WO2020067850A1 - 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2020067850A1
WO2020067850A1 PCT/KR2019/012776 KR2019012776W WO2020067850A1 WO 2020067850 A1 WO2020067850 A1 WO 2020067850A1 KR 2019012776 W KR2019012776 W KR 2019012776W WO 2020067850 A1 WO2020067850 A1 WO 2020067850A1
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WO
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layer
pore
artificial leather
automobile interior
weight
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PCT/KR2019/012776
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English (en)
French (fr)
Inventor
허유랑
송은호
박서현
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주식회사 엘지하우시스
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to an artificial leather for automobile interior materials and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an artificial leather for automobile interior materials having a seam line used in the automobile interior material covering process, and to prevent wrinkles. It is easy to deploy the airbag, and relates to a synthetic leather for automobile interior materials having excellent durability and a method for manufacturing the same.
  • Automotive interior materials such as crash pads, door trims, console boxes, arm rests, head rests, head liners, etc., typically have a skin layer from top to bottom; Foam layer; And a core layer that is a hard synthetic resin injection.
  • the vehicle interior material may be manufactured in various ways, for example, a skin layer; And forming a skin layer by vacuum forming a sheet for a vehicle interior material including a foam layer formed on the bottom surface of the skin layer, and then mounting the skin layer on a mold to inject a synthetic resin underneath it to form a core layer. Can be produced.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0078057 discloses a method for manufacturing a vehicle interior using the artificial leather skin layer, as the back layer of the artificial leather Disclosed is the use of a nonwoven fabric.
  • the non-woven fabric as described above is expensive and has to be applied only to high-end vehicles, and the elongation is not good, so the seam is not neat and workability deteriorates during the covering process. There was a problem that occurred.
  • the artificial leather has a disadvantage in that the tensile strength is too high, which is unfavorable for airbag deployment.
  • Patent Document 1 Patent Document 1 KR 10-2018-0078057 A (Publication date: 2018.07.09)
  • the present invention has been made to solve the above problems, while preventing wrinkles, it is easy to deploy the airbag, and has an object to provide a synthetic leather for automobile interior materials having excellent durability and a method for manufacturing the same.
  • the present invention from the bottom to the top, the back layer; Pore layer; Adhesive layer; And artificial leather for automotive interior materials comprising a skin layer,
  • the thickness ratio of the back layer and the pore layer is 1.5-3: 1,
  • the pore layer is composed of a non-porous portion located at the bottom and a pore portion located at the top,
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention is characterized by being used for the covering process of automobile interior materials with artificial leather having a shim line.
  • the present invention is a back layer forming step (S1) for impregnating the knitted fabric
  • the pore layer is composed of a non-porous portion located at the bottom and a pore portion located at the top,
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention can prevent wrinkles, has an easy airbag deployment, and has excellent durability.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention is inexpensive, has excellent sensitivity and ductility, and has the effect of preventing irregularities in the interior of the automobile.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view schematically showing a laminated structure of an embodiment of an artificial leather for automobile interior material according to the present invention.
  • Figure 2 is a flow chart showing a manufacturing method of an embodiment of the artificial leather for automobile interior materials according to the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a specimen for measuring the elongation and tensile strength of artificial leather.
  • FIG. 5 is a photograph showing the exterior of the vehicle interior material after completing the automotive interior material covering process using the artificial leather for interior material according to the present invention.
  • FIG. 6 is a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph of a vertical cut surface of the artificial leather as a reference for explaining the non-porous and pores in the pore layer of the artificial leather.
  • the inventors of the present invention from the end of each effort to manufacture a synthetic leather for a car interior material with a seam line (seam line) used in the covering process of the car interior material, from bottom to top, the back layer; Pore layer; Adhesive layer; And a skin layer, when the thickness ratio of the non-porous portion and the pore portion in the pore layer is adjusted to a certain range, the artificial leather for automobile interior material has excellent workability during the covering process, and can prevent wrinkles after the covering process. , It was confirmed that it is easy to deploy the airbag and can realize an excellent durability effect, thereby completing the artificial leather for automobile interior materials of the present invention.
  • artificial leather for automobile interior materials of the present invention (1) from the bottom to the top, the back layer (10); Pore layer 20; It includes an adhesive layer 30 and a skin layer 40.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention as described above may be artificial leather for its use in a covering process of automobile interior materials.
  • an example of the covering process is an epidermal layer
  • the automotive interior material composed of the core layer after applying the adhesive on the core layer, it may be a process of manufacturing the automotive interior material by wrapping the core layer with artificial leather, which is a skin layer.
  • the epidermal layer from top to bottom; Cushion layer; And a core layer.
  • the automotive interior material consisting of, after applying the adhesive on the top of the core layer, wrap the core layer with a cushion layer, apply the adhesive on the top of the cushion layer, and then wrap the cushion layer and the core layer with artificial leather, which is a skin layer. It may be a process for manufacturing.
  • the cushion layer may be, for example, one or more foams selected from the group consisting of polypropylene foam, polyurethane foam, and ethylene-vinyl acetate foam.
  • a cushion layer a cushion manufactured using one or more synthetic fibers selected from the group consisting of nylon-based fibers, polyester-based fibers, polyolefin-based fibers, polyethylene terephthalate-based fibers, and polypropylene-based fibers.
  • synthetic fibers selected from the group consisting of nylon-based fibers, polyester-based fibers, polyolefin-based fibers, polyethylene terephthalate-based fibers, and polypropylene-based fibers.
  • the core layer may be a hard synthetic resin injection material, for example, polyamide, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene, styrene-acrylonitrile, polyvinyl chloride, polystyrene, polyphenylene sulfide, polypropylene and polyethylene. It may be one or more synthetic resin injection material selected from the group consisting, but is not limited thereto.
  • seam line in the present invention is a cut line (tear line) for allowing the artificial leather to burst into a certain shape (eg, H shape, I shape or V shape, etc.) by the expansion of the airbag. it means.
  • the shim line may be formed by a process for forming a shim line known in the art.
  • a groove-like shim line may be formed on the back surface of the artificial leather by a laser or a knife.
  • Fabrics are largely divided into non-woven fabrics, woven fabrics, and circular knits.
  • the non-woven fabric refers to a shape in which the fiber aggregate is bonded to each other by chemical or mechanical action or by heat treatment with appropriate moisture.
  • the woven fabric means a fabric formed through a woven process using the yarn after forming the fiber aggregate into a yarn.
  • the woven fabric is a word commonly used with textiles, and the woven fabric refers to a fabric in which two threads are entangled in the horizontal and vertical directions, and the yarn in the vertical direction, that is, the yarn in the horizontal direction, that is, the weft yarn is intertwined with each other. Refers to the fabric.
  • the woven fabric can be divided into plain weave, twill weave, and runner weave depending on the manufacturing method.
  • the knitted fabric refers to a fabric woven by continuously looping (loop, loop) with one or two or more threads, and is divided into circular knitted fabric and light knitted fabric according to the manufacturing method. It can be, and has the advantage of good elasticity compared to woven fabric.
  • the circular knitted fabric means a fabric woven by yarn feeding in the weft direction
  • the light knitted fabric means a fabric woven by yarn feeding in a warp direction.
  • the present invention has the effect of providing an artificial leather having excellent elongation and tensile strength while being inexpensive when using the knitted fabric impregnated with the back layer 10.
  • a circular knitted fabric having superior elongation compared to a light knitted fabric may be used among knitted fabrics.
  • the knitted fabric may be formed using a yarn having a thickness of 120-170 denier or 130-160 denier, and has an excellent strength effect within the above range.
  • the yarn ( ⁇ ) means a yarn made by twisting one or more fibers selected from natural fibers, recycled fibers, and synthetic fibers.
  • the natural fiber may be cotton fiber, hemp fiber, wool fiber, silk fiber or wool fiber
  • the regenerated fiber may be rayon fiber or cupra fiber
  • the synthetic fiber may be polyester fiber, nylon fiber, polyolefin fiber, It may be polyvinyl alcohol fiber, polyamide fiber, polyurethane fiber or polyvinylidene chloride fiber.
  • a polyester fiber having excellent elongation may be used as a specific example of yarn for forming the back layer 10.
  • the knitted fabric is inexpensive and has a shape-retaining property capable of withstanding repetitive stretching and may be impregnated to impart an elongation suitable for the covering process.
  • the impregnation may be to perform coagulation and water washing in water in a dimethylformamide aqueous solution after impregnation with an impregnation solution containing a conventionally known solvent-based or water-based polymer compound, for example, a polyurethane resin or a copolymer thereof. .
  • a conventionally known solvent-based or water-based polymer compound for example, a polyurethane resin or a copolymer thereof.
  • the impregnating solution may be a polyurethane solution containing 200-400 parts by weight of a solvent or 220-290 parts by weight based on 100 parts by weight of a polyurethane resin.
  • the solvent may be one or more selected from the group consisting of dimethylformamide, methylethylketone, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide and ethyl acetate.
  • the impregnating solution may, optionally, further include other additives such as flame retardants, dispersants or pigments, and the type and content thereof are not limited.
  • the dimethylformamide aqueous solution may include, for example, 2-10% by weight or 3-8% by weight of dimethylformamide and 90-98% by weight or 92-97% by weight of water.
  • the back layer 10 of the present invention prevents deterioration in quality by artificial leather to withstand repeated stretching and elongation and airbags suitable for sensitivity and covering processes such as soft feel and filling. It is suitable for deployment and can maintain excellent tensile strength.
  • the back layer 10 of the present invention can optionally use a knitted fabric with brushed on one or both sides, and in this case, it has an excellent adhesiveness and sensitivity.
  • the back surface layer 10 may be impregnated with a knitted fabric on which at least one selected from among a surface which is a part in contact with the pore layer 20 to be described later and a back surface in contact with the cushion layer by a covering process is formed. have.
  • the back layer 10 may have a thickness of 0.5-1.0mm, 0.55-0.9mm or 0.6-0.7mm. It is possible to have a thickness within the above range while preventing the increase in cost while preventing deterioration of mechanical properties such as tensile strength within the above range.
  • the thickness of the back layer 10 when the thickness of the back layer 10 is less than the above range, the thickness of the back layer 10 of the portion where the seam line is formed becomes too thin (for reference, the portion where the seam line is formed is located in the portion where the seam line is not formed).
  • the durability of the artificial leather is lowered and the thickness of the back layer 10 is above the above range, the cost is increased and the moldability cannot be maintained, so it may have a thickness within the above range.
  • the thickness of the back layer 10 can be obtained by vertically cutting the artificial leather for automobile interior materials, and then measuring the thickness of the back layer 10 in the cut section using a scanning electron microscope. have.
  • any one point of the top surface of the back layer 10 of the vertical cutting surface and the top surface from the one point After determining the points to be spaced at least 0.5 cm along the line, draw vertical lines from the points and measure the distance to the bottom of the back layer 10 that meets the vertical lines, respectively, and then obtain them as the average value.
  • the pore layer 20 of the present invention has uniform pores formed in the layer to prevent uneven transfer of the interior material of the vehicle, and to elongation suitable for the sensitivity and covering process, such as soft touch and volume feeling on the artificial leather, and It serves to impart tensile strength for the deployment of airbags.
  • it is formed using a pore layer composition comprising 20-50 parts by weight of solvent and 0.5-2 parts by weight of pore control agent relative to 100 parts by weight of polyurethane resin. Can be.
  • the pore layer composition may be formed by coating the top of the back layer and then performing a coagulation and water washing process in water in an aqueous dimethylformamide solution.
  • the dimethylformamide aqueous solution may include, for example, 2-10% by weight or 3-8% by weight of dimethylformamide and 90-98% by weight or 92-97% by weight of water.
  • the coagulation may be performed, for example, for 4-8 minutes or 5-7 minutes.
  • the polyurethane resin can be prepared by reacting a polyol with a diisocyanate and a chain extender.
  • the polyol may be, for example, one or more selected from the group consisting of polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol.
  • the polyether polyol is a diol or polyol having 2 to 15 carbon atoms, specifically, an alkyl diol or glycol, and an alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms, specifically, ethylene oxide or propylene oxide. May be
  • the polyester polyol may be formed by esterifying one or more glycols with one or more dicarboxylic acids or anhydrides thereof.
  • the glycol may be at least one selected from ethylene glycol, propylene glycol and glycerin
  • the dicarboxylic acid may be at least one selected from adipic acid, phthalic acid and maleic acid.
  • the polyester polyol may be formed by ring-opening polymerization using a small amount of diol, triol or amine as an initiator in lactone or a derivative thereof.
  • it may be polycaprolactone (PCL) synthesized by ring-opening polymerization using diethylene glycol as an initiator in ⁇ -caprolactone (CL).
  • the polycarbonate polyol may be derived from the reaction of glycol and carbonate.
  • polyol may be used by mixing 100-150 parts by weight of polyether polyol and 110-200 parts by weight of polycarbonate polyol with respect to 100 parts by weight of the polyester polyol, within the above range. While implementing excellent mechanical properties, it has an excellent effect in hydrolysis resistance and chemical resistance.
  • diisocyanate may be a common one used in the art, and is not particularly limited, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylene diisocyanate (XDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, etc.
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • XDI xylene diisocyanate
  • 1,5-naphthalene diisocyanate etc.
  • Aromatic diisocyanate having a benzene ring Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI) and propylene diisocyanate; And alicyclic diisocyanates such as 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI); It may be one or more selected from the group consisting of.
  • Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI) and propylene diisocyanate
  • alicyclic diisocyanates such as 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI); It may be one or more selected from the group consisting of.
  • MDI 4,4-diphenylmethane diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • H12MDI dicyclohexyl methane diisocyanate
  • the chain extender may be a common one used in the art and is not particularly limited, but is preferably an even number of favorable for increasing crystallinity.
