KR20110017604A - 우수한 투습성 및 통기성을 가지는 폴리우레탄 코팅 포지 및 그의 제조 방법 - Google Patents

우수한 투습성 및 통기성을 가지는 폴리우레탄 코팅 포지 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고분자량을 가지는 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 사용하여 성막조건을 충족시킬 수 있도록 코팅 직전 또는 직후에 친수화 처리 공정을 도입하고, 통상적인 건식 다이렉트 코팅을 통하여 기포지 위에 고프게 도포한 후, 건조 및 경화시킴으로써 반발탄성 및 구김방지 효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법은 초고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 다이렉트 코팅법으로 폴리에스터, 나일론, 면 및 이를 이용한 복합 직물로 이루어진 섬유포지에 코팅하고, 코팅직전 또는 코팅직후에 상기 섬유포지를 물 또는 친수화제, 발수제 등의 조제를 포함하는 용액에 침지하여 30 ~ 80%로 픽업하여 친수화 처리를 한 후, 건조·경화시키는 것을 특징으로 한다.
초고분자량 폴리우레탄 수지, 코팅, 포지, 친수화처리, 다이렉트코팅

Description

우수한 투습성 및 통기성을 가지는 폴리우레탄 코팅 포지 및 그의 제조 방법{Method for Producing the Polyurethane Coating Textile with Excellent Moisture-permeability and Air-permeability}
본 발명은 초고분자량을 가지는 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 이용하여 플로팅 나이프 코팅(floating knife coating) 또는 나이프 오버 롤 코팅(knife over roll coating) 방법 등의 통상적인 건식 다이렉트(direct) 코팅을 통하여 기포지 위에 고르게 도포한 후, 건조 및 경화시킴으로써 반발탄성 및 구김방지 효과가 우수하고, 우수한 투습성 및 통기성을 나타내고 초 소프트한 감촉을 나타내는 감성과 기능성을 동시에 가지는 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법에 관한 것이다.
통상의 건식 다이렉트(direct) 코팅법에 의해 생산되는 코팅 포지는 대량생산과 그에 따른 경제적 장점으로 인해 보편화 되어 있으나, 섬유 고유의 질감과 부드러움을 크게 저해하는 것이 일반적이며 반발탄성이나 구김방지 효과가 거의 발현되지 못하는 것이 현실이다. 또한 일정 수준의 내수압을 부여하기 위해서는 코팅 회수를 최소 2회 이상 실시하는데, 이러한 경우 통기성이 전무하기 때문에 의복 착용시 결로현상을 초래하여 쾌적성 측면에서 상당히 불쾌감을 유발하는 단점이 있 다.
또한, 종래의 습식 응고법으로 생산되는 코팅 포지 역시 섬유 고유의 질감을 크게 손상시킬 뿐만 아니라, 반발탄성이 부족하며 폐수발생에 따른 환경오염과 생산성의 한계에 따른 비용 부담을 가지고 있으며, 라미네이션(lamination) 공법으로 생산되는 코팅 포지 또한 유사한 문제점을 가지고 있다.
따라서 종래의 건식 또는 습식 다이렉트 코팅법으로 생산되는 코팅 포지의 문제점을 해결하기 위한 새로운 가공방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 코팅공정을 통해 생산되는 투습방수 코팅 포지의 문제점을 해결하기 위하여, 습기 경화형 폴리우레탄을 사용하면서 그 성막 조건을 충족할 수 있도록 코팅 직전 또는 코팅 직후 친수화 처리를 하는 공정을 도입하여, 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 감성과 기능성을 동시에 가지는 코팅 포지 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 초고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 건식 다이렉트 코팅법으로 폴리에스터, 나일론, 면 및 이를 이용한 복합 직물로 이루어진 섬유포지에 코팅하고, 코팅직전 또는 코팅직후에 상기 섬유포지를 물 또는 친수화제를 포함하는 용액에 침지하여 30 ~ 80%로 픽업하여 친수화 처리를 한 후, 건조·경화시키는 것을 특징으로 하는 투습성 및 통기성이 우수한 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 코팅조성물은 전체 조성물 중량대비 분자량이 30,000~80,000인 습기 경화형 폴리우레탄 수지 25~90중량%, 메틸에톤케톤 및 톨루엔으로 이루어진 유기용매 10~60중량%, 화이트 안료 또는 실리카 5~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 친수화 처리는 발수제가 더 포함되어 있는 혼합용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 방법으로 제조되고, 투습도가 7,000g/m2·24hr이상이고, 공기 투과도가 0.1~0.7cc/cm2/sec인 폴리우레탄 코팅 포지를 제공한다.
