KR20070068417A

KR20070068417A - 다공질 복합재료의 제조방법 및 다공질 복합재료

Info

Publication number: KR20070068417A
Application number: KR1020077009360A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 우노; 토오루 모리타; 아츠시 야마구치
Original assignee: 스미토모덴코파인폴리머 가부시키가이샤
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-06-29
Also published as: US20080193737A1; EP1810824A1; WO2006046533A1; CN101048280A; JPWO2006046533A1; TW200621496A

Abstract

본 발명은, 반응기를 가지는 물질을 함유한 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트를 형성하는 한편, 연신 PTFE로 이루어지며, 수증기투과도(MVTR)가 3OOOg/㎡/24Hr이상인 투습성을 지니는 가요성의 다공질 시트를 형성하고, 상기 다공질 시트의 고착면에, 상기 탄성 시트에 함유된 반응기와 화학결합하는 작용기를 가지는 물질을 함유한 도포제를 상기 다공질 시트의 구멍에 완전히 가득 채우지 않고 도포하며, 상기 탄성 시트와 상기 다공질 시트를 상기 도포제를 개재해서 적층하고, 상기 적층상태에서 가열 압착해서, 상기 작용기를 상기 반응기와 반응시켜서 화학결합시키고, 상기 탄성 시트와 다공질 시트를 일체화하고 있는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

다공질 복합재료의 제조방법 및 다공질 복합재료{PROCESS FOR PRODUCING POROUS COMPOSITE MATERIAL AND POROUS COMPOSITE MATERIAL}

본 발명은 다공질 복합재료의 제조방법 및 다공질 복합재료에 관한 것이며, 상세한 것은, 우레탄으로 이루어지는 탄성 시트와 PTFE 다공질 시트를 적층해서 형성한 투습성, 방수성, 유연성이 우수한 다공질 복합재료에 관한 것이며, 특히, 방수 의료(衣料)나 스포츠 의료 등의 의료용 재료로 매우 적합하게 이용되는 것이다.

이런 종류의 복합제품으로서, 종래, 일본국 특허제2548771호(특허문헌 1)가 제공되고 있다. 상기 특허문헌 1에서는, 연신 PTFE로 이루어지는 연속기포구조로서, 기공률 40%이상의 기재(基材)로 되는 두께 20㎛인 다공질 시트의 한 표면에, 폴리우레탄 또는 폴리우레탄(메타)아크릴레이트로부터 선택된 액상의 수지를 코팅하고, 상기 수지를 다공질 시트의 기공 공간에 충전해서 가득 채우고, 이 기공 내부에 고충전시킨 액상 수지를 응고, 경화, 건조시켜서, 최종적으로 기재로 되는 다공질 시트의 피복층을 형성하고, 적어도 1200g/㎡/24Hr의 수증기투과도를 가지는 최종제품을 얻고 있다.

상기 특허문헌 1의 제품은, 다공질 시트의 기공에 액상 수지를 확실히 가득 채우고 있음으로써 핀홀이 없는 제품으로 되며, 방수-통기성 제품이나 방수-통기성 의료를 얻을 수 있다고 기재되어 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특허제2548771호 공보

도 1은 본 발명의 복합재료의 단면도;

도 2(A)~(D)는 복합재료의 제조방법을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 복합재료 2: 다공질 시트

3: 탄성 시트 4: 투습성의 접착부

그러나, 상기 제품에서는, PTFE 다공질 시트의 연속기공의 내부에 우레탄 수지가 확실히 가득 채워져서, 기공을 완전히 메운 상태로 경화되기 때문에, 유연성이 없으며, 견고한 것으로 된다. 따라서, 의료용 소재로 했을 경우에, 무엇보다 요구되는 「유연함」, 「감촉」이 손상되는 문제가 있다.

또한, 다공질 시트의 기공에 액상 수지가 가득 채워져서, 상기 액상 수지가 경화되기 때문에, 최종제품의 투습성도 낮은 것으로 되며, 의료용 재료로서 이용했을 경우에 피부 짓무름이 발생하기 쉬운 문제도 있다.

