KR100792894B1 - Method for manufacturing of skin materials for inner trim of automobile - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing skin materials for automobile interior is provided to improve the antifouling property and the light resistance of a nanofiber web, which is used for the skin materials, by preparing the nanofiber web using a hybrid electrospinning system and performing plasma surface treatment on the nanofiber web. A spinning solution is prepared by mixing dimethylformamide as a solvent, polycarbonate and methylene diisocyanate as a main component, and 1,4-butanediol as a chain expander, and solution-polymerizing the resultant mixture. The spinning solution has 10-20 wt% of polyurethane powder based on 80 wt% of a solvent, and a viscosity of 20,000±2,000 cps. The spinning solution is electro-spun using a hybrid electrospinning spinneret(24) to obtain a polyurethane nanofiber web. An antifouling property and a light resistance of the polyurethane nanofiber web are improved by plasma surface treatment. The polyurethane nanofiber web is attached to a support through a laminating process.

Description

자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법{Method for Manufacturing of Skin Materials for Inner Trim of Automobile}Method for Manufacturing Light-Resistant Nanofiber Skin Material for Automobile Interior Material {Method for Manufacturing of Skin Materials for Inner Trim of Automobile}

도 1은 본 발명에서 방사공정에 이용될 수 있는 하이브리드 전기방사 시스템의 구성을 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid electrospinning system that can be used in the spinning process in the present invention,

도 2는 방사용액 조성에 따른 점도 및 전기전도도 변화를 나타낸 도면,2 is a view showing the viscosity and electrical conductivity change according to the spinning solution composition,

도 3은 주사전자현미경을 사용하여 촬영한 나노섬유 웹의 사진,3 is a photograph of a nanofiber web taken using a scanning electron microscope,

도 4는 플라즈마 표면처리 전후의 색차 비교를 나타낸 그래프,4 is a graph showing a color difference comparison before and after plasma surface treatment;

도 5는 본 발명에 따라 최종 완성된 나노섬유 표피재를 나타낸 사진.Figure 5 is a photograph showing the finished nanofibrous skin material according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

20 : 가스제거장치 21 : 용액 저장조20: degassing apparatus 21: solution reservoir

22 : 용액여과장치 23 : 용액이송장치22: solution filtration device 23: solution transfer device

24 : 하이브리드 전기방사 구금 25 : 압축공기 발생장치24: hybrid electrospinning detention 25: compressed air generator

26 : 송풍기 27 : 벨트 컨베이어26: blower 27: belt conveyor

29 : 롤 카렌다 30 : 권취장치29: roll calendar 30: winding device

31 : 용매증기 회수장치31: solvent vapor recovery system

본 발명은 자동차 내장재용 표피재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 전기방사 시스템을 이용해 나노섬유 웹을 제조한 뒤 그 후가공으로서 플라즈마 표면처리 공정을 실시함으로써, 내마모성 및 내광성(내후성), 표면 특성이 우수한 나노섬유 웹과 이를 사용한 자동차 내장재용 표피재를 제조할 수 있게 되는 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a skin material for automotive interior materials, and more particularly, by manufacturing a nanofiber web using a hybrid electrospinning system and then performing a plasma surface treatment process as a post-processing, wear resistance and light resistance (weather resistance), surface The present invention relates to a nanofiber web having excellent properties and a method of manufacturing a light-resistant nanofiber skin material for automobile interior material, which enables to manufacture a skin interior material for automobile interior material using the same.

일반적으로 자동차의 내장재용 표피재로는 헤드라이너 및 선바이저용 표피재, 도어 캐이싱용 표피재, 시트용 표피재 등을 들 수 있다. In general, the interior skin material for automobiles include a skin material for a headliner and a sun visor, a skin material for a door casing, a skin material for a sheet, and the like.

이러한 자동차 내장재용 표피재로는 시트상의 폴리염화비닐(PVC), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 열가소성 폴리올레핀계 엔라스토머(TPO) 등과 폴리에스테르 등으로 이루어진 부직포 소재가 널리 사용되고 있다.As the skin material for automobile interior materials, a nonwoven material made of a sheet-like polyvinyl chloride (PVC), a thermoplastic polyurethane (TPU), a thermoplastic polyolefin-based elastomer (TPO), or polyester is widely used.

이러한 종래의 부직포형 표피재를 제조하는 기술로서는, 2가지 폴리머 성분(해성분과 도성분)들이 해도형으로 복합되어 있는 해도형 복합섬유를 절단하여 단섬유를 제조하고, 이후 카딩 공정을 통해 상기 단섬유들로 웹(web)을 제조한 뒤 니들펀칭하여 부직포를 제조하며, 이후 폴리우레탄 용액을 함침시킨 뒤 해도형 복합섬유(단섬유) 내 해성분을 용출하여 나노섬유 하이브리드 복합재료를 제조하는 방법이 널리 채용되고 있다.As a technique for manufacturing such a conventional nonwoven skin material, a single fiber is prepared by cutting an island-in-the-sea composite fiber in which two polymer components (sea component and island component) are composited in an island-in-the-sea form, and then the carding process A method of manufacturing a nanofiber hybrid composite material by manufacturing a web with fibers and then needle punching to produce a nonwoven fabric, and then impregnating a polyurethane solution and eluting sea component in the island-in-the-sea composite fiber (short fiber). This is widely adopted.

이러한 나노섬유 하이브리드 복합재료는 인조피혁, 인조스웨드, 일반의류, 생리대, 기저귀, 포장재, 잡화용 소재, 각종 필터 소재, 유전자 전달체와 같은 의료용 소재, 방탄조끼 등의 국방용 소재 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.Such nanofiber hybrid composite materials are used in various fields such as artificial leather, artificial suede, general clothing, sanitary napkins, diapers, packaging materials, miscellaneous materials, various filter materials, medical materials such as gene carriers, and defense materials such as bulletproof vests. .

그러나, 나노섬유는 내마모성이 매우 취약하고, 특히 폴리우레탄계 나노섬유는 내광성이 떨어지기 때문에 자동차 내장재용 표피재로 사용하기에는 어려움이 있고, 따라서 폴리우레탄계 나노섬유를 표피재로 적용하려는 연구가 전무한 실정이다.However, since nanofibers are very weak in abrasion resistance, especially polyurethane-based nanofibers are poor in light resistance, it is difficult to use them as a skin material for automobile interiors, and thus there is little research on applying polyurethane nanofibers to skin materials. .

