KR20200002272A - 투습방수성 아웃도어용 니트 원단 및 그 제조방법 - Google Patents
투습방수성 아웃도어용 니트 원단 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아웃도어용 원단으로 사용되는 투습방수소재로서, 니트 원단(50)의 일면에 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 접착하여 투습방수성 및 통기성을 유지하면서도 외부 스크래치등의 압력에 의한 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 손상을 방지하고, 특히 초경량화와 초박지화가 가능하고, 스트레치성을 갖는 아웃도어용 니트 원단에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아웃도어용 원단으로 사용되는 투습방수소재로서, 니트 원단의 일면에 폴리우레탄 다공성 필름을 접착하여 투습방수성 및 통기성을 유지하면서도 외부 스크래치등의 압력에 의한 상기 폴리우레탄 다공성 필름의 손상을 방지하고, 특히 초경량화와 초박지화가 가능하고, 스트레치성을 갖는 아웃도어용 니트 원단에 관한 것이다.
최근 세계적으로 웰빙(Wellbeing) 문화에 대한 관심이 증대되면서 아웃도어 활동의 유행 및 야외 활동의 수요증가로 인해, 모든 스포츠 활동 및 레저 활동의 최신 트렌드로서 소비자들로부터 아웃도어 의류가 큰 인기를 끌고 있으며, 그 시장의 수요가 획기적으로 증대되고 있다.
이러한 아웃도어 의류에 적용하기 위한 소재에는 많은 기능성이 요구되는데, 특히 스포츠 및 레저 활동시에 편의성을 위하여 투습방수성과 경량화, 박지화 및 스트레치성 등이 요구된다.
일반적으로 투습방수원단은, 수증기 형태의 물은 통과시키고 액체 상태의 물은 통과시키지 않는 특징을 갖는 원단을 의미한다. 이러한 투습방수원단은 주로 등산복이나 스키복과 같은 아웃도어 의류에 주로 사용된다. 상기 투습방수원단을 사용한 의류는 신체활동으로 발생된 수증기 형태의 땀은 외부로 배출시키고 빗물과 같은 물방울 형태의 물은 의류 내부로 침투하지 못하도록 한다.
이러한 투습방수원단에 대한 기술 개발은 1960년대부터 꾸준히 진행되어 1970년 중후반 고어텍스®의 개발을 기점으로 가속화되었으며 현재에도 그 성능 향상을 위한 다양한 기술개발이 진행되고 있다.
이러한 투습방수소재는 제조방법에 따라 크게 피막을 형성하는 코팅(coating) 타입과 박막의 필름을 접합하는 라이네이팅(laminating) 타입으로 구분할 수 있으며, 상기 코팅 타입은 다시 수중에서 원단상에 미세한 기공을 갖는 폴리우레탄 코팅층을 형성시키는 습식코팅타입과, 휘발성이 강한 유기용제가 포함된 수지조성물을 원단상에 일정한 두께로 코팅한 후 열처리하여 휘발성 유기용제를 휘발시킴으로써 원단상에 다공성 폴리우레탄 필름층을 형성시키는 건식코팅타입으로 구분할 수 있다..
상기 투습방수소재에 대한 종래기술로는 라미네이팅 공법과 관련하여 폴리에틸렌 다공질 필름과 열접착성 섬유로 구성된 부직포를 열과 압력으로 접합시켜 제조한 투습방수시트가 개시된 일본 특개평 5-124144 및 L-라이신과 유기산의 반응물로 된 분말을 0.1% 이상 함유하는 폴리아미노산계 폴리우레탄으로 제조된 투습필름을 원단에 라미네이트시켜 제조한 내마모성이 우수한 투습방수 원단이 개시된 일본 특개평 3-213581 등이 존재한다.
또한 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0086149호에는 다공성 필름층과 기재 원단층을 구비하는 기재층; 상기 다공성 필름층 상에 합지된 나노 웹층을 포함하는 투습방수 원단 및 다공성 필름이 합지된 원단을 준비하는 단계; 전기방사에 의해 제조된 나노 웹을 준비하는 단계; 및 상기 원단 상의 상기 다공성 필름에 상기 나노 웹을 합지하는 합지 단계를 포함하는 투습방수 원단의 제조방법이 제시되어 있다.
