KR20220064135A - 인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차 - Google Patents

인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부직포; 상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍; 및 상기 부직포의 적어도 일 표면에 형성된 기모;를 포함하고, 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하이고, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인, 인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차에 관한 것이다.

Description

인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차{ARTIFICIAL LEATHER FABRIC, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND VENTILATING SEAT, CAR USING THE SAME}
본 발명은 인공피혁 및 그 제조 방법, 이를 이용한 통풍시트, 자동차에 관한 것이다.
차량용 소재로 사용되는 인공피혁은 천연피혁과 유사하게 부드러운 질감과 독특한 외관을 가지고 있어서 차량시트 등 내장재의 표피 재로서 기존의 직물, 편물, 가죽 소재를 인공피혁으로 대체하려는 경향이 높아지고있다.
최근 고급이나 준중형 자동차 사양에는 통풍 시트가 장착되는데, 이러한 통풍 시트의 재질로는 천연가죽 또는 폴리우레탄(PU) 인조가죽이 많이 사용되고 있다. 자동차 내 체류 시간이 증가하면서 통풍성이 우수한 시트에 대한 소비자 요구도 점점 증가하고 있어, 보다 저렴한 인조가죽 펀칭 제품의 개발이 필요한 실정이다.
최근에는 폴리염화비닐(PVC) 또는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 재질의 인조가죽이 저렴한 가격을 앞세워 천연가죽과 폴리우레탄(PU) 인조가죽을 대체하고 있으나, 사이드 부위를 제외한 메인 부위, 쿠션이나 백 부분의 펀칭 제품 사양에는 기술적 문제 때문에 관련 제품의 적용에 제한이 있다.
이에, 최근 상용화되고 있는 자동차 시트용 인공피혁 제조기술로 인공피혁 제품을 최종단계에서 Preforating하여 통기 목적의 Punching Hole을 만들어 통풍 성능을 부여하는 기술이 개발되었으나, 이는 제품표면에 Hole이 노출되어 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, Hole 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불리한 한계가 있었다.
따라서 통풍 시트 제품 제조에 유용한 새로운 인조가죽 원단의 개발이 시급히 요구된다.
본 발명은 장기간 사용시에도 우수한 통기성능 및 외관 특성을 구현할 수 있는 인공피혁을 제공하기 위한 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 인공피혁의 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 명세서에서는, 부직포; 상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍; 및 상기 부직포의 적어도 일 표면에 형성된 기모;를 포함하고, 하기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하이고, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인, 인공피혁이 제공된다.
[수학식1]
통기성 구멍의 노출 비율 = (상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경 / 상기 통기성 구멍의 최대직경) * 100을 제공한다.
본 명세서에서는 또한, 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계; 및 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계;를 포함하는 인공피혁의 제조 방법이 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 상기 인공피혁을 포함하는, 통풍시트가 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 상기 통풍시트를 포함하는, 자동차가 제공된다.
본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서 '제 1' 및 '제 2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
1. 인공피혁
발명의 일 구현예에 따르면, 부직포; 상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍; 및 상기 부직포의 적어도 일 표면에 형성된 기모;를 포함하고, 하기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하이고, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인, 인공피혁이 제공될 수 있다.
[수학식1]
통기성 구멍의 노출 비율 = (상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경 / 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경) * 100.
본 발명자들은 상기 일 구현예의 인공피혁은 부직포 원단을 천공 전처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여한 후, 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성하고, 염색/후가공 처리하여 표면의 기모층으로 내부단면의 통기성 구멍(Hole)을 은폐시켜 내부의 통기성 구멍(Hole)이 표면으로 노출되지 않는 스웨이드 특유의 외관을 갖는 인공피혁을 제조하여, 이를 통해 스웨이드 고유의 외관을 유지할 수 있으며, 이물/분진 또는 보풀에 의한 통기성 구멍(Hole) 막힘을 억제해 장기간 외관을 유지할 수 있음을 실험을 통해 확인하고 발명을 완성하였다.
특히, 부직포 원단을 천공 전처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여한 후, 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성함에 따라, 최종 제조되는 인공피혁은 상기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하이고, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인 특징을 동시에 만족함으로서, 적정 길이를 갖는 기모에 의해 이물/분진 또는 보풀에 의한 통기성 구멍(Hole) 막힘을 억제하면서 우수한 외관특성을 달성함과 동시에, 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율을 0.1% 이상 40% 이하로 조절하여 자동차용 통풍 시트에 적용하기에 적정한 수준의 통기성능을 구현할 수 있다.
종래 인공피혁 제조시에는 부직포 원단 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성하고, 염색/후가공 처리한 이후, 천공 후처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여함에 따라, 통기성 구멍을 뚫으면서 통기성 구멍상의 기모가 절단되어, 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 미만으로 짧아져 이물/분진 또는 보풀에 의한 통기성 구멍(Hole) 막힘이 발생하여 장기간 외관을 유지하기 어려운 한계가 있었다.
