KR101114275B1

KR101114275B1 - 폴리에틸렌 수지를 이용한 친환경 벽지 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101114275B1
Application number: KR1020100011064A
Authority: KR
Inventors: 조성휘
Original assignee: 임정하
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2012-02-29
Also published as: KR20110091297A

Abstract

본 발명은 저밀도 폴리에틸렌수지 55-60중량%, 천연 광석물 혼합분말 5-10중량%, 희토류 무기물 5-10중량%, 자성나노복합소재 5-7중량%, 수성 잉크 15-20중량%, 천연 접착제 조성물 5-7중량%, 메탄올 5-10중량% 및 잔부로서 물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 선택적으로 1-2중량%의 항균제, 1-2중량%의 항곰팡이제, 1-5중량%의 피톤치드 추출물을 포함하는 벽지용 PE 조성물, 상기 조성물을 제조하는 방법, 그리고 상기 조성물로 합지 표면에 박막형성한 벽지에 관한 것이다.

Description

폴리에틸렌 수지를 이용한 친환경 벽지 조성물 및 그 제조방법 {Eco-friendly Wallpaper Composition Using Polyethylene Resin and Method for Preparing the Same}

본 발명은 환경호르몬이나 휘발성 유기화합물(volitile organic compounds, 이하 'VOCs')을 발생시키지 않는 환경친화적인 박막을 형성할 수 있는 벽지용 PE 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 PE 조성물로 박막을 형성한 합지 벽지 및 합지 벽지의 제조방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 PE 조성물은 PE 수지, 천연 광석물 혼합분말, 희토류 무기물, 자성나노복합소재, 수성 잉크, 천연 접착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 PE 조성물의 제조방법은 상기 조성물을 혼합하고 수차례 교반, 숙성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 벽지를제조하는 방법은 원지 표면에 상기 조성물을 도포하여 고온에서 박막 형성하여 숙성시키는 단계를 포함한다.

벽지는 주로 주택, 아파트, 빌딩 등 건축물의 시멘트 내벽을 마감하는 용도로 사용되며, 다양한 색상과 무늬가 인쇄되어 있어 시공자의 취향에 따라 실내 분위기를 결정하는 역할을 한다. 그러나 건축물에 있어서, 실내 공간과 실외 공간을 구획하는 시멘트 벽에는 내부와 외부의 온도차이에 의해서 결로 현상이 생기지 않을 수 없고, 이에 따라, 벽지는 장식적인 효과 외에도 결로 현상을 차단하는 기능을 해야한다.

벽지의 종류는 형태에 따라 합지 벽지, 실크 벽지, 섬유 벽지 등 다양한 종류가 있고, 재질에 따라 실크 벽지, 종이 벽지, 발포 벽지, 직물 벽지 등 크게 네 가지로 분류된다. 특히 실크 벽지는 색상과 재질이 매우 다양하고 내오염성 및 가공성이 뛰어나 실용적으로 널리 사용되고 있다.

가장 널리 사용되는 것은 벽지는 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, 이하 'PVC') 실크벽지인데, 이는 PVC와 종이가 쉽게 박리되므로 재시공이 간편하고, 오염이 묻더라도 쉽게 제거되어 관리가 용이하기 때문이다. PVC 실크벽지는 PVC의 열분해를 억제하고 탄성을 부여하기 위해서 가소제인 디옥틸프탈레이트 (dioctylphthalate, 이하 'DOP')가 첨가되어 있으나, 제조 과정에서 150-200℃의 발포온도를 적용하기 때문에, PVC가 열분해 되고 DOP가 공기중으로 방출되게 된다.

PVC의 열분해 산물 또는 DOP는 환경호르몬 또는 환경호르몬 전구체 물질을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 또한 PVC는 대표적인 오염 할로겐 물질인 염소(Cl)를 포함하기 때문에, PVC 실크벽지는 결코 친환경적이라 할 수 없다.

때문에, 환경호르몬을 방출하지 않는 벽지에 대한 연구가 지속적으로 이루어 지고 있으며, 전자선가교 타입의 폴리에틸렌 폼을 이용한 폴리에틸렌벽지에 관한 한국특허 제10-048576호는 폴리에틸렌 폼을 이용한 친환경적 벽지를 제안하여, 별도의 DOP와 메틸에틸케톤 기재 유성잉크를 배제하여 화재시 유해가스의 발생을 최소화하는 기술을 제안하였으나, PE 폼을 합지와 붙이는데 수지 접착제를 사용하였기 때문에 유해 화학물질을 완전히 배제하였다고 볼 수 없으며, PE의 통기성이 좋지 않기 때문에 결로발생, 내구성 저하, 유해한 미생물 발생 등 종래 PE 벽지의 문제점을 그대로 가지고 있다.

