KR20180103628A

KR20180103628A - 기능성 코르크 시트의 제조 방법 및 기능성 코르크 시트

Info

Publication number: KR20180103628A
Application number: KR1020170030842A
Authority: KR
Inventors: 김진규; 이재화
Original assignee: 김진규
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-09-19

Abstract

부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 포함하는 천연 코르크 시트를 준비하는 단계; 상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계; 상기 탈색된 코르크 시트를 염색하는 단계; 및 상기 염색된 코르크 시트의 상면에 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법이 제시된다.

Description

기능성 코르크 시트의 제조 방법 및 기능성 코르크 시트{Method for producing functional cork sheet, and functional cork sheet}

본 발명은 기능성 코르크 시트의 제조 방법 및 기능성 코르크 시트에 관한 것이고, 다양한 색상을 적용할 수 있고, 표면 질감이 향상되는 기능성 코르크 시트의 제조 방법 및 기능성 코르크 시트에 관한 것이다.

코르크 나무는 참나무 과의 상록 교목으로서, 코르크 나무의 줄기로부터 코르크(cork)가 추출된다. 코르크 나무의 표피 하에서 채취하는 목전질 물질인 코르크는 얇은 세포막으로 구획된 독립세포의 집합체로서, 각 세포는 공기를 내포하고 있다.

이러한 코르크는 기체 및 액체를 투과시키지 않고, 탄성 및 압축성이 풍부하여 병마개와 같은 밀폐용 기자재로 사용되거나, 최근에는 탄성력을 가지면서 고정구의 삽입이 용이한 천연 코르크 시트는 광고나 게시판을 위한 보드로 많이 사용되어 오고 있다.

이러한 코르크 시트로는, 천연 코르크 칩 입자를 이용한 판상 기재나, 또는 코르크 나무를 얇게 절단하여 얻어진 천연 코르크 기재가 사용되고 있다.

그러나 이러한 천연 코르크 기재는 내구성이 약하여 장기간 사용하는 경우 표면이 거칠어지고 코르크 칩 입자가 쉽게 탈리되는 등 내마모성이 떨어지므로, 종래 기술에 따른 코르크 광고ㆍ게시판은 사용 수명이 짧은 문제점이 있다.

또한, 천연 코르크 기재는 일광에 의해서 색상이 부분적으로 변화 및 탈색 현상이 일어나고, 코르크 자체의 제한된 색상으로 소비자의 욕구에 충분히 대응하지 못하는 한계가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 다양한 색상을 적용할 수 있고, 표면 질감이 향상되며, 내마모성과 일광 변색 방지 특성이 개선된 기능성 코르크 시트의 제조 방법 및 기능성 코르크 시트를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 구현예의 기능성 코르크 시트의 제조 방법이 제공된다.

제1 구현예는, 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 포함하는 천연 코르크 시트를 준비하는 단계;

상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계;

상기 탈색된 코르크 시트를 염색하는 단계; 및

상기 염색된 코르크 시트의 상면에 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

제2 구현예는, 제1 구현예에 있어서,

상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계가, 물, 산화표백제, 및 pH 조절제를 포함하는 탈색용 조성물을 준비하는 단계; 상기 탈색 조성물을 상기 천연 코르크 시트에 부가하는 단계; 및 상기 탈색 조성물이 부가된 천연 코르크 시트를 후처리하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

제3 구현예는, 제1 구현예 또는 제2 구현예에 있어서,

상기 천연 코르크 시트를 염색하는 단계가, 카티온 염료를 사용하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

제4 구현예는, 제1 구현예 내지 제3 구현예 중 어느 한 구현예에 있어서,

상기 표면 코팅층이 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 또는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지로 형성되는 기능성 코르크 시트의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 하기 구현예의 기능성 코르크 시트가 제공된다.

