KR102266748B1

KR102266748B1 - 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법 및 그 원단

Info

Publication number: KR102266748B1
Application number: KR1020200161164A
Authority: KR
Inventors: 신유식
Original assignee: 한국섬유소재연구원
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-06-21

Abstract

본 발명은 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법 및 그 코팅된 원단에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명에서는 열전사지를 준비하고, 상기 열전사지의 상면에 설계된 디자인 패턴에 따라 실리콘을 일정두께를 가지도록 도포하는 실리콘도포단계;와, 상기 실리콘도포단계에서 공급되는 열전사지의 도포된 실리콘을 건조하는 건조단계;와, 상기 건조단계 후, 상기 도포된 실리콘의 상면에 접착제를 도포하는 접착제도포단계;와, 상기 접착제도포단계 후, 상기 접착제의 상면으로 고신축스판덱스원단을 적층 공급하고, 상하부 가압접착롤러에 통과시켜 열을 가하여 상기 고신축스판덱스 원단의 일면에 실리콘을 코팅하는 실리콘코팅단계;와 상기 실리콘코팅단계가 완료된 후, 열전사지와 실리콘코팅원단을 분리하여 각각 권취하는 권취단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법이 개시된다.

Description

고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법 및 그 원단{Method for coating a silicon to spandex stretch fabric and the coated spandex stretch fabric}

본 발명은 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법 및 그 코팅된 원단에 관한 것이다.

일반적으로 수영복이나 수영모자 등과 같은 스포츠 의류에 있어서 방수나 신축성이 요구되는 직물의 인쇄 및 코팅방법에는 폴리우레탄 코팅방법이 주로 사용되었으며 이는 인조피혁의 생산에도 사용되고 있다.

이와 같은 폴리우레탄 수지를 이용한 인쇄 코팅방법은 폴리우레탄 수지를 전사지에 나이프코팅을 한 다음 직물지 원단의 상측에 부착시킨 후 전사지를 분리하여 인쇄코팅 하였다.

그러나 상기와 같은 폴리우레탄 코팅방법은 탄력적인 직물(스판물)에 코팅할 경우 직물과 폴리우레탄의 신축력이 달라 원단의 수명이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점의 해결방안으로 신축성이 우수한 실리콘의 인쇄코팅방법이 대한민국등록특허 제10-0342167호로 제안된 바 있다.

그러나 상기 실리콘의 인쇄코팅방법은 실크 스크린들을 이용한 전사방법으로 실리콘을 인쇄코팅함으로써 실리콘으로 작은 면을 인쇄하거나 코팅하기에는 편리하였으나 넓거나 좁은 상태의 실리콘을 롤 형상으로 생산하기 불가능하였기 때문에 물지의 전체적인 면에 실리콘의 코팅이 불가능하여 생산성이 저하되었으며 대형상의 박판형상의 실리콘을 연속적으로 생산할 수 업슨 문제점이 있었다.

이를 해소하기 위한 것으로, 대한민국등록특허 제10-0395233호에 실리콘 인쇄코팅방법 및 그 장치가 개시되어 있으며, 이는 직물지원단의 표면을 실리콘으로 인쇄코팅하기 위해서 로울러나 나이프, 노즐, 스프레이의 방법으로 실리콘을 도포함으로써 도포되는 실리콘의 범위조절이 쉽고 대량생산을 가능하게 하여 생산성을 높일 수 있는 실리콘의 인쇄코팅방법을 제공하고 있다.

즉, 실리콘 인쇄코팅장치는 도 2에 제시한 바와 같이 롤 상태의 전사지(2)를 공급로울서(11)에 의하여 실리콘도포부(10)에 공급하며 상기 실리콘도포부(10)는 액상실리콘(1)을 공급되는 전사지(2) 상측으로 도포하도록 형성하고, 실리콘도포부(10)를 통과한 액상실리콘(1)이 도포된 전사지(2)를 실리콘건조부(20)를 통과하면서 건조하되 상기 실리콘건조부(20)는 컨베이어(21)에 의하여 이동하도록 형성된다.

