KR101148161B1 - A Moist Permeable and Water Proof Membrane and Process for Preparing The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이형지 표면에 미세한 폴리우레탄 비드(beads)들을 가교(cross link)된 상태로 적층시키고, 폴리우레탄 비드들 사이에 미세한 공극을 다수 형성시켜서 통기성 및 투습성이 뛰어난 투습방수 멤브레인을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 1액형 또는 2액형 폴리우레탄수지와 비이온성 계면활성제를 혼합하여 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지를 제조하는 단계; 상기 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지를 메틸에틸케톤 및 톨루엔이 중량비로 1:1로 혼합된 혼합용매에 첨가하고, 피막방지제, 발수제, 슬립제, 소포제, 안료 및 물을 첨가하고 교반한 후 20~24시간 방치하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액에 가교제를 투입하여 코팅조성물을 제조하는 단계; 코팅조성물을 이형지 위에 콤머코터를 이용하여 코팅하는 단계; 코팅된 이형지를 열풍건조기로 2회 건조하는 단계; 및 이형지를 분리하는 단계를 포함하는 투습방수 멤브레인의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a method for producing a moisture-permeable waterproof membrane having excellent breathability and moisture permeability by laminating fine polyurethane beads (cross links) on the surface of the release paper in a cross-linked state, and forming a plurality of fine pores between the polyurethane beads It is about. The present invention comprises the steps of preparing a water-in-oil dispersion (w / o) emulsion-type resin by mixing a one-component or two-component polyurethane resin with a nonionic surfactant; The water-in-oil dispersion (w / o) emulsion-type resin was added to a mixed solvent in which methyl ethyl ketone and toluene were mixed in a weight ratio of 1: 1, and an anti-film agent, a water repellent, a slip agent, an antifoaming agent, a pigment, and water were added and stirred. After 20 to 24 hours to prepare a mixed solution; Preparing a coating composition by adding a crosslinking agent to the mixed solution; Coating the coating composition on a release paper using a comb coater; Drying the coated release paper twice with a hot air dryer; And it relates to a method for producing a water-permeable waterproof membrane comprising the step of separating the release paper.
투습방수, 멤브레인, 폴리우레탄, 다공성, 투습성, 열풍건조기 Moisture-Proof, Membrane, Polyurethane, Porous, Moisture-Proof, Hot Air Dryer
Description
본 발명은 이형지 표면에 미세한 폴리우레탄 비드들을 가교된 상태로 적층시키고, 가교된 미세한 폴리우레탄 비드 사이에 다수의 미세공극을 형성시켜서 제조한 투습방수 멤브레인 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a moisture-permeable waterproof membrane prepared by laminating fine polyurethane beads on a release paper surface in a crosslinked state and forming a plurality of micropores between the crosslinked fine polyurethane beads and a method of manufacturing the same.
종래 투습방수포를 제조하는 종래 기술로는 습식공법, 건식공법과 라미네이팅 공법이 있다. 습식공법은 폴리우레탄과 유기용제인 디메틸포름아미드를 혼합하여 제조한 수지조성물을 원단 상에 일정한 두께로 코팅한 후, 이들을 물속으로 통과시킴으로써 원단 상에 미세한 기공을 갖는 폴리우레탄 코팅층을 형성시키는 방법이다. 건식공법은 폴리우레탄을 메틸에틸케톤, 톨루엔, 아세톤, 이소프로필알코올 등 휘발성이 강한 유기용제에 용해시켜서 제조한 수지조성물을 원단 상에 일정한 두께로 코팅한 후 열처리하여 휘발성 유기용제를 휘발시킴으로서 원단 상에 균질의 폴리우레탄 필름 층을 형성시키는 방법이다. 라미네이팅 공법은 투습방수성능을 갖는 필름을 별도로 제조한 후 접착제를 사용하여 원단과 합포하는 방식이다.Conventional techniques for manufacturing a moisture-permeable waterproof fabric include a wet method, a dry method and a laminating method. The wet method is a method of forming a polyurethane coating layer having fine pores on a fabric by coating a resin composition prepared by mixing polyurethane and dimethylformamide, which is an organic solvent, with a predetermined thickness on a fabric, and then passing them through water. . In the dry process, a resin composition prepared by dissolving a polyurethane in a highly volatile organic solvent such as methyl ethyl ketone, toluene, acetone, and isopropyl alcohol is coated on a fabric to a certain thickness, and then heat-treated to volatilize the volatile organic solvent. In a homogeneous polyurethane film layer. The laminating method is a method of separately manufacturing a film having moisture permeability and then laminating with a fabric using an adhesive.