본 발명은 상기 문제에 감안해서 이루어진 것으로서, 유연성을 확보해서 의료용 소재로서 매우 적합한 것으로 하는 동시에, 땀을 흘렸을 경우에 제습 가능한 투습성을 유지하고, 또한 방수성, 내마모성, 난열성도 지니는 동시에 경량화도 도모할 수 있으며, 레인코트 등의 방수 의료, 특히, 골프나 스키 등의 스포츠용의 레인웨어로서 매우 적합하게 이용되는 복합소재를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 첫 번째로, 반응기를 가지는 물질을 함유한 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트를 형성하는 한편,

연신 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)로 이루어지며, 수증기투과도(MVTR)가 3000g/㎡/24Hr이상인 투습성을 지니는 가요성의 다공질 시트를 형성하고,

상기 다공질 시트의 고착면에, 상기 탄성 시트에 함유된 반응기와 화학결합하는 작용기를 가지는 도포제를 상기 다공질 시트의 구멍에 완전히 가득 채우지 않고 도포하며,

상기 탄성 시트와 상기 다공질 시트를 상기 도포제를 개재해서 적층하고,

상기 적층상태에서 가열 압착해서, 상기 작용기를 상기 반응기와 반응시켜서 화학결합시키고, 상기 탄성 시트와 다공질 시트를 일체화하고 있는 다공질 복합재료의 제조방법을 제공하고 있다.

상기와 같이, 본 발명에서는, 연신 PTFE로 이루어지는 다공질 시트와, 우레탄 또는 우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트를 완전히 독립시켜서 적층한 구조로서, 상기 적층되는 다공질 시트와 탄성 시트와의 계면에서, 다공질 시트쪽 도포제의 작용기와 탄성 시트에 함침시킨 반응기를 화학결합시키고 있다. 이것에 의해, 다공질 시트의 기공이 상기 특허문헌 1과 같이 폴리우레탄 수지로 가득 채워져서 완전히 메워지는 일이 없도록 하고 있다. 이것에 의해, 다공질 시트의 특성인 유연성을 유지할 수 있으며, 의료용 복합재료로서 매우 적합한 것으로 된다. 또, 기공이 수지로 완전히 메워지지 않기 때문에, 투습성도 상승시킬 수 있으며, 본 발명에서는 상기한 3000g/㎡/24Hr이상으로 되고, 특허문헌 1의 1200g/㎡/24Hr과 비교해서 2배 이상으로 할 수 있다.

상기 탄성 시트에 함유되는 반응기를 가지는 물질은, 상기 탄성 시트를 구성하는 우레탄에 잔존 또는/및 함침시킨 것이다.

상기 폴리우레탄 유도체로서는, 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트에 함유되는 상기 반응기를 가지는 물질은, 탄성 시트 100중량%에 대해서 5~15중량부의 비율로 하는 것이 바람직하다.

상기 반응기를 가지는 물질을 탄성 시트에 함침시키는 방법으로서는, 폴리우레탄과 용제 및 반응기를 가지는 폴리머를 혼합해서 필름화하는 방법 등을 채용할 수 있다.

상기 반응기를 가지는 물질로서는, 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트, 실란계 가교제 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 특히 폴리이소시아네이트가 폴리우레탄과의 친화성과 반응성의 점에서 우수하기 때문에 매우 적합하게 이용된다.

상기 폴리이소시아네이트로서는, 트리페닐메탄-p,p', p"-트리시소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등이 이용된다. 상기 폴리이소시아네이트와 함께 폴리아크릴레이트, 에폭시, 크실렌, 폴리아미드를 이용해도 된다.

상기 탄성 시트에 함유되는 반응기를 가지는 물질은, 탄성 시트를 구성하는 우레탄에 잔존시키거나, 또는/및 함침시킨 것이다.

