KR20110078761A - 인공피혁 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유로 이루어진 부직포와 기능성이 우수한 부직포를 각각 제조한 후 이들을 워터제트 펀칭 방식을 통해 복합 부직포를 형성함에 따라, 촉감, 외관 및 입모 밀도가 우수할 뿐만 아니라 기계적 물성 및 형태 안정이 우수한 인공피혁 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 인공피혁은, 부직포 및 고분자 탄성체를 포함하는 인공피혁에 있어서, 상기 부직포는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 포함하는 표면층; 및 적어도 하나의 이면층을 포함한다.
복합 부직포, 인공피혁

Description

인공피혁 및 그 제조방법{Artificial leather and method for manufacturing the same}
본 발명은 인공피혁 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 다층 복합 부직포로 이루어진 인공피혁 및 그 제조방법에 관한 것이다.
인공피혁은, 극세섬유가 3차원적으로 교락되어 형성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되어 이루어진 것으로서, 천연피혁과 유사한 질감 및 외관을 갖고 있기 때문에, 신발, 의류, 장갑, 잡화, 가구, 및 자동차 내장재 등 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.
이와 같은 인공피혁의 제조에 사용되는 극세섬유로는 나일론 6 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등이 있으며, 특히 최근 각광받고 있는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유가 있다.
이러한 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유는, 폴리에스테르계 섬유의 일 종으로 분자 구조가 직선이 아닌 지그재그 형태를 가짐으로써, 나일론 6과 같은 부드러운 촉감과 높은 탄성 회복률 및 신장률을 나타내고 저온에서 분산염료로 염색이 가능함에 따라 최근 인공피혁용 섬유로 개발하여는 시도가 있다.
그러나, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유는 니들펀치 방법을 이용하여 부직포로 제조될 경우 0.250g/㎤ 이상의 밀도를 형성하기가 극히 곤란하다. 이와 같이 제조된 부직포는 0.250g/㎤ 미만의 낮은 밀도를 가짐에 따라 표면 외관이 불량하고 충만감이 부족하며 기계적 물성이 현저히 저하되는 문제가 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하고자 습식법을 통해 5 ~ 15 ㎜의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 단섬유를 수중에 분산한 후 웹을 형성 후 워터 제트 펀칭으로 부직포를 제조하는 방법이 제안되고 있다.
하지만 이러한 방법으로 제조된 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 부직포는 외관은 우수하나 그 기계적인 물성이 떨어지며 후도가 낮은 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은, 단사 섬도가 0.3 데니어 이하인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유로 이루어진 부직포와 기능성이 우수한 부직포를 각각 제조한 후 이들을 워터제트 펀칭 방식을 통해 복합 부직포를 형성함에 따라, 촉감, 외관 및 입모 밀도가 우수할 뿐만 아니라 기계적 물성 및 형태 안정이 우수한 인공피혁 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 이점들을 달성하기 위하여 그리고 본 발명의 목적에 따라, 본 발명의 일 측면은, 부직포 및 고분자 탄성체를 포함하는 인공피혁에 있어서, 상기 부직포는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 포함하는 표면층; 및 적어도 하나의 이면층을 포함하는 인공피혁이 제공된다.
본 발명의 다른 측면은, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 포함하는 표면층용 부직포를 제조하는 공정; 이면층용 부직포를 제조하는 공정; 및 상기 표면층용 부직포 및 이면층용 부직포를 적층 후 워터 제트 펀칭기를 이용하여 복합 부직포를 제조하는 공정을 포함하는 인공피혁의 제조방법이 제공된다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따른 인공피혁은 종래 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유 로만 이루어진 부직포로 제조된 인공피혁과 달리 표면층과 이면층의 다층복합 형태를 가지고 있기 때문에 표면 조도가 25㎛ 이하이고 외관이 균일하고 촉감이 부드러운 효과가 있다.
