KR100732174B1

KR100732174B1 - 바이오 소재로 코팅이 된 벽지의 제조 방법 및 그에 의하여제조된 벽지

Info

Publication number: KR100732174B1
Application number: KR1020060005832A
Authority: KR
Inventors: 강태진; 김성진
Original assignee: 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-06-25

Abstract

본 발명은 바이오 소재로 코팅이 된 실내 장식재의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 실내 장식재에 관한 것이고, 구체적으로 솔잎 추출물, 천연 과일 및 과일로부터 추출이 된 소재로 코팅이 된 벽지의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 벽지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제조 방법은 메탄올: 소나무 잎의 중량비가 40 : 60 내지 60 : 40으로 소나무 잎을 숙성시켜 피톤치드를 추출하는 단계; 구연산 : 피톤치드의 중량비가 2 : 1이 되도록 혼합하여 첨가제를 제조하여 코팅제에 첨가시키는 단계; 코팅제를 8 내지 12g/m² 으로 벽지의 뒷면에 코팅하고 종이를 배접시키는 단계; 및 코팅된 벽지를 열풍 건조시키는 단계를 포함한다.

피톤치드, 구연산, 아크릴, 연폭

Description

바이오 소재로 코팅이 된 벽지의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 벽지{A Wallpaper Coated with Bio Material}

도 1은 본 발명에 따라 제조된 벽지의 단면을 도시한 것이다.

본 발명은 바이오 소재로 코팅이 된 실내 장식재의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 실내 장식재에 관한 것이고, 구체적으로 솔잎 추출물, 천연 과일 및 과일로부터 추출이 된 소재로 코팅이 된 벽지의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 벽지에 관한 것이다.

실내 장식재로 일반적으로 제조비용의 감소 및 유지 관리의 편리함으로 인하여 비닐 및 플라스틱 계열의 실크 벽지가 사용되고 있다. 이와 같은 종래의 실내 장식재는 사용 과정에서 발암 물질을 배출하고 그리고 폐기 처리 과정에서 다량의 다이옥신과 같은 유독 물질을 방출하는 단점을 가진다. 또 다른 실내 장식재인 종이 벽지의 경우에도 인쇄 잉크가 톨루엔과 같은 공해물질을 포함하고 있으므로 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

이러한 종래의 장식용 실내 장식재가 가진 문제점을 해결하고 소비자의 주거 환경을 개선하기 위하여 합성화학물질을 대체할 수 있는 천연 소재로 제조된 실내 장식재의 개발이 진행되고 있다. 이와 같은 실내 장식재의 특징은 고유의 기능인 장식의 기능 이외에 새로운 기능이 추가되고 있다는 것이다. 새로운 기능을 실내 환경의 개선과 관련되고 이를 위하여 첨가제가 사용된다. 이러한 첨가제는 천연 소재에 해당하는 황토, 맥반석, 숯, 옥 분말, 바이오 세라믹, 이산화티타늄(TiO₂), 일라이트, 게르마늄, 규사, 규조토, 쑥, 국화 및 허브 식물을 포함한다.

첨가제는 기능별로 황토, 맥반석, 옥 분말, 바이오 세라믹, 일라이트, 게르마늄, 규사 및 규조토와 같이 원적외선을 방사해 주는 물질; 숯과 같이 음이온을 발생시키는 물질; 숯, 쑥 및 이산화티타늄과 같이 탈취 및 항균성 물질을 발생시키는 물질; 그리고 쑥, 국화 및 허브 식물과 같은 자연 향을 발생시키는 물질로 분류될 수 있다.

일반적으로 음이온은 각종 오염으로부터 생활 주변에 방출된 양이온을 흡착 및 중화시켜 음식물의 부패 방지 및 인체의 신진대사를 원활하게 해주는 기능을 한다. 그리고 항균성 물질인 이산화티탄은 형광등과 같은 빛이나 햇빛의 자외선에 의해 활성화가 되어 대기 중에 서식하는 각종 세균을 사멸시키는 항균 기능 및 유기물, 암모니아, 질소산화물 및 황산화물과 같은 악취 및 유해 물질을 산화 분해하는 기능을 가진다. 또한 자연 향은 향기 치료능이 있어 질병에 대한 면역성을 가지도록 한다.

