KR100446820B1 - 반사 섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 입도가 10∼50㎛이고, 구형이며, 전체 표면적의 1/4∼1/2의 면적이 반사기능을 갖는 물질로 진공증착된 유리입자를 사용하며, 이를 섬유 형성이 가능한 합성수지와 함께 5∼25중량% 투입하여 용융방사하되 필요에 따라 반사기능을 갖는 물질로 일부의 표면이 진공증착되지 않은 유리입자 및/또는 진주입자를 일정비율 첨가하고 용융방사하여 모노필라멘트를 얻거나 중공사(hollow fiber)를 얻고, 이를 합사하여 반사 섬유를 제조하므로서 섬유의 기능을 가지면서도 동시에 난반사와 재귀반사효과가 발현되어 전방향 반사를 이룰 수 있고, 질감이 좋으며, 원단으로의 제직이 용이하여 가공성이 현저히 개선되고, 자수사로의 적용이 가능하여 기계 자수, 컴퓨터 자수 및 재봉이 가능하며, 세탁이 용이함은 물론 세탁견뢰도가 우수하고 세탁후에도 기능이 변하지 않으며, 다양한 분야로의 적용이 가능하고 공업화를 위한 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 가격이 저렴한 전방향 반사 섬유를 용이하게 얻을 수 있었다.

Description

반사 섬유 및 이의 제조방법{A reflective yarn and its manufacturing method}

본 발명은 반사 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전체 표면적의 1/4∼1/2의 면적이 반사기능을 갖는 물질로 진공증착된 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자를 섬유 형성이 가능한 합성수지와 함께 5∼25중량% 투입하여 용융방사하되 필요에 따라 반사기능을 갖는 물질로 일부의 표면이 진공증착되지 않은 유리입자 및/또는 진주입자를 일정비율 첨가하여 제조되는 반사 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반사기능을 갖는 물질은 야간에 각종 사고로부터의 예방과 안전을 도모하기 위한 안전 관련 제품에 많이 사용되고 있으며, 이들의 요구도 급속히 증가하고 있는 추세이다.

예를 들어, 교통 경찰관이나 환경 미화원들이 야간에 근무나 작업을 할 경우나 노인이나 어린이들이 야간에 자동차나 기타 주행물에 노출될 경우에 운전자들이 식별을 하지 못하여 각종 인사 사고는 물론 대형 사고의 원인으로 인식되고 있고, 각종 교통 표지판, 각종 운동복, 운동용구 및 가방 등의 신변 잡화품목, 군사용 인식 표시 등의 용도로도 많이 사용되고 있다.

한편, 현재 많은 종류의 빛을 반사하는 물질이 알려져 있을 뿐만 아니라 반사율이 높은 소재에 대한 연구도 계속적으로 진행되고 있으며, 그 중에서 실용화되어 다양한 용도로 사용되고 있는 면상 반사 소재가 다양하게 존재하고 있지만 섬유형 기능을 갖는 반사 소재가 생산 또는 제품화되지 않아 실 또는 직물로의 응용은 거의 이루어지지 않고 있다.

따라서, 상기와 같이 많은 용도로 사용되고 있는 반사 직물을 제조하는 방법으로는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같은 면상 반사소재를 일정한 간격으로 절단하여서 일반적으로 사용되고 있는 실과 교직하던지 같이 합사 혹은 연사(連絲)하여 반사용 섬유용으로 사용하고 있다.

즉, 도 1 에 도시된 바와 같이 얇은 합성수지 시이트(60)의 일면에 반사막으로서 알루미늄 페이스트 코팅층(70)을 형성한 반사 직물을 제조하여 사용하고 있지만, 이는 반사막을 통하여 난반사가 이루어지므로 실제적으로의 반사율이 미약할 뿐만 아니라 반사 휘도도 약하여 실제의 적용에는 한계가 따르는 문제점이 있을 뿐만 아니라 알루미늄 페이스트 코팅층(70)이 분리되거나 손상되면 반사 효율이 급격히 감소하고 세탁견뢰도가 낮다는 등의 단점이 있다.

