KR101298919B1 - 누박 효과를 갖는 인조피혁의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면에 섬유모(纖維毛)가 존재하는 누박 효과를 갖는 인조피혁을 제조하는 방법과 그 제품에 관한 것이다.
본 발명은 누박 효과를 갖는 인조피혁의 제조방법에 있어서, 기재(基材)에 접착용 수지를 도포하고 그 위에 섬유모(pile)를 식모하여 건조 경화시킴으로써 섬유모층을 형성시키는 섬유모층 형성 단계; 섬유모층이 형성된 기재에 코팅 또는 함침법으로 수지용액을 도포 침투시켜 섬유모층 공간을 충전하고, 충전된 충전물을 DMF(dimethylformamide)가 희석된 물(水)에 침지하여 상기 수지용액에 포함된 용제를 추출하면서 수지를 응고, 수세, 건조시킴으로써 수지 충전층을 형성시키는 수지 충전층 형성 단계; 수지 충전층이 형성된 표면을 연마함으로써 섬유모와 수지모를 함께 발현하는 섬유모 및 수지모 발현 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누박 효과를 갖는 인조피혁의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 표면에 단지 섬유모만 있는 것이 아니라 수지모와 섬유모가 공존하여 이들의 적절한 보완관계로 부드러운 촉감, 쏠림효과(writing effect)를 나타내며, 충전된 수지층이 섬유모의 이탈을 방지하는 보호역할을 하여 마모, 마찰, 접착강도를 향상시키고, 염료보다 우수한 이염 방지성을 가지는 안료가 수지층에 포함되어 있어 제품의 이염 방지성을 보강 향상시키는 새로운 제품을 제공하며 안정적인 품질을 제공한다.
[색인어] 누박, 모우, buffing, 인조피혁, 식모, 충전

Description

누박 효과를 갖는 인조피혁의 제조방법{Manufacturing method of the nubuck style synthetic leather}
본 발명은 표면에 섬유모(纖維毛)가 존재하는 누박 효과를 갖는 인조피혁의 제조방법과 그 제품에 관한 것이다.
종래에 누박 효과를 갖는 인조피혁으로 습식형 누박제품이 있다(종래 1 기술).
이는 기재에 습식형 폴리우레탄수지코팅액를 도포한 다음 물속에 넣어 용제추출과 동시에 수지를 응고시킨다. 코팅액에 포함된 주 용제인 DMF(di-methyl formamide)가 강한 친수성 성질로 저 농도인 물속으로 확산 추출하게 되고 수지층에는 미세기공이 형성하게 된다. 용제가 완전히 추출되도록 수세하고 건조하여 수분을 제거하고 표면을 연마하여 기공과 기공 사이의 수지가 수지모를 형성한다. 이 제품은 수지 특성에 따라 표면 터치감이 천연피혁과 유사하나 수지모의 길이는 미세기공의 직경보다 작을 수밖에 없어 매우 짧으므로 천연가죽의 fibril이나 섬유모보다 효과가 미약하다.
종래 건식 식모 방법으로 극세사 분말섬유를 식모한 제품이 있다(종래 2 기술).
이는 기재에 건식형 아크릴 또는 우레탄 접착제를 도포하고 적정 섬도의 나일론이나 폴리에스터 등의 극세화 섬유분말을 식모한 후 용제를 열매유, 스팀에 의한 간접열풍이나 직화식 직접열풍으로 건조 제거시키고 숙성하는 방법으로 표면이 섬유모에 의해 피브릴 효과를 갖도록 하는 것이다. 이때 섬유모의 섬도는 0.2데니어, 섬장은 0.2mm 전후의 단섬유가 대체로 사용된다. 이러한 건식식모형 인조누박은 섬유모만이 표면에 분포하여 fibril효과는 우수하나 천연 누박 가죽의 녹녹한 촉감이 부족하고 인위적이라는 지적을 받아왔고 섬유모의 한쪽 끝부분이 접착제와 결합되어 있어 접착강도가 약하여 마찰 견뢰도 또는 마모 강도가 신발용은 충족하나 가구용, 차량용 등의 고물성을 요구하는 용도에는 미달하여 사용이 제한되는 단점이 있다.(본 발명자의 발명등록 10-0393291호, 10-1074929호)
종래 본 발명자가 개발하여 출원한 10-2006-0064303호 (2006.7.10 출원)에는 섬유분말 혼합형 습식 누박 제품이 소개되어 있다(종래 3 기술)
이는 습식형 누박 제품의 짧은 수지모 효과를 개선하면서 공정을 단순화하기 위해 고안된 방법으로 수지를 배합할 때 수지에 극세사 분말을 혼합하여 기재에 도포 - 수(水)중 응고 - 수세 - 건조 - 연마의 공정 순으로 진행하여 연마시 극세사 분말이 돌출되어 개선된 효과를 얻는다.
