KR101024558B1 - 난연벽지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내화성, 통풍성, 보온성 등이 우수하면서 부드럽고 자연스러운 질감을 느낄 수 있는 난연벽지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정 (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정 (다) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 건조된 부직포와 접합하는 합지공정 (라) 부직포와 원지가 접합된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정을 포함하는 난연벽지 제조방법이 개시된다.

Description

난연벽지 및 그 제조방법{Fireproof wallpaper and manufacturing method thereof}

본 발명은 난연벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내화성, 통풍성, 보온성 등이 우수하면서 부드럽고 자연스러운 질감을 느낄 수 있는 난연벽지 및 그 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 벽지는 구조물의 내부 벽면을 장식 및 보호하고 결로현상 등을 방지하기 위해 바르는 것으로, 최근 들어 실내 인테리어에 대한 인식과 대중의 취향 변화로 인해 단순한 패턴에서 탈피하여 편안하고 화려하면서 고급스러운 느낌을 부여함과 아울러 내화성능과 방음기능 및 내구성 등의 기능성을 갖추어 소비자로 하여금 선택의 폭을 넓힐 수 있는 다양한 형태 및 종류가 출시되고 있다.

특히 최근에는 건물의 고층화 경향에 따라 여러 가지 소재를 적용하여 화재 시 등에 유독가스의 발생을 방지하고 화염 및 불길이 확산되는 것을 차단하는 난연성 벽지의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

한편, 부직포를 이용한 벽지는 종이, PVC 소재 등의 벽지에 비하여 우수한 질감 및 고급스러움이 창출되므로 이에 대한 관심이 고조되고 있으나 액체를 빨아들여 머금는 부직포의 형태적 특성상 인쇄 과정에서 인쇄액이 퍼지는 현상 등이 발생함으로 인해 인쇄공정이 매우 까다롭고 어려워 불량률이 높을 뿐만 아니라 그라비어(Gravure) 인쇄법을 통해 색상과 무늬가 평면적으로 인쇄되기 때문에 특이하고 개성적인 것을 추구 및 선호하는 다양한 소비자의 기호와 욕구를 충족시키는데 한계가 있다.

더욱이 벽면 부착 시에는 도배풀 등의 접착제가 부직포 내부로 쉽게 흡수되어 벽면에 대한 접착력을 약화시키는 현상을 초래하는 데다 건조 시에는 수분에 의한 수축현상이 일어나는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항 및 문제점 해결에 역점을 두어 고급스럽고 자연스러운 질감 등의 입체적 장식효과를 극대화하고, 아울러 인쇄 및 시공이 수월하고 용이하며 내화성이 월등한 부직포 적용 난연벽지를 개발하고자 심혈을 기울여 연구하던 중 여러 번의 시행착오와 반복 실험의 결과로 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 인쇄 및 시공이 용이하면서 내화성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 난연벽지 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 독특하고 입체적인 장식효과를 창출할 수 있도록 하는 난연벽지 및 그 제조방법을 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시양태는 (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정 (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정 (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정 (라) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 부직포와 접합하는 합지공정 (마) 부직포와 원지가 접합된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정을 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시양태는 (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정 (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정 (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정 (라) 부직포의 표면에 무늬를 인쇄하는 인쇄공정 (마) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 표면에 무늬가 인쇄된 부직포와 접합하는 합지공정 (바) 부직포와 원지가 접합된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정을 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정 (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정 (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정 (라) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 부직포와 접합하는 합지공정 (마) 부직포와 원지가 접합된 합지를 엠보싱 처리하는 엠보싱공정 (바) 엠보싱된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정을 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정 (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정 (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정 (라) 부직포의 표면에 무늬를 인쇄하는 인쇄공정 (마) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 표면에 무늬가 인쇄된 부직포와 접합하는 합지공정 (바) 부직포와 원지가 접합된 합지를 엠보싱 처리하는 엠보싱공정 (사) 엠보싱된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정을 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시양태는 2차 건조공정 이전에, 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정과; 상기 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정을 더 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