둘째, 본 발명에 따른 인공피혁은 지지체 역할을 하는 이면층을 포함하고 있기 때문에 기계적 강도 및 형태 안정성이 우수한 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 인공피혁은 형태안정성 및 기계적 강도뿐만 아니라 우수한 표면 품위가 요구되는 수송용 내장재, 의복, 신발, 가구 및 건축용 자재와 같은 제품에 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 인공피혁 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 표면층을 형성하는 부직포의 제조공정을 설명한다.
상기 부직포는 단사 섬도가 0.001 ~ 0.3 데니어이고 섬유 길이가 5 ~ 100 ㎜인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 단섬유로 이루어진다.
이러한, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 단섬유는 복합방사공정을 통해 해도형 섬유를 제조하고 이러한 해도형 섬유를 이용하여 부직포를 제조한 후 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하는 공정을 통해 얻을 수 있다. 이하, 각 공정을 순서대로 구체적으로 설명한다.
상기 해도형 섬유의 제조공정에 대해 설명하기로 한다.
상기 해도형 섬유는 용제에 용해되는 특성이 서로 상이한 제1폴리머 및 제2 폴리머로 이루어진다.
상기 제1폴리머는 용제에 용해되어 용출되는 해(海)성분으로서, 공중합 폴리에스테르, 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 알칼리 용제에 대한 용해성이 우수한 공중합 폴리에스테르로 이루어진다.
상기 공중합 폴리에스테르는, 주성분인 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1-4-사이클로헥산 디카르복실산, 1-4-사이클로헥산디메탄올, 1-4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2-2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-2-디메틸-1,4-부탄디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-프로판디올, 아디프산, 금속 설포네이트 함유 에스테르 단위 또는 이들의 혼합물이 공중합된 것을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2폴리머는 용제에 용이하게 용해되지 않고 잔존하는 도(島)성분으로서, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)로 이루어질 수 있다. 상기 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 중간 정도의 탄소수를 갖고 폴리아미드와 유사한 탄성 회복률을 가지면서 내알칼리성이 매우 우수한 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 해도형 섬유는, 추후 공정에서 해성분인 제1폴리머를 용제에 용해시켜 용출시킴으로써 도성분인 제2폴리머만이 잔존하여 극세섬유를 형성하게 된다. 따라서, 원하는 극세섬유를 얻기 위해서는 해성분인 제1폴리머와 도성분인 제2폴리머의 함량 등을 적절히 조절할 필요가 있다.
구체적으로는, 해도형 섬유 내에서, 상기 해성분인 제1폴리머는 10 ~ 60중 량%로 포함되고, 상기 도성분인 제2폴리머는 40 ~ 90중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 해성분인 제1폴리머가 10중량% 미만으로 포함될 경우 도성분인 제2폴리머의 함량이 증가되어 극세섬유 형성이 불가능할 수 있으며, 해성분인 제1폴리머가 60중량%를 초과하여 포함될 경우는 용출하여 제거되는 제1폴리머의 양이 증가되어 제조단가가 증가되기 때문이다. 또한, 해도형 섬유의 단면에서, 상기 도성분인 제2폴리머는 10개 이상이 서로 분리되면서 배열되며, 해성분인 제1폴리머가 용출된 이후에 도성분인 제2폴리머 각각의 섬도는 0.3 데니어 이하인 것이 극세섬유의 촉감증진을 위해 바람직하고, 0.001 데니어 이상인 것이 염색 견뢰도 및 강도 등을 위해 바람직하다.
상기 부직포 제조 공정을 설명하기로 한다.
복합방사를 통해 제조된 해도형 필라멘트를 집속한 토우(Tow)를 만들고 연신한다. 이어서, 상기 연신한 토우에 크림프(crimp)를 형성하고, 소정의 온도로 가열하여 열고정(heat set)한다. 이어서, 상기 열고정한 토우를 절단하여 5 내지 100 ㎜인 스테이플을 제조한다. 이어서, 상기 스테이플을 카딩(carding)공정 및 크로스래핑(cross lapping)공정을 통해 웹(Web)을 형성한 후 니들펀치를 이용하여 부직포를 제조한다.
선택적으로, 스테이플을 제조하지 않고, 복합방사를 통해 제조된 장섬유 형태의 해도형 필라멘트를 바로 적층하여 웹을 형성하는 스펀본드 부직포를 제조할 수도 있다.
