KR101593694B1 - 인공피혁 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 이루어진 인공피혁에 있어서, 상기 인공피혁은 염료에 의해 염색되어 있고, 그 내부에 UV 흡수제 및 UV 안정제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁, 및 그 제조방법에 관한 것으로서,
본 발명은 인공피혁 내부에 UV흡수제 및 UV안정제를 포함하고 있기 때문에, UV에 의해서 인공피혁의 색상이 변색되어 제품의 품위가 떨어지는 문제가 해소된다. 특히, UV흡수제를 염색공정 중에 인공피혁 내부로 침투시킨 경우 이후의 환원세정 공정 중에 UV흡수제가 인공피혁으로부터 이탈될 수 있는데, 본 발명의 경우 환원세정 공정 이후에 인공피혁 내부에 UV안정제를 침투시키기 때문에 비록 UV흡수제가 인공피혁으로부터 이탈된다 하더라도 UV에 의한 변색 방지효과를 용이하게 구현할 수 있게 된다.
인공피혁, 내광 특성

Description

인공피혁 및 그 제조방법{Artificial leather and method for manufacturing the same}
본 발명은 인공피혁에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고내광(高耐光) 특성을 구비한 인공피혁에 관한 것이다.
인공피혁은 극세섬유가 3차원적으로 교락되어 형성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 이루어진 것으로서, 천연피혁과 유사하게 부드러운 질감 및 독특한 외관을 갖고 있어, 신발, 의류, 장갑, 잡화, 가구, 및 자동차 내장재 등과 같은 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.
이와 같은 인공피혁은 사용되는 용도에 따라 유연성, 표면의 품위 특성, 내마모성, 내광 특성, 신도 특성 등에서 보다 향상된 고기능성이 요구되고 있다.
인공피혁에 요구되는 고기능성 중에서 고내광(高耐光) 특성은 광에 노출될 경우 인공피혁 고유의 색상이 쉽게 변색되지 않는 특성으로서, 자동차 내장재와 같이 광에 노출되는 시간이 긴 제품에 적용될 경우에 특히 요구되는 특성이다.
그러나, 현재까지 장시간에 걸쳐 광에 노출되는 제품에 적용되는 인공피혁에 있어서, 원하는 내광 특성을 구비하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 내광 특성이 증진된 인공피혁 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 이루어진 인공피혁에 있어서, 상기 인공피혁은 염료에 의해 염색되어 있고, 그 내부에 UV 흡수제 및 UV 안정제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁을 제공한다.
상기 UV 흡수제는 트리아진계 UV 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 UV 안정제는 설퍼네이티드 벤조트리아졸 유도체, 비스아조메틴(bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스(complex), 또는 그들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 염료는 아조계 분산염료, 복소환아조계 분산염료, 안트라퀴논계 분산염료, 축합계 분산염료, 퀴놀린계 분산염료, 쿠말린계 분산염료, 아미노케톤계 분산염료, 및 디에스테르형 분산염료 중 어느 하나 이상의 분산염료로 이루어질 수 있다.
상기 인공피혁은 MS 300-32 4.14.1법에 의한 일광견뢰도가 3급 이상이다.
본 발명은 또한, 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침된 인공 피혁을 제조하는 공정; 상기 인공피혁에 UV 흡수제를 침투시키는 공정; 및 상기 인공피혁에 UV 안정제를 침투시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법을 제공한다.
상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정은 상기 인공피혁을 염색하는 공정 중에 수행할 수 있으며, 이때, 상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정은, UV 흡수제, 분산염료, pH조정제 및 분산제가 포함된 염액의 온도를 100 ~ 135℃로 유지한 상태에서 20 ~ 60분 동안 수행할 수 있다.
상기 인공피혁을 염색하는 공정 이후에 상기 인공피혁을 환원세정하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은 상기 환원세정한 인공피혁을 세정하는 공정 중에 수행할 수 있으며, 이때, 상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은, UV 안정제 및 산이 포함된 세정액의 온도를 60 ~ 100℃로 유지한 상태에서 10 ~ 40분 동안 수행할 수 있다.