또한, 수용성 합성수지를 이용한 친환경 벽지에 관한 한국특허 제10-076954에는 백상지 원지의 일면에 물, 메탄, 수성알콜, 이소부탄이나 이소펜탄계 수성발포제, 이산화티탄, 유화제, 탈크, 편운모분, 펄프파우더, 합성수지 등의 조성을 가지는 수성 아크릴졸 혼합물을 도포, 발포 및 건조한 뒤, 냉각, 권취 과정을 거쳐 제조하는 방법을 제안하고 있으나, 역시 다수의 유기화합물을 포함하고 있기 때문에 환경호르몬 발생 염려를 완전히 잠식시킬 수 없다.

최근, 한국특허 제10-0812511호에서는 휘발성 유기화합물의 방출량이 적고, 발포 배율, 발포 색상 및 발포셀 상태, 발포 내열특성이 우수한 무독 및 저취 벽지용 염화비닐계 발포수지 조성물이 제안되었으나, 이 조성물은 염화비닐계 수지, 테레프탈산에스테르계 가소제 및 발포제를 포함하기 때문에, 휘발성 유기화합물을 발생시키지 않는다고 할 수 없고, 또한 Cl 같은 할로겐 류를 포함하기 때문에 여전히 개선점을 가지고 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PVC를 대체할 PE 조성물을 제안하고, 나아가 합지상에 상기 PE 조성물의 박막을 형성시킴으로써 접착력이 우수하고, PE 박막의 통기성이 우수한 벽지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 벽지용 PE 조성물은 폴리에틸렌수지 55-60중량%, 천연 광석물 혼합분말 5-10중량%, 희토류 무기물 5-10중량%, 자성나노복합소재 5-7중량%, 수성 잉크 15-20중량%, 천연 접착제 조성물 5-7중량%, 메탄올 5-10중량% 및 잔부로서 물을 포함하는 것을 특징으로 하며, 선택적으로 1-2 중량%의 항균제, 1-2중량%의 항곰팡이제, 1-5중량%의 피톤치드 추출물을 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 벽지용 PE 조성물에 대하여 상세히 설명한다.

폴리에틸렌(PE) 수지는 구조가 안정하며, VOCs나 포름알데하이드 등 유해물질을 방출하지 않기 때문에 PVC를 대체할 수 있는 친환경 소재이다. 그러나 PE 수지는 소수성으로 합지와 코팅하기 어렵고, 통기성이 없으며, 벽지 문양을 형성하는 과정 또는 엠보싱 공정에서 합지와 PE 박막 사이에 박리 현상이 일어나기 쉽다.

이에, 본 발명에 사용되는 폴리에틸렌 수지는 1,000atm, 200℃ 이상 고온, 고압하에서 제조된 고압 폴리에틸렌 중에서 밀도가 0.91-0.93g/cm³ 범위 정도인 저밀도 폴리에틸렌을 사용하고, 여기에 천연 광석물 혼합분말, 희토류 무기물, 자성나노복합소재를 효율적으로 배합함으로써, 합지와 효율적으로 접착되고 통기성을 보유한 벽지용 조성물을 제공할 수 있다.

폴리에틸렌 수지의 함량이 55중량% 미만이면 접착력, 항균력, 흡착력 등이 불충분할 수 있고, 65중량%를 초과하면 접착력, 항균력 등이 더 이상 증가하지 않고 수렴하는 경향이 있으므로, 조성물의 총 중량을 기준으로 55중량%, 바람직하게는 55-60중량%의 함량인 것이 좋다.

또한 폴리에틸렌 수지의 구조는, 중합방법에 따라 선형일 수도 있고 가지형 고분자 형태 등 다양한 형태일 수 있으나, 밀도가 0.91-0.93g/cm³의 선형저밀도 PE (LLDPE) 또는 저밀도 PE(LDPE)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 조성물은 천연 광석물 혼합분말을 함유함으로써 통기성을 가지며 동시에 음이온, 원적외선을 방출하는 추가적인 유리한 효과까지 얻을 수 있다. 또한, 천연 광석물 혼합분말은 PE 수지와 혼합하여 일정한 구조를 형성하여 휘발성 유기화합물 등의 유독물질을 흡착제거 할 수 있다.

