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 건조 시 배팅의 중량을 기준으로, 150 중량% 이하(예를 들어, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 또는 150 중량% 이하)의 수분 흡수율을 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 건조 시 배팅의 중량을 기준으로, 50 내지 150 중량%(예를 들어, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 또는 150 중량%)의 수분 흡수율을 가지고, 상기 범위는 그 안의 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함한다.
본 발명의 배팅 구현예는 놀랍게도 필링 및 섬유 이동에 대한 탁월한 저항을 갖는다.
단열 구조물(배팅 포함)로부터 섬유 이동 문제를 방지하기 위해 과거에는 과도한 수지 및/또는 다운-프루프 직물이 단열 구조물에 사용되었다. 다운프루프 직물은 전형적으로 공기 투과도가 평방미터당 1 입방피트(CFM) 미만인 직물을 말한다. 불행하게도 다운-프루프 구조물의 직물은 무게가 가볍고 공기 투과도가 낮기 때문에 섬유 이동을 방지하기 위해 통기성과 쾌적함이 희생된다.
출원인은 놀랍게도 섬유 이동/필링에 저항하거나 방지하는 측면에서 과도한 수지 및/또는 다운-프루프 직물을 사용하여 제조된 본 발명의 배팅 경쟁 비교 구현예의 구현예가 훨씬 더 쾌적하고 통기성이 있어 고도로 개선된 직물을 만든다는 것을 발견했다. 이러한 특징은 본 발명의 배팅의 부직포 웹(들)을 제조하는 데 사용되는 본 발명의 섬유 혼합물의 독특한 조성에 기인한다.
당업자는 전형적으로 스테이플 섬유(무한한 길이의 필라멘트와 대조적으로 일정한 길이의 섬유)를 포함하는 접착된 부직포 배팅에 섬유 이동 시험을 적용하는 것을 고려하지 않을 것이다. 실제로, 통상적인 통념에 따르면 부직포 단열재는 마틴데일(Martindale) 테스트를 견딜 수 없어야 한다. 샘플을 10번 세탁하기 전후에 수행되는 마틴데일 테스트 절차는 CFM이 높은 직물, 안전 벨트, 백팩, 하네스(harnesses) 등과 같은 다양한 재료에 대한 압력으로 인해 단열재가 마찰에 노출될 때 나타나는 섬유 이동을 결정하는 데 사용된다. 접착된 부직포 웹(들)을 포함하는 일반 배팅은 이 테스트로 인해 심각하게 손상될 수 있으며 과도한 섬유 이동을 초래할 수 있다. 그러나 놀랍게도, 본 명세서에 기술된 본 발명의 배팅의 구현예는 섬유 이동 테스트를 받을 때 표면 필링 또는 섬유 이동을 나타내지 않는다. 이는 단열 내구성에 대한 완전히 새로운 기준이다. 본 명세서에 기술된 섬유 이동 시험을 견딜 수 있는 단열재(예를 들어, 배팅)는 통기성이 높은 직물(높은 CFM, 예를 들어 질감이 있는 표면을 갖는 직물을 포함하여 1 내지 500 CFM)과 결합되어 매우 쾌적하고 통기성이 있는 직물 물품을 생성할 수 있다. 본 발명의 배팅의 특성은 더욱 놀라운데, 왜냐하면 당업자는 실리콘화 섬유(a)의 존재가 내구성에 해를 끼칠 것이라고 예상할 것이기 때문이다(이는 더 많은 양의 실리콘화 섬유를 사용하면 바인더 섬유는 일반적으로 실리콘화 섬유에 잘 접착되지 않기 때문에 접착 지점이 더 적을 것으로 예상된다). 놀랍게도 단열재의 섬유 이동 특성을 손상시키지 않는 이러한 실리콘화 섬유의 존재는 본 발명의 배팅 구현예의 유익한 발수(water repellency) 특성에 기여하여 통기성, 발수성, 이동 저항성이 있고, 우수한 드레이프(drape)(통상적으로 서로 상호 배타적이라고 생각되는 속성 - 다른 속성에 유익한 결과를 얻으려면 적어도 하나의 속성이 손상되어야 함)를 갖는 매우 유리한 단열재를 만든다.
