KR101832055B1 - A Moist-Permeable Waterproof Membrane and the manufacturing method therof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 소수성 고분자로부터 형성된 제1 나노섬유를 포함하는 제1 다공성 층; 비다공성 층; 및 흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅된 제2 나노섬유를 포함하는 제2 다공성 층;을 포함하는, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일방향성 투습방수 다층 멤브레인은 내부의 수분을 빠르고 효율적으로 흡착하여 외부로 배출시킬 수 있다.The present invention provides a porous membrane comprising: a first porous layer comprising a first nanofiber formed from a hydrophobic polymer; A non-porous layer; And a second porous layer containing a second nanofiber containing an absorbent material or coated with an absorbent material. The present invention relates to a unidirectional breathable waterproof multi-layer membrane and a method of manufacturing the same, Can quickly and efficiently adsorb the moisture in the inside and discharge it to the outside.

Description

일방향성 투습방수 다층 멤브레인 및 이의 제조방법 {A Moist-Permeable Waterproof Membrane and the manufacturing method therof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a moisture permeable multi-layer membrane and a manufacturing method thereof,

본 발명은 일방향성 투습방수 다층 멤브레인에 관한 것이다.The present invention relates to a unidirectional breathable waterproof multilayer membrane.

최근, 기능성 의복 소재, 자동차용 필터 등에 활용될 수 있는 투습방수 기능 소재에 대한 관심과 연구가 활발하게 진행되고 있다. In recent years, interest and research on moisture-permeable and water-resistant materials that can be used for functional clothes and automobile filters have been actively pursued.

아웃도어 스포츠(outdoor sports)용 기능성 의복의 경우, 단순한 옷이 아니라 자연 현상으로부터 신체를 안전하고 쾌적하게 보호해 주는 장비로서의 역할이 강조되고 있으며, 이러한 기능성 의복에 널리 사용되는 투습방수 소재는 기본적인 투습방수 기능성의 유지와 더불어 쾌적성, 보온성, 신축성, 항균성 등의 복합적 부여를 위한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 기존의 투습방수 소재는 방수 성능에 비해 인체로부터 발산되는 수분을 외부로 충분히 발산시키지 못한다는 문제가 지적되고 있으므로, 보다 효율적이고 빠르게 수분을 배출시킬 수 있는 소재 개발이 필요하다.Functional garments for outdoor sports are emphasized not only as simple clothes but also as a device for safely and comfortably protecting the body from natural phenomena. The breathable waterproof material widely used for such functional clothes is a basic breathing R & D is being actively carried out for the combined application of comfort, warmth, stretchability, and antibacterial property in addition to maintenance of waterproof function. However, it is pointed out that existing moisture permeable and waterproof materials do not sufficiently dissipate the moisture that is emitted from the human body in comparison with the waterproof performance, so it is necessary to develop materials that can discharge moisture more efficiently and quickly.

또한, 자동차 부품인 라이트는 온/오프 시에 공기압의 변화로 인하여 결로가 발생하거나 내부에 습기가 생길 수 있기 때문에, 이러한 습기제거를 위하여 실리카겔 등과 같은 제습제를 사용하였다. 하지만, 제습제는 습기를 완벽하게 제거하기 어려울 뿐만 아니라, 사용기간이 짧다는 문제가 있었기에, 투습방수 소재를 캡 형태로 만들어서 라이트에 씌워서 사용하는 방법이 연구되었다. 하지만, 현재 사용되는 투습방수 소재는 기계적 강도가 약하고, 양방향으로 공기가 순환함으로 초기습기제거능이 떨어져 반복적인 ON/OFF시스템에는 취약하다는 단점들이 지적되고 있어, 이를 보완하는 새로운 소재의 연구 개발이 필요하다.In addition, a dewatering agent such as silica gel or the like is used for moisture removal, because dew condensation may occur due to change in air pressure at the time of on / off of the automobile part, or moisture may be generated therein. However, since the dehumidifying agent is not only difficult to completely remove moisture but also has a short period of use, there has been studied a method of using a moisture permeable waterproof material as a cap and covering it with light. However, currently used breathable and waterproof materials have weak mechanical strength, air is circulated in both directions, and it is pointed out that it is weak to repetitive ON / OFF system because it is difficult to remove moisture at the initial stage. Therefore, it is necessary to research and develop new material Do.

이에 대하여, 다층멤브레인 제조기술을 통한 선택형 투습방수 멤브레인을 개발하였다. 전기방사 방법으로 제조되는 나노섬유 멤브레인은 섬유 직경 및 적층수를 조절함으로써 기공의 크기를 조절할 수 있고, 높은 표면적을 통한 내부 공기 중 습기와 빠르게 반응하여 외부로 배출시킬 수 있는 메커니즘을 이용하였다. 두번째층은 비다공성 멤브레인으로 습기를 쉽게 이동시키는 기능을 갖으며, 마지막으로 세번째층은 속건성이 우수하며, 외부 힘, 열, 정전기로부터 멤브레인을 보호하는 기능을 갖으므로 각각의 층이 적절하게 조합하여 투습방수 기능을 향상시킬 수 있다. On the other hand, a selective permeable waterproof membrane was developed through the multilayer membrane manufacturing technology. Nanofiber membranes prepared by the electrospinning method can control the size of the pores by controlling the fiber diameter and the number of layers and utilize a mechanism capable of rapidly reacting with moisture in the air through a high surface area and discharging it to the outside. The second layer has the function of easily transferring the moisture to the non-porous membrane. Finally, the third layer is excellent in quick drying property and has the function of protecting the membrane from external force, heat and static electricity. It can improve the waterproof and waterproof function.

