KR20110028924A - 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법 - Google Patents

투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110028924A
KR20110028924A KR1020090086567A KR20090086567A KR20110028924A KR 20110028924 A KR20110028924 A KR 20110028924A KR 1020090086567 A KR1020090086567 A KR 1020090086567A KR 20090086567 A KR20090086567 A KR 20090086567A KR 20110028924 A KR20110028924 A KR 20110028924A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fabric
water
coating composition
moisture
weight
Prior art date
Application number
KR1020090086567A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101049257B1 (ko
Inventor
김연수
최오곤
강영식
손정아
위다연
Original Assignee
웅진케미칼 주식회사
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 웅진케미칼 주식회사 filed Critical 웅진케미칼 주식회사
Priority to KR1020090086567A priority Critical patent/KR101049257B1/ko
Publication of KR20110028924A publication Critical patent/KR20110028924A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101049257B1 publication Critical patent/KR101049257B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/07—Aldehydes; Ketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53—Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5397—Phosphine oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 고형분 함량 10~90중량%가 물에 분산되어 있는 형태인 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와, 상기 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 광개시제 0.1~10중량부를 포함하는 투습방수용 코팅조성물을 포함하도록 하여 투습 및 내수도가 우수할 뿐 아니라, 유기용제를 사용하지 않아 환경친화적이며, 별도의 접착공정이 필요하지 않아 생산성이 우수한 섬유가공 기술을 사용하여 제조된 투습방수직물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
투습방수, 투습도, 내수도, 친수무공, 폴리우레탄아크릴레이트

