KR102446829B1 - 투습 및 방수 능력이 향상된 원단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투습 및 방수 능력이 향상된 원단에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 투습 및 방수 능력이 향상된 원단은, 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene)사가 직조되어 구성된 내피층, 그리고 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon)사가 직조되어 구성된 외피층을 포함하고, 상기 내피층과 상기 외피층은 양면직 방식으로 직조되는 것을 특징으로 한다.

Description

투습 및 방수 능력이 향상된 원단{MOISTURE PERMEABLE WATERPROOF FABRIC}

본 발명은 투습 및 방수 능력이 향상된 원단에 관한 것이다.

현대 사회의 질적 향상에 발맞추어 고기능성 및 다기능성을 갖춘 의류용 섬유가 개발되어 오고 있고, 최근에는 이러한 기능성 섬유에 대한 요구 중 착용 쾌적성 측면이 강하게 대두 되고 있다.

특히 기능성 섬유 중에서도 내부의 수분을 외부로 배출하고, 외부의 수분이 내부로 침투하지 못하도록 하는 투습 방수 원단은 수영복, 스포츠웨어 등 다양한 분야의 의복 재료로 각광받고 있다.

투습 방수 원단에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-2103566호(2020년04월16일)(이하 종래기술) 등이 있는데, 종래기술은 원단, 상기 원단의 하층에 접착되며, 다공성 소재로 형성되는 폼, 상기 폼의 하층에 접착되며, 수증기는 통과되고 물은 통과되지 않는 제1 관통홀이 복수개 형성되는 투습방수필름 및 상기 투습방수필름의 하층에 접착되며, 복수개의 제2 관통홀이 형성되는 메쉬를 포함하는 투습 방수 원단을 개시하고 있고, 이를 통해 내부의 땀을 원활하게 배출하고 외부로부터는 방수 기능을 갖는 투습 방수 원단을 제공하고 있다.

그러나 종래기술을 포함한 종래의 기술들은 투습 및 방수 기능을 부여하기 위해 섬유 조직인 원단 본체에 방수용 필름, 다공성 폼, 이를 접합하기 위한 접착제 등을 사용하고 있어서, 접합(합지, 합포 등) 부위에서 발생하는 들뜸이나 공극 형성의 문제가 있고, 접착 부위의 박리가 일어날 여지가 있으며, 제조 과정이 복잡하여 제조성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 강력한 투습 능력을 갖추어 내피층의 수분은 외부로 배출하고 외부로부터 유입되는 수분은 사전에 차단하는 투습 및 방수 성능을 강화한 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 별도의 부재를 사용하지 않고 원단의 소재 선택과 직조 방식의 선택만으로 투습 및 방수 성능이 향상된 원단을 구현함으로써, 접합 부위에서 발생하는 들뜸이나 공극 형성 등의 문제, 접착 부위에서의 박리 문제 등을 해결하고, 나아가 제조성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명에 따른 원단은, 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene)사가 직조되어 구성된 내피층, 그리고 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon)사가 직조되어 구성된 외피층을 포함하고, 상기 내피층과 상기 외피층은 양면직 방식으로 직조되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내피층과 상기 외피층 사이에 구비되는 중간층을 더 포함하고, 상기 중간층은 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene) 섬유, 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon) 섬유, 공정수분율이 0.2 ~ 0.8인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 섬유 중 어느 하나로 구성되고, 상기 내피층, 외피층 및 중간층은 3중직 방식으로 직조되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성, 단계 및 특징을 갖는 본 발명은 PP사로 직조된 소수성 내피층과 인견사로 직조된 친수성 외피층의 공정수분율 차이로 인한 일종의 삼투압 현상을 통해 강력한 투습 기능을 제공하고, 이를 통해 내피층이 젖는 것을 방지하고, 나아가 내피층이 건조한 상태를 상시 유지되도록 한다.

