KR102007812B1 - 내오염성을 갖는 인조가죽 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인조가죽 원단으로 이루어진 기재; 기재 위에 적층된 접착층; 접착층 위에 적층된 기능 부여층; 및 기능 부여층 위에 적층된 표면처리층을 포함하는 내오염성 인조가죽 원단에 관한 것이다. 본 발명의 인조가죽 원단은 기능 부여층으로 기재의 광택, 터치감을 조절하고 난연 기능을 부여할 수 있으며, 기능 부여를 위한 여러 가지 첨가제에 의해 약해진 표면을 표면처리층을 통해 내구성 및 내오염성을 향상시킬 수 있다.

Description

내오염성을 갖는 인조가죽 및 그의 제조방법{Artificial leather having antifouling properties and manufacturing method thereof}
본 발명은 내오염성을 갖는 인조가죽 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 인조가죽 표면에의 다층 코팅을 통해 기능성 및 내오염성을 향상시킨 인조가죽 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 인조가죽 원단은 방오성 조성물로 처리하고, 열처리를 거친 후 기능성 부여 코팅 처리를 하여, 기능성 및 내오염성을 부여하고 있다.
이와 같은 기능성 및 내오염성 부여 방법은 최종 원단의 표면에 난연, 광택, 감촉 등의 기능성 부여를 위한 코팅면이 단층으로 도포되게 되어, 다양한 기능 구현이 어려우며 또한 원하는 정도의 내오염성을 얻지 못하는 경우가 발생하고 있다. 또한 열처리 후 난연제 등의 기능성 부여 코팅을 하게 되어 기재 원단과의 접착력이 약해서 난연성 등의 기능성이 장시간 보유되지 못하는 경우도 발생하고 있다.
이에 본 발명은 다층 코팅을 이용하여, 다양한 기능이 부여된 인조가죽 원단을 제공하려고 한다.
또한 본 발명은 난연성 등의 기능성 부여 코팅 후에 별도의 표면처리 코팅이 된 인조가죽 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 통해, 인조가죽 원단 표면의 내구성 및 내오염성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인조가죽 원단으로 이루어진 기재; 기재 위에 적층된 접착층; 접착층 위에 적층된 기능 부여층; 및 기능 부여층 위에 적층된 표면처리층을 포함하는 내오염성 인조가죽 원단을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 인조가죽 원단은 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리우레탄(PU) 또는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 접착층은 비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지로 이루어진 혼합물의 전체 중량에 대해 이소시아네이트 5~10 중량부 및 카보디이미드 1~5 중량부를 첨가한 조성물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 접착층의 비닐계 수지:아크릴계 수지:폴리우레탄계 수지는 2~10:1~5:1~5의 중량비로 혼합된 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 기능 부여층은 아크릴계 수지 단독 제제 또는 아크릴계 수지에 기능성 제제를 첨가한 조성물로 이루어질 수 있으며, 1 내지 3개의 층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 표면처리층은 폴리우레탄계 수지에 실리콘을 8~12 중량부로 포함시킨 조성물로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 목적을 달성하기 위하여, 인조가죽 원단 기재에 접착 기능을 갖는 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 건조된 접착층 위에 소광, 터치감 또는 난연 기능이 부여된 조성물을 도포하고 건조하여 기능 부여층을 형성하는 단계; 및 건조된 기능 부여층 위에 표면처리용 조성물을 코팅하고 건조하여 표면처리층을 형성하는 단계를 포함하는 내오염성 인조가죽 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 접착층은 접착 기능을 갖는 조성물이 1~20㎛의 두께로 도포될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 기능 부여층은 소광, 터치감 또는 난연 기능이 부여된 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 표면처리층은 표면처리용 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단층의 코팅으로 구현할 수 없는 다양한 기능을 인조가죽 원단에 부여할 수 있다.
또한 본 발명은 인조가죽 원단 기재에 별도의 접착층을 형성시켜 기능 부여를 위한 층과 기재와의 접착력을 향상시켜, 장기간 기능성을 발현시킬 수 있다.
또한 본 발명은 기능 부여층과 표면처리층을 분리 구성하여, 기능 부여층에 제품의 광택, 터치감 및 난연 등의 특성을 부여하게 되므로, 표면처리층의 내오염 특성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 인조가죽 원단의 구성을 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인조가죽 원단을 제조하는 방법을 간략하게 나타낸 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인조가죽 원단의 내오염성을 종래와 비교하여 평가한 결과를 나타낸 사진이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 인조가죽 원단의 구성을 간략하게 나타낸 단면도이다. 이에 따르면, 내오염성 인조가죽 원단은 인조가죽 원단으로 이루어진 기재; 기재 위에 적층된 접착층; 접착층 위에 적층된 기능부여층; 및 기능부여층 위에 적층된 표면처리층을 포함한다.
기재로서 인조가죽 원단은 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리우레탄(PU) 또는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재가 사용될 수 있다.
접착층은 기재에 접착성을 부여하여 기능 부여층과의 접착력을 높이기 위한 것으로, 장기간 사용시에도 기능 발현을 가능하게 해 준다.
