KR101235621B1 - 에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹 - Google Patents

에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹 Download PDF

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Abstract

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 에코형 가죽 패킹의 제조방법은 (a) 박피된 원피로부터 알칼리 조건 하에서 털과 지방을 포함하여 가죽생산에 불필요한 부분을 제거하는 준비단계; (b) 상기 (a)단계를 거친 가죽에 탄닝처리를 수행하는 탄닝단계; (c) 상기 (b)단계를 거친 가죽에 염료를 투입하여 상기 가죽을 염색시키는 염색단계; (d) 상기 (c)단계를 거친 가죽에 경화제 및 방·발수제를 투입하는 전처리단계; 및 (e) 상기 (d)단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 투입하는 함침건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 물, 수용성 경화제 및 방·발수제를 천연가죽의 내부에 침투시켜 전처리함으로써 환경오염을 최소화하고, 가죽 패킹의 보관 및 사용 중 패킹 형태의 안정성을 도모할 수 있는 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면 상기 전처리 과정 후 기능성 다황화계 폴리머(Polysulfide Polymer) 혼합물을 천연가죽의 미세 기공과 육면층에 침투시켜 가죽 표면을 도포한 후 건조시켜 가죽 패킹의 내유성, 내화학성, 탄성력 및 내수성 등과 같은 물성을 향상시킴으로써 도료와 같은 유체를 이송시키는 펌프의 내부에 주로 설치하는 고품질의 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹{METHOD FOR PRODUCING ECO-LEATHER PACKING AND ECO-LEATHER PACKING PRODUCED THEREOF}
본 발명은 에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹에 관한 것이다. 보다 상세하게는 물, 수용성 경화제 및 방·발수제를 천연가죽의 내부에 침투시켜 전처리함으로써 환경오염을 최소화하고, 가죽 패킹의 보관 및 사용 중 패킹 형태의 안정성을 도모할 수 있고, 상기 전처리 과정 후 기능성 다황화계 폴리머(Polysulfide Polymer) 혼합물을 천연가죽의 미세 기공과 육면층에 침투시켜 가죽 표면을 도포한 후 건조 및 경화시켜 가죽 패킹의 내유성, 내화학성, 탄성력 및 내수성 등과 같은 물성을 향상시킴으로써 도료와 같은 유체를 이송시키는 펌프의 내부에 주로 설치하는 고품질의 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹에 관한 것이다.
도료용 펌프는 각종 화합물과 용제 성분으로 구성된 도료와 같은 유체를 이송시키기 위한 설비이다. 도료는 겔상태로 반죽되어 저장되고, 상기 도료는 호스를 통해 피착물의 표면을 향해 가압상태로 분출되며, 이를 위해 도료용 펌프가 사용되고 있다.
이때 도료용 펌프의 내부에 사용되는 각종 부품들은 도료와 같은 유체의 화학적 성분으로부터 충분히 견딜 수 있는 물성을 가진 소재들만을 선택하여 사용하여야 한다.
특히 도료용 펌프의 내부 부품으로 사용되었던 패킹은 그동안 주로 합성고무 소재의 패킹이 사용되어 왔지만 도료를 구성하는 각종 화합물 및 용제 성분들의 화학적 특성에 의해 쉽게 노화되거나 탄성력이 저하되어 패킹으로서의 기능을 쉽게 상실하는 문제점들이 빈번하게 발생하였다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 내구성이 우수한 가죽 소재의 패킹이 사용되었지만 가죽 자체의 높은 친수성으로 인해 패킹의 보관 또는 사용 중 형태의 변형으로 인해 품질의 저하, 치수 변형, 내구 수명 저하 등의 문제점이 존재해 왔다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 가죽 내부에 고무 등을 침투시킨 후 건조압축공정을 거쳐 제조하는 방안이 제시되고 있으나, 이와 같은 가죽 패킹의 경우 탄성력은 우수하지만 가죽 패킹의 내수성에 대한 문제점은 여전히 존재하고 있는 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 천연가죽의 내부에 수용성 경화제와 방·발수제 등을 침투시켜 전처리하고, 상기 전처리된 천연가죽의 내부에 다황화계 폴리머 및 방·발수제 등을 침투시켜 가죽 패킹을 제조함으로써 가죽 패킹의 보관 및 사용 중 패킹 형태의 안정성을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 고품질의 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 에코형 가죽 패킹의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 에코형 가죽 패킹의 제조방법은 (a) 박피된 원피로부터 알칼리 조건 하에서 털과 지방을 포함하여 가죽생산에 불필요한 부분을 제거하는 준비단계; (b) 상기 (a)단계를 거친 가죽에 탄닝처리를 수행하는 탄닝단계; (c) 상기 (b)단계를 거친 가죽에 염료를 투입하여 상기 가죽을 염색시키는 염색단계; (d) 상기 (c)단계를 거친 가죽에 경화제 및 방·발수제를 투입하는 전처리단계; 및 (e) 상기 (d)단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 투입하는 함침건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 (d)단계는 가죽 100 중량부에 대하여 물 50~400 중량부, 경화제(Curing agents) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부를 혼합하여 투입하고, 7~25 rpm의 회전속도로 실온 조건에서 5~60분간 처리한 후 40~70℃에서 30~420분간 건조하여 전처리하는 것이 바람직하다.
