KR101236336B1 - 합성피혁을 이용한 단열 벽 마감재 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

합성피혁을 이용한 단열 벽 마감재 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

중량 기준으로, 조성물 100% 중, 합성피혁 수지 50-55%, 질석(운모계) 복합단열재 20-25% 중량부, 무기 희토류 광석물 5-10%, 무기 세라믹 바인더 5%, 제올라이트 5%, 항균제 3%, 헵타데칸 5% 및 난연방염재 2%를 포함하는 단열 벽 마감재 조성물이 제공된다. 그 제조방법은 합성수지 바인더에 상변화 물질 헵타데칸을 함침 교반하고, 질석 복합단열재 분말, 무기 희토류 광석물 분말, 제올라이트 분말, 항균제 분말, 난연방염재를 혼합한 다음, 무기 세라믹 바인더를 혼합교반하여 합성피혁 층을 제조하고, 합성피혁 층에 부직포를 배접하여 합성피혁 벽지를 제조한다. 이와 같이 제조되는 벽지는 합성피혁수지 층에 열효율 단열재를 첨가하여 기존의 벽지에 비해 보온 단열성을 개선시킬 뿐만 아니라, 인체에 유익한 음이온이 발산되고, 악취제거 항균 및 방염 기능까지 갖춘 양질의 벽지이다.

Description

합성피혁을 이용한 단열 벽 마감재 조성물 및 그 제조 방법{SYNTHETIC LEATHER BASED WALL FINISHING COMPOSITION AND ITS PREPARATION METHOD}
본 발명은 합성피혁을 이용한 단열 기능을 가진 벽 마감재 조성물에 관한 것이다. 구체적으로는, 합성피혁 수지 베이스에 단열재를 첨가하여 구성된 단열 벽 마감재 조성물에 관한 것이며, 이로부터 제조된 합성피혁 층과 부직포 원단을 배접한 에너지 절약형 합성피혁 벽지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 축조에서 중요한 것은 단열 기능이다. 주거 생활에 있어서 냉방과 난방은 쾌적한 환경에서의 생활과 심지어 건강 측면에서도 중요하므로 종래로부터 건물의 단열 기능은 중요시되어 왔다. 이를 위하여, 건물의 축조시 내장 단열재가 사용되고, 이에 연접하여 건물의 내, 외부에 마감재가 설치되고 있다.
따라서, 건축물의 단열 효과를 높여 에너지를 절약할 뿐만 아니라 거주자를 위한 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위하여 많은 기술이 개발되어 왔다. 그 중에서도 축열재를 이용한 에너지 절약 기술이 냉난방용으로 다양하게 이용되고 있으며, 상당 부분 에너지 절약에 기여하여 왔다. 축열재 이용 기술은 실내 난방을 위하여 사용된 에너지가 장시간 일정 온도로 유지될 수 있도록 함으로써 에너지 사용 효율을 높이는 것이다. 일반적인 단열재와 마감재를 사용한 건축물에서는 실외의 온도에 따라서 실내 온도의 편차가 심하게 되는 것이 실정이므로, 그다지 단열 효과가 높다고는 할 수 없다. 그러나, 단열재나 마감재의 소재로서 축열재를 이용하면 소재 자체의 축열 효과로 인해 실내 온도를 상온 환경으로 거의 일정하게 유지할 수 있어 냉난방 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.
지금까지 건축용 축열재 개발은 시멘트 대신으로 사용할 수 있고, 실내 공간의 습도조절 기능과 온돌 효과를 높일 수 있는 폐지, 황토 및 합성수지 등을 사용한 개발이 주류를 이루고 있다.
PVC 수지를 주성분으로 하는 벽지, 특히 흔히 부직포를 포함하는 레자 벽지라고도 하는 합성피혁 벽지 등에 있어서, 이러한 제품의 제조시에 주로 사용되는 가소제, 수지 안정제 등의 첨가제와 합성수지 자체에서 포름알데히드 등의 유해물질이 발산되므로, 벽지가 시공된 곳의 주거 환경이 열악해진다는 문제가 있다.
