KR100670466B1

KR100670466B1 - 자연소재를 이용한 벽지 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100670466B1
Application number: KR1020040075728A
Authority: KR
Inventors: 최민형; 이시영; 김판석
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2007-01-16
Also published as: KR20060026984A

Abstract

본 발명은 자연소재(목분)을 이용한 벽지에 관한 것으로, 본 발명에 따른 벽지는 벽면에 부착되는 백킹(Backing)재인 부직포나 모조지층으로부터 선택적으로 전합판층, 발포 접착제층, 목분층, 표면처리/컬러링, 후합판층으로 구성되며, 백킹재인 부직포나 모조지층 위에 직물을 전합판시킨 후 나이프 코터 또는 그라비아를 이용하여 발포 접착제를 전면 도포하거나 R/S방식으로 부분 도포하고 목분을 스캐터링한 후 그 위에 표면처리/컬러링 공정을 거쳐 형성된 층 위에 무늬 부직포나 EVOH 필름을 코팅시키는 후합판 공정을 통한 다음 발포 후 엠보싱 공정을 거쳐 제조된다.

본 발명에 따른 벽지는 발포 접착제를 사용하여 개선된 입체적 엠보효과를 갖으며, 선택적으로 전합판층, 후합판층, 2단 스캐터링(Scattering)을 적층하여 또 다른 입체적 효과를 부여할 수 있으며, 또한 목분 이외에 기능성 물질을 사용하여 기능성을 제공할 수 있다.

목분, 벽지, 발포 접착제, 전합판, 후합판, 2단 스캐터링, 기능성 물질

Description

자연소재를 이용한 벽지 및 그 제조방법{Wallpaper using natural materials and method for manufacturing the same}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 벽지의 단면도,

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 벽지의 단면도,

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 벽지의 단면도,

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 벽지의 단면도,

도 5는 종래 목분을 이용한 벽지의 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 벽지의 기본적인 제조공정도,

도 7은 종래 목분을 이용한 벽지의 기본적인 제조공정도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기재층(원지) 20 : 비발포 접착제층

30 : 목분층 40 : 표면처리층

50 : 전합판층 60 : 후합판층

70 : 2단 스캐터링 목분층 80 : 기능성 물질

90 : 발포 접착제층

본 발명은 자연소재인 목분을 이용한 벽지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 목분 벽지가 가지고 있는 여러가지 문제점을 해결하기 위하여, 아래로부터 기재층, 발포 또는 비발포 접착제층, 목분층을 포함하며, 전합판층, 2단 스캐터링(Scattering) 목분층, 표면처리층, 후합판층 중에서 적어도 하나 이상의 층이 추가로 적층된 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지에 관한 것이다.

도 5는 대한민국 특허등록 제166,630호에 개시된 목분을 이용한 벽지의 단면도로서, 종래의 목분벽지는 아래로부터 기재층(10), 비발포 접착제층(20), 목분층(30)으로 이루어져 있다.

도 7은 종래 목분을 이용한 벽지의 기본적인 제조공정도로서, 상기 제조공정은 원지로서 부직포를 투입하는 단계, 기재층(10) 상면에 비발포 접착제(20)를 도포하는 단계, 겔링과 냉각후에 목분을 스캐터링하여 목분층(30)을 형성하는 단계, 가압후 엠보싱하는 단계, 냉각후 권취 및 포장하는 단계로 이루어져 있다.

상기 제조공정을 살펴보면 입체효과를 부여하기 위해 엠보싱 처리를 하였으나, 목분 위에 직접 엠보싱 처리를 하기 때문에 엠보 심도나 엠보 Sharpness에 있어서 한계에 부딪히게 된다.

또한, 종래의 목분벽지를 제조하는데 있어 그 공정중의 하나인 목분을 스캐터링시키는 과정에서 균일한 스캐터링과 접착하는데 문제점이 야기되었으며, 도포된 목분층 위에 인쇄와 표면처리 하는데 있어서도 문제점이 발견되었다.