또한 상기 (e)단계는 가죽 100 중량부에 대하여 다황화계 폴리머 혼합물 70~400 중량부를 투입하고 20~100℃ 온도로 유지하면서 1~6시간 동안 7~25rpm의 회전속도로 회전시켜 함침처리한 후 20~100℃의 온도로 유지하면서 2~24시간 동안 건조 및 경화시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 다황화계 폴리머 혼합물은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF) 중 선택된 어느 하나의 유기용제 10~200 중량부, 카본 블랙(Carbon black) 0.1~10 중량부, 스테아린산(Stearic acid) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부를 첨가하여 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 물, 수용성 경화제 및 방·발수제를 천연가죽의 내부에 침투시켜 전처리함으로써 환경오염을 최소화하고, 가죽 패킹의 보관 및 사용 중 패킹 형태의 안정성을 도모할 수 있는 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면 상기 전처리 과정 후 기능성 다황화계 폴리머(Polysulfide Polymer) 혼합물을 천연가죽의 미세 기공과 육면층에 침투시켜 가죽 표면을 도포한 후 건조 및 경화시켜 가죽 패킹의 내유성, 내화학성, 탄성력 및 내수성 등과 같은 물성을 향상시킴으로써 도료와 같은 유체를 이송시키는 펌프의 내부에 주로 설치하는 고품질의 에코형 가죽 패킹을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면 도료와 같은 유체를 이송시키는 도료용 펌프의 패킹 용도 이외에도 가스켓, 벨트 등과 같이 다른 용도로의 활용도 얼마든지 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 하기의 설명에서는 본 발명을 이해하는 데 필요한 부분만 설명되며 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 패킹용으로 사용되는 가죽은 천연가죽으로서 주로 소, 말 또는 돼지 가죽 등이 사용된다. 이하의 설명에서 '가죽'이라는 용어는 '천연가죽'을 의미하는 용어로 사용하였음을 밝혀둔다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에코형 가죽 패킹의 제조방법은 준비단계, 탄닝단계, 염색단계, 전처리단계 및 함침건조단계를 포함하여 이루어진다.
준비단계는 박피된 원피로부터 알칼리 조건 하에서 털과 지방 및 가용성 단백질과 같은 가죽생산에 불필요한 부분을 제거하는 단계이다. 상기 준비단계를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 원피를 염장으로 처리하여 손실된 수분을 보충하는 수적처리, 알칼리화하여 털을 제거하는 석회처리, 투입한 석회를 제거하는 탈회처리, 가죽의 단백질 분해효소를 작용시켜 신장력과 수율을 증사시키는 베팅(bating)처리 및 가죽을 산성으로 조절하여 탄닝제의 투입을 균일하게 하는 침산처리를 실시하는 단계이다.
탄닝단계는 준비단계 이후 탄닝처리를 수행하는 단계이다. 탄닝처리는 가죽의 상품화를 위해 동물성에서 광물성 성질을 부여하는 공정으로 즉, 열에 대한 저항성 및 유연성을 부여하는 공정이다.
염색단계는 탄닝단계를 거친 가죽에 염료를 투입하여 상기 가죽을 염색시키는 단계이다. 상기 염색단계를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 탄닝처리만 하여 건조할 경우 가죽이 얇아지고 충진감 있는 가죽을 얻기 어려워 유연성과 탄력성, 가죽의 충진감 등을 부여하기 위한 리탄닝처리, 염료, 신탄 및 기름성분의 침투가 용이하도록 pH를 상승시키는 중화처리, 염료를 매칭시켜 유연성과 탄력성을 부여하는 가지처리 및 건조처리를 포함하는 단계이다.