단열재의 섬유 이동 저항을 측정하는 한 가지 테스트 방법은 국제 다운 및 깃털 테스트 연구소(International Down and Feather Testing Laboratory; IDFL) 다운프루프니스- 국제 회전 상자 표준 테스트 방법(Downproofness-International Rotation Box standard test method)이다. 해당 방법에 따라 일 측에 문이 있는 45.5 cm 플라스틱 상자 텀블러를 사용한다. 모터는 분당 48 +/- 2 회전의 속도로 상자를 회전시킨다. 상자에는 24개의 No. 6.5 고체 실리콘 마개가 사용된다. 깨끗한 샘플 물품을 상자에 넣고 상자를 30분간 회전시킨다. 모든 섬유와 클러스터는 물품 표면, 텀블러 상자 및 실리콘 마개에서 수집된다. 수집 물질을 평가하고 계수하며, 30분의 텀블링 기간 후에 물품의 직물을 통해 빠져나오거나 튀어나오는 섬유의 양(4 mm 이상인 섬유만 계산됨)을 기준으로 표 1에 표시된 바와 같이 1(상당한 섬유 이동)에서 5(섬유 이동이 거의 또는 전혀 없음)의 숫자 등급이 지정된다.
[표 1]: 섬유 이동 등급
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 IDFL 다운프루프니스(Downproofness) - 국제 회전 상자 표준 테스트 방법에 따라 4 또는 5의 섬유 이동 등급을 갖는다. 섬유 이동에 대한 우수한 저항은 마찬가지로 필링에 대한 우수한 저항을 의미하며, 따라서 본 명세서에 논의된 섬유 이동 저항은 필링에 대한 저항을 포함한다.
"INS-17 섬유 이동 테스트"는 IDFL 다운프루프니스- 국제 회전 상자 표준 테스트 방법보다 훨씬 더 엄격하고 정확한 출원인이 개발한 섬유 이동 저항 테스트 표준이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 INS-17 섬유 이동 테스트에 따라 테스트할 때 섬유 20개 미만의 섬유 이동 저항을 갖는다.
INS-17 섬유 이동 테스트는 다양한 유형의 직물을 통한 섬유 이동 가능성을 측정한다. 테스트는 아래에 설명되어 있다.
샘플은 다음과 같이 준비된다: 직물을 선택하고 반으로 접어서 세 면이 열린 베개(약 12인치 x 12인치)를 만든다. 두 면은 재봉되어 닫혀 있고 건너편은 접힌 재봉되지 않은 상태로 남는다. 단열재 조각(예를 들어, 이 경우 본 발명의 배팅의 구현예)은 뭉치지 않고 직물 베개 내에 맞도록 약 12인치 x 12인치로 절단된다. 단열재를 베개 안에 넣고 베개의 마지막 면을 재봉하여 닫는다. 베개는 단열재가 이동하는 것을 방지하기 위해 가장자리에서 약 0.25 인치 떨어진 곳에 전체 외부 가장자리를 단독으로 재봉한다. 베개의 A 및/또는 B 면에 이렇게 표시되어 있다.
베개 샘플은 다음과 같은 테스트 절차를 거친다.
1 주기: 베개를 21개의 고무 마개(예를 들어, Hecht Rubber Corporation에서 판매하는 Herco Black Rubber One-Hole Stoppers, Part Number ST1H-04-BK, 이것은 본원에 기술된 실시예에 사용됨)를 사용하여 분당 45회 주기로 주거용 건조기(열 없음)에 두었다. 1 주기를 완료한 후 베개의 양쪽 면을 면밀히 관찰하여 직물을 통해 이동하는 섬유(들)를 감지한다. 본 명세서에 설명된 실시예의 경우, 어두운 배경과 적절한 조명을 사용하여 베개를 관찰하고, 섬유(들)가 있는지 베개 표면을 철저하게 스캔하기 위해 포장 테이프를 사용한다.
