KR20200022863A - 자동차 내장재용 소프트 인조가죽 및 그 제조방법 - Google Patents

자동차 내장재용 소프트 인조가죽 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20200022863A
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soft artificial
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민철희
이인혁
조현대
구홍모
윤형준
정순준
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현대자동차주식회사
(주)엘지하우시스
기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차 내장재로 사용되는 인조가죽 및 그 제조방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 고분자 가소제, PVC 수지 및 발포제에 관한 발명이다. 본 발명은 PVC 수지 및 1차 가소제를 포함하는 스킨층에 0 초과 15 phr 이하의 고분자 가소제가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 가열감량이 감소하고 가소제의 이행현상이 개선되는 효과가 있다.

Description

자동차 내장재용 소프트 인조가죽 및 그 제조방법{SOFT ARTIFICIAL LEATHER FOR INTERIOR MATERIAL OF AUTOMOBILE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 자동차 내장재로 사용되는 인조가죽 및 그 제조방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 고분자 가소제, PVC 수지 및 발포제에 관한 발명이다.
자동차 내장재용 인조가죽은 소비자가 운전시 직접 접촉하고 만지는 소재로서, 인조가죽에 자동차 내부의 장식기능 및 사용상의 내구성능은 물론 유연성을 부여하기 위해 직포층 상에 발포층, 스킨층 및 표면코팅층을 순차적으로 적층하여 구성한다.
인조가죽은 유연성 및 쿠션감이 부족하여 천연가죽과 유사한 질감을 구현하기 곤란하였고 이를 해결하기 위해 스킨층에 포함되는 유연화 첨가제, 예를 들어 가소제의 함량을 증가시키거나 발포층에 발포 셀(cell)을 추가적으로 형성하는 등의 소재기술이 개발되어 왔다.
하지만, 가소제 함량을 증가시키는 경우 가소제 함량이 증가됨에 따라 가열감량 또한 증가하며 가소제는 몰중량이 크지 않기 때문에 지속적으로 열을 받는 경우 인조가죽 표면으로 이행되어 인조가죽의 외관을 해치게 된다. 또한, 표면경도의 감소 및 연성(softness)의 증가에 한계가 있다.
발포 셀을 더 형성하기 위한 공정, 예를 들어 발포제의 함량을 증가시키거나 적외선 히터로 가열하는 공정은 발포 셀의 터짐, 발포 셀의 함몰현상 및 발포 셀의 불균일한 형성을 야기하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2016-0090969 대한민국 공개특허공보 10-2008-0065829
본 발명은 가소제 함량의 증가에도 불구하고 가열감량을 감소시키며 이행현상 또한 개선하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 천연가죽 수준의 연성 및 표면경도를 구현하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 발포제 함량의 증가 및 적외선 가열에도 불구하고 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 함몰현상을 개선하고 발포 셀을 균일하게 형성하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, PVC 수지 및 1차 가소제를 포함하는 스킨층에 0 초과 15 phr 이하의 고분자 가소제가 더 포함되는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게, 고분자 가소제의 몰중량은 2,000g/mol 초과 3,000g/mol 미만일 수 있다.
바람직하게, 고분자 가소제는 디옥틸 아디페이트(Dioctyl adipate), 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 메틸 메타아크릴레이트(Methyl methacrylate), 부틸 아세테이트(Butyl acetate) 및 디옥틸-테레프탈레이트(Dioctyl-terephthalate) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 반복단위로 한 중합체일 수 있다.
바람직하게, 1차 가소제의 함량은 80 phr 이하일 수 있다.
바람직하게, 1차 가소제는 트리-에틸헥실 트리멜리테이트(Tri-ethylhexyl trimellitate), 디아이소데실 프탈레이트(Diisodecyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl phthalate), 디프로필헵틸 프탈레이트(Dipropylheptyl phthalate) 및 디펜틸 프탈레이트(Dipentyl phthalate) 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.
바람직하게, PVC 수지는 중합도가 1300 이상인 스트레이트 레진일 수 있다.
바람직하게, 발포층은 6 phr 이상의 발포제가 포함된 발포층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다.
바람직하게, 발포층 형성용 조성물에 0 초과 1 phr 이하의 ZnO 계열의 무기 정포제가 포함될 수 있다.
바람직하게, 표면코팅층에 진공 엠보싱을 가할 수 있다.
