KR102155959B1 - Heat generating synthetic fillings having excellent heat insulation properties using modified cross sectional PET fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사를 이용한 광발열 충전재에 관한 것으로서, 특히 태양광 등의 광에너지를 열에너지로 효율적으로 변환하여 발열하고, 또한 원사 자체에 공기층을 갖는 공극 채널을 보유함으로써 보온성이 우수한 광발열 충전재에 관한 것이다.The present invention relates to a light-heating filler using a polyester-based deformed cross-section with excellent heat retention, and in particular, by efficiently converting light energy such as sunlight into thermal energy to generate heat, and by having a void channel having an air layer in the yarn itself It relates to a light-heating filler excellent in heat retention.
겨울용 아웃도어에 사용되는 충전재는 주로 구스다운(goose down) 또는 덕다운(duck down)을 사용하는데, 이는 오리 또는 거위의 솜털과 깃털 부분을 혼합하여 사용하고 있다. 솜털은 주로 오리와 거위의 흉부, 하복부, 목의 하부, 날개 밑 등에서 얻어지는 털로, 방한용 제품의 보온성 증대와 촉감을 향상하는 역할을 하며, 깃털은 부피감과 필 파워를 향상하여 복원력이 우수하도록 한다The filler used for winter outdoor is mainly goose down or duck down, which is a mixture of down and feather parts of ducks or goose. Downy hair is mainly obtained from the chest, lower abdomen, lower part of the neck, and under the wings of ducks and goose, and plays a role in enhancing the warmth and texture of winter products, while feathers improve volume and fill power to provide excellent resilience.
그런데 이러한 다운의 상당수는 살아있는 거위와 오리를 학대하는 방식으로 채취가 이루어지고 있어, 최근 동물윤리에 대한 관심이 높아지면서 대량으로 생산하기가 어렵게 되었다.However, many of these downs are harvested in a way that abuses live geese and ducks, and as interest in animal ethics has recently increased, it has become difficult to produce them in large quantities.
충전재에 대하여 보온성 측면에서만 본다면 대체로 다운 등의 천연 충전재가 더 우수하나, 상기 천연 보온재는 수분과 습기를 머금을 경우 보온력이 급격히 떨어지고 세탁 등 관리가 더 까다로운 점이 단점이다. 반면 합성 보온재는 수분에 강하고 빠르게 건조되어 땀에 젖거나 눈, 비 등에 노출되어도 보온성을 유지하는 것이 장점이다. 더불어 천연 보온재 대비 내구성이 우수하고 중성세제로도 세탁이 가능하여 관리가 용이한 장점을 갖는다.Natural fillers, such as down, are generally better if viewed only from the aspect of warmth for the filler, but the disadvantage of the natural warming material is that when it contains moisture and moisture, its thermal insulation power decreases rapidly and management such as washing is more difficult. On the other hand, synthetic insulating materials are strong in moisture and dry quickly, so they maintain warmth even when exposed to sweat, snow or rain. In addition, it has the advantage of being easy to manage because it has excellent durability compared to natural warming materials and can be washed with a neutral detergent.
한편, 천연 충전재인 다운 충전재 가격이 대거 상승하고, 또한 가격의 변동폭이 크다는 이유로 구스나 덕 다운을 대체할 수 있는 합성 충전재 개발의 필요성이 대두되어 왔다.Meanwhile, the necessity of developing a synthetic filler that can replace goose or duck down has emerged because the price of the down filler, which is a natural filler, has risen significantly and the price fluctuation is large.
이러한 합성 충전재에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 10-2016-0054640호(2016. 05. 17.)에는 단면 형상이 중공사인 폴리아미드계 단섬유, 폴리에스테르계 단섬유, 폴리프로필렌계 단섬유 중 하나 또는 선택되는 2이상의 단섬유가 볼형태로 뭉쳐져 충전재를 형성되되, 상기 충전재에 광발열 물질이 함유되는 것을 특징으로 하는 광발열 충전재가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 10-1823254호(2018. 01. 29.)에는 우수한 보온성과 함께 초경량인 T자형 중공 단섬유를 이용한 합성 충전재가 개시되어 있다.Looking at the prior art for such a synthetic filler, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0054640 (2016. 05. 17.) has a cross-sectional shape of a hollow fiber of a polyamide-based short fiber, a polyester-based short fiber, and a polypropylene-based short. One or two or more short fibers selected from among the fibers are agglomerated in a ball shape to form a filler, and a light-heating filler is disclosed, characterized in that a light-heating material is contained in the filler, and Korean Patent No. 10-1823254 ( 2018. 01. 29.) discloses a synthetic filler using an ultra-light T-shaped hollow short fiber with excellent heat retention.
그런데, 상기와 같이 중공사 형태로 제조되는 합성 충전재는 눌리면 복원이 불가능하고, 중공이 붕괴되어 보온성이 떨어지게 된다. 또한 2이상의 단섬유로 제조되어 후처리 과정 등을 거치게 되면서 고유 점도(IV)차이에 의한 둥그렇게 감기는 컬(curl) 성질이 없다는 단점을 갖는다. However, the synthetic filler manufactured in the form of a hollow fiber as described above cannot be restored when pressed, and the hollow is collapsed, resulting in poor heat retention. In addition, as it is made of two or more short fibers and undergoes a post-treatment process, it has a disadvantage in that it does not have a curling property due to a difference in intrinsic viscosity (IV).