한편 상기 전사지(2)의 상측에 도포되어 건조된 액상실리콘(1)의 상측에는 실리콘접착제도포부(30)를 통과하면서 실리콘접착제(3)를 도포하도록 형성하고 상기 실리콘접착제(3)가 도포된 전사지(2)의 상측으로 접착로울러(40)을 통하여 직물지(4)를 상측으로 적층시켜 가열가압에 의하여 전사지(2) 상측에 건조된 실리콘을 직물지(4)에 접착하여 실리콘 인쇄코팅되도록 형성하며 실리콘이 코팅된 직물지(4)와 실리콘이 분리된 전사지(2)는 권취부(50)의 직물지권취롤러(51)과 전사지권취롤러(52)에 권취되도록 형성된다.

이러한 실리콘도포부(10)와 실리콘접착제도포부(30)는 실리콘도포부(10)와 실리콘접착제도포부(30)의 하측으로는 액상실리콘(1) 및 실리콘접착제(3)를 저장하는 저장탱크(12, 31)를 형성하고 상기 저장탱크(12,31) 내부에는 일부분이 침수되는 도포로울러(13, 32)를 형성하며, 상기 도포로울러(13,32)의 상측으로는 안내로울러(14,33)와의 간격을 조절하여 액상실리콘(1)과 실리콘접착제(3)의 두께를 조절하는 두께조절로울거(15, 34)를 형성한다.

이와 같이 로울러를 통하여 액상실리콘(1) 및 실리콘접착제(3)를 도포하는 정치는 도포로울러(13,32)의 후방에 나이프를 형성하여 도포되는 두께를 조절하기 용이하도록 하고있다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 실리콘도포부(10)와 실리콘접착제도포부(30)는 전사지의 상측으로 액상실리콘(1) 또는 실리콘접착제(3)를 저장하여 배출도포할 수 있도록 실리콘노즐(16)과 실리콘접착제노즐(35)을 형성하여 노즐방식으로 도포하여도 되며 상기와 같은 노즐방식은 노즐의입구에 별도의 금형을 장착하여 액상실리콘(1)과 실리콘접착제(3)가 도포되는 넓이를 조절할 수 있게 하고 있다.

한편 도 3에 도시된 상기 실리콘도포부(10)와 실리콘접착제도포부(30)에 상기 실리콘노즐(16)과 실리콘접착제노즐(35)의 후방에 도 4에 도시된 바와같이 액상실리콘(1)과 실리콘접착제(3)의 도포두께를 조절하는 나이프(36)를 형성하여 노즐로 도포된 액상실리콘(1)과 실리콘접착제(3)의 두께를 정밀하게 조절할 수 있다.

또한 도 5에 도시된 바와같이 상기 실리콘도포부(10)와 실리콘접착제도포부(30)는 액상실리콘(1) 또는 실리콘접착제(3)를 도포할 수 있도록 다수의 스프레이(17,37)를 형성하여 액상실리콘(1) 또는 실리콘접착제(3)를 분사에 의하여 도포하며 도포되는 두께에 따라 스프레이(17,37)를 여러 개 설치하여 분사하도록 형성하고 있다.

이러한 선행기술은 직물의 신축성보다 더욱 신축성이 높은 실리콘을 전체적으로 견고하게 인쇄코팅하여 인쇄코팅된 직물을 대량으로 생산할 수 있고 직물의 신축력에 의해 인쇄코팅부가 파손되지 않아 직물과 제품의 성능 및 수명을 증대시켜 신뢰감을 높일 수 있는 효과가 있으나, 실리콘 노즐을 이용하는 경우에는 노즐직하방을 지나는 원단 상부면에 실리콘이 도포되게 되므로 실리콘의 두께가 두꺼워질 염려가 있어 후단에 나이프(36)를 필수적으로 설치해야 하고, 전사지 이동 길이방향 장거리에 걸쳐 실리콘을 도포할 수 없을 뿐 아니라 도포 시간이 길어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 지적된다.

또한, 도 7과 같은 스프레이(17)를 이용하여 실리콘을 도포하는 경우에는 수개의 스프레이를 설치하여야 하므로 장치의 복잡화에 따른 제작비용에 드는 비용이 과다한 문제점도 지적될 수 있다.

1. 대한민국등록특허공보 제10-1959318호 2. 대한민국등록특허공보 제10-2063827호

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 문제점을 개선하고자 안출한 것으로, 레깅스나 타이즈 형태의 스포츠웨어에 요구되는 착용감, 흡습성, 통기성, 속건성 외에 체형보정의 미적효과와 부위별 근막 기능을 보강해 부상의 위험을 줄일 수 있는 실리콘이 전체 또는 부분코팅된 고신축 스판덱스 원단의 실리콘을 코팅하는 방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

또한, 본 발명에서는 제공되는 실리콘이 코팅된 고신축 스판덱스 원단을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.