폴리우레탄계 나노섬유에 대해서는 운드 드레싱(wound dressing)용 멤브레인 등의 응용분야에 대한 연구가 일부 이루어지고 있으며[J Biomed Mater Res B App Biomater. 2003 Nov 15;67(2):675-9], 폴리우레탄을 포함하는 나노섬유 제조기술과 관련한 특허 역시 다음의 몇 가지가 전부이다.For polyurethane nanofibers, some researches have been made on applications such as membranes for wound dressing [J Biomed Mater Res B App Biomater. 2003 Nov 15; 67 (2): 675-9], patents relating to nanofiber manufacturing technology including polyurethanes are also a few of the following.

공개특허 제2005-78677호에는 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트의 제조방법을 소개하고 있으며, 특히 여기에서는 고분자 방사용액을 노즐을 통해 콜렉터로 전기방사하여 리본 형태의 나노섬유 웹을 제조하고, 계속해서 나노섬유 웹을 공기꼬임장치 내로 통과시키면서 꼬임을 부여하여 연속상 필라멘트 형태의 나노섬유 필라멘트를 제조하며, 계속해서 나노섬유 필라멘트를 연신하는 방법을 소개하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-78677 introduces a method for producing a continuous phase filament composed of nanofibers, and in particular, a polymer spinning solution is electrospun into a collector through a nozzle to produce a ribbon-shaped nanofiber web, and then By passing the nanofiber web through the air twisting device, twisting is applied to prepare nanofiber filaments in the form of continuous filaments, and subsequently, a method of stretching the nanofiber filaments is introduced.

공개특허 제2004-62743호에는 문양을 갖는 나노섬유 부직포의 제조방법을 소개하고 있으며, 전기방사 방식으로 나노섬유 부직포를 제조할 때 콜렉터로 전도성 판 또는 메쉬 상에 형성하고자 하는 문양의 경계선을 따라 홈이 파져 있는 고분자 필름층이 일체형 또는 분리형으로 적층된 것을 사용하는 방법을 소개하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-62743 introduces a method of manufacturing a nanofiber nonwoven fabric having a pattern, and when manufacturing a nanofiber nonwoven fabric by an electrospinning method, a groove is formed along a boundary of a pattern to be formed on a conductive plate or a mesh by a collector. The method which uses the laminated | stacked polymer film layer in one piece or the separate type is introduced.

공개특허 제2005-1578호에는 전기방사 방식으로 나노 부직포 웹을 제조한 다음, 연속적으로 또는 불연속적으로 제조된 나노 부직포 웹의 기공에 매트릭스용 고분자 용액을 고르게 충진시키는 나노섬유 하이브리드 복합재료의 제조방법을 소개하고 있다.Korean Patent Publication No. 2005-1578 discloses a method for producing a nanofiber hybrid composite material in which a nano nonwoven web is produced by an electrospinning method, and then the polymer solution for matrix is evenly filled in pores of a continuously or discontinuously produced nano nonwoven web. It introduces.

공개특허 제2005-62683호에는 섬유형성능이 우수한 나노섬유의 제조방법을 소개하고 있으며, 특히 여기에서는 고분자 수지용액인 방사용액을 고전압하에서 노즐을 통해 콜렉터 상에 전기방사하여 섬유직경이 나노수준인 나노섬유를 제조할 때 콜렉터로서 가열장치를 구비한 콜렉터를 사용하는 제조방법을 소개하고 있다.Patent Publication No. 2005-62683 introduces a method for producing nanofibers having excellent fiber forming ability, and in particular, the spinning solution, which is a polymer resin solution, is electrospun on a collector through a nozzle under high voltage, and the nanofiber having a nanometer fiber diameter is present. The manufacturing method which uses the collector provided with the heating apparatus as a collector when manufacturing fiber is introduced.

공개특허 제2005-15610호에는 필터 제조를 목적으로 전기방사 방식으로 부직포 상에 나노섬유를 코팅할 때 드롭현상을 방지하여 부직포 상에 나노섬유를 보다 균일하게 코팅하는 방법을 소개하고 있다.Patent Publication No. 2005-15610 introduces a method of coating nanofibers more uniformly on a nonwoven fabric by preventing drop when coating nanofibers on a nonwoven fabric by an electrospinning method for the purpose of manufacturing a filter.

이하, 종래기술의 문제점에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the problems of the prior art will be described.

종래의 부직포형 표피재 제조방법은 단섬유 제조공정, 부직포 제조공정 및 해성분 용출공정 등이 모두 필요하기 때문에 공정이 복잡한 단점이 있으며, 최종 제품의 촉감 및 외관이 일정 수준 이상으로 향상되는 데에는 한계가 있다.The conventional nonwoven skin material manufacturing method requires a short fiber manufacturing process, a nonwoven fabric manufacturing process, and a sea component dissolution process, so that the process is complicated.There is a limit to improving the feel and appearance of the final product beyond a certain level. There is.

또한 종래의 제조방법에 따라 제조된 시트형 표피재는 통기성이 전혀 없는 필름의 특성을 그대로 보유하고 있어 촉감에 문제가 있다.In addition, the sheet-like skin material produced according to the conventional manufacturing method retains the characteristics of the film without any air permeability, there is a problem in the touch.

또한 종래의 제조방법에 따라 제조된 시트형 표피재는 통기성이 전혀 없는 필름의 특성을 그대로 보유하고 있고, 매끌매끌한 촉감을 가지고 있어 일반적으로 엠보싱 등을 통해 표면가공을 하여 촉감을 개선해야 한다. In addition, the sheet-like skin material prepared according to the conventional manufacturing method retains the characteristics of the film without any air permeability as it is, and has a smooth touch, generally should be improved by the surface processing through embossing and the like.

또한 공개특허 제2005-1578호의 제조방법에서는 기존의 습식 처리방법을 그대로 사용하고 있으며, 여전히 표피재로서의 요구성능 확보에 문제가 있다.In addition, in the manufacturing method of Patent Publication No. 2005-1578, the existing wet treatment method is used as it is, and there is still a problem in securing the required performance as a skin material.

또한 공개특허 제2005-15610호의 코팅방법은 기존의 부직포형 표피재와 복합화하는 기술로서, 이 또한 표피재로서의 요구성능 확보에 문제를 가진다.In addition, the coating method of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-15610 is a technique of complexing with an existing nonwoven skin material, which also has a problem in securing required performance as a skin material.

아울러, 종래 플라즈마 표면처리에 의한 내광성 개선에 관한 연구는 전무한 상태이다. In addition, there is no research on improving light resistance by conventional plasma surface treatment.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 하이브리드 전기방사 기술을 이용하여 자동차 내장재용 고내구성 나노섬유 표피재를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a highly durable nanofiber skin material for automobile interior using a hybrid electrospinning technology.

