KR890003172B1 - 갑피형 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

갑피형 인공피혁의 제조방법

본 발명은 갑피형 인공피혁의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소수성 폴리우레탄 탄성체와 친수성 폴리우레탄 탄성체의 혼합물로 인공피혁의 표면필름층을 형성시키므로서 투습성을 크게 개선시킨 갑피형(甲皮)형 인공피혁의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 제화용으로 사용되는 갑피형(Smooth type) 인공피혁은 피혁상 시이트물의 표면에다 폴리우레탄 탄성체만으로 이루어진 미세다공층과 표면필름층인 무공층을 연속적으로 형성시켜서 된것으로서, 이에 대한 종래기술의 에를 들어보면, 일본 특공소 60-71777호나 영국특허 1,464,223호에서 섬유구조물에다 고분자 탄성체를 충진시켜서된 피혁상 시이트물에다 폴리우레탄 탄성체를 100 내지 300μ의 두께로 습식코팅한 다공질층과 그위에다 건식가공법에 의해 폴리우레탄 필름층을 형성시켜서 갑피형 인공피혁을 제조하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 방법으로 제조되는 인공피혁은 건식가공에 의해 형성된 그의 폴리우레탄 필름층에는 기공이 없으며, 또한 소수성 폴리우레탄을 사용하였기 때문에 피혁전체의 투습성이 현저하게 저하된 것인바, 일반적으로 제화용 천연피혁의 투습도가 2000g/㎡·24hr 이상이어야하는데 종래의 갑피형 인공피혁은 그의 투습도가 300 내지 500g/㎡·24hr에 불과하여, 이를 제화용으로 사용하기에는 부적합하였기 때문에 쾌적감이 없었다.

따라서, 본 발명자들은 갑피형 인공피혁의 투습성을 개선시키기 위해서는 필름층을 형성하는 폴리우레탄수지를 친수성으로 개질시켜야 할 것으로 판단되어 연구를 거듭한 결과, 폴리알킬렌 에테르글리콜 또는 폴리알킬렌에 디페이트 글리콜등의 폴리올과 종래의 폴리우레탄을 함께 사용하여 친수성 폴리우레탄을 제조하게 되었다.

이에 본 발명에서는 소수성 폴리우레탄과 본 발명에 따른 친수성 폴리우레탄의 혼합물로 인조피혁의 표면 필름층을 형성시키므로서 제조된 인공피혁의 기계적 물성을 저하시키지 않으면서, 그의 투습성을 크게 개선시키는 갑피형 인공피혁의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 피혁상 시이트물의 표면에다 습식가공에 의한 미세다공층과 건식가공에 의한 표면필름층을 형성시켜서 인조피혁을 제조함에 있어서, 상기 표면필름층을 소수성 폴리우레탄 탄성체 30 내지 70중량%와 친수성 폴리우레탄 탄성체 30 내지 70중량%를 혼합시킨 혼합물로 5 내지 50μ의 두께가 되도록 형성시켜서 됨을 특징으로 하는 갑피형 인공피혁의 제조방법인 것이다.

이때, 본 발명에 따른 상기 친수성 폴리우레탄 탄성체로는 그 말단에 수산기를 가지며 분자량이 15,000 내지 30,000인 친수성 폴리올 5 내지 20몰%와 에테르나 에스테르형 폴리올 80 내지 95몰% 트리올류의 존재하에서 그라프트 중합반응시켜서 된 것을 사용한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따라 갑피형 인공피혁을 제조하는 공정을 크게 나누어보면, 우선 피혁상 시이트물을 제조하는 공정과 여기에다 폴리우레탄 습식다공층을 형성시키는 공정, 그리고, 다시 그위에다 폴리우레탄과 친수성 폴리우레탄의 혼합물로된 건식표면층을 형성시키는 공정으로 나눌 수 있는데, 상기의 첫번째 공정과 두번째 공정은 종래의 방법에 따라 행할 수 있다.

먼저, 본 발명에서 인공피혁의 원단으로 사용되는 피혁상 시이트물을 제조하기 위해서는 섬도가 1 내지 7데니어인 폴리에틸렌테레프탈레이트나 나일론-6으로 권축수가 10 내지 20개/인치이고 길이가 38 내지 76㎜인 담섬유를 제조하고, 이를 카딩하고 크로스래핑 및 니이들펀칭하여 3차원적으로 치밀하게 교락된 구조를 갖는 부직포를 제조한다.