그런데 상기 종래기술들에 개시된 투습방수소재의 제조방법의 경우에는 유기용제를 사용함으로써 환경오염문제가 발생하며, 또한 대부분 직물을 사용하여 초경량화 및 초박지화가 불가능하며, 스트레치성 등의 기능성이 부족한 문제점이 있다.
한편, 흔히 고어텍스의 소재로 알려진 폴리테트라플루오르에틸렌계(Polytetrafluoroethylene, 이하 PTFE) 소재의 경우, 막에 미세한 기공을 균일하게 형성하여 우수한 투습성은 물론 내화학성과 일광견뢰도가 뛰어나 고가임에도 불구하고 가장 선호되고 있다. 그러나, 상기 PTFE 소재는 기계적 피로강도와 세탁내구성이 떨어지며 환경유해물질인 PFCs(perfluorinated and polyfluorinated compounds), FTOHs(Fluorotelomer alcohols), PFCAs(Perfluorinated carboxylic acids), PFOS(Perfluorinated sulfonate), PFOA(perfluorooctanoic acid)등을 방출할 수 있는 위험성을 내포하고 있다는 문제점이 있다. 특히 상기 PTFE 소재는 그 중량이 약 25 g/m2으로 초경량화 제품에 적합하지 않는 문제점이 있었다.
따라서 친환경적으로 제조가 가능하며, 다양한 아웃도어 환경에서 사용하기 적합하도록 초경량 및 초박지로의 제조가 가능하며, 또한 스트레치성 등의 기능성을 갖는 아웃도어용 투습방수원단의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 투습방수성을 유지하면서도 외부 스크래치 등의 압력에 의한 상기 폴리우레탄 다공성 필름의 손상을 방지하고, 특히 초경량 및 초박지로의 제조가 가능하며 또한 스트레치성을 갖는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단은 고밀도로 편직된 니트 원단; 폴리우레탄 다공성 필름; 및 상기 고밀도로 편직된 니트 원단과 폴리우레탄 다공성 필름을 접착하는 핫멜트 접착제 도트를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 고밀도로 편직된 니트 원단의 두께는 0.15 ~ 0.3 mm이며, 중량은 25 ~ 71 g/m2 이고, 상기 폴리우레탄 다공성 필름의 두께는 0.01 ~ 0.02 mm이며, 중량은 10 ~ 20 g/m2이며, 투습도는 4,000 g/m2/24hr 인 것이 바람직하다. 또한 상기 핫멜트 접착제 도트는 폴리우레탄 습기경화형 접착제이며, 상기 고밀도로 편직된 니트 원단은 나일론/폴리에스테르(N/P) 복합사, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 아크릴, 라이오셀, 및 면(cotton) 중 하나 이상으로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 제조방법은 고밀도 니트 원단을 편직하는 단계; 폴리우레탄 다공성 필름에 핫멜트 접착제를 도포하는 단계; 상기 고밀도 니트 원단과 핫멜트 접착제가 도포된 폴리우레탄 다공성 필름을 합포하는 단계; 상기 합포된 고밀도 니트 원단과 폴리우레탄 다공성 필름을 건조하는 단계;
를 포함하는 하는 것이 바람직하며, 상기 폴리우레탄 다공성 필름에 핫멜트 접착제를 도포하는 단계는 도트스크린을 이용하여 도트형으로 도포되며, 상기 도트스크린은 핫멜트 접착제가 용출되는 유출공(15)이 30 ~ 180 개/cm2 이며, 상기 유출공(15)의 직경은 350 ~ 750 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단은 폴리우레탄 다공성 필름을 적용하므로 종래의 불소계 소재에 비하여 친환경적이며, 투습방수성 및 통기성이 우수한 효과를 갖는다. 또한 고밀도로 제조된 니트 원단을 사용함으로써 초경량화 및 초박지화가 가능하고, 스트레치성 등의 기능성을 가진다. 그리고 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단은 폴리우레탄 다공성 필름과 니트 원단 간의 접합력이 뛰어나므로, 등산용품, 트레이닝, 스키복 등의 기능성 아웃도어(Outdoor) 제품에 적용이 가능하다. 본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 제조방법에 대한 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 제조공정 중 핫멜트 접착제의 도포공정을 나타내는 공정도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핫멜트 접착제의 도포공정에서 사용되는 도트스크린의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투습방수성 아웃도어용 니트 원단의 제조공정 중 핫멜트 접착제의 도포공정을 나타내는 공정도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핫멜트 접착제의 도포공정에서 사용되는 도트스크린의 모식도이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 의한 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100) 및 그 제조방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부되는 도 1은 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조방법에 대한 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조되는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조공정중 핫멜트 접착제(20)의 도포공정을 나타내는 공정도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핫멜트 접착제(20)의 도포공정에서 사용되는 도트스크린(10)의 모식도이다.
