KR100540191B1

KR100540191B1 - 유용성 향 마이크로캡슐을 함유한 향기나는 원단 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100540191B1
Application number: KR1020010041965A
Authority: KR
Inventors: 국희재; 이강엽; 임승현
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2006-01-10
Also published as: KR20030006258A

Abstract

본 발명은 향 마이크로캡슐(30)을 함유한 향기나는 원단 및 그 제조방법에 있어서, 유용성 향 마이크로캡슐(30)을 원단의 표면처리층(22)에 함유한 것을 특징으로 하는 향기나는 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 유용성 향 마이크로캡슐(30)을 인조가죽 원단의 최상층인 표면처리층(22)에 함유시킴으로써 향 마이크로캡슐(30)이 유성 표면처리제에 용이하게 분산되고, 향발산시간 및 향발산강도가 일정수준유지되도록 하였으며, 마이크로캡슐 (30)의 단위입자 크기를 20㎛ 이하로 하여 표면처리층(22)에 미세하고 균일하게 분포되어 표면의 질감을 부드럽게 하였다.

향 마이크로캡슐, 고분자물질 코팅층, 편백, 멜라민수지, 우레탄수지, 아크릴수지

Description

유용성 향 마이크로캡슐을 함유한 향기나는 원단 및 그 제조방법{Synthetic Leather Having Hydrophobic Aromatic Microcapsule and the Method of Manufacturing thereof}

도 1은 본 발명에 따른 원단의 단면도

도 2는 본 발명에 따른 원단의 제조공정도

도 3은 본 발명에 사용된 향 마이크로캡슐의 단면도

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 기재층 11 : 직포층

12 : 접착제층 13 : 발포층

14 : 기계적 발포층 15 : 표지층

20 : 표면층 21 : 인쇄층

22 : 표면처리층 30 : 향 마이크로캡슐

31 : 향료물질 32 : 고분자물질 코팅층

본 발명은 향 마이크로캡슐을 함유한 향기나는 원단 및 그 제조방법에 있어서, 유용성 향 마이크로캡슐을 원단의 표면처리층에 함유한 것을 특징으로 하는 향기나는 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 소파 및 의자 등의 가구 또는 가방용 원단으로는 가죽과 같은 천연소재의 원단을 사용하여 왔으나 이러한 천연소재의 원단을 사용하는 경우 기능성을 부여하는 표면처리에 한계가 있어 천연소재의 원단 대신에 염화비닐수지 시트를 두 층 이상으로 합판한 다층구조 시트에 여러가지 무늬를 인쇄한 후 엠보싱하여 제작한 인조가죽 원단을 사용하게 되었다.

그러나 이러한 염화비닐수지 시트를 사용한 인조가죽 원단의 경우 원단의 유연성을 부여하기 위하여 첨가되었던 가소제가 원단의 표면으로 블리딩(Bleeding)되어 그로 인해 좋지 않은 냄새가 발생하게 되었고 이를 해결하기 위해 표면층에 과일향이나 나무향 등을 내는 원료를 첨가하였으나 이러한 향기 성분이 기화 또는 승화하는 현상에 의해 제품 사용초기에는 강한 향을 발산하였으나, 시간이 경과함에 따라 발산하는 향의 강도가 급속히 감소하는 문제점이 있었다.

특히 물걸레로 청소를 할 경우 향기가 발산되는 시간이 단축되는 문제점이 있었다.