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또한, 본 발명의 또 다른 실시양태는 합지공정 이전에, 원지의 표면에 난연제를 코팅하는 코팅공정과, 상기 난연제가 코팅된 원지를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 원지 건조공정을 더 포함하는 난연벽지 제조방법을 제공한다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시양태는 난연제가 흡착된 부직포와; 상기 부직포의 표면에 형성된 바탕무늬 인쇄층과; 상기 부직포의 이면에 접합된 원지와; 상기 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층을 포함하는 난연벽지를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 난연제가 흡착된 부직포와; 상기 부직포의 표면에 형성된 점무늬 인쇄층과; 상기 부직포의 표면과 점무늬 인쇄층에 분사되어 정착된 글리터층과; 상기 부직포의 이면에 접합된 원지와; 상기 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층을 포함하는 난연벽지를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 난연제가 흡착된 부직포와; 상기 부직포의 표면에 형성된 바탕무늬 인쇄층과; 상기 부직포의 표면과 바탕무늬 인쇄층에 형성된 점무늬 인쇄층과; 상기 부직포의 표면과 점무늬 인쇄층에 분사되어 정착된 글리터층과; 상기 부직포의 이면에 접합된 원지와; 상기 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층을 포함하는 난연벽지를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 부직포에 흡착된 난연제가 건조 과정을 통해 결정화되면서 연속적으로 이루어지는 인쇄공정 등에서 부직포가 인쇄액을 머금는 현상을 최소화하고, 이로 인해 다양한 무늬 및 모양의 인쇄가 한층 수월하고 용이하게 이루어짐은 물론 내화성 및 보온성이 월등한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 벽면이나 천장 등에 부착 시공 시 도배풀 등의 접착제나 그 수분이 부직포 내부로 흡수되는 것을 차단하여 벽면에 대한 접착력을 한층 강화함과 아울러 건조과정에서 수축현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 표면에 무질서하면서 두드러지게 배열된 점무늬 인쇄층에 의해 마치 화강석과 흡사한 이미지가 자연스럽게 연출되기 때문에 천연석의 신비롭고 볼륨감 있으면서 고급스러운 질감과 심플한 느낌을 세밀하고 탁월하게 표현 및 연출할 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 색상을 미세하게 입힌 글리터층이 빛의 조사방향 가시각에 따라 난반사를 일으킴으로 인해 디자인 패턴과 색상이 시시각각 변화되어 화려하고 은은한 신비감이 묻어나면서 자연스럽고 고혹적인 질감을 입체적으로 나타내어 장식효과를 극대화시킬 수 있다.

도 1 내지 도 16은 본 발명의 제1 내지 제16실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도,
도 17 내지 도 20는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제조된 난연벽지를 개략적으로 나타낸 요부 확대단면도,
도 21 및 도 22는 본 발명의 난연벽지에 대한 가스유해성 시험에 따른 배기온도곡선 및 실험용 쥐의 행동 그래프,

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 난연벽지 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 기술분야에서 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

<제1실시 예>

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 흡착공정, 1차 건조공정, 합지공정, 2차 건조공정을 포함한다.

(흡착공정)

부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 공정으로, 부직포(F)를 제1판동(10)과 제1압동(11) 사이로 통과시키면 제1판동(10)의 하부에 배치된 난연제(2)가 제1판동(10)의 회전에 따라 그 표면에 묻은 상태에서 제1압동(11)의 압력에 의해 부직포(F)의 표면에 옮겨져 흡착되게 된다.

본 발명에 사용되는 부직포(F)는 섬유의 일종으로 직물과 달리 경사와 위사가 없으며 직조하지 않고 물리적, 화학적 방법으로 결합시켜 제조하는 시트상의 포(布)이다. 예를 들면, 합성섬유 또는 천연섬유를 혼합하고 베일 오프너(Bail opener)에서 개섬하여 균일하게 혼합 후 카딩기(Carding machine)에서 얇은 시트상으로 섬유층을 만들고, 이를 성형기로 여러 겹 겹친 하나의 섬유상 시트를 화학적 또는 물리적 방법으로 결합하여 얻을 수 있다.

화학적 방법으로는 수지용액을 뿌리거나 발포성 수지를 코팅 또는 수지용액에 함침(dipping)시키는 등의 방법이 있으며, 물리적 방법으로는 섬유상 시트의 밀도와 균제도를 높이기 위하여 니들 펀칭(Needle Punching)과 열융착(Thermal Bond), 실로 재봉(Stitch Bond)하는 방법 및 섬유상 시트를 물의 분사압력에 의하여 결속시키는 방법(미국특허 제4,970,104호) 등이 있다.

