KR101913812B1 - 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 수지로 형성되는 직물기재; 상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 스킨층; 상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층; 및 상기 베이스 코팅층 상에 적층되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층을 포함할 수 있다.

Description

폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법{Polyolefin-based artificial leather and manfacturing method thereof}
본 발명은 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 천연가죽의 감성을 가지면 환경 친화적인 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
편물, 직물 및 방직물은 세계적으로 거대한 산업을 이루고 있다. 편직물을 만드는데 가장 많이 사용되는 섬유 재료는 면(cotton)이다. 면은 실과 직물을 만들기 위해 대대로 사용되어 왔다. 면은 천연 섬유이며 세계 여러 곳에서 재배되고 있다. 면방적 시스템을 이용하여 면사는 의류 및 가정용품으로 제조된다. 실 및 직물을 만들기 위한 면 스테이플(staple)로는 이집트와 미국산이 가장 널리 이용되고 있다.
면방적 시스템은 들판에서 거둬들인 면화 꾸러미들로부터 시작된다. 그 섬유다발은 스테이플(staple)로 불리며, 그 길이는 대개 3/4～1.5인치 (1.9～3.8㎝)이다. 스테이플의 길이가 길수록 더 값이 나간다. 길이가 긴 스테이플로부터 더 좋은 방적사를 만들 수 있다. 기계가 스테이플을 세척, 소면(carding)하여 다양한 크기의 로빙(roving, 조방사)을 만든다. 잘 알려진 기계를 이용하여 상기 로빙을 가연(twisting) 또는 방사(spinning)하여 다양한 사이즈의 실로 만든다. 이 실은 의류나 가정용품을 만들기 위해 편물 또는 직물로 만들어지게 된다. 편물 또는 직물 제조업자는 다양한 사이즈의 실을 이용하여 여러가지 형태의 의복이나 가정용품을 만들 수 있다.
처음 직조되어 염색되지 않은 상태의 면직물을 그레이지 직물이라고 부른다. 이와 같은 방법이 가장 널리 사용되고 경제적인 면직물 제조방법이다. 보통 직물의 염색 또는 날염은 직물의 최종 사용자로부터 주문을 수령한 후에 이루어진다. 염색된 면직물은 이후 적당한 형태로 재단되며 모든 의복은 이들을 재봉하여 만들어진다. 면으로 된 편물 또는 직물 천에는 표준 명칭이 있고 세계 대부분의 나라에서 미가공품으로 구입할 수 있다.
면을 대체할 합성물을 생산하기 위한 많은 시도 중에서 최초의 성공적인 면 대체물로 레이온(rayon)과 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)가 있다. 레이온 공정에서는 목재에서 추출된 셀룰로오스가 이용된다. 레이온과 셀룰로오스 아세테이트는 의류 및 가정용품 산업에 광범위하게 이용되고 있다. 그러나 이러한 섬유 또는 실의 생산은 많은 오염을 일으키기 때문에 미국에서는 생산되지 않는다.
레이온은 매우 바람직한 품질을 갖고 있다. 염색하기 쉬우며, 레이온으로 만든 의복은 색이 밝고 부드러워 면의 좋은 대체직물이다. 대부분의 레이온은 수입해야 하며 전문 제조자에 의해 생산되기 때문에 가격이 비싸고 고가의 패션 의복을 제외하고는 사용되지 않고 있다. 또한, 레이온은 면 또는 다른 합성섬유와 혼방되며 촉감이나 드레이프성(drape)이 좋은 직물을 만들 수 있다. 레이온이나 아세테이트의 비중은 면의 비중과 같아서 면의 대체직물로 사용될 경우 중량의 이점은 없다.
아크릴로니트릴 모노머(acryolnitrile monomer)로부터 만들어지는 합성 아크릴 섬유 또한 부드러운 섬유를 만들기 위해 사용된다. 이 섬유는 면처럼 염색이 잘 되지는 않으며 대개는 대량의 안료 염색 즉, 방사 전에 염색이 이루어진다. 게다가 아크릴 섬유는 면보다 더 비싸다. 아크릴 섬유의 비중은 1.17g/cc이기 때문에 스웨터와 양말메리야스류에 사용하기 위해 양모와 혼방하기에는 이상적이다. 아크릴 섬유는 면을 대체할 좋은 대안이 아니다.
폴리올레핀(폴리프로필렌, 폴리에틸렌)계 수지로 만들어지는 섬유는 적어도 85%의 에틸렌, 프로필렌 또는 다른 올레핀 계열로 이루어질 수 있다. 폴리올레핀 섬유는 현재의 방사 시스템을 사용하여 쉽게 실로 방사할 수 있으며, 촉감이 좋고, 잘 더러워지지 않는 등 많은 장점을 가지고 있다.
그러나 폴리올레핀(PO)계 수지로 인조 가죽을 만드는 경우 유연성을 증가시키고 경도를 감소시키기 위하여 상용성이 있는 탄성 중합체를 혼합해야 한다. 또한, 상용성이 있는 탄성 중합체를 혼합하는 경우에도 폴리올레핀 자체의 고유 특성, 즉 높은 융점, 롤 가공에 대한 고속 냉각, 점착성, 및 극성 재료에 대한 매우 불량한 접착력으로 인하여 인조가죽으로의 적용에 문제점을 가지고 있다.
