KR101502194B1 - 식물 유래 성분으로 이루어진 방수 가공 포백 - Google Patents

식물 유래 성분으로 이루어진 방수 가공 포백 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물 유래 성분으로 이루어진 방수 가공 포백에 관한 것으로서,
폴리락트산 수지 등의 종래의 생분해성을 가진 식물 유래 성분 수지의 내구성의 문제를 해결하고, 쾌적성도 우수한 방수 가공 포백을 제공한다. 포백의 한 면에 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지막으로 이루어진 방수층이 코팅법 또는 접합법에 의해 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

식물 유래 성분으로 이루어진 방수 가공 포백{CLOTH WATERPROOFED WITH VEGETABLE COMPONENT}
본 발명은 방수 가공 포백에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 스포츠용, 특히 아웃도어 스포츠용 의류나 우비 등에 적합하게 사용되는 쾌적성을 가진 방수 가공 포백에 관한 것이며, 또한 오늘날 지구 온난화 대책의 환경 부하의 저감을 위해, 카본 뉴트럴(carbon neutral)에 기여하는 식물 유래 성분을 함유하는 방수 가공 포백에 관한 것이다.
식물 유래 성분으로 이루어진 방수 가공 포백에 관해서는, 예를 들면 특허문헌 1에 식물 유래 성분으로서 폴리락트산 수지를 이용한 생분해성이 양호한 다공질 방수 가공 포백이 개시되어 있다.
그러나 종래의 생분해성이 양호한 방수 가공 천(布)은, 스포츠용 의류, 우비 등에 적용한 경우에, 실사용시에 내구성면에서 문제가 발생하는 것이 염려된다. 즉, 현재의 일반적인 폴리락트산 섬유에서는, 가수분해성 평가 시험(70℃×95%RH)에서 1주일이라도 강도 유지가 어렵고, 내구성이 요구되는 용도에 있어서 사용되지 않는 현상(現狀)이 있어서, 식물 유래 성분으로서 폴리락트산 수지를 사용한 생분해성이 좋은 다공질 방수 가공 포백을 실용화하는 것은 곤란했다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2002-20530호
본 발명은 상기와 같은 폴리락트산 수지와 같은 식물 유래 성분만으로는 해결할 수 없는 가수 분해에 대한 내구성 문제를 해결하고, 쾌적성을 가진 방수 가공 포백을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명자들은 예의 검토 결과, 포백의 한 면에 코팅법 또는 접합법에 의한 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지막을 사용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여 본 발명의 완성에 이르렀다.
즉, 본 발명의 방수 가공 포백은, 포백의 한 면에 식물 유래 성분을 10~65% 함유하는 폴리우레탄 수지막으로 이루어진 방수층이 코팅법 또는 접합법에 의해 형성되어 이루어진다.
상기 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지막은, 미세 다공질막 또는 투습성을 가진 무공막으로 할 수 있다.
또한, 상기 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지로 이루어진 미세 다공질막에, 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지로 이루어진 투습성을 가진 무공막을 적층하여 상기 방수층으로 할 수도 있다.
상기 폴리우레탄 수지를 구성하는 폴리올 성분으로서는, 피마자유 디올이 바람직하게 이용된다.
상기 피마자유 디올은 피마자유계 폴리에테르폴리에스테르디올로서, 평균 수산기수가 1.8 ~ 2.1개이고, 수산기가(價)가 41 ~ 85 mgKOH/g인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 방수 가공 포백은 내수압이 10kPa 이상인 것이 바람직하다.
또한, JIS L 1099의 A-1법에 의한 투습도가, 104g/㎡·hr 이상인 것이 바람직하다.
또한, 온도 70℃, 습도 95%의 조건하의 가수분해성 평가 시험에서, 3주일 경과 후 내수압의 유지율이 80% 이상인 내구성을 가진 것이 바람직하다.
본 발명의 방수 가공 포백은, 아웃도어 스포츠용 의류, 우비 등에 적합하게 사용할 수 있는 쾌적성을 갖게 된다. 또한, 식물 유래 성분 사용에 의한 카본 뉴트럴에 의해, 지구 온난화 방지 대책의 일환으로서 환경 부하의 저감에 기여하게 된다.
