KR20090126834A - 투습방수원단 - Google Patents

투습방수원단 Download PDF

Info

Publication number
KR20090126834A
KR20090126834A KR1020080053157A KR20080053157A KR20090126834A KR 20090126834 A KR20090126834 A KR 20090126834A KR 1020080053157 A KR1020080053157 A KR 1020080053157A KR 20080053157 A KR20080053157 A KR 20080053157A KR 20090126834 A KR20090126834 A KR 20090126834A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
moisture
waterproof fabric
fabric
permeable waterproof
nanofiber
Prior art date
Application number
KR1020080053157A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101173997B1 (ko
Inventor
연 경 강
Original Assignee
코오롱패션머티리얼 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코오롱패션머티리얼 (주) filed Critical 코오롱패션머티리얼 (주)
Priority to KR1020080053157A priority Critical patent/KR101173997B1/ko
Publication of KR20090126834A publication Critical patent/KR20090126834A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101173997B1 publication Critical patent/KR101173997B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/065Addition and mixing of substances to the spinning solution or to the melt; Homogenising
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0015Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0092Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the electrical field, e.g. combined with a magnetic fields, using biased or alternating fields
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06BTREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B1/00Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/02Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating by spraying or projecting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06BTREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B15/00Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours
    • D06B15/02Removing liquids, gases or vapours from textile materials in association with treatment of the materials by liquids, gases or vapours by squeezing rollers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 투습방수원단에 관한 것으로서, 원단(B) 상에 접착제에 의해 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들로 구성된 나노섬유 웹(C)이 라미네이팅된 구조를 갖고, 상기 나노섬유에는 나노섬유 중량 대비 0.5~5.0중량%의 자외선 차단제가 포함되어 있어 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단율이 97% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투습방수원단은 투습도가 높아 쾌적감이 뛰어나고, 나노섬유 웹과 원단 간의 접착력이 강하여 고내구성이 요구되는 의류용 소재로 유용하고, 자외선 차단 효과가 높아 텐트, 레져용 의류 등을 제조하는 소재로 유용하다.
투습방수원단, 나노섬유, 웹, 라미네이팅, 접착제, 투습도, 자외선 차단율

