KR20240072618A - 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법에 있어서, 대두유황산화물 준비단계 및 합성알코올황산화물 준비단계; 상기 대두유황산화물, 상기 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에톡시레이트, 옥타놀설폰산소다, 소비톨 및 물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 혼합용액 형성단계; 및 상기 혼합용액에 마이크로캡슐 형태의 발포 신탄(syntan)을 혼합하여 가지제를 형성하는 가지제 형성단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 환경 및 인체에 유해한 휘발성 유기물질을 포함하지 않아 자동차 탑승자 및 환경을 보호할 수 있으며, 자동차 내부 유리에 증착되어 시야 방해 및 얼룩을 발생시키는 포깅을 저감시킬 수 있는 가지제를 사용할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경 및 인체에 유해한 휘발성 유기물질을 포함하지 않아 자동차 탑승자 및 환경을 보호할 수 있으며, 자동차 내부 유리에 증착되어 시야 방해 및 얼룩을 발생시키는 포깅을 저감시킬 수 있는 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 소비자들은 신차에 대한 관심도가 높고 다양한 레저문화와 더불어 자동차에서 생활하는 시간이 길어짐에 따라 자동차 유해물질에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 각종 매스컴 보도에 의해 유해물질의 이해도가 높아져 이에 자동차 환경에 대한 요구 사항이 까다로워지고 있다. 이러한 자동차 유해물질 중 대표적으로 UN 유럽경제위원회에서 지정한 차량 내부 인테리어에서 발생하는 톨루엔, 포름알데히드, 에틸벤젠, 벤젠 등이 있으며, 이러한 유해물질은 휘발성 유기화합물로 사람에게 노출될 경우 멀미 또는 어지럼증을 유발시키며 면역력이 약한 탑승자에게는 악영향을 줄 수 있다.
특히 자동차의 경우 한 여름에 외부에 주차를 하게 되면 내부 온도가 80℃ 이상으로 치솟게 되면서 자동차의 가죽시트 내에 포함된 휘발성 유기용제, 왁스 및 기타 화학약품 성분이 휘발되어 탑승자의 건강에 악영향을 주게 된다. 이뿐만 아니라 휘발된 성분들이 자동차 내부 유리벽에 응집되는 포깅(fogging) 현상이 나타나 얼룩이 생기게 되며, 운전자의 시야를 방해하여 자칫 교통사고를 유발할 수도 있게 된다.
이러한 자동차 시트에서 발생하는 휘발성 유기화합물의 경우 도장 공정뿐 아니라 제혁공정인 wet process 중 사용되는 신탄(synthetic tanning agent) 및 가지제(fatliquor) 등에 일부 포함되어 있어 천연피혁 처리 약품에 대한 보완이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 환경 및 인체에 유해한 휘발성 유기물질을 포함하지 않아 자동차 탑승자 및 환경을 보호할 수 있으며, 자동차 내부 유리에 증착되어 시야 방해 및 얼룩을 발생시키는 포깅을 저감시킬 수 있는 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적은, 대두유황산화물 준비단계 및 합성알코올황산화물 준비단계; 상기 대두유황산화물, 상기 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에톡시레이트, 옥타놀설폰산소다, 소비톨 및 물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 혼합용액 형성단계; 및 상기 혼합용액에 마이크로캡슐 형태의 발포 신탄(syntan)을 혼합하여 가지제를 형성하는 가지제 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 대두유황산화물 준비단계는, 10 내지 15℃에서 대두유에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 대두유혼합물을 형성하는 대두유혼합물 형성단계; 및 상기 대두유혼합물에 수산화나트륨수용액을 첨가하여 상기 대두유혼합물을 중화시켜 대두유황산화물을 형성하는 대두유황산화물 형성단계;를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 합성알코올황산화물 준비단계는, 10 내지 15℃에서 합성알코올인 글리세릴다이올레이트(glyceryl dioleate)에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 합성알코올황산화물을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합용액 형성단계는, 곰팡이억제제 및 세균억제제를 추가로 첨가하며, 상기 곰팡이억제제는 3-아이오도-2-프로피닐부틸카바메이트(3-iodo-2-propynyl butyl carbamate)이고, 상기 세균억제제는 케토콘자올(ketoconzaole)인 것이 바람직하다.
