KR20240106979A - A nanomembrane, waterproof ventilation sheet including the same, method for manufacturing the nanomembrane - Google Patents

A nanomembrane, waterproof ventilation sheet including the same, method for manufacturing the nanomembrane Download PDF

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KR20240106979A
KR20240106979A KR1020230183355A KR20230183355A KR20240106979A KR 20240106979 A KR20240106979 A KR 20240106979A KR 1020230183355 A KR1020230183355 A KR 1020230183355A KR 20230183355 A KR20230183355 A KR 20230183355A KR 20240106979 A KR20240106979 A KR 20240106979A
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최사무엘
김성진
오흥렬
황영남
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Abstract

본 발명은 합성 섬유들로 형성되고, 상기 합성 섬유 총 중량 대비 15 중량% 미만의 카본 블랙을 포함하고, 상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5이며, 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O의 내수압을 가지고, 공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec인 나노 멤브레인, 이를 포함한 방수성 통기 시트, 및 상기 나노 멤브레인의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is formed of synthetic fibers, contains less than 15% by weight of carbon black relative to the total weight of the synthetic fibers, the aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5, and has a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O. It relates to a nanomembrane having an air permeability of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec, a waterproof ventilation sheet including the same, and a method of manufacturing the nanomembrane.

Description

나노 멤브레인, 이를 포함한 방수성 통기시트 및 상기 나노 멤브레인의 제조방법{A nanomembrane, waterproof ventilation sheet including the same, method for manufacturing the nanomembrane}Nanomembrane, waterproof ventilation sheet including the same, and method for manufacturing the nanomembrane {A nanomembrane, waterproof ventilation sheet including the same, method for manufacturing the nanomembrane}

본 발명은 나노 멤브레인, 이을 포함한 방수성 통기시트 및 상기 나노 멤브레인의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanomembrane, a waterproof breathable sheet including the same, and a method of manufacturing the nanomembrane.

모바일 기기, 보청기 등의 전자 기기, 무전기 등의 통신 장비, 자동차 헤드램프 등의 다양한 전자 기기에서는, 상기 전자 기기에 통기성을 부여하여 상기 전자 기기 내부/외부의 압력 평형을 유지시키는 동시에, 상기 전자 기기 내부로 물/액체의 침투를 방지하는 방수 성능(waterproof)과 오염/먼지 등의 침투를 방지하는 방진 성능(dustproof)을 동시에 요구하고 있다. 이에, 상기 전자 기기들은 방수/방진성과 통기성을 모두 가지는 방수성 통기 시트를 포함하고 있다.In various electronic devices such as mobile devices, electronic devices such as hearing aids, communication equipment such as walkie-talkies, and automobile headlamps, ventilation is provided to the electronic device to maintain pressure balance inside and outside the electronic device, and at the same time, the electronic device Waterproofing, which prevents water/liquid from penetrating inside, and dustproof, which prevents contamination/dust from penetrating, are both required. Accordingly, the electronic devices include a waterproof and breathable sheet that is both waterproof/dustproof and breathable.

특히, 상기 모바일 기기와 같은 전자 기기는 다양한 성능과 기능이 추가되고 이에 따라 사용 빈도가 잦아지고 있어 다양한 환경에서 방수/방진 기능뿐만 아니라 소리를 왜곡 없이 원음에 가까운 형태로 전달시키는 음향(Acoustic) 성능도 함께 요구되고 있다.In particular, electronic devices such as the above-mentioned mobile devices have been added with various performances and functions, and as a result, the frequency of use is increasing, so not only are they waterproof and dustproof in various environments, but also acoustic performance that transmits sound in a form close to the original sound without distortion. is also being requested.

최근에는 동계 및 하계의 수중 환경에서의 모바일 기기에 대한 사용 요구가 늘어남에 따라, 다양한 환경에서의 높은 사양의 방수성 성능을 요구하고 있는 실정이다. Recently, as the demand for use of mobile devices in underwater environments in winter and summer increases, there is a demand for high-specification waterproof performance in various environments.

이에, 다양환 환경에 노출되는 경우에도 우수한 방수성을 유지하기 위한 방수성 통기 시트에 대한 요구가 여전히 존재하는 실정이다.Accordingly, there is still a need for a waterproof breathable sheet to maintain excellent waterproofness even when exposed to various environments.

본 발명은 상온, 저온, 열충격, 고온고습 조건에서 방수성 및 통기성이 향상된 나노 멤브레인 및 이를 포함한 방수성 통기시트, 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide a nanomembrane with improved waterproofness and breathability under room temperature, low temperature, thermal shock, high temperature and high humidity conditions, a waterproof breathable sheet containing the same, and a method of manufacturing the same.

일 측면에 따라, 합성 섬유들로 형성되고, 상기 합성 섬유 총 중량 대비 15 중량% 미만의 카본 블랙을 포함하고, 상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5이며, 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O의 내수압을 가지고, 공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec인, 나노 멤브레인이 제공된다.According to one aspect, it is formed of synthetic fibers, includes less than 15% by weight of carbon black relative to the total weight of the synthetic fibers, and the aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5, and 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O A nanomembrane is provided, which has a water pressure resistance of , and an air permeability of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec.

일 구현예에 따르면, 상기 합성 섬유는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the synthetic fiber is polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylate, polyacrylamide, It may include polyvinyl alcohol, or a combination thereof.

일 구현예에 따르면, 상기 합성 섬유는 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the synthetic fiber may include polyvinylidene fluoride.

일 구현예에 따르면, 상기 카본 블랙 입자는 상기 합성 섬유에 분산된 형태로 포함될 수 있다.According to one embodiment, the carbon black particles may be included in the synthetic fiber in a dispersed form.

일 구현예에 따르면, 상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.3 내지 4일 수 있다.According to one embodiment, the aspect ratio of the carbon black particles may be 1.3 to 4.

일 구현예에 따르면, 상기 카본 블랙 입자의 직경은 10 nm 내지 2000nm일 수 있다.According to one embodiment, the diameter of the carbon black particles may be 10 nm to 2000 nm.

일 구현예에 따르면, 상기 나노 멤브레인은 상기 합성 섬유가 전기 방사에 의해 부직포 형태로 집적된 것일 수 있다.According to one embodiment, the nanomembrane may be the synthetic fibers integrated in the form of a non-woven fabric by electrospinning.

일 구현예에 따르면, 상기 나노 멤브레인은 ASTM D 882 측정방법에 따라 측정한 탄성율이 50 MPa 내지 1,000 MPa일 수 있다.According to one embodiment, the nanomembrane may have an elastic modulus of 50 MPa to 1,000 MPa, as measured according to the ASTM D 882 measurement method.

일 구현예에 따르면, 상기 나노 멤브레인은 기공도가 50% 내지 90%이고, ASTM D 737 측정방법에 따라 측정한 공기 투과도가 1ccs 내지 10ccs일 수 있다.According to one embodiment, the nanomembrane may have a porosity of 50% to 90% and an air permeability measured according to the ASTM D 737 measurement method of 1ccs to 10ccs.

일 구현예에 따르면, 상기 나노 멤브레인은 KS K ISO 811 측정방법에 따라 측정한 내수압이 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O일 수 있다.According to one embodiment, the nanomembrane may have a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O as measured according to the KS K ISO 811 measurement method.

일 측면에 따라, 전술한 나노 멤브레인을 포함하고, 상온(20℃±5℃)에서 5 m 이상의 수압에서 30 분 이상 누수되지 않는 수압 방수성을 가지고, 음향 투과 손실이 1000 Hz에서 5 dB 미만이고, 1 PSI 압력에서 통기성이 30 cc/min 이상인, 방수성 통기 시트가 제공된다.According to one aspect, it includes the above-described nanomembrane, has hydraulic waterproofing property that does not leak for more than 30 minutes under water pressure of 5 m or more at room temperature (20°C ± 5°C), and has a sound transmission loss of less than 5 dB at 1000 Hz, A waterproof, breathable sheet is provided, having a breathability of at least 30 cc/min at 1 PSI pressure.

일 구현예에 따르면, 상기 방수성 통기 시트는 하기 저온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 고온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 열충격 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않을 수 있다.According to one embodiment, the waterproof breathable sheet does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the low temperature conditions below, does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the high temperature conditions below, and does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the following thermal shock conditions. Water leakage may not occur for more than 30 minutes under water pressure.

[저온 조건][Low temperature conditions]

누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 -20℃의 온도에 72시간 노출시킴The waterproof ventilated sheet was exposed to a temperature of -20°C for 72 hours prior to water leakage measurement.

[고온 조건][High temperature conditions]

누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 50℃의 온도, 95% 습도에 72시간 노출시킴Before measuring water leakage, the waterproof ventilation sheet was exposed to a temperature of 50°C and 95% humidity for 72 hours.

[열충격 조건][Thermal shock conditions]

누수 측정 이전에 -40℃ 및 85℃ 온도에 각각 1시간 노출시키는 사이클을 30회 반복함.Before measuring water leakage, the cycle of exposure to -40℃ and 85℃ temperature for 1 hour each was repeated 30 times.

일 구현예에 따르면, 상기 방수성 통기 시트는 상기 나노 멤브레인 일면 또는 양면에 점착층을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the waterproof ventilation sheet may further include an adhesive layer on one or both sides of the nanomembrane.