이러한 문제는 현재 새집증후군이라는 것으로 잘 알려져 있다. 특히, 벽지는 주거용이든 비주거용이든 대부분의 건축물에 필수적으로, 그리고 건축물의 거의 전 면적에 걸쳐 사용되고 있는 것으로서, 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.
또한, 본 출원인의 특허등록 제10-0899235호는 친환경 소재를 함유한 유해물질을 흡착, 저감할 수 있는 벽지 조성물에 관한 것으로서, 상기 조성물은 유해물질의 배출이 저감되고, 오히려 인체에 유익한 물질이 배출되는 합성피혁 벽지를 제조하는데 사용될 수 있다.
그러나, 상기 설명된 바와 같은 기존의 수지 벽지나. 실크 벽지는 일반적인 벽지로서 유해물질로부터 노출되며 PVC수지 가공시 가소재 수지 안정재를 포함하기 때문에 챔버 열 가열시 유해물질이 제공되기 때문에 실용적이지 못했다.
따라서, 다양한 소비자의 요구에 친환경적이면서 동시에 단열효율 을 부여하는 기능성 벽 마감재의 개발이 필요하고 또한 시공이 편리한 벽지에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 벽지로부터 발산되는 유해물질을 저감하는 동시에 인체에 유익한 물질을 발산할 수 있으며, 보온 단열효율을 개선한 합성피혁 벽지, 소위 레자 벽지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 합성피혁 수지 베이스 바인더에, 보온재로서 질석(운모계) 복합단열재 분말, 무기 희토류 분말, 무기 세라믹 바인더, 제올라이트 분말, 헵타데칸 상변화물질, 항균제 및 난연방염재를 포함하는 조성물로부터 제조된 합성피혁 층과 이 합성피혁 층의 배면에 접합된 배면층을 가진 합성피혁 벽지를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 합성 피혁 단열 벽 마감재 조성물은, 중량 기준으로, 조성물 100% 중, 합성피혁 수지 50-55%, 질석(운모계) 복합단열재 20-25% 중량부, 무기 희토류 광석물 5-10%, 무기 세라믹 바인더 5%, 제올라이트 5%, 항균제 3%, 헵타데칸 5% 및 난연방염재 2%를 포함하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물을 포함한다.
합성피혁 수지는 PVC 합성수지인 것이 바람직하다.
질석(운모계) 복합 단열재는 입자 크기 약 1500 메쉬의 분말인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 무기 희토류 광석물은 입자 크기 약 1500 메쉬의 토륨 광석물 분말을 바람직하게 사용한다.
제올라이트는 모데나이트에 나트륨 양이온을 치환시킨 활성 모데나이트를 평균 입경 1500 메쉬로 분말화한 것이 바람직하게 사용된다.
무기 세라믹 바인더는 3000 메쉬로 분쇄한 황토를 사용한다.
항균제는 무기 항균제로서, 일반적으로 나트륨 실리케이트 또는 나트륨 메타실리케이트를 사용한다.
본 발명의 조성물에는 벽지에 방염성을 부여하기 위하여 추가로 난연방염재를 소량 포함한다. 바람직한 추가의 난연방염재는 글라스울, 미네랄울 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물로부터 합성피혁 층을 형성하고, 여기에 배면층을 배접한 합성피혁 벽지가 또한 제공된다.
본 발명에 따르면,
합성피혁 벽지 베이스 바인더, 예를 들면 PVC 합성수지 바인더에 75-80℃에서 헵타데칸을 함침 교반하여 제 1 혼합물을 제공하는 단계, 제 1 혼합물에 질석(운모계) 분말, 무기 희토류 광석물 분말, 제올라이트 분말, 항균제 분말 및 난연방염재를 혼합하여 제 2 혼합물을 제공하는 단계, 마지막으로 무기 세라믹 바인더를 혼합하여 제 3 혼합물을 제공하는 단계에 의해 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물을 얻고, 얻어진 조성물을 고온 성형하여 합성피혁 층을 제조하는 단계와,
상기 합성피혁 층에 배면층을 배접하여 가열합착하여 합성피혁 벽지를 제공하는 단계를 포함하는 합성피혁 벽지의 제조 방법이 또한 제공된다.
