KR101221733B1 - 단열 벽지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단열 벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 아래로부터 기재층, 발포층, 인쇄층으로 이루어지는 벽지에 있어서, 상기 발포층에 에어로겔을 수지 대비 2-10 wt%의 범위로 첨가하는 것을 특징으로 하는 단열 벽지, 와 PVC, Acryl, 또는 PE 수지에 에어로겔을 혼합하여 처방하는 제 1 단계; 상기 처방을 기재층 상에 그라비아 혹은 R/S 코팅한 다음 건조 및 발포하여 발포층을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 발포층 상에 인쇄층을 형성하는 제 3 단계;로 이루어지는 단열 벽지 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 단열 성능이 개선될 뿐 아니라 조습(흡습, 방습), 흡음, 탈취 성능 또한 우수한 벽지를 제공할 수 있다.

벽지, 에어로겔, 단열, 조습, 흡음, 탈취

Description

단열 벽지 및 그 제조방법 {Insulation wallpaper and a method for manufacturing wallpaper using thereof}

본 발명은 단열 벽지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 벽지 내 발포층에 에어로겔을 투입하여 단열 효과를 개선시킨 단열 벽지 및 그 제조방법을 관한 것이다.

일반적으로, 벽지는 건축물의 내부에 원하는 문양을 부여하여 독특한 미감을 나타내기 위한 장식용도, 및 단열 성능 등 생활 환경에 적절한 용도를 함께 갖도록 주로 사용되는 것이다. 이러한 벽지는 일반 건축물의 벽면이나 초배지 상에 벽지의 인쇄층에 인쇄된 각종 문양을 적용함으로 용이하게 원하는 문양을 간편하게 나타낼 수 있다.

이러한 벽지는 일반적으로 착색필름 층과, 상기 착색필름의 일면에 다양한 문양이 인쇄된 인쇄층이 기본적인 시트의 층 구조로 형성되고, 상기 착색필름 층의 아래(이면)에는 벽지 기재층으로 구성되는 것이 일반적이다. 이와 같이 구성되는 벽지의 기재시트(또는 필름)로는 통상 착색 필름(시트)이 사용되며, 상기 착색필름 으로는 일반적으로 신율, 인장, 인열 강도 등 기계적 물성이 강하고 작업성이 우수한 염화비닐수지(PVC) 필름이 주로 사용되고 있다.

이들 PVC 필름은 단열 성능을 부여하기 위하여 발포 처리를 수행하거나 혹은 PVC 시트의 하부에 별도의 단열 처리를 도입하는 방법이 제시되었다. 그러나 상기한 방법은 단열 성능이 그다지 개선되지 않을 뿐 아니라 통상의 벽지 제조 공정에 비해 공정이 추가되어 생산성이 나빠지고, 원재료 비용, 공정 비용 등 비용이 추가로 발생되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 상기와 같이 발포처리시 간단하면서도 신속한 방법으로 단열 효과를 높일 수 있는 벽지에 대하여 예의 연구하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 목적은 경제적인 방법으로 단열 벽지를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간단하면서 신속하게 단열 벽지를 제조하는 방법을 제공하려는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 단열 벽지는,

아래로부터 기재층, 발포층, 인쇄층으로 이루어지는 벽지에 있어서,

상기 발포층에 에어로겔을 수지 대비 2-10 wt%의 범위로 첨가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 단열벽지 제조방법은,

PVC, Acryl, 또는 PE 수지에 에어로겔을 혼합하여 처방하는 제 1 단계;

상기 처방을 기재층 상에 그라비아 혹은 R/S 코팅한 다음 건조 및 발포하여 발포층을 형성하는 제 2 단계; 및

상기 발포층 상에 인쇄층을 형성하는 제 3 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 발포층에 에어로겔을 첨가하는 것을 기술적 특징으로 한다.

즉, 아래로부터 기재층, 발포층, 인쇄층으로 이루어지는 벽지에 있어서, 상기 발포층에 에어로겔을 수지 대비 2-10 wt%의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 첨가량은 10wt%를 초과하면 단열효과는 개선될 수 있으나, 과량 사용됨으로 인하여 수지 처방이 딱딱해지므로 최대 10wt%를 사용하는 것이 바람직하며, 또한 2wt% 미만을 사용시에는 단열 효능이 그다지 개선되지 못하므로 2-10wt% 범위 내로 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 에어로겔은 상업적으로 입수가능한 것이면 모두 사용가능하지만, 이중에서도 특히 입자 크기가 0.5 내지 10 ㎛이고 Pore Size는 5~30nm 수준인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 수지는 PVC, Acryl, 또는 PE 수지 등을 사용하여야 한다. 이 같은 수지로부터 발포층은 상기 처방을 기재층 상에 그라비아 혹은 R/S 코팅 한 다음 오븐을 통해 건조 및 발포하여 0.2 내지 4.0 mm의 두께로 형성하는 것이 단열 성능 개선 및 작업성 개선 측면을 모두 감안할 때 바람직한 것이다.

본 발명에 따른 벽지 기재는 펄프로부터 제조되는 종이 또는 합성수지로 제조되는 종이 또는 부직포로 이루어질 수 있다.

상기 수지층은 주로 벽지의 기재층과 인쇄층을 결합시키는 바인더 역할을 하 는 것으로, 상기 발포층에는 나아가 분산제를 0.5 내지 3 wt%로 더 첨가하는 것이 바람직하며, TiO₂를 10 내지 15 wt% 더 첨가하는 것이 바람직하며, 가소제를 50 내지 100 wt% 더 첨가하는 것이 바람직하다.

