KR20090056513A - 인공피혁 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내광견뢰도가 우수한 차량용 인공피혁 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 차량용 인공피혁은 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포내에 고분자 탄성체가 함침되어 있으며 표면에는 상기 극세섬유들이 입모(立毛)되어 모우를 형성하고 있는 구조를 갖는 인공피혁에 있어서, 청색계 염료 1종 이상, 황색계 염료 1종 이상 및 적색계 염료 1종 이상을 각각 포함하고, 내광견뢰도가 4급 이상이고, 흑도(Lightness)가 15 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 내광견뢰도가 우수하여 사용중 염료가 제품의 표면 밖으로 배출되는 것을 방지하여 발색성과 외관이 크게 개선되고, 이염으로 인해 탑승자의 옷이 오염되는 문제도 방지할 수 있다.

인공피혁, 차량, 자동차, 내광견뢰도, 분산염료, 염색, 입도사이즈.

Description

인공피혁 및 그의 제조방법{Artificial leather and method of manufacturing the same}

본 발명은 내광견뢰도가 우수한 차량용 인공피혁 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내광견뢰도가 우수하여 사용중 염료가 제품의 표면 밖으로 배출되는 것을 방지하여 발색성과 외관이 크게 개선되고, 이염으로 인해 탑승자의 옷이 오염되는 문제도 방지할 수 있는 차량용 인공피혁 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

극세사들이 3차원적으로 교락되어 있는 부직포와 상기 부직포내에 함침된 고분자 탄성체로 이루어진 인공피혁은 촉감, 라이트 이펙트, 드레이프성 등이 우수하고 천연피혁과 유사한 부드러운 질감과 독특한 외관을 갖고있어서 자동차, 비행기, 기차, 선박 등의 운송수단(이하 "차량"이라고 약칭한다)의 시트(Seat) 표피재나 인테리어 소재 등으로 널리 사용되고 있다.

또한 최근 인공피혁 소재를 고감성 소재로 인식하여 차량용으로의 적용이 날로 증가하는 추세에 있는데, 은은한 라이팅 이펙트와 같은 심미적 요소가 매우 중 요해지고 있다.

차량용 소재로 사용되는 인공피혁(이하"차량용 인공피혁"이라 약칭한다)은 마찰 및 외력에 대한 내구성 및 형태안정성이 요구됨과 동시에 염색된 염료와 표면으로 이행되어 탑승자의 옷을 오염시키는 것을 방지할 수 있도록 우수한 내광견뢰도가 요구된다.

특히 차량용 인공피혁은 일광에 노출되는 시간이 많아질수 밖에 없기 때문에 우수한 내광견뢰도가 더욱 더 요구된다.

인공피혁은 통상적으로 극세사로 제조된 부직포와 상기 부직포 내에 함침된 고분자 탄성체로 이루어진 구조이다.

상기 인공피혁을 염료로 염색하게 되면 상기 극세사와 고분자 탄성체 각각에 염료 입자가 침투하여 색상을 발현하게 된다.

그런데 상기 극세사 내에 침투한 염료입자는 일광 등에 노출시에도 제품의 표면으로 잘 빠져나오지 않지만 다공성 구조인 고분자 탄성체 내에 침투하여 있는 염료 입자는 일광 등에 노출시 쉽게 제품의 표면으로 빠져나와 발색성 및 외관이 저하되고, 탑승자의 옷을 오염시키는 등의 문제가 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 인공피혁에 내광견뢰도를 부여하는 종래 기술로서 대한민국 공개특허 제2005-0084795호 및 대한민국 공개특허 제2004-0029264호에서는 인공피혁을 구성하는 고분자 탄성체 및/또는 극세섬유 내에 카본블랙 또는 유기계 안료를 첨가하는 원착방식을 게재하고 있으나, 상기 종래 방법들은 비록 내광견뢰도는 개선시키지만 염색이 아닌 원착방식을 채택하므로 색 상을 다양하게 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 모두 해결할 수 있는 차량용 인공피혁을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 내광견뢰도가 우수하여 사용중 염료가 제품의 표면 밖으로 배출되는 것을 방지하여 발색성과 외관이 크게 개선되고, 이염으로 인해 탑승자의 옷이 오염되는 문제도 방지할 수 있는 차량용 인공피혁을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기 차량용 인공피혁을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 인공피혁은 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포내에 고분자 탄성체가 함침되어 있는 인공피혁에 있어서, 청색계 염료 1종 이상, 황색계 염료 1종 이상 및 적색계 염료 1종 이상을 각각 포함하고, 내광견뢰도가 4급 이상이고, 흑도(Lightness)가 15 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 인공피혁은 청색계 염료 1종 이상과, 황색계 염료 1종 이상과, 적색계 염료 1종 이상을 포함하여 후술하는 방법으로 측정한 내광견뢰도가 4급 이상이고, 흑도(Lightness)가 15 이하이다.

