KR102002209B1 - 자동차용 인조가죽 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면층에 포함되는 일반 안료 대신 근적외선(NIR)을 반사시킬 수 있는 반사안료로 대체함과 아울러, 표면처리층에 근적외선 반사와 낮은 열용량(heat capacity)의 특징을 가진 글래스 버블(glass bubble)을 포함해줌으로써, 햇빛 아래에서 표면 온도의 상승을 최소화하고 햇빛이 차단되었을 때 표면 온도가 빠르게 떨어지도록 한 자동차용 인조가죽에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 인조가죽은, 직물층; 상기 직물층의 상부에 적층되는 PU(polyurethane) 바인더층; 상기 바인더층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료를 포함하는 PU 표면층; 및 상기 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble)을 포함하는 표면처리층;을 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 인조가죽은, 직물층; 상기 직물층의 상부에 적층되는 PVC(polyvinyl chloride) 발포층; 상기 PVC 발포층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료를 포함하는 PVC 표면층; 및 상기 PVC 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble)을 포함하는 표면처리층;을 포함한다.

Description

자동차용 인조가죽{synthetic leather for automobile}
본 발명은 자동차용 인조가죽에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면층에 근적외선 반사안료를 포함해줌과 아울러, 표면처리층에 글래스 버블(glass bubble)을 포함해줌으로써, 햇빛이 차단되었을 때 표면 온도가 빠르게 떨어지도록 한 자동차용 인조가죽에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 내부는 제2의 주거공간으로 인식되고 있으며, 최근에는 이러한 자동차 내부 공간에서 편안하고 쾌적한 운전을 위해 기능성 시트가 각광받고 있다.
자동차 내장재용 소재로는 천연가죽이나 PVC, PU 인조가죽이 주로 사용된다. 인조가죽은 천연가죽에 비해 저렴한 장점이 있다. 이러한 인조가죽에 대하여 대한민국 공개특허 제10-2009-0095044호(공개일: 2009년09월09일) 등으로 선 출원된 바 있다.
구체적으로, 기존의 인조가죽은 안료를 통해 색을 부여하고 있으며, 대부분 검정과 베이지 색상이 주를 이루고 있다.
이 경우 검은색 안료로 카본블랙(carbon black)이 주로 사용되는데, 이 안료는 대부분의 빛을 흡수하여 인조가죽 원단의 표면 온도가 매우 뜨거워지게 된다.
즉 햇빛이 강한 낮에는 자동차 내부의 온도가 빠르게 상승하게 되고, 자동차 시트 등의 내장재로 사용되는 인조가죽 역시 표면 온도가 빠르게 상승하게 된다.
이에 따라 운전자나 동승자가 차량 내에 승차하였을 때 불쾌감을 느낄 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 표면층에 포함되는 일반 안료 대신 근적외선(NIR, near infrared ray)을 반사시킬 수 있는 반사안료로 대체함과 아울러, 표면처리층에 근적외선 반사와 낮은 열용량(heat capacity)의 특징을 가진 글래스 버블(glass bubble)을 포함해줌으로써, 햇빛 아래에서 표면 온도의 상승을 최소화하고 햇빛이 차단되었을 때 표면 온도가 빠르게 떨어지도록 한 자동차용 인조가죽을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 인조가죽은, 직물층; 상기 직물층의 상부에 적층되는 PU(polyurethane) 바인더층; 상기 바인더층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료를 포함하는 PU 표면층; 및 상기 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble)을 포함하는 표면처리층;을 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 인조가죽은, 직물층; 상기 직물층의 상부에 적층되는 PVC(polyvinyl chloride) 발포층; 상기 PVC 발포층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료를 포함하는 PVC 표면층; 및 상기 PVC 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble)을 포함하는 표면처리층;을 포함한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 표면층에 포함되는 일반 안료 대신 근적외선(NIR)을 반사시킬 수 있는 반사안료로 대체함과 아울러, 표면처리층에 근적외선 반사와 낮은 열용량(heat capacity)의 특징을 가진 글래스 버블(glass bubble)을 포함해줌으로써, 햇빛 아래에서 표면 온도의 상승을 최소화할 수 있다.
