KR102585642B1 - 셀룰로오스 기반의 원단에 사용되는 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽 - Google Patents

셀룰로오스 기반의 원단에 사용되는 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 셀룰로오스 조직을 갖는 원단에 사용되는 액상의 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽 및 그 제조방법을 개시한다. 상기 생분해성 함침제 조성물은: 바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 수분산 폴리우레탄(PUD; Polyurethane Dispersion) 49.9~98.9 중량%; 상기 원단에 색감을 부여하기 위해, 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되는 안료 0.1~20 중량%; 및 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되며, 상기 생분해성 함침제 조성물의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상이 되도록 상기 수분산 폴리우레탄에 바이오매스를 추가하는 바이오매스 필러(Filler) 1~50 중량%;를 포함한다.
본 발명은, 천연가죽(동물가죽)을 대체할 수 있으며, 사용 후 폐기시에 생분해 가능한 가죽 대용품 즉 대체가죽(가죽 대체품)을 제공할 수 있으므로, 친환경적이면서도 동물 및 환경 보호라는 시대적 요구에 부합할 수 있다.

Description

셀룰로오스 기반의 원단에 사용되는 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽{Biodegradable Impregnant Composition For Fabric Based On Celluiose, Method For Manufacturing Biodegradable Alternative Leather Using The Same, And Biodegradable Alternative Leather}
본 발명은, 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀룰로오스 기반의 원단 예를 들면 한지 등과 같은 종이 원단처럼 식물자원을 원료로 한 식물가죽 원단에 사용 가능한 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽에 관한 것이다.
일반적으로 가죽이라 함은, 동물에서 벗겨진 피부(날가죽)을 탈모 및 무두질하는 과정을 통해 제조하는 제품으로, 소, 양, 염소, 말, 돼지, 사슴 등의 포유류뿐만 아니라 악어, 도마뱀 등 다양한 동물로부터 얻어지는 피부(껍질)이 가죽 소재로 사용되고 있다.
상술한 무두질의 예로는, 크롬 무두질과 식물 타닌 무두질과 오일 무두질과 알루미늄 무두질 등이 있으며, 크롬 무두질에 의한 가죽제품이 가장 많은 것으로 알려져 있다.
상술한 바와 같이 동물의 피부를 이용하여 제조되는 가죽, 즉 동물가죽을 천연가죽이라 하며, 천연가죽에 상대되는 개념으로 인공적으로 제조되는 합성가죽 즉 합성피혁(Artificial Leather)이 가죽 대체품(천연가죽의 대체품)으로 개발되어서 사용되고 있다.
상기 합성 피혁은 인조 가죽의 일종으로서 실제 가죽 즉 천연가죽을 대체하기 위해 개발되었으며, 자동차 시트와 가방과 지갑과 의료용 소재와 인테리어 소재 등 다양한 제품의 피복 또는 표면 소재 등으로 사용되고 있다.
상기 합성가죽의 예로는 우레탄계 피혁과 염화비닐계 피혁 등 다양한 종류가 존재하며, 염화비닐계 피혁 예를 들면 PVC(염화비닐수지) 재질의 합성가죽은 저가이면서 열에 강하고 강성을 고려할 때 다양한 형태를 취할 수 있어서, 가방 등의 생활소재, 지갑과 벨트 등의 패션소재, 소파 등과 같은 가구의 피복 소재, 벽재 또는 바닥재, 의료 소재, 또는 자동차 내장재 등과 같은 각종 인테리어 소재 등 다양한 분야의 재료로 사용되고 있다.
상술한 천연가죽은 질기면서도 부드러운 질감 때문에 오랫동안 사람들의 사랑을 받아온 소재지만, 동물 보호라는 사회적 분위기가 확산되면서 천연가죽을 사용하는 것에 거부감을 느끼는 사람들도 증가하고 있는 추세이다. 그리고 상기 인조 가죽은 가격이 싸고 다양한 분야에 적용될 수 있지만 환경오염의 문제가 제기되고 있다.
근래에 들어서는, 천연가죽을 대체하는 신개념의 대체가죽 즉 가죽 대체재로 식물성 가죽(식물가죽)이 상용화 되었으며, 식물성 고기가 식물을 원료로 해서 고기와 유사하게 만든 음식, 즉 식물성 원료를 이용해서 육류의 맛과 식감을 느낄 수 있게 만든 대체고기를 의미하는 것처럼, 상기 식물성 가죽은 식물에서 유래하는 원료를 이용해서 제조되는 원단(바탕지), 보다 구체적으로는 셀룰로오스 재질을 갖는 원단 즉 셀룰로오스 기반의 원단을 이용한 유사 가죽 즉 대체가죽으로서 식물을 이용해서 제조된 가죽 대체품('가죽 대용품'이라고도 함)을 일컫는다.
셀롤로오스 기반의 원단을 이용한 식물성 가죽소재의 예로는, 파인애플 잎이나 껍질에서 추출한 섬유를 이용해서 제조되는 식물성 가죽(제품명: Pinatex, 제조사: Ananas Anam, 영국), 한지의 원료인 닥나무 껍질을 이용한 식물성 가죽(제품명: 하운지, 제조사: 한원물산, 한국), 버섯의 균사체를 이용해 만든 식물성 가죽(제품명: Mylo, 제조사: Bolt Threads, 미국), 및 와인을 만들고 버려지는 포도 껍질과 줄기와 씨를 이용한 식물성 가죽(제품명: Wineleather, 제조사: Vegea, 이탈리아) 등 다양한 종류의 제품이 있으며, 이와 같이 식물을 이용해서 제조되는 대체가죽 즉 식물성 대체가죽을 통칭해서 식물성 가죽이라 한다.