상기한 과제를 해결한 본 발명의 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법은 열전사지를 준비하고, 상기 열전사지의 상면에 설계된 디자인 패턴에 따라 실리콘을 일정두께를 가지도록 도포하는 실리콘도포단계;

상기 실리콘도포단계에서 공급되는 열전사지의 도포된 실리콘을 건조하는 건조단계;

상기 건조단계 후, 상기 도포된 실리콘의 상면에 접착제를 도포하는 접착제도포단계;

상기 접착제도포단계 후, 상기 접착제의 상면으로 고신축스판덱스원단을 적층 공급하고, 상하부 가압접착롤러에 통과시켜 열을 가하여 상기 고신축스판덱스 원단의 일면에 실리콘을 코팅하는 실리콘코팅단계;

상기 실리콘코팅단계가 완료된 후, 열전사지와 실리콘코팅원단을 분리하여 각각 권취하는 권취단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 실리콘도포단계에서 실리콘의 도포두께는 5~100㎛의 두께를 가지도록 도포하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 건조단계의 챔버형 열풍건조기를 통과시켜 건조되는 것으로, 건조온도는 70~150℃의 온도범위에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 실리콘코팅단계에서 상기 원단에 실리콘을 코팅하기 위한 전사온도는 100~150℃인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 실리콘도포단계와 건조단계는 2~3회 반복수행될 수 있으며, 액상실리콘을 반복도포시 건조단계 전 프리큐어링공정을 더 수행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 도포되는 실리콘은 액상실리콘을 사용하며, 상기 액상실리콘은 하기 액상형 실리콘 수지 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 한다.

(가) 50-60 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량%의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A; 및 40-50 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B가 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로 혼합된 실리콘 코팅액,

(나) 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C; 및 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D가 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액,

(다) 50-59 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-5 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이메틸, 메틸 수소]; 및 40-45 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E; 및 (ii) 80-90 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액.

여기서, 상기 실리콘코팅단계 후, 열전사지를 분리하고, 상기 실리콘이 코팅된 원단의 상면에 봉제성을 높이기 위한 원단표면 가공물을 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 원단표면 가공물은 슬립성이 우수한 합성섬유원단을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 코팅방법에 따라 실리콘이 전면 또는 부분 코팅된 고신축스판덱스원단을 제공한다.

본 발명에 따른 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법에 따라 제공되는 실리콘 코팅원단은 여성 중심의 스포츠가 유행을 하면서 세련된 웨어를 입고 스타일리시하게 활동하는 뉴 트렌드 스포티즘에 적합하며, 자연스럽게 해당 마켓을 선도할 것으로 기대되는 패션스포츠웨어를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법에 따라 제공되는 원단은 실리콘 코팅을 적용하여 인체에 적합한 신축성과 착용부위의 적절한 압력을 주는 ‘기능성’을 주고, 소비자 니즈에 맞는 감성 디자인의 ‘패션성’을 접목할 수 있어 기존 스포츠웨어와 차별화되며 글로벌 시장 우위를 선점할 것으로 예상되며 그로인한 수출효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 실리콘 인쇄코팅의 적용으로 그동안 경쟁업체 간 단조로움 해소할 수 있으며, 패션스포츠웨어에 적절한 활동성, 기능성, 편의성 등을 모두 만족시키는 소비자 중심의 디자인과 패턴 개발로 그로 인한 새로운 관점의 디자인 기술이 제시될 것으로 기대된다.

또한, 본 발명의 완성을 통하여 실리콘코팅의 적합성과 스포츠웨어에 적용할 경우 얻게 되는 착용감, 운동효과, 체형보정 등의 장점을 반영하여 새로운 제품개발이 가능할 것으로 판단된다.

- 대표제품인 핫슈트에 실리콘 코팅기술을 접목하여 땀의 배출을 극대화하고 착용감과 밀착감을 확보한 새로운 패션제품

- 기존 짐웨어에 접목한 펄스판 기술과 본 발명에 따라 제공되는 실리콘 코팅을 결합한 엑셀런트 짐웨어 제품

또한, 본 발명에 따라 고신축 원단의 실리콘 코팅 기술을 확보하였으며, 그에 따라 제공되는 실리콘 코팅 원단의 우수한 신축성과 복원력을 확인하였는바, 확보한 기술을 활용하여 신축성을 필요로 하는 다음과 같은 각종 스포츠 의류에 적용가능하다.