일 측면에 따라, 합성 섬유 방사용액 및 카본 블랙 입자를 혼합하여 얻은 혼합 방사용액을 준비하는 단계; 및 상기 혼합 방사용액을 전기 방사하여 카본 블랙 입자를 포함하는 합성 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노 멤브레인을 얻는 단계;를 포함하고,According to one aspect, preparing a mixed spinning solution obtained by mixing a synthetic fiber spinning solution and carbon black particles; And electrospinning the mixed spinning solution to obtain a nanomembrane in which synthetic fibers containing carbon black particles are integrated in the form of a non-woven fabric containing a plurality of pores,

상기 카본 블랙 입자는 상기 나노 멤브레인 총 중량 대비 15 중량% 미만으로 포함되고, 상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5 이며, The carbon black particles are contained in less than 15% by weight relative to the total weight of the nanomembrane, and the aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5,

상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5이며, 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O의 내수압을 가지고, 공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec인, 나노 멤브레인의 제조방법이 제공된다.The aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5, has a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O, and has an air permeability of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec. , a method for manufacturing a nanomembrane is provided.

일 구현예에 따르면, 상기 합성 섬유 방사용액은 합성 섬유 원료를 용매에 용해시키어 준비되고, 상기 합성 섬유 원료는 고형분 기준으로 5 중량% 초과, 25 중량% 미만으로 포함될 수 있다.According to one embodiment, the synthetic fiber spinning solution is prepared by dissolving synthetic fiber raw materials in a solvent, and the synthetic fiber raw materials may be included in an amount of more than 5% by weight and less than 25% by weight based on solid content.

일 구현예에 따르면, 상기 혼합 방사용액은 점도가 100 cp 내지 3000cp이고, 전기전도도가 10 μS/cm 내지 40 μS/cm일 수 있다.According to one embodiment, the mixed spinning solution may have a viscosity of 100 cp to 3000 cp and an electrical conductivity of 10 μS/cm to 40 μS/cm.

일 측면에 따르면, 전술한 나노 멤브레인의 제조방법에 따라 얻어진 나노 멤브레인의 일면 또는 양면에 접착층을 제공하는 단계를 더 포함하는 방수성 통기 시트의 제조방법이 제공된다.According to one aspect, a method of manufacturing a waterproof breathable sheet is provided, further comprising providing an adhesive layer on one or both sides of the nanomembrane obtained according to the above-described nanomembrane manufacturing method.

일 구현예에 따르면, 상기 방수성 통기 시트는 상온(20℃±5℃)에서 5 m 이상의 수압에서 30 분 이상 누수되지 않는 수압 방수성을 가지고, 음향 투과 손실이 1000 Hz에서 5 dB 미만일 수 있다.According to one embodiment, the waterproof breathable sheet has hydraulic waterproofing properties that do not leak for more than 30 minutes under water pressure of 5 m or more at room temperature (20°C ± 5°C), and sound transmission loss may be less than 5 dB at 1000 Hz.

다른 측면에 따르면, 본 명세서에 개시된 방수성 통기 시트를 포함하는 전자장치가 제공될 수 있다. 상기 전자장치의 예로는 휴대폰, 휴대용 패드, 스피커, 마이크 등의 음향장치 등이 있다.According to another aspect, an electronic device including the waterproof, breathable sheet disclosed herein may be provided. Examples of the electronic devices include mobile phones, portable pads, speakers, and sound devices such as microphones.

일 측면에 따른 나노 멤브레인은 종횡비가 1.0 내지 5를 만족하는 카본 블랙 입자를 합성 섬유 방사 용액과 함께 전기 방사하여 제조됨으로써, 음향 손실 및 공기 투과도의 저하 없이도 저온, 고온, 열충격, 고온고습 조건에서의 방수성이 현저히 향상되었다.The nanomembrane according to one aspect is manufactured by electrospinning carbon black particles with an aspect ratio of 1.0 to 5 together with a synthetic fiber spinning solution, so that it can be used under low temperature, high temperature, thermal shock, high temperature and high humidity conditions without sound loss or deterioration of air permeability. Water resistance has been significantly improved.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방수성 통기 시트의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 방수성 통기 시트의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 방수성 통기 시트의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 방수성 통기 시트의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 나노 멤브레인의 외관 사진이다.
도 6은 비교예 1에서 제조된 나노 멤브레인의 외관 사진이다.
도 7은 실시예 1에서 사용된 카본 블랙의 뭉침 현상을 확인한 사진이다.
도 8은 비교예 1에서 사용된 카본 블랙의 뭉침 현상을 확인한 사진이다.
Figure 1 is a diagram schematically showing the structure of a waterproof breathable sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing the structure of a waterproof ventilation sheet according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing the structure of a waterproof ventilation sheet according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing the structure of a waterproof ventilation sheet according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a photograph of the appearance of the nanomembrane prepared in Example 1.
Figure 6 is a photograph of the appearance of the nanomembrane prepared in Comparative Example 1.
Figure 7 is a photograph confirming the agglomeration phenomenon of the carbon black used in Example 1.
Figure 8 is a photograph confirming the agglomeration phenomenon of the carbon black used in Comparative Example 1.

이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the term “above” or “above” may include not only what is directly above in contact but also what is above without contact. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

"상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 다수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 이러한 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있으며, 반드시 기재된 순서에 한정되는 것은 아니다. The use of the term “said” and similar referential terms may refer to both the singular and the plural. Unless the order of the steps constituting the method is clearly stated or stated to the contrary, these steps may be performed in any appropriate order and are not necessarily limited to the order described.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하다(comprise)", "포함하는(comprising)", "형성된(formed)", "갖는다(has)", "갖는(having)"이라는 용어들 또는 이들의 임의의 기타 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 기구는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 기구에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 또한, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다.As used herein, the terms “comprise”, “comprising”, “formed”, “has”, “having” or any of these terms. Any other variations are intended to cover non-exclusive inclusions. For example, a process, method, article, or apparatus that includes a list of elements is not necessarily limited to only those elements and may include other elements not explicitly listed or inherent to such process, method, article, or apparatus. It may be possible. Additionally, unless explicitly stated to the contrary, “or” refers to an inclusive “or” and does not refer to an exclusive “or.”

모든 예들 또는 예시적인 용어의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 이런 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다.The use of all examples or illustrative terms is simply for explaining the technical idea in detail, and the scope is not limited by these examples or illustrative terms unless limited by the claims.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 방수성 통기 시트의 개략도를 나타낸다.Figure 1 shows a schematic diagram of a waterproof breathable sheet according to one embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 방수성 통기시트(10)는 나노 멤브레인(100) 및 접착부(110)를 포함한다. 이때, 상기 접착부(110)는 상기 나노 멤브레인(100)의 일면에 제공된다.Referring to Figure 1, the waterproof ventilation sheet 10 includes a nanomembrane 100 and an adhesive portion 110. At this time, the adhesive portion 110 is provided on one side of the nanomembrane 100.

상기 접착부(110)는 상기 나노 멤브레인(100)의 일면 중 일부, 예를 들어 상기 나노 멤브레인(100)의 테두리를 따라 제공될 수 있으며, 상기 접착부(110)가 제공된 상기 나노 멤브레인(100)의 일면 중 상기 접착부(110)가 제공되지 않은 영역은 공기가 통과할 수 있는 통기 영역(B1)을 형성한다.The adhesive portion 110 may be provided along a portion of one side of the nanomembrane 100, for example, along the edge of the nanomembrane 100, and may be provided on one side of the nanomembrane 100 on which the adhesive portion 110 is provided. The area where the adhesive portion 110 is not provided forms a ventilation area B1 through which air can pass.

상기 접착부(110)는 단일층 또는 기재의 양면에 접착제가 적층된 3층 이상의 복수층(multilayer)으로 구성될 수 있다.The adhesive portion 110 may be composed of a single layer or a multilayer of three or more layers in which an adhesive is laminated on both sides of a substrate.

일 구현예에 따르면, 상기 접착부(110)는 기재(111) 및 상기 기재의 양면에 제공된 제1접착층(112) 및 제2접착층(113)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the adhesive portion 110 may include a substrate 111 and a first adhesive layer 112 and a second adhesive layer 113 provided on both sides of the substrate.

상기 제1접착층(112)은 상기 기재(111) 및 상기 나노 멤브레인(100) 사이에 개재되어, 상기 기재(111)와 상기 나노 멤브레인(100)의 견고한 결합을 보장할 수 있다.The first adhesive layer 112 is interposed between the substrate 111 and the nanomembrane 100 to ensure a firm bond between the substrate 111 and the nanomembrane 100.

상기 제1접착층(112)은 상기 나노 멤브레인(100)과 상기 기재(111)의 견고한 결합을 보장할 수 있는 공지의 접착제라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어, 에폭시 접착제, 우레탄 접착제, 아크릴 접착제, 열경화성 접착제, 석유수지 접착제가 사용될 수 있다.The first adhesive layer 112 can be used without limitation any known adhesive that can ensure a firm bond between the nanomembrane 100 and the substrate 111, for example, epoxy adhesive, urethane adhesive, and acrylic adhesive. , thermosetting adhesives, and petroleum resin adhesives can be used.

상기 제2접착층(113)은 상기 기재(111)와 방수성 통기시트(10)가 적용될 전자장치의 부품과의 견고한 결합을 보장할 수 있다.The second adhesive layer 113 can ensure a firm bond between the substrate 111 and the components of the electronic device to which the waterproof ventilation sheet 10 will be applied.

상기 제2접착층(113)은 상기 기재(111)과 전자장치의 부품과의 견고한 결합을 보장할 수 있는 공지의 접착제라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어, 에폭시 접착제, 우레탄 접착제, 아크릴 접착제, 열경화성 접착제, 석유수지 접착제가 사용될 수 있다.The second adhesive layer 113 can be used without limitation any known adhesive that can ensure a firm bond between the substrate 111 and components of an electronic device, for example, epoxy adhesive, urethane adhesive, acrylic adhesive, Thermosetting adhesives and petroleum resin adhesives can be used.