또한 본 발명은, 제 1 중합도를 갖는 PVC 수지에 발포제를 첨가하여 예비 발포층을 형성하는 단계, 1차 가소제로 가소화된 제 2 중합도를 갖는 PVC 수지 및 고분자 가소제가 혼합된 스킨층을 예비 발포층 상에 적층하는 단계를 포함하는 적층체 제조단계와 예비 발포층을 발포시키는 단계, 발포된 적층체의 표면에 표면코팅층을 형성하는 단계 및 적외선 히터를 이용하여 발포된 적층체를 가열하는 단계를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
바람직하게, 제 2 중합도를 갖는 PVC 수지는 중합도가 1300 이상인 스트레이트 레진일 수 있다.
바람직하게, 적외선 히터의 가열온도는 500℃ 이상일 수 있다.
바람직하게, 예비 발포층을 형성하는 단계에 1 phr 이하의 ZnO 계열의 무기 정포제가 첨가될 수 있다.
바람직하게, 가열된 적층체의 표면에 진공 엠보싱을 가하여 엠보 무늬를 전사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 고분자 가소제의 함량은 15 phr 이하일 수 있다.
바람직하게, 고분자 가소제의 몰중량은 3,000g/mol 미만일 수 있다.
본 발명에 의하면, 가소제 함량의 증가에도 불구하고 가열감량을 감소시킬 수 있으며 가소제의 이행현상을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 천연가죽 수준의 연성 및 표면경도를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 발포제 함량의 증가 및 적외선 가열에도 불구하고 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 함몰현상을 개선하면서 발포 셀을 균일하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 비교예로서 가소제의 이행현상을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예로서 발포 셀의 불균일한 형성을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예로서 발포 셀의 불균일한 형성을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 비교예로서 함몰된 발포 셀을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서 가소제의 이행현상이 개선되었음을 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예로서 발포 셀의 사이즈가 안정적으로 형성되었고 발포가 균일하게 이루어졌음을 나타내는 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예로서 발포 셀이 균일하게 형성되었음을 나타내는 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서 발포 셀의 함몰현상이 개선되었음을 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 명세서에서 언급되는 소프트한 인조가죽은 MS 300-31 4.32항에 기준하여 측정한 연성(softness)이 3.5mm 이상인 인조가죽을 의미한다. 본 발명은 PVC 수지 및 1차 가소제를 포함하는 스킨층에 0 초과 15 phr 이하의 고분자 가소제가 더 포함되는 것에 특징이 있는 인조가죽에 관한 발명이다.
인조가죽 제조 시 90 phr 이상의 가소제가 첨가되는 경우, 가열감량이 증가하고 몰중량이 크지 않은 가소제가 열에 지속적으로 노출되면서 인조가죽 표면으로 이행되는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 근본적으로 개선하기 위해 본 발명은 1차 가소제를 이용하여 PVC 수지를 긴 사슬(Long Chain) 구조로 가소화 한 이후 가열감량 및 이행도가 낮은 고분자 가소제를 혼합한다.
고분자 가소제의 최대 함량을 15 phr로 설정한 것은 함량이 15 phr을 초과하는 경우 혼합 단계에서 PVC 수지의 가소화가 충분히 진행되지 않기 때문이다.
고분자 가소제의 몰중량은 2,000g/mol 초과 3,000g/mol 미만일 수 있다. 몰중량이 2000g/mol 이하인 경우 몰중량이 낮아 인조가죽 표면으로 이행될 수 있으며, 3000g/mol 이상인 경우 점도가 상승하여 가공성이 저하될 수 있기 때문이다.
고분자 가소제는 디옥틸 아디페이트(Dioctyl adipate), 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 메틸 메타아크릴레이트(Methyl methacrylate), 부틸 아세테이트(Butyl acetate) 및 디옥틸-테레프탈레이트(Dioctyl-terephthalate) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 반복단위로 한 중합체일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 언급하는 고분자 가소제는 이와 유사한 구조를 가지는 모든 가소제의 중합체일 수 있다.
본 발명의 스킨층에 포함되는 1차 가소제의 함량은 80 phr 이하일 수 있으며, 1차 가소제는 트리-에틸헥실 트리멜리테이트(Tri-ethylhexyl trimellitate), 디아이소데실 프탈레이트(Diisodecyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl phthalate), 디프로필헵틸 프탈레이트(Dipropylheptyl phthalate) 및 디펜틸 프탈레이트(Dipentyl phthalate)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 언급하는 1차 가소제는 이와 유사한 구조를 가지는 모든 가소제가 될 수 있다.