한국등록특허 제10-1390865호는 염색 폴리올레핀사 및 이를 이용한 직물을 개시하며, 폴리올레핀과 염색 촉진제를 포함하는 염색 가능한 폴리올레핀 섬유를 개시하고 있다.
한국등록특허 제10-1679897호 다층 구조체를 포함하는 인조 가죽을 개시하며, 일 실시 태양으로 상부 스킨층, 중간 발포체층 및 하부 직물층을 포함하는 다층구조체를 개시하고 있다.
한국등록특허 제10-1390865호(염색 폴리올레핀사 및 이를 이용한 직물) 한국등록특허 제10-1679897호(폴리올레핀 기재 인조가죽)
본 발명의 일 실시형태의 목적은 천연가죽의 감성을 가지면 환경친화적인 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 폴리올레핀계 수지로 형성되는 직물기재; 상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 스킨층; 상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층; 및 상기 베이스 코팅층 상에 적층되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층;을 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽을 제공한다.
상기 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머(SBS), 스티렌-이소프엔-스티렌 블록 코폴리머(SIS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 블록 코폴리머(SEPS), 랜덤 스티렌 부타디엔고무(SBR)의 수소 첨가 폴리머(HSBR) 및 이들의 공중합체 중 1종 이상, 및 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 에틸렌프로필렌 고무 및 이들의 공중합체 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지가 혼합된 복합탄성체를 포함할 수 있다.
상기 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 적층되며, 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성된 발포층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 발포층을 형성하는 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP) 5 내지 20 중량부 및 폴리에틸렌(PE) 5 내지 40 중량부 및 폴리올레핀엘라스토머(POE) 40 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스킨층을 플라즈마 처리한 후에 상기 베이스 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 베이스 코팅층 및 탑 코팅층 사이에 디자인층이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 폴리올레핀계 수지로 형성된 직물 기재를 마련하는 단계; 상기 직물 기재 상에 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 스킨층을 형성하는 단계; 상기 스킨층 상에 폴리카보네이트계 우레탄으로 베이스 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 베이스 코팅층 상에 수성 우레탄으로 탑 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성되는 발포층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 발포층은 상기 직물 기재상에 발포제를 포함하는 폴리올레핀계 수지층을 형성하고, 상기 폴리올레핀계 수지층 상에 상기 스킨층을 적층한 후에 발포하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 베이스 코팅층을 형성하는 단계 이전에 상기 스킨층을 플라즈마 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탑 코팅층을 형성하기 전에 상기 베이스 코팅층 상에 디자인층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 수지를 사용하여 제조된 것으로, 천연가죽의 감성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성 및 UV 안정성이 높아, 가방 또는 소파지 등의 생활 소재를 제조하는 데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 유해물질을 전혀 포함하지 않으며, 인조 가죽의 수명이 다한 후 기타 첨가제의 사용 없이 그대로 업싸이클이 가능하여 환경 친화적이다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 수지의 강도 및 점착력을 향상시킬 수 있는 복합탄성체를 사용하며, 폴리올레핀계 수지의 점착력을 향상시켜 환경 호르몬을 발생시킬 수 있는 물질의 사용 없이 폴리올레핀계 인조가죽을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리카보네이트계 우레탄으로 베이스코팅층을 형성하여 폴리올레핀계 스킨층의 단점을 보완할 뿐만 아니나, 제조 및 사용시 인체에 해롭지 않고, 환경 친화적이며, 사용 후에 제품 전체가 업사이클될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 탑 코팅층을 포함하여 스크래치, 흠, 마모로부터 스킨층을 보호할 수 있고, 우수한 표면 터치감을 부여할 수 있으며, UV 안정성을 부여하여 황변되는 것을 방지할 수 있고, 디자인층에 형성되는 텍스트 및 디자인을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 발포층을 포함하여 가요성을 부여할 수 있고, 완충 작용, 유연성, 단열성, 경량화 및 우수한 촉감을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 직물을 사용하여, 강도 및 신율이 우수하여 내마모성이 우수하고, 내굴곡성 및 형태안정성이 우수하여, 가방, 소파 등 생활 소재의 제품으로 제작하기 용이하며, 제작된 제품의 내구성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 상에또는 전에 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 ~ (하는) 단계 또는 ~의 단계는 ~를 위한 단계를 의미하지 않는다.
본 발명은 폴리올레핀계 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀 수지로 형성된 직물 기재; 상기 직물 기재 상에 형성되며, 폴리올레핀 및 폴리스티렌 공중합체로 형성되는 스킨층; 상기 스킨층 상에 형성되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층; 및 상기 베이스 코팅층 상에 형성되는 탑 코팅층;을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재와 스킨층 사이에 발포층을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 베이스 코팅층과 탑 코팅층 사이에 디자인층 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 수지를 사용하여 제조된 것으로, 천연가죽의 감성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성 및 UV 안정성이 높아, 가방 또는 소파지 등의 생활 소재를 제조하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 유해물질을 전혀 포함하지 않으며, 인조 가죽의 수명이 다한 후 기타 첨가제의 사용 없이 그대로 업싸이클이 가능하여 환경 친화적이다.
