KR100938594B1 - 친환경 폴리비닐아세테이트 수지를 사용한 발포벽지 조성물의 제조 방법 - Google Patents

친환경 폴리비닐아세테이트 수지를 사용한 발포벽지 조성물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PVC 수지 대신에 벽지 제조에 적합하도록 개발된 폴리비닐아세테이트 수지를 사용하여 친환경 발포벽지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 폴리비닐아세테이트 수지 약 50 중량부, 아크릴산 바인더 약 25 중량부, 제올라이트 분말 약 5 중량부, 견운모 분말 약 5 중량부, 소나무 추출물 약 5 중량부, 조습 항균제 약 5 중량부, 난연제 약 3 중량부 및 발포제 약 2 중량부를 포함하는, 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물은 백상지 원지에 코팅하여 발포벽지로 가공하여 사용할 수 있다.
본 발명의 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법은 발포벽지 제조에 사용되는 기존의 PVC 수지 대신에 친환경적으로 제조된 폴리비닐아세테이트 수지를 사용하므로, 제조된 벽지에서 유해물질의 방출이 대폭 저감된다.
폴리비닐아세테이트 수지, 친환경, 발포벽지

Description

친환경 폴리비닐아세테이트 수지를 사용한 발포벽지 조성물의 제조 방법{THE METHOD FOR MANUFACTURING THE COMPOSITION FOR FOAMING WALL PAPER PREPARED USING POLYVINYLACETATE RESIN WIHTOUT HARMFUL COMPONENTS}
본 발명은 폴리비닐아세테이트 수지를 사용하여 제조된 유해물질의 배출이 저감되는 발포벽지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
통상의 발포벽지 제조에서는 PVC계 합성수지를 베이스 수지로서 주로 사용하고 있다. 그러나, PVC 수지를 사용하는 경우, 제조 공정에서 인체에 유해한 유기용매가 사용되며, 가소제, 안정제 등이 첨가되므로, 제조된 벽지에서 유해 화학물질이 발산되는 등, 환경 저해 요소가 야기된다. 이러한 문제는 현재 새집증후군이라는 것으로 잘 알려져 있다. 특히, 벽지는 주거용이든 비주거용이든 대부분의 건축물에 필수적으로, 그리고 건축물의 거의 전 면적에 걸쳐 사용되고 있기 때문에, 그것의 환경 위해적인 영향은 대단히 크다고 할 수 있다.
현재, 벽지의 유해성을 차단하기 위한 일환으로서, PVC 합성수지를 PE나 PP 등으로 대체한 합성피혁 벽지 등을 제조하거나(한국 특허등록공보 10-0675833), 또는 PVC 벽지 원지 위에 천연 복합 광물을 포함하는 충전제와 친환경 소재 바인더를 사용한 액상형 혼합물을 탑 코팅하는 친환경 기능성 벽지의 제조방법(한국 특허등록공보 10-0633243) 등이 제안되고 있다.
또, 한국 특허등록공보 10-0633243에는 PVC 겔화된 벽지 원지 위에, 천연 복합 광물을 포함하는 충전제와 친환경 바인더를 사용한 액상형 혼합물을 탑 코팅 인쇄하는 친환경 기능성 벽지의 제조방법을 개시하고 있다.
그러나, 이들 합성수지 벽지의 제조에서도 역시 PVC 수지를 사용하기 때문에 유해물질을 근원적으로 차단하는 효과를 나타낼 수는 없으며, 특히 발포벽지의 제조에서는 아직까지도 PVC 수지가 통용되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 제조 공정에서 인체에 유해한 화학물질을 사용할 수밖에 없는 PVC 수지를 유기용매나 기타 화학 첨가제를 사용하지 않아도 되는 친환경 수지로 대체할 수 있는 발포벽지 조성물의 제조 방법을 개발하고자 한 것이다.
