KR19990051207A

KR19990051207A - 습식응고법에 의한 고투습성 및 방진성이 우수한 무진의용 코팅포지

Info

Publication number: KR19990051207A
Application number: KR1019970070484A
Authority: KR
Inventors: 이제환; 김일경; 양용주
Original assignee: 한형수; 주식회사 새한
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-05
Also published as: KR100477058B1

Abstract

본 발명은 습식응고법에 의한 고투습성과 방진성을 가지며 촉감이 소프트한 무진의(無塵衣)용 코팅포지에 관한 것으로, 그 기술구성은 대전방지처리된 고밀도포지에 자기 가교형 유공성(POROUS TYPE) 폴리우레탄수지가 전체 조성물에 대해 50∼80중량부이고, 디메틸포름아미드(DMF)가 20∼50중량부로 구성되고, 여기에 기공의 크기를 조절하기 위한 비이온계 계면활성제와 음이온계 계면활성제를 각각 수지에 대해 0.5∼4중량부씩 첨가한 코팅도포액을 콤마나이프를 이용하여 두께 5∼30㎛로 단독1회 도포하고 습식 응고법에 의해 미세 다공피막을 형성함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지로서 고집적도의 반도체를 제조하는 크린룸에서 작업용에 적합한 쾌적성을 가지며 착용감이 우수할 뿐 아니라 필터효과가 뛰어나다.

Description

습식 응고법에 의한 고투습성 및 방진성이 우수한 무진의용 코팅포지

본 발명은 방진성 및 고투습성의 무진의용 코팅포지에 관한것으로, 특히 고 집적도

(集積度)의 반도체를 제조하는 크린룸에서 작업용에 적합한 쾌적성을 갖는 무진의용 코팅포지로써, 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 교직하고 대전방지 수지로 처리한 포지에 습식용 자기 가교형 유공성 폴리우레탄수지로 톱(TOP)층을 형성하고 습식응고조에서 용제인 디메틸 포름 아미드(DMF)를 물과 치환시켜 미세 다공의 피막을 형성함을 특징으로 하는 투습성과 방진성이 우수하고 촉감이 소프트

한 무진의용 코팅포지에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체를 제조하는 크린룸의 청정도는 제조하는 반도체의 집적도가 높

아질수록 비례하여 고도의 청정도가 요구되어 지는바, 크린룸의 고청정도를 유지하

기 위해서는 실내 작업자로 부터의 발진을 방지하여야 한다.

작업자로부터의 발생하는 먼지는 작업자가 착용하고 있는 외의로 부터 발생하는 소

재(素材) 진애와 작업자의 몸, 또는 입고 있는 내복에서 발생한 먼지가 외의의 소재를 투과하여 발생하는 투과진애 및 작업자의 몸 또는 내의에서 발생한 진애가 의복의 개구부로 부터 누출되어 밖으로 나오는 누출진애등으로 구분할 수 있다.

종래에 소재 진애를 방지하기 위한 무진의용 포지로는 합성섬유 필라멘트사로 제직

한 포지가 주로 사용되어 왔으며, 이 소재진애는 크린룸에 입실하기 전에 고압 흡기방식으로 청소를 하면 청정상태를 계속 유지하게 되어 큰 문제점이 없었다.

그러나, 투과 진애 및 누출진애를 감소시키기 위해서 필라멘트사로 제직된 고밀도

직물이나 코팅처리된 직물의 사용을 시도하여 왔었다. 그러나 고밀도 직물이나 코팅직물은 통기성이 떨어져 투과진애의 발생은 억제 할 수 있으나 누출진애의 발생은 오히려 증가시킬 우려가 있다.

일반적으로 저통기성 직물로 만든 무진의는 착용중 인체에서 발생한 땀이 신속하게

마르지 않고 수분이 외부로 배출되거나 발산되지 않아 의복에 땀이 차는 현상이 발

생할 뿐 아니라 착용 불쾌감을 증대시키고, 고밀도로 인하여 촉감이 딱딱하며 의복

이 몸에 딱 들어 붙지 않아 틈새가 생기며 작업시 마찰로 인한 소리가 발생하는 등

착용감이 좋지 않았다. 일본 공개특허 소60-57363호에서는 세섬도의 폴리에스테르

필라멘트사를 경·위사로 사용하여 고밀도로 제직하고 고온, 고압 로울러로 압축 가열하여 직물 간격을 최소화 하고, 방진성을 향상시키는 무진의용 포지의 제법이 소개되고 있으나, 이 방법으로는 방진성은 향상 될 수 있으나, 착용 불쾌감을 증대시킬뿐만 아니라, 투과진애와 누출진애를 완전차단 하기에는 만족스럽지 못하고 특

히 대전방지성이 불량하여 대전된 포지에 먼지가 달라 붙게 되므로 제품사고를 유발시킬 가능성이 높다.

