KR101505898B1

KR101505898B1 - 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법, 이에 의해 제조된 축광 필름, 축광 원사, 축광 분말, 축광 핫멜트 필름 및 산업 부자재

Info

Publication number: KR101505898B1
Application number: KR1020150007356A
Authority: KR
Inventors: 이호남
Original assignee: 화영실업(주)
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2035-01-15
Also published as: WO2016114459A1

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에스테르 베이스필름의 표면을 코로나 특수처리함과 더불어 축광안료를 포함한 코팅 혼합물의 최적 조건을 수립함으로써, 코팅시 축광안료의 접착성을 강화하여 축광안료가 박리, 탈리되지 않도록 하고, 발광지속성 및 발광특성이 우수한 반영구적인 축광/발광 기능을 발휘하며, 방사성 물질이 포함되지 않아 인체에도 무해한 폴리에스테르 축광 필름을 제조할 수 있는 방법, 이에 의해 제조된 축광 필름, 축광 원사, 축광 분말, 축광 핫멜트 필름 및 산업 부자재에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 축광 필름의 제조방법, 이에 의해 제조된 축광 필름, 축광 원사, 축광 분말, 축광 핫멜트 필름 및 산업 부자재{PREPARATION METHOD OF POLYESTER PHOSPHORESCENT FILM, AND PHOSPHORESCENT FILM, PHOSPHORESCENT YARN, GLITTERING POWDER, PHOSPHORESCENT HOT―MELT FILM, INDUSTRIAL SUBSIDIARY MATERIALS PREPARED BY THE SAME}

산업이 발전함에 따라 축광 기능을 갖는 다양한 기능성 제품, 예컨대 시계, 전자기기, 인테리어, 표식, 방화기기, 조명, 완구 등과 같은 제품들이 연구 개발되고 있으며, 각종 의류 및 섬유 제품에도 이러한 축광 기능을 부여하려는 시도가 진행되고 있다.

일반적으로, 축광사(축광 원사)란 섬유용 플라스틱 기재에 소정의 축광안료(또는 발광도료, Phosphorescent pigment)를 적용한 뒤 슬릿팅하여 만든 실로서, 빛을 받으면 그것을 축적하였다가 어두운 곳에서 스스로 발광하는 특성을 나타낸다.

이러한 축광사는 각종 원단류, 자수사, 의복, 신발, 인형 및 로프 등 많은 제품에 응용되고 있으며, 특히 안전장비복, 커튼, 벽지, 산업 부자재, 안전표지판 등 어두운 곳에서 발광이 필요한 다양한 용도의 섬유소재로 사용되고 있다.

축광사와 관련된 종래의 기술로서, 한국등록특허 제10-0300883호는 폴리우레탄 수지에 축광안료를 혼합하여 베이스필름에 도포한 것을 슬릿팅하여 만든 축광 원사를 나일론, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 원사와 함께 특수 조직으로 제직함으로써 직물을 제조할 수 있음을 언급하고 있다.

그러나, 축광안료를 수지에 혼합하여 베이스필름에 도포, 건조, 슬릿팅하여 원사를 제조하는 것은 작업공정이 간단하지만, 원사 제조 후 연사공정, 직물 제조 후 정련공정 및 염색공정 등에서 상당량의 축광안료가 탈리되어 공정상 문제가 되고, 착용시 및 세탁시에도 축광안료가 이탈하여 의류 제품의 품질이 저하되며, 발광효율이 떨어지는 문제가 있다.

한편, 한국등록특허 제10-0396340호는 축광성 발광체 15∼25 중량%와 섬유형성능을 갖는 합성수지 칩(Chip) 85∼75 중량%를 혼합하고 용융하여 축광성 발광체 함유 합성수지 칩(축광 칩)으로 제조한 후, 축광특성을 갖는 섬유사를 제조하기 위해 축광칩 30∼70 중량%와 축광칩에 사용된 합성수지와 화학적 구조는 동일하지만 용융지수 및 인장강도 등의 물리적 특성만 다른 합성수지를 혼합한 혼합 합성수지 70∼30 중량%를 소량의 유연제 및 분산제와 함께 혼합한 다음, 용융압출기를 이용하여 190∼290℃의 온도로 용융방사하여 10∼100데니어(Denier)의 모노필라멘트를 얻고, 이를 용도에 따라 합사하여 자수사, 텍스쳐드 얀(Textured yarn) 등과 같은 각종 섬유 및 직물에 적용가능한 축광성 합성섬유사를 제조하는 방법에 대해 언급하고 있다.

