KR100474060B1 - 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액상 실리콘 고무를 함침재과 코팅재로 이용하여 합성피혁을 제조하는 방법에 관한 것으로, 수분산성 축합형 실리콘 고무 또는 부가형 액상 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정, 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 1차 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정, 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 2차 경화시키는 합포공정, 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정을 포함하여 합성피혁 제조시 유해성이 없고, 온도변화에 안정적이며, 내열성, 내용제성, 내가수분해성, 내오염성 등이 뛰어난 합성피혁을 제공한다.
Description
본 발명은 합성피혁 제조 방법에 관한 것으로, 합성피혁 제조시 액상 실리콘 고무를 함침재 또는 코팅재로 이용한 합성피혁 제조 방법에 관한 것이다.
종래 합성피혁 제조시 코팅재 또는 함침재로는 폴리우레탄이 주로 사용되어 왔다. 이는 폴리우레탄의 우수한 탄성과 물성이 합성피혁의 소재로 적합하였기 때문이다. 일반적인 폴리우레탄 합성피혁의 제조는 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤등의 유기용매하에 우레탄 원료인 폴리올, 사슬연장제, 이소시아네이트를 중합하여 만든 고형분이 20 내지 80중량부이고 점도가 50,000 내지 150,000cps/25℃인 폴리우레탄을 함침재와 코팅재로 이용하여 합성피혁을 제조하는 데, 그 제조 방법에는 건식법과 습식법이 있다.
건식법에서는 폴리우레탄을 코팅층과 접착층으로 사용하는 데, 폴리우레탄, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤 및 안료를 적정비로 배합한 코팅액을 적어도 1회이상 이형지 위에 코팅을 한 후, 상기 이형지를 건조기를 통과하여 용매를 휘발시켜 필름을 형성시키고, 그 위에 다시 폴리우레탄 접착제와 경화제, 경화촉진제 및 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤을 적정비로 배합한 코팅액으로 코팅한 후, 원단(직물, 부직포, 기타원단)을 접착하여 접착제가 충분히 경화되도록 한 후, 이형지를 박리하여 합성피혁을 제조한다.
습식법에서는 원단(부직포, 직물)을 폴리우레탄, 디메틸포름아미드 및 안료를 적정비로 배합한 함침액에 함침한 후, 상기 함침된 원단을 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조에서 응고시킨 다음, 폴리우레탄, 디메틸포름아미드 및 안료를 적정비로 배합한 코팅액을 폴리우레탄이 함침된 원단에 코팅을 하고, 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조에서 응고시키고, 수세조와 건조기를 통해 건조시킨 후, 여러가지 후가공(엠보싱, 버핑, 열처리, 처리 등)을 거쳐 합성피혁을 제조한다.
그러나, 폴리우레탄을 이용하여 합성피혁을 제조하는 상기 종래의 방법은 다음과 같은 단점이 있다.
첫째, 폴리우레탄을 이용하여 합성피혁을 제조하기 위해서는 필수적으로 유기용매가 사용되는 데, 이러한 유기용매로는 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤이 주로 사용되며 일부 톨루엔과 알코올류가 사용되기도 한다. 그러나 이들 유기용매는 폴리우레탄 수지를 합성시 반응매개체로 사용되거나 합성피혁 제조시 희석 용매로 사용하기 때문에 폴리우레탄 합성 종사자나 합성 피혁 제조 종사자에게 유해할 수 있다. 또한, 폴리우레탄 수지로 제조된 합성피혁은 사용 후 잘 썩지도 않고 소각시 유해 가스가 발생되어 폐자재로 처리하기가 곤란하다.
둘째, 폴리우레탄은 온도에 따라 유동성이 변화하는 특성상, 온도에 따라 탄성과 물성의 변화가 심하여 저온 지방에서 사용될 때 합성피혁이 단단해지고 고온 지방에서 사용될 때는 너무 유연해져 온도에 따른 형태 안정성이 떨어진다.
