KR101896789B1 - 외관 품질 및 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽의 제조방법 - Google Patents

외관 품질 및 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외관 품질이 우수하면서도 내광성, 내수성, 신율 및 내마모성 등의 내구성이 좋은 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로는 천연가죽에 상기 천연가죽과 조직이 유사한 섬유층을 도입하고, 상기 천연가죽과 섬유층을 특정 조건에서 합포 및 융합함으로써 주름, 늘어짐 등이 생기지 않으면서도 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽을 제조할 수 있다.

Description

외관 품질 및 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURE OF HYBRID-NATURE LEATHER HAVING EXCELLENT APPREARANCE QUALITY AND DURABILITY}
본 발명은 외관 품질이 우수하면서도 내광성, 내수성, 신율 및 내마모성 등의 내구성이 좋은 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 가죽 시트커버는 직물 시트커버에 비해 질감이 부드럽기 때문에 탑승자에게 편안한 승차감을 줄 수 있다. 또한, 최근 자동차 내부의 구조 및 품질을 중요하게 생각하는 소비자가 증가함에 따라 가죽 시트커버 중에서도 고급스러운 느낌을 주는 천연가죽 시트커버에 대한 수요가 늘고 있는 실정이다.
다만, 천연가죽 시트커버는 운전자나 탑승객의 착석 시에 가해지는 외부압력 및 충격에 의해 그 표면에 주름이 발생하여 미관을 해칠 뿐만 아니라 한번 생긴 주름은 원상회복되지 않으므로 천연가죽 고유의 기능성을 발휘하지 못하는 등의 심각한 문제가 있다.
또한, 천연가죽은 동물성 콜라겐 섬유로 이루어져 있는데 동물의 생육 특성과 연령, 부위별 조직의 차이 등에 의해 전체적으로 물리적 특성이 균일하지 않다. 이를 해소하기 위해 천연가죽 시트커버 제작 시 물성이 미흡한 부위를 배제하는 경우에는 가용부분이 현저히 줄어들어 생산 가격 증가의 원인이 된다.
자동차용 가죽 시트커버를 제조하는 일부 업체들은 상기와 같은 문제점들을 개선하고 고급스러운 자동차용 내장소재를 선호하는 수요자의 요구에 부합하고자 가죽시트의 착좌부 등의 일부 부위에는 천연가죽의 부위 중 물리적 특성이 비교적 우수한 등(Back)부위를 사용하는 등의 해결책을 제시하고 있으나, 근본적으로 주름이 발생하는 문제점을 개선하지는 못하였다.
국내 등록실용신안공보 제 20-0371907 호는 가죽시트 사이에 탄성력을 가진 형상 유지물을 삽입하는 방법을, 국내 공개특허공보 제 10-2007-0040139 호는 시트커버에 재봉되는 연결부재의 재질을 탄성력이 있는 재질을 사용하여 재봉하는 방법을 제시하고 있으나, 이는 자동차용 시트의 구조적 문제의 해결에만 초점을 맞춘 것으로서 연결부 등의 일부 구성에만 적용되므로 쉽게 그 기능을 상실하는 문제가 있고, 천연가죽의 주름 발생 문제를 근본적으로 해결하지 못한다는 한계가 있다.
