KR100638267B1

KR100638267B1 - 고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법 및 그 사용 물품

Info

Publication number: KR100638267B1
Application number: KR1020040072945A
Authority: KR
Inventors: 김일한
Original assignee: 김일한
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-10-30
Also published as: KR20060024081A

Abstract

본 발명은 내마모 성능이 뛰어난 유기섬유(예, 아라미드 섬유)를 직경 0.1㎛ ~ 5,000㎛의 분말상으로 만들어서, 이것을 그냥 사용하거나 또는 밀링(Milling) 처리를 하여서, 폴리우레탄 등의 점탄성성의 유기수지와 교반기에서 혼합한 후, 나일론 직,편물 또는 폴리에스테르 직,편물 또는 그 교직,편물 또는, 나일론/폴리에스테르 직,편물 및 그 교직,편물과 유기섬유(예, 아라미드 방적사, 필라멘트 섬유)와 혼합된 직,편물 또는 부직포 또는 가죽 등의 섬유 코팅재료에 도포처리를 하여, 고내마모성의 강도를 지닌 섬유상 구조물을 제조하고, 그 구조물을 이용한 의류, 장갑, 토시 등의 의류부속물을 제조하는 것에 관한 것이다.

내마모성, 유기섬유, 아라미드섬유 분말, 유기수지, 도포, 혼합.

Description

고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법 및 그 사용 물품{PROCESS FOR MANUFACTURING A FIBER-GEOMETRIC STRUCTURE HAVING IMPROVED ABRASION RESISTANCE AND ARTICLE USING IT}

본 발명은 유기섬유를 분말(powder)상으로 하여 점탄성성의 유기수지(resin)와 혼합(mixing)하고, 이를 직,편물 또는 부직포 또는 가죽 등의 섬유 피도포 재료에 도포(coating)하여 이루어지는 고내마모성 강도의 직물, 편물, 부직포 또는 가죽 등의 섬유상 구조물을 제조하는 방법과 그를 사용하여 이루어지는 의류, 장갑, 신발, 토시 등의 의류 부속물품에 관한 것이다.

종래, 고내마모성의 직,편물을 제조하기 위해서는 내마모성이 우수한 유기섬유[예, 아라미드(Aramid) 방적사 또는 필라멘트 섬유]를 나일론 또는 폴리에스테르 또는 그 교직물에 혼섬하는 방법을 사용하여 제조하였다. 그러나, 이러한 방법에 의해서는 유기섬유가 직,편물의 전체면을 커버해 주지 않기 때문에 고내마모성을 발휘하기에는 한계가 있었으며, 또한 예를 들어 뱀 물림 저항성(snake bite proof)과 같은 성질을 가져야 하는 사냥복의 인체 보호용으로 사용되어야 하는 직,편물용으로 부족한 점이 있었다.

종래 섬유상 구조물에 있어서는, 내마모성의 강도를 높이기 위해서, 직,편물의 유기섬유 비율을 상당히 높이는 방법을 사용하였으나, 이러한 방식은 제조원가를 지나치게 높게한다는 결점에 더하여, 직,편물의 조직점 사이에 여전히 공극이 있기 때문에, 예를 들어 뱀 물림 저항성을 가져야 하는 사냥복과 같은 야외 할동용의 직,편물로 제조하기에는 여전히 미홉한 것이었다.

본 발명의 목적은 종래의 제조 방법에서 제기된 높은 제조비용과 완벽하지 않은 뱀 물림 저항성 등의 문제가 충분히 고려된, 저렴한 비용을 소비하면서도 고내마모성을 발휘하는 물품을 제공하여, 완벽한 뱀 물림 저항성과 같은 기능을 발휘할 수 있는 사냥복 및 야외활동복에 소요되는 천(cloth)의 재료로서 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 직,편물, 부직포, 및 가죽과 같은 섬유 피도포 재료에 적용하여, 그 도포처리된 재료를 일부 또는 100%로 하여 이루어지는 의류, 장갑, 신발, 토시 등의 의류 부속물과 같은 물품에도 적용할 수 있어서, 오토바이 운전자용의 의류 및 장갑, 그 외 다른 작업복용 의류 및 장갑과 같은 의류 부속물에도 폭넓게 적용할 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기술 적용범위의 확대를 기하기 위해, 추가 도포 비용이 저렴하여 경제적이면서, 종래 폴리우레탄 도포 직,편물 대비 현저하게 향상된 내마모성을 발휘하는 제품을 제조하는 방법과 그 물품을 제공하는 것이다.

본 발명은 기본적으로, 내마모 성능이 뛰어난 유기섬유(예, 아라미드 섬유) 를 직경 0.1㎛ ~ 5,000㎛의 분말상으로 만들어서, 이것을 그냥 사용하거나 또는 밀링 가공을 하여서, 점탄성성의 유기수지(예, 폴리우레탄)와 교반기에서 혼합한 후, 나일론 직,편물 또는 폴리에스테르 직,편물 또는 그 교직,편물 또는, 나일론/폴리에스테르 직,편물 및 그 교직,편물과 유기섬유(예, 아라미드 방적사 또는 필라멘트 섬유)와 혼합된 직,편물 또는 부직포 또는 가죽에 도포하여, 고내마모성의 강도의 섬유상 구조물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 부가하여 상기 구조물의 일부 또는 전부(100%)를 적용하여 이루어진 의류, 장갑, 신발 토시 등의 의류 부속물과 같은 완성품을 제공하는 것이다.

본 발명은 다음과 같은 재료와 방법을 사용하여 이루어진다.

(A)섬유 직경 0.1㎛ ~ 5,000㎛의 유기섬유(예, 아라미드 섬유 분말).

