KR20200004663A - 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법 - Google Patents

방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계, 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계, 상기 복합용액에 지지체를 함침하고 맹글을 통과하는 단계, 및 상기 지지체를 경화하여 멤브레인을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 지지체의 유연성을 해치지 않고, 친수성을 부여하여 지지체와 친화력을 높이며, 독성이 없는 친환경적인 소재로서 방수성과 통기성을 동시에 가지는 멤브레인 필름과 직물을 개발하는 것일 수 있다. 즉, 수분산 폴리우레탄을 사용하며, 다가알코올을 첨가하여 다공성을 부여하고, 고흡수성 수지를 적용하여 공기 및 수증기 투과성을 증가시키고 동시에 방수성을 갖는 멤브레인 필름과 직물을 제조하는 방법을 제공하는 것일 수 있다.

Description

방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법 {Manufacturing method of waterproof and breathable membrane film and fabric}
본 발명은 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수분산 폴리우레탄과 다가알코올 및 고흡수성 수지를 사용하여 동시에 방수성과 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법에 관한 것이다.
수분산 폴리우레탄은 뛰어난 탄성과 유연성을 가지며 내마모성이 우수한 폴리머로서, 유성 폴리우레탄과 비교하여 독성이 없고 친환경적인 소재이며 산업적인 측면에서 다양한 분야로의 응용이 가능한 소재로 주목받고 있다. 특히, 통기성 직물, 식품 포장지, 고무 및 자동차 인테리어 제품 등 신축성 소재의 코팅 재료로 꾸준히 사용되어 왔으며, 친수성을 부여하여 코팅 지지체와의 접착력을 높이고 유연성을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 개발되어 왔다. 친수성과 유연성을 향상시키기 위한 방법으로 폴리우레탄에 적절한 가소제를 첨가하거나 다양한 고분자와 블렌딩하는 방법이 제안되었고, 폴리올이나 친수성 물질을 첨가하는 방법이 개발되어 있다.
방수 및 통기성이 우수한 직물은 미세기공 직물, 친수성 직물, 미세섬유 직물등을 이용하여 스포츠웨어 적용되고 있으며, 코튼 벤타일 직물, 미세섬유 직물, PTFE 라미네이팅 직물, 다공성 폴리우레탄 직물, 친수성 라미네이팅 직물 등이 상업적으로 생산되고 있다. 그 중 다공성 폴리우레탄 직물은 폴리비닐알코올[Yun ei al., Journal of applied polymer science 105, 1168 2007, Macromolecular Research 15, 22 2007], 알긴산 나트륨, 삼중 블록 글리콜[Kwak et al., Colloid and Polymer Science 283, 880, 2005, Fibers and Polymers 3, 153, 2002, Journal of Applied Polymer Science 89, 123 2003]을 첨가하여 친수성과 다공성을 부여하거나, 폴리우레탄의 소프트 세그먼트 성분을 변화시켜 상분리에 의해 다공성을 부여하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 이러한 다공성 폴리우레탄 직물은 공기 및 수증기 투과성은 향상시킬 수 있지만, 동시에 방수성을 부여할 수 있는 기술은 개발되어 있지 않다.
한편, 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)는 자체 무게의 500 내지 1,000배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로, 생리용구로 실용화되기 시작하여 현재는 어린이용 귀저기 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야의 신선도 유지재, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.
따라서 본 발명에서는 친환경적인 수분산 폴리우레탄과 다가알코올을 블렌딩하여 지지체와 친화력이 있으며 친수성과 통기성이 향상되고, 고흡수성 수지를 첨가하여 방수성을 부여한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법을 개발하였다.
본 발명이 해결하려는 과제는 지지체의 유연성을 해치지 않고, 친수성을 부여하여 지지체와 친화력을 높이며, 독성이 없는 친환경적인 소재로서 방수성과 통기성을 동시에 가지는 멤브레인 필름과 직물을 개발하는 것이다. 즉, 수분산 폴리우레탄을 사용하며, 다가알코올을 첨가하여 다공성을 부여하고, 고흡수성 수지를 적용하여 공기 및 수증기 투과성을 증가시키고 동시에 방수성을 갖는 멤브레인 필름과 직물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계, 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계, 및 상기 복합용액을 필름 캐스팅하고 건조하여 멤브레인 필름을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 혼합액의 수분산 폴리우레탄은 10 내지 60 중량부의 고형분을 포함할 수 있다.
상기 다가알코올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨(sorbitol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 다가알코올의 함량은 상기 혼합액에 대하여 10 내지 50 중량부일 수 있다.
상기 고흡수성 수지는 폴리아크릴산나트륨, 칼륨공중합체 (Potassium copolymer, 폴리펩타이드 (polypeptide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 고흡수성 수지의 함량은 상기 혼합액에 대하여 0.1 내지 1 중량부일 수 있다.
상기 멤브레인 필름을 제조하는 단계는 상기 코팅액을 필름 캐스팅한 후 50℃ 내지 90℃에서 12시간 내지 48시간 건조할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 직물의 제조방법은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계, 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 코팅액을 제조하는 단계, 상기 코팅액에 지지체를 함침하고 맹글을 통과하는 단계, 및 상기 지지체를 경화하여 멤브레인을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 혼합액의 수분산 폴리우레탄은 10 내지 60 중량부의 고형분을 포함할 수 있다.
