KR100411387B1 - 미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법 - Google Patents

미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법에 있어서, 미소구체 고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 미소구체의 유동 및 표면손상을 막고, 미소구체의 이면에 폴리에스테르, 폴리에테르, 아크릴수지, 우레탄수지 또는 에폭시수지를 코팅하여 미소구체 접착 강화용 수지층을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어지지 않도록 한 반사직물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 미소구체 고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 열에 의한 미소구체의 유동이나 표면손상이 발생하는 것을 막을 수 있었고, 미소구체의 이면에 미소구체 접착 강화용 수지층(40)을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어져나가는 것을 방지하였다.
또한 본 발명에서는 미소구체(30) 이면에 알루미늄 등의 금속물질을 진공증착하여 반사막(50)을 형성함으로써 미소구체(30)의 반사율이 450∼600 칸델라/룩스·㎡ 정도이고, 평균적으로는 500∼550 칸델라/룩스·㎡의 높은 반사율을 보였다.

Description

미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법{Reflection Cloth with Microsphere and the method of Manufacturing thereof}
본 발명은 미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법에 있어서, 미소구체고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 미소구체의 유동 및 표면손상을 막고, 미소구체의 이면에 폴리에스테르, 폴리에테르, 아크릴수지, 우레탄수지 또는 에폭시수지를 코팅하여 미소구체 접착 강화용 수지층을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어지지 않도록 한 반사직물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
보다 상세히 설명하면 본 발명에 따른 반사직물은 재귀반사의 원리를 이용하여 미세한 유리 구슬을 1평방인치당 15만개 이상의 고밀도로 균일하게 도포하여 입사광이 광원방향으로 반사되므로 야간 보행자 및 작업자들을 교통사고 등의 각종 위험으로부터 보호할 수 있다.
종래의 미소구체를 사용한 반사직물을 제조하는 방법을 살펴보면, 미소구체와 액체 조성물을 혼합시켜 직물 위에 그 혼합물을 한번에 코팅을 하거나 미소구체 이면에 알루미늄페이스트를 사용한 반사막을 형성하거나, 또는 미소구체 이면에 접착강화용 수지를 제거하는 등의 방법이 있었다.
그러나 상기의 미소구체와 액체 조성물을 혼합시켜 직물 위에 한번에 코팅하는 방법은 반사효과를 저하시키고 표면의 불균일성에 의해 표면 터치감이 저하되는 단점이 있었다.
그리고 미소구체 이면에 알루미늄페이스트를 사용한 반사막을 형성하거나 미소구체 이면에 접착강화용 수지를 제거하는 방법 또한 반사효과가 떨어지고 세탁에 의해 미소구체의 탈락현상이 일어나는 문제점이 있었다.
또한 종래에는 미소구체 고착용 수지로 폴리비닐클로라이드, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀, 에틸렌비닐알코올수지 등의 열가소성수지와 점착제 등의 열에 의한유동성이 있는 수지를 사용함으로써 미소구체의 유동 및 표면손상으로 반사직물의 질을 떨어뜨리는 요인이 되었다.
이에 본 발명에서는 미소구체 고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 미소구체의 유동 및 표면손상을 막고, 미소구체의 이면에 폴리에스테르, 폴리에테르, 아크릴수지, 우레탄수지 또는 에폭시수지를 코팅하여 미소구체 접착강화용 수지층을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어지지 않도록 한 반사직물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명에서는 미소구체의 이면에 금속물질을 진공증착하여 반사막을 형성함으로써 미소구체의 반사율을 높인 반사직물을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반사직물의 제조공정도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 반사직물의 제조공정을 보여주는 단면도
도 4는 본 발명에 따른 재귀반사체의 원리를 보여주는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 반사직물의 단면도
(도면의 주요 부분에 대한 부호 설명)
10 : 캐리어필름층 20 : 미소구체 고착용 수지층
30 : 미소구체 40 : 미소구체 접착강화용 수지층
50 : 반사막 60 : 접착제층
70 : 기재층 51 : 입사광
52 : 반사광
본 발명은 미소구체를 사용한 반사직물 및 그 제조방법에 있어서, 미소구체 고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 미소구체의 유동 및 표면손상을 막고, 미소구체의 이면에 폴리에스테르, 폴리에테르, 아크릴수지, 우레탄수지 또는 에폭시수지를 코팅하여 미소구체 접착 강화용 수지층을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어지지 않도록 한 반사직물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
보다 상세히 설명하면 본 발명은 재귀반사의 원리를 이용하여 미세한 유리 구슬을 1평방인치당 15만개 이상의 고밀도로 균일하게 도포하여 입사광이 광원방향으로 반사되므로 야간 보행자 및 작업자들을 교통사고 등의 각종 위험으로부터 보호할 수 있다.
