KR101929406B1 - 재귀반사시트 - Google Patents

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KR101929406B1
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Abstract

본 발명은 재귀반사시트에 관한 것으로서 다수 홀의 실이 길이 방향과 수직하며 상향 만곡부인 니들 루프와 하향 만곡부인 싱커 루프를 갖도록 형성된 다수 개의 루프가 인접하는 루프들과 서로 상하로 교차되도록 직조되어 형성된 베이스층과, 상기 베이스층 상에 형성된 접착층과, 상기 접착층 상에 형성된 반사층과, 상기 반사층 상에 형성된 프라이머층과, 상기 프라이머층 상에 다수 개의 비드가 층을 이루도록 배열되어 형성된 집광층을 포함한다. 따라서, 세탁시 섬유로 이루어진 베이스층의 난연성이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 열에 의한 수축 변형을 방지할 수 있으며, 또한, 베이스층의 절단면에서 올 풀림을 억제할 수 있다.

Description

재귀반사시트{Retroreflective sheet}
본 발명은 재귀반사시트에 관한 것으로서, 특히, 난연 특성을 갖는 재귀반사시트에 관한 것이다.
재귀반사시트(retroreflective sheet)는 집광층과 반사층을 포함하여 입사되는 광에 대하여 입사되는 방향으로 그대로 반사시키는 반사체이다. 재귀반사시트는 통상 시트 형태로 형성되며 피착물의 몸체 표면에 원하는 모양이나 패턴으로 가공되어 도로표지판이나 소방대원 등의 제복의 선택된 부분에 열압착 또는 재봉 등의 방법에 의해 부착함으로써 시인성(視認性)(visibility)이 향상되어 주변 환경이 어두운 곳에서도 용이하게 표시되도록 한다. 그러므로, 환경 미화원, 경찰, 공장의 근로자, 건설 현장 근로자 및 각 부분의 안전 요원 등 도로 또는 위험한 장소에 작업을 하는 사람들의 착용한 의류에 재귀반사시트가 부착되면 주위 사람들에게 착용자의 위치를 확실하게 확인시킬 수 있어 착용자의 보호 및 안전에 큰 효과를 얻을 수 있다. 특히, 정유공장, 유전, 광산 및 정비소 등에서 기름 등을 취급하는 특정업무의 작업자의 작업복 및 소방복에 사용되는 재귀반사시트는 높은 난연 특성이 요구된다.
일반적으로 소방복에 사용되는 재귀반사시트는 북미의 NFPA(National Fire Protection Association), 유럽의 EN 469, 한국의 KFI 인정기준 규격을 만족해야 하고, 방염성능 기준 및 Test 방법은 모두 상이하며, 특히 5회 세탁 후에도 난연성 및 내열성 유지하여야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 재귀반사시트의 단면도이고, 도 2는 베이스층(11)의 직조상태를 나타낸 평면도이다.
종래 기술에 따른 재귀반사시트는 베이스층(11), 접착층(13), 반사층(15), 프라이머층(17) 및 집광층(19)이 순차적으로 적층되어 형성된다.
베이스층(11)은 난연 처리된 면 섬유로 형성되어 피부착체에 하부 표면을 접촉시킨 후 재봉하거나 접착제로 접착하는 것에 의해 부착된다. 상기에서 베이스층(11)은 위사(21)와 경사(23)가 직각되게 교차시켜 만든 평직(平織)(plain weave)으로 직조된 섬유로 형성된다.
접착층(13)은 베이스층(11) 상에 난연제를 첨가하여 난연성을 갖는 합성수지가 코팅되어 형성된다.
반사층(15)은 접착층(13) 상에 알루미늄 등의 광반사 특성이 양호한 금속이 증착되어 형성되는 것으로 입사되는 광을 반사시킨다.
프라이머층(17)은 집광층(19)을 형성하는 다수 개의 비드(bead : 20) 표면에 반사층(15)을 형성하기 위한 증착 공정시 금속이 원할하게 밀착되도록 하는 것으로 집광층(19)을 통해 반사층(15)으로 입사되는 광과 반사층(15)에서 집광층(19)으로 반사되는 광의 손실을 방지하기 위해 투명하여야 한다.