셋째, 합성피혁용 폴리우레탄은 내열성이 120 내지 220℃정도로 약해 120℃ 이상에서도 폴리우레탄은 열분해가 일어날 수 있어 고온에서 사용되는 분야에서 제약을 받게 된다.
넷째, 폴리우레탄은 내용제성이 약해 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤같은 극성용매에서 폴리우레탄이 녹기 때문에 제품에 손상을 주게 된다.
다섯째, 폴리우레탄은 일반적으로 물에 대한 내가수분해성이 약하다. 비록 폴리우레탄의 원료선택이나 분자 구조적인 변화로 어느 정도 내가수분해성을 높일 수 있지만 물에 의해 가수분해되는 것을 완전히 배제할 수는 없다. 즉, 장기간 수분에 노출될 때에는 폴리우레탄은 가수분해가 일어날 수 있다.
여섯째, 폴리우레탄은 내오염성이 좋지 않아 특히 밝은 색깔의 경우 쉽게 오염되기가 쉽다. 따라서 세탁을 자주하여야 되는 불편함이 있다.
본 발명은 종래 합성피혁 제조시 함침재와 코팅재로서 폴리우레탄을 사용함으로써 발생되는 상기와 같은 제반 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 새로운 소재를 함침재 또는 코팅재로 이용함으로써 합성피혁 제조시 유해성이 없고, 온도의 변화에 안정하고, 내용제성, 내가수분분해성, 내오염성 등 제반 물성이 우수한 합성피혁 제조 방법을 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법은 수분산성 축합형 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정, 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 1차 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정, 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 2차 경화시키는 합포공정, 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법은 부가형 액상 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정, 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 1차 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정, 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 2차 경화시키는 합포공정, 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정을 포함한다.
이하 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무 함침 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무 코팅 공정도이다.
본 발명의 따른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 수분산성 축합형 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정, 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정, 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 2차 경화시키는 합포공정, 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정을 포함한다.
상기 원단 함침공정에서 수분산성 축합형 실리콘 고무는 상기 함침액의 함침재로 사용되는 데, 이는 실라놀 및 가교제가 물에 에멀젼상으로 분산되어 있는 유동성이 있는 액체 실리콘으로서, 실라놀과 가교제가 열에 의해 축합 반응하여 실리콘수지가 생성되게 된다. 상기 가교제로는 일반적으로 하이드라진 실란(HYDRAZINE SILANE), 실라놀(SILANOL), 알콕시 실란(ALCOXY SILANE), 옥심 실란(OXIME SILANE), 에녹시 실란(ENOXY SILANE), 아민 실란(AMINE SILANE), 아마이드 실란(AMIDE SILANE), 아미노시 실란(AMINOXY SILANE)등이 사용되어지며, 실라놀과 축합반응시 각각 수소, 물, 알코올, 초산, 옥심, 케톤, 아민, 아마이드, 하이드로실 아미이드가 부산물로 발생하게 된다.
상기 함침액에는 함침액의 유동성을 높여 함침가공성을 증가시키기 위하여 물을 첨가할 수 있는 데, 바람직하게는 상기 수분산성 축합형 실리콘 고무 100중량부에 대해 250중량부 이하의 물을 첨가한다.
또, 상기 함침액에는 합성피혁의 색상을 구현하기 위한 착색제로서 수용성 안료를 첨가할 수 있는 데, 바람직하게는 상기 수분산성 축합형 실리콘 고무 100중량부에 대해 20중량부 이하의 수용성 안료를 첨가한다.
상기 원단 함침공정은 도 2에 도시된 바와 같이 원단(1)을 상기 함침액(2)에 함침시키고 건저내어 압착롤러를 이용해 상기 원단에 묻어 있는 과량의 실리콘 고무를 짜준 후, 이를 건조기(3)로 이동시켜 120 내지 160℃에서 가온하게 되면, 상기 함침액의 물에 에멀젼상으로 분산되어 있는 실라놀과 가교제가 축합반응하여 경화되고, 상기의 고온에 의하여 원단의 수분은 증발되어 실리콘수지가 적용된 원단이 생산된다.