상술한 식물성 가죽 중에 닥나무를 이용한 한지를 원단(면, 마, 모 등의 섬유)과 합지후 천연 식물성 가죽을 제조하는 기술이 등록특허 제10-1524417호(대량생산이 용이하도록 롤 상태의 한지와 원단을 합지한 직물 제조방법)에 개시되어 있다.
그리고 등록특허 제10-1228351호(합성수지가 함침된 한지를 이용한 원단 및 이의 제조 방법)에는 합성수지인 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 우레아등을 한지에 함침하여 원단을 제조하는 발명이 개시되어 있다. 참고로, 도 1은 닥나무 한지를 원단에 합지한 형태의 식물성 가죽소재를 나타낸 사진이다.
상술한 바와 같이, 근래에는 천연가죽과 함께 합성 피혁 및 식물성 가죽과 같은 가죽 대체품(대체가죽)이 사용되고 있으나, 동물성 가죽은 동물보호라는 점에서 문제점을 가지고 있으며, PVC 및 PU 등의 합성 피혁(합성가죽)은 사용 후 폐기시에 환경오염의 문제점을 야기시키고, 식물성 가죽제품의 경우에도 표면 처리물질 예를 들면 원단 코팅물질이나 원단 침투물질 등과 같은 원단 처리제의 생분해가 어려워서 환경오염을 유발할 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1524417호, 2015년 5월 22일 등록, 대량생산이 용이하도록 롤 상태의 한지와 원단을 합지한 직물 제조방법 등록특허 제10-1228351호(합성수지가 함침된 한지를 이용한 원단 및 이의 제조 방법)
본 발명은, 식물성 가죽소재 즉 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단 즉 셀룰로오스 조직을 갖는 원단에 함침되어서 가죽 대체품(대체가죽)에 요구되는 색상을 구현할 수 있으며, 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상인 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 형태는, 셀룰로오스 조직을 갖는 원단에 사용되는 액상의 생분해성 함침제 조성물로서: 바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 수분산 폴리우레탄(PUD; Polyurethane Dispersion); 상기 원단에 색감을 부여하기 위해, 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되는 안료; 및 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되며, 상기 생분해성 함침제 조성물의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상이 되도록 상기 수분산 폴리우레탄에 바이오매스를 추가하는 바이오매스 필러(Filler);를 포함하는 생분해성 함침제 조성물을 제공한다.
상기 바이오 폴리올(Bio-polyol)은; 바이오 폴리에스테르 폴리올과 바이오 폴리에테르 폴리올과 바이오 폴리카보네이트 폴리올 중 적어도 하나의 폴리올일 수 있다.
그리고 상기 수분산 폴리우레탄으로는; 고형분 중의 바이오매스 함량이 50~70%인 수분산 폴리우레탄이 사용될 수 있다.
상기 생분해성 함침제 조성물은; 상기 수분산 폴리우레탄에 추가되는 용매를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 생분해성 함침제 조성물은; 증점제와 소포제와 평활제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
상기 바이오매스 필러는; 생물자원 특히 식물 추출물을 이용하여 제조되는 폴리올레핀, 즉 바이오 기반의 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀은; 폴리프로필렌과 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 바이오 고분자 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태는, 셀룰로오스 조직을 갖는 원단에 사용되는 액상의 생분해성 함침제 조성물로서: 용매와 상기 용매에 분산되는 고형분을 포함하며, 상기 고형분 중 바이오매스의 함량이 70%이상인 것을 특징으로 한다. 상기 고형분은, 바이오 폴리올을 이용하여 획득되는 폴리우레탄수지와, 안료와, 생물자원 특히 식물 추출물을 이용하여 제조되며 바이오매스를 함유하는 바이오 고분자 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 형태는: 셀룰로오스 조직을 갖는 원단을 준비하는 단계; 상기 원단에 제1항 내지 제5항과 제8항 중 어느 한 항에 기재된 생분해성 함침제 조성물을 함침하는 원단 함침 단계; 그리고 상기 생분해성 함침제 조성물이 함침된 원단을 건조하는 원단 건조 단계를 포함하는 생분해성 대체가죽의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 추가적인 일 형태는: 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단; 및 상기 원단에 함침층을 형성하며 상기 원단에 색감을 구현하는 원단 처리제를 포함하며: 상기 원단 처리제는; 고형분 중 바이오매스 함량이 70% 이상이며 상기 원단에 함침되는 생분해성 함침제 조성물에 의해 상기 원단에 형성되는 것을 특징으로 하는 생분해성 대체가죽을 제공한다.
본 발명은, 전통적인 가죽시장의 주요 제품인 천연가죽(동물가죽)을 대체할 수 있으며, 사용 후 폐기시에 생분해 가능한 가죽 대용품 즉 대체가죽(가죽 대체품)을 제공할 수 있으므로, 친환경적이면서도 동물 및 환경 보호라는 시대적 요구에 부합할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 식물에서 유래하는 재료인 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단(바탕지), 다시 말해서 셀룰로오스 조직을 갖는 종이 등의 생분해성 원단에 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상인 생분해성 함침제 조성물을 함침시킴으로써, 생분해 특성을 가지면서도 내구성과 가죽 색감을 갖는 대체가죽을 제조할 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1의 종래의 식물성 가죽의 일 예로서 한지를 이용한 제품을 나타낸 사진;
도 2는 본 발명에 따른 생분해성 대체가죽(식물성 가죽)의 제조방법에 대한 일 실시 예를 나타낸 순서도; 그리고
도 3은 본 발명에 따른 생분해성 대체가죽의 일 실시 예를 나타낸 단면도; 그리고
도 4는 본 발명에 따른 생분해성 대체가죽의 일 실시 예에 대한 사진이다.