또한, 폴리우레탄 수지의 폴리올 성분으로서 피마자유 디올을 주로 사용함으로써, 폴리락트산 수지 등 생분해성을 가진 식물 유래 성분 수지의 문제인 내구성을 향상시킬 수 있고, 가수분해성 평가 시험(70℃×95%RH)에서 석유계 성분으로 이루어진 폴리에스테르계 폴리우레탄과 동등한 또는 그 이상의 내구성을 실현하는 것이 가능해진다.
(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)
본 발명의 방수 가공 포백은, 상기와 같이 한 면에 코팅법 또는 접합법에 의한 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지에 의해 방수층이 형성된 것이다. 이하, 본 발명에 대해 더 상세히 설명한다.
1. 포백에 대해
본 발명의 방수 가공 포백에 이용하는 포백으로서는, 사용 목적 등에 적합한 것을 적절히 이용할 수 있고, 그 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예로서는 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 등의 합성 섬유; 아세테이트 섬유 등의 반합성 섬유; 면, 마, 양모 등의 천연 섬유를 들 수 있다. 이들 각종 섬유는 단독으로 이용해도 좋고, 2 종류 이상 혼합하여 이용할 수도 있다. 또한, 그 조직도 특별히 한정되지 않고 직물, 편물, 부직포 등을 적절히 이용할 수 있다.
2. 방수층에 대해
방수층을 형성하는 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지로서는, 폴리올 성분으로서 2가의 식물 유래 폴리올 등의 식물 유래 성분을 주로 이용하여 합성한 것을 적합하게 이용할 수 있다.
2가의 식물 유래 폴리올로서는, 가수 분해성이 우수한 폴리우레탄 수지를 수득할 수 있으므로 피마자유 디올을 바람직하게 이용할 수 있다.
피마자유는 주로 하기 화학식 1로 표시되는 리시놀레산의 트리글리세라이드이며,
Figure 112010020543582-pct00001
리시놀레산은 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 가진 화합물이다.
Figure 112010020543582-pct00002
본 발명에서 말하는 피마자유 디올이라는 것은, 피마자유에서 유래하는 디올이며, 그중에서도 피마자유계 폴리에테르폴리에스테르디올로서, 평균 수산기수가 1.8 ~ 2.1개이고, 수산기가가 41 ~ 85 mgKOH/g인 것이 바람직하고, 특히 평균 수산기수가 1.95~2.05개인 것을 바람직하게 이용할 수 있다. 수산기수가 2.1개를 초과하면 3가의 폴리올의 분지 또는 가교 구조를 생성하기 때문에, 수지막을 형성하기 위한 코팅에 적합한 폴리우레탄 수지를 수득하는 것이 곤란해진다. 즉, 본 발명에서 이용하는 우레탄 수지는, 구조가 선형이고, 분지형 또는 가교 구조를 그다지 갖지 않고, 포백에 코팅 가능한 용액의 점성을 갖는 것이 바람직하다. 분지 구조가 증가하면 점성이 커지고, 코팅에 적합하지 않게 된다. 또한, 가교 구조가 되면 극미량이라도 점성 변화가 발생하고, 소량이라도 점성 변화가 크며, 더 가교량이 증가하면 우레탄 수지 용액을 수득할 수 없어진다.
폴리우레탄 수지 중의 식물 유래 성분의 비율은, 환경 부하의 경감의 점에서도 더 많은 쪽이 바람직하지만, 폴리우레탄 수지막의 성능을 향상시켜 본 발명의 목적으로 하는 방수 가공 포백을 얻기 위해, 하한을 10중량%, 상한을 65중량%로 한다. 환경 부하의 경감의 관점에서는, 25~65 중량%인 것이 바람직하다.
3. 방수 가공 포백의 특성 및 제법에 대해
본 발명의 방수 가공 포백은, 실용상 방수의 점에서 내수압이 10kPa 이상인 것이 바람직하다.