제5 구현예는, 코르크 시트; 및

상기 코르크 시트의 상면에 위치된 표면 코팅층을 구비하고,

상기 코르크 시트가 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 구비한 천연 코르크 시트가 탈색 및 염색 처리된 것인, 기능성 코르크 시트에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 천연 코르크 시트가 갖고 있는 천연 색상 외에, 소비자의 다양한 요구에 부응하는 색상이 적용되고, 일광에 의한 내변색성을 가지며, 표면에서 코르크 입자가 탈리되거나 표면이 쪼개지는 등의 문제 없이 마모도가 크게 향상된 기능성 코르크 시트를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기능성 코르크 시트는 가방, 신발, 카펫 등 생활용 제품의 소재뿐만 아니라, 자동차 소제 및 성형사출 제품에도 적용할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 코르크 시트의 개략도이다.
도 2는 전술한 실시예 1에서 제조된 기능성 코르크 시트 이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 포함하는 천연 코르크 시트를 준비하는 단계;

상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계;

상기 탈색된 코르크 시트를 염색하는 단계; 및

상기 염색된 코르크 시트의 상면에 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법이 제공된다.

먼저, 천연 코르크 시트를 준비한다.

상기 천연 코르크 필름은, 천연 코르크 칩 입자를 바인더(예를 들어 아크릴계 바인더 등)와 혼합한 다음 판상으로 압연하여 제조되거나, 또는 코르크 나무 판재를 슬라이스 처리하여 얻어질 수 있다.

상기 천연 코르크 필름의 패턴 및 두께는 사용 용도에 따라서 다양하게 조절될 수 있으며, 예를 들어 두께는 0.01mm 내지 5mm, 상세하게는 0.05mm 내지 3mm, 더 상세하게는 0.05mm 내지 1mm일 수 있다.

상기 부직포라 함은, 섬유를 직포 공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하여, 섬유간의 기계적인 얽힘, 또는 수지 접착제의 첨가, 열융착, 또는 화학적 복합체의 형성을 통하여 결합되어 얻어지는 섬유 구조체의 일종을 의미한다.

이러한 부직포는 습식(또는 침지식 또는 초지식이라고도 함), 건식, 스펀 레이스, 전기방사 등의 다양한 방법으로 제조될 수 있다.

이중에서, 건식 부직포는 접착제를 섬유 상에 침투시켜 건조 공정을 거쳐 제조하는 케미컬 본딩 부직포, 저융점의 가소성을 지닌 섬유를 혼합하여 열 또는 압력 등으로 착화하거나 녹여서 섬유조직을 결합시켜 제조하는 써멀 본딩(thermal bonding) 부직포, 압축공기와 접착제를 이용하여 제조하는 에어레이(air lay) 부직포, 섬유를 특수 바늘을 이용하여 물리적으로 웹브(Web)를 결합시켜 제조되는 니들펀칭 부직포 등이 있을 수 있고, 부직포의 인장 강도, 즉 형태안정성 향상 측면에서 바람직하다. 또한, 습식 부직포는 초지법과 동일한 공정이나 단지 원료가 펄프로 사용되지 않고 각종 섬유를 사용하고, 이러한 섬유를 초조용매, 즉 분산용 용액에 분산시킨 후 제지용 와이어 또는 스크린을 통해 초조용매를 제거한 후 건조하여 부직포 형태로 제조될 수 있고, 균제도 향상 측면에서 바람직하며 마이크로피브릴과 같이 건식 공정에 비해 상대적으로 짧은 단섬유를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 부직포는 최종 용도에 따라서 다양한 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate), 폴리에틸렌나프탈렌(polyethylenenaphthalene)과 같은 폴리에스테르(polyester); 폴리아세탈(polyacetal); 나일론6, 나일론66과 같은 폴리아미드(polyamide); 폴리카보네이트(polycarbonate); 폴리이미드(polyimide); 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone); 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리페닐렌옥사이드(polyphenyleneoxide); 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 고분자로 형성된 단섬유로 형성될 수 있다.

