KR101403468B1 - 원단코팅용 수지조성물 및 그를 이용하여 표면처리된 원단 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 아크릴 에멀젼 수지의 고형분 100 중량부에 대하여; 이소시아네이트계 가교제 1 내지 10 중량부; 및 고형분 기준으로 5 내지 30 중량부의 실리콘계 에멀젼 수지를 포함하는 원단코팅용 수지조성물 및 그를 이용하여 표면처리된 원단을 제공한다.
본 발명의 수지조성물이 적용된 원단은 부드럽고 얇아 작은 부피로 접을 수 있으며, 드라이크리닝성, 세탁내구성 등이 뛰어난 이지 캐어성 스포츠 웨어용 원단에 적합하다.

Description

원단코팅용 수지조성물 및 그를 이용하여 표면처리된 원단{RESIN COMPOSITION FOR COATING FABRICS AND COATED FABRICS USING THE SAME}

원단코팅용 수지조성물 및 그를 이용하여 표면처리된 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실리콘 에멀젼 수지와 아크릴계 에멀젼 수지를 포함하여, 직물이나 편물등의 원단에 박막으로 코팅하는 경우 통기성과 방풍성 및 다운푸루프성을 유지하면서도 드라이크리닝성, 세탁내구성 등을 향상시킬 수 있는 원단코팅용 수지조성물 및 그를 이용하여 표면처리된 원단에 관한 것이다.

산업의 고도화와 더불어 주 5일 근무제 확산 및 웰빙 붐은 생활패턴을 크게 변화시켜 여가 시간의 증대와 직장에서의 복장 자율화, 요가, 헬스 등의 생활스포츠의 사회적 분위기 확산으로 인해 전문 스포츠 선수뿐만 아니라 일반인에게까지 스포츠가 일상적인 것으로 변하면서 스포츠를 훈련이 아닌, 취미로 즐기는 경향이 점차 높아져 이러한 소비자층으로부터 기능성과 패션성이 가미된 스포츠 웨어에 대한 수요가 생겨나고 스포츠 기반의 캐주얼 웨어와 다른 패션을 중심으로 하는 새로운 캐주얼 스포츠 웨어(캐포츠) 시장이 성장단계에 있다.

새로운 캐포츠용 소재 등장 및 다변화된 여러 분야에서 사회적 활동이 활발해짐에 따라, 기존의 정장 스타일보다는 활동적이고 착용이 편리한 캐주얼을 선호하는 경향이 있으며, 이러한 소비자들의 요구를 충족시키기 위해서는 기존 기능성 제품에 착용성 향상을 위한 감성 발현과 활동성을 향상시킬 수 있는 신축성이 반드시 요구된다.

인체의 피부는 일상생활에 있어 끊임없이 활동하면서 이완과 수축이 반복됨에 따라, 착용 및 활동편의성을 향상시키기 위해 피부에 접촉하는 의복 또한 피부와 마찬가지로 신축성이 요구되며, 이를 위해서는 의복에 적정한 여유를 부여하거나 신장 회복성이 우수한 신축성 소재를 사용할 필요가 있다.

상기 신축성 소재는 착용시 밀착성과 신축에 따른 원상회복이 가능하여 착용자에게 편안함과 보다 나은 활동성을 부여할 수 있어 최근 신축성 소재에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그에 따른 신축성 캐포츠 의류제품의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

이러한 캐포츠용 의류 개발 및 상품화 추세는 제품의 기본 기능성에 소재의 `신축성` 부여를 통한 활동성 증진, `편안함` 부여를 통한 소비자의 감성 충족, `고기능성`의 부가를 통한 착용쾌적성과 취급용이성 등에 초점을 맞춰 다양한 개발이 이루어지고 있다.

이에, 현재까지도 특유의 신축성과 부드러움 등으로 각광받고 있는 니트 소재는 스포츠 의류로 적용되고 있다. 그러나 상기 니트 소재는 스포츠 웨어 등의 기본 기능인 방풍성능과 투습방수 성능에 있어 한계가 있기 때문에 다양한 제품개발이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

신축성 소재의 제품 다양화를 위해 방풍성과 투습, 방수성을 부여하기 위한 가공방법으로는 필름 라미네이팅(film laminating) 가공을 들 수 있으나, 상기 필름라미네이팅은 이에 따라 제조된 제품의 방수성 및 방풍성은 우수하지만 니트 특유의 신축성을 저해시킬 뿐만 아니라 사용되는 멤브레인의 박리와 취화현상 등의 여러 가지 문제점이 있다.

