KR101262800B1 - 스웨이드 모양을 가지는 인조피혁의 제조를 위한 다층 중간생성품 및 그 제조 방법 - Google Patents

스웨이드 모양을 가지는 인조피혁의 제조를 위한 다층 중간생성품 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

향상된 기계적 내성을 가지는 연질 합성 피혁의 생산에 유용한 것으로, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품의 제조 방법으로서,
a. 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리브틸렌 테레프탈레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드로부터 선택된 하나 이상의 폴리머의 마이크로파이버로 이루어진 마이크로파이버 비제직 중간 생성품의 생성단계와,
b. 접착제의 수단에 의한 효율적인 결합에 따라, 상술한 비제직 마이크로파이버 중간 생성품의 적어도 하나의 층과 강화 직물 생성품의 적어도 하나의 층으로 이루어진 다층 중간 생성품의 제조 단계와,
c. 상기 b) 단계에서 생성된 다층 중간 생성품의 하나 이상의 폴리우레탄 용액에 침지하여, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품을 얻는 단계를 포함한다.
스웨이드, 인조 피혁, 다층 중간 생성품

Description

스웨이드 모양을 가지는 인조피혁의 제조를 위한 다층 중간 생성품 및 그 제조 방법{MULTILAYER INTERMEDIATE PRODUCT FOR THE PREPARATION OF ARTIFICIAL LEATHER HAVING A SUEDE-LIKE APPEARANCE AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 향상된 기계적 내성에 특징 되는 스웨이드 모양(suede-like)으로, 부드럽고, 매우 좋은 성형가능성을 가지는 양질의 인조피혁을 제조하는데 유용하고자 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상술한 다층 중간 생성품으로부터 최종 스웨이드 모양의 피혁을 얻는 프로세스에 관한 것이다.
상술한 인조 피혁은 전형적으로 가구 및 자동차 인테리어 및 시트를 푹신하게 하는 커버에 사용된다.
스웨이드 모양을 가지는 합성 인조 피혁은 널리 알려져 있고, 고밀도의 마이크로파이버 표면과, 이러한 마이크로파이버 구조를 결합할 수 있는 매트릭스에 의해 특징 되어 진다.
이러한 재질을 형성하는 마이크로파이버는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드를 기본으로 하며, 그 결합 매트릭스는 폴리우레탄 형식을 가진다.
사용된 결합제는 비제직 직물을 형성하는 마이크로파이버를 유지하면서도, 더 높은 기계적 성질 및 잘 찢어지지 않게 하는 합성구조를 제공한다. 하지만, 동시에, 유연성과 성형성의 특징을 억제한다. 이 때문에, 양질의 인조 피혁에 사용된 결합제의 양은 상기 특징들이 과도하게 억제되지 않는 범위 내로 포함되어야 한다. 스웨이드 모양을 가지는 양질의 인조 피혁을 생성하는 방법에 대해 본 출원인의 EP-A0584511호, US-A-3531368호 및 US-A-3716614호에서의 프로세스를 개략적으로 참조하면 다음과 같다.
1. "씨-아일랜드(sea-island)"식의 이중 성분 파이버의 스피닝 단계로서, "아일랜드"는 폴리에스테르 및/또는 폴리아미드의 구성이고, "씨"는 아일랜드 성분과 혼합되지 않고, 유기 또는 무기의 적절한 용매에 분해될 수 있는 폴리머의 구성이다. 씨 성분의 분해 후 얻어지는 마이크로파이버는 대표적으로 0.5 데니르(den) 보다 낮은 카운트를 가진다.
2. 조밀한 밀도와 유니트 중량 값에 의해 특징 되는 펠트의 제조단계로서, 이는 상기 1번 항목에서 얻은 마이크로파이버를 상호 마주보게 할 수 있는 기계적 니들링 프로세스에 의한다.
3. "씨" 성분의 후속 제거 단계 동안 "아일랜드"를 유지할 수 있는 결합제를 가지는 펠트의 침지 단계로서, 이러한 결합제는 "씨"를 제거하는데 사용된 용매 내에서의 침지하도록 펠트를 적절히 강화하는 기능을 가짐으로써, 두 개의 다른 형태를 가질 수 있다.
하나는 프로세스의 후속 단계에서 제거되도록 예정된 폴리비닐 알코올을 바 탕에 두는 것이 대표적이고,
다른 하나는 프로세스의 후속 단계의 이후에도 일부 또는 전체적으로 최종 성분에 남아있게 되는 폴리우레탄에 바탕을 두는 것이 대표적이다.
이 단계에서 얻어지는 중간 생성품을 소위 "SR"이라 한다.
4. 마이크로파이버 물질(중간 생성품 "D"라 한다)을 주고자 적절한 유기(트리클로로 에틸렌) 용매 또는 무기(산, 기본 수용액 또는 단순히 뜨거운 물) 용매에서의 "씨" 성분을 분해하는 단계.
5. 유기 용매(디메틸 포름아미드, DMF) 내의 폴리우레탄(PU) 용액에의 상기 마이크로파이버 물질의 침지 단계로서, 이와 달리, 유제 또는 수 분사액에 폴리우레탄의 효과적인 침지를 할 수 있다.