상기 다가알코올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨(sorbitol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 다가알코올의 함량은 상기 혼합액에 대하여 10 내지 50 중량부일 수 있다.
상기 고흡수성 수지는 폴리아크릴산나트륨, 칼륨공중합체 (Potassium copolymer, 폴리펩타이드 (polypeptide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 고흡수성 수지의 함량은 상기 혼합액에 대하여 0.1 내지 1 중량부일 수 있다.
상기 지지체는 제직물, 편성물, 부직포, 펠트, 레이스, 블레이드, 필름, 가죽, 모피로 이루어진 군에서 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.
상기 코팅액은 상기 지지체에 대하여 40 내지 90 중량부일 수 있다.
상기 지지체를 경화하는 단계는 90℃ 내지 150℃에서 1분 내지 20분간 행할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법을 이용하여 스포츠의류 등의 의류용품 뿐만 아니라, 위생용품등 바이오 소재, 식품용 소재, 텐트등 방수용 생활용품, 인테리어용품, 필터 등 산업용품에서 통기성과 방수성 동시에 요구되는 멤브레인 소재로 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면 SEM 사진을 나타낸 도면이다.
도 2는 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)는 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지 멤브레인 필름의 표면과 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이며, (b)는 (a)시료에 대한 나트륨 이온 감지 에너지분산형 분광분석법(EDS) 사진을 나타낸 도면이다.
도 4는 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 흡수율 결과를 다가알코올 함량에 따라 나타낸 도면이다.
도 5는 고흡수성 수지 0.1 중량부일 때 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지 멤브레인 필름의 팽윤도를 다가알코올 함량과 침지시간에 따라 나타낸 도면이다.
도 6은 글리세롤 함량 50 중량부일 때 고흡수성 수지 함량을 0.1 내지 1 중량부로 변화시켜 팽윤도를 침지시간에 따라 나타낸 도면이다.
도 7은 글리세롤 함량 50 중량부이며 고흡수성 수지 함량 0.2 중량부인 멤브레인 필름을 35℃에서 건조공정 5회 반복한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 나일론 부직포와 수분산 폴리우레탄/글리세롤/고흡수성 수지의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 방수성 실험결과를 보여주는 도면이다.
도 9는 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면 SEM 사진을 나타낸 도면이다.
도 10은 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름과 직물의 제조방법은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계, 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계, 및 상기 복합용액을 필름 캐스팅하고 건조하여 멤브레인 필름을 제조하는 단계를 포함한다.
먼저, 본 발명은 수분산 폴리우레탄과 다가알콜의 혼합액을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 수분산 폴리우레탄은 고분자 사슬 내에 이온성기를 도입하여 유기용매를 사용하지 않고 물에 분산시킨 것으로 독성이 없으며, 고형분이 전체 10 중량부 내지 60 중량부인 것으로 바람직하게는 20 내지 40 중량부일 수 있다. 또한 상기 다가알코올은 2가 알코올인 폴리에틸렌글리콜과 폴리프로필렌글리콜, 3가 알코올인 글리세롤, 6가 알코올인 솔비톨(sorbitol)을 포함하는 군에서 적어도 하나를 선택할 수 있다. 상기 다가알코올의 함량은 상기 혼합액에 대하여 10 내지 50 중량부일 수 있으며, 수분산 폴리우레탄과 다가알코올이 상분리가 일어나지 않도록 충분히 교반하여 혼합액을 제조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 다가알코올의 함량이 상기 혼합액에 대하여 40 내지 50 중량부일 수 있으며, 상온에서 1시간 교반할 수 있다.
상기 수분산 폴리우레탄/다가알코올 혼합액을 이용하여 통기성이 우수한 다공성 필름을 제조할 수 있다. 상기 다공성 필름의 표면과 단면의 모폴로지를 살펴보면, 미세한 기공을 관찰할 수 있으며 다가알코올의 종류와 상관없이 함량이 10 중량부에서 50 중량부로 증가함에 따라 기공이 많아지고 공극률이 증가할 수 있다. 또한, 다가알코올의 종류에 따라 동일한 함량에서 공극률이 달라질 수 있으며, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤의 순으로 공극률이 증가할 수 있다. 이러한 현상은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올을 블렌딩할 경우, 혼화성이 없어 상분리가 발생할 수 있으며, 다가알코올 종류에 따라 상분리 정도가 달라지기 때문이다. 즉, 수분산 폴리우레탄의 용해도 파라미터는 21 내지 22.5이며, 폴리에틸렌글리콜은 23.0, 폴리프로필렌글리콜은 15.4 내지 20.4, 글리세롤은 33.8임이 알려져 있다. 따라서 용해도 파라미터의 차이가 가장 큰 폴리우레탄/글리세롤을 블렌딩할 경우 상분리가 가장 커질 수 있으며, 상분리된 필름을 건조할 경우 기공이 가장 많이 발생하여 가장 큰 공극률을 보일 수 있다. 또한 흡수율도 공극률이 커짐에 따라 증가하므로 다가알코올 함량이 증가할수록 흡수율이 커질 수 있고, 수분산 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름의 흡수율이 가장 클수 있다. 한편, 수분산 폴리우레탄의 말단에 존재하는 이소시아네이트기는 물과 반응하여 이산화탄소가 발생할 수 있으며 상분리된 계면에 작용하여 건조공정에서 기공의 생성을 촉진할 수 있다.따라서 유성 폴리우레탄/다가알코올의 멤브레인 필름에 비해 수분산 폴리우레탄/다가알코올 멤브레인 필름의 다공성이 증가하고 공극률도 커질 수 있다.