이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "도포되어" 있다거나 "부착되어" 있다거나 또는 "코팅되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 도포되거나 부착되거나 코팅되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하는 결합관계 즉 간접적으로 결합관계도 포함한다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 즉 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 생분해성 함침제 조성물과 이를 이용한 생분해성 대체가죽의 제조방법 및 생분해성 대체가죽의 일 실시 예가 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 생분해성 함침제 조성물은 바이오 기반의 조성물(Bio-based Composition) 즉 생분해성을 갖는 조성물이며, 대체가죽 즉 천연가죽의 대체품인 식물성 가죽소재에 함침되어서 색감을 구현하고 더 나아가 가죽에 요구되는 내구성을 구현한다.
다시 말해서, 상기 생분해성 함침제 조성물은, 셀룰로오스 섬유 기반의 원단 즉 셀룰로오스 구조를 갖는 원단(100)에 함침됨으로써, 상기 원단(100)에 요구되는 색감을 구현하고, 또한 가죽으로서의 내구성을 구현할 수도 있다. 본 명세서에서 상기 원단은 대체가죽의 원단 즉 식물가죽용 원단으로서, 식물에서 유래되는 재료를 이용한 바탕지(베이스 시트)이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 생분해성 함침제 조성물은, 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단, 즉 상술한 바와 같이 셀룰로오스 기반의 원단에 사용되는 액상의 생분해성 함침제 조성물이며, 용매와 상기 용매에 분산되는 고형분을 포함한다.
그리고 상기 생분해성 함침제 조성물(이하 '함침액'이라 약칭함)은, 대체 가죽제품 특히 식물성 가죽제품의 생분해를 위해, 상기 함침액에 함유된 고형분 중 바이오매스의 함량(K)이 70%이상인 것을 특징으로 한다.
(K=함침액에 함유된 고형분 중 바이오매스의 함량(비율:%), X=함침액의 고형분 중량, Y=함침액의 고형분 중 바이오매스의 중량)
상기 함침액의 고형분은, 바이오매스를 함유하는 고형분과 색감 발현을 위한 안료를 포함한다. 그리고 상기 바이오매스를 함유하는 고형분은, 바이오 폴리올을 이용하여 획득되는 폴리우레탄수지와, 후술되는 바이오매스 필러를 포함한다. 여기서 상기 바이오매스 필러는, 생물자원 특히 식물 추출물을 이용하여 제조되며 바이오매스를 함유하는 바이오 고분자 물질을 포함한다. 상기 함침액의 고형분에는 증점제나 소포제나 평활제 등과 같은 첨가제의 고형분이 더 포함될 수 있다.
상기 함침액의 보다 구체적인 일 실시 예는, 수분산 폴리우레탄(PUD; Polyurethane Dispersion)과, 가죽 색감 발현을 위해 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되는 상기 안료와, 상술한 바이오매스 필러를 포함한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄(이하 'PUD'라 칭함)은 바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 액상의 물질이며, 상기 안료는 상기 원단에 색감을 부여한다. 그리고 상기 바이오매스 필러(Filler)는, 상기 함침액의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량(K)이 70% 이상이 되도록, 상기 PUD에 바이오매스를 추가하는 충전제 즉 함침액의 바이오매스 함량을 높이기 위해 PUD에 혼합되는 구성으로서 바이오 물질이다.
따라서, 상기 함침액의 바이오매스는, 상기 PUD에 함유되는 바이오매스와 상기 바이오매스 필러에 함유되는 바이오매스를 포함하게 된다. 본 실시 예를 위한 PUD를 형성하는 폴리올 즉 바이오 폴리올 관련 기술 그 자체는 다양하게 공지되어 있고 상용화된 물질로 알려져 있다.
본 발명의 구체적인 일 예로서, 상기 함침액은, 바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 수분산 폴리우레탄(PUD; Polyurethane Dispersion) 49.9~98.9 중량%와, 상기 원단에 색감을 부여하기 위해 상기 PUD에 혼합되는 안료 0.1~20 중량%와, 상기 PUD에 혼합되며 상기 함침액의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상이 되도록 상기 PUD에 바이오매스를 추가하는 바이오매스 필러(Filler) 1~50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 PUD를 포함하는 함침액은, 상술한 대체가죽의 원단 즉 식물성 가죽소재의 원단(100)에 함침된다. 예를 들면, 상기 함침액이 상기 원단(100)에 침투되어서 함침층(110) 즉 코팅층을 형성할 수 있다.
따라서, 상기 생분해성 함침액을 이용해서 생분해성 대체가죽 즉 생분해성을 갖는 식물성 가죽제품이 제조될 수 있으며, 상기 생분해성 대체가죽은, 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단(100)과, 상기 원단에 함침되는 생분해성 함침액에 의해 형성되는 원단 처리제를 포함한다. 즉, 상기 원단 처리제가 상기 원단(100)에 상술한 함침층(110)을 형성하게 된다.
상기 식물성 가죽제품의 원단은, 본 명세서의 배경기술에 기재된 것처럼, 식물성 원료를 사용하여 가죽과 유사하게 만든 원단, 즉 식물에서 얻어지는 재료를 이용해서 제조되는 식물성의 대체 가죽소재를 말한다.