이는 종래 1 기술과 종래 2 기술의 장점만을 얻을 수 있지만, 섬유 분말을 수지와 혼합하는 공정을 채택하고 있기 때문에 섬유분말의 길이, 함량 등을 자유로이 선택할 수 없다는 제약점을 내포하고 있다.
즉 기모의 효과를 내기 용이한 모의 길이를 0.3mm 이상으로 길게 할 경우, 섬유분말이 수지와 혼합시 균일하게 섞이지 않거나 엉김이 발생하며 여과시 여과망에 걸려지는 제약이 있고, 누박 효과를 높이기 위해 일정 함량 이상으로 많이 혼합하게 되면 박리강도가 떨어지는 등의 문제가 존재하였다.
종래 본 출원자의 등록 특허인 10-0834276호로 기모형 인조피혁의 제조방법이 있다(종래 4 기술).
이는 기모형 인조피혁의 식모방법에 있어서, 기재(基材)에 수경화성 폴리우레탄수지용액, 계면활성제, 안료 및 DMF 희석용제를 포함하는 수경화성 수지용액으로 코팅하는 1차 코팅단계; 1차 코팅된 수경화성 수지용액에 식모물을 식모하는 식모단계; 식모된 것을 DMF(dimethylformamide)가 희석된 물(水)에 침지하여 상기 수경화성 수지용액의 용제를 추출함과 동시에 수경화성 수지용액을 응고시키는 용제추출 및 응고단계; 및 연마단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식모방법에 관한 것이다.
이는 상기 방법들의 장점은 살리고 단점을 개선한 방법임에도 수지용액의 점도에 따라 pile의 침하 속도가 달라져 연마시 섬유모 효과가 편차가 발생할 수 있고, 침하하지 않은 잔존 pile이 응고조 속에 부유하여 농색 pile이 담색 color로 오염시키는 문제가 있다.
또 종래 5 기술로는 나일론이나 폴리에스터 tricot 직물을 염색하고 기모(起毛)하여 기재를 만든 후 고형분 5∼20％의 수지용액으로 원단 중량대비 200∼400％ pick-up률로 함침 도포하고 용매인 DMF가 7∼35％로 희석된 응고조에 침지하여 용제를 추출함과 동시에 수지를 응고하고 수세 건조하여 표면을 연마하여 제조한 일명 skin suede가 있다.
이는 직물조직 특성으로 두께 대비 원단 중량이 높고 인열 강도가 취약하다. 즉 물성을 높이기 위해 중량을 높여야 하고 단지 표면의 특징적 기모 효과를 내기 위해 전체 소재를 동일 소재로 하여 원가가 상승된다.
이 기술에 의한 방법으로는 기재의 표면에 고밀도이면서 균일한 기모를 일으켜야 한다. 그런데 일반 직물, 편직물은 기모를 일으키기가 어렵고 밀도와 균일성을 유지하기 어려우므로 고밀도로 제직하여야 한다. 기모가 용이한 기존 사용 경편물의 경우 장 폭방향 또는 폭 방향의 신율이 높아 신발용 차량 내장재 등의 산업용 자재로서의 물성충족이 제한적이다. 또한 두께가 얇은 부직포는 기모를 일으킬 수 없으므로 suede 또는 누박 효과를 갖는 인조피혁 제품을 만든다는 것은 불가하다.
본 발명은 종래의 기술과는 전혀 다른 새로운 방법으로 새로운 물성을 갖는 누박조 인조피혁을 제조하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은,
누박 효과를 가지는 인조피혁의 제조방법에 있어서,
① 기재(基材)에 접착용 수지를 도포하고 그 위에 섬유모(pile)를 식모하여 건조 경화시킴으로써 섬유모층을 형성시키는 섬유모층 형성 단계;
② 섬유모층이 형성된 기재에 코팅 또는 함침법으로 수지용액을 도포 침투시켜 섬유모층 공간을 충전하고, 충전된 충전물을 DMF(dimethylformamide)가 희석된 물(水)에 침지하여 상기 수지용액에 포함된 용제를 추출하면서 수지를 응고, 수세, 건조시킴으로써 수지 충전층을 형성시키는 수지 충전층 형성 단계;
③수지 충전층이 형성된 표면을 연마함으로써 섬유모와 수지모를 함께 발현하는 섬유모 및 수지모 발현 단계;를 포함하여 구성된다.
