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KR102063827B1 - 무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법 - Google Patents

무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법 Download PDF

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KR102063827B1
KR102063827B1 KR1020190084123A KR20190084123A KR102063827B1 KR 102063827 B1 KR102063827 B1 KR 102063827B1 KR 1020190084123 A KR1020190084123 A KR 1020190084123A KR 20190084123 A KR20190084123 A KR 20190084123A KR 102063827 B1 KR102063827 B1 KR 102063827B1
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silicone
weight
coating
liquid
fabric
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공창배
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주식회사 비에스텍
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Abstract

본 발명은 무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법, 상기 제조방법에 사용되는 실리콘 원단 코팅용 코팅액 조성물, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 실리콘 코팅 원단에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법은 휘발성 유기용제를 사용하지 않으므로, 제조 공정시 작업 환경이 개선되며, 대기중으로 오염물질의 방출이 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 실리콘 코팅된 원단은 표면 슬립성, 난연성, 내열성, 내한성, 발수성, 방수성, 내오성, 내약품성, 내후성 특성이 현저히 향상된다.

Description

무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법{Preparing Method for Multi-functional Fabric Material Coated with Silicon Without Use of Volatile Solvent}
본 발명은 무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 휘발성 유기용제를 사용하지 않고 슬립성, 난연성, 내열성, 내한성, 발수성, 방수성, 내오성, 내약품성, 내후성 특성이 우수한 실리콘 코팅된 원단을 제조하는 방법, 상기 제조방법에 사용되는 원단 코팅용 실리콘 코팅액 조성물, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 실리콘 코팅된 원단에 관한 것이다.
실리콘은 천연소재인 석영모래에서 추출한다. 석영모래를 약 4000℃의 고열로 가열하여 금속규소를 추출한 다음 산소와 결합시킨 것이 실리콘이다. 실리콘은 난연성, 뛰어난 전기절연성, 내약품성, 내열성, 내한성, 무독성, 친환경성 등 다양한 특성으로 인해 현대 산업에 있어서 꼭 필요하며 가장 널리 쓰이고 있는 소재이다. 예를 들어, 인체에 삽입하는 보형물이나 성형물과 아기 젖꼭지 등 고도의 무독성을 요구하는 제품에 널리 사용되고 있다. 또한, 뛰어난 전기절연성, 내열성(320℃), 내한성(-52℃) 등의 특성으로 반도체 및 자동차, 우주선 등 첨단산업에 널리 쓰이고 있다.
실리콘 코팅원단은 무독성 친환경 소재인 실리콘 중 고순도인 액상형 실리콘을 원단에 코팅하여 제조한 기능성 원단이다. 실리콘 코팅 원단은 공해물질과 유해물질을 배출하는 천연가죽과, PVC나 PU를 라미네이팅하여 제조한 합성피혁을 대체하여 환경오염을 감소시키는 친환경 천연소재 원단으로 각광 받고 있다. 또한, 화재 발생에도 화염이나 유독가스가 발생하지 않는 난연성, 방염성 특성도 갖고 있어 가구재, 내장재, 마감재의 안전성 측면에서도 우위성을 갖고 있다.
그러나, 실리콘 코팅된 원단은 실리콘의 본래 특성상 표면의 슬립성이 개선되어야 하는 문제점이 있다. 또한, 현재 실리콘 코팅원단을 생산하는 경우 대개 휘발성 유기용제를 사용한다. 그러나, 휘발성 유기용제 화합물은 탄화수소화합물로써 피부접촉 또는 호흡기로 흡입되는 경우 신경계 등에 장애를 일으키는 발암물질로 알려져 있으며, 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 휘발하여 악취 및 오존의 원인물질이 된다.
따라서, 실리콘 원단의 표면의 슬립성이 개선된 제품의 개발 및 제조 공정시 휘발성 유기용제를 사용하지 않는 제조방법의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1965583호 대한민국 등록특허 제10-1966236호 대한민국 등록특허 제10-1959318호
본 발명자들은 실리콘 코팅된 원단의 제조시에 최종 제품의 실리콘 표면의 슬립성이 개선되며, 제조 공정 동안 휘발성 유기용제를 사용하지 않는 친환경 제조 공법을 개발하기 위해 연구 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 제1차, 제2차 및 제3차의 실리콘 코팅액을 순차적으로 코팅하면 실리콘 코팅 원단의 슬립성 개선 뿐만 아니라 난연성, 내열성, 내한성, 발수성, 방수성, 내오성, 내약품성, 내후성 특성이 우수한 실리콘 원단을 제조할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 휘발성 유기용제를 사용하지 않고, 실리콘 원단의 표면의 슬립성이 개선된 실리콘 코팅 원단의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 실리콘 코팅 원단의 제조에 사용되는 원단 코팅용 실리콘 코팅액 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조 방법에 의해 제조된, 원단 및 실리콘 코팅층을 갖는 실리콘 코팅 원단을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.
