KR200362340Y1 - 복합 다공형 투습방수포 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복합 다공형 투습방수포에 관한 것으로서, 본 고안의 복합 다공형 투습방수포는 발수처리 및 시레(Cire)가공 처리된 합성섬유 직물(1)의 일면에는 폴리에스테르계 폴리올과 폴리카프로락톤의 코폴리머로 이루어진 일액형 습식용 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 습식 다공형 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 합성섬유 직물(1)의 나머지 일면에는 유중 수분산성(W/O형) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 건식 다공형 필름층(3)이 접착제에 의해 라미네이팅 되어 3층 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 복합 다공형 투습방수포는 투습성과 내수압이 동시에 우수하고, 박리강도가 양호하며, 방수포의 양면 모두를 선택적으로 표면이나 이면으로 변경 사용할 수 있어 별도의 안감이 불필요하다.

Description

복합 다공형 투습방수포{A breathable and waterproof fabric having complex micropore}

본 고안은 투습성과 내수압이 동시에 우수하고, 촉감이 매우 부드럽고, 박리강도 및 세탁내구성이 우수하고, 양면 모두를 표면이나 이면으로 사용할 수 있어 별도의 안감이 불필요한 복합 다공형 투습방수포에 관한 것이다.

현대인의 생활에 여유가 생기면서 골프, 스키 등 기상요건에 관계없이 즐길 수 있는 스포츠가 대중화되고 있고, 등산이나 여행이 일상화 되면서 우리나라와 같이 비가 많고 기후변화가 많은 환경에서 특히 우천시에도 이를 가능케하는 투습방수포의 수요가 급격히 증대하고 있다.

상기의 투습성은 수증기의 통과는 용이하게 허용하나 액체상 물의 통과는 허용하지 않는 성질을 의미하고, 상기의 방수성은 모세관작용에 의해서 폭풍우 등 다양한 천연 대기 조건하에 액체의 통과를 방지할 수 있는 성질로서 내수압으로써 평가되는 것을 말한다.

이와 같은 투습방수포를 제조하는 종래기술로서는 건식 또는 습식코팅법이나 라미네이션법에 의해 투습코팅막을 적층시켜 제조하는 것이다. 직물의 적어도 한면에 투습코팅막을 갖는 투습방수포는 사용약제 및 제조공법에 따라 미세공을 갖는 유공질과 미세공이 없는 무공질로 나눌 수 있는데 유공질이 투습성이 우수하며 종래부터 사용되어 왔다. 유공질은 주로 폴리우레탄을 물과 상용성이 좋은 용제에 용해시켜서 된 폴리우레탄 용액을 직물에 코팅하고 이것을 습식응고, 세정함으로써 용제가 물에 의해 제거될 때 형성되는 마이크로포어(micropore)를 통하여 물은 통과하지 않지만 수증기는 통과하도록 한 것이다.

건식코팅법은 포지 표면에 수지 코팅액으로 형성된 무공성 필름을 형성시키는 것으로, 내수압은 양호하나 투습성이 떨어져 이를 향상시키기 위한 다양한 수지와 첨가제가 개발되고 있으나, 무공성 필름이므로 투습성은 제한적일 수 밖에 없다.

이에 비하여, 습식코팅법은 유공성필름을 섬유위에 형성시키는 것으로 건식코팅법에 비해 투습도가 좋으나 내수압과 방수성이 만족스럽지 못하고 환경오염등의 문제가 있었다.

투습성과 방수성(내수압)은 상반되는 기능으로서 방수성을 증가시키기 위해 마이크로포어의 수와 크기를 줄이면 투습성이 저하되고, 투습성을 증가시키기 위하여 마이크로포어의 수와 크기를 늘리면 방수성이 저하하는 난점이 있는 바, 종래의 상기의 기술로는 양 기능을 동시에 올리는 것이 곤란하다. 최근 고투습성과 동시에 고내수압을 갖는 투습 방수포의 요구가 증가함에 따라 이와같은 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 기술 개발이 요구되고 있다.

또한, 종래의 단일 미세다공층 구조를 지닌 건식 다공형 투습방수포는 전반적으로 종이와 같은 질감이 나며, 볼륨감이 부족하고, 약간 딱딱(stiff )하고 드라이한 터치를 느끼는 등 촉감이 불량한 단점이 있다. 한편, 단일 미세다공층 구조를 지닌 습식 다공형 투습방수포는 전반적으로 부드러우며(soft) 볼륨감이 우수하지만, 코팅면 촉감이 끈적끈적(tacky)하고 너무 습(wet)한 촉감을 느끼게 하는 단점이 있다.

또한, 종래의 투습방수포는 합성섬유 원단의 어느 일측에만 코팅층 또는 필름층이 형성되어 있어서, 의류제조시 반드시 안감을 사용해야 하고, 박리강도가 약한 단점이 있었다.