첨가제를 추가하여 일정한 기능을 가지도록 제조된 실내 장식재를 기능성 실 내 장식재라고 하고 그리고 이와 같은 실내 기능성 장식재와 관련된 선행발명으로는 공개번호 10-2005-0087484 “친환경 방향성 벽 구조체 및 그 건물 내벽 시공방법”이 있다. 제안된 발명은 건물의 외측으로 외벽을 형성하며 외벽의 내측으로 공간부가 형성되도록 목재 블록을 형성하고 목재 블록의 공간부로 황토에 원적외선 방사성 세라믹 소재 및 방향성 식물을 혼합한 황토 혼합 충진물을 충진하여 내벽을 형성한 것을 특징으로 한다.

기능성 실내 장식재와 관련된 다른 고안으로는 실용신안등록번호 20-0378920 “피토치드 방사용 광촉매 바닥재”가 있다. 제안된 고안은 합판 층의 전체 면에 대하여 광촉매 처리를 한 후 상부 면을 제외한 나머지 면에 피톤치드 처리를 하여 건물용 바닥재로 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

기능성 실내 장식재와 관련된 또 다른 고안으로는 실용신안등록번호 20-0401616 “벽지”가 있다. 제안된 고안에 따른 벽지는 제1 원지 및 제2 원지를 압착한 합지; 상기 합지의 이면에 황토, 숯, 녹차 및 쑥 성분이 코팅된 기능성 천연함유물 층; 상기 합지의 표면의 수성 인쇄층; 상기 수성 인쇄 층에 수성 펄을 형성하는 수성 펄 인쇄 층; 및 수성 펄 인쇄 층에 마이크로캡슐 형태로 코팅이 된 솔 원료 함유물 층을 포함한다.

위에서 제안된 실내 장식재는 항균 및 탈취와 같은 작용을 위하여 빛이 필요하고, 기능에 따른 추출물의 선택이 명확하지 않아 기능이 최대로 발휘되기가 어렵고 그리고 기능이 반영구적으로 발휘되지 못한다는 문제점을 가진다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목 적을 가진다.

본 발명의 목적은 솔잎 추출물인 피톤치드 및 천연의 구연산이 코팅이 된 기능성 벽지의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 빛의 유무와 관계없이 기능이 발휘되고 그리고 기능이 반영구성을 가진 기능성 벽지를 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 바이오 소재로 코팅이 된 벽지를 제조하는 방법은 메탄올: 소나무 잎의 중량비가 40 : 60 내지 60 : 40으로 소나무 잎을 숙성시켜 피톤치드를 추출하는 단계; 구연산 : 피톤치드의 중량비가 2 : 1이 되도록 혼합하여 첨가제를 제조하여 코팅제에 첨가시키는 단계; 코팅제를 8 내지 12g/m² 으로 벽지의 뒷면에 코팅하고 종이를 배접시키는 단계; 및 코팅된 벽지를 열풍 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태를 따르면, 코팅제는 WP300-아크릴(acrylic)과 같은 아크릴 코팅제가 될 수 있다. 본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태를 따르면, 첨가제 : 코팅제의 무게 비는 3 : 100 내지 6 : 100이 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태를 따르면, 벽지에 도포된 코팅제의 두 께는 0.02 내지 0.05 mm가 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 실리콘, 올레핀 및 불소로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 발수성 수지로 발수 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명의 방법에 따라 제조된 벽지가 제공된다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조로 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 된다.

도 1은 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 벽지(1)의 실시 예를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 벽지(1)는 위쪽으로부터 발수 층(11), 기초 직물 벽지 층(12), 코팅 층(13), 접착제 층(14) 및 종이 층(15)을 포함한다. 발수 층(11)은 물이 벽지에 접착하는 것을 방지하기 위한 것으로 실리콘, 올레핀 또는 불소와 같은 발수성 수지로 형성될 수 있다. 발수 처리는 공지된 방법에 따라 이루어질 수 있다.

아래에서 각각의 층을 형성하는 방법에 대하여 설명을 한다.