6. PU가 아니라면, 3번 항목에 사용된 결합제의 제거(중간 생성품 "IE"라 한다.
7. 표면에 평행한 종방향 절단에 의해 이중 성분 라미네이트("아일랜드" 성분 + PU)를 두 개의 동일부분으로 분할하는 단계.
8. 스웨이드 모양의 특징을 구조에 주고자 연마 페이퍼로 적절한 처리를 행함으로써 표면을 그라인딩하는 단계.
9. 생성품의 최종 건조 단계.
인조 스웨이드 피혁의 적용 범위를 넓히는데 사용된 이점의 하나는 더 높은 기계적 내성 및/또는 다른 특징의 성형성, 본체 등을 요하는 분야에서 경쟁력 있는 물질을 만들 수 있는 다양한 종류의 지지체와 그것을 결합하는 것이다.
마이크로파이버 기재를 다른 지지체와 결합하는데 가장 간단하면서도 폭넓게 사용된 방법은 염색 프로세스 후, 적절한 접착제를 사용하여 직물 지지체와 결합하는 것이다. 여러 지지체와 결합하기에 앞서서 염색 프로세스를 행하는 이유는 스웨이드 모양의 인조 피혁을 건조하는데 사용된 여러 프로세스 조건에 견딜 수 있는 접착제를 찾는 것이 어려운 동시에, 생성품에 충분한 연성이 보존되어야 하기 때문이다.
이러한 제약의 결과, 동일한 염색 프로세스에서 염색된 양면을 가지는 최종 생성품을 얻는 것이 불가능하였고, 두 개의 표면 모양에 어느 정도 현저한 유사성에 의해 특징 된다.
이러한 차이는 또한 스웨이드 모양의 표면의 것과 현저히 다른 구조를 가지는 물질을 지지체로서 공통으로 사용하는 것에 기인한다. 실제로는, 다른 적용을 위해 필요한 물리적 기계적 특징을 생성품에 주기 위하여, 지지체에는 비제직 구조를 가지는 마이크로파이버 표면의 것과 극히 다른 가시적인 모양을 가지는 여러 형태의 직물 구조가 있다.
상기 쟁점을 허여하면서, 마이크로파이버 기재를 사용된 다른 지지체와 효과적으로 결합하는데 사용된 다른 방법은 상술한 접착제를 사용함이 없이, 염색 프로세스의 "업스트림(upstream)"인 작동단계에서 여러 층을 "바인드(bind)"하는 것이다. 이에 대한 특정 기술이 미국 특허 US-A-4,368,227호 및 US-A-5,112,421호에 개시되어 있으며, 이들 특허는 마이크로파이버 비제직 직물을 전통 직물 또는 니트 직물과의 결합을 구성하는 "다층" 구조의 사용을 예시하고 있다.
이들 특허에 있어서, 합성 생성품의 여러 층 사이의 연결은 동일한 층들을 적절한 니들링 기법으로서 엇갈림에 의해 보장된다.
상기 미국 특허 US-A-4,368,227호에서 제안된 해결안의 한계는 워터 니들링(water needling)에 의해 엇갈린 ≤ 10mm의 매우 짧은 파이버의 사용 결과, 폴리우레탄 결합제를 다량 사용해야 하는 필요성에 주로 기인한다. 실제로, 워터 니들링은 후속 침지 단계에서 소량의 폴리우레탄 결합제를 사용하도록 하는 엇갈림 정도를 보장하지 않는다.
한편, 제안된 해결방안에 대해, 마이크로파이버들 사이와 층들 사이를 더욱 많이 엇갈리게 할 수 있는 기계적 니들링에 의존하는 것은 불가능하다.
또한, ≥ 200mm의 더 긴 파이버를 사용함으로써 더 작은 양의 결합제를 요구하는 미국특허 US-A-5,112,421호는 강화된 층을 나타내는 직물을 생성하는 여러 번 트위스트 된 얀을 사용할 필요성으로 구성된다. 이는 제안된 해결방안이 단일 층들과, 마이크로파이버 및 기타의 것들이 겹침으로써, 적절한 값의 두께와 밀도에 의해 특징 되는 중간 생성품이 나오도록 후속 니들링 작업에 효과적임을 개시하고 있기 때문이다.
여러 번 트위스트 된 얀에 대한 의지는 과도한 구조적 약함으로부터 이들 성분을 보전할 목적을 가지지만, 한편으로는 최종 생성품의 가시적 모양에 바람직하지 않은 영향이 있다. 실제로, 높은 니들링 밀도에 대한 필요성은 양질의 스웨이드 모양 인조 피혁의 대표적인 동일조직의 모양을 실효화하는, 마이크로파이버를 향한, 즉 최종 생성품의 "가시(visible)" 표면으로 전통적인 데니르(denier)를 가지 는 현저한 수의 "번들(bundles)"의 파이버를 옮기는 것이다.
직물 구조가 트위스트 되지 않은 얀과 사용되면, 이러한 전이 현상은 단일 파이버로 제한되며, 가시적인 직물의 충격은 상기 번들의 존재로 인하여 어느 정도 낮을 것이다.