이와같은 종래기술을 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 공개특허 제 1998-898호 에서는 합성섬유 원단상에 건식 다공형 폴리우레탄 필름층과 건식 무공형 폴리우레탄 필름층이 차례로 라미네이팅된 3층구조의 투습방수포를 게재하고 있으나, 상기의 투습방수포는 건식타입의 필름층 2개가 차례로 적층되어 볼륨감이 부족하고, 약간 딱딱하고 드라이한 촉감이 발현되는 문제를 여전히 해소할 수 없었다.

또한, 대한민국 공개특허 제 1999-421호에서는 합성섬유 원단의 양면에 각각 건식 다공형 폴리우레탄 필름층들을 라미네이팅한 투습방수포를 게재하고 있으나, 상기의 투습방수포는 양면 각각을 선택적으로 표면이나 이면으로 사용가능하여 의류제조시 반드시 안감을 사용하지 않아도 되는 장점은 있지만, 원단 양쪽 모두에 건식 다공형 필름층이 라미네이팅되어 있어서 투습도는 우수하나 내수압이 저하되고 드라이한 촉감이 발현되는 문제와 박리강도가 약한 문제등이 발생하였다.

한편, 합성섬유 원단상에 습식 다공형 폴리우레탄 코팅층과 건식 다공형 폴리우레탄 필름층을 차례로 적층한 투습방수포도 제안된 바 있으나, 이 경우 각층간의 박리강도가 약하고 의류제조시 반드시 안감을 사용해야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래 문제점들을 해결하기 위하여 발수처리 및 시레(cire) 가공된 합섬 직물(1)의 일면에는 일액형 습식용 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 습식 다공형 코팅층(2)을 형성하고, 상기 합성섬유 직물(1)의 나머지 일면에는 유중 수분산형(이하 "W/O형"이라고 한다) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 건식 다공형 필름층(3)을 라미네이팅 시켜 투습성과 내수압이 동시에 우수함과 동시에 슬립(slip)성과 내가수분해성이 우수하고, 종래의 끈적임성(tackiness)과 블로킹(blocking)성도 방지되며, 촉감 및 박리강도가 우수하며, 의류제조시 안감 사용이 불필요한 복합 다공형(complex micropore)의 투습방수포를 제공하고자 한다.

도 1 내지 도 2는 본 고안에 의한 복합 다공형 투습방수포의 단면확대도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 합성섬유 직물

2 : 습식 다공형 코팅층

3 : 건식 다공형 필름층

상기한 바와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 고안의 복합 다공형 투습방수포는 발수처리 및 시레(Cire)가공 처리된 합성섬유 직물(1)의 일면에는 폴리에스테르계 폴리올과 폴리카프로락톤의 코폴리머로 이루어진 일액형 습식용 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 습식 다공형 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 합성섬유 직물(1)의 나머지 일면에는 유중 수분산성(W/O형) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 건식 다공형 필름층(3)이 접착제에 의해 라미네이팅 되어 3층 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면등을 통하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 고안의 단면확대도이다.

먼저, 본 고안은 도 1 내지 도 2와 같이 발수처리 및 시레(Cire)가공된 합성섬유 직물(1)의 일면에는 일액형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 습식 다공형 코팅층(2)이 형성되어 있고, 나머지 일면에는 유중 수분산성(W/O형) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 건식 다공형 필름층(3)이 접착제에 의해 라미네이팅되어 있는 3층 구조를 갖는다.

보다 구체적으로, 본 고안은 도 1과 같이 합성섬유 직물(1)의 하단면에는 상기의 습식 다공형 코팅층(2)이 형성되어 있고, 그 상단면에는 상기의 건식 다공형 필름층(3)이 형성된 구조일 수도 있고, 도 2와 같이 합성섬유 직물의 하단면에는 상기의 건식 다공형 필름층(3)이 라미네이팅되어 있고 그 상단면에는 상기의 습식다공형 코팅층(2)이 형성된 구조일 수도 있다.

상기의 건식 다공형 필름층(3)을 합성섬유 직물(1)에 라미네이팅 시키는 접착제는 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 반응형 폴리우레탄 수지 이다.

상기 반응형 폴리우레탄 수지(접착제)는 하이드록시말단기(Hydroxyl end group)를 함유하는 폴리올(Polyol)과 양말단에 이소시아네이트 성분을 과량으로 반응시켜서 최종제품의 기본구조가 양말단에 이소시아네이트기를 가지도록 한 열가소성 폴리우레탄 수지 이다.

이들 반응형 폴리우레탄 수지(접착제)를 라미네이팅 공정에 적용할 경우 양말단의 이소시아네이트가 원단, 기능성 필름 및 공기 중에 함유된 소량의 수분과 반응하여 열경화성 물질로 변화되므로써 강인한 접착력(박리강도)을 발휘하게 된다. 반응형 폴리우레탄 수지(접착제)를 제조할 때 사용하는 폴리올 성분 및 이소시아네이트 성분은 통상의 폴리우레탄 합성에 쓰여지는 것을 사용할 수 있다.

상기의 습식 다공형 코팅층(2) 내에는 촉감 개선을 위해, 다시말해 까실한 촉감 발현을 위해 유리 비드(Glass Beads) 또는 플라스틱 비드(Plastic Beads)들이 주성분인 일액형 습식용 폴리우레탄 수지 100중량부 대비 0.5~3중량부 분산되어 있는 것이 바람직하다.