그리고, 실용상의 내구성의 점에서, 가수 분해성 평가 시험(정글 테스트, 70℃×95%RH)으로 3주일 경과 후의 내구성 유지율이 80% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기와 같이 폴리우레탄의 원료인 2가의 폴리올로서, 피마자유에서 유래하는 상기 폴리에테르폴리에스테르폴리올을 이용함으로써, 방수 가공 포백의 내수압의 가수 분해성 평가 시험에서 3주일 경과 후의 유지율을 80% 이상으로 하는 것이 가능해진다. 또한, 15주일 경과후에도 내수압의 유지율이 50% 이상이라고 하는, 통상의 폴리에스테르폴리올을 이용한 경우의 5배 이상의, 매우 내구성이 있는 방수 가공 포백이 수득된다.
또한, 본 발명의 방수 가공 포백은, 투습도로서 A-1법으로 104g/㎡·hr 이상 또는 B-1법으로 104g/㎡·hr 이상을 가진 것이 바람직하다.
식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지막으로의 투습성의 부여는, 상기 폴리우레탄 수지를 습식법에 의해 미세 다공질막으로 함으로써 가능하다. 또한, 무공막으로 투습성을 부여하기 위해서는, 예를 들면 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지의 중합에서 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 폴리올을 공중합하고, 건식법에 의해 수지막을 형성하면 좋다.
또한, 미세 다공질막상에 투습성을 가진 무공막을 적층함으로써, 더 높은 내수압과 투습도를 수득할 수 있다.
상기 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지를 수득하기 위한 방법으로서는, 예를 들면 디메틸포름아미드(DMF)나 디메틸설폭시드(DMSO) 등으로 대표되는 극성 용제나 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔, 자일렌 등의 용제에, 피마자유 디올 등의 2가의 식물 유래 폴리올을 용해하고, 이에 2가의 이소시아네이트(헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트:MDI, 수첨 MDI 등)를 첨가하여 충분히 반응시켜서, 말단에 이소시아네이트 또는 수산기를 가진 프리폴리머(prepolymer)를 조제한 후, 디올(석유 유래의 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜 등 식물성 유래의 1,3-프로판디올, 1,2-헥산디올 등) 또는 2가의 이소시아네이트[헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 수첨 MDI 등]을 첨가하여, 사슬 연장 반응으로 중합도를 올리는 방법을 이용할 수 있다. 단, 본 발명에서 이용하는 폴리우레탄 수지의 합성 방법은 상기 방법에 한정되지 않는다.
상기에서 2가의 식물 유래 폴리올과 2가의 이소시아네이트를 반응시켜 프리폴리머를 형성할 때는, 필요에 따라서 2가의 식물 유래 폴리올 뿐만 아니라, 그 이외의 폴리올, 예를 들면 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올을 공중합하는 것도 가능하다. 더 구체적으로는 2가의 석유 유래의 폴리올인 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리카프로락톤디올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등이 공중합 가능하다. 또는 폴리카보네이트폴리올, 실리콘계 폴리올, 불소계 폴리올, 폴리아미드계 폴리올 등을 공중합하여 이용할 수도 있다. 이들 식물 유래 폴리올 이외의 폴리올은, 폴리올 전량중 50 중량%(고형분비) 이하의 비율로 혼합 가능하지만, 식물 유래 비율을 저감하지 않기 위해서도 혼합량은 25 중량%(고형분비) 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 방수 가공 포백의 제조 방법에 대해서는, 포백으로의 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄막의 방수층의 적층 방법으로서, 포백에 직접 코팅하는 방법(코팅법)이나 방수층을 단독으로 형성한 후에 이를 접착제로 포백에 적층하는 방법(접합법)이 있다.
상기 코팅 방법에서는, 나이프 코팅, 나이프 오버롤 코팅, 리버스 롤 코팅 등의 각종 코팅 방법이 사용 가능하다.
또한 접합법으로서는, 예를 들면 이형지에 코팅 등으로 형성한 방수층을 접착제로 도트 또는 전면 접착하여 포백에 적층한 후, 이형지를 박리하는 방법이 이용되지만, 이에 한정되지 않는다.
투습성을 가진 방수층을 적층하는 방법의 바람직한 형태의 예로서는, 이하의 방법을 예로 들 수 있다.