집광층(19)은 프라이머층(17) 상에 형성되며 다수 개의 비드(bead : 20)로 이루어져 입사되는 광을 반사층(15)에 집속시키며 또한 반사층(15)에서 반사되는 광을 외부로 전달한다. 상기에서 집광층(19)은 입사(入射) 광선을 광원으로 되돌려 반사하므로 반사되는 광의 광량 손실을 최소화할 수 있다.
상술한 구성의 종래 기술에 따른 재귀반사시트는 베이스층(11)이 면사가 평직된 면 섬유가 난연처리되어 형성되며 접착층(13)이 형성되지 않은 반대의 하부 표면이 피부착체에 접촉된 후 재봉하거나 접착제로 접착하는 것에 의해 부착된다.
그러나, 종래 기술에 따른 재귀반사시트는 베이스층이 난연 처리된 면 섬유로 형성되므로 세탁시 섬유 표면에 부착되어 있던 난연제가 탈착되어 난연성이 저하되는 문제점이 있었다. 그리고, 베이스층은 고온에서 세탁할 때 열에 의해 수축 변형되며, 또한, 베이스층이 평직으로 직조되므로 절단면에서 올 풀림이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 세탁시 베이스층의 난연성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 재귀반사시트를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 베이스층이 세탁시 수축되어 변형되는 것을 억제할 수 있는 재귀반사시트를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 섬유로 이루어진 베이스층의 올 풀림을 억제할 수 있는 재귀반사시트를 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재귀반사시트는 다수 홀의 실이 길이 방향과 수직하며 상향 만곡부인 니들 루프와 하향 만곡부인 싱커 루프를 갖도록 형성된 다수 개의 루프가 인접하는 루프들과 서로 상하로 교차되도록 직조되어 형성된 베이스층과, 상기 베이스층 상에 형성된 접착층과, 상기 접착층 상에 형성된 반사층과, 상기 반사층 상에 형성된 프라이머층과, 상기 프라이머층 상에 다수 개의 비드가 층을 이루도록 배열되어 형성된 집광층을 포함한다.
상기에서 베이스층은 상기 다수 개의 루프 각각의 니들 루프가 인접하는 일측 루프의 싱커 루프의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되며, 싱커 루프가 인접하는 타측 루프의 니들 루프의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 직조된다.
상기에서 베이스층은 모드아크릴, 메타아라미드 및 텐셀 각각의 중량 비율이 40 ∼ 50%, 20 ∼ 30% 및 25 ∼ 35%로 혼합된 원료에서 방사(紡絲)된 실로 직조된 섬유 또는 베이스층이 아라미드 100%로 직조된 섬유로 형성된다.
상기에서 프라이머층이 투명한 폴리에스텔계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지 또는 폴리우레탄계 수지로 형성된다.
따라서, 본 발명은 수십 회 이상 세탁하여도 섬유로 이루어진 베이스층의 난연성이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 열에 의한 수축 변형을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 베이스층의 절단면에서 올 풀림을 억제할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 재귀반사시트의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 베이스층의 직조상태를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 재귀반사시트의 단면도.
도 4는 본 발명의 도 3에 도시된 베이스층의 직조상태를 나타낸 평면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 재귀반사시트의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 도 3에 도시된 베이스층의 직조상태를 나타낸 평면도이다.
본 발명에 따른 재귀반사시트는 베이스층(31), 접착층(33), 반사층(35), 프라이머층(37) 및 집광층(39)이 순차적으로 적층되어 형성된다.
