KR100218706B1

KR100218706B1 - 투습, 방수포

Info

Publication number: KR100218706B1
Application number: KR1019950022145A
Authority: KR
Inventors: 양정한; 박광우; 정인만
Original assignee: 구광시; 주식회사코오롱
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR970005629A

Abstract

본 발명은 습식 투습방수포에 관한 것으로서, 발수처리한 원단, 상기 원단 위에 형성되는 2액형 폴리우레탄 제1층, 상기 제1층 위에 형성되며 100% 모듈러스가 5∼20 kg/㎠인 함침용 연질 폴리우레탄 수지로 되는 제2층, 및 상기 제2층 위에 형성되며 고형분함량이 20∼30%이고 25℃에서 점도가 200∼400 포아즈인 친수성 폴리우레탄 수지로 되는 제3층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이러한 구성을 포함하는 본 발명의 투습방수포는 내수압, 투습도등의 물성이 우수하고 아주 부드러우며 표면 터치가 드라이한 촉감을 갖는 것으로서 레져, 스포츠의 전천후 소재 등으로 매우 적합한 것이다.

Description

투습·방수포

본 발명은 투습방수포에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 모듈러스가 낮은 폴리우레탄 수지를 사용하면서도 내수압, 투습도 등의 물성이 우수하고 아주 부드러운 촉감을 갖는 새로운 투습방수포에 관한 것이다.

최근 의류는 패션성의 중시에 따라 본래의 기능보다 외관 본위로 기울어지게 되던 중에 의류 본래의 기능인 쾌적성을 추구하는 소재가 새로운 유행으로서 나타나게 되었고 특히 이러한 기능성 가공소재중에서 물이 내부로 침투하는 것을 막아주고 인체에서 발생되는 수증기나 열에너지를 외부로 발산시켜 쾌적함을 주는 투습·방수소재가 레져, 스포츠의 전천후 소재로서 주목받게 되었다.

일반적으로 투습·방수소재는 폴리우레탄 수지층을 습식방법으로 형성시키거나 건식방법 단독으로 형성시킨 것이 사용되고 있다. 예를 들면, 1976년에 미국 고어(W.L.GORE)사가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)필름을 라미네이트시킨 고어텍스(GORE∼TEX), 1979년에 일본도레이(TORAY)사가 습식 우레탄가공기술을 활용한 엔트란트(ENTRANT), 본 출원인이 1982년초부터 개발에 착수하여 2년간의 연구 끝에 습식우레탄가공기술을 활용하여 개발에 성공한 하이포라(HIPORA)등이 시판되고 있다.

W/O 에밀젼에 의한 건식 투습방수포는 습식 투습방수포에 비해 내수압, 투습도 등의 물성이 우수하고 감촉이 부드러운 등의 장점이 있으나 상대적으로 수지가격이 비싸고 제조공정상 품질관리의 어려움이 있는 것이 단점으로 지적되고 있다. 즉, 습식으로 제조한 투습방수포는 투습도가 4000 g/㎡·24hrs 정도밖에 되지 못하고 내수압 또한 2000㎜H₂O 이상 올리는데 어려움이 있고 터치(touch) 또한 건식다공 투습방수포에 비해 스티프(stiff)하다.

그러나 국내 투습방수포 시장에서는 내수압 2000㎜H₂O 이상, 투습도 5000g/㎡·24hrs)이상의 상당히 부드러운(soft)촉감의 습식 투습방수포를 선호하므로 이에 대처하기 위해 신기술 개발이 절실히 요구되고 있다.

습식 투습방수포의 경우 촉감을 부드럽게 하기 위해서 모듈러스(modulus)가 아주 낮은 타입의 폴리우레탄 레진을 사용할 경우 코팅막의 강도가 저하되어 내수압이 떨어지고 내수압을 보강하기 위해 모듈러스가 높은 수지를 사용할 경우 촉감이 딱딱해지는 문제점이 있다.