본 발명은 발포벽지의 제조에 통상 사용되는 PVC 수지를 친환경 폴리비닐아세테이트 수지로 대체함으로써 PVC 수지의 사용을 억제한 발포벽지용 조성물의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 조성물 성분 중에 유해물질 흡착 소재와 친환경 소재를 사용함으로써, 미량의 유해물질도 차단하는 한편, 오히려 인체에 유익한 물질을 방출할 수 있는 할 수 있는 발포벽지용 조성물의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서는 제조 공정에서 인체에 유해한 화학물질이 사용되는 PVC 수지를 친환경 폴리비닐아세테이트 수지로 대체하기 때문에, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물은 유해물질의 배출이 저감될 뿐만 아니라, 소나무 추출물 등의 친환경 소재가 원료로서 포함되기 때문에, 벽지 시공시 신체를 쾌적하게 하는 음이온 및 피톤치드가 방출되어 더욱 쾌적한 환경을 조성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은
폴리비닐아세테이트 수지와 아크릴산 바인더를 80℃-85℃의 고온에서 1-2시간 정도 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하는 단계,
상기 제 1 혼합물에 제올라이트 분말과 견운모 분말을 함침하고 400rpm으로 상온에서 교반하여 제 2 혼합물을 형성하는 단계,
상기 제 2 혼합물에 소나무 추출물을 첨가하고 상온에서 1-2시간 정도 혼합 하여 제 3 혼합물을 형성하는 단계,
상기 제 3 혼합물을 저온 숙성시키는 단계,
상기 제 3 혼합물에 난연제를 상온에서 1-2시간 정도 혼합하여 제 4 혼합물을 형성하는 단계,
상기 제 4 혼합물에 조습 항균제와 발포제를 첨가하고 상온에서 1-2시간 정도 혼합하여 최종 혼합물을 형성하는 단계, 및
상기 최종 혼합물을 저온 숙성시키는 단계
를 포함하는 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서, 각 성분은 함유량은 바람직하게 폴리비닐아세테이트 수지 약 50 중량부, 아크릴산 바인더 약 25 중량부, 제올라이트 분말 약 5 중량부, 견운모 분말 약 5 중량부, 소나무 추출물 약 5 중량부, 조습 항균제 약 5 중량부, 난연제 약 3 중량부, 및 발포제 약 2 중량부이다.
또한, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물을 백상지 원지 위에 코팅한 후, 건조시키고, 200-230℃의 고온 챔버에서 20-30초간 열처리함으로써 발포벽지를 제조할 수 있다.
본 발명의 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법은 PVC 수지 대신에 유기용매나 화학 첨가제를 사용하지 않고 제조된 폴리비닐아세테이트 수지를 사용하는 것을 특징으로 한다. 폴리비닐아세테이트 수지는 벽지 제조에 적합하도록 개발된 PVC 대용 수지이다.
본 발명에서 사용되는 폴리비닐아세테이트 수지는 라디칼 개시제로서 벤조일 퍼옥시드를 이용하고 원료로서 비닐아세테이트를 라디칼 중합반응시켜 생성된 것이다. 상기 중합반응의 용매로서는 메탄올, 에탄올 등의 알코올류가 사용된다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 폴리비닐아세테이트 수지는 제조 공정에서 유해 화학물질이 첨가되지 않는 친환경 수지이다. 또한, 이와 같이 제조된 폴리비닐아세테이트 수지는 수축성이 좋고 강도가 높기 때문에 벽지용으로 적합하여, 고품질의 우수한 벽지를 제조할 수 있다.
본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은 PVC 수지 대신 상기 설명된 친환경 폴리비닐아세테이트 수지를 사용하여 벽지 자체에서 발산될 수 있는 유해물질을 근본적으로 차단한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은 인체에 유익한 소재로서 제올라이트, 견운모 및 소나무 추출물을 사용한다. 제올라이트는 혹시 발산될 수 있는 유해물질을 자체적으로 흡착하여 제거하고, 견운모와 소나무 추출물은 음이온을 방출하여 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있다.
또한, 본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은 항균제 및 난연제를 사용한다. 따라서, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물은 항균성과 난연성을 나타낼 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물은, 벽지 자체에서 발산되는 유해물질을 차단할 뿐만 아니라, 음이온 방출 기능 및 항균 기능을 가짐으로써 쾌적한 주거환경을 제공할 수 있고, 또한 소방 기준을 만족할 수 있는 다기능성 발포벽지를 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 방법에 따라서 제조된 발포벽지 조성물은 각종 합성수지 벽지, 기타 레자 벽지, 또는 백상지 원지에 코팅 또는 배접한 후, 열처리함으로써 발포벽지로 가공할 수 있다.
