KR100875051B1 - 기록용 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

기록용 원단 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 섬유 기재 층과, 섬유 기재 층의 적어도 한면에 접착제 층이 형성되고, 접착제 층의 다음에 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate : PET-G) 시트 층이 형성된 것을 특징으로 하는 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 상기 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트시트는 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트에, 활제, 산화방지제, UV 흡수제, 난연제, 충전제, 안료, 대전방지제 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기록용 원단은 폴리비닐클로라이드를 사용하지 않으므로 환경 문제 발생이 적고, 화학적 기계적 물성 및 인쇄 적성이 우수하며, 구성이 간단하고 제조비용이 절감된다.
기록용 원단, 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트, 잉크수용층

Description

기록용 원단 및 그 제조방법{Recording woven fabrics and manufacturing method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 기록용 원단의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 기록용 원단의 또 다른 예의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 기록용 원단 2 : 피이티지 시트 층
3 : 섬유 기재 층 4 : 접착제 층
본 발명은 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 섬유기재 층과, 상기 섬유기재 층의 적어도 한면에 접착제 층이 형성되고, 접착제 층의 다음에 합성수지 층이 형성된 것을 특징으로 하는 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광고용 등으로 사용 가능한 기록용 원단은 섬유를 기재로 하고 그 양면에 기록 층인 합성수지 시트를 접착제로 합판한 것을 주로 사용하고 있으며 상기 합성수지 시트로는 폴리올레핀 또는 폴리비닐클로라이드 시트가 주로 사용되 고 있다.
그러나 폴리올레핀으로 구성된 원단의 경우 내화학성은 우수하나 폴리비닐클로라이드로 구성된 원단에 비해 인장, 인열 등과 같은 기계적 물성과 부착력이 약하며 또한 인쇄적성이 좋지 않아 이를 높이기 위해 표면에 코로나 처리나 우레탄과 같은 물질로 별도 처리해야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 경제적이지 못하다. 한편 폴리비닐클로라이드로 구성된 원단은 폴리올레핀으로 구성된 원단에 비해 기계적 물성 등에서 유리하나 소각이나 화재 발생 시 염소 가스를 발생하고, 환경호르몬과 같은 인체에 유해한 성분을 방출하므로 환경 친화적이지 못하다.
기록용 원단으로서 예를 들면, 폴리올레핀으로 제직된 섬유에 폴리올레핀을 압출 코팅하고, 그 상부에 폴리우레탄을 코팅하여 인쇄층을 형성하는 폴리올레핀 타포린을 이용한 인쇄용 원단(대한민국 특허공개 제2004-74228호)에 관한 기술이 알려져 있으나, 별도의 폴리우레탄 코팅층을 형성하므로 구성이 간단하지 않고 제조비용이 증가하는 것이 문제가 될 수 있다.
그리고 폴리에스터 섬유를 두 장의 폴리비닐클로라이드 사이에 넣어 가열 제조한 베너플렉스 및 상기 베너플렉스에 폴리에스터 필름을 접착시킨 베너페트와 그 제조방법(대한민국 특허등록 제316377호)이 개시되어 있으나, 기재 섬유가 폴리비닐클로라이드를 포함하므로 환경 친화적이지 못한 문제점이 남아있다.
또한, 기재 필름상에 잉크 수용층이 형성되고, 상기 잉크 수용층이 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 가교제, 양이온 수지 및 폴리비닐알코올-폴리에스테르 공중합체의 조성물로 성형된 기록 시트(일본 특허출원 1999-293334호)에 관한 기술 이 알려져 있다. 그러나 상기 기록 시트는 상기 잉크 수용층의 고분자 원료를 여러가지 사용함에 의해 제조비용이 증가하는 문제점이 남아있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 환경 문제 발생이 적은 기록용 원단 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 화학적 기계적 물성이 우수하고 인쇄 적성이 우수하며 아울러 구성이 간단하고 제조비용이 절감되는 기록용 원단 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 섬유기재 층과, 상기 섬유기재 층의 일면 또는 양면에 접착제 층이 형성되고, 상기 접착제층 위에 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate : PET-G:피이티지) 시트 층이 형성된 것을 특징으로 하는 기록용 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 기록용 원단은 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트 층이 잉크 수용층으로 작용한다. 그러므로 별도의 인쇄층 형성이 필요하지 않은 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기록용 원단의 단면도로 섬유기재 층의 일측에 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트 층이 접착된 것이며. 도 2는 본 발명에 따른 기록용 원단의 또 다른 예의 단면도로 섬유 기재 층의 양측에 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트 층이 접착된 것이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 섬유기재로는 폴리에스터계, 셀루로오스계, 폴리아미드계, 폴리올레핀계 섬유인 것이 사용될 수 있으며 폴리에스터계가 바람직하다.
