KR100908577B1 - 에나멜 투명층이 코팅된 가죽원단의 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 폴리우레탄 수지 조성물을 전사 무늬를 갖는 배합지에 도포하는 단계; 상기 배합지에 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 100~110℃의 온도에서 건조하여 폴리우레탄 수지층을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지층에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층과 이형필름 상에 안착된 가죽을 마주보게 하여 합포시키고 권취하는 단계; 상기 권취된 롤을 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시키는 단계; 상기 권취된 롤을 풀면서 상기 배합지와 이형필름을 제거하는 단계; 및 상기 배합지가 제거된 폴리우레탄 수지층 표면에 롤러 인쇄 방식으로 에나멜 투명 코팅을 실시하는 단계를 포함하며, 상기에서 폴리우레탄 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 안료 13~18 중량%, 폴리우레탄 에멀젼 45~55 중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 8~15 중량%, 디메틸포름아마이드(DMF) 3~7 중량%, 실리콘 3~7 중량%, 가교제 3~7 중량%, 우레탄 본드 3~7 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 3~7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 관한 것이다.

가죽, 에나멜, 폴리우레탄, 광택

Description

에나멜 투명층이 코팅된 가죽원단의 제조방법 및 그에 의해 제조된 가죽원단{Manufacturing method of leather having enamel transparent layer, and leather produced thereby}

본 발명은 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 가죽원단에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가죽 표면의 질감을 매끄럽게 하고 표면을 보호할 수 있도록 가죽원단의 표면에 폴리우레탄 수지층을 형성하고, 상기 폴리우레탄 수지층 표면에 투명 광택을 내는 에나멜 투명층을 형성하는 방법 및 그에 의하여 제조된 가죽원단에 관한 것이다.

일반적으로 가죽원단은 의복, 신발 또는 가방 등에 광범위하게 사용되고 있다. 그런데 가죽은 물에 약하기 때문에 실질적으로 제품에 적용하는데 어려움이 있다. 예컨대, 가죽제품이 비를 맞는 경우, 건조된 상태에서도 물이 흐른 자국 등이 얼룩으로 남게 되어 제품의 가치가 손상되는 문제가 발생한다. 또한, 기타 물질에 의한 오염도 쉽게 발생하며, 가죽결의 표면이 타 물체와 접촉될 때 표면결의 쏠림에 의한 손상이 발생되어 원래의 질감을 유지하지 못하는 단점도 있다. 따라서, 천연가죽의 질감을 유지하면서도 색상의 유지와 방수성, 통기성, 촉감 및 재질의 탄력도를 양호하게 하고, 가죽의 내구성을 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있다.

현재 일반적으로 유통되고 있는 가죽원단 및 가죽제품은 가죽에 직접 약품을 처리하여 롤러 인쇄나 패드질을 하거나 인쇄 또는 기타 나염 방법으로 작업을 한 것이다. 이때 약품으로는 수용성 바인더나 에나멜 등이 주로 사용되고 있다. 그런데, 이와 같이 약품을 직접 가죽에 처리하는 경우, 가죽에 약품이 스며들어서 가죽의 형태가 변형되거나 시간이 지남에 따라 가죽이 경화되고, 크랙현상이 나타나며, 방수가 되지 않아 눈이나 비가 가죽에 스며들어 가죽의 중량이 무거워지는 문제가 발생한다.