상기 과제를 해결하기 위해,
본 발명은
(a) 제1차 실리콘 코팅액을 이형지에 코팅하고 경화시키는 단계;
(b) 제2차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제1차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고 경화시키는 단계; 및
(c) 상기 제3차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제2차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고, 이를 원단과 접착시킨 후 경화시키는 단계를 포함하는 실리콘 코팅 원단의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 제1차 실리콘 코팅액, 제2차 실리콘 코팅액, 및 제3차 실리콘 코팅액을 포함하는 원단 코팅용 실리콘 코팅액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 실리콘 코팅 원단을 제공한다.
이하에서, 본 발명을 각 양태에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은
(a) 제1차 실리콘 코팅액을 이형지에 코팅하고 경화시키는 단계;
(b) 제2차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제1차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고 경화시키는 단계; 및
(c) 상기 제3차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제2차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고, 이를 원단과 접착시킨 후 경화시키는 단계를 포함하는 실리콘 코팅 원단의 제조방법으로서;
상기 제1차 실리콘 코팅액은
(i) 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A; 및
(ii) 40-50 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B가 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로 혼합된 실리콘 코팅액이고;
상기 제2차 실리콘 코팅액은
(i) 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C; 및
(ii) 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D가 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액이고;
상기 제3차 실리콘 코팅액은
(i) 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]; 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E; 및
(ii) 80-90 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액인 것을 특징으로 하는, 실리콘 코팅 원단의 제조방법.
이하에서, 본 발명의 제조방법을 각 단계에 따라 상세히 설명한다.
단계 (a): 제1차 실리콘 코팅액을 이형지에 코팅하고 경화시키는 단계
제1차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 A 및 액상형 실리콘 수지 B를 혼합하여 제조한다.
액상형 실리콘 수지 A는 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)을 포함하여 구성된다.
상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated)는 오르가노실록산 화합물의 일종으로서, 비닐터미네이티드 폴리다이메틸실록산(vinyl terminated polydimethylsiloxane) 화합물이라고도 지칭되는 화합물이다.
액상형 실리콘 수지 B는 40-50 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하여 구성된다.
상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 화합물은 오르가노실록산 화합물의 일종으로서, 다이메틸 메틸하이드로젠 실록산(dimethly methylhydrogen siloxane)으로도 지칭되는 화합물이다.
상기 액상형 실리콘 수지 A와 액상형 실리콘 수지 B를 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로, 더 바람직하게는 1 : 0.7 ~ 1.8 중량비율, 더욱 바람직하게는 1 : 0.8 ~ 1.5의 중량비율, 가장 바람직하게는 1 : 1 중량비율로 혼합하여 제1차 실리콘 코팅액을 제조한다.
제1차 실리콘 코팅액은 실리콘 코팅된 원단에서 실리콘 코팅 표면 슬립성 개선 특성을 부여한다.
상기 제조한 제1차 실리콘 코팅액을 이형지(Release paper)에 코팅하고 경화시킨다. 제1차 실리콘 코팅액은 나이프를 이용하여 일정한 두께로 코팅한다.
코팅의 두께는 특정 범위로 한정되지 않으며, 필요에 따라 적절한 두께로 코팅할 수 있다.
코팅된 제1차 실리콘 코팅액의 경화는 고온에서 행한다. 예를 들어, 100 ~ 150℃의 온도범위를 갖는 챔버를 일정시간 통과시켜 경화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제1차 실리콘 코팅액의 경화시간은 필요에 따라 적절한 시간을 선택할 수 있으며, 예를 들어 상기 온도 범위에서의 경화시간은 10초 ~ 10분의 범위에서 선택할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
단계 (b): 제2차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제1차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고 경화시키는 단계
제2차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 C 및 액상형 실리콘 수지 D를 혼합하여 제조한다.