  • a low molecular weight diol compound or diamine compound having a repeating unit can be used.
  • the chain extender is ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), propylene glycol (PG), 1,4-butanediol (1,4-BD), 1,6-hexanediol (1,6- HD), methylpentanediol and isophorone diamine (IPDA).
  • EG ethylene glycol
  • DEG diethylene glycol
  • PG propylene glycol
  • 1,6-hexanediol 1,6-hexanediol
  • IPDA isophorone diamine
  • chain extender may be used, for example, 1-15 parts by weight or 2-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol.
  • the solvent (B) may be one or more selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide and ethyl acetate.
  • the solvent (B) may be used as 20-50 parts by weight or 30-45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane resin (A), and if it is less than the above range, the viscosity of the pore layer composition is high to form uniform pores This is difficult, and if it exceeds the above range, the viscosity of the pore layer composition is too low, and thus the coating property is lowered, so it can be used within the above range.
  • the pore control agent (C) is for forming uniform pores in the pore layer 20, and may use one or more surfactants selected from the group consisting of anion and nonion systems.
  • the surfactant is composed of a hydrophilic head portion and a hydrophobic tail portion, and thus can form a micelle or liquid crystal structure of various structures through self-assembly in an aqueous solution.
  • anionic surfactant examples include fatty acids (salts) such as oleic acid, palmitic acid, sodium oleate, potassium palmitate, and triethanolamine oleate; Hydroxyl group-containing carboxylic acids (salts) such as hydroxyacetic acid, potassium hydroxyacetic acid salt, lactic acid and potassium lactate; Polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid (salt) such as polyoxyethylene tridecyl ether acetic acid (sodium salt); Salts of carboxyl group polysubstituted aromatic compounds such as potassium trimellitate and potassium pyromellitate; Alkylbenzenesulfonic acid (salt) such as dodecylbenzenesulfonic acid (sodium salt); Polyoxyalkylene alkyl ether sulfonic acids (salts) such as polyoxyethylene 2-ethylhexyl ether sulfonic acid (potassium salt); Higher fatty acid amidesulfonic acids (salt
  • nonionic surfactant examples include polyoxyalkylene straight chain alkyl ethers such as polyoxyethylene hexyl ether, polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene decyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, and polyoxyethylene cetyl ether; Polyoxyalkylene branched primary alkyl ethers such as polyoxyetherene 2-ethylhexyl ether, polyoxyethylene isocetyl ether, and polyoxyethylene isostearyl ether; Polyoxyalkyl such as polyoxyethylene 1-hexylhexyl ether, polyoxyethylene 1-octylhexyl ether, polyoxyethylene 1-hexyloctyl ether, polyoxyethylene 1-pentylheptyl ether, polyoxyethylene 1-heptylpentyl ether, etc.
  • polyoxyalkylene straight chain alkyl ethers such as polyoxyethylene hexyl ether, polyoxyethylene octyl
  • Ren branch secondary alkyl ether Polyoxyalkylene alkenyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether; Polyoxyalkylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, and polyoxyethylene dodecylphenyl ether; Polyoxyethylene tristyryl phenyl ether, polyoxyethylene distyrylphenyl ether, polyoxyethylene styrylphenyl ether, polyoxyethylene tribenzylphenyl, polyoxyethylene dibenzylphenyl ether, polyoxyethylene benzylphenyl ether, etc.
  • Alkylene alkylaryl phenyl ether Polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene monomyristylate, polyoxyethylene dilaurate, polyoxyethylene dioleate, polyoxyethylene dimyristylate, Polyoxyalkylene fatty acid esters such as polyoxyethylene distearate; Sorbitan esters such as sorbitan monopalmitate and sorbitan monooleate; Polyoxyalkylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate and polyoxyethylene sorbitan monooleate; Glycerin fatty acid esters such as glycerin monostearate, glycerin monolaurate, and glycerin monopalmitate; Polyoxyalkylene sorbitol fatty acid esters; Sucrose fatty acid esters; Polyoxyalkylene castor oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether; Polyoxyalkylene
  • a nonionic surfactant having excellent stability over time may be used, and more specifically, polysiloxane modified with polyether may be used.
  • the pore control agent (C) may be used as 0.5-2 parts by weight or 0.5-1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyurethane resin (A), and if it is less than the above range, sufficient pores are formed in the pore layer 20
  • the volume feeling is lowered, and after completing the automobile interior covering process, wrinkles may occur on the artificial leather, and the transfer of irregularities in the automobile interior may be insignificant, and if it exceeds the above range, pores become uneven and elongation It can be used within the above range because the surface properties such as abrasion resistance and fouling resistance may deteriorate as well as some wrinkles occur on the artificial leather due to deterioration.
  • the pore layer composition may, optionally, further include other additives such as a flame retardant, dispersant, or pigment, and the type and content thereof are not limited.
  • the pore layer 20 of the present invention may be composed of a non-porous portion 21 positioned at the bottom and a pore portion 22 positioned at the top (see FIG. 1).
  • the pore portion 22 refers to a portion in which open pores and / or closed cells are concentrated, and the non-porous portion 21 may mean a portion that does not include pores. Yes (see Figure 6).
  • the pore means that the size is at least 50 ⁇ m or more, and that the size is less than 50 ⁇ m is excluded from the pore.
  • the pores may be included in 5-20, 7-15, or 9-13 within a cross-sectional area of 0.15 mm 2 of the pore portion 22, and also prevent uneven transfer of automobile interior materials within the above range, as well as artificial leather. It can be excellent in sensibility such as soft touch and volume.
  • the pores may be 60% or more, 70% or more, or 80% or more of the pores included in the cross-sectional area of 0.15 mm 2 of the pore portion 22, and may be open cells of the shape, and within the range In addition to preventing the uneven transfer of the interior material, it may be excellent in sensibility such as soft touch and volume feeling on the artificial leather.
  • the pores may have a size of 50-240 ⁇ m, 60-180 ⁇ m or 70-150 ⁇ m, within the above range to prevent uneven transfer of automotive interior materials, soft feel and softness of artificial leather, volume, etc. Can be implemented.
  • the size of the pores means the average length of the diameters that one pore can have, and if the pores are spherical, it means the average of the diameters. It may mean.
  • the number of pores, the ratio of pores in an open shape, and the size of the pores are 0.15 mm of the pore portion 22 in the cut section using a scanning electron microscope after vertically cutting artificial leather for automobile interior materials. It can be measured within a cross-sectional area of 2 (horizontal: 0.5 mm, vertical: 0.3 mm).
  • the ratio of the thickness of the non-porous portion 21 and the porous portion 22 is 70% of 0.5-1.5: 1, 0.6-1.4: 1, 0.7-1.3: 1 or 0.8-1.2: 1. Or more, 80% or more, 85% or more, or 90% or more.
  • the thickness ratio of the non-porous part 21 is less than the above range, the elongation of the artificial leather decreases, wrinkles occur, and the tensile strength is high, so airbag deployment is not easy, and when it exceeds the above range, the soft feel, volume, etc. of the artificial leather Since the sensitivity is low and the elongation is small, wrinkles are generated and the appearance is poor, it may be within the above range.
  • the thickness ratio of the non-porous portion 21 and the porous portion 22 is vertically cut artificial leather for automobile interior materials, and then the pore layer in the cut section using a scanning electron microscope After drawing a vertical line passing through the lowest point of the pores located at the bottom of the pores of the pores 22 at any point at the top of the (20), by measuring the thickness of the non-pores 21 and pores 22 I can get it.
  • any one point on the top surface of the pore layer 20 of the vertical cut surface, and the top from the one point After determining the point to be spaced apart by at least 0.5cm along the surface, draw a vertical line passing through the lowest point of the pores located at the bottom of the pores of the pores 22 from the points and draw the vertical line from the top of the pore layer 20. After measuring the distance to the lowest point of the pores, it can be determined by their average value.
  • the thickness of the non-porous portion 21, after cutting the artificial leather for automotive interiors vertically, at any one point on the top surface of the pore layer 20 of the vertical cut surface, and the top surface from the one point
  • the thickness of the pore layer 20 may be obtained as an average of the sum of the thicknesses of the non-porous portion 21 and the porous portion 22.
  • the thickness of the pore layer 20 may be 0.2-0.5mm, 0.2-0.4mm, or 0.25-0.35mm, and it is suitable for the covering process of artificial leather, as well as preventing irregular transfer of automobile interior materials within the above range. Elongation and tensile strength can be imparted, and there is an effect of imparting softness to the artificial leather, sensibility such as filling, softness, and volume.
  • the thickness of the non-porous portion 21 and the porous portion 22 may be 0.08-0.42mm or 0.1-0.24mm, respectively, and the elongation and tensile strength suitable for the covering process of automobile interior materials are provided within the above range. At the same time, it has the effect of preventing uneven transfer, and giving the artificial leather a feeling of softness, filling, etc., softness and volume.
  • the adhesive layer 30 of the present invention is for improving the adhesion between the pore layer 20 and the skin layer 40, polyurethane-based, polyamide-based, ethylene vinyl acetate-based, ethylene ethyl acetate-based, styrene-based thermoplastic elastomer, It may be formed using one or more adhesives selected from the group consisting of polyester-based, ethylene-acrylic-based copolymers, and polyolefin-based adhesives.
  • a polyurethane-based adhesive may be used as the adhesive, and in this case, the polyurethane-based adhesive is, for example, 1-25 parts by weight or 5-20 parts by weight of dimethylformamide with respect to 100 parts by weight of the polyurethane resin. , 15-45 parts by weight of methyl ethyl ketone or 20-40 parts by weight and 5-20 parts by weight or 10-15 parts by weight of a crosslinking agent.
  • the thickness of the adhesive layer 30 may be 0.01-0.2mm or 0.02-0.1mm, and within this range, the adhesion between the pore layer 20 and the skin layer 40 may be improved.
  • the skin layer 40 of the present invention implements a texture similar to natural leather, and in one embodiment, a skin layer composition comprising 10-60 parts by weight of a solvent and 10-40 parts by weight of a pigment with respect to 100 parts by weight of a polyurethane resin It can be formed using.
  • it may be formed by applying and drying the skin layer composition on the release paper.
  • the polyurethane resin is in the group consisting of polyester polyurethane, polyether polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyacetal polyurethane, polyacrylate polyurethane, polyester amide polyurethane, polythioether polyurethane and polyolefin polyurethane. It may be one or more polyurethane resins selected.
  • polyurethane resin a polycarbonate polyurethane resin excellent in hydrolysis resistance and heat resistance may be used.
  • the solvent may be one or more selected from the group consisting of dimethylformamide, methylethylketone, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide and ethyl acetate.
  • the solvent may be used in 10-60 parts by weight or 20-55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane resin, there is an excellent coating property within the above range.
  • the pigment may be used commonly used in the art, and the content is not limited, for example, 10-40 parts by weight or 10-25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane resin.
  • the skin layer composition may further include one or more additives selected from the group consisting of a UV inhibitor, a light stabilizer, an antioxidant, a flame retardant, a slip agent, an antistatic agent, a dispersing agent, and a surfactant.
  • a UV inhibitor e.g., a UV inhibitor, a light stabilizer, an antioxidant, a flame retardant, a slip agent, an antistatic agent, a dispersing agent, and a surfactant.
  • the skin layer 40 may have a thickness of 0.01-0.3mm or 0.02-0.1mm, and may have an excellent elongation while implementing a texture similar to natural leather within the above range.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention (1), optionally, to control the glossiness on the surface of the skin layer 40 and improve the functions of light resistance, hydrolysis resistance, chemical resistance, etc. Poems).
  • the surface treatment layer may be formed by applying a surface treatment agent to the surface of the skin layer 40.
  • the surface treatment agent may be formed using an aqueous surface treatment agent or an oily surface treatment agent, but with respect to 100 parts by weight of the subject as a specific embodiment of the present invention, 1-30 parts by weight or 1-25 parts by weight of the curing agent, and an aqueous solvent 1 -30 parts by weight or 1-25 parts by weight, and 1-10 parts by weight or 1-5 parts by weight of a silicone compound can be formed using a two-component aqueous surface treatment agent.
  • the subject may be a water-dispersed polycarbonate-based polyurethane resin, but is not limited thereto.
  • the curing agent may include at least one functional group selected from the group consisting of an aziridine group, an isocyanate group, and a carbodiimide group per molecule.
  • the silicone compound may be a liquid form in which the polysiloxane is dispersed in water or a bead form of polysiloxane, but may preferably be in a liquid form dispersed in water having a better surface texture.
  • the aqueous solvent may be water or alcohol or a mixture of water and alcohol.
  • the silicone compound may be a liquid form in which the polysiloxane is dispersed in water or a bead form of polysiloxane, but may preferably be in a liquid form dispersed in water having a better surface texture.
  • the surface treatment layer may have a thickness of 1-20 ⁇ m or 5-10 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention may have a thickness of 0.85-1.5mm, 0.9-1.3mm or 0.95-1.2mm, and there is an easy effect on the covering method without wrinkles occurring within the above range.
  • the thickness ratio of the back layer 10 and the pore layer 20 in the artificial leather of the present invention may be 1.5-3: 1, 1.6-2.9: 1, 1.7-2.8: 1 or 1.8-2.7: 1 .
  • the thickness ratio of the back layer 10 is less than the above range, the thickness of the back layer 10 of the seam line forming portion becomes too thin, and the durability of the artificial leather is deteriorated and the thickness ratio of the back layer 10 exceeds the above range.
  • the thickness of the pore layer 20 is thin, the effect of preventing irregularities of the vehicle interior material is insignificant, and the sensibility such as soft touch and volume of artificial leather is reduced, and the elongation is too large to cause wrinkles, so it may be within the above range.
