KR20080024644A

KR20080024644A - 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법

Info

Publication number: KR20080024644A
Application number: KR1020060089021A
Authority: KR
Inventors: 정문균; 변동병; 이응호; 김도엽
Original assignee: 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-03-19
Also published as: KR100822370B1

Abstract

본 발명은 원적외선의 방사에너지(emission power(W/m2ㆍ㎛,40℃)가 3.49×10²이고, 방사율은 0.867(emissivity(5∼20㎛)인 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하는 방법은 (a) 원단조직을 준비하는 단계; (b) 상기 원단조직을 정련, 열처리 그리고 이형성을 부여하기 위해 발수처리하는 단계; (c) 발수 처리된 상기 원단조직의 일면에 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사물질을 포함하는 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 단계; (d) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 응고, 수세 및 건조하는 단계; (e) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 친수무공형 코팅제로 얇게 코팅하는 단계; (f) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하는 단계를 포함한다.

이러한 방법으로 제조된 투습방수 폴리우레탄 필름은 투습도, 내수도 및 발수도가 우수할 뿐만 아니라, 항균성과 원적외선을 방사하게 된다.

투습, 방습, 폴리우레탄, 발수제, 원적외선

Description

투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF VAPOR PERMEABLE/WATERPROOF POLYURETHANE FILMS}

도 1은 본 발명에 따른 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 2A는 원단조직의 발수처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2B는 폴리우레탄 코팅층 형성과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2C는 폴리우레탄 코팅층이 형성된 원단조직의 후처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 투습방수 폴리우레탄 필름이 원단조직으로부터 박리되기 전 단면을 300배 확대 관찰한 SEM사진이다.

도 4는 원단조직으로부터 박리된 폴리우레탄 필름의 단면을 1200배 확대 관찰한 SEM사진이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10, 10A : 원단조직

12 : 원단조직의 경사

14: 원단조직의 위사

20: 원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅층

80 : 혼합 발수제

본 발명은 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원적외선의 방사에너지(emission power(W/m2ㆍ㎛,40℃)가 3.49×10²이고, 방사율은 0.867(emissivity(5∼20㎛)인 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법에 관한 것이다.

투습방수포는 원단조직 위에 폴리우레탄 중합체를 습식코팅 가공하여 만든 것으로, 폴리우레탄 다공성 피막으로 인하여 투습성과 방수성을 동시에 발휘하는 기능성 소재이다. 근래에 들어 투습방수포는 스포츠, 레저산업의 발달과 함께 꾸준히 그 수요가 증가되고 있고 소비자들의 욕구도 점점 다양화, 고급화되고 있는 추세이다.

이와 같은 투습방수포를 제조하는 종래 기술로는 특허 출원 제1990-21584호에서 제안된 바와 같이, 필름 제조용 원단조직을 먼저 제조하고, 그 원단조직에 접착제를 도포한 후 그 위에 통상의 기술 방법인 습식 코팅으로 미세다공형 폴리우레탄 수지층을 형성한 후, 필름 제조용 원단조직으로부터 폴리우레탄 수지층을 박리시켜 미세다공성 폴리우레탄 필름을 제조하는 방법이 있다.

그러나, 이러한 방법은 필름 제조용 원단조직으로부터 폴리우레탄 수지층을 박리시킬 때, 필름 제조용 원단조직의 접착제로 인한 다공성(미세다공)이 붕괴 혹은 손상을 입기가 쉬울 뿐만 아니라 고 기능성 투습 방수 필름을 제조하는데 한계가 있다.