베이스층(31)은 재귀반사시트가 옷 또는 운동화 등의 제품에 재봉(sewing)되어 부착되는 것으로 점화시 자기 소화성(self-extinguishability)과 내열성 및 난연성이 우수한 특성을 가지면서 온도 변화에 따른 수축율이 낮은 실, 예를 들면, 모드아크릴, 메타아라미드 및 텐셀 각각의 중량 비율이 40 ∼ 50%, 20 ∼ 30% 및 25 ∼ 35%로 혼합된 원료에서 방사(紡絲)된 실로 직조된 섬유로 형성된다. 상기에서 베이스층(31)을 직조하는 실에 있어서 모드아크릴은 자기 소화성(self-extinguishability)을 가져 불꽃이 닿았을 때는 타지만 불꽃에서 떼어 놓으면 자연히 꺼지는 방염 특성을 가지며, 메타아라미드는 400℃ 정도의 고온에서도 불에 타지 않는 내열성과 난연성이 우수하고, 텐셀은 열에 의한 수축율이 낮은 특성이 있다.
그러므로, 베이스층(31)은 실을 구성하는 모드아크릴 및 메타아라미드에 의해 방염 특성 및 화염에 의한 난연 특성을 가지면서 세탁으로 인한 난연성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 베이스층(31)은 텐셀에 의해 70 ∼ 90℃ 정도의 고온에서 세탁 및 건조하여도 수축율이 낮아 열에 의한 변형을 방지할 수 있다.
또한, 베이스층(31)이 내열성과 난연성이 우수한 아라미드 100%로 직조될 수도 있다.
또한, 베이스층(31)은 도 4에 도시된 바와 같이 다수 홀의 실이 각각 길이 방향과 수직하는 다수 개의 루프(45)가 형성되어 인접하는 루프(45)들과 서로 상하로 교차되도록 직조되어 형성된다. 즉, 베이스층(31)은 다수 개의 루프(45)가 상향 만곡부인 니들 루프(needie loop : 41)와 하향 만곡부인 싱커 루프(sinker loop : 43)를 갖는데, 각각의 루프(45)들은 니들 루프(41)가 인접하는 일측 루프(45)의 싱커 루프(43)의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 되며, 싱커 루프(43)가 인접하는 타측 루프(45)의 니들 루프(41)의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 되어 직조된다. 따라서 베이스층(31)은 실의 길이 방향으로 절단하면 인접하는 두 올의 실에 의해 각각 형성된 2개의 루프(45)가 절단되는데, 절단되지 않은 가장자리의 루프(45)를 이루는 실은 인접하는 루프(45)를 이루는 실과 서로 꼬인 것이 풀리지 않게 되므로 올 풀림이 발생되는 것이 방지된다.
접착층(33)은 베이스층(33) 상에 난연성이 우수한 폴리우레탄 수지, 폴리에스터 수지 또는 아크릴 수지 등의 액상의 합성 수지로 이루어진 접착제가 그라비아 인쇄, 실크 스크린, 플렉소 인쇄(Flexo printing), 옵셋 인쇄(offset printing) 또는 콤마 코팅 등의 방법으로 도포하는 것에 의해 형성된다.
반사층(35)은 광반사 특성이 우수한 Al, Ag, Cu, Zn 또는 Sn 등의 금속이 증착되어 형성된다. 상기에서 반사층(35)은 외부에서 입사되는 광을 다시 외부로 반사하는 것으로 Al, Ag, Cu, Zn 또는 Sn 등의 금속이 진공증착(Evaporation), 화학기상증착(CVD : Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering) 또는 이온-빔(Ion-beam) 등의 방법에 의해 증착되어 박막 형상으로 형성될 수 있다. 반사층(35)은 두께가 100Å 보다 얇으면 반사 특성이 저하되므로 100 ~ 3000Å 정도의 두께로 증착되어 형성되는 것이 바람직하다. 상기에서 반사층(33)에서 반사되는 광량은 대체로 400 ~ 600cd/lux*m2 정도가 된다.
프라이머층(37)은 반사층(35) 상에 폴리에스텔계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지 또는 폴리우레탄계 수지 등의 투명한 합성수지가 코팅되어 형성된다. 상기에서 프라이머층(37)은 집광층(39)을 형성하는 다수 개의 비드(bead : 40) 표면에 반사층(35)을 형성하기 위한 증착 공정시 금속이 원할하게 밀착되도록 한다. 프라이머층(37)이 투명한 합성수지로 형성되므로 집광층(39)을 통해 반사층(35)으로 입사되는 광과 반사층(35)에서 집광층(39)으로 반사되는 광의 손실을 방지한다.
