KR100556062B1

KR100556062B1 - 보온성 투습방수직물

Info

Publication number: KR100556062B1
Application number: KR1019990002479A
Authority: KR
Inventors: 히로요시 가이베; 아키라 니시모토; 가츠키 다카하시; 시게키 후쿠오카
Original assignee: 도요 보세키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR19990068151A

Abstract

본 발명은 우의, 등산, 운동 경기, 스키, 스노-보드, 골프 등의 스포츠의료, 신사, 부인복, 코트류 등의 캐쥬얼웨어 및 각종 외의, 냉동고, 냉장고 등에서 작업하는 유니폼 등 각종 의료용으로서 사용되는 흡습발열, 의복내 습도저감, 결로방지효과를 가지는 투습방수직물에 관한 것이다.

보온성 투습방수직물, 고흡방습성 유기미립자, 폴리아미드계 합성섬유, 폴리에스테르계 합성섬유, 폴리아크릴로 니트릴계 합성섬유, 레이온, 아세테이트, 목면, 울

Description

보온성 투습방수직물{THERMO-KEEPING MOISTURE PERMEANT AND WATERPROOF TEXTILE}

보온성이 요구되는 섬유 제품에는 동계에 사용하는 일반의료(수트, 코트 등), 방한의료(점퍼 등), 또한 스키 등의 동계 스포츠의료 및 냉동고, 냉장고등에서 작업하는 유니폼 등이 있고, 보온성향상을 위해 섬유집합체의 섬유지름을 작게 하여 데드 에어층을 늘리는 것과, 섬유에 세라믹스나 금속을 속에 넣어 원적외선의 효과를 기대하는 방법 등이 여러가지 제안되어 있다.

보온성을 향상시키는 방법으로서는, 예컨대 특개소63-105107호의 섬유제품의 제조방법이나 특개평7-331584호의 방진드기용 원적외선 방사섬유 등과 같이 섬유자체에 원적외선을 방사하는 세라믹스 및 금속을 속에 넣는 방법이 제안되어 있다. 그렇지만, 이러한 방법은 세라믹스 및 금속을 속에 넣음으로써 원사의 강도가 저하 하거나, 원사가 착색하거나 하는 결점이 있다.

직물에 수지를 코팅이나 라미네이트하는 경우에, 그 수지중의 세라믹스나 금속을 첨가하는 방법으로서는, 특개소60-162641호의 보온효과가 우수한 시트상 소재나 특개소63-35887호의 코팅직물, 특개평1-183579호의 세라믹스를 코팅한 직물 또는 종이제품 등이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 보온성은 얻어지지만 첨가제의 흡방습성에 유래한 의복내 습도저감, 결로방지효과는 얻어지지 않았다.

한편, 투습방수의료의 착용시의 무더움을 방지하고, 결로방지성을 높이는 방법으로서는, 특개소56-17256, 특개소56-20679호의 방수시트, 특개소60-52675호의 흡방습성 방수시트, 특개소60-110440호, 특개소60-126386호의 비통기성 흡방습성방수시트, 특개소1-77530호의 결로방지성 방수시트, 특개평7-9631호의 투습성 방수직물, 특개평3-97970호의 흡방습성 방수코팅직물 등이 개시되어 있다.

종래의 방법에서는 결로방지성은 얻어지지만, 흡습에 의한 발열을 적극적으로 이용하는 것은 행해져 있지않고, 양자를 겸비한 직물을 실용화하기에는 이르고 있지 않았다.

그래서 본 발명자들은, 고흡방습흡습 발열성의 유기미립자에 주목하여, 본 미립자를 섬유직물에 대하여 투습성수지를 접착제로서 고착시킴으로써, 인체로부터 방출되는 땀 등의 습기를 흡습하여 발열하고, 더불어 높은 흡방습성에 의해 의복내 습도저감, 결로방지효과를 가지는 투습방수직물을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다음 구성으로 이루어지는 것이다. 즉, 본 발명은 이하와 같다.

1. 섬유직물의 적어도 한쪽면에 고흡방습성 유기미립자가 투습방수성수지에 의해 고착된 직물로서, 그 직물이 하기의 흡습도차(ΔＡ) 및 흡습발열온도차(ΔＴ)를 만족하는 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.

ΔＡ = Ａ(95) - Ａ(20)

3(%)

Ａ(95) : 상대습도 95%(20℃)하에서 24시간 방치후의 상기 직물의 흡습율(%)

Ａ(20) : 상대습도 20%(20℃)하에서 24시간 방치후의 상기 직물의 흡습율(%)

ΔＴ = Ｔ(샘플) - Ｔ(블랭크)

0.5℃

Ｔ(샘플) : 상기 직물을 절건(絶乾)하여 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두고나서 10초후의 직물의 표면온도(℃)

T(블랭크) : 섬유직물(기포;基布)만을 절건하고, 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두고나서 10초후의 기포표면온도(℃)

2. 흡습발열온도차(ΔT)가 1.0 - 10.0 ℃ 정도인 상기1에 기재한 보온성 투습방수직물.

3. 흡습발열온도차(ΔT)가 1.5 - 8.0 ℃ 정도인 상기2에 기재한 보온성 투습방수직물.

4. 고흡방습성 유기미립자를 함유한 투습방수성 수지가 섬유직물(기포)의 적어도 한쪽면에 층상으로 고착된 상기1에 기재한 보온성 투습방수직물.

5. 고흡방습성 유기미립자의 20℃, 65% RH에서의 초기흡습속도가 0.8%/분 이 상인 상기 1에 기재한 보온성 투습방수직물.

