KR101296821B1 - 방한용 투습방수 원단 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 보온성, 투습방수성, 부드러운 촉감, 경량성 및 휴대성이 우수할 뿐 아니라 외관도 피혁조로서 심미적인 효과도 함께 갖춘 방한용 투습방수 원단 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

방한용 투습방수 원단 및 이의 제조방법{MOISTURE-PERMEABLE AND WATER-PROOF FABRIC FOR FALL-WINTER WEAR, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 보온성, 투습방수성, 부드러운 촉감, 경량성 및 휴대성과 함께 피혁조(leather-like looking)의 외관을 가져 심미적인 효과가 뛰어난 방한용 투습방수 원단 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 지구 온난화의 영향으로 기상 변화가 잦고, 소득과 여가 시간의 증가 그리고 웰빙에 대한 관심 증가로 인해 운동, 등산이나 여행이 증가하고 있다. 이에 따라 휴대성, 경량성, 보온성, 활동성과 심미성을 동시에 갖춘 기능성 웨어에 대한 요구가 증가하고 있다.

의복의 기능 중 제일 중요한 기능 중 하나인 보온성은 외부의 물기나 차가운 공기의 침투를 방지하고 인체 내부에서 발산한 땀을 외부로 신속히 배출하고 체온의 열기는 될 수 있는 한 빠져 나가게 하지 않는 것이 중요하다. 이러한 보온성의 증대를 위해 여러가지 방법이 시도되고 있는데, 이러한 방법들은 크게 5가지로 분류될 수 있다.

첫번째로, 일반적으로 널리 사용되고 있는 방한 의류에서와 같이, 원단의 바깥층과 내층 사이에 오리털 등의 털 종류를 삽입하여 인체내부의 열기의 방출과 외부의 차가운 공기의 유입을 최대한 차단하여 단열효과를 높이는 방법이다. 그러나, 이 경우 원단의 부피감과 중량감이 증대되어 휴대성, 활동성 및 심미적 목적에는 부합되지 못하였다.

두번째로는, 이러한 부피감을 줄이고 봉제의 편리성을 위해 기모를 활용하여 보온성을 높이는 방법이다. 이 경우 기모의 특성상 주로 편물이 이용된다. 그러나 편물의 경우 편물 조직 자체가 루프 구조로 되어 있기 때문에 신축면에서는 우수하나 방풍성과 방수성이 나쁘고, 이로 인한 보온성의 효과는 현저히 떨어지는 문제가 있다. 한편, 기모 직물의 경우, 방풍성 면에서는 우수하나 기모성이 부족하고, 신축성도 부족하여 활동성이 떨어지는 문제점이 있다.

세번째로는, 투습성과 방수성, 방풍성에 중점을 둔 원단을 사용하는 방법으로서, 직접 코팅 또는 라미네이팅 수법을 활용하여 원단에 투습방수 필름층을 적층하는 것이다. 그러나 이 경우 원단의 편평한 면과 필름면이 접착되기 때문에 정지 공기층에 의한 단열효과를 부여할 수 있는 공기 보온층이 없어 보온성이 부족하고 딱딱한 단점이 있다. 또, 외부의 마찰 충격을 흡수할 수 있는 스트레스 완화 요소가 적어서 적층된 원단 내부의 마찰로 인한 투습방수 필름이 손상되기 쉽다. 이를 방지하기 위해서는 안감을 적층한 3층 구조가 되어야 하지만. 이 경우 공정이 복잡하고, 비용이 증가할 뿐만 아니라 원단사이로 접착제가 침투함으로써 원단의 감촉이 딱딱하게 되는 문제가 있다.

네 번째로는, 원단의 기모면과 투습방수 필름을 적층하는 방법이다. 이와 관련하여 다양한 연구들이 이루어지고 있지만, 투습방수 필름의 종류와 두께, 접착제 종류와 두께, 접착층 부여 방법, 원단 기모량 및 작업성의 안정성과 생산성면에서 만족할 만한 결과를 얻지 못한 실정이다.

다섯째로는, 친수성 고분자를 활용하여 물 흡착시에 발열작용에 의해 원단의 보온성을 증가시키는 방법이다. 그러나 이 방법은 단위 중량당 발열양이 극히 적어 고분자의 물 흡착이 포화량에 도달하면 발열효과가 없어지고, 또 흡착된 물이 증발할 때 오히려 인체내부의 잠열을 빼앗아 가기 때문에 근본적인 문제의 해결책이 되지 못한다.

