KR101664492B1 - 피혁상 복합시트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 극세 섬유를 포함하는 부직포층에 고강도 섬유를 포함하는 직물 또는 편물 등과 같은 조직물층을 교락 결합하거나, 또는 극세 섬유와 고강도 섬유를 이용하여 부직포를 제조함으로써, 인장강도가 12g/d 이상이거나 테이버 마모 강도가 2,500회 이상이 되는 피혁상 복합시트를 얻을 수 있어, 마찰이 심한 스포츠 소재나, 극한작업이 요구되는 작업용 소재로 유용하게 적용될 수 있다.

Description

피혁상 복합시트 및 그 제조방법{Leather like composite sheet and method for manufacturing the same}
본 발명은 인공피혁에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인장강도 또는 마모강도가 우수하여 마찰이 심한 스포츠 소재나, 극한작업이 요구되는 작업용 소재로 유용한 인공피혁에 관한 것이다.
극세 섬유들이 3차원적으로 교락되어 있는 부직포로 이루어지거나, 또는 상기 부직포에 폴리우레탄 수지가 함침되어 이루어진 인공피혁은 천연피혁과 유사한 외관이나 부드러운 질감을 가지고 있어서, 의류용, 신발용, 가구용, 또는 차량용에 널리 사용되고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 인공피혁은 인장강도나 마모강도가 부족하여 모터싸이클용 스포츠 웨어, 카레이싱과 같은 고내구성 카시트 원단 또는 고온 작업용 장갑 등의 소재와 같은 고강도가 요구되는 제품에는 적용되고 있지 못한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 인공피혁에 고강도 섬유를 포함시킴으로써 스포츠 소재와 작업용 소재 등에 유용하게 적용될 수 있는 피혁상 복합시트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 굵기가 0.3 데니어 이하인 극세 섬유를 포함하여 이루어진 부직포층; 및 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유를 포함하여 이루어진 조직물층을 포함하여 이루어지고, 상기 부직포층에 포함된 극세 섬유와 상기 조직물층에 포함된 고강도 섬유는 서로 교락 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트를 제공한다.
상기 조직물층은 직물층, 편물층, 또는 직물과 편물의 복합층으로 이루어지며, 이때, 상기 직물 또는 편물을 구성하는 고강도 섬유는 필라멘트 원사 또는 스테이플 원사로 이루어지고, 상기 원사 다발의 굵기는 30 ~ 150 데니어이고, 상기 원사 다발의 꼬임수는 100 ~ 3000 꼬임/m이고, 상기 직물의 경사 및 위사 밀도는 각각 20본/인치 이상일 수 있다.
상기 조직물층의 중량은 30 ~ 200g/m2일 수 있다.
상기 부직포층과 조직물층 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50일 수 있다.
상기 피혁상 복합시트는 고분자 탄성체를 추가로 포함하여 이루어질 수 있고, 이때, 상기 부직포층과 상기 고분자 탄성체 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50일 수 있다.
본 발명은 또한, 굵기가 0.3 데니어 이하인 극세 섬유와 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유가 서로 교락 결합된 부직포를 포함하여 이루어진 피혁상 복합시트를 제공한다.
상기 극세 섬유와 고강도 섬유 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50일 수 있다.
상기 피혁상 복합시트는 직물층, 편물층, 또는 직물과 편물의 복합층으로 이루어진 조직물층을 추가로 포함하여 이루어지고, 상기 조직물층은 상기 부직포와 교락 결합될 수 있다.
상기 피혁상 복합시트는 고분자 탄성체를 추가로 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 부직포와 상기 고분자 탄성체 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50일 수 있다.
상기 피혁상 복합시트는 세로 방향 및 가로 방향의 인장강도가 각각 50 ~ 200kgf/50mm일 수 있다.