본 발명의 목적은 원단조직으로부터 폴리우레탄 수지층의 박리가 용이한 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 원적외선 방사는 물론 항균성 등이 있는 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하는 방법은 (a) 원단조직을 준비하는 단계; (b) 상기 원단조직에 이형성을 부여하기 위하여 발수 처리하는 단계; (c) 발수 처리된 상기 원단조직의 일면에 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 단계; (d) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 응고, 수세 및 건조하는 단계; 및 (f) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 원단조직이 발수성 외에 접착성과 이형성을 동시에 확보하도록 섬유 코팅용에 적용되는 서로 다른 특성을 가진 두 가지 발수제를 조합한 혼합 발수제를 준비하고, 상기 원단조직에 상기 혼합발수제를 디핑(dipping) 처리하며, 발수제 처리된 상기 원단조직을 열풍건조기에서 열고정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 혼합 발수제는 상기 원단조직에 밀착성을 부여하기 위한 불소계 발수제와, 상기 원단조직에 이형성을 부여하기 위한 유연성 발수제 또는 내구성 발수제 중에서 어느 하나를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 불소계 발수제와 상기 유연성 발수제 또는 내구성 발수제의 혼합비율은 4:1 인 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 혼합 발수제의 함량은 상기 원단조직 전체 중량에 대하여 5-10% 중량부 픽업(pick up)율 50-100%인 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄 코팅층은 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사물질을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄 코팅층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 원적외선 방사 물질 10-30 중량부이고, 상기 원적외선 방사반사 물질은 상기 폴리우레탄 수지와의 분산성 및 경제성을 고려하여 평균입도가 5-10㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄 코팅층은 용제, 경화제 그리고 무기항균제를 더 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄 수지는 상기 폴리우레탄 코팅층의 물성저하를 방지하기 위해 100% 모듈러스가 30kgf/㎠이상, 상기 폴리우레탄 코팅층의 유연성이 저하되는 것을 방지하기 위해 100% 모듈러스가 150kgf/㎠이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 습식 필름 제조 방법은 (e) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하기 전에 친수무공형 코팅제로 코팅하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하는 방법은 (a) 원단조직을 준비하는 단계; (b) 상기 원단조직을 정련, 열처리 그리고 이형성을 부여하기 위해 발수처리하는 단계; (c) 발수 처리된 상기 원단조직의 일면에 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사물질을 포함하는 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 단계; (d) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 응고, 수세 및 건조하는 단 계; (e) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 친수무공형 코팅제로 얇게 코팅하는 단계; (f) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 폴리우레탄 코팅층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 원적외선 방사 물질 10-30 중량부를 포함하고, 상기 폴리우레탄 코팅층의 두께는 40 내지 120 ㎛이며, 기능성 투습도 6,000~8,000g/m².24hrs, 내수압 3,000~10,000mmH₂O이며, 상기 폴리우레탄 수지는 100% 모듈러스가 30 내지 150 kgf/㎠인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 특징에 의하면, 투습방수 폴리우레탄 필름 제조에 사용되는 원단조직의 제조방법은 경사 및 위사를 사용하여 평직 또는 능직으로 원단조직을 제직하고, 상기 원단 조직을 정련, 열처리 그리고 이형성을 갖도록 발수 처리한다.

본 발명은 또한, 상기 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법으로부터 제조되는 필름을 라미네이팅 의류 소재 및 의료용으로 제공한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

본 발명은 투습도, 내수도 및 발수도가 우수하고 항균성과 원적외선 방사가 가능한 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 제공하는데 있다. 이를 위해 본 발명은 접착제를 사용하지 않고 원단조직에 이형성을 부여하였고, 원적외선 방사 물질을 포함하는 폴리우레탄 코팅층을 원단조직에 도포하는데 그 특징이 있습니다.

도 1은 본 발명에 따른 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다. 도 2A는 원단조직의 발수처리 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2B는 폴리우레탄 코팅층 형성과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2C는 폴리우레탄 코팅층이 형성된 원단조직의 후처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 2C를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리우레탄 필름의 제조방법은 원단조직을 준비하는 단계(S110), 원단조직에 이형성을 부여하는 전처리 단계(S120), 폴리우레탄 코팅층 형성단계(S134), 후처리 단계(S140), 친수무공형 코팅단계(S150) 및 박리 단계(S160)를 포함한다.

원단조직은 원적외선 방사 폴리우레탄 필름을 제막하기 위해 폴리우레탄 코팅층을 행하기 위한 지지체(background material)에 해당하는 것이다.

