KR101932756B1 - 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁 - Google Patents

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윤채경
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이재연
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주식회사 덕성
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Abstract

본 발명은 바이오 폴리올 부직포에 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 폴리우레탄을 함침 및 코팅시켜 인공피혁의 기계적 물성을 향상시킨 것으로, 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은 함침용 폴리우레탄 수지가 함침된 바이오 폴리올 부직포, 상기 바이오 폴리올 부직포의 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 접착용 폴리우레탄 수지가 코팅된 접착층 및 상기 접착층 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 코팅용 폴리우레탄 수지가 코팅된 코팅층을 포함한다.

Description

바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁{Eco-friendly artificial leather using bio-polyol}
본 발명은 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁에 관한 것으로, 바이오 폴리올 부직포에 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 폴리우레탄을 함침 및 코팅시켜, 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 바이오 탄소 함량을 극대화시킨 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁에 관한 것이다.
전 세계적으로 더욱 강력해지고 강제적인 환경규제에 대응하기 위해 화학ㅇ섬유 업계 및 특히 글로벌기업에 마케팅을 하는 신발, 자동차 관련 부품업계의 노력은 국내외적으로 급속도의 움직임을 보이고 있다. 국내 정책으로는 바이오화학 산업을 육성하여 2020년까지 국내 석유화학산업의 이산화탄소 배출량에서 10.8% 저감 목표를 수립, 최대 1조원 수준의 환경비용을 절감을 예상하며 바이오산업을 육성하고 있다. 바이오 소재를 이용한 인공피혁 개발은 DOW, BAYER 등의 글로벌기업에 의한 바이오폴리올의 독점과 가격, 원료 선택의 한계에서 발생되는 물리적 특성 취약으로 인하여 적용에 어려움이 있어 왔다. 하지만 최근 국내에서도 바이올 폴리올을 생산ㅇ공급함에 따라 원료의 다양성 및 가격인하를 통하여 NIKE, ADIDAS에서 요구하는 수준의 신발용 인공피혁의 개발이 가능할 것으로 예상되고 있다.
하지만, 이러한 바이오 폴리올을 활용하여 석유제품을 활용한 인공피혁과 동일한 물성의 인공피혁을 제조하는 기술에 대해서는 연구개발이 미미한 상황이다.
이와 관련된 문헌으로는 한국 공개특허 제10-2018-0036001호가 개시된 적이 있었다. 상기 선행문헌은 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 섬유로 제조된 인공피혁에 대해 개시하고 있으나, 이와 같이 제조된 인공피혁의 경우, 기계적 물성(인장강도, 인열강도 등)이 기존의 석유계 인공피혁에 비해 현저히 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은 친환경적이며, 기계적 물성이 석유계 인공피혁과 유사한 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁을 제시하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은 함침용 폴리우레탄 수지가 함침된 바이오 폴리올 부직포, 상기 바이오 폴리올 부직포의 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 접착용 폴리우레탄 수지가 코팅된 접착층 및 상기 접착층 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 코팅용 폴리우레탄 수지가 코팅된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 함침용 폴리우레탄 수지는, 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate)이 0.05:0.11:0.16의 몰비로 혼합되어 제조된 폴리우레탄 수지이며, 상기 접착용 폴리우레탄 수지 및 상기 코팅용 폴리우레탄 수지는, 상기 접착용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올 (Bio-polyether polyol), 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 및 톨루엔 디이소시아네트(Toluene Diisocyanate)가 0.7:0.3:0.6:1.0:2.88의 몰비로 혼합되어 제조되며, 상기 코팅용 폴리우레탄 수지는, 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol), 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexandiol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate)가 0.7:0.3:4.2:1.05:6.25의 몰비로 혼합되어 제조되며, 상기 함침용 폴리우레탄 수지는 고형분 함량이 13중량%이며, 상기 바이오 폴리올 부직포는 하기 수학식 1로 표현되는 함침률(pick-up rate)이 50 내지 60%인 것을 특징으로 한다.
삭제
(수학식 1)
Figure 112018056186010-pat00001
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은, 베이스 기재로써 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 폴리우레탄이 바이오 폴리올 부직포에 함침 및 코팅되어 있으므로 친환경적임과 동시에 기계적 물성이 우수하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁의 단면을 촬영한 사진이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁의 시험성적서이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명에서 바이오 탄소란, 식물로부터 추출된 유기물에 함유된 탄소를 말하며, 바이오 폴리올이란 식물로부터 추출된 폴리올 화합물을 말한다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁의 단면을 촬영한 사진이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은 바이오 폴리올 부직포(100), 접착층(200) 및 코팅층(300)을 포함한다.