본 발명의 목적은, 수분을 빠르고 효율적으로 흡착하여 외부로 배출시킬 수 있도록, 속건성이 우수한 제1 다공성 층; 비다공성의 친수성 박막층; 및 고흡수성의 제2 다공성 층;을 포함하는 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a first porous layer excellent in quick drying property so that moisture can be quickly and efficiently adsorbed and discharged to the outside; A non-porous hydrophilic thin film layer; And a highly porous second porous layer, and a method for manufacturing the same.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 제1 측면은, 소수성 고분자로부터 형성된 제1 나노섬유를 포함하는 제1 다공성 층; 비다공성 층; 및 흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅된 제2 나노섬유를 포함하는 제2 다공성 층;을 포함하는, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인을 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a microporous membrane comprising: a first porous layer comprising a first nanofiber formed from a hydrophobic polymer; A non-porous layer; And a second porous layer containing a second nanofiber containing an absorbent material or coated with an absorbent material.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 나노섬유를 형성하는 상기 소수성 고분자는, 폴리프로필렌 (PP), 나일론 (Nylon), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리스타일렌 (PS), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리아크리롤니트릴 (PAN), 폴리우레탄 (PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐리텐클로라이드 (PVDC), 폴리설폰 (PSU) 및 폴리비닐리덴디플루오르 (PVDF)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.According to one embodiment, the hydrophobic polymer forming the first nanofibers may be at least one selected from the group consisting of polypropylene (PP), nylon, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl acetate (PVAc), polystyrene (PS) Made of polyvinyl chloride (PVC), polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (PU), polyethylene (PE), polyvinylidene chloride (PVDC), polysulfone (PSU) and polyvinylidene difluoride Lt; / RTI >

일 실시예에 따르면, 상기 비다공성 층은, 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 블록 공중합체를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the non-porous layer may include a block copolymer of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer.

일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드 (PAN), 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)인 것일 수 있다.According to one embodiment, the hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAN), chitosan, and the hydrophobic polymer may be polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).

일 실시예에 따르면, 상기 제2 나노섬유는, 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것일 수 있다.According to one embodiment, the second nanofiber is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate It can be either.

일 실시예에 따르면, 상기 흡수성 물질은, 키토산, 에틸렌 비닐 에스테르 아크릴레이트 파우더, 아크릴계 화합물, 다공성 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것일 수 있다.According to one embodiment, the water absorbent material may be at least one selected from the group consisting of chitosan, ethylene vinyl ester acrylate powder, acrylic compound, porous zeolite, and bentonite.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층의 공극은, 10 내지 100 ㎛이고, 상기 제1 다공성 층의 두께는 1 내지 10 mm 인 것일 수 있다.According to one embodiment, the pores of the first porous layer may be 10 to 100 μm, and the thickness of the first porous layer may be 1 to 10 mm.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층의 공극은, 100 nm 내지 500 nm이고, 제2 다공성 층의 두께는, 50 내지 5000 ㎛인 것일 수 있다.According to one embodiment, the pores of the second porous layer may be between 100 nm and 500 nm, and the thickness of the second porous layer may be between 50 and 5000 m.

본 발명의 제2 측면은, 소수성 고분자 용액을 전기방사하여 제1 다공성 층을 제조하는 단계; 친수성 고분자 및 소수성 고분자를 블록 공중합하여, 비다공성 층을 제조하는 단계; 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 고분자 용액으로 제2 다공성 층을 제조하는 단계; 및 상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성을 차례로 적층하여 부착하는 단계;를 포함하는, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for fabricating a semiconductor device, comprising: preparing a first porous layer by electrospinning a hydrophobic polymer solution; Block copolymerizing the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer to produce a non-porous layer; A second porous layer is prepared from at least one polymer solution selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate step; And depositing and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous in this order.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는, 전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm, 용액공급속도 (멀티노즐 사용 시) 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the electrospinning for preparing the first porous layer is carried out under conditions of a voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm, a solution feed rate (using a multi-nozzle) of 10 to 1500 ml / h It can be done.

일 실시예에 따르면, 상기 비다공성 층을 제조하는 단계에서, 상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드 (PAN), 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)일 수 있다.According to one embodiment, in the step of preparing the non-porous layer, the hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol Wherein the hydrophobic polymer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid (PAA), polyvinyl, hydrolyzed polyacrylamide (PAN), and chitosan, and the hydrophobic polymer is polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate .

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층을 제조하는 단계는, 상기 고분자 용액 및 흡수성 물질을 혼합하여 복합 전기방사하는 단계; 또는 상기 고분자 용액을 전기방사하여 다공성 층을 제조한 후, 표면을 콤마코팅 또는 딥코팅 방식을 사용하여 흡수성 물질로 코팅하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the step of preparing the second porous layer may include: a step of mixing the polymer solution and the absorbent material and performing composite electrospinning; Or a step of electrospunning the polymer solution to prepare a porous layer, and then coating the surface with an absorbent material using a comma coating method or a dip coating method.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는, 전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm, 용액공급속도 (멀티노즐 사용 시) 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the electrospinning for preparing the second porous layer is carried out under conditions of a voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm, a solution feed rate (using a multi-nozzle) of 10 to 1500 ml / h It can be done.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성을 차례로 적층하여 부착하는 단계는, 도트방식의 접착제를 통한 접합, 니들펀칭, 핫캘린더링접합, 저융점폴리머를 이용한 접합, 하이드로엔탕글먼트접합 (hydroentanglement, 수압을 이용), 스티치접합 및 울트라소닉결합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방식을 사용하여 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the step of laminating and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous in order may be performed by bonding through a dot type adhesive, needle punching, hot calendering bonding, bonding using a low melting point polymer , Hydroentanglement (using hydroentanglement), stitch bonding, and ultrasonic bonding. ≪ Desc / Clms Page number 7 >

