KR102498236B1 - 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 내구성과 유연성 및 통기성을 발휘할 수 있는 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 통기성을 가지는 기본원단; 및 상기 기본원단의 상면에 도포되고 무늬성형이형지를 상면에 부착한 상태에서 건조되는 과정에서 일부가 상기 기본원단의 내부로 침투되고 나머지 일부가 상기 기본원단의 표면에 일정한 두께로 코팅된 후 상기 무늬성형이형지가 박리된 코팅층;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 가죽 원단을 기술적 요지로 한다.
또한 본 발명은 제1롤에 감긴 기본원단을 풀어 전방으로 공급하는 단계; 공급되는 상기 기본원단의 상면에 액체 상태의 코팅물을 일정한 두께로 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층의 상면에 무늬성형이형지를 부착하여 상기 코팅층의 상면에 표면무늬를 성형하는 단계; 상기 표면무늬가 상기 코팅층의 상면에 성형된 상기 기본원단을 냉각하여 제2롤에 권취하는 단계; 상기 제2롤에 권취된 상기 기본원단을 건조하는 단계; 및 건조된 상기 기본원단에서 상기 무늬성형이형지를 박리하여 인조 가죽 원단을 완성하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 가죽 원단 제조 방법을 기술적 요지로 한다.

Description

인조 가죽 원단 및 그 제조 방법{Artificial leather fabric and manufacturing method thereof}
본 발명은 차량시트, 소파, 신발 갑피, 의류, 가방, 지갑 등의 소재로 사용되는 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인조 가죽 원단은 천연 가죽과 유사한 질감과 형태 및 외관을 가것으로 주로 소파, 가방, 지갑, 의류, 신발 갑피, 자동차 내장재 및 스마트폰 케이스 등의 소재로 많이 사용되고 있다.
이러한 인조 가죽 원단을 제조하는 방법 중에서 이형지를 이용하여 제조하는 방법은 이형지의 표면에 수지조성물을 일정두께로 도포하여 얇은 필름 형태의 스킨층을 만드는 공정, 기본 원단의 표면에 스킨층을 코팅하는 공정, 스킨층을 가열하여 건조시키는 공정 및 이형지를 스킨층으로부터 박리하는 공정으로 구성되어 있다.
그러나 상기 제조 방법을 통해 제조된 인조 가죽 원단은 이형지의 표면에 수지조성물을 도포한 후 반건조하여 필름 형태로 만든 후 기본 원단의 표면에 코팅함에 따라 수지조성물이 기본 원단에 침투되지 않고 단순 부착된 형태로 코팅됨으로써 수지조성물이 기본 원단에서 쉽게 탈락되는 등 내구성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
그리고 수지조성물이 이형지의 표면에 필름 형태로 만들어진 후 기본 원단의 표면에 코팅됨에 따라 기본 원단의 통기공이 완전히 폐쇄됨으로써 통기성을 전혀 발휘할 수 없는 문제점도 있다.
따라서 이형지를 이용하여 제조하는 인조 가죽 원단의 내구성과 통기성을 보장할 수 있도록 하기 위해서는 이형지를 이용한 제조 방법으로 제조하면서 우수한 내구성을 발휘할 수 있고 기본 원단의 통기성을 그대로 유지할 수 있도록 하는 제조 기술에 대한 연구 개발이 절실하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1983443호, 2019.05.29.자 공고.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 이형지를 이용하여 제조하는 인조 가죽 원단의 내구성과 통기성을 보장할 수 있도록, 우수한 내구성을 발휘할 수 있고 기본 원단의 통기성을 그대로 유지할 수 있는 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않고, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 명확하게 이해될 수 있으면서 본 발명의 목적에 충분히 포함될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인조 가죽 원단은 통기성을 가지는 기본원단; 및 상기 기본원단의 상면에 도포되고 무늬성형이형지를 상면에 부착한 상태에서 건조되는 과정에서 일부가 상기 기본원단의 내부로 침투되고 나머지 일부가 상기 기본원단의 표면에 일정한 두께로 코팅된 후 상기 무늬성형이형지가 박리된 코팅층;으로 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인조 가죽 원단 제조방법은 또한 본 발명은 제1롤에 감긴 기본원단을 풀어 전방으로 공급하는 단계; 공급되는 상기 기본원단의 상면에 액체 상태의 코팅물을 일정한 두께로 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층의 상면에 무늬성형이형지를 부착하여 상기 코팅층의 상면에 표면무늬를 성형하는 단계; 상기 표면무늬가 상기 코팅층의 상면에 성형된 상기 기본원단을 냉각하여 제2롤에 권취하는 단계; 상기 제2롤에 권취된 상기 기본원단을 건조하는 단계; 및 건조된 상기 기본원단에서 상기 무늬성형이형지를 박리하여 인조 가죽 원단을 완성하는 단계;로 구성될 수 있다.