상기에서 언급한 인공피혁은 폴리에스테르 극세사들 사이에 폴리우레탄 수지가 함침된 구조이다. 따라서 고견뢰도를 갖는 인공피혁의 염색을 위해서는 폴리에스테르 극세사와 폴리우레탄 수지의 염색성을 조절하는 것이 대단히 중요하다. 만약 염가공 완료 후 폴리우레탄 수지 부분에 염료가 많이 존재할 경우 , 폴리우레탄 수지의 낮은 유리전이 온도로 인하여 염색후 결정성을 띄는 분산염료가 섬유 표면으로 배출되는 'Bleeding' 현상이 발생하여 제반 염색견뢰도가 저하되는 문제가 발생하므로 상기 문제를 갖지 않는 염료의 선정이 중요하다.

상기 청색계 염료는 씨아이 디스퍼스 블루(CI Disperse Blue) 56 및 씨아이 디스퍼스 블루(CI Disperse Blue) 60 중에서 선택된 1종 이상을 포함한다.

상기 적색계 염료는 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 82, 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 167 및 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 167:1 중에서 선택된 1종 이상을 포함한다.

상기 황색계 염료는 씨아이 디스퍼스 엘로우(CI Disperse Yellow) 64를 포함한다.

여기서 언급한 C.I는 컬러 인덱스(Color Index)의 약자로서 영국의 SDC(the Society of Dyers and Colurists)와 미국의 AATCC(the American Association of Textile Chemists and Colorists)의 관련 화학자들에 의하여 만들어진 염/안료 지침서로서 여기에는 염/안료 이름, 적용분야, 화학 구조, 주용 공급자들이 언급되어 있다. 예를 들어 씨.아이.디스퍼스(C.I.Disperse)로 시작하는 경우 컬러 인덱스(Color Index)에 등재된 분산염료를 의미하며, 씨.아이.액시드(C.I. Acid)로 시 작하는 경우 컬러 인덱스(Color Index)에 등재된 산성염료를 의미한다.

염료 조합물을 이루는 염료의 입도사이즈가 0.7~1.0㎛인 것이 바람직하다.

염료의 입도사이즈가 0.7㎛ 미만이면 내광견뢰도가 나빠지고, 1.0㎛를 초과하면 섬유내로 염료 침투가 어려워 불균열 및 염색견뢰도 저하의 원인이 된다.

상기 고분자 탄성체는 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지 등이나, 가공성 측면에서 폴리우레탄 수지가 가장 바람직하다.

상기 극세섬유는 폴리아미드 섬유 또는 폴리에스테르 섬유 등이나, 본 발명에서는 극세섬유의 종류를 특별하게 한정하는 것은 아니다.

상기 극세섬유의 단사섬도는 0.001~0.3데니어 이다.

단사섬도가 0.001데니어 미만인 경우에는 인공피혁의 강도가 저하되며, 0.3데니어를 초과하면 인공피혁의 촉감 및 라이팅 이펙트가 저하된다.

본 발명에 있어서, 차량용 인공피혁의 각종 물성은 아래와 같은 방법으로 평가된다.

·내광견뢰도( 일광견뢰도 )

SAE J 1885 방법으로 340㎚의 광원을 0.55W/㎡의 광량으로 시료에 조사하여 측정한다.