그러나, 이러한 방식으로 축광 섬유를 제조하는 경우 내구성은 우수하나 축광칩을 용융압출하여 방사하는 공정에서 축광안료에 의한 방사 불량 등 공정효율이 저하되고, 100데니어 이하의 굵기로 원사를 제조하는데 한계가 있으며, 특히 섬유 내부에 함유된 축광안료가 외부의 광원을 직접 흡수할 수 없게 되어 축광특성이 저하되는 문제가 있다.

나아가, 축광사 내지 축광 섬유의 제조에 필수적으로 사용되는 축광안료는 많은 경우 방사성 물질을 포함하고 있어 인체에 유해하며, 일반적으로 축광안료는 그 특성상 염색시에 염료가 축광안료에 침투하여 오염이 되는바 축광효과가 소멸되고 투명성이 저하되는 문제가 있다.

이에, 제조공정상이나 착용시 및 세탁시에 축광안료가 피착재로부터 탈리 내지 박리되지 않도록 접착력을 크게 강화하고, 축광/발광 효율 및 지속성을 증대시켜 반영구적으로 그 기능을 발휘하게 하며, 방사성 물질 등이 포함되지 않아 인체에도 안전한 새로운 형태의 섬유용 축광 소재에 대한 개발이 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-0300883호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 제조시나 사용시 축광안료가 박리, 탈리되지 않고, 발광지속성 및 발광특성이 우수한 반영구적인 축광/발광 기능을 발휘하며, 방사성 물질이 포함되지 않아 인체에도 무해한 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 이를 통해 각종 위치인식표지, 안전표지, 광고 및 장식품 등 여러 용도에 적용될 수 있도록 다양한 형태의 섬유용 축광 소재(축광 필름, 축광 원사, 축광 분말 및 축광 핫멜트 필름)를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 (a) 폴리에스테르 베이스필름 두 장을 준비하고, 각각의 일면을 코로나(CORONA) 처리하는 단계; (b) 축광안료에 접착제 및 용제를 투입하여 희석시키되, 축광안료 입자가 침전되지 않고 접착제 및 용제와 완전 혼합되도록 1차 및 2차에 걸쳐 골고루 배합하여 축광안료 혼합물을 제조하는 단계; (c) 상기 축광안료 혼합물을 상기 폴리에스테르 베이스필름 한 장의 코로나 처리된 표면상에 도포하는 단계; (d) 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름을 건조시키는 단계; (e) 나머지 폴리에스테르 베이스필름 한 장을 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름과 각각의 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지(Laminating)하는 단계; 및 (f) 상기 합지된 두 장의 폴리에스테르 베이스필름을 숙성(Aging)시키는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면으로, 상기 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는, 표면이 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름; 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름의 코로나 처리된 표면 상에 도포된 것으로 접착제 및 축광안료를 포함하는 축광안료 혼합물; 및 상기 축광안료 혼합물을 매개로 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름과 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지되는 별개의 코로나 처리된 제2 폴리에스테르 베이스필름;을 포함하는 폴리에스테르 축광 필름을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면으로, 상기 폴리에스테르 축광 필름을 이용하여 제조된 폴리에스테르 축광 원사, 축광 분말, 축광 핫멜트(Hot-melt) 필름 및 산업 부자재(안전용품, 안전표지, 탈출 통로표지, 위치인식표지, 비상구등, 소화기표지, 안전용 의류 및 구명용구 등)을 제공한다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법에 따르면 축광안료의 접착성이 크게 향상되어 축광안료가 박리되거나 탈리되지 않는다.

또한, 휘광(밝기)이 밝아지고 발광시간이 약 5~8시간 정도로 길어져 후광특성(지속성)이 향상되며 축광 및 발광 기능을 반영구적으로 발휘할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름은 방사성 물질을 포함하지 않아 인체에 무해하고, 고온(약 400℃)에서도 변형이 잘 되지 않아 축광 기능을 그대로 유지할 수 있으며, 내약품성 또한 우수하다.