본 발명에서 상기 섬유기재의 일측 또는 양측에 형성되는 접착제층에 사용될 수 있는 접착제는 멜라민계, 에폭시계, 고무계, 아크릴계, 에스터계 및 우레탄계으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것이 사용될 수 있으며, 가공 후 고온에서 열에 의해 재활성화 되지 않도록 이 액형이 바람직하나 일 액형도 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 접착제층 위에 적층되는 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트{이하 "피이티지(PET-G)"로 표기함}는 텔레프탈산(Terephthalic acid : TPA)과 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol : EG), 사이클로 헥산 디메탄올(Cyclohexanedimethanol : CHDM)을 공 중합한 비정질 수지로서 폴리비닐클로라이드 소재와 같이 가공성과 성형성이 우수하고 인쇄 적성이 우수하다. 또한, 수축으로 인한 변형이 없고 내충격성이 우수하기 때문에 광고용 인쇄 시트로 유리하고, 소각 또는 화재 발생 시, 염소 가스가 발생하지 않고 환경 호르몬 등의 유해성분이 없어 유리하다.
본 발명에 따른 기록용 원단이 광고용 인쇄 시트로 사용되기 위해서는 표면의 잉크 수용층인 피이티지(PET-G) 시트의 인쇄 적성 및 제반 물성의 향상을 위하여 다양한 성분이 피이티지(PET-G) 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 기록용 원단을 구성하는 피이티지(PET-G) 시트는 피이티지(PET-G) 수지에 활 제, 산화방지제, UV 흡수제, 난연제, 충전제, 안료, 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 피이티지(PET-G) 조성물로 성형될 수 있다.
피이티지(PET-G) 조성물에는 가공성을 향상시키기 위해 활제가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 몬탄 왁스(Montan wax), 몬탄에스테르 왁스(Esterified montan wax), 올레핀계 및 아미드계 왁스 등의 활제가 사용될 수 있으며, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부가 바람직하다. 상기 범위 미만이면 카렌다 가공 시, 롤 점착이 발생하고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 제품 사용 시, 인쇄성이 저하되는 문제점이 발생할 우려가 있다.
피이티지(PET-G)는 일반적으로 열과 산소에 의해 쉽게 분해되기 때문에 높은 온도에서 오랜 시간 가공하기 어렵고 내광성이 취약한 단점이 있다. 따라서 본 발명에서는 카렌더 작업 시, 안정성을 높이고, 내광성을 폴리비닐클로라이드와 동등 수준으로 향상시키기 위하여 산화방지제와 UV 흡수제가 조성성분으로 혼합, 첨가될 수 있다.
본 발명에서 산화방지제는 예를 들면, 아민계, 페놀계, 포스파이트계 등의 산화방지제를 사용될 수 있으며, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 0.2 내지 2 중량부가 바람직하다. 상기 범위 미만이면 카렌다 가공 시, 피이티지(PET-G)의 산화에 따른 분해로 황변 현상 및 롤 점착이 발생하고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 카렌다 가공성이 저하되게 된다.
상기 UV 흡수제는 내광성 향상을 위하여 첨가되는 것으로, 예를 들면, 하이드록시페닐벤조트리아졸을 포함한 벤조트리아졸계, 하이드록시벤조페논을 포함한 벤조페논계, 벤조에이트를 포함한 벤조에이트계, 시아노아크릴레이트를 포함한 시아노아크릴레이트계 등이 사용될 수 있고, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 0.2 내지 2 중량부가 바람직하다. 상기 범위 미만이면 내광성 향상을 기대할 수 없고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 가공성과 제품 색상에 문제점이 발생될 수 있다.