6. 고흡방습성 유기미립자의 평균입자지름이 30㎛ 이하인 상기1에 기재한 보온성 투습방수직물.

7. 고흡방습성 유기미립자가 아크릴로니트릴성분을 60중량% 이상 함유하는 아크릴수지에 히드라진처리에 의해서 가교구조를 도입하여, 질소함유량의 증가가 1.0 - 15.0 중량%이고, 가수분해에 의해 잔존하고 있는 니트릴기량의 1.0mmol/g 이상을 염계 카르복실기로 화학변환시킨 것인 상기1에 기재한 보온성 투습방수직물.

8. 투습방수성 수지가 30㎛ 두께의 필름으로 30g/㎡·hr 이상의 투습도를 가지는 상기1에 기재한 보온성 투습방수직물.

9. 투습도가 70g/㎡·hr 이상인 상기8에 기재한 투습성 방수직물.

10. 고흡방습성 유기미립자를 함유한 투습방수성 수지층이 그 위에 투습도 10 - 70 g/㎡·hr 이고, 두께가 5 - 50㎛의 수지층을 가지는 상기3에 기재한 보온성 투습방수직물.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용하는 섬유직물은, 본 발명의 보온성 투습방수직물의 기포이다. 해당 섬유직물로서는, 폴리아미드계 합성섬유, 폴리에스테르계 합성섬유, 폴리아크릴로 니트릴계 합성섬유, 레이온, 아세테이트 등의 반합성섬유, 목면, 울 등의 천연섬유로 이루어지는, 직물, 편물, 부직포 등이 포함된다.

본 발명에 있어서의 투습방수성 수지는, JIS L 1099 A-1법(염화칼슘법)에 의한 투습도가 30㎛ 두께의 필름에서 30g/㎡·hr 이상이고, 고흡방습성 유기미립자를 섬유직물에 고착할 수 있는 것이면 특히 제한되지 않지만, 아크릴사 수지, 폴리우레탄사 수지, 실리콘사 수지가 직물의 촉감면에서 바람직하다.

투습방수성 수지가 고흡방습성 유기미립자와 함께 직물을 구성하는 섬유표면에 고착함으로써, 본 발명의 보온성과 투습방수성을 발휘하는 직물을 얻을 수 있지만, 방습방수성을 좋게 하기위해서는 섬유직물의 적어도 한쪽 면에 수지층을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우의 수지층의 두께는 2-300㎛가 바람직하다.

투습방수성 수지와 고흡방습성 유기미립자가 고착된 직물은, 흡습함으로써 발열하지만, 본 발명의 직물은, RH 95%에서의 흡습율 (A(95))과 RH 20%에서의 흡습율(A(20))의 차이가 3% 이상일 필요가 있고, 5 - 30% 정도가 바람직하다. 3% 미만에서는 흡습이 불충분하여 본 발명의 효과를 얻을 수 없다. 투습방수성 수지의 투습도는 70g/㎡·hr 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100 - 300g/㎡·hr이다. 300g/㎡·hr를 넘으면 급격하게 발열이 일어나고, 발열의 지속시간이 짧게 되지만, 단시간의 발열로 좋은 경우에 사용할 수 있다.

또한, 발열의 지속시간을 길게 하는 경우에는, 상기 투습도가 30g/㎡·hr 미만의 것이라도 사용가능하다.

또, 발열의 지속시간을 길게 하는 방법으로서, 상기의 수지층 위에 고흡방습성 유기미립자를 포함하지 않으며, 투습도가 상기의 수지층 이하인 것을 적층하는 방법이 있고, 이 경우, 투습도는 10 - 70g/㎡·hr가 바람직하다. 이 수지층의 두께는 5 - 50㎛가 바람직하다.

본 발명에서 말하는 고흡방습흡습발열성 유기미립자로서는 흡습성이 높고, 또한 방습성을 가지고, 게다가 흡습했을 때에 발열을 나타내는 유기미립자이면 사용가능하지만, 상대습도(RH) 65%에서의 흡습율이 40% 이상의 고흡습성이고, 초기흡습속도가 0.8%/분 이상의 고흡습성 속도인 것이 발열속도가 빠르고, 흡습발열성이 뛰어나 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 흡습율이 45 - 200% 정도, 초기흡습속도는 1.0 - 10%/분 정도의 유기미립자이다. 다만 본 입자의 흡수량이 너무 큰 경우, 막의 팽윤, 입자의 이탈 등이 발생하기 때문에, 상기의 흡습성에 더하여 입자의 흡수량비(절건한 입자에 순수한 물을 첨가하여 24시간 방치후, 여분의 물을 경사분리로 제거한 후의 전체의 무게로부터 입자에 대한 물의 중량비로서 구한다)가 0. 4이상이고, 또한 10배 미만인 것이 바람직하고, 0. 6이상 4배미만이 보다 바람직하다.

또한 방습성에 관해서는 20℃, 90% RH로부터 20℃, 40% RH 에서의 초기방습속도가 0. 8%/분 이상인 것이 흡수한 수분의 방산에 의한 의복내 습도저감, 결로방지의 관점에서 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0 - 5.0%/분 정도이다.

또, 초기흡습속도는 70℃ × 12시간의 진공건조후, 20℃ × 65% RH의 분위기중에 10분간 방치했을 때의 흡습율을 구하여, 1분간마다의 흡습율의 증가율에 의해서 구해지는 것이고, 초기방습속도는 20℃, 90RH%에서 24시간 습도를 조절한 후, 20℃, 40% RH의 분위기로 옮겨 10분간 방치했을 때의 흡습율을 구하고, 1분간마다의 흡습율의 감소율에 의해서 구할 수 있는 것이다.