방한을 목적으로 하는 의복에 있어서는, 외부의 차가운 공기와 수분의 유입을 최대한 막을 수 있고, 인체 내부에서 발산된 땀을 최대한 빨리 배출할 수 있으며, 인체 내부에서 발산된 따뜻하고 건조한 공기를 포함하는 보온층(단열층)을 어떻게 안정적으로 확보할 수 있는지가 중요하다. 이에 따라 이와 같은 방한용으로서 요구되는 기본적인 물성적 요건을 충족하면서도, 더불어 경량성, 활동성, 부드러운 촉감, 심미성 및 휴대성에 대한 소비자들의 요구에 부합할 수 있는 새로운 소재의 개발이 필요하다.

한국특허공개 제2004-0081546호 (2004. 9. 22. 공개)

본 발명은 보온성, 투습방수성, 부드러운 촉감, 경량성 및 휴대성과 함께 피혁조의 외관을 가져 심미적인 효과가 뛰어난 방한용 투습방수 원단 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면 적어도 일면에 기모를 포함하는 기모원단; 상기 기모가 형성된 기모원단 면측과 대면하여 위치하는 접착층; 및 상기 접착층 위에 위치하는 투습방수 필름층을 포함하며, 상기 접착층은 20 내지 150㎛의 두께를 가지며, 상기 기모는 기모 높이의 10 내지 90%가 상기 접착층내에 포함되는 것인 방한용 투습방수 원단이 제공된다.

상기 방한용 투습방수 원단은 상기 기모원단과 접착층 사이에 정지 공기층을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 방한용 투습방수 원단에 있어서, 상기 기모원단은 기모편물일 수 있다.

또한 상기 기모원단은 단일섬유의 섬도가 0.01 내지 10d이고, 얀의 총섬도가 30 내지 300d인 것일 수 있다.

또한 상기 방한용 투습방수 원단에 있어서, 상기 접착층은 100% 모듈러스가 10 내지 120Kg/㎠인 폴리우레탄계 수지를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기 접착층은 2액형 폴리우레탄계 수지의 친수성기와 이소시아네이트계 경화제의 반응에 의해 형성된 3차원 망목구조를 포함할 수 있다.

또한 상기 방한용 투습방수 원단에 있어서, 상기 투습방수 필름층은 친수성기를 포함하는 무공형 타입의 폴리우레탄 수지를 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기 투습방수 필름층은 100% 모듈러스가 20 내지 60Kg/㎠ 인 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.

또한 상기 방한용 투습방수 원단에 있어서, 상기 투습방수 필름층은 알루미나(alumina), 지르코니아(zirconia), 티타니아(titania), 실리카(silica), 코디어라이트(cordierite) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 무기첨가제를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 투습방수 필름층은 10 내지 100㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다.

상기 방한용 투습방지 원단은 피혁조의 외관을 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 이형지 위에 투습방수 필름층을 형성하는 단계; 상기 투습방수 필름층 위에 접착제를 도포하여, 20 내지 150㎛의 두께를 갖는 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 위에 기모가 형성된 기모 원단을 적층(laminating)시키되, 기모가 형성된 기모원단면이 접착층과 대면하도록 하여 적층시켜 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 기모 총 길이의 10 내지 90%의 기모가 접착층에 포함되도록 상기 적층체에 대하여 압착 공정 및 접착층에 대한 경화공정을 실시한 후 이형지를 분리, 제거하는 단계를 포함하는, 방한용 투습방지 원단의 제조방법이 제공된다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 방한용 투습방수 원단은 우수한 보온성, 투습방수성, 부드러운 촉감, 경량성 및 휴대성을 가지며, 또한 피혁조의 외관을 가져 심미적인 효과가 뛰어나다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방한용 투습방수 원단의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 방한용 투습방수 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 공정도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 층, 막, 필름, 영역 등의 부분이 다른 부분 '위에' 있다고 할 때, 이는 다른 부분 '바로 위에' 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 '바로 위에' 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 필름, 영역 등의 부분이 다른 부분 '아래에'있다고 할 때, 이는 다른 부분 '바로 아래에' 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 '바로 아래에' 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 적어도 일면에 기모를 포함하는 기모원단, 상기 기모가 형성된 기모원단 면측과 대면하여 위치하는 접착층, 및 상기 접착층 위에 위치하는 투습방수 필름층을 포함하며, 상기 접착층은 20 내지 150㎛의 두께를 가지며, 접착층내 기모 전체 높이의 10 내지 90%의 기모를 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방한용 투습방수 원단의 구조를 개략적으로 나타낸 단면 구조도이다. 도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1을 참조하여 설명하면, 상기 방한용 투습방수 원단(10)은 적어도 일면에 기모(2)가 형성된 기모원단(1); 상기 기모가 형성된 기모원단 면측과 대면하여 위치하는 접착층(3); 그리고 상기 접착층 위에 위치하는 투습방수 필름층(4)을 포함한다. 이때 상기 기모는 기모 높이의 10 내지 90%가 상기 접착층 내에 포함되는 되며, 이에 따라 상기 기모원단과 접착층 사이에 정지 공기층(5)이 더 포함될 수 있다.