상기한 구성에 의한 본 발명은 기본원단의 상면에 액체 상태의 코팅물을 도포한 후 가열 및 압착하고 코팅물의 상면에 무늬성형이형지를 부착한 후 가열 및 압착하며 냉각한 후 권취한 다음 건조하고 무늬성형이형지를 박리하여 표면무늬를 가지는 코팅층이 기본원단에 코팅 및 침투된 인조 가죽 원단을 제조함에 따라, 코팅층과 기본원단의 결속력이 우수하여 내구성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 코팅층 두께의 최소화로 우수한 유연성과 통기성을 발휘할 수 있으므로 인조 가죽 원단의 품질을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단 제조 방법에 대한 공정 순서도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단 제조 방법에 대한 공정 모식도이다.
본 발명은 천연 가죽과 유사한 질감과 형태 및 외관을 가짐에 따라 주로 소파, 가방, 지갑, 의류, 신발 갑피, 자동차 내장재 및 스마트폰 케이스 등의 소재로사용되는 것으로, 기본원단에 핫멜트를 침투되게 도포하여 가열 건조시켜 제조하는 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법은 우수한 내구성을 발휘할 수 있고 기본 원단의 통기성을 그대로 유지할 수 있도록 한 것이 큰 특징이다.
이러한 특징은 기본원단의 상면에 코팅물을 도포하여 1차 가열 및 가압하여 코팅층을 형성한 후 코팅층의 상면에 문양형성이형지를 부착하여 1차 가열 및 가압한 다음 문양형성이형지를 코팅층으로부터 박리하여 인조 가죽 원단을 제조함으로써 달성될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단 및 그 제조 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단(100)은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 기본원단(110)과 코팅층(130) 및 표면무늬(150)로 구성될 수 있다.
먼저, 기본원단(110)은 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아마이드 중에서 선택된 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
단, 기본원단(110)은 코팅층(130)을 이루는 코팅물(120)의 침투가 가능하면서 통기성을 발휘할 수 있는 원단 조직 구조를 가질 수 있다.
즉, 기본원단(110)은 폴리에스테르와 나일론을 혼합하여 가늘게 뽑은 다음 복수 개로 분할하여 만든 극세사(마이크로 파이버 섬유)로 이루어진 극세사 원단으로 구성되어 코팅물(120)의 내부 침투가 가능하고 우수한 통기성도 발휘할 수 있다.
다음으로, 코팅층(130)은 기본원단(110)의 상면에 일정한 두께로 형성될 수 있다.
이를 위해 코팅층(130)은 기본원단(110)의 표면에 액체 상태의 코팅물(120)을 일정한 두께로 도포 및 가압하고 그 상면에 무늬성형이형지(140)를 부착 및 가압한 후 냉각하고 권취한 다음 건조한 후 무늬성형이형지(140)를 박리하는 일련의 공정들을 통해 기본원단(110)에 형성될 수 있다.
이때 코팅물(120)은 분자량 1000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 2000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 3500의 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 수지, 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 및 첨가제로 구성될 수 있다.
그리고 첨가제는 왁스(wax), 모다플로우(Modaflow), DMDEE(Dimorpholinodiethylether), DMBA(Dimethylolbutanoic Acid), TMP, 가소제, 인산 등으로 구성될 수 있다.
한편 코팅층(130)은 상기한 공정들에 의해 그 일부가 기본원단(110)의 표면에 일정한 두께로 코팅되고 그 나머지 일부가 기본원단(110)에 흡수되면서 기본원단(110)의 내부에 침투될 수 있다.
