KR101448133B1 - 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101448133B1
KR101448133B1 KR1020140023231A KR20140023231A KR101448133B1 KR 101448133 B1 KR101448133 B1 KR 101448133B1 KR 1020140023231 A KR1020140023231 A KR 1020140023231A KR 20140023231 A KR20140023231 A KR 20140023231A KR 101448133 B1 KR101448133 B1 KR 101448133B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
skin
polyurethane
adhesive
fabric
weight
Prior art date
Application number
KR1020140023231A
Other languages
English (en)
Inventor
변종학
허지백
Original Assignee
(주)두올상사
허지백
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)두올상사, 허지백 filed Critical (주)두올상사
Priority to KR1020140023231A priority Critical patent/KR101448133B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101448133B1 publication Critical patent/KR101448133B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M17/00Producing multi-layer textile fabrics
    • D06M17/04Producing multi-layer textile fabrics by applying synthetic resins as adhesives
    • D06M17/10Polyurethanes polyurea
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06NWALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00Specially adapted uses
    • D06N2211/12Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/28Artificial leather

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 가구나 기타 인테리어 소재로 사용되는 인조피혁을 제조함에 있어서, 인체에 유해한 환경호로몬의 발생을 최소화한 친환경 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 극성 유기용매의 하나로 고분자화합물의 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와, 부틸알코올의 산화로 얻어지고 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스의 용제로 쓰이는 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%와, 색상을 창출하기 위한 안료 2~8중량%를 배합하여 스킨(skin) 소재를 얻는 스킨배합공정과;
상기 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%와, 희석제인 톨루엔(Toluene) 25~35중량%을 배합하여 접착제를 얻는 접착제 배합공정과;
종이에 폴리에틸렌(Poly Ethylene)을 코팅한 표면에 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)를 선택하여 이형지롤을 구비하는 이형지 선택공정과;
상기 이형지 선택공정에서 선택한 이형지의 다양한 음각무늬가 형성된 표면에 상기 스킨배합공정에서 얻어진 스킨을 0.1~0.3mm두께로 균일하게 도포하는 스킨도포공정과;
상기 스킨도포공정에서 음각무늬가 형성된 표면에 도포하여 스킨을 형성한 상태에서 110℃~120℃의 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)의 성분을 증발하여 날려보내고 안료를 배합하여 색상을 창출하는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 건조성형된 스킨을 형성하는 스킨성형건조공정과;
상기 스킨성형건조공정에서 건조성형된 스킨의 표면에 상기 접착제 배합공정에서 얻어진 접착제를 0.1~0.3mm두께로 균일하게 도포하는 접착제도포공정과;
상기 접착제도포공정에서 스킨의 표면에 도포한 접착제를 120℃~130℃의 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층을 형성하는 접착제건조공정과;
상기한 공정으로 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)의 표면에 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 성형된 스킨을 형성하고, 상기 스킨의 표면에 형성한 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층 위에 직포나 부직포로 된 원단을 덮어서 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 접합하도록 압착롤러로 압착하는 원단전사공정과;
상기 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서 롤 상태로 감아주는 원단롤링공정과;
상기 원단롤링공정에서 롤 상태로 감긴 상태에서 80℃~90℃로 유지하는 숙성챔버에서 12시간 숙성시켜서 잔여 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 완전히 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착제를 경화시킴으로써 원단과 스킨이 일체가 되도록 접합숙성시키는 숙성공정과;
상기 숙성공정에서 접착제가 완전히 경화되어 원단과 스킨이 일체로 된 상태에서 이형지를 스킨의 표면에서 분리하는 이형지분리공정;으로 이루어지는 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법으로, 직포나 부직포로 된 원단에; 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 톨루엔(Toluene), 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide), 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)를 배합하여 얻어진 접착제로; 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone), 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와 안료를 배합하여 얻어진 0.1~0.3mm 두께의 스킨;을 일체로 접합하여서 이루어지는 폴리우레탄 스킨 원단.

Description

폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법{A method of manufacturing the polyurethane skin fabric and the polyurethane skin fabric}
본 발명은 가구나 기타 인테리어 소재로 사용되는 인조피혁을 제조함에 있어서, 인체에 유해한 환경호로몬의 발생을 최소화한 친환경 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현대 과학 문명의 발달에 따라 기능성 고분자가 개발되고 이에 폴리우레탄을 이용하여 인조피혁을 개발하여 그 사용용도를 점차 늘리고 있는 실정이다.
종래에는 폴리우레탄의 경화 촉진제로 납 화합물(Pb-Octoates,Pb-Naphthanates)이나 주석화합물을 많이 사용하였는 바, 이들 경화 촉진제는 상온에서도 주제인 우레탄 프리폴리머와 폴리올 경화제 혼합물을 용이하게 우레탄 반응을 시켜 우수한 물리적 성능을 부여하는 역할과 함께 가격 또한 상대적 경제성이 좋은 장점이 있는 반면, 다양한 질병을 유발하는 환경 호르몬제이므로 사용에 많은 문제를 야기 시킨다.
그러나 카페트 및 기타 직물을 제조하는데 있어서 폴리우레탄을 도포하여 함유시키는 배면처리를 함으로써 직물에 벌크성과 강성을 주고, 파일섬유를 직물의 제 1 배면에 고착시키며 직물의 치수 안정성을 증가시키는 등 그 이용량이 점차 늘어나고 있는 실정이다.
이러한 폴리우레탄 배면물질의 사용은, 젠킨스(Jenkines)등의 미합중국 특허 제4,296,159호에 기술되어 있다.
직물의 배면처리에 사용되는 폴리우레탄-형성 조성물의 조성은 다음의 4가지 경쟁적 요소에 의해 결정된다.
첫째로 배면처리된 직물은 주름이 잡히거나 시간이 경과함에 따라 변형되는 경향이 최소이어야 하고, 둘째로 저장 및 사용시 직물이 그 자체 또는 다른 물질에 붙지 않도록 배면은 가능한한 점성(tack)이 없어야 하며, 셋째로 배면은 기재 직물에 강하게 접착되어야 하며, 네번째로 환경호르몬의 발생을 최소화하여야 한다.
