KR200367532Y1 - 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따라 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너가 제공된다. 본 고안에 따라 제공되는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너는 섬유분진이 최소화됨과 동시에, 절단시 올풀림 현상이 방지되며, 수분 흡수율, 인장강도, 마찰강도 및 염색 견뢰도 등이 개선된다.

Description

폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너{Cleaner with Polyurethane Coating Layer}

본 고안은 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리우레탄 용액을 코팅함으로써 흡수성, 마찰강도 및 인장강도가 우수할 뿐만 아니라, 린트 발생 및 올풀림 현상이 감소되는 클리너에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 또는 가정용 클리너 시장에서는 면을 사용하여 왔으나 면섬유는 제조원가와 생산성의 한계로 인해 대체 섬유의 필요성이 제기되어 왔다. 이러한 요구에 따라 개발된 것이 극세사이다. 극세사는 폴리에스테르와 나일론의 혼용물로써 일반적인 폴리에스테르 계열과는 달리 아주 미세한 굵기의 극세섬유로 직조되어 있어 흡수력 및 닦임성이 매우 우수하다.

이와 같은 극세사는 생활 수준의 향상과 전문 청소업의 증가에 따라 국내외 시장에서 지속적인 성장세를 보이고 있으나, 극세사의 제조시에, 원자재의 특성상 폴리에스테르와 나일론의 분할감량에 따른 린트(방적사에서 주로 발생하는 섬유가루)가 발생하게 된다. 이러한 린트의 발생은 인체에 유해할 뿐만 아니라 특히 가정용 식기류의 수분제거나 또는 유리 세척시에 청결함이 떨어지는 등의 문제가 발생한다.

이에 따라, 본 고안의 목적은 극세사의 고흡수성, 닦임성, 소프트한 촉감 등 본래의 극세사 특성을 더욱 부각을 시키면서 단점으로 지적되고 있는 마찰강도, 인장강도을 개선시키며, 린트의 발생 및 절단시 올풀림이 감소되는 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너를 제공하고자 한다.

도 1은 폴리우레탄이 코팅되지 않은 테리클로스 조직의 루프 단면도이다.

도 2는 폴리우레탄 코팅된 테리클로스 조직의 측면도이다.

도 3은 폴리우레탄이 코팅된 루프의 확대도이다.

도 4는 극세사의 모세관 현상 설명도이다.

도 5는 일반면제품과 극세사의 세척력 비교도이다.

본 고안에 따라서,

전체 중량을 기준으로 폴리우레탄 60~70중량%, DMF 30-50중량%, 안료 12-30중량% 및 첨가제 0.5-1중량%를 포함하여 이루어지는 폴리우레탄 코팅액에 극세사로 편직 또는 제직된 테리클로스 조직을 침지함으로써 상기 테리클로스 조직의 양면에 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너가 제공된다.

이하 본 고안에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

일반적으로 마이크로 화이버라 불리우는 극세사는 폴리에스테르와 나일론의 혼용물로써 일반적인 폴리에스테르 계열과는 달리 아주 미세한 굵기의 극세섬유로 직조되어 있어 일반적인 굵기의 원사보다 넓은 접지면적을 제공하며 섬유조직 내부에 무수한 홀이 형성되어 보다 우수한 흡수력을 나타낸다. 극세사 섬유의 단면은 복수의 삼각형을 이루게 되고 이들 2종류의 고분자 사이에 형성된 기공(간극)에 의해 모세관현상이 일어나 탁월한 흡수성 및 배수성을 나타낼 뿐만 아니라, 초극세화된 삼각형 형상의 섬유 단면이 최대의 마찰계수를 갖게 되어 물체 표면에 부착된 오염물을 신속하게 흡수, 제거할 수 있다(도 5를 참고).

분할가공 및 감량가공을 거쳐 극세사로 편직 또는 제직된 테리 클로스 조직은 그 특성상 루프에 의해 공기와 수분을 포용할 수 있는 공간을 만들어 줌으로써 물기 제거가 용이하며, 극세사의 분할 가공에 의하여 형성되는 모세관 현상으로 루프에 의해 포용된 수분을 급속도로 전이시키는 효과를 나타낸다.

본 고안에서 사용되는 테리클로스 조직은 트리코트 편기 Super pol(Karl Mayer사에서 제작, 독일)에 의한 테리 클로스 조직의 경편기로서 원사는 160/72 데니어의 N/P 분할사(주식회사 효성제품)로 12 게이지로 편직된 것이다. 이에 따라 섬도가 약 1.0데니어인 극세사 테리클로스 조직을 얻을 수 있다.

본 고안의 바람직한 구현에 있어서, 극세사로 편직 또는 제직된 테리클로스 조직을 폴리우레탄 코팅액에 침지시켜 폴리우레탄 층을 형성함으로써 내구성과 투습성이 우수한 클리너를 제조할 수 있다.