Description

투습방수원단{Water-proof and moisture-permeable fabric}
본 발명은 투습방수원단에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 원단(B) 상에 접착제에 의해 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들로 구성된 나노섬유 웹(C)이 라미네이팅된 구조를 갖고, 상기 나노섬유에는 나노섬유 중량 대비 0.5~5.0중량%의 자외선 차단제가 포함되어 있어 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단율이 97% 이상인 투습방수원단에 관한 것이다.
이하, 본 발명에서는 투습방수성을 구비한 원단을 투습방수원단이라고 한다.
투습방수원단은 최근 등산복, 침낭, 모자, 장갑 등의 등산용품 및 일상생활의 아웃도어 의류, 트레이닝복, 스키복, 골프웨어 등에 널리 사용되고 있는 원단으로 생활 속에서 자주 접할 수 있다.
투습방수원단의 제조기술을 살펴보면 크게 3가지 방식으로 구분할 수 있는데 라미네이팅 방식, 건식 및 습식 코팅 방식으로 구분된다. 투습방수 원단은 공기 및 수증기는 통과시키지만, 액상의 물을 통과시키지 않는 원단을 의미하는 것이다.
첫째로 라미네이팅 방식에 관한 종래 기술로는 일본 특개평 5-124144에서는 폴리에틸렌 다공질 필름과 열접착성 섬유로 구성된 부직포를 열과 압력으로 접합시켜 제조한 투습방수시트가 기재되어 있고, 일본 특개평 3-213581에는 L-라이신과 유기산의 반응물로 된 분말을 0.1% 이상 함유하는 폴리아미노산계 폴리우레탄으로 제조된 투습필름을 원단에 라미네이트 시켜 제조한 내마모성이 우수한 투습방수 원단이 기재되어 있으며, 일본 특개평 2-47058에는 친수화된 폴리아미노산계 우레탄과 폴리우레탄의 혼합비가 10:0에서 2:8이며 이소시아네이트계 화합물, 소수성 유기용제, 친수성 유기용제 및 물로 제조된 수지 조성물을 시트 상에 도포, 건조한 후 폴리우레탄계 접착제로 라미네이트 시켜 제조한 투습방수원단이 기재되어 있다.
둘째로 건식 코팅 방법에 관한 기술로는 일본 특개평 4-249142에는 제전성 섬유로 만든 원단면에 미세다공질피막을 형성하는 코팅을 하며, 코팅수지의 내층에는 소취성을 지닌 물질이 함유되어 있으며 코팅막의 공극율이 20~70%인 소취 제전성 투습방수 원단이 기재되어 있고, 일본 특개평 4-146275에는 섬유 표면에 불소 변성 폴리우레탄 수지로된 다공질 투습막을 형성시키고 여기에 유화계 폴리우레탄 수지 중합체로 다공질 투습막을 형성시킨 투습방수 원단이 기재되어 있고, 일본 특개평 7-258971에는 폴리에스테르계 섬유를 주성분으로 하는 염색편직물의 코팅 가공에 있어서 코팅수지 조성물에 비환원성 말토올리고당에 환상화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공법이 기재되어 있다.
셋째로 습식 코팅 방법에 관한 기술로는 일본 특개평 5-78984에는 평균 입자의 직경이 0.1㎛ 이하의 미세분말을 1% 이상 함유한 폴리우레탄 수지 용액을 원단 에 습식 코팅하는 방법으로 제조되어 7,000g/m2/day 이상의 투습도와 600g/cm2 이상의 내수압을 가지는 투습방수 원단이 기재되어 있고, 일본 특개평 8-13352에는 폴리우레탄 수지를 원단에 코팅하여 공극율이 40% 이상인 다공수지층이 있고, 그 수지층 내에는 1.5㎛ 이하의 소취성을 가진 미세 분말이 1~40 중량% 함유된 투습방수 원단이 기재되어 있다.
이상에서 살펴본 종래기술들은 제조방법이 복잡하고 투습방수 기능을 발휘하는 필름 또는 멤브레인의 기공이 불균일하여 투습도가 낮은, 다시말해 수분이 원활하게 통과하지 못하는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 제조과정에서 유기용매를 사용하는 경우, 원단의 염료가 유기용매에 의해 빠져나와 오염을 유발하는 경우가 발생하기도 한다.
또한, 불소계 수지로 구성된 다공성 멤브레인을 사용하는 경우에는 환경오염의 문제가 있었다.
이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 대한민국 공개특허 2006-0022406에서는 원단 상에 전기방사에 의한 나노섬유를 적층하는 방법으로 미세 기공을 형성시켜 투습방수기능을 부여하되 나노섬유를 제조하기 위한 고분자 용액 중에 불소계 단량체 등의 첨가제를 혼합하여 불소 성분을 가지는 나노섬유 웹을 제조하여 발수 및 발유성이 있는 투습방수 원단을 제조하는 기술을 기재하고 있다. 이 기술에 의하면 나노섬유가 불소 성분을 가짐에 따라 나노섬유의 표면장력이 낮아져서 수분의 통과가 용이해 지는 것을 기대할 수도 있다.
