KR19980066146A - 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

폴리에스테르 원단에 염착된 분산염료가 투습방수 기능을 부여하기 위한 코팅층으로 이염되는 현상이 없고, 코팅층의 박리강도가 우수한 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법을 제공한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단에 친수성 폴라우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅조성물을 코팅한 후 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성하고, 그 위에 w/o 에멀젼 폴리우레탄 수지조성물을 코팅한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명의 건식다공형 투습방수포는 주로 스포츠 웨어용 원단으로 사용된다.

Description

건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법

본 발명은 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

주로 스포츠 웨어용 원단으로 사용되고 있는 건식다공형 투습방수포의 소재는 점차 나일론에서 폴리에스테르로 바뀌어가고 있다.

폴리에스테르의 건식다공형 투습방수포를 제조하는 종래 기술로서는 폴리에스테르 원단상에 유중수분산 (이하 w/o 라고 한다) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 플로팅 나이프 (Floating Knife)로 1차 코팅하고 그 위에 W/O 에멀전형 폴리우레탄 수지를 나이프 오버 롤 (Knife Over Roll) 방식으로 2차 코팅한 후, 미세기공 형성을 위해 다단 건조공정에서 응고하여 건식다공형 투습방수포를 제조한다.

이와 같은 방법은 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 염색된 폴리에스테르 원단상에 코팅시 원단에 흡착된 분산염료가 코팅중 사용하는 유기용제 및 열에 의해 승화되어 w/o 에멀전형 폴리우레탄 수지의 코팅층으로 이행하게 된다. 그 결과 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지의 코팅층은 이행된 분산염료에 의해 오염되어 중대한 품질사고를 초래하게 된다.

이와 같은 현상은 분산염료가 승화성을 갖고 있기 때문이다.

이상에서 설명한 바와 같이 지금까지는 폴리에스테르 원단을 건식다공형 투습방수포의 소재로 사용할 경우 분산염료의 승화로 인해 코팅층 및 다른 원단이 오염되는 문제가 발생하고 있으나 이의 효율적인 해결방법이 제시되지 못하고 있는 실정이다.

폴리에스테르 원단에 염착된 분산염료가 투습방수 기능을 위한 w/o에 멀젼형 폴리우레탄 수지의 코팅층으로 이염되는 현상이 발생하지 않고 투습 방수를 위한 코팅층의 박리강도가 증가된 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는 폴리에스테르 원단에 흡착된 분산염료가 투습방수를 위한 코팅층으로 승화이행되는 것을 방지할 수 있는 건식다공형 투습방수포 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 건식다공형 투습방수포는 분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단과 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지조성물의 코팅층 사이에 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅층이 존재하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건식다공형 투습방수포는 분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단에 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅조성물을 코팅한 후 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성하고, 그 위에 w/o 에멀젼 폴리우레탄 수지조성물을 코팅하여 제조한다.

본 발명의 건식다공형 투습방수포의 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.

먼저 분산염료로 폴리에스테르 원단을 염색하고, 발수 및 시레 등의 선처리를 하여 투습방수포 제조에 사용되는 폴리에스테르 원단을 준비한다.

다음으로는 분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단에 친수성 폴리우레탄 수지와 분산염료에 대한 흡착성이 우수한 키토산을 주성분으로 하는 코팅조성물을 코팅한 후 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성한다.

이들 코팅층은 분산염료에 대해 우수한 흡착성을 갖는 키토산에 의해서 분산 염료의 승화 및 이행을 방지하고, 투습방수 기능을 위한 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지 코팅층의 박리강도를 향상시키기 위한 것이다.

이때 사용되는 친수성 폴리우레탄 수지는 70% 이상의 친수기를 함유하는 것이 바람직하며, 키토산은 입자직경이 1㎛ 이하인 미세분말 형태인 것이 바람직하다. 만약 친수성 폴리우레탄 수지내에 친수기가 너무 적거나 키토산의 입자직경이 너무 크면 코팅층의 박리강도가 저하되고 분산염료의 이행 방지 효과가 저하된다.

또한 본 발명에서 사용하는 친수성 폴리우레탄 수지는 20∼40% 정도가 고형분이고 수지내 공극을 갖지 않는다. 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주성분으로 하는 코팅조성물은 일반적으로 다음과 같이 구성되는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 성분 및 조성비를 변경하여도 무관하다.

