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KR102779636B1 - 인조 스웨이드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 자동차 시트 - Google Patents

인조 스웨이드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 자동차 시트 Download PDF

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KR102779636B1
KR102779636B1 KR1020220137095A KR20220137095A KR102779636B1 KR 102779636 B1 KR102779636 B1 KR 102779636B1 KR 1020220137095 A KR1020220137095 A KR 1020220137095A KR 20220137095 A KR20220137095 A KR 20220137095A KR 102779636 B1 KR102779636 B1 KR 102779636B1
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Abstract

본 발명은 인조 스웨이드, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 자동차 시트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하고 감량한 후 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침을 수행함으로써, 폴리우레탄 및 유기용매와 같이 유해한 재료를 사용하지 않고도 기존 인조 스웨이드가 갖는 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성 및 내광성, 마찰성, 난연성 등의 물성을 유지 또는 개선할 수 있는 인조 스웨이드의 제조 방법 및 인조 스웨이드가 제공될 수 있다.

Description

인조 스웨이드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 자동차 시트 {ARTIFICIAL SUEDE, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND CAR SEAT COMPRISING THE SAME}
본 발명은 인조 스웨이드, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 자동차 시트에 관한 것이다.
스웨이드(suede) 소재는 고급스러운 외관을 갖고 부드러운 촉감과 안락감을 주며 미끄럼 방지와 같은 기능성을 갖는 등 다양한 장점을 갖는다. 이러한 스웨이드 소재는 자동차 시트용 표피재나 가구, 실내장식, 소품 등 다양한 분야에 적용되고 있고, 이에 대한 수요가 증가하고 있다.
천연 가죽의 대체용으로서 인조 스웨이드(suede)를 제조함에 있어서, 직물로 제직 후 공극을 충진하거나 천연 가죽의 스웨이드와 같은 부드러운 감촉을 위해 폴리우레탄 용액에 함침해왔으며 그 과정에서 유기 용매의 사용이 수반되었다. 그러나, 폴리우레탄 수지는 원단의 이면 밖으로 삼출(exudation)되는 문제가 있었으며, 유기 용매의 사용은 환경 오염 문제 뿐만 아니라 작업장 내로 휘산되어 작업자의 인체에 위해가 될 수 있고, 이를 방지하기 위해 많은 방지시설, 비용 및 노력과 주의가 요구되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 목적은 상기 문제점들을 해결하기 위해, 폴리우레탄 및 유기용매와 같이 유해한 재료를 사용하지 않고도 기존 인조 스웨이드가 갖는 부드러운 감촉 및 충진감 등의 감성 및 내광성, 마찰성, 난연성 등의 물성을 유지 또는 개선할 수 있는 인조 스웨이드의 제조 방법 및 인조 스웨이드를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 일 목적은 상기한 인조 스웨이드를 적용한 자동차 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 상기한 바에 제한되지 않으며 언급되지 않은 또다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하는 단계; 상기 코팅한 기재를 알칼리 용액으로 감량하는 단계; 및 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하는 단계를 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법이 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 스웨이드 기재는 편성포 기재일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 편성포 기재는 환편 또는 경편일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 액체 실리콘 고무 조성물은 상기 스웨이드 기재의 이면에 다이렉트(direct) 코팅될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 액체 실리콘 고무 조성물은 제1 액체 조성물 및 제2 액체 조성물로 구성되는 2-부분(two-component) 경화성 액체 실리콘 고무 조성물일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 액체 조성물은 (A) 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산, (B) 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 또는 이들 둘 모두를 함유하고, 상기 제2 액체 조성물은 상기 (A)와 (B) 중 어느 하나 및 (C) 부가 반응 촉매를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 액체 실리콘 고무 조성물은 비할로겐계 난연제를 더 함유할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비할로겐계 난연제는 수산화알루미늄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 실리콘 에멀젼 조성물은 (AA) 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및/또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 