구체적으로, 상기 기모원단(1)은 원단의 적어도 일면에 기모(2)가 형성되어 있는 원단으로서, 원단 조직 측면에서 편물일 수도 있고, 직물일 수도 있다. 이중에서도 신체 움직임의 원활한 추종성인 활동성과 기모의 원활한 작업성 면에서 편물인 것이 바람직할 수 있다.

또한 상기 기모원단(1)을 구성하는 섬유는 폴리에스테르 등의 합성섬유일 수도 있고, 또는 천연섬유일 수도 있으며, 합성섬유와 천연섬유가 함께 사용될 수도 있다.

또한 상기 기모원단(1)을 구성하는 단일섬유의 섬도는 0.01 내지 10d(denier)일 수 있으며, 섬유 집합체인 얀(yarn)의 총섬도는 30 내지 300d일 수 있다. 단일섬유의 섬도가 0.01d 미만이면 강도가 부족하고, 제조 경비가 증가되어 비경제적이며, 10d를 초과할 경우에는 원단으로서 촉감이 거칠어서 바람직하지 못하다. 한편, 얀의 총섬도가 30d 미만일 경우 강도가 부족하여 의류로서의 내구성이 저하될 우려가 있고, 총섬도가 300d를 초과할 경우에는 제조된 원단이 무거워서 경량성 측면에서 부적합할 뿐더러 비경제적이다.

상기 기모원단(1)은 발수 기능 및 오염방지 기능을 나타낼 수 있도록 폴리테트라플루오로에틸렌 등과 같은 불소계 수지로 발수처리된 것일 수도 있다.

상기 기모원단(1)의 적어도 일면에 형성되는 기모(2)는 통상의 기모 형성방법에 따라 형성될 수 있으며, 또한 통상 원단의 소재, 용도 등에 따라 기모의 굵기 및 길이 그리고 밀도가 적절히 선택될 수 있다.

상기와 같은 기모원단(1) 위에는 접착층(3)이 위치한다.

상기 접착층(3)은 기모원단(1)과 투습방수 필름층(3)을 접착하는 역할을 하는 것으로, 상기한 기모원단(1)에 있어서 기모(2)가 형성된 면과 대면하여 위치하며, 접착층내에 기모원단으로부터의 뻗어나온 기모의 일부를 포함한다.

구체적으로, 상기 접착층(3)은 방한용 투습방수 원단의 제조과정 후 압착 공정에 의해 상기한 기모원단(1)에서의 기모의 일부가 포함되어 있다.

이와 같이 원단면과 직접 면대면 접촉을 하지 않고 기모를 통해 접촉을 함으로써 기모원단과 접착층 사이에는 기모들 간의 공극에 의한 정지 공기층(6)이 형성될 수 있고, 그 결과로 보온성이 더욱 개선될 수 있다. 또한 기모의 일부만이 접착층에 의해 고정됨으로써 접착층에 고정되지 않은 나머지 기모 부분의 유동성이 확보됨으로써 무정형의 자연스런 피혁조 외관을 나타낼 수 있고, 동시에 마모 등의 스트레스를 분산 또는 흡수할 수 있어 원단의 내구성을 증가시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 접착층(3)내에는 기모 길이의 10 내지 90%가 포함될 수 있다. 기모 길이의 90%를 초과하며 접착층에 존재할 경우 최종 제조되는 방한용 투습방수 원단의 촉감이 딱딱하게 될 뿐만 아니라, 정지 공기를 함유할 수 있는 공간이 부족하게 되어 보온성이 저하될 수 있다. 또한 무정형의 자연스런 피혁조 외관이 나타나지 않고 편평한 외관이 형성될 수 있다. 한편, 접착층 중에 존재하는 기모 길이가 10% 미만이면 정지 공기를 함유할 수 있는 공간이 증대되어 보온성은 증가되나, 접착 강도가 저하되어 층간 박리가 일어나기 쉽고, 그 결과로 내구성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다. 바람직하게는 기모 길이의 20 내지 90%가 접착층에 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 기모 길이의 40 내지 60%가 접착층에 포함될 수 있다.