이에 따라, 신축성 소재 고유의 신축성을 최대한 유지하면서 방풍성과 통기성을 균형있게 발현시킬 수 있는 환경친화형 수지를 이용한 초박막 코팅 기술을 적용하면 필름 라미네이팅 가공에서 해결하지 못하는 통기성의 문제와 박리, 취화 등의 문제점을 모두 해결할 수 있으며, 코팅액에 추가하는 기능성 가공제의 용도에 따라 다양한 기능성을 부여할 수 있어 부가가치 창출에 큰 기여를 할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 아크릴계 에멀젼 수지와 실리콘 에멀젼 수지를 포함하여, 직물이나 편물등의 원단에 박막으로 코팅하는 경우 통기성, 방풍성 및 다운푸루프성을 유지하면서도 드라이크리닝성, 세탁내구성 등을 향상시킬 수 있는 원단코팅용 수지조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 수지 조성물이 표면처리된 원단을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원단코팅용 수지조성물은 아크릴 에멀젼 수지의 고형분 100 중량부에 대하여; 이소시아네이트계 가교제 1 내지 10 중량부; 및 고형분 기준으로 5 내지 30 중량부의 실리콘 에멀젼 수지를 포함하는 것이다.

상기 아크릴계 에멀젼 수지는 C1 내지 C10의 알킬기 또는 알콕시알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬과; 관능성 아크릴 유도체와의 공중합체를 고형분으로 10 내지 70중량%의 범위로 포함하는 수분산체인 것이 바람직하다.

상기 공중합체는 (메타)아크릴산 알킬, 아크릴로니트릴 및 아크릴산의 공중합체인 것이 특히 바람직하다.

상기 이소시아네이트계 가교제는 블록-이소시아네이트(blocked isocyanate)인 것이 바람직하다.

상기 실리콘 에멀젼 수지는 반복단위인 실록산(-SiO-)의 규소 원자에 C1~C10의 알킬, 알케닐 또는 할로겐이 치환되고, 반응성 치환기에 의하여 말단이 치환된 폴리오르가노실록산이 친수성 용매에 에멀젼 상태로, 고형분을 기준으로 10 내지 70 중량%의 범위로 분산된 것이 바람직하다.

상시 반응성 치환기는 히드록시, C1~C10의 알콕시, C1~C10의 알콕시알콕시, 옥심, 엔옥시, 아세톡시, C1~C10의 트리알킬 실릴, 아미노, 아미녹시 및 아미드로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.

상기 원단코팅용 수지조성물은 리온형 점도계로 측정한 점도가 3,000 내지 10,000mps인 것이 바람직하다.

상기 원단은 불소계 수지로 발수처리된 것이 바람직하다.

상기 발수처리의 발수도는 90 내지 95인 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 원단은 상기 원단코팅용 수지조성물이 표면코팅 처리된 것이다.

상기 수지조성물을 이용하여 직물이나 편물에 박막으로 코팅을 함으로써 부드럽고 얇아 작은 부피로 접을 수 있으며, 드라이크리닝성, 세탁내구성 등이 뛰어나 이지 캐어성 스포츠 웨어용 원단을 제조할 수 있다. 상기 원단은 친환경 코팅수지로 이루어지기 때문에 피부에 직접 닿는 홑겹용 방풍웨어 뿐만 아니라 겨울용 다운웨어용 겉감으로도 훌륭한 이점이 있다.

본 발명의 수지코팅 원단은 그 코팅 재료를 적당히 도포함으로써 편물의 장점을 살리고 단점을 보완하는 것이 가능한 효과가 있다. 예를 들면, 편물을 방수성, 방풍성, 방한용 용도로 사용하는 것을 가능하게 하는 것 외에 세탁 등의 화학적, 물리적 작용으로부터 미치는 영향을 적게하는 것이 가능하여 쾌적성을 많이 요구하는 액티브 스포츠웨어에 적용하면 좋다.