이때 기재는 기재는 부직포, 직물, 편직물 원단 또는 이들을 전처리 가공한 것일 수 있고, 또 천연피혁이나 다양한 제품(의류, 신발, 가방, 가구, 전자제품 표면, 차량 등)에 합포를 목적으로 하는 수지필름 또는 수지시트(sheet)일 수 있다.
본 발명은 ① 표면에 단지 섬유모만 있는 것이 아니라 수지모와 섬유모가 공존하여 이들의 적절한 보완관계로 부드러운 촉감, 쏠림효과(writing effect)를 나타내며,
② 충전된 수지층이 섬유모의 이탈을 방지하는 보호역할을 하여 마모, 마찰, 접착강도를 향상시키고,
③ 염료보다 우수한 이염 방지성을 가지는 안료가 수지층에 포함되어 있어 제품의 이염 방지성을 보강 향상시키는 새로운 제품을 제공하며 안정적인 품질을 제공한다.
④ 또한 개선된 물성으로 다양한 제품에 적용시킬수 있다.
그 효과를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 누박 효과를 나타내는 섬유모와 수지모를 동시에 발현하는 기술적 효과를 제공한다. 건조한 제품의 표면을 연마하여 섬유모와 수지모를 함께 발현하는 것은 본 발명의 중요한 기술적 효과이다.
본 발명은 design, pattern을 다양하게 전개할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에 의한 수지 충전층의 수지가 갖는 열가소성과 용해성은 열엠보싱이나 printing 등의 공정으로 섬세하고 sharp한, 우아하고 classic한 다양한 design이나 pattern으로 전개가 용이하여 기재의 종류와 물성, 용도에 적합한 다양한 형태의 제품을 제조할 수 있다.
본 발명은 다양한 종류의 누박 효과를 갖는 인조피혁 제품을 제조하는 효과를 제공한다. 천연피혁이나 성형물 등에 합포용으로 사용하는 수지 film, 수지 sheet류나 두께가 얇은 부직포, 박직물과 같이 기모를 일으킬 수 없는 기재에 본 발명의 섬유모를 형성하는 단계인 식모 공정을 적용함으로써 다양한 종류의 누박 효과를 갖는 인조피혁 제품을 제조하는 것이다.
본 발명은 용도 전개의 확장하는 효과를 제공한다.
본 발명에 의한 누박 효과의 인조피혁은 기재의 종류에 구애받지 않고 본 발명을 적용하여 다양한 종류의 제품을 생산할 수 있고 특히 구조상 섬유모와 수지모가 공존해 있으므로 기존 누박 효과의 인조피혁의 결점이었던 마찰, 마모, 접착강도의 취약점을 보완하여 고물성이 요구되는 가구용, 차량용 등의 용도로 확장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 개략적인 개념도
도 2는 실시예 1의 도면
도 2-1 : 기재(poly urethane sheet)의 단면도
도 2-2 : 접착용 수지가 도포된 단면도
도 2-3 : 식모공정으로 섬유모층이 형성된 단면도
도 2-4 : 수지 충전층이 형성된 단면도
도 2-5 : 섬유모/수지모가 발현된 단면도
도 2-6 : 표면 확대도
도 3은 실시예 3의 도면
도 3-1 : 기재( 부직포)
도 3-2 : 접착용 수지가 도포된 단면도
도 3-3 : 식모공정으로 섬유모층이 형성된 단면도
도 3-4 : 수지 충전층이 형성된 단면도
도 3-5 : 섬유모/수지모가 발현된 단면도
도 3-6 : 표면 확대도
(도면 부호의 설명)
① : 이형지(옥스포드지) ② : poly urethane sheet층
③ : 접착용 수지 ④ : 섬유모(pile,flock이라고도 함)
⑤ : 섬유모층 ⑥ : 충전용 수지층
⑦ : 표면 섬유모 ⑧ : 수지모
⑨ : 부직포
본 발명은 누박 효과의 인조피혁 제품의 제조를 위한 것으로 발명의 구성을 개략적으로 [도 1]과 같이 나타낼 수 있다.