이하 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 반사직물의 제조공정도로서 먼저 미소구체를 지지하는 캐리어필름층(10)을 준비한다.
캐리어필름으로는 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 필름, 또는 수분 흡수가 없는 종이를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 작업 중에도 품질확인이 가능하고 내열성이 우수한 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이 좋다.
이때 미소구체 고착용 수지층(20)과의 접착을 향상시키기 위하여 프라이머처리 또는 코로나처리가 된 캐리어필름을 사용해야 하며, 필름의 두께는 20∼150㎛, 바람직하게는 50∼75㎛가 적당하다.
캐리어필름층(10) 윗면에 미소구체를 고착시키는 열경화형 아크릴수지를 사용한 미소구체 고착용 수지층(20)을 형성한다.
미소구체 고착용 수지층(20)은 캐리어필름층(10) 윗면에 미소구체 고착용 수지 조성물을 5∼50㎛ 두께로 나이프코팅한 후 80∼150℃에서 건조한 다음 끈적끈적한 상태의 수지 위에 직경 45∼100㎛의 미소구체(30)를 낙하시키며 이때 과도한 미소구체(30)는 제거시켜 일렬로 도포한 후 자외선으로 경화시켜 미소구체 고착용 수지층(20)을 형성한다.
미소구체 고착용 수지층(20)의 조성물은 열경화형 아크릴수지에 표면 이형성을 향상시키고 미소구체와의 전사성을 높이기 위한 첨가제로 실리콘, 왁스 또는 계면활성제 등을 들 수 있으나 아크릴수지에 가장 좋은 이형효과를 보이는 것은 계면활성제로 그 함유량은 원액 99.9%를 기준으로 0.2∼3.0PHR이 적합하고, 1.0∼1.5PHR이 바람직하다.
계면활성제의 양이 0.2PHR 이하가 되면 미소구체 고착용 수지와 접착강화용 수지층(40) 사이의 이형력이 약해져서 미소구체의 전사가 어렵게 되며, 계면활성제의 양이 3.0PHR 이상인 경우에는 아크릴수지와의 상용성이 떨어져서 백색 부유물이 생성되고 코팅성이 저하된다.
다음 일렬로 배열된 미소구체(30) 사이에 미소구체(30)의 접착력을 높이고 반사막(50)의 스크래치 및 표면을 보호하기 위한 미소구체 접착강화용 수지층(40)을 형성한다.
미소구체 접착강화용 수지층(40)은 미소구체 접착강화용 수지를 바 코팅(Bar coating), 스프레이 코팅(Spray coating), 그라비어 코팅 또는 롤코팅으로 미소구체(30)의 공간 상이에 얇게 충전시키는 것으로 미소구체 전체 직경의 20∼50% 정도를 코팅한다.
이때 미소구체(30) 직경의 20% 이하로 코팅할 경우에는 완제품 상태에서 미소구체(30)의 돌출부분이 적어 입사각이 큰 경우 반사율이 떨어지고, 미소구체(30) 직경의 50% 이상 코팅할 경우에는 미소구체(30)의 돌출부분이 많아져 세탁시 미소구체(30)가 직물에서 떨어져 나갈 수 있다.
미소구체 접착강화용 수지층(40)의 수지는 폴리에스테르, 폴리에테르, 아크릴수지, 우레탄수지 또는 에폭시수지 등을 사용하며, 바람직하게는 이액형 우레탄수지를 사용하는 것이 좋고, 사용하는 수지의 점도는 50∼1000cps 정도, 바람직하게는 100∼300cps정도가 좋다.
미소구체 접착강화용 수지층(40)에 사용하는 수지에 있어서 경도가 높은 수지를 사용하게 되면 유연성이 떨어져 세탁시 구김이 생기고 미소구체의 탈락으로 의류에 적용시키기 어렵기 때문에 유연한 소재를 사용하는 것이 중요하다. 이러한 수지의 유리전이온도(Tg)는 -20∼50℃ 정도가 적당하고, 바람직하게는 20∼30℃가 적당하다.
또한 미소구체 접착강화용 수지층(40) 조성물에 안료를 첨가하여 색상을 부여하거나 그라비어 인쇄로 다양한 무늬를 부여할 수 있다.
그런다음 미소구체(30) 윗면에 반사막(50)을 형성한다.