상기 이형지 코팅공정에서 1차 코팅 경화된 실리콘수지는 합성피혁의 외피가 되고, 2차 코팅은 상기 합성피혁의 외피와 함침공정을 거친 원단과 접착시키는 역할을 한다.
상기 1차 코팅액의 코팅재로는 부가형 액상 실리콘 고무를 사용하고, 상기 함침재의 수분산성 축합형 실리콘 고무는 사용하지 않는다. 이는 축합형 실리콘 고무의 제반 물성이 부가형 실리콘 고무보다 낮아 합성피혁에 요구하는 물성을 충족하지 못하며, 축합형 실리콘 고무는 축합반응에 의해 상기와 같이 가교제에 따라 수소, 물, 알코올, 초산, 옥심, 케톤, 아민, 아마이드, 하이드로실 아미이드 등의 부산물이 발생되므로 합성피혁의 외피로서 적합하지 않기 때문이다.
따라서, 코팅재로는 제반 물성에서 우수하고, 부산물이 발생하지 않는 부가형 액상 실리콘 고무를 사용하는 데, 이는 디메틸비닐 말단기를 갖는 실리콘 고무와 디메틸 말단기를 갖는 실리콘 고무를 포함하는 유동성 액체 실리콘으로서, 고온에서 백금 등의 촉매에 의하여 상기 디메틸비닐 말단의 이중결합이 라디칼로 생성되고, 디메틸 말단기와 부가반응하여 경화되어 실리콘수지가 형성된다.
상기 1차 코팅액에는 코팅액의 점도를 낮추어 코팅가공성을 증가시키고, 실리콘을 코팅재로 하여 합성피혁을 제조하는 경우 발생할 수 있는 합성피혁의 끈적거림을 감소시키기 위하여 실리콘 오일을 첨가할 수 있다. 이러한 실리콘 오일로는 일반적으로 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 옥타메틸시크로테트라실록산 등의 폴리디메틸실록산을 사용하며, 바람직하게는 상기 부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 대해 30중량부 이하를 첨가한다.
또, 상기 1차 코팅액에는 상기 코팅액의 점도를 낮추어 코팅가공성을 증가시키기 위하여 실리콘용제를 첨가할 수 있는 데, 바람직하게는 상기 부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 대해 200중량부 이하의 실리콘용제를 첨가한다.
또, 상기 1차 코팅액에는 합성피혁의 색상을 구현하기 위한 착색제로서 실리콘 안료를 첨가할 수 있는 데, 바람직하게는 상기 부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 대해 20중량부 이하의 실리콘 안료를 첨가한다.
상기 2차 코팅과정은 합성피혁의 외피가 되는 상기 1차 경화된 실리콘수지와 상기 함침공정을 거친 원단을 접착시키기 위하여 필요한 공정이다.
상기 2차 코팅액은 상기 1차 코팅액과 마찬가지로 부가형 액상 실리콘 고무를 코팅재로 사용한다. 다만, 1차 코팅액과 다른 점은 상기 2차 코팅은 1차 경화된 실리콘수지와 원단을 접착시키는 역할을 하므로 실리콘 용제 및 실리콘 오일을 첨가하지 않는다는 것이다. 실리콘 용제 또는 실리콘 오일이 첨가되게 되면 접착력이 감소되어 상기 1차 경화된 실리콘수지와 원단을 결합시키는 데 어려움이 발생한다.
또, 상기 2차 코팅액에는 합성피혁의 색상을 구현하기 위한 착색제로서 실리콘 안료를 사용할 수 있는 데, 바람직하게는 30중량부 이하의 실리콘 안료를 첨가한다.