및 (BB) 폴리옥시알킬렌을 함유하는 조성물일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 (BB) 폴리옥시알킬렌은 알킬렌 옥사이드의 단독 중합체 또는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 실리콘 에멀젼 조성물은 실리카 및/또는 알루미나를 더 함유할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인조 스웨이드의 제조 방법은 상기 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침 단계 이후에 기모 가공에 의해 기모층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기모 가공은 스웨이드 기재의 표면에 실시될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기모 가공 단계 후, 추가의 표면 처리를 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 액체 실리콘 에멀젼으로 함침하여 제조된 스웨이드 기재; 상기 스웨이드 기재의 이면 상의 실리콘 코팅층; 및 상기 스웨이드 기재의 표면 상의 기모층을 포함하는, 인조 스웨이드가 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 액체 실리콘 에멀젼으로 함침하여 제조된 스웨이드 기재는 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산으로부터 유래된 구성 단위 및 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산으로부터 유래된 구성 단위로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 구성 단위를 포함하는 실리콘 수지를 포함하는 스웨이드 기재일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및 상기 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산은 각각, 히드록시-종결화된 디메틸폴리실록산 및 메틸하이드로겐폴리실록산일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 실리콘 코팅층은 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산과 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산이 부가 반응 촉매의 존재 하에 부가 반응하여 경화된 실리콘 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산은 분자당 적어도 2개의 규소 결합 비닐기를 갖는 액체 디알킬폴리실록산이고, 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산은 3개 이상의 규소 결합 수소 원자를 함유할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 인조 스웨이드를 포함하는 자동차 시트가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 제조 방법에 의하면, 환경과 인체에 유해한 폴리우레탄, 유기 용매, 할로겐계 난연제를 사용하지 않고도 최종 제품으로서의 인조 스웨이드에서 발현되는 내광성, 마찰성, 난연성 등의 특성이 유지 내지는 개선된 인조 스웨이드가 제공된다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 스웨이드의 제조 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 스웨이드의 원단 기재에 적용될 수 있는 트리코트 조직을 예시적으로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다.
아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
인조 스웨이드의 제조 방법
본 발명의 실시예에 따르면 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하는 단계; 상기 코팅한 기재를 알칼리 용액으로 감량하는 단계; 및 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하는 단계를 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법이 제공된다.
구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이 (1) 스웨이드 기재를 준비하는 단계, (2) 상기 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하는 단계, (3) 알칼리 용액으로 감량하는 단계, (4) 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하는 단계, (5) 기모 처리하여 기모층을 형성하는 단계, 및 (6) 표면 처리하는 단계를 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법이 제공된다.
이하, 상기 인조 스웨이드의 제조 방법에 포함되는 각 단계를 보다 상세히 설명한다.
(1) 스웨이드 기재를 준비하는 단계
상기 스웨이드 기재는 부직포 기재 또는 편성포 기재의 스웨이드 원단일 수 있다.
상기 부직포는 섬유 집합체를 화학적 작용이나 기계적 작용 또는 적당한 수분과 열처리에 의해 섬유 상호 간을 결합한 원단을 의미한다.
상기 편성포는 편성(knitting) 공정에 의해 만들어지는 편물 원단을 의미한다. 상기 편성포는 한 개 또는 두 개 이상의 실로 루프(loop)를 만들고 만들어진 루프를 서로 연결하는 과정을 연속하여 짠 원단이다.
상기 편성포는 환편 또는 경편일 수 있다. 상기 환편은 위사 방향으로 실이 급사되어 짠 원단이고, 상기 경편은, 경사 방향으로 실이 급사되어 짠 원단이다. 경편성포는 예를 들어 트리코트(tricot) 조직을 갖는 트리코트 편성포, 라쉘 조직을 갖는 라쉘 편성포 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 스웨이드 원단 기재는 편성포 기재, 구체적으로는 환편성포 또는 경편성포 기재, 더 구체적으로는 트리코트 조직의 편성포 기재일 수 있다.
