KR101437697B1 - Ｉｒ에 의한 비가압 팽창 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포제 함유 압축 입자를 포함하는 수성 플라스틱 분산액(4)을 그레인 면에 적용하고 이를 고화되게 하고 열을 공급하여 압축 입자로부터 미세한 중공 입자(7)를 형성하는, 코팅, 바람직하게는 하부 코팅을 가죽, 특히 소가죽의 그레인 면에 적용하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 압축 입자를 포함하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 파장이 0.7 μm 내지 100 μm인 적외선 방사에 노출시킨다.

IR, 가죽의 하부 코팅, 플라스틱 분산액, 압축 입자, 중공 미소구체

Description

ＩＲ에 의한 비가압 팽창 {UNPRESSURISED EXPANSION BY MEANS OF IR}

본 발명은 발포제 함유 압축 입자를 포함하는 수성 플라스틱 분산액을 소가죽의 그레인 면(grain side)에 적용하고 고화되게 하고 열을 공급하여 압축 입자로부터 중공 미소구체(hollow microsphere)를 형성하는, 코팅, 바람직하게는 하부 코팅을 가죽, 특히 소가죽의 그레인 면에 적용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

가죽의 보이는 면에 드레싱(dressing)을 제공할 수 있다는 것은 이미 공지되어 있다. 이에 따르면 수성 플라스틱 분산액을 가죽에 적용하고 열 공급에 의해 고화시킨다. 제조된 중공 미소구체를 발포 구조물의 형성을 위해 상기 수성 플라스틱 분산액과 혼합할 수 있다는 것은 공지되어 있다. 발포제를 함유하고 고화된 플라스틱 분산액에서 압력 및 열의 적용에 의해 중공 미소구체를 후속적으로 형성하는 압축 입자를 수성 플라스틱 분산액에 첨가하는 것은 이미 제시되었다.

중공 미소구체를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액으로 이루어진 발포체 코팅을 가죽의 보이는 면 반대편의 뒷면에 제공하는 것은 이미 제시되었다. 따라서, AT 005281 U1호는 뒷면에 제공된 두꺼운 발포체 코팅이 적용시에 제조된 중공 미소구체 및 열 공급에 의해 중공 미소구체를 형성하는 압축 입자를 모두 함유하는 수 성 플라스틱 분산액으로부터 형성된 것인 가죽을 개시한다. 상기 두꺼운 발포체 코팅은 쿠션 효과를 가지며, 이는 10% 초과의 개방 셀을 가지며 하부 코팅으로서 사용할 수 없다.

AT 006040 U1호는 보이는 면 반대편의 가죽 뒷면에, 액체 형태로 적용되고 고온 공기의 간단한 작용에 의해 제조된 중공 미소구체를 함유하는 플라스틱 물질의 고화에 의해 형성된 발포체 피니쉬(finish)가 제공된 가죽 및 그의 제조 방법을 개시한다. 고온 공기의 온도는 280℃ 초과, 바람직하게는 350℃ 내지 650℃이고, 따라서 매우 고온 건조하며, 이는 자연적인 수분이 가죽으로부터 빠져나가게 하여 그의 수축 및 경화(hardening)로 이어진다. 또한, 열의 상당한 작용으로 인해, 발포체 피니쉬의 최상부 영역 내의 중공 미소구체는 빈번히 파괴된다. 이 코팅도 마찬가지로 드레싱을 추가로 쌓아올리기 위한 하부 코팅으로서 사용할 수 없다.

DE 20318311 U1호는 그레인 층 내의 흠이 열 공급에 의해 압축 입자로부터 형성된 중공 미소구체를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액으로 이루어진 플라스틱 충전 물질에 의해 보정되는 풀-그레인(full-grain) 가죽을 개시한다. 중공 미소구체의 형성은 100℃ 이상의 온도에서 압력 및 열의 적용에 의해 실시한다. 상기 공지된 형성도 가죽이 요구되는 압력 및 사용되는 온도에서 불리한 영향을 받는다는 단점을 가진다. 그러나, 특히, 압력에 대해 탄성(resilient)인 가죽은 압력 경감 후 원상으로 돌아가는 반면, 플라스틱 충전 물질의 부피는 증가하지 않고, 따라서 플라스틱 충전 물질의 상면은 가죽 표면에 비해 우묵하게 남기 때문에, 톱니형 홈(indentation)으로 형성된 흠은 상기 형성의 플라스틱 충전 물질에 의해 완전히 채워지지 않는다. 따라서 완전한 수평 표면을 달성하기 위해서는, 전체 표면이 수평인 깊이로 가죽의 그레인 층을 버퍼링하는 것이 필요하고, 그 결과 가죽의 품질이 불리한 영향을 받고 상대적으로 가치가 감소한다. 또한, 중공 미소구체의 형성을 위한 압축 입자의 팽창에 요구되는 온도 증가는 압력 및 열의 경제적으로 허용가능한 적용시 그레인 층 내의 톱니형 홈의 더 낮은 영역에서 일어나지 않으므로, 상기 더 낮은 영역은 중공 미소구체를 가지지 않거나 또는 소수만을 가진다. 충분히 긴 기간에 걸쳐 더 높은 온도를 사용하면, 중공 미소구체가 상기 영역에서 형성되지만 가죽은 훨씬 더 압축되어 추가 경화로 이어진다. 또한, 루스-그레인(loose-grained) 특성은 짐승 가죽, 특히 소가죽의 배 영역에서의 뒤이은 두드림 후 완전히 복원된다.