2 주기: 베개를 주거용 세탁기에 넣고 다음 설정으로 세탁 주기를 실시한다: 세탁 세제(예를 들어, Tide) 2 테이블스푼을 사용하여 일반 세탁 주기, 냉수 헹굼, 소량 세탁. 세탁 주기가 완료된 후, 베개를 세탁기에서 꺼내어 건조기에 넣고, 완전히 건조될 때까지 21개의 고무마개를 이용해 약한 열로 건조기 주기를 실시한다. 2 주기를 완료한 후 베개의 양쪽 면을 면밀히 관찰하여 직물을 통해 이동하는 섬유(들)를 감지한다. 직물을 통해 이동하는 섬유(들)를 베개의 양면에 대해 계수하고 기록한다. 본 명세서에 설명된 실시예의 경우, 어두운 배경과 적절한 조명을 사용하여 베개를 관찰하고, 섬유(들)가 있는지 베개 표면을 철저하게 스캔하기 위해 포장 테이프를 사용한다.
3 주기: 2 주기가 반복되지만 세탁 세제는 사용하지 않는다.
4 주기: 2 주기가 반복되지만 세탁 세제는 사용하지 않는다.
1 내지 4 주기를 완료한 후 직물은 다음과 같이 등급이 지정된다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 INS-17 섬유 이동 테스트에 따라 "이동 방지"(즉, 0개의 섬유가 계수됨) 또는 "허용되는 이동"(즉, 3개 미만의 섬유가 계수됨)의 이동 저항을 갖는다.
일부 구현예에서, 배팅은 0.65lbs의 하중 하에서 ASTM D3107에 따라 테스트했을 때 기계 방향(MD), 교차 방향(CD) 및 대각선 방향 중 하나 이상에서 임의의 범위 및 하위 범위를 포함하여 5 내지 30%의 신축성 또는 다방향 신축성을 갖는다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 배팅은 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30%의 MD, CD 및/또는 대각선 방향 신축성을 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 우수한 드레이프를 갖는다(단열재는 자체 무게로 인해 늘어진다). 단열재의 드레이프는 단열재가 사용될 수 있는 물품의 쾌적함과 미적 특성과 같은 품질에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 일부 구현예에서, 단열재는 ASTM D1388 방법에 따라 측정된 1.0 cm 내지 3.0 cm(예를 들어, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 또는 3.0 cm)의 드레이프를 가지며, 상기 범위는 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어, 1.5 내지 2.5 cm 등)를 포함한다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 ISO 3385에 따라 측정된 50% 초과, 예를 들어 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 또는 60% 초과의 압축 회복률을 갖는다.
일부 구현예에서, 본 발명의 배팅은 ISO 3385에 따라 50.5 내지 70%, 예를 들어 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 또는 70%의 압축 회복률을 가지며, 상기 범위는 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위(예를 들어 50.5 내지 68%, 55 내지 67%, 60 내지 65% 등)를 포함한다.
제2 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 배팅을 포함하는 물품을 제공한다.
일부 비제한적인 구현예에서, 물품은 신발류(예를 들어, 신발, 양말, 슬리퍼, 부츠), 겉옷(예를 들어, 재킷, 코트, 조끼, 신발, 부츠, 바지(예를 들어, 스노우 팬츠, 스키 팬츠 등), 장갑, 벙어리 장갑, 스카프, 모자류, 모자 등), 옷/의류(예를 들어, 셔츠, 바지, 속옷(예를 들어, 속옷, 보온 속옷, 양말, 양말류 등), 잠옷(예를 들어, 파자마, 나이트가운, 가운 등)), 활동복(예를 들어, 스포츠 또는 신체 운동을 위해 착용하는 신발을 포함한 의류), 침낭, 침구(예를 들어, 이불 또는 누비이불), 베개, 쿠션, 애완동물 침대, 가정용품(예를 들어, 덮개를 씌운 의자) 등의 물품이다.
일부 구현예에서, 본 발명의 섬유는 물품 중 하나의 적어도 일부 내에 포함된다.
일부 구현예에서, 물품은 그 안에 임의의 및 모든 범위 및 하위 범위를 포함하여, 1 CFM 내지 500 CFM, 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, 300, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328, 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 339, 340, 341, 342, 343, 344, 345, 346, 347, 348, 349, 350, 351, 352, 353, 354, 355, 356, 357, 358, 359, 360, 361, 362, 363, 364, 365, 366, 367, 368, 369, 370, 371, 372, 373, 374, 375, 376, 377, 378, 379, 380, 381, 382, 383, 384, 385, 386, 387, 388, 389, 390, 391, 392, 393, 394, 395, 396, 397, 398, 399, 400, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 또는 500 CFM의 공기 투과도를 갖는다.
