KR101435275B1 - 합성수지 방수 원단지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EVA수지로 코팅된 폴리푸로피렌 멀티필라멘트얀(Poly propylen multifilanent yarn)의 직물지를 열융착시켜서된 합성수지 방수 원단지의 제조방법에 관한 것으로, PP멀티필라멘트얀을 EVA수지로 압출코팅한 원사로 평직으로 제작한 원단을 텐타열융합 세팅기에서 온도 80~120℃로 유지시킨 상태에서 15~20분간 열처리한 다음 다시 맞물림 열로울러를 통과시키므로서 표면평활성을 갖게한 상태에서 열고착시킨 합성수지 원단지의 제조방법에 관한 것이다.

Description

합성수지 방수 원단지의 제조방법{the method of prepczring watenproof sheet made of syzhetics Resin}

본 발명은 EVA수지로 코팅된 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀(Poly propylen multifilanent yarn)의 직물지를 열융착시켜서된 합성수지 방수 원단지의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 EVA수지로 코팅한 PP멀티필라멘트얀을 날실과 씨실로 하여 평직으로 제직한 원단을 텐타열융합 세팅기에서 온도 80~120℃로 유지시킨 상태에서 15~20분간 열처리한 다음 다시 맞물림 열로울러를 통과시키므로서 표면평활성을 갖게한 상태에서 열고착시킨 합성수지 원단지의 제조방법에 관한 것이다.

오래전부터 사용되어온 천연섬유 또는 합성섬유 원단에 PVC 페이스트 또는 PVC 라텍스 등을 코팅한 원단으로 판초 소형텐트 행사용 대형천막, 자동차호르, 비가리게 등의 용도로 널리 사용되어 왔으며, 근년에 이르러서는 전기한 용도로 진일보한 원단으로 타포린 폴리에스테르(Tapoline polyester) 원단에 PVC 코팅원단을 널리 사용하여 왔다.

전술한 원단지나 원사는 코팅재질인 PVC와는 전혀 다른 성질의 재질이여서 사용 후 재생이 불가능하므로서 소각처리 해야하고 소각처리 과정에서 일산화탄소, 염소가스 등 심각한 위독성가스의 발생으로 공해 요인이 되고 있다.

또한 위와 같은 용도로 사용되는 PVC수지는 PVC 전체소요량의 10~12%범위의 수준이지만 이를 포함하는 경질 및 연질 PVC 수지의 압출제품이나 사출제품, 그 밖의 제품의 용도로 사용되는 PVC 전체수요량은 엄청난 량이라 할 수 있다.

합성수지 중에서도 PVC수지는 범용성이 크고 염가이며 가공성이 뛰어나 그 수요량이 급진적으로 증가되어 왔다.

그러나 최근에 이르러서는 가소제, 안정제, 기타첨가제로 구성하여 혼련되어 사용되는 PVC수지는 다이옥신발생물질로 알려지므로서 환경규제가 심한 유럽에서는 오래전부터 PVC제품에 대한 규제를 하여 왔으며 현재에는 우리나라를 비롯한 선진국에서도 PVC제품에 대한 규제를 강화하고 있는 실정이다.

원래 PVC수지 자체로서는 유해성 물질이 아니나 PVC내 거의 함께 사용되는 가소제, 안정제 기타 첨가제 등이 사용되므로서 이들에 의해 유해성 합성수지로 규제되고 있다.

PVC제품의 유해물질로서 가소제에 관해서 알아보면, 세계생태보존기금, 일본 후생성 등에서도 가장 많이 사용하는 가소제중 DOP, DEP, DPRP(di-propyl phtha late), DCAP(di-cyclohexy phthalate), DPP(di-pentylphthalate) 등이 환경호르몬 추정물질로 지정되고 있고 안정제는 원래 프라스티졸이 열에 민감하여 분해되는 것을 방지하는 기능과 PVC의 염소가 떨어지면서 발생되는 짚퍼반응을 방지해주는 기능으로 PVC수지에 첨가되는 것으로 가장 많이 사용되고 있는 안정제로서는 바륨계 안정제로서 현재 8가지 규제중금속(pd, cd, se, As, Cr, Hg, Ba)에 포함되어 있다.