본 발명에 의해 제조된 폴리우레탄 코팅포지는 코팅 직전 또는 직후에 친수화 처리 공정을 도입하고, 통상의 건식 다이렉트 코팅을 통하여 기포지 위에 고프게 도포한 후, 건조 및 경화시킴으로써 반발탄성 및 구김방지 효과가 우수하고, 우수한 투습성 및 통기성을 나타내고 소프트한 감촉을 가진다.
본 발명은 초고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 사용한 코팅 포지의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 초고분자량의 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 이용하여 성막조건을 충족시킬 수 있도록 하기 도 1의 처리 공정과 같이 코팅 직전에 친수화 처리 공정을 도입하거나, 하기 도 2의 처리 공정과 같이 코팅 직후에 친수화 처리 공정을 도입한 것을 특징으로 한다. 초고분자량 폴리우레탄 수지를 통상의 다이렉트 코팅방법을 통하여 기포지 위에 고프게 도포한 후, 건조 및 경화시킴 으로써 반발탄성 및 구김방지 효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조할 수 있다.
본 발명은 우선 초고분자 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 합성 제조하여 이를 이용하여 섬유포지에 코팅한다. 이때 성막조건을 충족시키기 위하여 친수화 처리 공정을 코팅 직전 또는 직후에 도입한 후, 다이렉트 코팅을 통하여 상기 합성된 폴리우레탄 수지를 섬유포지 위에 고르게 도포한 후, 건조 및 경화시킴으로써 반발탄성 및 구김방지 효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 우선 습기 경화형 폴리우레탄을 합성 제조 하여 코팅 조성물로 적용하는 것을 특징으로 한다. 통상적으로 섬유 코팅용에 사용되는 폴리우레탄은 수평균 분자량이 1,000 ~ 2,500 g/mol인 폴리올(polyol)을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만, 본 발명에서 사용한 폴리올은 분자량이 650 ~ 3,000 g/mol인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG;polytetramethylene ether glycol)과 분자량이 30,000 ~ 40,000 g/mol인 폴리에틸렌 글리콜(PEG;polyethylene glycol)의 두가지 성분을 도입하여 프리폴리머(prepolymer)를 제조한 후 하기 화학식 1을 반복단위로 포함하는 초고분자량의 폴리우레탄수지를 합성 제조하여 코팅조성물로 사용하였다.
[화학식 1]
Figure 112009049743246-PAT00001
상기 화학식 1에서 R1은 50 몰% 이상이
Figure 112009049743246-PAT00002
인 2가 유기그룹이고, n은 2 내지 4의 정수이다.
본 발명의 폴리우레탄 수지는 폴리에테르(polyether) 디올인 고분자 중합체 디올(A)과 유기 디이소시아네이트(B), 쇄 연장제(C)를 공중합시켜 상기 화학식 1을 반복단위로 포함한다. 본 발명의 폴리우레탄 수지는 디올(A)과 유기디이소시아네이트(B)의 몰비가 1:1.5 ~ 5.5이다. 또한 본 발명의 폴리우레탄 수지는 하기의 관계식 1 및 2를 만족시킨다.
[관계식 1]
6≤(탄소원자 총수 / ETHER 결합수) ≤ 9
[관계식 2]
0.036≤( 메틸그룹수 / 탄소원자의 총수)≤ 0.1
상기 폴리우레탄 수지에 포함되는 유기디이소시아네이트는 통상의 폴리우레탄 제조에 사용되는 이소시아네이트 화합물이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 지환족 이소시아네이트를 사용할 수 있고, 예를 들면, 디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4- diphenyl methane diisocyanate, diphenyl methane 4, 4'- diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(toluen diisocyanate, TDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트( hexamethylene diisocyanate, HDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(dicyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 이소포론 디이소시아네트(isophorone diisocyanate, IPDI) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지에 포함되는 쇄연장제로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올, 헥실렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등의 디올, 트리메탄올프로판 등의 트리올 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 적용한 폴리우레탄 수지는 습기 경화형이고, 분자량이 통상의 다이렉트 코팅에 적용되는 폴리우레탄 분자량의 수배 이상을 가지는 초 고분자량 폴리우레탄(수평균 분자량 30,000 ~ 80,000 g/mol)이다. 본 발명의 초고분자량의 폴리우레탄 수지는 반발탄성과 내가수분해성이 우수하기 때문에 이를 포함하는 코팅조성물로 포지를 코팅하는 경우, 반발탄성 및 구김방지효과가 우수하고 투습성 및 통기성이 발현되며 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조할 수 있다.