본 발명은 도 2와 같이, 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30)이 도트(dot) 형으로 도포된 핫멜트 접착제(20)에 의해 접착되어 제조되는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 의하면, 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)을 제조하기 위해서는 먼저 고밀도의 니트 원단(50)이 필요하다. 상기와 같은 고밀도의 니트 원단(50)은 4단 양면 편기 등으로 제편하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명의 니트 원단(50)의 조직은 싱글 니트(Single Knit) 또는 더블 니트(Double Knit)가 모두 가능하다. 특히 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 박지로 제조되어야 하므로 싱글 니트가 더욱 바람직하다.
본 발명의 고밀도 니트 원단(50)을 제조하기 위해서는 상기 4단 양면 편기의 게이지(guage)는 30 ~ 50 게이지/인치 인 것이 바람직하다. 상기와 같이 30 ~ 50 게이지/인치로 편직하는 경우에 조직이 컴팩트하고 형태안정성이 우수하며, 고밀도화, 초경량화 및 초박지화가 가능한 니트 원단(50)의 제조가 가능하다.
상기 고밀도 니트 원단(50)의 제조시 나일론/폴리에스테르(N/P) 복합사, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 아크릴, 라이오셀 및 면(cotton)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 중 어느 하나 이상의 원사를 이용하여 제조하는 것이 바람직하다. 특히 상기 원사는 20 ~ 30 데이어의 섬도를 가지는 것이 바람직하다 .
상기와 같이 제조된 고밀도 니트 원단(50)은 그 두께가 0.15 ~ 0.3 mm 이며, 중량은 25 ~ 71 g/m2인 것이 바람직하다.
특히 나일론/폴리에스테르(N/P) 복합사를 사용하여 고밀도 니트 원단(50)의 제조시에는 구김 방지, 2way 스트레치, 멜란지톤의 심미성 등을 부여할 수 있다. 또한 폴리에스테르사를 적용하는 제조된 고밀도 니트 원단(50)의 경우에는 구김 방지, 신축성, 드레이프성 등의 특성을 추가로 부여할 수 있다.
상기 폴리에스테르를 원사로 사용하는 경우에는 폴리에스테르 POY사를 제 1 피드롤러에 통과시키고 165 ∼ 175 ℃의 제 1 차 히터에서 열처리한 후, 2쌍 이상의 마찰벨트로 가연비 1.30 ∼ 1.50 으로 가연하면서 제2피드롤러를 통과시키면서 연신한 후, 공기압력 1 ~ 1.3 bar로 교락한 후, 오일처리하여 사속 350 ∼ 450 m/분으로 권취한 폴리에스테르 DTY사가 바람직하다. 이때 상기 폴리에스테르 DTY사의 섬도 20~30d/48~72fila, 강도 3.8 ~ 4.0 g/d, 신도 25~30 %, 수축율 8~12 %인 것이 특히 바람직하다.
상기와 같이 폴리에스테르 DTY사의 제조시 가연비는 1.30 ∼ 1.50인 것이 바람직하다. 상기 가연비가 1.50를 초과하는 경우, 미해연이 발생하고 사절단현상이 발생하여 작업성이 떨어지며, 상기 가연비가 1.30 미만인 경우에는 사균제도가 좋지 못한 단점이 있다. 상기 가연을 행한 후 제 2 피드롤러를 통과시키는데, 제 1 피드롤러와 제 2 피드롤러의 속도차를 이용하여 필라멘트를 연신하게 된다. 이때 연신비는 1.50 ~ 1.60인 것이 바람직한데, 연신비가 1.50 보다 적으면 미해연이 발생되어 가연사의 균제도가 떨어지며, 1.60를 초과하는 경우에는 사가공 단계에서 사절단 등의 작업성이 떨어지거나 편성단계에서의 작업성 저하 등의 문제점을 야기시킨다.