분산염료 이염 방지용 코팅조성물

친수성 폴리우레탄 수지 95.2∼98.5 wt%

이소시아네이트계 경화제 1.0∼1.9 wt%

경화촉매 0.4~0.9 wt%

키토산 미세분말 0.1∼2.0 wt%

상기 코팅조성물을 원단에 코팅하고 100∼120℃에서 5∼10 초 동안 경화시켜 분산염료 이염을 방지하기 위한 코팅층을 형성한다.

이때 코팅두께는 2∼10㎛, 더욱 바람직하게는 3∼5㎛로 하는 것이 바람직 하나 특별하게 코팅두께를 한정하는 것은 아니다.

그 다음으로는 위에서 제조된 코팅층 위에 w/o 에멀젼 폴리우레탄 수지조성물을 코팅하여 투습방수 기능을 부여하는 코팅층을 형성한다. 이때 사용되는 코팅조성물은 일반적으로 다음과 같이 구성되지만 필요에 따라 성분 및 조성비를 변경하여도 무관하다.

투습방수 기능 부여를 위한 코팅조성물

w/o 에멀전형 폴리우레탄 수지 45.5∼63.5 wt%

메틸에 틸케톤/톨루엔(14/16) 15∼20 wt%

가교제 (헥사메틸렌디이소시아네이트) 0.5~1.5wt%

발수제 (플루오로카본) 0.5~1.5 wt%

촉감개선제(실리콘 오일) 0.5~1.5 wt%

물/메틸에틸케톤(50/5) 20~30 wt%

상기 코팅조성물을 분산염료 이염 방지를 위한 코팅층위에 나이프 오버롤 (Knife Over Roll) 코팅방식에 의해 15∼25㎛의 두께로 코팅하고, 60∼150℃의 온도에서 다단건조하여 코팅층내 유기용제와 물을 증발시켜 코팅층내에 다수의 공극을 형성시킨다. 공극이 형성된 코팅층은 원단에 투습방수 기능을 부여한다.

일반적으로 다단건조는 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 130℃ 및 150℃ 온도에서 각각 30초 동안 처리하지만, 필요에 따라 온도 및 처리시간을 탄력적으로 변경할 수 있다.

이상에서 설명한 방법으로 제조한 본 발명의 건식다공형 투습방수포는 원단과 투습방수 기능을 부여하는 코팅층 사이에 코팅층의 박리강도를 향상시키고, 분산염료의 승화 및 이행을 방지하는 코팅층이 존재하게 된다.

그 결과 원단에 염착되어 있는 분산염료가 투습방수 기능을 부여하는 코팅층으로 이행하는 것을 방지하고 투습방수 기능을 위한 코팅층의 박리강도도 향상된다. 분산염료의 이행 방지효과는 분산염료에 대한 흡착성이 우수한 키토산에 의해서 발현된다.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 살펴보기로 한다. 그러나 본 발명이 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단에 친수기를 80% 이상 함유하고 고형분이 30%인 폴리우레탄 수지 97 중량%, 이소시아네이트계 경화제 1.9 중량%, 경화촉매 0.9 중량% 및 직경이 0.5㎛인 키토산 미세분말 0.2 중량%로 구성된 코팅조성물을 3㎛의 두께로 코팅한 후, 110℃ 에서 7초 동안 건조하고, 140℃에서 7초 동안 경화시켜 제 1 코팅층을 형성한다.

앞에서 형성된 제 1 코팅층위에 w/o 에멀젼형 폴리우레탄수지 60 중량%, 메틸에틸케톤/톨루엔 (14/16) 20 중량%, 헥사메틸렌디이소시아네이트 1 중량%, 플루오로카본 1 중량%, 실리콘 오일 1 중량% 및 물/메틸에틸케톤 (50/5)17 중량%로 구성된 코팅조성물을 20㎛의 두께로 코팅한 후 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 130℃ 및 150℃ 에서 각각 30초 동안 다단건조시켜서 건식다공형 투습방수포를 제조한다.

제조한 건식다공형 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

실시예 2

제 1 코팅층 형성을 위한 코팅조성물 중 키토산 사용량을 1.5 중량%로 변경하고 폴리우레탄 수지 사용량을 95.7 중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 건식다공형 투습방수포를 제조한다.

제조한 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

실시예 2

제 1 코팅층의 코팅두께를 5㎛으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 건식다공형 투습방수포를 제조한다. 제조한 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 1

제 1 코팅층 형성을 위한 코팅조성물중 키토산 사용량을 0 중량%로 변경하고 폴리우레탄 수지 사용량을 97.2 중량%로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 건식다공형 투습방수포를 제조한다.