일 구현예에 따르면, 상기 제1접착층(112) 및 상기 제2접착층(113)은 서로 동일하거나 상이한 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1접착층(112) 및 상기 제2접착층(113)은 서로 동일한 접착제, 예를 들어 아크릴 접착제가 사용될 수 있다.According to one embodiment, the first adhesive layer 112 and the second adhesive layer 113 may include the same or different adhesives. For example, the first adhesive layer 112 and the second adhesive layer 113 may use the same adhesive, for example, an acrylic adhesive.

상기 기재(111)는 필름 형태, 시트 형태, 또는 폼 형태로서, 접착층(112,113)의 캐리어로서 기능할 수 있다면 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재(111)는 폴리에스테르계 기재, 폴리우레탄계 기재, 폴리에틸렌계 기재, 폴리올레핀계 기재, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 폴리우레탄 폼 또는 폴리올레핀 폼일 수 있다.The substrate 111 may be in the form of a film, a sheet, or a foam, and may be used without limitation as long as it can function as a carrier for the adhesive layers 112 and 113. For example, the substrate 111 may include a polyester-based substrate, a polyurethane-based substrate, a polyethylene-based substrate, a polyolefin-based substrate, or a combination thereof. For example, the substrate may be polyurethane foam or polyolefin foam.

상기 기재(111)는 단일층 필름 또는 단일층 시트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 복수의 필름 또는 시트가 적층된 복수층의 라미네이트일 수 있다.The substrate 111 may be a single-layer film or a single-layer sheet, but is not limited thereto, and may be a multi-layer laminate in which a plurality of films or sheets are stacked.

전술한 접착부(110)가 상기 나노 멤브레인(100)의 일면에 제공됨으로써, 방수성 통기시트(10)와 전자장치가 견고하게 결합되어, 전자장치의 통음성 저하 없이 방수성이 향상될 수 있다.By providing the above-described adhesive portion 110 on one surface of the nanomembrane 100, the waterproof breathable sheet 10 and the electronic device are firmly coupled, and waterproofness can be improved without deteriorating the sound permeability of the electronic device.

상기 나노 멤브레인(100)에 대해서는 후술하도록 한다.The nanomembrane 100 will be described later.

도 2는 다른 일 구현예에 따른 방수성 통기시트(20)에 관한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a waterproof breathable sheet 20 according to another embodiment.

상기 방수성 통기시트(20)은 2개의 방수성 통기시트가 적층된 구조를 가질 수 있다.The waterproof breathable sheet 20 may have a structure in which two waterproof breathable sheets are stacked.

도 2에서는 2개의 방수성 통기시트가 적층된 구조를 예시하고 있으나, 필요에 따라 2개 이상의 방수성 통기 시트가 적층될 수 있다.Figure 2 illustrates a structure in which two waterproof, breathable sheets are stacked, but two or more waterproof, breathable sheets may be stacked as needed.

상기 나노 멤브레인(200) 및 상기 나노 멤브레인의 일면에 제공된 제1접착부(210)를 포함한다.It includes the nanomembrane 200 and a first adhesive portion 210 provided on one side of the nanomembrane.

도 2에서 나노 멤브레인(100) 및 제1접착부(110)은 도 1에서 설명한 바를 참고하며, 나노 멤브레인(200) 및 제1접착부(210)에 관한 내용도 도 1의 설명에서 각각 대응되는 나노 멤브레인(100) 및 제1접착부(110)의 내용을 참고한다.In FIG. 2, the nanomembrane 100 and the first adhesive portion 110 refer to the description in FIG. 1, and the information regarding the nanomembrane 200 and the first adhesive portion 210 also refer to the corresponding nanomembrane in the description of FIG. Refer to the contents of (100) and the first adhesive portion (110).

도 3은 다른 일 구현예에 따른 방수성 통기시트(30)에 관한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram of a waterproof breathable sheet 30 according to another embodiment.

상기 방수성 통기시트(30)는 나노 멤브레인(300), 상기 나노 멤브레인(300)의 양면에 제공된 제1접착부(310) 및 제2접착부(320), 및 상기 제2접착부 상에 제공된 충격흡수층을 포함한다.The waterproof ventilation sheet 30 includes a nanomembrane 300, a first adhesive portion 310 and a second adhesive portion 320 provided on both sides of the nanomembrane 300, and a shock absorbing layer provided on the second adhesive portion. do.

여기서, 상기 제1접착부(310)에 관한 내용은 도 1의 설명에서 대응되는 제1접착부(110)의 내용을 참고한다.Here, for information regarding the first adhesive portion 310, refer to the corresponding content of the first adhesive portion 110 in the description of FIG. 1.

상기 제2접착부(320)는 상기 나노 멤브레인(300)의 제1접착부(310)가 제공되지 않은 면 중 일부, 예를 들어 상기 나노 멤브레인(300)의 테두리를 따라 제공될 수 있으며, 상기 제2접착부(320)가 제공된 상기 나노 멤브레인(300)의 일면 중 상기 제2접착부(320)가 제공되지 않은 영역은 공기가 통과할 수 있는 통기 영역(B2)을 형성한다.The second adhesive portion 320 may be provided on a portion of the surface of the nanomembrane 300 on which the first adhesive portion 310 is not provided, for example, along the edge of the nanomembrane 300, and may be provided along the edge of the nanomembrane 300. Among the surfaces of the nanomembrane 300 provided with the adhesive portion 320, the area where the second adhesive portion 320 is not provided forms a ventilation area B2 through which air can pass.

상기 제2접착부(320)는 단일층 또는 기재의 양면에 접착제가 적층된 3층 이상의 복수층(multilayer)으로 구성될 수 있다.The second adhesive portion 320 may be composed of a single layer or a multilayer of three or more layers in which adhesive is laminated on both sides of a substrate.

일 구현예에 따르면, 상기 제2접착부(320)는 기재(321) 및 상기 기재의 양면에 제공된 제3접착층(322) 및 제4접착층(323)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the second adhesive portion 320 may include a substrate 321 and a third adhesive layer 322 and a fourth adhesive layer 323 provided on both sides of the substrate.

상기 제3접착층(322)은 상기 기재(321) 및 상기 나노 멤브레인(300) 사이에 개재되어, 상기 기재(321)와 상기 나노 멤브레인(300)의 견고한 결합을 보장할 수 있다.The third adhesive layer 322 is interposed between the substrate 321 and the nanomembrane 300 to ensure a firm bond between the substrate 321 and the nanomembrane 300.

상기 제3접착층(322)은 상기 나노 멤브레인(300)과 상기 기재(321)의 견고한 결합을 보장할 수 있는 공지의 접착제라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어, 에폭시 접착제, 우레탄 접착제, 아크릴 접착제, 열경화성 접착제, 석유수지 접착제가 사용될 수 있다.The third adhesive layer 322 can be used without limitation any known adhesive that can ensure a firm bond between the nanomembrane 300 and the substrate 321, for example, epoxy adhesive, urethane adhesive, and acrylic adhesive. , thermosetting adhesives, and petroleum resin adhesives can be used.

상기 제4접착층(323)은 상기 기재(321)와 충격흡수층(330)의 견고한 결합을 보장할 수 있다.The fourth adhesive layer 323 can ensure a firm bond between the substrate 321 and the shock absorption layer 330.

상기 제4접착층(323)은 상기 충격흡수층(330)의 견고한 결합을 보장할 수 있는 공지의 접착제라면 제한없이 사용 가능하며, 예를 들어, 에폭시 접착제, 우레탄 접착제, 아크릴 접착제, 열경화성 접착제, 석유수지 접착제가 사용될 수 있다.The fourth adhesive layer 323 can be used without limitation any known adhesive that can ensure a firm bonding of the shock absorbing layer 330, for example, epoxy adhesive, urethane adhesive, acrylic adhesive, thermosetting adhesive, and petroleum resin. Adhesives may be used.

일 구현예에 따르면, 상기 제3접착층(322) 및 상기 제4접착층(323)은 서로 동일하거나 상이한 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3접착층(322) 및 상기 제4접착층(323)은 서로 동일한 접착제, 예를 들어 아크릴 접착제가 사용될 수 있다.According to one embodiment, the third adhesive layer 322 and the fourth adhesive layer 323 may include the same or different adhesives. For example, the third adhesive layer 322 and the fourth adhesive layer 323 may use the same adhesive, for example, an acrylic adhesive.

상기 기재(321)는 필름 형태, 시트 형태, 또는 폼 형태로서, 접착층(322,323)의 캐리어로서 기능할 수 있다면 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재(321)는 폴리에스테르계 기재, 폴리우레탄계 기재, 폴리에틸렌계 기재, 폴리올레핀계 기재, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재(321)은 폴리에스테르 필름일 수 있다.The substrate 321 may be in the form of a film, a sheet, or a foam, and may be used without limitation as long as it can function as a carrier for the adhesive layers 322 and 323. For example, the substrate 321 may include a polyester-based substrate, a polyurethane-based substrate, a polyethylene-based substrate, a polyolefin-based substrate, or a combination thereof. For example, the substrate 321 may be a polyester film.

상기 기재(321)는 단일층 필름 또는 단일층 시트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 복수의 필름 또는 시트가 적층된 복수층의 라미네이트일 수 있다.The substrate 321 may be a single-layer film or a single-layer sheet, but is not limited thereto and may be a multi-layer laminate in which a plurality of films or sheets are stacked.

상기 충격흡수층(330)은 외부 충격을 흡수하여 하부 층으로의 에너지 전달을 차단하는 기능층으로서, 예를 들어, 공기가 충진되는 폼 재료, 탄성을 갖는 고무 및 합성 석유수지 재료 등이 사용될 수 있다.The shock absorption layer 330 is a functional layer that absorbs external shocks and blocks energy transfer to the lower layer. For example, air-filled foam materials, elastic rubber, and synthetic petroleum resin materials may be used. .