종래의 투습방수 멤브레인으로서 첫째 피티에프이(PTFE) 멤브레인이 있는데, 불소 수지 필름을 이축 양방향으로 연신시켜 다공성 크렉을 형성시켜 만들 수 있는데, 투습성은 매우 우수한 반면에 방수성이 비교적 낮은 취약점이 있다. 둘째, 전기방사에 의해 초극세사형 부직포의 형태로 제조되는 나노 멤브레인이 있는데, 부직포이기 때문에 강도 및 신도, 내마모강도 등의 물리적 성질이 아주 안 좋아서 추가적인 가공을 하지 않으면 멤브레인으로 사용이 불가능하다는 문제점이 있다. 셋째로, 티피유(TPU; Thermal polyurethane)필름이 있는데 이 필름은 일반적으로 무공형멤브레인과 마찬가지로 저투습의 고내수압 타입으로 본 발명의 목적이 다르기 때문에 비교대상이 되지 않는다. As a conventional moisture-permeable membrane, there is a first PTFE membrane, which can be made by stretching a fluororesin film biaxially to form a porous crack. However, the moisture-permeability is excellent while the waterproofness is relatively low. Second, there is a nano-membrane manufactured in the form of ultra-microfiber nonwoven fabric by electrospinning. Since it is a non-woven fabric, its physical properties such as strength, elongation and wear resistance are very poor, so it cannot be used as a membrane unless additional processing is performed. have. Third, there is a TPU (thermal polyurethane) film, which is generally a low moisture-permeable, high moisture-resistant type, like a non-porous membrane, and thus is not a comparative object.
본 발명은 상기한 종래의 투습방수 멤브레인의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것이다. 본 발명에서는 이형지 표면에 미세한 폴리우레탄 비드(beads)들을 가교(cross link)된 상태로 적층시키고, 폴리우레탄 비드들 사이에 미세한 공극을 다수 형성시켜서 통기성 및 투습성이 뛰어난 투습방수 멤브레인을 제조하는 방법을 제안하고자 한다.The present invention is derived to solve the problems of the conventional moisture-permeable membrane. In the present invention, a method of manufacturing a moisture-permeable waterproof membrane having excellent breathability and moisture permeability by laminating fine polyurethane beads on the surface of a release paper in a cross-linked state and forming a plurality of fine pores between the polyurethane beads. I would like to suggest.
본 발명은 이형지 표면에 미세한 폴리우레탄 비드(beads)들을 가교(cross link)된 상태로 적층시키고, 폴리우레탄 비드들 사이에 미세한 공극을 다수 형성시켜서 통기성 및 투습성이 뛰어난 투습방수 멤브레인을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a method for manufacturing a moisture-permeable waterproof membrane having excellent breathability and moisture permeability by laminating fine polyurethane beads on the surface of a release paper in a cross-linked state and forming a plurality of fine pores between the polyurethane beads. It aims to provide.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 1액형 또는 2액형 폴리우레탄수지와 비이온성 계면활성제를 혼합하여 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지를 제조하는 단계; 상기 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지를 메틸에틸케톤 및 톨루엔이 중량비로 1:1로 혼합된 혼합용매에 첨가하고, 피막방지제, 발수제, 슬립제, 소포제, 안료 및 물을 첨가하고 교반한 후 20~24시간 방치하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합용액에 가교제를 투입하여 코팅조성물을 제조하는 단계; 코팅조성물을 이형지 위에 콤머코터를 이용하여 코팅하는 단계; 코팅된 이형지를 열풍건조기로 2회 건조하는 단계; 및 이형지를 분리하는 단계를 포함하는 투습방수 멤브레인의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, according to a preferred embodiment of the present invention, the step of preparing a water-in-oil dispersion (w / o) emulsion resin by mixing a one-component or two-component polyurethane resin with a nonionic surfactant; The water-in-oil dispersion (w / o) emulsion-type resin is added to a mixed solvent in which methyl ethyl ketone and toluene are mixed in a weight ratio of 1: 1, and an anti-film agent, a water repellent, a slip agent, an antifoaming agent, a pigment and water are added and stirred. After 20 to 24 hours to prepare a mixed solution; Preparing a coating composition by adding a crosslinking agent to the mixed solution; Coating the coating composition on a release paper using a comb coater; Drying the coated release paper twice with a hot air dryer; And it provides a method for producing a moisture-permeable waterproof membrane comprising the step of separating the release paper.