KR101539034B1 - 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법 - Google Patents

폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101539034B1
KR101539034B1 KR1020130055855A KR20130055855A KR101539034B1 KR 101539034 B1 KR101539034 B1 KR 101539034B1 KR 1020130055855 A KR1020130055855 A KR 1020130055855A KR 20130055855 A KR20130055855 A KR 20130055855A KR 101539034 B1 KR101539034 B1 KR 101539034B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
polyurethane
fabric
waterproof
Prior art date
Application number
KR1020130055855A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140135888A (ko
Inventor
김태희
변성원
김채화
윤채경
이광재
안수응
Original Assignee
한국생산기술연구원
주식회사 서울세미텍
주식회사 덕성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원, 주식회사 서울세미텍, 주식회사 덕성 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020130055855A priority Critical patent/KR101539034B1/ko
Publication of KR20140135888A publication Critical patent/KR20140135888A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101539034B1 publication Critical patent/KR101539034B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D19/00—Gloves
    • A41D19/0006—Gloves made of several layers of material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/02—Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements ultrasonic or sonic; Corona discharge
    • D06M10/025—Corona discharge or low temperature plasma
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M17/00—Producing multi-layer textile fabrics
    • D06M17/04—Producing multi-layer textile fabrics by applying synthetic resins as adhesives
    • D06M17/10—Polyurethanes polyurea
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10—Repellency against liquids
    • D06M2200/12—Hydrophobic properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/02—Moisture-responsive characteristics
    • D10B2401/021—Moisture-responsive characteristics hydrophobic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 진공 플라즈마를 이용하여 표면을 개질함으로써 접착강도가 향상된 섬유포지에 폴리우레탄계 합성수지를 라미네이션 공법을 사용하여 제조된 투습방수원단, 이의 제조방법 및 투습방수 원단을 이용하여 제조된 투습방수 장갑의 제조방법에 관한 것으로, 접착성이 향상되었으며, 투습성 및 통기성이 개선되었다. 또한, 이를 이용하여 제조된 투습방수 장갑은 인체에서 발생하는 인체에서 발산한 체액이 장갑을 통해 산업현장에서 제조되는 제품에 영향을 미치지 않으면서도 습진 등의 피부질환 발생을 억제할 수 있으며, 재사용이 가능하도록 세탁성이 향상되어 경제적이다.

Description

폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법{Method of Manufacturing the Permeable and Waterproofing Textiles Using Polyurethane Resin and Method of Manufacturing of the Permeable and Waterproofing Gloves}
본 발명은 코팅면과의 접착강도 향상을 위해 진공 플라즈마를 이용하여 표면을 개질한 섬유포지에 폴리우레탄계 합성수지를 라미네이션 공법을 사용하여 제조된 투습방수원단, 이의 제조방법 및 투습방수 원단을 이용한 투습방수 장갑의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 투습방수 원단은 신축성 섬유포 즉, 싱글저지, 다이마루, 스판덱스 원단, 트리코트지 등의 편직포나 신축성이 양호한 합성섬유포의 일면 또는 양면에 투습방수 또는 불통기성 플라스틱 필름 등을 코팅 또는 라미네이션 공법에 의해 제조되고 있다. 이러한 소재는 등산, 조깅 등 활동성을 갖추는 스포츠 의류 및 캐쥬얼 의류로 널리 사용되고 있으며, 주로 두껍지 않은 합성섬유 원단에 투습방수 코팅을 하여 제조되는 것이 일반적이다.
한편, 반도체, 디스플레이 분야의 청정소모품을 제조하기 위하여 고도의 청정실에서 생산되어야 하는바, 이러한 청정실에서 작업자가 사용하는 장갑은 가격적인 면이 고려되어 PVC 단독 또는 PET와 PVC가 블렌딩 된 소재로 제작되는 장갑을 많이 사용하고 있으며, 보통 면 장갑을 착용 후, 면장갑 위에 PVC 소재의 장갑을 착용하는 등 이중으로 사용하고 있다. 그러나 PVC 소재의 장갑은 통기성이 없고, PET 소재는 흡습력이 부족하여 작업공정 중 작업자의 불쾌감을 유발하여 조업 작업성이 저해하며 습진 등을 유발한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 청정실에서 사용되는 투습방수 장갑용 원단은 미세다공 필름으로 형성된 것으로부터 필름 내에 미세기공을 형성시켜 만든 통기 방수성 필름 라미네이션 제품과 무공형 플라스틱 필름 라미네이션 제품 등에 이르기까지 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 최근 상업적인 측면에서 무공형 투습방수 플라스틱필름과의 코팅 또는 라미네이션 제품이 소개되고 있는데, 일본 특개평 6-33303의 실시예에서와 같이 코팅 또는 라미네이팅되는 필름막의 두께가 40~50미크론일 경우 섬세한 작업이 요구되는 반도체 청정실용 작업 장갑으로서는 작업자의 촉감 측면에서 좋지 않은 문제점이 있었고, 그 반대로 작업자의 촉감을 좋게 하기 위하여 코팅 또는 라미네이팅되는 필름 막의 두께를 낮출 경우(예를 들어 5~10미크론) 열가소성 성분의 영역이 작아져 원단을 포개어 장갑을 제조하기 위하여 포개진 원단을 고주파 융착을 할 때 접합부의 접착강도가 상대적으로 약해 내구성에 문제점이 있었다.