한편, 상기 작용기를 가지는 물질로서는, 수산기를 가지는 에틸렌-비닐알코올공중합체(EVOH), 또는 카르복시산, 아민 등의 활성 수소를 가지는 화합물이 매우 적합하게 이용된다. 상기 작용기를 가지는 물질은, 염화메틸렌, 메틸에틸케톤, 사염화탄소, 트리클로에틸렌, 아세톤 등의 용제를 함유한 물, 알코올, 그 외의 활성 수소로 이루어지는 용액으로 용해해서, 필요한 점도로서 다공질 시트에 도포하고 있다. 상기 용액의 농도는 0.05w%~5w%로 하고 있다.

상기 작용기를 가지는 물질과 반응기를 가지는 물질과는 하기의 화학식으로 우레탄 결합시키고 있다.

상기 작용기를 가지는 물질을 함유한 도포제는, 상기 수산기 또는 카르복시산, 아민 등을 가지는 화합물에 용제가 배합된 용액으로 이루어지며, 상기 다공질 시트에 도포제를 도포한 후, 건조 전에, 상기 도포면에 상기 탄성 시트를 적층하고, 상기 도포제의 일부를 상기 탄성 시트에 침투시킨 상태에서 가열 압착하고 있다. 이와 같이, 도포제의 일부를 가열 압착 시에 탄성 시트에 침투시키면, 앵커효과에 의해 탄성 시트와 다공질 시트와의 고착력을 높일 수 있다.

상기 도포제를 다공질 시트의 한 면에 도포하는 방법으로서는, 노즐에 의해 다공질 시트의 표면에 도포하거나, 또는 상기 용액의 저류조에 다공성 시트의 표면을 침지하거나, 또는, 상기 용액을 롤코터나 닥터블레이드 등을 이용하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 이들 방법에 의해 도포할 때는, 상기 용액의 점도를 조정해서, 다공질 시트의 표면에 노출하는 기공의 내부에 가득 채우지 않도록 하고 있다.

상기 탄성 시트는, 해당 표면에 이형지를 첩착(貼着)하고 있으며,

상기 이형지를 박리해서, 상기 탄성 시트의 고착면을 상기 다공질 시트의 도포제의 도포면과 중첩해서 적층하고, 상기 상태에서 가열 압착하는 것이 바람직하다.

또한, 반드시 탄성 시트의 표면에 이형지를 첩착해 둘 필요는 없다.

가열 압착은, 예를 들면, 적층상태에서 가열 롤러를 이용해서 가열 압착하고 있다.

상기 가열온도는 100℃~250℃로 하고, 가압력은 20kgf이하로 하고 있다.

상기 수법에 의하면, 탄성 시트에 함침시킨 반응기를 가지는 폴리머가 공기 중의 습도에 의해 경화되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 반응을 촉진시킬 수 있어서 접착강도를 향상시킬 수 있다.

상기 방법을 대신해서, 도포제를 다공질 시트에 도포한 후에, 상기 용제를 증산시켜서 건조시켜 두고, 상기 도포제의 고착면에 상기 탄성 시트를 적층해도 된다.

이런 경우는, 가열 압착 시에 건조시킨 도포제를 용융시켜서, 탄성 시트에 도포제의 일부를 침투시켜서 앵커효과를 일으키게 할 수 있다.

본 발명은, 두 번째로, 연신 PTFE로 이루어지며, 수증기투과도가 3000g/㎡/24Hr이상인 투습성을 지니는 가요성의 다공질 시트와,

폴리우레탄 또는 그 유도체로 이루어지는 투습성, 가요성 및 방수성을 지니는 탄성 시트와,

상기 다공질 시트와 탄성 시트와의 사이에 개재시키고, 상기 다공질 시트와 탄성 시트와의 계면은 화학결합되는, 기공을 가지는 투습성의 접착부로 이루어지며,

상기 다공질 시트의 구멍에, 상기 탄성 시트의 수지 또는 상기 접착부의 수지를 가득 채우지 않고 기공을 잔존시키며,

상기 탄성 시트와 다공질 시트가 도포제를 개재해서 일체화한 상태에서, 수증기투과도가 3000g/㎡/24Hr이상 100000g/㎡/24Hr이하인 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료를 제공하고 있다.