상기 트리코트(tricot) 조직은 도 2에 도시된 바와 같은 직물 구조를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 트리코트 조직의 경편에서는 원사가 원단의 세로 방향으로 진행할 수 있다. 또한, 웰과 웰 사이에서 원사는 X자 형태 또는 ＞, ＜ 형태를 형성할 수 있다. 원단을 양 옆으로 잡아 당겨 확대해 보면, 트리코트 조직은 웰과 웰 사이의 원사가 대각선 타입의 형태(즉, X, ＞, ＜)를 형성할 수 있다. 이러한 트리코트 조직은 자동차 시트 커버에서 요구되는 물성(예컨대, 가로/세로 일정 신율 유지 특성 등)을 만족하는데 유리하게 작용할 수 있다. 또한, 트리코트 조직은 파일(pile) 구조, 즉, 루프(loop) 구조로 되어 있어서 기모(起毛) 발현이 용이할 수 있다. 또한, 트리코트 조직은 완전 펀칭시 해포가 방지되는 특징을 가질 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 트리코트 조직은 예를 들어 원착 극세사와 고수축사가 혼합된 형태의 원사를 이용해서 인터록(interlock) 가공하여 구성한 것일 수 있으며, 이러한 구성에 의해 감량공정에서 원단이 어느 정도 수축하여 우수한 두께 유지 특성 및 볼륨감 유지 특성을 가질 수 있고, 기모(起毛) 발현이 용이할 수 있다.
본 발명에 따른 기재를 이루는 실은, 천연 섬유, 재생 섬유, 합성 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나에 해당할 수 있고, 일 실시예에 따르면, 신율이 우수한 폴리에스테르 섬유일 수 있다.
(2) 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하는 단계
본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명의 인조 스웨이드 제조 방법은 상기 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하여 실리콘 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 액체 실리콘 고무 조성물을 사용함으로써 폴리우레탄 수지의 삼출 문제 및 유기 용매에 의한 인체 유해성과 같은 문제를 해결할 수 있다. 더욱이, 상기 액체 실리콘 고무는 그 자체로 난연성을 가지고 있을 수 있으므로, 종래 기술에서 폴리우레탄을 이용한 함침 단계에서 첨가되었던 할로겐계 난연제를 반드시 사용할 필요가 없으며, 사용하더라도 비할로겐계 난연제를 사용하여도 된다. 상기 액체 실리콘 고무 조성물 및 코팅 과정에 대해 이하에서 더 상세히 설명한다.
상기 액체 실리콘 고무 조성물은 부가 반응에 의해 엘라스토머가 되는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물일 수 있으며, 예를 들어 (A) 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산과 (B) 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산이 (C) 부가 반응 촉매의 존재 하에 부가 반응하여 경화되는 액체 실리콘 고무 조성물을 사용할 수 있다.
상기 (A) 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산에서 상기 알케닐기는 통상적으로 탄소원자수 2 내지 10개의 알케닐기, 예를 들어 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐 등일 수 있고, 비닐이 바람직하다. 또한, 상기 (A)는 상기 알케닐기 이외에 다른 규소 결합 유기 기를 포함한다. 상기 유기 기는 통상적으로 탄소원자수 1 내지 10개의 1가 포화 탄화수소 기 및 탄소원자수 6 내지 12개의 1가 방향족 탄화수소 기에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 등의 알킬 기; 페닐, 톨릴, 자일릴 등의 아릴 기를 들 수 있다. 