열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane: TPU)은 분자내 우레탄 결합(-NHCOO-)의 반복단위를 가지는 중합체로서, 가열에 의하여 소성을 가지는 열가소성 플라스틱이고, 상온에서 고무와 같은 탄성을 가지는 탄성 중합체이다.
열가소성 폴리우레탄은 탄성력, 기계 물성, 진동 흡수성, 내마모성, 인열 강도, 내유성, 저온 특성 등이 우수하여 자동차 범퍼, 케이블 자켓, 합성 피혁 등에 널리 사용되고 있다.
열가소성 폴리우레탄은 배치식 또는 연속식 중합공정으로 제조될 수 있고, 산업적으로는 연속식 압출방법으로 많이 제조되고 있으며, 상기 방법은 출발 물질을 스크류 반응기에 계량 투입하고 축합반응을 수행한 후 균일한 과립형으로 전환시키는 방법이다(미국특허제3,642,964호).
폴리우레탄은 통상 경질 세그먼트와 연질 세그먼트로 구성되며, 경질 세그먼트(hard segment)로는 방향족 디이소시아네이트로서 가장 대표적으로 많이 사용되는 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate;TDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4`-diphenylmethane MDI)등이 있으며, 지방족 디이소시아네이트로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate; HDI), Hydrogenated MDI(H12MDI) 등이 사용되며, 기타 카보디이미드(carbodiimide)MDI등과 같은 변성MDI(modified MDI)와 스티렌(styrene) 혹은 SAN(styreneacrylonitrile)분산된 polymer polyol등이 제품으로 많이 나와 있다.
연질 세그먼트(soft segment)로는 폴리올을 사용하는데 폴리에스터 폴리올과 폴리에테르 폴리올이 있으며, 열가소성폴리우레탄에 사용되는 폴리올의 분자량은 대부분 1000~3000(g/mol)이고, 폴리에스터 폴리올은 아디핀산(adipic acid)과 에틸렌글리콜(ethyleneglycol;EG),디에틸렌글리콜(diethyleneglycol;DEG), 1,4-부틸렌글리콜 (butyleneglycol;BD) 등과 150℃이상에서 축합반응으로 제조되거나 카프로락톤(caprolactone) 개환(ring opening) 반응으로 제조된다.
열가소성 폴리우레탄 제조시 대부분 폴리에스터 폴리올을 사용하며 내마모성, 기계강도 등이 우수하나, 내수성, 내알카리성 등이 취약하다.
폴리에테르 폴리올은 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드와 에틸렌글리콜, 글리세롤과 함께 수산화칼륨(KOH) 촉매 등을 사용하여 고압, 저온 반응으로 제조한다.
폴리에테르 폴리올은 유연성(flexibility), 탄성력, 영구 압축 변형 등이 우수하므로 대부분 폴리우레탄 폼으로 제조되며, 제조된 폴리우레탄 폼은 자동차 시트(seat), 냉장고 단열재, 컨테이너 단열재, 건축 보온재 등에 널리 사용된다.
최근 염화비닐계수지(polyvinyl chloride; PVC)의 연소시 발생하는 환경 호르몬과 이에 따른 환경 규제 때문에 친환경 대체재로서 열가소성 폴리우레탄이 주목받고 있으며, PVC는 가소성과 내구성 등을 향상시키기 위한 첨가제로 열안정제, 활제, 가소제, UV안정제 등의 첨가제를 혼합한다.
그러나 첨가제 중에서 가소제로 주로 사용되고 있는 프탈레이트계 가소제는 인체 내에서 내분비계를 교란시키는 소위 환경 호르몬 물질로 알려져 있어서 그 사용이 제한되고 있다.
또한 납계, 주석 계통의 안정제나 UV안정제, 산화방지제로 사용되는 물질 역시 대부분 인체에 해로운 중금속이나 환경 호르몬 물질에 해당하므로 대체재 개발이 시급히 요청되고 있는 실정이다.
자동차계기판(instrumental panel), door trim panel, headlining 등의 표피제로서 PVC 혹은 PVC/ABS alloy가 압출 시트(sheet)나 카렌다 가공 시트(sheet)가 널리 사용되고 있으며, 최근 환경적 문제로 이를 열가소성 폴리우레탄으로 대체하는 특허들이 많이 나와 있다.
이러한 용도 확대에도 불구하고 폴리우레탄은 분자간 응집에너지(cohesive energy)와 극성이 높고 점착성이 강한 성질을 지니고 있어서 가공성과 생산성이 낮다는 문제점과, 열가소성 폴리우레탄은 방향족 디이소시아네트와 폴리에스터폴리올을 주로 사용하고 있기 때문에 가공성과 더불어 내후성(UV), 내열성, 내수성이 취약하다는 문제가 있다.
이에 지금까지 개발된 폴리우레탄에 대한 선행기술 특허문헌을 살펴보면 다음과 같다.
