KR20090047276A

KR20090047276A - 투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의제조방법

Info

Publication number: KR20090047276A
Application number: KR1020070113353A
Authority: KR
Inventors: 박민숙
Original assignee: 박민숙
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2009-05-12
Also published as: KR100946200B1

Abstract

본 발명은 신축성 및 착용감이 우수한 투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및 상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 간단한 구조의 설비, 에너지코스트 저감, 숙성불요, 낮은 생산 코스트로 제조할 수 있는 방법으로, 캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 적층한 후, 상기 폴리우레탄 필름 상에 접착제를 처리하여 무장력으로 원단을 합지하고, 건조이후 상기 캐리어필름을 박리하여 투습방수성 원단을 제조함으로써, 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단을 코팅시, 신축성을 저해하지 않으면서 적당한 량의 접착제 도포로 유연한 터치 및 투습방수성능이 우수한 원단을 제조하며, 상기 원단을 사용하여 고주파 웰딩 방법으로 제조되는 시임리스형 투습방수성 장갑을 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명의 시임리스형 투습방수성 장갑은 유연성과 신축성이 뛰어나 착용감과 투습방수성이 우수하므로 반도체 제조 시, 사용되는 청정실 작업용 또는 습진 방지용 장갑으로 유용하다.

투습방수성 원단, 고주파 웰딩, 시임리스, 환편직물

Description

투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및 상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF BREATHABLE FABRIC, BREATHABLE FABRICS PRODUCED THEREBY AND MANUFACTURING METHOD OF SEAMLESS GLOVE USING THEM}

본 발명은 신축성 및 착용감이 우수한 투습방수성 원단의 제조방법, 그로부터 제조된 원단 및 상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명의 제조방법은 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단 코팅 시 발생하는 신축성 저하문제를 해소한, 신축성 및 착용감이 우수한 투습방수성 원단을 간단한 제조공정을 통하여 만들 수 있는 생산효율이 향상된 제조방법, 그로부터 제조된 유연성과 신축성이 뛰어나 착용감과 투습방수성이 우수한 원단 및 상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 투습방수성 원단은 신축성 섬유포의 일면 또는 양면에 투습방수 처리를 하거나 불통기성 플라스틱 필름으로 코팅 또는 라미네이트하여 제조된다. 이때, 신축성 섬유포는 싱글저지, 싱글피케이, 스판덱스 원단, 트리코트지 등의 편성물 또는 합성섬유 직포가 사용된다.

이러한 투습방수성 원단은 등산, 죠깅복 등 각종 액티브 스포츠 웨어 및 캐쥬얼 웨어로도 널리 사용되고 있으며, 겉감지 섬유 원단은 주로 두껍지 않은 합성섬유 원단에 투습방수 코팅하여 제조되는 것이 일반적이다. 상기 투습방수 코팅 방법으로는 ePTFE 성막법, 습식 폴리우레탄 다이렉트 코팅법, 건식 마이크로포러스 다이렉트 코팅법, 건식 폴리우레탄 친수무공타입 다이렉트 코팅법, 건식 폴리우레탄 친수무공 라미네이션 공법 등을 적용하고 있다.

그러나 이러한 방법들은 방대한 장치와 설비가 필요하며, 또한 고가의 공정소모품이 필요하므로 원가적인 측면, 생산성 측면, 환경파괴적 측면에서 불리하다.

한편, 반도체 등을 제조하기 위하여는 고도의 청정조건이 유지되는데 이러한 청정실에서 작업자가 사용하는 장갑 역시 작업성 향상을 위하여 투습방수 기능이 갖추어진 원단을 사용해야 한다.

따라서 청정실에서 사용되는 투습방수 장갑용 원단은 초창기 불통기성 플라스틱 필름 형태부터 최근에는 플라스틱 필름 내에 미세기공을 형성시켜 만든 통기 방수성 필름 라미네이션 제품 및 무공형 플라스틱 필름 라미네이션 제품 등에 이르기까지 다양한 형태로 개발되어 왔다.

최근 소개된 무공형 투습방수 플라스틱 필름의 코팅 또는 라미네이션 제품은 그 플라스틱 필름 막의 두께가 50㎛ 이상일 경우, 작업자의 촉감 측면에서 불량하여 섬세한 작업이 요구되는 반도체 청정실용 작업 장갑용으로 바람직하지 않고, 그 반대로 작업자의 촉감을 좋게 하기 위하여 코팅 또는 라미네이팅되는 플라스틱 막의 두 께를 5∼10㎛ 정도로 낮출 경우, 열가소성 성분의 영역이 작아져 장갑 제조 시, 포개진 원단을 고주파 융착할 때 접합부의 접착강도(융착강도)가 상대적으로 약하거나 사용 중 피막박리현상이 발생하여 내구성이 저하된다.

