KR100670025B1 - 천(原緞)이나 가죽(皮革)에 폴리우레탄을 코팅하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 고분자 30~70중량%에 용제로써 메틸에틸케톤(MEK) 70~30중량%를 혼합한 폴리우레탄(PU) 수지용액을 제조하고, 대하여 원하는 색상의 안료를 PU수지용액에 대하여 10~20중량% 첨가하여 희석한 후 스프레이 기를 이용하여 천이나 가죽원단에 스프레이 한 후 건조함으로서 원하는 PU코팅원단을 얻을 수 있는 것을 특징으로 하며, PU수지용액을 제조할 때에 폴리우레탄 고분자의 양을 조정하여 간단한 스프레이 방식을 이용하여 다양한 입체무늬를 갖는 PU코팅원단을 얻을 수 있으며, 색상이 다른 안료가 혼합된 PU수지용액을 이용하여 다양한 패션을 연출할 수 있다.

폴리우레탄코팅, 안료, 스프레이, PU수지용액, 패션

Description

천(原緞)이나 가죽(皮革)에 폴리우레탄을 코팅하는 방법{the poly-urethane coating method of cloth or leather}

본 발명은 천(原緞)이나 가죽(皮革)에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천이나 가죽(인조가죽 포함) 또는 부직포 등의 제품에 폴리우레탄(이하 'PU'라 칭함)을 건조 챔버(drying chamber)나 일반 건조실에서 스프레이 방식으로 다양한 무늬로 코팅하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 천이나 가죽 원단은 의복, 신발, 가방 등의 생활용품의 제조에 널리 이용되고 있는 것으로, 천이나 가죽은 그 표면에 먼지 등과 같은 이물질이 잘 달라붙어 쉽게 더러워지는 문제가 있고, 특히 천은 엠보싱과 같은 특수 가공을 하기 어려운 문제가 있었으며, 천연 가죽의 경우에는 물에 약하다는 단점으로 인하여 제품화에 어려움이 따르고, 제품화 후에도 비를 맞거나 물방울이 튀기면 건조 후에도 얼룩이 남게되고, 또한 여러 가지 이물질과의 접촉에 의하여 오염되기 쉬우며, 표면결의 쏠림 등에 의한 변형이나 손상으로 제품의 가치를 저하시키는 문제가 있었다.

이러한 천이나 가죽의 제반 문제를 해소하면서 원 재료의 질감을 유지하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력의 하나로 천이나 가죽원단에 직접 수용성 바인더를 이용한 롤코팅이나 패드질을 하거나 인쇄 또는 기타 나염 방법으로 표면처리를 하거나, 에나멜 코팅 방법을 사용하고 있었다.

그러나, 상기한 수용성 바인더를 이용한 롤코팅이나 패드질의 경우에는 수용성 바인더에 함유된 약품이 가죽에 스며들어 가죽의 형태를 변형시키거나 시간의 경과에 따라 바인더가 경화되고, 인장력 등에 의해 갈라지는 크랙현상이 발생하는 등의 문제가 있었으며, 또한 오랜 시간 보관하는 경우에는 곰팡이가 발생하는 등의 문제가 있어, 이는 제품의 품질에 막대한 영향을 끼쳐 제품의 경쟁력을 저하시키는 원인으로 작용하고 있다.

천에 PU 코팅을 하는 기술로는, 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2005-0014337에 습식 PU 수지에 통상의 첨가제를 혼합하여 PU 코팅용액을 배합하는 단계, 불소 계열의 발수제를 이용하여 장갑 내피를 발수처리하는 단계, 장갑의 내피를 몰드에 끼우고 습식 PU 코팅용액에 침지시켜 함침시키는 단계, 함침된 장갑을 응고조에서 응고와 엠보싱 무늬를 동시에 수행하는 단계, 함침된 장갑을 온수에서 수세하여 잔류 용제를 추출하는 단계 및 수세한 장갑을 건조로에서 건조시키는 단계를 거쳐 제조되는 PU 코팅장갑의 제조방법이 개시되어 있다. 상기 특허는 통기성이 우수하고, 외부 코팅된 PU수지가 균일한 엠보싱 무늬를 형성하므로 작업시 슬립성을 개선한다고 하는 장점은 있을 수 있으나, PU 코팅용액에 장갑을 함침시키게 되므로 PU 코팅용액이 천에 고르게 코팅되기 어렵고, 또한 천의 양면에 코팅되므로 통기성도 저하될 뿐만 아니라 건조시키는 시간도 길어지는 문제가 발생할 염려와, 천의 표면에 다양한 입체감이 있는 무늬를 형성할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 대한민국 특허공보 공고번호 특1998-0000497에는 분산염료로 염색한 기포를 사용하여 PU코팅시 특별한 조건을 만족시키는 금속산화물 혹은 불화물을 초회 코팅시 사용하여 분산염료의 이염(移染)을 방지케 하는 투습, 방수 PU코팅 가공법이 개시되어 있는바, 이는 분산염료로 염색된 폴리에스터 또는 폴리에스터/면 혼방기포를 사용하여 PU코팅을 할 경우 분산염료가 코팅층 즉 PU층으로 이염(移染)되는 것을 방지하기 위한 것으로, 이는 특정의 금속산화물 혹은 불화물에 의하여 염료의 이염 현상을 방지하는 효과는 있지만, 초회 코팅수지와 습식 코팅수지를 각각 준비해야 하는 문제와 초회 코팅 및 2차 습식코팅을 행하는 작업상의 번거로운 문제가 야기된다.

