KR100240688B1 - 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 내구성이 뛰어나고 초기의 휘도(輝度)가 우수하여 충분한 시감(視感)휘도를 유지한채 장시간 잔광 시인이 가능한 축광성 섬유포지 및 축광장식 봉제제품용 직·편물이 제공된다.

본 발명 축광안료 조성물의 구성은 황화아연계 축광안료, 폴리아크릴레이트 에멀죤 접착제, 질산암모늄(25% 수용액)촉매, 스크린막힘방지제, 물 및 테르펜계 에멀죤 호료, 가교제 등으로 구성되는데, 상기 축광안료 조성물을 믹서기에서 혼합하여 축광도료를 만들고, 이 축광도료를 사용하여 천연섬유 제품용 직·편물에 여러 가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 100~130℃에서 2~3분간 열풍으로 중간 건조를 한 다음 140~170℃에서 2~3분간 건열고착 처리를 함으로써 본 발명이 완성된다.

본 발명의 축광안료 날염제품은 결착력이나 초기발광성, 발광지속성에 있어 모두 양호한 발광성능과 견뢰도를 갖고 있어 축광제품으로서의 만족한 품질을 갖는다.

Description

섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법

본 발명은 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 섬유제품 축광안료 조성물을 조성함에 있어, 축광안료와 접착제외에도 점도조절제 및 촉매, 스크린막힘방지제, 가교제를 적합하게 배합하고, 건열고착처리 단계 또한 가장 효과적으로 달성할 수 있는 조건을 찾아냄으로써 축광 섬유제품의 야간 시인성 및 지속성을 크게 향상시킨 직·편물에의 축광안료 날염방법에 관한 것이다.

근래에 들어 소비자의 욕구가 새로운 것을 추구하는 경향이 높아짐에 따라 의류업게 특히 내의류업계에서는 속옷, 잠옷 등의 내의류를 처음에는 흰색에서 단일색의 염색물로 또, 여러 가지 문양, 글씨, 그림 등을 넣어 날염한 날염물의 시대로 변천하여 왔다. 더 나아가, 섬유제품에 축광도료로 각종 무늬모양 및 장식성 문자나 기호 등의 장식 및 채색가공을 하여 야간에 빛이 전혀 없을 때에도 이들 문양이나 글씨, 그림 등을 인식할 수 있게 하는 야간 시인성 섬유제품들이 속속 개발되어 왔다. 야간 시인성 섬유제품들은 밝은 곳에서는 자체의 채색으로 나타나고 캄캄한 곳에서는 축광성 기능에 의해서 발광하여 제품에 인날된 무늬의 형태, 글씨, 그림 등의 디자인이 그대로 정교하게 나타나서 제품의 사용자에게 새로운 시각적 느낌을 부여하며 우아한 감성을 불러 일으키게 하는 것이다.

이러한 야간 시인성 섬유제품의 제조방법으로는 이형지에 표면수지층, 축광물질층을 형성시키고 그 위에 접착제를 코팅한 후, 적당한 기포를 라미네이팅한 다음 상부의 이형지를 떼어내어 축광성 포지를 제조하는 방법이 특공 제89-3892호에 소개되어 있으며, 특공 제90-3308호에서는 인분말 70%와 섬유용 접착제 30%를 혼연하고 적절한 착색을 하여 얻은 도료를 피복, 가방 등의 의류 및 일용품포지에 문자기호 또는 문양 모양 축광도료 장식을 날염 또는 인쇄한 것과 및 섬유사에 도착한 것을 120℃로 가열하여서 되는 축광장식 가공을 한 섬유제품을 소개하고 있다. 그러나 상기 특공 제89-3892호 제품은 비교적 두터운 투명수지층 및 축광도료 도포층을 갖고 있어 부드러움이 요구되는 내의류나 얇은 옷에는 적용이 어렵고, 특공 제90-3308호 제품은 많은 인 배합량으로 인해 접착력이 약하여 내구성이 없을 뿐만 아니라 인의 특성상 발광의 감소가 심하고 발광 지속시간 또한 짧아서 시인(視認) 가능한 휘도를 유지할 수 있는 시간이 길지 못하며 또, 스크린 막힘 등의 작업상 문제가 있어 산업상 이용이 불가능하다. 또한 일본국 특개평 4-82981호에서는 통상의 날염호중에 Zn계 축광성 안료로서 평균입도 20㎛의 ZnS/Cu 형광안료를 첨가해서 섬유표지에 날염한 축광성 섬유포지에 대해 기재하고 있다. 그러나, 이 선기술 또한 단순히 축광성 안료를 섬유포지에 풀로 도포하는 기술에 지나지 않아 특이한 발명구성을 찾아볼 수 없고 또, 생성물이 내구성도 없으며 잔광시간도 30여분에 지나지 않는다.

