KR100922297B1 - 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제, 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법, 나일론 전사 프린트용 원단 및 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단 - Google Patents

나일론 직물의 전사프린트용 코팅제, 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법, 나일론 전사 프린트용 원단 및 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제 및 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법에 관한 것으로, 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제와, 나일론 직물을 상기한 코팅제와 물을 중량비로 5~20 : 80~95로 혼합한 용액에 침지시킨 후, 건조하여 원단을 제조하는 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법에 관한 것이다.
나일론, 전사, 폴리우레탄, 불소, 아미노변성실리콘

Description

나일론 직물의 전사프린트용 코팅제, 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법, 나일론 전사 프린트용 원단 및 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단{coating materials of nylon woven fabrics for transfer-print and manufacturing method of nylon woven fabrics for transfer-print}
본 발명은 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제, 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법, 나일론 전사 프린트용 원단 및 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단에 관한 것이다.
일반적으로 의류나 각종 직물제품에 문자나 도안을 인쇄하기 위해 많이 사용하는 전사방식은 종이나 모조지 또는 특수한 재질의 베이스(이하 "전사지"라 한다) 상에 그림이나 문자 또는 그래픽 등의 디자인을 인쇄하고, 물리적 또는 화학적 방법을 사용하여 전사지에 인쇄된 디자인을 다른 물건에 전이하는 방법을 말한다.
이러한 전사방식에는 피전사물의 종류 및 전사의 방법에 따라 도자기나 유리제품 및 법랑제품(냄비, 식기, 팬 등)에 주로 적용되어지는 물박리전사와, 섬유물의 전사에 주로 사용되어지는 열용융전사 및 열승화전사와, 물리적 방법을 취하지 않고 인쇄된 전사지를 피전사물에 직접 전사하는 직접전사와, 전사인쇄된 잉크를피 전사물에 칠한 유기용제로서 접착 전사시키는 용제전사 등, 기타 다양한 전사인쇄방법이 있다.
특히, 열용융전사 및 열승화전사는 이형지 위에 의류나 섬유, 신발, 가방, 모자 등에 다양한 형태와 색상을 갖는 상표, 도형, 캐릭터, 문자, 마크 등을 인쇄하고, 접착제 층을 도포하여 형성된 전사지를, 피전사체 표면에 접착층이 접촉하도록 배치한 후, 고온(180 ~ 250℃)과 압력을 가하여 피착물에 전사하는 방법을 말한다.
따라서, 이러한 열전사법은 고온에 강한 섬유인 폴리에스테르 원단에 주로 사용되나, 용융온도가 160-260℃로 약한 나일론에는 사용할 수 없었다.
한편, 상기에서 나일론은 마찰에 아주 강하고, 굴곡이 잘되어, 스타킹, 카펫, 가방, 스포츠의류 등에 많이 사용되고 있으나, 통상적으로 180℃에서 경화가 시작되고 210℃ 이상이 되면 녹기 때문에 상기한 바와 같이 전사인쇄가 불가능하여 다양한 문양을 형성할 수 없는 문제점이 있었다.
더욱이 낮은 온도로 나일론에 열전사를 수행한 경우 분산염료를 나일론 원단에 부착할 수 있는 연결매체가 없어서 세탁후에는 염료가 탈락되는 부분이 많아서 세탁, 물, 마찰견뢰도 등이 상당히 저하되는 문제점이 있었다.
이에 따라 나일론에는 스크린프린트로 인쇄를 하였으나, 스크린프린트는 전사프린트에 비하여 선명도가 떨어지고 디자인의 섬세함이 떨어져 제품의 질이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한 일반 스크린프린트에서도 나이론직물의 밀도가 250T이 상이 되면 나염 안료가 잘 침투되지않아 제품의 불량률이 80%정도로 작업에 대하여 위험부담이 크므로 제조공장에서도 작업을 꺼리는 형편이다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 열에 약하여 전사인쇄가 불가능했던 나일론직물의 내열성을 보강하고, 세탁, 물, 마찰견뢰도를 증진시키며, 발수성을 부여하여, 나일론 직물을 각종 의류용 및 산업용소재로 쓸 수 있는 정도의 우수한 견뢰도를 갖도록 하여 전사프린트가 가능하도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제에 있다.
