KR19990075813A

KR19990075813A - 고접착 습식인공피혁 제조방법

Info

Publication number: KR19990075813A
Application number: KR1019980010241A
Authority: KR
Inventors: 강은택; 류재승
Original assignee: 장병주, 이일쇄; 주식회사 대우
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-15

Abstract

본 발명은 종래의 원단에 PU배합액을 함침하고 이를 건조한 후 은면(skin)코팅하여 기자재(base)를 생산하고, 이어서 이 기자재에 무늬내기, 연마, 인쇄 등의 후가공공정으로 제조하는 습식인공피혁 제조방법에서, 상기 원단을 원단밀도가 약 0.35~0.40g/cm3인 부직포로 하고, 상기 PU배합액을 에스테르와 에테르의 비율을 3:7로 하여 중합한 폴리우레탄 수지와 계면활성제, 안료, 디메틸포름아미드 등을 적정비율로 배합한 것을 사용한 것을 특징으로 하는 것으로, 함침된 원단과 은면과의 접착불량을 없애는 한편, 이들간의 접착강도를 현저히 높일 수 있는 것이다.

Description

고접착 습식인공피혁 제조방법(Manufacturing Method of Synthetic Leather Having High Adhesive Strength)

본 발명은 고접착 습식인공피혁의 제조방법에 관한 것으로, 폴리우레탄을 이용한 습식인공피혁 제조시 고밀도 부직포를 이용하여 함침된 원단과 은면과의 접착불량을 없애는 한편, 접착강도를 현저히 높일 수 있게 된 고접착 습식인공피혁 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 습식 인공피혁의 제조는 각종 원단에 폴리우레탄 수지와 계면활성제, 안료, 디메틸포름아미드 등을 적정비율로 배합한 PU배합액을 함침하고 코팅액을 코팅 가공하여 생산된 기자재를 무늬내기, 연마, 인쇄 등의 후가공공정을 이용해 제품을 생산한다.

이 제조공정을 보다 상세하게 설명하면 원단을 함침용 폴리우레탄 수지 배합액이 담긴 함침조를 통과시켜 함침한 후 스퀴징하여 일정량의 폴리우레탄 수지 배합액을 도포한다.

이후 제 1 응고조를 지나면서 폴리우레탄 수지는 응고되고 연이어 함수율 조정공정을 거친다.

그리고 은면 코팅 공정에서는 은면 코팅용 폴리우레탄 수지 배합액을 도포한다. 이때 코팅된 배합액은 제 2 응고조에서 응고됨으로써, 습식 인공피혁의 장점인 미세기공이 나타난다. 잔존하는 용제를 완전히 제거시키기 위해 수세조에서 수세 공정을 거친 후 권취하여 상기 후가공 공정을 거쳐 완제품을 제조한다.

그러나 종래의 원단은 일반 형태의 폴리에스테르 원사를 일반원사로 사용한 원단밀도 0.19g/cm³정도의 낮은 부직포를 사용하기 때문에 폴리우레탄 코팅시 주름과 꺽임성 발생이 많고 원사간의 결속력이 약화되어 부직포 박리를 유도하더라도 낮은 접착강도인 2.5~3.5kg/cm정도의 수준에 지나지 않았다.

또한 함침용 PU의 중합을 위해 에스테르와 에테르 비율을 3:7정도로 하고 있는 바, 이를 사용하였을 때 응고속도는 빠른 반면 제품형성시 드라이터치감을 주고 은층액의 침투와 함침포의 결속력에도 크게 영향을 주지 못해 접착강도를 높이는 역할을 하지 못하였다.