상세하게는 플로팅 나이프 코팅 또는 나이프 오버 롤 코팅 방법 등의 통상의 건식 다이렉트 코팅법으로 상기의 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄을 이용하여 폴리에스터, 나일론, 면 또는 이를 이용한 복합 직물 상(上)에 코팅처리를 한다. 본 발명은 코팅 직전이나 직후에 섬유 포지를 물, 친수화제 또는 이들의 혼합용액을 포함하고 있는 배스(bath)에 침지 통과시켜서 친수화 처리를 한다. 상기 친수화 처리를 위한 용액에 발수제를 첨가할 수도 있다. 섬유 포지에 친수화 처리를 함으로써 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 소프트한 감촉을 나타내는 폴리우레탄 코팅 포지를 제조할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 더 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 코팅 전에 친수화 처리를 하는 경우를 도시한 것이다.
먼저 본 발명의 코팅 조성물을 조제한다(S11). 본 발명의 코팅 조성물은 상기 초 고분자량의 습기경화형 폴리우레탄 수지를 전체조성물의 25 ~ 90 중량%를 포함하고, 점도 및 작업성을 조절하기 위해 유기용제(메틸에틸케톤(M.E.K;methyl-ethyl ketone)과 톨루엔(toluene))를 전체 조성물에 대해 10 ~ 60 중량%를 포함한다. 필요에 따라 0.5 ~ 수㎛ 입자크기를 가지는 화이트 안료(white pigment) 또는 실리카를 전체조성물의 5 ~ 30 중량%를 포함할 수 있고, 흐름성을 조절하기 위해 아크릴 수지 또는 실리콘 수지를 소량 첨가할 수 있다.
상기의 코팅 조성물에서 폴리우레탄 수지의 함량이 25 중량% 미만일 경우는 원단으로 도포액의 침투현상이 발생하여 촉감이 스티프(stiff)하고 반발탄성의 효과가 현저히 감소하며, 90 중량% 이상일 경우는 피막형성이 불량하고 투습 및 통기 성 등 기능성이 감소하게 된다.
다음으로 섬유 포지를 친수화 처리한다(S12). 친수화 처리는 섬유 포지를 물, 친수화제 또는 이들의 혼합용액이나, 상기 용액에 발수제 등을 추가로 포함하는 혼합용액을 담은 배스(bath)를 침지 통과시킨 후, 망글을 이용하여 압력이 1 ~ 5 Kgf/cm2 범위에서 스퀴징하여 친수화 처리를 한다.
상기 친수화 처리는 물, 친수화제 또는 이들의 혼합용액을 사용할 수 있으며, 발수제 등을 추가하여 혼합된 용액을 사용할 수 있다. 친수화제 및 발수제의 경우 일반적으로 공지된 물질을 사용할 수 있다.
기존의 통상적인 건식 다이렉트 코팅공정의 경우, 코팅 전에 코팅 포지 쪽으로 코팅수지가 스며들어 터치가 터프해지는 것을 막기 위해 발수공정을 별도로 진행하는데, 본 발명에서는 코팅 전 또는 코팅 후에 친수화처리를 위한 침지공정이 있기 때문에 발수제를 친수화 처리공정에 추가하여 기존의 별도의 발수공정을 생략하여 공정을 단축할 수 있다.
상기에서 망글을 이용하여 친수화 처리를 할 경우, 픽업(pick up)이 30 ~ 80%인 것이 바람직하다. 픽업이 30% 미만일 경우 코팅된 포지가 스티프 하게 되며, 80%를 초과할 경우 코팅 피막의 접착력이 불량할 수가 있으며 건조가 느려 생산성에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 친수화 처리를 함에 있어 배스(bath)를 이용하는 방법 외에 스프레이(spray) 방법이나 스팀(steam) 처리방법으로도 친수화 처리 적용이 가능하다.