본 발명의 일실시예에 따른 고밀도 니트 원단(50)은 과도한 신축을 억제하고 핫멜트 도트 방식으로 본딩되는 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 특성에 맞는 신도를 갖고, 동시에 초경량화, 초박지화, 및 스트레치성 등의 특성을 부여하여야 하므로 상기 고밀도 니트 원단(50)의 두께는 0.15 ~ 0.3 mm인 것이 바람직하며, 중량은 25 ~ 71 g/m2인 것이 바람직하다.
상기와 같이 고밀도로 제조된 니트 원단(50)에 접착되는 폴리우레탄 다공성 필름(30)은 클리어 타입으로 두께는 0.01 ~ 0.02 mm 이고, 중량은 10 ~ 20 g/m2이며, 투습도는 4,000 g/㎡/24hr 이상인 것이 바람직하다.
상기와 같은 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 이후에 핫멜트 접착제(20)를 도포한 후 고밀도 니트 원단(50)에 접착함으로써, 초경량화 및 초박지화가 가능학고, 스트레치성의 부여가 가능하며, 외관 품위가 뛰어난 투습방수성을 가지는 아웃도어용 니트 원단을 제조할 수 있다. .
또한 본 발명의 일실시예에 따른 투습방수성을 가지는 폴리우레탄 다공성 필름(30)은 기존의 약 25 g/m2의 중량을 가지는 고어텍스 필름에 비하여 10 ~ 20 g/m2로 초경량이며, 유기용제를 사용하지 않는 핫멜트 방식으로 니트 원단(50)에 라미네이팅되므로 유해화학물질이 검출되지 않는 친환경적인 방법으로 적층될 수 있다.
본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 상기와 같이 고밀도로 제조된 니트 원단(50)의 일측면에 투습방수소재인 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 접착하기 위하여, 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 일측면에 핫멜트 접착제(20)를 도포하게 된다. 상기 핫멜트 접착제(20)의 도포과정은 도트(dot) 스크린을 이용하여 진행될 수 있다. 특히, 상기 도트스크린(10)을 이용하여 핫멜트 접착제(20)를 도포하는 경우에는 제조된 투습방수 원단의 촉감과 드레이프(drape)성이 우수하다.
또한 상기 핫멜트 접착제(20)를 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 도트스크린(10)을 이용하여 도포하는 경우에는 폴리우레탄 습기 경화형 접착제가 보다 바람직할 수 있다.
핫멜트 접착제(20)의 도포단계를 보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 도트스크린(10)을 통해 핫멜트 접착제(20)를 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30) 위에 도포하여, 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 상부면에 핫멜트 접착제 도트(40)를 형성한다. 이때 도포되는 핫멜트 접착제(20)의 양은 건조시 10 ∼ 30 g/m2 정도의 중량이 바람직하다.
즉, 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 도포되는 핫멜트 접착제(20)의 양은 10 내지 30 g/㎡인 것이 바람직한데, 도포되는 핫멜트 접착제(20)의 양이 너무 많으면 원단의 텍스처가 지나치게 경질화 되어 촉감이 저하되고, 너무 적으면 결합강도가 불충분하여 세탁을 견디기에 충분한 내구성을 얻을 수 없으며, 결과적으로 폴리우레탄 다공성 필름(30)과 고밀도 니트 원단(50) 간의 접착력이 불량해질 수 있다.
상기 핫멜트 접착제(20)의 폴리우레탄 다공성 필름(30)으로의 도포 속도는 분당 20 ∼ 30 M가 가장 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 핫멜트 접착제(20)의 점도는 7,000 ∼ 45,000 cps정도를 사용하며, 고형분은 20 ∼ 50 % 범위인 것이 바람직하다.