Description

투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법{COATING COMPOSITION FOR BREATHABLE AND WATERPROOF, FABRICS USING THEREOF AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 투습도 및 내수도가 우수할 뿐 만 아니라 생산성이 좋고, 환경친화적인 섬유가공 기술개발에 관한 것이다.
투습방수직물은 비교적 가혹한 기상 조건 하에서 스포츠 또는 등산 등과 같은 레저를 위해 착용하는 원단에 사용되는 것으로, 종래의 투습방수직물의 제조방법으로는 발수가공 및 시레가공된 합섬직물 표면에 폴리우레탄 용액을 코팅하고 습식으로 응고시켜 물을 건조시킴으로써 미세기공을 만드는 습식법과 유중 수분산계 에멀전을 제조하여 순차적으로 용제와 물을 증발시켜 기공내면에 친수성 다공 피막형성시키는 건식법, 그리고 건식 무공형 폴리우레탄 수지를 이용하여 건조에 의해 친수무공형 피막을 형성시키는 건식법, 미세다공을 지닌 막을 이용하여 직물상에 접착제를 이용하여 부착시키는 방식의 라미네이팅법 등이 사용되어 왔다.
그러나, 습식법의 경우 습식 응고 시 추출하는 용매인 디메틸포름아미 드(DMF)가 물속에서 회수하기 곤란하여 공해 문제를 유발할 뿐 아니라 가공비가 많이 드는 단점이 있고, 건식법의 경우 습식법에 비해 공해 문제가 적지만 원료수지를 분산시키기 어려우며, 장시간의 다단 건조방식의 열 텐터 사용으로 이산화탄소(CO2) 발생량이 많아 세계적으로 환경 규제 요건이 강화되고 있는 현시점에 맞지 않는 가공법이다.
이러한 건식법의 단점을 극복하기 위해 친수무공형 폴리우레탄 수지를 이용하여 단일 건조하는 건식법이 제안되었지만, 친수성 폴리우레탄 수지 특성상 표면이 끈적이고, 봉제 시 슬립성이 저하되는 문제점이 많다. 이를 보완하기 위하여 직물 상에 친수성 건식 무공형 폴리우레탄 수지로 베이스 코팅층을 형성 시키고, 상기 베이스층 위에 수용성 또는 음이온성 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 표면 코팅층을 형성하도록 하는 방법이 있는데 이와 같은 2단계 코팅공정은 끈적임 현상을 방지가능하나 공정이 복잡해짐으로 생산단가가 상승되는 단점이 있다.
이에, 대한민국 특허발명 제726936호에서는 내수압이 우수한 투습방수직물을 제조하기 위해 수분산 폴리우레탄에 소디움 알지네이트, 소맥분, 전분, 폴리비닐알콜 또는 기타 수용성 고분자를 블렌드하여 원단에 라미네이팅 함으로써 코팅 또는 이형지를 이용하여 투습방수 직물을 제조하는 공법으로 제조된 투습방수포용 미세다공 형성 코팅제 및 그 제조방법을 제안하였다. 그러나, 상기 방법은 직접코팅법으로 수용성 고분자 용출로 미세다공 형성을 하기 위해 20~100℃의 온도에서 30~60시간을 용출하는 단계를 거쳐 공해를 유발하게 된다.
또한, 대한민국 특허발명 제710865호에 있어서, 내수압 및 투습도를 높이기 위해 습식용 폴리우레탄 수지층, 친수무공형 필름층, 합섬직물 층으로 적층 구조를 이룬 내수압이 우수한 이중 복합 투습 방수직물과 이의 제조방법을 제안하였으나, 각 층의 적층 시 접착제를 이용함으로써 공정이 복잡해지고 습식용 폴리우레탄 수지층으로 인하여 공해를 유발하는 단점을 지닌다.
또한, 대한민국 특허발명 제555214호에서는 합성직물상에 폴리우레탄 수지 조성물을 이용하여 이형지 상에서 제조된 건식다공형 필름을 라미네이팅 하여 이형지를 박리시켜 건식무공형 투습방수포 및 이의 제조방법을 제안하였다. 그러나, 이형지 상에서 필름을 제작 후 이형지를 균일하게 박리하기가 어려우며, 박리공정이 추가되면서 생산단가가 높아지는 단점이 있다.
그 밖에, 미합중국 특허공개 제2009-123713호에서는 나노웹형태의 마이크로 기공을 가진 막과 ePTFE (expanded Polyethylene tetrafluoroethylene)막으로 직물 안쪽 부위에 라미네이팅함으로써 투습방수 직물을 제작하는 방법을 제안하는데, 막과 직물을 라미네이팅하기 위해서는 접착제를 사용하는 접착공정이 추가되어 생산공정이 복잡해지는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 투습방수성이 우수하고 환경친화적인 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두 직물을 합포함에 있어 별도의 접착제를 사용하지 않고 코팅층의 자외선 경화를 통해 이루어짐으로서, 종래의 습식법 및 건식법의 단점인 생산성 및 환경오염 문제가 개선될 뿐 아니라 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트로 인하여 내부의 수증기가 순간적으로 배출되고, 코팅층의 경화효율이 높아 내수압이 개선된 투습방수직물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고형분 함량 10~90중량%가 물에 분산되어 있는 형태인 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와, 상기 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 광개시제 0.1~10중량부를 포함하는 투습방수용 코팅조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 광개시제는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드가 1:9 내지 9:1로 혼합된 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 투습방수직물에 있어서, 발수가공 및 시레가공된 제1직물층; 상기 직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 포함하는 코팅층; 및 상기 코팅층의 일면에 메쉬형태의 제2직물층;을 포함하는 투습방수직물을 제공한다.
