KR100748254B1 - 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법 - Google Patents

투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프에 관한 것으로서, 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름층과; 폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제가 배합되어 만들어진 고형분 및 유기용제가 배합되어 만들어진 투습성을 갖는 폴리우레탄 접착층이 합포되어 이루어지고, 상기 고형분은, 폴리올 75.5~86.8중량%, 이소시아네이트 1.8~2.6중량% 및 쇄연장제 11.4~21.9중량%의 비율로 배합되어 만들어짐으로써 의복 원단의 봉제 처리된 부위에 사용하여 의복 외부에서 내부로 침투하는 물을 차단시킬 뿐만 아니라 의복 내부에서 발생하는 습기를 외부로 배출시켜 쾌적한 착용감을 줄 수 있는 기능성 의복을 제작할 수가 있다.
의복, 투습, 방수, 심 실링 테이프

Description

투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법{SEAM SEALING TAPE WITH WATERPROOF AND BREATHABLE FUNCTION, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
도 1 은 종래 심 실링 테이프의 기능을 설명하기 위한 개념도.
도 2 는 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 층 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 기능을 설명하기 위한 개념도.
도 4 는 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 심 실링 테이프 11 : 필름층
12 : 접착층 12a : 접착성 폴리머
12b : 친수성 폴리머 20 : 롤러
22 : 히트 롤러 30 : 도포 수단
40 : 챔버
본 발명은 심 실링 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 의복 원단의 봉제 처리된 부위에 접착하여 외부에서 내부로 침투되는 물을 차단하고 내부에서 발생되는 습기를 외부로 배출시킬 수 있는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
방수용 심 실링 테이프(Seam sealing tape)는 의복에 사용되어 외부의 물이 의복 내부로 침투하는 것을 차단할 수 있는 방수 기능을 구비하는데 PVC(Polyvinylchloride), PET(Polyester), PA(Polyamide), PU(Polyurethane) 등의 무기능성 필름에 적정의 접착제를 도포한 후 건조시켜서 제조한다. 의복의 봉제선 부위에 방수용 심 실링 테이프를 접착하게 되면 비가 오거나, 등산, 스키 같은 야외 스포츠를 즐길 경우에 외부로부터 습기나 물이 의복 내부로 봉제선을 따라 침투되는 것을 방지함으로써 쾌적한 의복 환경을 구현할 수 있다.
한편, 스포츠웨어와 같은 의복은 의복의 특성 상 원단 전체 중에서 약 30% 이상의 부위에 심 실링 테이프를 사용해야 한다. 그런데, 종래의 방수용 심 실링 테이프는 도 1 에 도시한 바와 같이 방수 기능을 구비하여 외부의 물이 의복 내부로 침투하는 것을 차단할 수는 있더라도 내부에서 발생되는 땀 등의 습기를 외부로 배출시킬 수 있는 투습 기능이 없기 때문에 의복의 투습성이 급격히 저하되어 외부 기온의 하강에 따른 의복 내 땀의 응결로 인한 체온이 저하될 수 있을 뿐만 아니라 땀과 습기로 인한 불쾌감으로 인해 스포츠 활동에 극심한 장애를 초래할 수 있는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 투습·방수용 의복 원단의 봉제 처리된 부위에 사용하여 외부에서 바느질에 의한 봉제선 사이의 구멍을 통하여 침투되는 물을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 내부에서 발생되는 습기를 통과시켜서 외부로 배출시킬 수 있는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프는, 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름층과; 폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제가 배합되어 만들어진 고형분 및 유기용제가 배합되어 만들어진 투습성을 갖는 폴리우레탄 접착층이 합포되어 이루어지고, 상기 고형분은, 폴리올 75.5~86.8중량%, 이소시아네이트 1.8~2.6중량% 및 쇄연장제 11.4~21.9중량%의 비율로 배합되어 만들어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프는, 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름층과; 폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제가 배합되어 만들어진 고형분 및 유기용제가 배합되어 만들어진 투습성을 갖는 폴리우레탄 접착층이 합포되어 이루어지고, 상기 접착층은, 고형분 25~50중량% 및 유기용제 50~75중량%의 비율로 배합되어 만들어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리올은, 부탄디올계 폴리에스터폴리올 30~70중량% 및 폴리에틸렌글리콜폴리올 30~70중량%의 비율로 배합되어 만들수 있고, 상기 이소시아네이트는, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트 중 어느 하나 또는 두 가지 이상의 물질이 배합되어 만들수 있고, 상기 쇄연장제는, 1,4 부탄디올 및 1,6 헥산디올 성분이 배합되어 만들수 있다.
