KR20220060646A - VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핫멜트 수지를 코팅된 접착 원사를 직조하여 제조된 접착성 원단을 이용하여 베이스원단과 적층 원단을 합포함으로써 전체 두께를 줄일 수 있고, 베이스 원단이나 적층 원단이 가지는 기능성과 통기성을 향상시킬 수 있는 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단 및 이를 이용한 합포 원단에 관한 것으로, 본 발명의 한 형태에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단은, 복수의 원단 사이에 적층되어 원단을 합포하는 접착성 원단에 있어서, 단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 접착 원사가 통공을 이루도록 직조되어 만들어지며, 상기 핫멜트 수지는 원사의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅된 구조로 이루어진다.

Description

VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단{ADHESIVE MESH FABRIC AND LAMINATED FABRIC USING THE SAME}
본 발명은 접착성 메쉬 원단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 원사를 직조하여 만들어진 접착성 원단과, 상기 접착성 원단을 2개의 원단 사이에 적층하고 열과 압력을 가하여 접합하여 만들어진 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단에 관한 것이다.
최근 들어 신발, 가방, 지갑 또는 각종 파우치와 같은 제품들의 패션성이나 기능성 등을 향상시키기 위해 이종 소재의 원단 또는 색상이 상이한 동일 소재의 원단 등을 합포하여 제품들을 제조하는 방식이 널리 이용되고 있다.
상기와 같은 각종 원단의 합포는 통상 베이스 원단과 적층 원단 사이에 핫멜트 필름이나 핫멜트 접착제를 적층 또는 도포하여 이루어지고 있는데, 예를 들어 베이스 원단과 적층 원단 사이에 폴리우레탄 재질의 핫멜트 필름을 위치시킨 후, 이를 상호 압착하여 합포하는 방식을 제안하고 있다.
하지만, 상기와 같은 종래의 합포 방식은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 베이스 원단과 적층 원단 사이에 핫멜트 필름 또는 핫멜트 접착제가 구성됨에 따라, 상기 핫멜트 필름 또는 핫멜트 접착제에 의해 원단의 통공이 폐쇄되어 통기성이 발현되지 못하는 문제점이 있다.
둘째, 신축성이 요구되는 제품에 대해 신축성 원단(예를 들면, 스판 등)을 베이스 원단 또는 적층 원단으로 적용할 경우, 상기 핫멜트 필름 또는 핫멜트 접착제에 의해 그 신축성이 현저히 줄어드는 문제점이 있었다.
셋째, 적층 원단으로 메쉬 원단을 적용할 경우, 핫멜트 접착제가 메쉬원단의 통공을 통해 외부면으로 용출됨에 따라 해당 제품의 패션성을 저하시키고 그 기능성을 전혀 발현시키지 못할 뿐만 아니라, 불량으로 간주되어 폐기되는 문제점이 있었다.
넷째, 핫멜트 필름이나 핫멜트 접착제의 경우, 사용자가 원하는 컬러를 다양하게 구현하지 못함에 따라, 합포되는 원단에 대한 다양한 컬러 효과의 표현에 많은 제한이 있는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 고려하여, 베이스 원단과 적층 원단의 부착면을 접착하지 않고 가장자리만 재봉하여 원단을 합포하는 방식도 공개되어 있으나, 이는 베이스 원단과 적층 원단 사이가 일정간격 이격되어 있으므로 적층 원단의 불규칙한 유동성으로 인해 그 촉감이나 외관 등 패션성이 매우 미비할 뿐만 아니라 각종 이물질 등이 삽입되는 등 원단으로서의 기능을 제대로 구현하지 못하였으며, 특히 필수적으로 재봉공정이 포함되어야 함에 따라 그 생산효율이 현저히 감소하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 등록특허 제10-1604123호에 개시된 "접착성 원단을 이용한 원단 합포 방법 및 이 합포 방법에 의해 합포된 원단"이 있다. 상기 등록특허는 베이스 원단과 적층 원단 사이에 핫멜트 필름이나 핫멜트 접착제를 적층 또는 도포하여 합포하는 종래 방식과 달리, 원사에 핫멜트 수지를 코팅하고 이를 이용하여 접착성 원단을 직조하고, 접착성 원단을 베이스 원단과 적층 원단 사이에 적층한 후 이를 상호 합포함으로써 베이스 원단이나 적층 원단이 가지는 기능성(예를 들면 신축성 등)을 방해하지 않으며, 또한 접착성 원단의 통공을 통해 원단의 통기성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
그러나 이러한 종래의 접착성 원단은 원사가 여러 가닥의 섬유가 꼬여서 만들어지거나 코어와 시드의 복층으로 이루어진 복합 원사를 사용하기 때문에 원사의 외면에 핫멜트 수지가 균일하게 코팅되지 못하여 접착력이 저하되거나, 접착성 원단 자체의 두께가 두꺼워져 결과적으로 베이스원단과 적층 원단을 합포할 때 접착성 원단에 의해 합포 원단 전체의 두께가 두꺼워지고 기능성의 향상에 제한이 따르며, 접착성 원단의 윤곽이 다른 원단의 외부로 드러나는 결점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1250409호 대한민국 등록특허 제10-1604123호
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 핫멜트 수지를 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사를 직조하여 제조된 접착성 원단을 이용하여 베이스원단과 적층 원단을 합포함으로써 전체 두께를 줄일 수 있고, 베이스 원단이나 적층 원단이 가지는 기능성과 통기성을 향상시킬 수 있는 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 접착성 원단은, 복수의 원단 사이에 적층되어 원단을 합포하는 접착성 원단에 있어서, 단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사가 통공을 이루도록 직조되어 만들어지며, 상기 핫멜트 수지는 원사의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 접착성 원단은, 복수의 원단 사이에 적층되어 원단을 합포하는 접착성 원단에 있어서, 단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사와, TPU(Thermoplastic Polyurethane) 원사가 통공을 이루도록 직조되어 만들어지며, 상기 핫멜트 수지는 원사의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅된 것일 수 있다.