또한 본 발명에서, 상기 코팅층의 코팅조성물은 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드가 1:9 내지 9:1로 혼합된 광개시제 0.1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1 및 제2직물층의 원료섬유는 폴리에스테르, 나일론 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 발수가공은 불소계 수지를 사용하고, 시레가공은 120~180℃와 30~130kg/cm2 압력을 가하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 제1직물은 경위사 밀도가 다르게 직조된 것이 좋으며, 구체적으로는 상기 제1직물의 경사밀도가 120~200본이고, 위사밀도가 100~150본인 것을 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 코팅층의 두께는 10~100㎛인 것이 좋다.
또한, 본 발명은 발수가공 및 시레가공된 제1직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 메쉬형태의 제2직물을 합포한 후, 합포된 직물 상에 자외선 광을 조사하는 투습방수직물의 제조방법을 제공한다.
구체적으로 본 발명은 투습방수직물의 제조방법에 있어서, 발수가공 및 시레가공된 제1직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 적외선으로 건조하는 코팅층형성단계; 상기 형성된 코팅층에 메쉬형태의 제2직물을 위치시켜 가압하는 합포단계: 및 상기 합포된 직물 상에 자외선 광을 조사하는 경화단계;를 포함하는 투습방수직물의 제조방법을 제공한다.
상기 코팅층형성단계에서, 상기 코팅조성물의 도포는 1~5mm의 나이프 코터를 사용하고, 코팅층은 두께가 10~100㎛가 되도록 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 코팅층형성단계에서, 상기 건조 온도는 80~140℃인 것이 좋다.
또한, 상기 합포단계에서, 상기 가압은 가압식 롤러로 10~50kg/cm2의 압력을 가할 수 있다.
또한, 상기 경화단계에서, 상기 자외선 광 조사는 수은 또는 메탈할라이드 램프가 장착된 경화기를 사용하여 0.1~10.0J/cm2 의 조사에너지로 경화하는 자외선 경화법을 사용할 수 있다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 투습방수용 코팅조성물을 제공한다. 본 발명의 친수무공(親水無孔)형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리테트라메틸렌글리콜(polytetramethylene glycol;PTMG), 폴리에틸렌 폴리올, 폴리메틸렌 폴리올 등의 폴리올 화합물에 (메타)아크릴레이트 등의 아크릴레이트가 말단에 존재하는 아크릴레이트 말단의 폴리올 화합물과 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate; TDI) 등의 이소시아네이트 화합물과 반응하여 제조된 수지로서, 물에 분산성이 좋아 희석하여 사용 시 유기용제를 사용하지 않아도 되기 때문에 제조공정상 환경친화적일 뿐 아니라 투습성을 높일 수 있다. 한편, 기재에 코팅제로 사용하면 공극이 형성되지 않아 방수성, 유연성, 저온에서도 경화가 가능하여 별다른 접착제 없이 광개시제를 포함시키면 자외선 경화에도 기재에 높은 밀착성(접착성)을 나타낼 수 있다. 특히, 본 발명에서의 폴리올로서 소프트세그먼트(soft segment)가 폴리에틸렌 폴리올인 것이 유연성과 투습방수성을 나타내기에 좋다. 또한, 본 발명은 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 고유점도가 3,000 ~ 5,000 cps(25℃)인 것이 내구성과 기재와의 접착성을 유지하기에 좋다.
본 발명의 투습방수용 코팅조성물로 사용되는 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 고형분 함량 10~90중량%, 더욱 바람직하게는 40~60중량%가 물에 분산되어 있는 형태로 사용되는 것이 점도와 접착성을 나타내기에 좋다. 고형분 함량이 10중량%미만인 경우, 투습방수성의 성능이 발현되지 않을 우려가 있고, 90중량%를 초과하면 점도가 높아 형성된 코팅층이 고화되어 파단이 나타날 우려가 있다. 또한, 물에 분산하여 사용함으로서 제조공정의 용이성이 증대되고, 환경친화적인 효과가 있다.
본 발명은 이러한 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와, 상기 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 광개시제 0.1~10중량부, 더욱 바람직하게는 1~7중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 투습방수용 코팅조성물은 별다른 용제나 접착제 없이 사용할 수 있으므로 자외선 조사만으로도 충분한 접착성, 투습방수성 및 내구성을 나타내므로 자외선 조사를 통한 접착 효과를 위해 광개시제를 사용할 수 있다. 광개시제가 수지 100중량부를 기준으로 0.1중량부 미만이면, 수지의 코팅층이 접착성이 나타나지 않을 수 있으며, 10중량부를 초과하면 너무 빠른 시간에 고화가 진행되어 수지가 떨어져 나가버려 안정적인 접착이 어렵게 된다.
본 발명에서 사용되는 광개시제는 벤조페논, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 4-메틸펜조페논, 4,4'-비스(오르토-클로로페닐)-4,5,4',5'-테트라페닐-1,2'-바이이미다졸, 메틸 오르토-벤조일 벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 벤조인 에틸에테르, 4-(파라-톨리티오)벤조페논, 트리스(4-디메틸아미노페닐)메탄 및 이들의 혼합물에서 하나이상 선택될 수 있으며, 이 중 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드가 1:9 내지 9:1, 더욱 바람직하게는 8:2 내지 6:4가 혼합된 형태인 것을 특징으로 한다. 상기 광개시제의 비율은 경화속도 조절과 우수한 투습방수성을 나타내기에 좋다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투습방수직물의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 투습방수직물 100은 제1직물층 110, 코팅층 130 및 제2직물층 150을 포하하는 3층구조가 포함될 수 있다.