특허출원 제10-1987-0700424호(1987.05.15)는 (a) 분자당 평균 1.4 내지 1.95개의 하이드록실 그룹을 함유하는 비교적 고당량의 폴리올(이중 적어도 30%의 하이드록실 그룹이 제 1 하이드록실 그룹이다), 또는 분자당 적어도 평균 2.05개의 하이드록실 그룹을 함유하는 적어도 하나의 추가의 비교적 고당량의 폴리올(이중 적어도 30%의 하이드록실 그룹이 제 1 하이드록실 그룹이다)과 상기 폴리올과의 혼합물 함유하는 폴리올; (b) 분자당 약 2개의 활성 수소-함유잔기를 갖는 비교적 저당량의 화합물; (c) 폴리이소시아네이트; 및 (d) 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응을 위한 촉매량의 촉매를 함유(여기에서, 성분(a),(b) 및 (c)의 작용그룹 수 및 비율은 각 성분을 합한 것의 평균 작용그룹수가 1.97 내지 2.03이 되도록 하고, 조성물의 이소시아네이트 지수가 85 내지 125가 되도록 선택한다)하는 폴리우레탄-형성 조성물로 직물의 한쪽면을 코우팅(이배 코우팅중량이 1 내지 300ounce/yd2, 즉 0.03 내지 10.2kg/m2이 되도록 한다.)한 다음, 코우팅된 직물을, 폴리우레탄-형성 조성물이 점성이 없는 상태로 경화될 때까지, 50 내지 150℃로 가열함을 특징으로 하여, 폴리우레탄-배면처리된 직물을 제조하는 방법이다. 특허출원 제10-1999-0026805호(1999.07.05)는 결정화엔탈피가 70J/g 이하인 수평균분자량 1000∼5000의 폴리에스테르폴리올(A-1) 및 수평균분자량 500∼2500의 폴리에테르폴리올(A-2)로 주로 이루어진 폴리올조성물(A)로서, 내재 수산기 평균관능기수(f)가 2.006∼2.100인 폴리올조성물(A); 유기 디이소시아네이트(B); 및 사슬신장제(C)를 하기식: 1.00 b/(a+c) 1.10[식중 a는 폴리올조성물(A)중의 폴리올의 전체몰수, b는 유기 디이소시아네이트(B)의 몰수, c는 사슬신장제(C)의 몰수를 나타낸다]을 만족하는 비율로 반응시켜 수득한 열가소성 폴리우레탄과 이를 함유하는 탄성섬유 및 열가소성 폴리우레탄을 용융방사하는 폴리우레탄 탄성섬유의 제조방법에 관한 것이다. 특허출원 제10-2006-0096222호(2006.09.29)는 열가소성 폴리우레탄의 아크릴-비닐계 개질제, 그 제조방법 및 그 개질제를 포함하는 열가소성 폴리우레탄에 관한 것으로서, 본 발명의 개질제는 아크릴레이트계 단량체, 비닐계 단량체 및 가교성 단량체를 함유하는 아크릴-비닐계 고무성 코어; 및 상기 코어를 둘러싸며, 아크릴레이트계 단량체, 비닐아로마틱계 단량체 및 비닐시아나드계 단량체를 함유하는 경성 쉘을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 개질제는 종전에 폴리우레탄에 소량의 ABS 등의 충격보강제를 사용한 것에 비하여 열가소성 폴리우레탄의 점착성, 가공성, 내후성, 내열성 및 내수성을 개선하며 최대 30%까지 증량하는 효과가 있다. 특허출원 제10-2008-0137159호(2008.12.30)는 다양한 구현예들은 전기방사법에 의한 신축성 폴리우레탄 부직포의 제조방법 및 그에 의해서제조되는 신축성 폴리우레탄 부직포에 관한 것으로, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 방사 혼합물을 준비하는 단계; 상기 방사혼합물을 용융시켜 열가소성 폴리우레탄 용융액을 준비하는 단계; 및 상기 폴리우레탄 용융액을 방사구금과 콜렉터 사이에 전압이 인가된 상태 하에서 전기방사하여 폴리우레탄 나노섬유층을 형성함으로써 박막화하는 단계를 포함하고, 상기 열가소성 폴리우레탄 용융액 준비 단계가 용융액의 온도를 120~350℃로 유지하고 용융액의 점도를 40 내지 40,000 cp의 범위로 유지하는 과정을 포함하는 것이다. 특허출원 제10-2009-0015089호(2009.02.24)는 친환경 폴리우레탄 바인더 조성물, 이로 제조된 폴리우레탄 바인더 칩 및 폴리우레탄 포장재에 관한 것으로서, 본 발명에 다른 친환경 폴리우레탄 바인더 조성물은 (ⅰ) Free NCO 함량이 3.5~6.5%인 우레탄 프레 폴리머 주제 100중량부에 대하여, (ⅱ) 무기필러 및 안료를 포함하며, 폴리올 경화제 100중량부 대비 비스므스 화합물의 금속환산량이 0.1~3.0중량부가 되도록 비스므스 화합물이 첨가된 폴리올 경화제 100~300중량부가 혼합되어 있는 것이다. 특허출원 제10-2009-0081961호(2009.09.01)는 N/P 분할사를 원단으로 사용함으로써 PU 시트를 전자제품 보호용 케이스로 사용할 때 전자제품의 표면에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 또한 습식 가공방법으로 만들어진 PU 시트의 장점(케이스의 표면이 매끄럽지 않고 소정의 마찰력을 가질 수 있도록 하는 장점)을 그대로 구현함으로써 전자제품이 바닥으로 떨어져 파손되는 것을 방지할 수 있는 엔/피 분할사를 이용한 폴리우레탄 시트의 제조방법을 구현하고자 한다. 특허출원 제10-2011-7003457호(2009.07.28)는 환경 부하 저감에 기여하고, 또한 차량용 시트 쿠션 등의 쿠션재로서, 고반발성, 적절한 경도 및 우수한 내구성을 균형있게 달성하는 폴리우레탄 폼을 얻기 위한 조성물에 적합한 폴리에스터 폴리올, 바람직하게는 식물 유래의 폴리에스터 폴리올을 제공하는 것으로, 하이드록실기가가 15 내지 100mgKOH/g인 폴리에스터 폴리올은, 하이드록실기 함유 지방산 및 하이드록실기 함유 지방산 에스터로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 원료와, 평균 작용기 수가 3 초과 8 이하인 다가 알코올의 축합에 의해 얻어지고, 상기 원료 중에, 하이드록실기 함유 지방산 및 하이드록실기 함유 지방산 에스터를 합계로 90 내지 100질량% 포함하는 것이다. 특허출원 제10-2012-0004004호(2012.01.12)는 탄소수 2 내지 10의 폴리카르복실산의 잔기, 에틸렌 글리콜의 잔기, 및 1,4-부탄디올의 잔기를 1:0.3 내지 0.7: 0.3 내지 0.7의 몰비로 포함하는 폴리에스테르 폴리올; 사슬 연장제; 및 폴리이소시아네이트화합물 간의 반응물을 포함하는 폴리우레탄 수지, 이러한 폴리우레탄 수지의 제조 방법, 상기 폴리우레탄 수지를 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물 및 상기 상기 폴리우레탄 수지를 이용하여 제조되는 폴리우레탄 지지 패드에 관한 것이다
본 발명은 상기한 지금까지의 인조피혁을 비롯한 폴리우레탄 섬유에서 환경호르몬이나 기타 인체에 유해성분이 많이 검출되어 사용자의 건강을 위협하였는바, 이와 같은 문제점을 해결하여 인체에 유해한 환경호르몬의 발생을 최소화하는 등 친환경적인 인체에 무해한 폴리우레탄 스킨 원단을 생산 공급함으로써 소비자를 보호하도록 함에 그 목적을 둔 것이다.
폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 석유화학 제품으로부터 얻어지고, 인체에 무해하며 우수한 탄성과 강도를 가지므로 건축자재, 포장재, 생활 소품 등으로 광범위하게 사용되는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 극성 유기용매의 하나로 각종 화학반응의 용매로 이용되며, 특히 고분자화합물인 폴리아크릴로나이트릴의 뛰어난 용제(溶劑)로 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와, 부틸알코올의 산화로 얻어지고 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스 등의 용제로 쓰이는 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%와, 색상을 창출하기 위한 안료 2~8중량%를 배합하여 스킨(skin) 소재를 얻는 스킨배합공정과;
상기 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%와, 벤젠의 메틸 치환체로 물에는 녹지 않지만 에탄올에테르벤젠 등 대부분의 유기 용매와는 혼합되고 용제용 외에 크레졸, 벤조산 등의 합성에 사용되며 탈메틸 반응에 의한 벤젠 제조에 쓰여지는 희석제인 톨루엔(Toluene) 25~35중량%을 배합하여 접착제를 얻는 접착제 배합공정과;
종이에 폴리에틸렌(Poly Ethylene)을 코팅한 표면에 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)를 선택하여 이형지롤을 구비하는 이형지 선택공정과;
상기 이형지 선택공정에서 선택한 이형지의 다양한 음각무늬가 형성된 표면에 상기 스킨배합공정에서 얻어진 스킨을 0.1~0.3mm두께로 균일하게 도포하는 스킨도포공정과;
상기 스킨도포공정에서 음각무늬가 형성된 표면에 도포하여 스킨을 형성한 상태에서 110℃~120℃의 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)의 성분을 증발하여 날려보내고 안료를 배합하여 색상을 창출하는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 건조성형된 스킨을 형성하는 스킨성형건조공정과;
상기 스킨성형건조공정에서 건조성형된 스킨의 표면에 상기 접착제 배합공정에서 얻어진 접착제를 0.1~0.3mm두께로 균일하게 도포하는 접착제도포공정과;
상기 접착제도포공정에서 스킨의 표면에 도포한 접착제를 120℃~130℃의 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층을 형성하는 접착제건조공정과;
상기한 공정으로 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)의 표면에 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 성형된 스킨을 형성하고, 상기 스킨의 표면에 형성한 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층 위에 직포나 부직포로 된 원단을 덮어서 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 접합하도록 압착롤러로 압착하는 원단전사공정과;
상기 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서 롤 상태로 감아주는 원단롤링공정과;
상기 원단롤링공정에서 롤 상태로 감긴 상태에서 80℃~90℃로 유지하는 숙성챔버에서 12시간 숙성시켜서 잔여 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 완전히 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착제를 경화시킴으로써 원단과 스킨이 일체가 되도록 접합숙성시키는 숙성공정과;
상기 숙성공정에서 접착제가 완전히 경화되어 원단과 스킨이 일체로 된 상태에서 이형지를 스킨의 표면에서 분리하는 이형지분리공정;으로 이루어지는 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법으로, 직포나 부직포로 된 원단에; 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 톨루엔(Toluene) 25~35중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%를 배합하여 얻어진 접착제로; 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와 안료 2~8중량%를 배합하여 얻어진 0.1~0.3mm 두께의 스킨;을 일체로 접합하여서 이루어지는 폴리우레탄 스킨 원단을 얻는다.
본 발명에 따른 친환경 폴리우레탄 바인더 조성물은 환경 호르몬 규제 물질인 중금속을 포함하지 않았고, 희석제를 완전히 날려보내 유해물질의 잔류를 최소화 함으로써 소비자를 보호하는 등 친환경적이면서도 각종 물리적 성질이 우수하다.
도1은 본 발명을 실시하는데 따른 공정예시도.
먼저 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명을 이루는 주요 물성에 대하여 알아보면 다음과 같다.
폴리우레탄(PU: Poly Urethane): 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 석유화학 제품으로부터 얻어지고, 인체에 무해하며 우수한 탄성과 강도를 가지므로 건축자재, 포장재, 생활 소품 등에 광범위하게 사용되는 고분자 물질이다.
다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide): 극성 유기용매의 하나로 각종 화학반응의 용매로 이용되며, 특히 고분자화합물인 폴리아크릴로나이트릴의 뛰어난 용제(溶劑)로 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 것으로, 화학식 C3H7NO이며, 무색 액체로 녹는점 61℃, 끓는점 153℃, 분자량 73.1으로, 순수한 것은 냄새가 없지만 품질이 떨어지는 것은 다이메틸아민의 불순물 때문에 종종 비린내가 나며, 물과 유기 액체 대부분과 섞일 수 있고, 폼산메틸과 다이메틸아민으로 합성하거나 다이메틸아민과 일산화탄소의 반응으로 합성하며, 강한 산과 강한 염기에서 안정하지 않으며 특히 높은 온도에서 폼산과 다이메틸아민으로 가수분해된다.
메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone): 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스 등의 용제로서, 화학식 CH3COC2H5인, 방향이 있는 액체로서 끓는점 79.6℃이고, 부틸알코올의 산화로 얻어진다.
