KR100877785B1 - Floor-cover with anionic polymer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음이온성 고분자 수지를 포함하는 기능층을 가진 장판지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a longboard having a functional layer containing an anionic polymer resin and a method for producing the same.
본 발명은 원적외선을 흡수하지 않는 음이온성 고분자 수지에 게르마늄을 함유한 목질점토, 숯 등의 기능성 첨가제를 첨가하여 제조된 기능성이 우수한 장판지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a longboard and excellent method for producing a functional paper prepared by adding functional additives such as germanium-containing wood clay, charcoal to anionic polymer resin that does not absorb far infrared rays.
바닥재, 장판, 목질점토, 게르마늄, 원적외선, 음이온. Flooring, flooring, wood clay, germanium, far infrared rays, anion.
Description
도 1은 종래의 장판지의 층 구성도이고, 1 is a layer configuration diagram of a conventional longboard,
도 2는 본 발명 장판지의 층 구성도이다.2 is a layer configuration diagram of the longboard of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1. 표면층 2. 하드 코팅층 3. PVC 기능층1.
4. 이면층 5. 기능층4.
본 발명은 기능성이 우수한 장판지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 원적외선을 흡수하지 않는 음이온성 고분자 수지에 게르마늄을 함유한 목질점토, 숯 등의 기능성 첨가제를 첨가하여 제조된 기능성이 우수한 장판지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a longboard and excellent method for manufacturing the same, and particularly to the functional cardboard produced by adding a functional additive, such as wood clay, charcoal containing germanium to anionic polymer resin that does not absorb far infrared rays and its preparation It is about a method.
종래부터 사용되어온 실내 건축용 마감재인 장판지는 PVC 장판지로, 포름알데히드(HCHO)를 방출시켜 아토피성 피부염, 두통 등을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 또한 이러한 물질들은 새집증후군의 원인물질로써, 새집증후군(Sick House Syndrome)의 원인물질이 제거되는 데는 수년 이상의 장기간이 소요되는 것으로 보고되고 있으며, 이러한 문제점들을 해결하기 위해 포름알데히드 등의 유해물질을 사용하지 않는 천연소재인 황토, 토르말린, 게르마늄, 맥반석, 천연 옥, 숯, 은 등의 원적외선 및 음이온을 방사하는 기능성 첨가제를 함유한 기능성 친환경 장판지를 개발하려는 시도가 지속적으로 이루어져 왔다. It is reported that the floorboard, which is a conventional finishing material for interior construction, is a PVC floorboard, which releases formaldehyde (HCHO) to cause atopic dermatitis, headache, and the like. In addition, these substances are the causative agent of sick house syndrome, and it has been reported that it takes several years or longer for the causative agent of sick house syndrome to be removed. To solve these problems, harmful substances such as formaldehyde are used. Attempts have been made to develop functional eco-friendly paperboards containing functional additives that emit far-infrared and negative ions such as ocher, tourmaline, germanium, elvan, natural jade, charcoal and silver, which are not natural materials.
널리 주지되어 있는 바와 같이, 원적외선은 과학적으로 효능이 확인되고 있으며, 종래에는 주로 자연환경에서 존재하던 원적외선 방사물질을 일상 활용품에 적용한 제품들이 다양하게 개발되어 출시되고 있다. 원적외선은 가시광선 보다 파장이 긴 30∼1000 미크론의 열선으로 인체에 흡수되어 혈액순환, 노폐물 배출촉진의 건강증진 효과가 있는 것으로 보고되고 있으며, 대표적인 물질로는 황토, 게르마늄, 맥반석, 천연옥 등이 있다.As is widely known, far-infrared rays have been scientifically confirmed to be effective, and in the past, products that apply far-infrared radiation substances that existed mainly in the natural environment to daily use have been developed and released in various ways. Far-infrared rays are absorbed by human body with 30 ~ 1000 micron hot wire which has longer wavelength than visible light, and it is reported to have health promoting effect of promoting blood circulation and waste discharge, and representative materials include ocher, germanium, elvan, natural jade, etc. .
