KR100900337B1 - 대전방지원단 및 이의 제조방법 - Google Patents

대전방지원단 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고밀도 조직의 대전방지원단 및 제조방법에 있어서, 합성수지 필름 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 심사로 한 커버링사로서 경사, 위사 또는 경사 및 위사에 일정 간격 배열하되, 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 1.3 내지 1.6초인 것을 특징으로 하는 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공한다.
대전방지, 원단, 마찰대전압, 반감기

Description

대전방지원단 및 이의 제조방법{ANTISTATIC FABRIC AND PREPARING THEREOF}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대전방지원단의 제조공정 흐름도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대전방지원단의 열전전도 측정도.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대전방지원단의 착용시 정면, 도 3b는 착용시 배면, 도 3c는 운동직후 정면, 3d는 운동직후 배면 적외선 사진.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대전방지원단에 사용되는 적층사의 절단 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 대전방지원단의 세탁 전후의 반감기 변화 그래프.
본 발명은 클린룸용 대전방지원단 및 이의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 원단재질에 따른 표면전기저항과 함께 마찰대전압이 제어되어 정전기에 의한 위험요소를 적극적으로 제어하면서 동시에 착용자의 피복쾌적성이 향상된 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공한다.
현대의 모든 산업에서 여러 가지 정전기 문제가 발생되고 있다.
섬유산업에서는 정전기에 의하여 화학섬유가 서로 달라붙거나 반발하여 손상되어 버리고 전자산업에서는 정전기의 방전이 전자부품의 산화피막에 피해를 주어 전자부품의 품질저하와 파손의 원인이 될 뿐만 아니라 인화성의 도료나 용제를 사용하고 있는 위험구역의 정전기는 화재 및 폭발을 일으키고 있다. 또 광학산업에서는 정전기에 의한 제품의 오염이 심각한 문제로 되어 있다. 모든 산업에서 제품의 오염방지를 위하여 전자산업을 시초로 하여 클린룸, 클린벤치(Clean Bench) 가 급속히 보급되고 있는 실정이다.
대전방지원단은 무진복(無塵服) 또는 방진복으로 제조되어 정밀 부품 생산 현장 등에서 모발이나 피부로부터 발생되는 먼지나 미생물에 의해 제조 장소가 오염되고, 그로 인해 불량품이 발생되는 것을 억제할 목적으로 착용되는 특수 의복으로서 일반적으로 정전기 방지 기능을 갖도록 도전사가 스트라이프 또는 격자무늬로 배열된 고밀도 원단을 사용하여 제조된다. 상기 도전사는 전도성 카본을 원사제조공정에 혼입시켜 코로나방전을 이용하여 정전기를 제거시켜 주는 원사를 말하며, 비저항치가 103 내지 105 Ω·cm가 적당한 것으로 사용되고 있다.
한편, 대전방지복은 반도체 소자 제조공정에서 필수적으로 사용되는데 최근 반도체 산업에 있어서 집적회로의 집적도 증대 등 클린룸을 사용하는 산업분야의 현저한 진전에 동반하여, 클린룸의 청정도는 더욱 높게 요구되고 대전방지복은 이러한 청정도의 유지 및 향상에 주안점을 맞춰 개발되고 있다.
이러한 관점에서 일본국 공개특허 특개평11-302910에서는 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 섬유군과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장되는 복수의 제 2 섬유군을 서로 짜 맞춘 클린룸용 방진복의 원단 구조에 있어서, 상기 제 1 섬유군의 각각은 직선형의 섬유로 구성되고, 상기 제 2 섬유군의 각각은 곡선형의 섬유로 구성되며, 상기 방진복의 착용자와 접촉하는 측인 상기 원단의 내측에는 상기 제 1 섬유군보다 상기 제 2 섬유군이 더 많이 노출되고, 상기 원단의 내측과 반대측인 상기 원단의 외측에는 상기 제 2 섬유군보다 상기 제 1 섬유군이 더 많이 노출되는 것을 특징으로 하는 클린룸용 방진복의 원단 구조가 제안되었다. 상기 방진복은 고밀도조직으로서 집진기능을 수행할 수는 있겠으나 전기적 성질을 제어하는 수단은 제안되지 못하고 있다.
