KR-20260060756-A - COATING COMPOSITION AND ARTIFICIAL LEATHER INCLUDING THE SAME

Abstract

본 발명은 천연소재를 포함하고 내가수분해성 및 내광성이 우수하여 차량용을 위한 물성이 보완된 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 인조가죽에 관한 것이다.

Inventors

• 박대은
• 송은호
• 홍민기

Assignees

• (주)엘엑스하우시스

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (11)

1. 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 포함하는 코팅용 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 식물성 재료는 버섯 균사체, 대나무, 선인장, 귤 껍질, 사과 껍질, 밤 껍질 및 유칼립투스 중 적어도 하나를 포함하는 것인 코팅용 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 코팅용 조성물은 폴리우레탄 수지를 더 포함하는 것인 코팅용 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 실리콘계 화합물은 적어도 아민기 함유 실리콘계 화합물을 포함하는 것인 코팅용 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 실리콘계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 결합 구조를 포함하는 것인 코팅용 조성물: [화학식 1] 화학식 1에서, R 1 은 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이고, R 2 및 R 3 은 각각 독립적으로, 수소; 또는 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기;이고, *은 치환기가 결합되는 위치를 나타낸 것이다.
6. 제1항에 있어서, 상기 식물성 재료의 크기는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것인 코팅용 조성물.
7. 제1항에 있어서, 상기 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비가 1:0.1 내지 1:5인 것인 코팅용 조성물.
8. 제3항에 있어서, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료와 상기 폴리우레탄 수지의 중량비가 1:10 내지 1:100인 것인 코팅용 조성물.
9. 제1항에 따른 코팅용 조성물을 포함하는 인조가죽
10. 제9항에 있어서, 상기 인조 가죽은, 기재층; 상기 기재층 상에 구비되는 바인더층; 상기 바인더층 상에 구비되는 칼라 스킨층; 상기 칼라 스킨층 상에 구비되며, 상기 코팅용 조성물의 경화물을 포함하는 코팅층; 및 상기 코팅층 상에 구비되는 표면처리층;을 포함하는 인조가죽.
11. 제10항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 20 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하인 것인 인조가죽.