또한, 도 2 에 도시된 바와 같이 얇은 합성수지 시이트(60)의 일면에 반사막으로서 알루미늄 페이스트 코팅층(70)을 형성하고, 다른 일면에 10∼50㎛ 정도의 입도를 갖는 유리입자(40)를 투명한 폴리우레탄 등과 혼합하여 표면 코팅한 반사 직물도 사용하고 있지만 재귀반사가 가능한 효과가 있으며, 반사효율은 좋지만 합성수지시이트(60)의 재료가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리비닐클로라이드 등과 같이 딱딱한 소재밖에 없었기 때문에 의류에의 적용에 한계가 있을 뿐만 아니라 질감이 좋지 못하고 가공성이 저하되며 세탁견뢰도가 낮고 자수사 등의 용도로 적용되기 어려운 단점이 있었다.

상기에서 합성수지 시이트(60) 대신에 합성수지 직물을 사용하기도 하지만 이 역시 반사효율은 좋으나 질감 및 가공성 저하와 다른 용도로의 적용 불가능 및 낮은 세탁견뢰도 등의 문제점으로 인하여 실제의 적용에 무리가 따른다.

뿐만 아니라, 얇은 합성수지 시이트(60) 또는 합성수지 직물의 일면에 반사막으로서 알루미늄 페이스트 코팅층(70)을 형성하고 다른 일면에 10∼50㎛ 정도의 입도를 갖는 유리입자(40)를 투명한 폴리우레탄 혹은 접착제 등과 혼합하여 표면 코팅한 반사 직물을 폭이 가늘게는 0.25∼0.37mm, 두껍게는 3∼5mm가 되도록 길게 절단하여 실(slit thread)로 사용하므로서 실의 효과를 대체하고 있지만 인장력이 약하여 쉽게 끊어지며, 합사나 연사를 하여 사용하더라도 인장력은 향상되는 반면에 질감이 섬유에 미치지 못하는 문제가 있다. 또한, 이를 소재로 구분할 경우 테이프나 프레이트에 해당되어 섬유직물영역에 속하지 않는 것이므로 총괄적으로는 직물이라 할 수 없으며, 한 쪽 면만으로만 반사할 수 있는 특징상 항상 일정한 방향을 유지하면서 교직하거나 제직하여야 하는 불편함이 있고, 재귀반사는 가능하지만 전방향 반사가 이루어지지 않는 단점이 있다.한편, 국내공개특허 제2001-14677호에는 "재귀 반사 물질 및 방사가 가능한 고분자 물질의 혼합물 및 방사가 가능한 고분자 물질을 복합 방사하여 제조되는 재귀 반사 필라멘트"가 기재되어 있으나, 이러한 기술은 실제적으로 코팅되어 사용될 수 있는 재귀 반사 물질의 직경이 최소한 40미크론 이상이기 때문에 이론상으로만 가능한 것일 뿐만 아니라 산업상으로 이용이 거의 불가능하고, 설령 제조가 가능하다고 하더라도 복합 방사 방법으로 제조되기 때문에 제조원가가 상당히 비싸기 때문에 상용화가 되기 어렵고, 제조되는 필라멘트에 있어서 합성수지 부분보다 재귀 반사 물질이 차지하는 부분의 비율이 높아 재귀 반사 물질의 결합력이 저하되어 내구성이 현저히 저하되며, 강도 및 신도 등과 같은 물성도 목적하는 만큼으로 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 섬유의 기능을 가지면서도 동시에 난반사와 재귀반사효과가 발현되어 재귀반사를 이룰 수 있고, 질감이 좋으며, 원단으로의 제직이 용이하여 가공성이 현저히 개선되도록 함으로써 자수사로의 적용이 가능하여 기계 자수, 컴퓨터 자수 및 재봉이 가능하도록 한 반사 섬유 및 이의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 세탁이 용이함은 물론 세탁견뢰도가 우수하고 세탁후에도 기능이 변하지 않으며, 다양한 분야로의 적용이 가능할 뿐만 아니라 대량 생산이 가능하여 생산원가가 저렴하게 소요되도록 함에 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 반사 섬유에 있어서 반사의 개념을 설명하기 위한 모식도.