고흡방습흡습 발열성 유기미립자의 보다 구체적인 예로서는, 염계 카르복실기를 가지고, 또한 가교구조를 가지는 유기미립자이고, 아크릴로니트릴 성분을 60중량%이상, 바람직하게는 85 - 99 중량% 정도 포함하는 아크릴계수지에 히드라진처 리에 의해 가교구조를 도입하고, 질소함유량의 증가를 1.0 - 15.0중량%로 하여, 가수분해에 의해 잔존하고 있는 니트릴기량의 1.0mmol/g 이상, 바람직하게는 2.0 - 10.0mmol/g 정도를 염계카르복실기로 화학변환시킨 아크릴계 금속변성입자 등을 들 수 있다.

고흡방습성 유기미립자의 입경은 흡습, 방습속도의 향상, 또한 수지층에서의 탈리방지, 직물의 꺼칠해짐 억제의 관점에서 평균입경 30㎛이하가 필요하고, 10㎛이하가 바람직하고, 5㎛이하가 더욱 바람직하다. 또 같은 이유에 의해, 최대입경이 50㎛이하가 필요하고, 20㎛이하가 바람직하며, 10㎛이하가 보다 바람직하다. 그러나, 평균입경이 0. 01㎛보다 작게 되면, 건조시 및 수지첨가시의 취급성이 나쁘게 되기때문에 바람직하지 못하다.

고흡방습흡습발열성 유기미립자의 부여량은 보온성과 관계가 있는 중요한 요소이다. 보온성의 효과를 내기위해서는 섬유중량에 대하여 1 - 100 중량%이고, 바람직하게는 10 - 50 중량%이며, 보다 바람직하게는 20 - 40 중량%이다. 1중량% 미만에서는 흡습발열, 의복내 습도저감, 결로방지효과가 부족하고, 50중량%를 넘으면 외관이 불량하게 되고, 또한 막의 강도저하가 현저하다.

본 발명에서 말하는 흡습발열성의 효과를 내기위해서는 이하의 흡습발열온도차(ΔT)가 큰 것이 바람직하다. 즉 기포만을 절건하고, 절건상태인 채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두었을 때의 10초 후의 기포표면의 온도 T(블랭크), 상기 수지층을 가지는 직물에 같은 조작을 행한 경우의 수지층의 표면온도 T(샘플)와의 사이에 0.5℃ 이상의 온도차가 있을 필요가 있고, 1.0 - 10.0 ℃ 정도가 바람직하고, 1.5 - 8.0℃ 정도가 보다 바람직하다. 0.5℃ 미만의 온도차에서는 실제로 직물에 접촉하는 것에서의 따뜻함을 느낄 수 없고, 본 발명의 효과를 얻을 수 없다.

본 발명에서 말하는 의복내 습도저감효과를 내기위해서는, 체감하는 쾌적성과 관련하여 후술하는 평가법으로 측정한 의복내 습도가 70% 이하인 것이 바람직하고 65 - 30% 정도가 더 바람직하다.

본 발명에서 말하는 결로방지효과를 내기위해서는, 체감하는 쾌적성과 관련하여 후술하는 평가법으로 측정한 결로량이 23g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 20g/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하다.

직물(기포)에 투습방수성 수지와 고흡방습성 미립자를 부여하는 방식으로서는, 코팅, 라미네이트법, 또한 침지법이나 흡진법 등이 있지만, 상기 흡습발열, 의복내 습도저감, 결로방지효과를 얻을 수 있으면 본 양식에 한정되지 않는다. 즉, 침지법이나 흡진법 등으로 직물에 해당 수지를 부여후 상기 효과를 가지지 않는 막을 라미네이트하여, 방수성을 얻는 방법이나 해당 수지를 접착제로 하여 상기 효과를 가지지 않는 막을 라미네이트하는 방법, 또한 온도상승과 발열시간을 콘트롤하기 위한 흡습발열, 결로방지, 의복내 습도저감효과를 가지는 수지막에 대하여 투습성이 낮은 수지를 하부코팅, 상부코팅하는 방법 등도 본 발명에 포함하는 것으로 한다. 또한, 코팅, 라미네이트법의 제막법에 관해서도 이른바 건식법, 습식법의 어느 것을 사용하더라도 좋다.

본 발명은 상기의 섬유직물에 발수제처리를 실시해도 좋다. 이것은, 직물에 흡습발열, 의복내 습도저감, 결로방지효과를 가지는 수지층을 예컨대 코팅 또는 라미네이트할 때에, 코팅하는 수지 또는 라미네이트용의 접착제의 수지용액이 직물에 침투하는 정도를 조정하기 위해서 행해진다. 발수제는 불소계, 파라핀계 등의 여러가지 발수제를 사용할 수 있다. 다만, 실리콘계 발수제는 막의 박리를 초래하기 때문에 적당하지 않다. 또한 섬유직물에 상기 수지를 부여후에 발수처리를 하는 것도 가능하다. 이 때는 불소계, 파라핀계, 실리콘계 등 모든 종류의 발수제를 사용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하지만, 실시예에 있어서의 직물 성능의 측정, 평가는 다음 방법으로 행했다.

흡습도차(ΔA)(%)

공시료(供試料) 약100g을 105℃에서 5시간 열풍건조후의 중량(W₀)을 구한다.