한편, 본 발명에 포함되는 폴리염화비닐(PVC) 수지 이외에, 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF) 수지, 염소화 폴리염화비닐(CPVC) 수지, 폴리비닐알콜(PVA) 수지, 폴리비닐아세테이트(PVAc) 수지, 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지 또는 폴리프로필렌(PP) 수지가 사용될 수 있다.
본 발명의 스킨층에 포함되는 PVC 수지의 중합도는 1300 이상일 수 있다. PVC 수지의 중합도를 1300 이상으로 설정한 것은 발포 셀을 추가적으로 형성하기 위해 적외선 히터로 가열하는 경우 중합도 1,300 미만의 PVC 수지는 물리적 물성이 부족하여 즉 500℃ 이상의 가열온도에 대한 내구성이 부족하여 발포층을 구성하는 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 함몰현상을 야기하기 때문이다. 가열 수단은 적외선 히터에 한정되는 것이 아니라 레이막스, 석영, 기타 적외선 설비를 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 스킨층 상에 표면코팅층이 형성될 수 있으며 표면코팅층의 표면에 엠보 무늬가 전사될 수 있다. 엠보 무늬는 인조가죽에 우수한 표면 질감을 부여하고, 표면 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
엠보 무늬를 형성하는 방법으로 롤(압착)엠보방식과 진공엠보방식(이하, 진공엠보싱) 등이 있는데, 롤엠보방식은 높은 압력을 가하여 실행되므로 발포 셀의 구조가 손상되어 일정 수준의 쿠션감을 부여하는데 어려움이 있다. 반면, 진공 엠보싱(vaccum embossing)은 열과 압력을 가하지 않고 진공으로 시트를 흡착하여 엠보 무늬를 전사하므로 발포 셀의 특성을 유지할 수 있다. 본 발명에서는 진공 엠보싱으로 엠보 무늬를 전사한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스킨층 아래에 위치하는 발포층은 0 초과 1 phr 이하의 ZnO 계열의 무기 정포제 및 6 phr 이상의 발포제를 포함하는 발포층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다.
발포제를 6 phr 이상 투입하는 경우 발포 셀이 터지고 발포 셀이 불균일하게 형성되는 등의 문제점이 발생하였고 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 ZnO 계열의 무기 정포제를 첨가한다. ZnO 계열의 무기 정포제는 발포제의 발포를 촉진시킬 뿐만 아니라, 배합시 사용되는 내열안정제와 복합적으로 작용하여 발포 셀을 균일하게 형성함으로써 인조가죽에 안정적인 쿠션감을 부여할 수 있다.
ZnO 계열의 무기 정포제의 함량은 0 초과 1 phr 이하일 수 있다. 무기 정포제의 최대 함량을 1 phr로 설정한 것은 1 phr을 초과하여 적용하는 경우 카렌다 가공시 조기 발포되기 때문이다. 무기 정포제를 첨가함으로써 인조가죽 제조 시 발포제가 6 phr 이상 포함되더라도 발포 셀의 터짐을 방지할 수 있음은 물론 발포 셀의 균일한 형성이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예 1
직포층은 면과 폴리에스테를 35 : 65으로 포함한 직포를 사용하여 0.6mmT로 형성한다. 다만, 면 100% 또는 폴리에스터 100%의 직포를 사용할 수도 있다.
중합도가 1000인 PVC 스트레이트 염화비닐 단독 중합체 100 중량부에 몰중량이 약 450g/mol인 1차 가소제 80 phr, 몰 중량이 약 2500g/mol인 고분자 가소제 15 phr, 6 phr의 발포제 및 1 phr의 무기 정포제 ZnO를 첨가하여 발포층 조성물을 제조한 후 직포층 상에 도포하고 건조시켜 두께 0.1mmT에서 0.3mmT의 예비 발포층을 제조하였다.
중합도가 1300인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체 100 중량부에 대해 몰중량이 약 450g/mol인 1차 가소제 80 phr, 몰 중량이 약 2500g/mol인 고분자 가소제 15 phr를 첨가하여 두께 0.1mmT에서 0.3mmT의 스킨층을 제조하였다.