여기서, 니들 펀칭에 의하여 얻어지는 부직포의 경우 표면과 내부의 섬유 분포가 불균등하고 형태안정성이 떨어지는 등 섬유층의 결속 한계로 인해 일정한 균제도 및 표면 평활도를 갖지 못하여 채도가 높은 색상의 인쇄 등과 같은 가공에 어려움이 따르고 미려한 외관을 얻기 어렵다. 이에 따라 본 발명에서는 미국특허 제4,970,104호 등에 개시된 이른바 수류결합 방식을 통해 균제도와 형태안정성이 확보된 부직포를 적용하였다.

그리고 난연제(2)로는 물리,화학적 안정성이 우수하며, 함질소인화합물과 유기인화합물 및 비이온계면활성제를 조성물로 포함하는 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 대한민국 경기도 시흥시 소재 현대하이켐(주)에서 생산하여 시판 중인 제품명 OKONON-PN40을 바람직한 난연제로 적용하였다.

(1차 건조공정)

난연제가 흡착된 부직포를 건조하는 공정으로, 통상의 벽지용 건조기를 일정속도로 통과시킴으로써 열풍에 의한 건조를 수행할 수 있다.

이러한 1차 건조공정에 의해 난연제(2)가 건조됨과 동시에 부직포(F) 내에서 완전히 경화되어 정착된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 1차 건조기(20) 내의 온도는 100~120℃ 범위로 설정하고, 약 20~25초 동안 건조하는 것이 바람직하다. 이때, 온도가 낮거나 건조시간이 짧으면 난연제가 완전히 건조되지 않아 다음 공정에 악영향을 미치게 되며, 온도가 지나치게 높거나 건조시간이 길어지면 부직포 및 난연제의 형태안정성이 약화되어 이어지는 공정에서 손상되거나 만족할 만한 제품을 얻을 수 없게 된다.

( 합지공정 )

부직포와 원지를 접착제로 접합시켜 합지를 형성하는 공정으로, 원지(P)를 제2판동(30)과 제2압동(31) 사이를 통과시키면 제2판동(30)의 하부에 배치된 접착제(3)가 제2판동(30)의 표면에 묻은 상태로 회전 이동하다가 이와 동시에 회전하는 제2압동(31)의 압력에 의해 원지(P)의 표면에 옮겨져 점착되고, 이어 부직포(F)와 접착롤러(40)를 동시에 통과하면서 접착제(3)에 의하여 부직포(F)와 원지(P)가 서로 접착되어 합지(1)를 형성하게 된다.

여기서, 원지(P)는 초배지 기능이 가능하도록 부직포(F)의 폭보다 넓은 폭을 사용할 수 있다.

(2차 건조공정)

부직포와 원지가 접합된 합지를 재건조하는 공정으로, 통상의 벽지용 건조기를 일정속도로 통과시킴으로써 열풍에 의한 건조를 수행할 수 있다.

이러한 2차 건조공정에 의해 합지(1)의 접착제(3)가 완전히 경화되어 부직포(F)와 원지(P)가 견고한 고정상태를 유지하게 된다.

여기서, 2차 건조기(50) 내의 온도는 100~120℃ 범위로 설정하고, 약 20~25초 동안 건조하는 것이 바람직하다. 이때, 온도가 낮거나 건조시간이 짧으면 난연제가 완전히 건조되지 않아 다음 공정에 악영향을 미치게 되며, 온도가 지나치게 높거나 건조시간이 길어지면 부직포 및 난연제의 형태안정성이 약화되어 이어지는 공정에서 손상될 수 있다.

그리고 2차 건조공정 다음으로는 합지(1)를 5~10℃의 온도를 유지하는 통상의 냉각기(60)로 통과시키는 냉각공정을 수행한 후 별도의 권취수단을 이용하여 두루마리 형태로 감아서 규격에 맞게 재단하게 된다.

<제2실시 예>

도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 흡착공정, 1차 건조공정, 인쇄공정, 합지공정, 2차 건조공정을 포함한다.

여기서, 본 발명의 제2실시 예에 따른 난연벽지 제조방법 중 상술한 제1실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 제1실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

(인쇄공정)

1차 건조공정을 통해 건조된 부직포의 표면에 무늬를 인쇄하는 공정으로, 부직포(F)를 제2판동(80)과 제2압동(81) 사이를 통과시키면 제2판동(80) 인쇄판의 화선부에 묻은 인쇄잉크(4)가 제2압동(81)의 인쇄압에 의해 부직포(F)에 옮겨져 바탕무늬가 형성되게 된다.

