KR101471997B1 - 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 이중공간지용 직물의 양면에 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물이 올레핀블록코폴리머 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌계 50 내지 100 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 0.1 내지 50 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무 0.1 내지 50 중량부, 무기필러 0.1 내지 20 중량부, 산화방지제 0.1 내지 1.0 중량부, UV 흡수제 0.1 내지 2.0 중량부, 가공활제 0.1 내지 3.0 중량부, 착색제 1 내지 15 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법을 제공하며, 본 발명에 따라 제조된 폴리프로필렌 이중공간지는 재활용이 가능하여 친환경적이며, 초경량화, 무독성, 경제성, 가공성, 내구성 및 내후성이 뛰어난 효과를 나타낸다.

Description

폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법{Production method of polypropylene double wall fabrics}
본 발명은 폴리프로필렌 직물을 사용한 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법에 관한 것이다.
최근 유럽연맹이나 미국, 영연방국에서는 폴리염화비닐(PVC, Poly Vinyl Chloride) 사용에 대한 규제가 강화되고 있는 실정이며, 이에 따라 세계 각국은 폴리염화비닐을 대체하는 여러 가지 수지들의 개발을 시도하였으나, 가공성과 경제성면에서 폴리염화비닐에 견줄 수 있을 만한 수지는 개발되지 못했다.
이중공간지는 일반적으로 폴리에스테르 이중공간직물에 폴리염화비닐 수지나 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane; TPU) 수지를 코팅하여 제조되고 있으나 폴리에스테르 이중공간직물에 폴리염화비닐 수지를 코팅하여 제조되는 이중공간지는 사용 후 폐기시킬 때 코팅 물질인 폴리염화비닐 수지와 폴리에스테르 이중공간직물의 분리가 힘들어 재활용 비용이 높아서 소각폐기 시키고 있는데 폐기 소각시에 다이옥신 및 유독가스를 발생시키는 심각한 문제점이 있으며 코팅 수지 가공 배합에 포함되는 환경호르몬 규제 물질인 프탈레이트 가소제에 대한 규제가 심화되고 있는 실정이다.
또한 폴리에스테르 이중공간직물에 TPU 수지를 코팅하여 제조되고 있는 이중공간지는 가공성에 있어서 폴리염화비닐에 사용되는 카렌다 공법이나 졸 코팅 공법의 적용이 불가능하고, 압출 T-Dies 공법에 의해서만 생산이 가능하여 생산 설비에 대한 제한성이 있고 코팅 물질인 TPU 수지가 고가라 경제성이 떨어지며, 내가수분해성 및 내오존성이 약하여 특히 해양 스포츠용에는 부적합하며, 자외선에 대한 황변이 심하여 아웃도어에 사용하기에는 한계가 있다. 이 또한 사용 후 폐기시킬 때 코팅물질인 TPU 수지와 폴리에스테르 이중공간직물의 분리가 힘들어 재활용 비용이 높아서 소각폐기 시키고 있는데 폐기 소각 시에 시안화수소 및 유독가스를 발생시키는 심각한 문제점이 있다. 또한 폴리에스테르 이중공간직물에 폴리염화비닐 수지나 TPU 수지를 코팅하여 제조되는 이중공간지는 접착제를 사용하여 라미네이션 과정을 거쳐야 하는 번거로움이 있다.
한국등록특허 제0690935호 (2007.02.27)
본 발명의 목적은 폴리에스테르 이중공간직물을 사용하지 않고 폴리프로필렌 이중공간직물을 사용하여 이중공간지를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리프로필렌 이중공간지용 직물 양면에 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 코팅하는 단계를 포함하며, 상기 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물이 올레핀블록코폴리머 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌 50 내지 100 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 0.1 내지 50 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무 0.1 내지 50 중량부, 무기필러 0.1 내지 20 중량부, 산화방지제 0.1 내지 1.0 중량부, UV 흡수제 0.1 내지 2.0 중량부, 가공활제 0.1 내지 3.0 중량부, 착색제 1 내지 15 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법을 제공한다.