국내 등록실용신안공보 제 20-0371907 호 국내 공개특허공보 제 10-2007-0040139 호
본 발명은 위와 같은 한계를 해소하기 위한 것으로서, 천연가죽에 섬유층을 적층 및 융합시켜 주름, 늘어짐 등이 발생하지 않는 하이브리드 천연가죽을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 외관 품질이 우수하면서도 내마모성, 내광성 등의 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법은 (1) 가죽층과 섬유층의 적층체를 형성하는 합포단계 및 (2) 상기 섬유층 상으로 융합조성물을 도포한 뒤 상기 적층체에 열과 압력을 가하여 상기 가죽층과 섬유층을 일체화하는 융합단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 가죽층은 천연가죽이고, 상기 섬유층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 섬유층의 두께는 0.01 mm 내지 0.2 mm일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법은 상기 (1) 단계 전, 상기 가죽층에 대하여 탠닝공정, 염색공정 및 가지공정 중 1 이상의 공정을 수행하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법은 상기 (2) 단계 후, (3) 상기 적층체 상에 베이스 도장층, 칼라코팅층 및 탑코팅층을 순차적으로 형성하는 표면처리단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 베이스 도장층은 충진제 14 중량% 내지 20 중량%, 아크릴 수지 7 중량% 내지 13 중량% 및 폴리우레탄 60 중량% 내지 80 중량%의 베이스 도장 조성물을 상기 적층체에 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 칼라코팅층은 충진제 12 중량% 내지 19 중량%, 아크릴 수지 7 중량% 내지 18 중량% 및 폴리우레탄 47 중량% 내지 72 중량%를 포함하는 칼라코팅 조성물을 상기 베이스 도장층에 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 탑코팅층은 매트폴리우레탄(Matt polyurethane) 8 중량% 내지 10 중량%, 폴리우레탄 40 중량% 내지 60 중량%, 수용성 실리콘 5 중량% 내지 9 중량%, 아크릴 수지 8 중량% 내지 12 중량%, 크로스링커 5 중량% 내지 9 중량% 및 자외선 차단제 2 중량% 내지 4 중량%를 포함하는 탑코팅 조성물을 상기 칼라코팅층에 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법은 상기 (3) 단계에 있어서, 상기 베이스 도장층을 형성한 뒤 상기 칼라코팅층을 형성하기 전 상기 적층체에 대한 엠보성형을 수행하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 엠보성형은 150℃ ~ 170℃에서 150kg/cm2 ~ 170kg/cm2의 압력으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 (1) 단계는 상기 가죽층과 섬유층의 사이로 경화형 조성물을 도트 방식으로 적용하여 적층체를 형성하는 단계일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 경화형 조성물은 상기 가죽층 또는 섬유층에 전사되어 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 있어서, 상기 (2) 단계는 충진제 75 중량% 내지 90 중량%, 아크릴 레진 바인더 7 중량% 내지 13 중량% 및 우레탄 바인더 3 중량% 내지 7 중량%를 포함하는 융합조성물을 도포하고, 100℃ ~ 120℃의 온도 및 100kg/cm2 ~ 120kg/cm2의 압력을 가하는 단계일 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따라 제조된 하이브리드 천연가죽은 천연가죽과 조직이 유사한 얇은 두께의 섬유층을 상기 천연가죽에 융합시킨 것이므로 천연가죽의 질감을 그대로 보유하고 있으면서도 주름, 늘어짐 등이 생기지 않는다.
본 발명에 따라 제조된 하이브리드 천연가죽은 섬유층을 단순 접착한 것이 아니라 천연가죽에 융합시킨 것이므로 양 구성의 접착력이 우수하여 위와 같이 외관(주름, 늘어짐) 품질이 우수하면서도 내마모성, 내광성 등의 내구성도 뛰어나다.
본 발명에 따라 제조된 하이브리드 천연가죽은 위와 같은 효과에 의해 자동차용 내장재, 그 중에서도 시트커버에 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 외관 품질 및 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명인 하이브리드 천연가죽의 제조방법 중 합포단계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명인 하이브리드 천연가죽의 제조방법 중 융합단계를 설명하기 위한 참고도이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 외관 품질 및 내구성이 우수한 하이브리드 천연가죽의 제조방법에 대한 흐름도이다. 이를 참조하면, 상기 하이브리드 천연가죽의 제조방법은 준비단계(S10), 합포단계(S20), 융합단계(S30) 및 표면처리단계(S40)를 포함한다.
상기 준비단계(S10)는 천연가죽을 섬유층과 합포 및 융합하기 전 천연가죽을 가공하는 단계로서, 탠닝(tanning)공정, 염색공정 및 가지공정을 포함할 수 있다. 다만 상기 준비단계가 위의 공정에 한정되는 것은 아니고 수적(soaking)공정, 석회(liming)공정, 후레싱(freshing)공정 등을 더 포함할 수 있다.
