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KR100796947B1 - 통기성 방수 다층 시트 및 그의 제조방법 - Google Patents

통기성 방수 다층 시트 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR100796947B1
KR100796947B1 KR1020040116139A KR20040116139A KR100796947B1 KR 100796947 B1 KR100796947 B1 KR 100796947B1 KR 1020040116139 A KR1020040116139 A KR 1020040116139A KR 20040116139 A KR20040116139 A KR 20040116139A KR 100796947 B1 KR100796947 B1 KR 100796947B1
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South Korea
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breathable waterproof
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thermoplastic resin
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김영철
이재순
이명옥
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Abstract

본 발명은 통기성 방수 다층 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 상대적으로 결정화온도가 낮은 주성분인 1종 이상의 열가소성 수지 60~95중량%와 상기 주성분인 열가소성 수지 보다 결정화온도가 10℃ 이상 높은 부성분인 1종 이상의 열가소성 수지 5~40중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물, 화학적 발포제, 무기입자 및 공정보조제로 구성된 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤 위를 주행하는 기재(1)상에 압출코팅하여 기재(1)상에 무정형의 불규칙한 미세기공(3)들을 갖는 통기성 방수층(2)이 형성되어 있는 통기성 방수 다층 시트를 제조한다.
본 발명은 압출코팅의 한 단계 공정으로 통기성 방수 다층 시트를 제조할 수 있어서 공정 및 설비가 간소화되고, 품질관리가 용이하며, 제조원가도 절감되는 장점이 있다.
다층 시트, 통기성, 방수, 미세기공, 압출코팅, 공정 간소화, 결정화온도.

Description

통기성 방수 다층 시트 및 그의 제조방법 {An air permeable and waterproof multi-layer sheet, and a method of manufacturing for the same}
도 1은 본 발명에 따른 통기성 방수 다층 시트의 단면 모식도.
도 2는 본 발명을 구성하는 통기성 방수층(2)의 단면 상태를 나타내는 전자현미경 사진.
도 3은 본 발명을 구성하는 통기성 방수층(2)의 표면 상태를 나타내는 전자현미경 사진.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호 설명
1 : 기재(층) 2 : 통기성 방수층
3 : 미세기공
본 발명은 기재(1)상에 무정형의 불규칙한 미세기공(3)들을 갖는 통기성 방수층(2)이 형성되어 있는 통기성 방수 다층 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 결정화온도가 상이한 2종 이상의 열가소성 수지를 포 함하는 코팅용 조성물을 기재(1)상에 압출코팅하는 한 단계 공정으로 상기의 통기성 방수 다층 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
인류 문명과 과학기술의 발달과 함께 인류 생활에 사용되는 소재들도 진화와 발전을 거듭하고 있다.
특히, 최근에는 단순한 소재의 물리적 특성 이외에, 생활소재로서의 용도에 맞는 편리성이나 기능성을 부여하는 제품의 수요가 급증하고 있는 실정이다.
통기성 방수 필름은 물과의 직접적인 접촉으로부터 물을 차단하면서, 공기나 수증기는 통과할 수 있도록 하여 쾌적성과 편리성을 부여하고자 용도에 적합한 기재상에 적층할 목적으로 개발되었으며, 이가 적용되고 있는 대표적인 제품은 의복, 일회용 위생대 등과 같은 통기성 방수 다층 시트이다.
각종 생활소재에 편리성, 쾌적성, 기능성 등을 추구하는 현재의 추세에 따라, 통기성 방수 기능을 요구하는 제품도 크게 늘어가고 있는 실정이다.
이러한 통기성 방수 다층 시트 제품을 만드는 종래의 기술은, 통기성 필름을 제조하는 기술과, 이를 사용하여 적층 제품을 제조하는 기술 두 단계로 이루어져 있는 것이 대부분인데, 여기에 사용되는 통기성 필름은 다음과 같은 두 가지 방법으로 만들어 지고 있다.
첫 번째 방법은, 수지 내에 일정량의 무기 충진제 등을 함유하는 재료를 준비하고, 필름 시트를 용융, 제막시킨 후에, 일축 연신 또는 이축 연신 또는 압연 등을 행하여 필름의 미세 크랙(crack)을 유발하면서 미세 기공과 요철의 형성을 유도하는 방법이다.
여기에 해당하는 선행 특허 기술로서, 대한민국 공고특허 1995-0002889호, 대한민국 공고특허 10-0189265호, 대한민국 공고특허 10-0197902호, 대한민국 공고특허 10-0439459호 등이 있다.