- 수영복 및 수영용 밴드 : 허리, 팔, 다리 밴드

- 골프의류

- 핫요가용 의류

- 수상스포츠용 래쉬가드(자외선 차단 및 보온효과)

- 스킨스쿠버, 다이빙용 보온 언더웨어

도 1은 본 발명에 따른 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2는 종래의 실리콘 인쇄코팅장치의 일 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.
도 3은 종래의 실리콘 인쇄코팅장치의 다른 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.
도 4는 종래의 실리콘 인쇄코팅장치의 또 다른 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.
도 5는 종래의 실리콘 인쇄코팅장치의 또 다른 실시예를 나타낸 개략 구성도이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명은 레깅스나 타이즈 형태의 스포츠웨어에 요구되는 착용감, 흡습성, 통기성, 속건성 외에 체형보정의 미적효과와 부위별 근막 기능을 보강해 부상의 위험을 줄일 수 있는 실리콘이 전체 또는 부분코팅된 고신축 스판덱스 원단의 실리콘을 코팅하는 방법을 제공하기 위한 것으로,

본 발명에 따른 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법은 열전사지를 준비하고, 상기 열전사지의 상면에 설계된 디자인 패턴에 따라 실리콘을 일정두께를 가지도록 도포하는 실리콘도포단계;와, 상기 실리콘도포단계에서 공급되는 열전사지의 도포된 실리콘을 건조하는 건조단계;와, 상기 건조단계 후, 상기 도포된 실리콘의 상면에 접착제를 도포하는 접착제도포단계;와, 상기 접착제도포단계 후, 상기 접착제의 상면으로 고신축스판덱스원단을 적층 공급하고, 상하부 가압접착롤러에 통과시켜 열을 가하여 상기 고신축스판덱스 원단의 일면에 실리콘을 코팅하는 실리콘코팅단계;와, 상기 실리콘코팅단계가 완료된 후, 열전사지와 실리콘코팅원단을 분리하여 각각 권취하는 권취단계로 이루어지는 것에 그 특징이 있다.

이때, 바람직하게 상기 실리콘도포단계에서 실리콘의 도포두께는 0.5~100㎛의 두께를 가지도록 도포하는 것이다. 상기 실리콘의 코팅두께를 한정하는 것은 신축 원단에 적합한 신축성을 부여하기 때문으로, 상기 실리콘의 코팅두께가 5㎛ 미만일 경우에는 코팅된 실리콘의 박리강도가 약한 단점이 있고, 100㎛를 초과할 경우에는 코팅된 실리콘이 원단의 신축성을 방해하는 문제가 있다.

바람직하게 상기 건조단계의 건조는 챔버형 열풍건조기를 통과시켜 건조되는 것으로, 건조온도는 70~150℃의 온도범위에서 이루어지는 것이다. 만일, 상기 건조온도가 70℃ 미만일 경우에는 코팅된 실리콘이 예열 건조 및 경화가 되기 어려운 문제가 있고, 150℃를 초과할 경우에는 적용된 고신축 섬유 손상의 문제가 있다.

바람직하게, 상기 실리콘코팅단계에서 상기 원단에 실리콘을 코팅하기 위한 전사온도는 100~170℃인 것이 좋다. 만일, 상기 전사온도가 100℃ 미만일 경우에는 열전사지의 코팅된 실리콘 표면에 디자인 구현이 잘 되지 않는 문제가 있고, 170℃를 초과할 경우에는 실리콘에 디자인된 안료가 실리콘의 신축성을 저해하는 문제가 있을 수 있다.

바람직하게, 상기 고신축 스판덱스 원단은 원단의 총중량에 대하여 스판덱스(Spandex)가 25중량% 이상, 보다 바람직하게는 25중량%~37중량%를 함유하는 원단을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 상기 실리콘도포단계는 2~3회 반복수행될 수 있으며, 이때 액상실리콘을 반복도포시 건조단계 전 프리큐어링공정을 더 수행하는 것을 특징으로 한다. 실리콘 도포단계를 반복 수행할 경우 프리큐어링 공정을 거쳐서 실리콘 수지가 완전 건조되지 않은 상태에서 2~3회 도포함으로 도포량을 증가시킬 수 있으며, 실리콘의 도포량 증가를 위해서는 반복 도포 및 건조 공정이 필요하며, 또한 최종 실리콘 적용한 원단에 색을 구현하거나, 다른 이형지의 디자인을 구현하기 위해서는 2~3회의 반복 도포 및 건조공정으로 원하는 디자인을 구현할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 사용되는 상기 도포되는 실리콘은 액상실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게 상기 액상실리콘은 하기의 액상형 실리콘 수지 중 어느 하나 이상을 사용하는 것이다.