상기한 목적은 또한, 대두유황산화물, 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에틸렌옥사이드, 옥타놀설폰산소다, 소비톨, 물 및 발포신탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제에 의해서도 달성된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 환경 및 인체에 유해한 휘발성 유기물질을 포함하지 않아 자동차 탑승자 및 환경을 보호할 수 있으며, 자동차 내부 유리에 증착되어 시야 방해 및 얼룩을 발생시키는 포깅을 저감시킬 수 있는 가지제를 사용할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법의 순서도이고,
도 2는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법 중 대두유황산화물 준비단계의 상세 순서도이고,
도 3은 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 무게 분석을 한 그래프이고,
도 4는 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 투과율, 탁도, 선명도를 측정한 그래프이고,
도 5는 포깅 테스트 후 유리판의 사진이고,
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 가지제를 100℃에서 3시간 동안 샘플에 처리하여 휘발되는 유지분으로 분석한 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법 중 대두유황산화물 준비단계의 상세 순서도이고,
도 3은 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 무게 분석을 한 그래프이고,
도 4는 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 투과율, 탁도, 선명도를 측정한 그래프이고,
도 5는 포깅 테스트 후 유리판의 사진이고,
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 가지제를 100℃에서 3시간 동안 샘플에 처리하여 휘발되는 유지분으로 분석한 결과를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법의 순서도이고, 도 2는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법 중 대두유황산화물 준비단계의 상세 순서도이고, 도 3은 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 무게 분석을 한 그래프이고, 도 4는 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 투과율, 탁도, 선명도를 측정한 그래프이고, 도 5는 포깅 테스트 후 유리판의 사진이고, 도 6은 실시예 및 비교예에 따른 가지제를 100℃에서 3시간 동안 샘플에 처리하여 휘발되는 유지분으로 분석한 결과를 나타낸 사진이다.
국내외적으로 연구된 바에 의하면 천연피혁의 냄새는 피혁 제조 공정 중 고착공정(finishing process)에 비해 그 이전의 습식공정(wet process)들에 의해서 좌우된다. 피혁 제조 공정은 크게 준비공정, 탄닌공정, 중화공정, 리탄닌공정, 탄성물질투입공정, 염색공정, 가지공정 및 표면 고착공정을 거쳐 피혁이 제조되는데, 준비공정부터 염색공정까지의 공정은 공정의 시간상 앞부분에 위치하며 공정을 진행할 때마다 매번 세척을 진행하기 때문에 해당 공정들에 사용된 휘발성 유기물들은 최종 천연피혁에서의 비중은 낮은 편이다. 따라서 습식공정 중 마지막 공정인 가지공정(fatliquoring process)에서는 처리되는 가지제에 포함된 휘발성 유기물질을 비휘발성 유기물질로 대체하는 방안이 필요한 것으로 판단된다.
따라서 본 발명은 제혁 공정 중 천연피혁 조직 내부로의 원활한 침투를 위해 합성을 통한 가지제(fatliquor)의 분자량을 최적화하고 천연피혁의 경량화를 부여함과 동시에 가지제에 함유되어 있는 휘발성 유기물질(volatile organic compounds, VOCs) 및 포깅(fogging) 발생원인 물질을 최소화하기 위한 것이 목적이다. 즉, 휘발성 유기물질을 포함하지 않으면서 포깅 발생원인 물질 중 가장 많은 비율을 차지하는 지방산(fatty acid)을 포함하지 않는 친환경적인 가지제를 제조하는 것이 본 발명의 목적이다.
특히 본 발명의 가지제를 사용할 경우 천연피혁을 기존의 가지제에 비해 적은 중량으로 형성되어 가지제를 도포하는 천연피혁의 경량화가 가능하며, 천역피혁을 경량화할 경우 자동차의 연비 증대로 인해 친환경적인 자동차 시트를 제조할 수 있게 된다.
이에 본 발명의 실시예에 따른 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이 대두유황산화물 준비단계(S100), 합성알코올황산화물 준비단계(S100'), 혼합용액 형성단계(S200) 및 가지제 형성단계(S300)를 포함한다.