또한, 라텍스 및 니트릴 소재의 장갑이 개발되었지만, 통기성 부족으로 장시간 사용에 부적합하며 비싼 제조원가로 경제적이지 못하다. 한편, 투습력을 향상시킨 폴리우레탄 소재의 장갑이 개발되었지만, PVC 단독 또는 PET와 PVC의 블렌딩 소재, 면장갑을 착용 후, PVC 소재의 장갑을 이중으로 착용한 것과 비교하여 고가의 소재임으로 경제적이지 못한 단점이 있으며, 대한민국 특허공개공보 제2001-0063953호에는 수친화성 폴리우레탄수지에 물과 유기용제로 유화 분산시킨 조성물로 코팅한 다음 유기용제와 수분을 차례로 선택 증발시킴으로써, 미세기공을 형성 투습방수기능을 얻고 있으나, 이러한 방법은 투습성은 좋으나 결정적으로 섬유와의 접착성 면에서는 취약한 결점이 있으며, 세탁해서 재사용시 미세기공 안에 미세먼지나 이물질 등이 들어가 투습 기능성을 저감시키는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 진공 플라즈마를 이용하여 표면처리 함으로써 접착강도가 향상된 섬유포지에 폴리우레탄 수지를 코팅시킨 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 투습방수 원단의 제조방법에 따라 제조된 투습방수 원단을 이용한 투습방수 장갑의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은
1) 이형지를 공급하는 단계;
2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계;
3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계;
4) 상기 폴리우레탄 접착제층 위로 진공 플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계; 및
5) 상기 이형지를 박리시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 원단의 제조방법으로서,
상기 진공 플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산소 플라즈마 표면처리 전에 아르곤을 캐리어가스로 이용한 아르곤 플라즈마 표면처리를 더 포함할 수 있으며,
상기 진공 플라즈마를 이용한 표면처리는 2-30 분 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 섬유포지는 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐리덴, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상이 혼합되어 제조된 섬유일 수 있는데, 좀 더 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈라이트(Polyethylene terephthalate; PET) 섬유 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 100 중량부에 대하여 폴리우레탄이 3-20 중량부가 혼합되어 제조된 스판덱스 섬유 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 폴리우레탄 피막층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 및 디메틸포름아미드 10-60 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물일 수 있고,
상기 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 의하면, 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 디메틸포름아미드 10-60 중량부; 및 경화제 5-20 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물일 수 있으며,
상기 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함할 수 있고,
삭제
또한, 상기 폴리우레탄 수지는 중량평균 분자량이 3만 -12만 일 수 있으며,
상기 제조방법에 따라 제조된 투습방수원단은 염화칼슘법에 의한 투습도 측정에 따르면 투습도가 1000-3,000 g/m2/24hr일 수 있다.
상기 두 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은
1) 이형지를 공급하는 단계;
2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계;
3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계;
4) 상기 폴리우레탄 접착체층 위로 진공플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계;
5) 상기 이형지를 박리시켜 투습방수 원단을 제조하는 단계; 및
6) 상기 1) 내지 5) 단계에 의하여 제조된 투습방수 원단을 폴리우레탄 피막층끼리 마주보도록 포개어 장갑 모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 장갑으로서,
상기 진공플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리인 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 6) 단계의 장갑모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 것은 고주파 용융 절단 및 접합에 의한 것일 수 있으며,
또한, 상기 6) 단계는 초순수처리 단계를 더 포함할 수 있는데, 상기 초순수 처리는 70-110 ℃ 범위에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 투습방수 장갑의 투습도는 1,000-3,000 g/m2/24hr일 수 있으며, 이온함량이 0.01-3 ppm일 수 있다.
본 발명에 따른 투습방수 원단은 진공 플라즈마를 이용하여 표면처리 함으로써 폴리우레탄 코팅면과의 접착강도를 더욱 향상시킨 섬유포지에 폴리우레탄 수지를 합지시켜 제조된 합성원단으로, 접착성이 향상되었으며, 투습성 및 통기성이 개선되었다. 또한, 이를 이용하여 제조된 투습방수 장갑은 인체에서 발생하는 인체에서 발산한 체액이 장갑을 통해 산업현장에서 제조되는 제품에 영향을 미치지 않으면서도 습진 등의 피부질환 발생을 억제할 수 있으며, 재사용이 가능하도록 세탁성이 향상되어 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 이형지 위로 폴리우레탄 피막층, 폴리우레탄 접착체층 및 섬유포지가 순차적으로 코팅된 투습방수 원단을 도식화하여 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 이형지가 박리된 투습방수 원단을 도식화하여 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 투습방수 원단을 제조하는 과정을 도식화하여 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 연화점(℃) 및 100 % 탄성율(kg/cm2)을 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 신율 및 인장강도를 비교하여 도 5에 나타내었다.
도 6은 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 염화칼슘법을 이용하여 측정된 투습도를 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지에 실시예 1의 2)단계에서 제조한 폴리우레탄 접착제층을 코팅하여 제도된 복합수지의 염화칼슘법을 이용하여 측정된 투습도를 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지에 실시예 1의 2)단계에서 제조한 폴리우레탄 접착제층을 코팅하여 제도된 복합수지의 inverted water법을 이용하여 측정된 투습도를 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지를 이용하여 실시예 1의 방법으로 제조된 투습방수 원단의 박리강도를 비교한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 및 시험예에 따라 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원단을 아르곤 플라즈마 표면처리하여 제조된 투습방수 원단의 박리강도를 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예 및 시험예에 따라 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원단을 산소 플라즈마 표면처리하여 제조된 투습방수 원단의 박리강도를 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예 및 시험예에 따라 폴리에틸렌 테레프탈레이트 8 중량부에 대하여 폴리우레탄 1 중량부가 혼합되어 제조된 스판덱스 원단(이하, 스판덱스 원단)을 산소 플라즈마 표면처리하여 제조된 투습방수 원단의 박리강도를 비교한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 스판덱스 원단을 5분간 산소 플라즈마 표면처리하여 제조된 투습방수 원단 주사전자현미경(scanning electron microscop, SEM) 이미지이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 1) 이형지를 공급하는 단계; 2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계; 3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계; 4) 상기 폴리우레탄 접착체층 위로 진공플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계; 및 5) 상기 이형지를 박리시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 원단의 제조방법으로서,
상기 진공플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 산소 플라즈마 표면처리 전에 아르곤을 캐리어가스로 이용한 아르곤 플라즈마 표면처리를 더 포함하여 수행될 수 있는데, 상기 아르곤 플라즈마 표면처리는 섬유 표면에 물리적 에칭효과를 발생시켜 바람직하고, 상기 산소 플라즈마 표면처리는 섬유 표면에 극성기를 도입시켜 접착력을 향상시키므로 바람직한데, 산소 플라즈마 표면처리한 것이 더욱 접착력을 향상시켜 좀 더 바람직하다. 또한, 상기 섬유포지에 아르곤 플라즈마 표면처리를 한 후, 추가로 산소 플라즈마 표면처리를 함으로써 섬유 표면에 물리적 에칭효과와 화학적 개질효과를 동시에 발생시켜 합지 시킬 수도 있다
한편, 상기 산소를 캐리어 가스로 이용한 산소 플라즈마의 표면처리는 2-30 분 동안 수행되는 것이 섬유포지 표면에 형성되는 -OH기와 폴리우레탄 수지의 -NCO기가 화학적으로 우레탄 결합을 하여 접착강도를 향상시켜 바람직한데, 상기 표면처리가 2 분 미만인 경우에는 플라즈마 처리 시간이 너무 짧아 섬유포지 표면에 생성되는 -OH가 너무 작아 접착강도 향상을 기대하기 힘들며, 30 분을 초과하는 경우에는 -OH기가 과도하게 생성되어 바람직하지 않으며, 경제적이지 않다.