본 발명의 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법은 통상의 발포벽지 제조에 사용되는 PVC 수지 대신에, 벽지 제조에 적합하도록 개발된 폴리비닐아세테이트 수지를 사용함으로써, 제조된 벽지로부터의 유해물질의 배출이 차단된다.
또한, 본 발명의 발포벽지 조성물 중의 제올라이트는 유해물질을 자체적으로 흡착하여 제거하고, 견운모와 소나무 추출물은 음이온 및 피톤치드를 방출하여 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은, 벽지 자체에서 발산되는 유해물질을 차단할 뿐만 아니라, 인체에 유익한 음이온 및 피톤치드를 방출하기 때문에 더욱 쾌적한 주거환경을 제공할 수 있다.
본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법에서는 폴리비닐아세테이트 수지와 아크릴산 바인더의 베이스 수지에 제올라이트, 견운모, 소나무 추출물, 조습 항균제, 난연제, 및 발포제를 혼합한다.
본 발명에서는 베이스 수지로서 PVC 수지 대신에 폴리비닐아세테이트 수지를 사용한다. 본 발명에서 사용되는 폴리비닐아세테이트 수지는 라디칼 개시제로서 벤조일 퍼옥시드를 이용하고 원료로서 비닐아세테이트를 라디칼 중합반응시켜 생성되며, 제조 공정에서 유해 화학물질을 사용하지 않는 친환경 수지이다. 이와 같이 제조된 수용성 폴리비닐아세테이트 수지는 수축성이 좋고 강도가 높기 때문에 벽지용으로 적합하여, 고품질의 우수한 벽지를 제조할 수 있다.
본 발명에서 조성물 중 폴리비닐아세테이트 수지의 함유량은 약 50 중량부이다. 함유량이 50 중량부를 초과하면 경도가 높아져 벽지로의 형성이 어렵고, 함유량이 50 중량부 미만이면 강도가 약하여 벽지로의 형성이 어렵다.
본 발명에서는 발포벽지 조성물의 바인더 재료로서 아크릴산 바인더를 사용한다. 아크릴산 바인더는 조성물의 각 성분들의 결속력을 좋게 하여, 균일한 혼합물을 만들고, 벽지로의 형성시 표면 균일성을 좋게 한다.
본 발명에서 조성물 중 아크릴산 바인더의 함유량은 약 25 중량부이다. 함유량이 25 중량부를 초과하면 점도가 높아져 벽지로의 형성이 어렵고, 함유량이 25 중량부 미만이면 바인더의 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
또한, 본 발명의 발포벽지 조성물에는 친환경 소재로서 제올라이트 분말 및 견운모 분말이 사용된다.
본 발명에서 사용되는 제올라이트 분말은 미립자 물질을 흡착하는 기능을 한다. 조성물 중 제올라이트 분말의 함유량은 약 5 중량부이다. 함유량이 5 중량부를 초과하면 베이스 수지의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵고, 함유량이 5 중량부 미만이면 제올라이트의 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
본 발명에서 제올라이트는 모데나이트에 나트륨(Na) 양이온을 치환시킨 활성 모데나이트를 타일러 표준체에 의한 메쉬 크기로 1000 메쉬로 분말화한 것을 사용 한다.
제올라이트는 규소(Si)와 알루미늄(Al)으로 이루어진 다공성 결정체로서, 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립자 물질을 흡착할 수가 있다. 제올라이트의 이러한 성질을 이용해서 흡착제로 사용하면 크기가 다른 미립자 물질을 흡착시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 제올라이트를 원료로 함유함으로써, 제올라이트의 흡착 성질로 인하여, 벽지로부터 방출되는 포름알데히드와 같은 유해물질이 자체적으로 흡착, 분해되므로 유해물질의 발산이 저감되어, 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있다.