먼저 대두유황산화물 준비단계(S100)는, 대두유혼합물 형성단계(S110) 및 대두유황산화물 형성단계(S120)를 포함한다.
대두유혼합물 형성단계(S110)는, 10 내지 15℃에서 대두유에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 대두유혼합물을 형성하는 단계를 의미한다.
대두유(soybean oil)는 콩에서 채취한 반건성유로, 올레산, 리놀산, 팔미트산 및 리노렌산의 혼합 글리세리드로 구성되어 있다. 이러한 대두유는 콩을 추출하여 얻은 것이기 때문에 친환경적인 천연 기름이라고 할 수 있으며, 이는 합성오일로 제조된 종래의 가지제와 달리 인체에 무해하다는 이점이 있다.
이와 같은 대두유에 10 내지 15℃의 온도 하에서 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 대두유혼합물을 형성하게 된다. 대두유에 황산을 고온에서 첨가하거나 또는 한꺼번에 첨가하게 되면 대두유와 황산이 폭발적으로 반응하여 부반응(side reaction)이 발생하여 원하지 않는 불순물이 생성되거나, 심할 경우 대두유와 황산이 폭발하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 대두유와 황산을 혼합할 때에는 10 내지 15℃의 저온에서 황산을 드랍(drop)하는 방식으로 2시간 동안 간헐적으로 첨가하고, 황산이 첨가되는 동안 지속적인 교반이 이루어지도록 한다. 이때 대두유 54중량부에 대해 황산이 10.8중랑부가 첨가되는 것이 바람직하다.
그 다음 황산이 첨가된 대두유를 기존의 온도보다 높은 20 내지 22℃에서 3시간 동안 반응시켜 대두유혼합물을 형성하는데, 기존의 10 내지 15℃에서 반응시킬 경우 반응을 완료하는 데 너무 오랜 시간이 걸려 대두유혼합물을 형성하는 데 효율적이지 못하기 때문에 기존의 온도에서 20 내지 22℃로 온도를 높인 후 반응시켜 대두유혼합물을 형성하게 된다.
대두유황산화물 형성단계(S120)는, 대두유혼합물에 수산화나트륨수용액을 첨가하여 대두유혼합물을 중화시켜 대두유황산화물을 형성하는 단계를 의미한다.
대두유와 황산을 혼합하여 산성인 대두유혼합물을 중화시키기 위해 염기성인 수산화나트륨수용액을 첨가하여 대두유혼합물이 중화된 대두유황산화물을 형성한다. 이때 중화하는 과정은 중화열이 발생되기 때문에 0 내지 5℃에서 대두유혼합물에 수산화나트륨수용액을 첨가하는 것이 바람직하다. 만약 대두유혼합물을 중화시키지 않고 산성 상태를 유지할 경우, 대두유혼합물 내의 성분들이 변질될 우려가 있다.
여기서 대두유혼합물 64.8중량부에 대해 수산화나트륨수용액은 35.2중량부 첨가되는 것이 바람직하며, 수산화나트륨수용액은 수산화나트륨 24.4중량부에 대해 물이 10.8중량부 혼합된 것을 의미한다.
이와 같은 과정으로 제조된 대두유황산화물이 가지제에 첨가될 경우 가지제가 사용되는 천연피혁이 유연함과 부드러움을 유지할 수 있는 효과가 있다.
합성알코올황산화물 준비단계(S100')는, 10 내지 15℃에서 합성알코올인 글리세릴다이올레이트에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 합성알코올황산화물을 형성하는 단계를 의미한다.
대두유황산화물과는 별도로 합성알코올황산화물을 준비하기 위해 합성알코올황산화물을 형성하는 과정을 거치게 되는데, 합성알코올로 글리세릴다이올레이트(glyceryl dioleate)를 준비하고 여기에 황산을 간헐적으로 첨가하여 합성알코올황산화물을 형성하게 된다. 상세하게는 대두유황산화물 준비단계(S100)와 마찬가지로 부반응을 방지하기 위해 저온인 10 내지 15℃에서 글리세릴다이올레이트에 황산을 드랍하는 방식으로 2시간 동안 간헐적으로 첨가하고, 온도를 조금 올린 20 내지 22℃에서 3시간 동안 교반 반응시켜 합성알코올황산화물을 형성하게 된다.