제1도는 본 발명의 축광안료가 날염된 면섬유(실시예 1)의 확대 구조 단면도.

제2도는 본 발명의 축광안료가 날염된 합성섬유(실시예 2)의 확대 구조 단면도.

제3도는 본 발명의 축광안료 무늬가 날염된 섬유제품용 편물.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 천연섬유(단면) 12 : 섬유용 접착제

13 : 축광안료 14 : 가교제

15 : 합성섬유(단면)

이에 본 발명자들은 수많은 연구를 거듭한 끝에, 축광장식 섬유제품을 제조함에 있어, 종래기술과는 달리 내구성이 뛰어나고 초기의 휘도(輝度)가 우수하여 충분한 시감(視感)휘도를 유지한채 장시간 잔광 시인이 가능한 축광장식 제품을 제조할 수 있는 새로운 축광안료 조성물과 이에 따른 새로운 날염고착방법을 개발하게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 새로운 성분 및 구성비를 갖는 축광안료 조성물을 제조하고, 상기 축광안료 조성물을 의류에 고착하는 새로운 축광안료 날염고착방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 하나의 목적은 패션내의류, 수영복, 구명동의, 카텐, 방석, 이불카바, 카펫트, 티셔츠, 베게카바, 전기스탠드카바용의 축광안료가 날염된 섬유제품 봉제용 직·편물을 제공하는데 있다.

본 발명에 따라 내구성이 뛰어나고 초기의 휘도(輝度)가 우수하여 충분한 시감(視感)휘도를 유지한채 장시간 잔광 시인이 가능한 축광성 섬유포지 및 축광장식 봉제제품용 직·편물이 제공된다.

본 발명 축광안료 조성물(이하 “축광조성물”이라 함)의 구성은 황화아연화하불과 섬유표면에 축광안료 피막을 형성시켜 고착을 시켜주는 섬유용 접착제를 주성분으로 하고 축광조성물의 점도를 조절해 주는 점도조절제, 접착촉진 촉매, 연속날염작업을 가능하게 하기 위한 스크린막힘방지제, 합성섬유 날염시에는 가교제 등의 부성분으로 이루어져 있다. 배합비율은 흰색의 직·편물에의 날염, 염색된 직·편물에의 날염 등의 용도에 따라 약간 차이는 있으나 축광안료는 30~60중량부, 흰색의 직·편물 날염시에는 흰색바탕용 직·편물 섬유접착제를 40~70중량부, 염색된 직·편물 날염시에는 염색지용 직·편물 섬유접착제를 40~70중량부, 촉매 1~4중량부, 스크린막힘방지제 2~5중량부, 점도조절제 0.1~10중량부, 가교제 0~5중량부로 구성된다. 축광안료로는 황화아연계 축광물질로 ZnS에 활성체로서 Cu를 첨가한 ZnS : Cu계나 활성체로 Cu/Al을 첨가한 ZnS : Cu/Al, 활성체로 Mn을 첨가한 ZnS : Mn, 활성체로 Au/Ag/Al을 첨가한 ZnS : Au/Ag/Al계의 축광안료를 사용할 수 있는데, 바람직하기로는 ZnS : Cu계가 가장 좋다. 축광안료의 채색은 담황색 내지 담녹색이며 특수한 착색제의 사용이나 착색방법으로 청색, 녹색, 황색, 오렌지, 적색 등의 색이 있는 축광안료 날염도 가능하다. 본 발명에 사용되는 섬유접착제로는 흰색바탕용 직·편물에 폴리아크릴레이트 에멀죤 접착제인 엔케이쿠퍼 EL-594(상표명; 일본 신나가무라케미칼사제-이하 “EL-594”라 함)를 사용했으며, 염색지용 직·편물에는 폴리아크릴레이트 85~55중량%에 티타니움디옥사이드 또는 알루미늄 실리케이트를 15~45중량% 첨가하여 만든 접착제로 오리엔트 페이스트 EL-294(상표명; 일본 신나가무라케미칼사제-이하 “EL-294”라 함)를 사용했다. 촉매로는 질산 암모늄 25% 수용액을 사용하는데 이는 섬유접착제의 중합을 촉진시키는 목적으로 사용되며, 스크린막힘방지제로는 글리옥살로 된 알코프린트 PHL(상표명; 영국 얼라이드 콜로이드사제), 점도조절제로는 물 및 테르펜오일의 1 : 1 혼합물로 이루어진 에멀죤 호료가 사용된다. 가교제로는 메라민계 수지의 바인더 픽서 917(상표명; 일본 일황화성제)이 사용되는데 이는 접착제의 가교밀도를 높여서 색소의 접착력 및 습윤견뢰도를 향상시키는 역할을 한다.

