KR102397250B1 - 내오염성이 우수한 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 입체 무늬 원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 예는 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin), 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin), 경화제 및 희석 용매를 포함하는 조성물로서, 상기 폴리카보네이트계 우레탄 수지는 폴리이소시아네이트와 폴리카보네이트 폴리올의 중합반응에 의해 형성된 것이고, 상기 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 하이드록실기 및 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체와 (메트)아크릴계 단량체의 중합반응에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 표면 처리용 조성물을 사용하여 입체 무늬 원단의 표면 처리층을 형성하면 입체 무늬 원단에 우수한 내구성 및 내오염성을 부여할 수 있고, 입체 무늬 원단의 후가공시 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

내오염성이 우수한 표면 처리용 조성물 및 이를 이용한 입체 무늬 원단의 제조방법{Composition for surface treatment having improved anti-pollution and manufacturing method of fabric with three-dimensional pattern}

본 발명은 표면 처리용 조성물 등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 입체 무늬 원단의 제조 과정에 사용되어 입체 무늬 원단 표면의 내구성뿐만 아니라 내오염성도 향상시킬 수 있는 표면 처리용 조성물 및 이를 이용하여 입체 무늬 원단을 제조하는 방법에 관한 것이다.

신발, 가방, 핸드백, 가구, 의류, 실내외 장식재, 각종 생활용품, 액세서리, 자동차 시트(seat) 등에 시각적인 효과를 높이기 위한 패션화의 바람이 불면서, 외장재에 장식 및 색채를 다양하게 형성하기 위한 방법이 발전하고 있는 실정이다.

일반적으로, 의류에 수려한 미감을 부여하기 위하여 다양한 무늬를 넣게 되는데, 이러한 무늬는 예를 들어 해당 무늬를 그린 후 착색하여 만든 의류 프린트용 전사시트를 의류 위에 전사하는 방식으로 제공된다. 의류 프린트용 전사시트와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1273073호에는 베이스층; 상기 베이스층 위에 형성되며, 전사될 패턴의 형상을 가지는 투명 잉크층; 상기 투명 잉크층 위에 형성된 옵셋 인쇄층; 상기 옵셋 인쇄층 위에 형성된 세탁 견뢰도 또는 은폐력을 보강하는 보강층; 및 상기 보강층 위에 형성되며, 전사될 패턴의 적어도 일부분에 대하여 입체 효과를 표현하는 입체 효과층을 포함하되, 상기 베이스층은 실리콘 코팅된 종이 또는 PET 필름이고, 상기 투명 잉크층은 상기 베이스층 위에 폴리우레탄 투명 잉크를 인쇄함에 의해 형성되며, 상기 입체 효과층은 상기 보강층 위에 발포제가 첨가된 폴리에스터 수지를 상기 패턴 중 특정 부분에만 인쇄함에 의해 형성되고, 상기 발포제는 10~15%의 이소부탄첨가제 및 85~80%의 아크릴로니트릴-메틸 메타크릴산-염화비닐리덴의 공중합체의 혼합 물질인 것을 특징으로 하는 입체 효과 전사지가 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1048714호에는 기재시트와 상기 기재시트 위에 이형층, 박리층 및 접착제층이 차례로 형성된 전사시트에 있어서, 상기 박리층 위에 그라스비드층 및 인쇄무늬층이 부분적으로 함께 형성되어 있고, 상기 그라스비드층은 그라스비드 고착용 수지층 및 상기 그라스비드 고착용 수지층에 부분 매립되는 그라스비드로 이루어지며, 상기 그라스비드가 아크릴수지비드인 것을 특징으로 하는 입체감이 우수한 전사시트가 개시되어 있다.

한편, 최근에는 의류에 입체감을 주기 위한 여러 가지 입체 무늬 형성 방법들이 제안되고 있다. 이러한 입체 무늬 형성 방법으로는 예를 들어 문자나 도형 등을 합성 수지액을 이용하여 고주파 접착 또는 열접착 방법으로 각종 생지상에 부착시킨 후 이를 의류 등에 적용하는 방법이 있다. 이렇게 만든 문자나 도형들은 입체적으로 표출되어 의류의 미감을 배가시키지만, 재봉에 의하여 의류 등의 제품에 부착되기 때문에 작업공정이 복잡하고 제조 비용이 많이 들며, 다양한 색상을 형성하기에는 한계가 있다. 따라서, 간단한 방법으로 입체감을 형성할 수 있고, 나아가 디자인적인 효과를 부각시킬 수 있는 외장재의 개발이 요구되고 있다. 이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0115801호에는 원단 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 상부에 평탄화층용 조성물을 도포하고 건조하여 평탄화층을 형성하는 단계; 상기 평탄화층의 상부에 발포층용 조성물을 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 상부에 폴리우레탄계 잉크를 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 칼라층의 상부에 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함하는 외장재의 제조방법이 개시되어 있다. 상기 선행특허에서 표면 처리용 조성물은 칼라층 표면에 내구성이 강한 도막을 형성하여 칼라층이 긁힘, 열, 빛 등의 외력에 의해 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편, 입체무늬 외장재는 자동차 시트(seat) 커버 등으로 사용될 때 외력에 의한 손상뿐만 아니라 먼지, 흙, 그을음, 물, 커피, 유성 잉크, 수성 잉크 등과 같은 오염 물질에 의해 오염될 수 있으며, 이를 효과적으로 방지하는 것이 필요하다.

본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 입체 무늬 원단의 제조 과정에서 베이스 원단 표면 또는 칼라층 표면에 도막을 원활하게 형성할 수 있고, 동시에 내구성 및 내오염성을 부여할 수 있는 표면 처리용 조성물을 제공하는데에 있다. 또한, 본 발명의 목적은 내구성 및 내오염성이 우수한 표면 처리층을 가지는 입체 무늬 원단 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin), 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin), 경화제 및 희석 용매를 포함하는 조성물로서, 상기 폴리카보네이트계 우레탄 수지는 폴리이소시아네이트와 폴리카보네이트 폴리올의 중합반응에 의해 형성된 것이고, 상기 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 하이드록실기 및 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체와 (메트)아크릴계 단량체의 중합반응에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물을 제공한다.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 베이스 원단; 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층; 상기 접착층의 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층; 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층; 및 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층을 포함하고, 상기 표면 처리층은 전술한 표면 처리용 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 예는 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 전술한 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함하는 입체 무늬 원단의 제조방법을 제공한다.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 예는 베이스 원단; 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층; 상기 접착층의 표면에 패턴화된 형태로 형성되는 베이스 칼라층; 상기 베이스 칼라층 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층; 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층; 및 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층을 포함하고, 상기 표면 처리층은 전술한 표면 처리용 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단을 제공한다. 또한, 본 발명의 다른 예는 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 베이스 칼라층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 베이스 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 전술한 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함하는 입체 무늬 원단의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 표면 처리용 조성물을 사용하여 입체 무늬 원단의 표면 처리층을 형성하면 입체 무늬 원단에 우수한 내구성 및 내오염성을 부여할 수 있고, 입체 무늬 원단의 후가공시 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 사용되는 용어인 '서로 다른 패턴'은 크기가 서로 다르거나 모양이 서로 다른 경우을 의미한다.

본 발명의 일 측면은 입체 무늬 원단의 제조 과정에 사용되어 입체 무늬 원단에 표면 처리층을 형성하고 궁극적으로 입체 무늬 원단에 내구성 및 내오염성을 부여할 수 있는 표면 처리용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물은 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin), 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin), 경화제 및 희석 용매를 포함하는 조성물을 포함하고, 바람직하게는 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이하, 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물을 구성성분별로 나누어 설명한다.