액상형 실리콘 수지 C는 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하여 구성한다.
상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)는 (비닐메틸실록산)-다이메틸실록산 비닐 터미네이티드 코폴리머로도 지칭되는 화합물이다.
액상형 실리콘 수지 D는 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하여 구성한다.
상기 액상형 실리콘 수지 C와 액상형 실리콘 수지 D를 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로, 더 바람직하게는 9 ~ 11 : 1의 중량비율로, 가장 바람직하게는 10 : 1의 중량비율로 혼합하여 제2차 실리콘 코팅액을 제조한다.
본 발명에서 제2차 실리콘 코팅액은 제1차 실리콘 코팅액의 경화층과 제3차 실리콘 코팅액 경화층을 결합시키는 바인더로서 역할을 한다.
상기 제조한 제2차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제1차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고 경화시킨다.
제2차 실리콘 코팅액은 나이프를 이용하여 일정한 두께로 코팅한다. 코팅의 두께는 특정 범위로 한정되지 않으며, 필요에 따라 적절한 두께로 코팅할 수 있다.
코팅된 제2차 실리콘 코팅액의 경화는 고온에서 행한다. 예를 들어, 100 ~ 160℃의 온도범위를 갖는 챔버를 일정시간 통과시켜 경화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제2차 실리콘 코팅액의 경화시간은 필요에 따라 적절한 시간을 선택할 수 있으며, 예를 들어 상기 온도 범위에서의 경화시간은 10초 ~ 10분의 범위에서 선택할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
단계 (c): 제3차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제2차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅하고, 이를 원단과 접착시킨 후 경화시키는 단계
제3차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 E 및 실리콘 촉매제 F를 혼합하여 제조한다.
액상형 실리콘 수지 E는 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]; 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하여 구성한다.
실리콘 촉매제 F는 80-90 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하여 구성한다.
상기 액상형 실리콘 수지 E와 실리콘 촉매제 F를 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로, 바람직하게는 100 : 0.2 ~ 0.9의 비율로, 더욱 바람직하게는 100 : 0.2 ~ 0.5의 비율로, 가장 바람직하게는 100 : 0.3의 비율로 혼합하여 제3차 실리콘 코팅액을 제조한다.
상기 제조한 제3차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제2차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 코팅한다. 제3차 실리콘 코팅액은 나이프를 이용하여 일정한 두께로 코팅한다. 코팅의 두께는 특정 범위로 한정되지 않으며, 필요에 따라 적절한 두께로 코팅할 수 있다.
상기 제3차 실리콘 코팅액이 코팅된 이형지를 롤프레스를 이용하여 원단과 접착시킨 후 고온에서 경화시켜 원단과 최종적으로 접착시킨다.
상기 코팅된 제3차 코팅액의 경화는 고온에서 행한다. 예를 들어, 100 ~ 180℃의 온도범위를 갖는 챔버를 일정시간 통과시켜 경화시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3차 실리콘 코팅액의 경화시간은 필요에 따라 적절한 시간을 선택할 수 있으며, 예를 들어 상기 온도 범위에서의 경화시간은 10초 ~ 15분의 범위에서 선택할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 경화가 완료되어 실리콘 코팅이 원단에 완전히 접착되면 이형지를 제거한다.