상기 인공피혁을 염색하는 공정 이후에 상기 인공피혁을 환원세정하고 환원세정한 인공피혁을 세정하는 공정을 추가로 포함하고, 상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은 상기 세정한 인공피혁을 패딩처리 하는 공정 중에 수행할 수 있으며, 이때, 상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은, UV 안정제 및 산이 포함된 패딩액에 상기 인공피혁을 침지시켜 패딩한 후 100 ~ 150℃온도에서 5 ~ 15분 동안 건조하는 공정으로 이루어질 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 인공피혁 내부에 UV흡수제 및 UV안정제를 포함하고 있기 때문에, UV에 의해서 인공피혁의 색상이 변색되어 제품의 품위가 떨어지는 문제가 해소된다. 특히, UV흡수제를 염색공정 중에 인공피혁 내부로 침투시킨 경우 이후의 환원세정 공정 중에 UV흡수제가 인공피혁으로부터 이탈될 수 있는데, 본 발명의 경우 환원세정 공정 이후에 인공피혁 내부에 UV안정제를 침투시키기 때문에 비록 UV흡수제가 인공피혁으로부터 이탈된다 하더라도 UV에 의한 변색 방지효과를 용이하게 구현할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
1. 인공피혁 및 그 제조방법
본 발명에 따른 인공피혁은 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 있고, 염료로 염색되어 있으며, UV흡수제 및 UV안정제를 포함하여 이루어진다.
상기 부직포는 분산염료에 의한 염색이 가능한 나일론 또는 폴리에스테르 등으로 이루어질 수 있고, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리옥시에틸렌 벤조에이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리비닐알코올, 폴리트리에틸렌 테레프탈레이트, 아세테이트 등을 들 수 있다. 상기 부직포를 구성하는 극세섬유의 단사 섬도는 0.001 ~ 6 데니어, 바람직하게는 0.01 ~ 3 데니어 범위이고, 극세섬유의 총 섬도는 10 ~ 340 데니어 범위인 것이, 인공피혁의 촉감 및 염색성 증진을 위해 바람직하지만, 반드시 그 에 한정되는 것은 아니다.
상기 고분자 탄성체는 폴리우레탄 또는 폴리우레아 등을 이용할 수 있고, 구체적으로는 폴리카보네이트디올계, 폴리에스테르디올계 또는 폴리에테르디올계 단독이나 또는 이들을 조합하여 이용할 수 있으나, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 고분자 탄성체는 쉽게 늘어나는 특성을 갖기 때문에, 고분자 탄성체의 함량을 증가시킬 경우 인공피혁의 신도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 고분자 탄성체의 함량이 너무 커질 경우 성형시 과도하게 늘어나 주름이 발생할 수 있다. 따라서, 신도 특성을 고려하여 고분자 탄성체의 함량을 조절할 필요가 있으며, 자동차 내장재에 적용될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공피혁에서는, 상기 고분자 탄성체가 20 ~ 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고분자 탄성체가 20중량% 미만으로 포함될 경우 신도가 낮아 성형 공정이 용이하지 않고, 상기 고분자 탄성체가 40중량%를 초과하여 포함될 경우 성형시 인공피혁에 주름이 발생할 수 있다.
상기 염료로는 분산염료를 사용할 수 있고, 상기 분산염료로는 아조계 분산염료, 복소환아조계 분산염료, 안트라퀴논계 분산염료, 축합계 분산염료, 퀴놀린계 분산염료, 쿠말린계 분산염료, 아미노케톤계 분산염료, 또는 디에스테르형 분산염료 등을 이용할 수 있지만, 내광 특성이 상대적으로 우수한 안트라퀴논계 분산염료 등과 같은 비(非)아조계 분산염료를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 안트라퀴논계 분산염료로는 C.I. Disperse Blue 56를 들 수 있고, 상기 퀴놀린계 분산염료로는 C.I. Disperse Yellow 54 또는 C.I. Disperse Yellow 64를 들 수 있고, 상기 쿠말린계 분산염료로는 C.I. Disperse Yellow 82를 들 수 있고, 상기 아미노케톤계 분산염료로는 C.I. Disperse Yellow 58를 들 수 있다.