일반적인 PUD의 제조방법 그 자체는 공지되어 있으며, 다양한 폴리올(Polyol)을 이용하여 프리폴리머(Prepolymer)를 제조하는 단계와, 상기 프리폴리머에 중화제와 물(water)을 투입하여 중화 및 수분산시키는 단계와, 아민 등을 첨가하여 분자량을 증가시키는 단계를 그쳐 PUD가 제조될 수 있다. 상술한 PUD의 일반적인 제조방법은 공지되어 있으므로, PUD의 일반적인 제조방법에 대한 부가적인 설명은 생략된다.
그리고 상술한 PUD는, 사용하는 폴리올(Polyol)의 종류에 따라, 폴리에스테르 타입(Polyester Type)과 폴리에테르 타입(Polyether Type) 등으로 분류될 수 있다. 본 발명에 따른 함침액을 위한 PUD용 폴리올은 바이오 폴리올이다.
일반적으로 상기 폴리올은 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol), 폴리에테르 폴리올(Polyester Polyol), 및 폴리카보네이트 폴리올(Polycarbonate Polyol) 등으로 분류된다.
따라서, 본 발명의 일 형태로 제공되는 생분해성 함침액을 위한 바이오 폴리올로는, 바이오 폴리에스테르 폴리올과, 바이오 폴리에테르 폴리올과 바이오 폴리카보네이트 폴리올 등이 적용될 수 있다.
상술한 생분해성 함침액의 주성분인 상기 PUD는 바이오 PUD라 할 수 있으며, 소프트 세그먼트(Soft Segment)인 상술한 바이오 폴리올과 하드 세그먼트(Hard Segment)인 이소시아네이트(Isocyanate)를 이용해서 본 발명에 따른 함침액용 PUD 즉 바이오 PUD가 합성될 수 있다.
상업적으로 이용 가능한 바이오 기반 폴리올 즉 바이오 폴리올의 예로는, 영국 Croda사(社)의 100% 바이오 기반 폴리에스테르 폴리올(Bio-Based Polyester Polyol)인 Priplast 3238과 Priplast 3293 등의 제품과, 바이오 기반 폴리에스테르와 바이오 기반 폴리에테르(Bio-based Polyether)와 바이오 기반 폴리카보네이트(Bio-based Polycarbonate)인 독일 Evonik사(社)의 DYNACOLL 7000 시리즈(Series) 제품을 들 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 함침액의 일 실시 예에서는, 석유에서 추출한 오일(Oil)을 이용해서 획득되는 폴리올이 아니라, 식물 추출물 보다 구체적으로는 식물에서 추출한 오일을 이용해서 획득되는 폴리올인 바이오 폴리올이 본 실시 예를 위한 PUD의 제조에 사용된다.
상술한 바이오 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올 등과 같은 바이오 폴리올의 중합에 의해, 20% 후반에서 60% 초중반의 고형분을 포함하는 바이오 PUD가 제조될 수 있으며, 예를 들면 고형분 30~60%, 보다 구체적인 예는 35%의 바이오 PUD가 본 실시 예에 적용될 수 있으나, 본 발명에 적용 가능한 PUD의 고형분 함량이 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 상술한 바이오 폴리올을 이용해서 획득 가능한 PUD 즉 바이오 PUD(Bio PUD)에는 이소시아네이트 등도 같이 함유되어 있으므로, 바이오 폴리올을 이용해서 합성된 바이오 PUD의 고형분 중 50~70% 정도만이 바이오성분으로 구성된다. 다시 말해서, 바이오 PUD의 고형분 중 바이오매스의 함량(중량 기준)은 50~70% 수준이 된다. 그리고 본 실시 예에서 고형분은 식물에서 유래하는 바이오매스 즉 식물성 바이오매스를 함유하며, 바이오매스의 함량에 따라 상기 함침액을 구성하는 물질들의 함량이 상술한 중량 범위 내에서 다양하게 조절될 수 있다.
상용화된 바이오 PUD의 예로는, 이탈리아 람베르티(Lamberti)사의 ESACOTE Bio 9001(고형분 32%, 고형분 중 바이오매스 함량 60%)과, 네델란드 스탈(Stahl)사의 PERMUTEX EVO EX-RU-94-225(고형분 35%, 고형분 중 바이오매스 함량 52%)와 PERMUTEX EVO EX-RU-94-227(고형분 35%, 고형분중 바이오매스 함량 66%) 등이 있다.
상술한 바와 같이 바이오 PUD에 함유된 고형분 중 바이오매스의 함량(PUD의 고형분 중에서 바이오매스가 차지하는 비율-중량기준)은 최대 70% 정도로서 한계가 있으며, 일반적으로 50% 이상으로 합성될 수 있다.
그러나, 고형분 중에 포함된 바이오매스의 함량이 70%인 바이오 PUD를 사용하더라도, 상기 함침액에는 가죽 색상을 구현하는 유/무기 안료 등이 함유되어야 되어야 하고, 함침액의 유동성을 조절하는 증점제, 소포제, 평활제(Levelling 제) 등과 같은 다양한 첨가제가 추가로 함유될 수도 있기 때문에, 함침액 자체의 고형분 중 바이오매스 함량은 PUD의 고형분 중 바이오매스 함량에 비해 감소하게 되므로, 본 발명에서는 바이오 폴리올레핀과 같은 바이오매스 필러가 상기 바이오 PUD에 추가되어서, 상기 함침액의 고형분 중 바이오매스 함량을 70% 이상이 되게 한다.
본 발명의 실시 예에서는 생분해 기능을 가지는 함침액 제조를 위해 생분해성 고분자가 이용된다. 생분해성 고분자란 자연 환경하에서 스스로 분해되는 고분자를 의미하며, 생분해성의 수준은 바이오매스(Biomass) 함량에 따라 결정될 수 있다.