톨루엔(Toluene): 접착제에 사용되는 희석제로, 1835년 천연 수지인 톨루발삼(Tolu balsam)에서 처음으로 얻었기 때문에 톨루엔이라는 이름이 붙었고, 후에 석탄의 건류(乾溜)생성물 속에도 함유되어 있다는 것을 알고 석탄을 건류하여 얻은 경유를 황산으로 씻은 다음 정류(精溜)하여 만들게 된 벤젠의 메틸 치환체이며, 분자식은 C6H5CH3이고, 특이한 냄새가 나는 무색 액체이며, 분자량 92.14, 녹는점 95℃, 끓는점 110.8℃, 비중 0.87(15)로서, 물에는 녹지 않지만 에탄올에테르벤젠 등 대부분의 유기 용매와는 임의의 비율로 혼합하며, 용제용 외에 크레졸, 벤조산 등의 합성에 사용되며 탈메틸 반응에 의한 벤젠 제조에 쓰여진다.
안료: 색소로써 폴리우레탄(PU: Poly Urethane)과 배합되어 다양한 색상을 연출한다.
이형지(R.P.: Release Paper): 종이 위에 폴리에칠렌(Poly Ethylene)을 코팅하여 다양한 음각무늬가 음각 되어 있으며, 이 음각무늬에 따라 완제품의 표면 무늬가 결정된다.
본 발명을 실시함에 있어서는, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 석유화학 제품으로부터 얻어지고, 인체에 무해하며 우수한 탄성과 강도를 가지므로 건축자재, 포장재, 생활 소품 등으로 광범위하게 사용되는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 극성 유기용매의 하나로 각종 화학반응의 용매로 이용되며, 특히 고분자화합물인 폴리아크릴로나이트릴의 뛰어난 용제(溶劑)로 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 부틸알코올의 산화로 얻어지고 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스 등의 용제로 쓰이는 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 색상을 창출하기 위한 안료를 배합하여 스킨(skin) 소재를 얻는 스킨배합공정과; 상기 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 벤젠의 메틸 치환체로 물에는 녹지 않지만 에탄올에테르벤젠 등 대부분의 유기 용매와는 혼합되고 용제용 외에 크레졸, 벤조산 등의 합성에 사용되며 탈메틸 반응에 의한 벤젠 제조에 쓰여지는 희석제인 톨루엔(Toluene)을 배합하여 접착제를 얻는 접착제 배합공정과; 종이에 코팅한 폴리에틸렌(Poly Ethylene)의 표면에 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)를 선택하여 이형지롤을 구비하는 이형지 선택공정과; 상기 이형지 선택공정에서 선택한 이형지의 다양한 음각무늬가 형성된 표면에, 상기 스킨배합공정에서 얻어진 스킨을 균일한 두께로 도포하는 스킨도포공정과; 상기 스킨도포공정에서 음각무늬가 형성된 표면에 도포하여 스킨을 형성한 상태에서 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)의 성분을 증발하여 날려보내고 안료와 배합하여 색상을 창출하는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 건조성형된 스킨을 형성하는 스킨성형건조공정과; 상기 스킨성형건조공정에서 건조성형된 스킨의 표면에 상기 접착제 배합공정에서 얻어진 접착제를 도포하는 접착제도포공정과; 상기 접착제도포공정에서 스킨의 표면에 도포한 접착제를 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층을 형성하는 접착제건조공정과; 상기한 공정으로 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)의 표면에 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 성형된 스킨을 형성하고, 상기 스킨의 표면에 형성한 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층 위에 직포나 부직포로 된 원단을 덮어서 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 접합하도록 압착롤러로 압착하는 원단전사공정과; 상기 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서 롤 상태로 감아주는 원단롤링공정과; 상기 원단롤링공정에서 롤 상태로 감긴 상태에서 숙성챔버에서 잔여 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 완전히 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착제를 경화시킴으로써 원단과 스킨이 일체가 되도록 접합숙성시키는 숙성공정과; 상기 숙성공정에서 접착제가 완전히 경화되어 원단과 스킨이 일체로 된 상태에서 이형지를 스킨의 표면에서 분리하는 이형지분리공정;으로 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법이 이루어진다.
여기서, 상기 스킨 배합공정에서, 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와 안료 2~8중량%를 배합하여 조성하며, 상기 접착제 배합공정에서, 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 톨루엔(Toluene) 25~35중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%를 배합하여 조성한다.
이때, 상기 원단롤링공정에서, 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서, 상기 원단의 표면과 이형지 사이에 한지를 끼워서 감아주면 더욱 효과적이다.
또한, 상기 스킨도포공정에서 스킨의 두께를 0.1~0.3mm로 하며, 상기 스킨성형건조공정에서 건조온도를 110℃~120℃로 유지하며, 상기 접착제도포공정에서 접착제의 두께를 0.1~0.3mm로 하며, 상기 접착제도포공정에서 접착제를 0.1~0.3mm 두께로 도포하며, 상기 접착제건조공정에서 건조온도를 120℃~140℃로 유지하며, 상기 숙성공정에서 숙성온도를 80℃~90℃로 유지하며 12시간 숙성하도록 한다.
상기한 방법을 실시하여, 직포나 부직포로 된 원단에; 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 톨루엔(Toluene) 25~35중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%를 배합하여 얻어진 접착제로; 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)45~55중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)20~30중량%와 안료 2~8중량%를 배합하여 얻어진 0.1~0.3mm 두께의 스킨;을 일체로 접합하여서 이루어짐을 특징으로 하는 폴리우레탄 스킨 원단을 얻게 된다.
상기한 본 발명의 실시예를 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
스킨배합공정;
폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 석유화학 제품으로부터 얻어지고, 인체에 무해하며 우수한 탄성과 강도를 가지므로 건축자재, 포장재, 생활 소품 등으로 광범위하게 사용되는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 극성 유기용매의 하나로 각종 화학반응의 용매로 이용되며, 특히 고분자화합물인 폴리아크릴로나이트릴의 뛰어난 용제(溶劑)로 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 부틸알코올의 산화로 얻어지고 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스 등의 용제로 쓰이는 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)와, 색상을 창출하기 위한 안료를 배합하여 스킨(skin) 소재를 얻는다.