아울러 햇빛이 차단되었을 때 인조가죽의 표면 온도가 빠르게 떨어지도록 할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 인조가죽의 적층구조를 보여주는 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 인조가죽의 적층구조를 보여주는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 인조가죽의 적층구조를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자동차용 인조가죽(100)은, 아래에서 위로 직물층(110), PU 바인더층(111), PU 표면층(130), 표면처리층(140)을 포함한다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 직물층(110)은 직물, 니트, 함침 트리코트, 함침 부직포, 원착사, 부직포 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
PU 바인더층(111)은 직물층(110)의 상부에 적층되는 것으로, 상기 직물층(110)과 PU 표면층(130)의 견고한 접착상태를 유지해주는 역할을 한다. 이러한 PU 바인더층(111)은 수성 폴리우레탄 바인더, 유성 폴리우레탄 바인더, 무용제 폴리우레탄 바인더, 핫멜트 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, PU 표면층(130)을 견고하게 접착해줄 수 있다면 다양한 재질로 변경 적용될 수 있다.
PU 표면층(130) PU 바인더층(111)의 상부에 적층되는 것으로, 이러한 PU 표면층(130)은 폴리우레탄 또는 열가소성 폴리우레탄 재질로 형성될 수 있다.
아울러 상기 PU 표면층(130)은 근적외선(NIR)을 반사시킬 수 있는 반사안료를 포함한다. 즉 본 발명에 따른 PU 표면층(130)에 일반 안료 대신 근적외선 반사안료를 포함함으로써 적외선 영역에서의 반사율이 증가하게 되고, 이에 따라 적외선 차폐기능이 증대된다. (참고로, 보통 빛이 흡수되는 파장 영역 중에 근적외선 파장(700 ~ 1100nm)에서 주로 열에너지가 발생하게 된다.)
바람직하게, 상기 반사안료는 PU 표면층(130) 내에 1 ~ 10 중량%로 포함될 수 있다.
즉 반사안료가 1 중량% 미만으로 포함되는 경우 선명한 표면의 색을 구현할 수 없거나 표면적 대비 안료 부족으로 반사기능의 효과가 약할 수 있다.
반대로 반사안료가 10 중량% 초과하여 포함되는 경우 PU 표면층(130)의 두께 대비 안료 과량으로 인해 분산성 또는 반사기능의 개선 효과 없으며, 원가가 상승할 수 있는 우려가 있다.
구체적으로, PU 표면층(130)에 포함되는 근적외선 반사안료는, 합성운모(mica), 천연운모, 유리 플레이크, 산화철, 산화티탄, 알루미나, 산화마그네슘, 알루미늄, 산화칼슘, 산화아연 운모 및 운모티탄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
아울러 본 발명에서는 상기 근적외선 반사안료를 피복하는 피복물질로 금속산화물을 사용할 수 있다. 즉 금속산화물은 일사 반사율(solar reflectance)을 높여 차폐 성능을 향상시켜준다.
구체적으로, 금속산화물은 이산화티탄, 코발트, 산화철, 철-시안착염(Fe4(Fe(CN)6)3), 산화코발트 알루미나(CoAL2O4) 또는 산화크롬 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 이는 반사안료의 은폐율을 향상시키며 빛을 반사하여 도막 내에 열을 받아들이는 것을 억제하여 내열성을 증가시킨다.
또한 상기 반사안료는 소포제, 분산제를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 소포제는 안료 내의 불필요하거나 유해한 기포를 제거해주는 것으로, 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 종류를 사용할 수 있다. 바람직하게 소포제는, 미네랄 오일계 또는 실리콘계 소포제가 사용될 수 있다.
상기 분산제 역시 안료를 제조할 때 사용되는 일반적인 분산제를 사용할 수 있다. 바람직하게 분산제는, 나프탈렌 술폰산염 포르말린 축합물, 멜라민 술폰산염 포르말린 축합물, 폴리카르복산 화합물, 폴리카르복산 에테르, 방향족 아미노 술폰산 폴리머 및 리그닌 술폰산의 금속염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질일 수 있다.
또한 안료 특성을 향상시키기 위해 통상의 안료에 사용되는 동결 안정제, 증점제, pH 조절제, 침강방지제 등을 더 포함할 수 있다.
표면처리층(140)은 PU 표면층(130)의 상부에 적층되는 것으로, 아크릴(acrylic) 또는 PU(polyurethane) 재질을 포함할 수 있다.
아울러 표면처리층(140)은 근적외선 반사와 낮은 열용량(heat capacity)의 특징을 가진 글래스 버블(glass bubble)(141)을 포함할 수 있다. 이러한 표면처리층(140)은 글래스 버블(141)을 통해 햇빛 아래에서 표면 온도의 상승을 최소화하고 햇빛이 차단되었을 때 인조가죽(100)의 표면 온도가 빠르게 떨어지게 할 수 있다.