상기의 문제를 해결하기 위해 발명된 종래기술 공개특허공보 제 99-26153 호의 "향기나는 원단 및 그 제조방법"에서는 방향성분을 가지는 마이크로 캡슐, 결합제 및 물을 혼합하여 생성한 혼합물에 원단을 침지시켜 향기나는 원단을 제조하였다. 이러한 경우 마이크로캡슐이 수성도료 또는 수성 처리제에서도 분산이 가능하 여 의류용 원단의 제조시에는 사용이 가능하였으나 유성도료 또는 유성 처리제에서는 마이크로 캡슐의 분산이 어려워 가구용 원단의 경우에 제조공정상 원단 자체를 침지시키는 공정에 의한 제작에 어려움이 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 유용성 향 마이크로캡슐을 원단의 최상층인 표면처리층에 함유시킴으로써 유성도료 및 유성처리제에 용이하게 분산되고, 향발산 시간 및 향발산 강도가 일정수준 유지되도록 한 향기나는 원단을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 유용성 향 마이크로캡슐을 함유한 원단은 아래로부터 차례로 기재층 및 표면층으로 구성되어 있으며, 기재층은 아래로부터 차례로 직포층, 접착제층, 발포층 또는 기계적 발포층 및 표지층으로 이루어져 있고, 표면층은 아래로부터 차례로 인쇄층 및 표면처리층으로 구성되어 있다. 여기서, "발포층"이란 화학적으로 발포된 층을 말하며 기계적으로 발포된 층만을 특히 "기계적 발포층"이라 한다.

이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 있어서 본 발명에 따른 향기나는 원단은 기재층(10) 및 기재층(10) 위에 표면층(20)으로 구성되어 있으며, 기재층(10)은 아래로부터 차례로 직포층(11), 접착제층(12), 발포층(13) 또는 기계적 발포층(14) 및 표지층(15)이 형성되어 있고, 표면층(20)은 기재층(10) 위에 차례로 인쇄층(21) 및 표면처리층(22)이 적층된 구조로 이루어진 것을 보여준다.

도 2는 본 발명에 따른 향기나는 원단의 제조공정도로서 우선 기재층(10)의 형성과정을 살펴보면 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등으로 직포층(11)을 형성한다. 바람직하게는 폴리에스테르를 사용하는 것이 가장 좋다.

직포층(11) 위에 아크릴계, 우레탄계, 에스테르계 등의 접착제를 도포한 후 120∼170℃에서 건조하여 접착제층(12)을 형성한다. 이때 접착제로는 우레탄계가 바람직하다.

그런다음 접착제층(12) 위에 쿠션감을 부여하는 발포층(13) 또는 기계적 발포층(14)을 형성한다.

발포층(13)은 접착제층(12) 위에 발포층(13)의 조성물을 0.2∼0.7mm의 두께로 나이프코팅한 후 170∼220℃에서 가열하여 겔화시킨 것이다.

발포층(13)의 조성물은 중합도가 850∼1650인 염화비닐수지 80∼150 중량부에 프탈산계 혹은 아디프산계 가소제 80∼130 중량부, 열안정제인 바륨-아연, 칼륨-아연, 또는 에스테르 유기 복합체 2∼5 중량부, 유기 및 무기 안료인 토너 1∼4 중량부, 충전제인 중탄산칼슘 20∼35 중량부 및 화학발포제인 아조계 화합물 2∼7 중량부를 혼합하여 졸(Sol) 상태로 만든 것이다.

발포층(13) 또는 기계적 발포층(14) 위에 표지층(15)을 형성한다.

표지층(15)은 발포층(13) 또는 기계적 발포층(14) 위에 표지층(15)의 조성물을 0.1∼0.5mm의 두께로 나이프코팅한 후 100∼150℃에서 가열하여 겔화시킨 것이다.

표지층(15)의 조성물은 중합도가 850∼1650인 염화비닐수지 80∼150 중량부에 프탈산계 혹은 아디프산계 가소제 20∼145 중량부, 열안정제인 바륨-아연, 칼륨-아연, 또는 에스테르 유기 복합체 1∼3 중량부, 유기 및 무기안료인 토너 5∼7 중량부 및 충전제인 중탄산칼슘 20∼35 중량부를 혼합하여 졸 상태로 만든 것이다.

그런다음 기재층(10) 위에 표면층(20)을 형성한다.

