KR102263969B1

KR102263969B1 - 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102263969B1
Application number: KR1020200183999A
Authority: KR
Inventors: 장근훈; 차진섭
Original assignee: 주식회사 실론; 주식회사 브리즈텍스
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-06-14

Abstract

본 발명은 표면에 도트 코팅된 핫멜트 접착제를 이용하여 원단에 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 아웃도어 의류의 제조에 적용되어 투습방수성이 우수하고, 상기 아웃도어 의류의 제조공정을 단순화할 수 있는 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조 및 그 제조방법 { Heat adhesive membrane structure having a moist permeable and water proof properties and manufacturing method thereof }

본 발명은 아웃도어 의류 제조용 기능성 원단의 제조에 사용되는 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조 및 그 제조방법으로서, 직물 등 원단 기재의 일측면에 열과 압력을 가하여 부착함으로서 아웃도어 의류를 제조하기 위한 투습방수성을 갖는 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조 및 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 투습방수용 원단은 의류 내부의 땀 등의 수증기는 외부로 통과시켜 배출하고, 외부의 비 등의 수분은 의류의 내부로 스며들지 않게 하여, 비나 눈에 젖지 않고(waterproof) 땀은 배출시켜(breathable) 착용자의 체온조절을 돕고, 쾌적감을 유지하도록 하는 원단 소재를 가리킨다.

이러한 투습방수용 원단은 구조가 치밀하면서도 굴곡성있는 기공이 있어 추운 환경에서 활동량이 증가하여 땀을 흘리는 경우에도 인체와 환경 간의 매개체로서 작용하여 열과 수분 등의 전달을 조절함으로써 땀이 응축되거나 체온을 빼앗기지 않도록 한다.

최근, 건강과 레저 활동에 대한 관심이 증가되고 있어 투습방수용 원단은 다양한 분야에 적용되고 있으며, 고급화 및 웰빙 붐을 타고 이러한 기능성이 더욱 강조되고 있다. 또한 이러한 투습방수용 원단은 아웃도어 의류, 등산복, 야외 외출복, 침낭 등으로 그 활용 범위가 점차 넓어지고 있다.

한편 주 52시간 근무제가 도입되면서 여가 시간이 늘고, 편안하고 여유 있는 삶을 중시하는 라이프 스타일이 트렌드화되면서 아웃도어 의류는 매년 높은 매출 성장율을 기록하고 있다.

상기와 같은 투습방수용 원단을 제조하는 기술로는 습식 공법, 건식 공법과 라미네이팅 공법 등이 있으며, 상기 라미네이팅 공법은 투습방수성을 갖는 멤브레인(membrane)을 별도로 제조한 후 접착제를 사용하여 원단과 합포함으로서 투습방수용 원단을 제조하는 공법이다.

이러한 라미네이팅 공법에 의해 투습방수용 원단을 제조하기 위한 멤브레인에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0127760호(2017. 11. 22.)에는 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 제조방법이 제시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0126940호(2010. 12. 03.)에는 이형지 표면에 미세한 폴리우레탄 비드(beads)들을 가교(cross link)된 상태로 적층시키고, 폴리우레탄 비드들 사이에 미세한 기공을 다수 형성시켜서 통기성 및 투습성이 뛰어난 투습방수 멤브레인 및 그 제조방법이 제시되어 있다. 그리고 대한민국 공개특허공보 제 10-2017-0068984호(2017. 06. 20.)에는 직물기재; 상기 직물기재의 접착면에 형성되는 표면개질층; 상기 표면개질층에 전사되는 도트 접착부재; 및 상기 도트 접착부재에 의해 상기 직물기재에 접착되는 멤브레인을 포함하는 투습방수용 원단 및 그 제조방법이 제시되어 있다.

