KR20210027659A - 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20210027659A
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전홍찬
권오덕
윤형준
박서현
송은호
허유랑
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현대자동차주식회사
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기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드에 있어서, 심사(Core) 및 심사를 감싸는 해도형 극세사로 이루어진 커버링사를 이용하여 자동차 헤드라이너, 필러 및 선바이저에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법{KNITTED SUEDE AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드에 있어서, 심사(Core) 및 심사를 감싸는 해도형 극세사로 이루어진 커버링사를 이용하여 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 차량용 헤드라이너, 필러 및 선바이저에 사용하기 적합한 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 내장재용 부품의 표면을 형성하는 표피재는 탑승자가 육안으로 확인하고, 지속적으로 신체적 접촉이 있는 부분이므로 디자인성 측면에서 중요한 기능을 담당하고 있다. 이러한 표피재는 종래부터 고급스러운 감성을 위해 스웨이드가 많이 사용되어 왔다.
일 예로, 대한민국 공개특허 제10-2004-0029264호는 0.2데니어 이하의 극세섬유를 사용하여 만든 부직포를 이용하여 스웨이드를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 제조방법으로 제조된 스웨이드는 고급형 스웨이드로서, 원재료 값이 비싸 고급 차종에만 한정적으로 이용되는 단점이 있다. 나아가, 차량용 헤드라이너, 필러 및 선바이저에 적용되는 종래 인조가죽 원단의 경우, 제품의 표면감성을 통일시키기 위하여 넓은 면적을 시공해야 했으므로 전술한 고급형 스웨이드를 적용하게 되면 상당한 비용 상승을 야기하게 된다.
한편, 일반적으로 고급형 스웨이드 제조방법은 제직 후 천연 가죽의 스웨이드와 같은 부드러운 감촉 및 충진감 있는 느낌을 부여하기 위해 유성 폴리우레탄(Polyurethane, PU) 용액에 함침해왔다. 유성 폴리우레탄 용액은 유기 용제로 디메틸포름아마이드(Dimethyl Formamide, DMF)를 사용하는데, 유성 폴리우레탄 용액에 부직포로 제직한 스웨이드를 함침하고, 응고 후 수세 및 건조 공정을 거쳐 디메틸포름아마이드를 제거하여도 스웨이드 내 디메틸포름아마이드가 잔류하여 친환경적이지 못한 측면이 있다.
KR 10-2004-0029264호 (공개일: 2004.04.06)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 차량용 헤드라이너, 필러 및 선바이저에 적합한 스웨이드조 인조가죽을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수성 폴리우레탄 2액형 용액으로 함침하여 고급형 스웨이드와 동등 수준의 감성 및 표면 물성을 모두 구현할 수 있는, 친환경적인 헤드라이너 및 필러에 적합한 스웨이드조 인조가죽의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스웨이드조 인조가죽으로서 심사 및 심사를 감싸는 해도형 극세사를 포함하는 커버링사를 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하되 편물의 스웨이드조 인조가죽을 제공할 수 있다. 수학식 1은 3 ≤ [(A/100) X (B)]/[C] ≤ 80이며, 여기서 A는 심사 1미터를 감싸는 해도형 극세사의 꼬임 수이고, B는 해도형 극세사의 감량 후 필라멘트의 수이고, C는 심사의 단사 섬도이다.
바람직하게, 해도형 극세사의 해 성분은 이소프탈레이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르일 수 있다.
바람직하게, 해도형 극세사의 도 성분은 나일론 6, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌일 수 있다.
바람직하게, 수학식 1의 A는 300 내지 500 회 일 수 있다.
바람직하게, 수학식 1의 B는 5 내지 16 분할사 일 수 있다.
바람직하게, 수학식 1의 C는 1 내지 5 데니어 일 수 있다.
바람직하게, 해도형 극세사의 감량 후 단사 섬도는 0.01 내지 0.5 데니아 일 수 있다.
바람직하게, 심사는 폴리에스테르계 고수축사일 수 있다.
바람직하게, 해도형 극세사의 감량 후 커버리상 내 심사 및 해도형 극세사의 중량비는 15:85 내지 30:70 일 수 있다.
전술한 스웨이드조 인조가죽은 차량용 헤드라이너, 차량용 필러 및 차량용 선바이저에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 스웨이드조 인조가죽의 제조방법으로서 (a) 전술한 커버링사를 형성하는 단계 (b) 커버링사를 편직(kniting)하여 편물을 형성하는 단계 (c) 편물을 알칼리 용액에 넣어 해도형 극세사를 감량시키는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, (a) 단계의 공기압은 1-5kg/cm2 일 수 있다.
