KR101117666B1 - 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단에 관한 것이다. 보다 구체적으로 배합지에 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층을 형성하는 단계; 상기 에나멜 코팅층 위에 1차 칼라 조성물을 스프레이 방식으로 도포하고 건조하여 1차 칼라층을 형성하는 단계; 상기 1차 칼라층 위에 2차 칼라 조성물을 도포하고 건조하여 2차 칼라층을 형성하는 단계; 상기 2차 칼라층 위에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층과 가죽을 마주보게 하여 배합지와 가죽을 합포시키는 단계: 상기 합포된 배합지와 가죽을 숙성시키는 단계; 및 상기 숙성된 가죽에서 배합지를 분리하는 단계를 포함하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법을 제공한다.

Description

칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단{Manufacturing method of leather having color layer and coating layer and leather produced thereby}
본 발명은 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배합지에 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층을 형성하고, 1차 칼라층, 2차 칼라층 및 접착제층를 순차적으로 형성한 후, 가죽과 합포하여 숙성하여서 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법 및 그로 의해 제조된 가죽 원단에 관한 것이다.
가죽은 크게 바깥 부분인 표피층(Full Grain Leather)과 내측 부분인 진피층(Split Leather)로 나누어지며, 진피층은 다시 2~3겹으로 나누어 사용하여 제품화 한다. 상기 표피층은 염색을 하여 염색된 그 자체로 상품화가 가능하며, 상기 진피층은 그 표면에 이형지(Release paper)를 이용하여 폴리우레탄 레진(poly urethane resin)을 코팅(coating)하여 사용하게 된다. 이러한 가죽원단은 의복, 신발 또는 가방 등에 광범위하게 사용되고 있다. 그런데 가죽은 물에 약하기 때문에 실질적으로 제품에 적용하는데 어려움이 있다. 예컨대, 가죽제품이 비를 맞는 경우, 건조된 상태에서도 물이 흐른 자국 등이 얼룩으로 남게 되어 제품의 가치가 손상되는 문제가 발생한다. 또한, 기타 물질에 의한 오염도 쉽게 발생하며, 가죽결의 표면이 타 물체와 접촉될 때 표면결의 쏠림에 의한 손상이 발생되어 원래의 질감을 유지하지 못하는 단점도 있다. 따라서, 천연가죽의 질감을 유지하면서도 색상의 유지와 방수성, 통기성, 촉감 및 재질의 탄력도를 양호하게 하고, 가죽의 내구성을 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있다.
현재 일반적으로 유통되고 있는 가죽원단 및 가죽제품은 가죽에 수용성 바인더나 에나멜 등과 같은 약품을 직접 처리하여 롤러 칼라나 패드질을 하거나 칼라 또는 기타 나염 방법으로 작업을 한 것이다. 그러나, 이와 같이 약품을 직접 가죽에 처리하는 경우, 가죽에 약품이 스며들어서 가죽의 형태가 변형되거나 시간이 지남에 따라 가죽이 경화되고, 인장력 등에 의하여 가죽이 갈라지는 크랙현상이 나타나며, 오랜 시간 보관하는 경우에는 곰팡이가 발생하고, 방수가 되지 않아 눈이나 비가 가죽에 스며들어 가죽의 중량이 무거워지는 문제가 발생한다.
또한, 가죽 제품의 내구성을 향상시키고 가죽제품에 고급스런 느낌을 부여하기 위하여 투명 광택을 내는 에나멜 코팅을 실시하고 있다. 그러나, 종래의 가죽원단 제조방법들은 상기 에나멜 코팅을 스프레이 방식에 의해 수행하고 있기 때문에, 먼지, 이물질 등 오염이 많이 발생하여 불량률이 높으며, 적용 가능한 가죽원단 사이즈에 한계가 있으며, 매달아서 건조해야 하므로 생산성이 낮고 가격이 비싸며, 코팅된 가죽원단이 쉽게 하드해지는 문제를 노출하고 있다. 따라서, 이러한 문제점의 개선이 요구되고 있다.