표면층(20)의 형성과정을 보면 먼저 표지층(15) 위에 가죽무늬 또는 나무무늬 등의 패턴 효과를 부여하기 위하여 그라비어 인쇄방식에 의하여 2도 이상의 색을 연속적으로 인쇄하여 인쇄층(21)을 형성한다.

이때 필요에 따라 인쇄층(21)의 입체효과를 부여하기 위해 엠보싱과정을 거치기도 한다.

마지막으로 인쇄층(21) 위에 표면처리층(22)을 형성한다.

표면처리층(22)은 인쇄층(21) 위에 유성물질에서 분산성이 개선된 유용성 향 마이크로 캡슐을 0.1 중량% 이상 함유하고 있는 자외선 경화형 또는 열/상온 경화형의 조성물을 콤마나이프 방식, 메이어바 방식, 그라비어 방식 또는 립 코팅 방식을 사용하여 도포하여 형성한다.

먼저 자외선 경화형 표면처리층(22)은 우레탄아크릴레이트 올리고머 3∼8 중량부, 올리고머의 희석, 점도조정 및 부착증대를 위한 아크릴레이트계 모노머 30∼45 중량부, 광개시제인 아세토페논 및 벤조페논 1∼5 중량부, 소포제인 실리콘 0.5∼1 중량부, 레벨링제인 실리콘 0.5∼1 중량부, 매팅제인 실리카 1∼10 중량부, 반응촉진제인 아민화합물 0.1∼1 중량부를 혼합하여 만든 조성물 85∼95 중량부에 모노머인 2-하이드록시프로필아크릴레이트 60∼85 중량부에 유용성 향 마이크로캡슐 15∼40 중량부가 현탁된 조성물 5∼15 중량부를 함유하여 만든 것을 5∼30m/min. 속도에서 5∼30㎛의 두께로 에어나이프코팅한 다음 100watt/in 출력의 중압수은램프 1∼4 개를 사용하여 경화시켜 형성한다.

열경화형 표면처리층은 우레탄수지 25∼40 중량부, 점도조절을 위한 물 혹은 유기용매 40∼60 중량부, 열경화제인 멜라민 가교제 또는 아지리딘(Aziridine) 0.5∼5 중량부, 소포제인 실리콘 0.5∼2 중량부, 레벨링제인 실리콘 0.5∼2 중량부, 광택 조절을 위한 매팅제인 실리카 1∼10 중량부를 혼합하여 만든 조성물 85∼95 중량부에 유용성 향 마이크로캡슐 5∼15 중량부를 메쉬롤 코팅한 후 100∼150℃에서 1∼5 분간 가열하여 5∼30㎛ 두께로 도막을 형성한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 유용성 향 마이크로캡슐(30)의 단면도로써, 본 발명에 따른 유용성 향 마이크로캡슐(30)은 중앙에 향료물질(31)이 있고, 이 향료물질(31) 주위에 유용성이 부여된 화학적 반응기를 다량 함유한 고분자물질 코팅층(32)이 코팅되어 있는 것을 보여준다.

본 발명에 따른 향 마이크로캡슐(30)에 사용하는 향료물질(31)은 식물의 정 유(Essential Oil), 비타민, 소취제, 방충제, 화학 향료 및 천연 향료를 혼합한 것이다.

식물의 정유로는 스트레스 감소 효과가 있는 편백(Cypress), 순환기 계통에 좋은 레몬, 우울증 개선효과가 있는 쟈스민 등을 사용한다.

비타민 물질로는 비타민 A, 비타민 E 등을 사용하고, 화학 및 천연 향료로는 꽃 향기나 과일향, 과자향, 나무향 등을 사용할 수 있고, 본 발명에서는 소나무향, 사과향, 오렌지향, 아카시아향, 바나나향, 초콜릿향 등을 사용하였다.