  • the thickness ratio of the back layer 10 and the pore layer 20 is 1.5-3: 1, 1.6-2.9: 1, 1.7-2.8: 1 or 1.8-2.7: 1. It may be 70% or more, 80% or more, 85% or more, or 90% or more.
  • the thickness ratio of the back layer 10 and the pore layer 20 is vertically cut artificial leather for automobile interior materials, and then the thickness of each layer in the cut section is measured using a scanning electron microscope. Can be obtained.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention has an elongation of 80-180%, or 90-170% in the longitudinal direction, and may be 110-290% or 120-280% in the width direction, and for automobile interior materials within the above range. It can prevent wrinkles of artificial leather.
  • the length direction means a machine direction, that is, Machine Direction (MD), and the width direction means a Transverse Direction (TD) perpendicular to the machine direction.
  • MD Machine Direction
  • TD Transverse Direction
  • the elongation can be measured using a tensile tester (Instron). After drawing 100 mm of the mark (l) on the specimen, it is bitten by the tester and stretched at 200 mm / min.
  • a tensile tester Instron. After drawing 100 mm of the mark (l) on the specimen, it is bitten by the tester and stretched at 200 mm / min.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention has a tensile strength of 30-80kgf / 30mm or 35-70kgf / 30mm in the longitudinal direction, and may be 20-70kgf / 30mm or 25-60kgf / 30mm in the width direction and within the above range Is excellent in durability of artificial leather for automobile interior materials, but is easy to deploy airbags.
  • the tensile strength of the artificial leather for automobile interior materials is less than the above range, the durability of the artificial leather for automobile interior materials decreases, and when it exceeds the above range, airbag deployment is not easy.
  • the tensile strength can be measured using a tensile tester (Instron). After drawing the mark (l) 100mm on the specimen, it is bitten by the tester and pulled to 200mm / min to obtain the maximum weight at which the specimen breaks.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention may have a softness of 3.6-4.5 or 3.6-4.4, and within the above range, there is an excellent effect of sensitivity such as soft touch and filling feeling.
  • the softness is a temperature of 23 ⁇ 2 °C and a relative humidity of 50 ⁇ 5%, using a ductility measuring instrument (SDL Atlas, ST300D) to press a synthetic leather specimen having a pie ( ⁇ ) of 100 mm into the ST300D instrument 15 It was measured by reading the number of seconds the scale moved.
  • SDL Atlas, ST300D ductility measuring instrument
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention may have a polyurethane content in the back layer 10 and the pore layer 20 of 200-700g / m 2 , 250-600g / m 2 , or 300-500g / m 2 have.
  • the artificial leather for automobile interior materials is excellent in workability during the covering process, can prevent wrinkles after the covering process, can easily deploy airbags, and can realize excellent durability.
  • the polyurethane content in the back layer 10 and the pore layer 20 is impregnated with the back layer 10 and the pore layer 20 in dimethylformamide, so that the back layer 10 and the pore layer 20 )
  • the dimethylformamide is evaporated to measure the weight (g / m 2 ) of the reduced back layer 10 and the pore layer 20 to measure the back layer 10 and the pores.
  • the content of the polyurethane resin in the layer 20 can be measured.
  • the artificial leather for automobile interior materials of the present invention can be applied to one or more automotive interior materials selected from the group consisting of a crash pad, door trim, console box, arm rest, head rest, and head liner.
  • the artificial leather 1 for the vehicle interior material of the present invention as described above can prevent wrinkles of the vehicle interior material, and it is easy to deploy the airbag and has excellent durability.
  • the artificial leather for automobile interior materials 1 of the present invention is inexpensive, yet has good sensitivity and ductility, and has an effect of preventing irregularities of the automobile interior materials from being transferred.
  • the present invention relates to a method for manufacturing artificial leather for automobile interior materials, specifically,
  • the thickness ratio of the back layer and the pore layer is 1.5-3: 1,
  • the pore layer is composed of a non-porous portion located at the bottom and a pore portion located at the top,
  • the portion having a thickness ratio of 0.5-1.5: 1 between the non-pores and the pores is 70 %
  • more relates to a method for manufacturing artificial leather for automobile interior materials (see FIG. 2).
  • the back layer forming step (S1) may be a step of impregnating the knitted fabric with an impregnation solution.
  • the polyurethane resin is impregnated with a specific content in the knitted fabric through a coagulation in a dimethylformamide aqueous solution and a water washing process in water to complete the artificial leather. It has the effect of maintaining the elongation suitable for the covering process and the tensile strength suitable for the deployment of the airbag, and has the sensibility such as soft feel and fill feeling and the ability to withstand repeated stretching and contraction.
  • an impregnation solution for example, a polyurethane solution
  • the back layer forming step (S1) may further include a buffing process step (S0) of forming a brush on one side or both sides of the knitted fabric before impregnating the knitted fabric with an impregnation solution. It has an excellent effect of adhesiveness and sensitivity.
  • the skin layer forming step (S1 ') may be a step of forming a skin layer by applying and drying the skin layer composition on the release paper separately from the back layer forming step (S1).
  • the release paper may be an embossed pattern.
  • the coating may be applied in one way selected from bar coating, knife coating, roll coating, slit coating, screen printing or spray coating, but is not limited thereto.
  • the drying may be performed at a temperature of 60-125 ° C or 65-120 ° C for 1-10 minutes or 3-7 minutes until the polyurethane skin layer composition is completely dried.
  • the pore layer forming step (S3) may be a step of forming a pore layer on the back surface layer.
  • the pores are formed by forming a wet coating layer in which fine pores are uniformly formed through coagulation and water washing in water in a dimethylformamide aqueous solution and drying them. Layers can be formed.
  • the wet coating layer is coated with the pore layer composition thinly on the back side, solidified by immersion in an aqueous solution of dimethylformamide, followed by washing with water to perform fine pores. It means the layer formed.
  • the pore layer forming step (S3) is independent of the skin layer forming step (S1 '), it can be performed by changing the stern.
  • the adhesive layer forming step (S4) is a step of forming an adhesive layer by applying and drying an adhesive on top of the skin layer so that the skin layer and the pore layer bond well, and drying of the adhesive is 70-120 ° C or 75-110 ° C. It can be cured at a temperature of 30 seconds-5 minutes or 1 minute-3 minutes.
  • the adhesive layer forming step (S4) is independent of the pore layer forming step (S3), it can be performed by changing the stern after the skin layer forming step (S1 ').
  • the skin layer laminating step (S5) is a step of laminating so that the skin layer and the pore layer are bonded, and may be aged at a temperature of 60-95 ° C or 70-90 ° C for 40-60 hours or 45-55 hours.
  • the release paper removing step (S7) is a step of peeling off the release paper located on one surface of the skin layer, the back layer being a knitted fabric impregnated from bottom to top through the step; Pore layer; Adhesive layer; And it is completed the manufacture of artificial leather for automobile interior materials of the present invention comprising a skin layer.
  • the manufacturing method of the artificial leather for automobile interior materials of the present invention may optionally further include a step (S9) of forming a surface treatment layer by applying a surface treatment agent on the skin layer after the release paper removing step (S7).
  • the surface treatment layer may be formed by applying and drying a surface treatment agent on the top of the skin layer, which is the uppermost layer from which the release paper is removed.
  • the impregnation solution is a polyurethane solution containing 250 parts by weight of dimethylformamide, 25 parts by weight of a flame retardant and 30 parts by weight of a pigment with respect to 100 parts by weight of a polyurethane resin.
  • the thickness of the non-porous portion in the pore layer was 0.13 mm, and the thickness of the porous portion was 0.17 mm.
  • the adhesive layer and the pore layer on the top of the skin layer were bonded, aged at a temperature of 80 ° C. for 48 hours, and then the release paper on the bottom of the skin layer was peeled off.
  • a surface treatment layer having a thickness of 10 ⁇ m was formed by applying a surface treatment agent.
  • a seam line was formed using a Thompson press machine (Sewoong Industries Co., Ltd., SW-900S) on the back layer, which is the back side of the artificial leather for automobile interior material of Example 1 having a thickness of 1.08 mm, manufactured as described above.
  • the thickness of the non-porous portion in the pore layer was 0.10 mm, and the thickness of the porous portion was 0.2 mm.
  • the back layer On top of the back layer, 35 parts by weight of dimethylformamide, 100 parts by weight of polyurethane resin, 0.8 parts by weight of pore control agent (Uni Materials, BYK-L 9525), 10 parts by weight of flame retardant, dispersant (BYK Korea, DISPERBYK-130 ) After coating the pore layer composition containing 0.5 parts by weight and 10 parts by weight of pigment, it is coagulated in a 5% aqueous solution of dimethylformamide for 4 minutes and washed with water to form a wet coating layer with fine pores uniformly formed. And dried it through a heat tender to form a pore layer having a thickness of 0.3 mm on top of the back layer.
  • pore control agent Uni Materials, BYK-L 9525
  • dispersant BYK Korea, DISPERBYK-130
  • the thickness of the non-porous portion in the pore layer was 0.15 mm, and the thickness of the porous portion was 0.15 mm.
  • the web After forming a web using a single fiber island yarn having a weight ratio of 60-80: 40-50 of nylon (component) and polyester (sea component), the web is combined with a plurality of needles by needle punching.
  • the prepared nonwoven fabric was prepared.
  • the nonwoven fabric was subjected to a reduction process in a 5% NaOH aqueous solution to dissolve the sea parts, and then polished to form a back layer having a thickness of 0.65 mm, which is a ultrafine nonwoven fabric.
  • the adhesive layer and the back layer on the top of the skin layer were bonded and aged at a temperature of 80 ° C. for 48 hours, and then the release paper on the bottom of the skin layer was peeled off.
  • an oil-based surface treatment agent containing 95% by weight of urethane acrylate and 5% by weight of methylene dicyclohexyl diisocyanate as a curing agent was applied to the top of the peeled skin layer to form a surface treatment layer having a thickness of 10 ⁇ m.
  • a seam line was formed using a Thompson press machine (Sewoong Industries Co., Ltd., SW-900S) on the back side of the artificial leather for automobile interior material of Comparative Example 1 having a thickness of 1.08 mm as described above.
  • the impregnation solution is a polyurethane solution containing 250 parts by weight of dimethylformamide, 25 parts by weight of a flame retardant and 30 parts by weight of a pigment with respect to 100 parts by weight of a polyurethane resin.
  • the adhesive layer and the back layer on the top of the skin layer were bonded and aged at a temperature of 80 ° C. for 48 hours, and then the release paper on the bottom of the skin layer was peeled off.
  • a surface treatment layer having a thickness of 10 ⁇ m was formed by applying a surface treatment agent.
  • a seam line was formed using a Thompson press machine (Sewoong Industries Co., Ltd., SW-900S) on the back side layer of the artificial leather for automobile interior material of Comparative Example 2 having a thickness of 1.08 mm prepared as described above.
  • the back layer On top of the back layer, 35 parts by weight of dimethylformamide, 100 parts by weight of polyurethane resin, 1.5 parts by weight of pore control agent (UNIK, BYK-L 9525), 10 parts by weight of flame retardant, dispersant (BYK Korea, DISPERBYK-130 ) After coating the pore layer composition containing 0.5 parts by weight and 10 parts by weight of pigment, it is coagulated in a 5% aqueous solution of dimethylformamide for 10 minutes and subjected to a water washing process in water to form a wet coating layer in which fine pores are uniformly formed. And dried it through a heat tender to form a pore layer having a thickness of 0.3 mm on top of the back layer.
  • pore control agent UNIK, BYK-L 9525
  • dispersant BYK Korea, DISPERBYK-130
  • the thickness of the non-pores in the pore layer was 0.05 mm, and the thickness of the pores was 0.25 mm.
  • the thickness of the non-pores in the pore layer was 0.25 mm, and the thickness of the pores was 0.05 mm.
  • the elongation, tensile strength, ductility, and thickness of the artificial leather were measured before the seam line was formed, and the uneven transfer prevention, wrinkle prevention, and sensitivity were measured after the vehicle interior material covering process was completed after the seam line was formed.
  • the specific measuring method is as follows.
  • Elongation A tensile tester (Instron) was used, and after drawing 100 mm of the mark (l) on the specimen of FIG. 3, it was bitten by the tester and stretched at 200 mm / min. It was calculated accordingly.
  • each layer constituting the artificial leather is measured vertically by cutting the artificial leather, and then measuring the thickness of each layer using a photograph of a cross section cut at 300 times using a scanning electron microscope (Hitachi, SU8010). Did.
  • the surface treatment layer, the skin layer, and the adhesive layer having relatively uniform thickness exhibit similar values even when measuring the thickness of any part, so that any one point on the top surface of each layer and the top surface from the one point After the point was determined to be spaced at least 0.5 cm along the line, a vertical line was drawn from the points and the value of the distance to the bottom of each layer meeting the vertical line was taken as the thickness of the layer.
  • the thickness of the back layer is determined to be at least one point on the top surface of the back layer and spaced at least 0.5 cm along the top surface from the one point, draw a vertical line from the points and draw the vertical line After measuring the distance to the bottom of the backing layer that meets each other, the average value of these is determined to be the thickness of the backing layer. .
  • the thickness ratio was calculated by the thickness of the back layer and the pore layer.
  • the thickness of the pores and the non-pores was measured using a photograph taken at a 300-fold cross-section using a scanning electron microscope (Hitachi, SU8010).
  • a point is determined so as to be spaced apart by at least 0.5cm along the upper surface from any one point on the upper surface of the pore layer of the vertical cutting surface.