대한민국 등록특허공보 제10-348096호에는 가죽원단에 폴리우레탄막을 형성하는 방법이 개시되어 있으며, 그 방법은 구체적으로 폴리에스테르 필름상에 이형제를 도포하고 75℃에서 건조하여 이형제층을 형성하는 단계; 상기 이형제층 상에 롤러를 사용하여 폴리우레탄 수지와 메틸에틸케톤의 혼합물을 도포한 다음 100℃에서 20 내지 30초 동안 속건하여 폴리우레탄 막층을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 막층 상에 폴리우레탄 2액형 접착제를 도포하여 20 내지 30℃에서 2분 동안 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층 상에 가죽원단을 코팅하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 필름을 탈리시키는 단계를 포함한다. 그러나, 이 방법은 폴리우레탄 막층을 용이하게 가죽원단 상으로 이행시키기 위해 폴리에스테르 필름 상에 이형제층을 형성시키므로, 필름층, 이형제층, 폴리우레탄 막층, 접착제층의 4층의 적층구조를 갖는다. 따라서 4층의 적층구조를 완성하기 위해 많은 시간과 공정이 소요되어 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 상기 이형제는 폴리우레탄 막층이 가 죽원단으로 이행된 후에는 재생의 여지 없이 폐기되기 때문에 경제적인 면과 환경보호의 측면에서 모두 바람직하지 못한 단점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0033852호에는 (1) 폴리우레탄을 85 내지 110목/㎠의 망목이 형성된 롤러를 통하여 기재필름 상에 도포하여 우레탄막을 형성시키는 우레탄막 형성단계; (2) 상기 우레탄막 형성단계에서 수득된 폴리우레탄막 상에 접착제를 도포하여 접착제층이 형성된 우레탄필름을 형성단계; 및 (3) 상기 우레탄필름 형성 단계에서 수득된 우레탄필름 상의 접착제층이 가죽원단의 일측 표면과 접촉하도록 하여 우레탄막이 가죽원단의 표면 상으로 이행되도록 하는 우레탄막 이행단계를 포함하는 폴리우레탄이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 개시하고 있다. 상기 발명은 대한민국 등록특허공보 제10-348096호 발명에서 지적된 이형제층 형성의 문제를 해결하는 구성을 기재하고 있다. 그러나, 이러한 방법으로 폴리우레탄 코팅을 실시할 경우, 코팅막에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상이 발생하는 것을 피하기 어려우며, 낮은 레벨링성도 문제도 발생될 수 있다.

한편, 이 분야에서는 가죽제품의 내구성을 향상시키고 가죽제품에 고급스런 느낌을 부여하기 위하여 투명 광택을 내는 에나멜 코팅을 실시하고 있다. 그러나, 종래의 가죽원단 제조방법들은 상기 에나멜 코팅을 스프레이 방식에 의해 수행하고 있기 때문에, 먼지, 이물질 등 오염이 많이 발생하여 불량률이 높으며, 적용 가능한 가죽원단 사이즈에 한계가 있으며, 매달아서 건조해야 하므로 생산성이 낮고 가격이 비싸며, 코팅된 가죽원단이 쉽게 하드해지는 문제를 노출하고 있다. 따라서, 이러한 문제점의 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 가죽원단 코팅시 폴리우레탄 수지층에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상을 발생시키지 않으며, 상기 폴리우레탄 수지층이 우수한 레벨링성을 나타내도록 하며, 상기 폴리우레탄 수지층 상부에 에나멜 투명 코팅층을 낮은 불량률 및 매우 높은 생산성을 갖는 방식으로 매우 경제적으로 형성하여 가죽원단에 광택과 고급스런 느낌이 부여되는, 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조되는 가죽원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 폴리우레탄 수지 조성물을 전사 무늬를 갖는 배합지에 도포하는 단계; 상기 배합지에 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 100~110℃의 온도에서 건조하여 폴리우레탄 수지층을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지층에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층과 이형필름 상에 안착된 가죽을 마주보게 하여 합포시키고 권취하는 단계; 상기 권취된 롤을 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시키는 단계; 상기 권취된 롤을 풀면서 상기 배합지와 이형필름을 제거하는 단계; 및 상기 배합지가 제거된 폴리우레탄 수지층 표면에 롤러 인쇄 방식으로 에나멜 투명 코팅을 실시하는 단계를 포함하며, 상기에서 폴리우레탄 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 안료 13~18 중량%, 폴리우레탄 에멀젼 45~55 중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 8~15 중량%, 디메틸포름아마이드(DMF) 3~7 중량%, 실리콘 3~7 중량%, 가교제 3~7 중량%, 우레탄 본드 3~7 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 3~7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기의 방법으로 제조되는 상층으로서 에나멜 투명 코팅층 및 중층으로서 폴리우레탄 수지층이 형성된 가죽원단을 제공한다.