또한, 신축성을 살리기 위하여 스판덱스 원단을 사용할 수 있으나, 100% 스판덱스 원단의 경우, 신축성은 매우 우수할지라도 원사 자체가 고가이고 편직 생산성이 매우 낮아 경제성측면에서 불리하며, 코팅접착강도도 일반사에 대비하여 매우 약하여 바람직하지 않다.

청정실 작업용 장갑은 기본적으로 섬유의 린트 등 잡물이 유출되는 것을 절대 허용하지 않으므로 재봉사에 의한 봉제작업을 하지 않고 시임리스 방법으로 원단을 접합하는데, 이러한 시임리스 접합방법으로는 고주파 웰딩법, 열 융착법, 초음파 융착법 등의 융착에 의한 방법 외에 접착제를 이용한 접착방법 등이 공지되어 있다. 그 중에서, 보통 작업의 편이성 등으로 고주파 웰딩법이 널리 응용되고 있다. 이러한 시임리스 접합 방법은 재봉사에 의한 봉제가 아니기 때문에 특히 세탁 후 재사용하는 장갑의 경우, 원단의 접합부의 세탁 내구성이 크게 요구된다.

대한민국 특허공개공보 제2001-63953호는 반도체 청정실용 장갑 및 그 제조방법을 개시하고 있는 바, 상기 발명에 의한 반도체 청정실용 장갑은 수친화성 폴리우레탄수지에 물과 유기용제로 유화 분산시킨 조성물로 코팅한 다음 유기용제와 수분을 차례로 선택 증발시킴으로써, 미세기공이 형성된 투습방수 기능을 제공하고 있다. 그러나 이러한 방법은 투습성 개선에는 바람직하나, 결정적으로 섬유와의 접착성 측면에서 취약하며, 촉감에 있어서도 무공형 폴리우레탄 대비하여 스티프한 단점이 있다. 또한, 수지 원재료비 측면에서도 2배 이상 비싼 것도 상업화의 걸림돌이 되고 있으며, 미세기공 타입은 세탁해서 재사용시 미세기공안에 미세먼지나 이물질 등이 들어가 투습기능성을 저감시키는 단점도 있다.

일본특허 공개평1-29882호에서는 폴리옥시에틸렌세그먼트를 주쇄 중에 가지는 수불용성 친수성 폴리우레탄 수지로 인해 피막을 형성하여 생산되는 내유성 장갑이 제안되고 있는데, 장갑 전체가 피막으로만 구성되어 투습성과 신축성은 양호하나 착용감과 기계적 강도가 약한 문제가 있다.

또한, 일본실용신안 공개소63-56212호에는 무공성 용제용액형 투습방수성 폴리우레탄수지를 나일론 편직포 상에 다이렉트코팅한 것이 제안된바 있으나, 신축성 뿐 만 아니라 방수성에서도 만족스럽지 못하다.

이에, 본 발명자들은 종래의 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 특히 본 발명은 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단을 코팅할 때, 원단에 직접 접착제를 처리할 경우, 원단에 장력이 걸리기 때문에 코팅 후 길이방향으로 늘어나거나, 신축성이 급격히 감소하는 문제점과 원단 두께가 너무 얇거나 밀도가 지나치게 낮을 경우 접착제가 이면으로 부출되는 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 적층한 후, 상기 폴리우레탄 필름 상에 접착제를 처리하여 무장력 또는 저장력으로 원단을 합지하고, 80℃ 이하의 온도에서 열풍건조이후 상기 캐리어필름을 박리하여 투습방수성 원단을 제조함으로써, 신축성을 저해하지 않으면서 적당한 량의 접착제 도포로 유연한 터치 및 투습방수성능 이 우수한 원단을 제조하고, 상기 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑을 제공할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단 코팅 시 발생하는 신축성 저하문제를 해소할 뿐만 아니라 고주파 융착특성이 우수한, 신축성 및 착용감이 우수한 투습방수성 원단의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조되되, 무발수 환편직물의 적어도 일면에, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 함유하는 접착제수지 조성물이 코팅된 접착제층 및 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄의 필름층이 적층된 구조의 투습방수성 원단을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 투습방수성 원단을 고주파 웰딩 방법으로 가공하여 제조되는 시임리스형 투습방수성의 장갑을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 적층하여 스킨 코팅층을 제조하고, 상기 스킨 코팅층에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 싱크로롤을 이용하여 전사코팅하여 접착제층을 제조하고, 상기 접착제층에 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하고, 상기 캐리어필름을 박리시키는 것으로 이루어진, 투습방수성 원단의 제조방법을 제 공한다.

상기 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름은 무용제형 중합으로 제조된 것이며, 20 내지 50㎛ 두께로 적층되는 것이다.