바람직하게, (b) 단계의 편물의 중량은 250-290g/yd 일 수 있다.
바람직하게, (b) 단계의 편물의 후도는 0.2-0.8㎜ 일 수 있다.
바람직하게, (c) 단계의 알칼리 용액은 0.5-3%의 액상 가성소다 일 수 있다.
바람직하게, (c) 단계의 온도는 85~95℃ 일 수 있다.
바람직하게, (c) 단계의 시간은 15~40분 일 수 있다.
바람직하게, (c) 단계의 감량율은 15-35% 일 수 있다.
바람직하게, 감량된 (c) 단계의 편물을 사포로 1차 버핑하는 (d) 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 사포는 100 내지 180 메쉬(mesh) 사포일 수 있다.
바람직하게, 1차 버핑된 편물을 염색하는 (e) 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, (e) 단계의 온도는 100-150℃ 일 수 있다.
바람직하게, 염색된 편물을 사포로 2차 버핑하는 (f) 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, (f) 단계의 사포는 150 내지 320 메쉬(mesh) 사포일 수 있다.
바람직하게, 감량된 편물을 폴리우레탄이 함유된 2액형 함침 용액에 함침시킬 수 있다.
바람직하게, 2액형 함침 용액은 수성 폴리우레탄 수지 100 중량부, 경화제 10-25 중량부 및 첨가제 0.1-10 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 수성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리카보네이트 폴리우레탄, 폴리아세탈 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드 폴리우레탄, 폴리티오에테르 폴리우레탄 및 폴리올레핀 폴리우레탄 중 선택된 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 경화제는 이소시아네이트계 경화제, 카보디이미드계 경화제 및 아지리딘계 중 선택된 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 첨가제는 광안정제, 분산제, 레벨링제, 소포제 및 소광제 중 선택된 1종 이상일 수 있다.
바람직하게, 2액형 함침 용액의 점도는 25℃에서 100-250cps 일 수 있다.
바람직하게, 편물은 2액형 함침 용액이 담긴 수조를 통과하며 함침될 수 있다.
바람직하게, 함침되는 폴리우레탄의 함량은 20-50g/linear meter 일 수 있다.
바람직하게, 함침된 편물을 난연처리 할 수 있다.
바람직하게, 난연처리된 편물을 열처리 할 수 있다.
바람직하게, 열처리 온도는 130-150℃일 수 있다.
본 발명은 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 차량용 헤드라이너, 필러 및 선바이저에 적합한 스웨이드조 인조가죽을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 수성 폴리우레탄 2액형 용액으로 함침하여 고급형 스웨이드와 동등 수준의 감성 및 표면 물성을 모두 구현할 수 있는, 친환경적인 헤드라이너 및 필러에 적합한 스웨이드조 인조가죽의 제조 방법을 제공할 수 있다.
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.
원단의 제작 방법은 직물과 편물로 구분될 수 있다. 직물은 2개의 실이 가로와 세로 방향으로 얽혀 원단을 이루는 것으로, 세로 방향의 실 즉 경사와, 가로 방향의 실 즉, 위사가 서로 얽히는 것이다. 직물은 제조방법에 따라서 평직, 능직, 주자직으로 구분된다. 직물은 조직이 견고하나 신축성이 없어 자동차 내장재용 부품에 부착 시 작업성이 저하되는 단점이 있다. 편물은 직물과 달리 한 개의 실로 고리를 연속시켜 짠 것으로 제조방법에 따라 위사 방향으로 실이 급사되어 원단을 이루는 환편과 경사 방향으로 실이 급사되어 원단을 이루는 경편으로 구분되며, 편물은 신축성이 좋은 원단 제작방법에 속한다. 본 발명에서는 편물의 원단을 이용하여 제조한 스웨이드조 인조가죽 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은, 스웨이드조 인조가죽으로서 심사 및 심사를 감싸는 해도형 극세사를 포함하는 커버링사를 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하되 편물의 스웨이드조 인조가죽을 제공할 수 있다. 수학식 1은 3 ≤ [(A/100) X (B)]/[C] ≤80이며, 여기서 A는 심사 1미터를 감싸는 해도형 극세사의 꼬임 수이고, B는 해도형 극세사의 감량 후 필라멘트의 수이고, C는 심사의 단사 섬도이다.
본 발명의 스웨이드조 인조가죽에서 이용되는 사(絲)로, 수학식 1의 조건을 만족하는 커버링사로 한정한 이유는 수학식 1의 조건을 충족하는 심사 및 심사를 감싸는 해도형 극세사로 이루어진 커버링사를 이용하면 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 스웨이드를 형성할 수 있고, 특히 수학식 1의 A, B 및 C가 전술한 물성 및 감성을 결정함에 있어 매우 중요한 영향을 미치기 때문이다.