그러나, 이 기술에 있어서는 나노섬유를 제조하기 위한 고분자 용액에 N-비스(2-하이드록시에틸) 퍼플루오로부틸설폰아미드, 1,4-비스(1-하이드록시-1,1-디하이드로퍼플루오로프로포시)퍼플루오로-n-부탄, 퍼플로오로옥탄설포닐플루오라이드, 2-(N-메틸퍼플루오로부탄설폰아미드)에탄올 등의 불소계 중합체, 단량체, 올리고머 또는 공중합체 등을 혼합, 분산 또는 용해하여야하며 이들 첨가제가 들어감에 따라 함량에 따라서는 방사성이 극히 저하되는 단점이 있으며 전기방사에 사용되는 용매에 따라서는 상기 첨가물의 용해도가 낮아서 전기방사 도중 노즐을 막는 등의 공정 결함을 나타낼 수 있다. 또, 상기의 첨가물들은 대부분 가격이 매우 비싼 화학물질로 경제성이 낮으며 투습방수 원단의 사용에 있어 저분자량의 첨가제에 의한 독성유발의 위험이 존재하고, 나노섬유 웹과 원단 간의 접착력이 낮아 고내구성을 요구하는 의류용 소재로 적용이 불가능한 문제가 있었다.
또한, 종래의 투습방수원단들은 내수압이 우수하지 못하고, 제조방법이 복잡하고, 특히 자외선 차단율이 낮아 텐트 및 레져용 의류 소재로는 적용이 곤란한 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점들을 해소할 수 있도록 내수압이 특히 우수하며, 나노섬유 웹과 원단간의 접착력(박리강도)이 뛰어나며, 자외선 차단율이 우수하고, 제조방법도 용이한 투습방수원단을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 투습방수원단은 원단(B) 상에 접착제에 의해 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들로 구성된 나노섬유 웹(C)이 라미네이팅된 구조를 갖고, 상기 나노섬유에는 나노섬유 중량 대비 0.5~5.0중량%의 자외선 차단제가 포함되어 있어 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단율이 97% 이상인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명은 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 투습방수원단(A)은 도 1에 도시된 바와 같이 원단(B) 상에 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들로 구성된 나노섬유 웹(C)이 접착제에 의해 라미네이팅된 구조를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 투습방수원단(A)의 단면 모식도이다.
상기 나노섬유 웹(C)을 구성하는 나노섬유는 그의 전체중량대비 0.5~5.0중량%의 자외선 차단제를 함유한다.
상기 자외선 차단제는 벤조페논, 글리세릴파바, 드로메트리졸, 메틸안트라닐레이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 파라아미노안식향산, 이소아밀-P-메톡시신메이트, 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진 또는 드로메트리졸트리실록산 또는 이산화티탄 등이다.
본 발명에서는 상기 자외선 차단제의 종류를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
상기 나노섬유내 자외선 차단제의 함량이 0.5중량% 미만이면 자외선 차단효 과가 저하되고, 5.0중량%를 초과하면 전기방사성이 저하된다.
본 발명에 따른 투습방수원단(A)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 나노섬유 웹(C)이 접착제에 의해 원단(B) 상에 부분적으로 접합부분(D)을 형성하는 형태로 라미네이팅 되어 상기 원단(B)의 전체면적대비 상기 원단(B)과 나노섬유 웹(C)의 접착면적비율(일명, 라미율이라고 함)이 50~80%인 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 접착면적비율(라미율)이 50% 미만이면 원단(B)과 나노섬유 웹(C) 간의 접착력이 떨어져 투습방수원단(A)의 내구성이 저하되고, 80%를 초과하면 내구성은 개선되나 투습도가 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 투습방수원단은 상기와 같이 다공성 멤브레인이 평균직경이 1,000㎚ 이하인 섬유(이하 "나노섬유" 라고 한다)들로 구성된 나노섬유 웹(Web)으로 구성됨과 동시에 원단(B)과 나노섬유 웹(C)이 접착제에 의해 50~80%의 접착면적비율(라미율)로 라미네이팅되어 있어서 투습도가 종래 투습방수원단 보다 훨씬 우수하고, 내수압도 향상된다.
상기 나노섬유 웹(C)내 공극의 평균크기는 50㎚~1㎛인 것이 투습도 및 내수압 개선에 바람직하며, 상기 공극의 평균 크기는 ASTM F 316-03 방법으로 측정한다.
상기 원단(B)은 합성섬유 원단인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 폴리아미드 직물, 폴리에스테르 직물 등이다. 그러나, 본 발명에서는 상기 원단(B)의 종류를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 상기 나노섬유 웹(C)은 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들이 적층된 것으로서, 도 2에 도시된 전기방사 방식 등으로 제조할 수 있다.
