KR20100035499A - 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조피혁에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 인조피혁의 표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁에 관한 것이다.

본 발명의 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁은 자연스러운 문양 표현을 제한 없이 할 수 있고, 인조피혁의 원단 SPEC(두께, 밀도)에 따라 개별적인 조건설정 없이 동일 조건으로 작업 가능하며, 작업조건에 따른 원단 SPEC의 편차에 따른 문양(형태 및 요철) 정도의 편차로 인한 불량 발생 소지가 감소되고, 문양 및 요철 효과 외에 Color 편차 유도에 의한 감성효과를 동시에 부여할 수 있는 우수한 효과가 있다.

인조피혁표면가공, 에칭기법, 환원세정

Description

인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁{A surface treatment method for artificial leathers, and artificial leathers having the surface treated by the same}

본 발명은 인조피혁에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 인조피혁의 표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁에 관한 것이다.

천연피혁은 랜덤(random)하고 정교한 3차원 교락 구조체로서, 초극세 섬유로 이루어진 교원질 섬유의 섬유속들이 복잡하고 치밀하게 형성되어 있어서 유연성과 세섬도로 인한 드레이프성, 부피감, 투습성, 섬유간의 미세 공간에 의한 보온성 등의 장점을 갖는 소재로써 차량의 시트, 소파의 겉감 및 피복의 소재로 이용되어 왔다.

그러나 위와 같은 장점을 갖는 천연피혁은 가격이 비싸고, 수요만큼 생산이 되지 않으므로 천연피혁의 대체 목적으로 천연피혁과 유사한 구조를 갖는 인조피혁이 개발되어 왔으며, 이러한 인조피혁으로서는 부직포를 니들 펀칭하여 만드는 일명 니들 펀칭 펠트가 있다. 이 니들 펀칭 펠트는 고가의 특수한 해도형 초극세사를 니들 펀칭하여 3차원 교락구조를 만들고, 탄력성과 통기성, 투습성을 부여하기 위 하여 폴리우레탄 수지를 사용해서 마이크로 포러스(micro-porus)를 형성시킨다.

여기서 원료섬유로 이용되는 초극세사는 일반적으로 1.0데니아 이하의 섬유를 사용하며 이성분(異成分: 나일론과 폴리에스터, 폴리에스터와 코폴리에스터,나일론과 폴리에틸렌 등) 해도사(Sea-island) 타입들로 구성된 것이 주로 사용되고 있다. 이렇게 해서 만들어진 극세사 펠트는 폴리우레탄 수지를 함침하고 응고, 수세, 건조공정을 거쳐 수산화나트륨 용액에 이섬유 중의 한 성분을 용출해 내는 특수하고도 복잡한 공정을 거쳐 극세화한다. 그런 후 버핑(buffing)하고 폴리우레탄수지를 표면에 코팅하면 부직포상의 인조피혁이 된다.

이와 같이 만들어진 인조피혁은 부드러운 유연성과 세섬도로 인한 드레이프성, 부피감, 투습성, 섬유간의 미세 공간에 의한 보온성 등의 장점들을 갖는 천연피혁과 유사한 진피효과를 갖지만 값비싼 원료를 사용함에 따른 원가부담, 극세화 하기 위한 수산화나트륨 용액에의 침적과 이성분 중에서 한 가지 성분을 용출시켜야 하는 복잡한 공정, 그로 인해 발생할 수 있는 환경 폐수문제, 생산성 저하문제 등이 발생하였던 것이다

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 공개특허 제2003-4840호는 인조피혁을 제조함에 있어서; 부직포상에 함수률 약 50% 정도로 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침한 후 건조시켜 함침포를 만드는 공정과, 상기 함침포 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지를 약 0.5~1.5mm 정도의 두께로 나이프커터를 사용하여 코팅하여 코팅포를 만드는 공정과, 상기 코팅포를 1,2차에 걸쳐 약 75~100℃의 온도조건인 스팀챔버를 경유시켜 응고시키는 공정과, 상기 코팅포를 반전시켜 1,2차 스팀 챔버를 재차 경유시킨 후 수세공정을 거쳐 탈수한 후 인조피혁을 제조하거나 또는 수분산 폴리우레탄수지가 응고완료된 코팅포를 스팀로울러와 실리콘로울러 상간에 특수문양이 형성된 이형지와 함께 압착경유 시킨 후 약 70~80ㅀC의 온도하에서 약 10시간 정도 방치시켜 인조피혁의 표면에 특정문양이 형성되게 하는 방법을 개시하고 있다.