또한, 종래의 합성 충전재는 단섬유를 적층시켜 일정한 형태로 제조되어 패딩류 등의 의류에 사용할 경우 뭉침 현상이 발생하여 형태 유지가 어렵고, 장시간 사용시에는 회복성이 저하되는 문제점이 있었다. In addition, the conventional synthetic filler is manufactured in a certain shape by laminating short fibers, and when used for clothing such as padding, agglomeration occurs, making it difficult to maintain the shape, and there is a problem in that recovery performance is deteriorated when used for a long time.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 의류에 사용되는 천연 충전재의 단점을 보완하고 대체할 수 있도록 자체적으로 광흡수를 통해 열을 발생시킴으로써 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 장시간의 사용 후에도 뛰어난 복원력을 갖는 광발열 충전재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is invented to solve the above problems, and by generating heat through light absorption by itself so as to supplement and replace the shortcomings of natural fillers used in clothing, polyester-based deformed cross-section yarns (20 ) To provide a light-heating filler. In addition, it is an object of the present invention to provide a light-heating filler having excellent restoring power even after a long period of use.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광발열 충전재는, 단섬유가 볼 형태로 뭉쳐진 볼형 충전재이며, 상기 단섬유는 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사이며, 상기 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사의 외부 표면에 광발열 코팅 조성물이 코팅된 것이 바람직하며, 상기 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사는 단면 형상이 T자형 또는 사엽십자형이고, 외부 표면에 상기 광발열 코팅 조성물로 형성되는 공극 채널(10)이 구비되는 것이 바람직하다. The light-emitting filler of the present invention for solving the above problem is a ball-type filler in which short fibers are lumped into a ball shape, the short fibers are basic dye flame retardant polyester deformed cross-section yarns, and the basic dye flame retardant polyester deformed cross-section yarn It is preferable that the light-emitting coating composition is coated on the outer surface, and the basic dye flame retardant polyester cross-sectional shape is T-shaped or four-leaf cross-shaped, and the
또한 상기 광발열 코팅 조성물은 광발열 물질 2 ~ 25 중량%, 수분산성 폴리우레탄 바인더 15 ∼ 35 중량%, 소포제 0.5 ~ 1.5 중량%, 분산제 0.5 ~ 1.5 중량%, 증점제 5 ∼ 25 중량% 및 잔부의 증류수로 구성되며, 상기 광발열 물질은 산화티탄, 산화지르코늄, 탄화지르코늄, 카본 블랙, 탄소 분말, 흑연 분말, 탄소나노튜브, 그래핀, 산화철, 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석, 산화마그네슘, 산화인듐(indium Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성되고, 상기 광발열 물질의 평균입경은 0.05 ~ 10 ㎛ 인 것이 바람직하다. In addition, the light-emitting coating composition includes 2 to 25% by weight of a light-emitting material, 15 to 35% by weight of a water-dispersible polyurethane binder, 0.5 to 1.5% by weight of an antifoaming agent, 0.5 to 1.5% by weight of a dispersant, 5 to 25% by weight of a thickener, and the balance. Consisting of distilled water, the light-generating material is titanium oxide, zirconium oxide, zirconium carbide, carbon black, carbon powder, graphite powder, carbon nanotubes, graphene, iron oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide, oxidation It is composed of at least one selected from the group consisting of indium oxide, antimon tin oxide (ATO), and indium tin oxide (ITO), and the average particle diameter of the light-generating material is preferably 0.05 to 10 μm.
본 발명의 광발열 충전재는 원사 자체에 공기층을 갖는 공극 채널(10)이 형성되어 함기율이 높으며, 광발열 물질의 우수한 열적 특성을 이용하여 태양광 등의 광을 흡수하여 열에너지로 변환시키는 작용으로 열효율 및 보온성이 우수한 효과를 갖는다. 또한, 기존의 합성 충전재의 단점을 보완하여 세탁내구성이 우수하고 뭉침 현상을 방지하는 효과가 우수하며, 장시간의 사용 후에도 복원력이 뛰어난 효과가 있다. 특히 이형단면사를 사용함으로써, 우수한 보온성과 함께 초경량성을 나타낼 수 있고, 외력에 대한 회복 탄성력이 우수한 효과를 갖는다.The light-heating filler of the present invention has a high moisture content by forming a
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이형단면사 제조용 T자형(a) 및 사엽십자형(b) 방사구금의 단면도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광발열 코팅 조성물이 코팅된 T자형 이형단면사(a) 및 사엽십자형 이형단면사(b)의 단면 모식도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사엽십자형 이형단면사의 사진이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광발열 충전재의 시간에 따른 광발열 특성을 나타낸 그래프이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용하여 제조된 광발열 충전재의 사진이다. 1 is a cross-sectional view of a T-shaped (a) and a four-leaf cross (b) spinneret for manufacturing a deformed cross-sectional yarn according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic cross-sectional view of a T-shaped deformed cross-section yarn (a) and a four-leaf cross-shaped deformed cross-section yarn (b) coated with a light-heating coating composition according to an embodiment of the present invention,
3 is a photograph of a four-leaf cross-shaped deformed cross-section according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a graph showing the light-heating characteristics over time of the light-heating filler according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is a photograph of a light-heating filler manufactured using a polyester-based
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the following embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided to fully inform you. In addition, in the drawings for convenience of description, the size of the components may be exaggerated or reduced. In the drawings, for example, depending on manufacturing techniques and/or tolerances, variations of the illustrated shape can be expected. Accordingly, the embodiments of the inventive concept should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.
이하, 본 발명에 따른 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이형단면사 제조용 T자형(a) 및 사엽십자형(b) 방사구금의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광발열 코팅 조성물이 코팅된 T자형 이형단면사(a) 및 사엽십자형 이형단면사(b)의 단면 모식도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사엽십자형 이형단면사의 사진이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광발열 충전재의 시간에 따른 광발열 특성을 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용하여 제조된 광발열 충전재의 사진이다. Hereinafter, on the basis of the accompanying drawings, a light-heating filler using the polyester-based
본 발명에 따른 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재는 단섬유가 볼 형태로 뭉쳐진 것이며, 상기 단섬유는 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사이며, 또한 상기 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사의 외부 표면에 광발열 코팅 조성물이 코팅된 것을 특징으로 한다. The light-heating filler using the polyester-type deformed
즉, 상기 폴리에스테르 이형단면사는 섬유의 단면 형상이 원형이 아닌 단면을 갖는 소재를 가리킨다. 이러한 폴리에스테르 이형단면사는 1970년대 일본에서 신합섬의 한 종류로 개발되었으며, 실크 등의 천연섬유와 유사한 촉감과 외관 및 광택 등의 감성과 미관을 갖도록 개발되었다. 상기와 같은 폴리에스테르 이형단면사는 삼각 단면, 편평 단면 및 중공 단면 등 여러 단면 형태가 개발되어 생산되고 있다. That is, the polyester deformed cross-sectional yarn refers to a material having a cross-sectional shape other than a circular cross-sectional shape. These polyester deformed cotton yarns were developed in Japan in the 1970s as a type of new synthetic fiber, and were developed to have a touch similar to that of natural fibers such as silk, as well as sensibility and aesthetics such as appearance and gloss. The polyester deformed cross-sectional yarn as described above has been developed and produced in various cross-sectional shapes such as triangular cross-section, flat cross-section and hollow cross-section.