또한 본 발명은 나노섬유 제조를 위한 난연성 방사용액 제조기술을 제공하고, 내광성 및 내후성, 표면 특성 등을 개선할 수 있게 되는 자동차 내장재용 표피재의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a flame retardant spinning solution manufacturing technology for manufacturing nanofibers, and to provide a method for manufacturing a skin interior material for automobile interior which can improve light resistance, weather resistance, surface properties, and the like.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하이브리드 전기방사 기술을 이용하여 자동차 내장재용 고내구성 나노섬유 표피재를 제조하는 방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the method for producing a highly durable nanofiber skin material for automobile interior using a hybrid electrospinning technology,

디메틸포름아미드를 용매로 하면서 폴리카보네이트 디올과 메틸렌디이소시아 네이트를 주원료로 사용하고 1,4-부탄디올을 사슬 확장제로 사용하여 이들을 혼합 후 용액 중합함으로써 방사용액을 제조하되, 최종적으로 폴리우레탄 고형분 함량이 용매 80 중량부에 대해서 10 ~ 20 중량부이고 점도가 20,000 cps ± 2,000인 방사용액을 제조하는 단계와;Using dimethylformamide as a solvent, polycarbonate diol and methylenediisocyanate are used as the main raw materials, and 1,4-butanediol is used as a chain extender to prepare a spinning solution by mixing and polymerizing them, and finally, the polyurethane solid content is Preparing a spinning solution having a viscosity of 10 to 20 parts by weight and a viscosity of 20,000 cps ± 2,000, based on 80 parts by weight of a solvent;

상기 방사용액을 하이브리드 전기방사 구금을 이용하여 전기방사함으로써 부직포상의 폴리우레탄 나노섬유 웹을 얻는 단계와;Obtaining a non-woven polyurethane nanofiber web by electrospinning the spinning solution using a hybrid electrospinning cap;

플라즈마 표면처리에 의해 방오성 및 내광성을 향상시키는 단계와;Improving antifouling and light resistance by plasma surface treatment;

얻어진 나노섬유 웹을 라미네이팅 공정을 통해 지지체와 접착하는 단계;Adhering the obtained nanofiber web to a support through a laminating process;

를 포함하는 것을 특징으로 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing a light-resistant nanofiber skin material for automobile interior, characterized in that it comprises a.

여기서, 상기 사슬 확장제로 사용하는 1,4-부탄디올은 상기 폴리우레탄 고형분에 대해서 1 ~ 2 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다. Here, 1,4-butanediol used as the chain extender is characterized by using 1 to 2 parts by weight based on the polyurethane solids.

또한 상기 방사용액을 제조함에 있어서, 상기 디메틸포름아미드에 대해서 0.1 ~ 0.5 중량부의 무수염화칼슘을 추가로 용해하는 것을 특징으로 한다.In the preparation of the spinning solution, 0.1 to 0.5 parts by weight of anhydrous calcium chloride is further dissolved in the dimethylformamide.

또한 상기 방사용액을 제조함에 있어서, 상기 폴리우레탄 고형분에 대해서 1 ~ 10 중량부의 시트릭산 에스테르계 가소제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 한다.In addition, in preparing the spinning solution, 1 to 10 parts by weight of a citric acid ester plasticizer is added to the polyurethane solids.

또한 상기 시트릭산 에스테르계 가소제로는 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 아세틸 트리에틸 시트레이트(acetyl triethyl citrate), 아세틸 트리뷰틸 시트레이트(acetyl tributyl citrate) 및 트리-엔-프로필 시트레이트(tri-n- propyl citrate) 중에 선택된 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the citric acid ester plasticizers include triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tributyl citrate, and tri-ene-propyl citrate. -n-propyl citrate), characterized in that using one selected.

그리고, 상기 전기방사하여 얻은 폴리우레탄 나노섬유 웹을 플라즈마 표면처리 장비에서 불소계 가스 C2F6를 80sccm±16sccm 범위에서 투입하여 플라즈마 표면처리하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma surface treatment is performed by injecting the polyurethane nanofiber web obtained by the electrospinning into a fluorine-based gas C 2 F 6 in the range of 80 sccm ± 16 sccm in a plasma surface treatment equipment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 하이브리드 전기방사 기술을 이용하여 자동차 내장재용 고내구성 나노섬유 표피재를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 나노섬유 제조를 위한 난연성 방사용액 제조기술을 제공하고, 또한 나노섬유 웹을 이용한 자동차 내장재용 표피재를 제공하기 위한 것이며, 하이브리드 전기방사 시스템을 이용해 나노섬유 웹을 제조한 뒤 그 후가공으로서 플라즈마 표면처리 공정을 실시함으로써 표면 특성을 향상시키고자 한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a highly durable nanofiber skin material for automobile interior using a hybrid electrospinning technology, in particular the present invention provides a flame retardant spinning solution manufacturing technology for nanofiber production, and also nanofiber web The present invention is to provide a skin material for automobile interior materials, and to improve surface properties by manufacturing a nanofiber web using a hybrid electrospinning system and then performing a plasma surface treatment process as a post-process.

또한 본 발명은 내마모성 및 내광성(내후성)을 개선한 자동차 내장재용 표피재를 제공하고자 한 것이며, 본 발명에 따른 나노섬유 피복재는 새로운 촉감의 오감섬유소재로서, 높은 표면적, 뛰어난 통기성(breathability), 기존 소재와 다른 독특한 표면 구조 및 특성을 보유하게 된다.In addition, the present invention is to provide a skin material for automotive interior material with improved wear resistance and light resistance (weather resistance), the nanofiber coating material according to the present invention is a new sense of five sense fiber material, high surface area, excellent breathability (breathability), existing It has unique surface structure and characteristics different from the material.

그리고, 전세계적으로 나노섬유에 대하여 자동차 내장재에 필요한 내후성, 내마모성 등의 내구성과 난연성 등에 대한 연구개발이 전무한 실정인 바, 본 발명은 낮은 열전도도, 높은 표면적과 뛰어난 통기성, 우수한 내광성 및 내후성, 내구 성(내마모성), 난연성을 가지면서 기존 합성피혁과는 상이한 새로운 촉감의 자동차 내장재용 폴리우레탄 나노섬유 표피재를 제조할 수 있는 방법을 개시한다.In addition, since there is no research and development on the durability and flame resistance of weather resistance, abrasion resistance, etc. required for automotive interior materials for nanofibers all over the world, the present invention provides low thermal conductivity, high surface area and excellent breathability, excellent light resistance and weather resistance, and durability. Disclosed is a method for producing a polyurethane nanofibrous skin material for automotive interior materials having a new (feeling resistance) and flame retardancy, which is different from existing synthetic leather.

이하, 본 발명에 따른 표피재 제조과정을 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing process of the skin material according to the present invention will be described in detail.

