KR102106254B1 - 축광원단 및 그 제조방법 - Google Patents

축광원단 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있는 축광원단을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 제1베이스원단; 상기 제1베이스원단 상에 형성되고, 층내 분산배치된 다수의 축광입자들 및 다수의 광산란입자들을 포함하는 혼합물층; 상기 혼합물층 상에 형성된 제2베이스원단; 및 상기 제2베이스원단 상에 형성된 재귀반사패턴을 포함하는 축광원단이 제공된다.

Description

축광원단 및 그 제조방법{Phosphorescent fabric and method of manufacturing the same}
본 발명은 축광원단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있는 축광원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
산업이 발전함에 따라 축광 기능을 갖는 다양한 기능성 제품, 예컨대 시계, 전자기기, 인테리어, 표식, 방화기기, 조명, 완구 등과 같은 제품들이 연구 개발되고 있으며, 각종 의류 및 섬유 제품에도 이러한 축광 기능을 부여하려는 시도가 진행되고 있다.
일반적으로, 축광사(즉, 축광 원사)란 섬유용 플라스틱 기재에 소정의 축광안료(또는 발광도료, Phosphorescent pigment)를 적용한 뒤 슬릿팅하여 만든 실로서, 빛을 받으면 그것을 축적하였다가 어두운 곳에서 스스로 발광하는 특성을 나타낸다.
이러한 축광사는 각종 원단류, 자수사, 의복, 신발, 인형 및 로프 등 많은 제품에 응용되고 있으며, 특히 안전장비복, 커튼, 벽지, 산업 부자재, 안전표지판 등 어두운 곳에서 발광이 필요한 다양한 용도의 섬유소재로 사용되고 있다.
그러나, 종래기술에 따른 축광사는 원사 제조 후 연사공정, 직물 제조 후 정련공정 및 염색공정 등에서 상당량의 축광안료가 탈리되어 공정상 문제가 되고, 착용시 및 세탁시에도 축광안료가 이탈하여 의류 제품의 품질이 저하되며, 발광효율이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 제조공정상이나 착용시 및 세탁시에 축광안료가 피착재로부터 탈리 내지 박리되지 않도록 접착력을 크게 강화하고, 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 증대시켜 반영구적으로 그 기능을 발휘하게 하며, 원단형태로 제공하여 생산성을 향상시킬 수 있는 축광원단에 대한 연구개발이 요구되고 있다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있는 축광원단 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되지 않도록 접착력이 향상된 축광원단 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 축광사를 이용한 직조방식보다 생산성을 향상시킬 수 있는 축광원단 및 그 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 제1베이스원단; 상기 제1베이스원단 상에 형성되고, 층내 분산배치된 다수의 축광입자들 및 다수의 광산란입자들을 포함하는 혼합물층; 상기 혼합물층 상에 형성된 제2베이스원단; 및 상기 제2베이스원단 상에 형성된 재귀반사패턴을 포함하는 축광원단이 제공된다.