본 발명의 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재는 상기와 같은 이형단면사의 외부 표면에 공기층을 갖는 공극 채널(10)을 형성하도록 광발열 코팅 조성물을 코팅하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The light-heating filler using the polyester-type deformed
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리에스테르계 이형단면사(20)는 특히 염기성 염료 가염성 폴리에스테르로 제조되는 이형단면사가 바람직하다According to an embodiment of the present invention, the polyester-based mold release
상기 염기성 염료 가염형 폴리에스테르(Cation dyeable polyester, 이하 CDP) 상압에서 염기성 염료로 염색이 가능한 폴리에스테르 섬유로서, 폴리에스테르 중합시 금속설폰기를 함유한 이소프탈산 성분 또는 폴리알킬렌옥사이드 등을 함께 공중합시켜 제조한다.The basic dye-salt-type polyester (Cation dyeable polyester, hereinafter referred to as CDP) is a polyester fiber that can be dyed with a basic dye at atmospheric pressure, by copolymerizing an isophthalic acid component containing a metal sulfone group or a polyalkylene oxide during polyester polymerization. To manufacture.
또한 폴리에스테르계 이형단면사(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 단면 형상이 T자형 또는 사엽십자형(四葉十字形)인 것이 특히 바람직하다. 상기 T자형 또는 사엽십자형 이형단면사의 외부 표면에 도 2와 같이 광발열 코팅 조성물이 코팅됨으로써, 원사 자체에 공기층을 보유하는 공극 채널(10)이 형성됨으로서 보온성이 우수한 광발열 충전재가 제조될 수 있다. In addition, it is particularly preferable that the polyester-based deformed
즉, 상기와 같은 T자형 또는 사엽십자형인 폴리에스테르 이형단면사는 중합단계를 거친 고유점도 0.650 수준의 폴리에스테르 칩을 건조시킨 다음 280 ~ 295 ℃ 의 온도 범위에서 용융방사한 후, 도 1의 (a) 또는 (b)에 도시된 바과 같은 T자형 또는 사엽십자형 방사구금을 이용하여 제조할 수 있다. That is, after drying polyester chips having an intrinsic viscosity of 0.650 level through the polymerization step of the T-shaped or four-leaved cross-shaped polyester chips as described above, melt-spinning at a temperature range of 280 to 295 °C, and then (a ) Or (b) can be prepared using a T-shaped or four-leaved cross-shaped spinneret.
본 발명에서는 상기와 같이 중합된 폴리에스테르 칩을 T자형 또는 사엽십자형 방사구금을 통해 단위홀당 토출량을 1.3 ~ 7.0 g/min·hole의 범위로 용융방사하여 제조하는 것이 바람직하다. 이때 상기 방사구금으로부터 토출된 후 80 ~ 100 ℃의 연신온도에서 2.6 ~ 4.0 배로 연신하고, 120 ~ 146 ℃의 온도범위에서 열처리하여 권취속도 4,000 m/min으로 권취하여 단사섬도 1 ~ 5 데니어 수준의 폴리에스테르 이형단면사를 제조한다.In the present invention, it is preferable to manufacture the polyester chips polymerized as described above by melt-spinning the discharge amount per unit hole through a T-shaped or quadrilateral spinneret in the range of 1.3 to 7.0 g/min·hole. At this time, after being discharged from the spinneret, it is stretched 2.6 to 4.0 times at a drawing temperature of 80 to 100 °C, heat-treated at a temperature range of 120 to 146 °C, and wound at a winding speed of 4,000 m/min to achieve a single yarn fineness of 1 to 5 denier. To prepare a polyester modified cross-section yarn.
본 발명에 따른 광발열 충전재는 도 2에 도시된 바와 같이 T자형 또는 사엽십자형 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 공기층을 갖는 공극 채널(10)이 형성된 폴리에스터 이형단면사를 사용하는 것이 바람직하다. As for the light-emitting filler according to the present invention, as shown in FIG. 2, it is preferable to use a polyester deformed sectional yarn in which a
상기 T자형 또는 사엽십자형 폴리에스테르 이형단면사는 표면에 광발열 코팅 조성물을 코팅함으로써 섬유 표면에 축방향으로 공극 채널(channel, 10)이 형성되어 상기 공극 채널(10)에 공기층을 형성함으로써 합성섬유의 단점인 보온성을 개선할 수 있게 된다.The T-shaped or four-leaved cross-shaped polyester deformed cross-section yarn is coated with a light-heating coating composition on the surface to form a
즉, 상기와 같은 T자형 또는 사엽십자형 폴리에스테르 이형단면사를 이용하면 충전재의 무게를 30% 이상으로 줄일 수 있고, 줄어든 무게는 공기로 대체되어 우수한 보온성을 갖게 되고, 또한 우수한 열 차단 효과를 갖게 된다.That is, if the T-shaped or four-leaf cross-shaped polyester deformed cross-section yarn as described above is used, the weight of the filler can be reduced to 30% or more, and the reduced weight is replaced with air to have excellent heat retention, and also have excellent heat blocking effect. do.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기와 같이 제조된 폴리에스테르 이형단면사를 절단 공정을 거쳐 단섬유 상태로 제조하게 된다. 이때 상기 단섬유의 단사섬도는 1 ~ 5 데니어이며, 섬유장은 15 ~ 50 mm 인 것이 바람직하다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the polyester deformed sectional yarn prepared as described above is manufactured in a short fiber state through a cutting process. At this time, the single fiber fineness of the single fiber is 1 ~ 5 denier, the fiber length is preferably 15 ~ 50 mm.
상기 폴리에스테르 이형단면사의 단사섬도가 1 데니어 미만인 경우에는, 제조되는 충전재의 공기함유량이 적고 벌키성이 부족하게 되어 보온성이 떨어지게 된다 반면에 5 데니어를 초과하는 경우에는 제조되는 충전재의 감촉이 불량하게 된다. When the single yarn fineness of the polyester deformed cross-section is less than 1 denier, the air content of the manufactured filler is small and the bulkiness is insufficient, so that the heat retention property is deteriorated, whereas when it exceeds 5 denier, the texture of the manufactured filler is poor. do.
또한 상기 단섬유의 섬유장이 15 ~ 50 mm의 범위를 벗어나게 되면, 볼 형태의 충전재로 형성이 어려울 수 있고, 또한 형태안정성이 저하될 수 있으므로 상기 단섬유의 섬유장은 15 ~ 50 ㎜인 것이 바람직할 것이다. In addition, if the fiber length of the short fibers is out of the range of 15 to 50 mm, it may be difficult to form a ball-shaped filler, and the shape stability may be deteriorated, so it is preferable that the fiber length of the short fibers is 15 to 50 mm. will be.