미국특허 USP 4,582,747호에는 도전섬유와 폴리에스테르 필라멘트사를 고밀도로 제

직하고 고온 고압 로울러로 가열 압착시키는 방법이 소개되고 있으나, 방진성과 대

전성은 양호하나 투습성이 약하여 고청정의 반도체 공정에 적용하기에는 적합하지

않았다.

또한 국내 특허공고 제91-3352호에는 도전 섬유와 폴리에스테르 필라메트사를 각각

경위사로 사용하여 고밀도로 교직하고 폴리우레탄 수지와 대전방지 수지를 혼합하

여 직물의 표면에 얇게 도포하여 폴리우레탄 피막층을 형성함을 특징으로 하는 무

진의용 코팅 포지가 소개되고 있으나, 방진성을 향상시키기 위해서 폴리우레탄 피막이 형성된 포지를 고온 고압의 로울러로 압착시킬 때에 표면에 형성된 피막이 파괴될 가능성이 높고 촉감이 스티프(stiff)하며, 투습도가 불량하여 착용쾌적감이 떨어지는 결점이 있다.

본 발명은 종래의 결점을 해소시키고 고투습성과 방진성이 우수하며 촉감이 스프트

하여 착용감이 좋은 무진의용 코팅포지를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 도전섬유를 위사로 하고 세섬도의 폴리에스테르 필라멘트사를 경사로 하

여 고밀도로 교직한 직물지를 통상의 방법으로 대전방지 수지로 처리한 포지를 사

용함으로써 소재 자체에 대한 발진성과 방진성을 먼저 해결하고 고도의 청정성이

요구되는 고집적용 반도체인 16메가디램, 64메가디램 및 256메가디램 생산에 적용이 가능하도록 100℃∼180℃에서 20∼50㎏/㎠로 카렌더링(CALENDERING)을 실시하여

먼지 및 오물의 통과를 차단하여 보다 더 향상된 방진효과를 부여하게 된다.

위의 공정을 거친 포지위에 습식용 자기가교형 유공성(POROUS TYPE) 폴리우레탄 수지를 콤마나이프(COMMA KNIFE) 방법으로 톱(TOP)층 단독1회 코팅 실시하고 응고조

에 침지하여 디메틸 포름아미드(DMF)를 용출시켜 미세다공의 피막을 형성시키고 수

세공정에서 잔존의 디메틸 포름아미드와 이물을 제거한후 수분을 제거한 포지를 건

조기에서 건조를 시키고 고온의 열처리기(TENTER)로 열 세팅(SETTING)을 실시하여

투습성과 방진성이 우수하고 특히 촉감이 소프트(SOFT)한 무진(無塵衣)용 코팅 포

지를 얻을수 있게 된다.

본 발명은 도전 섬유와 폴리에스테르 필라멘트사를 고밀도로 교직하되, 도전섬유가

일정한 간격으로 표출되도록 제직한 직믈에 대전방지 수지를 처리함으로써 소재 자

체에 대한 대전방지성과 방진성을 부여하고, 대전방지 처리한 포지 위에 자기 가교

형 유공성(POROUS TYPE) 폴리우레탄수지가 전체 조성물에 대해 50∼80중량부, 디메

틸 포름 아미드(DMF)가 20∼50중량부이고, 기공의 크기를 조절하기 위해 비이온계

계면활성제와 음이온계 계면활성제를 수지에 대해 각각 0.5∼4중량부씩 첨가한 도

포액으로 톱(TOP)층을 형성한다.

상기 도포액에서 폴리우레탄수지의 량이 50중량부 미만이고 디메틸 포름 아미드의 량이 50 중량부를 초과할 경우 상대적으로 디메틸 포름 아미드 농도가 높게 되므로디메틸 포름 아미드의 물에 추출되는 공간이 증가하여 미세기공 피막의 밀도가 적고 기공이 크지게 되므로 방진성의 저하를 초래하게 되어 바람직 하지 못하며 폴리우레탄수지의 량이 80중량부를 초과하고 디메틸 포름 아미드의 량이 20 중량부 미만일 경우 디메틸 포름 아미드 농도가 낮게 되므로 디메틸 포름 아미드의 물에 추출되는 공간이 작아 기공이 작게 되므로 투습성의 불량하게 된다.