본 발명에 의하면, 상기 섬유포지는 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐리덴, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상이 혼합되어 제조된 섬유일 수 있는데, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈라이트(Polyethylene terephthalate; PET) 섬유 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 100 중량부에 대하여 폴리우레탄이 3-20 중량부가 혼합되어 제조된 스판덱스 섬유 중에서 선택되는 어느 하나 일 수 있으며,
상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 산소 플라즈마 표면처리는 5-20 분인 것이 좀 더 바람직하고, 상기 스판덱스의 산소 플라즈마 표면처리는 5-10 분인 것이 좀 더 바람직하다.
상기 섬유포지는 편물, 직물 및 부직포로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있으며, 편물인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 상기 폴리우레탄 피막층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 및 디메틸포름아미드 10-60 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물일 수 있으며,
상기 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 폴리우레탄 접착제층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 디메틸포름아미드 10-60 중량부; 및 경화제 5-20 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물일 수 있으며,
상기 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함할 수 있고,
삭제
일반적으로 폴리우레탄은 이소시아네이트기(-NCO)와 폴리올의 히드록시기(-OH)의 중합에 의하여 제조되며, 디이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트 또는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 등이 널리 이용되나, 폴리올은 분자구조, 분자량, 모노머의 종류에 따라 다양한 종류가 사용되고 있으며, 분자당 관능기의 수가 2 보다 크면 가교 구조를 형성하며, 상기 가교량이 증가하면 폴리우레탄의 물성은 뻣뻣하며, 잘 휘지 않는 특성을 나타낸다. 또한, 중합시 중합온도, 정량, 합성방법, 교반속도, 가교도, 함습도 등은 폴리우레탄의 물성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 폴리우레탄 수지는 각각 독립적으로 분자량이 400-4000인 폴리알킬렌에테르글리콜, 폴리에스테르폴리올, 폴리ε-카프로락톤폴리올 및 폴리카보네이트디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 유기 디이소시아네이트와 반응시킴으로써 얻을 수 있는데, 필요에 따라 2개의 활성수소를 갖는 사슬연장제로 사슬연장시켜서 얻을 수 있으며, 더 나아가서는 불소, 아미노산, 실리콘 등의 모노머와 공중합한 변성 폴리우레탄 수지 또는 이들 수지와의 혼합물일 수 있고,
상기 폴리우레탄 수지는 중량평균 분자량이 3만-12만일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리알킬에테르글리콜은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린프로필렌옥시드 부가물, 말단에 에틸렌옥사이드로 개질된 폴리에테르폴리올 및 비닐모노머 그래프트 폴리에테르폴리올으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며,
상기 폴리에스테르폴리울은 알킬렌글리콜과 카르복시산을 말단이 히드록실기를 가지도록 반응하여 얻을 수 있고,
상기 알킬렌글리콜은 에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 및 네오펜틸글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며,
상기 카르복시산은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산, 말레산, 푸마르산, 프탈산, 트리멜리트산으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고,
상기 유기 디이소시아네이트는 2,4-톨루일렌디이소시아네이트, 2,6-톨루일렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트를 포함하는 방향족계 이소시아네이트 및 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 3이소시아네이트메틸-3,5,5'-트리메틸시클로헥실이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트를 포함하는 지방족 이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며,
상기 사슬연장제는 히드라진, 에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 물, 피페라진, 이소포론디아민, 에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 네오펜틸글리콜을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 의하면, 상기 폴리우레탄계 수지의 제조에 사용하는 유기용제로는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 테트라히드로푸란, 디옥산, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 아세톤, 에탄올, 이소프로필알콜, 벤젠 및 톨루엔으로 구성되는 군 중에서 선택되는 1종 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 폴리우레탄 수지의 제조에 있어서, 상기 이소시아네이트와 반응하는 전체 관능기 1몰에 대하여 이소시아네이트기의 몰비는 0.9-1.1인 것이 바람직한데, 상기 범위인 것이 고분자 디올, 유기 디이소시아네이트 및 저분자 사슬연장제를 반응시킬 때 인열강도가 높은 투습방수 원단을 얻을 수 있어 바람직하며,
좀 더 바람직하게는 이소시아네이트와 반응하는 전체 관능기 1몰에 대하여, 전체 이소시아네이트의 5-10 중량%를 첨가하여 전중합(pre-polymerization) 시킨 후, 전체 이소시아네이트의 90-95 중량%를 첨가하여 폴리우레탄 수지를 제조하는 것이 인장강도가 높은 투습방수 원단을 얻을 수 있어 바람직하다.
본 발명에 의하면, 트리메닐프로판 등의 3 관능기 이상의 폴리올이나, 3 관능기 이상의 아민을 첨가하여 반응을 수행함으로써 폴리우레탄 중의 가교를 형성하여 폴리우레탄의 내용매성, 내열성 및 내열수성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 투습방수 원단은 도 3에 나타낸 바와 같이, 이형지 공급부(300)를 통해 공급된 이형지는 공정라인을 따라 이동하며, 폴리우레탄 피막층 공급부(310)를 통해 이형지 위에 폴리우레탄 피막층이 도포되어 건조오븐(320)으로 이송되어 건조되고, 이후 냉각롤러부(330)로 이송되어 냉각된다. 냉각된 이형지에 도포된 폴리우레탄 피막층은 폴리우레탄 접착제층 공급부(340)를 통해 폴리우레탄 피막층 위로 폴리우레탄 접착체층이 도포되어 공정라인을 따라 이동하며, 섬유포지 공급부(350)에서 공급된 섬유포지와 합지하여 프레스롤러부(360)에서 라미네이팅된다. 이후 라미네이팅된 합성원단은 건조오븐(321)로 이송되어 건조되고, 이후 냉각롤러부(331)로 이송되어 냉각시킨 후 이형지박리부(370)에서 이형지를 제거하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 투습방수 원단의 염화칼슘법을 이용하여 측정된 투습도는 1,000-3,000 g/m2/24hr인 것이 바람직 한데, 투습도가 1,000 g/m2/24hr 미만이면, 낮은 투습도로 인하여 습진 등의 발생을 억제하는데 바람직하지 않으며, 투습도가 3,000 g/m2/24hr를 초과하면 지나치게 높은 투습도로 인하여 인체에서 발산한 체액이 장갑을 통해 확산되어 작업중인 제품을 오염시켜 불량을 발생시킬 수 있으므로 바람직하지 않다.