상기와 같이 제조된 폴리에스테르 이형단면사는 이후에 코팅 공정을 통하여 상기 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 광발열 코팅 조성물을 코팅함으로써, 원사의 표면에 도 2와 같이 공기층을 갖는 공극 채널(10)을 형성하게 된다. By coating the light-heating coating composition on the surface of the polyester modified cross-section yarn through a coating process afterwards, the polyester release cross-section yarn prepared as described above, to form a
상기 코팅 공정은 분무, 침지, 살포 또는 전사 중 어느 하나의 공정으로 수행이 가능하나, 본 발명에서 상기 코팅 공정은 침지 공정을 통해 수행되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 침지 공정에 의해 광발열 코팅 조성물을 코팅하게 되면, 원사의 단면 전체에 걸쳐 균일한 두께를 갖는 코팅층(50)이 형성됨으로써 보온성 및 내열성이 특히 우수하게 된다.The coating process may be performed by any one of spraying, immersion, spraying, or transfer, but in the present invention, the coating process is preferably performed through an immersion process. When the light-emitting coating composition is coated by the immersion process as described above, the
상기 광발열 코팅 조성물을 이용한 폴리에스테르 이형단면사의 코팅 방법은 먼저 광발열 코팅 조성물을 준비한다. 상기 광발열 코팅 조성물은 상기 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 코팅되어 표면에 공기층을 갖는 공극 채널(10)을 형성하며, 또한 태양광을 열에너지로 전환하여 재방출하는 역할을 하게 된다.In the method of coating a polyester deformed cross-section using the light-emitting coating composition, first, a light-emitting coating composition is prepared. The light-emitting coating composition is coated on the surface of the polyester molded cross-section yarn to form a
본 발명에서 상기 광발열 코팅 조성물은 광발열 물질 2 ~ 25 중량%, 수분산성 폴리우레탄 바인더 15 ∼ 35 중량%, 소포제 0.5 ~ 1.5 중량%, 분산제 0.5 ~ 1.5 중량%, 증점제 5 ∼ 25 중량% 및 잔부의 증류수로 구성되는 것이 바람직하다. In the present invention, the light-emitting coating composition includes 2 to 25% by weight of a photoheating material, 15 to 35% by weight of a water-dispersible polyurethane binder, 0.5 to 1.5% by weight of an antifoam, 0.5 to 1.5% by weight of a dispersant, 5 to 25% by weight of a thickener, and It is preferably composed of the remainder of distilled water.
상기 광발열 코팅 조성물에 포함되는 광발열 물질은 산화티탄, 산화지르코늄, 탄화지르코늄, 카본 블랙, 탄소 분말, 흑연 분말, 탄소나노튜브, 그래핀, 산화철, 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석, 산화마그네슘, 산화인듐(indium Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. The photo-heating material included in the photo-heating coating composition is titanium oxide, zirconium oxide, zirconium carbide, carbon black, carbon powder, graphite powder, carbon nanotubes, graphene, iron oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide , Indium oxide (indium oxide), ATO (Antimon Tin Oxide), it is preferably composed of one or more selected from the group consisting of ITO (Indium Tin Oxide).
상기 광발열 물질은 적외선, 자외선, 및 가시광선 등의 태양광을 열에너지로 전환한 뒤 이를 재방출함으로써, 섬유를 자체 발열시켜 열을 발산하는 역할을 하게 된다. The photo-heating material converts sunlight such as infrared, ultraviolet, and visible light into thermal energy and then re-emits it, thereby causing the fiber to self-heat to emit heat.
이때 상기 광발열 물질의 평균입경은 0.05 ~ 10 ㎛ 인 것이 광발열 코팅 조성물의 제조시 분산성 측면에서 가장 바람직하다. At this time, the average particle diameter of the light-emitting material is most preferably 0.05 to 10 µm in terms of dispersibility when preparing the light-emitting coating composition.
또한 상기 광발열 물질이 2 ~ 25 중량%로 혼입됨으로써, 코팅후 상기 폴리에스테르 이형단면사의 색상에 영향을 최소화함으로써, 충전재의 색상의 변화가 없고 이와 함께 우수한 발열 효과를 얻을 수 있게 된다. In addition, since the light-heating material is incorporated in an amount of 2 to 25% by weight, by minimizing the effect on the color of the polyester deformed cross-section after coating, there is no change in the color of the filler, and an excellent heating effect can be obtained.
또한 상기 광발열 코팅 조성물에 포함되는 바인더는 수분산성 폴리우레탄 바인더를 사용하는 것이 바람직하고, 이때 상기 수분산성 폴리우레탄 바인더는 15 ∼ 35 중량%로 혼입되는 것이 바람직하다. 즉, 친유성 폴리우레탄 수지를 이용하여 광발열 코팅 조성물을 제조할 경우 메틸에틸케톤(methyl ethyle ketone)이나 톨루엔(toluene) 등과 같은 유기용제와 함께 원사에 코팅을 해야 한다. 이 경우 원사에 얼룩을 남길 수 있으며 인체 및 환경에 해로운 영향을 끼치게 된다. 따라서 인체 유해성이 낮으며 친환경 수지인 수분산성 폴리우레탄 바인더를 사용하여 광발열 코팅 조성물을 제조하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to use a water-dispersible polyurethane binder as the binder included in the light-emitting coating composition, and at this time, the water-dispersible polyurethane binder is preferably incorporated in an amount of 15 to 35% by weight. That is, in the case of preparing a photo-heating coating composition using a lipophilic polyurethane resin, the yarn must be coated with an organic solvent such as methyl ethyl ketone or toluene. In this case, it may leave stains on the yarn and have a detrimental effect on the human body and environment. Therefore, it is preferable to prepare a light-heating coating composition using a water-dispersible polyurethane binder, which is an eco-friendly resin with low toxicity to the human body.