첫째, 본 발명은 폴리프로필렌 이중공간지의 제조 시 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 이용하여 압출 T-Dies 공법을 적용하여 가공성이 우수한 효과를 나타낸다.
둘째, 본 발명은 소각시 다이옥신 및 시안화수소 등의 유독가스를 발생시키지 않고, 접착 방식이 유기용제형의 액상 접착제를 사용하지 않기 때문에 휘발성유기화합물(V.O.C, Volatile Organic compound )이 제조공정 상에서 발생하지 않아 대기오염에 무관하며, 심체로 사용하는 이중공간지 직물과 코팅 물질이 동일계 물질이라 재활용이 100% 가능하고, 인체에 유해한 환경호르몬 규제물질인 프탈레이트계 가소제를 전혀 사용하지 않아 무독성 친환경적인 효과를 나타낸다.
세째, 본 발명은 환경호르몬 규제물질인 프탈레이트계 가소제를 사용하지 않기 때문에 가소제로 인해 발생되는 인체 접촉이 일어나는 이중공간지 구조물 제작시 생기는 안료 마이그레이션에 의한 오염 발생 방지효과가 매우 우수하다.
네째, 본 발명은 폴리에스테르 섬유에 폴리염화비닐을 코팅한 종래의 이중공간지를 대체할 만큼의 물성을 나타내는 효과가 있으며, 재질의 특성상 매우 가벼우며 공기 구조물에 있어서 매우 중요한 탁월한 기밀(Air tightness) 효과가 있다.
도 1은 펠렛 타입 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 제조하기 위한 압출 수지 컴파운드 제조 시스템을 나타낸 것이고,
도 2는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조를 위한 압출 T-Dies 코팅방식을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 이중공간지용 직물은 용융 방사 방법으로 제조된 단사강도가 6.2 gf/d 내지 8.0 gf/d의 폴리프로필렌 모노필라멘트를 사용하여 무연사한 300 데니아 내지 500 데니아의 폴리프로필렌 멀티필라멘트사를 이용하여 제직 밀도를 1인치 당 경사 10 내지 30, 위사 10 내지 30의 제직 밀도를 지닌 럿셀 직기로 제직한 트리코트 조직의 이중 직물 사이에 25mm 내지 400mm의 공간사를 포함한 것이다
상기 폴리프로필렌 이중공간지용 직물을 제직할 때 사용되는 폴리프로필렌 모노필라멘트의 단사 강도가 6.2 gf/d 미만이면 본 발명에서 구현하고자 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 인장강도 및 인열강도가 낮아져서 상품가치가 떨어지며, 8.0 gf/d를 초과하면 전 세계적으로 아직 양산되고 있지 않을 뿐 아니라 가격이 기하급수적으로 상승하여 경제성이 떨어진다.
상기 폴리프로필렌 이중공간지용 직물을 제직할 때 사용되는 폴리프로필렌 멀티필라멘트사는 반드시 무연사를 사용하여야 하며, 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물이 이중공간지용 직물 사이로 일부 용융 침투되어야 이중공간지용 직물과 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 사이의 층간 접착력이 우수해 지지만 유연사인 경우는 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 용융 침투가 잘 되지 않아 우수한 접착력을 얻을 수 없다.
상기 폴리프로필렌 이중공간지용 직물을 제직할 때 사용되는 폴리프로필렌 멀티필라멘트사는 섬도가 300 내지 500 데니아인 것을 사용해야 하는데, 이때 300 데니아 미만인 경우에는 섬도가 낮아서 이중공간지의 인장강도 및 인열강도가 낮아서 아주 얇은 두께의 의류용으로 적합하며, 500 데니아를 초과하면 제직의 어려움이 있으며 이중공간지의 표면 평활도가 떨어져서 폴리프로필렌 이중공간지의 외관이 나빠진다.