상기 합성피혁 벽지의 제조방법에 있어서, 제 1 혼합물을 제공하는 단계에서는 1000-2000rpm으로 3시간 동안 교반 혼합하며, 제 2 혼합물을 제공하는 단계는 약 1-2시간 혼합 후에 30-35℃에서 1시간 정도 숙성을 수행하고, 제 3 혼합물은 실온에서 1시간 숙성시키는 것이 바람직하다.
상기 합성피혁 벽지에 있어서, 배면층은 바람직하게는 합성피혁 벽지의 5중량%의 양으로 부직포 원단을 포함하고, 부직포는 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에틸렌 등으로부터 선택된다.
본 발명의 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물은 200-210℃의 챔버 내에서 성형함으로써 합성피혁 층으로서 제조된다. 필요에 따라, 표면을 엠보싱 처리를 할 수도 있다.
상기 제조된 합성피혁 층에 배면층을 배접하는 공정은 부직포를 배면층으로 사용하여, 상기 배면층을 상기 합성피혁 층의 배면에 220-230℃의 고온에서 가열 합착하는 것을 포함한다. 가열 합착 단계는 종래의 라미네이트 제조 방법에 따라서 수행할 수 있다.
본 조성물 방법에 따라서 제조된 합성피혁 벽지는 벽지 원료로서 운모계 질석과 희토류 무기광석물 제올라이트 항균제 등의 친환경 소재를 사용함으로써, 유해물질이 자체 흡착 및 분해되는 동시에, 보온 단열재를 추가하여 난방이 종료되더라도 열의 유지를 장시간 연장시키는 에너지 절감효과가 있으며, 무기물 음이온 이 발산되어 쾌적한 주거환경을 조성할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 합성피혁 벽지는 벽지 원료에 항균제와 방염제를 함께 사용함으로써 벽 마감재 의 항곰팡이 방지 및 방염 기능을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법에 따라서 제조된 합성피혁 벽지는 인체에 유익한 친환경 벽재이며, 에너지 절약형 벽 마감재 제품의 제조가 가능하므로, 건축물의 완공시 높은 수준의 벽 마감재로서 에너지 절약과 친환경소재를 원하는 현대 소비자의 요구에 부합할 수 있다.
본 발명자들은 합성피혁 수지 베이스 바인더로 보온 열 효율이 가능한 벽지의 제조를 위하여, 보온재 질석(운모계) 분말, 무기 희토류 분말, 무기 세라믹 바인더, 제올라이트 분말, 겨울용 헵타데칸 상변화물질, 항균제 및 난연방염재를 포함하는 조성물로부터 합성피혁 벽지를 제조하는 방법을 개발하였다.
본 발명의 합성 피혁 단열 벽 마감재 조성물은 중량 기준으로, 조성물 100% 중, 합성피혁 수지 베이스 바인더 50-55%, 질석(운모계) 복합단열재 20-25%, 무기 희토류 광석물 5-10%, 무기 세라믹 바인더 5%, 제올라이트 5%, 항균제 3%, 헵타데칸 5% 및 난연방염재 2%를 포함한다.
상기 단열 벽 마감재 조성물을 고온 챔버 내에서 성형하여 합성피혁 층을 제조한다.
합성피혁 층의 베이스 바인더는 일반 합성피혁 수지 및 PVC 합성수지를 사용한다. 예를 들어, 합성피혁 수지는 우레탄계 또는 나일론계 수지를 사용할 수 있다. PVC 합성수지는 벽지의 제조에서 바인더로서 통상 사용되는 것이다.