제3 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 배팅 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 물품을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:
- 다음을 혼합하여 본 발명의 섬유 혼합물을 제조하는 단계:
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유(conjugate fiber) 10 내지 45 중량%;
(c) 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이며, 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
- 상기 섬유 혼합물로부터 부직포 웹을 형성하는 단계(예를 들어, 카딩(carding)을 통해);
- 부직포 웹을 제공하거나, 선택적으로 섬유 혼합물로부터 형성된 부직포 웹을 하나 이상(예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 5개)의 추가 부직포 웹과 함께 적층(예를 들어, 크로스래핑(crosslapping))하는 단계;
- 부직포 웹(들)을 가장 높은 바인더 섬유 결합 온도 이상으로 가열하여, 섬유 혼합물을 포함하는 하나 이상의 접착된 부직포 웹을 포함하는, 하나 이상의 부직포 웹을 포함하는 배팅 또는 배팅 중간체를 형성하는 단계로서, 상기 배팅 또는 배팅 중간체는 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖는, 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 제1 및/또는 제2 표면에 수지 용액을 도포하는 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체를 수지 용액 중 수지의 유리 전이 온도를 초과하는 온도로 가열하는 단계; 및
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 하나 이상의 표면을 캘린더링하는 단계를 포함하고,
이로써 배팅을 형성한다.
일부 구현예에서, 부직포 웹을 제공한 후(예를 들어, 직후에), 선택적으로 웹을 적층(예를 들어, 크로스랩핑)한 후, 생성된 배팅 중간체는 니들링(needling) 공정을 거친다. 니들링은 일반적으로 웹을 통해 섬유를 기계적으로 배향시켜 부직포 웹을 접착하는 기계인 바늘 직기에서 수행된다. 니들링(니들펀칭이라고도 함) 중에 보드("바늘판")에 설정된 가시 바늘이 섬유를 배팅 중간체에 펀치하고 빼내므로 섬유가 기계적으로 엉키게 된다. 니들링은 일반적으로 조밀한 물품을 생산하기 위해 부직포 웹에 사용되지만(전형적인 니들링 직물에는 패드, 제지 펠트, 패딩, 라이닝 등이 포함됨), 출원인은 니들링 공정을 사용하여 본 발명의 바람직한 구현예가 생산될 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 배팅 중간체는 바늘판을 덜 조밀하게(즉, 니들링에 일반적으로 사용되는 것보다 더 적은 수의 바늘을 포함하도록) 및/또는 니들링을 제한하도록 수정하여 바늘이 배팅 중간체에 부분적으로만 침투하도록 하는 니들링을 가함으로써 가볍게 고정한다. 출원인은 이러한 "부분 니들링"이 일반적인 니들링 물품보다 밀도가 낮으면서도 섬유 이동 특성이 더욱 향상된 구현예를 초래한다는 것을 발견했다.
일부 구현예에서, "부직포 웹을 제공하는 단계 또는 선택적으로 섬유 혼합물로부터 형성된 부직포 웹을 하나 이상(예를 들어, 1, 2, 3, 4 또는 5)의 추가 부직포 웹으로 적층(예를 들어, 크로스래핑)하는 단계" 이후에 위에 언급된 단계 중 임의의 단계를 수행하기 전에 배팅 중간체에 니들링 공정이 수행된다.
실시예
본 발명은 이제 하기 실시예에 기술된 특정 구현예를 참조하여 예시될 것이지만 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 배팅의 구현예는 다음을 포함하는 섬유 혼합물을 혼합함으로써 제조된다:
- 재활용 폴리에틸렌을 포함하고 데니어가 7이고 길이가 76 mm인 실리콘화 섬유(a) 30 중량%;
- 재활용 폴리에틸렌을 포함하고 데니어가 7이고 길이가 64 mm인 건조 중공 복합 섬유(b) 30 중량%;
- 데니어가 6이고 길이가 64 mm인 중합체 바인더 섬유(c) 30 중량%; 및
- 재활용 폴리에틸렌을 포함하고 데니어가 2이고 길이가 51 mm인 바인더 섬유(d) 10 중량%.