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삭제
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 제조 방법은, 이형지에 투습성을 갖되, 폴리올, 이소시아네이트 및 쇄연장제가 배합된 고형분, 및 유기용제가 배합되어 만들어진 폴리우레탄 접착제를 도포하여 접착층을 형성시키는 단계와; 상기 형성된 접착층을 120~140℃, 130~160℃ 및 120~140℃ 조건 하에서 접착층을 일정한 시간 동안 순차적으로 건조시키는 단계와; 상기 건조 처리된 접착층과 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름을 합포시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 층 구성도로서, 크게 필름층(11)과 접착층(12)이 합포되어 있는데 접착층(12)은 접착성 폴리머(12a) 및 친수성 폴리머(12b) 성분으로 이루어진다.
상기 필름층(11)은 투습·방수성을 갖는 대략 0.02~0.20mm 두께인 열가소성 폴리우레탄(Breathable Thermoplastic PolyUrethane) 필름으로서 폴리에테르(Polyether) 및 친수성(Hydrophilic)계 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 성분으로 이루어진다.　구체적으로 필름층(11)의 성능을 살펴보면, Tensile Strength는 5Mpa 이상, Elongation at Break는 200~700%, Modulus at 100%는 2MPa 이상, Softening range는 120~190℃, MVP(Moisture Vapor Permeability) at film state는 1,000g/m2.day(ASTM E96-00BW) 이상이면 바람직하다.
상기 접착층(12)은 투습성을 갖는 대략 0.02~0.20mm 두께인 폴리우레탄 접착제로서 아래의 표 1 과 같이 폴리올(Polyol) 성분, 반응성이 높은 이소시아네이트(Isocyanate) 및 연결 반응을 일으킬 수 있는 디올(diol)류의 쇄연장제(Chain extender)를 배합하여 만든 고형분 25~50중량%과 유기용제(Organic Solvent) 50~75중량%을 배합하여 만들 수 있다.
성분 고형분(폴리올+이소시아네이트+쇄장연제) 유기용제
배합비(중량%) 25~50 50~75
이 때, 상기 고형분은, 아래의 표 2 와 같이 폴리올 75.5~86.8중량%, 이소시아네이트 1.8~2.6중량% 및 쇄연장제 11.4~21.9중량%의 비율로 배합하여 만들 수 있는데, 필요에 따라서는 일정량의 촉매(catalyst)를 첨가할 수도 있다.
성분 폴리올 이소시아네이트 쇄연장제
배합비(중량%) 75.5~86.8 1.8~2.6 11.4~21.9
그런데, 상기 접착층(12)은 접착성 폴리머(12a) 및 친수성 폴리머(12b) 성분으로 이루어질 수 있도록 상기 폴리올이 500~4,000의 분자량을 갖는 접착성의 부탄디올(Butane diol)계 폴리에스터(Polyester) 폴리올 30~70중량% 및 500~3,000의 분자량을 갖는 친수성의 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 폴리올 30~70중량%으로 배합하여 만들 수 있다.
상기 이소시아네이트는, 폴리올과 쉽게 반응하는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI:Toluene Diisocynate), 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI:DiphenylMethane Diisocynate) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI:Hexamethylene Diisocynate) 중 어느 하나 또는 두 가지 이상의 물질을 배합하여 사용할 수 있다.
상기 쇄연장제는, 1,4 부탄디올 및 1,6 헥산디올 성분을 적정하게 배합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 유기용제는, 디메틸포름아미드(DMF:Dimethylformamide), 메틸에틸케톤(MEK:Methylethylketone) 및 에틸아세테이트(EA:EthylAcetate) 등의 물질 또는 이들의 배합물질을 사용할 수 있다. 예컨대, 액안정성을 위하여 메틸에틸케톤 70~80중량% 및 디메틸포름아미드 20~30중량%으로 배합하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 접착층(12)에 사용되는 접착 물질의 점도는 5,000 ~ 25,000 CPS 정도이면 적당하고, 연화점(Softening point)은 대략 40 ~ 70℃ 정도이면 적당하다.
