KR101509157B1 - 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 접착성 원단을 베이스 원단에 적층시킨 후, 이를 표면 몰딩하여 입체 문양을 형성시킴에 있어, 접착성 원단의 상측에 PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드로 이루어진 표면 몰딩용 시트를 먼저 적층한 후, 표면 몰딩함으로써, 핫멜트 수지가 코팅된 원사의 핫멜트 수지 또는 TPU 원사가 용융되더라도 금형에 달라붙지 않을 뿐만 아니라 입체 문양의 전반적인 형태를 둥글게 표현할 수 있는 등 디자인의 적용 및 표현 범위를 확대하여 제품의 가치를 상승시킬 수 있도록 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법에 관한 것이다.

Description

접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법{METHOD FOR MANUFACTURING THREE DIMENSIONAL PATTERN USING THE ADHESIVE MATERIAL}

본 발명은 접착성 원단을 베이스 원단에 적층시킨 후, 이를 표면 몰딩하여 입체 문양을 형성시킴에 있어, 접착성 원단의 상측에 PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드로 이루어진 표면 몰딩용 시트를 먼저 적층한 후, 표면 몰딩하는 것을 특징으로 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 원단에 문양을 형성시키기 위해서는 통상 스크린 나염방식을 이용하고 있으며, 이를 통해 글자, 도형, 그림 또는 실사에 이르기까지 다양한 디자인을 구현하기는 하지만 평면 표현에 국한되고 있는 실정이다.

따라서, 최근들어 원단의 표면에 다양한 종류의 디자인을 입체적으로 표현하기 위한 기술들이 개발되어 사용되고 있으며, 주로 문양을 발포시켜 입체적으로 표현하는 팝스크린 방식이나, 3D 스캐너나 분사로봇 등을 이용하여 문양을 분사 및 적층시켜 입체적으로 표현하는 적층 방식이나, 또는 금형에 액상 PU(polyurethane)를 투입하여 입체적 문양을 표현하는 PU 캐스팅 방식을 적용한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 팝스크린 방식의 경우, 특허문헌 1에서와 같이 발포수지를 원단에 도포 후 열풍 건조 또는 상온 자연건조 후 고착된 발포수지에 열을 가하여 발포시켜 입체적인 문양을 가지도록 하는 방법이다.

하지만 상기 특허문헌 1의 경우, 작업 공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 작업 시간 또한 매우 오래 소요되는 문제점이 있었다.

아울러, 작업자가 원단에 발포수지를 수작업에 의하여 덧칠하는 형태를 취하고 있기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 디자인의 표현 차이가 발생하고 이로 인하여 완성된 원단의 품질에서도 차이가 발생하게 될 뿐만 아니라, 완전한 발포상태가 되지 못할 경우, 원하고자 하는 입체 질감을 충분하게 표현하지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.

그리고, 적층 방식의 경우, 특허문헌 2에서와 같이 작화 기구를 갖는 장치를 이용하여 문양 형성을 위한 조성물을 노즐로부터 원단 표면에 분사 및 적층시키고 이를 경화시켜 입체 표시부를 형성시키는 방법이다.

하지만 상기 특허문헌 2의 경우, 분사 및 적층시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 입체적으로 표시된 문양의 경화시간이 매우 오래 걸려, 여전히 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, PU 캐스팅 방식의 경우, 특허문헌 3에서와 같이, 원하는 문양에 대응되는 형태의 금형에 베이스 시트를 투입하고 수지를 투입한 후, 탈형 및 경화시켜 입체적인 문양을 형성시키는 방법이다.

하지만 상기 특허문헌 3 역시, 입체적으로 표시된 문양의 경화시간이 매우 오래 걸려, 여전히 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은 특허문헌 4(미공개, 2014.04.24일자 특허결정)와 같은 "접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법"을 출원한 바 있다.

구체적으로 상기 특허문헌 4는 핫멜트 수지가 코팅된 원사 또는, 핫멜트 수지가 코팅된 원사와 TPU(thermoplastic polyurethane) 원사를 트리코트(tricot) 방식으로 통공을 가지는 메쉬(mesh)원단 형태로 직조하여 접착성 원단을 제조하고 이를 베이스 원단에 적층시킨 후, 그 표면을 몰딩하는 단순한 공정을 통해, 상기 접착성 원단 자체에 돌출부와 압착부가 형성되어 입체문양이 구현됨으로써, 그 작업공정 및 시간을 극히 단축시킬 수 있도록 한 것이다.

하지만 상기 특허문헌 4의 경우, 표면 몰딩 시 핫멜트 수지가 코팅된 원사의 핫멜트 수지 또는 TPU 원사가 용융되어 금형에 달라붙는 상황이 빈번히 발생하였을 뿐만 아니라, 입체 문양의 전반적인 형태가 둥근 형태로 형성되지 못하고 각(角)이 있는 형태로 형성됨에 따라 디자인의 적용 및 표현에 제한이 따르는 문제점이 있었다.