먼저, 바이오 폴리올 부직포(100)는 함침용 폴리우레탄 수지가 함침되어 있는 베이스 기재이다. 이때, 본 발명에서 바이오 폴리올 부직포(100)는 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 부직포(100)이며, 교와하코사의 제품으로 폴리에스테르계 성분의 부직포(100)로서 중량이 225g/m2 이고 바이오 탄소함량 10% 제품을 사용하였다.
그리고 이때 바이오 폴리올 부직포(100)에 함침되는 함침용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate)이 0.05:0.11:0.16의 몰비로 혼합되어 제조된 폴리우레탄 수지이다. 이때, 바이오 폴리올로 바이오 폴리에테르 폴리올을 사용한 것은 폴리우레탄 수지의 기계적 물성이 우수함과 동시에 바이오 탄소함량을 극대화하기 위한 것이다. 바이오 폴리에테르 폴리올의 함량을 높이면, 바이오 탄소 함량은 증가하나 인장강도와 같은 기계적 물성이 저하되며, 반대로 에틸렌 글리콜의 함량을 높이면, 인장강도와 같은 기계적 물성은 높아지나, 바이오 탄소 함량이 낮아지기 때문이다.
이와 관련된 내용은 하기한 실험예에서 더 자세하게 설명하기로 한다.
또한, 바이오 폴리올 부직포(100)는 하기 수학식 1로 표현되는 pick-up rat가 50~60%인 것이 바람직하다.
(수학식 1)
Figure 112018056186010-pat00002
이와 같은 pick-up rate는 함침용 폴리우레탄 수지가 얼마나 함침되었는 지를 나타내는 지표로, 본 발명에 따른 바이오 폴리올 부직포(100)는 함침용 폴리우레탄 수지가 바이오 폴리올 부직포(100)의 무게에 대해 50 내지 60%로 함침되어 있음을 나타낸다. 즉, 함침용 폴리우레탄 수지는 높은 밀도로 바이오 폴리올 부직포(100)에 함침되어 있다.
또한, 바이오 폴리올 부직포(100)는 함침, 응고 및 수세의 단계를 거쳐 함침용 폴리우레탄 수지가 함침되는데, 이때, 바이오 폴리올 부직포(100)가 함침되는 함침조는 함침용 폴리우레탄 수지가 고형분이 13%이상이며, 응고조는 15% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 바이오 폴리올 부직포(100)를 함침 시킨 후, 바이오 폴리올 부직포(100)가 통과되는 롤과 롤사이의 간격은 바이오 폴리올 부직포(100)의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 이는 함침용 폴리우레탄 수지의 함침량을 극대화하기 위한 조건으로, 출원인이 다수의 실험 끝에 도출해낸 것이다. 이와 관련된 설명은 하기한 실험예에서 설명하기로 한다.
이와 같이, 바이오 폴리올 부직포(100)에 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 폴리우레탄을 사용함으로써, 친환경적으로 바이오 폴리올 부직포(100)의 기계적 물성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 접착층(200)은 바이오 폴리올을 활용하여 제조된 접착용 폴리우레탄 수지가 도포된 것으로, 바이오 폴리올 부직포(100)의 상면에 도포되어, 코팅층(300)과 바이오 폴리올 부직포(100)간의 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 이때, 접착용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol) 및 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol)이 0.7:0.3의 몰비로 혼합되어 제조되는 것이 바람직하다. 이와 같이 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 비율을 한정하는 것은, 기계적 물성이 우수함과 동시에 바이오 탄소함량을 극대화하기 위한 것이다. 바이오 폴리에테르 폴리올의 함량을 높이면, 바이오 탄소 함량은 증가하나 인장강도와 같은 기계적 물성이 저하되며, 반대로 폴리카프롤락톤 폴리올의 함량을 높이면, 인장강도와 같은 기계적 물성은 높아지나, 바이오 탄소 함량이 낮아지기 때문이다. 이러한 비율을 출원인이 다수의 실험 끝에, 기계적 물성을 극대화할 수 있음과 동시에 바이오 탄소 함량을 극대화할 수 있는 비율을 도출한 것이다. 이와 관련해서는 하기한 실험예에서 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 접착용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올 외에, 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 및 톨루엔 디이소시아네트(Toluene Diisocyanate)가 혼합되어 만들어지며, 이들의 혼합비는 0.7:0.3:0.6:1.0:2.88 몰비인 것이 바람직하다.
