KR840001523B1 - 직물에의 역반사처리용 피복 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직물에의 역반사처리용 피복 조성물

도면은 본 발명의 조성물로 역반사처리된 직물의 단면도이다.

본 발명은, 통상의 일광에서의 외관이 변하는 일이 없이 역반사 조건하에 직물이 밝게 보이도록 그 직물을 피복하는데 유용한 신규 피복 조성물에 관한 것이다.

미합중국 특허 제4,103,060호는 역반사 유리 소립구(microsphere)가 직물의 표면에 낮은 밀도로 산재(散在)되어 부착되는 역반사처리를 기술하고 있다. 그러한 처리재는 통상의 일광 조건하에서 감지하는 것이 곤란하지만 그 피복된 이류는 역반사조건하에 어두운 곳에서 볼 때(즉, 관찰자가 직물에 입서되는 광비임과 동축에 위치하여 있을 때) 밝게 보인다. 그러한 처리재가 일광하에서 낮은 가시도(可視度)를 갖는 다른 사실은 통상의 일광하에서도 쉽게 보이는 종래의 역반사 처리재에 대한 소비자의 불만을 제거할 수 있다.

그러한 역반사 처리재를 제조하기 위한 상기 미합중국 특허 제4,103,060호에 고시된 방법 및 재료는 상용되고 있지 않다. 그 주요 방법은, 입자들내의 결합제(binder)를 유연하게 하여 그 입자들을 직물에 부착시키는 조건하에서 입자들을 직물에 케스케이드(cascads)하는 것이었다. 그러나 그 방법은, 현존 직물 처리방법에 채용될 수 없었고, 몇몇 치밀하게 직조된 직물에서는 그 부착된 입자들이 직물의 표면위에 돌출하고, 요구되는 것보다 큰 일광 가시도를 가졌다.

미합중국 특허 제4,103,060호에 교시된 또 다른 방법은 역반사 피복조성물을 직물상에 드문 드문하게 프린트(print)하는 것이었다. 반구형의 역반사유리 소립구를 기초로한 유용한 역반사피목 조성물이 미합중국 특허 제2,963,378호에 제시되었고, 또 다른 제안들이 미합중국 특허 제3,099,637호, 제3,228,897호, 제3,420,597호, 제3,535,019호, 제3,835,087호 및 카나다 특허 제935,254호에 기술되어 있다.

그러나, 그러한 불연속적이고 떨어진 지역들을 피복하는 것을 어느 정도 상업적으로 가치가 없었다. 너무 큰 일광 가시도를 야기함이 없이 소망의 반사도를 제공하는데 충분한 소립자를 부착하는 것이 어려웠고, 또한 그 프린팅 작업은 처리물의 일광 가시도를 증가시키는 규칙적인 패턴(pattern)을 형성하였다.

본 발명의 통상의 일광관찰 조건하에서 감지하는 것이 특히 어려운 역반사 처리를 제공하도록 다양한 직물에 피복될 수 있는 신규한 피복 조성물을 제공한다. 간단히 말하여, 본 발명의 조성물은 (a) 필름 형성 결합제 물질과 적어도 40체적 %의 휘발성 조성물을 포함하는 묽은 피복매체(coatin vehicle)와, (b) 약 1.85 및 2사이의 굴절율을 갖는 투명한 소립구로 구성되어 있고, 그 소립구는 그의 반구(半環) 부분에 반사 수단이 피복되어 있고, 본 발명 조성물의 비휘발성 부분의 체적의 약 1/3 이하의 양으로 피복 매체에 분산된다.

본 발명의 조성물은 피복 조성물내 소립구의 농도를 포함한 중요 사항들에서 종래의 피복 조성물과 다르다. 종래 피복 조성물은 가능한한 진한 소립구의 농도를 가지는 피복재를 제공하기 위한 것이었다. 그 이유로, 소립구는 조성물의 비휘발성 성분의 많은 비율, 즉 50체적 %이상으로 포함되었다. 이들 종래 기술의 원리 및 목적을 근거로 하여, 본 발명에 사용된 양에 대한 미세입자의 농도를 감소시키면 실용성이 감소된다. 그러나 그와 대조적으로, 묽은 피복 매체내에 분산된 소립구 농도를 감소시킴에 의해, 착용할 수 있는 의류에 요구되는 일광하에서는 잘 보이지 않고 야간에는 역반사하는 소망의 처리재가 제공될 수 있음을 알았다.