상기 본 발명의 다공질 복합재료는, 상기 제1 발명의 제조방법에 의해 제조되고, 상기 접착부를 도포제에 의해 형성하고 있는 것이 바람직하다.

상기 제조방법에 의해 제조하면, 탄성 시트와 다공질 시트와의 계면에 있어서, 화학결합에 의해 형성되는 접착부는, 탄성 시트와 다공질 시트를 부분적으로 연속하여, 수증기를 투과 가능한 투습성을 지니는 접착부로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합재료는, 반드시 상기 제조방법에 한정되지 않으며, 다공질 시트의 기공 내부에 탄성 시트의 수지나 화학결합제가 가득 채워지지 않고, 기공이 완전히 메워지지 않는 구조이며, 투습성 접착층을 개재해서 결합되어 있는 구성이면 된다.

상기 다공질 시트는, 예를 들면, 유연한 섬유구조체로서, 수증기투과도가 3OOOg/㎡/24Hr이상, 기공률이 30%~90%, 두께가 5㎛이상 100㎛이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 수증기투과도는 2500g/㎡/24Hr이상, 기공률은 60%~85%, 두께는 10㎛~50㎛이다.

구체적으로는, 상기 다공질 시트는, PTFE의 섬유구조체를 1축 연신 또는 2축 연신으로 연신율을 5배~50배로 하고, 연신에 의해 섬유구조체의 그물코를 확장해서, 0.05㎛~1O㎛정도의 기공을 연속적 또는/및 부분적으로 형성하고 있다.

상기 소재로 되는 PTFE는, 통기성, 발수성, 유연성, 난연성을 지니는 동시에 강한 인장 강도를 가지며, 의료용 소재로서도 매우 적합한 물성을 지닌다.

상기 탄성 시트는, 그 두께는 1㎛이상 40㎛이하, 보다 바람직하게는 5㎛이상 2O㎛이하로서, 비발포구조 또는 독립발포구조로서 방수기능을 지니게 하고 있다.

상기 투습성의 접착부는 상기 탄성 시트와 다공질 시트와의 계면을 불연속으로 연결하고 있는 것이 바람직하다.

즉, 상기한 제조방법에 의해 탄성 시트에 함침한 반응기를 구비한 물질과, 다공질 시트에 도포한 작용기를 구비한 물질과의 반응에 의해 생기는 화학결합은, 탄성 시트 및 다공질 시트의 계면에 외부면을 따라서 완전히 연속한 상태로 발생하지 않고 부분적으로 발생하여, 결합한 상태로 된다. 따라서, 상기 화학결합에 의해 형성되는 접착부는 수증기 투과 가능한 기공을 가지는 투습성의 것으로 할 수 있다.

상기 탄성 시트와 다공질 시트와의 적층체로 이루어지는 본 발명의 다공질 복합재료는, 그 전체두께를 10㎛이상 100㎛이하, 바람직하게는 10㎛이상~60㎛이하로 하고 있다.

상기 다공질 복합재료는 유연성을 지니는 동시에 투습성을 지니며, 의료로 했을 경우에 피부 짓무름의 발생을 없앤다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 다공질 복합소재는 투습성을 유지하면서 방수성을 구비하며, 또한 유연하기 때문에 의료용 소재로서 매우 적합하게 이용된다.

따라서, 본 발명은, 세 번째로, 상기 다공질 복합재료를 이용한 레인코트, 골프나 스키 등의 스포츠용의 레인웨어로 이루어지는 의료품 등의 제품을 제공하고 있다.

상기 제품으로서는, 상기 의료품 외에 방수성, 투습성, 내구성 등이 요구되는 텐트, 자동차용 커버, 여성용 위생용품, 구두, 장갑, 슈랙, 이불 등의 각종 제품의 소재로서도 매우 적합하게 이용된다.