그리고 상기 광발열 코팅 조성물에 포함되는 분산제로는 음이온성 분산제 또는 비이온성 분산제가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 소듐비스(2-에틸헥실)설포석시네이트, 소듐라우릴설페이트, 소듐이소프로필나프탈렌설포네이트, 소듐비스(트리데실)설포석시네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다. 상기 분산제는 전체 광발명 코팅 조성물의 중량 대비 0.5 ~ 1.5 중량%로 혼입되어 광발열 코팅 조성물의 분산 안정성을 높이고, 생성되는 코팅층(50)의 도막의 형성을 돕는 기능을 가진다.And as the dispersant included in the light-emitting coating composition, an anionic dispersant or a nonionic dispersant may be used, preferably sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate, sodium lauryl sulfate, sodium isopropyl naphthalene sulfo It is preferably at least one selected from the group consisting of nate and sodium bis (tridecyl) sulfosuccinate. The dispersant is incorporated in an amount of 0.5 to 1.5% by weight of the total light-emitting coating composition to increase dispersion stability of the light-emitting coating composition, and has a function of helping to form a coating film of the resulting
또한 본 발명에서 소포제는 실리콘와 비실리콘계가 사용될 수 있으며, 특히 비실리콘계 소포제가 바람직하다. 상기 소포제는 기포, 특히 상기 폴리우레탄 이형단면사의 표면에 코팅된 발열 코팅 조성물에 형성되는 기포들을 탈포시켜, 최종 수득되는 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 수십 마이크론 이상 크기의 기포와 핀홀을 제거해 준다.In addition, in the present invention, silicone and non-silicone-based antifoaming agents may be used, and non-silicone-based antifoaming agents are particularly preferred. The antifoaming agent degassing bubbles, particularly those formed in the heat-generating coating composition coated on the surface of the polyurethane release cross-section yarn, thereby removing air bubbles and pinholes having a size of tens of microns or more on the surface of the finally obtained polyester release cross-section yarn.
그리고 상기와 같이 추가되는 소포제는 전체 발열 코팅 조성물의 중량 대비 0.5 중량% 미만으로 혼입되는 경우에는, 소포작용의 저하로 코팅층(50) 내부와 표면에 품질에 문제되는 기포와 핀홀들을 발생시키며, 반대로 1.5 중량%를 초과하는 경우에는 수득되는 폴리에스테르 이형단면사로 제조되는 충전재의 물성을 저하시킬 수 있으며, 또한 표면에 얼룩이 발생될 수 있다.And when the antifoaming agent added as described above is incorporated in less than 0.5% by weight of the total weight of the heat-generating coating composition, bubbles and pinholes of quality problems are generated in the
그리고 본 발명의 일실시예에 따른 광발열 코팅 조성물은 증점제를 포함하게 된다. 상기 증점제는 본 발명의 광발열 코팅 조성물의 점도를 조절하기 위한 것으로서, 폴리아크릴레이트(Polyacrylate)가 특히 바람직하다.And the light-emitting coating composition according to an embodiment of the present invention includes a thickener. The thickener is for controlling the viscosity of the light-emitting coating composition of the present invention, and polyacrylate is particularly preferred.
또한 상기 증점제는 상기 광발열 코팅 조성물의 중량 대비 5 ~ 25 중량%로 첨가되는 것이 바람직한 데, 상기와 같은 조성비로 첨가된 광발열 코팅 조성물의 코팅 작업성이 우수하다. 즉, 증점제가 5 중량% 미만으로 혼입되는 경우에는 점도가 낮아 코팅 작업이 제대로 진행되지 않으며, 상기 증점제가 25 중량%를 초과하여 혼입되는 경우에는 점도가 높아서 일정한 두꼐로 코팅되지 않게 된다.In addition, the thickener is preferably added in an amount of 5 to 25% by weight based on the weight of the light-emitting coating composition, and the coating workability of the light-emitting coating composition added in the above composition ratio is excellent. That is, when the thickener is incorporated in less than 5% by weight, the viscosity is low and the coating operation does not proceed properly, and when the thickener is incorporated in more than 25% by weight, the viscosity is high and thus the coating is not made to a certain thickness.
그리고 잔부의 증류수를 혼입함으로써 본 발명의 광발열 코팅 조성물의 제조가 왼료된다.And by mixing the remainder of distilled water, the preparation of the light-emitting coating composition of the present invention is completed.
특히, 본 발명에서 상기 광발열 코팅 조성물은 상기 이형단면사의 표면을 도 2와 같이 공극 채널(10)을 형성하면서 표면을 코팅하기 위하여 점도는 14,000 cps 내지 25,000 cps로 조절하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광발열 코팅 조성물이 상기와 같은 범위의 점도를 갖는 조성물로 제조시 코팅 공정에서 도 2와 같이 원사의 표면에 공기층을 갖는 공극 채널(10)의 형성이 가능하게 된다. In particular, in the present invention, the light-emitting coating composition preferably has a viscosity of 14,000 cps to 25,000 cps in order to coat the surface while forming the
즉, 상기 광발열 코팅 조성물의 점도가 14,000 cps 미만으로 형성되는 경우에는 흐름성이 좋아서 상기 폴리에스테르 이형단면사의 섬유축 중심방향으로 유동하여 침투하게 됨으로써 상기 폴리에스테르 이형단면사 표면의 공극 채널(10)의 형성이 불가능하게 된다. 또한 상기 광발열 코팅 조성물의 점도가 25,000 cps를 초과하는 경우에는 흐름성이 부족하여 상기 폴리에스테르 이형단면사의 단면 전체에 균일한 두께를 갖는 코팅층(50)의 형성이 불가하게 된다. That is, when the viscosity of the light-emitting coating composition is less than 14,000 cps, flow is good, so that it flows and penetrates in the direction of the center of the fiber axis of the polyester deformed cross-section yarn. ) Becomes impossible. In addition, when the viscosity of the light-emitting coating composition exceeds 25,000 cps, flowability is insufficient, and thus it is impossible to form the
상기와 같이 광발열 코팅 조성물을 코팅한 폴리에스테르 이형단면사는 이후에 건조공정을 통해 수분을 제거함으로써 광발열 코팅 조성물이 코팅되어 공극 채널(10)이 형성된 폴리에스테르 이형단면사를 제조하게 된다. 상기 건조공정은 130 내지 170 ℃의 열풍건조기에서 건조하는 것이 바람직하다. The polyester release cross-section yarn coated with the light-emitting coating composition as described above is then coated with the photo-heating coating composition by removing moisture through a drying process to manufacture a polyester release cross-section yarn having the
상기와 같이 광발열 코팅 조성물이 코팅된 폴리에스테르 이형단면사를 건조하게 되면, 상기 폴리에스테르 이형단면사에 도포된 광발열 코팅 조성물에 함유된 수분이 건조되어, 수분을 제외한 광발열 코팅 조성물 만이 상기 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 도 2와 같이 코팅된다. When the polyester release cross-section coated with the light-emitting coating composition is dried as described above, the moisture contained in the photo-heating coating composition applied to the polyester release cross-section is dried, so that only the light-emitting coating composition excluding moisture is It is coated as shown in Figure 2 on the surface of the polyester deformed cross-section yarn.
