KR101420735B1 - 복합 기능 한지 창호지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 기술의 한지 창호지가 실내공간의 현대식 창호에서 요구되는 내구성, 내수성, 단열성, 채광성, 기밀성 등의 용도 요구 특성을 모두 충족시키지 못하는 문제점을 해결하여 창호지로서 한지의 내수성 내구성 및 기능성을 높여서 지질이 강하여 비바람에 쉽게 찢겨지지 아니하는 찢어지지 않는 한지 창호지로서 한지만을 창호지로 사용할 경우에 발생되는 문제점을 보완하고 유연성과 인장 강도를 높여 형태적 안정성을 가지게끔 개질시킴으로써 현대식 창호지에 요구되는 단열성 보온성 채광성 항균 기능성 등 종합 용도 요구 특성을 모두 충족시켜 현대식 창호의 장점인 기능성과 은은한 색상의 무늬가 표출되게 하여 창호나 문살에 붙였을 때 자연스럽고 고급스러운 고전미를 나타내는 전통 창호의 미감을 동시에 충족시켜 전통 한지 사용의 한계에서 벗어날 수 있는 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지에 관한 것이다.

Description

복합 기능 한지 창호지{Multiple use korean door paper}

본 발명은 복합 기능 한지 창호지에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 종래 기술의 한지 창호지가 실내공간의 현대식 창호에서 요구되는 내구성, 내수성, 단열성, 채광성, 기밀성 등의 용도 요구 특성을 모두 충족시키지 못하는 문제점을 해결하여 창호지로서 한지의 내수성 내구성 및 기능성을 높여서 지질이 강하여 비바람에 쉽게 찢어지지 아니하는 한지 창호지로서 한지만을 창호지로 사용할 경우에 발생되는 문제점을 보완하고 유연성과 인장 강도를 높여 형태적 안정성을 가지게끔 개질시킴으로써 현대식 창호지에 요구되는 단열성 보온성 채광성 항균 기능성 등 종합 용도 요구 특성을 충족시켜 현대식 창호의 장점인 기능성과 은은한 색상의 무늬가 표출되게 하여 창호나 문살에 붙였을 때 자연스럽고 고급스러운 고전미를 나타내는 전통 창호의 미감을 동시에 충족시킴으로써 전통 한지 사용의 한계에서 벗어날 수 있게끔 숨 쉬면서도 잘 찢어지지 않는 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지에 관한 것이다.

창호(窓戶)는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부에 설치되는 각종의 창문이나 문을 포함하는 개념으로서 창호를 개방하면 사람이나 물체의 통과, 환기 등의 기능을 수행할 수 있어야 하고, 반대로 창호를 폐쇄하면 소리나 바람 또는 비를 막는 기능 등 채광 및 단열, 기밀 등의 복합 기능을 갖도록 해야 한다.

상기 창호는 동양식 창호와 서양식 창호로 구분되며, 동양식 창호로는 목제와 창호지를 사용하는 한옥 창호가 있는데, 한옥 창호는 수직 살대와 수평 살대를 서로 똑같은 칸으로 짜 만들어가는 격자 살 문 등 그 형태가 다양하게 형성되어 창호지 표면에 은은한 색상의 무늬가 표출되게 함으로써 실내 공간을 밝게 만들어 주고 화려한 고전적 멋을 풍기게 하고 있다.

