KR101333849B1 - 생분해성 합지시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 합지시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1기재층, 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층, 상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층, 상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층을 포함하며, 상기 접착제층은 PLA 수지를 포함하는 생분해성 합지시트에 관한 것이다.

Description

생분해성 합지시트{BIODEGRADABLE LAMINATED WALLPAPER}
본 발명은 합지시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1기재층, 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층, 상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층, 상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층을 포함하며, 상기 접착제층은 PLA 수지를 포함하는 생분해성 합지시트에 관한 것이다.
폴리염화비닐(PVC) 등의 석유계 수지를 이용한 합지시트는, 주택, 맨션, 아파트, 오피스 또는 점포 등의 건축물에서 널리 이용되고 있다.
상기와 같은 합지시트는 폴리염화비닐(PVC) 등의 수지를 사용하여 T-die 압출 또는 카렌더링 방식 등으로 제조된다. 그런데 그 원료가 한정된 자원인 원유 등으로부터 전량 얻어지기 때문에, 석유자원의 고갈 등에 따라 향후 원재료의 수급 곤란 등의 문제가 발생할 것으로 예상되고 있다.
또한, 기존의 합지시트는 제 1기재층과 제 2기재층 사이에 존재하는 접착층이 환경에 유해한 물질로 이루어져 있어 유해물질을 배출하기 쉽고, 폐기시 환경에 부담을 준다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 PLA 수지를 포함하는 접착제를 사용함으로써 친환경적인 합지시트를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 생분해성 합지시트는 제 1기재층, 상기 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층, 상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층, 상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층을 포함하고, 상기 접착제층은 PLA 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 합지시트는 제 1기재층, 상기 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층, 상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층, 상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층, 상기 인쇄층 상부에 형성되는 표면처리층을 포함하고, 상기 접착제층은 PLA 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 생분해성 합지시트는 일반적으로 사용하는 접착제 대신, 식물 자원 기반의 PLA 수지를 포함하는 접착제를 사용함으로써 석유자원 고갈에 따른 원재료 수급 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 생분해성 합지시트는 제조시 CO2 등 환경 유해 물질의 배출이 적고, 폐기가 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 생분해성 시트는 건축물의 벽지, 건축 내장재, 각종 전자제품, 가구 등의 외피재 등 다양한 방면에서 사용될 수 있다.
도 1 내지 2는 본 발명에 따른 생분해성 합지시트의 실시예들을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생분해성 합지시트에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생분해성 합지시트를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 생분해성 합지시트는 아래로부터 제 1기재층(110), 접착제층(120), 제 2기재층(130), 인쇄층(140)을 포함한다. 이 때, 상기 접착제층(120)은 PLA 수지를 포함할 수 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 생분해성 합지시트는 도 1의 인쇄층(140) 상부에 표면처리층(150)을 더 포함할 수 있다.
PLA 수지는 락타이드 또는 락트산의 열가소성 폴리에스테르로서, 제조예를 들면, 옥수수, 감자 등에서 추출한 전분을 발효시켜 제조되는 락트산을 중합시켜 제조될 수 있다. 상기 옥수수, 감자 등은 얼마든지 재생 가능한 식물 자원이므로, 이들로부터 확보할 수 있는 PLA 수지는 석유 자원 고갈에 의한 문제에 효과적으로 대처할 수 있다.
또한 PLA 수지는 사용 또는 폐기 과정에서 CO2 등의 환경 유해 물질의 배출량이 폴리염화비닐(PVC) 등의 석유기반 소재에 비해 월등히 적고, 폐기 시에도 자연 환경 하에서 용이하게 분해될 수 있는 친환경적인 특성을 가진다.
PLA 수지는 결정질 PLA(c-PLA) 수지와 비정질 PLA(a-PLA) 수지로 구분될 수 있다. 이때, 결정질 PLA 수지의 경우 가소제가 시트 표면으로 흘러나오는 브리딩(bleeding) 현상이 발생할 수 있으므로, 비정질 PLA 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 비정질 PLA 수지를 이용하는 경우, 브리딩 현상을 방지하기 위하여 필수적으로 첨가되었던 상용화제가 첨가되지 않아도 되는 장점이 있다. 비정질 PLA 수지를 이용하는 경우, PLA 수지는 100% 비정질 PLA 수지를 이용하는 것이 가장 바람직하며, 필요에 따라서는 결정질과 비정질이 공존하는 PLA 수지를 이용할 수 있다.