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 건조단계는 50~100℃ 및 10~20m/sec의 열풍으로 0.5 내지 1분 동안 1차 건조하는 단계 및 150~200℃ 및 10~20m/sec의 열풍으로 0.2 내지 5분 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 투습방수 멤브레인의 제조방법을 제공한다.According to another suitable embodiment of the present invention, the drying step is the first drying step for 0.5 to 1 minute with hot air of 50 ~ 100 ℃ and 10 ~ 20m / sec and hot air of 150 ~ 200 ℃ and 10 ~ 20m / sec It provides a method for producing a moisture-permeable waterproof membrane, characterized in that for drying for 0.2 to 5 minutes.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,상기 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지는 폴리우레탄 수지와 비이온성 계면활성제를 중량비로서 100:15 내지 100:1 로 혼합한 것을 특징으로 하는 투습방수 멤브레인의 제조방법을 제공한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the water-in-oil dispersion (w / o) emulsion type resin is moisture permeable, characterized in that the polyurethane resin and a nonionic surfactant in a weight ratio of 100: 15 to 100: 1 It provides a method for producing a waterproof membrane.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 코팅조성물은 유중수분산(w/o) 에멀젼형 수지 100중량부당 피막방지제 1.0 내지 3.0 중량부, 슬립제 0.05 내지 3.0 중량부, 발수제 0.05내지 3.0 중량부, 소포제 0.05 내지 2.0 중량부, 안료 1.0 내지 3.0 중량부, 및 가교제 3.0 내지 5.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 멤브레인의 제조방법을 제공한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the coating composition is 1.0 to 3.0 parts by weight of the coating agent, 0.05 to 3.0 parts by weight slip agent, 0.05 to 3.0 parts by weight of water repellent agent per 100 parts by weight of water-in-oil dispersion (w / o) emulsion resin It provides a method for producing a water-permeable waterproof membrane, characterized in that it comprises a defoaming agent 0.05 to 2.0 parts by weight, pigment 1.0 to 3.0 parts by weight, and crosslinking agent 3.0 to 5.0 parts by weight.
본 발명의 투습방수성 멤브레인은 균일한 크기를 갖는 미세한 폴리우레탄비드들이 가교된 상태로 적층되어 있고, 폴리우레탄 비드 사이에 미세기공이 형성되어 있어서 뛰어난 투습성 및 방수성을 나타낸다. The moisture-permeable waterproof membrane of the present invention is laminated in a cross-linked state of fine polyurethane beads having a uniform size, and micropores are formed between the polyurethane beads, thereby exhibiting excellent moisture permeability and water resistance.
투습방수 멤브레인는 3차원 상의 미세한 폴리우레탄비드(beads)들이 가교결합(cross link)된 상태로 되어 있으며 상기 가교된 폴리우레탄비드들의 사이에서는 다수의 미세 공극이 형성되어 있는 투습성 및 방수성이 뛰어난 멤브레인과 그 제조방법에 관한 것이다. The water-permeable waterproof membrane is a membrane having excellent moisture permeability and waterproofness in which three-dimensional fine polyurethane beads are crosslinked, and a plurality of micropores are formed between the crosslinked polyurethane beads. It relates to a manufacturing method.
본 발명의 투습방수 멤브레인의 제조방법을 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the moisture-permeable waterproof membrane of this invention is demonstrated in detail with reference to FIG.