그러나, 이러한 종래기술에 따른 투습방수용 원단을 제조하기 위한 멤브레인은 원단에 접착시 액상 접착제가 불균일한 도포 분포를 갖게 되어 투습 효율이 균일하지 못하고, 액상 접착제가 원단에 스며들게 되어 투습성을 저하시키는 문제점이 있다. 특히 원단 기재에 접착된 멤브레인의 박리 내구성이나 마모 내구성이 불량하여 제조된 아웃도어 의류의 세탁내구성이 불량해지는 문제점이 있다.

본 발명은 표면에 도트 코팅된 핫멜트 접착제를 이용하여 원단 기재에 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 아웃도어 의류의 제조에 적용되어 투습방수성이 우수하고, 상기 아웃도어 의류의 제조공정을 단순화할 수 있는 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는, 원단 기재에 투습방수성을 부여하기 위한 0.1 ~ 0.3 mm의 두께를 갖는 멤브레인층(50); 상기 멤브레인층(50)의 하부에 구비되는 이형층(70); 및 멤브레인층(50)을 원단 기재에 접착하기 위하여 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 전사되되, 상기 도트의 단위밀도는 30 ~ 220 개/cm²이고, 선형밀도는 7 ~ 40 개/inch 이며, 도포양은 7 ~ 30 g/m² 인 핫멜트 접착제층(30);을 포함하고, 투습도는 3,000 ~ 50,000 g/m²/24h 인 것을 특징으로 하고, 상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)이 구비되며, 상기 멤브레인층(50)은 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리아미드 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조방법은, 하부에 이형층(70)이 형성된 멤브레인층(50)을 준비하는 제 1 단계; 상기 멤브레인층(50)의 상부에 용융 점도가 20,000 ~ 50,000 cps인 핫멜트 접착제층을 도트 형상으로 전사하는 단계로서, 상기 도트의 단위밀도는 30 ~ 220 개/cm²이고, 선형밀도는 7 ~ 40 개/inch 이며, 도포양은 7~30 g/m² 인 제 2 단계; 상기 핫멜트 접착제층(30)을 열고착하는 제 3 단계; 및

상기 핫멜트 접착제층(30)을 냉각하는 제 4 단계;를 포함하되, 투습도는 3,000 ~ 50,000 g/m²/24h 이며, 상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)을 추가하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 이후에 원단 기재와 열접착되어 아웃도어 의류용 투습방수용 원단을 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 평판 프레스 혹은 롤러 프레스 등을 이용하여 의류제조용 원단 기재에 열접착함으로써 투습방수성을 갖는 기능성 원단의 제조가 용이하게 된다. 또한 봉제 공정시 라미네이팅 공정에 의해 투습방수성 기능성 원단의 제조가 가능하게 되어 아웃도어용 의류의 제조 단계를 축소함으로써, 최종 제품의 가격경쟁력을 제고할 수 있게 된다. 그리고 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 용매를 사용하지 않음으로써 기존의 원단에 접착제를 도포한 뒤 멤브레인과 원단을 합포하여 접착하는 방식 대비 친환경적이며, 또한 아웃도어 의류의 디자인 완성도를 높힐 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 단면도이며,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 상부 평면도이며,
도 4는 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조 공정도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 핫멜트 접착제 수지의 도포공정에서 사용되는 상부 스크린 롤(100)의 모식도이다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 및 그 제조방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 상부 평면도이며, 도 4는 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조 공정도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 핫Q 접착제 수지의 도포공정에서 사용되는 상부 스크린 롤(100)의 모식도이다.

본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 아웃도어 의류 등의 제조시 원단 기재에 접착함으로써, 상기 원단 기재에 투습방수성을 부여하기 위한 것이다. 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 멤브레인층(50); 상기 멤브레인층(50)의 하부에 구비되는 이형층(70); 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 전사되는 핫멜트 접착제층(30);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)를 제조하기 위해서는 먼저 기저층을 이루는 멤브레인층(50)이 요구된다. 상기 멤브레인층(50)은 아웃도어 의류를 제조하기 위하여 원단 기재에 접착되어 상기 원단 기재에 투습방수성을 부여하기 위한 구성이다.