일반적으로 폴리올레핀계 섬유를 사용하여 제조된 인조 가죽은 천연가죽 및 폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 캐스트 폴리우레탄(PU) 가죽에 비해 저렴하고, PVC 또는 PU 기재 수지로부터 제조된 인조 가죽의 많은 결점을 가지지 않는 장점이 있다.
그러나 폴리올레핀계 수지의 가요성을 높이고, 경도를 감소시키 위하여 탄성중합체의 혼합을 필요로 하며, 폴리올레핀계 수지 고유의 특성인 높은 융점, 결정화에 기인한 롤 가공에 대한 고속 냉각, 낮은 분자량 성분의 존재에 따른 점착성, 및 극성 재료에 대한 매우 불량한 접착력으로 인하여 가공 공정에 문제가 있어 이를 해결하기 위한 수단을 필요로 한다.
본 발명은 폴리올레핀계 수지의 강도 및 점착력을 향상시킬 수 있는 복합탄성체를 사용하며, 폴리올레핀계 수지의 점착력을 향상시켜 환경 호르몬을 발생시킬 수 있는 물질의 사용 없이 폴리올레핀계 인조가죽을 제조할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 다만, 본 발명에 첨부된 도면은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀 수지로 형성된 직물 기재(10); 상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀 및 폴리스티렌 공중합체로 형성되는 스킨층(22); 상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층(30); 및 상기 베이스 코팅층 상에 적층되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층(50);을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재(10)는 폴리올레핀계 수지로 형성될 수 있다. 즉, 폴리올레핀계 수지로 형성된 섬유사를 이용하여 짜여진 직물일 수 있다.
직물은 경사(날실)와 위사(씨실)가 서로 아래위로 교차하여 짜여져 소정의 넓이를 가지는 평면체가 된 천으로, 편물이나 조물과는 다른 구조를 가진다.
이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 폴리올레핀계 수지로 형성된 필라멘트사, DTY(Draw Textured Yarn), ATY(Air Textured Yarn), ITY(Interlace Yarn)으로 직조될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 폴리올레핀계 수지로 된 섬유사는 150 내지 900 데니아 굵기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 폴리올레핀계 직물 기재의 두께는 0.05 내지 3mm일 수 있다. 상기 직물 기재의 두께가 0.05mm 미만이면, 전단강도(Shear strength) 및 인장강신도등이 저하될 우려가 있고, 3mm 를 초과하면 물리적 물성은 증가되나 드레이프성(Drape), 핸드필(Hand feel), 중량 증가 등 감성품질이 저하될 우려가 있다.
인조가죽을 만들 때, 직물이 아닌 부직포를 사용하는 경우 형태 유지성이 부족하며, 강도 및 신율이 부족하여 내마모성, 내구성 및 내굴곡성이 좋지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 직물을 사용하여, 강도 및 신율이 우수하여 내마모성이 우수하며, 내굴곡성 및 형태안정성이 우수하여, 가방, 소파 등 생활 소재의 제품으로 제작하기 용이하며, 제작된 제품의 내구성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재(10) 상에 적층되는 스킨층(22)은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성될 수 있다.
즉, 상기 스킨층(22)은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지가 혼합된 수지 조성물로 형성될 수 있다.
상기 스킨층(22)은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 포함하여 천연 가죽의 감성을 구현할 수 있으며, 우수한 유연성, 내굴곡성, 강도, 내마모성을 가질 수 있다. 또한, 우수한 촉감과 양각 무늬 등을 구현할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 상기 스킨층(22)의 두께는 0.05 내지 1mm 일 수 있다. 상기 스킨층의 두께가 0.05 미만이면 물리적 물성, 가죽 느낌 등의 감성품질이 저하될 수 있고, 중간 발포층이 구현이 되지 않을 가능성이 있고, 1mm를 초과하면 인조가죽으로서의 감성품질이 저하되어 플라스틱화 될 우려가 있다.
상기 스킨층(22)을 형성하는 수지 조성물은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 포함하는 것으로, 상기 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다.
이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 상기 폴리스티렌계 수지는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머(SBS), 스티렌-이소프엔-스티렌 블록 코폴리머(SIS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 블록 코폴리머(SEPS), 랜덤 스티렌 부타디엔고무(SBR)의 수소 첨가 폴리머(HSBR) 및 이들의 공중합체 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, SBS 5 내지 20 중량부, SIS 5 내지 20 중량부, SEBS 5 내지 40 중량부, SEPS 5 내지 20 중량부, HSBR 5 내지 20 중량부 를 사용할 수 있으며, 이들의 함량은 20 내지 80 중량부일 수 있다.
또한, 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 및 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 및 이들의 공중합체 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 이에 제한되지 않으나, 예를 들면, PP 5 내지 20 중량부, PE 10 내지 60 중량부, EPDM을 10 내지 40중량부를 사용할 수 있으며, 이들의 함량은 70 내지 80 중량부일 수 있다.