상기 전사코팅 시, 상기 싱크로롤에 조각된 셀의 형태가 피라미드형 또는 격자형 조각 롤라를 이용하여 수행되며, 상기 접착제수지 조성물이 5 내지 15 g/㎡의 도포량으로 코팅되는 것이다.

상기에서 접착제수지 조성물은 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제 단독으로 이루어지며, 가교제의 별도 첨가 없이 공기 중의 수분과 가교 결합을 이루어 우레탄 접착 특성을 발휘하는 것을 특징으로 한다.

무발수 환편직물은 드로텍스춰드사(DTY)를 사용하여 저지편 조직(jersey stitch) 또는 싱글피케이(single PK) 조직인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된, 무발수 환편직물의 적어도 일면에, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 함유하는 접착제수지 조성물이 코팅된 접착제층 및 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름층이 적층된 구조의 투습방수성 원단을 제공한다.

상기 투습방수성 원단에서 접착제수지 조성물의 도포량은 5 내지 15 g/㎡이 바람직하며, 폴리우레탄 필름층의 두께는 20 내지 50㎛가 바람직하다.

나아가, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 투습방수성 원단을 두 겹으로 포갠 후, 장갑의 형태로 재단하여 고주파 융착 절단기에 의해 절단 및 접합하고 뒤집어서 장갑 형태로 완성하는 고주파 웰딩방법에 의해 제조되는, 시임리스형 투습방 수성의 장갑을 제공한다.

또한, 상기 시임리스형 투습방수성의 장갑이 반도체 제조시 사용되는 청정실 작업용 장갑 또는 습진 방지용 특수 장갑으로 사용된다.

본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 캐리어필름 상에 열가소성 폴리우레탄 필름을 적층한 후, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 처리하여 무장력 또는 저장력으로 원단을 합지함으로써, 신축성을 저해하지 않으면서 적당한 량의 접착제 도포로 유연한 터치 및 투습방수성능이 우수한 원단을 제조할 수 있다.

본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 합지 후 원단의 말림 현상, 신축성손실을 줄인 원단을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 통상 50∼60 미터의 길고 방대한 건조 설비(drying zone) 및 통상 48 내지 72시간동안의 숙성 공정 없이, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제수지를 건조시킬 수 있을 정도의 5 미터이하의 짧고 간단한 건조 설비만으로도 제조가 가능하므로, 생산성을 높이고, 제조원가를 낮출 수 있다.

나아가, 본 발명은 투습방수성 원단을 가공하여 시임리스형 장갑을 제공할 수 있으며, 원단간의 고주파 웰딩 접합을 수행할 경우, 고주파 웰딩성이 우수하고, 사용자의 착용감이 우수하고, 세탁내구성 및 투습방수 성능이 우수한 시임리스형(seamless) 장갑을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 신축성, 착용감, 세탁내구성 및 투습방수 성능이 우수한 시임리스 형 장갑은 반도체 제조시 사용되는 청정실 작업용 장갑 또는 습진 방지용 특수 장갑으로 유용하다.

본 발명은 바람직한 실시구현의 일례로서, 1) 캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름 또는 일반 열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 적층하여 스킨 코팅층을 제조하고,

2) 상기 스킨 코팅층에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 싱크로롤을 이용하여 전사코팅하여 접착제층을 제조하고,

3) 상기 접착제층에 무발수 환편직물을 무장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하고, 상기 캐리어필름을 박리시키는 것으로 이루어진, 투습방수성 또는 일반 방수성 원단의 제조방법을 제공한다.

이하, 제조공정의 단계별로 상세히 설명하고자 한다.

단계 1)은 캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 적층하여 스킨 코팅층을 제조하는 단계이다. 이때, 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름 이외에 일반 열가소성 폴리우레탄 필름을 사용할 수 있으며, 상기

투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름 또는 일반 열가소성 폴리우레탄 필름은 용이하게 시중에서 구입할 수 있음은 당업자에게 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 캐리어필름은 비신축성을 충족해야 하며, 지지층으로서의 역할을 한다. 또한, 상기 캐리어필름은 롤 상으로 공급하는 것이 대량 생산에 바람직하며 생산공정 상, 다른 폴리머수지보다 압출코팅이 용이하고 저가로 생산할 수 있는 소재가 바람직하며 그 일례로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 등을 사용할 수 있으며, 이외에도, 종이류를 사용할 수 있다.

상기 스킨 코팅층은 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름으로 구성되므로, 용제 사용을 절감할 수 있고 환경문제에 있어서 유리하다.