또한, 본 발명의 다공질 복합재료는 상기에 열거한 제품에 한정되는 것이 아니며, 난연성, 내열성, 내마모성, 강도 등도 겸비하고 있기 때문에, 이들의 기능이 요구되는 각종의 제품에 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 폴리우레탄 또는 그 유도체로부터 형성되는 탄성 시트와, 연신 PTFE로 이루어지는 다공질 시트를 적층상태로 일체화한 다공질 복합재료에 있어서, 다공질 시트의 구멍에 탄성 시트의 수지나 화학결합시키는 수지를 가득 채우지 않고, 기공을 잔존시키고 있는 동시에, 상기 화학결합에 의해 형성하는 접착부에 수증기를 투과시키는 투습성을 부여하고 있기 때문에, 유연성을 지니는 동시에 투습성이 우수한 복합재료로 할 수 있다.

또, 다공질 시트로서 연신 PTFE를 이용하고 있기 때문에, 해당 특성인 유연성을 지니는 동시에, 발수성, 인장 강도, 난연성도 지닌다.

한편, 탄성 시트는 폴리우레탄 또는 그 유도체로부터 형성하고 있기 때문에, 가공성이 양호하며, 또한, 방수기능도 간단히 부여할 수 있다.

특히, 화학결합시키는 폴리이소시아네이트를 함유시키는 경우, 작용기를 도포한 PTFE의 접착성을 향상시킬 수 있는 점에서 유효하게 된다.

상기 구성으로 이루어지는 본 발명의 다공질 복합재료는, 투습성, 유연성, 방수성을 지니기 때문에, 방수 의료품으로서 매우 적합한 소재로 되며, 특히, 땀을 흘리는 스포츠용 의료로 했을 경우에 제습 기능이 우수하기 때문에, 피부 짓무름을 발생시키지 않아 매우 적합한 것으로 된다.

또한, 다공질 시트로서 PTFE를 이용하고 있기 때문에, PTFE의 특성인 고인장력, 난연성, 내마모성 등이 요구되는 제품의 소재로서도 유효하게 된다.

또한, 본 발명의 다공질 복합재료의 제조방법에 의하면, 적층하는 탄성 시트와 연신 PTFE 다공질 시트를 각각 별개로 형성하고 있기 때문에, 각 시트를 안정적으로 정밀도 양호하게 형성할 수 있다. 또한, 다공질 시트에 도포제를 도포한 후, 탄성 시트와 적층해서 가열한 상태로 용융시킬 수 있으며, 미리 대량생산해 둘 수 있다. 또, 화학적으로 접착강도를 상승시키기 때문에, PTFE의 다공질 재료의 특징인 유연성을 유지한 채로 복합화할 수 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 복합소재(1)는, 폴리우레탄 또는 폴리우레탄(메타)아크릴레이트로부터 형성한 탄성 시트(2)와, 연신 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)의 다공질 시트(3)를 투습성의 접착부(4)를 개재해서 일체화한 직물형상의 연속시트로 이루어진다.

상기 투습성의 접착부(4)는, 탄성 시트(3)에 함유시킨 폴리이소시아네이트와, 다공질 시트(2)에 도포한 도포제의 폴리비닐알코올을 화학결합시켜서 형성한 것으로서, 탄성 시트(3)와 다공질 시트(4)의 계면을 완전히 연속해서 결합하고 있는 것이 아니고, 부분적으로 불연속으로 결합해서, 수증기를 투과시키는 제습 기능을 지니고 있다.

상기 다공질 시트(2)는 PTFE의 섬유구조체를 연신함으로써 그물코를 확장해서 기공(2a)을 형성한 것으로서, 기공률은 30~90%의 범위로 하고, 본 실시형태에서는 75%로 하고 있다. 또, 상기 다공질 시트(2)의 수증기투과도는 3000g/㎡/24Hr이상으로 하고, 본 실시형태에서는 100000g/㎡/24Hr로 하고 있다. 그 두께는 5~100㎛의 범위로 하고, 본 실시형태에서는 30㎛로 하고 있다.