상기 합포단계(S20)는 상기 준비단계에 의해 가공된 가죽층과 섬유층의 적층체를 형성하는 단계로서 상기 가죽층과 섬유층 사이에 경화형 조성물을 도트 방식으로 적용하는 방법으로 수행할 수 있다. 도트 방식에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
상기 융합단계(S30)는 상기 가죽층과 섬유층의 적층체에 충진제, 바인더 등을 포함하는 융합조성물을 도포하는 공정과, 상기 융합조성물이 도포된 적층체에 열 및 압력을 가하는 다림공정을 포함할 수 있다.
상기 합포단계 및 융합단계를 통해 가죽층(천연가죽)과 섬유층이 일체화되므로 주름, 늘어짐 등이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 외관 품질이 우수한 하이브리드 천연가죽을 얻을 수 있다.
또한 상기 가죽층과 섬유층을 단순 접착한 것이 아니라 접착 및 융합한 것이므로 양 구성의 접착력이 뛰어나다. 따라서 상기 하이브리드 천연가죽은 섬유층을 삽입하더라도 내광성, 내마모성 등의 내구성이 떨어지지 않는다.
상기 표면처리단계(S40)는 상기 섬유층의 상측으로 베이스 도장층, 칼라코팅층, 탑코팅층을 순차적으로 형성하는 마감단계로서, 상기 베이스 도장층을 형성한 뒤 상기 적층체에 대한 엠보성형공정을 더 포함할 수 있다.
이하 각 단계에 대하여 구체적으로 설명한다.
1) 준비단계(S10)
상기 준비단계는 합포단계, 융합단계를 수행하기 전 상기 가죽층을 가공하는 단계이다. 본 발명에서 상기 가죽층으로는 천연가죽을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 다만 본 발명을 실시함에 있어서 그 목적에 따라 상기 가죽층으로 인조가죽, 재생가죽, 합성피혁, 비닐 등의 가죽 재질 소재를 사용할 수도 있다.
a) 탠닝공정(tanning)
탠닝공정은 가죽층이 안정화된 섬유 조직을 갖도록 하는 공정으로서 다시 탈회작업(deliming), 베이팅작업(bating), 침산작업(pickling), 탠닝작업(tanning), 고착작업으로 구분할 수 있다.
상기 탈회작업은 상기 가죽층을 산(acid) 또는 암모늄염의 용액에 담가 상기 가죽층에 결합되어 있는 석회를 중화하여 용출시키는 작업이다.
상기 베이팅작업은 가죽층이 담긴 상기 용액에 단백질 분해효소를 첨가하여 콜라겐 이외의 불필요한 단백질을 제거하는 작업이다.
상기 침산작업은 탠닝작업에 적합한 pH를 얻기 위하여 상기 가죽층을 산(acid)에 침적시키는 작업이다.
상기 탠닝작업은 상기 가죽층에 포함된 불안정한 구조의 콜라겐 단백질을 산화크롬, 인 등의 탠닝 물질과 결합시켜 안정한 구조의 단백질로 변화시키는 작업이다. 이에 따라 상기 가죽층의 내열성, 내부패성, 내약품성, 유연성 등의 물리적 특성이 향상된다.
상기 고착작업은 탠닝작업을 거친 상기 가죽층을 약 1일 ~ 2일간 고착시켜 상기 가죽층의 물리적 강도를 높이는 작업이다.
b) 염색공정
염색공정은 탠닝공정을 거친 상기 가죽층을 항온조에 담긴 염료에 담근 뒤 교반, 혼합 등의 물리적인 조작을 가하여 상기 염료를 상기 가죽층에 균일하게 착색시켜 여러 가지 색깔을 내는 공정이다.
염색공정의 시간, 횟수 등은 상기 가죽층의 형태, 용도 등에 따라 조절하여 수행할 수 있다.
c) 가지공정
가지공정은 염색공정을 거치면서 딱딱해진 상기 가죽층이 유연성을 회복할 수 있도록 하는 공정이다. 상기 가죽층에 동물성 또는 광물성 기름을 가하여 상기 가죽층의 섬유 조직 사이에 상기 기름을 침투시킴으로써 섬유 조직 간의 마찰을 감소시키는 방법으로 수행할 수 있다.