이어서, 상기 부직포에다 폴리우레탄 탄성체수지를 함침가공시키면 피혁상 시이트물이 제조되는데, 이때 사용되는 폴리우레탄은 디메틸포름아미드에 용해될 수 있는 일액형 선상 고분자 물질로서 예컨데, 폴리올류나 유기디이소시아네이트, 디올 또는 디아민계 사슬신장제를 통상적인 자유 중합법으로 중합시킨 것을 사용한다.

한편, 이와같은 폴리우레탄수지를 부직포에 함침시키는 방법으로는 제조된 부직포시이트에다 상기 수지를 패딩 및 스퀴징하고, 용제인 디메틸 포름아미드를 물에서 추출시키므로서 폴리우레탄 탄성체를 응고시키는 습식가공법을 사용한다.

다음으로, 피혁상 시이트물에다 나이프코터등으로 폴리우레탄 탄성체수지를 코딩하고, 이를 물에서 응고시키므로서 미세기공과 거대기공이 혼재된 폴리우레탄 다공질층을 50 내지 300μ의 두께로 형성시킨다. 이때 폴리우레탄 탄성체는 100% 모 듈러스가 40 내지 600㎏/㎠인 에테르형이나 에스테르형 또는 이들의 공중합형으로서, 친수성 또는 소수성 응고조절제나 충진제등과 혼합하여 사용하고, 이를 응고시킬때에는 농도가 10 내지 40%이고 온도가 20 내지 50℃인 디메틸포름아미드 수용액으로 충분히 세척시킨후 건조시키되, 이때 응고시의 온도와 디메틸포름아미드의 농도를 조절하면 기공의 크기를 조절할 수 있다.

이와같이 하여 다공질층이 형성된 피혁상 시이트물에다 본 발명에 따른 표면필름층을 형성시키면 갑피형 인조피혁이 완성되게되는데, 상기 표면필름층을 형성시키기 위해서는 친수성 개질 폴리우레탄 30 내지 70중량%와 통상적인 소수성 폴리우레탄 30 내지 70중량%를 균질 혼합하고, 이를 이형지상에 코팅한후 건조시켜서 두께가 5 내지 50인 무공질필름을 제조한 다음, 이 무공질 필름을 상기 피혁상 시이트물의 습식 다공질층에다 라미네이팅시키면된다.

이때 소수성 폴리우레탄 탄성체는 앞서 기술한 바와같이 에테르형이거나 에스테르형 또는 이들의 공중합형으로서 디메틸포름아미드에 용해될 수 있는 일액형선상 고분자이다.

한편, 본 발명에 따른 친수성 개질 폴리우레탄을 제조하기 위해서는 에테르 또는 에스테르형의 통상적인 폴리올 80 내지 95몰%에다 친수성 폴리올 5 내지 20몰%를 혼합하고, 유기디이소시아네이트 존재하에서 트리올류를 사슬신장제로 사용하여 50℃내외의 온도에서 원-쇼트법으로 중합반응시키면 친수성 폴리올이 그라프트 중합된 폴리우레탄 탄성제가 얻어지게 된다.

이때, 상기 친수성 폴리올로서는 2-디메틸 아미노에틸메타크릴레이트나 알킬아크릴레이트를 물과 메탄올의 혼합용매하에서 라디칼 중합한것으로서, 분자량이 약 15,000 내지 30,000인 것을 사용하는 것이 좋다.

또한 사슬 신장제로 사용된 상기 트리올류는 글리세린을 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 반응시킨 것으로서 분자량이 400 내지 900정도인 것이 가장 좋다.

이와같이 하여 제조되는 개질 폴리우레탄은 다음과 같은 분자모형을 갖게되며,

또 이는 통상적인 소수성 폴리우레탄에 비하여 일반적인 물성이 다소 떨어지기는 하지만 투습성은 크게 향상된 것이다. 몇가지 폴리우레탄을 약 10μ의 두께로 형성시킨 건식필름에 대하여 각각의 투습도를 비교해보면 다음 표1과 같다.

[표 1]

상기 표1에서 알수 있는 바와같이 본 발명에 따라 개질된 친수성 폴리우레탄은 종래의 폴리우레탄에 비하여 친수성이 크게 개선되어 있으며, 특히 본 발명의 친수성 폴리우레탄과 종래의 소수성 폴리우레탄을 적당히 혼합하여 사용하게되면 더욱 우수한 투습성의 상승효과가 나타나게 되는바, 이는 미세분자구조에 변화가 발생하였기 때문인 것으로 추측된다. 이러한 투습성의 상승효과 이외에도 친수성 폴리우레탄과 소수성 폴리우레탄을 혼합하여 사용하게 되면 친수성 개질 폴리우레탄의 저하된 물성을 보완시켜 주는 효과도 나타나게 된다.