이같이 형성된 발포층 상에는 인쇄층이 형성되는 것으로, 상기 인쇄층은 평면적 문양 또는 입체적 문양을 포함함으로써 벽지의 장식적 미를 더욱 표현하는 것으로서, 표면 상에 인쇄가능한 수지 또는 종이로 된 물질, 예를 들어 실크스크린 인쇄에 의하여 문양이 인쇄되어 있는 것이다. 입체적 문양을 위하여 발포제가 포함되기도 한다.

앞서 살펴본 단열 벽지는 다음과 같은 3단계 공정으로 제작할 수 있는 것으로, 구체적으로는 PVC, Acryl, 또는 PE 수지에 에어로겔을 혼합하여 처방하는 제 1 단계; 상기 처방을 기재층 상에 그라비아 혹은 R/S 코팅한 다음 건조 및 발포하여 발포층을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 발포층 상에 인쇄층을 형성하는 제 3 단계;로 이루어질 수 있다.

또한, 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 제1 단계에서 분산제, 활제, 가소제, 탄석 중 1종 이상을 더 포함하여 처방할 수 있으며, 또한, 상기 에어로겔은 수지 총 중량 기준으로 2-10 wt% 범위 내로 투입되는 것이 바람직하다.

또한 상기 수지 처방을 그라비아 또는 R/S 코팅에 의해 0.2 내지 4.0 mm 두께, 정도의 두께를 만족하도록 기재층 상에 형성하는 것이 적당한 단열 성능과 밀착력, 만족스러운 작업 성능을 함께 부여하기에 바람직하다.

이 같은 벽지용 PVC 수지 조성물은 도 1에 도시한 바와 같이, 위에서부터 차례로 인쇄층(1), 발포층(2), 벽지 기재층(3)으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 단열(열전도성) 성능뿐 아니라 조습, 흡음, 탈취 성능이 모두 우수한 벽지를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 자세히 설명하지만, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

폴리클로라이드 조성물로서, 폴리비닐클로라이드 100 wt%에 대하여, 분산제 1 wt%, 활제 TiO₂를 10 wt%, 가소제 80wt%, 에어로겔 2wt% 배합하여 발포층용 PVC 수지 처방을 준비하였다

그런 다음 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 조성물로 벽지 기재(3)상에 PVC 발포층(2)을 0.2 mm 두께로 형성한 다음 오븐을 통해 건조 및 발포 처리하였다.

상기 PVC 발포층(2)의 표면측 상부에는 인쇄층(1)을 형성하여 벽지를 제조하였다.

비교예 : 에어로겔 미 적용시

실시예 1에서 벽지용 PVC 수지 조성물 내 에어로겔을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하여 벽지를 제조하였다.

실험예 1: 시공시 단열 효과

상기 실시예에 의해 제작된 벽지와 비교예에 의해 제작된 벽지를 벽의 일면에 각각 시공한 다음 50 ℃ 온도로 열전도 시키고 시간이 경과함에 따른 종래의 벽지와 단열 효과를 측정하고 도 2에 도시하였다.

그 결과, 도 2의 그래프에서 보듯이, 일면에 대하여 1℃ 차로 단열 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 따라서 전체 4면에 대하여 시공할 경우에 단열 성능 차이는 더욱 벌어질 것을 쉽게 예측할 수 있었다.

실험예 2:

상기 실시예 및 비교예에 따라 제작된 각 벽지에 대하여 점착력, 조습(흡습, 방습), 소음에 대한 평균 흡음율, 탈취력(암모니아, 트리메틸아민: 알칼리성 냄새, 석화 수소, 메티메르카포탄: 산성 냄새) 등을 측정한 결과, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 벽지에 따르면 조습, 단열, 흡음, 탈취 측면 모두에 있어 에어로겔을 사용하지 않은 비교예보다 탁월한 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 층 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 벽지를 벽의 일 면에 50 ℃ 온도로 열 전도시키고 시간 경과에 따른 종래의 벽지와 단열 효과를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 --- 인쇄 층

2 --- 발포층

3 --- 기재 층

Claims (10)

1. 아래로부터 기재층, 발포층, 인쇄층으로 이루어지는 벽지에 있어서,

   상기 발포층에 에어로겔을 수지 대비 2-10 wt%의 범위로 첨가하는 것을 특징으로 하되,

   상기 발포층은,

   상기 수지 대비 분산제를 0.5 내지 3 wt%, TiO₂를 10 내지 15 wt%, 가소제를 50 내지 100 wt% 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 단열 벽지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어로겔은 입자 크기가 0.5 내지 10 ㎛이고 Pore Size는 5~30 nm 수준인 것을 특징으로 하는 단열 벽지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수지는 PVC, Acryl, 또는 PE 수지인 것을 특징으로 하는 단열 벽지.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 발포층은 0.2 내지 4.0 mm 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 단열 벽지.
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8. PVC, Acryl, 또는 PE 수지에 입자 크기가 0.5 내지 10㎛이고 Pore Size는 5 ~ 30㎚ 수준인 에어로겔을 수지 총 중량 기준으로 2-10 wt% 범위 내로 투입 혼합하여 처방하는 제 1 단계;

   상기 처방을 기재층 상에 그라비아 혹은 R/S 코팅한 다음 건조 및 발포하여 0.2 내지 4.0㎜ 두께의 발포층을 형성하는 제 2 단계; 및

   상기 발포층 상에 인쇄층을 형성하는 제 3 단계;로 이루어지되,

   상기 발포층은,

   상기 수지 대비 분산제 0.5 내지 3 wt%, TiO₂ 10 내지 15 wt%, 가소제 50 내지 100 wt% 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽지 제조방법.
9. 삭제
10. 삭제

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