상기 이형지 코팅공정에서 도 3에 도시된 바와 같이 이형지(4) 위에 부가형 액상 실리콘 고무를 코팅재로 하는 1차 코팅액(5)을 코팅한 후 건조기(6)로 이동시켜 80 내지 180℃에서 가온하게 되면, 메틸비닐기의 이중결합은 라디칼화되고 메틸 말단기와 라디칼 부가반응하여 반경화되어 실리콘수지가 생성되며, 상기 온도에 의해 실리콘 용제는 증발하게 된다. 상기 1차 경화된 이형지 위에 다시 상기 부가형 액상 실리콘 고무를 코팅재로 하는 2차 코팅액(7)을 코팅하게 된다.
상기 합포공정에서 상기 2차 코팅된 이형지는 상기 함침공정을 거친 원단(8)과 합포된 후 건조기(9)로 이동하여 120 내지 160℃에서 부가반응하여 2차 경화되어 1차 경화된 실리콘수지와 상기 함침공정을 거친 원단은 접착된다.
상기 이형공정에서 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시켜 실리콘이 적용된 합성피혁을 제조하게 된다.
본 발명의 또다른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법은 부가형 액상 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정, 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정, 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 경화시키는 합포공정, 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정을 포함한다.
상기 원단 함침공정에서는 부가형 액상 실리콘 고무를 함침액의 함침재로 사용하는 데, 이는 디메틸비닐 말단기를 갖는 실리콘과 디메틸 말단기를 갖는 실리콘을 포함하는 유동성 액체 실리콘으로서, 고온에서 백금 등의 촉매에 의하여 상기 디메틸비닐 말단의 이중결합이 라디칼화되고, 디메틸 말단기와 부가반응하여 경화되어 실리콘수지가 생성된다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서는 함침액으로 아래 화학식 1의 하이드록시 말단기를 갖는 디메틸 실록산(Hydroxy terminated Dimethyl Siloxane)과
무정형성 침적 실리카(Amorphous precipitated silica)가 물에 에멀젼상으로 분산되고, 소량의 디에틸아민(Diethylamine), 소량의 옥타메틸 시클로테트라실록산(Octamethyl cyclotetrasiloxane), 소량의 소디움 라우릴 설페이트(Sodium lauryl sulfate)가 첨가된 것으로 다음 표 1의 물성을 가지는 수분산성 축합형 실리콘 고무를 사용하였다.
상기 디메틸 실록산은 실라놀로, 실리카는 가교제로 사용되었다.
| 수분산성 축합형 실리콘 고무 | 경도(Shore A) | 인장강도(psi) | 인열강도(lbs/in) | 신율(%) |
| WS-1 | 20 | 280 | 10 | 600 |
| WS-2 | 30 | 350 | 20 | 400 |
그리고, 또다른 함침액 또는 1차, 2차 코팅액으로는 아래 화학식 2의 디메틸비닐 말단기를 갖는 디메틸실록산 ( Dimethylvinyl terminated dimethyl siloxane ) , 화학식 3의 디메틸비닐 말단기를 갖는 메틸비닐실록산( Dimethylvinyl terminated methylvinyl siloxane ) , 화학식 4의 디메틸 말단기를 갖는 메틸하이드로겐 실록산( Dimethyl terminated methylhydrogen siloxane ) , 소량의 실리카 및 소량의 백금촉매가 첨가된 것으로
다음 표 2의 물성을 가지는 부가형 액상 실리콘 고무를 사용하였다.
| 부가형 액상 실리콘 고무 | 경도(Shore A) | 인장강도(psi) | 인열강도(lbs/in) | 신율(%) |
| S-1 | 24 | 850 | 65 | 800 |
| S-2 | 39 | 860 | 59 | 380 |
| S-3 | 40 | 870 | 73 | 370 |
| S-4 | 50 | 1213 | 250 | 350 |
| S-5 | 32 | 1250 | 277 | 700 |
| S-6 | 60 | 1740 | 380 | 500 |
본 실시예에서 부직포는 290g/㎡ 인 니들 펀칭용 부직포를 사용하였다.