또한, 본 발명의 축광원단은 상기 혼합물층 사이에 삽입된 제3베이스원단을 더 포함할 수 있고, 상기 제3베이스원단은 브라이트 얀으로 직조된 메쉬원단을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단은 상기 혼합물층과 접하는 상기 제1베이스원단 일면에 대향하는 대향면에 형성된 반사층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단은 상기 혼합물층에 접하는 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면은 상기 혼합물층에 접하지 않는 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 대향면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단은 상기 축광입자는 비가시광선 파장대 영역의 광을 흡수하여 가시광선 파장대 영역의 광을 발광하는 형광 증백제를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 대해 전처리를 진행하는 단계; 다수의 축광입자들 및 다수의 광산란입자들을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 전처리된 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면 상에 상기 혼합물을 도포하여 전처리된 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면 상에 제1혼합물층 및 제2혼합물층을 형성하는 단계; 및 상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층이 서로 마주보도록 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 축광원단 제조방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 축광원단 제조방법은 상기 전처리는 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면에 대단 표면 거칠기를 증가시키기 위해 텍스처링법 또는 코로나 방전 처리법으로 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단 제조방법은 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이전에 상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층을 건조시키는 단계; 및 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이후에 상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층을 완전 건조시키는 숙성 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단 제조방법은 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이전에 제3베이스원단 양면의 표면 거칠기를 증가시키기 위한 전처리를 진행하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계에서 전처리된 상기 제3베이스원단을 상기 제1혼합물층과 상기 제2혼합물층 사이에 삽입한 상태에서 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 축광원단 제조방법은 상기 제1혼합물층과 접하는 상기 제1베이스원단의 일면에 대향하는 대향면에 반사층을 형성하는 단계; 및 상기 제2혼합물층과 접하는 상기 제2베이스원단의 일면에 대향하는 대향면에 재귀반사패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 축광원단은 축광입자 및 광산란입자를 포함하는 혼합물층을 구비하고, 축광입자와 광산란입자 사이의 상호 작용으로 인해 축광원단의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 축광원단은 축광입자 및 광산란입자를 포함하는 혼합물층에 의해 제1베이스원단과 제2베이스원단이 라미네이팅된 형태를 갖기 때문에 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 방지할 수 있고, 축광사를 이용한 직조방식보다 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 축광원단은 혼합물층과 접하는 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 대한 표면 거칠기를 증가시킴으로서 혼합물층과 제1베이스원단 및 제2베이스원단 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 축광원단의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 축광원단의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 축광원단 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
후술하는 본 발명의 실시예는 축광원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있는 축광원단 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되지 않도록 접착력이 향상된 축광원단 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 축광사를 이용한 직조방식보다 생산성을 향상시킬 수 있는 축광원단 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 축광원단은 축광원단은 두 장의 베이스원단을 접착제를 이용하여 라미네이팅(laminating)하되, 접착제로서 축광입자과 광산란입자이 믹싱된 혼합물을 사용할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 축광원단 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 축광원단의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 제1베이스원단(110), 제1베이스원단(110) 상의 혼합물층(130) 및 혼합물층(130) 상의 제2베이스원단(120)이 순차적으로 적층된 형태를 가질 수 있으며, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 혼합물층(130)에 의해 합지 즉, 라미네이팅될 수 있다.
제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 서로 동일한 원단일 수 있으며, 광을 투과할 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리에스테르(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)등을 사용할 수 있다. 일례로, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 열가소성 폴리우레탄으로 형성된 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에서는 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)이 동일한 원단으로 구성된 경우를 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 변형예로서, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 서로 다른 원단으로 구성될 수도 있다. 다시 말해, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 서로 다른 광투과도를 갖는 원단일 수도 있다. 일례로, 제1베이스원단(110)의 광투과도가 제2베이스원단(120)의 광투과도보다 현저히 낮을 수 있다.
혼합물층(130)에 접하는 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120) 각각의 일면은 소정의 처리를 통해 표면이 개질된 것일 수 있다. 여기서, 표면 개질은 베이스원단(110, 120)과 혼합물층(130) 사이의 접착력을 향상시킴과 동시에 베이스원단(110, 120) 표면에서의 난반사를 유도하여 축광입자(132)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 구체적으로, 표면 개질은 혼합물층(130)과 접하는 베이스원단(110, 120)의 표면 거칠기를 증가시키는 것일 수 있다. 즉, 혼합물층(130)과 접하는 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)의 일면은 혼합물층(130)과 접하지 않는 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120) 대향면의 표면 거칠기보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 참고로, 베이스원단(110, 120)의 표면 개질을 위한 소정의 처리는 텍스처링 또는 코로나 방전 처리일 수 있다.
혼합물층(130)은 제1베이스원단(110)과 제2베이스원단(120)을 라미네이팅시키는 역할을 수행함과 동시에 외부 환경에 따라 축광 또는 발광을 수행할 수 있다. 이를 위해, 혼합물층(130)은 축광입자(132), 광산란입자(134), 접착제, 경화제 및 가소제를 포함할 수 있다. 축광입자(132) 및 광산란입자(134)는 혼합물층(130) 내에서 최대한 균일하게 분산 배치될 수 있다.