즉, 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 핫멜트 접착제(20)의 도포단계는 우선 핫멜트 접착제(20)가 내장된 도트스크린(10)에 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 이송시키며 열을 가하여 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 핫멜트 접착제(20)를 용융하여 도포함으로써 핫멜트 접착제 도트(40)를 형성한다. 상기와 같이 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 상부면에 형성된 핫멜트 접착제 도트(40)를 용융하여 니트 원단(50)과의 접착시에는 90 ~ 120 ℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 핫멜트 접착제(20)의 용융시 90 ℃ 미만의 온도에서는 상기 핫멜트 접착제(20)의 용융이 원활하지 않아 원하는 접착강도가 나오지 않으며, 120 ℃를 초과하는 온도에서는 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)이 온도에 의해 손상을 입어 제품화가 곤란할 수도 있게 된다.
상기 핫멜트 접착제(20)의 도포는 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 전면도포도 가능하지만, 양호한 투습성이나 유연성을 유지하는 관점에서 간헐 도포하는 것이 바람직하다. 상기 간헐 도포 방법으로서는, 도트상으로 도포하는 방법이나, 망목(網目)상으로 도포하는 방법을 들 수 있고, 그 중에서도 도트상으로 도포하는 방법이 바람직할 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다 .
또한, 핫멜트 접착제(20)의 코팅시 사용되는 도트스크린(10)은 도 4에서와 같이 상기 핫멜트 접착제(20)가 용융되어 용출되는 유출공(15)이 1㎠당 30 ∼ 180 개인 것이 바람직하며, 상기 유출공(15)의 직경은 350 ∼ 750 ㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같이 핫멜트 접착제(20)가 도포된 폴리우레탄 다공성 필름(30)은 압착롤에서 니트 원단(50)과의 합포단계를 거치게 된다. 상기 합포단계 전에 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 일측에 도포된 핫멜트 접착제(20)를 부드럽게 하기 위하여 적외선 가열기로 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 예비가열하는 것도 가능하다. 상기 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30)이 합포된 후 핫멜트 접착제(20)는 냉각되면서 상기 고밀도 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30) 및 공기 중에 포함된 소량의 수분과 반응하여 3차원으로 가교되면서 열경화성 물질로 변화되면서 강인하고 내구성이 매우 우수한 접착력을 발휘하게 된다.
상기 고밀도 니트 원단(50)과 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 합포시 압착롤의 압력은 3∼10 bar정도가 바람직하며, 온도는 90 ~ 120 ℃인 것이 바람직하다. 또한 상기 압착롤의 재질은 상부는 탄성이 있는 고무를 사용하고 하부롤은 스틸로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 합포단계에서는 원단 표면의 주름발생을 방지하기 위하여 상기 고밀도 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30)이 반드시 장력이 걸리지 않은 상태로 압착롤에 투입되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 폴리우레탄 다공성 필름(30)과 니트 원단(50)이 합포된 후에는 열풍 또는 적외선 건조기에서 건조를 진행하게 된다. 이때 건조시 90 ∼ 130 ℃의 온도 범위가 바람직하고, 건조시간은 10분 이하인 것이 바람직하다. 상기와 같이 건조단계를 거쳐 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)이 완성된다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 그 제조공정이 친환경적이며, 투습방수성성 및 통기성이 우수하다. 또한 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 초경량화 및 초박지화가 가능하며, 스트레치성 등의 기능성을 가진다. 그리고 폴리우레탄 다공성 필름(30)과 니트 원단(50) 간의 접합력이 우수하여 기능성 아웃도어(Outdoor) 제품에 적용이 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
섬도 50d/72fila, 강도 3.8g/d, 신도 25%, 수축율 10%인 폴리에스테르 POY사를 이용하여 투포원 연사기로 연사하여 80T/M으로 꼬임을 부여함으로써 폴리에스테르 DTY사를 제조하였다. 상기 폴리에스테르 DTY사를 4단 양면 편기를 이용하여 35게이지/인치의 편성조건으로 고밀도의 피케(pique) 조직으로 환편하여 니트 원단(50)을 제조하였다. 상기 니트 원단(50)의 두께는 0.15 mm이고, 중량은 25 g/m2였다.
또한 두께 0.01 mm, 중량 10 g/m2 인 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 준비하고, 도트스크린(10)을 이용하여 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 일측면에 핫멜트 접착제 도트(40)를 건조시 20 g/m2가 되도록 도포하였다.
이후에 상기 니트 원단(50)과 상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 압착롤에서 합포하였다. 상기 합포단계는 3 bar의 압력 및 90 ℃에서 수행하였다. 상기와 같이 폴리우레탄 다공성 필름(30)과 니트 원단(50)이 합포된 합포 원단을 열풍 또는 적외선 건조기에서 120 ℃에서 10분간 건조함으로서 본 발명의 실시예 1의 시험편을 제조하였다.
