KR102227625B1 - 신율 및 흡음성능이 우수한 합성피혁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신율이 우수하여 굴곡진 부분에 성형성이 뛰어나고 내장재로 사용시 흡음성능도 우수한 합성피혁에 관한 것으로, 본 발명에 따른 합성피혁은 융점이 250℃ 이상인 폴리에스테르 필라멘트사 60~85 중량%와, 융점이 180℃ 이하의 폴리에스테르 필라멘트사 15~40 중량%을 포함하는 부직포로 형성되는 베이스 섬유층과, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지에 아이소프탈산(Isophthalic acid)의 2염기산이 혼합되어 베이스 섬유층에 적층되는 접착층, 및 접착층에 적층되어 표면에 요철이 형성되는 표면층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

신율 및 흡음성능이 우수한 합성피혁 {Artificial leather with excellent elongation and sound absorption performance}

본 발명은 서로 다른 융점을 가지는 세섬도 폴리에스테르 필라멘트사로 이루어진 부직포를 이용한 합성피혁에 관한 것으로, 신율이 우수하여 굴곡진 부분에 성형성이 뛰어나고 내장재로 사용시 흡음성능도 우수한 합성피혁에 관한 것이다.

합성피혁은 천연가죽과 유사한 질감과 촉감을 가지며, 외관이 자연스러워 다양한 용도로 사용된다. 합성피혁은 직포나 편포 등의 지지체 원단에 가죽의 그레인 층에 해당하는 표면층을 수지로 코팅하여 제조되는데, 지지체 원단을 수지 용액에 함침하여 표면을 코팅하여 표면에 필름을 형성하는 습식가공에 의해 제조되거나, 이형지 위에 수지용액을 도포하여 열풍 건조하여 성막하고 지지체 원단에 접착하는 건식가공에 의해서도 제조되고 있다.

이와 같이 제조된 합성피혁은 자동차용 내장재, 가구용 소파재, 인테리어재, 신발용 갑피재등의 용도로 사용되고 있으며, 최근에는 철도차량 내장재, 항공기 내장재, 선박용 내장재 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 합성피혁이 차량용 소재로 사용될 경우 마찰 및 외력에 대한 내구성이 요구됨과 동시에, 굴곡이 많은 부위에 사용되는 특성상 봉제 및 장착 작업이 용이하도록 적절한 신율 특성이 요구되고 있다.

이를 위하여 대한민국 등록특허 제10-0681377호에서는 부직포내 섬유의 배향구조를 적절하게 제어하여 이방성을 갖도록 제조된 부직포를 사용하여 합성피혁에 신축성을 부여하는 방법을 제시되어 있으나, 부직포의 이방성만으로 신축성에 한계가 있는 문제가 있다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-0658097호에서는 부직포와 정하중신율이 10~30%인 직물 또는 편물을 함께 니들펀칭하여 제조한 복합시트에 폴리우레탄을 충진하는 합성피혁이 제시되어 있는데, 이와 같은 합성피혁은 장기간 사용시 형태변형이 일어나는 문제가 있다.

또한, 합성피혁은 신율 특성이 요구됨과 동시에, 내장재로 사용시 흡음기능도 요구되고 있어 복합기능이 발현되는 제품개발이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0681377호(발명의 명칭: 신축성이 우수한 인공피혁) 대한민국 등록특허 제10-0658097호(발명의 명칭: 강도 및 신율특성이 우수한 스웨이드조 인공피혁)

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 신율이 우수하여 굴곡진 부분에 성형성이 뛰어나고 내장재로 사용시 흡음성능도 우수하게 발현될 수 있는 합성피혁을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 융점이 250℃ 이상인 폴리에스테르 필라멘트사 60~85 중량%와, 융점이 180℃ 이하의 폴리에스테르 필라멘트사 15~40 중량%을 포함하는 부직포로 형성되는 베이스 섬유층과, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지에 아이소프탈산(Isophthalic acid)의 2염기산이 혼합되어 베이스 섬유층에 적층되는 접착층, 및 접착층에 적층되어 표면에 요철이 형성되는 표면층을 구비하는 합성피혁을 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 폴리에스테르 필라멘트사는 섬도가 3~8 데니어이고, 베이스 섬유층의 단위 면적당 중량은 250g/㎡~350g/㎡인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 합성피혁의 신율은 40~60%인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 표면층은 폴리우레탄계 수지로 이루어져 두께는 0.2~0.35mm인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 접착층과 코팅층의 사이에 형성된 문양층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 합성피혁은 고가의 천연피혁을 대체할 수 있어 제품의 생산단가를 향상할 수 있고, 신율이 우수하여 성형성의 개선됨에 따라 다양한 형상으로 제조가 가능하며, 흡음성능도 발현되어 흡음소재로도 적용할 수 있어 좌석시트, 헤드라이너, 패키지 트레이 등과 같은 자동차 내장소재로서 널리 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 합성피혁의 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “형성되어”, “구비되어”, “결합되어”, “고정되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 구비, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 합성피혁(100)의 단면도로, 도 1를 참조하면 본원발명인 합성피혁(100)은 베이스 섬유층(10), 접착층(12), 표면층(13)이 순차적으로 적층되어 형성되어 있다.

베이스 섬유층(11)은 합성피혁(100)의 몸체를 구성하여 신율, 강도 등과 같은 합성피혁(100)의 물성을 좌우하는 부분으로 부직포로 형성되며, 베이스 섬유층(11)으로 단섬유 또는 장섬유 부직포 중 어느 것이 사용될 수 있지만, 양호한 기계적 특성이 발현되는 장섬유 부직포가 보다 바람직하다.