한편, 대한민국 공개특허 10-2004-0033852호에는 PU를 롤러를 이용하여 기재 필름 상에 도포하여 우레탄 막을 형성하고, 이 우레탄 막 형성단계에서 수득된 PU막 상에 접착제를 도포하여 우레탄필름을 형성한 후, 상기 PU필름의 접착제 층이 가죽 원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄 막이 가죽원단의 표면상으로 이행되도록 하는 PU가 코팅된 가죽원단의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 이는 가죽원단에 직접 PU를 코팅하는 것이 아니라 접착제가 도포된 우레탄 필름을 제조하여 가죽원단의 일면에 접촉시키는 것으로 가죽원단에 코팅하기에 적합한 두께와 강도를 갖는 PU필름의 제조가 어렵고, 가죽원단에 다양한 입체무늬를 형성하기에 적절치 못하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술과는 전혀 다른 방법으로 천이나 가죽(인조가죽 포함) 또는 부직포 등의 제품에 입체무늬를 형성할 수 있도록 폴리우레탄(이하 'PU'라 칭함)을 코팅하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 PU수지에 서로 다른 색상의 안료를 혼합하여 천연물과 같은 심미감이 있는 고부가가치의 PU 코팅된 천이나 가죽제품을 제공함을 제2의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 고부가가치의 PU 코팅된 천이나 가죽제품을 용이하고 간단한 방법으로 제조함으로써 독특한 여러 형태의 새로운 제품을 만들 수 있어 고부가가치의 효과를 창출하면서 제품의 단가를 낮출 수 있는 방법을 제공함을 제3의 목적으로 한다.

본 발명의 천(原緞)이나 가죽(皮革)에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법은 폴리우레탄 고분자 30~70중량%에 용제로써 메틸에틸케톤(MEK) 70~30중량%를 혼합한 폴리우레탄(PU) 수지용액을 제조하고, 대하여 원하는 색상의 안료를 PU수지용액에 대하여 10~20중량% 첨가하여 희석한 후 스프레이기를 이용하여 천이나 가죽원단에 스프레이 한 후 건조함으로서 원하는 PU코팅원단을 얻을 수 있는 것이다.

스프레이 코팅은 1회의 스프레이만으로도 가능하지만 2회 내지 3회 서로 다 른 색상이 혼합된 PU수지용액을 바꾸어 스프레이 하면 보다 다양한 색상과 입체감이 나는 무늬를 발현할 수 있으며, 스프레이가 완료된 원단을 50~60℃의 온도에서 60~80분간 건조하여 원하는 PU코팅원단을 얻을 수 있는 것이다.

상기에서, PU수지용액을 제조함에 있어 폴리우레탄 고분자의 함량이 30중량% 미만 즉, MEK의 함량이 70중량%를 초과하는 경우에는 스프레이 할 때 PU수지의 고형분이 떨어져 원하는 무늬의 현출이 어렵고, 그 반대인 경우 즉, 폴리우레탄 고분자의 함량이 70중량%를 초과하고, MEK의 함량이 30중량% 미만인 경우에는 스프레이 때 PU수지용액의 산포가 어려워지는 문제가 발생한다.