상기 폴리프로필렌 이중공간지용 직물을 제직할 때 제직 밀도는 경사 1인치 당 10 내지 30, 위사 1인치 당 10 내지 30의 제직 밀도를 지닌 트리코트 조직의 직물로서, 이는 위사 및 경사의 제직 밀도가 1인치 당 10 미만이면 폴리프로필렌 이중공간지의 인장강도, 인열강도 등의 물리적 성질이 낮아지고 코팅하는 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 과다한 침투로 인해 공간사가 벽 표면에 부착되어 불량의 원인이 되며, 1인치 당 30을 초과하면 이중공간지에서 요구되는 물성 이상이므로 중량만 올라가고 생산 원가만 상승시키므로 본 발명에서 구현하고자 하는 폴리프로필렌 이중공간지용 직물의 제직 밀도는 경사 1인치 당 10 내지 30, 위사 1인치 당 10 내지 30의 제직 밀도를 지닌 트리코트 조직의 직물이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물은 올레핀블록코폴리머 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌계 수지 50 내지 100 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 0.1 내지 50 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무 0.1 내지 50 중량부, 무기필러 0.1 내지 20 중량부, 산화방지제 0.1 내지 1.0 중량부, UV 흡수제 0.1 내지 2.0 중량부, 가공활제 0.1 내지 3.0 중량부, 착색제 1 내지 15 중량부를 포함하여 이루어진다.
상기 올레핀블록코폴리머는 에틸렌블록코폴리머, 프로필렌블록코폴리머, 부틸렌블록코폴리머, 헥센블록코폴리머 및 옥텐블록코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 선택해야 하며, 상기 올레핀블록코폴리머는 용융지수(Melt Index; MI)(190℃/2.16Kg, ASTM D1238)가 10 g/10min 내지 30 g/10 min의 수지이어야 하며, 경도(Shore A)는 50 내지 90 이며, 융점(ASTM D3418, ℃)은 110 내지 130℃이고, 신장율(ASTM D638, %)은 600 내지 1200%이며, 인장강도(ASTM D638, psi) 200 내지 800 psi이다.
상기 폴리프로필렌계 수지는 일반호모폴리프로필렌(General Homo PP), 하이크리스탈폴리프로필렌 공중합체(HCCP Homo PP), 하이크리스탈블록폴리프로필렌 공중합체(HCCP Block Copolymer PP), 랜덤코폴리프로필렌(Random Copolymer PP) 및 부틸터셔리폴리프로필렌 삼중합체(tert-PP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 선택하여야 하며, 상기 폴리프로필렌계 수지는 용융지수(Melt Index; MI)(230℃/2.16Kg, ASTM D1238, g/10min)가 7 g/10min 내지 30 g/10min인 수지를 사용해야 하며, 굴곡탄성율(ASTM D790, kg/㎠)은 6,500 내지 11,000 kg/㎠이며, 용융점(ASTM D3418, ℃)은 130 내지 160℃이고, 연화점(ASTM D1525, ℃)은 90 내지 140℃이며, 신장율(ASTM D638, %)은 500% 이하인 것이 바람직하다.
폴리프로필렌 이중공간지 제조는 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 코팅 두께가 한면 기준으로 0.1 mm 내지 10.0 mm까지의 다양한 두께의 코팅이 수월한 압출 T-Dies 공법을 이용하며, 용융지수가 7 이하이면 수지의 흐름성이 나빠져서 압출기에 부하가 많이 걸리고 Neck In이 심하여 이중공간지 완제품의 중앙과 양 측면 간의 코팅 두께 편차가 심하여 제품을 원하는 폭으로 생산하기가 어려울뿐 아니라 완제품의 형태 뒤틀림의 원인을 제공하는 문제가 야기될 수 있다. 이를 극복하기 위해서는 양 측면 컷팅 폭이 넓어져야 하므로 손실이 많아지는 단점이 발생할 수 있다. 용융지수가 30 이상이면 압출 T-Dies 공법을 적용하기가 어려운데 이는 흐름성이 너무 빨라서 코팅 속도를 높여야 하기 때문에 원하는 최소한의 코팅 두께인 한면 기준으로 0.35 mm 이상인 제품을 생산하기 힘들 뿐 아니라 압출 T-Dies의 가공 온도를 낮게 설정하여야 하고, 생산 속도를 아주 빠르게 해야 함으로써 코팅 수지와 직물 간 면접합 속도가 너무 빨라서 이중공간지용 직물과 코팅용 컴파운드 수지와의 접착력이 저하되어 불량 원인이 될 수 있다. 또한 생산 속도가 빨라지면 이중공간지의 직물 사행도를 유지하기가 힘들어져 이중공간지를 사용하여 제작되는 완제품의 뒤틀림 현상이 심해지는 불량이 발생될 수 있다.