수학식 1의 범위는 3-80 또는 10-80일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 저하되며, 이 범위를 초과할 경우 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서의 요구되는 신율 및 강도를 만족할 수 없어 작업성이 저하되므로 이 범위 내의 값을 만족하는 것이 바람직하다.
해도형 극세사는 다른 말로, 분할형 극세사라고도 하며, 알칼리에 대해 용해 특성이 현저하게 다른 해(海) 성분과 도(島) 성분인 2종 이상의 수지의 조합체를 배치 방사하여 얻어지는 해도형 복합 섬유로서 알칼리 용액에 의해 해 성분이 용출되고 도 성분만을 남김으로써 필라멘트의 극세화를 달성할 수 있다.
본 발명을 구성하는 해도형 극세사의 구체적인 일 예로, 해 성분이 이소프탈레이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르이고, 도 성분이 나일론 6인 2종 이상의 수지의 조합체를 배치 방사하여 얻어지는 해도형 복합 섬유일 수 있다. 또한, 해도형 극세사의 다른 일 예로, 해 성분이 이소프탈레이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르이고, 도 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트인 2종 이상의 수지의 조합체를 배치 방사하여 얻어지는 해도형 복합 섬유일 수 있다. 또한, 해도형 극세사의 또 다른 일 예로, 해 성분이 이소프탈레이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르이고, 도 성분이 폴리에틸렌인 2종 이상의 수지의 조합체를 배치 방사하여 얻어지는 해도형 복합 섬유일 수 있다. 전술한 해도형 극세사의 종류는 일 예에 불과한 것으로, 본 발명에 포함되는 해도형 극세사가 이로 제한되는 것은 아니다.
심사를 감싸는 해도형 극세사의 꼬임 수(A)는 심사 1미터 당 300-500회, 또는 350-500회 일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 부드러운 감촉 및 충진감이 저하되고, 이 범위를 초과할 경우 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서의 요구되는 신율 및 강도를 만족시키지 못해 작업성이 좋지 못하므로 이 범위 내의 꼬임 수(A)를 갖는 것이 바람직하다.
해도형 극세사의 감량 후 필라멘트의 수(B)는 5-16 분할사, 또는 8-16분할사일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 부드러운 감촉 및 충진감이 저하되고, 이 범위를 초과할 경우 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서의 요구되는 신율 및 강도를 만족시키지 못해 작업성이 좋지 못하므로 이 범위 내의 필라멘트 수(B)를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 해도형 극세사의 감량 후 단사 섬도는 0.01-0.5데니아, 또는 0.01-0.3데니아일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 원하는 감촉을 확보하기 위하여 많은 수의 꼬임이 필요하여 경제적이지 못하고, 이 범위를 초과할 경우 버핑 가공이 용이하지 않고 부드러운 감촉 및 충진감을 얻을 수 없으므로 이 범위 내의 데니아인 것이 바람직하다
심사는 폴리에스테르계 고수축사로 단사 섬도(C)가 1-5데니아, 또는 1-3데니아일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 탄력성이 저하되고 이 범위를 초과하는 경우 제직 후 버핑 공정 등의 후 가공에서 공정성이 저하됨과 아울러 감성이 저하되므로 이 범위 내의 데니아인 것이 바람직하다.
커버링사를 이용한 편물의 감량 후 커버링사 내 심사와 해도형 극세사의 중량비는 15:85 - 30:70 일 수 있다. 심사의 중량비가 이 범위 미만일 경우 상대적으로 해도형 극세사의 중량이 증가하여 감성은 좋을 수 있으나, 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서의 요구되는 신율 및 강도를 만족시키지 못해 작업성이 좋지 못하고, 이 범위를 초과할 경우 상대적으로 해도형 극세사의 중량이 감소하여 감성이 저하되므로 이 범위 내의 중량비를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 스웨이드조 인조가죽의 제조방법으로서 (a) 전술한 커버링사를 형성하는 단계 (b) 커버링사를 편직(kniting)하여 편물을 형성하는 단계 (c) 편물을 알칼리 용액에 넣어 해도형 극세사를 감량시키는 단계를 포함할 수 있다.