두 번째 방법은, 폴리우레탄이나 EVA 수지 등을 용해한 용액을 준비하고, 이형지에 코팅한 후 건조시키는 공정을 통하여 이형지상에 필름을 제막한 후, 형성된 필름을 원하는 박리시키면서 원단이나 부직포 등에 합지시키는 과정을 통하여 적층하는 방법이다.
여기에 해당하는 선행 특허 기술로는 대한민국 공개특허 10-2004-0065859호 등이 있다.
통기성 방수 다층 시트를 제조하는 종래의 기술은, (ⅰ) 특수한 재료(조성물)를 준비하는 공정, (ⅱ) 제막공정, (ⅲ) 기공 형성 공정, (ⅳ) 통기성 필름을 기재상에 적층시키는 적층공정으로 이루어져 있다.
이와 같이 종래 기술에 의하여 통기성 방수 다층시트를 제조하기 위해서는, (ⅰ) 통기성을 발현하기 위해 특수한 재료(통기성 방수층 형성용 수지 조성물)를 준비하여야 하고, (ⅱ) 일반 제막 설비 외에 연신, 압연 등의 추가 설비가 필요하고, (ⅲ) 전 공정상에서 통기성 발현을 위하여 아주 세심한 공정 관리가 필요하였다.
따라서, 이렇게 제조된 통기성 필름은 고가이며, 추가로 라미네이션 등의 적층 공정 또는 처리 공정을 거쳐야 하기 때문에 고가의 적층 비용이 소요되며, 수억원 이상의 추가 설비가 필요하며, 특성 발현 및 품질을 위하여 세심한 공정 관리가 필요하게 된다.
종이, 부직포, 원단 등의 기재에 통기성 방수 적층을 하기 위한 비용은, 일반수지층 적층 대비, 무기충진제를 함유하는 재료를 사용하는 통기성 필름의 경우 3배 이상, 폴리우레탄 등의 수지를 사용하는 통기성 필름의 경우 5배 이상이 소요된다.
따라서, 통기성 방수 다층 시트 제품이 고가가 아닌 경우 적용이 어려운 문제점이 있다.
또한, 다단계의 공정을 거침으로 해서 특성 발현과 품질 관리에 어려움이 있다.
특히, 종래의 기술에서는 통기성 방수층을 적층하기 위한 다단계 공정 중 각각의 공정이 미시구조(Morphology)나 거시구조(Structure)를 변화시키는 공정이므로 각 공정의 인자들이 특성이나 제품의 품질에 직접적인 영향을 끼치게 된다.
본 발명을 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 통기성 방수층(필름)의 형성 공정과 이를 기재상에 적층하는 공정을 한 단계 공정으로 간소화 할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
구체적으로, 본 발명은 제조공정이 간소화되어 품질관리가 용이함과 동시에 제조비용이 절감되고, 고가의 설비 도입이 불필요하여 건축용 소재들과 같은 각종 통기성 방수 다층 시트의 개발도 가능하게 하는 방법을 제공하고자 한다.
이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 통기성 방수 다층 시트의 제조방법은, 상대적으로 결정화온도가 낮은 주성분인 1종 이상의 열가소성 수지 60~95중량%와 상기 주성분인 열가소성 수지 보다 결정화온도가 10℃ 이상 높은 부성분인 1종 이상의 열가소성 수지 5~40중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물, 화학적 발포제, 무기입자 및 공정보조제로 구성된 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤 위를 주행하는 기재(1)상에 압출코팅하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 통기성 방수 다층 시트는, 상기 방법으로 제조되어 기재(1)상에 무정형의 불규칙한 미세기공(3)들을 갖는 통기성 방수층(2)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명은 상호간의 결정화 온도가 10℃ 이상 차이가 나는 열가소성 수지 혼합물, 화학적 발포제, 무기입자 및 공정보조제로 구성된 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤 위를 주행하는 기재(1)상에 압출코팅하는 한 단계의 공정으로 통기성 방수 다층 시트를 제조한다.
상기 기재(1)로는 1층 이상의 구조를 갖는 종이, 부직포, 합성필름 및 원단 등이다.
상기의 열가소성 수지 혼합물은 상대적으로 결정화온도가 낮은 주성분인 1종 이상의 열가소성 수지 60~95중량%와 상기 주성분인 열가소성 수지 보다 결정화온도가 10℃ 이상 높은 부성분인 1종 이상의 열가소성 수지 5~40중량%가 혼합된 조성을 갖는다.
