KR20170098547A - 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 보온원단은 기재 원단(1) 상에 베이스 수지 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 베이스 수지 코팅층(2) 상에 알루미늄 코팅층(3)이 형성되어 있고, 상기 알루미늄 코팅층(3) 상에 상부 수지 코팅층(4)이 형성된 구조를 구비한다.
상기 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층(4)들은 1층인 단층 구조 또는 2층 이상인 다층 구조이다.
본 발명은 알루미늄 코팅층(3)을 함유하기 때문에 인체에서 발생되는 원적외선을 외부로 방출하는 대신에 인체 방향으로 반사시켜 보온성 및 원적외선 차단 효과가 우수함과 동시에 상기 알루미늄 코팅층이 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층(4) 사이에 위치하면서 상기 2개의 수지 코팅층(2,4)들과 견고하게 접착되어 있기 때문에 세탁견뢰도, 땀견뢰도, 마찰견뢰도 및 일광견뢰도가 4~5급으로 우수하며, 촉감 및 드레이프성(Drape property)이 우수하다.
그로인해, 본 발명의 보온원단은 의류용 소재, 자동차 덮개용 소재 또는 텐트용 방수포(Tarp) 소재 등으로 유용하다.

Description

보온성 및 내구성이 우수한 보온원단{Thermal insulating fabric with excellent warm keep property and durability property}
본 발명은 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 일광견뢰도, 땀견뢰도, 마찰견뢰도 및 세탁견뢰도(이하 "내구성"이라고 통칭한다)가 우수함과 동시에 인체에서 발생되는 열 및/또는 원적외선을 외부로 방출시키지 않고 인체방향으로 반사시키는 기능을 구비하여 보온성이 뛰어난 보온원단에 관한 것이다.
통상적인 섬유소재를 사용하여 보온원단을 제조하는 경우에는 보온성을 향상시키기 위해서는 보온원단의 단위면적당 중량을 높여야하기 때문에 사용편의성을 개선하기 위해 적절한 단위면적당 중량을 보유하면서도 보온성이 일정수준 이상으로 향상시키는데는 한계가 있었다.
종래의 보온원단으로서, 대한민국 등록특허 제10-1449489호에서는 진공증착 등의 방법으로 기재 원단 상에 형성된 알루미늄 증착층을 포함하는 보온원단을 게재하고 있다. 구체적으로 대한민국 등록특허 제10-1449489호에서는 (ⅰ) 소수성 섬유로 이루어진 원단인 이면층과, (ⅱ) 기재 원단 상에 직접 알루미늄이 증착 또는 코팅(이하 "코팅"이라고 통칭한다)된 알루미늄 코팅층과 (ⅲ) 세라믹 입자와 바인더의 혼합물을 코팅하여 형성된 강화보호층이 차례로 적층된 보온원단을 게재하고 있다.
상기 종래의 보온원단은 알루미늄 증착층을 포함하고 있어서 보온성과 경량성은 우수하지만, 상기 알루미늄 증착층이 기재 원단 상에 직접 형성되기 때문에 기재 원단과 알루미늄 증착층 간의 접착강도가 떨어져 내구성; 다시말해 세탁견뢰도, 땀견뢰도 또는 일광견뢰도가 크게 저하되며, 촉감 및 드레이프성(Drape property)이 나빠져 의류용 소재, 자동차 덮개용 소재 또는 텐트용 방수포(Tarp) 소재 등에 상업적으로 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.
또 다른 종래의 보온원단으로서, 대한민국 등록특허 제10-1449489호에서는 저면에 접착제가 도포된 알루미늄 증착 보온필름이 도트 문양으로 투습원단상에 접착된 구조를 포함하는 보온원단을 게재하고 있으나, 상기 종래의 보온원단 역시도 투습원단상에 알루미늄 증착 보호필름이 접착제에 의해 접착되어 있기 때문에 내구성; 다시말해 세탁견뢰도, 땀견뢰도 또는 일광견뢰도가 크게 저하되며, 촉감 및 드레이프성(Drape property)이 나빠져 의류용 소재, 자동차 덮개용 소재 또는 텐트용 방수포(Tarp) 소재 등에 상업적으로 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 보온성(체열 상승 효과) 및 원적외선 차단 효과가 우수함과 동시에 세탁견뢰도, 땀견뢰도, 일광견뢰도 등과 같은 각종 내구성이 뛰어나고, 촉감 및 드레이프성(Drape property)도 양호하여 의류용 소재, 텐트용 방수포(Trarp) 소재 또는 자동차 덮개 소재 등으로 유용한 보온원단을 제공하는 것이다.