본 고안의 폴리우레탄 코팅 용액은 전체 중량을 기준으로 폴리우레탄 60-70중량%, DMF 30~50중량%, 안료 12-30중량% 및 첨가제 0.5-1중량%를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 폴리우레탄의 양은 60~70중량%가 바람직하며, 60중량%이하인 경우에는 원단 코팅 처리시에 루프의 배열이 불량이 되며, 70중량% 이상인 경우에는 루프의 공극이 막히게 된다. 또한, 본 고안에 사용되는 폴리우레탄은 유성 폴리우레탄인 것이 바람직하며, 점도는 60,000~80,000cps인 것이 바람직하다.

용매로서 DMF의 양은 30~50중량%로서 이는 폴리우레탄 코팅 용액의 농도를조절하기 위한 범위이며, 안료는 12~30중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 안료의 첨가량은 폴리우레탄의 물성과 상관관계를 가지지 않으며, 단지 색의 농도를 조절하기 위한 것이다. 첨가제는 슬립(slip) 첨가제로서 0.5~1중량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하며, 0.5%중량 이하인 경우에는 뻣뻣한 촉감을 나타내는 문제가 있으며, 1중량% 이상인 경우에는 비닐과 같은 촉감을 나타내는 문제가 발생된다.

본 고안의 바람직한 구현에 있어서, 폴리우레탄 코팅은 습식유성 방식으로 극세사 테리클로스 조직을 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같이 습식유성 방식으로 수행되는 폴리우레탄 코팅은 미세한 다공성 피막을 형성함으로써 볼륨감, 촉감등을 나타내며 목적하는 용도에 따라 다공성의 형상(셀구조)를 형성하게 된다.

본 고안에 따른 바람직한 폴리우레탄 코팅층 형성방법은 열가소성 선상 유성 폴리우레탄 코팅액에 극세사로 제직 또는 편직된 테리클로스 조직을 침지 코팅하는 단계; 상기 폴리우레탄 코팅된 테리조직 원단을 물에 통과시켜 우레탄 수지를 응고시키는 단계; 상기 응고 단계후에 잔존하는 DMF를 물로 세척하는 단계; 및 상기 수세단계를 거친 테리클로스 조직을 건조시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 고안에 따른 테리클로스 조직의 폴리우레탄 코팅방법을 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 상기와 같이 배합된 폴리우레탄 코팅액에 극세사로 제직 또는 편직된 테리클로스 조직을 침지한 다음, 침지된 테리클로스 조직을 예비응고조에 통과시킨다. 이 때, 예비응고조의 수용액은 물:DMF의 비율이 7:3인 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나는 경우 폴리우레탄의 물성이 변화하게 된다.

그 후, 폴리우레탄 코팅 접착력을 증가시키고 또한 수분 함유율 및 코팅면의 평활도를 높히기 위해서 테리클로스 조직을 응고조에 통과시킨다. 이 때 드럼롤과 아이론롤에 의해 테리클로스 조직이 이동되며, 드럼롤은 원단을 곧게 펴고 구김이 가지 않도록 하며, 아이론 롤은 원단의 루프를 곧게 눕혀주는 역할을 한다. 응고조 내에 장착된 드럼롤 및 아이론롤에 의해 테리클로스 조직을 4.5~5.5분 동안 압력 4~8kg/m²로 하여 이동시키며, 이 때, 드럼롤의 온도는 특별히 제한되지 않으며, 아이론 롤의 온도는 110~120℃의 온도가 바람직하다. 110℃ 이하가 될 경우에는 열과 롤의 압력으로 루프를 눕혀주는 열고착 효과가 떨어지며 120℃ 이상이 되는 경우에는 우레탄이 열변형되고 테리클로스 조직이 경화된다.

그 후, 상기 응고조를 거친 테리클로스 조직의 잔류 DMF를 추출하기 위하여 수세조를 거치게 된다. 수세한 후 최종 DMF 농도는 1%이하여야 하며, DMF의 잔존량이 1% 이상인 경우에는 원단의 건조시에 얼룩이 발생하는 등 다공성 구조의 붕괴를초래하여 흡습성에 영향을 미치게 된다.

수세조를 거친 후 폴리우레탄과 잔존하는 DMF 혼합물의 연화점 이하에서 건조를 실시하여야 한다. 바람직한 건조 온도는 약 80~100℃가 바람직하다. 이 때, 80℃이하인 경우에는 원하는 폭의 열 고정이 이루어지지 않으며, 100℃ 이상인 경우에는 원단이 경화된다.

이와 같이 양면이 폴리우레탄으로 코팅처리된 테리 클로스 조직의 극세사 원단을 도 2에 나타내며, 본 고안에 따라 제조된 폴리우레탄 코팅층이 형성된 테리클로스 조직의 최종 두께는 0.9~0.95mm가 바람직하다. 코팅층이 형성된 테리클로스 조직의 두께가 0.9mm 이하인 경우에는 테리클로스 원단의 루프가 불균일하게 눕게되며 소프트한 촉감이 떨어지는 문제가 있으며, 0.95mm 이상인 경우에는 루프의 공극이 막혀버리는 문제가 있다.