상기 (A)의 예로는 양쪽 말단에 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디메틸폴리실록산, 양쪽 말단에 디메틸비닐실록시기로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸비닐실록산의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 (B) 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산은 촉매의 존재 하에 상기 (A) 내의 알케닐기와 (B) 내의 규소 결합 수소 원자의 부가 반응에 의해 (A)를 경화시키는 가교제일 수 있다. 상기 (B)는 통상적으로 3개 이상의 규소 결합 수소 원자를 함유한다. 상기 (B)의 예로는 트리메틸실록시-종결화된 메틸하이드로겐폴리실록산, 트리메틸실록시-종결화된 폴리디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 공중합체, 메틸하이드로겐실록시-종결화된 디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 이루어진 공중합체, (CH3)3SiO1/2 단위, (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 이루어진 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 (C) 부가 반응 촉매는 액체 실리콘 고무 조성물의 경화를 촉매화하는 것이다. 상기 (C) 부가 반응 촉매로는 백금족 금속 또는 상기 백금족 금속을 함유하는 화합물을 사용할 수 있다. 상기 백금족 금속으로는 백금, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐 및 팔라듐에서 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다. 상기 부가 반응 촉매 (C)는 조성물을 경화시킬 수 있는 임의의 양으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 액체 실리콘 고무 조성물 100 중량부 당 0.05 내지 0.5 중량부, 구체적으로 0.05 내지 0.3 중량부의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 액체 실리콘 고무 조성물은 2-부분(two-component) 경화성 액체 실리콘 고무 조성물일 수 있으며, 상기 2-부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 제1 액체 조성물과 제2 액체 조성물로 구성된다. 상기 제1 액체 조성물과 제2 액체 조성물은 따로 보관되고 본 발명에 따른 함침 수행시 상기 제1 액체 조성물과 제2 액체 조성물을 혼합, 예를 들어 1 대 1의 중량비로 혼합하여 실리콘 엘라스토머를 형성한다.
상기 제1 액체 조성물 및 상기 제2 액체 조성물 중 하나는 전술한 성분 (A)를 함유하고 다른 하나는 성분 (B)를 함유하거나 또는 하나는 성분 (A)와 (B)를 함유하고 다른 하나는 성분 (A)를 함유할 수 있다. 다만, 성분 (C)의 부가 반응 촉매는 상기 제1 액체 조성물과 상기 제2 액체 조성물 중에서 성분 (A)와 (B)를 모두 함유하는 조성물에는 함유시키지 않아야 하며, 예를 들어 상기 제1 액체 조성물은 성분 (A) 및 (B)를 함유하되 성분 (C)는 함유하지 않아야 하고 상기 제2 액체 조성물은 성분 (A)와 (C)를 함유할 수 있다.
상기 액체 실리콘 고무 조성물의 코팅량은 70 g/m2 내지 100 g/m2, 구체적으로는 75 g/m2 내지 95 g/m2, 더 구체적으로는 80 g/m2 내지 90 g/m2 일 수 있다. 코팅량을 상기 범위가 되도록 함으로써 스웨이드가 적정한 감성과 물성을 가질 수 있다.
상기 액체 실리콘 고무 조성물, 상기 제1 액체 조성물, 또는 상기 제2 액체 조성물은 상기 열거한 (A), (B), (C) 이외에도 사슬 연장제, 보관 안정성 및 취급성/작업성을 향상시키기 위하여 포함되는 경화 저해제, 내열성, 내광성, 난연성 등을 강화하기 위한 난연제, 색소, 안료, 충전제 등에서 선택되는 적어도 1종을 더 함유할 수 있다. 상기 추가의 첨가제들은 임의 적당한 양으로 첨가될 수 있으며, 예를 들어 상기 안료는 액체 실리콘 고무 조성물 100 중량부에 대해 0.05 내지 5 중량부, 구체적으로는 0.05 내지 3 중량부의 양으로 사용될 수 있다.