굴곡탄성률의 경우 유연성과 밀접한 관계가 있는 것으로, 6,500 kg/㎠ 미만이면 외부 응력에 대한 복원력이 떨어져서 제품을 롤링 권취할 때 흔히 발생하는 주름자국이 복원되기가 어려워 후가공시 정확한 제단이 어렵고, 11,000 kg/㎠을 초과하게 되면 폴리프로필렌 이중공간지의 부드러움이 나빠져서 딱딱한 느낌을 주며 쵸크마크가 발생할 확률이 높아 코팅용 컴파운드 조성물을 결정할 때 연성을 부여하는 수지를 많이 사용하여야 하는데 이는 컴파운드 조성물의 단가를 높이고 물성의 저하를 가져오며 접착력이 저하되는 단점이 발생할 수 있다.
용융점의 경우는 130℃ 미만이면 폴리프로필렌 이중공간지 최종제품의 열 안정성이 저하되고, 160℃를 초과하게 되면 제조시 높은 가공온도가 필요해지는 문제가 야기될 수 있다.
연화점의 경우는 90℃ 미만이면 폴리프로필렌 이중공간지의 열에 대한 보지성이 나빠져 엠보스되어 있는 이중공간지의 경우는 엠보스 무늬의 선명성이 저하되며, 140℃를 초과하게 되면 엠보싱을 할 때 높은 가공온도를 필요로 하기 때문에, 기계에 부하가 많이 발생할 수 있다.
신장률의 경우는 500%를 초과하게 되면, 열에 의한 수축이 쉽게 발생하기 때문에, 폴리프로필렌 이중공간지의 열치수 안정성이 저하될 수 있다.
상기 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 수지는 메탈로젠 촉매법으로 제조한 폴리프로필렌에틸렌공중합 플라스토머(m-PEPP), 폴리프로필렌옥텐공중합 플라스토머(m-POPP), 폴리프로필렌헥센공중합 플라스토머(m-PHPP) 및 폴리프로필렌부텐공중합 플라스토머(m-PBPP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 이러한 폴리프로필렌계 변성엘라스토머는 폴리프로필렌 이중공간지를 구성하는 층 중에 코팅층 컴파운드 조성물의 탄성과 내한성을 높여주고, 쵸크마크 발생을 억제하는 역할을 하며, 폴리프로필렌 수지와 상용성이 아주 뛰어나다.
상기 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 수지는 MI(Melt Index, 용융지수)(230℃/2.16Kg, ASTM D1238, g/10min)가 5 내지 15인 수지이며, 경도(ASTM D2240, Shore A)는 60 내지 80이며, 총 결정도(Total Crystallinity)가 20% 이하이다.
이때, 경도가 60 미만이면 컴파운드 조성물의 인장강도 및 인열이 나빠지며, 80을 초과하면 컴파운드 조성물의 부드러움이 저하되어 최종 제품인 폴리프로필렌 이중공간지가 뻣뻣해진다. 총 결정도(Total Crystallinity)가 20을 초과하면 탄성과 내한성에 나쁜 영향을 주며, 심체로 사용하는 직물과 컴파운드 조성물 간의 접착성도 나빠질 수 있다.
이러한 올레핀블록코폴리머, 폴리프로필렌 수지 및 폴리프로필렌계 변성엘라스토머의 특성은 폴리프로필렌 이중공간지 최종제품에 열 안정성 및 굴곡 강도, 인장강도, 신장률 등에 영향을 미치게 된다.