상기 단섬유는 예를 들면, 0.1 내지 130 mm, 또는 0.1 내지 40 mm, 또는 0.1 내지 10 mm, 또는 10 내지 60 mm 의 평균 길이를 가질 수 있고, 0.1 내지 15 데니어, 또는 0.1 내지 10 데니어의 섬도를 가질 수 있다. 상기 단섬유의 길이 및 섬도가 이런 범위를 만족하는 경우, 습식 부직포 제조시 섬유의 분산성이 개선될 수 있으며, 건식 부직포 제조 공정에서의 개섬(오프닝)이 용이하며, 형태 안정성이 향상될 수 있다.

상기 부직포의 두께 및 단위면적당 중량은 최종 용도에 따라서 다양하게 조절될 수 있으며, 예를 들어 두께는 0.01mm 내지 5mm, 상세하게는 0.01mm 내지 2mm, 더 상세하게는 0.1mm 내지 1mm 수 있고, 단위면적당 중량은 10g 내지 150g/㎡, 더 상세하게는 30g 내지 100g/㎡일 수 있다.

상기 천연 코르크 필름 만으로 탈색 및 염색 처리가 되는 경우, 필름 형상이 유지되지 않고 일부 또는 접히거나 찢어지는 등 균일한 탈색 및 염색 과정이 진행되지 않는 문제점이 있을 수 있다. 따라서, 상기 부직포는 천연 코르크 필름의 일면에 부착하여 천연 코르크 필름의 형태 안정성 및 작업 균일성을 개선하는 역할을 할 수 있다.

이때, 천연 코르크 필름에 부직포는 접착층을 매개로 라미네이팅되며, 상기 접착층으로는 80 내지 180℃의 용융온도를 가지는 핫멜트 접착 필름이 사용될 수 있으며, 우레탄계, 아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리아마이드계, 열가소성 폴리우레탄계, 에틸렌 비닐아세테이트계, 등이 사용 가능하다.

이러한 핫멜트 접착 필름에 의한 천연 코르크 필름과 부직포 간의 라미네이팅의 방식은 특별한 제한이 없으나 천연 코르크 필름의 열적 변성 문제를 고려하여 180℃ 이하로 작업될 수 있다.

상기 접착층의 두께는 최종 용도에 따라서 다양하게 조절될 수 있으며, 예를 들어 0.1mm 내지 2mm, 더 상세하게는 0.5mm 내지 0.7mm일 수 있다.

다음으로, 앞서 준비된 천연 코르크 시트를 탈색한다.

본 탈색 단계에서는 상기 천연 코르크 시트의 외관, 물성 등의 손상을 최소화하는 조건을 제어하는 것이 중요하다.

상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계는, 탈색용 조성물을 준비하는 단계; 상기 탈색 조성물을 상기 천연 코르크 시트에 부가하는 단계; 상기 탈색 조성물이 부가된 천연 코르크 시트를 알칼리 중화와 수세하는 단계, 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 탈색용 조성물은 물, 산화표백제, 및 pH 조절제를 포함할 수 있다.

상기 산화표백제로는 과산화수소, 과초산, 차아염소산나트륨, 아염소산나트륨 등을 사용할 수 있고, 상기 pH 조절제로는 NaOH(가성소다), NH₄OH (암모니아수) 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 탈색용 조성물은 이외에도 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 그 예로는 폴리옥시에틸렌알킬에테르 (상품명으로는 Cerafil BRF), 산화표백제의 저온 활성화제(상품명으로는 Delinol BCC) 등이 있으나, 여기에 제한되지는 않는다.

상기 탈색용 조성물의 성분과 농도, 탈색 처리 온도 등에 따라 코르크의 색깔이 다양하게 변형될 수 있으므로, 이들 성분의 함량은 천연 코르크 시트의 부피와 무게, 또는 원하는 색상에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

예를 들어, 탈색 처리되는 천연 코르크 시트 100 중량부에 대하여, 상기 물의 함량은 70 내지 90 중량부, 상세하게는 80 내지 85 중량부이고, 상기 산화표백제의 함량은 10 내지 20 중량부, 상세하게는 12 내지 16 중량부이고, 상기 pH 조절제의 함량은 1 내지 5 중량부, 상세하게는 1.5 내지 2 중량부일 수 있다. 또한, 첨가제의 함량은 천연 코르크 시트 100 중량부에 대하여, 10 내지 50 중량부, 상세하게는 20 내지 40 중량부일 수 있다.