아울러 PP사와 인견사의 양면직(또는 삼중직) 방식의 직조를 통해 투습 및 방수 성능이 향상된 원단을 구현함으로써, 필름, 폼, 접착제 등과 같은 추가 재료의 사용을 회피하고, 접합 부위에서 발생하는 들뜸이나 공극 형성 등의 문제, 접착 부위에서의 박리 문제 등을 해결하며, 나아가 향상된 제조성까지 제공한다는 효과를 갖는다.

도 1은 기본 실시예에 따른 원단의 개략적인 단면을 도시한 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 원단의 투습 및 방수 작용을 도식화한 설명도.
도 5는 제2실시예에 따른 본 원단의 개략적인 단면을 도시한 도면.
도 6은 제2실시예의 세 가지 예를 설명하는 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 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.

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 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 투습 및 방수 능력이 향상된 원단(이하 본 원단(F))에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 원단(F)은 원사를 직조하여 구성된 내피층(1)과 외피층(2)을 포함한다. 내피층(1)과 외피층(2)은 각각 직조되어 구성되는데, 바람직하게는 내피층(1)과 외피층(2)이 양면직 방식으로 직조될 수 있다.

도 1을 참고하면, 내피층(1)과 외피층(2)은 각각 직조되고, 동시에 양면직 방식에 따라 중간사(c)를 통해 서로 연결된다. 이러한 중간사(c)는 그 소재가 어느 한 형태로 한정될 필요는 없으나, 바람직하게는 폴리우레탄(PU)이 사용될 수 있다. 또한 중간사(c)는 단순히 내피층(1)과 외피층(2)을 결합시킬 뿐만 아니라 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내피층(1)에 접촉된 수분(땀이나 비말 등)을 외피층(2)으로 이동시키는 일종의 통로 역할을 수행한다.

양면직 방식에 따르면 두 층의 접합 또는 적층을 위한 접착제를 사용하지 않을 수 있으며, 특히 본 원단(F)이 기능성 의복이나 마스크 등(이하 기능성 의복으로 통칭)에 사용된다는 점을 감안할 때, 향상된 투습 능력을 제공하기 위해서는 접착제에 의한 투습 성능 저하를 원천적으로 차단할 수 있고, 인체에 유해할 수 있는 화학성분을 포함할 수 있는 접착제를 사용하지 않은 것은 상당한 의미가 있다.

아울러 본 원단(F)이 내피층(1)과 외피층(2)으로, 즉 단층구조가 아닌 적층구조로 구성되는 것은 이하에서 다시 자세히 다루겠지만, 내피층(1)은 소수성 원사로 구성하고 외피층(2)은 친수성 원사로 구성하여, 내피층(1)과 외피층(2)의 수분율 차이로 인한 일종의 삼투압 현상을 통해 강력한 투습 기능과 방수 기능이 발현될 수 있도록 하기 위함이다.

본 원단(F)의 내피층(1)은 소수성 원사로서, 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene)사가 직조되어 구성되고, 외피층(2)은 친수성 원사로서, 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon)사가 직조되어 구성된다.

PP 및 인견(Rayon)과 다른 소재 간의 물성 비교는 아래 표 1에 정리하였다.

먼저, 내피층(1)을 구성하는 폴리프로필렌(이하 PP)은 경량성, 발수성, 위생성, 배수성 및 보온성이 우수하고, 기능성 의복의 제조를 위한 적절한 강도와 신도, 마모성 및 항필링성을 갖추고 있으며, 제조에 소요되는 에너지가 작고 재활용이 용이하여 안정성 및 환경성까지 갖추고 있다.

표 1에서 확인되는 바와 같이, PP는 특히 비중이 매우 작으며, 이 수치는 물보다도 작은 수치이다. 이와 같이 적은 비중을 갖기 때문에 매우 가벼운 소재로서, 기능성 의복을 제조하기에 아주 적합한 소재로 활용될 수 있는 것이다.