그리고 은층 코팅액은 300~350g/m²으로 도포하여 접착하였을때 얇고 고르게 펴지지 못하고 셀형상이 발생되는 한편, 2.0~3.5kg/cm의 낮은 접착강도로 접착되어 항상 안정되지 못한 접착불량의 원인을 형성했다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 폴리우레탄을 이용한 습식인공피혁 제조시 고밀도 부직포를 이용하는 한편 적절한 가공기술을 이용하여 고접착 습식인공피혁을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식인공피혁 제조방법은, 원단에 PU배합액을 함침하고 이를 건조한 후 은면코팅하여 기자재(base)를 생산하고, 이어서 이 기자재에 무늬내기, 연마, 인쇄 등의 후가공공정으로 제조하는 습식인공피혁 제조방법에 있어서, 상기 원단은 원단밀도가 약 0.35~0.40g/cm3인 부직포이고, 상기 PU배합액은 에스테르와 에테르의 비율을 3:7로 하여 중합한 폴리우레탄 수지와 계면활성제, 안료, 디메틸포름아미드 등을 적정비율로 배합한 것임을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 습식인공피혁 제조방법에서 PU배합액이 함침된 원단의 건조 후 수분율(Pick-up)은 30~36%이 되도록 하는 것이 이후 공정인 은면코팅하였을 때 원단과 은층간의 접착강도를 높일 수 있으므로 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따른 습식인공피혁 제조공정도,

도 2는 기자재 제조장치도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 원단공급부 12 : 함침조

14 : 제 1 응고조 16 : 칼렌다

18 : 코터 20 : 제 2 응고조

22 : 수세조 24 : 권취롤

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 습식인공피혁 제조방법의 공정도로서, 원단에 PU배합액을 함침하는 함침단계(S1), 이를 건조하는 제 1 건조단계(S2), 건조된 원단에 은면을 코팅하는 은면코팅단계(S3), 코팅된 은면을 건조하는 제 2 건조단계(S4), 잔존물을 세척하는 세척단계(S5), 무늬내기, 연마, 인쇄 등의 후가공공정으로 완제품을 만드는 마무리단계(S6)로 이루어져 있음을 도시하고 있다.

본 발명은 상기 함침단계(S1)와 제 1 건조단계(S2) 및 은면코팅단계(S3)에 특징이 있는 것으로, 각 단계별로 상세히 살펴보면 다음과 같다.

종래의 저밀도(0.12~0.20g/cm³), 중밀도(0.21~0.25g/cm³)의 낮은 밀도의 원단을 사용하였을 때의 접착의 한계성을 개선하기 위해 원단을 고밀도 원단으로 한 결과 제조공정에 적합한 유연성을 갖고 주름 및 꺽임성이 양호하다는 것을 알아내었는데, 가장 바람직한 것은 고수축원사를 사용하여 원단밀도가 0.35~0.40g/cm³정도인 부직포를 사용하는 것이었다.

그리고 함침용 PU배합액에 투입되는 폴리우레탄 수지 중합시에 사용한 에스테르와 에테르의 비율을 7:3으로 하는 종래의 방법 대신에 3:7로 하였을 때 함침된 원단의 유연성을 증가시키고 발색성이 우수하며 끈끈한 상태를 유지해 은면과의 접착력이 향상되었다.

따라서 본 발명은 상기 함침단계(S1)에서 사용한 원단은 원단밀도가 0.35~0.40g/cm³정도인 부직포이고, PU배합액은 에스테르와 에테르의 비율을 3:7로 하여 중합한 폴리우레탄 수지와 계면활성제, 안료, 디메틸포름아미드 등을 적정비율로 배합한 것을 사용한다. 이 단계에서 원단 뒷면에 6% PVA(Poly Vinyl Alcohol)을 처리한 후 함침하였을 때 제품 생산 공정에 더욱 적합하였다.

함침된 원단을 건조하는 과정에서 수분률의 조정이 이후의 은면과의 결합을 좌우하는 또다른 중요한 요인임을 알아내고 반복된 실험을 통해 수분율이 30~36%일 때 가장 바람직한 결과를 얻었다.

따라서 상기 제 1 건조단계(S2)에서는 원단에 PU배합액이 함침된 것을 수분율이 30~36%정도 되게 건조시킨다.

이후 은면코팅단계(S3)에서 수분율 조절이 이루어진 함침포에 은면 도포량이 150~200g/m²정도로 은면코팅하는데, 이 양보다 많으면 은면의 과다도포에 의해 은면배합된 층간 분리가 일어나 낮은 접착강도를 유발하고 이 양보다 적으면 적정 두께로 도포되지 않는다.