이때, 상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 화합물은 오르가노실록산 화합물의 일종으로서, 다이메틸 메틸하이드로젠 실록산(dimethly methylhydrogen siloxane)으로도 지칭되는 화합물이다.

바람직하게, 상기 (가)의 액상형 실리콘 수지는 상기 액상형 실리콘 수지 A와 액상형 실리콘 수지 B를 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로, 더 바람직하게는 1 : 0.7 ~ 1.8 중량비율, 더욱 바람직하게는 1 : 0.8 ~ 1.5의 중량비율, 가장 바람직하게는 1 : 1 중량비율로 혼합하여 제조한다.

상기 (나)의 액상형 실리콘 수지는 상기 액상형 실리콘 수지 C와 액상형 실리콘 수지 D를 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로, 더 바람직하게는 9 ~ 11 : 1의 중량비율로, 가장 바람직하게는 10 : 1의 중량비율로 혼합하여 제조한다.

상기 (다)의 액상형 실리콘 수지는 상기 액상형 실리콘 수지 E와 실리콘 촉매제 F를 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로, 바람직하게는 100 : 0.2 ~ 0.9의 비율로, 더욱 바람직하게는 100 : 0.2 ~ 0.5의 비율로, 가장 바람직하게는 100 : 0.3의 비율로 혼합하여 제조한다.

본 발명에 따르면, 상기 기재되는 (가), (나), (다)의 액상형 실리콘 수지는 각각 하나를 선택하여 선택된 하나의 액상형 실리콘 수지로 본 발명의 일구성인 실리콘도포단계와 실리콘을 건조하는 건조단계를 수행할 수 있으나, 보다 바람직하게는 상기 액상형 실리콘 수지를 둘 또는 세 가지를 적의 선택하여 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이때, 그 혼합비율은 선택된 액상형 실리콘 수지를 동일한 중량비로 혼합하여 사용하는 것이다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 액상형 실리콘 수지를 2~3회 반복하여 열전사지에 실리콘을 도포할 경우, 상기 액상형 실리콘 수지 중 어느 하나를 선택하여 진행하게 된다. 보다 바람직하게는 상기 액상형 실리콘 수지 중 서로 다른 액상형 실리콘 수지를 선택하여 반복 도포되는 것이 가장 좋다. 이때, 선택된 액상형 실리콘 수지의 도포순서는 적의 선택하여 진행할 수 있다. 예를 들어 (가)와 (나)를 선택적용시 (가)와 (나) 중 어느 하나를 적의 선택하여 1차 도포할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 실리콘코팅단계 후, 열전사지를 분리하고, 상기 실리콘이 코팅된 원단의 상면에 봉제성을 높이기 위한 원단표면 가공물을 도포하는 단계를 더 포함하는 것이다. 하기 사진 1 및 2에서 보여지는 바와 같이 실리콘 코팅원단을 봉제할 경우, 실리콘 코팅부위의 마찰력이 커서 봉제시 전진이 잘 안 되고 밀리는 현상으로 하기 <사진 1>에서 보여지는 바와 같이 봉제 후에 원단이 우는 현상이 발생하는 봉제 불량현상이 일어날 수 있는 문제가 있을 수 있다.

이를 해소하기 위한 방편으로 본 발명에서는 실리콘 코팅원단의 표면에 원단표면 가공물을 도포하고, 마찰력을 떨어뜨려 봉제를 함으로써 하기 <사진 2>와 같이 원단이 봉제 후 수평을 일정하게 유지되는 것을 알 수 있었다.

<사진 1> <사진 2>

바람직하게 봉제시 실리콘 코팅부위의 마찰력을 떨어뜨리기 위한 상기 원단표면 가공물은 원단슬립이 우수한 합성섬유를 사용하는 것이다.

이상의 본 발명에 따른 코팅방법에 따라 실리콘이 전면 또는 부분 코팅된 고신축 스판덱스 원단을 제공할 수 있는 것이다.