본 발명에서 제1 및 제2직물층에서 각 직물의 원료섬유는 폴리에스테르, 나일론 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 제1직물층은 본 발명의 투습방수직물의 기재직물로서 직물의 베이스(base)를 이루도록하여 두께가 50 ~150㎛ 인 것이 강도를 유지하는데 바람직하다. 이러한 제1직물층은 발수가공 및 시레가공된 직물이 방수성을 높이는데 좋다. 상기 발수가공은 불소계 수지인 테프론 발수제로 처리하는 것이 발수성과 내구성을 유지하기에 좋고, 시레가공은 120~180℃, 더욱 바람직하게는 130~150℃와 30~130kg/cm2, 더욱 바람직하게는 50~70kg/cm2 의 압력으로 열처리를 통해 광택을 부여한 것이 좋다.
또한, 본 발명에서는 높은 발수성의 향상을 위해 상기 직물의 가공 외에도 제1직물의 경위사 밀도가 다르게 직조한 것을 사용하는 것이 좋다. 구체적으로는 상기 제1직물은 경사밀도가 120~200본이고, 위사밀도가 100~150본인 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명은 제1직물층의 일면에 코팅층이 존재하며, 이러한 코팅층은 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 포함할 수 있다. 특히 본 발명에서는 전술한 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와 광개시제를 포함하는 투습방수용 코팅조성물을 적용하여 코팅층의 두께가 30~70㎛가 되 도록 형성시켜 직물에 투습방수성, 내구성 등이 탁월하게 발휘될 수 있도록 한다. 코팅층의 두께가 30㎛미만인 경우, 직물에 투습방수 효과 발현이 미미하며, 70㎛를 초과하면 초과두께만큼의 상승효과가 없이 원료의 낭비만 초래된다.
본 발명은 상기 코팅층의 일면에 3차원 입체로 공극이 형성되어 있는 메쉬구조를 갖는 제2직물층을 형성하도록 함으로써 수증기를 순간적으로 배출되게 하는 투습성을 탁월하게 발휘할 수 있도록 한다. 이러한 제2직물층의 두께는 30~100㎛인 것이 투습성을 나타내기에 좋다.
이와 같이 구성된 투습방수직물은 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있으며, 하기의 방법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서는 종래의 접착제를 이용하여 투습방수포를 제조하는 기술의 문제점을 해결하기 위해 직물상에 광경화형 친수무공형 폴리우레탄 수지를 도포하고 적외선 건조를 통하여 코팅층을 형성시킨 후 메쉬 형태를 지닌 직물을 코팅층 상에 합포하고 자외선 경화를 해 줌으로써 코팅층과 직물층이 차례로 적층구조를 이루며 별도의 접착제 층을 요구하지 않는 투습도 및 내수압이 우수한 직물을 완성하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투습방수직물의 제조공정 모식도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 투습방수직물은 코팅층형성단계 S100, 합포단계 S200 및 경화단계 S300으로 진행될 수 있다.
우선, 발수가공 및 시레가공된 제1직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 도포하는 코팅층형성단계 S100을 진행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1직물은 전술한 바와 같이 발수가공 및 시레가공된 폴리에스테르 또는 나일론 직물이 사용될 수 있으며, 이를 테프론 발수제로 발수처리 후 130~150℃와 50~70kg/㎠의 압력으로 시레가공한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용된 코팅조성물 또한 전술한 바와 같이 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지에 광경화제를 혼합하여 사용하는 것이 접착성을 향상시키기에 좋으며, 코팅제로 사용된 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 소프트 세그멘트를 폴리에틸렌 폴리올로 이루어진 수지로서, 고형분 10~90 중량%, 보다 바람직하게는 40~60 중량%가 물에 분산된 형태를 사용할 수 있으며, 광개시제는 상기 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 7 중량부로 혼합된 형태로 자외선 경화법을 이용하여 제1직물 상에 코팅층을 형성시킬 수 있다. 특히 광경화제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드 를 1:9 내지 9:1 보다 바람직하게는 8:2 내지 6:4가 혼합된 광개시제를 상온에서 30분 내지 60분 동안 교반기를 이용하여 200~1,000rpm으로 충분히 교반(stirring)시켜 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅층 형성 시, 상기 발수가공 및 시레가공된 제1직물의 일면에 상기 코팅조성물의 도포는 1~5mm의 나이프 코터를 사용하는 것이 균일한 코팅층을 형성시키기에 좋으며, 코팅층은 두께가 10~100㎛, 더욱 바람직하게는 30~80㎛가 되도록 형성시키는 것이 우수한 투습방수성을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 코팅층은 후술할 메쉬 형태의 제2직물을 접착하기 위한 접착제로 이용되어져 투습 및 내수도가 우수한 투습방수 직물을 제공할 수 있다.
이어서, 상기 코팅층이 형성된 합성섬유직물을 적외선(Infra Red; IR)으로 건조하는 것이 직물에 접착되도록 한다. 건조 온도는 80~140℃인 것이 기재직물인 제1직물과의 접착성 향상과 이후 제2직물의 접착을 용이하게 하기에 좋다.
이후, 상기 건조된 합성섬유 직물의 코팅층 면에 메쉬형태의 제2직물을 위치시켜 가압하는 합포단계 S200를 진행시킬 수 있으며, 상기 가압은 가압식 롤러로 10~50kg/cm2의 압력을 가할 수 있다. 압력이 너무 낮으면 제2직물기 박리될 우려가 있으며, 너무 높으면 직물자체의 변형이 발생될 우려가 있다.