즉, 코팅층(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 기본원단(110)의 내부에 침투된 침투부(131)와, 기본원단(110)의 표면에 코팅된 코팅부(132)로 구성될 수 있다.
따라서 코팅층(130)은 침투부(131)에 의해 기본원단(110)과의 결속력이 크게 강화된 형태로 기본원단(110)에 형성됨에 따라 외부로 노출된 코팅부(132)가 마찰이나 구김에 불구하고 기본원단(110)으로부터 쉽게 탈락되지 않으므로 인조 가죽 원단(100)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
그리고 코팅층(130)은 코팅부(132)와 일체로 형성된 침투부(131)가 기본원단(110)과 견고하게 결속되면서 코팅부(132)의 두께 최소화가 가능함에 따라 기본원단(110)의 유연성 저하를 방지할 수 있으므로 인조 가죽 원단(100)의 유연성을 크게 높일 수 있다.
또한 코팅층(130)은 기본원단(110)의 상면에 코팅물(120)이 액체 상태에서 도포된 후 그 상면에 무늬성형이형지(140)가 부착되면서 기본원단(110)에 형성됨에 따라 기본원단(110)의 통기공을 완전히 막지 않아 기본원단(110)의 통기성이 상실되는 패단을 방지할 수 있으므로 인조 가죽 원단(100)에 통기성을 부여할 수 있다.
여기서 코팅물(120)이 기본원단(110)에 도포된 후 침투부(131)와 코팅부(132)로 이루어진 코팅층(130)을 원활하게 형성하기 위해서는 분자량 1000의 폴리에스테르 폴리올은 10~20중량부, 분자량 2000의 폴리에스테르 폴리올은 20~30중량부, 분자량 3500의 폴리에스테르 폴리올은 20~30중량부, 아크릴 수지은 5~15중량부, 방향족 이소시아네이트는 5~15중량부, 지방족 이소시아네이트 5~15중량부, 첨가제는 0.3~0.7중량부를 포함하는 중량 비율로 혼합되어 코팅물(120)을 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 코팅물(120)이 상기 중량 비율로 혼합 구성되지 않을 경우 침투력이 제대로 발휘되지 않아 코팅물(120)이 기본원단(110)에 도포된 상태에서 기본원단(110)을 제대로 침투되지 않으면서 침투부(131) 없이 코팅부(132)만을 포함하는 코팅층(130)만이 형성되므로 상기 중량 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
다음으로, 표면무늬(150)는 코팅층(130)의 표면에 천연 가죽과 같은 무늬를 부여하기 위해 성형될 수 있다.
이때 표면무늬(150)는 코팅층(130)을 기본원단(110)에 형성하는 과정에서 무늬성형이형지(140)의 하면에 미리 디자인된 성형무늬에 의해 코팅층(130)의 표면에 성형될 수 있다.
즉, 표면무늬(150)는 무늬성형이형지(140)의 하면에 성형무늬가 양각 형태로 미리 디자인됨에 따라 성형무늬가 있는 양각부분과 성형무늬가 없는 음각부분에 의해 코팅층(130)의 표면에 음각과 양각으로 이루어진 형태로 성형될 수 있다.
따라서 표면무늬(150)는 그 형상이나 패턴에 따라 코팅층(130)의 표면이 천연 가죽과 유사한 무늬를 갖게 함으로써 인조 가죽 원단(100)의 외관을 더욱 미려하게 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단의 제조 방법(S100)은 도 3에 도시된 바와 같이 기본원단 공급 단계(S10), 코팅층 형성 단계(S20), 표면무늬 성형 단계(S30), 냉각 단계(S40), 건조 단계(S50), 무늬성형이형지 박리 단계(S60) 및 인쇄 단계(S70)로 구성될 수 있다.
여기서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인조 가죽 원단의 제조 방법(S100)은 도 4에 도시된 인조 가죽 원단 제조장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 상기 기본원단 공급 단계(S10)에서는 기본원단(110)을 직선 형태로 길게 풀어 전방으로 공급할 수 있다.