상기 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무는 폴리스티렌부타디엔공중합체(SBS), 폴리스티렌이소프렌공중합체(SIS), 폴리스티렌에틸렌부타디엔블록공중합체(SEBS), 폴리스티렌에틸렌프로필렌블록공중합체(SEPS), 수소부가폴리스티렌에틸렌부타디엔엘라스토머(HSEBS), 폴리에틸렌프로필렌코폴리머고무(EPM), 폴리에틸렌프로필렌디엔터폴리머고무(EPDM), 폴리이소프렌고무, 폴리부틸고무 및 폴리이소부틸렌고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 상기 컴파운드 조성물로 코팅한 폴리프로필렌 이중공간지의 인장성, 인열성, 유연성 및 굴곡강도를 향상시켜 준다.
상기 폴리스티렌 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무는 인장강도는 3,000 kgf/cm2를 초과하고, 파단점 신장률이 800% 내지 1,500%인 고탄성 엘라스토머인데, 50 중량부를 초과하여 함유되면 신장률이 높은 물질이기 때문에 폴리프로필렌 이중공간지의 열에 대한 치수안정성을 감소시키며, 본 발명을 이용하여 제작되는 공기 구조물에 공기를 주입하면 치수안정성이 떨어져서 공기 구조물의 반듯한 형태유지가 어렵고 고무와 거동이 비슷해져 2차 가공이 어려워지며 원가상승의 원인이 될 수 있다.
상기 무기필러는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 마그네사이트, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 이루어진다. 상기 20 중량부를 초과하여 함유되면 쵸크마크가 발생할 확률이 높아지고 비중이 높아져서 폴리프로필렌 이중공간지의 특징인 경량성을 저해하며 공기 밀폐를 저해하는 원인이 될 수 있다.
상기 산화방지제는 1,1,1-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터셔리-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 테트라키스-[메틸렌-3-(3'5'-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피네이트], 비스[3,3'-비스-(4'-하이드록시-3'-터셔리-부틸페닐)부틸릭엑시드]글리콜에스테르, 1,3,5-트리스(3',5'-디-터셔리-부틸-4'히드록시벤질)-SEC-트리아진-2,4,6-트리온, 3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나메이트 옥타데실, 트리스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트, 시클로 네오펜탄테트라일 비스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트 및 1,2-비스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나모일)히드라진으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지며, 이러한 산화방지제는 폴리프로필렌 이중공간지의 코팅층 노화를 방지하는 역할을 하는데, 1.0 중량부를 초과하여 사용하더라도 효과가 상승되지는 않으므로 1.0 중량부 이상 사용할 필요가 없다.
상기 UV 흡수제는 벤조페논계, 페닐실리케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 2-(3'-5'-디-터셔리-부틸-2'-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-터셔리-페닐-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-터셔리-부틸-2'-히드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 및 힌다드아민계 자외선 안정제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 자외선으로부터 폴리프로필렌 이중공간지용 폴리프로필렌 컴파운드 조성물의 물성변화를 차단하여 안정화시키고, 변색 및 노화를 방지하여 내후성 및 내광성을 향상시켜 준다.
상기 가공활제는 스테아르산아연, 올레아미드, 에루카아미드, 스테아르아미드, 베헨아미드, 지방산아민 및 불소수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어지는데, 3.0 중량부를 초과하여 사용하게 되면 폴리프로필렌 이중공간지의 코팅층 접착력이 감소하게 될 수 있다.
이러한 가공활제는 압출기 실린더 및 스크류와 컴파운드 조성물 간에 마찰계수를 낮춰주기 때문에 압출공정 시에 원활한 압출을 제공하게 하고, 실린더 및 스크류에 조성물 잔존물이 남는 것을 차단하여 잔존물이 탄화되는 것을 예방하고, 연속 생산시 발생되는 T-Dies 눈꼽(Fish-eye) 발생을 억제 시켜 주기 때문에 폴리프로필렌 이중공간지의 코팅층의 표면 불량률을 감소시킬 수 있다.
상기 폴리프로필렌 이중공간지를 제조하기 위하여, 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물은 도 1에 도시된 바와 같이 니더(Kneader) 또는 믹서기를 이용하여 1차 혼련하고, 1차 혼련이 끝난 조성물을 압출기에 넣고 용융혼합하면서 압출시키는데, 이때 압출 조건은 아래와 같다.