본 출원인은 상술한 쟁점과 한계 없이 향상된 기계적 내성, 연성, 성형성에 의해 특징 되는 스웨이드 모양을 가지는 양질의 합성 피혁을 생성하는 프로세스를 새로이 안출하였다.
이러한 새로운 프로세스는 염색 프로세스의 업스트림 단계에서 합성을 형성하는 층의 결합에 의해 특징 되며, 이러한 결합은 상술한 니들링의 수단에 의해 파이버의 엇갈림 시스템에 대한 대안으로서 유효하다.
폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품의 준비를 포함하는 이 방법을 사용하여, 출원인은 가시면과 유사한 이면(생성품의 최종 모양에서 "가시"는 아니지만,)의 가시적 모양과 직물 특징을 가지는 인조 피혁을 생산한다.
이에 따르면, 본 발명은 향상된 기계적 내성을 가지는 연질 합성 피혁의 생산에 유용한 것으로, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품의 제조 방법으로서,
a. 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리브틸렌 테레프탈레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드로부터 선택된 하나 이상의 폴리머의 마이크로파이버로 이루어진 마이크로파이버 비제직 중간 생성품의 생성단계와,
b. 접착제의 수단에 의한 효율적인 결합에 따라, 상술한 비제직 마이크로파이버 중간 생성품의 적어도 하나의 층과 강화 직물 생성품의 적어도 하나의 층으로 이루어진 다층 중간 생성품의 제조 단계와,
c. 상기 b) 단계에서 생성된 다층 중간 생성품의 하나 이상의 폴리우레탄 용액에 침지하여, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품을 얻는 단계를 포함한다.
비제직 마이크로파이버 중간 생성품이라면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 것이 바람직하다.
비제직 마이크로파이버 중간 생성품은 종래기술에 설명된 방법에 따라 제조된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 비제직 중간 생성품은 다음 개념에 따라 제조된다.
A) 적어도 하나의 성분이 마이크로파이버인 이중 성분 파이버를 스피닝하는 단계와,
B) 기계적 또는 워터 니들링 프로세스에 의해, 바람직하게는 기계적 프로세스에 의해 반가공된 펠트를 제조하는 단계로서, 중간 펠트는 0.150÷0.220 g/cm3의 범위 내에 포함된 밀도 값과 550÷650 g/m2의 범위 내의 유니트 중량을 가진다.
전형적인 카운트의 파이버(천연, 인조 또는 합성)는 A 항목에서 얻어진 파이버와 단독 또는 혼합된 펠트의 생성품에 사용된다.
C) 이미 공지된 마이크로파이버 비제직 직물의 제조방법의 항목 3에서 설명된 것에 따른 펠트(중간 생성물 "SR"이라 한다.)의 침지 단계와,
D) 이미 공지된 마이크로파이버 비제직 직물의 제조방법의 항목 4에서 설명된 것에 따른 이중 성분 파이버의 "씨" 성분(중간 생성물 "D"라 한다.)의 분해단계를 포함한다.
단계(b) 전에, 상술한 비제직 마이크로파이버 중간 생성품(D)이 표면에 평행한 종방향 절단이 가해진다. (중간 생성품 "스프릿 D"라 한다.)
결합단계(b)에서 접착제가 사용되면, 미립자, 파우더, 베일(veil), 그물망, 연속 시트 및 돋을 새김 된 시트의 형태인 열가소성 접착제가 바람직하다. 결합조건의 예로서, 결합 되어야 할 성분 사이에 핫 라미네이트 된 베일 또는 그물망 구조를 가지는 라미나 형태의 접착제의 사용으로 이루어진다. 바람직한 실시예에 있어서, 상술한 열가소성 접착제는 60℃ 내지 150℃ 범위, 바람직하게는 80℃ 내지 120℃ 범위의 용융범위를 가진다.
제 2 실시예에 따르면, 미립자 형태의 접착제가 사용될 수 있으며, 결합 되어야 할 적어도 하나의 표면에 돋을 새김 된 실린더의 수단에 의해 용융되고 퍼진다. 이러한 작용은 다층 중간 생성품의 칼렌더링에 의해 수행된다. 이는 핫 멜트 기법의 예이다.
단계 (b)에서 강화 직물 생성품이 사용되면, 이는 합성 및/또는 인조 및/또는 천연 파이버로 만들어진 직물, 직교 또는 니트형, 또는 비제직이다.
강화 물질은 스웨이드 피혁의 최종 사용 또는 사용된 제조방법에 따라 선택 된다. 예를 들면, 스웨이드 피혁이 어떠한 기계적인 성질을 보증해야 한다면, 강화 구조는 스웨이드 피혁에 대한 소망을 특징으로 제공할 수 있는 것으로부터 선택된다. 더구나, 제조방법이 하나의 작용단계 동안 강화 구조의 종방향 절단을 포함한다면, 상기 구조는 충분한 기계적 내성을 보증할 수 있는 구조를 가지는 두 개의 층을 생성하도록 상기 종방향 절단을 견딜 수 있는 3차원 구조로부터 선택된다.