여기서 합성알코올황산화물은 대두유황산화물과 달리 중화되지 않은 산성 상태인 것이 바람직한데, 이는 대두유황산화물과 달리 산성으로 유지하여도 합성알코올황산화물이 변질되지 않기 때문이다. 이러한 합성알코올황산화물은 글리세릴다이올레이트 54중량부에 대해 황산이 10.8중량부 첨가되어 합성알코올황산화물이 총 64.8중량부로 준비되는 것이 바람직하다.
형성된 합성알코올황산화물을 가지제에 첨가할 경우 가지제가 도포되는 천연피혁이 유연함을 유지할 수 있을 뿐 아니라, 가지제가 천연피혁에 용이하게 흡수될 수 있도록 침투력을 증가시키는 역할을 한다.
혼합용액 형성단계(S200)는, 대두유황산화물, 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에톡시레이트, 옥타놀설폰산소다, 소비톨 및 물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 단계를 의미한다.
가지제의 주 원료성분인 대두유황산화물 및 합성알코올황산화물에 가지제의 특성을 높이기 위한 성분으로 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에톡시레이트, 옥타놀설폰산소다, 소비톨 및 물을 첨가하고, 이를 혼합하여 혼합용액을 형성하게 된다.
상기에 언급된 바와 같이 대두유황산화물은 천연피혁의 유연함과 부드러움을 유지하기 위해 첨가되고, 합성알코올황산화물은 마찬가지로 천연피혁의 유연함을 유지시킴과 동시에 가지제가 천연피혁 내에 용이하게 침투할 수 있도록 침투력을 증가시키는 역할을 한다. 이와 함께 혼합되는 수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH)은 가지제의 pH를 중성으로 중화하기 위해 첨가되는 것으로, 산성으로 이루어진 합성알코올황산화물과 그 이외의 산성 성분에 의해 가지제가 산성을 띄는 것을 방지하기 위해 첨가된다. 또한 자이렌설폰산소다는 물에 용해되지 않는 물질을 용해하기 위해 첨가되는 가용화제로, 가지제의 성분 중 물에 녹지 않는 소수성 성분을 용해시키기 위한 계면활성제 역할을 한다.
라우릴알코올에톡시레이트(lauryl alcohol ethoxylate)는 유화제 역할을 하는 것으로, 3mol의 라우릴알코올에톡시레이트와 7mol의 라우릴알코올에톡시레이트를 각각 동일한 비율로 첨가하는 것이 바람직하다. 여기서 3mol의 라우릴알코올에톡시레이트는 친수성-친유성 비(hydrophile-lipophile balance, HLB)가 낮은 유화제로 가지제의 침투성을 증진시키기 위해 첨가되고, 7mol의 라우릴알코올에톡시레이트는 HLB가 높은 유화제로 가지제의 분산안정성을 증진시키기 위해 첨가된다.
옥타놀설폰산소다는 가지제의 성분들이 천연피혁 내에 스며들기 용이하도록 침투성 증가를 위해 첨가되는 구성이며, 소비톨은 첨가되는 물이 경수일 경우 이를 연수화하고 가지제의 가용화를 증진시키기 위해 첨가된다. 또한, 물은 가지제의 점도 조절과 후술할 발포 신탄의 분산 안정성을 위해 첨가되는 것으로, 가지제가 천연피혁에 용이하게 도포될 수 있도록 한다.
경우에 따라서 추가적으로 곰팡이억제제 및 세균억제제를 첨가할 수 있는데, 여기서 곰팡이억제제는 휘발성 유기물질에 포함되지 않으며 환경 친화적인 성분인 3-아이오도-2-프로피닐부틸카바메이트(3-iodo-2-propynyl butyl carbamate)를 사용하는 것이 바람직하며, 세균억제제는 세균을 제거할 수 있으면서 세균의 발생을 억제할 수 있는 친환경 성분이 케토콘자올(ketoconzaole)을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 혼합용액에 포함된 성분들은 각각 대두유황산화물 20중량부, 합성알코올황산화물 20중량부, 수산화나트륨 6.8중량부, 자이렌설폰산소다 5중량부, 라우릴알코올에틸렌옥사이드 3mol 1중량부, 라우릴알코올에틸렌옥사이드 7mol 1중량부, 옥타놀설폰산소다 7중량부, 소비톨 10중량부, 물 28.2중량부, 3-아이오도-2-프로피닐부틸카바메이트 0.5중량부, 케토콘자올 0.5중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
가지제 형성단계(S300)는, 혼합용액에 마이크로캡슐 형태의 발포 신탄을 혼합하여 가지제를 형성하는 단계를 의미한다.