본 발명은 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 제조된 혼합액에 상기 고흡수성 수지를 0.1 내지 1.0 중량부 첨가하고 40℃에서 3시간 이상 교반하여 복합용액을 제조할 수 있으며, 첨가되는 상기 고흡수성 수지는 폴리아크릴산나트륨, 칼륨공중합체 (Potassium copolymer, 폴리펩타이드 (polypeptide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리아크릴산나트륨 함량이 상기 혼합액 대비 0.2 내지 0.3 중량부일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 복합용액을 필름 캐스팅하고 건조하여 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 건조하는 단계는 50°C 내지 90°C에서 12시간 내지 48시간 건조할 수 있다. 바람직하게는 60°C 내지 80°C 오븐에서 12시간 건조한 후 60°C 진공상태에서 12시간 건조할 수 있다.
즉, 상기 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지 복합용액을 이용하여 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름을 제조할 수 있다. 상기 고흡수성 수지는 바람직하게는 폴리아크릴산나트륨으로 상기 혼합액에 균일하게 혼합될 수 있으며, 마찬가지로 표면과 단면에 미세기공이 존재하는 멤브레인 필름을 제조할 수 있다. 상기 방수 및 통기성 멤브레인 필름을 증류수에 침지하는 시간을 달리하여 팽윤거동을 분석해보면, 상기 다가알코올의 종류에 상관없이 침지시간이 증가함에 따라 팽윤도가 증가하여 일정시간 이후에는 평행상태에 도달할 수 있으며, 상기 다가알코올의 함량이 증가할수록 평행상태의 팽윤도가 커질 수 있다. 한편, 상기 폴리아크릴산나트륨 함량이 0.1 중량부일 때 특정 다가알코올 함량 이하(특정 공극률 이하)의 멤브레인 필름은 침지 초기에 급격히 팽윤도가 증가한 후 팽윤도가 감소하는 영역을 거쳐 평행상태에 도달할 수 있다. 이러한 초기의 팽윤도 감소현상은 상기 폴리아크릴산나트퓸이 물을 흡수하여 겔을 형성하므로 상기 멤브레인 필름의 공극률과 표면의 거칠기를 감소시키기 때문이다. 그러나, 특정 다가알코올 함량 이상에서는 상기 폴리아크릴산나트륨이 겔을 형성하더라도 남아있는 공극이 존재하므로 팽윤도를 감소시키는 영역이 존재하지 않을 수 있다. 또한 침지 초기 감소현상이 나타나지 않는 영역(특정 다가알코올 함량 이상)에서 상기 폴리아크릴산나트륨의 함량을 변화시켜 팽윤거동을 살펴보면, 폴리아크릴산나트륨 함량 0.2 중량부 까지는 평행상태 팽윤도가 증가하며 침지 초기의 감소영역이 존재하지 않지만, 0.3 중량부 이상에서는 평행상태 팽윤도가 오히려 감소하며 다량의 폴리아크릴산나트륨이 물을 흡수하여 겔을 형성하므로 또다시 침지 초기에 팽윤도가 증가하다 감소할 수 있다. 즉, 상기 멤브레인 필름의 공극률에 대해 일정비율 이상의 상기 고흡수성 수지가 포함되어 있을 경우 침지 초기의 팽윤도 감소현상이 나타날 수 있다. 이상과 같이 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 상기 멤브레인 필름은 통기성이 우수하며, 물을 흡수하여 고흡수성 수지가 겔을 형성하므로 공극률을 감소시키고 방수성을 부여할 수 있다.
본 발명의 방수 및 통기성이 우수한직물의 제조방법은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계, 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계, 상기 복합용액에 지지체를 함침하고 맹글을 통과하는 단계, 및 상기 지지체를 경화하여 멤브레인이 형성된 방수 및 통기성이 우수한 직물을 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 본 발명은 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계와 상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계를 포함한다. 이들 단계는 상기 멤브레인 필름을 제조하기 위한 상기 혼합액과 상기 복합용액의 제조단계와 동일할 수 있다.
본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 직물의 제조방법은 상기 복합용액에 지지체를 함침하고 맹글을 통과하는 단계를 포함한다. 상기 복합용액에 제직물, 편성물, 부직포, 펠트, 레이스, 블레이드, 필름, 가죽, 모피등 유연성 지지체를 함침한 후 맹글을 통과함으로써 상기 지지체 중량 대비 40 내지 90 중량부의 복합용액을 함유할 수 있으며, 바람직하게는 70 중량부의 복합용액을 함유할 수 있다.
본 발명은 상기 지지체를 경화하여 멤브레인을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 지지체는 90°C 내지 150°C에서 1분 내지 20분간 경화하며, 바람직하게는 100°C에서 10분간 건조한 후 140°C에서 1분간 경화하여 멤브레인을 형성함으로써 방수 및 통기성이 우수한 직물을 제조할 수 있다.