2) 합포단계(S20)
상기 합포단계는 상기 준비단계에 의해 가공된 가죽층과 섬유층의 적층체를 형성하는 단계이다.
상기 섬유층은 천연가죽인 상기 가죽층의 섬유 조직과 유사한 소재로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 가죽의 감성 및 촉감을 최대한 살리기 위함이다.
따라서 상기 섬유층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 섬유 소재로 형성된 것일 수 있다.
또한 상기 섬유층은 두께가 0.01 mm 내지 0.2 mm인 것을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 두께가 0.2 mm를 초과하면 상기 섬유층의 섬유 조직이 외부에서 보이게 되므로 외관 품질이 저하될 수 있고, 두께가 0.01 mm 미만이면 주름, 늘어짐을 방지하는 효과가 미약할 수 있다.
위와 같이 본 발명에서는 상기 가죽층과 유사한 조직을 갖는 소재를 사용하여 적당한 두께로 상기 섬유층을 형성하므로 상기 가죽층과 융합시켰을 때 상기 가죽층의 고유의 질감을 그대로 유지하면서 그 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 합포단계에서 상기 가죽층과 섬유층의 적층체를 형성하는 방법은 통상적인 합포 방식을 따를 수 있으나, 바람직하게는 상기 가죽층(10)과 섬유층(20)의 사이로 경화형 조성물(30)을 도트 방식으로 인쇄 형성한 뒤 열과 압력을 가하여 적층하는 방식으로 수행할 수 있다.
본 발명에서 경화형 조성물을 '도트 방식'으로 적용한다는 것은 상기 경화형 조성물이 상기 가죽층과 섬유층 간 계면의 전체 면적에 적용되는 것이 아니라 일정 부분에만 적용되되, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 점점이 삽입되어 적용됨을 의미한다. 이를 위해 상기 경화형 조성물을 전사(전이)하는 방식으로 상기 가죽층과 섬유층 간 계면에 적용할 수 있다. 구체적으로는 핫 멜트 라미네이팅(hot melt laminating) 장비를 사용하여 수행할 수 있다.
상기 경화형 조성물은 1액형 자기경화(습기경화형) 조성물을 사용하는 것이 바람직할 수 있으나, 수용성 접착제 등도 사용할 수 있다.
3) 융합단계(S30)
상기 융합단계는 상기 가죽층과 섬유층의 적층체에 융합조성물을 도포한 뒤, 상기 적층체에 대한 다림공정을 수행함으로써 상기 섬유층이 상기 가죽층과 융합할수 있도록 하는 단계이다.
a) 융합조성물 도포공정
융합단계는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 섬유층(20) 상으로 충진제, 바인더 등을 포함하는 융합조성물(40)을 도포하는 공정으로 시작할 수 있다.
이어서 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 융합조성물(40)은 상기 섬유층(20)을 통해 상기 가죽층(10)으로 침투하게 되고, 이에 후술할 다림공정을 통해 열 및 압력을 가하면 상기 섬유층(20)이 상기 가죽층(10)과 융합된다.
상기 융합조성물은 충진제 75 중량% 내지 90 중량%, 아크릴 레진 바인더 7 중량% 내지 13 중량% 및 우레탄 바인더 3 중량% 내지 7 중량%를 포함할 수 있다.
상기 충진제로는 실리카, 수성 중합체(aqueous polymer) 등을 사용할 수 있다.
상기 충진제의 함량이 75 중량% 미만이면 상기 섬유층의 섬유 조직이 외부로 노출되어 외관 품질이 나빠질 수 있고, 90 중량%를 초과하면 상기 융합조성물이 상기 섬유층 및 가죽층을 침투하지 못할 수 있다.
상기 아크릴 레진 바인더는 아크릴 레진(acrylic resin)과 용매를 포함하여 pH 8의 조건을 만족하는 것일 수 있다.