이때, 폴리우레탄 필름은 본 발명의 투습방수성 원단을 고주파 웰딩 가공처리하기에 유용한 조건을 만족하기 위해서, 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

단계 1에서 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 친수성(투습성) 폴리우레탄 필름은 20 내지 50㎛ 두께로 적층되는 것이 바람직하다. 이때, 20㎛보다 얇으면, 융착강도 및 피막강도가 약하고, 50㎛보다 두꺼우면, 착용시 작업성이 둔해지는 문제점이 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시구현의 일례로서, 열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 시트 성형화하여 스킨 코팅층을 제조하고, 상기 스킨 코팅층에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 싱크로롤을 이용, 코팅하여 접착제층을 제조하고, 상기 접착제층에 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하는 투습방수성 원단의 제조방법을 제공한다. 이때, 열가소성 폴리우레탄 필름은 20 내지 50㎛ 두께이며, 더욱 바람직하게는, 20㎛ 이상인 필름의 경우 캐리어필름 없이도 작업을 수행할 수 있다.

본 발명의 단계 2)는 단계 1)에서 캐리어필름 상에 무용제형 중합으로 얻어진 친수 성 폴리우레탄 필름을 적층하여 얻은 스킨 코팅층 상에, 접착제수지 조성물을 싱크로롤 코팅 방법으로 코팅하여 접착제층을 제조한다.

본 발명의 코팅 방법 중, 롤에 조각된 셀의 형태는 격자 또는 피라미드형이 바람직하며, 40∼60g/sqm(gram/square meter)의 환편직물에 대해서는 50∼70목의 피라미드형이 가장 바람직하다.

바람직하기로는 본 발명의 접착제층은 피라미드형 또는 격자형 조각 롤라를 사용하므로 극히 얇게 처리되고, 접착제층은 완전밀폐형 필름을 형성하지 못하기 때문에 접착제수지 조성물 중, 비친수성 수지 단독 조성물(유기용제 포함)로 처리해도 스킨 코팅층에 사용된 무용제형 폴리우레탄 필름에 고투습성의 것을 사용하면, 10,000 g/sqm/24hrs 이상의 고기능성을 발현시킬 수 있다[ASTM E96-2000 투습도 측정방법]. 반면에 접착제수지 조성물에서 친수성 수지를 100% 사용할 경우, 투습성은 15,000 g/sqm/24hrs 이상 얻는 것이 가능하나 수분접촉시 스웰링 현상이 너무 심하여 바람직하지 못하다.

본 발명의 접착제수지 조성물은 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제로서, 고형분 60∼65%, 용제는 에틸아세테이트로 조성된 점도 2,000∼4,000cps (25℃ 측정기준)의 것을 주로 사용한다.

종래의 투습방수성 원단 제조 시, 접착제 수지로는 2액형 폴리우레탄 용제용액형 수지가 사용되고 있다. 그러나, 가교제에 함유된 이소시아네이트와 가교 반응을 일으켜 열경화성 수지로 변하고, 이러한 현상으로 고주파 웰딩을 방해할 뿐 아니라, 전면 접착으로 인해 터치가 소프트하지 않은 단점이 있다. 이에, 터치를 소프 트하게 하기 위해 도트접착을 수행할 수 있으나, 접착내구성이 약해진다. 또한, 접착내구성을 향상시키기 위하여 종래에는 핫멜트 도트 방식으로 필름을 접착하고 있으나, 이 경우, 핫멜트 접착제가 부착되지 않은 부분에서 피막박리시험에서 기준 미달 현상을 보인다.

이에, 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법에서는 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 사용하며, 코팅의 도포량은 조각롤의 형태나 목(目)수로 조절하는데, 15 g/㎡ 이하로 조절하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 g/㎡의 도포량으로 코팅되는 것이다. 최적의 도포량에서는 환편직물과의 접착력뿐만 아니라 내수압 및 시임리스 봉제 시, 웰딩성에도 좋은 영향을 미친다.

코팅 도포량이 5 g/㎡보다 적으면, 접착력 및 내수압 성능이 저하되고 15 g/㎡보다 많으면, 접착제가 환편직물 이면에 부출하는 문제, 터치 및 투습도에 악영향을 미치며, 너무 두꺼우면, 상대적으로 웰딩 성능이 약해진다. 특히, 상기 스킨 코팅층으로서 고스웰링성의 친수성 폴리우레탄수지를 사용할 경우 물 등 수분에 노출되면, 수지 피막의 팽윤성으로 인하여 부풀고, 부푼 상태에서는 외력에 의해 강도가 현저히 떨어져 세탁 후 재 사용하는데 곤란하거나 외관 형태의 변형을 초래할 수 있다. 또한, 작업자의 땀 등으로 인한 미생물 번식으로 인해 냄새 등 위생적인 측면에서도 불량해진다.

상기 도포량의 조절은 조성물의 점도 및 싱크로롤에 조각된 셀의 크기로 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제조방법 중, 단계 3)은 상기 단계 2)에서 제조된 접착제층에 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단으로서, 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하고, 상기 캐리어필름을 박리시키는 것으로 이루어진다.