상기 접착 원사를 구성하는 단일 섬유는 폴리에스터사, 나일론사 또는 면사 중 어느 하나이며, 상기 핫멜트 수지는, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지 중에서 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용한 것일 수 있다.
본 발명의 합포 원단은 베이스 원단과 적층 원단 사이에 상기 접착성 원단을 적층한 상태에서 일정 온도의 열과 압력을 가하여 접합된 구조로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 접착성 원단을 사용하여 베이스 원단과 적층 원단을 견고히 합포시키면서도 베이스 원단이나 적층 원단이 가지는 기능성(예를 들면 신축성 등)을 저해하지 않으며, 접착성 원단에 형성되는 통공을 통해 원단의 통기성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
특히 본 발명의 접착성 원단을 구성하는 접착 원사는 단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리되어 만들어지므로 높은 인장강도와 접착력을 부여할 수 있어 접착성 원단 자체의 두께를 기존보다 줄일 수 있으므로 합포 원단 전체 두께 증가를 최소화하며 접착성 원단의 윤곽이 외부로 드러나지 않으며, 단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 균일하게 코팅될 수 있는 이점이 있다.
또한 접착성 원단을 다양한 색상으로 제조할 수 있음에 따라 다양한 색상의 접착성 원단을 매개로 합포된 원단에 다양한 컬러 효과를 구현하여 그 패션성을 향상시킬 수 있고, 종래의 핫멜트 필름의 적층, 핫멜트 접착제의 도포 또는 재봉 방식에 비해 합포 공정을 단순화시킬 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착성 원단의 평면도 및 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단의 편직 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단의 트리코트 구조의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단의 트리코트 구조의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단을 이용한 합포 원단의 분해도이다.
도 6은 도 5에 도시한 합포 원단의 단면도이다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 접착성 원단 및 이를 이용한 합포 원단에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
또한 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단(이하 "접착성 원단"이라 칭한다.)(100)은 단일 섬유(111)의 외면에 핫멜트 수지(112)가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사(110)가 통공을 가지도록 직조되어 접착성을 가질 수 있는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 접착성 원단(100)은 핫멜트 수지(112)가 소정의 두께로 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사(110)가 편직(도 2 참조) 또는 트리코트(tricot) 방식(도 3 참조)으로 직조되어 편평한 메쉬(mesh) 형태의 원단으로 만들어지며, 외면에 코팅된 핫멜트 수지(112)에 의해 원단 자체에 접착성이 부여됨에 따라 별도의 접착제 없이도 2개의 원단을 접착하여 합포 원단(도 5 참조)을 제작할 수 있도록 된 것이다. 여기서, 단일 섬유(111)라 함은 여러 가닥의 섬유가 꼬여지거나 코어와 시드의 복층으로 이루어지지 않고 단일한 재질의 섬유임을 의미한다.
