KR20050014608A - 광호환성 화합물을 이용한 폴리염화비닐 원단 착색방법 및이를 이용한 원단 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광호환성 화합물 및 폴리염화비닐 원단 착색의 배합방법 및 이를 이용한 폴리염화비닐 용용제품에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는 광호환성 화합물 2~3g 중량%와 메틸에틸캐톤 20~30g 중량%, 저급 아세테이트류 10~20g 중량%, 아세토니틸 5~10g 중량%에 광호환성 화합물을 넣고 10~15분 정도 잘 믹싱하여 제1조성물을 만든 후, 제2 조성물 이소프로필알콜 40~50g 중량%, 에탄올 10~2Og 중량% 및 메탄올 5~10g 중량%, 자외선 차단제 0.3g%를 혼합 믹싱한 후, 다시 제1 조성물과 제2 조성물을 20~30분 정도 믹싱하여 광호환성 폴리염화비닐 착색용 용액을 만든 후 폴리염화비닐 원단에 착색시켜 30~40분 정도 건조 후 폴리염화비닐 광호환성 폴리염화비닐 원단의 제조방법 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다. 상기 제품은 실내에서는 무색으로 있다가 실외에서는 광호환성 색으로 나타내어지는 것을 특징으로 한다.

Description

광호환성 화합물을 이용한 폴리염화비닐 원단 착색방법 및 이를 이용한 원단 제품{Polyvinyl-chloride base film with light-interchange ability, method for coloring and manufactured goods by using it}

본 발명은 광호환성 화합물 및 폴리염화비닐 원단의 착색 방법 및 이를 이용한 응용제품에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는 광호환성 화합물을 폴리염화비닐 원단에 착색시켜 다양한 폴리염화비닐 원단 색상을 연출함과 동시에 여러 응용 제품에 적용하여 적은 비용(원가절감)으로 소비자의 욕구를 충족시키는 것에 목적이 있다.

일반적으로 광호환성이란 자외선이나 인공조명(할로겐 등) 등 햇빛에서는 색이 변하고 자외선 차단에서는(비교적 어두운 곳) 무색 투명한 색으로 되돌아오는 화합물에 의해 나타나는 가역적 현상을 이른다. 즉 포토프로미즘 현상을 말함이다.

이러한 광호환성 물질은 자외선을 강하게 흡수하는 상태와 가시광선을 강하게 흡수하는 상태의 이성물질 상태를 가지고 있으므로 자외선 노출시에는 발색되었다가 자외선 차단시에는 무색투명한 상태로 전화하는 포토크로미즘을 일으킨다. 즉, 자외선 유무에 따라 무색에서 유색으로 색상의 변환을 제공하는 화합물로서 그종류로는 벤조파란계 화합물(한국특허출원 제98-018556호), 나프토피란계 화합물(한국공고특허 제99-0170432호), 스피록사진계 화합물, 스피로피란계 화합물(한국특허출원 제91-701930호) 등이 있다. 지금까지 이러한 광호환성 화합물은 주로 자동차나 건물 등의 유리에 사용하거나 선글라스 또는 유리나 플라스틱 렌즈 등 안과용 유리 제조시 혼입시켜 사용하여 왔다. 예를 들어 한국공고특허 제94-0777호에서는 광호환성 안과용 렌즈 및 자동차 지붕 채광창과 같은 플라스틱 매트릭스 중에 유기 광호환성 물질을 갖는 제품을 제공한다. 최근에는 광호환성 화합물의 광변색성에 초점을 맞춘 화장품 또는 매니큐어(한국특허출원 제99-06813호) 등의 미용용품과(한국특허출원 제99-06814호 및 제99-048421호)에도 이들 화합물의 사용이 확대되고 있다. 한편 지금까지는 이러한 광호환성 화합물을 사용하여 여러 가지 색상을 제공하는 제품 제조시 원료 성분 중에 광호환성 화합물을 혼입시켜 제조하는 방법을 사용하거나, 이들 화합물을 폴리머와 함께 용제에 용해시킨 후 코팅이나 필름을 형성시키는 방법을 사용하여 왔다. 예를 들어 한국공개특허 제2001-84405호에서는 스피로피란계 광호환성 화합물을 톨루엔/알코올 혼합 용매에 용해시켜 수지 그래뉼에 20~50℃에서 0.05~48시간 동안 침투시킨 후 160~300℃로 가열하여 성형시키는 광호환성 수지 성형물의 제조방법을 개시하고 있고, 한국특허출원 제2001-2943호에서는 메틸에틸캐톤 30~50 중량부 ,톨루엔 10~20 중량부, 크실렌 10~20 중량부, 에틸아세테이트 5~10 중량부를 혼합한 후 50 내지 100 중량부의 수지를 부가하여 1 내지 24시간 침투시켜 균일하게 교반한 후 용매를 건조하여 1차 분쇄한 다음 가열후 급속 냉각시키는 광호변성 수지성형물의 마스터배치 제조방법을 개시하고 있다.

그러나 이러한 방법에 의해 제공되는 성형물의 제품은 열에 의해 쉽게 파괴되거나(300℃) 제조공정이 까다로운 문제점 때문에 광호환성 화합물의 뛰어난 변색 특징에도 불구하고 이들 화합물은 기타 광범위한 분야에서 다양하게 사용할 수 없는 등 용도에 많은 제한이 있어왔다.