도 2는 본 발명에 포함된 나노섬유 웹(C)을 전기방사 방식으로 제조하는 공정 개략도이다.
구체적으로, 방사액 주탱크(1) 내에 보관중인 고분자 수지의 방사용액을 계량펌프(2)를 사용하여 고전압이 걸려 있는 노즐(3)로 공급한 후, 상기 노즐(3)을 통해 방사용액을 고전압이 걸려 있는 컬렉터(4) 상으로 전기방사하여 나노섬유를 형성하여, 상기 컬렉터(4)에 나노섬유 웹이 적층되도록 한다.
상기 고분자 수지의 방사용액에는 고분자 수지 전체중량대비 상기 자외선 차단제가 0.5~5.0중량% 함유되어 있으며, 또한 실리콘 발수제가 0.1~4.5중량% 추가로 더 함유될 수도 있다.
상기 자외선 차단제와 실리콘 발수제의 총 함량은 0.5~5.0중량%인 것이 바람직하며, 상기 총 함량이 5.0중량%를 초과하면 방사성이 저하될 수 있다.
상기 노즐(3)과 컬렉터(4)에는 전압전달로드(5)를 통해 전압발생장치(6)에서 발생되는 고전압을 걸어준다.
본 발명에서 사용하는 전기방사 장치에는 특별히 제한하지 않는다. 도 2에서 보는 바와 같은 다중 노즐을 사용하는 전기방사 장치를 사용할 수 있으며 이 외의 다른 형태의 전기방사 장치 또한 사용할 수 있다. 전기방사 장치는 고분자 방사 용액을 공급하는 계량 펌프(2)와 다수의 노즐(3)로 구성되는 방사부, 고전압발생장치(6)에 의한 고전압발생부와 방사되어 휘산되는 나노섬유를 고착시키는 컬렉터(4)로 구성된다. 본 발명의 나노섬유를 방사하기 위한 발생전압은 수천 내지 수십만 볼트로 고분자 용액의 농도, 계량 펌프를 통해 공급되는 고분자 용액의 양, 얻고자 하는 나노섬유의 굵기 등을 고려하여 다양하게 적용할 수 있다.
상기 나노섬유는 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 또는 이들의 혼합수지로 구성된다.
또한, 상기 나노섬유는 전체중량대비 0.1~4.5중량%의 실리콘계 발수제를 추가로 더 함유하는 것이 바람직하다.
실리콘계 발수제의 상기 함량이 0.1중량% 미만이면 투습방수원단의 발수성이 저하되고, 4.5중량%를 초과하면 방사성 등이 저하될 수 있다.
나노섬유내 자외선 차단제와 실리콘계 발수제의 총 함량은 0.5~5.0중량%인 것이 바람직하다. 0.5중량 미만이면 자외선 차단효과나 발수성 중 어느 하나가 저하되고, 5.0중량%를 초과하면 전기방사성이 저하될 수 있다.
상기 실리콘계 발수제는 폴리디메틸실록산 등이다.
상기 접착제는 열경화성 핫-멜트 수지 또는 수분 반응형 폴리우레탄 수지 등으로, 형태가 분말상인 것이 작업성 개선과 원단(A) 상에 나노섬유 웹(C)을 부분적으로 접착하는데 보다 바람직하다.
상기 나노섬유 웹(C)의 단위면적당 중량은 5~25g/㎡인 이고, 두께는 10~50㎛인 것이 원하는 내수압, 투습도 및 경량감을 고르게 만족시키는데 바람직하다.
상기 나노섬유 웹(C)은 예를 들면 두께가 10㎛일 때 단위면적당 중량이 5~6g/㎡ 수준인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 투습방수원단(A)을 제조하는 방법 중 일례를 살펴보면, 앞에 서 설명한 원단(B) 상에 분말형태의 접착제를 분산되게 스프레이(Spray)한 다음 앞에서 설명한 전기방사 방식으로 제조한 나노섬유 웹(C)을 접착제가 스프레이된 원단(B) 위에 겹쳐지게 올려준 다음, 이들을 열로울러 등으로 가열, 압착하여 투습방수원단(A)을 제조할 수 있다.
상기 가열, 압착에 의해 분말상의 접착제는 용융되어 나노섬유 웹(C)을 원단(B) 상에 부분적으로 접착하게 된다.
본 발명에 다른 투습방수원단(A)은 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단지수가 30 이상이고, 자외선 30시간 조사한 후 KS K M 3026 방법으로 측정한 황변도(△Y)가 100 이하이고, 자외선을 30시간 조사한 후 측정한 강도 유지율이 15% 이상이다.
상기 강도 유지율은 자외선을 30시간 조사한 후 투습방수 원단의 강도(S1)와 자외선을 조사하기 전 투습방수원단의 강도(S0)를 인스트롱 기기로 각각 측정한 후 이들 강도값들을 아래 계산식 1에 대입하여 구한다.
[계산식 1]
강도유지율(%) = (S1/SO) × 100
본 발명에 다른 투습방수원단(A)은 ISO 811 방법으로 측정한 내수압이 5,000~15,000mm H2O이고, KS K 0594 방법으로 측정한 투습도가 5,000~15,000g/㎡·24시간이고, ASTM D 2724 방법으로 측정한 박리강도가 200~1,000g/㎝ 보다 바람직하기로는 400~600g/㎝ 이다.
본 발명에 있어서 원단(B)과 나노섬유 웹(C)의 접착면적비율(라미율)은 투습방수원단(A)을 나노섬유 웹(C)을 용해시킬 수 있는 용매에 침지하여 상기 투습방수원단(A)에 라미네이팅된 나노섬유 웹(C)을 모두 용해, 제거한 다음, 원단(B) 상에 남아 있는 접착부분(D), 즉 원단(B) 상에 접착제가 묻어 있는 부분의 전체면적을 계산한 후, 이를 아래 계산식 2에 대입하여 구한다.
[계산식 2]
Figure 112008040574271-PAT00001