상기 피혁상 복합시트는 테이버 마모 강도가 2,500회 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유를 이용하여 직물 또는 편물을 포함하는 조직물을 제조하는 공정; 복합방사공정을 통해 해도형 섬유를 제조한 후 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하는 공정; 상기 부직포에 상기 조직물을 접합시키는 공정; 및 상기 부직포를 구성하는 해도성 섬유에서 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 포함하는 피혁상 복합시트의 제조방법을 제공한다.
상기 부직포를 제조하는 공정은, 카딩 공정 및 크로스래핑 공정을 통해 웹을 형성한 후 니들펀치하는 공정을 포함하고, 상기 조직물을 접합시키는 공정은 상기 니들펀치 공정을 통해 수행할 수 있다.
본 발명은 또한, 방사공정을 통해 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유를 제조하는 공정; 복합방사공정을 통해 해도형 섬유를 제조하는 공정; 상기 고강도 섬유 및 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하는 공정; 및 상기 부직포를 구성하는 해도성 섬유에서 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 포함하는 피혁상 복합시트의 제조방법을 제공한다.
상기 부직포 제조하는 공정은 상기 부직포에 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유로 이루어진 조직물을 접합시키는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 섬유를 극세화하는 공정 이전 또는 이후에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침시키는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 극세 섬유를 포함하는 부직포층에 고강도 섬유를 포함하는 직물 또는 편물 등과 같은 조직물층을 교락 결합하거나, 또는 극세 섬유와 고강도 섬유를 이용하여 부직포를 제조함으로써, 인장강도가 12g/d 이상이거나 테이버 마모 강도가 2,500회 이상이 되는 피혁상 복합시트를 얻을 수 있어, 마찰이 심한 스포츠 소재나, 극한작업이 요구되는 작업용 소재로 유용하게 적용될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트는, 극세 섬유를 포함하여 이루어진 부직포층과 고강도 섬유를 포함하여 이루어진 조직물층이 결합되어 이루어지고, 선택적으로 고분자 탄성체를 추가로 포함하여 이루어진다.
상기 부직포층은 극세 섬유, 바람직하게는 굵기가 0.3 데니어 이하인 극세 섬유로 이루어진다. 상기 극세 섬유의 굵기가 0.3 데니어를 초과할 경우에는 제조된 복합시트의 질감이 떨어질 수 있다. 상기 극세 섬유는 나일론 또는 폴리에스테르 원사로 이루어질 수 있고, 상기 폴리에스테르 원사의 구체적인 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등을 들 수 있다.
상기 조직물층은 고강도 섬유, 바람직하게는 인장강도가 12g/d 이상인 고강도 섬유로 이루어진다. 상기 고강도 섬유의 인장강도가 12g/d 미만일 경우에는 제조된 복합시트가 원하는 강도를 얻지 못하여 스포츠 소재 등에 부적합할 수 있다. 상기 고강도 섬유는 폴리올레핀계 원사, 아라미드계 원사, 폴리부틸렌옥사이드 원사, 폴리아크릴레이트 원사, 그라파이트계 원사로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 원사로 이루어질 수 있다.
상기 조직물층은 직물층, 편물층, 또는 직물과 편물의 복합층으로 이루어질 수 있다. 상기 직물 또는 편물을 구성하는 고강도 섬유는 장섬유인 필라멘트 원사 또는 단섬유인 스테이플 원사로 이루어질 수 있다. 상기 고강도 섬유를 구성하는 원사 다발(ex. 멀티 필라멘트)은 굵기가 30 ~ 150 데니어 범위인 것이 바람직하고, 상기 원사 다발의 꼬임수는 100 ~ 3000 꼬임/m 범위인 것이 바람직하다. 상기 굵기가 30 데니어 미만일 경우에는 복합시트의 강도가 떨어질 수 있고, 상기 굵기가 150 데니어를 초과할 경우에는 복합시트의 질감이 떨어질 수 있다. 또한, 상기 꼬임수가 100 꼬임/m 미만일 경우에는 원사 간의 집속력이 약해져 니들펀칭 시에 원사 파손의 우려가 있고 이로 말미암아 강도의 저하가 발생할 수 있고, 상기 꼬임수가 3000 꼬임/m를 초과할 경우에는 조직물층의 촉감이 지나치게 강해져서 제품의 부드러운 질감 및 착용감을 떨어뜨릴 우려가 있다. 또한, 상기 조직물층이 직물층으로 이루어진 경우, 상기 직물의 경사 및 위사 밀도는 각각 20본/인치 이상인 것이, 원하는 강도의 복합시트를 얻을 수 있어 바람직하다.