특히, 전술한 조성물이 예를들어 나이프 블레이드(knife blade)에 의한 확포, 또는 윤전 그라비아(rotogravure) 실린더에 의한 도표, 또는 분무에 의해 직물에 피복될 때, 그 직물의 표면에 소립구가 드문드문하게 분포됨이 확인되었다. 피복매체내의 결합제 물질은 직물의 표면에 횡으로 분포되고, 건조 및 (또는) 반응후 직물에 소립구를 보지하는 얇은 층을 형성한다. 각개 소립구들은 일부분이 그 층에 매몰되고, 다른 일부분이 그 층위에 돌출하여 있는다. 그 소립구들은 불규칙하게 배향될 수 있으나, 일반적으로, 그 소립구들의 적어도 1/3은, 반구형 반사체가 소립구와 직물 사이에 위치되고 소립구의 외측으로 향한 표면이 노출된채 배치된다.

그 피복에서 주지되는 몇몇 유용한 특징은 다음과 같다.

(1) 소립구가 직물의 표면을 가로질러 양호하게 분포된다. 조성물내 소립구의 체적 %의 선택에 의해, 소립구들이 미합중국 특허 제4,103,060호에서 교시된 파라메터(parameter)내의 밀도로, 즉 피복물의 평방 센티메터당 약 2000 이하, 바람직하게는 약 500 이하의 밀도로 분포될 수 있다.

(2) 소립구의 어떤 집중부들은 작고, 많은 소립구들이 다른 소립구들로부터 떨어져 있는다. 드문 드문하게 배치된 역반사 지역의 최대표면 칫수, 즉 역반사시 하나의 역반사 지역으로 보이는 소립구의 집중부 또는 집단의 칫수는 약 1㎜ 이하이다.

(3) 소립구들은 직물표면의 요부(凹部), 즉 직물의 실(

)들 사이틈내에 부착되는 경향이 있다. 이러한 부착은 통상의 사용시 소립구의 이탈을 최소로 하며 소립구의 일광하에서의 가시도를 감소시킨다. 본 발명의 피복조성물은 쟈켓트 및 코우트용의 외피에 나일론과 같은 재료로 치밀하게 직조된 직물을 포함한 각종 직물에 유용하다.

전반적으로, 본 발명의 처리재는 일광하에 감지되기 어려웁다. 그 소립구들은 직경이 약 50마이크로 미터 이하로 매우 작고, 소립자의 집단들은 쉽게 눈에 띄지 않는다. 특히 다른 소립구들로부터 떨어져 있는 각개 소립구들은 거의 감지되지 않는다(사람의 눈의 가시도는 100-1000피이트-람베르트(lambert)의 수직조명 조건하에 조명되는 물체에서 1분(각도에서의 "분"임)으로 간주된다. 15 및 30인치의 관찰거리에서 1분은 각각 0.0043인치(110마이크로 미터) 및 0.0087인치(221마이크로 미터)이다.

그들의 일광하에서의 낮은 가시도와 대조적으로, 본 발명의 피복 조성물로 처리된 의복은 야간에서 자동차의 헤드라이트광에 의해 조명될 때 밝게 역반사 한다. 그러한 역반사 조건하에, 적절히 배향된 각 소립자는 광(光)의 핀포인트(pinpoint)를 반사한다. 전체로서, 그 무수한 핀 포인트 반사는 직물을 밝게하여 보이게 한다.

첨부도면은 본 발명의 조성물로 역반사처리한 직물 10의 단면을 개략적으로 나타낸다. 그 역반사처리물은 반구상이 반사처리된 소립구 12가 부분적으로 매몰되는 결합제물질의 얇은 피복층 11을 포함한다. 그 소립구는 직물의 요부 13내에 배치되는 경향이 있고 불규칙하게 배향된다. 일반적으로 소립구의 적어도 약 1/3이 그들의 반구형 반사 캡(cap) 14가 소립구와 직물의 사이에 위치하여 배치되고, 그 소립구의 외측으로 향하면 15가 광선을 받도록 노출되어 있는다.

본 발명의 피복 조성물과 함께 사용하는데 유용한 결합제(binder) 물질을 직물처리산업에 이미 잘 알려져 있다. 그러한 결합제물질은 직물 날염(장식적 목적을 위한), 방수코우팅, 플록킹(flocking) 결합제 등에 사용되어 왔다. 이들 유용한 결합제 물질들은 직물에 피복되고 어떤 환경에 노출될 때 영구 부착성 필름을 형성한다.

아크릴기재 중합체의 수성 에멀죤(emulsion)이 바람직한 결합제 물질인데, 이는 물이 저렴하고 편리하며 환경에 대해 안전한 희석재로 유익하고 아크릴 중합체가 직물의 가요성을 유지하면서도 영구적으로 양호하게 부착된 층을 제공하기 때문이다. 그러한 결합제물질로 처리된 직물은 결합제물질의 피복층을 분열시키는 일이없이 접힐 수 있고, 처리후의 직물의 촉감이 처리전과 거의 동일하다. 이들 아크릴기재 중합체의 수성 에멀죤은 물의 증발시 건조되어 연속적인 필름으로 합착(合着)한다. 또한 그 에멀죤은 가열에 의해 보다 불용성의 상태로 반응될 수 있다. 그러한 반응된 결합제물질은 통상의 드라이크리닝 용제에 쉽게 용해하지 않는다.