축광입자(132)는 외부 환경에 따라 광을 흡수하거나, 또는 발광하는 물질 예컨대, 축광안료, 형광물질 등이 파우더(powder)와 같은 미세 입자(fine particles) 형태로 제공되는 것을 지칭할 수 있으며, 미세 입자는 구형일 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 축광물질은 비중이 대략 3 이상으로 높기 때문에 침전되는 경향이 크고 잘 혼합되지 않는 단점이 있으나, 제1실시예에서는 파우더와 같은 미세 입자 형태로 제공하기 때문에 축광물질의 비중에 기인한 단점을 효과적으로 개선할 수 있다.
보다 구체적으로, 축광입자(132)는 소정의 광을 흡수하여 육안으로 식별이 가능한 파장대의 광을 발하는 물질이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 다른 성분들과의 상용성 등을 고려할 때 형광 증백제(Fluorescent brightener)를 사용할 수 있다. 형광 증백제는 비가시광선 파장대 영역 예컨대, 자외선 또는 근 자외선 대 영역(즉, 330nm ~ 380㎚)의 광을 흡수하여 가시광선의 파장대 영역 특히, 가시광선의 단파장대 영역(즉, 400nm ~ 470㎚)의 청색 또는 자색 광을 발하는 무색 또는 담황색의 형광염료이다. 따라서, 형광 증백제는 일몰 이후 야간 시간에도 축광이 가능하다는 이점이 있다. 제1실시예에서 축광입자(132)는 공지된 다양한 형광 증백제에서 선택될 수 있다.
광산란입자(134)는 광을 반사시킬 수 있는 물질이 파우더와 같은 미세 입자 형태로 제공되는 것을 지칭할 수 있으며, 미세 입자는 구형일 수 있다. 광산란입자(134)는 혼합물층(130) 내에서 광산란을 유도하여 축광입자(132)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시키는 역할을 수행하는 것으로, 실리카와 같이 광을 반사시킬 수 있는 물질이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 다른 성분들과의 상용성 등을 고려할 때, 멜라민 포름알데이히드수지와 실리카의 합성물을 사용할 수 있다. 멜라민 포름알데히드수지와 실리카의 합성물로 구성된 광산란입자(134)는 구형으로 350℃ 이상에서도 견딜 수 있는 내열성을 지니고 있으며, 비중이 1.65로 낮아 혼합이 용이하고, 침전을 방지할 수 있는 이점이 있다.
접착제는 제1베이스원단(110)과 제2베이스원단(120)을 라미네이팅시킴과 동시에 축광입자(132) 및 광산란입자(134)가 분산배치될 수 있는 공간을 제공하기 위한 것으로, 접착력을 갖는 물질이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 다른 성분들과 상용성 등을 고려할 때, 폴리우레탄을 사용할 수 있다. 구체적으로, 폴리우레탄은 적어도 하나의 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 폴리올 간의 중합에 의해 형성된 물질을 지칭할 수 있다. 이때, 폴리우레탄을 형성하는 폴리이소시아네이트는 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 폴리우레탄의 제조에 통상적으로 사용되는 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향지방족 폴리이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
경화제는 접착제 즉, 폴리우레탄의 피막 형성을 원한하게 하여 접착력을 향상시킬 수 있는 성분이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 공지의 경화제에서 선택될 수 있다. 공지의 경화제로는 이소시아네이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 멜라민계 경화제, 카르보디이미드계 경화제, 옥사졸린계 경화제, 아지리딘계 경화제 등을 사용할 수 있다. 혼합물층(130)의 조성을 고려할 때, 경화제는 폴리이소시아네이트 형태의 이소시아네이트계 경화제를 사용할 수 있다.