이와같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 원적외선을 외부로 방출시키지 않고 인체방향으로 반사시켜주는 기능을 구비하는 알루미늄 코팅층(3)을 기재 원단(1) 상에 직접 형성하는 대신에 기재 원단(1) 상에 형성된 베이스 수지 코팅층(2) 상에 형성한 다음, 상기 알루미늄 코팅층(3) 위에 상부 수지 코팅층(4)을 형성시킨 구조의 보온원단을 제공한다.
다시말해, 본 발명에서는 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층(4) 사이에 보온성을 향상시켜주는 알루미늄 코팅층(3)을 형성하므로서 이들간의 접착강도를 높혀 세탁견뢰도, 땀견뢰도 및 일광견뢰도를 향상시켜준다.
본 발명은 알루미늄 코팅층(3)을 함유하기 때문에 인체에서 발생되는 원적외선을 외부로 방출하는 대신에 인체 방향으로 반사시켜 보온성 및 원적외선 차단 효과가 우수함과 동시에 상기 알루미늄 코팅층(3)이 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층(4) 사이에 위치하면서 상기 2개의 수지 코팅층(2,4)들과 견고하게 접착되어 있기 때문에 세탁견뢰도, 땀견뢰도 및 일광견뢰도가 4~5급으로 우수하며, 촉감 및 드레이프성(Drape property)이 우수하다.
그로인해, 본 발명의 보온원단은 의류용 소재, 자동차 덮개용 소재 또는 텐트용 방수포(Tarp) 소재 등으로 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 보온원단의 사시 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 보온원단의 광반사열 측정 그래프.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 보온원단은 도 1에 도시된 바와 같이 기재 원단(1) 상에 베이스 수지 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 베이스 수지 코팅층(2) 상에 알루미늄 코팅층(3)이 형성되어 있고, 상기 알루미늄 코팅층(3) 상에 상부 수지 코팅층(4)이 형성된 구조를 갖는다.
상기 기재 원단(1)은 면섬유, 모섬유, 실크섬유 등과 같은 천연섬유, 합성섬유 또는 천연섬유와 합성섬유의 혼방사로 구성된 직물, 편물 또는 부직포 등이다.
상기 알루미늄 코팅층(3)은 알루미늄 증착층 또는 알루미늄 도금층 등으로서, 스퍼터링 방식, 이온 플레이팅 방식, 진공증착 방식 또는 화학적 도금방식으로 형성되며, 순도 99.9% 이상의 알루미늄으로 이루어지고, 두께는 40~150㎚인 것이 경량성, 보온성 및 원적외선 차단 효과들을 동시에 만족하는데 바람직하다.
상기 베이스 수지 코팅층(2) 및 상부 수지 코팅층(4)들 각각은 1층인 단층구조일 수도 있고, 사용용도에 따라서는 2층 이상의 다층구조일 수도 있다.
상기 베이스 수지 코팅층(2) 및 상부 수지 코팅층(4) 각각은 두께가 1~20㎛인 것이 바람직하다.
상기의 알루미늄 코팅층(3)은 외부로부터 원적외선이 보온원단 내로 침투하는 것을 효과적으로 차단하는 역할과 함께 인체에서 발생되는 열과 원적외선을 인체방향으로 반사시켜 보온원단 외부로 빠져 나가는 것을 방지하여 보온성(Cl0 값)을 향상시켜주는 역할을 수행하게 된다.
상기 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층(4)들은 일광이나 세탁시 가해지는 마찰이나 인체에서 발산되는 땀에 의해 상기 수지 코팅층들(2,4) 사이에 형성된 알루미늄 코팅층(3)이 산화되거나 소멸되는 것을 방지해주는 역할을 한다.