발포 신탄(syntan)은 천연피혁의 내부를 충진시켜 천연피혁의 경량화를 위해 첨가되는 구성으로, 종래에는 신탄이 가지제에 첨가되지 않고 가지제를 처리하기 전에 별도의 리탄닌 공정에서 처리되었다. 하지만 본 발명과 같이 가지제에 발포 신탄이 첨가될 경우 기존의 리탄닌 공정을 수행하지 않고 바로 가지제 처리 공정이 진행될 수 있기 때문에 공정 시간이 단축되어 작업의 효율성이 높아지게 된다.
이러한 발포 신탄은 아크릴로니트릴 코폴리머(acrylonitrile copolymer)로 제조된 마이크로캡슐 형태로 이루어지며, 20중량부로 첨가되는 것이 바람직한데 이러한 양은 기존에 리탄닌 공정에 사용되는 신탄 대비 1/10 이상이 줄어든 양에 해당한다. 즉, 많은 양의 신탄을 사용하지 않아도 천연피혁 내부의 충진 및 경량화가 가능하게 된다.
이와 같이 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법을 통해 제조된 본 발명의 친환경 가지제는, 대두유황산화물 20중량부, 합성알코올황산화물 20중량부, 수산화나트륨 6.8중량부, 자이렌설폰산소다 5중량부, 라우릴알코올에틸렌옥사이드 3mol 1중량부, 라우릴알코올에틸렌옥사이드 7mol 1중량부, 옥타놀설폰산소다 7중량부, 소비톨 10중량부, 물 28.2중량부, 3-아이오도-2-프로피닐부틸카바메이트 0.5중량부, 케토콘자올 0.5중량부 및 발포신탄 20중량부를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 좀 더 상세하게 설명한다.
<실시예>
1.2 내지 1.4mm의 두께를 가지는 청혁(wet blue)에 물 100중량부, X-크로모졸(X-chromosol B) 3중량부를 이용하여 35℃에서 90분간 리크로밍 공정(rechroming process)을 수행한다. 그 다음 리크로밍 처리된 청혁을 35℃의 물 100중량부에 담근 후, 중화 신탄(neutral syntan, Tanigan PAK-N) 2중량부를 첨가하여 60분간 처리하고, 포름산나트륨(sodium formate) 2중량부를 첨가하여 15분간 처리한 후, 중탄산나트륨(sodium bicarbonate) 1중량부를 90분 간 처리하여 pH 5.6으로 청혁을 중화처리하는 중화 공정을 수행하게 된다.
이후 별도의 리탄닌 공정(retanning process)을 실시하지 않고 바로 가지 공정(fatliquoring process)이 진행되었다. 종래 공정의 경우 리타닌 공정에서 다양한 신탄(syntan)이 처리되어 피혁 내부를 충진시키는 과정이 진행되지만, 본 발명에 따른 가지제의 경우 발포 신탄이 처리되어 있어 종래와 같이 리탄닌 공정을 진행하지 않아도 되며 종래 대비 신탄의 사용량을 줄일 수 있다.
중화 처리된 청혁을 100중량부의 물에 담근 후 표 1의 비교예 또는 실시예에 따른 가지제를 첨가하여 90분간 처리하고, 이후에 포름산(formic acid) 0.5중량부를 처리하였다. 여기서 표 1에 언급된 비교예의 가지제는 시중에 판매되고 있는 황산화된 합성오일에 해당하며, 실시예는 본 발명을 통해 제조된 가지제에 해당한다.