본 발명의 일방향성 투습방수 다층 멤브레인은, 고흡수성의 제2 다공성 층으로 내부의 수분을 빠르고 효율적으로 흡착한 후, 비다공성의 친수성 박막 층을 통하여 빠르게 수분을 이동시키고, 제1 다공성 층의 높은 표면적으로 인한 속건성과 다공성의 모세관 효과를 이용하여 흡착된 수분을 외부로 배출시킬 수 있다.The unidirectional breathable and waterproof multi-layer membrane of the present invention can quickly and efficiently adsorb moisture inside the second porous layer with high absorptivity, then rapidly transfer moisture through the non-porous hydrophilic thin film layer, The adsorbed moisture can be discharged to the outside using the surface-induced quick drying and the capillary effect of porosity.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 다층 멤브레인의 투습방수 효과를 나타낸 것이다.1 is a schematic view showing the structure of a uni-directional breathable waterproof multilayer membrane according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the effect of the moisture permeation and waterproofing of a multilayer membrane according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인의 구조를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing the structure of a uni-directional breathable waterproof multilayer membrane according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 측면은, 소수성 고분자로부터 형성된 제1 나노섬유를 포함하는 제1 다공성 층(300); 비다공성 층(200); 및 흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅된 제2 나노섬유를 포함하는 제2 다공성 층(100);을 포함하는, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인을 제공한다.A first aspect of the present invention is a method of manufacturing a nanostructure, comprising: a first porous layer (300) comprising a first nanofiber formed from a hydrophobic polymer; A non-porous layer (200); And a second porous layer (100) comprising a second nanofiber containing an absorbent material or coated with an absorbent material.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 나노섬유를 형성하는 상기 소수성 고분자는, 폴리프로필렌 (PP), 나일론 (Nylon), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리스타일렌 (PS), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리아크리롤니트릴 (PAN), 폴리우레탄 (PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐리텐클로라이드 (PVDC), 폴리설폰 (PSU) 및 폴리비닐리덴디플루오르 (PVDF)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 소수성 고분자는 수분을 화학적으로 흡착하기보다 나노기공을 통한 물리적 농도구배 특성 부여가 가능한 이점이 있으므로, 제1 다공성 층을 구성하는데 적합하다.According to one embodiment, the hydrophobic polymer forming the first nanofibers may be at least one selected from the group consisting of polypropylene (PP), nylon, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl acetate (PVAc), polystyrene (PS) Made of polyvinyl chloride (PVC), polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (PU), polyethylene (PE), polyvinylidene chloride (PVDC), polysulfone (PSU) and polyvinylidene difluoride Lt; / RTI > The hydrophobic polymer is advantageous in constituting the first porous layer because it has an advantage of imparting a physical concentration gradient characteristic through nanopores rather than chemically adsorbing moisture.

일 실시예에 따르면, 상기 비다공성 층은, 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 블록 공중합체를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the non-porous layer may include a block copolymer of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer.

일 실시예에 따르면, 상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드 (PAN), 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)인 것일 수 있다.According to one embodiment, the hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAN), chitosan, and the hydrophobic polymer may be polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).

상기 비다공성 층은, 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 블록 공중합체로 구성하여, 친수성 고분자를 통한 수분을 빠르게 흡수하며, 농도 구배를 통해 내부로부터 외부로 수분을 이동시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 비다공성 층은, 미세다공형보다 투습성이 다소 떨어지지만 미세기공이 없어 양방향으로 공기의 이동을 차단시키므로, 수분이동의 방향성을 부여할 수 있다. 즉, 비다공성 층을 기준으로 내부에 위치하는 제2 다공성 층과 외부에 위치하는 제1 다공성 층의 공극 크기와 속건성 특성 차이로 인하여, 내부에서 외부로의 일방향성 수분투과성이 부여될 수 있다.The non-porous layer is composed of a block copolymer of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer to rapidly absorb moisture through the hydrophilic polymer and to transfer moisture from the inside to the outside through a concentration gradient. In addition, the non-porous layer has moisture permeability slightly lower than that of the microporous structure, but has no micropores, and blocks the movement of air in both directions, so that the directionality of water movement can be imparted. That is, the unidirectional moisture permeability from the inside to the outside can be imparted due to the difference in the pore size and quick-drying property between the second porous layer located on the inner side and the first porous layer positioned on the outer side with respect to the non-porous layer.

상기 비다공성 층의 두께는 50 내지 5000 ㎛일 수 있다. 비다공성 층의 두께가 50 ㎛ 미만인 경우에는 너무 얇아 공정 중 핸들링이 어렵고, 인장강도 및 인열강도 등의 기계적 성질이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으며, 5000 ㎛ 초과인 경우에는 농도 구배 속도가 두께에 반비례하므로 반응속도가 현저하게 늦어지는 문제점이 있을 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 비다공성 층의 두께는 50 내지 500 ㎛일 수 있다. The thickness of the non-porous layer may be 50 to 5000 탆. When the thickness of the non-porous layer is less than 50 탆, the thickness of the non-porous layer is too thin, which makes it difficult to handle during the process, and mechanical properties such as tensile strength and tear strength may be deteriorated. So that there is a problem that the reaction speed is significantly slowed down. More preferably, the thickness of the non-porous layer may be 50 to 500 [mu] m.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 나노섬유는, 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것일 수 있다.According to one embodiment, the second nanofiber is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate It can be either.

일 실시예에 따르면, 상기 흡수성 물질은, 키토산, 에틸렌 비닐 에스테르 아크릴레이트 파우더, 아크릴계 화합물, 다공성 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것일 수 있다. 제2 나노섬유는 상기 흡수성 물질을 포함하거나, 상기 흡수성 물질로 코팅되므로, 내부의 습기를 빠르고 효율적으로 흡수할 수 있다. According to one embodiment, the water absorbent material may be at least one selected from the group consisting of chitosan, ethylene vinyl ester acrylate powder, acrylic compound, porous zeolite, and bentonite. Since the second nanofibers include the absorbent material or are coated with the absorbent material, it is possible to quickly and efficiently absorb the moisture inside.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층의 공극은, 10 내지 100 ㎛이고, 상기 제1 다공성 층의 두께는 1 내지 10 mm 인 것일 수 있다. 상기 제1 다공성 층은 모세관 현상과 넓은 표면적 등을 이용하여 내부로부터 이동해온 습기를 빠르게 건조시킬 수 있는 속건성 특성이 우수할 것이 요구되는 한편, 외부로부터의 습기나 이물질의 침투를 예방할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 제1 다공성 층의 공극의 크기가 100 ㎛ 초과인 경우에는 외부의 수분이나 이물질이 투과하는 것을 방지하기 어려운 반면, 공극의 크기가 작을수록 표면적이 극대화되어 속건성 효과가 우수해질 수 있다. According to one embodiment, the pores of the first porous layer may be 10 to 100 μm, and the thickness of the first porous layer may be 1 to 10 mm. The first porous layer is required to have excellent quick-drying characteristics capable of quickly drying moisture transferred from the inside thereof by using capillary phenomenon and large surface area, and it is also required to prevent penetration of moisture and foreign matter from the outside. Therefore, when the size of the pores of the first porous layer is more than 100 탆, it is difficult to prevent moisture and foreign substances from permeating outside. On the other hand, as the pore size is smaller, the surface area is maximized and the quick drying effect can be enhanced.