그레인 손상의 수선은 또한 소위 치장 벽토(stucco) 방법에 의해 시도된다. 숟가락으로 적용할 수 있고 종종 제조된 중공 미소구체를 함유할 수 있는 플라스틱 분산액을 가죽에 수작업으로 또는 기계로 적용한다. 건조시, 상기 재료는 물의 비율에 의해 수축하므로 충전된 톱니형 홈 부분도 마찬가지로 그레인 면에 비해 우묵하고, 따라서 이것을 버퍼링하여야 한다.

중공 미소구체가 고화 플라스틱 분산액에서 열 및 압력에 의해 압축 입자로부터 형성되는 공정 및 중공 미소구체가 매우 고온의 공기의 사용에 의해 형성되는 공정은 모두 단점을 가지며 하부 코팅의 제조에 적합하지 않다. 중공 미소구체의 형성을 위한 열을 공급하기 위해 고온 공기를 사용할 경우, 중공 미소구체는 고화된 플라스틱 분산액의 표면 위에 신속히 형성되지만, 이들이 단열 층을 형성하여 열이 충분한 정도로 더 깊은 구역에 침투하여 압축 입자로부터 중공 미소구체를 형성하는 것을 방해한다. 상기 단점을 피하기 위해 고온 공기의 온도를 증가시킬 경우, 고화된 플라스틱 분산액의 표면 상에 이미 형성된 중공 미소구체가 그에 의해 파괴되고 가죽은 경화되고 수축된다.

DE 24 45 605 C3호도 또한, 적외선 방사기에 의해 열을 공급하여 물의 일부를 증발시키는 동시에, 여전히 액체로 존재하는 상기 플라스틱 분산액에서 압축 입자로부터 중공 미소구체를 형성하는, 분무 노즐에 의해 가죽의 표면 위에 분무된 플라스틱 분산액의 고화를 이미 개시하였다. 이렇게 여전히 습윤 상태인 비고화 플라스틱 분산액에서 적외선 방사의 사용에 의해 상기 중공 미소구체를 형성하는 것은, 중공 구체가 산포되어 있어 뒤이어 적용되는 피니쉬 적용을 위한 하부 코팅으로서 특히 부적합한 매우 불규칙하고 불균일하고 따라서 흥미 없는 표면을 유도한다.

가죽의 한면에 코팅의 형성을 위해, 발포제 함유 압축 입자를 가지는 수성 플라스틱 분산액을 상기 면에 적용하는 장치는 이미 공지되어 있다. 여기서, 가죽의 수송 방향과 반대 방향으로 회전하는 롤에 의해, 또는 바람직하게는 분무에 의해 (이 경우 저손상 점도 플라스틱 분산액이 또한 가죽 표면으로부터 출발하여 가죽에 더 깊게 미세한 톱니형 홈 내에 그 자체로 더 양호하게 침투하기 때문임) 0.015 mm 내지 0.08 mm의 얇은 층으로 적용된다. 적용은 또한, 예를 들어 소위 플러시 패드(plush pad) 방법에 의해 수작업으로 실시할 수도 있다.