본 발명에서 결정화온도가 10℃ 이상 차이가 나는 주성분인 열가소성 수지와 부성분인 열가소성 수지를 함께 사용하는 이유는, 압출기의 다이를 빠져나온 코팅용 조성물이 필름 시트 상태로 기재위에 완전 고화, 고착되기 전에 장력 차이를 필름 시트상에 국부적으로 발생시켜 미세 크랙을 유발하기 위함이다.
따라서, 주성분인 열가소성 수지와 부성분인 열가소성 수지 상호간의 결정화온도 차이가 10℃ 미만인 경우와 부성분인 열가소성 수지의 함량이 5중량% 미만인 경우에는 필름 시트상에 효과적으로 국부적인 장력차이를 발생시켜 미세 크랙을 유발하기 어렵다.
한편, 부성분인 열가소성 수지의 함량이 40중량%를 초과하는 경우에는 용융압출 공정에서 수지간의 상분리(Phase Separation) 현상이 발생하여 바람직하지 못하다.
따라서, 열가소성 수지 혼합물내 부성분인 열가소성 수지의 함량은 5~40중량%, 더욱 바람직하기로는 5~30중량%, 이다.
주성분인 열가소성 수지 및 부성분인 열가소성 수지로는 (ⅰ) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, (ⅱ) 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, (ⅲ) 나일론 6, 나일론 66, 나일론 46 등의 폴리아미드계 수지, (ⅳ) 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드 등의 폴리아크릴계 수지 및 (ⅴ) 이들의 공중합체 수지 등이 사용될 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 주성분인 열가소성 수지로서 저밀도 폴리프로필렌 (LDPE, 결정화온도 102℃)을 단독으로 사용하거나 저밀도 폴리프로필렌(LDPE)과 폴리에틸렌테레프탈레이트(결정화온도 189℃)의 혼합물을 사용하고, 부성분인 열가소성 수지로서 폴리프로필렌(결정화온도 118℃)를 사용할 수 있다.
코팅용 조성물의 조성비는 열가소성 수지 혼합물 100중량부, 화학발포제 0.1~10중량부, 무기입자 5~100중량부 및 공정보조제 0.1~2중량부 인 것이 바람직하다.
상기 화학적 발포제(Chemical Blowing Agent)는 (ⅰ) 아조디카본디아미드 및 그의 유도체, (ⅱ) 아릴, 알킬설포닐히드라자이드 및 그의 유도체, (ⅲ) 톨루엔설포닐세미카바자이드, (ⅳ) 페닐테트라졸 및 (ⅴ) 탄산수소나트륨 중에서 선택된 1종 이상의 화합물 등이다.
일반적으로 플라스틱에 사용되는 화학적발포제로서 아조디카본디아미드계의 화합물이 가장 널리 사용되고 있으며, 본 발명에서도 양호한 결과를 보이고 있다.
코팅용 조성물에 포함된 화학적발포제는, 용융압출코팅 공정 중에 분해가스를 발생시킴으로 해서 일차적으로는 미세 공극(micro-pore)의 형성에 기여하게 되며, 상기 미세공극은 통기와 투습이 이루어질 수 있는 미세 통로로 발전하기도 한다.
그러나, 화학적발포제 단독으로 이러한 미세 기공과 이로 연결된 미세 통로 형성을 시키는 것을 제어하는 것은 쉽지 않다.
화학적 발포제 사용량을 증가할수록 미세 공극의 수는 증가하지만, 공정 중에서 미세 기공의 형성을 제어하기는 더욱 힘들며, 작업성도 급격히 저하하게 된 다.
한편, 화학적 발포제의 사용량이 너무 적을 경우에는 미세공극의 형성이 현저하게 감소된다.
따라서, 화학적 발포제의 사용량은 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 대하여 0.01~10중량부, 보다 바람직하기로는 0.1~5중량부,인 것이 좋다.
본 발명에 사용되는 무기입자로는, 탈크, 이산화티탄, 실리카, 견운모, 비석, 황산바륨, 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다.
복합재료 중의 무기 충진제 입자들은 물리적인 외력에 의한 크랙(Crack)의 발생시 핵으로 작용한다고 알려져 있기 때문에, 종래기술에 의한 연신 또는 압연 등의 공정을 거치는 통기성 필름 제품에 있어서는 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다.
그러나, 본 발명에서는 상대적으로 미세 기공 형성에 미치는 중요도는 떨어진다고 할 수 있다.
따라서, 입자의 형태가 무정형이거나 구형이거나 크게 관계는 없다.