그러나 내수압 2000 mmH₂O 이상의 투습방수포가 주로 판매되어짐으로 촉감이 딱딱하게 되더라도 기본물성을 맞추기 위해 모듈러스가 높은 수지를 사용하므로 촉감이 나빠지는 주된 요인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해서 모듈러스가 낮은 폴리우레탄 수지를 사용하면서도 내수압, 투습도 등의 물성이 우수하고 아주 부드러운 촉감을 갖는 새로운 투습방수포를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명의 투습방수포는 다음과 같은 적층구조를 포함하는 것을 특징으로 한다 :

(a) 발수처리한 원단,

(b) 상기 원단 위에 형성되는 2액형 폴리우레탄 제1층,

(c) 상기 제1층 위에 형성되며 100%모듈러스가 5~20 kg/㎠인 함침용 연질 폴리우레탄 수지로 되는 제2층, 및 (d) 상기 제2층 위에 형성되며 고형분함량이 20~30%이고 25℃에서 점도가 200~400 포아즈(poise)인 친수성 폴리우레탄 수지로 되는 제3층.

이하, 본 발명에 따르는 투습방수포를 바람직한 제조예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저 합성섬유포지의 편면을 불소계 발수제 2∼5g/ℓ의 수용액으로 발수처리한 다음, 이어서 칼렌더에서 160℃, 75 kgf/㎠의 조건으로 시레(cire) 가공을 실시한다. 시레가공의 목적은 코팅하고져 하는 면을 롤러로 눌러주어 정리함으로 인해 코팅을 원활하게 해주기 위한 것으로서 내수압 증진효과도 있다. 그 다음 2액형 폴리우레탄 점착제를 플로트(Float)방식에 의한 건식방법으로 원단상에 5∼10g/㎡ 두께의 박막코팅으로 제1층을 형성시킨다.

상기 제1층 위에 100%모듈러스가 5∼20kg/㎠ 정도되는 하기 조성의 함침용 폴리우레탄 조성물로 제2층(main coating)을 형성시킨다.

상기 제2층은 상기한 조성물을 나이프 오버 롤(knife over roll)방식으로 코팅하여 DMF농도가 10∼15%인 응고조에서 응집(coagulation)시키고, 수세, 건조 및 경화공정을 거쳐 형성시키는 것이 바람직하다. 상기 함침용 폴리우레탄은 그 100%모듈러스 5kg/㎠보다 낮으며 내수압이 낮아지고 100%모듈러스가 20kg/㎠를 초과하면 촉감이 딱딱해지는 문제점이 있으므로 상기한 범위내의 것을 선택하는 것이 요구된다.

이렇게 제2층까지 형성된 투습방수포는 연질의 함침용(합성피혁용)수지로 가공층이 형성된 것이어서 기공의 크기가 크고 피막층이 얇아 투습도가 좋고 촉감이 매우 부드러우며 굴곡성이 좋으나 내수압이 1000~1300mmH₂O 정도로 저조하다.

따라서 제2층 위에 고형분 함량이 20∼30%이고 점도가 25℃에서 200∼400포아즈인 폴리우레탄 수지 60∼70 중량%를 이소프로필알콜(IPA) 20∼15 중량%에 먼저 용해한 후 톨루엔 20∼15 중량%에 용해하여 준비한 수지용액을 피복하여 두께 5㎛이하의 극박막으로 제3층을 형성시킨다. 이렇게 하면 내수압이 2000mmH₂O 이상이고 투습도가 4000∼5000g/㎡·24hrs이며 촉감이 매우 부드럽고 코팅면의 촉감이 매우 드라이 터치(dry touch)한 투습방수포가 얻어진다.

본 발명의 위와 같은 특징 및 기타 장점들은 후술되는 비한정적인 실시예에 의해 보다 명백하게 될 것이다.