상기 방수 및 통기성이 우수한 직물은 공기 투과도와 수증기 투과도를 평가하여 방수성과 통기성을 평가할 수 있다. 먼저, 상기 지지체에 수분산 폴리우레탄을 함침하고 경화한 경우 공기 투과도가 크게 감소할 수 있으며, 수분산 폴리우레탄/다가알코올의 상기 혼합액을 함침하고 경화한 경우 다공성을 부여하여 공기 투과도는 다시 증가할 수 있다. 또한 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 상기 복합용액을 함침하고 경화한 경우 상기 고흡수성 수지가 기공의 크기를 감소시키므로 공기 투과도가 감소할 수 있다. 수증기 투과도는 상기 수분산 폴리우레탄을 함침하고 경화한 경우와 상기 혼합액을 함침하고 경화한 경우는 공기 투과도와 유사한 경향을 나타낼 수 있지만, 상기 복합용액을 함침하고 경화한 경우는 고흡수성 수지가 물을 흡수하여 겔화되므로 기공을 막아 수증기 투과도가 크게 감소하거나 수증기가 투과되지 않을 수 있다. 또한 고흡수성 수지의 겔화현상에 의해 수증기 투과를 방지할 뿐만 아니라 방수성이 우수한 직물을 제조할 수 있다. 즉, 건조상태에서는 다공성을 부여하여 지지체의 통기성을 유지하고, 습윤상태에서는 겔화현상으로 방수성이 뛰어나며 다양한 지지체를 함침하고 경화함으로써 유연성과 탄성이 있는 방수 및 통기성 직물을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름의 제조방법
수분산 폴리우레탄/다가알코올 혼합액은 자체 응집이나 상분리가 생기지 않도록 상온에서 1시간 충분히 교반하여 제조하였으며, 고흡수성 수지를 첨가한 후 40℃에서 3시간 교반하여 복합용액을 제조하였다. 상기 수분산 폴리우레탄은 고형분 30 중량부의 폴리우레탄이며, 다가알코올은 폴리에틸렌글리콜(PEG #400), 폴리프로필렌글리콜(PPG, Mn∼2700)과 글리세롤(Glycerol) 중의 하나를 사용하였다. 상기 고흡수성 수지(SAP)는 분자량 2,500 내지 7,500인 폴리아크릴산나트륨을 사용하였다.
제조된 복합용액을 페트리디쉬에 솔루션 캐스팅한 후, 60°C 오븐에서 12시간 건조하고 다시 60°C의 진공상태에서 12시간 건조하였다. 에탄올을 이용하여 페트리디쉬에서 필름을 제거한 후 130°C 오븐에서 4시간 건조하여 멤브레인 필름을 제조하였다.
상기 멤브레인 필름의 표면과 단면의 모폴로지는 시차주사현미경(SEM)으로 관찰하였고, 에너지분산형 분광분석법(EDS)를 이용하여 나트륨 함량을 살펴보았다. 공극률(Porosity)은 수은압입 다공성측정기(mercury-intrusion porosimetry)를 이용하여 측정하고 수은과 헬륨의 밀도값으로 다공성을 평가하였다. 팽윤거동(swelling-deswelling)은 멤브레인 필름을 상온의 증류수에 5분 내지 300분 침지한 후 꺼내어 종이타올로 표면의 과량의 물을 제거하고 무게를 측정하여 평가하였다. 흡수율은 하기의 식과 같이 계산하였다.
흡수율(Q t ) = (팽윤시료의 무게(m t ) - 건조시료의 무게(m o )) / 건조시료의 무게(m o )
다공성 필름의 표면 및 단면 특성
도 1은 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면 SEM 사진을 나타낸 도면이며, 도 2는 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이다. 수분산 폴리우레탄 필름은 표면과 단면에 기공이 없이 조밀하며 매끄러운 구조를 나타내고 있지만, 다가알코올의 함량이 증가함에 따라, 다가알코올의 종류와 상관없이 표면과 단면의 기공이 증가함을 알 수 있다. Meier 등은 셀룰로오즈 아세테이트 멤브레인에 기포제로서 물을 첨가하고 가소제로서 PCT-T를 첨가하여 약물침투제로 사용하였고, 기포제와 가소제의 종류를 변경하거나 비용매를 사용하여 상분리를 향상시킴으로써 고분자 첨가제를 녹여내는 방법을 사용하여 멤브레인을 제조하는 기술을 개발하였다[Meier et al, International journal of pharmaceutics 278, 99, 2004, Stamatialis et al, Biomacromolecules 1, 564 2000].
표 1은 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 공극률을 나타낸 표이다. 수분산 폴리우레탄 필름의 공극률은 0.006%이며, 수분산 폴리우레탄/폴리에틸렌글리콜 다공성 필름의 공극률은 폴리에틸렌글리콜의 함량이 10 중량부에서 50 중량부로 증가함에 따라 1.21%에서 4.21%로 증가하였다. 또한 수분산 폴리우레탄/폴리프로필렌글리콜 다공성 필름의 공극률은 폴리프로필렌글리콜의 함량이 10 중량부에서 50 중량부로 증가함에 따라 5.12%에서 14.25%로 증가하였고, 수분산 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름의 공극률은 글리세롤의 함량이 10 중량부에서 50 중량부로 증가함에 따라 6.31%에서 16.25%로 증가하였다. 즉, 표면과 단면의 SEM 사진에서와 같이 다가알코올의 종류와 상관없이 함량이 증가함에 따라 기공이 증가하여 공극률이 커짐을 확인할 수 있었다.