구체적으로, 종래 스캐터링 방법은 백킹제에 접착제를 도포하고 하단 Vessel에서 과량의 목분을 묻힌 후 상단 가이드롤로 이송되는 과정에서 하단 Vessel과 상단 가이드롤 사이에 가이드롤 타입의 Vibrator가 진동을 통해 일정한 스캐터링 양만 도포되게 털어주는 기능을 한다. 지속적인 이러한 과정에서 상대적으로 큰 입도의 목분입자는 전체 완제품 폭의 양쪽 사이드로 몰리는 경향이 발생되어, 전체 폭의 단면도로 분석해 볼 때 가운데는 상대적으로 고운 입도의 목분이 코팅되고, 사이드는 상대적으로 굵은 입도의 목분이 코팅되며, 이러한 코팅의 불균일로 인해 접착, 인쇄, 표면처리 공정에서도 상대적으로 불균일한 양이 코팅되는 문제와 완제품 시공시 색상 및 불균일한 코팅 문제로 외관효과 저하 및 품질문제를 야기시키는 결정적인 결함을 가지게 된다.

최근 소비자들의 웰빙(well-being) 문화가 커져감에 따라 친환경 소재에 대한 관심 또한 늘어가고 있는 추세이다. 이러한 사회적 요구에 대응하면서 한편으로는 기존 목분 벽지들과는 차별화된 제품이 필요하다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 발포접착제에 의한 발포후 엠보싱 처리를 통한 입체적 문양 부여와, 목분을 스캐터링하기 전에 직물이나 부직포를 전합판시키거나 2단 스캐터링 공법을 도입하여 입체효과를 나타내는 목분을 이용한 벽지 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 목분의 균일한 스캐터링과 완벽한 접착, 인쇄, 표면처리를 이룰 수 있고, 더불어 목분 외에 규조토, 음이온 광물질, 나노 은, 이산화 티타늄 등의 기능성 물질을 첨가하여 벽 장식이라는 벽지 고유의 기능 외에 여러 가지 기능성을 가지는 벽지를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아래로부터 기재층, 발포 접착제층, 목분층을 포함하며, 상기 발포 접착제층의 발포 이후 엠보싱 처리를 통하여 입체적 엠보효과를 갖고, 전합판층, 2단 스캐터링(Scattering) 목분층, 표면처리층, 후합판층 중에서 적어도 하나 이상의 층이 추가로 적층된 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지를 제공한다.

종래의 비발포 접착제를 사용할 경우 목분 자체만으로 외관을 형성하기 때문에 입체효과는 기대하기 어려웠다. 이에 반해 본 발명은 발포접착제층의 발포 후 엠보싱처리로 외관적인 측면에서 굴곡이 있는 입체적인 벽지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아래로부터 기재층, 비발포 접착제층, 목분층을 포함하며, 전합판층, 2단 스캐터링(Scattering) 목분층, 표면처리층, 후합판층 중에서 적어도 하나 이상의 층이 추가로 적층된 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지를 제공한다.

상기 전합판층은 기재층보다 큰 기공을 갖는 부직포 또는 직물로서, 상기 발포 또는 비발포 접착제층과 목분층 사이에 적층되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 기재층으로 사용되는 부직포나 모조지보다 큰 기공을 갖는 부직포나 직물을 전합판층으로 사용하여 목분을 전면 도포하지 않고 전합판층 사이사이에 부분도포하여 입체효과를 부여할 수 있다.

상기 후합판층은 무늬 부직포 또는 EVOH(Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer) 필름으로서, 최상부에 적층되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 후합판층을 적층함으로써 시각효과와 내오염성 등의 기능성을 부여할 수 있다.

상기 2단 스캐터링 목분층은 상기 목분층 상부에 적층되며, 하부의 목분층보다 크기가 같거나 다른 목분으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 하단에 목분을 전면도포한 후 상단에 부분적으로 목분층을 2단으로 적층함으로써 색다른 입체효과를 부여할 수 있으며, 또한 상단과 하단에 서로 다른 입자크기의 목분을 적용함으로써 더욱 색다른 입체효과를 부여할 수 있다.

상기 목분층에는 목분 이외에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성 물질이 추가로 포함될 수 있으며, 이에 따라 다양한 기능성을 부여할 수 있다.

