KR20050029051A - 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제 - Google Patents

Abstract

나노 크기의 은 콜로이드가 안정적으로 포함되어 항균력을 갖는 인조피혁용 수지 용제가 게시된다. 상기 용제는 인조피혁용 폴리우레탄를 분산시키는 건식 용제로서 메틸에틸케톤 용액, 상기 메틸에틸케톤 용액에 분산되는 은 콜로이드 및 상기 메틸에틸케톤 용액에 용해되는 응집 방지제로 이루어진다. 상기 용제는 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제에 직접 은 콜로이드를 분산시킴으로서 인조피혁의 제조과정 및 피혁제품의 세탁시에도 은 콜로이드가 이탈되지 않고 지속적으로 항균력을 발휘할 수 있다. 또한, 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제인 MEK에 직접 은 콜로이드를 분산시켜 종래 MEK 혼합 용제의 성분비를 그대로 유지할 수 있도록 함으로서, 기존 인조피혁 제조 시스템에 용이하게 적용하여 항균력을 발휘할 수 있게 된다.

Description

나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제{SOLVENT FOR ARTIFICIAL LEATHER HAVING NANO SCALE SILVER COLOID}

본 발명은 나노(nano) 크기의 은(silver) 콜로이드가 포함된 인조피혁 제조용 용제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인조피혁용 PU(polyurethane)수지를 분산시키는 용제의 주성분인 MEK(Methyl Ethyle Ketone)에 미세한 은 입자를 분산시키고 안정화시킴으로서 항균성을 갖는 인조피혁을 용이하게 제조할 수 있는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제에 관한 것이다.

수은, 은, 구리, 카드뮴, 크롬, 니켈, 납, 코발트, 아연 등의 금속원소들이 잘게 분쇄된 미립자들의 항균특성은 고대로부터 잘 알려져 왔다. 그러나 금속분말의 효용에 대한 오래된 역사에도 불구하고 은을 제외한 대다수의 금속들은 중금속이기 때문에 인체에 직접적인 영향을 미치는 제품에는 적용할 수 없었다. 은의 경우에는 인체에 무해하고 미립자로 만들 경우 항균력이 우수하기 때문에 많은 제품에 이를 적용하기 위한 노력들이 있어 왔다.

은의 항균력은 그 표면적에 의존한다. 따라서 은을 미립자로로 잘게 부순 형태를 많이 사용하게 된다. 은을 미립자로 활용하기 위한 방법으로는 은을 용액 중에서 전기적으로 분해하거나 은의 일가 이온을 용액 중에 녹인 후 화학적으로 환원하여 입자 크기가 지극히 작은 은 콜로이드 형태로 제조하는 방법이 있다. 또한, 다른 방법으로는 은을 비표면적이 넓은 실키가나 제올라이트에 흡착, 고정화시키는 방법이 있다. 이 가운데 질산은과 같은 은염을 용제에 용해시킨 후 히드라진, 수소화붕소, 나트륨염 등의 환원제를 첨가하여 은 이온을 환원하여 콜로이드 용액 형태로 형성하는 액상 환원법이 많이 사용되고 있다. 이 때 사용되는 용제로는 증류수, 에탄올, 에틸렌글리콜이 주로 사용된다.

인조피혁과 같은 제품에도 항균력을 부여하기 위하여 상술한 바와 같은 은 콜로이드 용액이 많이 사용되고 있다. 이 경우, 인조피혁에 은 콜로이드 용액을 코팅하는 방법 또는 인조피혁의 원재료 또는 첨가제 등에 은 콜로이드 용액을 혼합하여 사용하는 방법이 이용된다.

