KR101038978B1 - 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 표층지와, 상기 표층지 상부에 형성된 표면보호층을 포함하는 벽지에 있어서, 상기 표면보호층이 통기성인 것을 특징으로 하는 통기성 벽지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상기 통기성의 표면보호층은 무기 충전제가 함유된 올레핀수지컴파운드로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 상기 표층지 및/또는 표면보호층의 상부(위)에 인쇄층이 형성될 수 있고, 벽지를 관통하는 핀 홀이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 무기 충전제가 함유된 올레핀수지컴파운드로 표면보호층을 형성함으로써 상기 무기 충전제와 표면보호층에 형성되는 공극에 의해 우수한 통기성을 갖는다. 또한 사용되는 접착제 조성물에도 무기 충전제를 함유시킴으로써 통기성을 부여하고, 핀홀을 추가로 형성함으로써 통기성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
올레핀수지 컴파운드, 표면보호층, 통기성, 충전제, 핀홀
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽지의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 벽지의 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벽지의 단면도.
도 3은 도 1의 벽지의 제조 공정도.
도 4은 도 3의 벽지의 제조 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기재층 20 : 접착제층
30 : 표층지 40 : 인쇄층
50 : 표면보호층 60 : (제2) 인쇄층
100 : 벽지
본 발명은 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법에 관한 것으 로, 더욱 상세하게는 표층지와, 상기 표층지 상부에 형성된 표면보호층을 포함하는 벽지에 있어서, 상기 표면보호층이 통기성인 것을 특징으로 하는 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 벽지는 시멘트 벽의 내부 및 외부 온도차에 의한 결로 현상을 차단하고, 장식적인 효과를 위하여 사용되어 왔다. 최근 벽지는 내수성, 보온성, 흡음성, 시공성 등과 같은 기본적인 특성 뿐만 아니라, 통기성, 미려함, 탈취 또는 온도 조절과 같은 특성도 보유하기 위한 많은 연구가 행해지고 있다. 그리고 삶의 질 향상과 더불어 시장에서는 고급스러운 외관 효과를 가지는 제품과 기본 물성을 충족시키는 제품을 동시에 요구하고 있다.
이와 같은 요구사항을 이행하기 위한 것으로 기재층상에 발포제 및 올레핀계 열가소성 수지를 주체로 하는 발포수지층과 무늬층, 표면층을 순서대로 설치한 벽지에 있어서, 이 표면층이 나일론 수지로 되는 것을 특징으로 하는 벽지(일본특허공개 2005-200823호, 일본특허공개 2002-52665호 및 일본특허공개 1998-278199호)에 관한 기술이 알려져 있다. 그러나 이 벽지는 발포수지층이 표면층이 아닌 기재층 상부에 형성됨으로써, 통기성이 떨어져 가공 후 또는 사용 중에 곰팡이가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 기재층 상부에 발포 성형시킨 수지 시트를 겹치고, 양층간을 접착제를 사용하여 적층하거나, 용융폴리에틸렌 등을 층 사이에 압착 적층하는 벽지(일본특허공개 2005-2308호)가 기재되어 있으나, 발포제의 분해온도 이상에서는 롤 가공이 불가능한 문제점이 남아 있다.
그리고 올레핀계 합성수지 시트를 표면층으로 하여, 벽지 시공 시 발생하는 수축을 억제하는 벽지(일본특허공개 2003-129386호)에 관해 알려져 있으나, 화학 발포제에 의한 가스 분출이 발생하므로 가공상의 어려움이 있다.
또한, 아래로부터 표면지, PE 수지 필름층 및 인쇄층이 적층되어 이루어지는 엠보싱 벽지(대한민국 공개특허 제2002-57870호)가 개시되어 있으나, 상기 PE 수지만의 필름층은 통기성이 미흡한 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 통기성이 우수하고 가공이 용이하며 외관이 미려한 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 상기 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 그 표면보호층을 무기 충전제가 함유된 올레핀수지 컴파운드로 형성시킴으로써 통기성이 우수한 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명의 상기 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 핀 홀을 형성시킴으로써 통기성을 더욱 향상시킨 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 표층지와 상기 표층지 상부에 형성된 표면보호층을 포함하는 벽 지에 있어서, 상기 표면보호층이 통기성인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 통기성의 표면보호층은 무기 충전제가 함유된 올레핀수지 컴파운드로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 통기성 벽지는 상기 표층지 및/또는 표면보호층의 상부(위)에 인쇄층이 형성될 수 있고, 벽지를 관통하는 관통공인 핀 홀이 형성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저 도 1을 참조하면, 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지의 단면도로서 아래로부터 표층지(30), 인쇄층(40) 및 표면보호층(50)이 차례로 적층된 구조를 보여준다.