또 대한민국 공개특허1986-0008335에서는 중합체 고형분이 8-30%인 일액형 폴리우레탄 극성유기용제용액과 0.1-10%의 친수성물질, 0.1-5%의 비이온계면 활성제와 음이온계면활성제, 그리고 0.2-5%의 폴리이소시아네이트를 함유한 극성유기용제용액을 도전성 섬유사와 교직한 공지의 폴리에스테르 필라멘트 고밀도직물의 일면 또는 양면에 도포하여 물속에서 상기한 우레탄 피막을 응고시켜 직경 약 0.5미크론 이하의 크기의 미소기공을 형성시킨후 공지방법에 따라 건조 열처리하여 여과성이 적어도 80% 이상임과 동시에 대전압 500볼트이하, 반감기 6.0초 이하, 투습도 4,000 (g/㎡ 24hrs)이상, 흡습성 5초(wicking time) 이하인 고 방진성 직물이 제안되었다. 상기 직물은 계면활정제를 이용하여 공기중의 수분을 흡착하여 물체표면의 도전성을 증가시키는 방법으로서 흡습성 및 제전성을 증가시킬 수 있는 효과가 있기는 하나 후가공법으로서 세탁 후 대전 방지효과가 유지되지 못하며 습도 의존성이 큰 문제점이 있다.
또 대한민국 공개특허1999-0053808에서는 편직물로 된 기저층, 상기 기저층위에 접착되며 무공(無空)타입의 고흡수성폴리 우레탄 수지필름으로 된 중간층, 상기 중간층위에 접착되며 경사 또는 위사 방향의 소정 간격으로 도전사가 배열된 폴리에스테르 고밀도 직물로 된 외피층의 3층구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 클린룸용 방진원단이 제안되었다. 상기 특허는 수분의 방출이 용이하여 제전성을 향상시킴을 특징으로 하나 제전성 향상을 위한 직접적인 수단은 개시되어 있지 않다.
또 국제특허공보 WO2002/75030에서는 도전성 열가소성 성분과 비도전성 열가소성 성분으로 이루어지는 도전성 복합 섬유를 혼용시킨 섬유 복합체로서, 상기 도전성 복합 섬유의 비저항이 106Ω·CM 이하이고; 상기 도전성 열가소성 성분이 섬유 표면의 50% 이상을 피복하고, 또한 섬유 장축 방향으로 연속시킨 구조를 가지는 것이며; 상기 도전성 열가소성 성분이 열가소성 중합체에 카본 블랙을 15∼40 중량% 혼합하여 이루어지고; 및 상기 열가소성 중합체가 이소프탈산을 공중합시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리아미드류임을 특징으로 하는 섬유 복합체로 이루어진 무진의가 제안되었다. 상기 특허는 도전성 섬유를 이용한 것이기는 하나 제직성에서 문제가 있고 도전성분으로 카본블랙을 사용하는 결과 염색성 및 후가공성(finishing)에 저해요소로서 작용될 수 있는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 피복에서 정전기현상을 적극적으로 제어하여 클래스 100 이상에서 사용될 수 있는 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 클래스 100이상에서 사용될 수 있는 원단으로서 제전사 수준의 표면저항값을 갖으면서 마찰대전압이 적극적으로 낮게 제어된 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 착용자의 수분을 신속히 제거함과 동시에 착용자의 체온상승을 억제시켜 작업자의 체온을 일정하게 유지시킬 수 있는 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 염색 및 후가공에서 원단특성에 의해 공정애로가 없는 대전방지원단 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고밀도 조직의 대전방지원단에 있어서, 합성수지 필름 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 심사로 한 커버링사로서 경사, 위사 또는 경사 및 위사에 일정 간격 배열하되, 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 1.3 내지 1.6초인 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 합성수지 필름이 6 내지 10 마이크로미터이고, 상기 필름 사이의 금속 증착 적층층의 두께는 60 내지 90nm인 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 원단복원력 향상을 위해 염색공정시 흡습제 3.5 내지 4.5%(o.w.f)가 더 처리된 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 원단복원력과 대전방지성을 향상시키기 위해 후가공으로 대전방지제 3.6 내지 4.3%(o.w.f), 친수성수지 약 1.8 내지 2.3%(o.w.f) 원단표면에 더 처리된 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 적층사의 증착되는 금속이 은(Ag)인 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 경사와 위사 및 합성수지 필름이 폴리에스테르계임을 특징으로 하는 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 경사 또는 위사는 이형단면사인 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 원단의 포집성을 향상시키기 위해, 상기 원단의 포집성을 향상시키기 위해, 고유점도가 70,000 내지 80,000cps/25℃이며 모듈러스가 30 내지 60kg.f/cm2인 일액형 폴리우레탄계 수지 100을 기준으로 용매가 40 내지 80중량부, 경화제가 0.2 내지 2 중량부로 형성된 코팅액을 원단에 대하여 35 내지 60 g/m2로 도포하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 대전방지원단을 제공한다.