즉, 상기 멤브레인층(50)은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에스테르(Polyester), 폴리아미드(Polyamide) 등을 이용하여 제조가 가능하다.

즉, 폴리테트라플루오로에틸렌은 멤브레인에 미세한 기공을 균일하게 형성이 가능함으로써 우수한 투습성을 발현하며, 폴리우레탄은 멤브레인에 형성되는 기공의 크기 조절이 용이하며, 폴리에스테르는 투습성과 방수성이 우수함과 동시에 촉감과 내구성이 우수하고 외관 품위가 뛰어나다. 또한 폴리아미드는 내부식성, 내마모성, 내화학성 및 절연성이 우수하여 투습방수용 멤브레인으로 많이 사용되고 있다.

상기와 같은 투습방수성을 갖는 멤브레인층(50)은 상기 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리아미드 등의 합성수지 시트를 유리전이온도 이상의 온도에서 종방향 및 횡방향으로 이축 연신하여 제조되며 특히 비중이 1.38 이하인 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따르면, 상기 투습방수성을 갖는 멤브레인층(50)은 먼저 상기 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리아미드 등의 합성수지를 용융 압출하여 무정형 쉬트를 제조한다. 상기와 같이 얻어진 무정형 쉬트를 연속하여, 유리전이온도 이상의 온도 분위기에서 연신롤을 통과하여 먼저 3배 종연신하고, 이후에 텐터(Tenter) 내에서 3배 횡연신하여 이축 연신 필름을 제조할 수 있다. 상기와 같은 이축 연신 공정을 통해 멤브레인이 제조면서 내부에 불규칙한 형상을 갖는 미세기공이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 이축 연신 공정은 동시 2축 연신 또는 축차 2축 연신이어도 가능하지만, 불규칙한 형상의 미세기공의 형성을 용이하게 하기 위해서는, 먼저 종연신을 한 후 횡연신을 하는 축차 2축 연신이 특히 바람직하다.

또한 이축 연신 공정시 종연신이 3배 미만으로 수행되면, 멤브레인층(50)의 물성이나 두께의 균일성이 저하되는 경우가 있고, 횡연신이 3배 미만으로 수행되면, 열처리 시 수축 응력이 커져서 결과적으로 길이 방향의 인열성이 저하되는 경우가 있다.

상기와 같이 이축 연신 공정을 통해 제조되는 멤브레인층(50)은 밀도가 0.55 ∼ 1.2 g/㎤ 로서 미세기공을 함유하는 멤브레인으로 제조될 수 있다.

상기 미세기공은 이축 연신 공정에 의해 제조되므로 불규칙한 형태를 갖고, 특히 본 발명에 따르면, 상기 미세기공이 0.1 내지 10㎛의 평균공극크기를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 멤브레인층(50)은 이축 연신 공정에 의해 제조됨으로써, 그 내부에 불규칙한 형태를 갖는 다수의 미세기공이 고르게 분포되어 가벼우며, 특히 드레이프성과 표면 질감이 우수한 특징을 갖는다.

또한 본 발명에서 사용되는 멤브레인층(50)의 두께는 0.07 ~ 0.5 mm인 것이 바람직하고, 특히 0.1 ~ 0.3 mm 인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 상기와 같은 두께를 갖는 경우에 의류에 적용시 투습방수성 뿐 아니라 방풍 및 경량성 등이 우수하고, 촉감 등이 우수한 아웃도어 의류의 제조가 가능하게 된다.

또한 아웃도어 의류의 유연성이 저하되지 아니하여 활동성이 편하고, 이에 따라 다양한 기능성 의류 제품의 제조가 가능하게 된다.

그리고 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 상기 멤브레인층(50)의 하부에 이형층(70)을 구비한다.

일반적으로, 이형층(70)은 점착 성분 또는 접착 성분에 잘 붙지 않는 이른바 이형성을 갖는 필름 등으로 구성되며, 상기 멤브레인층(50)에 부착되어 상기 멤브레인층(50)을 보호하며 먼지 또는 이물 등에 의한 멤브레인층(50)의 오염을 방지하는 용도로 사용된다. 또한 의류의 제조가 완료되면 쉽게 박리되는 특성을 이용하여 제거하게 된다.