전처리단계는 염색단계를 거친 가죽에 경화제 및 방·발수제를 투입하는 단계이다. 상기 전처리단계는 다음 단계인 함침건조단계에서 다황화계 폴리머 혼합물이 가죽에 쉽게 함침될 수 있도록 하기 위한 전처리 공정이다. 배합비율은 가죽 100 중량부에 대하여 물 50~400 중량부, 경화제(Curing agents) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다. 경화제의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 다음 단계인 함침건조단계에서 다황화계 폴리머 혼합물이 가죽에 제대로 함침 및 도포되지 않아 제조된 가죽 패킹의 내유성, 내화학성 및 탄성 등의 물성을 증진시킬 수 없으며, 10 중량부를 초과하면 가죽이 너무 딱딱해지는 문제점이 발생할 우려가 있다. 또한 방·발수제의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 가죽 패킹의 내수성을 증진시킬 수 없으며, 10 중량부를 초과하면 경화제의 침투성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 경화제(Curing agents)는 물에 용해가 가능한 경화제로써 금속계인 코발트(Cobalt-octoate), 옥토산 아연(Zinc-octoate), 옥토산 망간(Manganese-octoate) 등과, 과산화물(Peroxide)계인 과산화 칼슘(Calcium peroxide), 과산화 망간(Manganese-peroxide), 과산화 아연(Zinc-peroxide) 및 쿠멘 히드로과산화물(Cumene hydroperoxide) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 방·발수제(Waterproof agents)는 불소계, 실리콘계, 폴리우레탄계 방·발수제 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 염색단계를 거친 가죽에 물, 경화제 및 방·발수제를 혼합하여 드럼(Drum)에 투입한 후, 7~25 rpm의 회전속도로 실온 조건에서 5~60분간 처리한 후 40~70℃에서 30~420분간 건조하여 처리한다. 이때 드럼의 회전속도가 7rpm 미만이거나 처리 시간이 5분 미만이면, 경화제가 가죽 내부에 충분히 침투되지 않아 경화속도 지연 및 미경화 문제가 발생하며, 드럼의 회전속도가 25rpm 초과하거나 처리 시간이 60분 초과하면 가죽표면에 스크래치가 발생할 우려가 있다.
그리고 건조온도가 40℃ 미만이거나 건조시간이 30분 미만이면 경화제로 처리된 가죽이 충분히 건조되지 않고, 건조온도가 70℃ 초과하거나 건조시간이 420분 초과하면 열에 의해 가죽 조직이 변성되는 문제가 발생한다.
함침건조단계는 전처리단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 투입하는 단계이다. 상기 함침건조단계는 전처리단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 투입하여 가죽의 미세 기공과 육면층에 다황화계 폴리머 혼합물을 침투시키고 가죽 표면을 도포한 후 건조 및 경화시켜 가죽 패킹의 내유성, 내화학성 및 탄성력 등과 같은 물성을 향상시키기 위한 공정이다. 배합비율은 가죽 100 중량부에 대하여 다황화계 폴리머 혼합물 70~400 중량부인 것이 바람직하다. 다황화계 폴리머 혼합물의 배합비율이 70 중량부 미만이면 다황화계 폴리머 혼합물이 충분히 가죽에 침투되지 않아 내유성, 내화학성 및 탄력성 등의 물성을 향상시킬 수 없고, 400 중량부 초과하면 가죽 내부로 침투되지 않은 다황화계 폴리머 혼합물이 가죽 표면에 잔존하여 경화속도가 지연되는 문제점이 발생할 수 있다.