상기 부직포층과 상기 조직물층 사이의 결합은 상기 부직포층에 포함된 극세 섬유와 상기 조직물층에 포함된 고강도 섬유 사이의 교락 결합에 의해 달성되는데, 보다 구체적으로는, 상기 극세 섬유와 상기 고강도 섬유를 니들 펀칭 방법, 고속유체처리 방법, 또는 상기 두 개의 방법을 모두 적용하여 교락 결합할 수 있다.
상기 부직포층과 조직물층 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50인 것이 바람직하다. 상기 조직물층의 중량비가 10 미만일 경우에는 고강도 섬유의 함유율이 적어 원하는 강도의 복합시트를 얻을 수 없고, 상기 조직물층의 중량비가 50을 초과할 경우에는 극세 섬유의 함유율이 적어 원하는 질감 및 미감의 복합시트를 얻을 수 없게 될 수 있다. 특히, 상기 조직물층의 중량은 강도와 질감/미감 등을 고려하여 30 ~ 200g/m2범위인 것이 바람직하다.
상기 고분자 탄성체는 피혁상 복합시트에 선택적으로 포함되는 것으로서, 이와 같은 고분자 탄성체는 쉽게 늘어나는 특성이 있기 때문에 피혁상 복합시트의 신도 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 고분자 탄성체는 폴리우레탄계 수지, 폴리실리콘계 수지, 또는 그들은 혼합물을 이용할 수 있다.
상기 부직포층과 상기 고분자 탄성체 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50 범위가 바람직하다. 상기 고분자 탄성체의 중량비가 10 미만일 경우에는 신도 특성 향상효과를 얻지 못하고, 상기 고분자 탄성체의 중량비가 50을 초과할 경우에는 피혁상 복합시트의 강도가 떨어질 수 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트는 그 표면에 극세 섬유가 위치할 수 있고, 특히 상기 극세 섬유는 입모(立毛)되어 형성되어 복합시트의 질감 및 외관을 증진시킬 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트는 그 표면에 고분자 탄성체에 의한 피막이 형성될 수도 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트는 세로 방향 및 가로 방향의 인장강도가 각각 50 ~ 200kgf/50mm 범위로 최적화될 수 있다. 만약, 상기 인장강도가 50kgf/50mm 미만일 경우에는 스포츠 소재와 같은 고강도 용도에 적용하지 못할 수 있고, 200kgf/50mm를 초과할 경우에는 착용감이 떨어질 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트는 테이버(Taber) 마모 강도가 2,500회 이상이 된다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 방사공정을 통해 고강도 섬유를 제조한 후 고강도 섬유를 이용하여 직물 또는 편물을 제조한다.
다음, 복합방사공정을 통해 해도(海島)형 섬유를 제조한 후 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하되, 부직포 제조 중에 상기 직물 또는 편물을 접합시킨다.
일반적으로 부직포는 카딩(carding) 공정 및 크로스래핑(cross lapping) 공정을 통해 웹(Web)을 형성한 후 니들펀치 공정을 통해 제조하는데, 본 발명의 경우 상기 웹의 니들펀치 공정시 상기 직물 또는 상기 편물과 함께 니들펀치 공정을 수행하게 된다.
다음, 상기 해도형 섬유에서 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 피혁상 복합시트의 제조를 완성한다.
이 공정은 가성 소다 수용액과 같은 알칼리 용제를 이용하여 해성분을 용출시킴으로써 도성분만이 잔존하여 부직포를 구성하는 섬유를 극세화시키는 공정이다.