그리고 한지는 우수한 통풍기능으로 인하여 유리가 창호용으로 이용되기 전 수 천년의 역사 동안 창호지로 애용되어왔는데, 한지는 ①질기고 오래가며 ②촉감이 부드럽고 통기성과 보온성이 뛰어나며 ③질감과 천연스런 섬유질의 무늬가 독특하며 ④양지에 비해 가볍고 ⑤산성비나 일반 저장 환경에도 양지처럼 잘 삭지 않아 한지를 창호지로 쓸 경우 실내 습도조절기능과 통풍성, 채광성 등 우수한 장점에도 불구하고 직조되는 않는 부직의 상태로 형성되기 때문에 ①특유의 흡수성으로 물기에 약하여 쉽게 찢어지고 파열되며 ②먼지 등 오염이 쉽게 되고 ③접착 풀 시공시 잘 늘어지며 ④한지 표면의 섬유질 조직이 잘 피는(보푸라기) 등의 문제점 등이 있어 일정 수준 이상의 강도가 요구되는 창호지 분야에서는 활용이 제한되는 등 강도 및 인장력 결여로 한지의 사용에는 많은 한계점을 가지고 있어 구겨지거나 찢어지지 않도록 일정한 강도를 가지면서 외부로의 열 손실도 최소화시켜야 하는 실내공간의 현대식 창호에서 요구되는 내구성, 내수성, 단열성, 채광성, 기밀성 등의 용도 요구 특성을 모두 충족시키지 못하는 문제점을 가지고 있으므로 창호지로서 한지의 내수성 내구성 및 기능성을 높여서 한지만을 사용할 경우에 발생되는 문제점을 보완할 수 있게 하는 방법이 다각적으로 강구되고 있다.

본 출원인은 선출원 발명으로서 구겨지거나 찢어지지 않도록 일정한 강도를 가지는 "창호지 제조방법"(출원번호:10-1997-46157호, 1997.9.8.출원)을 제안한바 있는데, 그 구성은 "투명의 합성수지판 양면에 합성수지 풀을 도포하고 그 양면에 한지를 부착 압박하여 형성된 창호지 제조방법"으로서

종래 기술의 한지에 비하여 물이 침투되지 않는 합성수지판을 채용하여 내구성 및 내수성이 향상되어 구겨지거나 찢어지지 않도록 일정한 강도를 가지는 효과는 있으나 합성수지판이 한지 고유의 기공을 막아 통기성이 없게 되므로 밀폐된 공간에서 선택적 투과 기능을 수행하지 못하거나 열 또는 습기와의 직접 접촉으로 시간이 지남에 따라 단열성 기밀성이 떨어지게 되는 문제점이 있어 외부로의 열 손실이 많은 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 종래 기술의 한지 창호지가 가지는 문제점을 해결하고자 예의 노력한 결과 초박막의 접착제층을 사이에 두고 표리 양면에 한지의 강도를 보강하고 통기성과 방수 기능을 동시 수행하는 고분자 수지로서 PET 수지 발수 코팅 피막층과 기능성 한지층이 각각 순차적으로 적층되고 일측 한지층 외표면으로는 식물성 장섬유와 합성 섬유와의 복합 섬유가 부가되고 열 압착 성형된 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 샌드 위치 형상의 적층 구조로서 각 층 전체가 일체화된 다층 일체형 합지 구조로 통기성 분산성 여과성 내수성 내구성 형태적 안정성 보온성과 단열성 채광성 기밀성 흡음성 등의 기능적 특성과 생산성, 경제성, 시공성 등이 향상되도록 안정적으로 개질된 물성의 간단하고 새로운 구조 고강도 다기능성의 복합 기능 한지 창호지를 개발하게 된 것이다.

전술한 바와 같이 종래 기술의 한지 창호지는 제반 문제점을 가지고 있는바,

종래 기술의 한지 창호지가 실내공간의 현대식 창호에서 요구되는 내구성, 내수성, 단열성, 채광성, 기밀성 등의 용도 요구 특성을 모두 충족시키지 못하는 문제점을 해결하여 창호지로서 한지의 내수성 내구성 및 기능성을 높여서 한지만을 창호지로 사용할 경우에 발생되는 문제점을 보완하여 유연성과 인장 강도를 높여 안정성을 가지게끔 개질시킴으로써 창호지에 요구되는 종합 기능으로 현대식 창호의 장점인 기능성과 전통 창호의 특징인 미감을 동시에 충족시켜 한지 사용의 한계에서 벗어날 수 있는 한지 창호지를 개발하여야 하는 기술적 과제를 해결한 것이다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서,

