KR101429657B1 - 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지와 그의 제조방법 - Google Patents

방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지와 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 일반사 또는 원착사(Dope dyed yarn)로 직조한 두터운 형태(씨실과 날실 각각이 300~3,000데니어)의 차양막 및 천막지의 원단을, 인계(phosphorous) 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지(Acrylic resin) 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성된 방염 및 발수기능 수지에 함침시킨 후 망글을 통과시켜 퇴수하고 건조기에서 온도 140~230℃로 30~250초 동안 건조시켜서 원단에 방염 및 발수기능이 포함되게 한 다음, 70~90중량%의 폴리우레탄(Polyurethane)과 10~30중량%의 인계 방염제로 조성된 투명한 방수 및 방염기능 수지를 나이프 코팅법으로 0.1~1.5mm 두께로 1~10회 도포하고 120~200℃온도로 30~250초 동안 건조시켜서 원단에 방수 및 방염기능이 포함되게 하여서 방염성, 발수성 및 방수성 모두가 우수하며 1가지 이상의 원단색상 발현도 가능한 차양막 및 천막지를 제공한다.

Description

방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지와 그의 제조방법{AWNING OUTSTANDING FLAME PROOFING, WATER REPELLENT, WATER PROOFING PROPERTY AND MANUFACTURE METHOD THEREFOR}
본 발명은 차양지나 천막지 등의 원단 제조에 관한 것으로, 특히 방염성과 발수성, 방수성이 우수한 두터운 형태의 차양막이나 천막지 등의 원단 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
직물원단에 일반적으로 사용하고 있는 방염 방식으로는 원단을 방염수지에 함침시키는 함침법과 수지를 나이프를 이용해 원단의 표면에 도포하는 나이프 코팅법으로 크게 구분된다. 그리고 방수처리 방식의 경우에는 나이프 코팅법과 합포(원단과 방수포를 하나로 붙이는 방법)법이 있다.
방염 방식에 있어 함침법은 원단 내부까지 방염제의 침투를 쉽게 허락하므로 방염성을 나타내기에 적합하고 도포량의 조절이 용이하지만, 방수의 기능까지 달성할 수는 없다. 또 함침법은 방염수지의 점도 조절이 어렵고, 혼합이 균일하지 못할 경우에는 방염성의 편차가 발생하는 문제도 있다.
방염 방식의 다른 예로서 나이프 코팅법은 두께가 얇은 원단에서는 방염이 잘 이루어지지만, 두터운 형태의 원단에 적용할 경우 원사의 올과 올 사이 공간에 까지 코팅 수지가 균일하게 침투하기가 어려워서 방염이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.
대개 원단에 방수와 방염 처리작업을 동시에 행하는 경우에는 방수성과 방염성을 함께 갖는 브롬계 방염제를 폴리우레탄(Polyurethane)과 혼합하여 작업을 한다. 그런데 브롬계 방염제는 미세 돌가루형태의 하얀 분말이므로 그 특성상 방염제 코팅면이 원단의 색상을 덮어버림으로써 원단 본래의 색상 발현을 어렵게 만든다.
그리고 표면이 매끄러운 원단의 경우 방수와 방염을 함께 행함에 있어 함침법을 사용하면 브롬계 방염제의 미세 돌가루형태의 하얀분말로 인해 얼룩 현상이 자주 나타난다. 또 함침법과 나이프 코팅법 모두에 발생하는 현상으로서, 원단이 단색인 경우에는 원단의 바탕 색상과 비슷한 안료를 첨가하여 보완을 할 수 있지만, 2가지 이상의 색상을 혼용하여 직조한 원단의 경우에는 표면에 코팅된 하얀가루로 인한 원단 본래의 색상 발현이 어렵게 되고, 단일 색상 안료만 첨가하게 되면 코팅면이 2가지 이상 색상을 가진 원단을 그냥 덮어버리는 문제가 생긴다.
이러한 단점이나 문제로 인해서 종래기술에서는 원단의 방수 및 방염작업을 함에 있어 안료를 첨가한 브롬계 방염제를 이용하되 얇고 단색위주의 원단에만 국한하여서 방염과 방수의 기능을 갖도록 하고 있다.