: 대한민국 등록특허공보 제10-0278061호 "입체 장식무늬를 갖는 직물지 및 이러한 입체 장식무늬의 형성방법" : 대한민국 등록특허공보 제10-0264026호 "입체 모양 형성 방법" : 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0044750호 "다중 재질의 결합에 의한 맞춤 인솔 및 그 제조 방법" : 대한민국 특허출원 제10-2014-0018844호 "접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 출원인에 의해 선출원되어 특허결정된 특허문헌 4를 개량한 것으로, 접착성 원단의 상측에 PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드로 이루어진 표면 몰딩용 시트를 먼저 적층한 후, 표면 몰딩함으로써 핫멜트 수지가 코팅된 원사의 핫멜트 수지 또는 TPU 원사가 용융되더라도 금형에 달라붙지 않을 뿐만 아니라 입체 문양의 전반적인 형태를 둥글게 표현할 수 있는 등 디자인의 적용 및 표현 범위를 확대하여 제품의 가치를 상승시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.

본 발명은 입체 문양 형성방법에 있어서,

베이스 원단(10)의 상부면에 접착성 원단(20)을 적층시키는 단계(S100);

상기 접착성 원단(20)의 상부면에 표면 몰딩용 시트(40)를 적층시키는 단계(S200); 및

상기 표면 몰딩용 시트(40)가 적층된 접착성 원단(20)을 표면몰딩하여 입체 문양을 형성시키는 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법을 과제의 해결 수단으로 한다.

이때, 상기 표면 몰딩용 시트(40)는, PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 PE 필름은 두께가 0.02 ~ 0.1mm이며, 상기 실리콘 패드는 두께가 0.02 ~ 0.1mm인 것이 바람직하다.

본 발명은 접착성 원단의 상측에 PE 필름 또는 실리콘 패드로 이루어진 표면 몰딩용 시트를 먼저 적층한 후, 표면 몰딩함으로써 핫멜트 수지가 코팅된 원사의 핫멜트 수지 또는 TPU 원사가 용융되더라도 금형에 달라붙지 않을 뿐만 아니라 입체 문양의 전반적인 형태를 둥글게 표현할 수 있는 등 디자인의 적용 및 표현 범위를 확대하여 제품의 가치를 상승시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법을 나타낸 흐름도
도 2는 본 발명에 따른 핫멜트가 코팅된 원사의 구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 트리코트 직조방식을 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 접착성 원단을 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 표면 몰딩용 시트를 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 적용된 금형을 나타낸 도면
도 7은 본 발명에 의해 입체 문양이 형성된 형태를 나타낸 도면
도 8은 표면 몰딩용 시트를 적층 했을 때와 하지 않았을 때의 입체문양의 전반적인 형태를 비교하기 위한 도면

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법에 관한 것으로, 각 도면 및 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용과 그리고 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 간략히 하거나 생략하였다.

이하, 본 발명에 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 접착성 원단 적층 단계(S100), 표면 몰딩용 시트 적층 단계(S200) 및 표면 몰딩 단계(S300)를 포함하여 구성된다.

상기 S100 단계는, 베이스 원단(10)의 상부면에 접착성 원단(20)을 적층시키는 단계로써, 상기 접착성 원단(20)은 접착성을 가지는 다양한 원단을 적용할 수 있으나 일 실시예로써 도 2에 도시된 바와 같이 코어(21a)와 시드(21b)로 구성되는 섬유원사(21c)의 외부면에 핫멜트 수지(21d)가 0.05 ~ 0.3g/m 양으로 코팅된 원사(21)가 도 3에 도시된 바와 같은 트리코트 방식으로 통공(h)을 이루도록 직조되어 도 4에 도시된 바와 같은 메쉬형태의 원단으로 구성된다.

여기서, 상기 트리코트란 편성(編成,knitting) 공정에 의해 만들어지는 편물로써, 편성 중에서도 조직이 경(經)방향 즉, 세로방향으로 형성되는 경편(經編,warp knitting)에 해당하는 직조방식이며, 이미 공지된 방식이다.

즉, 상기 트리코트 방식을 이용한 메쉬원단 형태의 접착성 원단(20)은 그 직조형태, 방법 및 장치 등은 상술한 바와 같이, 이미 다양하게 공지되어 있으며, 구현하고자 하는 통공(h)의 크기 또는 사용분야 및 디자인 등에 따라 매우 가변적이므로, 그 직조형태, 방법 및 장치 등에 대해 특별히 한정하지 않고, 이미 공지된 모든 직조형태, 방법 및 장치 등을 적용할 수 있지만, 본 발명에서는 통기성 등을 고려하여, 트리코트 방식 중에서도 도 3의 (a) 또는 (b)에 도시된 바와 같은 체인형 트리코트 방식으로 직조하여 도 4에 도시된 바와 같은 통공(h)이 형성된 메쉬형태의 원단으로 구성한다.