더불어, 종래 축광성 필름과 비교할 때 축광안료의 오염 내지 이염이 상대적으로 적게 발생한다.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 사용하면 야간 및 어두운 장소에서의 식별이 매우 용이해지는바, 유아용 의류를 비롯해 안전이 요구되는 각종 산업 부자재, 각종 위치인식표지, 각종 안전표지, 각종 광고 및 장식품 등 매우 다양한 용도에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 축광 필름의 제조공정을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 축광 섬유의 세탁견뢰도, 마찰견뢰도 및 일광견뢰도 평가 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 얀(Yarn) 타입, 섬유(Fabric) 타입의 샘플들에 대한 주간의 외관(좌측) 및 야간의 발광특성(우측)을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

폴리 에스테르 축광 필름의 제조방법

본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법은,

(a) 폴리에스테르 베이스필름 두 장을 준비하고, 각각의 일면을 코로나(CORONA) 처리하는 단계;

(b) 축광안료에 접착제 및 용제를 투입하여 희석시키되, 축광안료 입자가 침전되지 않고 접착제 및 용제와 완전 혼합되도록 1차 및 2차에 걸쳐 골고루 배합하여 축광안료 혼합물을 제조하는 단계;

(c) 상기 축광안료 혼합물을 상기 폴리에스테르 베이스필름 한 장의 코로나 처리된 표면상에 도포하는 단계;

(d) 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름을 건조시키는 단계;

(e) 나머지 폴리에스테르 베이스필름 한 장을 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름과 각각의 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지(Laminating)하는 단계; 및

(f) 상기 합지된 두 장의 폴리에스테르 베이스필름을 숙성(Aging)시키는 단계;

를 포함한다(도 1 참조).

상기 (a) 단계는 축광안료가 코팅될 피착재로서 상/하 폴리에스테르 베이스필름 두 장을 준비하고, 그 각각의 일 표면을 코로나 처리함으로써 축광안료의 접착성을 향상시키는 본 발명의 핵심 단계이다. 이를 통해 접착제 도포시 축광안료의 필름에의 접착력이 크게 강화되어 축광안료가 박리, 탈리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 단계에서, 상기 코로나(CORONA) 처리는 코로나 방전 처리라고도 불리는 처리 기법으로서, 방전 처리기를 사용하여 코로나염을 발생시키고 그 사이로 필름을 통과시켜 표면을 개질하는 방법이다.

상기 코로나 처리는 관련 분야에서 통상적으로 사용되는 코로나 처리기를 사용하여 수행할 수 있다. 여기서 사용하는 코로나 처리기는 플라스틱(PET, PP, PC, NY 등), 메탈(알루미늄, 동박, 스틸 등), 글래스 등의 판 또는 필름이나 시트에 고주파수의 고전압 전자를 투과시켜 표면상에 수십 나노미터의 거칠기를 형성하여 코팅 내지 인쇄의 젖음성 및 부착성을 향상시키는 기계이다.

상기 폴리에스테르 베이스필름으로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 소재를 특별한 제한없이 채택하여 사용할 수 있으나, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 소재를 사용한다.

상기 폴리에스테르 베이스필름의 두께는 제조대상인 폴리에스테르 축광 필름의 구체적인 용도에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들어 5.6~38㎛ 두께의 폴리에스테르 베이스필름을 사용할 수 있다. 구체적으로, 축광안료 혼합물이 도포되는 제1 폴리에스테르 베이스필름의 두께는 5.6~12㎛, 나중에 합지되는 제2 폴리에스테르 베이스필름의 두께는 5.6~38㎛의 범위로 선정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 5.6~38㎛ 범위의 베이스필름 2장의 두께를 용도에 따라 적절하게 조합 구성하여 편물(Knitting), 자수용 원사, 핫멜트 필름용 등으로 적용할 수 있다.

상기 (b) 단계는 축광안료에 접착제 및 용제를 투입하여 배합기로 희석시키되, 축광안료 입자가 침전되지 않도록 최대한 균일하게 배합 과정을 진행하여 최적의 축광안료 혼합물을 준비하고 축광안료의 발광효과를 극대화시키는 단계이다.

축광안료는 일반적으로 비중이 3.6 정도로 높아 침전되는 경향이 크고 잘 혼합되지 않는바, 본 발명에서는 축광안료 입자가 침전되지 않고 접착제 및 용제와 완전 혼합되도록 하기 위해 1차 및 2차에 걸쳐 배합공정을 반복 수행한다.