이 단계에서 상기 제 1 건조단계(S2)에서의 수분율이 너무 낮으면 은면코팅액이 함침된 원단내로 과다 침투되고 너무 크면 은면코팅액의 함침된 원단내에 침투가 이루어지지 않아 접착강도가 현저하게 저하된다.

이후 단계인 제 2 건조단계(S4)와 세척단계(S5), 마무리단계(S6)는 종래의 제조단계와 동일하다. 즉, 은면코팅된 반제품을 다시 건조한 후 잔존하는 불순물을 물로 세척한 후 기자재를 만든 후, 후가공공정으로 완제품을 제조한다.

상기한 제조방법에 따른 실시예를 아래에 기재한다. 이때 사용한 제조장치는 도 2에 도시된 것을 사용하였다. 도 2의 제조장치는 상기 제조공정에 따라 부직포를 공급하는 원단공급부(unwinder,10), 원단이 지나가며 담겨진 PU배합액이 함침되는 함침조(12), 함침된 원단의 함침액을 응고시키는 제 1 응고조(14), 함수율을 조절하는 칼렌다(calender, 16), 함수율이 조절된 원단에 은면코팅하는 코터(coater, 18), 은면코팅액을 건조시키는 제 2 응고조(20), 물로 불순물을 세척하는 수세조(22), 기자재를 권취하는 권취롤(winder, 24)로 이루어져 기자재를 제조하는 것이다.

실시예

원단밀도가 0.35~0.40g/cm³인 부직포를 함침용 PU배합액이 든 함침조(12)에 투입하여 100~150g/m²으로 함침하고, 제 1 응고조(14)를 거쳐 180℃의 칼렌다(16)를 지나면서 수분율이 30~36%로 되게 하였다. 이후 은면코팅액을 코터(18)로 170g/m²정도로 도포하고 제 2 응고조(20)에서 건조하고 수세조(22)에서 세척한 후, 습식 은면 기자재를 제조하였다. 이때 사용한 함침용 PU배합액과 은면코팅액의 조성은 다음 표 1과 같다.

성분명	함침용 PU배합액	은면코팅액
PU	100	100
계면활성제	0.1~20	0.1~20
DMF	150~200	30~50
토너	5~25	5~25

상기 표 1에서 각 성분은 PU를 100으로 하였을 때의 중량비를 나타내는 것이고, PU는 에스테르와 에테르의 비율을 3:7로 하여 중합한 것이다.

이후 상기 실시예에서 얻은 습식 은면제품을 후가공공정인 무늬내기공정을 통해 완제품을 만들었다.

이 제품을 박리강도 측정기로 접착강도를 측정한 결과 종래 제품의 접착강도가 2.5~3kg/cm인 반면 6.0~9.0kg/cm로 최소 2배 최대 3.6배로 강화되었음을 알 수 있었다.

이 수치는 10회 이상의 테스트 결과로서 신뢰도 95%이상임을 밝혀 둔다.

본 발명의 습식인공피혁 제조방법은 원단밀도를 높이고 함침되는 PU의 중합방법을 개선하여 함침된 원단과 은면과의 접착불량을 없애는 한편, 접착강도를 현저히 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

원단에 PU배합액을 함침하고 이를 건조한 후 은면(skin)코팅하여 기자재(base)를 생산하고, 이어서 이 기자재에 무늬내기, 연마, 인쇄 등의 후가공공정으로 제조하는 습식인공피혁 제조방법에 있어서, 상기 원단은 원단밀도가 약 0.35~0.40g/cm³인 부직포이고, 상기 PU배합액은 에스테르와 에테르의 비율을 3:7로 하여 중합한 폴리우레탄 수지와 계면활성제, 안료, 디메틸포름아미드 등을 적정비율로 배합한 것임을 특징으로 하는 습식인공피혁 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 PU배합액이 함침된 원단의 건조 후 수분율(Pick-up)은 30~36%이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 습식인공피혁 제조방법.