한편, 상기 핫멜트 수지가 코팅된 원사(21)는 섬유원사(21c)의 외부면에 핫멜트 수지(21d)가 0.05 ~ 0.3g/m 양으로 코팅되어 이루어지는데, 0.05g/m 미만일 경우, 입체 문양이 제대로 형성되지 않을 우려가 있으며, 0.3g/m를 초과할 경우, 핫멜트 수지(21d)의 양이 많아서 메쉬 원단 형태로 직조 시, 불량이 발생할 우려가 있다.

이때, 상기 섬유원사(21c)는, 폴리에스터사, 나일론사 또는 면사 중에서 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있으며, 상기 핫멜트 수지(21d)는, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지 중에서 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

여기서, 상기 섬유원사(21c)의 종류에 상관없이 상기 각 핫멜트 수지(21d)를 코팅할 수 있지만, 코팅을 통한 섬유원사(21c)와 핫멜트 수지(21d)의 융합성을 고려하여, 폴리에스터사일 경우, 폴리에스터 수지 또는 폴리우레탄 수지를 코팅하고, 나일론사일 경우, 아크릴 수지 또는 폴리아미드 수지를 코팅하며, 면사일 경우, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지를 코팅하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 접착성 원단(20)은, 상술한 바와 같이 핫멜트 수지가 코팅된 원사(21)로 이루어질 수 있으나, 다른 실시예로써 핫멜트 수지가 코팅된 원사(21)와, TPU 원사가 트리코트 방식으로 통공(h)을 이루도록 직조될 수도 있다.

여기서 상기 TPU 원사는 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 수지를 압출하여 제조된 원사를 의미하며, 이는 이미 공지된 원사의 한 종류이다.

아울러, 상기 베이스 원단(10)은, 해당 원단의 사용목적에 맞는 다양한 원단을 적용할 수 있다.

상기 S200 단계는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 접착성 원단(20)의 상부면에 표면 몰딩용 시트(40)를 적층시키는 단계로써, 상기 표면 몰딩용 시트(40)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 PE(polyethylene) 필름으로 이루어지거나, 또는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 실리콘 패드를 적용한다.

이때, 상기 PE 필름은 두께가 0.02 ~ 0.1mm이며, 상기 실리콘 패드는 두께가 0.02 ~ 0.1mm인 것이 바람직한데, PE 필름 및 실리콘 패드의 두께가 상기 범위를 벗어날 경우, 입체문양이 제대로 형성되지 않을 우려가 있다.

상기 S300 단계는, 상기 표면 몰딩용 시트(40)가 적층된 접착성 원단(20)을 표면 몰딩하여 입체 문양을 형성시키는 단계로써, 도 6에 도시된 바와 같은 음각부(30a)가 형성된 금형(30)을 이용하여, 상기 접착성 원단(20)의 표면을 온도 100 ~ 150℃에서 10 ~ 50kg/cm²의 압력으로 10 ~ 30초간 압착함으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 접착성 원단(20) 중, 상기 금형(30)의 음각부(30a)와 대응되는 부분에 돌출부(20a)가 형성되고, 그 외 부분(상기 금형(30) 중 음각부(30a)가 형성되지 않은 부분과 대응되는 부분)은 압착 및 용융되어 압착부(20b)가 형성되며, 이로 인해 입체 문양이 형성되며, 이때, 상기 통공(h)은 여전히 개방되어 있으므로 통기성을 구현된다.

한편, 상기 표면 몰딩 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 입체문양이 제대로 형성되지 않을 우려가 있다.

즉, 본 발명은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기와 같이 접착성 원단(20)의 상측에 PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드로 이루어진 표면 몰딩용 시트(40)를 먼저 적층한 후, 표면 몰딩함으로써 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 표면 몰딩용 시트(40)를 적층하지 않았을 때에 비하여, 입체 문양의 전반적인 형태를 둥글게 표현할 수 있는 등 디자인의 적용 및 표현 범위를 확대할 수 있을 뿐만 아니라, 핫멜트 수지가 코팅된 원사의 핫멜트 수지 또는 TPU 원사가 용융되더라도 금형에 달라붙지 않게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 베이스 원단 20 : 접착성 원단
20a : 돌출부 20b : 압착부
21 : 핫멜트 수지가 코팅된 원사 21a : 코어
21b : 시드 21c : 섬유원사
21d : 핫멜트 수지 h : 통공
30 : 금형 30a : 음각부
40 : 표면 몰딩용 시트

Claims (3)

1. 입체 문양 형성방법에 있어서,
   베이스 원단(10)의 상부면에 접착성 원단(20)을 적층시키는 단계(S100);
   상기 접착성 원단(20)의 상부면에 표면 몰딩용 시트(40)를 적층시키는 단계(S200); 및
   상기 표면 몰딩용 시트(40)가 적층된 접착성 원단(20)을 표면몰딩하여 입체 문양을 형성시키는 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 표면 몰딩용 시트(40)는,
   PE(polyethylene) 필름 또는 실리콘 패드인 것을 특징으로 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 PE 필름은 두께가 0.02 ~ 0.1mm이며,
   상기 실리콘 패드는 두께가 0.02 ~ 0.1mm인 것을 특징으로 하는, 접착성 원단을 이용한 입체 문양 형성방법.

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