또한 널리 주지되어 있는 바와 같이, 음이온은 오염물질이나 산화물에서 방출되는 양이온을 중화시켜 대기 중에 존재하는 인체에 유해한 양이온을 흡착, 중화시키는 의 작용이 있는 것으로 확인되고 있으며, 대표적인 물질로는 휘토류 광물질, 게르마늄, 토르말린, 천연옥, 맥반석, 황토, 은 이 있으며 다양한 제품이 개발되어 출시되고 있다. 따라서, 이면층, PVC 수지층, 하드 코팅층, 인쇄층이 차례로 적층된 종래의 장판지에 황토, 게르마늄, 숯 등 항균, 탈취 기능이 있고 또한, 건강에 유익한 음이온 및 원적외선을 방사하는 기능성 소재를 첨가한 기능성 장판지가 최근부터 개발되어 왔다. 에를 들면, 대한민국 공개특허공보 특1998-673030호에는 PVC 수지에 원적외선을 방사하는 물질을 포함시킨 원적외선 방사 기능층을 가진 장판지가 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 특1991-18633호에는 PVC, PP, PE 수지에 세라믹 원석, 지점토, 고령토, 장석, 동분, 숯 등을 첨가한 기능층을 가진 장판지가 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 특2003-47078호에는 합성수지에 백토를 함유한 기능층을 가진 장판지가 개시되어 있다.In addition, as is well known, anions are known to have a function of neutralizing cations emitted from pollutants and oxides to adsorb and neutralize cations harmful to humans in the atmosphere. , Germanium, tourmaline, natural jade, elvan, loess and silver. Various products have been developed and released. Therefore, the backing layer, the PVC resin layer, the hard coating layer, and the printing layer are laminated in order to add a functional material that has antibacterial and deodorizing functions such as ocher, germanium, and charcoal, and emits anion and far infrared rays, which are beneficial to health. Functional floorboards have been developed recently. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1998-673030 discloses a longboard having a far-infrared radiation functional layer containing a material that emits far infrared rays in PVC resin, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 1991-18633 discloses PVC, PP, Paperboard having a functional layer in which ceramic raw materials, clay, kaolin, feldspar, copper powder, and charcoal is added to PE resin is disclosed, and Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-47078 has a sheet of paper having a functional layer containing clay in a synthetic resin. Is disclosed.
그러나 원적외선 및 음이온을 방사하는 기능성 첨가제를 포함하는 종래 장판지의 경우, 다량의 기능성 분말을 PVC 수지에 첨가해도 기능성 첨가제에서 방출되는 음이온과 원적외선이 장판지의 구성층을 통과하는 과정에서 대부분이 소실되어 실제로 장판지를 통과하여 실내로 방사되는 음이온 및 원적외선의 방사량은 극히 미미하다는 문제점이 지속적으로 제기되어 왔으며, 또한 황토, 게르마늄, 숯 등의 기능성 첨가제를 PVC 수지에 분산시켜 제조한 장판지는 층의 결속력이 약하여 찢어짐이나 찍히는 등 내구성이 불량하여 제품화 하는 데 어려움이 있었다. 또한 PVC 수지는 화재발생시 유독가스를 발생시키고, 또한 폐기물 처리시에 염소를 포함한 산성 물질을 발출하므로 환경규제 대상물질로 지정되어 왔다. However, in the case of the conventional longboard containing a functional additive that emits far infrared rays and anions, even if a large amount of functional powder is added to the PVC resin, most of the anion and far infrared rays emitted from the functional additive pass through the constituent layers of the longboard and are actually lost. The problem that the amount of anion and far-infrared radiation emitted through the cardboard is very small has been raised continuously. Also, the cardboard produced by dispersing functional additives such as ocher, germanium and charcoal in PVC resin has a weak layer binding force. It was difficult to commercialize due to poor durability such as tearing or imprinting. In addition, PVC resins have been designated as environmentally regulated substances because they generate toxic gases in case of fire and release acidic substances including chlorine during waste treatment.
본 발명자는 상기한 문제점들을 해결하기 위해 연구와 실험을 거듭한 결과, 분자구조에 원적외선을 흡수하는 관능기(functional group)가 일정한 범위에 있는 음이온성 고분자 수지를 장판지 기능층의 매트릭스 물질로 사용하는 경우, 환경규제 대상이 되고 있는 PVC 수지를 사용하지 않음은 물론, 내구성이 우수하면서도 음이온 및 원적외선의 방사량은 극대화되는 장판지를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.As a result of repeated studies and experiments to solve the above problems, the present inventors used anionic polymer resin having a functional group that absorbs far infrared rays in its molecular structure as a matrix material of a longboard functional layer. The present invention was completed by discovering that it is possible not to use PVC resin, which is the target of environmental regulation, as well as to produce a longboard which is excellent in durability and maximizes anion and far-infrared radiation.
본 발명은 분자구조에 원적외선을 흡수하는 관능기(functional group)가 일정한 범위에 있는 고분자 수지에 원적외선 및 음이온을 방사하는 게르마늄 함유 목질점토, 숯 등의 기능성 분말을 첨가하여 제조된 기능층을 가진 기능성이 우수한 친환경 벽지를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is a functional group having a functional layer prepared by adding functional powders such as germanium-containing wood clay and charcoal to emit far infrared rays and anions to a polymer resin having a functional group absorbing far infrared rays in a molecular structure in a certain range. The purpose is to provide excellent eco-friendly wallpaper.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 도 1 및 도 2에 첨부하였으며, 이하 본 발명의 구성, 효과를 상세히 설명한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is attached to Figures 1 and 2, it will be described in detail the configuration, the effect of the present invention.
본 발명은 음이온성 고분자 수지에 게르마늄 함유 목질점토, 숯 등의 기능성 분말을 첨가한 기능층을 가진 기능성이 우수한 장판지이다. The present invention is a longboard having excellent functionality having a functional layer in which functional powders such as germanium-containing wood clay and charcoal are added to the anionic polymer resin.