여기서, 제2판동(80)의 인쇄판면 즉, 인쇄 시 인쇄잉크(4)가 묻어 부직포(F)의 표면에 인쇄되어 나타나게 되는 화선부는 문자나 그림 등의 특정한 무늬 형태로 형성되어 있다.

이러한 인쇄공정은 난연벽지 디자인의 특성 및 패턴에 따라 다양한 색상과 형태의 바탕무늬 갖도록 다수의 제2판동(80)과 제2압동(81)을 부직포(F)의 이동경로를 따라 순차적으로 배치하여 수행할 수도 있다.

<제3실시 예>

도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 흡착공정, 1차 건조공정, 합지공정, 엠보싱공정, 2차 건조공정을 포함한다.

여기서, 본 발명의 제3실시 예에 따른 난연벽지 제조방법 중 상술한 제1 및 제2실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 제1 및 제2실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

( 엠보싱공정 )

부직포와 원지의 합지를 엠보싱 가공처리하는 공정으로, 합지(1)를 한 쌍의 엠보싱 롤러(70) 사이를 통과시키면 표면에 엠보싱 롤러(70)의 요철부(凹凸部)가 세게 눌리어 독특한 압형(押型)이 생기게 된다.

이러한 엠보싱공정에 의해 합지(1)가 양호한 유연성 및 약간의 탄력 있고 부드러운 쿠션감을 제공할 뿐만 아니라 이후, 부직포(F)의 도드라진 부분에 점무늬를 형성할 경우 엠보싱 인쇄 형태로 인쇄되므로 그 무늬들이 도톰하게 돋아 오르게 보이는 효과도 얻을 수 있게 된다.

<제4실시 예>

도 4는 본 발명의 제4실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 흡착공정, 1차 건조공정, 인쇄공정, 합지공정, 엠보싱공정, 2차 건조공정을 포함한다.

여기서, 본 발명의 제4실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 상술한 제1 내지 제3실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것이므로 제1 내지 제3실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

<제5 내지 제8실시 예>

도 5 내지 도 8은 본 발명의 제5 내지 제8실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제5 내지 제8실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 상술한 제1 내지 제4실시 예 중 각각의 1차 건조공정 다음으로, 수지 코팅공정을 더 포함한다.

여기서, 본 발명의 제5 내지 제8실시 예에 따른 난연벽지 제조방법 중 상술한 제1 내지 제4실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 제1 내지 제4실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

(수지 코팅공정)

부직포의 이면에 수지를 코팅시키는 공정으로, 부직포(F)를 제4판동(100)과 제4압동(101) 사이로 통과시키면 제4판동(100)의 하부에 배치된 수지코팅제(7)가 제4판동(100)의 회전에 따라 그 표면에 묻은 상태에서 제4압동(101)의 압력에 의해 부직포(F)의 이면에 옮겨져 코팅되게 된다.

즉, 수지코팅제(7)는 부직포(F)의 이면에 그라비아 동판인쇄방식, 나이프 코팅방식 중 어느 하나의 방식으로 고형분 기준 20∼40g/㎡ 정도를 도포하여 형성할 수 있다.

여기서, 수지코팅제(7)는 예를 들어 수성 아크릴수지, EVA수지, 생분해성 수지 중 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 10∼30중량%, 물 15∼25중량%, 비이온, 음이온 계통의 분산제 0.1∼0.2중량%, 무기질 필라 52.9∼59.8중량%를 혼합하여 조성할 수 있다. 생분해성 수지로는 전분을 이용한 수지 또는 지방족 폴리에스테르 계통의 수지 중 어느 것을 사용하여도 무방하다. 무기질 필라는 원지가 열 수축하는 것을 방지하는 기능을 하며, 입자가 300∼500메쉬인 것을 사용함이 바람직하다.

한편, 수지코팅제(7)에 수성 아크릴 수지, EVA수지, 생분해성 수지 중 어느 하나 또는 2종 이상 혼합하여 10∼30중량, 물 15∼20중량%, 비이온, 음이온 계통의 소포제 0.1∼0.2중량%, 백색안료 2∼5중량%, 수산화 알루미늄 계통의 무기질 필라38∼42중량%, 수화칼슘 보레이트(hydrated calcium borate)계통의 광물질 14.9∼22.8중량%을 혼합한 조성물 또는 수지제 75∼95중량%에 인산 암모늄 계통의 난연제 또는 난연 수성 우레탄 수지 중 어느 하나 5∼25중량%를 혼합한 조성물을 와이핑 공법, 함침 공법 또는 로타리 스크린 인쇄방식 중 어느 하나를 사용하여 고형분 기준 20∼45g/㎡을 도포함으로써 난연성을 갖도록 할 수도 있음은 물론이다.