| 중량부 | |
| 실시예 1 | 10 |
| 실시예 2 | 15 |
| 비교예 1 | 10 |
| 비교예 2 | 15 |
표 1에 언급된 가지제를 사용하여 처리된 청혁의 포깅(fogging) 테스트를 진행하였다. 도 3은 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 무게 분석을 한 그래프로, 동일한 무게의 유리판(glass plate)에 포깅 테스트를 한 후 각각 유리판의 무게를 측정한 것을 나타낸 것이다. 실시예 1 및 실시예 2의 경우 비교예 1 및 비교예 2에 비해 무게 증가가 적은 것을 확인할 수 있는데, 이는 실시예 1 및 실시예 2가 유리판에 증착된 유분의 함량이 적은 것으로 판단되어 포깅 현상이 적은 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 비교예 1 및 비교예 2의 경우 휘발된 가지제가 유리판의 표면에 응축되어 유분 방울을 형성한 것을 육안으로 확인할 수 있었으며, 이로 인해 유리판의 무게가 증가한 것으로 판단된다.
도 4는 가지제 종류 및 함량별 포깅 테스트 후 투과율, 탁도, 선명도를 측정한 그래프이다. 먼저 투과율(transmittance, T)인 T 값의 경우 모든 결과에서 99% 이상이기 때문에 소수점 자리수를 비교하여 분석하면, 실시예 1이 투과율이 가장 우수하였으며 그 다음으로 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2 순으로 투과율이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 비교예 1 및 비교예 2에 비해 본 발명을 통해 제조된 가지제인 실시예 1 및 실시예 2의 투과율이 더 우수한 것을 확인할 수 있었다
선명도(clarity, C)인 C 값 또한 T 값의 경향과 동일한 결과를 나타냈으며, 그 중 비교예 2의 경우 선명도가 크게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 탁도(Haze, H)인 H 값의 경우 실시예 1이 가장 낮고 그 다음으로 비교예 1, 실시예 2, 비교예 2 순서로 탁도가 점점 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
도 5는 포깅 테스트 후 유리판의 사진을 나타낸 것으로, 포깅 테스트 후 유리판에 빛을 반사시켜 관찰한 사진과 유리판을 흰 종이 위에 두고 관찰한 사진에 해당한다. 실시예 1의 경우 유리판을 흰 종이 위에서 관찰하였을 때에는 육안으로 포깅 인자를 확인할 수 없었으며, 빛 반사 관찰에서도 일부의 유분만 부분적으로 관찰되어 내포깅성이 우수한 것으로 확인되었다. 이에 비해 비교예 1에서는 빛 반사 관찰시에 성에(window frost)와 유사한 탁도를 나타내어 투과율, 탁도, 선명도 측정시 탁도 값이 일부 나타난 것으로 보인다. 또한, 비교예 1을 흰 종이 위에서 관찰하였을 대 가지제의 황색 유분이 뭉쳐저 유색의 기름방울이 발생한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 2의 경우 실시예 1과 마찬가지로 흰 종이 위에서 육안으로 얼룩을 관찰하기 어려웠지만, 실시예 1보다 많은 양의 가지제가 처리됨에 따라 빛 반사 관찰 시 성에를 관찰할 수 있어 탁도 값이 높게 측정된 것으로 확인되었다. 비교예 2의 경우 빛 반사 관찰시에 뚜렸한 성에가 관찰되어 탁도 값이 매우 높았으며, 이에 선명도 값도 저하된 것으로 보인다. 또한 비교예 1보다 더 많은 양의 유색 기름방울이 확인되었으며 결론적으로 시중에 판매중인 비교예의 가지제에 비해 본 발명을 통해 제조된 실시예의 가지제가 내포깅성이 우수한 것으로 판단된다.
도 6은 실시예 및 비교예에 따른 가지제를 100℃에서 3시간 동안 샘플에 처리하여 휘발되는 유지분으로 분석한 결과를 나타낸 사진이다. 고온에서 장시간 처리된 천연피혁은 염료, 탄닝제 또는 가지제에 의해 황변이 발생할 수 있으나, 본 실험에서는 별도의 염료와 탄닝제를 처리하지 않았기 때문에 각각의 샘플에 발생한 황변은 가지제에 의한 것으로 판단된다. 샘플을 비교한 결과 비교예 2가 황변이 가장 많이 발생하였으며, 그 다음으로 비교예 1, 실시예 2, 실시예 1 순으로 황변 정도가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이는 가지제의 함량이 증가됨에 따라 황변이 두드러지게 발생하는 것으로 판단된다.