상기 UV흡수제로는 트리아진계, 벤조페논계, 또는 벤조트리아졸계 UV흡수제를 이용할 수 있는데, 내광 특성이 우수하고 포깅(fogging) 특성이 우수한 트리아진계 UV흡수제가 바람직하다.
상기 UV흡수제로 이용되는 트리아진계 UV흡수제의 예로는, 2, 4, 6-(트리페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2, 4, 6-트리(2-히드록시-4-옥틸 옥시 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2(2-히드록시-4-헥실 옥시 페닐)-4, 6-비스 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2(2-히드록시-4-옥틸 옥시 페닐)-4, 6-비스(2, 4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-(2 ,4-디히드록시 페닐)-4, 6-비스(2, 4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2, 4-비스(2-히드록시-4-프로필-옥시 페닐)-6-(2, 4-디메틸 페닐)-1 ,3 ,5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-옥틸 옥시 페닐)-4, 6-비스(4메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-도데실 옥시 페닐)-4, 6-비스(2, 4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-트리데실 옥시 페닐)-4, 6-비스(2 ,4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-부틸옥시프로필옥시)-페닐]-4, 6-비스(2 ,4-디메틸)-1, 3, 5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-옥틸 옥시 프로필 옥시 옥틸 옥시 프로필 옥시)-페닐]-4, 6-비스(2, 4-디메틸)-1, 3, 5-트리아진, 2-[4-(도데실 옥시/트리데실 옥시-2-히드록시 프로폭시)-2-히드록시 페닐]-4, 6-비스(2 ,4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-[2-히드록시-4-(2-히드록시-3-도데실 옥시 프로폭시)-페닐]-4, 6-비스(2, 4-디메틸-페닐)-1, 3, 5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-헥실 옥시) 페닐-4, 6-디페닐-1, 3, 5-트리아진, 2-(2-히드록시-4-메톡시 페 닐)-4, 6-디페닐-1, 3, 5-트리아진, 2, 4, 6-트리스[2-히드록시-4-(3-부톡시-2-히드록시 프로폭시) 페닐]-1, 3, 5-트리아진, 2-(2-히드록시-페닐)-4-(4-메톡시 페닐)-6-페닐-1, 3, 5-트리아진 및 2-{2-히드록시-4-[3-(2-에틸 헥실-1-옥시)-2-히드록시 프로필 옥시-페닐}-4 , 6-비스(2, 4-디메틸 페닐)-1, 3, 5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 UV 안정제는 설퍼네이티드 벤조트리아졸 유도체, 비스아조메틴(bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스(complex), 또는 그들의 혼합물을 이용할 수 있다. 이와 같은 UV 안정제는 230 ~ 295nm 범위의 최대흡수파장 범위를 가질 수 있다.
상기 UV 안정제로 이용되는 설퍼네이티드 벤조트리아졸 유도체로는, 2-(2'-히드록시 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2'히드록시-5-메틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3', 5'-디-t-부틸 페닐)-5-크로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시- 3'-s e c.-부틸-5'-메틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-옥틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-[(2'-히드록시-3', 5'-(디-t-부틸) 페닐]벤조트리아졸, 2-[(2'-히드록시-3', 5'-(디-t-아밀) 페닐 벤조트리아졸, 2-[(2'-히드록시-3', 5'-디-(a,a-디메틸 벤질) 페닐] 벤조트리아졸, 2-(3'-t-부틸-2'-히드록시-5'-메틸 페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3', 5'-디-t-부틸)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-5'-(1, 1, 3, 3-테트라 메틸 부틸) 벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-4'-옥틸 옥시 페닐) 벤조트리아졸, 및 2-(2'-히드록시-3', 5'-디-t-아밀-페닐) 벤조트리아졸을 들 수 있다.
상기 UV 안정제로 이용되는 비스아조메틴(bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스(complex)의 예로는, 하기 화학식 1 및 화학식 2와 같은 화합물을 들 수 있다.