합성피혁 수지 함유량은 50-55중량%로서, 본 발명에서는 친환경 소재로서 PVC 합성수지의 일부분을 대체함으로써 벽지의 가공성의 손상 없이 PVC 수지로부터의 유해물질의 배출량을 저감한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 벽지 베이스에는 친환경 대체소재로서 무기 희토류 분말, 질석 단열 보온재 분말, 제올라이트 분말, 항균제 및 무기 세라믹 바인더가 사용된다.
본 발명의 단열재 조성물에는 질석(버미큘라이트, 운모계) 20-25중량%의 무기 광석물 분말이 사용된다. 평균 입경 1500 메쉬로 분쇄한 것이 바람직하게 사용된다. 이러한 무기 광석물 분말은 음이온을 발생하고 공기를 청정화하는 기능을 한다.
또한, 본 발명의 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물은 희토류 무기물을 첨가제로 함유한다. 무기 희토류 분말은 음이온 및 원적외선을 방출하는 기능을 한다. 음이온과 원적외선의 발생으로 인한 유익한 효과, 및 합성수지 벽지 원료로부터 발생하는 유해한 악취의 탈취 효과도 나타낼 수 있으므로, 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있다.
벽지 베이스 조성물 중 희토류 분말의 함유량은 5-10중량%이다. 함유량이 5중량% 미만이면 희토류 무기물의 기능이 부족하다. 함유량이 10중량% 이상이면 합성피혁 수지 또는 PVC 수지 성분의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵다. 또한, 무기물 희토류 분말의 입자 크기는 약 1500 메쉬인 것이 바람직하며, 상기 입자 크기에서 균일하게 잘 혼합되는 것으로 나타났다. 본 발명에서 사용한 무기 희토류 광석물은 토륨을 주성분으로 하는 광석물로서 그 성상은 다음과 같다.
무기 희토류 광석물 =Th: 10 nano 이하 4.2-7.0%(음이온발생무기물)
질산염 :0.00017%
잔여물질 :H2O 입자
원소기호 :Th - 주기율표 3A족 악티늄족 원소, 원자번호 :90, 원자량 :232,0381, 녹는점 :1800℃, 끓는점 :약 3000℃, 비중 :11.5
천연에서존재하는 방사성 원소를 액상화한 무기물질
발생량 구분 :cc/초당 500 ± 200cc/방사
상기 성분에 더하여, 본 발명에서 사용되는 무기 세라믹 바인더는 3000 메쉬로 분쇄한 황토 5중량%를 사용한다.
본 발명에 사용되는 제올라이트 분말은 미립자 물질을 흡착 탈취하는 기능을 한다. 벽지 베이스 중 제올라이트 분말의 함유량은 약 5중량%이다. 함유량이 5중량% 미만이면 제올라이트의 기능이 발휘되지 않고, 함유량이 5중량% 이상이면 합성피혁 수지 또는 PVC 수지 성분의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵다. 또한, 제올라이트 분말의 입자 크기는 약 1500 메쉬인 것이 바람직하며, 상기 입자 크기에서 균일하게 잘 혼합되는 것으로 나타났다.
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 발명에 따라서 제조된 벽지는 제올라이트를 원료로 함유함으로써, 제올라이트의 흡착 탈취 성질로 인하여, 벽지로부터 방출되는 포름알데히드와 같은 유해물질이 자체적으로 흡착, 분해되므로 유해물질의 발산이 저감되어, 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있다. 제올라이트(활성 모데나이트)의 성상은 다음과 같다.
Figure 112010068741540-pat00001
본 발명에서 사용되는 상변화물질은 잠열재, 축열재, 축냉재, 열조절성 물질로 이해할 수 있다. 상변화물질은 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나 저장된 열에너지를 방출한다. 상변화물질은 어떤 물질이 고체에서 액체상태, 액체에서 고체상태, 액체에서 기체, 기체에서 액체상태 등, 하나의 상태에서 다른 상태로 변하는 일종의 물리적 변화과정을 통하여 열을 축적하거나 저장한 열을 방출하는 물질인데 상변화과정에서 모든 물질은 화학적 결합이나 형성 같은 화학적 반응이 아닌 분자의 물리적인 배열이 바뀌게 된다.