가죽원단에 폴리우레탄막을 형성하는 방법 관련하여 한국등록특허 제348096호에는 폴리에스테르 필름상에 이형제층, 폴리우레탄 막층 및 접착제층을 순차적으로 형성한 후 가죽을 코팅하는 방법을 제공한다. 그러나, 상기 방법은 폴리우레탄 막층을 용이하게 가죽원단 상으로 이행시키기 위해 폴리에스테르 필름상에 이형제층을 형성시키므로, 필름층, 이형제층, 폴리우레탄 막층, 접착제층의 4층의 적층구조를 갖는다. 따라서 4층의 적층구조를 완성하기 위해 많은 시간과 공정이 소요되어 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 상기 이형제는 폴리우레탄 막층이 가죽원단으로 이행된 후에는 재생의 여지 없이 폐기되기 때문에 경제적인 면과 환경보호의 측면에서 모두 바람직하지 못한 단점이 있다.
또한 한국공개특허 제2004-0033852호는 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러로 폴리우레탄을 폴리프로필렌 필름과 같은 기재필름상에 폴리우레탄막을 형성하고, 그 위에 접착제층을 형성한 후 가죽원단의 일측 표면과 접촉시켜 우레탄막이 가죽원단의 표면상으로 이행되도록 하는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 개시하고 있다. 상기 발명은 한국등록특허 제348096호 발명의 이형제층 형성의 문제를 해결하는 구성을 기재하고 있다. 그러나, 이러한 방법으로 폴리우레탄 코팅을 실시할 경우, 코팅막에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상이 발생하는 것을 피하기 어려우며, 낮은 레벨링성도 문제도 발생될 수 있다.
한국등록특허 제908477호는 전사 무늬를 갖는 배합지에 소정의 조성비를 갖는 폴리우레탄 수지층을 형성하고, 그 위에 접착제층을 형성한 후 가죽과 합포시키고 권취하여서 숙성시킨 후 상기 배합지를 제거하고, 이후 상기 배합지가 제거된 폴리우레탄 수지층 표면에 롤러 인쇄 방식으로 에나멜 투명 코팅을 실시하는 단계를 포함하는 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 방법 역시 폴리우레탄 코팅을 먼저 수행하여 마친 후 다시 별도의 공정으로 에나멜 코팅을 하여야 해서 공정이 복잡하고 시간을 소요하게 되고, 롤러 인쇄 방식에 따른 코팅이므로 여전히 코팅막에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상이 발생하는 것을 피하기 어렵다.
1. 한국등록특허 제348096호 2. 한국공개특허 제2004-0033852호 3. 한국등록특허 제348096호 4. 한국등록특허 제908477호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하여 가죽 원단의 제조 공정을 단순화하고 가죽 원단 생산에 소요되는 시간을 감소시키는 데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하여 불량율이 적고 경제성이 뛰어난 가죽 원단을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배합지에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 20 내지 40 중량%로 이루어진 제1 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 30 내지 75 중량부를 포함하는 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층을 형성하는 단계; 상기 에나멜 코팅층 위에 폴리우레탄 레진 0.01 내지 10 중량%, N-부틸아세테이트 20 내지 35 중량% 및 톨루엔 30 내지 45 중량%를 포함하는 제2 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 20 내지 60 중량부, 안료 20 내지 55 중량부를 포함하는 1차 칼라 조성물을 스프레이 방식으로 도포하고 건조하여 1차 칼라층을 형성하는 단계; 상기 1차 칼라층 위에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 또는 에틸아세테이트 20 내지 40 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 35 내지 80 중량부, 안료 15 내지 60 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 도포하고 건조하여 2차 칼라층을 형성하는 단계; 상기 2차 칼라층 위에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층과 가죽을 마주보게 하여 배합지와 가죽을 합포시키는 단계: 상기 합포된 배합지와 가죽을 숙성시키는 단계; 및 상기 숙성된 가죽에서 배합지를 분리하는 단계를 포함하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법은 에나멜 코팅층을 형성하는 단계를 2회 또는 3회 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 에나멜 코팅 조성물, 1차 칼라 조성물 및 2차 칼라 조성물 중 어느 하나 이상에 포함되는 상기 희석제는 메틸에틸케톤인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 접착제는 폴리우레탄 레진 50 내지 80 중량%, 디메틸포름아마이드 0.1 내지 10 중량%, 메틸에틸케톤 0.1 내지 20 중량% 및 톨루엔 10 내지 40 중량%로 이루어진 제4 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 15 내지 55 중량부, 촉진제 5 내지 13 중량부 및 가교제 10 내지 25 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 접착제에 포함되는 상기 희석제는 메틸에틸케톤인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 촉진제는 아민과 톨루엔을 포함하는 조성물이고, 가교제는 폴리우레탄 레진 60 내지 85 중량%, 에틸아세테이트 15 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 에나멜 코팅 조성물은 0.1 내지 0.3㎜로 도포하고, 2차 칼라 조성물은 0.1 내지 0.3㎜로 도포하고, 접착제는 0.3 내지 0.7㎜로 도포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 에나멜 코팅층을 형성하는 단계의 건조 공정은 60℃ 내지 140℃에서 행하고, 1차 칼라층을 형성하는 단계의 건조 공정은 30℃ 내지 75℃에서 행하고, 2차 칼라층을 형성하는 단계의 건조 공정은 70℃ 내지 140℃에서 행하고, 접착제층을 형성하는 단계의 건조 공정은 50℃ 내지 135℃에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법의 숙성시키는 단계는 60℃ 내지 100℃에서 8시간 내지 48시간 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상술한 가죽 원단의 제조방법으로 제조된 칼라층과 코팅층이 일체로 형성된 가죽 원단을 제공한다.
