KR102229750B1 - 합성 피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 용제를 전혀 사용하지 않아 친환경적이면서 작업 환경이 우수한 무독성 합성 피혁의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 필름 형태의 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 핫멜트 접착제를 이용하여 원단에 폴리우레탄 피막을 합지하므로 유기 용매 사용 없는 친환경적이면서 작업 환경이 우수한 합성 피혁 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 제조된 합성피혁에서는 모양, 문자 그림 등이 폴리우레탄 필름 저면에 형성되고, 저면이 열가소성 폴리우레탄 필름과 합지되므로 피혁 외측(스킨면)으로 모양이 노출되지 않는다. 따라서, 본 발명에서 제조된 합성 피혁은 표면 긁힘, 용제와 접촉, 외부 환경 변화 등에 의해서도 모양이나 색상이 손상되지 않고 오랜 시간 유지될 수 있다.

Description

합성 피혁의 제조방법{Method of preparing nontoxic synthesis leather}

본 발명은 합성 피혁의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 용제를 전혀 사용하지 않아 친환경적이면서 작업 환경이 우수한 합성 피혁의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 합성피혁(Synthetic Leather)이라 함은, 얇은 직물, 편성물에 PU(Poly Urethane), PVC(Poly Vinyl Chloride) 등의 합성 수지로 피막을 입힌 것을 말하며, 신발 갑피나 벨트를 비롯하여 가방, 의류 등을 제작하기 위한 합성피혁 원단으로 널리 사용되고 있다.

도 1은 현재 일반적으로 사용되고 있는 우레탄계 합성 피혁을 제조하는 공정도이다.

도 1을 참고하면, 이형지(1)위에 폴리우레탄 배합액을 도포한 후(2) 건조하고 다시 경화성 폴리우레탄 접착제(3)를 도포하여 직. 편물(4)을 접합한 다음 용제를 열로써 제거하여 우레탄 피막을 형성한다. 최종적으로 이형지(1)를 제거한다.

도 1의 방법에서는 사용되는 우레탄 수지의 유기용매는 통상 여러 종류가 사용되는데, 통상 건조 공정에서 유기용매는 대부분 작업장 내로 휘산(揮散)되는 문제점이 있었다. 또한, 비점이 높은 유기용매(예를 들면 MEK,DMF)가 사용되는 경우도 있지만, 이 경우에도 유기용매가 합성피혁 내에 잔류하므로 독성 문제가 여전히 제기되었다.

본 발명은 제조 과정이나 합성 피혁 제품에 독성이나 유해성 문제가 없는 친환경 합성 피혁을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 양상은

열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름 상에 핫멜트 필름과 원단을 순차로 적층하여 적층 기재를 준비하는 단계 ;

상기 적층기재에 80~140℃의 열을 가해 합지하는 제 1 가열 단계 ;

상기 적층기재의 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름 상에 폴리우레탄 필름을 적층한 후 140~160℃의 열을 가해 합지하는 제 2 가열 단계를 포함하는 합성 피혁의 제조방법에 관련된다.

본 발명은 필름 형태의 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 핫멜트 접착제를 이용하여 원단에 폴리우레탄 피막을 합지하므로 유기 용매 사용 없는 무독성이면서 작업 환경이 우수한 합성 피혁 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 제조된 합성피혁에서는 모양, 문자 그림 등이 폴리우레탄 필름 저면에 형성되고, 저면이 열가소성 폴리우레탄 필름과 합지되므로 피혁 외측(스킨면)으로 모양이 노출되지 않는다. 따라서, 본 발명에서 제조된 합성 피혁은 표면 긁힘, 용제와 접촉, 외부 환경 변화 등에 의해서도 모양이나 색상이 손상되지 않고 오랜 시간 유지될 수 있다.

도 1은 현재 일반적으로 사용되고 있는 우레탄계 합성 피혁을 제조하는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 합성 피혁 제조 공정을 나타낸다.
도 3은 본 발명에서 제조된 합성 피혁의 개념도이다.
도 4는 본 발명에서 제조된 합성피혁으로서, 상층의 폴리우레탄 필름(저면에 모양이 프린팅 되어 있음) 일부를 분리시켜 접은 상태를 촬영한 것이다.
도 5는 저면에 별 모양이 프린팅된 폴리우레탄 필름과 이를 적층기재에 합지시켜 제조된 본 발명의 합성피혁을 촬영한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 합성 피혁을 제조하는 방법을 도시한 것이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 방법은 적층 기재 준비단계, 제 1 가열단계, 제 2 가열단계를 포함한다.