본 발명 장판지의 기능층을 보다 상세히 설명하면, 기능층의 구성성분은 분자구조 중에 원적외선을 흡수하는 관능기(functional group)가 일정한 범위에 있는 음이온성 고분자 수지 100 중량부, 게르마늄 함유 목질점토, 숯으로 이루어진 기능성 첨가제 15~30 중량부를 포함하며, 가공 상의 필요에 따라 분산제를 추가로 포함하거나 경시변화 안정성을 위하여 열안정제나 광안정제를 추가로 포함한다.Referring to the functional layer of the longboard of the present invention in more detail, the component of the functional layer is composed of 100 parts by weight of anionic polymer resin, germanium-containing wood clay, charcoal in which a functional group absorbing far infrared rays in the molecular structure is in a certain range. 15 to 30 parts by weight of the functional additives formed, and further comprises a dispersant or a thermal stabilizer or light stabilizer for stability over time depending on the processing needs.
이하 본 발명 장판지의 구성성분을 상세히 설명한다.Hereinafter, the components of the present invention paperboard will be described in detail.
본 발명은 분자구조 중에 원적외선을 흡수하는 관능기(functional group)가 일정한 범위에 있는 음이온성 고분자 수지 매트릭스에 게르마늄 함유 목질점토, 숯 등을 첨가한 기능층을 가진 장판지로 원적외선과 음이온의 방사량을 감쇄시키지 않으면서도 찢어짐이나 찍힘 등의 내구성 문제가 개선된 벽지에 관한 것으로, 본 발명에서 사용되는 음이온 고분자수지부터 차례대로 상세히 설명한다. The present invention is a longboard having a functional layer in which germanium-containing wood clay, charcoal, etc. are added to an anionic polymer resin matrix having a functional group absorbing far-infrared rays in a molecular structure, thereby preventing attenuation of far infrared rays and anions. The present invention relates to a wallpaper having improved durability problems such as tearing or bleeding, and will be described in detail from an anionic polymer resin used in the present invention.
<음이온성 고분자 수지><Anionic Polymer Resin>
원적외선 및 음이온을 방출하는 종래의 장판지의 경우, PVC 수지에 황토, 게르마늄, 맥반석, 천연옥, 숯 등의 원적외선이나 음이온 방사성 물질을 다량으로 첨가해도, 이러한 기능성 물질로부터 방사되는 원적외선과 음이온이 장판지의 기능층을 통과하는 과정에서 수지에 흡수, 차단되어 감쇄되므로, 실제 장판지로부터 실내로 방사되는 원적외선이나 음이온의 량은 극히 미미한 경우가 대부분인 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 기능층을 통과하는 과정에서 발생하는 원적외선의 감소를 최소화하기 위해 고분자 수지의 분자구조 중에 원적외선을 흡수하는 -OH, -NH, -SH, -OR(여기서 R= 메틸기, 에틸기, 프로필기) 등의 관능기(functional group) 함량을 단량체 1 mol에 대해 0.01~0.05 mol로 한정하고, 아울러 음이온이 장판지 층을 용이하게 통과할 수 있게 하기위해 -COONa, -COOCa, -COOMg, -SO3Na, -SO3Ca, -SO3Mg 등의 음이온기를 단량체 1mol 에 대해 0.1~0.2 mol 함유한 수평균 분자량이 100,000~ 250,000 의 음이온성 고분자 수지를 기능층의 매트릭스로 사용한다. 원적외선을 흡수하는 -OH, -NH, -SH, -OR 등의 관능기의 함량이 0.01 mol/단량체 1 mol 미만인 경우에는 고분자 수지와 기능성 첨가제 간의 결합성이 나빠지며, 0.05 mol/ 단량체 1mol 초과인 경우에는 관능기가 원적외선을 흡수하여 장판지에서 실내로 방사되는 원적외선의 방사량이 급격히 감소한다. 음이온기의 경우 0.1 mol/단량체 1mol 미만인 경우에는 음이온의 투과성이 향상되지 않으며, 0.2 mol/단량체 1mol 초과인 경우에는 음이온의 투과성은 증가하나 금속의 함량이 과대해짐으로 인해 기능층의 유연성이 나빠지고, 열이나 빛에 대한 경시변화가 심하게 발생하는 등 내구성이 나빠진다. 음이온성 고분자 수지로는, 수평균 분자량이 100,000~250,000 인 폴리비닐아세테이트의 금속염, 폴리부틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 금속염, 폴리메틸메타아크릴레이트의 금속염, 폴리부틸렌-메틸메타아크릴레이트 공중합체의 금속염 등을 들 수 있다. 금속염으로는 Na, Ca, Mg 등의 1가 및 2가 금속염을 사용할 수 있다. 수평균 분자량이 100,000 미만인 경우에는 기능성 첨가제와의 결합성은 양호해지나, 내구성이 취약해지는 문제점이 발생하며, 250,000 초과인 경우에는 장판지의 유연성이 나빠지고, 기능성 첨가제와의 사용성이 급격히 불량해진다. 음이온성 올리고머 수지 수용액은 3% 수용액을 사용하며, 음이온성 고분자 수지 대비 기능성 첨가제의 첨가량 비율은 100:15~30이 바람직하다. In the case of conventional longboards that emit far infrared rays and anions, even if a large amount of far infrared rays or anion radioactive materials such as ocher, germanium, elvan, natural jade, and charcoal are added to the PVC resin, the far infrared rays and anions emitted from these functional materials function as the longboard. It is known that the amount of far-infrared rays and negative ions emitted from the floorboards to the room is extremely small since they are absorbed and blocked by the resin in the course of passing through the layer. In the present invention, -OH, -NH, -SH, -OR (where R = methyl group, ethyl group, propyl group) absorbing far infrared rays in the molecular structure of the polymer resin in order to minimize the reduction of far infrared rays generated in the process of passing through the functional layer Functional group content such as) to 0.01 to 0.05 mol per 1 mol of monomer, and in order to allow the anion to easily pass through the cardboard layer -COONa, -COOCa, -COOMg, -SO 3 Na Anionic polymer resin having a number average molecular weight of 100,000 to 250,000 containing 0.1 to 0.2 mol of anionic groups, such as -SO 3 Ca and -SO 3 Mg, per 1 mol of monomer is used as a matrix of the functional layer. When the content of functional groups, such as -OH, -NH, -SH, or -OR, which absorbs far infrared rays, is less than 0.01 mol /