또한 본 발명은 고밀도 조직의 대전방지원단의 제조방법에 있어서, 합성수지 필름 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 심사로 한 커버링사로서 경사, 위사 또는 경사 및 위사에 일정 간격 배열하는 단계; 원단복원력 향상을 위해 염색공정시 염료 및 조제나 중화처리제와 더불어 흡습제를 포함시키는 단계; 및 원단복원력과 대전방지성을 향상시키기 위해 후가공시 대전방지제, 친수성수지, 촉매를 포함하여 원단표면에 처리하는 단계로 이루어져 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 1.3 내지 1.6초 이하인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 흡습제가 3.5 내지 4.5%(o.w.f)인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 대전방지제가 3.6 내지 4.3%(o.w.f), 친수성수지는 1.8 내지 2.3%(o.w.f), 촉매는 MgCl2로 원단표면에 처리인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 적층사의 증착되는 금속이 은(Ag)인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 경사와 위사 및 합성수지 필름이 폴리에스테르계인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 경사 또는 위사는 이형단면사인 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 원단의 포집성을 향상시키기 위해, 고유점도가 70,000 내지 80,000cps/25℃이며 모듈러스가 30 내지 60kg.f/cm2인 일액형 폴리우레탄계 수 지 100을 기준으로 용매가 40 내지 80중량부, 경화제가 0.2 내지 2 중량부로 형성된 코팅액을 원단에 대하여 35 내지 60 g/m2로 도포하는 단계를 더 포함하는 대전방지원단의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "원단"이라 함은 제직 또는 편직에 의해 제조되는 물품, 부직포 및 섬유상 웹 등을 모두 포함하는 의미로 사용한다.
섬유는 부도체영역으로 석영 다음으로 비저항이 높은 물질이다. 대체로 도체가 10-4(Ω·cm)이하이고, 반도체가 10-4~101인데 부도체는 108~1020 정도를 나타내고 있다. 일반적인 섬유는 108~1018 범위에 위치하므로 온도나 특히 저습상태에서 정전기적 문제를 야기시킨다.
Figure 112007039056992-pat00001
* 각종 섬유의 정전기 수준(인조섬유 p.674, 한국섬유공학회, 1994.7.30)
본 발명자들은 다수의 실험결과 클린룸용 대전방지원단은 다음의 특성을 갖도록 함을 기준으로 삼고자 한다. 우선 소재자체의 발진(섬유의 탈락등)이 없어야 하고, 인체로부터의 발진을 의복내부로부터 의복을 통하여 외부로 통과시키지 않는 즉, 필터(FILTER)효과가 커야 하며, 의복 표면에 오물입자가 부착되기 어려워야 하고, 제전성이나 도전성이 양호하여야 하며, 내약품성이 우수하여야 하고, 세탁, 중열 살균처리에 내구성이 있어야 하며, 착용감이 쾌적하여야 한다.
