KR910003716B1 - 폴리우레탄 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폴리우레탄 필름의 제조방법

본 발명은 폴리우레탄 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조된 필름내에 균일한 미세기공(micropore)이 형성되도록 하므로서, 강도 및 투습성이 동시에 우수하게 되도록하는 폴리우레탄 필름의 제조방법에 관한 것이다.

종래에도 폴리우레탄 필름을 제조하기 위한 여러가지 방법들이 소개되어 왔다.

이들 중에서 가장 널리 사용되고 있는 습식법은 원단기재상에다 적당한 충전물을 충전시키고, 이를 발수처리시킨 다음, 그 위에다 폴리우레탄 유기 용제용액을 도포하고, 이를 습식응고 및 수세한 후 건조하여 필름을 박리시키는 일련의 공정으로 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법으로 폴리우레탄 필름을 제조하게 되면 우선 그 제조과정중에 수지용액이 백롤러(Back roller)사이로 흘러나오는 소위 삼출 현상을 방지하기 위하여 원단기재에다 적당한 충전물을 충전해야 하는 등 일련의 제조공정이 복잡하고, 특히 이와 같은 방법으로 제조된 폴리우레탄 필름의 다공층에는 미세기공과 함께 다수의 거대기공(macrovoid)도 공존하고 있어서 필름의 강도를 현저하게 약화시키는 결정적인 원인이 된다. 따라서 원단기재로부터 필름을 박리시킬때 필름의 부분적으로 절단되거나 찢어지게 되므로서 작업성이 매우 불량하게 되는 문제점이 있었다.

일반적으로 폴리우레탄 필름내에 있는 다공층은 그 제조과정에서 습식도포액의 용매와 비용매가 상호교환 되면서 형성된다고 알려져 있는데, 여기서 용매와 비용매 상호간의 교환속도나 양에 의해서 다공층의 기공도 즉, 기공의 크기나 기공의 분포밀도 등이 변하게되는 것이다. 이때, 기공의 크기가 증가하게되면 제조된 필름의 통기성은 증가하게되나 그 필름의 강도가 결정적으로 약화되고 또한, 필름의 강도를 높이기위하여 폴리우레탄 유기용제용액의 점도를 증가시키면 필름의 강도는 다소 증가 되나 다공층의 기공도가 낮아져서 폴리우레탄 필름의 적당한 투습성을 발휘할 수 없게 되는 것이다. 따라서, 폴리에스테르 필름의 투습도와 강도가 동시에 우수하도록 하기 위해서는 그 다공층내에 거대기공이 없으면서 미세기공만 균일하게 형성되어 있어야 한다.

이에 본 발명자들은 폴리우레탄 필름내에 있는 다공층의 형성이 그 제조과정중에 원단기재에 도포하게 되는 폴리우레탄 유기극성 용제욕액의 용매와 비용매 사이의 교환거동이나 속도에 의해서 결정적인 영향을 받는다는데 주목하여 연구노력한 결과, 상기 교환거동이나 속도는 폴리우레탄 중합체 분자사이의 분자간 결합이나 분자내결합에 따라 좌우된다는데 착안하여 이를 조절하는 수단으로 염 형태의 셀룰로오스 유도체를 사용하므로서 본 발명에 이르게 된 것이다.

본 발명은 폴리우레탄 필름의 내부에 균일한 미세기공이 형성되도록 하기 위하여, 폴리우레탄 중합체의 용매와 비용매에 대하여 같은 상용상(compatibility)을 가지는 염 형태의 셀룰로오스 유도체를 폴리우레탄 중합체와 혼합하고, 이를 원단기재상에 도포하여 폴리우레탄 필름을 제조함으로써, 강도 및 투습성이 동시에 우수하게 되도록함은 물론, 충전공정 등을 실시하지 않게 되므로서 일련의 공정이 훨씬 간소하게된 폴리우레탄 필름의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 투습성 폴리우레탄 필름을 제조함에 있어서, 발수처리된 원단기재의 편면에다, 폴리우레탄 중합체에 대하여 10 내지 50중량% 만큼의 다음 구조식(Ⅰ)로 표시되는 소디움 셀룰로오스 설페이트를 용해시켜서된 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액을 도포한 다음, 이를 1 내지 30% DMF수용액중에서 응고시키고, 이를 수세건조하여서 되는 것을 특징으로 하는 투습성 폴리우레탄 필름의 제조방법인것이다.

여기서 n 은 200 내지 1000인 정수이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 우선 원단기재를 종래의 방법으로 발수처리시킨 다음, 그 위에다 바로 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액을 도포하게 되는데, 본 발명에 따른 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액은 폴리우레탄 중합체에 대하여 10 내지 50중량%의 상기 구조식(Ⅰ)로 표시되는 소디움 셀룰로오스 설페이트를 용해시킨 것이다.

본 발명에 사용되는 상기 구조식(Ⅰ)의 소디움 셀룰로오스 설페이트는 셀룰로오스의 글루코스단위당 치환된 설페이트기의 치환도가 0.8 내지 1.2인 수용성 셀룰로오스 유도체의 일종으로서, 디메틸 포름아미드나 디메틸 설폰아미드에 용해되고, 특히 물에 대한 용해도가 매우 우수한 것이다. 또한 상기 소디움 셀룰로오스 설페이트는 폴리우레탄 분자사슬 사이의 분자간 결합이나 분자내 결합, 특히 수소결합을 감소시켜 물과 DMF사이의 상호교환 속도를 적당히 조절하므로서 폴리우레탄 필름내에 균일한 미세기공이 형성되도록 하는 것이다.