  • a point is determined to be spaced apart by at least 0.5 cm along the upper surface from any one point on the upper surface of the pore layer of the vertical cutting surface, After drawing a vertical line passing through the lowest point of the pores located at the bottom of the pores of the pores from the points, the distance from the lowest point of the pores to the bottom of the pore layer was measured to make their average value the thickness of the non-pores. .
  • the thickness ratio was calculated by the thickness of the non-porous portion and the pore portion.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Surface treatment layer Thickness (mm) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
  • artificial leather for automobile interior materials having shim lines of Examples 1 to 3 according to the present invention formed from the bottom to the top, the back layer; Pore layer; Adhesive layer; And a skin layer, wherein the thickness ratio of the non-porous portion and the porous portion in the pore layer corresponds to 0.5-1.5: 1, excellent elongation to prevent wrinkles of artificial leather for automobile interior materials, and to deploy airbags due to excellent tensile strength It was easy and durable, and it was confirmed that it was excellent in sensitivity and ductility as well as preventing irregularities of the vehicle interior material (see FIG. 5).
  • the artificial leather of Comparative Example 1 using a non-impregnated non-woven fabric as the backing layer had low elongation and could not prevent wrinkles, and the tensile strength was higher than that of the artificial leathers of Examples 1 to 3, making airbag deployment not easy and emotional And the ductility was also lowered, and particularly, the pore layer was also not included, and thus it was confirmed that the uneven transfer prevention was greatly reduced.
  • Comparative Example 2 using an impregnated circular knitted fabric as a backing layer did not contain a pore layer, resulting in reduced elongation and wrinkles, preventing uneven transfer, and being more sensitive and soft compared to the artificial leathers of Examples 1 to 3. It was confirmed that it was lowered.
  • the thickness ratio of the non-porous portion and the pore portion in the pore layer does not satisfy 0.5-1.5: 1, that is, the thickness of the pore portion is too thick compared to the non-porous portion. It was confirmed that the elongation of the artificial leather was lowered, so that the anti-wrinkle effect was lowered and the tensile strength was higher than that of the artificial leathers of Examples 1 to 3, making it difficult to deploy the airbag.
  • Comparative Example 4 in which the thickness ratio of the non-pores in the pore layer and the pores did not satisfy 0.5-1.5: 1, that is, the thickness of the pores was too thin compared to the non-pores. It was confirmed that the synthetic leather of the lowered elongation lowered the anti-wrinkle effect compared to the artificial leathers of Examples 1 to 3, the tensile strength was increased, and the deployment of the airbag was not easy and the uneven transfer prevention, sensitivity and ductility were also lowered.
  • non-pore part 22 pore part

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Abstract

본 발명은 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자동차 내장재 커버링 공정에 이용되는 심 라인(seam line)이 형성된 자동차 내장재용 인조가죽에 관한 것으로, 주름을 방지할 수 있고, 에어백 전개가 용이하며, 내구성이 우수한 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법
본 발명은 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자동차 내장재 커버링 공정에 이용되는 심 라인(seam line)이 형성된 자동차 내장재용 인조가죽에 관한 것으로, 주름을 방지할 수 있고, 에어백 전개가 용이하며, 내구성이 우수한 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
크래쉬 패드, 도어 트림, 콘솔 박스, 암 레스트, 헤드 레스트, 헤드 라이너 등의 자동차 내장재는 통상 상부에서 하부로 표피층; 폼층; 및 경질의 합성수지 사출물인 코어층(core)으로 구성된다.
상기 자동차 내장재는 여러가지 방법으로 제조될 수 있는데, 일 예로 표피층; 및 상기 표피층 저면에 형성된 폼층을 포함하는 자동차 내장재용 시트를 진공 성형하여 스킨층을 형성한 후, 상기 스킨층을 금형에 장착시켜 이의 하부에 합성수지를 사출하여 코어층을 형성함으로써 일체화된 자동차 내장재를 제조할 수 있다.
근래에는 자동차 내장재의 고급감을 극대화하기 위해 상기 폼층 상부에 접착제를 도포하고, 천연가죽으로 상기 폼층 및 코어층을 감싸는 형태인 커버링 공정(일명, 감싸기 공정)을 통해 자동차 내장재를 제조하고자 하는 방법이 이용되고 있으나, 천연가죽은 가격이 고가이고 동물보호의 이슈가 있어 인조가죽을 적용하고자 노력하고 있다.
그 일 예로 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0078057호(공개일: 2018.07.09)는 상기 인조가죽인 표피층을 이용하여 자동차 내장재를 제조하고자 하는 방법을 개시하고 있으며, 상기 인조가죽의 이면층으로 부직포를 이용하는 것을 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 부직포는 가격이 비싸 고급 차량에만 한정적으로 적용될 수밖에 없으며, 신율이 좋지 않아 봉제선이 깔끔하지 않고 커버링 공정 시 작업성이 저하되며 커버링 공정을 완료한 후 도 4와 같이 인조가죽에 주름이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 상기 인조가죽은 인장강도가 너무 높아 에어백 전개에 불리한 단점이 있었다.
이에 가격이 저렴하면서도, 주름을 방지할 수 있으면서, 에어백 전개가 용이하며, 내구성이 우수한 자동차 내장재용 인조가죽의 개발이 절실한 실정이다.
〔선행기술문헌〕
〔특허문헌〕(특허문헌 1) KR 10-2018-0078057 A (공개일: 2018.07.09)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 주름을 방지할 수 있으면서, 에어백 전개가 용이하며, 내구성이 우수한 자동차 내장재용 인조가죽 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 하부에서 상부로, 이면층; 기공층; 접착층; 및 스킨층을 포함하는 자동차 내장재용 인조가죽으로,
상기 이면층과 기공층의 두께 비는 1.5-3:1이고,
상기 기공층은 하부에 위치하는 비기공부와 상부에 위치하는 기공부로 구성되되,
상기 기공층의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그었을 때, 상기 비기공부와 상기 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1인 부분이 70%이상인 자동차 내장재용 인조가죽을 제공한다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 심 라인이 형성된 인조가죽으로 자동차 내장재의 커버링 공정에 이용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 편포를 함침하는 이면층 형성단계(S1);
이형지 상부에 스킨층을 형성하는 스킨층 형성단계(S1');
상기 이면층 상부에 기공층을 형성하는 기공층 형성단계(S3);
상기 스킨층 상부에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계(S4);
상기 기공층 상부에 접착층이 형성된 스킨층을 합포하는 스킨층 합포단계(S5); 및
상기 이형지를 제거하는 이형지 제거단계(S7); 를 포함하고, 상기 이면층과 기공층의 두께 비는 1.5-3:1이고,
상기 기공층은 하부에 위치하는 비기공부와 상부에 위치하는 기공부로 구성되되,
상기 기공층의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그었을 때, 상기 비기공부와 상기 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1인 부분이 70%이상인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 주름을 방지할 수 있으면서, 에어백 전개가 용이하며, 내구성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 가격이 저렴하면서도 감성 및 연성이 우수하고 자동차 내장재의 요철 전사를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 내장재용 인조가죽의 일 실시예의 적층 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 내장재용 인조가죽의 일 실시예의 제조방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 인조가죽의 신율 및 인장강도를 측정하기 위한 시편을 나타낸 평면도이다.
도 4는 비교예 1의 자동차 내장재용 인조가죽을 이용하여 자동차 내장재 커버링 공정을 완료한 후, 이의 외관을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 내장재용 인조가죽을 이용하여 자동차 내장재 커버링 공정을 완료한 후, 이의 외관을 보여주는 사진이다.
도 6은 인조가죽의 기공층 내 비기공부 및 기공부를 설명하기 위한 참고도로 인조가죽의 수직 절단면을 촬영한 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
본 발명의 발명자들은 자동차 내장재의 커버링 공정에 이용되는 심 라인(seam line)이 형성된 자동차 내장재용 인조가죽을 제조하기 위해 각고의 노력 끝에 하부에서 상부로, 이면층; 기공층; 접착층; 및 스킨층을 포함하되, 상기 기공층 내 비기공부와 기공부의 두께 비를 일정 범위로 조절할 경우, 자동차 내장재용 인조가죽은 커버링 공정 시 작업성이 우수하면서도, 커버링 공정 후 주름을 방지할 수 있고, 에어백 전개가 용이하며 내구성이 우수한 효과를 구현할 수 있음을 확인하여 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽을 완성하게 되었다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽에 대해 보다 구체적으로 설명해보기로 한다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)은 하부에서 상부로, 이면층(10); 기공층(20); 접착층(30) 및 스킨층(40)을 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)은 그 용도가 자동차 내장재의 커버링 공정에 이용되기 위한 인조가죽일 수 있다.
본 발명에서 커버링 공정이란 일 예로, 표피층; 코어층으로 구성된 자동차 내장재에 있어서, 코어층 상부에 접착제를 도포한 후 표피층인 인조가죽으로 상기 코어층을 감싸는 것에 의해 자동차 내장재를 제조하는 공정일 수 있다.
다른 일 예로, 상부에서 하부로 표피층; 쿠션층; 및 코어층; 으로 구성된 자동차 내장재에 있어서, 코어층 상부에 접착제를 도포한 후 쿠션층으로 상기 코어층을 감싸고, 쿠션층 상부에 접착제를 도포한 후 표피층인 인조가죽으로 쿠션층 및 코어층을 감싸는 것에 의해 자동차 내장재를 제조하는 공정일 수 있다.
상기 쿠션층은 일 예로 폴리프로필렌 폼, 폴리우레탄 폼, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 폼으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폼일 수 있다.
또는, 상기 쿠션층의 또 다른 일 예로 나일론계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리올레핀계 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 섬유, 및 폴리프로필렌계 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 합성섬유를 이용하여 제조된 쿠션일 수 있다.
상기 코어층은 경질의 합성수지 사출물일 수 있으며, 일 예로 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 합성수지 사출물일 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명에서 심 라인(seam line)이란 인조가죽이 에어백의 팽창에 의해 일정 형상(일 예로, H 형상, I형상 또는 V형상 등)으로 파열될 수 있도록 하기 위한 절개 라인(tear line)을 의미한다.
상기 심 라인은 당업계에 알려진 심 라인을 형성하기 위한 공정에 의해 형성될 수 있는 것으로, 일 예로 인조가죽의 이면에 레이저나 나이프 등으로 오목하게 파인 홈 형상의 심 라인을 형성될 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)의 적층 구조에 대해 구체적으로 설명해보기로 한다.
이면층 (10)
포는 제조 방법에 따라, 크게 부직포(Non-woven fabric), 직포(woven fabric, 織布) 및 편포(circular knit, 編布)로 나뉜다.
상기 부직포는 섬유집합체를 화학적 작용이나 기계적 작용 또는 적당한 수분과 열처리에 의해 섬유 상호간을 결합한 포형상을 의미한다.
상기 직포는 섬유집합체를 실로 형성 후 상기 실을 이용하여 직포 공정을 통해 형성된 천을 의미한다.
상기 직포는 직물(織物)과 통용되는 단어로서, 상기 직포는 2개의 실이 가로와 세로 방향으로 얽힌 원단을 의미하는 것으로, 세로 방향의 실 즉 경사와, 가로 방향의 실 즉, 위사가 서로 얽힌 원단을 말한다. 상기 직포는 제조 방법에 따라서 평직, 능직, 주자직으로 나뉠 수 있다.
상기 편포(編布)는 한 개 또는 두 개 이상의 실로 고리(loop, 루프)를 연속시켜 짠 원단을 의미하는 것으로 제조 방법에 따라 환편포(丸編布)와 경편포(經編布)로 구분될 수 있고, 직포에 비해 신축성이 좋은 장점이 있다. 상기 환편포는 위사 방향으로 실이 급사되어 짠 원단을 의미하고, 경편포는 경사 방향으로 실이 급사되어 짠 원단을 의미한다.
본 발명은 상기 이면층(10)으로 함침된 편포를 이용할 경우 가격이 저렴하면서도 우수한 신율 및 인장강도를 갖는 인조가죽을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 상기 이면층(10)을 형성하기 위한 포의 구체적 일 실시예로, 편포 중에서도 경편포에 비해 신율이 우수한 환편포를 사용할 수 있다.
상기 편포는 두께가 120-170데니어(denier) 또는 130-160데니어인 사(絲)를 이용하여 형성한 것일 수 있으며, 상기 범위 내에서 강도가 우수한 효과가 있다
상기 사(絲)는 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유 중 선택된 1종 이상의 섬유에 꼬임을 주어 만든 실을 의미한다.
상기 천연 섬유는 면 섬유, 마 섬유, 모 섬유, 견 섬유 또는 울 섬유일 수 있고, 상기 재생 섬유는 레이온 섬유 또는 큐프라 섬유일 수 있으며, 상기 합성 섬유는 폴리에스터 섬유, 나일론 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리우레탄 섬유 또는 폴리염화비닐리덴 섬유일 수 있다.
본 발명에서 상기 이면층(10)을 형성하기 위한 사(絲)의 구체적 일 실시예로 신율이 우수한 폴리에스터 섬유를 사용할 수 있다.
또한, 상기 편포는 가격이 저렴하면서도 반복적인 신축에 견딜 수 있는 형태 유지성을 가지고, 커버링 공정에 적합한 신율을 부여하기 위해 함침될 수 있다.
상기 함침은 종래 공지의 용제계 또는 수계의 고분자 화합물, 예를 들면 폴리우레탄 수지나 이의 공중합체를 포함하는 함침 용액에 함침 후 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 수행하는 것일 수 있다.
상기 함침 용액은 구체적인 일 실시예로, 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 용매 200-400중량부 또는 220-290중량부를 포함하는 폴리우레탄 용액일 수 있다.