즉, 원단공급드럼(210)에 고정된 제1롤(R1)에 감긴 기본원단(110)의 선단을 원단권취드럼(220)에 고정된 제2롤(R2)에 권취되도록 연결한 상태에서 원단공급드럼(210)과 원단권취드럼(220)을 연동되게 제어하거나 원단권취드럼(220)을 단독 구동되게 제어함으로써 기본원단(110)을 직선 형태로 길게 풀어 10~30m/min의 속도로 전방으로 공급할 수 있다.
다음으로, 상기 코팅층 형성 단계(S20)에서는 전방으로 공급되는 기본원단(110)의 상면에 액체 상태의 코팅물(120)을 미리 정해진 두께로 도포한 후 미리 정해진 온도에서 미리 정해진 압력으로 상하에서 가압하여 코팅층(130)을 기본원단(110)에 형성할 수 있다.
즉, 기본원단(110)이 전방으로 이송되는 과정에서 전후로 이격 배치된 가열포롤러(230)와 도포롤러(240)의 사이로 액체 상태가 되도록 150~170℃의 온도로 가열된 코팅물(120)이 미리 정해진 양만큼 일정하게 하방으로 낙하되면서 코팅물(120)이 기본원단(110)의 상면에 도포되고, 코팅물(120)이 상면에 도포된 기본원단(110)이 도포롤러(240)와 그 하측에 이격 배치된 제1이송롤러(250)의 사이를 통과하여 90~120℃의 온도에서 0.5~0.8㎏f/㎠의 압력으로 가압되면서 기본원단(110)에 코팅층(130)을 형성할 수 있다.
이때 코팅물(120)은 일부가 기본원단(110)의 내부로 침투되고 나머지 일부가 기본원단(110)의 상면에 코팅됨에 따라 침투부(131)와 코팅부(132)로 이루어진 코팅층(130)을 기본원단(110)에 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 표면무늬 성형 단계(S30)에서는 기본원단(110)의 상면에 코팅된 코팅층(130)에 무늬성형이형지(140)를 부착한 후 미리 정해진 온도에서 미리 정해진 압력으로 가압하여 표면무늬(150)가 코팅층(130)의 표면에 형성할 수 있다.
즉, 코팅층(130)이 상면에 형성된 기본원단(110)이 도포롤러(240)의 전방에서 상하 이격 배치된 부착롤러(260)와 제2이송롤러(270)의 사이를 통과하여 전방으로 이송되는 과정에서 부착롤러(260)의 상부에 이격 배치된 이형지공급드럼(280)에 고정된 제3롤(R3)에 감긴 무늬성형이형지(140)가 부착롤러(260)에 의해 자연스럽게 직선으로 풀리면서 코팅층(130)에 부착된 상태에서 부착롤러(260)와 제2이송롤러(270)에 의해 90~120℃의 온도에서 0.5~0.8㎏f/㎠의 압력으로 가압되면서 무늬성형이형지(140)의 하면에 형성된 성형무늬에 대응되게 코팅층(130)에 표면무늬(150)를 성형할 수 있다.
다음으로, 상기 냉각 단계(S40)에서는 코팅층(130)이 형성되고 그 위에 무늬성형이형지(140)가 부착된 기본원단(110)을 냉각하여 표면무늬(150)를 가진 코팅층(130)을 경화시킨 후 제2롤(R2)에 권취할 수 있다.
즉, 무늬성형이형지(140)가 부착된 기본원단(110)이 제2이송롤러(270)의 전방에 상하로 이격 배치된 냉각롤러(290)와 제3이송롤러(295)의 사이를 통과하여 전방으로 이송되는 과정에서 냉각롤러(290)에 의해 5~10℃의 온도에서 냉각되면서 표면무늬(150)가 형성된 코팅층(130)이 경화된 상태로 제2롤(R2)에 권취할 수 있다.
다음으로, 상기 건조 단계(S50)에서는 기본원단(110)에 코팅층(130)이 안정화된 상태로 숙성되도록 건조실에 투입하여 건조할 수 있다.
즉, 코팅층(130)이 경화된 기본원단(110)을 건조실에 투입하여 30~40℃의 온도와 40~60%의 습도에서 2~3일 동안 숙성시켜 건조할 수 있다.