·흑도(Lightness)

CCM(Computer Color Matching) 기기를 사용하여 측정한다. 구체적으로 시료에 380~780㎚의 빛을 조사한 후 반사되는 빛을 수집 증폭하여 흑도(Lightness)를 구한다.

흑도가 0이면 블랙(Black)이고, 100이면 화이트(White)를 나타낸다.

본 발명에 따른 내광성이 우수한 차량용 인공피혁의 제조방법은 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포내에 고분자 탄성체가 함침되어 있으며 표면에는 상기 극세섬유들이 입모(立毛)되어 모우를 형성하고 있는 구조를 갖는 인공피혁을 청색계 염료 1종 이상, 황색계 염료 1종 이상 및 적색계 염료 1종 이상을 포함하는 염료 조합물로 염색하는 것을 특징으로 한다.

염료 조합물내 청색계 염료, 황색계 염료 및 적색계 염료 각각의 함량들이 1~35중량%인 것이 좋다.

다음으로는, 본 발명에 따른 상기 차량용 인공피혁을 제조하는 방법 일례를 구체적으로 살펴본다.

먼저, 본 발명에서는 알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르인 해성분과 상기 해성분 내에 분산되어 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 도성분 들로 이루어진 해도형 복합섬유를 단섬유화한 후 이를 오프닝, 카팅, 크로스랩핑 및 니들펀칭하여 부직포를 제조한다.

다음으로는, 상기 부직포에 고분자 탄성체를 함침한 후 이를 알칼리 수용액으로 처리하여 상기 해성분을 용출하여 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포 내에 고분자 탄성체가 함침되어 있는 복합시트를 제조한다.

한편, 본 발명에서는 상기와 같이 제조된 부직포를 알칼리 수용액으로 먼저 처리하여 해성분을 용출한 다음, 여기에 고분자 탄성체를 함침할 수도 있다.

상기 해성분인 알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈 레이트를 주성분으로 하고, 부가성분으로 분자량 400~20000, 가장 좋기로는 1000~4000의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2,2,4-트리메틸1,3-프로판디올, 아디프산 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 25중량%이하 공중합시킨 공중합폴리에스테르 등 이다.

상기 고분자 탄성체로는 폴리우레탄수지, 폴리우레아수지, 폴리아크릴산수지 등을 사용할 수 있지만, 가공정, 내마모성, 내가수분해성 등의 점에서 폴리우레탄수지가 바람직하다.

고분자 탄성체/극세섬유로 구성된 섬유기재의 중량비율이 10/90~70/30이 바람직하다.

고분자 탄성체의 중량 비율이 10중량% 미만인 경우에는 쿠션성이 너무 낮아지고 70중량%를 초과하는 경우에는 촉감 및 라이트 이펙트가 너무 낮아진다.

고분자 탄성체를 충전처리하는 방법은 부직포에 고분자 탄성체의 유기용제 용액 또는 수성 분산액을 함침 및/또는 도포한 후 습식응고, 또는 건식응고법에 의해 부착시킬 수 있다.

고분자 탄성체의 유기용제로서는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 등의 극성용매 외 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 제조되어 극세섬유 부직포내에 고분자 탄성체가 함침 되어 있는 복합시트를 버핑하고, 청색계 염료 1종 이상과 황색계 염료 1종 이상과 적색계 염료 1종 이상을 포함하는 염료 조합물로 염색하여 차량용 인공피혁을 제조한다.

이상에서 설명한 본 발명의 차량용 인공피혁은 내광견뢰도가 우수하여 사용중 염료가 제품의 표면 밖으로 배출되는 것을 방지하여 발색성과 외관이 크게 개선되고, 이염으로 인해 탑승자의 옷이 오염되는 문제도 방지할 수 있다.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

그러나 본 발명은 하기 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르의 해성분과 상기 해성분 내에 분산 배열된 폴리에스테르 수지의 도성분 70개로 구성된 해도형 복합섬유(도성분의 단사섬도 : 0.05데니어)를 50㎜의 길이로 절단하여, 단섬유화 하고 카딩 및 크로스 래퍼 공정을 거쳐 상기 해도형 복합 단섬유의 적층웹을 제조한 후, 이를 니들펀칭하여 해도형 복합섬유의 부직포를 제조하였다.