또 다른 PP의 주요 특징으로서, 수분율이 0.05% 이하라는 점인데, 수분율이 그나마 작은 폴리에스터의 경우에도 0.4%나 되어 소수성 원사로는 바람직하지 않다. 특히 PP는 수분을 흡수하지 않을 뿐만 아니라 화학구조상 표면에조차 수분이 존재하는 것을 잘 허용하지 않기 때문에 잘 젖지도 않고 젖더라도 매우 신속하게 건조가 이루어진다. 또한 PP는 제로에 가까운 수분율로 인해 섬유 표면에 박테리아의 거주가 불가능하게 하여 뛰어난 위생성까지 제공할 수 있다.

아울러 PP의 또 다른 주요 특징으로서, 열전도도가 6.0으로 비교군 대비 가장 낮은 것을 확인할 수 있는데, 이는 원단의 보온성과 직결되는 것으로, 기능성 의복 등에서 고려해야 할 주요 과제라고 할 수 있다.

다음으로, 외피층(2)을 구성하는 인견(레이온, Rayon)은 식물성 셀룰로오스에서 생산하는 인조섬유로서, 화학적 방법으로 생산된 견(silk)이다. 주원료는 정제된 낙엽송의 목재펄프와 면의 Linters(길이가 짧은 면섬유)가 흔히 사용된다.

표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 이러한 인견은 표면이 매끄럽고, 촉감이 실크처럼 좋으며, 비중이 1.52로 상당히 높기 때문에 드레이프성(drape)이 우수하다. 또한 공정수분율이 10% 이상으로 흡습성이 좋으며, 항필링이 우수하고 정전기 발생이 적다는 장점을 가지고 있다. 따라서 인견은 PP의 단점을 보완하기에 최적일 뿐만 아니라 PP와의 수분율 차로 인한 투습 기능을 구현하기에 가장 최적화된 소재이다.

본 원단(F)은 PP사를 직조하여 내피층(1)을 구성하고 인견사를 직조하여 외피층(2)을 구성함으로써, 착용자의 입이나 코 등에서 분출된 비말(타액), 호흡 속 수분, 땀(체액) 등이 내피층(1)에 머물지 않고 외부로 배출될 수 있도록 한다. 또한 발수성을 갖는 내피층(1)의 타인이나 외부로부터 침투하는 오염물질(비말, 체액 등등)에 대하여 적극적으로 방수하는 기능을 발휘하도록 한다. 도 2에는 이러한 본 원단(F)의 투습 및 방수 작용이 그림으로 도식화되어 있다. 특히 도 2b에서 확인되는 바와 같이, 본 원단은 내피층(1)이 방수 및 발수 영역을 구축하고, 중간사(c)(또는 이하의 중간층(3))가 방수 및 발수를 위한 공간 및 통로를 구축하며, 외피층(2)이 수분의 이동 및 배출 영역을 구축한다.

도 3 내지 도 4를 참고하여, 본 원단의 발수 및 방수 과정을 다시 한 번 강조하면, 먼저 발수 과정은 도 3a와 같이 본 원단의 내피층(1)에 땀이나 비말 등과 같은 수분이 접촉하게 되면, 도 3b와 같이 내피층(1)과 외피층(2) 간의 공정수분율 차이에 따른 삼투압에 의해 수분이 중간사를 따라 외피층(2)으로 유도되고, 도 3c와 같이 이동된 수분이 외부로 배출되면서 공기 중으로 기화 및 확산된다.

그리고 방수 과정은 도 4a와 같이 본 원단의 외피층(2)에 외부로부터 수분이 접촉하게 되면 외피층(2)의 친수성에 의해 일단 흡수되지만, 내피층(1)의 소수성에 의해 수분이 내부로 침투하지 못하고 되밀리게 되며, 밀려난 수분은 외피층(2)으로 유도되어 배출되면서 공기 중으로 기화 및 확산된다.

이러한 본 원단(F)을 통해 기능성 의복을 제조하게 되면, PP사로 직조된 내피층(1)과 인견사로 직조된 외피층(2) 간의 수분율 차로 인해, 착용자의 땀을 외부로 배출시켜 착용자의 체온을 낮추는 효과, 그리고 땀이나 비말 등에 의한 불쾌감을 개선한다는 효과를 제공한다.