상기 건조공정에서 코팅된 폴리에스테르 이형단면사를 130℃ 미만의 온도에서 열풍건조시킬 경우에는 건조되는 데 시간이 오래 걸려 원사 제조의 효율성이 떨어지게 되며, 건조 온도가 170 ℃를 초과할 경우에는 원사의 수축 등의 변형이 발생할 수 있어 바람직하지 않다. In the case of hot air drying the polyester deformed cotton yarn coated in the above drying process at a temperature of less than 130°C, it takes a long time to dry and the efficiency of the yarn manufacturing decreases. When the drying temperature exceeds 170°C, the yarn It is not preferable because deformation such as shrinkage may occur.
상기와 같이 건조된 원사는 이후에 0 내지 30 ℃의 수냉 쿨러를 통해 냉각된다. 상기와 같이 냉각공정을 거쳐 본 발명의 광발열 코팅 조성물이 코팅된 폴리에스테르 이형단면사의 제조가 완료된다.The yarn dried as described above is then cooled through a water cooling cooler of 0 to 30°C. Through the cooling process as described above, the production of the polyester molded cross-section yarn coated with the light-emitting coating composition of the present invention is completed.
이후에는 상기와 같이 냉각된 폴리에스테르 이형단면사를 절단 공정을 통하여 섬유장이 15 ~ 50 mm 인 단섬유 상태로 제조한다. Thereafter, the polyester deformed sectional yarn cooled as described above is manufactured in a state of short fibers having a fiber length of 15 to 50 mm through a cutting process.
상기 광발열 코팅 조성물이 코팅 처리된 폴리에스테르 이형단면사의 섬유장이 15 mm 미만으로 절단되거나, 또는 50 mm를 초과하여 절단되는 경우에는 볼 형태의 충전재로 형성이 어려우며, 제조된 충전재의 형태안정성이 저하될 수 있으므로 상기 폴리에스테르 이형단면사의 섬유장은 15 ~ 50 ㎜인 것이 바람직할 것이다. When the fiber length of the polyester deformed cross-section coated with the light-heating coating composition is cut to less than 15 mm or more than 50 mm, it is difficult to form a ball-shaped filler, and the shape stability of the prepared filler decreases. Since it may be, it would be preferable that the fiber length of the polyester deformed sectional yarn is 15 to 50 mm.
상기와 같이 섬유장이 15 ~ 50 mm로 절단된 단섬유를 이용하여 공지된 방법에 의해 도 5와 같이 볼 형상을 갖는 충전재로 가공하는 것이 가능하다. 상기와 같이 단섬유를 이용하여 볼 형상을 갖는 충전재를 제조하는 방법은 본 기술 분야에서 공지된 기술이므로 이와 관련한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.As described above, it is possible to process the fiber into a filler having a ball shape as shown in FIG. 5 by a known method using short fibers cut into 15-50 mm. A method of manufacturing a filler having a ball shape using short fibers as described above is a known technique in the art, so further descriptions related thereto will be omitted.
상기와 같이 형성되는 본 발명에 따른 볼 형상을 갖는 광발열 충전재는 사용하는 제품에 따라 그 지름을 조절할 수 있으며, 의류용에 적합하도록 그 지름이 0.5 ~ 2.0 ㎝의 크기로 제조하는 것이 바람직할 것이다.The light-heating filler having a ball shape according to the present invention formed as described above can be adjusted in diameter according to the product to be used, and it is preferable to manufacture it in a size of 0.5 to 2.0 cm in diameter so as to be suitable for clothing. .
또한, 본 발명의 볼 형태를 갖는 광발열 충전재는 단독으로 사용할 수 있으나, 합성 충전재의 단점을 보완하기 위해 거위털 또는 오리털과 같은 천연 소재의 충전재와 같이 혼합하여 사용할 수 있을 것이다.In addition, the light-heating filler having a ball shape of the present invention may be used alone, but may be mixed and used with a filler made of natural materials such as goose down or goose down to compensate for the disadvantages of the synthetic filler.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for illustrative purposes only, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.
실시예Example 1 One
고유점도가 0.64 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 압출기에 투입하고 도 1의 (a)에 도시된 T자형 이형단면 노즐을 이용하여 290 ℃에서 4,500 m/min의 방사속도로 방사하여 단사섬도가 1.0 데니어인 T자형 이형단면사를 제조하였다.Polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.64 dl/g was introduced into the extruder and spun at 290° C. at a spinning speed of 4,500 m/min using a T-shaped deformed cross-section nozzle shown in Fig. 1(a), and the single yarn fineness was 1.0. Denier T-shaped deformed cross-section yarn was prepared.
그리고 아래 표 1과 같은 조성비로 제조되어 점도 14,000 cps인 광발열 코팅 조성물을 제조한 후, 상기 T자형 이형단면사를 침지공정을 통해 코팅을 실시하고 건조하였다. 이후에 냉각공정을 거쳐 광발열 코팅 조성물이 코팅된 T자형 이형단면사를 제조한 후, 상기 T자형 이형단면사를 15 mm의 길이로 절단된 단섬유를 이용하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. In addition, after preparing a light-heating coating composition having a viscosity of 14,000 cps manufactured in the composition ratio shown in Table 1 below, the T-shaped deformed cross-section yarn was coated and dried through an immersion process. After the T-shaped deformed cross-section yarn coated with the light-emitting coating composition was prepared through a cooling process, a ball-shaped filler test piece was prepared using short fibers cut into a length of 15 mm from the T-shaped deformed cross-section yarn.
실시예Example 2 2
실시예 1과 동일한 방법으로 볼형 충전재 시험편을 제조하되, 도 2의 (b)에 도시된 사엽십자형 이형단면 노즐을 이용하여 도 3과 같은 사엽십자형 이형단면사를 제조하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. A ball-shaped filler test piece was prepared in the same manner as in Example 1, but a four-lobed cross-shaped deformed cross-section yarn as shown in FIG. 3 was prepared using a four-lobed cross-shaped deformed cross-section nozzle shown in FIG. 2 (b) to prepare a ball-shaped filler test piece.