상변화물질은 크게 유기물질과 무기물질로 분류할 수 있으며 4천여종이 상변화물질로 분류되고 있지만 실질적으로 적용가능한 물질은 200여종이 된다. 유기물질의 예로는 탄소와 수소로 이루어진 탄화수소계열의 테트라데칸, 헵타데칸, 옥타데칸, 노나데칸 등의 물질이 있으며, 무기물질의 예로는 6개의 물분자가 결합된 수화물형태의 염화칼슘 등이 있다.
상변화물질은 환경친화적 열에너지저장물질로서 고체에서 액체상태로 상이 변하면서 일정한 양의 에너지를 저장하게 된다. 반대로 액체에서 고체상태로 상변화가 이루어지는 경우에는 저장된 열을 방출하게 된다.
본 발명은 벽지 베이스 조성물 중 상변화물질 헵타데칸 약 5중량%를 포함한다.
항균제는 무기 항균제이며, 일반적으로 나트륨 실리케이트 또는 나트륨 메타실리케이트를 사용하며, 이것들은 대장균 등의 일반 세균을 제거할 수 있는 항균 기능을 가진다.
무기 항균제: 나트륨 실리케이트, 메타실리케이트
<성질>
분자식: Na2SiO3
분자량: 122.06 g/mol(무수물) 212.14 g/mol(5수화물)
외형: 무색 고체
밀도: 2.4 g/cm
용융점: 1088℃(무수물) 72.2℃(5수화물)
용해성: 수용성
나트륨 실리케이트는 물유리, 액체 유리로 잘 알려져 있는 나트륨 메타실리케이트(Na2SiO3) 화합물에 대한 일반적인 이름이다. 그것은 수용액상과 고체상으로 이용될 수 있고, 시멘트, 능동적인 화재 보호, 내화물, 섬유 원단 및 목재 가공과 건축 내장재에 이용될 수 있다. 탄산나트륨(Na2CO3)과 이산화규소(SiO2)가 용융 반응하여 나트륨 실리케이트와 이산화탄소가 생성된다.
Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2 (1)
무수 나트륨 실리케이트는 분리된 (SiO3)2-가 아닌 (SiO4) 4면체로 공유된 코너로 구성된 사슬 모양의 음이온을 포함한다.
Figure 112010068741540-pat00002
무수물과 더불어 분리된 4면체 음이온의 SiO2(OH)2 2-의 Na2SiO3·nH2O(n = 5, 6, 8, 9)의 분자식을 가지는 많은 수화물이 존재한다. 상업적으로 이용 가능한 나트륨 실리케이트 5수화물(Na2SiO3·5H2O)는 Na2SiO2(OH)2·4H2O 형태, 9수화물(Na2SiO3·9H2O)은 Na2SiO2(OH)2·8H2O 형태를 띤다.
벽지 베이스 중 항균제의 함유량은 약 3중량%이다. 함유량이 3중량% 미만이면 항균. 기능이 발휘되지 않는다. 함유량이 3중량%를 초과하면 합성피혁 수지 또는 PVC 수지 성분의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵다.
본 발명에서는 벽지에 방염성을 부여하기 위하여 추가로 난연방염재를 소량 더 포함시킬 수도 있다. 바람직한 추가의 난연방염재는 글라스울, 미네랄울 등을 사용할 수 있다. 벽지 베이스 중 난연방염재의 함유량은 약 2중량%이다. 함유량이 2중량% 미만이면 방염 기능이 발휘되지 않고, 함유량이 2중량%를 초과하면 합성피혁 수지 또는 PVC 수지 성분의 함유량이 저하되므로 벽지로 형성하는 것이 어렵다.