본 발명을 도 1을 참고하여 살펴보면,
가장 큰 기술적 특징은 앞에서 설명한 바와 같이 기재(基材)에 접착용 수지를 도포하고 그 위에 섬유모(pile)를 식모하여 건조 경화시킴으로써 섬유모층을 형성시키는 섬유모층 형성 단계;
섬유모층이 형성된 기재에 코팅 또는 함침법으로 수지용액을 도포 침투시켜 섬유모층 공간을 충전하고, 충전된 충전물을 DMF(dimethylformamide)가 희석된 물(水)에 침지하여 상기 수지용액에 포함된 용제를 추출하면서 수지를 응고, 수세, 건조시킴으로써 수지 충전층을 형성시키는 수지 충전층 형성 단계;
수지 충전층이 형성된 표면을 연마함으로써 섬유모와 수지모를 함께 발현하는 섬유모 및 수지모 발현 단계;로 이루어져 있는 것이다.
이는 기존의 건식 식모 공정과 습식형 제품 제조공정 등의 서로 다른 이종(異種)의 제조 기술을 결합시켜 새로운 물성을 가진 제품을 얻게 되는 것이다.
본 발명의 구성을 공정 순으로 구체적으로 설명한다.
1. 섬유모층 형성단계
1) 기재 인취
부직포 원단,편직물 원단, film, sheet 등의 기재는 통상 롤 형태로 하고 있고 이를 라인에 도입하기 위하여 인취 공정이 이루어진다.
이는 식모작업, 합성피혁의 제조공정 등에서 통상적으로 이루어진다.
2) 접착용 수지 도포공정
식모용 접착제(접착용 폴리우레탄 수지, 안료, 가교제, 첨가제, 희석용매를 배합)를 코타에서 도포한다.
3) 식모공정
식모용 섬유모(pile)를 준비하여 코팅된 수지 위에 별도의 공급 장치로 공급하면서 정전식모방식(또는 분산식모방식)으로 접착시키고 하부를 비타(beater)로 침으로써 밀도를 고밀도화 한다. 여분의 섬유모는 진공 흡입기로 제거한다. 식모되지 않는 섬유모가 표면에 남아 있으면 균일한 효과를 방해할 수 있고 단층 구조에 변화를 주게 되어 바람직하지 못하다.
3) 건조 숙성
이어 약 60∼130℃의 열실을 통과하면서 용매를 건조시키고 권취한다.
이로써 섬유모층이 형성된 기재가 준비된다.
2. 수지 충전층 형성단계
1) 섬유모 형성 원단 인취
섬유모층이 식모방식으로 형성된 기재를 습식코팅 가공기에 인취한다.
2) 수지층 충전공정
충전층 수지용액은
습식형 폴리우레탄 용액 100중량부
anion계 계면활성제 0.5∼5중량부
nonion계 계면활성제 1∼5중량부
조색안료 5∼25중량부
DMF 희석용제(dimethylformamide) 180∼260중량부를
기본으로 구성되며 습식형 폴리우레탄의 고형분 함량, 희석용제의 함량은 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다.
배합 후 탈포하여 코팅 또는 함침법을 충전시킨다.
함침법에 의한 충전은 섬유모층과 기재를 일체식으로 수지처리 할 필요가 있을시 유용하다.
3) 응고
이어 DMF가 희석된 응고수가 담긴 응고조에 코팅물을 침지한다.
습식 폴리우레탄 수지의 용매는 물과 친화력이 우수한 DMF이며 코팅된 수지층의 DMF 농도가 높아 상대적으로 저 농도인 물속으로 빠져나오게 되어 물과 치환이 일어나고 물과 접촉한 습식형 폴리우레탄 수지는 응고하게 된다. 이 때 수지층에는 수많은 미세 기공이 형성된다.
습식형의 수지 충전 공법은 건식형의 수지 충전 공법보다 각 수지층이 섬유모를 포함한 상태로 다량의 미세기공을 형성하므로 딱딱하지 않고 유연성을 유지하면서 연마공정이 원만하게 진행되도록 하고 수지모를 충분히 생성시키는 역할을 한다.
응고조 내의 DMF 농도는 연속작업시 코팅액속의 DMF가 계속 추출되어 농축되므로 농도는 올라가게 된다. 일정 농도유지를 위해 물을 공급하여 관리한다. 현장조건이나 습식수지용액 배합비를 고려하여 농도를 8-35％ 내에서 관리하도록 한다. 특히 적합한 농도는 12∼30％ 농도이다.