본 발명의 목적은 발포체 코팅이 제공된 공지된 가죽의 단점을 피하고, 그의 그레인 면에 발포체 코팅을 가지고 발포체 코팅의 형성 동안 수축 및 경화를 피하여 가죽 표면 상의 흠을 뒤이은 상면 가공에 의해 본래의 그레인 구조를 손상함 없이 제거할 수 있는, 경제적인 방식으로 제조할 수 있는, 가죽, 특히 소가죽을 제공하는 것이었다. 또한, 본 발명의 목적은 부드러운 풀-그레인 소가죽, 특히 배 영역의 경우 항상 존재하는 루스-그레인 특성을 제거하거나 또는 적어도 상당히 감소시키고, 가죽의 풀-그레인 면에 또한 단단히 결합되고 피니쉬 층을 임의의 목적하는 방법으로 문제 없이 적용할 수 있는 표면을 가지는 하부 코팅 (피니쉬 층은 하부 코팅에 대해 밀접하고 단단한 결합을 형성함)이 제공된 가죽을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 상기와 같은 가죽의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법에서는, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액을 파장이 0.7 μm 내지 100 μm인 적외선 방사에 노출시켜 압축 입자로부터 중공 미소구체를 형성하기 위한 열 공급을 실시하는 것을 제안한다. 이미 고화되어 더 이상 임의의 현저한 양의 물을 함유하지 않는 플라스틱 분산액에 이러한 적외선 방사를 적용시, 플라스틱 분산액의 표면이 가열되고 중공 미소구체가 표면 위에 형성될 뿐 아니라 열이 고화된 플라스틱 분산액의 더 깊은 영역에도 작용하여 상기 가열 공정 동안 가죽의 특성이 불리한 영향을 받지 않고 가죽의 경화 및 수축이 일어나지 않으면서 전체 고화된 플라스틱 분산액 내의 중공 미소구체의 균일한 형성이 일어난다는 것이 발견되었다.

압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액이 파장을 2 μm 내지 10 μm인 암적외선(dark infrared) 방사에 노출시키는 경우, 열이 가죽으로 깊이 침투되는 것이 보장되고 따라서 중공 미소구체의 형성을 위한 고화된 플라스틱 분산액이 균일한 가열이 단시간 내에 모든 영역에서 보장되기 때문에 유리하다. 본 발명에 따라, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액을 30초 미만, 바람직하게는 20초 미만의 기간 동안 적외선 방사에 노출하면 충분하다.

본 발명에 따른 방법에서, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액을 적외선 방사에 의해 90℃ 내지 115℃의 온도로 가열하면 최적의 결과가 얻어진다.

코팅의 형성을 위해, 발포제를 포함하는 압축 입자를 함유하는 열가소성 및/또는 열탄성(thermoelastic) 플라스틱 분산액을 사용한다. 이들 압축 입자는 바람직하게는 폴리비닐리덴 클로라이드 공중합체의 열가소성 또는 플라스틱 공중합체로 공지된 방식으로 이루어지며, 예를 들어 발포제로서 이소부탄을 함유하고, 20 μm 미만, 바람직하게는 10 μm 미만의 크기를 가진다. 바람직하게는 습윤제 및/또는 밀도 증가 첨가제, 예컨대 중정석을 함유하는 플라스틱 분산액에서 사용시, 이들은 가죽 표면 상의 톱니형 홈에 용이하게 침투한다. 경도가 70 쇼어 A(Shore A)인 부드러운 플라스틱 분산액이 특히 적합하다. 특히 상기 플라스틱 분산액을 분무 장치에 의해 또는 저점도 플라스틱 분산액이 가장 미세한 톱니형 홈에조차 매우 깊게 침투하는 소위 플러시 패드 방법에 의해 가죽에 적용할 경우, 직경이 6 mm인 포드 컵(Ford cup)으로 측정한 플라스틱 분산액의 바람직한 점도는 5초 내지 15초의 범위이다. 플라스틱 분산액의 가죽 표면 상의 톱니형 홈으로의 침투를 촉진하기 위해 플라스틱 분산액을 상기 가죽의 운송 방향의 반대 방향으로 회전하는 롤에 의해 가죽에 적용할 경우, 직경이 6 mm인 포드 컵으로 측정한 점도는 10 내지 40초이다.