이때 배합비는 상기 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%와, 안료 2~8중량%를 배합하는 것으로, 본 발명인이 많은 실험으로 얻어낸 결과에 따른 가장 적합한 배합비는, 폴리우레탄(Poly Urethane) 20중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 25중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 50중량%와, 안료 5중량%를 배합하는 것이다.
접착제배합공정;
상기 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)과, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)와, 벤젠의 메틸 치환체로 물에는 녹지 않지만 에탄올에테르벤젠 등 대부분의 유기 용매와는 혼합되고 용제용 외에 크레졸, 벤조산 등의 합성에 사용되며 탈메틸 반응에 의한 벤젠 제조에 쓰여지는 희석제인 톨루엔(Toluene)을 배합하여 끈적끈적한 상태의 접착제를 얻는다.
이때 배합비는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%와, 희석제인 톨루엔(Toluene) 25~35중량%을 배합하는 것으로, 본 발명인이 많은 실험으로 얻어낸 결과에 따른 가장 적합한 배합비는, 폴리우레탄(Poly Urethane) 50중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 10중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 10중량%와, 희석제인 톨루엔(Toluene) 30중량%을 배합하는 것이다.
이형지선택공정;
종이에 폴리에틸렌(Poly Ethylene)을 코팅한 표면에 스킨의 표면에 형성하고자 하는 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)를 선택하여 이형지롤을 구비한다.
이때 이형지의 표면에 형성된 음각무늬는 완성된 스킨의 표면에 양각무늬로 나타날 것인바, 그 무늬형상 또한 다양한 것으로, 특별히 구애받지 않을 것이다.
또한 이때 사용되는 이형지는 스킨의 크기를 결정할 것인바, 본 발명인이 실시한 결과로는 폭은 1,700mm이고 길이는 1000m~2000m가 가장 적당하다.
스킨도포공정;
상기 이형지 선택공정에서 선택한 이형지의 다양한 음각무늬가 형성된 표면에, 상기 스킨배합공정에서 얻어진 스킨을 균일한 두께로 도포한다.
이때 스킨의 두께는 0.1~0.3mm로 하는 것이 바람직하나, 본 발명인이 실시한 결과로는 0.15~0.2mm의 두께로 균일하게 도포하는 것이 가장 이상적이었다.
상기한 이형지 표면에 스킨도포공정을 수행함에 있어서는, 이형지의 폭방향의 양측에 칸막이를 형성하여 스킨이 외부로 흘러나가지 못하게 한 다음 이형지를 이송하면서 스킨을 연속적으로 부어주고 나이프를 원하는 두께로 맞추어 스킨의 표면을 고르도록 함으로써 균일한 두께로 스킨을 음각무늬가 형성된 이형지표면에 도포한다.
스킨성형건조공정;
상기 스킨도포공정에서 음각무늬가 형성된 이형지표면에 균일한 두께로 스킨을 도포하여 형성한 상태에서 건조챔버를 통과시켜서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)의 성분을 증발하여 날려보내고 안료를 배합하여 색상을 창출하는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 건조성형된 스킨을 형성한다.
이때 상기 건조챔버의 온도는 100℃~140℃로 유지하는 것이 바람직하나 가장 이상적인 온도는 110℃~120℃이다.
접착제도포공정;
상기 스킨성형건조공정에서 건조성형된 스킨의 표면에 상기 접착제 배합공정에서 얻어진 접착제를 균일한 두께로 도포한다.
이때 접착제의 두께는 스킨의 두께와 동일하게 하는 것으로 0.1~0.3mm로 하는 것이 바람직하나, 본 발명인이 실시한 결과로는 0.15~0.2mm의 두께로 균일하게 도포하는 것이 가장 이상적이었다.
상기한 스킨의 표면에 접착제도포공정을 수행함에 있어서는, 이형지의 폭방향의 양측에 칸막이를 형성하여 접착제가 외부로 흘러나가지 못하게 한 다음 이형지에 성형된 스킨을 이송하면서 접착제를 연속적으로 부어주고 나이프를 원하는 두께로 맞추어 접착제의 표면을 고르도록 함으로써 균일한 두께로 접착제를 스킨의 표면에 도포한다.
접착제건조공정;
상기 접착제도포공정에서 스킨의 표면에 도포한 접착제를 건조챔버를 통과시키면서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 성분을 완전히 증발시켜서 날려보내고, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층을 형성한다.
이때 상기 건조챔버의 온도는 100℃~140℃로 유지하는 것이 바람직하나 가장 이상적인 온도는 120℃~130℃이다.
원단전사공정;
상기한 공정으로 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)의 표면에 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 성형된 스킨을 형성하고, 상기 스킨의 표면에 형성한 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층 위에 직포나 부직포로 된 원단을 덮어서 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 접합하도록 적어도 한 쌍 이상의 압착롤러로 압착한다.
이때 사용되는 직포는 직물로서 스킨과 일체로 접합성형되어 제품의 질을 결정하게 되므로 원가에 구애되지 않는 한 좋은 원단을 사용한다.
원단롤링공정;
상기 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서 롤 상태로 감아준다.
여기서 상기 원단의 표면과 이형지 사이에 한지를 끼워서 감아주거나 원단을 1겹 더 끼워서 감아주면 접착제의 경화에 시간이 절감되는 것은 물론, 접착에 함유하고 있는 유해성분이 빠지는 것을 촉진하여 보다 안정된 제품을 얻을 수 있다.
숙성공정;
상기 원단롤링공정에서 롤 상태로 감긴 상태에서 숙성챔버에서 숙성시켜서 잔여 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 성분을 완전히 증발하여 날려보내는 것은 물론, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분도 완전히 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착제를 경화시킴으로써 원단과 스킨이 일체로 접합되도록 접합숙성시킨다.
이때 숙성챔버의 온도는 100℃ 이하를 유지하는 것이 바람직하며, 가장 이상적인 숙성온도는 80℃~90℃로 12시간 이상 숙성하는 것이 바람직하다.
여기서도 상기 원단롤링공정에서 원단의 표면과 이형지 사이에 한지를 끼워서 감아주거나 원단을 1겹 더 끼워서 감아주면 접착제의 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 성분과, 희석제인 톨루엔(Toluene) 성분이 상기한 한지나 원단을 타고 외부로 방출되어 완전히 날아가게 된다.