먼저 폴리우레탄수지를 계면활성제와 혼합하고 4000rpm으로 교반하여 유중수 분산(w/o) 에멀젼형 수지를 제조한다(S11). 상기 폴리우레탄수지는 공지의 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있고, 1액형 또는 2액형 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 점도가 600 내지 2000cps/25℃이고 pH가 6~8인 것으로서 메틸에틸케톤(methyle ethyle kotone)을 용매로 하고 고형분 함량이 30±1%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. First, a polyurethane resin is mixed with a surfactant and stirred at 4000 rpm to prepare a water-in-oil dispersion (w / o) emulsion resin (S11). The polyurethane resin may be a known polyurethane resin, it may be used a one-component or two-component polyurethane resin. Preferably, the viscosity is 600 to 2000cps / 25 ℃ and the pH is 6 to 8 as the solvent is methyl ethyl ketone (methyle ethyle kotone), it is preferable to use a solid content of 30 ± 1%.
상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제인 것이 바람직한데, 구체적으로는 폴리옥시에틸렌 스티어릴에테르(Polyoxyethylene Stearyl Ether), 폴리옥시에틸렌 올레일에테르(Polyoxyethylene Oleyl Ether), 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르(Polyoxyethylene Lauryl Ether), 폴리옥시에틸렌 세틸에테르(Polyoxyethylene Cetyl Ether), 폴리옥시에틸렌 네오펜틸에테르(Polyoxyethylene neopentyl ether) 등을 사용할 수 있다. Preferably, the surfactant is a nonionic surfactant, specifically, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether ), Polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene neopentyl ether, and the like can be used.
본 발명은 고형분의 함량이 30%인 1액형 또는 2액형 폴리우레탄수지와 상기 계면활성제를 100:15~100:1의 중량비로 혼합하여 고형분이 균일하게 분산된 w/o형 에멀젼 수지를 제조하고 이를 이용하여 코팅용 조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다. w/o 에멀젼형 수지는 폴리우레탄수지와 계면활성제를 호머믹서를 이용하여 3000~5000rpm의 속도로 30분 내지 1시간 교반하여 제조한다.The present invention is to prepare a w / o emulsion resin in which the solid content is uniformly mixed by mixing a one-component or two-component polyurethane resin having a solid content of 30% and the surfactant in a weight ratio of 100: 15 to 100: 1. Using this to prepare a coating composition. The w / o emulsion resin is prepared by stirring a polyurethane resin and a surfactant for 30 minutes to 1 hour using a homer mixer at a speed of 3000 to 5000 rpm.
다음으로 상기 w/o 에멀젼형 수지를 메틸에틸케톤과 톨루엔의 혼합용매에 첨가하고, 피막방지제, 슬립제, 소포제, 안료, 물 및 발수제를 첨가하고 교반하여 혼합용액을 제조한다(S12). Next, the w / o emulsion-type resin is added to a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene, and an anti-film agent, a slip agent, an antifoaming agent, a pigment, water and a water repellent agent are added and stirred to prepare a mixed solution (S12).
상기 혼합용매는 메틸에틸케톤과 톨루엔은 1:1의 중량비로 혼합된 것을 사용 하는 것이 바람직하다. 혼합용매는 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 40~60중량부인 것이 바람직하다.The mixed solvent is preferably methyl ethyl ketone and toluene mixed in a weight ratio of 1: 1. The mixed solvent is preferably 40 to 60 parts by weight per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin.
w/o 에멀젼형 수지가 첨가된 용매에 피막방지제, 슬립제, 소포제, 안료, 물 및 발수제를 교반하여 혼합함으로써 균일한 혼합용액을 제조한다. 균일하게 혼합된 용액을 24시간 이상 방치하여 별도의 탈포 공정 없이 교반시 생성된 용액 내 기포가 모두 제거되게 한다.A uniform mixed solution is prepared by stirring and mixing an anti-film agent, a slip agent, an antifoaming agent, a pigment, water and a water repellent agent in a solvent to which a w / o emulsion resin is added. The homogeneously mixed solution is allowed to stand for at least 24 hours to remove all bubbles in the solution generated when stirring without a separate defoaming process.