본 발명에서 실리콘 코팅에 사용될 수 있는 원단은 실리콘 코팅이 적용될 수 있다면 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 원단은 면(cotton), 아마(Linen), 저마(Ramie), 견(silk), 레이온, 모(wool), 또는 합성섬유일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 합성섬유는 나일론, 폴리에스테르, 또는 아크릴일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따르면, 상기 원단은 가구용 원단, 카시트, 가방용 원단, 요트용 원단, 벽지, 유아용품용 원단(예들 들어, 턱받이, 방수매트, 기저귀 갈이대 등) 스포츠 의류용 원단(예를 들어, 수영복, 수상용 슈트, 요가용 매트, 구명쪼끼 원단 등), 매트리스원단(예를 들어, 환자용매트, 온열매트, 전기담요 등), 앞치마(예를 들어, 요리사용 앞치마, 어부용 방수 앞치마, 용접용 앞치마 등), 특수복(예를 들어 소방복, 수술복, 화학약품제조공장용 특수복, 용접복 등) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다음의 제1차, 제2차, 및 제3차 실리콘 코팅액을 포함하는 원단 코팅용 실리콘 코팅액 조성물을 제공한다:
(a) 제1차 실리콘 코팅액으로서,
(i) 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A; 및
(ii) 40-50 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B가 1 : 0.5 ~ 2 의 중량비율로 혼합된, 제1차 실리콘 코팅액;
(b) 제2차 실리콘 코팅액으로서,
(i) 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C; 및
(ii) 70-80 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D이 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로 혼합된, 제2차 실리콘 코팅액; 및
(c) 제3차 실리콘 코팅액으로서,
(i) 50-60 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-10 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]; 및 40-50 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E; 및
(ii) 80-90 중량％의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로 혼합된, 제3차 실리콘 코팅액.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 제조 방법에 의해 제조된 실리콘 코팅 원단으로서, (i) 원단; 및 (ii) 상기 원단의 표면에 상기 제1차 실리콘 코팅액, 제2차 실리콘 코팅액 및 제3차 실리콘 코팅액이 순차적으로 코팅되어 경화된 실리콘 코팅층을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 코팅 원단을 제공한다.
본 발명에서 실리콘 코팅에 사용될 수 있는 원단은 실리콘 코팅이 적용될 수 있다면 제한없이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 원단은 면(cotton), 아마(Linen), 저마(Ramie), 견(silk), 레이온, 모(wool), 또는 합성섬유일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 합성섬유는 나일론, 폴리에스테르, 또는 아크릴일 수 있다.
본 발명의 구체예에 따르면, 상기 원단은 가구용 원단, 카시트, 가방용 원단, 요트용 원단, 벽지, 유아용품용 원단(예들 들어, 턱받이, 방수매트, 기저귀 갈이대 등) 스포츠 의류용 원단(예를 들어, 수영복, 수상용 슈트, 요가용 매트, 구명쪼끼 원단 등), 매트리스원단(예를 들어, 환자용매트, 온열매트, 전기담요 등), 앞치마(예를 들어, 요리사용 앞치마, 어부용 방수 앞치마, 용접용 앞치마 등), 특수복(예를 들어 소방복, 수술복, 화학약품제조공장용 특수복, 용접복 등) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명은 무용제형 다기능성 실리콘 코팅 원단의 제조방법, 상기 제조방법에 사용되는 실리콘 원단 코팅용 코팅액 조성물, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 실리콘 코팅 원단에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법은 휘발성 유기용제를 사용하지 않으므로, 제조 공정시 작업 환경이 개선되며, 대기중으로 오염물질의 방출이 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 실리콘 코팅된 원단은 표면 슬립성, 난연성, 내열성, 내한성, 발수성, 방수성, 내오성, 내약품성, 내후성 특성이 현저히 향상된다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조한 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단의 유해물질 검출 여부를 시험방법 MS 300-55:2018에 따라 측정한 결과이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조한 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단의 유해물질 검출 여부를 시험한 측정 조건이다.
도 3은 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단에 대해 현대기아자동차 기술표준 MS 300-08에 따라 난연성 특성을 측정한 결과이다.
본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.
실시예
실시예 1: 액상형 실리콘 수지의 제조
(1) 액상형 실리콘 수지 A의 제조
전체 액상형 실리콘 수지 조성물에 대해, 50 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드(Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 및 40 중량％의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A를 제조하였다.
(2) 액상형 실리콘 수지 B의 제조
전체 액상형 실리콘 수지 조성물에 대해, 40 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드, 20 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소(Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen), 및 30 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B를 제조하였다.
(3) 액상형 실리콘 수지 C의 제조
전체 액상형 실리콘 수지 조성물에 대해, 70 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드, 10 중량％의 실리콘 다이옥사이드, 및 3 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드(Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C를 제조하였다.
(4) 액상형 실리콘 수지 D의 제조
전체 액상형 실리콘 수지 조성물에 대해, 70 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드 및 20 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D를 제조하였다.
(5) 액상형 실리콘 수지 E의 제조
전체 액상형 실리콘 수지 조성물에 대해, 50 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드, 5 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소, 및 40 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E를 제조하였다.
(6) 실리콘 촉매제 F의 제조
촉매제 전체에 대해, 80 중량％의 실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드, 및 10 중량％의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F를 제조하였다.