이어서, 카렌더 공정을 통하여 직물층 상에 예비 발포층 및 스킨층이 순차적으로 적층된 적층체를 제조하였고 약 230℃ 오븐에서 예비 발포층을 발포시켰다.
이후, 스킨층 상에 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수성 표면처리제를 그라비아 코팅한 후 140℃에서 수성 용매를 증발시켜 5㎛에서 20㎛, 바람직하게 8 내지 12㎛ 두께의 표면처리층을 형성하였다(그라비아 인쇄롤 표면처리 공정).
적층체를 적외선 히터로 약 500℃로 가열한 후 0.06Mpa의 진공계 압력하에서 표면처리층의 표면에 진공 엠보싱을 가하여 인조가죽을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1과 비교하여, 1차 가소제가 70 phr 포함된 점, 고분자 가소제가 10 phr 포함된 점을 제외하고는 실시예 1의 인조가죽과 동일하게 제조되었다.
비교예 1
실시예 1과 비교하여, 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점, 1차 가소제가 70 phr 포함된 점, 고분자 가소제가 포함되지 않은 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점, 발포제가 5 phr 포함된 점, 압착엠보를 적용한 점, 가열 수단으로 열오븐을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1과 비교하여, 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점, 고분자 가소제가 포함되지 않은 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점, 발포제가 5 phr 포함된 점, 압착엠보를 적용한 점, 가열 수단으로 열오븐을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1과 비교하여, 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점, 1차 가소제가 95 phr 포함된 점, 고분자 가소제가 포함되지 않은 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점, 발포제 5 phr가 포함된 점, 압착엠보를 적용한 점, 가열 수단으로 열오븐을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1과 비교하여, 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점, 발포제 5 phr가 포함된 점, 압착엠보를 적용한 점, 가열 수단으로 열오븐을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
비교예 5
실시예 1과 비교하여 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
비교예 6
실시예 1과 비교하여 스킨층에 중합도 1000인 스트레이트 염화비닐 단독 중합체를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 7
실시예 1과 비교하여 1차 가소제가 70 phr 포함된 점, 고분자 가소제가 포함되지 않은 점, 무기 정포제 ZnO가 포함되지 않은 점, 발포제 5 phr가 포함된 점, 압착엠보를 적용한 점, 가열 수단으로 열오븐을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 인조가죽을 제조하였다.
아래 표는 실시예 및 비교예의 구체적인 조성을 정리한 표이다.
구분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3
PVC 중합도
(스킨층) 		1300 1300 1000 1000 1000
PVC 중합도(발포층) 1000 1000 1000 1000 1000
1차 가소제
(phr) 		80 70 70 80 95
고분자 가소제
(phr)		 15 10 0 0 0
가소제 총 함량
(phr) 		95 80 70 80 95
무기 정포제 ZnO
(phr) 		1 1 0 0 0
발포제
(phr) 		6 6 5 5 5
엠보방식 진공 진공 압착 압착 압착
가열수단 적외선히터 적외선
히터		 열오븐 열오븐 열오븐
구분 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
PVC 중합도
(스킨층) 		1000 1000 1000 1300
PVC 중합도(발포층) 1000 1000 1000 1000
1차 가소제
(phr) 		80 80 80 70
고분자 가소제
(phr)		 15 15 15 0
가소제 총 함량