원단조직 준비 단계(S110)에서 원단조직은 평균섬도가 30 내지 100 데니어인 경사 및 위사를 평직(平織, Plain weave)으로 하여 밀도가 290T 또는 능직(綾織, Twill weave)으로 제직한다. 이때, 원단조직의 인장강도는 50 내지 200kg/5㎝가 되도록 하는 것이 바람직하다. 원단조직의 소재로는 폴리에스테르 필라멘트, 나일론 필라멘트, 폴리아마이드, 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 원단조직은 치밀할수록 폴리우레탄 코팅층을 박리할 때 유리하다.

상술한 방법으로 제직된 원단조직은 폴리우레탄 코팅층을 형성하기 전에 전처리 단계(S120)를 거친다. 전처리 단계는 원단조직을 무긴장 정련기에서 정련하는 정련단계(S122), 이를 형태 고정을 하기 위해 열풍건조기에서 열고정하는 열처리 단계(S124) 그리고 원단조직에 이형성을 부여하기 위한 발수처리 단계(S126)를 단계적으로 거치게 된다.

전처리 단계(S120)는 통상의 습식 코팅 방법에 의해 폴리우레탄 코팅층을 행하기 위한 전처리 조건과 상이할 것은 없으나, 통상의 습식 코팅 공정의 흐름에서는 원단조직과 폴리우레탄 코팅층과의 밀착성이 우수하여 최종적으로 가공이 완료 된 때에는 원단조직에서 성막된 필름이 분리 박리되도록 하는 것이 문제가 된다. 즉, 공정 진행중에는 제막된 폴리우레탄 코팅층의 박리됨이 없다가 최종 공정이 완료되면 박리가 되도록 하는 것이 관건이다.

발수처리 단계(S126)는 원단조직이 발수성 외에 접착성과 이형성을 동시에 확보하도록 섬유 코팅에 적용되는 서로 다른 특성을 가진 발수제를 조합한 혼합 발수제를 사용한다. 즉, 발수제 하나는 원단조직의 일면에 통상의 방식으로 습식코팅시 폴리우레탄 수지가 침출되는 것을 막고 공정 진행중의 접착력을 가지게 하기 위함이며, 다른 하나는 최종적으로 코팅된 후 성막화된 폴리우레탄 코팅층을 쉽게 박리될 수 있도록 이형성을 주기 위함이다. 예컨대, 혼합 발수제는 원단조직에 밀착성(접착성)을 부여하기 위한 불소계 발수제(아사히 글라스사의 아사히 가드)와, 원단조직에 이형성을 부여하기 위한 유연성 발수제(니카코리아(주)의 발수제) 또는 내구성 발수제(시바가이기사의 발수제) 중 하나를 4:1 비율로 혼합한 것을 사용한다. 혼합 발수제의 함량은 원단조직 전체중량에 대하여 5~10% 중량부 픽업(PICK UP)률 50~100%가 되도록 하는 것이 바람직하다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 원단조직(10)은 혼합 발수제(80)를 디핑(DIPPING) 처리한 후, 발수제 처리된 원단조직(10A)을 180℃의 열풍건조기(70)에서 열 고정시키는 것이 바람직하다.

이처럼, 본 발명은 원단조직에 접착제를 사용하지 않음으로써, 원단조직으로부터 폴리우레탄 코팅층을 박리시킬 때, 다공성(미세다공)이 붕괴 혹은 손상 되지 않으며, 이는 도 3 및 도 4에서와 같이 폴리우레탄 코팅층의 다공성이 손상되지 않고 원단조직으로부터 박리가 가능하다.

도 2B를 참조하면, 이렇게 발수 처리된 원단조직(10A)은 일면에 폴리우레탄 코팅액을 도포하기 전에 칼렌더(calender)(72)를 이용하여 원단조직(10A)의 표면을 평탄하게 유지하는 것이 바람직하며(S132), 예를 들면, 온도 120 내지 160 ℃, 닙(nip) 압력 80 내지 100 kg/㎠, 및 처리속도 30 내지 50 m/min의 공정조건으로 칼렌더링 하는 것이 바람직하다.

도 2B에 도시된 바와 같이, 표면 평탄 처리된 원단조직(10A)은 일면에 폴리우레탄 코팅액을 도포하는 단계(S134)를 거친다.

원단조직(10A)의 일면에 원적외선 폴리우레탄 코팅액을 도포할 때는 나이프 오버 롤 코팅기(74), 플로팅 나이프등 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 방법을 이용할 수 있다.