<기능성 첨가제><Functional additive>
적외선 및 음이온을 방사하는 첨가제로는 게르마늄을 함유한 목질점토/숯=6/4의 비율로서, 고분자 수지 100중량부에 대하여 15~30 중량부를 첨가하였다. 첨가량이 30 중량부를 초과하면 원적외선 및 음이온의 방사량은 높아지나 장판지의 유연성 및 내구성이 나빠지며, 첨가량이 15 중량부 미만인 경우에는 장판지의 유연 성과 내구성은 향상되나 원적외선 및 음이온의 방사량이 급격히 감소한다. 황토, 맥반석, 천연옥을 첨가하는 경우에도 원적외선 및 음이온은 방사되나, 황토의 경우 기능층 고분자 수지와의 결합력이 약하여 소량을 첨가하는 경우에도 기능층의 내구성이 나빠지며, 맥반석 및 천연옥의 경우 분말화하는 것이 곤란하여 고분자 수지 매트릭스와의 분산성이 취약하다. 게르마늄 함유 목질점토, 숯은 200℃ 이상에서 장시간 건조시켜 수분을 제거한 후, 분해되거나 용융되는 온도 이하인 500 ~ 600℃ 에서 35분간 열처리 한 후 400 매쉬 걸름망의 체 통과율이 80% 이상이 될 때까지 분쇄기로 분쇄한다. 기능성 첨가제는 게르마늄 함유 목질점토/숯=6/4 의 비율로 혼합하고 고분자 수지 100 중량부에 대하여 15~30 중량부를 첨가한다. As an additive for emitting infrared rays and anions, 15 to 30 parts by weight of germanium-containing wood clay / charcoal = 6/4 was added to 100 parts by weight of the polymer resin. When the added amount exceeds 30 parts by weight, the radiation rate of far infrared rays and anions is increased, but the flexibility and durability of the cardboard is worsened. When the addition amount is less than 15 parts by weight, the flexibility and durability of the cardboard is improved, but the radiation amount of the far infrared rays and anions is rapidly decreased. Far-infrared rays and anions are emitted even when ocher, elvan, and natural jade are added, but in the case of ocher, the durability of the functional layer is poor even when a small amount is added due to weak bonding strength with the functional layer polymer resin, and powdered in the case of gannet and natural jade It is difficult to do this, and the dispersibility with a polymer resin matrix is weak. Germanium-containing wood clay and charcoal are dried for a long time at 200 ° C. or higher to remove moisture, and then heat treated at 500 to 600 ° C., which is below the temperature at which they are decomposed or melted, and then pulverized until the sieve rate of the 400 mesh sieve reaches 80% or more Pulverize. The functional additives are mixed at a ratio of germanium-containing wood clay / charcoal = 6/4 and added 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin.
<분산제><Dispersant>
고분자 수지와 기능성 첨가제의 혼화성이 부족한 경우에는 분산과정에 분산제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 분산제는 사슬의 한쪽 끝은 고분자 수지와 상용성이 우수한 알킬기를 가지고, 사슬의 다른 끝에는 무기물 입자인 Si를 가지는 알킬실리케이트 등이 바람직하다. 분산제의 첨가량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.5~1.5 중량부가 적합하며, 첨가량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 분산성 향상이 미미하고, 첨가량이 1.5중량부 초과인 경우에는 분산제의 과도한 첨가로 인해 장기간의 경시변화로 분산제가 기능층 계면으로 이동하여(migration) 층의 분리를 유발시킨다.When the miscibility between the polymer resin and the functional additive is insufficient, it is preferable to further include a dispersant in the dispersion process. The dispersing agent is preferably an alkyl silicate having an alkyl group having excellent compatibility with the polymer resin at one end of the chain, and Si having inorganic particles at the other end of the chain. The addition amount of the dispersant is 0.5 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer resin, the improvement of dispersibility is insignificant when the addition amount is less than 0.5 parts by weight, and when the addition amount is more than 1.5 parts by weight due to excessive addition of the dispersant Over time, the dispersant migrates to the functional layer interface, causing separation of the layers.
