KR20160090969A - 자동차용 시트커버 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20160090969A
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정용배
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Abstract

표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하고, 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬를 포함하며, 상기 연질 발포층은 층면의 1㎟의 단위 면적 당 15개 내지 20개의 발포 셀을 포함하는 자동차용 시트커버 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

자동차용 시트커버 및 이의 제조방법{A SEAT COVER FOR AUTOMOBILE AND THE MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}
자동차용 시트커버 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 자동차는 제2의 주거 공간으로 여겨지고 있다. 자동차 시트커버는 차내에서 많은 부분을 차지하고 있고, 인체에 직접적으로 접하는 영역이므로 이에 대한 소비자의 관심이 증대되고 있는 추세이다. 차내의 깨끗한 환경 및 인체에 유해하지 않은 물성을 확보하기 위하여 자동차 시트커버에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-0546863호에는 자동차 승차 및 하차 시에 옷과 시트가 접하는 부위에서 빈번히 발생하는 정전기를 감소시키고, 자동차에 내장된 전자 부품에서 발생하는 전자파를 차폐할 수 있는 자동차용 시트커버가 기재되어 있다. 또한, 자동차 내부의 실내 공기질에 대한 관심이 꾸준히 증대됨에 따라, 국토해양부는 "신규 제작 자동차 실내 공기질 관리 기준"을 공표함으로써, 2009년 7월 1일 이후의 신규 제작 자동차로부터 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌과 같은 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 포름알데히드를 규제치 이하로 유지하도록 권고하였다.
본 발명의 일 구현예는 인체 및 환경에 친화적이고, 천연 가죽과 유사한 질감을 갖는 자동차용 시트커버를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 자동차용 시트커버의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하고, 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬를 포함하며, 상기 연질 발포층은 층면의 1㎟의 단위 면적 당 15개 내지 20개의 발포 셀(cell)을 포함하는 자동차용 시트커버를 제공한다.
상기 연질 발포층은 비중이 0.7 내지 0.8일 수 있다.
상기 발포 셀(cell)은 구형의 발포 셀일 수 있다.
상기 발포 셀(cell)은 평균 직경이 135㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
상기 연질 발포층은 열가소성 수지 및 발포제를 포함하는 발포층 제조용 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 발포층 제조용 조성물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 발포제를 5 내지 10 중량부 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF) 수지, 염소화 폴리염화비닐(CPVC) 수지, 폴리비닐알콜(PVA) 수지, 폴리비닐아세테이트(PVAc) 수지, 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 엠보 무늬는 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법으로 형성되는 것일 수 있다.
상기 자동차용 시트커버는 MD 방향의 정하중신율이 17% 내지 20%이고, TD 방향의 정하중신율이 35% 내지 42%일 수 있다.
상기 자동차용 시트커버의 MD 방향의 잔류줄음율은 4% 이하이고, TD 방향의 잔류줄음율은 14% 이하일 수 있다.
상기 표면처리층은 수계 코팅 조성물로 형성될 수 있다.
상기 수계 코팅 조성물은, 한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제1 화합물을 포함하는 주제; 한 분자당 아지리딘기, 이소시아네이트기, 카보디이미드기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제2 화합물을 포함하는 경화제; 및 수성 용매를 포함할 수 있다.
상기 수성 용매는 물 또는 알코올을 포함할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)의 발생량은 300㎍/㎡ 이하일 수 있다.
자동차용 시트커버.
상기 표지층은 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 이면층은 면, 나일론, 폴리에스터, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 직포 또는 부직포일 수 있다.
상기 연질 발포층의 두께는 0.8㎜ 내지 0.9㎜일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 적층체의 최상부 표면에 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정으로 엠보 무늬를 형성하는 단계를 포함하는 자동차용 시트커버의 제조방법을 제공한다.
상기 표면처리층은 수계 코팅 조성물을 상기 표지층 상에 도포 및 건조한 후, 상기 수계 코팅 조성물의 최소 필름 형성 온도(MFFT) 이상의 온도에서 1차 에이징한 후, 상기 수계 코팅 조성물의 유리 전이 온도(Tg) 이상의 온도에서 2차 에이징하여 제조될 수 있다.
상기 연질 발포층은 발포층 제조용 조성물을 200℃ 내지 220℃의 온도에서 가열 발포하여 제조될 수 있다.
상기 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정은 0.05 MPa 내지 0.06 MPa의 진공계(vacuum gauge) 압력 하에서 수행될 수 있다.
상기 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정은 160℃ 내지 180℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 자동차용 시트커버는 우수한 기포 특성을 바탕으로 천연 가죽과 유사한 질감을 나타낼 수 있고, 내오염성 및 친환경성이 우수한 효과를 구현할 수 있다.
또한, 상기 자동차용 시트커버의 제조방법을 통하여, 간단한 공정으로 물성이 우수한 상기 자동차용 시트커버를 제조할 수 있는 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 시트커버의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 시트커버 및 종래의 자동차용 시트커버의 단면을 촬영한 사진을 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하고, 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬를 포함하며, 상기 연질 발포층은 층면의 1㎟의 단위 면적 당 15개 내지 20개의 발포 셀(cell)을 포함하는 자동차용 시트커버를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차용 시트커버(100)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 자동차용 시트커버(100)는 위로부터 표면처리층(10), 표지층(20), 연질 발포층(30) 및 이면층(40)이 순차적으로 적층된 구조일 수 있고, 상기 표면처리층(10)의 상부에, 즉 상기 자동차용 시트커버(100)의 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬(50)를 포함할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버(100)는 우수한 쿠션(cushion)감을 갖는 것으로, 구체적으로 상기 연질 발포층(30)이 우수한 기포 특성 및 적합한 물리적 물성을 나타냄으로써 이를 달성할 수 있다.