(B)폴리우레탄 수지(Polyurethan Resin), 또는 아크릴(Acryl), 실리콘(silicone) 등의 유동 점탄성의 유기 화합물.

(C)본 발명에 사용된 섬유:

C1: 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 Nylon 직,편물.

C2: 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 Polyester 직,편물.

C3: 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 Nylon과 Aramid 섬유의 혼섬 직,편물.

C4: 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 Polyester와 Aramid 섬유의 혼섬 직,편물.

C5: 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 Nylon와 Polyester와 Aramid 섬유의 혼섬 직,편물.

C6 : 중량 10 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 부직포.

C7 : 중량 25 g/m² ~ 2,500 g/m² 의 가죽.

(D)본 발명에 사용된 도포 방법:

D1: 건식 직접 나이프(Direct Knife) 도포.

D2: 건식 그라비어(Gravure) 도포.

D3: 건식 박층(Lamination) 도포(이형지 사용).

D4: 습식 직접 도포.

D5: 습식 그라비어 도포.

(실시예)

본 발명에 따른 고내마모성 직,편물, 부직포, 및 가죽의 제조방법

상기 아라미드 섬유 분말(A)을 그대로 사용하거나 아니면 분말이 뭉쳐있는 경우 이것을 분산시키기 위하여 밀링 처리를 한 후에, 고형분 5% ~ 100%의 폴리우레탄 수지 또는 아크릴 또는 실리콘 등의 유동성 점탄성의 유기화합물(B)에 아라미드 섬유 분말(A)을 수지(resin) 중량대비 5% ~ 100%를 추가로 넣고, 메틸에틸케톤(MEK; methylethylketone) 또는 톨루엔(Toluen) 또는 디메틸케톤(DMK; dimethylketone)을 수지 중량대비 50% ~ 700%를 추가로 넣어서, 교반하여, 적당한 점도가 유지되게 혼합 한 후에, 상기 건식 또는 습식 도포방법(D)으로, 상기 직,편물, 부직포 및, 가죽(C)에 도포 한다.

이렇게 해서 제조한 고내마모성 직,편물, 부직포, 및 가죽의 직물은 유기섬유(예, 아라미드 섬유) 분말이 들어가지 않은 일반 도포에 비하여 마모강도가 20% ~ 50%까지 향상되는 우수한 기능을 발휘한다.

예

고형분 35%의 폴리우레탄 수지에 120㎛ ~ 150㎛ 정도 직경의 입자 크기를 가진 아라미드 분말을 폴리우레탄 수지 중량대비 30%를 추가하여 넣고 톨루엔을 50% 추가로 넣어서 점도를 조정하면서 혼합한 후에, 건식 나이프 도포기에서 도포하고, 건조하여, 고형분이 25g/m² 인 도포를 이루었다.

상기 고내마모성 강도의 직물과 같은 직물에 일반 폴리우레탄을 같은 양의 고형분으로 도포한 원단과 마모 강도를 비교 분석한 결과 34% 정도 마모강도가 향상되었다.

구 분	마모강도(cycle)	분 석 규 격
1) 고내마모강도 Coating 직물	6,400	ASTM D 3886, Sand Paper : AA-220
2) 일반 Polyurethan Coating 직물	4,790	ASTM D 3886, Sand Paper : AA-220

본 발명에 의거 제조된 고내마모성의 직,편물 및 부직포 또는 가죽 등의 섬유상 구조물은 저렴한 비용이 소요되고, 내마모성이 우수한 유기섬유(예, 아라미드 섬유) 분말이 각 직,편물 및 부직포 또는 가죽의 조직점 사이나 조직점 위에 분포하게 되어, 예를 들어 사냥복과 같은 산간지방에서의 야외활동 시에 발생할 수 있는 맹독성 뱀에 의한 물림으로부터 인체를 보호할 수 있을 정도의 뱀 물림 저항성 이 높은 고내마모성을 가진 직,편물, 부직포, 및 가죽 제품과 고내마모성 기능이 필요한 오토바이(motor cycle)용의 의류 또는 기타 작업복의 의류 및 장갑 등에 광범위하게 적용 할 수 있는 것이다.

또한, 본원 발명에 의해 제조된 수지를 직,편물의 표면에 도포처리 할 수 있으며, 특히 상기 수지를 이면(裏面)에 도포처리를 할 경우에는 표면의 직,편물을 자유롭게 소망하는 색상으로 염색을 할 수 있어서, 심미한 외관의 직,편물을 만들 수 있는 것이다.

Claims

고내마모성 강도의 섬유상 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

아라미드섬유 분말을 준비하는 단계와;

상기 아라미드섬유 분말을 유동 점탄성 유기수지와 혼합하는 단계와;

상기 혼합된 수지를 섬유 피도포 재료의 기재에 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 아라미드섬유 분말은 직경 0.1㎛ ~ 5,000㎛인 것을 특징으로 하는 고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합 단계는, 아라미드섬유 분말을 고형분 10% ~ 100% 수지에 수지의 중량대비 5% ~ 100%를 추가로 넣고;

여기에 메틸에틸케톤(MEK) 또는 톨루엔(Toluene) 또는 디메틸포름아마이드(DMF) 등의 유기용제를 수지의 중량대비 50% ~ 700%를 추가로 넣어서 혼합하여 점도를 조정하는 것을 특징으로 하는 고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 도포는, 건식 직접 나이프 도포(D1), 건식 그라비어 도포(D2), 건식 박층 도포(D3), 습식 직접 도포(D4), 또는 습식 그라비어 도포(D5)인 것을 특징으로 하는 고내마모성 강도의 섬유상 구조물 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의한 제조방법으로 제조된 고내마모성 강도의 섬유상 구조물.
제5항에 의한 고내마모성 강도의 섬유상 구조물을 일부 또는 전부 사용하여 구성된 의류 부속물.