부드러운 질감의 숨 쉬는 종이이나 쉽게 찢어지고 습기와 물에 약한 물성의 한지만으로 구성된 한지가 가지는 단점을 보완하고 한지 고유의 장점인 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성, 항균성, 속건성, 소취성, 원적외선 방사의 기능적 특성 저하 없이 한지 창호지로서의 기능 및 구조적 강도 저하를 보완하기 위하여 접착제층을 사이에 두고 표리 양면에 한지의 강도를 보강하고 통기성과 방수 기능을 동시 수행하는 고분자 수지로서 물이 침투되지 않도록 선택적 투과성을 가지는 발수 및 통풍 기능의 PET 수지 발수 코팅 피막층과 닥 펄프의 한지층이 각각 순차적으로 적층되고 일측 한지층 외표면으로는 식물성 장섬유와 합성 섬유와의 복합 섬유가 부가되고 열 압착 성형된 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 다층 일체형 합지 구조로 찢어지지 않는 창호지로 개질된 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지를 형성하여 현대식 창호의 장점인 기능성과 전통 창호의 미감을 동시에 충족시킬 수 있어 유해물질에 노출된 현대인의 주거환경을 개선하고 쾌적한 실내환경을 제공하는 복합 기능 한지 창호지를 제공하는데 목적이 있다.

이와 같이 된 본 발명의 복합 기능 한지 창호지는,

부드러운 질감의 숨 쉬는 종이기는 하나 쉽게 찢어지고 습기와 물에 약한 물성으로 내수성과 내구성은 물론 기능성도 부족한 한지만으로 구성된 종래 기술의 한지 창호지가 가지는 단점을 보완하고 한지 고유의 장점인 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성, 항균성, 속건성, 소취성, 원적외선 방사의 기능적 특성 저하 없이 한지 창호지로서의 기능 및 구조적 강도 저하를 보완하되 피톤 치드향과 허브향의 자연향을 방출하는 항균 기능성을 보완하여, 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 다층 일체형 합지 구조로 찢어지지 않는 창호지로 개질된 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지를 제공함으로써 상호 보완적으로 기능을 수행하게끔 원료조성과 기능 구조가 유기적으로 결합된 복합상승효과로 현대식 창호의 장점인 기능성과 전통 창호의 미감을 동시에 충족시킬 수 있어 유해물질에 노출된 현대인의 주거환경을 개선하고 쾌적한 실내환경을 제공하게 된다.

그리고 본 발명의 복합 기능 한지 창호지는 유연성을 가짐과 동시에 종이보다 질긴 내구성의 적정한 인장 강도를 유지할 수 있어 지질이 강하여 비바람에 잘 찢어지지 않고 질겨서 장기간 유지가 가능하며 한지의 고유의 색상과 자연스러운 질감이 그대로 살아 있어 실내의 분위기와 훌륭한 조화를 이루게 되어 전통과 현대적 감각이 한데 어우러지는 복합 장식효과로 창호지 표면에 은은한 색상의 자연스럽고 고급스러운 운용무늬가 표출되어 창호나 문살에 붙였을 때 화려한 고전적 장식미를 나타낼 수 있게 된다.

또한 본 발명은 또 방문에 발라 놓으면 멋진 채광창 기능을 수행하여 방안의 밝기를 항상 적당하게 유지할 수 있으며 환기는 물론 방 안의 온도와 습도까지 자연적으로 조절하게 되는데 외부의 신선한 공기 공급과 더불어 실내의 공기 오염 물질과 과잉 습기를 배출하며 밀폐된 공간에서 실내와 외부 공기의 열교환을 통해 에너지손실을 최소화하며 공기를 정화시키고, 외기로부터 유입될 수 있는 이물질이나 각종 바이러스 등 세균을 근본적으로 차단하여 열 손실을 줄여주는 에너지 절약 효과를 부수적으로 구현하게 된다.