아울러 본 원단(F)은 빠른 건조성능을 통해 통기성을 확보할 수 있고, 이는 특히 스포츠 의류, 마스크 등에 적용되기에 매우 적합하다. 게다가 PP사로 직조된 내피층(1)의 우수한 건조성능으로 인해 내피층(1)에 잔류 수분이 존재하지 못하여 영구적인 항균 기능 및 항박테리아 기능을 제공할 수 있다.

추가로, 본 원단(F)은 인견사로 직조된 외피층(2)이 인견으로 구성된다는 점 때문에 외피층(2)이 매끄러운 표면과 부드러운 촉감을 갖고, 드레이프성에 의해 고급스러운 탄력을 가져, 기능성 의복의 퀄리티를 향상시킨다.

더하여, 본 원단(F)은 내피층(1)과 외피층(2)을 양면직 방식으로 직조하여 접착제의 사용을 회피함으로써, 접착제의 사용에 따른 투습 능력 저하를 완전히 해결할 수 있다.

한편, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 원단(F')은 내피층(1)과 상기 외피층(2) 사이에 구비되는 중간층(3)을 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 중간층(3)은 상기한 중간사(c)와 같이 내피층(1)과 외피층(2)을 연결할 수 있는 루프 구조를 가질 수 있다. 또는 중간층(3)의 일부 또는 전부를 직조를 통해 내피층(1) 및 외피층(2)과 동일한 구조로 구성할 수도 있다.

이러한 중간층(3)은 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene) 섬유, 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon) 섬유, 공정수분율이 0.2 ~ 0.8인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, 이하 PET) 섬유 중 어느 하나로 구성되고, 이러한 내피층(1), 외피층(2) 및 중간층(3)은 3중직 방식으로 직조될 수 있음을 특징으로 한다.

도 6a에는 본 원단(F')의 중간층(3)이 소수성 원사로 구성된 실시가 도시되어 있는데, 이 경우 내피층(1)과 중간층(3)이 소수성 원사인 PP사로 구성되어 상대적으로 방수 성능이 강화된다.

그리고 도 6b에는 본 원단(F'')의 중간층(3)이 친수성 원사로 구성된 실시가 도시되어 있는데, 이 경우 외피층(2)과 중간층(3)이 친수성 원사인 인견사로 구성되어 상대적으로 투습 성능이 강화된다.

아울러 도 6c에는 본 원단(F''')의 중간층(3)이 반 친수성 원사로 구성된 실시가 도시되어 있는데, 상기한 PET 섬유는 반 친수성 원사로, 내피층(1)인 PP사보다는 공정수분율이 높고, 외피층(2)인 인견사보다는 공정수분율이 낮아서, 내피층(1)과의 삼투압 작용 및 외피층(2)과의 삼투압 작용이 이중으로 실현될 수 있어서 내피층(1)에 접촉된 수분을 외피층(2)까지 보다 빠르게 이동시킨다.

따라서 삼중 배열 방식의 본 원단(F')(F'')(F''')은 이중 배열 방식의 원단에서, 방수 성능이나 투습 성능 중 어느 하나를 보다 강화하여, 실현하고자 하는 목적에 따라 특정 능력을 더욱 강화하거나 또는 보다 빠른 배출 및 건조 성능을 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.

이하 본 원단의 효과를 입증하기 위한 시험예를 소개한다. 본 시험예는 내피층, 외피층 및 중간층의 소재를 달리 구성하여 건조속도, 흡수속도, 표면습윤저항성, 투습도를 평가한 것이다.(한국의류시험연구원, 시험성적서 결과)

이하의 평가에서, 건조속도는 KS K 0642, 8.25. 1:2016 A법으로 측정하였고, 흡수속도는 KS K 0642, 8.26. 1:2016 B법 바이렉법으로 측정하였고, 투습도는 KS K 0594:2015 염화칼슘법으로 측정하였다. 하기의 표 2는 실시예 및 각 비교예의 구성표이고, 표 3은 시험결과이다.