시 료 다가알코올 농도(중량부)
0 10 20 30 40 50
WBPU 필름 0.006±0.1 - - - -
WBPU/PEG 필름 - 1.21±0.1 2.12±0.1 3.22±0,1 4.21±0.1 5.41±0.1
WBPU/PPG 필름 - 5.12±0.1 7.38±0.1 9.36±0.1 11.99±0.1 14.25±0.1
WBPU/Glycerol 필픔 - 6.32±0.1 8.42±0.1 10.98±0.1 13.34±0.1 16.25±0.1
한편, 다가알코올의 종류에 따라 공극률의 차이가 나타나는 이유를 살펴보기 위해 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 용해도 파라미터를 비교하였다. 수분산 폴리우레탄의 용해도 파라미터는 21 내지 22.5이며, 폴리에틸렌글리콜은 23.0, 폴리프로필렌글리콜은 15.4 내지 20.4, 글리세롤은 33.8임이 알려져 있다. 즉, 수분산 폴리우레탄과 폴리에틸렌글리콜의 용해도 파라미터가 가장 유사하므로 블렌딩 상태에서 친화력이 가장 크므로 상분리가 가장 적을 것으로 예상되며, 수분산 폴리우레탄과 폴리프로필렌글리콜의 블렌딩 및 수분산 폴리우레탄과 글리세롤의 블렌딩은 용해도 파라미터의 차이가 크므로 혼화성이 없고 상분리가 클 것으로 예상된다. 더욱이, 유성 폴리우레탄과 달리, 수분산 폴리우레탄의 NCO 말단이 물과 반응하여 이산화탄소를 발생시키는 기포제로 작용하므로, 이들이 건조과정에서 상분리된 계면에 작용하여 기공이 커지며 공극률을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
도 3의 (a)는 수분산 폴리우레탄 50 중량부/다가알코올 50 중량부/고흡수성 수지 0.1 중량부의 멤브레인 필름의 표면과 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이며, (b)는 (a)시료에 대한 나트륨 이온 감지 에너지분산형 분광분석법(EDS) 사진을 나타낸 도면이다. 멤브레인 필름의 표면과 단면에 많은 기공이 존재함을 확인할 수 있었으며, 나트륨 이온의 분포상태를 통해 고흡수성 수지인 폴리아크릴산나트륨이 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다.
다공성 필름의 흡수율
다공성인 필름의 팽윤특성을 평가하기 위해 상온의 증류수에 1시간 침지한 후 표면의 과량의 물을 제거하고 무게를 측정하여 흡수율을 계산하였다. 도 4는 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 흡수율 결과를 다가알코올 함량에 따라 나타낸 도면이다. 다가알코올의 함량이 증가할수록 공극률이 커지므로 흡수율이 커지는 것을 확인하였고, 폴리에틸렌클리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤의 순으로 공극률이 크므로 흡수율도 크게 나타났다.
멤브레인 필름의 팽윤특성
수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액에 고흡수성 수지 0.1 중량부를 첨가하여 멤브레인 필름을 제조하고, 증류수에 침지하는 시간을 달리하여 팽윤특성을 평가하였다. 도 5는 고흡수성 수지 0.1 중량부일 때 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지 멤브레인 필름의 팽윤도를 다가알코올 함량과 침지시간에 따라 나타낸 도면이다. 수분산 폴리우레탄/폴리에틸렌글리콜/고흡수성 수지로 제조된 멤브레인 필름의 팽윤도는 침지 초기에 급격히 증가한 후 침지시간이 증가함에 따라 감소하는 영역을 지나 안정적인 값을 나타내고 있다. 이러한 결과는, 폴리프로필렌글리콜 함량 10 중량부 내지 40 중량부일 때와 글리세롤 함량 10 중량부 내지 30 중량부일 때 같은 경향을 보이고 있었다. 한편, 폴리프로필렌글리콜 함량 50 중량부일 때와 글리세롤 함량 40 중량부 내지 50 중량부일 때의 팽윤도는 초기에 급격히 증가한 후 20분 이내에 안정적인 영역을 보이고 있으며, 다가알코올의 종류에 상관없이 각 필름의 평행 팽윤시간은 20분이었으며 팽윤도는 180 내지 185 g/g을 나타내고 있다. 0.1 중량부의 고흡수성 수지가 첨가된 멤브레인 필름의 팽윤도가 초기의 최고값을 나타낸 후 감소하는 경향을 보이는 것은 침지 시간이 증가함에 따라 흡수된 증류수에 의해 고흡수성 수지가 겔을 형성하여 멤브레인 필름의 공극률이 감소하고 표면의 거칠기가 감소하기 때문인 것으로 판단된다. 결론적으로, 고흡수성 수지 함량이 0.1 중량부일 때 글리세롤 함량 40 중량부 내지 50 중량부인 멤브레인 수지가 가장 큰 팽윤도를 가지는 것을 확인하였다.