실시예 2: 실리콘 코팅액의 제조
상기 제조한 액상형 실리콘 수지 A와 B를 1 : 1의 중량비율로 혼합하여 제1차 코팅액을 제조하였다. 또한, 상기 제조한 액상형 실리콘 수지 C와 D를 10 : 1의 중량비율로 혼합하여 제2차 코팅액을 제조하였다. 또한, 상기 제조한 액상형 실리콘 수지 E와 실리콘 촉매제 F를 100 : 0.3의 중량 비율로 혼합하여 교반하여 제3차 코팅액을 제조하였다.
실시예 3: 실리콘 코팅 원단의 제조
(1) 실리콘 코팅된 폴더 매트용 원단의 제작
상기 제조한 제1차 코팅액을 이형지(Release Paper, RP)에 나이프를 이용하여 0.03 mm의 두께로 코팅한 후 120℃의 챔버에 약 2분 간 통과시켜 경화를 유도하였다. 제1차 코팅액을 코팅하고 경화시킨 이형지에 상기 제조한 제2차 코팅액을 나이프를 이용하여 0.05 mm의 두께로 코팅한 후 130℃의 챔버에 약 3분 간 통과시켜 경화시켰다. 제2차 코팅액이 코팅되어 경화된 이형지에 상기 제조한 제3차 코팅액을 나이프를 이용하여 0.07 mm의 두께로 코팅한 후 롤프레스를 이용하여 폴더 매트용 원단에 접착시키고, 140℃의 챔버에 약 3분 30초간 경화시켜 원단에 실리콘 코팅의 접착을 완성하였다.
(2) 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단의 제작
실시예 3의 (1)항목에 기재된 방법과 동일한 방법에 따라 자동차 시트 커버용 원단에 실리콘을 코팅하여, 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단을 제작하였다.
실시예 4: 실리콘 코팅 원단의 특성 측정
(1) 폴더 매트용 원단의 유해물질 방출량 측정
실시예 3의 (1)항목의 방법에 따라 제조한 실리콘 코팅된 폴더 매트용 원단의 유해물질 방출량을 측정하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
시험항목 시험결과 (단위: mg/(m 2 ㆍh) 비고 안전요건
톨루엔 0.005 (40±1)℃ 1.40 이하
포름아마이드 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.20 이하
N,N-디메틸포름아마이드 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.40 이하
2-에틸헥소익 에시드 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.25 이하
부틸하이드록시톨루엔 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.50 이하
2-메톡시에탄올 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.30 이하
포름알데하이드 불검출(검출한계 0.005) (40±1)℃ 0.05 이하
* 시험방법 및 안전요건: 안전확인 안전기준 부속서 2(합성수지제 어린이용품)
(2) 자동차 시트커버용 원단의 특성 측정
① 유해물질 방출량 측정
실시예 3의 (2)항목의 방법에 따라 제조한 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단의 유해물질 검출 여부를 시험방법 MS 300-55:2018에 따라 측정하였다(시험소: 한국건설생활환경시험연구원). 측정 결과는 하기 표 2와 도 1에 나타내었고, 측정 조건은 도 2에 나타내었다.
Figure 112019071345015-pat00001
② 난연성 특성
실시예 3의 (2)항목의 방법에 따라 제조한 실리콘 코팅된 자동차 시트커버용 원단에 대해 현대기아자동차 기술표준 MS 300-08에 따라 난연성 특성을 측정하였다. 그 실험결과는 아래 표 3과 도 3에 각각 나타내었다.
Figure 112019071345015-pat00002
실시예 5: 실리콘 코팅 원단의 슬립성 특성 측정
(1) 시험편의 제작
상기 실시예 2에 따라 제조한 제1차 코팅액을 이형지(Release Paper, RP)에 나이프를 이용하여 0.03 mm의 두께로 코팅한 후 120℃의 챔버에 약 2분 간 통과시켜 경화를 유도하였다. 제1차 코팅액을 코팅하고 경화시킨 이형지에 상기 실시예 2에 따라 제조한 제2차 코팅액을 나이프를 이용하여 0.05 mm의 두께로 코팅한 후 130℃의 챔버에 약 3분 간 통과시켜 경화시켰다. 제2차 코팅액이 코팅되어 경화된 이형지에 상기 실시예 2에 따라 제조한 제3차 코팅액을 나이프를 이용하여 0.07 mm의 두께로 코팅한 후 롤프레스를 이용하여 원단에 접착시키고, 140℃의 챔버에 약 3분 30초간 경화시켜 원단에 실리콘 코팅의 접착을 완성하여, 시험편 A을 제작하였다. 한편, 비교 시험편 B는 종래의 실리콘 코팅 방법에 따라 제작한 타사 실리콘 코팅 원단을 구입하여 시험에 사용하였다.