우선, 하이브리드 전기방사 공정을 통해 나노섬유 웹을 제조하기 위한 방사용액을 제조한다.First, a spinning solution for producing a nanofiber web through a hybrid electrospinning process is prepared.

본 발명에서는 디메틸포름아미드(N,N-Dimethyl formamid;DMF)를 용매로 하면서 폴리카보네이트 디올(Polycarbonate diol)과 메틸렌디이소시아네이트(Methylenediisocyanate;MDI)를 주원료로 혼합 사용하여 용액 중합함으로써 방사용액을 제조한다.In the present invention, a spinning solution is prepared by solution polymerization using a mixture of polycarbonate diol and methylenediisocyanate (MDI) as a main material while using dimethylformamide (N, N-Dimethyl formamid; DMF) as a solvent. .

이때, 바람직하기로는, 사슬 확장제(chain extender)로 1,4-부탄디올을 첨가하여 용액 중합할 수 있는 바, 사슬 확장제로 사용하는 1,4-부탄디올은 부탄디올은 상기 폴리우레탄 고형분 대해서 1 ~ 2 중량부를 사용한다.In this case, preferably, 1,4-butanediol can be polymerized by adding 1,4-butanediol as a chain extender, and 1,4-butanediol used as a chain extender is butanediol having a weight of 1 to 2 based on the polyurethane solids. Use wealth

여기서, 1 중량부 미만을 사용하면 가교가 충분하지 않아 후속의 라미네이팅 가공공정에서 요구되는 내열성에 문제가 있고, 2 중량부를 초과하여 하여 사용하면 폴리우레탄의 특성이 너무 하드(hard)해지는 문제가 있는 바, 사슬 확장제는 1 ~ 2 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.Here, if less than 1 part by weight of the crosslinking is not enough, there is a problem in the heat resistance required in the subsequent laminating processing process, when used in excess of 2 parts by weight there is a problem that the properties of the polyurethane too hard (hard) It is preferable to use 1 to 2 parts by weight of the chain extender.

또한 방사에 적합한 전도도를 얻기 위하여 방사용액에 무수염화칼슘을 디메틸포름아미드에 대해서 0.1 ~ 0.5 중량부를 용해시킬 수 있으며, 이때 0.1 중량부 미만을 첨가하면 전도도 향상이 작아 방사성이 떨어지는 문제가 있고, 0.5 중량부를 초과하여 첨가하면 방사용액내 폴리우레탄 성분이 응집하여 석출하는 문제가 있 어, 바람직하지 않다.In addition, in order to obtain a conductivity suitable for spinning, anhydrous calcium chloride may be dissolved in the spinning solution in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight with respect to dimethylformamide, and if less than 0.1 parts by weight is added, there is a problem that the conductivity is low and the radioactivity is low. If it is added in excess of the amount, there is a problem that the polyurethane component in the spinning solution aggregates and precipitates, which is not preferable.

그리고, 방사용액을 제조함에 있어서, 가소제를 사용하여 나노섬유 웹의 표면 특성을 개선할 수 있는 바, 무독성인 시트릭산 에스테르계 가소제를 폴리우레탄 고형분에 대해서 1 ~ 10 중량부를 첨가하는 경우 표면 연성(softness)을 향상시킬 수 있고, 여기서 시트릭산 에스테르계 가소제로는 트리에틸 시트레이트(triethyl citrate), 아세틸 트리에틸 시트레이트(acetyl triethyl citrate), 아세틸 트리뷰틸 시트레이트(acetyl tributyl citrate) 및 트리-엔-프로필 시트레이트(tri-n-propyl citrate) 등이 사용될 수 있다. And, in preparing the spinning solution, it is possible to improve the surface properties of the nanofiber web by using a plasticizer, when the non-toxic citric acid ester plasticizer is added to 1 to 10 parts by weight based on the polyurethane solids surface ductility ( softness, wherein citric acid ester plasticizers include triethyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tributyl citrate and tri- Tri-n-propyl citrate and the like may be used.

상기한 과정을 거쳐, 최종적으로는 방사용액에서 폴리우레탄 고형분의 함량이 용매 100 중량부 대해서 10 ~ 20 중량부가 되도록 하고, 방사용액의 점도가 20,000 cps ± 2,000인 방사용액을 제조한다.Through the above process, finally, the content of polyurethane solids in the spinning solution is 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent, to prepare a spinning solution having a viscosity of 20,000 cps ± 2,000 of the spinning solution.

여기서, 폴리우레탄 고형분 함량을 10 중량부 미만으로 할 경우 방사시 용매가 휘발되지 않는 문제가 있고, 20 중량부를 초과하도록 하면 방사용액의 점도가 너무 높아 얻어진 웹의 섬유 굵기가 수 미크론에 이르는 문제가 있다.Here, if the polyurethane solid content is less than 10 parts by weight, the solvent does not volatilize during spinning, and if it exceeds 20 parts by weight, the viscosity of the spinning solution is so high that the fiber thickness of the obtained web reaches several microns. have.

상기와 같이 디메틸포름아미드를 용매로 하고 폴리카보네이트 디올과 메틸렌디이소시아네이트를 사용하여 합성한 폴리우레탄 방사용액은 우수한 방사성 및 난연성을 가진다.The polyurethane spinning solution synthesized using dimethylformamide as a solvent and using polycarbonate diol and methylene diisocyanate as described above has excellent radioactivity and flame retardancy.

다음으로, 상기와 같이 특정 조성과 고형분 비율에 맞춰 합성한 폴리우레탄 방사용액을 전기방사하여 나노섬유 웹을 제조하는 공정을 거치게 되는데, 하이브리드 전기방사 시스템에서, 분자량 조절 등 별도의 추가 공정 없이, 폴리우레탄 방사 용액을 합성하고 이를 직접 전기방사하여 연속적으로 부직포상의 나노섬유 웹을 얻는다.Next, the process of producing a nanofiber web by electrospinning the polyurethane spinning solution synthesized according to a specific composition and solid content ratio as described above, in a hybrid electrospinning system, without additional process such as molecular weight control, The urethane spinning solution is synthesized and directly electrospun to obtain a nonwoven nanofiber web continuously.

첨부한 도 1은 본 발명에서 방사공정에 이용될 수 있는 하이브리드 전기방사 시스템의 구성을 도시한 개략도로서, 하이브리드 전기방사 구금을 이용하여 부직포형 나노섬유 웹을 제조하기 위한 공정설비를 나타내고 있다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid electrospinning system that can be used in the spinning process in the present invention, showing a process for producing a nonwoven nanofiber web using a hybrid electrospinning detention.