(phr) 		95 95 95 70
무기 정포제 ZnO
(phr) 		0 0 1 0
발포제
(phr) 		5 6 6 5
엠보방식 압착 진공 진공 압착
가열수단 열오븐 적외선히터 적외선
히터		 열오븐
각 실시예 및 비교예의 인조가죽에 대하여 표면경도, 연성, 발포 셀 균일도, 가열감량, 외관 등을 측정하였고 결과는 하기의 표와 같다. 연성의 측정은 MS 300-31 4.32항에 따라 BLC사의 ST300D를 사용하였으며, 표면경도 측정장비는 Asker 社 의 MD-1, Shore Type A (indentor 사양 : 0.50H Φ 0.16 Cylinder)을 사용하였다. 도 1 내지 8은 본 발명의 비교예 및 실시예를 광학현미경으로 촬영한 사진으로 HIROX 社의 HI-SCOPE KH - 2200을 사용하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
표면경도(Hk) 45 50 65 62 55
연성(mm) 4.1 3.8 3.5 3.6 3.8
엠보구현 ○ ○ ○ ○ ○
발포 셀 균일도 ○ ○ × × ×
가열감량(%) 1이하 1이하 1이하 1.5 3.5
외관 ○ ○ ○ ○ △
(가소제 이행)
감성 ○ ○ △ △ △
구분 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7
표면경도(Hk) 55 45 45 65
연성(mm) 3.8 4.1 4.1 3.5
엠보구현 ○ ○ ○ ○
발포 셀 균일도 × △ ○ ×
가열감량(%) 1이하 1이하 1이하 1이하
외관 ○ △
(기포터짐)
(함몰) 		△
(기포터짐)
(함몰) 		○
감성 △ ○ ○ △
이하, 표 3 및 표 4의 평가결과에 대하여 상세히 설명한다. 먼저, 도 1 내지 4를 참조하여 비교예의 결과에 대하여 설명한 후 도 5 내지 8을 참조하여 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
가열감량 및 가소제의 이행현상에 대하여 살펴보면, 비교예 1 내지 3의 경우 1차 가소제의 함량이 증가함에 따라 가열감량 또한 증가하였으며 95 phr의 1차 가소제를 포함하는 비교예 3은 도 1에서 나타낸 바와 같이 가소제의 이행현상(10)이 관찰되었다.
비교예 3 및 4를 비교하면, 가소제의 총 함량이 95 phr로 동일함에도 15 phr의 고분자 가소제를 포함하는 비교예 4의 경우 가열감량은 1% 이하였으며, 가소제의 이행현상은 관찰되지 않았다. 이를 통해, 15 phr 이하의 고분자 가소제는 가열감량을 감소시키고 가소제의 이행현상을 개선하는데 효과가 있음을 알 수 있다.
표면경도의 감소 및 연성의 증가에 대하여 살펴보면, 비교예 1 내지 3의 경우 1차 가소제의 함량이 증가함에 따라 표면경도는 감소하는 반면 연성은 증가함을 알 수 있다.
비교예 4 및 비교예 5를 비교하면, 발포층에 5 phr의 발포제가 포함된 적층체를 열오븐으로 가열한 비교예 4와 달리 발포층에 6 phr의 발포제가 포함된 적층체를 적외선으로 가열한 비교예 5에서 더 낮은 표면경도와 더 높은 연성을 보였다. 이를 통해, 6 phr의 발포제 및 적외선 가열은 표면경도를 감소시키고 연성을 증가시키는데 효과가 있음을 알 수 있다.
발포 셀의 균일도에 대하여 살펴보기 전에 표 3 및 표 4에 기재된 기호 ○, △ 및 ×의 의미에 대해서 설명한다. 기호 ○는 균일한 발포 셀을 얻었음을 의미하며, 기호 △는 발포 셀 균일도가 일부 개선되었음을 의미하며, 기호 ×는 압착 엠보에 의해 엠보 무늬를 전사한 경우로 발포 셀이 균일하게 형성되지 않았음을 의미한다.
비교예 4 및 비교예 5를 비교하면, 비교예 5에 6 phr의 발포제가 첨가됨에도 무기 정포제를 첨가하지 않음에 따라 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 불균일한 형성이 관측되었다.
비교예 5 및 비교예 6을 비교하면, 발포제의 함량이 동일하나 1 phr의 무기 정포제가 비교예 6에 포함됨으로써 발포 셀의 균일도가 개선되었음을 알 수 있다. 이를 통해, 무기 정포제의 첨가는 발포 셀의 균일도를 개선하는데 효과가 있음을 알 수 있다.
비교예 6에 무기 정포제가 포함되었으므로 도 4에 나타낸 바와 같이 비교예 6의 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 함몰현상(40)은 스킨층에 포함된 PVC 수지의 중합도가 1000 에 의한 것이다.
이를 통해, ZnO 계열의 무기 정포제의 첨가 및 PVC 수지의 1300 이상의 중합도는 6 phr 이상의 발포제 첨가 및 500℃ 이상의 적외선 가열에 따라 야기되는 발포 셀의 터짐 및 발포 셀의 함몰현상을 개선하는데 효과가 있음을 알 수 있다.