그리고 전처리단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 드럼에 투입한 후, 20~100℃ 온도로 유지하면서 1~6시간 동안 7~25rpm의 회전속도로 회전시켜 함침처리한 후 건조기에 20~100℃의 온도로 유지하면서 2~24시간 동안 건조 및 경화시켜 다황화계 폴리머 혼합물이 처리된 가죽을 제조한다. 이때 드럼은 20~100℃ 온도로 유지하면서 1~6시간 동안 7~25rpm의 회전속도로 회전되는데, 상기의 범위를 벗어나면 다황화계 폴리머 혼합물이 가죽에 충분히 침투되지 못할 우려가 있으므로, 상기의 범위에서 처리하는 것이 바람직하다. 그리고 건조기는 드럼에서 처리된 가죽을 20~100℃의 온도로 유지하면서 2~24시간 동안 건조 및 경화시키는데, 상기의 범위를 벗어나면 다황화계 폴리머 혼합물이 침지된 가죽이 충분히 건조되지 않거나 경화되지 않을 우려가 있으므로, 상기의 범위에서 처리하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 다황화계 폴리머 혼합물은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF) 중 선택된 어느 하나의 유기용제 10~200 중량부, 카본 블랙(Carbon black) 0.1~10 중량부, 스테아린산(Stearic acid) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부를 첨가하여 제조한다. 상기 다황화계 폴리머 혼합물에 사용하는 다황화계 폴리머(Polysulfide Polymer)는 내유성과 내화학성이 우수한 다황화계 폴리머 계열이 적합하며, 특히 가죽 내부로의 원활한 침투성을 고려하여 중량평균분자량(weight-average molecular weight)이 500~10,000인 액상 다황화계 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유기용제는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF) 중에서 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 상기 유기용제는 다황화계 폴리머를 희석시키기 위한 용제로서 기능을 하며, 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 유기용제 10~200 중량부인 것이 바람직하다. 유기용제의 배합비율이 10 중량부 미만이면 다황화계 폴리머의 점도가 높고 보조제(카본 블랙, 스테아린산 등)와의 혼합이 원활하지 않아 가죽 내부로 충분히 침투되지 못할 우려가 있고, 200 중량부 초과하면 다황화계 폴리머의 농도가 낮아 원하는 물성을 얻기 힘들다.
상기 카본 블랙은 다황화계 폴리머 혼합물의 기계적 물성 향상을 위한 보강성 충전제로서의 작용을 하며, 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 카본 블랙 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다. 카본 블랙의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 카본 블랙의 사용량 부족으로 인해 다황화계 폴리머 혼합물의 기계적 물성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부 초과하면 다황화계 폴리머 혼합물의 경도가 상승하여 탄성력이 저하될 우려가 있다.
상기 스테아린산은 다황화계 폴리머 혼합물의 분산성을 향상시켜 평탄 가교를 유도하기 위한 작용을 하며, 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 스테아린산 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다. 스테아린산의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 구성성분들의 분산성이 저하하여 다황화계 폴리머 혼합물의 평탄 가교가 제대로 진행되지 아니하여 물성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부 초과하면 가교속도의 조절을 제대로 할 수 없고, 블루밍(Blooming) 현상이 발생할 우려가 있다.
상기 방·발수제(Waterproof agents)는 다황화계 폴리머의 경화 후 코팅층의 방·발수 기능을 향상시키는 작용을 하며 불소계, 실리콘계, 폴리우레탄계 방·발수제 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 방·발수제의 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 방·발수제 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다. 방·발수제의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 가죽의 내수성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부 초과하면 가죽의 경화가 제대로 되지 않아 탄성력이 저하될 우려가 있다.
그리고 상기 다황화계 폴리머 혼합물은 더욱 바람직하게는 상기에서 한정한 첨가제들 이외에도 고무용 첨가제인 연화제 및 경화제를 더 포함하여 제조할 수 있다. 상기 연화제는 고무 분자간의 윤활제로 작용하여 다황화계 폴리머 혼합물을 유연하게 하여 가공성을 높이는 작용을 하며, 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 연화제 0.1~20 중량부인 것이 바람직하다. 연화제의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 다황화계 폴리머 혼합물에 유연성을 제대로 부여하지 못해 가공성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부 초과하면 블루밍(Blooming)이 발생하고 경도 및 탄성력이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 연화제는 파라핀계, 나프텐계 연화제 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하는 것이 바람직하다.
또한 상기 경화제는 다황화계 폴리머와 첨가제 사이의 가교 반응을 일으키는 작용을 하며, 배합비율은 다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 경화제 0.1~10 중량부인 것이 바람직하다. 경화제의 배합비율이 0.1 중량부 미만이면 다황화계 폴리머 혼합물의 물성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부 초과하면 다황화계 폴리머 혼합물이 가죽 내 침투되기 전에 표면에서 경화될 우려가 있다. 상기 경화제는 디큐밀퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 비스(t-부틸퍼옥시-이소프로필)벤젠, 또는 t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하는 것이 바람직하다.