이러한 이유로 두터운 형태의 차양막이나 천막지 등의 원단은 불특정 다수가 왕래하거나 이용하는 건물이나 밀집한 상가나 시장 등에 현재 보편적으로 사용되고는 있지만 방수성과 방염성을 동시에 갖지 못하여 화재 시에 화염 확산의 억제력이 없는 실정이므로, 이에 대한 개선이 요망된다.
국내공개특허 특1998-084686호 "방염성이 우수한 차량용 루프 포지 및 천막지의 제조방법"
따라서 본 발명의 목적은 두터운 형태의 차양막 및 천막지 등의 원단에 방수성 뿐만 아니라 방염성과 발수성까지도 우수하고 2가지 이상의 원단색상 발현도 가능하도록 구현한 차양막이나 천막지의 제조방법 및 그 차양막이나 천막지를 제공함에 있다.
상기한 목적에 따른 본 발명은, 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 일반사 또는 원착사(Dope dyed yarn)로 직조한 두터운 형태(씨실과 날실 각각이 300~3,000데니어)의 차양막 및 천막지의 원단을, 인계(phosphorous) 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지(Acrylic resin) 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성된 방염 및 발수기능 수지에 함침시킨 후 망글을 통과시켜 퇴수하고 건조기에서 온도 140~230℃로 30~250초 동안 건조시켜서 원단에 방염 및 발수기능이 포함되게 한 다음, 70~90중량%의 폴리우레탄(Polyurethane)과 10~30중량%의 인계 방염제로 조성된 투명한 방수 및 방염기능 수지를 나이프 코팅법으로 0.1~1.5mm 두께로 1~10회 도포하고 120~200℃온도로 30~250초 동안 건조시켜서 원단에 방수 및 방염기능이 포함되게 함을 특징으로 하는 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지의 제조방법이다.
또한 본 발명은, 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 일반사 또는 원착사(Dope dyed yarn)로 직조한 두터운 형태(씨실과 날실 각각이 300~3,000데니어)의 차양막 및 천막지의 원단에 침지 건조된 방염 및 발수기능 수지를 형성하되 상기 방염 및 발수기능 수지는 인계(phosphorous) 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지(Acrylic resin) 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성되게 구성하고, 방염 및 발수기능 수지가 침지 건조된 원단에 방수 및 방염기능 수지를 도포하여 투명한 방수 및 방염수지층을 형성하되 상기 방수 및 방염기능 수지는 70~90중량%의 폴리우레탄(Polyurethane)과 10~30중량%의 인계 방염제로 조성되게 구성함을 특징으로 하는 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지이다.
본 발명에 따라 제조된 두터운 형태 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 차양막 및 천막지 등은 방염성이 우수하여 화재시 불의 확산을 억제시키는 효과가 있으며 코팅처리한 면이 투명하여서 1가지 색상 이상의 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 원착사를 이용하여 직조한 원단의 색상이 그대로 발현되게 하는 이점도 있다. 이러한 본 발명은 고급화된 차양막 및 천막지 등을 구현할 수 있으며 인테리어 효과와 자외선 차단, 태양열의 억제, 발수성 및 방수성도 우수하여서 강설, 강우시에 처마나 지붕의 효과를 극대화시킨다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지의 제조과정을 설명하는 절차도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에서는 두터운 형태의 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 차양막 또는 천막지 등의 원단에 방수 기능성은 기본이고 방염성과 발수성까지도 겸비하도록 구현하는 것이다.
종래기술에서는 주로 얇은 원단에 발수기능 처리를 한후 방수와 방염기능의 첨가를 위해 방수기능의 폴리우레탄과 쉽게 혼합이 잘 이루어지는 브롬계 방염제를 이용하였다.
이에 반해, 본 발명에서는 방수와 방염기능의 동시 발현에 있어 그 특성상 방수기능의 폴리우레탄과의 교합에 서로 상반작용(trade off) 성질이 있는 인계 방염제를 이용한다는 것이다. 인계 방염제와 폴리우레탄의 혼합 조성시 인계 방염제의 비율을 높이면 방수의 기능이 현저히 약해지고, 폴리우레탄의 비율을 높혀 방수의 기능을 잘 나타내게 하려면 인계방염제의 비율을 상대적으로 낮추어야 하는 특성이 있으므로, 방수와 방염의 동시 구현시에는 인계 방염제와 폴리우레탄의 겸용 사용을 시도하지를 않는 것이 일반적이다.