피막방지제로는 알킬올 암모늄 염을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 산성인 인산 에스테르와 케톡심(KETOXIME)의 알킬올 암모늄 염 용액을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 BYK Chemie사의 BYKANOL-N을 사용하였다. 피막방지제는 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 1.0 내지 3.0 중량부를 사용할 수 있고, 바람직하게는 2.0 중량부를 사용할 수 있다.피막방지제는 코팅조성물의 증점 현상을 방지하고, 저장단계에서의 겔화를 방지하기 위하여 사용한다.Alkyl ammonium salts may be used as the anti-coat agent, and preferably, an acid solution of an alkylol ammonium salt of phosphoric acid ester and KETOXIME may be used. In the present invention, BYK Chemie's BYKANOL-N was used. The anti-coat agent may be used in an amount of 1.0 to 3.0 parts by weight, preferably 2.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin. The anti-film agent prevents thickening of the coating composition and prevents gelation in the storage step. Used to do
슬립제로는 실리콘 또는 디메틸폴리실록산을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 폴리에테르 변성 디메틸폴리실록산을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 BYK Chemie사의 BYK-333을 사용하였다. 슬립제는 도막표면의 슬립성을 좋게 하고 도막표면의 불량현상을 줄여주며 도막의 레벨링성을 향상시킨다. 슬립제는 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 0.05 내지 3.0 중량부를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2.0 중량부를 사용할 수 있다. Silicone or dimethylpolysiloxane may be used as the slip agent, and polyether modified dimethylpolysiloxane may be preferably used. In the present invention, BYK Chemie's BYK-333 was used. The slip agent improves the slipperiness of the coating film surface, reduces the defect of the coating film surface, and improves the leveling property of the coating film. The slip agent may use 0.05 to 3.0 parts by weight, preferably 2.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin.
소포제로는 공지된 비실리콘계 폴리머를 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 BYK Chemie사의 BYK-052를 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 0.05 내지 2.0 중량부를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2.0 중량부를 사용할 수 있다. As the antifoaming agent, a known non-silicone polymer may be used. In the present invention, BYK-052 manufactured by BYK Chemie may be used in an amount of 0.05 to 2.0 parts by weight per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin, and preferably 2.0 parts by weight. .
안료로는 DMF를 포함하지 않는 안료라면 공지된 것을 사용할 수 있다. 안료는 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 1.0 내지 3.0 중량부를 사용할 수 있다. As a pigment, if it is a pigment which does not contain DMF, a well-known thing can be used. The pigment may be used 1.0 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin.
다음으로 상기 혼합용액에 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 30 내지 50 중량부의 순수를 첨가한다. 또한 발수제로서 중합성 플루오로 계면활성제(Polymeric fluorosurfactant)를 w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 0.05 내지 3.0중량부 첨가하여 혼합용액을 제조한다. 상기 혼합용액을 1000rpm 미만으로 30분 내지 1시간 교반하여 첨가물이 균일하게 혼합되게 하고, 균일하게 혼합된 용액을 24시간 이상 정치한다. 균일하게 혼합된 용액을 24시간 이상 정치하게 되면 별도의 탈포 공정 없이 교반시 생성된 용액 내 기포가 모두 제거되게 된다.Next, 30 to 50 parts by weight of pure water per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin is added to the mixed solution. In addition, as a water repellent, a polymerizable fluorosurfactant (Polymeric fluorosurfactant) is added to 0.05 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of the w / o emulsion-type resin to prepare a mixed solution. The mixed solution is stirred at less than 1000 rpm for 30 minutes to 1 hour to allow the additives to be uniformly mixed, and the uniformly mixed solution is allowed to stand for at least 24 hours. If the uniformly mixed solution is allowed to stand for more than 24 hours, all bubbles in the solution generated during stirring are removed without a separate degassing process.
상기 혼합용액에 가교제를 투입하여 최종 코팅 조성물을 제조한다(S13). 제조된 코팅조성물은 가교제 투입 후 5시간 이내에 이형지 위에 코팅하는 것이 바람직하다. 가교제 투입 후 5시간이 경과하는 경우 가교반응이 시작되어 코팅조성물의 점도가 증가하여 코팅이 용이하지 않게 된다.A crosslinking agent is added to the mixed solution to prepare a final coating composition (S13). The prepared coating composition is preferably coated on a release paper within 5 hours after the crosslinking agent is added. When 5 hours have passed after the crosslinking agent is added, the crosslinking reaction is started and the viscosity of the coating composition is increased so that coating is not easy.