피톤치드는 편백나무, 구상나무 또는 소나무와 같은 침엽수가 방출하는 테르펜류, 알칼로이드, 배당체, 플라보노이드 및 페놀성 물질과 같은 비-휘발성 물질을 포함한다. 피톤치드는 식물이 다른 미생물로부터 자신을 보호하기 위하여 방출 하는 살균 물질로 식물의 종류 또는 병원균의 종류에 따라 각각 서로 다른 피톤치드를 방출하는 것으로 알려져 있다. 산림욕을 하는 경우 스트레스 해소, 거담, 강장 또는 심폐 기능 강화 효과가 나타나는 것은 이와 같은 피톤치드의 영향으로 인한 것이다. 특히 피톤치드는 특정 균만을 골라서 살균하는 선택적 살균 작용, 악취를 원천적으로 분해하여 유익한 물질로 변화시키는 소취 작용, 심리적 안정 및 말초혈관 단련, 심폐 기능 강화, 기관지 천식 및 폐결핵 치료 및 피부를 소독하는 약리 작용과 같은 기능을 가진다. 본 발명에 따른 방법의 경우 피톤치드는 예를 들어 편백나무 또는 구상나무로부터 추출이 될 수 있지만, 바람직하게는 소나무로부터 추출이 될 수 있다.

피톤치드의 추출은 예를 들어 소나무 잎과 같이 피톤치드 함유 잎 : 메탄올을 중량비로 40: 60내지 60 : 40의 비율로 혼합한 후 8 내지 14개월 동안 숙성시켜 유기 용매로 피톤치드를 추출한다.

구연산은 자연에 존재하는 동식물의 대사 물질로 감귤에서 가장 많이 얻을 수 있는 유기산이다. 시트르산이라고도 불리며 분자식 C₆H₈O₇로 표시가 되고 물에 결정시키면 1분자의 결정수를 지닌 큰 주상 결정이 된다. 가열하면 녹은 점이 153 ℃가 되는 무수물이 되고 물 또는 에탄올에 용해가 된다. 구연산은 주로 pH 조절, 산화 방지의 기능을 가지며 특히 휘발성 유기화합물을 분해하는 능력이 뛰어나고 그리고 산성을 알칼리성으로 바꾸어 주는 해독 작용 및 높은 살균 작용을 가진다. 본 발명에 따르면 천연 식물성 소재로 구연산은 2 내지 5 중량%가 첨가될 수 있다.

본 발명에 벽지의 제조 방법은 첨가제 제조 단계; 연폭 단계; 도포 단계; 건조 단계; 권취 단계 및 후 가공 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 벽지의 제조 방법에서 사용될 수 있는 벽지는 종이, 실크 또는 섬유와 같은 임의의 벽지가 될 수 있다. 벽지가 선택이 되면 벽지에 코팅이 될 첨가제가 제조된다. 첨가제는 기본적으로 피톤치드 및 구연산을 포함한다. 첨가제 제조 후 코팅제에 제조된 첨가제를 혼합하여 직물 뒷면에 코팅이 될 수 있다. 대안으로 벽지 시공의 용이성을 위하여 직물에 종이를 배접하는 경우 배접에 필요한 접착제에 본 첨가제가 혼합이 될 수 있고, 또는 섬유 표면에 프린팅 하는 경우에는 본 첨가제가 프린팅 잉크에 혼합하여 사용될 수 있다.

1. 첨가제의 제조

피톤치드는 임의의 침엽수로부터 추출이 될 수 있지만 바람직하게는 소나무로부터 추출이 될 수 있다. 피톤치드는 솔잎 : 메탄올의 비율을 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼합을 한 후 8 내지 14개월 동안 숙성을 시킨다.

구연산은 고체 상태의 공지의 식용으로 사용되는 구연산을 포함한다.

숙성에 의하여 추출된 피톤치드 및 구연산은 첨가제 제조의 제조를 위하여 구연산: 피톤치드의 중량비가 2:1이 되도록 혼합이 된다. 제조된 첨가제는 벽지의 뒷면이 코팅되는 경우 WP300-아크릴(acrylic)과 혼합하여 사용될 수 있다. 이 경우 첨가제는 코팅제 무게의 3/100 내지 6/100으로 혼합이 되어 벽지직물에 도포될 수 있다.

2. 연폭

종이, 실크 또는 섬유와 같이 공지된 벽지가 선택이 되고 크기를 선정하여 연폭이 된다.