본 발명의 실시예에 사용되는 함침액 및 코팅액의 첨가물질을 다음 표 3에 나타내었다.
| 함침액 | 코팅액 | |
| 실시예 1 | WS-1, 수성 안료 | S-1, 실리콘 안료 |
| 실시예 2 | WS-2, 수성 안료 | S-2, 실리콘 안료 |
| 실시예 3 | WS-1, 수성 안료 | S-3, 실리콘 안료 |
| 실시예 4 | WS-1, 수성 안료 | S-4, 실리콘 안료 |
| 실시예 5 | WS-1, 수성 안료 | S-5, 실리콘 안료 |
| 실시예 6 | WS-1, 수성 안료 | S-6, 실리콘 안료 |
| 실시예 7 | WS-1, 수성 안료 | S-6, 실리콘 안료, 헥사메틸디실록산, 메 틸디실록산 |
| 실시예 8 | S-1, 실리콘 안료, 헥사메틸디실록산 | S-6, 실리콘 안료, 헥사메틸디실록산, 메틸디실록산 |
| 비교예 | 폴리우레탄, 디메틸포름아미드, 안료 | 폴리우레탄, 디메틸포름아미드, 안료 |
[실시예 1]
<함침액 제조>
상기 표 1의 WS-1 수분산성 축합형 실리콘 고무 100중량부에 수성 안료 10 중량부를 첨가하여 함침액을 준비하였다.
<코팅액 제조>
상기 표 2의 S-1 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가하여 코팅액으로 만들고 진공믹서기를 이용하여 코탱액의 기포를 제거하여 코팅액을 준비하였다.
<합성피혁 제조>
부직포를 상기 준비된 함침액에 함침시킨 후 압착롤러로 짜준후 120 내지 140℃의 건조기에서 수분을 증발시키고 수분산성 축합형 실리콘 고무를 경화시켜 함침된 부직포를 만들었다.
이형지에 상기 준비된 코팅액을 100g/㎡로 1차 코팅하고 120 내지 150℃의 건조기에서 반경화시킨 후 다시 코팅액을 300g/㎡로 코팅하고 상기 함침된 부직포를 이형지 위에 합포시킨 후 120 내지 150℃의 건조기로 통과시켜 경화시킨다. 건조기를 빠져 나온 부직포로부터 이형지를 박리시켜 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 함침액으로는 상기 표 1의 WS-2 수분산성 축합형 실리콘 고무 100중량부에 수성 안료 10 중량부를 첨가한 함침액을 사용하였고, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-2 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-3 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-4 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-5 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-6 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-6 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부, 실리콘 용제로 헥사메틸디실록산 용매 50중량부 및 메틸디실록산 20중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 하되, 함침액으로는 상기 표 2의 S-1 부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 실리콘 안료 10 중량부 및 실리콘 용제로 헥사메틸디실록산 200중량부를 첨가한 함침액을 사용하였고, 코팅액으로는 상기 표 2의 S-6 부가형 액상 실리콘 100중량부에 실리콘 안료 5중량부, 실리콘 용제로 헥사메틸디실록산 용매 50중량부 및 메틸디실록산 20중량부를 첨가한 코팅액을 사용하여 합성피혁을 제조하였다.
[비교예 1]
<함침액>
디메틸포름아미드가 용제로 구성된 고형분이 30중량부이고 점도가 80,000 cps/25℃인 폴리우레탄 100중량부에 디메틸포름아미드 210중량부 및 안료 10중량부를 첨가하여 함침액을 준비하였다.
<코팅액>
디메틸포름아미드가 용제로 구성된 고형분이 30중량부이고 점도가 100,000cps/25℃인 폴리우레탄 100중량부에 디메틸포름아미드 35중량부 및 안료 15중량부를 첨가하여 진공믹서기로 혼합하면서 기포를 제거하여 코팅액을 준비하였다.