반면, 상기 일 구현예의 인공피혁은 부직포 원단을 천공 전처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여한 후, 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성하고, 염색/후가공 처리하는 후술하는 인공피혁의 제조 방법에 의해 얻어짐에 따라, 특징적인 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율과 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이를 만족하여 종래 인공피혁의 문제점을 해결할 수 있다.
구체적으로, 상기 인공피혁은 하기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하, 또는 1% 이상 40% 이하, 또는 3% 이상 40% 이하, 또는 3.2% 이상 38.3% 이하, 또는 0.1% 이상 10% 이하일 수 있다.
[수학식1]
통기성 구멍의 노출 비율 = (상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경 / 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍의 최대직경) * 100.
상기 수학식1에서, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경은 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 부직포 표면에 존재하는 통기성 구멍을 부직포 표면에 대해 수직인 방향에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경을 의미한다.
상기 최대직경이란 무게중심을 지나는 직선이 경계선과 만나는 두 지점간의 거리중 최대값을 의미한다.
상기 인공피혁에서 기모가 일정 길이를 가짐에 따라 기모에 의해 하부 통기성 구멍의 일부 혹은 전체가 가려질 수 있다. 이에, 인공피혁 표면에 통기성 구멍과 기모가 함께 형성된 부직포에 대해, 외부에서 기모와 통기성 구멍 순으로 부직포 표면에 대해 수직인 방향으로 직선을 유지하면서 바라봤을 때, 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경은, 실제 통기성 구멍의 최대직경에 비해 감소할 수 있다.
상기 수학식1에서 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 기모가 없거나 기모를 제거하였을 때의 부직포의 표면 상에서 바라본 통기성 구멍의 최대직경, 즉 실제 통기성 구멍의 최대직경을 의미한다. 또는, 상기 수학식1에서 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 통기성 구멍을 형성하는데 사용된 천공 핀(pin)의 최대 직경을 의미할 수 있다.
상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경을 측정하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 일례를 들면 광학현미경을 이용하여 표면을 50배율 확대하여 천공 부위와 미천공 부위의 외관을 비교하여 측정할 수 있다. 또한, 상기 통기성 구멍의 최대직경을 측정하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 일례를 들면 통기성 구멍을 형성하는데 사용된 천공 핀(pin)의 최대 직경을 측정할 수 있다.
이때, 실제 통기성 구멍의 최대직경 대비 이에 비해 감소된 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경의 비율이 상기 수학식1의 통기성 구멍의 노출 비율이며, 상기 수학식1의 통기성 구멍의 노출 비율이 작을수록 기모에 의해 통기성 구멍이 많이 가려진 것이며, 상기 수학식1의 통기성 구멍의 노출 비율이 클수록 기모에 의해 통기성 구멍이 덜 가려진 것이다.
상기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 지나치게 감소할 경우, 통기성 구멍 상의 표면 기모 밀도가 높아져 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하됨에 따라 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반면, 상기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 지나치게 증가할 경우, 통기성 구멍이 과도하게 외부로 노출됨에 따라 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, 통기성 구멍 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불량한 문제가 발생할 수 있다. 또한 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하, 또는 110 ㎛ 이상 380 ㎛ 이하, 또는 118 ㎛ 이상 370 ㎛ 이하, 또는 150 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이는 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 부직포 표면에 존재하는 통기성 구멍을 부직포 표면에 대해 수직인 방향에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍을 가리는 기모 길이의 산술평균값을 의미한다. 상기 통기성 구멍을 가리는 기모는 통기성 구멍을 극히 일부분이라도 가리고 있는 기모라면 해당되며, 이러한 기모의 길이는 부직포 표면에서부터 시작되는 기모전체의 길이를 의미한다.
상기 인공피혁에서 기모가 상술한 일정 길이를 가짐에 따라 기모에 의해 하부 통기성 구멍의 일부 혹은 전체가 가려질 수 있다. 이에, 인공피혁 표면에 통기성 구멍과 기모가 함께 형성된 부직포에 대해, 외부에서 기모와 통기성 구멍 순으로 부직포 표면에 대해 수직인 방향으로 직선을 유지하면서 바라봤을 때, 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경은, 실제 통기성 구멍의 최대직경에 비해 감소할 수 있다.
상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이를 측정하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 일례를 들면 광학현미경을 이용하여 표면을 100배율 확대하여 천공 부위와 미천공 부위의 외관을 비교하여 측정할 수 있다.
이때, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 클수록 기모에 의해 통기성 구멍이 많이 가려질 수 있으며, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 작을수록 기모에 의해 통기성 구멍이 덜 가려질 수 있다.
상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 지나치게 증가할 경우, 통기성 구멍 상의 표면 기모 밀도가 높아져 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하됨에 따라 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반면, 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 지나치게 감소할 경우, 통기성 구멍이 과도하게 외부로 노출됨에 따라 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, 통기성 구멍 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불량한 문제가 발생할 수 있다. 또한 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS300-32, 4.18항 통기성 평가 기준)에 의거한 통기성은 2.5 ml/cm2·sec 이상 7.0 ml/cm2·sec 이하, 또는 2.8 ml/cm2·sec 이상 7.0 ml/cm2·sec 이하, 또는 2.8 ml/cm2·sec 이상 6.4 ml/cm2·sec 이하, 또는 2.8 ml/cm2·sec 이상 6.4 ml/cm2·sec 이하, 또는 5 ml/cm2·sec 이상, 또는 5 ml/cm2·sec 이상 7.0 ml/cm2·sec 이하일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 인공피혁은 하기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하를 만족함에 따라, 외부 공기에 노출되어 통기성능을 구현할 수 있다.