집광층(39)은 프라이머층(37) 상에 20 ~ 200㎛ 정도의 크기를 갖는 유리, 투명한 비유리질 세라믹 또는 투명한 합성수지로 형성된 다수 개의 비드(43)가 층을 이루도록 형성된다. 집광층(39)은 다수의 비드(40)가 외부로 부터 입사되는 광을 집속시키며 또한 반사층(35)에서 반사되는 광을 외부로 전달한다. 상기에서 집광층(39)은 입사(入射) 광선을 광원으로 되돌려 반사하므로 반사되는 광의 광량 손실을 최소화할 수 있다.
상술한 구성의 본 발명에 따른 재귀반사시트는 베이스층(31)이 자기 소화성(self-extinguishability)과 내열성 및 난연성이 우수한 특성을 가지면서 온도 변화에 따른 수축율이 낮은 실, 예를 들면, 자기 소화성(self-extinguishability)을 갖는 모드아크릴, 내열성과 난연성이 우수한 메타아라미드 및 고온 가공 및 세탁시 수축율이 매우 낮은 특성을 갖는 텐셀의 각각 중량 비율이 40 ∼ 50%, 20 ∼ 30% 및 25 ∼ 35%로 혼합된 원료에서 방사(紡絲)된 실로 직조된 섬유로 형성된다.
그러므로, 베이스층(31)은 실을 구성하는 모드아크릴 및 메타아라미드에 의해 방염 특성 및 화염에 의한 난연 특성을 가지면서 세탁으로 인한 난연성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 베이스층(31)은 텐셀에 의해 70 ∼ 90℃ 정도의 고온에서 수십 회 이상 세탁 및 건조하여도 수축율이 낮아 열에 의한 변형을 방지할 수 있다.
또한, 베이스층(31)이 내열성과 난연성이 우수한 아라미드 100%로 직조될 수도 있다.
아래 [표1]은 종래 기술에 의한 제품과 본 발명에 의한 제품을 세탁 후 난연성을 테스트한 결과를 비교한 것이다. 일반적으로 NFPA(National Fire Protection Association)의 규격, EN 469 및 한국 소방 인정 기준(KFI)에서 재귀반사시트의 난연 특성은 제품을 초기와 일반용 세탁 규정인 ISO 6330 규정에 따라 5회 세탁 후 잔화(殘火) 시간과 탄화 길이를 측정하여 잔화 시간이 2초 이내이고 탄화 길이가 10㎝ 이내가 되어야 합격이다.
그러나, 아래 [표1]은 일반용 세탁 규정인 ISO 6330 규정 보다 더 엄격한 산업용 세탁 규정인 ISO 15797 규정에 따라 세탁한 후 난연 특성을 테스트한 결과이다. [표1]을 참조하면 제품의 세탁하지 않은 초기 뿐만 아니라 10회 세탁 후에도 종래 기술에 따른 제품이나 본 발명에 따른 제품은 모두 잔화 시간이 2초 이내이고 탄화 길이가 10㎝ 이내로 NFPA의 규격에 합격이다. 그러나, 종래 기술에 따른 제품은 15회 세탁 후에 잔화 시간이 1.1초이나 탄화 길이가 10.2㎝로 NFPA의 규격에 불합격이나, 본 발명에 따른 제품은 잔화 시간이 0초로 변화가 없을 뿐만 아니라 탄화 길이도 8.5㎝이므로 NFPA의 규격에 합격이다.
또한, 종래 기술에 따른 제품은 20회 세탁 후에 잔화 시간이 22.1초로 급격히 증가되고 탄화 길이도 13.2㎝이므로 NFPA의 규격에 불합격일 뿐만 아니라 30회 ∼ 50회 세탁하면 잔화 시간이 24.5 ∼ 35.8초 증가되고 탄화 길이는 13.8 ∼ 14.3㎝로 이 또한 NFPA의 규격에 불합격이다. 그러나, 본 발명에 따른 제품은 20회 세탁 후에도 잔화 시간이 0초로 변화되지 않고 탄화 길이도 9.0㎝이므로 NFPA의 규격에 합격일 뿐만 아니라 30회 ∼ 50회 세탁 후에도 잔화 시간이 0초로 변화가 없고 탄화 길이도 9.2 ∼ 9.4㎝이므로 NFPA의 규격에 합격이다.