도 4는 본 발명에 사용되는 미소구체(30)가 오픈타입(open type)의 재귀반사 원리에 의해 입사광(51)이 미소구체의 이면 반사막(50)에서 반사되어 입사광(51) 쪽으로 되돌아가며 이때 반사광(52)이 입사광(51)과 평행한 경우 완전 재귀반사가 이루어는 것을 보여준다.
중심 부근의 입사광(51)부터 주변의 입사광(51)에 재귀반사성이 최대가 되는 굴절율은 계산상으로는 1.95 근처이나 실제로는 1.93 근처에서 최적 굴절율을 가지게 된다.
따라서 오픈타입에서 우수한 재귀반사성을 가지려면, 굴절율 1.93의 고품질 미소구체(30)를 사용하여야 하며, 반사율이 높은 반사막(50)을 사용해야 한다.
이러한 미소구체(30) 윗면(제품의 이면)에서 미소구체의 반사율을 높여주는 반사막(50)을 형성한다.
반사막(50)은 미소구체(30) 윗면(제품의 이면)에 티탄, 크롬, 은 또는 알루미늄 등의 순도가 높은 금속물질을 진공증착하여 형성하고, 바람직하게는 알루미늄을 진공증착하는 것이 좋다.
통상적으로 미소구체(30)만을 사용하는 경우 반사율이 10∼20 칸델라/룩스·㎡ 정도에 불과한데 반해, 알루미늄을 진공증착하여 반사막(50)을 형성하는 경우의 반사율은 450∼600 칸델라/룩스·㎡ 정도이고 평균적으로는 500∼550 칸델라/룩스·㎡의 반사율을 보인다.
다음 미소구체 접착강화용 수지층(40) 및 반사막(50) 윗면에 접착제층(60)을 형성한다.
접착제층(60)은 미소구체 접착강화용 수지층(40) 및 반사막(50) 윗면에 접착제를 30∼80㎛ 두께로 100∼150℃에서 도포한다.
접착제로는 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시수지 등을 주성분으로 한 용제형 접착제로 특히 다관능 이소시아네이트에 의해 가교되어 우수한 접착력과 유연성이 있는 것을 사용한다.
그런다음 접착제층(60) 윗면에 직물로 기재층(70)을 형성한 후 숙성실에서 30∼60℃의 온도에서 숙성하여 캐리어필름층(10) 및 미소구체 고착용 수지층(20)이 포함된 본 발명의 반사직물을 만든다.
이때 숙성온도가 높으면 수지의 초기 탄성률이 낮아져 미소구체의 전사가 어렵고, 전사 후 수지 유동에 따른 미소구체의 함몰로 표면촉감이 나빠지거나 외관이 변하는 등 시간변화에 따른 변화가 발생하게 된다.
본 발명의 반사직물에 있어서 사용시 캐리어필름층(10) 및 미소구체 고착용 수지층(20)을 열이 없는 상태에서 박리 제거하면 도 5에서와 같은 반사직물을 얻을 수 있다.
실시예 1
먼저 50㎛ 두께의 폴리에스테르 필름으로 캐리어필름층(10)을 형성한 후 캐리어필름층(10) 윗면에 열경화형 아크릴수지 100 중량부 및 첨가제인 계면활성제 1.2 중량부를 혼합하여 만든 조성물을 8㎛ 두께로 콤마(Comma)코팅한 다음 110℃에서 건조한 다음 끈적끈적한 상태의 수지 위에 직경이 80㎛인 미소구체(30)를 낙하시키며 이때 과도한 미소구체(30)는 제거시켜 일렬로 도포한 후 경화시켜 미소구체 고착용 수지층(20)을 형성시켰다.
미소구체(30) 윗면에 이액형 우레탄수지 100 중량부에 안료 30 중량부를 혼합한 조성물을 미소구체(30) 전체 직경의 30% 정도 롤코팅하여 미소구체 접착강화용 수지층(40)을 형성한 후 미소구체(30) 윗면에 알루미늄을 통상의 방법으로 진공증착하여 반사막(50)을 형성하였다.
그런다음 미소구체 접착강화용 수지층(40) 및 반사막(50) 윗면에 폴리우레탄을 주성분으로 한 용제형 접착제로서 다관능 이소시아네이트에 의해 가교된 접착제를 110℃에서 도포하여 접착제층(60)을 형성한 다음 접착제층(60) 윗면에 폴리에스테르와 면이 혼합된 직물(T/C 평직)을 접착하여 기재층(70)을 형성한 후 60℃에서 24시간 동안 숙성하여 캐리어필름층(10) 및 미소구체 고착용 수지층(20)이 포함된 본 발명의 반사직물을 만들었다.