<안정제>Stabilizer
종래의 PVC 장판지와는 달리, 본원 발명의 장판지는 기능층 매트릭스로 폴리비닐아세테이트 금속염이나 폴리에틸렌-폴리비닐아세테이트 공중합체의 금속염을 사용하므로 열안정제나 광안정제의 필요성이 크지 않으나, 사용지역의 기후에 따라서는 통상적인 열안정제나 광안정제를 고분자 수지 100 중량부 대비 0.05~0.1 중량부 첨가할 수 있다. 안정제의 첨가량이 0.05 중량부 미만인 경우에는 안정제의 효과가 미미하고, 첨가량이 0.1 중량부 초과인 경우에는, 분산제의 경우와 마찬가지로, 장기간의 경시변화로 안정제가 기능층 계면으로 이동하여 층의 분리를 유발시킨다.Unlike conventional PVC sheetboard, the sheetboard of the present invention uses polyvinylacetate metal salts or metal salts of polyethylene-polyvinylacetate copolymers as functional layer matrices, so there is no need for thermal stabilizers or light stabilizers. Therefore, the conventional thermal stabilizer or light stabilizer may be added 0.05 to 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. When the amount of the stabilizer is less than 0.05 parts by weight, the effect of the stabilizer is insignificant. When the amount of the stabilizer is more than 0.1 part by weight, the stabilizer moves to the functional layer interface due to the long-term change over time, as in the case of the dispersant, to separate the layers. Cause.
<기타 기능성 첨가제><Other functional additives>
상기한 첨가제 외에도 장판지의 기능층에 새로운 기능을 부여하기 위해 제올라이트나 숯, 은 등을 첨가할 수 있다. 제올라이트의 경우 탈취효과를 나타내며, 은의 경우 항균효과를 나타며, 기타 기능성 첨가제의 첨가량은 음이온성 고분자 수지 100 중량부 대비 1~5 중량부가 바람직하다. 기타 기능성 첨가제의 첨가량이 5 중량부를 초과하면 기능층의 내구성이 나빠진다. In addition to the additives described above, zeolite, charcoal, silver, etc. may be added to impart new functions to the functional layer of the cardboard. In the case of zeolite exhibits a deodorizing effect, in the case of silver exhibits an antibacterial effect, the addition amount of other functional additives is preferably 1 to 5 parts by weight relative to 100 parts by weight of the anionic polymer resin. When the addition amount of other functional additives exceeds 5 weight part, the durability of a functional layer will worsen.
이하 본 발명 장판지의 제조방법을 제조단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the longboard of the present invention will be described in detail for each manufacturing step.
제1 단계(이면층의 제조)First step (production of back layer)
장판지의 베이스 필름 역할을 하고 콘크리트 면으로부터의 습기나 냄새 등을 차단하는 이면층은 종래부터 사용되온 PVC, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 사용한다. PVC나 PET 보다 성능이 우수한 셀룰로오스 필름이나 PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 필름 등도 있으나 셀룰로오스 필름의 경우 경시변화에 취약하고, PEN 필름의 경우 가격이 고가이다. 이면층에는 건축마감재의 특성에 따라 유연성을 부가하거나 방수성, 방충성, 항균성 등을 고려하여 가소제, 분산제, 탈취제, 항균제 등을 추가로 포함할 수 있다.The back layer that acts as the base film of the cardboard and blocks moisture or odor from the concrete surface uses PVC, PET (polyethylene terephthalate), which has been used in the past. Cellulose films and PEN (polyethylene naphthalate) films, which have better performance than PVC or PET, are also available, but cellulose films are vulnerable to changes over time, and PEN films are expensive. The back layer may further include a plasticizer, a dispersant, a deodorant, an antimicrobial agent, etc. in consideration of waterproofing, insect repellent, antimicrobial properties, or the like by adding flexibility according to the characteristics of the building finishing material.