따라서 상기 원단의 표면과 이형지 사이에 끼워서 감아주는 원단은 발수성이 좋은 메시망으로 제직하면 더욱 효과적일 것이다.
또한 상기 한지를 대신하여 일반적인 종이를 끼워서 감더라도 그 효과는 무시할 수 없다 할 것이다.
이형지분리공정;
상기 숙성공정에서 접착제가 완전히 경화되어 원단과 스킨이 일체로 된 상태에서 이형지를 스킨의 표면에서 분리하여 스킨 원단만을 검사와 함께 감아서 출고 준비를 한다.
상기한 실시공정에 따른 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법으로, 직포나 부직포로 된 원단에; 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 톨루엔(Toluene) 25~35중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%를 배합하여 얻어진 접착제로; 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와 안료 2~8중량%를 배합하여 얻어진 0.1~0.3mm 두께의 스킨;을 일체로 접합하여서 이루어지는 폴리우레탄 스킨 원단을 완성한다.
상기한 본 발명은 스킨 원단을 생산함에 있어서 잔여 환경호로몬을 최소화 하여 소비자를 보호하도록 하여 건축자재, 포장재, 생활 소품 등에 즉시 실시할 수있는 등 산업상 이용가치가 대단하다 할 것이다.

Claims (6)

  1. 석유화학 제품인 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌으로부터 얻어지고, 인체에 무해하며 우수한 탄성과 강도를 가지므로 건축자재, 포장재, 생활 소품으로 광범위하게 사용되는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 15~25중량%와, 극성 유기용매의 하나로 각종 화학반응의 용매로 이용되며, 고분자화합물인 폴리아크릴로나이트릴의 뛰어난 용제(溶劑)로 합성섬유의 방사용제(紡絲溶劑)로 이용되는 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 20~30중량%와, 부틸알코올의 산화로 얻어지고 니트로셀룰로오스, 비닐 수지, 질산셀룰로오스의 용제로 쓰이는 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 45~55중량%와, 색상을 창출하기 위한 안료2~8중량%를 배합하여 스킨(skin) 소재를 얻는 스킨배합공정과;
    상기 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane) 55중량%와, 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide) 5~15중량%와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone) 5~15중량%와, 벤젠의 메틸 치환체로 물에는 녹지 않지만 에탄올에테르벤젠이나 유기 용매와는 혼합되고 용제용 외에 크레졸, 벤조산의 합성에 사용되며 탈메틸 반응에 의한 벤젠 제조에 쓰여지는 희석제인 톨루엔(Toluene) 25~35중량%를 배합하여 접착제를 얻는 접착제 배합공정과;
    종이에 코팅한 폴리에틸렌(Poly Ethylene)의 표면에 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)를 선택하여 이형지롤을 구비하는 이형지 선택공정과;
    상기 이형지 선택공정에서 선택한 이형지의 다양한 음각무늬가 형성된 표면에, 상기 스킨배합공정에서 얻어진 스킨을 균일한 두께로 도포하는 스킨도포공정과;
    상기 스킨도포공정에서 음각무늬가 형성된 표면에 도포하여 스킨을 형성한 상태에서 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)의 성분을 증발하여 날려보내고 안료와 배합하여 색상을 창출하는 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 건조 성형 된 스킨을 형성하는 스킨성형건조공정과;
    상기 스킨성형건조공정에서 건조성형된 스킨의 표면에 상기 접착제 배합공정에서 얻어진 접착제를 도포하는 접착제도포공정과;
    상기 접착제도포공정에서 스킨의 표면에 도포한 접착제를 건조챔버에서 희석제인 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층을 형성하는 접착제건조공정과;
    상기한 공정으로 다양한 음각무늬를 형성한 이형지(Release Paper)의 표면에 고분자 물질인 폴리우레탄(Poly Urethane)만으로 성형된 스킨을 형성하고, 상기 스킨의 표면에 형성한 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층 위에 직포나 부직포로 된 원단을 덮어서 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 접합하도록 압착롤러로 압착하는 원단전사공정과;
    상기 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서 롤 상태로 감아주는 원단롤링공정과;
    상기 원단롤링공정에서 롤 상태로 감긴 상태에서 숙성챔버에서 잔여 다이메틸폼아마이드(D.M.F : Dimethyl Formamide)와, 메틸에틸케톤(M.E.K:methyl ethyl ketone)과, 희석제인 톨루엔(Toluene)의 성분을 증발하여 날려보내서 끈적끈적한 상태의 폴리우레탄(Poly Urethane)접착제를 경화시킴으로써 원단과 스킨이 일체가 되도록 접합숙성시키는 숙성공정과;
    상기 숙성공정에서 접착제가 경화되어 원단과 스킨이 일체로 된 상태에서 이형지를 스킨의 표면에서 분리하는 이형지분리공정;으로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원단롤링공정에서, 원단전사공정에서 스킨의 표면에 형성한 폴리우레탄(Poly Urethane)접착층의 폴리우레탄접착제가 상기 원단에 일체로 침투하여 스킨과 원단이 일체로 접합한 상태에서, 상기 원단의 표면과 이형지 사이에 한지를 끼워서 감아주는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스킨도포공정에서 스킨의 두께를 0.1~0.3mm로 하며, 상기 스킨성형건조공정에서 건조온도를 110℃~120℃로 유지하며, 상기 접착제도포공정에서 접착제의 두께를 0.1~0.3mm로 하며, 상기 접착제도포공정에서 접착제를 0.1~0.3mm 두께로 도포하며, 상기 접착제건조공정에서 건조온도를 120℃~140℃로 유지하며, 상기 숙성공정에서 숙성온도를 80℃~90℃로 유지하며 12시간 숙성하도록 함을 특징으로 하는 폴리우레탄 스킨 원단 제조방법.
