KR101147472B1 - 무기 ｅｌ 스웨이드 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법은 원단을 폴리우레탄 고형분, 착색제, 계면 활성제, 용제로 함침하고 물에 응고하여 미세 다공성 피막이 형성된 기모층, 원단 지지층, 뒷면 기모층의 3층의 스웨이드 원단으로 제작하여 롤 프린팅하는 스웨이드 제작 단계와, 상기 스웨이드 원단의 표면을 메시 롤 프린팅 작업을 통해서 2 내지 50μm 두께로 폴리우레탄을 스웨이드에 함침시켜서 표면을 평탄화시키는 평탄화 단계와, 보호층, 전극층, 유전 파우더 함량이 다른 2 종류의 잉크가 혼합된 유전층, 발광층, 전극층 및 투명 보호층을 차례로 기모층에 프린팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무기 ＥＬ 스웨이드 제조 방법{a manufacturing method of inorganic EL suede}
본 발명은 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 관한 것으로서, 발광 기능을 가지는 스웨이드를 제작할 수 있는 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 관한 것이다.
ITO(Indium Tin Oxide)는 산화인듐(In2O3)은 도전성을 가지고 있으나, 이것에 산화주석(SnO2)을 수~10%첨가하여 더욱 더 도전성을 높인 것을 말하며, ITO를 스패터링 타겟(Spattering Target)으로 가공하여, 글래스판에 스패터링을 하면, 투명한 도전막을 얻을 수 있고, ITO를 용해하여 글래스판에 스프레이를 하거나, 글래스판을 용액에 침적시키는 방법으로 투명한 전극막을 얻을 수 있다.
폴리에틸렌 등의 필름에 ITO를 피복한 것을 투명전도성 필름 즉,ITO 필름이라고 부른다.
ITO 필름(Indium Tin Oxide Film) 또는 선형 구조물에 형광층, 유전층, 카본(실버)전극층, 보호층 등을 순차적으로 도포한 후 인버터에서 정류된 교류전압을 인가해 전자 터널링을 통하여 형광체의 전자 들뜸과 안정화 과정을 일으키게 하며, 이 순환과정에서 전자의 움직임이 빛으로 보이게 되는 현상을 EL(Electro Luminescence)이라 한다.
이러한 ITO 필름의 용도는 디스플레이 EL판넬의 발광면 전극, 액정 판넬, 투명스위치, 면발열체 등에 쓰인다.
이러한 ITO Film은 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 신발 및 의류 분야에도 이러한 ITO Film을 이용하여 발광 신발 등을 제작하기 위한 논의가 본격적으로 시작되고 있다.
또한, 스웨이드(suede) 인조피혁을 제조하는 방법으로는 나일론, 폴리에스테르, 면 등의 파이버(fiber)로 구성된 직포 또는 부직포 위에 미리 배합된 폴리우레탄계의 조성액을 직접 도포하여 형성된 은층을 기계적 연마공정에 의해 버핑(buffing)하여 스웨이드를 제조하는 방법이 알려져 왔으며, 현재까지도 이러한 제조방법에 의해 스웨이드 인조피혁을 제조하고 있다.
본 발명은 이러한 스웨이드에 발광 기능을 가질 수 있도록 하는 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 관한 것이다.
무기 EL 시트를 생산하는 과정에서 기질 물질(종래는 필름 또는 유리)의 평활도가 중요하며, 무기 EL 스웨이드를 제작하기 위해서는 스웨이드 원단의 평활도에 집중적으로 관리하여야 한다.
본 발명에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법은 발광 기능을 가질 수 있는 스웨이드를 제작할 수 있는 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법은 원단을 폴리우레탄 고형분, 착색제, 계면 활성제, 용제로 함침하고 물에 응고하여 원단의 지지 형태를 유지한 상태에서 원적외선 건조기를 이용하여 120 내지 150도씨에서 건조시키는 텐터 건조 과정을 거쳐서 미세 다공성 피막이 형성되며 기모 길이가 400μm 이내인 기모층, 원단 지지층, 뒷면 기모층의 3층의 스웨이드 원단으로 제작하여 롤 프린팅하는 스웨이드 제작 단계와, 상기 스웨이드 원단의 표면을 메시 롤 프린팅 작업을 통해서 2 내지 50μm 두께로 폴리우레탄을 스웨이드에 함침시켜서 표면을 평탄화시키는 평탄화 단계와, 보호층, 전극층, 유전 파우더 함량이 다른 2 종류의 잉크가 혼합된 유전층, 발광층, 전극층 및 투명 보호층을 차례로 기모층에 프린팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 평탄화 단계는 스웨이드 원단 표면에 폴리우레탄 수지. TPU 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 에나멜 수지, 에폭시 수지중 어느 하나를 도포하는 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 원단 지지층은 상기 기모층 및 뒷면 기모층 보다 굵은 데니아를 사용한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법은 3층의 스웨이드 원단에 평탄화 단계와 프린팅 단계를 거쳐서 발광 기능을 가지는 스웨이드를 제조할 수 있는 장점이 있다.