호퍼온도 : 상온
실린더온도 : 140℃ 내지 170℃
다이(Die)온도 : 180℃ 내지 210℃
싱글스크류 타입 압출기 : L/D=36/1 이상
트윈스크류 타입 압출기 : L/D=26/1 이상
상기 압출조건으로 압출된 조성물은 수냉과정을 거치고, 컷팅해서 펠렛(Pellet)화 시키고, 유수분리의 과정을 거친 후에 건조시켜 보관한다.
상기 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 코팅 방법으로는 압출 T-Dies 방법이 접착제를 필요로 하지 않기 때문에 가장 바람직한 방법이다. 압출 T-Dies 방법은 도 2에 나타난 바와 같이 펠렛트 타입의 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 압출기 호퍼를 통해 압출기에 투입하여 압출기의 실린더 온도를 250℃ 내지 270℃, 아답터 온도를 270℃ 내지 280℃, 다이 온도를 280℃ 내지 310℃에서 토출하면서 폴리프로필렌 이중공간용 직물과 압착 라미네이션 시켜 제조한다. 라미네이션롤은 모두 냉각롤 형태이며 코팅면에 폴리싱 역할을 하여 코팅면의 평활도 및 표면 엠보싱 역할을 한다. 라미네이션 압착은 3.5 Kgf/㎠ 이상이 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실시예 1> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 제조
올레핀블록코폴리머 (다우 I 9107) 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌 (호남석유화학 SFI 841) 50 중량부, 폴리프로필렌계 변성에라스토머(액션 V6102) 30 중량부, 폴리스티렌부타디엔공중합체(LG화학 501) 20 중량부, 탄산칼슘(오미야 M5) 10 중량부, 펜타리스리톨테트라키스(3-(3,5-디-티-부틸-4-히드록시페닐 프로피네이트)(Ciba I#1010) 0.4 중량부, 힌다드아민(Ciba D#944) 0.6 중량부, 스테아린산아연 1.0 중량부 및 착색제 8 중량부를 포함하여 이루어지는 폴리프로필렌 이중공간지 양면 코팅용 폴리프로필렌계 컴파운드 조성물을 제조하였다.
<실시예 2> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 제조
올레핀블록코폴리머(다우 I 9107) 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌 수지(대한유화 8088) 50 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 (Mitui DF610) 50 중량부, 탄산칼슘(오미야 M5) 10 중량부, 펜타리스리톨테트라키스(3-(3,5-디-티-부틸-4-히드록시페닐 프로피네이트) 0.4 중량부, 힌다드아민 0.6 중량부 및 스테아린산아연 1.0 중량부 및 착색제 8 중량부를 포함하여 이루어지는 폴리프로필렌 이중공간지 양면 코팅용 폴리프로필렌계 컴파운드 조성물을 제조하였다.
<실시예 3> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 제조
올레핀블록코폴리머(다우 I 9807) 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌(롯데석유화학, L670M) 50 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머(Kuraray SEPS) 50 중량부, 탄산칼슘(오미야 M5) 10 중량부, 펜타리스리톨테트라키스(3-(3,5-디-티-부틸-4-히드록시페닐 프로피네이트) 0.4 중량부, 힌다드아민 0.6 중량부, 지방산아민 1.6 중량부, 불소수지 0.2 중량부 및 착색제 10 중량부를 포함하여 이루어지는 폴리프로필렌 이중공간지 양면 코팅용 폴리프로필렌계 컴파운드 조성물을 제조하였다.
<실시예 4> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 제조
올레핀블록코폴리머(다우 I 9807) 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌(롯데석유화학 L670M) 70 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 (다우 V4200) 30 중량부, 탄산칼슘(오미야 M5) 10 중량부, 펜타리스리톨테트라키스(3-(3,5-디-티-부틸-4-히드록시페닐 프로피네이트) 0.4 중량부, 힌다드아민 0.6 중량부, 지방산아민 1.6 중량부 및 불소수지 0.2 중량부를 포함하여 이루어지는 폴리프로필렌 이중공간지 양면 코팅용 폴리프로필렌계 컴파운드 조성물을 제조하였다.