또한, 공개특허 제2008-49169호는 상기 특허에 개시된 방법에 비해 인조피혁의 표면에 특정문양이 보다 선명하게 형성되면서도 내구성을 향상시키기 위하여 수분산 폴리우레탄수지로 표면에 요철문양이 형성되는 인조피혁을 제조하는 방법에 있어서, 수분산 폴리우레탄수지와 물을 중량비로 7:3이 되게 분산하는 공정; 표면에 요철문양이 음각된 릴리즈페이퍼에 수분산 폴리우레탄수지를 일정한 두께로 코팅하고 드라이챔버에서 건조하는 작업을 1회 이상 반복하는 공정; 릴리즈페이퍼에 코팅되어 건조된 적층체에 수분산 우레탄접착제를 도포하여 세미드라이챔버에서 건조하는 공정; 접착제가 도포되고 건조된 적층체에 직물지를 합체하여 압착하고 세미드라이챔버에서 건조한 후 압착롤러로 재차 압착하는 공정; 직물지와 합체된 적층체를 숙성실에서 일정시간 숙성한 후 릴리즈페이퍼를 박리하는 공정을 특징으로 하는수분산 폴리우레탄수지를 형성하는 인조피혁 표면문양 성형방법을 개시하고 있다.

그러나, 인조피혁의 표면에 문양을 형성하기 위한 방식에 있어서 상기 특허들은 모두 열처리 상태에서 물리적 압착에 의한 강제문양 형성방식이므로, 자연스러운 문양 표현에 한계가 있고, 인조피혁의 원단 SPEC(두께, 밀도)에 따라 개별적 인 조건설정이 필요하며, 작업조건에 따른 원단 SPEC의 편차에 따른 문양(형태 및 요철) 정도의 편차로 불량 발생 소지가 과다하고, 문양 및 요철 효과 외에 Color 편차 유도에 의한 감성효과를 동시에 부여하는 것을 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과 물리적 압착이 아니라 에칭기법으로 인조피혁 표면에 무늬를 형성하는 기술을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 자연스러운 문양 표현을 제한 없이 할 수 있을 뿐만 아니라 보다 자연스러운 선으로 형성된 무늬가 형성된 표면을 가진 인조피혁을 제공할 수 있는 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인조피혁의 원단 SPEC(두께, 밀도)에 따른 개별적인 조건설정 없이 한 조건으로 두께, 밀도가 다른 인조피혁 원단에 원하는 무늬를 형성할 수 있는 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인조피혁의 원단 SPEC의 편차에 따른 문양(형태 및 요철) 정도의 편차로 인한 불량 발생 소지가 감소된 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 문양 및 요철 효과 외에 Color 편차 유도에 의한 감성효과를 동시에 부여할 수 있는 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인조피혁의 표면에 형성하고자 하는 무늬를 저렴한 방법으로 손쉽게 변경가능한 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인조피혁을 준비하는 단계; 상기 인조피혁의 표면에 에칭기법으로 무늬를 형성하는 단계; 상기 무늬가 형성된 인조피혁을 건조하는 단계; 상기 건조된 인조피혁을 환원 세정하는 단계; 및 상기 환원 세정된 인조피혁을 수세하여 건조하는 단계를 포함하는 인조피혁표면가공방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 건조된 인조피혁을 습식 처리하는 단계를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 습식 처리하는 단계는 150 내지 160℃에서 5-8분 동안 스팀처리한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수세하여 건조된 인조피혁을 염색하여 건조하는 단계를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 인조피혁의 표면에 에칭기법으로 무늬를 형성하는 단계는 에칭조제를 준비하는 단계 및 상기 준비된 에칭조제로 원하는 문양을 상기 인조피혁 표면에 스크린 프린팅 하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서 상기 에칭조제는 수산화나트륨 30 내지 50중량%, 알칼리계 호제 용액 30 내지 50중량% 및 물 10 내지 30중량%를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 건조된 인조피혁을 환원 세정하는 단계는 pH가 7-8로 유지되는 용액조에 상기 인조피혁을 침잠시켜 30초 내지 2분 동안 유지한다.