한편, 접착용 폴리우레탄 수지는 가교제 및 가교 촉진제가 첨가되는 것이 바람직한데, 가교제는 접착용 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 12중량부, 가교 촉진제는 2중량부, 용제는 30 중량부 만큼 첨가되는 것이 바람직하다. 이때, 용제는 MEK(methyl ethyl ketone)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 코팅층(300)은 접착층(200) 상면에 코팅용 폴리우레탄 수지가 코팅된 것이며, 바이오 폴리올 부직포(100)의 기계적 물성을 극대화하기 위해 코팅된다. 이때, 코팅용 폴리우레탄 수지도 접착용 폴리우레탄 수지와 마찬가지로, 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol) 및 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol)이 0.7:0.3의 몰비로 혼합되어 제조되는 것이 바람직하다. 이와 같이 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 비율을 한정하는 것은, 접착용 폴리우레탄 수지와 마찬가지로, 기계적 물성이 우수함과 동시에 바이오 탄소함량을 극대화하기 위한 것이다. 바이오 폴리에테르 폴리올의 함량을 높이면, 바이오 탄소 함량은 증가하나 인장강도와 같은 기계적 물성이 저하되며, 반대로 폴리카프롤락톤 폴리올의 함량을 높이면, 인장강도와 같은 기계적 물성은 높아지나, 바이오 탄소 함량이 낮아지기 때문이다.
이때, 코팅용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올 외에, 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexandiol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate)가 혼합되어 만들어지며, 이들의 혼합비는 0.7:0.3:4.2:1.05:6.25 몰비인 것이 바람직하다.
한편, 바이오 폴리올 부직포(100)에 접착용 폴리우레탄 수지 및 코팅용 폴리우레탄 수지를 코팅시키는 방법은, 먼저 이형지에 코팅용 폴리우레탄 수지를 도포한 후, 건조한다. 그 후, 코팅된 이형지에 접착용 폴리우레탄 수지를 도포하여 건조하고, 함침용 폴리우레탄 수지가 함침된 바이오 폴리올 부직포(100)에 라미네이션한다. 그 후 이형지를 박리하면 본 발명에 따라, 바이오 폴리올 부직포(100), 접착층(200) 및 코팅층(300)이 순서대로 적층된 형태의 인공피혁이 제조된다.
이와 같이 바이오 폴리올 부직포(100), 접착층(200) 및 코팅층(300)이 순차적으로 적층된 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁의 기계적 물성을 한국의류시험연구원에 연구하여 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다. 한국의류시험연구원에 의뢰하여 얻은 시험성적서는 도 2 내지 8에 나타내었다.
주요 성능 단 위 결과 값
인장강도 kgf/2.5cm2
(Length)		 61.2
kgf/2.5cm2
(Width)		 37.9
인열강도 kgf/2.5cm2
(Length)		 13
kgf/2.5cm2
(Width)		 11.8
인장신도 %
(Length)		 81
%
(Width)		 139
접착강도 kgf/2.5cm2
(Length)		 2.45
kgf/2.5cm2
(Width)		 2.77
항균성 % 99.9
소취성 % 70
방오성 grade 4
발수성 grade 4
내용제성
(Solvent Wicking)		 grade 4
불소 검출시험 ppm 미검출
Bio 탄소 함량 % 36
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은 인장강도, 인열강도 및 접착강도 등의 기계적 물성이 우수함과 동시에 바이오 탄소 함량이 35%이상으로 매우 친환경적임을 알 수 있다.
하기한 실험예에서는 본 발명에 따른 코팅용 폴리우레탄 수지, 접착용 폴리우레탄 수지, 함침용 폴리우레탄 수지의 혼합비와 함침조건을 도출한 실험예를 설명하기로 한다.
<실험예 1>
본 실험예 1에서는 코팅용 폴리우레탄 수지에 적합하도록 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 혼합비를 조절하여, 바이오 탄소 함량 및 기계적 물성이 우수한 혼합비를 도출하였다.