원단조직(10A)의 일면에 도포된 폴리우레탄 코팅층(20)은 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사 물질을 포함한다. 폴리우레탄 코팅층(20)에 포함되는 폴리우레탄 수지는 100% 모듈러스가 30 내지 150 kgf/㎠인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 코팅액의 물성저하를 방지하기 위하여 폴리우레탄 수지의 100% 모듈러스가 30 kgf/㎠ 이상인 것이 바람직하며, 폴리우레탄 코팅층(20)의 유연성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 폴리우레탄 수지의 100% 모듈러스가 150 kgf/㎠ 이하인 것이 바람직하다.

폴리우레탄 코팅층(20)에 포함되는 원적외선 방사 물질은 폴리우레탄 필름에 고루 분산되어 최종적인 필름의 기본 물성에 영향을 주어서는 안 되는 것이다. 원적외선 방사 물질은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것을 사용할 수 있으 므로 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 원적외선 방사 물질은 게르마늄, 세라믹, 세라마늄등의 원적외선 방사 물질을 사용할 수 있다. 원적외선방사 물질에 관한 다양하게 응용화된 제품의 특허 출원, 등록특허가 많고 이들 중 원적외선 방사의 방사율과 방사에너지량에 주목하여 폴리우레탄과 혼화성이 좋은 물질을 선택하여 적용 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 원적외선 방사 물질은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 최소한의 방사에너지를 얻기 위해서는 10중량부 이상인 것이 바람직하며, 코팅액의 흐름성 및 제막된 필름의 촉감을 고려하여 30 중량부 내외로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 원적외선 방사 물질은 폴리우레탄 수지와의 분산성 및 경제성을 고려하여 평균입도가 5 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다.

한편, 폴리우레탄 코팅액은 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사 물질 이외에 용제 및 경화제를 더욱 포함할 수 있다. 용제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 D.M.F로 이루어진 것을 사용할 수 있다. 용제의 함량은 코팅액의 물성을 고려하여 결정할 수 있으며, 바람직하게는 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함할 수 있다. 경화제 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트(ISOCYANATE), 블랙 이소시아네이트(BLOCK ISOCYANATE) 및 멜라민(MELAMINE)으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있다. 용제와 경화제의 함량은 코팅액의 경화시간을 고려하여 결정할 수 있으며, 바람직하게는 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2 중량부로 포함할 수 있다. 다만 코팅 배합액의 경화제 함량이 많을 경우 박리의 문제, 필름의 촉감 문제, 코팅 배합액의 경화시간에 영향을 줄 수 있으므로 세심한 주의가 요구된다.

상기 성분들을 포함하는 폴리우레탄 코팅액은 원단조직(10A)의 일면에 코팅되며, 촉감, 기능성을 고려하여 그 최종두께가 40 내지 120 ㎛인 것이 바람직하다. 최종 두께가 40㎛이하인 경우 필름의 강도가 현저히 떨어져 박리에 문제가 많으며 생산 효율적 측면에서 경제성이 없다고 판단되다.

본 발명에 따른 방사 습식 필름은 원적외선 방사 에너지에 따라 방사율이 0.86%이상인 것이 바람직하다.

상기와 같이 폴리우레탄 코팅층(20)이 형성된 원단조직(10A)은 후처리 단계(S140)과정을 거치게된다. 도 2C에 도시된 바와 같이, 후처리 과정(S140)은 25 내지 50℃의 물에서 폴리우레탄 코팅층(20)을 응고시키고, 35내지 60℃의 물로 충분히 수세한 후, 120내지 160℃에서 건조시켜 필름을 제막하였다. 도 3에는 투습방수 폴리우레탄 필름이 원단조직으로부터 박리되기 전 단면을 300배 확대 관찰한 SEM사진이다.

이렇게 후처리 과정을 거친 원단조직(10A)은 투습도와 내수도를 향상시키기 위하여 친수무공형 코팅제를 얇게 코팅하는 단계(S150)를 거치며, 최종적으로 폴리우레탄 코팅층(20)을 원단조직(10A)으로부터 박리하여 도 4에서와 같이 미세다공성 폴리우레탄 필름을 제조하게 된다(S160).