폴리카보네이트계 우레탄 수지

본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 일 구성성분인 폴리카보네이트계 우레탄 수지는 적어도 하나의 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 폴리카보네이트 폴리올 간의 중합반응에 의해 우레탄 결합이 형성된 물질을 의미한다. 이때, 상기 폴리카보네이트 우레탄 수지를 형성하는 폴리이소시아네이트는 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며 폴리우레탄의 제조에 통상적으로 사용되는 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향지방족 폴리이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 지방족 폴리이소시아네이트로는 예를 들어, 트리메틸렌다이이소시아네이트, 테트라메틸렌다이이소시아네이트, 헥사메틸렌다이이소시아네이트, 펜타메틸렌다이이소시아네이트, 1,2-프로필렌다이이소시아네이트, 1,2-부틸렌다이이소시아네이트, 2,3-부틸렌다이이소시아네이트, 1,3-부틸렌다이이소시아네이트, 2,4,4- 또는 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이이소시아네이트, 2,6-다이이소시아네이트메틸카프로에이트, 1,12-도데카메틸렌다이이소시아네이트 등의 지방족 다이이소시아네이트; 예를 들어, 라이신에스테르트리이소시아네트, 1,4,8-트리이소시아네이트옥탄, 1,6,11-트리이소시아네이트운데칸, 1,8-다이이소시아네이트-4-이소시아네이트메틸옥탄, 1,3,6-트리이소시아네이트헥산, 2,5,7-트리메틸-1,8-다이이소시아네이트-5-이소시아네이트메틸옥탄 등의 지방족 트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 지환족 폴리이소시아네이트로는 예를 들어, 1,3-시클로펜텐다이이소시아네이트, 1,4-시클로헥산다이이소시아네이트, 1,3-시클로헥산다이이소시아네이트, 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트(관용명: 이소포론다이이소시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 메틸-2,4-시클로헥산다이이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산다이이소시아네이트, 1,3- 또는 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산(관용명: 수소첨가된 자일렌다이이소시아네이트) 또는 그 혼합물, 노르보르난다이이소시아네이트 등의 지환족 다이이소시아네이트; 예를 들어, 1,3,5-트리이소시아네이트시클로헥산, 1,3,5-트리메틸이소시아네이트시클로헥산, 2-(3-이소시아네이트프로필)-2,5-다이(이소시아네이트메틸)-비시클로(2.2.1)헵탄, 2-(3-이소시아네이트프로필)-2,6-다이(이소시아네이트메틸)-비시클로(2.2.1)헵탄, 3-(3-이소시아네이트프로필)-2,5-다이(이소시아네이트메틸)-비시클로(2.2.1)헵탄, 5-(2-이소시아네이트에틸)-2-이소시아네트메틸-3-(3-이소시아네이트프로필)-비시클로(2.2.1)헵탄, 6-(2-이소시아네이트에틸)-2-이소시아네이트메틸-3-(3-이소시아네이트프로필)-비시클로(2.2.1)헵탄, 5-(2-이소시아네이트에틸)-2-이소시아네이트메틸-2-(3-이소시아네이트프로필)-비시클로(2.2.1)-헵탄, 6-(2-이소시아네이트에틸)-2-이소시아네이트메틸-2-(3-이소시아네이트프로필)-비시클로(2.2.1)헵탄 등의 지환족 트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 방향지방족 폴리이소시아네이트로는 예를 들어, 1,3- 또는 1,4-자일렌다이이소시아네이트 또는 그 혼합물, ω,ω'-다이이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,3- 또는 1,4-비스(1-이소시아네이트-1-메틸에틸)벤젠(관용명: 테트라메틸자일렌다이이소시아네이트) 또는 그 혼합물 등의 방향지방족 다이이소시아네이트, 예를 들어, 1,3,5-트리이소시아네이트메틸벤젠 등의 방향지방족 트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 본 발명에 사용가능한 방향족 폴리이소시아네이트로는 예를 들어, m-페닐렌다이이소시아네이트, p-페닐렌다이이소시아네이트, 4,4'-다이페닐다이이소시아네이트, 1,5-나프탈렌다이이소시아네이트, 2,4'- 또는 4,4'-다이페닐메탄다이이소시아네이트 또는 그 혼합물, 2,4- 또는 2,6-톨릴렌다이이소시아네이트 또는 그 혼합물, 4,4'톨루이딘다이이소시아네이트, 4,4'-다이페닐에테르다이이소시아네이트 등의 방향족 다이이소시아네이트; 예를 들어, 트리페닐메탄-4,4',4"-트리이소시아네이트, 1,3,5-트리이소시아네이트벤젠, 2,4,6-트리이소시아네이트톨루엔 등의 방향족 트리이소시아네이트; 예를 들어, 4,4'-다이페닐메탄-2,2',5,5'-테트라이소시아네이트 등의 방향족 테트라이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들 폴리이소시아네이트는 단독으로 이용할 수 있고 2종 이상 병용가능하다. 또한, 상기 폴리카보네이트계 우레탄 수지를 형성하는 폴리카보네이트 폴리올은 주쇄에 반복되는 카보네이트기[-O-(C=O)-O-]를 가지고 말단에 하이드록실기를 가지는 중합체로서, 일반적으로 알킬렌 카보네이트와 다이올의 중합반응에 의해 형성된다. 예를 들어, 폴리카보네이트 폴리올은 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 다이페닐 카보네이트에서 선택되는 1종 이상의 카보네이트 화합물과 1,4-부탄다이올, 1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 사이클로헥산다이메타올 등에서 선택되는 다이올 화합물의 중합반응에 의해 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 폴리카보네이트 폴리올은 바람직하게는 탄산(carbonic acid), 다이메틸 에스테르(dimethyl ester) 및 1,6-헥산다이올(1,6-hexanediol)의 중합에 의해 형성되고 말단에 하이드록실기를 가지는 폴리카보네이트 다이올(hydroxy terminated polycarbonate diol; CAS 등록번호 : 101325-00-2)인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 폴리올은 상업적으로 입수가 가능하며, 상업적인 폴리카보네이트 폴리올 제품으로는 Oxymer™ Polycarbonate polyol, ETERNACOLL®(UBE 사), Duranol™ Polycarbonate polyol(Asahi Kasei사) 등이 있다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 일 구성성분인 폴리카보네이트계 우레탄 수지는 적어도 하나의 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 폴리카보네이트 폴리올 간의 중합반응에 의해 형성된 중합체뿐만 아니라 상기 중합체가 사슬 연장제와 반응하여 사슬이 연장된 형태를 포함한다. 상기 사슬 연장제는 폴리우레탄 제조시 사용되는 공지의 물질에서 선택될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물에서 폴리카보네이트계 우레탄 수지의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 6~18 중량%인 것이 바람직하고, 8~16 중량%인 것이 더 바람직하다.