천연 광석물 혼합분말은 제올라이트, 토르말린, 맥반석, 귀양석, 견운모, 일라이트, 게르마늄, 규조토, 활석에서 선택되는 둘 이상의 광물의 혼합물을 사용하며, 바람직하게는 셋 이상의 광물의 혼합물을 사용하는 것이 좋다. 또한, 함량은 5-10중량%, 바람직하게는 5-8중량% 함유될 수 있다.

제올라이트는 수분 함량이 높고, 또 수분을 고열로 방출시키면 공극에 미립 물질을 흡착하는 성질을 가지므로 열처리 후에도 조성물의 구조를 탄탄하게 할 수 있기 때문에, 규산알루미늄 수화물이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. 토르말린은 전기석이라고도 불리며, 음이온과 원적외선을 방출하는 광물이며, 맥반석도 원적외선을 방출하는 것으로 익히 알려져 있는 광물이다. 귀양석은 1cc당 25,000개에 달하는, 토르말린의 10배 정도의 음이온을 발생시키며, 원적외선 방사율이 96%에 육박하는 인체에 유익한 천연물질이다. 귀양석의 성분은 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MgO, K₂O, Na₂O로 알려져 있다. 견운모는 세리사이트라고도 알려져 있으며, 약 20 ℃ 내지 25 ℃ 에서 5-200 마이크로미터의 원적외선을 95%이상 발생시키는 광물이다. 일라이트는 화학식이 (K,H_3O)Al₂(Si,Al)₄O₁₀(H₂O,OH)₂로 알려져 있는 단사정계 운모족 광물이다.

이상과 같은 광석물은 입경이 너무 작으면 통기성이 부족하고, 입경이 20nm 이상으로 너무 크면 PE 조성물의 표면층이 거칠어 지므로, 평균 입경이 5-20nm의 것을 사용하여야 하며, 바람직하게는 5-10nm로 분쇄하여 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 사용되는 희토류 무기물은 스칸듐, 이트륨, 란탄 등 원자번호 21, 39, 57-71의 원소를 주성분으로 하는 금속이면, 이들 금속의 산화물, 또는 산화물의 혼합물이라도 무방하며, 모나자이트나 배스트뇌사이트를 분쇄하여 사용하여도 좋다. 또한, 희토류 무기물은 평균 입경이 1-50nm인 것이 바람직하며, 물에 분산시켜 에멀젼의 형태로 사용할 수 있다. 또한, 희토류 무기물의 함량은 전체 조성물 기준으로 5-10중량%인 것이 적당하다.

본 발명에 따른 조성물은 자성나노복합소재를 포함함으로써 통기성을 확보하는 것을 특징으로 하며, 동시에 상기 자성나노복합소재는 항균제의 기능도 한다.

자성재료는 자기장에서 반복적으로 자화될 수 있고, 또한 용이하게 감자될 수 있다. 상기 자성나노복합소재는 산화제1철(FeO) 및 산화제2철(Fe₂O₃)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 자성재료를 밀링 처리하여 평균 입경이 50-100nm, 바람직하게는 10-50nm, 더 바람직하게는 1-10nm 이하가 되게 한 후에, 무자장 또는 1,000-10,000 가우스의 자장에서 300-500℃, 바람직하게는 500-800℃, 더 바람직하게는 800-1,000℃의 온도에서 열처리하여 얻어지는 것을 사용한다. 함량은 5-7중량%인 것이 적당하다.

본 발명에서, 잉크에 포함되는 안료는 일반적으로 인쇄 공정에 사용되는 안료를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 식물에서 채취한 자연 성분으로 만든 것을 사용한다. 자연성분으로 만든 안료는 입자가 곱기 때문에 비교적 정밀한 색상 표현이 가능하다.

다만, 잉크에 포함되는 용매(솔벤트)는 반드시 물, 이온수, 육각수, 단물, 센물 또는 이들의 조합에서 선택되는 수성 용매를 사용하여야 한다. 특히, 에테르류나 케톤류의 솔벤트는 휘발성, 침투성이 높아 더 독성이 강하기 때문에, 반드시 수성 용매를 베이스로 하는 수성 잉크를 사용하여야 한다. 본 발명에 따른 합지 벽지는, 작업자에게 자극적이지 않기 때문에 제조 과정에 있어서 작업 환경에 유연성을 제공할 뿐 아니라, 열처리, 코팅, 등의 후처리 공정에 의해서 독성을 방출하지 않는다. 또한, 잉크의 함량은 전체 조성물을 기준으로 15-20중량%인 것이 좋다.