상술한 바와 같은 방법으로 제조되는 본 발명에 따른 방사 습식 필름은 의류용 라미네이팅, 패드등을 포함하는 의류, 의료용과 같이 원적외선 방사가 요구되는 산업분야에 다양하게 적용 가능하다.

실시예 1

(원단조직의 제직, 정련, 열처리 및 발수제 처리 공정)

폴리에스테르 100%, 평균섬도 50 데니어인 경사 및 위사를 이용하여 평직으로 밀도 290T 가 되도록 원단조직(10)을 제직하였다. 이어서, 원단조직(10)을 무긴장 정련기에서 정련하고, 이를 형태 고정을 하기 위해 열풍건조기에서 열고정을 실시한 다음 불소계 혼합 발수제에 디핑(dipping) 처리하고, 170 ℃의 열풍건조기에서 열 고정시켰다.

이어서, 원단조직(10A)의 표면을 평활하게 하기 위하여 칼렌더(calender)를 온도 150℃, 닙(nip) 압력 80kg/㎠, 및 처리속도 40m/min 의 공정조건으로 칼렌더링 하였다.

(원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅액의 코팅공정)

100% 모듈러스가 90kgf/㎠인 1액형 습식 폴리우레탄 수지 100g, 원적외선 방사 물질(게르마늄 함유 20g(폴리우레탄 수지 대비 20 중량부), D.M.F 45g, 및 이소시아네이트(ISOCYANATE)계 경화제 1.0g 용제형 발수제 1.0g 소취 및 은계무기항균제를 균일하게 혼합하여 원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅액을 제조하였다.

상기 코팅액을 나이프 오버 롤 코팅기(74)를 이용하여 원단조직(10A)의 일면 에 175㎛의 두께로 도포하고, 35℃의 물에서 응고시킨 후, 55 ℃의 물에서 충분히 수세하고, 135 ℃에서 실린더 건조시켜 필름을 제막하였다. 이와 같이 제조하여 도포된 폴리우레탄 코팅층(20)은 이형성이 부여된 원단조직(10A)으로부터 박리하였더니, 투습방수 폴리우레탄 필름의 중량이 50g/㎠, 두께가 0.08㎜ 였다.

실시예 2

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅액의 제조시 원적외선 방사 물질외 무기항균제를 더 포함시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하였다.

실시예 3

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅액의 제조시 원적외선 방사 물질외 무기항균제와 필름의 발수성을 부여하기 위한 용제형 발수제를 더 포함한 것과, 습식 다공형 필름의 제막화 시킨 후 친수 무공형 코팅제로 얇게 표면처리를 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하였다.

비교예 1

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 원적외선 방사 물질을 함유한 폴리우레탄 코팅액의 제조시 방사 물질을 사용하지 않을 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

(표 1)

구 분	함 량 (중량부)
구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
폴리우레탄 수지	100	100	100	100
방사물질	20	20	20	-
용 제	45	45	45	45
토너(착색제)	6	6	6	6
용제형 발수제	1	0	1	0
무기항균제	0	1	1	0
경화제	1	1	1	1

[시험예]

상기 실시예1,2,3 및 비교예에서 제조한 투습방수 폴리우레탄 필름에 대하여 다음과 같은 기준에 따라 촉감, 투습도, 내수도, 발수도, 원적외선 방사율, 항균성을 평가 또는 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

표면 촉감 : 합성피혁 기술자 5인의 관능시험으로 표면 촉감을 평가하였다.

투습도 : ASTM E96 규정의 CaCl₂법에 의거하여 투습도를 측정하였다.

내수도 : ISO 0811 규정에 준하여 내수도를 측정하였다.