본 발명에 따른 투습방수원단은 투습도가 높아 쾌적감이 뛰어나고, 나노섬유 웹과 원단간의 접착력이 강하여 고내구성이 요구되는 의류용 소재로 유용하고, 자외선 차단 효과가 높아 텐트, 레져용 의류 등을 제조하는 소재로 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
그러나, 하기 실시예는 본 발명의 일례를 나타내는 것으로서, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
상대점도가 2.5인 폴리아미드 수지를 개미산 수용액에 20%(w/w)의 농도로 용해시킨 용액에 상기 용액의 전체중량 대비 3.5중량%의 벤조페논(자외선차단제)와 1.5중량%의 폴리디메틸실록산(실리콘계 발수제)를 첨가하여 방사용액을 제조하였다.
상기 방사용액을 도 2에 도시된 전기방사장치의 계량펌프(2)를 통해 28,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 노즐(3)을 통해 28,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 컬렉터(4) 상에 전기방사하여 평균직경이 500㎚인 나노섬유들이 15㎛의 두께로 적층되어 단위면적당 무게가 7g/㎡인 나노섬유 웹(C)을 제조하였다.
한편, 나일론 원단(B) 상에 수분 반응형 폴리우레탄 분말(접착제)를 스프레이 방식으로 부분적으로 뿌려준 다음, 여기에 앞에서 제조한 나노섬유 웹(C)을 위치시킨 후, 이들을 150℃의 가열로울러들 사이를 통과시키면서 가열, 압착하여 투습방수원단(A)을 제조하였다.
제조된 투습방수원단(A)의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
중량평균분자량이 520,000인 폴리비닐리덴 디플루오라이드를 디메틸아세트아미드에 15%(w/w)의 농도로 용해시킨 용액에 상기 용액의 전체중량 대비 3.0중량%의 벤조페논(자외선 차단제)와 2.0중량%의 폴리디메틸실록산(실리콘계 발수제)을 첨가하여 방사용액을 제조하였다.
상기 방사용액을 도 2에 도시된 전기방사장치의 계량펌프(2)를 통해 20,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 노즐(3)을 통해 20,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 컬렉터(4) 상에 전기방사하여 평균직경이 700㎚인 나노섬유들이 20㎛의 두께로 적층되어 단위면적당 무게가 9g/㎡인 나노섬유 웹(C)을 제조하였다.
한편, 폴리에스테르 원단(B) 상에 수분 반응형 폴리우레탄 분말(접착제)를 스프레이 방식으로 부분적으로 뿌려준 다음, 여기에 앞에서 제조한 나노섬유 웹(C)을 위치시킨 후, 이들을 150℃의 가열로울러들 사이를 통과시키면서 가열, 압착하여 투습방수원단(A)을 제조하였다.
제조된 투습방수원단(A)의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 3
중량평균분자량이 200,000인 열가소성 폴리우레탄 수지를 디메틸포름아미드에 20%(w/w)의 농도로 용해시킨 용액에 상기 용액의 전체중량 대비 4.0중량%의 벤조페논(자외선 차단제)와 1.0중량%의 폴리디메틸실록산(실리콘계 발수제)을 첨가하여 방사용액을 제조하였다.
상기 방사용액을 도 2에 도시된 전기방사장치의 계량펌프(2)를 통해 40,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 노즐(3)을 통해 40,000볼트(V)의 전압이 걸려있는 컬렉터(4) 상에 전기방사하여 평균직경이 400㎚인 나노섬유들이 12㎛의 두께로 적층되어 단위면적당 무게가 7g/㎡인 나노섬유 웹(C)을 제조하였다.
한편, 폴리에스테르 원단(B) 상에 수분 반응형 폴리우레탄 분말(접착제)를 스프레이 방식으로 부분적으로 뿌려준 다음, 여기에 앞에서 제조한 나노섬유 웹(C)을 위치시킨 후, 이들을 150℃의 가열로울러들 사이를 통과시키면서 가열, 압착하여 투습방수원단(A)을 제조하였다.
제조된 투습방수원단(A)의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다..
투습방수원단의 물성평가 결과
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3
자외선차단율(%) 98 97 99
자외선차단지수 35 32 38
황변도(△Y) 90 94 87
강도유지율(%) 20 18 23
내수압 (㎜ H2O) 12,000 12,500 13,200
투습도 (g/㎡·24시간) 8,500 8,000 7,400
박리강도 (g/㎠) 490 520 560
접착면적비율(%) 50 60 70
도 1은 본 발명에 따른 투습방수원단의 단면 모식도.
도 2는 본 발명에 포함된 나노섬유 웹(C)을 전기방사 방식으로 제조하는 공정 개략도.
도 3은 본 발명에 포함된 나노섬유 웹(C) 표면의 전자현미경 사진.
* 도면 중 주요부분에 대한 부호설명
A : 투습방수원단 B : 원단
C : 나노섬유 웹 D : 접착부분
1 : 방사액 주탱크 2 : 계량펌프
3 : 노즐 4 : 컬렉터
5 : 전압전달로드 6 : 전압발생장치