이어서, 제조된 부직포를 5 중량% 농도의 가성소다 수용액에 처리하여 해성 분을 용출한 후 이를 건조함으로써 인공피혁의 표면층을 구성하는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 극세섬유를 제조한다.
다음, 인공피혁의 이면층을 구성하는 부직포의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.
상기 이면층은 인공피혁의 지지체 역할을 하는 것으로서, 기계적 강도 및 내열성 등이 높아 인공피혁의 형태 안정성을 향상시키고 신도가 낮아 성형성을 향상시키며 여러 겹의 부직포를 이용하여 후도를 증대시킬 수 있다.
상기 이면층은 1 내지 12%의 신도를 갖는 섬유로 이루어진 것이 바람직하다. 만일, 상기 신도가 1% 미만일 경우 탄성 회복률이 떨어짐에 따라 섬유 간에 교락이 원활하게 이루어지지 않아 공정성이 떨어질 수 있고, 반면 상기 신도가 12%를 초과할 경우 외력에 대해 쉽게 변형되기 때문에 형태 안정성이 떨어질 수 있고 절단 성형성이 저하될 수 있다.
상기 이면층은 4 내지 28 g/d의 강도를 가지는 섬유로 이루어질 수 있다. 만일, 상기 강도가 4 g/d 미만일 경우 지지체의 역할을 원활하게 수행할 수 없고, 반면 상기 강도가 28 g/d를 초과할 경우 필요 이상의 강도를 가짐에 따라 절단 성형성이 떨어질 수 있다.
상기 강도 및 신도는 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)를 이용하여 길이가 25㎝인 샘플이 파단될 때까지 신장시켜 측정한다. 이때, 인장속도는 300㎜/분으로 하였고, 초하중은 섬도 × 1/30g으로 한다.
상기 이면층은 0.5 내지 20 데니어의 단사 섬도를 가질 수 있다. 만일, 상기 단사 섬도가 0.5 데니어 미만일 경우 지지체 역할을 원활하게 수행할 수 없고, 반면 상기 단사 섬도가 20 데니어를 초과할 경우 유연성이 떨어짐에 따라 부직포의 제조 공정성이 떨어질 수 있다.
이러한 이면층을 구성하는 섬유로는 폴리아마이드 섬유, 방향족 폴리아마이드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유, 고강력 폴리에틸렌 섬유, 탄소섬유, 스틸섬유, 유리섬유, 폴리이미드 섬유 및 이들의 혼합 섬유로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1개의 섬유를 포함할 수 있다.
상기 이면층을 구성하는 부직포는, 습식 부직포, 스펀본드 부직포, 니들펀치 부직포, 및 스티치본드 부직포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 습식 부직포는 1.0 내지 3.0 데니어의 단사 섬도를 갖는 방향족 폴리아미드 섬유를 이용할 경우 제조될 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
방향족 폴리아미드 필라멘트를 절단하여 6 내지 10 ㎜의 섬유 길이를 갖는 단섬유를 준비하고, 이후 이러한 단섬유를 5 중량% 폴리비닐알콜 수용액에 투입하고 고속 믹서로 100 내지 500 rpm의 속도로 10 내지 60 분 동안 교반시켜 균일하게 분산시켜 분산액을 제조한다. 이때, 균일한 분산액을 제조하기 위해 1 내지 10g/L 농도의 계면활성제를 투입함으로써 단섬유 간의 응집 및 침전을 막을 수 있다.
이어서 제조된 분산액을 연속식 스크린 망 위에 100 내지 1,000 ㎖/분의 속도로 도포하고 수분을 흡입식 진공펌프를 통해 1차 제거 후 가압식 롤러로 2차 제거하여 건조하여 방향족 폴리아미드 습식부직포를 완성할 수 있다.