가소제는 접착제 즉, 폴리우레탄의 가소성 또는 흐름성을 개선하여 접착제 조성물 즉, 혼합물의 도포 및 피막 형성을 원활하게 하거나 피막의 내구성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 가소제는 다른 성분들과의 상용성을 고려할 때 지방족 이염기성 에스테르(aliphatic dibasic ester)를 사용할 수 있고, 다이알킬 글루타레이트, 다이알킬 아디페이트, 다이알킬 석시네이트, 다이알킬 옥살레이트, 다이알킬 말로네이트, 다이알킬 푸마레이트, 다이알킬 말레에이트, 다이알킬 피메레이트, 다이알킬 수베레이트, 다이알킬 프탈레이트, 다이알킬 테레프탈레이트, 다이알킬 이소프탈레이트, 다이알킬 아제레이트, 다이알킬 세바케이트 등에서 선택되는 1종 이상으로 구성될 수 있다. 이때, 알킬기는 탄소 수가 1 내지 4일 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 제1베이스원단(110) 상에 형성된 반사층(112) 및 제2베이스원단(120) 상에 형성된 재귀반사패턴(122)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 스포츠 웨어 또는 안전장비복의 외피로 사용될 수 있으며, 제1베이스원단(110)은 스포츠 웨어 또는 안전장비복의 내피와 접할 수 있고, 반사층(112)은 제1베이스원단(110)과 내피 사이에 위치할 수 있다. 이 경우, 반사층(112)은 축광원단(10)의 시인성을 향상시킴과 동시에 축광원단(10)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 재귀반사패턴(122)은 일몰 이후 야간시간대에 제1실시예에 따른 축광원단(10)의 발광능력이 상실될 경우 즉, 축광원단(10)이 더 이상 발광할 수 없는 상황일 때 추가적인 안정성을 확보 및 제공하기 위한 것이다. 재귀반사패턴(122)은 라인타입의 패턴으로 축광원단(10) 전체에서 기하학적 형상을 가질 수 있으며, 축광원단의 심미감을 증진시키는 역할도 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 축광입자(132) 및 광산란입자(134)를 포함하는 혼합물층(130)을 구비함으로써, 축광원단(10)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 외부에서 축광원단(10)으로 광이 조사되는 환경에서는 혼합물층(130) 내에 분산배치된 축광입자(132)가 1차로 광을 흡수할 수 있다. 이와 동시에 외부에서 조사된 광이 광산란입자(134)를 통해 반사됨에 따라 축광입자(132)는 2차로 광을 흡수할 수 있기 때문에 축광원단(10)의 축광효율을 향상시킬 수 있다. 반면, 외부에서 조사되는 광이 차단된 환경 즉, 어두운 환경에서는 축광입자(132)가 흡수하였던 광을 방출하고, 광산란입자(134)는 축광입자(132)로부터 방출된 광을 다시 축광입자(132)로 전달하는 상호 작용을 반복함으로서 축광원단(10)의 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 축광입자(132) 및 광산란입자(134)를 포함하는 혼합물층(130)에 의해 제1베이스원단(110)과 제2베이스원단(120)이 라미네이팅된 형태를 갖기 때문에 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 방지할 수 있고, 축광사를 이용한 직조방식보다 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1실시예에 따른 축광원단(10)은 혼합물층(130)과 접하는 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120) 각각의 일면에 대한 표면 거칠기를 증가시킴으로서 혼합물층(130)과 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 축광원단의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 편의를 위해 제2실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 하며, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 제1실시예에 따른 축광원단(10)에서 혼합물층(130) 사이에 제3베이스원단(140)이 더 삽입된 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 제1베이스원단(110), 제1베이스원단(110) 상의 제1혼합물층(130A), 제1혼합물층(130A) 상의 제3베이스원단(140), 제3베이스원단(140) 상의 제2혼합물층(130B) 및 제2혼합물층(130B) 상의 제2베이스원단(120)이 순차적으로 적층된 형태를 가질 수 있다. 제1베이스원단(110) 내지 제3베이스원단(140)은 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)에 의해 합지 즉, 라미네이팅될 수 있다.
제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 서로 동일한 원단일 수 있으며, 광을 투과할 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리에스테르(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)등을 사용할 수 있다. 일례로, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 열가소성 폴리우레탄으로 형성된 것일 수 있다.