폼 재료의 예로는 폴리우레탄 폼, 폴리올레핀 폼, 페놀 폼 등이 있으며, 합성 석유수지 재료로는 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드 등이 있으며, 고무로는 천연고무, 라텍스, 니트릴부타디엔 고무 등이 있다.Examples of foam materials include polyurethane foam, polyolefin foam, and phenolic foam. Synthetic petroleum resin materials include polypropylene and polyvinyl chloride, and rubber includes natural rubber, latex, and nitrile butadiene rubber.

일 구현예에 따르면, 상기 충격흡수층(330)은 폴리우레탄 폼을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the shock absorption layer 330 may include polyurethane foam.

상기 충격흡수층(330)은 단일 층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 상기 충격흡수층(330)이 복수의 층으로 구성되는 경우, 각각의 층에는 전술함 폼 재료, 고무 및 합성 석유수지 재료 중 하나 이상이 포함될 수 있다.The shock absorption layer 330 may be composed of a single layer or multiple layers. When the shock-absorbing layer 330 is composed of a plurality of layers, each layer may include one or more of the aforementioned foam materials, rubber, and synthetic petroleum resin materials.

도 4는 다른 일 구현예에 따른 방수성 통기시트(40)에 관한 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram of a waterproof breathable sheet 40 according to another embodiment.

상기 방수성 통기시트(40)은 2개의 방수성 통기시트가 적층된 구조를 가질 수 있다.The waterproof ventilation sheet 40 may have a structure in which two waterproof ventilation sheets are stacked.

도 4에세 예시된 방수성 통기시트(40)는 도 3에서 설명한 2개의 방수성 통기시트가 적층된 구조를 예시하고 있으나, 필요에 따라 2개 이상의 방수성 통기 시트가 적층될 수 있다.The waterproof breathable sheet 40 illustrated in FIG. 4 illustrates a structure in which the two waterproof breathable sheets described in FIG. 3 are stacked, but two or more waterproof breathable sheets may be stacked as needed.

상기 나노 멤브레인(400) 및 상기 나노 멤브레인의 양면에 제공된 제1접착부(410) 및 제2접착부(420)를 포함하고, 상기 제2접착부(420) 상에 충격흡수층(430)을 더 포함한다.It includes the nanomembrane 400 and a first adhesive portion 410 and a second adhesive portion 420 provided on both sides of the nanomembrane, and further includes a shock absorption layer 430 on the second adhesive portion 420.

도 4에서 나노 멤브레인(300), 제1접착부(310), 제2접착부(320), 충격흡수층(330) 은 도 3에서 설명한 바를 참고하며, 나노 멤브레인(400) 및 제1접착부(410), 제2접착부(420), 충격흡수층(430)에 관한 내용도 도 3의 설명에서 각각 대응되는 나노 멤브레인(300), 제1접착부(310), 제2접착부(320), 충격흡수층(330)의 내용을 참고한다.In FIG. 4, the nanomembrane 300, the first adhesive portion 310, the second adhesive portion 320, and the shock absorption layer 330 refer to the description in FIG. 3, and the nanomembrane 400 and the first adhesive portion 410, The contents of the second adhesive portion 420 and the shock absorbing layer 430 are also described in the description of FIG. 3 as the corresponding nanomembrane 300, first adhesive portion 310, second adhesive portion 320, and shock absorbing layer 330. Please refer to the contents.

그 밖에, 도 1에서 설명한 방수성 통기시트(10) 상에 도 3에서 설명한 방수성 통기시트(30)가 적층된 구조의 방수성 통기시트 등과 같은 변형된 방수성 통기시트의 구조는 구체적으로 설명되지 않으나, 본 발명의 균등물로서 본 발명에 포함된다.In addition, the structure of a modified waterproof breathable sheet, such as a waterproof breathable sheet having a structure in which the waterproof breathable sheet 30 described in FIG. 3 is laminated on the waterproof breathable sheet 10 described in FIG. 1, is not specifically described, but this Equivalents of the invention are included in the present invention.

이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 예시하는 나노 멤브레인(100,200,300,400)에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the nanomembranes 100, 200, 300, and 400 illustrated in FIGS. 1 to 4 will be described in detail.

일 구현예에 따른 나노 멤브레인은 합성 섬유 방사 용액 및 카본 블랙 입자를 혼합하여 얻은 혼합 방사용액을 전기 방사하여 제조할 수 있다.The nanomembrane according to one embodiment can be manufactured by electrospinning a mixed spinning solution obtained by mixing a synthetic fiber spinning solution and carbon black particles.

일 구현예에 따른 상기 합성 섬유 방사 용액은 합성 섬유를 구성하는 주재료를 용매에 용해시킨 용액일 수 있다.The synthetic fiber spinning solution according to one embodiment may be a solution in which the main materials constituting the synthetic fiber are dissolved in a solvent.

예를 들어, 상기 합성 섬유를 구성하는 원료는 폴리머로서, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the raw materials constituting the synthetic fiber are polymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and polyacrylate. , polyacrylamide, polyvinyl alcohol, or a combination thereof.

예를 들어, 상기 합성 섬유를 구성하는 원료는 나노 멤브레인의 방수성을 고려하여 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함할 수 있다.For example, the raw material constituting the synthetic fiber may include polyvinylidene fluoride in consideration of the waterproofing properties of the nanomembrane.

일 구현예에 따르면, 상기 합성 섬유 원료를 용해시키기 위한 용매로는 디메틸아세트아미드, 디메틸아세톤, 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥사메틸포스포아미드, 트리메틸포스페이트, 테트라메틸우레아, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤, 테트라하이드로퓨란 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, solvents for dissolving the synthetic fiber raw materials include dimethylacetamide, dimethylacetone, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphoramide, trimethylphosphate, and tetramethylurea. , dimethylformamide, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, or a combination thereof.

상기 합성 섬유 방사 용액 내에는 상기 합성 섬유 원료가 고형분 기준으로 5중량% 초과, 25 중량% 미만으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 합성 섬유 원료는 고형분 기준으로 10 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 고형분 기준으로 5중량% 이하면, 방사가 어렵고, 25중량% 이상이면, 내수압 등이 감소되고, 방수성이 저하될 수 있다.The synthetic fiber spinning solution may contain more than 5% by weight and less than 25% by weight of the synthetic fiber raw material based on solid content. For example, the synthetic fiber raw material may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on solid content. If it is less than 5% by weight based on solid content, spinning is difficult, and if it is more than 25% by weight, water pressure resistance, etc. may decrease and waterproofness may deteriorate.

일 구현예에 따르면, 상기 카본 블랙 입자는 종횡비가 1.0 내지 5를 만족할 수 있으며, 예를 들어 1.2 내지 5 또는 1.3 내지 4의 종횡비를 만족할 수 있다. 상기 카본 블랙 입자가 이러한 종횡비를 만족하는 것에 의하여 카본 블랙 간의 뭉침 현상을 최대한 억제할 수 있고, 합성 섬유 방사 용액과의 우수한 혼련성이 얻어질 수 있다.According to one embodiment, the carbon black particles may satisfy an aspect ratio of 1.0 to 5, for example, 1.2 to 5 or 1.3 to 4. When the carbon black particles satisfy this aspect ratio, the agglomeration phenomenon between carbon blacks can be suppressed as much as possible, and excellent kneading properties with the synthetic fiber spinning solution can be obtained.

일 구현예에 따르면, 상기 카본 블랙 입자의 직경은 10 nm 내지 2000 nm 일 수 있다. 예를 들어, 상기 카본 블랙 입자의 직경은 10 nm 내지 1500 nm일 수 있다. 상기 카본 블랙 입자의 직경이 상기 범위를 만족하는 경우에 합성 섬유 방사 용액에 대한 분산성이 양호하고, 카본 블랙 입자의 뭉침현상이 최소화될 수 있다.According to one embodiment, the diameter of the carbon black particles may be 10 nm to 2000 nm. For example, the carbon black particles may have a diameter of 10 nm to 1500 nm. When the diameter of the carbon black particles satisfies the above range, dispersibility in the synthetic fiber spinning solution is good, and agglomeration of the carbon black particles can be minimized.

상기 카본 블랙 입자는 나노 멤브레인 총 중량 대비 15 중량% 미만으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 카본 블랙 입자는 0.1 중량% 내지 15 중량% 미만, 0.6 중량% 내지 14 중량%, 0.7 중량% 내지 13 중량%, 0.8 중량% 내지 12 중량%, 0.9 중량% 내지 11 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량% 포함될 수 있다.The carbon black particles may be included in less than 15% by weight based on the total weight of the nanomembrane. For example, the carbon black particles may range from 0.1 wt% to less than 15 wt%, from 0.6 wt% to 14 wt%, from 0.7 wt% to 13 wt%, from 0.8 wt% to 12 wt%, from 0.9 wt% to 11 wt%, Alternatively, it may be included from 1% to 10% by weight.

상기 혼합 방사용액은 점도가 100 cp 내지 3000 cp일 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합 방사용액의 점도는 150 cp 내지 2500 cp, 170 cp 내지 2000 cp, 또는 190 cp 내지 1800 cp일 수 있으며, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.The mixed spinning solution may have a viscosity of 100 cp to 3000 cp. For example, the viscosity of the mixed spinning solution may be 150 cp to 2500 cp, 170 cp to 2000 cp, or 190 cp to 1800 cp, but is not necessarily limited thereto.