상기 스킨층은 폴리올레핀계 수지 30 내지 80중량% 및 폴리스티렌계 수지 20 내지 70중량%를 포함할 수 있다. 상기 폴리스티렌계 수지의 함량이 20 중량% 미만이면 스킨층간 및 텍스파일 원단간 박리가 일어나 내구성에 문제가 발생할 우려가 있고, 폴리스티렌계 수지의 함량이 70 중량%를 초과하면 경량성 및 재활용(Upcycle)을 저해할 우려가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스킨층(22)을 형성하는 수지 조성물은 복합 탄성체를 포함할 수 있다. 상기 스킨층(22)에 복합 탄성체를 포함하여, 폴리올레핀계 인조 가죽의 유연성, 탄성력, 및 복원력 등을 부여할 수 있다.
상기 복합 탄성체는 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지가 혼합된 것일 수 있으며, 예를 들면, 열가소성 폴리스티렌계 수지인 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS) 5 내지 15 중량부, 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 블록 코폴리머(SEPS) 5 내지 10 중량부와 폴리 올레핀계 수지인 폴리프로필렌(PP) 5 내지 20중량부 및 폴리에틸렌(PE) 5 내지 30 중량부 및 폴리올레핀엘라스토머(POE) 30 내지 80 중량부를 함유할 수 있다. 이들 수지가 블렌딩되어 열로 연결되어 있을 수 있다.
상기 복합 탄성체는 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물 100중량부에 대하여 20 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
상기 복합 탄성체는 상기 범위로 혼합되어 스킨층간 부착력 및 내마모성등의 개선의 효과를 가질 수 있다.
일반적으로 폴리올레핀계 수지로 제조된 인조 가죽은 천연가죽 및 폴리비닐 클로라이드(PVC) 또는 캐스트 폴리우레탄(PU) 기재 가죽에 비해 저렴하고, PVC 또는 PU 수지로부터 제조된 인조 가죽의 결점을 보완할 수 있지만, 그 활용도를 높이기 위해서는 유연성을 보완하여야 한다.
본 발명에서는 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 복합 탄성체를 사용하여 인조 가죽의 경도를 감소시키고 유연도를 증가시켰다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 복합 탄성체는 스킨층이 베이스 수지로 사용되는 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지 조성물과 상용성이 높으며, 스킨층의 강도를 높이고, 점착력을 향상시켜 베이스 코팅층 등의 추가 가공을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스킨층(22)을 플라즈마 전처리할 수 있다. 상기 플라즈마 전처리 후에 베이스 코팅층(30)을 형성할 수 있다. 플라즈마 전처리에 의하여 스킨층의 접착력을 향상시킬 수 있다.
이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 상기 플라즈마 전처리는 코로나 처리, 또는 글로우 방전을 사용할 수 있다.
코로나 처리를 하는 경우 1 내지 5Kw의 파워에서 2 내지 10M/min의 속도로 수행될 수 있다.
또한, 글로우 방전을 이용한 플라즈마 전처리의 경우 500 내지 1000w의 파워에서 2 내지 5M/min의 속도로 수행될 수 있다. 또한, 아르곤/질소의 분위기 하에서 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 글로우 방전의 경우 속도가 빠르면 접착력이 향상되지 않고, 오히려 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스킨층(22) 상에 적층되는 베이스 코팅층(30)은 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성될 수 있다.
폴리카보네이트계 우레탄 수지는 특별히 제한되지 않으며, 카보네이트쇄를 가지는 우레탄 수지로써, 당업계에서 통상적으로 사용하는 폴리카보네이트계 우레탄 수지를 사용할 수 있다.
이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 폴리카보네이트계 우레탄 수지를 얻기 위하여 폴리올로서 폴리카보네이트폴리올을 사용할 수 있으며, 폴리카보네이트폴리올로는, 예를 들면, 1, 4-부탄디올, 1, 6-헥산디올, 디에틸렌글리콜 등의 글리콜과 디페닐카보네이트, 포스겐의 반응에 의하여 얻어진 화합물 등이 있으며, 이를 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 베이스 코팅층(30)의 두께는 0.02 내지 0.3mm 일 수 있다. 상기 두께가 0.02mm 미만이면 탑 코팅층 또는 디자인층과의 부착력이 낮아 질 수 있고, 0.3mm를 초과하면 중량의 증가와 공정상의 건조 등에 문제가 발생 할 수 있다. 특히, 그라비아롤 코팅을 할 경우 미건조로 인해 가이드롤에 이물질을 형성하여 표면상태가 저해되고 베이스 코팅층과 박리가 일어날 수 있다. 이를 개선하기 위해서는 높은 온도(120κκ℃이상)를 가해야 하는데, 이때 베이스 코팅층이 경화되는 문제를 야기할 수 있다. 또한, 두께의 증가에 따라 발리플렉스(Bally flex) 등에서 크랙(Crack)등을 야기할 우려가 있다.