도 2 는 종래의 반사 섬유에 있어서 절단사(slit thread) 또는 직물로 적용시 반사의 개념을 설명하기 위한 개요도.

도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 반사 섬유에 있어서 반사의 개념을 설명하기 위한 모식도.도 5 는 본 발명에 따른 반사 섬유에 있어서 중공사를 보인 모식도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10. 반사 섬유 20. 반사막 증착 유리입자

21. 반사막 미증착부 22. 반사막 증착부

30. 섬유 형성 기능을 갖는 합성수지 40. 반사막 미증착 유리입자

50. 진주입자 60. 합성수지 시이트(sheet)

70. 알루미늄 페이스트 코팅층 80. 유리입자 접착용 투명 합성수지

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 전방향 반사 섬유는 섬유 형성기능을 갖는 합성수지에 유연제로써 디옥틸프탈레이트(DOP)와 분산제로써 Ca활제를 합성수지 대비 0.2∼0.5중량% 혼합한 후 교반기를 통해 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 교반시켜 합성수지 표면에 얇은 유막이 형성되도록 한 상태에서 입경 분포가 10∼50㎛인 구형 유리입자의 표면 중 1/4∼1/2이 알루미늄으로 진공증착되어 알루미늄 반사막이 형성된 반사막 증착 유리입자와 필요에 따라 반사막이 진공증착되지 않은 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자 및/또는 진주입자를 합성수지 대비 5∼25중량% 혼합하여 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 재교반시켜 합성수지 표면에 형성되는 유막을 통해 투입된 반사막 증착 유리입자가 합성수지 표면에 골고루 분산되도록 한 후, 이를 압출기(extruder)에 넣고 200∼220℃의 온도 조건하에서 사속 600∼800m/분으로 용융방사하여 미연신사인 모노필라멘트 또는 중공사를 형성하고, 미연신사를 연신기를 사용하여 연신한 후 이를 합사하여 이루어진다.전술한 바와 같은 구성에서 반사막 증착 유리입자는 비중이 4.2로 1.93±0.02 in 100%의 반사율(reflactive index)을 가진다.한편, 본 발명에 따른 전방향 반사 섬유의 제조방법은 입경 분포가 10∼50㎛인 구형 유리입자의 표면 중 1/4∼1/2을 알루미늄으로 진공증착하여 알루미늄 반사막이 형성된 반사막 증착 유리입자를 얻는 단계; 섬유 형성기능을 갖는 합성수지에 유연제로써 디옥틸프탈레이트(DOP)와 분산제로써 Ca활제를 합성수지 대비 0.2∼0.5중량% 혼합한 후 교반기를 통해 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 교반시켜 합성수지 표면에 얇은 유막이 형성되도록 하는 단계; 교반기 내부의 유막이 형성된 합성수지에 반사막 증착 유리입자와 필요에 따라 반사막이 진공증착되지 않은 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자 및/또는 진주입자를 합성수지 대비 5∼25중량% 투입한 후, 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 재교반시켜 합성수지 표면에 형성되는 유막을 통해 투입된 반사막 증착 유리입자가 합성수지 표면에 골고루 분산되도록 하여 합성수지 혼합물를 형성하는 단계; 합성수지 혼합물를 압출기(extruder)에 넣고 200∼220℃의 온도 조건하에서 사속 600∼800m/분으로 용융방사하여 430데니어(denier)/18필라멘트(filament)의 미연신사인 모노필라멘트 또는 중공사를 제조하는 단계; 및 용융방사에 의해 제조된 미연신사를 연신기를 사용하여 연신한 후 이를 합사하는 단계를 포함하여 이루어진다.이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전방향 반사 섬유의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 반사 섬유에 있어서 반사의 개념을 설명하기 위한 모식도, 도 5 는 본 발명에 따른 반사 섬유에 있어서 중공사를 보인 모식도이다.