본 발명의 반사직물에 있어서 캐리어필름층(10) 및 미소구체 고착용 수지층 (20)은 열이 없는 상태에서 박리 제거하여 사용한다.
본 발명에서는 미소구체 고착용 수지로 열경화형 아크릴수지를 사용함으로써 열에 의한 미소구체의 유동이나 표면손상이 발생하는 것을 막을 수 있었고, 미소구체의 이면에 미소구체 접착 강화용 수지층(40)을 형성함으로써 세탁시 미소구체가 직물에서 떨어져나가는 것을 방지하였다.
또한 종래에는 알루미늄페이스트 또는 알루미늄파우더를 접착제와 혼합하여 미소구체 이면에 반사막을 형성하여 미소구체의 반사율이 100∼250 칸델라/룩스·㎡ 정도에 불과하였으나 본 발명에서는 미소구체(30) 이면에 알루미늄 등의 금속물질을 진공증착하여 반사막(50)을 형성함으로써 미소구체(30)의 반사율이 450∼600 칸델라/룩스·㎡ 정도이고, 평균적으로는 500∼550 칸델라/룩스·㎡의 높은 반사율을 보였다.

Claims (9)

  1. 여러 개의 층으로 이루어진 반사직물에 있어서, 아래로부터 차례로 기재층(70), 접착제층(60), 반사막(50), 미소구체 접착강화용 수지층(40), 미소구체(30), 미소구체 고착용 수지층(20) 및 캐리어필름층(10)으로 이루어지되 사용시 미소구체 고착용 수지층(20) 및 캐리어필름층(10)이 박리 제거됨을 특징으로 하는 반사직물.
  2. 제 1항에 있어서, 미소구체 고착용 수지층(20)의 수지가 열경화형 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 반사직물.
  3. 제 2항에 있어서, 미소구체 고착용 수지층(20)의 열경화형 아크릴수지에 표면 이형성을 향상시키고 미소구체와의 전사성을 높이기 위해 첨가제로 실리콘, 왁스 또는 계면활성제를 원액 99.9중량% 대비 0.2∼3.0PHR을 혼합된 것을 특징으로 하는 반사직물.
  4. 캐리어필름층(10)을 준비한 후 그 위에 미소구체 고착용 수지층(20)을 위한 미소구체 고착용 수지 조성물을 코팅하여 건조시킨 다음 끈적끈적한 상태의 수지 위에 미소구체(30)를 낙하시켜 일렬로 도포한 다음 자외선으로 경화시켜 미소구체 고착용 수지층(20)을 형성하고 미소구체(30) 사이에 미소구체 접착강화용수지층(40)을 형성시킨 후 미소구체(30) 윗면(제품의 이면)에 통상의 방법으로 금속을 진공증착시켜 반사막(50)을 만든 다음 미소구체 접착강화용 수지층(40) 및 반사막(50) 윗면에 접착제층(60)을 형성시킨 후 접착제층(60) 위에 기재층(70)을 접착하여, 사용시 박리 제거되는 캐리어필름층(10) 및 미소구체 고착용 수지층(20)을 포함한 반사직물을 제조하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 미소구체 고착용 수지층(20)의 수지가 열경화형 아크릴수지인, 반사직물을 제조하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 미소구체 고착용 수지층(20)의 열경화형 아크릴수지에 표면 이형성을 향상시키고 미소구체와의 전사성을 높이기 위해 첨가제로 실리콘, 왁스 또는 계면활성제를 원액 99.9중량% 대비 0.2∼3.0PHR을 혼합한 것인, 반사직물을 제조하는 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 미소구체 접착강화용 수지층(40)의 미소구체 접착강화용 수지가 바코팅(Bar coating), 스프레이 코팅(Spray coating), 그라비어코팅 및 롤코팅으로 미소구체(30) 사이에 얇게 충전된 것인, 반사직물을 제조하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 미소구체 접착강화용 수지층(40)의 미소구체 접착강화용 수지가 미소구체(30)의 전체 직경의 20∼50% 정도로 코팅되는 것인, 반사직물의 제조방법.
  9. 제 4항에 있어서, 미소구체 접착강화용 수지층(40)의 미소구체 접착강화용 수지에 광선의 투과가 용이하고 색상이 선명한 여러가지 색상을 첨가하여 그라비어 코팅으로 다양한 색상 및 인쇄무늬 효과를 부여하여 패션성과 야간 시인성을 동시에 만족하는 것인, 반사직물을 제조하는 방법.
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