이러한 관점에서 대전방지의복을 제조하기 위하여 다음과 같은 방법들을 검토하였다. 우선 폴리에스테르와 같은 장섬유를 사용하여 제직하는 방법, 폴리에스테르와 같은 장섬유를 사용하여 고밀로로 제직하는 방법, 장섬유를 사용하여 고밀도로 제직후 대전방지성 수지를 처리하는 방법, 도전성 섬유를 합성섬유와 교직하여 고밀도로 제직하는 방법, 도전성 섬유를 폴리에스터 장섬유와 교직하여 고밀도로 제직후 특수한 수지를 처리하는 방법 등이다.
본 발명자들은 상기 관점에서 폴리에스테르를 이용하여 고밀도 직물을 형성하되 0.5cm 간격으로 금속사를 배치하였다. 후술할 실시예에서 상세한 물성을 언급하겠지만 이러한 방법으로 제조된 원단은 원단복원력이 낮아 터치감과 바스락거림이 문제가 되었다. 상기 금속사는 통상의 도전사일 수 있는데 이러한 경우 도전사 자체의 표면전기저항은 108Ω·sq이하일 수 있으나 상기 도전사로서 제직하는 경우 가장 중요한 마찰대전압이나 반감기는 80 내지 170V, 0.3sec 이상으로 검출되었다. 일반적으로 낮은 대전압상태에서는 그 대전압으로 평가하는 것이 유효한 반면, 높은 대전압상태일 때는 반감기를 고려하여 평가하는 것이 정전기 측정치의 해석상 필요한 기술내용이다. 본 발명자들이 추구하는 클래스(class) 100 이상에서 사용될 수 있는 원단은 상기 물성이하의 마찰대전압과 반감기를 요구한다는 점에서 보다 개선이 요구되었다.
이에 상기 원단과 동일한 조건에서 금속사는 은사를 사용하되 합성수지 필름에 은을 증착시켜 증착 피막을 형성하고, 형성한 합성수지 필름(110)끼리를 증착 피막이 내측이 되도록 접착하며, 접착되어 샌드위치상 구조로 된 적층체(120)를 세로 방향으로 가늘고 길게 절단하여 형성된 적층사(100)를 사용할 수 있다. 상기 합성수지 필름은 6 내지 10 마이크로미터 정도이고, 이들 사이의 은적층층의 두께는 60 내지 90nm임이 바람직하다. 필름이 상기 두께미만인 경우 인장강도 등 물성이 저하되는 문제점이 있으며 상기 두께를 초과하는 경우 도전성 발현을 저해하는 요소로 작용할 수 있다. 또 적층층이 상기 두께미만인 경우 결국 미량이 사용되는 것이어서 도전성 발현에 어려움이 있고 상기 두께를 초과하는 경우 생산성에 적합하지 않은 단점이 있다.
상기 적층사의 합성수지 성분을 폴리에스테르계로 사용하고, 제직시에는 적층사를 심사로 하는 커버링사를 공급하여 직조할 수 있다. 이 경우 후가공 특히 염색시 공정애로사항이 전혀 없이 염색성 및 견뢰도가 향상되는 장점이 발견되었다. 또한 마찰대전압과 반감기가 10 내지 30V, 0.1sec 내외인 원단구현이 가능하였다. 적층사를 사용하는 관계로 표면마찰저항이 도전사 이하로 감소되지는 않았다.
그러나 통상의 대전방지원단에서 도전사가 포함되는 비율은 극히 미미하므로 대전방지원단으로서의 물성평가는 도전사 자체의 물성보다는 원단의 물성으로서 평가되어야 한다. 더 나아가 대전방지성을 평가함에 있어 표면대전압이나 반감기의 평가가 없는 점은 극히 문제라 하겠다. 이러한 점에서 종래의 대전방지원단의 물성평가가 원단보다는 도전사 자체의 물성평가로 한정된 점은 극히 문제가 있는 것이다. 본 발명자들이 제안하는 상기 원단의 시험평가결과(평가기관 KATRI), 마찰대전압이 종래 제안되었던 원단에 비해 현격한 차이가 있을 정도로 낮고 더 중요한 것은 반감기가 3배 이상 빠르다는 점이다. 이는 본 발명에 의한 원단에서 중요한 의미를 갖는 것으로서, 반감기가 빠르다는 것은 여하한 이유로 정전기가 발생한다고 하더라도 빠른 시간에 사라짐을 의미하며 이로써 정전기에 의한 문제가 발생할 가능성이 현저히 감소함을 나타낸다.