상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS300-32, 4.18항 통기성 평가 기준)에 의거한 통기성이 지나치게 감소하게 되면 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하됨에 따라 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반면, 상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS300-32, 4.18항 통기성 평가 기준)에 의거한 통기성이 지나치게 증가하게 되면, 통기성 구멍이 과도하게 외부로 노출됨에 따라 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, 통기성 구멍 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불량한 문제가 발생할 수 있다. 또한 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.3항 인장강도 평가 기준)에 의거한 인장강도는 9 kgf/cm 이상 20 kgf/cm 이하, 또는 9 kgf/cm 이상 15 kgf/cm 이하, 또는 9 kgf/cm 이상 13 kgf/cm 이하일 수 있다.
또한, 상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.5항 인열강도 평가 기준)에 의거한 인열강도는 2.2 kgf 이상 5.0 kgf 이하, 또는 2.5 kgf 이상 5.0 kgf 이하, 또는 2.2 kgf 이상 3.0 kgf 이하, 또는 2.5 kgf 이상 3.0 kgf 이하일 수 있다.
한편, 상기 인공피혁은 부직포를 포함할 수 있다. 상기 부직포에 대한 설명은 기존 인공피혁 분야에서 널리 사용되는 다양한 부직포에 대한 내용을 제한없이 적용할 수 있다. 다만, 일례를 들어 설명하면, 상기 부직포는 폴리에스터를 해성분으로 가지고 폴리에스터계 원착사를 도성분으로 가지는 해도형 극세 복합사를 니들펀칭 가공하고, 해성분을 용출하여 형성될 수 있다.
부직포의 도성분은 폴리에스터계 원착사로 이루어지며, 이러한 폴리에스터계 원착사는 단사 섬도가 0.04 내지 0.3 데니어 범위를 가지는 것이 사용될 수 있다. 도성분 섬도의 하한치가 0.04 데니어 이하의 낮은 섬도에서는 염색성 저하, 일광 견뢰도 저하 등의 문제가 발생될 수 있다. 다시 말해, 도성분에 포함되는 섬유의 굵기가 너무 얇아질 경우 목표한 컬러를 발현하기 위해 염료의 사용량이 많아지고, 염료의 사용량이 많아지면 일광 견뢰도가 저하되게 된다.
반대로, 도성분 섬도의 상한치가 0.3 데니어 이상인 경우 섬유가 굵어지면서 뻣뻣해져 인공피혁의 감성이 저하되게 된다. 따라서 구현하고자 하는 일광 견뢰도 특성 및 인공 피혁의 감성을 고려하여 폴리에스터계 원착사의 단사 섬도를 조절함이 바람직할 것이다.
상기 부직포는 단위 필라멘트 당 도성분에 포함된 섬유의 개수가 7 내지 36개 범위를 가지는 것을 포함할 수 있다. 부직포의 단위 필라멘트 당 도성분에 포함된 섬유의 개수는 앞서 설명한 폴리에스터계 원착사의 단사 섬도와 관련된다. 즉, 앞서 설명한 폴리에스터계 원착사의 단사 섬도가 낮은 경우 단위 필라멘트 당 도성분에 포함된 섬유의 개수가 많을 것이며, 폴리에스터계 원착사의 단사 섬도가 높은 경우 단위 필라멘트 당 도성분에 포함된 섬유의 개수가 적을 것이다.
부직포는, 해성분이 용출된 부직포를 염색 및 환원 세정하고, 세정된 부직포층을 욕중에서 난연 가공하여 형성된 것을 포함한다. 다시 말해, 개시된 발명에 따른 인공피혁의 부직포는 염색 및 환원 세정을 거친 이후에 욕중에서 난연 가공하도록 함으로써 부직포에 난연제가 보다 잘 흡착할 수 있도록 하여 우수한 난연성을 가지는 차량 내장재용 인공피혁을 제공할 수 있도록 하였다.