위와 같이 PVC제품의 유해성 물질로 인한 문제점 때문에 올레핀계수지인 폴리프로피렌원사로 제직한 원단지에 폴리에틸렌 수지에 EVA수지가 첨가된 혼용수지로 티다이스 라미네이팅 코팅막을 형성시킨 원단지로 PVC 코팅제품을 대체하고 있으나 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 원래 오레핀계의 폴리프로피렌수지나 폴리에티렌수지는 접착성과 인쇄성이 좋지 않은 수지로서 PP의 직조원단과 라미네이트필름막으로 적층된 원단지는 시간이 경과함에 따라 적층면에서 박리 현상이 발생하므로서 전술한 제품들(판초, 천막)의 내구성을 기대할 수 없다.

본 발명은 종래 판초, 천막지용의 방수원단지의 문제점을 개량 보완하는 발명으로 방수원단지를 제조함에 있어 환경오염을 유발시키는 PVC수지를 대체할 수 있고 상호 혼용가능하고 상용성이 우수한 수지들로 방수원단지를 구성하므로서 재활용을 가능하게하는 한편 우수한 인장 강도를 갖는 PP원사에 EVA수지를 코팅한 코팅사로 평직으로 제직하여 열처리하므로서 열융착에 의한 강력한 일체형 원단지를 얻음으로서 우수한 내구성을 확보할 수 있는 방수원단지를 제조함을 목적으로 하고 있다.

EVA수지를 코팅한 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀을 날실과 씨실로 하여 평직으로 제직한 원단을 열융합 세팅기에서 온도 80~120℃로 유지시킨 상태에서 15~20분간 열처리한 다음 다시 맞물림 열로울러를 통과시켜 표면평활성을 향상시킨 상태에서 열고착시켜서되는 방수원단지의 제조방법을 제공하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.

종래 가소제 및 안정제를 첨가물로 하는 PVC 방수원단지와는 달리 유해물질이 함유되지 않아 친환경적인 방수원단지를 얻을 수 있으며 상호 혼용 가능하고 상용성이 있는 수지들로 방수원단지를 구성하므로서 사용 후 재생에 의한 재활용이 가능하므로서 공해문제를 저감시킬 수 있으며 우수한 인장강도의 PP원사에 EVA수지를 코팅한 EVA코팅 PP원사로 제직한 원단을 열처리에 의한 열융착으로 강력한 일체형의 원단지를 얻으므로서 우수한 인장강도와 내구성을 확보할 있는 합성수지 방수원단지의 제조방법이라 할 수 있다.

본 발명은 유해성이 없고 사용 후 재활용이 가능하므로서 공해발생문제를 저감시킬 수 있고 EVA수지를 코팅한 PP원사로 재직한 원단지를 열융착에 의해 일체화시키므로서 탁월한 인장강도 및 내구성을 갖는 합성수지 방수원단지의 제조방법에 관한 것으로 이를 공정별로 구체적으로 설명하면, 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀(Poly propylen multifilament yarn)을 단위 가닥으로한 다수의 가닥을 압출기를 통해 EVA수지로 코팅하여 EVA수지코팅 폴리푸로피렌 원사를 제조하는 1단계 공정,

EVA수지코팅 폴리프로피렌 원사를 날실과 씨실로하여 평직으로 제직한 원단지를 제조하는 2단계 공정,

원단지를 텐타열융합세팅기 내에서 온도 80~120℃ 유지시킨 상태에서 15~20분간 열처리하는 3단계 공정,

열처리된 원단지를 즉시 맞물린 열로울러를 통과시켜 원단 표면의 평활도를 향상시키는 4단계 공정을 포함하는 합성수지 방수원단지의 제조방법이라 할 수 있다.

상기 방법에서 폴리프로피렌멀티 필라멘트얀은 기본적인 것이 800데니어로서 80~120가닥의 필라멘트가 집속되어 구성된 하나의 단위 가닥이라 할 수 있으며 PP필라멘트얀의 한 가닥은 6.6~10데니어 범위의 굵기를 가진다.

