KR20040033852A - 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가죽표면의 질감을 매끄럽게 하고 표면을 보호하며, 착색이 용이한 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단을 제조함에 있어서, (1) 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하여 우레탄막을 형성시키는 우레탄막 형성단계; (2) 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층이 형성된 우레탄필름 형성단계; 및 (3) 상기 우레탄필름 형성단계에서 수득된 우레탄필름을 상기 접착제층이 가죽원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄막이 가죽원단의 표면 상으로 이행되도록 하는 우레탄막 이행단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법 {Manufacturing method of polyurethane-coated leather}

본 발명은 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 가죽표면의 질감을 매끄럽게 하고 표면을 보호하며, 착색이 용이한 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가죽(피혁)의 원단은 의복, 신발 또는 가방 등과 같이 일상적으로 친숙한 생활용품 등의 제조에 널리 사용되고 있는 재질이다. 가죽, 특히 천연가죽은 물에 약하다는 단점으로 인하여 제품화에 커다란 장애가 되고 있다. 고가인 가죽제품이 비를 맞거나 하면, 건조 후에도 물이 흐른 자국 등이 얼룩으로 남게 되며, 가죽보호제 등을 도포하여 이러한 얼룩 등을 제거하여야만 하는 문제점이 있다. 또한, 여러 물질 등과의 접촉에 의하여 오염되기 쉬우며, 표면결의 쏠림 등에 의한 변형 또는 손상이 발생되어 원래의 질감을 유지하지 못하는 단점도 있다.

한편, 다양한 형태의 인조가죽이 개발되어 사용되고는 있으나, 통기성과 감촉의 면에서 여전히 천연가죽의 특성을 완전히 재현하지는 못하고 있으며, 그에 따라 천연가죽을 완전히 대체하지는 못하고 있는 실정이다.

이에 천연가죽의 질감을 유지하면서도 색상의 유지와 방수성, 통기성, 감촉 및 재질의 탄력도를 양호하게 하고, 가죽의 내구성을 향상시키기 위한 노력이 계속 경주되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 현재 유통되고 있는 가죽원단 및 가죽제품은 가죽에 직접 여러 약품을 처리하여 롤코팅이나 패드질을 하거나 인쇄 또는 기타 나염 방법으로 작업을 한 것이다. 이때, 사용되는 약품으로는 주로 수용성 바인더를 많이 사용하고 있으며, 기타 에나멜 코팅방법이 사용되기도 한다.

그러나, 이와같이 약품을 직접 가죽에 처리하는 경우, 가죽에 약품이 스며들어서 가죽의 형태를 변형시키거나 시간의 경과에 따라 경화되고, 인장력 등에 의해 갈라지는 크랙현상이 발생하는 등의 문제가 있었다. 또한, 방수가 충분치 못한 경우, 눈이나 비 등에 의해 가죽내로 수분이 스며들어 가죽의 무게가 증가하는 등의 문제가 있었으며, 이는 보관의 경우에 곰팡이의 발생이나 가죽 내 성분의 유출 등의 문제가 있었으며, 이는 제품의 품질에 막대한 영향을 미치게 되고, 제품의 경쟁력을 저하시키는 원인으로 작용하고 있다.