상기 스펀본드 부직포는 열가소성 폴리머를 이용할 경우 제조할 수 있다. 이 를 구체적으로 설명하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체를 압출하여 용융하고 이러한 용융액을 방사 노즐을 통해 방사하고 냉각시켜 필라멘트를 형성하고 이러한 필라멘트를 포집하고 부분적으로 양각화된 150℃ 정도로 설정된 카렌더 롤로 압착하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 장섬유 스펀본드 부직포를 완성할 수 있다.
다음으로, 상기 표면용 부직포와 상기 이면용 부직포를 접착하여 복합 부직포를 제조하는 공정을 설명하기로 한다. 즉, 제조된 표면용 부직포와 상기 이면용 부직포를 워터 제트 펀칭기를 이용하여 상호 교락시켜 접착하여 복합 부직포를 제조한다. 그럼으로써, 니들펀치기를 통해 제조된 낮은 밀도를 갖는 표면층용 부직포의 밀도를 개선할 수 있는데, 상기 워터 제트 펀칭기를 통해 상기 표면층을 구성하는 부직포의 밀도가 상승함으로써 부직포의 외관이 크게 향상하게 된다.
이러한 복합 부직포는 워터 제트 펀칭기를 이용하여 제조하는 것이 바람직하다. 만일, 니들펀치기를 이용하여 복합 부직포를 제조할 경우 금속 니들로 인한 과도한 응력과 마찰력으로 인해 표면층의 극세 섬유가 손상을 받을 수 있고, 두께 방향의 교락을 형성하는 미세한 니들의 홈의 크기가 미세하여 표면층의 교락 밀도가 떨어지며 이면층도 손상을 받을 수 있다.
상기 워터 제트 펀칭기의 최고 수압은 상기 복합 부직포를 구성하는 부직포들의 특징 및 단위 중량에 따라 10 내지 500 ㎫에서 수행할 수 있다. 만일, 상기 최고 수압이 10 ㎫ 미만일 경우 충분한 교락이 이루어지지 않아 부직포 간의 층간 분리가 발생할 수 있고, 반면 상기 최고 수압이 500 ㎫를 초과할 경우 과도한 수압으로 인해 표면층을 구성하는 부직포가 손상을 받을 수 있다.
이와 같이 제조된 복합 부직포는 0.25 g/㎤ 이상의 밀도를 갖게 된다. 따라서, 표면층은 입모 밀도가 균일해지고 충만해짐에 따라 촉감 및 기계적 강도가 향상되고 표면 조도가 25 ㎛ 이하로 될 수 있다. 또한, 복합 부직포는 2 매 이상의 부직포로 이루어진 다층 형태를 가짐에 따라 후도가 높고, 다양한 섬유로 이루어진 부직포들을 이용함에 따라 다양한 기능을 부여할 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드 섬유를 포함하는 부직포를 이용할 경우 우수한 내열성을 갖고, 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 부직포를 이용할 경우 우수한 내열성 및 강도를 가지며, 폴리에스테르 섬유를 이용할 경우 강도 및 신도가 적당함에 따라 제단 성형성이 우수한 인공피혁을 제조할 수 있다.
이러한 복합 부직포의 이면층은 공정의 용이성 및 품질 등을 고려할 경우 1 내지 5매의 부직포로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
다음, 제조된 복합 부직포에 고분자 탄성체를 함침한다.
이 공정은 고분자 탄성체 용액을 제조한 후, 제조한 고분자 탄성체 용액에 상기 복합 부직포를 침지시키는 공정으로 이루어진다. 상기 고분자 탄성체 용액은 소정의 용매에 폴리우레탄을 용해시키거나 분산시켜 제조할 수 있으며, 예로서 디메틸포름아미드(DMF) 용매에 폴리우레탄을 용해시키거나 물 용매에 폴리우레탄을 분산시켜 제조할 수 있다. 또한, 상기 고분자 탄성체 용액에는 용도에 따라 안료, 광안정제, 산화방지제, 난연제, 유연제, 착색제 등이 추가로 포함될 수 있다.
상기 복합 부직포를 상기 고분자 탄성체 용액에 침지시키기 전에, 상기 부직포를 폴리비닐알코올 수용액으로 패딩처리하여 형태를 안정화시킬 수 있다.