Description

코팅용 조성물 및 이를 포함하는 인조가죽{COATING COMPOSITION AND ARTIFICIAL LEATHER INCLUDING THE SAME} 본 발명은 코팅용 조성물 및 이를 포함하는 인조가죽에 관한 것이다. 파리 기후협정, 2050년 탄소 중립 선언 등으로 친환경 화제가 대두됨에 따라, 산업계에서는 자동차 내외장재를 비롯한 다양한 제품에도 친환경 또는 천연소재를 적용하고 천연물질에 대한 시각적인 디자인을 구현하는 기술이 주목받고 있다. 또한 최근에 유럽 등 여러 선진국에서는 다양한 환경규제를 시행하고 있으며, 국내에서도 규제 및 인체 유해성을 고려하여 친환경적인 제품을 보다 더 활발히 개발하고 있어서 친환경 소재를 이용한 바이오 인조가죽 원단도 주목받고 있다. 자동차 내부 인테리어에서는 특히 자동차 시트에 천연소재를 이용하여 제작하는 추세이다. 그러나 이러한 자동차 내외장재의 표면에 천연소재가 사용될 경우 물성이 부족한 문제가 있다. 이에, 물성이 개선된 천연소재를 사용한 차량용 코팅재 기술이 개발될 필요가 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 실리콘계 화합물이 식물성 재료에 코팅되는 개념도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 인조가죽의 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 인조가죽의 개략도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 비교예 2-1 내지 2-4에서 제조한 인조가죽의 물성 테스트를 진행하기 전의 사진이다. 도 5는 본 발명의 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 비교예 2-1 내지 비교예 2-4에서 제조한 인조가죽의 물성 테스트를 진행한 후의 사진이다. 도 6은 본 발명의 실시예 2-1, 비교예 2-5 및 비교예 2-6에서 제조한 인조가죽을 촬영한 사진이다. 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 구비 또는 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다. 본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”는 “A 및 B, 또는 A 또는 B”를 의미한다. 이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 일 실시상태는 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 포함하는 코팅용 조성물을 제공한다. 본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅용 조성물은 내가수분해성 및 내광성이 우수한 코팅층을 용이하게 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 코팅용 조성물은 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 포함한다. 상술한 것과 같이, 코팅용 조성물이 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 포함함으로써, 코팅용 조성물을 이용하여 내가수분해성 및 내광성이 우수한 코팅층을 용이하게 제조할 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 실리콘계 화합물이 식물성 재료에 코팅되는 개념도이다. 도 1을 참고하면, 상기 실리콘계 화합물이 상기 식물성 재료와 혼합되어 건조 및 분해 과정을 거쳐, 식물성 재료의 표면에 실리콘계 화합물이 코팅될 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물은 적어도 아민기 함유 실리콘계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 실리콘계 화합물의 종류를 선택함으로써, 식물성 재료의 표면을 코팅할 수 있다. 상기 식물성 재료는 셀룰로오스계 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로 셀룰로오스계 화합물은 극성관능기로서 히드록시기 및/또는 카복시기를 함유할 수 있다. 실리콘계 화합물에 포함된 아민기는, 식물성 재료에 함유된 극성 관능기인 히드록시기(-OH) 및/또는 카복시기(-CO2H)와 반응할 수 있다. 이를 통해, 식물성 재료에 함유된 극성 관능기에 의하여 인조가죽의 물성이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 결합 구조를 포함하는 것일 수 있다. [화학식 1] 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소; 또는 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기;이고, *은 치환기가 결합되는 위치를 나타낸 것이다. 상기 화학식 1로 표시되는 결합구조를 가지는 상기 실리콘계 화합물은, 식물성 재료의 표면에 용이하게 코팅될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 결합구조를 포함하는 실리콘계 화합물을 사용함으로써, 후술하는 인조가죽의 내가수분해성 및 내광성을 향상시키면서도, 기계적 물성이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 결합 구조를 포함할 수 있다. [화학식 2] 화학식 2에서, R1은 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소; 또는 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기;이고, R11 내지 R13은 각각 독립적으로 수소; 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 알콕시기;일 수 있다. 상기 화학식 2로 표시되는 결합구조를 가지는 상기 실리콘계 화합물은, 식물성 재료의 표면에 용이하게 코팅될 수 있다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 결합구조를 포함하는 실리콘계 화합물을 사용함으로써, 후술하는 인조가죽의 내가수분해성 및 내광성을 향상시키면서도, 기계적 물성이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 식물성 재료는 버섯 균사체, 대나무, 선인장, 귤 껍질, 사과 껍질, 밤 껍질 및 유칼립투스 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 친환경 소재인 상기 식물성 재료를 사용함으로써, 동물 가죽을 선택하지 않고도 가죽의 미관을 형성할 수 있으며 폐기물을 재활용하여 탄소저감 효과 및 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 식물성 재료의 크기는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 식물성 재료의 크기를 조절함으로써, 인조가죽의 미관효과 조절 및 실리콘계 화합물의 식물성 재료에 대한 코팅성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 식물성 재료의 크기가 전술한 범위 내인 경우, 후술하는 코팅층을 포함하는 인조가죽의 내광성 및 내가수분해성이 보다 개선될 수 있다. 이때, 상술한 상기 식물성 재료의 크기는 식물성 재료의 입자 크기를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 식물성 재료의 입자 크기는 평균 지름을 의미하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비가 1:0.1 내지 1:5일 수 있다. 구체적으로, 상기 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비는 1:0.1 내지 1:4, 1:0.1 내지 1:3.5, 1:0.2 내지 1:5, 1:0.2 내지 1:4, 1:0.2 내지 1:3.5, 1:0.3 내지 1:5, 1:0.3 내지 1:4, 1:0.3 내지 1:3.5, 1:0.4 내지 1:5, 1:0.4 내지 1:4 또는 1:0.4 내지 1:3.5일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비를 조절함으로써, 상기 식물성 재료의 표면에 상기 실리콘계 화합물이 효과적으로 코팅될 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물과 상기 식물성 재료를 포함하는 혼합물을 이용하여, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 제조할 수 있다. 즉, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 제조하기 위한 혼합물은 상기 실리콘계 화합물과 식물성 재료를 포함할 수 있다. 이때, 상기 혼합물은 상기 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비가 1:0.1 내지 1:5일 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합물은 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비가 1:0.1 내지 1:4, 1:0.1 내지 1:3.5, 1:0.2 내지 1:5, 1:0.2 내지 1:4, 1:0.2 내지 1:3.5, 1:0.3 내지 1:5, 1:0.3 내지 1:4, 1:0.3 내지 1:3.5, 1:0.4 내지 1:5, 1:0.4 내지 1:4 또는 1:0.4 내지 1:3.5일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 혼합물에서의 식물성 재료와 상기 실리콘계 화합물의 중량비를 조절함으로써, 실리콘계 화합물의 식물성 재료에 대한 코팅성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 제조하기 위하여, 상기 혼합물을 열처리할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 제조하기 위한 혼합물은 50 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 온도에서 1 일 내지 7 일 동안 열처리가 진행될 수 있다. 상술한 범위에서 상기 혼합물의 열처리 온도 및 시간을 조절함으로써, 상기 식물성 재료의 표면에 상기 실리콘계 화합물이 안정적으로 코팅될 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료를 제조하기 위한 혼합물은 상압 하에 건조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 코팅용 조성물은 폴리우레탄 수지를 더 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이, 코팅용 조성물이 폴리우레탄 수지를 더 포함함으로써, 코팅용 조성물은 탄성 및 가공성이 우수한 코팅층을 용이하게 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료와 상기 폴리우레탄 수지의 중량비가 1:10 내지 1:100인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 실리콘계 화합물이 코팅된 식물성 재료와 상기 폴리우레탄 수지의 중량비는 1:10 내지 1:80, 1:10 내지 1:70, 1:20 내지 1:100, 1:20 내지 1:80, 1:20 내지 1:70, 1:30 내지 1:100, 1:30 내지 1:80, 1:30 내지 1:70, 1:40 내지 1:100 내지 1: