KR100797584B1 - 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법 - Google Patents

다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다공성의 필름과 원단의 접착에 의한 3 레이어 투습방수포의 제조시에 발생하는 접착성 불량의 문제점을 해결하기 위한 새로운 3 레이어 투습방수포의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법은 (i) 일정한 규격의 구멍을 가진 도트 스크린을 이용하여 다공성 필름의 양측에 열 경화성 접착제 수지를 도트 형상으로 코팅하는 단계, (ⅱ) 상기 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시키는 단계, 및 (ⅲ) 상기 마이크로웨이브 발생기를 통과한 필름의 양측에 압력로울러에 의하여 원단을 라미네이팅하는 단계를 포함한다.
3 레이어 투습방수포

Description

다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법{Process for manufacturing 3 layer breathable fabric using porous film}
도 1은 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 투습방수 원리를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조에 사용되는 도트 스크린에 의한 코팅 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조에 사용되는 마이크로웨이브 발생기의 일례를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투습방수성을 가지는 다공성 필름의 양측에 메쉬 구조의 원단을 도트 형상으로 접착시킴에 있어서 마이크로웨이브를 이용하는 방법에 관한 것이다.
"투습방수성"이라는 것은 말 그대로 물방울은 통과시키지 않지만 땀과 같은 수증기의 형태는 통과시키는 성질을 일컫는다. 이러한 "투습성"과 "방수성" 획득의 원리는 수증기의 크기와 물방울의 크기 (물방울의 직경은 1mm 이상이고 수증기의 직경은 0.0004μm 이하)가 크게 다른 점을 이용한 것으로서, 물방울의 크기보다 작은 다공성 구조를 직물의 표면에 형성시키게 되면, 피부로부터 나온 수증기나 탄산가스 분자는 섬유간의 공간을 통해 바깥으로 발산되고 물방울은 내부로 침투하지 못하게 되는 것이다.
이러한 투습방수포 제조를 위한 기술적 방법으로는 초극세섬유를 사용해 고밀도 직물로 가공하거나, 직물에 미세한 다공성막을 라미네이팅하거나 투습방수성 수지를 직접 코팅하는 방법 등을 들 수 있다. 이 중 투습방수포의 제조에서 가장 활발한 연구 성과를 보이는 것은 이형지 위에 수지를 코팅하여 친수무공형 또는 다공성 필름을 제조한 후 이것을 접착제로 원단과 접합시켜 투습방수포를 제조하는 라미네이팅 방법이다. 이 경우 접합은 도트(dot)상 접합과 전면 접합의 두가지 방법이 있으나 고기능성(고투습, 부드러운 촉감)이 요구되는 제품은 도트상 접합이 주로 사용된다.
이러한 투습방수포를 제조하기 위하여 원단에 라미네이팅되는 다공성 필름 중 대표적인 것이 바로 폴리테트라플루오로에틸렌을 팽창시킨 e-PTFE(expanded polytetrafluoroethylene) 필름으로서, 이것은 구멍 크기가 물방울보다 2만 배 작고 수증기 입자보다 7백 배나 커 외부의 비나 눈 등 액체는 침투하지 못하고, 피부에서 발산되는 땀을 밖으로 배출시킬 수 있으며, 또한 바람을 완벽하게 차단하여 피부 바로 위의 정지 공기층(dead air)을 보존하여 내부의 열 손실을 막을 수 있게 된다.
이러한 e-PTFE 필름은 상기와 같은 투습방수성 및 열차단 효과로 인하여 방화복 원단의 제조에도 사용되고 있는데, 방화복 원단은 e-PTFE 필름의 양쪽에 인열강도, 내열수축성, 박리강도 등이 우수한 아라미드 원단을 접착시킴으로써 제조되는 것으로서, e-PTFE의 필름의 양쪽에 접착되는 아라미드 원단은 주로 메쉬 구조를 갖도록 설계된다 (도 1 참조).
그러나, 이러한 다공성 필름과 메쉬 구조 원단의 접합 방식, 특히 도트상 접합에 의한 투습방수포의 제조는 다공성 필름과 메쉬 구조의 원단을 접착시키는 접착제와의 결합력이 약하여 접착이 잘 이루어지지 않거나 접착이 된 후에도 쉽게 박리되는 문제를 갖는 것이었다.
이에, 본 발명은 다공성의 필름과 메쉬 구조 원단의 접착에 의한 3 레이어 투습방수포의 제조시에 발생하는 접착성 불량의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 3 레이어 투습방수포의 제조방법을 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (i) 일정한 규격의 구멍을 가진 도트 스크린을 이용하여 다공성 필름의 양측에 열 경화성 접착제 수지를 도트 형상으로 코팅하는 단계, (ⅱ) 상기 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시키는 단계, 및 (ⅲ) 상기 마이크로웨이브 발생기를 통과한 다공 성 필름의 양측에 압력로울러에 의하여 원단을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법을 제공한다.