무기입자의 크기는 실제 적층 공정이나 제품 내에서 1차 입자의 크기 보다 1~5배 정도로 응집하여 존재하므로 너무 크면 작업성이 불량해지고 제품에도 악영향을 준다.
또한 너무 작으면, 고가일 뿐만 아니라, 이로 인하여 형성되는 미세 기공의 크기가 너무 작아질 수 있으므로 통기성이나 투습성이 떨어진다.
따라서, 1차 평균입경이 0.01~2㎛ 인 것을 사용하는 것이 좋다.
입자의 종류는 가격적인 측면에서 탈크, 탄산칼슘 등이 유리하다.
저가의 입자를 사용하는 것은 전체적인 기공형성 복합재료의 가격을 저렴하게 하므로 많이 사용할수록 유리하겠지만 너무 많이 사용할 경우, 공정성을 저하하므로 최대 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 대하여 100 중량부 이하로 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서는 상대적으로 무기입자의 중요도는 떨어진다고 할 수 있지만, 전혀 사용을 하지 않을 경우 미세 기공 형성의 조절이 어려웠다.
이는 무기입자가 화학적 발포제에 의한 미세 기공 형성 과정에 대하여 어떠한 역할을 하는 때문으로 추정되며, 최소 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 대하여 5중량부 이상 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용되는 공정보조제로는, (ⅰ) 디큐밀퍼옥사이드, 디-터트-부틸퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드 등의 가교제와, (ⅱ) 테트라키스 메틸렌-3디-터트-부틸-4-히드록시페닐프로피오네이트메탄 등의 페놀계 또는 퀴논계나 아민계의 산화방지제와, (ⅲ) 왁스, 칼슘스테아릴레이트 등의 이형제 등으로부터 선택된 적어도 1종 이상이 사용될 수 있다.
이러한 공정보조제의 역할은 통기성 방수 적층 공정성을 개선시켜주며, 미세 기공의 형성을 조절하는 보조 수단으로 사용된다.
화학적 발포제의 사용량이 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 대하여 3중량부를 초과할 시에는 공정보조제로 가교제를 일정량 같이 사용해 주는 것이 좋다.
통기성이 우수한 제품을 만들기 위하여 미세 기공 형성을 증가시킬 때는 산 화방지제를 같이 사용하여 공정 안정성을 증가시켜 주는 것이 좋다.
용융압출 공정성이 불량할 때는 이형제와 산화방지제를 일정량 같이 사용하는 것이 바람직하다.
공정보조제는 통기성 방수 적층 형성의 주 수단이 아니기 때문에 너무 과다하게 사용하는 것은 좋지 않다.
열가소성 수지 혼합물 100중량부에 대하여 0.1~2중량부를 사용하여 미세 기공의 형성 상태와 공정성을 조절하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 조성된 코팅용 조성물은 일반적인 일축 또는 이축 압출기를 사용하여 용이하게 펠릿(Pellet) 상태로 준비하여, 통기성 방수층 형성에 사용할 수 있다.
본 발명에서는 연신이나 압연, 용출, 기타 화학적 또는 기계적 처리 없이, 일반적인 용융압출코팅의 한 단계 공정으로 기재(1)상에 통기성 방수층(2)을 형성한다.
본 발명에서 사용하는 용융압출코팅기(Extrusion Coating Machine)는, 재료를 용융, 압출하는 장치와, 냉각롤, 그리고 시트의 주행과 권취를 행하는 장치로 구성되어 있다.
공정 작업성에 보다 좋기로는, 용융압출기 부분에 벤트(Vent) 라인이 설치되어 있는 것이 좋으며, 구금은 일자(Plat) 형태보다는 행어(Hanger) 형태를 갖추는 것이 좋다.
또한, 냉각롤은 표면이 경면 가공이나 테프론(Teflon) 처리 등이 되어 있는 것이 좋다.
이와 같은 방법으로 만들어지는 본 발명의 통기성 방수 다층 시트는, 시트의 주행 방향이나 기계방향으로 연신이 일어나지 않으며, 적층이 일어난 후에 시트에 기타 물리적 외력의 작용이나 화학적 처리가 가해지지 않기 때문에, 시트 상에 형성되는 미세 기공의 형태가 불규칙적이고, 또한 형성된 기공의 배열이나 방향성도 없다.
종래의 기술에 의한 통기성 필름의 경우, 연신이나 압연 등으로 인하여, 형성된 기공이 일정한 방향성이나 배열성이 있다고 할 수 있으므로, 본 발명의 통기성 방수 다층 시트는 이들 제품과 다른 미시구조(Morphology)를 가진다고 할 수 있다.
