KR20160022047A - 소수다공형 폴리우레탄 연질 막 및 그의제조방법 - Google Patents

소수다공형 폴리우레탄 연질 막 및 그의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 소수다공형 폴리우레탄 연질 막은 미세공극들이 불균일하게 형성되어 있으며 물에 의해 팽윤되지 않는 폴리우레탄 막으로 구성되어, KS K 3054 방법으로 측정한 100% 모듈러스가 2.5~3.5이고, ISO 0811 방법으로 측정한 내수압이 13,000~18,000㎜H2O이고, JIS L 1099 A-1 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 15,000~20,000g/㎡·24시간이다.
상기 소수다공형 폴리우레탄 연질 막은 (ⅰ) 이형지 상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 폴리우레탄 막을 형성하는 공정; (ⅱ) 폴리우레탄 막이 형성된 이형지를 응고액 내로 통과시켜 폴리우레탄 막을 응고시키는 공정; 및 (ⅲ) 응고된 폴리우레탄 막으로부터 이형지를 분리하는 공정;을거쳐 소수다공형 폴리우레탄 막을 제조할 때 상기 이형지로 직물을 사용하여 제조한다.
본 발명은 땀, 눈, 비 등에 의해 표면이 팽윤되어 심미감이 떨어지거나 촉감이 나빠지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있고, 내수압을 유지하면서도 투습도를 크게 향상시킬 수 있고, 부드러운 촉감(연질 촉감)과 뛰어난 세탁내구성도 부여할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 스포츠용 의류소재, 산업용 의류소재, 군복용 의류소재 또는 의료용 소재 등으로 유용하다.