한편, 본 발명은 1) 이형지를 공급하는 단계; 2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계; 3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계; 4) 상기 폴리우레탄 접착체층 위로 진공플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계; 5) 상기 이형지를 박리시켜 투습방수 원단을 제조하는 단계; 및 6) 상기 1) 내지 5) 단계에 의하여 제조된 투습방수 원단을 폴리우레탄 피막층끼리 마주보도록 포개어 장갑 모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 단계를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 장갑으로서,
상기 진공플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리인 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 6) 단계의 장갑모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 것은 고주파 용융 절단 및 접합에 의한 것일 수 있고, 상기 고주파 융착 절단기 대신에 레이저 또는 초음파를 이용하여 절단 및 접합에 의한 것일 수 있으며,
상기 6) 단계는 초순수처리 단계를 더 포함할 수 있는데, 상기 초순수처리는 초순수를 이용한 세척 및 초순수 스팀처리 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 초순수를 이용하여 세척 후, 초순수 스팀으로 처리할 수 있다.
상기 초순수를 이용한 세척은 고주파 용융 절단 및 접합 단계의 전 또는 후 어느 단계에서 수행되던 무방하며, 이를 테면 초순수를 이용한 세척은 고주파 용융 절단 및 접합 단계 수행전에 수행되며, 초순수 스팀처리는 고주파 용융 절단 및 접합 단계 수행 후에 수행될 수도 있다.
상기 초순수를 이용한 세척은 섬유포지의 제조과정에서 형성된 이온 및 이물질을 제거하여 폴리우레탄 피막층 끼리의 접착 강도를 향상시키며, 반복되는 세탁에도 줄어들지 않은 투습방수 장갑을 얻을 수 있어 바람직하며, 초순수 스팀 처리는 초순수 세척과정에서 섬유포지에 잔류하는 이온 및 미세먼지를 제거하며, 멸균된 투습방수 장갑을 얻을 수 있어 바람직하다.
상기 초순수 처리는 섬유포지를 5-80 ℃의 초순수로 1-20 분간 세척 후, 70-110 ℃의 초순수 스팀으로 1-60 분간 처리하여 수행될 수 있으며, 상기 초순수 및 초순수 스팀을 이용한 처리는 1-7회 반복수행하여 준비될 수 있는데, 바람직하게는 3-5회 반복하여 처리한 것이 경제적이므로 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 투습방수 장갑의 제조방법을 이용하여 제조된 투습방수 장갑을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 투습방수 장갑의 염화칼슘법을 이용하여 측정된 투습도는 1,000-3,000 g/m2/24hr일 수 있으며, 이온함량이 0.01-3 ppm일 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 분 본 발명의 범주 및 기술사상 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1.
(1) 단계:
양말단에 히드록시 그룹을 가지는 평균분자량 1000의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 171 중량부, 평균분자량 1500의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 110 중량부, 에틸렌 글리콜 19 중량부, 1,4-부탄 디올 27 중량부 및 디메틸포름아미드 693 중량부를 배합하여 질소분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 213 중량부를 추가하여 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 30% 농도로 80000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄 수지용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에 흑색토너 22 중량부, 디메틸포름아미드 20 중량부 및 메틸에틸케톤 40 중량부를 추가한 후 균일하게 혼합하여 건식 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 얻었다.
(2) 단계:
말단에 히드록시 그룹을 가지는 평균 분자량 1000의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 57 중량부, 평균분자량 2000의 에틸렌 디에틸렌 아디페이트 456 중량부, 에틸렌 글리콜 18 중량부, 디메틸포름아미드 149 중량부를 배합하여 질소 분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 2,4- 또는 2,6-톨루일렌디이소시아네이트 99 중량부를 추가하여 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 60% 농도로 60000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄 수지용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에, 다관능 폴리이소시아네이트 (일본폴리우레탄 공업사제, 코로네이트 HX) 12 중량부, 메틸에틸케톤 15 중량부, 디메틸포름아미드 15 중량부를 더하여 균일하게 혼합하여 폴리우레탄 접착제용액을 얻었다.
(3) 단계:
이형지(Release paper, APT(DNTP))에 상기 1)에서 제조한 피막용코팅액을 베이커식 어플리케이터로 200 g/m2(wet) 도포한 후, 60-80℃에서 충분히 건조하여 피막을 얻은 후, 이 피막위에 실시예 1.2에서 제조한 접착제용 코팅 용액을 베이커식 어플리케이터로 200 g/m2(wet) 도포한 후, 니트 섬유 기재를 접합(라미네이팅)한 후, 100~120℃의 건조기에서 24 시간 건조하였다. 그 후 상온에서 방치하여 냉각을 시킨 후 이형지를 박리하여 투습방수 원단을 제조하였다.
실시예 2
(1) 단계:
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 1000의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 125 중량부, 평균분자량 2000의 부틸렌 아디페이트 107 중량부, 에틸렌 글리콜 26 중량부, 1,4-부탄 디올 36 중량부, 디메틸포름아미드 693 중량부를 배합하여 질소 분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 4,4´-디페닐메탄 디이소시아네이트 252 중량부를 더해 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 30% 농도로 80000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에 흑색토너 25 중량부, 디메틸포름아미드 20 중량부 및 메틸에틸케톤 40 중량부를 추가한 후 균일하게 혼합하여 건식 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 얻었다.
(2) 단계:
실시예 1의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막용 코팅액 대신에 실시예 2의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 섬유포지를 라미네이팅시켜 투습방수 원단을 제조하였다.
실시예 3
(1) 단계:
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 1500의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 114 중량부, 평균분자량 2000의 에틸렌 부틸렌 아디페이트 148 중량부, 에틸렌 글리콜 26 중량부, 1,4-부탄 디올 31 중량부, 1,6-헥산 디올 39부, 디메틸포름아미드 693 중량부를 배합하여 질소 분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 4,4´-디페닐메탄 디이소시아네이트 207 중량부를 더해 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 30% 농도로 80000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에 흑색토너 25 중량부, 디메틸포름아미드 20 중량부 및 메틸에틸케톤 40 중량부를 추가한 후 균일하게 혼합하여 건식 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 얻었다.