또한 본 발명은 자동화된 초지 공정으로 종래 우리 고유 전통한지의 단점인 각 장으로 출하되는 문제점을 대체하여 롤(ROII) 단위로 생산 출하할 수 있어 생산성과 작업의 편리성이 종래 기술의 벽지에 비하여 크게 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 기능 한지 창호지의 단면 구성도

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의하여 구체적으로 기술하면 다음과 같으며 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 부드러운 질감의 숨 쉬는 종이이나 쉽게 찢어지고 습기와 물에 약한 물성의 한지만으로 구성된 한지가 가지는 단점을 보완하고 한지 고유의 장점인 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성, 항균성, 속건성, 소취성, 원적외선 방사 및 음이온 방출 기능의 한지 고유 기능적 특성 저하 없이 한지 창호지로서의 기능 및 구조적 강도 저하를 보완하기 위하여 합성 수지 접착제층(1-1)을 사이에 두고 표리 양면에 한지의 강도를 보강하고 통기성과 방수 기능을 동시 수행하는 고분자 수지로서 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)과 닥펄프와 기능성 물질, 피톤치드 추출물 및 허브 추출물 혼합 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)이 각각 순차적으로 적층되고 일측 복합 기능한지층(3-1) 편면으로는 합성 수지 접착제층(1-2)을 매개로 식물성 장섬유와 합성 섬유의 복합 섬유층(4)이 부가되고 열 압착 성형된 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 다층 일체형 합지 구조로 개질된 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지(10)로서,

상하 양면의 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 사이와 복합 기능 한지층(3-1) 편면에 형성되는 초 박막의 상기 합성수지 접착제층(1-1)(1-2)은 기공 막힘, 접착 강도 저하나 층 사이의 계면에서 발생하는 공기 이동에 대한 병목현상 및 접촉 저항 현상이 일어나지 않으면서 잘 접착되게끔 다공성의 무독성 접착제로서 고분자 수지인 폴리우레탄 수지나 PET 수지로 형성하고,

한지 표면의 성질이나 구조를 변화시키지 않으면서도 층이 떨어지는 결함 없이 창호지로서의 기계적 강도를 보완하여 현대식 한옥 창호지에 요구되는 물리적 요구 강도를 충족시키고 한지의 투수성 및 통기성을 유지시키기 위하여 PET 수지에 불소계 발수제가 중량비로 10:1의 비율로 혼합 조성되어 공기에 투과성이고 물에 불투과성이며 일정한 강도를 가져 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)을 보호하는 창호지 지지체와 한지층과의 부착력을 강화시키는 접착 강도 보완 기능을 동시 수행하는 발수 및 통풍 기능의 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)을 이중으로 형성하고,

상기의 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)은 섬유의 점성과 결속력이 좋은 천연의 한지 지료로서 고해한 섬유질의 닥 펄프에 신선도 유지 및 항균효과, 탈취효과, 습기제거효과가 탁월한 원적외선 방사 및 음이온 방출 기능성 광물질 겸 밀도 증진제로서 320 메시 입도로 미분쇄한 맥반석분(QP-STONE)이 100:5(중량비)로 혼합 조성된 혼합 지료에, 항균성 방향 물질로서 편백 나무에서 추출한 피톤치드 추출물과 허브 추출물을 상기 혼합 지료 대비 10:1:1(중량비)의 혼합 비율로 조성하여 기능성 한지 지료 혼합 조성물을 형성하되 지력증강제로서 상기 기능성 한지 지료 혼합 조성물 대비 2%(중량비)의 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 각각 혼합하고 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 상하 양면에 각각 이중으로 배치하여 형태적으로 안정한 샌드위치식 적층 구조로 기능성 한지층을 형성한 다음,