참고로, 본 발명에 사용되는 잉크는 수성 용매를 주성분으로 하기 때문에, PVC 계열 소재에 사용하여도 소재와 섞여서 녹아들어가지 않기 때문에 환경친화적이다.

본 발명에 사용되는 천연 접착제 조성물은 전분을 주성분으로하며, 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분 및 타피오카 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 포함하며, 함량은 전체 조성물 기준 5-7중량%이다.

본 발명에 따른 조성물에는 필요에 따라 분산제, 항균제 등의 통상의 첨가제를 추가할 수 있다. 상기 첨가제는 조성물 총 중량에 대해 분산제 1-2중량%, 항균제 1-2중량%, 필요에 따라 선택적으로, 증점제 0.1~5중량%, 발포제 1~3중량% 또는 소포제 1-2중량%를 포함할 수 있다.

분산제는 윤활성과 흐름성을 조절하는 역할을 하며, 아크릴산 공중합체 소듐염(acrylic acid copolymer sodium salt)을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 분산제를 과량 사용하면 분산속도가 빨라져 피도물인 직포나 부직포에 도포하는 경우 침투가 너무 많아져 제품의 품질저하의 원인이 되며, 분산제를 너무 소량 사용 하면 분산 능력이 떨어져서 균일한 조성물의 제조가 어려워진다.

항균제는 곰팡이 방지 역할을 하며, 소량 사용 시에는 그 효력을 기대할 수 없고 과량 사용 시에는 물성변화는 물론 불필요한 원가가 상승되므로 적정량 이상은 사용하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 PE 조성물은 피톤치드 추출물을 1-5중량% 포함한다.

다음으로, 이하에서는 상술한 합지 벽지용 조성물을 제조하는 방법 및 이를 적용한 벽지의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 벽지용 조성물은, (a) 폴리에틸렌 수지 55-60중량%, 천연 광석물 혼합분말 5-10중량%, 수성 잉크 15-20중량%를 포함하는 제1혼합물을 30-45℃의 온도에서 교반하면서 30분-3시간 제1차 숙성하는 단계;

(b) 상기 숙성된 제1혼합물에 희토류 무기물 5-10중량%를 첨가하여 혼합한 제2혼합물을 30-45℃의 온도로 교반하면서 30분-5시간 제2차 숙성하는 단계;

(c) 상기 제2차 숙성된 제2혼합물의 침전물을 제거하는 단계;

(d) 침전물이 제거된 제2혼합물을 교반하면서 30-45℃의 온도 30분-5시간 제3차 숙성하는 단계;

(e) 상기 제3차 숙성된 제2혼합물을 30-45 ℃로 유지하면서, 천연 접착제 조성물을 5-7중량% 첨가하고, 전체 중량을 100중량%로 하기 위하여 잔부인 물을 혼합하여, 60분간 교반하여 제3혼합물을 얻는 단계; 및

(f) 상기 제3혼합물을 30℃로 유지하면서 24시간 제4차 숙성하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, 숙성된 제1혼합물에 자성나노복합소재 5-7중량%를 첨가하여 혼합하는 단계를 추가적으로 더 포함할 수 있다.

또한, 바람직하게는 상기 (e) 단계와 (f) 단계의 사이에, 제3혼합물에 메탄올 5-10중량%를 더 첨가하는 단계를 추가적으로 더 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 이때 메탄올과 함께 피톤치드 추출물을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상과 같은 방법으로 제조된 합지 벽지용 조성물을 합지 표면에 50-80℃ 에서 압착하여 100nm-1mm의 박막으로 형성하는 단계; 형성된 박막과 합지를 24-48시간 상온 숙성하는 단계를 포함하여, 합지 벽지를 제조할 수 있으며, 그 모식도를 도 1에 나타냈다.