참고로, 바이오매스(Biomass)란, 태양 에너지를 받아 유기물을 합성하는 식물체와 이들을 식량으로 하는 동물, 미생물 등의 생물유기체를 총칭한다. 그리고 한국과 미국과 유럽 등에서는 바이오매스 함량이 70% 이상인 고분자를 생분해성 고분자로 인정하고 있으므로, 본 발명에 따른 생분해성 함침액은 전체 고형분 중 바이오매스 함량(K)이 70% 이상인 조성물이다.
다만, 상술한 바와 같이, 본 실시 예에 따른 함침액은 대체가죽으로서의 내구성과 색상을 구현할 수 있는 동시에 생분해성을 가져야 하며, 이를 위해 상기 함침액에는 바이오 PUD 자체의 고형분과 함께유/무기 안료 등의 고형분이 함유되어야 하므로, 고형분 중에 포함된 바이오매스의 함량이 70%인 바이오 PUD를 사용하더라도, 목표로 하는 바이오매스을 갖는 대체가죽용 생분해성 함침액, 즉 함침액의 고형분 중 바이오매스 (Biomass) 함량이 70% 이상인 생분해성 함침액으로 구현되기 어렵다.
본 실시 예는, 상술한 바와 같은 바이오매스 함량의 한계를 해결하기 위해, 고형분 중 바이오매스 함량이 50~70%인 바이오 PUD에 추가적으로 바이오 물질(바이오매스 필러)를 투입해서, 함침액 내의 고형분 중 바이오매스 함량을 70% 이상이 되게 하며, 대체가죽의 필요한 물성 예를 들면 내구성, 유연성, 내수성, 내광성, 내마모성 등에 영향을 미치지 않는 바이오 고분자 물질이 상기 바이오매스 필러로 적용될 수 있다.
상기 바이오매스 필러는 식물 추출물을 이용하여 제조되는 폴리올레핀 즉 바이오 폴리올레핀 등과 같은 바이오 고분자 물질을 포함할 수 있다. 상기 바이오 폴리올레핀의 예로는 사탕수수를 이용해서 제조되는 폴리올레핀이 이미 개발되어 있으며, 상기 폴리올레핀의 대표적인 예로는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌이 있다.
따라서, 식물자원을 이용해서 제조되는 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 즉 바이오 폴리프로필렌과 바이오 폴리에틸렌이 상술한 바이오매스 필러로 적용될 수 있으나 상기 바이오매스 필러가 이에 한정되는 것은 아니며, 바이오 PUD에 혼합되어서 함침액 내의 고형분 중 바이오매스 함량을 70% 이상으로 올릴 수 있는 바이오 물질은 상기 바이오매스 필러로 적용될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 실시 예에서는 상기 바이오 풀리올레핀이 파우더(Powder) 형태로 상기 바이오 PUD에 혼합된다.
따라서, 바이오 폴리프로필렌(Bio-PP) 파우더 또는 바이오 폴리에틸렌(Bio-PE) 파우더 등이 상기 바이오매스 필러의 예로서 상기 바이오 PUD에 혼합(투입)될 수 있으며, 이러한 바이오 폴리올레핀은 비표면적이 낮아서 다른 고분자 물질에 비해 바이오 PUD에 투입이 용이하고, 바이오 PUD를 이용한 함침제 조성물 내의 바이오매스 함량을 높일 수 있다.
상기 바이오매스 필러의 사이즈(입도)는 기술 수준과 비용 등을 고려할 때 마이크로 사이즈(Micro size)의 크기, 예를 들면 0.1㎛~100㎛ 크기가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 더 작은 사이즈 예를 들면 나노 사이즈(Nano Size)도 가능하다.
다만, 대체가죽의 표면에 거칠거나 울퉁불퉁한 감촉을 낮추고 매끈한 촉감을 부여하기 위해서는, 100㎛미만의 크기, 예를 들면 최대 수십㎛ 정도 이하의 크기, 보다 구체적인 예로는 50㎛ 이하의 크기가 좋다. 보다 구체적인 예로는, 50㎛ 이하인 마이크로 사이즈 또는 나노 사이즈, 예를 들면 0.01㎛~50㎛의 입자 사이즈를 갖는 바이오매스 필러가 적용될 수 있다. 그리고 마이크로사이즈의 바이오 물질(바이오매스 필러)을 바이오 PUD에 투입함으로써 가죽에 요구되는 물성 예를 들면 내구성에 영향을 주지 않으면서 바이오매스(Biomass) 함량을 증가시킬 수 있다.
상기 바이오매스 필러, 보다 구체적으로 상기 바이오 폴리올레핀의 보다 적절한 입자 사이즈는, 0.1~15㎛, 특히 1~9㎛의 범위인 것이, 바이오 PUD와의 혼합 및 매끈한 표면 촉감과 제조비용 등의 요소를 고려할 때 좋다고 할 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 실시 예에 의하면, 바이오매스 함량 50~70%인 바이오 PUD에, 유/무기안료와 바이오 기반의 생분해성 고분자 물질(바이오 폴리올레핀 파우더)를 투입해서, 전체 고형분 중의 바이오매스 함량이 70% 이상인 생분해성 함침액을 제조할 수 있다.
상용화된 바이오 폴리프로필렌 파우더와 바이오 폴리에틸렌 파우더 제품으로는, 독일 DEUREX사(社)의 DEUREX X 5217M(평균입도 9㎛), DEUREX X 5208W(평균입도 3㎛), DEUREX X 5212 O(평균입도 6㎛) 등이 있다.