구체적으로, 상기 연질 발포층(30)은 층면의 1㎟의 단위 면적 당 약 15개 내지 약 20개의 발포 셀(cell)을 포함할 수 있다. 상기 '발포 셀(cell)'은 상기 연질 발포층의 제조 과정에서 발포에 의해 생성되는 기포를 나타내는 것이다.
상기 연질 발포층(30)이 1㎟의 단위 면적 당 약 15개 미만의 발포 셀(cell)을 포함하는 경우에는 상기 자동차용 시트커버(100)가 우수한 연성 및 쿠션감을 확보하지 못할 우려가 있고, 약 20개 초과의 발포 셀(cell)을 포함하는 경우에는 상기 자동차용 시트커버(100)의 표면 내구성이 지나치게 저하되거나, 엠보 무늬 형성 과정에서 발포 셀(cell)의 팽창에 의해 상기 자동차용 시트커버의 표면 질감 또는 물성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 연질 발포층(30)은 비중이 약 0.7 내지 약 0.8일 수 있고, 예를 들어, 약 0.74 내지 약 0.76일 수 있다. 상기 연질 발포층(30)의 비중이 약 0.7 미만인 경우에는 상기 자동차용 시트커버의 내구성이 지나치게 저하될 우려가 있고, 약 0.8을 초과하는 경우에는 요구되는 연성(softness) 및 쿠션(cushion)감을 얻지 못할 수 있다.
즉, 상기 연질 발포층(30)이 상기 범위의 비중 및 발포 셀(cell) 개수를 만족함으로써 우수한 쿠션감을 확보할 뿐만 아니라, 적합한 내구성 및 우수한 표면 질감을 확보할 수 있다.
상기 연질 발포층(30)에 포함되는 발포 셀(cell)은 구형의 발포 셀(cell)일 수 있다. 본 명세서에서 구형의 발포 셀(cell)이란, 외부 압력에 의해 찌그러지거나, 뾰족한 형상을 갖게 된 발포 셀(cell)의 형상과 대비되는 표현으로서, 반드시 기하학적으로 완벽한 구형을 의미하는 것은 아니며, 통상적으로 개개 발포 셀(cell)에 대하여 구형이라 칭할 때 포괄할 수 있는 수준을 다 아우르는 개념으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 명세서에서 구형의 발포 셀(cell)은 물리적인 외력에 의해 모양이 변형되지 않고, 형성 시의 구 형상을 유지하는 것으로 광의로 이해되어야 할 것이다.
상기 연질 발포층(30)이 이러한 구형의 발포 셀(cell)을 포함함으로써, 즉 외부 압력에 의해 발포 셀(cell)의 물리적 구조가 변형되지 않음으로써 부드러운(soft) 특성을 향상시킬 수 있고, 상기 구형의 발포 셀(cell)이 전술한 범위의 발포 셀(cell) 개수를 유지함으로써 우수한 쿠션(cushion)감을 확보할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버의 연질 발포층은 구형의 발포 셀(cell)을 층면의 1㎟의 단위 면적 당 약 15개 내지 약 20개의 발포 셀(cell)을 포함하고, 비중이 약 0.7 내지 약 0.8인 특성을 모두 가질 수 있고, 이 경우 상기 자동차용 시트커버가 현저히 향상된 쿠션감 및 표면 감촉을 구현할 수 있다.
상기 연질 발포층 내 발포 셀(cell)의 평균 직경은 약 135㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 발포 셀(cell)의 평균 직경은 하나의 발포 셀(cell)이 가질 수 있는 직경의 평균치를 나타내는 것이다. 상기 발포 셀(cell)의 평균 직경이 상기 범위를 만족하며, 구형의 형상을 유지함으로써, 상기 자동차용 시트커버(100)가 높은 연성 및 가공성을 확보할 수 있고, 우수한 쿠션감을 나타낼 수 있다.
상기 연질 발포층은 열가소성 수지 및 발포제를 포함하는 발포층 제조용 조성물로부터 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 열가소성 수지 및 발포제를 혼합하여 발포층 제조용 조성물을 제조하고, 상기 발포층 제조용 조성물을 일정 두께로 도포한 후에 이를 고온에서 발포시킴으로써 형성될 수 있다.
상기 발포층 제조용 조성물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 발포제를 약 5 내지 약 10 중량부 포함할 수 있다. 상기 발포제가 약 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 상기 연질 발포층 내 발포 셀(cell)의 개수가 상기 범위를 만족하지 못하여 연성 및 쿠션감이 저하될 우려가 있고, 약 10 중량부를 초과하여 포함하는 경우에는 발포 셀(cell)이 과다 생성되어 표면 물성이 저하되거나 내구성이 저하될 우려가 있다.
구체적으로, 상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF) 수지, 염소화 폴리염화비닐(CPVC) 수지, 폴리비닐알콜(PVA) 수지, 폴리비닐아세테이트(PVAc) 수지, 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지 및 폴리염화비닐(PVC) 수지를 혼합하여 포함할 수 있고, 이 경우 우수한 쿠션감과 높은 신율 및 우수한 내구성을 동시에 확보하는 데 유리할 수 있다.
또한, 상기 발포층 제조용 조성물은 경도 및 가공 온도의 조절을 용이하게 하기 위하여 가소제를 적절 함량 더 포함할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버(100)는 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬(50)를 포함할 수 있다. 상기 엠보 무늬는 자동차용 시트커버에 우수한 표면 질감을 부여하고, 표면 내구성을 향상시키는 것이다.
일반적으로, 엠보 무늬는 롤 프레스(Roll press) 공법을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 롤 프레스(Roll press) 공법은 표면에 엠보 형상을 갖는 엠보 롤을 이용하여 형성되는데, 높은 압력을 가하는 조건에서 수행되기 때문에 다층 구조의 적층체 표면에 엠보 롤을 이용하여 엠보 무늬를 형성하는 경우, 각 층의 물성을 변성시키거나 손상시킬 우려가 있고, 예를 들어 연질 발포층의 발포 셀(cell)의 구조가 프레스의 압력으로 인해 손상될 우려가 있다.