(2) 단계:
실시예 1의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막용 코팅액 대신에 실시예 3의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 섬유포지를 라미네이팅시켜 투습방수 원단을 제조하였다.
실시예 4.
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 2000의 폴리에틸렌 글리콜 96.4 중량부, 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 76.47 중량부, 폴리카프로락톤 폴리올 77.79 중량부, 1,4-부탄디올 19.71 중량부, 디메틸포름아미드 346.5 중량부를 첨가하여 반응시킨 후 메틸에틸케톤 283.5 중량부를 첨가하여 30%의 농도로 58000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
실시예 5.
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 2000의 폴리에틸렌 글리콜 96.4 중량부, 디메틸포름아미드 189 중량부, 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 6 중량부, PE-C 77.79 중량부 및 CE-B 19.71 중량부를 첨가하여 7.8 %의 전중합(Pre-Polymerization)을 시킨 후, 추가로 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 70.47 중량부, 디메틸포름아미드 157.7 중량부를 첨가하여 반응시킨 후 메틸에틸케톤 283.5 중량부를 첨가하여 30%의 농도로 62200 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
실시예 6.
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 2000의 PT-E 96.4 중량부, 디메틸포름아미드 189 중량부, 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 7.2 중량부, PE-C 77.79 중량부 및 CE-B 19.71 중량부를 첨가하여 9.4 %의 전중합(Pre-Polymerization)을 시킨 후, 추가로 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 69.27 중량부, 디메틸포름아미드 157.7 중량부를 첨가하여 반응시킨 후 메틸에틸케톤 283.5 중량부를 첨가하여 30%의 농도로 53800 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
실시예 7.
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 2000의 PT-E 96.4 중량부, 디메틸포름아미드 189 중량부, 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 8.4 중량부, PE-C 77.79 중량부 및 CE-B 19.71 중량부를 첨가하여 11 %의 전중합(Pre-Polymerization)을 시킨 후, 추가로 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 68.07 중량부, 디메틸포름아미드 157.7 중량부를 첨가하여 반응시킨 후 메틸에틸케톤 283.5 중량부를 첨가하여 30%의 농도로 65800 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
실시예 8.
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 2000의 PT-E 96.4 중량부, 디메틸포름아미드 189 중량부, 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 9.6 중량부, PE-C 77.79 중량부 및 CE-B 19.71 중량부를 첨가하여 12.6 %의 전중합(Pre-Polymerization)을 시킨 후, 추가로 4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 68.07 중량부, 디메틸포름아미드 157.7 중량부를 첨가하여 반응시킨 후 메틸에틸케톤 283.5 중량부를 첨가하여 30%의 농도로 56000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
상기 실시예 4 내지 실시예 8에 따른 배합비율 및 전중합율을 하기 표 1에 나타내었다.
단위: 중량부
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
폴리에틸렌글리콜 96.04 96.04 96.04 96.04 96.04
DMF 189 189 189 189
4,4-메틸렌디페닐 디이소시아네이트 6 7.2 8.4 9.6
폴리카프로락톤폴리올 77.79 77.79 77.79 77.79 77.79
1,4-부탄디올 19.71 19.71 19.71 19.71 19.71
전중합울(%) 0.0 7.8 9.4 11.0 12.6
IS-A 76.47 70.47 69.27 68.07 66.86
디메틸포름아미드 346.5 157.7 157.7 157.7 157.7
메틸에틸케톤 283.5 283.5 283.5 283.5 283.5
농도 (%) 30% 30% 30% 30% 30%
점도(cps/25℃) 58,000 62,200 53,800 65,800 56,000
비교예 1
(1) 단계:
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 1000의 부틸렌 아디페이트 142 중량부, 평균분자량 2000의 카프로락톤 디올 121 중량부, 1,4-부탄 디올 28 중량부, 1,6-헥산 디올 39부, 디메틸포름아미드 693 중량부를 배합하여 질소 분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 4,4´-디페닐메탄 디이소시아네이트 211 중량부를 더해 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 30% 농도로 80000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에 흑색토너 25 중량부, 디메틸포름아미드 20 중량부 및 메틸에틸케톤 40 중량부를 추가한 후 균일하게 혼합하여 건식 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 얻었다.
(2) 단계:
실시예 1의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막용 코팅액 대신에 비교예 1의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 섬유포지를 라미네이팅시켜 투습방수 원단을 제조하였다.
비교예 2
(1) 단계:
양말단에 하이드록시 그룹을 가지는 평균분자량 1000의 부틸렌 아디페이트 45 중량부, 평균분자량 2000의 부틸렌 아디페이트 213 중량부, 1,4-부탄 디올 30 중량부, 1,6-헥산 디올 41부, 디메틸포름아미드 693 중량부를 배합하여 질소 분위기에서 균일하게 혼합하고, 상기 혼합물에 4,4´-디페닐메탄 디이소시아네이트 210 중량부를 더해 가열 반응시킨 후, 메틸에틸케톤으로 희석하여 30% 농도로 80000 mPaㆍs/25 ℃의 점도를 가지는 폴리우레탄수지 용액을 얻었다.
상기 폴리우레탄 수지용액 100 중량부에 흑색토너 25 중량부, 디메틸포름아미드 20 중량부 및 메틸에틸케톤 40 중량부를 추가한 후 균일하게 혼합하여 건식 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 얻었다.
(2) 단계:
실시예 1의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막용 코팅액 대신에 비교예 2의 (1) 단계에서 제조한 폴리우레탄 피막층용 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법으로 섬유포지를 라미네이팅시켜 투습방수 원단을 제조하였다.
시험예 1. 기계적 물성
시험예 1.1. 실시예 1-3의 기계적물성 테스트
실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2에 따라 제조된 투습방수 원단의 기계적 물성을 테스트하기 위하여, 100 % 탄성율, 인장강도 및 신율을 측정하였다. 인장특성은 Universal tester machine (INSTRON)을 사용하여 측정하였으며, 길이방향은 ASTM D 1682, 폭방향은 ASTM D 1117의 조건으로 하였으며, cross-head의 speed는 200n/m으로 설정하였다. 100% 탄성율은 시편이 100% 신장되었을때 신장-인장 곡선의 기울기로부터 구하였다.