상기 PUD에는 상기 함침액의 점도 및 고형분 조절을 위한 용매(보조 용매)가 적정량이 추가될 수 있다. 상기 용매로는 물(Water) 및/또는 알코올(Alcohol) 등의 조용제가 사용될 수 있다.
그리고 상기 함침액은, 증점제와 소포제와 안정제와 산화방지제와 평활제 등으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상술한 첨가제의 종류나 함량 및 추가 투입되는 용매(보조 용매)의 종류 및 함량은 통상의 기술자가 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있는 것이므로 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 자유롭게 선택 가능하므로 부가적인 설명은 생략된다.
본 발명에 따른 생분해성 함침액의 보다 구체적인 예는, 함침액 총 중량(함침제 조성물 100 중량%)을 기준으로, 바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 수분산 폴리우레탄 49.9~98.9 중량%와, 상기 원단에 색감을 부여하기 위해 상기 PUD에 혼합되는 안료 0.1~20 중량%와, 상기 PUD에 혼합되며 상기 함침액의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상이 되도록 상기 PUD에 바이오매스를 추가하는 바이오매스 필러(Filler) 1~50 중량%와, 첨가제 0~6 중량%와, 잔량의 보조 용매를 포함할 수 있으며, 예를 들면 물과 알코올 등의 보조 용매 0~2 중량%가 혼합될 수 있다.
다만, 추가로 투입되는 용매(보조 용매)나 첨가제의 함량이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 생분해성 함침액을 구성하는 각 원료의 투입량은, 상술한 범위에서 각 원료별 고형분 비율과 바이오매스 함량에 따라, 함침액의 바이오매스 함량이 70%이상이 되도록 다양하게 설정될 수 있다.
그리고 상술한 생분해성 함침액을 대체가죽용 원단 즉 셀롤로우스 구조를 갖는 원단(100)에 함침시키면 생분해성 대체가죽(식물 가죽)이 구현될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 생분해성 대체가죽은, 셀룰로오스를 주성분으로 하는 원단(100) 즉 대체가죽용 원단을 준비하는 단계(S10)와, 상기 원단(100)에 상기 함침액을 함침하는 원단 함침 단계(S20)와, 상기 함침액이 함침된 원단을 건조하는 원단 건조 단계(S30)를 포함하는 생분해성 대체가죽의 제조방법을 통해 제조될 수 있다.
상기 원단 함침 단계(S20)를 위하여, 함칭 공정 이전에 상술한 생분해성 함침액이 제조된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 바이오 PUD와 바이오매스 필러와 안료가 상온 예를 들면 대략 35℃ 이하의 온도에서 교반/혼합됨으로써, 상술한 생분해성 함침액울 형성하며, 필요에 따라 물/알코올 같은 용매(보조 용매)나 1종 이상의 첨가제가 추가될 수 있다.
그리고 상술한 함침 공정을 위해 준비(S10)된 대체가죽용 원단(100)에 상기 생분해성 함침액을 함침시키면, 상기 생분해성 함침액이 원단(100)에 침투하게 되고, 건조 과정을 통해 남은 원단 처리제 즉 고형분(10)이 원단(100)에 잔류함으로써, 상기 원단(100)에 함침층(110) 즉 함칭 코팅층을 형성하게 된다. 한편, 도시되지는 않았으나 상기 원단(100)의 이면에는 면 등의 천연섬유 원단이 생분해성 접착제에 의해 합지될 수도 있다. 참고로, 도 4는 본 발명에 따른 함침액을 이용해서 제조 가능한 식물성 가죽(대체가죽)의 일 예에 대한 표면 사진이다.
상기 함침액의 도포 두께(건조 전의 습도막 두께)는 40㎛~60㎛ 정도가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 원단 함침 단계의 공정 조건, 예를 들면 함침액의 도포 두께나 함침 공정의 시간 등은 생분해성 함침액의 고형분이 원단에 충분히 침투할 수 있는 정도이면 되고, 함침 조건은 통상의 기술자가 자유롭게 선택할 수 있는 공지의 기술이다.
그리고 상기 원단의 건조 단계(S30)는 드라이 오븐 또는 건조실에서 진행될 수 있으나 상온에서 자연 건조과정으로 진행될 수도 있다. 원단의 건조 조건 역시 통상의 기술자가 자유롭게 선택할 수 있는 공지의 기술이다.
이하, 본 발명에 따른 생분해성 함침제 조성물(함침액)의 구체적인 예가 설명되며, 하기의 구체적 예는 본 발명을 설명하기 위해 예시한 것에 불과하고 본 발명이 하기 예에 한정되는 것은 아니다.
함침제 조성물에 대한 실시 예 및 비교 예의 제조
본 발명에 따른 생분해성 함침제 조성물의 실시 예들과 비교 예들을 위한 바이오 PUD의 구체적인 예로는, 이탈리아 람베르티(Lamberti)사의 ESACOTE Bio 9001(고형분 32%, 고형분 중 바이오매스 함량 60%) 제품과, 네델란드 스탈(Stahl)사의 PERMUTEX EVO EX-RU-94-225(고형분 35%, 고형분 중 바이오매스 함량 52%)과 PERMUTEX EVO EX-RU-94-227(고형분 35%, 고형분 중 바이오매스 함량 66%) 제품 등이 있다.
그리고 생분해성 함침제 조성물에서 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량(K)을 70% 이상으로 맞추기 위한 바이오 물질(바이오매스 필러)의 구체적인 예로는, 독일 DEUREX사의 DEUREX X 5217M(평균입도 9㎛), DEUREX X 5208W(평균입도 3㎛), DEUREX X 5212 O(평균입도 6㎛) 등이 있다.