그리고, 본 발명에 따른 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법은 나일론 직물을 상기한 코팅제와 물을 중량비로 5~20 : 80~95로 혼합한 용액에 침지시킨 후, 건조하여 원단을 제조한다.
상기에서 아미노변성실리콘은 나일론직물의 내열성을 보강하는 역할을 하고, 수분산 폴리우레탄은 분산염료를 부착시켜 세탁, 물, 마찰견뢰도를 증진시키는 역할을 하며, 불소계수지는 발수성을 제공한다.
그리고, 본 발명의 다른 특징은 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 코팅제가 나일론 직물에 코팅된 나일론 전사 프린트용 원단과, 나일론 직물에 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성 되는 코팅제가 코팅되고 상기한 코팅제의 표면에 전사인쇄층이 형성된 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 기존의 나일론 직물의 내열성을 보강하고, 각종 의류용 및 산업용 소재로 쓸 수 있는 견뢰도를 갖추는 나일론 원단을 제공하므로, 나일론 원단으로도 전사프린트가 가능하게 되어, 나일론 원단을 이용하여 다양한 무늬를 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 인장 및 인열강도가 50-100% 상승하게 된다. 이는 아노변성실리콘수지가 직물의 내열성도 보강을 하지만, 인장강도40~110Kg/㎠, 인열강도6~45Kg/㎠정도로서 다른 어떠한 합성수지보다도 강도가 우수하다는 것은 그동안 많은 자료들로 인하여 입증된 사실이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 나일론 전사프린트용 원단의 제조방법을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 나일론 전사프린트용 원단으로 전사인쇄를 하는 과정을 나타내는 도면이며, 도 3은 전사인쇄 전/후를 나타내는 사진이다.
본 발명에 따른 코팅제는 아미노변성실리콘 20-50중량%, 양이온계 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성된다.
상기에서 아미노변성실리콘은 실리콘에 아민기를 결합시킨 것으로, 20중량%이하가 되면 내열성이 약하고, 50중량%이상이 되면 내열성은 좋으나 조직의 슬립현상이 발생될 수 있다.
그리고 수분산 폴리우레탄의 함량이 20중량%이하가 되면 분산염료를 잡아줄 수 있는 연결고리가 작기 때문에 세탁, 물, 마찰 견뢰도 등이 나빠질 수 있으며, 50중량%이상이 되면 산업용 소재로는 문제가 없지만 의류용 소재로 사용시엔 터치가 하드하게 된다.
상기에서 수분산 폴리우레탄은 본 발명의 출원인이 선등록한 등록특허 10-0822641호에 이미 제시된 것으로, 지방족 이소시아네이트를 사용한 30~50중량%의 폴리올, 트리에칠아민 0.4~ 1중량%를 쇄연장제로 사용하고, N-메칠디에탄올아민 2~3중량%의 이노머, 물 46~ 67.6중량%를 혼합하여 수분산 폴리우레탄을 조성한다.
상기 지방족 이소시아네이트는 고형분으로 직물의 볼륨감 내지 두께감을 결정하는데, 그 고형분의 농도가 30중량%이하가 되면 충분한 두께감을 확보할 수 없고, 50중량%를 크게 넘으면 분산이 어려워진다.
상기 N-메칠디에탄올아민은 이노머(ionomer)로서 고분자 분산액을 제조과정에서, 자기유화를 위한 친수성기로서만이 아니라 쇄연장제로서 작용하는 물질이다. 미소량으로 점도, 입자크기, 분산안정성에 영향을 주며 섬유직물에 부드러운 촉감과 유연성을 결정한다. 본 발명에서 2중량% 이하를 사용하면 촉감과 유연성은 좋아지나 분산성이 떨어지고. 또한 3중량%를 넘으면 분산성은 우수하나 입자크기가 작 아져 점도가 낮아져 물성이 딱딱해지고 촉감과 유연성이 나빠진다.
또한 불소계수지가 20중량%이하가 되면 발수도가 떨어지고, 50중량%이상이 되면 초크마크현상이 발생될 수 있다.