하이드록실기 함유 아크릴계 수지

본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 일 구성성분인 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 하이드록실기 및 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체와 (메트)아크릴계 단량체의 중합반응에 의해 형성된 중합체라면 그 종류가 크게 제한되지 않는다. 상기 '(메트)아크릴'은 메타크릴과 아크릴을 동시에 표현하는 관용적인 표현이다. 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 폴리이소시아네이트와 가교결합을 형성할 수 있기 때문에 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 도포 및 건조시 도막 형성을 원활하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드록실기 및 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체는 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트, 알릴 알코올, 알콕시화 알릴 알코올 등에서 선택될 수 있고, 상기 (메트)아크릴계 단량체는 탄소수가 1 내지 20인 알킬(메트)아크릴레이트, 탄소수가 1 내지 20인 아릴(메트)아크릴레이트, 비닐기 또는 알릴기를 가지는 카르복실산 등에서 선택될 수 있다. 상기 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 바람직하게는 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 하이드록시프로필 아크릴레이트(hydroxypropyl acrylate), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(hydroxypropyl methacrylate), 알릴 알코올(allyl alcohol), 메탈릴 알코올(methallyl alcohol), 2-에틸-2-프로펜-1-올(2-ethyl-2-propen-1-ol)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상과 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 중합에 의해 형성된 아크릴계 공중합체인 것이 바람직하다. 또한, 상기 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 상업적으로 입수가 가능하며, 상업적인 하이드록실기 함유 아크릴계 수지 제품으로는 MACRYNAL®, DOMACRYL(Helios사), Elvacite®(Lucite International Inc.), OTTOPOL(Gellner Industrial LLC), Dianal Hydroxyl Functional Acrylic Resins(Dianal America, Inc.) 등이 있다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물에서 하이드록실기 함유 아크릴계 수지의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 6~18 중량%인 것이 바람직하고 8~16 중량%인 것이 더 바람직하다.

경화제

본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 일 구성성분인 경화제는 폴리우레탄의 피막 형성을 원활하게 하고 피막의 강도를 향상시킬 수 있는 성분이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 공지의 경화제에서 선택될 수 있다. 이와 같은 공지의 경화제로는 이소시아네이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 멜라민계 경화제, 카르보디이미드계 경화제, 옥사졸린계 경화제, 아지리딘계 경화제 등을 들 수 있고, 바람직하게는 표면 처리용 조성물의 구성성분들과의 가교결합 반응을 고려할 때 폴리이소시아네이트 형태의 이소시아네이트계 경화제를 들 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 형태의 경화제는 폴리우레탄 형성을 위해 사용되는 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향지방족 폴리이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트 등에서 선택될 수 있으며, 더 바람직하게는 트리메틸렌다이이소시아네이트, 테트라메틸렌다이이소시아네이트, 헥사메틸렌다이이소시아네이트, 펜타메틸렌다이이소시아네이트, 1,2-프로필렌다이이소시아네이트, 1,2-부틸렌다이이소시아네이트, 2,3-부틸렌다이이소시아네이트, 1,3-부틸렌다이이소시아네이트, 2,4,4- 또는 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이이소시아네이트, 2,6-다이이소시아네이트메틸카프로에이트, 1,12-도데카메틸렌다이이소시아네이트, 라이신에스테르트리이소시아네트, 1,4,8-트리이소시아네이트옥탄, 1,6,11-트리이소시아네이트운데칸, 1,8-다이이소시아네이트-4-이소시아네이트메틸옥탄, 1,3,6-트리이소시아네이트헥산, 2,5,7-트리메틸-1,8-다이이소시아네이트-5-이소시아네이트메틸옥탄 등의 지방족 폴리이소시아네이트에서 선택될 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물에서 경화제의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 5~20 중량%인 것이 바람직하고 8~15 중량%인 것이 더 바람직하다.

희석 용매

본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물의 일 구성성분인 희석 용매는 표면 처리용 조성물의 점도를 조절하여 적정 수준의 도포성을 부여하는 역할을 한다. 본 발명에서 사용되는 희석 용매는 우레탄 수지 또는 아크릴 수지를 균일하게 분산시키거나 용해시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 다이에틸렌글리콜, 다이프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노메틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노에틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 다이프로필렌글리콜모노메틸에테르, 다이프로필렌글리콜모노에틸에테르, 다이프로필렌글리콜모노부틸에테르, 다이에틸렌글리콜다이메틸에테르, 다이프로필렌글리콜다이메틸에테르, 포름아마이드, 모노메틸포름아마이드, 다이메틸포름아마이드, 모노에틸포름아마이드, 다이에틸포름아마이드, 아세트아마이드, 모노메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, N,N-다이메틸포름아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸술폰, 다이에틸술폰, 비스(2-하이드록시술폰), 테트라메틸렌술폰, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논, 펜탄, 헥산, 도데칸, 테트라데칸, 벤젠, 트리메틸벤젠, 부틸 벤조에이트, 도데실 벤젠, 크실렌, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인 및 테트라하이드로퓨란, 1,3-다이옥살레인, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올(Isopropyl alcohol), n-부탄올, 헥산올, 노난올, 사이클로헥산올, 벤질알코올, 2-메톡시-에탄올, 2-부톡시-에탄올, α-테르핀올, 벤질알코올, 2-헥실데칸올, 3-메톡시프로판올, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카르비톨, 부틸카르비톨, 헥실카르비톨, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 에틸락테이트, n-프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 에틸프로피오네이트, 부틸아세테이트(Butyl acetate), 이소부틸아세테이트(Isobutyl acetate), 다이에틸아디페이트, 다이에틸프탈레이트, 다이에틸렌글리콜모노부틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 및 3-메톡시프로필아세테이트, 나프타(naphtha)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 희석 용매는 다른 성분들과의 상용성 및 후술하는 건조 과정에서의 원활한 제거를 고려할 때 다이메틸포름아마이드, 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 사이클로헥사논, 나프타(naphtha)의 조합으로 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물에서 희석 용매의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 55~80 중량%인 것이 바람직하고 55~65 중량%인 것이 바람직하다.

보조 첨가제

본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물은 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin), 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin), 경화제 및 희석 용매 외에 필요에 따라 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 첨가제는 광택 부여제, 소광제, 스크래치 방지제, 소포제, 슬립제, 커플링제 등에서 선택될 수 있다. 보조 첨가제의 구체적인 종류는 후술하는 내용을 참조한다. 본 발명의 일 예에 따른 표면 처리용 조성물에서 보조 첨가제의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%인 것이 바람직하고, 1~6 중량%인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 일 측면은 표면 처리층에 의해 내구성과 내오염성을 가지는 입체 무늬 원단에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다. 도 1에서 보이는 바와 같이 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단은 베이스 원단(10); 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층(20); 상기 접착층의 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층(30); 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층(40); 및 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층(50)을 포함한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다. 도 2에서 보이는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단은 베이스 원단(10'); 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층(20'); 상기 접착층의 상부에 순차적으로 형성되고 서로 다른 패턴과 색상을 가지는 적어도 2개의 입체 무늬층(60', 70'); 및 상기 입체 무늬층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 입체 무늬층의 표면에 형성되는 표면 처리층(50')을 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단에서 입체 무늬층은 패턴화된 형태로 형성되며, 하나의 발포층 및 이와 동일한 패턴을 가지는 하나의 칼라층으로 구성된다. 예를 들어, 도 2에서 제1 입체 무늬층(60')은 제1 발포층(30') 및 제1 칼라층(40')으로 구성되고, 제2 입체 무늬층(70')은 제2 발포층(31') 및 제2 칼라층(41')으로 구성된다. 상기 제1 발포층은 접착층 표면에 패턴화된 형태로 형성된다. 또한, 상기 제1 칼라층은 제1 발포층 표면에 형성되고 제1 발포층과 동일한 패턴을 가지며 베이스 원단과 다른 색상을 가진다. 또한, 상기 제2 발포층은 제1 칼라층의 표면에 형성되고 제1 발포층과 다른 패턴을 가진다. 또한, 상기 제2 칼라층은 제2 발포층의 표면에 형성되고 제2 발포층과 동일한 패턴을 가지며 제1 칼라층과 다른 색상을 가진다.