단계(b)는 오직 하나의 라미네이트"D"를 라미네이티드 또는 니트 직물과 결합함에 의해 효과적인 바, 구조에 2개 층만을 제공한다. 다른 실시예에 따르면, 2개의 라미네이트 "D"와 2개 이상의 직물 라미네이트와의 결합하는 것이 가능하다. 이 경우, 어느 경우에는 외부표면이 중간 생성품 "D"에 의해 형성된다.
단계 (b)에서의 접착제에 의해 보증된 디라미네이션의 내성은 반드시 결정적인 타입이어서는 안 된다. 실제로 접착제는 단계 (C)에서의 이어지는 결합 폴리우레탄 매트릭스와의 주입까지 적절한 접착작용을 가하는 목적만을 가진다. 이러한 폴리우레탄 결합제는 여러 층 사이에 명확한 점착을 생성한다.
본 발명 프로세스의 단계 (C)는 하나 이상의 폴리우레탄 용액으로 단계(b)에서 제조된 다층 중간 생성품과의 주입으로 구성된다.
폴리우레탄이라는 용어는 가요성 세그먼트(연질 세그먼트)와 강성 세그먼트(경질 세그먼트)로 구성된다.
가요성 세그먼트는 이하에 기반된 중합성 부분이다.
- 예를 들어 폴리테트라메틸렌그리콜 디올(PTMG), 폴리에틸렌그리콜 디올(PEG), 폴리프로필렌그리콜 디올(PPG)의 폴리에테르 유도체,
- 예를 들어, 폴리헥사메틸렌 아디페이트 디올(PHA), 폴리(3-메틸 펜타메틸렌) 아디페이트 디올(PMPA) 또는 폴리네오펜틸아디페이트 디올(PNA)과 같은 아디픽 산의 에스테르와 같은 폴리에테르; 기타 폴리에스테르는 카프로락톤과 같은 시크릭 모레큘러스의 개방에 의해 생성되어, PCL로 약칭되는 폴리카프로락톤을 얻는다.
- 예를 들어, 폴리헥사메틸 카르보네이트 디올(PHC), 폴리펜타메틸 카르보네이트 디올(PPMC), 폴리-(3-메틸-펜타메틸렌 카르보네이트) 디올(PMPC), 폴리테트라메틸렌 카르보네이트 디올(PTMC) 및 그 혼합물 및 공중합체
상술한 폴리에스테르 및 폴리에스테르의 공중합반응에 의해 형성된 폴리에스테르는 가요성 부재로서 사용될 뿐만 아니라, 폴리에스테르 및 폴리카르보네이트의 공중합체는 폴리에스테르 및 폴리카르보네이트의 공중합반응에 의해 얻어진다.
예시의 폴리우레탄의 합성에 사용된 폴리올은 1,000 내지 3,000, 바람직하게는 1,750 내지 2,250의 수 평균 분자량을 가진다.
강성 세그먼트는 예를 들어 메틸렌-비스-(4-페닐 이소시아네이트)(MDI) 또는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)와 같은 유기 디이소시아네이트와 아민 또는 클리코릭 체인과의 반응에 의해 형성된 폴리머릭 체인의 부분에 관한 것이다. 잘 알려진 바와 같이, 폴리우레탄 합성은 디아민유와 반응하여 폴리우레탄-우레아가 얻어지거나, 진정한 감각으로 그리콜과 반응하여 폴리우레탄이 얻어진다.
폴리우레탄-우레아의 제조시 체인 확장제로서 사용된 가능한 지방족 디아민류는 에틸렌 디아민(EDA), 1,3-시크로헥산디아민(1,3-CHDA), 1,4 시클로헥산디아민(1,4-CHDA), 이소포론디아민(IPDA), 1,3-프로필렌디아민(1,3-PDA), 2-메틸펜타메 틸렌 디아민(MPDM), 1,2-프로필렌 디아민(PDA), 및 그 혼합물이다. 체인 확장제로서 사용되는 방향족 디아민류의 대표적인 예는 3,3'-디클로로-4,4'-디아미노디페닐 메탄, 메틸렌-비스(4-페닐 아민)(MPA), 2,4-디아미노-3,5-디에킬 톨루엔, 2,4-디아미노-3,5-디(메틸티오)톨루엔이다. 상기 지방족 및/또는 방향족 디아민류는 대응하는 이소시아네이트와 물과의 반응에 의해 제 위치에서 추가되거나 현상 된다. 진정한 감각으로 폴리우레탄 내의 체인 확장은 에틸렌 그리콜 및 그 혼합물과 같은 디올류와 함께 얻어진다. 최종적으로, 체인 확장은 말론산, 숙신산, 아디픽산과 같은 디카르복실산의 수단에 의해 효과적이다.
폴리우레탄 및 폴리우레탄-우레아를 제조하는데 사용된 반응은 디메틸 아세트아미트(DMAc), 디메틸 포름아미드(DMF), N-메틸 피롤리돈(NMP)와 같은 아디픽 불활성 용매에 효과적이다. 상술한 제조는 당업자에게는 잘 알려진 것이다.