Description

소수다공형 폴리우레탄 연질 막 및 그의제조방법{Hydrophobic-porous type polyurethane soft membrane and method of manufacturing the same}
본 발명은 소수 다공형 폴리우레탄 연질막 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 우수한 내수압, 투습도 및 세탁내구성과 연질촉감을 구비하여 사용중 물과 접촉으로 팽윤되어 심미감과 감촉이 나빠지는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄 막은 소수다공형 타입과 친수무공형 타입으로 대별되며, 투습방수성 의류 소재로 널리 사용되고 있다.
친수무공형 폴리우레탄 막은 이형지 상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 폴리우레탄 코팅층을 형성한 다음 응고액 사용 없이 건식방법으로 상기 폴리우레탄 코팅층을 응고시킨 다음, 응고된 폴리우레탄 수지 코팅층과 이형지를 분리하는 방법으로 제조하였다.
이때 상기 이형지로는 종이가 주로 사용되어 왔다.
그러나, 친수무공형 폴리우레탄 막은 친수성이기 때문에 땀, 비, 눈 등과 접촉시 표면이 팽윤하게 되어 심미감이 나빠지고 피부와 접촉시 감촉이 불쾌해 지는 문제가 있었다.
한편, 소수다공형 폴리우레탄 막은 이형지 상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 폴리우레탄 막을 형성한 다음, 폴리우레탄 막이 형성된 이형지를 응고액 내로 통과시켜 폴리우레탄 막을 응고시킨 다음, 응고된 폴리우레탄 막과 이형지를 분리하는 방법으로 제조되어 왔다.
이때, 이형지로는 응고액을 사용하므로 종이 대신 폴리에스테르 필름을 사용하였다.
상기 종래 방법으로 제조된 소수다공형 폴리우레탄 막은 소수성이기 때문에 땀, 눈, 비 등과 접촉시에도 팽윤되지 않아 심미감 및 촉감이 나빠지는 문제는 해결할 수 있지만, 이형지로 폴리에스테르 필름을 하기 때문에 폴리우레탄 코팅층이 응고액 중에서 응고될 때 폴리우레탄 코팅층내 용제가 이형지인 폴리에스테르 필름과 접촉되지 않은 면으로만 추출되어 생산성이 떨어지고 투습도가 저하되고 100% 모듈러스가 4.0~5.0 수준으로 높아져 딱딱해 지는, 다시 말해 경질화 되는 문제점이 발생되었다.
본 발명의 과제는 땀, 눈, 비 등과 접촉시에도 표면이 팽창되지 않아 심미감과 감촉을 그대로 유지할 수 있고 양호한 투습도, 내수압 및 세탁내구성과 연질 촉감을 발현하는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 상기와 같은 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 (ⅰ) 이형지 상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 폴리우레탄 막을 형성하는 공정; (ⅱ) 폴리우레탄 막이 형성된 이형지를 응고액 내로 통과시켜 폴리우레탄 막을 응고시키는 공정; 및 (ⅲ) 응고된 폴리우레탄 막으로부터 이형지를 분리하는 공정;을 거쳐 소수다공형 폴리우레탄 막을 제조할 때 상기 이형제로 직물을 사용함으로써 미세공극들이 불균일하게 형성되어 있으며 물에 의해 팽윤되지 않는 폴리우레탄 막으로 구성되어, KS K 3054 방법으로 측정한 100% 모듈러스가 2.5~3.5이고, ISO 0811 방법으로 측정한 내수압이 13,000~18,000㎜H2O이고, JIS L 1099 A-1 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 15,000~20,000g/㎡·24시간인 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 제조한다.
본 발명은 땀, 눈, 비 등에 의해 표면이 팽윤되어 심미감이 떨어지거나 촉감이 나빠지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있고, 내수압을 유지하면서도 투습도를 크게 향상시킬 수 있고, 부드러운 촉감(연질 촉감)과 뛰어난 세탁내구성도 부여할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 스포츠용 의류소재, 산업용 의류소재, 군복용 의류소재 또는 의료용 소재 등으로 유용하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명으로 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 제조하는 방법을 살펴보면, 먼지 이형지상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 상기 이형지상에 폴리우레탄 막을 형성한다.
이때, 상기 이형지로는 종이나 폴리에스테르 필름 대신에 직물, 보다 바람직하기로는 염색, 시레가공 및 발수가공된 직물을 사용한다.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 용제에 폴리우레탄 수지가 용해된 용액으로서 기능성 첨가제 등을 포함할 수도 있다.
다음으로, 상기와 같이 폴리우레탄 막이 형성된 이형지를 물 등의 응고액 내로 통과시켜 폴리우레탄 막 내에 존재하는 용제를 추출시켜 폴리우레탄 막을 응고시킨다.
다음으로, 상기와 같이 응고된 폴리우레탄 막과 이형지를 분리(박리)하여 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 제조한다.
본 발명에서는 이형지로 직물, 바람직하기로는 염색, 시레가공 및 발수가공된 직물을 사용하기 때문에 폴리우레탄 수지 조성물을 이형지 상에 균일하고도 얇은 두께로 코팅하는 것이 가능하고, 응고된 폴리우레탄 코팅층과 이형지 간의 박리성도 향상되어 소수다공형 폴리우레탄 연질 막을 박막형태로 제조하는 것이 가능해 진다.
본 발명의 소수다공형 폴리우레탄 연질 막의 두께는 20~60㎛, 보다 바람직하기로는 20~40㎛인 것이 가볍고 얇은 의류제조에 유용하다.
본 발명의 소수다공형 폴리우레탄 연질 막은 미세공극들이 불균일하게 형성되어 있으며 물에 의해 팽윤되지 않는 폴리우레탄 막으로 구성되어, KS K 3054 방법으로 측정한 100% 모듈러스가 2.5~3.5이고, ISO 0811 방법으로 측정한 내수압이 13,000~18,000㎜H2O이고, JIS L 1099 A-1 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 15,000~20,000g/㎡·24시간이다.
본 발명은 친수무공형으로 땀, 눈, 비 등에 의해 표면이 팽윤되어 심미감이 떨어지거나 촉감이 나빠지는 문제를 효과적으로 방지할 수 있고, 내수압을 유지하면서도 투습도를 크게 향상시킬 수 있고, 부드러운 촉감(연질 촉감)과 뛰어난 세탁내구성도 부여할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 스포츠용 의류소재, 산업용 의류소재, 군복용 의류소재 또는 의료용 소재 등으로 유용하다.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴본다.
그러나 하기 실시예는 본 발명의 구현일례일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하며 경사밀도가 100본/인치이고, 위사밀도가 90본/인치인 평직물을 제직한 다음, 제직된 평직물을 정련, 염색, 시레가공 및 발수가공하여 이형지용 직물을 제조하였다.
한편, 폴리에스터계 폴리우레탄(고형분 함량 22%) 75중량%, N-N-디메틸포름아미드 15중량% 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1중량%, 파라핀계 오일 1중량%, 실리콘 디옥사이드 1중량%, 티타늄디옥사이드 7중량%로 이루어진 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.
다음으로 나이프오버롤 코터를 이용하여 상기 이형지용 직물 상에 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅(코팅량 30g/㎡)하여 폴리우레탄 막을 형성하고, 상기 폴리우레탄 막을 응고액에서 3분간 응고시키고 50℃의 온수에서 5분간 탈용매시킨 후 건조하고 이형지 원단과 분리 박리하여 소수다공형 폴리우레탄 막을 제조하였다.
제조된 소수다공형 폴리우레탄 막의 물성을 평가한 결과는 표1과 같았다.
비교실시예 1
이형지인 폴리에스테르 필름 상에 폴리에스터계 폴리우레탄(고형분 함량 22%) 70중량%, N-N-디메틸포름아미드 20중량% 헥사메틸렌 디이소시아네이트 2중량%, 파라핀계 오일 1중량%, 실리콘 디옥사이드 1중량%, 티타늄디옥사이드 6중량%로 이루어진 폴리우레탄 수지 조성물을 나이프오버롤 코터를 이용하여 상기 이형지용 폴리에스테르 필름 상에 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅(코팅량 30g/㎡)하여 폴리우레탄 막을 형성하고, 상기 폴리우레탄 막을 응고액에서 3분간 응고시키고 50℃의 온수에서 5분간 탈용매시킨 후 건조하고 이형지용 필름과 분리 박리하여 소수다공형 폴리우레탄 막을 제조하였다.
제조된 소수다공형 폴리우레탄 막의 물성을 평가한 결과는 표1과 같았다.
비교실시예 2
이형지용 종이 위에 친수성을 갖는 2액형 폴리우레탄 수지(고형분 50%) 90중량%, 메틸에틸케톤 2.5중량%, 멜라민포름알데히드계 경화제 2.0중량% 및 아미노계 촉매 0.5중량%로 구성되는 폴리우레탄 수지 조성물을 나이프 오버롤 코터를 이용하여 코팅(코팅량 25~35g/㎡)하여 폴리우레탄 막을 형성하고, 상기 폴리우레탄 막을 70℃에서 24시간 동안 경화시킨 후 이형종이를 박리하여 친수무공형 폴리우레탄 막을 제조하였다.
제조된 친수무공형 폴리우레탄 막의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
구분 실시예 1 비교실시예 1 비교실시예 2
두께(㎛) 40 30 20
중량(g/sqm) 28 25 20
100% 모듈러스(MPa) 3.3 4.5 4.0
인장강도(MPa) 5.6 4.0 4.5
신율(%) 400 350 380
내수압(㎜H2O) 13,000 13,000 13,000
투습도
(g/㎡·24시간)		 CaCl2법 18,000 10,000 7,000
Water법 750 875 812
초산법 17,000 12,000 160,000
물과 접촉시 팽윤 여부 팽윤안됨 팽윤안됨 팽윤됨
표 1의 100% 모듈러스는 KS K 3054 방법으로 측정하였고, 내수압은 ISO 0811 방법으로 측정하였고, 투습도는 JISL 1099 A-1 염화칼슘법으로 측정하였다.