상기 액체 실리콘 고무 조성물은 경화후 그 자체로 난연성을 가질 수 있으므로 난연제를 반드시 더 함유하지 않을 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 액체 실리콘 고무 조성물의 난연성을 보완하기 위해 상기 액체 실리콘 고무 조성물로의 코팅시, 상기 액체 실리콘 고무 조성물에 난연제를 더 첨가할 수 있다. 상기 난연제로는 수산화알루미늄(Al(OH)3), 티타늄디옥사이드(Titanium dioxide), 트리페닐포스페이트, 디메틸 메틸포스포네이트 등과 같은 비할로겐(Non-halogen)계 난연제를 사용할 수 있다. 상기 난연제는 상기 액체 실리콘 고무 조성물 100 중량부에 대해 10 내지 70 중량부, 구체적으로는 20 내지 70 중량부, 더 구체적으로는 35 내지 65 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 액체 실리콘 고무 조성물은 난연제로서 수산화알루미늄(Al(OH)3)을 상기 액체 실리콘 고무 조성물 100 중량부에 대해 10 내지 70 중량부의 양으로 함유할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 상기 액체 실리콘 고무 조성물로의 코팅법은 다이렉트(direct) 코팅법일 수 있다. 상기 다이렉트 코팅법은 상기 스웨이드 기재의 한 면에만 코팅하는 것일 수 있다. 여기서 상기 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅되는 상기 스웨이드 기재의 한 면은, 후속하는 기모층이 형성되는 스웨이드 기재의 표면이 아닌, 스웨이드 기재의 이면일 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스웨이드 기재의 이면을 상기 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하여 상기 스웨이드 기재의 이면에 실리콘 코팅층을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 상기 스웨이드 기재의 액체 실리콘 고무 조성물로의 코팅 후 임의 적절한 온도에서 상기 액체 실리콘 고무 조성물을 경화할 수 있다. 상기 경화 온도는 실온 또는 실온 이상의 온도일 수 있으며, 예를 들어 50℃ 이상, 80℃ 이상, 100℃ 이상, 120℃ 이상, 150℃ 이상에서 경화될 수 있다. 또한, 상기 경화는 필요한 임의 길이의 시간 동안 진행될 수 있으며, 당업자라면 경화 온도 등을 고려하여 적절히 조절할 수 있을 것이다.
(3) 감량 단계
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅한 후 알칼리 용액으로 감량하는 단계가 실시될 수 있다.
여기서, 감량은 직물을 가성 소다(NaOH)와 같은 알칼리 용액에 넣어서 섬유 표면을 가수분해시켜 표면에 불규칙적이고 미세한 요철을 무수히 많이 생기도록 함으로써(예를 들어 해도형 극세사로 제직한 편물의 경우 해 성분이 용출되어 도 성분의 필라멘트만 남을 수 있음) 촉감이 우수해지는 가공법을 의미할 수 있다.
상기 알칼리 용액으로 액상 가성소다를 사용할 수 있다. 상기 감량을 수행하는 온도 및 감량 처리 시간은 특별히 제한되지 않으나, 통상적으로 85-95℃에서 15-40분 정도로 처리할 수 있으며, 당업자라면 액상 가성소다의 농도 등을 고려하여 지나친 감량으로 품질 저하가 일어나지 않는 조건이 되도록 적절히 조절할 수 있을 것이다.
한편, 감량율은 예를 들어 15-35%, 또는 20-30%일 수 있다. 감량율이 상기 범위 미만인 경우 감량에 따른 효과가 제대로 발현되지 않고, 상기 범위를 초과한 경우 지나친 감량에 따른 형태 안정성 저하로 인하여 외관 불량 및 스웨이드의 강도 저하 등을 초래할 수 있다.
(4) 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침 단계
본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명의 인조 스웨이드의 제조 방법은 상기 스웨이드 기재를 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 실리콘 에멀젼 조성물을 사용함으로써 폴리우레탄 수지의 삼출 문제 및 유기 용매에 의한 인체 유해성과 같은 문제를 해결할 수 있다. 상기 실리콘 에멀젼 조성물 및 함침 과정에 대해 이하에서 더 상세히 설명한다.
상기 실리콘 에멀젼 조성물은 (AA) 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및/또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 및 (BB) 폴리옥시알킬렌을 함유하는 조성물일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 실리콘 에멀젼 조성물은 (AA) 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및 (BB) 폴리옥시알킬렌을 함유하는 조성물일 수 있다.