1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexandiol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate)의 혼합비는 일정하게 유지하였으며, 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 혼합비를 8:2에서 5:5까지 조절하여 하기 표 2에 기재된 조성비로 제조하여 기계적 물성을 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
바이오 폴리에테르 폴리올(mole) 0.8 0.7 0.6 0.5
폴리카프롤락톤 폴리올(mole) 0.2 0.3 0.4 0.5
1,4-부탄디올(mole) 4.2 4.2 4.2 4.2
1,6-헥산디올(mole) 1.05 1.05 1.05 1.05
메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(mole) 6.25 6.25 6.25 6.25
100% Modulus(㎏/㎠) 73 69 73 77
Elongation(%) 492 480 475 480
Tensile strength(㎏/㎠) 412 504 467 467
Bio-탄소 함량(%) 39.4 34.4 29.5 24.6
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 실시예 2의 경우 바이오 탄소 함량이높으며, 인장강도도 높게 나타난 바, 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올은 0.7:0.3의 몰비로 혼합하여 코팅용 폴리우레탄 수지를 제조하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
<실험예 2>
본 실험예 2에서는 실험예 1과 유사하게 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 혼합비를 조절하여, 바이오 탄소 함량 및 기계적 물성이 우수한 혼합비를 도출하였다. 이때, 실험예 1과는 다르게 접착용 폴리우레탄 수지의 혼합비를 도출하기 위한 것으로, 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올 외에, 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 및 톨루엔 디이소시아네트(Toluene Diisocyanate)을 첨가하여 접착용 폴리우레탄 수지를 제조하였다.
따라서, 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 및 톨루엔 디이소시아네트(Toluene Diisocyanate)의 첨가량은 일정하게 유지하였으며, 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올의 혼합비를 0:1.0에서 0.7:0.3까지 조절하여 하기 표 3에 기재된 조성비로 제조하여 기계적 물성을 측정하였다.
실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
바이오 폴리에테르 폴리올(mole) 0　 0.134 0.266 0.399 0.532 0.7
폴리카프롤락톤 폴리올(mole) 1 0.866 0.734 0.601 0.468 0.3
에틸렌글리콜(mole) 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68 0.68
1,4-부탄디올(mole) 1 1 1 1 1 1
톨루엔 디이소시아네트(mole) 2.88 2.88 2.88 2.88 2.88 2.88
100% Modulus
(㎏/㎠)		 27 29 33 33 46 35
Elongation(%) 325 275 292 300 208 330
Tensile strength
(㎏/㎠)		 271 190 209 226 138 285
Bio-탄소함량t(%) 0 10.1 20 30 40 52.6
TS/MD 10.1 6.6 6.3 6.9 3.0 8.1
E/MD 12.0 9.6 8.8 9.2 4.5 9.4
상기 표 3에 도시된 바와 같이, 실시예 10의 경우 즉, 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올은 0.7:0.3의 몰비로 혼합되어 제조될 때, 접착용 폴리우레탄 수지의 기계적 물성(연신률 및 인장강도)가 우수하며, 바이오 탄소의 함량이 높음을 알 수 있다. TS/MD 및 E/MD는 100%모듈러스당 인장강도 및 연신률의 비율로 실시예 10의 경우 TS/MD 및 E/MD이 가장 높음을 알 수 있으며, 접착용 폴리우레탄 수지도 바이오 폴리에테르 폴리올 및 폴리카프롤락톤 폴리올이 0.7:0.3의 몰비로 혼합되어 제조되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
<실험예 3>
본 실험예 3에서는 함침용 폴리우레탄에 적합한 바이오 폴리에테르 폴리올 및 석유계 폴리올의 종류를 도출하였다.
함침용 폴리우레탄 수지의 경우, 바이오 폴리올 부직포에 함침되기 위해, 100%Modulus가 30~50kgf/cm2이내인 것이 바람직하며, 이를 위해 하기 표 4와 같이 바이오 폴리에테르 폴리올 및 석유계 폴리올의 함량을 설정하였다. 이때, 표 4와 같이 석유계 폴리올의 종류를 다르게 하여 실험을 진행하였으며, 석유계 폴리올이 종류에 따른 함침용 폴리우레탄 수지의 바이오 탄소 함량 및 기계적 물성을 비교하였다.