본 발명에 따른 유용성 향 마이크로캡슐(30)의 고분자물질 코팅층(32)은 기능성분을 내포하여 코팅층 내부의 성분이 일시에 휘산되지 않도록 하는 방출 특성을 가져야 하며, 물리적인 힘이 가해졌을 때 파괴됨으로써 기능성분이 점진적으로 휘산되어야 하며, 가구 및 가방용 원단의 가공 중의 온도에서 마이크로 캡슐이 파손되지 않도록 내열성이 우수하여야 한다.

이러한 고분자물질로는 유용성 화학적 반응기가 다량 함유된 멜라민수지, 우레탄수지 또는 아크릴수지 등을 들 수 있다.

여기서 사용하는 유용성 화학적 반응기가 다량 함유된 고분자물질 코팅층(32)의 제조과정 중 필요시 2회 이상의 중합반응을 거쳐 1개 혹은 2개 이상의 구조로 형성된다.

마이크로 캡슐화는 고상 또는 액상의 향기 성분을 통상의 분무건조법, 계면중합법, 상분리법을 통하여 완전히 감싸는 것이다.

마이크로 캡슐화 과정을 살펴보면 다음과 같다.

상분리법은 기능성분의 적(滴)을 유용성 화학적 반응기가 다량 함유된 수지를 사용하여 벽을 형성하고 이것을 경화시킴으로써 유성 물질 내 분산성이 개선된 유용성 마이크로캡슐을 제조한 후, 용매치환법을 이용하여 원하는 액상 유성물질에 현탁된 마이크로 캡슐 또는 스프레이형 건조 설비를 사용하여 분말 형태에 현탁된 마이크로 캡슐 또는 스프레이형 건조설비를 사용하여 분말 형태로 건조시킨 유성물질 내에서 분산성이 개선된 유용성 향 마이크로캡슐을 제조한다.

이때 유용성 화학적 반응기를 다량 함유한 고분자 물질층의 경우는 필요에 따라 2회 이상의 반응을 거쳐 얻는다.

유성물질 내의 분산성이 개선된 유용성 마이크로 캡슐은 액상 유성물질 중에 마이크로 캡슐 현탁액 또는 분말형태로 공급되며 입자의 평균입도는 1㎛ 내지 50㎛인 것을 사용하여 표면처리층(22)의 표면으로 마이크로 캡슐이 노출되더라도 거친 질감을 갖지않도록 하였다.

바람직하게는 입자의 평균입도가 1㎛ 내지 7㎛인 것을 사용한다.

실시예 1

먼저 폴리에스테르 필름 위에 중합도 1300인 염화비닐수지 100 중량부에 디옥틸프탈레이트 20 중량부, 바륨-아연계 화합물 1.5 중량부, 중탄산칼슘 20 중량부 및 산화티탄 6 중량부를 혼합하여 만든 조성물을 0.2mm의 두께로 나이프코팅한 후 150℃에서 18m/min.의 속도로 1분간 가열하여 겔화시켜 표지층(15)을 제조하였다.

이 표지층(15) 아래에 중합도 1300인 염화비닐수지 100 중량부에 디옥틸프탈레이트 45 중량부, 부틸벤질프탈레이트 25 중량부, 프탈산계 화합물 25 중량부, 바륨-아연계 화합물 2 중량부, 중탄산칼슘 30 중량부, 유기안료 4 중량부 및 아조디카본아미드 3 중량부를 혼합하여 만든 조성물을 0.5mm 두께로 나이프코팅한 후, 190℃에서 15m/min.의 속도로 1분 30초간 가열하여 겔화시켜 발포층(13)을 형성한 다음 발포시킨 후 발포층(13) 아래에 폴리우레탄계 접착제를 그라비어 코팅 방식으로 0.2mm 두께로 코팅한 후 140℃에서 건조시켜 접착제층(12)을 형성한 다음 접착제층(12) 아래에 폴리에스테르 직포를 적층하여 기재층(10)을 형성하였다.