본 단계에서, 상기 접착제는 축광안료를 폴리에스테르 베이스필름에 효율적으로 부착, 접착하고, 나머지 폴리에스테르 베이스필름을 견고하게 합지시키기 위한 것으로서, 우수한 접착성 및 내열성을 지닌 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 시간 경과 후 지나친 겔화로 인해 너무 딱딱해지지 않는 소재를 사용하는 것이 좋다.

상기 접착제로는 에폭시수지, 폴리우레탄 등 당분야에서 통상적으로 사용되는 소재를 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 2액 용제 타입의 건식합지(Dry Lamination)용 폴리우레탄 접착제, 및 경화제의 조합으로 구성된 것을 사용한다. 이러한 접착제에 축광안료를 혼합하면 효율적으로 접착 및 축광의 기능을 동시에 발휘할 수 있다.

일 구체예에서, 상기 접착제로는 강남화성(주)社제 NEOFORCE^®KUB-130/CL-100을 사용할 수 있다. 여기서, NEOFORCE^®KUB-130은 고광택 시트(Sheet) 접착용으로 개발된 2액 용제 타입의 건식합지용 폴리우레탄 접착제이고, CL-100은 경화제이다. NEOFORCE^®KUB-130/CL-100은 건식합지시 PET를 비롯한 각종 기재에 우수한 접착력을 부여하며, 특히 접착강도 및 내열성이 우수하여 고광택 시트에 적용시 탁월한 성능을 발휘하는 것을 알려져 있다.

상기 용제는 접착제와 축광안료의 균일한 혼합이 이루어지게 하는 것으로서, 메탄올, 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)으로 이루어진 혼합 용제, 예컨대 메탄올, 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)이 4:3:3의 중량비율로 혼합된 혼합 용제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 축광안료(Phosphorescent pigment)로는 광범위한 종류의 빛을 흡수, 저장할 수 있고, 휘도, 후광 등 발광특성이 우수하며, 내열성, 내한성 및 내약품성이 뛰어나 고온, 저온 등 가혹한 환경에서도 축광 기능을 유지할 수 있는 것을 사용하되, 특히 본 발명에서는 방사성 물질을 포함하지 않아 인체에 유해하지 않은 축광안료를 사용한다.

일 구체예에서, 상기 축광안료로는 하기 화학식 1로 표시되는 알칼리토 알루미노실리케이트를 사용하는 것이 바람직하다.

<화학식 1>

(MeO)_x(Al₂O₃)_y(SiO₂):Eu

상기 화학식 1에서,

Me는 Ca, Mg, Sr 또는 Ba이고; x는 0.8~1.5이며; y는 0.01~1.0이다.

또한, 본 발명의 축광안료 혼합물에는 축광안료 외에 염료나 기타 다른 안료를 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 축광안료의 특성상 염료나 기타 안료가 함께 포함될 경우 발광효과가 저하될 수 있기 때문이다.

본 단계에서, 상기 접착제:용제:축광안료의 중량 배합비는 4:1:5 정도인 것이 접착성 증대 및 축광/발광 성능 극대화 측면에서 바람직하다. 구체적으로, 본 단계는 접착제, 용제 및 축광안료를 4:1:5의 중량비로 30분 동안 믹서기 등으로 혼합하여 축광안료를 희석시킨 다음, 1시간 경과 후 재차 30분 동안 동일한 방법으로 혼합, 희석시켜 축광안료가 침전되지 않도록 반복 수행함을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 (b) 단계에서 준비된 축광안료 혼합물을 (a) 단계에서 얻어진 폴리에스테르 베이스필름 한 장의 코로나 처리된 표면상에 도포(Coating)하여 축광안료를 폴리에스테르 베이스필름에 효율적으로 안착시키는 단계로서, 이를 통해 접착제 도포와 동시에 축광 기능도 함께 발휘되게 된다.

본 단계의 축광안료 혼합물 도포는 약 200~220℃ 온도 조건 및 약 40~45M/min의 속도 조건으로 수행할 수 있다.

상기 (d) 단계는 나머지 폴리에스테르 베이스필름을 합지하기 전에 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름을 건조, 예컨대 열풍 건조시키는 단계이다.

본 단계에서, 상기 열풍 건조는 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름을 70~90℃의 드라이 존(Dry Zone)에 40~45M/min의 속도로 통과시켜 수행될 수 있다. 즉, 종래 180~200℃ 수준의 고온 건조 대신 70~90℃의 온화한 조건에서 건조함으로써, 너무 딱딱하지 않은 터치감을 유지하게 하고 접착력을 증대시킬 수 있다.

