KR930006935B1 - 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

다변색 가능한 투습방수포의 제조방법

본 발명은 감온 가역 변색기능을 갖는 투습방수포의 제조방법에 관한 것으로 상세하게는 각각의 온도에 따라 변할 수 있는 서로 다른색상의 변색안료를 다단으로 프린팅한 후 그 위에 미세기공층을 형성시켜 다색, 다양한 무늬를 발현함과 동시에 투급방수기능 및 내광, 내구성등이 우수한 다색 감온 변색성 투습방수의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 대부분의 방법들이 원단층위에 변색안료를 함유하는 변색층을 설계한 후 그 위에 수지를 주성분으로 하는 보호층을 형성시킨 것이 대부분이었다. 그러나 이들 종래의 방법들은 다음과 같은 문제점이 있어 실제로 상업화하는데 있어서 어려움이 많았다.

예를들면 첫째로 원단에 있어서 변색층을 설계하는데 있어서 원단의 최외각으로부터 보호층, 변색층, 원단층으로 구성되어 있어 보호층의 세탁이나 마찰등과 같은 물리적인 힘에 의해 파손되어 변색층이 손상을 입기쉽다. 또 외부광선에 대한 내광성이 떨어져 변색층의 안료가 변질되기가 쉽다. 둘째로 최외각에 수지를 주성분으로 하는 보호층이 설계되어 있음으로 인해 촉감이 저하됨은 물론 투습성능이 전혀 없어 의류 특히 스포츠웨어로는 사용이 불가능하였다. 셋째로는 변색층에 사용되는 변색안료의 경우 단순히 변색성 잉크 조성물을 수지와 혼합하여 사용함으로서 변색층을 다단으로 설계하기가 곤란하였다. 즉 다단으로 코팅하여 변색층을 설계할 경우 먼저 코팅된 수지속에 함유된 변색안료와 서로 혼합되어, 일정한 형태로의 변색기능을 나타나게 하기가 어렵게 된다.

본 발명은 상술한 바와같은 문제점들을 개선한 것으로 마이크로 캡슐화된 변색안료를 일정점도를 가지는 나염호에 함유시켜 프린팅 방법에 의해 다단으로 변색층을 설계, 무늬 및 색상이 다양하게 변색이 가능하게 한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 발수처리된 포지의 편면에 순차적으로 접착층, 변색층, 미세기공층을 형성시키되 변색층에 감온 가역 변색안료, 증점호 및 바인더로 구성된 나염호를 2단이상 다단으로 도포한 것을 특징으로 하는 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법에 관한 것으로 원단의 최외각(외부)으로부터 원단층, 접착층, 변색층, 미세공층의 순으로 구성되어 있으며 변색층의 설계하는데에 있어서 변색온도 범위가 동일한 것을 다단으로 설계하는 방법과 서로다른 변색온도 범위를 갖는 변색안료층을 설계하는 것이 가능하다. 이때 사용되는 감온 가역 변색안료는 마이크로캡슐화된 변색안료로 이를 일정감도를 가지는 나염호에 혼합하여 사용함으로서 종래의 문제점인 변색안료가 서로 혼합되는 문제점의 개선이 가능하게 된다. 또 외부로부터 원단층, 박막의 접착층, 변색층, 미세기공층이 설계되어 있어 마찰이나 세탁에 대한 내구성은 물론 외부광선에 의해 변색층이 변화되는 것을 막을수 있다. 또 내부에는 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 미세기공층이 형성되어 있어 인체에서 발산되는 수분을 효과적으로 발산시키게 된다.

보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 변색 기능층에 사용한 감온 가역 변색안료는 마이크로 캡슐화된 안료로 임의의 온도 이하에서 전자를 내 놓을수 있는 전자공여성 물질과 전자를 흡수할 수 있는 전자수용성 물질의 두 성분으로 구성되어 있다.

이들 두 구성물질은 임의의 온도 이하에서 서로 전자의 수수작용이 이루어짐으로 변색이 되는 유색결정을 이루고, 임의의 온도보다 높을때는 전자의 이동이 본래의 상태로 되돌아옴으로 발색단이 제거됨으로 색상이 없어진다. 전술한 전자를 내놓을 수 있는 물질인 로이코 염료는 유색염료를 환원시키므로써 유색에서 무색으로 변색이 가능한 염료로서 트리페닐메탄계, 플로란계, 로이다민락탐계등 많은 종류가 있다.