Claims (14)

  1. 원단(B) 상에 접착제에 의해 평균직경이 1,000㎚ 이하인 나노섬유들로 구성된 나노섬유 웹(C)이 라미네이팅된 구조를 갖고, 상기 나노섬유에는 나노섬유 중량 대비 0.5~5.0중량%의 자외선 차단제가 포함되어 있어 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단율이 97% 이상인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투습방수원단(A)은 KS K 0850 방법으로 측정한 자외선 차단지수가 30 이상인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  3. 제1항에 있어서, 자외선 차단제는 벤조페논, 글리세릴파바, 드로메트리졸, 메틸안트라닐레이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 파라아미노안식향산, 이소아밀-P-메톡시신메이트, 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진, 드로메트리졸트리실록산 및 이산화티탄 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  4. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 자외선 차단제와 함께 전체중량 대비 0.1~4.5중량%의 실리콘계 발수제를 추가로 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  5. 제6항에 있어서, 상기 나노섬유 내 자외선 차단제와 실리콘계 발수제의 총 함량이 나노섬유 전체중량 대비 0.5~5.0중량%인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  6. 제6항 또는 제7항에 있어서, 실리콘계 발수제는 폴리디메틸실록산인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  7. 제1항에 있어서, 상기 원단(B)의 전체면적 대비 상기 원단(B)과 나노섬유 웹(C)의 접착면적 비율이 50~80%인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  8. 제1항에 있어서, 접착제는 열경화성 핫-멜트 수지 및 수분 반응형 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  9. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리비닐리덴 디플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 이상의 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  10. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유 웹(C)의 단위면적당 중량은 5~25g/㎡이고, 나노섬유 웹(C)의 두께는 10~50㎛인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  11. 제1항에 있어서, 상기 투습방수원단(A)은 ISO 811 방법으로 측정한 내수압이 5,000~15,000㎜ H2O 이고, KS K 0594 방법으로 측정한 투습도가 5,000~15,000g/㎡·24시간인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  12. 제1항에 있어서, 상기 투습방수원단(A)은 ASTM D 2724 방법으로 측정한 박리강도가 200~1,000g/㎝인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  13. 제1항에 있어서, 상기 투습방수원단(A)은 ASTM D 2724 방법으로 측정한 박리강도가 400~600g/㎝인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
  14. 제1항에 있어서, ASTM F 316-3 방법으로 측정한 상기 나노섬유 웹(C)의 공극 평균 크기가 50㎚~1㎛인 것을 특징으로 하는 투습방수원단.
KR1020080053157A 2008-06-05 2008-06-05 투습방수원단 KR101173997B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080053157A KR101173997B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 투습방수원단