이러한 차이점이 제품의 통기성 등의 특성과 상관관계를 가질 수 있는 지는 현재로서는 명확하지는 않다.
그러나 만일 적층되는 통기성 방수층에 제 2의 기능을 부여하기 위하여 유기화합물이나 저분자량 고분자 형태의 기능성 물질을 첨가하고자 한다면, 이러한 차이점에 의하여, 본 발명의 다층 시트에서는 이들 물질이 시트 표면으로 전이(Migration)되는 것을 방지할 수 있는 큰 장점을 가지게 된다.
이하, 실시예와 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
실시예와 비교실시예 중에서의 물성 평가와 분석의 방법은 다음과 같다.
·결정화온도
시차주사열분석기(Perkin-Elmer社의 DSC-7)를 사용하여, 열가소성수지 시료를 300℃로 승온, 1분간 유지 후, 20℃/분의 속도로 냉각시키면서 열량 변화가 심한 Onset 지점의 온도(℃)를 측정하였다.
·투습도
ASTM E96-92의 방법에 준하여 일정시간 경과 후 무게 증가에 따른 투습도(g/m2?24Hrs)를 측정, 계산하였다.
·기공 형성성
주사전자현미경(SEM, Hitachi社)을 사용하여, 통기성 방수 적층면의 3개소 이상을 선정하여 기공형성 상태를 관찰하였다. 적층면상에 0.1mm × 0.1mm 면적 안에 형성된, 직경(타원일 경우 장경과 단경의 평균)이 0.1~20㎛인 기공의 수를 세어, 다음과 같이 판정하였다.
○ (우수) : 기공 형성 상태가 좋고, 20개 이상인 경우.
△ (보통) : 기공 개수 10~20개인 경우.
× (불량) : 기공 개수가 10개 이하거나, 기공의 형태가 너무 작거나, 큰 경우.
·공정성
압출이나 적층의 상태와, 시트의 주행속도 등을 관찰하여 다음과 같이 판정하였다.
○ (양호) : 압출 및 적층 작업이 장시간 양호하게 진행되고, 시트 주행속도 가 40m/분 이상인 경우.
× (불량) : 압출 불량, 다이 와이핑(wiping), 폭 방향의 적층 불균일, 파지 등으로 해서 시간당 3회 이상 작업 중단이 발생하거나, 시트 주행속도가 40m/분 이하인 경우.
·외관
통기성 방수 적층면의 불균일성이나 촉감 등을 관찰하였다.
실시예 1
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 80중량%와 결정화온도가 118℃이고, 융점이 160℃이고, MI가 10인 폴리프로필렌(PP, 대한유화 제품) 20중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 5.0중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 35중량부와 공정보조제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.2중량부와 칼슘스테아릴레이트 0.2중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤 위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층 시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
또한, 제조한 통기성 방수 다층 시트를 구성하는 통기성 방수층(2)의 단면 상태를 전자현미경으로 측정한 사진은 도 2와 같고, 표면 상태를 전자현미경으로 측정한 사진은 도 3과 같다.
도 2 및 도 3에는 방향성이 없고 불규칙하고 크기가 일정하지 않은 무정형의 미세기공이 다수 형성되어 있다.
실시예 2
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 75중량%와 결정화온도가 118℃이고, 융점이 160℃이고, MI가 10인 폴리프로필렌(PP, 대한유화 제품) 20중량%와 결정화온도가 189℃이고, 융점이 256℃이고, MI가 10인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 주식회사 코오롱 제품) 5중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 1.0중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 40중량부와 공정보조제로서 이가녹스 1010 0.2중량부와 칼슘스테아릴레이트 0.3중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 3
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 70중량%와 결정화온도가 118℃이고, 융점이 160℃이고, MI가 10인 폴리프로필렌(PP, 대한유화 제품) 30중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 2.0중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 20중량부와 공정보조제로서 이가녹스 1010 0.1중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 4
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌 (LDPE, 한화유화 제품) 60중량%와 결정화온도가 118℃이고, 융점이 160℃이고, MI가 10인 폴리프로필렌(PP, 대한유화 제품) 40중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 0.01중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 100중량부와 공정보조제로서 칼슘스테아릴레이트 0.5중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 5
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 95중량%와 결정화온도가 189℃이고, 융점이 265℃이고, MI가 10인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 주식회사 코오롱 제품) 5중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 10중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 5중량부와 공정보조제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.8중량부와 이가녹스 1010 0.5중량부와 칼슘스테아릴레이트 0.5중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 1
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 10중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 5중량부와 공정보조제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.6중량부와 이가녹스 1010 0.5중량부와 칼슘스테아릴레이트 0.5중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 2
결정화온도가 102℃이고, 융점이 115℃이고, MI가 5인 저밀도폴리에틸렌(LDPE, 한화유화 제품) 70중량%와 결정화온도가 110℃이고, 융점이 135℃이고, MI가 8인 고밀도폴리에틸렌(HDPE, 대한유화 제품) 30중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물 100중량부에 아조디카본디아미드(화학적 발포제) 5.0중량부와 평균입경이 1㎛인 탄산칼슘(무기입자) 35중량부와 공정보조제로서 디큐밀퍼옥사이드 0.2중량부와 칼슘스테아릴레이트 0.2중량부를 첨가하여 코팅용 조성물을 제조하였다.