이와 같이 조성한 코팅 조성물을 통상의 건식 다이렉트 코팅방법을 사용하여 섬유 포지에 고르게 도포한다(S13). 구체적으로는 코터(coater)에서 두께 0.3 ~ 3.0mm의 나이프(knife)를 사용하여 섬유 포지 M2 당 웨트(wet)상태의 도포량 10 ~ 60 g/m2이 되도록 코팅을 한다.
다음으로 코팅된 섬유 포지를 건조 및 경화시킨다(S14). 건조 설비속도는 20 ~ 60 m/Min, 건조 온도는 100 ∼ 150℃인 건조기를 이용하여 섬유 포지에 도포된 코팅액을 경화시켜 섬유 포지상에 코팅층을 형성함으로써 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 완성한다(S15).
도 2는 코팅조성물 코팅 후에 친수화 처리를 하는 경우를 도시한 것이다.
먼저 상기 S11과 동일한 방법으로 본 발명의 코팅 조성물을 조제한다(S21). 다음으로 제조된 코팅 조성물을 통상의 건식 다이렉트 코팅방법을 사용하여 섬유 포지에 고르게 도포한다(S22). 구체적으로는 코터(coater)에서 두께 0.3 ~ 3.0mm의 나이프(knife)를 사용하여 섬유 포지 M2 당 웨트(wet)상태의 도포량 10 ~ 60 g/m2이 되도록 코팅을 한다.
다음으로 코팅된 섬유 포지를 친수화 처리한다(S23). 친수화 처리는 상기 S12공정과 동일하게 실시할 수 있는데, 코팅된 섬유 포지를 친수화제 또는 이들의 혼합용액이나, 상기 용액에 발수제 등을 추가로 포함하는 혼합용액을 담은 배 스(bath)를 침지 통과시킨 후, 망글을 이용하여 압력이 1 ~ 5 Kgf/cm2 범위에서 스퀴징하여 친수화 처리를 한다.
또한, 친수화 처리를 함에 있어 배스(bath)를 이용하는 방법 외에 스프레이(spray) 방법이나 스팀(steam) 처리방법으로도 친수화 처리 적용이 가능하다.
다음으로 코팅된 섬유 포지를 건조 및 경화시킨다(S24). 건조 설비속도는 20 ~ 60 m/Min, 건조 온도는 100 ∼ 150℃인 건조기를 이용하여 섬유 포지에 도포된 코팅액을 경화시켜 섬유 포지상에 코팅층을 형성함으로써 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 완성한다(S25).
본 발명은 분자량이 통상의 코팅에 사용되는 폴리우레탄 수지의 수배 이상의 분자량을 가지며 습기 경화형인 폴리우레탄을 상술한 것과 같은 코팅조건으로 코팅을 실시하면서, 코팅 전 또는 후에 친수화 가공처리를 하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에서 제조된 코팅 포지는 투습도가 염화칼슘(CaCl2)법으로 7,000 g/m2·24hr 이상이며, 공기 투과도가 0.1 ~ 0.7cc/㎠/sec를 나타내는 기능성을 가지게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에서 사용한 코팅 조성액 및 코팅 포지 제조 방법은 다양한 용도의 섬유 코팅 포지 제조에 적용될 수 있고, 고투습 및 공기 투과성이 필요한 코팅 포지 제조에 널리 유용하게 사용될 수 있으며, 사용 포지 또한 폴리에스터, 나일론, 면 및 이들의 복합직물, 부직포 등에 적용이 가능하다.
이하 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 아래에서 설명하는 실시예에 의해 한정 되는 것은 아니다.
제조예 1
전체 수지조성물에 대하여 분자량이 650 ~ 3,000g/mol인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG;polytetramethylene ether glycol) 1.5 ~ 7.5 중량%와 분자량이 30,000 ~ 40,000 g/mol인 폴리에틸렌 글리콜(PEG;polyethylene glycol) 8.5 ~ 30 중량%에 용매로 디메틸포름아마이드(DMF;dimethyl formamide)와 메틸에틸케톤(MEK) 1 : 1 혼합용매 45 ~ 80 중량%를 혼합하여 80 ~ 100℃온도에서 50분간 교반 후, 유기디이소시아네이트 0.5 ~ 1.5 중량%, 아민(Amine)류의 쇄연장제 0.5 ~ 3.0 중량%를 투입하여 85 ~ 110℃에서 3시간 정도 첨가중합 반응을 시켜서 수평균 분자량이 30,000~80,000인 폴리우레탄 수지를 제조한다.