또한 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 핫멜트 접착제층(30)이 형성된다. 상기 핫멜트 접착제층(30)은 멤브레인층(50)을 의류 제조용 원단 기재에 접착하기 위한 구성으로써, 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조후 열과 압력을 가함으로써, 상기 핫멜트 접착제층(30)을 용융하여 원단 기재에 열접착하게 된다.

본 발명에서 상기 핫멜트 접착제는 물이나 용제를 사용하지 않고, 상온에서 고체 상태인 불휘발성, 불연성, 열가소성 수지(Thermoplastic-resin)를 사용하여, 열을 가하여 용융함으로써 액상으로 피착제에 도포된 후, 냉각 및 고화되면서 접착력을 발휘하는 열용융형 접착제를 가리킨다.

본 발명에서 멤브레인층(50)의 상부에 형성되는 핫멜트 접착제층(30)의 도트 형성 밀도는 적절하게 선택하여 실시할 수 있다.

즉, 도 3은 핫멜트 접착제층(30)이 형성된 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 상부 평면도로서, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 핫멜트 접착제층(30)의 도트 형성 밀도는 상기 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100) 표면의 1 cm²의 내부에 형성되는 핫멜트 접착제층(30)의 도트 개수 즉, 단위 밀도로 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명에서 핫멜트 접착제층(30)의 단위 밀도는 1 ~ 300 개/cm²인 것이 바람직하며, 특히 30 ~ 220 개/ cm²인 것이 바람직하다.

또한 상기 핫멜트 접착제층(30)의 도트 형성 밀도는 도 3에 도시된 바와 같이. 1 인치(inch) 길이의 선상에 일렬로 형성된 핫멜트 접착제층(30)의 개수 즉 선형 밀도로 나타낼 수 있다. 본 발명에서 상기 핫멜트 접착제층(30)의 선형 밀도는 7 ~ 40 개/inch 인 것이 바람직하다.

상기와 같은 단위 밀도 및 선형 밀도의 범위에서 핫멜트 접착제층(30)의 도트가 형성되면, 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 투습도가 3,000 ~ 50,000 g/m²/24h를 유지할 수 있게 되어 투습도의 저하가 크게 발생하지 않게 되어 우수한 투습도를 갖게 된다. 또한 상기 핫멜트 접착제층(30)의 접착력이 가장 우수하게 형성됨으로서, 아웃도어 의류의 제조시

열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 박리 내구성 및 마모 내구성이 우수하게 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)을 추가하는 것도 가능하다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 구비되어 상기 멤브레인층(50)에 무늬를 부여하는 프린트층(10)을 구비하는 것도 가능하다. 상기 프린트층(10)은 도 2 도시된 바와 같이, 멤브레인층(50)의 하부에 구비되어 상기 멤브레인층(50)에 무늬를 부여함으로써, 아웃도어 의류의 제조시 안감이 불필요하게 되며, 또한 아웃도어 의류의 경량화가 가능하게 된다. 특히 아웃도어 의류의 제조 공정이 단순화됨으로써 가격 경쟁력이 제고되는 효과를 갖는다.

상기와 같이 형성된 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 이후에 원단 기재에 열접착됨으로써 아웃도어 의류 제조용 투습방수용 원단의 제조가 가능하게 된다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조 공정을 나타내는 나타내는 공정도이다. 상기 본 발명에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조 공정에서 제 1 단계는 하부에 이형층(70)이 형성된 멤브레인층(50)을 준비하는 단계이다. 상기와 같이 하부에 이형층(70)이 형성된 멤브레인층(50)을 도 4에 도시된 바와 같이 상부 스크린 롤(120)과 하부 롤(200)의 사이로 투입하여 화살표 방향으로 이송한다.