멤브레인 필름의 고흡수성 수지 함량의 영향
수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 멤브레인 필름에 대하여 고흡수성 수지 함량을 0.1 중량부 내지 1.0 중량부로 변화시켜 침지시간에 따른 팽윤도를 평가하였다. 도 6은 글리세롤 함량 50 중량부일 때 고흡수성 수지 함량을 0.1 내지 1 중량부로 변화시켜 팽윤도를 침지시간에 따라 나타낸 도면이다. 고흡수성 수지 함량 0.1 중량부일 때 팽윤도는 185 g/g이고 0.2 중량부일 때 팽윤도는 225 g/g으로 최대값을 보이며, 침지시간 약 10분 이내에 안정적인 영역을 나타내고 있다. 그러나, 고흡수성 수지 함량이 0.3 중량부 이상일 때에는 침지시간 초기에 팽윤도가 급격히 증가하지만, 침지시간이 증가함에 따라 감소하는 영역을 보이고 있다. 즉, 고흡수성 수지 함량이 증가함에 따라 최대 흡수율과 초기 팽윤속도가 증가하지만, 0.3 중량부 이상에는 초기 영역을 지나면 고흡수성 수지인 폴리아크릴산나트륨의 나트륨 이온이 물의 수소 이온으로 치환되면서 겔을 형성하게 되어 팽윤도가 감소하는 현상을 보이게 된다. 따라서 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지로 제조되는 멤브레인 필름에서 고흡수성 수지의 적절한 함량은 0.2 중량부 이하일 것으로 판단된다.
멤브레인 필름의 건조시간
본 발명의 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름은 실제 제품에 적용하기 위해 높은 흡수율 뿐만 아니라 빠른 흡수속도가 요구되고 있다. 또한, 멤브레인 필름의 고분자 조성과 팽윤도에 따라 고흡수성 수지의 팽윤과 건조 메커니즘이 영향을 받게 된다. 따라서 글리세롤 함량 50 중량부이며 고흡수성 수지 함량 0.2 중량부인 멤브레인 필름의 건조거동을 평가하기 위해 상온의 증류수에 30분간 침지한 후 인간의 피부온도와 유사한 35℃의 오븐에서 건조하여 팽윤도를 측정하였고, 이러한 팽윤과 건조 공정을 5회 반복하여 팽윤 메커니즘을 살펴보았다. 도 7은 글리세롤 함량 50 중량부이며 고흡수성 수지 함량 0.2 중량부인 멤브레인 필름을 35℃에서 건조공정 5회 반복한 결과를 나타낸 도면이다. 건조시간은 약 20분으로 관측되며, 5회 반복시 멤브레인 필름의 무게변화는 없는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 2]
방수 및 통기성이 우수한 나일론 부직포의 제조방법
상기 지지체로 사용되는 나일론 부직포는 증류수와 아세톤으로 상온에서 30분간 초음파 세척한 후 50°C에서 1시간 건조하였다. 상기 수분산 폴리우레탄은 10 내지 50 중량부의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 또는 글리세롤 중 하나의 다가알코올과 상기 혼합액을 제조하고, 0.1 내지 1 중량부의 폴리아크릴산나트륨을 첨가하여 상기 복합용액을 제조하였다. 0.08mm 두께의 나일론 부직포를 상기 복합용액에 함침한 후, 맹글을 이용하여 나일론 부직포 대비 70 중량부가 되도록 조절하였다. 상기 나일론 부직포는 100°C에서 10분간 건조한 후 140°C에서 1분간 경화하여 방수 및 통기성이 우수한 직물을 제조한 후 25°C 데시케이터에 24시간 보관하였다.
상기 방수 및 통기성이 우수한 직물의 수증기 투과도(water-vapor permeability)은 업라이트컵 방법(ASTM E96, A-1 method, CaCl2)으로 측정하고, 공기 투과도는 JIS L1, 096-A.에 따라 측정하였다.
방수 및 통기성이 우수한 나일론 부직포의 특성
표 2는 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기 투과도, 수증기 투과도 및 WVP %를 나타낸 표이다. 먼저, 나일론 부직포의 공기 투과도는 400.32 mm/s이었고, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기 투과도가 310.52 mm/s로 감소하였다. 하지만, 글리세롤 함량이 50 중량부인 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기투과도는 376.41 mm/s로 다시 증가하였고, 글리세롤 함량이 50 중량부이며 폴리아크릴산나트륨 함량이 0.2 중량부인 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 부직포의 공기 투과도는 358.65 mm/s로 수분산 폴리우레탄을 함침하고 경화한 부직포 보다는 크고 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액을 함침하고 경화한 부직포 보다는 작은 값을 나타냈다. 즉, 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 직물은 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 직물 보다 공극률이 크기 때문에 공기 투과도가 증가한 것으로 판단되며, 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 직물은 고흡수성 수지가 멤브레인의 공극의 크기를 감소시켜 공기투과도가 4.36% 감소한 것을 확인할 수 있었다.
나일론 부직포의 수증기 투과도는 4234 g/m2·day이며, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 부직포(2956 g/m2·day)와 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 부직포(3695 g/m2·day)의 수증기 투과도는 공기 투과도와 유사한 양상을 보이고 있다. 하지만, 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포는 고흡수성 수지가 물을 흡수하여 기공을 막음으로써 외부 용액의 침투를 막게 되므로 수증기 투과도를 측정할 수 없었다. 순수 나일론 부직포의 수증기 투과도에 대한 함침하고 경화한 나일론 부직포의 수증기 투과도의 퍼센트 비율을 나타내는 WVP %를 비교해 보면, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 부직포 보다 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 부직포가 17.5% 큰 값을 나타내고 있으며, 이는 형성된 미세기공 때문인 것으로 판단된다.