상기 (AA) 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산에서 유기 기는 통상적으로 탄소원자수 1 내지 10개의 1가 포화 탄화수소 기 및 탄소원자수 6 내지 12개의 1가 방향족 탄화수소 기에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 등의 알킬 기; 또는 페닐, 톨릴, 자일릴 등의 아릴 기를 들 수 있다. 예를 들어 상기 (AA)는 히드록시-종결화된 디메틸폴리실록산 또는 메틸하이드로겐폴리실록산 등일 수 있다.
상기 (BB) 폴리옥시알킬렌은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드의 단독 중합체 또는 공중합체일 수 있고, 알킬렌 옥사이드의 공중합체는 랜덤 중합체 또는 블록 중합체일 수 있다. 예를 들어 상기 (BB) 폴리옥시알킬렌은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 이들의 임의 조합일 수 있다. 더 구체적인 예로 상기 폴리옥시알킬렌은 0 내지 400개의 에틸렌 옥사이드 단위, 구체적으로 1 내지 150개의 에틸렌 옥사이드 단위, 및 0 내지 100개의 프로필렌 옥사이드 단위, 구체적으로 1 내지 50개의 프로필렌 옥사이드 단위를 포함할 수 있으며, 예를 들어 1 내지 150개의 에틸렌 옥사이드 단위와 0 내지 100개의 프로필렌옥사이드 단위, 또는 1 내지 100개의 에틸렌 옥사이드 단위와 1 내지 50개의 프로필렌옥사이드 단위를 포함할 수 있다. 또한, 상기 (BB) 폴리옥시알킬렌은 말단 또는 측쇄에 불포화기, 예를 들어 적어도 하나의 탄소원자수 2 내지 10개의 알케닐기를 가질 수도 있다.
상기 실리콘 에멀젼 조성물의 함침량은 10 g/m2 내지 30 g/m2 의 범위, 구체적으로는 15 g/m2 내지 내지 25 g/m2의 범위일 수 있다. 실리콘 에멀젼 조성물의 함침량을 상기 범위가 되도록 함으로써 스웨이드가 적정한 감성과 물성을 가질 수 있다.
상기 실리콘 에멀젼 조성물은 상기 성분 (AA)와 (BB) 이외에도, 추가의 첨가제, 예를 들어 보강 충전제, 증점제, 용매, 오일 등을 더 함유할 수 있다.
상기 보강 충전제는 실리콘 코팅층의 기계적 강도를 보강하기 위해 첨가되는 것으로서 예를 들어 실리카 및/또는 알루미나에서 선택되고, 바람직하게는 실리카에서 선택된다.
상기 실리콘 에멀젼 중의 고형분 함량 및 점도는 최종 제품에서 요구되는 감성이나 물성 등을 고려하여 임의로 조정될 수 있다.
상기 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업자라면 함침 시간 등을 적절히 조절할 수 있을 것이다.
(5) 기모층의 형성 단계
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침 후 기모 가공에 의해 기모층을 형성시킬 수 있다.
여기서 기모는 부드러운 감촉과 시각적 미려감을 부여하기 위해 실시되는 가공법으로서 기모 가공을 통해 표면에 미세 보풀이 발생하면 보다 부드러운 천연 스웨이드의 촉감을 구현할 수 있게 된다. 상기 기모는 통상적으로 편직물의 표면을 버핑(buffing)하여 수행될 수 있으며, 기모 형성 장치를 통과시켜 기모를 형성한 다음에 추가의 버핑을 통해 기모의 길이를 정돈하는 방식으로 수행될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기모 처리는 상기 스웨이드 기재의 한 면, 구체적으로 상기 스웨이드 기재의 표면에 실시될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 액체 실리콘 고무 조성물로의 코팅에 의한 실리콘 코팅층 형성은 상기 스웨이드 기재의 이면에만 실시될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스웨이드 기재의 이면은 상기 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하고 상기 스웨이드 기재의 표면은 기모 처리할 수 있다.
(6) 추가의 표면 처리 단계
필요에 따라, 상기 실리콘 코팅된 스웨이드는 난연 처리, 열 처리, 발수 처리, 대전 방지 처리 등과 같은 추가의 표면 처리에 인가될 수 있다.