아울러, 본 발명은 투습성 및 통기성을 부여하여 통기방수 가공을 행하므로 기저귀 카바, 생리대, 중간 내의로서의 용도에 적용되는 효과도 있다.

본 발명의 원단코팅용 수지조성물은 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부에 대하여; 이소시아네이트계 가교제 1 내지 10 중량부; 및 실리콘 에멀젼 수지 5 내지 30 중량부를 포함한다. 이하 각 성분을 구체적으로 설명한다.

1. 아크릴계 에멀젼 수지

아크릴계 에멀젼 수지는 섬유 원단상에 코팅시 폴리우레탄 수지와 비교하여 반발탄성 효과를 발현시키는 우레탄 관능기가 존재하지 않아 특유의 부드러운 터치를 가지며, 또한 섬유에의 접착성이 뛰어나 세탁시 박리현상에 강한 장점을 가지고 있다.

상기 목적으로 사용되는 아크릴계 에멀젼 수지는 C1 내지 C10의 알킬기 또는 알콕시알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬과; 관능성 아크릴 유도체와의 공중합체를 사용한다.

상기 (메타)아크릴산 알킬로서는 예를 들어, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 2이상의 혼합으로 사용될 수 있다. (메타)아크릴산 알콕시 알킬로서는 예를 들어, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-프로폭시에틸(메타)아크릴레이트, 2-부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시프로필(메타)아크릴레이트, 3-메톡시프로필(메타)아크릴레이트 등이 있다.

상기 관능성 아크릴 유도체는 불포화기 함유 카르복시산, 불포화기 함유 니트릴, 또는 불포화기 함유 아미드이다. 상기 불포화기 함유 카르복시산으로서는 예를 들어, (메타)아크릴산, α-클로로아크릴산, α-클로로메틸아크릴산, 크로톤산, 신남산 등의 모노에틸렌성 불포화 1가 카르복실산류; 이타콘산, 무수 이타콘산, 말레인산, 무수 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산 등의 모노에틸렌성 불포화 다가 카르복실산류; 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 2 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

상기 불포화기 함유 니트릴은, 예를 들면, 아크릴로니트릴이다.

상기 불포화기 함유 아미드는, 예를 들면, (메타)아크릴아미드이다.

상술한 아크릴 공중합체를 사용하는 아크릴계 수지는, 상기 아크릴 수지를 고형분으로 10 내지 70중량%의 범위로 포함하는 수분산 상태의 에멀젼 수지를 사용한다.

상기 아크릴계 에멀젼 수지의 입자크기는 바람직하게는 평균입자크기가 500nm 이하의 것을 사용한다. 한편, 아크릴 에멀젼 수지의 분자량에 관하여는 특별한 제한은 없다.

아크릴계 에멀젼 수지는 상업적으로 시판되는 제품을 구입하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 일본 토우페社의 XA-5617 제품은 C2 내지 C4의 알킬 아크릴레이트 혼합물과, 아크릴산 및 아크릴로니트릴의 공중합체가 45중량%의 농도로 에멀젼 상태로 수분산된 분산체이다.

한편, 상업적으로 시판되는 아크릴 에멀젼 수지는 pH-조절형일 수 있다. 이 목적으로 첨가되는 pH-조절제로서는, 염기성 화합물이라면 어느 것이라도 가능하며, 예를 들어, 암모니아수, 수산화칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액, 4급 알킬암모늄히드록사이드 등이 아크릴 에멀젼 수지의 pH-조절을 목적으로 사용될 수 있다.

상업적으로 판매되는 원단코팅용 아크릴 에멀젼의 점도는 20℃에서 리온형 점도계로 측정한 점도가 1500mps 이하이다. 리온형 점도계는 당업계에 공지된 점도측정기이다. 따라서, 이를 그대로 원탄코팅용으로 사용하는 경우에는 점도가 낮아, 작업과정, 예를 들어 침지 코팅 후 건조 등의 과정에서, 건조 전 도포두께가 변한다거나 과도하게 침투하여 코팅두께 불균일 및 터치의 불량이 발생할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 아크릴 에멀젼 수지에는 증점제가 추가되는 것이 바람직하다. 상기 증점제는 통상 아크릴산의 금속염을 포함하는 아크릴 단량체의 공중합체가 물 등의 극성 용매에 분산된 분산체이다. 아크릴산의 금속염을 제외한 나머지 아크릴 단량체는 상술한 바와 같다.