상기 용매는 디메틸포름아마이드, 메틸에틸케톤, 디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈, 디메틸설폭사이드 및 아세트산에틸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 함침 용액은 선택적으로, 난연제, 분산제 또는 안료 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이의 종류 및 함량은 제한하지 않는다.
상기 디메틸포름아마이드 수용액은 일 예로 디메틸포름아마이드 2-10중량% 또는 3-8중량% 및 물 90-98중량% 또는 92-97중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 이면층(10)은 상기 폴리우레탄 용액에 함침된 편포를 이용할 경우 인조가죽이 반복적인 신축에 견디어 품질저하를 방지하면서도 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성과 커버링 공정에 적합한 신율과 에어백을 전개하기에 적합하면서도 내구성이 우수한 인장강도를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이면층(10)은 선택적으로, 일면 또는 양면에 기모가 형성된 편포를 이용할 수 있으며, 이 경우 접착성 및 감성이 우수한 효과가 있다.
보다 구체적으로, 상기 이면층(10)은 후술되는 기공층(20)과 맞닿는 부위인 표면 및 커버링 공정에 의해 쿠션층과 맞닿는 배면 중 선택되는 어느 하나 이상의 면에 기모가 형성된 편포를 함침한 것일 수 있다.
또한, 상기 이면층(10)은 두께가 0.5-1.0mm, 0.55-0.9mm 또는 0.6-0.7mm일 수 있다. 상기 범위 내에서 인장강도 등의 기계적 물성 저하를 방지하면서 원가가 상승을 방지함과 아울러 성형성을 유지할 수 있어 상기 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
구체적으로, 이면층(10)의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 심 라인이 형성된 부분의 이면층(10)의 두께가 너무 얇아져(참고로, 심 라인이 형성된 부분은 심 라인이 형성되지 않은 부분에 비해 대략 0.1-0.2mm 정도 두께가 얇음) 인조가죽의 내구성이 저하되고 이면층(10)의 두께가 상기 범위 초과인 경우 원가가 상승되고 성형성을 유지할 수 없어 상기 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
상기 이면층(10)의 두께는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 주사전자 현미경(Scanning electron microscope)을 이용하여 절단된 단면에서의 상기 이면층(10)의 두께를 측정하여 구할 수 있다.
구체적으로, 상기 이면층(10)의 두께는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 수직 절단면의 이면층(10)의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 수직선을 긋고 이 수직선과 만나는 이면층(10)의 하단까지의 거리를 각각 측정한 후 이들의 평균값으로 구할 수 있다.
기공층 (20)
본 발명의 기공층(20)은 층 내에 균일한 기공(氣孔)이 형성되어 있어 자동차 내장재의 요철 전사를 방지함과 아울러, 인조가죽에 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성 및 커버링 공정에 적합한 신율 및 에어백 전개를 위한 인장강도를 부여하는 역할을 하는 것으로, 구체적 일 실시예로 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 용매 20-50중량부 및 기공 조절제 0.5-2중량부를 포함하는 기공층 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 기공층 조성물을 이면층 상부에 코팅 후 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 수행하여 형성될 수 있다.
상기 디메틸포름아마이드 수용액은 일 예로 디메틸포름아마이드 2-10중량% 또는 3-8중량% 및 물 90-98중량% 또는 92-97중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 응고는 일 예로, 4-8분 또는 5-7분 동안 수행할 수 있다.
이하에서는, 상기 기공층 조성물의 각 구성에 대해 구체적으로 설명해보기로 한다.
폴리우레탄 수지(A)
상기 폴리우레탄 수지는 폴리올을 디이소시아네이트 및 사슬 연장제와 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리올은 일례로, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리카르보네이트 폴리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 폴리에테르 폴리올은 2-15개의 탄소원자를 갖는 디올 또는 폴리올, 구체적 일 예로는 알킬 디올 또는 글리콜과 2-6개의 탄소원자를 지닌 알킬렌 옥사이드, 구체적 일 예로는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드를 반응시켜 유래된 것일 수 있다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 하나 이상의 글리콜을 하나 이상의 디카르복실산 또는 이의 무수물과 에스테르화 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 구체적 일 예로, 상기 글리콜은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린 중 선택되는 1종 이상일 수 있고, 상기 디카르복실산은 아디픽산, 프탈산 및 말레인산 중 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또는, 상기 폴리에스테르 폴리올은 락톤 또는 그 유도체에 소량의 디올, 트리올 또는 아민류를 개시제로 사용하여 개환 중합 시킴으로써 형성될 수 있다. 구체적 일 예로, ε-카프로락톤(CL)에 디에틸렌 글리콜을 개시제로 사용하여 개환중합시켜 합성된 폴리카프로락톤(PCL)일 수 있다.
상기 폴리카르보네이트 폴리올은 글리콜 및 카르보네이트의 반응으로부터 유래된 것일 수 있다.
본 발명에서는 상기 폴리올의 구체적 일 실시예로 상기 폴리에스테르 폴리올 100중량부에 대해 폴리에테르 폴리올 100-150중량부 및 폴리카르보네이트 폴리올 110-200중량부를 혼합하여 사용한 것일 수 있으며, 상기 범위 내에서 우수한 기계적 물성을 구현하면서도 내가수분해성 및 내약품성이 우수한 효과가 있다.
또한, 상기 디이소시아네이트는 당업계에서 사용하는 일반적인 것일 수 있으며 특별히 한정하지는 않으나, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 크실렌 디이소시아네이트(XDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트 등의 벤젠 고리를 갖는 방향족 디이소시아네이트; 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 프로필렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트; 및 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트(H12MDI) 등의 지환족 디이소시아네이트; 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
더욱 구체적으로는 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 디시클로헥실 메탄 디이소시아네이트(H12MDI)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 사슬 연장제는 당업계에서 사용하는 일반적인 것일 수 있으며 특별히 한정하지는 않으나, 바람직하기로는 결정화도를 높이는데 유리한 짝수 개의
반복 단위를 갖는 저분자량 디올 화합물 또는 디아민 화합물을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기 사슬 연장제는 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 프로필렌글리콜(PG), 1,4-부탄디올(1,4-BD), 1,6-헥산디올(1,6-HD), 메틸펜탄디올 및 이소포론디아민(IPDA)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 사슬 연장제는 일 례로 상기 폴리올 100 중량부에 대하여 1-15중량부 또는 2-10중량부를 사용할 수 있다.
용매(B)
상기 용매(B)는 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈, 디메틸설폭사이드 및 아세트산에틸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 용매(B)는 상기 폴리우레탄 수지(A) 100중량부에 대하여 20-50중량부 또는 30-45중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 기공층 조성물의 점도가 높아 균일한 기공 형성이 어렵고, 상기 범위를 초과할 경우 기공층 조성물의 점도가 너무 낮아 코팅성이 저하되므로 상기 범위 내에서 사용할 수 있다.
기공 조절제(C)
상기 기공 조절제(C)는 기공층(20)에 균일한 기공을 형성시키기 위한 것으로, 음이온(Anion)계 및 비이온(Nonion)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 계면활성제를 이용할 수 있다.
상기 계면활성제는 친수성의 머리부분과 소수성의 꼬리부분으로 이루어져 있어 수용액 내에서 자기조립현상을 통해 다양한 구조의 마이셀(micelle) 또는 액정(liquid crystal)구조를 이룰 수 있다.
상기 음이온계 계면활성제는 일 예로 올레인산, 팔미틴산, 올레인산나트륨염, 팔미틴산칼륨염, 올레인산트리에탄올아민염 등의 지방산(염); 히드록시초산, 히드록시초산칼륨염, 젖산, 젖산칼륨염 등의 히드록실기 함유 카르본산(염); 폴리옥시에틸렌트리데실에테르초산(나트륨염) 등의 폴리옥시알킬렌알킬에테르초산(염); 트리멜리트산칼륨, 피로멜리트산칼륨 등의 카르복실기 다치환 방향족 화합물의 염; 도데실벤젠술폰산(나트륨염) 등의 알킬벤젠술폰산(염); 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실에테르술폰산(칼륨염) 등의 폴리옥시알킬렌알킬에테르술폰산(염); 스테아로일메틸타우린(나트륨), 라우로일메틸타우린(나트륨), 미리스토일메틸타우린N(나트륨), 팔미토일메틸타우린(나트륨) 등의 고급지방산 아미드술폰산(염); 라우로일사르코신산(나트륨) 등의 N-아실사르코신산(염); 옥틸포스포네이트(칼륨염) 등의 알킬포스폰산(염); 페닐포스포네이트(칼륨염) 등의 방향족 포스폰산(염); 2-에틸헥실포스포네이트 모노2-에틸헥실에스테르(칼륨염) 등의 알킬포스폰산알킬인산에스테르(염); 아미노에틸포스폰산(디에탄올아민염) 등의 함질소 알킬포스포산(염); 2-에틸헥실설페이트(나트륨염) 등의 알킬황산에스테르(염); 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실에테르설페이트(나트륨염) 등의 폴리옥시알킬렌황산에스테르(염); 라우릴포스페이트(칼륨염), 세틸포스페이트(칼륨염), 스테아릴포스페이트(디에탄올아민염) 등의 알킬인산에스테르(염); 폴리옥시에틸렌라우릴에테르포스페이트(칼륨염), 폴리옥시에틸렌올레일에테르포스페이트(트리에탄올아민염) 등의 폴리옥시알킬렌알킬(알케닐)에테르인산에스테르(염); 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르포스페이트(칼륨염), 폴리옥시에틸렌도데실페닐에테르포스페이트(칼륨염) 등의 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르인산에스테르(염); 디-2-에틸헥실술포호박산나트륨, 디옥틸술포호박산나트륨 등의 장쇄 술포호박산염, N-라우로일글루타민산나트륨모노나트륨, N-스테아로일-L-글루타민산디나트륨 등의 장쇄 N-아실글루타민산염;로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 비이온계 계면활성제는 일 예로 폴리옥시에틸렌헥실에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌데실에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르 등의 폴리옥시알킬렌 직쇄 알킬에테르; 폴리옥시에텔렌 2-에틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌이소세틸에테르, 폴리옥시에틸렌이소스테아릴에테르 등의 폴리옥시알킬렌 분지 제1급 알킬에테르; 폴리옥시에틸렌 1-헥실헥실에테르, 폴리옥시에틸렌 1-옥틸헥실에테르, 폴리옥시에틸렌 1- 헥실옥틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-펜틸헵틸에테르, 폴리옥시에틸렌 1-헵틸펜틸에테르 등의 폴리옥시알킬렌 분지 제2급 알킬에테르; 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시알킬렌알케닐에테르; 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리옥시에틸렌도데실페닐에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르; 폴리옥시에틸렌트리스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌디스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌스티릴페닐에테르, 폴리옥시에틸렌트리벤질페닐, 폴리옥시에틸렌디벤질페닐에테르, 폴리옥시에틸렌벤질페닐에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬아릴페닐에테르; 폴리옥시에틸렌모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌모노올레이트, 폴리옥시에틸렌모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌모노미리스틸레이트, 폴리옥시에틸렌디라우레이트, 폴리옥시에틸렌디올레이트, 폴리옥시에틸렌디미리스틸레이트, 폴리옥시에틸렌디스테아레이트 등의 폴리옥시알킬렌 지방산 에스테르; 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노올레이트 등의 소르비탄 에스테르; 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트 등의 폴리옥시알킬렌렌소르비탄 지방산 에스테르; 글리세린모노스테아레이트, 글리세린모노라우레이트, 글리세린모노팔미테이트 등의 글리세린 지방산 에스테르; 폴리옥시알킬렌소르비톨 지방산 에스테르; 자당 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 피마자유 에테르 등의 폴리옥시알킬렌 피마자유 에테르; 폴리옥시에틸렌 경화피마자유 에테르 등의 폴리옥시알킬렌 경화피마자유 에테르; 폴리옥시에틸렌라우릴아미노에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴아미노에테르 등의 폴리옥시알킬렌알킬아미노에테르; 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 또는 랜덤 공중합체; 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 또는 랜덤 공중합체의 말단 알킬 에테르화물; 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 또는 랜덤 공중합체의 말단 자당 에테르화물; 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서는 상기 기공 조절제(C)의 구체적 일 실시예로 시간경과에 따른 안정성이 뛰어난 비이온계 계면활성제를 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 폴리에테르로 개질된 폴리실록산을 사용할 수 있다.
또한, 상기 기공 조절제(C)는 상기 폴리우레탄 수지(A) 100중량부에 대하여 0.5-2중량부 또는 0.5-1.5중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 기공층(20)에 충분한 기공이 형성되지 않아 볼륨감이 저하되고, 자동차 내장재 커버링 공정을 완료한 후 인조가죽에 주름이 다소 발생함과 아울러 자동차 내장재의 요철 전사 방지가 미미할 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 기공이 불균일해지고, 신율이 저하되어 인조가죽에 주름이 다소 발생함과 아울러 내마모성, 내오염성 등의 표면물성이 저하될 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용할 수 있다.
상기 기공층 조성물은 선택적으로, 난연제, 분산제 또는 안료 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이의 종류 및 함량은 제한하지 않는다.
이러한, 본 발명의 기공층(20)은 하부에 위치하는 비기공부(21)와 상부에 위치하는 기공부(22)로 구성될 수 있다(도 1 참조).
상기 기공부(22)는 열린 형상의 기공(open cell) 및/또는 닫힌 형상의 기공(closed cell)이 밀집된 부분을 의미하고, 상기 비기공부(21)는 기공을 포함하지 않는 부분을 의미할 수 있다(도 6 참조).
본 발명에서 기공이란 적어도 크기가 50㎛ 이상인 것을 의미하는 것으로, 크기가 50㎛ 미만인 것은 기공에서 제외한다.