특히, ITO 필름의 제조와 달리 접착제를 이용하지 않고 프린팅 방식을 이용하므로 친환경적이며 프린팅 후 별도의 가공 공정을 생략할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스웨이드 원단의 제조 방법을 도시하는 개념도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스웨이드 원단의 단면을 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 의해서 제조된 스웨이드의 개념도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법의 순서도이다.
본 발명에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법은 스웨이드 제작 단계, 평탄화 단계 및 프린팅 단계로 이루어진다.
먼저, 스웨이드 제작 단계에 대해 살펴보면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스웨이드 원단의 제조 방법을 도시하는 개념도이다.
일반적인 합성 스웨이드 원단을 제작하는 방법은 함침 공정, 응고 공정, 수세 공정, 건조 공정, 연마 공정, 인쇄 공정을 거치게 된다.
본원 발명에서도 스웨이드 원단을 제작하는 과정은 이러한 방식을 따르게 되며, 다만, 무기 EL 스웨이드를 형성하기 위해서는 각 공정별로 요구되는 특징이 있다.
먼저,폴리에스테르 트리코트(Polyester Tricot) 원단을 폴리우레탄 고형분, 착색제, 계면 활성제, 용제로 함침하고 물에 응고하여 수중으로 용제성분을 추출하여 미세 다공성 피막이 형성된 기모층, 원단 지지층, 뒷면 기모층의 3층의 스웨이드 원단으로 제작하는 스웨이드 제작 단계를 거친다.
여기서, 상기 폴리우레탄 고형분은 유성 또는 수성 5~15% 중량비로 혼합하고, 상기 원단 지지층은 상기 기모층 및 뒷면 기모층 보다 굵은 데니아를 사용하여 원단 형태를 지지할 수 있도록 한다.
또한, 상기 계면 활성제는 공극 조절을 위한 것이며, 1% 내지 6%중량비를 로 혼합하고, 스웨이드 은층의 평활도 및 공극의 영향을 최소화하기 위하여 연마 작업을 거치게 된다.
그리고, 상기 스웨이드 원단 제작 단계는 원단을 폴리우레탄 고형분, 착색제, 계면 활성제, 용제로 함침하고 물에 응고하여, 원단의 지지 형태를 유지한 상태에서 최소한의 장력을 가한 후에 원적외선 건조기(10)를 이용하여 120 내지 150도씨에서 건조시키는 텐터 건조 과정을 거친다.
그리고, 롤 프린팅 단계는 안료와 이염방지제, 실리콘 첨가제,발수 첨가제 등을 스웨이드 원단에 프린팅하여 원하는 색상과 특성을 갖는 스웨이드를 제조하는 단계이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스웨이드 원단의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 스웨이드 원단은 상기 기모층(L3), 원단 지지층(L2) 및 뒷면 기모층(L1)으로 구분되며, 상기 기모층(L3) 및 뒷면 기모층(L1) 양쪽에 기모 작업을 한 양면 기모 원단과 상기 기모층(L3) 한쪽에만 기모 작업을 한 단면 기모 원단을 사용할 수 있다.
다음으로, 평탄화 단계에 대해서 살펴보면,
스웨이드 원단의 표면은 ITO 필름처럼 표면이 매끄럽지 못하기 때문에 바로 프린팅 작업을 시행하면 원하는 품질의 무기 EL 스웨이드를 제작할 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 메시 롤 프린팅 작업을 통해서 2 내지 50μm 두께로 폴리우레탄을 스웨이드에 함침시켜서 표면을 평탄화시키게 된다.
상기 평탄화 단계는 스웨이드 원단 표면에 폴리우레탄 수지. TPU 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 에나멜 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 도포하여 스웨이드 표면의 균일성을 확보하게 된다.