상기 증점제 역시 시판되는 제품을 구입하여 사용할 수 있으며, 예를 들어, 일본 토우페사의 제품번호 XA-3777를 들 수 있다.

특정 이론과 결부시킬 의도는 아니나, 증점제의 증점 원리는 에멀젼 사이에 증점제가 침투한 다음 팽윤됨으로써 전체 아크릴 에멀젼의 점도가 상승하는 원리로 이해된다.

상기 증점제가 첨가된 것으로서 후술하는 가교제 및 실리콘 에멀젼 수지를 포함하는 전체 원단코팅용 조성물의 점도는 리온형 점도계로 측정한 점도가 3,000 내지 10,000mps로 조절되는 바람직하다. 점도가 3,000mps에 이르지 못하면 코팅제가 원단 내부에 과도하게 침투되어 터치가 심하게 뻣뻣하게 되거나 원하는 도포효과를 얻지못하는 문제점이 있고, 10,000mps를 초과하면 균일한 도포가 어렵고 과도하게 도포량이 많게 되어 경량코팅에 저해요소가 된다.

2. 이소시아네이트 가교제

두 번째 조성이 되는 이소시아네이트 가교제는 당업계 공지의 지방족 및/또는 방향족 이소시아네이트를 사용할 수 있다. 지방족 이소시아네이트로서는 대표적으로, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI)가 사용될 수 있다. 방향족 디이소시아네이트로서는, 예를 들어, 톨루엔 디이소시아네이트(toluene 2,4-diisocyanate, TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate, MDI) 등이 업계에 널리 알려진 이소시아네이트이다. 이들중, TDI, MDI의 경우에 있어 톨루엔 또는 벤젠환에 치환되는 두 개 이상의 이소시아네이트 관능기의 치환위치는 임의적이다. 공지의 이소시아네이트계 가교제의 또다른 예로서, 폴리머릭 MDI를 들 수 있다.

특히 바람직하게는, 이소시아네이트계 가교제로서 블록이소시아네이트(blocked) isicyanate)를 사용한다. 상기 블록이소아이네이트는 지방족·지환족 디이소시아네이트의 활성 치환기인 -NCO 관능기중 하나 이상을, 알콜(ROH)과 반응시켜 NC(=O)-OR의 형태로 변성시킨 것을 말한다. 상기 알코올은 모노 알콜이거나 또는 다가 알콜일 수 있다. 상기 변성된 블록 이소시아네이트는 열해리성을 가져, 상온에서는 변성된 형태의 관능기를 가지나, 고온에서는 다시 이소시아네이트와 알코올로 해리되고, 해리·생성된 이소시아네이트가 가교제의 역할을 한다. 통상적인 해리온도는 90 내지 160℃이다.

본 발명에 있어서 사용가교제로서 블록이소시아네이트를 사용하는 경우에는 코팅액의 가사 시간을 늘려주고 경시에 따른 수지조성물의 점도 등 유동특성 변화를 최소화할 수 있다는 추가적인 장점이 있다.

상업적으로 구입 가능한 블록 이소시아네이트는 분체상이거나 또는 적절한 용매에 에멀젼 상태로 분산된 것이다. 시판되는 블록이소시아네이트로서는 예를 들어, 일본 미키리켄社의 제품번호 MBX-11이 있다.

상기 이소시아네이트계 가교제의 함량은 실리콘 에멀젼 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게는 이소시아네이트계 가교제 1 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량부를 사용한다. 상기 가교제의 함량은 예를 들어, 에멀젼 상태인 경우 고형분을 기준으로 한다. 가교제의 함량이 1 중량부에 이르지 못하면 원단소재와 실리콘 수지 및/또는 후술되는 아크릴계 수지와의 결합이 충분치 않아, 제조되는 원단의 세탁내구성 등이 떨어지는 문제점이 있다. 반면, 10 중량부를 초과하는 경우에는 원단과 조성물의 구성성분들과의 결합이 과도하여 원단의 신축성이 떨어지게 되어, 캐포츠 의류용 소재로서 부적합하게 된다.