이러한 수지코팅공정을 통해 시공 시에 부직포(F) 내부로 도배풀 등의 접착제가 흡수되어 벽면에 대한 접착력이 떨어지는 현상과 건조 시 수분에 의한 수축현상을 방지할 수 있다.

<제9 내지 제12실시 예>

도 9 내지 도 12는 본 발명의 제9 내지 제12실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제9 내지 제12실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 상술한 제1 내지 제4실시 예 중 각각의 합지공정 이전에, 원지의 표면에 난연제를 코팅하는 난연제 코팅공정과, 난연제가 코팅된 원지를 건조하는 원지 건조공정을 더 포함한다.

여기서, 본 발명의 제9 내지 제12실시 예에 따른 난연벽지 제조방법 중 상술한 제1 내지 제4실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 제1 내지 제4실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

( 난연제 코팅공정)

원지의 표면에 난연제를 코팅시키는 공정으로, 원지(P)를 제5판동(110)과 제5압동(111) 사이로 통과시키면 제5판동(110)의 하부에 배치된 난연제(2)가 제5판동(110)의 회전에 따라 그 표면에 묻은 상태에서 제5압동(111)의 압력에 의해 원지(P)의 표면에 옮겨져 코팅되게 된다.

(원지 건조공정)

난연제가 코팅된 원지를 건조하는 공정으로, 통상의 벽지용 건조기를 일정속도로 통과시킴으로써 열풍에 의한 건조를 수행할 수 있다.

이러한 원지 건조공정에 의해 난연제(2)가 원지(P)의 표면에 완전히 경화되어 정착된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 원지 건조기(112) 내의 온도는 100~120℃ 범위로 설정하고, 약 20~25초 동안 건조하는 것이 바람직하다. 이때, 온도가 낮거나 건조시간이 짧으면 난연제가 완전히 건조되지 않아 다음 공정에 악영향을 미치게 되며, 온도가 지나치게 높거나 건조시간이 길어지면 원지 및 난연제의 형태안정성이 약화되어 이어지는 공정에서 손상될 수 있다.

<제13 내지 제16실시 예>

도 13 내지 도 16은 본 발명의 제13 내지 제16실시 예에 따른 난연벽지 제조공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 제13 내지 제16실시 예에 따른 난연벽지 제조방법은 상술한 제1 내지 제4실시 예 중 각각의 2차 건조공정 이전에, 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정과; 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정을 더 포함한다.

여기서, 본 발명의 제13 내지 제16실시 예에 따른 난연벽지 제조방법 중 상술한 제1 내지 제4실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 제1 내지 제4실시 예와 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

( 점무늬공정 )

합지 중 부직포의 표면에 점무늬 인쇄층을 형성하는 공정으로, 합지(1)를 제6판동(120)과 제6압동(121) 사이를 통과시키면 제6판동(120)의 인쇄판의 화선부에 묻은 다양한 색상이 혼합 혹은 배합된 점무늬잉크(5) 및 수성발포수지가 제6압동(121)의 인쇄압에 의해 부직포(F)에 옮겨져 부착되어 점무늬 또는 얼룩무늬가 인쇄되게 된다.

여기서, 제6판동(120)의 인쇄판면 즉, 화선부는 무질서하면서 불규칙적인 화강석의 점무늬나 얼룩무늬 형태로 형성되어 있다. 따라서 부직포(F)의 표면에 인쇄되어 나타나게 되는 무늬 역시 여러 광석이 불규칙하게 분포되는 마치 화강석의 점무늬 또는 얼룩무늬 형태로 입체감 및 볼륨감을 표출하게 된다.

( 글리터공정 )

점무늬 형성단계를 거친 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 글리터층을 정착시키는 공정으로, 합지(1)를 상방으로 연속 이동시키면서 스프레이어(S)를 이용하여 글리터를 골고루 분사함으로써 점무늬 형태의 글리터층이 형성되게 된다. 이때, 글리터는 다양한 크기, 색상과 형태의 여러 종류를 구비하고 그 각각에 연결된 스프레이어(S)를 합지(1)의 이동경로를 따라 순차적으로 배치시켜 동시에 분사할 수도 있다.