이는 고집적회로 제조공정과 같이 클린룸의 기준이 엄격한(클래스 100 이하) 곳에 마찰에 의한 전류가 매우 신속히 제거됨을 의미하는 것이다. 인체가 느끼는 방전음과 방전발광의 대전전위가 2000V 내지 3000V이므로 대단히 낮은 수치임을 알 수 있다.
또한 대전방지원단은 의복으로 사용될 수 있는바, 세탁 후 물성 평가도 중요하다. 세탁 후 마찰대전압이나 반감기와 관련된 물성이 저하됨은 예상할 수 있는 바이나 저하의 정도가 상당하다면 대전방지원단으로 제작된 의복이 1회용이 아닌 이상 이는 심각한 공정상 문제점이 될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 대전방지원단은 세탁 후에도 마찰대전압이나 반감기가 일정 수준의 물성으로 유지될 수 있는 원단을 제안한다.
한편 클린룸의 규격은 KS나 JIS 규격이 있으나 ICR(공업용 클린룸)에는 미국연방규격(U.S.Fed.Std.209D)과 BCR(바이오 클린룸)에는 미국항공우주국규격(NASA-NHB-5340-2)이 일반적으로 사용되고 있다. 이들의 규격을 간단히 소개하면 표 2와 같다.
Figure 112007039056992-pat00002
* Fed Std. 209D
한편 원단복원력 향상을 위해 염색공정시 폴리에스테르 염색시 일반적으로 사용되는 분산염료 및 조제나 중화처리제외에 흡습제를 더 포함시켰다. 상기 흡습제는 약 3.5 내지 4.5%(o.w.f)가 포함됨이 바람직한데 상기 기준 미만인 경우 원단복원력 발현이 미약한 점이 있고, 상기 기준 이상인 경우 원단의 포집성이 강해져 이물질 부착이 증가하는 점이 있다. 상기 흡습제로는 특히 폴리에스테르계 섬유용 SR 가공법이 사용될 수 있으며, 이는 폴리에스테르폴리에테르 수지, PAG를 함유하는 아크릴레이트 또는 디아크릴레이트계 수지, PAG를 함유하는 디글리시딜에테르와 폴리아민 반응물으로 이루어진 군에서 1 이상 선택되어 사용될 수 있다.
또한 상기 원단복원력과 대전방지성을 향상시키기 위해 추가적인 후가공을 더 할 수 있다. 후가공시 대전방지제 약 3.6 내지 4.3%(o.w.f), 친수성수지 약 1.8 내지 2.3%(o.w.f), 촉매 약 0.4 내지 0.6%를 포함하여 원단표면에 처리할 수 있다. 처리방법은 통상이 후가공법일 수 있다. 상기 후가공 대전방지제 및 친수성 수지는 내세탁성이 어느 정도는 유지되기는 하나 후가공법에 원단에 고착되므로 다량 처리되는 것은 바람직하지 않다.
한편 대전방지원단은 착용자의 열이나 미세분진을 의복 내부로부터 외부로 유출시키지 않아야 하므로 고밀도로 제직된다. 그러나 이는 반대로 착용자가 피복쾌적성면에서 매우 열악한 조건임을 의미하기도 한다. 원단이 착용자의 발한이나 통기성을 차단하게 되므로 착용자의 피복조건은 매우 열악한 것이 사실이다. 이러한 점에서 본 발명은 위사 또는 경사를 이형단면사를 사용함으로서 원단에 미세기공을 증가시켜 모세관 현상을 이용한 흡한속건성을 향상시킬 수 있고, 추가적으로 원단표면에 투습방수제로 처리함으로서 통기성을 보강할 수도 있다. 상기 이형단면사를 사용하는 것과 투습방수처리가공은 동일 원단에 포함될 수도 있다.
