KR20240012237A - Poe 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법 및 자동차 매트 제조방법 - Google Patents

Poe 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법 및 자동차 매트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조의 패브릭 레이어(Fabric layer); 상기 패브릭 레이어의 표면에 부착되며, POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 형성된 컴팩트 레이어(Compact layer); 상기 컴팩트 레이어의 표면에 부착되며, 표면에 엠보(Embo)가 형성된 탑 레이어(Top layer); 및 상기 탑 레이어의 표면에 부착되는 탑 코팅 레이어(Top coating layer);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 바닥시트 및 자동차 매트를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 및 자동차 매트는 강도와 탄성력을 가지며, 폴리올레핀계 수지를 이용한 소재 단일화를 통하여 간단한 방법으로 재활용이 가능해 친환경적인 효과가 있다.

Description

POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법 및 자동차 매트 제조방법{Manufacturing method of floor sheet and automobile mat and using recycled artificial leather containing POE material}
본 발명은 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 및 자동차 매트 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 친환경적 소재를 가지는 인조피혁을 재활용하여 바닥시트와 자동차 매트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 시트나 쇼파 등 가구, 신발, 가방에 사용되는 인조피혁은 자동차 내부와 가구, 사람의 착용품 등의 많은 부분을 차지하고 있다. 최근 깨끗한 환경 및 내구성이 좋은 재질을 확보하기 위해 친환경 인조피혁에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
최근 자동차 시트나 가구, 착용품에 사용되는 인조피혁은 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리우레탄(PU)를 소재로 하여 인조가죽을 제조하여 사용되고 있다.
하지만 최근에는 탄성력과 내구성이 우수한 인조가죽이 요구되다 보니 새로운 트렌드의 환경친화적이고 경량화된 인조피혁이 필요한 실정이다.
또한 이러한 친환경 인조피혁이 제조되었을 때, 상품생산후 잉여부분으로 남는 제품들이나 사용연한이 다한 재품을 재활용하는 방안이 고민되어야 한다.
대한민국 공개특허 10-2018-0076839호(발명의 명칭 : 차량용 인조피혁의 제조방법, 및 차량용 인조피혁)
본 발명은 상기와 같은 기술을 대체하기 위하여 창출된 것으로서 탄성력을 가지는 PP소재의 3D 메쉬타입을 사용하고 무기소재 POE(Poly-Olefin Elastomer)를 적용한 친환경 인조피혁을 재활용하여 바닥시트 및 자동차 매트의 제조방법을 제공하고자 하는데 목적이 있다.
본 발명은, 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조의 패브릭 레이어(Fabric layer); 상기 패브릭 레이어의 표면에 부착되며, POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 형성된 컴팩트 레이어(Compact layer); 상기 컴팩트 레이어의 표면에 부착되며, 표면에 엠보(Embo)가 형성된 탑 레이어(Top layer); 및 상기 탑 레이어의 표면에 부착되는 탑 코팅 레이어(Top coating layer);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 바닥시트 및 자동차 매트를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 상기 준비된 POE 소재를 함유한 인조피혁을 0.1mm~1cm의 크기로 분쇄하는 단계; 상기 분쇄물에 가교제를 첨가하고 혼합하는 단계; 상기 혼합물에 150℃~220℃의 열을 가한 후, 압착롤러를 통과시켜 압출하여 시트를 제조하는 단계;를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 바닥시트를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 POE 소재는, OBC(Olefin Block Copolymer), PEB(Propylene-based elastomer), TPEV(Thermoplastic Elastomer Vulcanized)의 혼합물로 형성된다.
또한 본 발명은 상기에서 제조된 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트를 준비하는 단계; 폴리프로필렌 원사를 이용하여 상층 카펫부를 제조하는 단계; POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 제조된 핫멜트 필름 접착제를 이용하여 상기 바닥시트와 상기 상층 카펫부를 합지하는 단계;를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 자동차 매트를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 폴리프로필렌 원사는, 1,300내지 1,400 데이나의 저섬도 폴리프로필렌 원사를 각각 합사 및 연사하여 제조된 2,600 내지 2,800 데니아의 고섬도 폴리프로필렌 원사로 제조될 수 있다.