이하, 본 발명에 대한 실시에를 들어보면 다음과 같다.

[실시예 1]

섬도가 3데니어이고 길이가 51㎜인 폴 에스테르 단섬유에다 10 내지 60개/인치의 권축을 준후, 이를 카딩하고 크로스래핑 및 니이들펀칭하여 중량이 400g/m인 부직포를 제조하고, 온도가 95℃ 이상인 열수에서 상기 부직포를 수축시키고 건조시킨 다음, 여기에다 폴리우레탄 탄성체를 함침가공한다. 이때 응고조절제와 충전제등을 첨가하여 함침하되, 폴리우레탄 탄성체의 고형분이 상기 부직포에 대하여 80중량%로 되도록 픽업을 조정하고, 이를 온도가 30℃인 30% 디메틸포름아미드용액에서 응고하고 온도가 50 내지 60℃인 온수에서 디메틸포름아미드를 추출시킨다.

이렇게하여 제조되는 피혁상 시이트물에다 100% 모 듈러스가 60㎏/㎠인 에테르와 에스테르공중합형의 폴리우레탄을 코팅하여 두께가 100μ인 다공질층을 형성시킨다. 이때 응고는 온도가 50℃인 물속에서 습식가공법으로 행한다.

이어서, 분자량이 20,000이고 말단에 수산기를 갖는 폴리 2-디메칠아미노에칠메타크릴레이트 10몰%와 분자량이 2,000인 폴리테트라메칠렌에테르그리콜 90몰% 그리고 4, 4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 글리세린과 에틸렌 옥사이드를 반응시킨 트리올을 디메칠포름아미드 용제하에서 반응시켜 폴리 2-디메칠아미노에칠메타크릴레이트가 사이드체인으로 그라프트 중합된 개질 폴리우레탄을 합성한다. 이 개질 폴리우레탄 50중량%와 통상의 에테르형 폴리우레탄 50중량%를 혼합한 용액을 이형지상에 코팅하여 두께가 20μ인 건식필름층을 제조하고 이를 접착제로 습식 다공층에 라미네이팅한후 이형지를 박리시키면 본 발명에 따른 갑피형 인공피혁이 제조된다.

[비교예 1]

친수성 개질 폴리우레탄을 혼합하지 않고 통상적인 에스테르형 폴리우레탄만으로 형성된 건식표면층을 사용하는 것외에는 상기 실시에 1과 동일하게 실시한다.

[비교예 2]

친수성 폴리올로 분자량이 20,000인 메칠아크릴레이트와 2-디메칠아미노에칠메타크릴레이트와의 공중합물을 사용한 것외는 실시예 1과 동일하게 실시하되, 2-디메칠아미노에칠메타크릴레이트와 메칠아크릴레이트의 몰중량은 동일하게 한다.

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 인공피혁과 두께가 10μ인 건식필름에 대하여 투습도 및 내한 굴곡을 측정하고 그 결과를 다음 표2에 나타내었다.

[표 2]

이때, 투습도는 JISK 6549에 의한 방법으로 실시하고 내한 굴곡은 JISK 6545 따라 실시하였다.

상기 표2에서 알수 있는 바와같이 본 발명에 따라 제조 인공피혁은 그의 투습도가 900 내지 1200g/㎡·24hrs 정도로서 종래의 인공피혁에 비하여 투습도가 2 내지 3배가량 향상된 갑피형 인공피혁을 제조할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 피혁상 시이트물의 표면에도 습식가공에 의한 미세다공층과 건식가공에 의한 표면필름층을 형성시켜 인조피혁을 제조함에 있어서, 상기 표면필름층을 소수성 폴리우레탄 탄성체 30 내지 70중량%를 혼합시킨 혼합물로 5 내지 50μ의 두께가 되도록 형성시켜서 됨을 특징으로 하는 갑피형 인조피혁의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 소수성 폴리우레탄 탄성체는 에테르형이거나 에스테르형 또는 이들의 공중합형으로서 디메틸포름아미드에 용해될 수 있는 일액형선상 고분자임을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 친수성 폴리우레탄 탄성체는 친수성 폴리올 5 내지 20몰%와 에테르나 에스테르형 폴리올 80 내지 95몰%를 유기디이소시아네이트의 존재하에서 트리올류를 사슬신장제로 사용하여 그라프트 중합반응시켜서 되는 것임을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 친수성 폴리올은 알킬아크릴레이트나 2- 디메틸아미노에틸메타크릴레이트를 물과 메탄올의 혼합용매중에서 라디칼중합시킨 것으로서, 말단에 수산기를 가지며 그 분자량이 15,000 내지 30,000 것임을 특징으로 하는 방법.