[실시예 2]
면 100%인 80수(Ne) 링 방적사를 제조하고, 4단 양면 편기를 이용하여 50 게이지/인치의 편성조건으로, 인터록(interlock) 조직으로 환편하여 두께는 0.30 mm이고, 중량은 55 g/m2인 고밀도 니트 원단(50)을 제조하였다. 이후의 공정은 실시예 1와 동일하게 하여 본 발명의 실시예 2의 시험편을 제조하였다.
[비교예 1]
폴리에스터 75d/36f 사를 사용하여 평직물(경사밀도 110본/인치, 위사밀도 90본/인치)을 제직하고,
아래와 같은 조성으로 수지 용액을 제조하여 나이프오버롤코터를 이용하여 상기 폴리에스테르 평직물에 150 g/㎡로 도포한 후, 상온수에 5분간 응고시키고 70 ℃의 온수에서 10분간 탈용매시킨 다음 건조하여 비교예 1의 시험편을 제조하였다.
| 수지용액의 조성 | 함량 |
| 폴리아미노산계 폴리우레탄(고형분 함량 30%) | 30중량부 |
| 불소함유 폴리우레탄(고형분 함량 30%) | 70중량부 |
| N, N-디메틸포름아미드 | 40 중량부 |
| 디알킬술포석시네이트 | 3 중량부 |
| 폴리비닐피롤리돈 | 5 중량부 |
| 실리카 파우더 | 5 중량부 |
그리고 상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시험편의 물성 즉, 공기투과도, 내수도, 투습도, 인장강도 및 박리강도에 대하여 아래와 같은 방법으로 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
1) 공기투과도
상기 시험편에 대한 공기투과도는 KS K ISO 9237에 의거하여 측정하였으며, 이때 TEST 면적은 20 ㎠이며, 압력은 125 Pa로 하였다.
2) 내수도
상기 시험편에 대한 내수도는 KS K 0591(저수압법)에 의거하여 측정하였다. 상기 내수도는 물의 누수나 침수에 대한 직물의 저항성으로, 원단 표면에 물기둥으로 압력을 가하여 물방울이 3방울 보일 때까지의 물기둥 높이를 측정하며, 원단이 어느 정도의 물기둥 높이까지 물이 스며들지 않는 지를 확인한다. 두꺼울수록 내수도 수치는 높으나, 기능성은 투습도와 내수압 수치가 모두 높아야 한다. 수압은 600 mmH2O를 기준으로 측정하였다.
3) 투습도
상기 시험편에 대한 투습도는 KS K 0594(염화칼슘법)을 사용하여 측정하였다. 즉, 상기 투습도는 24시간 동안 1 ㎠의 면적을 통해 통과된 습기의 양을 측정한다. 최초 무게를 측정하고, 항온항습실에 방치(24 ℃, 65%)한 후, 24시간 후에 무게를 측정하여 습기가 빠져 나가는 정도를 확인한다. 이때 투습컵의 면적은 0.00283 m2이며, 투습컵의 높이는 25 mm이며, 측정온도는 40±2 ℃, 상대습도는 90±5 % RH이다.
4) 인장강도
상기 시험편에 대한 인장강도는 KS K 0520(그래브법)에 의거하여 측정하였다.
5) 박리강도
상기 시험편에 대한 박리강도는 ASTM D 2724에 의거하여 측정하였다.
| 공기투과도 (cc/cm2/sec) |
내수도 (mmH2O) |
투습도 (g/m2/24hr) |
인장강도 (kg/cm2) |
박리강도 (g/cm2) |
|
| 실시예 1 | 0.8 | 8,500 | 5,300 | 62 | 133 |
| 실시예 2 | 0.6 | 7,600 | 4,900 | 73 | 146 |
| 비교예 1 | 0.7 | 8,800 | 5,100 | 81 | 102 |
또한 상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시험편의 무게와 두께 및 신도에 대하여 아래와 같은 방법으로 측정하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
6) 무게
상기 시험편의 무게는 KS K 0515(전폭 시험편 법)에 의거하여 측정하였다.