본 발명은 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 및 자동차 매트 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 친환경적 소재를 가지는 인조피혁을 재활용하여 바닥시트와 자동차 매트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 및 자동차 매트는 강도와 탄성력을 가지며, 폴리올레핀계 수지를 이용한 소재 단일화를 통하여 간단한 방법으로 재활용이 가능해 친환경적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 POE 소재를 함유한 인조피혁의 개략도이다.
도 2는 도 1의 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법의 순서도이다.
도 3은 도 1의 인조피혁을 재활용한 자동차 매트 제조방법의 순서도이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
먼저 폴리올레핀이란 합성수지의 종류를 말하며, 분자 1개당 1개의 이중결합을 포함하고 있는 탄화수소인 올레핀을 첨가중합 반응시켜 합성된 유기물질이다.
폴리올레핀(Poly-Olefin)은 기존의 플라스틱 물질보다 가벼울 뿐만 아니라 투명도도 높고, 수분도 거의 흡수하지 않아 방수가 된다는 장점이 있다. 또한 재생이 가능하고, 인체에 유독한 성분이 없기 때문에 친환경 소재로 각광받고 있는 실정이다.
그리고 엘라스토머(elastoner)는 외력을 가하여 잡아당기면 늘어나고 외력을 제거하면 본래의 길이로 돌아가는 성질을 지닌 고분자를 말하며, 고무와 플라스틱의 중간 형태를 지니고 있으며 탄성 및 내구성이 우수하다.
본 발명에서 설명하는 POE는 폴리올레핀 엘라스토머(Poly-Olefin Elastomer) 소재이다.
도 1을 참고하면 본 발명에 따른 POE 소재를 함유한 인조피혁(100)은 페브릭 레이어(110), 컴팩트 레이어(120), 탑 레이어(130), 탑 코팅 레이어(140)를 포함한다.
상기 패브릭레이어(110)는 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조로 형성된다.
상기 컴팩트 레이어(120)는 상기 패브릭레이어(110)의 표면에 부착되며, POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 형성된다.
이때 상기 컴팩트 레이어(120)의 POE소재는 OBC(Olefin Block Copolymer), PEB(Propylene-based elastomer), TPEV(Thermoplastic Elastomer Vulcanized)의 혼합물인 POE 소재를 함유한다.
상기 탑레이어(130)는 상기 컴팩트 레이어(120)의 표면에 부착되며, 표면에 엠보(131)가 다수개로 형성된다.
여기서, 상기 탑레이어(130)에 형성된 상기 엠보(131)는 원형으로 돌출 형성될 수 있으며 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 탑 코팅 레이어(140)는 상기 탑 레이어(130)의 표면에 부착된다.
이때 상기 탑 코팅 레이어(140)는 상기 탑레이어(130)와 상기 컴팩트레이어(120) 및 상기 페브릭레이어(110)보다 얇은 두께를 갖도록 구비된다.
이에 따라 본 발명에 따른 POE 소재를 함유한 인조피혁(100)은 탄성력을 가지는 친환경 소재이며 및 내구성이 우수한 재질로 차량이나 가구, 소품 등에 폭넓게 적용 가능하다. 이러한 인조피혁은 제품을 생산하고 남은 잉여부분이나 한번 사용된 인조피혁도 재활용을 할 필요가 있다.
본 발명은, 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조의 패브릭 레이어(Fabric layer); 상기 패브릭 레이어의 표면에 부착되며, POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 형성된 컴팩트 레이어(Compact layer); 상기 컴팩트 레이어의 표면에 부착되며, 표면에 엠보(Embo)가 형성된 탑 레이어(Top layer); 및 상기 탑 레이어의 표면에 부착되는 탑 코팅 레이어(Top coating layer);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 준비하고(S100), 이를 간편한 방법으로 재활용하여 바닥시트 및 자동차 매트를 제조하는 방법을 제공한다.