Figure 112009067690348-pat00001
상기 화학식 1에서, R1은 알킬기이고, R2는 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기 또는 -CONR6R7이고, R3는 수소, 알킬기 또는 아미노기이고, R4는 알킬기 또는 아릴기이고, R5는 아로마틱 고리 또는 헤테로사이클릭 고리이고, R6는 수소 또는 알킬기이고, R7은 수소, 알킬기, 아로마틱 고리 또는 헤테로사이클릭 고리이고, n은 1 내지 3이다.
Figure 112009067690348-pat00002
상기 화학식 2에서, R1은 수소, 알킬기 또는 아미노기이고, R2는 알킬기 또는 아릴기이고, R3는 아로마틱 고리 또는 헤테로사이클릭 고리이고, R4는 아로마틱 고리 또는 헤테로사이클릭 고리이고, n은 1 내지 3이다.
이상과 같은 UV흡수제 및 UV안정제를 포함하여 이루어진 본 발명에 따른 인공피혁은, 현대 자동차 주식회사의 일광견뢰도 평가 기준인 MS 300-32 4.14.1법 (시험기: ATLAS Ci-4000 weather-O-meter, 블랙 판넬온도 89℃±3℃, 광량: 66 W/m2, 조사량: 84MJ/m2, 조내습도: 50% ±5% RH)으로 측정하였을 때, 일광견뢰도 등급이 3급 이상이다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공피혁의 제조방법을 설명하면 하기와 같다. 이하에서는 각각의 구성물질 등에 있어서 전술한 부분과 중복되는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침된 인공피혁을 제조한다.
상기 인공피혁은 복합방사공정을 통해 해도(海島)형 섬유를 제조하고 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하고 부직포에 고분자 탄성체를 함침시킨 후 해성분를 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 통해 제조할 수 있다.
또한, 상기 인공피혁은 복합방사공정을 통해 해도(海島)형 섬유를 제조하고 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하고 부직포에서 해성분을 제거하여 섬유를 극세화한 후 극세화된 부직포에 고분자 탄성체를 함침하는 공정을 통해 제조할 수도 있다.
또한, 상기 인공피혁은 방사공정을 통해 극세섬유를 바로 제조하고 극세섬유를 이용하여 부직포를 제조한 후 부직포에 고분자 탄성체를 함침하는 공정을 통해 제조할 수도 있다.
상기 해도형 섬유를 제조하는 공정은, 용제에 용해되어 용출되는 해(海)성분의 제1 폴리머와 용제에 용해되지 않고 잔존하는 도(島)성분의 제2 폴리머를 이용하여 복합방사하는 공정을 포함한다. 상기 해성분의 제1 폴리머로는, 공중합 폴리에스테르, 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 알칼리 용제에 대한 용해성이 우수한 공중합 폴리에스테르로 이루어진다. 상기 도성분의 제2 폴리머로는, 알칼리 용제에 용해되지 않고 분산염료에 의한 염색이 가능한 나일론 또는 폴리에스테르 등으로 이루어질 수 있고, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리옥시에틸렌 벤조에이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리비닐알코올, 폴리트리에틸렌 테레프탈레이트, 아세테이트 등을 들 수 있다.
상기 부직포를 제조하는 공정은, 스테이플 상태의 해도형 섬유를 카딩(carding) 공정 및 크로스래핑(cross lapping) 공정을 통해 웹(Web)을 형성하는 공정 및 상기 형성한 웹을 니들 펀치 또는 워터젯 펀치하는 공정을 포함한다. 다만, 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 필라멘트 상태의 해도형 섬유를 스판 본딩(span bonding) 공정을 통해 웹(Web)을 형성한 후 니들펀치 또는 워터젯펀치 등을 이용하여 부직포를 제조할 수도 있다.
상기 고분자 탄성체를 함침하는 공정은 고분자 탄성체 용액을 제조한 후, 제조한 고분자 탄성체 용액에 상기 부직포를 침지시키는 공정을 포함한다. 상기 고분자 탄성체 용액은 디메틸포름아마이드(DMF)와 같은 유기 용매에 폴리우레탄을 용해 시키거나 물 용매에 폴리우레탄을 분산시켜 제조할 수 있다. 다만, 고분자 탄성체를 용매에 용해 또는 분산시키지 않고, 실리콘 고분자 탄성체를 직접 이용할 수도 있다. 상기 부직포를 상기 고분자 탄성체 용액에 침지시키기 전에, 상기 부직포를 폴리비닐알코올 수용액으로 패딩처리하여 형태를 안정화시킬 수 있다.