도시한 바의 하이브리드 전기방사 시스템에 대해서는 공개특허 제2006-25290호에 상세히 개시되어 있는 바, 이를 참조하여 간략히 설명하기로 한다.Hybrid electrospinning system as shown is disclosed in detail in Korean Patent Laid-Open No. 2006-25290, it will be briefly described with reference to this.

하이브리드 전기방사 구금(24)의 방사노즐을 통해 방사된 폴리머 용액(폴리우레탄 방사용액)의 상태는 미립화한 방사용매와 필라멘트 형태의 극세화한 섬유가 혼재되어 있는 상태이며, 분출속도와 압력이 크게 감소하여 벨트 컨베이어(27) 방향으로 이동하게 된다. The state of the polymer solution (polyurethane spinning solution) spun through the spinning nozzle of the hybrid electrospinning tool 24 is a state in which the atomized spinning solvent and the micronized fiber in the form of filaments are mixed, and the ejection speed and the pressure are large. It decreases and moves toward the belt conveyor 27.

미립화한 방사용매는 매우 불안정한 상태로 벨트 컨베이어(27)에 도달하면서 주변으로 휘발되거나, 벨트 컨베이어(27)와 연결된 흡입 송풍기(26)를 통해 용매증기 회수장치(32)로 빠져나가게 되고, 마지막으로 필라멘트 형태의 극세섬유가 벨트 컨베이어(27)에 안착되어 부직포 형태의 웹이 얻어지게 된다.The atomized spinning solvent is volatilized to reach the belt conveyor 27 in a very unstable state, or is discharged to the solvent vapor recovery device 32 through the suction blower 26 connected to the belt conveyor 27, and finally The filamentary microfibers are seated on the belt conveyor 27 to obtain a nonwoven web.

고분자 저장조(18)와 용매 저장조에 각각 저장되어 있던 원료를 용해 및 용액 저장조(21)로 이송하여 완전히 용해시킨 다음 가스제거장치(20)를 통해 용액 중의 가스(공기)를 완전히 제거한다.The raw materials stored in the polymer storage tank 18 and the solvent storage tank are transferred to the dissolution and solution storage tank 21 to be completely dissolved, and then the gas (air) in the solution is completely removed through the gas removal apparatus 20.

가스 제거를 하지 않을 경우 방사시 유체의 흐름이 불균일해지고, 절사가 발생하는 원인이 되므로 반드시 가스 제거를 해야 한다.If you do not remove the gas, the flow of the fluid will be uneven during spinning and cutting may occur, so the gas must be removed.

이후 용액여과장치(22)를 거쳐 불순물 및 비용해 잔유물을 제거한 다음 용액이송장치(23)를 거쳐 하이브리드 전기방사 구금(24)으로 이동시킨다.Thereafter, impurities and insoluble residues are removed through the solution filtration device 22 and then moved to the hybrid electrospinning detention 24 through the solution transfer device 23.

인가한 고전압과 압축공기 발생장치(25)로부터 발생하여 하이브리드 전기방사 구금(24)의 미세화 압축공기 분사구멍을 통해 분출하는 고압 공기의 무화(霧化;atomization) 작용에 의해 극세한 섬유를 형성할 수 있다.Fine fibers can be formed by the atomization of high-pressure air generated from the applied high voltage and the compressed air generating device 25 and ejected through the compressed air injection hole of the hybrid electrospinning tool 24. Can be.

방사된 극세 섬유들은 하부에 위치한 흡입 송풍기(26)와 연결된 벨트 컨베이어(27) 표면에 안착하게 되고, 하이브리드 전기방사 구금의 압축공기 분사구멍으로부터 공기를 분출하여 방사 유체와 충돌시킴으로써 섬유들이 벨트 컨베이어의 표면에 고속으로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.The spun fine fibers are seated on the surface of the belt conveyor 27 connected to the suction blower 26 located below, and the fibers are ejected from the compressed air jetting hole of the hybrid electrospinning detonation and collide with the spinning fluid so that the fibers The collision with the surface at high speed can be prevented.

또한 크로스 성형기를 통해 저 중량의 웹을 적층함으로써, 고중량의 웹을 얻을 수 있으며, 적층을 통해 웹의 균제도가 크게 향상되며, 다양한 폭 조절이 가능하다. In addition, by laminating a low weight web through a cross molding machine, a high weight web can be obtained, and the uniformity of the web can be greatly improved through lamination, and various width adjustments are possible.

크로스 성형기를 통해 적층된 웹은 닙롤(nip roll)을 통과한 다음 정전기 제거장치를(29)를 통해 웹에 존재하는 정전기를 제거한 다음 마지막으로 원단 권취장치(30)를 통해 롤 상태로 만들어진다.The web laminated through the cross molding machine is passed through a nip roll to remove static electricity present in the web through the static eliminator 29 and finally rolled through the fabric take-up device 30.

방사공정 중에 발생하는 증기상의 용매는 흡입 송풍기(26)를 통해 제거되어 용매증기 회수장치(31)를 통해 회수된다.The vapor phase solvent generated during the spinning process is removed through the suction blower 26 and recovered through the solvent vapor recovery device 31.

상기 하이브리드 전기방사 시스템을 이용한 방사조건으로서, 방사전압(인가전압)은 40 ~ 50kV로 하고, 전기방사 구금의 방사노즐 끝과 콜렉터(벨트 컨베이어) 사이의 거리는 20cm로 한다.As a radiation condition using the hybrid electrospinning system, the radiation voltage (applied voltage) is 40 to 50 kV, and the distance between the spinneret end of the electrospinning detention and the collector (belt conveyor) is 20 cm.

또한 직경이 0.5mm이고 직경 대 길이의 비(L/D)가 8/1인 방사노즐을 사용하며, 방사용액의 온도를 30 ~ 60℃로 유지하여 방사공정을 실시한다.In addition, a spinning nozzle with a diameter of 0.5 mm and a diameter-to-length ratio (L / D) of 8/1 is used, and the spinning solution is maintained at a temperature of 30 to 60 ° C.

상기와 같이 폴리카보네이트 디올과 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 폴리우테탄으로부터 얻어진 나노섬유 웹은 우수한 내구성(내마모성)과 내광성을 가진다.As described above, the nanofiber web obtained from the polyurethane composed of polycarbonate diol and methylene diisocyanate has excellent durability (wear resistance) and light resistance.

다음으로, 전기방사를 통해 폴리우레탄 나노섬유 웹을 얻게 되면, 표면 특성 향상을 위하여 플라즈마 표면처리 장비를 이용해 표면처리를 실시한다.Next, when the polyurethane nanofiber web is obtained through electrospinning, the surface treatment is performed using a plasma surface treatment equipment to improve the surface properties.