도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 단면도이다. 도 3에서 보이는 바와 같이 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단은 베이스 원단(110); 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층(120); 상기 접착층의 표면에 패턴화된 형태로 형성되는 베이스 칼라층(130); 상기 베이스 칼라층 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층(140); 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층(150); 및 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층(160)을 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 예에 따른 입체 무늬 원단은 베이스 원단; 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층; 상기 접착층의 표면에 패턴화된 형태로 형성되는 베이스 칼라층; 상기 베이스 칼라층의 상부에 순차적으로 형성되고 서로 다른 패턴과 색상을 가지는 적어도 2개의 입체 무늬층; 및 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 입체 무늬층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 입체 무늬층의 표면에 형성되는 표면 처리층을 포함한다. 본 발명의 바람직한 다른 예에 따른 입체 무늬 원단에서 입체 무늬층은 하나의 발포층 및 이와 동일한 패턴을 가지는 하나의 칼라층으로 구성되며, 베이스 칼라층과 다른 패턴 및 다른 색상을 가진다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 다른 예에 따른 입체 무늬 원단은 제1 입체 무늬층과 제2 입체 무늬층을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 입체 무늬층은 베이스 칼라층의 표면에 패턴화된 형태로 형성되는 제1 발포층 및 제1 발포층의 표면에 형성되고 제1 발포층과 동일한 패턴을 가지며 베이스 칼라층과 다른 색상을 가지는 제1 칼라층으로 구성된다. 또한, 상기 제2 입체 무늬층은 제1 칼라층의 표면에 형성되고 제1 발포층과 다른 패턴을 가지는 제2 발포층 및 제2 발포층의 표면에 형성되고 제2 발포층과 동일한 패턴을 가지며 제1 칼라층과 다른 색상을 가지는 제2 칼라층으로 구성된다.

본 발명의 일 예 및 다른 예에 따른 입체 무늬 원단에서 표면 처리층은 전술한 표면 처리용 조성물로부터 형성된다. 이하, 본 발명에 따른 입체 무늬 원단을 구성요소별로 나누어 설명한다.

베이스 원단

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 일 구성요소인 베이스 원단은 기재로 작용할 수 있고 표면이 평탄화된 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리우레탄 인조가죽, 폴리비닐클로라이드 인조가죽, 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane) 인조가죽, 합성수지로 이루어진 필름 등을 포함한다. 본 발명에서와 같이 표면이 평탄화된 기재를 사용하는 경우 후술하는 접착층도 평탄화된 형태로 형성되기 때문에 별도의 평탄화층이 요구되지 않는다. 한편, 입체 무늬 원단의 제조 과정에서 베이스 원단으로 천연가죽; 천연섬유 또는 합성섬유로 이루어진 직포, 부직포 또는 편포; 메쉬 원단 등과 같이 표면에 소정의 굴곡이 형성된 기재를 사용하는 경우 접착층도 두께가 매우 얇기 때문에 베이스 원단 표면에 형성된 굴곡과 유사한 형태의 굴곡을 가지게 된다. 이 경우 발포층 형성시 지지대로 작용하는 접착층 표면에 굴곡이 형성되어 있기 때문에 발포 자체가 어려워지거나 발포가 균일하게 이루어지지 않는다. 이를 해결하기 위해 접착층 표면에 평탄화층을 형성한 후, 표면이 평평한 평탄화층을 지지대로 사용하여 발포층을 형성해야 하는 번거로움이 있다.

접착층

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 일 구성요소인 접착층은 피인쇄물인 원단 등과 발포층 또는 원단 등과 베이스 칼라층 간의 접착 성능을 강화하는 층이다. 본 발명에서 접착층은 바람직하게는 베이스 원단 표면 전체에 형성된다. 상기 접착층은 폴리우레탄 20~50 중량%, 경화제 2~10 중량%, 희석 용매 45~70 중량% 및 보조 첨가제 1~5 중량%를 포함하는 접착층용 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

발포층 (입체 무늬층을 구성하는 발포층 포함)

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 일 구성요소인 발포층은 최종 원단에 입체감을 부여하는 층으로서, 가열 가압시에 발포층 내부에서 발포가 일어나 입체감을 형성시킬 수 있다. 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단에서 발포층은 접착제의 표면에 패턴화된 형태로 형성되고, 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단에서 발포층은 베이스 칼라층의 표면에 패턴화된 형태로 형성된다. 또한, 본 발명에 따른 입체 무늬 원단에 다양한 입체적 효과를 부여하기 위해 서로 다른 패턴을 가진 수개의 발포층이 칼라층과 교대로 형성될 수 있다. 상기 발포층은 폴리우레탄 20~50 중량%, 발포제 1~20 중량%, 경화제 2~10 중량% 및 희석 용매 40~70 중량%를 포함하는 발포층용 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 발포층은 폴리우레탄 75~90 중량%, 물 5~15 중량%, 발포제 1~20 중량% 및 보조 첨가제 1~5 중량%를 포함하는 발포층용 도포 조성물에 의해 형성될 수도 있다. 또한, 상기 발포층은 요구되는 입체감 수준에 따라 발포층용 조성물의 도포 회수를 여러 회 반복하여 입체감을 더욱 형성할 수 있다. 상기 발포제로는 열 분해형 발포제를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 열 분해형 발포제로는 이조부탄 공중합체, 아조지칼본아미도(ADCA), 아조비스 포름아미드(azobis formamide) 등의 아조계(azo), 옥시 벤젠 술포닐 히드라지드(oxy benzene sulfonyl hydrazide, OBSH), 파라 톨루엔 술포닐 히드라지드(palladium toluene sulfonyl hydrazide) 등의 히드라지드(ydrazide)계 등을 이용할 수 있다. 상기 발포층용 조성물 내에서 열 분해형 발포제의 함유량은, 발포제의 종류, 발포 배율(발포제 함유 기저층의 두께에 대한 발포층의 두께 비율)등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 통상적으로 발포 배율은 1.5배 이상인 것이 바람직하고, 3~8배 정도가 더 바람직하다. 또한, 상기 발포층용 조성물은 발포 효과를 더욱 향상시키기 위하여 발포제의 분해를 촉진하는 발포 조력제를 더 포함할 수 있다. 상기 발포 조력제는 발포제의 종류에 따라 다양하게 선택될 수 있고, 예를 들어 발포제로 아조지칼본아미도를 이용하는 경우에는 발포 조력제로 아디핀산지히도라지도, 수산지히도라지도 등의 카르본산 히드라지드(hydrazide), 산화 아연, 유산납, 요소, 스테아린산 아연 등에서 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다. 또한, 상기 발포층용 조성물 내에서 발포 조력제의 함유량은 발포층용 조성물 100 중량부 당 0.3~10 중량부인 것이 바람직하고, 1~5 중량부인 것이 더 바람직하다.