폴리우레탄은 적절한 아디픽 불활성 용매 내의 용액의 형태, 바람직하게는 디메틸 아세트아미드(DMAc), N,N-디메틸 포름아미드(DMF), N-메틸 피롤리돈(NMP)에서 선택된, 더욱 바람직하게는 N,N-디메틸 포름아미드가 단계 (c)에서 사용된다. 이와 달리, 단계 (c)는 폴리우레탄의 수분 산 또는 유제를 이용하여 효과적이다.
본 발명의 프로세스는 다층 중간 생성품을 생성하되, 적어도 하나의 층은 최종 생성품의 전면 표면을 나타내는 기능을 가지며, 적어도 하나의 다른 층은 합성 물질을 기계적으로 강화하는 기능을 가진다.
중간 다층이 2개 층 이상으로 구성되면, 프로세스는 표면에 평행하게 주행하는 하나 이상의 종방향 절단 단계를 사용중인 최근의 프로세스에서 무엇이 효과적 인지 아날로그 적으로 예견한다.
본 발명에서 예측된 모든 경우에 있어서, 비제직 층은 마이크로파이버들을 다른 염색성으로 구성하며, 최종 스웨이드 형 피혁에 혼합물형 효과를 제공하도록 조직된다.
본 발명 프로세스의 제 1 이점은 다수의 겹으로 꼬인 얀을 사용하도록 구성하는데 한계를 극복하는 가능성, 즉, 상술한 기술배경에서 설명된 특징을 구성한다.
제 2 이점은 지지층으로부터 마이크로파이버에의 파이버의 전이 현상의 제거로서 최종 생성품의 모양에 부합되는 향상을 구성한다.
최종 단계(c)에서 얻은 생성품은 상술한 최종 생성품의 형성, 즉 단계 6-9까지 배경기술에서 설명되고 경험상의 예로서 예시된 통상의 작용을 받게 된다.
가공된 생성품이 사용되면, 배경기술에서의 기술에 관한 명백한 특징의 하나는 생성품을 형성하는 각각의 층에서 다른 층에 속하거나 그것으로부터 유래 된 파이버의 존재가 없다는 사실에 의해 나타난다.
최종 생성품은 그 성분 모두가 하나의 층으로부터 다른 층으로의 통로에 연속하는 용액이 없는 구조를 가지는 폴리우레탄 결합제에 의해 침지된다.
본 발명의 프로세스에 따른 제직 또는 니트 구조체의 삽입은 추가적인 결합 없이 일련의 적용을 통해 사용하는 것을 보증하는 기계적인 성질을 가지는 스웨이드 형의 인조피혁을 얻게 된다.
이에 제한되는 것은 아니지만, 본 발명을 이루는 전체 프로세스의 특징적 사 항은 이하에 제공된다.
A) 적어도 하나의 성분이 마이크로파이버인 이중 성분 파이버를 스피닝하는 단계와,
B) 기계적 또는 워터 니들링 프로세스에 의해, 바람직하게는 기계적 프로세스에 의해 반가공된 펠트를 제조하는 단계로서, 중간 펠트는 0.150÷0.220 g/cm3의 범위 내에 포함된 밀도 값과 550÷650 g/m2의 범위 내의 유니트 중량을 가진다.
전형적인 데니얼의 파이버(천연, 인조 또는 합성)는 A 항목에서 얻어진 파이버와 단독 또는 혼합된 펠트의 생성품에 사용된다.
C) 이미 공지된 마이크로파이버 비제직 직물의 제조방법의 항목 3에서 설명된 것에 따른 펠트(중간 생성물 "SR"이라 한다.)의 침지 단계와,
D) 이미 공지된 마이크로파이버 비제직 직물의 제조방법의 항목 4에서 설명된 것에 따른 이중 성분 파이버의 "씨" 성분(중간 생성물 "D"라 한다.)의 분해단계와,
E) 표면에 평행한 중간 생성품"D"의 종방향 절단(중간 생성물 "스프릿 D"라 한다.)과,
F) 두 개의 외단 라미네이터가 중간 생성품 "D"를 절단함에 의해 얻어지는 적절한 접착제 및 기법과 결합함에 의해 3개 이상의 층을 가지는 구조체의 제조로서, 본 발명의 변형예에 있어서, 오직 하나의 라미네이터 "D"와 제직 또는 니트 라미네이터의 결합을 제공함으로써 두 개 층 구조만을 얻는 것이 가능하다.
제 2 변형예에 있어서, 2개의 라미네이터 "D"와 2개 이상의 직물 라미네이터를 결합하는 것이 가능하며, 이 경우, 외단 표면은 라미네이트 "D"에 의해 형성된다.
G) F)항목에서 얻어진 중간 생성품 "D 다층"의 프로세스는 공기의 마이크로파이버 비제직 직물의 제조방법에 따라 실행된다. : 상기 5-9항목 참조
하나의 예외로서, 두 개의 층만을 가지는 구조체의 구조에 근거한 변형예가 사용된다면, 7번 항목에 설명된 절단 단계에 효과가 없을 가능성이 있다.
양 표면에 균일하게 건조된 생성품이 얻어지는 것이면, 점착되어야 할 다양한 층들을 형성하는 파이버들의 화학적 성질은 적절하게 선택되어야 한다. 다음의 예들은 본 발명을 잘 이해하기 위해 제공된다.