상기 무발수 환편직물은 드로텍스춰드사(DTY)를 저지편 조직(jersey stitch) 또는 싱글피케이(single PK) 조직으로 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명은 통상의 2액형 폴리우레탄 접착제를 사용하는 대신에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 사용하므로 그로 인하여 감소되는 접착력을 보완하기 위하여, 발수를 하지 않은 상태의 원단, 즉 무발수 원단을 사용한다.

더욱 상세하게는 본 발명의 환편직물은 원사 생산과정에서 생산되는 부분연신사(POY사)를 연신가연 가공한, 30∼75 데니어의 드로텍스춰드폴리에스터사로서 오른쪽방향으로 꼬았다가 열 셋팅한 후 다시 왼쪽으로 꼬아 셋팅함으로써, 벌키성을 부여해서 부드럽고 스트래치성이 풍부한 실로 제조된다. 또한, 이러한 환편직물은 일반 나일론 필라멘트사나 폴리에스테르 필라멘트사보다 코팅 접착력이 매우 우수하다.

상기 건조공정은 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 접착력을 견고하게 하기 위해 수행하며, 간접 열풍건조 방식 또는 직접 복사열 방식으로 수행될 수 있다. 이때, 열풍건조 방식이 더욱 바람직하며, 80℃ 미만의 열로 컨트롤하는 것이 바람직하다.

이때, 캐리어필름은 박리되어 투습방수성 원단과 분리시키고 합지된 제품만을 권취하여 숙성공정 없이 검사 포장하여 완성된다. 따라서 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 통상 48 내지 72시간동안의 숙성공정이 생략되므로, 생산공정이 간소화되어 고생산성 및 저가로 구현될 수 있다.

따라서, 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 지지층으로서 캐리어필름 상에 열가소성 폴리우레탄 필름을 적층한 후, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 처리하여 무장력 또는 저장력으로 원단을 합지함으로써, 원단의 말림 현상을 없애고, 형태 안정성이 없고 신축성이 많은 원단을 코팅할 때 발생하는 문제점을 해소하여, 신축성을 저해하지 않으면서 적당한 량의 접착제 도포로 유연한 터치 및 투습방수성능이 유지되는 원단을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 통상 50∼60 미터의 길고 방대한 건조 설비(drying zone)없이, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제 수지를 건조시킬 수 있을 정도의 5 미터이하의 짧고 간단한 건조 설비만으로도 제조 가능하므로, 고생산성과 저가로 원단제조를 구현할 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되되, 무발수 환편직물(40)의 적어도 일면에, 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 함유하는 접착제수지 조성물이 코팅된 접착제층(30) 및 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름층(20)이 적층된 구조의 투습방수성 원단(1)을 제공한다.

도 1은 본 발명의 투습방수성 원단에서 캐리어필름이 합지된 원단의 모식적 단면도이고, 도 2는 단계 3)의 공정을 거쳐 완성된 본 발명의 투습방수성 원단의 모식적 단면도이다.

본 발명의 투습방수성 원단에 있어서, 폴리우레탄 필름층의 두께는 20 내지 50㎛이 바람직하다. 이때, 폴리우레탄 필름층의 두께가 20㎛ 미만이면, 융착강도 및 피막강도가 약하고, 50㎛를 초과하면, 착용시 작업성이 둔해지는 문제점이 있다.

또한, 본 발명의 투습방수성 원단에 있어서, 접착제의 도포량은 5 내지 15 g/㎡이 바람직하며, 코팅 도포량이 5 g/㎡보다 적으면, 접착력 및 내수압 성능이 저하되고 15 g/㎡보다 많으면, 접착제가 환편직물 이면에 부출하는 문제, 터치 및 투습도에 악영향을 미치며, 너무 두꺼우면, 상대적으로 웰딩 성능이 약해진다.

본 발명의 투습방수성 원단은 신축성, 착용감, 세탁내구성 및 투습방수 성능이 우수하다[표 1 내지 표 2 참조].

나아가, 본 발명은 상기 투습방수성 원단의 스킨 코팅면을 마주보게 두겹으로 포갠 후, 장갑의 형태로 재단하여 고주파 융착 절단기에 의해 절단 및 접합하고 뒤집어서 장갑 형태로 완성하는 것으로 이루어진 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법을 제공한다.

도 3은 본 발명의 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법의 흐름도를 도시한 것으로서, 먼저 본 발명의 투습방수성 원단을 공급받아(단계 900), 상기 원단의 스킨 코팅층(20)을 마주보게 하여 두 겹으로 포개는 단계를 거친다(단계 910).

상기 단계 900 및 단계 910은 상기 원단을 롤 상으로 공급하여 자동 공정으로 수행할 수 있다.

이후, 상기 두 겹으로 포개진 원단을 장갑의 형태로 재단하기 위해 제작된 금형에서 고주파 융착 절단기에 의하여 상기 장갑의 윤곽선 모양으로 절단하고, 그 가장자리를 접합한다(단계 920).