종래 기술 제품 본 발명 제품
세탁 횟수 잔화 시간(초) 탄화 길이(㎝) 잔화(초) 탄화 길이(㎝)
0회 0.0 7.5 0 9.0
5회 0.6 9.3 0 9.0
10회 0.6 8.9 0 8.3
15회 1.1 10.2 0 8.5
20회 22.1 13.2 0 8.4
30회 24.5 13.8 0 9.4
40회 26.8 13.0 0 8.9
50회 35.8 14.3 0 9.2
또한, 베이스층(31)은 재귀반사시트를 절단될 때 뿐만 아니라 ISO 15797 규정의 방법으로 수십 회 세탁하여도 올 풀림이 발생되지 않는다. 상기에서 베이스층(31)은 실에 의해 길이 방향과 수직되게 형성되는 다수 개의 루프(45)가 인접하는 일측 및 타측의 루프(45)들과 서로 상하로 교차되게 꼬이도록 직조되어 형성된다. 그러므로, 베이스층(31)이 실의 길이 방향으로 절단될 때 절단된 실은 제거되나 인접된 절단되지 않은 실은 다른 절단되지 않은 실에 의해 상하로 교차되게 꼬이도록 직조되어 형성되므로 제거되지 않게 된다.
즉, 베이스층(31)은 다수 개의 루프(45)는 각각 니들 루프(41)가 인접하는 일측 루프(45)의 싱커 루프(43)의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 되며, 싱커 루프(43)가 인접하는 타측 루프(45)의 니들 루프(41)의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 되어 직조된다. 따라서 베이스층(31)은 실의 길이 방향으로 절단하면 절단되지 않은 가장자리의 루프(45)를 이루는 실이 인접하는 루프(45)를 이루는 실과 서로 꼬인 것이 풀리지 않게 되어 올 풀림 발생이 방지된다.
그리고, 베이스층(31)은 고온에서 수축율이 매우 낮은 특성을 가지므로 고온 가공 및 세탁시 열에 의한 변형을 방지할 수 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 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
31 : 베이스층 33 : 접착층
35 : 반사층 37 : 프라이머층
39 : 집광층 40 : 비드
41 : 니들 루프 43 : 싱커 루프
45 : 루프

Claims (5)

  1. 모드아크릴, 메타아라미드 및 텐셀 각각의 중량 비율이 40 ∼ 50%, 20 ∼ 30% 및 25 ∼ 35%로 혼합된 원료에서 방사(紡絲)된 다수 홀의 실이 길이 방향과 수직하며 상향 만곡부인 니들 루프와 하향 만곡부인 싱커 루프를 갖도록 형성된 다수 개의 루프가 인접하는 루프들과 서로 상하로 교차되도록 직조되어 형성된 베이스층과,
    상기 베이스층 상에 형성된 접착층과,
    상기 접착층 상에 형성된 반사층과,
    상기 반사층 상에 형성된 프라이머층과,
    상기 프라이머층 상에 다수 개의 비드가 층을 이루도록 배열되어 형성된 집광층을 포함하는 재귀반사시트.
  2. 청구항 1에 있어서 상기 베이스층은 상기 다수 개의 루프 각각의 니들 루프가 인접하는 일측 루프의 싱커 루프의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되며, 싱커 루프가 인접하는 타측 루프의 니들 루프의 상부를 거쳐 하부를 통과하도록 위치되어 꼬이게 직조된 재귀반사시트.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서 상기 프라이머층이 투명한 폴리에스텔계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지 또는 폴리우레탄계 수지로 형성된 재귀반사시트.
KR1020170064628A 2017-05-25 2017-05-25 재귀반사시트 KR101929406B1 (ko)

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