상기 기공은 기공부(22)의 0.15mm2의 단면적 내에 5-20개, 7-15개 또는 9-13개로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 자동차 내장재의 요철 전사를 방지함과 아울러, 인조가죽에 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성이 우수할 수 있다.
또한, 상기 기공은 기공부(22)의 0.15mm2의 단면적 내에 포함된 기공의 60% 이상, 70% 이상 또는 80% 이상이 열린 형상의 기공(open cell)일 수 있으며, 상기 범위 내에서 자동차 내장재의 요철 전사를 방지함과 아울러, 인조가죽에 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성이 우수할 수 있다.
또한, 상기 기공은 크기가 50-240㎛, 60-180㎛ 또는 70-150㎛일 수 있으며, 상기 범위 내에서 자동차 내장재의 요철전사 방지, 인조가죽의 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성 및 연성을 구현할 수 있다.
본 발명에서 기공의 크기는 하나의 기공이 가질 수 있는 직경의 평균 길이를 의미하는 것으로, 상기 기공이 구 형상인 경우는 지름의 평균을 의미하고, 구 형상 외의 다른 형상인 경우 장축의 길이의 평균값을 의미하는 것일 수 있다.
상기 기공의 개수, 열린 형상의 기공의 비율, 기공의 크기는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후 주사전자 현미경(Scanning electron microscope)을 이용하여 절단된 단면에서 기공부(22)의 0.15mm2의 단면적(가로: 0.5mm , 세로: 0.3mm) 내에서 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 비기공부(21)와 상기 기공부(22)의 두께 비는 0.5-1.5:1, 0.6-1.4:1, 0.7-1.3:1 또는 0.8-1.2:1인 부분이 70%이상, 80%이상, 85%이상 또는 90%이상일 수 있다.
비기공부(21)의 두께 비가 상기 범위 미만일 경우 인조가죽의 신율이 저하되어 주름이 발생하고, 인장강도가 높아 에어백 전개가 용이하지 않으며, 상기 범위 초과일 경우 인조가죽의 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성이 저하되고 신율이 작아 주름이 발생하여 외관이 불량하므로, 상기 범위 내일 수 있다.
본 발명에서 상기 비기공부(21)와 상기 기공부(22)의 두께 비는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후 주사전자 현미경(Scanning electron microscope)을 이용하여 절단된 단면에서의 상기 기공층(20)의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부(22)의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그은 후, 비기공부(21) 및 기공부(22)의 두께를 측정하여 구할 수 있다.
구체적으로, 상기 기공부(22)의 두께는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 수직 절단면의 상기 기공층(20)의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 상기 기공부(22)의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그어 상기 기공층(20)의 상단에서 상기 기공의 최저점까지의 거리를 측정한 후 이들의 평균값으로 구할 수 있다.
또한, 상기 비기공부(21)의 두께는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 수직 절단면의 상기 기공층(20)의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 수직선을 긋고 이 수직선과 만나는 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점에서 상기 기공층(20)의 하단까지의 거리를 측정한 후 이들의 평균값으로 구할 수 있다.
또한, 상기 기공층(20)의 두께는 상기 비기공부(21) 및 상기 기공부(22)의 두께를 합한 값들의 평균으로 구할 수 있다.
본 발명에서 상기 기공층(20)의 두께는 0.2-0.5mm, 0.2-0.4mm 또는 0.25-0.35mm일 수 있으며 상기 범위 내에서 자동차 내장재의 요철 전사 방지함과 아울러, 인조가죽의 커버링 공정에 적합한 신율 및 인장강도를 부여할 수 있으며, 인조가죽에 부드러운 촉감, 충진감 등의 감성, 연성 및 볼륨감을 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 비기공부(21) 및 기공부(22)의 두께는 각각 0.08-0.42mm 또는 0.1-0.24mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 자동차 내장재의 커버링 공정에 적합한 신율, 인장강도를 부여함과 동시에 요철 전사를 방지하고, 인조가죽에 부드러운 촉감, 충진감 등의 감성, 연성 및 볼륨감을 부여할 수 있는 효과가 있다.
접착층(30)
본 발명의 접착층(30)은 상기 기공층(20)과 스킨층(40)의 접착력을 향상시키기 위한 것으로, 폴리우레탄계, 폴리아미드계, 에틸렌 비닐 아세테이트계, 에틸렌 에틸 아세테이트계, 스틴렌계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계, 에틸렌-아크릴계 공중합체 및 폴리올레핀계 접착제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 접착제를 이용하여 형성된 것일 수 있다.
본 발명에서는 구체적 일 실시예로, 상기 접착제로 폴리우레탄계 접착제를 사용할 수 있으며 이 경우 상기 폴리우레탄계 접착제는 일 예로 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 1-25중량부 또는 5-20중량부, 메틸에틸케톤 15-45중량부 또는 20-40중량부 및 가교제 5-20중량부 또는 10-15중량부를 포함할 수 있다.
상기 접착층(30)의 두께는 0.01-0.2mm 또는 0.02-0.1mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 기공층(20)과 스킨층(40)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
스킨층 (40)
본 발명의 스킨층(40)은 천연가죽과 유사한 질감을 구현하는 것으로, 구체적 일 실시예로 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 용매 10-60중량부 및 안료 10-40중량부를 포함하는 스킨층 조성물을 이용하여 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 스킨층 조성물을 이형지 상부에 도포 및 건조시켜 형성할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르 폴리우레탄, 폴리에테르 폴리우레탄, 폴리카보네이트 폴리우레탄, 폴리아세탈 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드 폴리우레탄, 폴리티오에테르 폴리우레탄 및 폴리올레핀 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리우레탄 수지일 수 있다.
본 발명에서는 상기 폴리우레탄 수지의 구체적 일 실시예로, 내가수분해성 및 내열성이 우수한 폴리카보네이트 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다.
상기 용매는 디메틸포름아마이드, 메틸에틸케톤, 디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈, 디메틸설폭사이드 및 아세트산에틸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 용매는 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 10-60중량부 또는 20-55중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 코팅성이 우수한 효과가 있다.
상기 안료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것을 이용할 수 있으며 그 함량은 제한하지 않으나 일 예로 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 10-40중량부 또는 10-25중량부로 사용할 수 있다.
또한, 상기 스킨층 조성물은 선택적으로 UV방지제, 광안정제, 산화방지제, 난연제, 슬립제, 대전방지제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있고, 이들의 함량 및 종류는 본 발명에 영향을 미치지 않는 한에서 제한하지 않는다.
또한, 상기 스킨층(40)은 두께가 0.01-0.3mm 또는 0.02-0.1mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 천연가죽과 유사한 질감을 구현하면서도 우수한 신율을 가질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)은 선택적으로, 상기 스킨층(40) 표면에 광택도를 조절하고 내광성, 내가수분해성, 내약품성 등의 기능을 향상시키기 위해 표면처리층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 표면처리층은 구체적으로, 상기 스킨층(40) 표면에 표면처리제를 도포하여 형성될 수 있다.
상기 표면처리제는 수성 표면처리제 또는 유성 표면처리제를 사용하여 형성될 수 있으나, 본 발명의 구체적인 일 실시예로 주제 100중량부에 대해, 경화제 1-30중량부 또는 1-25중량부, 수성 용매 1-30중량부 또는 1-25중량부, 및 실리콘 화합물 1-10중량부 또는 1-5중량부를 포함하는 2액형 수성 표면처리제를 이용하여 형성할 수 있다.
상기 주제는 수 분산된 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
상기 경화제는 한 분자당 아지리딘기, 이소시아네이트기, 및 카보디이미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 작용기를 포함할 수 있다.
상기 실리콘 화합물은 폴리실록산이 물에 분산되어 있는 액상 형태이거나 혹은 비드 형태의 폴리실록산일 수 있으나, 바람직하게는 표면 감촉이 더 우수한 물에 분산되어 있는 액상 형태일 수 있다.
상기 수성 용매는 물 또는 알코올 또는 물과 알코올의 혼합물일 수 있다.
상기 실리콘 화합물은 폴리실록산이 물에 분산되어 있는 액상 형태이거나 혹은 비드 형태의 폴리실록산일 수 있으나, 바람직하게는 표면 감촉이 더 우수한 물에 분산되어 있는 액상 형태일 수 있다.
상기 표면처리층은 두께가 1-20㎛ 또는 5-10㎛일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
이러한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 두께가 0.85-1.5mm, 0.9-1.3mm 또는 0.95-1.2mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 주름이 발생하지 않으면서 커버링 공법에 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 인조가죽에서 상기 이면층(10)과 기공층(20)의 두께 비는 1.5-3:1, 1.6-2.9:1, 1.7-2.8:1 또는 1.8-2.7:1 일 수 있다. 이면층(10)의 두께 비가 상기 범위 미만일 경우 심 라인 형성 부분의 이면층(10)의 두께가 너무 얇아져 인조가죽의 내구성이 저하되고 이면층(10)의 두께 비가 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 기공층(20)의 두께가 얇아져 자동차 내장재의 요철전사 방지효과가 미미하고, 인조가죽의 부드러운 촉감, 볼륨감 등의 감성이 저하되고 신율이 너무 커져 주름이 발생하므로 상기 범위 내일 수 있다.
또한, 본 발명의 인조가죽에서 상기 이면층(10)과 상기 기공층(20)의 두께비는 1.5-3:1, 1.6-2.9:1, 1.7-2.8:1 또는 1.8-2.7:1인 부분이 70%이상, 80%이상, 85%이상 또는 90%이상일 수 있다.
상기 이면층(10)과 기공층(20)의 두께 비는 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 주사전자 현미경(Scanning electron microscope)을 이용하여 절단된 단면에서의 각 층의 두께를 측정하여 구할 수 있다.
구체적으로, 상기 이면층(10) 및 기공층(20)의 두께는 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 신율이 길이 방향으로 80-180%, 또는 90-170%이고, 폭 방향으로 110-290% 또는 120-280%일 수 있으며 상기 범위 내에서 자동차 내장재용 인조가죽의 주름을 방지할 수 있다.
구체적으로, 자동차 내장재용 인조가죽의 신율이 상기 범위 미만일 경우, 자동차 내장재용 인조가죽에 주름이 발생하여 외관이 불량하고, 자동차 내장재에 커버링 공정 시 인조가죽의 당김이 어려워 작업성이 저하되고, 상기 범위 초과일 경우, 자동차 내장재용 인조가죽에 주름이 발생 및 인조가죽 상부에 형성된 엠보 무늬가 늘어나 엠보 무늬의 불균일로 인한 외관불량이 발생한다.
본 발명에서 길이 방향이란 기계 방향 즉, Machine Direction(MD)을 의미하고 폭 방향이란 상기 기계 방향에 수직인 Transverse Direction(TD)을 의미한다.
상기 신율은 인장시험기(Instron社)를 사용하여 측정할 수 있다. 시편에 표선(ℓ) 100mm을 그은 후, 시험기에 물려서 200mm/min으로 인장하여 시편이 파단할 때의 신율을 하기 식 1에 따라 산출할 수 있다.
[식 1]
L= (L1-L0)/L0 X 100
(단, L : 신율(%), L0 : 시험 전의 표점간의 거리, L1 : 시험 후 표피 또는 기포가 파단한 때의 표점간의 거리)
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 인장강도가 길이 방향으로 30-80kgf/30mm 또는 35-70kgf/30mm이고, 폭 방향으로 20-70kgf/30mm 또는 25-60kgf/30mm 일 수 있으며 상기 범위 내에서 자동차 내장재용 인조가죽의 내구성이 우수하면서도 에어백 전개가 용이하다.
구체적으로, 자동차 내장재용 인조가죽의 인장강도가 상기 범위 미만일 경우 자동차 내장재용 인조가죽의 내구성이 저하되고, 상기 범위 초과일 경우 에어백 전개가 용이하지 않다. 상기 인장강도는 인장시험기(Instron社)를 사용하여 측정할 수 있다. 시편에 표선(ℓ) 100mm을 그은 후, 시험기에 물려서 200mm/min으로 인장하여 시편이 파단할 때의 최대 중량을 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 연성(Softness)이 3.6-4.5 또는 3.6-4.4일 수 있으며, 상기 범위 내에서 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성이 우수한 효과가 있다.
상기 연성(Softness)은 온도 23±2℃ 및 상대습도 50±5% 조건에서, 연성 측정 기기(SDL Atlas, ST300D)를 이용하여 파이(π)가 100㎜인 인조가죽 시편을 ST300D 기기로 눌러서 15초 동안 눈금이 움직인 수치를 읽어 측정하였다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 이면층(10)과 기공층(20) 내의 폴리우레탄 함량이 200-700g/m2, 250-600g/m2, 또는 300-500g/m2 일 수 있다. 상기 범위 내에서 자동차 내장재용 인조가죽은 커버링 공정 시 작업성이 우수하면서도, 커버링 공정 후 주름을 방지할 수 있고, 에어백 전개가 용이하며 내구성이 우수한 효과를 구현할 수 있다.