여기서, 상기 기모층의 기모 길이가 400μm 이내가 되어야 하며, 기모의 길이가 길게 형성되면, 무기 EL을 적용하기 위한 프린팅 단계에서 EL용 잉크가 스웨이드 원단에 습윤되거나 스웨이드 기모에 엉기는 현상을 발생시켜서 무기 EL의 발광을 얻을 수 없게 된다.
프린팅 단계에 대해 살펴보면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무기 EL 스웨이드 제조 방법에 의해서 제조된 스웨이드의 개념도이다.
프린팅 단계는 종래의 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 필름에 실크 스크린 인쇄기를 이용하여 다층으로 프린팅하는 방식을 이용하게 되며, 보호층(100), 전극층(200), 유전 파우더 함량이 다른 2 종류의 잉크가 혼합된 유전층(300), 발광층(400), 전도성 폴리머층(500) 및 투명 보호층(600)을 차례로 기모층에 프린팅하게 된다.
이러한 각층의 두께에 따라서 무기 EL 스웨이드의 소비 전력, 발광휘도, 발광 수명 시간이 달라지게 되며, 일정한 품질의 스웨이드를 생산하기 위해서는 정해진 범위의 두께로 맞추어 다층으로 작업되어야 한다.
상기 보호층은 배면을 통한 수분 침투 방지를 위하여 8 내지 16μm로 프린팅되고, 금속전극층은 양극 역할을 하며 8 내지 16μm로 프린팅 된다.
상기 유전층은 유전 파우더 함량이 다른 2 종류의 잉크가 혼합하여 각각 8 내지 16μm 즉 통합하여 16 내지 32μm 프린팅 한다. 여기서, 너무 두꺼운 프린팅은 EL의 발광력을 떨어뜨리며, 얇은 두께의 프린팅은 높은 전극에서 쇼트 현상을 일으킬 수 있다. 바람직하게는 20 내지 23μm가 적당하다.
상기 발광층은 형광체와 바인더를 6:4의 무게 비율로 혼합하여 사용하고 25 내지 45μm로 프린팅 한다. 형광체의 비율이 높을수록 밝은 휘도를 보이나, 형광등의 접착력을 약화시킨다. 바람직하게는 7:3의 무게 비율을 넘지않도록 해야 한다.
상기 전도성 폴리머층은 음극의 역할을 하며, 저항 200 내지 500Ω 되도록 2 내지 5μm 두께로 조절한다.
상기 투명 보호층은 8 내지 16μm 두께로 프린팅 한다.
EL 제품의 전체 두께는 100μm 내외가 되도록 하며, 각 프린팅 단계가 완료되면 적정 온도에서 건조시키는 건조 과정을 거치면서 다음 프린팅 작업을 진행하게 된다..
이상과 같이 본 발명은 무기 EL 스웨이드 제조 방법을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
10: 원적외선 IR 건조기
L3: 기모층
L2: 원단 지지층
L1: 뒷면 기모층
100: 보호층
200: 전극층
300: 유전층
400: 발광층
500: 전도성 폴리머층
600: 투명 보호층

Claims (5)

  1. 원단을 폴리우레탄 고형분, 착색제, 계면 활성제, 용제로 함침하고 물에 응고하여 원단의 지지 형태를 유지한 상태에서 원적외선 건조기를 이용하여 120 내지 150도씨에서 건조시키는 텐터 건조 과정을 거쳐서 미세 다공성 피막이 형성되며 기모 길이가 400μm 이내인 기모층, 원단 지지층, 뒷면 기모층의 3층의 스웨이드 원단으로 제작하여 롤 프린팅하는 스웨이드 제작 단계와;
    상기 스웨이드 원단의 표면을 메시 롤 프린팅 작업을 통해서 2 내지 50μm 두께로 폴리우레탄을 스웨이드에 함침시켜서 표면을 평탄화시키는 평탄화 단계와;
    보호층, 전극층, 유전 파우더 함량이 다른 2 종류의 잉크가 혼합된 유전층, 발광층, 전극층 및 투명 보호층을 차례로 기모층에 프린팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 EL 스웨이드 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 평탄화 단계는,
    스웨이드 원단 표면에 폴리우레탄 수지. TPU 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 에나멜 수지, 에폭시 수지중 어느 하나를 도포하는 것을 특징으로 하는 무기 EL 스웨이드 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원단 지지층은,
    상기 기모층 및 뒷면 기모층 보다 굵은 데니아를 사용한 것을 특징으로 하는 무기 EL 스웨이드 제조 방법.
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