제3베이스원단(140)은 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)과 상이한 물질로 구성된 원단일 수 있다. 제3베이스원단(140)은 광산란입자(134)와 더불어서 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B) 내에서 난반사를 유도하여 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제3베이스원단(140)은 브라이트 얀(bright yarn)으로 직조된 메쉬원단일 수 있다. 브라이트 얀은 광택을 없애지 않은 본래의 레이온사를 지칭하는 것으로, 레이온은 섬유 자체에 강한 광택을 가지고 있다. 그리고, 메쉬원단은 그물망처럼 구멍이 뚫려있는 원단을 지칭할 수 있다.
제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)에 접하는 제1베이스원단(110) 내지 제3베이스원단(140)의 표면은 소정의 처리를 통해 표면이 개질된 것일 수 있다. 즉, 제1베이스원단(110) 및 제2베이스원단(120)은 제1혼합물층(130A) 또는 제2혼합물층(130B)에 접하는 어느 일면의 표면이 개질된 것일 수 있고, 제1혼합물층(130A)과 제2혼합물층(130B) 사이에 위치하는 제3베이스원단(140)은 양면 표면이 개질된 것일 수 있다. 여기서, 표면 개질은 베이스원단과 혼합물층(130) 사이의 접착력을 향상시킴과 동시에 베이스원단 표면에서의 난반사를 유도하여 축광입자(132)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시키기 위한 것일 수 있다. 구체적으로, 표면 개질은 혼합물층(130)과 접하는 베이스원단의 표면 거칠기를 증가시키는 것일 수 있다. 참고로, 베이스원단의 표면 개질을 위한 소정의 처리는 텍스처링 또는 코로나 방전 처리일 수 있다.
제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)은 제1베이스원단(110) 내지 제3베이스원단(140)을 라미네이팅시키는 역할을 수행함과 동시에 외부 환경에 따라 축광 또는 발광을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)은 축광입자(132), 광산란입자(134), 접착제, 경화제 및 가소제를 포함할 수 있다. 여기서, 축광입자(132), 광산란입자(134), 접착제, 경화제 및 가소제에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 제1베이스원단(110) 상에 형성된 반사층(112) 및 제2베이스원단(120) 상에 형성된 재귀반사패턴(122)을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 축광입자(132) 및 광산란입자(134)를 포함하는 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)을 구비함으로써, 축광원단(20)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B) 사이에 삽입된 제3베이스원단(140)을 구비함으로써, 축광원단(20)의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 더욱더 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 축광입자(132) 및 광산란입자(134)를 포함하는 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)에 의해 제1베이스원단(110) 내지 제3베이스원단(140)이 라미네이팅된 형태를 갖기 때문에 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 방지할 수 있고, 축광사를 이용한 직조방식보다 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 제1혼합물층(130A) 및 제2혼합물층(130B)과 접하는 제1베이스원단(110) 내지 제3베이스원단(140) 각각의 일면에 대한 표면 거칠기를 증가시킴으로서 이들 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 이를 통해 제조공정상이나 착용시 및 세탁시 축광물질이 피착재로부터 탈리 내지 박리되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 축광원단의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 축광원단(10)의 제조방법에 대한 일례를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 축광원단 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1베이스원단 및 제2베이스원단을 준비한다. 제1베이스원단 및 제2베이스원단은 서로 동일한 원단일 수 있으며, 광을 투과할 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1베이스원단 및 제2베이스원단은 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리에스테르(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)등을 사용할 수 있다. 일례로, 제1베이스원단 및 제2베이스원단은 열가소성 폴리우레탄으로 형성된 것일 수 있다.
다음으로, 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 대한 전처리를 진행한다. 여기서, 전처리는 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 대한 표면 거칠기를 증가시키기 위한 것으로, 이를 통해 후속공정을 통해 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면 상에 형성될 혼합물층과의 접착력을 향상시킬 수 있다. 아울러, 전처리를 통해 제1베이스원단 및 제2베이스원단 표면에서의 난반사를 유도하여 혼합물층에 분산된 축광입자의 축광효율, 발광효율 및 발광지속성을 향상시킬 수 있다.