구분	외피층	중간층	내피층
비교예1	PE	PE	PE
비교예2	PE	PE	PP
비교예3	인견	PE	PE
실시예	인견	PE	PP

구분	흡수속도 (mm-10분) (장/폭)	건조속도 (min)	투습도 (g/m2*24h)
비교예1	69/72	350	9427
비교예2	130/130	530	8762
비교예3	101/101	480	9132
실시예	101/101	500	10035

표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 원단은 PE사로 구성된 원단에 비해 흡수속도가 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 또한 비교예2, 3과도 동일한 수준의 흡수속도를 보여, 전반적으로 우수한 흡수력을 갖는 알 수 있다. 상기 시험이 흡수 방향을 고려한 것이 아니라는 점을 감안할 때, 내피층에서 외피층으로 흡수력은 또 다를 수 있다는 의문은 여전히 남아 있다.

또한 표 3에서 확인되는 바와 같이, 건조속도 역시 비교예2보다 우수한 것을 확인할 수 있다. 비교예1의 경우 흡수량이 작아서 건조속도가 빠르게 나타나지만 흡수량 대비 비율로 따지면 본 실시예가 더 우수함을 알 수 있다. 동일한 흡수력을 갖는 비교예3과의 건조속도 차이는 역시 흡수 방향성을 고려한 것이 아니기 때문에 상대적으로 인견 측에 상대적으로 많은 양이 존재하여 건조 속도가 느린 것으로 유추할 수 있겠다.

또한 표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 실시예가 투습도가 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 이 투습도 측정은 내피층에서 외피층으로의 투습 정도를 측정한 것으로 역시 방향성을 고려하면 본 실시예가 가장 우수한 것을 알 수 있다.

구분	건조 시간 (sec)
비교예1	180
비교예2	12
비교예3	65
실시예	5

상기 표 4는 위 시험 결과에 대한 의문점을 해소하기 위한 추가적인 실험으로써, 소금물 1ml를 내피층에 투하하고, 내피층이 완전 건조되는 시간을 측정한 것이다. 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 실시예가 월등한 투습도에 의해 내피층의 건조가 가장 빠르게 이루어지는 것을 알 수 있다.

한편, 본 원단(F)은 외피층에 항균, 악취제거, 살균 효과를 부가할 수 있는 기능성 코팅막을 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다. 이러한 기능성 코팅막은 인견사의 흡수력 저하를 최소화하기 위해 외피층 표면 전체가 아닌 일부에만 형성되는 것이 바람직하며, 코팅액의 도포에 의해 구비될 수 있다.

구체적으로, 기능성 코팅액은 용매 99 중량%에 기능성 첨가제 1 중량%를 혼합하여 제조되며, 상기 용매는 특별히 어느 한 종류로 한정되지 않고, 상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함한다.

각각의 구성 별로 살펴보면 상기 바인더로는 실리콘 알콕사이드가 사용될 수 있고, 이하 기능성 첨가제의 각 조성물의 함량은 바인더 100 중량부를 기준으로 한다.

그 다음으로 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 이산화티타늄의 전구체로, 후술할 백금 이온과 교반되어 이산화티타늄의 컨덕션 밴드와 밸런스 밴드 사이의 에너지 갭을 감소시킨 백금-이산화티타늄을 생성시킨다.

따라서 이러한 백금-이산화티타늄은 자외선 영역뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 활성상태를 만들 수 있게 되고, 활성상태에서 전자와 홀이 표면으로 이동해 각각 산소, 수산기와 결합하여 라디칼을 형성시킴으로써 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 제거할 수 있게 된다.

그리고 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 ((CH₃)₂CHO)₂Ti(C₅H₇O₂)₂의 화학식을 갖는 것이 사용될 수 있으며, 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 12 중량부가 포함되고, 12 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 효과적으로 제거할 수 없으며, 12 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 좁은 에너지 밴드 간격을 형성하기 힘들다.