또한, 제1 다공성 층은 외부와 접촉하므로, 외부의 충격이나 이물질의 침투, 열에 의한 분해, 정전기발생 등으로 인한 훼손을 방지하고, 모세관 현상이 보다 수월하게 발생할 수 있도록 두께감이 있는 배향된 부직포를 사용 한다. 제2 다공성 층 또는 비 다공성 층보다 두꺼운 것을 사용한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층의 두께가 1 mm 미만인 경우에는 외부로의 충격이나 이물질로 인한 훼손을 방지하기 어려우며, 상기 제1 다공성 층의 두께가 10mm 초과인 경우에는, 제1 다공성 층 내부에 오히려 습기가 포집되어 머무르면서 속건성 효과나 모세관 현상등을 방해할 우려가 있다. In addition, since the first porous layer comes into contact with the outside, it is possible to prevent damage due to penetration of external impacts or foreign matter, decomposition by heat, generation of static electricity, and so on, so that a capillary phenomenon can occur more easily. use. Thicker than the second porous layer or the non-porous layer is used. According to an embodiment of the present invention, when the thickness of the first porous layer is less than 1 mm, it is difficult to prevent damage to the outside due to impact or foreign matter. When the thickness of the first porous layer is more than 10 mm, Moisture may be trapped in the first porous layer and may remain in the first porous layer, which may interfere with quick drying effect or capillary phenomenon.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층의 공극은, 100 nm 내지 500 nm이고, 제2 다공성 층의 두께는, 50 내지 5000 ㎛인 것일 수 있다. 상기 제2 다공성 층은, 흡수성 물질을 포함하거나, 흡수성 물질로 코팅된 나노 섬유로 구성되므로, 내부의 습기를 빠르게 흡수하는 한편, 이를 외부로 배출 시킬 수 있어야 한다. 따라서, 제2 다공성 층의 공극이 100 nm 미만인 경우, 표면적을 낮춰 습기와의 반응속도를 낮출 가능성이 커지는 문제점이 있을 수 있으며, 공극이 500 nm 초과인 경우, 또한 표면적이 낮아지는 문제점이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층의 두께가 50 ㎛ 미만인 경우에는 빠르고 효율적으로 수분을 흡수하는 효과가 저해될 수 있으며, 상기 제2 다공성 층의 두께가 5000 ㎛ 초과인 경우에는, 제2 다공성 층 내부에 오히려 습기가 포집되어 수분 이동을 방해할 우려가 있다. 보다 바람직하게는 상기 제2 다공성 층의 두께는 100 내지 1000 ㎛ 일 수 있으며, 이 경우 수분을 이동시키는 효과가 보다 좋을 수 있다. According to one embodiment, the pores of the second porous layer may be between 100 nm and 500 nm, and the thickness of the second porous layer may be between 50 and 5000 m. Since the second porous layer comprises a water absorbent material or is formed of nanofibers coated with an absorbent material, the second porous layer must be capable of rapidly absorbing moisture inside and discharging it to the outside. Therefore, if the pore size of the second porous layer is less than 100 nm, there is a possibility that the possibility of lowering the surface area and lowering the reaction rate with moisture may increase, and if the pore size exceeds 500 nm, have. According to an embodiment of the present invention, when the thickness of the second porous layer is less than 50 탆, the effect of quickly and efficiently absorbing moisture may be impaired. When the thickness of the second porous layer is more than 5000 탆, , Moisture may be trapped inside the second porous layer, which may interfere with water movement. More preferably, the thickness of the second porous layer may be in the range of 100 to 1000 탆, and in this case, the effect of moving moisture may be better.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 다층 멤브레인의 투습방수 효과를 나타낸 것이다. 본 발명의 다층 멤브레인은, 외부로부터는 수분 및 이물질의 투과를 방지하며, 내부의 습기 또는 수분을 외부로 원활하게 배출시킬 수 있다.FIG. 2 shows the effect of the moisture permeation and waterproofing of a multilayer membrane according to an embodiment of the present invention. The multilayer membrane of the present invention prevents permeation of moisture and foreign matter from the outside and can smoothly discharge moisture or moisture inside.