해당 시료 약100g을 상대습도(RH) 20%(20℃)의 건조기 중에 24시간 방치했을 때의 중량(W₁)및 RH 95%(20℃)의 건조기 중에 24시간 방치했을 때의 중량(W₂)을 구하여, 이하의 계산식에 의해 흡습율 A(20) 및 A(95)를 산출한다.

A(20) = (W₁- W₀) / W₀ (%)

A(95) = (W₂- W₀) / W₀(%)

A(95)에서 A(20)을 뺀 값을 흡습도차(ΔA)(℃)로 한다.

내수압 JIS L 1092 (고수압법) 단위 : kg/㎠

투습도 JIS L 1099 (A-l 법) 단위 : g/㎡·hr

보온성 20℃ × 90% RH의 건조기 중에 절건상태로 한 직물을 4장 겹치고, 직물의 2장째에 열전대온도계를 설치하여 30분까지의 온도의 상승을 관찰하였다. 단위 : ℃

막 강도 20㎛의 필름을 만들어, JIS L 1096 파열강도 A 법(뮤렌형법)으로 막 강도를 측정하였다. 단위 : kg

흡습발열온도차 : 평가하는 수지층을 갖는 직물 및 동일재질, 목부(目付) 기포를 각각 절건(건조조건 : 120℃, 3시간)한 후 건조기에 넣어, 이 건조기를 32℃, 상대습도 70%의 환경에 10시간 이상 두는 것으로 직물의 온도를 조절하고, 그 후 샘플을 꺼내 10초후의 직물의 표면온도를 일본전기삼영주식회사제 THERMO TRACER TH3100 및 DETECTOR UNlT TH3100으로 측정하고, 하기의 T(샘플), T(블랭크)의 값을 구하여, 계산식 ΔT = T(샘플) -T(블랭크)에 의하여 흡습발열온도차 T의 값을 산출하였다. 단위 : ℃

T(샘플) : 상기 수지층을 갖는 직물을 절건하여, 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도70%의 환경에 두었을 때의 10초후의 수지층을 갖는 면의 표면온도.

T(블랭크) : 상기 샘플과 동일재질, 목부 기포만을 절건하여, 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두었을 때의 10초 후의 기포표면온도.

의복내 온도 : 특공평1-19098호 공보에 나타내고 있는 온도, 습도, 기류의 외부의 환경조건을 제어하는 풍동부(風洞部Ⅰ), 인체조건재현부(Ⅱ) 및 의사피부와 의복으로 형성되는 의복내 기후부(Ⅲ)로 이루어지는 의복내 기후 시뮬레이션장치로서 측정을 하였다.

측정조건은 이하와 같다.

① 외부환경온도 : 8℃, 상대습도 55%

② 풍동부환경 : 송풍기, 정류기로부터 8℃, 상대습도 55%의 외기를 풍속 1m/sec에서 도입했다.

③ 인체조건재현부 : (1) 의사피부재질 : 폴리테트라플루오로에틸렌필름(구멍지름 5㎛)

(2) 의사피부표면온도 : 37℃

(3) 발한량 : 200g/㎡·hr (모의피부, 샘플없는 박스내 수량감소로부터 측정)

④ 의복내기후부 : 시료-모의피부간격 : 6㎜

상기 흡습발열측정과 같은 조건(l20℃, 3시간)에서 시료를 절건한 후 건조기에 넣어, 이 건조기를 32℃, 상대습도 70%의 환경에 10시간 이상 두는 것으로 직물의 온도를 조절하고, 그 후 샘플을 꺼내 수지층이 존재하는 면을 의사피부측에 향하여 배치하고, 온습도 센서에 의해 의복내습도의 측정을 개시한다.

본 조건에서 30분간 발한시키고, 그 후 의복내향성기후부를 떼어, 인체조건재현부-의복내향성기후부에 투습성을 가지지 않는 필름 (아사히화성(주)제 사란랩)을 배치하여 발한을 정지하고, 다시 의복내기후부를 세트하여 30분간 발한정지시간 을 마련하고, 측정을 종료한다. 본 측정에 있어서의 최후의 습도측정치를 대표치로 하고, 본 측정중의 최대 습도를 대표치로 하여, 본 측정의 의복내습도로서 표기한다. 단위 : % RH

결로량 : 상기 의복내기후측정의 측정종료후, 빠르게 샘플을 떼어, 직물의 의사피부측의 면에 결로한 물방울을 닦아내고, 닦아내는데 사용한 직물의 중량변화에 의해 결로한 물의 무게를 측정하고, 1㎡당 중량으로 환산하여 결로량을 산출하였다. 단위 : g/㎡

쾌적성관능평가 : 8℃, 상대습도55%의 환경하에서, 수지층을 갖는 직물을 세로 20㎝ × 가로 30㎝로 재단하여, 수지층측을 안쪽으로 하여 팔에 감고, 끝을 외과용 테이프로 막는다. 그 후 엘고키터 TAKEI AERO FITNESS cutie에서 150 ㎉를 소비하는 운동(심장박동수설정 : 127)을 하여, 따뜻함 및 무더움으로 판단한 쾌적성을 5단계 (5 : 쾌적, 4 : 약간 쾌적, 3 : 보통, 2 : 약간 불쾌, 1 : 불쾌)로 관능평가하였다.

고흡방습성 유기미립자의 제조예 (부는 중량부를 나타낸다.)