상기 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정은 가성 소다 수용액과 같은 알칼리 용제를 이용하여 해성분인 제1폴리머를 용출시키는 공정을 포함한다.
다음, 상기 제조한 인공피혁에 UV 흡수제를 침투시킨다.
상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정은 상기 인공피혁을 염색하는 공정 중에 수행할 수 있으며, 구체적으로는, UV 흡수제가 혼합된 염료를 이용하여 인공피혁을 염색하는 공정을 통해 상기 인공피혁에 UV 흡수제를 침투시킬 수 있다.
상기 인공피혁의 염색 공정은 물에 UV흡수제 및 염료를 첨가한 염액을 이용하여 수행할 수 있다.
이때, 상기 염액의 온도는 100 ~ 135℃로 유지하고, 상기 염색 공정은 20 ~ 60분 동안 수행할 수 있다. 상기 염액의 온도가 100℃ 미만이거나 상기 염색 공정을 20분 미만으로 수행할 경우에는 염료 및 UV흡수제의 침투가 원활치 않을 수 있고, 상기 염액의 온도가 135℃를 초과하거나 상기 염색 공정을 60분 초과하여 수행할 경우에는 비용이 증가되고 인공피혁에 포함된 고분자 탄성체가 변성될 수 있다.
상기 염료로는 아조계 분산염료, 복소환아조계 분산염료, 안트라퀴논계 분산염료, 축합계 분산염료, 퀴놀린계 분산염료, 쿠말린계 분산염료, 아미노케톤계 분산염료, 또는 디에스테르형 분산염료 등과 같은 분산염료를 이용할 수 있다.
상기 UV흡수제로는 트리아진계, 벤조페논계, 또는 벤조트리아졸계 UV흡수제를 이용할 수 있는데, 트리아진계 UV흡수제가 바람직하다.
상기 UV흡수제는 4~8% o.w.f.로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, o.w.f.는 "on the weight of fiber"의 약어로서 본 명세서에는 "극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침된 인공피혁의 중량 대비 첨가물의 중량"을 의미한다.
상기 UV흡수제는 염액에 포함된 상태에서 소정량이 인공피혁 내부로 침투하게 되고, 이후 공정(예로서, 환원세정 공정)에서 특히 고분자 탄성체에 침투된 UV흡수제가 상당량 이탈하게 되므로, 그와 같은 점들을 고려하여 함유량을 상기와 같이 4~8% o.w.f.로 조절하는 것이다. 결국, 상기 UV흡수제가 4% o.w.f.미만으로 첨가될 경우에는 최종 제품인 인공피혁에서 원하는 내광 특성을 얻지 못할 수 있고, 상기 UV흡수제가 8% o.w.f.를 초과하여 첨가될 경우에는 내광 특성이 증진되는 효과에 비하여 가격 상승 비율이 증가되어 경제성이 떨어질 수 있다.
이상과 같이, UV흡수제 및 염료 이외에, 상기 염액에는 pH조정제 또는 분산제가 추가로 포함될 수 있다. 상기 pH조정제는 아세트산 등을 이용할 수 있고, 상기 pH조정제를 첨가할 경우 상기 염액의 pH를 4~5로 조정할 수 있다. 상기 분산제는 β-나프탈린술폰산포름알데히드 축합체와 같은 알킬 나프탈린계 또는 다가 알코올 지방산 에스테르의 폴리알킬렌옥사이드 부가물과 그의 황산화물을 이용할 수 있다.
다음, 상기 염색한 인공피혁을 환원세정액으로 환원세정한다.
상기 환원세정액은 수산화나트륨(sodium hydroxide) 또는 차아황산나트 륨(sodium hydrosulfite)을 이용할 수 있다.