또 다른 엠보 무늬 형성 방법으로는 로타리 스크린 공법 또는 실크 스크린 공법을 이용할 수 있다. 이 경우에는 엠보 무늬를 구성하는 별도의 원료를 이용하여 로터리 스크린 또는 실크 스크린 방식으로 엠보 형상의 층을 형성하게 된다. 이 경우, 엠보 무늬를 구성하는 별도의 원료가 필요하기 때문에 제조 비용 및 제조 공정의 측면에서 불리할 수 있다. 또한, 이 경우에도 상기 연질 발포층을 후술하는 바와 같이 진공 엠보싱 방법으로 형성하는 경우에 비하여 기포 구조를 손상시킬 우려가 있다.
반면, 상기 자동차용 시트커버(100)는 최상부 표면에 엠보 무늬(50)를 포함하고, 상기 엠보 무늬(50)는 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법으로 형성될 수 있다. 상기 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법은 열과 압력을 가하지 않고, 진공으로 상기 시트커버를 빨아 당겨서 엠보 무늬를 전사하는 방법이다. 상기 자동차용 시트커버(100)의 엠보 무늬(50)가 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법으로 형성됨으로써 두께 및 물성 변화가 적고, 특히 상기 연질 발포층(30)이 우수한 기포 특성을 유지하게 되어 향상된 쿠션(cushion)감 및 표면 질감을 구현할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버는 MD 방향의 정하중신율이 약 17% 내지 약 20%이고, TD 방향의 정하중신율이 약 35% 내지 약 42%일 수 있다. 상기 자동차용 시트커버의 MD 방향 및 TD 방향의 정하중신율이 각각 상기 범위를 만족함으로써, 표면의 주름 방지 성능을 향상시켜 우수한 표면 외관을 확보할 수 있고, 동시에 공정상 작업성을 향상시킬 수 있다.
이때, 본 명세서에서 상기 MD 방향은 상기 자동차용 시트커버의 각 층을 적층하여 적층체를 제조할 때 상기 적층체의 이동 방향, 즉 기계 방향(MD, Machine Direction)을 의미하며, 상기 TD 방향은 상기 MD 방향에 수직한 수직 방향(TD, Transverse Direction)을 의미하는 것으로 이해된다.
또한, 상기 자동차용 시트커버는 MD 방향의 잔류줄음율이 약 4% 이하일 수 있고, 예를 들어 약 2% 내지 약 4%일 수 있으며, TD 방향의 잔류줄음율이 약 14% 이하일 수 있고, 예를 들어 약 4% 내지 약 6%일 수 있다. 상기 자동차용 시트커버의 MD 방향 및 TD 방향의 잔류줄음율이 각각 상기 범위를 만족함으로써, 재봉 시에 평평하게 잘 펴진 지형 형태를 구현할 수 있어 깨끗한 마감 작업이 가능하며, 주름 방지 성능 또는 뒤틀림 방지 성능을 향상시키기에 유리할 수 있다.
구체적으로, 상기 정하중신율 및 잔류줄음율은 다음의 방법으로 측정할 수 있다. 상기 자동차용 시트커버를 폭 50mm, 길이 250mm의 시편으로 제조한 후, MD 방향을 폭으로 한 경우 및 TD 방향을 폭으로 한 경우를 각각 3개씩 취하여 그 중앙부에 거리 100mm의 표선을 긋는다. 이것을 크램프 간격 150mm로 하여 피로도시험기에 장하중을 건 그대로 10분간 방치하여 표선 간 거리(L1)를 구한다. 또한, 상기 시험편을 크램프에서 떼어내고 하중을 제거하고 평평한 대 위에 10분가 방치하여 표선간 거리(L2)를 구한다. 하기 식에 따라 정하중신율 및 잔류줄음율을 산출할 수 있다.
[식]
정하중신율(%) = L1 - 100
잔류줄음율(%) = L2 - 100
L1 : 하중을 건 10분 후 표선의 거리
L2 : 하중을 제거한 10분 후 표선의 거리
상기 자동차용 시트커버(100)는 표면처리층(10)을 포함하며, 상기 표면처리층(10)은 수계 코팅 조성물로 형성될 수 있다. 상기 수계 코팅 조성물은 수성 용매를 사용한 것으로, 유기 용매의 사용으로 인한 휘발성 유기 화합물(VOCs)에 따른 냄새 발생 물질을 저감시킬 수 있고, 상기 시트커버(100)의 최상부에 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공법으로 엠보 무늬를 형성함에 있어서 우수한 가공성을 확보할 수 있다.
구체적으로, 상기 수계 코팅 조성물은 한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제1 화합물을 포함하는 주제; 한 분자당 아지리딘기, 이소시아네이트기, 카보디이미드기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제2 화합물을 포함하는 경화제; 및 수성 용매를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수계 코팅 조성물은 상기 주제 및 상기 경화제가 3차원 가교결합반응에 의해 폴리머 사슬을 형성할 수 있고, 상기 폴리머 사슬의 가교밀도는 약 70% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 폴리머 사슬의 가교밀도는 상기 폴리머 사슬의 전체 구성 단위 수에 대한 가교점 수의 비율을 일컫는 것으로, 상기 가교밀도는 가교도 측정법(KS M 3357)에 의해 측정될 수 있다. 상기 폴리머 사슬이 상기 범위의 가교밀도를 유지함으로써, 상기 시트커버의 내오염성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 폴리머 사슬과 상기 3차원 가교결합반응에 참여하지 않은 경화제는 서로 뒤얽혀 상호 침입 고분자 망상 구조(interpenetrating polymer network)를 형성할 수 있다.