본 발명의 보온원단은 상기 알루미늄 코팅층(3)이 베이스 수지 코팅층(2)과 상부 수지 코팅층 사이에 형성되기 때문에 기재 원단(1) 상에 알루미늄 코팅층(3)이 직접 형성되는 종래 보온원단과 비교할때 상기 수지 코팅층(2,4)과 알루미늄 코팅층(3) 간의 접착강도가 획기적으로 향상되며, 그로인해 일광견뢰도, 세탁견뢰도, 땀견뢰도 등의 내구성이 개선된다.
상기 베이스 수지 코팅층(2) 및 상부 수지 코팅층(4)들은 각각 아크릴 수지, 실리콘 수지 또는 폴리우레탄 수지 등으로 구성되며, 바람직하기로는 폴리우레탄 수지로 구성되는 것이 수지 코팅층(2,4)들과 알루미늄 코팅층(3) 간의 접착강도를 향상시키는게 좋다.
본 발명에 따른 보온성 원단은 ISO 1505 C06 방법으로 측정한 세탁견뢰도가 4~5급이고, ISO E04 방법으로 측정한 땀견뢰도가 4~5급이고, KS K 0650:2011 방법으로 측정한 마찰견뢰도가 4~5급이고, ASTM D 1518방법으로 측정한 클로값(Clo value)이 0.090~0.099이다.
도 2는 30㎝의 조사거리에서 500W의 포토램프를 (ⅰ) 본 발명의 보온원단과 (ⅱ) 알루미늄 코팅층이 형성되지 않는 기재 원단(1) 각각에 10분동안 조사했을때. 조사시간에 따른 본 발명의 보온원단의 광반사열과 상기 기재 원단(1)의 광반사열을 측정한 그래프이며, 부호 A는 조사시간별 본 발명 보온원단의 광반사열 그래프이고, 부호 B는 조사시간별 상기 기재 원단의 광반사열 그래프이다.
도 2에서는 동일한 조사시간의 경우 본 발명의 보온원단의 광반사열이 알루미늄 코팅층이 형성안된 기재 원단(1)의 광반사열 보다 상대적으로 높고, 조사시간이 경과할수록 본 발명의 보온원단의 광반사열과 상기 기재 원단(1)의 광반사열 차이는 점진적으로 증가하는 것을 나타내고 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 보온원단은 알루미늄 코팅층(3)를 포함하기 때문에 원적외선을 통과시키는 대신에 반사시켜 광반사열이 높아 보온성 및 원적외선 차단 효과가 우수하다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명의 보호범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
250 데니어의 폴리에스테르 원사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 폴리에스테르 직물인 기재 원단(1) 상에 폴리우레탄수지와 디메틸포름아마이드(용제)를 포함하는 폴리우레탄수지 조성물을 코팅하여 두께가 10㎛인 1층 구조의 베이스 수지 코팅층(2)을 형성하였다.
다음으로, 진공증착 방법으로 상기 베이스 수지 코팅층(2) 상에 순도가 99.9%인 알루미늄을 70㎚의 두께로 증착시켜 알루미늄 코팅층(3)을 형성하였다.
다음으로, 상기 알루미늄 코팅층(3) 상에 폴리우레탄 수지와 디메틸포름아마이드 용제를 포함하는 폴리우레탄수지 조성물을 코팅하여 두께가 10㎛인 1층 구조의 상부 수지 코팅층(4)을 형성하여 보온원단을 제조하였다.
제조된 보온원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
250 데니어의 폴리에스테르 원사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 폴리에스테르 직물인 기재 원단(1) 상에 폴리우레탄수지와 디메틸포름아마이드(용제)를 포함하는 폴리우레탄수지 조성물을 2회 코팅하여 두께가 15㎛인 2층 구조의 베이스 수지 코팅층(2)을 형성하였다.
다음으로, 진공증착 방법으로 상기 베이스 수지 코팅층(2) 상에 순도가 99.9%인 알루미늄을 90㎚의 두께로 증착시켜 알루미늄 코팅층(3)을 형성하였다.