도 3 은 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 기능을 설명하기 위한 개념도로서, 투습 기능에 의하여 의복 내부에서 발생되는 땀이 외부로 배출되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 내부의 땀이 심 실링 테이프의 필름층(11)을 거쳐 접착층(12)의 친수성 폴리머(21)를 통과하여 외부로 배출되는 것이다. 또한, 방수 기능에 의하여 의복 외부로부터 내부로 물이 차단되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 외부의 물이 심 실링 테이프의 접착층(12)과 필름층(11)에서 차단되는 것이다.
도 4 는 본 발명에 따른 심 실링 테이프의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도시한 바와 같이, 먼저 롤러(20)가 회전함에 따라 롤 형태로 감겨있는 이형지가 일정한 속도로 풀리면서 도포 수단(30)에 의하여 풀린 이형지의 한쪽 면에 폴리우레탄 접착액이 균일하게 도포됨으로써 접착층을 형성시킨다(S110). 여기서, 폴리우레탄 접착액은, 폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제를 배합하여 만든 고형분 25~50중량% 및 유기용제 50~75중량%의 비율로 배합하여 만들 수 있는데, 상기 폴리올은 접착 기능 및 투습 기능을 동시에 갖도록 접착성의 부탄디올계 폴리에스터 및 친수성의 폴리에틸렌글리콜을 일정 비율로 배합하여 만들 수 있다.
이어서, 형성된 접착층을 일정한 온도 조건의 챔버(40) 내로 통과시켜서 유기용제를 휘발시키면서 건조시키게 되는데, 1차적으로는 120~140℃ 정도의 온도 조건 하에서 건조시키고, 2차적으로는 130~160℃ 정도의 온도 조건 하에서 건조시키고, 3차적으로는 120~140℃ 정도의 온도 조건 하에서 건조시킨다(S120).
마지막으로, 건조 처리된 접착층과 필름층이 합포될 수 있도록 두 개의 롤러 즉 접착층이 일정한 속도로 감겨지도록 회전하는 40~55℃의 온도로 가열된 히트롤러(22) 및 롤 형태로 감겨있는 필름층이 일정한 속도로 풀리면서 감겨지도록 회전하는 롤러(20)에 의하여 2개의 층을 합포시킴으로써 심 실링 테이프를 제조한다(S130).
이하, 실시예 등에 의하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들의 실시예 등에 한정되는 것은 아니다.
참고적으로, 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프에 사용할 수 있는 투습성을 갖는 접착제를 만들기 위하여 접착성 물질의 폴리에스터폴리올, 친수성 물질의 폴리에틸렌글리콜폴리올, 반응성이 높은 이소시아네이트, 연결 반응을 일으킬 수 있는 쇄연장제 및 유기용제의 배합 비율을 조정하되 총 중량이 1,000g이 되도록 하였다.
[실시예]
[실시예 1]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 250 - 47.4 5.6 697
표 3 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 8,500CPS, 고형분은 30.3%, 연화점은 45℃ 이었고, 접착성이 우수하였지만 투습성은 0이었다.
[실시예 2]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 175 75 47.4 5.6 697
표 4 와 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 12,000CPS, 고형분은 30.3%, 연화점은 50℃ 이었고, 접착성이 우수하였고 투습성은 1,500g/m2.24Hr이었다.
[실시예 3]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 130.83 112.14 70.1 8.43 678.5
표 5 와 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 23,000CPS, 고형분은 32.15%, 연화점은 45℃ 이었고, 접착성이 우수하였고 투습성은 1,800g/m2.24Hr이었다.
[실시예 4]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 130.83 112.14 70.1 7.72 679.21
표 6 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 25,000CPS, 고형분은 32.08%, 연화점은 55℃ 이었고, 접착성이 보통 수준이었고 투습성은 2,000g/m2.24Hr이었다.
[실시예 5]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 125 125 47.4 5.6 697
표 7 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 15,000CPS, 고형분은 30.3%, 연화점은 55℃ 이었고, 접착성이 우수하였고 투습성은 2,000g/m2.24Hr이었다.