본 발병의 기록용 원단에서 피이티지(PET-G) 시트를 성형하기 위한 피이티지(PET-G) 조성물에 난연제가 첨가될 수 있다. 난연제는 인쇄 시 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOC; Volatile Organic Compound)에 의한 발화를 방지할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 산화안티몬(Sb2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으며, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 난연성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 수지 용융 온도가 저하되는 가공상의 문제점이 발생된다.
또한 본 발명에서는 보강, 증량의 목적으로 충전제가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3) 및 탈크(Talc)로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으며, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 3 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 보강성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 점도가 떨어지고 표면이 거칠어질 수 있다.
인쇄시의 착색력과 은폐력 향상을 위하여 피이티지(PET-G) 조성물에 안료가 첨가될 수 있다. 예를 들면, 산화 티탄과 같은 무기 안료가 사용될 수 있고, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 은폐력이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 수지 점도가 저하되어 가공상 어렵게 될 수 있다.
그리고 본 발명에서는 인쇄 시 정전기가 발생하는 것을 방지하기 위하여 대전방지제가 첨가 될 수 있다. 대전방지제로는 예를 들면, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 또는 양이온계 계면활성제를 사용할 수 있고, 그 조성비는 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 대전방지성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 미끄러워 인쇄 적성이 떨어지게 된다.
상기 피이티지(PET-G) 시트는 피이티지(PET-G)에 상기 적절한 첨가제를 선택, 첨가함으로써 잉크 수용층의 인쇄 적성을 향상시킬 수 있다.
상기 피이티지(PET-G)시트 성형을 위한 피이티지(PET-G)조성물의 가장 바람직한 조성 예를 들면, 피이티지(PET-G) 100 중량부에 대하여, 활제 1 내지 2 중량부, 산화방지제 0.5 내지 1 중량부, UV 흡수제 0.5 내지 1 중량부, 난연제 10 내지 15 중량부, 충전제 5 내지 10 중량부, 안료 5 내지 10 중량부 및 대전방지제 0.5 내지 1 중량부로 이루어지는 것이다.
본 발명의 기록용 원단은 상기 섬유기재와 상기 피이티지(PET-G) 조성물로 성형된 피이티지(PET-G)시트를 접착제로 합판하여 제조할 수 있다.
본 발명의 기록용 원단 제조방법은 섬유 기재를 준비하는 단계; 피이티지(PET-G) 조성물을 조성하는 단계; 상기 조성물로 피이티지(PET-G) 시트를 제작하는 단계; 및 상기 섬유의 일측 또는 양측에 접착제를 도포한 후, 상기 피이티지(PET-G) 시트와 합판하는 단계를 포함한다.
상기 피이티지(PET-G) 시트는 카렌더, 캐스팅, 또는 압출 성형방법으로 성형할 수 있다. 카렌더 가공에 있어서 본 발명의 피이티지(PET-G) 조성물의 혼합은 반바리를 통한 겔링 방식이 적합하고, 압출기를 통한 겔링 방식의 경우에는 상기 조성물이 혼합된 상태의 컴파운드를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 기록용 원단에서 피이티지(PET-G) 시트는 두께가 10 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위인 것이 광고용과 같은 시트로서 바람직하다.
이하 실시예에 의거 본 발명에 따른 기록용 원단 및 그 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
[실시예 1]
먼저,기록용 원단을 제작하기 위한 섬유기재로 폴리에스터계 직물을 준비 하였다. 직물은 1000 데니아에 위사 X 경사가 23 X 23인 폴리에스터 직물을 사용하였다.
그리고 피이티지(PET-G) 시트를 성형하기 위한 조성물로서, 피이티지(PET-G) (미국, 이스트만사, Tsunami GS) 1킬로그램(kg), 몬탄 활제(미합중국 클라리언트 사의 상품명, WE-40) 10그램(g), 포스파이트계 산화방지제(스위스 시바 사의 상품 명, Irganox B-561) 5그램(g), UV 흡수제인 하이드록시벤조트리아졸 5그램(g), 난연제인 산화안티몬 100그램(g), 충전제인 탄산칼슘(LG H-탄석) 50그램(g), 안료인 산화 티탄(호주 커멕키 사의 상품명, CR-834) 50그램(g) 및 대전방지제인 비이온성 계면활성제 7그램(g)을 혼합하여 피이티지(PET-G) 조성물을 얻었다.