한편, 상기 고분자 탄성체가 포함된 피혁상 복합시트를 얻기 위해서는, 상기 섬유를 극세화하는 공정 이전에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침시키고, 그 후에 상기 섬유를 극세화하는 공정을 수행할 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 섬유를 극세화하는 공정 이후에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침하는 공정을 수행할 수도 있다.
또한, 얻어진 피혁상 복합시트에 대해서 기모처리를 함으로써 복합시트 표면의 극세 섬유가 입모(立毛)되도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트는, 극세 섬유와 고강도 섬유로 이루어진 부직포를 포함하여 이루어지고, 선택적으로 고분자 탄성체를 추가로 포함하여 이루어진다.
상기 극세 섬유는, 전술한 일 실시예와 동일하게, 굵기가 0.3 데니어 이하인 것이 바람직하고, 그 재료로는 나일론 또는 폴리에스테르 원사를 이용할 수 있다.
상기 고강도 섬유는, 전술한 일 실시예와 동일하게, 인장강도가 12g/d 이상인 것이 바람직하고, 폴리올레핀계 원사, 아라미드계 원사, 폴리부틸렌옥사이드 원사, 폴리아크릴레이트 원사, 그라파이트계 원사로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 원사를 이용할 수 있다.
상기 극세 섬유와 고강도 섬유는 서로 교락 결합되어 부직포를 구성하게 되며, 이때, 상기 극세 섬유와 고강도 섬유는 모두 단섬유인 스테이플 원사로 구성되어 부직포로 제조될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 극세 섬유와 고강도 섬유 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50인 것이 바람직하다. 상기 고강도 섬유의 중량비가 10 미만일 경우에는 원하는 강도의 복합시트를 얻을 수 없고, 상기 고강도 섬유의 중량비가 50을 초과할 경우에는 극세 섬유의 함유율이 적어 원하는 질감 및 미감의 피혁상 복합시트를 얻을 수 없게 될 수 있다.
상기 고분자 탄성체는, 전술한 일 실시예와 동일하게, 피혁상 복합시트에 선택적으로 포함되어 신도 특성을 향상시키는 것으로서, 폴리우레탄계 수지, 폴리실리콘계 수지, 또는 그들은 혼합물을 이용할 수 있다.
상기 부직포와 상기 고분자 탄성체 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50 범위가 바람직하다. 상기 고분자 탄성체의 중량비가 10 미만일 경우에는 신도 특성 향상효과를 얻지 못하고, 상기 고분자 탄성체의 중량비가 50을 초과할 경우에는 피혁상 복합시트의 강도가 떨어질 수 있다.
본 발명은 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트는, 상기 부직포와 교락 결합하는 조직물층을 추가로 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 조직물층은 직물층, 편물층, 또는 직물과 편물의 복합층으로 이루어질 수 있으며, 이와 같은 상기 조직물층은 전술한 일 실시예에서와 동일한 고강도 섬유로 이루어질 수 있다. 즉, 고강도 섬유를 구성하는 원사 다발은 굵기는 30 ~ 150 데니어 범위인 것이 바람직하고, 상기 원사의 꼬임수는 100 ~ 3000 꼬임/m 범위인 것이 바람직하고, 상 조직물층이 직물층으로 이루어진 경우, 상기 직물의 경사 및 위사 밀도는 각각 20본/인치 이상인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트도, 전술한 일 실시예와 동일하게, 그 표면에 입모되어 있는 극세 섬유가 위치할 수 있고, 또한, 그 표면에 고분자 탄성체에 의한 피막이 형성될 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트는 세로 방향 및 가로 방향의 인장강도가 각각 50 ~ 200kgf/50mm 범위로 최적화될 수 있고, 테이버(Taber) 마모 강도가 2,500회 이상이 된다.
이상 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 방사공정을 통해 고강도 섬유를 제조하고, 복합방사공정을 통해 해도(海島)형 섬유를 제조한다.
다음, 고강도 섬유 및 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조한다.