상기 인공피혁은 상기 부직포 상에 코팅된 탄성 수지층을 더 포함할 수 있다. 탄성 수지층은 인공피혁에 탄성 특성을 부여하기 위해 형성된 것으로, 폴리우레탄 소재 본연의 탄성이 부여되어 봉재 및 커버링시에 주름이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
탄성 수지층은 부직포에 탄성 수지, 예를 들어 폴리우레탄 수지를 습식 함침하는 방식으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 폴리우레탄이 포함된 함침 용액에 부직포를 침지하여 부직포에 폴리우레탄 탄성체가 함침된 부직포를 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 폴리우레탄 수지는 습식 폴리우레탄 제조 시에 사용되는 소재를 적용할 수 있으며, 예를 들면 폴리에스테르(POLYESTER)계 폴리우레탄 또는 공중합체 타입(COPOLYMER TYPE)이 바람직하게 적용될 수 있다. 또한, 인공 피혁 전체 중량에 대해 폴리우레탄 수지가 27.5 내지 31 중량% 범위로 함유 할 수 있다. 인공피혁의 전체 중량에서 고분자 탄성체인 폴리우레탄이 차지하는 비중이 27.5 중량% 이하일 경우 인공 피혁의 탄성 특성이 저하되어 가죽 느낌보다는 섬유 느낌이 증가하게 되고, 31 중량% 이상일 경우 충진률이 높아져서 감성품질이 딱딱해져 종이와 같은 느낌이 나는 문제가 발생할 수 있다. 감성 품질은 자동차 품질기준의 하나로서, 사람이 감각적으로 느끼는 시각, 촉각에 대한 품질로서 보고 만지면서 고급스럽다 또는 좋다라는 감각을 느끼는 것을 말하며, 외관 품질 및 표면 감성(쿠션 및/또는 소프트니스(softness) 등과 관련되는 품질이다.
필요에 따라, 상기 부직포층은, 상기 도성분 전체 중량 대비 상기 카본 블랙이 1.5 내지 3 중량 % 범위로 함유할 수 있다. 카본 블랙의 농도가 1.5 중량% 이하이면 염색하기 전 예비 인공 피혁의 흑도가 약해지게 되어 목표로 한 고농도 흑색을 구현하기 위해서는 다량의 염료가 필요하게 된다. 이러한 염료들은 카본 블랙에 비해 일광 견뢰도가 약하기 때문에 인공피혁의 일광 견뢰도를 평가하는 과정에서 대부분의 염료가 파괴되게 되며, 결과적으로 소량의 카본 블랙으로 흑색을 구현하게 됨에 따라 인공피혁의 일광 견뢰도가 저하될 수 있다.
반대로, 카본 블랙의 농도가 3 중량% 이상이면 겉보기 농도가 포화 치에 이르게 되어 카본 블랙의 농도가 늘어나더라도 겉보기농도의 증가를 육안으로 확인하기 어렵게 된다. 따라서, 구현하고자 하는 흑도 및 일광 견뢰도 수준을 고려하여 카본 블랙의 함량을 적절하게 조절함이 바람직 하다
한편, 상기 인공피혁은 상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 포함할 수 있다. 상기 통기성 구멍은 일반적으로 천연가죽이나 PU 인조가죽의 통풍 시트 제조시 이용되는 펀칭 공정에 의해 형성될 수 있으며, 이를 통해 통풍 시트의 통기성능을 확보할 수 있다
상기 통기성 구멍은 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통할 수 있다. 상기 부직포의 일 표면의 통기성 구멍과, 이에 대향하는 부직포의 반대 표면의 통기성 구멍은 부직포 내부를 관통하며 서로 이어질 수 있고, 보다 바람직하게는 부직포 두께 방향과 평행하게 직선으로 부직포 내부를 관통할 수 있다. 즉, 상기 부직포의 일 표면의 통기성 구멍과, 부직포의 반대 표면의 통기성 구멍은 서로 마주보면서 부직포 두께 방향과 평행하게 부직포 내부를 관통하며 서로 이어질 수 있다.
상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 0.1 mm 이상 2.0 mm 이하, 또는 0.3 mm 이상 1.5 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 기모가 없거나 기모를 제거하였을 때의 부직포의 표면 상에서 바라본 통기성 구멍의 최대직경, 즉 실제 통기성 구멍의 최대직경을 의미한다. 또는, 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 통기성 구멍을 형성하는데 사용된 천공 핀(pin)의 최대 직경을 의미할 수 있다. 상기 최대직경이란 무게중심을 지나는 직선이 경계선과 만나는 두 지점간의 거리중 최대값을 의미한다.
상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경이 지나치게 감소하면, 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하됨에 따라 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반대로 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경이 지나치게 증가하면, 통기성 구멍이 과도하게 외부로 노출됨에 따라 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, 통기성 구멍 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불량한 문제가 발생할 수 있다. 또한 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 통기성 구멍은 2 개 이상이며, 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 1 mm 이상 8 mm 이하, 또는 3 mm 이상 5 mm 이하일 수 있다. 상기 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격은 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 서로 이웃한 통기성 구멍간의 최단직선거리를 의미한다. 상기 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 지나치게 증가하면, 단위 면적당 통기성 구멍 개수가 감소함에 따라, 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하되면서 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반대로 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 지나치게 감소하면, 단위 면적당 통기성 구멍 개수가 증가함에 따라, 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 인공피혁은 상기 부직포의 적어도 일 표면에 형성된 기모를 포함할 수 있다. 상기 기모는 부직포의 일면, 혹은 상기 일면 및 이에 대향하는 반대면을 포함한 양면에 형성될 수 있다. 상기 기모는 부직포 표면을 연삭 가공(buffing)한 결과 형성될 수 있다.