Claims (4)

  1. 미세공극들이 불균일하게 형성되어 있으며 물에 의해 팽윤되지 않는 폴리우레탄 막으로 구성되어, KS K 3054 방법으로 측정한 100% 모듈러스가 2.5~3.5이고, ISO 0811 방법으로 측정한 내수압이 13,000~18,000㎜H2O이고, JIS L 1099 A-1 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 15,000~20,000g/㎡·24시간인 것을 특징으로 하는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 막의 두께가 20~40㎛인 것을 특징으로 하는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막
  3. (ⅰ) 이형지 상에 폴리우레탄 수지 조성물을 코팅하여 폴리우레탄 막을 형성하는 공정;
    (ⅱ) 폴리우레탄 막이 형성된 이형지를 응고액 내로 통과시켜 폴리우레탄 막을 응고시키는 공정; 및
    (ⅲ) 응고된 폴리우레탄 막으로부터 이형지를 분리하는 공정;을 포함하고, 상기 이형지로 직물을 사용하는 것을 특징으로 하는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 직물은 염색, 시레가공 및 발수가공된 직물인 것을 특징으로 하는 소수다공형 폴리우레탄 연질 막의 제조방법.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109908774A (zh) * 2019-01-23 2019-06-21 浙江理工大学 利用SiO2颗粒改性聚氨酯表面制备超疏水微孔膜的方法

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