상기 합포된 직물 상에 자외선 광을 조사하는 경화단계 S300을 포함하는 투습방수직물을 완성할 수 있다. 상기 자외선 광 조사는 수은 또는 메탈할라이드 램프가 장착된 중고압식 자외선 경화기를 사용하여 0.1~10.0J/cm2, 보다 바람직하게는 0.6 내지 4.0J/cm2 의 조사에너지로 경화하는 자외선 경화법을 사용할 수 있다. 상기 자외선 광 조사에너지가 너무 낮으면 코팅층이 경화되지 않아 투습방수성이 발현되지 않을 수 있으며, 너무 높으면, 가공제 및 직물에 손상을 일으켜 투습방수성 성능 발현이 저하될 우려가 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 투습방수용 코팅조성물은 유기용제의 사용 없이 물을 사용하여 환경친화적인 효과가 있으며, 친수무공형의 폴리우레탄 아크릴레이트를 사용함으로써 탁월한 투습방수성을 나타내는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 투습방수직물은 발수가공 및 시레가공된 직물과 친수무공형의 폴리우레탄 아크릴레이트가 포함된 코팅층을 사용하여 전체 직물의 우수한 유연성, 투습방수성을 나타내고, 메쉬구조를 갖는 직물을 함께 구성함으로써 투습성을 향상시키도록 하여 투습방수의 성질을 탁월하게 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 투습방수직물의 제조방법은 자외선 경화형 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트와 직물을 합포함에 있어 별도의 접착제를 사용하지 않고 자외선 경화를 통해 이루어짐으로 종래의 습식법 및 건식법에 비해 생산 공정 단계가 축소될 뿐 아니라 투습성 및 내수성이 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 투습방수직물의 제조방법은 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 물에 분산하여 사용하여 공정 시에 유기용제의 사용이 없고, 코팅층의 적외선 건조와 자외선 경화로 인하여 기존 열경화공정에 비해 이산화탄소 발생량이 현저히 줄어든 저탄소 녹색성장을 위한 친환경 섬유가공기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 투습방수직물의 제조방법에서 사용된 코팅조성물 내의 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지가 자외선 경화효율이 높아 자외선 경화법을 사용함으로써 여러번의 세탁 후에도 우수한 투습방수성을 나타내는 우수한 내구성을 나타내는 효과가 있다.
하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.
실시예 1
제1직물의 준비
경사, 위사 밀도가 157과 119본이며, 경위사 원사는 50 데니어 144 필라멘트의 폴리에스테르 원단에 테프론 발수제로 발수가공 처리 후 150℃에서 70kg/㎠의 압력으로 시레가공하여 두께 100㎛인 제1직물을 준비하였다.
코팅조성물의 제조
(메타)아크릴레이트가 말단에 치환된 폴리에틸렌 글리콜과 톨루엔디이소시아네이트가 반응하여 제조된 고유점도가 4000 cps인 폴리우레탄 아크릴레이트 수지로서, 고형분 함량 50중량%가 물50중량%에 분산되어 있는 형태인 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와, 상기 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 100 중량부를 기준으로 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(시바 사, Igacure 184)과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드 (Darocur TPO)를 6:4로 혼합된 광개시제 5 중량부를 상온에서 40분 동안 500rpm으로 교반하여 투습방수용 코팅조성물을 제조하였다.
투습방수직물의 제조
상기의 발수가공 및 시레가공된 폴리에스테르 제1직물 상에 투습방수용 코팅조성물을 3mm의 나이프를 이용하여 50㎛ 의 코팅막을 갖도록 코팅 한 후 적외선 건조기로 100℃에서 1분간 건조하여 제1직물에 코팅층이 형성되었다. 상기 코팅층 상에 메쉬 형태를 지닌 폴리에스테르로 된 50㎛ 두께의 제2직물을 올려 놓은 후 30kg/㎠의 압력을 지닌 롤러사이를 지나가게 하여 제1직물과 제2직물을 합포시켰 다. 이후, 메탈할라이드 램프가 장착된 경화기에 1.0J/cm2 의 자외선(UV) 조사에너지로 5초간 조사하여 직물을 경화하여 투습방수직물을 완성하였다.
실시예 2
상기 투습방수직물 제조 시 자외선 조사에너지를 3.0J/cm2 로 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 1
코팅조성물의 제조
소프트세그먼트가 폴리에틸렌 폴리올로 이루어진 친수무공형의 폴리우레탄 수지와 폴리우레탄 100중량부를 기준으로 멜라민 경화제 5 중량부, 멜라민 경화 촉진제 0.7중량부를 상온에서 40분 동안 500rpm으로 교반하여 코팅조성물을 제조하였다.
투습방수직물의 제조
상기 실시예 1의 발수가공 및 시레가공된 제1직물 상에 3mm 의 나이프 코터로 50㎛ 의 코팅막을 형성하도록 도포한 후 160℃에서 1분간 열건조 하여 투습방수직물을 제조하였다.
※시험방법
1. 고유점도의 측정
브룩필드 점도계(모델 LV)를 사용하여 ASTM D4016-02에 따라 25℃의 온도에 서 6 내지 600rpm의 속도로 측정하였다.
2. 투습도의 측정
ASTM E96(CaCl2)법에 의해 34℃, 습도 90%에서 24시간 동안 평가하였다.
3. 내수압의 측정
ISO 0811에 의해 상승속도 600mm/min로 측정하였다.
4. 세탁시험(내구성)
AATCC Test Method 135-1995로 41℃에서 세탁 후 텀블 건조방법으로 건조하여 측정하였다.
상기 실시예와 비교예의 시험 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]