특히, 상기 인공피혁은 부직포 원단을 천공 전처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여한 후, 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성함에 따라, 통기성 구멍(Hole)이 생성된 부위 주변에 스웨이드 고유의 표면기모가 제거되지 않고 잔류하여, 스웨이드 고유의 외괸을 유지하면서 부직포 내부의 통기성 구멍(Hole)을 외부에 노출시키지 않고 은폐시킬 수 있다.
2. 인공피혁의 제조 방법
발명의 다른 구현예에 따르면, 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계; 및 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계;를 포함하는 인공피혁의 제조 방법이 제공될 수 있다. 상기 부직포, 통기성 구멍, 기모, 인공피혁에 대한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.
즉, 상기 일 구현예의 인공피혁은 상기 다른 구현예의 인공피혁의 제조 방법에 의해 얻어질 수 있다. 또한, 상기 다른 구현예의 인공피혁의 제조 방법은 상기 일 구현예의 인공피혁의 제조방법일 수 있다.
종래 인공피혁 제조시에는 부직포 원단 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성하고, 염색/후가공 처리한 이후, 천공 후처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여함에 따라, 통기성 구멍을 뚫으면서 통기성 구멍상의 기모가 절단되어, 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 미만으로 짧아져 이물/분진 또는 보풀에 의한 통기성 구멍(Hole) 막힘이 발생하여 장기간 외관을 유지하기 어려운 한계가 있었다.
반면, 상기 다른 구현예의 인공피혁 제조방법은 부직포 원단을 천공 전처리하여 단면내에 통기성 구멍(Hole)을 부여한 후, 표면을 샌드 페이퍼로 연삭하여 기모층을 형성함에 따라, 상술한 일 구현예의 인공피혁과 같이 특징적인 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율과 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이를 만족하여 종래 인공피혁의 문제점을 해결할 수 있다
구체적으로, 상기 다른 구현예의 인공피혁 제조방법은 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계에서, 상기 부직포를 제조하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 기존 부직포 제조공정을 제한없이 적용가능하다. 다만 일례를 들어 설명하면, 해도형 극세 복합사를 니들펀칭 가공하여 부직포를 형성하는 단계를 통해 부직포를 제조할 수 있다.
상기 해도형 극세 복합사를 니들펀칭 가공하여 부직포를 형성하는 단계는, 이용성(易溶性) 폴리에스터를 해성분으로 가지고 폴리에스터계 원착사를 도성분으로 가지는 해도형 극세 복합사를 니들펀칭 가공하여 부직포를 형성하는 것을 포함한다. 보다 상세하게, 카딩 공정 및 크로스래핑 공정을 통해 해도형 극세 복합사로 다층의 웹을 형성한 후 이를 니들펀칭 가공하여 부직포를 형성할 수 있다.
상기 해성분은 10 중량% 내지 50 중량%, 또는 10 중량% 내지 40 중량%, 상기 도성분은 50 중량% 내지 90 중량%, 또는 60 중량% 내지 90 중량%로 함유될 수 있다.
상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계에서, 부직포를 펀칭할 수 있다. 상기 펀칭은 일반적으로 천연가죽이나 PU 인조가죽의 통풍 시트 제조시 이용되는 펀칭 공정에 따라서 실시할 수 있다.
예를 들어, 상기 부직포의 펀칭시 핀(pin) 펀칭을 사용할 수 있고, 이때 핀의 최대 직경이 0.1 mm 이상 2.0 mm 이하, 또는 0.3 mm 이상 1.5 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 상기 최대직경이란 무게중심을 지나는 직선이 경계선과 만나는 두 지점간의 거리중 최대값을 의미한다.
상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 핀의 최대 직경이 지나치게 감소하면, 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하됨에 따라 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반대로 상기 핀의 최대 직경이 지나치게 증가하면, 통기성 구멍이 과도하게 외부로 노출됨에 따라 스웨이드 고유의 외관특성을 저해하며, 통기성 구멍 사이에 이물이 끼거나 보풀 등이 발생하여 미관 및 내구성 측면에서 불량한 문제가 발생할 수 있다. 또한 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 핀은 2 개 이상이며, 서로 이웃한 핀간 간격이 1 mm 이상 8 mm 이하, 또는 3 mm 이상 5 mm 이하일 수 있다. 상기 서로 이웃한 핀간 간격은 서로 이웃한 핀 간의 최단직선거리를 의미한다. 상기 서로 이웃한 핀간 간격이 지나치게 증가하면, 단위 면적당 통기성 구멍 개수가 감소함에 따라, 통기성 구멍에 의한 통기성능이 저하되면서 통풍 시트로의 적용이 어려워질 수 있다.
반대로 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 서로 이웃한 핀간 간격이 지나치게 감소하면, 단위 면적당 통기성 구멍 개수가 증가함에 따라, 인공피혁의 인장강도, 인열강도와 같은 기계적물성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 0.1 mm 이상 2.0 mm 이하, 또는 0.3 mm 이상 1.5 mm 이하, 또는 0.5 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 상기 통기성 구멍은 2 개 이상이며, 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 1 mm 이상 8 mm 이하, 또는 3 mm 이상 5 mm 이하일 수 있다. 상기 통기성 구멍에 대한 설명은 상기 일 구현예에서 상술한 바와 같다.