발포제 함유 압축 입자를 포함하는 수성 플라스틱 분산액을 가죽의 그레인 면에 적용하기 위한 공지된 적용 장치 및 플라스틱 분산액의 고화를 일으키는 열 공급원을 가지는, 코팅, 바람직하게는 하부 코팅을 가죽의 그레인 면에 적용하기 위한 본 발명에 따른 장치는, 고화된 플라스틱 분산액을 향한 방사 표면을 가지는 적외선 방사기가 제공되며, 이 방사 표면이 파장 0.7 μm 내지 10 μm의 적외선 빔을 방출하는 것을 특징으로 한다. 편리하게, 방사 표면이 파장이 2 μm 내지 10 μm인 적외선 빔을 방출하는 암적외선 방출기가 제공된다. 이러한 적외선 방출기의 사용으로 인해, 고화된 플라스틱 분산액의 모든 영역에서, 특히 이들의 더 깊은 영역, 즉 플라스틱 분산액이 고화되기 전에 손상된 그레인 영역에 침투한 곳에서도, 열의 균일한 공급에 의해 중공 미소구체가 형성되고, 따라서 임의의 수축 공정을 받지 않은 발포체 구조물이 상기 영역에서도 형성된다. 중공 미소구체의 형성이 이미 고화된 실질적으로 비투습성 코팅에서 일어나기 때문에, 적외선 빔의 작용 동안 가죽은 임의의 현저한 양의 본래의 강도를 잃지 않고 경화 또는 수축되지 않거나 그렇게 현저하게 경화 또는 수축되지 않는다.

본 발명의 추가 특징에 따르면, 적외선 방사기의 방사 표면을 고화된 플라스틱 분산액의 표면으로부터 45 mm 내지 220 mm의 거리에 제공할 때 최적의 결과가 달성된다.

적외선 방사기를 고화된 플라스틱 분산액이 있는 가죽을 지지하는 회전식 수송 장치 위에 배열하여, 가죽이 수송 장치에 의해 적외선 방사기의 방사 표면 아래를 통과하는 동안 고화된 플라스틱 분산액 중 중공 미소구체의 형성이 일어나도록 하면, 연속적인 제조 공정이 달성된다. 여기서, 수송 장치는 편리하게는 거리를 두고 떨어진 다수의 병렬 회전식 플라스틱 필라멘트, 예컨대 폴리아미드 또는 폴리에스테르 필라멘트로 이루어진다. 이러한 플라스틱 필라멘트는 적외선 빔에 의해 수분을 함유하는 가죽과 동일한 정도로 가열되지 않으므로, 이들은 연속적으로 적외선 방사에 의해 생성되는 온도에 잘 견딘다.

바람직하게는, 적외선 램프는 패널 방사기의 형태이므로 적외선 방사기 아래의 수송 장치에 의해 전진하는 가죽이 적외선 방사에 광범위하게 노출된다.

적외선 방사기를 가죽 수송 방향에서 관측시 가죽이 통과하는 건조 터널 후에 제공하여, 건조 터널 통과 후, 가죽에 적용되는 플라스틱 분산액이 물을 함유하지 않고 따라서 고체일 뿐 아니라, 가죽 및 고화된 플라스틱 분산액도 적외선 방사의 작용에 의해 65℃ 내지 80℃의 온도가 되도록 하는 것이 편리한 것으로 입증되었다. 이 경우, 적외선 방사에 의한 가열은 12초 미만 내에 105℃의 온도로 실시할 수 있다.

발포체 코팅이 제공된 가죽의 후속 건조가 일어나는 건조 터널은 또한 바람직하게는, 가죽 수송 방향에서 관측시, 적외선 방사기 뒤에도 제공된다.

본 발명에 따른 장치를 사용하여 제조한 가죽은 적외선 방사로 처리한 그의 표면상의 코팅이, 예를 들어 곱게 버퍼링한 그레인 가죽 같이, 균일한 누벅(nubuck)과 유사한 톱니형 홈이 없는 외관을 가지며, 심지어 누벅 특유의 약간의 라이팅 효과(writing effect)도 가지고, 현미경으로 관측시, 내부 직경이 35 μm 미만인 매우 미세한 기공을 가진다는 것을 특징으로 한다. 현미경으로 25 배율로 관측시, 폐쇄된 기공은 밀접하게 모여있고, 잘 형성된 중공 미소구체로 이루어지며, 중공 미소구체의 쉘은 채색된 투명한 형태로 코팅의 색상을 가진다. 코팅이 예를 들어 파란색일 경우, 중공 미소구체의 쉘은 투명한 파란색이다.

이러한 가죽의 코팅은 바람직하게는 안료 및/또는 실리콘 유화액, 바람직하게는 고화된 플라스틱 분산액을 기준으로 2 중량% 초과의 고체 함량을 가지는 실리콘 분산액, 및 가교제를 함유한다. 이 경우, 추가 피니쉬 층을 생략할 수 있다.

그의 부드러움에 불구하고, 이러한 가죽은 루스-그레인되거나 또는 실질적으로 루스-그레인된다. 본 발명에 따른 장치를 사용하여 제조한 하부 코팅에 피니쉬 층을 적용할 경우, 압축이 고품질의 풀-그레인 아닐린 가죽의 외관을 가지는 많은 작은 주름을 형성하기 때문에 이 가죽은 최적의 외관을 가진다. 하부 코팅 표면의 누벅 유사 외관으로 인해, 이어서 적용되는 피니쉬 층을 또한 기계적으로 고정시킬 수 있다.