예
표는 원료의 식별을 위한 예로서 사용된 약어의 해답을 나타낸다.
약어 원료
PET 폴리에틸렌 테레프탈레이트
PS 폴리스틸렌
PVA 폴리비닐 알코올
PHC 폴리헥사메틸린카르보네이트 글리콜
PNA 폴리네오펜틸아디페이트 글리콜
MDI 4-4' 디페닐메탄 디이소시아네이트
DBA 디부틸 아민
예 1 (스프릿"D"로부터의 3-층 + 칼렌다링함에 의해 점착된 니트 벨벳 + D - PU)
주요 이중성분 파이버가 제조되며, PS 씨에서 PET 마이크로파이버(0.13÷0.15 데니르)로 구성되며, 다음과 같은 특징을 가진다.
1. 데니르 : 3.8 den
2. 길이 : 51 mm
3. 컬링 : 약 4-5/cm.
특히, 파이버는 57 PET 중량부와 43 PS 중량부로 이루어지며, 단면을 관찰하였을 때, PS 씨에서 엔그로브 된 16 PET 마이크로파이버의 존재를 나타내고 있다.
0.150 내지 0.2000 g/cm3 범위의 밀도와 580 내지 630 g/cm2 범위의 단위 중량을 가지는 기계적 니들링의 수단에 의해 펠트는 이중성분 파이버로 제조된다.
니들링 된 펠트는 20 중량%의 폴리비닐 알코올로 수용액에 침지된다. 이러한 처리 후, 니들링 된 펠트는 파이버의 폴리스티렌 씨의 완전한 분해까지 트리클로로-에틸렌에 침지된다. 형성된 비제직 직물은 건조되어, 중간 생성품 "반가공 D"가 얻어진다.
반가공된 D 생성품은 종방향으로 절단되어 두 개의 동일한 라미네이트를 얻는다. 두 개의 라미네이트는 중첩되며, PET 얀으로 만들어지고, 절단되지 않으며, 2.0 mm의 동일 두께를 가지며, 순도 22의 라셀 직조기(Raschel loom)로 제조되어 트위스트 된 얀이 없는 니트 직물이 사이에 삽입되어 3층 구조체를 생성한다.
강화 부재로서 사용된 벨벳은 150 N/cm의 점착성과 종방향으로 55%의 연신-파손율을 가진다.
3개의 층이 칼렌더 결합 프로세스에 의해 코-폴리아미드가 주성분인 베일 열가소성 접착제와 점착된다; 이러한 접착제는 110-120℃의 용융 범위에 의해 특징 된다. "다층 D 반가공 생성품"이 얻어진다.
폴리우레탄 탄성체는 DMF내의 용액 형태로 별도로 제조된다. 제 1 단계(예비 중합반응)에서, 각각의 수 평균 분자량은 2,000인 PHC와 PNA가 65℃의 온도에서 교반하면서 2.9/1의 이소시아네이트/디올의 몰비에서 MDI로 반응된다. 반응 3시간 후, 얻어진 예비 폴리머를 45℃의 온도로 냉각하고, 1.46%의 프리 NCO 그룹의 함량을 가지는 예비 폴리머의 25% 용액이 얻어질 때까지 함량이 0.03%인 물과 함께 MDI로 희석된다.
DMF내에 분해된 DBA와 물을 5분 동안 천천히 첨가하여, 43,000에 달하는 수 평균 분자량을 가지는 폴리우레탄-폴리우레아를 가지도록 45℃의 온도를 유지한다. 온도를 65℃로 올린 후, 반응기를 교반하면서 8시간 동안 유지하여 결국 20℃에서 24,000 mPa*sec의 점도를 가지는 폴리우레탄 폴리우레아의 용액을 얻는다. 그렇게 제조된 탄성체 용액을 Tinuvin? 622 와 Tinuvin? 326을 포함하는 DMF로 희석하여 14 중량% 용액을 형성한다. 물 내에 응고되면, 용액 내에 얻은 폴리머는 높은 기공 구조를 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 "다층 D 반가공 생성품"은 폴리우레탄 탄성체의 용 액 내에 침지되며, 한 쌍의 롤 사이를 통과시켜 스퀴즈하고, 40℃로 유지된 수조 내에 1시간 동안 침지한다. 응고된 다층 생성품이 얻어지며, 80℃로 가열된 수조를 통과하여 나머지 용매와 폴리비닐 알코올을 추출한다. 건조 후, 두 개의 마이크로파이버 외부 층과 중앙의 벨벳으로 이루어진 합성 물질이 얻어진다. 이러한 합성물질은 중앙에서 종방향으로 절단하여 2개의 라미네이트로 한다. 각각은 두 개의 층(절단된 벨벳 + 마이크로파이버 층)으로 구성된다. 얻어진 라미네이트는 주로 마이크로파이버 표면상에 그라인딩을 가하여, 마이크로파이버를 추출하고 냅(nap)을 형성한다. 그 결과 합성물질이 2층이되, 하나는 비제직 합성 직물, 즉 소위 "크루드(crude)"로서 1.10mm의 평균 두께를 가진다.