아울러 상기 방법에 의해 만들어진 성형물은 가격의 상승 및 복잡한 공정을 거치므로 제품을 상용화하는데 문제점이 많았다. 또한 광호환성 화합물이 수지에 균일하게 침투하지 못하는 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 광호환성 화합물의 용제로 사용되는 혼합유기용매 중에 저급 알코올류 및 저급 아세테이트류가 상기 광호환성 화합물의 분자구조를 안정시켜 유기용제와 저급 알코올, 저급 아세테이트류가 유기용제와 혼합하여 폴리염화비닐 원단에 직접 착색되는 방법을 발견하고 이에 기초하여 완성되었다. 따라서 본 발명의 목적은 광호환성 폴리염화비닐 원단에 직접착색시켜 다양한 용용제품을 만드는 것을 목적에 두고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 광호환성 화합물을 함유하는 폴리염화비닐 원단착색방법은 메틸에틸캐톤 20~30g, 저급 아세테이트류 10~20g, 아세톤 5~10g과 이소프로필알콜 40~50, 에탄올 10~20g, 메탄올 5~10g을 광호환성 화합물 2~3g과 잘 혼합한 후 폴리염화비닐에 착색시킨 후 30~40분 건조시키는 것으로 구성된다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 상기 광호환성 폴리염화비닐 착색원단으로부터 얻은 응용제품은 다이어리, 핸드폰케이스(집), 일반 비닐시트, 가방, 비닐봉투, 포장용 비닐봉투, 샌들, 폴리염화비닐 액세사리, 전화번호 수첩등 그 적용제품은 다양하다.

진술한 바와 같이 좀 더 구체적으로 살펴보면 본 발명의 폴리염화비닐 착색원단은 메틸에틸캐톤, 저급 아세테이트류, 아세톤로 구성된 혼합유기용매를 광호환성 화합물과 혼합 후 이소프로필알콜 및 알코올류, 저급 아세테이트류와 잘 혼합 후 폴리염화비닐 착색원단을 만들어내는 데 알맞은 조합을 찾았다.

상기 메틸에틸캐톤의 사용량이 10g 미만이면 색의 과포화현상으로 수지 표면에 고르게 착색이 안되는 경향이 있고, 30g을 초과하면 색의 농도가 낮아진다. 다음에 제시하는 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하엿지만, 본 발명의 범주가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1.

100리터 텐첼혼합기에 메틸에틸캐톤 30g, 저급 아세테이트류 20g, 아세톤 10g, 저급 아세테이트류 10g을 광호환성 화합물 2g과 혼합한 후 이소프로필알콜 40g, 알코올류 10g, 산화방지제 0.03g, 광안정제 0.02g, 자외선 차단제 0.3g을 500rpm으로 제1조성물과 제2조성물을 20분 동안 혼합하였다. 그리고 폴리염화비닐 원단에 착색(수지침투) 후 30분 동안 건조하여 핸드폰케이스를 제조하였다. 상기 제품을 실내와 자외선에 노출시 농도를 직접 육안으로 식별할 수 있어 색상의 농도 및 색상의 내구성을 측정하였고, 그 결과를 표1에 기재하였다.

실시예 2.

상기 실시예 1에서 수지침투로 성형한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였고, 상기 성형물의 색상 농도 및 색상 내구성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

비교예 1.

실시예 1에서 혼합 유기용매를 메틸에틸캐톤 30g, 저급 아세테이트류 20g, 아세톤 10g, 이소프로필알콜 40g, 알코올류 10g을 사용하고 약 30분 정도 건조시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 상기 성형물을 자외선에 노출시 농도를 직접 육안으로 식별할 수 있어 색상의 농도 및 색상 내구성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표1에 기재하였다.

비교예 2.

상기 실시예 1에서 광호환성 화합물만 사용하여 동일하게 실시하였고, 상기 성형물의 색상 내구성 및 색상의 농도를 측정하여 그 결과를 하기 표1에 기재하였다.

아울러 상기 실시예 1 및 2의 성형물은 실내에서는 무색으로 있다가 실외에서 광호환성 색으로 나타내다. 그러나 비교예 1 및 2의 성형물은 시간 경과에 따라 색상이 흐리고 소멸될 뿐 아니라, 그 구분이 명화하지 않는 경향이 있었다. 상기표1에서 색상 내구성은 성형물을 1시간 간격으로 자외선에 50회 노출 후 색상의 변화를 시각적으로 판단하였다.

진술한 바와 같이 본 발명의 방법은 광호환성 화합물 및 폴리염화비닐 원단착색 용제 및 알코올류로 사용되는 혼합유기용매인 메틸에틸캐톤, 저급 아세테이트류, 아세톤알콜류, 이소프로필알콜로 혼합된 용제를 사용하여 광호환성 화합물을 폴리염화비닐에 착색시킴으로써 원료 상승 및 제조 공정을 간편하게 해결함과 동시에 고농축의 색상을 표현할 수 있으므로 소비자 욕구에 맞는 제품을 제조할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 메틸에틸캐톤 20~30g, 저급 아세테이트류 10~20g, 아세톤 5~10g, 이소프로필알콜 40~50g, 에탄올 10~20g, 메탄올 5~10g, 광호환성 화합물 2~3g을 착색 혼합 후 30~40분 건조시키는 것을 특징으로 하는 광호환성 폴리염화비닐 원단 착색방법.
2. 제1항에 있어서 상기 광호환성 화합물이 스피로핀란계 화합물과 니-프토피란계 화합물인 것을 특징으로 하는 방법
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 방법으로 얻어진 광호환성 폴리염화비닐 착색원단으로 만들어진 제품
4. 제3항에 있어서 상기 제품들이 다이어리, 핸드폰 케이스, 일반비닐시트, 가방, 비닐봉투, 포장용 비닐봉투, 샌들, 폴리염화비닐 액세사리, 전화번호수첩 등 폴리염화비닐로 적용 가능한 제품인 것을 특징으로 하는 성형물