본 발명의 제2 측면은, 소수성 고분자 용액을 전기방사하여 제1 다공성 층을 제조하는 단계; 친수성 고분자 및 소수성 고분자를 블록 공중합하여, 비다공성 층을 제조하는 단계; 폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 고분자 용액을 전기 방사하여, 흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅된 제2 다공성 층을 제조하는 단계; 및 상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성을 차례로 적층하여 부착하는 단계;를 포함하는, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for fabricating a semiconductor device, comprising: preparing a first porous layer by electrospinning a hydrophobic polymer solution; Block copolymerizing the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer to produce a non-porous layer; At least one polymer solution selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate is electrospun, Or a second porous layer coated with an absorbent material; And depositing and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous in this order.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는, 전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm, 용액공급속도 (멀티노즐 사용 시) 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것일 수 있다. 방사 전압이 20kV 미만일 경우에는 노즐에서 공급되는 고분자용액의 임계표면장력을 이기는 전기장이 생성되지 않아, 섬유형성이 이루어지지 않고, 용액이 불안정한 상태가 된다. 반대로, 방사 전압이 70kV를 초과할 경우에는 생성되는 섬유직경이 얇아지며 형성된 섬유에 과도한 자기장이 부여되어 형태 또한 불규칙하게 생성된다. 또한, 방사 거리가 5cm 미만일 경우에는 노즐에 의한 간섭으로 막질 특성이 저하될 우려가 있다. 반대로, 방사 거리가 30cm를 초과할 경우에는 자기장의 안정한 형성을 막아 섬유제조가 되지 않을 수 있다. 그리고, 용액공급속도 (멀티노즐 사용 시)가 10 ml/h 미만일 경우에는 공급액이 너무 작아 연속적인 섬유제조가 불가능 하다는 문제점이 있을 수 있으며, 1500 ml/h 초과인 경우에는 섬유직경의 불균일을 발생시키고, 버려지는 용액이 많아 효율 및 경제적인 문제점이 있을 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 용액공급속도는 100 내지 500 ml/h일 수 있다.According to one embodiment, the electrospinning for preparing the first porous layer is carried out under conditions of a voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm, a solution feed rate (using a multi-nozzle) of 10 to 1500 ml / h It can be done. When the radiation voltage is less than 20 kV, no electric field is generated to overcome the critical surface tension of the polymer solution supplied from the nozzle, and the fiber is not formed and the solution becomes unstable. Conversely, when the radiation voltage exceeds 70 kV, the resulting fiber diameter is thinned, and the formed fiber is given an excessive magnetic field, resulting in irregular shape. When the spinning distance is less than 5 cm, there is a possibility that the film quality characteristic is deteriorated due to interference by the nozzles. On the other hand, if the spinning distance exceeds 30 cm, the stable formation of the magnetic field may be blocked and fiber production may not be achieved. If the solution feed rate (when a multi-nozzle is used) is less than 10 ml / h, the feed solution may be too small to produce continuous fibers. If the feed rate is more than 1500 ml / h, And there are many solutions that are discarded, resulting in problems of efficiency and economics. More preferably, the solution supply rate may be 100 to 500 ml / h.

일 실시예에 따르면, 상기 비다공성 층을 제조하는 단계에서, 상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드 (PAN), 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)일 수 있다.According to one embodiment, in the step of preparing the non-porous layer, the hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol Wherein the hydrophobic polymer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid (PAA), polyvinyl, hydrolyzed polyacrylamide (PAN), and chitosan, and the hydrophobic polymer is polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate .

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층을 제조하는 단계는, 상기 고분자 용액 및 흡수성 물질을 혼합하여 복합 전기방사하는 단계; 또는 상기 고분자 용액을 전기방사하여 다공성 층을 제조한 후, 표면을 콤마코팅 또는 딥코팅 방식을 사용하여 흡수성 물질로 코팅하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 상기 흡수성 물질을 혼합하여 복합 전기 방사하는 경우, 상기 흡수성 물질은 1 내지 10wt%의 용액 상태로 준비되어 고분자 용액과 혼합되어 전기방사 될 수 있다. According to one embodiment, the step of preparing the second porous layer may include: a step of mixing the polymer solution and the absorbent material and performing composite electrospinning; Or a step of electrospunning the polymer solution to prepare a porous layer, and then coating the surface with an absorbent material using a comma coating method or a dip coating method. When the water absorbent material is mixed and electrospun, the water absorbent material may be prepared in a solution state of 1 to 10 wt%, mixed with the polymer solution, and electrospun.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는, 전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm, 용액공급속도 (멀티노즐 사용 시) 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것일 수 있다. 방사 전압이 20kV 미만일 경우에는 노즐에서 공급되는 고분자용액의 임계표면장력을 이기는 전기장이 생성되지 않아, 섬유형성이 이루어지지 않고, 용액이 불안정한 상태가 된다. 반대로, 방사 전압이 70kV를 초과할 경우에는 생성되는 섬유직경이 얇아지며 형성된 섬유에 과도한 자기장이 부여되어 형태 또한 불규칙하게 생성된다. 또한, 방사 거리가 5cm 미만일 경우에는 노즐에 의한 간섭으로 막질 특성이 저하될 우려가 있다. 반대로, 방사 거리가 30cm를 초과할 경우에는 자기장의 안정한 형성을 막아 섬유제조가 되지 않을 수 있다.According to one embodiment, the electrospinning for preparing the second porous layer is carried out under conditions of a voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm, a solution feed rate (using a multi-nozzle) of 10 to 1500 ml / h It can be done. When the radiation voltage is less than 20 kV, no electric field is generated to overcome the critical surface tension of the polymer solution supplied from the nozzle, and the fiber is not formed and the solution becomes unstable. Conversely, when the radiation voltage exceeds 70 kV, the resulting fiber diameter is thinned, and the formed fiber is given an excessive magnetic field, resulting in irregular shape. When the spinning distance is less than 5 cm, there is a possibility that the film quality characteristic is deteriorated due to interference by the nozzles. On the other hand, if the spinning distance exceeds 30 cm, the stable formation of the magnetic field may be blocked and fiber production may not be achieved.

용액공급속도 (멀티노즐 사용 시)가 10 ml/h 미만일 경우에는 공급액이 너무 작아 연속적인 섬유제조가 불가능 하다는 문제점이 있을 수 있으며, 1500 ml/h 초과인 경우에는 섬유직경의 불균일을 발생시키고, 버려지는 용액이 많아 효율 및 경제적인 문제점이 있을 수 있다.If the solution feed rate (when a multi-nozzle is used) is less than 10 ml / h, the feed liquid may be too small to produce continuous fibers. If the feed rate is more than 1500 ml / h, There are many solutions to be discarded, which may be an efficiency and economical problem.