이때 상기 멤브레인층(50)은 앞에서 살핀 바와 같이, 이축 연신 공정에 의해 제조되어 불규칙한 형태를 갖는 미세기공이 형성되되, 비중은 1.38 이하이며, 밀도는 0.55 ~ 1.2 g/cm² 이고, 평균공극크기는 0.1 ~ 10 ㎛ 인 것이 바람직하다.

그리고 제 2 단계로서, 상기 멤브레인층(50)의 상부에 핫멜트 접착제층(30)을 형성한다. 상기 제 2 단계는 먼저, 회전하는 상부 스크린 롤(120)을 이용하여 핫멜트 접착제 수지를 용융하여 도트 형상으로 전사함으로써 멤브레인층(50)의 상부에 핫멜트 접착제층(30)을 형성하게 된다.

즉, 상기 제 2 단계는 상부 스크린 롤(120)에서 핫멜트 접착제 수지를 용융한 후에 상기 상부 스크린 롤(120)의 일측에 구비되는 닥터 블레이드(150)를 통해서 상기 멤브레인(50)의 상부에 핫멜트 접착제 수지의 용융물을 도트 형상으로 전사하여 핫멜트 접착제층(30)을 형성하게 된다.

상기 제 2 단계는 상부 스크린 롤(120)을 이용하여 진행하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 상부 스크린 롤(120)을 이용하여 핫멜트 접착제 수지를 도트 형상으로 전사하는 경우에는 제조되는 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 촉감과 드레이프(drape)성이 우수하게 된다.

또한, 상기 상부 스크린 롤(120)은 도 5과 같이 상기 핫멜트 접착제 수지가 용융되어 용출되는 유출공(15)이 1㎠당 30 ∼ 180 개가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 유출공(15)의 직경은 350 ∼ 750 ㎛인 것이 바람직하다.

상기 핫멜트 접착제층(30)의 형성 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부 스크린 롤(120)을 통해 핫멜트 접착제 수지를 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 도포함으로써, 핫멜트 접착제층(30)을 형성한다. 이때, 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 전사되는 핫멜트 접착제 수지의 양은 7 내지 30 g/㎡인 것이 바람직한데, 도포되는 핫멜트 접착제 수지의 양이 30 g/m² 를 초과하게 되면 원단의 텍스처가 지나치게 경질화 되어 촉감이 저하되고, 7 g/m² 미만인 경우에는 결합강도가 불충분하여 세탁을 견디기에 충분한 내구성을 얻을 수 없으며, 결과적으로 상기 멤브레인층(50)과 원단 기재 간의 접착력이 불량해질 수 있다.

상기 핫멜트 접착제층(30)은 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리비닐클로라이드(PVC), 에틸렌초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA) 중 어느 하나의 핫멜트 접착제 수지를 적절한 온도를 가하여 용융함으로써 형성하게 된다.

이때, 상기 핫멜트 접착제 수지의 녹는점(melting point)은 150 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 용융 지수(melt index)는 5 ~ 500 ㎤/10min인 것이 특히 바람직하다. 즉, 상기 핫멜트 접착제 수지의 용융 지수가 5 ㎤/10min 미만인 경우에는 상기 핫멜트 접착제 수지와 원단기재 및 멤브레인층(50)과의 접착력이 저하되고, 500 ㎤/10min을 초과하는 경우는 용융된 핫멜트 접착제 수지가 원단기재 및 멤브레인층(50)으로 침투하여 내수압이 저하될 수 있다.

이때 상기 핫멜트 접착제층(30)의 전사 속도는 분당 20 ∼ 30 미터인 것이 가장 바람직하다. 또한 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 핫멜트 접착제 수지의 용융 점도는 20,000 cps 내지 50,000 cps인 것이 핫멜트 접착제층(30)의 형성시 가장 바람직하다.

즉, 상기와 같은 용융점도를 갖는 핫멜트 접착제 수지는 멤브레인층(50)에 전사시 초기 밀착성, 초기 접착력, 초기 점착(tack)성 및 내열성이 우수하면서도 동시에 작업성이 우수하고, 경화 시간 단축의 효과가 매우 우수하고, 최종 경화 후 접착력이 가장 우수하다.