(a) 단계에서 심사 및 심사를 감싸는 해도형 극세사에 대한 기재는 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다. (a) 단계는 심사 및 심사를 감싸는 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하여 1-5kg/cm2, 바람직하게는 1.5-4kg/cm2의 공기압으로 공기 교락하는 것일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 해도형 극세사의 꼬임 수(A)가 너무 적어 부드러운 감촉 및 충진감이 저하되고, 이 범위를 초과할 경우 해도형 극세사의 꼬임 수(A)가 너무 많아 신율이 저하되므로 이 범위의 공기압으로 교락하는 것이 바람직하다.
(b) 단계는 (a) 단계를 통해 제조된 커버링사로 편물을 제조하는 단계이다. 편물은 위사 방향으로 실이 급사되어 제조된 환편, 또는 경사 방향으로 실이 급사되어 제조된 경편일 수 있다.
(b) 단계의 편물의 중량은 250-290g/yd 일 수 있다. 편물의 중량이 이 범위 미만일 경우 성형성이 저하됨과 아울러 주름이 많아지고, 이 범위를 초과할 경우 너무 무거워 신율이 저하되므로 이 범위 내의 중량인 것이 바람직하다.
(b) 단계의 편물의 후도는 0.2-0.8㎜일 수 있다. 후도가 이 범위 미만일 경우 강도가 너무 약하고, 이 범위를 초과할 경우 부품 성형 시 작업성이 떨어지므로 이 범위 내의 후도인 것이 바람직하다.
(c) 단계는 편물을 알카리 용액에 넣어 해도형 극세사의 해 성분이 용출되어 도 성분의 필라멘트만 남기는 단계로, 알칼리 용액은 농도가 0.5-3%, 바람직하게는 0.5-2%의 액상 가성소다를 사용하는 것이 바람직하다. 이 범위 미만인 경우 감량이 적절하게 되지 못하고, 이 범위를 초과할 경우 과도하게 감량되어 전체적인 품질의 저하를 일으킬 수 있으므로 이 범위의 농도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, (c) 단계에서 미세한 스웨이드 표면이 생성되도록 감량 시 처리 조건은 85~95℃에서, 15~40분 정도로 처리하는 것이 바람직하다.
또한, (c) 단계에서 감량율은 15-35%, 바람직하게는 20-30%인 것이 바람직하다. 감량율이란 (감량 전 편물의 중량-감량 후 편물의 중량) X 100/(감량 전 편물의 중량)으로 도출되는 값으로, 감량율이 이 범위 미만인 경우 감량에 따른 해도형 극세사의 극세화 효과가 제대로 발현되지 않고, 이 범위를 초과한 경우 지나친 감량에 따른 형태안정성 저하로 인하여 외관 불량 및 제품의 강도 저하 등을 초래하므로 이 범위 이내의 감량율을 가지는 것이 바람직하다.
(d) 단계는 (c) 단계를 통해 감량 처리된 편물을 사포로 1차 버핑(buffing)하여 이후의 염색작업 시 염료가 잘 침투되도록 하는 단계이다. (d) 단계는 버핑 작업을 #100 (100 mesh) 사포로 시작하여 점점 고운 #180 (180 mesh) 사포로 끝내는 방법이 효과적인데, 필요에 따라 #180 (180 mesh) 사포로 약하게 처리하는 것 또한 효과적이다.
(e) 단계는 (d) 단계를 통해 1차 버핑된 편물을 원하는 색상의 스웨이드가 되도록 염색하는 단계이다. (e) 단계는 100-150℃에서 분산염료를 이용하여 염색하는 단계일 수 있다. 이 온도 범위 미만일 경우 섬유에 분산염료가 잘 침투되지 않아 염색 효율이 저하되고, 이 온도 범위를 초과할 경우 염료가 분해되어 염색 효율이 저하되므로 이 온도 범위 내의 온도에서 염색하는 것이 바람직하다.
(f) 단계는 염색된 편물을 사포로 2차 버핑(buffing)하여 제품 외관을 정리하는 단계이다. (f) 단계는 버핑 작업을 #150 (150 mesh) 사포로 시작하여 점점 고운 #320 (320 mesh) 사포로 끝내는 방법이 효과적인데, 필요에 따라 #220 (220 mesh) 사포로 약하게 처리하는 것이 좋다.
(c) 단계를 통해 감량된 편물을 폴리우레탄이 함유된 2액형 함침 용액에 함침시킬 수 있으며, 바람직하게 (f) 단계를 통해 2차 버핑된 편물을 2액형 용액으로 함침하여 편물의 표면물성 강화 및 외관정리를 구현할 수 있으며 (g) 단계로 구분될 수 있다. 2액형 함침 용액은 수성 폴리우레탄 수지 100중량부, 경화제 10-25중량부 및 첨가제 0.1-10중량부를 포함할 수 있다.