기재층(10)을 형성하고 난 후 기재층(10) 위에 표면층(20)을 형성하기 위하여 기재층(10)의 최상층인 표지층(15)의 폴리에스테르 필름을 제거하는 별도의 공정을 거쳤다.

그런다음 표지층(15) 위에 그라비어 인쇄로 천연 가죽무늬를 인쇄하여 인쇄층(21)을 형성한 후 인쇄층(21) 위에 우레탄 아크릴레이트 올리고머 4 중량부, 올리고머의 희석, 점도 조정 및 부착증대를 위한 아크릴레이트 모노머 35 중량부, 광개시제인 아세토페논 및 벤조페논 2 중량부, 소포제인 실리콘 1 중량부, 레벨링제인 실리콘 0.7 중량부, 매팅제인 실리카 5 중량부 및 반응촉진제인 아민 화합물 0.3 중량부를 혼합하여 만든 조성물 92 중량부에, 모노머인 2-하이드록시프로필아크릴레이트 75 중량부에 유성물질 내 분산성이 개선된 유용성 마이크로 캡슐 25 중량부가 현탁된 것을 8 중량부를 함유시켜 만든 조성물을 20m/min.의 속도에서 25㎛의 두께로 에어나이프 코팅한 다음 100watt/in 출력의 중압수은램프 3개를 사용하 여 경화시킨 후 자외선 경화형 표면처리층(22)을 형성하였다.

이때 유성물질 내 분산성이 개선된 유용성 마이크로 캡슐은 일반적으로 유성 표면처리제로 사용하는 모노머 2-하이드록시프로필아크릴레이트에 마이크로 캡슐이 현탁된 것으로 편백(Cypress) 정유를 향료물질(31)로 하여 이에 유용성 화학적 반응기를 다량 함유한 멜라민수지층으로 된 고분자물질 코팅층(32)을 향료물질(31)의 외곽에 형성시켜 완성한 것으로 전체의 평균입경이 3.4㎛로, 0.3㎛ 내지 7㎛의 입경을 가지는 것이다.

마지막으로 인쇄무늬에 실제감을 부여하기 위하여 가죽무늬가 전각되어 있는 엠보롤을 사용하여 엠보싱한 다음 가열, 가압하여 입체감을 부여함으로써 본 발명에 따른 유용성 향 마이크로캡슐을 함유한 향기나는 원단을 제조하였다.

Claims

적층구조를 가진 가구 또는 가방용 인조가죽원단에 있어서, 원단의 최상층인 표면처리층(22)에 유용성 향 마이크로캡슐(30)을 0.75∼6중량% 함유시킨 것을 특징으로 하는 향기나는 인조가죽원단.
제 1항에 있어서, 유용성 향 마이크로캡슐(30)의 고분자물질 코팅층(32)의 성분이 멜라민수지, 우레탄수지 또는 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 향기나는 인조가죽원단.
제 2항에 있어서, 향 마이크로캡슐(30)의 단위입자 크기가 1∼50㎛인 것을 특징으로 하는 향기나는 인조가죽원단.
아래로부터 차례로 직포층(11), 접착제층(12), 발포층(13) 또는 기계적 발포층(14) 및 표지층(15)을 적층하여 기재층(10)을 형성시키고, 기재층(10) 위에 차례로 인쇄층(21) 및 표면처리층(22)을 적층하여 표면층(20)을 형성시키는 가구 또는 가방용 인조가죽원단의 제조방법에 있어서, 원단의 최상층인 표면처리층(22)에 유용성 향 마이크로캡슐(30)을 0.75∼6중량% 함유시키는 것을 특징으로 하는 향기나는 인조가죽원단의 제조방법.
제 4항에 있어서, 유용성 향 마이크로캡슐(30)의 고분자물질 코팅층(32)의 성분이 멜라민수지, 우레탄수지 또는 아크릴수지인 것을 특징으로 하는 향기나는 인조가죽원단의 제조방법.