상기 '상호 침입 고분자 망상 구조'는 서로 다른 종의 폴리머 사슬이 공유결합으로 결합되지 않으면서, 서로 뒤얽혀 있는 다성분 폴리머를 의미한다. 구체적으로, 상기 수계 코팅 조성물은 상기 3차원 가교결합반응에 의해 형성된 폴리머 사슬이, 수성 용매로 인하여 3차원 가교결합반응에 참여하지 않은 잔류 경화제와 서로 얽혀 있는 구조를 형성한 것으로 볼 수 있다.
상기 수계 코팅 조성물은 수성 용매를 포함함으로써 상기 폴리머 사슬과 상기 3차원 가교결합반응에 참여하지 않은 경화제가 상호 침입 고분자 망상 구조를 형성할 수 있고, 이로써 우수한 슬립성을 확보하여 시트커버의 마찰로 인한 차내 소음을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 수계 코팅 조성물은 내오염성을 향상시키며, 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공정을 통한 엠보 무늬의 형성에 우수한 가공성을 부여할 수 있다.
상기 표면처리층(10)을 형성하기 위한 상기 수계 코팅 조성물은 제1 화합물을 포함하는 주제를 함유할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 화합물은 한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 화합물은 폴리에스테르계 화합물, 락톤계 화합물, 폴리카보네이트계 화합물, 폴리에테르계 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 분자의 말단에 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 주제는 상기 제1 화합물의 주사슬에 우레탄기를 포함한 프리폴리머(Prepolymer)일 수 있다. '프리폴리머'는 성형을 용이하게 하기 위하여 중합반응을 중도 단계에서 중지시킨 비교적 중합도가 낮은 중합체를 의미하며, 한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제1 화합물의 주사슬에 우레탄기를 포함한 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 주제는 하기 [화학식 1]의 구조를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 이들은 각각 카르복실기, 히드록시기 또는 아미노기일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1에서 n은 100 내지 200의 정수이다.
또한, 다른 예로, 상기 주제는 상기 제1 화합물의 주사슬에 실록산기를 포함한 실록산 함유 프리폴리머일 수 있다. 즉, 상기 주제는 한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제1 화합물의 주사슬에 실록산기를 포함한 실리콘 함유 프리폴리머일 수 있다. 예를 들어, 상기 주제는 하기 [화학식 2]의 구조를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 이들은 각각 카르복실기, 히드록시기 또는 아미노기일 수 있다. 또한, 상기 화학식 2에서 n, a 및 b는 각각 100 내지 200의 정수이다.
상기 표면처리층(10)을 형성하기 위한 상기 수계 코팅 조성물은 제2 화합물을 포함하는 경화제를 포함할 수 있다.
상기 제2 화합물은 한 분자당 아지리딘기, 이소시아네이트기, 카보디이미드기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 아지리딘기를 갖는 화합물은 탄소 2원자 및 질소 1원자로 구성된 3원 고리를 포함하는 화합물을 의미하는 것으로, 예를 들어 3-(3-메톡시페닐)-3-(트리플루오로메틸)-디아지리딘(3-(3-methoxyphenyl)-3-trifluoromethyl)-diaziridine); 3-(트리플루오로메틸)-3-페닐디아지리딘(3-(trifluoromethyl)-3-phenyldiaziridine); 프로판-2,2-다일디벤젠-4,1-다일디아지리딘-1-카르복실레이트(propane-2,2-diyldibenzene-4,1-diyldiaziridine-1-carboxylate); 1,1'-(부틸포스포릴)디아지리딘(1,1'-(butylphosphoryl)diaziridine); 옥시디에탄-2,1-다일디아지리딘-1-카르복실레이트(oxydiethane-2,1-diyl diaziridine-1-carboxylate); 3,3-비스(1,1-디플루오로헥실)-[1,2]디아지리딘(3,3-bis(1,1-difluoro-hexyl)-[1,2]diaziridine); 1-아지리딘프로파노익산(1-Aziridinepropanoicacid); 2-메틸-2-[[3-(2-메틸-1-아지리디닐)-1-옥소프로폭시]메틸]-1,3-프로판다일에스터(2-methyl-2-[[3-(2-methyl-1-aziridinyl)-1-oxopropoxy]methyl]-1,3-propanediylester); 2-에틸-2-[[3-(2-메틸-1-아지리디닐)-1-옥소프로폭시]메틸]-1,3-프로판다일에스터(2-ethyl-2-[[3-(2-methyl-1-aziridinyl)-1-oxopropoxy]methyl]-1,3-propanediylester); 2-에틸-2-[[3-(2-메틸-1-아지리디닐)-1-옥소프로폭시]메틸]-1,3-프로판다일비스(2-메틸-1-아지리딘프로파노에이트)(2-ethyl-2-[[3-(2-methyl-1-aziridinyl)-1-oxopropoxy]methyl]-1,3-propanediylbis(2-methyl-1-aziridinepropanoate)); 펜타에리트리톨트리스[3-(1-아지리디닐)프로피오네이트](pentaerythritol tris[3-(1-aziridinyl)propionate]), 펜타에리트리톨트리스(3-아지리디노프로피오네이트)(pentaerythritol tris (3-aziridinopropionate)) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물은 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 변성 디페닐메탄 디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 이소시아네이트, 사이클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 메틸렌디페닐 이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소 시아네이트, 노르보넨 디이소시아네이트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, 카보디이미드기를 포함하는 폴리이소시아네이트, 알로파네이트기를 포함하는 폴리이소시아네이트, 이소시아누레이트기를 포함하는 폴리이소시아네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물은 뷰렛(biuret)형, 삼량체(trimer)형, 어덕트(adduct)형을 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 뷰렛형 이소시아네이트 화합물은 하기 [화학식 3]의 화합물을 포함할 수 있고, 상기 삼량체형 이소시아네이트 화합물은 하기 [화학식 4]의 화합물을 포함할 수 있고, 상기 어덕트형 이소시아네이트 화합물은 하기 [화학식 5]의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003

[화학식 4]
Figure pat00004

[화학식 5]
Figure pat00005

또한, 상기 카보디이미드기를 갖는 화합물은 상기 2종 이상의 카보디이미드기를 갖는 화합물은 1-에틸-3-(3-디메틸아미노)프로필)카보디이미드(1-ethyl-3-(3-(dimethylamino)propyl)carbodiimide 화합물을 포함할 수 있다.