도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전방향 반사 섬유는 반사막으로 일부의 표면이 진공증착되는 반사막 증착 유리입자(metalized glass bead : 20)는 구형을 사용하여야만 재귀반사가 일어나고 제조되는 실에 다양한 방향으로 함유되어 난반사 및 재귀반사가 발현되어 전체적으로 전방향 반사의 효과가 나타나며, 반사막이 형성되지 않는 반사막 미증착 유리입자(glass bead : 40)도 가능한 한 구형인 것을 사용하는 것이 재귀반사에 효과적이다.

유리입자(20, 40)의 입도는 10∼50㎛인 것이 바람직하며, 입도가 10㎛ 미만일 경우에는 재귀반사 및 전방향 반사 효과가 우수하고, 섬유형성능을 갖는 합성 수지와의 상용성 저하 정도가 심하지 않아 합성수지와의 혼합이 용이하고 분산성 및 윤활성이 크게 저하되지 않는 장점이 있으나 구상을 유지하면서 낮은 입도를 갖도록 유리입자를 제조하는 것이 용이하지 못할 뿐만 아니라 경제적이지 못한 단점이 있고, 입도가 50㎛를 초과할 경우에는 제조되는 실의 굵기가 너무 크게 될 뿐만 아니라 섬유형성 기능을 갖는 합성 수지와의 상용성 저하 정도가 심하여 합성수지와의 혼합이 용이하지 못하고 분산성 및 윤활성이 크게 저하되어 섬유로의 형성이 용이하지 못한 단점이 있다.

유리입자는 특별히 한정되는 것은 아니지만 TiO₂(이산화티타늄)와 BaO(산화바륨)의 양이 10∼15% 정도이고, SiO₂(산화규소)의 양이 85∼90% 정도인 것이 효과적이었다.

반사막의 재질은 빛을 반사시킬 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용이 가능하지만 반사 효율, 비중, 증착 용이성, 증착력 등을 고려할 때 알루미늄이 가장 바람직하였다.

반사막 증착 유리입자(20)를 제조함에 있어서, 반사막 증착부(22)는 유리입자 전체 표면적에 대하여 1/4∼1/2의 면적이 되도록 하는 것이 바람직하며, 반사막 증착부(22)가 유리입자 전체 표면적에 대하여 1/4 미만일 경우에는 재귀반사되는 빛의 양이 적어 반사율이 저하될 뿐만 아니라 난반사가 주로 일어나는 단점이 있어 적정한 반사율을 얻기 위해서는 많은 양의 유리입자를 첨가하여야 하기 때문에 사절 등의 문제점이 발생하고, 제조되는 실의 질감도 저하되며, 경제적이지도 못한 단점이 있고, 1/2을 초과할 경우에는 반사막 증착이 용이하지 못하고, 또한 재귀반사되는 빛의 양이 적어 반사율이 저하됨은 물론 반사막 증착에 많은 비용이 소요되어 경제적이지 못한 단점이 있다.

반사막의 증착은 진공증착법, 이온플레이팅법, 스퍼터링법, 기상도금법, 증발법(Evaporation), 이온빔(Ion-beam) 증착, 분자상 빔 에피타시(Molecular Beam Epitaxy), 활성화 반응증착법(ARE) 등과 같은 다양한 진공증착(vaccum metalized)의 방법을 사용할 수 있으며, 진공증착 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 유리입자에 반사막 특히, 알루미늄 증착막을 형성할 수 있다.

제조된 반사막 증착 유리입자(20)는 비중(Gravity)이 약 4.2정도이고, 1.93 ± 0.02 in 100%의 반사율(reflactive index)을 가진다.

전술한 바와 같은 방법으로 제조된 반사막 증착 유리입자(20) 5∼25중량%를 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)와 함께 용융방사하되 필요에 따라 반사기능을 갖는 물질로 일부의 표면이 진공증착되지 않은 반사막 미증착 유리입자(40) 및/또는 진주입자(50)를 5∼10중량% 첨가하고 용융방사하여 모노필라멘트 또는 중공사를 얻는다.