수성 폴리우레탄 수지는 수 분산된 폴리우레탄 수지로, 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리카보네이트 폴리우레탄, 폴리아세탈 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드 폴리우레탄, 폴리티오에테르 폴리우레탄 및 폴리올레핀 폴리우레탄 등을 들 수 있으나, 바람직하게는 내가수분해성 및 내열성이 우수한 폴리카보네이트 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직하다.
경화제는 이소시아네이트계, 카보디이미드계, 아지리딘계 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 경화제는 수성 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 10-25중량부, 또는 10-20중량부로 포함될 수 있다. 이 범위 미만일 경우 경화 반응 시간이 길어지거나 경화 반응이 충분히 일어나지 않으며, 이 범위를 초과할 경우 미반응 경화제가 불순물로 남아 사용성이 저하되므로 이 범위 내로 사용하는 것이 바람직하다.
첨가제는 광안정제, 분산제, 레벨링제, 소포제 및 소광제 중 선택된 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
2액형 함침 용액은 점도가 25℃에서 100-250cps, 또는 100-200cps일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 제품의 감촉이 부드럽지 않고 비교적 뻣뻣해지고 용액이 흘러내려 효율이 저하되고, 이 범위를 초과할 경우 용액이 뭉쳐 편물 내로 함침이 잘 되지 않으므로, 이 범위 내의 점도인 것이 바람직하다.
편물은 2액형 함침 용액이 담긴 수조를 통과하며 함침될 수 있으며, 편물의 원단 내부까지 2액형 용액의 침투가 원활하게 이루어지게 한다.
함침되는 폴리우레탄의 함량은 20-50g/linear meter, 바람직하게는 25-40g/linear meter일 수 있다. 이 범위 미만일 경우 신율이 저하되고, 이 범위를 초과할 경우 스웨이드조 인조가죽 고유의 표면 효과보다 폴리우레탄 충진제의 느낌이 너무 강하게 발현되므로 이 범위 내로 함침되는 것이 바람직하다.
함침된 편물을 난연처리할 수 있으며 (h) 단계로 구분될 수 있다. (h) 단계는 난연제를 편물 배면에 처리하여 스웨이드조 인조가죽에 난연성을 부여하는 단계이다. 난연제를 편물에 처리하는 방법은 메쉬롤을 이용하여 처리될 수 있다.
난연처리된 편물을 열처리할 수 있으며 (i) 단계로 구분될 수 있다. (i) 단계는 (h) 단계를 통해 난연처리된 편물을 텐터(tenter)에서 130-150℃에서 120초정도 열처리하여 제품 폭을 맞추는 단계일 수 있다. 이 온도 범위를 초과하는 경우에는 함침된 폴리우레탄이 황변 및 경화되어 터치가 딱딱해지므로 이 온도 범위에서 열처리 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 스웨이드조 인조가죽은 자동차 내장재용 부품에 사용되는 스웨이드로서 요구되는 물성을 만족하면서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 효과가 있다. 또한, 본 발명의 스웨이드조 인조가죽 제조방법은 유성 폴리우레탄 용액에 대신 수성 폴리우레탄 2액형 용액으로 함침하여, 디메틸포름아마이드가 잔류되지 않아 친환경적이면서도 고급형 스웨이드와 동등 수준의 감성 및 표면 물성을 모두 구현할 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
1. 커버링사의 제조
<실시예 1>
심사로, 단사 섬도(C)가 4~5데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 5~10 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 300~400회인 커버링사를 형성하였다.
<실시예 2>
심사로, 단사 섬도(C)가 3~5데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5데니아이고 필라멘트 수(B)가 10~12 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 300~400회인 커버링사를 형성하였다.
<실시예 3>
심사로, 단사 섬도(C)가 1~2데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5데니아이고 필라멘트 수(B)가 15~16 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 450~500회인 커버링사를 형성하였다.
<실시예 4>
심사로, 단사 섬도(C)가 2~3데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5데니아이고 필라멘트 수(B)가 12~14 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 450~500회인 커버링사를 형성하였다.
<비교예 1>
심사로, 단사 섬도(C)가 1~2 데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 30~50 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 600~800회인 커버링사를 형성하였다.
<비교예 2>
심사로, 단사 섬도(C)가 0.5~0.1 데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 10~15 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 600~800 회인 커버링사를 형성하였다.
<비교예 3>
심사로, 단사 섬도(C)가 1~2 데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 30~50 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 1000~2000회인 커버링사를 형성하였다.