상기 탄성 시트(3)는, 기공이 없는 비발포구조로서, 그 두께를 1~40㎛로 하며, 본 실시형태에서는 1O㎛로 하고 있다.

다공질 시트(2)와 탄성 시트(3)와의 계면의 투습성을 지니는 접착부(4)는, 수산기를 가지는 작용기를 구비한 열가소성 폴리머와, 이소시아네이트기를 가지는 반응기를 구비한 열가소성 폴리머와의 화학결합층으로 이루어진다.

본 실시형태에서는 폴리아소시네이트와 에틸렌-비닐알코올공중합체와의 화학결합층이다.

상기 다공질 시트(2)와 탄성 시트(3)를 계면에서 화학결합해서 적층구조로 한 본 발명의 다공질 복합재료(1)는, 그 전체두께가 10㎛~100㎛이며, 본 실시형태에서는, 4O㎛로 하고 있다.

상기 구성으로 이루어지는 다공질 복합재료는,

큰 기공률을 가지는 연신 PTFE로 이루어지는 다공질 시트(2)와, 폴리우레탄 또는 그 유도체로 이루어지는 투습성, 가요성 및 방수성을 지니는 탄성 시트(3)와, 다공질 시트(2)에 미리 고착해 두고 탄성 시트(3)에 화학결합에 의해 고착되는 기공을 가지는 투습성의 접착부(4)와의 적층구조로 하고, 또한,

다공질 시트(2)의 기공(2a)에, 탄성 시트(3)의 수지나 접착부(4)의 수지를 가득 채우지 않고 기공을 잔존시키고 있다.

따라서, 견고해지지 않아 유연성을 유지하며, 의료용 재료로 했을 경우에 요구되는 「유연함」 및 「감촉」을 갖게 할 수 있다. 또한, 방수성을 지니지만, 투습성도 구비하고 있기 때문에 의료로 했을 경우에 피부 짓무름을 발생시키지 않는다. 따라서, 특히, 땀을 흘리는 스포츠용 의류, 예를 들면, 골프용, 스키용 등의 레인웨어로서 매우 적합한 소재로 된다.

다음에, 본 발명의 다공질 복합재료(1)의 제조방법을 도 2를 참조해서 설명한다.

도 2(A)에 도시하는 바와 같이, 반응기를 가지는 폴리머를 함침시킨 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트(3)를 형성한다.

본 실시형태에서는 폴리이소시아레이트를 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성 시트(3)에 함침시키고 있다. 폴리이소시아레이트의 함침량은, 탄성 시트(3)의 100중량부에 대해서 5중량부∼15중량부로 배합하고, 본 실시형태에서는 9중량부로 하고 있다.

상기 폴리이소시아네이트를 함침시킨 탄성 시트(3)는 이형지(6)로 피복해서, 공기 중에 습도에 의해 경화가 생기지 않도록 하고 있다.

한편, 다공질 시트(2)는, 섬유구조로 한 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)를 연신해서 그물코를 확장해서 기공을 형성하고, 상기와 같이 기공률 30~90%의 범위로 하고, 본 실시형태에서는 75%로 하고 있다.

상기 다공질 시트(2)의 수증기투과도는 3000g/㎡/24Hr이상으로 하고, 본 실시형태에서는 100000g/㎡/24Hr로 하고 있다.

또, 다공질 시트(2)는, 그 두께를 5~100㎛의 범위로 하고 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 미리, 적층하는 다공질 시트(2)와 탄성 시트(3)를 개별로 제작하고 있다.

도 2(B)에 도시하는 바와 같이, 다공질 시트(2)의 한쪽 표면에, 탄성 시트에 함침시킨 반응기와 화학결합하는 작용기를 가지는 EVOH의 용액으로 이루어지는 도포제(10)를 도포하고, 다공질 시트(2)에 침투시켜서 앵커효과에 의해 고착력을 높이고 있다.