도 2를 참고하면, 본 발명은 상기 준비된 POE 소재를 함유한 인조피혁을 0.1mm~1cm의 크기로 분쇄하는 단계(S200); 상기 분쇄물에 가교제를 첨가하고 혼합하는 단계(S300); 상기 혼합물에 150℃~220℃의 열을 가한 후, 압착롤러를 통과시켜 압출하여 시트를 제조하는 단계(S400);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 바닥시트를 제조하는 방법을 제공한다.
POE 소재를 함유한 인조피혁을 분쇄 단계(S200)는 생산 후 남은 자투리 잉여부분이나 사용후 수거된 인조피혁을 0.1mm~1cm의 크기로 잘게 분쇄하여 가교제와 혼합이 용이하도록 하며, 이후 일련을 제조공정에서 반응이 잘 일어나도록 돕는다. 가교제 혼합단계(S300)는 상기 분쇄물에 가교제를 첨가하고 이를 혼합하는 단계이며, 분쇄물을 가교제에 의하여 뭉쳐질 수 있고 조직이 단단해지게 된다. 이 때 가교제는 동종업계에서 사용하고 있는 일반적인 제품을 사용할 수 있다.
바닥시트 압출단계(S400)은 상기 혼합물에 150℃~220℃의 열을 가한 후, 압착롤러를 통과시켜 압출하여 시트를 제조하는 공정이다. 혼합물에 열을 가하여 압착롤러를 통과시키면 원하는 두께의 바닥시트가 압출되며, 이를 상온에 방치하여 냉각시키면 단단하게 굳게 되어 강도가 향상된 바닥시트를 제조할 수 있다.
본 발명의 POE 소재를 함유한 인조피혁은 단일소재로 구성되어 비교적 간단한 방법으로 재활용이 가능하다.
본 발명에서 상기 POE 소재는, OBC(Olefin Block Copolymer), PEB(Propylene-based elastomer), TPEV(Thermoplastic Elastomer Vulcanized)의 혼합물로 형성된다.
또한, 본 발명에 사용되는 인조피혁은 (1) POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재를 준비하는 단계; (2) POE 소재를 겔화(Gelling) 및 1차 혼련(roll mixing milling)하는 단계; (3) 겔화된 POE 소재를 2차 혼련(roll mixing milling)하는 단계; (4) 2차 혼련 이후 POE 소재를 박판(Sheet)으로 변형시켜 컴팩트 레이어(Compact layer)를 형성하는 단계; (5) 컴팩트 레이어를 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조의 패브릭 레이어(Fabric layer)의 표면에 부착시키는 단계; (6) 컴팩트 레이어와 패브릭 레이어를 냉각시킨 후 컴팩트 레이어에 탑 레이어(Top layer)를 부착하는 단계; (7) 탑 레이어를 발포(Foaming)시키는 단계; (8) 탑 레이어를 가열 및 냉각시켜 탑 레이어 표면에 엠보(Embo)를 형성하는 단계; (9) 탑 레이어 표면에 탑 코팅 레이어(Top coating layer)를 코팅하는 단계; 및 (10) 상기 패브릭 레이어(Fabric layer), 컴팩트 레이어(Compact layer), 탑 레이어(Top layer) 및 탑 코팅 레이어(Top coating layer)로 이루어진 인조피혁을 절단하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명은 상기에서 제조된 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트를 준비하는 단계(S400); 폴리프로필렌 원사를 이용하여 상층 카펫부를 제조하는 단계(S500); POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 제조된 핫멜트 필름 접착제를 이용하여 상기 바닥시트와 상기 상층 카펫부를 합지하는 단계(S600);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용하여 자동차 매트를 제조하는 방법을 제공한다.
상층 카펫부 제조단계(S500)은 폴리프로필렌 원사를 사용하여 상층 카펫부를 제조하고, 특히 상기 폴리프로필렌 원사는, 1,300내지 1,400 데이나의 저섬도 폴리프로필렌 원사를 각각 합사 및 연사하여 제조된 2,600 내지 2,800 데니아의 고섬도 폴리프로필렌 원사로 제조될 수 있다.