상기 아크릴 레진 바인더의 함량이 7 중량% 미만이면 상기 융합조성물이 상기 섬유층 및 가죽층을 침투하지 못할 수 있고, 13 중량%를 초과하면 상기 융합조성물의 점도가 떨어져 상기 융합조성물이 도장막의 형태를 유지할 수 없을 수 있다.
상기 우레탄 바인더로는 pH 8.5의 지방족 폴리우레탄(aliphatic polyurethane)을 사용할 수 있다.
상기 우레탄 바인더의 함량을 3 중량% 내지 7 중량%로 조절하였을 때, 상기 섬유층에 유연성을 부여할 수 있다.
상기 융합조성물은 상기 섬유층 상에 4 g/sf 내지 6 g/sf의 로딩량으로 도포될 수 있다. 4 g/sf 미만으로 도포하면 상기 섬유층 및 가죽층으로의 침투량이 적어 양 구성이 융합되지 않을 수 있고, 6 g/sf를 초과하여 도포하면 상기 융합조성물로 도장막을 형성하는 것이 어려울 수 있다.
b) 다림공정
상기 융합조성물을 도포한 뒤 상기 적층체에 열 및 압력을 가하는 다림공정을 수행하여 상기 섬유층이 상기 가죽층에 융합될 수 있도록 한다.
이에 따라 전술한 바와 같이 가죽층과 섬유층이 일체화되므로 주름, 늘어짐 등이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 외관 품질이 우수한 하이브리드 천연가죽을 얻을 수 있다.
또한 상기 가죽층과 섬유층을 단순 접착한 것이 아니라 접착 및 융합한 것이므로 양 구성의 접착력이 뛰어나고, 이에 따라 하이브리드 천연가죽의 내광성, 내마모성 등의 내구성이 떨어지지 않을 수 있다.
상기 다림공정은 상기 적층체를 롤 엠보싱(roll embossing)하는 방식으로 수행할 수 있다.
상기 다림공정은 온도 100℃ ~ 120℃, 압력 100kg/cm2 ~ 120kg/cm2의 조건으로 수행할 수 있다.
상기 다림공정의 온도가 100℃ 미만이면 상기 융합조성물로 형성한 도장막의 평활성이 떨어질 수 있고 상기 융합조성물의 침투가 고르게 이루어지지 않아 레벨링이 떨어질 수 있다. 반면에 120℃를 초과하면 너무 높은 온도에 의해 상기 융합조성물이 끓어 상기 적층체의 품질이 떨어질 수 있다.
상기 다림공정의 압력이 100kg/cm2 미만이면 상기 융합조성물로 형성한 도장막의 평활성이 떨어질 수 있고, 120kg/cm2를 초과하면 너무 높은 압력에 의해 상기 융합조성물이 끓어 상기 적층체의 품질이 떨어질 수 있다.
상기 다림공정을 연속공정으로 수행하는 경우 위와 같은 온도 및 압력 조건에서 7 m/min 내지 9 m/min의 이동속도로 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
4) 표면처리단계(S40)
상기 표면처리단계는 합포단계 및 융합단계를 거친 적층체에 대한 마감공정으로서, 베이스 도장층 형성, 엠보 공정, 칼라코팅층 형성, 탑코팅층 형성의 작업을 순차적으로 진행하는 방식으로 수행할 수 있다.
a) 베이스 도장층 형성작업
베이스 도장층 형성작업은 상기 적층체의 거친 표면에 일종의 도장막을 씌워 그 표면을 평탄화하기 위한 작업이다.
상기 베이스 도장층은 충진제 14 중량% 내지 20 중량%, 아크릴 수지 7 중량% 내지 13 중량% 및 폴리우레탄 60 중량% 내지 80 중량%의 베이스 도장 조성물을 상기 적층체에 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
상기 베이스 도장층은 12 g/sf 내지 14 g/sf의 로딩량으로 도포될 수 있다.
b) 엠보 성형 작업
엠보 성형 작업은 형 압판을 이용하여 하이브리드 천연가죽에 무늬를 형성하는 과정이다. 바람직하게는 온도 150℃ 내지 170℃, 압력 150㎏/㎠ 내지 170㎏/㎠으로 실시할 수 있다.
c) 칼라코팅층 형성작업
칼라코팅층 형성작업은 하이브리드 천연가죽에 최종적 색상을 부여하는 작업이다.