상기 도포제(10)의 EVOH의 농도는 0.1~0.5%의 범위로 하고, 그 점도를 조절해서, 도포면에 개구하는 기공(2a)의 내부에 완전히 가득 채우지 않는 상태로 도포하고 있다.

다음에, 도 2(C)에 도시하는 바와 같이, 탄성 시트(3)는 이형지(6)를 박리 해서, 다공질 시트(2)의 도포제(10)를 도포한 도포면에 중첩해서 2층 상태로 한다.

이 상태에서 소정 온도 및 소정 압력을 부가해서, 가열 가압하고 있다.

가열온도는 100℃~250℃로 하고, 본 실시형태에서는 210℃로 하고 있다. 가압력은 1kgf~20kgf로 하고, 본 실시형태에서는 10kgf로 하고 있다.

구체적으로는, 도 2(D)에 도시하는 바와 같이, 상기 온도로 가열한 상하 롤러를 이용하고, 상기 롤간에 상기 적층한 시트가 통과되어서 상기 압력으로 가압하고 있다.

상기한 가열에 의해, 다공질 시트(2)에 도포된 도포제는 용융해서, 함유시킨 EVOH와 탄성 시트(3)에 함침시킨 폴리이소시아네이트가, 하기의 화학식으로 우레탄 결합하고, 상기 투습성의 접착부(4)를 형성한다.

상기 투습성의 접착부(4)는, 매우 얇고, 다공질 시트(2)와 탄성 시트(3)와의 계면에 있어서 미시적으로는 완전히 연속된 선형상으로 형성되어 있는 것이 아니고, 불연속으로 형성되며, 따라서, 수증기를 투과할 수 있다.

상기 도포제(10)를 다공질 시트(2)에 도포한 후, 도포제(10)의 용제를 증산시켜서 건조상태로 한 후에 탄성 시트(3)를 적층해서 가열 압착해도 된다.

상기 제조방법에 의해 제조해서 얻어진 최종제품이, 상기 도 1에 도시하는 다공질 복합재료(1)로 된다.

이와 같이, 다공질 복합재료(1)는 다공질 시트(2)와 탄성 시트(3)가 계면에 있어서 화학결합시킨 투습성의 접착부(4)에서 일체적으로 결합되고, 상기 결합력은 강도가 높은 것으로 된다. 또한, 상기 계면에 있어서, 다공질 시트(2)의 기공(2a)에는 탄성 시트(3)의 폴리우레탄 및 도포제가 가득 채워져 있지 않고, 기공을 잔존하고 있기 때문에, 다공질 시트(2)의 특성을 유지해서, 다공 복합재료(1)는 유연성을 유지하며, 또한, 투습성도 손상시키지 않는다.

또한, 본 발명의 다공질 복합재료(1)는 하기의 측정시험에서, 방수성, 내마모성, 난연성도 유지하고 있는 것이 확인되고 있다.

방수성의 측정은 JIS L 1092 B법을 이용해서 측정하고, 그 결과, 방수성의 점에서는 합격이었다.

내마모성의 측정은, 세탁시험 JIS L 1096 F-3법을 이용해서 측정하고, 그 결과, 내마모성도 합격이었다.

또한, 투습성의 측정은, JIS 1O99 B-1법을 이용해서 측정하였다.

본 발명에 관련되는 복합재료는, 투습성, 방수성, 유연성이 우수하기 때문에, 피부 짓무름을 발생시키지 않는 방수용 의료소재, 특히, 땀을 흘리는 스포츠용 의류의 소재로서 매우 적합한 것으로 된다. 또한, 고인장력, 발수성, 난연성 등을 구비하기 때문에, 의료용 소재에 한정되지 않고, 자동차용 커버 등의 방수용 커버, 텐트, 구두, 슈랙, 이불 등의 소재로서도 매우 적합하게 이용된다.