이때 1,300 데니아 미만의 저섬도 폴리프로필렌 원사를 사용할 경우 종래의 나일론 원사 대비 강도가 부족하여 방사 공정 중 절사가 다량으로 발생하는 문제가 있고, 1,400 데니아를 초과하는 저섬도 폴리프로필렌 원사를 사용할 경우 시트 압출기의 용량부족으로 인해 섬도의 균일성이 저하되어 물성이 불안해지는 문제점이 있다.
그리고 2,600 데니아 미만의 고섬도 폴리프로필렌 원사를 사용할 경우 합사 및 연사 공정시 절사가 다량으로 발생하는 문제가 있고 2,800 데니아를 초과하는 고섬도 폴리프로필렌 원사를 사용할 경우 시트 압출기의 용량부족으로 인해 섬도의 균일성이 저하되어 물성이 불안해지는 문제점이 있다.
바닥시트 및 상층 카펫부 합지단계(S600)는 POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 제조된 핫멜트 필름 접착제를 이용하여 상기 바닥시트와 상기 상층 카펫부를 합지한다.
여기서 POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 제조된 핫멜트 필름 접착제를 사용하여 접착력을 높이고, 라이네이팅 접착 가공법을 이용하는 것이 바람직하다.
상기의 방법으로 제조된 자동차 매트는 강도와 탄성력을 가지며, 폴리올레핀계 수지를 이용한 소재 단일화를 통하여 간단한 방법으로 재활용이 가능하다. 일정 시간 사용 후 폐기시 분쇄 및 압출하여 간편하게 별도의 바닥 시트부로 재활용할 수 있으므로 산업폐기물이 거의 발생하지 않는 장점이 있다.
S100 : 인조피혁 준비단계
S200 : 인조피혁 분쇄단계
S300 : 가교제 혼합단계
S400 : 바닥시트 압출단계
S500 : 상층 카펫부 제조단계
S600 : 바닥시트 및 상층 카펫부 합지단계
100 : POE 소재를 함유한 인조피혁
110 : 패브릭레이어
120 : 컴팩트레이어
130 : 탑레이어
131 : 엠보
140 : 탑코팅레이어

Claims (4)

  1. 폴리프로필렌(PP;Polypropylene) 소재로 형성된 메쉬 구조의 패브릭 레이어(Fabric layer); 상기 패브릭 레이어의 표면에 부착되며, POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 형성된 컴팩트 레이어(Compact layer); 상기 컴팩트 레이어의 표면에 부착되며, 표면에 엠보(Embo)가 형성된 탑 레이어(Top layer); 및 상기 탑 레이어의 표면에 부착되는 탑 코팅 레이어(Top coating layer);를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁 준비단계;
    상기 준비된 인조피혁을 0.1mm~1cm의 크기로 분쇄하는 단계;
    상기 분쇄물에 가교제를 첨가하고 혼합하는 단계;
    상기 혼합물에 150℃~220℃의 열을 가한 후, 압착롤러를 통과시켜 압출하여 시트를 제조하는 단계;를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 POE 소재는, OBC(Olefin Block Copolymer), PEB(Propylene-based elastomer), TPEV(Thermoplastic Elastomer Vulcanized)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트 제조방법
  3. 청구항 1에서 제조된 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 바닥시트를 준비하는 단계;
    폴리프로필렌 원사를 이용하여 상층 카펫부를 제조하는 단계;
    POE(Poly-Olefin Elastomer) 소재로 제조된 핫멜트 필름 접착재를 이용하여 상기 바닥시트와 상기 상층 카펫부를 합지하는 단계;를 포함하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 자동차 매트 제조방법
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 폴리프로필렌 원사는, 1,300내지 1,400 데이나의 저섬도 폴리프로필렌 원사를 각각 합사 및 연사하여 제조된 2,600 내지 2,800 데니아의 고섬도 폴리프로필렌 원사인 것을 특징으로 하는 POE 소재를 함유한 인조피혁을 재활용한 자동차 매트 제조방법
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KR20180076839A (ko) 2016-12-28 2018-07-06 주식회사 성호텍스콤 차량용 인조피혁의 제조 방법, 및 차량용 인조피혁

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