본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하여 가죽 원단의 제조 공정에 의하면 단순화하고 가죽 원단 생산에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하여 가죽 원단의 제조 공정에 의하면 불량율이 적고 경제성이 뛰어난 가죽 원단을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법의 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법에 사용되는 배합지의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법에 사용되는 배합지를 사용하여 가죽 원단을 제조하는 과정에 관한 것이다.
도 4는 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법으로 제조된 가죽 원단의 단면도이다.
상기 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가죽 원단 제조방법은 배합지(10)에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 20 내지 40 중량%로 이루어진 제1 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 30 내지 75 중량부를 포함하는 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층(20)을 형성하는 단계(S10); 상기 에나멜 코팅층 위에 폴리우레탄 레진 0.01 내지 10 중량%, N-부틸아세테이트 20 내지 35 중량% 및 톨루엔 30 내지 45 중량%를 포함하는 제2 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 20 내지 60 중량부, 안료 20 내지 55 중량부를 포함하는 1차 칼라 조성물을 스프레이 방식으로 도포하고 건조하여 1차 칼라층(30)을 형성하는 단계(S20); 상기 1차 칼라층 위에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 또는 에틸아세테이트 20 내지 40 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 35 내지 80 중량부, 안료 15 내지 60 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 도포하고 건조하여 2차 칼라층(40)을 형성하는 단계(S30); 상기 2차 칼라층 위에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층(50)을 형성하는 단계(S40); 상기 접착제층과 가죽(60)을 마주보게 하여 배합지와 가죽을 합포시키는 단계(S50): 상기 합포된 배합지와 가죽을 숙성시키는 단계(S60); 및 상기 숙성된 가죽에서 배합지를 분리하는 단계(S70)를 포함하는 것을 특징적인 구성으로 한다. 이하 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법의 과정을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법에 사용되는 배합지의 단면도이다. 도 3은 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법에 사용되는 배합지를 사용하여 가죽 원단을 제조하는 과정에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 배합지(10)를 투입하여 배합지(10) 위에 에나멜 코팅층(20)을 형성하는 단계(S10)를 포함한다. 본 발명에 사용되는 배합지는 가공방법에 따라 고광택, 광택, 반광택, 무광택으로 나누어지며, 표면이 매끄러운 것이나 표면에 올록볼록한 앰보싱 처리가 되어 있는 것 등이 다양하게 존재한다. 당해 분야에서 사용되는 배합지(이형지, release paper, R/P)이면 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 에나멜 코팅 조성물은 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 20 내지 40 중량%로 이루어진 제1 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 30 내지 75 중량부를 포함한다. 가장 바람직하게는 희석제는 40 중량부를 포함한다.
상기 에나멜 코팅 조성물 내 폴리우레탄 레진의 함량이 상기 범위보다 낮은 경우 고형분이 떨어져 원하는 색상을 얻기 어렵고, 반대로 폴리우레탄 레진의 함량이 상기 범위보다 높은 경우 스프레이시 분사가 어려워 바람직하지 않다.