구분		 uv조사에너지
 코팅층두께
 투습도 내수도
세탁전 세탁후 세탁전 세탁후
J/cm2 ㎛ g/m2/24hr mmH2O
실시예 1 1.0 50 8,500 6,000 5,000 3,000
실시예 2 3.1 50 8,500 8,000 5,000 4,500
비교예 1 - 50 5,500 4,500 2,500 1,500
표 1의 결과로 보아, 본 발명의 친수무공형 폴리우레탄아크릴레이트 수지를 사용한 투습방수직물은 비교예 1에 비해 투습도와 내수도가 훨씬 우수하게 나타났으며, 자외선 조사를 통해 경화효율이 높아 세탁 후에도 투습도와 내수도가 큰 손실 없이 유지되는 투습방수성에 대한 내구성이 탁월하게 발휘되는 효과를 확인하였으며, 실시예 1과 2의 경우, 자외선 조사에너지가 높을수록 내구성(내세탁성)이 더 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 투습방수직물은 투습방수성이 요구되는 스포츠 또는 등산 등과 같은 레저를 위해 착용하는 원단에 적용하여 높은 효과를 나타낼 수 있으며, 스포츠, 등산 등의 레저용에 용도가 한정되는 것은 아니며, 투습방수성이 필요한 곳이면 어디에든 제한 없이 사용가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투습방수직물의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투습방수직물의 제조공정 모식도.
- 도면의 주요 부분에 대한 설명 -
100: 투습방수직물
110: 제1직물층
130: 코팅층
150: 제2직물층