방수 및 통기성이 우수한 나일론 부직포의 특성
표 2는 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기 투과도, 수증기 투과도 및 WVP %를 나타낸 표이다. 먼저, 나일론 부직포의 공기 투과도는 400.32 mm/s이었고, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기 투과도가 310.52 mm/s로 감소하였다. 하지만, 글리세롤 함량이 50 중량부인 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기투과도는 376.41 mm/s로 다시 증가하였고, 글리세롤 함량이 50 중량부이며 폴리아크릴산나트륨 함량이 0.2 중량부인 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 부직포의 공기 투과도는 358.65 mm/s로 수분산 폴리우레탄을 함침하고 경화한 부직포 보다는 크고 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액을 함침하고 경화한 부직포 보다는 작은 값을 나타냈다. 즉, 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 직물은 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 직물 보다 공극률이 크기 때문에 공기 투과도가 증가한 것으로 판단되며, 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 직물은 고흡수성 수지가 멤브레인의 공극의 크기를 감소시켜 공기투과도가 4.36% 감소한 것을 확인할 수 있었다.
나일론 부직포의 수증기 투과도는 4234 g/m2·day이며, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 부직포(2956 g/m2·day)와 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 부직포(3695 g/m2·day)의 수증기 투과도는 공기 투과도와 유사한 양상을 보이고 있다. 하지만, 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포는 고흡수성 수지가 물을 흡수하여 기공을 막음으로써 외부 용액의 침투를 막게 되므로 수증기 투과도를 측정할 수 없었다. 순수 나일론 부직포의 수증기 투과도에 대한 함침하고 경화한 나일론 부직포의 수증기 투과도의 퍼센트 비율을 나타내는 WVP %를 비교해 보면, 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 부직포 보다 수분산 폴리우레탄/글리세롤의 혼합액에 함침하고 경화한 부직포가 17.5% 큰 값을 나타내고 있으며, 이는 형성된 미세기공 때문인 것으로 판단된다.
시료 공기 투과도 (mm/s) 수증기 투과도 (g/m2·day) WVP %
Nylon 부직포 400.32 4234 -
WBPU 코팅 부직포 310.52 2956 69.8
WBPU/glycerol
(50%/50%) 코팅 부직포		 376.41 3695 87.3
WBPU/glycerol/SAP
(50%/50%/0.2%) 코팅 부직포		 358.65 Not detected -
도 8은 나일론 부직포와 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 방수성 실험결과를 보여주는 도면이다. 순수 나일론 부직포와 글리세롤 함량이 50 중량부이며 폴리아크릴산나트륨 함량이 0.2 중량부인 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 나일론 부직포를 한 쌍의 다공성 원통형 플라스틱 용기 사이에 위치시키고 붉은색 잉크물을 직물의 한쪽 면에 스프레이 하여 관찰하였다. 순수 나일론 부직포의 경우, 잉크물이 부직포를 적신 후 쉽게 통과하여 아래쪽 용기에 붉은색 잉크물이 모이는 반면, 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액을 함침하고 경화한 부직포는 잉크물이 통과하지 못하는 것을 관찰할 수 있었다. 즉, 복합용액에 함침하고 경화한 직물이 우수한 방수성을 가지며, 특히 수분산 폴리우레탄/글리세롤/폴리아크릴산나트륨의 복합용액에 함침하고 경화한 직물은 우수한 통기성과 방수성을 동시에 가짐을 확인할 수 있었다.
[비교예]
유성 폴리우레탄/다가알콜 다공성 필름의 제조
유성 폴리우레탄에 N, N-디메틸포름아마이드를 첨가하여 투명한 용액이 될 때 까지 75℃에서 3시간 충분히 용해한 후, 다가알코올인 폴리에틸렌글리콜(PEG #400), 폴리프로필렌글리콜(PPG, Mn∼2700)과 글리세롤(Glycerol) 중의 하나를 첨가하여 상온에서 1시간 교반하여 유성 폴리우레탄/다가알코올 혼합액을 제조하였다. 이하 다공성 필름의 제조방법과 분석방법은 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 제조방법과 동일하다.
유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면 및 단면 특성
도 9는 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면 SEM 사진을 나타낸 도면이며, 도 10는 단면 SEM 사진을 나타낸 도면이다. 유성 폴리우레탄 필름의 표면은 기공이 없이 조밀하며 매끄러운 구조를 나타내고 있지만, 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 표면은 다가알코올의 함량이 증가함에 따라 거칠어지며, 특히 폴르프로필렌글리콜 30 중량부 이상에서 뚜렷하게 기공이 관측되었다. 유성 폴리우레탄 필름과 유성 폴리우레탄/폴리에틸렌글리콜 다공성 필름의 단면은 기공이 없고 매우 조밀한 구조이지만, 유성 폴리우레탄/폴리프로필렌글리콜, 유성 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름은 다가알코올의 함량이 증가함에 따라 기공이 증가하고 크기가 커짐을 확인할 수 있다.
표 3은 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 공극률을 나타낸 표이다. 유성 폴리우레탄 필름과 유성 폴리우레탄/폴리에틸렌글리콜 다공성 필름의 공극률은 모두 0.006%이며, 유성 폴리우레탄/폴리프로필렌글리콜과 유성 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름의 공극률은 다가알코올의 함량이 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었다. 또한 유성 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름의 공극률은 15.7% 내지 20.4%로서 유성 폴리우레탄/폴리프로필렌글리콜 다공성 필름 보다 크다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 공극률은 표 1과 같은 수분산 폴리우레탄/다가알코올 멤브레인 필름의 공극률 보다 작게 나타났다. 즉, 폴리우레탄과 다가알코올의 블렌딩 상태에서의 상분리 현상이 수분산 폴리우레탄이 함유한 물이 기포제로 작용하여 상분리된 계면에 작용하고 건조과정에서 공극률을 증가시키기 때문에 수분산 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 공극률 보다 작은 것으로 판단된다.