상기 절단과 융착은 하나의 고주파 융착 절단기에 의하여 수행할 수 있고, 상기 고주파 융착 절단기 대신 레이저 또는 초음파를 이용하여 절단 및 융착할 수 있다.

다음으로, 상기 장갑의 윤곽선 모양으로 절단하고 그 가장자리가 접합된 원단을 뒤집어서(단계 930) 장갑을 완성하게 된다(단계 940).

상기와 같이 신축성 및 착용감이 우수한 투습방수성 원단을 사용하여 제조된 장갑은 고주파 웰딩성이 우수하여 불량률이 적은 것은 물론이고, 세탁내구성 및 신축성을 갖는다. 또한, 캐리어필름 상에 형성된 폴리우레탄 필름층에 다이렉트 싱크로롤 코팅을 함으로써 얇은 두께의 장갑을 제조할 수 있어, 착용자의 작업성을 높일 수 있다.

본 발명의 시임리스형 투습방수성 장갑은 반도체 제조 시, 사용되는 청정실 작업용, 방진용 또는 습진 방지용으로 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 투습방수성 원단의 제조 1

단계 1: 접착제수지 조성물의 제조

다관능성 폴리이소시아네이트 60 중량%, 에틸아세테이트 40 중량%로 조성된 폴리우레탄 고중합체 용액으로 점도(cps/25℃) 3,000의 접착제 코팅용으로 조성물을 제조하였다.

단계 2: 접착제수지 조성물의 코팅

폴리에틸렌 캐리어필름(10)에 무용제형으로 중합된 친수성 폴리우레탄 필름을 동시에 압출 라미네이션하여, 친수성 폴리우레탄 필름이 적층된 폴리에틸렌 캐리어필름 즉, 스킨 코팅층(20)을 제조하였다. 이후, 50데이어 폴리에스테르 드로텍스춰드사를 사용하여 싱글 저지(single jersey) 조직으로 평방 미터당 55g으로 편직하여 정련 가공 후, 편직포가 벳칭기 롤에 감긴 상태로 편직포(환편직물포)를 제조하였다. 이것을 전사 코팅기에 걸고, 상기 단계 1에서 제조된 접착제수지 조성물을 캐리어필름 상의 스킨층에 코팅하여, 접착제층(30)을 제조한 후, 상기 접착제수지 조성물이 코팅된 스킨 코팅층(20) 일면과 상기 편직포(40)의 일면을 합포하면서 건조 작업을 수행하였다. 이때, 스킨 코팅층(20, 친수성 폴리우레탄 필름)의 두께는 30㎛의 제품을 사용하였고, 접착제층(30)은 평방 미터당 건조중량이 10g이 되도록 싱크로롤 코타에 60목의 피라미드형 조각롤을 사용하고 접착제 도포량을 10g/㎡으로 코팅하여, 라미네이팅 롤에서 5kgf/sqm으로 합지한 후, 5m의 챔버에서 70℃에서 60초 동안 열풍 건조한 후, 폴리에틸렌 캐리어필름(10)을 별도 분리하여 투습방수성 원단(1)을 제조하였다.

< 실시예 2>

실시예 1의 단계 2에서 50 데니어 폴리에스테르 드로텍스처드사 대신에, 30 데니어 폴리에스테르 드로텍스처드사를 사용하여, PK 환편직물조직으로 편직포를 제조하고, 스킨 코팅층(20)으로 사용된 친수성 폴리우레탄 필름의 두께를 30㎛ 대신에 20㎛를 사용하고, 코팅 시 60목롤 대신 80목롤을 사용하여 접착제 도포량을 8g/sqm으로 조정한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 실시예 3>

실시예 1의 단계 2에서 사용된 친수성 폴리우레탄 필름 대신에, 비친수성 폴리우레탄 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 1>

접착제층(30) 코팅 시, 피라미드형 조각롤 대신에 원형 도트 조각롤을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 2>

상기 실시예 3에서, 코팅 시 조각롤을 격자형 20목을 사용하여 접착제 도포량을 22g/sqm 조정한 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 3>

상기 실시예 1의 단계 2에서 롤 코팅 대신 플로우팅 나이프(1.0mm 두께) 코팅방법으로 접착제를 도포하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 4>

상기 실시예 1의 단계 2에서 사용한 환편직물포 대신에, 20 데니어 나일론 트리코트지를 사용하고, 코팅기 헤드부에 캐리어 필름을 공급하는 대신 20 데니어 나일론 트리코트지를 공급하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 5>

폴리에스테르 캐리어필름을 사용하고 환편직물포의 원사를 20 데니어 스판덱스사 50 중량% 및 50 데니어 폴리에스테르 필라멘트사 50 중량%의 혼합사를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 6>

통상의 건식 릴리스페이퍼 코팅방법(트랜스퍼코팅)으로 용제용액형 폴리우레탄 수지를 스킨 코팅층 (1-액형) 및 접착제층 (2-액형)에 각각 전면 도포방식으로 캐스팅하여, 실시예 1의 환편직물포를 라미네이션시켜 작업을 수행하고, 숙성실에서 48시간 숙성한 후, 박리하여 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 비교예 7>

실시예 1의 단계 1에서 접착제수지 조성물의 제조단계에서 1-액형 다관능기 폴리이 소시아네이트계 폴리우레탄 접착제 수지 대신에, 1-액형 친수성 폴리에스테르-폴리우레탄 접착제를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 투습방수성 원단을 제조하였다.