주성분인 축광안료와 섬유접착제의 배합비는 3 : 7 내지 6 : 4가 바람직한데, 가장 바람직하기로는 4 : 6이 가장 좋다. 축광안료가 주성분의 30중량% 이하일 때는 발광력이 약하고 60중량% 이상일 때는 발광력은 점점 좋아지지만 섬유에 접착하는 힘이 약해서 마찰 또는 반복세탁에 의해 축광안료가 탈락되어 발광력이 저하되는 단점이 있다. 본 발명 직, 편물의 제조방법은 상기 축광조성물을 혼합하여서 축광도료를 제조하고, 이 축광도료를 사용하여 섬유 제품용 직·편물에 여러 가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 100~130℃에서 2~3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 140~170℃에서 2~3분간 건열 고착처리를 함으로써 섬유접착제가 섬유와 완전히 결합되고 섬유접착제간에도 중합이 진행됨과 동시에 섬유접착제 내부의 빈공간 사이에 축광안료를 견고하게 고정시켜 반복세탁에 의해서도 날염된 부분이 쉽게 탈락되지 않고 축광안료의 성능을 100% 발휘하게 되는 것이다. 이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명의 제조방법으로 제조된 축광성 섬유포지의 구조를 도면에 의거 설명한다.

제1도는 천연섬유에 본 발명 축광안료를 날염했을 때 본 발명 축광조성물의 작용효과를 설명하기 위한 확대 단면도로서 천연섬유에 섬유접착제가 결합되며, 또한 섬유접착제 끼리 중합을 일으켜서 완전히 섬유에 축광안료가 결합된 상태를 보여준다. 이때 축광안료는 섬유접착제의 삼차원 망상구조의 빈 공간 사이에 충전된 상태로 섬유에 고착된다. 제2도는 합성섬유에 축광안료를 날염한 형태의 확대 단면도로서, 섬유접착제와 결합능력이 없는 합성섬유는 가교제를 매개체로 해서 섬유접착제가 섬유 주위를 둘러쌓고 있는 형태를 취하고, 또한 섬유접착제끼리도 중합을 하여 삼차원 망상구조로 섬유에 완전히 결합을 하게 된다. 이때에 축광안료는 섬유접착제의 삼차원 망상구조의 빈 공간에 충전된 상태로 섬유에 고착된다. 이와 같이, 본 발명의 축광안료 날염방법에 의하여 인날된 섬유제품용 직·편물을 사용하여 봉제한 섬유제품은 종래의 발광성 섬유제품과는 달리 축광물질의 고착이 화학적 결합으로 단단하게 결합하여 2년간 발광성을 유지할 수 있는 내구성을 가지며 초기의 휘도가 우수하고, 시인 가능한 휘도를 30분 이상 연속적으로 발광시킬 수 있게 된다. 이하 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

생성된 축광성 섬유제품의 축광안료 탈락현상(결착력)에 대한 시험은 마찰견뢰도시험기(로타리버티컬크랙미터; 한원상사제)로 20회 왕복마찰을 시킨 후, 표준품과 비교관찰을 하였고, 초기발광성 및 발광지속성과 잔광시간은 백색형광등 200Lux 하에서 10분간 빛을 쪼인 후, 어두운 곳으로 곧바로 옮겨 육안으로 비교 관찰하였다.