이와 같이하여 발수처리된 원단기재에 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액을 도포하고 난 후에는 이를 1내지 30%의 DMF수용액중에서 응고시키고 종래의 방법으로 수세, 건조하여 원단기재로부터 폴리우레탄 필름을 박리시킨다.

이와 같이하여 제조되는 폴리우레탄 필름은 짧은지름(b)에 대한 긴지름(a)의 비율(a/b)이 1.0 내지 2.0이고, 긴지름(a)의 20㎛이하인 미세기공이 균일하게 형성되어 있으며, 또한 기공도가 50% 이상이고, 100㎛의 두께에서 겉보기 중량이 20 내지 60g/㎡이며, 인장강도는 120kg/㎠이다.

한편, 본 발명에 따른 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액을 사용하게 되면 소디움 셀룰로오스 설페이트의 첨가에 따른 점도상승으로 인하여 원단기재에다 적당한 충전물을 충전시키지 않더라도 수지액의 삼출현상을 방지할 수가 있고, 또한 용해도가 높기 때문에 응고 및 수세공정에서 용이하게 추출될 수 있다.

이하, 본 발명에 대한 실시예를 들어 보면 다음과 같다.

[실시예 1]

70데니어 나일론 직물(경사밀도 114올/인치, 위사밀도 96올/인치)을 1.5%의 실리콘 발수제로 처리하고, 여기에다 다음과 같은 조성을 갖는 수지액(A)을 250g/yd로 도포한 다음, 이를 5% DMF수용액중에서 5분간 응고시키고, 60℃로 조절된 수세조에서 충분히 수세시킨 후, 100℃의 온도에서 2분간 건조시켜서 상기 원단기재로부터 풀리우레탄 필름을 박리시킨다.

*수지액(A)의 조성

· 폴리에스테르계 폴리우레탄 중합체…30중량부

· DMF…80중량부

· 소디움 셀룰로오스 설페이트…5중량부

· 색소…3중량부

· 트리이소시아네이트계 가교제…2중량부

[비교예 1]

수지액(A) 대신에 다음과 같은 조성을 갖는 수지액(B)을 사용하는것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시한다.

*수지액(B)의 조성

· 폴리에스테르계 폴리우레탄 중합체…30중량부

· DMF…80중량부

· 음이온계면 활성제…1중량부

· 비이온계면 활성제…1중량부

· 색소…3중량부

· 트리이소시아네이트계 가교제…2중량부

[비교예 2]

상기 수지액(B)에다 실리카겔 5중량부를 추가적으로 첨가하는것 이외에는 상기 비교예 2와 동일한 방법으로 실시한다.

[실시예 2]

70데니어 나일론직물(경사밀도 142올/인치, 위사밀도 104올/인치)을 1%의 실리콘계 발수제로 처리하고, 여기에다 다음의 조성을 갖는 수지액(C)을 240g/yd로 도포한 다음, 이를 5% DMF수용액중에서 5분간 응고시키고, 60℃로 조절된 수세조 내에서 충분히 수세시킨 후, 100℃의 온도에서 2분간 건조하여 박리시킨다.

*수지액(C)의 조성

· 폴리에스테르계 폴리우레탄 중합체…30중량부

· DMF…80중량부

· 소디움 셀룰로오스 설페이트…7중량부

· 색소…3중량부

· 이소포론디이소시아네이트…2중량부

· 비이온계면 활성제…1중량부

· 음이온계면 활성제…1중량부

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리우레탄 필름을 전자현미경으로 분석한 결과, 상기 실시예에 따라 제조된 폴리우레탄 필름내에는 짧은지름(b)에 대한 긴지름(a)의 비율(a/b)가 1.3 내지 1.7이고, 최대지름이 1.5㎛인 미세기공이 균일하게 형성되어 있었다. 그러나 상기 비교예에 따라 제조된 폴리우레탄 필름내에는 다수의 거대기공이 형성되어 있어서 필름박리시 부분적인 파열이 일어나고, 내수압이 낮아 누수현상이 나타났다. 다음 표 1은 이들 각각의 폴리우레탄 필름에 대한 물성을 비교하여 나타낸 것이다.

[표 1]

* 내수압은 30% 인장시의 내수압임.

* 기계적으로 적정한 박리강력은 30 내지 60g/㎠임.

Claims (3)

1. 폴리우레탄 필름을 제조함에 있어서, 발수처리된 원단기재의 편면에다, 폴리우레탄 중합체에 대하여 10 내지 50중량%의 다음 구조식(Ⅰ)으로 표시되는 소디움 셀룰로오스 설페이트를 용해시켜서 된 폴리우레탄 소디움 셀룰로오스 설페이트 유기용제용액을 도포하고 이를 공지의 방법으로 습식응고 및 수세, 건조하고, 박리시켜서 되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 필름의 제조방법.

   

   여기서 n은 200 내지 1000인 정수이다.
2. 제 1 항에 있어서, 소디움 셀룰로오스 설페이트는 셀룰로오스 글루코스 단위당 치환된 설페이트기의 치환도가 0.8 내지 1.2인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄 필름에는 그 내부에 짧은지름(b)에 대한 긴지름(a)의 비율이(a/b)이 1.0 내지 2.0이고, 긴지름(a)이 20㎛이하인 미세기공이 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.