본 발명의 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 의하면, 가죽원단의 외부에 형성되는 폴리우레탄 수지층에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상이 발생하지 않으며, 그러한 폴리우레탄 수지층이 우수한 레벨링성을 갖기 때문에, 매우 고급스런 가죽원단을 제조하는 것이 가능하다. 또한, 가죽원단, 폴리우레탄 수지층 및 에나멜 투명층이 견고하게 결합되어 우수한 내구성을 갖는 가죽원단을 제조하는 것이 가능하다. 또한, 상기 폴리우레탄 수지층 상부에 에나멜 투명 코팅층이 롤러 인쇄 방식에 의해 낮은 불량률 및 매우 높은 생산성을 갖는 방식으로 형성되기 때문에 저렴한 비용으로 가죽원단에 광택과 고급스런 느낌을 부여하는 것이 가능하다.

본 발명은, 폴리우레탄 수지 조성물을 전사 무늬를 갖는 배합지에 도포하는 단계; 상기 배합지에 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 100~110℃의 온도에서 건조하여 폴리우레탄 수지층을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지층에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계; 상기 접착제층과 이형필름 상에 안착된 가죽을 마주보게 하여 합포시키고 권취하는 단계; 상기 권취된 롤을 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시키는 단계; 상기 권취된 롤을 풀면서 상기 배합지와 이형필름을 제거하는 단계; 및 상기 배합지가 제거된 폴리우레탄 수지층 표면에 롤러 인쇄 방식으로 에나멜 투명 코팅을 실시하는 단계를 포함하며, 상기에서 폴리우레탄 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 안료 13~18 중량%, 폴리우레탄 에멀젼 45~55 중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 8~15 중량%, 디메틸포름아마이드(DMF) 3~7 중량%, 실리콘 3~7 중량%, 가교제 3~7 중량%, 우레탄 본드 3~7 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 3~7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 폴리우레탄 조성물을 종래의 약품처리식으로 가죽면에 직접 처리하면 가죽원단에 스며드는 문제가 발생하기 때문에, 별도의 배합지에 도포하고 이를 간접코팅방법으로 합지하여 폴리우레탄 수지층을 형성한다.

본 발명에서 폴리우레탄 조성물은 배합지 상에 공지의 방법에 의하여 도포될 수 있으며, 예컨대 롤러 인쇄 방식으로 도포할 수 있다. 그리고 도포된 폴리우레탄 수지 조성물의 건조는 100~110℃의 범위에서 수행하는 것이 폴리우레탄 수지 의 물성 저하 방지 측면에서 바람직하다.

본 발명에서 배합지는 전사 무늬를 갖어 후공정에서 배합지를 제거할 때, 배합지에 형성된 무늬가 폴리우레탄 수지층 상에 전사된다.

본 발명에서 폴리우레탄 수지층 위에 도포되는 접착제는, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. 이러한 접착제로는 예컨대, 2액형 폴리우레탄 접착제를 들 수 있다. 또한, 이러한 접착제의 코팅은 롤러 인쇄 등의 공지의 방법에 의할 수 있다.

본 발명에서 접착제의 건조는 20∼35℃에서 1~3분간 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 접착제층과 이형필름 상에 안착된 가죽의 합포는 통상의 방법에 의하여 실시될 수 있으며, 예컨대, 유압 프레스 롤러를 사용할 수 있다.

본 발명에서 합포 후에 권취된 롤은 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시키는데, 상기와 같은 온도 및 시간 범위에서 숙성시켜야 배합지 상의 무늬가 폴리우레탄 수지층에 잘 전사되고, 가죽 표면과 폴리우레탄 층이 견고한 결합을 형성하게 된다.

본 발명에서 사용되는 에나멜 투명 코팅 조성물은 이 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있으며, 롤러 인쇄 방법도 이 분야에서 공지된 방법에 따라 실시할 수 있다.

본 발명의 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법은 상기에서 형성된 에나멜 투명 코팅층을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조 조건은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 50~100℃의 열풍에 의해 건조할 수 있다.