캐티온 염료로 선명한 컬러로 염색하기 위해 개질한 폴리에스테르 섬유. 폴리에스테르 섬유의 최대 결점은 아크릴, 나일론에 비하여 염색성이 나빠 선명한 컬러로 염색되지 않는데 있다. 보통 폴리에스테르는 분산염료를 사용하여 염색하는데 폴리에스테르를 개질하는 것에 의해 아크릴 등을 염색하는 캐티온 염료로 선명한 컬러로 염색할 수 있게 되었다. 그러나 이들은 보통의 폴리에스테르에 캐티온 염료로 염색하기 쉽도록 다른 성분을 첨가하기 때문에 폴리에스테르 본래의 드레이프성이 약간 떨어지는 것이 단점이다. 용도로는 다소 드레이프성이 나빠도 영향이 비교적 적고 그러면서도 선명한 염색의 필요도가 높은 여성복 분야에 쓰여진다.
한편 본 발명에 의한 대전방지원단은 포집성을 향상시키기 위해 원단표면에 폴리우레탄계 수지로 코팅층을 더 형성시킬 수 있다. 이 때 사용되는 폴리우레탄계 수지는 고유점도가 70,000 내지 80,000cps/25℃ 정도이며, 100% 모듈러스가 30 내지 6060kg.f/cm2가 바람직하다. 상기 범위 미만인 경우 픽업율이 현저히 저하되는 문제가 있고 상기 범위를 초과하는 경우 원단이 스티프해지는 문제가 있다.
상기 코팅액은 상기 일액형 폴리우레탄계 수지 100을 기준으로 용매가 40 내지 80중량부, 경화제가 0.2 내지 2 중량부로 형성될 수 있다. 바람직하게는 충진제가 5중량부 이하로 더 포함될 수 있다. 상기 용매로는 DMF가 바람직하며, 경화제는 폴리이소시아네이트계 화합물이, 충진제로는 실리카계 화합물을 사용할 수 있다. 상기 코팅액의 함량(특히 용매)이 기준치 미만인 경우 포집율은 향상되는 장점은 있으나 투습도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 투습도는 향상되나 포집율이 저하되는 단점이 있다. 상기 코팅액은 원단에 대하여 35 내지 60 g/m2 정도로 도포됨이 바람직하며 이 때 투습도는 6,000 내지 9,000g/cm2/24h 임이 바람직하다.
실시예 1
경사 및 위사로서 75D/36F 폴리에스테르사를 능직으로 직조하여 조직의 밀도는 214X124(올/inch)로 형성하였다. 또 폴리에스테르 필름사이에 은(Ag)을 증착시킨 적층사를 심사로 하고 폴리에스테르사가 상기 적층사를 감싸는 커버링사(80D)를 제조하여 상기 커버링사를 0.5cm 간격으로 경사방향으로만 배치하였다. 원단에서 중량은 155(g/yd), 폭은 58/60으로 직조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하되 경사 및 위사에 상기 적층사를 0.5cm 간격으로 배치하였다.
한편 염색시 흡습제를 3.9%(o.w.f)를 더 포함시키고, 후가공 공정에서 내구성대전방지제 3.8%(o.w.f), 친수성수지%(o.w.f), 촉매로서 MgCl2를 0.5%(o.w.f) 포함시켜 원단표면에 도포하였다.
실시예 3
실시예 2와 동일하게 제조하되, 상기 원단 표면에 폴리우레탄계 수지 100에 대하여 DMF 70 중량부, 디소시아네이트 1 중량부, 실리카 3중량부로 형성된 코팅액으로서 원단에 대하여 40 g/m2으로 에어나이프법으로 도포하였다. 또 원단의 중량은 160(g/yd)로 하였다.
비교예 1
상기 실시예 2와 동일하게 직조하되, 95D/30F 도전사를 0.5cm 간격으로 경사및 위사방향으로 배치하였다.
비교예 2
상기 실시예 3과 동일하게 직조하되, 95D/30F 도전사를 0.5cm 간격으로 경사및 위사방향으로 배치하였다.
- 평가기준
* 마찰대전압 : KS K 0555:2000 B법,
측정조건 : 20±2℃, 40±2%R.H., 400rpm
* 반감기 : KS K 0555:2000 A법
측정조건 : 20±2℃, 40±2%R.H.