이렇게 준비된 탈색용 조성물을 천연 코르크 시트에 부가한다. 상기 탈색용 조성물을 부가하는 방법은 특별히 한정하지는 않지만, 딥 코팅, 다이 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅 또는 바 코팅 방법 등을 사용할 수 있다. 이중 딥 코팅은 탈색 조성물이 들어있는 설비에 천연 코르크 시트를 개별적으로 침지하는 배치식도 가능하고, 또는 탈색 조성물의 순환이 가능한 설비에 천연 코르크 시트를 넣은 후, 탈색 조성물을 투입하고 순환시키는 방식도 순환식도 가능하다.

순환식의 경우, 일반 사염(면사의 염색)은 1Kg 기준으로 분당 30리터 정도의 순환량이 필요하다. 탈색 조성물의 순환량은 탈색 과정에서 거품이 발생하여 거품을 제거하면서 조성물을 코르크에 골고루 접촉할 수 있는 천연 코르크 시트 1kg 기준으로 기본적인 조성물의 순환만 가능한 분당 1 내지 25 리터, 상세하게는 5 내지 10리터일 수 있다.

상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 정도에 따라서 다양한 백도를 갖도록 제어할 수 있으며, 예를 들어 딥코팅에서 배치식의 경우에는 천연 코르크 시트를 침지하는 시간으로, 순환식에서는 탈색 조성물의 순환 시간에 따라서 탈색 결과물의 백도가 다양하게 얻을 수 있다. 순환식에서는 예를 들어, 탈색 조성물의 순환 시간은 20 내지 80분, 상세하게는 30 내지 60분일 수 있다.

상기 탈색 처리의 온도는 예를 들어 10 내지 30℃, 상세하게는 일반적인 상온인 20 내지 25℃일 수 있다.

이어서, 상기 탈색 조성물이 부가된 천연 코르크 시트를 후처리할 수 있다.

상기 후처리 단계는, 알칼리 중화, 수세, 및 건조하는 단계일 수 있다.

먼저 탈색 조성물의 부가를 통해서 천연 코르크 시트의 백도가 원하는 수준이 되었을 때 탈색 조성물에서 제거하고, 물로 충분히(예를 들어 3회 이상) 세척하고, 아세트산 등의 약산을 사용하여 중화 처리할 수 있다. 이어서, 산 중화한 액을 제거하고, 깨끗한 물로 수세하고, 건조할 수 있다.

상기 건조는 탈색 후에 실시할 수도 있고, 또는 염색 단계 후에 실시할 수도 있다. 상기 건조는 서늘한 곳에서 자연풍으로 말리거나 적절한 건조 장비를 사용할 수 있는 등 특별히 제한되지 않으나, 건조 온도는 50℃ 이내로 조절하는 것이 바람직하다.

이때 코르크 필름 부분과 부직포 기재 부분을 구분하여 건조를 시켜야 천연 코르크 시트의 말림 현상을 방지 할 수 있다. 즉, 열을 가하거나 바람을 받는 부분을 부직포 기재 부분으로 한정하면 건조과정에서 발생하는 코르크와 부직포의 서로 다른 수축현상을 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 탈색된 코르크 시트를 염색한다.

일반적으로 면과 같은 셀룰로오스 섬유는 반응성 염색방법을 사용할 수 있다. 하지만, 코르크에 반응성 염색을 적용한 결과 염색 상태와 염색 후 견뢰도 면에서 만족한 결과를 얻지 못하였다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 천연 코르크 시트를 염색하는 단계에서는, 카티온 염료(cation dye)를 사용하여 염색이 실시될 수 있다. 이와 같이 염료로 카티온 염료를 사용하면, 천연 코르크 시트의 염색 후 일광 견뢰도를 높일 수 있게 된다.