상기 핫멜트 수지(112)는 열과 압력에 의해 용융되면서 접착성을 부여하도록 된 것으로, 단일 섬유(111)의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅되는 것이 바람직하다. 핫멜트 수지(112)가 30㎛ 미만으로 코팅될 경우에는 접착력을 부여하지 못하고, 접착력이 일부 부여되어도 제품으로써 역할을 못할 우려가 있다. 그리고, 500㎛를 초과하여 코팅될 경우에는 핫멜트 수지(112)의 양이 많아서 피착제가 오염이 될 뿐만 아니라 통기가 되지 않을 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)는, 상술한 바와 같이 두께를 기준으로 할 경우, 상기와 같이 한정(30 ~ 500㎛)되지만, 중량을 기준으로 할 경우, 섬유원사(30)의 표면 면적 1 ㎡당 30 ~ 600g이 코팅되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있는데, 예를 들어 압출기를 통해 80 ~ 140℃의 조건에서 핫멜트 수지(112)를 단일 섬유(111)와 함께 압출하여 접착 원사(110)로 제조할 수 있다.
한편, 상기 접착 원사(110)의 단일 섬유(111)는 폴리에스터사, 나일론사 또는 면사 중 어느 하나일 수 있다. 또한 상기 핫멜트 수지(112)는, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지 중에서 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
이 때, 상기 단일 섬유(111)의 종류에 상관없이 핫멜트 수지(112)의 재료를 선택하여 코팅할 수 있지만, 코팅을 통한 단일 섬유(111)와 핫멜트 수지(112)의 융합성을 고려하여, 단일 섬유(111)로서 폴리에스터사를 사용할 경우, 핫멜트 수지(112)는 폴리에스터 수지 또는 폴리우레탄 수지를 사용하고, 단일 섬유(111)가 나일론사일 경우, 핫멜트 수지(112)로서 아크릴 수지 또는 폴리아미드 수지를 코팅하며, 단일 섬유(111)가 면사일 경우, 핫멜트 수지(112)로서 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지를 코팅하는 것이 바람직하다.
편직은 도 2에 도시된 바와 같이, 접착 원사(110)가 통상의 위사 또는 경사 방향으로 상호 직조되는 직조방식으로, 편직 방식을 통한 원사의 직조는 널리 알려져 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 트리코트(tricot) 방식은 편성(編成,knitting) 공정에 의해 만들어지는 편물로써, 편성 중에서도 조직이 경(經)방향 즉, 세로방향으로 형성되는 경편(經編,warp knitting)에 해당하는 직조방식으로, 다양한 공지의 트리코트 방식을 적용할 수 있으나 본 발명에서는 통공을 형성하는 체인형 트리코트 직조 방식을 적용한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)가 체인형 트리코트 직조방식으로 직조되어 접착성 원단(100)이 만들어질 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기와 같은 체인형 조직 이외에도 다양한 트리코트 직조방식을 적용할 수 있다.
아울러, 상기 편직 또는 트리코트 방식을 이용하여 통공을 이루도록 직조되는 기술은 그 직조형태, 방법 및 장치 등이 이미 다양하게 공지되어 있으며, 더욱이 상기 직조방식은 구현하고자 하는 통공의 크기 또는 사용분야 및 디자인 등에 따라 매우 가변적이므로 그 직조형태, 방법 및 장치 등에 대해 특별히 한정하지 않고, 이미 공지된 모든 직조형태, 방법 및 장치 등을 적용할 수 있다.
상기 편직 방식 또는 트리코트 직조 방식으로 직조된 접착성 원단(110)은 120~150℃의 고온에서 건조되는데, 이 때 핫멜트 수지(112)가 용융되면서 접착 원사(110)끼리 서로 접합되어 일체화되고, 접착성 원단(110)의 접착 원사(110)가 서로 분리되지 않고 안정된 시트 형태를 이루게 된다.
한편 접착성 원단(100)은 상술한 것과 같이 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110) 만으로 직조될 수도 있지만, 도 4에 도시한 것과 같이 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)와 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 원사를 트리코트(tricot) 방식으로 직조하여 만들어질 수 있다. 이 때, 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)로 이루어진 체인형 조직에 TPU 원사(120)가 첨사되어 있는 트리코트 직조방식을 채택할 수 있다. 또는 이와 반대로 TPU 원사(120)로 이루어진 체인형 조직에 핫멜트 수지(112)가 코팅된 접착 원사(110)가 첨사되어 있는 트리코트 직조방식으로 접착성 원단(100)을 직조할 수도 있다.
상기 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 원사는 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 수지를 압출하여 제조된 원사로서, 접착성 원단의 인장 강도 및 내마모성을 향상시키고, 접착력을 증대시키며, 합포하는 원단 종류에 따라 발수 기능을 부여하는 기능을 한다.
이러한 접착성 원단(100)은 복수의 원단 사이에 적층되어 복수의 원단을 합포함으로써 합포 원단을 제작하는데 사용된다. 예를 들어 도 5 및 도 6에 도시한 것과 같이 베이스 원단(200)과 적층 원단(300) 사이에 접착성 원단(100)을 적층하고, 열 프레스(heat press) 장비와 같은 가공장치를 이용하여 소정의 압력과 열을 가하게 되면, 접착성 원단(100)의 핫멜트 수지(112)가 용융되면서 베이스 원단(200)과 적층 원단(300)이 견고하게 접합되어 합포 원단이 제작될 수 있다.