상기 접착층(3)은 우수한 접착력과 함께 접착속도 제어가 용이한 2액형 폴리우레탄계 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 친수성기를 포함하여 우수한 투습성을 나타낼 수 있는 투습방수성 2액형 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 친수성기는 히드록시기, 카르복실기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미노기 및 아미드기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

이와 같은 친수성기는 접착층 형성시 사용되는 이소시아네이트계 가교제와 결합하여 폴리우레탄 수지의 3차원 망목 구조 형성을 가능하게 한다. 이에 따라 접착층은 보다 개선된 강신도 특성을 나타낼 수 있으며, 또한 상기 네트워크가 초미세 간격으로 형성되기 때문에 접착층내 습기 또는 수분의 확산을 용이하게 한다.

상기 폴리우레탄 수지는 폴리에테르우레탄, 폴리에스테르우레탄 및 폴리카보네이트우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.

또한 상기 폴리우레탄 수지는 구체적으로는 내구성, 박리강도 및 촉감의 면에서 100% 모듈러스가 10 내지 120Kg/㎠인 것일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 60Kg/㎠인 것일 수 있다. 촉감을 부드럽게 하기 위해 모듈러스가 지나치게 낮은 폴리우레탄 수지를 사용할 경우, 접착층의 강도가 저하되어 내수압이 떨어지고, 모듈러스가 지나치게 높은 폴리우레탄 수지를 사용할 경우 촉감이 딱딱해지는 문제점이 있다.

상기와 같은 특성을 갖는 접착층(3)은 20 내지 150㎛의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있으며, 30 내지 100㎛의 두께를 갖는 것이 보다 바람직할 수 있다. 접착층의 두께가 20㎛ 미만이면 원단의 기모와 결합이 적게 되어 접착강도가 저하될 우려가 있고, 또한 기모원단과 상기 투습방수 필름층 간에 층간 박리가 일어나 내구성이 저하될 우려가 있다. 한편, 접착층의 두께가 150㎛를 초과하면 소요되는 접착제의 양이 증가하게 되어 비경제적이고, 원단의 중량 증가와 더불어 촉감도 딱딱해져서 바람직하지 못하다.

본 발명의 일 구현예에 따른 방한용 투습방수 원단은 상기한 바와 같이 기모의 일부가 접착층에 포함됨으로써, 기모원단과 접착층 사이에 존재하는 기모들 사이의 공극에 의해 형성된 정지 공기층(6)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 정지공기층은 접착층에 포함되지 않은 기모의 높이로부터 유래하는 것이므로, 기모 높이의 10 내지 90%의 두께를 가질 수 있다.

상기 접착층(3) 위에는 투습방수 기능을 위한 투습방수 필름층(4)이 위치한다.

상기 투습방수 필름층(4)은 최종 제조되는 방한용 투습방수 원단에 있어서 표피층의 역할을 하는 것으로, 본 발명에 따른 방한용 투습방수 원단에 있어서의 투습방수 필름층은 투습방수성과 함께 가공성, 피혁조 외관 형성성 및 우수한 촉감 개선 효과를 나타낼 수 있다.

상기 투습방수 필름층(4)은 폴리우레탄계 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 친수성기를 포함하는 무공형 타입의 폴리우레탄 수지(hydrophilic non porous polyurethane resin)를 포함할 수 있다.

상기 폴리우레탄 수지에 포함된 친수성기는 투습도를 증가시키는 역할을 하는 것으로, 구체적으로 상기 친수성기는 히드록시기, 카르복실기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미노기 및 아미드기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄은 폴리에테르우레탄, 폴리에스테르우레탄 및 폴리카보네이트우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.

또한 상기 폴리우레탄 수지는 100% 모듈러스가 20 내지 60Kg/㎠ 인 것이 촉감, 내마모성, 및 신축성 면에서 바람직할 수 있다.

또한, 상기 투습방수 필름층(4)은 상기한 폴리우레탄 수지와 함께 선택적으로, 태양광 흡수성이 우수한 무기첨가제를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 무기첨가제는 알루미나(alumina, Al₂O₃), 지르코니아(zirconia, ZrO₂), 티타니아(titania, TiO₂), 실리카(silica, SiO₂), 코디어라이트(cordierite, (Mg, Fe⁺³)₂Al₄Si₅O₁₈) 등의 무기첨가제일 수 있으며, 0.1 내지 5㎛의 평균 입자직경을 갖는 것이, 투습방수 필름층의 투습방수 기능에 대한 저하의 우려가 없어 바람직하다.