구체적으로, 조습기능이 있는 규조토와 살균작용을 하는 나노 은과 이산화티타늄, 그리고 살림욕 효과를 부여할 수 있는 음이온 물질을 사용하여 벽장식 이외에 기능성을 갖는 벽지를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 일정한 폭과 텐션을 가지고 권취된 기재를 이송시키는 이송단계, 이송되는 기재 윗면에 발포 접착제를 도포시키는 도포단계, 발포 접착제 위에 목분을 균일하게 스캐터링시키는 분산단계, 상기 단계들을 거쳐 형성되는 기재층, 발포 접착제층, 목분층을 가압하여 일체화시키는 가압단계, 목분층 위에 표면처리를 하는 표면처리단계, 발포 접착제를 발포시키는 발포단계, 표면에 입체적 문양을 부여하는 엠보싱 단계를 포함하는 자연소재를 이용한 벽지의 제조방법을 제공 한다.

본 발명에 따른 벽지의 제조에 있어서, 도포단계 이후 부직포 또는 직물을 합판시키는 전합판 단계, 가압단계 이후 목분을 2단으로 스캐터링하는 2단 스캐터링 단계, 표면처리단계 이후 무늬 부직포 또는 EVOH 필름을 합판시키는 후합판 단계 중에서 적어도 하나의 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 목분층에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성 물질을 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 벽지의 단면도로서, 상기 벽지는 아래로부터 기재층(10), 발포 접착제층(90), 목분층(30), 표면처리층(40)으로 이루어져 있다. 이와 같이 발포 접착제층(90)을 적용하고 발포후 엠보싱 처리함으로써 종래의 목분벽지에 비하여 개선된 입체 엠보효과를 부여할 수 있다. 이때 사용되는 발포 접착제는 이소시아네이트가 함유된 수성 아크릴계 접착제로서, 아조디카본아미드와 같은 발포제를 함유하고, 필요에 따라 아연화 등의 발포촉진제, 바륨-아연계 등의 발포안정제를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 벽지의 단면도로서, 상기 벽지는 아래로부터 기재층(10), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 전합판층(50), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 목분층(30), 표면처리층(40)으로 이루어져 있다. 이때 사용되는 전합판층(50)은 기재층(10)보다 큰 기공을 갖는 부직포 또는 직물로서, 이러한 전합판층(50)의 적용으로 인하여 또 다른 입체효과를 부여 할 수 있다. 이때 사용되는 비발포 접착제는 수성 아크릴계 접착제이다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 벽지의 단면도로서, 상기 벽지는 아래로부터 기재층(10), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 목분층(30), 표면처리층(40), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 후합판층(60)으로 이루어져 있다. 이때 사용되는 후합판층(60)은 무늬 부직포 또는 EVOH 필름으로서, 이러한 후합판층(60)의 적용으로 인하여 시각효과와 내오염성 등의 기능성을 부여할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 벽지의 단면도로서, 상기 벽지는 아래로부터 기재층(10), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 목분층(30), 발포 접착제층(90) 또는 비발포 접착제층(20), 2단 스캐터링 목분층(70)으로 이루어져 있다. 상기 2단 스캐터링 목분층(70)은 하부의 목분층(30)보다 크기가 같거나 다른 목분으로 이루어지며, 이와 같이 목분층을 2단으로 적층함으로써 색다른 입체효과를 부여할 수 있으며, 또한 상단과 하단에 서로 다른 입자크기의 목분을 적용함으로써 더욱 색다른 입체효과를 부여할 수 있다.

상기 목분층(30, 70)에는 목분 이외에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 등의 기능성 물질(80)이 추가로 포함될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 벽지의 기본적인 제조공정도로서, 상기 제조공정은 원지이자 백킹재인 종이나 부직포를 투입하고, 이 기재층 위에 발포접착제를 코팅시킨 다음, 겔링과 냉각후 목분을 스캐터링시키고, 가압후 인쇄 등의 표면처리를 실시한 다음, 건조후 발포하고 엠보싱으로 마무리하는 것이다.

여기에 또 다른 입체적 효과를 부여하기 위해, 기재인 부직포층 위에 직물이나 부직포를 전합판시키는 공정과, 목분층 위에 무늬 부직포나 EVOH Film을 후합판시키는 공정, 그리고 기능성 물질들을 첨가하는 공정 등을 추가시킬 수 있다. 또한 목분을 2단으로 스캐터링하여 입체효과를 부여할 수 있다.