폴리프로피렌 멀티필라멘트얀의 하나의 단위 가닥에 EVA를 코팅할시 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀과 EVA수지의 중량 조성비는 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀 40~60중량%, EVA수지 40~60중량%로 조성된다. 폴리프로피렌 필라멘트얀의 함량이 60%를 초과하면 방수원단지의 인장강도가 향상되나 유연성과 부드러운 촉감이 떨어지고 EVA수지를 60%이상으로 하고 폴리프로피렌 필라멘트얀을 40%이하로 줄이면 인장강도가 떨어지고 직물의 코팅원단지와 같은 질감이 줄어들고 합성수지시트와 같은 질감이 나타나므로 판초, 텐트에 요구되는 원단지의 질감을 상실하게 된다.

또한 PP멀티필라멘트얀의 단위 가닥에 코팅되는 EVA수지는 원래 폴리에치렌이 함유되어 있지만 그 함유량을 제한할 필요가 있다.

EVA(Ethylen vinyl Acetate)수지와 폴리에티렌의 중량함량비는 EVA수지 70~90%, 폴리에티렌 10~30%로 한정하고 있으며 방수원단지의 중량은 300~400g/m²범위이다. 폴리에티렌의 함량이 많아지면 전술한 바와 같이 판초, 천막 등에서 요구되는 수지코팅직물지의 질감이 줄어들고 합성수지시트의 질감이 발현되므로서 바람직하지 못하다.

원래 폴리프로피렌 수지는 인장강도가 우수한 합성수지이나 내한성이 약하고 폴리에티렌 수지는 내열성 및 인장강도가 약한 편이지만 내한성이 뛰어나 상호 보완성을 갖는 합성수지들로서 양자 모두 올레핀계 수지로서 상호 호환성이 양호한 수지들로서 상호물성을 보완하는 차원에서 혼합수지로 사용하고 있는 합성수지들이다.

또한 여기에서 EVA수지는 접착성을 갖는 수지로서 PP필라멘트얀과 강력하게 접착하게 된다.

본 발명 2단계 공정에서 EVA 수지가 코팅된 폴리푸로피렌 원사로 평직으로 제직한 원단지는 원사의 망목에 의해 요철이 나타나는 3단계 공정에서 열처리하여 열로울러로 통과시키면 원단지는 망목에 의한 요철이 없어지고 원단지의 양표면이 평활면을 갖게되는 원단지라 할 수 있고 시트상의 원단지 내측에는 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀으로 제직된 평직물이 용융되지 않는 상태로 남게 된다.

본원 발명 방수원단지의 제조방법에 따른 과정을 알아보면, 상기 800데니아의 폴리푸로피렌 멀티필라멘트얀의 단위 가닥을 코팅할시에 용융된 EVA수지가 단위 가닥을 형성하는 집속사 내부에 침투되어 각각의 필라멘트 사이에 침투 접착되면서 단위 가닥을 코팅하게 되는데 EVA 코팅된 단위 가닥은 평직으로 제직되면서 망목을 형성하여 요철이 형성되나 열처리 과정에 EVA수지는 열처리 온도인 60~80℃ 범위에서 융용되면서 요철이 없어지고 자체의 표면 장력에 의해 어느 정도의 표면평활성을 갖게되나 다음에서 처리되는 맞물림 열로울러에 의해 평활도를 높이게 되며 170~180℃의 범위에서 용융점을 갖는 PP수지의 필라멘트얀은 용융되지 않으므로 원단지 내에 평직된 상태로 남게되므로서 PP필라멘트얀의 평직원단지에 EVA수지를 도포시킨 원단지의 촉감을 갖게 된다.