여기서, 상기 고분자 탄성체 용액의 농도 등을 조절함으로써 상기 복합 부직포에 함침되는 고분자 탄성체의 함침량을 조절할 수 있으며, 최종 인공피혁에 포함되는 고분자 탄성체의 함량이 20 ~ 30%임을 고려할 때, 상기 고분자 탄성체 용액의 농도는 5 ~ 20중량% 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 5 ~ 20중량% 농도 범위의 고분자 탄성체 용액의 온도를 10 ~ 30℃ 범위로 유지한 상태에서 0.5 ~ 15분 동안 상기 복합 부직포를 침지하는 것이 바람직하다.
상기 고분자 탄성체 용액에 복합 부직포를 침지시킨 후에는 응고조에서 복합 부직포에 함침된 고분자 탄성체를 응고하고 그 후에 수세조에서 수세하는 공정을 수행하게 된다. 이때, 상기 고분자 탄성체 용액이 디메틸포름아마이드 용매에 폴리우레탄을 용해시켜 얻은 경우에는, 상기 응고조를 물과 소량의 디메틸포름아마이드의 혼합물로 구성하여 상기 응고조에서 고분자 탄성체를 응고시키면서 복합 부직포에 함유된 디메틸포름아마이드가 상기 응고조로 빠져나오도록 할 수 있으며, 상기 수세조에서는 복합 부직포에 패딩처리한 폴리비닐알코올 및 잔류할 수 있는 디메틸포름아마이드를 복합 부직포로부터 제거하게 된다.
다음, 가열된 롤을 상기 복합 부직포 표면에서 회전시켜 열 캘린더링을 수행한다. 이와 같이, 열 캘린더링을 수행하면 복합 부직포 표면의 고분자 탄성체가 재배열하게 되고, 그에 따라 고분자 탄성체에 의해 고정되는 복합 부직포 표면의 섬유가 균일하게 정렬하게 되고, 결국, 후 공정인 기모처리 공정시 기모가 균일하게 형성될 수 있다.
상기 롤의 가열온도는 80 ~ 200℃ 범위로 유지하는 것이 바람직한데, 80℃ 미만의 경우 열 캘린더링 효과를 얻을 수 없고, 200℃를 초과할 경우 복합 부직포 표면의 섬유가 손상될 수 있기 때문이다.
다음, 상기 극세섬유로 이루어지며 고분자 탄성체가 함침되어 있는 복합 부직포에 기모처리를 한다. 상기 기모처리는 사포와 같은 기구를 이용하여 수행할 수 있는데, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
다음, 염색하고 후처리를 하여 본 발명에 따른 인공피혁의 제조를 완성한다.
이와 같이 본 발명에 따른 인공피혁은, 형태안정성 및 기계적 강도뿐만 아니라 우수한 표면 품위가 요구되는 수송용 내장재, 의복, 신발, 가구 및 건축용 자재와 같은 제품에 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예와 비교 예를 통해 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시 예에 의해 이해를 도울 뿐이고, 특허 청구범위의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
1) 표면층용 부직포의 제조
도성분으로 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 준비하고, 해성분으로 금속설포네이트를 함유하는 폴리에스테르 공중합체가 5 몰% 공중합된 폴리에스테르를 준비한 후, 상기 도성분 및 해성분이 70:30 중량% 비율을 갖도록 복합 방사 하여 해도형 필라멘트를 얻는다. 이어서, 상기 필라멘트를 3.1배로 연신하고 크림프수가 13개/인치가 되도록 크림프를 제공하며, 이러한 크림프를 130℃로 열고정한 후, 51㎜로 절단하여 스테이플를 제조하였다.
그 후, 카딩 공정 및 크로스 래핑 공정을 통해 제조된 스테이플로부터 웹을 형성한 후 니들펀치를 이용하여 단위 중량당 200g/㎡인 니들펀치 부직포를 제조하였다.
그 후, 상기 부직포를 5중량% 농도의 가성소다 수용액으로 처리하여 해성분인 공중합 폴리에스테르를 용출시키는 도성분인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 극세 부직포를 형성하는 공정을 통해 표면층용 부직포를 완성하였다.