실험결과, 실시예 1.3에서 제조된 투습방수 원단은 신율이 약간 하락하는 경향을 보였으나, 100% 탄성율(kg/cm2) 및 인장강도 테스트에서 비교예 1, 2에 비하여 우수한 특성을 나타냈었으며, 상기 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
하기 표 2에서 확인할 수 있듯이 실시예 1에 따른 배합조건으로 제조된 폴리우레탄 수지를 사용하여 제조된 투습방수 원단의 100% 탄성율 및 인장강도에서 우수한 효과를 나타냈다. 반면 실시예 3에 따른 배합조건으로 제조된 폴리우레탄 수지를 사용하여 제조된 투습방수 원단은 100% 탄성율에서 비교예 1 및 2 보다 약간 향상된 결과를 나타냈으나, 신율은 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2 보다 우수하였으며, 인장강도도 비교예 1 및 2에 비하여 향상되었다.
100% 탄성율
(kg/cm2)		 신율
(%)		 인장강도
(kg/cm2)
실시예 1 216 250 519
실시예 2 150 242 408
실시예 3 84 315 438
비교예 1 77 283 374
비교예 2 77 285 336
시험예 1.2. 실시예 4-8의 기계적물성 테스트
상기 실시예 4 내지 8 및 표 1의 배합비율 및 전중합 비율에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 기계적 물성을 테스트하기 위하여, 폴리우레탄 수지를 두께가 15 um인 필름으로 제작하여 100 % 탄성율, 인장강도, 신율, 연화점 및 투습도 을 측정하였으며 이를 표 3에 나타내었다. 폴리우레탄 수지의 투습도는 염화칼슘법을 이용하여 측정하였으며, 상기 폴리우레탄 수지에 실시예 1의 2)단계에서 제조한 폴리우레탄 접착제층을 코팅하여 복합수지의 투습도를 측정하였다. 상기 복합수지의 투습도는 염화칼슘법 및 inverted water 법을 사용하여 측정하였다. 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 전중합(pre-polymerzation)의 비율을 변경한 폴리우레탄 수지의 투습도는 모두 유사한 값을 나타내었으며, 투습도에 미치는 영향은 합성방법보다는 친수성 폴리울의 사용량에 더 많은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 연화점이나 신율 등은 모두 유사한 결과를 얻었으며, 폴리우레탄 수지의 합성반응에서 사용하는 투입량이 서로 유사하여 일정한 기계적 물성을 나타내는 것으로 판단된다.
그러나 인장강도를 보면 전중합(pre-polymerzation)을 수행한 경우가 더 높은 값을 나타냈는데, 이는 실시예 4의 방법으로 합성한 방법보다, 실시예 5-8에서 수행한 전중합(pre-polymerzation) 단계로 인하여, 합성된 폴리우레탄 수지의 분자량이 더 크기 때문으로 판단된다.
실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 연화점 및 100 % 탄성율을 비교하여 도 4에 나타내었으며, 신율 및 인장강도를 비교하여 도 5에 나타내었고, 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지의 염화칼슘법을 이용하여 측정된 투습도를 비교하여 도 6에 나타내었다.
실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지에 실시예 1의 2)단계에서 제조한 폴리우레탄 접착제층을 코팅하여 제도된 복합수지의 염화칼슘법을 이용하여 투습도를 측정하여 도 7에 비교하였으며, inverted water 법을 이용하여 투습도를 측정하여 도 8에 비교하였다.
또한, 실시예 4 내지 8에 따라 제조된 폴리우레탄 수지에 실시예 1의 2)단계에서 제조한 폴리우레탄 접착제층을 코팅하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원단을 라미네이팅 시켜 실시예 1의 방법으로 투습방수 원단을 제작하였으며, 이의 박리강도를 측정하여 도 9에 나타내었으며, 전중합 비율은 박리강도에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
100% 탄성율 (kg/cm2) 26 23 24 27 27
인장강도 (kg/cm2) 365 717 693 713 720
신율 (%) 438 480 497 464 339
연화점 (℃) 169 168 168 168 168

폴리우레탄 피막층		 필름두께(um) 15 15 15 15 15
투습도 (염화칼슘법)
(g/m2*24hr)		 7133 7411 7089 7452 7623
피막층과 접착제층의
혼합투습도		 염화칼슘법(g/m2*24hr) 4434 3900 4440 3954 3891
인버티드워터법
(g/m2*24hr)		 8336 1338 10893 9583 7712
시험예 2. 플라즈마 처리 원단과 폴리우레탄 코팅층의 박리강도 측정
다양한 섬유포지에 플라즈마 처리를 하여 표면개질을 하고, 폴리우레탄 수지와 합지한 후, 원단과 폴리우레탄 코팅층의 박리 강도를 측정하였으며, 이를 표 4에 나타내었다.
시험예 2.1.
섬유포지로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Telephthalate, PET) 원단에 아르곤 가스를 이용한 플라즈마 표면처리를 0, 10, 20, 30 분 동안 수행한 후, 실시예 1의 방법으로 투습방수 원단을 제조였다. 상기 투습방수 원단의 원단과 폴리우레탄 코팅층의 박리강도를 측정하였으며, 이를 도 10에 나타내었다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 아르곤 플라즈마로 10 분간 처리한 경우 22.75 N의 가장 높은 박리강도를 나타냈으며, 20분 이상 처리한 경우에는 아르곤 플라즈마를 처리하지 않은 경우인 15.24 N보다 낮은 박리강도인 13.21 N (20분) 및 13.43 N (30분)를 나타내었다.
시험예 2.2.
섬유포지로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Telephthalate, PET) 원단에 산소 가스를 이용한 플라즈마 표면처리를 0, 10, 20, 30 분 동안 수행한 후, 실시예 1의 방법으로 투습방수 원단을 제조였다. 상기 투습방수 원단의 원단과 폴리우레탄 코팅층의 박리강도를 측정하였으며, 이를 도 11에 나타내었다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 섬유포지로 PET 원단을 산소 플라즈마를 처리하지 않은 경우는 15.24 N으로 낮은 박리 강도를 보였으나, 산소 플라즈마로 10 분간 처리한 경우 30.27 N의 가장 높은 박리강도를 나타내었고, 20분 이상 처리한 경우에는 각각 26.11 N (20분) 및 22.23 N (30분)를 나타내었다.
시험예 2.3.