실시예 11 실시예 12
바이오 폴리에테르 폴리올
(mole)		 0.05 0.05
1,4-부탄디올(mole) 0.11 -　
에틸렌글리콜(mole) 　- 0.11
메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(mole) 0.16 0.16
BIO-탄소함량(%) 66.7 68.1
100% Modulus(㎏/㎠) 40 41
Elongation(%) 688 647
Tensile strength(㎏/㎠) 448 410
상기 표 4에 도시된 바와 같이, 실시예 12의 경우, 즉 함침용 폴리우레탄 수지의 석유계 폴리올로는 에틸렌글리콜을 사용하는 것이 바이오 탄소 함량이 높음을 알 수 있다.
<실험예 4>
본 실험예 4에서는 하기 표5와 같이 함침조의 함침용 폴리우레탄 수지의 고형분 함량(11~16wt%)에 따른 함침률(pick-up rate) 및 함침된 바이오 폴리올 부직포의 기계적 물성을 실험하였다. 이때, 함침률(pick-up rate)은 바이오 폴리올 부직포에 함침용 폴리우레탄 수지가 얼마나 함침 되었는지를 나타내는 지표로, 상기 수학식 1에 따라 계산하였다.
실시예 13 실시예 14 실시예 15
고형분 비율(wt%) 11 13 16
pick-up-rate(%) 28.9 55.1 55.0
Tensile Strength(L) (kg/2.54cm) 35.0 38.8 38.2
Tensile Strength(W)
(kg/2.54cm)		 20.7 21.3 22.1
Elongation.(L)(%) 85.8 83.1 80.6
Elongation.(W)(%) 133.0 136.2 122.9
Tear Strength(L)(kg) 4.7 5.2 4.6
Tear strength(W)(kg) 5.8 6.4 6.3
Tensile Strength(L)
(kg/2.54cm)		 34.8 37.5 44.8
Tensile Strength(W) (kg/2.54cm) 19.8 23.0 22.3
Elongation.(L)(%) 92.4 74.1 81.8
Elongation.(W)(%) 126.1 141.7 146.3
Tear Strength(L)(kg) 4.9 5.1 4.4
Tear Strength(W)(kg) 5.8 7.1 6.4
Adhesive Strength (kg/cm2) 4.6 4.1 3.7
flexibility(10만 cycle) PASS PASS FAIL
Adhesive Strength(kg/cm2) 5.7 3.4 3.7
flexibility(10만 cycle) PASS PASS PASS
상기 표 5에 개시된 바와 같이, 실시예 14의 경우 함침조의 함침용 폴리우레탄 수지의 고형분이 13%일 때, 가장 함침률(pick-up rate)이 우수함을 알 수 있었으며, 고형분 함량이 높아져도 기계적 물성은 크게 변하지 않거나, 오히려 떨어지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 바이오 폴리올 부직포를 함침용 폴리우레탄 수지에 함침 시키는 경우, 함침조의 함침용 폴리우레탄 수지의 고형분은 13%로 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 바이오 폴리올 부직포
200: 접착층
300: 코팅층

Claims (4)

  1. 함침용 폴리우레탄 수지가 함침된 바이오 폴리올 부직포;
    상기 바이오 폴리올 부직포의 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 접착용 폴리우레탄 수지가 코팅된 접착층; 및
    상기 접착층 상면에 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol)을 이용하여 제조된 코팅용 폴리우레탄 수지가 코팅된 코팅층;을 포함하며,
    상기 함침용 폴리우레탄 수지는, 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate)이 0.05:0.11:0.16의 몰비로 혼합되어 제조된 폴리우레탄 수지이며,
    상기 접착용 폴리우레탄 수지는 바이오 폴리에테르 폴리올 (Bio-polyether polyol), 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol) 및 톨루엔 디이소시아네트(Toluene Diisocyanate)가 0.7:0.3:0.6:1.0:2.88의 몰비로 혼합되어 제조되며, 상기 코팅용 폴리우레탄 수지는, 바이오 폴리에테르 폴리올(Bio-polyether polyol), 폴리카프롤락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexandiol) 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene diphenyl diisocyanate)가 0.7:0.3:4.2:1.05:6.25의 몰비로 혼합되어 제조되며,
    상기 함침용 폴리우레탄 수지는 고형분 함량이 13중량%이며, 상기 바이오 폴리올 부직포는 하기 수학식 1로 표현되는 함침률(pick-up rate)이 50 내지 60%인 것을 특징으로 하는 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁.

    (수학식 1)
    Figure 112018099699027-pat00003

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁은,
    바이오 탄소 함량이 35중량% 이상인 것을 특징으로 하는 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁.
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