전처리는 텍스처링법 또는 코로나 방전 처리법을 사용할 수 있다. 전처리 방법은 베이스원단의 종류에 따라 선택할 수 있다. 예를 들어, 베이스원단이 폴리에스테르인 경우에는 전처리시 텍스처링법을 사용할 수 있으며, 텍스처링법은 공기 또는 소정의 물질을 베이스원단의 표면에 조사하여 베이스원단의 표면을 개질시키는 방법을 지칭할 수 있다. 베이스원단이 열가소성 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트인 경우에는 코로나 방전 처리법을 사용할 수 있으며, 코로나 방전 처리법은 방전 처리기를 사용하여 코로나염을 발생시키고, 그 사이로 베이스원단을 통과시켜 표면을 개질시키는 방법을 지칭할 수 있다.
다음으로, 제1베이스원단과 제2베이스원단을 라미네이팅시킴과 동시에 외부 환경에 따라 축광 또는 발광을 수행할 수 있는 혼합물을 제조한다. 이를 위해, 혼합물은 축광입자, 광산란입자, 접착제, 경화제 가소제 및 용매가 혼합된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 혼합물층 전체 중량을 기준으로 축광입자의 함량은 15 ~ 25 중량%, 광산란입자의 함량은 15 ~ 25 중량%, 접착제의 함량은 20 ~ 45 중량%, 경화제의 함량은 0.5 ~ 5 중량% 및 가소제의 함량은 0.1 ~ 3 중량% 및 용매의 함량은 40 ~ 65 중량%일 수 있다. 그리고, 필요에 따라 스크래치 방지제, 소포제, 슬립제, 커플링제 등에서 선택되는 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다.
축광입자는 형광 증백제를 포함할 수 있고, 광산란입자는 멜라민 포름알데이히드수지와 실리카의 합성물을 포함할 수 있으며, 접착제는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 경화제로는 폴리이소시아네이트 형태의 이소시아네이트계 경화제를 사용할 수 있고, 가소제로는 지방족 이염기성 에스테르를 사용할 수 있다. 그리고, 용매는 혼합물의 점도를 조절하여 혼합물에 적정 수준의 도포성을 부여하는 역할을 수행하며, 접착제 즉 폴리우레탄을 균일하게 분산시키거나 용해시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 다른 성분들과의 상용성 및 후속공정(예컨대, 건조)을 고려하여 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 사이클로헥사논 및 아세톤을 조합하여 사용할 수 있다.
다음으로, 설정된 배합비에 따라 제조된 혼합물을 믹싱한다. 여기서, 축광물질 및 광산란물질을 파우더와 같이 입자 형태로 제공하기 때문에 미세 입자들의 침전을 방지하고, 최대한 균일한 분포도를 구현하기 위해 테일러 와류(Taylor vortex flow)를 이용한 믹싱장치를 사용하여 혼합물을 믹싱할 수 있다. 아울러, 침전을 방지하고 균일한 분포도를 확보하기 위해 제1시간동안 믹싱장치를 사용하여 축광입자 및 광산란입자를 혼합한 후, 제1시간보다 긴 제2시간동안 휴식한 후 재차 제1시간동안 동일한 방법으로 믹싱을 진행할 수 있으며, 제1시간동안의 믹싱 및 제2시간동안의 휴식 과정을 복수회 반복 실시할 수 있다. 여기서, 제1시간은 10분 내지 30분일 수 있으며, 제2시간은 40분 내지 60분일 수 있다.
다음으로, 준비된 혼합물을 전처리된 제1베이스원단의 일면 및 전처리된 제2베이스원단의 일면에 각각 도포한다. 도포는 공지된 다양한 방법을 사용하여 진행할 수 있으며, 도포를 통해 전처리된 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면 상에 접착제를 형성함과 동시에 축광기능을 부여할 수 있다. 여기서, 전처리된 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면 상에 혼합물을 도포함에 따라 이들 사이의 결합을 효과적으로 증대시킬 수 있다.