그러나 전술한 방법 가운데 코팅 방법은 은 콜로이드가 코팅된 인조피혁을 이용하여 피혁 제품을 제조시 및 피혁 제품의 세탁시 상기 은 콜로이드가 이탈되기 쉬워 지속적으로 항균력을 부여할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 인조피혁의 원재료 또는 첨가제 등에 은 콜로이드 용액을 혼합하여 사용하는 경우에 항균력을 지속적으로 부여할 수 있는 내구성은 향상되나 은 콜로이드 용액의 대부분을 차지하는 증류수, 에탄올, 에틸렌글리콜과 같은 용제에 의하여 원재료 또는 첨가제의 성분비가 상이하게 되어 종래의 인조피혁 제조 시스템에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 일 목적은 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제에 직접 은 콜로이드를 분산시킴으로서 인조피혁의 제조과정 및 피혁제품의 세탁시에도 은 콜로이드가 이탈되지 않고 지속적으로 항균력을 발휘할 수 있는 내구성을 갖는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제인 MEK에 직접 은 콜로이드를 분산시켜 종래 MEK 혼합 용제의 성분비를 그대로 유지할 수 있도록 함으로서, 기존 인조피혁 제조 시스템에 용이하게 적용하여 항균력을 발휘할 수 있는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인조피혁용 폴리우레탄를 분산시키는 건식 용제에 있어서 메틸에틸케톤 용액, 상기 메틸에틸케톤 용액에 분산되는 은 콜로이드 및 상기 메틸에틸케톤 용액에 용해되는 응집 방지제로 이루어지는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제가 제공된다.

바람직하게는, 상기 메틸에틸케톤은 상기 폴리우레탄을 기준으로 20~60wt%를 사용하고, 상기 은 콜로이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.000001~1wt%가 분산된다.

상기 응집 방지제는 폴리비닐피롤리돈, 소디윰도데실술페이트 및 폴리비닐알콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합이 사용된다. 이 때, 상기 응집 방지제는 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.000001~2wt%가 용해된다.

또한, 상기 용제에는 토너가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 토너는 상기 폴리우레탄을 기준으로 10~50wt%로 포함된다. 더욱이, 상기 용제에는 디메틸포름아마이드가 더 포함되며, 상기 디메틸포름아마이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 5~15wt%가 포함된다.

본 발명에 따른 나노크기의 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제에 의하면, 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제에 직접 은 콜로이드를 분산시킴으로서 인조피혁의 제조과정 및 피혁제품의 세탁시에도 은 콜로이드가 이탈되지 않고 지속적으로 항균력을 발휘할 수 있다. 또한, 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제인 MEK에 직접 은 콜로이드를 분산시켜 종래 MEK 혼합 용제의 성분비를 그대로 유지할 수 있도록 함으로서, 기존 인조피혁 제조 시스템에 용이하게 적용하여 항균력을 발휘할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제를 상세하게 설명하지만 본 발명이 하기의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

통상적인 인조피혁은 상용의 직포, 일반 부직포, 고밀도 부직포 또는 극세사 부직포와 같은 직물을 고분자 물질에 함침하거나 상기 고분자 물질을 상기 직물에 코팅함으로서 천연 가죽과 같은 느낌이 나도록 한다. 이 때, 상기 고분자 물질로는 화학적 안정성과 기계적인 물성 변화를 쉽게 조절할 수 있는 폴리우레탄(PU, Polyurethane)을 주로 사용하게 된다.

상기 인조피혁의 제조공정으로는 건식법과 습식법이 있는데, 건식법에서는 상기 폴리우레탄을 메틸에틸케톤(MEK, methylethylketone)을 주 용제로 하여 분산시켜 혼합 용매를 형성하여 사용하게 된다. 즉, 건식법에 의한 인조피혁은 소정의 무늬가 엠보싱(embossing)된 이형지에 메틸에틸케톤을 주 용제로 한 폴리우레탄 수지 조성물을 도포하여 표피층을 형성하고 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층에 상용의 직포, 일반 부직포, 고밀도 부직포 또는 극세사 부직포와 같은 배면시트를 부착한 후 상기 이형지를 분리시킴으로서 완성된다.