(1) 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지를 물에 가용인 극성 용제(디메틸포름아미드:DMF, 디메틸설폭시드:DMSO 등으로 대표됨)에 용해하여 이루어진 폴리우레탄 수지 용액을 포백에 코팅하고, 이를 수중 또는 극성 용매를 함유하는 수용액 중에서 습식 겔화시켜, 투습성과 방수성을 모두 가진 미세 다공질막을 형성하는 방법.
(2) 식물 유래 성분을 함유하는 폴리우레탄 수지를 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 폴리올을 공중합함으로써 투습성의 폴리우레탄 수지로 하고, 이를 용해하는 용제로 용해하여 이루어진 폴리우레탄 수지 용액을 포백에 코팅하고, 이 용제를 건조시켜, 투습성과 방수성을 모두 가진 무공질막을 형성하는 방법.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시예를 포함하는 본원 명세서 등의 여러 성능의 측정 방법으로서는 이하의 것을 이용했다.
(측정 방법)
(1) 내수압:JIS규격L 1092에 따라서 측정했다.
(2) 투습도:JIS규격L 1099의 A-1법 및 B-1법에 따라서 측정했다.
(3) 가수분해성 평가 시험(정글 테스트):70℃, 상대 습도 95%의 고습 항온조에서 가수분해를 촉진시켜, 내수압의 유지율(테스트 전의 내수압에 대한 테스트 후의 내수압의 비율, 단위%)을 조사했다.
(4) 5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험(boiling test): 스테인레스제의 배트를 전자 유도식 전열기로 자비(약 100℃) 상태 중에 침지하여 막의 용해의 발생을 관찰하고, 시간 경과를 분(分)으로 평가했다.
〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 1〉
피마자유 디올 1(이토 세이유(주)제, PH-5002, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:43mgKOH/g) 25g, 피마자유 디올 2(이토 세이유(주)제, H-56, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:83mgKOH/g) 25g, 폴리부틸렌아디페이트(닛폰 폴리우레탄(주)제, 닛포란(등록 상표) N-4060) 50g 및 디메틸포름아미드(이하, "DMF"라고 함) 250g을 1리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온(調溫)하면서 디페닐메탄디이소시아네이트(이하, "MDI"라고 함) 56.1g을 첨가하고, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 10.7g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 250g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 식물 유래율 30.0 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 2〉
피마자유 디올 1(이토 세이유(주)제, PH-5002, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:43mgKOH/g) 40g, 피마자유 디올 2(이토 세이유(주)제, H-56, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:83mgKOH/g) 40g, 폴리부틸렌아디페이트(닛폰 폴리우레탄(주)제, 닛포란(등록 상표) N-4060) 20g 및 DMF 250g을 1리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온하면서 MDI 57.6g을 첨가하여, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 10.9g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 256g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 식물 유래율 47.5 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 3〉
피마자유 디올 1(이토 세이유(주)제, PH-5002, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:43mgKOH/g) 50g, 피마자유 디올 2(이토 세이유(주)제, H-56, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:83mgKOH/g) 50g 및 DMF 250g을 1리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온하면서 MDI 58.6g을 첨가하고, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 10.9g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 259g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 식물 유래율 58.9 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 4〉
피마자유 디올 1(이토 세이유(주)제, PH-5002, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:43mgKOH/g) 70g, 피마자유 디올 2(이토 세이유(주)제, H-56, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:83mgKOH/g) 70g 및 DMF 300g을 1리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온하면서 MDI 58.6g을 첨가하고, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 9.0g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 323g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 식물 유래율 67.4 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 5〉
피마자유 디올 1(이토 세이유(주)제, PH-5002, 평균 수산기수:2.03개, 수산기가:43mgKOH/g) 110g 및 DMF 340g을 1리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온하면서 MDI 58.6g을 첨가하고, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 5.0g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 340g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 식물 유래율 77.6 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
〈석유 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액〉
폴리부틸렌아디페이트(닛폰 폴리우레탄(주)제, 닛포란(등록 상표) N-4060) 100g과 DMF 250g을 1 리터의 세퍼러블 콜벤에 넣어 용해시키고, 45℃로 조온하면서 MDI 53.6g을 첨가하고, 45℃에서 약 1시간 반응시켜 프리폴리머로 했다. 그 후, 온도를 60℃로 승온하고, 에틸렌글리콜 10.2g을 첨가하여 60℃에서 사슬 연장 반응을 실시하고, 점도 상승에 맞춰 DMF 241g을 분할 첨가하면서 중합을 실시했다. 약 6~8시간으로 중합이 종료되고, 석유 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액이 수득되었다.