상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계 이전에, 부직포를 탄성 수지에 함침시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 폴리우레탄이 포함된 함침 용액에 부직포를 침지하여 부직포에 폴리우레탄 탄성체가 함침된 부직포를 제조할 수 있다. 실시예에 따라 함침 용액에는 폴리우레탄 성분 외에 카본 블랙, 계면활성제, 용매(디메틸포름아마이드)가 추가적으로 포함될 수 있음은 물론이다.
부직포에 폴리우레탄 수지를 함침시키는 단계는, 인공피혁 전체 중량에 대해 폴리우레탄 수지가 27.5 중량% 내지 31 중량% 범위로 포함되도록 부직포에 폴리우레탄 수지를 함침하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계 이전에, 부직포의 해성분을 용출하는 단계가 수행될 수 있다. 부직포의 해성분을 용출하는 단계는, 앞서 폴리우레탄 수지가 함침된 부직포를 알칼리 수용액으로 처리하여 해성분을 용출하는 것을 포함한다. 개시된 발명은 이용성(易溶性) 폴리에스터를 해성분으로 가지므로 해성분은 알칼리 수용액에 의해 쉽게 용해될 수 있다.
한편, 상기 다른 구현예의 인공피혁 제조방법은 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계는, 상술한 바와 같이 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계를 먼저 진행한 후에 순차적으로 진행되어야 한다.
상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계에서, 부직포의 표면을 Mesh #80 이상 #240 이하의 샌드페이퍼로 연삭할 수 있다. 상기 샌드페이퍼 Mesh가 #80 보다 낮으면 거칠게 연삭되어 통기성 구멍이 막힐 수 있으며, 샌드페이퍼 Mesh가 #240 보다 높으면 기모가 짧아져 통기성 구멍이 과도하게 노출될 수 있다.
한편, 상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계 이후에, 해성분이 용출된 부직포를 염색 및 환원 세정하는 단계 및 세정된 부직포를 욕중에서 난연 가공하는 단계가 더 수행될 수 있다.
상기 염료의 종류로는 안트라퀴논계 염료(anthraquinone dye)가 사용될 수 있으나, 사용 가능한 염료의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 염색을 완료한 후에는 염색기에서 염색 잔액을 배출하고 염색기에 다시 물을 공급한 후 환원 세정하도록 한다. 세정 공정은 필요에 따라 수 차례 반복 진행될 수 있다.
상기 난연 가공은 염색 및 환원 세정하는 단계 이후 인산에스테르계 난연제를 인공 피혁의 전체 중량에 대해 15 중량% 내지 30 중량% 범위 내로 사용하여 1:5 내지 1:30 범위의 욕비로 흡진시키는 과정을 포함할 수 있다. 한편, 실시예에 따라 난연 가공 공정에는 난연제와 함께 비이온 지방산 에스테르 분산제와 같은 첨가제가 추가적으로 첨가될 수도 있다.
3. 통풍시트, 자동차
발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 일 구현예의 인공피혁을 포함하는 통풍시트가 제공될 수 있다. 상기 인공피혁에 대한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.
또한, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 다른 구현예의 통풍시트를 포함하는, 자동차가 제공될 수 있다. 상기 통풍시트에 대한 내용은 상기 다른 구현예에서 상술한 내용을 모두 포함한다.
즉, 상기 일 구현예의 인공피혁은 자동차 통풍 시트 용도로 사용될 수 있다.
상기 통풍시트 또는 자동차에 관한 구체적인 내용은 특별히 한정되지 않으며, 종래 알려진 다양한 기술 구성이 제한없이 적용 가능하다.
본 발명에 따르면, 장기간 사용시에도 우수한 통기성능 및 외관 특성을 구현할 수 있는 인공피혁, 그 제조 방법, 및 이를 이용한 통풍시트, 자동차가 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예 : 인공피혁 제조>
실시예1
1) 부직포의 제조
도성분으로 폴리에틸렌테레프탈레이트를, 해성분으로 알칼리 가용성의 공중합 폴리에스테르를 준비하고, 도성분 70 중량%과 해성분 30 중량%을 압출기에 투입하여 용융 압출시켰다. 도성분이 용융되어 압출될 때 방사 노즐을 통해 토출시켜 필라멘트당 분할된 섬유의 개수가 16개인 해도형 필라멘트를 제조하였다. 이어서, 필라멘트를 연신하여 도성분의 섬도가 0.15 데니어가 되도록 하였고, 크림프 수가 10개/inch 가 되도록 크림핑을 하고 열고정을 한 후, 51 mm로 절단하여 해도형 극세 복합사를 제조하였다.
상기 해도형 극세 복합사를 카딩 공정 및 크로스래핑 공정을 통해 다층의 웹을 형성하였다. 이어서, 다층의 웹에 니들펀칭을 실시하고, 스팀을 이용하여 100 ℃, 상대습도 90% 이상에서 5분 동안 처리하여 겉보기 밀도 0.3g/cm3을 가지는 부직포를 제조하였다.
