KR20110120400A - 양면 분산 및 코팅법을 이용한 고투습,발수,발유,소수성,투습방수 직물의 제조 - Google Patents

양면 분산 및 코팅법을 이용한 고투습,발수,발유,소수성,투습방수 직물의 제조 Download PDF

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Abstract

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 표면처리제의 주요 성분으로는 Water born Polyurethane의 solid함량은 20~35%를 기본으로 하며 주요 매질은 물을 사용한다. Nano-crystalline과 직물의 반응성 증대를 위해 50~95% Polyepoxides resin을 가교제로 사용한다. 발수제의 종류는 Tetra Fluor-carbon 계열로서 30% Polyisocyanates 가교제와 95% salt를 촉매로 한다. 각종 Nano-Particles의 경우 powder 상태로 물에 분산처리 가능하다.배합비는 Water born polyurethane 100phr을 기준으로 발수제 5~20phr Nano-crystalline 2~5phr Polyepoxide 1~5phr Polyisocyantes 3~10phr, Salt 1~5phr로 하는 것이 바람직하다. 코팅시의 적정 점도는 3000~15,000cps로 호환이 가능하며 직물의 재질에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 코팅시 두께는 1micron~100micron으로 기능에 따라 두께의 조절이 가능하며 Knife코팅 방식이나 Spray coating방식을 기본으로 한다. 코팅시 건조 및 가교 조건은 건조 쳄버 내에서 100~170도에서 40초 이상을 체류함이 바람직하다
이면처리제의 주요 성분으로는 20~35%정도 고형분의 실리콘수지에 고형분 30~45% 폴리우레탄수지 및 고형분 10~40% Wax를 기본 수지로 하며 가교제로는 30% solid의 Melamine Formaldehyde 가교제와 95% Acid 촉매를 사용하여 기재와 결합시킨다.
배합비는 실리콘 70~100phr를 기준으로 Poly Urethane 5~30phr, Wax 5~30phr을 기본으로 하며 Melamine Formaldehyde계 가교제의 경우 1~10phr와 Acid계 촉매는 1~5phr을 배합비의 범위로 하는 것이 바람직하다. 코팅시의 적정 점도는 3000~20,000cps로 호환이 가능하며 직물의 재질에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 코팅시 두께는 1micron~100micron으로 기능에 따라 두께의 조절이 가능하며 Knife코팅 방식이나 Spray coating방식을 기본으로 한다. 코팅시 건조 및 가교 조건은 건조 쳄버 내에서 100~170도에서 40초 이상을 체류함이 바람직하다
본 발명에 사용되는 직물의 소재는 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 면, 면을 함유한 각종 혼방직물 및 모든 천연, 합성, 재생 섬유소재에 적용이 가능하며 이러한 소재를 이용한 모든 부직포에도 적용이 가능하다.