상기 표층지(30)는 펄프, 직포 또는 부직포, 합성섬유 등으로 만들어진 종이로 구성된다. 상기 표층지를 구성하는 종이는 미려한 인쇄층을 형성할 수 있는 평량 20 ~100 g/㎡의 백색을 포함한 유색의 종이가 사용될 수 있다.
상기 인쇄층(40)은 표층지(30) 상부에 다양한 무늬와 문자가 다양한 색채로 인쇄될 수 있다. 상기 인쇄는 통기성을 부여하기 위해 메시 롤 타입(Mesh Roll Type)의 그라비아 인쇄방법으로 인쇄(Dot 형성)하는 것이 바람직하다.
상기 표면보호층(50)은 상기 표층지(30) 또는 인쇄층(40) 상부에 올레핀수지컴파운드로 형성된다. 상기 올레핀수지컴파운드는 표면보호층에 통기성 부여를 위한 무기 충전제가 함유된다.
상기 올레핀수지컴파운드(또는 조성물)는 올레핀 수지와 무기 충전제, 난 연제로 이루어지고, 그 조성은 올레핀수지100 중량부에 대하여 무기 충전제 1 내지 100 중량부 및 난연제 1 내지 10 중량부의 범위로 조성되는 것이 바람직하다.
상기 올레핀 수지로서 바람직한 예로서는 가공성, 성형성, 내열성 등이 우수한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리이소부틸렌 등을 들 수 있다.
상기 충전제는 통기성 부여를 목적으로 첨가하는 것으로서, 예를 들면, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 카올린, 산화티탄, 황산바륨, 수산화알루미늄, 탈크 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 그 조성비는 올레핀수지100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 통기성 및 보강성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 표면 물성(인장강도,인열강도 등)이 떨어지며 표면이 거칠어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.
상기 충전제 입자의 크기는 직경이 1 마이크론 미터(㎛) ~ 50 마이크론 미터(㎛)인 것이 바람직하다. 충전제의 직경이 50㎛를 초과하면 형성된 올레핀수지필름층의 표면이 거칠거나, 강도가 약해질 우려가 있고, 충전제의 직경이 1㎛ 미만이면 형성된 올레핀수지필름층의 통기성이 떨어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.
상기 충전제가 통기성의 기능을 발휘하는 것은 충전제가 조성물에 포함되어 층을 형성할 때 공극이 함께 형성되어 이 공극과 무기충전제가 공기의 이동 통로가 되기 때문이다. 습한 공기도 역시 공극을 통해 이동할 수 있으므로 벽면의 습기가 밖으로 배출되어 곰팡이의 발생을 저지할 수 있다.
상기 난연제는 가공, 성형 시 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOC; Volatile Organic Compound)에 의한 발화를 차단하고 사용 중에 난연성을 주기 위하여 첨가 하는 것으로서, 예를 들면, 산화안티몬(Sb2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으며, 그 조성비는 올레핀수지100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만이면 난연성이 떨어지고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 수지 용융 온도가 저하되는 가공상의 문제점이 발생할 우려가 있다.
본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지의 상기 표면보호층(50)은 표층지 또는 인쇄층(40) 상부에 상기 올레핀수지컴파운드를 코팅 및 건조시키거나, 플랫다이(flat die)를 포함하는 티다이(T die) 성형방법 또는 올레핀수지컴파운드 필름과 직접 라미네이트시키는 방법과 같은 통상적인 적층방법에 의해 형성시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 도 2를 참조하면, 도2는 도1에 도시된 벽지의 하부에 하지층으로서 기재층(10)이 접착제(20)에 의해 합지된 벽지의 단면도이다.
도 2의 하지층인 기재층(10)은 상기 표층지를 구성할 수 있는 재질과 같은 펄프, 직물 또는 부직포, 합성섬유 등으로 만들어진 종이로 구성할 수 있고, 표층지와 기재층은 동일 또는 상이한 것으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 통기성 벽지의 상기 하지층인 기재층(10)은 상기 표층지(30)의 하부에 접착제(20)에 의해 합지된다.
상기 접착제는 우레탄계 또는 아크릴계 접착제로서 통기성 부여를 위한 무기 충전제가 함유된 접착제 조성물이다. 상기 접착제 조성물에 함유되는 무기 충전제는 상기 표면보호층(30)에 함유되는 무기 충전제와 동일한 무기 충전제를 접착제 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부를 첨가, 균일하게 혼합, 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 표면보호층(50) 상부에도 인쇄층(60)이 형성(도3참조)될 수 있다. 상기 인쇄층(60)은 제2인쇄층으로서 표층지에 형성된 인쇄층(40)과 어울려 공간적인 느낌을 갖게 되고 그에 따라 외관이 더욱 미려한 효과를 나타낼 수 있으며, 또한 표층지에 인쇄없이 표면보호층이 형성되고 그 상부에만 다양한 인쇄층(60)을 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 표면층에 엠보스가 형성될 수 있다.