습식 다공형 코팅층(2)은 이래 조성 1과 같은 성분 및 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.

--- 조 성 1 ---

습식용 폴리우레탄 수지(고형분 30%) 60.0-73.0 중량%

디메틸포름아미드(DMF) 20.0-28.0 중량%

경화제(멜라민 포름알데하이드계) 2.0-4.0 중량%

백색안료(이산화티타늄) 3.0-5.0 중량%

유리 비드 또는 플라스틱 비드 2.0-3.0 중량%

한편, 건식 다공형 필름층(3)은 아래 조성 2와 같은 성분 및 비율로 이루어 지는 것이 바람직하다.

--- 조 성 2 ---

W/O형 에멀젼형 폴리우레탄수지 50-63.5 중량%

메틸에틸케톤/톨루엔 혼합액(혼합비 15/18) 15-18 중량%

가교제(헥사디메틸이소시아네이트,HDI) 0.5-1.5 중량%

발수제(플루오르화탄소) 0.5-1.5 중량%

촉감개선제(실리콘 오일) 0.5-1.5 중량%

물/메틸에틸케톤 혼합액(혼합비 45/5) 20-27.5 중량%

본 고안은 다음과 같은 방법등에 의해 제조될 수 있다.

먼저 나일론, 폴리에스테르 등 일반적인 합성섬유 직물 기포지를 일반적인 방법으로 테프론게 발수제를 사용하여 발수 처리한 후, 평활성을 부여하기 위하여 시레 가공하고, 그 일면에 폴리에스테르계 폴리올과 폴리카프로락톤의 코폴리머로 이루어진 상기 조성 1의 일액형 습식용 폴리우레탄 수지 조성물을 촉감개선 및 접착용 프라이머를 사용하여 나이프 오버 롤 코팅 방식으로 코팅한 후, 일반적인 습식 공정의 작업조건으로 응고, 수세 후 텐터기에서 건조하여 제 1의 습식 다공형코팅층(2)을 형성한다.

상기 나이프 오버 롤 코팅방식이란 기재의 진행 방향법에 직각으로 독터나이프를 고정하여 나이프의 앞부분에 피막형성물질을 공급하고, 기포의 진행에 따라 코팅을 행하는 방법으로써, 페이스트상 도료의 코팅에 가장 많이 이용된다.

상기 시레가공이란 정리가공법의 일종으로써, 열 캘린더를 사용하여 직물을 평활하게 해주는 공정이다.

다음으로는, 이형지상에 상기 조성 2의 W/O형 에멀젼형 폴리우레탄 수지 조성물을 나이프 오버 롤 코팅 방식으로 코팅한 후 건조하여 건식 다공형 필름층(3)을 형성한 후, 이를 상기 합성섬유 직물(1)의 나머지 일면에 접착제로 라미네이팅시키고 이형지를 박리하면 본 고안의 복합 다공형 투습방수포가 제조된다.

이상에서 설명한 본 고안은 합성섬유 직물의 양면에 습식 다공형 코팅층(2)과 건식 다공형 필름층(3)이 각각 형성 또는 라미네이팅 되어 있어서 다양한 촉감을 발현하고, 내수압과 투습도가 동시에 우수하며, 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 반응형 폴리우레탄 수지를 접착제로 사용하여 박리강도가 특히 우수하다.

본 고안은 ISO 811 방법으로 측정한 내수압이 6,000㎜ H₂O 이상이고, JIS LIO99 A-1 방법으로 측정한 투습도가 8,000g/㎡ㆍ24hr 수준이고, ASTM D 751 방법으로 측정한 박리강도가 950g/㎝ 이상이다.

본 고안의 복합 다공형 투습방수포는 단일의 건식 또는 습식 투습방수포에 비하여 촉감이 매우 부드럽고, 박리강도가 우수하고, 투습성과 내수압이 동시에 우수하고, 의류제조시 안감 사용이 불필요하다.

Claims (3)

1. 발수처리 및 시레(Cire)가공 처리된 합성섬유 직물(1)의 일면에는 폴리에스테르계 폴리올과 폴리카프로락톤의 코폴리머로 이루어진 일액형 습식용 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 습식 다공형 코팅층(2)이 형성되어 있고, 상기 합성섬유 직물(1)의 나머지 일면에는 유중 수분산성(W/O형) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 건식 다공형 필름층(3)이 접착제에 의해 라미네이팅 되어 3층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 복합 다공형 투습 방수포.
2. 1항에 있어서, 접착제가 양말단에 이소시아네이트기를 갖는 반응형 폴리우레탄 수지인 것을 특징으로 하는 복합 다공성 투습 방수포.
3. 1항에 있어서, 습식 다공형 코팅층(2) 내에 유리 비드(Glass Beads) 또는 플라스틱 비드(Plastic Beads)들이 일액형 습식용 폴리우레탄 수지 100중량부 대비 0.5~3중량부 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 다공형 투습 방수포.