합성 물질은 공지된 스웨이드 피혁에 사용된 기술적 처리에 따라 제트 건조된다.
얻어진 인조 피혁은 그 결과, 마이크로파이버 층 내에 강화 벨벳에 속하는 파이버가 완전히 없어짐으로 인한 결과로서, 공지된 양질의 인조피혁에 완전히 유사한 모양을 가진다. 하지만, 이러한 인조 피혁은 강화제로서 사용된 벨벳에 의해 합성물질에 제공하는 그 물리적-기계적 성질이 염색 프로세스 후, 어떠한 결합을 요함이 없이 차량 설비의 분야에서 부드러운 물질로서 만족시키는 점에서 다른 것이다. 이러한 특징은 얻어지는 합성 물질이 동일한 세이드 칼라에 의해 특징 되는 두 개의 외부 표면을 가진다. 합성 물질은 130 N/cm의 점착성과 종방향으로 50%의 연신 파손율을 가진다.
예 2 (스프릿"D"로부터의 2-층 + 칼렌다링함에 의해 점착된 "콜로라도" 천 + D - PU)
주요 이중성분 파이버가 제조되며, PS 씨에서 PET 마이크로파이버(0.13÷0.15 데니르)로 구성되며, 다음과 같은 특징을 가진다.
1. 데니르 : 3.8 den
2. 길이 : 51 mm
3. 컬링 : 약 4-5/cm.
특히, 파이버는 57 PET 중량부와 43 PS 중량부로 이루어지며, 단면을 관찰하였을 때, PS 씨에서 엔그로브 된 16 PET 마이크로파이버의 존재를 나타내고 있다.
크루드 펠트는 이중 성분 마이크로파이버로 제조되며, 니들링이 가해져서 0.150 내지 0.2000 g/cm3 범위의 밀도와 580 내지 630 g/cm2 범위의 단위 중량을 가지는 니들링 펠트를 형성한다.
니들링된 펠트는 20 중량%의 폴리비닐 알코올을 가지는 수용액에 침지되고, 이후 건조된다. 이러한 처리 후, 니들링 된 펠트는 파이버의 폴리스티렌 씨의 완전한 분해까지 트리클로로-에틸렌에 침지된다. 형성된 비제직 직물은 건조되어, 중간 생성품 "반가공 D"가 얻어진다.
반가공된 D 생성품은 종방향으로 절단되어 두 개의 동일한 라미네이트를 얻는다. 두 개의 라미네이트 중 하나는 PET 얀으로 만들어지고, 0.35 mm의 두께를 가지며, 니트 원형 직물 상에 중첩되어 2층 구조체를 형성한다.
니트 직물은 20 N/cm의 점착성과 100 N의 하중하에서 60%의 연실율을 가진 다.
2개의 층이 칼렌더 결합 프로세스에 의해 코-폴리아미드가 주성분인 베일 열가소성 접착제와 점착된다; 이러한 접착제는 110-120℃의 용융 범위에 의해 특징 된다. "다층 D 반가공 생성품"이 얻어진다.
폴리우레탄 탄성체는 DMF내의 용액 형태로 별도로 제조된다. 제 1 단계(예비 중합반응)에서, 각각의 수 평균 분자량은 2,000인 PHC와 PNA가 65℃의 온도에서 교반하면서 2.9/1의 이소시아네이트/디올의 몰비에서 MDI로 반응된다. 반응 3시간 후 얻어진 예비 폴리머를 45℃의 온도로 냉각하고, 1.46%의 프리 NCO 그룹의 함량을 가지는 예비 폴리머의 25% 용액이 얻어질 때까지 함량이 0.03%인 물과 함께 MDI로 희석된다.
DMF내에 분해된 DBA와 물을 5분 동안 천천히 첨가하여, 43,000에 달하는 수 평균 분자량을 가지는 폴리우레탄-폴리우레아를 가지도록 45℃의 온도를 유지한다. 온도를 65℃로 올린 후, 반응기를 교반하면서 8시간 동안 유지하여 결국 20℃에서 24,000 mPa*sec의 점도를 가지는 폴리우레탄 폴리우레아의 용액을 얻는다. 그렇게 제조된 탄성체 용액을 Tinuvin? 622 와 Tinuvin? 326을 포함하는 DMF로 희석하여 14 중량% 용액을 형성한다. 물 내에 응고되면, 용액 내에 얻은 폴리머는 높은 기공 구조를 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 "다층 D 반가공 생성품"은 폴리우레탄 탄성체의 용액 내에 침지되며, 한 쌍의 롤 사이를 통과시켜 스퀴즈하고, 40℃로 유지된 수조 내에 1시간 동안 침지한다. 응고된 다층 생성품이 얻어지며, 80℃로 가열된 수조를 통과하여 나머지 용매와 폴리비닐 알코올을 추출한다. 건조 후, 두 개의 마이크로파이버 외부 층과 중앙의 벨벳으로 이루어진 합성 물질이 얻어진다. 이러한 합성물질은 중앙에서 종방향으로 절단하여 2개의 라미네이트로 한다. 각각은 두 개의 층(절단된 벨벳 + 마이크로파이버 층)으로 구성된다. 얻어진 라미네이트는 주로 마이크로파이버 표면상에 그라인딩을 가하여, 마이크로파이버를 추출하고 냅(nap)을 형성한다. 그 결과 합성물질이 2층이되, 하나는 비제직 합성 직물, 즉 소위 "크루드(crude)"로서 1.10mm의 평균 두께를 가진다.