<비교예 4>
심사로, 단사 섬도(C)가 3~5 데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 10~15 분할사인 해도형 극세사를 인터레이스에 공급하고 2.3kg/cm2 의 공기압으로 공기 교락하여 꼬임 수(A)가 심사 1미터 당 30~50회인 커버링사를 형성하였다.
<비교예 5>
단사 섬도(C)가 3~5 데니아인 폴리에스테르계 고수축사와, 감량 후 단사 섬도가 0.1~ 0.5 데니아이고 필라멘트 수(B)가 10~15분할사인 해도형 극세사를 단순 에어펀칭으로 합사하여 복합사를 형성하였다.
2. 스웨이드 제조 및 이의 물성( 신율 및 강도), 감성(부드러운 감촉 및 충진감 ) 측정
1. 커버링사의 제조에서 제조된 실시예 1-2 및 비교예 1-4의 커버링사와 비교예 5의 복합사를 각각 편직하여 중량 260g/yd, 후도 0.6㎜의 편물을 제조하였다. 제조된 편물을 액류 감량기에 넣고 1.5%의 액상 가성소다를 94℃에서 20분간 투입하여 감량률이 25%가 되도록 알칼리 감량을 실시한다. #180 사포로 1차 버핑 후 분산염료로 130℃에서 염색하고 수세, 환원세정하여 미착염된 염료를 제거한다. 제품외관 정리를 위해 #220 사포로 2차 버핑 후, 점도가 25℃에서 200cps인 2액형 용액으로 함침하여 폴리우레탄이 편물 내로 침투되도록 한다. 2액형 용액은 수성 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지 100중량부, 경화제 15중량부, 분산제 1중량부 및 소포제 1중량부를 포함한다. 편물 배면에 난연제를 도포하여 난연성을 부여하고 140℃에서 120초 정도의 열처리를 통해 제품 폭(131 inch)을 맞춰 스웨이드조 인조가죽을 제조한다.
<비교예 6>
비교예 6은 비교예 5의 복합사를 경사 및/또는 위사로 제직하여 직물을 형성한 것을 제외하고 상기와 동일한 방법으로 직물 스웨이드를 제조한다.
<비교예 7>
비교예 7은 감량 후 단사 섬도가 0.1데니아인 해도형 극세사만을 이용하여 부직포를 제조한 것을 제외하고는 상기와 동일한 방법으로 고급형 스웨이드를 제조한다.
<비교예 8>
실시예 1의 커버링사를 경사 및/또는 위사로 제직하여 직물을 형성한 것을 제외하고 상기와 동일한 방법으로 직물 스웨이드를 제조한다.
제조한 스웨이드의 신율 및 강도의 물성과 부드러운 감촉 및 충진감의 감성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 신율은 인장기를 이용하여 시편을 일정한 속도로 인장하였을 때, [(파단 시 표점거리-처음 표점거리)/ (처음 표점거리) X 100]를 계산하여 측정하였다. 강도는 인장기를 이용하여 시편을 일정한 속도로 인장하였을 때, 파단 시 최대 하중을 계산하여 측정하였다. 부드러운 감촉은 스웨이드 전문가들이 직접 만져보아 매우 우수/ 우수/ 보통/ 나쁨/ 매우 나쁨으로 나타내었다. 충진감은 스웨이드 전문가들이 직접 만져보아 매우 우수/ 우수/ 보통/ 나쁨/ 매우 나쁨으로 나타내었다
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시 예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 기준
수학식 1의 값 3~10 6~16 33~80 18~35 90~400 180~600 1500~10000 0.6~2.5 0 0 0 3~10 -
스웨이드 제조에 이용된 사 커버링사 커버링사 커버링사 커버링사 커버링사 커버링사 커버링사 커버링사 복합사 복합사 해도형 극세사 커버링사 -
스웨이드 원단 편물 편물 편물 편물 편물 편물 편물 편물 편물 직물 부직포 직물 -

물성		 신율 (%) 112 102 115 120 75 84 73 90 99 65 58 67 90
인장강도 (N/50mm) 150 148 150 147 121 90 132 141 138 145 250 155 100
잔류 줄음율 (%) 10 11 10 12 22 20 22 17 17 24 25 24 17
감성 부드러운 감촉 매우
우수		 매우우수 매우우수 매우우수 우수 보통 우수 나쁨 나쁨 나쁨 매우
우수		 우수 -
충진감 우수 우수 우수 우수 우수 보통 우수 나쁨 나쁨 나쁨 우수 우수 -
표 1에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 커버링사를 이용하여 제조한 스웨이드조 인조가죽은 감성 및 물성이 모두 우수한 반면, 비교예 1 및 비교예 3의 스웨이드는 각각 필라멘트 수와 꼬임 수가 너무 많아 부드러운 감촉 및 충진감은 우수하나 유연성이 부족하여 신율이 저하되고 잔류줄음율이 높은 것을 알 수 있었다.