또한, 견운모(sericite)는 인체의 혈액 순환을 촉진하고 세포활성을 활성화하는 원적외선을 90%이상 방사하는 물질로서, 강력한 음이온을 발산하므로 인체에 유익하며, 쾌적한 주거환경을 조성하는데 도움이 된다.
본 발명에서 조성물 중 견운모 분말의 함유량은 약 5 중량부이다. 함유량이 5 중량부를 초과하면 베이스 수지의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵고, 함유량이 5 중량부 미만이면 음이온이 충분히 방출되지 않는다.
견운모의 평균 입도는 이들 광물질이 조성물 중에 치밀하고 고르게 분산되기 위하여 600 내지 1000 메쉬인 것이 사용될 수 있으나, 1000 메쉬 정도인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 특히 인체에 유익한 친환경 성분으로서 소나무 추출물을 사 용한다. 소나무 추출물에는 테르펜 계통의 피톤치드가 풍부하게 함유되어 그 자체로서 음이온을 방출하며, 인체에 유익한 비타민과 미네랄이 다량으로 함유된 재료이다.
또한, 소나무에 풍부한 피톤치드 성분은 스트레스 해소 및 정신을 맑게 해주는 효과, 실내공기 정화 효과, 불면증 해소 효과, 자율신경을 안정시켜 혈액순환과 신진대사를 촉진시켜 주는 효과, 냄새 제거 및 탈취효과, 삼림욕의 상쾌함을 전해주는 리후레쉬 효과, 항균 및 방충효과, 체내 호르몬 분비 촉진 및 신체리듬 회복 효과, 운동신경 단련 및 감각기능의 안정 효과, 원활한 산소의 공급 효과, 피부미용 및 뇌 건강에 좋은 효과, 습기조절 효과 등이 있다.
또한, 소나무 추출물은 최종 제품에 솔향을 제공하여 사용자의 만족감을 향상시킨다.
본 발명에서 조성물 중 소나무 추출물의 함유량은 약 5 중량부이다. 함유량이 5 중량부를 초과하면 베이스 수지의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵고, 함유량이 5 중량부 미만이면 소나무 추출물의 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
본 발명에서는 항균 효과를 나타내는 성분으로서 조습 항균 자성 나노분말을 사용한다. 조성물 중 조습 항균 자성 나노분말의 함유량은 약 5 중량부이다. 함유량이 5 중량부를 초과하면 베이스 수지의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵고, 함유량이 5 중량부 미만이면 조습항균 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
조습 항균 자성 나노분말은 습도 조절 및 항균 기능을 가진 자성 나노분말을 말한다. 자성 나노분말은 입자 크기 30nm-100nm의 단자구 상태의 비자극성 분말로서, 물에 용해되며, 응집현상을 나타낸다. 응집현상을 줄이기 위해서는 계면활성제를 사용하며, 예를 들어 올레인 소다, 도데실벤젠술폰산 소다, 도데실아민, 카프린산, 라우린산, 미리스틴산 등이 사용될 수 있다.
특히, 자성 나노분말은 정자기 에너지를 발산하는데, 이러한 정자기 에너지는 항균 및 멸균성을 나타낸다. 또한, 정자기 에너지는 생명체에 유익한 에너지라고 알려져 있다. 따라서, 정자기 에너지를 발산하는 자성 나노분말은 연질 및 경질 pvc 플라스틱 성형물, 및 가정용품, 건축자재, 벽지 도료, 타일 장판 접착제 등의 다양한 기술 분야에서 사용되고 있다.
구체적으로, 정자기 에너지를 발산하는 자성 나노분말은 세라믹 자성 소재와 희토류계 금속 자성 소재로 나눌 수 있다. 본 발명에서는 보다 저렴하고 내산화성이 우수한 산화물 세라믹계 자성 나노분말을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 Sr-페라이트(Sr-Fe12O19), Ba-페라이트(Ba-Fe12O19), 마그네타이트(Fe3O4), 마그헤마이트(γ-Fe2O3), 니켈페라이트(Ni-Fe2O4), 코발트페라이트(Co-Fe2O4) 등이 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은 조습항균 자성 나노분말을 원료로 함유함으로써, 자성 나노분말은 습도 조절 및 항균 성질로 인하여, 시공된 벽지로부터 습도 조절과 항균 기능을 기대할 수 있고, 또한 인체에 유익하다고 알려진 정자기 에너지의 방출이 기대되므로, 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있 다.