칼라층 (베이스 칼라층 및 입체 무늬층을 구성하는 칼라층 포함)

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 일 구성요소인 칼라층은 최종 원단에 칼라 무늬 등과 같은 다양한 디자인적 효과를 부여하는 층이다. 본 발명의 일 예 또는 다른 예에 따른 입체 무늬 원단에서 칼라층은 발포층의 표면에 형성되고 대응되는 발포층과 동일한 패턴을 가지며, 본 발명의 다른 예에 다른 입체 무늬 원단에서 베이스 칼라층은 접착제의 표면에 패턴화된 형태로 형성된다. 또한, 본 발명에 따른 입체 무늬 원단에 다양한 디자인적인 효과를 부여하기 위해 서로 다른 색상을 가진 수개의 칼라층이 서로 다른 패턴을 가진 발포층과 교대로 형성될 수 있다. 상기 칼라층은 칼라층용 조성물을 접착층 표면 또는 발포층 표면에 도포하고 건조하여 형성시킬 수 있다. 상기 칼라층용 조성물은 공지된 다양한 형태의 폴리우레탄계 잉크로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 칼라층용 조성물은 폴리우레탄 25~50 중량%, 안료 1~15 중량%, 경화제 1~10 중량%, 보조 첨가제 1~5 중량% 및 희석 용매 40~65 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 칼라층용 조성물은 폴리우레탄 30~40 중량%, 물 40~50 중량%, 안료 5~35 중량%, 증점제 0 초과 내지 5 미만 중량% 및 보조 첨가제 0 초과 내지 5 미만 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 칼라층용 조성물은 폴리우레탄 10~40 중량%; 에멀젼 형태의 점착성 부여제 5~30 중량%; 안료 0.5~15 중량%; 및 보조 첨가제 1~20 중량% 및 잔량으로 희석 용매를 포함할 수 있다. 상기 칼라층용 조성물을 구성하는 안료의 종류는 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 카본블랙, 디스아조 옐로우, 크리스탈 바이올렛, 이산화티탄 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용가능한 안료는 칼라인덱스 번호로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 적색 필터세그멘트를 형성하기 위한 적색 안료로는 C.I Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 81:1, 81:2, 81:3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 272 등이 있고, 옐로우색 또는 오렌지 안료와 병용될 수 있다. 또한, 옐로우색 필터 세그멘트를 형성하기 위한 옐로우색 안료로는 예를 들면 C.I. Pigment Yellow 1, 2,3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42,43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108,109, 210, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147,148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 240, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199 등이 있다. 또한, 오렌지색 안료로는 C.I. Pigment orange 36, 43, 51, 55, 59, 61 등이 있다. 또한, 녹색 안료로는 C.I. Pigment Green 7, 10, 36, 37 등이 있다. 또한, 청색 안료로는 C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64 등이 있다. 또한, 청색 안료에 C.I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등의 자색 안료를 병용할 수 있다. 또한, 마젠타색 안료로 C.I. Pigment Violet 1, 19, C.I Pigment Red 144, 146, 177, 169, 81 등의 자색 및 적색 안료를 사용할 수 있다. 마젠타색 안료에는 옐로우색 안료를 병용하여 사용할 수 있다. 본 발명은 칼라층용 조성물과 관련하여 본 발명의 출원인이 이전에 출원한 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0130774호에 개시된 폴리우레탄계 잉크, 대한민국 등록특허공보 제10-1436525호에 개시된 스크린 인쇄용 잉크를 참조한다.