실시예 1의 경우, 스킨층에 15 phr의 고분자 가소제가 포함됨으로써 1% 이하의 가열감량이 나타났음은 물론, 도 5를 참조하면 가소제의 이행현상이 나타났으나(50) 비교예 3과 비교하여 개선되었음을 알 수 있다. 스킨층에 중합도가 1300인 PVC 스트레이트 레진이 포함되고, 발포층에 6 phr의 발포제가 포함됨에 따라 4.1mm의 연성 및 45 Hk의 표면경도를 얻을 수 있었다.
실시예 1의 발포층을 촬영한 도 6 및 7을 참조하면, 발포층에 6 phr의 발포제가 포함되었지만 발포층에 무기 정포제 1 phr이 포함되고 적층체에 진공 엠보싱을 가함으로써 발포 셀의 균일한 형성은 물론 발포 셀의 터짐 등이 나타나지 않았다.
제조공정 중 500℃에서 적외선 가열하였지만, 스킨층에 포함된 PVC 수지의 중합도가 1300이었으므로 도 8과 같이 발포 셀의 함몰현상(80)이 개선되었음을 알 수 있다.
실시예 1 및 2를 비교하면, 실시예 2의 경우 1차 가소제의 함량 및 고분자 가소제의 함량이 감소되었음에도 자동차 내장재용 인조가죽으로서 천연가죽 수준(3.2mm) 이상의 연성이 나타났다. 한편, 3.5mm 이상의 연성을 나타내는 인조가죽은 50Hk 이하의 경도값을 나타낸다고 볼 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
10 : 이행현상이 나타난 부분
30 : 불균일하게 형성된 발포 셀
40 : 함몰된 발포 셀
50 : 이행현상이 개선된 부분
80: 함몰현상이 개선된 발포 셀

Claims (16)

  1. PVC 수지 및 1차 가소제를 포함하는 스킨층에,
    0 초과 15 phr 이하의 고분자 가소제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 가소제의 몰중량은 2,000g/mol 초과 3,000g/mol 미만인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고분자 가소제는 디옥틸 아디페이트(Dioctyl adipate), 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 메틸 메타아크릴레이트(Methyl methacrylate), 부틸 아세테이트(Butyl acetate) 및 디옥틸-테레프탈레이트(Dioctyl-terephthalate) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 반복단위로 한 중합체인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 가소제의 함량은 80 phr 이하인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 1차 가소제는 트리-에틸헥실 트리멜리테이트(Tri-ethylhexyl trimellitate), 디아이소데실 프탈레이트(Diisodecyl phthalate), 디이소노닐 프탈레이트(Diisononyl phthalate), 디프로필헵틸 프탈레이트(Dipropylheptyl phthalate) 및 디펜틸 프탈레이트(Dipentyl phthalate) 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 PVC 수지는 중합도가 1300 이상인 스트레이트 레진인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  7. 제 6항에 있어서,
    발포층을 포함하되,
    상기 발포층은 6 phr 이상의 발포제가 포함된 발포층 형성용 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 발포층 형성용 조성물에 0 초과 1 phr 이하의 ZnO 계열의 무기 정포제가 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면코팅층을 더 포함하되,
    상기 표면코팅층에 진공 엠보싱(vaccum embossing)을 가하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽.
  10. 제 1 중합도를 갖는 PVC 수지에 발포제를 첨가하여 예비 발포층을 형성하는 단계; 및 1차 가소제로 가소화된 제 2 중합도를 갖는 PVC 수지 및 고분자 가소제가 혼합된 스킨층을 상기 예비 발포층 상에 적층하는 단계;를 포함하는 적층체 제조단계;
    상기 예비 발포층을 발포시키는 단계;
    발포된 상기 적층체의 표면에 표면코팅층을 형성하는 단계; 및
    적외선 히터를 이용하여 발포된 적층체를 가열하는 단계;를 포함하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 중합도를 갖는 PVC 수지는 중합도가 1300 이상인 스트레이트 레진인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 적외선 히터의 가열온도는 500℃ 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 예비 발포층을 형성하는 단계에,
    1 phr 이하의 ZnO 계열의 무기 정포제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    가열된 상기 적층체의 표면에 진공 엠보싱을 가하여 엠보 무늬를 전사하는 단계;를 더 포함하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 고분자 가소제의 함량은 15 phr 이하인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 고분자 가소제의 3,000g/mol 미만인 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 소프트 인조가죽의 제조방법.
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