상기 베이스 코팅층(30)은 접착력을 가질 수 있어, 상기 베이스 코팅층 상에 인쇄 및 전사 등의 방법으로 디자인층을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴리올레핀계 수지는 극성 재료에 대해 접착력이 낮아 이를 해결하기 위하여 할로겐화된 폴리올레핀 또는 염소화된 폴리프로필렌(CPP)을 추가로 적층하여 사용하였다. 할로겐 물질 또는 염소는 독성물질이며, 이들을 사용하기 위하여 사용되는 시클로헥산과 같은 용매는 고온에서 다이옥신 같은 환경 호르몬을 발생시킬 수 있다. 따라서, 제조공정 및 사용시 인체에 해로우며, 환경에도 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
그러나 본 발명에서는 폴리카보네이트계 우레탄을 사용하여 폴리올레핀계 스킨층의 단점을 보완할 뿐만 아니나, 제조 및 사용시 인체에 해롭지 않고, 환경 친화적이며, 사용 후에 제품 전체가 업사이클될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 베이스 코팅층(30) 상에 적층되는 탑 코팅층(50)은 수성 우레탄으로 형성될 수 있다.
상기 탑 코팅층(50)은 폴리올레핀계 인조가죽에 스크래치, 흠, 마모로부터 스킨층을 보호할 수 있고, 우수한 표면 터치감을 부여할 수 있다. 또한, UV 안정성을 부여하여 황변되는 것을 방지할 수 있으며, 디자인층에 형성되는 텍스트 및 디자인을 보호할 수 있다.
상기 수성 우레탄을 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
상기 탑 코팅층의 두께는 0.02 내지 0.3mm일 수 있다. 상기 두께가 0.02mm 미만이면 표면 마모성과 터치감을 저해 할 우려가 있고, 0.2mm 를 초과하면 중량 증가와 공정 효율성이 떨어지며, 크랙(Crack)등의 도막 물성을 저해 할 우려가 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀 수지로 형성된 직물 기재(10); 상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성된 발포층(21); 상기 발포층 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 스킨층(22); 상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층(30); 및 상기 베이스 코팅층 상에 적층되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층(50);을 포함할 수 있다.
본 실시형태는 도 1에 도시된 실시예와 비교하여 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 형성된 발포층(21)을 추가로 포함하는 것이다.
상기 직물 기재(10), 스킨층(22); 베이스 코팅층(40) 및 탑 코팅층(50)은 도 1에 도시된 실시형태에서 설명한 바와 같다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에 따라 층의 갯수가 증가함에 따라 인조가죽 전체의 두께, 또는 각 층의 두께는 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 발포층(22)은 열가소성 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성된 것으로, 상기 폴리올레핀계 수지는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀엘라스토머를 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 발포층을 형성하는 열가소성 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP) 5 내지 20 중량부 및 폴리에틸렌(PE) 5 내지 40 중량부 및 폴리올레핀엘라스토머(POE) 40 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 폴리올레핀계 수지를 발포하여 발포층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 상기 열가소성 폴리올레핀계 수지에 발포제를 넣고 열 또는 압력을 가하여 발포할 수 있다.
상기 발포층은 인조가죽에 가요성을 부여할 수 있고, 완충 작용, 유연성, 단열성, 경량화 및 우수한 촉감을 제공할 수 있다.
상기 발포층의 두께는 이에 제한되지 않으나, 예를 들면 0.3 내지 1mm일 수 있다. 상기 발포층이 두께가 0.3mm 미만이면 발포효율이 낮아져 발포층의 형성이 어려울 수 있고, 1mm를 초과하면 두께 증가로 인한 천연가죽과 같은 감성을 저해 할 우려가 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 단면을 개략적으로 나타내는 단면도로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀 수지로 형성된 직물 기재(10); 상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성된 발포층(21); 상기 발포층 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 스킨층(22); 상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층(30); 및 상기 베이스 코팅층 상에 형성되는 디자인층(40); 상기 디자인층 상에 형성되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층(50);을 포함할 수 있다.
본 실시형태는 도 1에 도시된 실시예와 비교하여 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 형성된 발포층(21) 및 상기 베이스 코팅층 상에 형성되는 디자인층(40)을 추가로 포함하는 것이다.
상기 직물 기재(10), 발포층(21), 스킨층(22); 베이스 코팅층(40) 및 탑 코팅층(50)은 도 1 및 도 2에 도시된 실시형태에서 설명한 바와 같다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에 따라 층의 갯수가 증가함에 따라 인조가죽 전체의 두께, 또는 각 층의 두께는 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 베이스 코팅층(30)상에 디자인층(40)을 형성할 수 있으며, 디자인층(40)은 텍스트 및 다양한 무늬가 형성된 층으로, 인조가죽의 표면 디자인을 다양화할 수 있다.
텍스트, 무늬를 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 그라비아 인쇄 등의 인쇄, 표면전사 등의 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 디자인층(40)을 형성한 후에, 탑 코팅층(50)을 형성할 수 있으며, 상기 탑 코팅층(50)은 폴리올레핀계 인조가죽에 스크래치, 흠, 마모로부터 스킨층을 보호할 뿐만 아리나, 디자인층에 형성되는 텍스트 및 디자인을 보호할 수 있다.