상기의 도포액을 콤마나이프(COMMA KNIFE)로 5∼30㎛ 두께가 되도록 코팅을 실시하

고 즉시 온도 30∼60℃, 디메틸 포름 아미드의 농도가 15∼40%로 조성된 응고조(凝

固槽)에 침지하여 5∼20분정도 응고를 실시하여 피막을 형성하고 30∼80℃의 연속 수세조에서 10∼30분간 수세를 실시한다.이렇게 한 포지를 망글(MANGL)로 물기를 제거한후 100∼160℃로 건조기에서 30초∼3분정도 건조를 실시하고 열처리기(TENTER)로 170∼190℃에서 1∼3분간 완전 건조 및 열처리를 실시하여 투습성과 방

진성이 우수하고 특히 촉감이 소프트한 무진(無塵衣)용 코팅 포지를 제조한다.

응고조 공정에 있어서 60℃이상의 온도에서는 디메틸 포름 아미드(DMF) 추출속도가

빨라져 수지의 용해성 증가로 다공성 피막의 밀도가 적고 기공의 크기가 적어지고 30℃ 이하일 경우 디메틸 포름 아미드(DMF)가 추출되기 어렵워 상부와 내부의 응고시 포지의 수축현상이 발생하는 문제점이 있고,침지 시간에 있어서는 5분 미만일 경우 피막의 응고가 불안전하고 20분 이상일 경우 생산성의 저하로 적절하지 못하다.

수세공정에 있어서는 온도가 30℃ 미만이고 시간이 10분 미만일경우 수세 불충분으

로 피막내 디메틸 포름 아미드(DMF) 잔존량이 높게 되어 건조시 디메틸 포름 아미드(DMF)추출이 어렵고 고온으로 건조할 경우 디메틸 포름 아미드(DMF)에 의한 기공의 변형을 초래할 가는성이 높고 .온도가 80℃ 이상이고 시간이 30분 이상일 경우 경제적이지 못하다.

건조에 있어서는 디메틸 포름 아미드(DMF)의 잔존량이 최대한 휘발 되도록 하여야 하는데 이상적인것은 농도를 1%이하를 유지하는것이다. 따라서 100 ℃이하에서 30초 미만으로 건조할 경우 다량의 디메틸 포름 아미드(DMF)가 잔존 하게되어 열처리 공정을 거치면 디메틸 포름 아미드(DMF)자리에 검은 얼룩이 남게되어 품질불량이 발생하고 160℃이상에서 3분이상 건조를 실시할경우 포지의 촉감이 스티프(STIFF)해지고 경제적이지 못하다.

위의 공정으로 포지의 피막 두께가 2 ∼15㎛ 박막화(薄膜化) 할 수 있었고 투습도8,000(g/㎡.24hr) 이상, 공기투과도(cc/㎠/sec) 0.1∼0.5,방진율(%)이 99.9 이상인16메가디램,64메가디램 및 256 메가디램용 생산시 착용이 가능한 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 제조할 수 있다.

이와같이 본발명에서 사용한 코팅 조성액은 무진의용 코팅 포지 제조에만 사용에 국한되는 것이 아니라 고투습용 코팅포지 제조에 널리 유용하게 사용 될수 있고 사용 포지 또한 일반 폴리에스터 직물,나일론,부직포등에 적용이 가능하다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 물성 평과 결과는 표 1과 같다.

실시예 1

도전섬유와 폴리에스터 장섬유를 고밀도로 교직하여 대전방지수지를 처리한 포지에 100℃×50㎏/㎠ 카렌더링을 실시하고 자기가교형 유공성(POROUS TYPE) 폴리우레탄 수지가 전체 조성물에 있어서 80 중량부이고 비이온계 계면활성제가 수지에 대해 4 중량부, 음이온계 계면활성제가 수지에 대해 4 중량부하며,디메틸 포름 아미드(DMF)가 전체조성물에 있어서 20 중량부가 되도록 도포액을 제조한다.

이 도포액으로 콤마나이프(COMMA KNIFE)로 30㎛ 두께로 코팅을 실시한후 응고조 온도 60℃, 디메틸 포름 아미드(DMF) 농도 40%로 15분간 응고시켜 피막을 형성시키고 수세조에서 80℃로 10분간 수세를 실시하여 잔존 디메틸 포름 아미드(DMF)와 이물을 제거하였다.

다음으로 망글(MANGLE)로 물기를 제거한후 160℃에서 30초간 건조를 실시하고 190℃에서 1분간 건조 및 열처리 하여 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 완성 하게 되었다. 물성 평과 결과는 표 1과 같다.

실시예 2

사용포지,사용수지 종류 및 진행공정 순서는 실시예 1과 동일하며 도포액에서 수지가 전체 조성물에 있어서 60 중량부이고 비이온계 계면활성제가 수지에 대해 2.5 중량부, 음이온계 계면활성제가 수지에 대해 2.5 중량부하며,디메틸 포름 아미드(DMF)가 전체조성물에 있어서 40 중량부가 되도록 도포액을 제조한다.