Claims (5)

  1. 고형분 함량 10~90중량%가 물에 분산되어 있는 형태인 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지와, 상기 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 광개시제 0.1~10중량부를 포함하는 투습방수용 코팅조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광개시제는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드가 1:9 내지 9:1로 혼합된 형태인 투습방수용 친수무공형 코팅조성물.
  3. 투습방수직물에 있어서,
    발수가공 및 시레가공된 제1직물층;
    상기 직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 포함하는 코팅층; 및
    상기 코팅층의 일면에 메쉬형태의 제2직물층;
    을 포함하는 투습방수직물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코팅층의 코팅조성물은 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100중량부를 기준으로 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤과 디페닐 2,4,6-트리메틸벤조일 포스핀옥사이드가 1:9 내지 9:1로 혼합된 광개시제 0.1~10중량부를 포함하는 것인 투습방수직물.
  5. 발수가공 및 시레가공된 제1직물의 일면에 수분산 친수무공형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 포함하는 코팅조성물을 도포하여 메쉬형태의 제2직물을 합포한 후, 합포된 직물 상에 자외선 광을 조사하는 투습방수직물의 제조방법.
KR1020090086567A 2009-09-14 2009-09-14 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법 KR101049257B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086567A KR101049257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090086567A KR101049257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110028924A true KR20110028924A (ko) 2011-03-22
KR101049257B1 KR101049257B1 (ko) 2011-07-14

Family

ID=43934969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090086567A KR101049257B1 (ko) 2009-09-14 2009-09-14 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101049257B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103046340A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 浙江蓝星控股集团有限公司 一种防水防紫外线织物涂层工艺
CN104497751A (zh) * 2014-12-10 2015-04-08 李永志 一种防水涂料的制备方法
KR20160082171A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 압축회복률 및 흡음특성이 우수한 극세사 흡음재 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡음재
KR20210104946A (ko) * 2020-02-14 2021-08-26 고경찬 투습성이 우수한 투습방수원단

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200175902Y1 (ko) 1999-09-15 2000-03-15 현병남 투습방수성 원단구조
JP4777235B2 (ja) 2003-05-06 2011-09-21 チバ ホールディング インコーポレーテッド 光硬化されかつ安定化されたコーティング
KR200362340Y1 (ko) 2004-06-18 2004-09-16 (주)민트코퍼레이션 복합 다공형 투습방수포
KR100649432B1 (ko) * 2005-02-23 2006-11-27 조광페인트주식회사 수분산성 자외선 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트수지의 제조방법 및 그 도료 조성물