상기 적층 기재 준비 단계는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10) 상에 핫멜트 필름(20)과 원단(30)을 적층하는 단계이다.

상기 원단(30)은 부직포,직물이나 재생소가죽일 수 있다.

상기 재생 소가죽은 본 출원인의 등록특허 10-1963083호를 참고할 수 있다. 예를 들면, 상기 재생 소가죽은 가루, 조각, 부산물 또는 폐기물을 분쇄하여 소가죽 단섬유를 제조하는 단계, 소가죽 단섬유에 폴리에스터 단섬유를 넣어 혼합하는 단계, 혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하여 재생 원단을 제조하는 단계, 재생 원단을 건조시키는 제 1 건조 단계, 환원제 용액에 상기 재생 원단을 침지시키는 단계 및 상기 재생원단을 물로 세척한 후 건조시키는 제 2 건조 단계를 포함할 수 있다.

상기 소가죽 단섬유와 폴리에스터 섬유는 중량비로 99~85 : 1~15일 수 있다.

상기 환원제 용액은 아황산수소나트륨 수용액일 수 있다.

상기 재생원단 제조단계는 혼합된 단섬유를 일정 두께로 압착하고 수압으로 섬유를 교락(entangling)시켜 재생 원단(부직포)을 제조하는 단계일 수 있다.

상기 재생소가죽은 소가죽 단섬유에 내구성과 탄성이 우수한 폴리에스터 단섬유를 사용하므로 강성이나 탄성이 우수하다.

상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10)은 공지된 필름일 수 있다. 예를 들면, 상기 TPU 필름은 이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 형성된 선형 폴리머인 열가소성 폴리우레탄으로, 녹는점의 온도가 100~160℃, 바람직하게는 140~160℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10)은 두께가 0.15~0.3mm, 바람직하게는 0.2~0.3mm일 수 있다.

핫멜트 필름(20)은 폴리우레탄계 또는 폴리에스테르계일 수 있다. 상기 핫멜트 필름의 녹는점 온도가 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermoplastic Polyurethane) 필름의 녹는점 온도보다 낮은 것이 바람직하다. 예를 들면, 핫멜트 필름(20)의 녹는점은 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermoplastic Polyurethane) 필름의 녹는점 보다 20℃ 이상 낮을 수 있다.

상기 핫멜트 필름(20)의 녹는점 온도는 80~140℃, 80~130℃일 수 있다.

상기 핫멜트 필름(20)은 두께가 0.05~0.15mm일 수 있다.

상기 핫멜트 필름은 녹는점 이상의 온도를 가하면 용융 후 경화되면서 접착력을 발휘할 수 있다.

상기 제 1 가열 단계는 상기 적층기재에 80~140℃의 열을 가해 합지하는 단계이다. 상기 방법은 상기 적층기재에 핫 플레이트(hot plate)나 히팅롤러를 사용하여 상기 적층기재에 열과 압력을 가할 수 있다.

제 1 가열 단계에서는 상기 적층 기재 중 핫멜트 필름만이 용융 경화되어 양면에 적층된 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10)과 원단이 접착된다.

상기 제 2 가열 단계는 상기 적층기재의 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10) 상에 폴리우레탄 필름의 저면을 적층한 후 140~160℃의 열을 가해 합지하는 단계이다.

상기 폴리우레탄 필름은 폴리이소시아네이트 및 폴리올이 축중합된 경화성 필름으로서, 두께가 0.02~0.20mm일 수 있다.

상기 제 2 가열 단계는 상기 폴리우레탄 필름 상부를 핫 플레이트(열120도~180℃)로 2~5m/min의 속도로 압착(2kg/㎠~10kg/㎠)한 후 제거되면 하부의 열가소성 폴리우레탄 필름이 용융된 후 경화되면서 상기 우레탄 필름과 접착된다.

상기 방법은 상기 폴리우레탄 필름의 저면에 모양을 형성 한 후 상기 제 2 가열 단계를 수행할 수 있다. 상기 폴리우레탄 필름의 저면은 상기 열가소성 폴리우레탄 필름상면과 합지될 수 있다.