다음, 상기 환원세정한 인공피혁에 UV 안정제를 침투시킨다.
전술한 공정에서 인공피혁에 UV흡수제를 첨가하였기 때문에, 최종 인공피혁 제품은 UV에 의한 변색이 어느 정도 방지된다. 그러나, 첨가된 UV흡수제는 전술한 환원세정공정 중에 인공피혁, 특히 고분자 탄성체로부터 이탈될 수 있고, 그 경우 원하는 내광 특성을 구현하지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 환원세정 이후 인공피혁에 UV 안정제를 추가로 침투시켜, UV에 의한 변색 방지를 극대화시키도록 한 것이며, 이와 같은 UV 안정제는 주로 인공피혁의 고분자 탄성체 내부로 침투하게 된다.
상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은 상기 환원세정한 인공피혁을 세정하는 공정 중에 수행할 수 있으며, 구체적으로는 UV 안정제가 혼합된 세정액을 이용하여 인공피혁을 세정하는 공정을 통해 상기 인공피혁에 UV 안정제를 침투시킬 수 있다.
이와 같이 UV안정제가 혼합된 세정액을 이용할 경우, 상기 세정액은 전술한 환원세정에 의해 알칼리화된 인공피혁을 중화시킴과 더불어 상기 UV 안정제의 침투효과를 증진시키기 위해서 아세트산과 같은 산을 포함할 수 있으며, 이때, 0.5중량%의 산용액을 이용할 수 있다. 또한, UV안정제가 혼합된 세정액을 이용할 경우에는 60 ~ 100℃에서 10 ~ 40분간 세정공정을 수행할 수 있다.
또한, UV안정제가 혼합된 세정액을 이용할 경우, 상기 UV 안정제는 0.1 ~ 3% o.w.f.로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 세정액에 혼합된 UV 안정제는 상당량이 인공피혁, 특히, 고분자 탄성체 내부로 침투하지만 침투하지 않고 세정액에 잔존할 수도 있기 때문에 이와 같은 점을 고려하여 상기와 같이 0.1 ~ 3% o.w.f.로 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 결국, 상기 UV 안정제가 0.1% o.w.f.미만으로 포함될 경우에는 최종 제품인 인공피혁에서 원하는 내광 특성을 얻지 못할 수 있고, 상기 UV 안정제가 3% o.w.f.를 초과하여 포함될 경우에는 내광 특성이 증진되는 효과에 비하여 가격 상승 비율이 증가되어 경제성이 떨어질 수 있다.
한편, 상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은 인공피혁에 대한 세정 공정 이후에 수행할 수도 있으며, 구체적으로는 상기 환원세정한 인공피혁을 세정액으로 세정하고, 그 이후에, UV 안정제가 혼합된 패딩액을 이용하여 패딩 공정을 통해 상기 인공피혁에 UV 안정제를 침투시킬 수도 있다.
여기서 패딩 공정이라 함은 시료를 패딩액에 침지시킨 후 패더에서 스퀴징(squeezing)하고 이어서 고온에서 건조하는 연속 공정을 의미한다.
본 발명에서는 습식 픽업(wet-pick up)이 50~150%가 되도록 패딩할 수 있다. 이때, 상기 습식 픽업은 "(패딩후 원단 무게 - 패딩전 원단 무게)÷패딩전 원단 무게"를 의미한다.
이와 같이 UV안정제가 혼합된 패딩액을 이용할 경우, 상기 세정공정은 물 또는 산용액을 이용할 수 있고, 상기 패딩액은 아세트산과 같은 산을 포함할 수 있으며, 이때, 0.5중량%의 산용액을 이용할 수 있다. 또한, UV안정제가 혼합된 패딩액을 이용할 경우에는 상기 패딩액에 상기 인공피혁을 침지시켜 패딩(패더에서 스퀴징)한 후 100 ~ 150℃온도에서 5 ~ 15분 동안 건조하는 공정을 수행할 수 있다.