상기 혼합 방사용액의 점도가 상기 범위를 만족하는 경우 전기방사에 의한 합성 섬유의 제조가 용이하며, 점도가 과도하게 높은 경우 방사 용액의 토출 속도 조절이 어려울 뿐만 아니라, 노즐 막힘 현상에 따른 공정성 저하가 예상되며, 점도가 과도하게 낮을 경우 섬유의 형성이 어려울 수 있다.If the viscosity of the mixed spinning solution satisfies the above range, it is easy to manufacture synthetic fibers by electrospinning. If the viscosity is excessively high, not only is it difficult to control the discharge speed of the spinning solution, but processability is also reduced due to nozzle clogging. As expected, if the viscosity is excessively low, the formation of fibers may be difficult.

상기 혼합 방사용액의 전기전도도는 10 μS/cm 내지 40 μS/cm일 수 있다. 상기 혼합 방사용액은 전술한 특정 유형의 카본 블랙 입자를 소정의 양으로 포함함으로써, 혼합 방사용액의 전기전도도를 상기 범위로 조절할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 나노 멤브레인은 전기 방사에 의하여 제조되며, 방사 용액의 전기전도도의 조절은 전기 방사 과정에서 가해지는 전압에 의하여 영향을 받음으로써, 최종 섬유의 직경 및 섬유로부터 얻어지는 멤브레인의 기공 분포 및 형상에 영향을 준다. 이러한 전기 방사 조건의 조절을 통하여 나노 멤브레인의 미세 구조를 조절함으로써, 탄성률 및 수압방수성 및 통기성이 우수한 통기 시트를 제조할 수 있다.The electrical conductivity of the mixed spinning solution may be 10 μS/cm to 40 μS/cm. The mixed spinning solution includes a predetermined amount of carbon black particles of the specific type described above, so that the electrical conductivity of the mixed spinning solution can be adjusted to the above range. The nanomembrane according to one embodiment of the present invention is manufactured by electrospinning, and the control of the electrical conductivity of the spinning solution is influenced by the voltage applied during the electrospinning process, thereby changing the diameter of the final fiber and the membrane obtained from the fiber. Affects pore distribution and shape. By controlling the microstructure of the nanomembrane through controlling the electrospinning conditions, it is possible to manufacture a breathable sheet with excellent elastic modulus, hydraulic waterproofness, and breathability.

일 구현예에 따르면, 상기 혼합 방사용액의 전기 방사에 의하여 얻어지는 상기 합성 섬유의 직경은 50 nm 내지 3000 nm의 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 합성 섬유의 직경은 60 nm 내지 2500 nm, 70 nm 내지 2200 nm, 또는 80 nm 내지 2000 nm의 직경을 가질 수 있다.According to one embodiment, the synthetic fiber obtained by electrospinning the mixed spinning solution may have a diameter of 50 nm to 3000 nm. For example, the synthetic fiber may have a diameter of 60 nm to 2500 nm, 70 nm to 2200 nm, or 80 nm to 2000 nm.

상기 혼합 방사용액을 전기 방사하여 카본 블랙 입자를 포함하는 합성 섬유들은 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적되어 나노 멤브레인을 형성할 수 있다.By electrospinning the mixed spinning solution, synthetic fibers containing carbon black particles can be integrated into a non-woven fabric containing multiple pores to form a nanomembrane.

상기 부직포 형태의 나노 멤브레인은 다수의 기공을 포함하며, 상기 나노 멤브레인은 50% 내지 90%의 기공도를 가지며, 평량이 0.5 g/m2 내지 15 g/m2일 수 있다.The non-woven nanomembrane includes multiple pores, has a porosity of 50% to 90%, and may have a basis weight of 0.5 g/m 2 to 15 g/m 2 .

일 구현예에 따르면, 상기 전기 방사를 통해 얻어진 합성 섬유들은 카본 블랙 입자를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the synthetic fibers obtained through electrospinning may include carbon black particles.

예를 들어, 상기 합성 섬유들 중 적어도 일부는 그 표면 또는 섬유 내에 카본 블랙 입자를 포함할 수 있다.For example, at least some of the synthetic fibers may include carbon black particles on their surface or within the fibers.

전술한 방법에 의하여 얻어지는 나노 멤브레인은 특정 종횡비의 카본 블랙을 특정 함량으로 포함하며, 이를 전기 방사하여 부직포 형태로 집적하는 방법으로 제조됨으로써, 다음과 같은 물성값을 가질 수 있다.The nanomembrane obtained by the above-described method contains a specific content of carbon black with a specific aspect ratio, and is manufactured by electrospinning and integrating it into a non-woven fabric, so that it can have the following physical properties.

본 발명의 일 구현예에 따른 나노 멤브레인은 ASTM D 882 측정방법에 따라 측정한 탄성율이 50 MPa 내지 1,000 MPa일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 멤브레인의 탄성율은 60 MPa 내지 900 MPa, 70 MPa 내지 800 MPa, 80 MPa 내지 700 MPa, 90 MPa 내지 600 MPa, 또는 100 MPa 내지 500 MPa일 수 있다.The nanomembrane according to one embodiment of the present invention may have an elastic modulus of 50 MPa to 1,000 MPa, as measured according to the ASTM D 882 measurement method. For example, the elastic modulus of the nanomembrane may be 60 MPa to 900 MPa, 70 MPa to 800 MPa, 80 MPa to 700 MPa, 90 MPa to 600 MPa, or 100 MPa to 500 MPa.

본 발명의 일 구현예에 따른 나노 멤브레인은 ASTM D 737 측정방법에 따라 측정한 공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 멤브레인의 공기 투과도는 1.5 ccs 내지 9 ccs, 1.6 ccs 내지 8 ccs, 1.7 ccs 내지 7 ccs, 1.8 ccs 내지 6 ccs, 1.9 ccs 내지 5 ccs, 또는 2 ccs 내지 4 ccs일 수 있다.The nanomembrane according to one embodiment of the present invention may have an air permeability measured according to the ASTM D 737 measurement method of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec. For example, the air permeability of the nanomembrane may be 1.5 ccs to 9 ccs, 1.6 ccs to 8 ccs, 1.7 ccs to 7 ccs, 1.8 ccs to 6 ccs, 1.9 ccs to 5 ccs, or 2 ccs to 4 ccs. .

본 발명의 일 구현예에 따른 나노 멤브레인은 KS K ISO 811 측정방법에 따라 측정한 내수압이 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 멤브레인의 내수압은 6,000 mmH2O 내지 13,000 mmH2O일 수 있다.The nanomembrane according to one embodiment of the present invention may have a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O as measured according to the KS K ISO 811 measurement method. For example, the water pressure of the nanomembrane may be 6,000 mmH 2 O to 13,000 mmH 2 O.

일 구현예에 따른 방수성 통기 시트는 전술한 바와 같이 나노 멤브레인을 제조한 이후에, 상기 나노 멤브레인의 일면 또는 양면에 접착부를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The waterproof ventilation sheet according to one embodiment may further include the step of providing an adhesive portion on one or both sides of the nanomembrane after manufacturing the nanomembrane as described above.

상기 접착부는 상기 나노 멤브레인 상에 직접 도포하는 것에 의하여 제공되거나, 접착부를 별도로 제작한 후 나노 멤브레인 상에 접착시키는 방식으로 제공될 수 있다.The adhesive part can be provided by applying it directly on the nanomembrane, or it can be provided by manufacturing the adhesive part separately and then attaching it to the nanomembrane.

상기 접착부에 관한 재료 및 구체적인 구성은 도 1 내지 도 4에서 설명한 접착부에 관한 내용을 참고한다.For materials and specific configurations of the adhesive portion, refer to the contents of the adhesive portion described in FIGS. 1 to 4.

일 구현예에 따른 방수성 통기 시트는 전술한 바와 같이 나노 멤브레인의 일면 또는 양면에 접착부를 제공한 이후에 상기 접착부들 중 적어도 일면에 충격흡수층을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The waterproof breathable sheet according to one embodiment may further include providing an adhesive portion on one or both sides of the nanomembrane as described above and then providing a shock absorbing layer on at least one side of the adhesive portions.

상기 충격흡수층에 관한 재료 및 구체적인 구성은 도 1 내지 도 4에서 설명한 충격흡수층에 관한 내용을 참고한다.For the material and specific configuration of the shock absorbing layer, refer to the information regarding the shock absorbing layer described in FIGS. 1 to 4.

일 구현예에 따라 제조된 방수성 통기 시트는 다음과 같은 물성을 가질 수 있다.A waterproof, breathable sheet manufactured according to one embodiment may have the following physical properties.

상기 방수성 통기 시트는 1 PSI 압력에서 통기성이 30 cc/min 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 방수성 통기 시트의 통기성은 30 cc/min 내지 100 cc/min, 40 cc/min 내지 90 cc/min, 50 cc/min 내지 80 cc/min, 또는 50 cc/min 내지 70 cc/min일 수 있다.The waterproof breathable sheet may have a breathability of 30 cc/min or more at a pressure of 1 PSI. For example, the breathability of the waterproof breathable sheet is 30 cc/min to 100 cc/min, 40 cc/min to 90 cc/min, 50 cc/min to 80 cc/min, or 50 cc/min to 70 cc/ It can be min.

일 구현예에 따라 제조된 상기 방수성 통기 시트는 하기 저온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 고온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 열충격 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않을 수 있다.The waterproof breathable sheet manufactured according to one embodiment does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the low temperature conditions below, does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the high temperature conditions below, and does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the following thermal shock conditions. Water leakage may not occur for more than 30 minutes at water pressure above this level.

[저온 조건][Low temperature conditions]

누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 -20℃의 온도에 72시간 노출시킴The waterproof ventilated sheet was exposed to a temperature of -20°C for 72 hours prior to water leakage measurement.

[고온 조건][High temperature conditions]

누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 50℃의 온도, 95% 습도에 72시간 노출시킴Before measuring water leakage, the waterproof ventilation sheet was exposed to a temperature of 50°C and 95% humidity for 72 hours.