[실시예 1]

경사로서 나일론 70/24과 위사로서 나일론 75/24를 2합하여 에어텍스춰링(Air∼texturing)가공한 나일론 원사를 사용하여 평직으로 제직하고(밀도 190본/인치), 이 직물을 통상의 방법으로 정련, 염색, 수세, 건조하여 열고정시킨 다음 타슬란(Taslan)직물을 불소계 발수제 3중량%의 수용액에서 통상의 방법으로 발수처리를 하였다. 발수처리된 원단 위에 실리카겔(SiO₂) 2.5중량%, 폴리우레탄 수지 45.8중량%, 폴리우레탄 결합체 20.3 중량%, 톨루엔 20.3중량%, DMF 10.2 중량％ 및 가교제로서 이소시아네이트 0.9중량%로 되는 2액형 폴리우레탄 점착제를 플로트(Float)방식에 의한 건식방법으로 5∼10g/㎡ 두께의 제1층을 형성시켰다. 상기 제1층 위에 100% 모듈러스가 15kg/㎠인 함침용 폴리우레탄수지 60중량%, 계면활성제 2중량%, 안료 1.0중량%, DMF 31중량%, 실리카겔 3중량%, 발수제 2중량% 및 이소프론 디이소시아네이트 1.0중량% 함유하는 조성물을 나이프 오버 롤 방식으로 코팅하여 DMF농도가 10∼15%인 응고조에서 응집시키고, 수세, 건조 및 경화공정을 거쳐 제2층을 형성시켰다. 결과의 제2층 위에 고형분함량이 25%이고 점도가 25℃에서 300포아즈인 폴리우레탄 수지 64 중량%를 이소프로필알콜 18중량%에 먼저 용해한 후 톨루엔 18 중량%에 용해하여 준비한 수지용액을 피복하여 두께 3㎛의 제3층을 형성시켜 투습방수포를 제조하였다. 수득된 투습방수포의 내수압(JIS L 1096), 투습도(JIS L 1099) 및 박리강도를 측정하였으며 표면촉감과 전체촉감을 평가하였다. 측정 및 평가결과는 하기 표 1에 제시된다.

[실시예 2]

제3층의 두께를 5㎛로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 1]

제1층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 2]

제2층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 3]

제3층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 4]

제1층과 제3층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 5]

제2층과 제3층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 5에 의한 투습방수포는 기존의 방수포와 비교하여 제1층의 효과는 같으나 제2층만을 형성시킨 경우(비교예3) 사용되는 폴리우레탄이 합성피혁용 연질수지이므로 모듈러스가 매우 낮고 기공형성성이 좋으며 굴곡도가 높아 촉감이 기존의 방수포와는 비교할 수 없을 정도로 부드러우나 끈적거리며 기공이 크고 피막이 약해 내수압이 떨어지므로 고투습성을 지니는 반면에, 실시예 1 및 2와 같이 제2층위에 연질인 친수성 폴리우레탄수지를 표면처리하면 내수압의 저하를 막고 표면터치를 드라이하게 함을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 모듈러스가 낮은 폴리우레탄 수지를 사용하면서도 내수압, 투습도 등의 물성이 우수하고 아주 부드러우며 표면터치가 드라이한 촉감을 갖는 새로운 투습방수포를 제공하는 것이 가능하게 되는 것이다.

Claims

다음과 같은 적층구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수포 : (a) 발수처리한 원단, (b) 상기 원단 위에 형성되는 2액형 폴리우레탄 제1층, (c) 상기 제1층 위에 형성되며 100% 모듈러스가 5∼20kg/㎠인 함침용 연질 폴리우레탄 수지로 되는 제2층, 및 (d) 상기 제2층 위에 형성되며 고형분함량이 20∼30%이고 25℃에서 점도가 200∼400포아즈인 친수성 폴리우레탄 수지로 되는 제3층.
제1항에 있어서, 상기 제2층이 100% 모듈러스가 15kg/㎠인 함침용 폴리우레탄수지 50∼70중량%, 계면활성제 1∼3중량%, 안료 0.5∼2.0중량%, DMF 25∼35 중량%, 실리카겔 2∼4중량%, 발수제 1∼3중량% 및 이소프론 디이소시아네이트 0.5∼1.5중량% 함유하는 것임을 특징으로 하는 투습방수포.
제1항에 있어서, 상기 제3층이 고형분 함량이 20∼30%이고 점도가 25℃에서 200∼400 포아즈인 폴리우레탄 수지 60∼70중량%, 이소프로필알콜 20∼15 중량% 및 톨루엔 20∼15 중량% 함유하는 것임을 특징으로 하는 투습방수포.
제1항에 있어서, 제3층의 두께가 5㎛이하인 것을 특징으로 하는 투습방수포.