본 발명에서는 전기방사하여 얻어진 폴리우레탄 나노섬유 웹을 불소계 가스 C2F6을 이용하여 플라즈마 표면처리를 하게 되며, 이러한 표면처리 공정에 의하여 내광성을 크게 개선할 수 있는 동시에 부가적으로 방오성을 부여할 수 있게 된다. In the present invention, the polyurethane nanofiber web obtained by electrospinning is subjected to plasma surface treatment using fluorine-based gas C 2 F 6 , and the surface treatment process can greatly improve the light resistance and additionally provide antifouling properties. It becomes possible.

상기와 같이 얻어진 나노섬유 웹을 통상의 과정대로 라미네이팅 공정에서 라미네이터(flat-bed laminator)(32)를 이용해 지지체와 접착하여 나노섬유 표피재를 얻게 된다.The nanofiber web obtained as described above is adhered to a support using a flat-bed laminator 32 in a laminating process according to a conventional process to obtain a nanofiber skin material.

이와 같이 하여, 상기의 공정을 거치게 되면, 기존의 나노섬유에 비해 우수한 내구성(내마모성), 내광성, 내후성, 난연성 등을 가지면서 기존의 합성피혁에 비해 높은 표면적 및 뛰어난 통기성을 가지는 새로운 촉감의 오감섬유를 제조할 수 있다.In this way, through the above process, the new sense of five sense fibers having superior surface area (surface resistance), light resistance, weather resistance, flame retardancy, etc. compared to conventional nanofibers, and has a high surface area and excellent breathability compared to conventional synthetic leather Can be prepared.

특히, 본 발명에 따른 폴리우레탄 나노섬유 표피재는 기존의 시트상 표피재와 부직포상 표피재의 중간적인 특성을 가지며, 헤드라이너 및 선바이저용 표피재, 도어 케이싱용 표피재, 시트 등 자동차 내장재용 표피재로서 널리 활용이 가능하다. In particular, the polyurethane nanofiber skin material according to the present invention has the intermediate characteristics of the existing sheet-like skin material and non-woven skin material, the skin material for the headliner and sun visor, the skin material for the door casing, the sheet material for automobile interiors It is widely available as a material.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하겠는바. 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.This invention will be described in more detail based on Examples. The present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example  And 비교예Comparative example ]]

- 방사용액 제조-Spinning solution

전기방사원료는 NFR103, NFR106, UW8650를, 용제는 DMF(N,N-Dimethyl formamid, ACROS社)를 사용하였고, 용액 제조는 DMF에 CaCl2(Calcium Chloride Anhydrous, SHINYO PURE Chemicals)를 무게분율(wt%)로 2시간 교반시킨 후 용제(wt%)로 원료와 1시간 교반하여 사용하였다.The electrospinning material was NFR103, NFR106, UW8650, the solvent was DMF (N, N-Dimethyl formamid, ACROS Co., Ltd.), and the solution was prepared by adding CaCl 2 (Calcium Chloride Anhydrous, SHINYO PURE Chemicals) to DMF. %) And the mixture was stirred for 1 hour with a solvent (wt%) and used for 1 hour.

샘플에 사용된 원료와 용제는 하기 표 1과 같다.Raw materials and solvents used in the samples are shown in Table 1 below.

Figure 112006056090303-pat00001
Figure 112006056090303-pat00001

* UW8650은 합피 제조에 일반적으로 사용하는 폴리우레탄임* UW8650 is a polyurethane commonly used in the manufacture of leather

- 하기 표 2와 도 2는 방사용액 조성에 따른 점도 및 전기전도도 변화(염화칼슘 함량 0.1중량%)를 나타낸 것이다.Table 2 and Figure 2 shows the viscosity and electrical conductivity change (calcium chloride content 0.1% by weight) according to the spinning solution composition.

Figure 112006056090303-pat00002
Figure 112006056090303-pat00002

하기 표 3은 실험에 사용된 방사용액에 대해 나타낸 표이다.Table 3 below is a table showing the spinning solution used in the experiment.

Figure 112006056090303-pat00003
Figure 112006056090303-pat00003

- 특성평가 및 분석-Characterization and Analysis

특성평가 및 분석을 실시하였으며, 최대인장강도, 표면등급, 내마모성, 내광성을 비교 평가하였는 바, 최대인장강도, 내마모성, 내광성은 정적 계량치 망대특성 S/N비로부터 구하였으며, 표면등급(시각적 외관 평가)은 계수치이므로 망대 2조 계수치 S/N비를 사용하였다.Characteristic evaluation and analysis were conducted, and the maximum tensile strength, surface grade, abrasion resistance, and light resistance were evaluated. The maximum tensile strength, abrasion resistance, and light resistance were obtained from the static S / N ratio, and the surface grade (visual appearance). Evaluation) is a count value, so the tower pair count value S / N ratio was used.

a. 최대인장강도 평가 a. Maximum tensile strength rating

측정조건으로서, 시험편은 MD 및 CD 방향에서 20×50mm 크기로 각각 5개씩 채취하였고, Universal Testing Machine(H100KS, HOUNSFIELD社)를 이용하여, 한 조건당 10회 측정을 하였으며, 데이터 영역은 최대값과 최소값을 제외한 8개의 데이터를 산출하였다.As measurement conditions, five specimens of 20 × 50 mm in the MD and CD directions were taken, respectively, and ten measurements were taken per condition using the Universal Testing Machine (H100KS, HOUNSFIELD Co., Ltd.). Eight data except the minimum value were calculated.

측정결과를 하기 표 4에 나타내었다.The measurement results are shown in Table 4 below.

Figure 112006056090303-pat00004
Figure 112006056090303-pat00004

b. 섬유직경 측정b. Fiber diameter measurement

측정조건으로서, 주사전자현미경(SEM) JEOL(JSM-6400)을 사용하여 나노섬유 웹의 표면을 측정하였으며, 섬유의 평균직경을 구하였다.As measurement conditions, the surface of the nanofiber web was measured using a scanning electron microscope (SEM) JEOL (JSM-6400), and the average diameter of the fibers was obtained.

측정결과를 하기 표 5에 나타내었으며, 도 3은 주사전자현미경 사진이다.The measurement results are shown in Table 5 below, and FIG. 3 is a scanning electron micrograph.

Figure 112006056090303-pat00005
Figure 112006056090303-pat00005

c. 내마모성 평가c. Wear Resistance Rating

측정조건으로서, Martindale 내마모성 시험기를 사용하여 완전히 파괴될 때까지의 싸이클(구멍이 뚫릴 때까지의 회전수)을 구하여 비교하였다.As a measurement condition, the cycle until the complete destruction (number of revolutions until the hole was drilled) was calculated using a Martindale abrasion resistance tester and compared.

측정결과를 하기 표 6에 나타내었다.The measurement results are shown in Table 6 below.