상기의 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤위를 100m/분의 속도로 주행하는 폴리프로필렌 부직포(기재)상에 압출코팅하여 통기성 방수 다층시트를 제조하였다.
상기의 용융압출코팅기로는 2,000㎜의 일자형 T-다이, 90Φ의 일축압출부, 테프론 처리된 냉각롤 및 시트주행장치로 구성된 것을 사용하였다.
한편, 상기의 폴리프로필렌 부직포(기재)로는 단위면적당 중량이 30g/㎡이고 폭이 1,800m이고 단사직경이 3데니어인 것을 사용하였다.
제조한 통기성 방수 다층 시트의 물성등을 평가한 결과는 표 1과 같다.
물성 평가 결과
투습도 (g/㎡·24Hrs) 기공형성성 공정성 외관
실시예 1 8,750 ○ ○ 양호
실시예 2 5,210 ○ ○ 양호
실시예 3 6,500 ○ ○ 양호
실시예 4 4,160 ○ ○ 양호
실시예 5 4,940 ○ ○ 양호
비교실시예 1 1,820 △ × 불균일함
비교실시예 2 1,600 △ ○ 양호
본 발명은 통기성 방수 다층 시트의 제조 공정이 간소화되어 품질관리가 용이함과 동시에 제조원가도 절감되며, 고가의 설비도입도 불필요한 장점이 있다.
그로인해, 종래 비용문제로 인해 적용이 어려웠던 건축용 소재 등과 같은 각종 분야의 다양한 소재(기재)에 통기성 방수 기능을 부여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 상대적으로 결정화온도가 낮은 주성분인 1종 이상의 열가소성 수지 60~95중량%와 상기 주성분인 열가소성 수지 보다 결정화온도가 10℃ 이상 높은 부성분인 1종 이상의 열가소성 수지 5~40중량%로 이루어진 열가소성 수지 혼합물, 화학적 발포제, 무기입자 및 공정보조제로 구성된 코팅용 조성물을 용융압출코팅기로 냉각롤 위를 주행하는 기재(1)상에 압출코팅하는 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  2. 1항에 있어서, 기재(1)가 1층 이상의 구조를 갖는 종이, 부직포, 합성필름 및 원단 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  3. 1항에 있어서, 코팅용 수지조성물이 열가소성 수지 혼합물 100중량부, 화학발포제 0.01~10중량부, 무기입자 5~100중량부 및 공정보조제로 0.1~2중량부로 조성됨을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  4. 1항에 있어서, 주성분 및 부성분인 열가소성 수지 각각이 폴리올레핀계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 이들의 공중합 수지 중에서 선택된 1종의 수지인 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  5. 1항에 있어서, 화학적 발포제가 (ⅰ) 아조디카본디아미드 및 그의 유도체, (ⅱ) 아릴, 알킬설포닐히드라자이드 및 그의 유도체, (ⅲ) 톨루엔설포닐세미카바자이드, (ⅳ) 페닐테트라졸 및 (ⅴ) 탄산수소나트륨 중에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  6. 1항에 있어서, 무기입자가 탈크, 이산화티탄, 실리카, 견운모, 비석, 황산바륨 및 탄산칼슘 중에서 선택된 1종 이상의 입자인 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  7. 1항에 있어서, 공정 보조제가 가교제, 산화방지제 및 이형제 중에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트의 제조방법.
  8. 1항의 제조방법으로 제조되어 기재(1)상에 무정형의 불규칙한 미세기공(3)들을 갖는 통기성 방수층(2)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 통기성 방수 다층 시트.
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