<실시예 5> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물 제조
올레핀블록코폴리머(다우 I 9807) 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌((롯데석유화학, L127A) 70 중량부, 폴리프로필렌 변성엘라스토머(다우 V4200) 30 중량부, 탄산칼슘(오미야 M5) 10 중량부, 펜타리스리톨테트라키스(3-(3,5-디-티-부틸-4-히드록시페닐 프로피네이트) 0.4 중량부, 힌다드아민 0.6 중량부, 지방산아민 1.6 중량부 및 불소수지 0.2 중량부를 포함하여 이루어지는 폴리프로필렌 Double wall textiles 양면 코팅용 폴리프로필렌계 컴파운드 조성물을 제조하였다.
<실험예 1> 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 물성 측정
실시예 1 내지 5를 통해 제조된 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물의 물성을 각각 다음과 같이 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
용융지수
(Melt Index,230℃/2.16kg,
ASTM D1238, g/min)		 2.1 2.7 21.5 21.0 20.0
경 도
(ASTM D , Shore A)		 85 80 83 80 83
비 중
 0.91 0.9 0.91 0.91 0.91
용융점
(ASTM D2117, ℃)		 118 110 127 122 128
연화점
(ASTM D1525, ℃)		 100 90 110 105 112
인장 강도
(ASTM D638, kg/㎠)		 160 125 160 130 150
연신율
(ASTM D638, %)		 1,100 1,200 1,350 1,400 1,400
굴속탄성률
(ASTM D790, kg/㎠)		 1,700 1,800 2,100 3,200 3,600
내광성
(UV)		 4급 4급 4급 4급 4급
내마모성
(Taber 1.5kg, g/500회) 		10 9 10 9 9
<실시예 6-10> 폴리프로필렌 이중공간지 제조 및 물성 분석
다음 표 2와 같은 폴리프로필렌 이중공간지를 이용하며, 실시예 1 내지 5의 폴리프로필렌계 컴파운드 압출 방식으로 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물이 코팅된 폴리프로필렌 이중공간지를 제조하였으며, 이때, 구체적인 제조 조건은 다음 표 3과 같다. 이때, 비교를 위하여, PVC 코팅 제품도 함께 제조하였다.
검사항목 단 위 폴리프로필렌 직물 폴리에스테르 직물 비 고
직물폭 mm 1,320 1,320 -
중량 g/m2 960 1,220 -
공간사(Spacer) 길이 mm 150 150 -
공간사(Spacer) 밀도 올/20㎝ 20 *15 23*14 -
밀도 올수/inch 14 * 26 13*29 경사 * 위사
수축율 % 3 * 1.5 6*5 (경사 * 위사) 100℃ 15min
항 목 단 위 폴리프로필렌 PVC
직물중량 g/m2 960 1,220
1차 코팅 중량 g/m2 - 1,100(Sol 접착제 콤파운드)
2차 코팅 중량 g/m2 660 480(PVC 컴파운드)
2차 코팅 두께(앞면 * 뒷면) mm 0.35*0.35 -
제품 Total 중량 g/m2 1,520 2,800
그리고, 실시예 6 내지 10을 통해 제조된 폴리프로필렌 이중공간지의 물성을 각각 다음과 같이 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
물성
 시험법
 단위
 결과
실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예 10 PVC
총 무게 - g/㎡ 1,460 1,450 1,260 1,250 1,260 2,800
HF Adhesion
(고주파)		 KS K 0521 kgf/
5cm		 20 20 20 23 23 20
내마모성
(Taber 1.5kg, 500회) 		Taber
Test		 g 10 9 10 9 9 12
Flex Cracking 15,000 cycle - Non Non Non Non Non Crack
Air Tight 1.5Kg/㎠ - Non Non Non Non Non Non
※ 인장강도, 절단강도는 경사*위사 입니다.