비교예 2는 고수축사의 단사 섬도가 너무 얇아 신율 및 강도가 저하되고 잔류 줄음율이 높아지는 것을 알 수 있었다. 비교예 4 및 비교예 5의 스웨이드는 꼬임 수가 너무 적거나 꼬임이 없어 부드러운 감촉 및 충진감이 저하되는 것을 알 수 있었다. 비교예 6 및 비교예 8는 직물 스웨이드로 스웨이드조 인조가죽인 본 발명에 비해 신율이 저하되고, 특히 비교예 6은 복합사를 이용한 직물 스웨이드인 바, 부드러운 감촉 및 충진감이 저하되는 것을 알 수 있었다. 비교예 7은 해도형 극세사만을 이용하여 제조한 고급형 스웨이드로 본 발명의 스웨이드와 감성이 유사하나, 고수축사를 포함하지 못해 신율이 저하되고 아울러 제조 원가가 상승하여 적절하지 못하였다.
3. 스웨이드 함침 , 세정 후 폴리우레탄 함침량 , 잔류 DMF량 , 물성 및 감성 측정
<비교예 9>
비교예 9는 감량 후 단사 섬도가 0.1데니아인 해도형 극세사만을 이용하여 중량 260g/yd, 후도 0.6㎜의 부직포를 제조한 후, 폴리에테르계 폴리우레탄 수지 100중량부, 안료 20중량부 및 난연제 15중량부를 유기 용매인 디메틸포름아마이드 250중량부에 용해시켜 형성한 유성 폴리우레탄 용액에 함침하여 폴리우레탄이 부직포 내로 함침되도록 하였다.
이어서, 온도 30℃에서 응고시킨 후 60℃에서의 열탕으로 탈 디메틸포름아마이드 및 수세시킨 후 150℃에서 70초 간 건조시켰으며 부직포를 액류 감량기에 넣고 1.5%의 액상 가성소다를 94℃에서 20분간 투입하여 감량률이 25%가 되도록 알칼리 감량을 실시한 후, #180 사포로 1차 버핑 후 분산염료로 130℃에서 염색하고 수세, 환원세정하여 미착염된 염료를 제거하였으며, 제품외관 정리를 위해 #220 사포로 2차 버핑 후에 점도가 25℃에서 400cps인 수성 표면처리제를 함침하여 편물의 외관정리를 하였다.
수성 표면처리제는 수성 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지 100중량부, 경화제 10중량부, 분산제 1중량부, 레벨링제 1중량부 및 증점제 5중량부를 포함하였다. 이어서, 편물 배면에 난연제를 도포하여 난연성을 부여하고 140℃에서 120초 정도의 열처리를 통해 제품 폭(131 inch)을 맞춘 후 고급형 스웨이드를 제조하였다.
<비교예 10>
실시예 1과 대비할 때 표면처리제로 비교예 9에서 사용된 것을 이용하였다는 점을 제외하고 동일한 방법으로 스웨이드조 인조가죽을 제조하였다.
실시예 1과 비교예 9 및 10의 폴리우레탄 함침량, 잔류 디메틸포름아마이드량, 물성 및 감성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 비교예 9 비교예 10
스웨이드 원단 편물 부직포 편물
폴리우레탄 함침량 (g/linear meter) 30 35 0
잔류 디메틸포름아마이드량 (g) 0 8 0
신율 (%) 112 55 105
강도 (kgf/50mm) 150 248 153
부드러운 감촉 매우 우수 매우 우수 보통
충진감 우수 우수 보통
표 2에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 스웨이드조 인조가죽인 실시예 1은 수성 폴리우레탄 2액형 용액으로 함침하여 폴리우레탄 함침량이 유성 폴리우레탄 용액에 함침하는 습식 과정을 거치는 비교예 9과 유사하여 고급형 스웨이드와 우수한 물성을 가지면서도 동등 수준의 감성을 가질 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 스웨이드조 인조가죽은 수성 폴리우레탄을 포함하는 2액형 용액으로 처리한바, 유기 용제인 디메틸포름아마이드를 포함하지 않아 잔류되는 디메틸포름아마이드는 0g으로 친환경적인 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 10은 폴리우레탄 함침 공정을 거치지 않고, 표면처리제의 점도가 25℃에서 400cps인 고점도의 수성 표면처리제로 그라비아 코팅을 하여 실시예 1에 비해 폴리우레탄 함침량이 매우 적어, 부드러운 감촉 및 충진감이 매우 저하되는 것을 알 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.