상기 칼라코팅층은 충진제 12 중량%, 아크릴 수지 18 중량%, 폴리우레탄 47 중량%, 실리콘 5 중량%, 레벨러 3 중량%, 안료 15 중량%의 칼라코팅 조성물을 스프레이 분사 방식으로 코팅하여 형성될 수 있다.
상기 칼라코팅층은 2.5 g/sf 내지 3 g/sf의 로딩량으로 코팅될 수 있다.
d) 탑코팅층 형성작업
탑코팅층 형성작업은 하이브리드 천연가죽의 표면을 보호하는 최종 코팅막을 형성하는 작업이다.
상기 탑코팅층은 매트 폴리우레탄(Matt polyurethane) 8 중량% 내지 10 중량%, 폴리우레탄 40 중량% 내지 60 중량%, 수용성 실리콘 5 중량% 내지 9 중량%, 아크릴 수지 8 중량% 내지 12 중량%, 크로스링커 5 중량% 내지 9 중량% 및 자외선 차단제 2 중량% 내지 4 중량%를 포함하는 탑코팅 조성물을 스프레이 분사 방식으로 코팅하여 형성될 수 있다.
상기 크로스링커는 극성 유기용제에 폴리이소시아네이트를 용해한 조성물을 의미할 수 있다.
상기 탑코팅층은 2 g/sf 내지 2.5 g/sf의 로딩량으로 코팅될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 다만 본 발명이 이하 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예1
탠닝공정, 염색공정, 가지공정을 거친 가죽층과 섬유층을 준비하였다. 상기 가죽층으로는 천연가죽인 스티어(steer) 가죽을 사용하였고, 상기 섬유층으로는 폴리에스터 소재인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하였다. 상기 섬유층은 0.2 mm의 두께로 준비하였다.
상기 가죽층과 섬유층 사이로 경화형 조성물을 도트 방식으로 인쇄한 뒤 열과 압력을 가하여 적층체를 형성하였다. 구체적으로는 경화형 조성물을 상기 가죽층과 섬유층에 전사(전이)하였다. 그 뒤, 온도 100℃, 압력 100kg/cm2으로 다림작업을 하여 열 및 압력을 가하였다.
상기 섬유층 상에 충진제 80 중량%, 아크릴 레진 바인더 10 중량%, 우레탄 바인더 10 중량%로 구성된 융합조성물을 6 g/sf의 로딩량으로 도포하였다. 상기 충진제로는 AQUABASE RN-03(Melio, solid content 약 32%, pH 9)를, 아크릴 레진 바인더로는 RESIN A-712(3M UNITEK SONDHI INDIRECT BONDING ADHESIVE, solid content 약 19.5, pH 8)를, 우레탄 바인더로는 PROMUL 53.A(Melio, solid content 약 20%, pH 8.5)를 사용하였다.
이후 온도 120℃, 압력 100 kg/cm2의 조건에서 롤 엠보싱 방식으로 다림공정을 수행하여 상기 적층체에 열 및 압력을 가함으로써 상기 섬유층이 상기 가죽층에 융합될 수 있도록 하였다.
상기 적층체에 표면처리의 일환으로 베이스 도장층 형성, 엠보 성형, 칼라코팅층 형성, 탑코팅층 형성 작업을 수행하였다. 구체적인 방법은 다음과 같다.
베이스 도장층은 충진제, 아크릴 수지 및 폴리우레탄을 포함하는 베이스 도장 조성물을 상기 적층체에 도포하여 형성하였다.
엠보 성형은 온도 170℃, 압력 170kg/cm2의 조건으로 일정 형상의 압판을 사용하여 수행하였다.