안료로는 유기안료와 무기안료가 사용될 수 있으며, 유기안료로는 시아이 피그먼트 레드(CI Pigment Red 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 53:1, 53:2, 57:1), 시아이 피그먼트 옐로우(CI Pigment Yellow 1, 3, 83), 시아이 피그먼트 오렌지 16(CI Pigment Orange 16), 시아이 피그먼트 블루(CI Pigment Blue 15:3, 15:6), 시아이 피그먼트 그린 7(CI Pigment Green 7), 안트라퀴논계(Indanthrene Blue C.I. Pigment Blue 60), 티오인디고계(Thioindigo Magenta C.I. Pigment Vilot38), 페린온계(Perinone Orange C.I. Pigment Orange 43), 페릴렌계(Perylene Maroon C.I. Pigment Red 179), 퀴나크리돈계(Quninacridone Red C.I. Pigment Violet 19), 시아이 피그먼트 레드 177(C.I. Pigment Red 177), 카본블랙안료 (CI Pigment Black 7), 그리고 시아이 피그먼트 그린 36(CI Pigment Green 36) 등 다양한 유기안료가 있다. 무기안료로는 화이트 색상을 나타내는 티타늄다이옥사이드(CI Pigment white 6) 등이 사용될 수 있다.
그리고 증점제는 점도를 올리는 첨가제로서, 상기 증점제의 예로는 비이온계 우레탄 계열의 증점제가 사용될 수 있는데, 예를 들면, 일본 산노프코(SAN NOPCO)사의 제품인 SN-THICKENER 622N, SN-THICKENER 623N, SN-THICKENER 624N 등 다양한 제품이 사용될 수 있다.
소포제의 예로는 실리콘계 소포제 등이 있으며, 상업적으로 사용 가능한 소포제의 보다 구체적인 예로는, 독일 Tego사의 제품인 Foamex 825, Foamex 810 등과, 독일 BYK사의 BYK-011, BYK-012, BYK-014, BYK-015, BYK-019 등이 있다.
평활제(레밸링제: Levelling제)의 제품으로는, 독일 Tego사의 Flow 425, Twin 4000, Twin 4100, Wet 240, Wet 251 등의 제품과, 독일 BYK사의 BYK-346, BYK-347 등이 있다.
위에 예시된 다양한 제품들이 본 발명에 따른 생분해성 함침제 조성물의 제조에 사용될 수 있으며, [표 1]에 기재된 수치(중량)대로 함침제 조성물의 원료를 혼합해서 본 발명에 따른 함침제 조성물의 구체적 실시 예들과 비교 예들을 제조하였다.
(단위: kg)
원 료 실시예 1 실시예
2		 실시예
3		 비교예
1		 비교예
2		 비 고
바이오 PUD
EX-RU-94-227		 78.0 95.0 89.0 고형분 35%
고형분 중 바이오매스 함량 66%
바이오 PUD
EX-RU-94-225		 69.0 92 고형분 35%
고형분중 바이오매스 함량 52%
바이오매스 필러
DEUREX X 5208W		 11.0 23.0 4.9 100% 고형분
고형분 중 바이오매스 함량 99% 이상
용제(용매)
증류수		 7.6 4.6 0.0 7.6 4.6
안료
(블랙 안료)		 2.5 2.5 0.1 2.5 2.5 100% 고형분
CI Pigment Black 7
증점제
SN-THICKENER 624N
0.2
0.2
0.0
0.2
0.2		 고형분 25%
소포제
Foamex 825		 0.2 0.2 0.0 0.2 0.2 고형분 25%
평활제(레벨징제)
Flow 425		 0.5 0.5 0.0 0.5 0.5 고형분 52%
TOTAL 100 100 100 100 100
[표 1]을 참고하면, 실시예 1과 3 및 비교 예 1은 고형분 중 바이오매스 함량이 66%(중량 기준)인 바이오 PUD를 사용하였고, 실시 예 2와 비교 예 2는 고형분 중 바이오매스 함량이 52%(중량 기준)인 바이오 PUD를 사용하였다. 그리고 바이오매스 필러는 파우더 형태의 100% 고형분이 사용되었으며, 바이오매스 필러에서 바이오매스의 함량은 99%이다.
아래의 [표 2]는, [표 1]에 기재된 대로 실시 예 1 내지 3에 따른 함침제 조성물과 비교 예 1 및 2에 따른 함침제 조성물이 제조될 때, 각 원료 물질별 고형분의 중량(A)과 각 원료 물질에 함유된 바이오매스의 중량(B)을 나타낸 것이다.
(단위: kg)
원 료 실시 예 1 실시 예 2 실시 예 3 비교 예 1 비교 예 2
A B A B A B A B A B
바이오 PUD
EX-RU-94-227		 27.30 18.02 33.25 21.95 31.15 20.56
바이오 PUD
EX-RU-94-225		 24.15 12.56 32.20 16.74
바이오매스 필러
DEUREX X 5208W		 11.00 10.89 23.00 22.77 4.90 4.85
용제(용매)
증류수
안료
(블랙 안료)		 2.50 2.50 0.10 2.50 2.50
증점제
SN-THICKENER 624N 		0.05 0.05 0.00 0.05 0.05
소포제
Foamex 825		 0.05 0.05 0.00 0.05 0.05
평활제(레벨징제)
Flow 425		 0.26 0.26 0.00 0.26 0.26
TOTAL 41.16 28.91 50.01 35.33 38.25 26.80 34.01 20.56 35.06 16.74
고형분 중
바이오매스 비율(%)
70.23
70.64
70.05
60.45
47.76
[표 2]를 참조하면, 실시 예 1 내지 3은 바이오매스 필러의 추가에 의해, 함침제 조성물의 고형분 중 바이오매스의 함량(고형분에 대한 바이오매스의 비율; 중량 기준)이 전체 고형분 대비 70%이상이 되어서 생분해성 함침제 조성물로 적용될 수 있다. 그러나, 비교 예 1 및 2에서는 바이오매스의 함량이, 안료와 첨가제(증점제, 소포제, 평활제)에 의해, 바이오 PUD의 바이오매스 함량에 비해 오히려 감소함을 알 수 있다.