제2 단계(기능층 조성물의 제조)Second Step (Preparation of Functional Layer Composition)
제1 단계에서 제조한 이면층 위에, 원적외선을 흡수하는 관능기가 0.01~0.05 mol/단량체 1mol, 음이온기가 0.1~0.2 mol/단량체 1mol이고 수평균 분자량이 100,000~ 250,000 인 음이온성 고분자 수지 100 중량부, 게르마늄 함유 목질점토/숯의 비율이 6/4 인 기능성 첨가제를 15~30 중량부 포함하고 고분자 수지의 Tg~Tm 사이의 온도에서 1000 rpm 다이노밀로 1~2시간 혼련하여 긴능층 조성물을 제조한다. 기능층 조성물에 고분자 수지 100 중량부 대비 분산제를 0.5~1.5 중량부, 안정제를 0.05~0.1 중량부 첨가할 수도 있다.On the back layer prepared in the first step, 100 parts by weight of anionic polymer resin having a far infrared ray absorbing functional group of 0.01 to 0.05 mol /
제3 단계 (기능층 조성물의 압출 및 압착 적층)Third Step (Extrusion and Compression Lamination of Functional Layer Composition)
제1 단계에서 준비된 이면층을 공급하는 롤러에서 이면층 연속 필름이 공급되며, 이면층 필름위로 제2 단계에서 제조한 기능층 조성물을 일정량 압출 도포한 후, 고온 고압의 압착롤러로 압착하여 이면층 위에 기능층 조성물을 적층한다. The back layer continuous film is supplied from a roller for supplying the back layer prepared in the first step, and after extrusion coating the functional layer composition prepared in the second step on the back layer film by a certain amount, the back layer is compressed with a high-pressure press roller. The functional layer composition is laminated on the top.
제4 단계(하드 코팅층, 표면층의 적층)Fourth Step (Hard Coating Layer, Surface Layer Lamination)
제3 단계에서 제조된 이면층/기능층 필름위에 내구성 및 보호기능을 부여하는 하드코팅 조성물을 도포한다. 하드 코팅 조성물은 아크릴레이트수지에 경화제, 광안정제를 포함하는 하드코팅 조성물을 기능층 위에 도포한 후, 고온 건조실을 통과시키는 과정에서 건조 및 경화가 동시에 이루어진다. 이후, 장판지 표면에 심미감을 주기위해 입체 문양인 엠보싱 효과를 부여하기 위해 엠보싱 롤을 통과시키거나, 아름다운 무늬를 인쇄하기 위해 인쇄 롤을 통과시킬 수도 있다. 기능층위에 인쇄층을 두는 경우에는 하드코팅층위에 인쇄를 하면 되나, 엠보싱 효과를 부여하는 경우에는 하드코팅층 위에 엠보싱 인각이 용이한 층을 추가로 적층한 후 엠보싱을 인각할 수도 있다. The hard coating composition is applied on the back layer / functional layer film prepared in the third step to impart durability and protection. In the hard coating composition, a hard coating composition including a curing agent and a light stabilizer is applied to an acrylate resin on a functional layer, and then drying and curing are simultaneously performed in a process of passing the high temperature drying chamber. Thereafter, the sheet may be passed through an embossing roll to impart a three-dimensional embossing effect to give an aesthetic appearance to the cardboard surface, or through a printing roll to print a beautiful pattern. When the printed layer is placed on the functional layer, the printing may be performed on the hard coating layer. However, when the embossing effect is imparted, the embossing may be removed after additionally stacking an easy embossing layer on the hard coating layer.
제5 단계(건조, 캘린더링, 슬리터링) 5th step (drying, calendering, slitting)
제1 ~ 4단계에서 제조한 장판지를 80~100 ℃ 에서 1시간 이상 추가 건조시켜 휘발성분을 제거하고 층의 경화를 완료한다. 이후 캘린더링 과정, 슬리터링 과정을 통해 장판지를 일정한 폭으로 자른 후, 리-와인드에서 일정한 길이로 권취하여 장판지 제조공정을 완료하게 된다.The cardboard produced in the first to fourth steps was further dried at 80-100 ° C. for at least 1 hour to remove volatiles and complete curing of the layer. Thereafter, the cardboard is cut to a certain width through a calendering process and a slittering process, and then the cardboard is manufactured to be wound by rewinding to a certain length.
이하 본 발명 장판지의 실시예 및 비교예를 상세히 설명한다.Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention paperboard will be described in detail.
<실시예 1><Example 1>
장판지의 기능층의 조성물을 하기의 구성으로 하여, 상기한 방법으로 장판지의 기능층을 이면층 위에 적층하였다. 기능층은 폴리비닐아세테이트 나트륨염(수산기 0.015 mol/단량체 1mol, 나트륨 0.15 mol/단량체 1mol, 수평균 분자량 150,000) 100 중량부, 게르마늄 함유 목질점토/숯=6/4의 비율로 20 중량부를 포함하며, 기능층의 평균 건조두께는 1.5 mm 이다. 이면층은 PVC 수지(수평균 분자량 75,000)에 가소제, 분산제를 수지 대비 각각 3 중량부, 1 중량부 첨가하고 제올라이트를 2.5 중량부 첨가한 조성물을 압출하고 캘린더링하여 제조하였으며 평균 두께는 1 mm 이다. The composition of the functional layer of the cardboard was made into the following structure, and the functional layer of the cardboard was laminated on the back layer by the above-described method. The functional layer comprises 100 parts by weight of polyvinylacetate sodium salt (0.01 mol of hydroxyl group / 1 mol of monomer, 0.15 mol of monomer / 1 mol of sodium, number average molecular weight 150,000), 20 parts by weight of germanium-containing wood clay / charcoal = 6/4 , The average dry thickness of the functional layer is 1.5 mm. The back layer was prepared by extruding and calendering a composition in which 3 parts by weight and 1 part by weight of a plasticizer and a dispersant were added to the PVC resin (number average molecular weight 75,000) and 2.5 parts by weight of zeolite, respectively, and the average thickness was 1 mm. .