이 같은 무기 첨가제는 투습방수 필름층의 효과를 저하시키지 않는 함량범위로 포함될 수 있다. 구체적으로는 투습방수 필름층 형성용 조성물에 포함되는 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함될 수 있다.

또한 상기 투습방수 필름층(4)은 상기한 무기첨가제의 입자간 응집을 방지하고, 투습방수 필름층내 균일하게 분산될 수 있도록 분산제를 더 포함할 수도 있다. 이때 분산제는 무기첨가제 100중량부에 대하여 10 내지 50중량부로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.

상기와 같은 투습방수 필름층(4)은 10 내지 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 투습방수 필름층(4)의 두께가 10㎛ 미만이면 투습방수 필름층의 두께가 얇아서 내마모성이 부족할 우려가 있고, 100㎛를 초과하면 수지의 사용량이 증가되어 비경제적일 뿐만 아니라 촉감이 고무라이크화 되어 바람직하지 않다. 바람직하게는 상기 투습방수 필름층(4)의 두께는 20 내지 60㎛일 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 방한용 투습방수 원단은, 이형지 위에 투습방수 필름층을 형성하는 단계; 상기 투습방수 필름층 위에 접착제를 도포하여 20 내지 150㎛의 두께를 갖는 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층 위에 기모가 형성된 기모 원단을 적층(laminating)시키되, 기모가 형성된 기모원단면이 접착층과 대면하도록 하여 적층시켜 적층체를 제조하는 단계; 상기 적층체에 대하여, 상기 기모 총 길이의 10 내지 90두께%가 접착층에 포함되도록 상기 적층체에 대하여 압착 공정 및 접착층에 대한 경화공정을 실시한 후 이형지를 분리, 제거하는 단계를 포함하는 방한용 투습방지 원단의 제조방법에 의해 제조될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 방한용 투습방수 원단의 제조공정을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 도 2를 참조하여 각 단계별로 상세히 설명하며, 단계 1은 이형지 위에 투습방수 필름층을 형성하는 단계이다(S1).

상세하게는, 상기 투습방수 필름층은 폴리우레탄 수지를 메틸에틸케톤, 디메틸포름아미드 등의 유기 용매 중에 용해시켜 제조한 투습방수 필름층 형성용 조성물을 이형지의 일면에 도포 한 후 건조함으로써 형성될 수 있다.

상기 투습방지 필름층 형성을 위한 폴리우레탄 수지는 앞서 설명한 바와 동일하다.

또한 상기 투습방수 필름층 형성용 조성물은 선택적으로 무기첨가제 및 분산제를 더 포함할 수 있으며, 이때 무기 첨가제 및 분산제의 종류 및 함량은 앞서 설명한 바와 동일하다.

또한 상기 투습방수 필름층 형성용 조성물의 도포에 앞서, 무공형 투습방수 필름층 형성을 위하여 상기에서 제조한 조성물에 대해 진공교반 탈포기를 이용하여 기포를 제거하는 전처리 공정을 더 실시할 수도 있다.

상기 이형지는 통상 폴리우레탄계 투습방수 필름층 형성시 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용가능하다. 구체적으로는 상기 이형지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지 또는 실리콘이 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것일 수 있다.

상기 투습방수 필름층 형성용 조성물의 도포 공정은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로는 플로팅 나이프(floating knife) 또는 나이프 오버 롤(knife over roll) 방식 등과 같은 나이프코터를 이용한 도포법으로 실시될 수 있다.

또한 상기 건조 공정 역시 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로는 80 내지 110℃에서의 열처리, 또는 열풍 건조 방법으로 실시될 수 있다.

구체적으로 건조 후 투습방수 필름층이 10 내지 100㎛의 두께를 갖도록 투습방수 필름층 형성용 조성물을 도포한 후, 80 내지 110℃에서의 열처리에 의해 건조시킴으로써 투습방수 필름층이 형성될 수 있다.

단계 2는 상기 투습방수 필름층 위에 접착층을 형성하는 단계이다(S2).

구체적으로, 상기 접착층은 접착제로서 폴리우레탄 수지와 함께, 가교제, 그리고 필요에 따라 가교 촉진제를 포함하는 접착층 형성용 조성물을 도포, 건조함으로써 제조될 수 있다.

이때, 상기 접착층 형성에 사용가능한 폴리우레탄 수지는 앞서 설명한 바와 동일하다.