다음으로, 전처리된 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 도포된 혼합물을 소프트 건조시킨다. 여기서, 소프트 건조는 혼합물을 완전 건조시키는 것이 아니라, 혼합물에 포함된 용매를 제거하기 위한 것으로서 혼합물의 접착력을 향상시키기 위한 것이다. 건조는 100℃ 이하의 온도 예컨대, 70℃ 내지 80℃ 온도에서 1초 내지 2초 시간동안 진행할 수 있다.
이로써, 제1베이스원단 상에 제1혼합물층을 형성할 수 있고, 제2베이스원단 상에 제2혼합물층을 형성할 수 있다.
다음으로, 제1베이스원단의 제1혼합물층과 제2베이스원단의 제2혼합물층이 서로 마주보도록 합지 즉, 라미네이팅하여 제1베이스원단과 제2베이스원단을 부착시킨다. 라미네이팅은 건조보다 낮은 온도 예컨대 60℃ 이하의 온도에서 압착 롤 프레스를 사용하여 진행할 수 있으며, 2.5kg/cm2 ~ 3.5kg/cm2 범위의 압력으로 진행할 수 있다. 여기서, 프레스 압력이 2.5kg/cm2 미만으로 너무 약하면 합지 및 부착이 원활히 되지 않을 수 있으며, 3.5kg/cm2를 초과하여 너무 세면 도포된 혼합물이 외부로 유실되어 접착력 내지 축광특성이 저하될 수 있다.
이로써, 제1베이스원단, 혼합물층 및 제2베이스원단이 순차적으로 적층된 형태를 갖는 축광원단을 완성할 수 있다.
다음으로, 라미네이팅된 축광원단을 숙성실에서 숙성시켜 완전 건조시킬 수 있으며, 그 외 공지된 다양한 공정을 통해 제1베이스원단 상의 반사층 및 제2베이스원단 상의 재귀반사패턴을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 축광원단(20)은 상술한 제조방법에서 라미네이팅 공정을 진행하기 이전에 제3베이스원단을 전처리하는 단계를 더 포함할 수 있고, 라미네이팅 공정시 제1혼합물층과 제2혼합물층 사이에 제3베이스원단을 배치한 상태에서 제1베이스원단 및 제2베이스원단을 부착시키는 일련의 공정을 통해 제조할 수 있다. 제3베이스원단을 전처리하는 단계는 제3베이스원단 양면에 대해 표면 거칠기를 증가시키기 위한 것으로, 텍스처링법 또는 코로나 방전 처리법을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 20 : 축광원단 110 : 제1베이스원단
112 : 반사층 120 : 제2베이스원단
122 : 재귀반사패턴 130 : 혼합물층
132 : 축광입자 134 : 광산란입자
140 : 제3베이스원단

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1베이스원단 및 제2베이스원단 각각의 일면에 대해 전처리를 진행하는 단계;
    다수의 축광입자들 및 다수의 광산란입자들을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계;
    전처리된 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면 상에 상기 혼합물을 도포하여 전처리된 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면 상에 제1혼합물층 및 제2혼합물층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층이 서로 마주보도록 상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계를 포함하되,
    상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이전에 제3베이스원단 양면의 표면 거칠기를 증가시키기 위한 전처리를 진행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계에서 전처리된 상기 제3베이스원단을 상기 제1혼합물층과 상기 제2혼합물층 사이에 삽입한 상태에서 진행하는 축광원단 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전처리는 상기 제1베이스원단 및 상기 제2베이스원단 각각의 일면에 대단 표면 거칠기를 증가시키기 위해 텍스처링법 또는 코로나 방전 처리법으로 진행하는 축광원단 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이전에 상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층을 건조시키는 단계; 및
    상기 제1베이스원단과 상기 제2베이스원단을 라미네이팅하는 단계 이후에 상기 제1혼합물층 및 상기 제2혼합물층을 완전 건조시키는 숙성 단계
    를 더 포함하는 축광원단 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1혼합물층과 접하는 상기 제1베이스원단의 일면에 대향하는 대향면에 반사층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2혼합물층과 접하는 상기 제2베이스원단의 일면에 대향하는 대향면에 재귀반사패턴을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 축광원단 제조방법.
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