이때 카티온 염색법은 주로 아크릴 소재에 사용되는 염색방법이지만 코르크 표면에 착색이 잘 되고 염색 후 견뢰도가 뛰어난 이유로, 천연 코르크 시트의 염색을 위한 최적의 염색 방법이 될 수 있다.

상기 염색 단계는 카티온 염료를 이용한 통상의 조건이라면 제한 없이 적용될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 사용되는 카티온 염료는 아미노기나 이미노기를 가지되, 술폰산기를 가지지 않는 염료로 수용성이며, 수용액 중에서 발색부분이 카티온이 되는 염료를 말한다.

상기 카티온 염료는 화학구조상으로 카르보늄계 염료, 퀴논이민계 염료, 아크리딘계 염료, 티아졸계 염료, 아조계 염료 등으로 분류할 수 있으며, 시판되고 있는 카티온 염료로는 Cationic Yellow 5GL(C.I. Basic Yellow 13), Cationic Yellow 3GL(C.I. Basic Yellow 11), Cationic Yellow 3GN(C.I. Basic Yellow 51), Cationic G/Yellow GL(C.I. Basic Yellow 28), Cationic Orange GL(C.I. Basic Orange 21), Cationic Orange GL(C.I. Basic Orange 21), Cationic Brill. Red 4G (C.I. Basic Red 14), Cationic Brill. Red 4G(C.I. Basic Red 14), Cationic Pink FG(C.I. Basic Red 13), Cationic Red RP, Cationic Red GT(C.I. Basic Red 18), Cationic Red 5B(C.I. Basic Violet 16), Cationic Red 6B(C.I. Basic Violet 7), Cationic Red GRL(C.I. Basic Red 46), Cationic Blue BG(C.I. Basic Blue 3), Cationic Blue FRL(C.I. Basic Blue 162), Cationic Blue GRL(C.I. Basic Blue 41), Cationic Navy Blue BL), Cationic Black GLL, Cationic Black GH, Cationic Black GH, 또는 Cationic Black 2GH 등이 있다.

상기 카티온 염료는 색상에 따라 약간의 차이는 있을 수 있지만, 탈색 처리된 천연 코르크 시트 100 중량부에 대하여 0.1g 내지 1g 중량부, 상세하게는 0.2g 내지 0.5g 중량부로 사용될 수 있으며, 이러한 범위를 만족하는 경우, 원하는 색상을 얻기 용이하고, 견뢰도도 개선될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 염색 단계는 산성 분위기하에서 고압염색기를 이용하여 실시할 수 있다. 상기 염색시 통상의 산 용액을 이용하여 산성 분위기로 조절할 수 있으며, 구체적으로 pH가 4 내지 5, 바람직하게는 pH 4.5가 되도록 조절하는 것이 좋다. 이때, 상기 산 용액으로는 천연 코르크 시트의 염색에 영향을 미치지 않는 통상의 산 용액을 사용할 수 있으며, 특히 본 발명에서는 산성 분위기를 위하여 초산 10% 수용액을 사용한다. 상기와 같은 염색은 통상의 고압염색기에서 실시할 수 있으며, 이때 20 내지 50 ℃의 상온에서 30분 내지 2 시간 동안, 바람직하게는 30 ℃의 상온에서 60 분 동안 실시하는 것이 좋다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 조건에서 염색시 질산나트륨(NaNO₃, sodium nitrate)을 더 사용할 수 있다. 상기 질산나트륨은 본 발명의 염색이 이루어질 때 발생할 수 있는 염료의 분해를 방지하고, 색상안정화에 기인할 수 있다.

다음으로, 상기 염색된 코르크 시트의 상면에 표면 코팅층을 형성한다.

상기 표면 코팅층을 형성하는 단계는, 코르크 시트의 물성, 예를 들어, 내오염성, 내마모성, 표면 질감 등을 향상시키기 위함이다.