이하에서는 본 발명을 바람직한 실험예를 들어 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 이하에 사용된 실리콘 코팅원단은 액상형 실리콘 수지를 3회 반복하여 도포한 것을 사용하였으며, 이때, 액상형 실리콘 수지는 (가)-(나)-(다)의 순서로 반복 도포하였다.

[실험예 1]

<시험편 준비>

고신축 사판덱스 원단은 스판덱스 비율 33중량%인 2way 고탄력 트리코트 원단(Nylon 67중량%, Spandex 33중량%)을 준비하였다.

상기 원단을 액상실리콘을 사용하여 기존 PU코팅방법과 본 발명의 코팅방법에 따라 실리콘을 코팅하고 난 후, 그 코팅된 원단의 마모도, 반복 착장내구성, 세탁내구성을 비교시험하여 보았다.

1) 마모도 테스트

마모도는 마틴데일법에 의한 천의 마모강도를 측정하였다.(KS K ISO 12947-2)

(시험방법)

기계 본체 위에 있는 장착부에 시험편 홀더 너트를 놓고, 시험편 홀더 너트에 마모면이 아래를 향하도록 주의해서 시험편을 놓는다. 마모 테이블 위에 펠트를 놓고 마모자를 펠트 위에 놓는다. 마모 테이블 위의 마모자와 펠트를 질량(2.5±0.5)kg, 지름(120±10)mm의 추로 누른다. 시험편과 부속 표준물을 장착한 후에 각 시험편 홀더 스핀들에 12kPa의 하중을 준다. 마찰 횟수를 선택하고 미리 선택한 마찰 횟수에 도달할 때까지 중단 없이 마모 시험을 계속한다.

(시험결과)

코팅원단의 마틴데일 마모도는 PU코팅이 20,000회 이상, 실리콘 코팅이 700회로 두 직물 모두 스포츠웨어 적용에 무리 없는 우수한 마모도를 보였다. (하기 표 1 참조)

실리콘의 특성상 실리콘 코팅 원단은 PU코팅 직물에 비해 접촉면과의 표면마찰계수가 더 높기 때문에 PU코팅에 못 미치는 마모도를 얻었지만, 이러한 실리콘의 특성은 체형보정 효과에 긍정적 영향를 미칠 것으로 판단된다.

2) 반복 착장 내구성 테스트

(시험방법)

인장강도 시험기를 이용하여 10% 신장(소비자 착장가정)하여 3시간(평균 착장시간)을 가정한 소비자의 반복 착장시 내구성 테스트를 진행하였다.

3시간 신장 후 1시간 회복을 기준으로 1회, 2회, 3회시 영상현미경으로 코팅직물 표면의 균열을 비교하였다.

(시험결과)

1회, 2회, 3회 소비자 반복착장을 가정한 코팅원단의 내구성 테스트 결과, PU코팅과 실리콘 코팅 모두 코팅부의 균열을 확인할 수 없었다. 반복착장 3회시까지 코팅 내구성에 문제없음을 확인하였다.(표 2 참조)

3) 세탁 내구성 테스트

(시험방법)

코팅원단의 세탁시 내구성에 대한 시험으로 세탁건조 2회, 5회, 10회시 영상현미경으로 코팅표면 상태를 비교하였다.

(시험결과)

2회, 5회, 10회시 실리콘 코팅의 경우 처음 상태와 차이가 없었으나, PU코팅은 2회시부터 코팅부와 원단의 박리가 확인되었다. 세탁시 실리콘 코팅이 PU코팅에 비해 내구성이 우수함을 확인할 수 있었다.(표 3 참조)

[실험예 2]

경량성, 착용감, 신축성을 고려한 니팅조건을 확립하기 위하여 고탄력 트리코트 니팅조건을 선정하는 시험을 하였다.

1) 고탄력 트리코트 니팅조건 선정시험

(시험방법)

다양한 스판덱스 함량과 조성(Polyester, Nylon 등)의 트리코트 원단을 선정하여 혼용률, 중량, 조직 등 여성용 스포츠웨어에 최적화된 원단을 선정하였다. 시험에 사용된 원단은 하기 표 4에 나타낸 바와 같다.

1) 신장회복률

(시험방법)

인장강도 시험기를 이용하여 스트레치 직물의 신축성 시험방법(KS K 0352)에 따라 신장회복률시험을 해 보았다.