이상과 같이 제조된 합지 벽지는, 상기 벽지용 PE 조성물의 박막 위에 형성된 인쇄 층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상술한 수성 잉크를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 벽지의 인쇄층을 보호하기 위하여, 인쇄층 표면에 상기 (a) 내지 (f) 단계를 통하여 제조된 벽지용 조성물을 50-80℃에서 추가적으로 압착하여 100nm-1mm의 박막으로 형성하는 단계; 형성된 박막과 합지를 24-48시간 상온 숙성하는 단계를 포함하여, 표면 보호층을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 PVC 대체 친환경 소재인 PE 조성물은, 용매가 물 및 수성 잉크로 이루어져 있기 때문에, 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔과 같은 휘발성 유기화합물을 방출하지 않을 뿐아니라, 이를 이용한 합지 벽지는 건축물의 시멘트 벽에서 발생하는 유독물질, 휘발성 유기화합물을 흡착제거 할 수 있으며, 또한, 인체에 유익한 음이온과 원적외선을 발생시킨다는 효과가 있다.

더욱이, 상기 합지 벽지는 통기성이 우수하여, 결로가 발생하여도 수분을 방출하여 PE 층과 합지 층이 분리되지 않아 내구성이 우수하며, 수분에 의하여 미생물이 증식하여 실내 오염이 일어나는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 벽지용 PE 조성물 박막이 형성된 합지 벽지의 모식도이다.

[제조예 1 : 벽지용 PE 조성물 A-C의 제조]

밀도가 0.91g/cm³인 폴리에틸렌 수지 57중량%, 평균 입경 5nm의 제올라이트와 토르말린을 1:1 혼합한 것 9중량%, 수성 잉크(블루) 20중량%를 혼합하여, 40℃에서 2시간 숙성하고, 여기에 평균 입경 5nm의 모나자이트를 7중량% 첨가하여 45℃에서 3시간 교반시킨 후에 침전물을 제거하고, 온도를 유지하며 4시간 더 숙성하였다. 여기에 옥수수 전분과 카카오 전분을 2:1로 혼합하여 5중량% 첨가하고, 잔부가 되는 물을 첨가하여 전체 중량비를 맞추었다. 이것을 온도를 유지하면서 60분간 교반하고, 자연 냉각하여 30℃를 유지하면서 24시간 동안 숙성하여 벽지용 PE 조성물 A를 제조하였다.

상기 벽지용 PE 조성물 A의 제조 방법과, 모자나이트와 함께 평균 입경이 20nm인 산화제1철(FeO) 및 산화제2철(Fe₂O₃)을 6중량% 더 첨가하는 것 외에는 동일한 방법으로 벽지용 PE 조성물 B를 제조하였다.

상기 벽지용 PE 조성물 A의 제조 방법과, 물을 첨가할때 메탄올 7중량%와 피톤치드 추출물을 5중량%를 더 첨가하는 것외에는 동일한 방법으로 벽지용 PE 조성물 C를 제조하였다.

상기 벽지용 조성물 B의 제조 방법과, 물을 첨가할때 메탄올 7중량%와 피톤치드 추출물을 5중량%를 더 첨가하는 것외에는 동일한 방법으로 벽지용 PE 조성물 D를 제조하였다.

[제조예 2 : PE 조성물을 이용한 벽지의 제조]

제조예 1에서 제조된 벽지용 PE 조성물 A 내지 D 각각을, 합지 표면에 80℃ 에서 압착하여 50nm의 박막을 형성한 뒤에 48시간 상온 숙성하여 벽지 A-D를 각각 제조하였다.

[실험예 1 : 유해물질 발생량 확인 실험]

벽지에서 발생하는 유해물질의 양을 확인하기 위하여, 환경부고시 제2008-73호 실내공기질공정시험기준에 따라, 상기 제조된 벽지 C의 총 휘발성 유기화합물, 톨루엔, 포름알데하이드의 발생량을 측정하였고, 그 결과를 표 1에 정리하였다. 표 1에 따르면, 본 발명에 따른 PE 조성물을 사용하여 제조한 벽지는 총 휘발성 유기 화합물, 톨루엔, 포름알데하이드를 거의 발생시키지 않음을 알 수 있다.