표면 상의 중공 미소구체의 형성 후, 가죽의 코팅을 매우 고운 연마지로 처리하여 발포체 구조를 가지는 코팅만 제거되고 본래의 그레인 층은 제거되지 않도록 할 수 있다.

중공 미소구체에 의해 주로 형성되는 폐쇄된 셀이 코팅 내에 존재하기 때문에, 이러한 가죽은 가죽을 금형에 넣고, 적절한 경우 금형 내에서 코트를 제공하는, 자동차 부품의 제조에 특히 적합하다.

본 발명은 도면을 참조로 보다 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 장치의 원리를 나타내고 도 2는 상기 장치의 실시예를 개략적으로 나타낸다.

압축 입자를 함유하고 예를 들어 따뜻한 공기에 의한 열 공급에 의해 고화된 수성 플라스틱 분산액(4)이, 그 자체로 공지된 방식 (상세히 나타내지는 않음)으로 예를 들어 분무 또는 롤-코팅에 의해, 바람직하게는 수송 방향(1)의 반대 방향으로 회전하는 코팅 롤에 의해 그 위에 적용된 가죽은 수송 방향(1)으로 회전하는 수송 장치(2) 위에 지지된다. 여기서, 수송 장치(2)는 편리하게는 거리를 두고 떨어져 있고 그 사이에 공간이 있는 다수의 병렬 폴리아미드 또는 폴리에스테르 필라멘트로 이루어진다. 상기 필라멘트는 도면에서 확대하여 나타내었다. 실제로는, 직경은 4 mm 미만이다.

가죽(3) 위에 존재하는 고화된 플라스틱 분산액(4) 위에 적외선 방사기(5)가 제공되고, 그의 광범위한 방사 표면(6)으로부터 파장이 0.7 μm 내지 100 μm인 적외선 방사가 고화된 플라스틱 분산액(4) 쪽으로 방출된다. 상기 방사에 의해, 중공 미소구체(7)가 고화된 플라스틱 분산액(4)이 제공된 가죽(3)의 통과 동안 매우 단시간 내에 압축 입자로부터 형성되어, 가죽의 특성에 불리한 영향 없이, 표면이 누벅과 유사하고 피막이 없는 발포체 코팅이 가죽 위에 형성된다. 중공 미소구체(7)는 보다 양호한 명료함을 위해 확대하여 나타내었다. 방사 표면(6)과 고화된 플라스틱 분산액(4)의 상부 사이의 거리는 45 mm 내지 220 mm이고, 30초 미만의 짧은 시간 내에 중공 미소구체(7)의 형성이 보장되도록 선택한다.

도 2에 따른 실시양태에서, 따뜻한 공기가 폴리아미드 또는 폴리에스테르 필라멘트 사이의 공간을 통해 가죽(3)의 아랫면에 공급될 수 있는 따뜻한 공기의 터널(9)도 또한 수송기(1)의 방향에서 관측시 적외선 방사기(5) 전에 제공된다. 따라서 가죽(3)에 적용되는 플라스틱 분산액(4)의 완전한 고화 및 대개 65℃ 내지 80℃로의 예열이, 압축 입자로부터 중공 미소구체(7)의 형성이 적외선 방사기(5)의 영역에서 일어나기 전에 일어난다.

Claims (12)

1. 발포제 함유 압축 입자를 포함하는 수성 플라스틱 분산액(4)을 가죽의 그레인 면(grain side)에 적용하고 고화되게 하고 열을 공급하여 압축 입자로부터 중공 미소구체(7)를 형성하며, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 파장이 0.7 μm 내지 100 μm인 적외선 방사에 노출시키는 것을 특징으로 하는, 코팅을 가죽의 그레인 면에 적용하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 파장이 2 μm 내지 10 μm인 암적외선(dark infrared) 방사에 노출시키는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 30초 미만의 기간 동안 적외선 방사에 노출시키는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 적외선 방사에 의해 90℃ 내지 115℃의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 코팅이 하부 코팅인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 가죽이 소가죽인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제3항에 있어서, 압축 입자를 함유하는 고화된 플라스틱 분산액(4)을 20초 미만의 기간 동안 적외선 방사에 노출시키는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 압축 입자가 있는 분산액 코팅이 고화된 것임을 특징으로 하는 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images