접착층은 비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지로 이루어진 혼합물에, 이소시아네이트(isocyanate) 및 카보디이미드(carbodiimide)를 첨가한 조성물로 이루어진 것이다.
접착층을 구성하는 조성물은 비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지로 이루어진 혼합물의 전체 중량에 대해, 이소시아네이트 5~10 중량부, 카보디이미드 1~5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 위 범위를 만족하는 경우 하부기재와 상부 코팅층 간의 접착력이 강하게 형성된다.
비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지는 기재에 따라 적정 중량비로 혼합할 수 있다. 바람직하게는 비닐계 수지:아크릴계 수지:폴리우레탄계 수지를 2~10:1~5:1~5의 중량비로 혼합된 것으로, 혼합물 내 고형분 함량이 5~50 중량부인 것이다.
비닐계 수지는 예컨대, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세테
이트, 폴리부타디엔 및 폴리염화비닐리덴으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지가 사용될 수 있으나, 이 분야의 공지된 것이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
아크릴계 수지는 예컨대, 스티렌과 같은 방향족 비닐계 단량체; 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등의 탄소수 1 ~ 15개의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체; 및 탄소수 1 ~ 15개의 (메타)아크릴산 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 중합하여 이루어진 수지가 사용될 수 있으나, 이 분야의 공지된 것이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
폴리우레탄계 수지로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등의 알킬렌글리콜계 화합물, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 클로헥산디메탄올, 수소 첨가 비스페놀 A, 폴리카프로락톤, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 폴리트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 폴리펜타에리스리톨, 소르비톨, 만니톨, 글리세린, 폴리글리세린, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 다가 알코올; 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드의 블록 또는 랜덤 공중합 중 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리에테르폴리올; 다가 알코올 또는 폴리에테르폴리올과 무수말레산, 말레산, 푸마르산, 무수이타콘산, 이타콘산, 아디프산, 이소프탈산 등의 다염기산과의 축합물인 폴리에스테르폴리올 주쇄에 폴리이소시아네이트를 중합시켜 얻어진 것이 사용될 수 있으나, 이 분야의 공지된 것이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
폴리이소시아네이트로는 특별히 제한은 없으며, 폴리우레탄의 제조에 통상 사용되는, 예컨대, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향지방족 폴리이소시아네이트, 방향족 폴리이소시아네이트 및 이들 폴리이소시아네이트의 유도체나 변성체 등을 1종 이상 단독으로 또는 혼합한 것을 사용할 수 있다.
기능 부여층은 인조가죽 원단에 요구되는 광택, 터치감, 난연성 등의 기능을 부여하기 위한 층으로서, 아크릴계 수지 단독으로 또는 아크릴계 수지에 소광제, 난연제, UV 안정제 등의 기능성 제제를 첨가한 조성물로 도포되어 이루어진 것이다. 하나 이상의 기능성 제제가 하나의 기능 부여층에 포함될 수도 있고 또는 각각의 기능성 제제를 포함하는 별개의 층으로서 형성될 수도 있다. 별개의 층은 1개 이상이 될 수 있다. 바람직하게는 1 내지 3개의 층으로 이루어질 수 있으며, 공정 경제성면에서 바람직하다.
별개의 층 형성시에는 각각의 층 형성 후 건조 과정을 거치는 것이 바람직하다.
아크릴계 수지는 예컨대, 스티렌과 같은 방향족 비닐계 단량체; 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트 등의 탄소수 1 ~ 15개의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체; 및 탄소수 1 ~ 15개의 (메타)아크릴산 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 중합하여 이루어진 수지가 사용될 수 있으나, 이 분야의 공지된 것이 특별한 제한없이 사용될 수 있다.
소광제나 난연제 등의 기능성 제제는 아크릴계 수지에 대해 1~5 중량부로 포함될 수 있다. 난연제는 브롬(Br)계 또는 인(P)계 난연제가 사용될 수 있다. 소광제는 실리카계 물질이 사용될 수 있다. 또한 UV 안정제로는 아민계 작용기를 가진 화합물 등이 사용될 수 있다. 그 외 다양한 기능성 제재들이 첨가되어 사용될 수 있다.
표면처리층은 인조가죽 원단에 내구성 및 내오염성을 부여하기 위한 층으로서, 폴리우레탄(PU)계 수지에 실리콘(Si)을 8~12 중량부로 포함시킨 분산액을 도포하여 이루어진 것이다.
본 발명에 따른 인조가죽 원단은 기능 부여 후에 표면처리를 별도 코팅층으로 형성시켰기 때문에, 내오염 특성을 강화시킬 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 인조가죽 원단을 제조하는 방법에 대해, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 인조가죽 원단을 제조하는 방법을 간략하게 나타낸 공정 흐름도이다. 본 발명에 따른 인조가죽 원단은 기재에 접착기능을 갖는 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 건조된 접착층 위에 소광, 터치감 또는 난연 기능이 부여된 조성물을 도포하고 건조하여 기능 부여층을 형성하는 단계; 및 건조된 기능 부여층 위에 표면처리용 조성물을 코팅하고 건조하여 표면처리층을 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
각 단계에서 도포 방식은 특별히 제한되지 않으나, 그라비아 코팅, 바 코팅, 스크린 프린팅 등의 방식을 이용할 수 있다.