3. 실리콘 에멀젼 수지

본 발명의 원단코팅용 수지조성물에 있어 그 일 조성이 되는 실리콘 에멀젼 수지는 폴리오르가노실록산이 물 및/또는 알코올 등의 친수성 용매에 에멀젼 상태로 분산된 것이다. 상기 실리콘 에멀젼 수지는 통상 고형분을 기준으로 10 내지 70 중량%의 범위의 폴리오르가노실록산 함량을 갖는다.

아크릴 에멀젼 수지를 코팅용 조성물로 단독으로 사용하는 경우에는 아크릴수지 특유의 스티키한 성질 때문에 건조 후에도 약간의 점착성을 가진다. 본 발명에서는 이를 보완하고, 원단코팅용 조성물에 블록킹 방지역할을 부여하기 위해 적량의 실리콘 에멀젼을 아크릴수지와 트러블 없이 혼용한다.

본 발명에서 폴리오르가노실록산이라 함은 반복단위인 실록산의 규소 원자에 C1~C10의 알킬, 페닐, 알케닐 또는 할로겐, 바람직하게는 알킬 또는 페닐이 치환된 폴리실록산을 말한다.

상기 폴리오르가노실록산은 바람직하게는 반응성 치환기에 의하여 말단이 치환된 폴리오르가노실록산이다. 이때, 상기 반응성 치환기로는 예를 들어, 히드록시, C1~C10의 알콕시, C1~C10의 알콕시알콕시, 옥심, 엔옥시, 아세톡시, C1~C10의 트리알킬 실릴, 아미노, 아미녹시, 아미드 등이 있다. 이들은 혼합물 형태로 사용될 수 있다. 특히 바람직하게는 히드록시기에 의하여 말단이 치환된 폴리오르가노실록산이다.

상기 폴리오르가노실록산의 분자 구조는 직쇄상, 분지상, 망상 또는 이들의 혼합형태일 수 있다. 바람직하게는 직쇄 또는 부분적으로 분지된 직쇄인 폴리오르가노실록산을 사용한다.

본 발명에서 상기 폴리오르가노실록산으로 이루어진 에멀젼의 입자크기는 500nm 이하, 바람직하게는 300nm 이하이다.

한편, 상업적으로 구입이 가능한 폴리오르가노실록산은 그 합성과정에 불순물로서 소량의 실록산 올리고머(예를 들면, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산 등), 촉매잔사, 이온성 또는 비이온성의 유화제 등이 포함되어 있을 수 있다. 그러나, 그 함량이 고형분 전체중량 대비 10 중량% 이하인 경우, 바람직하게는 5 중량% 이하인 경우에는 본 발명의 조성물이 적용되는 원단코팅에 있어, 피막강도나 밀착성에 영향을 미치지는 않는다. 상기 유화제로서는 대표적으로, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성 계면활성제들로서 이들은 당업계에 공지된 것들이다.

상업적으로 구입이 가능한 폴리오르가노실록산의 분자량은 중량평균 분자량이 1000 내지 1,000,000의 것으로, 본 발명의 조성물에서 상기 폴리오르가노실록산의 분자량에는 특별한 제한이 없다.

본 발명의 원단코팅용 조성물에 첨가되는 실리콘 에멀젼 수지의 함량은, 고형분을 기준으로 아크릴 에멀젼 수지 100 중량부에 대하여, 실리콘 에멀젼 수지 5 내지 30 중량부의 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 에멀젼 수지의 사용량이 5 중량부에 이르지 못하면 코팅면이 끈적끄적해지는 문제점이 있고, 30 중량부를 초과하는 경우에는 접착내구성이 약해질 뿐만이 아니라 원가상승의 요인이 될 수 있다.