상기 이면층(10)과 상기 기공층(20) 내 폴리우레탄 함량은 상기 이면층(10)과 상기 기공층(20)을 디메틸포름아마이드에 함침시켜 상기 이면층(10) 및 상기 기공층(20) 내 폴리우레탄 수지를 녹인 후, 상기 디메틸포름아마이드를 증발시켜, 감소된 이면층(10) 및 기공층(20)의 중량(g/m2)을 측정함으로써 상기 이면층(10)과 상기 기공층(20) 내 폴리우레탄 수지의 함량을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽은 크래쉬 패드, 도어 트림, 콘솔 박스, 암 레스트, 헤드 레스트 및 헤드 라이너로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 자동차 내장재에 적용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)은 자동차 내장재의 주름을 방지할 수 있고, 에어백 전개가 용이하며 내구성이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽(1)은 가격이 저렴하면서도 감성 및 연성이 우수하고 자동차 내장재의 요철 전사를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는,
편포를 함침하는 이면층 형성단계(S1);
이형지 상부에 스킨층을 형성하는 스킨층 형성단계(S1');
상기 이면층 상부에 기공층을 형성하는 기공층 형성단계(S3);
상기 스킨층 상부에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계(S4);
상기 기공층 상부에 접착층이 형성된 스킨층을 합포하는 스킨층 합포단계(S5); 및
상기 이형지를 제거하는 이형지 제거단계(S7); 를 포함하고,
상기 이면층과 기공층의 두께 비는 1.5-3:1이고,
상기 기공층은 하부에 위치하는 비기공부와 상부에 위치하는 기공부로 구성되되,
상기 기공층의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그었을 때, 상기 비기공부와 상기 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1인 부분이 70% 이상인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법에 관한 것이다(도 2 참조).
이하에서는, 각 단계에 대해 구체적으로 설명해보기로 한다.
이면층 형성단계(S1)
상기 이면층 형성단계(S1)는 편포를 함침 용액에 함침하는 단계일 수 있다.
구체적으로, 상기 편포를 함침 용액(일 예로, 폴리우레탄 용액)에 함침한 후 이를 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 폴리우레탄 수지가 편포 내에 특정 함량 함침되어 완성품인 인조가죽이 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성과 반복적인 신축에 견딜 수 있는 형태 유지성을 가지며, 커버링 공정에 적합한 신율 및 에어백 전개에 적합한 인장강도를 유지할 수 있는 효과가 있다.
상기 편포, 함침 용액 및 디메틸포름아마이드 수용액에 대해서는 위에서 구체적으로 설명하였으므로 이에 대한 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
또는, 선택적으로 상기 이면층 형성단계(S1)는 편포를 함침 용액에 함침하기 전에, 상기 편포의 일면 또는 양면에 기모를 형성하는 버핑(buffing) 공정 단계(S0)를 더 포함할 수 있으며 이 경우 접착성 및 감성이 우수한 효과가 있다.
스킨층 형성단계(S1')
상기 스킨층 형성단계(S1')는 상기 이면층 형성단계(S1)와 별도로 이형지 상부에 스킨층 조성물을 도포 및 건조하여 스킨층을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 이형지는 엠보무늬가 형성된 것일 수 있다.
또한, 상기 스킨층 조성물의 구체적인 설명은 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 도포는 일례로 바 코팅, 나이프 코팅, 롤 코팅, 슬릿 코팅, 스크린 프린팅 또는 스프레이 코팅 중 선택되는 1종의 방식으로 도포될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 건조는 60-125℃ 또는 65-120℃의 온도에서 1-10분 또는 3-7분 동안 폴리우레탄 스킨층 조성물이 완전히 건조될 때까지 수행될 수 있다.
기공층 형성단계(S3)
상기 기공층 형성단계(S3)는 상기 이면층 상부에 기공층을 형성하는 단계일 수 있다.
구체적으로, 상기 이면층 상부에 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 미세 기공이 균일하게 형성된 습식(濕式)코팅층을 형성시키고 이를 건조시켜 기공층을 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 습식(濕式)코팅층이란 상기 기공층 조성물을 이면층 상부에 얇게 도포한 후 디메틸포름아마이드 수용액에 침수시켜 응고시킨 후, 물에서의 수세 공정을 수행한, 미세한 다공(多孔)이 형성된 층을 의미한다.
상기 기공층 조성물의 구체적인 설명은 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
한편, 상기 기공층 형성단계(S3)는 스킨층 형성단계(S1')와 독립적이므로 선후를 바꾸어 수행될 수 있다.
접착층 형성단계(S4)
상기 접착층 형성단계(S4)는 상기 스킨층과 기공층이 잘 접합하도록 스킨층 상부에 접착제를 도포 및 건조하여 접착층을 형성하는 단계로, 상기 접착제의 건조는 70-120℃ 또는 75-110℃의 온도에서 30초-5분 또는 1분-3분 동안 경화시킬 수 있다.
한편, 상기 접착층 형성단계(S4)는 상기 기공층 형성단계(S3)와 독립적이므로, 스킨층 형성단계(S1') 이후라면 상관없이 선후를 바꾸어 수행될 수 있다.
상기 접착제의 구체적인 설명은 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
스킨층 합포단계 (S5)
상기 스킨층 합포단계(S5)는 상기 스킨층과 기공층이 접합하도록 합포하는 단계로 60-95℃ 또는 70-90℃의 온도에서 40-60시간 또는 45-55시간 동안 숙성시킨 것일 수 있다.
이형지 제거단계(S7)
상기 이형지 제거단계(S7)는 상기 스킨층 일면에 위치한 이형지를 박리하는 단계로, 상기 단계를 거쳐 하부에서 상부로 함침된 편포인 이면층; 기공층; 접착층; 및 스킨층을 포함하는 본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽의 제조가 완성된다.
본 발명의 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법은 선택적으로, 상기 이형지 제거단계(S7) 이후 스킨층 상부에 표면처리제를 도포하여 표면처리층을 형성하는 단계(S9)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 표면처리층은 이형지가 제거된 최상부층인 스킨층 상부에 표면처리제를 도포 및 건조하여 형성할 수 있다.
표면처리제의 구체적인 설명은 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
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. 자동차 내장재용 인조가죽 제조
[ 실시예 1]
(1) 이면층 형성단계(S1)
120-170데니어의 폴리에스터 사(絲)를 제직하여 형성한 환편포를 함침 용액에 함침한 후 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 시켜, 폴리우레탄 수지가 함침된 두께가 0.65mm인 이면층을 형성하였다.
상기 함침 용액은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 250중량부, 난연제 25중량부 및 안료 30중량부를 포함한 폴리우레탄 용액이다.
(2) 기공층 형성단계(S3)
이어서, 상기 이면층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 35중량부, 기공 조절제(유니소재社, BYK-L 9525) 1중량부, 난연제 10중량부, 분산제(BYK 코리아社, DISPERBYK-130) 0.5중량부 및 안료 10중량부를 포함하는 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 5분 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 거쳐 미세 기공이 균일하게 형성된 습식코팅층을 형성시키고 이를 열 텐더를 통해 건조시켜 상기 이면층 상부에 두께가 0.3mm인 기공층을 형성하였다.
이때, 상기 기공층 내 비기공부의 두께는 0.13mm이고, 기공부의 두께는 0.17mm 이었다.
(3) 스킨층 형성단계(S1')
엠보무늬가 형성된 이형지 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 15중량부, 메틸에틸케톤 30중량부 및 안료 15중량부를 포함하는 스킨층 조성물을 도포한 후, 100℃에서 5분간 건조시켜 두께가 0.04mm인 스킨층을 형성하였다.
(4) 접착층 형성단계(S4)
이어서, 상기 스킨층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 5-20중량부, 메틸에틸케톤 20-40중량부 및 가교제 10-15중량부를 포함하는 폴리우레탄계 접착제를 도포한 후 90℃에서 1분간 경화시켜 두께가 0.08mm인 접착층을 형성하였다.
(5) 스킨층 합포단계(S5) 및 이형지 제거단계(S7)
이어서, 상기 스킨층 상부의 접착층과 기공층을 접합하고, 80℃의 온도에서 48시간동안 숙성한 후 스킨층 저면의 이형지를 박리하였다.
(6) 표면처리층 형성단계(S9)
이어서, 상기 이형지가 박리된 스킨층 상부에 주제로서 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해, 경화제 1-25중량부, 수성 용매 1-25중량부, 및 실리콘 화합물 1-5중량부를 포함하는 2액형 수성 표면처리제를 도포하여 두께가 10㎛인 표면처리층을 형성하였다.
상기와 같이 제조된 두께가 1.08mm인 실시예 1의 자동차 내장재용 인조가죽의 이면인 이면층에 톰슨 프레스 기기(세웅산업社, SW-900S)를 이용하여 심 라인(seam line)을 형성하였다.
[ 실시예 2]
하기의 기공층 형성단계(S3) 외에 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
(2) 기공층 형성단계(S3)
상기 이면층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 35중량부, 기공 조절제(유니소재社, BYK-L 9525) 1.3중량부, 난연제 10중량부, 분산제(BYK 코리아社, DISPERBYK-130) 0.5중량부 및 안료 10중량부를 포함하는 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 7분 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 거쳐 미세 기공이 균일하게 형성된 습식코팅층을 형성시키고 이를 열 텐더를 통해 건조시켜 상기 이면층 상부에 두께가 0.3mm인 기공층을 형성하였다.
이때, 상기 기공층 내 비기공부의 두께는 0.10mm이고, 기공부의 두께는 0.2mm이었다.
[ 실시예 3]
하기의 기공층 형성단계(S3) 외에 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
(2) 기공층 형성단계(S3)
상기 이면층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 35중량부, 기공 조절제(유니소재社, BYK-L 9525) 0.8중량부, 난연제 10중량부, 분산제(BYK 코리아社, DISPERBYK-130) 0.5중량부 및 안료 10중량부를 포함하는 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 4분 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 거쳐 미세 기공이 균일하게 형성된 습식코팅층을 형성시키고 이를 열 텐더를 통해 건조시켜 상기 이면층 상부에 두께가 0.3mm인 기공층을 형성하였다.
이때, 상기 기공층 내 비기공부의 두께는 0.15mm이고, 기공부의 두께는 0.15mm이었다.
[ 비교예 1]
(1) 이면층 형성단계(S1)
나일론(도 성분)과 폴리에스터(해 성분)가 60-80 : 40-50의 중량비를 가진 단섬유 해도사를 이용하여 웹을 형성한 후, 상기 웹을 니들펀칭(needle punching)으로 복수개 결합시켜 제조된 부직포를 제조하였다.
이어서, 상기 부직포를 5% NaOH 수용액에서 감량 공정을 수행하여 해 부분을 용해시킨 후, 연마하여 극세화 부직포인 두께가 0.65mm인 이면층을 형성하였다.
(2) 기공층 형성단계(S3) : 수행하지 않았다.
(3) 스킨층 형성단계(S1')
엠보무늬가 형성된 이형지 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 15중량부, 메틸에틸케톤 30중량부 및 안료 15중량부를 포함하는 스킨층 조성물을 도포한 후, 100℃에서 5분간 건조시켜 두께가 0.04mm인 스킨층을 형성하였다.
(4) 접착층 형성단계(S4)
이어서, 상기 스킨층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 5-20중량부, 메틸에틸케톤 20-40중량부 및 가교제 10-15중량부를 포함하는 폴리우레탄계 접착제를 도포한 후 90℃에서 1분간 경화시켜 두께가 0.38mm인 접착층을 형성하였다.
(5) 스킨층 합포단계(S5) 및 이형지 제거단계(S7)
이어서, 상기 스킨층 상부의 접착층과 이면층을 접합하고, 80℃의 온도에서 48시간동안 숙성한 후 스킨층 저면의 이형지를 박리하였다.
(6) 표면처리층 형성단계(S9)
이어서, 상기 이형지가 박리된 스킨층 상부에 우레탄 아크릴레이트 95중량%, 경화제로 메틸렌 디사이클로헥실 디이소시아네이트 5중량%를 포함한 유성 표면처리제를 도포하여 두께가 10㎛인 표면처리층을 형성하였다.
상기와 같이 제조된 두께가 1.08mm인 비교예 1의 자동차 내장재용 인조가죽의 이면인 이면층에 톰슨 프레스 기기(세웅산업社, SW-900S)를 이용하여 심 라인(seam line)을 형성하였다.
[ 비교예 2]
(1) 이면층 형성단계(S1)
120-170데니어의 폴리에스터 사(絲)를 제직하여 형성한 환편포를 함침 용액에 함침한 후 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 물에서의 수세 공정을 시켜, 폴리우레탄 수지가 함침된 두께가 0.65mm인 이면층을 형성하였다.
상기 함침 용액은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 250중량부, 난연제 25중량부 및 안료 30중량부를 포함한 폴리우레탄 용액이다.
(2) 기공층 형성단계(S3) : 수행하지 않았다.
(3) 스킨층 형성단계(S1')
엠보무늬가 형성된 이형지 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 15중량부, 메틸에틸케톤 30중량부 및 안료 15중량부를 포함하는 스킨층 조성물을 도포한 후, 100℃에서 5분간 건조시켜 두께가 0.04mm인 스킨층을 형성하였다.
(4) 접착층 형성단계(S4)
이어서, 상기 스킨층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 5-20중량부, 메틸에틸케톤 20-40중량부 및 가교제 10-15중량부를 포함하는 폴리우레탄계 접착제를 도포한 후 90℃에서 1분간 경화시켜 두께가 0.38mm인 접착층을 형성하였다.
(5) 스킨층 합포단계(S5) 및 이형지 제거단계(S7)
이어서, 상기 스킨층 상부의 접착층과 이면층을 접합하고, 80℃의 온도에서 48시간동안 숙성한 후 스킨층 저면의 이형지를 박리하였다.
(6) 표면처리층 형성단계(S9)
이어서, 상기 이형지가 박리된 스킨층 상부에 주제로서 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해, 경화제 1-25중량부, 수성 용매 1-25중량부, 및 실리콘 화합물 1-5중량부를 포함하는 2액형 수성 표면처리제를 도포하여 두께가 10㎛인 표면처리층을 형성하였다.
상기와 같이 제조된 두께가 1.08mm인 비교예 2의 자동차 내장재용 인조가죽의 이면인 이면층에 톰슨 프레스 기기(세웅산업社, SW-900S)를 이용하여 심 라인(seam line)을 형성하였다.