대표적인 염료로는 크리스탈바이올렛락톤(황색), 3-디에틸아미노-6-메틸-7-아닐로플로란(흑색)등이 있다. 전자수용성 물질인 현색제는 로이코염료로부터 전자를 흡수시킬 수 있는 물질로서 비스페놀류, 알킬페놀류, 노블락형페놀수지등의 페놀화합물 그리고 방향족의 카르본산 유도체 및 금속염, 히드록시 안식향산 에스텔, 활성백토등 많은 종류가 있다. 그리고 로이코염료와 현색제가 작용하여 유색에서 무색으로, 무색에서 유색으로 가변적인 변색이 일어나도록 하기 위해서는 두 물질만 내포시킬 수 있는 공간이 필요하다. 그 이유는 전자의 수수작용의 유무시에 두 물질이 매칭되어 있는 상태를 유지시키고 외부로부터의 보호를 위해서인데 그 방법으로는 마이크로캡슐화가 적합하다.

상술한 감온 가역 변색안료를 접착층이 형성된 섬유기재면에 적용함에 있어서 나염호는 증점호와 바인다, 감온 가역 변색안료로 구성되며 증점호는 등유 60-80%(중량비)에 유화제 5-10%를 넣고, 믹싱한 다음 물 10-20%, 자외선흡수제 10-20%를 넣고 충분히 믹싱시켜 제조한다. 이때 자외선흡수제는 전체 증점호내에서 0.1-30%(중량비)함유되어 있어야 하는데 이하의 경우 효과가 떨어져 내광성이 부족, 변색안료의 변화를 초래하게 되고 이상의 경우는 증점호의 상용성이 저하 코팅성능이 저하된다. 그리고 이와같은 방법으로 제조된 중점호 50-70%(중량비)에 감온 가역 변색안료를 20-30% 투입하고, 고형분이 50-70%인 에멀젼 타입의 바인다 20-30%를 투입하여 나염호를 조제한다. 이때 변색안료와 증점호의 혼합비율은 변색안료가 증점호의 20-60% 되도록 해야 하는데 만약 변색안료의 비율이 상기 범위보다 클 경우는 변색성은 좋으나 상대적으로 작업성 및 내구성이 저하되고, 이하의 경우는 변색성능이 저하된다. 그리고 여기에 적용되는 바인다는 폴리우레탄 또는 폴리아클릴계 폴리아미드계등이 가능하다.

또한 나염방법으로는 스크린나염, 롤러나염, 로터리나염등이 적용될 수 있으며 스크린나염의 경우에는 110목에서 240목가지의 스크린이 적용 가능하고, 그리고 동시에 적용할 수 있는 스크린의 갯수는 8-9매까지 가능하다. 그러므로 종래에는 1단 프린트밖에 할 수 없었던 것이 나염에 의한 변색색상은 9단 프린트까지 가능하므로 9가지의 색상변화가 가능하다. 그리고 접착층은 투습성을 유지하면서 섬유기재층과 미세기공 피막층간의 우수한 접착성을 부여하는 층으로 폴리우레탄수지, 폴리아크릴계 접착제 및 에스테르게 접착제와 무기물질, 유기용제로 구성되어 있다.

여기에 사용된 무기질로는 실리카겔, 이산화티탄, 탄산칼슘, 증조, 염화칼슘등이 있으며 접착제내의 무기질은 1-15%로 함으로써 통기성 및 투습성을 유지시키면서 접착성 및 작업성이 우수하다. 그리고 미세기공층은 폴리우레탄수지, 무기물질, 계면활성제, 산화방지제 및 유기용제로 이루어진 코팅약제를 섬유기재에 코팅하여 3-15% 디·엠·에프수용액에서 습식응고시켜서 미세기공을 형성시킨 다음 알카리수용액중에서 극성유기용제를 추출하고 무기물질을 용출시킨 것이다.

이때 사용되는 폴리우레탄수지는 폴리에스테르계 또는 에스테르 에테르 공중합 타입으로 통상의 일액형 선상고분자물이다. 극성유기용매로는 물에 대한 용해성이 좋은 디메틸포름아미드, 디메틸아세테이트, 디메틸술폭사이드등이 사용가능하고, 폴리이소시아네이트는 톨리렌디이소시아네이트, 디이소이소시아네이트등이 사용되는데 이는 폴리우레탄수지와의 결합력을 향상시켜 내구성을 부여하게 된다.

한편 실리카겔은 친수성 비결정성으로 알카리수용액중에서 추출해 내면 폴리우레탄 공극사이에 미세기공을 형성되어 투습성이 좋게 된다. 그리고 이때 사용되는 기재층에 사용되는 포지는 직물, 편물, 부직포등이 사용 가능하다.