실시예 1
폴리에스터 장섬유를 고밀도로 제직한 직물에 대전방지 및 유연가공 수지를 처리한 후, 100℃에서 50 kg/cm2로 카렌더링(calendering)을 한 기포지에 물 1L당 친수화제(Nicca Korea의 NICEPOLE PR-86 ; 흡습가공제) 50g이 혼합되어 있는 용액을 담은 배스(bath)에 침지·통과 시킨 후, 망글을 이용하여 2.5 kgf/cm2 정도의 압력으로 스퀴징(squeezing)하여 친수화 처리를 한다. 이 포지에 제조예 1에서 제조 된 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지가 전체조성물의 30 중량%이고, 유기용제 메틸에틸케톤(M.E.K;methyl-ethyl ketone) 10 중량%와 톨루엔(toluene) 40 중량%, 아크릴 수지 5 중량%, 실리카 3 중량%, 화이트 피그먼트 12 중량%를 배합한 코팅 조성물을 0.5 mm 두께의 나이프를 사용하여 포지 M2 당 웨트(wet)상태의 도포량 25 g/m2이 되도록 코팅한 후 설비속도를 25 m/min, 건조 온도를 100 ∼ 150℃로 설정하여 건조, 경화시켜 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 2
나일론 장섬유를 고밀도로 제직한 직물에 발수 및 유연가공 수지를 처리한 후, 100℃에서 50 kg/cm2로 카렌더링을 한다. 카렌더링 한 기포지에 제조예 1에서 제조된 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지가 전체조성물의 50 중량% 이고, 여기에 점도 및 작업성을 조절하기 위해 유기용제 메틸에틸케톤 30 중량%와 톨루엔 20 중량%를 배합한 코팅 조성물을 1.0 mm 두께의 나이프를 사용하여 포지 M2 당 웨트 상태의 도포량 40 g/m2이 되도록 코팅한다. 코팅된 직물은 물 1L당 친수화제(Nicca Korea의 NICEPOLE PR-86 ; 흡습가공제) 50g이 혼합되어 있는 용액을 담은 배스에 침지·통과 시킨 후, 망글을 이용하여 3.5 kgf/cm2 정도의 압력으로 스퀴징하여 친수화 처리를 한다. 친수화 처리된 포지를 설비속도 30m/min., 건조 온도를 100 ∼ 150℃로 설정하여 건조, 경화시켜 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 3
면과 폴리에스터 복합섬유를 고밀도로 제직한 직물에 대전방지 및 유연가공 수지를 처리한 후, 100℃에서 50 kg/cm2로 카렌더링을 한다. 카렌더링한 기포지를 물1L당 발수제(Nicca Korea의 KF GUARD 770W ; 불소계 발수제) 50g이 혼합되어 있는 용액을 담은 배스에 침지 통과 시킨 후, 망글을 이용하여 3.5 kgf/cm2 정도의 압력으로 스퀴징하여 친수화 처리를 한다. 이 포지에 제조예 1에서 제조된 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지가 전체조성물의 60 중량%, 유기용제 메틸에틸케톤 15 중량% 및 톨루엔 25 중량%를 배합한 코팅 조성물을 을 0.8 mm 두께의 나이프를 사용하여 포지 M2 당 웨트 상태의 도포량 55 g/m2이 되도록 코팅한 후, 설비속도를 20 m/min, 건조 온도를 100 ∼ 150℃로 설정하여 건조, 경화시켜 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조하였다.
제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 4
면 섬유를 고밀도로 제직한 직물에 발수 및 유연가공 수지를 처리한 후, 100℃에서 50 kg/cm2로 카렌더링을 한다. 카렌더링한 기포지에 제조예 1에서 제조된 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지가 전체조성물의 40 중량%, 유기용제 메틸에틸케톤 15 중량% 및 톨루엔 25 중량%, 아크릴 수지 5 중량%, 실리카 5 중량%, 화이트 피그먼트 10중량%를 배합한 코팅 조성물을 2.0 mm 두께의 나이프를 사용하여 포지 M2 당 웨트 상태의 도포량 35 g/m2이 되도록 코팅한다. 코팅 직후 물 1L당 친수화제(Nicca Korea의 NICEPOLE PR-86 ; 흡습가공제) 50g이 혼합되어 있는 용액을 담은 배스에 침지 통과 시킨 후, 망글을 이용하여 4.0 kgf/cm2 정도의 압력으로 스퀴징하여 친수화 처리를 한다. 친수화 처리된 포지는 설비속도 30m/min., 건조 온도를 100 ∼ 150℃로 설정하여 건조, 경화시켜 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조 하였다.