- 실내공기질공정시험기준 -

1. 소형챔버 시험 조건

2. 총 휘발성 유기화합물 분석 조건

3. 포름알데하이드 분석조건

Claims

0.91-0.93g/cm³의 밀도 범위를 가지는 저밀도 폴리에틸렌 수지(PE) 55-60중량%;
제올라이트, 토르말린, 맥반석, 귀양석, 견운모, 일라이트, 게르마늄, 규조토, 및 활석에서 선택되는 둘 이상의 광석물을 포함하는 천연 광석물 혼합분말 5-10중량%;
모자나이트, 또는 배스트뇌사이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 희토류 무기물 5-10중량%;
산화제1철, 또는 산화제2철, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 자성나노복합소재 5-7중량%;
수성 잉크 15-20중량%;
옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분 및 타피오카 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연 접착제 조성물 5-7중량%; 및
잔부로서 물을 포함하는 벽지용 PE 조성물.
제1항에 있어서, 상기 벽지용 PE 조성물은 메탄올 5-10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물
제1항에 있어서, 상기 벽지용 PE 조성물은 항균제, 항곰팡이제, 및 피톤치드 추출물을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
제3항에 있어서, 상기 항균제는 1-2중량%, 상기 항곰팡이제는 1-2중량%, 상기 피톤치드추출물은 1-5중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천연 광석물 혼합분말은 평균 입경이 5-20nm이고, 상기 희토류 무기물은 평균 입경이 1nm 이상 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
제5항에 있어서, 상기 희토류 무기물은 물에 분산된 에멀젼인 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성나노복합소재는 평균 입경이 1-50nm인 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
제7항에 있어서, 상기 자성나노복합소재는 1,000-10,000G의 자장에서 800-1,000℃의 고온에서 열처리한 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천연 광석물 혼합분말은 제올라이트; 및 토르말린, 맥반석, 귀양석, 견운모, 일라이트, 게르마늄, 규조토, 및 활석으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 광석물의 혼합분말인 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물.
(a) 0.91-0.93g/cm³의 밀도 범위를 가지는 저밀도 폴리에틸렌 수지(PE) 55-60중량%, 제올라이트, 토르말린, 맥반석, 귀양석, 견운모, 일라이트, 게르마늄, 규조토, 및 활석에서 선택되는 둘 이상의 광석물을 포함하는 천연 광석물 혼합분말 5-10중량%, 및 수성 잉크 15-20중량%를 포함하는 제1혼합물을 30-45℃의 온도에서 교반하면서 30분-3시간 제1차 숙성하는 단계;
(b) 상기 숙성된 제1혼합물에 희토류 무기물 5-10중량%를 첨가하여 혼합한 제2혼합물을 30-45 ℃의 온도에서 교반하면서 30분-5시간 제2차 숙성하는 단계;
(c) 상기 제2차 숙성된 제2혼합물의 침전물을 제거하는 단계;
(d) 침전물이 제거된 제2혼합물을 교반하면서 30-45℃의 온도로 30분-5시간 제3차 숙성하는 단계;
(e) 상기 제3차 숙성된 제2혼합물을 30-45℃로 유지하면서, 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분 및 타피오카 전분으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연 접착제 조성물을 5-7중량% 첨가하고, 전체 중량을 100중량%로 하기 위하여 잔부인 물을 혼합하여, 60분간 교반하여 제3혼합물을 얻는 단계; 및
(f) 상기 제3혼합물을 30℃로 유지하면서 24시간 제4차 숙성하는 단계를 포함하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, 숙성된 제1혼합물에 자성나노복합소재 5-7중량%를 첨가하여 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 (e) 단계와 (f) 단계의 사이에, 제3혼합물에 메탄올 5-10중량%를 더 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 (e) 단계와 (f) 단계의 사이에 제3혼합물에 메탄올 5-10중량%를 더 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희토류 무기물을 평균 입경이 1nm 이상 50nm 이하로 밀링하여 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제15항에 있어서, 밀링한 희토류 무기물을 물에 분산시켜 에멀젼을 형성하여 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제12항에 있어서, 상기 자성나노복합소재를 평균 입경이 1-50nm이 되도록 밀링하여 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제17항에 있어서, 밀링한 상기 자성나노복합소재를 1,000-10,000G의 자장에서 800-1,000℃의 고온에서 열처리하여 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
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제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희토류 무기물은 모자나이트, 또는 배스트뇌사이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 PE 조성물의 제조 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따라 벽지용 PE 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 벽지용 PE 조성물은 합지 표면에 50-80℃ 에서 압착하여 100nm-1mm의 박막으로 형성하는 단계를 포함하는 합지 벽지의 제조 방법.
제21항에 있어서, 박막 형성된 벽지를 24-48시간 상온 숙성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합지 벽지의 제조 방법.