상기 엠보스가 형성된 본 발명에 따른 통기성 벽지는 부피감 있는 외관효과를 갖는다.
본 발명에 따른 통기성 벽지는 통기성 향상을 위해 미세한 관통공인 핀홀이 형성될 수 있다. 상기 핀홀을 통한 건조 공기와 습한 공기의 이동에 의해 통기성이 추가로 확보된다.
상기 핀 홀은 홀 직경이 0.01미리민터(mm) ~ 1미리미터(mm)이고, 제곱미터(㎡)당 100 내지 1,000,000개 범위의 핀 홀을 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 통기성 벽지에 형성되는 상기 핀홀은 벽지를 핀 직경이 0.01미리민터(mm) ~ 1미리미터(mm)이고, 제곱미터(㎡)당 100 내지 1,000,000개 범위의 핀이 구비된 핀롤을 통과시킴으로써 형성할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 통기성이 우수한 벽지의 제조방법을 설명한다.
도 4는 도 1과 같은 적층구조의 본 발명에 따른 통기성 벽지의 제조 공정도 이고, 도5는 도 3과 같은 적층구조의 본 발명에 따른 통기성 벽지의 제조 공정도이다.
본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지의 제조방법은 원재료를 준비 하는 단계; 상기 준비된 원재료 중 표층지(30)를 투입하는 단계; 상기 표층지(30) 상부에 무기 충전제가 함유된 올레핀수지컴파운드로 표면보호층(50)을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 표층지(30) 하부에 하지층인 기재층(10)을 접착제(20)에 의해 합판(합지)하는 단계;가 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 벽지의 제조방법은 상기 표층지 및/또는 표면보호층(50) 상부에 인쇄층(40)(60)을 형성하기 위한 인쇄공정이 추가(도5참조)될 수 있다.
본 발명에 따른 벽지의 제조방법은 표면층에 엠보스 무늬 형성을 위한 엠보싱 공정이 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 벽지의 제조방법은 상기 엠보싱 공정의 전 또는 후에 통기성 향상을 위한 핀롤 공정이 추가될 수 있다.
본 발명에 따른 벽지는 그 두께가 0.1미리미터(mm) ~ 1미리미터(mm)인 것이 바람직하다.
이하 실시예에 의거 본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지 및 그 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
[실시예 1]
폴리에틸렌 1킬로그램(kg)에 대하여, 난연제로서 수산화알루미늄 50 그램(g) 및 충전제로서 입도분포가 1㎛ ~ 50 ㎛범위의 탈크 250그램(g)을 혼합하여 올레핀수지컴파운드 1,300그램(g)을 조제하였다.
미리 인쇄된 유색의 산화티탄이 혼입된 평량 100 g/㎡의 티탄 종이를 표층지로 사용하고, 그 위에 플랫다이 방법으로 상기 조제된 올레핀수지컴파운드를 사용하여 표면보호층을 형성하였다.
그리고 산화티탄이 혼입된 평량 100 g/㎡의 티탄 종이를 기재층으로 사용하고, 상기 기재층 일면에 충전제를 첨가한 우레탄계의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성한 다음, 상기 접착제층과 상기 표면보호층이 형성된 표층지의 이면을 접착(합판)시켰다.
상기 벽지의 통기성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[실시예 2]
실시예1에서 제조된 벽지의 표면보호층 상부에 메시 롤 타입(Mesh Roll Type)의 그라비아 인쇄법으로 무늬와 색채를 인쇄하여 제 2인쇄층을 형성하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 벽지를 제조하였다.
그리고 본 실시예 2에 따른 벽지의 통기성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 2에서 제조된 벽지를 핀 직경이 0.1 mm이고, 100,000개/㎡인 핀롤에 통과시켜 핀홀이 형성된 벽지를 제조하고, 그 통기성을 측정하여 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[비교예 1]
실시예 1의 수지 컴파운드 조성물 중, 충전제를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 벽지를 제조하였다.
그리고 본 비교예 1에 따른 벽지의 통기성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[비교예 2]
실시예 1의 수지 컴파운드 조성물 중, 충전제를 본 발명의 조성 범위를 초과하는 1.1킬로그램(kg)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 벽지를 제조하였다.
그리고 본 비교예 1에 따른 벽지의 통기성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[비교예 3]
실시예 1의 수지 컴파운드 조성물 중, 충전제를 본 발명의 입도분포 범위를 초과하는 60 ㎛의 탈크를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으 로 벽지를 제조하였다.