칼라코팅층은 충진제 12중량%, 아크릴 수지 18중량%, 폴리우레탄 47중량%, 실리콘 5중량%, 레벨러 3중량% 및 안료 15중량%의 칼라코팅 조성물을 스프레이로 분사하여 형성하였다.
탑코팅층은 물 10중량%, 매트 폴리우레탄(Matt polyurethane) 10중량%, 폴리우레탄 50중량%, 수용성 실리콘 9중량%, 아크릴 수지 10중량%, 레벨러 3중량%, 크로스링커 7중량% 및 자외선 차단제 1중량%의 탑코팅 조성물을 스프레이로 분사하여 형성하였다.
위와 같은 단계를 거쳐 최종적으로 본 발명에 따른 하이브리드 천연가죽을 얻었다.
실시예2 내지 실시예5
상기 실시예1과 동일한 조성 및 방법으로 하이브리드 천연가죽을 제조하되, 이하 표 1에 기재된 조건을 달리하였다.
비교예1 내지 비교예7
비교예1은 천연가죽인 스티어(steer) 가죽을 사용하였고, 비교예2는 실시예1의 합포단계만을 거친 적층체에 표면처리단계를 수행한 하이브리드 천연가죽을 사용하였다.
비교예3 내지 비교예7은 실시예1과 동일한 조성 및 방법으로 하이브리드 천연가죽을 제조하되, 이하 표 1에 기재된 조건을 달리하였다.

구분
 융합조성물 [중량%] 융합단계의
다림압력
[kg/cm2]		 섬유층 두께
[mm]		 엠보
성형
방식
충진제 아크릴 레진 바인더 우레탄
바인더
실시예1 80 10 ?? 100 0.2 열+압력
실시예2 90 10 ?? 120 0.1 열+압력
실시예3 80 8 ?? 120 0.1 열+압력
실시예4 75 7 ?? 100 0.1 열+압력
실시예5 95 7 ?? 100 0.1 열+압력
비교예1 - - - - - 압력
비교예2 - - - - 0.3 압력
비교예3 70 10 ?? 110 0.2 압력
비교예4 80 5 ?? 100 0.2 압력
비교예5 100 15 ?? 120 0.1 열+압력
비교예6 80 8 ?? 130 0.1 열+압력
실험예
상기 실시예1 내지 실시예5, 비교예1 내지 비교예6에 대하여 다음과 같은 방법으로 외관, 내광성, 내수성, 정하중 신율, 내마모성을 평가하였다.
외관 평가 - 외부로 주름, 섬유층의 조직이 보이는 등의 결점이 노출되는지를 기준으로 외관을 평가하였다.
내광성 평가 - 82MJ 광량(168HR)을 가하였을 때, 가죽 칼라의 이색감이 생기는지를 기준으로 내광성을 평가하였다.
내수성 - 수분 95% 이상의 상태에서 7일간 방치하여 외관의 부풀음 및 도장의 박리가 있는지를 기준으로 내수성을 평가하였다.
정하중 신율 - 테스트방법 MS 300-31에 따라 피로도시험기(말덴스 피로시험기)를 사용하여 정하중 신율을 평가하였다.
내마모성 - 1KG 하중의 마찰 마모륜으로 2천회 이상 마모시 표면 도장이 벗겨지는 시점을 기준으로 내마모성을 평가하였다.
그 결과는 이하 표 2와 같다.
구분 외관 내광성 내수성 정하중 신율
[%]		 내마모성
[횟수]
실시예1 양호 양호(3급) 양호 15~20 2000
실시예2 양호 양호(3급) 양호 15~20 2500
실시예3 양호 양호(3급) 양호 15~20 2000
실시예4 양호 양호(3급) 양호 15~20 2000
실시예5 양호 양호(3급) 양호 15~20 2000
비교예1 양호 양호(3급) 양호 30~50 2000
비교예2 N.G
섬유조직노출		 양호(3급) N.G 10~15 500
비교예3 양호 양호(3급) N.G 10~15 1000
비교예4 양호 양호(3급) N.G 10~15 1200
비교예5 N.G
융합조성물
도장층미형성		 N.G(4급) N.G 15~20 500
비교예6 양호 N.G(4급) 양호 15~20 500
비교예2의 결과를 참조하면, 융합단계를 거치지 않은 하이브리드 천연가죽이므로 외관 품질이 좋지 않고, 내수성, 정하중 신율, 내마모성의 내구성 역시 떨어짐을 확인할 수 있다.