따라서, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 멀티필라멘트사로 제직한 이중공간직물을 심체로 사용한 폴리프로필렌 변성 컴파운드 코팅 폴리프로필렌 이중공간지는 PVC 이중공간지와 비교했을 때 물성이 우수한 이중공간지를 제조하는 데 필요 충분한 물성이 구현되었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 폴리프로필렌 이중공간지용 직물 양면에 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물을 코팅하는 단계를 포함하며,
    상기 폴리프로필렌 이중공간지용 직물은 300 데니아 내지 500 데니아의 폴리프로필렌 멀티필라멘트사를 이용하여 제직 밀도를 1인치 당 경사 10 내지 30, 위사 10 내지 30으로 제직한 트리코트 조직의 이중 직물 사이에 25mm 내지 400mm의 공간사를 지니고, 용융 방사 방법으로 제조된 단사강도가 6.2 gf/d 내지 8.0 gf/d의 폴리프로필렌 모노필라멘트를 이용하여 무연사한 것이며,
    상기 폴리프로필렌 변성 컴파운드 조성물이 올레핀블록코폴리머 100 중량부에 대하여, 폴리프로필렌계 수지 50 내지 100 중량부, 폴리프로필렌계 변성엘라스토머 0.1 내지 50 중량부, 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는 폴리올레핀계 고무 0.1 내지 50 중량부, 무기필러 0.1 내지 20 중량부, 산화방지제 0.1 내지 1.0 중량부, UV 흡수제 0.1 내지 2.0 중량부, 가공활제 0.1 내지 3.0 중량부, 착색제 1 내지 15 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 올레핀블록코폴리머는 에틸렌블록코폴리머, 프로필렌블록코폴리머, 부틸렌블록코폴리머, 헥센블록코폴리머 및 옥텐블록코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리프로필렌계 수지는 일반호모폴리프로필렌(General Homo PP), 하이크리스탈폴리프로필렌 공중합체(HCCP Homo PP), 하이크리스탈블록폴리프로필렌 공중합체(HCCP Block Copolymer PP), 랜덤코폴리프로필렌(Random Copolymer PP) 및 부틸터셔리폴리프로필렌 삼중합체(tert-PP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리프로필렌계 변성엘라스토머는 폴리프로필렌에틸렌 공중합 플라스토머(m-PEPP), 폴리프로필렌옥텐 공중합 플라스토머(m-POPP), 폴리프로필렌헥센 공중합 플라스토머(m-PHPP) 및 폴리프로필렌부텐 공중합 플라스토머(m-PBPP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리스티렌계 변성엘라스토머 또는폴리올레핀계 고무는 폴리스티렌부타디엔공중합체(SBS), 폴리스티렌이소프렌공중합체(SIS), 폴리스티렌에틸렌부타디엔블록공중합체(SEBS), 폴리스티렌에틸렌프로필렌블록공중합체(SEPS), 수소부가폴리스티렌에틸렌부타디엔엘라스토머(HSEBS), 폴리에틸렌프로필렌코폴리머고무(EPM), 폴리에틸렌프로필렌디엔터폴리머고무(EPDM), 폴리이소프렌고무, 폴리부틸고무 및 폴리이소부틸렌고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 무기필러는 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 마그네사이트, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 산화방지제는 1,1,1-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터셔리-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 테트라키스-[메틸렌-3-(3'5'-디-터셔리-부틸-4-히드록시페닐)프로피네이트], 비스[3,3'-비스-(4'-하이드록시-3'-터셔리-부틸페닐)부틸릭엑시드]글리콜에스테르, 1,3,5-트리스(3',5'-디-터셔리-부틸-4'히드록시벤질)-SEC-트리아진-2,4,6-트리온, 3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나메이트 옥타데실, 트리스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트, 시클로 네오펜탄테트라일 비스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)포스페이트 및 1,2-비스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로시나모일)히드라진으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 UV 흡수제는 벤조페논계, 페닐실리케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, 2-(3'-5'-디-터셔리-부틸-2'-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3,5-디-터셔리-페닐-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(3'-터셔리-부틸-2'-히드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 및 힌다드아민계 자외선 안정제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 가공활제는 스테아르산아연, 올레아미드, 에루카아미드, 스테아르아미드, 베헨아미드, 지방산아민 및 불소수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 이중공간지의 제조방법.
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