그리고 글리터는 초산비닐 에멀젼계, 아크릴 에멀젼계 등의 안정성이 우수한 점착성 수지와 특정 비율로 혼합된 것을 사용함으로써 글리터가 부직포(F)의 표면에 보다 견고하게 정착됨과 동시에 점착성 수지 성분에 의한 코팅효과를 부수적으로 얻을 수 있으며, 또 스프레이어(S)는 노즐로부터 압축공기의 분출 없이 가루나 액체만 흩어 뿌리는 펌프식 스프레이어를 이용함으로써 글리터가 분사과정에서 안개처럼 뿜어져 흩날리지 않고 균일하게 살포되도록 함과 아울러 부직포에 안정적으로 점착된 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서 글리터(Glitter)라 함은 난반사를 일으켜 반짝거리는 장식효과를 갖는 미세한 입자로 된 장식용 물질을 지칭하는 것으로, 종이, 합성수지 시트지나 직물지와 같은 판지의 표면에 불규칙적으로 살포 및 도포할 수 있도록 마련된다.

이러한 글리터의 소재로서 유용한 물질에는 알루미늄이나 구리, 은, 금 또는 놋쇠와 같은 금속성 입자 혹은 폴리에틸렌 테레프탈레이트나, 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐부티랄 등과 같은 합성수지 입자가 주로 사용될 수 있다. 그리고 글리터는 그 자체가 투명할 수 있고, 금색, 은색, 청색, 적색 등과 같은 다양한 색상을 가질 수도 있으며, 각 글리터의 외형도 원형이나, 사각형, 삼각형, 마름모, 별 등 다양한 형태로 제공될 수 있음은 물론이다.

따라서 글리터가 표면에 정착된 부직포는 난반사를 일으켜서 표면이 전체적으로 반짝거리면서 눈부시게 화려하게 보이는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 양태에 따라 제조된 난연벽지는 도 17에 도시된 바와 같이, 난연제(2)가 흡착된 부직포(F)와, 부직포의 표면에 형성된 바탕무늬 인쇄층(4a)과, 부직포의 이면에 접합된 원지(P)와, 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층(7a)을 포함하여 구성된다.

먼저, 부직포(F)는 내부에 난연제(2)가 흡착되어 있고, 부직포(F)와 원지(P)는 접착제(3)에 의해 접합되어 합지되어 있으며, 부직포와 원지 사이에는 수지코팅층(7a)이 형성되어 있다.

그리고 바탕무늬 인쇄층(4a)은 부직포(F)의 표면에 특정한 문자나 그림 등의 형태로 형성되어 독창적이고 보다 향상된 심미감이 창출되도록 하여 벽지의 창작성 및 디자인성을 배가시킬 수 있게 된다.

여기서, 바탕무늬 인쇄층(4)은 디자인의 특성 및 패턴에 따라 다양한 색상과 형태로 배열 인쇄될 수 있다.

그리고 수지코팅층(7a)은 벽지를 시공 시에 부직포(F) 내부로 도배풀 등의 접착제가 흡수되어 벽면에 대한 접착력이 떨어지는 현상과 건조 시 수분에 의한 수축현상을 방지할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 난연벽지는 내화성 및 보온성이 월등할 뿐만 아니라 벽면에 대한 접착력이 뛰어나 시공이 매우 간편하고 용이한 이점이 있다.

본 발명의 다른 실시 양태에 따라 제조된 난연벽지는 도 18에 도시된 바와 같이, 상술한 실시 양태에 따른 합지(1)를 엠보싱 가공처리함으로써 특이한 입체감과 볼륨감은 물론 양호한 유연성 및 약간의 탄력 있고 부드러운 쿠션감이 있는 난연벽지를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 엠보싱의 도드라진 부분에 바탕무늬 인쇄층(4a)이 엠보싱 인쇄 형태로 인쇄되므로 바탕무늬 인쇄층(4a)의 무늬들이 도톰하게 돋아 오르게 보여 한층 입체적이면서 선명한 이미지를 연출할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 실시 양태에 따라 제조된 난연벽지는 도 19에 도시된 바와 같이, 난연제(2)가 흡착된 부직포(F)와; 부직포의 표면에 형성된 점무늬 인쇄층(5a)과, 부직포(F)의 표면과 점무늬 인쇄층(5a)에 분사되어 정착된 글리터층(6)과, 부직포의 이면에 접합된 원지(P)와, 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층(7a)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상술한 실시 양태에 따라 제조된 난연벽지와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 것은 동일한 참조부호를 사용하며, 그 반복적인 설명은 생략한다.