또한, 본 발명에서는 벽지에 방염성을 부여하기 위하여 벽지 원료의 하나로서 난연제를 사용한다. 조성물 중 난연제의 함유량은 약 3 중량부이다. 함유량이 3 중량부를 초과하면 베이스 수지의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵고, 함유량이 3 중량부 미만이면 방염 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
난연제는 시중에서 일반적으로 구입할 수 있는 삼산화안티몬 등의 난연제를 사용할 수 있다. 이와 같이, 벽지 원료로서 난연제를 사용함으로써 본 발명의 벽지는 방염 기능을 가지게 된다.
또한, 본 발명의 친환경 발포벽지 조성물의 제조 방법은 발포제를 사용한다. 발포제로서는 이소부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄 계통의 발포제를 사용한다. 조성물 중 발포제의 함유량은 약 2 중량부이다. 함유량이 2 중량부를 초과하면 첨가된 중량에 비해 발포제의 기능이 증가하지 않으므로 비경제적이고, 함유량이 2 중량부 미만이면 발포제의 기능이 충분히 발휘되지 않는다.
본 발명의 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법에서는, 먼저 폴리비닐아세테이트 수지와 아크릴산 바인더를 혼합한다. 본 발명에서 사용되는 폴리비닐아세테이트 수지는 알코올계 용매를 사용하고 라디칼 개시제로서 벤조일 퍼옥시드를 이용하여 원료 비닐아세테이트를 라디칼 중합반응시켜 생성된 것이다. 전체 조성물 기준으로 폴리비닐아세테이트 수지 약 50중량%와 아크릴산 바인더 약 25중량%를 혼합하여 베이스 수지를 형성한다. 폴리비닐아세테이트 수지와 아크릴산 바인더의 비를 2:1로 하는 것이 본 발명의 조성물에 결합력 및 점착성을 부여하기에 알맞다. 폴리비닐아세테이트 수지에 대한 바인더의 비율이 이보다 작으면 조성물의 점착성이 부족하고, 이보다 과잉의 접착성 수지는 조성물의 성형성을 떨어뜨린다.
상기 폴리비닐아세테이트 수지는 적어도 60-65℃ 또는 그 이상의 고온에서 작업하는 것이 조성물의 결속력 및 유연성을 좋게 하며, 혼합이 잘 된다.
상기 제조한 베이스 수지를 60℃-95℃, 바람직하게는 80℃-85℃의 온도에서 1-2시간 혼합한 후, 약 1000 메쉬 입자로 분쇄한 제올라이트 분말과 견운모 분말을 전체 조성물 기준으로 각각 약 5중량%씩 첨가한다. 이 혼합물을 상온에서 400rpm으로 교반하여 잘 혼합한다.
다음에, 상기 혼합물에 소나무 추출물을 전체 조성물 기준으로 약 5중량% 첨가하고 상온에서 1-2시간 정도 혼합한다. 소나무 추출물은 솔잎을 분쇄한 후, 25℃-27℃에서 10 내지 24시간 숙성시켜 가공한 것을 사용한다.
다음에, 폴리비닐아세테이트 수지, 아크릴산 바인더, 제올라이트, 견운모 및 소나무 추출물을 포함하는 혼합물을 25℃-27℃에서 3-4시간 저온 숙성시킨다.
다음에, 숙성된 혼합물에 난연제를 전체 조성물 기준으로 약 3중량% 첨가하여 상온에서 1-2시간 정도 잘 혼합한 후, 마지막으로 조습 항균제와 발포제를 전체 조성물 기준으로 각각 약 5중량% 첨가하여 역시 상온에서 1-2시간 정도 잘 혼합한다.
이와 같이 형성된 최종 혼합물을 25℃-27℃에서 3-4시간 동안 다시 한번 저온 숙성시킨다.