다음으로는 제조된 상기 부직포에 폴리우레탄 수지를 부직포 중량대비 40중량%를 함침한 후 습식응고하고, 이를 알칼리 수용액(가성소오다 수용액으로 처리하여 해도형 복합섬유 내 해성분을 용출하여 복합시트를 제조하였다.

다음으로는 기모기를 사용하여 상기 복합시트를 버핑한 다음, 이를 (ⅰ) 씨아이 디스퍼스 블루 56과 씨아이 디스퍼스 블루 60으로 구성된 청색계 분산염료 30중량%와 (ⅱ) 씨아이 디스퍼스 레드 82, 씨아이 디스퍼스 레드 167 및 씨아이 디스 퍼스 레드 167:1로 구성된 적색계 분산염료 35중량%와 (ⅲ) 씨아이 디스퍼스 엘로우 64인 황색계 분산 염료 35중량%로 조성된 분산염료 조합물로 염색하여 차량용 인공 피혁을 제조하였다.

상기 청색계 분산염료, 적색계 분산염료 및 황색계 분산염료 각각의 입도사이즈는 0.8㎛이다.

제조된 차량용 인공피혁의 각종물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 1

실시예 1의 버핑된 복합시트를 씨아이 디스퍼스 블루 56으로만 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 차량용 인공피혁을 제조하였다.

제조된 차량용 인공피혁의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 2

실시예 1의 버핑된 복합시트를 씨아이 디스퍼스 레드 82로만 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 차량용 인공피혁을 제조하였다.

제조된 차량용 인공피혁의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 3

실시예 1의 버핑된 복합시트를 씨아이 디스퍼스 엘로우 64로만 염색한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 차량용 인공피혁을 제조하였다.

제조된 차량용 인공피혁의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

구분	내광견뢰도(급)	흑도
실시예 1	5급	12
비교실시예 1	3급	30
비교실시예 2	3급	28
비교실시예 3	3급	32

본 발명은 내광견뢰도가 우수하여 사용중 염료가 제품의 표면 밖으로 배출되는 것을 방지하여 발색성과 외관이 크게 개선되고, 이염으로 인해 탑승자의 옷이 오염되는 문제도 방지할 수 있다.

Claims (8)

1. 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포내에 고분자 탄성체가 함침되어 있는 인공피혁에 있어서, 청색계 염료 1종 이상, 황색계 염료 1종 이상 및 적색계 염료 1종 이상을 각각 포함하고, 내광견뢰도가 4급 이상이고, 흑도(Lightness)가 15 이하인 것을 특징으로 하는 인공피혁.
2. 제1항에 있어서, 고분자 탄성체가 폴리우레탄 수지 및 폴리우레아 수지 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 인공피혁.
3. 제1항에 있어서, 청색계 염료는 씨아이 디스퍼스 블루(CI Disperse Blue) 56 및 씨아이 디스퍼스 블루(CI Disperse Blue) 60 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁.
4. 제1항에 있어서, 적색계 염료는 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 82, 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 167 및 씨아이 디스퍼스 레드(CI Disperse Red) 167:1 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁.
5. 제1항에 있어서, 황색계 염료는 씨아이 디스퍼스 엘로우(CI Disperse Yellow) 64를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공피혁.
6. 제1항에 있어서, 염료 조합물을 이루는 염료의 입도사이즈가 0.7~1.0㎛인 것을 특징으로 하는 인공피혁.
7. 단사섬도가 0.001~0.3데니어인 극세섬유들이 서로 교락된 부직포내에 고분자 탄성체가 함침되어 있으며 표면에는 상기 극세섬유들이 입모(立毛)되어 모우를 형성하고 있는 구조를 갖는 인공피혁을 청색계 염료 1종 이상, 황색계 염료 1종 이상 및 적색계 염료 1종 이상을 포함하는 염료 조합물로 염색하는 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 염료 조합물내 청색계 염료, 황색계 염료 및 적색계 염료 각각의 함량들이 1~35중량%인 것을 특징으로 하는 인공피혁의 제조방법.