그 다음으로는 핫멜트 접착제층(30)이 형성된 멤브레인층(50)이 이형층(70)과 함께 텐터(350)를 통과함으로써 상기 멤브레인층(50)의 상부에 형성된 핫멜트 접착제층(30)에 함유된 수분을 증발시키고, 상기 핫멜트 접착제층(30)을 열고착하는 제 3 단계를 거치게 된다.

이때 상기 텐터(350)의 온도 조건은 상기 핫멜트 접착제의 용융온도에 따라서 적절하게 세팅되어 실시할 수 있다.

상기 제 3 단계에서 상기 멤브레인층(50)의 상부에 안착된 핫멜트 접착제는 도트 형상으로 핫멜트 접착제층(30)을 형성하게 된다.

이때 상기 핫멜트 접착제층(30)은 7 ~ 30 g/m²로 형성되는 것이 이후에 원단 기재에 열접착된 후 접착력이 가장 우수하게 형성됨으로서, 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 박리 내구성 및 마모 내구성이 우수하게 형성될 수 있다.

또한 상기 제 3 단계를 완료한 후에는 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 형성된 핫멜트 접착제층(30)을 냉각하는 제 4 단계를 거치게 된다. 상기 제 4 단계는 냉각롤(400)을 이용하여 상기 핫멜트 접착제층(30)을 냉각함으로써 이후에 권취가 가능하게 된다.

상기와 같이 제 4 단계에서 핫멜트 접착제층(30)을 냉각함으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조가 완료되게 된다.

또한 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)을 추가하는 단계를 부가할 수 있다. 상기 프린트층(10)은 도 2 도시된 바와 같이, 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 구비되어 무늬를 부여함으로써, 아웃도어 의류의 제조시 안감이 불필요하게 되며, 또한 아웃도어 의류의 경량화가 가능하게 된다. 특히 아웃도어 의류의 제조 공정이 단순화됨으로써 가격 경쟁력이 제고되는 효과를 갖는다.

상기 프린트층(10)은 멤브레인층(50)의 하부에 인쇄되되, 통상의 인쇄방법 즉, 솔벤트 인쇄, 라텍스 인쇄, 토너 인쇄, 전사 인쇄 등에 의해 형성이 가능하며, 본 발명의 프린트층(10) 형성 방법은 이에 제한되지 않는다.

상기 프린트층(10)은 색상과 디자인을 나타내는 염료 외에 빛, 온도, 열, 물 등에 반응하는 다양한 염료들이 혼합되어 다양한 디자인적 효과를 나타낼 수 있다. 이를 위해 상기 프린트층(10)은 날염용 잉크에 감온염료, 감광염료, 축광파우더, 자외선 차단제, 발수발유방수제, 광택제, 수성난연 페인트, 글래스 비드, 광택제 중 적어도 하나가 혼합되어 형성될 수 있다. 이들의 사용에 의해 빛, 열, 자외선, 물 등의 외부 조건에 대해 특정 디자인 패턴이 보이거나 숨겨지게 되므로 디자인적인 효과를 부각시킬 수 있다.

상기와 같은 단계를 거쳐 제조 완료된 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 열과 압력을 가하여 의류제조용 원단 기재에 열접착함으로써 투습방수성을 갖는 기능성 원단의 제조가 가능하다. 또한 봉제 과정에서 라미네이팅 공정에 의해 투습방수성 기능성 원단의 제조가 가능하게 됨으로써, 아웃도어용 의류의 제조 단계를 축소함으로써, 최종 제품의 가격경쟁력을 제고할 수 있게 된다. 그리고 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)은 친환경적이며, 아웃도어 의류의 디자인 완성도를 높힐 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)는 이후에 의류제조용 원단 기재에 열접착되되, 상기 의류제조용 원단 기재의 접착면은 물리적인 표면개질 또는 극성관능기가 생성되는 화학적인 표면개질을 통해 상기 상기 핫멜트 접착제층(30)과의 접착력을 증대시키는 것이 가능하다.