(2) 마찰계수의 측정 및 결과
마찰력은 KS G 5749 체조 경기용 착지매트에 준한 방법으로 측정하였고, 마찰계수는 측정된 힘과 추의 하중(3kg)을 이용하여 산출하였다(한국건설생활환경시험연구원). 마찰계수를 측정한 결과, 본 발명의 시험편 A는 가로 0.71, 세로 0.68의 값이 측정되었고, 비교 시험편 B는 가로 1.82, 세로 1.66의 값이 측정되었다. 상기 실험결과, 본 발명의 방법에 의해 제조한 실리콘 코팅 원단은 종래의 방법으로 제조한 실리콘 코팅 원단 보다 슬립성이 월등히 개선된 것을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. (a) 제1차 실리콘 코팅액을 이형지에 0.03mm 두께로 코팅하고 경화시키는 단계;
    (b) 제2차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제1차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 0.05mm 두께로 코팅하고 경화시키는 단계; 및
    (c) 제3차 실리콘 코팅액을 상기 이형지의 제2차 실리콘 코팅액이 코팅되어 경화된 표면에 0.07mm 두께로 코팅하고, 이를 원단과 접착시킨 후 경화시키는 단계를 포함하는 실리콘 코팅 원단의 제조방법으로서;
    상기 제1차 실리콘 코팅액은
    (i) 50-60 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated); 및 40-50 중량%의 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 A; 및
    (ii) 40-50 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen); 및 30-40 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 B가 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로 혼합된 실리콘 코팅액이고;
    상기 제2차 실리콘 코팅액은
    (i) 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드; 및 1-10 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me vinyl, vinyl group-terminated)를 포함하는 액상형 실리콘 수지 C; 및
    (ii) 70-80 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 20-30 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]를 포함하는 액상형 실리콘 수지 D가 8 ~ 12 : 1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액이고;
    상기 제3차 실리콘 코팅액은
    (i) 50-59 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-테미네이티드]; 1-5 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]; 및 40-45 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 액상형 실리콘 수지 E; 및
    (ii) 80-90 중량%의 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]; 및 10-20 중량%의 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.1 ~ 1.0의 중량 비율로 혼합된 실리콘 코팅액이고,
    상기 제1차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 A 및 B가 1 : 1의 중량비율로 혼합되고,
    상기 제2차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 C 및 D가 10 : 1의 중량 비율로 혼합되고,
    상기 제3차 실리콘 코팅액은 액상형 실리콘 수지 E와 실리콘 촉매제 F가 100 : 0.3의 중량 비율로 혼합된 것임을 특징으로 하는, 실리콘 코팅 원단의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 원단은 면(cotton), 아마(Linen), 저마(Ramie), 견(silk), 레이온, 모(wool), 또는 합성섬유인 것을 특징으로 하는, 실리콘 코팅 원단의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 합성섬유는 나일론, 폴리에스테르, 또는 아크릴인 것을 특징으로 하는, 실리콘 코팅 원단의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항의 제조 방법에 의해 제조된 실리콘 코팅 원단으로서, (i) 원단; 및 (ii) 상기 원단의 표면에 상기 제1차 실리콘 코팅액을 0.03mm 두께로 경화시킨 제1 실리콘 코팅층, 상기 제1차 실리콘 코팅층 표면에 제2차 실리콘 코팅액을 0.05mm 두께로 경화시킨 제2 실리콘 코팅층 및 상기 제2차 실리콘 코팅층 표면에 제3차 실리콘 코팅액을 0.07mm 두께로 경화시킨 제3차 실리콘 코팅층이 순차적으로 코팅된 실리콘 코팅층을 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘 코팅 원단.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 원단은 면(cotton), 아마(Linen), 저마(Ramie), 견(silk), 레이온, 모(wool), 또는 합성섬유인 것을 특징으로 실리콘 코팅 원단.
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