또한, 상기 가교제 및 가교촉진제로는 통상 폴리우레탄 수지를 이용한 접착층 형성시 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로는 상기 가교제로는 방향족, 지방족 및 치환족 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이소시아네이트계 화합물가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크시렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸렌-크실렌디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있다. 이중에서도 이소포론디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 메틸렌디페닐이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직할 수 있다.

이와 같이 가교제로서 이소시아네이트를 사용할 경우 폴리우레탄의 히드록시기와 결합함으로써 3차원 망상구조를 형성하여 접착층의 강신도를 증가시킬 수 있고, 또한 초미세 간격이 형성되어 있으므로, 접착층내 습기 확산이 용이하다.

또한 상기 가교촉진제로는 트리에탄올아민과 같은 3급 아민계 화합물이 사용될 수 있다.

상기와 같은 가교제 및 가교촉진제의 사용량은 투습방수 필름층과 기모원단과의 접착 강도 및 최종 제조된 투습방수 원단의 촉감을 고려하여 적절히 조절하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 접착층 형성용 조성물의 도포 후 100 내지 140℃에서 0.5 내지 2분 정도 건조 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

단계 3은 상기 접착층에 기모원단을 적층하여 적층체를 형성하는 단계이다(S3).

또한 상기 기모원단은 앞서 설명한 바와 동일하며, 전처리로서 PTFE와 같은 불소계 수지로 발수처리된 것일 수 있다.

상기 접착층과 기모원단의 적층 공정은 접착층이 경화되기 전에 실시되는 것이 바람직하며, 적층시에는 접착층과 기모가 형성된 기모원단면이 대면하도록 하여 적층시킨다.

단계 4는 상기 단계 3에서 제조한 적층체에 대해 압착 공정 및 접착층 경화 공정을 실시한 후 이형지를 분리 제거하는 단계이다(S4).

상기 압착 공정은 상기 단계 3에서 제조한 적층체를 기모 길이의 10 내지 90%가 접착층내에 포함될 수 있도록 롤 사이 간격이 조절된 압축 롤을 통과시켜 압착함으로써 실시될 수 있다. 이때 압착 공정은 접착층이 경화되기 전에 실시되는 것이 바람직하다.

상기한 압착공정이후 접착층 내로 침투된 기모가 고정될 수 있도록 접착층내 접착제에 대한 경화공정이 실시될 수 있다.

상기 경화공정은 통상의 2액형 폴리우레탄 수지에 대한 경화공정에 따라 실시될 수 있으며, 또한 압착공정 이후 적층체에 대한 숙성공정과 함께 동시에 실시될 수도 있다.

구체적으로는 압착 공정을 실시한 적층체를 권취기로 권취한 후, 40 내지 60℃의 온도에서 24 내지 50시간 동안 유지함으로써 실시될 수 있다.

후속의 연속한 공정으로 실시될 수도 있고, 또는 상기 압착 공정과 동시에 실시될 수도 있다.

이후 접착층의 배면 측에 위치하는 이형지를 박리하여 분리 제거함으로써 본 발명에 따른 방한용 투습방수 원단을 제조할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 방한용 투습방수 원단의 제조방법에 의해 제조된 방한용 투습방수 원단은, 기모원단의 기모가 접착층내에 최적 두께 범위로 포함됨으로써, 기모의 움직임이 접착제에 의해 규제되는 비율이 적고, 기모의 입체적인 움직임이 가능하여 유연성이 풍부해질 수 있다. 또한 이같은 기모의 유연성은 마모 등의 스트레스를 분산 또는 흡수함으로써, 적층된 투습방수 필름층의 내마모성을 증가시킬 수 있다. 또한, 기모가 적층된 접착층 및 투습방수 필름층에 의해 기계적으로 보호되기 때문에, 착용 횟수의 증가에 따라 발생되는 기모의 필링이나 기모 탈락 등이 감소되고, 그 결과로 형태 변화에 의한 보온성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 기모원단과 접착층 사이에 위치하는 기모 사이의 공극에 의해 정지 공기층이 형성됨으로써 단열성이 증가되며, 특히 의복의 움직임이나 강풍 하에서도 정지 공기층의 손실 우려가 없기 때문에 보온성이 풍부하다. 또한 인체로부터 발생하는 수증기에 대한 포집능력이 크고 적절한 투습성으로 인체로부터 발생한 수증기의 의복내 응집을 방지함으로써 강우 하에서도 수분의 원단 내부로의 진입을 방지하여 건조한 정지 공기층을 유지할 수 있고, 그 결과로서 보온성의 급격한 저하를 방지할 수 있다. 또한 기모와 접착층에 의해 불규칙한 움직임이 제어됨에 따라 필름의 표면에 천연피혁 제품에서 나타나는 자연스러운 무정형의 주름 무늬 효과도 나타나게 되어 심미적인 측면에서도 우수하다. 구체적으로 본 발명에 따른 방한용 투습방수 원단은 내수압이 20,000 내지 25,000mH₂O이고, 10℃의 대기온도 하에서 투습도가 30,000 내지 33,000g/㎡ㅇ24시간인 것일 수 있다.