* 표면저항 : KS M 3015:2003
측정조건 : 시험기 : Concentric ring type
적용전압 : 10V
온습도 : 20±2℃, 40±2%R.H.
* 투습도 : KS K 0594:2004 염화칼슘법
* 공기투과도 : KS K 0570:2001
측정조건 : 시험면적 : 20cm2
정압 : 100Pa
* 항균도 : KS K 0693-2001
측정조건 : 표준포 : 면
사용공시균주 : 균주 1-Staphylococcus aureus ATCC 6538
균주 2-Klebsiella pneumoniae ARCC 4352
* 탈취율(가스검지관법)
측정조건 : 시험편 : 10X10cm2(1.0g)
가스백 : 5L
가스백내 가스량 : 3L
측정시간 : 2시간
초기농도 : 100ppm
탈취율(%)=((Cb-Cs)/Cb)X100
Cb:BLANK, 2시간 경과 후 시험용기안에 남아 있는 시험가스의 농도
Cs:시료, 2시간 경과 후 시험용기안에 남아 있는 시험가스의 농도
* 포집효율(%) : EN1822
기준치 : 표면가공 전 : 90% 이상
표면가공 후 : 98% 이상
* 세탁조건 : 20회 세탁, KS K 0021:2001.103
Figure 112007039056992-pat00003
* 세탁 전 물성 비교
Figure 112007039056992-pat00004
* 20회 세탁 후 물성 비교
Figure 112007039056992-pat00005
* 실시예와 비교예의 전기적 특성 비교
상기 시험결과와 같이 본 발명에 의한 대전방지원단은 표면저항은 상대적으로 비교예들보다 높게 나타나고 있으나 마찰대전압은 면/모 모두 세탁 전 10V 이하로 검출되었으며 세탁 후에도 모를 기준으로 30V를 초과하지 않는다. 그러나 비교예들은 세 탁전 50 내지 130V를 나타내고, 세탁 후에는 140 내지 420V의 대전압을 나타내고 있다.
또한 반감기에 있어서도 본 발명에 의한 원단은 세탁 전에는 1.3 내지 1.6sec를 나타내고 세탁 후에는 4 내지 5sec로 검출되었다. 그러나 비교예들은 세탁 전 2.3 내지 3.5sec, 세탁 후에는 6.1 내지 14sec로 검출되어 본 발명에 의한 원단과 비교할 때 최고 3배 정도 차이를 나타내고 있다.(도 5 참조)
한편 본 발명에 의한 원단의 열전도도를 측정하기 위해 실시예 2와 면직물을 비교하였다.
도 2는 측정도를 나타낸 것이다 측정원단과 광원과의 거리는 30cm로 형성되어 있다. 또 인체의 상반신을 대상으로 실시예 2를 의복으로 착용하여 착용전, 15분간보행운동 직후, 운동 5(3)분 후의 온도변화 및 적외선 촬영을 하였다.