구체적으로, 상기 제조공정은 연속공정으로서 일정한 폭과 텐션을 가지고 권취된 부직포나 모조지를 이송시키는 이송단계, 이송되는 부직포나 모조지 윗면에 발포접착제를 도포시키는 도포단계, 발포접착제층 위에 목분을 균일하게 스캐터링시키는 분산단계, 상기 단계들을 통하여 형성되는 부직포/모조지층, 접착제층, 목분층을 가압하여 일체화시키는 가압단계, 상기 가압단계를 거쳐 형성된 층 위에 인쇄(방식: 일반적으로 그라비아, 프렉소, 로타리 스크린) 등의 표면처리를 하는 표면처리단계, 발포 후 엠보싱 단계로 이루어진다.

또한 접착제 도포단계 후 곧바로 목분을 분산시키는 것이 아니라 부직포나 직물을 전합판시킨 후 접착제를 부분 도포하여 그 위에 목분을 분산시켜서 입체적 효과를 부여할 수 있으며, 뿐만 아니라 단순히 목분을 한번 스캐터링시키는 것이 아니라 2단 스캐터링 공정을 도입하여 서로 다른 크기의 목분을 도포시킴으로써 입체적 문양을 형성시킬 수 있다.

상기 단계별 제조공정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

[이송단계]

이송단계에서 가장 중요한 것은 이송되는 기재인 부직포/모조지(두께 0.1 내지 0.2 ㎜, 중량 50 내지 100 g/㎡)에 일정한 텐션을 부여하는 것이다. 이를 위하 여 EPC(Edge Point Control)를 설치하여 부직포나 모조지가 팽팽하게 이송될 수 있도록 한다.

[전합판 단계]

상기 이송단계를 거친 부직포나 모조지층 위에 접착제를 나이프 코터를 이용하여 전면 도포하고 부직포/직물(기재층보다 기공크기가 크고 문양이 다양하게 디자인화된 것을 사용, 두께: 0.5 내지 2 ㎜)을 전합판하여 벽지에 입체적 효과를 부여할 수 있다.

[도포단계]

상기 전합판 단계를 거쳐 이송되는 부직포층 위에 발포접착제를 0.1 내지 1 ㎜ 두께로 도포한다. 이때 도포시키는 방법으로는 나이프 코터를 이용하여 전면 코팅시키는 방법과 R/S(Rotary Screen) 롤을 이용하여 부분 도포시키는 방법 그리고 그라비아를 이용하는 방법이 있다. 이때 사용되는 접착제는 고형분 40±5 wt%, 점도 3,000±500 cPs인 수성 아크릴계 접착제이다.

[분산단계]

상기 도포단계를 거쳐 형성된 접착제층 위에 분산기를 이용하여 목분을 균일하게 도포시킨다. 이때 목분의 균일한 분산이 가능하도록 하기 위해, 분산기의 하부에는 일정한 메쉬를 가지는 망을 설치하여 균일한 크기를 가지는 목분을 분산시킬 수 있고, 서로 다른 방향으로 회전하는 브러쉬를 각각 설치하여 목분의 균일한 도포가 가능하도록 할 수 있다. 또한 바이브레이터를 설치하여 목분의 균일한 스캐터링을 도모할 수 있다. 이때 사용가능한 목분으로는 수입 미송 등이 있으며, 목분 의 입자크기는 20 내지 60 mesh가 적절하다.

[가압단계]

상기 분산단계를 거쳐 형성된 층들을 가압롤러를 이용하여 일체화시킨다. 이때 사용될 수 있는 롤러는 스틸롤러 또는 고무롤러이며, 스틸롤러를 사용하게 되면 목분에 손상을 입힐 수 있기 때문에, 어느 정도의 탄성을 가지고 있는 고무롤러를 사용함이 바람직할 것이다.

상기 분산단계와 가압단계를 거쳐 형성된 목분층에 2단으로 목분을 스캐터링하여 입체적 효과를 부여할 수 있다. 목분층을 2단으로 적층할 경우, 하부층에 사용되는 목분의 입자크기는 40 내지 60 mesh이며, 상부층에 사용되는 목분은 20 내지 60 mesh의 범위에서 하부층에 사용되는 것보다 크기가 좀 더 큰 것을 사용한다.