본 발명에서 사용되는 무기 세라믹 바인더는 3000 메쉬로 분쇄한 황토를 사용한다. 무기 바인더는 약 5중량%의 양이 적절하다.
본 발명의 합성피혁 벽지의 제조 방법은 합성피혁 층을 제공하는 단계와, 상기 합성피혁 층에 배면층을 배접하여 합성피혁 레자 벽지를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 합성피혁 층은 합성피혁 벽지 베이스 바인더에 상변화 물질 헵타데칸을 함침 교반하여 제 1 혼합물을 제공하는 단계, 단열 보온재 질석(운모계) 분말, 무기 희토류 분말, 제올라이트 분말, 항균제 분말 및 난연방염재를 혼합하여 제 2 혼합물을 제공하는 단계, 마지막으로 무기 세라믹 바인더를 혼합하여 제 3 혼합물을 제공함으로써 조성물을 형성하는 단계, 그리고 고온 성형하여 합성피혁 층을 제조함으로써 제조된다.
(1) 상변화 물질 분산공정
PVC 합성수지 바인더에 상변화 물질 헵타데칸을 함침 교반하는 제 1 혼합물의 혼합 단계에서, 혼합 온도는 75-80℃이고(합성수지의 융융점은 평균 70-90℃이다), 1000-2000rpm으로 3시간 동안 혼합한다.
(2) 합성피혁 단열 벽 마감재의 혼합공정
제 2 혼합물의 혼합 단계는 약 1-2시간 혼합 후에 30-35℃에서 1시간 정도 숙성을 수행하는 것이 바람직한데, 이와 같이 숙성시킴으로써 조성물 중의 단열재 질석 분말, 무기 희토류분말, 제올라이트 분말, 및 항균제 분말의 효과가 증대될 수 있다.
또한, 질석(운모계), 무기 희토류 분말과 제올라이트 분말의 입자 크기는 약 1500 메쉬인 것이 바람직하다.
추가로 난연방염재로서 글라스울, 미네랄울 등은 소량, 바람직하게는 2중량%의 양으로 포함시킨다.
마지막으로, 3000 메쉬로 분쇄한 무기 세라믹 바인더를 혼합하여 제 3 혼합물로 한다. 제 3 혼합물은 실온에서 1시간 숙성시키는 것이 바람직하다.
(3) 성형 공정
상기 제조한 조성물을 200-210℃의 챔버 내에서 성형하여 합성피혁 층을 제조한다. 필요에 따라, 표면을 엠보싱 처리를 할 수도 있다.
(4) 배면층 접합 공정
상기 제조된 합성피혁 층에 배면층을 접합하여 2층 구조의 합성피혁 벽지를 제조한다. 구체적으로, 배면층은 부직포를 사용하며, 이는 부드러운 질감과 보온 효과를 높인다. 배면층으로 사용되는 부직포는, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에틸렌 등으로부터 선택될 수 있다.
배면층은 합성피혁 층의 배면에 가열 합착시킨다. 또한, 가열 합착 단계는 당업자에게 공지된 라미네이트 제조 방법에 따라서 수행할 수 있다. 예를 들어, 220-230℃의 고온에서 합성피혁 층에 부직포 층을 열용융 접합하여 압착처리함으로써 폴리머 층이 배접된 합성피혁 벽지를 제조할 수 있다.
합성피혁 층에 배접된 부직포 층은 바람직하게는 합성피혁 벽지의 5중량%의 양으로 부직포 원단을 포함한다.
본 발명의 벽지는 벽지 원료로서 첨가된 각종 친환경 소재에 의해 유해물질의 방출은 저감되는 한편, 음이온, 원적외선 및 보온 단열재 를 포함하여 에너지절약형 복합합성 피혁벽지를 형성하고 무기물인 희토류를 첨가하여 인체에 유익한 물질이 발산되고, 악취제거 항균 및 방염 기능까지 갖춘 양질의 벽지이다. 일반 벽 마감재와는 달리 본 발명에 따라서 제조된 합성피혁 보온 단열 벽재는 복합합성 단열재를 첨가하는 과정이 용이한 제조 방법을 제공한다.
