KR101124253B1 - 자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로서, 종래의 방사물질층이 구비된 벽지는 디자인과 색상의 다양성이 부족하고 자연 질감이 부족하여 안락한 실내 공간을 연출하지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 배면지(10) 표면에 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎 등의 자연소재를 5 ~ 80 메시 크기로 분쇄한 자연소재 목분을 균일하게 도포하여 자연소재층(110)을 구성하고, 자연소재층 상부에는 물 5~35중량%, 바인더 10~30중량%, 일라이트 2~6중량%, 맥반석분 2~35중량%, 탄산칼슘 20~30중량%, 옥분 3~25중량%, 전분 1~3중량%, 습윤제 0.1~0.6중량%, 분산제 0.1~0.7중량%, 소포제 0.3~0.9중량%의 조성비로 이루어진 방사물질층(120)과 탑코팅층(130)을 차례로 구비한 것으로, 인체에 유익한 원적외선과 음이온방사 및 항균 탈취기능이 발휘되고, 피톤치드 등의 천연향 휘산과 보온보습 기능이 발휘되어 새집증후군과 같은 환경성 질병퇴치가 가능하며, 자연질감과 자연색상으로 안락한 실내공간 연출이 가능하고, 폐기시 생분해를 촉진하여 환경오염을 최소화하는 효과가 있다.

자연소재, 기능성벽지, 자연소재층, 방사물질층, 탑코팅층

Description

자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법{Functional wallpaper using materials and method}

본 발명은 자연소재와 방사물질이 함유된 기능성 벽지와 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로서, 보다 상세히는 목분, 쑥분, 숯분, 질석, 낙엽분, 편운모, 규조토 등이 가지고 있는 성분 및 향의 특성을 살리고, 맥반석, 일라이트, 탄산칼슘, 옥 등이 가지고 있는 미네랄 성분과 항균 및 원적외선 방사, 음이온 방사 등의 효능을 지니면서 사용 후 폐기시에도 전분의 생분해 작용으로 흙속에서 용이하게 생분해되어 공해가 유발되지 않는 자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 벽지는 직포나 종이로 된 배면지 표면에 특정의 문양을 스크린 인쇄 또는 동판이나 그라비아 인쇄를 하여 만들어지는 합지벽지 또는 배면지에 PVC를 가소제 및 화학첨가제를 이용 혼합 도포하여 그라비아 인쇄로 만드는 PVC 벽지(일명: 실크벽지)가 있다.

그리고, 이러한 벽지는 어떤 종류를 막론하고 배면지의 표면 인쇄에 사용되는 잉크는 MEK(메탄올과 에틸알콜 혼합물), 톨루엔, 에탄올, 아세톤 및 페인트를 소정 비율로 혼합한 것이 사용되고 있다.

그런데, 상기 벽지에 인쇄되는 잉크 및 PVC혼합물에 함유되어 있는 톨루엔과 같은 화학물질은 공해물질로 잘 알려져 있고, 최근에는 이 것이 실내 및 주거환경에서 휘산되어 기관지 천식, 아토피 피부염 등과 같은 새집증후군의 원인으로 작용한다는 사실이 널리 알려지면서 개선되어야 할 과제로 주목받고 있다.

또한 상기 잉크 및 PVC혼합물을 구성하는 화학물질은 물에 용해되지 않는 성질을 가지고 있기 때문에 이 잉크를 사용하여 인쇄된 종이 및 PVC벽지는 재생 시에 특별한 화학제 처리를 거쳐야 하는 등 많은 공해유발 요인을 가지고 있다.

특히 PVC벽지(실크벽지)는 배면지 위에 PVC가 코팅되어 있으므로 폐기시에는 단시일 내에 분해가 되지 않아 땅속에 매립시에는 장기적인 토양 오염이 심하고, 연소시에는 다이옥신 및 여러가지 공해 물질로 인해 대기오염을 심하게 유발시키게 된다.

그리고, 본 출원인은 방사물질이 함유된 벽지 기술과 관련하여 국내 특허등록 제189171호, 제220458호, 실용신안등록 제143609호 등의 방사물질이 함유된 벽지를 개발하여 특허권 및 실용신안권으로 보유하고 있다.

상기 방사물질이 함유된 벽지는 황토, 일라이트, 맥반석에서 얻을 수 있는 각종 미네랄 성분 및 원적외선 방사 효능으로 인해 인체의 건강을 증진시켜 주고자 하는 의도로 개발된 것이다.