대한민국 특허공고 제1995-9485호에는 폴리우레탄을 주재로 하여 천연가죽의 상부 표면층에 접착거품층을 형성하고, 그 위로 거품층, 미세다공표면층을 형성하되 브러쉬 타입 버핑방법으로 거품층의 표면을 긁음연마하여 폴리우레탄을 표면에 처리한 천연피혁을 제조한 예가 개시되어 있다. 상기 특허에서는 열가소성 폴리우레탄에 실리카계의 발포제를 첨가하여 톨루엔 용제 및 안료를 희석시킨 후 이를 피혁의 표면과 질감을 나타내는 이형지 위에 발포하여 코팅하고, 완전 건조시키는 제1단계; 제1단계의 건조된 거품식 코팅면 위에 유연성이 우수하고 발포성이 탁월한 저-성형성 및 고-솔리드의 열경화성 이액형 폴리우레탄에 실리카계 발포제와 조직의 안정을 위하여 실리카계 안정제를 첨가하고 고형분이 75% 정도인 가교제와 아닌계 촉진제를 첨가한 후 톨루엔 용제를 희석하여 도포하여 두께 0.03㎜ 되도록 코팅하고 발포시키면서 천연가죽과 합지하여 말아 주는 공정, 및 내부 온도 70 내지 80℃ 되는 이형지 탈리실에서 48시간 동안 열을 가하여 이형지를 탈리시킨 후 브러쉬 타입 버핑으로 거품층의 표면을 미려하게 연마해줌으로써 천연가죽지의 표면질감과 같은 세련되고 부드러운 미세다공 표면층을 형성하는 과정을 거쳐 폴리우레탄이 코팅, 침투처리된 천연가죽을 제조하였다. 그러나, 이와 같은 천연가죽은 신발이나 가방류에 적합하도록 발포성형하여 폴리우레탄층을 형성하도록 한 것으로서, 이를 의류 등에 적용하기에는 그 외관이나 질감이 적합하지 못하고, 생산에 시간이 오래 걸리며 작업장의 공간을 많이 차지하며, 또한 그 가격이 높아 수출용으로서는 경쟁력이 약화되어 수용자들의 기호에 맞지 않는다는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-348096호에는 가죽원단에의 폴리우레탄막 형성방법이 개시되어 있으며, 여기에는 폴리에스테르 필름상에 이형제를 도포하고 75℃에서 건조하여 이형제층을 형성하는 단계; 상기 이형제층상에 롤러를 사용하여 폴리우레탄 수지와 메틸에틸케톤의 혼합물을 도포한 다음 100℃에서 20 내지 30초 동안 속건하여 폴리우레탄 막층을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 막층 상에 폴리우레탄 이액형 접착제를 도포하여 20 내지 30℃에서 2분 동안 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층 상에 가죽원단을 코팅하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 필름을 탈리시키는 단계;를 포함하며, 폴리에스테르 필름 탈리와 함께 코팅된 가죽원단이 별도의 롤러로 권취되도록 수행되는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 이 방법은 폴리우레탄 막층을 용이하게 가죽원단 상으로 이행시키기 위해 폴리에스테르 필름 상에 이형제층을 형성시키고, 그 위에 폴리우레탄막과 메틸에틸케톤과 같은 유기용제를 사용하여야 하며, 그에 따라 필름층, 이형제층, 폴리우레탄 막층, 접착제층의 4층의 적층구조를 가지므로, 4층의 적층구조를 완성하기 위해서는 많은 시간과 공정이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있으며, 상기 이형제는 폴리우레탄 막층을 가죽원단에로 이행한 후에는 재생의 여지없이 폐기되어야 하는 등 경제적인 면과 환경보호의 면에서 모두 적절치 못하다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 폴리우레탄층을 효과적으로, 특히 이형제층 등의 형성 없이 필름층 상에 바로 폴리우레탄층을 형성하고, 이를 가죽원단의 표면 상에 효과적으로 이행시킬 수 있는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법은, (1) 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하여 우레탄막을 형성시키는 우레탄막 형성단계; (2) 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층이 형성된 우레탄필름 형성단계; 및 (3) 상기 우레탄필름 형성단계에서 수득된 우레탄필름을 상기 접착제층이 가죽원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄막이 가죽원단의 표면 상으로 이행되도록 하는 우레탄막 이행단계;들을 포함하여 이루어진다.

상기 기재필름은 바람직하게는 배향된 폴리프로필렌(OPP ; Oriented Polypropylene)의 필름이 될 수 있다.