그 다음으로 백금이온은 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드와 교반되어 백금-이산화티타늄을 생성시키게 되며, 클로로백금산 등으로부터 얻을 수 있고, 교반 과정은 통상의 방법을 따를 수 있다. 이러한 백금이온은 0.3 중량부가 포함되고, 0.3 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 백금-이산화티타늄의 에너지 밴드 간격을 효과적으로 줄일 수 없고, 0.3 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다.

그 다음으로 폴리페닐메틸실록산은 상기한 백금-이산화티타늄과 교반되어 백금-이산화티타늄의 활성 상태를 억제시켜주는 물질로서, 코팅액 조성 시에 백금-이산화티타늄이 다른 물질들을 급격하게 산화시키는 것을 방지하게 되며, 백금-이산화티타늄과 동일한 양을 첨가하는 것이 바람직하다.

그 다음으로 폴리디메톡시실란과 폴리염화포스포니트릴은 상기 폴리페닐메틸실록산을 분해시켜주는 물질로 사용되는데, 백금-이산화티타늄과 폴리페닐메틸실록산을 교반시킨 이후에 첨가되며, 상기 폴리페닐메틸실록산을 서서히 분해시키면서 활성 상태가 억제되었던 백금-이산화티타늄이 상기 기능성 코팅액이 완전히 도포 및 경화가 이루어진 이후에 산화 작용을 수행할 수 있게 된다. 그리고 이러한 폴리디메톡시실란은 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴은 5 중량부가 사용되는 것이 바람직하고, 각각 40 중량부, 5 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 느려져 백금-이산화티타늄의 산화력 감소로 이어질 수 있고, 각각 40 중량부, 5 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 빨라지는 문제가 있다.

즉, 기능성 코팅액을 구성하는 물질들이 백금-이산화티타늄의 산화력에 의해 발생하는 산소에 의한 표면 반응 지연을 폴리페닐메틸실록산을 통해 방지할 수 있게 되는 것이고, 상기 폴리디메톡시실란과 상기 폴리염화포스포니트릴을 통해 상기 폴리페닐메틸실록산을 서서히 분해시켜 기능성 코팅액이 완전히 경화된 이후에 백금-이산화티타늄이 산화력을 발휘할 수 있도록 만드는 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 청구범위를 통해 한정되지 않은 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

F: 본 원단(투습 및 방수 능력이 향상된 원단)
1: 내피층
2: 외피층
3: 중간층
c: 중간사

Claims (4)

1. 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene)사가 직조되어 구성된 내피층; 및
   공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon)사가 직조되어 구성된 외피층;
   을 포함하고,
   상기 내피층과 상기 외피층은 양면직 방식으로 직조되고,
   기능성 코팅액의 도포에 의해 상기 외피층의 외면 일부에 형성되는 기능성 코팅막을 더 포함하되,
   상기 기능성 코팅액은 용매 99 중량% 및 기능성 첨가제 1 중량%를 포함하고,
   상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습 및 방수 능력이 향상된 원단.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 내피층과 상기 외피층 사이에 구비되는 중간층을 더 포함하고,
   상기 중간층은 공정수분율이 0.05% 이하인 폴리프로필렌(Poly propylene) 섬유 또는 공정수분율이 10% 이상인 인견(Rayon) 섬유로 구성되고,
   상기 내피층, 외피층 및 중간층은 3중직 방식으로 직조되는 것을 특징으로 하는 투습 및 방수 능력이 향상된 원단.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 내피층과 상기 외피층 사이에 구비되는 중간층을 더 포함하고,
   상기 중간층은 공정수분율이 0.2 ~ 0.8인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 섬유로 구성되고,
   상기 내피층, 외피층 및 중간층은 3중직 방식으로 직조되는 것을 특징으로 하는 투습 및 방수 능력이 향상된 원단.
   
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