상기 디자인층은 0.05 내지 0.2mm의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 두께가 0.05mm 미만이면 디자인 구현(선명도)을 저하시킬 우려가 있고, 0.2mm 를 초과하면 감성품질과 크랙(Crack)등을 발생시킬 우려가 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 층의 적층 순서는 변형될 수 있으며, 구체적으로 언급된 층 이외에 다른 기능을 가지는 층이 추가적으로 적층될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실형태에 따라 제조된 폴리올레핀계 인조가죽은 천연가죽의 감성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성 및 UV 안정성이 높아, 가방 또는 소파지 등의 생활 소재를 제조하는 데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 유해물질을 전혀 포함하지 않아 기타 첨가제의 사용 없이 3D 프린팅용 필라멘트사로 제조되는 등 그대로 업싸이클이 가능하여 환경 친화적이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
우선, 폴리올레핀계 수지로 형성된 직물 기재를 마련할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 직물 기재는 폴리올레핀계 수지로 형성되는 것으로, 폴리올레핀계 수지로 된 섬유사로 직조하여 직물을 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴리올레핀계 수지로 형성된 필라멘트사, DTY(Draw Textured Yarn), ATY(Air Textured Yarn), ITY(Interlace Yarn)으로 직조될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 폴리올레핀계 수지로 된 섬유사는 150 내지 900 데니아 굵기를 가질 수 있다.
직물은 경사와 위사의 교차 방법에 따라 다양한 조직 및 구조를 가질 수 있으며, 본 발명에 따른 직물 기재는 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 폴리올레핀계 인조가죽으로 제조하고자 하는 제품에 따라 폴리올레핀계 인조가죽의 구조 및 조직 구조를 설계하고, 이에 따라 경사와 위사의 교차 수를 조절하여 다양한 형태의 직물 조직으로 제직할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 평직, 능직, 주자직, 또는 이중직으로 제직할 수 있다.
직물을 직조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 도비 또는 자카드로 직물을 제직할 수 있다.
다음으로, 직물 기재 상에 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 스킨층을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 스킨층은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지가 혼합된 복합탄성체를 포함할 수 있다.
상기 스킨층을 직물 기재에 적층하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 시트형상으로 스킨층을 제조한 후 이를 직물 기재 상에 적층하거나, 캐스팅 공정을 사용하여 수지 조성물로 직물 기재 상에 시트형상의 층을 형성할 수 있다.
또한, 수지 조성물로 시트 형상을 제조하고 적층하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 통상의 캘린더링 및 라미네이션 공정을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 스킨층을 형성하는 수지 조성물은 롤 표면에 대한 점착성이 낮으며, 상대적으로 유리 전이 온도가 높아 라미네이션, 엠보싱, 및 테이크-오프(take-off)에 적합할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 와이딩 공정으로 직물 기재를 공급하면서 캐스팅 공정으로 상기 직물 기재 상에 스킨층을 적층할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 스킨층에 가죽 패턴을 부여하기 위하여 엠보롤을 이용하여 엠보싱 공정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성되는 발포층을 추가로 형성할 수 있다.
상기 발포층을 형성하는 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP) 5 내지 20 중량부 및 폴리에틸렌(PE) 5 내지 40 중량부 및 폴리올레핀엘라스토머(POE) 40 내지 90 중량부 및 발포제를 포함할 수 있다. 상기 발포제는 발포 후에 발포층에 잔류할 수 있다.
이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 발포제는 유기 발포제와 무기 발포제를 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 에틸렌/메틸 메타크릴레이트 중합체를 포함하는캡슐형 발포제를 사용할 수 있다. 상기 발포제는 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부를 사용할 수 있다 상기 함량이 2 중량부 미만이면 발포 효율이 낮아질 우려가 있고, 8 중량부를 초과하면 사용량 대비 효율이 낮아질 우려가 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 균질한 혼합물을 생성하는 조건 및 시간하에서 통상적인 혼합 장치, 예를 들어 밴버리 혼련기 또는 임의의 적합한 압출기에서 각 성분들을 서로 블렌딩 또는 배합하여 발포층을 형성하기 위한 올레핀계 수지를 만들고, 통상의 장비 및 조건을 이용하여 혼합물을 캘린더링하여 시트를 형성할 수 있다. 상기 시트를 통상의 라미네이션 장비 및 조건을 이용하여 스킨층의 하부 또는 직물 기재의 상부에 라미네이팅할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직물 기재상에 발포제를 포함하는 폴리올레핀계 수지층 및 상기 폴리올레핀계 수지층 상에 상기 스킨층을 적층한 후에 발포 공정을 진행하여 발포층을 형성할 수 있다.
발포 조건은 매우 미세하고 일정한 셀(cell)이 층 전체에 형성되는 조건일 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 200℃ 이상의 온도에서 90초 내지 120초 동안 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 스킨층 상에 폴리카보네이트계 우레탄으로 베이스 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 폴리카보네이트계 우레탄 수지의 구체적인 특징 및 베이스 코팅층의 두께는 상술한 바와 같다.
상기 베이스 코팅층 또한 시트형상으로 제조된 후에 적층되거나, 폴리카보네이트계 우레탄 수지로 상기 스킨층 바로 시트 형상으로 적층될 수 있다.