이때, 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 한정하지는 않지만, 딥 코팅, 다이 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅 또는 바 코팅 방법 등을 사용할 수 있다

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면 코팅층을 형성하기 전에, 염색 처리된 코르크 시트의 표면을 평활화 하는 단계를 더 거칠 수 있다. 천연 코르크 시트가 탈색과 염색 공정을 거치고, 건조 과정을 마치게 되면, 코르크 시트의 표면이 수축되거나 코르크의 불순물이 제거되어 코르크 시트 자체의 표면은 고르지 않은 상태일 수 있다. 따라서, 표면 정리를 위해 사포 등을 이용하여 표면을 평활화 처리를 더 거칠 수 있다.

상기 표면 코팅층의 두께는 사용 목적에 따라서 달리 할 수 있으며 예를 들어 0.01mm 내지 5mm일 수 있고, 상세하게는 0.1mm 내지 0.5 mm일 수 있다. 이런 표면 코팅층의 형성을 통하여 코르크의 기본물성 향상을 물론이고 표면질감의 변화도 줄 수 있다.

상기 표면 코팅층은 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 또는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 코르크 시트; 및

상기 코르크 시트가 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 구비한 천연 코르크 시트가 탈색 및 염색 처리된 것인, 기능성 코르크 시트가 제공된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 기능성 코르크 시트는 부직포 기재(10), 접착층(20), 천연 코르크 필름(30), 및 표면 코팅층(40)의 순서로 형성된다.

상기 기능성 코르크 시트는 가방, 신발, 카펫 등 생활용 제품의 소재로 활용이 가능하고, 또한 자동차 소재 및 성형사출 제품에도 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 기능성 코르크 시트가 자동차 소재 및 성형사출 제품에 적용되는 경우에는, 열과 압력에 피해를 입지 않기 위해 사출 작업 후 표면 코팅층이 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1

먼저 폴리에스테르 재질의 0.25mm두께인 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 EVA 재질의 0.2mm두께인 라미네이팅 필름의 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 0.25mm 두께인 천연 코르크 필름(포르투칼 생산)을 준비하였다.

준비된 기재를 이용하여, 라미네이팅 기계를 통하여, 일반적인 공법에 의하여, 천연 코르크 시트의 라미네이팅 작업을 실시하였다. 여기서 라미네이팅 작업은 이미 제조된 천연 코르크 필름(포르투칼 생산)를 이용하여 부직포와 라미네이팅을 의미한다.

이후, 상기 준비된 천연 코르크 시트를 탈색하기 위하여, 하기 표 1의 조성으로 탈색용 조성물을 조제하였다.

약품명	용 도	사용농도
Cerafil BRF	다기능 조제	20.0g/l
Delinol BCC	H2O2 저온 활성화제	10.0g/l
NH₄OH	pH 조절제	20.0g/l
H₂O₂ 35%	산화 표백제	150.0g/l

상기 처리하고자 하는 천연 코르크 시트의 중량부가 200일 경우 필요한 탈색용 조성물을 1000 중량부로 준비하였다. (이 때 욕비[Liquor Ratio]를 1 : 5로 함) 구체적으로, 물 800 중량부에 상기 약품 총량 200 중량부를 더하여 탈색용 조성물 1000 중량부가 되도록 하였으며, 용해하는 방법은 물 500 중량부에 위 표의 순서대로 용해시키고, 상기 약품을 다 녹인 후 물을 추가하여 1000 중량부을 맞추었다.

이후, 천연 코르크 시트를 액 순환이 가능한 설비에 넣고 뚜껑을 덮은 뒤 상기 준비한 탈색용 조성물을 투입하고 순환시켰다. 이 때 탈색용 조성물의 순환량은 천연 코르크 시트 1Kg을 기준으로 분당 5리터로 하였다. 이때, 순환시 온도는 25℃ 이었고, 이렇게 순환 처리를 60분 진행한 후 종료하였다.