상기 (e) 단계는 축광안료 혼합물이 도포되지 않은 다른 하나의 코로나 처리된 폴리에스테르 베이스필름을 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름과 각각의 코로나 처리된 표면이 대면되도록 합지(Laminating)하여 서로 부착시키는 단계이다.

본 단계에서, 상기 합지는 2.9~3.1kg/cm²(더욱 상세하게는, 3.0kg/cm²) 압력의 압착 롤(Roll)로 프레스(Press)하여 수행될 수 있다. 여기서, 프레스 압력이 2.9kg/cm²미만으로 너무 약하면 합지 및 부착이 원활히 되지 않을 수 있으며, 3.1kg/cm²를 초과하여 너무 세면 도포된 접착제나 축광안료가 외부로 유실되어 접착력 내지 축광특성이 저하될 수 있다.

구체적으로, 본 단계는 축광안료 혼합물이 도포되지 않은 6.8㎛ 두께의 코로나 처리된 PET 베이스필름과 축광안료 혼합물이 도포/건조된 6.8㎛ 두께의 코로나 처리된 PET 베이스필름을 코로나 처리 면이 서로 면접되도록 한 상태에서 40~45M/min의 속도 및 60℃의 온도 조건에서 3.0kg/cm² 압력의 압착 롤로 프레스하여 합지시킴으로써 수행될 수 있다.

또한, 상기 (e) 단계를 거쳐 합지된 폴리에스테르 베이스필름을 수득한 다음, 숙성을 위해 이를 권취(Winding)하는 단계가 추가될 수 있다.

상기 (f) 단계는 상기 합지된 두 장의 폴리에스테르 베이스필름을 숙성실에서 보관하여 완전건조시키는 단계이다.

구체적으로, 본 단계는 숙성실에서 60℃의 온도로 120시간 동안 보관하여 완전건조시킴으로써 수행될 수 있다.

또한, 상기 (f) 단계를 거쳐 숙성된 폴리에스테르 축광 필름을 수득한 다음, 이를 패킹(Packing)하는 단계가 추가될 수 있다.

폴리에스테르 축광 필름, 축광 원사, 축광 분말 및 축광 핫멜트 필름

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는, 표면이 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름; 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름의 코로나 처리된 표면 상에 도포된 것으로 접착제 및 축광안료를 포함하는 축광안료 혼합물; 및 상기 축광안료 혼합물을 매개로 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름과 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지되는 별개의 코로나 처리된 제2 폴리에스테르 베이스필름;을 포함하는 폴리에스테르 축광 필름이 제공된다.

본 발명에 따라 제조된 폴리에스테르 축광 필름은 인체에 무해한 것으로서 축광안료의 접착성, 발광특성 및 발광지속성이 매우 우수한바, 의류는 물론 전기스위치, 계단, 비상구등, 소화기, 구명용구 등을 비롯한 각종 산업 부자재의 위치인식표지; 안전표지판, 선박, 병원, 지하철, 모자, 안전장비복, 작업복, 신호등 등을 비롯한 각종 안전표지; 광고물, 커튼, 벽지, 무대장치, 악세사리 등을 비롯한 각종 광고 및 장식품; 등 야간 내지 어두운 곳에서 발광이 필요한 곳에 매우 다양한 용도로 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름은 적절한 후공정을 거쳐 다양한 형태의 축광 소재로 제공될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 슬릿팅(Slitting)하여 가늘게 절단함으로써 폴리에스테르 축광 원사를 제조할 수 있다. 구체적으로, 숙성이 완료된 합지 폴리에스테르 베이스필름을 절단 장치를 통해 소정의 폭으로 미세하게 슬릿팅함으로써, 축광특성이 뛰어난 폴리에스테르 원사를 수득할 수 있다.

상기 슬릿팅은 합지 폴리에스테르 베이스필름을 실 넓이에 맞게 등분(T/C)하여 나이프로 절단함으로써 수행될 수 있으며, 통상 너비 0.15~5㎜ 정도의 원사를 얻을 수 있다. 이처럼 슬릿팅공정을 통해 완성되는 원사 제품을 통상 M-TYPE라 칭한다.

