KR920009261B1 - 고투습성 방수포지 및 그 제조방법 - Google Patents

고투습성 방수포지 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

고투습성 방수포지 및 그 제조 방법
본 발명은 폴리우레탄 수지를 건식 방법으로 도포한 다음에 표면에 침수성 화합물을 처리하여서 된 고투습성 방수포지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근의 투습성 방수포지는 그 기능성에 있어서 내수압쪽보다는 고투습성쪽에 방향을 맞추어서 운동시에 발생된 땀을 외부로 빨리 배출시키는 방향으로 많은 연구가 진행되고 있다.
종래의 투습방수성 포지는 일본 특개소 56-26076 및 일본 특개소 57-205586등에서 제안된 바와같이 폴리우레탄 수지용액을 포지에 코팅하거나 이형지(離型紙)상에서 코팅한 다음에 물속에 침지시켜서 습식 응고법으로 투습방수성 포지를 만들거나, 필름상태로 제조하는 방법이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 이러한 습식응고법, 즉 물속에서의 용제추출 방법으로 제조된 피막의 투습성은 내수압과의 상관관계를 가지며 약 4,000∼5000g/m2/24hrs의 투습도를 나타낼 뿐 더 이상의 투습도는 기대하기 어려운 단점이 있고 추출하는 용해가 디엠에프(DMF)로써 수중에서 회수하기도 어려워 공해문제와 가공비상승의 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점 때문에 일본 특개소 63-152640에서는 폴리아미노산 우레탄수지(이하 PAU 수지라 함)의 화학구조중 α-Helix 구조로부터 기인하는 투습특성을 이용한 것이 있었다. 이 방법으로 제조된 투습방수성 포지는 기존의 습식응고방식의 일반 폴리우레탄 수지피막에 비해 높은 투습도(8,000∼9000g/m2/24hrs)를 나타내지만 이 방법 역시 DMF를 이용한 습식응고방식을 사용하기 때문에 공해문제와 가공비 상승문제는 해결할 수 없다.
또한 상기 방법으로 제조한 투습성 방수포지는 수지피막 표면의 낮은 친수성 때문에 인체피부에 맺힌 땀을 흡수하지 못하므로 불쾌감이 느껴지게 되는 문제를 안고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 폴리우레탄 습지의 습식응고법에 의해 야기되는 공해문제와 투습성의 한계 흐르는 땀의 흡수불능등의 문제를 해결하기 위하여 지방족 폴리우레탄 수지를 희석용제와 촉매, 친수성조제, 물과 혼합하여 W/O (Water/Oil)에 에멀전을 만들어 용제와 물을 순차적으로 증발시키는 건식응고법을 사용하여 미세다공질 수지피막을 만든 다음 그 표면에 땀을 잘 흡수할 수 있는 친화성 화합물을 처리하므로써 흐르는 땀도 흡수하여 쾌적성을 더해주는 효과를 갖도록 하는데 그 목적이 있다.
이한 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 적용되는 포지는 폴리에스텔, 폴리아미드, 폴리올레핀류등의 합성섬유와 면, 마, 견, 양모등의 천연섬유가 단독 또는 서로 혼합되어 사용될 수 있으며 , 포지의 상태는 직물, 편물, 부직포등 여하한 형태로도 사용가능하다.
이러한 포지를 통상의 정련, 염색을 한 다음에 통상의 불소계 발수제 2∼5g/l의 수용액에서 통상의 방법으로 발수처리를 행한다. 이처럼 발수처리된 포지에 폴리에스텔형 또는 폴리에테르형의 지방족 폴리우레탄 용액에 톨루엔을 주된 용제로써 첨가하여 상기 용액을 희석하고 비이온계 계면활성제와 친수성조제인 암모니아수 및 물을 넣어 강하게 교반하여 만들어진 W/O형 폴리우레탄 수지 에멀젼액을 코팅한다.
이때 지방족 폴리우레탄 용액은 40∼60wt%, 친수성 조제인 암모니아수는 3∼5% 수용액으로 하여 해당 폴리우레탄 용액의 5∼20wt% 함량이 되도록 첨가하여, 계면활성제와 유기산공여체인 촉매는 암모니아수 첨가액의 8∼12wt%가 되도록 첨가한다. 상기 성분들은 1,300∼2,000r.p.m의 회전속도를 갖는 교반기로 교반해 하며 소량씩 첨가해야 W/O형 에멀젼이 형성될 수 있다. 다음에는 희석용제인 툴루엔을 전체 수지액중 6∼10wt%를 첨가하는데 이 용제를 먼저 나타나어 혼합해도 무방하다. 이때 휘발속도가 톨루엔보다 훨씬 빠른 용제인 메틸에틸케톤을 첨가하면 액의 보관이나 제조작업중 먼저 증발되어서 불량의 원인이 되기도 하므로 툴루엔을 단독으로 사용하거나 휘발속도가 톨루엔과 비슷하며 용해도가 비슷한 용제를 소량 섞어서 사용해도 좋다. 다음은 전체 수지액의 30∼50wt%에 해당하는 물을 교반되는 수지혼합액에 소량씩 첨가하여 코팅액으로 한다.