[ 비교예 3]
하기의 기공층 형성단계(S3) 외에 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
(2) 기공층 형성단계(S3)
상기 이면층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 35중량부, 기공 조절제(유니소재社, BYK-L 9525) 1.5중량부, 난연제 10중량부, 분산제(BYK 코리아社, DISPERBYK-130) 0.5중량부 및 안료 10중량부를 포함하는 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 10분 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 거쳐 미세 기공이 균일하게 형성된 습식코팅층을 형성시키고 이를 열 텐더를 통해 건조시켜 상기 이면층 상부에 두께가 0.3mm인 기공층을 형성하였다.
이때, 상기 기공층 내 비기공부의 두께는 0.05mm이고, 기공부의 두께는 0.25mm 이었다.
[ 비교예 4]
하기의 기공층 형성단계(S3) 외에 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
(2) 기공층 형성단계(S3)
상기 이면층 상부에 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 디메틸포름아마이드 35중량부, 기공 조절제(유니소재社, BYK-L 9525) 0.7중량부, 난연제 10중량부, 분산제(BYK 코리아社, DISPERBYK-130) 0.5중량부 및 안료 10중량부를 포함하는 기공층 조성물을 코팅한 후, 이를 5%의 디메틸포름아마이드 수용액에서 3분 응고 및 물에서의 수세 공정을 통해 거쳐 미세 기공이 균일하게 형성된 습식코팅층을 형성시키고 이를 열 텐더를 통해 건조시켜 상기 이면층 상부에 두께가 0.3mm인 기공층을 형성하였다.
이때, 상기 기공층 내 비기공부의 두께는 0.25mm 이고, 기공부의 두께는 0.05mm 이었다.
2. 자동차 내장재용 인조가죽의 물성 및 감성 측정
위에서 제조한 실시예 1-3 및 비교예 1-4의 인조가죽의 신율, 인장강도, 연성 및 각 층의 두께를 측정하였고, 자동차 내장재의 커버링 공정이 완료된 후 요철 전사 방지 및 주름 발생 방지 여부 및 감성(부드러운 감촉 및 충진감)을 측정하였으며, 그 결과값은 하기 표 1에 나타내었다.
구체적으로는, 인조가죽의 신율, 인장강도, 연성 및 두께는 심 라인 형성 전에 측정하였고, 요철 전사 방지, 주름 발생 방지 여부 및 감성은 심 라인 형성 후 자동차 내장재의 커버링 공정이 완료된 후에 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같다.
(1) 신율 : 인장시험기(Instron社)를 사용하였으며, 도 3의 시편에 표선(ℓ) 100mm을 그은 후, 시험기에 물려서 200mm/min으로 인장하여 시편이 파단할 때의 신율을 하기 식 1에 따라 산출하였다.
[식 1]
L= (L1-L0)/L0 X 100
(단, L : 신율(%), L0 : 시험 전의 표점간의 거리, L1 : 시험 후 표피 또는 기포가 파단한 때의 표점간의 거리)
(2) 인장강도 : 인장시험기(Instron社)를 사용하였으며, 도 3의 시편에 표선(ℓ) 100mm을 그은 후, 시험기에 물려서 200mm/min으로 인장하여 시편이 파단할 때의 최대 중량을 구하였다.
(3) 요철 전사 방지 여부 : 상기 인조가죽으로 자동차 내장재의 커버링 공정을 완료한 후, 요철 전사의 유/무를 육안으로 확인하였다.
요철 전사가 전면적으로 있을 경우 X, 요철 전사가 부분적으로 있을 경우 △, 요철 전사가 없을 경우 ○로 표시하였다.
(4) 주름 발생 방지 여부 : 상기 인조가죽으로 자동차 내장재의 커버링 공정을 완료한 후, 주름 발생의 유/무를 육안으로 확인하였다.
주름이 전면적으로 발생할 경우 X, 주름이 부분적으로 발생할 경우 △, 주름이 발생하지 않을 경우 ○로 표시하였다.
(5) 감성 : 상기 인조가죽으로 자동차 내장재의 커버링 공정을 완료한 후 부드러운 감촉 및 충진감을 인조가죽 전문가들이 직접 만져보아 확인하였다.
감성이 우수할 경우 ○, 감성이 밋밋할 경우 △, 감성이 좋지 않을 경우 X로 표시하였다.
(6) 연성(Softness) : 온도 23±2℃ 및 상대습도 50±5% 조건에서, 연성 측정 기기(SDL Atlas, ST300D)를 이용하여 파이(π)가 100㎜인 인조가죽 시편을 준비한 후, ST300D 기기로 눌러서 15초 동안 눈금이 움직인 수치를 읽어 측정하였다.
(7) 인조가죽을 구성하는 각 층의 두께
인조가죽을 구성하는 각 층의 두께는 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 주사전자 현미경(Hitachi社, SU8010)을 이용하여 300배율로 절단된 단면을 촬영한 사진을 이용하여 각 층의 두께를 측정하였다.
그 중 비교적 두께가 균일한 표면처리층, 스킨층, 접착층은 어느 부분의 두께를 측정하여도 비슷한 값을 나타내므로, 각 층의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 수직선을 긋고 이 수직선과 만나는 각 층의 하단까지의 거리를 측정한 값을 그 층의 두께로 하였다.
한편, 이면층의 두께는 이면층의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 수직선을 긋고 이 수직선과 만나는 이면층의 하단까지의 거리를 각각 측정한 후 이들의 평균값을 구하여 이면층의 두께로 하고, 기공층의 두께는 비기공부 및 기공부의 두께를 합한 값들의 평균값을 구하여 기공층의 두께로 하였다.
또한 상기 이면층 및 기공층의 두께로 두께 비를 계산하였다.
(8) 기공층 내 비기공부와 기공부의 두께
인조가죽을 수직으로 절단한 후, 주사전자 현미경(Hitachi社, SU8010)을 이용하여 300배율로 절단된 단면을 촬영한 사진을 이용하여 기공부 및 비기공부의 두께를 측정하였다.
구체적으로, 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 수직 절단면의 기공층의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그은 후, 상기 기공층의 상단에서 상기 기공의 최저점까지의 거리를 측정하여 이들의 평균값을 기공부의 두께로 하였다.
또한, 자동차 내장재용 인조가죽을 수직으로 절단한 후, 수직 절단면의 기공층의 상단면의 임의의 1개 지점과, 상기 1개 지점으로부터 상단면을 따라 최소 0.5cm만큼 이격되도록 지점을 정한 후, 상기 지점들로부터 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그은 후, 상기 기공의 최저점에서 기공층의 하단까지의 거리를 측정하여 이들의 평균값을 비기공부의 두께로 하였다.
또한, 상기 비기공부 및 기공부의 두께로 두께 비를 계산하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
표면처리층 두께(mm) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
스킨층 두께(mm) 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
접착층 두께(mm) 0.08 0.08 0.08 0.38 0.38 0.08 0.08
기공층 유/무 ○ ○ ○ X X ○ ○
비기공부 두께(mm) 0.13 0.10 0.15 - - 0.05 0.25
기공부 두께(mm) 0.17 0.20 0.15 - - 0.25 0.05
비기공부와 기공부의 두께 비 0.76:1 0.5:1 1:1 - - 0.2:1 5:1
이면층 종류 함침 환편포 함침 환편포 함침 환편포 미함침 부직포 함침환편포 함침 환편포 함침 환편포
두께(mm) 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65
이면층과 기공층의 두께 비 2.2:1 2.2:1 2.2:1 - - 2.2:1 2.2:1
인조가죽 두께(mm) 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08
물성
신율(%) 길이(MD) 128 110 92 40 68 73 75
폭(TD) 182 160 197 60 295 239 103
인장강도 (kgf/30mm) 길이(MD) 50 45 50 87 80 84 84
폭(TD) 45 44 40 72 52 25.2 41
요철 전사 방지 ○ ○ ○ X X ○ △
주름 발생 방지 ○ ○ ○ X X △ △
감성 ○ ○ ○ X △ ○ △
연성 4.2 4.0 4.0 2.3 3 4.6 3.2
상기 표 1에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 심 라인이 형성된 자동차 내장재용 인조가죽은 하부에서 상부로, 이면층; 기공층; 접착층; 및 스킨층을 포함하되, 상기 기공층 내 비기공부와 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1에 해당하여, 신율이 우수하여 자동차 내장재용 인조가죽의 주름이 방지되고, 우수한 인장강도로 인해 에어백 전개가 용이하고 내구성이 높으며, 자동차 내장재의 요철 전사를 방지함과 아울러 감성 및 연성 또한 우수한 것을 확인할 수 있었다(도 5 참조).
반면, 이면층으로 미함침 부직포를 사용한 비교예 1의 인조가죽은 신율이 낮아 주름을 방지할 수 없었으며, 실시예 1 내지 3의 인조가죽에 비해 인장강도가 높아 에어백 전개가 용이하지 않으며, 감성 및 연성 또한 저하되었으며 특히 기공층 또한 포함하지 못해 요철 전사 방지가 매우 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 이면층으로 함침 환편포를 사용한 비교예 2는 기공층을 포함하지 못함으로써 신율이 저하되어 주름이 발생하고, 요철 전사를 방지하지 못하고 실시예 1 내지 3의 인조가죽에 비해 감성 및 연성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 이면층으로 함침 환편포를 사용하였으나, 기공층 내 비기공부와 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1를 충족하지 않는, 즉, 비기공부에 비해 기공부의 두께가 너무 두꺼운 비교예 3의 인조가죽은 신율이 저하되어 실시예 1 내지 3의 인조가죽에 비해 주름 방지 효과가 저하되고, 인장강도가 높아져 에어백 전개가 용이하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
또한, 이면층으로 함침 환편포를 사용하였으나, 기공층 내 비기공부와 상기 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1를 충족하지 않는, 즉, 비기공부에 비해 기공부의 두께가 너무 얇은 비교예 4의 인조가죽은 신율이 저하되어 실시예 1 내지 3의 인조가죽에 비해 주름 방지 효과가 저하되고, 인장강도가 높아져 에어백 전개가 용이하지 않으며 요철 전사 방지, 감성 및 연성 또한 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
〔부호의 설명〕
1: 자동차 내장재용 인조가죽
10: 이면층 20: 기공층
21: 비기공부 22: 기공부
30: 접착층 40: 스킨층

Claims (15)

  1. 하부에서 상부로, 이면층(10); 기공층(20); 접착층(30); 및 스킨층(40)을 포함하는 자동차 내장재용 인조가죽으로,
    상기 이면층(10)과 기공층(20)의 두께 비는 1.5-3:1이고,
    상기 기공층(20)은 하부에 위치하는 비기공부(21)와 상부에 위치하는 기공부(22)로 구성되되,
    상기 기공층(20)의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부(22)의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그었을 때, 상기 비기공부(21)와 상기 기공부(22)의 두께 비가 0.5-1.5:1인 부분이 70%이상인 자동차 내장재용 인조가죽.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이면층(10)과 상기 기공층(20)의 두께비는 1.6-2.9:1인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비기공부(21)와 상기 기공부(22)의 두께 비는 0.6-1.4:1인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 신율이 길이 방향으로 80-180%이고, 폭 방향으로 110-290%인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 신율이 길이 방향으로 90-170%이고, 폭 방향으로 120-280%인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 인장강도가 길이 방향으로 30-80kgf/30mm이고, 폭 방향으로 20-70kgf/30mm인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 인장강도가 길이 방향으로 35-70kgf/30mm이고, 폭 방향으로 25-60kgf/30mm 인 자동차 내장재용 인조가죽.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 연성(Softness)이 3.6-4.5인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 이면인 이면층에 심 라인(seam line)이 형성되되, 크래쉬 패드, 도어 트림, 콘솔 박스, 암 레스트, 헤드 레스트 및 헤드 라이너로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 자동차 내장재의 커버링 공정에 이용되기 위한 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 이면층(10)은 폴리우레탄이 함침된 환편포(丸編布)인 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 자동차 내장재용 인조가죽은 상기 스킨층(40) 표면에 표면처리층을 더 포함하는 것인 자동차 내장재용 인조가죽.
  12. 편포를 함침하는 이면층 형성단계(S1);
    이형지 상부에 스킨층을 형성하는 스킨층 형성단계(S1');
    상기 이면층 상부에 기공층을 형성하는 기공층 형성단계(S3);
    상기 스킨층 상부에 접착층을 형성하는 접착층 형성단계(S4);
    상기 기공층 상부에 접착층이 형성된 스킨층을 합포하는 스킨층 합포단계(S5); 및
    상기 이형지를 제거하는 이형지 제거단계(S7); 를 포함하고,
    상기 이면층과 기공층의 두께 비는 1.5-3:1이고,
    상기 기공층은 하부에 위치하는 비기공부와 상부에 위치하는 기공부로 구성되되,
    상기 기공층의 상단의 임의의 지점에서 상기 기공부의 기공 중 최하부에 위치하는 기공의 최저점을 통과하는 수직선을 그었을 때, 상기 비기공부와 상기 기공부의 두께 비가 0.5-1.5:1인 부분이 70% 이상인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 이면층 형성단계(S1)에서 상기 편포는 환편포(丸編布)인 것인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 스킨층 형성단계(S1')는 이형지 상부에 스킨층 조성물을 도포 및 건조하여 스킨층을 형성하는 단계로,
    상기 스킨층 조성물은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 용매 10-60중량부 및 안료 10-40중량부를 포함하는 것인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 기공층 형성단계(S3)는 상기 함침된 편포인 이면층 상부에 기공층 조성물을 도포 후 디메틸포름아마이드 수용액에서 응고 및 수세하여 기공층을 형성하는 단계로,
    상기 기공층 조성물은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대해 용매 20-50중량부 및 기공 조절제 0.5-2중량부를 포함하는 것인 자동차 내장재용 인조가죽의 제조방법.
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