상기 부직포는 고강도 섬유 및 해도형 섬유를 이용하여 카딩(carding) 공정 및 크로스래핑(cross lapping) 공정을 통해 웹(Web)을 형성한 후 니들펀치 공정을 통해 제조한다.
다음, 상기 해도형 섬유에서 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 통해 본 발명의 다른 실시예에 따른 피혁상 복합시트의 제조를 완성한다.
한편, 전술한 일 실시예와 동일하게, 상기 고분자 탄성체가 포함된 피혁상 복합시트를 얻기 위해서는, 상기 섬유를 극세화하는 공정 이전에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침시키거나 또는 상기 섬유를 극세화하는 공정 이후에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침하는 공정을 수행한다.
또한, 부직포에 직물 또는 편물 등의 조직물층이 교락결합된 피혁상 복합시트를 얻기 위해서는, 고강도 섬유 및 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조하는 공정시, 보다 구체적으로는 상기 니들펀치 공정시 상기 직물 또는 편물을 접합시킨다.
본 발명의 명세서에 기술된 복합시트의 각종 물성은 하기와 같은 방법으로 측정한다.
섬유 굵기 및 섬도( 데니어 ) 측정
제조된 피혁상 복합시트의 단면 샘플을 취하여 골드 코팅과 같은 준비공정을 거치고 주사전자현미경[SEM] 분석장비를 통하여 일정한 배율로 피혁상 복합시트의 단면사진을 찍었다. 사진 상에 나타난 섬유 한가닥의 지름을 평가하여 실제값으로 환산한 후 다음과 같은 공식을 통하여 섬도를 구하였다.
섬도(데니어) = 9πD2ρ/4000
상기 식에서 π는 원주율 이고, D는 섬유 단면 지름(㎛) 이고, ρ는 섬유 밀도값(g/㎤) 이다. 섬유 밀도는 경험적으로 알려진 일반적인 값들을 취한다. 참고로, 나일론의 밀도는 1.14이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 밀도는 1.38이다.
인장강도 ( kgf /50㎜)
폭이 50㎜, 길이 250㎜의 시험 편을 세로, 가로의 방향에서 각각 5매씩 취한다. 덴시론식 또는 이것에 준하는 인장시험기에 시험 편의 윗부분을 물리고, 시험편이 똑바르게, 수직선과 일치하도록 적당한 초하중을 가하여, 크램프 간격을 150㎜로 한다. 여기서, 초하중은 부자연스러운 주름이나, 휘어짐을 펴기에 필요한 하중을 말하며, 특히 지정하지 않은 원단에 대해서는 1.96 N(200 gf)으로 한다.
200㎜/분의 속도로 인장하여, 절단에 요하는 하중(kgf/50㎜)을 측정하여, 세로,가로 각각 5편의 평균치로 인장강도를 나타내었다.
테이버 ( Taber ) 마모강도
ASTM 3884 방법에 따라 로터리 플랫폼 더블 헤드 (Rotary Platform Double Head) 방법으로 측정한다. 마모륜으로는 H-18을 사용하고, 하중은 500gf으로 하여 파열 개시점까지 마모횟수를 구하여 이를 테이버 마모강도라고 한다.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 CaCl2을 첨가한 중합용매 내에서 중합시켜 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 아라미드 장섬유를 제조하였다. 이때 장섬유의 굵기는 100데니어이고, 인장강도는 20g/d이며, 모노필라멘트의 굵기는 2.0데니어였다. 제조한 장섬유를 연사기를 이용하여 미터당 1,000회의 꼬임수를 준 후 정경빔을 만들어 직물 제조시 경사와 위사로 사용하였다. 이때, 경사 밀도 및 위사 밀도는 각각 60본/인치로 하여 직물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 70중량%를 도성분으로 하고, 공중합 폴리에스테르 30중량%를 해성분으로 하여 복합방사하여 해도형 섬유를 제조하였다. 제조한 해도형 섬유를 연신 및 크림프 커팅 공정을 거쳐 길이가 51mm이고, 단사섬도 2.5데니어이고, 모노필라멘트내 도성분 섬유의 수가 36개인 단섬유를 제조하였다.