인조 스웨이드
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액체 실리콘 에멀젼으로 함침하여 제조된 스웨이드 기재; 상기 스웨이드 기재의 이면 상의 실리콘 코팅층; 및 상기 스웨이드 기재의 표면 상의 기모층을 포함하는, 인조 스웨이드가 제공된다.
일 실시예에 따르면 상기 액체 실리콘 에멀젼으로 함침하여 제조된 스웨이드 기재는 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및/또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산으로부터 유래된 구성 단위를 포함하는 실리콘 수지를 포함하는 스웨이드 기재일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면 상기 실리콘 코팅층은 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산과 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산이 부가 반응 촉매의 존재 하에 부가 반응하여 경화된 실리콘 수지를 포함할 수 있다.
상기 스웨이드 기재, 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산, 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 부가 반응 촉매, 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및/또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산 등에 대한 상세한 설명은 앞서 인조 스웨이드의 제조 방법에 기재된 바를 참고한다.
상기 인조 스웨이드는 의복, 신발, 가구, 소품 뿐만 아니라 자동차 시트 커버에도 사용될 수 있다. 이에 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 인조 스웨이드를 포함하는 자동차 시트 커버 또는 자동차 시트가 제공된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.
[실시예 1]
액체 실리콘 고무 조성물 (상품명: Bluesil TCS 7757 A&B, 2-부분(two-component) 열경화성 액체 실리콘 고무 조성물)을 실리콘 100 중량부 당 촉매 0.2 중량부 및 안료 1 중량부와 함께 혼합하여 조성물을 준비한 후, 트리코트 편성포 기재의 이면을 상기 조성물로 다이렉트 코팅하였다. 그 후, 상기 코팅된 기재를 NaOH 로 감량하고, 실리콘 에멀젼 조성물 (상품명: DOWSIL IE-7170 Emulsion)로 함침한 후, 기모층을 형성하여 인조 스웨이드를 제조하였다. 여기서 상기 액체 실리콘 고무 조성물의 코팅량 및 상기 실리콘 에멀젼 조성물의 함침량은 다음의 [표 1]에 나타낸 바와 같다.
상기 제조된 인조 스웨이드의 감성(softness)을 측정하기 위해 시편 5개를 준비하고 연성 측정 기기(SDL Atlas, ST300D)를 이용하여 시편을 눌러서 15초 동안 눈금이 움직인 수치를 읽고 평균값을 구하여 감성을 측정하였다. 그 결과를 다음의 [표 1]에 나타내었다.
제품 번호 1 2 3 4 5 6
LSR 코팅량
(g/m2)		 70 85 100 70 85 100
에멀젼 함침량
(g/m2)		 15 15 15 20 20 20
제품 감성 4.0 3.5 2.8 3.8 3.2 2.6
상기 표 1로부터 본 발명에 따라 제조된 인조 스웨이드 모두가 양호한 감성을 나타내는 것을 알 수 있다. 특히, 제품번호 2와 5의 경우 자동차 시트커버용으로 가장 적정한 감성 수준인 3.0 내지 3.5 의 범위에 포함되는 우수한 감성을 나타내었다. 제품번호 2와 5 중에서 에멀젼 도포량이 높은 제품번호 5를 다음의 실시예 2에서 난연성 테스트용으로 사용하였다 (난연제 Al(OH)3 가 없는 제품).
[실시예 2]
제품의 난연성을 보완하기 위해 액체 실리콘 고무 조성물(LSR)로의 함침시 난연제로서 Al(OH)3 를 추가한 것을 제외하고는 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 인조 스웨이드를 제조하였다. 난연제의 사용량을 다양하게 하였으며 상기 사용량은 하기 [표 2]에 나타내었다.