<실시예 2><Example 2>
실시예 1에서, 폴리비닐아세테이트 나트륨염 대신에 폴리부틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 마그네슘염(수평균 분자량 200,000, 수산기 0.025 mol/단량체 1mol, 마그네슘 0.12mol/단량체 1mol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.Example 1 was carried out except that the magnesium salt of the polybutylene-vinylacetate copolymer (number average molecular weight 200,000, hydroxyl group 0.025 mol /
<실시예3>Example 3
실시예 1에서, 분산제로 데실실리케이트를 음이온성 고분자 수지 100 중량부대비 1 중량부 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.In Example 1, it was the same as in Example 1 except that 1 part by weight of the decyl silicate to 100 parts by weight of the anionic polymer resin as a dispersant.
<실시예 4><Example 4>
실시예 1에서, 광안정제로 벤질퍼옥사이드를 음이온성 고분자 수지 100 중량부 대비 0.08 중량부 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.In Example 1, benzyl peroxide as an optical stabilizer is the same as in Example 1 except that 0.08 parts by weight relative to 100 parts by weight of the anionic polymer resin.
<실시예 5>Example 5
실시예 1에서, 폴리비닐아세테이트 나트륨염 대신에 폴리부틸렌-메틸메타아크릴레이트 공중합체의 칼슘염 (수평균 분자량 230,000, 수산기 0.045 mol/단량체 1mol, 칼슘 0.17mol/단량체 1mol)을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.In Example 1, except that the calcium salt of the polybutylene-methylmethacrylate copolymer (number average molecular weight 230,000, hydroxyl group 0.045 mol /
<비교예 1>Comparative Example 1
실시예 1에서, 폴리비닐아세테이트 나트륨염 대신에 PVC(수평균 분자량 143,000)를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.In Example 1, it is the same as Example 1 except having added PVC (number average molecular weight 143,000) instead of the polyvinylacetate sodium salt.
<비교예 2>Comparative Example 2
실시예 1에서, 수평균 분자량이 50,000인 폴리비닐아세테이트 나트륨염을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.In Example 1, it was the same as Example 1 except using the polyvinylacetate sodium salt whose number average molecular weight is 50,000.
<비교예 3>Comparative Example 3
실시예 1에서, 음이온성 고분자 수지의 수산기의 함량이 0.2 mol/단량체 1mol 인 것을 제외하고는 실시예 1과 같다. In Example 1, it is the same as Example 1 except the hydroxyl group content of anionic polymer resin is 0.2 mol /
<비교예 4><Comparative Example 4>
실시예 1에서, 음이온성 고분자 수지의 나트륨 함량이 0.5 mol/단량체 1mol 인 것을 제외하고는 실시예 1과 같다. In Example 1, it is the same as Example 1 except that the sodium content of the anionic polymer resin is 0.5 mol / monomer 1mol.
상기 실시예 및 비교예의 구성성분을 표 1에, 원적외선 흡수강도, 전기저항, 인장강도에 대한 평가결과를 표 2에 나타내었다. 원적외선 흡수강도는 IR 측정장비로, 인장강도는 인스트론으로 측정하였다. 측정시료는 1 mm 두께의 PVC 이면층에 1.5 mm 두께의 기능층까지 적층된 상기의 시료를 사용하였다. IR의 측정은 장판지의 기능층에 수직으로 IR을 주사하여 IR 영역에서 흡수되는 파장의 흡수강도를 측정하였으며, 표 2에는 비교예 1의 흡수강도를 100으로 하였을 때의 상대적인 흡수비율을 나타내었으며, 음이온의 유동성을 간접적으로 측정하는 전기저항의 경우 실시예 및 비교예로 제조한 가로*세로=1*1 mm 시편을 제조한 후 1A 의 전류를 통과시키는 경우 발생하는 전압강하를 측정하여 저항을 측정하였으며, 전기저항은 비교예 1의 저항을 100으로 하였을 때의 상대적인 전기저항을 나타내었다. 인장강도는 벽지를 가로*세로=0.5*3cm의 직사각형 시편으로 만든 후 인스트론으로 10cm/min, 10 N으로 잡아당겼을 때의 인장강도로 측정하였으며, 비교예 1의 인장강도를 100으로 하였을 때의 상대적 수치를 나타내었다.Table 1 shows the components of the Examples and Comparative Examples, and the evaluation results of the far-infrared absorption strength, the electrical resistance, and the tensile strength are shown in Table 2. Far-infrared absorption intensity was measured by IR measurement equipment, and tensile strength was measured by Instron. The measurement sample used the above sample laminated | stacked to the functional layer of 1.5 mm thickness on the PVC back layer of 1 mm thickness. In the measurement of IR, the absorption intensity of the wavelength absorbed in the IR region was measured by scanning IR perpendicularly to the functional layer of the sheet paper. Table 2 shows the relative absorption ratios when the absorption intensity of Comparative Example 1 was 100. In the case of electrical resistance indirectly measuring the fluidity of the anion, the resistance is measured by measuring the voltage drop generated when passing a current of 1 A after preparing a width * length = 1 * 1 mm specimen prepared in Examples and Comparative Examples. In addition, the electrical resistance shows the relative electrical resistance when the resistance of Comparative Example 1 is 100. Tensile strength was measured as the tensile strength when the wallpaper was made into rectangular specimens of width * length = 0.5 * 3cm and pulled to 10 cm / min and 10 N with Instron, and the tensile strength of Comparative Example 1 was 100. The relative value of is shown.