그리고 본 비교예 1에 따른 벽지의 통기성을 측정하여 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[표 1]:올레핀 소재를 이용한 벽지의 통기성 측정
| 항목 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 |
| 통기성(단위:g/㎡/h) | 10 | 10 | 20 | 2 | 12 | 10 |
주).측정방법: KS K 0594:2003, Water법
상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 올레핀 소재를 이용한 벽지는 비교예 1과 대비하여 통기성이 우수함을 나타내었다.
본 발명의 조성 범위를 초과하는 1킬로그램(kg)의 충전제를 사용한 비교예2는 통기성을 우수하나, 강도가 약하였고 표면이 거칠었으며 인쇄성도 떨어졌다.
또한, 상기 충전제 입자 직경이 60 마이크론 미터(㎛)인 것을 사용한 비교예3도 통기성은 우수하였으나, 강도가 떨어졌고 표면이 거칠었으며 인쇄성도 떨어졌다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 올레핀 소재를 이용한 통기성 벽지는 무기 충전제가 함유된 올레핀수지컴파운드로 필름을 형성함으로써 상기 무기 충전제 와 표면보호 필름에 형성되는 공극에 의해 우수한 통기성을 갖는다.
또한 사용되는 접착제 조성물에도 무기 충전제를 함유시킴으로써 통기성을 부여하고, 핀홀을 추가로 형성함으로써 통기성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 벽지는 통기성이 우수하여 건조 공기와 습한 공기도 배출되어 곰팡이의 발생이 저지되고, 그에 따라 외관이 깨끗하며, 인쇄층 위에 표면보호층을 형성시킴으로써 인쇄층을 보호할 수 있고, 세정제에 의한 세척이 가능하여 항상 청결한 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라 심미적인 효과를 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 통기성이 우수한 벽지는 구조가 간단하므로 시공이 간단한 장점이 있다.
Claims (19)
- 표층지; 및상기 표층지 상부에 형성된 표면보호층으로서 올레핀계 소재를 함유하고, 통기성인 표면보호층을 포함하며, 관통공인 핀홀이 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 제 1항에 있어서, 상기 표면보호층이 무기 충전제가 함유된 올레핀수지컴파운드로 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 제 2항에 있어서, 상기 올레핀수지컴파운드가 올레핀 수지, 무기충전제 및 난연제로 이루어지는 통기성 벽지.
- 제 3항에 있어서, 상기 올레핀수지컴파운드가 올레핀수지 100 중량부에 대하여 무기 충전제 1 내지 100 중량부 및 난연제 1 내지 10 중량부로 이루어지는 통기성 벽지.
- 제 2항에 있어서, 상기 무기 충전제가 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 카올린, 산화티탄, 황산바륨, 수산화알루미늄 및 탈크로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 통기성 벽지.
- 제 2항에 있어서, 상기 무기 충전제가 1 마이크론미터(㎛) 내지 50 마이크론미터(㎛)의 입도분포를 가지는 통기성 벽지.
- 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표층지 및 상기 표면보호층 중, 어느 하나 또는 두개 층 상부 모두에 인쇄층이 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 제7항에 있어서, 상기 표면보호층 상부에 엠보스 무늬가 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 삭제
- 제8항에 있어서, 상기 표층지 하부에 무기 충전제가 함유된 접착제층 및 하지층인 기재층이 차례로 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면보호층 상부에 엠보스 무늬가 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 삭제
- 제11항에 있어서, 상기 벽지의 표층지 하부에 무기 충전제가 함유된 접착제층 및 하지층인 기재층이 차례로 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표층지 하부에 무기 충전제가 함유된 접착제층 및 하지층인 기재층이 차례로 형성되어 있는 통기성 벽지.
- 삭제
- 무기 충전제를 함유하는 올레핀수지컴파운드를 조성하는 단계;표층지의 일면에 상기 올레핀수지컴파운드를 사용하여 표면보호층을 형성하는 단계; 및상기 표층지 및 표면보호층을 관통하는 핀홀을 형성하는 단계를 포함하는 제 1 항에 기재된 통기성 벽지의 제조방법.
- 제18항에 있어서, 표층지의 일면에 상기 올레핀수지컴파운드를 사용하여 표면보호층을 형성하는 단계의 전 또는 후에표층지 및 표면보호층 중 어느 하나 또는 두 개층 상부 모두에 인쇄층을 형성하는 단계;표층지 하부에 기재층을 형성하는 단계; 및표면보호층 상부에 엠보스 무늬를 형성하는 단계; 중에서 선택되는 어느 한 단계 또는 2 단계 이상을 추가로 포함하는 통기성 벽지의 제조방법.
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