또한, 상기 제조된 인조 스웨이드의 난연성을 자동차 내장재의 연소성 표준 규격인 MS300-08 에 따라 측정하였으며 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
제품 번호 5 7 8 9
LSR (중량부) 100 100 100 100
촉매 (중량부) 0.2 0.2 0.2 0.2
안료 (중량부) 1 1 1 1
Al(OH)3 (중량부) 0 30 50 70
연소성 시험 결과
(mm/min)		 31 12 자소성 자소성
상기 결과로부터 본 발명에 따르면 할로겐계 난연제가 아닌 Al(OH)3 를 사용하더라도 충분한 난연성을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 스웨이드 기재를 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅하는 단계;
    상기 코팅한 기재를 알칼리 용액으로 감량하는 단계; 및
    액체 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하는 단계를 포함하며,
    상기 액체 실리콘 고무 조성물의 코팅량이 75 g/m2 내지 95 g/m2 이고,
    상기 액체 실리콘 에멀젼 조성물의 함침량이 15 g/m2 내지 25 g/m2인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스웨이드 기재는 편성포 기재인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 편성포 기재는 환편 또는 경편인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액체 실리콘 고무 조성물은 상기 스웨이드 기재의 이면에 다이렉트(direct) 코팅되는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액체 실리콘 고무 조성물은 제1 액체 조성물 및 제2 액체 조성물로 구성되는 2-부분(two-component) 경화성 액체 실리콘 고무 조성물인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 액체 조성물은 (A) 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산, (B) 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 또는 이들 둘 모두를 함유하고, 상기 제2 액체 조성물은 상기 (A)와 (B) 중 어느 하나 및 (C) 부가 반응 촉매를 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 액체 실리콘 고무 조성물은 비할로겐계 난연제를 더 함유하는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비할로겐계 난연제는 수산화알루미늄인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 에멀젼 조성물은 (AA) 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및/또는 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산, 및 (BB) 폴리옥시알킬렌을 함유하는 조성물인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (BB) 폴리옥시알킬렌은 알킬렌 옥사이드의 단독 중합체 또는 공중합체인, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실리콘 에멀젼 조성물은 실리카 및/또는 알루미나를 더 함유하는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 에멀젼 조성물로의 함침 단계 이후에 기모 가공에 의해 기모층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기모 가공은 스웨이드 기재의 표면에 실시되는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기모 가공 단계 후, 추가의 표면 처리를 실시하는 단계를 더 포함하는, 인조 스웨이드의 제조 방법.
  15. 액체 실리콘 에멀젼 조성물로 함침하여 제조된 스웨이드 기재;
    상기 스웨이드 기재의 이면 상에 액체 실리콘 고무 조성물로 코팅된 실리콘 코팅층; 및
    상기 스웨이드 기재의 표면 상의 기모층을 포함하며,
    상기 액체 실리콘 고무 조성물의 코팅량이 75 g/m2 내지 95 g/m2 이고,
    상기 액체 실리콘 에멀젼 조성물의 함침량이 15 g/m2 내지 25 g/m2인, 인조 스웨이드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액체 실리콘 에멀젼으로 함침하여 제조된 스웨이드 기재는 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산으로부터 유래된 구성 단위 및 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산으로부터 유래된 구성 단위로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 구성 단위를 포함하는 실리콘 수지를 포함하는 스웨이드 기재인, 인조 스웨이드.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 히드록시-종결화된 디오르가노폴리실록산 및 상기 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산은 각각, 히드록시-종결화된 디메틸폴리실록산 및 메틸하이드로겐폴리실록산인, 인조 스웨이드.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 실리콘 코팅층은 분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산과 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산이 부가 반응 촉매의 존재 하에 부가 반응하여 경화된 실리콘 수지를 포함하는, 인조 스웨이드.
  19. 제18항에 있어서,
    분자당 적어도 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 액체 디오르가노폴리실록산은 분자당 적어도 2개의 규소 결합 비닐기를 갖는 액체 디알킬폴리실록산이고, 규소 결합 수소 원자를 갖는 오르가노하이드로겐폴리실록산은 3개 이상의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 것인, 인조 스웨이드.
  20. 제15항에 기재된 인조 스웨이드를 포함하는 자동차 시트.
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