Figure 112007039056992-pat00006
* 전후 온도차
Figure 112007039056992-pat00007
* 실시예 2의 온도 변화
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 대전방지원단 및 이의 제조방법은 고밀도 조직으로 인하여 인체에서 발생되는 미세한 입자가 외부로 방출되는 것을 차단하며, 마찰대전압이 및 대전압이 매우 낮은 효과가 있어 클래스 100 이상의 정밀도가 요구되는 작업조건에 사용될 수 있는 특징이 있다. 따라서 마찰대전압에 민감한 컴퓨터 기억소자, 반도체 조립공정, 인화성유류, 또는 폭발성 가스를 취급하는 산업현장에서 작업자의 활동으로 인해 발생하는 마찰대전압을 소거하기 위한 의류, 모자 신발등에 사용할 경우 전자제품의 소자 파괴 및 전기 스파크로 인한 화재 및 폭발을 방지할 수 있어 사용자의 사용상 유용성을 극대화 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시에에 따른 대전방지원단 및 이의 제조방법은 고밀도직물 원사와 동일한 재질로 형성된 금속증착 필름적층사를 이용한 커버링사를 사용하여 염색이나 후가공에서 다양한 심미적 구현이 가능하며 공정조건도 동일하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 대전방지원단 및 이의 제조방법은 직조 후 후가공을 통하여 부드러운 촉감을 보다 향상시킴으로서 피복조건향상은 물론 정전기 저감효과도 동시에 발생시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 대전방지원단 및 이의 제조방법은 투습도와 수분전이현상을 촉진시킬 수 있어 고밀도 의류의 착용자의 피복쾌적성을 향상시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 무진원단은 인체에서 방출되는 체온을 효과적 으로 제어하여 클린룸의 온습도를 일정하게 유지시켜 줌으로서 미세한 온습도 변화에 민감하게 반응하는 공정의 클린룸에서 불량률을 감소시키는 제어요소로서 활용될 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (15)

  1. 합성수지 필름 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 심사로 한 커버링사로서 경사, 위사 또는 경사 및 위사에 일정 간격 배열하되, 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 1.3 내지 1.6초인 대전방지원단에 있어서,
    상기 원단의 원단복원력 향상을 위해 염색공정시 흡습제 3.5 내지 4.5%(o.w.f)가 처리됨을 특징으로 하는 대전방지원단.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지 필름은 6 내지 10 마이크로미터이고, 상기 필름 사이의 금속 증착 적층층의 두께는 60 내지 90nm임을 특징으로 하는 대전방지원단.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    원단복원력과 대전방지성을 향상시키기 위해 후가공으로 대전방지제 3.6 내지 4.3%(o.w.f), 친수성수지 약 1.8 내지 2.3%(o.w.f) 원단표면에 더 처리됨을 특징으로 하는 대전방지원단.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적층사의 증착되는 금속은 은(Ag)인 것을 특징으로 하는 대전방지원단.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경사와 위사 및 합성수지 필름이 폴리에스테르계임을 특징으로 하는 대전방지원단.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경사 또는 위사는 이형단면사임을 특징으로 하는 대전방지원단.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 원단의 포집성을 향상시키기 위해, 고유점도가 70,000 내지 80,000cps/25℃이며 모듈러스가 30 내지 60kg.f/cm2인 일액형 폴리우레탄계 수지 100을 기준으로 용매가 40 내지 80중량부, 경화제가 0.2 내지 2 중량부로 형성된 코팅액을 원단에 대하여 35 내지 60 g/m2 로 도포한 코팅층을 더 포함함을 특징으로 하는 대전방지원단.
  9. 고밀도 조직의 대전방지원단의 제조방법에 있어서,
    합성수지 필름 사이에 금속을 증착시켜 절단하여 형성된 적층사를 심사로 한 커버링사로서 경사, 위사 또는 경사 및 위사에 일정 간격 배열하는 단계;
    원단복원력 향상을 위해 염색공정시 염료 및 조제나 중화처리제와 더불어 흡습제를 포함시키는 단계; 및
    원단복원력과 대전방지성을 향상시키기 위해 후가공시 대전방지제, 친수성수지, 촉매를 포함하여 원단표면에 처리하는 단계로 이루어져 마찰대전압이 10 내지 30V, 반감기가 1.3 내지 1.6초 이하인 것을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡습제는 3.5 내지 4.5%(o.w.f)임을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 대전방지제는 3.6 내지 4.3%(o.w.f), 친수성수지는 1.8 내지 2.3%(o.w.f), 촉매는 MgCl2로 원단표면에 처리임을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적층사의 증착되는 금속은 은(Ag)인 것을 특징으로 하는 대전방지원단 의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 경사와 위사 및 합성수지 필름이 폴리에스테르계임을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 경사 또는 위사는 이형단면사임을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 원단의 포집성을 향상시키기 위해, 고유점도가 70,000 내지 80,000cps/25℃이며 모듈러스가 30 내지 60kg.f/cm2인 일액형 폴리우레탄계 수지 100을 기준으로 용매가 40 내지 80중량부, 경화제가 0.2 내지 2 중량부로 형성된 코팅액을 원단에 대하여 35 내지 60 g/m2로 도포하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 대전방지원단의 제조방법.
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