일 실시예에 따르면, 상기 흡수성 물질은, 키토산, 에틸렌 비닐 에스테르 아크릴레이트 파우더, 아크릴계 화합물, 다공성 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것일 수 있다. 제2 나노섬유는 상기 흡수성 물질을 포함하거나, 상기 흡수성 물질로 코팅되므로, 내부의 습기를 빠르고 효율적으로 흡수할 수 있다. According to one embodiment, the water absorbent material may be at least one selected from the group consisting of chitosan, ethylene vinyl ester acrylate powder, acrylic compound, porous zeolite, and bentonite. Since the second nanofibers include the absorbent material or are coated with the absorbent material, it is possible to quickly and efficiently absorb the moisture inside.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성을 차례로 적층하여 부착하는 단계는, 도트방식의 접착제를 통한 접합, 니들펀칭, 핫캘린더링접합, 저융점폴리머를 이용한 접합, 하이드로엔탕글먼트접합 (hydroentanglement, 수압을이용), 스티치접합 및 울트라소닉결합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방식을 사용하여 수행되는 것일 수 있다.According to one embodiment, the step of laminating and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous in order may be performed by bonding through a dot type adhesive, needle punching, hot calendering bonding, bonding using a low melting point polymer , Hydroentanglement (using hydroentanglement), stitch bonding, and ultrasonic bonding. ≪ Desc / Clms Page number 7 >

<실시예 1: 제1 다공성 층의 제조>&Lt; Example 1: Preparation of first porous layer >

제1 다공성 층을 제조하기 위하여 고분자 용액을 준비하였다. 방사를 위하여 DMF: Acetone 의 비율을 3 : 7로 혼합한 용매에 PVDF 을 15- 20 wt%로 하여 준비하였다. 전기방사장비는 1) High Voltage Power Supply, 2) Syringe Pump, 3) Collector Units로 구성된 것을 사용하였다. 방사는 50 kV의 전압으로 15 cm 거리에서, 200 ml/hr 방사속도 (멀티노즐 사용)인 조건 하에서 수행되었다. 제조된 제1 다공성 층은 5mm 두께로 절단한 후, 공극의 크기를 측정하였으며, 평균적으로 50 ㎛의 크기로 측정되었다.A polymer solution was prepared to prepare the first porous layer. For spinning, PVDF was prepared in a solvent mixture of DMF: Acetone at a ratio of 3: 7 to 15 to 20 wt%. 1) High Voltage Power Supply, 2) Syringe Pump, and 3) Collector Units. The emission was performed under the conditions of a voltage of 50 kV at a distance of 15 cm and a spinning rate of 200 ml / hr (using a multi-nozzle). The prepared first porous layer was cut to a thickness of 5 mm, and the size of the pores was measured. The average pore size was measured to be 50 탆.

<실시예 2: 비다공성 층의 제조>&Lt; Example 2: Preparation of non-porous layer >

폴리에틸렌글리콜 (PEG) 단량체 에틸렌글리콜과 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN) 단량체(에틸렌글리콜 및 dimethyl 2,6-naphthalene dicarboxylate)를 각각 준비하였으며, 이들은 별도의 정제과정 없이 60 ℃에서 24시간 이상 건조된 상태였다. 친수성 고분자와 소수성 고분자의 공중합체 합성 반응은, 에스터화 반응과 중축합의 두 단계 반응으로 진행되었다. 우선 에스터화 반응을 위하여 폴리에틸렌글리콜 단량체와 폴리에틸렌 나프탈레이트를 1:2.2 (몰비) 비율로 반응기에 넣고 질소 기류하에 140 ℃까지 1시간 동안 승온시킨 후, tetrabutyl orthotitanate 촉매를 500 ppm 주입한 후, 30 분 동안 190 ℃까지 승온시켰다. 반응이 완료된 후, Pyrexㄾ 의 중축합 반응 장치를 이용하여 에스터화 반응으로 생성된 생성물과 중축합 촉매인 antimony trioxide, 열안정제인 trimethyl phospate를 각각 500ppm 넣고 질소기류하에 90분 동안 온도를 190 ℃까지 서서히 승온시키며 동시에 진공도를 600 torr에서 50 torr까지 서서히 낮춰주었다. 반응기 내부의 온도가 260 ℃에 이르면 진공도를 0.5 torr로 낮추고 중합반응을 2시간 진행하였다. 교반기의 속도는 100 내지 150rpm을 유지하다가 점도가 상승하면 300 rpm으로 올렸다. 합성된 공중합체는, 몰드에 넣고 용융시킨 후 프레스로 압착하여 실리콘 위에 부어 100 ㎛ 두께의 막형태로 제조하였다. (이 외에도 solvent casting 방법을 사용하여 공중합체를 용해한 후, 용매를 증발시켜서 얇은 막 형태를 제조할 수도 있다.)Polyethylene glycol (PEG) monomers Ethylene glycol and polyethylene naphthalate (PEN) monomers (ethylene glycol and dimethyl 2,6-naphthalene dicarboxylate) were prepared and dried at 60 ° C for more than 24 hours without further purification. The copolymerization reaction of the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer was carried out by a two - step reaction of esterification and polycondensation. First, for the esterification reaction, polyethylene glycol monomer and polyethylene naphthalate were added to the reactor at a ratio of 1: 2.2 (mole ratio), and the temperature was elevated to 140 ° C for 1 hour under a nitrogen stream. Then, 500 ppm of tetrabutyl orthotitanate catalyst was injected, Lt; 0 &gt; C. After completion of the reaction, 500 ppm of antimony trioxide, a polycondensation catalyst, and trimethyl phospate, a thermal stabilizer, were added to the polycondensation reactor of Pyrex 하여 , and the temperature was maintained at 190 ° C for 90 minutes The temperature was gradually raised and the vacuum level was gradually lowered from 600 torr to 50 torr. When the temperature inside the reactor reached 260 ° C, the degree of vacuum was lowered to 0.5 torr and the polymerization reaction proceeded for 2 hours. The speed of the stirrer was maintained at 100 to 150 rpm, and the viscosity was raised to 300 rpm when the viscosity increased. The synthesized copolymer was put into a mold, melted, pressed with a press, and poured onto silicon to prepare a film having a thickness of 100 탆. (In addition, a thin film may be prepared by dissolving a copolymer using a solvent casting method and then evaporating the solvent.)