[열충격 조건][Thermal shock conditions]

누수 측정 이전에 -40℃ 및 85℃ 온도에 각각 1시간 노출시키는 사이클을 30회 반복함.Before measuring water leakage, the cycle of exposure to -40℃ and 85℃ temperature for 1 hour each was repeated 30 times.

예를 들어, 상기 방수성 통기 시트는 상기 저온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 고온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 열충격 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않을 수 있다.For example, the waterproof breathable sheet does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the low temperature condition, does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the high temperature condition, and does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the thermal shock condition. There may be no more water leaks.

예를 들어, 상기 방수성 통기 시트는 상기 저온 조건에서 5m 이상의 수압에서 70분 이상 누수되지 않고, 고온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 50분 이상 누수되지 않고, 열충격 조건에서 5 m 이상의 수압에서 60분 이상 누수되지 않을 수 있다.For example, the waterproof breathable sheet does not leak for more than 70 minutes at a water pressure of 5 m or more under the low temperature condition, does not leak for more than 50 minutes at a water pressure of 5 m or more under the high temperature condition, and does not leak for more than 60 minutes at a water pressure of 5 m or more under the thermal shock condition. It may not leak.

본 발명의 일 구현예에 따른 방수성 통기 시트는 휴대폰, 휴대용 패드, 스피커, 마이크 등의 음향장치와 같은 방수와 통기성이 동시에 요구되는 전자장치에 사용될 수 있다.The waterproof breathable sheet according to one embodiment of the present invention can be used in electronic devices that require both waterproofing and breathability, such as sound devices such as mobile phones, portable pads, speakers, and microphones.

이하에서 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하며, 본 발명은 하기 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.

하기 실시예 및 비교예에서 사용한 평가 방법은 다음과 같다.The evaluation methods used in the following examples and comparative examples are as follows.

평가 방법Assessment Methods

(1) 단위중량 : ASTM D 3776(1) Unit weight: ASTM D 3776

(2) 전기전도도 : KS C IEC 60746-3(2) Electrical conductivity: KS C IEC 60746-3

(3) 공기투과도 : ASTM D 737 방법을 적용하여 면적 38㎠, 정압 125Pa의 조건으로 측정(3) Air permeability: Measured under the conditions of an area of 38㎠ and a static pressure of 125Pa using the ASTM D 737 method.

(4) 내수압 : KS K ISO 811 저수압법을 적용하여 면적 100 ㎠에서 2,000 ㎜H2O/min으로 가압하여 첫번째 물방울이 생기는 지점에서의 압력을 측정. (4) Water pressure: Apply KS K ISO 811 low water pressure method to measure the pressure at the point where the first water droplet is formed by pressurizing an area of 100 ㎠ at 2,000 ㎜H2O/min.

(5) 두께 : KS K 0506에 또는 ISO 4593 및 ISO 9073-2을 적용하여 두께 측정(5) Thickness: Measure thickness by applying KS K 0506 or ISO 4593 and ISO 9073-2

(6) 음향투과손실 : 음향 전송 손실 시험으로 평가, ASTM E-2611-09(6) Sound transmission loss: evaluated by sound transmission loss test, ASTM E-2611-09

(7) 수압 방수성 : KS K ISO 811에서 사용하는 0 m 내지 20 m 깊이의 일정 수압을 일정 시간 동안 가할 수 있는 내수압 측정기 사용. 저온 평가의 경우 -20 ℃ 에서 72 시간 동안 전처리한 후 평가, 고온/고습 조건은 50 ℃, 습도 95 % 에서 72 시간 동안 전처리한 후 평가, 열충격 조건은 -40 ℃, 85 ℃ 를 각각 1 시간 동안 유지하는 한 사이클을 30 사이클 반복한 후 상온(20 ℃ ± 5 ℃)의 조건으로 평가(7) Water pressure resistance: Use of a water pressure measuring device that can apply a certain water pressure at a depth of 0 m to 20 m for a certain time as used in KS K ISO 811. In the case of low temperature evaluation, evaluation was conducted after pretreatment at -20 ℃ for 72 hours, high temperature/high humidity conditions were evaluation after pretreatment at 50 ℃ and 95% humidity for 72 hours, and thermal shock conditions were evaluation at -40 ℃ and 85 ℃ for 1 hour each. After repeating 30 cycles of maintenance, evaluation was performed under room temperature (20 ℃ ± 5 ℃) conditions.

(8) 통기성 : 모세관 흐름 공극 측정기의 가스 투과 방법으로 1 PSI 압력 하에서 직경 1 ㎜ 원형 면적을 1분 동안 통과하는 공기의 유량을 측정(8) Breathability: Measure the flow rate of air passing through a circular area with a diameter of 1 mm for 1 minute under 1 PSI pressure using the gas permeation method of the capillary flow pore measuring device.

(9) 기공도 : 기공도(%) = [1 - (A/B)] x 100 = {1 - [(C/D) / B]} x 100,(9) Porosity: Porosity (%) = [1 - (A/B)] x 100 = {1 - [(C/D) / B]} x 100,

(A = 나노 멤브레인의 밀도, B = 나노 멤브레인 고분자의 밀도, C = 나노 멤브레인의 중량, D = 나노 멤브레인의 부피)(A = density of nanomembrane, B = density of nanomembrane polymer, C = weight of nanomembrane, D = volume of nanomembrane)

(10) 탄성률 : ASTM D 882를 적용, MD(machine direction)방향과 TD(Transverse direction)를 각 10회 측정 후 최대값과 최소값을 제외한 평균값 사용(10) Elasticity modulus: Apply ASTM D 882, measure MD (machine direction) and TD (Transverse direction) 10 times each and use the average value excluding the maximum and minimum values.

(11) 종횡비 : 종횡비는 하기 수식으로 정의되며, 하기 수식에서 "a"는 입자의 양 끝단의 길이 중 가장 긴 부분의 길이를 의미하고, "b"와 "b'"는 전체길이 중 양 끝단의 10%를 제외한 길이에서 가장 긴 너비 부분 및 가장 짧은 너비 부분을 의미한다. 즉, (b+b')/2는 너비의 평균 길이를 나타낸다(11) Aspect ratio: The aspect ratio is defined by the following formula, where "a" refers to the length of the longest part of the length of both ends of the particle, and "b" and "b'" refer to the length of both ends of the total length. It means the longest and shortest width parts of the length excluding 10% of the length. That is, (b+b')/2 represents the average length of the width.

종횡비(F) = a/{(b+b')/2}Aspect ratio (F) = a/{(b+b')/2}

실시예Example and 비교예Comparative example

합성 섬유 원료로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdf)를 디메틸아세트아마이드/아세톤 혼합용매에 하기 표 1의 농도로 용해한 뒤, 카본 블랙을 폴리비닐리덴 플루오라드 중량 대비 하기 표 1의 양으로 첨가하여 혼합 방사용액을 제조하였다. As a synthetic fiber raw material, polyvinylidene fluoride (PVdf) was dissolved in a dimethylacetamide/acetone mixed solvent at the concentration shown in Table 1 below, and then carbon black was added in the amount shown in Table 1 below relative to the weight of polyvinylidene fluoride for mixing. The solution used was prepared.

상기 혼합 전기 방사용액을 전기 방사 장치를 이용하여 전압 50~60kV, 토출량 1 cc/min의 조건으로 전기 방사하여 나노 멤브레인을 제조하였다.The mixed electrospinning solution was electrospun using an electrospinning device at a voltage of 50 to 60 kV and a discharge rate of 1 cc/min to prepare a nanomembrane.

상기 나노 멤브레인과 양면 테이프 및 충격 보호 기재를 연속 투입하여 상기 나노 멤브레인의 상면에 상기 양면 테이프의 하면이 점착되고 그 위에 충격 보호 기재를 합지하였다. 그 다음 일정 압력과 속도로 움직이는 금형틀 사이를 통과하여 일정 크기로 재단하여 방수성 통기 시트를 제조하였다.The nanomembrane, the double-sided tape, and the impact protection material were sequentially added, so that the bottom side of the double-sided tape was adhered to the top surface of the nanomembrane, and the impact protection material was laminated thereon. Next, it passed through a mold moving at a certain pressure and speed and was cut to a certain size to manufacture a waterproof, breathable sheet.