시 료 다가알코올 농도(중량부)
0 10 20 30 40 50
PU 필름 0.006±0.1 - - - -
PU/PEG 필름 - 0.006±0.1 0.006±0.1 0.006±0.1 0.006±0.1 0.006±0.1
PU/PPG 필름 - 1.40±0.1 2.34±0.1 3.72±0.1 4.89±0.1 6.03±0.1
PU/Glycerol 필픔 - 1.62±0.1 2.65±0.1 3.96±0.1 5.14±0.1 7.26±0.1
유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 흡수율
상온의 증류수에 1시간 침지한 후 표면의 과량의 물을 제거하고 무게를 측정하여 흡수율을 계산하였다. 도 4는 유성 폴리우레탄/다가알코올 다공성 필름의 흡수율 결과를 다가알코올 함량에 따라 나타낸 도면이다. 유성 폴리우레탄/폴리에틸렌글리콜 다공성 필름은 다가알코올 함량이 50 중량부 까지 증가하여도 흡수율의 변화가 없었고, 유성 폴리우레탄/폴리프로필렌글리콜과 유성 폴리우레탄/글리세롤 다공성 필름은 다가알코올의 함량이 증가할수록 공극률이 커지므로 흡수율이 커지는 것을 확인하였다. 특히, 50 중량부의 글리세롤을 첨가한 경우 50 중량부의 폴리프로필렌글리콜을 첨가한 다공성 필름 보다 20% 큰 공극률을 보이고 있다.
유성 폴리우레탄/다가알코올 혼합액에 지지체를 함침하고 경화하는 공정
상기 수분산 폴리우레탄/다가알코올/고흡수성 수지의 복합용액에 지지체를 함침하고 경화하는 공정과 동일한 방법으로 유성 폴리우레탄/다가알코올 혼합액에 나일론 부직포를 함침하고 경화하였고, 동일한 방법으로 특성을 평가하였다.
유성 폴리우레탄/다가알코올 혼합액에 함침하고 경화한 지지체의 특성
표 4는 유성 폴리우레탄/다가알코올 혼합액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기 투과도를 나타낸 표이다. 먼저, 나일론 부직포의 공기 투과도는 400.32 mm/s이었고, 유성 폴리우레탄에 함침하고 경화한 후 공기 투과도가 311.28 mm/s로 감소하였다. 하지만, 글리세롤 함량이 50 중량부인 유성 폴리우레탄/글리세롤 혼합액에 함침하고 경화한 나일론 부직포의 공기투과도는 368.61 mm/s로 다시 증가하였다. 즉, 유성 폴리우레탄/글리세롤 혼합액에 함침하고 경화한 직물은 수분산 폴리우레탄에 함침하고 경화한 직물 보다 공극률이 크기 때문에 공기 투과도가 증가한 것으로 판단된다.
시료 공기 투과도 (mm/s) WVP %
Nylon 부직포 400.32 -
PU 코팅 부직포 311.28 68.6
PU/glycerol
(50%/50%) 코팅 부직포		 368.61 90.0

Claims (16)

  1. 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계; 및
    상기 복합용액을 필름 캐스팅하고 건조하여 멤브레인 필름을 제조하는 단계를 포함하는 방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합액의 수분산 폴리우레탄은 10 내지 60 중량부의 고형분을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다가알코올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨(sorbitol)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다가알코올의 함량은 상기 혼합액에 대하여 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지는 폴리아크릴산나트륨, 칼륨공중합체 (Potassium copolymer, 폴리펩타이드 (polypeptide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지의 함량은 상기 혼합액에 대하여 0.1 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인 필름을 제조하는 단계는 상기 복합용액을 필름 캐스팅한 후 50℃ 내지 90℃에서 12시간 내지 48시간 건조하는 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성이 우수한 멤브레인 필름의 제조방법.
  8. 수분산 폴리우레탄과 다가알코올의 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액에 고흡수성 수지를 첨가하여 복합용액을 제조하는 단계;
    상기 복합용액에 지지체를 함침하고 맹글을 통과하는 단계; 및
    상기 지지체를 경화하여 멤브레인을 형성된 방수 및 통기성이 우수한 직물을 제조하는 단계를 포함하는,
    방수 및 통기성이 우수한 직물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 혼합액의 수분산 폴리우레탄은 10 내지 60 중량부의 고형분을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성이 우수한 직물의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 다가알코올은 폴리에틸렌클리콜, 폴리프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨(sorbitol)로 이루어진 군에서 적어도 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 다가알코올의 함량은 상기 혼합액에 대하여 10 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성이 우수한 직물의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지는 폴리아크릴산나트륨, 칼륨공중합체 (Potassium copolymer, 폴리펩타이드 (polypeptide)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 고흡수성 수지의 함량은 상기 혼합액에 대하여 0.1 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.
  14. 제8항에 있어서.
    상기 지지체는 제직물, 편성물, 부직포, 펠트, 레이스, 블레이드, 필름, 가죽, 모피로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 복합용액은 상기 지지체에 대하여 40 내지 90 중량부인 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 지지체를 경화하는 단계는 90℃ 내지 150℃에서 1분 내지 20분간 행하는 것을 특징으로 하는,
    방수 및 통기성 우수한 직물의 제조방법.

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