삭제
먼저 본 발명의 생분해성 합지시트는 졸 형태의 PLA 수지를 이용할 수 있는데, 졸 형태의 PLA 수지는 휘발성 솔벤트에 PLA 수지를 첨가하여 만들어진 PLA 용액에 가소제를 첨가하고, 이후 건조과정에 의하여 휘발성 솔벤트를 제거함으로써 제조하거나, 펠렛 또는 분말 형태의 PLA 수지에 가소제를 첨가함으로써 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명의 생분해성 합지시트는 PLA 수지와 바이오 수지가 블렌드된 수지를 이용할 수 있는데, 여기에서 상기 바이오 수지는 생분해성을 갖는 것이라면 제한이 없으나, 특히 셀룰로오스(Cellulose), 키틴(Chitin), 녹말(Starch), PHA(Poly Hydroxyl Alkanoate), PHBV(Poly Hydroxy Butyrate Valerate), PVA(Poly Vinyl Alcohol), PGA(Poly Glycolic Acid), PBS(Poly Butylene Succinate), PBSA(Poly Butyleneadipate-co-Butylene Succinate), PBAT(Poly Butylene Adipate Terephthalate), PCL(Poly Capro Lactone), 폴리(에스테르-아미드)(Poly(Ester-Amide)) 및 폴리(에스테르-우레탄)(Poly(Ester-Urethane)) 중 선택되는 하나 이상의 수지인 것이 PLA 수지와의 상용성, 생분해성의 측면에서 바람직하다.
상기 PLA 수지와 바이오 수지가 블렌드된 수지는 PLA 수지 100중량부에 대하여 바이오 수지 10~70중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 바이오 수지가 10중량부 미만일 경우에는 블렌드의 효과를 기대하기 어렵고, 70중량부를 초과하는 경우에는 다른 첨가제와의 상용성이 문제될 수 있다.
또한, 본 발명의 생분해성 합지시트는 PLA 수지와 합성수지가 블렌드된 수지를 이용할 수 있는데, 여기에서 상기 합성수지는 PVC(polyvinyl chloride), PEG(polyethylene glycol), EVA(ethylene vinyl acetate), TPE(thermo plastic elastomer), TPU(thermoplastic polyurethane), TPS(thermo plastic starch), ENR(epoxidized naturalrubber), 아이오노머(Ionomer), SBS(styrene butadiene styren), NBR(nitrilebutadiene rubber), SEBS(styrene ethylene butylenes styrene), 아크릴레이트(acrylate), ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 상용화제를 포함하는 변성폴리올레핀(polyolefin modified with compatibilizer), PU(polyurethane), 폴리아마이드, 폴리에스테르 중 선택되는 하나 이상의 수지인 것이 PLA 수지와의 상용성, 생분해성의 측면에서 바람직하다.
상기 PLA 수지와 합성수지가 블렌드된 수지는 PLA 수지 100중량부에 대하여 합성수지 10~70중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 합성수지가 10중량부 미만일 경우에는 블렌드의 효과를 기대하기 어렵고, 70중량부를 초과하는 경우에는 다른 첨가제와의 상용성이 문제될 수 있고, 의도한 생분해효과를 얻기 어렵다.
이하, 도 1 내지 도 2에 도시된 제 1기재층(110), 접착제층(120), 제 2기재층(130), 인쇄층(140), 표면처리층(150)을 각각 설명한다.
본 발명에서 제 1기재층(110) 및 제 2기재층(130)은 시트의 가장 기본이 되는 층으로, 상부의 인쇄층(140)을 지지한다.
상기 제 1기재층(110) 및 제 2기재층(130)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 일반적인 기재를 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 모조지, 부직포, 면직물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
모조지의 경우 펄프로 구성되며, 부직포의 경우 펄프와 폴리에스테르의 복합 구성을 갖는다.
기재층을 구성하는 모조지, 부직포, 면직물 등의 평량은 80~200g/m2인 것이 바람직하다. 기재층의 평량이 80g/m2미만인 경우에는 시공 또는 사용 과정에서 시트의 찢어짐 등의 손상이 발생할 우려가 있고, 200g/m2을 초과하는 경우에는 기재가 무거워지게 되고, 틈벌어짐 및 컬링 현상이 발생하여 시공이 어렵다.