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080053157A KR101173997B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 투습방수원단

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090126834A true KR20090126834A (ko) 2009-12-09
KR101173997B1 KR101173997B1 (ko) 2012-08-16

Family

ID=41687884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080053157A KR101173997B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 투습방수원단

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101173997B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234044B1 (ko) * 2010-09-15 2013-02-15 웅진케미칼 주식회사 투습성이 뛰어난 자외선 경화형 투습방수 원단 및 이의 제조방법
CN105603739A (zh) * 2015-12-25 2016-05-25 东华大学 一种有机无机复合多功能单向导湿整理剂及其应用
KR20190040089A (ko) * 2014-09-12 2019-04-16 컬럼비아 스포츠웨어 노스 아메리카, 인크. 방수 배리어를 갖는 직물

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004044040A (ja) 2002-07-15 2004-02-12 Nan Ya Plast Corp 紫外線遮蔽効果を有する繊維および織物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234044B1 (ko) * 2010-09-15 2013-02-15 웅진케미칼 주식회사 투습성이 뛰어난 자외선 경화형 투습방수 원단 및 이의 제조방법
KR20190040089A (ko) * 2014-09-12 2019-04-16 컬럼비아 스포츠웨어 노스 아메리카, 인크. 방수 배리어를 갖는 직물
CN105603739A (zh) * 2015-12-25 2016-05-25 东华大学 一种有机无机复合多功能单向导湿整理剂及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR101173997B1 (ko) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090128104A (ko) 투습방수원단 및 그의 제조방법
KR20090128097A (ko) 나노섬유 웹을 포함하는 투습방수원단의 제조방법
KR100749965B1 (ko) 발수성 및 투습방수성이 우수한 원단
DE19782217C2 (de) Flexible wasser- und ölabweisende Verbundstoffe
KR101106679B1 (ko) 폴리우레탄 나노섬유 웹 및 이를 포함하는 투습방수원단
JP7042515B2 (ja) 撥水性生地及びこれを含む撥水ダウン製品
KR20090124293A (ko) 나노섬유를 이용한 투습방수성 웹 및 그 제조방법
KR101234044B1 (ko) 투습성이 뛰어난 자외선 경화형 투습방수 원단 및 이의 제조방법
KR101173997B1 (ko) 투습방수원단
CN111926570B (zh) 一种基于聚乳酸的Janus织物膜及其制备方法和应用
CN112955109A (zh) 紫外线阻隔贴片及其适用方法
KR20090129050A (ko) 나노섬유 웹을 포함하는 투습방수원단
KR20090127549A (ko) 의료소재용 투습방수원단
Yang et al. Fabrication of waterproof and moisture-permeable polyurethane nanofiber multi-membrane
KR20100024123A (ko) 수분흡착성능이 우수한 벽지
KR20090129039A (ko) 투습방수원단
KR101135710B1 (ko) 스키복용 투습방수원단
KR20060022406A (ko) 발수성 및 발유성이 우수한 나노섬유 부직포 및 그의제조방법
KR101127947B1 (ko) 마스크
KR20090129042A (ko) 투습방수원단
KR20090128106A (ko) 나노섬유 웹을 포함하는 투습방수원단의 제조방법
KR20130097025A (ko) 나노 산화아연이 포함된 코팅제 조성물 및 그 코팅제 조성물로 코팅된 수지층과 다공성 수지층으로 양면 코팅된 아웃도어용 원단 및 그 아웃도어용 원단의 제조 방법
KR20090126826A (ko) 투습방수원단
KR20100004476A (ko) 방진마스크
KR20090126838A (ko) 투습방수원단

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150710

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160718

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170710

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180306

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 8