< 실시예 4> 투습방수 시임리스 장갑의 제조 1

상기 실시예 1에서 제조된 투습방수성 원단의 스킨 코팅층(20)이 서로 마주보게 포개어 고주파 융착 절단기를 통하여 장갑 형상의 금형에서 압착 컷팅한 후, 뒤집어 장갑을 완성하였다.

< 실시예 5 및 6>

상기 실시예 2 및 실시예 3에서 제조된 투습방수성 원단을 각각 선택 사용하여, 투습방수 시임리스 장갑을 제조하였다.

< 비교예 8 내지 14>

상기 비교예 1 내지 7에서 제조된 투습방수성 원단을 각각 선택 사용하여, 투습방수 시임리스 장갑을 제조하였다.

< 실험예 1> 투습방수성 원단물성

1. 내수도 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 투습방수성 원단에 대하여, ISO 0811법에 준하여, 각각의 내수도를 측정하였다.

2. 투습도 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 투습방수성 원단에 대하여 투습도를 측정하기 위하여, ASTM-E96-2000 (INVERTED CUP WATER METHOD) 방법을 이용하여 수행하였다.

3. 탄성회복율 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 투습방수성 원단의 탄성회복율을 측정하기 위하여, JIS 1096 방법을 이용하여 측정하고 하기 수학식 1에 의해 산출하였다. 그 측정결과를 하기 표 1에 기재하였다.

4. 신장율 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 투습방수성 원단의 신장율을 ASTM-D882 방법에 의하여 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.

상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제조된 원단은 내수도, 투습도, 탄성회복율 및 신장율 측면에서 모두 양호한 물성을 충족하였다.

<실험예 2> 투습방수 기능의 시임리스 장갑물성

1. 장갑 착용시 착용감 관능검사

상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 8 내지 14에서 제조된 장갑에 대하여, 장갑 착용시 촉감 및 착용감의 관능검사를 실시하여 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 착용감이 매우 양호한 경우 ○, 양호한 경우 △, 및 불량한 경우 ×로 판정하였다.

2. 융착강도 (고주파 웰딩성) 시험

상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 8 내지 14에서 제조된 장갑의 고주파 접합면을 폭 50mm, 길이 30mm로 시편을 만들고 인장강도 시험기에서 인장속도 100mm/min. 으로 고주파 접합부위의 융착강도를 수행하였으며 하기 표 2에 기재하였다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제조방법으로 제조된 투습방수성 원단을 이용하여 제조된 장갑은 모두 부드러운 터치 및 신축성, 쾌적성을 충족하여, 우수한 관능검사 결과를 나타내었다.

특히, 실시예 1에서 제조된 원단 및 그를 이용한 장갑의 경우, 다른 실시예 및 비교예에 비하여 착용감, 피막박리강도, 고주파 웰딩성, 내수도, 투습도 성능에서 우수하였다. 더욱 상세하게는 DTY사를 사용하지 않고 필라멘트사를 사용한 나일론 20 데니어 트리코트 원단을 사용하고, 캐리어필름 대신 섬유원단에 직접 코팅하는 비교예 5의 경우, 과량의 접착제를 도포한 비교예 2의 경우 각각 제조된 원단은 촉감 면에서 뒤떨어졌다. 또한, 접착제 접착면적(커버리지)이 70% 이하로 제조된 비교예 1의 경우, 피막박리강도 및 내수도 성능이 저하되었다.

또한, 접착제 코팅층의 조성물을 1-액형 폴리우레탄 수지 대신에 2-액형 폴리우레 탄 수지를 사용한 비교예 6에서 제조된 원단을 이용한 경우, 스킨층의 폴리우레탄 필름의 두께가 얇으면 고주파 웰딩성이 뒤떨어지는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명의 제조방법에 의해 촉감, 내구성, 고주파 웰딩성, 내수도, 투습도에 있어서 양호하면서도 생산성이 우수하고 경제성 있는 원단을 제조할 수 있으며, 이를 이용하여 상기 성능이 보존된 시임리스 장갑을 제공할 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 캐리어필름 상에 열가소성 폴리우레탄 필름을 적층한 후, 1액형의 용제용액형 폴리우레탄 접착제를 처리하여 무장력 또는 저장력으로 원단을 합지함으로써, 신축성을 저해하지 않으면서 적당한 량의 접착제 도포로 유연한 터치 및 투습방수성능이 양호한 원단을 제조할 수 있다.