상기 표면처리층(10)을 형성하기 위한 상기 수계 코팅 조성물은 수성 용매를 포함하는 것으로, '수성 용매'는 유기 용매와 대비되는 표면으로서, 구체적으로 물 또는 알코올을 포함할 수 있고, 그 종류는 특별히 제한되지 아니한다.
상기 수계 코팅 조성물은 상기 주제를 약 70 내지 약 80 중량%, 상기 경화제를 약 10 내지 약 20 중량%, 상기 수성 용매를 약 10 내지 약 20 중량% 포함할 수 있다. 상기 수계 코팅 조성물이 각 성분을 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 상기 표면코팅층이 우수한 표면 물성을 확보할 수 있고, 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법으로 엠보 무늬를 형성하기 용이할 수 있으며, 탁월한 내오염성 및 친환경적 효과를 구현할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버(100)는 상기 수계 코팅 조성물로부터 형성된 표면처리층(10)을 포함하는 것으로, 유기 용매를 사용하여 형성된 경우보다 휘발성 유기 화합물의 발생이 적어 인체 및 환경에 친화적인 효과를 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 시트커버에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds) 발생량은 약 300㎍/㎡ 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 휘발성 유기 화합물 발생량은 약 200㎍/㎡ 이하일 수 있고, 예를 들어 약 100㎍/㎡ 이하일 수 있고, 예를 들어 약 50㎍/㎡ 이하일 수 있다.
상기 자동차용 시트커버(100)는 상기 수계 코팅 조성물로 형성된 표면처리층 및 최상부 표면에 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공법으로 형성된 엠보 무늬를 포함하는 것으로, 이들을 통하여 상기 휘발성 유기 화합물 발생량이 상기 범위를 만족할 수 있고, 이로써 좋지 못한 냄새 발생을 방지하고, 인체 및 환경에 친화적인 효과를 확보할 수 있다.
도 1을 참조할 때, 상기 자동차용 시트커버(100)는 표면처리층(10) 및 연질 발포층(30) 외에 표지층(20) 및 이면층(40)을 더 포함할 수 있고, 구체적으로, 상기 표지층(20)은 상기 표면처리층(10) 및 상기 연질 발포층(30) 사이에 위치하고, 상기 이면층(40)은 상기 연질 발포층(30)의 일면에 위치할 수 있다.
상기 표지층(20)은 표면 평활도를 확보하고, 색상을 구현하기 위한 역할을 하는 것으로, 그 재질로서 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 표지층(20)은 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(PVC-ABS) 공중합체, 폴리우레탄(PU), 또는 폴리프로필렌옥사이드(PPO)를 포함할 수 있고, 이 경우 색상 구현, 카렌더 가공 및 압출 가공에 있어서 보다 유리하며, 상기 표면처리층(10)과의 관계에서, 표지층(20)의 경도를 낮추고, 연성(Softness)을 상승시킴으로써 상기 촉감 등의 표면 물성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 연질 발포층(30)과의 관계에서, 표지층(20)과 우수한 상용성을 확보할 수 있으며, 접착력 및 합판력이 향상되는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 상기 이면층(40)은 기계적 물성을 보조하고, 어셈블리의 지형 유지 및 주름 방지 역할을 수행하는 것으로, 그 재질로서 면, 나일론, 폴리에스터, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 직포 또는 부직포일 수 있다. 예를 들어, 상기 이면층(40)은 면과 폴리에스터를 포함하는 직포 또는 부직포를 사용할 수 있고, 이 경우 기계적 특성, 난연 특성 등을 용이하게 확보할 수 있으며, 상기 연질 발포층(30)과의 관계에서 재봉 성능 및 깨끗한 외관 구현이 가능한 이점을 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 자동차용 시트커버(100)는 최상부 표면에 엠보 무늬(50)를 형성할 때, 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공법을 사용할 수 있고, 이로써 압력 또는 열을 가하지 아니하므로 상기 연질 발포층(30)이 발포 시에 형성된 기포 특성 및 두께를 거의 동일하게 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 연질 발포층(30)은 그 두께가 약 0.7㎜ 내지 약 0.9㎜일 수 있다. 상기 연질 발포층(30)이 상기 범위의 두께를 유지함으로써, 상기 시트커버가 전체적으로 적절한 두께를 확보하면서, 동시에 상기 자동차용 시트커버에 우수한 쿠션(cushion)감을 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조하는 단계; 상기 적층체의 최상부 표면에 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정으로 엠보 무늬를 형성하는 단계;를 포함하는 자동차용 시트커버의 제조방법을 제공한다.
상기 자동차용 시트커버의 제조방법은 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조한 후에, 이의 최상부 표면에 엠보 무늬를 형성함으로써 결과적으로 위로부터 엠보 무늬를 갖는 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층이 순차적으로 위치하는 자동차용 시트커버를 제조할 수 있다.
또한, 상기 자동차용 시트커버의 제조방법은 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하고, 최상부 표면에 형성된 엠보 무늬를 포함하며, 상기 연질 발포층의 층면의 1㎟의 단위 면적 당 약 15개 내지 약 20개의 발포 셀(cell)을 포함하는 자동차용 시트커버를 제조할 수 있다.
또한, 상기 자동차용 시트커버의 제조방법으로 제조된 자동차용 시트커버는 이의 연질 발포층의 비중이 약 0.7 내지 약 0.8일 수 있고, 상기 발포 셀(cell)이 구형의 발포 셀(cell)일 수 있다.