상기 섬유 혼합물을 카딩기(carding machine)에서 부직웹으로 성형한 후 이를 가열하여 바인더 섬유(c)와 바인더 섬유(d)를 접착시켜 접착된 부직웹을 형성한다. 70/30 물/수지 용액을 접착된 부직포 웹의 양면(A면과 B면)에 도포한 후, 수지 용액 중 수지의 유리전이온도를 초과하는 온도로 가열한다. 배팅 중간체는 185℃에서 캘린더링되어 배팅 구현예를 형성하다.
섬유 이동 테스트는 INS-17 섬유 이동 테스트에 따라 배팅 구현예에 대해 수행된다. 베개 1 내지 3에 대한 이동 테스트 결과는 다음과 같다:
쉽게 알 수 있듯이, 엄격한 섬유 이동 테스트 절차에도 불구하고, 본 발명의 배팅 구현예는 섬유 이동에 대한 탁월한 저항을 보여준다. 스테이플 섬유를 포함하는 접착된 부직포 배팅에서 섬유 이동의 감소/방지 수준을 달성하는 능력은 매우 유리하다.
전술한 바와 같이 제조된 40 gsm의 배팅 샘플에 ASTM D3107에 상응하는 출원인의 표준 작업 절차를 적용한다. 결과는 다음과 같다:
본 발명의 배팅의 추가 구현예는 다음을 포함하는 섬유 혼합물을 혼합함으로써 제조된다:
- 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고 데니어가 6이고 길이가 64 mm인 실리콘화 섬유(a) 20 중량%;
- 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고 데니어가 3이고 길이가 51 mm인 건조 중공 복합 섬유(b) 50 중량%;
- 데니어가 6이고 길이가 64 mm인 중합체 바인더 섬유(c) 15 중량%; 및
- 재활용 폴리에틸렌을 포함하고 데니어가 2이고 길이가 51 mm인 바인더 섬유(d) 15 중량%.
섬유 혼합물은 카딩 기계에서 부직포 웹으로 형성된 후 가볍게 고정되어(즉, 부분 니들링 공정을 거쳐) 섬유를 더욱 엉키게 함으로써 섬유 이동으로부터 더 많은 보호를 제공한다. 70/30 물/수지 용액을 접착 및 고정 부직포 웹의 양면(A면과 B면)에 도포한 다음, 수지 용액 중 수지의 유리 전이 온도를 초과하는 온도로 가열한다. 이러한 가열은 또한 바인더 섬유(c)와 바인더 섬유(d)를 접착시키는 역할을 하여 접착되고 가볍게 고정된 부직포 웹을 형성한다. 배팅 중간체는 170℃에서 캘린더링되어 배팅 구현예를 형성한다.
섬유 이동 테스트는 INS-17 섬유 이동 테스트에 따라 배팅 구현예에 대해 수행된다. 이동 테스트 결과는 다음과 같다.
마틴데일(Martindale) 테스트는 배팅 구현예에서도 수행된다. 특히, 세탁되지 않은 배팅 중간체 샘플을 직물로 덮어 마틴데일 기계에서 테스트를 진행한다. 샘플을 직물, 안전벨트 소재, 백팩 소재와 마찰하여 별도의 테스트를 수행한 결과는 다음과 같다.
쉽게 알 수 있듯이, 배팅 구현예는 격렬한 마틴데일 테스트(일반적으로 배팅 단열재에 대해 수행되지 않음)에도 불구하고 탁월한 성능을 보여주었다. 스테이플 섬유를 포함하는 접착된 부직포 배팅에서 섬유 이동의 감소/방지 수준을 달성하는 능력은 매우 유리하다.