[인쇄 및 표면처리단계]

상기 가압단계를 거쳐 일체화된 목분층 위에 G/V(gravure), R/S 또는 플렉소(Flexo) 방식으로 0.01 내지 0.1 ㎜의 두께로 코팅한 다음, 100 내지 150℃의 온도에서 40 m/min의 속도로 2 내지 3초간 가열하여 겔화시켜 인쇄층을 형성한다.

또한 무늬 부직포나 EVOH 필름을 0.01 내지 0.04 ㎜의 두께로 후합판하여 시각효과와 내오염성 등의 기능성을 부여할 수 있다.

[발포단계]

상기 표면처리단계를 거친 후 160 내지 180℃의 온도에서 40 m/min의 속도로 30 내지 40초간 가열하여 발포단계를 거치게 된다. 또한 발포단계 후 엠보싱 단계를 거쳐 입체적 문양을 형성한다.

상기의 단계들을 거쳐 최종적으로 목분벽지를 완성한다.

본 발명은 최근 소비자들의 웰빙 문화에 대응하면서 종래의 벽지들과는 차별화된 목분벽지를 제공한다. 즉, 본 발명은 자연소재인 목분을 이용하여 벽지를 제조하되 도포된 목분 입자들이 쉽게 떨어지지 않으면서 크기가 서로 다른 목분 입자들을 적용시킬 수 있고, 발포 접착제에 의한 엠보싱 효과로 입체적 문양을 부여할 수 있으며, 전합판과 후합판 공정 그리고 2단 스캐터링 공정을 통하여 또 다른 입체적 효과를 부여할 수 있으며, 목분 이외에 기능성 물질을 사용하여 기능성을 제공할 수 있다.

Claims

아래로부터 기재층, 발포 접착제층, 목분층을 포함하며, 상기 발포 접착제층의 발포 이후 엠보싱 처리를 통하여 입체적 엠보효과를 갖고,

접착제층과 목분층 사이에 적층되는 전합판층, 목분층 상부에 적층되는 2단 스캐터링(Scattering) 목분층, 목분층 상부에 적층되는 표면처리층, 목분층 상부에 적층되는 후합판층 중에서 적어도 하나 이상의 층이 추가로 적층되고,

상기 목분층에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성 물질이 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지.
아래로부터 기재층, 비발포 접착제층, 목분층을 포함하며,

접착제층과 목분층 사이에 적층되는 전합판층, 목분층 상부에 적층되는 2단 스캐터링(Scattering) 목분층, 목분층 상부에 적층되는 표면처리층, 목분층 상부에 적층되는 후합판층 중에서 적어도 하나 이상의 층이 추가로 적층되고,

상기 목분층에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성 물질이 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전합판층은 기재층보다 큰 기공을 갖는 부직포 또는 직물로서, 상기 발포 또는 비발포 접착제층과 목분층 사이에 적층되는 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 후합판층은 무늬 부직포 또는 EVOH(Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer) 필름으로서, 최상부에 적층되는 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2단 스캐터링 목분층은 상기 목분층 상부 에 적층되며, 하부의 목분층보다 크기가 같거나 다른 목분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지.
삭제
일정한 폭과 텐션을 가지고 권취된 기재를 이송시키는 이송단계, 이송되는 기재 윗면에 발포 접착제를 도포시키는 도포단계, 발포 접착제 위에 목분을 균일하게 스캐터링시키는 분산단계, 상기 단계들을 거쳐 형성되는 기재층, 발포 접착제층, 목분층을 가압하여 일체화시키는 가압단계, 목분층 위에 표면처리를 하는 표면처리단계, 발포 접착제를 발포시키는 발포단계, 표면에 입체적 문양을 부여하는 엠보싱 단계를 포함하며, 상기 열거된 순서대로 각 단계들을 수행하는 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 벽지의 제조방법.
제7항에 있어서, 도포단계 이후 부직포 또는 직물을 합판시키는 전합판 단계, 가압단계 이후 목분을 2단으로 스캐터링하는 2단 스캐터링 단계, 표면처리단계 이후 무늬 부직포 또는 EVOH(Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer) 필름을 합판시키는 후합판 단계 중에서 적어도 하나의 단계를 추가로 포함하는 자연소재를 이용한 벽지의 제조방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 목분층에 규조토, 나노 은, 음이온 물질, 이산화 티타늄 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성 물질을 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 자연소재를 이용한 벽지의 제조방법.