결과적으로 비교예에 비해 실시예의 가지제가 포깅 안정성이 높았으며, 휘발되었을 때 오일 방울이 관찰되지 않았고 내열성 또한 우수한 것을 확인할 수 있었다.
| 비교예 | 실시예 | |
| 무게(g/m2) | 1,580 | 1,150 |
| 유연성(mm) | 2.3 | 3.2 |
표 2는 비교예 및 실시예의 가지제를 사용하여 제조된 천연피혁의 경량성 및 유연성을 확인한 것을 나타낸 것으로, 단위 면적당 무게를 측정한 결과 비교예 대비 실시예의 천연피혁은 20 내지 20% 가량의 무게 감량 효과를 확인하였으며, 유연성 또한 개선되어 부드러운 터치감을 나타내었다.
이와 같이 본 발명에 따른 자동차 시트용 친환경 가지제를 통해 제조된 친환경 가지제는, 기존의 가지제가 가지고 있는 환경 및 인체에 유해한 휘발성 유기물질을 포함하지 않아 자동차 탑승자가 휘발성 유기물을 흡입하거나 환경에 배출되어 환경을 오염시키는 일이 발생하지 않도록 한다. 즉, 휘발성 유기물질로부터 자동차 탑승자 및 환경을 보호할 수 있게 된다.
또한, 종래에 사용되는 가지제의 경우 인체에 유해한 합성오일로 제조되며 지방산(fatty acid)을 많이 포함하고 있기 때문에 이러한 지방산이 자동차 내부 유리에 증착되어 시야 방해 및 얼룩을 발생시키는 포깅 현상이 나타나지만, 본 발명의 가지제는 천연오일에 해당하며 지방산을 포함하고 있지 않은 대두유를 이용하여 제조되었기 때문에 포깅 현상을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
S100: 대두유황산화물 준비단계
S100': 합성알코올황산화물 준비단계
S110: 대두유혼합물 형성단계
S120: 대두유황산화물 형성단계
S200: 혼합용액 형성단계
S30: 가지제 형성단계
S100': 합성알코올황산화물 준비단계
S110: 대두유혼합물 형성단계
S120: 대두유황산화물 형성단계
S200: 혼합용액 형성단계
S30: 가지제 형성단계
Claims (5)
- 대두유황산화물 준비단계 및 합성알코올황산화물 준비단계;
상기 대두유황산화물, 상기 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에톡시레이트, 옥타놀설폰산소다, 소비톨 및 물을 혼합하여 혼합용액을 형성하는 혼합용액 형성단계; 및
상기 혼합용액에 마이크로캡슐 형태의 발포 신탄(syntan)을 혼합하여 가지제를 형성하는 가지제 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 대두유황산화물 준비단계는,
10 내지 15℃에서 대두유에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 대두유혼합물을 형성하는 대두유혼합물 형성단계; 및
상기 대두유혼합물에 수산화나트륨수용액을 첨가하여 상기 대두유혼합물을 중화시켜 대두유황산화물을 형성하는 대두유황산화물 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 합성알코올황산화물 준비단계는,
10 내지 15℃에서 합성알코올인 글리세릴다이올레이트(glyceryl dioleate)에 황산을 간헐적으로 첨가하고, 20 내지 22℃에서 반응시켜 합성알코올황산화물을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 혼합용액 형성단계는,
곰팡이억제제 및 세균억제제를 추가로 첨가하며,
상기 곰팡이억제제는 3-아이오도-2-프로피닐부틸카바메이트(3-iodo-2-propynyl butyl carbamate)이고, 상기 세균억제제는 케토콘자올(ketoconzaole)인 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제 제조방법. - 대두유황산화물, 합성알코올황산화물, 수산화나트륨, 자이렌설폰산소다, 라우릴알코올에틸렌옥사이드, 옥타놀설폰산소다, 소비톨, 물 및 발포신탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 친환경 가지제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220154415A KR20240072618A (ko) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 자동차 시트용 친환경 가지제 및 그 제조방법 |
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2022
- 2022-11-17 KR KR1020220154415A patent/KR20240072618A/ko unknown
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