[실시예 1]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 500g에 섬유접착제(EL-594) 500g, 촉매 35g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g을 혼합하여 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료(축광안료 색호)를 사용하여 통상의 방법으로 흰색바탕 면직편물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러 가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 120℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 2~3분간 건열 고착처리를 하여 축광도료 날염을 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[실시예 2]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 400g과 섬유접착제(EL-294) 600g, 촉매 40g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g을 혼합하고, 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료를 사용하여 통상의 방법으로 염색 면직물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 130℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 3분간 건열 고착처리를 하여 축광도료 처리를 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[실시예 3]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 600g과 섬유접착제(EL-594) 400g, 촉매 30g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g, 가교제 50g을 혼합하고, 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료를 사용하여 통상의 방법으로 흰색바탕 합성섬유직물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 120℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 3분간 건열 고착처리를 하여 축광안료 날염을 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[실시예 4]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 300g과 섬유접착제(EL-294) 700g, 촉매 45g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g, 가교제 40g을 혼합하고, 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료를 사용하여 통상의 방법으로 염색 합성섬유직물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 130℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 3분간 건열 고착처리를 하여 축광안료 날염을 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 1]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 650g에 섬유접착제(EL-594) 350g, 촉매 25g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g을 혼합하고, 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료를 사용하여 통상의 방법으로 흰색바탕 면직물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 130℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 3분간 건열 고착처리를 하여 축광안료 날염을 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 2]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 250g과 섬유접착제(EL-294) 750g, 촉매 50g, 스크린막힘방지제 50g, 점도조절제 100g, 가교제 40g을 혼합하고, 믹서기에 넣은 후 2,000RPM으로 10분간 혼련하였다. 이렇게 제조한 축광도료를 사용하여 통상의 방법으로 염색 합성섬유직물에 평판스크린 날염기를 사용하여 날염작업을 행한다. 여러가지 문양, 글씨, 그림 등의 축광날염을 한 후, 130℃에서 3분간 열풍으로 중간 건조를 한다. 다음 160℃에서 3분간 건열 고착처리를 하여 축광안료 날염을 완성한다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교예 3]

입도 21㎛, 비중 4.1의 ZnS : Cu계 축광안료 700g과 섬유접착제(EL-294) 300g, 촉매 20g을 혼연하여 축광도료를 만들고, 이 도료를 사용하여 염색지용 면직물 포지에 평판스크린 날염기로 날염작업을 행한다. 15회 날염을 하고 나니 스크린이 막혀서 날염작업을 계속할 수가 없었다. 이중 초기에 축광도료가 도착된 것을 120℃로 가열하여 축광도료 날염을 완성하였다. 건조 후 축광막의 두께는 80㎛이었고 발광색은 황록색이었다. 생성된 축광직물은 전술한 방법으로 축광안료 탈락시험, 발광지속성 및 잔광시간 등을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명제품인 실시예 1~4의 경우는 축광안료의 결착력이나 초기발광성, 발광지속성에 있어 모두 보통이상의 양호한 발광성능과 견뢰도를 갖고 있어 축광제품으로서의 만족한 품질을 갖는다. 특히, 실시예 2의 제품은 축광안료의 탈락현상도 적고 초기 발광성, 발광지속성, 잔광시간에 있어 전체적으로 가장 양호한 성능을 갖는다. 이에 비해 비교예 1 및 비교예 3은 축광안료의 탈락현상이 심해서 마찰 및 반복세탁에 의해 발광성능이 현저히 저하되며 특히, 비교예 3은 생산현장에서의 작업상의 문제인 스크린 막힘, 무늬 연결부분의 무늬 밟힘 등의 문제가 있어 대량생산(1,000m 이상)이 불가능하다. 비교예 2는 축광안료의 탈락현상은 거의 없으나 축광안료의 사용량이 적으므로 초기 발광성 및 발광지속성, 잔광시간에 있어 문제가 있다.

Claims (3)

1. 축광안료와 접착제를 사용하여 축광안료가 날염된 섬유제품을 제조하는 방법에 있어서, 황화아연계 축광안료를 30~60중량부, 폴리아크릴레이트 에멀죤 접착제를 40~70중량부, 질산암모늄(25% 수용액)촉매 1~4중량부, 글리옥살로 된 스크린 막힘방지제 2~5중량부, 물 및 테르펜오일의 1 : 1혼합물로 이루어진 에멀죤 호료점도조절제 0.1~10중량부, 가교제로 메라민계 수지 0~5중량부를 믹서기에서 혼합하여 축광조성물을 만들고, 이 축광조성물을 사용하여 천연섬유 또는 합성섬유 직물 또는 편물에 여러 가지 문양, 글씨, 그림 등의 날염을 한 후, 100~130℃에서 2~3분간 열풍으로 중간 건조를 하고, 다음 140~170℃에서 2~3분간 건열 고착처리함을 특징으로 하는 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 축광조성물중 황화아연계 축광안료는 ZnS에 활성체로서 Cu를 첨가한 ZnS : Cu계나 활성체로 Cu/Al을 첨가한 ZnS : Cu/Al, 활성체로 Mn을 첨가한 ZnS : Mn, 활성체로 Au/Ag/Al을 첨가한 ZnS : Au/Ag/Al계의 축광안료중에서 선택된 하나의 물질임을 특징으로 하는 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 폴리아크릴레이트 에멀죤 접착제는 티타니움디옥사이드 또는 알루미늄실리케이트를 접착제 전체중량에 대해 15~45중량% 함유함을 특징으로 하는 섬유제품 봉제용 직·편물에의 축광안료 날염방법.

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