그런데 본 발명에서는, 인계 방염제를 포함한 방염 및 발수기능 수지를 이용하여서 원단을 함침시켜 충분히 원단에 흡수후 건조되게 하고, 그 다음으로는 방수기능의 폴리우레탄(Polyurethane)에 그 특성상 폴리우레탄과는 혼합이 어려우나 투명성을 확보할 수 있는 인계 방염제를 혼합하여 조성한 방수 및 방염기능 수지를 나이프로 일정하게 도포하고 건조함으로써, 인계 방염제로 인한 투명한 코팅면이 원착사로 직조된 원단 고유의 색상 발현에 변형을 주지 않음은 물론이고 방염성과 발수성, 방수성이 우수한 특성을 보이는 두터운 형태의 차양막 또는 천막지 등을 얻을 수 있게 한 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지의 제조과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 먼저 도 1에서와 같은 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 일반사 또는 원착사(Dope dyed yarn)로 직조한 두터운 형태(씨실과 날실 각각이 300~3,000데니어)의 차양막 및 천막지의 원단(2)을 준비한다.
그 후에는 준비한 차양막 및 천막지의 원단(2)을 인계(phosphorous) 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지(Acrylic resin) 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성된 방염 및 발수기능 수지용액에 함침시켜서 그 기능 수지가 충분히 흡수되게 한 다음 망글 공기압력 3~7kg을 갖는 망글을 통과시켜서 퇴수가 이루어지게 한다.
상기 방염 및 발수기능 수지용액은 투명한 액상 형태이고 이러한 방염 및 발수기능 수지를 조성함에 있어, 인계(phosphorous) 방염제는 방염기능을 담당한다. 인계 방염제가 5중량% 미만이면 창문용 블라인드 기준 2초 이내에 소염되어야 하는 방염효과가 떨어지며 25중량%을 초과하면 경제성이 없다.
그리고 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%에서 불소계 발수제 함유 공중합체가 5중량%미만이면 발수효과가 떨어지고 1O중량%을 초과하면 마찬가지로 경제성이 없다. 아크릴 수지(Acrylic resin)의 구성비율 3~10중량%은 차양막이나 천막지 고유의 뻣뻣한 감을 주기 위한 것이다.
상기와 같이 망글을 통과시켜 방염 및 발수 수지용액이 침투된 원단(2)을 건조기에서 온도 140~230℃ 더욱 바람직하게는 170~230℃로 30~250초 동안 건조시켜 줌으로써 도 2에서와 같이 방염 및 발수기능이 포함된 도 2와 같은 원단(4)을 얻게 한다. 이러한 건조기에서의 건조 조건은 원단(4)의 건조와 아울러 원단(4)의 수축가공이 이루어지게 하여 원사올이 조밀하게 형성되게 한다. 이는 이후 공정인 방염 및 방수기능 수지 코팅액의 도포처리가 원활하게 될 수 있도록 해준다.
건조기에서의 건조과정을 마친 다음에는, 바람직하게는 방염 및 발수기능이 포함된 원단(4)의 일면에 투명한 방수 및 방염기능 수지코팅액을 나이프 코팅법으로 0.1~1.5mm 두께로 1~10회 도포를 한다.
나이프 코팅에 사용된 본 발명의 방수 및 방염기능 수지코팅액은 투명 액상으로서 폴리우레탄(Polyurethane) 70~90중량%와 인계 방염제 10~30중량%로 조성된 것이다. 방수 및 방염기능 수지코팅액의 구성성분중 폴리우레탄은 방수기능을 하는 점액상 소재이고 인계 방염제는 투명액상이며, 폴리우레탄과 인계 방염제로 된 수지코팅액의 구성비율은 방수와 방염효과가 동시에 구현될 수 있게 한다는 데에 그 범위의 임계적 의의가 있는 것이다.