본 명세서에 사용된 용어는 단지 특정한 구현예를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태 한("a", "an" 및 "the")은 문맥상 달리 명백하게 지시되지 않는 한, 복수 형태도 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다(comprise)"(및 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"과 같은 포함하다의 임의의 형태), "갖다(have)"(및 "갖다(has)" 및 "갖는(having)"과 같은 갖다의 임의의 형태), "포함하다(include)"(및 "포함하다(includes)" 및 "포함하는(including)"과 같은 포함하다의 임의의 형태), "함유하다(contain)"(및 "함유하다(contains)" 및 "함유하는(containing)"과 같은 함유하다의 임의의 형태), 및 이들의 기타 문법적 변형은 개방형 연결 동사임이 추가로 이해될 것이다. 결과적으로, 하나 이상의 단계 또는 요소를 "포함하는", "갖는", "포함하는" 또는 "함유하는" 방법 또는 물품은 이러한 하나 이상의 단계 또는 요소를 보유하지만, 이러한 하나 이상의 단계 또는 요소만을 보유하는 것으로 제한되지 않는다. 마찬가지로, 하나 이상의 특징을 "포함하는", "갖는", "포함하는" 또는 "함유하는" 물품의 요소 또는 방법의 단계는 이러한 하나 이상의 특징을 보유하지만, 이러한 하나 이상의 특징만을 보유하는 것으로 제한되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 용어 "포함하는", "갖는", "포함하는", "함유하는" 및 이들의 기타 문법적 변형은 용어 "이루어지는" 및 "본질적으로 이루어지는"을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 "본질적으로 이루어지는"이라는 문구 또는 이의 문법적 변형은 언급된 특징, 정수, 단계 또는 성분을 명시하는 것으로 간주되어야 하지만 추가 특징, 정수, 단계, 성분 또는 이들의 그룹이 청구된 조성물 또는 방법의 기본 및 신규 특성을 실질적으로 변경하지 않는 경우에만 한해 하나 이상의 추가의 특징, 정수, 단계, 성분 또는 이들의 그룹을 추가하는 것을 배제하지 않는다.
본 명세서에 인용된 모든 간행물은 각각의 개별 간행물이 마치 완전히 기재된 것처럼 본원에 참조로 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 지시된 것처럼 본원에 참조로 포함된다.
참조로 포함된 주제는, 달리 명시적으로 지시되지 않는 한, 임의의 청구 제한에 대한 대안으로 간주되지 않는다.
본 명세서 전반에 걸쳐 하나 이상의 범위가 언급되는 경우, 각각의 범위는 정보 제시를 위한 약기 형식인 것으로 의도되며, 상기 범위는 마치 본 명세서에 완전히 기재된 것처럼 그 범위 내의 각각의 개별 포인트를 포함하는 것으로 이해된다.
본 발명의 여러 측면 및 구현예가 본 명세서에 설명되고 도시되었지만, 대안적인 측면 및 구현예가 동일한 목적을 달성하기 위해 당업자에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 개시내용 및 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 속하는 모든 이러한 추가의 대안적인 측면 및 구현예를 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (24)
- 접착된 부직포 웹(nonwoven web)을 포함하는 배팅(batting)으로서, 상기 배팅은 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖고, 상기 접착된 부직포 웹은 섬유 혼합물의 총 중량을 기준으로 다음을 함유하는 섬유 혼합물을 포함하고,
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유(siliconized fiber) 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유(hollow conjugate fiber) 10 내지 45 중량%;
(c) 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이며, 상기 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
여기서 상기 섬유 혼합물 내의 섬유들은 균질하게 혼합되어 있는 것인, 배팅. - 제1항에 있어서, 상기 제1 표면 및 상기 제2 표면이 수지를 포함하는 것인, 배팅.
- 제2항에 있어서, 상기 배팅의 총 중량을 기준으로 4 내지 15 중량%의 수지를 포함하는 것인, 배팅.
- 제3항에 있어서, 상기 배팅의 총 중량을 기준으로 6 내지 10 중량%의 수지를 포함하는 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 혼합물이 섬유 혼합물의 중량을 기준으로 하기를 포함하는 것인, 배팅.
(a) 실리콘화 섬유 20 내지 40 중량%; 및/또는
(b) 중공 복합 섬유 20 내지 40 중량%; 및/또는
(c) 제1 집단의 바인더 섬유 20 내지 40 중량%; 및/또는
(d) 제2 집단의 바인더 섬유 5 내지 15 중량%. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
(a) 실리콘화 섬유의 데니어는 3.0 내지 10.0이고/이거나;
(b) 중공 복합 섬유의 데니어는 3.0 내지 10.0이고/이거나;
(c) 제1 집단의 바인더 섬유의 데니어는 3.0 내지 8.0이고/이거나;
(d) 제2 집단의 바인더 섬유의 데니어는 1.5 내지 4.0인 것인, 배팅. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, (a) 상기 실리콘화 섬유가 중공인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, (b) 상기 중공 복합 섬유가 건조 섬유인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, (a) 상기 실리콘화 섬유가 폴리에스테르 섬유인 것인, 배팅.