본 발명의 일 실형태에 따르면, 상기 베이스 코팅층 형성하기 전에 상기 스킨층을 플라즈마 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 스킨층을 플라즈마 전처리한 후에 상기 베이스 코팅층을 형성할 수 있다.
플라즈마 전처리 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다.
이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 상기 플라즈마 전처리는 코로나 처리, 또는 글로우 방전을 사용할 수 있다. 코로나 처리를 하는 경우 1 내지 5Kw의 파워에서 2 내지 10M/min의 속도로 수행될 수 있다.
또한, 글로우 방전을 이용한 플라즈마 전처리의 경우 500 내지 1000w의 파워에서 2 내지 5M/min의 속도로 수행될 수 있다. 또한, 아르곤/질소의 분위기 하에서 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 글로우 방전의 경우 속도가 빠르면 접착력이 향상되지 않고, 오히려 저하될 수 있다.
다음으로, 상기 베이스 코팅층 상에 수성 우레탄으로 탑 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 탑 코팅층의 구체적인 특징 및 탑 코팅층의 두께는 상술한 바와 같다.
상기 탑 코팅층 또한 시트형상으로 제조된 후에 적층되거나, 수성 우레탄 수지로 상기 베이스 코팅층 상에 바로 시트 형상으로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 탑 코팅층을 형성하기 전에 상기 베이스 코팅층 상에 디자인층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 디자인층은 텍스트 및 다양한 무늬를 형성하는 단계로, 이를 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 그라비아 인쇄 등의 인쇄, 표면전사 등의 방법 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 방법으로 제조된 폴리올레핀계 인조가죽은 폴리올레핀계 수지를 사용하여 제조된 것으로, 천연가죽의 감성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성 및 UV 안정성이 높아, 가방 또는 소파지 등의 생활 소재를 제조하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴리올레핀계 인조가죽은 유해물질을 전혀 포함하지 않으며, 인조 가죽의 수명이 다한 후 기타 첨가제의 사용 없이 그대로 3D 프린팅용 필라멘트사로 제조되는 등 업싸이클이 가능하여 환경 친화적이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 따라 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 이는 당업자의 실시를 돕기 위한 것으로, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[실시예]
1. 폴리올레핀계 직물기재의 사용에 따른 내마모성 등의 평가
실시예 1
폴리올레핀계 섬유사로 직물을 직조하여 직물 기재를 제조하고, 상기 직물기재에 폴리올레핀계 수지층을 형성하고, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 스킨층을 형성하고, 발포 공정을 수행하였다. 이후 상기 스킨층을 플라즈마 처리한 후 베이스 코팅층을 형성하였다. 상기 베이스 코팅층 상에 탑 코팅층을 형성하여 인조가죽 샘플을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 폴리올레핀 직물 대신에 상용화된 폴리오레핀 부직포를 6종을 사용하여 샘플 인조가죽을 제조하였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 인조가죽 샘플에 대하여 내구성, 내굴곡성, 형태안정성을 평가하고, 이의 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 비교예 1의 값은 상기 비교예 1에서 얻어진 6종의 샘플의 평균 값을 기재하였다.
구분
 두께
(mm)
 폭
(mm)
 강도(Kgf/cm2) 신율(%) 내굴곡성
 형태안정성
가로 세로 가로 세로
비교예 1 0.5 10 4~10 1~3 30~110 40~90 미흡(손상) 미흡
실시예 1 0.5 10 28 9 163.73 78.7 양호 매우양호
내마모성은 Bally flex(ISO5402-1:2011, After 50,000 Cycles)를 사용하였고, 형태안정성은 백팩/쇼퍼형태의 가방으로 제조한 후 물건을 넣었을 때의 형태 안정성으로 평가하였다. 평가기준은 다음과 같다.
*미흡: 형태를 유지하지 못하고 처짐
*양호: 형태가 유지되나, 원단이 살짝 처지는 경향이 있음
*매우양호: 형태를 유지하면서 원단이 처지지 않음
2. 스킨층의 종류에 따른 내마모성 등의 평가
실시예 2 내지 실시예 4
상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지의 구체적인 종류를 달리하고, 하기와 같이 함량을 조절하여 스킨층을 형성하여 샘플 인조가죽을 제조하였다.
실시예 2: 폴리올레핀계 수지 80wt% , 폴리스티렌계수지 20wt%
실시예 3: 폴리올레핀계 수지 70wt%, 폴리스티렌계수지 30wt%
실시예 4,: 폴리올레핀계수지 30wt%, 폴리스티렌계수지 70wt%
비교예 2 내지 비교예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 폴리올레핀계 수지 또는 폴리스티렌계 수지만을 사용하여 스킨층을 형성하여 샘플 인조가죽을 제조하였다.