표면 처리층

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 일 구성요소인 표면 처리층은 칼라층; 발포층 또는 입체 무늬층이 형성되지 않은 베이스 칼라층; 및/또는 발포층, 입체 무늬층 또는 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면을 보호하는 역할을 한다. 본 발명에서 표면 처리층은 전술한 표면 처리용 조성물에 의해 형성되기 때문에 내구성 및 내오염성이 우수하다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 구성요소인 접착층, 발포층 및 칼라층은 각각 접착층용 조성물, 발포층용 조성물 및 칼라층용 조성물에 의해 형성되며, 상기 조성물들은 공통적인 성분으로 폴리우레탄을 포함한다. 상기 폴리우레탄은 적어도 하나의 폴리이소시아네이트와 적어도 하나의 폴리올 간의 중합에 의해 형성된 물질을 의미한다. 상기 폴리이소시아네이트의 특징은 표면 처리용 조성물에서 전술한 내용과 동일하므로 설명을 생략한다. 또한, 상기 폴리우레탄을 형성하는 폴리올은 탄화수소 상에 존재하는 다수의 수소를 하이드록실기로 치환함으로써 수득할 수 있는 폴리하이드록시 화합물의 총칭이다. 구체적으로 폴리올은 하나 이상의 알킬렌 옥사이드(예를 들면, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드 및 테트라하이드로퓨란)를 2개 이상의 활성 수소를 갖는 화합물에 부가중합시킨 생성물이다. 본 발명에서 사용할 수 있는 2개 이상의 활성 수소를 갖는 화합물의 구체적인 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등을 들 수 있다. 추가로, 폴리에테르 폴리올(예를 들면, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌디올, 폴리옥시프로필렌트리올 및 폴리옥시부틸렌 글리콜), 폴리올레핀 폴리올(예를 들면, 폴리부타디엔폴리올 및 폴리이소프렌 폴리올), 폴리테트라메틸렌옥사이드 글리콜(PTMG), 아디페이트 폴리올, 락톤 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 (예를 들면, 피마자유)과 같은 다가 알콜 및 레조르신올 및 비스페놀과 같은 다가페놀이 포함된다. 또한, 본 발명에서 폴리우레탄은 폴리이소시아네이트와 폴리에스테르 폴리올 간의 중합에 의해 형성된 에스테르 타입의 폴리우레탄인 것이 바람직하다. 상기 에스테르 타입의 폴리우레탄을 형성하기 위해 사용되는 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌다이이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 1,12-도데카메틸렌다이이소시아네이트 등에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 에스테르 타입의 폴리우레탄을 형성하기 위해 사용되는 폴리에스테르 폴리올은 폴리에스테르를 1 분자 내에 2개 이상의 수산기를 갖는 폴리올로 해중합시켜 얻을 수 있다. 이때, 사용가능한 폴리에스테르로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌퍼프탈레이트 등이 있고, 폴리올로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 다이에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 다이프로필렌글리콜, 1,3-부탄다이올, 네오펜틸글리콜, 스피로글리콜, 다이옥산글리콜, 아다만탄다이올, 3-메틸-1,5-펜탄다이올, 메틸옥탄다이올, 1,6-헥산다이올, 1,4-시클로헥산다이메탄올, 2-메틸프로판다이올, 헥사메틸렌글리콜, 옥틸렌글리콜, 9-노난다이올, 2,4-다이에틸-1,5-펜탄다이올 등이 있다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 구성요소인 칼라층은 칼라층용 조성물에 의해 형성되며, 상기 조성물은 증점제를 포함할 수 있다. 상기 증점제는 도포되는 조성물이 원단 내부로 침투되는 것을 줄이면서 원단 표면 또는 발포층 표면과의 접착력을 향상시켜 볼륨 있는 무늬 인쇄를 가능하게 한다. 본 발명에서 증점제는 에틸렌비닐알코올(EVA) 수지, 아크릴계 수지 등과 같은 합성수지류, 구아검, 로커스트빈검, 타마린검, 잔탄검, 아라비아검 등과 같은 검류, 천연 다당류, 카르복시메틸셀룰로오스 등과 같은 셀룰로로스 유도체 등에서 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 구성요소인 접착층 및 칼라층은 각각 접착층용 조성물 및 칼라층용 조성물에 의해 형성되며, 상기 조성물들은 공통적인 성분으로 경화제를 포함한다. 상기 경화제는 폴리우레탄의 경화에 사용되는 공지의 경화제에서 선택될 수 있다. 이와 같은 공지의 경화제로는 이소시아네이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 멜라민계 경화제, 카르보디이미드계 경화제, 옥사졸린계 경화제, 아지리딘계 경화제 등을 들 수 있고, 바람직하게는 다른 구성성분들과의 상용성을 고려할 때 폴리이소시아네이트 형태의 이소시아네이트계 경화제를 들 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 형태의 경화제는 폴리우레탄 형성을 위해 사용되는 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향지방족 폴리이소시아네이트 및 방향족 폴리이소시아네이트 등에서 선택될 수 있으며, 더 바람직하게는 트리메틸렌다이이소시아네이트, 테트라메틸렌다이이소시아네이트, 헥사메틸렌다이이소시아네이트, 펜타메틸렌다이이소시아네이트, 1,2-프로필렌다이이소시아네이트, 1,2-부틸렌다이이소시아네이트, 2,3-부틸렌다이이소시아네이트, 1,3-부틸렌다이이소시아네이트, 2,4,4- 또는 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌다이이소시아네이트, 2,6-다이이소시아네이트메틸카프로에이트, 1,12-도데카메틸렌다이이소시아네이트, 라이신에스테르트리이소시아네트, 1,4,8-트리이소시아네이트옥탄, 1,6,11-트리이소시아네이트운데칸, 1,8-다이이소시아네이트-4-이소시아네이트메틸옥탄, 1,3,6-트리이소시아네이트헥산, 2,5,7-트리메틸-1,8-다이이소시아네이트-5-이소시아네이트메틸옥탄 등의 지방족 폴리이소시아네이트에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 경화제로는 지방족 폴리이소시아네이트 및 에틸아세테이트를 1:1 ~ 9:1의 중량 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 구성요소인 접착층, 발포층 및 칼라층은 각각 접착층용 조성물, 발포층용 조성물 및 칼라층용 조성물에 의해 형성되며, 상기 조성물들은 공통적인 성분으로 보조 첨가제를 포함한다. 다만, 본 발명에서 상기 조성물들에 포함되는 보조 첨가제는 용어 표현적인 측면에서 동일하더라도 실제 성분들은 서로 다를 수 있다. 상기 보조 첨가제는 광택 부여제, 소광제, 스크래치 방지제, 가교제, 소포제, 슬립제, 커플링제, 발포 조력제 및 분산제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 광택 부여제는 공지된 것에서 선택될 수 있고, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 실리콘, 왁스, 파라핀 및 파라핀/미네랄 오일 블렌드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 소광제는 발광을 저해하는 물질로서, 공지된 것에서 선택될 수 있고, 예를 들어 침강 실리카, 실리카의 입자를 친수성 폴리올레핀 왁스로 처리한 무정형 실리카, 피라마트(PLAMAT), 실란계 커플링제로 개질된 실리카, 이산화티탄, 폴리이미드 분말, 에스터 아마이드 축합 생성물 등에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 스크래치 방지제는 공지된 것에서 선택될 수 있고, 예를 들어 7-히드록시-5-메틸-1,3,4-트리아자인돌리진, 5-아미노-1H-테트라졸, 3-머캅토-1,2,4-트리아졸, 1-페닐-5-머캅토-1H-테트라졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸 등에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 가교제는 폴리우레탄의 피막 형성을 촉진하고 형성된 피막의 강도를 향상시키기 위한 첨가제로서, 에틸렌 다이아민, 프로필렌 다이아민-1,2 및 -1,3, 테트라메틸렌 다이아민-1,4, 헥사메틸렌 다이아민-1,6, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸 헥사메틸렌 다이아민의 이성질체 혼합물, 2-메틸 펜타메틸렌 다이아민 및 비스-(β-아미노에틸) 아민 (다이에틸렌 트라이아민) 등과 같은 지방족 폴리아민계 가교제, 트리에틸아민, 트리이소부틸아민, 트리옥틸아민, 트리이소데실아민, 트리에탄올아민, 4,4-디페닐메탄, 디소시네이트, 에폭시 실란 또는 지방족 폴리이소시아네이트와 에틸아세테이트를 4:1 내지 6:1의 중량비로 혼합한 것을 사용할 수 있다. 상기 소포제는 유해 거품을 제거하기 위해 사용되는 것으로서, 다이메틸폴리실록산, 메틸에틸폴리실록산, 다이에틸폴리실록산 등과 같은 실리콘계 소포제와 미네랄 오일, 알코올, 유기 인산염 등의 비실리콘계 소포제 등이 있으며, 이들 모두 사용할 수 있다. 이러한 소포제는 분말형, 에멀전형, 오일형, 컴파운드형 등 모두 가능하며, 크게 제약되지 않는다. 소포제의 구체적인 예로는 CELANT-DF3, CELANT-DF18, CELANT-EF23, CELANT-DF600, KF96 시리즈, FK-150, FK-500 제품 등이 있다. 또한, 상기 슬립제는 잉크 피막을 매끄럽게 하여 내마찰성을 향상시키는 조제로서, 올레인산, LC-102N, LC-104N, LC-140B/P, LC-402F 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 커플링제는 유리, 금속 등의 무기질 재료와 결합하는 반응기(예를 들어 하이드록실기, 메톡시기, 에톡시기)와 합성 수지와 같은 유기질 재료와 결합하는 반응기(예를 들어, 비닐기, 에폭시기, 아미노기, 메타크릴기, 티올기)를 양 말단에 가지는 화합물로서 실란계, 티탄산염계, 크롬계, 알루미늄계, 지르코륨계 등 그 종류가 제한되지 않는다. 실란계 커플링제의 구체적인 예로는 2-(3,4 에폭시 사이클로 헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란과 같이 에폭시기가 함유된 실란, N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실리-N-(1,3-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란과 같이 아민기가 함유된 함유 실란, 3-머켑토프로필메틸디메톡시실란, 3-머켑토프로필트리메톡시실란, 3-머켑토프로필트리에톡시실란과 같이 머켑토기가 함유된 실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란과 같이 이소시아네이트기가 함유된 실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐기가 함유된 실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란과 같이 메타크릴기가 함유된 실란 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 분산제는 안료가 폴리우레탄계 잉크 안에 분산되는 것을 돕는 조제로서, 예를 들어 상업적인 제품으로 TEGO®Dispers 610, BYK 4130 제품 등이 있고, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 아르알킬 변성 실리콘 오일, 플로로알킬 변성 실리콘 오일, 장사슬 알킬 변성 실리콘 오일, 고급 지방산 에스테르 변성 실리콘 오일, 고급 지방산 아미드 변성 실리콘 오일, 폴리에테르장사슬 알킬아르알킬 변성 실리콘 오일, 장사슬 알킬아르알킬 변성 실리콘 오일, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 폴리에테르메톡시 변성 실리콘 오일, 폴리이미드실록산, 폴리아마이드이미드실록산, 폴리아마이드실록산, 폴리에스테르실록산 등을 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 구성요소인 접착층, 발포층 및 칼라층은 각각 접착층용 조성물, 발포층용 조성물 및 칼라층용 조성물에 의해 형성되며, 상기 조성물들은 공통적인 성분으로 희석 용매를 포함한다. 상기 희석 용매의 특징은 표면 처리용 조성물에서 전술한 내용과 동일하므로 설명을 생략한다.