본 발명에서 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 안료 13~18 중량%의 안료를 포함한다. 상기 안료로는 체질안료 및/또는 착색안료가 사용될 수 있으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 토너(toner)를 사용할 수 있으며, 토너는 천연피혁의 자연스러운 맛을 구현하는데 적합하며, 표면에 우수한 내스크레치성을 제공하며, 유성 안료로서 컬러링(coloring)이 좋다. 안료의 함량은 13~18 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 13 중량% 미만으로 포함되면 천연피혁의 자연스러운 칼라를 구현하기 어려우며, 내스크레치성도 저하된다. 반면, 20 중량%를 초과하면 폴리우레탄 수지층의 접착력을 약화시킬 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 폴리우레탄 에멀젼 45~55 중량%로 포함한다. 상기 폴리우레탄 에멀젼은 물성이 강해 러빙(rubbing)에 강하고 커버링이 뛰어나 우수한 내수 및 내유성을 갖는다. 상기 폴리우레탄 에멀젼이 45 중량% 미만으로 포함되는 경우, 러빙이나 커버링이 약화되며, 55 중량%를 초과하는 경우에는 가죽과의 접착력은 향상되나 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어 물성이 우수한 도막을 형성하기 어렵다.

또한, 상기 폴리우레탄 조성물은 유기 용매로서 메틸에틸케톤(MEK) 8~15 중량% 및 디메틸포름아마이드(DMF) 3~7 중량%를 포함한다. 특히, DMF는 상기와 같은 함량으로 포함되는 경우에, 폴리우레탄 수지층에 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상이 발생하는 것을 방지한다.

또한, 상기 폴리우레탄 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 실리콘 3~7 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘은 가죽원단 자체의 스웰링(swelling)을 억제하고, 노이즈(noise) 현상을 제거하며, 폴리우레탄 수지층의 레벨링성을 좋게하여 가죽원단에 고급스러운 느낌을 제공한다. 상기 실리콘이 3 중량% 미만으로 포함되는 경우 상기와 같은 기능이 미약하며, 7 중량%를 초과하는 경우에는 폴리우레탄 수지층의 강도가 저하되어 러빙성을 약화시킬 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 가교제 3~7 중량%를 포함한다. 상기 가교제로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 가교제가 상기 함량 범위를 벗어나는 경우, 폴리우레탄 수지층의 강도가 너무 소프트하거나 하드해지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄 조성물은 본드 성분으로서, 조성물 총 중량에 대하여 우레탄 본드 3~7 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 3~7 중량%를 포함한다. 상기 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지는 가죽의 손상을 커버하며이 밖에 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되 지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

실시예 1: 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조

조성물 총 중량에 대하여 토너 15 중량%, 폴리우레탄 에멀젼 50 중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 10 중량%, 디메틸포름아마이드(DMF) 5 중량%, 실리콘 5 중량% 및 가교제 5 중량%, 우레탄 본드 5 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 5 중량%를 혼합하여 폴리우레탄 수지 조성물을 제조하였다.

무늬가 형성된 배합지에 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 0.03 ㎛ 두께로 롤러 인쇄하고, 100~110℃의 온도의 건조기에 25~30초에 걸쳐 통과시켜 폴리우레탄 수지층을 형성하였다. 상기 폴리우레탄 수지층 상에, 2액형 폴리우레탄 접착제를 0.02 ㎛의 두께로 롤러 인쇄한 후, 20~35℃의 건조기에 2분에 걸쳐 통과시킨 다음, 배향된 폴리프로필렌(OPP; Oriented Polypropylene) 필름에 가죽원단을 안착시키면서 상기 접착제층과 가죽원단이 마주보도록 접촉시킨 상태에서 유압열 롤러기를 통과시켜 상기 폴리우레탄 수지층과 가죽원단을 합지시키는 동시에 권취하였다. 상기 권취된 롤을 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시킨 후, 배합지와 이형필름을 제거하고, 상기 폴리우레탄 수지층 위에 롤러 인쇄 방식에 의해 에나멜 투명층을 형상한 후, 80℃의 열풍으로 건조하여 상층으로서 에나멜 투명층 및 중층으로서 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단을 제조하였다.