상기 접착제는 바람직하게는 이액형 폴리우레탄 접착제가 될 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법은, (1) 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하여 우레탄막을 형성시키는 우레탄막 형성단계; (2) 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층이 형성된 우레탄필름 형성단계; 및 (3) 상기 우레탄필름 형성단계에서 수득된 우레탄필름을 상기 접착제층이 가죽원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄막이 가죽원단의 표면 상으로 이행되도록 하는 우레탄막 이행단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 (1)의 우레탄필름 형성단계는 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하는 단계로서, 폴리우레탄의 도포는 실온에서 수행될 수 있다. 상기에서, 폴리우레탄은 상기한 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포됨으로써 기재필름 상에 적절한 접착력으로 균일하게 도포될 수 있으며, 후속하는 우레탄막 이행단계에서 가죽원단의 표면 상으로 용이하게 이행될 수 있게 된다. 상기 롤러에 형성된 망목의 수의 범위는 본 발명자들이 반복적인 실험을 통하여 폴리우레탄이 가죽원단의 표면 상으로 용이하게 이행되며, 균일한 막표면을 얻을 수 있는 최적의 범위로 선정한 것으로서, 상기한 범위의 하한이나 상한을 벗어나는 경우, 적절한 폴리우레탄코팅이 이루어지지 않게 되는 문제점이있을 수 있다. 또한, 상기 기재필름은 바람직하게는 배향된 폴리프로필렌(OPP ; Oriented Polypropylene)의 필름이 될 수 있다. 상기 배향된 폴리프로필렌은 폴리프로필렌 필름의 필름으로의 성형 후, 길이방향의 1축연신 또는 길이방향과 폭방향의 2축연신 등을 통하여 기계적으로 필름을 구성하는 고분자의 내부 쇄들을 배향시킨 것으로서, 기계적인 인장강도 등에 대한 내인성이 우수하여 롤(roll) 가공시에도 쉽게 변형되지 않으며, 그 위에 형성되는 막들을 일정한 형상으로 유지시킴에 있어 적절한 물성을 제공한다. 상기에서 우레탄막의 형성에 사용되는 폴리우레탄에는 통상의 유기 및 무기 색소들이 첨가되어 색상을 발현시키도록 할 수도 있다. 여기에서, 우레탄막의 두께는 가죽원단에의 폴리우레탄코팅 두께에 비례하여 조절될 수 있으며, 바람직하게는 0.01㎛ 내지 0.1㎜의 범위가 될 수 있다. 상기 우레탄막의 두께가 0.01㎛ 미만인 경우, 우레탄막이 너무 얇아져서 가죽원단 코팅 후, 가죽원단을 충분히 보호할 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 0.1㎜를 초과하는 것은 특별한 제한은 없으나, 너무 두꺼워지면 오히려 가죽원단의 물성을 충분히 살릴 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있기는 하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 (2)의 우레탄필름 형성단계는 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성시켜 가죽원단의 표면으로의 폴리우레탄코팅을 수행하기 위한 우레탄필름을 형성하는 단계이다. 여기에서, 상기 우레탄막 상에 도포된 접착제층에 의해 후속하는 상기 (3)의 우레탄막 이행단계에서 가죽원단의 일측 표면과 접촉할 때, 상기 기재필름과 우레탄막 간의 접착력은 상기 우레탄막과 접착제층 간의 접착력 보다 작으며, 상기 접착제층은 가죽원단의 표면과의 접촉에 의해 가죽원단의 표면에 긴밀하게 접착되기 때문에, 결과적으로 상기 우레탄막은 상기 가죽원단의 표면으로 이행되게 된다. 상기 접착제층을 구성하는 접착제는 바람직하게는 이액형 폴리우레탄 접착제가 될 수 있으며, 이러한 이액형 폴리우레탄 접착제는 국내, 외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것으로서, 당업자에게는 이를 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있다.

이후, 통상의 후처리 등에 의해 마감될 수 있으며, 이러한 후처리는 당업자에게는 용이하게 실시할 수 있을 정도로 공지된 것이며, 상기한 대한민국 특허공고 제1995-9485호 또는 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-348096호 등과 동일 또는 유사한 방법으로 후처리될 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따라 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단을 제조할 수 있게 되며, 이는 종래의 방법에 비해 다음과 같은 장점을 갖게 된다:

첫째, 기재필름 상에 이형제층을 형성시키지 않기 때문에 생산공정을 단순화시킬 수 있어 생산성이 향상되고, 경제적인 생산을 가능하게 한다.