[실시예 1]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터(taffeta)를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인(등록 상표) TG-571)의 30g/l의 희석액에 침지하여 수축률(絞り率) 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃에서 건조하고 130℃에서 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서 〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 1〉150 중량부에 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하고, DMF 25 중량부로 충분히 침지하여 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF-121D) 1 중량부, 안료(다이 닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부 및 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표) HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 26.1 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕(浴)으로 하는 욕조에 30℃로 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕으로 10분간 물세척하고, 140℃로 열풍 건조하여 식물 유래률 26.1 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 26.1%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인(등록 상표) TG-571)의 30g/1의 희석액에 침지하여, 수축률 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃에서 건조하고, 130℃에서 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 2〉150 중량부에 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하고, DMF 25 중량부로 충분히 침지하여, 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF-121D) 1 중량부, 안료(다이 닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부, 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표) HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 41.3 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 41.3 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃에서 열풍 건조하여, 식물 유래율 41.3 중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인(등록 상표) TG-571)의 30g/l의 희석액에 침지하여, 수축률 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃에서 건조하고 130℃에서 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서 〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 3〉150 중량부에, 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하고, DMF 25 중량부로 충분히 침지하여, 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF-121D) 1 중량부, 안료(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부 및 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표)HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 51.2 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 51.2%(고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃로 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 51.2 중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
상기 실시예 3에서 수득된 식물 유래율 51.2 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백의 수지면에, 투습성 폴리우레탄 수지(다이니치 세이카 고교(주)제 하이무렌 Y-237) 100 중량부에 MEK100 중량부를 혼합한 투습성 폴리우레탄 수지 용액을, 플로팅 나이프 코팅으로 24g/㎡의 도포량으로 코팅하고, 탑코트를 가지는 식물 유래율 45.4 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 유지율을 측정했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 45.4 중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인(등록 상표) TG-571)의 30g/1의 희석액에 침지하고, 수축률 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃로 건조하여 130℃로 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서 〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 4〉150 중량부에 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하고, DMF 25 중량부로 충분히 침지하여 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF 121D) 1 중량부, 안료(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부, 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표) HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 58.7 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고 140℃에서 열풍 건조하여, 식물 유래율 58.7 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃로 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃로 열풍 건조하여, 식물 유래율 58.7 중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인 TG-571)의 30g/l의 희석액에 침지하여, 수축률 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃로 건조하여 130℃로 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서〈석유 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액〉 150 중량부에, 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하여, DMF 25 중량부로 충분히 침지하고, 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF-121D) 1 중량부, 안료(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부 및 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표) HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 0 중량%(고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃로 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 0 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃로 열풍 건조하여 식물 유래율 0중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
50 데닐의 나일론 필라멘트 얀으로 구성된 나일론 립 태피터를, 불소계 발수제(다이킨 고교(주)제, 유니다인 TG-571)의 30g/l의 희석액에 침지하여, 수축률 40%로 맹글로 압착한 후, 120℃로 건조하여 130℃로 30초간 열처리하여 발수 처리를 실시했다.
계속해서〈식물 유래 폴리우레탄 수지 25% 용액 5〉 150 중량부에, 실리카 미세 분말(후지 시리시아 가가쿠 고교(주)제, 사이리시아 350) 3.5 중량부를 첨가하여, DMF 25 중량부로 충분히 침지하고, 호모믹서로 약 15분간 분산 교반한 후, 불소계 발수제(다이니치 세이카 고교(주)제, 다이아로마 FF-121D) 1 중량부, 안료(다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주)제, DILAC(등록 상표) WHITE L 7551) 2 중량부 및 가교제(닛폰 폴리우레탄(주)제, 코로네이트(등록 상표) HL) 1 중량부를 첨가 교반하여, 식물 유래율 67.5 중량%(적층 수지층의 고형분중 비율)의 폴리우레탄 수지 배합 용액을 수득했다.