(l) 아크릴로니트릴 450부, 아크릴산메틸 40부, P-스티렌술폰산소다 16부 및 물118부를 오토크레이브에 넣고, 중합개시제로서 디-ter-부틸퍼옥사이드를 단량체 전량에 대하여 0.5% 첨가한 후, 밀폐하여, 다음 교반하에서 150℃의 온도로 20분간 중합시킨 후, 반응종료후, 교반을 계속하면서 약 90℃까지 냉각하여, 평균입자지름 2㎛ (광산란광도계로 측정)의 원료미립자의 물분산체를 얻었다.

이 물분산체에 욕중농도가 35%가 되도록 히드라진을 가하여, 102℃에서 2.5 시간 가교처리를 하고, 계속해서 욕중농도가 10%가 되도록 NaOH를 가하여, 102℃에서 5시간의 가수분해처리를 한 후, 흐르는 물중에서 투석, 탈염, 건조후, 고흡방습성의 미립자를 얻었다. 해당 유기미립자의 질소증가량은 3.3%, 염형 카르복실기 4.3mmol/g, 65% RH(20℃)에서의 흡습율은 45%, 평균입자지름은 2㎛였다. (고흡방습성 유기미립자 P).

해당 유기미립자(P)를 70℃에서 12시간 진공건조후, 65% RH(20℃)의 건조기에 10분간 방치후의 수분율은 10%이고, 24시간후는 45%였다.

90% RH(20℃)의 건조기 24시간후의 흡습율은 86%이고, 해당 유기미립자를 40% RH(20℃)의 건조기로 옮겼을 때의 10분후의 수분율은 68%, 1시간 방치한 후의 흡습율은 28%이고, 흡방습성이 확인되었다. 또, 해당 미립자의 흡수량비는 2.5였다.

(2) 상기와 같이 하여 아크릴로니트릴 / 메타크릴산 메틸 / 메타크릴산 / p-스티렌술폰산소다 = 64/27/7/2 (중량비)에서 질소증가량 3.6%, 염형카르복실기 4.7mmol/ g, 평균입자지름 15㎛의 유기미립자(Q)를 얻었다.

해당 유기미립자(Q)의 65% RH에서의 흡습율은 46%, 90% RH에서의 흡습율은 80%, 40% RH에서 1시간 방치후의 흡습율은 33%, 초기흡습속도는 0. 8% / 분이었다. 또, 해당 미립자의 흡수량비는 2.3이었다.

(3) 상기와 같이 하여 아크릴로니트릴/p-스티렌술폰산 소다 = 96/4(중량비)에서 질소증가량 4.0중량%, 염형 카르복실기 5.3mmol/g, 평균입자지름 5㎛의 유기미립자를 얻었다.

해당 유기미립자(R)의 65% RH에서의 흡습율은 50%, 90% RH에서의 흡습율은 83%, 40% RH에서의 1시간 방치후의 흡습율은 30%, 초기흡습속도는 0.9% /분이었다. 또 해당 미립자의 흡수량비는 2.6이었다.

실시예 1-5 및 비교예 1-5

경사, 위사의 쌍방에 나일론 50d/48f를 사용하여, 마무리의 밀도가 경사 175개/인치, 위사가 112개/인치가 되도록 설계하여, 지거 염색기에서 산성염료로 염색하였다. 그 후, 불소계발수제인 아사히 가드 710 (아사히 초자사제) l% owf를 패드 드라이법으로 부여한 후, 160℃×1분간의 열처리를 하였다. 이어서, 170℃에서 압력 30kg/㎠의 조건으로 캘린더처리를 하여, 코팅용 기포로 하였다.

해당 기포와 하기의 고흡방습성 유기미립자와 약제를 사용하여, 표1-3의 처방으로 코팅을 얻었다. 또, 약제의 배합비율을 나타내는 부(部)의 표기는 중량부이다.

하임렌 Y-237 (다이니치 세이카 고교사제 폴리우레탄수지)

레자민 X-100 (다이니치 세이카 고교사제 폴리우레탄수지의 가교제)

파라클론 AM-200 (네죠 고교사제 아크릴수지)

판론 LN (네죠 고교사제 아크릴수지의 가교제)

파라클론 PE-30 (네죠 고교사제 실리콘수지)

카탈리스트 C46 (네죠 고교사제 실리콘수지용 촉매)

또, 수지의 점도는 10000 cps(B형점도계 로터 No.5, 회전수 20 ppm)가 되도록 각종 용제농도로 조정하고, 코팅은 클리어런스 50 미크론의 어플리케이터를 사용하여 행하였다. 코팅후, 130℃에서 1분간의 경화처리를 하였다.

얻어진 코팅직물의 평가결과를 표4 및 5에 나타냈다.

실시예 5

고흡방습성 유기미립자 P를 고흡방습성 미립자 Q로 바꾸는 것 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 코팅직물을 얻었고 평가한 바, 내수압 0.8kg/㎠, 투습도는 180g/㎡·hr, 보온성 1.5℃, 막강도 0.3 kg, 흡습도차 10.1%였다.

실시예 6-9

실시예 1-4에서, 고흡방습성 유기미립자 P를 R로 바꾸는 것 이외는 동일하게 배합하고, 코팅제용액의 점도가 13000 cps(B형 점도계, 로터 No.5, 회전수 20ppm)가 되도록 조정하였다.

코팅은 클리어런스 80㎛의 금속판을 사용하였다. 코팅후, 130℃에서 1분간의 경화처리를 하였다. 평가결과를 표 6에 나타냈다.