가교제로는 이소시아네이트계 화합물을 사용할 수 있는데, w/o 에멀젼형 수지 100중량부당 3.0 내지 5.0 중량부를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 4.0 중량부를 사용할 수 있다. An isocyanate compound may be used as the crosslinking agent, and 3.0 to 5.0 parts by weight may be used per 100 parts by weight of the w / o emulsion resin, and preferably 4.0 parts by weight.
도 2는 본 발명의 코팅조성물이 콜로이드 현탁액 상태로 존재하고 있는 것을 도시한 것이다. 도 2를 보면, 본 발명의 코팅 조성물은 폴리우레탄, 메틸에틸케톤 및 가교제로 이루어진 마이크로겔(23)이 계면활성제에 의해 감싸여져 있으면서 순 수(24) 속에서 콜로이드 현탁액 상태로 분산되어 있는 것을 알 수 있다. 또한 마이크로겔(23)을 형성하지 못한 메틸에틸케톤(22) 및 폴리우레탄비드들이 순수 내에 존재하는 것을 알 수 있다. Figure 2 shows that the coating composition of the present invention is present in the colloidal suspension state. 2, it can be seen that the coating composition of the present invention is dispersed in a colloidal suspension in
다음으로 상기 코팅조성물을 이형지 위에 코팅한다(S15). 이형지는 폴리에스테르 필름 또는 폴리아미드 필름을 사용할 수 있는데, 이형지의 두께는 6~70㎛인 것이 바람직하다. 코팅방법으로는 통상의 나이프코팅, 오버롤 코팅, 스프레이, 돗트 코팅(dot coating) 또는 콤마코팅 등의 방법을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 콤마코터를 이용하여 코팅하였다.Next, the coating composition is coated on a release paper (S15). Although the release paper can use a polyester film or a polyamide film, it is preferable that the thickness of a release paper is 6-70 micrometers. As a coating method, a conventional knife coating, overall coating, spraying, dot coating or comma coating may be used, but in the present invention, the coating is performed using a comma coater.
구체적으로는 콤마코터(comma coater)를 사용하여 상기 코팅 조성물을 이형지 위에 두께가 10~40㎛인 멤브레인을 형성한다. 원하는 멤브레인 두께를 형성하도록 하기 위하여 콤마 코팅기와 이형지의 간격을 0.10 ~0.25mm의 이격거리를 가지도록 조절한다. Specifically, using a comma coater (comma coater) to form a membrane having a thickness of 10 ~ 40㎛ the coating composition on a release paper. In order to form the desired membrane thickness, the distance between the comma coater and the release paper is adjusted to have a separation distance of 0.10 to 0.25 mm.
다음으로 코팅조성물이 코팅된 이형지를 열풍건조기를 이용하여 2회 건조한다(S16).Next, the release paper coated with the coating composition is dried twice using a hot air dryer (S16).
코팅조성물이 코팅되면 멤브레인이 형성된 이형지를 50~100℃ 및 10~12m/sec의 속도를 가지는 열풍건조기를 이용하여 30초 내지 1분 동안 1차 건조한다. 멤브레인의 1차 건조 후 상태를 도 3에 나타내었다. 도 3을 보면, 1차 건조를 통하여 용매인 메틸에틸케톤(22)이 모두 제거되고, 폴리우레탄, 메틸에틸케톤 및 가교제로 이루어진 마이크로겔(23)만이 존재하는 것을 알 수 있다. 용매가 모두 제거되면 비용매이 물에 의하여 마이크로겔(23)이 폴리우레탄 상태로 응고된다. 이때 입자 사 이에 접촉되어 있는 부분은 응고가 되지 않은 상태에서 가교제에 의해 서로 가교가 이루어진다. 본 발명에서 형성된 폴리우레탄 비드의 직경은 0.1~15㎛이다. When the coating composition is coated, the release paper on which the membrane is formed is first dried for 30 seconds to 1 minute using a hot air dryer having a speed of 50 to 100 ° C. and a speed of 10 to 12 m / sec. The state after the primary drying of the membrane is shown in FIG. 3. 3, it can be seen that through the primary drying, all of the solvent