그리고 생분해성 대체가죽을 제조하는 구체적인 일 예로서, 상술한 생분해성 함침제 조성물이, 함침을 위해 대체가죽용 원단 예를 들면 기성품 식물성 가죽소재(한지: 35~45g/㎡, 제조사: 지리산한지, 한국)에 40~60 ㎛(습도막)의 두께로 도포되어서 상기 원단에 바이오매스가 함유된 고형분이 침투하고, 원단이 건조(드라이 오븐 130~150℃에서 5~8분 동안 건조)되는 과정을 거쳐 생분해성 함침제 조성물에 의한 원단의 함침처리가 이루어질 수 있으며, 상기 생분해성 함침제 조성물을 이용한 생분해성 대체가죽의 일 예가 제조될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시 예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 고형분 100: 원단
110: 함침층

Claims (10)

  1. 셀룰로오스 조직을 갖는 원단에 사용되는 액상의 생분해성 함침제 조성물로서:
    바이오 폴리올을 이용하여 제조되는 수분산 폴리우레탄(PUD; Polyurethane Dispersion);
    상기 원단에 색감을 부여하기 위해, 상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되는 안료; 및
    상기 수분산 폴리우레탄에 혼합되며, 상기 생분해성 함침제 조성물의 고형분 중 바이오매스(Biomass) 함량이 70% 이상이 되도록 상기 수분산 폴리우레탄에 바이오매스를 추가하는 바이오매스 필러(Filler);를 포함하며;
    상기 함침제 조성물 중에, 상기 수분산 폴리우레탄 49.9~98.9 중량%, 상기 안료 0.1~20 중량%, 상기 바이오매스 필러 1~50 중량%인 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이오 폴리올은;
    바이오 폴리에스테르 폴리올과 바이오 폴리에테르 폴리올과 바이오 폴리카보네이트 폴리올 중 적어도 하나의 폴리올인 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수분산 폴리우레탄은; 고형분 중의 바이오매스 함량이 50~70%인 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수분산 폴리우레탄에 추가되는 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    증점제와 소포제와 평활제로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오매스 필러는, 식물 추출물을 이용하여 제조되는 폴리올레핀을 포함하며; 상기 폴리올레핀의 입자 사이즈는 0.1~15㎛인 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리올레핀은;
    폴리프로필렌과 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 바이오 고분자 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 함침제 조성물.
  8. 삭제
  9. 셀룰로오스 조직을 갖는 원단을 준비하는 단계;
    상기 원단에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 생분해성 함침제 조성물을 함침하는 원단 함침 단계; 그리고
    상기 생분해성 함침제 조성물이 함침된 원단을 건조하는 원단 건조 단계를 포함하는 생분해성 대체가죽의 제조방법.
  10. 셀룰로오스 조직을 갖는 원단; 그리고
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 생분해성 함침제 조성물의 함침에 의해 상기 원단에 형성되는 코팅층을 포함하는 생분해성 대체가죽.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015524501A (ja) 2012-07-27 2015-08-24 エルジー・ハウシス・リミテッドＬｇ Ｈａｕｓｙｓ，Ｌｔｄ． 自動車内装材用熱可塑性樹脂組成物および自動車内装材成形品
KR101688765B1 (ko) * 2016-03-16 2016-12-21 (주)엘지하우시스 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재 성형품
KR101932756B1 (ko) 2018-06-08 2018-12-26 주식회사 덕성 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁
JP2019189948A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 東レ株式会社 人工皮革用基体および人工皮革
WO2019221087A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 大日精化工業株式会社 ポリウレタン樹脂水分散体及びその製造方法、塗料、フィルム構成体、構造物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101228351B1 (ko) 2012-08-02 2013-01-31 (주)로움 합성수지가 함침된 한지를 이용한 원단 및 이의 제조 방법
KR101524417B1 (ko) 2014-12-11 2015-05-29 한원물산 주식회사 대량생산이 용이하도록 롤 상태의 한지와 원단을 합지한 직물 제조방법
KR102406170B1 (ko) * 2017-05-18 2022-06-07 현대자동차주식회사 자동차 내장재용 친환경 인조피혁 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015524501A (ja) 2012-07-27 2015-08-24 エルジー・ハウシス・リミテッドＬｇ Ｈａｕｓｙｓ，Ｌｔｄ． 自動車内装材用熱可塑性樹脂組成物および自動車内装材成形品
KR101688765B1 (ko) * 2016-03-16 2016-12-21 (주)엘지하우시스 자동차 내장재용 열가소성 수지 조성물 및 자동차 내장재 성형품
JP2019189948A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 東レ株式会社 人工皮革用基体および人工皮革
WO2019221087A1 (ja) * 2018-05-14 2019-11-21 大日精化工業株式会社 ポリウレタン樹脂水分散体及びその製造方法、塗料、フィルム構成体、構造物
KR101932756B1 (ko) 2018-06-08 2018-12-26 주식회사 덕성 바이오 폴리올을 활용한 친환경 인공피혁

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