실시예Example 3 3
고유점도가 0.55 dl/g이고, 5-소디움 설폰 디메틸 이소프탈레이트(5-sodium sulfone dimethylisophthalate)가 4 몰%로 공중합된 염기성 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 T자형 이형단면사를 제조하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. Intrinsic viscosity of 0.55 dl / g, 5-sodium sulfone dimethyl isophthalate (5-sodium sulfone dimethylisophthalate) using a basic dye salted polyester copolymer copolymerized with 4 mol% in the same manner as in Example 1 T-shaped Deformed cross-section yarn was prepared to prepare a ball-shaped filler test piece.
실시예Example 4 4
실시예 3과 동일한 방법으로 볼형 충전재 시험편을 제조하되, 도 2의 (b)에 도시된 사엽십자형 이형단면 노즐을 이용하여 사엽십자형 이형단면사를 제조하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. A ball-shaped filler test piece was prepared in the same manner as in Example 3, but a four-lobed cross-shaped deformed cross-sectional yarn was prepared using the four-lobed cross-shaped deformed cross-section nozzle shown in FIG. 2 (b) to prepare a ball-shaped filler test piece.
실시예Example 5 5
고유점도가 0.64 dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 익스트루더에 투입하고 도 1의 (a)에 도시된 T자형 이형단면 노즐에서 290 ℃에서 4,500 m/min의 방사속도로 방사하여 단사섬도가 5.0 데니어인 T자형 이형단면사를 제조하였다.Polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.64 dl/g was added to the extruder and spun at a spinning speed of 4,500 m/min at 290° C. in the T-shaped deformed cross-section nozzle shown in Fig. 1(a), resulting in a single yarn fineness of 5.0. Denier T-shaped deformed cross-section yarn was prepared.
그리고 아래의 표 2와 같은 조성비로 점도 24,000 cps인 광발열 코팅 조성물을 제조한 후, 상기 T자형 이형단면사를 침지공정을 통해 코팅을 실시하고, 건조하였다. 이후에 냉각공정을 거쳐 상기와 같이 광발열 코팅 조성물이 코팅된 T자형 이형단면사를 제조한 후, 상기 T자형 이형단면사를 50 mm의 길이로 절단된 단섬유를 이용하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. And after preparing a light-heating coating composition having a viscosity of 24,000 cps at the composition ratio shown in Table 2 below, the T-shaped deformed cross-section yarn was coated through an immersion process, and then dried. Subsequently, through a cooling process, a T-shaped deformed cross-section yarn coated with a light-heating coating composition was prepared as described above, and then a ball-shaped filler test piece was prepared using short fibers cut into a length of 50 mm by the T-shaped deformed cross-section yarn. I did.
실시예Example 6 6
실시예 5와 동일한 방법으로 볼형 충전재 시험편을 제조하되, 도 2의 (b)에 도시된 사엽십자형 이형단면 노즐을 이용하여 사엽십자형 이형단면사를 제조하여 시험편을 제조하였다. A ball-shaped filler test piece was prepared in the same manner as in Example 5, but a four-lobed cross-shaped deformed cross-sectional yarn was prepared using the four-leaf cross-shaped deformed cross-section nozzle shown in FIG. 2 (b) to prepare a test piece.
실시예Example 7 7
고유점도가 0.55 dl/g이고, 5-소디움 설폰 디메틸 이소프탈레이트(5-sodium sulfone dimethylisophthalate)가 4 몰%로 공중합된 염기성 염료 가염형 폴리에스테르 공중합체를 이용하여 실시예 5와 동일한 방법으로 T자형 이형단면사를 제조하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. Intrinsic viscosity of 0.55 dl / g, 5-sodium sulfone dimethyl isophthalate (5-sodium sulfone dimethylisophthalate) using a basic dye salted polyester copolymer copolymerized with 4 mol% in the same manner as in Example 5 T-shaped Deformed cross-section yarn was prepared to prepare a ball-shaped filler test piece.
실시예Example 8 8
실시예 7과 동일한 방법으로 볼형 충전재 시험편을 제조하되, 도 2의 (b)에 도시된 사엽십자형 이형단면 노즐을 이용하여 사엽십자형 이형단면사를 제조하여 볼형 충전재 시험편을 제조하였다. A ball-shaped filler test piece was prepared in the same manner as in Example 7, but a four-lobed cross-shaped deformed cross-sectional yarn was prepared using the four-lobed cross-shaped deformed cross-section nozzle shown in Fig. 2(b) to prepare a ball-shaped filler test piece.
비교예Comparative example 1 One
광발열 코팅 조성물의 코팅없이 실시예 1과 동일한 방법으로 볼형 충전재 시험편을 제조하였다.A ball-shaped filler test piece was prepared in the same manner as in Example 1 without coating of the light-emitting coating composition.
그리고 상기와 같이 제조된 시험편의 물성 즉, 광발열 특성, 필파워, 공극율 및 보온율에 대하여 아래와 같은 방법으로 측정한 후 표 3에 나타내었다. In addition, the physical properties of the test pieces prepared as described above, that is, light-heating properties, fill power, porosity, and heat retention were measured in the following manner, and then shown in Table 3.
1) 광발열 특성1) Light heating characteristics
상기와 같이 제조된 볼형 충전재에 대한 광발열 특성 즉, 광조사에 의한 충전재의 표면온도 변화량을 측정하기 위하여 실험실의 온도 및 습도를 (24±2) ℃ 및 (40±5)% R.H로 세팅한 후, 시험편의 온도를 실험실의 온도와 동일하도록 안정화하였다. 그후에 200 W의 전구를 시료와 45 ㎝ 떨어진 상태에서 20분 동안 점등하여 시료에 광발열을 유도하였으며, 시료의 중심부에 온도계를 부착하여 온도를 측정하였다.The temperature and humidity of the laboratory were set to (24±2) ℃ and (40±5)% RH in order to measure the light heating characteristics of the ball-type filler prepared as above, that is, the amount of change in the surface temperature of the filler by light irradiation. Thereafter, the temperature of the test piece was stabilized to be the same as that of the laboratory. Thereafter, a 200 W light bulb was turned on for 20 minutes at a distance of 45 cm from the sample to induce light heating, and a thermometer was attached to the center of the sample to measure the temperature.
2) 필파워(Fill Power) 2) Fill Power
직경 241 mm의 실린더에 1온스(28.4g)의 시료를 넣고 3온스의 무게로 1일간 압축 후에 압축을 제거하였을 때, 회복되는 부피를 시험편 당 5회를 측정하고 이를 평균하여 평가하였다.When a sample of 1 ounce (28.4 g) was put in a cylinder having a diameter of 241 mm and compression was removed after compression for 1 day with a weight of 3 ounces, the recovered volume was measured 5 times per test piece and the average was evaluated.