다음으로 열풍건조기를 이용하여 10~20m/sec의 속도로 150~200℃의 온도의 열풍을 이용하여 2분~10분 동안 건조하여서 순수를 제거한다. 순수가 제거되면 순수가 차지하고 있던 공간부가 공극으로 남게 되어 본 발명의 투습성과 방수성이 뛰어난 투습방수 멤브레인이 제조된다. 도 4는 2차 건조 후의 이형지(11) 위에 형성된 투습방수 멤브레인을 도시한 것이다. 2차 건조가 완료된 멤브레인에서 이형지를 분리하여 본 발명의 투습방수 멤브레인을 제조한다. 완성된 투습방수 멤브레인은 미세한 폴리우레탄 비드들이 가교되어 있고, 가교된 폴리우레탄비드들 사이에 무수한 미세 공극들이 형성되어 있어서 투습성과 방수성이 매우 뛰어나다. Next, using a hot air dryer to remove the pure water by drying for 2 to 10 minutes using a hot air of a temperature of 150 ~ 200 ℃ at a speed of 10 ~ 20m / sec. When the pure water is removed, the space portion occupied by the pure water remains as a void, thereby producing a moisture-permeable waterproof membrane having excellent moisture permeability and waterproofness. FIG. 4 shows the moisture-permeable waterproof membrane formed on the
상기의 방법으로 제조된 본 발명의 투습방수 멤브레인의 투습도는 10,000g/㎡?24hr~14,000g/㎡?24hr이고, 내수압은 2,000mmH2O~20,000mmH2O 이다. And water vapor permeability of the moisture permeable and waterproof membrane of the invention prepared by the above method is 10,000g / ㎡? 24hr ~ 14,000g / ㎡? 24hr, water pressure is 2,000mmH 2 O ~ 20,000mmH 2 O.
실시예 1Example 1
폴리우레탄수지(unithane-1550, (주)유니온 화성 제조)와 비이온성계면활성제를 10:1(중량비)로 혼합하고 4000rpm으로 교반하여 w/o 에멀전형 폴리우레탄 수지를 제조한다. 상기 폴리우레탄 수지 100g에 표 1의 조성을 갖는 혼합용매(m다:톨루엔=1:1), 피막방지제, 발수제, 슬립제, 소포제, 안료 및 물을 첨가하여 혼합한 후 24시간 방치한다. 상기 혼합용액에 가교제를 표 1의 조성으로 첨가하여 코팅조 성물을 제조한다. 콤마코터를 이용하여, 70㎛의 폴리에스테르 필름 위에 코팅조성물을 25㎛의 두께로 코팅한 후 12m/sec의 열풍건조기를 이용하여 50~100℃의 열풍으로 30초 동안 1차 건조한 후 순차적으로 20m/sec의 열풍건조기를 이용하여 150~200℃의 온도의 열풍을 이용하여 2분간 2차 건조한 후 폴리에스테르 필름을 분리하여 투습방수성 멤브레인을 제조하였다. Polyurethane resin (unithane-1550, manufactured by UNION Chemical Co., Ltd.) and nonionic surfactant are mixed at 10: 1 (weight ratio) and stirred at 4000 rpm to prepare a w / o emulsion type polyurethane resin. To 100 g of the polyurethane resin, a mixed solvent having the composition shown in Table 1 (m: toluene = 1: 1), an anti-coat agent, a water repellent agent, a slip agent, an antifoaming agent, a pigment, and water were added and mixed and left to stand for 24 hours. A crosslinking agent is added to the mixed solution in the composition shown in Table 1 to prepare a coating composition. Using a comma coater, coat the coating composition on the polyester film of 70㎛ in the thickness of 25㎛ and first dry for 30 seconds with hot air of 50 ~ 100 ℃ using 12m / sec hot air dryer and then sequentially 20m After drying for 2 minutes using a hot air dryer of 150 ~ 200 ℃ using a hot air dryer of / sec after separating the polyester film to prepare a moisture-permeable waterproof membrane.