반사막 증착 유리입자(20)의 사용량은 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 5∼25중량%를 사용하는 것이 효과적이며, 5중량% 미만으로 사용될 경우에는 본 발명에서 얻고자 하는 반사 효과가 만족스럽지 못한 단점이 있고, 25중량%를 초과할 경우에는 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)와의 물성이 크게 차이가 나기 때문에 섬유로서의 형성이 용이하지 못하고 사절이 일어나는 등의 방사시 여러 가지 문제점이 있을 뿐만 아니라 제조되는 실의 인장강도 등과 같은 실의 물성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

본 발명에서 사용되는 반사막 증착 유리입자(20)는 섬유 형성 기능을 갖는 합성수지(30)와의 상용성이 좋지 못하여 섬유로서의 용융방사시 분산성이 저하되고, 유연성이 부족하여 실로의 적용이 용이하지 못하기 때문에 본 발명에서는 분산제와 유연제를 사용하였다.

즉, 반사막 증착 유리입자(20)의 비중이 약 4.2 정도로서 사용될 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30) 보다 3∼5배 정도 높기 때문에 이들의 균일한 혼합 및 방사시 유연성 부여와 제조되는 실의 유연성 향상을 위하여 섬유 형성 기능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 0.2∼0.5중량%의 유연제를 사용하며, 반사막 증착 유리입자(20)와 사용될 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)가 압출기(extruder) 속에서 골고루 혼합되는 것을 보조하기 위하여 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 0.2∼0.5중량%의 분산제를 사용한다.

유연제와 분산제는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 유연제와 분산제가 모두 사용 가능하지만 유연제로서 디옥틸프탈레이트(DOP)를, 분산제로는 Ca활제를 사용하는 것이 가장 효과적이었으며, 유연제와 분산제의 사용량이 상기 범주를 벗어날 경우에는 목적하는 효과가 미약하거나 첨가 상승효과가 미약하여 경제적이지 못할 뿐만 아니라 제조되는 사의 물성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 본 발명에서는 실의 다양한 요구 물성을 향상시키기 위한 자외선 차단제, 정전기 방지제, 방향제, 소취제, 탈취제 등의 각종 기능성 향상제를 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 0.2∼0.5중량% 첨가하여 효과가 발현되도록 함으로써 사의 물성 저하 방지 및 경제성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

본 발명에서는 반사막 증착 유리입자(20)를 첨가하면 반사 효과가 나타나지만, 반사 효과를 더욱 향상시키기 위하여 반사막 미증착 유리입자(40)를 첨가할 수도 있다.

반사막 미증착 유리입자(40)에 사용되는 유리입자는 반사막 증착 유리입자(20)에 사용된 유리입자와 동일한 것, 즉 입도가 10∼50㎛인 구형인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

반사막 미증착 유리입자(40)를 첨가하게 되면 반사막 미증착 유리입자(40)를 통하여 빛의 굴절 현상이 일어나고 굴절된 빛이 반사막 증착 유리입자(20) 중 반사막 미증착부(21)로 입사되면 반사막 증착부(22)에 의하여 재귀반사가 일어나게 되어 제조되는 실에서 반사 효과가 상승하게 된다.

반사막 미증착 유리입자(40)의 사용량은 섬유 형성기능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 5∼10중량%를 사용하는 것이 효과적이며, 5중량% 미만으로 사용될 경우에는 본 발명에서 얻고자 하는 반사 상승 효과가 만족스럽지 못한 단점이 있고, 10중량%를 초과할 경우에는 섬유 형성 기능을 갖는 합성수지(30)와의 물성이 크게 차이가 나기 때문에 섬유로서의 성형이 용이하지 못하고 사절이 일어나는 등의 방사시 여러 가지 문제점이 있을 뿐만 아니라 제조되는 실의 인장강도 등과 같은 실의 물성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 10∼50㎛의 균일한 진주입자(50)를 사용하여 반사재의 효과를 나타낼 수 있으나, 반사막 증착 유리입자(20)와 같이 반사막이 유리입자의 표면에 증착되어 있지 않으므로 입자 그대로 반사막 미증착 유리입자(40)와 함께 균일하게 혼합하여 용융 방사할 수 있지만 반사막 증착 유리입자(20)와 함께 첨가하므로서 반사 휘도가 반사막 증착 유리입자(20)에 비하여 떨어지는 단점이 있지만 반사 효과와 더불어 착색안료와의 배합을 통하여 여러 가지 배색면을 나타낼 수 있으므로 다른 용도로의 사용이 가능해진다.