상기 단섬유를 카딩공정과 크로스래핑 공정을 거쳐 웹을 형성하고 니들펀칭을 실시하여 부직포를 제조하는 공정시 상기의 직물과 접합시켜 복합 시트를 제조하였다.
이어서 상기 복합 시트를 10%의 가성소다 수용액에 100℃에서 연속적으로 처리하여 해성분인 공중합 폴리에스테르를 완전 제거하고 도성분 폴리에틸렌테레프탈레이트만으로 극세화시켰다. 이어서 조도 #240번 사포를 적용하여 버핑 가공하므로써 극세 섬유와 고강도 섬유의 일부를 절단시켜 일으켜세워 모우를 발현시켰다. 그 다음으로 견뢰도가 우수한 분산염료로 고압 래피드 염색기에서 염색한 후 환원세정하고 건조하였다. 이어서, 발수제 및 대전방지제 처리공정과 모미 유연공정을 거쳐 두께가 1mm인 스웨이드 타입의 피혁상 복합 시트를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 상기 극세화공정 이전에, 상기 직물과 접합시켜 제조한 복합시트를 10% 농도의 폴리비닐알코올 수용액으로 패딩 건조한 후, 폴리에테르 폴리에스테르 공중합 글리콜 타입의 폴리우레탄 탄성체를 디메틸포름아미드(DMF)에 희석하여 얻은 농도 15%의 함침용액에 상기 복합 시트를 디핑한 후, 디메틸포름아미드(DMF) 20% 수용액 속에서 응고시키고, 70℃의 열수 용액에서 수세하여 폴리비닐알코올 고분자를 완전히 제거하고 나서 건조한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 피혁상 복합 시트를 제조하였다.
실시예 3
파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 CaCl2을 첨가한 중합용매 내에서 중합시켜 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 아라미드 섬유를 제조한 후, 제조한 아라미드 섬유를 커팅하여 길이가 51mm인 아라미드 단섬유를 제조하였다. 이때 아라미드 섬유의 굵기는 100데니어이고, 인장강도는 20g/d이며, 모노필라멘트의 굵기는 2.0 데니어였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 70중량%를 도성분으로 하고, 공중합 폴리에스테르 30중량%를 해성분으로 하여 복합방사하여 해도형 섬유를 제조하였다. 제조한 해도형 섬유를 연신 및 크림프 커팅 공정을 거쳐 길이가 51mm이고, 단사섬도 2.5데니어이고, 모노필라멘트내 도성분 섬유의 수가 36개인 단섬유를 제조하였다.
상기 아라미드 단섬유 및 해도성 단섬유를 70: 30의 중량비로 혼합하고, 카딩공정과 크로스래핑 공정을 거쳐 웹을 형성하고 니들펀칭을 실시하여 부직포를 제조하였다.
이어서 상기 부직포를 10%의 가성소다 수용액에 100℃에서 연속적으로 처리하여 해성분인 공중합 폴리에스테르를 완전 제거하고 도성분 폴리에틸렌테레프탈레이트만으로 극세화시켰다. 이어서 조도 #240번 사포를 적용하여 버핑 가공하므로써 극세 섬유와 고강도 섬유의 일부를 절단시켜 일으켜세워 모우를 발현시켰다. 그 다음으로 견뢰도가 우수한 분산염료로 고압 래피드 염색기에서 염색한 후 환원세정하고 건조하였다. 이어서, 발수제 및 대전방지제 처리공정과 모미 유연공정을 거쳐 두께가 1mm인 스웨이드 타입의 피혁상 복합 시트를 제조하였다.