[표 1] 실시예 및 비교예의 구성성분(단위: 중량부)[Table 1] Components of Examples and Comparative Examples (unit: parts by weight)
* 음이온성 고분자 수지의 수평균 분자량 50,000* Number average molecular weight of anionic polymer resin 50,000
** 음이온성 고분자 수지의 수산기의 함량(0.2 mol/단량체 1mol)** Content of hydroxyl group of anionic polymer resin (0.2 mol / monomer 1mol)
*** 음이온성 고분자 수지의 나트륨 함량(0.5 mol/단량체 1mol)*** Sodium content of anionic polymer resin (0.5 mol / monomer 1mol)
[표 2] 실시예 및 비교예의 특성(비교예 1을 100으로 할 때의 상대평가)TABLE 2 Characteristics of the Examples and Comparative Examples (Relative Evaluation when Comparative Example 1 is 100)
표 2의 원적외선 흡수강도를 보면, 고분자 수지 중에 원적외선 흡수 관능기의 함량이 높은 비교예 2의 경우 기능층 내부에서 원적외선의 흡수가 강하게 발생하므로, 장판지 층을 투과하여 실내로 방사되는 원적외선의 방사량은 미미할 것임을 예상할 수 있으며, 전기저항을 보면 고분자 수지가 금속염을 포함하지 않는 비 교예 1은 전기저항이 매우 높아 기능성 첨가제에서 방출되는 음이온이 장판지층을 통과하기가 매우 어려울 것이라는 것을 간접적으로 확인할 수 있다. 인장강도를 보면 고분자 수지의 분자량이 작은 비교예 2와 고분자 수지 중의 금속염의 함량이 높은 비교예 4의 경우 인장강도가 급격히 작아져 내구성이 취약함을 확인할 수 있다. 이상 실시예 및 비교예의 평가결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본원 발명에서는 장판지 기능층의 매트릭스 수지로 폴리비닐아세테이트의 금속염, 폴리부틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 금속염, 폴리메틸메타아크릴레이트의 금속염, 폴리부틸렌-메틸메타아크릴레이트 공중합체의 금속염을 사용함으로써 원적외선 및 음이온의 방사율은 극대화하면서도 내구성이 우수하고 환경규제 대상물질인 PVC도 사용하지 않으므로 기능성과 내구성이 우수한 친환경적인 장판지를 제공할 수 있음을 알 수 있다.In the far-infrared absorption intensity of Table 2, in the case of Comparative Example 2 having a high content of the far-infrared absorbing functional group in the polymer resin, since the absorption of far-infrared rays occurs strongly inside the functional layer, the radiation amount of the far-infrared rays transmitted through the cardboard layer to the room is insignificant. It can be expected that the electrical resistance, Comparative Example 1 in which the polymer resin does not contain a metal salt is indirectly confirmed that the electrical resistance is very high, it will be very difficult for the anion released from the functional additives to pass through the sheetboard layer. Looking at the tensile strength it can be confirmed that in Comparative Example 2 having a low molecular weight of the polymer resin and Comparative Example 4 having a high content of metal salts in the polymer resin, the tensile strength is sharply decreased and durability is weak. As can be seen from the evaluation results of the above Examples and Comparative Examples, in the present invention, the metal salt of polyvinylacetate, the metal salt of polybutylene-vinylacetate copolymer, the metal salt of polymethyl methacrylate, By using the metal salt of polybutylene-methyl methacrylate copolymer, the emissivity of far infrared rays and anions can be maximized, and durability can be provided. It can be seen.
상기한 바와 같이, 종래 장판지의 PVC 수지 기능층 대신에, 분자구조에 원적외선을 흡수하는 관능기가 일정한 범위에 있는 음이온성 고분자 수지 금속염을 기능층의 매트릭스 수지로 사용하는 경우, 원적외선 및 음이온의 방사율은 극대화되면서도 내구성이 우수하고 환경규제 대상물질인 PVC도 사용하지 않는 기능성과 내구성이 우수한 친환경 장판지를 제조할 수 있음을 알 수 있다.As described above, when the anionic polymer resin metal salt having a functional group absorbing far infrared rays in the molecular structure is used as the matrix resin of the functional layer instead of the PVC resin functional layer of the conventional longboard, the emissivity of the far infrared rays and the anions is It can be seen that it is possible to manufacture eco-friendly cardboard that has excellent durability and excellent durability while maximizing durability and not using PVC, which is a target material for environmental regulation.
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