둘째, 기재필름 상에 이형제층을 형성시키지 않기 때문에 기재필름의 재활용이 가능하다.

셋째, 망목이 형성된 롤러를 통하여 우레탄막을 형성시키기 때문에 실온에서의 코팅이 가능하다.

넷째, 메틸에틸케톤과 같은 유기용제를 사용하지 않아 환경친화적인 제품의 생산이가능하다.

기타, 상기한 장점들 이외에도 공정의 단순화와 유기용제의 비사용 등으로 인한 작업환경의 쾌적화가 가능한 점 등 다양한 장점들이 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실시예 1

100목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 폴리우레탄수지(SUP-240, 고형분 30 ±1%, 분자량 50,000, (주)삼성화학 제품)를 기재필름으로서 배향된 폴리프로필렌 필름의 표면 상에 막두께 0.02㎛로 도포한 후, 이액형 폴리우레탄 접착제(Hipol700, 고형분 80 ±1%, 분자량 2,000, 대한민국 소재 (주)하이켐)를 막두께 0.02㎛로 도포하여 우레탄필름을 제조하고, 이를 가죽원단의 일측 표면과 접촉시켜 상기 우레탄필름 상의 우레탄막이 상기 가죽원단의 표면으로 이행되도록 하고, 우레탄필름의 잔여분인 기재필름을 박리, 제거한 후, 통상의 열처리 등을 거쳐 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단을 수득하였다.

이와같이 제조된 가죽원단에 대하여 크랙, 마모성, 접착력 및 신축성 등을 측정한 바, 구체적으로 신축성은 견장기(30*30㎝)에 의해 규격을 측정한 바, 실제크기의 2배의 신축성을 나타내었다. 크랙현상은 육안으로 관찰되지 않았으며, 접착력은 동일 부분을 강력접착테이프로 13회 이상 탈착실험을 한 결과 폴리우레탄막이 박리되지 않았으며, 마모성 테스트는 고무 지우개로 13회 이상 문지르는 방법으로 수행한결과 육안으로 관찰할 만한 박리나 분리, 균열 등 변형의 징후가 나타나지 않았다.

따라서, 본 발명에 의하면 폴리우레탄층을 효과적으로, 특히 이형제층 등의 형성 없이 필름층 상에 바로 폴리우레탄층을 형성하고, 이를 가죽원단의 표면 상에 효과적으로 이행시킬 수 있는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 제공하며, 그에 따라 기재필름 상에 이형제층을 형성시키지 않기 때문에 생산공정을 단순화시킬 수 있어 생산성이 향상되고, 경제적인 생산을 가능하게 하고, 기재필름의 재활용이 가능하고, 망목이 형성된 롤러를 통하여 우레탄막을 형성시키기 때문에 실온에서의 코팅이 가능하며, 메틸에틸케톤과 같은 유기용제를 사용하지 않아 환경친화적인 제품의 생산이 가능하다는 특징 및 크랙, 마모성, 접착력 및 신축성 등에서 우수한 물성을 갖는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단을 제공하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단을 제조함에 있어서,

   (1) 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하여 우레탄막을 형성시키는 우레탄막 형성단계;

   (2) 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층이 형성된 우레탄필름 형성단계; 및

   (3) 상기 우레탄필름 형성단계에서 수득된 우레탄필름을 상기 접착제층이 가죽원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄막이 가죽원단의 표면 상으로 이행되도록 하는 우레탄막 이행단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기재필름은 바람직하게는 배향된 폴리프로필렌의 필름임을 특징으로 하는 상기 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접착제는 바람직하게는 이액형 폴리우레탄 접착제임을 특징으로 하는 상기 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법.
4. 상기 청구항 1항 내지 청구항 3항들 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단.