본 발명의 조성물의 피복 매체에 유용한 다른 결합제물질은 비닐리덴 클로라이드기재 공중합체, 폴리에스터 및 폴리우레탄이다. 반응성 결합제물질로서 가열에 의해 활성화 될 수 있는 한가지의 조성물이 바람직할지라도, 피복시까지 따로따로 저장되는 2가지의 조성물도 사용될 수 있다.

직물에 적용된 결합제물질의 층의 영향을 최소로 하기 위해, 그 층이 매우 얇은 것이 바람직하다. 그렇게 얇게 하는 것은 피복매체를 묽게함에 의해 달성될 수 있고, 일반적으로, 그 피복매체는 적어도 40체적 %, 바람직하게는 적어도 70체적 %의 휘발성 성분을 포함한다. 그러한 휘발성 성분은 라텍스(latex) 입자가 분산된 휘발성액체 또는 용제(solvent) 또는 희석제(thinner)이어도 좋다. 물이 휘발성 성분으로 바람직하지만, 유기(有機)액체가 사용될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 조성물내 소립구의 수는 직물상의 소립구의 밀도를 낮게하여 일광하에서 보이지 않게 하도록 낮게 유지된다. 다른 종류의 의류에서는 다른 정도의 일광하에서의 불가시도(不可視度)가 허용될 수 있고, 어떤 직물에서는 소립구의 높은 밀도에서도 양호한 일광하에서의 불가시도가 달성될 수 있다. 일광하에서의 완전한 불가시도가 요구되지 않는 경우에는 소립구가 조성물내 비휘발성 성분의 체적의 약 1/3까지의 포함될 수 있다. 통상 소립구는 조성물내 비휘발성 성분의 체적의 약 1/4 이하로 포함된다. 일광하에서의 불가시도와 역반사도의 양호한 조합은 약 15체적 %이하의 수준으로 소립구를 함유시킴에 의해 얻어진다.

직물의 처리된 표면에의 입사광의 룩스(lux) 당 그 표면의 평방미터에서 적어도 1칸델라(candella), 바람직하게도 적어도 2.5 또는 3칸델라의 반사광을 나타내는 반사처리를 제공하는데 충분한 양의 소립구가 조성물내 포함되는 것이 일반적이다.

소립구가 피복 조성물에서 오직 적은 백분비를 차지하기 때문에, 그 소립구는 직물에 적용되기 직전에 조성물내에 양호하게 분산된다. 그러한 분산은 기계적 교반 기술에 의해 달성될 수 있다. 또한, 카복실메틸셀루로우즈 및 폴리아크릴레이트와 같은 틱소트로피제(劑)(thixotropic agent)가 그 조성물에 첨가될 수도 있다.

그 조성물내 포함되는 소립구는 통상 투명한 유리이며 본 발명의 대부분의 예에서는 그 소립구가 무색인 것이 바람직하다. 반구형 반사체가 소립구에 직접 부착되는 경우, 그 유리의 굴절율은 1.85와 2.0 사이의 범위, 바람직하게는 1.9보다 약간 큰 것이 좋다. 낮은 굴절율의 소립구는 유리소립구를 낮은 굴절율의 물질로 미리 피복함에 의해 소립구로부터 반구형 반사체를 떨어져 있게 하여 사용될 수 있다. 높은 굴절율의 소립구는 소립구가 습윤되어 있을 때 유용한 역반사를 얻도록 낮은 굴절율의 소립구와 혼합하여 사용될 수 있다. 그 소립구들은 처리된 직물에서의 가시도를 최소로 하기 위해 일반적으로 평균 직경이 200마이크로 미터 이하이며, 바람직하게는 100마이크로 이하이다.

소립자의 반구부분을 반사처리하기 위한 과정이 미합중국 특허 제2,963,378호에 고시되어 있다. 증기상 피복된 알루미늄이 반구상 반사피복재로 바람직하지만, 미합중국 특허 제3,700,305호에 기술된 바와 같은 전기 절연성 피복재가 사용될 수도 있다. 알루미늄 포스페이트 또는 알루미늄 옥사이드 필름과 같은 장벽(barrier) 필름이 본 발명의 조성물의 자체 안정성(self-stability)을 증가시키기 위해, 미합중국 특허 제3,535,019호에 기술된 방식으로 금속제의 반구형 피복재위에 부착되어도 좋다. 또 다른 방식으로 또는 그외에, 60아세톡시-2,4-디메틸-m-디옥산 또는 트랜스-1,2-비스(n-프로필설포닐) 에틸렌과 같은 첨가제가 자체 안정성을 증가시키기 위해 피복매체에 첨가되어도 좋다. 이들 첨가제는 세균 성장을 방지한다.