상기 복합기능 한지층(3-1)(3-2)과의 결합이 용이하고 형태적 안정성, 탄성 회복성이 양호하며 ?고 가벼워서 한지층을 외부로 노출되지 않도록 완충 보호하면서 사이즈가 큰 먼지, 세균 등을 걸러주게끔 단열 보온성이 좋은 식물성 장섬유와 합성 섬유가 혼용율 1:1로 직조된 장 섬유와 일반 섬유 혼용 복합 섬유층(4)을 적층시켜 접착력 및 강도 저하 없이 인장 강도와 유연성을 동시에 가지는 기능 구조로 온도 조건 200℃의 열로 3시간 가압시키는 열 가압 방법에 의하여 복합 기능 한지 창호지(10)를 형성함으로써,

통기성 분산성 여과성 내수성 내구성 형태적 안정성 보온성과 단열성 채광성 기밀성 흡음성 등 기능적 특성과 생산성, 경제성, 시공성 등이 향상되도록 안정적으로 개질된 물성의 간단하고 새로운 구조 고강도 다기능성의 복합 기능 한지 창호지이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 전술한 바와 같이 초박막의 합성수지 접착제층(1-1)을 매개로 표리 양면에 한지의 강도를 보강하고 통기성과 방수 기능을 동시 수행하는 고분자 수지로서 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)과 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)이 각각 순차적으로 적층되고 일측 복합 기능 한지층(3-1) 외표면으로는 합성수지 접착제층(1-2)을 매개로 식물성 장섬유와 합성 섬유와의 복합 섬유층(4)이 부가되고 열 압착 성형된 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 샌드 위치 형상의 적층 구조로서 각 층 전체가 일체화된 다층 일체형 합지 구조의 한지 창호지(10)로서, 에너지절약의 일환으로 실내공간의 기밀과 단열성이 요구되는 현대식 한옥 창호지의 종합 용도 요구 특성을 충족시키기 위하여 한지 표면의 성질이나 구조를 변화시키지 않으면서도 층이 떨어지는 결함 없이 창호지로서 보다 강하고 유연하게 기계적 강도를 보완하여 습기 침투에 의해 창호지가 열화되거나 파손되는 현상을 방지하여 창유리와 같은 뻣뻣함을 유지할 수 있는 동시에 통기성 분산성 여과성 내수성 내구성 형태적 안정성 보온성과 단열성 및 항균 탈취, 원적외선 방사, 음이온 방출, 복합 자연 향 방향효과 등 복합적인 기능적 특성과 쳐지지 않고 시공할 수 있어 생산성, 경제성, 시공성 등이 복합적으로 향상되도록 안정적으로 개질된 구조와 물성의 간단하고 새로운 구조 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지이다.

상기한 본 발명의 전체가 일체화된 고강도 다층 구조 다 기능성 한지 창호지 구성에서, 통기성이 있으면서 수분이 침투하는 것을 방지하는 바인더 층으로서 상하 양면의 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 사이와 복합 한지층(3-1) 일측 편면에 형성되는 초 박막의 상기 접착제층(1-1)(1-2)은 100 ㎛ 두께로 도포하여 기공의 막힘이 접착 강도 저하나 층 사이의 계면에서 발생하는 공기 이동에 대한 병목현상 및 접촉 저항 현상이 일어나지 않으면서 잘 접착되게끔 통상적으로 구입할 수 있는 다공성의 무독성 접착제로서 고분자 수지인 투명 폴리우레탄 수지나 동일한 물성의 친화력 있는 PET 수지로 형성하여 투명한 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 및 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)과의 점착력과 응집력을 향상시키게 되는데 미세 기공이 형성되어 통기성이 있게끔 형성한다.