구분division 방사용액spinning solution 카본블랙 carbon black 방사조건Radiation conditions 원료Raw material 고형분(%)Solid content (%) 점도viscosity
(cP)(cP)
전기전도도electrical conductivity
(μS/cm)(μS/cm)
종횡비aspect ratio
(F)(F)
입자 크기particle size
(nm)(nm)
농도density
(%)(%)
전압Voltage
(kV)(kV)
토출량Discharge amount
(cc/min)(cc/min)
실시예 1Example 1 PVDFPVDF 1010 204204 1212 3.53.5 800 ± 50800±50 1One 5050 77 실시예 2Example 2 PVDFPVDF 1515 621621 34.134.1 1.41.4 100 ± 50100±50 1010 6060 0.50.5 실시예 3Example 3 PVDFPVDF 2020 15131513 23.523.5 3.53.5 800 ± 50800±50 55 5050 55 실시예 4Example 4 PVDFPVDF 1010 216216 21.521.5 1.41.4 100 ± 50100±50 55 5050 3.53.5 실시예 5Example 5 PVDFPVDF 2020 15231523 32.532.5 1.41.4 100 ± 50100±50 1010 6060 1One 실시예 6Example 6 PVDFPVDF 1515 603603 12.412.4 3.53.5 800 ± 50800±50 1One 6060 22 실시예 7Example 7 PVDFPVDF 1515 614614 22.722.7 2.62.6 300 ± 50300±50 55 5555 1.71.7 실시예 8Example 8 PVDFPVDF 1010 223223 22.322.3 2.62.6 300 ± 50300±50 55 5555 1.71.7 실시예 9Example 9 PVDFPVDF 2020 15601560 23.123.1 2.62.6 300 ± 50300±50 55 5555 1.71.7 실시예 10Example 10 PVDFPVDF 1515 593593 13.613.6 2.62.6 300 ± 50300±50 1One 5555 1.71.7 실시예 11Example 11 PVDFPVDF 1515 614614 31.231.2 2.62.6 300 ± 50300±50 1010 5555 1.71.7 비교예 1Comparative Example 1 PVDFPVDF 1010 192192 44 -- -- -- 5050 1.51.5 비교예 2Comparative Example 2 PVDFPVDF 2020 15031503 5.35.3 -- -- -- 6060 0.350.35 비교예3Comparative Example 3 PVDFPVDF 2020 15451545 22.222.2 8.28.2 100 ± 50100±50 55 6060 0.50.5 비교예 4Comparative Example 4 PVDFPVDF 2525 22132213 25.825.8 2.62.6 300 ± 50300±50 55 5555 1.71.7 비교예 5Comparative Example 5 PVDFPVDF 1515 593593 4.74.7 -- -- -- 5555 1.71.7

평가예Evaluation example 1: 나노 1: nano 멤브레인의of the membrane 외관 평가 Appearance evaluation

실시예 1에서 제조된 나노 멤브레인과 비교예 1에서 제조된 나노 멤브레인에 대하여 사진을 찍어서, 각각 도 5 및 도 6에 나타내었다.Photographs were taken of the nanomembrane prepared in Example 1 and the nanomembrane prepared in Comparative Example 1, and are shown in Figures 5 and 6, respectively.

도 5를 참고하면 카본 블랙을 혼합하여 전기 방사한 실시예 1의 나노 멤브레인은 검은색 또는 회색의 색상을 띄었으며, 도 6을 참고하면 카본 블랙을 포함하지 않은 비교예 1의 나노 멤브레인은 흰색을 띄는 것을 확인하였다.Referring to Figure 5, the nanomembrane of Example 1 electrospun by mixing carbon black had a black or gray color, and referring to Figure 6, the nanomembrane of Comparative Example 1 that did not contain carbon black had a white color. It was confirmed that it was noticeable.

평가예Evaluation example 2: 카본 블랙의 평가 2: Evaluation of carbon black

실시예 1에서 사용한 종횡비 3.5의 카본 블랙 10 wt %을 디메틸아세트아마이드 또는 디메틸포름아마이드 용매에 넣어 분산한 뒤에 상온에 한 달 정도 보관한 후 확인해본 결과, 도 7에서 보는 바와 같이 뭉침 현상이 확인되지 않으며, 비교예 3에서 사용한 종횡비 8.2의 카본 블랙 10 wt %을 디메틸아세트아마이드 또는 디메틸포름아마이드 용매에 넣어 분산한 뒤에 상온에 한 달 정도 보관한 후 확인해본 결과 도 8에서 보는 바와 같이 겔화되어 뭉침 현상이 발생됨을 확인하였다.10 wt% of carbon black with an aspect ratio of 3.5 used in Example 1 was dispersed in a dimethylacetamide or dimethylformamide solvent and stored at room temperature for about a month. As a result, no agglomeration was confirmed as shown in FIG. 7. 10 wt% of the carbon black with an aspect ratio of 8.2 used in Comparative Example 3 was dispersed in a dimethylacetamide or dimethylformamide solvent and stored at room temperature for about a month. As a result, it gelled and agglomerated as shown in Figure 8. It was confirmed that this occurred.

특정 종횡비를 갖는 카본 블랙을 선별적으로 사용하는 것에 의하여 혼합 방사 용액의 전기전도도가 어느 한쪽에 치우침 없이 향상됨으로써, 전기 방사에 의해 나노 멤브레인의 기공의 형상 및 구조가 조절됨으로써, 음투과손실 없이, 상온, 저온, 열충격, 고온 고습에서의 방수성이 향상되고, 통기성도 함께 향상되는 효과를 얻을 수 있다.By selectively using carbon black with a specific aspect ratio, the electrical conductivity of the mixed spinning solution is improved without bias to one side, and the shape and structure of the pores of the nanomembrane are adjusted by electrospinning, without sound transmission loss. Waterproofing at room temperature, low temperature, thermal shock, high temperature and high humidity is improved, and breathability is also improved.

평가예Evaluation example 3: 나노 3: Nano 멤브레인membrane 및 이를 포함한 방수성 통기 시트의 평가 and evaluation of waterproof and breathable sheets including the same.

실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 5에서 사용한 나노 멤브레인의 단위 중량, 섬유 직경, 두께, 기공도, 공기투과도, 탄성률, 내수압을 측정하였고, 이로부터 제작된 방수성 통기 시트의 상온, 저온, 열충격, 고온고습에서의 수압 방수 성능, 통기성, 음투과손실을 각각 측정하여, 하기 표 2 및 3에 정리하여 나타내었다.The unit weight, fiber diameter, thickness, porosity, air permeability, elastic modulus, and water pressure resistance of the nanomembranes used in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 were measured, and the room temperature, low temperature, and thermal shock of the waterproof breathable sheet manufactured therefrom were measured. , hydraulic waterproof performance, breathability, and sound transmission loss at high temperature and high humidity were measured and summarized in Tables 2 and 3 below.

구분division 사양 (specification ( 나노멤브레인nanomembrane )) 단위중량unit weight
(g/㎡)(g/㎡)
섬유 fiber 직경diameter
(㎚)(㎚)
두께 thickness
(㎛)(㎛)
기공도 Porosity
(%)(%)
공기투과도air permeability
(㎤/㎠/sec) (㎤/㎠/sec)
탄성률modulus of elasticity
(MPa)(MPa)
내수압water pressure
(㎜H₂O)(㎜H₂O)
실시예 1Example 1 5.25.2 910910 1515 73.573.5 3.43.4 180180 6,1006,100 실시예 2Example 2 5.45.4 530530 1616 75.675.6 2.22.2 320320 11,80011,800 실시예 3Example 3 5.75.7 640640 1616 74.374.3 2.82.8 250250 8,2008,200 실시예 4Example 4 5.25.2 670670 1515 75.175.1 33 230230 7,9007,900 실시예 5Example 5 5.15.1 590590 1515 74.274.2 2.32.3 310310 10,90010,900 실시예 6Example 6 6.26.2 10101010 1616 73.873.8 3.23.2 150150 6,4006,400 실시예 7Example 7 5.95.9 650650 1515 75.075.0 2.92.9 270270 9,1009,100 실시예 8Example 8 5.45.4 680680 1616 74.574.5 2.52.5 210210 8,3008,300 실시예 9Example 9 5.75.7 910910 1515 77.577.5 3.13.1 220220 7,1007,100 실시예 10Example 10 5.95.9 980980 1616 74.574.5 2.92.9 180180 6,8006,800 실시예 11Example 11 5.65.6 590590 1515 75.375.3 2.32.3 290290 10,80010,800 비교예 1Comparative Example 1 5.25.2 11801180 1515 73.173.1 4.24.2 1010 3,2003,200 비교예 2Comparative Example 2 5.95.9 12301230 1616 73.173.1 4.34.3 1212 3,0003,000 비교예 3Comparative Example 3 5.55.5 10301030 1515 73.473.4 3.83.8 100100 3,8003,800 비교예 4Comparative Example 4 5.35.3 17501750 1616 80.280.2 4.94.9 7070 2,9002,900 비교예 5Comparative Example 5 5.65.6 12101210 1515 73.373.3 4.14.1 1111 3,3003,300

구분division 사양 (방수성 통기 시트)Specifications (waterproof ventilated sheet) 수압방수water pressure waterproofing
(상온)(room temperature)
수압방수water pressure waterproofing
(저온)(low temperature)
수압방수water pressure waterproofing
(열충격)(thermal shock)
수압방수water pressure waterproofing
(고온고습)(high temperature and humidity)
통기성breathable
(cc/min@1PSI)(cc/min@1PSI)
음투과손실Sound transmission loss
(dB)(dB)
실시예 1Example 1 5m, 50분5m, 50 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 30분5m, 30 minutes 6767 0.30.3 실시예 2Example 2 5m, 100분5m, 100 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 80분5m, 80 minutes 5252 0.50.5 실시예 3Example 3 5m, 70분5m, 70 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 50분5m, 50 minutes 61 61 0.50.5 실시예 4Example 4 5m, 70분5m, 70 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 50분5m, 50 minutes 6363 0.40.4 실시예 5Example 5 5m, 100분5m, 100 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 80분5m, 80 minutes 5454 0.50.5 실시예 6Example 6 5m, 50분5m, 50 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 30분5m, 30 minutes 6666 0.40.4 실시예 7Example 7 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 80분5m, 80 minutes 5m, 80분5m, 80 minutes 5m, 70분5m, 70 minutes 5959 0.50.5 실시예 8Example 8 5m, 70분5m, 70 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 50분5m, 50 minutes 57 57 0.50.5 실시예 9Example 9 5m, 70분5m, 70 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 60분5m, 60 minutes 5m, 50분5m, 50 minutes 6363 0.40.4 실시예 10Example 10 5m, 50분5m, 50 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 40분5m, 40 minutes 5m, 30분5m, 30 minutes 6363 0.40.4 실시예 11Example 11 5m, 100분5m, 100 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 90분5m, 90 minutes 5m, 80분5m, 80 minutes 5353 0.50.5 비교예 1Comparative Example 1 5m, 2분5m, 2 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 7474 0.20.2 비교예 2Comparative Example 2 5m, 1분5m, 1 minute 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 7676 0.20.2 비교예 3Comparative Example 3 5m, 4분5m, 4 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 7272 0.30.3 비교예 4Comparative Example 4 5m, 1분5m, 1 minute 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 7979 0.40.4 비교예 5Comparative Example 5 5m, 1분5m, 1 minute 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 5m, 0분5m, 0 minutes 7575 0.20.2

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 카본 블랙을 포함하는 나노 멤브레인은 카본 블랙을 포함하지 않은 나노 멤브레인에 비해 기공, 두께의 큰 변화없이 내수압이 약 2~4배 가량 증가하고, 탄성률도 최대 약 32배 증가하였음을 확인할 수 있다. 이는 카본 블랙을 포함하는 경우, 전기 방사에 영향을 미치는 전기 전도도가 변화되고, 이에 따라 나노 멤브레인의 기공 구조 및 형태가 변형되어 물성이 향상된 것이다.As shown in Table 2, the water pressure of the nanomembrane containing carbon black increases by about 2 to 4 times without significant changes in pores and thickness compared to the nanomembrane that does not contain carbon black, and the elastic modulus is up to about 32 times. It can be confirmed that there has been an increase. This means that when carbon black is included, the electrical conductivity that affects electrospinning changes, and the pore structure and shape of the nanomembrane are modified accordingly, improving the physical properties.