<합성피혁 제조>
부직포를 준비된 함침액에 함침시킨 후, 압착롤러로 압착하여 과량의 함침액을 제거시킨 다음, 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조에 통과시켜 응고시킨 후, 디메틸포름아미드를 제거하므로써 부직포에 폴리우레탄을 함침된 부직포를 준비하였다.
상기 폴리우레탄이 함침된 부직포 위에 준비된 코팅액으로 나이프 코팅한 후, 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조를 통과시켜 코팅층을 응고시킨 다음, 물로만 되어있는 수세조에 다시 통과시켜 디메틸포름아미드 잔량을 제거시키고, 건조기로 건조시킨 후, 엠보싱하여 합성피혁을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 실리콘 고무 합성피혁과 폴리우레탄 합성피혁의 물성을 비교하여 다음 표 4에 나타내었다.
| 접착력 | 마모 | 내가수 | 내황변 | 굴곡성 | |
| 비교예 1 | 3.5 | 1800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 1 | 2.0 | 800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 2 | 2.0 | 800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 3 | 2.2 | 800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 4 | 2.2 | 1200+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 5 | 2.8 | 1500+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 6 | 3.2 | 1500+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 7 | 3.2 | 1800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
| 실시예 8 | 3.5 | 1800+ | Pass | 4.5급 | 100,000+ |
상기 표 4에 보이는 바와 같이, 본 실시예에 따라 제조된 합성피혁은 접착력, 마모, 내가수분해, 내황변, 굴곡성 등에서 합성피혁에 요구되는 물성을 가지는 것으로 나타났고, 비교예 1의 폴리우레탄 합성피혁과 비교하여서도 동등한 물성을 가지는 것으로 나타났다.
본 발명에 따라 액상 실리콘 고무를 이용하여 제조된 합성피혁은 합성피혁에 요구되는 물성을 충족하며, 실리콘의 Si-O 결합에너지가 다른 결합에너지에 비해 크므로 열, 산화에 강한 특성을 가지고 있어 종래의 폴리우레탄 합성피혁보다 내열성, 내화학성에 있어서 우수하며, 종래 폴리우레탄의 C-C결합은 장시간에 거쳐 탈수소화되어 불안정한 -CH=CH-로 되어 분해가 일어나는데 반해, 실리콘의 Si-C결합은 Si=C로 되기 어렵기 때문에 안정적인 효과가 있다.
또, 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무를 이용하여 제조된 합성피혁은 실리콘 분자간의 거리가 커서 온도 변화에 따른 분자간 거리변화가 다른 유기 물질과 달리 작아 온도의 변화에 민감하게 반응하지 않는다.
또, 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무를 이용하여 제조된 합성피혁은 실리콘의 낮은 표면 장력 때문에 발수성과 방오성이 폴리우레탄 합성피혁보다 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 공정도;
도 2는 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무 함침 공정도;
도 3은 본 발명에 따른 액상 실리콘 고무 코팅 공정도이다.
Claims (2)
- 수분산성 축합형 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정; 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정; 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 경화시키는 합포공정; 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정; 을 포함하는 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법.
- 부가형 액상 실리콘 고무의 함침액에 원단을 함침시킨 후 가온 건조하여 경화시키는 원단 함침공정; 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액을 이형지에 1차로 코팅하여 가온 건조하여 경화시킨 후, 상기 1차 경화된 이형지를 부가형 액상 실리콘 고무의 코팅액으로 2차 코팅하는 이형지 코팅공정; 상기 실리콘고무가 코팅된 이형지와 상기 실리콘 고무가 함침된 원단을 서로 합포시킨 다음, 가온 건조하여 경화시키는 합포공정; 상기 이형지가 합포된 원단으로부터 이형지를 박리시키는 이형공정; 을 포함하는 액상 실리콘 고무를 이용한 합성피혁 제조 방법.
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Cited By (4)
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