예를 들어, 적, 황, 청, 흑, 백 등의 기타 조합된 색이 그대로 배면에서 표현되므로 특히 의류나 가방, 신발 등의 용도로 사용될 수도 있다.

진주입자(50)의 사용량은 반사막 미증착 유리입자(40)의 사용량과 마찬가지로 섬유 형성능을 갖는 합성수지(30)의 사용량에 대하여 5∼10중량%를 사용하는 것이 효과적이다. 이때, 반사기능을 갖는 물질로 일부의 표면이 진공증착되지 않은 반사막 미증착 유리입자(40) 및/또는 진주입자(50)와 반사막 증착 유리입자(20)를 혼합하여 사용하는 경우 그 총합은 합성수지(30) 대비 5∼25중량% 범위이다.

상기와 같이 모노필라멘트 또는 중공사를 제조후에 합사를 하여 본 발명의 전방향 반사 섬유가 제조되며, 각각의 모노필라멘트 또는 중공사에서 난반사 또는 재귀반사된 빛들은 다른 모노필라멘트 또는 중공사에서 또 다시 난반사 또는 재귀반사되어 반사효과가 전방향에서 발현되게 된다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

전방향 반사 기능을 갖는 폴리프로필렌(PP)사를 제조하기 위해 먼저, 평균 입도가 40㎛ 정도이고 입경 분포가 10∼50㎛인 유리입자의 표면 중 1/3 정도를 알루미늄으로 진공증착하여 반사막 증착 유리입자를 얻은 후에 별도로 폴리프로필렌수지를 교반기에 넣고 디옥틸프탈레이트를 폴리프로필렌수지 대비 1중량%를 같이 투입하여 100rpm 정도의 회전력으로 30분 정도 회전시켜서 폴리프로필렌수지 표면에 얇은 유막을 형성시킨 다음, 반사막 증착 유리입자를 폴리프로필렌수지 대비 15중량%를 투입하여 다시 같은 속도로 30분 정도 회전시켜서 수지 표면에 형성된 유막의 기름 성분을 이용하여 반사막 증착 유리입자가 폴리프로필렌수지 표면에 골고루 분산되어 도포된 상태로 만든다.

이러한 공법은 기존의 마스터 뱃치(master batch)를 이용하여 용융방사를 하는 방법을 대치할 수 있으며, 마스터 뱃치를 제조하지 않아도 되므로 가공비가 적게 들 뿐만 아니라 마스터 뱃치를 만들기 위해 압출을 할 경우 발생될 수도 있는 수지의 열화를 방지하여 보다 투명성을 지닌 실을 얻을 수 있게 된다.

상기와 같은 방법으로 예비 가공된 수지를 압출기(extruder)에 넣고 210℃의 온도에서 용융방사하되 사속을 600∼800m/분 정도로 하여 430데니어(denier)/18필라멘트(filament)의 미연신사를 얻은 다음, 연신기를 사용하여 2.3배로 연신하여 강도가 3g/데니어인 180데니어(denier)의 연신사를 얻었다.