이상의 방법으로 제조된 방수원단지는 종래 PVC수지를 코팅한 방수원단지와는 달리 인체에 해가 없고 원단지 구조에 있어 적층층이 없고 인장강도가 우수한 PP필라멘트평직물과 EVA수지가 일체가 되므로서 직물원단과 코팅층이 박리되는 현상이 발생하지 않아 우수한 내구성을 확보할 수 있으며 특히 합성수지 방수원단지 구성수지가 상호 혼화성이 좋고 혼용가능한 수지로 구성되므로서 사용 후 재생에 의한 재활용이 가능하므로서 공해발생문제를 저감시킬 수 있는 합성수지 방수원단지 제조방법으로서 향후 판초, 천막, 자동차 호루, 차광막, 비가리게 등의 원단용으로 각광받을 수 있는 방수원단지라 할 수 있다.

본 발명 제조방법을 보다 명확하게 이해하고 본 발명 제조방법에 따른 원단지의 인장강도를 알아보기 위하여 실시예를 들기로 한다.

폴리프로피렌 필라멘트 얀의 한가닥의 굵기가 8데니어인 피라멘트얀의 집속가닥인 800데니어의 폴리프로피렌 멀티필라멘트얀의 집속 단위가닥에 동일중량의 폴리에티렌수지함량이 20wt%인 EVA수지를 용융압출방법으로 코팅하여 EVA코팅 폴리푸로핀렌 원사를 얻고 이 원사로 평직으로 제직하여 350g/㎠의 원단지를 얻고 이를 텐타열융합기 내에서 100℃로 유지하여 20분간 열처리한 다음 전기한 온도로 유지된 맞물림 열가압로울러를 통과시켜 열고정 시켜 본 발명 합성수지 방수원단지(A)를 제조하였다.

한편 상기 본 발명 방수방수원단지(A)와 비교하기 위하여 현재 PVC 코팅으로 처리한 방수원단지와 같이 병행하여 사용하고 있는 폴리푸로피렌원사로 평직으로 제작한 원단에 EVA수지로 T-다이스에서 라미네이팅한 방수원단지(B)를 비교실시예(2)와 같이 제조하였다.

[비교실시예 2]

폴리프로피렌원사로 평직으로 제작한 원단에 원단 중량과 동일한 EVA수지[폴리에티렌 20wt% 함유 EVA수지]을 융용시킨 T-다이스로 라미네이팅하여 350g/㎠의 합성수지 방수원단지(B)를 제조하였다.

상기 실시예(1) 합성수지 방수원단지(A)와 비교실시예(2)의 합성수지 방수원단지(B)를 각각 1cm폭으로 절단하여 시편(A1)과 시편(B1)를 5개씩 준비하여 인장강도를 측정한 평균치를 아래 표 1에 나타내었다.

인장강도 측정 결과

	시편(A1)	시편(B1)
인장강도	63.6kg/Cm	45.2kg/Cm

Claims (3)

1. 폴리프로피렌멀티필라멘트얀(Poly Propylen multifilament)을 단위 가닥으로 다수의 가닥을 압출기를 통해 EVA수지로 코팅하여 EVA수지로 코팅된 폴리프로피렌원사를 제조하는 1단계 공정,
   EVA수지코팅 폴리프로피렌원사로 날실과 씨실로하여 평직으로 제직한 원단지를 제조하는 2단계 공정,
   원단지를 텐타 열융합세팅기 내에서 온도 80~120℃로 유지시킨 상태에서 15~20분간 열처리하는 3단계 공정,
   열처리된 원단지를 맞물린 열로울러로 통과시켜 원단표면의 평활도를 향상시켜 열고정하는 4단계 공정을 포함하는 합성수지 방수원단지의 제조방법.
   
2. 청구항 제1항에 있어서,
   폴리푸로피렌 멀티필라멘트얀에 코팅하는 EVA수지의 량은 폴리푸로피렌 멀티필라멘트 40~60wt%범위이고 EVA수지 40~60wt% 범위임을 특징으로 하는 합성수지 방수원단지의 제조방법.
   
3. 청구항 제1항에 있어서,
   사용되는 EVA수지는 폴리에티렌수지가 10~30wt%가 함유되어있는 EVA수지임을 특징으로 하는 합성수지 방수원단지의 제조방법.