4) 수세 건조
수중침지시 응고된 제품에 용제는 기본적으로 응고조의 DMF농도 이상의 용제를 내포하고 있다. 이를 바로 건조시 잔존용제가 활성화하여 형성된 cell을 융착하여 표면 요철불량, 표면 경화 등의 불량을 일으키는 원인이 되므로 잔존하는 용제를 수세하여 완전히 추출하는 것이 바람직하다.
수세는 여러 번 하는 것이 효과적이며, 수세 공정이 진행됨에 따라 점차 용제의 함량이 낮은 물을 공급하여 최종단계에서는 용제가 거의 함유되지 않은 통상의 물로 수세하고, 수세수의 온도도 섭씨35-85도로 관리하는 것이 바람직하다. 수세후 남아 있는 수분을 열풍건조 등으로 제거하여 건조한다.
3. 섬유모 발현 공정
건조한 후 샌드페이퍼(sand paper)롤러 등으로 표면을 연마한다.
습식수지용액을 1차 코팅만 한 경우에는 연마를 통하여 표피의 수지층 일부를 제거하여 무수히 많은 미세기공을 개공시켜 표면으로 노출되게 하고 동시에 이들이 연마됨으로써 수지모를 형성한다.
이 공정을 통하여 식모된 섬유모와, 수지모를 함께 가짐으로써 본 발명의 특징을 가지는 누박 효과의 인조피혁이 완성된다.
다음은 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴본다.
습식 sheet를 이용한 nubuck 효과를 갖는 인조피혁film 제조(천연가죽 합포용 0.4mm 두께)
본 발명의 방법에 따라 실시예 1에서는 섬유모의 입도가 작은 극세사 단섬유를 이용하여 누박 효과를 갖는 인조피혁 film을 제조하였다.
1. 기재 sheet의 준비
실시예 1에 사용할 기재는 두께 0.16mm, 중량이 95g/m2인 sheet(②)이다.
이는 습식수지와 안료, 조제, 희석용매인 DMF를 배합하여 고형분 23％인 용액으로 만들고 탈포한 후 이형성이 있는 옥스포드 직물(①)에 420g/m2로 도포한 후 응고 수세 건조함으로써 미세 기공층을 갖는 sheet가 합지되어 있는 형태로 되어 있다.
2. 식모(섬유모층 형성단계)
준비된 기재 sheet를 인취한다.
섬유모(④)는 0.3데니아 섬도의 nylon섬유 원사를 0.2mm 길이로 절단하고 식모에 용이하도록 처리하여 준비하고 식모용 접착제(③)(접착용 폴리우레탄 수지를 안료, 가교제, 희석용매를 배합)를 코타에서 도포한다.
코팅된 수지위에 별도의 공급장치로 공급하면서 정전 식모 방식으로 접착시키고 이형지 하부를 비타(beater)로 침으로써 밀도를 조절하였다. 여분의 섬유모는 진공 흡입기로 제거한다. 식모되지 않는 섬유모가 표면에 남아 있으면 균일한 효과를 방해할 수 있고 단층 구조에 변화를 주게 되어 바람직하지 못하다.
이어 약 60∼130℃의 열실을 통과하면서 용매를 건조시키고 권취한다.
이로써 섬유모층(⑤)이 형성된 기재가 준비되었다.
3.습식코팅 (수지 충전층 형성단계)
섬유모층이 식모방식으로 형성된 기재를 습식코팅가공기에 인취한다
[충전용 수지용액]
습식형 폴리우레탄 용액 (고형분30％) 100중량부
anion계 계면활성제 1중량부
nonion계 계면활성제 2중량부
조색안료 10중량부
DMF 희석용제(dimethylformamide) 180중량부
위 충전용 수지용액을 섬유모층위에 850g/m2로 코팅한다.
이어 25％의 DMF가 희석된 27℃의 응고수가 담긴 응고조에 7분간 코팅물을 침지한다. 습식 폴리우레탄 수지의 용매는 물과 친화력이 우수한 DMF이며 코팅된 수지층의 DMF 농도가 높아 상대적으로 저 농도인 물속으로 빠져나오게 되어 물과 치환이 일어나고 물과 접촉한 습식형 폴리우레탄 수지는 응고하게 된다.이때 수지층에는 수많은 미세 기공이 형성되고 표면에는 공기가 빠져나간 자리에 개공이 형성된다.
다음은 50℃의 수세수에 침지-압착-침지-압착의 방법으로 잔류용매(DMF)를 제거시키고 80∼140℃의 건조실을 통과하여 건조시켰다.
이로써 제품은 도 2의 수지 충전층이 형성된 형태로 제조된다.