다음으로, 상기 알루미늄 코팅층(3) 상에 폴리우레탄 수지와 디메틸포름아마이드 용제를 포함하는 폴리우레탄수지 조성물을 2회 코팅하여 두께가 15㎛인 2층 구조의 상부 수지 코팅층(4)을 형성하여 보온원단을 제조하였다.
제조된 보온원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
250 데니어의 폴리에스테르 원사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 폴리에스테르 직물인 기재 원단(1) 상에 진공증착 방법으로 순도가 99.9%인 알루미늄을 70㎚의 두께로 증착시켜 알루미늄 코팅층(3)을 형성하여 보온원단을 제조하였다.
제조된 보온원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 2
250 데니어의 폴리에스테르 원사를 경사 및 위사로 사용하여 제직된 폴리에스테르 직물인 실시예 1의 기재 원단(1)을 그대로 보온원단으로 사용하였다.
상기 기재 원단(1)의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교실시예 1 비교실시예 2
세탁견뢰도 4급 5급 2급 4급
땀견뢰도 4급 5급 3급 4급
마찰견뢰도 4급 5급 2급 4급
일광견뢰도 5급 5급 3급 4급
보온성(Clo 값) 0.96 0.98 0.95 0.63
30㎝ 조사거리에서 500W 포토램프 10분동안 조사시 광반사열(℃) 39.6 39.7 39.0 33.5
표 1에서 세탁견뢰도는 ISO 1505 C06 방법으로 측정하였고, 땀견뢰도는 ISO E04 방법으로 측정하였고, 마찰견뢰도는 KS K 0650:2011 방법으로 측정하였고, 일광견뢰도는 ISO 105 B02 방법으로 측정하였고, 보온성을 나타내는 Clo 값은 ASTMD 1518 방법으로 측정하였다.
실시예 1 및 실시예 2로 제조한 본 발명의 보온원단은 세탁견뢰도, 땀견뢰도 및 일광견뢰도 모두가 4~5급 수준으로 우수함과 동시에 Clo 값과 광반사율이 높아 보온성 및 원적외선 차단효과가 우수함을 알 수 있었다.
그러나, 비교실시예 1로 제조한 보온원단은 Clo 값과 광반사율은 일정 수준으로 높아 보온성 및 원적외선 차단효과는 우수하지만, 세탁견뢰도 등이 2~3급으로 불량하였다.
또한 비교실시예 2의 보온원단은 Clo 값 및 광반사율이 낮아 보온성 및 원적외선 차단 효과가 불량하였다.
1 : 기재 원단
2 : 베이스 수지 코팅층
3 : 알루미늄 코팅층
4 : 상부 수지 코팅층
A : 알루미늄 코팅층이 형성되지 않은 상태인 실시예 1의 기재 원단(1)의 광반사열 그래프.
B : 실시예 1로 제조한 본 발명 보온원단의 광반사열 그래프.

Claims (6)

  1. 기재 원단(1) 상에 베이스 수지 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 베이스 수지 코팅층(2) 상에 알루미늄 코팅층(3)이 형성되어 있고, 상기 알루미늄 코팅층(3) 상에 상부 수지 코팅층(4)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
  2. 제1항에 있어서, 알루미늄 코팅층(3)은 알루미늄 증착층 및 알루미늄 도금층 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
  3. 제1항에 있어서, 알루미늄 코팅층(3)은 두께가 40~150㎚인 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
  4. 제1항에 있어서, 베이스 수지 코팅층(2) 및 상부 수지 코팅층(4)은 단층 구조 및 다층구조 중에서 선택된 1종의 구조를 구비하며 두께가 1~20㎛인 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
  5. 제1항에 있어서, 베이스 수지 코팅층(2) 및 상부 수지 코팅층(4)은 아크릴 수지, 실리콘 수지 및 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 1종의 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보온원단은 ISO 1505 C06 방법으로 측정한 세탁견뢰도가 4~5급이고, ISO E04 방법으로 측정한 땀견뢰도가 4~5급이고, KS K 0650:2011 방법으로 측정한 마찰견뢰도가 4~5급이고, ASTM D 1518방법으로 측정한 클로값(Clo value)이 0.090~0.099인 것을 특징으로 하는 보온성 및 내구성이 우수한 보온원단.
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