상기 실시예 2 내지 실시예 4, 및 비교예 2 내지 비교예 7에서 얻어진 인조가죽 샘플에 대하여 인장하중, 인장신율, 내굴곡성을 평가하고, 이의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분
 두께
(mm)		 인장하중(Kgf/mm2)
 인장신율(%)
 내굴곡성
가로 세로 가로 세로
비교예 2 0.5 0.23 0.19 149 189 미흡(Crack)
비교예 3 0.5 0.19 0.18 99 123 미흡(Delamination)
비교예 4 0.5 1.7 1.5 >400 >400 양호(50,000회)
비교예 5 0.5 0.84 0.69 321 >400 양호(50,000회)
비교예 6 0.5 0.93 0.89 >400 >400 양호(40,000회)
비교예 7 0.5 1.1 0.98 >400 >400 양호(50,000회)
실시예 2 0.5 1.06 0.99 123 162 매우양호
100,000회
실시예 3 0.5 1.07 1.02 137 178 매우양호
100,000회
실시예 4 0.5 6.80 6.67 189 196 매우양호
100,000회
3. 플라즈마 처리에 따른 내구성 등 평가
실시예 5 내지 실시예 7, 및 비교예 8
상기 실시예 1와 같은 방법으로 인조가죽 샘플을 제조하되, 스킨층의 플라즈마 처리 방법을 하기 표 3과 같이 달리하였다.
구분 종류 파워 속도 가스조합 접착력
실시예 5 코로나 1.5Kw 2M/min 양호
실시예 6 코로나 5Kw 10M/min 양호
실시예 7 글로우방전 900w 2M/min Ar/N2 양호
비교예 8 글로우방전 900w 10M/min Ar/N2 미흡
상기 표 1 내지 표 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 폴리올레핀계 직물을 사용하는 경우, 내마모성, 내굴곡성 및 형태 안정성이 우수함을 확인할 수 있었고, 폴리올레핀계 및 폴리스티렌계 수지를 모두 함유하는 스킨층을 가지는 인조가죽의 경우 인장강도 및 신율이 우수하였으며, 내굴곡성이 우수함을 확인할 수 있다. 또한, 스킨층의 플라즈마 처리에 의하여 접착력이 향상됨을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 본 발명의 인조가죽은 가방, 소파지 등 다양한 생활 소재로 활용가능성이 높음을 확인할 수 있었다.
이상, 구현예 및 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 구현예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 직물기재 21: 발포층
22: 스킨층 30: 베이스 코팅층
40: 디자인층 50: 탑 코팅층

Claims (12)

  1. 폴리올레핀계 수지로 형성되는 직물기재;
    상기 직물 기재 상에 적층되며, 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 스킨층;
    상기 스킨층 상에 적층되며, 폴리카보네이트계 우레탄으로 형성되는 베이스 코팅층; 및
    상기 베이스 코팅층 상에 적층되며, 수성 우레탄으로 형성되는 탑 코팅층;
    을 포함하며,
    상기 스킨층을 플라즈마 처리한 후에 상기 베이스 코팅층이 형성되며,
    상기 베이스 코팅층에 할로겐화된 폴리올레핀을 포함하지 않아 환경호르몬을 발생하지 않는 것을 특징으로 하는,
    폴리올레핀계 인조가죽.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 코폴리머(SBS), 스티렌-이소프엔-스티렌 블록 코폴리머(SIS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 블록 코폴리머(SEBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 블록 코폴리머(SEPS), 랜덤 스티렌 부타디엔고무(SBR)의 수소 첨가 폴리머(HSBR) 및 이들의 조합으로 구성된 공중합체 중 1종 이상, 및 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 및 에틸렌프로필렌 고무 및 이들의 공중합체 중 1종 이상을 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물은 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지가 혼합된 복합탄성체를 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 적층되며, 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성된 발포층을 추가로 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발포층을 형성하는 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌(PP) 5 내지 20 중량부 및 폴리에틸렌(PE) 5 내지 40 중량부 및 폴리올레핀엘라스토머(POE) 40 내지 90 중량부를 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 코팅층 및 탑 코팅층 사이에 디자인층이 형성되는 폴리올레핀계 인조가죽.
  8. 폴리올레핀계 수지로 형성된 직물 기재를 마련하는 단계;
    상기 직물 기재 상에 폴리올레핀계 수지 및 폴리스티렌계 수지를 함유하는 수지 조성물로 스킨층을 형성하는 단계;
    상기 스킨층 상에 폴리카보네이트계 우레탄으로 베이스 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 베이스 코팅층 상에 수성 우레탄으로 탑 코팅층을 형성하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 베이스 코팅층을 형성하는 단계 이전에 상기 스킨층을 플라즈마 전처리하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 베이스 코팅층에 할로겐화된 폴리올레핀을 포함하지 않아 환경호르몬을 발생하지 않는 것을 특징으로 하는,
    폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 직물 기재 및 상기 스킨층 사이에 폴리올레핀계 수지가 발포되어 형성되는 발포층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발포층은 상기 직물 기재상에 발포제를 포함하는 폴리올레핀계 수지층을 형성하고, 상기 폴리올레핀계 수지층 상에 상기 스킨층을 적층한 후에 발포하여 형성되는 폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 탑 코팅층을 형성하기 전에 상기 베이스 코팅층 상에 디자인층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 폴리올레핀계 인조가죽의 제조방법.
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