3) 공극율 3) porosity
제조된 폴리에스테르 이형단면사의 단면을 현미경으로 촬영한 후 원사의 단면에서 빈 공간이 차지하는 비율을 측정하였다. After photographing a cross section of the prepared polyester deformed cross section with a microscope, the ratio of the empty space occupied in the cross section of the yarn was measured.
4) 보온율(%) 4) Insulation rate (%)
상기 보온율은 KS K 0560(천의 보온율 측정 방법)에 의거하여 측정하였다. The heat retention rate was measured based on KS K 0560 (Method of measuring the heat retention rate of cloth).
Comparative example
(℃)Light heating characteristics
(℃)
(in3/28.4g)Fill power
(in 3 /28.4g)
(%)Porosity
(%)
(%)Warmth
(%)
표 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 보온성이 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재는 광발열 코팅 조성물을 처리하지 않은 비교예 대비 광조사후 20분 후에 약 4 ~ 5 ℃ 정도의 온도차이를 보이는 것을 확인하였으며, 이를 통해 본 발명에 따른 광발열 충전재의 경우에 코팅된 광발열 코팅 중전재에 의해 발열효과가 나타났음을 확인할 수 있다. As shown in Table 3, the light-heating filler using the polyester-based
또한 본 발명의 우수한 폴리에스테르계 이형단면사(20)를 이용한 광발열 충전재는 볼 형태로 형성되어 탄성회복성이 우수하며, 필파워가 400 in3/28.4g 이상 인 것으로 나타났다.In addition, it was found that the light-heating filler using the excellent polyester-based deformed
그리고, 본 발명의 광발열 코팅 조성물이 코팅된 폴리에스테르 이형단면사의 표면에 공극 채널(10)이 형성됨으로써, 상기 공극율 15 ~ 30 % 인 것으로 측정되었다. 또한 보온율은 비교예가 66%이고, 실시예 1 ~ 8의 경우에 80 ~ 95 %를 나타내는 것으로 확인되었다. And, by forming the
그리고 도 4는 비교예와 실시예 3의 시험편을 광조사하여 시간에 따른 표면온도의 변화를 측정한 그래프이다. 상기 도 4에 나타난 바와 같이, 본발명의 일실시예에 따른 실시예 3의 시험편은 비교예 대비 초기부터 지속적으로 광발열 온도가 높을 것을 확인할 수 있고, 1,200초 이후에는 발열 온도가 약 4 ℃ 이상으로 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.And Figure 4 is a graph measuring the change in surface temperature over time by irradiating the test pieces of Comparative Example and Example 3 with light. As shown in FIG. 4, it can be seen that the test piece of Example 3 according to an embodiment of the present invention has a high light heating temperature continuously from the beginning compared to the comparative example, and after 1,200 seconds, the heating temperature is about 4° C. or higher. You can see the difference.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 공극 채널
20 : 폴리에스테르계 이형단면사
50 : 코팅층10: void channel
20: polyester-based deformed sectional yarn
50: coating layer
Claims (6)
상기 광발열 충전재는 단섬유가 볼 형태로 뭉쳐진 볼형 충전재이며,
상기 단섬유는 외부 표면에 광발열 코팅 조성물로 형성되는 공극 채널(10)이 구비되는 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사로 구성되는 것을 특징으로 하는 광발열 충전재.
As a light heating filler,
The light heating filler is a ball-type filler in which short fibers are lumped together in a ball shape,
The short fiber is a light-heating filler, characterized in that consisting of a basic dye flame retardant polyester deformed cross-section yarn provided with a pore channel 10 formed of a photo-heating coating composition on the outer surface.
상기 염기성 염료 가염성 폴리에스테르 이형단면사는 단면 형상이 T자형 또는 사엽십자형인 것을 특징으로 하는 광발열 충전재.
The method according to claim 1,
The basic dye flame retardant polyester cross-sectional shape of a light-heating filler, characterized in that the cross-sectional shape is a T-shaped or four-leaf cross-shaped.
상기 광발열 코팅 조성물은 광발열 물질 2 ~ 25 중량%, 수분산성 폴리우레탄 바인더 15 ∼ 35 중량%, 소포제 0.5 ~ 1.5 중량%, 분산제 0.5 ~ 1.5 중량%, 증점제 5 ∼ 25 중량% 및 잔부의 증류수로 구성되는 것을 특징으로 하는 광발열 충전재.
The method according to claim 1,
The light-heating coating composition includes 2 to 25% by weight of a light-emitting material, 15 to 35% by weight of a water-dispersible polyurethane binder, 0.5 to 1.5% by weight of an antifoaming agent, 0.5 to 1.5% by weight of a dispersant, 5 to 25% by weight of a thickener, and the remainder of distilled water. Light heating filler, characterized in that consisting of.
상기 광발열 물질은 산화티탄, 산화지르코늄, 탄화지르코늄, 카본 블랙, 탄소 분말, 흑연 분말, 탄소나노튜브, 그래핀, 산화철, 산화알루미늄, 산화아연, 산화주석, 산화마그네슘, 산화인듐(indium Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광발열 충전재.
The method of claim 4,
The light-emitting material is titanium oxide, zirconium oxide, zirconium carbide, carbon black, carbon powder, graphite powder, carbon nanotubes, graphene, iron oxide, aluminum oxide, zinc oxide, tin oxide, magnesium oxide, indium oxide , ATO (Antimon Tin Oxide), ITO (Indium Tin Oxide) light heating filler, characterized in that any one selected from the group consisting of.
상기 광발열 물질의 평균입경은 0.05 ~ 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 광발열 충전재.
The method of claim 4,
Light-heating filler, characterized in that the average particle diameter of the light-heating material is 0.05 ~ 10 ㎛.
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| CN115434157A (en) * | 2021-06-05 | 2022-12-06 | 海宁德易遮阳科技有限公司 | Processing method of self-heating fiber-based sun-shading composite material |
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|---|---|---|---|---|
| KR20160054640A (en) * | 2014-11-05 | 2016-05-17 | 고경찬 | A Light heat generating ball type filling |
| KR101741799B1 (en) * | 2017-02-21 | 2017-05-31 | 클라시커 주식회사 | ball-type fiber filler formed by mixed fibers and ball-type fiber filler produced thereby |
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