이처럼 제조된 본 발명의 폴리에스테르 축광 원사는 이후, 연사, 편직, 가공 및 포장의 공정을 거쳐 완제품으로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 연사(Twisting)는 본 발명에 따른 축광 원사와 면, 모, 실크, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리캐치온 등과 같은 다른 원사를 소정의 연도를 가해 꼬아 합사하는 공정이고, 편직은 연사된 폴리에스테르 축광 원사/기타 원사를 제직 및 편직하여 편직물로 제조하는 공정이며, 가공은 얻어진 편직물을 규격 등에 맞게 가공하는 공정이고, 포장은 가공된 편직물을 단위 별로 패킹하는 공정이다.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 절단 후 분쇄하여 곱게 다지면 파우더 형태의 폴리에스테르 축광 분말(Glittering powder)을 제조할 수 있다.

이러한 폴리에스테르 축광 분말은 대상 원단에 접착제를 문양에 따라 미리 적용한 후, 그 위에 상기 폴리에스테르 축광 분말을 뿌려 원하는 부분에만 부착시키는 방식 등으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 축광 필름의 표면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등의 접착제를 도포하면 폴리에스테르 축광 핫멜트(Hot-melt) 필름을 제조할 수 있다.

이러한 축광 핫멜트(Hot-melt) 필름은 이를 대상 원단에 붙인 후 가열용융시켜 원단과 접착되도록 하는 방식 등으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 축광 핫멜트(Hot-melt) 필름은 가열용융형 접착제(예컨대, 다층 구조를 형성하기 위한 피착재의 접착층)를 비롯해 코팅이나 실란트(Sealant)로도 사용될 수 있으며, 이 경우 특유의 축광/발광 특성과 더불어 빠른 접착속도, 우수한 내수성, 내열성, 내화학성 및 기계적 물성을 구현할 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예

(a) 폴리에스테르 필름의 코로나 처리

6.8㎛ 두께의 깨끗한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 베이스필름 두 장을 준비한 후, 준비된 PET 베이스필름 각각의 일면을 코로나(CORONA) 처리하여 그 표면을 개질하였다.

(b) 축광안료 혼합물 제조

축광안료로서 하기 화학식 1로 표시되는 알칼리토 알루미노실리케이트를, 접착제로서 강남화성(주)社제 NEOFORCE^®KUB-130/CL-100를, 용제로서 메탄올, 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)이 4:3:3의 중량비율로 혼합된 혼합 용제를, 각각 준비하였다.

<화학식 1>

(MeO)_x(Al₂O₃)_y(SiO₂):Eu

상기 화학식 1에서,

Me는 Ca, Mg, Sr 또는 Ba이고; x는 0.8~1.5이며; y는 0.01~1.0이다.

상기 축광안료에 접착제 및 용제를 접착제:용제:축광안료 = 4:1:5의 중량비가 되도록 투입한 후, 믹서기로 30분 동안 혼합하여 축광안료를 1차 희석시켰다.

1시간 경과 후, 믹서기로 다시 30분 동안 혼합하여 축광안료를 2차 희석시켰고, 그 결과 축광안료 입자가 침전되지 않았음을 확인하였다.

(c) 축광안료 혼합물 도포

상기 (b) 단계에서 준비된 축광안료 혼합물을 (a) 단계에서 얻어진 PET 베이스필름 한 장의 코로나 처리된 표면상에 도포(Coating)하였다. (코팅 조건: 200~220℃, 40~45M/min)

(d) 건조

상기 (c) 단계에서 얻어진 축광안료 혼합물이 도포된 PET 베이스필름을 70~90℃의 드라이 존(Dry Zone)에 40~45M/min의 속도로 통과시키면서 열풍 건조시켰다.

(e) 합지

상기 (a) 단계에서 준비해 둔 다른 하나의 코로나 처리된 PET 베이스필름과, 상기 (d) 단계에서 얻어진 축광안료 혼합물이 도포/건조된 PET 베이스필름을 각각의 코로나 처리된 표면이 서로 면접되도록 한 상태에서 40~45M/min의 속도 및 60℃의 온도 조건 하에 3.0kg/cm² 압력의 압착 롤로 프레스하여 합지시킨 후, 합지된 결과물을 권취(Winding)하였다.

(f) 숙성

상기 합지된 두 장의 PET 베이스필름을 숙성실에서 60℃의 온도로 120시간 동안 보관하여 숙성 및 완전건조시킨 후, 패킹(Packing)하였다.

(g) 슬릿팅

얻어진 폴리에스테르 축광 필름을 절단 장치를 통해 미세한 폭으로 슬릿팅하여 너비 0.15~5㎜ 정도의 폴리에스테르 축광 원사를 수득하였다.