본원발명의 다공성 필름을 이용한 투습방수포의 제조방법이 종래의 제조방법과 상이한 점은 바로 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시키는 상기 단계 (ⅱ)에 있다. 종래의 다공성 필름을 이용한 투습방수포의 제조방법은 열 경화성 접착제 수지를 도트 형상으로 다공성 필름에 코팅한 다음 코팅된 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시키는 대신 적외선 조사 또는 열풍 건조 등의 방식을 통하여 건조하는 것이었는데, 이러한 적외선 조사 또는 열풍 건조 방식은 정확한 온도의 제어가 곤란하여 다공성 필름상에 코팅된 접착제가 도트 형상을 유지하지 못하게 되어 결국 이후 공정에서 필름과 라미네이팅되는 메쉬 구조의 원단과의 접착력이 떨어지게 된다는 문제점을 갖는 것이었다.
이에, 본 발명은 접착제가 코팅된 다공성 필름의 건조를 적외선 조사 또는 열풍 건조 등의 방식 대신 마이크로웨이브를 사용함으로써, 가열 효율을 보다 높일 수 있을 뿐 아니라, 코팅된 접착제에만 선택적으로 조사할 수 있고, 아울러 온도 제어가 보다 용이하게 되므로, 다공성 필름상에 코팅된 접착제가 도트 형상을 그대로 유지한 채 원단과 라미네이팅되어 다공성 필름과 원단 사이에 목적하는 접착력을 갖게 되는 것이다.
이러한 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법은 도 2를 참조함으로써 보다 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조는, (ⅰ) 우선 공급 로울러를 통해 공급된 다공성 필름에 접착제를 제공하면서 일정 크기의 반구상의 구멍을 가진 도트 스크린을 통과시킴으로써, 다공성 필름의 양측에 접착제를 도트 형상으로 접착시키는 공정으로 시작된다. 도트 스크린에 의한 다공성 필름에의 접착제 도포가 이루어지는 과정은 도 4를 참조할 수 있다. 여기서, 다공성 필름은 통상 두께 20 ~ 25μm를 갖는 e-PTFE 필름을 사용할 수 있고, 다공성 필름에 접착된 접착제 도트의 두께는 약 100μm, 도트의 직경은 약 80μm로 조절될 수 있다. (ⅱ) 다음으로, 이렇게 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시킨다. 일반적으로 사용되는 마이크로웨이브 발생기의 마그네트론의 출력은 통상 0.3~2 Kw 범위이고, 라미네이팅 생산속도는 6~14 m/분의 범위를 갖는데, 본 발명에서 사용되는 마이크로웨이브 발생기의 마그네트론의 출력은 다공성 필름의 라미네이팅 속도와 연동되는 것으로서, 대체로 0.4~0.7 Kw의 범위에서 조절되는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로웨이브 발생기는, 도 4에 도시된 것과 같이 2열로 배열된 형태의 것으로, 각각의 마이크로웨이브 발생기 사이의 거리가 약 30cm 정도인 것이 사용될 수 있다. 이렇게 마이크로웨이브 발생기를 통과한 다공성 필름의 표면온도는 40~120℃까지 상승할 수 있는데, 다공성 필름의 표면온도는 40~100℃의 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 다공성 필름은 마이크로웨이브 발생기를 통과함으로써 다공성 필름이 이후 공정에서 다른 원단과 라미네이트될 때, 접착제가 퍼짐 현상이 없이 도트 형상을 유지할 수 있게 된다. (ⅲ) 마지막으로, 마이크로웨이브 발생기를 통과한 필름의 양측에 압력로울러에 의하여 원단을 라미네이팅하는 과정을 거치게 된다. 여기서, 다공성 필름의 양측에 라미네이팅되는 원단은 여러 가지 형태의 것이 사용될 수 있 으나, 방화복용 투습방수포를 제조하는 경우에는 보통 메쉬 구조의 원단이 사용되는데, 이렇게 메쉬 구조의 원단이 사용되는 경우에는 접착제의 도트 형상을 유지하여야 할 필요성이 더욱 커지게 되므로, 특히 본 발명의 전술한 단계 (ⅱ)에서 마이크로웨이브를 사용하여야 할 필요성 또한 커지게 된다.
본 발명의 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법은 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기를 통과시킴으로써, 다공성 필름상에 코팅된 접착제가 도트 형상을 그대로 유지한 채 원단에 라미네이팅되므로, 종래의 적외선 건조 또는 열풍 건조에 의한 방식에 비하여 다공성 필름과 원단 사이의 접착력이 보다 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. (i) 다공성 필름의 양측에 일정한 규격의 구멍을 가진 도트 스크린을 통해 열 경화성 접착제 수지를 도트 형상으로 코팅하는 단계, (ⅱ) 상기 접착제가 코팅된 다공성 필름을 마이크로웨이브 발생기에 통과시키는 단계, 및 (ⅲ) 상기 마이크로웨이브 발생기를 통과한 다공성 필름의 양측에 압력로울러에 의하여 원단을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 필름은 두께 20 ~ 25μm의 e-PTFE(expanded polytetrafluoroethylene) 필름인 것을 특징으로 하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 필름에 접착된 접착제 도트의 두께는 100μm, 도트의 직경은 80μm인 것을 특징으로 하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 발생기의 마그네트론의 출력은 0.4~0.7 Kw의 범위인 것을 특징으로 하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 발생기를 통과한 다공성 필름의 표면온도는 40~100℃의 범위로 조절되는 것을 특징으로 하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 필름의 양측에 라미네이팅되는 원단은 메쉬 구조의 원단인 것을 특징으로 하는 다공성 필름을 이용한 3 레이어 투습방수포의 제조방법.
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