실시예 10-13

실시예 6-9에서, 클리어런스 220㎛의 어플리케이터를 사용하는 것 이외는, 실시예 6-9와 동일하게 하여 코팅직물을 제조하여, 평가하였다. 결과를 표 7에 나타냈다.

실시예 14

실시예 7의 코팅직물위에 하임렌Y-237이 100부, MEK 20부 및 레자민 X-100 2부의 코팅액을 도포했다. 이 코팅직물의 평가결과를 표8에 나타냈다.

실시예 15

실시예 9의 코팅직물의 위에 파라클론 AM-200부, 톨루엔 20부 및 판론LN 2부의 코팅액을 도포하였다. 이 코팅직물의 평가결과를 표8에 나타냈다.

실시예 16-19 및 비교예 6-9

본 실시예 및 본 비교예에서 사용한 가공약제는 이하와 같다.

가공용 약제

파라클론 SS-2500(根上공업사제 아크릴수지, 고형분 20중량%, 용제 톨루엔)

판론 LN(根上공업사제 아크릴수지의 가교제)

우레탄수지 A(폴리테트라메틸렌글리콜(분자량1000)/폴리에틸렌글리콜(분자량 1000)/네오펜틸글리콜/메탁시릴렌디아민 = 70/30/16/63(중량비), 통상의 방법으로 중합, 고형분 25중량%, 용제 메틸에틸케톤, 점도 50000 cps)

실시예 16

본 실시예에서 사용하는 코팅수지의 제조를 다음 방법으로 행하였다. (부는 중량부를 나타낸다.)

파라클론 SS-2500 100부에 대하여 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P 13.3부를 가하여 균일하게 혼합하고, 그 후 톨루엔을 가하여 희석하고, 수지전체의 점도를 10000cps로 배합하였다.

다음에 코팅직전에 판론LN을 2부 첨가하여, 본 수지를 상기 코팅기포에 대하여 35 미크론의 클리어런스를 가지는 어플리케이터로 도포하여, 80℃에서 3분간 건조하고, 그 후 130℃로 3분간의 경화처리를 하여 투습방수직물을 얻었다. 본 투습방수직물에 부여한 수지층중의 고흡방습성 유기미립자 P의 비율은 40중량%(계산치)이다.

실시예 17

상기 실시예의 투습방수직물의 제조에 대하여, 고흡방습성 유기미립자 P를 5 부로 변경하는 것 이외는 실시예 16과 완전히 동일한 방법에 의해 투습방수직물을 얻었다. 본 투습방수직물에 부여한 수지층중의 고흡방습성 유기미립자 P의 비율은 20중량%(계산치)이다.

비교예 6

상기 실시예의 투습방수직물의 제조에 대하여, 고흡방습흡습발열성 유기미립자를 첨가하지 않은 것 이외는 실시예 16과 완전히 같은 방법에 의해 투습방수직물을 얻었다.

비교예 7

본 비교예에서 사용하는 코팅수지의 제조를 다음 방법으로 행하였다.(부는 중량부를 나타낸다.)

파라클론 SS-2500 100부에 대하여 실리카겔(NAKAMURA CHEMlCAL 제 실리카겔청(중립)을 평균입경 2.2㎛, 최대입경 9㎛까지 분쇄한 것) 13.3부를 가하여 균일하게 혼합하고, 그 후 톨루엔을 가하여 희석하고, 수지전체의 점도를 10000 cps로 배합하였다.

다음에 코팅직전에 판론LN을 2부 첨가하여, 본 수지를 상기 코팅기포에 대하여 35 미크론의 클리어런스를 가지는 어플리케이터로 도포하여, 80℃로 3분간 건조하고, 그 후 130℃로 3분간의 경화처리를 하여 투습방수직물을 얻었다. 이것에서, 본 투습방수직물에 부여한 수지층중의 실리카겔의 비율은 40중량%(계산치)이다.

표 9에 실시예 16과 17 및 비교예 16과 17의 각 투습방수직물의 처방 및 특성을 나타낸다.

표9에 나타낸대로, 고흡방습 유기미립자를 20중량%이상 첨가한 경우는, 첨가하지 않은 경우에 비해, 현저한 흡습발열온도차, 의복내습도 및 결로량 저감, 투습향상을 나타내고, 쾌적성이 우수한 것이었다. 비교하여 실리카겔을 첨가한 수준에서는, 다소의 효과는 인정되었지만, 체감할 수 있는 효과로서는 조금이었다. 이것은 실리카겔의 성능이 고흡방습흡습발열성 유기미립자에 비교하여 낮기(상대온도(RH) 65%에서의 수분율 30%, 초기흡습속도 0.6%/분, 초기방습속도 0.5%/분)때문이라고 생각된다. 또, 실리카겔의 첨가량을 80%로 한 수준에 관해서도 시작(試作)을 하였지만, 얻어진 직물은 수지에 대한 분체의 비율이 지나치게 많기때문에, 촉감이 매우 단단하고, 또한 막의 마모내구성도 매우 뒤떨어져, 실용적이지 않은 것이었다.

실시예 18

본 실시예에서 사용한 코팅수지의 제조를 다음 방법으로 행하였다. (부는 중량부를 나타낸다.)

우레탄 수지A의 원액100부에 대하여 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P 16.7부를 가하여 균일하게 혼합하고, 그 후 메틸에틸케톤을 가하여 희석하고, 수지전체의 점도를 10000 cps로 배합하였다.