- 제9항에 있어서, (a) 상기 실리콘화 섬유가 재활용 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 섬유인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, (b) 상기 중공 복합 섬유가 폴리에스테르 섬유인 것인, 배팅.
- 제11항에 있어서, (b) 상기 중공 복합 섬유가 재활용 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 섬유인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, (d) 상기 제2 집단의 바인더 섬유가 폴리에스테르를 포함하는 것인, 배팅.
- 제13항에 있어서, (d) 상기 제2 집단의 바인더 섬유의 폴리에스테르가 재활용 폴리에스테르를 포함하는 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 면적 중량(area weight)이 25 내지 60 g/m2이고, 밀도가 11 내지 15 kg/m3인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 면적 중량이 30 내지 40 g/m2이고, 밀도가 13 내지 14 kg/m3인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 중량 당 보온 열 성능(warmth per weight thermal performance)이 ISO11092에 따라 g/m2 당 0.012 clo 초과인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 수분 흡수성이 150 중량% 미만인 것인, 배팅.
- 제18항에 있어서, 수분 흡수성이 100 중량% 미만인 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, INS-17 섬유 이동 테스트에 따라 테스트할 때 섬유 20개 미만의 이동 저항을 갖는 것인, 배팅.
- 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 배팅을 포함하는, 물품.
- 제21항에 있어서, 상기 물품이 겉옷 제품, 의류, 침낭 및 침구로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 물품.
- 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 배팅을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
- 다음을 혼합하여 섬유 혼합물을 제조하는 단계;
(a) 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm인 실리콘화 섬유 20 내지 55 중량%;
(b) 나선형 크림프(crimp)를 갖고, 데니어가 1.5 내지 10.0이고, 길이가 51 내지 84 mm인 중공 복합 섬유 10 내지 45 중량%;
(c) 데니어가 1.5 내지 8.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 110℃ 내지 180℃인 엘라스토머성 코폴리에스테르 바인더 섬유인, 제1 집단의 바인더 섬유 10 내지 45 중량%; 및
(d) 데니어가 1.5 내지 6.0이고, 길이가 51 mm 내지 84 mm이고, 결합 온도가 80℃ 내지 135℃이며, 상기 제1 집단의 바인더 섬유와 상이한 제2 집단의 바인더 섬유 1 내지 20 중량%;
- 상기 섬유 혼합물로부터 부직포 웹을 형성하는 단계;
- 상기 부직포 웹을 제공하는 단계, 또는 선택적으로 상기 섬유 혼합물로부터 형성된 부직포 웹을 하나 이상의 추가 부직포 웹과 함께 적층하는 단계;
- 상기 부직포 웹(들)을 가장 높은 바인더 섬유 결합 온도 이상으로 가열하여, 상기 섬유 혼합물을 포함하는 적어도 하나의 접착된 부직포 웹을 포함하는, 하나 이상의 부직포 웹을 포함하는 배팅 또는 배팅 중간체를 형성하는 단계로서, 상기 배팅 또는 배팅 중간체는 제2 표면에 평행한 제1 표면을 갖는 것인, 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 제1 및 제2 표면에 수지 용액을 도포하는 단계;
- 선택적으로 상기 배팅 중간체를 상기 수지 용액 중 수지의 유리 전이 온도를 초과하는 온도로 가열하는 단계; 및
- 선택적으로 상기 배팅 중간체의 하나 이상의 표면을 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함하고,
이로써 배팅을 형성하는 것인, 방법. - 제23항에 있어서, 상기 부직포 웹을 제공하는 단계, 또는 선택적으로 상기 섬유 혼합물로부터 형성된 부직포 웹을 하나 이상의 추가 부직포 웹과 함께 적층하는 단계가 배팅 중간체를 형성하고, 상기 방법이 상기 배팅 중간체를 니들링 공정으로 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
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