이와 같이 제조된 조성물을 백상지 원지에 코팅한 후, 건조시키고, 200-230 ℃의 고온 챔버에서 20-30초간 열처리하여 발포벽지로 가공한다.
상기 설명한 대로, 본 발명의 발포벽지 조성물의 제조 방법은 제조 공정에서 유해 화학물질이 사용되는 PVC 수지 대신 친환경 폴리비닐아세테이트 수지를 베이스 수지로서 사용하고, 각종 친환경 재료를 사용했기 때문에, 벽지로 가공하여 사용될 때, 화학 첨가제에 기인하는 유해물질의 배출이 저감되고, 오히려 음이온 및 피톤치드 등, 인체에 유익한 물질이 배출되는 이점이 있다.
본 발명의 방법에 따라서 제조된 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물은 백상지 원지에 코팅하여 발포벽지로 가공할 수 있다.
본 발명에서는 제올라이트, 음이온 발생 견운모, 소나무 추출물, 조습 항균제, 및 난연제를 사용하여 제조되므로, 건축물 내장재 등으로서 사용되었을 때, 유해물질 흡착성, 항균성 및 난연성을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 음이온 및 피톤치드를 방출하여 인체에 유익한 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정에서 유해 화학물질을 사용하지 않고, 교반 혼합 및 저온 숙성의 단계를 거치므로, 미량의 유해물질이라도 분해되어 제거되기 때문에, 유기화합물(TVOC), 포름알데히드, 톨루엔, 자일렌, 스티렌, 이소부틸벤젠, 에틸벤젠 등의 통상의 도료, 수지 등에 포함되어 있는 유해 화학물질들이 배출될 가능성이 없다.
따라서, 본 발명의 제조 방법을 사용하여, 다양한 기능을 가진 다기능성 발포벽지의 제조에 사용될 수 있는 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물을 제조할 수 있다.
실시예
하기 실시예에서 백분율은 모두 중량%를 의미한다.
원료 및 첨가제
전체 조성물 100%를 기준으로 하여,
원료 1-1> 라디칼 개시제로서 벤조일 퍼옥시드를 이용하고 원료로서 비닐아세테이트를 라디칼 중합반응시켜 제조한 폴리비닐아세테이트 수지 50%
원료 1-2> 아크릴산 바인더 25%
첨가제 1> 1000 메쉬로 분쇄한 제올라이트 및 견운모 각각 5%
첨가제 2> 솔잎 분말을 25℃-27℃에서 10 내지 24시간 숙성시켜 제조한 소나무 추출물 5%
첨가제 3> 조습 자성 나노분말 항균제 5%
첨가제 4> 난연제 3%
첨가제 5> 이소부탄계 발포제 2%
발포벽지 조성물의 제조
폴리비닐아세테이트 수지 50%와 아크릴산 바인더 25%를 80-85℃에서 2시간 혼합한다. 제올라이트와 견운모를 각각 입자 크기가 1000 메쉬가 되도록 분쇄한 다음, 상기 혼합물에 각각 5%씩 첨가하고 400rpm에서 잘 혼합한다. 이 혼합물에 소나무 추출물 5%를 첨가하고 상온에서 2시간 잘 혼합한다. 혼합물을 25℃에서 3시간 숙성시킨다. 상기 숙성시킨 혼합물에 난연제 3%를 첨가하고 상온에서 잘 혼합한 후, 마지막으로 조습 항균제 5%와 이소부탄계 발포제 2%를 첨가하여 상온에서 2시간 혼합한다. 최종 혼합물을 25℃에서 2시간 저온 숙성시켜, 친환경 발포벽지 조성물을 완성한다.
발포벽지 제조
상기 제조된 발포벽지 조성물을 백상지 원지에 코팅하고, 200-230℃의 고온 챔버에서 30초간 열처리하여 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지를 제조하였다.