이에 본 출원인은 상기 종래의 벽지가 가지고 있는 문제점을 해결함과 동시에 목분, 쑥분, 숯분, 질석, 낙엽분, 편운모, 규조토 등이 갖고 있는 성분 및 향의 특성을 이용하며, 맥반석과 일라이트 및 옥 등이 갖고 있는 미네랄 성분과 항균작용 및 원적외선과 음이온 방사 효능으로 인체의 건강을 증진시키고자 하는 의도를 가지고 있다.

상기 일라이트와 맥반석, 옥, 탄산칼슘은 인체에 유익한 무기게르마늄, 원적외선 음이온 등을 방사하는 것으로 알려려 있는 물질들이다.

일라이트는 점토질, 연질, 운모 광물이며, 물에 풀었을 때에는 견사현상을 지닌 독특한 성질이 있고, 주성분은 SiO₂, AI₂O₃, K₂0, FeO₂ 등으로 된 황백색 합성광물이며, 수중에 용존하는 중금속 이온, 유기질 이온, 부폐유기질의 악취 등을 흡착하는 흡착성이 좋으며, 이 흡착성은 공기중에서도 발휘되어 유독가스, 악취제거제의 원료로 사용이 가능하여 집안의 여러가지 냄새를 제거하는 기능을 가져 집안 실내의 쾌적한 환경을 제공한다.

천연 옥(玉)은 치밀하고 경질이며, 마그네슘과 철분, 규소, 칼슘, 동, 아연 등 인체에너지의 원천인 성분이 풍부하게 함유되었으며, 이들 성분들은 인체에 가장 유익한 파장대의 천연 원적외선을 지속적으로 발산하여 사용자에게 집중력과 숙면을 도와주고 면역기능을 활성화시키는 기능을 갖고 있는 것으로 널리 알려져 있다.

목분은 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎 등의 자연소재를 분쇄하 여 소정 메시로 입자화시킨 것으로서, 벽지에 적용할 시 집안의 쾌적함과 각종 미네랄 성분이 발향하여 제품 사용시 항균, 피톤치드의 향과 보온 보습, 원적외선 방시기능 등을 가지며, 폐기시에는 생분해를 촉진하여 환경오염을 최소화할 뿐만 아니라 재활용이 가능하여 폐기물로 비롯되는 환경오염을 막아준다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 상기 기능성 광물질(일라이트, 맥반석, 옥, 탄산칼슘 등)과 자연소재(소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎, 국화분 등)를 이용하여 본 출원인의 상기 특허 및 실용신안으로 선등록받은 벽지의 기능을 더 강화시킨 것이다.

즉, 본 발명은 상기한 종래의 벽지나 벽지 제조방법이 갖고 있는 문제점을 해결하고자 개발된 것으로서, 본 발명은 벽지용 배면지에 기능성 광물질(일라이트, 맥반석, 옥, 탄산칼슘 등)에 의한 방사물질층을 구비하는 외에 자연소재(소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎, 국화분 등) 목분에 의한 자연소재층을 함께 구비하여 새집증후군, 아토피, 천식, 비염 등의 환경과 연관이 있는 질병의 퇴치를 이루고, 자연소재의 질감 및 자연색상, 자연향 등의 특성이 있는 친환경의 자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법을 제공하는데 있다.

위 목적 달성을 위해 본 발명은 배면지 표면에는 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎의 자연소재를 5 ~ 80 메시 크기의 입자로 분쇄하여 형성한 자연소재 목분을 균일하게 도포하여 자연소재층을 구성하고, 자연소재층 상층부에는 방사물질층을 분사 도포하며, 방사물질층 상부 표면에 탑코팅층을 구비한 자연소재를 이용한 기능성 벽지와 그 제조방법을 특징으로 하며, 이러한 벽지는 자연소재층에서 발산되는 자연 향과 방사물질층에서 인체에 유익한 방사물질이 다량 방사되므로 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.

이러한 본 발명은, 방사물질층에서는 인체에 유익한 원적외선과 음이온 방사 및 항균과 탈취 기능이 발휘되고, 자연소재 목분에 의한 자연소재층은 피톤치드 등의 자연 소재의 천연 향을 다량 휘산하여 주고, 보온 보습 기능이 발휘되므로 새집증후군, 아토피, 천식, 비염 등의 환경과 연관이 있는 질병의 퇴치를 이루어 건강을 증진시켜주는 효과가 있다.