섬유포지로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 8 중량부에 대하여, 폴리우레탄이 1 중량부가 혼합되어 제조된 스판덱스(spandex)(이하, 스판덱스) 원단에 산소 가스를 이용한 플라즈마 표면처리를 0, 5, 10, 20 분 동안 수행한 후, 실시예 1의 방법으로 투습방수 원단을 제조였다. 상기 투습방수 원단의 원단과 폴리우레탄 코팅층의 박리강도를 측정하였으며, 이를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 섬유포지로 스판덱스 원단을 산소 플라즈마를 처리하지 않은 경우는 10.16 N으로 낮은 박리 강도를 보였으나, 산소 플라즈마로 5 분간 처리한 경우 20.73 N으로 산소 플라즈마 처리하지 않은 경우에 비하여 2배 이상 증가한 결과를 보였으며, 10 분간 처리한 경우에는 18.8 N, 20분간 처리한 경우는 17.12N으로 5분간 처리한 경우에 비해 다소 감소하는 결과를 나타내었다.
섬유포지 처리가스 처리시간
(분)		 출력(W) flow rate
(sccm)		 진공압력
(mTorr)

시험예 2.1
PET
Ar
 10
300
300
300
20
30

시험예 2.2
PET
O2
10
150
100
190
20
30

시험예 2.3
spandex
O2
5
2,500
2000
77
10
20
시험예 3. 주사전자현미경( scanning electron microscop , SEM ) 촬영
시험예 2.2 및 시험예 2.3에 따라 섬유포지에 산소플라즈마 표면처리한 투습방수 원단을 주사전자현미경으로 촬영한 이미지를 도 13에 나타내었다.
도 13은 산소플라즈마 표면처리한 스판덱스 원단을 사용하여 폴리우레탄 코팅층과 라미네이팅한 투습방수 원단의 SEM이미지로, 표층과 접착층이 분명하게 구분되며, 접착층의 폴리우레탄 수지가 원단에 침투되어 결합하고 있음을 확인할 수 있다.
제조예 1. 투습방수 장갑의 제조
제조예 1.1. 투습방수 장갑의 제조.
본 발명의 실시예 및 제조예에 따라 제조된 원단을 장갑 금형보다 크게 재단하고, 재단된 원단을 폴리우레탄 피막층이 있는 면을 마주 보게하여 맞댄 후, 고주파 접착장치의 접착판에 재단된 원단을 펴서 놓는다. 접착판을 고주파 금형대 안으로 넣은 후, 금형판을 하강시켜, 10-100초 동안 3-10 kg 중의 힘으로 누르면서 고주파를 방전시키고, 고열을 발생시켜 폴리우레탄 층끼리 접착이 발생하도록 한다.
고주파 방전이 끝나면, 금형판을 냉각시키고, 금형을 상승시킨 뒤, 접착판을 꺼내고 장갑모양으로 된 부분을 제외한 나머지는 제거하여 투습방수 장갑을 제조하였다.
제조예 1.2. 일반수처리에 의한 투습방수 장갑의 제조
제조예 1.1의 방법으로 투습방수 장갑을 제조한 뒤, 표면의 나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 양이온과, 질산, 아질산, 클로라이드와 같은 음이온 및 파티클, 이물질 등을 제거하기 위하여, 상기 1) 단계에서 제조된 장갑을 스테인레스 소재의 세탁기 안에 넣고 일반수로 20 ℃에서 1-10분간 세척한 다음 드레인 시켰다. 95 ℃의 일반수와 일반수 스팀으로 30 분간 추가 세척한 후 드레인하는 과정을 3-4회 반복하고 탈수시켰다. 탈수된 장갑을 건조기에서 30-70 ℃의 온풍으로 200분간 건조한 후, 상온에서 20분간 더 건조시켜 투습방수 원단을 제조하였으며, 이온함량을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
제조예 1.3. 초순수처리에 의한 멸균 투습방수 장갑의 제조
제조예 1.1의 방법으로 투습방수 장갑을 제조한 뒤, 제조예 1.2의 방법으로 일반수로 표면의 파티클 및 이물질을 제거한 후, 초순수 및 초순수 스팀을 이용하여 30 분간 세척 및 드레인 시키는 과정을 1-3회 반복하고 탈수시켰다. 탈수된 장갑을 건조기에서 30-70 ℃의 온풍으로 200분간 건조한 후, 상온에서 20분간 더 건조시킨후, 클린룸에서 장갑을 정렬, 진공포장하여 멸균된 투습방수 원단을 제조하였다. 초순수처리 횟수에 따른 이온함량을 측정하였으며, 하기 표 5에 나타내었다.
일반수처리 초순수처리
반복횟수 3 4 1 2 3
이온함량(ppm) 35.1 20.5 7.2 4.8 2.3
100 이형지 110 폴리우레탄 피막층
120 폴리우레탄 접착제층
200 섬유포지
300 이형지 공급부 310 폴리우레탄 피막층 공급부
320, 321 건조오븐 330, 331 냉각롤러부
340 폴리우레탄 접착제층 공급부 350 섬유포지 공급부
360 프레스롤러부 370 이형지 박리부

Claims (21)

1) 이형지를 공급하는 단계;
2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계;
3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계;
4) 상기 폴리우레탄 접착체층 위로 진공 플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계; 및
5) 상기 이형지를 박리시키는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 원단의 제조방법으로서,
상기 진공 플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법으로서,
상기 폴리우레탄 피막층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 및 디메틸포름아미드 10-60 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물이며,
상기 폴리우레탄 수지는 분자량이 400~4000인 폴리알킬렌에테르글리콜, 폴리에스테르폴리올, 폴리ε-카프로락톤폴리올 및 폴리카보네이트디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 유기 디이소시아네이트와 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유포지는 산소 플라즈마 표면처리 전에 아르곤을 캐리어가스로 이용한 아르곤 플라즈마 표면처리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 진공 플라즈마를 이용한 표면처리는 2-30 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유포지는 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐리덴, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상이 혼합되어 제조된 원단인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 섬유포지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 원단 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 100 중량부에 대하여 폴리우레탄이 3-20 중량부가 혼합되어 제조된 스판덱스 원단 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투습방수원단의 제조방법
제1항에 있어서, 상기 섬유포지는 편물인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 피막층은 상기 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 접착제층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 디메틸포름아미드 10-60 중량부; 및 경화제 5-20 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 폴리우레탄 접착제층은 상기 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 안료 0.1-40 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
삭제
제1항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지는 중량평균 분자량이 3만-12만인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단의 제조방법.
제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단.