4. 연마(섬유모 발현 단계)
건조된 수지층이 충전된 제품을 연마기(buffing기)에 인취시킨다.
120목-150목-180목의 샌드페이퍼롤로 단계별로 수지층의 상층부를 연마하여 섬유모(⑦)가 발현됨과 동시에 수중침지 시 형성된 마이크로 셀을 개공(opened cell)하여 수지모(⑧)가 발현하도록 하였다.
매개지와 형성된 필름을 박리하여 분리한 후, 우레탄계 표면처리제(고형분 5％ 100중량부, 메틸에틸케톤(MEK) 희석용제 200중량부로 조성)를 150메쉬롤로 처리하고 건조하여 본 발명의 제품을 완성하였다.
이렇게 만든 실시예 1의 필름제품은 표면적의 약 85％는 섬유모가, 약15％는 수지모가 분포하여 기존의 습식 필름이 갖는 천연 누박 촉감을 유지하면서 표면의 섬유모가 fibril 효과를 보완하는 누박 효과를 갖는 sheet가 만들어졌다.
이는 두께 0.40mm, 중량 180g/m2로 표면 writing 효과가 우수하며 기존의 식모제품(종래 2 기술 제품)과 비교시 내마모강도는 taber 1000회 이상(H-22 wheel)으로 종래 2 기술 제품의 약 300회보다 월등히 우수한 내마모성의 물성을 나타내었으며, solvent weeking에서도 기존 2.0급 대비 4.0으로 우수하였다.
본 발명의 제품은 습식 폴리우레탄 필름과 식모 필름 제품의 장점을 조합한 것으로 새로운 제품이 되었으며 천연가죽과 합포하거나 성형물에 동시성형방식으로 가공되어 표면효과가 우수하면서 물성이 뛰어난 제품이 되었다.
습식 PU film을 이용한 스웨드조의 nubuck 효과를 갖는 필름의 제조
본 발명의 방법에 따라 이 실시예 2에서는 섬유모의 입도가 굵은 nylon/polyester 이성분 혼합 극세화 단섬유(이성분 분할 극세사)를 이용하여 누박 효과를 갖는 인조피혁 film을 제조하도록 실시하였다.
1. 기재film의 준비
실시예 2에 사용할 기재는 두께 0.16mm, 중량이 95g/m2인 film이다.
이는 습식 수지를 안료, 조제, 희석용매인 DMF를 배합하여 고형분 23％인 용액으로 만들고 탈포한 후 이형성이 있는 옥스포드 직물에 420g/m2로 도포한 후 응고 수세 건조하여 이형지인 옥스퍼드지 위에 미세 기공층을 갖는 film이 합지되어 있는 형태로 되어 있다.
2. 식모 (섬유모층 형성단계)
준비된 기재 film을 인취한다.
식모용 접착제( 접착용 폴리우레탄 수지를, 안료, 가교제, 첨가제, 희석용매를 배합)를 코타에서 도포한다. 실시예 2에 사용되는 섬유 분말은 실시예 1에 비해 섬유분말의 굵기와 길이가 굵고 길어 접착제의 도포량을 20％ 올려서 도포하였다 실시예 2에서 사용하는 식모용 섬유모는 이성분 혼합 극세화 단섬유, 자세히는 nylon과 polyester가 반복적 적층구조로 된 섬도 2.5데니어, 섬장 0.5mm의 모노필라멘트이면서 분할 후는 nylon 0.13데니어 7가닥과 polyester 0.25데니어 6가닥으로 분할 극세화되는 분할 극세사로 시험하였다.
식모용 섬유모를 0.5mm 길이로 절단 준비하여 코팅된 수지 위에 별도의 공급장치로 공급하면서 정전 식모방식으로 점착시키고 이형지 하부를 비타(beater)로 침으로써 밀도를 조절하였다. 여분의 섬유모는 진공 흡입기로 제거한다. 식모되지 않는 섬유모가 표면에 남아 있으면 균일한 효과를 방해할 수 있고 단층 구조에 변화를 주게 되어 바람직하지 못하다.
이어 약 60∼130℃의 열실을 통과하면서 용매를 건조시키고 권취하였다.
이로써 섬유모층이 보다 길고 두껍게 형성된 기재가 준비되었다.
3. 습식코팅 (수지 충전층 형성단계)
섬유모층이 식모방식으로 형성된 기재를 습식코팅가공기에 인취한다.