상기 불소계수지는 폴리테트라 플루오로에틸렌/폴리헥사프로필렌 공중합체와 폴리테트라 플루오로에틸렌/퍼플루오로프로필 비닐에테르 공중합체로 구성된 군에서 선택할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법은 나일론 직물을 상기한 코팅제와 물을 중량비로 5~20 : 80~95로 혼합한 용액을 액통에 투입한 후, 나일론 원단을 액통 내부에 침지시켜 코팅제를 원단에 함침한 후, 2~5kg/㎤의 압력을 줄 수 있는 고무로 구성된 압착롤러를 거쳐 30-70%의 픽업(pick-up)율이 되게 한 다음 130-150℃에서 1~2분 건조한 후, 160~180℃에서 1~2분 텐터기를 통하여 가공하여 형태안정을 시킨다.
상기에서 픽업율은 원단중량대비 용액의 도포량을 나타내는 것으로, 픽업율이 30%이하일 경우에는 코팅제의 코팅량이 적어서 내열 보강효과가 저하되고 70%이상일 경우에는 용액도포량이 많아서 건조에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 과정으로 형성된 나일론 전사 프린트용 원단은 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성 되는 코팅제가 나일론 직물에 코팅된 것이다.
이러한 본 발명에 따른 코팅제 및 원단 제조방법의 실시예를 하기에서 살펴본다.
우선, 아미노변성실리콘 40중량%, 양이온계 수분산 폴리우레탄 20중량%, 불소계수지 40중량%를 포함하여 구성되는 코팅액을 제조한 후, 상기한 코팅액과 물을 중량비로 10:90으로 혼합한다.
이렇게 물에 희석된 코팅액을 액통에 투입하고, 도 1에 나타내는 바와 같이 나일론직물(10)을 코팅제가 투입된 액통(20)에 침지시켜, 고무재 압착롤러(30)를 거쳐 50%의 픽업(pick-up)율이 되게 한 다음 건조기(40)에서 150℃에서 1분 건조한 후, 160℃에서 2분 텐터기(45)에서 가공하여 형태안정을 시켜 나일론 전사프린트용 원단(50)을 제조한다.
이렇게 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단은 나일론 직물에 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 코팅제가 코팅되고 상기한 코팅제의 일측 혹은 양측 표면에 전사인쇄층이 형성된 것이다.
그리고, 이렇게 처리된 나일론직물을 도 2에 나타내는 바와 같이 미리 제작된 전사지(70)와 나일론 전사프린트용 원단(50)을 200-240℃의 전사용 압착롤러(80)에 통과시켜 전사나염을 찍으면 의류용 및 산업용의 나일론전사프린트 제품(90)을 얻을 수 있다.
이러한 나일론 전사프린트용 원단의 다른 예로서 도 3과 같이 전사지의 모양에 따라 다양한 무늬가 전사된 나일론 전사프린트 제품을 얻을 수 있다.
그리고, 상기한 바와 같이 본 발명의 전사프린트용 나일론 원단(실시예)과 일반 나일론 원단(비교예)의 특성을 비교하기 위하여, 나일론 중 가장 얇으면서 열에 취약한 15데니어, 20데니어, 30데이너 직물을 이용하여 내열성, 인열강도, 터치감, 일광견뢰도, 세탁견뢰도, 물견뢰도 마찰견뢰도, 세탁내구성, 염료부착량, 작업가능성을 시험하여 그 결과를 평균하여 표 1에 나타낸다.
우선, 내열성은 다리미온도 250℃되게 유지하여 비교예와 실시예를 동시에 5초동안 가열하여 직물이 열변형되는지 육안 판정하고, 인열강도는 KSK0535:2004(펜듈럼법)으로 테스트하며, 터치감은 손으로 만졌을 때 부드러움 정도를 상대비교로 판정한다.
그리고, 비교예와 실시예에 각각 적정한 온도로 전사인쇄를 수행하여, 일광견뢰도, 세탁견뢰도, 물견뢰도, 마찰견뢰도 및 세탁내구성을 측정한다.
상기에서 일광견뢰도는 램프(water-coolde xenon-arc lamp)를 지속적으로 조사하여 63℃에서 20시간을 경과하여 ISO 105-BB02 : 2005로 테스트하였다.