또한 본 발명은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 가공되어 서로 상이한 굵기를 가진 선으로 형성된 무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 인조피혁을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 무늬를 형성하는 선과 상기 선 내부의 면은 색상편차를 갖는다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 인조피혁표면가공방법 및 상기 방법으로 가공된 표면을 갖는 인조피혁에 의하면 자연스러운 문양 표현을 제한 없이 할 수 있을 뿐만 아니라 보다 자연스러운 선으로 형성된 무늬가 형성된 표면을제가진 인조피혁을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 인조피혁표면가공방법은 인조피혁의 원단 SPEC(두께, 밀도)에 따른 개별적인 조건설정 없이 한 조건으로 두께, 밀도가 다른 인조피혁 원단에 원하는 무늬를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 인조피혁표면가공방법에 의하면 인조피혁 원단 SPEC의 편차에 따른 문양(형태 및 요철) 정도의 편차로 인한 불량 발생 소지가 감소된다.

또한, 본 발명의 인조피혁표면가공방법에 의하면, 문양 및 요철 효과 외에 Color 편차 유도에 의한 감성효과를 동시에 부여할 수 있다.

또한, 본 발명의 인조피혁표면가공방법에 의하면, 인조피혁의 표면에 형성하고자 하는 무늬를 저렴한 방법으로 손쉽게 변경가능하다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인조피혁표면가공방법에 대한 공정도이고, 도 2는 도 1에 따라 무늬가 형성되도록 표면 가공된 인조피혁의 사진이며, 도 3은 도 1에 따라 다른 무늬가 형성되도록 표면 가공된 인조피혁의 사진이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인조피혁표면가공방법을 살펴보면, 먼저 표면가공의 대상이 되는 인조피혁이 준비된다. 여기서 준비되는 인조피혁은 종래의 공지된 인조피혁을 그 종류 및 소재에 제한 없이 사용할 수 있으나, 초극세사 부직포형 인조피혁인 샤무드(chamude)를 사용하는 것이 바람직하다. 초극세사 기술을 바탕으로 특수한 공정을 거쳐 만든 샤무드는 미려한 외관과 부드러운 촉감이 돋보이며, 내구성, 투습성, 통기성, 쾌적성, 보온성 등이 우수하기 때문이다.

특히 표면가공을 위해 무모양인 인조피혁이 바람직한데, 경우에 따라서는 선염색되어 있는 것도 사용가능하나, 가능하면 미리 염색되지 않는 인조피혁을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 자연스러운 색상 편차를 유도하기 위해서는 표면가공을 한 다음 염색 공정을 수행하는 것이 바람직하기 때문이다.

일단, 표면 가공의 대상이 되는 인조피혁이 준비되면, 준비된 인조피혁의 표면에 원하는 무늬를 물리적 방법이 아니라 화학적 방법 즉 에칭기법을 이용하여 형성한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 에칭조제를 준비해야 하는데 에칭조제는 공지된 에칭조제로서 알칼리성을 갖기만 하면 제한 없이 사용할 수 있으나 수산화나 트륨 30 내지 50중량%, 알칼리계 호제 용액 30 내지 50중량% 및 물 10 내지 30중량%를 포함하도록 에칭조제가 준비되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 에칭조제의 구성성분의 종류 및 구성성분의 배합비는 인조피혁 표면의 pH를 유지하고 가장 적합한 용해도를 갖도록 제어하기 위한 것으로 다수의 실험을 통해 찾아진 최적의 조성 및 수치범위이다.

본 발명의 에칭기법을 수행하기 위한 에칭조제의 준비과정을 예를 들어 설명하면, 48% 농도를 가진 수산화나트륨 40중량%, 10% 농도를 가진 알칼리계 호제 용액 40중량%, 물 20중량%를 첨가하여 상온에서 20 내지 30분 정도 교반한 후 반응열로 인해 상승된 온도를 낮추기 위해 상온에서 2일정도 방치하여 준비될 수 있다.

에칭조제가 준비되면 인조피혁의 표면에 형성하고자 하는 무늬가 형성된 스크린이 장착된 스크린 프린팅장치에 준비된 에칭조제를 장입한 다음 표면 가공하고자 하는 인조피혁의 표면에 에칭조제로 스크린 프린팅하여 무늬를 형성한다. 즉 프린팅된 에칭조제가 인조피혁 표면을 변화시켜서 즉 인조피혁의 표면 중 에칭조제가 프린팅된 부분부터 번지듯이 에칭조제로 인해 인조피혁을 녹이는 등 반응을 일으키기 때문에 자연스럽게 무늬를 형성하게 되는 것이다.