<실시예 3: 제2 다공성 층의 제조>&Lt; Example 3: Preparation of second porous layer >

제2 다공성 층을 제조하기 위하여 고분자 용액 및 흡수성 물질을 준비하였다. 방사를 위하여 DMAc: Acetone 의 비율을 2 : 1로 혼합한 용매에 셀룰로오스 아세테이트(CA)를 11Wt% 및 키토산 3wt%를 준비하였다. 전기방사장비는 1) High Voltage Power Supply, 2) Syringe Pump, 3) Collector Units로 구성된 것을 사용하였다. 방사는 50 kV의 전압으로 15 cm 거리에서, 200 ml/hr 방사속도 (멀티노즐 사용)인 조건 하에서 수행되었다. 제조된 제2 다공성 층은 500 ㎛ 두께로 절단한 후, 공극의 크기를 측정하였으며, 평균적으로 300 nm 의 크기로 측정되었다.A polymer solution and an absorbent material were prepared to prepare the second porous layer. Cellulose acetate (CA) 11 wt% and chitosan 3 wt% were prepared in a solvent in which DMAc: Acetone ratio was mixed at a ratio of 2: 1 for spinning. 1) High Voltage Power Supply, 2) Syringe Pump, and 3) Collector Units. The emission was performed under the conditions of a voltage of 50 kV at a distance of 15 cm and a spinning rate of 200 ml / hr (using a multi-nozzle). The prepared second porous layer was cut into a thickness of 500 탆, and then the size of the pores was measured. The average size of the pores was measured to be 300 nm.

<실시예 4: 다층 멤브레인의 투습도 측정>&Lt; Example 4: Measurement of moisture permeability of multilayer membrane >

본 발명의 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성 층을 순차적으로 적층하여 도트 방식으로 접착제를 도포한 후 접착하여, 본 발명의 다층 멤브레인을 제조하였다. 상기 다층 멤브레인을 지름 약 6cm 의 원형으로 절단한 후, 흡습제 (염화칼슘 KS M 8040) 33g 담긴 투습컵에 설치하였다. (투습컵은 KS 표준에 따른 투습도 측정방법에 사용되는 것으로서, 흡습제로부터 3mm 위치에 실험편이 위치되며 너트 등으로 봉합 가능한 장치이다) 이 때, 흡수성 물질을 포함하는 제2 다공성 층이 투습컵의 외부로 배치되고, 제1 다공성 층이 투습컵의 내부로 배치되도록 하였다. The first porous layer, the non-porous layer and the second porous layer of the present invention were sequentially laminated, applied with an adhesive in a dot manner, and then adhered to produce a multilayered membrane of the present invention. The multi-layer membrane was cut into a circular shape having a diameter of about 6 cm, and then placed in a moisture-permeable cup containing 33 g of a hygroscopic agent (calcium chloride KS M 8040). (The moisture permeable cup is used in the method of measuring the moisture permeability according to the KS standard, and the test piece is placed at a position 3 mm from the moisture absorber. The second porous layer containing the water absorbent material is attached to the outside of the moisture- So that the first porous layer was disposed inside the moisture-permeable cup.

온도 약 40℃, 상대습도 약 90 %의 항온 항습 장치에 넣고 1 시간 동안 방치한 후 꺼내어 무게 a1를 측정하였다. 다시 항온 항습 장치에 넣고 1 시간 동안 방치한 후 무게 a2를 측정하였다. 이와 같은 과정을 각각 3회 반복하고 평균값을 구하여 투습도를 계산하였다. The sample was placed in a constant temperature and humidity device having a temperature of about 40 ° C and a relative humidity of about 90%, allowed to stand for 1 hour, and then taken out to measure a weight a 1. After putting in a constant temperature and humidity device for 1 hour, the weight a2 was measured. This procedure was repeated three times each, and the average value was calculated to calculate the moisture permeability.

P= 24hr * (a1-a2)/S P = 24hr * (a1-a2) / S

P=투습도 (g/m2·24h), S=투습면적 m2 (0.002826m2)P = water vapor permeability (g / m 2 24h), S = moisture permeation area m 2 (0.002826m 2 )

본 발명의 다층 멤브레인의 투습도는 평균 8,070 g/m2·24h 으로 측정되었는 바, 일방향성 투습 효과가 상당히 좋은 것으로 나타났다.The moisture permeability of the multi-layer membrane of the present invention was measured to be 8,070 g / m 2 · 24 h on average, and the unidirectional moisture permeation effect was remarkably good.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, if the techniques described are performed in a different order than the described methods, and / or if the described components are combined or combined in other ways than the described methods, or are replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (15)

소수성 고분자로부터 형성된 제1 나노섬유를 포함하는 제1 다공성 층;
비다공성 층; 및
흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅된 제2 나노섬유를 포함하는 제2 다공성 층;을 포함하고,
상기 비다공성 층은, 친수성 고분자 및 소수성 고분자의 블록 공중합체를 포함하고 미세기공이 없는 구조를 가지며, 상기 친수성 고분자와 상기 소수성 고분자의 수분 흡수력에 따른 농도 구배를 형성하여 내부로부터 외부로 수분을 이동시키는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
A first porous layer comprising a first nanofiber formed from a hydrophobic polymer;
A non-porous layer; And
And a second porous layer comprising a second nanofiber containing an absorbent material or coated with an absorbent material,
The non-porous layer includes a block copolymer of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer and has a structure free of micropores. The hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer form a concentration gradient according to the water absorption ability, One-way breathable waterproof multi-layer membrane.
제1항에 있어서,
상기 제1 나노섬유를 형성하는 상기 소수성 고분자는,
폴리프로필렌 (PP), 나일론 (Nylon), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리스타일렌 (PS), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄 (PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐리덴클로라이드 (PVDC), 폴리설폰 (PSU) 및 폴리비닐리덴디플루오르 (PVDF)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.

The method according to claim 1,
The hydrophobic polymer forming the first nanofibers may be a hydrophobic polymer,
Polypropylene (PP), nylon, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl acetate (PVAc), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polyacrylonitrile, polyurethane (PU) Is at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PE), polyvinylidene chloride (PVDC), polysulfone (PSU) and polyvinylidene difluoride (PVDF).