본 발명의 일 측면은 내구성 및 내오염성이 우수한 입체 무늬 원단의 제조방법에 관한 것이다. 도 4는 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 4에서 보이는 바와 같이 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법은 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 전술한 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법에서 상기 발포층을 형성하는 단계 및 칼라층을 형성하는 단계는 바람직하게는 교대로 각각 적어도 2회 이상 반복되고, 이로 인해 형성되는 발포층들은 서로 다른 패턴을 가지며 칼라층들은 서로 다른 서로 패턴 및 서로 다른 색상을 가진다. 도 5는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 5에서 보이는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법은 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 제1 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 제1 발포층의 표면에 제1 칼라층용 조성물을 제1 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 제1 칼라층을 형성하는 단계; 상기 제1 칼라층의 표면에 제2 발포층용 조성물을 제1 발포층과 다른 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 제2 발포층을 형성하는 단계; 상기 제2 발포층의 표면에 제2 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 제1 칼라층과 색상이 다른 제2 칼라층을 형성하는 단계; 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 칼라층의 표면에 전술한 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함한다. 또한, 도 5에서 보이는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법에서 발포층을 형성하는 단계 및 칼라층을 형성하는 단계는 교대로 각각 수회 이상 반복될 수 있고, 이를 통해 형성된 발포층들은 서로 다른 패턴을 가지며, 칼라층들은 서로 다른 패턴 및 색상을 가지기 때문에 궁극적으로 원단에 다양한 입체감, 색상, 무늬 등을 부여할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6에서 보이는 바와 같이 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법은 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 베이스 칼라층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 베이스 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 전술한 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함한다. 본 발명의 다른 예에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법에서 상기 발포층을 형성하는 단계 및 칼라층을 형성하는 단계는 바람직하게는 교대로 각각 적어도 2회 이상 반복되고, 이로 인해 형성되는 발포층들은 서로 다른 패턴을 가지며 칼라층들은 서로 다른 서로 패턴 및 서로 다른 색상을 가지기 때문에 궁극적으로 원단에 다양한 입체감, 색상, 무늬 등을 부여할 수 있다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법에서 발포층용 조성물, 칼라층용 조성물(베이스 칼라층용 조성물 포함)은 바람직하게는 스크린 인쇄를 통해 패턴화된 형태로 도포된다.

본 발명에 따른 입체 무늬 원단의 제조방법에서 열간 압착(Heating Press)하는 단계는 발포층의 원활한 발포를 위해 90~150℃의 온도에서 5 ~ 60초 동안 수행되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 입체 무늬 원단 제조방법은 각 층들의 안정화 및 열간 압착에 의한 발포를 원활하게 하기 위해 바람직하게는 표면 처리층을 형성하는 단계와 열간 압착하는 단계 사이에 베이스 원단에 형성된 각 층들을 30~90℃에서 2시간 내지 72시간 동안 열풍으로 건조하여 숙성시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 입체 무늬 원단 제조방법의 상기 접착층을 형성하는 단계, 발포층을 형성하는 단계, 칼라층을 형성하는 단계 또는 표면 처리층을 형성하는 단계에서 접착층용 조성물, 발포층용 조성물, 칼라층용 조성물 또는 표면 처리용 조성물의 도포 후 건조 온도는 80~120℃인 것이 바람직하고, 건조 시간은 1분 내지 5분인 것이 바람직하다.

본 발명의 제조방법으로 제조된 입체 무늬 원단은 신발, 가방, 핸드백, 가구, 의류, 실내외 장식재, 각종 생활용품, 액세서리, 자동차 시트(seat) 외장재, 자동차 도어 트림 외장재 등 다양한 용도에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것 일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

1. 표면 처리용 조성물의 제조

제조예 1.

폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin) 13.5 중량부, 하이드록실기 함유 아크릴계 수지 13.5 중량부, 사이클로헥사논 20.25 중량부, 메틸에틸케톤 24 중량부, 다이메틸포름아마이드 4.5 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 4.5 중량부, 나프타(naphtha) 2.25 중량부, 실리카 분말 4.5 중량부 및 경화제인 헥사메틸렌다이이소시아네이트 13 중량부를 혼합하여 표면 처리용 조성물을 제조하였다.

비교제조예 1.

하이드록실기 함유 아크릴계 수지 24 중량부, 메틸에틸케톤 36 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 8 중량부, 나프타(naphtha) 4 중량부, 실리카 분말 8 중량부 및 경화제인 헥사메틸렌다이이소시아네이트 20 중량부를 혼합하여 표면 처리용 조성물을 제조하였다.

상기 제조예 1에서 사용한 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin)는 탄산(carbonic acid), 다이메틸 에스테르(dimethyl ester) 및 1,6-헥산다이올(1,6-hexanediol)의 중합에 의해 형성된 말단에 하이드록실기를 가지는 폴리카보네이트 다이올(hydroxy terminated polycarbonate diol; CAS 등록번호 : 101325-00-2)과 트리메틸렌다이이소시아네이트, 테트라메틸렌다이이소시아네이트, 헥사메틸렌다이이소시아네이트 등에서 선택되는 폴리이소시아네이트의 중합반응에 의해 형성된 중합체이다. 또한, 상기 제조예 1 및 비교제조예 1에서 사용한 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate)와 메타크릴산의 중합반응에 의해 형성된 아크릴계 공중합체이다.

2. 입체 무늬를 가진 원단의 제조

제조예 2.

PVC(폴리염화비닐) 인조가죽을 베이스 원단으로 사용하였다. PVC(폴리염화비닐) 인조가죽 표면 전체에 폴리우레탄 35 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 62 중량%로 구성된 접착층용 조성물을 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 접착층을 형성하였다. 이후, 상기 접착층의 표면 일부에 폴리우레탄 30 중량%, 카본블랙 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 칼라층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 베이스 칼라층을 형성하였다. 이후, 상기 베이스 칼라층의 표면에 폴리우레탄 30 중량%, 발포제 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 발포층을 형성하였다. 이후, 발포층의 표면에 폴리우레탄 30 중량%, 이산화티탄 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 칼라층을 형성하였다. 이후, 칼라층 표면, 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층 표면 및 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면에 제조예 1에서 제조한 표면 처리용 조성물을 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 표면 처리층을 형성하였다. 이후, 다양한 층들이 패턴화된 형태로 형성된 베이스 원단을 열풍 건조룸에 넣고 80℃에서 3시간 동안 방치하여 베이스 원단에 형성된 각 층들을 숙성시켰다. 이후, 베이스 원단에 형성된 각 층들을 130℃에서 30초 동안 열간 압착하여 발포층을 발포시키고 입체 무늬를 가진 원단을 제조하였다.

비교제조예 2.

제조예 1에서 제조한 표면 처리용 조성물 대신 비교제조예 1에서 제조한 표면 처리용 조성물을 사용한 점을 제외하고는 제조예 2와 동일한 방법 및 조건으로 입체 무늬를 가진 원단을 제조하였다.

비교제조예 3.

PVC(폴리염화비닐) 인조가죽을 베이스 원단으로 사용하였다. PVC(폴리염화비닐) 인조가죽 표면 전체에 폴리우레탄 35 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 62 중량%로 구성된 접착층용 조성물을 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 접착층을 형성하였다. 이후, 상기 접착층의 표면 일부에 폴리우레탄 30 중량%, 카본블랙 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 칼라층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 베이스 칼라층을 형성하였다. 이후, 상기 베이스 칼라층의 표면에 폴리우레탄 30 중량%, 발포제 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 발포층을 형성하였다. 이후, 발포층의 표면에 폴리우레탄 30 중량%, 이산화티탄 10 중량%, 경화제 3 중량% 및 희석 용매 57 중량%로 이루어진 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 110℃에서 2분 30초 동안 건조하여 칼라층을 형성하였다. 이후, 다양한 층들이 패턴화된 형태로 형성된 베이스 원단을 열풍 건조룸에 넣고 80℃에서 3시간 동안 방치하여 베이스 원단에 형성된 각 층들을 숙성시켰다. 이후, 베이스 원단에 형성된 각 층들을 130℃에서 30초 동안 열간 압착하여 발포층을 발포시키고 입체 무늬를 가진 원단을 제조하였다.