Claims (37)

  1. 심사; 및 상기 심사를 감싸는 해도형 극세사;를 포함하는 커버링사를 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하는 편물의 스웨이드조 인조가죽.
    [수학식 1]
    3 ≤ [(A/100) X (B)]/[C] ≤ 80
    여기서, A는 상기 심사 1미터를 감싸는 해도형 극세사의 꼬임 수이고, B는 해도형 극세사의 감량 후 필라멘트의 수이고, C는 상기 심사의 단사 섬도
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 해도형 극세사의 해 성분은 이소프탈레이트 및 폴리알킬렌글리콜이 공중합된 공중합 폴리에스테르인, 스웨이드조 인조가죽.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 해도형 극세사의 도 성분은 나일론 6, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌인, 스웨이드조 인조가죽.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수학식 1의 A는 300 내지 500회인, 스웨이드조 인조가죽.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수학식 1의 B는 5 내지 16 분할사인, 스웨이드조 인조가죽.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수학식 1의 C는 1 내지 5데니아인, 스웨이드조 인조가죽.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 해도형 극세사의 감량 후 단사 섬도는 0.01 내지 0.5 데니아인, 스웨이드조 인조가죽.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 심사는 폴리에스테르계 고수축사인, 스웨이드조 인조가죽.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 해도형 극세사의 감량 후 상기 커버링사 내 심사 및 해도형 극세사의 중량비는 15:85 내지 30:70인, 스웨이드조 인조가죽.
  10. 제 1항의 스웨이드조 인조가죽을 적용한 차량용 헤드라이너.
  11. 제 1항의 스웨이드조 인조가죽을 적용한 차량용 필러.
  12. 제 1항의 스웨이드조 인조가죽을 적용한 차량용 선바이저.
  13. (a) 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 커버링사를 형성하는 단계;
    (b) 상기 커버링사를 편직(kniting)하여 편물을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 편물을 알칼리 용액에 넣어 상기 해도형 극세사를 감량시키는 단계;를 포함하는 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 공기압은 1-5kg/cm2인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 편물의 중량은 250-290g/yd인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 편물의 후도는 0.2-0.8㎜, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 알칼리 용액은 0.5-3%의 액상 가성소다인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 온도는 85~95℃인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  19. 제 13항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 시간은 15~40분인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 감량율은 15-35%인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  21. 제 13항에 있어서,
    감량된 (c) 단계의 편물을 사포로 1차 버핑하는 (d) 단계;를 더 포함하는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 사포는 100 내지 180 메쉬(mesh) 사포인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    1차 버핑된 편물을 염색하는 (e) 단계;를 더 포함하는 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 (e) 단계의 온도는 100-150℃인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  25. 제 21항에 있어서,
    염색된 편물을 사포로 2차 버핑하는 (f) 단계;를 더 포함하는 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  26. 제 21항에 있어서,
    상기 (f) 단계의 사포는 150 내지 320 메쉬(mesh) 사포인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  27. 제 13항에 있어서,
    상기 감량된 편물을 폴리우레탄이 함유된 2액형 함침 용액에 함침시키는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 2액형 용액은 수성 폴리우레탄 수지 100중량부, 경화제 10-25중량부 및 첨가제 0.1-10중량부를 포함하는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 수성 폴리우레탄 수지는, 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리카보네이트 폴리우레탄, 폴리아세탈 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드 폴리우레탄, 폴리티오에테르 폴리우레탄 및 폴리올레핀 폴리우레탄 중 선택된 1종 이상인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  30. 제 28항에 있어서,
    상기 경화제는, 이소시아네이트계 경화제, 카보디이미드계 경화제 및 아지리딘계 중 선택된 1종 이상인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  31. 제 28항에 있어서,
    상기 첨가제는 광안정제, 분산제, 레벨링제, 소포제 및 소광제 중 선택된 1종 이상인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  32. 제 27항에 있어서,
    상기 2액형 함침 용액의 점도는 25℃에서 100-250cps인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  33. 제 27항에 있어서,
    상기 편물은 상기 2액형 함침 용액이 담긴 수조를 통과하며 함침되는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  34. 제 27항에 있어서,
    함침되는 상기 폴리우레탄의 함량은 20-50g/linear meter인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  35. 제 27항에 있어서,
    함침된 상기 편물을 난연처리하는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  36. 제 35항에 있어서,
    난연처리된 상기 편물을 열처리하는, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법.
  37. 제 36항에 있어서,
    열처리 온도는 130-150℃인, 스웨이드조 인조가죽의 제조방법
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