상기 희석제는 당해 분야에서 희석제로 사용되는 용제(solvent)라면 제한 없이 사용될 수 있으나 메틸에틸케톤(mehtyl ethyl ketone, MEK, CH3COC2H5)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층(20)을 형성하는 단계(S10)는 1회만으로도 가능하지만 2회 또는 3회 정도로 시행할 수도 있다. 보다 바람직하게는 본 발명에 따른 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법은 에나멜 코팅층을 형성하는 단계(S10)를 2회 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 에나멜 코팅층 형성 단계를 1회로 하는지 2회 또는 3회로 하는지 여부는 최종적으로 목적하는 제품의 특성에 따라 결정할 수 있으며, 2회 또는 3회로 형성하는 경우 1회 형성하는 경우보다 코팅막 층의 두께가 두껍고 고광택의 코팅층을 얻어 보다 입체감 있는 색감을 갖는 가죽 원단을 제조할 수 있다.
상기 에나멜 코팅 조성물을 도포하는 공정은 충분한 코팅력을 발휘할 수 있을 정도로 도포하여야 하며, 이를 위해 0.1 내지 0.3㎜ 정도로 도포하는 것이 바람직하다. 상기 두께보다 얇은 경우 코팅 능력을 발휘하기 어렵고, 상기 두께보다 두꺼운 경우 색상 가죽 원단의 두께가 지나치게 두꺼워진다.
상기 에나멜 코팅층의 건조 공정은 사용하는 칼라의 특성 및 공정 속도에 따라 달라지나 60℃ 내지 140℃ 에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 보다 낮은 경우 건조 공정에 많은 시간이 소요되고, 상기 보다 높은 경우 수지 조성물이 지나치게 가열되어 색상이 손상되거나 코팅력이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따르면, 에나멜 코팅층(20)을 형성하는 단계(S10) 후에, 상기 에나멜 코팅층(20) 위에 폴리우레탄 레진 0.01 내지 10 중량%, N-부틸아세테이트(N-butyl acetate, C6H12O2) 20 내지 35 중량% 및 톨루엔(tolune) 30 내지 45 중량%를 포함하는 제2 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 20 내지 60 중량부, 안료 20 내지 55 중량부를 포함하는 1차 칼라 조성물을 스프레이 방식으로 도포하고 건조하여 1차 칼라층(30)을 형성하는 단계(S20)를 포함한다. 가장 바람직하게는 희석제는 30 중량부, 안료 20 내지 30 중량부를 포함한다.
상기 1차 칼라층에 나타나는 색상이 가죽 표면에 보이는 첫번째 색을 구성하게 된다. 상기 1차 칼라층 코팅을 통해 기존 폴리우레탄 코팅에서 나타나는 색상의 한계를 스프레이로 칼라를 도포하여 색상을 최대 효과로 나타나게 할 수 있다.
상기 스프레이 도포는 사람의 손으로 직접 스프레이 하는 수동 스프레이 방식이나 자동스프레이 방식을 사용할 수 있다.
상기 1차 칼라 조성물 내 폴리우레탄 레진의 함량이 상기 범위보다 낮은 경우 고형분이 떨어져 원하는 색상을 얻기 어렵고, 반대로 폴리우레탄 레진의 함량이 상기 범위보다 높은 경우 폴리우레탄 수지 용액의 특성상 스프레이시 실과 같은 스프레이 선이 끊어져 원단 위에 고르게 코팅되지 않게 된다.
상기 희석제는 당해 분야에서 희석제로 사용되는 용제(solvent)라면 제한 없이 사용될 수 있으나 메틸에틸케톤(methylethylketone, MEK)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 안료로는 체질안료 및/또는 착색안료가 사용될 수 있으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 토너(toner)를 사용할 수 있으며, 토너는 천연피혁의 자연스러운 맛을 구현하는데 적합하며, 표면에 우수한 내스크래치성을 제공하며, 유성 안료로서 컬러링(coloring)이 좋다. 상기 1차 칼라 조성물 내 안료의 함량이 범위보다 낮은 경우 천연피혁의 자연스러운 칼라를 구현하기 어려우며, 내스크래치성도 저하되고, 반대로 상기 범위보다 높은 경우 폴리우레탄 수지층의 접착력을 약화시킬 수 있다.