또한, UV안정제가 혼합된 패딩액을 이용할 경우, 상기 UV 안정제는 0.5 ~ 3 중량%(패딩액 대비 중량비)로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 UV안정제를 포함하고 있는 패딩액은 패더에서 상당량이 스퀴징되기 때문에 이와 같은 점을 고려하여 상기 UV안정제의 함량을 0.5 ~ 3중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 결국, 상기 UV 안정제가 0.5중량% 미만으로 포함될 경우에는 최종 제품인 인공피혁에서 원하는 내광 특성을 얻지 못할 수 있고, 상기 UV 안정제가 3중량%를 초과하여 포함될 경우에는 내광 특성이 증진되는 효과에 비하여 가격 상승 비율이 증가되어 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 UV 안정제는 설퍼네이티드 벤조트리아졸 유도체, 비스아조메틴(bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스(complex), 또는 그들의 혼합물을 이용할 수 있다.
2. 실시예 및 비교예
실시예 1
단사섬도가 0.15 데니아인 폴리에스테르 초극세사로 구성된 부직포에 폴리우레탄 탄성체가 30중량% 함침된 인공피혁을 제조한 후, 아래 염색조건으로 염색하였다.
<염색조건>
1) 염료: 적색 분산염료 (안트라퀴논계) 2.26 % o.w.f.
청색 분산염료 (안트라퀴논계) 1.64 % o.w.f.
황색 분산염료 (안트라귀논 계) 3.12% o.w.f.
2) UV 흡수제: UV-Fast P (트리아진 유도체 by Huntsman사) 6% o.w.f.
3) 분산제: 비이온 지방산 에스테르 1g/l
4) 아세트산: 1g/l
5) 욕비(첨가물 중량:용매 중량): 1:30
6) 염색온도 및 시간: 120℃ 및 60분
상기 염색을 완료한 후, 염색기에서 염색 잔액을 배출하고, 염색기에 다시 물을 공급한 후 80℃ 및 20분간 환원세정조건(차아황산나트륨: 4g/l, 수산화나트륨 2g/l, 욕비 1:30)하에서 환원세정을 수행하였다.
상기 환원세정을 완료한 후, 아래 세정조건으로 세정하였다.
<세정조건>
1) UV 안정제:
설퍼네이티드 벤조트리아졸 (sulphonated benzotriazole) 유도체(Huntsman사의 UV-Fast W LIQ) 0.5% o.w.f
비스아조메틴 (Bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스 (Copper complex)(Clariants사의 Fadex PA Liquid) 0.5% o.w.f
2) 아세트산 0.5 g/l
3) 욕비 : 1:30
4) 세정 온도 및 시간: 80℃ 및 20분
상기 세정을 완료한 후, 130℃에서 10분간 건조하여 인공피혁의 제조를 완료하였다.
실시예 2~ 6
전술한 실시예 1에서, 세정공정 시에 세정조건 중 UV안정제의 함량을 표 1과 같은 변경한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 인공피혁의 제조를 완료하였다.
실시예 7
전술한 실시예 1에서, 세정공정 시에 UV 안정제를 첨가하지 않고, 그 대신 세정공정 이후 아래와 같은 패딩 조건으로 패딩 공정을 수행한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 인공피혁의 제조를 완료하였다.
<패딩조건>
1) UV 안정제:
설퍼네이티드 벤조트리아졸 (sulphonated benzotriazole) 유도체(Huntsman사의 UV-Fast W LIQ) 0.5중량%(패딩액 대비 중량비)
비스아조메틴 (Bisazomethine) 유도체의 구리 콤플렉스 (Copper complex)(Clariants사의 Fadex PA Liquid) 0.5중량%(패딩액 대비 중량비)
2) 아세트산 0.5 g/l
3) 습식 픽업(wet pick up) 90%
습식 픽업= (패딩후 원단 무게 - 패딩전 원단 무게)÷패딩전 원단 무게
4) 건조 온도 및 시간: 130℃ 및 10분
실시예 8~ 12
전술한 실시예 7에서, 패딩공정 시에 패딩조건 중 UV안정제의 함량을 표 1과 같은 변경한 것을 제외하고, 전술한 실시예 7과 동일한 방법으로 인공피혁의 제조를 완료하였다.
비교예 1
전술한 실시예 1에서, 세정공정 시에 UV 안정제를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 인공피혁의 제조를 완료하였다.
비교예 2
전술한 실시예 1에서, 염색공정 시에 UV 흡수제를 첨가하지 않고 세정공정 시에 UV 안정제를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 인공피혁의 제조를 완료하였다.
이상과 같은, 실시예 및 비교예 들의 주요공정조건을 요약하면 하기 표 1과 같다.

염색공정
[UV흡수제]		 세정공정
[UV 안정제]		 패딩공정
[UV 안정제]
UV-Fast P
(% O.W.F.)		 UV-Fast W LIQ
(% O.W.F.)		 Fadex PA
(% O.W.F.)		 UV-Fast W LIQ
(중량%)		 Fadex PA
(중량%)
실시예 1 6 0.5 0.5 - -
실시예 2 6 1 0 - -
실시예 3 6 0 1 - -
실시예 4 6 1 1 - -
실시예 5 6 2 0 - -
실시예 6 6 0 2 - -
실시예 7 6 - - 0.5 0.5
실시예 8 6 - - 1 0
실시예 9 6 - - 0 1
실시예 10 6 - - 1 1
실시예 11 6 - - 2 0
실시예 12 6 - - 0 2
비교예 1 6 - - - -
비교예 2 - - - - -
3. 실험예
일광견뢰도
전술한 실시예 및 비교예에 따라 제조한 인공피혁에 대해서, 현대 자동차 주식회사의 평가 기준인 MS 300-32 4.14.1법에 의해 아래와 같이 실시하였고, 그레이 스케일(ISO 105 A02)을 사용하여 일광견뢰도 등급을 판정하였고, 그 결과는 하기 표2와 같다.
<MS 300-32 4.14.1법>
1) 시험기: ATLAS Ci-4000 weather-O-meter
2) 블랙 판넬온도: 89℃±3℃
3) 광량: 66 W/m2
4) 조사량: 84MJ/m2
5) 조내습도: 50% ±5% RH
일광견뢰도
실시예 1 3급
실시예 2 3급
실시예 3 3급
실시예 4 3급
실시예 5 3급
실시예 6 3급
실시예 7 3급
실시예 8 3급
실시예 9 3급
실시예 10 3급
실시예 11 3급
실시예 12 3급
비교예 1 2-3급
비교예 2 2급
일광견뢰도는 등급이 높을수록 우수하며, 상기 비교예 1의 '2-3급'은 2급과 3급의 중간 등급을 의미한다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침된 인공피혁을 제조하는 공정;
    UV 흡수제, 분산염료, pH 조정제 및 분산제가 포함된 염액으로 상기 인공피혁을 염색함으로써 상기 고분자 탄성체 내에 상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정;
    상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정 이후에 상기 인공피혁을 환원세정하는 공정; 및
    상기 환원세정된 인공피혁을 세정하면서 상기 고분자 탄성체 내에 UV 안정제를 침투시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정은, 상기 염액의 온도를 100 ~ 135℃로 유지한 상태에서 20 ~ 60분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 UV 안정제를 침투시키는 공정은, UV 안정제 및 산이 포함된 세정액의 온도를 60 ~ 100℃로 유지한 상태에서 10 ~ 40분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
  11. 극세섬유로 구성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침된 인공피혁을 제조하는 공정;
    UV 흡수제, 분산염료, pH 조정제 및 분산제가 포함된 염액으로 상기 인공피혁을 염색함으로써 상기 고분자 탄성체 내에 상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정;
    상기 UV 흡수제를 침투시키는 공정 이후에 상기 인공피혁을 환원세정하는 공정;
    상기 환원세정된 인공피혁을 세정하는 공정; 및
    상기 세정된 인공피혁을 패딩처리하면서 상기 고분자 탄성체 내에 UV 안정제를 침투시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패딩처리 공정은, 상기 UV 안정제 및 산이 포함된 패딩액에 상기 세정된 인공피혁을 침지시켜 패딩한 후 100 ~ 150℃ 온도에서 5 ~ 15분 동안 건조시킴으로써 수행되는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
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