그리고, 자연소재 질감 및 자연색상이 표출되는 자연소재층은 친환경의 자연소재를 이용하는 것이므로 폐기시 생분해를 촉진하여 환경오염을 최소화할 뿐만 아니라 재활용이 가능하여 벽지 폐기물로 인해 발생되는 환경오염을 최대한 막아주는 친환경적인 효과도 있다.

이하에서는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 구성 및 작용을 실시예별로 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 기능성 벽지 구성요소를 분리하여 도시한 분리사시도이고, 도 2 는 본 발명의 벽지를 도시한 사시도이며, 도 3a 내지 3d 는 본 발명의 기능성 벽지를 제조하는 과정을 단계별로 보인 횡단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎 등의 자연소재를 5 ~ 80 메시 크기의 입자로 분쇄하고 접착제를 혼합한 자연소재 목분을 배면지(10) 표면에 균일하게 도포하여 자연소재층(110)을 구성하고, 그 상층부에 표면 질감 및 색상을 다향하게 하는 방사물질층(120)을 분사 도포하며, 방사물질층(120) 표면에 탑코팅층(130)을 구비하고, 탑코팅층(130) 위로는 방사체가 함유된 잉크로 그라비아 인쇄법에 따라 특정 문양의 인쇄층(140)이 더 포함될 수 있는 것으로서, 본 발명의 벽지를 제조하는 과정을 단계별로 자세히 설명하면 다음과 같다.

제1단계 (배면지에 자연소재층 구비 단계)

본 발명은 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎의 자연소재중 어느 한 가지를 5 ~ 80 메시 크기의 입자로 분쇄하여 자연소재 목분을 구비한 다음 이 중 어느 하나의 자연소재 목분에 접착제를 혼합하여 벽지용 배면지(10) 표면에 균일하게 일정 두께(예: 0.1 ~ 3mm 두께)로 자연소재층(110)을 적층 도포하여 부착한다.

여기서, 자연소재층(110)과 배면지(10)의 부착 수단으로는 배면지(10) 표면에 접착제를 고르게 도포한 상태에서 자연소재 목분을 도포하여 부착하거나 또는 자연소재 목분에 접착제를 혼합한 상태에서 배면지(10) 표면에 도포하여 부착할 수 있는 것으로 어느 것이나 무방하다.

그리고 자연소재층(110)을 형성하는 자연소재 목분은 입자 크기가 너무 작으면 완성된 벽지 표면의 자연소재 질감이 부족하고, 입자 크기가 너무 크면 완성된 벽지 표면이 투박하고 자연소재 질감이 너무 거칠어서 상품성이 떨어지게 되므로 5 ~ 80메시의 입자 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

제2단계 (방사물질층 도포 단계)

물, 접착제로 사용되는 바인더, 일라이트, 맥반석분, 탄산칼슘, 옥분, 방사물질의 응집력을 잃게 하여 흙으로 환원되게 하는 전분, 습윤제, 분산제, 소포제가 소량 포함된 첨가제를 고르게 믹싱한 상태에서 배면지(10)의 자연소재층(110) 표면에 일정 두께(예: 0.1 ~ 0.9mm 두께)로 도포 적층하여 방사물질층(120)을 구비한 후 건조시킨다.

여기서, 방사물질층(120)의 자연 건조는 시간이 오래 걸리므로 열풍에 의한 인위적 건조방식을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 방사물질층(120)은 물 5~35중량%, 바인더 10~30중량%, 일라이트 2~6중량%, 맥반석분 2~35중량%, 탄산칼슘 20~30중량%, 옥분 3~25중량%, 전분 1~3중량%, 습윤제 0.1~0.6중량%, 분산제 0.1~0.7중량%, 소포제 0.3~0.9중량% 의 조성비로 이루어진다.

그리고, 바인더는 업계에서 상업적으로 입수 가능한 재료로 아크릴계통 또는 수성 우레탄계통, 투습성 우레탄계통 중에 그 성질(자연소재)에 바람직한 1종을 선택하여 사용하면 되며, 소포제는 믹싱 중에 거품을 억제하는 작용을 하고, 분산제는 여러 조성물들이 고르게 섞이도록 보조하는 작용을 하는데 이들은 모두 바인더의 종류에 따라 선택 사용된다.

그리고, 상기와 같이 조성된 방사물질층(120)은 롤코팅 또는 스프레이 분사방식을 이용한 코팅방식 또는 함침롤 중 적합한 방법을 선택하여 실시한다.

그 일례로 고르게 믹싱된 방사물질을 분사방식으로 코칭하는 경우는 자연소재층(110)의 표면에 분당 10~40m 의 속도와 초당 10~200g 의 분사량으로 적층 도포하면 되며, 이는 널리 알려진 리버스타입 코팅기를 이용하면 된다.