실시예 2

전방향 반사 기능을 갖는 폴리에스터(PET)사를 제조하기 위하여 고유점도가 0.77인 폴리에틸렌프탈레이트 수지와 실시예 1에서 사용한 반사막 증착 유리입자를 각각의 건조로에 넣고 10시간 정도 건조하여 수분율이 25ppm 이하가 되도록 완전히 건조한 다음, 건조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 285℃의 온도로 압출기에서 토출시키면서 사이드 피더(side feeder)를 통하여 건조된 반사막 증착 유리입자를 수지에 대하여 15중량% 균일하게 투입하고 사속을 600∼800m/분 정도로 하여 450데니어(denier)/18필라멘트(filament)의 미연신사를 얻은 다음, 연신기를 사용하여 2.1배로 연신하여 강도가 3.0g/데니어인 200데니어(denier)의 연신사를 얻었다.

실시예 3

전방향 반사 기능을 갖는 폴리에스터(PET)사를 제조하기 위하여 고유점도가 0.77인 폴리에틸렌프탈레이트 수지와 실시예 1에서 사용한 반사막 증착 유리입자를 각각의 건조로에 넣고 10시간 정도 건조하여 수분율이 25ppm 이하가 되도록 완전히 건조한 다음, 건조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 285℃의 온도로 압출기에서 토출시키면서 사이드 피더(side feeder)를 통하여 건조된 반사막 증착 유리입자를 수지에 대하여 15중량% 균일하게 투입하고 2단의 페어 핫 고데트 로울러(pair hot godet roller)로 연신비가 2.1배가 되도록 직접 연신시키면서 연신하여 강도가 3.0g/데니어인 200데니어(denier)의 연신사를 얻었다.

실시예 4

재귀반사 기능을 갖는 폴리아마이드(나일론)사를 제조하기 위하여 상대점도가 2.4인 나일론칩을 265℃의 온도로 압출기에서 토출시키면서 사이드 피더(side feeder)를 통하여 건조된 반사막 증착 유리입자를 수지에 대하여 15중량% 균일하게 투입하여 180데니어/18필라멘트의 폴리아마이드사를 얻었다.

실시예 5∼8

실시예 1 내지 4에 있어서, 반사막 미증착 유리입자를 사용되는 수지에 대하여 5중량% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 4와 동일한 방법으로 합성섬유사를 얻었다.

제조된 합성섬유사들은 빛의 반사 효과가 상승됨을 알 수 잇었으며, 이에 따라 사용되는 반사막 증착 및/또는 미증착 유리입자의 사용량을 변경시킴으로써 빛의 반사 효과의 정도를 조절할 수 있어서 사용자의 요구에 따른 여러 종류의 제품을 생산할 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 9

실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 용융방사한 미연신사를 연신기를 통해서 연신하면서 절단하여 모노 데니어 7, 길이 52mm로 절단한 스테이플 화이버(staple fiber)를 얻었다.

그 다음에, 상기에서 얻은 반사 기능을 갖는 스테이플 화이버를 145℃의 캘린더 롤(calender roll)로 열처리하여 0.13mm 두께의 부직포를 얻었다.

또한, 상기에서 얻은 스테이플 화이버를 사용하여 종래의 화이버 제조방법인 열융착법을 이용하여 부직포를 얻었으며, 이러한 부직포는 PET 계통의 딱딱한 반사원단을 대체하여 사용하기에 편리하며 가공성이 좋다.

상기와 같은 부직포는 기존의 PET 시이트(표면의 한쪽은 알루미늄 반사재가 도포되고 다른 한쪽은 유리입자를 도포하여 재귀반사의 기능을 갖도록 한 것)나 PVC 시이트와 비교할 때 대단히 부드러운 섬유 기능을 가짐으로서 안전복이나 안전표식 등의 가공이 용이하고 응용분야가 크게 확대되는 장점이 있다.