장섬유로 이루어진 부직포가 신율을 향상하기 위하여, 융점이 서로 다른 폴리에스테르 필라멘트사로 이루어지는 것이 바람직한데, 융점이 250℃ 이상의 고융점 폴리에스테르 필라멘트사 60~85 중량%와, 융점이 180℃ 이하의 저융점 폴리에스테르 필라멘트사 15~40 중량%로 이루어진다.

상기 고융점 및 저융점 폴리에스테르 필라멘트사의 섬도는 3~8 데니어의 세섬도로 형성되는 것이 바람직한데, 3데니어 미만이면 섬유조직의 강도가 저하되어 신율발현시 부직포가 파손될 수 있으며, 8데니어를 초과하면 고신율을 발현하기가 어렵다. 그리고, 베이스 섬유층(11)의 단위 면적당 중량은 250g/㎡~350g/㎡가 바람직한데, 단위 면적당 중량이 250g/㎡ 이상으로 구현함으로써 상술한 바와 같이 세섬도로 이루어진 섬유조직이 치밀하게 되어 후술하는 접착층(12)과의 접착성 및 강도가 향상되며, 또한 단위 면적당 중량이 350g/㎡를 초과하지 않도록 함으로써 부직포 제작 작업성의 저하를 방지할 수 있다.

베이스 섬유층(11)은 상기 고융점 폴리에스테르 필라멘트사 60~85 중량%과 저융점 폴리에스테르 필라멘트사 15~40 중량% 혼합하고 혼합된 혼합물을 컨베이어 네트 위에 적층 웹을 형성하고, 상기 웹을 140~150℃로 가열된 캘린더 롤을 통과 시키는 캘린더링 공정을 거쳐 웹에 평활성과 두께를 부여하여 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 베이스 섬유층(11)은 상온에서 종방향 및 횡방향으로 40~60%의 우수한 신율이 발현된다.

접착층(12)은 베이스 섬유층(11)과 접합되어 접착성을 부여하는 층으로, 베이스 섬유층(11)의 일면에 도포되거나 필름 형태로 형성되어, 후술하는 표면층(13)과 베이스 섬유층(11) 사이에 접착력을 부여한다. 접착층(12)은 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 아세트산비닐 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지 등이 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 내가수분해성이 우수하한 폴리카르보네이트폴리올을 이용한 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지가 바람직하다. 접착층(12)은 표면층(13)과의 열접착시 접착력을 발휘하기 위하여 아이소프탈산(Isophthalic acid)의 2염기산(Diacid)을 더 포함하여 표면층(13)보다 융용점이 낮도록 구성하는 것이 바람직하다.

표면층(13)은 접착층(12)에 열접착되어 합성피혁의 표면을 이루는 층으로, 그 재질로는 다양한 수지재가 사용될 수 있으나, 천연피혁와 같은 질감과 감촉을 발현할 수 있고 접착층(12)과의 계면접착을 향상하도록 폴리우레탄 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 접착층(12)과 표면층(13)이 모두 폴리우레탄 수지계열로 형성되면, 계면간의 접착성이 향상되어 접합부위가 충격이나 열에 의하여 분리 또는 탈리되지 않는다. 표면층(13)의 두께는 0.2~0.35mm인 것이 바람직한데, 두께가 상기 범위보다 얇으면 후술하는 요철의 형성이 곤란해 질수 있고, 상기 범위보다 두꺼우면 접착성이 저하되는 문제가 있다. 그리고, 표면층(13)의 표면에는 흡음성능이 발현되도록 다수의 돌기(13a)와 홈(13b)이 반복적으로 형성되어 있는 요철이 형성된다. 요철은 베이스 섬유층(11)에 접착층(13)과 표면층(13)을 순차적으로 접착하여 적층한 후, 엠보싱 롤러 사이에 통과시켜 표면층(13)에 0.2mm 정도의 다수개 홈(13b)을 형성할 수 있다.

한편, 다양한 디자인 및 제품에 적용할 수 있도록 접착층(12)과 표면층(13)의 사이에 문양 또는 무늬가 표현된 문양층(14)이 개재할 수 있는데, 합성피혁의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 디자인에 대한 미려함을 더욱 부각시켜 제품의 고급화를 구현할 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 합성피혁(100)은 신율이 우수하여 성형성의 개선됨에 따라 다양한 형상으로 제조가 가능하며, 흡음성능도 발현되어 흡음소재로도 적용할 수 있어 좌석시트, 헤드라이너, 패키지 트레이 등과 같은 자동차 내장소재로서 널리 사용될 수 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

11: 베이스 섬유층 12: 접착층
13: 표면층 13a: 돌기
13b: 홈 14: 문양층
100: 합성피혁

Claims (5)

1. 융점이 250℃ 이상인 60~85 중량%의 폴리에스테르 필라멘트사와, 융점이 180℃ 이하인 15~40 중량%의 폴리에스테르 필라멘트사의 섬도가 3~8 데니어인 부직포로 형성되어 단위 면적당 중량이 250g/㎡~350g/㎡인 베이스 섬유층;
   폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지에 아이소프탈산(Isophthalic acid)의 2염기산이 혼합되어 상기 베이스 섬유층에 적층되는 접착층; 및
   폴리우레탄계 수지로 이루어져, 상기 접착층에 0.2~0.35mm 두께로 적층되어 표면에 요철이 형성되는 표면층;을 구비하여 신율은 40~60%인 것을 특징으로 하는 신율 및 흡음성능이 우수한 합성피혁.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 접착층과 코팅층의 사이에 형성된 문양층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신율 및 흡음성능이 우수한 합성피혁.

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