본 수지를 상기 코팅기포에 대하여 35 미크론의 클리어런스를 가지는 어플리케이터로 도포하여, 80℃로 3분간 건조하고, 그 후 130℃로 3분간의 경화처리를 하여 투습방수직물을 얻었다. 본 투습방수직물에 부여한 수지층중의 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P의 비율은 40중량%(계산치)이다.

실시예 19

상기 실시예의 투습방수직물의 제조에 대하여, 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P를 6.3부로 변경하는 것 이외는 실시예l8과 완전히 동일한 방법에 의하여 투습방수직물을 얻었다. 이것에서, 본 투습방수직물에 부여한 수지층중의 고흡방습흡습발열성 유기미립자의 비율은 20%(계산치)이다.

비교예 8

상기 실시예의 투습방수직물의 제조에 대하여, 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P를 첨가하지 않은 것 이외는 실시예 18과 완전히 동일한 방법에 의하여 투습방수직물을 얻었다.

비교예 9

본 비교예에서 사용하는 코팅수지의 제조를 다음 방법으로 행하였다. (부는 중량부를 나타낸다.)

우레탄수지A의 원액100부에 대하여 비교예 2에서 사용한 실리카겔 16. 7부를 가하여 균일하게 혼합하고, 그 후 메틸에틸케톤을 가하여 희석하고, 수지전체의 점도를 10000 cps로 배합하였다.

다음에 본 수지를 상기 코팅기포에 대하여 35 미크론의 클리어런스를 가지는 어플리케이터로 도포하고, 80℃에서 3분간 건조하고, 그 후 130℃에서 3분간의 경화처리를 하여 투습방수직물을 얻었다. 이것에서, 본 투습방수직물에 부여한 수지층의 실리카겔의 비율은 40중량%(계산치)이다.

실시예 18, 19, 비교예 8, 9의 직물의 처방 및 특성을 표 10에 나타낸다.

실시예 16, 17, 비교예 6, 7에 나타내는 대로, 고흡방습성 유기미립자를 20% 이상 첨가한 수준은, 첨가하지 않은 수준에 비교하여, 현저한 흡습발열온도차, 의복내습도 및 결로량저감, 투습향상을 나타내고, 쾌적성이 우수한 것이었다. 비교해서 실리카겔을 첨가한 수준에서는, 다소의 효과는 인정되었지만, 체감할 수 있는 효과는 얼마 안되었다. 또, 본 수지의 경우에서도 실리카겔의 첨가량을 80%로 한 수준에 관해서 시작을 하였지만, 얻어진 직물은 동일한 수지에 대한 분체의 비율이 지나치게 많기 때문에, 촉감이 매우 단단하고, 또한 막의 마모내구성도 매우 뒤떨어져, 실용적이지 않은 것이었다.

실시예 20, 21 및 비교예 10

경사, 위사의 쌍방에 나일론50d/48f를 이용하여, 마무리 밀도가 경사175개/인치, 위사가 112개/인치가 되도록 설계하여, 지거염색기로 산성염료로 염색하여 가공용직물을 얻었다. 그 후, 해당 직물과 하기의 고흡방습성 유기미립자와 약제를 사용하여, 표 11의 처방으로 통상의 패드를 사용하여 1딥1닙법으로, 조임율 80%로 하고, 100℃에서 건조후 130℃ × 5분의 열처리를 하여 가공직물을 얻었다. 또, 약제의 배합비율을 나타내는 부의 표기는 중량부이다.

가공용약제

에라스트론 F-29 : 다이이치 고교 세이야쿠사제 수용성 폴리우레탄, 고형분 30중량%

카탈리스트 32 : 다이이치 고교 세이야쿠사제 촉매

토레진 FS-350: 데이고쿠 케미칼사제 수용성 나일론, 고형분 30중량%

AS-20 : 히라마츠 유카사제 아미노변성 실리콘, 고형분 30중량%

후기의 실시예22, 23 및 비교예11, 12에서 사용한 가공약제는 아래와 같다.

가공용약제

수지 B : 자기가교형 아크릴수지, 고형분농도 30중량%, 투습도 60g/㎡·hr

촉매 B' : 수지 A용 촉매(무기금속계)

수지 C : 수용성 폴리우레탄수지, 고형분농도 30중량%, 투습도 100g/㎡·hr (수지에 대하여 촉매 C'를 16/1의 비율로 첨가후 막을 제조하여 평가)

촉매 C' : 수지 C용 촉매 (이소시아네이트계, 고형분농도 100중량%)

수지 D : 실리콘수지, 고형분농도 30중량%, 투습도 20g/㎡·hr

실시예 22

2 데니어, 섬유길이 38㎜의 6-나일론섬유 및 2 데니어, 섬유길이 38㎜의 폴리에스테르섬유를 개섬기로 개섬 및 혼면(혼율80/20)한 후, 카드에 의하여 웨브를 형성시켜, 크로스 레이어로서 그 웨브를 여러층에 적층하였다. 그 후 이 웨브를 캘린더롤로 열압착(온도200℃, 선압80kgf/㎠, 속도30m/min) 하여, 목부 26g/㎡, 두께 2㎜, 세로방향의 강도가 2.0kgf/5㎝의 부직포를 얻었다. 그 후, 해당 부직포와 상기의 고흡방습흡습발열성 유기미립자 P (평균입경2㎛)와 수지 B 및 촉매 B'의 물분 산액을 사용하여, 통상의 패드를 사용하여 1딥 1닙법으로, 조임율 80%로 하여, 100℃×3분의 건조후, 130℃×5분의 열처리를 하여 가공직물을 얻었다. 본 실시예에 있어서의 수지, 촉매, 미립자의 부착량은, 본 가공용 부직포를 100부로 했을 때의 수지B 의 고형분이 80중량부, 촉매 B'가 0.5중량부, 미립자가 5중량부였다.