3. 도포

첨가제를 포함하는 코팅제는 연폭이 된 종이 또는 실크와 같은 벽지위에 코팅이 된다. 코팅은 8 내지 12g/m² 으로 벽지에 도포가 된다. 이와 같은 양으로 도포된 코팅제의 두께는 원단의 두께에 따라 변화될 수 있지만 평균적으로 0.02 내지 0.05 mm 정도가 된다. 코팅이 된 후 접착제로 종이를 배접한다. 접착제는 아크릴산 에스테르 - 초산비닐 수지(AD-5)가 될 수 있고 그리고 접착제와 코팅제는 15:1 내지 25:1의 중량 비가 될 수 있다.

4. 건조 단계

코팅제로 도포한 후 벽지는 열풍 건조가 된다. 열풍 건조는 이 분야에서 공지된 다양한 방법에 따라 이루어질 수 있지만 140 내지 160℃에서 15 내지 25분 동안 건조시킬 수 있다.

5. 권취단계

건조가 된 벽지는 롤러를 이용하여 권취가 된다. 권취 단계로서 본 발명에 따른 벽지가 완성이 된다.

권취된 벽지는 뒷면에 0.02 내지 0.05 mm의 두께로 GT Bio 코팅이 되고 그리고 코팅이 된 직물벽지는 접착제에 의하여 종이로 배접이 된다.

본 발명에 따른 벽지는 권취 전 또는 권취 후 발수 처리를 하여 최종적으로 완성이 된다. 발수는 실리콘, 올레핀, 불소 또는 왁스로 처리될 수 있고, 바람직하게는 실리콘으로 처리될 수 있다.

본 발명에 따른 벽지는 직물의 뒷면이 필요한 성분을 가진 코팅제(이하 Greentex Bio : GT Bio 코팅이라 함)로 코팅이 되어 있어 벽지의 겉면에 코팅되어 있는 벽지와 달리 마찰 등에 의하여 쉽게 제거되지 않아 반영구적으로 피톤치드 및 구연산이 방출된다는 특징을 가진다. 또한 대부분의 항균벽지들은 광촉매를 이용하여 항균작용을 부여하기 때문에 반드시 빛이 있어야 항균작용을 나타내지만 본 발명에 따른 벽지는 구연산을 포함하고 있어 그 자체로 항균성을 가지게 되고 이로 인하여 빛의 유무와 상관없이 항균성을 나타낸다.

위에서 본 발명이 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것이며 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명의 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래의 특허청구범위에 의해서만 제한이 된다.

본 발명에 따른 방법에 의하여 제조된 벽지는 탈취 능력이 우수하여 실내의 각종 냄새 및 포름알데히드와 같은 독성 가스의 분해가 가능하도록 한다. 그리고 뛰어난 항균 능력으로 인하여 포도산 균, 폐렴구균, 바퀴벌레 또는 개미와 같은 유해 곤충이 서식할 수 없도록 한다. 또한 본 발명에 따른 벽지는 빛이 없는 상태에서도 필요한 기능이 나타나도록 할 뿐만 아니라 반영구성을 가진다. 이와 같이 본 발명에 따른 벽지는 쾌적한 실내 환경이 유지되도록 하는 이점을 가진다.

Claims

바이오 소재로 코팅이 된 벽지를 제조하는 방법에 있어서,

메탄올: 소나무 잎의 중량비가 40 : 60 내지 60 : 40으로 소나무 잎을 숙성시켜 피톤치드를 추출하는 단계;

추출된 피톤치드를 구연산 : 피톤치드의 중량비가 2 : 1이 되도록 혼합하여 첨가제를 만든 후 코팅제에 첨가하여 바이오 코팅제를 제조하는 단계;

제조된 바이오 코팅제를 8 내지 12g/m²으로 벽지의 뒷면에 코팅하고 종이를 배접시키는 단계; 및

종이가 배접된 코팅된 벽지를 열풍 건조시키는 단계를 포함하는 바이오 소재로 코팅이 된 벽지의 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 코팅제는 아크릴(acrylic)이 되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 첨가제 : 코팅제의 무게 비는 3 : 100 내지 6 : 100이 되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 벽지에 도포된 코팅제의 두께는 0.02 내지 0.05 mm가 되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 열풍 건조시키는 단계 후 실리콘, 올레핀 및 불소로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 발수성 수지로 발수 처리하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 의하여 제조된 벽지.