비교예5의 결과를 참조하면, 융합조성물의 충진제, 아크릴 레진 바인더의 함량이 너무 많으면 융합조성물이 제대로 침투되지 않고, 그에 따라 적층체가 융합되지 않으므로 외관, 내광성, 내수성, 내마모성이 굉장히 떨어짐을 확인할 수 있다.
따라서 실시예1 내지 실시예5와 같이 섬유층 두께 0.2 mm이하, 충진제 함량 75 중량% ~ 90 중량%, 아크릴 레진 바인더 함량 7 중량% ~ 13 중량%일 때 가장 이상적으로 가죽층과 섬유층이 융합될 수 있어 외관으로 섬유층의 조직이 노출되지 않아 외관 품질이 우수하고, 가죽이 늘어나지 않아 정하중 신율이 높으며, 내마모성이 우수함을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10:가죽층
20:섬유층
30:경화형 조성물
40:융합조성물
S10:준비단계
S20:합포단계
S30:융합단계
S40:표면처리단계

Claims (13)

  1. (1) 가죽층과 섬유층의 적층체를 형성하는 합포단계; 및
    (2) 상기 섬유층 상으로 융합조성물을 도포한 뒤 상기 적층체에 열과 압력을 가하여 상기 가죽층과 섬유층을 일체화하는 융합단계를 포함하고,
    상기 (2) 단계는
    충진제 75 중량% 내지 90 중량%, 아크릴 레진 바인더 7 중량% 내지 13 중량% 및 우레탄 바인더 3 중량% 내지 7 중량%를 포함하는 융합조성물을 도포하고,
    100℃ ~ 120℃의 온도 및 100kg/cm2 ~ 120kg/cm2의 압력을 가하는 단계인 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가죽층은 천연가죽이고,
    상기 섬유층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 형성된 것인 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유층의 두께는 0.01 mm 내지 0.2 mm인 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (1) 단계 전,
    상기 가죽층에 대하여 탠닝공정, 염색공정 및 가지공정 중 1 이상의 공정을 수행하는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2) 단계 후,
    (3) 상기 적층체 상에 베이스 도장층, 칼라코팅층 및 탑코팅층을 순차적으로 형성하는 표면처리단계를 더 포함하는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 칼라코팅층은 충진제 12 중량% 내지 19 중량%, 아크릴 수지 7 중량% 내지 18 중량% 및 폴리우레탄 47 중량% 내지 72 중량%를 포함하는 칼라코팅 조성물을 상기 베이스 도장층에 코팅하는 방식으로 형성되는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 탑코팅층은 매트폴리우레탄(Matt polyurethane) 8 중량% 내지 10 중량%, 폴리우레탄 40 중량% 내지 60 중량%, 수용성 실리콘 5 중량% 내지 9 중량%, 아크릴 수지 8 중량% 내지 12 중량%, 크로스링커 5 중량% 내지 9 중량% 및 자외선 차단제 2 중량% 내지 4 중량%를 포함하는 탑코팅 조성물을 상기 칼라코팅층에 코팅하는 방식으로 형성되는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 (3) 단계에 있어서,
    상기 베이스 도장층을 형성한 뒤 상기 칼라코팅층을 형성하기 전 상기 적층체에 대한 엠보성형을 수행하는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 엠보성형은 150℃ ~ 170℃에서 150kg/cm2 ~ 170kg/cm2의 압력으로 수행되는 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 (1) 단계는 상기 가죽층과 섬유층의 사이로 경화형 조성물을 도트 방식으로 적용하여 적층체를 형성하는 단계인 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경화형 조성물은 상기 가죽층 또는 섬유층에 전사되어 형성되는 것인 하이브리드 천연가죽의 제조방법.
  13. 삭제
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