제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
실시예 5
면과 나일론 복합섬유를 고밀도로 제직한 직물에 대전방지 및 유연가공 수지 를 처리한 후, 100℃에서 50 kg/cm2로 카렌더링을 한다. 카렌더링한 기포지에 물 1L당 발수제(Nicca Korea의 KF GUARD 770W ; 불소계 발수제) 70g이 혼합되어 있는 용액을 담은 배스에 침지 통과 시킨 후, 망글을 이용하여 2.5 kgf/cm2 정도의 압력으로 스퀴징하여 친수화 처리를 한다. 이 포지에 초 고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지가 전체조성물의 45 중량%이고, 유기용제 메틸에틸케톤(M.E.K;methyl-ethyl ketone) 20 중량%와 톨루엔(toluene) 15 중량%, 아크릴 수지 5 중량%, 실리카 3 중량%, 화이트 피그먼트 12 중량%를 배합한 코팅 조성물을 1.5 mm 두께의 나이프를 사용하여 포지 M2 당 웨트 상태의 도포량 20 g/m2이 되도록 코팅한다. 코팅된 포지는 설비속도를 40 m/min, 건조 온도를 100 ∼ 150℃로 설정하여 건조, 경화시켜 반발탄성 및 구김 방지효과가 우수하고, 투습성 및 통기성이 발현되며 초 소프트한 감촉을 나타내는 코팅 포지를 제조하였다.
제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 1
물과 친수화제를 이용한 친수화 처리 공정을 거치지 않은 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 1과 동일하게 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 2
물과 친수화제를 이용한 친수화 처리 공정을 거치지 않은 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 2와 동일하게 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 3
물과 발수제를 이용한 친수화 처리 공정을 거치지 않은 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 3과 동일하게 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 4
물과 친수화제를 이용한 친수화 처리 공정을 거치지 않은 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 4와 동일하게 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 5
일반적인 섬유 코팅용 폴리우레탄 수지를 적용하여 코팅을 하였고, 물과 발수제를 이용한 친수화 처리 공정을 거치지 않은 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 1과 동일하게 제조 하였다. 제조된 코팅 포지의 물성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
[표 1]
구분
물성		 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
투습도 7,325 7,155 7,103 7,452 7,680 1,256 780 556 687 458
통기성 0.62 0.44 0.35 0.57 0.71 0.01 0.03 0.02 0.02 0.00
촉감 soft soft soft soft soft stiff stiff stiff stiff stiff
반발탄성 양 호 양 호 양 호 양 호 양 호 불 량 불 량 불 량 불 량 불 량
* 투습도 측정 : JIS L 1099 A-1법(염화칼슘법)
** 투습도 단위 : g/m2.24hr
*** 통기성 단위 : cc/cm2/sec
도 1은 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅 포지의 제조 공정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리우레탄 코팅 포지의 또 다른 제조 공정을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 의헤 제조된 폴리우레탄 코팅 포지의 코팅면에 대한 주사전자현미경(SEM) 사진(×1,000)이다.

Claims (4)

  1. 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법에 있어서,
    초고분자량 습기 경화형 폴리우레탄 수지를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 다이렉트 코팅법으로 폴리에스터, 나일론, 면 및 이를 이용한 복합 직물로 이루어진 섬유포지에 코팅하고, 코팅직전 또는 코팅직후에 상기 섬유포지를 물, 친수화제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 혼합용액에 침지하여 친수화 처리를 한 후 30 ~ 80%로 픽업하여 건조·경화시키는 것을 특징으로 하는 투습성 및 통기성이 우수한 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코팅조성물은 전체 조성물 중량대비 수평균분자량이 30,000 ~ 80,000인 습기 경화형 폴리우레탄 수지 25 ~ 90중량%, 메틸에톤케톤 및 톨루엔으로 이루어진 유기용매 10 ~ 60중량%, 화이트 안료 또는 실리카 5 ~ 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 친수화 처리는 발수제가 더 포함되어 있는 혼합용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 코팅 포지의 제조방법.
  4. 제 1항의 방법으로 제조되고, 투습도가 7,000 g/m2·24hr 이상이고, 공기 투 과도가 0.1~0.7cc/cm2/sec인 폴리우레탄 코팅 포지.
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