이와 같이 에칭조제로 무늬가 형성된 인조피혁을 건조하게 되는데, 상기 건조단계는 110 내지 130℃에서 2 내지 3분 동안 인조피혁을 체류시켜 이루어지는 것이 바람직하다.

그 후, 건조된 인조피혁에서 더 이상 에칭조제로 인해 반응이 일어나는 것을 막기 위해 환원세정 단계를 수행할 수도 있으나, 도시된 바와 같이 보다 자연스럽 게 에칭효과를 부각시키기 위해 습식처리단계를 먼저 수행하는 것이 바람직하다. 이 때 습식처리단계는 건조된 인조피혁을 150 내지 160℃에서 5-8분 동안 스팀 처리하여 수행될 수 있다.

습식 처리된 인조피혁은 환원세정단계를 거치게 되는데, 환원세정단계는 pH가 7-8로 유지되는 용액조에 건조된 인조피혁(또는 건조 후 습식처리된 인조피혁)을 침잠시켜 30초 내지 2분 동안 유지하여 이루어질 수 있다.

다음으로, 환원세정된 인조피혁을 수세하여 건조하는 단계를 수행하는데, 상기 단계는 환원세정단계에서 사용된 환원제 또는 pH 조절제 등을 인조피혁으로부터 제거하기 위한 것으로 환원세정된 인조피혁을 수세한 다음 140 ~ 160℃에서 수세된 인조피혁을 1~2분 동안 체류하여 건조시킬 수 있다.

이상의 단계를 거치게 되면 도2에 도시된 바와 같이 인조피혁의 표면에 원하는 무늬가 형성되도록 가공된 표면을 가진 인조피혁을 얻을 수 있다. 특히 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 표면가공방법에 의해 가공된 표면을 갖는 인조피혁은 서로 상이한 굵기를 가진 선으로 형성될 뿐만 아니라 자연스럽게 번진 선으로 된 무늬를 갖게 되므로 보다 자연스러운 질감을 갖게 된다.

또한, 수세하여 건조된 무늬가 형성된 인조피혁을 공지된 방법으로 염색하여 건조시키게 되면 도3에 도시된 바와 같이 무늬를 형성하는 선과 상기 선 내부의 면이 자연스런 색상편차를 갖게 되므로 별도의 처리 없이도 고급스런 투톤칼라를 부여할 수 있는 것을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인조피혁표면가공방법에 대한 공정도

도 2는 도 1에 따라 무늬가 형성되도록 표면 가공된 인조피혁의 사진

도 3은 도 1에 따라 다른 무늬가 형성되도록 표면 가공된 인조피혁의 사진

Claims (9)

1. 인조피혁을 준비하는 단계;

   상기 인조피혁의 표면에 에칭기법으로 무늬를 형성하는 단계;

   상기 무늬가 형성된 인조피혁을 건조하는 단계;

   상기 건조된 인조피혁을 환원 세정하는 단계; 및

   상기 환원 세정된 인조피혁을 수세하여 건조하는 단계를 포함하는 인조피혁표면가공방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 건조된 인조피혁을 습식 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조피혁표면가공방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 습식 처리하는 단계는 150 내지 160℃에서 5-8분 동안 스팀처리하는 것을 특징으로 하는 인조피혁표면가공방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수세하여 건조된 인조피혁을 염색하여 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조피혁표면가공방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 인조피혁의 표면에 에칭기법으로 무늬를 형성하는 단계는 에칭조제를 준비하는 단계 및 상기 준비된 에칭조제로 원하는 문양을 상기 인조피혁 표면에 스크린 프린팅 하는 단계를 포함하는 인조피혁표면가공방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 에칭조제는 수산화나트륨 30 내지 50중량%, 알칼리계 호제 용액 30 내지 50중량% 및 물 10 내지 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조피혁표면가공방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 건조된 인조피혁을 환원 세정하는 단계는 pH가 7-8로 유지되는 용액조에 상기 인조피혁을 침잠시켜 30초 내지 2분 동안 유지하는 것을 특징으로 하는 인 조피혁표면가공방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 가공되어 서로 상이한 굵기를 가진 선으로 형성된 무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 인조피혁.
9. 제8항에 있어서,

   상기 무늬를 형성하는 선과 상기 선 내부의 면은 색상편차를 갖는 것을 특징으로 하는 인조피혁.

Images