< 실시예 >
하기 실시예에서 백분율은 모두 중량%를 의미한다.
공정 1 - 상변화물질 함침공정
PVC 합성수지 바인더 5.5kg에 상변화 물질 헵타데칸 0.5kg을 혼합하여 75-80℃에서 함침 교반하고 1000-2000rpm으로 3시간 동안 혼합하였다.
공정 2 - 합성피혁 층의 제조
상기 공정 1에서 제조한 혼합물에, 질석 분말 2.0kg, 로듐 광석물 분말 0.5kg, 제올라이트 분말 0.5kg, 및 나트륨 실리케이트 분말 0.3kg을 혼합 교반한 다음, 미네랄울 0.2kg을 첨가한 후에, 30-35℃에서 1시간 정도 숙성시켰다.
마지막으로, 숙성된 혼합물에 황토 0.5kg을 첨가하고 혼합 교반한 후 20-25℃의 온도에서 1시간 숙성시켰다.
다음에, 상기와 같이 제조한 혼합물을 200-210℃의 챔버 내에서 성형하여 합성피혁 층을 제조하였다.
공정 3 - 합성피혁 층과 부직포 층의 접합
상기 공정 1에서 제조한 합성피혁 층의 배면에 폴리에스테르 부직포를, 220-230℃의 고온에서 열 용융 접합시켜 부직포 층이 배접된 합성피혁 벽지를 제조하였다.
< 시험예 1 >
상기 실시예에서 제조된 합성피혁 벽지의 탈취 성능을 조사하였다. 흡착 탈취 시험 방법인 한국건설생활환경시험연구원 KICM-FIR-1085에 의거하여 암모니아(NH3) 탈취 시험을 실시하고, 그 결과를 다음의 표 1에 나타내었다.
본 발명에 따라서 제조된 합성피혁 단열 벽 마감재 의 탈취 시험 결과
시험항목 탈취시험 (HCHO)
경과시간(분) 블랭크 농도(ppm) 시료 농도(ppm) 탈취율(%)
시험결과



 0 82 82 -
30 79 12 86.8
60 77 8 89.6
90 75 5 96.3
120 73 3 99.9

KICM-FIR-1085 : 2006
시험방법
표 1에서와 같이 본 발명의 방법에 따라 제조된 합성피혁 벽지는 탈취 기능이 우수한 것으로 나타났다.
< 시험예 2 >
상기 실시예에서 제조된 합성피혁 벽지의 시간 경과에 따른 항균 시험(KICM-FIR-1002 시험방법)을 실시하였다. 시험 결과, 친환경 소재와 항균제 분말 성분을 사용한 본 발명의 합성피혁 벽지는 99.8%의 항균성을 나타내는 것으로 나타났다.
시험항목
 시험결과 시험방법
초기농도
(CFU/40p)		 24h 후 농도
(CFU/40p)		 세균감소율

단열보온재
합성피혁
벽지		 424 4 99.8
대장균에
의한 시험		 블랭크 424 2888 - KICM-FIR-
1002
* 사용균주 : Escherichia coli ATCC 25922
< 시험예 3 >
음이온 방출 시험
상기 실시예에서 제조된 합성피혁 벽지의 음이온 방출량을 시험한 결과는 다음과 같다.