실시예 4
실시예 3에서, 상기 극세화공정 이전에, 상기 부직포를 10% 농도의 폴리비닐알코올 수용액으로 패딩 건조한 후, 폴리에테르 폴리에스테르 공중합 글리콜 타입의 폴리우레탄 탄성체를 디메틸포름아미드(DMF)에 희석하여 얻은 농도 15%의 함침용액에 상기 부직포를 디핑한 후, 디메틸포름아미드(DMF) 20% 수용액 속에서 응고시키고, 70℃의 열수 용액에서 수세하여 폴리비닐알코올 고분자를 완전히 제거하고 나서 건조한 것을 제외하고, 전술한 실시예 3과 동일한 방법으로 피혁상 복합 시트를 제조하였다.
실시예 5
실시예 3에서, 상기 부직포를 제조하는 공정시 하기와 같은 직물과 접합시켜 복합 시트를 제조한 것을 제외하고, 전술한 실시예 3과 동일한 방법으로 피혁상 복합시트를 제조하였다.
상기 직물은 다음과 같이 제조하였다. 파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 CaCl2을 첨가한 중합용매 내에서 중합시켜 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 아라미드 장섬유를 제조하였다. 이때 장섬유의 굵기는 100데니어이고, 인장강도는 20g/d이며, 모노필라멘트의 굵기는 2.0데니어였다. 제조한 장섬유를 연사기를 이용하여 미터당 1,000회의 꼬임수를 준 후 정경빔을 만들어 직물 제조시 경사와 위사로 사용하였다. 이때, 경사 밀도 및 위사 밀도는 각각 60본/인치로 하여 직물을 제조하였다.
실시예 6
실시예 4에서, 상기 부직포를 제조하는 공정시 하기와 같은 직물과 접합시켜 복합 시트를 제조한 것을 제외하고, 전술한 실시예 4와 동일한 방법으로 피혁상 복합시트를 제조하였다.
상기 직물은 다음과 같이 제조하였다. 파라-페닐렌디아민과 테레프탈로일 디클로라이드를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 CaCl2을 첨가한 중합용매 내에서 중합시켜 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 제조하였고, 그 후 상기 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 아라미드 장섬유를 제조하였다. 이때 장섬유의 굵기는 100데니어이고, 인장강도는 20g/d이며, 모노필라멘트의 굵기는 2.0데니어였다. 제조한 장섬유를 연사기를 이용하여 미터당 1,000회의 꼬임수를 준 후 정경빔을 만들어 직물 제조시 경사와 위사로 사용하였다. 이때, 경사 밀도 및 위사 밀도는 각각 60본/인치로 하여 직물을 제조하였다.
비교예 1
폴리에틸렌테레프탈레이트 70중량%를 도성분으로 하고, 공중합 폴리에스테르 30중량%를 해성분으로 하여 복합방사하여 해도형 섬유를 제조하였다. 제조한 해도형 섬유를 연신 및 크림프 커팅 공정을 거쳐 길이가 51mm이고, 단사섬도 2.5데니어이고, 모노필라멘트내 도성분 섬유의 수가 36개인 단섬유를 제조하였다.
상기 단섬유를 카딩공정과 크로스래핑 공정을 거쳐 웹을 형성하고 니들펀칭을 실시하여 부직포를 제조하였다.
이어서 상기 부직포를 10%의 가성소다 수용액에 100℃에서 연속적으로 처리하여 해성분인 공중합 폴리에스테르를 완전 제거하고 도성분 폴리에틸렌테레프탈레이트만으로 극세화시켰다. 이어서 조도 #240번 사포를 적용하여 버핑 가공하므로써 극세 섬유를 절단시켜 일으켜세워 모우를 발현시켰다. 그 다음으로 견뢰도가 우수한 분산염료로 고압 래피드 염색기에서 염색한 후 환원세정하고 건조하였다. 이어서, 발수제 및 대전방지제 처리공정과 모미 유연공정을 거쳐 두께가 1mm인 인공피혁을 제조하였다.