점무늬 인쇄층(5a)은 무질서하면서 불규칙적인 화강석의 점무늬나 얼룩무늬 형태로 부직포(F) 및 바탕무늬 인쇄층(4a)의 표면과 그 사이사이 틈새에도 인쇄되어 있다. 따라서 점무늬 인쇄층(5a)은 여러 광석이 불규칙하게 분포되는 화강석의 점무늬 혹은 얼룩무늬 형태와 흡사한 느낌을 표출하여 벽지의 입체감 및 볼륨감을 향상시키게 되고, 이로 인해 자연적인 심미감이 창출되어 오랜 시간 사용하여도 싫증이 나지 않게 된다.

여기서, 바탕무늬 인쇄층(4a)과 점무늬 인쇄층(5a)의 색상 및 모양이나 색채의 조화에 따라 화강석은 물론 대리석과도 흡사한 벽지를 구현할 수 있다.

클리터층(6)은 글리터와 점착성 수지가 혼합된 상태로 분사되어 형성되는 것으로, 점착성 수지층(6a)에 의해 부직포(F) 및 점무늬 인쇄층(5a)의 표면에 정착되어 빛의 조사방향 및 가시각에 따라 난반사를 일으켜 벽지의 표면이 전체적으로 반짝거리면서 눈부시게 화려한 장식효과를 발휘하게 된다.

여기서, 글리터층(6)은 사용자의 선택 및 필요에 따라 다양한 크기, 색상과 타원형, 원형, 사각형, 삼각형, 반달모양, 별모양 등의 여러 가지 형태가 혼합되도록 형성할 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 난연벽지는 난연성이 월등함은 물론 색다른 장식효과와 더불어 고품격의 이미지를 연출하고 자연석과 흡사하여 주위 환경과 조화를 도모할 뿐만 아니라 오랜 시간 사용하여도 싫증나지 않는 자연석 느낌이 나면서 빛의 조사방향 및 가시각에 따라 패턴과 색상이 변화되어 독창적인 신비감 및 입체감이 묻어나는 장식효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 양태에 따라 제조된 난연벽지는 도 20에 도시된 바와 같이, 상술한 실시 양태에 따른 합지(1)를 엠보싱 가공처리함으로써 특이한 입체감과 볼륨감은 물론 양호한 유연성 및 약간의 탄력 있고 부드러운 쿠션감이 있는 난연벽지를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 바탕무늬 인쇄층(4a)과 점무늬 인쇄층(5a)이 갖는 특유의 바탕색과 문양이 클리터층(6)이 발현하는 빛의 간섭 효과로 인한 상호 작용에 의하여 입체적으로 선명하게 나타나면서 빛의 과도한 산란을 방지하여 눈부심 현상을 줄일 수 있게 된다.

아울러 엠보싱의 도드라진 부분에 바탕무늬 인쇄층(4a)과 점무늬 인쇄층(5a)이 엠보싱 인쇄 형태로 인쇄되므로 그 무늬들이 도톰하게 돋아 오르게 보이는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 난연벽지에 대한 방염성능 및 가스유해성 시험을 실시하였다.

이 시험은 한국소방산업기술원에 의뢰하여 건축물 내부마감재료의 난연성능 및 방염성능 기준에 따라 두께 0.65mm, 질량 16g 이내의 시험체 두 개로 실시 및 측정하였다.

방염성능 시험결과는 아래의 표 1에 나타내었다.

시험항목	시험기준	시험결과
		시험체1	시험체2
잔염시간	3초 이내	0	0
잔신시간	5초 이내	0	0
탄화면적	30㎠ 이내	5.3	5.5
탄화길이	20㎝이내	3.2	3.2

가스유해성 시험결과는 아래의 표 2와 도 20 및 도 21에 나타내었다.