스프레이는 사람의 손으로 직접 스프레이 하는 수동스프레이 방식이나 자동스프레이 방식을 사용할 수 있으며, 폴리우레탄 고분자의 함량이 높아질수록 자동스프레이 방식이 편리하다. 즉, 폴리우레탄 고분자의 함량이 30중량%에 가까워질수록 스프레이가 용이해지고 실과 같은 스프레이 선이 가늘어지며, 그 함량이 70중량%에 가까워질수록 스프레이에 많은 힘이 요구되며 실과 같은 스프레이 선이 굵어지게 되므로 폴리우레탄 고분자의 함량을 조정함으로 원하는 스프레이 선의 굵기를 조절할 수 있는 것이다.

또한, 안료의 함량이 PU수지용액에 대하여 10중량% 미만인 경우에는 원하는 색상의 발현이 어렵고, 20중량%를 초과하는 경우에는 색상이 너무 진하게 되어 다른 색상의 수지와의 매치가 어려워 다양한 색상의 발현이 어렵게 되는 것이다.

특히, PU수지용액의 특성상 스프레이 시 실과 같은 스프레이 선이 끊어져 원단 위에 고르게 코팅되지 않으며, 이러한 스프레이 선이 끊어져 나가듯이 코팅된 가죽이나 원단을 유압프레스를 이용하여 표면에 엠보싱 무늬를 발현할 수도 있으며, 스프레이를 1회만 하면 한 가지 색상만 얇은 층으로 코팅이 되지만, 색상이 다른 안료가 혼합된 PU수지용액을 바꾸어 가면서 2회 내지 5회 스프레이 하면 다양한 색상의 입체무늬가 형성된 PU코팅원단을 얻을 수 있으며, 이때에도 폴리우레탄 고분자의 함량이 낮아지면 잔잔하고 세미한 입체무늬를 얻을 수 있으며, 폴리우레탄 고분자의 함량이 높아지면 보다 선이 굵은 입체무늬를 얻을 수 있는 것이다.

스프레이 공정을 거친 가죽이나 원단을 실내온도가 50~60℃의 건조실에서 60~80분간 건조하여 원하는 PU코팅원단을 얻을 수 있어 종래의 PU코팅에 따르는 80 이상의 건조실에서 8시간 이상 건조시키는 공정에 비하여 에너지를 절감하고 건조시간을 단축함으로서 저렴한 가격으로 고부가가치의 제품을 제조할 수 있다. 얻어진 PU코팅원단을 그대로 이용하여 제품을 제조하여도 입체감이 있고, 다양한 패션을 연출할 수도 있지만, 이 원단을 통상의 방법으로 에나멜이나 후 가공 코팅을 시행함으로서 내 마찰력을 증진시킬 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 코팅의 접착력을 높이기 위하여 별도의 접착제를 적당량 첨가할 수도 있으며, PU수지용액에 제전제를 적당량 첨가함으로서 제품의 정전기 발생을 방지할 수도 있는 등 목적에 따라 다양한 첨가제를 가하여 다양한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 PU수지용액을 제조할 때에 폴리우레탄 고분자의 양을 조정하여 간단한 스프레이 방식을 이용하여 다양한 입체무늬를 갖는 PU코팅원단을 얻을 수 있으며, 색상이 다른 안료가 혼합된 PU수지용액을 이용하여 다양한 패션을 연출할 수 있다.

또한, 종래의 PU코팅 공정에 비하여 많은 에너지를 절감하고 건조시간을 단축함으로서 독특하고 상당한 고부가가치의 PU코팅원단으로 된 제품을 제조할 수 있다.

Claims (4)

1. 폴리우레탄 고분자 30~70중량%에 용제로써 메틸에틸케톤(MEK) 70~30중량%를 혼합한 폴리우레탄(PU) 수지용액을 제조하고, 대하여 원하는 색상의 안료를 PU수지용액에 대하여 10~20중량% 첨가하여 희석한 후 스프레이 기를 이용하여 천이나 가죽원단에 스프레이 한 후 건조하는 것을 특징으로 하는 천이나 가죽에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 스프레이 코팅은 1회 내지 5회 서로 다른 색상이 혼합된 PU수지용액을 바꾸어 스프레이 하는 것을 특징으로 하는 천이나 가죽에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 스프레이가 완료된 원단의 건조는 50~60의 온도에서 60~80분간 건조하는 것을 특징으로 하는 천이나 가죽에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 건조 후에 코팅된 가죽이나 원단을 유압프레스를 이용하여 표면에 엠보싱 무늬를 발현시키는 공정과 에나멜이나 후 가공 코팅을 추가하는 것을 특징으로 하는 천이나 가죽에 폴리우레탄(PU)을 코팅하는 방법.