Figure 112006056090303-pat00006
Figure 112006056090303-pat00006

d. 내광성 평가      d. Light resistance evaluation

시험조건으로서, Atlas社의 Ci5000 Weather-O-meter(Xenon)를 이용하여 내광성 시험을 수행하였으며, GretagMacbeth COLOR-EYE 3100를 사용하여 내광성 시험 전후의 색차를 확인하였다.As test conditions, the light resistance test was performed using Atlas's Ci5000 Weather-O-meter (Xenon), and the color difference before and after the light resistance test was confirmed using GretagMacbeth COLOR-EYE 3100.

하기 표 7은 시험조건이며, 하기 표 8은 측정결과를 나타낸 것이다.Table 7 shows test conditions, and Table 8 shows measurement results.

Figure 112006056090303-pat00007
Figure 112006056090303-pat00007

Figure 112006056090303-pat00008
Figure 112006056090303-pat00008

e. 표면등급 평가e. Surface grade evaluation

평가조건으로서, 4인의 평가자에게 각각 본 실험의 샘플 9종을 제시하고, 시각적 외관 평가를 통해 등급을 결정한 후 그 결과를 수치로 환산하였다(1점일수록 가장 우수).As an evaluation condition, four evaluators each presented nine samples of this experiment, graded through visual appearance evaluation, and the results were converted into numerical values (one point is the best).

하기 표 9는 평가결과를 나타낸 것이다.Table 9 shows the evaluation results.

Figure 112006056090303-pat00009
Figure 112006056090303-pat00009

이러한 표면 등급의 차이는 JEOL사의 JSM-6400 주사현미경을 이용하여 나노섬유 웹 표면의 평균 섬유직경을 측정하여 섬유직경이 작고 균일할수록 우수한 외관을 나타냄을 알 수 있었다.This difference in surface grade was measured by measuring the average fiber diameter of the surface of the nanofiber web using JEOL's JSM-6400 scanning microscope, showing that the smaller and uniform the fiber diameter, the better the appearance.

하기 표 10에 측정결과를 나타내었다. Table 10 shows the measurement results.

Figure 112006056090303-pat00010
Figure 112006056090303-pat00010

f. 플라즈마 표면처리 효과f. Plasma surface treatment effect

시험조건으로서, Euoroplasma社의 CD 400 MC 플라즈마 표면처리 시스템(Plasma Surface Treatment System)을 이용하여 나노섬유 웹을 표면처리하였다.As the test conditions, nanofiber webs were surface treated using a CD 400 MC Plasma Surface Treatment System manufactured by Euoroplasma.

시험조건과 측정 결과를 각각 다음의 표 11과 표 12에 나타내었다.Test conditions and measurement results are shown in Table 11 and Table 12, respectively.

Figure 112006056090303-pat00011
Figure 112006056090303-pat00011

Figure 112006056090303-pat00012
Figure 112006056090303-pat00012

도 4는 플라즈마 표면처리 전후의 색차 비교를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a color difference comparison before and after plasma surface treatment.

g. S/N비 분석g. S / N ratio analysis

Figure 112006056090303-pat00013
Figure 112006056090303-pat00013

밑줄친 값은 각각의 S/N비가 가장 높은 값으로, 각각의 특성치에 대한 최적조건이며, 마지막의 평균 S/N비는 세 가지 특성치를 고려하였을 때 1번이 S/N비가 가장 크므로 최적조건임을 알 수 있다.The underlined value is the highest value for each S / N ratio, which is the optimal condition for each characteristic value, and the final average S / N ratio is optimal because the number 1 is the largest S / N ratio considering three characteristics. It can be seen that the condition.

h. 분산분석h. Analysis of variance

실험에 영향을 미치는 인자를 구분하기 위해 분산분석을 하였으며, 그 결과를 하기 표 14에 나타내었다.Variance analysis was performed to distinguish factors affecting the experiment, and the results are shown in Table 14 below.

Figure 112006056090303-pat00014
Figure 112006056090303-pat00014

분산분석결과 나노섬유 웹의 인장강도는 용액조건으로 컨트롤할 수 있지만, 내마모성, 내광성, 표면특성은 용액조건보다는 고분자 자체에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.Dispersion analysis shows that the tensile strength of the nanofiber web can be controlled by solution conditions, but the wear resistance, light resistance, and surface properties are affected by the polymer itself rather than by solution conditions.

가장 우수한 실험조건으로는 최대인장강도 측면에서는 실험번호 9번, 표면 등급 측면에서는 실험번호 1번, 내마모성인 경우 실험번호 2, 4번, 내광성인 경우 7번으로 확인되었으며, 다섯 특성치를 함께 비교해 본 경우 실험번호 1번이 가장 우수한 제품임을 알 수 있었다.The best experimental conditions were identified as Experiment No. 9 in terms of maximum tensile strength, Experiment No. 1 in terms of surface grade, Experiment Nos. 2 and 4 in wear resistance, and No. 7 in light resistance. In the case of experiment number 1 was found to be the best product.

상기 실험번호 1의 조건으로 제조된 폴리우레탄 나노섬유 웹을 기존 자동차용 내장재로 사용되는 부직포 지지체의 표면에 라미네이팅 공정을 통해 접착하여 얻어진 제품의 사진을 도 5에 나타내었다.The photo of the product obtained by laminating the polyurethane nanofiber web prepared under the conditions of Experiment No. 1 through the laminating process on the surface of the nonwoven fabric support used as the interior material for automobiles is shown in FIG. 5.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법에 의하면, 하이브리드 전기방사 시스템을 이용해 나노섬유 웹을 제조한 뒤 그 후가공으로서 플라즈마 표면처리 공정을 실시함으로써, 내마모성 및 내광성(내후성), 표면 특성이 우수한 나노섬유 웹과 이를 사용한 자동차 내장재용 표피재를 제조할 수 있게 된다.As described above, according to the method for manufacturing a light-resistant nanofiber skin material for automobile interior according to the present invention, by producing a nanofiber web using a hybrid electrospinning system and then performing a plasma surface treatment process as a post-processing, wear resistance and light resistance It is possible to manufacture nanofiber webs having excellent weather resistance and surface properties and skin materials for automobile interiors using the same.

본 발명에 따른 나노섬유 피복재는 새로운 촉감의 오감섬유소재로서, 높은 표면적, 뛰어난 통기성(breathability), 기존 소재와 다른 독특한 표면 구조 및 특성을 보유하게 된다.The nanofiber coating material according to the present invention is a new tactile five sense fiber material, and has high surface area, excellent breathability, and unique surface structure and properties different from existing materials.