제13항에 있어서, 상기 투습방수 원단의 염화칼슘법에 의한 투습도는 1,000-3,000 g/m2/24hr인 것을 특징으로 하는 투습방수 원단.
1) 이형지를 공급하는 단계;
2) 상기 이형지 상부에 폴리우레탄 피막층을 도포하는 단계;
3) 상기 폴리우레탄 피막층 상부에 폴리우레탄 접착제층을 도포하는 단계;
4) 상기 폴리우레탄 접착체층 위로 진공 플라즈마를 이용하여 표면처리된 섬유포지를 합지하는 단계;
5) 상기 이형지를 박리시켜 투습방수 원단을 제조하는 단계; 및
6) 상기 1) 내지 5) 단계에 의하여 제조된 투습방수 원단을 폴리우레탄 피막층끼리 마주보도록 포개어 장갑 모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 단계;를 포함하여 수행함으로써 제조되는 투습방수 장갑으로서,
상기 진공 플라즈마를 이용한 표면처리는 산소를 캐리어가스로 이용하여 수행되는 산소 플라즈마 표면처리이고,
상기 폴리우레탄 피막층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 10-60 중량부; 및 디메틸포름아미드 10-60 중량부;를 포함하여 혼합된 조성물이며,
상기 폴리우레탄 수지는 분자량이 400~4000인 폴리알킬렌에테르글리콜, 폴리에스테르폴리올, 폴리ε-카프로락톤폴리올 및 폴리카보네이트디올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 유기 디이소시아네이트와 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 6) 단계의 장갑모양으로 절단하고 가장자리를 접합하는 것은 고주파 용융 절단 및 접합에 의한 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법.
제15항에 있어서, 상기 6) 단계는 초순수처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법.
제17항에 있어서, 상기 초순수처리는 70-110 ℃ 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑의 제조방법.
제15항 또는 제18항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 투습방수 장갑.
제19항에 있어서, 상기 투습방수 장갑의 투습도는 1,000-3,000 g/m2/24hr인 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑.
제19항에 있어서, 상기 투습방수 장갑은 이온함량이 0.01-3 ppm인 것을 특징으로 하는 투습방수 장갑.
KR1020130055855A 2013-05-16 2013-05-16 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법 KR101539034B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130055855A KR101539034B1 (ko) 2013-05-16 2013-05-16 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130055855A KR101539034B1 (ko) 2013-05-16 2013-05-16 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140135888A KR20140135888A (ko) 2014-11-27
KR101539034B1 true KR101539034B1 (ko) 2015-07-30

Family

ID=52456366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130055855A KR101539034B1 (ko) 2013-05-16 2013-05-16 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101539034B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102004297B1 (ko) * 2018-11-23 2019-07-26 티에이케이텍스타일 주식회사 무진의용 코팅포지 및 이의 제조방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101714640B1 (ko) * 2016-04-27 2017-03-09 주식회사 비 에스 지 저온특성이 우수한 친환경 투습방수 필름 조성물, 및 저온유연성 및 내한성을 갖는 친환경 투습방수 필름
KR101863641B1 (ko) * 2016-10-05 2018-06-04 한국생산기술연구원 전도성 점착성 필름 및 pu-코팅된 직물을 포함하는 염료 감응형 태양전지
KR102250221B1 (ko) 2020-12-16 2021-05-11 주식회사 뉴마커스 방수·무변색 원단 제조방법
KR102430214B1 (ko) * 2021-07-01 2022-08-08 윤대영 Tpu를 포함하는 일회용 위생 장갑
KR102431765B1 (ko) 2021-08-24 2022-08-16 (주)브리즈텍스 투습방수성 의류의 일괄 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 투습방수성 의류

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007308846A (ja) * 2006-05-22 2007-11-29 Teijin Fibers Ltd 改質繊維の製造方法
JP2008307814A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Komatsu Seiren Co Ltd 防水布帛およびその製造方法
KR20090047276A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 박민숙 투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007308846A (ja) * 2006-05-22 2007-11-29 Teijin Fibers Ltd 改質繊維の製造方法
JP2008307814A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Komatsu Seiren Co Ltd 防水布帛およびその製造方法
KR20090047276A (ko) * 2007-11-07 2009-05-12 박민숙 투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102004297B1 (ko) * 2018-11-23 2019-07-26 티에이케이텍스타일 주식회사 무진의용 코팅포지 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140135888A (ko) 2014-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101539034B1 (ko) 폴리우레탄계 합성수지를 이용한 투습방수 원단의 제조방법 및 그 원단을 사용한 투습방수 장갑 제조방법
EP1846468B1 (en) Solvent free aqueous polyurethane dispersions and shaped articles therefrom
JP6324300B2 (ja) 水性ポリウレタン尿素組成物含有分散体およびフィルム
US9346932B2 (en) Solvent free aqueous polyurethane dispersions and shaped articles therefrom
US10675848B2 (en) Laminate film for blocking virus and method for manufacturing same
JP5391278B2 (ja) 分散液およびフィルムを包含する水性ポリウレタン尿素組成物
JP2010516492A (ja) 熱可塑性ポリウレタンを材料とするフィルムおよびウェブを含むラミネート
JP5892996B2 (ja) 可塑剤含有熱活性化フィルムの接着方法
US20150079339A1 (en) Laminated fabric construction with heat activated polyurethaneurea compositions
JPH0615783A (ja) ブロックポリ（エーテル−コ−アミド）を含有する２成分ポリマーフィルム
US20090170392A1 (en) Composite element made from polyurethane and polyolefin
KR20050013157A (ko) 투습성, 방수성 및 방풍성 적층 시트, 이를 이용한 심, 및심을 함유한 의복
JP4417509B2 (ja) 撥水、透湿性布帛およびその製造法
KR101996883B1 (ko) 무봉제형 보호복 및 이의 제조방법
JP5456303B2 (ja) 植物由来成分からなるホットメルト接着シートおよびテープ
KR20110002321A (ko) 수성 폴리우레탄 접착액을 이용한 기능성 원단의 라미네이팅 방법
JPH11124774A (ja) 透湿性防水布帛およびその製造方法
US20150147551A1 (en) Use of an alloy of thermoplastic starch and fpo in the manufacture of an adhesive ultrathin waterproof-breathable film
JPH01165432A (ja) 防水布
JPH0949162A (ja) 伸縮性と防水性を兼ね備えた不織布およびその加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180717

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190716

Year of fee payment: 5