7) 두께
상기 시험편의 두께는 접촉면이 평면인 두께 측정기를 이용하여 선정된 10개 지점의 두께를 측정하고 그 평균값을 구하였다.
8) 신도
상기 시험편에 대한 신도는 KS K 0520(그래브법)에 의거하여 측정하였다.
| 중량 (g/m2) |
두께 (mm) |
신도 (%) |
|
| 실시예 1 | 25 | 0.16 | 250 |
| 실시예 2 | 70 | 0.28 | 241 |
| 비교예 1 | 124 | 1.32 | 17 |
상기 표 2를 살펴보면, 실시예 1, 2의 시험편을 대상으로 측정한 공기투과도와 내수도 및 투습도 등은 비교예 1의 시험편을 대상으로 측정한 물성값과 거의 유사한 정도의 물성을 갖는 것으로 나타난다.
그런데 표 3을 살펴보면 실시예 1, 2의 시험편은 중량이 25 g/m2 및 70 g/m2 로서 비교예 1 대비 큰 폭으로 감소하여 경량화된 투습방수 원단의 제조가 가능한 것을 알 수 있다. 그리고 두께의 경우에도 0.16 mm 및 0.31 mm로서 비교예 1 대비 박지화가 가능하며, 또한 실시예 1, 2의 시험편은 신도가 각각 250 % 및 241 %로서 비교예 1의 17 % 대비 크게 증가한 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 스트레치성이 크게 부여되는 것을 알 수있다.
따라서 본 발명의 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 투습방수성 및 통기성을 유지하면서도 특히 초경량화와 초박지화가 가능하고, 스트레치성이 우수한 것을 확인 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따라 제조된 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 종래의 불소계 소재에 비하여 친환경적이며, 투습성 및 통기성이 우수하고, 초경량화, 초박지화, 스트레치화 등의 기능성을 갖는다. 따라서 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)은 등산용품, 트레이닝, 스키복 등의 기능성 아웃도어(Outdoor) 소재로 활용이 가능하다.
100 : 투습방수성 아웃도어용 니트 원단
50 : 니트 원단
30 : 폴리우레탄 다공성 필름
40 : 핫멜트 접착제 도트
50 : 니트 원단
30 : 폴리우레탄 다공성 필름
40 : 핫멜트 접착제 도트
Claims (8)
- 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)으로서,
고밀도로 편직된 니트 원단(50);
폴리우레탄 다공성 필름(30); 및
상기 고밀도로 편직된 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 접착하는 핫멜트 접착제 도트(40)를 포함하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100).
- 청구항 1에 있어서,
상기 고밀도로 편직된 니트 원단(50)의 두께는 0.15 ~ 0.3 mm이며, 중량은 25 ~ 71 g/m2 인 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100).
- 청구항 1에 있어서,
상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)의 두께는 0.01 ~ 0.02 mm이며, 중량은 10 ~ 20 g/m2이며, 투습도는 4,000 g/m2/24hr 인 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100).
- 청구항 1에 있어서,
상기 핫멜트 접착제 도트(40)는 폴리우레탄 습기경화형 접착제인 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100).
- 청구항 1에 있어서,
상기 고밀도로 편직된 니트 원단(50)은 나일론/폴리에스테르(N/P) 복합사, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 아크릴, 라이오셀 및 면(cotton) 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100).
- 고밀도 니트 원단(50)을 편직하는 단계;
폴리우레탄 다공성 필름(30)에 핫멜트 접착제를 도포하는 단계;
상기 고밀도 니트 원단(50)과 핫멜트 접착제가 도포된 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 합포하는 단계;
상기 합포된 고밀도 니트 원단(50)과 폴리우레탄 다공성 필름(30)을 건조하는 단계;
를 포함하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 폴리우레탄 다공성 필름(30)에 핫멜트 접착제를 도포하는 단계는 도트스크린(10)을 이용하여 도트형으로 도포되는 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조방법.
- 청구항 7에 있어서
상기 도트스크린(10)은 핫멜트 접착제가 용출되는 유출공(15)은 30 ~ 180 개/cm2 이며, 상기 유출공(15)의 직경은 350 ~ 750 ㎛인 것을 특징으로 하는 투습방수성 아웃도어용 니트 원단(100)의 제조방법.
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