Description

양면 분산 및 코팅법을 이용한 고투습,발수,발유,소수성,투습방수 직물의 제조 {High water proofness, breathable, water repellency, stain resistance and hydrophobic fabric made of double side face coating process}
섬유화학 융합 기술 분야
최근 레져 문화의 발전과 함께 다양한 기능성 직물의 제조법이 인류의 생활에 많은 편의를 제공하고 있다. 특히 이러한 다양한 방식의 소재의 발전은 제품의 특성에 따라 한 부분에 대한 기능이 상승 시 다른 부분의 기능이 급감하는 현상을 종종 확인 할 수 가 있다. 이러한 다양한 시장의 요구에 알맞은 맞춤형 기술의 개발은 다양한 코팅법을 통해 구현이 가능해 졌으며, 현재 국내에서는 비투습형 소수화직물, 투습방수형 소수화직물 이나 폴리프로필렌을 이용한 소수화 직물의 구현이 가능하다. 하지만 비투습형 소수화직물은 소수성의 특징을 잘 구현하나 투습이 급격히 낮아지는 직물로 사용에 한계가 있으며, 국내의 투습방수형 소수화 직물의 경우 대부분 습식공정을 통해 생산되어지고 있으며 두꺼운 후도의 코팅법으로 중량이 과도하게 증가되며, 직물의 촉감이 급격히 변하게하는 특징이 있다. 특히 100micron이하의 박지직물에는 그 사용이 제한 적이다. 또한 폴리프로필렌을 이용한 소수성 직물의 경우 기능구현을 위해 다양한 공정처리가 필요한데 폴리프로필렌 자체의 융점의 한계로 인해 그 처리 공법에 제약이 크며 실제 처리시 공정비 및 원가의 상승만 초래함으로 사용에 한계를 보이고 있다. 현재 국내외적으로 적정 내수압의 동적투습특성 및 적정 공기투과성조절, 표면 기능부여를 통한 내구성 향상에 관한 수요는 급격히 증가 하나 이에 맞는 소제의 연구는 한계를 보이고 있다.
따라서 본 발명에서는 상술한 종래의 시장현황 및 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 표면과 이면에 이성질의 적절한 코팅법을 적용하여 직물자체가 가지는 특성을 저해하지 않으며 적절한 기능을 발현할 수 있도록 설계할 수 있다.
본 발명에 사용되는 표면처리용 고분자 및 유무기입자는 물과 같은 수용액을 이용한 분산형태이므로 그 제품의 유독성이 거의 없으며, 분산성이 우수하며 기능이 탁월한 소재위주로 선택적 사용하게 된다. 실제 이면처리용 실리콘 및 폴리우레탄, Wax계의 수지는 솔벤트에 친화적으로 분산됨을 원칙으로하며 도포시 필요한 기계적 물성을 발현 가능하다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결 및 새로운 공법의 직물 표면처리 기술로서 수분산폴리우레탄을 이용하여 표면처리제를 제조함에 있다. 기존의 Padding방식을 이용한 발수처리 및 단순 표면 코팅처리와는 다른 특색을 가진다. 표면처리제의 경우 직물의 표면에서 적절한 발수도, 발유도 및 투명도를 보여야하며 추가적인 기능을 발현 가능해야 한다. 이를 위해 수분산폴리우레탄을 매질로 발수/발유제의 적절한 배합을 기본으로 하며, 필요에 따라 Nano Crystalline 수용액의 배합을 통한 마찰강도 증진, 각종 Nano Particle 무기입자를 이용한 전도성 및 기능성 향상을 구현이 가능하다.
이면의 코팅의 경우 다양한 방식으로 코팅이 가능하나 본 기술에서는 소수화의 극대화 및 투습구현, 소재 물질간의 배합성을 고려하여 실리콘, 폴리우레탄, 왁스의 배합조절로 한정하고 있으며 이는 박막코팅을 이용해 이물질간의 밸런스를 통해 적절한 Cell의 형성이 가능하게 된다.
위와 같이 제시된 목적을 이루기 위한 표면 이면 코팅을 이용한 양면코팅 직물의 제조 방법은 아래와 같이 상세하게 설명한다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 표면처리제의 주요 성분으로는 Water born Polyurethane의 solid함량은 20~35%를 기본으로 하며 주요 매질은 물을 사용한다. Nano-crystalline과 직물의 반응성 증대를 위해 50~95% Polyepoxides resin을 가교제로 사용한다. 발수제의 종류는 Tetra Fluor-carbon 계열로서 30% Polyisocyanates 가교제와 95% salt를 촉매로 한다. 각종 Nano-Particles의 경우 powder 상태로 물에 분산처리 가능하다.배합비는 Water born polyurethane 100phr을 기준으로 발수제 5~20phr , Nano-crystalline 2~5phr, Polyepoxide 1~5phr, Polyisocyantes 3~10phr, Salt 1~5phr로 하는 것이 바람직하다. 코팅시의 적정 점도는 3000~15,000cps로 호환이 가능하며 직물의 재질에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 코팅시 두께는 1micron~100micron으로 기능에 따라 두께의 조절이 가능하며 Knife코팅 방식이나 Spray coating방식을 기본으로 한다. 코팅시 건조 및 가교 조건은 건조 쳄버 내에서 100~170도에서 40초 이상을 체류함이 바람직하다
이면처리제의 주요 성분으로는 20~35%정도 고형분의 실리콘수지에 고형분 30~45% 폴리우레탄수지 및 고형분 10~40% Wax를 기본 수지로 하며 가교제로는 30% solid의 Melamine Formaldehyde 가교제와 95% Acid 촉매를 사용하여 기재와 결합시킨다.
배합비는 실리콘 70~100phr를 기준으로 Poly Urethane 5~30phr, Wax 5~30phr을 기본으로 하며 Melamine Formaldehyde계 가교제의 경우 1~10phr와 Acid계 촉매는 1~5phr을 배합비의 범위로 하는 것이 바람직하다. 코팅시의 적정 점도는 3000~20,000cps로 호환이 가능하며 직물의 재질에 따라 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 코팅시 두께는 1micron~100micron으로 기능에 따라 두께의 조절이 가능하며 Knife코팅 방식이나 Spray coating방식을 기본으로 한다. 코팅시 건조 및 가교 조건은 건조 쳄버 내에서 100~170도에서 40초 이상을 체류함이 바람직하다
본 발명에 사용되는 직물의 소재는 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 면, 면을 함유한 각종 혼방직물 및 모든 천연, 합성, 재생 섬유소재에 적용이 가능하며 이러한 소재를 이용한 모든 부직포에도 적용이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의하여 생성된 양면 코팅법을 이용한 직물은 소수성의 고발수 발유성을 가지며 고 투습특성을 가지고 있다. 표면 코팅의 의한 색상변화가 없는 것을 특징으로 하며, 특히 세탁내구성이 상당히 우수하여 반영구적으로 기능이 유지될 수 있다.
양면 코팅법을 이용한 기능성직물의 제조는 단면 및 기존의 코팅법에 의한 소재에 비해 물리적, 기능적으로 우수한 특성을 갖는 장점이 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도면 1