상기 조성물을 반바리에서 충분히 겔링하여 카렌다 롤에 투입, 두께 150 mm의 피이티지(PET-G) 시트를 제작하였다.
그런 다음, 에스테르계(SK Chemical의 ES-360) 접착제를 사용하여 상기 폴리에스터 섬유와 상기 피이티지(PET-G) 시트를 합판하였다.
그리고 본 실시예에 따른 기록용 원단의 인쇄 적성 등 물성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
[비교예 1]
상기 실시예1의 피이티지(PET-G) 시트 대신에 폴리에틸렌 시트(LG LDPE )를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 기록용 원단을 제조하였다. 그리고 본 비교예 1에 따른 기록용 원단의 인쇄 적성 등 물성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
[비교예 2]
상기 실시예1의 피이티지(PET-G) 시트 대신에 피브이씨(PVC) 시트를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 기록용 원단을 제조하였다. 그리고 본 비교예 2에 따른 기록용 원단의 인쇄 적성 등 물성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
<인쇄 적성>
항목 실시예 비교예 1 비교예 2
인쇄 적성1 (Printing 후 육안 판별) 우수 보통 우수
항목 실시예 비교예 1 비교예 2
인쇄 적성1 우수 보통 우수
항목 실시예 비교예 1 비교예 2
인장강도(kgf) ASTM D 5035 250 230 150
항목 실시예 비교예 1 비교예 2
인쇄 적성1 우수 보통 우수
<인장강도>
<인열강도>
항목 실시예 비교예 1 비교예 2
인열강도(kgf) ASTM D 2261 180 160 100
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 잉크 수용층을 피이티지(PET-G) 시트로 구성한 본 발명의 실시예1에 따른 기록용 원단은 잉크 수용층을 폴리에틸렌 시트 시트로 구성한 비교예 1과 피브이씨(PVC) 시트로 구성한 비교예 2와 대비하여 번지거나 끊어지지 않는 우수한 인쇄 적성을 나타내었으며 화학적 물리적 물성이 우수 하였다.
본 발명의 기록용 원단은 소각이나 화재 시 유해 가스가 발생하지 않고, 사 용하는 동안 환경호르몬이 발생하지 않아 환경 친화적이다.
또한, 인쇄 적성도 폴리에틸렌 시트나 피브이씨(PVC) 시트에 비해 못지않게 우수하고 화학적 기계적 물성이 우수하며 아울러 구성이 간단하고 제조비용도 저렴한 효과가 있다. 본 발명의 기록용 원단은 사용 시 번지거나 끊어지지 않는 등 인쇄 적성이 특히 양호한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 섬유기재 층과 상기 섬유기재 층의 일면 또는 양면에 접착제 층이 형성되고 상기 접착제 층 위에 합성수지 층이 형성된 기록용 원단에 있어서, 상기 합성수지층이 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate : PET-G) 시트로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록용 원단.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 섬유기재는 폴리에스터계 섬유인 것을 특징으로 하는 기록용 원단.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 접착제는 멜라민계, 에폭시계, 고무계, 아크릴계, 에스테르계 및 우레탄계 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록용 원단.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트는 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트에 활제, 산화방지제, UV 흡수제, 난연제, 충전제, 안료, 대전방지제 중에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 기록용 원단.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 조성물이 글 리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 100 중량부에 대하여 활제 1 내지 2 중량부, 산화방지제 0.5 내지 1 중량부, UV 흡수제 0.5 내지 1 중량부, 난연제 10 내지 15 중량부, 충전제 5 내지 10 중량부, 안료 5 내지 10 중량부 및 대전방지제 0.5 내지 1 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록용 원단.
  6. 섬유기재를 준비하는 단계;
    글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 조성물을 조성하는 단계;
    상기 조성물로 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트를 제조하는 단계; 및
    상기 섬유기재의 일면 또는 양면에 접착제를 도포한 후, 상기 글리콜 변성 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 시트와 합판하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1항의 기록용 원단을 제조하는 방법.
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