  6. 삭제
KR1020140023231A 2014-02-27 2014-02-27 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법 KR101448133B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140023231A KR101448133B1 (ko) 2014-02-27 2014-02-27 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140023231A KR101448133B1 (ko) 2014-02-27 2014-02-27 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101448133B1 true KR101448133B1 (ko) 2014-10-07

Family

ID=51996842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140023231A KR101448133B1 (ko) 2014-02-27 2014-02-27 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101448133B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599399B1 (ko) * 2015-02-23 2016-03-03 (주)두올상사 친환경 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법
KR101970598B1 (ko) 2018-06-15 2019-05-17 (주) 정산인터내셔널 폴리에스테르-에테르 블록공중합체의 원사를 이용한 투명성이 강화된 원단 및 그 제조방법
KR102083631B1 (ko) 2018-08-22 2020-03-02 주식회사 제일화성 열합지가 가능한 합성피혁 필름의 제조방법 및 그 필름
KR20200110932A (ko) * 2019-03-18 2020-09-28 주식회사 가야 양면테이프 및 이의 제조방법
CN116523925A (zh) * 2023-07-05 2023-08-01 江苏三纳科技材料有限公司 一种聚氨酯生产异常识别方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100270167B1 (ko) * 1998-09-15 2000-10-16 이영하 시트용 합성피혁의 제조방법
KR100723908B1 (ko) * 2006-05-15 2007-05-31 (주)대우인터내셔널 핫멜트 접착제가 도포된 무늬전이용 pet 필름의제조방법과 이에 따른 pet 필름 및 이를 이용한인공피혁의 제조방법과 이에 따른 인공피혁
KR20120004004A (ko) * 2010-07-06 2012-01-12 염인철 수직형 분쇄기
KR101248276B1 (ko) 2011-11-08 2013-03-27 박희대 스크랩을 이용한 재생 합성피혁 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100270167B1 (ko) * 1998-09-15 2000-10-16 이영하 시트용 합성피혁의 제조방법
KR100723908B1 (ko) * 2006-05-15 2007-05-31 (주)대우인터내셔널 핫멜트 접착제가 도포된 무늬전이용 pet 필름의제조방법과 이에 따른 pet 필름 및 이를 이용한인공피혁의 제조방법과 이에 따른 인공피혁
KR20120004004A (ko) * 2010-07-06 2012-01-12 염인철 수직형 분쇄기
KR101248276B1 (ko) 2011-11-08 2013-03-27 박희대 스크랩을 이용한 재생 합성피혁 및 그 제조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599399B1 (ko) * 2015-02-23 2016-03-03 (주)두올상사 친환경 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법
KR101970598B1 (ko) 2018-06-15 2019-05-17 (주) 정산인터내셔널 폴리에스테르-에테르 블록공중합체의 원사를 이용한 투명성이 강화된 원단 및 그 제조방법
WO2019240321A1 (ko) 2018-06-15 2019-12-19 (주)정산인터내셔널 폴리에스테르-에테르 블록공중합체의 원사를 이용한 투명성이 강화된 원단 및 그 제조방법
US11781266B2 (en) 2018-06-15 2023-10-10 Jeongsan International Co., Ltd. Transparency-enhanced fabric using polyester-ether block copolymer yarn, and manufacturing method therefor
KR102083631B1 (ko) 2018-08-22 2020-03-02 주식회사 제일화성 열합지가 가능한 합성피혁 필름의 제조방법 및 그 필름
KR20200110932A (ko) * 2019-03-18 2020-09-28 주식회사 가야 양면테이프 및 이의 제조방법
KR102176530B1 (ko) * 2019-03-18 2020-11-09 주식회사 가야 양면테이프 및 이의 제조방법
CN116523925A (zh) * 2023-07-05 2023-08-01 江苏三纳科技材料有限公司 一种聚氨酯生产异常识别方法
CN116523925B (zh) * 2023-07-05 2023-10-20 江苏三纳科技材料有限公司 一种聚氨酯生产异常识别方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101448133B1 (ko) 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법
US10005926B2 (en) Sewing-free hot melt adhesive TPU leather and preparation method thereof
JP4168205B2 (ja) 皮革様シート
KR101418485B1 (ko) 이산화탄소를 원료로 하는 고분자 수지 조성물 및 이로부터 제조된 친환경 장식재
TWI659836B (zh) 具有聚胺甲酸酯塗層之聚胺甲酸酯珠發泡體
KR0184268B1 (ko) 폴리우레탄층을 포함하는 적층물
KR101719489B1 (ko) 폴리우레탄 및 이의 제조 방법, 마스터 배치, 잉크용 바인더, 잉크 조성물, 성형용 열가소성 중합체 조성물, 성형체, 복합 성형체 및 이의 제조 방법
JP4050438B2 (ja) 表面被覆を施したポリオレフィン系樹脂成形品
JP2004043810A (ja) 熱可塑性重合体組成物
CN103437195A (zh) 一种免车缝的热熔胶tpu-pu皮革及其制备方法
KR20180045544A (ko) 자동차 내장재용 인조 피혁 및 이의 제조 방법
JPWO2011105595A1 (ja) 透湿防水布帛
CN103571364A (zh) 一种热熔胶加贴tpu发泡薄膜
KR20180078057A (ko) 크래쉬 패드용 인조피혁 및 이를 포함하는 크래쉬 패드
KR101306611B1 (ko) 진공성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조방법
TWI783025B (zh) 聚胺基甲酸酯熱熔接著劑、使用其之積層體及積層體之製造方法
KR100985513B1 (ko) 엠보성형이 우수한 용액형 폴리우레탄 수지 조성물 및 그 제조방법
JP6385933B2 (ja) 合成皮革およびその製造方法
CN1359965A (zh) 聚氨酯多孔质体及其制造方法
CN111108245B (zh) 合成皮革的制造方法
WO2022191102A1 (ja) 硬化性組成物及び合成皮革
KR101599399B1 (ko) 친환경 폴리우레탄 스킨 원단 및 그 제조방법
JP2011241528A (ja) 合成皮革
JP2016211129A (ja) 皮革様シート,その製造方法及び皮革様シートの修復方法
KR20100001723A (ko) 진공성형용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170725

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180725

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190708

Year of fee payment: 6