후기 표 12에 나타내듯이, 본 실시예의 부직포는 고흡방습흡습발열성 유기미립자를 부여하지 않은 부직포에 비교하여 현저히 흡습발열효과가 나타나 있고, 또한 결로방지능도 발현하고, 또 강도저하, 유연함에 의한 미립자의 탈리 등의 부적당함도 일어나지 않은 우수한 고흡방습흡습발열성 부직포였다.

실시예 23

미립자의 부착량을 20부로 한 이외는 실시예 22와 같은 처리를 하여, 가공직물을 얻었다. 표 12에 나타내듯이, 미립자의 부착량을 늘리는 것으로 더욱 흡습발열효과가 향상한 고흡방습흡습발열성 부직포를 얻을 수 있었다.

비교예 11

미립자의 부착량을 0부로 한 것 이외는 실시예 22와 동일한 처리를 하여, 가공직물을 얻었다. 표 7에 나타내듯이, 수지, 촉매만으로는 흡습발열효과, 결로방지능을 얻을 수 없었다.

비교예 12

미립자의 부착량을 0. 5부로 한 이외는 실시예 22와 같은 처리를 하여, 가공직물을 얻었다. 표 l에 나타내듯이, 미립자를 부여해도 섬유중량에 대하여 1% 미만의 소량인 경우, 흡습발열효과, 결로방지능은 얻을 수 없었다.

실시예 22와 23 및 비교예 11과 12 직물의 처방 및 특성을 표 12에 나타낸다. 표 12중에서의 결로유무, 인장강도 및 유연함 시험의 평가방법은 아래와 같다.

결로유무 : 평가하는 부직포를 20℃ × 65% RH의 분위기하에서 24시간 습도를 조절한 후, 마찬가지로 온습도분위기하에서 50도의 온수가 100ml 들어간 200ml 비이커를 덮어, 고리고무로 입구를 고정시킨 후 1시간 방치하여, 그후 떼어낸 부직포의 액면에 향하고 있었던 측을 관찰하여, 결로의 유무를 판정하였다.

인장강도 : JIS L 1085에 의해 측정한(직물의 세로방향). 단위 kgf/5㎝

유연함 시험 : 5㎝ × 15㎝ 샘플의 각 단부를 가지고 100회 유연함을 시험해보고, 종료후 분체의 탈리 유무를 눈으로 확인하였다.

본 발명의 투습방수직물은 고흡방습흡습발열성의 미립자를 섬유직물에 투습성수지를 끼워 고착시킬 수 있기 때문에, 미립자가 습기를 흡수하는 것은 저해되지 않고, 흡습하여 발열하기 때문에, 발열보습, 의복내습도저감, 결로방지효과를 발휘할 수 있다.

Claims

섬유직물의 한면 또는 양면에 고흡방습성 유기미립자가 투습방수성수지에 의해 고착된 직물로서, 이 직물이 하기 흡습도차(ΔＡ) 및 흡습발열온도차(ΔＴ)를 만족하는 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.

30(%)
ΔＡ = Ａ(95) - Ａ(20)
3(%)

Ａ(95) : 상대습도 95%(20℃)하에서 24시간 방치후의 상기 직물의 흡습율(%)

Ａ(20) : 상대습도 20%(20℃)하에서 24시간 방치후의 상기 직물의 흡습율(%)

10.0℃
ΔＴ = Ｔ(샘플) - Ｔ(블랭크)
0.5℃

Ｔ(샘플) : 상기 직물을 절건하여 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두고나서 10초후의 직물의 표면온도(℃)

T(블랭크) : 섬유직물(기포)만을 절건하고, 절건상태인채 32℃로 온도를 조절한 후, 32℃, 상대습도 70%의 환경에 두고나서 10초 후의 기포표면온도(℃)
제 1 항에 있어서, 흡습발열온도차(ΔT)가 1.0 - 10.0℃인 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
제 2 항에 있어서, 흡습발열온도차(ΔT)가 1.5 - 8.0℃인 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
제 1 항에 있어서, 고흡방습성 유기미립자를 함유한 투습방수성 수지가 섬유직물(기포)의 한면 또는 양면에 층상으로 고착된 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
제 1 항에 있어서, 고흡방습성 유기미립자의 20℃, 65% RH에서의 초기흡습속도가 0.8 - 10 %/분인 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
제 1 항에 있어서, 고흡방습성 유기미립자의 평균입자지름이 0.01 - 30㎛인 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
제 1 항에 있어서, 고흡방습성 유기미립자가 아크릴로니트릴성분을 60 - 99 중량% 함유하는 아크릴수지에 히드라진처리에 의해서 가교구조를 도입하여, 질소함유량의 증가가 1.0 - 15.0 중량%이고, 가수분해에 의해 잔존하고 있는 니트릴기량의 1.0 - 10.0 mmol/g을 염계 카르복실기로 화학변환시킨 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.
삭제
제 1 항에 있어서, 투습방수성 수지가, 투습도가 70 - 300 g/㎡·hr인 것을 특징으로 하는 투습 방수직물.
제 3 항에 있어서, 고흡방습성 유기미립자를 함유한 투습방수성 수지층이 그 위에 투습도 10 - 70 g/㎡·hr이고, 두께가 5 - 50㎛의 수지층을 가지는 것을 특징으로 하는 보온성 투습방수직물.