시험항목	시험기준	시험결과
		시험체1	시험체2
가스유해성시험	실험용 쥐의 평균 행동정지 시간 9분 이상	14분02초	12분15초
※실험용 쥐(Mouse) 1) 계통 : ICR계(F) 2) 주령 5주 3) 평균 무게(g) : 18 ~ 12		※배기온도곡선 및 실험용 쥐 행동 그래프 1) 시험체1 : 도 20 참조 2) 시험체2 : 도 21 참조

상기한 표 및 첨부된 도면에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 난연벽지는 난연성과 방염성이 모두 월등하여 해당 시험기준을 충족하는 매우 우수한 것임을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

1: 합지 2: 난연제
3: 접착제 4: 인쇄잉크
4a: 바탕무늬 인쇄층 5: 점무늬잉크
5a: 점무늬 인쇄층 6: 글리터층
6a: 점착성 수지층 7: 수지코팅제
7a: 수지코팅층
10: 제1판동 11: 제1압동
20: 1차 건조기 30: 제2판동
31: 제2압동 40: 접착롤러
50: 2차 건조기 60: 냉각기
70: 엠보싱롤러 80:제2판동(판 실린더)
81: 제2압동(가압 실린더) 90: 제3판동(부식 실린더)
91: 제3압동 100: 제4판동
101: 제4압동 110: 제5판동
111: 제5압동 112: 원지 건조기
120: 제6판동 121: 제6압동
S: 스프레이어(Sprayer) P: 원지
F: 부직포

Claims (13)

1. 다음의 각 공정으로 이루어지는 난연벽지 제조방법.
   (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정
   (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정
   (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정
   (라) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 부직포와 접합하는 합지공정
   (마) 합지 중 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정
   (바) 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정
   (사) 부직포와 원지가 접합된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정
   
2. 다음의 각 공정으로 이루어지는 난연벽지 제조방법.
   (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정
   (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정
   (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정
   (라) 부직포의 표면에 무늬를 인쇄하는 인쇄공정
   (마) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 표면에 무늬가 인쇄된 부직포와 접합하는 합지공정
   (바) 합지 중 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정
   (사) 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정
   (아) 부직포와 원지가 접합된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정
   
3. 다음의 각 공정으로 이루어지는 난연벽지 제조방법.
   (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정
   (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정
   (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정
   (라) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 부직포와 접합하는 합지공정
   (마) 부직포와 원지가 접합된 합지를 엠보싱 처리하는 엠보싱공정
   (바) 엠보싱된 합지 중 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정
   (사) 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정
   (아) 엠보싱된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정
   
4. 다음의 각 공정으로 이루어지는 난연벽지 제조방법.
   (가) 부직포의 표면에 난연제를 흡착시키는 흡착공정
   (나) 난연제가 흡착된 부직포를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 1차 건조공정
   (다) 건조된 부직포의 이면에 수지를 코팅하는 수지 코팅공정
   (라) 부직포의 표면에 무늬를 인쇄하는 인쇄공정
   (마) 원지의 표면에 접착제를 도포한 후 표면에 무늬가 인쇄된 부직포와 접합하는 합지공정
   (바) 부직포와 원지가 접합된 합지를 엠보싱 처리하는 엠보싱공정
   (사) 엠보싱된 합지 중 부직포의 표면에 점무늬를 형성하는 점무늬공정
   (아) 점무늬가 형성된 부직포의 표면에 글리터(Glitter)를 분사하여 정착시키는 글리터공정
   (자) 엠보싱된 합지를 100~120℃에서 20~25초 동안 재건조하는 2차 건조공정
   
5. 삭제
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각각의 합지공정 이전에, 원지의 표면에 난연제를 코팅하는 난연제 코팅공정과, 상기 난연제가 코팅된 원지를 100~120℃에서 20~25초 동안 건조하는 원지 건조공정을 더 포함하는 난연벽지 제조방법.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 난연제가 흡착된 부직포와;
    상기 부직포의 표면에 형성된 점무늬 인쇄층과;
    상기 부직포의 표면과 점무늬 인쇄층에 분사되어 정착된 글리터층과;
    상기 부직포의 이면에 접합된 원지와;
    상기 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층;
    을 포함하는 난연벽지.
    
11. 난연제가 흡착된 부직포와;
    상기 부직포의 표면에 형성된 바탕무늬 인쇄층과;
    상기 부직포의 표면과 바탕무늬 인쇄층에 형성된 점무늬 인쇄층과;
    상기 부직포의 표면과 점무늬 인쇄층에 분사되어 정착된 글리터층과;
    상기 부직포의 이면에 접합된 원지와;
    상기 부직포와 원지의 사이에 형성된 수지코팅층;
    을 포함하는 난연벽지.
    
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 난연벽지는 엠보싱 가공처리된 것을 특징으로 하는 난연벽지.
    
13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 원지의 표면에 난연제가 코팅된 것을 특징으로 하는 난연벽지.

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