최종적으로 함침건조단계를 거쳐 다황화계 폴리머 혼합물을 함침처리한 가죽은 상온에서 건조 및 경화시킨 후 패킹 모양의 성형틀에 넣고 성형틀을 30~180℃로 가온한 후 1~100 psi의 압력으로 1~180초 동안 성형하여 가죽 패킹을 제조한다. 상기 성형틀의 온도, 압력 및 성형시간이 상기의 범위를 벗어나면 성형이 제대로 되지 않게 되거나 가죽 및 다황화계 폴리머 혼합물의 변성을 유발하여 우수한 물성의 가죽 패킹을 제조하기 어렵게 된다.
따라서 본 발명에 따른 에코형 가죽 패킹의 제조방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹은 도료에 대한 내유성, 내화학성 및 탄성 등의 물성이 우수하고, 유연성 및 탄성의 조절이 용이한 것이 특징이다. 그리고 본 발명에 따른 가죽 패킹은 도료용 펌프의 패킹 용도 이외에 성형되는 형태에 따라 가스켓, 벨트 등 다양하게 적용이 가능할 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예와 비교예를 비교하여 상세히 설명한다. 본 발명이 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 에코형 가죽 패킹은 소, 말 또는 돼지 가죽 등의 천연가죽을 그 대상으로 한다.
탄닝처리단계에서 원피 100 중량부에 대하여 식물성(Vegetable) 탄닝제인 미모사 6 중량부를 사용하여 탄닝(Tanning) 처리한 다음 염색단계에서 다시 식물성(Vegetable) 탄닝제인 미모사 1 중량부를 사용하여 리탄닝(Retanning) 처리한 다음 천연유지 0.5 중량부를 가지제로 사용하여 가지처리하여 가죽을 제조하였다.
전처리단계로 염색단계에서 제조된 가죽 100 중량부를 기준으로 물 200 중량부, 경화제(Curing agents)인 옥토산 코발트 2 중량부를 혼합하여 드럼에 투입한 후 25rpm 드럼 회전속도로 실온 조건에서 60분간 처리하고, 40℃에서 30분간 건조하였다.
그리고 별도로 중량평균분자량(weight-average molecular weight)이 1,000인 액상 다황화계 폴리머 100 중량부를 기준으로 톨루엔 100 중량부, 카본 블랙 1 중량부, 스테아린산 1 중량부를 각각 첨가하여 충분히 교반시켜 다황화계 폴리머 혼합물을 제조하였다.
전처리단계를 거친 가죽 100 중량부를 기준으로 다황화계 폴리머 혼합물 100 중량부를 드럼에 투입한 후 20℃의 온도를 유지하면서 6시간 동안 25rpm으로 회전시켜 처리한 다음 건조기에 20℃의 온도로 24시간 동안 건조 및 경화시키 다황화계 폴리머 혼합물이 함침된 가죽 원단을 제조하였다.
다황화계 폴리머 혼합물이 함침된 가죽 원단을 패킹 모양의 성형틀에 넣고 30℃로 가온한 후 100psi의 압력으로 180초 동안 성형하여 가죽 패킹을 제조하였다.
실시예 1과 동일한 방법에 의해 탄닝처리단계 및 염색단계를 거친 가죽을 제조하되, 전처리단계에서 가죽 100 중량부를 기준으로 물 200 중량부, 경화제인 옥토산 코발트 2 중량부 및 불소계 방수제 2 중량부를 혼합하여 드럼에 투입한 후 25rpm 드럼 회전속도로 실온 조건에서 60분간 처리하고, 40℃에서 30분간 건조하였다.
그리고 실시예 1과 동일한 조건으로 다황화계 폴리머 혼합물의 함침 및 성형처리를 하여 가죽 패킹을 제조하였다.
중량평균분자량(weight-average molecular weight)이 1,000인 액상 다황화계 폴리머 100 중량부를 기준으로 톨루엔 200 중량부, 카본 블랙 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 불소계 방·발수제 1 중량부를 각각 첨가하여 충분히 교반시켜 다황화계 폴리머 혼합물을 제조하였다.
실시예 2와 동일한 방법에 의해 전처리단계를 거친 가죽 100 중량부를 기준으로 다황화계 폴리머 혼합물 100 중량부를 드럼에 투입한 후 실시예 1과 동일한 조건으로 다황화계 폴리머 혼합물의 함침 및 성형처리를 하여 가죽 패킹을 제조하였다.
[ 비교예 ]
실시예 1과 동일한 방법에 의해 탄닝처리단계 및 염색단계를 거친 가죽을 제조하되, 전처리단계에서 가죽 100 중량부를 기준으로 메틸에틸케톤 200 중량부, 경화제인 옥토산 코발트 2 중량부를 혼합하여 드럼에 투입한 후 25rpm 드럼 회전속도로 실온 조건에서 60분간 처리하고, 40℃에서 30분간 건조하였다.