본 발명의 감온 가역 변색원단의 투습도는 4000g/㎡·day 이상이고 배수압은 1000mmH₂O이상, 발수도는 90% 이상이다. 그리고 주변의 온도변화에 따라 임의의 온도보다 낮을때는 다양한 색상의 무늬가 민감하게 나타나고, 임의 온도보다 높을때는 다양한 무늬의 색상이 민감하게 사라진다. 또한 서로다른 변색온도를 갖는 변색안료를 다른형태로 다단으로 코팅할 경우에는 임의의 온도보다 낮을때는 다양한 무늬의 색상이 나타나고 이보다 더 낮은 임의의 온도에서 또다른 다양한 무늬의 색상이 나타난다.

그리고, 본 발명의 감온 가역 변색원단은 다색의 변색기능을 갖는 프린트층이 미세기공층보다 안쪽에 설계되어 있으므로 내세탁성 및 내크리닝성등의 내구성이 우수하고, 바깥쪽에 설계된 기포지층과 감온 변색기능을 갖는 나염층에 함유된 자외선흡수제로 인하여 내광견뢰도가 우수함으로 장기간 사용해도 계속적으로 감온 가역 변색기능을 발휘할 수 있는 특성 및 다양한 색상으로 동시에 발색, 소멸이 가능하다. 그러므로 투습 방수기능과 감온 가역 변색기능을 갖는 복합 기능성 원단소재이다.

[실시예 1]

70 D 나이론 스파크사직물(밀도 : 120×90 본/인치)을 불소계 방수제 5% 농도의 수용액에 침지하여 170℃에서 열처리하여 직물의 표면에 표(1)의 접착제조성물을 도포, 건조한 후 10℃에서 변색이 일어나는 표(2)의 나염호제를 150메시의 스크린을 적용하여 서로 다른형태로 3단으로 프린팅한 후, 다시 접착제를 재코팅하고, 미세기공을 형성키위해 표(3)의 폴리우레탄 수지조성물을 오버롤 코터를 사용하여 코팅한 후, 응고 수세하여 건조 후 방수처리를 하였다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[실시예 2-3]

실시예 1의 적용약제와 프로세스는 동일하게 하되 변색층을 설계하는데 있어서, 각각 5개의 스크린을 사용 서로다른 형태로 5단으로 프린팅 및 7단으로 프린팅 하였다.

[실시예 4]

실시예1의 적용약제와 프로세스는 동일하게 하되 변색층을 설계하는데 있어서, 10℃에서 변색되는 변색안료를 첨가한 호를 각각의 4개의 스크린을 사용 서로다른 형태로 4단으로 프린팅하고, 계속해서 5℃에서 변색되는 변색안료를 첨가한 호를 각각의 3개의 스크린을 사용 서로다른 형태로 3단으로 프린팅 하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 같은 포지에 표(2)의 나염호 약제를 단지 150메시의 스크린을 적용하여 프린팅한 후, 100℃에서 건조, 150℃에서 큐어링하고 발수처리 하였다.

[비교예 2]

실시예 1과 같은 포지에 표(1)의 접착제를 나이프 코팅하고 아크릴수지 60%(중량비), 감온 가역 잉크조성물 30%, H₂O 10%로된 약제를 코팅하고 내구성을 위하여 폴리우레탄계 표면처리계 69%(중량비), 폴리이소시아네이트 3.4%, 자외선흡수제(Ciba-Geigh社 "Irganox") 5%, 톨루엔 22.6%로 하여 박막코팅을 하고 발수처리를 하였다.

실시예 1-4과 비교예 1-2로 제조된 투습방수포의 물성은 다음과 같다.

Claims (4)

1. 발수처리된 포지의 편면에 순차적으로 접착층, 변색층, 미세가공층을 형성시키는 투습방수포의 제조방법에 있어서 변색층을 감온 가역 변색안료, 증점호 및 바인더로 조성된 나염호를 사용 2단이상 도포한 것을 특징으로 하는 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법.
2. 특허청구범위 제1항에서 감온 가역 변색안료의 변색온도범위가 동일한 것으로 2단이상 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법.
3. 특허청구범위 제1항에서 감온 가역 변색안료의 변색온도범위가 서로 상이한 것으로 2단이상 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법.
4. 특허청구범위 제1항에서 변색안료와 증점호의 혼합비율을 변색안료가 증점호의 20-60%인 것을 특징으로 하는 다변색 가능한 투습방수포의 제조방법.