상기 제조예 2, 비교제조예 2 및 비교제조예 3에서 접착층, 발포층 및 칼라층을 형성하기 위해 사용된 경화제는 지방족 폴리이소시아네이트 및 에틸아세테이트를 4:1의 중량비로 혼합한 것이고, 희석 용매는 사이클로헥사논, 다이메틸포름아마이드 및 메틸에틸케톤을 6:1:2의 중량비로 혼합한 것이며, 발포제는 상업적인 제품인 416DU40(Akzo Novel사)이다.

3. 입체 무늬를 가진 원단의 오염성 측정

(1) 원단의 오염성 측정 방법

현대자동차 내부 시험방법인 MS300-31 가죽, 인조가죽 및 sheet의 표준시험방법 4.35항 UWT 오염성 시험에 준하여 시험 시편의 방오성을 평가하였다. 구체적으로 원단을 원형으로 잘라 시험 시편을 준비하였다. 이후, 오염포(TEST FABRICS社의 STC EMPA 106)를 Universal Wear Tester에 끼우고, 시험 시편을 바닥에 고정시켰다. 이후, 0.9 ㎏f 하중의 추를 위에서 가하고 압력을 2psi로 맞춘 후 헤드를 낮추어 오염포를 시험 시편에 접촉시키고 오염포를 앞뒤로 움직이도록 500회 작동시켰다. 이후, 오염포를 교체하고 추가적으로 500회 작동시켰다. 이후, 색차계로 시험 시편의 비오염부위와 오염부위의 반사값을 측정하고, 오염성을 아래와 같은 수식으로 계산하였다.

오염성(%) = (R0- R1)×100/R0

* R0 : 초기 반사율

* R1 : 오염 후 반사율

(2) 원단의 오염성 측정 결과

제조예 2에서 제조한 입체 무늬 원단의 UWT 오염성은 8.92%이고, 비교제조예 2에서 제조한 입체 무늬 원단의 UWT 오염성은 10.91%이고, 비교제조예 3에서 제조한 입체 무늬 원단의 UWT 오염성은 56.12% 이었다. 또한, 비교제조예 2에서 제조한 입체 무늬 원단의 표면 처리층은 잔금 또는 깨짐과 같은 표면 손상이 발생하여 내구성에 문제가 있는 것으로 나타났다. 반면, 제조예 1에서 제조한 입체 무늬 원단의 표면 처리층은 잔금 또는 깨짐과 같은 표면 손상이 발생하지 않았다.

이상에서와 같이 본 발명을 상기 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

1. 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin), 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin), 경화제 및 희석 용매를 포함하는 조성물로서,
   상기 폴리카보네이트계 우레탄 수지는 폴리이소시아네이트와 폴리카보네이트 폴리올의 중합반응에 의해 형성된 것이고,
   상기 폴리카보네이트 폴리올은 탄산(carbonic acid), 다이메틸 에스테르(dimethyl ester) 및 1,6-헥산다이올(1,6-hexanediol)의 중합에 의해 형성된 말단에 하이드록실기를 가지는 폴리카보네이트 다이올(hydroxy terminated polycarbonate diol; CAS 등록번호 : 101325-00-2)이고,
   상기 하이드록실기 함유 아크릴계 수지는 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 하이드록시에틸 메타크릴레이트(hydroxyethyl methacrylate), 하이드록시프로필 아크릴레이트(hydroxypropyl acrylate), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(hydroxypropyl methacrylate), 알릴 알코올(allyl alcohol), 메탈릴 알코올(methallyl alcohol), 2-에틸-2-프로펜-1-올(2-ethyl-2-propen-1-ol)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상과 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 중합에 의해 형성된 아크릴계 공중합체이고,
   상기 경화제는 폴리이소시아네이트이고,
   상기 희석 용매는 다이메틸포름아마이드, 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 사이클로헥사논 및 나프타(naphtha)의 조합으로 구성되고,
   조성물 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin) 6~18 중량%, 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin) 6~18 중량%, 경화제 5~20 중량% 및 희석 용매 55~80 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 헥사메틸렌다이이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물.
   
3. 제1항에 있어서, 조성물 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin) 8~16 중량%, 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin) 8~16 중량%, 경화제 8~15 중량% 및 희석 용매 55~65 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물.
   
4. 제1항에 있어서, 실리카 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물.
   
5. 제4항에 있어서, 조성물 전체 중량을 기준으로 폴리카보네이트계 우레탄 수지(polycarbonate urethane resin) 8~16 중량%, 하이드록실기 함유 아크릴계 수지(hydroxyl acrylic resin) 8~16 중량%, 경화제 8~15 중량%, 실리카 분말 1~6 중량% 및 희석 용매 55~65 중량% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리용 조성물.
   
6. 베이스 원단; 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층; 상기 접착층의 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층; 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층; 및 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층을 포함하고,
   상기 표면 처리층은 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 표면 처리용 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 접착층과 표면 처리층 사이에 서로 다른 패턴과 색상을 가지며 순차적으로 형성되는 적어도 2개 이상의 입체 무늬층을 포함하고,
   상기 입체 무늬층은 하나의 발포층 및 이와 동일한 패턴을 가지는 하나의 칼라층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단.
   
8. 베이스 원단; 상기 베이스 원단의 표면에 형성되는 접착층; 상기 접착층의 표면에 패턴화된 형태로 형성되는 베이스 칼라층; 상기 베이스 칼라층 상부에 패턴화된 형태로 형성되는 발포층; 상기 발포층의 표면에 형성되고 발포층과 동일한 패턴을 가지는 칼라층; 및 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 형성되는 표면 처리층을 포함하고,
   상기 표면 처리층은 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 표면 처리용 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 베이스 칼라층과 표면 처리층 사이에 서로 다른 패턴과 색상을 가지며 순차적으로 형성되는 적어도 2개 이상의 입체 무늬층을 포함하고,
   상기 입체 무늬층은 하나의 발포층 및 이와 동일한 패턴을 가지는 하나의 칼라층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단.
   
10. 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 발포층이 형성되지 않은 접착층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함하는 입체 무늬 원단의 제조방법.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 발포층을 형성하는 단계 및 칼라층을 형성하는 단계는 교대로 각각 적어도 2회 이상 반복되고,
    이로 인해 형성되는 발포층들은 서로 다른 패턴을 가지며 칼라층들은 서로 다른 서로 패턴 및 서로 다른 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단의 제조방법.
    
12. 베이스 원단의 표면에 접착층용 조성물을 도포하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착층의 표면에 베이스 칼라층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 베이스 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층의 표면에 발포층용 조성물을 패턴화된 형태로 도포하고 건조하여 발포층을 형성하는 단계; 상기 발포층의 표면에 칼라층용 조성물을 발포층과 동일한 패턴을 가지도록 도포하고 건조하여 칼라층을 형성하는 단계; 상기 베이스 칼라층이 형성되지 않은 접착층의 표면, 상기 발포층이 형성되지 않은 베이스 칼라층의 표면 및 상기 칼라층의 표면에 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 표면 처리용 조성물을 도포하고 건조하여 표면 처리층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 발포가 이루어지도록 상기 층들을 열간 압착하는 단계를 포함하는 입체 무늬 원단의 제조방법.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 발포층을 형성하는 단계 및 칼라층을 형성하는 단계는 교대로 각각 적어도 2회 이상 반복되고,
    이로 인해 형성되는 발포층들은 서로 다른 패턴을 가지며 칼라층들은 서로 다른 서로 패턴 및 서로 다른 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 입체 무늬 원단의 제조방법.

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