이하, 구체적인 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

편물 총 중량에 대하여 폴리에스테르사 75d/72f를 60중량% 사용하여 인터록 조직의 환편물을 제편하고, 환편물에 대해 염색가공을 실시한 후 기모하여 기모 두께가 약 0.5mm이고 무게가 145g/㎡인 기모 편물을 제조하였다.

한편 이형지 상에 100% 모듈러스가 55Kg/㎠인 투습방수성 폴리우레탄계 수지(SPU-5357^™, 삼호화성(주))을 용매로서 메틸에틸케톤(methy ethylketone) 중에 용해시켜 제조한 투습방수 필름층 형성용 조성물을 건조 두께가 20㎛가 되도록 나이프코터로 도포하고 100℃에서 2분간 열풍 건조하여 투습방수성 필름층을 형성하였다. 계속해서 투습방수성 필름층 위에 100% 모듈러스가 25Kg/㎠인 투습방수성 폴리우레탄계 2액형 접착제(ASW-9060^™, 두루케미칼(주))를 건조 두께가 30㎛가 되도록 나이프코터로 도포하고 30초간 열풍 건조하였다. 접착층 위에 앞서 준비한 기모 편물의 기모면이 대면하도록 위치시킨 후, 롤의 간격이 0.9mm(각각의 두께의 합계의 약 -0.1mm)로 설정된 한 쌍의 라미네이트 롤을 통과시키면서 100℃에서 열압착하였다. 결과로 이형지, 투습방수 필름층, 접착층 및 기모원단이 순차적으로 적층된 적층체를 권취기로 권취하여 40℃에서 48시간 숙성 및 경화시켰다. 이후 접착층 이면에 위치하는 이형지를 박리시켜 무게 215g/㎡의 투습방수 원단을 제조하였다.

제조된 투습방수 원단의 단면을 관찰한 결과, 기모섬유 총 길이의 40%가 접착층에 포함되어 있는 것이 확인되었다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 투습방수 필름층 형성용 조성물의 제조시 알루미나(평균입경: 0.2㎛)를 폴리우레탄계 수지 100중량부에 대하여 1중량부로 더 첨가하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

비교예 1

접착층이 기모 편물에 까지 닿도록 라미네이팅 롤 간격을 극단적으로 좁게 설정한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

제조된 투습방수 원단의 단면을 관찰한 결과, 접착층이 기모 편물에 까지 도달해 있는 것을 확인하였다.

비교예 2

기모섬유 총 길이의 10%가 접착층에 포함되도록 라미네이팅 롤 간격을 설정한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

제조된 투습방수 원단의 단면을 관찰한 결과, 기모섬유 총 길이의 10% 미만 정도가 접착층에 포함되어 있는 것으로 확인되었다.

비교예 3

접착제의 도포량을 건조 두께 5㎛가 되도록 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

비교예 4

접착제의 도포량을 건조 두께 180㎛가 되도록 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

비교예 5

투습방수 기능이 없는 폴리우레탄 수지(ISU-109^™, 일삼(주))와 폴리우레탄계 접착제(ISA-209^™, 일삼(주))를 각각 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 투습방수 원단을 제조하였다.

시험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 투습방수 원단에 대하여 물성평가를 실시하였다.

물성평가는 다음과 같은 기준에 의해 실시되었으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

1) 내마모성: JIS L 1096 E법에 기재된 마틴데일 마모시험법에 준거하여 측정하였다.

2) 박리강도: ISO 2411:1991에 준거하여 측정하였다.

3) 투습도: KS K 0594 - 2008에 준거하여 측정하였다.

4) 내수압: KS K ISO 811 - 2009에 준거하여 측정하였다.

5) 촉감: 5명의 평가단에 의해 투습방수 원단을 손으로 잡았을 때 촉감을 하기 기준에 따라 평가하였다.