시험항목 시험결과 시험방법
음이온
(ION/cc)		 블랭크 75 KICM-FIR-1042
샘플 830
< 시험예 4 >
유해물질 방출 시험
상기 실시예에서 제조된 합성피혁 벽지의 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)		 0.004 실내공기질공정시험기준
(환경부고시 제2008-73호)
톨루엔 (mg/m2h) Tr


포름알데히드 (mg/m2h)
0.003
< 시험예 5 >
에너지 효율 시험 (Mock-up 시험)
본 발명의 합성피혁 벽지 제품의 에너지 효율을 시험하기 위한 mock-up 챔버에서 본 발명의 합성피혁 벽지 시공 챔버와 미시공 챔버에 대하여 각각 온도분포를 측정하였다. 각 챔버 내에서 30분 동안 실온을 측정하고, 난방기를 1시간 동안 작동시켜 챔버 내의 온도를 상승시킨 다음 다시 난방기의 작동을 멈춘 상태에서 1시간 30분 동안의 온도 분포를 측정하였다. 난방기 작동시 미시공 챔버와 단열소재 벽재 마감재 시공챔버 내의 실내온도는 약 50 ℃ 까지 상승하였으며, 난방기 작동을 멈춘 상태에서 실내 온도의 하강온도 분포를 측정함으로써 벽 마감재 시공에 의한 에너지 효율 성능을 평가하였다. 시험결과는 챔버내 5개의 모든 측정 지점에서 본 발명 벽지를 시공한 챔버내의 하강온도 분포가 미시공 챔버보다 약 2.5도 가량 천천히 떨어지는 것을 알수 있었다. 이와 같은 결과로서 동일조건의 난방기를 가열할 때 본 발명 벽지 시공 챔버내에서의 난방효율이 더 좋음을 알 수 있었다.

Claims (12)

  1. 중량 기준으로, 조성물 100% 중, 합성피혁 수지 50-55%, 질석(운모계) 복합단열재 20-25% 중량부, 무기 희토류 광석물 5-10%, 무기 세라믹 바인더 5%, 제올라이트 5%, 항균제 3%, 헵타데칸 5% 및 난연방염재 2%를 포함하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 합성피혁 수지는 PVC 합성수지인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 질석(운모계) 복합 단열재는 입자 크기 1500 메쉬의 분말인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 무기 희토류 광석물은 입자 크기 1500 메쉬의 토륨 광석물 분말인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 제올라이트는 모데나이트에 나트륨 양이온을 치환시킨 활성 모데나이트를 평균 입경 1500 메쉬로 분말화한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 복합 단열 벽 마감재 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 무기 세라믹 바인더는 3000 메쉬로 분쇄한 황토인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 항균제는 무기 항균제로서 나트륨 실리케이트 또는 나트륨 메타실리케이트인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 난연방염재는 글라스울 및 미네랄울 중에서 선택되는 한가지 또는 둘다인 것을 특징으로 하는 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물로 구성된 합성피혁 층과 배면층을 포함하는 합성피혁 벽지.
  10. 제 9 항의 합성 피혁 벽지의 제조방법으로서,
    합성피혁 벽지 베이스 바인더에 75-80℃에서 헵타데칸을 함침 교반하여 제 1 혼합물을 제공하는 단계, 제 1 혼합물에 질석(운모계) 분말, 무기 희토류 광석물 분말, 제올라이트 분말, 항균제 분말 및 난연방염재를 혼합하여 제 2 혼합물을 제공하는 단계, 마지막으로 무기 세라믹 바인더를 혼합하여 제 3 혼합물을 제공하는 단계에 의해 합성피혁 단열 벽 마감재 조성물을 얻고, 얻어진 조성물을 200-210℃에서 성형하여 합성피혁 층을 제조하는 단계와,
    상기 합성피혁 층에 배면층을 배접하여 가열합착하여 합성피혁 벽지를 제공하는 단계를 포함하는 합성피혁 벽지의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 혼합물을 제공하는 단계에서는 1000-2000rpm으로 3시간 동안 교반 혼합하며, 제 2 혼합물을 제공하는 단계는 1-2시간 혼합 후에 30-35℃에서 1시간 숙성을 수행하고, 제 3 혼합물은 실온에서 1시간 숙성시키는 것을 특징으로 하는 합성피혁 벽지의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 배면층은 합성피혁 벽지의 5중량%의 양으로 부직포 원단을 포함하고, 부직포는 폴리에스테르, 폴리에테르 및 폴리에틸렌으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 합성피혁 벽지의 제조방법.
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