이러한 합포 원단을 제작할 때 100 ~ 160℃에서 2 ~ 10㎏/㎠의 압력으로 10 ~ 40초간 압착하여 합포한다. 이 때 접착 원사(110)의 핫멜트 수지(112)의 종류별로 그 압착 온도가 상이할 수 있는데, 예를 들면, 핫멜트 수지(112)로써 폴리에스터 수지가 사용될 경우 140~ 160℃, 폴리우레탄 수지가 사용될 경우 130 ~ 150℃, 아크릴 수지가 사용될 경우 100 ~ 120℃, 폴리아미드수지가 사용될 경우 100 ~ 120℃, 에틸렌비닐아세테이트 수지가 사용될 경우 110 ~ 130℃, 또는 폴리올레핀수지가 사용될 경우 110 ~ 130℃로 압착되는 것이 바람직하다.
상기 베이스 원단(200)과 적층 원단(300)은 신축성이 있는 스판원단, 메쉬 원단, 면 등의 천연섬유 원단, 레이온이나 폴리에스테르 등의 합성섬유 원단 등 임의의 종류의 원단을 적용할 수 있다. 베이스 원단(200)과 적층 원단(300)은 동일한 종류의 원단을 사용할 수도 있지만, 이종(異種)의 원단을 사용하여 합포 원단을 제작할 수도 있다. 예를 들어 베이스 원단(200)과 적층 원단(300) 모두를 스판원단을 사용하거나, 베이스 원단(200)으로서 스판원단을 사용하고 적층 원단(300)으로서 메쉬 원단을 사용할 수 있다.
이와 같이 접착성 원단(100)은 베이스 원단(200)과 적층 원단(300)을 견고히 합포시키면서도 베이스 원단(200)이나 적층 원단(300)이 가지는 기능성(예를 들면 신축성 등)을 저해하지 않으며, 접착성 원단(100)에 형성되는 통공을 통해 원단의 통기성을 유지할 수 있다.
특히 접착성 원단(100)을 구성하는 접착 원사(110)가 단일 섬유(111)의 외면에 핫멜트 수지(112)가 코팅된 구조로 이루어지므로 전체적인 두께를 줄일 수 있으며, 단일 섬유(111)의 외면에 핫멜트 수지(112)가 균일하게 코팅될 수 있다.
또한 접착성 원단(100)의 접착 원사(110)에 적용되는 단일 섬유(111)를 다양한 색상의 것을 적용하여 제작할 수 있으므로 다양한 색상의 접착성 원단(100)을 매개로, 합포된 원단에 다양한 컬러 효과를 구현하여 그 패션성을 향상시킬 수 있고, 종래의 핫멜트 필름의 적층, 핫멜트 접착제의 도포 또는 재봉 방식에 비해 합포 공정을 단순화시킬 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 접착성 원단 110 : 접착 원사
111 : 단일 섬유 112 : 핫멜트 수지
120 : TPU 원사 200: 베이스 원단
300 : 적층 원단

Claims (3)

  1. 복수의 원단 사이에 적층되어 원단을 합포하는 접착성 원단을 제조하기 위한 접착성 원사에 있어서,
    단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사가 통공을 이루도록 직조되어 만들어지며,
    상기 핫멜트 수지는 원사의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅된 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단.
  2. 복수의 원단 사이에 적층되어 원단을 합포하는 접착성 원단에 있어서,
    단일 섬유의 외면에 핫멜트 수지가 코팅된 후 소정의 온도에서 일정 시간동안 에이징(aging) 처리된 접착 원사와, TPU(Thermoplastic Polyurethane) 원사가 통공을 이루도록 직조되어 만들어지며,
    상기 핫멜트 수지는 원사의 외면에 30 ~ 500㎛ 두께로 코팅된 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착 원사를 구성하는 단일 섬유는 폴리에스터사, 나일론사 또는 면사 중 어느 하나이며, 상기 핫멜트 수지는, 폴리에스터 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 폴리올레핀 수지 중에서 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용한 VOCs-Free 신발 소재용 친환경 접착코팅원단.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101250409B1 (ko) 2012-09-26 2013-04-05 (주)아셈스 접착성을 가지는 장식용 원단
KR101604123B1 (ko) 2014-09-01 2016-03-16 (주)아셈스 접착성 원단을 이용한 원단 합포 방법 및 이 합포 방법에 의해 합포된 원단

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