상기 폴리우레탄 필름의 저면에 모양을 형성하는 방법은 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리우레탄 필름 저면에 소정 모양이나 그림, 문자를 컬러 프린팅으로 형성할 수 있다.

기존의 승화전사법으로 폴리우레탄 표면에 문양을 형성하는 방법은 폴리우레탄층에 전사지를 붙이고 열과 압력을 이용하여 폴리우레탄 표면에 염료가 스며들게 하는 방식으로서, 폴리우레탄 표면에 문양 형성이 뚜렷이 일어나지 않을 뿐만 아니라 잉크의 점착성이 떨어지고, 전사 후 시간이 지날수록 승화성 염료의 증발에 따라 무늬가 점차로 옅어져 제품의 질을 저하시키는 문제점이 있었다.

반면, 본 발명에서 제조된 합성피혁에서는 모양, 문자 그림 등이 폴리우레탄 필름 저면에 형성되고, 저면이 열가소성 폴리우레탄 필름과 합지되므로 피혁 외측(스킨면)으로 모양이 노출되지 않는다. 따라서, 본 발명에서 제조된 합성 피혁은 표면 긁힘, 용제와 접촉, 외부 환경 변화 등에 의해서도 모양이나 색상이 손상되지 않고 오랜 시간 유지될 수 있다.

상기 방법은 상기 제 2 가열 단계 이후에 상기 폴리우레탄 필름의 상면에 요철을 이용한 무늬, 문양 또는 패턴을 형성하는 후가공 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 방법은 필름 형태의 열가소성 폴리우레탄(TPU)과 핫멜트 접착제를 이용하여 원단에 폴리우레탄 피막을 합지하므로 유기 용매 사용 없는 친환경적이면서 작업 환경이 우수한 합성 피혁 제조방법을 제공할 수 있다.

다른 양상에서, 본 발명의 합성 피혁은 원단(30), 핫멜트 필름(20), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10) 및 폴리우레탄 필름(40)을 포함한다.

상기 원단(30)은 부직포,직물이나 재생소가죽일 수 있다.

핫멜트 필름(20), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10) 및 폴리우레탄 필름(40)은 앞에서 상술한 내용을 참고할 수 있다.

도 4는 본 발명에서 제조된 합성피혁으로서, 상층의 폴리우레탄 필름(저면에 모양이 프린팅 되어 있음) 일부를 분리시켜 접은 상태를 촬영한 것이고, 도 5는 저면에 별 모양이 프린팅된 폴리우레탄 필름과 이를 적층기재에 합지시켜 제조된 본 발명의 합성피혁을 촬영한 것이다. 도 4와 도 5를 참고하면, 본 발명의 무독성 합성 피혁은 폴리우레탄 필름(40) 저면에 모양이 형성되고, 상기 폴리우레탄 필름(40)의 저면을 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름(10) 상에 합지하므로, 피혁 외측(스킨면)으로 모양이 노출되지 않음을 확인할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름 상에 핫멜트 필름과 원단을 순차로 적층하여 적층 기재를 준비하는 단계 ;
   상기 적층기재에 80~140℃의 열을 가해 합지하는 제 1 가열 단계 ;
   상기 적층기재의 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름 상에 경화성 폴리우레탄 필름의 저면을 적층한 후 140~160℃의 열을 가해 합지하는 제 2 가열 단계를 포함하는 합성 피혁의 제조방법으로서,
   상기 방법은 상기 경화성 폴리우레탄 필름의 저면에 모양을 형성 한 후 상기 제 2 가열 단계를 수행하고,
   상기 핫멜트 필름의 녹는점은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름보다 낮고,
   상기 제 1 가열 단계는 열을 가해 상기 적층 기재 중 핫멜트 필름만을 용융 시켜 양면에 적층된 상기 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름과 상기 원단을 접착하고,
   상기 제 2 가열 단계는 상기 경화성 폴리우레탄 필름 상부를 140~160℃의 온도로 가열 압착하여 하부의 열가소성 폴리우레탄(TPU) 필름을 용융시켜 상기 경화성 폴리우레탄 필름을 상기 적층기재에 합지하는 것을 특징으로 하는 합성 피혁의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 제 2 가열 단계 이후에
   상기 경화성 폴리우레탄 필름의 상면에 요철을 이용한 무늬, 문양 또는 패턴을 형성하는 후가공 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 피혁의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 원단은 재생소가죽인 것을 특징으로 하는 합성 피혁의 제조방법.

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