이어서, 천연 코르크 시트가 원하는 백도(최종목표로 하는 색상보다 조금 더 밝은 정도의 탈색)가 되었을 때 탈색용 조성물을 버리고 물로 충분히 3회 세척하였다. 이후 아세트산(50%) 0.5g/l를 사용하여, 상온에서 15분 간 순환시켜 중화시키고, 산 중화 한 용액을 버리고 새 물을 받아 염색 후 변색을 방지하기 위해 시중에서 판매하는 Diazym PKT (동림유화 의 색상안정제)를 0.2g/l의 농도로 50℃에서 20분 간 순환시키며 처리하여 잔류 H₂O₂를 제거하였다. 마지막으로 깨끗한 물로 1회 수세한 뒤 물을 버리고 건조하였다.

이때, 탈색 처리된 천연 코르크 시트의 건조는 상온에서 자연건조 방식을 이용하여 처리하였다.

상기 탈색 처리 완료된 코르크 시트를 염색하였다.

염료의 종류로는 카티온 염료를 사용하였으며, 노란색의 염색 효과를 위하여 시판되고 있는 Cationic Yellow 3GN(C.I. Basic Yellow 51) 염료를 사용하였다.

상기 카티온 염료는 염색의 조건에 따라 약간의 차이는 있을 수 있지만, 탈색 및 건조 처리된 천연 코르크 시트 100 중량부에 대하여 카치온 염료 0.5 중량부를 기준으로 하였다. 이러한 기준으로 염료 0.5g에 정수된 물을 첨가하여 1Kg의 용액을 만들었다. 여기에 초산 10% 수용액을 사용하여 pH 4.5가 되도록 조절하였다. 앞서 탈색된 천연 코르크 시트를 준비된 염색 용액에 25℃ 온도를 유지하면서 60분 동안 함침하였다. 염색된 코르크 시트를 맑은 물에 1회 수세한 후, 맑은 물 1Kg에 다시 함침하였다. pH 6.5가 될 때까지 질산나트륨(NaNO₃, sodium nitrate)을 추가하여 중화 한 후 10분간 두었다, 다시 1회 맑은 물에 수세한 후, 탈색 후와 같은 방법으로 건조하였다.

건조 후 표면이 고르지 않은 부분에 대해서는 롤러 및 사포를 이용하여 평면작업을 하였다.

이후 상기 염색된 코르크 시트의 상면에 건식 표피용 우레탄(PU) 수지(Unithane-1110, 유니온화성(주)제품)을 콤마코팅(그라비아 콤마코팅) 방식으로 도포하였다 이때 탈, 염색 공정과정에서 불순물이 사라진 곳에 코팅제가 골고루 퍼져 코팅의 표면이 균등할 수 있게 작업속도와 코팅의 농도를 수지 용제인 MEK(Methyl Ethyl Ketone), DMF(N,N-Dimethyl Formamide), TOL(Toluene)를 사용하여 점도를 조절 하여 작업을 하고, 열풍으로 건조하여 수지 용제를 완전히 제거한 후 표면 코팅층을 형성하였다. 이렇게 얻어진 기능성 코르크 시트의 사진을 도 2에 나타내었다.

Claims

부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 포함하는 천연 코르크 시트를 준비하는 단계;
상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계;
상기 탈색된 코르크 시트를 염색하는 단계; 및
상기 염색된 코르크 시트의 상면에 표면 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 천연 코르크 시트를 탈색하는 단계가, 물, 산화표백제, 및 pH 조절제를 포함하는 탈색용 조성물을 준비하는 단계; 상기 탈색 조성물을 상기 천연 코르크 시트에 부가하는 단계; 및 상기 탈색 조성물이 부가된 천연 코르크 시트를 후처리하는 단계를 포함하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 천연 코르크 시트를 염색하는 단계가, 카티온 염료를 사용하는 기능성 코르크 시트의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 표면 코팅층이 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지 또는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지로 형성되는 기능성 코르크 시트의 제조 방법.
코르크 시트; 및
상기 코르크 시트의 상면에 위치된 표면 코팅층을 구비하고,
상기 코르크 시트가 부직포 기재, 상기 부직포 기재의 일면 상에 위치된 접착층, 상기 접착층의 상면에 위치된 천연 코르크 필름을 구비한 천연 코르크 시트가 탈색 및 염색 처리된 것인, 기능성 코르크 시트.