Figure pat00001


도면 2
Figure pat00002
[실시예 1]
30%의 Water born Polyurethane을 100phr 이용해 75% Solid 함량의 Polyepoxides resin을 가교제로 5phr 분산 시킨 후 Tetra Fluor-carbon 계열로서 30%, Polyisocyanates 가교제와 95% salt를 촉매로 하여 욕을 구성한다. 150nm의 Nano-Silical 2phr 투입하여 약 2시간정도 분산 시킨다. 분산된 용매는 두배의 물을 투여하여 재 교반을 약 2시간 동안 재분산 시킨다. 준비된 용액에 Cellulose계 Nano-crystalline 2~5phr를 투여한다. 코팅시 두께는 1micron으로 2회에 걸쳐 진행 하여 건조 쳄버 내에서 160도에서 40초 체류 시켜 표면에 분산막을 형성 시킨다. 이면처리 코팅시 30% 고형분의 실리콘수지에 고형분 30% 폴리우레탄수지를 2:8로 교반후 100phr 기준으로 30% solid의 Melamine Formaldehyde 가교제를 5phr 섞는다. 반응을 위해 Tin-Free계 95% 산 촉매를 사용하여 기재와 결합시킨다. 코팅시의 적정 점도는 3000cps로 진행하며 3차에 걸쳐 Coating을 연속으로 진행한다. 코팅시 두께는 10micron으로 3회에 걸쳐 진행하며 연속 170도에서 40초 이상 체류시킨다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

Claims (1)

  1. 합섬섬유 혹은 셀룰로우즈 직물에 양면 코팅된 직물


    청구항 2
    1항의 직물 표면에 10n~500nm의 셀룰로우즈 및 우레탄계 분산체가 표면에 고르게 분포되어 있으며 Nano silica 및 Nano-Zn Nano-Zr를 함유하는 것을 특징으로 하는 직물


    청구항 3
    1항에 있어서 이면에 실리콘과 우레탄계를 포함하며 10micron~1000micron의 선상 혹은 구형의 cell을 함유하는 것을 특징으로 하는 직물


    청구항 4
    도면 1에서와 같이 표면에 분산 및 선형 투습 Line을 가지는 것을 특징으로 하며 직물의 내부 번들에 약 1~30% 양면으로 침투가 되어 있는 직물


    청구항 5
    도면 2에서 연속으로 코팅 및 건조가 진행되는 형태로 건조기 내부에 3개 이상의 온도 조절이 가능하며 용액 점도가 1000~5000cps에서 작업이 가능한 수용성 폴리우레탄 과 Nano-crystalline이 동시에 함유된 용액을 코팅하는 것인 제조방법

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