2) 탄성체가 함침된 부직포의 제조
폴리우레탄이 포함된 함침 용액에 부직포를 침지하고, 디메틸포름아마이드 수용액에서 폴리우레탄을 응고시키고, 물로 수세하여 폴리우레탄 탄성체가 부직포에 30 중량% 함침된 부직포를 제조하였다.
3) 천공 전처리된 부직포의 제조
천공 Pin을 이용하여 상기의 폴리우레탄 함침 부직포를 통기성 구멍(hole) 직경 0.7 mm, 통기성 구멍(hole) 간격 4.0 mm 범위로 Pin Punching하였다.
4) 인공피혁의 제조
이후, 천공 전처리된 폴리우레탄 함침 부직포를 3 중량% 농도의 NaOH 수용액에 침지한 후 70 ℃ 온도에서 해성분을 스티머 용출시켜 필라멘트당 분할된 섬유의 개수가 16개이고 단사 섬도가 0.15 데니어인 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유의 부직포를 형성하는 용출포를 제조하였다. 용출포의 표면을 Mesh #150인 사포를 이용하여 연삭하여 기모를 형성한 후, 아래의 염색조건으로 염색하였다.
염료는 전체 섬유 중량 대비 0.8 중량%의 안트라퀴논계 흑색 분산 염료, 0.5 중량%의 안트라퀴논계 적색 분산 염료, 1.5 중량%의 안트라퀴논계 청색 분산 염료 및 0.5 중량%의 안트라퀴논계 황색 분산염료의 혼합 염료를 사용하였다. 또한, UV 흡수제로 전체 섬유 중량 대비 4.0 중량%의 트리아진 유도체를 사용하였으며, 분산제로 1g/L의 비이온 지방산 에스테르를 사용하였고, 산으로 1g/L의 아세트산을 사용하고, 욕비는 1:20으로 조절하였다. 상기 조건에서 염색을 완료한 후, 염색기에서 염색 잔액을 배출하고, 염색기에 다시 물을 공급한 후 80 ℃조건에서 20분 동안 환원 세정 조건(차아황산나트륨 8g/L, 수산화나트륨 4g/L, 욕비 1:20)에서 환원세정 하였다.
환원 세정을 마치고, 염색기에 물을 공급한 후 잔류하는 염료 분해물과 알칼리를 씻어내는 작업을 4회 반복한 후, 욕중 난연 가공을 실시하였다. 욕중 난연 가공은 전체 섬유 중량 대비 25.0 중량%의 인산에스테르계 난연제를 사용하고, 분산제로 1g/L의 비이온 지방산 에스테르를 사용하고, 욕비는 1:20으로 조절하였다. 아울러, 처리온도는 80 ℃조건으로 하여 30분동안 욕중 난연 가공을 실시하였다. 욕중 난연가공이 완료된 후 잔액을 배출하고 미흡진된 난연제와 분산제를 제거하기 위해 염색기에 물을 공급하여 수세하고 건조하여 인공피혁을 제조하였다.
실시예2
상기 Pin Punching시, 통기성 구멍(hole)의 직경을 0.3 mm로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
실시예3
상기 Pin Punching시, 통기성 구멍(hole)의 직경을 1.5 mm로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
실시예4
상기 Pin Punching시, 통기성 구멍(hole) 간격을 1.0 mm로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
실시예5
상기 Pin Punching시, 통기성 구멍(hole) 간격을 8.0 mm로 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
비교예1
1) 부직포의 제조
상기 실시예1의 1) 부직포의 제조 단계와 동일한 방법으로 진행하였다.
2) 탄성체가 함침된 부직포의 제조
상기 실시예1의 2) 탄성체가 함침된 부직포의 제조단계와 동일한 방법으로 진행하였다.
3) 인공피혁의 제조
천공 전처리된 폴리우레탄 함침 부직포 대신 상기 비교예1의 2) 탄성체가 함침된 부직포의 제조단계에서 얻어진 천공 미처리된 폴리우레탄 함침 부직포를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예1의 3) 인공피혁의 제조단계와 동일한 방법으로 진행하였다.
4) 천공 후처리된 인공피혁의 제조
상기 비교예1의 3) 인공피혁의 제조단계에서 얻어진 인공피혁을 통기성 구멍(hole) 직경 0.7 mm, 통기성 구멍(hole) 간격 4.0 mm 범위로 Pin Punching하여 인공피혁을 제조하였다.
비교예2
상기 비교예1의 4) 천공 후처리된 인공피혁의 제조 단계를 생략한 것을 제외하고는, 상기 비교예1과 동일한 방법으로 인공피혁을 제조하였다.
<실험예>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁에 대하여, 하기 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표1에 나타내었다.
1. 통기성 구멍(hole)의 노출 비율
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁에 대하여, 광학현미경을 이용하여 표면을 50배율 확대하여 천공 부위와 미천공 부위의 외관을 비교하여 관찰하며, 통기성 구멍(hole)이 관찰되면 "노출", 미천공 부위와 유사한 외관이면 "은폐"로 판정하고, 하기 수학식1에 의해 통기성 구멍(hole)의 표면 노출 비율을 계산하였다.