또한, 세탁견뢰도(ISO 105-C06,A1S : 1994)는 온도 20±1℃, 습도65±2%의 조건에서 세제량 4g/L(ECE 표준세제)로 30분동안 40℃물온도로 액량 150mL, 구슬수 10개, 산처리 하지 DSKG고 다섬교직포 DW형을 첨부하여 테스트하고, 물견뢰도(ISO 105-E01 : 1994)는 37±2℃의 물에 4시간 침지하여 테스트한다.
그리고, 마찰견뢰도(ISO 105-X12 :2001)를 테스트하고, 세탁내구성은 10회 세탁 후 변색을 판정하였다.
또한, 염료부착량은 90℃ 물에 분산염료를 0.2중량% 희석한 후 실시예와 비교예를 동시에 투입하여 5분간 교반한 후 수세하여 건조후 색을 비교하여 판정하였으며, 작업가능성은 실제 전사프린트 기계에서 직물의 열변형이 안되는 범위내에서 작업가능성을 판정하였다.
항목 비교예 실시예
내열성 약함 비교예보다 80-100%향상
인열강도 약함 비교예보다 80-100%향상
터치감 보통 부드러움
일광견뢰도 매우약함 4급이상
세탁견뢰도 매우약함 2~3급이상
물견뢰도 매우약함 3급이상
마찰견뢰도 매우약함 2~3급이상
세탁내구성 매우약함 양호함
염료부착량 매우약함 비교예보다 80-100%향상
작업가능성 120℃이하에서 가능 200℃이상 정상적인 작업가능
표 1에서 매우약함이란 1급이하를 나타내고, 견뢰도에서는 5급이 가장 우수한 결과이다.
그리고, 인열강도는 구체적으로 비교예는 경사 14.0N 위사 11.1N이고, 실시예는 경사 23.3N, 위사 20.6N이다.
시험결과 모든 특성이 비교예에 비하여 실시예가 우수함을 알 수 있으며, 실시예는 200℃이상에서도 정상적인 작업이 가능함을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나일론 전사프린트용 원단의 제조방법을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 따른 나일론 전사프린트용 원단으로 전사인쇄를 하는 과정을 나타내는 도면
도 3은 전사인쇄 전/후를 나타내는 사진

Claims (6)

  1. 아미노변성실리콘 20-50중량%,
    수분산 폴리우레탄 20-50중량%,
    불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제.
  2. 제 1항에 있어서, 수분산 폴리우레탄은 수분산 폴리우레탄 총중량에 대하여 지방족 이소시아네이트를 사용한 30~50중량%의 폴리올, 트리에칠아민 0.4~ 1중량%를 쇄연장제로 사용하고, N-메칠디에탄올아민 2~3중량%의 이노머, 물 46~ 67.6중량%를 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제.
  3. 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 코팅제와 물을 중량비로 5~20 : 80~95로 혼합한 용액에 나일론 원단을 침지시켜 코팅제를 원단에 함침하는 과정과;
    2~5kg/㎤의 압력을 줄 수 있는 압착롤러를 통과시키는 과정과;
    130-150℃에서 1~2분 건조하는 과정과;
    160~180℃에서 1~2분 형태안정을 시키는 과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 나일론 원단이 압착 롤러를 통과하는 과정에서 30-70%의 픽업(pick-up)율이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법.
  5. 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 코팅제가 나일론 직물에 코팅된 것을 특징으로 하는 나일론 전사 프린트용 원단.
  6. 나일론 직물과,
    상기한 나일론 직물에 코팅되고, 아미노변성실리콘 20-50중량%, 수분산 폴리우레탄 20-50중량%, 불소계수지 20-50중량%를 포함하여 구성되는 코팅제,
    상기한 코팅제의 표면에 형성된 전사인쇄층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단.
KR1020090067559A 2009-07-24 2009-07-24 나일론 직물의 전사프린트용 코팅제, 이를 이용한 나일론 전사 프린트용 원단 제조 방법, 나일론 전사 프린트용 원단 및 전사인쇄층을 갖는 나일론 원단 KR100922297B1 (ko)

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