[실시예 6]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 125 125 33 5.6 711.4
표 8 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 9,500CPS, 고형분은 28.86%, 연화점은 40℃ 이었고, 접착성이 보통 수준이었고 투습성은 2,800g/m2.24Hr이었다.
[실시예 7]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 100 150 47.4 5.6 697
표 9 와 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 18,000CPS, 고형분은 30.3%, 연화점은 60℃ 이었고, 접착성이 보통 수준이었고 투습성은 4,000g/m2.24Hr이었다.
[실시예 8]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 125 62.5 53.72 8.4 750.38
표 10 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 20,000CPS, 고형분은 25%, 연화점은 55℃ 이었고, 접착성이 보통 수준이었고 투습성은 800g/m2.24Hr이었다.
[실시예 9]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 75 175 47.4 5.6 697
표 11 과 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 18,000CPS, 고형분은 30.3%, 연화점은 65℃ 이었고, 접착성이 우수하였고 투습성은 6,000g/m2.24Hr이었다.
[실시예 10]
성분 폴리에스터폴리올 폴리에틸렌글리콜폴리올 이소시아네이트 쇄연장제 유기용제
중량(g) 75 175 47.4 7.72 694.88
표 12 와 같은 배합 비율로 접착제를 만든 결과, 다음과 같은 물성치를 얻을 수 있었다. 점도는 25,000CPS, 고형분은 30.5%, 연화점은 60℃ 이었고, 접착성이 보통 정도였고 투습성은 5,500g/m2.24Hr이었다.
상술한 실시예의 결과를 살펴볼 때, 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프에 사용할 수 있는 접착성과 투습성이 우수한 접착제는, 고형분 및 유기용제를 각각 25~50중량%, 50~75중량%의 비율로 배합하여 만들되, 고형분은, 폴리올, 이소시아네이트 및 쇄연장제를 각각 75.5~86.8중량%, 1.8~2.6중량% 및 11.4~21.9중량%의 비율로 배합하여 만들고, 폴리올은, 부탄디올계 폴리에스터폴리올 및 폴리에틸렌글리콜폴리올을 각각 30~70중량%, 30~70중량%의 비율로 배합할 때 바람직한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명에 따른 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프 및 그 제조 방법을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 의복 원단의 봉제 처리된 부위에 사용하여 의복 외부에서 내부로 침투하는 물을 차단시킬 뿐만 아니라 의복 내부에서 발생하는 습기를 외부로 배출시킴으로써 쾌적한 착용감을 줄 수 있는 기능성 의복을 제작할 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름층과;
    폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제가 배합되어 만들어진 고형분 및 유기용제가 배합되어 만들어진 투습성을 갖는 폴리우레탄 접착층이 합포되어 이루어지고,
    상기 고형분은, 폴리올 75.5~86.8중량%, 이소시아네이트 1.8~2.6중량% 및 쇄연장제 11.4~21.9중량%의 비율로 배합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프.
  3. 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름층과;
    폴리올, 이소시아네이트 및 디올류의 쇄연장제가 배합되어 만들어진 고형분 및 유기용제가 배합되어 만들어진 투습성을 갖는 폴리우레탄 접착층이 합포되어 이루어지고,
    상기 접착층은, 고형분 25~50중량% 및 유기용제 50~75중량%의 비율로 배합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 폴리올은, 부탄디올계 폴리에스터폴리올 30~70중량% 및 폴리에틸렌글리콜폴리올 30~70중량%의 비율로 배합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트는, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트 중 어느 하나 또는 두 가지 이상의 물질이 배합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 쇄연장제는, 1,4 부탄디올 및 1,6 헥산디올 성분이 배합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 심 실링 테이프를 제조하는 방법으로서,
    이형지에 투습성을 갖되, 폴리올, 이소시아네이트 및 쇄연장제가 배합된 고형분, 및 유기용제가 배합되어 만들어진 폴리우레탄 접착제를 도포하여 접착층을 형성시키는 단계와;
    상기 형성된 접착층을 120~140℃, 130~160℃ 및 120~140℃ 조건 하에서 접착층을 일정한 시간 동안 순차적으로 건조시키는 단계와;
    상기 건조 처리된 접착층과 폴리에테르 및 친수성계 폴리우레탄 수지 성분으로 구성되어 투습·방수성을 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름을 합포시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투습·방수 기능을 갖는 심 실링 테이프의 제조 방법.
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