또한 상기 접착제층(1-1)의 상하 양면에 각각 이중으로 형성되는 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)은 본 발명의 한지 창호지를 안정적으로 지지하고 형태를 유지하게 하는 지지체 기능을 수행하게 되는데, 한지의 고유 물성이나 구조를 변화시키지 않으면서도 층이 떨어지는 결함 없이 창호지로서의 일정한 기계적 강도를 가지는 강인하고 매끈매끈하면서도 코팅 피막층으로 보완하되 공기에 투과성이고 물에 불투과성인 선택적 유체 통과막으로 형성하여 현대식 한옥 창호지에 요구되는 강성과 연성을 같이 가지는 창호지로서의 물리적 요구 강도를 충족시킴과 동시에 발수성 및 통기성을 동시에 가짐으로써 복합 기능 한지층이 가지는 투수성 및 통기성을 제어하여 쉽게 찢어지게 되는 단점과 수분에 약한 단점을 코팅효과로 보강하여 일정한 강도를 가지는 판유리와 같이 한지 창호지에 요구되는 적정 강도를 유지시키게 되며, 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)을 형성하게 되는 발수 기능의 복합 수지 조성물은 PET 수지 및 불소계 발수제로 이루어진 성분 구성으로 바람직하게는 PET 수지 대비 불소계 발수제가 10:1의 비율(중량비)로 혼합 조성됨으로써 공기에 투과성이고 물에 불투과성이며 일정한 강도를 가지는 발수 및 통풍 기능의 코팅층을 형성시켜 통기성을 가지는 한지의 물성 저하 없이 복합 기능 한지층을 보호하는 한지 창호지 지지체로서 기능을 수행함과 동시에 점성이 높고 결속성이 강하여 거친 표면의 다공질 기재 복합 기능 한지층 조직 사이에 침투하여 복합 기능 한지층과의 부착력을 강화시키는 접착 강도 보완 기능을 동시 수행하게 되는데 거친 표면의 한지층이 열 압착 건조과정에서 수축되는 것을 방지하면서 한지층의 탄력성도 향상시키는 효과를 구현하게 된다.

본 발명에 사용되는 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)을 구성하는 PET 수지 및 불소계 발수제가 혼합 조성된 상기 발수 기능의 복합 수지 조성물은 pH 4.5-5의 약산성으로 건조시 한지의 pH 부문에 영향을 주지 않아 한지층 본래의 품질을 보호할 수 있다.

특히 본 발명의 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)은 서로 면접하게 되는 수분에 약한 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)의 일측 표면을 매끄럽고 단단하게 형성하여 층상 적층체로서 본 발명의 한지 창호지 전체 형태를 보호함과 동시에 선택적으로 습기를 차단하는 내수성과 공기나 가스를 통과시키는 통기성, 뜨겁거나 차가운 공기를 차단하는 단열성을 적절히 조화시켜 얇은 두께의 우수한 선택적 투과성을 가지고 있는 박막의 코팅층으로서 나노 또는 마이크로 크기의 미세공을 가지는 발수 처리층으로서 물 분자는 막고(발수) 기체는 통과(통풍)시키는 발수 기능 및 통풍의 선택적 투과기능을 구현하게 되는데, 통기성을 보장하면서도 투습성 통기성이 공존하는 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)과의 안정된 결합상태를 유지하는 성분 조성으로 닥펄프의 복합 기능 한지층 및 합성수지 접착제층과 잘 고착되도록 유지시켜 주므로 층을 형성하는 물질 간의 건조수축, 균열, 박리 이탈 등이나 결합체 층간 분리 등 사후 물성 변화를 일으키지 않게끔 조성됨으로써 겉면에 수지가 코팅되어 있는 종래 벽지나 창호지 등과는 달리 투명한 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)이 층간에 내장되어 외부 충격이나 마찰 등에 의하여 쉽게 제거되지 않게 되며 또한 발수 기능으로 습기의 침투에 의해 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)이 열화되거나 파손되는 현상을 방지하여 제품 수명도 연장시키게 되며 채광창으로서 빛의 투과도도 향상되는 효과를 구현하게 된다.