○:천연피혁 촉감의 소프트함 ㅧ:고무라이크하고 딱딱함

6) 외관: 5명의 평가단에 의해 투습방수 원단 표면을 육안으로 관찰하여 피혁조의 느낌을 하기와 같은 기준에 따라 평가하였다.

○:무정형의 주름 무늬 효과 △:큰 주름 무늬 ㅧ:작은 주름 무늬

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
내마모성 (횟수)	22000	28000	4100	6070	4020	38000	27100
박리강도 (Kgf/cm)	1.6	1.4	1.6	0.6	0.6	0.6	1.6
투습도 (g/㎡ /day)	7020	6900	7150	7050	7300	7240	50
내수압 (mm H2O)	8050	8000	8130	8100	8200	8100	12000
촉감	○	○	ㅧ	○	○	ㅧ	○
외관평가	○	○	ㅧ	△	△	△	○

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2의 투습방수 원단은 내마모성, 박리강도, 투습도, 내수압, 촉감 및 외관 면에서 모두 우수한 효과를 나타내었으며, 이 같은 결과로부터 실시예 1 및 2의 투습방수 원단이 보온성, 내구성, 내마모성 및 촉감 면에서 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있다.

한편, 접착층이 기모 길이의 90% 이상 침투된 비교예 1의 투습방수 원단은, 촉감이 딱딱하고 피혁조의 외관 또한 열화된 특성을 나타내었다. 또한, 비교예 2 및 3의 투습방수 원단은 박리 강도면에서 열화된 특성을 나타내었으며, 비교예 4의 투습방수 원단은 외관 주름이 지나치게 현저하여 무정형의 주름 무늬와는 거리가 있었으며 촉감도 고무와 유사하여 피혁조와는 거리가 있었다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 기모원단
2: 기모
3: 접착층
4: 투습방수 필름층
5: 정지 공기층
10: 방한용 투습방수 원단

Claims (12)

1. 적어도 일면에 기모를 포함하는 기모원단;
   상기 기모가 형성된 기모원단 면측과 대면하여 위치하는 접착층; 및
   상기 접착층 위에 위치하는 투습방수 필름층을 포함하며,
   상기 접착층은 20 내지 150㎛의 두께를 가지며, 상기 기모는 기모 높이의 10 내지 90%가 상기 접착층내에 포함되는 것인 방한용 투습방수 원단.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기모원단과 접착층 사이에 정지 공기층을 더 포함하는 방한용 투습방수 원단.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기모원단은 기모편물인 방한용 투습방수 원단.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기모원단은 단일섬유의 섬도가 0.01 내지 10d이고, 얀의 총섬도가 30 내지 300d인 것인 방한용 투습방수 원단.
5. 제1항에 있어서,
   상기 접착층은 100% 모듈러스가 10 내지 120Kg/㎠인 폴리우레탄계 수지를 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단.
6. 제1항에 있어서,
   상기 접착층은 2액형 폴리우레탄계 수지의 친수성기와 이소시아네이트계 경화제의 반응에 의해 형성된 3차원 망목구조를 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단.
7. 제1항에 있어서,
   상기 투습방수 필름층은 친수성기를 포함하는 무공형 타입의 폴리우레탄 수지를 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단.
8. 제1항에 있어서,
   상기 투습방수 필름층은 100% 모듈러스가 20 내지 60Kg/㎠ 인 폴리우레탄 수지를 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단.
9. 제1항에 있어서,
   상기 투습방수 필름층은 알루미나(alumina), 지르코니아(zirconia), 티타니아(titania), 실리카(silica), 코디어라이트(cordierite) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 무기첨가제를 더 포함하는 것인 방한용 투습방수 원단.
10. 제1항에 있어서,
    상기 투습방수 필름층은 10 내지 100㎛의 두께를 갖는 것인 방한용 투습방지 원단.
11. 제1항에 있어서,
    피혁조의 외관을 갖는 방한용 투습방지 원단.
12. 이형지 위에 투습방수 필름층을 형성하는 단계;
    상기 투습방수 필름층 위에 접착제를 도포하여, 20 내지 150㎛의 두께를 갖는 접착층을 형성하는 단계;
    상기 접착층 위에 기모가 형성된 기모 원단을 적층(laminating)시키되, 기모가 형성된 기모원단면이 접착층과 대면하도록 하여 적층시켜 적층체를 제조하는 단계;
    상기 기모 총 길이의 10 내지 90%의 기모가 접착층에 포함되도록 상기 적층체에 대하여 압착 공정 및 접착층에 대한 경화공정을 실시한 후 이형지를 분리, 제거하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방한용 투습방지 원단의 제조방법.

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