제조한 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 2

분산염료로 염색한 원단에 w/o 에멀젼형 폴리우레탄수지 60 중량%, 메틸에틸케톤/톨루엔(14/16) 20 중량%, 헥사메틸렌디이소시아네이트 1 중량%, 플루오로카본 1 중량%, 실리콘 오일 1 중량% 및 물/메틸에틸케톤(50/5) 17 중량%로 구성된 코팅조성물을 20㎛의 두께로 코팅한 후 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 130℃ 및 150℃에서 각각 30초 동안 다단건조시켜서 건식다공형 투습방수포를 제조한다.

제조한 건식다공형 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 3

분산염료로 염색한 단에 w/o 에멀전형 폴리우레탄수지 60 중량%, 메틸에틸케톤/톨루엔 (14/16) 20 중량%, 헥사메틸렌디이소시아네이트 1 중량%, 플루오로카본 1 중량%, 실리콘 오일 1 중량% 및 물/메틸에틸케톤 (50/5) 17 중량%로 구성된 코팅조성물을 5㎛두께로 코팅한 후 건조하여 제 1 코팅층을 형성하고, 그 위에 제 1 코팅층 형성에 사용한 코팅조성물과 동일한 조성의 코팅조성물을 20㎛ 두께로 코팅한 후 60℃, 80℃, 100℃, 120℃, 130℃ 및 150℃ 에서 각각 30초 동안 다단건조하여 건식다공형 투습방수포를 제조한다. 제조한 건식다공형 투습방수포의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

표 1 건식다공형 투습방수포의 물성

표 1의 물성 측정방법 다음과 같다.

·염료 이행 오염도 : JlS - L 0854 · 내수압 : JlS - L 10%

·투습도 : JlS - L 1099 · 박리강도 : JlS - L l086

촉감은 매우 부드러운 경우를 A 로, 보통인 경우를 B로, 딱딱한 경우를 C로 평가했다.

본 발명의 건식다공형 투습방수포는 원단과 투습방수 기능을 위한 코팅층사이에 키토산과 친수성 폴리우레탄 수지를 주요 성분으로 하는 코팅층이 존재하여 원단에 염착된 분산염료가 투습방수 기능을 위한 w/o 에멀젼형 폴리우레탄의 코팅형으로 이행되는 것을 방지함과 동시에 우수한 코팅층의 박리강도를 갖는다.

키토산의 우수한 분산염료 흡착 성능으로 원단에 흡착된 분산염료가 투습방수 기능을 위한 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 코팅층으로 이행하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (12)

1. 분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단과 w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지조성물의 코팅층 사이에 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅층이 존재하는 건식다공형 투습방수포.
2. 1항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지가 70% 이상의 친수기를 함유하는 건식다공형 투습방수포.
3. 1항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅층의 두께가 2∼10㎛인 건식다공형 투습방수포.
4. 1항에 있어서, 키토산의 입자직경이 1㎛ 이하인 건식다공형 투습방수포.
5. 분산염료로 염색한 폴리에스테르 원단에 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅조성물을 코팅한 후 건조 및 경화시켜 코팅층을 형성하고, 그 위에 w/o 에멀젼 폴리우레탄 수지조성물을 코팅하는 것을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.
6. 5항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주성분으로 하는 코팅액을 2∼10㎛ 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.
7. 5항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지가 70%이상의 친수기를 함유하는 것을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.
8. 5항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅조성물이 아래와 같이 구성됨을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.

   친수성 폴리우레탄 수지 (고형분 20∼40%) 95.2∼98.5 wt

   이소시아네이트계 경화제 1.0℃∼0.9 wt%

   경화촉매 0.4∼0.9 wt%

   키토산 미세분말 0.1∼2.0 wt%
9. 5항에 있어서, w/o 에멀젼 폴리우레탄 수지조성물이 아래와 같이 구성됨을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.

   w/o 에멀젼형 폴리우레탄 수지 45.5∼63.5 wt%

   메틸에틸케톤/톨루엔 (14/16) 15∼20 wt%

   가교제 (헥사메틸렌디이소시아네이트) 0.5∼1.5 wt%

   발수제 (플루오로카본) 0.5∼1.5 wt%

   촉감개선제 (실리콘 오일) 0.5∼1.5 wt%

   물/메틸에틸케톤 (50/5) 20∼30 wt%
10. 5항에 있어서, 키토산의 입자직경이 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 건식 다공형 투습방수포의 제조방법.
11. 1항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅층을 100∼120℃ 에서 5∼10초 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.
12. 5항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 수지와 키토산을 주요성분으로 하는 코팅층을 130∼150℃에서 5∼10초 동안 경화하는 것을 특징으로 하는 건식다공형 투습방수포의 제조방법.