실시예 10∼18

반사막 미증착 유리입자와 유리입자를 70:30의 중량비로 균일하게 혼합한 다음에 노란색 안료 마스터 칩과 함께 사이드 피더를 통하여 사용 수지에 대하여 2중량%의 비율로 균일하게 투입한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 9와 동일한 방법으로 행하여 노란색과 진주색이 혼합된 선염의 합성섬유사를 얻었다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전체 표면적의 1/4∼1/2의 면적이 반사기능을 갖는 물질로 진공증착된 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자와 표면이 진공증착되지 않은 유리입자 및/또는 진주입자를 합성수지 대비 5∼25중량% 혼합하여 용융방사하여 얻어진 모노필라멘트 또는 중공사를 합사하여 반사 섬유를 제조하므로써 섬유의 기능을 가지면서도 동시에 전방향 반사를 이룰 수 있고, 질감이 좋으며, 원단으로의 제직이 용이하여 가공성이 현저히 개선되되는 섬유를 얻을 수 있었다.또한, 본 발명에 따르면 자수사로의 적용이 가능하여 기계 자수, 컴퓨터 자수 및 재봉이 가능하고, 세탁이 용이함은 물론 세탁견뢰도가 우수하고 세탁후에도 기능이 변하지 않으며, 다양한 분야로의 적용이 가능하고 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 가격이 저렴한 전방향 반사 섬유를 용이하게 얻을 수 있었다.

Claims (8)

1. 섬유 형성기능을 갖는 합성수지에 유연제로써 디옥틸프탈레이트(DOP)와 분산제로써 Ca활제를 합성수지 대비 0.2∼0.5중량% 혼합한 후 교반기를 통해 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 교반시켜 합성수지 표면에 얇은 유막이 형성되도록 한 상태에서 입경 분포가 10∼50㎛인 구형 유리입자의 표면 중 1/4∼1/2이 알루미늄으로 진공증착되어 알루미늄 반사막이 형성된 반사막 증착 유리입자와 필요에 따라 반사막이 진공증착되지 않은 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자 및/또는 진주입자를 합성수지 대비 5∼25중량% 혼합하여 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 재교반시켜 합성수지 표면에 형성되는 유막을 통해 투입된 반사막 증착 유리입자가 합성수지 표면에 골고루 분산되도록 한 후, 이를 압출기(extruder)에 넣고 200∼220℃의 온도 조건하에서 사속 600∼800m/분으로 용융방사하여 미연신사인 모노필라멘트 또는 중공사를 형성하고, 상기 미연신사를 연신기를 사용하여 연신한 후 이를 합사하여 이루어진 반사 섬유.
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5. 제 1 항에 있어서, 상기 반사막 증착 유리입자는 비중이 4.2로 1.93±0.02 in 100%의 반사율(reflactive index)을 가지는 것임을 특징으로 하는 반사 섬유.
6. 입경 분포가 10∼50㎛인 구형 유리입자의 표면 중 1/4∼1/2을 알루미늄으로 진공증착하여 알루미늄 반사막이 형성된 반사막 증착 유리입자를 얻는 단계;

   섬유 형성기능을 갖는 합성수지에 유연제로써 디옥틸프탈레이트(DOP)와 분산제로써 Ca활제를 합성수지 대비 0.2∼0.5중량% 혼합한 후 교반기를 통해 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 교반시켜 합성수지 표면에 얇은 유막이 형성되도록 하는 단계;

   상기 교반기 내부의 유막이 형성된 합성수지에 상기 반사막 증착 유리입자와 필요에 따라 반사막이 진공증착되지 않은 입도 10∼50㎛인 구형의 유리입자 및/또는 진주입자를 합성수지 대비 5∼25중량% 투입한 후, 100rpm의 회전속도로 20∼40분 정도 재교반시켜 합성수지 표면에 형성되는 유막을 통해 투입된 반사막 증착 유리입자가 합성수지 표면에 골고루 분산되도록 하여 합성수지 혼합물을 형성하는 단계;

   상기 합성수지 혼합물를 압출기(extruder)에 넣고 200∼220℃의 온도 조건하에서 사속 600∼800m/분으로 용융방사하여 430데니어(denier)/ 18필라멘트(filament)의 미연신사인 모노필라멘트 또는 중공사를 제조하는 단계; 및

   상기 용융방사에 의해 제조된 미연신사를 연신기를 사용하여 연신한 후, 이를 합사하는 단계를 포함하여 이루어진 반사 섬유의 제조방법.
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