[ 충전용 수지용액의 조성]
습식형 폴리우레탄 용액 (고형분30％) 100중량부
anion계 계면활성제 1중량부
nonion계 계면활성제 2중량부
조색안료 10중량부
DMF 희석용제(dimethylformamide) 260중량부
실시예 2에 사용하는 섬유모는 실시예1에 비해 굵고 긴 섬유모이므로 충전액이 쉽게 침투하고 섬유모의 발현 효과를 높이도록 희석용제 중량부를 높게 적용 실시하였다.
위 충전용 수지용액을 섬유모층 위에 1150g/m2로 코팅한다.
이어 25％의 DMF가 희석된 27℃의 응고수가 담긴 응고조에 7분간 코팅물을 침지한다. 습식 폴리우레탄 수지의 용매는 물과 친화력이 우수한 DMF이며 코팅된 수지층의 DMF 농도가 높아 상대적으로 저 농도인 물속으로 빠져나오게 되어 물과 치환이 일어나고 물과 접촉한 습식형 폴리우레탄 수지는 응고하게 된다.이때 수지층에는 수많은 미세 기공이 형성된다.
다음은 50℃의 수세수에 침지-압착-침지-압착의 방법으로 잔류용매(DMF)를 제거시키고 80∼140℃의 건조실을 통과하여 건조시켰다.
이로써 제품은 수지 충전층이 형성된 형태로 제조된다.
4. 연마(섬유모 발현 단계)
건조된 수지층이 충전된 제품을 연마기(buffing기)에 인취시킨다.
120목-150목-180목의 샌드페이퍼롤로 단계별로 수지층의 상층부를 연마하여 섬유모가 발현됨과 동시에 수중침지 시 형성된 마이크로 셀을 개공(opened cell)하여 수지모가 발현하도록 하였다.
연마시 nylon과 polyester가 반복적 적층구조로 된 섬도 2.5데니어, 섬장 0.5mm의 모노필라멘트는 연마 공정에서 표면으로 발현되는 부분이 nylon 0.13데니어 7가닥과 polyester 0.25데니어 6가닥으로 분할 극세화되어 섬유모가 긴 suede 조의 누박 효과를 갖는 제품이 되었다.
매개지와 형성된 본 발명의 제품을 warple형의 엠보싱롤에 약 170℃의 표면온도와 7kgf/cm2의 압력으로 엠보싱 가공하고 다시 우레탄계 표면처리제(고형분 5％) 100중량부, 메틸에틸케톤(MEK) 희석용제 200중량부로 조성)를 150메쉬 롤로 처리하고 건조하여 본 발명의 제품을 완성하였다.
이렇게 만든 실시예 2의 필름제품은 표면이 모우가 풍부하여 천연 누박 촉감을 유지하였고 후가공으로 실시한 엠보싱으로 입체문양이 뚜렷한 누박 효과의 필름이 만들어졌다.
일반 부직포 섬유를 이용한 스웨드조 인조피혁의 제조
실시예 3에서는 두께 1.3mm의 누박 효과를 갖는 인조피혁을 제조한 예시이다.
본 발명의 기술에 의하면 직물이나 부직포의 두께와 중량을 목적물에 따라 자유자재로 선택하여 표면만을 가공하면 되므로 종래의 여러 제약에서 자유롭게 다양한 제품을 제조할 수 있다.
1. 기재 준비
부직포 원단(⑨)(nylon/polyester의 성분비가 60/40이고 중량이 210g/m2이고 두께 1.2mm의 합성피혁용 범용 부직포)을 준비한다.
이는 skin suede용 트리코트원단 중량의 60％에 달하고 인열강도는 1.5배나 된다.
[함침수지 용액의 조성]
습식형 폴리우레탄 용액 (고형분30％) 100중량부
anion계 계면활성제 1중량부
nonion계 계면활성제 2중량부
조색안료 10중량부
DMF 희석용제(dimethylformamide) 200중량부
위 함침수지 용액을 준비하여 습식 코팅기에서 준비된 부직포에 상기 함침용 수지용액을 550g/m2의 량으로 함침시켜 응고 수세 건조시킨 후 160도의 카렌다 롤로 다림질하여 기재를 준비한다.
2. 식모 (섬유모층 형성단계)
준비된 기재 (부직포 함침 원단)을 인취한다.
식모용 접착제(접착용 폴리우레탄 수지를, 안료, 가교제, 첨가제, 희석용매를 배합)를 코타에서 도포한다.