4. 코팅의 대상이 되는 원단, 코팅방법

본 발명에서 코팅의 대상이 되는 원단이라 함은 섬유원사로 만든 제품, 예를 들어 직물(woven), 편물(knitted), 펠트, 등을 포함한다. 특히, 본 발명의 수지조성물은 캐포츠용 의류에 적합한 원단에 적용하기 위한 것이다. 캐포츠용 의류에 사용되는 원단의 소재로서는 통상적으로 나일론, 폴리에스터, 우레탄 스판덱스사 등이나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 원단들 중, 나일론, 스판덱스, 폴리에스테르 등과 같은 소재는 그 소재가 되는 고분자가 반응성 작용기를 분자 내에 가진다. 이들 소재 외에도 제품화되어 시중에서 구입 가능한 직물, 편물등의 원단 표면에는 친수성의 호제,계면활성제,유제 등이 부착되어 있기 때문에 그대로 본 발명의 조성물을 표면처리 하면 발수성을 얻기가 어렵고 내세탁성도 좋지않게 된다.

따라서, 상술한 원단코팅용 조성물을 이용하여 표면처리하는 경우에는 그 결합강도 및 결합량이 지나치게 되어 오히려 원단의 소재보다 탄력성을 잃게 되고, 그 결과 세탁내구성, 통기성 등이 불량하게 될 수 있다. 이에 따라 상기의 소재를 기초로 한 원단들에는 본 발명의 조성물이 코팅되기전 그 표면에 발수처리를 하여 조성물과의 반응성을 적절한 수준으로 제한하는 것이 바람직하다.

원단의 발수처리에는 당업계에 공지된 기술을 적용할 수 있다. 대표적으로는 플루오로카본계의 에멀젼 수지(불소수지)을 침적, 스프레이 등의 방법으로 원단의 표면에 코팅하는 방법이다. 이와 관련하여는 추가적으로, PCT/US2000/033718호, 대한민국 특허공고번호 제1996-0015813호 등에 개시된 기술을 참조할 수 있다.

상업적으로 구입이 가능한 발수코팅용 제품으로는 예를 들어, 아사히케미칼의 아사히가드 #7605인 등의 불소수지 제품이 있다.

한편, 상술한 발수처리를 하는 경우에 있어서, 상기 선발수 처리는 스프레이 테스트법에 의하여 평가한 발수도가 90 내지 95점 정도로 발수도를 조절하여 가공하는 것이 세탁내구성 향상에 바람직하다. 스프레이 테스트법에 의한 발수도 평가방법은 직물의 발수도 내지 내수도에 관한 공지의 평가방법이다. 상기 90 내지 95점 정도의 발수도는 빗물에 대한 발수성능을 가지는 것을 의미한다. 미시적인 관점에서 보면 부분적으로 발수제성분이 결여된 상태이기 때문에 상기 수지조성물이 견고하게 섬유표면과 접착할 수 있는 일종의 앵커역할을 할 수 있는 부분이 존재하는 것이다. 발수도 90점 이하가 되면 통상적으로 허용되는 발수도 성능에 못미치고, 95점 이상이 되면 상기 언급한 바와 같은 이유로 접착성능이 떨어지게 되는 문제가 있다.

상기 원단에 본 발명의 조성물을 적용하여 코팅하는 방법으로서는 다이렉트 코팅방법이 특히 바람직하다. 즉, 본 발명은 특히 편물과 같이 신축성이 뛰어난 것(이하, 간단히 편물이라 함)을 그 양변부를 고정시켜 해당 고정 장치를 작동시킴으로써 소정 폭을 유지 이행시키는 수단과 해당 이행 중의 편물의 일면에 수지를 코팅하는 수단을 통해 원단에 수지조성물을 코팅하는 다이렉트 코팅장치를 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 원단코팅용 수지조성물은 상기 다이렉트 코팅에 적용되는 수지조성물의 점성거동을 적절하게 설계함으로써 직물 또는 편물 원단에 소프트하면서 박막의 균일한 도포를 행할 수 있도록 하는 것이 가능하게 되었다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 코팅용 수지조성물의 제조

다음의 조성을 포함하는 원단코팅용 수지조성물을 제조하였다.

a. 고형분 45 중량% 아크릴로니트릴-아크릴산-아크릴산알킬 공중합체의 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5618改7), 70kg

b. 이소시아네이트계 가교제: 농도 70~79 중량%인 폴리이소시아네이트 성분의 블록이소시아네이트가교제(일본, 미키리켄사, MBX-11), 2kg

c. 18 중량% 농도의 암모니아수, 1kg,

d. 실리콘 에멀젼 수지: 실리콘 수지 함량 23 중량%인 실리콘 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5560A), 30kg

상기 각 조성물을 순차적으로 교반기에 첨가한 다음, 10분간 충분히 혼합하여 점도가 리온형(Rion type) 점도계로 5,000mps가 되도록 아크릴 증점제(일본, 토우페사, XA-3777)를사용하여 점도를 조절하고, 100메쉬 필터망으로 걸러 원단코팅용 수지조성물을 제조하였다.