또한, 무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 사용함으로써, 용제 사용을 절감하므로 환경문제에 있어서 유리하다.

본 발명의 투습방수성 원단의 제조방법은 통상 50∼60 미터의 길고 방대한 건조 설비(drying zone) 및 통상 48 내지 72시간동안의 숙성시간을 생략할 수 있어, 생산성을 높이고, 제조원가를 낮출 수 있다.

또한, 고가의 수입산 릴리스페이퍼를 사용하지 않음으로써 부자재 코스트도 줄일 수 있고, 설비 규모 또한 작아 설치면적 및 운전인원을 줄일 수 있어 제조원가를 낮출 수 있다.

본 발명은 투습방수성 원단을 고주파 웰딩 접합을 수행할 경우, 고주파 웰딩성이 우수하고, 사용자의 착용감이 우수하고, 세탁내구성 및 투습방수 성능이 우수한 시임리스형 장갑을 제공할 수 있다. 상기 시임리스형 장갑은 방진성이 우수하여 반도체 제조시 사용되는 청정실 작업용으로 적합하며 작업자의 습진 예방에 중요한 역할을 기대 할 수 있을 뿐만 아니라 저가로 고기능성의 시임리스 투습방수 장갑을 제조할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 투습방수성 원단에서 캐리어필름이 합지된 원단의 모식적 단면도이고,

도 2는 본 발명의 제조방법에 의해 완성된 투습방수성 원단의 모식적 단면도이고,

도 3은 본 발명의 투습방수성 원단을 이용한 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법의 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 캐리어필름층

20 : 스킨 코팅층

30 : 접착제층

40 : 신축성 환편직물층

1 : 투습방수성 원단

Claims

캐리어필름 상에 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 적층하여 스킨 코팅층을 제조하고,

상기 스킨 코팅층에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 싱크로롤을 이용, 코팅하여 접착제층을 제조하고,

상기 접착제층에 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하고, 상기 캐리어필름을 박리시키는 것으로 이루어진 투습방수성 원단의 제조방법.
열가소성 폴리우레탄 필름을 압출과 동시에 시트 성형화하여 스킨 코팅층을 제조하고,

상기 스킨 코팅층에 1액형의 습기경화형 폴리우레탄 접착제를 함유하는 접착제수지 조성물을 싱크로롤을 이용, 코팅하여 접착제층을 제조하고,

상기 접착제층에 무발수 환편직물을 무장력 또는 저장력으로 합지한 후, 상기 접착제수지 조성물을 건조하는 것으로 이루어진 투습방수성 원단의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름이 20 내지 50㎛ 두께로 적층된 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름이 무용제형 중합으로 제조된 것임을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 싱크로롤에 조작된 셀의 형태가 피라미드형 또는 격자형인 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제수지 조성물이 5 내지 15 g/㎡의 도포량으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제수지 조성물이 1액형의 다관능기 폴리이소시아네이트계 용제용액형 폴리우레탄으로만 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제수지 조성물이 1액형의 다관능기 폴리이소시아네이트계 용제용액형 폴리우레탄 60 내지 65 중량% 및 에틸아세테이트를 포함하는 유기용제 35 내지 40 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무발수 환편직물이 드로텍스춰드사(DTY)를 사용하여 저지편 조직(jersey stitch) 또는 싱글피케이(single PK) 조직으로 된 것을 특징으로 하는 상기 제조방법.
제1항 또는 제2항의 제조방법에 의해 제조되되,

무발수 환편직물의 적어도 일면에,

1액형의 용제용액형 폴리우레탄 수지를 함유하는 접착제수지 조성물이 코팅된 접착제층 및

무용제형 중합으로 제조된 투습방수능 열가소성 폴리우레탄 필름층이 적층된 것을 특징으로 하는 투습방수성 원단.
제10항에 있어서, 상기 접착제수지 조성물의 도포량이 5 내지 15 g/㎡인 것을 특징으로 하는 상기 투습방수성 원단.
제10항에 있어서, 상기 폴리우레탄 필름층의 두께가 20 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 상기 투습방수성 원단.
제10항의 투습방수성 원단을 두 겹으로 포갠 후, 장갑의 형태로 재단하여 고주파 융착 절단기에 의해 절단 및 접합하고 뒤집어서 장갑 형태로 완성하는 것을 특징으로 하는 시임리스형 투습방수성 장갑의 제조방법.
제13항의 제조방법에 의해 제조되되, 반도체 제조시, 사용되는 청정실 작업용 또는 습진 방지용으로 유용한 것을 특징으로 하는 시임리스형 투습방수성 장갑.