시험예 1: 에나멜 투명 코팅층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 포깅(fogging), 핀홀(pine-hole) 현상 발생 여부 및 레벨링성 관찰; 및 크랙, 마모성, 접착력 및 신축성 테스트

상기 실시예 1에서 제조된 가죽원단에 대하여 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상 발생 여부 및 레벨링성을 관찰하고, 크랙, 마모성, 접착력 및 신축성 테스트를 진행하였다. 그 결과 포깅(fogging)이나 핀홀(pine-hole) 현상은 발생하지 않았으며, 레벨링성도 우수한 것이 확인되었다. 또한, 크랙현상은 나타나지 않았고, 접착력은 동일 부분을 강력접착테이프로 10회 이상 실험한 결과 에나멜 투명 코팅층 및 폴리우레탄 수지층의 탈리가 나타나지 않았으며, 고무 지우개로 10회 이상 문지르는 방법으로 실험한 마모성 테스트에서도 우수한 결과를 나타내었다. 또한, 실제크기의 2배의 신축성을 나타내었다.

시험예 2: 종래의 스프레이식 에나멜 코팅과 롤러 인쇄 방식에 의한 에나멜 투명 코팅의 생산성 비교

상기 2가지 방식의 생산성을 비교하기 폴리우레탄 수지층이 형성된 가죽원단에 스프레이식 및 롤러 인쇄 방식으로 에나멜 코팅을 실시하고 그 결과를 평가하였다.

	스프레이식	롤러 인쇄식
오염 발생 및 불량률	오염발생이 많으며, 불량률도 높음.	오염 발생이 없고, 불량률도 거의 없음.
작업 수월성	적용 가죽원단의 사이즈에 한계가 있음. 큰 사이즈의 경우 균일한 도포가 어려워 원단의 로스(loss)가 발생함. 매달아서 건조하므로 매우 건조시간이 많이 걸림.	가죽원단의 사이즈에 관계 없이 균일한 도포가 가능함. 도포후 연속 공정에 의해 건조가 수행되므로 시간이 적게 걸림.
생산성(1일 작업량)	3,000s/f	30,000s/f(10배)
코팅된 가죽원단의 품질	가죽원단이 쉽게 하드해짐	스프트한 상태를 유지함

Claims (2)

1. 폴리우레탄 수지 조성물을 전사 무늬를 갖는 배합지에 도포하는 단계;

   상기 배합지에 도포된 폴리우레탄 수지 조성물을 100~110℃의 온도에서 건조하여 폴리우레탄 수지층을 형성하는 단계;

   상기 폴리우레탄 수지층에 접착제를 도포하고 건조하여 접착제층을 형성하는 단계;

   상기 접착제층과 이형필름 상에 안착된 가죽을 마주보게 하여 합포시키고 권취하는 단계;

   상기 권취된 롤을 130~150℃에서 12~36 시간 동안 숙성시키는 단계;

   상기 권취된 롤을 풀면서 상기 배합지와 이형필름을 제거하는 단계; 및

   상기 배합지가 제거된 폴리우레탄 수지층 표면에 롤러 인쇄 방법으로 에나멜 투명 코팅을 실시하는 단계를 포함하며,

   상기에서 폴리우레탄 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 안료 13~18 중량%, 폴리우레탄 에멀젼 45~55 중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 8~15 중량%, 디메틸포름아마이드(DMF) 3~7 중량%, 실리콘 3~7 중량%, 가교제 3~7 중량%, 우레탄 본드 3~7 중량% 및 우레탄 발포 폼(FOAM) 수지 3~7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 에나멜 투명층 및 폴리우레탄 수지층이 코팅된 가죽원단의 제조방법.
2. 청구항 1에 의하여 제조되는 상층으로서 에나멜 투명 코팅층 및 중층으로서 폴리우레탄 수지층이 형성된 가죽원단.