그리고, 함침롤을 이용하는 경우는 함침롤을 2~3회 반복하여 적층 도포하면 되는 것으로서, 표면 질감 및 색상을 다양하면서도 고르게 할 수 있어 벽지를 이어서 붙였을 때 종래처럼 좌우 벽지의 색상이 다르게 표출되어 나타나는 이색의 문제점을 해결할 수 있다.

제3단계 (탑코팅층 적층 단계)

상기 2단계에서 건조된 방사물질층(120) 위에는 UV(Ultraviolte), 우레탄, 투습성 우레탄 중에서 선택된 어느 하나를 스프레이 노즐로 분사하여 배면지(10)의 방사물질층(120) 표면에 탑코팅층(130)을 형성한다.

상기 탑코팅층(130)은 방사물질층(120)의 오염 방지 및 표면이 손상됨을 방지하여 준다.

제4단계 (인쇄층 구비 단계)

상기 3단계에서 행하여진 탑코팅층(130) 상부에는 그라비아 인쇄법으로 소비자가 선호하는 다양한 문양의 인쇄층(140)을 형성하며, 다양한 문양의 인쇄층(140)이 없는 제품을 선호하는 소비자를 위해 상기 인쇄층(140)은 생략될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 기능성 벽지 구성요소를 분리하여 도시한 분리사시도

도 2 는 본 발명의 벽지를 도시한 사시도

도 3a 내지 3d 는 본 발명의 기능성 벽지를 제조하는 과정을 단계별로 보인 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 배면지 110 : 자연소재층

120 : 방사물질층 130 : 탑코팅층

140 : 인쇄층

Claims (5)

1. 삭제
2. 배면지(10) 표면에는 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎의 자연소재를 5 ~ 80 메시 크기의 입자로 분쇄하고 접착제를 혼합한 자연소재 목분을 균일하게 도포하여 자연소재층(110)을 구성하고,

   자연소재층(110) 상층부에는 방사물질층(120)을 분사 도포하며,

   방사물질층(120) 상부 표면에는 UV(Ultraviolte), 우레탄, 투습성 우레탄 중에서 선택된 어느 하나로 탑코팅층(130)을 구비하여 벽지를 구성하고,

   방사물질층(120)은,

   물 5~35중량%, 바인더 10~30중량%, 일라이트 2~6중량%, 맥반석분 2~35중량%, 탄산칼슘 20~30중량%, 옥분 3~25중량%, 전분 1~3중량%, 습윤제 0.1~0.6중량%, 분산제 0.1~0.7중량%, 소포제 0.3~0.9중량% 의 조성비로 이루어진 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 기능성 벽지.
3. 제 2 항에 있어서,

   탑코팅층(130) 위에는

   방사체가 함유된 잉크로 특정 문양의 인쇄층(140)을 더 적층시켜 구비한 것을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 기능성 벽지.
4. 삭제
5. 소나무, 잣나무, 편백나무, 향나무, 녹차잎의 자연소재중 어느 한 가지를 5 ~ 80 메시 크기의 입자로 분쇄하여 자연소재 목분으로 준비한 다음 벽지용 배면지(10) 표면에 균일하게 일정 두께로 자연소재층(110)을 적층 도포하는 제1단계와;

   물 5~35중량%, 바인더 10~30중량%, 일라이트 2~6중량%, 맥반석분 2~35중량%, 탄산칼슘 20~30중량%, 옥분 3~25중량%, 전분 1~3중량%, 습윤제 0.1~0.6중량%, 분산제 0.1~0.7중량%, 소포제 0.3~0.9중량% 의 조성비로 믹싱되어 이루어진 방사물질층(120)을 자연소재층(110) 표면에 일정 두께로 도포 적층하여 구비한 후 건조시키는 제2단계와;

   방사물질층(120) 위에 UV(Ultraviolte), 우레탄, 투습성 우레탄 중 어느 하나로 탑코팅층(130)을 형성하는 제3단계; 로 이루어지며,

   자연소재층(110)의 도포 두께는 0.1 ~ 3mm 이고,

   방사물질층(120)의 도포 두께는 0.1 ~ 0.9mm 이며,

   3단계의 탑코팅층(130) 상부에 다양한 문양의 인쇄층(140)을 형성하는 제4단계를 부가한 것

   을 특징으로 하는 자연소재를 이용한 기능성벽지 제조방법.

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