여기에서 물이 첨가됨에 따라 수지액의 점도는 점차 상승하므로 적당한 점도가 될 때가지 용도에 따라 물의 첨가량을 조절한다. 포지에 코팅할 수 있는 설비는 나이프 코팅기, 콤마 코팅기, 롤 코팅기, 스크린 코팅기등을 사용할 수 있으며 , 앞에서 준비된 발수처리된 포지에 상기 조제액을 건조후 두께가 10∼50μ이 되도록 용도에 맞춰 코팅한 후 일차적으로 50∼70℃에서 2분 건조하고, 다음에는 120∼140℃에서 2∼4분 건조, 경화시키므로써 비점이 낮은 용제와 비점이 높은 물을 순차적으로 증발시킨다. 이렇게 건식응고법에 의해 제조된 폴리우레탄 수지피막은 표면기공이 7∼15μm 정도이고 , 공극이 단면구조 전반에 걸쳐서 고루 형성 되어 있고 그러한 공극이 서로 연결되어 투습성과 방수성을 나타내게 되는 것이다.
다음은 이 미세다공성 수지피막 표면에 아래와 같은 구조식(I)을 갖는 흡수성 화합물을 5∼20포아즈 정도의 점도를 갖는 용액으로 희석하여 그라비아 코팅기 또는 그라비아 인쇄기, 스크린 코팅기 등으로 처리하여 130∼150℃의 온도에서 2∼5분 건조시킨다.
희석용제로는 에탄올등의 비극성용제를 사용하면 좋다.
여기에서 n은 300∼2,500
이렇게 처리된 흡수성 화합물은 미세기공을 통해 흡수되어 수지 피막표면에서 안쪽으로 자리잡게 되는데 수지피막 표면에서부터 이 흡수성 화합물이 침투한 거리를 d, 미세다공정 수지피막의 두께를 A라 했을 때,의 식이 만족되도록 하는 것이 좋다.
만일,이면 표면처리된 흡수성 화합물이 세탁이나 사용시에 쉽게 탈락하거나 흡수성이 미달되고,이면 전체적인 촉감이 뻣뻣해지거나 미세기공을 너무 막아버려 투습도가 저하되는 결점이 있다.
상기한 바와 같이 제조된 투습방수성 포지는 투습도가 7,000∼9,000/m2/24hrs이고 내수압은 2,000mmH2O 이상의 성능을 나타내며, 표면의 흡수속도가 1초 이하의 흡수성능도 가지고 있으므로 인체표면에 맺힌 땀도 흡수하는 기능을 가져 쾌적성이 뛰어나다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
나이론 70d/24ft를 능직으로 제직하여서 된 포지를 통상의 방법으로 정련, 염색공정을 거쳐 건조한 다음 불소계 발수제(스캇치가드 FC-232) 3wt%의 수용액에서 통상의 방법으로 발수처리를 행한다.
다음, 아래의 조성으로 된 코팅수지액을 만들어서 탈포시키고 , 이것을 발수처리된 상기의 원단에 건조후 증량이 28/m2가 되도록 나이프 코팅기로 균일하게 코팅한다(수지피막 두께 50μm)
지방족 풀리우레탄수지 50wt%
톨루엔 8wt%
암모니아수(3% 수용액) 5wt%
촉매제(이소시아네이트; 대일본잉크제 CL-10) 1wt%
비이온 계면활성제 1wt%
물 35wt%
이렇게 코팅된 포지를 60℃에서 2분 건조하고 , 다시 120℃에서 3분간 건조한 후 구조식(I)의 키틴유도체 화합물을 에틸알콜에 2wt% 녹여서 점도가 8 포아즈 되도록 한 처리액으로 그라비아 코팅기에서 코팅하여 150℃에서 2분 건조한다.
[실시예 2]
폴리에스텔 50d/96f 사로 평직으로 제직한 포지를 통상의 정련, 염색공정을 거쳐 건조한 후 실시예 1과 같은 발수처리와, 코팅, 건조 공정을 거친다. 이렇게 제조된 포지를 구조식(I)의 키틴 유도체 화합물을 에틸알콜에 4wt% 녹여서 점도가 15포아즈 되도록 한 처리액으로 그라비아 코팅기에서 처리하고 150℃에서 2분 건조한다.
[비교예 1]
실시예 1에서와 같은 나이론 포지를 같은 방법으로 발수처리한 후 다음의 조성으로 된 수지액으로 나이프 코팅에서 150℃에서 3분 건조 경화시킨다.
1액형 폴리우레탄수지
(크리스본 3314, 대일본잉크 70wt%
경화가교제(이소시아네이트 ; 대일본잉크제 CL-10) 1wt%
희석용제(톨루엔/엠이케이) 29wt%
이것을 다음의 수지액에서 응고후 50μm의 두께가 되도록 수지액을 코팅하고 물에 침지시켜 DMF를 추출하는 습식응고법으로 가공한다.
폴리에테르형 폴리우레탄수지
(산프렌 S-1, 삼양폴리머) 100부
디메틸 포름아미드(D. M. F) 50부
실리카 증점제 2부
양이온 계면활성제 0.5부
[비교예 2]
실시예 2에서와 같은 나이론 포지를 같은 방법으로 발수처리한 후 비교예 1에서와 같이 코팅과 건조, 경화공정을 거친다. 이것을 다음의 수지액으로 응고후, 50μm의 두께가 되도록 나이프 코팅기로 코팅한 후 20℃의 수중에서 5분 응고시키고 다시 50℃의 온수에 1시간 침전시킨 다음 120℃에서 건조시킨다.
폴리아미노산 우레탄수지(PAU 수지) 100부
디메틸 포름아미드(D.M.F) 50부
이소시아네이트계 경화제 2부
양이온 계면활성제 0.5부
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로 제조된 투습성 방수포지의 결과는 표 1과 같다.
[표 1]
* 투습도는 JIS-Z-0208, 단위 g/m2/24hrs
* 내수압은 JIS-L-1096, 단위 mm H2O
* 흡수속도 KSK-0815, 5, 27, 1A으로 측정한 값임.