2) 이면층용 부직포의 제조
(1) 제1 이면층용 부직포의 제조
단사 섬도가 2 데니어이고 신도가 1.5%이며 강도가 22 g/d인 방향족 폴리아마이드 섬유를 길이 10㎜로 절단하고 이를 5% 폴리비닐알콜 수용액에 분산시킨 후 습식법을 이용하여 웹을 형성하고 100℃ 온도에 10분간 건조함으로써 단위 중량당 30g/㎡의 방향족 폴리아미드 습식 부직포를 완성하였다.
(2) 제2 이면층용 부직포의 제조
폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체를 압출기를 이용하여 용융한 후 방사 노즐을 이용하여 방사하고 냉각 및 연신시켜, 단사 섬도가 2 데니어이고 신도가 6.5%이며 강도가 7 g/d인 필라멘트를 제조하고 이를 포집하고 부분적으로 양각화 되어있는 온도 150℃의 캘린더 롤로 압착하여 폴리에스테르 장섬유 스판본드 부직포를 완성하였다.
3) 복합 부직포의 제조
상기 표면층용 부직포 및 이면층용 제1, 2 부직포들을 각각 순서대로 적층한 후 0.08㎜의 노즐 구경을 갖고 노즐간 간격이 5㎜인 워터 제트 펀칭기를 이용하여 50㎫의 최고 수압 및 0.5m/분의 속도에서 교락시켜 접착하여 복합 부직포를 완성하였다.
4) 인공피혁의 제조
상기 복합 부직포를 5%의 폴리비닐알콜 수용액에 80%의 픽업률로 침지시키고 100℃ 온도에 10분간 건조한 후 디메틸포름아마이드(DMF) 용매에 폴리우레탄을 용해시켜 얻은 10 중량% 농도 및 25℃ 온도의 폴리우레탄 용액에 침지시킨 후, 15 중량% 농도의 디메틸포름아마이드 수용액에서 폴리우레탄을 응고시키고 물로 수세하여 폴리우레탄이 함침된 복합 부직포를 제조하였다.
그 후, 130℃로 가열된 롤을 이용하여 상기 폴리우레탄이 함침된 복합 부직포를 열 캘린더링하고, 조도 #300번 사포를 이용하여 버핑한 후, 분산염료를 이용하여 고압래피드 염색기에서 염색한 후 세정하고 건조한 후, 유연제 및 대전방지제 처리를 하여 최종적으로 인공피혁을 제조하였다.
실시예 2
전술한 실시예 1에서, 방향족 폴리아마이드 섬유만 사용하는 대신, 상기 방향족 폴리아마이드 섬유와 고강력 폴리에틸렌 섬유를 50 대 50의 중량 비율로 각각 혼합된 섬유를 사용하여 상기 제1 이면층용 습식 부직포를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 인공피혁을 제조하였다.
실시예 3
전술한 실시예 1에서, 워터 제트 펀칭기의 최고 수압을 100 ㎫의 상태에서 수행하여 복합 부직포를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 인공피혁을 제조하였다.
비교예 1
전술한 실시예 1에서, 상기 이면층용 부직포에 제1 이면층용 부직포 및 제2 이면층용 부직포 대신, 상기 표면층용 부직포를 이용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 인공피혁을 제조하였다.
비교예 2
전술한 실시예 1에서, 상기 제2 이면층용 부직포인 폴리에스테르 장섬유 스판본드 부직포를 사용하지 않고 이면층을 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 인공피혁을 제조하였다. 그러나, 인공피혁 제조공정 중 이면층인 상기 방향족 폴리아미드 습식 부직포를 구성하는 단섬유들이 낙모하는 현상이 발생하였다.
비교예 3
전술한 실시예 1에서, 상기 워터 제트 펀칭기를 이용하는 대신 니들 펀칭기를 이용하여 복합 부직포를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 인공피혁을 제조하였다. 그러나, 인공피혁 제조공정 중 변형이 일어나고 인공피혁을 구성하는 단섬유들이 낙모하였으며 각 부직포 층이 분리되는 현상이 발생하였다.