본 고안에 따라서 테리클로스 조직상에 얇게 코팅된 폴리우레탄 피막은 섬유 미세공극까지 침투 되며 기존 원단과 비교하여 수분흡수를 증가시킨다. 도 3 및 도 4에서와 같이, 섬유 사이의 미세공극에 수분이 흡수되면 분할된 원사 모세관 현상으로 인해 수분이 빠르게 확산됨을 알 수 있다.

이와 같이 폴리우레탄이 코팅된 테리클로스 조직은 산업용 또는 가정용 클리너로서 사용되며 특히, 마포, 행주와 같은 주방용 클리너, 컴퓨터 모니터등과 같은 전자제품의 오염물 제거용 클리너, 유리, 안경닦이, 및 차량 와이퍼등으로 폭넓게 사용되며, 본 고안에 따라 제공되는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너는 섬유분진이 최소화됨과 동시에, 절단시 올풀림 현상이 방지되며, 수분 흡수율, 인장강도, 마찰강도 및 염색, 견뢰도등이 증가된다.

이하 실시예를 통하여 본 고안을 상세히 설명하고자 하며, 이로써 본 고안의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

유성폴리우레탄 65g, 안료((주)일삼 제품 sw- series) 12g, 슬립첨가제 1g를 DMF 1L에 용해하여 폴리우레탄 코팅액을 제조하였다. Super pol(Karl Mayer사)로 원사 160/72 데니어의 N/P 분할사(주식회사 효성제품)를 12 게이지로 편직하여 제조된 원단을 상기 배합된 폴리우레탄 코팅 용액에 침지하였다. 상기 침지된 테리클로스 조직을 물:DMF = 7:3의 응고 수용액에서 30℃의 온도에서 예비응고하였다. 예비응고(전처리)된 테리클로스 조직과 코팅액의 접착을 위해 120℃에서 롤링하였다. 그 후 응고조에서 테리클로스 조직에 도포된 코팅액을 응고시키면서 DMF를 추출해내며, 이 때, 응고조 내의 물 온도는 보통 20~25℃이다. 응고조를 거친 후에, 수세조에서 잔류 DMF를 추출하였다. 상기 응고된 테리클로스 조직을 핀텐터(pin tenter)에서 80~100℃로 건조하여 클리너로 제조하였다.

비교예 1

Super pol(Karl Mayer사)로 원사 160/72 데니어의 N/P 분할사(주식회사 효성제품)를 12 게이지로 편직하여 원단을 클리너로 제조하였다.

상기 실시예 1에서 제조된 폴리우레탄이 코팅된 테리클로스 조직과 폴리우레탄 코팅층을 갖지 않는 비교예 1의 데이타를 분석한 결과는 다음 표 1와 같다.

[표 1]

	수분 흡수율	실의강도(kg f/5cm)	염색견뢰도	마찰강도	린트발생(육안관찰)	절단시 올풀림(육안관찰)
실시예 1	92%	세로 440가로 520	나일론 4급	30,000이상	○	○
비교예 1	54.8%	세로 38.3가로 28.1	나일론 3급	20,000이상	X	X

상기된 표 1과 같이, 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너는 코팅층을 갖지 않는 클리너와 비교하여 린트발생이 없으며, 절단시 올풀림이 방지되며, 수분 흡수율, 인장강도, 마찰강도 및 염색, 견뢰도 등이 우수함을 나타낸다.

본 고안에 따라 제공되는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너는 섬유분진이 최소화되며, 올풀림 현상이 방지되며, 수분 흡수율, 인장강도, 마찰강도 및 염색, 견뢰도 등이 개선된다.

Claims (5)

1. 전체 중량을 기준으로 폴리우레탄 60~70중량%, DMF 30-50중량%, 안료 12-30중량% 및 첨가제 0.5-1중량%를 포함하여 이루어지는 폴리우레탄 코팅액에 극세사로 편직 또는 제직된 테리클로스 조직을 침지함으로써 상기 테리클로스 조직의 양면에 폴리우레탄 코팅층이 형성된 클리너.
2. 제 1항에 있어서, 상기 테리클로스 조직은 원사 160/72 데니어의 N/P 분할사로 12 게이지로 편직됨을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너.
3. 제 1항에 있어서, 상기 테리클로스 조직은 1.0데이어의 섬도를 갖는 극세사로 편직 또는 제직되어 있음을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너.
4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리우레탄은 점도가 60,000~80,000cps임을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅층을 갖는 클리너.
5. 제 1항에 있어서, 나아가 최종 두께가 0.9~0.95mm의 범위임을 특징으로 하는 폴리우레탄이 코팅된 클리너.