즉 방수와 방염기능의 동시 발현시 인계 방염제는 그 특성상 방수기능의 폴리우레탄과의 교합에 서로 상반작용(trade off) 성질이 있는 연고로, 인계 방염제의 비율을 높이면 방수의 기능이 현저히 약해지고, 방수기능 향상을 위해 폴리우레탄의 비율을 높이 방염의 기능이 약화되는데, 본 발명에서의 폴리우레탄 70~90중량%와 인계 방염제 10~30중량%으로 조성된 구성비율은 차양막이나 천막지 용도를 충족할 방수와 방염기능이 동시에 구현되었다는 것에 임계적 의의가 있다.
이렇게 나이프 코팅법으로 방염 및 발수기능이 포함된 원단(4)의 일면 상에 투명한 방수 및 방염 수지층(6)을 형성한 후, 건조기에서 다시 120~200℃온도에서 30~250초간 건조시키면 도 3에 도시된 바와 같이 방염성, 발수성 및 방수성이 우수함과 동시에 코팅면이 투명한 본 발명의 차양막 및 천막지 등의 원단(10)이 완성된다.
상기와 같은 본 발명은, 종래에서와 같이 안료를 첨가한 브롬계 방염제를 혼합하여 조성한 방염 및 방수 기능수지의 특성상 얇거나 단색 위주의 원단에 국한하여서 방염 및 방수 기능작업을 할 수 밖에 없는 코팅면의 단점을 해소할 수 있고, 특히 두터운 형태의 다채로운 색상으로 직조 형성된 원단인 경우 방염 및 방수 작업할 때의 어려운 점을 개선하며, 또 인계방염제의 사용으로 방염 및 발수기능을 갖는 원단(4)의 일면 상에 방수 및 방염 수지층(6)을 투명하게 코팅면 형성시킴으로써 1가지 이상의 색상으로 직조한 폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 원단에 다양한 본연의 색상을 그대로 나타낼 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
본 발명은 차양막이나 천막지 등의 두터운 형태의 원단을 제조하는데에 이용할 수 있다.
(2)(4)(10)-- 원단
(6)-- 방수 및 방염 수지층

Claims (2)

  1. 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지의 제조방법에 있어서,
    폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 300~3,000데니어 일반사 및 원착사중 하나로 직조한 차양막 및 천막지의 원단을 방염 및 발수기능 수지용액에 함침하되, 상기 방염 및 발수기능 수지용액이, 인계 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성되게 하고, 상기 방염 및 발수기능 수지용액에 상기 원단을 함침시킨 후 망글을 통과시켜 퇴수하고 건조기에서 온도 140~230℃로 30~250초 동안 건조시켜서 원단에 방염 및 발수기능이 포함되게 한 다음,
    방수기능의 폴리우레탄 70~90중량%와 방염기능의 인계 방염제 10~30중량%로 조성된 투명한 방수 및 방염기능 수지 코팅액을 방염 및 발수기능 원단의 일면 상에 나이프 코팅법으로 0.1~1.5mm 두께로 1~10회 도포하고 120~200℃온도로 30~250초 동안 건조시켜서 원단의 코팅면이 투명함과 동시에 방수 및 방염기능이 포함되게 함을 특징으로 하는 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지의 제조방법.
  2. 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지에 있어서,
    폴리에스터나 폴리프로필렌 소재의 300~3,000데니어 일반사 및 원착사중 하나로 직조한 차양막 및 천막지의 원단을 방염 및 발수기능 수지용액을 함침시키고 건조 형성하되 상기 방염 및 발수기능 수지용액은, 인계 방염제 5~25중량%, 불소계 발수제 함유 공중합체 5~10중량%, 아크릴 수지 3~10중량%, 물 60~80중량%로 조성되게 구성하고,
    방염 및 발수기능 수지가 함침 건조된 원단의 일면 상에 투명한 방수 및 방염기능 수지 코팅액을 도포형성하여 투명한 방수 및 방염 수지층의 코팅면을 갖는 원단을 구성하되, 상기 방수 및 방염기능 수지 코팅액은 차양막 및 천막지의 방수와 방염 기능이 동시에 구현될 수 있도록 방수기능의 폴리우레탄 70~90중량%와 방염기능의 인계 방염제 10~30중량%로 조성되게 구성함을 특징으로 하는 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지.
KR1020120144731A 2012-12-12 2012-12-12 방염성, 발수성 및 방수성이 우수한 차양막 및 천막지와 그의 제조방법 KR101429657B1 (ko)

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