본 발명에 따라 제조되는 나노섬유 표피재는 자동차 헤드라이너 및 선바이저용 표피재, 도어 케이싱용 표피재 및 시트용 소재로 널리 활용될 수 있다.The nanofiber skin material prepared according to the present invention can be widely used as a material for car headliners and sun visors, door casing skins and sheets.

Claims (6)

하이브리드 전기방사 기술을 이용하여 자동차 내장재용 고내구성 나노섬유 표피재를 제조하는 방법에 있어서,In the method for manufacturing a highly durable nanofiber skin material for automotive interior using a hybrid electrospinning technology, 디메틸포름아미드를 용매로 하면서 폴리카보네이트 디올과 메틸렌디이소시아네이트를 주원료로 사용하고 1,4-부탄디올을 사슬 확장제로 사용하여 이들을 혼합 후 용액 중합함으로써 방사용액을 제조하되, 최종적으로 폴리우레탄 고형분 함량이 용매 80 중량부에 대해서 10 ~ 20 중량부이고 점도가 20,000 cps ± 2,000인 방사용액을 제조하는 단계와;A spinning solution was prepared by mixing polycarbonate diol and methylene diisocyanate as a main raw material, using dimethylformamide as a solvent, and mixing them with 1,4-butanediol as a chain extender to finally prepare a spinning solution. Preparing a spinning solution having a viscosity of 20,000 cps ± 2,000 with respect to 80 parts by weight of 10 to 20 parts by weight; 상기 방사용액을 하이브리드 전기방사 구금을 이용하여 전기방사함으로써 부직포상의 폴리우레탄 나노섬유 웹을 얻는 단계와;Obtaining a non-woven polyurethane nanofiber web by electrospinning the spinning solution using a hybrid electrospinning cap; 플라즈마 표면처리에 의해 방오성 및 내광성을 향상시키는 단계와;Improving antifouling and light resistance by plasma surface treatment; 얻어진 나노섬유 웹을 라미네이팅 공정을 통해 지지체와 접착하는 단계;Adhering the obtained nanofiber web to a support through a laminating process; 를 포함하는 것을 특징으로 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법.Method for producing a light-resistant nanofiber skin material for automobile interiors, comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 사슬 확장제로 사용하는 1,4-부탄디올은 상기 폴리우레탄 고형분에 대해서 1 ~ 2 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 내광성 나노섬 유 표피재의 제조방법.1,4-butanediol used as the chain extender is a method for producing a light-resistant nano-fiber skin material for automotive interior, characterized in that 1 to 2 parts by weight based on the polyurethane solids. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 방사용액을 제조함에 있어서, 상기 디메틸포름아미드에 대해서 0.1 ~ 0.5 중량부의 무수염화칼슘을 추가로 용해하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법.In preparing the spinning solution, 0.1 to 0.5 parts by weight of anhydrous calcium chloride is further dissolved in the dimethylformamide. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 방사용액을 제조함에 있어서, 상기 폴리우레탄 고형분에 대해서 1 ~ 10 중량부의 시트릭산 에스테르계 가소제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법.In preparing the spinning solution, 1 to 10 parts by weight of a citric acid ester-based plasticizer is further added to the polyurethane solids. 삭제delete 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 전기방사하여 얻은 폴리우레탄 나노섬유 웹을 플라즈마 표면처리 장비에서 불소계 가스 C2F6를 80sccm±16sccm 범위에서 투입하여 플라즈마 표면처리하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 내광성 나노섬유 표피재의 제조방법.The electrospinning to obtain the polyurethane nanofiber web to plasma surface treatment equipment fluorine gas C 2 F 6 to 80sccm ± 16sccm range to a plasma surface treatment method of manufacturing automobile interior light resistance material nanofibers for skin characterized in that the input in.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100973231B1 (en) 2008-02-05 2010-08-02 충남대학교산학협력단 Nonfiber Non-woven Fabric Comprising Titanium Dioxide Treated Fluorine and Manufacturing Method Thereof
KR100990481B1 (en) * 2008-02-13 2010-10-29 주식회사 아모메디 Highly hygroscopic nonwoven fabric consisting of nano fiber and process for preparing the same
KR101011787B1 (en) * 2008-10-31 2011-02-07 서울대학교산학협력단 A shape memory polyurethane electrospun web and method for preparation of the same
KR101086165B1 (en) 2008-12-30 2011-11-25 주식회사 효성 Method for Preparing Polyurethane Nanoweb and Polyurethane Nanoweb prepared by the same
KR101144170B1 (en) 2009-04-10 2012-05-10 서울대학교산학협력단 Method of preparing shape memory polyurethane foam and shape memory polyurethane foam prepared by same
CZ303695B6 (en) * 2008-12-29 2013-03-20 Spur A. S. Optimized process for producing nanofibers
CN103015034A (en) * 2012-12-13 2013-04-03 武汉纺织大学 Method for manufacturing antistatic automotive interior non-woven fabric
KR101409444B1 (en) 2013-07-03 2014-06-18 (주)구스텍 Manufacturing method of polyurethane non-woven fabric using electrospinning

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050088390A (en) * 2002-12-20 2005-09-05 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 Tufted fibrous web
KR20060082874A (en) * 2003-10-22 2006-07-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 Porous fibrous sheets of nanofibers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050088390A (en) * 2002-12-20 2005-09-05 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 Tufted fibrous web
KR20060082874A (en) * 2003-10-22 2006-07-19 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 Porous fibrous sheets of nanofibers

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100973231B1 (en) 2008-02-05 2010-08-02 충남대학교산학협력단 Nonfiber Non-woven Fabric Comprising Titanium Dioxide Treated Fluorine and Manufacturing Method Thereof
KR100990481B1 (en) * 2008-02-13 2010-10-29 주식회사 아모메디 Highly hygroscopic nonwoven fabric consisting of nano fiber and process for preparing the same
KR101011787B1 (en) * 2008-10-31 2011-02-07 서울대학교산학협력단 A shape memory polyurethane electrospun web and method for preparation of the same
CZ303695B6 (en) * 2008-12-29 2013-03-20 Spur A. S. Optimized process for producing nanofibers
KR101086165B1 (en) 2008-12-30 2011-11-25 주식회사 효성 Method for Preparing Polyurethane Nanoweb and Polyurethane Nanoweb prepared by the same
KR101144170B1 (en) 2009-04-10 2012-05-10 서울대학교산학협력단 Method of preparing shape memory polyurethane foam and shape memory polyurethane foam prepared by same
CN103015034A (en) * 2012-12-13 2013-04-03 武汉纺织大学 Method for manufacturing antistatic automotive interior non-woven fabric
KR101409444B1 (en) 2013-07-03 2014-06-18 (주)구스텍 Manufacturing method of polyurethane non-woven fabric using electrospinning

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