Claims (2)

  1. 지방족 폴리우레탄 수지의 W/O형 에멀전을 포지에 도포한 다음 용제와 물을 순차적으로 증발시켜서 미세다공질 피막을 형성시킨 다음에 , 상기 피막표면을 다음 구조식(I)의 흡수성 화합물용액으로 코팅함을 특징으로 하는 고투습성 방수포지의 제조방법.
    여기에서 n은 300∼2,500
  2. 지방족 폴리우레탄수지를 미세다공질수지 피막성분으로 하고 있는 투습성 방수포지로서 다음조건을 만족시키는 고투습성 방수포지.
    [다 음]
    1) 투습도 : 7,000g/m2/24hrs 이상
    2) 내수압 : 2,000mm H2O 이상
    3) 수지막 표면의 흡수속도 : 1초 이하
    4)
    단, A : 미세다공질수지 피막의 두께
    d : 흡수성화합물의 미세다공질수지 피막내부로의 침투거리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100955237B1 (ko) * 2009-07-08 2010-04-29 주식회사 비 에스 지 광감응 직물재료 및 그 제조용 광감응 접착필름과 그 제조 방법
KR101148161B1 (ko) * 2009-05-25 2012-05-23 정지수 투습방수 멤브레인 및 그 제조방법
KR101338394B1 (ko) * 2012-06-12 2013-12-10 정지수 고투습성 방수포의 제조방법

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