(2) 나이프 코팅공법에 의한 수지조성물의 다이렉트코팅

50데니어 나이론 스판원단(나이론원사:스판덱스원사=90:10)를 제직 및 염색을 한 후, 불소계 발수제(아사히케미칼, 아사히가드 #7605)를 이용하여 95점의 발수도로 발수가공을 한 다음, 벳칭기 롤에 감긴 상태로 준비하였으며, 이것을 핀텐터 코팅기에 걸고, 1mm 두께의 나이프 코터에 의한 다이렉트 코팅 방법으로 코팅을 수행하였다. 이때, 코팅제 수지조성물은 상기(1)에서 제조된 수지조성물을 사용하였다.

롤에서 풀린 발수 원단이 베드타입의 코팅 헤드부를 통과하면서 코팅 수지조성물이 조직사이로 균일하게 도포되도록 하였다. 그런 다음 표면코팅처리된 원단을 열풍에 의한 건조챔버를 통과시켜 에멀젼 수지 코팅제를 건조시켰다. 5챔버의 열풍 온도는 각각 100, 110, 120, 130℃ 및 150℃로 온도구배를 주었고, 챔버를 통과하는 속도는 10m/min. 이었다.

실시예 2

각 조성을 아래와 같이 하여 수지조성물을 제조하였다.

a. 고형분 45 중량% 아크릴로니트릴-아크릴산-아크릴산알킬 공중합체의 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5618改7), 80kg

b. 이소시아네이트계 가교제: 농도 70~79 중량%인 폴리이소시아네이트 성분의 블록이소시아네이트가교제(일본, 미키리켄사, MBX-11), 2kg

c. 18 중량% 농도의 암모니아수, 1kg,

d. 실리콘 에멀젼 수지: 실리콘 수지 함량 23 중량%인 실리콘 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5560A), 20kg

상기 각 조성물을 순차적으로 교반기에 첨가한 다음, 10분간 충분히 혼합하여 점도가 리온형(Rion type) 점도계로 5,000mps가 되도록 동일한 아크릴 증점제로 조절하고, 100메쉬 필터망으로 걸러 원단코팅용 수지조성물을 제조하였다.

다음으로, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 나이론 스판원단에 다이렉트 코팅방법으로 코팅하였다.

실시예 3

각 조성을 아래와 같이 하여 수지조성물을 제조하였다.

a. 고형분 45 중량% 아크릴로니트릴-아크릴산-아크릴산알킬 공중합체의 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5618改7), 90kg

b. 이소시아네이트계 가교제: 농도 70~79 중량%인 폴리이소시아네이트 성분의 블록이소시아네이트가교제(일본, 미키리켄사, MBX-11), 2kg

c. 18 중량% 농도의 암모니아수, 1kg,

d. 실리콘계 에멀젼 수지: 실리콘 수지 함량 23 중량%인 실리콘 에멀젼 수분산체(일본, 토우페社, XS-5560A), 10kg

상기 각 조성물을 순차적으로 교반기에 첨가한 다음, 10분간 충분히 혼합하여 점도가 리온형(Rion type) 점도계로 5,000mps가 되도록 동일한 아크릴 증점제로 조절하고, 100메쉬 필터망으로 걸러 원단코팅용 수지조성물을 제조하였다.

다음으로, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 나이론 스판원단에 다이렉트 코팅방법으로 코팅하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 실리콘 첨가하지 않은 대신에 아크릴 에멀젼을 100kg으로 처방한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.

상기 실시예 및 비교예들에서 코팅된 원단들에 대하여 내수압, 통기성 및 투습도를 평가하여 아래에 정리하였다. 내수압 측정은 ISO 0811의 방법에 따라, 통기성은 JIS-L1096의 방법에 따라, 투습도는 JISL-1099(A-1법)에 따라 평가하였다.