다음으로, 상기 무늬성형이형지 박리 단계(S70)에서는 기본원단(110)에 형성된 코팅층(130)에 부착된 무늬성형이형지(140)를 박리할 수 있다.
그러면 무늬성형이형지(140)가 기본원단(110)으로부터 박리됨에 따라 기본원단(110)의 상면에 코팅층(130)이 형성되고 코팅층(130)의 표면에 표면무늬(150)가 성형된 인조 가죽 원단(100)의 제조를 완료할 수 있다.
마지막으로, 상기 인쇄 단계(S70)는 인조 가죽 원단(100)의 표면에 색상과문양 및 문구 등을 부가하기 위한 것으로 수요자의 요구에 따라 더 포함될 수 있다.
즉, 인쇄 단계(S70)에서는 인조 가죽 원단(100)의 표면인 코팅층(130)에 미리 정해진 색상의 디자인 패턴을 전사인쇄 방식으로 인쇄할 수 있다. 그러면 인조 가죽 원단(100)은 전사 인쇄된 디자인 패턴에 의해 수용자의 요구에 부합되는 외관을 가질 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
100: 인조 가죽 원단
110: 기본원단
120: 코팅물
130: 코팅층
131: 침투부
132: 코팅부
140: 무늬성형이형지
150: 표면무늬
200: 인조 가죽 원단 제조 장치
210: 원단공급드럼
220: 원단권취드럼
230: 가열롤러
240: 도포롤러
250: 제1이송롤러
260: 부착롤러
270: 제2이송롤러
280: 이형지공급드럼
290: 냉각롤러
295: 제3이송롤러
S100: 인조 가죽 원단 제조 방법
S110: 기본원단 공급 단계
S120: 코팅층 형성 단계
S130: 표면무늬 성형 단계
S140: 냉각 단계
S150: 숙성 단계
S160: 무늬성형이형지 박리 단계
S170: 인쇄 단계
R1: 제1롤
R2: 제2롤
R3: 제3롤

Claims (8)

  1. 코팅물의 내부 침투가 가능하고 통기성을 가지도록 극세사 원단으로 이루어지는 기본원단;
    상기 기본원단의 상면에 도포되고 무늬성형이형지를 상면에 부착한 상태에서 건조되는 과정에서 일부가 상기 기본원단의 내부로 침투되고 나머지 일부가 상기 기본원단의 표면에 일정한 두께로 코팅된 후 상기 무늬성형이형지가 박리되어 상기 기본원단의 내부에 침투된 침투부와, 상기 기본원단의 표면에 코팅된 코팅부로 이루어지는 코팅층; 및
    상기 코팅층이 건조되는 과정에서 상기 무늬성형이형지의 하면 형상과 대응되게 상기 코팅층의 표면에 형성되는 표면무늬;로 구성되고,
    상기 코팅층은
    분자량 1000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 2000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 3500의 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 수지, 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 및 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 가죽 원단.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1롤에 감기고 코팅물의 내부 침투가 가능하고 통기성을 가지도록 극세사 원단으로 이루어지는 기본원단을 풀어 전방으로 공급하는 단계;
    공급되는 상기 기본원단의 상면에 액체 상태의 코팅물을 일정한 두께로 도포하여 상기 기본원단의 내부에 침투된 침투부와 상기 기본원단의 표면에 코팅된 코팅부로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 코팅층의 상면에 무늬성형이형지를 부착하여 상기 코팅층의 상면에 표면무늬를 성형하는 단계;
    상기 표면무늬가 상기 코팅층의 상면에 성형된 상기 기본원단을 냉각하여 제2롤에 권취하는 단계;
    상기 제2롤에 권취된 상기 기본원단을 건조하는 단계; 및
    건조된 상기 기본원단에서 상기 무늬성형이형지를 박리하여 인조 가죽 원단을 완성하는 단계;로 구성되고,
    상기 코팅물은
    분자량 1000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 2000의 폴리에스테르 폴리올, 분자량 3500의 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 수지, 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 및 첨가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 인조 가죽 원단 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    완성된 상기 인조 가죽 원단의 표면을 미리 정해진 색상을 가지는 디자인 패턴에 대응되게 전사 방식으로 인쇄하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인조 가죽 원단 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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