이를 상기 발수 가공 나일론 립 태피터에 나이프 오버롤 코터로 150g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃로 2분간 침지하여 식물 유래 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고 140℃에서 열풍 건조하여 식물 유래율 67.5 중량%(고형분중 비율)의 방수 가공 포백을 수득했다. 수득된 포백에 대해, 내수압, 투습도를 측정했다.
또한, 정글 테스트를 실시한 후, 내수압을 측정하여 그 유지율을 구했다.
5% NaOH 수용액에 의한 자비 시험 평가는, 식물 유래 폴리우레탄 수지 배합 용액을 폴리에스테르 필름에 나이프 오버롤 코터로 360g/㎡의 도포량으로 코팅하고, DMF를 15 중량% 함유하는 수용액을 겔화욕으로 하는 욕조에 30℃에서 2분간 침지하여 식물 유래 폴리우레탄 수지 배합 도포액을 습식 응고시키고, 계속해서 80℃의 온탕에서 10분간 물세척하고, 140℃로 열풍 건조하여 식물 유래율 67.5 중량%(고형분중 비율)의 습식 다공막을 수득하여 실시했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112010020543582-pct00003
상기 표 1에 나타낸 결과로부터, 본 발명 실시예의 방수 가공 포백은 모두 우수한 투습성 및 방수성을 가질 뿐만 아니라, 온도 70℃, 습도 95%의 조건하에서의 가수 분해성 평가 시험에서 3주일 경과 후의 내수압의 유지율이 80% 이상이고, 18주일 경과후에도 60% 이상이라는 매우 우수한 내구성을 갖는 것을 알 수 있다. 이에 대해 석유 유래 폴리우레탄 수지를 이용하여 식물 유래 성분 비율이 0 중량%인 비교예 1은, 실시예와 비교하면 내구성이나 내알칼리성이 떨어지고, 식물 유래 성분 비율이 65 중량%를 초과하는 비교예 2는, 투습성이 낮고, 내구성도 실시예와 비교하면 약간 떨어졌다.
본 발명의 방수 가공 포백은, 종래의 폴리락트산 수지 등의 생분해성을 가진 식물 유래 성분 수지의 내구성의 문제를 해결하고, 쾌적성도 우수하므로 스포츠용, 특히 아웃도어 스포츠용 의류나 우비 등에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지막으로 이루어진 방수층이, 포백의 한 면에 코팅법 또는 접합법에 의해 형성되어 이루어지는 방수 가공 포백에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지를 구성하는 폴리올 성분으로서, 평균 수산기수가 1.95 ~ 2.05개이고 수산기가(價)가 41 ~ 85 mgKOH/g인 피마자유계 폴리에테르폴리에스테르디올을 사용하고,
    상기 방수층이, 상기 폴리우레탄 수지를 물에 가용인 극성 용매에 용해하여 폴리우레탄 수지 용액으로 하고, 이를 수중 또는 극성 용매를 함유하는 수용액 중에서 습식 응고하여 얻어지는 미세 다공질막을 갖는 것을 특징으로 하는 방수 가공 포백.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지로 이루어진 미세 다공질막에, 식물 유래 성분을 10~65 중량% 함유하는 폴리우레탄 수지로 이루어진 투습성을 가진 무공막을 적층하여, 상기 방수층을 이루는 것을 특징으로 하는 방수 가공 포백.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    내수압이 10kPa 이상인 것을 특징으로 하는 방수 가공 포백.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    JIS L 1099의 A-1법에 의한 투습도가 104g/㎡·hr 이상인 것을 특징으로 하는 방수 가공 포백.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    온도 70℃, 습도 95%의 조건하에서의 가수 분해성 평가 시험에서, 3주일 경과 후의 내수압의 유지율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 방수 가공 포백.
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