도포시 접착층은 접착기능을 갖는 조성물이 1~20㎛의 두께로 도포되는 것이, 접착력 부여를 위해 바람직하다. 기능 부여층은 기능이 부여된 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포되는 것이, 기능 부여를 위해 바람직하다. 또한 표면 처리층은 표면처리용 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포되는 것이, 내구성 및 내오염성 면에서 바람직하다.
본 발명에 따르면, 다층의 코팅을 통하여 여러 가지 기능이 기재에 보다 안정적으로 부여될 수 있다. 기능 부여층으로 기재의 광택, 터치감을 조절하고 난연 기능을 부여할 수 있으며, 기능 부여를 위한 여러 가지 첨가제에 의해 약해진 표면을 표면처리층을 통해 내구성 및 내오염성을 향상시킬 수 있다. 또한 다층의 코팅으로 인해 저하될 수 있는 코팅층과 기재와의 부착력을 접착층을 통해 향상시킴으로써 보다 효과적으로 기재에 기능을 부여하게 된다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정이나 변형이 가능함은 물론이다.
실시예
폴리비닐클로라이드(PVC)에 비닐계 수지:아크릴계 수지:폴리우레탄계 수지(PUD)를 2:1:1의 중량비로 혼합한 혼합물(고형분 함량: 28 중량부)에 대해 이소시아네이트 10 중량부, 카보디이미드 5 중량부를 첨가한 조성물을 도포하고, 120℃에서 3분간 건조하였다. 그런 후 아크릴계 수지를 도포하고 건조한 후, 수분산 폴리우레탄 용액에 실리콘 분말 10 중량부를 첨가한 제제로 도포하고 건조하였다.
얻어진 인조가죽 원단의 내오염성을 실험하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
내오염성의 평가는 하기 시험방법에 따라 실시하였다.
1) 시험시편을 직경 11cm의 원형으로 자른 뒤, 시편 틀에 고정시킨다.
2) 시험시편과 접촉시킬 오염포를 길이 15cm, 너비 3~4cm로 자른 뒤, 빠지지 않도록 시험 시편 상부의 고정부에 고정시킨다.
3) 예비압력을 6psi로 두 번 준 후, 공기압을 2~2.5psi로 두고, 시험을 500회 진행한다.
4) 시험이 진행되면, 오염포 장착 부위는 앞뒤로 움직이고, 시험시편 장착 부위는 360°로 계속해서 회전을 하게 된다.
5) 오염포의 장착 위치를 바꾸어 다시 500회를 진행한다.
6) 시험시편을 분리하고, 측색 장비를 이용하여 오염 정도를 평가하였다.
평가 결과를 나타낸 도 3에 따르면, 종래와 같이 난연 처리 후 별도의 표면처리 코팅을 하지 않은 경우와 비교할 때, 내오염성이 확연하게 향상된 것을 알 수 있다.
이상에서, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하였으나, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

Claims (11)

  1. 인조가죽 원단으로 이루어진 기재;
    상기 기재 위에 적층된 접착층;
    상기 접착층 위에 적층된 기능 부여층; 및
    상기 기능 부여층 위에 적층된 표면처리층을 포함하고,
    상기 접착층은 비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지로 이루어진 혼합물에 대해 이소시아네이트 5~10 중량부 및 카보디이미드 1~5 중량부를 첨가한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인조가죽 원단은 폴리비닐클로라이드, 폴리우레탄 및 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접착층의 비닐계 수지:아크릴계 수지:폴리우레탄계 수지는 2~10:1~5:1~5의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기능 부여층은 아크릴계 수지 단독 제제 또는 아크릴계 수지에 기능성 제제를 첨가한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 인조가죽 원단.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기능 부여층은 1 내지 3개의 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인조가죽 원단.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층은 폴리우레탄계 수지에 실리콘을 8~12 중량부로 포함시킨 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 인조가죽 원단.
  7. 인조가죽 원단 기재에 접착 기능을 갖는 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계;
    상기 건조된 접착층 위에 소광, 터치감 또는 난연 기능이 부여된 조성물을 도포하고 건조하여 기능 부여층을 형성하는 단계; 및
    상기 건조된 기능 부여층 위에 표면처리용 조성물을 코팅하고 건조하여 표면처리층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 접착층은 비닐계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지로 이루어진 혼합물에 대해 이소시아네이트 5~10 중량부 및 카보디이미드 1~5 중량부를 첨가한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착층은 접착 기능을 갖는 조성물이 1~20㎛의 두께로 도포된 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기능 부여층은 소광, 터치감 또는 난연 기능이 부여된 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포된 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 표면처리층은 표면처리용 조성물이 1~30㎛의 두께로 도포된 것을 특징으로 하는 내오염성 인조가죽 원단의 제조방법.
  11. 삭제
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