특수한 결과들을 달성하기 위해 각종 다른 첨가제가 조성물에 포함되어도 좋다. 예를 들어, 발포방지제(anti-foaming agent)가 직물에 적용될 때 피복매체의 발포를 최소로 하기 위해 그 피복매체의 첨가될 수도 있다. 조성물내에 첨가될 수 있는 또다른 첨가제들은 유기기능적 실란(organofunctional agent) 부착보조제, 즉 결합제(coupling agent)로서 그리고 위장 또는 착색제로서 첨가된다.

본 발명의 피복조성물을 직물에 처리하기 위한 바람직한 기술은 나이프 블레이드와 같은 댐(dam) 또는 장벽(barrier) 수단으로 직물을 가로질러 그 조성물은 확포시키는 것이다. 그 나이프 블레이드를 직물의 표면에 가볍게 누르거나 또는 직물 위로 약간 상승시킨 채 그 직물을 가로질러 이동시켜 행한다. 피복 조성물은 그 나이프 블레이드의 앞에서 이동하면서 직물의 표면에 얇은 피복 매체만을 형성하고, 대부분의 소립자들이 그 직물의 요부(凹部)내에 배치된다. 피복 매체의 비휘발성 결합제 물질의 낮은 농도에 기인하여 피복 매체는 건조후 감소되어 매우 얇은 필름을 형성한다. 직물내로의 결합제 물질의 침투가 첨부도면에서 결합제 물질 11의 침투로 나타낸 바와 같이 일어난다. 직물을 가로질러 나이프 블레이드로 조성물을 확포시키는 대신, 그 조성물은 윤전그라비아 로울러, 분무 또는 분무와 나이프 블레이트의 조합, 또는 스크랜 프린팅과 같은 다른 기술에 의해 적용될 수도 있다.

본 발명은 하기 실시예들을 참조하여 더 상세히 설명한다. 하기 성분들로부터 피복 조성물을 제조하였다.

전술한 성분들을 서로 혼합하고 암모니움 하이드록사이드로 pH를 8로 조정하여 약 1700센티포이스(centipoise)의 점도를 갖는 피복조성물을 제조하였다. 소립자들은 전체 피복조성물의 1.84체적 %와 조성물의 비휘발성 성분의 11.58%로 함유되었다.

직물 위에 직접닿게 높은 나이프 블레이드를 사용하여 치밀하게 직조된 나일론 옥스포드직물에 상기 조성물을 피복하였다. 66℃(150℉)의 열풍으로 그 조성물을 건조시킨 다음, 150℃(305℉)에서 10분간 가열하여 결합제물질을 경화시켰다. 그 직물은 소립자들이 평방센티미터당 약 1450개의 밀도로 직물의 표면상에 분포된 연속적인 결합제물질층으로 피복되었다. 거의 모든 소립자들이 직물 표면의 요부내에 정착하였다. 그 직물을 정규 일광에서 보았을 때 소립자들이 눈을 매우 밀접시켜 볼 때를 제외하고는 감지되지 않았다. 야간에 그 직물은 그의 처리된 표면의 평방미터에서 입사광의 룩스당 2.5칸델라의 반사광을 밝게 역반사하였다.

[본 발명의 실시양태]

1. 첨부 특허청구의 범위의 조성물에서, 결합제물질이 아크릴기재 중합체의 수성 에멀죤을 포함하는 것.

2. 특허청구의 범위, 또는 상기 1항의 조성물에서, 소립자들이 그 조성물의 비휘발성 성분의 체적의 약 1/4 이하로 포함되는 것.

3. 특허청구의 범위, 또는 상기 1항 또는 2항의 조성물에서, 피복매체가 적어도 70체적 %의 휘발성 성분을 포함하는 것.

4. 특허청구의 범위, 상기 1,2,3항 중 어느 한항의 조성물을 장벽 수단으로 직물을 가로질러 확포시키는 것을 포함하는 직물에의 역반사 처리방법.

Claims (1)

1. 필름형성 결합제 물질과 휘발성 성분을 포함하는 피복매체와, 반구부분이 반사수단(14)으로 피복되고 피복매체내에 분산된 굴절율 약 1.85-2의 투명한 소립구(12)들로 구성된, 직물을 역반사 처리하는데 유용한 피복조성물에 있어서, 상기 휘발성 성분이 피복매체의 적어도 40체적 %이고, 상기 투명한 소립구(12)들이 상기 조성물의 비휘발성 성분체적의 약 1/3 이하로 포함됨을 특징으로 하는 직물에의 역반사 처리용 피복조성물.

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