또한, 상기 폴리에스테르 축광 원사를 이용하여 축광 섬유 원단을 제조하였다.

실험예

상기 실시예에서 제조된 축광 섬유 원단 샘플에 대해 한국의류시험연구원에 의뢰하여 세탁견뢰도, 마찰견뢰도 및 일광견뢰도를 평가한 결과, 세 가지 항목 모두 4~5급으로서 매우 양호한 견뢰도를 나타내었으며, 축광안료의 박리 내리 탈리 또한 발생하지 않았다(도 2의 시험성적서 참조).

또한, 상기 실시예에서 제조된 축광 원사(Yarn) 및 축광 섬유(Fabric) 원단을 자연광에서 2~3분(또는 형광등 빛에서 10~15분) 동안 노출시켜 빛을 흡수하도록 한 다음, 야간에 그 발광특성을 확인한 결과 5~8시간 정도까지 발광을 지속함을 확인하였다(도 3 참조: 좌측 사진 = 주간의 외관, 우측 사진 = 야간의 발광 형태).

Claims

(a) 폴리에스테르 베이스필름 두 장을 준비하고, 각각의 일면을 코로나(CORONA) 처리하는 단계;
(b) 축광안료에 접착제 및 용제를 투입하여 희석시키되, 축광안료 입자가 침전되지 않고 접착제 및 용제와 완전 혼합되도록 1차 및 2차에 걸쳐 골고루 배합하여, 접착제:용제:축광안료의 중량 배합비가 4:1:5인 축광안료 혼합물을 제조하는 단계;
(c) 상기 축광안료 혼합물을 상기 폴리에스테르 베이스필름 한 장의 코로나 처리된 표면상에 도포하는 단계;
(d) 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름을 건조시키는 단계;
(e) 나머지 폴리에스테르 베이스필름 한 장을 상기 축광안료 혼합물이 도포된 폴리에스테르 베이스필름과 각각의 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지(Laminating)하는 단계; 및
(f) 상기 합지된 두 장의 폴리에스테르 베이스필름을 숙성(Aging)시키는 단계;
를 포함하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 폴리에스테르 베이스필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 소재인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 폴리에스테르 베이스필름은 5.6~38㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 접착제는 2액 용제 타입의 건식합지(Dry Lamination)용 폴리우레탄 접착제, 및 경화제로 이루어진 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 용제는 메탄올, 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)으로 이루어진 혼합 용제인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 축광안료는 하기 화학식 1로 표시되는 알칼리토 알루미노실리케이트인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법:
<화학식 1>
(MeO)_x(Al₂O₃)_y(SiO₂):Eu
상기 화학식 1에서,
Me는 Ca, Mg, Sr 또는 Ba이고; x는 0.8~1.5이며; y는 0.01~1.0이다.
삭제
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계는 접착제, 용제 및 축광안료를 4:1:5의 중량비로 30분 동안 혼합하여 축광안료를 희석시킨 다음, 1시간 경과 후 재차 30분 동안 혼합, 희석시키는 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 축광 필름의 제조방법.
제1항 내지 제6항, 및 제8항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 하는,
표면이 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름; 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름의 코로나 처리된 표면 상에 도포된 것으로, 접착제, 용제 및 축광안료를 포함하되 접착제:용제:축광안료의 중량 배합비가 4:1:5인 것인 축광안료 혼합물; 및 상기 축광안료 혼합물을 매개로 상기 코로나 처리된 제1 폴리에스테르 베이스필름과 코로나 처리된 표면이 서로 대면되도록 합지되는 별개의 코로나 처리된 제2 폴리에스테르 베이스필름;을 포함하는 폴리에스테르 축광 필름.
제9항에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 슬릿팅(Slitting)하여 가늘게 절단한 것인 폴리에스테르 축광 원사.
제9항에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 절단 후 분쇄하여 파우더 형태로 형성한 것인 폴리에스테르 축광 분말.
제9항에 따른 폴리에스테르 축광 필름 표면에 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 도포한 것인 폴리에스테르 축광 핫멜트(Hot-melt) 필름.
제9항에 따른 폴리에스테르 축광 필름을 이용한 것을 특징으로 하는, 안전용품, 안전표지, 탈출 통로표지, 위치인식표지, 비상구등, 소화기표지, 안전용 의류 및 구명용구를 포함한 산업 부자재.