참고로, 글래스 버블(141)은 속이 빈 중공구조를 갖는 3차원의 미소구형의 필러(Filler)의 한 종류로, 플라스틱에 사용되는 다른 필러 대비 낮은 비중 특성 때문에 PVC 코팅용 가소제나, 에폭시 구조체, SMC(Sheet Molding Compound), BMC(Bulk Molding Compound), RIM(Reaction Injection Molding)에 사용되는 탈크(Talc), 글래스 피버(Glass fiber)와 같은 고중량 필러의 부분 대체를 통한 부품 경량화에 이용될 수 있다.
바람직하게, 상기 글래스 버블(141)은 표면처리층(140) 내에 0.5 ~ 5 중량%로 포함될 수 있다.
즉 글래스 버블이 0.5 중량% 미만으로 포함되는 경우 코팅 표면적 대비 함량이 부족하여 쿨링 효과가 미비할 수 있다.
반대로 글래스 버블이 5 중량% 초과하여 포함되는 경우 코팅 표면적 대비 높은 함량으로 분산성 문제 또는 표면 백탁 현상이 일어날 수 있는 우려가 있다.
이러한 글래스 버블(141)은 투명하게 형성되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 제품의 디자인에 따라 흰색이나 기타 다양한 색상으로 변경 적용될 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 자동차용 인조가죽(100)은, 표면층(130)에 포함되는 일반 안료 대신 근적외선(NIR)을 반사시킬 수 있는 반사안료로 대체함과 아울러, 표면처리층(140)에 근적외선 반사와 낮은 열용량(heat capacity)의 특징을 가진 글래스 버블(141)을 포함해줌으로써, 햇빛 아래에서 표면 온도의 상승을 최소화하고 햇빛이 차단되었을 때 표면 온도가 빠르게 떨어지도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 인조가죽(100')은 PVC 재질을 적용할 수 있다. 구체적으로, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 인조가죽의 적층구조를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인조가죽(100')은, 직물층(110)과, 직물층의 상부에 적층되는 PVC(polyvinyl chloride) 발포층(120)과, PVC 발포층(120)의 상부에 적층되며 근적외선 반사안료를 포함하는 PVC 표면층(130')과, PVC 표면층(130')의 상부에 적층되며 글래스 버블(glass bubble)(141)이 포함되는 표면처리층(140)을 포함할 수 있다.
이 경우 본 발명의 특징이라 할 수 있는 상기 PVC 표면층(130)에 포함되는 근적외선 반사안료와, 표면처리층(140)의 재질 및 이에 포함되는 글래스 버블(141)은 상기 제1실시예와 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
100, 100' : 인조가죽 110 : 직물층
111 : 바인더층 120 : PVC 발포층
130 : PU 표면층 130' : PVC 표면층
140 : 표면처리층 141 : 글래스 버블

Claims (7)

  1. 직물층;
    상기 직물층의 상부에 적층되는 PU(polyurethane) 바인더층;
    상기 바인더층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료 1 ~ 10 중량%를 포함하는 PU 표면층; 및
    상기 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble) 0.5 ~ 5 중량%을 포함하는 표면처리층;을 포함하는 자동차용 인조가죽으로,
    상기 표면처리층은 아크릴(acrylic) 또는 PU(polyurethane) 재질을 포함하는 것인 자동차용 인조가죽.
  2. 직물층;
    상기 직물층의 상부에 적층되는 PVC(polyvinyl chloride) 발포층;
    상기 PVC 발포층의 상부에 적층되며, 근적외선 반사안료 1 ~ 10 중량%를 포함하는 PVC 표면층; 및
    상기 PVC 표면층의 상부에 적층되며, 글래스 버블(glass bubble) 0.5 ~ 5 중량%을 포함하는 표면처리층;을 포함하는 자동차용 인조가죽으로,
    상기 표면처리층은 아크릴(acrylic) 또는 PU(polyurethane) 재질을 포함하는 것인 자동차용 인조가죽.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 근적외선 반사안료는,
    합성운모(mica), 천연운모, 유리 플레이크, 산화철, 산화티탄, 알루미나, 산화마그네슘, 알루미늄, 산화칼슘, 산화아연 운모 및 운모티탄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 자동차용 인조가죽.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 근적외선 반사안료를 피복하는 피복물질로,
    이산화티탄, 코발트, 산화철, 철-시안착염(Fe4(Fe(CN)6)3), 산화코발트 알루미나(CoAL2O4) 또는 산화크롬 중 적어도 어느 하나의 금속산화물을 사용한 것을 더 포함하는 자동차용 인조가죽.
  6. 삭제
  7. 삭제
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