상기 제조방법을 이용함으로써, 상기 연질 발포층이 발포 당시의 기포 구조를 유지하면서, 동시에 최상부 표면에 엠보 무늬를 포함하는 자동차용 시트커버를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기 자동차용 시트커버의 연질 발포층은 구형의 발포 셀(cell)을 층면의 1㎟의 단위 면적 당 약 15개 내지 약 20개의 발포 셀(cell)을 포함하고, 비중이 약 0.7 내지 약 0.8인 특성을 모두 가질 수 있고, 이 경우 상기 자동차용 시트커버가 현저히 향상된 쿠션감 및 표면 감촉을 구현할 수 있다.
상기 표면처리층, 표지층, 연질 발포층, 이면층 및 엠보 무늬에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 자동차용 시트커버의 제조방법은 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조하는 단계를 포함하며, 구체적으로, 상기 단계는 위로부터 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하는 단계일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제조방법은 상기 적층체를 제조하는 단계에서, 이면층을 마련한 후에 상기 이면층의 상부에 연질 발포층을 형성하기 위한 발포층 제조용 조성물을 도포 및 건조하여 예비 발포층을 형성할 수 있다. 이어서, 상기 예비 발포층 상부에 표지층 및 표면처리층을 순차적으로 적층함으로써 이면층, 예비 발포층, 표지층 및 표면처리층이 적층된 구조를 제조하고, 이를 고온의 조건에서 가공하여 상기 예비 발포층을 발포시킴으로써 연질 발포층을 제조할 수 있다.
상기 연질 발포층은 상기 발포층 제조용 조성물로부터 형성되며, 구체적으로
상기 발포층 제조용 조성물을 도포 및 건조하여 제조된 예비 발포층을 가열 발포시켜 제조될 수 있다. 상기 발포층 제조용 조성물에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 발포층 제조용 조성물은 전술한 바와 같이 상기 열가소성 수지 및 발포제를 포함하며, 예비 발포층으로 제조된 이후 약 200℃ 내지 약 220℃의 온도에서 가열 발포함으로써 연질 발포층을 형성할 수 있다. 상기 발포층 제조용 조성물이 상기 범위의 온도에서 가열 발포됨으로써 상기 연질 발포층이 상기 범위의 비중 및 단위 면적 당 발포 셀(cell)의 수를 유지할 수 있고, 우수한 기포 특성을 바탕으로 상기 자동차용 시트커버에 향상된 쿠션(cushion)감 및 연성(softness)을 부여할 수 있으며, 동시에 발포 과정에서 인접한 다른 층의 물성을 손상시키지 않을 수 있다.
상기 표면처리층은 수계 코팅 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 수계 코팅 조성물에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
구체적으로, 상기 표면처리층은 상기 수계 코팅 조성물을 도포 및 건조한 후, 최소 필름 형성 온도(MFFT) 이상의 온도에서 1차 에이징한 후, 유리 전이 온도(Tg) 이상의 온도에서 2차 에이징하여 제조될 수 있다.
상기 '최소 필름 형성 온도(MFFT, Minimum film-forming temperature)'는 다양한 용도의 코팅제가 얇은 필름으로 표면에 도포되었을 때 균일하게 합체되는 최소 온도를 의미한다. 상기 최소 필름 형성 온도에서 균일한 필름 형상이 형성되고, 이 온도보다 낮은 온도에서는 가루 또는 필름의 균열 등이 발생한다.
이때, 상기 수계 코팅 조성물은 최소 필름 형성 온도(MFFT) 이상의 온도에서 1차 에이징되어 다면체 조직(polyhedric structure)을 형성한 후, 유리전이온도(Tg) 이상의 온도에서 2차 에이징되어 균일 조직(homogeneous structure)을 형성할 수 있다. 이로써, 상기 제조방법으로 제조된 시트커버는 우수한 표면 물성을 확보할 수 있다.
상기 자동차용 시트커버의 제조방법은 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조한 후에 상기 적층체의 최상부 표면에 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정으로 엠보 무늬를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정은 약 0.05 Mpa 내지 약 0.06 Mpa의 진공계(vacuum gauge) 압력 하에서 수행될 수 있다. 상기 엠보 무늬가 상기 범위의 압력에서 전사됨으로써 상기 연질 발포층의 기포 구조가 손상되지 않을 수 있고, 상기 제조방법으로 제조된 자동차용 시트커버는 우수한 쿠션(cushion)감 및 연성(softness)을 확보할 수 있다.
또한, 상기 진공 엠보싱 공정은 약 160℃ 내지 약 180℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 엠보 무늬가 상기 범위의 온도에서 전사됨으로써 상기 자동차용 시트커버의 다른 층의 물성, 특히 상기 연질 발포층의 기포 구조를 손상시키지 않으면서 우수한 질감을 나타내는 엠보 무늬를 구현할 수 있고, 이로써 우수한 쿠션감, 높은 연성 및 향상된 표면 질감을 확보할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
< 실시예 및 비교예 >
실시예 1
면과 폴리에스테르를 포함하는 메리야스 테리 원단 재질의 부직포를 0.6㎜ 두께로 제단하여 이면층을 마련하였다.
이어서, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지 및 폴리염화비닐(PVC) 수지를 TPU : PVC = 95 : 5의 중량비로 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제조하고, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 아조디카본아마이드 발포제를 7 중량부 혼합한 발포층 제조용 조성물을 제조하였다. 상기 이면층의 상부에 상기 발포층 제조용 조성물을 도포 및 건조하여 0.4㎜ 두께의 예비 발포층을 제조하였다.
상기 예비 발포층의 상부에 폴리우레탄(TPU) 수지 및 폴리염화비닐(PVC) 수지를 혼합한 재질의 표지층을 0.15㎜의 두께로 적층하였다.