합성 물질은 공지된 스웨이드 피혁에 사용된 기술적 처리에 따라 제트 건조된다.
얻어진 인조 피혁은 그 결과, 마이크로파이버 층 내에 강화 벨벳에 속하는 파이버가 완전히 없어짐으로 인한 결과로서, 공지된 양질의 인조피혁에 완전히 유사한 모양을 가진다. 하지만, 이러한 인조 피혁은 강화제로서 사용된 벨벳에 의해 합성물질에 제공하는 그 물리적-기계적 성질이 염색 프로세스 후, 어떠한 결합을 요함이 없이 차량 설비의 분야에서 부드러운 물질로서 만족시키는 점에서 다른 것이다. 이러한 특징은 얻어지는 합성 물질이 동일한 세이드 칼라에 의해 특징 되는 두 개의 외부 표면을 가진다. 합성 물질은 140 N/cm의 점착성과 종방향으로 60%의 연신 파손율을 가진다.
본 발명에 의하면 기계적 내성, 연성, 성형성이 향상된 스웨이드 모양을 가 지는 양질의 합성 피혁을 생성하는 프로세스를 얻을 수 있다.

Claims (17)

  1. 향상된 기계적 내성을 가지는 연질 합성 피혁의 생산에 유용한 것으로, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품의 제조 방법으로서,
    a. 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리브틸렌 테레프탈레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드로부터 선택된 하나 이상의 폴리머의 마이크로파이버로 이루어진 마이크로파이버 비제직 중간 생성품의 생성단계와,
    b. 접착제의 수단에 의한 효율적인 결합에 따라, 상술한 비제직 마이크로파이버 중간 생성품의 적어도 하나의 층과 강화 직물 생성품의 적어도 하나의 층으로 이루어진 다층 중간 생성품의 제조 단계와,
    c. 상기 b) 단계에서 생성된 다층 중간 생성품의 하나 이상의 폴리우레탄 용액에 침지하여, 폴리우레탄에 침지된 다층 중간 생성품을 얻는 단계를 포함하는 다층 중간 생성품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비제직 마이크로파이버 중간 생성품은 폴리에킬렌 테레프탈레이트(PET)의 마이크로파이버로 제조되는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    강화 직물 생성품은 합성 및/또는 인조 및/또는 천연의 파이버로 만든 제직 생성품, 직교 또는 니트, 또는 비제직인 다층 중간 생성품 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    강화 직물 생성품은 2차원 및 3차원 직물, 직교 또는 니트 또는 비제직 형태로부터 선택되는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)에서 사용된 접착제는 60 내지 150℃의 용융 범위를 가지는 열가소성 접착제로부터 선택되는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열가소성 접착제는 코-폴리에스테르 또는 코-폴리아미드를 기본으로 하며, 80 내지 120℃의 용융 범위를 가지는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)의 결합은 핫-멜팅 기법에 따라 효과적인 다층 중간 생성품 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)의 결합은 칼렌더링 라미네이션의 수단에 따라 효과적인 다층 중간 생성품 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)에서 제조된 다층 중간 생성품은 비제직 물질의 두 개의 외부 층과 강화 직물 생성품의 내부 층으로 이루어지는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)에서 제조된 다층 중간 생성품은 비제직 층과 강화 직물로 이루어진 층으로 이루어지는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)에서의 침지는 하나 이상의 폴리우레탄의 용액 내에 담금에 이은 응고의 수단에 의해 효과적인 다층 중간 생성품 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)에서의 침지는 폴리우레탄의 유제 또는 수분사액 내에 다층 중간 생성품을 담금에 이은 응고의 수단에 의해 효과적인 다층 중간 생성품 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a)에서 제조된 비제직 마이크로파이버 중간 생성품은 1 den 이하의 카운트를 가지는 파이버로 구성되는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a)에서 제조된 비제직 마이크로파이버 중간 생성품은 다른 염색가능성을 가지며, "멜랑주" 효과를 제공하도록 조직된 파이버로 구성되는 다층 중간 생성품 제조 방법.
  15. 제 1 항에 따라 제조된 다층 중간 생성품으로부터 시작해서 얻은 향상된 기계적 내성을 가지는 연질 인조 피혁에 있어서,
    각각의 층에서, 다른 층의 파이버 특징이 없거나 동일한 것이 특징인 연질 인조 피혁.
  16. 제 15 항에 있어서,
    두 개의 외부 표면은 하나 이상의 비제직 성분으로 구성되는 연질 인조 피혁.
  17. 제 16 항에 있어서,
    폴리우레탄 결합제의 화학 및 물리적 구조는 합성 물질을 형성하는 층 사이의 용액에 연속성을 나타내지 않는 연질 인조 피혁.
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