상기 1차 칼라 조성물의 건조 공정 역시 사용하는 칼라의 특성 및 공정 속도에 따라 달라지나, 30℃ 내지 75℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 보다 낮은 경우 건조 공정에 많은 시간이 소요되고, 상기 보다 높은 경우 특히 얇은 두께의 코팅막을 갖는 1차 칼라층의 특성상 수지 조성물이 손쉽게 가열되어 색상이 손상되거나 코팅력이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따르면, 1차 칼라층(30)을 형성하는 단계(S20) 후에, 상기 1차 칼라층(30) 위에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide, DMF) 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 또는 에틸아세테이트 (athyl acetate) 20 내지 40 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 35 내지 80 중량부, 안료 15 내지 60 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 도포하고 건조하여 2차 칼라층(40)을 형성하는 단계(S30)를 포함한다. 가장 바람직하게는 희석제는 40 중량부, 안료는 20 내지 30 중량부를 포함한다.
상기 2차 칼라층에 나타나는 색상이 바탕층을 이루는 색상을 구성하게 된다. 상기 1차 칼라층의 색상과 2차 칼라층의 색상을 동일한 색상으로 구성할 수도 있고, 양자를 서로 다른 색상으로 선택하여 색상 배합을 통하여 다양한 색상을 구현하고 입체감 있는 가죽 원단을 얻을 수 있다.
상기 폴리우레탄 레진은 물성이 강해 러빙(rubbing)에 강하고 커버링이 뛰어나 우수한 내수 및 내유성을 갖는다. 상기 2차 칼라 조성물 내 폴리우레탄 레진의 함량이 상기 범위보다 낮은 경우 러빙이나 커버링이 약화하여 고형분이 떨어져 원하는 색상을 얻기 어렵게 된다.
상기 범위 내로 디메틸포름아마이드를 포함하는 경우 폴리우레탄 수지층에 포깅(fogging)이나 핀홀(pin-hole) 현상이 발생하는 것을 방지한다. 상기 희석제는 당해 분야에서 희석제로 사용되는 용제(solvent)라면 제한 없이 사용될 수 있으나 메틸에틸케톤을 사용하는 것이 바람직하다. 안료는 상기 1차 칼라 조성물과 동일하게 체질안료 및/또는 착색안료가 사용될 수 있으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 토너(toner)를 사용할 수 있다.
상기 2차 칼라 조성물의 도포 방법은 당해 기술 분야에서 알려져 있는 도포 방법이면 제한없이 사용가능하다. 2차 칼라층에 사용되는 색상은 상기 1차 칼라층에 사용된 안료와 동일한 것을 사용하여 색상을 구현할 수도 있지만, 서로 다른 색상의 안료가 혼합된 폴리우레탄 수지 용액을 바꾸어 가면서 2회 내지 5회 도포하면 하면 다양하고 입체감 있는 색상이 형성된 가죽 원단을 얻을 수 있으며, 이때에도 폴리우레탄 고분자의 함량이 낮아지면 잔잔하고 세밀한 색상을 얻을 수 있으며, 폴리우레탄 고분자의 함량이 높아지면 보다 선이 굵은 색상을 얻을 수 있는 것이다.
상기 희석제는 당해 분야에서 희석제로 사용되는 용제(solvent)라면 제한 없이 사용될 수 있으나 메틸에틸케톤을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 2차 칼라 조성물을 도포하는 공정은 충분한 코팅력을 발휘할 수 있을 정도로 도포하여야 하며, 0.1 내지 0.3㎜ 정도로 도포하는 것이 바람직하다. 상기 두께보다 얇은 경우 코팅 능력을 발휘하기 어렵고, 상기 두께보다 두꺼운 경우 색상 가죽 원단의 두께가 지나치게 두꺼워진다.
상기 2차 칼라 조성물의 건조 공정 역시 사용하는 칼라의 특성 및 공정 속도에 따라 달라지나, 70℃ 내지 140℃ 에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 보다 낮은 경우 건조 공정에 많은 시간이 소요되고, 상기 보다 높은 경우 수지 조성물이 지나치게 가열되어 색상이 손상되거나 코팅력이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따르면, 2차 칼라층(40)을 형성하는 단계(S30) 후에 상기 2차 칼라층 위에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층(50)을 형성하는 단계(S40)를 포함한다.
상기 접착제는 폴리우레탄 레진 50 내지 80 중량%, 디메틸포름아마이드 0.1 내지 10 중량% 및 메틸에틸케톤 0.1 내지 20 중량% 및 톨루엔 10 내지 40 중량%로 이루어진 제4 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 15 내지 55 중량부, 촉진제 5 내지 13 중량부 및 가교제 10 내지 25 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 가장 바람직하게는 희석제 20 중량부, 촉진제 8 중량부, 가교제 15 중량부를 포함한다.
상기 희석제는 당해 분야에서 희석제로 사용되는 용제(solvent)라면 제한 없이 사용될 수 있으나 메틸에틸케톤을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 촉진제로는 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 가교제로는 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 가교제가 상기 함량 범위를 벗어나는 경우, 폴리우레탄 수지층의 강도가 너무 소프트하거나 하드해지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 접착제를 도포하는 공정은 충분한 접착 능력을 발휘할 수 있을 정도로 도포하여야 하며, 0.3 내지 0.7㎜ 정도로 도포하는 것이 바람직하다. 상기 두께보다 얇은 경우 접착 능력을 발휘하기 어렵고, 상기 두께보다 두꺼운 경우 색상 가죽 원단의 두께가 두껍거나 탄력성이 저하되어 바람직하지 않다.
상기 접착제를 건조하는 공정은 50℃ 내지 135℃ 에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 보다 낮은 경우 건조 공정에 많은 시간이 소요되고, 상기 보다 높은 경우 접착제가 가열되어 접착력을 저하될 수 있다.
본 발명에 따르면, 접착제층(50)을 형성하는 단계(S40) 후에 상기 접착제층과 가죽(60)을 마주보게 하여 배합지와 가죽을 합포시키는 단계(S50)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 배합지와 가죽을 합포시키는 단계(S50) 후에 상기 합포된 배합지와 가죽을 숙성시키는 단계(S60)를 포함한다. 상기 합포된 가죽 위에 얇은 비닐을 덮은 뒤 이를 둥근 봉에 권취하여 숙성과정 동안 먼지가 묻거나 흠집이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 숙성시키는 공정의 온도와 시간은 제품 특성에 따라 달라지나 60℃ 내지 105℃ 에서 약 8시간 내지 48시간 정도 수행하는 것이 바람직하다. 상기 보다 온도가 낮거나 시간이 짧은 경우 접착이나 코팅력이 충분히 발휘되지 않아 제품의 품질이 저하되고, 상기 보다 온도가 높거나 시간이 긴 경우 색상이 변색되거나 가죽이 손상될 우려가 있어 바람직하지 않다.
상기 숙성된 가죽에서 배합지를 분리하는 단계(S70)를 포함하는 것을 특징적인 구성으로 한다.
본 발명에 따른 상기 상술한 방법 중 어느 하나의 제조방법으로 제조된 칼라층과 코팅층이 일체로 형성된 가죽 원단을 제공한다. 도 4는 본 발명에 의해 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단 제조방법으로 제조된 가죽 원단의 단면도이다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
1) 배합지(Release Paper, R/P) 투입
2) 에나멜 코팅층 형성
폴리우레탄 레진 30 중량%, 디메틸포름아마이드 40 중량% 및 메틸에틸케톤 30 중량%로 이루어진 제1 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 40 중량부를 포함하는 에나멜 코팅 조성물을 제조하여, 배합지에 두께 0.10 내지 0.30mm 되도록 도포하였다. 이를 위해 배합지 폭 1,520mm × 길이 1,000mm 당 에나멜 코팅 조성물을 약 100 내지 300g을 도포하였다. 상기 에나멜 코팅 조성물 도포 후 80℃에서 건조하였다.
3) 1차 칼라층 형성
폴리우레탄 레진 5중량%, N-부틸아세테이트 30 중량% 및 톨루엔 35 중량% 및 기타 첨가제를 포함하는 제2 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 30 중량부, 안료 25 중량부를 포함하는 1차 칼라 조성물을 제조하여, 스프레이로 분사하였다. 배합지 폭 1,520mm × 길이 1,000mm 당 1차 상기 조성물 약 4내지 50g을 도포하였다. 상기 1차 칼라 조성물 도포 후 50℃에서 건조하였다.
4) 2차 칼라층 형성
폴리우레탄 레진 30 중량%, 디메틸포름아마이드 40 중량% 및 메틸에틸케톤 30 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 40 중량부, 안료 25 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 제조하여, 배합지에 두께 0.10 내지 0.30mm 되도록 도포하였다. 이를 위해 배합지 폭 1,520mm × 길이 1,000mm 당 상기 조성물을 약 100 내지 300g을 도포하였다. 상기 1차 칼라 조성물 도포 후 100℃에서 건조하였다.
5) 접착제층 형성
폴리우레탄 레진 61.9 중량%, 디메틸포름아마이드 4.8 중량%, 메틸에틸케톤 9.5 중량% 및 톨루엔 23.8 중량%로 이루어진 제4 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 20 중량부, 촉진제 8 중량부 및 가교제 15 중량부를 포함하는 접착제를 제조하였다. 상기 촉진제는 폴리우레탄 레진 75 중량% 및 에틸 아세테이트 25 중량%를 포함하고, 촉진제는 아민 10 중량%에 톨루엔 90 중량%를 포함한다.상기 접착제를 배합지에 두께 0.3 내지 0.7mm 되도록 도포하였다. 이를 위해 배합지 폭 1,520mm × 길이 1,000mm 당 상기 조성물을 약 150 내지 350g을 도포하였다. 상기 1차 칼라 조성물 도포 후 100℃에서 건조하였다.
6) 합포
상기 제조된 배합지를 가죽의 표면과 서로 마주 보도록 배치하고 합지 롤러(70)에 투입하여 합포한 후, 상기 가죽의 뒷면에 얇은 비닐을 덧대면서 둥근 봉에 권취하였다.
7) 숙성
상기 배합지와 합포한 가죽을 접착제가 잘 경화 되도록 80℃에서 24시간 동안 숙성하였다.
8) 박리 :
상기 완료된 것은 R/P와 가죽을 박리기에서 분리하였다.
2차 칼라층 형성을 형성하는 2차 칼라 조성물에 있어서, 폴리우레탄 레진 30 중량%, 디메틸포름아마이드 40 중량% 및 에틸아세테이트 30 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤 40 중량부, 안료 25 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 제조하고, 다른 부분은 모두 실시예 1과 동일하다.
시험예 1. 가죽 원단의 포깅(fogging), 핀홀(pine-hole) 현상 발생 여부 및 레벨링성 관찰; 및 크랙, 접착력 테스트
상기 실시예 1에서 제조된 가죽원단에 대하여 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상 발생 여부 및 레벨링성을 관찰하고, 크랙, 접착력 테스트를 진행하였다. 그 결과 포깅(fogging)이나 핀홀(pinehole)현상은 발생하지 않았으며, 레벨링성도 우수한 것이 확인되었다.
또한, 크랙(crack, 가죽의 표면이 갈라지는 것) 현상은 나타나지 않았고, 동일한 부분에 강력 접착테이프를 사용하여 반복적으로 탈부착 실험을 한 결과 에나멜 투명 코팅층 및 폴리우레탄 수지층의 탈리가 나타나지 않아 우수한 접착력을 갖는 것으로 확인되었다.
시험예 2: 종래의 스프레이식 에나멜 코팅과 일체형 방식에 의한 에나멜 투명 코팅의 생산성 비교
상기 2가지 방식의 생산성을 비교하기 폴리우레탄 수지층이 형성된 가죽원단에 스프레이식 및 롤러 칼라 방식으로 에나멜 코팅을 실시하고 그 결과를 평가하였다.