제1항에 있어서,
상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드, 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고,
상기 비다공성 층의 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
The method according to claim 1,
The hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAA), polyvinyl, Chitosan, &lt; / RTI &gt;
Wherein the hydrophobic polymer of the non-porous layer is polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
제1항에 있어서,
상기 제2 나노섬유는,
폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
The method according to claim 1,
The second nanofiber may include a first nanofiber,
Wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate.
제1항에 있어서,
상기 흡수성 물질은,
키토산, 에틸렌 비닐 에스테르 아크릴레이트 파우더, 아크릴계 화합물, 다공성 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
The method according to claim 1,
The water-
Is at least one selected from the group consisting of chitosan, ethylene vinyl ester acrylate powder, acrylic compound, porous zeolite and bentonite.
제1항에 있어서,
상기 제1 다공성 층의 공극은, 10 내지 100 ㎛이고,
상기 제1 다공성 층의 두께는 1 내지 10 mm 인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
The method according to claim 1,
The pore of the first porous layer is 10 to 100 탆,
Wherein the first porous layer has a thickness of 1 to 10 mm.
제1항에 있어서,
상기 제2 다공성 층의 공극은, 100 nm 내지 500 nm이고,
상기 제2 다공성 층의 두께는, 50 내지 5000 ㎛인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인.
The method according to claim 1,
The pore of the second porous layer is 100 nm to 500 nm,
Wherein the second porous layer has a thickness of 50 to 5000 탆.
소수성 고분자 용액을 전기방사하여 제1 다공성 층을 제조하는 단계;
친수성 고분자 및 소수성 고분자를 블록 공중합하여, 비다공성 층을 제조하는 단계;
폴리비닐알콜 (PVA), 폴리비닐아세테이트 (PVAc), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 아크릴계 친수성 고분자, 및 가수분해한 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 고분자 용액을 전기 방사하고, 흡수성 물질을 함유하거나 흡수성 물질로 코팅하여 제2 다공성 층을 제조하는 단계; 및
상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성 층을 차례로 적층하여 부착하는 단계;를 포함하고,
상기 비다공성 층은, 미세기공이 없는 구조를 가지며 상기 친수성 고분자와 상기 소수성 고분자의 수분 흡수력에 따른 농도 구배를 형성하여 내부로부터 외부로 수분을 이동시키는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
Preparing a first porous layer by electrospinning a hydrophobic polymer solution;
Block copolymerizing the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer to produce a non-porous layer;
At least one polymer solution selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene glycol (PEG), acrylic hydrophilic polymer, and hydrolyzed cellulose acetate is electrospun, Or coating with a water absorbent material to produce a second porous layer; And
And laminating and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous layer in this order,
Wherein the non-porous layer has a structure free of micropores and forms a concentration gradient according to a water absorption capacity of the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer, thereby transferring moisture from the inside to the outside.
제8항에 있어서,
상기 제1 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는,
전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm 및 용액공급속도 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
9. The method of claim 8,
The electrospinning process for producing the first porous layer comprises:
A voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm, and a solution feed rate of 10 to 1500 ml / h.
제8항에 있어서,
상기 비다공성 층을 제조하는 단계에서,
상기 친수성 고분자는, 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 폴리메타크릴산 메틸 (PMMA), 폴리에틸렌옥사이드 (PEO), 폴리비닐알코올 (PVA), 폴리아크릴산 (PAA), 폴리비닐, 가수분해된 폴리아크릴아마이드 및 키토산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고,
상기 비다공성 층의 상기 소수성 고분자는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
9. The method of claim 8,
In the step of preparing the non-porous layer,
The hydrophilic polymer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol (PEG), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAA), polyvinyl, hydrolyzed polyacrylamide and chitosan And at least one selected from the group consisting of
Wherein the hydrophobic polymer of the non-porous layer is polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
제8항에 있어서,
상기 제2 다공성 층을 제조하는 단계는,
상기 고분자 용액 및 상기 흡수성 물질을 혼합하여 복합 전기방사하는 단계; 또는
상기 고분자 용액을 전기방사하여 다공성 층을 제조한 후, 표면을 콤마코팅 또는 딥코팅 방식을 사용하여 상기 흡수성 물질로 코팅하는 단계;를 포함하는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the step of fabricating the second porous layer comprises:
Mixing the polymer solution and the water absorbent material to form a composite electrospun; or
And a step of electrospinning the polymer solution to prepare a porous layer, and then coating the surface with the water absorbent material using a comma coating or a dip coating method.
제8항에 있어서,
상기 제2 다공성 층을 제조하기 위한 전기방사는 전압 20 내지 70 kV, 방사거리 5 내지 30 cm 및 용액공급속도 10 내지 1500 ml/h의 조건에서 수행되는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the electrospinning for producing the second porous layer is carried out under the conditions of a voltage of 20 to 70 kV, a radiation range of 5 to 30 cm and a solution feed rate of 10 to 1500 ml / h. .
제8항에 있어서,
상기 흡수성 물질은,
키토산, 에틸렌 비닐 에스테르 아크릴레이트 파우더, 아크릴계 화합물, 다공성 제올라이트 및 벤토나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.
9. The method of claim 8,
The water-
Wherein the hydrophilic polymer is at least one selected from the group consisting of chitosan, ethylene vinyl ester acrylate powder, acrylic compound, porous zeolite and bentonite.
제8항에 있어서,
상기 제1 다공성 층, 비다공성 층 및 제2 다공성 층을 차례로 적층하여 부착하는 단계는,
도트방식의 접착제를 통한 접합, 니들펀칭, 핫캘린더링접합, 저융점폴리머를 이용한 접합, 하이드로엔탕글먼트접합 (hydroentanglement), 스티치접합 및 울트라소닉결합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방식을 사용하여 수행되는 것인, 일방향성 투습방수 다층 멤브레인 제조방법.9. The method of claim 8,
The step of sequentially laminating and attaching the first porous layer, the non-porous layer, and the second porous layer,
At least one method selected from the group consisting of bonding via a dot type adhesive, needle punching, hot calendering bonding, bonding using a low melting point polymer, hydroentanglement, stitch bonding and ultrasonic bonding is used Wherein the unidirectional breathable waterproof multilayer membrane is produced by a method comprising the steps of: 삭제delete
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