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103046340A (zh) * 2012-12-25 2013-04-17 浙江蓝星控股集团有限公司 一种防水防紫外线织物涂层工艺
CN103046340B (zh) * 2012-12-25 2014-07-16 浙江蓝星控股集团有限公司 一种防水防紫外线织物涂层工艺
CN104497751A (zh) * 2014-12-10 2015-04-08 李永志 一种防水涂料的制备方法
KR20160082171A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 압축회복률 및 흡음특성이 우수한 극세사 흡음재 및 이의 제조방법 및 이를 포함하는 흡음재
KR20210104946A (ko) * 2020-02-14 2021-08-26 고경찬 투습성이 우수한 투습방수원단

Also Published As

Publication number Publication date
KR101049257B1 (ko) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101482874B1 (ko) 미세다공형코팅막을 가지는 초경량 나일론 직물의 제조방법
EP2202352B1 (en) Cloth waterproofed with vegetable component
KR101049257B1 (ko) 투습방수용 코팅조성물, 투습방수직물 및 이의 제조방법
KR100829459B1 (ko) 다공형 투습방수 원단 및 그 제조 방법
CN1554822A (zh) 防水、防寒、透湿的聚氨酯涂层布及其生产工艺
KR20180076839A (ko) 차량용 인조피혁의 제조 방법, 및 차량용 인조피혁
JP3921854B2 (ja) 透湿防水素材およびその製造方法
CN104499293A (zh) 一种防水透湿格栅印花织物及其制备方法
KR20160046626A (ko) 표면처리된 나노실리카를 함유하는 고내수압 및 고투습성 폴리우레탄 수지조성물
CN110561865A (zh) 一种充气冲浪板复合材料及其制备方法
KR20200002272A (ko) 투습방수성 아웃도어용 니트 원단 및 그 제조방법
KR20050004104A (ko) 합성수지 복합 매트릭스를 가진 복합 재료, 그 제조 방법및 그 이용
KR101421660B1 (ko) 나노 산화아연이 포함된 코팅제 조성물 및 그 코팅제 조성물로 코팅된 수지층과 다공성 수지층으로 양면 코팅된 아웃도어용 원단 및 그 아웃도어용 원단의 제조 방법
KR101504905B1 (ko) 통기성을 갖는 은면형 인공피혁 및 그의 제조방법
KR101598856B1 (ko) 수성 폴리우레탄을 이용한 인조피혁의 제조방법
KR20120132744A (ko) 극박막의 피막층을 구비한 투습방수포의 제조방법 및 그로부터 제조된 투습방수포
KR101131946B1 (ko) 투습방수용 코팅물, 코팅방법 및 투습방수 직물
KR101213036B1 (ko) 자외선 경화형 투습방수용 코팅물, 코팅방법 및 이를 이용한 투습방수 직물
KR101682165B1 (ko) 세데니어 원사로 이루어진 편성포 기재를 이용한 인조피혁 제조용 결합 기재의 제조 방법, 이에 의하여 얻어진 결합 기재, 인조피혁 제조의 제조 방법, 및 이에 의하여 얻어진 인조피혁
KR20140045490A (ko) 나노 산화아연이 포함된 코팅제 조성물 및 그 코팅제 조성물로 코팅된 수지층과 다공성 수지층으로 양면 코팅된 아웃도어용 원단 및 그 아웃도어용 원단의 제조 방법
KR20080103695A (ko) 엠보 무늬가 인날된 투습방수성 폴리우레탄 필름의 제조방법
KR100710865B1 (ko) 내수압이 우수한 이중 복합 투습 방수직물의 제조방법
KR102176215B1 (ko) 통기성과 신장회복율이 우수한 은면형 인조피혁의 제조방법
KR20160022047A (ko) 소수다공형 폴리우레탄 연질 막 및 그의제조방법
JP2003020574A (ja) 透湿防水性ラミネート布帛の製造方法

Legal Events

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

Payment date: 20140708

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150707

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160704

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180718

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190702

Year of fee payment: 9