(시험결과)

각 고신축 트리코트 샘플의 신장 회복률 테스트 결과 모든 시료에서 95% 이상의 높은 신장회복률을 보였다.

표4의 샘플시료결과 SS6535>SS7030>BS8515>SC6040>SC6535>SC7525>SC8020 순으로 나타났다.(표 5 참조)

2) 치수변화율

(시험방법)

세탁과 건조에 의한 치수변화 측정(KS K ISO 5077)

(시험결과)

표 4의 각 고신축 트리코트 샘플의 치수변화율 테스트 결과 모든 시료에서 ±2%이내의 세탁건조 후 치수변화에 대한 안정성을 보였다.

결과 SS6535>SC6040>BS8515>SC8020>SC7525>SS7030>SC6535 순으로 나타났다.(표 6 참조)

3) 형태안정성(사행도)

(시험방법)

세탁 후 뒤틀림 측정(KS K ISO 16322-2)

(시험결과)

표 4의 각 고신축 트리코트 샘플의 형태안정성 테스트 결과 모든 시료에서 ±5% 이내의 세탁건조 후 우수한 형태안정성을 보였다.

결과 BS8515=SC6535>SC8020=SS7030>SC7525=SS6535>SC6040 순으로 나타났다.(표 7 참조)

4) 파열강도

(시험방법)

천의 파열 성질, 유압법(KS K ISO 13938-1)

(시험결과)

테스트 시료는 표4의 샘플 중 스판덱스 혼용률 25% 이상의 원단으로 파열강도 테스시 원단의 신축성으로 인해 모든 시료에서 측정불가(파열되지 않음)의 결과를 얻었다.(표 8 참조)

5) 필링성

(시험방법)

ICI 필링박스법(KS K ISO 12945-1)

(시험결과)

필링성 테스트 결과, 고신축 트리코트 4종 샘플 모두 4급 이상의 좋은 결과를 보였다.(표 9 참조)

6) 스낵성

(시험방법)

ICI형 메이스 시험기법(KS K 0561)

(시험결과)

모든 시료에서 4급 이상의 스낵성을 얻었다.(표 10 참조)

[실험예 3]

스포츠웨어 적용 실리콘 인쇄코팅조건을 확립하기 위하여 액상실리콘 배합조건 및 최적 이형지 선정을 위한 시험을 하여 보았다.

1) 코팅시 실리콘과 이형지의 박리를 위한 최적 이형지 선정

실리콘 코팅을 위한 최적 이형지 선정을 위하여 이형지(Release Paper, RP) 8종에 대한 검토를 진행하였고, 아래 표 11(이형지 종류별 성능검토)와 같이 이형지의 작업성 및 고객선호도를 바탕으로 오아시스 이형지를 선정하는 것이 가장 바람직한 것으로 판단되었다.

2) 박리를 용이하게 하는 액상실리콘 배합조건 선정

실리콘 100중량%에 경화제 농도 조건별 인쇄코팅을 진행한 결과는 아래 표 12와 같고, 테스트 결과를 반영하여 최적 경화제 농도조건 1~15중량%를 선정하였다.

구분	실리콘(%)	경화제(%)	테스트 결과	판정
#1	100	15~20	인쇄 후 숙성이 되지않아 박리 안됨	×
#2	100	10~15	숙성 후 이형지와 분리 잘됨	◎
#3	100	1~5	인쇄 후 숙성이 되지않아 박리 안됨	×

3) 실리콘과 원단사이의 최적 접착조건 선정

- 실리콘 최적 경화온도 선정(170~210℃)

- 숙성온도(170~210℃) 및 숙성 시간(15~20sec) 선정

실리콘 코팅조건별 테스트를 진행한 결과, 180~190℃의 경화온도, 숙성시간 15sec의 조건에서 액상실리콘의 적절한 경화와 이형지의 박리가 잘되는 코팅조건을 얻을 수 있었다. (하기 표 13; 실리콘 코팅조건별 테스트 결과 참조)

구분	경화온도	숙성시간	경화	박리	판정
#1	고열 (200~210℃)	장시간 (20sec)	양호	안됨	×
#2	고열 (200~210℃)	단시간 (15sec)	안됨	안됨	×
#3	중간 (180~190℃)	단시간 (15sec)	양호	양호	◎
#4	저온 (170~180℃)	장시간 (20sec)	양호	안됨	×
비고	- 숙성온도가 높을 경우 : 이형지에서 실리콘 박리 안됨. - 숙성온도가 낮을 경우 : 이형지에서 실리콘이 경화가 안되어 끈적임. - 경화온도가 높을 경우 : 원단이 이형지에서 박리 안됨. - 경화온도가 낮을 경우 : 이형지에서 실리콘 박리 안됨. ※모든 조건은 이형지 한계온도에 따라 다름.