이어서, 상기 [화학식 1]의 제1 화합물(n=100, R1, R2는 카르복실기) 40 중량%, 상기 [화학식 3]의 제2 화합물 30 중량%, 물 20 중량% 및 첨가제 10 중량%를 혼합한 후에, 100℃의 온도에서 2분 동안 가열하여 상호 침입 고분자 망상 구조를 형성하였고, 이를 포함하는 수계 코팅 조성물을 제조하였다. 이어서, 상기 표지층의 상부에 상기 수계 코팅 조성물을 도포하고, 140℃의 온도에서 건조하여 물을 증발시키고, 80℃의 온도에서 1차 에이징한 후, 50℃의 온도로 2차 에이징하여 20㎛ 두께의 표면처리층을 제조하였다.
이어서, 카렌더(Calendar) 공정을 통하여 상부로부터 표면처리층, 표지층, 예비 발포층 및 이면층이 적층된 적층체를 제조하였다. 이어서, 상기 적층체를 220℃에서 가공하여 상기 예비 발포층을 발포시킴으로써 연질 발포층을 형성하였고, 이와 같이 상부로부터 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층이 적층된 적층체에 대하여 0.06 MPa의 진공계(Vacuum gage) 압력 및 170℃의 온도 하에서 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공정을 수행하여, 최상부 표면에 엠보 무늬를 전사함으로써, 자동차용 시트커버를 제조하였다.
비교예 1
상부로부터 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층이 적층된 실시예 1의 적층체에 대하여, 상기 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공정 대신에, 표면에 엠보 무늬를 갖는 엠보 롤을 이용하여 4 Mpa의 압력 하에서 롤 프레싱(roll pressing) 공정을 수행함으로써 최상부 표면에 엠보 무늬를 전사한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차용 시트커버를 제조하였다.
비교예 2
상기 수계 코팅 조성물 대신에, 선형 구조(linear type)의 폴리카보네이트-폴리우레탄 15 중량% 및 케톤계 유기 용매 85 중량%를 포함하는 유성 코팅 조성물을 상기 표지층 상부에 도포하고, 100℃의 온도에서 건조 오븐을 통과하는 열 건조 방식을 통해 가공하여 표면처리층을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차용 시트커버를 제조하였다.
비교예 3
상부로부터 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층이 적층된 실시예 1의 적층체에 대하여, 상기 진공 엠보싱(vacuum embossing) 공정 대신에, 표면에 엠보 무늬를 갖는 엠보 롤을 이용하여 4 Mpa의 압력 하에서 롤 프레싱(roll pressing) 공정을 수행함으로써 최상부 표면에 엠보 무늬를 전사하였고, 상기 수계 코팅 조성물 대신에, 선형 구조(linear type)의 폴리카보네이트-폴리우레탄 15 중량% 및 케톤계 유기 용매 85 중량%를 포함하는 유성 코팅 조성물을 상기 표지층 상부에 도포하고, 100℃의 온도에서 건조 오븐을 통과하는 열 건조 방식을 통해 가공하여 표면처리층을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차용 시트커버를 제조하였다.
<평가>
실험예 1: 연질 발포층의 두께 및 연성( softness )의 측정
상기 실시예 1 및 상기 비교예 1 내지 3의 자동차용 시트커버에 대하여, 각각의 연질 발포층의 두께를 측정하였다. 또한, 온도 23±2℃ 및 상대습도 50±5% 조건에서, 연성 측정 기기(제조사, ST300D)를 이용하여 하기 표 1에 기재하였다. 구체적으로, 상기 자동차용 시트커버에 대하여 파이(π)가 100㎜인 시험편 5매를 준비한 후, ST300D 기기로 눌러서 15초 동안 눈금이 움직인 수치를 읽음으로써 연성(softness)을 측정할 수 있다.
실험예 2: 휘발성 유기 화합물( VOCs )의 발생량의 측정
상기 실시예 1 및 상기 비교예 1 내지 3의 자동차용 시트커버에 대하여, 적절한 크기의 시험편을 마련하여, 상기 시험편을 4L의 유리 용기인 데시케이터(desicator)에 넣고 밀폐하여 오븐에서 2시간 동안 가열하였다. 이후 25℃의 실험실에서 1시간 동안 방치한 후 상기 데시케이터의 뚜껑을 3㎝ 내지 4㎝ 가량 열고 상기 시험편에서 발산되는 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 모아서 그 발생량을 측정기기로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
연질 발포층의 물성 연성
(softness)		 VOCs의
발생량[㎍/㎡]
발포 셀 개수
[개/㎟]		 비중 두께[㎜]
실시예 1 15 0.70 0.9 3.8 220
비교예 1 5 1.10 0.5 3.3 300
비교예 2 14 0.75 0.5 3.7 850
비교예 3 5 1.10 0.5 2.3 880
실험예 3: 정하중신율 및 잔류줄음율의 측정
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 자동차용 시트커버를 각각 폭 50mm, 길이 250mm의 시편으로 제조한 후, MD 방향을 폭으로 한 경우 및 TD 방향을 폭으로 한 경우를 각각 3개씩 취하여 그 중앙부에 거리 100mm의 표선을 긋는다. 이것을 크램프 간격 150mm로 하여 피로도시험기에 장하중을 건 그대로 10분간 방치하여 표선 간 거리(L1)를 구한다. 또한, 상기 시험편을 크램프에서 떼어내고 하중을 제거하고 평평한 대 위에 10분가 방치하여 표선간 거리(L2)를 구한다. 하기 식에 따라 정하중신율 및 잔류줄음율을 산출하여 하기 표 2에 기재하였다.