실험예 1
상기 제조된 발포벽지 조성물의 탈취 성능을 조사하기 위하여, 탈취 시험 방법인 KICM-FIR-1085에 의거하여 HCHO 탈취 시험을 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
본 발명에 따라서 제조된 발포벽지 조성물의 탈취 시험 결과
시험항목 탈취시험 (HCHO)
경과시간 (분) 블랭크 농도 (ppm) 시료 농도 (ppm) 탈취율 (%)
시험결과 0 82 82 -
30 79 12 84.8
60 77 8 89.6
90 75 5 93.3
120 73 3 97.9
시험방법 KICM-FIR-1085 : 2006
표 1로부터 본 발명의 발포벽지 조성물은 탈취 기능이 우수한 것을 알 수 있다.
실험예 2
상기 제조된 발포벽지 조성물의 시간 경과에 따른 항균 시험(KICM-FIR-1002 시험방법)의 결과, 본 발명의 발포벽지 조성물은 96.8%의 항균성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.
시험항목 시험결과 시험방법
초기농도 (CFU/40p) 24h 후 농도 (CFU/40p) 세균감소율
대장균에 의한 시험 블랭크 424 2888 - KICM-FIR- 1002
본 발명의 발포벽지 조성물 424 4 96.8
* 사용균주 : Escherichia coli ATCC 25922
실험예 3 (음이온 방출량)
상기 제조된 발포벽지 조성물의 음이온 방출량을 실험한 결과는 다음과 같았다.
시험항목 시험결과 시험방법
음이온 (ION/cc) 블랭크 75 KICM-FIR-1042
샘플 1008
< 시험예 4 >
유해물질 방출 시험
상기 제조된 발포벽지 조성물의 유해물질 방출량을 시험한 결과는 다음과 같다. 하기 표 4로부터 유해물질 방출량이 현저히 적은 것을 알 수 있다.
시험항목 결과 시험방법
총 휘발성 유기화합물 (TVOC, mg/m2h) 0.006 실내공기질공정시험기준 (환경부고시 제2008-73호)
톨루엔 (mg/m2h) Tr
포름알데히드 (mg/m2h) 0.003
상기 시험 결과로부터, 본 발명의 발포벽지 조성물은 유해물질 저감, 탈취, 항균 및 음이온 방출 성능이 우수한 것으로 확인되었다.

Claims (6)

  1. 폴리비닐아세테이트 수지 50 중량부와 아크릴산 바인더 25 중량부를 80℃-85℃의 고온에서 1-2시간 정도 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하는 단계,
    상기 제 1 혼합물에 제올라이트 분말 5 중량부와 견운모 분말 5 중량부를 함침하고 400rpm으로 상온에서 교반하여 제 2 혼합물을 형성하는 단계,
    상기 제 2 혼합물에 소나무 추출물 5 중량부를 첨가하고 상온에서 1-2시간 정도 혼합하여 제 3 혼합물을 형성하는 단계,
    상기 제 3 혼합물을 저온 숙성시키는 단계,
    상기 제 3 혼합물에 난연제 3 중량부를 상온에서 1-2시간 정도 혼합하여 제 4 혼합물을 형성하는 단계,
    상기 제 4 혼합물에 조습 항균제로서 Sr-페라이트(Sr-Fe12O19), Ba-페라이트(Ba-Fe12O19), 마그네타이트(Fe3O4), 마그헤마이트(γ-Fe2O3), 니켈페라이트(Ni-Fe2O4) 및 코발트페라이트(Co-Fe2O4)로부터 선택되는 산화물 세라믹계 자성 나노분말 5 중량부와 발포제 2 중량부를 첨가하고 상온에서 1-2시간 정도 혼합하여 최종 혼합물을 형성하는 단계, 및
    상기 최종 혼합물을 저온 숙성시키는 단계
    를 포함하는 친환경 폴리비닐아세테이트 수지 발포벽지 조성물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세테이트 수지는 벤조일퍼옥시드를 라디칼 개시제로서 이용하여 원료 비닐아세테이트 모노머(VAM)를 라디칼 중합반응시킴으로써 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제올라이트 분말 및 견운모 분말의 입자 크기는 각 각 1000 메쉬인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 소나무 추출물은 솔잎을 분쇄한 후, 25℃-27℃에서 10 내지 24시간 숙성시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 발포제는 이소부탄, 이소펜탄, 또는 노르말펜탄 계통의 발포제로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
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