하기 표 14는 실리콘 코팅조건별 불량사례를 나타낸 것이다.

4) 2도 이상의 다양한 컬러구현이 가능한 실리콘 코팅인쇄 최적조건 선정

- 최적 컬러 구현을 위한 액상실리콘과 안료의 배합조건

- 1차, 2차(2도 이상) 최적 경화온도 선정(170~210℃)

2도 이상의 컬러의 코팅공정시험은 ‘1도 전면인쇄 및 숙성‘, ‘2도 전면인쇄 및 숙성‘, ‘1차 코팅 및 숙성‘, ‘2차 코팅 및 숙성‘을 거치며, 상세 공정은 실리콘 디자인 실크판준비 → 1차 전면 이형지 인쇄 → 2차 인쇄용 실크판 준비 → 2차 이형지 인쇄 → 원단에 실리콘 인쇄 코팅 의 공정으로 실시하였다.

액상실리콘 배합조건별 8종의 실리콘 인쇄코팅 디자인을 진행하였으며, 디자인별 최적 코팅 조건은 하기 표 15에 나타낸 바와 같다.

이상의 실험결과 본 발명에 적용할 고신축 트리코트 원단은 바람직하게 스판덱스의 혼용률이 24% 이상, 보다 바람직하게는 30% 이상의 혼용율을 가지는 트리코트 원단을 사용하는 것이 가장 좋은 것임을 알 수 있었다.

Claims

열전사지를 준비하고, 상기 열전사지의 상면에 설계된 디자인 패턴에 따라 실리콘을 일정두께를 가지도록 도포하는 실리콘도포단계;와, 상기 실리콘도포단계에서 공급되는 열전사지의 도포된 실리콘을 챔버형 열풍건조기를 통과시켜 건조온도는 70~150℃의 온도범위에서 건조하는 건조단계;와, 상기 건조단계 후, 상기 도포된 실리콘의 상면에 접착제를 도포하는 접착제도포단계;와, 상기 접착제도포단계 후, 상기 접착제의 상면으로 고신축스판덱스원단을 적층 공급하고, 상하부 가압접착롤러에 통과시켜 열을 가하여 상기 고신축스판덱스 원단의 일면에 실리콘을 코팅하는 실리콘코팅단계;와, 상기 실리콘코팅단계가 완료된 후, 열전사지와 실리콘코팅원단을 분리하여 각각 권취하는 권취단계로 이루어지는 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법에 있어서,
상기 실리콘코팅단계 후, 열전사지를 분리하고, 상기 실리콘이 코팅된 원단의 상면에 봉제성을 높이기 위한 원단표면 가공물을 도포하는 단계를 더 포함하며,
상기 실리콘도포단계는 2~3회 반복수행되며, 액상실리콘을 반복도포시 프리큐어링공정을 더 수행하여, 2~3회 반복수행되며, 실리콘의 도포두께는 5~100㎛의 두께를 가지도록 도포하는 것이고,
상기 도포되는 실리콘은 액상실리콘을 사용하며, 상기 액상실리콘은 (가) 50-60 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량%의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A; 및 40-50 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B가 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로 혼합된 실리콘 코팅액,
(나) 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C; 및 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D가 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액,
(다) 50-59 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-5 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이메틸, 메틸 수소]; 및 40-45 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E; 및 (ii) 80-90 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 실리콘코팅단계에서 상기 원단에 실리콘을 코팅하기 위한 전사온도는 100~150℃인 것을 특징으로 하는 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 원단표면 가공물을 도포하는 단계에서 사용되는 원단표면 가공물은 슬립성이 우수한 합성섬유원단을 사용하는 것을 특징으로 하는 고신축 스판덱스 원단에 실리콘을 코팅하는 방법.
청구항 제1항, 제4항 및 제8항 중 어느 한 항 기재의 코팅방법에 따라 실리콘이 전면 또는 부분 코팅된 고신축 스판덱스 원단.