본 발명에서 접착제층(120)은 제 1기재층(110) 및 제 2기재층(130)이 적층구조를 갖도록 하는 역할을 하며, 생분해성을 부여하기 위하여 PLA 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접착제층(140)은 PLA 수지 10~40중량%, 용제 60~90중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 용제는 MEK(methyl ethyl ketone), MIBK(methyl isobutyl ketone), 아세톤(acetone), 에틸알코올(ethyl alcohol) 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에서 제 2기재층(130) 상부에 형성되는 인쇄층(140)은 시트에 다양한 무늬 및/또는 색상을 부여하여, 미관효과를 보다 개선할 수 있다. 이 때 인쇄층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 그라비어 인쇄, 전사인쇄, 디지털 인쇄 또는 로터리 인쇄 등의 공지의 인쇄 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 상기 인쇄층(130)은 실사인쇄, 전사인쇄 방식에 의할 수도 있는데, 잉크젯 인쇄 등의 공지의 실사 인쇄 방법 혹은 전사 방식을 사용하여, 보다 사실적이고 간편하게 미관 효과를 부여할 수도 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 생분해성 합지시트는 인쇄층(140) 상부에 형성되는 표면처리층(150)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 표면처리층(150)은 인쇄층(140) 상에 형성되어 시트의 내구성을 향상시키고, 인쇄층(140) 상부면에 형성된 무늬 등을 보호하는 역할을 한다.
본 발명의 표면처리층(140)은 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 투명한 성질의 수지를 이용하여 형성할 수 있다.
실시예 및 비교예에 의한 시트의 제조
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 시트의 제조예 및 비교예에 의한 제조예를 제시한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
각 층의 제조방법
1. 기재층
펄프 70%, 폴리에스테르 30%로 이루어진 부직포를 준비하여 기재층을 마련하였다.
2. 접착제층의 형성
PLA 수지와 메틸에틸케톤을 각각 40중량%, 60중량%의 비율로 80℃에서 혼합하여 접착층용 PLA 수지 페이스트를 제조하였다.
3. 인쇄층의 형성
수성잉크안료 및 유성잉크안료를 인쇄도수별로 혼합하고, 전사인쇄방식을 사용하여 수지층 상부에 인쇄무늬를 형성하였다.
4. 표면처리층의 형성
아크릴수지, 메틸에틸케톤을 각각 20중량%, 80중량%로 혼합하여 표면처리용 코팅용액을 제조하였다.
실시예 1~4
층구조는 하기 표 1과 같이 채택하여 왼쪽에서부터 순차적으로 적층함으로써 실시예 1 내지 4의 생분해성 시트를 제조하였다.
한편, 바이오 수지와 블렌드하거나, 합성수지와 블렌드한 PLA 수지를 사용한 실시예는 하기 표 1에 나타내고, 그 조성비도 함께 나타내었다.
제1기재층 접착제층 제2기재층 인쇄층 표면처리층
실시예1 O O O O
실시예2 O O
PLA 100중량부
PBS 30중량부		 O O
실시예3 O O
PLA 100중량부
PVC 30중량부		 O O
실시예4 O O O O O
비교예
펄프 100%로 이루어진 원지를 준비하여 기재층을 마련하고, PVC 수지를 포함하는 페이스트를 상기 기재층 상부에 코팅, 건조함으로써 시판되고 있는 PVC 실크시트를 제조하였다.
평가
상기 실시예 1~4 및 비교예에 의한 시트를 하기 표 2의 항목에 대하여 평가하여 대비하였다.
치수안정성 투습도 일광견뢰도 TVOC
실시예1 ○ ○ ○ ○
실시예2 ○ ○ △ ○
실시예3 ○ ○ ○ ○
실시예4 ○ ○ ○ ○
비교예 ○ ○ ○ △
치수 안정성은 수조에 시편을 침지 한 후 측정한 길이에서 80℃ 오븐에서 방치 후 측정한 길이 차에 대한 수축률로 기준은 2.0 % 미만은 양호(○), 2.0~2.2 %는 보통(△), 2.2 % 이상은 나쁨(X)으로 평가한다.
투습도는 제품에 습기가 이동하는 양으로 175 g/㎡·24hr 이상은 양호(○), 175 g/㎡·24hr 미만은 나쁨(X)으로 평가한다.