비교예 2
비교예 1에서, 상기 극세화공정 이전에, 상기 부직포를 10% 농도의 폴리비닐알코올 수용액으로 패딩 건조한 후, 폴리에테르 폴리에스테르 공중합 글리콜 타입의 폴리우레탄 탄성체를 디메틸포름아미드(DMF)에 희석하여 얻은 농도 15%의 함침용액에 상기 부직포를 디핑한 후, 디메틸포름아미드(DMF) 20% 수용액 속에서 응고시키고, 70℃의 열수 용액에서 수세하여 폴리비닐알코올 고분자를 완전히 제거하고 나서 건조한 것을 제외하고, 전술한 비교예 1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
이상과 같은 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 2의 주요 구성을 요약하면 하기 표 1과 같다.
부직포 구성물질 직물(고강도 섬유) 접합 여부 고분자 탄성체 포함 여부
실시예 1 극세 섬유 접합 미포함
실시예 2 극세 섬유 접합 포함
실시예 3 극세 섬유 + 고강도 섬유 미접합 미포함
실시예 4 극세 섬유 + 고강도 섬유 미접합 포함
실시예 5 극세 섬유 + 고강도 섬유 접합 미포함
실시예 6 극세 섬유 + 고강도 섬유 접합 포함
비교예 1 극세 섬유 미접합 미포함
비교예 2 극세 섬유 미접합 포함
상기와 같은 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 2를 대상으로 인장강도(kgf/50㎜) 및 테이버(Taber) 마모강도에 대한 물성을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
인장강도(kgf/50㎜) 테이버(Taber) 마모강도
실시예 1 53 2605
실시예 2 62 2930
실시예 3 75 3504
실시예 4 84 3800
실시예 5 152 4851
실시예 6 161 5021
비교예 1 14 684
비교예 2 21 1342

Claims (20)

  1. 굵기가 0.3 데니어 이하인 극세 단섬유 및 12 g/d 이상의 인장강도와 30 ~ 150 데니어의 굵기를 갖는 고강도 단섬유가 교략 결합된 부직포층; 및
    인장강도가 12g/d 이상이고 30 ~ 150 데니어의 굵기를 갖는 고강도 장섬유를 포함하여 이루어진 조직물층을 포함하여 이루어지고,
    상기 부직포층과 상기 조직물층은 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조직물층은 직물층, 편물층, 또는 직물과 편물의 복합층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고강도 장섬유는 100 ~ 3000 꼬임/m의 꼬임수를 갖는 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조직물층은 직물이며,
    상기 직물의 경사 및 위사 밀도는 각각 20본/인치 이상인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조직물층의 중량은 30 ~ 200g/m2인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부직포층과 조직물층 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피혁상 복합시트는 고분자 탄성체를 추가로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부직포층과 상기 고분자 탄성체 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 극세 단섬유와 상기 고강도 단섬유 사이의 중량비는 90:10 ~ 50:50인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 피혁상 복합시트는 세로 방향 및 가로 방향의 인장강도가 각각 50 ~ 200kgf/50mm 인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 피혁상 복합시트는 테이버 마모 강도가 2,500회 이상인 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트.
  16. 인장강도가 12 g/d 이상이고 30 ~ 150 데니어의 굵기를 갖는 고강도 장섬유를 이용하여 직물 또는 편물을 포함하는 조직물을 제조하는 공정;
    복합방사공정을 통해 제조된 해도형 섬유와 12 g/d 이상의 인장강도 및 30 ~ 150 데니어의 굵기를 갖는 고강도 단섬유를 교락 결합하여 부직포를 제조하는 공정;
    상기 부직포에 상기 조직물을 접합시키는 공정; 및
    상기 해도형 섬유에서 해성분을 제거하는 극세화 공정을 포함하는 피혁상 복합시트의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 부직포를 제조하는 공정은, 카딩 공정 및 크로스래핑 공정을 통해 웹을 형성한 후 니들펀치하는 공정을 포함하고,
    상기 부직포에 상기 조직물을 접합시키는 공정은 니들펀치 공정을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트의 제조방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제16항에 있어서,
    상기 극세화 공정 이전 또는 이후에 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침시키는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 피혁상 복합시트의 제조방법.
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