상술한 실시예 및 비교예들에 의해 제조된 인공피혁들 각각의 물성을 다음의 방법으로 측정하여 이를 표 1에 나타내었다.
밀도 측정
먼저 JIS L 1096 8. 4. 2(1999)의 방법으로 단위 중량을 측정하고 다이알 두께 게이지((주)오자키세이사쿠소 제품, 상품명 “피코크H”)에 의해 두께를 측정한 후, 상기 측정된 두께 및 단위 중량으로부터 밀도(g/㎤)를 구하였다.
표면 조도 측정
공초점 레이져 스캐닝 마이크로스코프(Confocal laser scanning microscope: 이하"LSM"이라고 한다, 올림푸스사, OLS-3000시리즈) 및 LSM용 토포그라피(Topography)인 소프트웨어 패키지를 이용하여 표면 조도를 측정한다. 구체적으로, 가로 1,000㎛ × 세로 1,000㎛인 인공피혁의 표면에 레이저를 주사(Scanning)하여 JIS B 0601 방법에 근거하여 10곳의 중심선평균조도(Ra)값을 측정하여 그 산술평균값으로 십점평균조도(Rz 혹은 SRa)를 구하고, 구한 십점평균조도를 표면 조도(㎛)로 하였다.
인장 강력의 측정
JIS L 1096 8. 12. 1(1999) 방법에 의해, 폭 5㎝의 샘플을 채취하고, 클램프 간격이 10㎝인 정속신장형 인장시험기를 이용하여 10㎝/분의 인장속도로 파단될 때까지 신장시켜 얻어진 강력을 폭 1㎝ 당으로 환산하여 인장 강력(N/㎝)을 구하였다.
구분
 밀도(g/㎤)
 표면조도(㎛)
 인장강력(N/㎝)
세로 가로
실시예 1 0.285 25 183 165
실시예 2 0.315 24 220 205
실시예 3 0.330 18 195 180
비교예 1 0.260 30 85 75
비교예 2 0.280 28 120 105
비교예 3 0.185 45 45 25

Claims (11)

  1. 부직포 및 고분자 탄성체를 포함하는 인공피혁에 있어서,
    상기 부직포는,
    폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 포함하는 표면층; 및
    적어도 하나의 이면층을 포함하는 인공피혁.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이면층은 1.0 내지 12%의 신도를 갖는 섬유를 포함하는 인공피혁.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이면층은 단사 섬도가 0.5 내지 20 데니어이고 강도가 4 내지 28g/d인 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이면층은 폴리아마이드 섬유, 방향족 폴리아마이드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유, 고강력 폴리에틸렌 섬유, 탄소 섬유, 스틸 섬유, 유리 섬유, 폴리이미드 섬유 및 이들의 혼합 섬유로 이루어진 그룹에서 적어도 하나로 이루어진 부직포인 인공피혁.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 표면층은 단사 섬도가 0.001 ~ 0.3 데니어이고 섬유 길이가 5 ~ 100 ㎜인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 단섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는 0.25 g/㎤ 이상의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 인공피혁.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인공피혁은 25 ㎛ 이하의 표면 조도를 갖는 것을 특징으로 하는 인공피혁.
  8. 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 포함하는 표면층용 부직포를 제조하는 공정;
    이면층용 부직포를 제조하는 공정; 및
    상기 표면층용 부직포 및 이면층용 부직포를 적층 후 워터 제트 펀칭기를 이용하여 복합 부직포를 제조하는 공정을 포함하는 인공피혁의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이면층용 부직포는 단사 섬도가 0.5 내지 20 데니어이고 강도가 4 내지 28g/d이며 신도가 1.0 내지 12%인 섬유를 포함하는 인공피혁의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복합 부직포를 제조하는 공정은 10 내지 500 ㎫의 최고 수압에서 수행되는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이면층용 부직포는 습식 부직포, 스펀본드 부직포, 니들펀치 부직포, 및 스티치본드 부직포 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
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