항균도 : ANTIVACTERIAL(FILM-ATTACHMENT METHOD (FC-TM-20)-2003 : PERCENT REDUCTION OF BACTERIA %

공시균 : STAPHYLOCOCCUS AUREUS(포도상구균)ATCC 6538

원적외선 방사율 : 필름과 흑체의 파장에 따른 원적외선 방사에너지 및 방사율 측정

(표 2)

구 분	함 량 (중량부)
구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
표면촉감	우 수	우 수	우 수	우 수
투습도 (g/㎡.24hrs)	8,000	8,000	6,000	8,000
내수도 (mmH₂O)	3,000	3,000	10,000	3,000
발수도 (단위)	양 호	양 호	양 호
항균도	-	99.99%	99.9%	-
원적외선 방사율	0.867%	0.867%	0.867%	-
방사에너지 W/m2ㆍ㎛,40℃	3.49×10^2	3.49×10^2	3.49×10^2

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 투습방수 폴리우레탄 필름은 실시예에 따라 투습도, 내수도, 항균도, 원적외선 방사율이 우수하였다.

이상에서, 본 발명에 따른 투습방수 폴리우레탄 필름의 제조방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 투습방수 폴리우레탄 필름은 투습도, 내수도 및 발수도가 우수할 뿐만 아니라, 항균성과 원적외선을 방사하는 것으로 이를 응용한 산업 분야에 다양하게 적용될 수 있는 장점이 있다.

Claims

투습방수 폴리우레탄 필름을 제조하는 방법에 있어서:

(a) 원단조직을 준비하는 단계;

(b) 상기 원단조직에 이형성을 부여하기 위하여 발수 처리하는 단계;

(c) 발수 처리된 상기 원단조직의 일면에 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 단계;

(d) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 응고, 수세 및 건조하는 단계; 및

(f) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 (b) 단계는

상기 원단조직이 발수성 외에 접착성과 이형성을 동시에 확보하도록 섬유 코팅용에 적용되는 서로 다른 특성을 가진 두 가지 발수제를 조합한 혼합 발수제를 준비하고, 상기 원단조직에 상기 혼합발수제를 디핑(dipping) 처리하며, 발수제 처리된 상기 원단조직을 열풍건조기에서 열고정시키는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제2항에 있어서,

상기 혼합 발수제는 상기 원단조직에 접착성을 부여하기 위한 불소계 발수제와, 상기 원단조직에 이형성을 부여하기 위한 유연성 발수제 또는 내구성 발수제 중에서 어느 하나를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 폴리우레탄 코팅층은

폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 폴리우레탄 코팅층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 원적외선 방사 물질 10-30 중량부이고,

상기 원적외선 방사 물질은 상기 폴리우레탄 수지와의 분산성 및 경제성을 고려하여 평균입도가 5-10㎛인 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제5항에 있어서,

상기 폴리우레탄 코팅층은 용제, 경화제 그리고 무기항균제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 폴리우레탄 수지는 상기 폴리우레탄 코팅층의 물성저하를 방지하기 위해 100% 모듈러스가 30kgf/㎠이상, 상기 폴리우레탄 코팅층의 유연성이 저하되는 것을 방지하기 위해 100% 모듈러스가 150kgf/㎠이하인 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 습식 필름 제조 방법은

(e) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하기 전에 친수무공형 코팅제로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
방사 습식 필름을 제조하는 방법에 있어서:

(a) 원단조직을 준비하는 단계;

(b) 상기 원단조직을 정련, 열처리 그리고 이형성을 부여하기 위해 발수처리하는 단계;

(c) 발수 처리된 상기 원단조직의 일면에 폴리우레탄 수지 및 원적외선 방사물질을 포함하는 폴리우레탄 코팅층을 형성하는 단계;

(d) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 응고, 수세 및 건조하는 단계;

(e) 상기 폴리우레탄 코팅층이 형성된 상기 원단조직을 친수무공형 코팅제로 얇게 코팅하는 단계;

(f) 상기 원단조직으로부터 상기 폴리우레탄 코팅층을 박리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.
제9항에 있어서,

상기 폴리우레탄 코팅층은 폴리우레탄 수지 100 중량부에 원적외선 방사 물질 10-30 중량부를 포함하고,

상기 폴리우레탄 코팅층의 두께는 40 내지 120 ㎛이며, 기능성 투습도 6,000~8,000g/m².24hrs, 내수압 3,000~10,000mmH₂O이며,

상기 폴리우레탄 수지는 100% 모듈러스가 30 내지 150 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 투습방수 폴리우레탄 필름 제조 방법.