표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 11에서 제조된 방수성 통기 시트는 종횡비가 5를 초과하는 카본 블랙을 적용한 비교예 3의 방수성 통기 시트에 비해 현저하게 향상된 방수성 성능을 확인할 수 있었고, 카본 블랙을 적용하지 않은 비교예 1, 2, 및 5의 방수성 통기 시트 대비 최대 50~100배의 긴 시간 동안 방수 성능을 보인 것을 확인하였다.As shown in Table 3, the waterproof breathable sheets manufactured in Examples 1 to 11 were confirmed to have significantly improved waterproof performance compared to the waterproof breathable sheets of Comparative Example 3 using carbon black with an aspect ratio exceeding 5, and the carbon black It was confirmed that the waterproof performance was up to 50 to 100 times longer than that of the waterproof and breathable sheets of Comparative Examples 1, 2, and 5 that did not apply.

또한, 고형분 함량이 25중량%인 비교예 4는 15중량%인 실시예 7 대비 매우 낮은 방수 성능을 나타낸 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that Comparative Example 4, where the solids content was 25% by weight, showed very low waterproofing performance compared to Example 7, which had a solid content of 15% by weight.

이상에서는 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The above has been described with reference to embodiments, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

Claims (15)

합성 섬유들로 형성되고, 상기 합성 섬유 총 중량 대비 15 중량% 미만의 카본 블랙을 포함하고,
상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5이며,
5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O의 내수압을 가지고,
공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec인, 나노 멤브레인.
It is formed of synthetic fibers and contains less than 15% by weight of carbon black relative to the total weight of the synthetic fibers,
The aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5,
It has a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O,
A nanomembrane having an air permeability of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec.
제1항에 있어서,
상기 합성 섬유는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐알코올, 또는 이들의 조합을 포함하는, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
The synthetic fiber is polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylate, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, or these. A nanomembrane containing a combination of.
제2항에 있어서,
상기 합성 섬유는 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하는, 나노 멤브레인.
According to paragraph 2,
A nanomembrane wherein the synthetic fiber includes polyvinylidene fluoride.
제1항에 있어서,
상기 카본 블랙 입자는 상기 합성 섬유에 분산된 형태로 포함된, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
A nanomembrane wherein the carbon black particles are dispersed in the synthetic fiber.
제1항에 있어서,
상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.3 내지 4인, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
A nanomembrane wherein the aspect ratio of the carbon black particles is 1.3 to 4.
제1항에 있어서,
상기 카본 블랙 입자의 직경은 10 nm 내지 2000nm인, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
A nanomembrane wherein the carbon black particles have a diameter of 10 nm to 2000 nm.
제1항에 있어서,
상기 나노 멤브레인은 상기 합성 섬유가 전기 방사에 의해 부직포 형태로 집적된, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
The nanomembrane is a nanomembrane in which the synthetic fibers are integrated into a non-woven fabric by electrospinning.
제1항에 있어서,
상기 나노 멤브레인은 ASTM D 882 측정방법에 따라 측정한 탄성율이 50 MPa 내지 1,000 MPa인, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
The nanomembrane has an elastic modulus of 50 MPa to 1,000 MPa, as measured according to the ASTM D 882 measurement method.
제1항에 있어서,
상기 나노 멤브레인은 기공도가 50% 내지 90%이고, ASTM D 737 측정방법에 따라 측정한 공기 투과도가 1ccs 내지 10ccs인, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
The nanomembrane has a porosity of 50% to 90% and an air permeability of 1ccs to 10ccs measured according to the ASTM D 737 measurement method.
제1항에 있어서,
상기 나노 멤브레인은 KS K ISO 811 측정방법에 따라 측정한 내수압이 5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O인, 나노 멤브레인.
According to paragraph 1,
The nanomembrane has a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O measured according to the KS K ISO 811 measurement method.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 나노 멤브레인을 포함하고,
상온(20℃±5℃)에서 5 m 이상의 수압에서 30 분 이상 누수되지 않는 수압 방수성을 가지고, 음향 투과 손실이 1000 Hz에서 5 dB 미만이고,
1 PSI 압력에서 통기성이 30 cc/min 이상인, 방수성 통기 시트.
Comprising a nanomembrane according to any one of claims 1 to 10,
It has water pressure resistance that does not leak for more than 30 minutes under water pressure of 5 m or more at room temperature (20℃±5℃), and the sound transmission loss is less than 5 dB at 1000 Hz.
Waterproof, breathable sheeting with a breathability of at least 30 cc/min at 1 PSI pressure.
제11항에 있어서,
상기 방수성 통기 시트는 하기 저온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 고온 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않고, 하기 열충격 조건에서 5 m 이상의 수압에서 30분 이상 누수되지 않는, 방수성 통기 시트:
[저온 조건]
누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 -20℃의 온도에 72시간 노출시킴
[고온 조건]
누수 측정 이전에 상기 방수성 통기 시트를 50℃의 온도, 95% 습도에 72시간 노출시킴
[열충격 조건]
누수 측정 이전에 -40℃ 및 85℃ 온도에 각각 1시간 노출시키는 사이클을 30회 반복함.
According to clause 11,
The waterproof ventilation sheet does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the low temperature conditions below, does not leak for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the following high temperature conditions, and leaks for more than 30 minutes at a water pressure of 5 m or more under the following thermal shock conditions. Non-waterproof, breathable sheets:
[Low temperature conditions]
The waterproof ventilated sheet was exposed to a temperature of -20°C for 72 hours prior to water leakage measurement.
[High temperature conditions]
Before measuring water leakage, the waterproof ventilation sheet was exposed to a temperature of 50°C and 95% humidity for 72 hours.
[Thermal shock conditions]
Prior to measuring water leaks, the cycle of exposure to -40℃ and 85℃ temperatures for 1 hour each was repeated 30 times.
제11항에 있어서,
상기 방수성 통기 시트는 상기 나노 멤브레인 일면 또는 양면에 점착층을 더 포함하는, 방수성 통기 시트.
According to clause 11,
The waterproof breathable sheet further includes an adhesive layer on one or both sides of the nanomembrane.
합성 섬유 방사용액 및 카본 블랙 입자를 혼합하여 얻은 혼합 방사용액을 준비하는 단계; 및
상기 혼합 방사용액을 전기 방사하여 카본 블랙 입자를 포함하는 합성 섬유들이 다수의 기공을 포함하는 부직포 형태로 집적된 나노 멤브레인을 얻는 단계;를 포함하고,
상기 카본 블랙 입자는 상기 나노 멤브레인 총 중량 대비 15 중량% 미만으로 포함되고,
상기 카본 블랙 입자의 종횡비는 1.0 내지 5 이며,
5,000 mmH2O 내지 15,000 mmH2O의 내수압을 가지고,
공기 투과도가 1 cm3/cm2/sec (ccs) 내지 10 cm3/cm2/sec인, 나노 멤브레인 제조방법.
Preparing a mixed spinning solution obtained by mixing a synthetic fiber spinning solution and carbon black particles; and
A step of electrospinning the mixed spinning solution to obtain a nanomembrane in which synthetic fibers containing carbon black particles are integrated in the form of a non-woven fabric containing a plurality of pores,
The carbon black particles are contained in less than 15% by weight relative to the total weight of the nanomembrane,
The aspect ratio of the carbon black particles is 1.0 to 5,
It has a water pressure of 5,000 mmH 2 O to 15,000 mmH 2 O,
A method of manufacturing a nanomembrane having an air permeability of 1 cm 3 /cm 2 /sec (ccs) to 10 cm 3 /cm 2 /sec.
제14항에 있어서,
상기 합성 섬유 방사용액은 합성 섬유 원료를 용매에 용해시키어 준비되고, 상기 합성 섬유 원료는 고형분 기준으로 5 중량% 초과, 25 중량% 미만으로 포함되며,
상기 혼합 방사용액은 점도가 100 cp 내지 3000cp이고, 전기전도도가 10 μS/cm 내지 40 μS/cm인, 나노 멤브레인 제조방법.
According to clause 14,
The synthetic fiber spinning solution is prepared by dissolving synthetic fiber raw materials in a solvent, and the synthetic fiber raw materials are contained in an amount of more than 5% by weight and less than 25% by weight based on solid content,
The mixed spinning solution has a viscosity of 100 cp to 3000 cp and an electrical conductivity of 10 μS/cm to 40 μS/cm.
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