즉, 상기 물리적인 표면개질은 의류제조용 원단 기재의 접착면에 스크래치, 요철 등을 형성하여 개질하는 것으로, 상기 물리적인 표면개질은 핫멜트 접착제층(30)의 접착면적을 증가시켜 접착력을 높일 수 있다.

또한, 화학적인 표면개질은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 일례로 코로나 방전을 이용한 표면개질이 사용될 수 있다. 코로나 방전을 이용한 표면개질 처리는 고에너지의 전자나 이온을 상기 의류제조용 원단 기재의 표면에 충돌시켜 상기 표면에 래디컬이나 이온을 형성하게 된다. 이들 주위에 오존, 산소, 질소, 수분 등이 반응하여 카르보닐기, 카르복실기, 히드록실기, 시아노기 등의 극성 관능기가 도입되면서 화학적으로 개질될 수 있다. 상기와 같이 상기 의류제조용 원단 기재의 표면이 화학적으로 개질되면, 친수성 향상에 따른 접착성 등이 향상될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조
70 : 이형층
50 : 멤브레인층
100 : 상부 스크린 롤
200 : 하부 롤
150 : 닥터 블레이드
30 : 핫멜트 접착제층
350 : 텐터
400 : 냉각롤

Claims

원단 기재에 부착되어 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)로서,
상기 원단 기재에 투습방수성을 부여하기 위한 0.1 ~ 0.3 mm의 두께를 갖는 멤브레인층(50)으로, 상기 멤브레인층(50)은 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리아미드 중 어느 하나로 구성되고, 밀도는 0.55 내지 1.2 g/㎤ 이고, 비중은 1.38 이하이며, 평균공극크기가 0.1 내지 10 ㎛인 미세기공을 함유하는 멤브레인층(50);
상기 멤브레인층(50)의 하부에 구비되는 이형층(70); 및
상기 멤브레인층(50)을 원단 기재에 접착하기 위하여 상기 멤브레인층(50)의 상부에 도트 형상으로 전사되되, 상기 도트의 단위밀도는 30 ~ 220 개/cm²이고, 선형밀도는 7 ~ 40 개/inch 이며, 도포양은 7 ~ 30 g/m² 인 핫멜트 접착제층(30);을 포함하고,
투습도는 3,000 ~ 50,000 g/m²/24h 인 것을 특징으로 하는 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100).
청구항 1에 있어서,
상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)이 구비되는 것을 특징으로 하는 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100).
삭제
원단 기재; 및
상기 원단 기재의 일측에 열접착되는 상기 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항의 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100);를 포함하는 투습방수용 원단.
하부에 이형층(70)이 형성된 멤브레인층(50)을 준비하는 단계로서, 불규칙한 형상의 미세기공의 형성을 용이하게 하기 위하여 먼저 종연신을 한 후 횡연신을 하는 축차 2축 연신에 의해 상기 멤브레인층(50)을 준비하는 제 1 단계;
상기 멤브레인층(50)의 상부에 용융 점도가 20,000 ~ 50,000 cps인 핫멜트 접착제층(30)을 도트 형상으로 전사하는 단계로서, 상기 도트의 단위밀도는 30 ~ 220 개/cm²이고, 선형밀도는 7 ~ 40 개/inch 이며, 도포양은 7 ~ 30 g/m² 인 제 2 단계;
상기 핫멜트 접착제층(30)을 열고착하는 제 3 단계; 및
상기 핫멜트 접착제층(30)을 냉각하는 제 4 단계;를 포함하되,
투습도는 3,000 ~ 50,000 g/m²/24h 인 것을 특징으로 하는 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조방법.
청구항 5에 있어서,
상기 멤브레인층(50)과 이형층(70)의 사이에 프린트층(10)을 추가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수용 원단을 제조하기 위한 열접착이 가능한 투습방수성 멤브레인 구조(100)의 제조방법.