[수학식1]
통기성 구멍의 노출 비율 = (상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경 / 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경) * 100.
2. 통기성 구멍(hole) 상의 기모 평균길이
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁에 대하여, 광학현미경을 이용하여 표면을 100배율 확대하여 상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이(천공 부위를 덮은 표면 기모의 평균 길이)를 측정하였다.
3. 통기성
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁의 통기성능(ml/cm2*sec)을 현대자동차 기술표준(MS300-32, 4.18항 통기성 평가 기준)에 의거하여 평가하였다.
4. 인장강도
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁의 인장강도를 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.3항 인장강도 평가 기준)에 의거하여 평가하였다.
5. 인열강도
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁의 인열강도를 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.5항 인열강도 평가 기준)에 의거하여 평가하였다.
구분 통기성 구멍(hole)의 노출 비율 (%) 통기성 구멍(hole) 상의 기모 평균길이 (㎛) 통기성(ml/cm2·sec) 인장강도(kgf/cm) 인열강도(kgf)
실시예 1 6.5 181 5.3 11 2.5
실시예 2 3.2 370 3.5 12 2.6
실시예 3 38.3 118 6.4 9 2.2
실시예 4 7.7 212 5.8 10 2.4
실시예 5 6.1 188 2.8 12 2.7
비교예 1 92.3 22 5.4 10 2.5
비교예 2 0 - 2.0 14 3.1
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예1 내지 5에서 얻어진 인공피혁은 통기성 구멍의 노출 비율이 3.2% 이상 38.3% 이하이고, 통기성 구멍(hole) 상의 기모 평균길이가 118 ㎛ 이상 370 ㎛ 이하인 반면, 비교예1에서 얻어진 인공피혁은 통기성 구멍의 노출 비율이 92.3%로 실시예 보다 지나치게 증가하였고, 통기성 구멍(hole) 상의 기모 평균길이가 22 ㎛로 실시예 보다 짭아짐을 확인하였다.이를 통해, 실시예에서 얻어진 인공피혁은 비교예1에서 얻어진 인공피혁에 비해 통기성 구멍(hole) 상의 기모 길이가 길어, 이물이나 분진이 통기성 구멍(hole) 내로 침투하는 것을 막아 오염을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 우수한 표면 외관특성을 구현할 수 있다.
한편, 비교예2에서 얻어진 인공피혁은 통기성 구멍(hole) 노출 자체가 없어 실시예에 비해 통기성을 충분히 확보하기 어려운 한계가 있었다.

Claims (16)

  1. 부직포;
    상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍; 및
    상기 부직포의 적어도 일 표면에 형성된 기모;를 포함하고,
    하기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 40% 이하이고,
    상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 100 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인, 인공피혁:
    [수학식1]
    통기성 구멍의 노출 비율 = (상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 기모에 의해 가려진 통기성 구멍의 최대직경 / 상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경) * 100.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수학식1에 의한 통기성 구멍의 노출 비율이 0.1% 이상 10% 이하인, 인공피혁.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기모가 형성된 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 통기성 구멍을 가리는 기모의 평균길이가 150 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하인, 인공피혁.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS300-32, 4.18항 통기성 평가 기준)에 의거한 통기성은 2.5 ml/cm2·sec 이상 7.0 ml/cm2·sec 이하인, 인공피혁.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.3항 인장강도 평가 기준)에 의거한 인장강도는 9 kgf/cm 이상 20 kgf/cm 이하인, 인공피혁.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인공피혁의 현대자동차 기술표준(MS320-19, Type A-2, 4.5항 인열강도 평가 기준)에 의거한 인열강도는 2.2 kgf 이상 5.0 kgf 이하인, 인공피혁.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 0.1 mm 이상 2.0 mm 이하인, 인공피혁.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 통기성 구멍은 2 개 이상이며, 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 1 mm 이상 8 mm 이하인, 인공피혁.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인공피혁은 상기 부직포 상에 코팅된 탄성 수지층을 더 포함하는, 인공피혁.
  10. 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계; 및
    상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계;를 포함하는 인공피혁의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부직포의 표면 상에서 바라봤을 때, 상기 통기성 구멍의 최대직경은 0.1 mm 이상 2 mm 이하인, 인공피혁의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 통기성 구멍은 2 개 이상이며, 서로 이웃한 통기성 구멍간 간격이 1 mm 이상 8 mm 이하인, 인공피혁의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 통기성 구멍이 형성된 부직포 표면에 기모를 형성하는 단계에서,
    부직포의 표면을 Mesh #80 이상 #240 이하의 샌드페이퍼로 연삭하는, 인공피혁의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 부직포의 일 표면에서부터 이에 대향하는 부직포의 반대 표면까지 부직포 내부를 관통하는 통기성 구멍을 형성하는 단계 이전에,
    부직포를 탄성 수지에 함침시키는 단계를 더 포함하는, 인공피혁의 제조 방법.
  15. 제1항의 인공피혁을 포함하는, 통풍시트.
  16. 제15항의 통풍시트를 포함하는, 자동차.
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