실리콘 가죽과 합성 가죽은 모두 인조 가죽 범주에 속하지만, 화학적 기반, 친환경성, 내구성, 그리고 기능적 특성 면에서 근본적인 차이를 보입니다. 아래에서는 재료 구성, 공정 특성, 그리고 적용 시나리오 측면에서 두 소재를 체계적으로 비교합니다.
I. 재료의 성질과 화학구조의 차이
주요성분 : 무기실록산폴리머(Si-O-Si 백본), 유기폴리머(PU의 CON 사슬/PVC의 C-Cl 사슬)
가교 방법: 백금 촉매 첨가 경화(부산물 없음), 용매 증발/이소시아네이트 반응(VOC 잔류물 포함)
분자 안정성: 극도의 내후성(Si-O 결합 에너지 > 460 kJ/mol)을 가지고 있는 반면, PU는 가수분해에 취약합니다(에스테르 결합 에너지 < 360 kJ/mol).
화학적 차이점: 실리콘의 무기 골격은 뛰어난 안정성을 제공하는 반면, PU/PVC의 유기 사슬은 환경 부식에 취약합니다. II. 생산 공정의 주요 차이점
1. 실리콘 가죽 코어 공정
A [실리콘 오일 + 필러 혼합] --> B [플래티넘 촉매 주입] --> C [이형지 캐리어 코팅]
C --> D [고온경화(120~150°C)] --> E [기재원단적층(편직물/부직포)]
E --> F [표면 엠보싱/매팅 처리]
무용매 공정: 경화 과정 중 소분자 방출 없음(VOC ≈ 0)
베이스 원단 적층 방식: 핫멜트 접착 포인트 본딩(PU 함침 아님), 베이스 원단 통기성 유지
2. 기존 합성피혁 공정의 단점
- PU 가죽 : DMF 습식 함침 → 미세 다공성 구조, 잔류 용매(물 세척 필요, 200톤/10,000미터 소모)
- PVC 가죽: 가소제 마이그레이션(연간 3-5% 방출, 취성으로 이어짐)
III. 성능 매개변수 비교(측정 데이터)
1. 실리콘 가죽: 황변 저항성 --- ΔE < 1.0 (QUV 1000시간)
가수분해 저항성: 100°C에서 720시간 동안 균열 없음(ASTM D4704)
난연성: UL94 V-0 (자체 소화 시간 < 3초)
VOC 배출량: < 5 μg/m³ (ISO 16000-6)
저온 유연성: 60°C에서 구부릴 수 있음(균열 없음)
2. PU 합성피혁 : 황변저항성 : ΔE > 8.0 (200시간)
가수분해 저항성: 70°C에서 96시간 동안 균열 발생(ASTM D2097)
난연성: UL94 HB(느린 연소)
VOC 배출량: > 300 μg/m³ (DMF/톨루엔 함유)
저온 유연성: -20°C에서 취성
3. PVC 합성피혁 : 황변저항성 : ΔE > 15.0 (100시간)
가수분해 저항성: 해당 없음(테스트와 관련 없음)
난연성: UL94 V-2(낙하점화)
VOC 배출량: >> 500 μg/m³ (DOP 포함)
저온 유연성: 10°C에서 경화
IV. 환경 및 안전 기능
1. 실리콘 가죽:
생체적합성: ISO 10993 의료용 등급 인증(임플란트 표준)
재활용성: 열분해를 통해 회수된 실리콘 오일(회수율 >85%)
독성 물질: 중금속 무함유/할로겐 무함유
2. 합성피혁
생체적합성: 피부 자극 위험(유리 이소시아네이트 함유)
재활용 가능성: 매립 처리(500년 이내 분해되지 않음)
독성 물질: PVC에는 납염 안정제가 포함되어 있고 PU에는 DMF가 포함되어 있습니다.
순환 경제성: 실리콘 가죽은 베이스 원단에서 실리콘 층까지 물리적으로 분리하여 재입상화할 수 있습니다. PU/PVC 가죽은 화학적 가교 결합으로 인해 등급이 낮아지고 재활용될 수 있습니다. V. 적용 시나리오
실리콘 가죽의 장점
- 의료:
- 항균 매트리스(MRSA 억제율 >99.9%, JIS L1902 준수)
- 정전기 방지 수술대 커버(표면 저항률 10⁶-10⁹ Ω)
- 신에너지 차량:
- 내후성 시트(-40°C ~ 180°C 작동 온도)
- 저 VOC 내부(폭스바겐 PV3938 표준 충족)
- 야외 장비:
- UV 차단 보트 시트(QUV 3000시간 ΔE <2)
- 자체 세척 텐트(물 접촉각 110°)
합성 가죽 응용 분야
- 단기 사용:
- 패스트 패션 가방 (PU 가죽은 가볍고 저렴함)
- 일회용 디스플레이 베니어(PVC 가죽 가격 <$5/m²)
- 비접촉 응용 프로그램:
- 하중을 지지하지 않는 가구 부품(예: 서랍 앞면) VI. 비용 및 수명 비교
1. 실리콘 가죽: 원자재 비용 --- $15-25/m² (실리콘 오일 순도 > 99%)
공정 에너지 소비량 - 낮음(빠른 경화, 물 세척 불필요)
사용 수명 -- > 15년(실외 가속 풍화 검증)
유지 보수 비용 -- 알코올로 직접 닦기 (손상 없음)
2. 실리콘 가죽: 원자재 비용 --- $8-12/m²
공정 에너지 소비량 - 높음(습식 처리 라인은 10,000미터당 2000kWh를 소비합니다)
사용 수명 -- > 3-5년(가수분해 및 분쇄)
유지 관리 비용 -- 전문 세척기 필요
TCO(총소유비용): 실리콘 가죽은 10년 주기로 PU 가죽보다 40% 저렴합니다(교체 및 세척 비용 포함). VII. 향후 업그레이드 방향
- 실리콘 가죽:
- 나노실란 개질 → 연꽃잎과 같은 초소수성(접촉각 > 160°)
- 엠브
게시 시간: 2025년 7월 30일