본원 발명에 따른 공정 종래의 별도 분리 공정
오염 발생 및 불량률 이물질이나 먼지, 분진에 따른 오염 발생이 적음
가죽 표면에 기포가 발생하는 불량률이 적음		 이물질이나 먼지, 분진에 따른 오염 발생이 큼
가죽 표면에 기포가 발생하는 불량률이 높음
작업 수월성 배합지(R/P)에 간단한 코팅방식으로 에나멜층을 형성하여, 칼라층을 분사와 코팅 방식의 일체를 형성하는 단순공정 일단 가죽 코팅 공정을 완료한 후 그 위에 에나멜 층을 스프레이하여 매달아 건조하므로 공정이 복잡하고 건조에 많은 시간이 소요됨
에나멜 코팅층을 도포한 후 매달아서 건조하므로 시간이 많이 걸림
생산 소요 시간 약 1일 약 3일
코팅된 가죽 원단의 품질 가죽 원단의 코팅면의 두께가 고르게 도포되고, 건조과정에서 먼지 오염이나 변성에 따른 불량율이 낮음 에나멜층을 형성한 후 널어서 건조하므로 가죽 원단의 코팅면의 두께가 달라져 미세한 경사가 존재하고, 건조과정에서 먼지 오염이나 황변성에 따른 불량율이 높음
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항 들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
10 배합지
20 표피 코팅층
30 1차 칼라층
40 2차 칼라층
50 접착제층
60 가죽
70 합지 롤러

Claims (10)

  1. 배합지에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 20 내지 40 중량%로 이루어진 제1 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 30 내지 75 중량부를 포함하는 에나멜 코팅 조성물을 도포하고 건조하여 에나멜 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 에나멜 코팅층 위에 폴리우레탄 레진 0.01 내지 10 중량%, N-부틸아세테이트 20 내지 35 중량% 및 톨루엔 30 내지 45 중량%를 포함하는 제2 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 20 내지 60 중량부, 안료 20 내지 55 중량부를 포함하는 1차 칼라 조성물을 스프레이 방식으로 도포하고 건조하여 1차 칼라층을 형성하는 단계;
    상기 1차 칼라층 위에 폴리우레탄 레진 20 내지 40 중량%, 디메틸포름아마이드 30 내지 50 중량% 및 메틸에틸케톤 또는 에틸아세테이트 20 내지 40 중량%로 이루어진 제3 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 35 내지 80 중량부, 안료 15 내지 60 중량부를 포함하는 2차 칼라 조성물을 도포하고 건조하여 2차 칼라층을 형성하는 단계;
    상기 2차 칼라층 위에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계;
    상기 접착제층과 가죽을 마주보게 하여 배합지와 가죽을 합포시키는 단계:
    상기 합포된 배합지와 가죽을 숙성시키는 단계; 및
    상기 숙성된 가죽에서 배합지를 분리하는 단계를 포함하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법은 상기 에나멜 코팅층을 형성하는 단계를 2회 또는 3회 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에나멜 코팅 조성물, 1차 칼라 조성물 및 2차 칼라 조성물 중 어느 하나 이상에 포함되는 상기 희석제는 메틸에틸케톤인 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착제는 폴리우레탄 레진 50 내지 80 중량%, 디메틸포름아마이드 0.1 내지 10 중량%, 메틸에틸케톤 0.1 내지 20 중량% 및 톨루엔 10 내지 40 중량%로 이루어진 제4 폴리우레탄 수지 조성물 100 중량부에 대하여 희석제 15 내지 55 중량부, 촉진제 5 내지 13 중량부 및 가교제 10 내지 25 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접착제에 포함되는 상기 희석제는 메틸에틸케톤인 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 촉진제는 아민과 톨루엔을 포함하는 조성물이고, 상기 가교제는 폴리우레탄 레진 60 내지 85 중량%, 에틸아세테이트 15 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에나멜 코팅 조성물은 0.1 내지 0.3㎜로 도포하고, 상기 2차 칼라 조성물은 0.1 내지 0.3㎜로 도포하고, 상기 접착제는 0.3 내지 0.7㎜로 도포하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에나멜 코팅층을 형성하는 단계의 건조 공정은 60℃ 내지 140℃에서 행하고, 상기 1차 칼라층을 형성하는 단계의 건조 공정은 30℃ 내지 75℃에서 행하고, 상기 2차 칼라층을 형성하는 단계의 건조 공정은 75℃ 내지 140℃에서 행하고, 상기 접착제층을 형성하는 단계의 건조 공정은 50℃ 내지 135℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 숙성시키는 단계는 60℃ 내지 100℃에서 8시간 내지 48시간 수행하는 것을 특징으로 하는 칼라층과 코팅층을 일체로 형성하는 가죽 원단의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 제조방법으로 제조된 칼라층과 코팅층이 일체로 형성된 가죽 원단.
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