본 실시예에 의하면 폴리우레탄 수지의 주 용제로 사용되는 상기 메틸에틸케톤 용액에는 은 콜로이드 및 응집 방지제가 용해된다. 즉, 인조피혁에 항균력을 부여하기 위하여 상기 메틸에틸케톤에 항균력이 우수한 은 콜로이드가 분산되며, 상기 은 콜로이드가 서로 응집하지 않고 나노미터(nano-meter) 크기로 그 입자 상태를 유지할 수 있도록 응집 방지제가 용해되는 것이다.

상기 메틸에틸케톤은 상기 폴리우레탄을 기준으로 40wt%를 사용한다. 이 때, 인조피혁에 항균 및 살균 효과를 부여하기 위하여 나노미터(nano-meter) 크기의 입자로 형성된 은(silver) 콜로이드(colloid)를 첨가하여 교반한다. 상기 은 콜로이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.00001wt%를 상기 메틸에틸케톤 용액에 투입하여 교반한다.

상기 교반 중에 상기 은 콜로이드의 응집을 방지하고 안정화시키기 위하여 상기 응집 방지제로 폴리비닐피롤리돈, 소디윰도데실술페이트 및 폴리비닐알콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합을 사용하게 되는데, 상기 응집 방지제를 사용하는 총량은 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.00002wt%를 사용하게 된다. 상기 메틸에틸케톤 혼합 용액을 약 1시간 가량 반응시킨 후 상기 혼합 용액을 이온교환수지에 통과시켜 기타 이온들을 제거하여 0.00001wt%의 은 콜로이드가 포함된 메틸에틸케톤 혼합 용액을 제조한다. 상기 메틸에틸케톤 혼합 용액에는 인조피혁의 제조를 용이하게 하기 위하여 토너(toner)가 더 포함될 수 있으며, 상기 토너는 상기 폴리우레탄을 기준으로 30wt%가 첨가된다. 또한, 메틸에틸케톤을 이용한 건식 용제에는 폴리우레탄 수지를 더욱 용이하게 분산시키기 위하여 디메틸포름아마이드(DMF, dimethylformamide)가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 디메틸포름아마이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 10wt%가 첨가된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 나노크기의 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제에 의하면, 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제에 직접 은 콜로이드를 분산시킴으로서 인조피혁의 제조과정 및 피혁제품의 세탁시에도 은 콜로이드가 이탈되지 않고 지속적으로 항균력을 발휘할 수 있다. 또한, 인조피혁의 제조에 사용되는 수지용 용제인 MEK에 직접 은 콜로이드를 분산시켜 종래 MEK 혼합 용제의 성분비를 그대로 유지할 수 있도록 함으로서, 기존 인조피혁 제조 시스템에 용이하게 적용하여 항균력을 발휘할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제에 대해 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되지 않고 하기의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경 실시함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 인조피혁용 폴리우레탄를 분산시키는 건식 용제에 있어서,

   메틸에틸케톤 용액;

   상기 메틸에틸케톤 용액에 분산되는 은 콜로이드; 및

   상기 메틸에틸케톤 용액에 용해되는 응집 방지제로 이루어지는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메틸에틸케톤은 상기 폴리우레탄을 기준으로 20~60wt%인 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 은 콜로이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.000001~1wt%가 분산되는 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 응집 방지제는 폴리비닐피롤리돈, 소디윰도데실술페이트 및 폴리비닐알콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
5. 제 1 항 및 제 4 항에 있어서,

   상기 응집 방지제는 상기 폴리우레탄을 기준으로 0.000001~2wt%가 용해되는 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 용제에는 토너가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
7. 제 1 항 및 제 6 항에 있어서,

   상기 토너는 상기 폴리우레탄을 기준으로 10~50wt%인 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 용제에는 디메틸포름아마이드가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.
9. 제 1 항 및 제 8 항에 있어서,

   상기 디메틸포름아마이드는 상기 폴리우레탄을 기준으로 5~15wt%인 것을 특징으로 하는 나노크기의 은 콜로이드가 포함된 인조피혁용 용제.