콤마나이프(COMMA KNIFE)로 20㎛ 두께로 코팅을 실시한후 응고조온도 40℃, 디메틸 포름 아미드(DMF) 농도 25%로 20분간 응고시켜 피막을 형성시키고 수세조에서 40℃로 30분간 수세공정을 거친 뒤 망글(MANGLE)로 물기를 제거한후 100℃에서 3분간 건조를 실시하고 190℃에서 1분간 건조 및 열처리를 하여 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 완성하게되었다. 물성 평과 결과는 표 1과 같다.

실시예 3

사용포지,사용수지 종류 및 진행공정 순서는 실시예 1과 동일하며 도포액에서 수지가 전체 조성물에 있어서 50 중량부이고 비이온계 계면활성제가 수지에 대해 0.5 중량부, 음이온계 계면활성제가 수지에 대해 0.5중량부하며,디메틸 포름 아미드(DMF)가 전체조성물에 있어서 50 중량부가 되도록 도포액을 제조한다.

콤마나이프(COMMA KNIFE)로 5㎛ 두께로 코팅을 실시한후 응고조온도 30℃, 디메틸 포름 아미드(DMF) 농도 15%로 5분간 응고시켜 피막을 형성시키고 수세조에서 30℃로 20분간 수세공정을 거친 뒤 망글(MANGLE)로 물기를 제거한후 150℃에서 1분간 건조를 실시하고 170℃에서 2분간 건조 및 열처리를 하여 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 완성 하게되었다. 물성 평과 결과는 표 1과 같다.

실시예 4

사용포지,사용수지 종류 및 진행공정 순서는 실시예 1과 동일하며 도포액에서 수지

가 전체 조성물에 있어서 70 중량부이고 비이온계 계면활성제가 수지에 대해 1중량

부, 음이온계 계면활성제가 수지에 대해 1중량부하며,디메틸 포름 아미드(DMF)가 전체조성물에 있어서 30 중량부가 되도록 도포액을 제조한다.

콤마나이프(COMMA KNIFE)로 15㎛ 두께로 코팅을 실시한후 응고조온도 50℃, 디메틸포름 아미드(DMF) 농도 30%로 10분간 응고시켜 피막을 형성시키고 수세조에서 70℃로 10분간 수세공정을 거친뒤.망글(MANGLE)로 물기를 제거한후 160℃에서 1.5분간 건조를 실시하고 170℃에서 2분간 건조 및 열처리를 하여 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 완성하게되었다. 물성 평과 결과는 표 1과 같다.

표 1

구분물성	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
투습도 (g/㎡·24hr)	8,121	8,198	8,650	8,335
공기투과도 (cc/㎠/sec)	0.08	0.32	0.49	0.19
코팅두께(㎛) ※응고후	15	10	2	8
방 진 율(%)	99.9↑	99.9↑	99.9↑	99.9↑
촉 감	유연	유연	유연	유연

본발명 무진의용 코팅포지는 대전방지 수지로 처리된 고밀도 포지에 가교형 폴리우레탄 수지로 톱(TOP)층을 형성하고 습식 응고조에서 디메틸 포름 아미드(DMF)를 물로 치환시켜 미세 다공의 피막을 형성하므로 투습성과 방진성이 뛰어나고 개선효과가 탁월하다.

Claims

대전방지가공 처리된 고밀도 포지에 자기가교형 유공성(POROUS TYPE) 폴리우레탄 수지가 전체 조성물에 대하여 50∼80 중량부이고 기공의 크기를 조절하기 위해 첨가하는 비이온계 계면활성제가 수지에 대해 0.5∼4 중량부, 음이온계 계면활성제가 수지에 대해 0.5∼4 중량부이며, 디메틸 포름 아미드(DMF)가 전체조성물에 대하여 20∼50중량부로 구성된 도포액으로 단독 1회 코팅하고 습식응고법에 의해 미세다공 피막을 형성함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지
청구항 1에 있어서,

폴리우레탄수지의 코팅을 콤마나이프(COMMA KNIFE)로 두께 5∼30㎛로 실시함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지
청구항 1에 있어서,

코팅 처리된 최종포지의 피막두께가 2∼15㎛이고, 투습도가 8,000g/㎡24hr, 공기투과도 0.1∼0.5cc/㎠/sec, 방진율이 99.9% 이상임을 특징으로 하는 코팅 포지의 제조방법.
청구항 1 내지 3의 방법으로 습식 응고시켜 최종포지의 피막 두께가 2∼15㎛ 투습도 8,000(g/㎡.24hr) 이상, 공기투과도(cc/㎠/sec) 0.1∼0.5, 방진율(%)이 99.9 이상인 것을 특징으로 하는 무진의(無塵衣)용 코팅 포지의 제조방법.