Claims

반응기를 가지는 물질을 함유하는 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 유도체로 이루어지는 탄성 시트를 형성하는 반면에,

연신 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌)로 이루어지며, 수증기투과도(MVTR)가 3000g/㎡/24Hr이상인 투습성을 지니는 가요성의 다공질 시트를 형성하고,

상기 다공질 시트의 고착면에, 상기 탄성 시트에 함유된 반응기와 화학결합하는 작용기를 가지는 물질을 함유한 도포제를 상기 다공질 시트의 구멍에 완전히 가득 채우지 않고 도포하며,

상기 탄성 시트와 상기 다공질 시트를 상기 도포제를 개재해서 적층하고,

상기 적층상태에서 가열 압착해서, 상기 작용기를 상기 반응기와 반응시켜서 화학결합시키고, 상기 탄성 시트와 다공질 시트를 일체화하고 있는 다공질 복합재료의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 반응기를 가지는 물질로서, 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트, 실란계 가교제 등을 이용하는 반면에,

상기 작용기를 가지는 물질로서, 수산기를 가지는 에틸렌-비닐알코올공중합체(EVOH), 또는 카르복시산, 아민 등의 활성 수소를 가지는 화합물을 이용하고,

상기 반응기와 작용기를 우레탄 결합시키고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 탄성 시트에 함유되는 반응기를 가지는 물질은, 상기 탄성 시트를 구성하는 우레탄에 잔존 또는/및 함침시킨 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료의 제조방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 작용기를 가지는 물질을 함유한 도포제는, 상기 수산기 또는 카르복시산, 아민 등을 가지는 화합물에 용제가 배합된 용액으로 이루어지며, 상기 다공질 시트에 도포제를 도포한 후, 건조 전에 상기 도포면에 상기 탄성 시트를 적층하고, 상기 도포제의 일부를 상기 탄성 시트에 침투시킨 상태에서 가열 압착하고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료의 제조방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 작용기를 가지는 물질을 함유한 도포제는, 상기 수산기 또는 카르복시산, 아민 등을 가지는 화합물에 용제가 배합된 용액으로 이루어지며, 상기 도포제를 상기 다공질 시트에 도포한 후에 상기 용제를 증산(蒸散)시켜 두고, 상기 도포제의 고착면에 상기 탄성 시트를 적층하고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료의 제조방법.
연신 PTFE로 이루어지며, 수증기투과도가 3000g/㎡/24Hr이상인 투습성을 지니는 가요성의 다공질 시트와,

폴리우레탄 또는 그 유도체로 이루어지는 투습성, 가요성 및 방수성을 지니는 탄성 시트와,

상기 다공질 시트와 탄성 시트와의 사이에 개재시키고, 상기 다공질 시트와 탄성 시트와의 계면은 화학결합에 의해 고착되는, 기공을 가지는 투습성의 접착부로 이루어지며,

상기 다공질 시트의 구멍에, 상기 탄성 시트의 수지 또는 상기 화학결합시키는 접착부의 수지를 가득 채우지 않고 기공을 잔존시키며,

상기 탄성 시트와 다공질 시트가 도포제를 개재해서 일체화한 상태에서, 수증기투과도가 3000g/㎡/24Hr이상 100000g/㎡/24Hr이하인 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료.
제 6항에 있어서,

제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제조되고, 상기 접착부를 도포제에 의해 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,

상기 다공질 시트는, 유연한 섬유구조체이며, 증기투과도가 3000g/㎡/24Hr이상, 기공률이 30%~90%, 두께가 5㎛이상 100㎛이하인 것을 특징으로 하는 다공질 복합재료.
제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성 시트는, 방수성을 지니는 동시에, 두께가 1㎛이상 40㎛이하인 것을 특징으로 하는 복합재료.
제 9항에 기재된 복합재료를 이용해서 제작된 방수 의료(衣料), 스포츠 의료를 포함한 것을 특징으로 하는 제품.