터치관능평가는 손으로 코팅된원단 표면을 만져서 끈적이는 정도를 평가하였으며, 아래의 표에서, ◎(우수)는 건조한 터치감, ○(양호)는 거의 끈적임을 못 느끼는 수준, △(보통)은 약간의 태키성을 갖는 수준, X(나쁨)은 태키성이 과도하여 불쾌감을 주는 수준으로 상대평가한 결과이다.

		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예
내수압 (mmH2O) ISO 0811	초기	260	310	320	340
	세탁10회	250	300	330	290
	세탁30회	245	305	340	360
통기성 (cc/cm2/sec) JIS-L1096	초기	2.3	1.0	0.5	0.5
	세탁10회	2.9	1.2	0.6	0.5
	세탁30회	3.5	1.5	0.8	0.7
투습도 (g/m2*24hrs) JISL-1099(A-1법)	초기	4,700	2,810	2,500	2450
	세탁10회	5,060	3,150	2,650	2500
	세탁30회	4,900	3,640	3,000	2750
터치 관능평가		◎	○	△	x

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 수지조성물이 코팅된 원단은 30회 세탁 후에도 내수압, 통기성 및 투습도의 변화량이 크지 않아 방수성 및/또는 방한용 의류로서 사용이 가능함을 확인할 수 있다. 추가적으로, 세탁에 의한 물리, 화학적 변화가 적어 본 발명의 수지조성물이 코팅된 원단은 쾌적성을 요구하는 액티브 스포츠웨어에 적합한 것임을 확인할 수 있다.

반면, 비교예의 경우 실리콘이 함유되지않아 코팅면이 스티키(sticky) 하여 코팅면이 피부에 닿으면 불쾌하고, 먼지 등이 잘 달라붙어 부적합한 것을 확인할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양한 형태로의 변형 및 수정이 가능함은 당업자에는 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명한 것이다.

Claims (10)

1. 아크릴계 에멀젼 수지 고형분 100 중량부에 대하여;
   이소시아네이트계 가교제 1 내지 10 중량부; 및
   고형분 기준으로 실리콘계 에멀젼 수지 5 내지 30 중량부를 포함하는 원단코팅용 수지조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 에멀젼 수지는 C1 내지 C10의 알킬기 또는 알콕시알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬과; 관능성 아크릴 유도체와의 공중합체를 고형분으로 10 내지 70중량%의 범위로 포함하는 수분산체인 것을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기 공중합체는 (메타)아크릴산 알킬, 아크릴로니트릴 및 아크릴산의 공중합체인 것을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 이소시아네이트계 가교제는 블록-이소시아네이트(blocked isocyanate)인 것을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 실리콘계 에멀젼 수지는 반복단위인 실록산(-SiO-)의 규소 원자에 C1~C10의 알킬, 알케닐 또는 할로겐이 치환되고, 반응성 치환기에 의하여 말단이 치환된 폴리오르가노실록산이 친수성 용매에 에멀젼 상태로, 고형분을 기준으로 10 내지 70 중량%의 범위로 분산된 것임을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 반응성 치환기는 히드록시, C1~C10의 알콕시, C1~C10의 알콕시알콕시, 옥심, 엔옥시, 아세톡시, C1~C10의 트리알킬 실릴, 아미노, 아미녹시 및 아미드로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
7. 제1항에 있어서, 상기 원단코팅용 수지조성물은 리온형 점도계로 측정한 점도가 3,000 내지 10,000mps인 것을 특징으로 하는 원단코팅용 수지조성물.
8. 제1항의 수지조성물이 직물, 편물 또는 펠트 원단의 표면에 코팅처리된 캐포츠 의류용 원단.
9. 제8항에 있어서, 상기 직물, 편물 또는 펠트 원단은 불소계 수지로 발수처리된 것임을 특징으로 하는 캐포츠 의류용 원단.
10. 제9항에 있어서, 상기 발수처리는 스프레이 테스트법에 의한 발수도가 90 내지 95점이 되도록 처리된 것임을 특징으로 하는 캐포츠 의류용 원단.