일광견뢰도는 KS M 7305 기준으로 4이상이면 양호(○), 4미만은 나쁨(X)으로 평가한다.
친환경성은 TVOC(휘발성 유기 화합물)과 HCHO(포름알데히드) 방출량 정도를 말하는 것으로 TVOC 0.1 ㎎/㎡·h 미만이고 HCHO 0.015 ㎎/㎡·h 미만이면 양호(○), TVOC 0.09~0.12 ㎎/㎡·h 혹은 HCHO 0.013~0.017 ㎎/㎡·h 인 경우 보통(△), 0.1 ㎎/㎡·h 이상이고 HCHO 0.015 ㎎/㎡·h 이상은 나쁨(X)으로 평가한다.
상기 평가결과에 비추어 볼 때, 본 발명에 의한 생분해성 시트는 치수안정성, 투습도, 일광견뢰도가 기존의 PVC 시트를 대체할 수 있을 정도로 매우 우수함을 알 수 있으며, TVOC(총휘발성유기화합물)의 양도 PVC에 비하여 현저히 적었는바, 친환경성이 뛰어남을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 제 1기재층
111: 제 2기재층
120: 수지층
130: 인쇄층

Claims (9)

  1. 제 1기재층;
    상기 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층;
    상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층; 및
    상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층;을 포함하고,
    상기 접착제층은 비정질 PLA를 포함하는 PLA 수지를 포함하고, 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 바이오 수지 또는 합성 수지가 10 내지 70 중량부 블렌드된 수지를 포함하며,
    상기 제 1기재층 및 상기 제 2기재층은 부직포 또는 면직물을 포함하고, 평량이 80 내지 200 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  2. 제 1기재층;
    상기 제 1기재층 상부에 형성되는 접착제층;
    상기 접착제층 상부에 형성되는 제 2기재층;
    상기 제 2기재층 상부에 형성되는 인쇄층; 및
    상기 인쇄층 상부에 형성되는 표면처리층;을 포함하고,
    상기 접착제층은 비정질 PLA를 포함하는 PLA 수지를 포함하고, 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 바이오 수지 또는 합성 수지가 10 내지 70 중량부 블렌드된 수지를 포함하며,
    상기 제 1기재층 및 상기 제 2기재층은 부직포 또는 면직물을 포함하고, 평량이 80 내지 200 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 PLA 수지는 졸 형태를 이용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 바이오 수지는 셀룰로오스(Cellulose), 키틴(Chitin), 녹말(Starch), PHA(Poly Hydroxyl Alkanoate), PHBV(Poly Hydroxy Butyrate Valerate), PVA(Poly Vinyl Alcohol), PGA(Poly Glycolic Acid), PBS(Poly Butylene Succinate), PBSA(Poly Butyleneadipate-co-Butylene Succinate), PBAT(Poly Butylene Adipate Terephthalate), PCL(Poly Capro Lactone), 폴리(에스테르-아미드)(Poly(Ester-Amide)) 및 폴리(에스테르-우레탄)(Poly(Ester-Urethane)) 중 선택되는 하나 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 합성수지는 PVC(polyvinyl chloride), PEG(polyethylene glycol), EVA(ethylene vinyl acetate), TPE(thermo plastic elastomer), TPU(thermoplastic polyurethane), TPS(thermo plastic starch), ENR(epoxidized naturalrubber), 아이오노머(Ionomer), SBS(styrene butadiene styren), NBR(nitrilebutadiene rubber), SEBS(styrene ethylene butylenes styrene), 아크릴레이트(acrylate), ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 상용화제를 포함하는 변성폴리올레핀(polyolefin modified with compatibilizer), PU(polyurethane), 폴리아마이드, 폴리에스테르 중 선택되는 하나 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 접착제층은 상기 비정질 PLA를 포함하는 PLA 수지 10~40중량%, 용제 60~90중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 용제는 MEK(methyl ethyl ketone), MIBK(methyl isobutyl ketone), 아세톤(acetone), 에틸알코올(ethyl alcohol) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 합지시트.
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JP2010195408A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Oji Paper Co Ltd 生分解性洗剤カートン
KR101011593B1 (ko) * 2010-06-11 2011-01-27 김지수 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드 및 그 제조 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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