식모용 섬유모를 0.4mm 길이로 절단한 0.5데니아 섬도의 nylon섬유모와 0.3mm 길이로 절단한 0.3데니어의 polyeser섬유모를 80 : 20의 중량비로 혼합 준비하여 코팅된 수지 위에 별도의 공급장치로 공급하면서 정전식모방식으로 점착시키고 이형지 하부를 비타(beater)로 침으로써 밀도를 조절하였다.
여분의 섬유모는 진공 흡입기로 제거한다. 식모되지 않는 섬유모가 표면에 남아 있으면 균일한 효과를 방해할 수 있고 단층 구조에 변화를 주게 되어 바람직하지 못하다.
이어 약 60∼130℃의 열실을 통과하면서 용매를 건조시키고 권취한다.
이로써 섬유모층이 형성된 기재가 준비되었다.
3. 습식코팅 (수지 충전층 형성단계)
섬유모층이 식모방식으로 형성된 기재를 습식코팅가공기에 인취한다
[충전용 수지용액의 조성]
습식형 폴리우레탄 용액 (고형분30％) 100중량부
anion계 계면활성제 1중량부
nonion계 계면활성제 2중량부
조색안료 10중량부
DMF 희석용제(dimethylformamide) 260중량부
위 충전용 수지용액을 섬유모층 위에 1250g/m2로 코팅한다. 섬유모층 형성의 섬유모가 길고 굵은 관계로 도포량을 높여 충전하였다.
이어 25％의 DMF가 희석된 27℃의 응고수가 담긴 응고조에 7분간 코팅물을 침지한다. 습식 폴리우레탄 수지의 용매는 물과 친화력이 우수한 DMF이며 코팅된 수지층의 DMF 농도가 높아 상대적으로 저 농도인 물속으로 빠져나오게 되어 물과 치환이 일어나고 물과 접촉한 습식형 폴리우레탄 수지는 응고하게 된다.이때 수지층에는 수많은 미세 기공이 형성되고 표면에는 공기가 빠져나간 자리에 개공이 형성된다.
다음은 50℃의 수세수에 침지-압착-침지-압착의 방법으로 잔류용매(DMF)를 제거 시키고 80∼140℃의 건조실을 통과하여 건조시켰다.
이로써 제품은 수지 충전층이 형성된 형태로 제조된다.
4. 연마(섬유모 발현 단계)
건조된 수지층이 충전된 제품을 연마기(buffing기)에 인취시킨다.
120목-150목-180목의 샌드페이퍼롤로 단계별로 수지층의 상층부를 연마하여 섬유모가 발현됨과 동시에 수중침지 시 형성된 마이크로 셀을 개공(opened cell)하여 수지모가 발현하도록 하였다.
섬유모가 발현된 원단표면에 우레탄계 표면처리제(고형분 5％) 100중량부, 안료 15중량부, 메틸에틸케톤(MEK)희석용제 150중량부로 조성)를 150메쉬로 구성된 무늬롤로 인쇄처리하고 건조하여 본 발명의 제품을 완성하였다.
이렇게 만든 실시예3의 제품은 완제품 두께가 1.3mm 내외이면서 인열강도는 7kg 이상이었다. 표면적의 약 85％는 섬유모가, 약 15％는 수지모가 분포하여 기존의 천연 누박 촉감을 유지하면서 표면의 섬유모가 fibril 효과를 보완하는 누박 효과의 인조피혁이 만들어졌다.

Claims (4)

  1. 기재(基材)에 접착용 수지를 도포하고 그 위에 섬유모(pile)를 식모하여 건조 경화시킴으로써 섬유모층을 형성시키는 섬유모층 형성 단계;
    섬유모층이 형성된 기재에 코팅 또는 함침법으로 수지용액을 도포 침투시켜 섬유모층 공간을 충전하고, 충전된 충전물을 DMF(dimethylformamide)가 희석된 물(水)에 침지하여 상기 수지용액에 포함된 용제를 추출하면서 수지를 응고, 수세, 건조시킴으로써 수지 충전층을 형성시키는 수지 충전층 형성단계;
    수지 충전층이 형성된 표면을 연마함으로써 섬유모와 수지모를 함께 발현하는 섬유모 및 수지모 발현 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 누박(nubuck)효과를 갖는 인조피혁의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 기재는 부직포, 직물, 편직물 원단 또는 이들을 전처리 가공한 것임을 특징으로 하는 인조피혁 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 기재는 천연피혁이나 제품에 합포를 목적으로 하는 수지필름 또는 수지시트(sheet)인 것을 특징으로 하는 인조피혁의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 방법에 의하여 제조된 누박형 인조피혁.
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