[표 1] [Table 1]
비교예 1Comparative Example 1
나일론 직물을 2% 불소계 발수에 수용액에 침지하고 170℃에서 열처리하여 발수 처리한 다음 폴리우레탄수지 44중량%, 우레탄계 접착제 20중량%, 유기용매 32중량%, 실리카겔 3.0중량% 및 경화제 1.0중량%로 이루어진 접착제 조성물을 도포하고 건조한다. 다음으로 폴리우레탄 수지 73중량%, 디메틸포름아미드 22중량%, 비이온성 계면활성제 1중량%, 음이온성 계면활성제 1중량% 및 안료 3.0 중량%를 함유하는 폴리우레탄 조성물을 오버 롤 코터에서 코팅하고 수세, 응고, 건조하여 두께가 30㎛인 미세다공성 폴리우레탄 멤브레인을 제조하였다. The nylon fabric was immersed in an aqueous solution in 2% fluorine-based water repellent and heat treated at 170 ° C., followed by 44% by weight of polyurethane resin, 20% by weight of urethane-based adhesive, 32% by weight of organic solvent, 3.0% by weight of silica gel and 1.0% by weight of curing agent. The resulting adhesive composition is applied and dried. Next, a polyurethane composition containing 73% by weight of polyurethane resin, 22% by weight of dimethylformamide, 1% by weight of nonionic surfactant, 1% by weight of anionic surfactant, and 3.0% by weight of pigment was coated in an over-roll coater and washed with water. By coagulation and drying, a microporous polyurethane membrane having a thickness of 30 μm was prepared.
비교예 2Comparative Example 2
친수기가 사이드 쇄에 위치하도록 합성된 열용융형 우레탄성분을 중합하고 칩(TPU)으로 제조하여 익스트루더에서 열용해하여 블루잉 후 냉각하여 두께가 20㎛인 필름을 얻었다. The molten urethane component synthesized so that the hydrophilic group is located in the side chain was polymerized, prepared as a chip (TPU), thermally dissolved in an extruder and cooled after bluing to obtain a film having a thickness of 20 μm.
비교예 3Comparative Example 3
폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 연신 필름을 이용하여 두께가 25㎛인 미세다공성 멤브레인으로 제조하였다.A polytetrafluoroethylene (PTFE) stretched film was used to make a microporous membrane with a thickness of 25 μm.
비교예 4Comparative Example 4
슬립제 3%와 발수제 3%(용제형)의 혼합 폴리우레탄용액(용제는 메틸에틸케톤)을 전기방사 하여 30㎛두께의 웹(web)을 카렌더하여 20㎛두께의 밀도가 향상된 나노웹(web)을 얻었다.Nano-web with improved density of 20㎛ by calendering 30㎛ thick web by electrospinning 3% of slip agent and 3% of water repellent (solvent type) mixed polyurethane solution (solvent is methyl ethyl ketone) )
상기 실시예 1 및 비교예 1, 2, 3, 4에서 제조한 폴리우레탄 멤브레인과 직물(비교예 3)을 같은 조건(온도 25℃, 습도 40%) 하에서 24시간 정치 후 물성을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.The polyurethane membrane and the fabric (Comparative Example 3) prepared in Example 1 and Comparative Examples 1, 2, 3, and 4 were measured under the same conditions (temperature 25 ° C., humidity 40%) for 24 hours, and then measured. 2 is shown.
[표 2]TABLE 2
블로잉Membrane
Blowing
전기방사Nano Web
Electrospinning
(mmH₂O)Water pressure HHS
(mmH₂O)
(g/㎡?24hr)(JIS L 1099A-140℃& 90% RH CaCl2)Vapor permeabilityWVP
(g / ㎡-24hr) (JIS L 1099A-140 ° C & 90% RH CaCl 2 )
※세탁 후 내수압과 투습도 시험 방법은 세탁 전과 동일 조건임 ※ Water pressure and moisture permeability test method after washing is the same condition as before washing
도 1은 본 발명에 따른 투습방습 멤브레인의 제조 공정도이다.1 is a manufacturing process of the moisture-permeable moisture-proof membrane according to the present invention.
도 2는 본 발명의 코팅조성물이 콜로이드 현탁액 상태로 존재하고 있는 것을 도시한 것이다.Figure 2 shows that the coating composition of the present invention is present in the colloidal suspension state.
도 3은 이형지 위에 코팅된 멤브레인의 1차 건조 후 상태를 도시한 것이다.3 shows the state after the first drying of the membrane coated on the release paper.
도 4는 이형지 위에 코팅된 멤브레인의 2차 건조 후 상태를 도시한 것이다.4 shows the state after the second drying of the membrane coated on the release paper.
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