[식]
정하중신율(%) = L1 - 100
잔류줄음율(%) = L2 - 100
L1 : 하중을 건 10분 후 표선의 거리
L2 : 하중을 제거한 10분 후 표선의 거리
정하중신율 [%] 잔류줄음율 [%]
MD방향 TD방향 MD방향 TD방향
실시예 1 20 35 2 5
비교예 1 14 62 3 8
비교예 2 16 55 4 9
비교예 3 15 58 3 13
상기 표 1의 결과를 참조할 때, 상기 실시예 1의 자동차용 시트커버는 연질 발포층이 15개/㎟ 내지 20개/㎟의 발포 셀(cell) 개수, 0.7 내지 0.8의 비중을 만족함으로써 비교적 두꺼운 두께감 및 높은 연성을 확보함을 알 수 있고, 표면처리층을 수계 코팅 조성물로 형성하고, 진공 엠보싱 방법으로 그 표면에 엠보 무늬를 형성함으로써 비교예 1 내지 3과 같이 롤 프레스 방식으로 제조하거나, 유성 코팅 조성물을 사용하여 제조된 표면처리층의 갖는 경우에 비하여, 연질 발포층의 두꺼운 두께감 및 높은 연성, 우수한 발포 셀(cell) 구조를 잘 유지하여 우수한 쿠션감을 나타내는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 도 2의 (a)는 상기 실시예 1의 자동차용 시트커버의 연질 발포층의 단면을 촬영한 사진을 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 상기 비교예 1의 자동차용 시트커버의 연질 발포층의 단면을 촬영한 사진을 나타낸 것이다. 도 2를 참조할 때, 상기 실시예 1의 연질 발포층은 상기 비교예 1의 연질 발포층에 비하여 쿠션감 확보에 우수한 기포 구조 및 두께를 갖는 것임을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1의 자동차용 시트커버는 상기 비교예 1 내지 3의 자동차용 시트커버에 비하여 MD 방향과 TD 방향의 정하중신율 값이 서로 유사한 것으로 이로써 자동차에 적용 시 공정상 작업성을 향상시킬 수 있고, 표면 외관, 주름 방지 및 미감적 효과 확보 차원에서 훨씬 유리할 수 있다.
또한, 상기 실시예 1의 자동차용 시트커버는 MD 방향과 TD 방향의 잔류줄음율의 값이 각각 2% 내지 4% 및 4% 내지 6%의 값을 만족하는 것으로 이를 통해 주름 또는 뒤틀림이 없는 우수한 외관을 나타낼 수 있고, 마감 작업의 가공성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
100: 자동차용 시트커버
10: 표면처리층
20: 표지층
30: 연질 발포층
40: 이면층
50: 엠보 무늬
A: 발포 셀(cell)

Claims (22)

  1. 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하고,
    최상부 표면에 형성된 엠보 무늬를 포함하며,
    상기 연질 발포층은 층면의 1㎟의 단위 면적 당 15개 내지 20개의 발포 셀(cell)을 포함하는
    자동차용 시트커버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연질 발포층은 비중이 0.7 내지 0.8인
    자동차용 시트커버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발포 셀(cell)은 구형의 발포 셀인
    자동차용 시트커버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발포 셀(cell)은 평균 직경이 135㎛ 내지 200㎛인
    자동차용 시트커버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연질 발포층은 열가소성 수지 및 발포제를 포함하는 발포층 제조용 조성물로부터 형성되는
    자동차용 시트커버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발포층 제조용 조성물은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 발포제를 5 내지 10 중량부 포함하는
    자동차용 시트커버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF) 수지, 염소화 폴리염화비닐(CPVC) 수지, 폴리비닐알콜(PVA) 수지, 폴리비닐아세테이트(PVAc) 수지, 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    자동차용 시트커버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 엠보 무늬는 진공 엠보싱(vacuum embossing) 방법으로 형성되는
    자동차용 시트커버.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자동차용 시트커버는 MD 방향의 정하중신율이 17% 내지 20%이고, TD 방향의 정하중신율이 35% 내지 42%인
    자동차용 시트커버.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자동차용 시트커버의 MD 방향의 잔류줄음율은 4% 이하이고, TD 방향의 잔류줄음율은 14% 이하인
    자동차용 시트커버.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 표면처리층은 수계 코팅 조성물로 형성되는
    자동차용 시트커버.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수계 코팅 조성물은,
    한 분자당 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 및 이들의 조합으로 이루어
    진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제1 화합물을 포함하는 주제;
    한 분자당 아지리딘기, 이소시아네이트기, 카보디이미드기 및 이들의 조합으
    로 이루어진 군으로부터 선택된 2종 이상의 작용기를 갖는 제2 화합물을 포함하는 경화제; 및
    수성 용매를 포함하는
    자동차용 시트커버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수성 용매는 물 또는 알코올을 포함하는
    자동차용 시트커버.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 자동차용 시트커버에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)의 발생량은 300㎍/㎡ 이하인
    자동차용 시트커버.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 표지층은 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    자동차용 시트커버.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 이면층은 면, 나일론, 폴리에스터, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 직포 또는 부직포인
    자동차용 시트커버.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 연질 발포층의 두께는 0.8㎜ 내지 0.9㎜인
    자동차용 시트커버.
  18. 표면처리층, 표지층, 연질 발포층 및 이면층을 포함하는 적층체를 제조하는 단계; 및
    상기 적층체의 최상부 표면에 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정으로 엠보 무늬를 형성하는 단계를 포함하는
    자동차용 시트커버의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 표면처리층은 수계 코팅 조성물을 상기 표지층 상에 도포 및 건조한 후, 상기 수계 코팅 조성물의 최소 필름 형성 온도(MFFT) 이상의 온도에서 1차 에이징한 후, 상기 수계 코팅 조성물의 유리 전이 온도(Tg) 이상의 온도에서 2차 에이징하여 제조되는
    자동차용 시트커버의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 연질 발포층은 발포층 제조용 조성물을 200℃ 내지 220℃의 온도에서 가열 발포하여 제조되는
    자동차용 시트커버의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정은 0.05 MPa 내지 0.06 MPa의 진공계(vacuum gauge) 압력 하에서 수행되는
    자동차용 시트커버의 제조방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 진공 엠보싱(Vacuum embossing) 공정은 160℃ 내지 180℃의 온도에서 수행되는
    자동차용 시트커버의 제조방법.
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