그리고 실시예 1과 동일한 조건으로 다황화계 폴리머 혼합물의 함침 및 성형처리를 하여 가죽 패킹을 제조하였다.
평가항목 단위 실시예 비교예
 측정기준
1 2 3
물흡수도 % 6.4 4.2 2.5 15.2 KS M 6882
탄성력(급) KS M 6518 A A A A KS M 6518
탄성력(급) 등급 분류기준: (우수)=A, (양호)=B, (나쁨)=C, (불가)=D
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3에 의해 제조된 가죽 패킹은 비교예에 비해 모두 물흡수도가 낮은 것으로 나타났다. 즉, 전처리단계에서 경화제를 물에 용해시켜 사용한 실시예 1 내지 실시예 3은 경화제를 유기용제에 용해시켜 사용한 비교예에 비해 모두 물흡수도가 낮은 것으로 평가되었다. 또한 실시예 1 내지 실시예 3은 경화제를 물에 용해시켜 사용하여 친환경적이어서 환경오염의 피해를 최소화하는 동시에 탄성력 등 물성의 평가면에서도 비교예와 동등한 물성을 나타내었다.
그리고 전처리단계 및 함침건조단계에서 모두 불소계 방·발수제 처리를 한 실시예 3은 불소계 방·발수제를 모두 처리하지 않은 실시예 1과 전처리단계에서만 불소계 방·발수제 처리를 한 실시예 2에 비해 물흡수도가 낮은 것으로 평가되었다.
이와 같이 본 발명은 유기용제에 용해시킨 경화제를 사용하지 않고, 물에 용해시킨 경화제를 전처리단계에서 사용함으로써 환경오염의 피해를 최소화하는 친환경적인 에코형 가죽 패킹을 제공하는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의해 제조된 가죽 패킹은 에코형 가죽 패킹일뿐만 아니라 내수성을 향상시킨 가죽 패킹을 제조함으로써 유압 및 공압용 도료용 펌프 용도의 패킹에 적합하며, 상기 용도 이외에도 가스켓, 벨트 등 다용도로 활용이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. (a) 박피된 원피로부터 알칼리 조건 하에서 털과 지방을 포함하여 가죽생산에 불필요한 부분을 제거하는 준비단계;
    (b) 상기 (a)단계를 거친 가죽에 탄닝처리를 수행하는 탄닝단계;
    (c) 상기 (b)단계를 거친 가죽에 염료를 투입하여 상기 가죽을 염색시키는 염색단계;
    (d) 상기 (c)단계를 거친 가죽에 경화제 및 방·발수제를 투입하는 전처리단계; 및
    (e) 상기 (d)단계를 거친 가죽에 다황화계 폴리머 혼합물을 투입하는 함침건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에코형 가죽 패킹의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (d)단계는
    가죽 100 중량부에 대하여 물 50~400 중량부, 경화제(Curing agents) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부를 혼합하여 투입하고, 7~25 rpm의 회전속도로 실온 조건에서 5~60분간 처리한 후 40~70℃에서 30~420분간 건조하여 전처리하는 것을 특징으로 하는 에코형 가죽 패킹의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 (e)단계는
    가죽 100 중량부에 대하여 다황화계 폴리머 혼합물 70~400 중량부를 투입하고 20~100℃ 온도로 유지하면서 1~6시간 동안 7~25rpm의 회전속도로 회전시켜 함침처리한 후 20~100℃의 온도로 유지하면서 2~24시간 동안 건조 및 경화시키는 것을 특징으로 하는 에코형 가죽 패킹의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다황화계 폴리머 혼합물은
    다황화계 폴리머 100 중량부에 대하여 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), 디메틸폼아마이드(Dimethylformamide, DMF) 중 선택된 어느 하나의 유기용제 10~200 중량부, 카본 블랙(Carbon black) 0.1~10 중량부, 스테아린산(Stearic acid) 0.1~10 중량부, 방·발수제 0.1~10 중량부를 첨가하여 제조되되,
    상기 다황화계 폴리머는 중량평균분자량(weight-average molecular weight) 500~10,000의 액상 다황화계 폴리머인 것을 특징으로 하는 에코형 가죽 패킹의 제조방법.
  5. 제 4항에 기재된 방법에 의해 제조된 에코형 가죽 패킹.
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