상기 PET 수지는 합성수지계의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지이고 상기 불소계 발수제는 환경호르몬인 APEO(Alkyl phenol ethoxylates)가 첨가되지 않은 환경 기준에 적합한 친환경 발수제를 사용하여 통상 양면 코팅을 고려하여 30 ㎛ 두께로 도포하여 형성하게 된다,

또한 점성과 탄성(압축 복원력)을 동시에 가지는 상기의 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 상하 양면에 형성되는 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)은 섬유의 점성과 결속력이 좋은 천연의 한지 지료로서 고해한 섬유질의 닥 펄프에 신선도 유지 및 항균효과, 탈취효과, 습기제거효과가 탁월한 원적외선 방사 및 음이온 방출 기능성 광물질 겸 밀도 증진제로서 320 메시 입도로 미분쇄한 맥반석분(QP-STONE, Quartz Porphyry, 麥飯石)이 중량비로 100:5의 비율로 혼합 조성된 혼합 지료에, 항균성 방향 물질로서 편백 나무에서 추출한 피톤 치드 추출물과 허브 추출물을 상기 혼합 지료 대비 10:1:1의 혼합 비율로 조성하여 기능성 한지 지료 혼합 조성물을 형성하되 지력증강제로서 상기 기능성 한지 지료 혼합 조성물 대비 2%(중량비)의 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 각각 혼합하고 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 상하 양면에 각각 이중으로 배치하여 형태적으로 안정한 샌드위치식 적층 구조로 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)을 형성한다.

상기 복합 기능 한지층(3-1)(3-2) 섬유가 서로 엉키는 3차원 망상 그물 구조와 기공을 형성하게 되므로서 인장강도와 유연성을 동시에 가지게 되는 것으로, 섬유소 사이에 형성된 미세 기공층으로 인하여 단열성 및 흡음성이 좋아지게 되는데, 상기와 같이 형성된 본 발명의 기능성 한지층(3-1)(3-2)은 닥펄프의 한지가 원래 가지는 부드러운 질감과 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성, 항균성, 속건성, 소취성, 원적외선 방사 기능에다 맥반석의 기능성 광물질이 가지는 기능적 특성 및 피톤치드와 허브향을 지속적으로 발산하는 항균 기능성 방향 물질이 혼합된 복합 상승 효과로, 자연스러운 닥나무 섬유질이 그대로 살아 자연스럽게 배열되어 숨 쉬는 한지와 맥반석 등의 고유 기능적 특성과 인체에 무해하고 자연친화적이면서도 삼림욕 효과가 있으며 방향기능 이외에 자체적으로 살균, 항균효과와 방충효과가 있는 기능성 유효 활성 성분으로서 천연의 항균 방향 물질인 편백나무에서 추출한 피톤치드와 허브 추출물의 진한 향을 한지에 그대로 담아 은은하고 그윽하게 지속적으로 발산시켜 냄새 제거, 스트레스 해소, 안정작용, 청량감 등의 기능성이 유기적으로 결합되는 아로마 테라피(향기요법) 및 컬러 테라피 효과, 항균, 항 곰팡이 효과 등이 부가된 복합 상승 효과를 구현하게 된다.

따라서 본 발명은 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)의 지력증강제 혼합에 의한 엔진사이징(내면사이징)과 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)의 발수제에 의한 표면 사이징에 따른 이중 사이징 효과 구현으로 초지 건조시 찢어지거나 파손되지 않게끔 피막이 강하게 형성되는 물리적 강도 및 기계적인 강도로 형태적 안정성과 내구성이 향상되어 종래의 한지층만을 단독 또는 복합적으로 이용한 한지 창호지로는 가능하지 못했던 복합 상승 효과를 구현하게 된다.

상기한 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)은 균일하게 일정 두께(예: 0.3 ~ 0.4mm 두께)로 구비되는데 닥펄프에 원적외선 방사 및 음이온 방출 기능성 광물질인 맥반석분과 피톤치드 추출물과 허브 추출물의 천연향 방출 항균 물질이 결합됨으로써, 천연 소재의 독특한 질감으로서 자연스러운 닥나무 섬유질이 그대로 살아 촉감이 부드러우면서 질기고 색상의 변화가 없으며 빛을 산란시켜 눈의 피로도를 감소시키고 통기성과 습도조절 기능이 좋으며 보온, 흡습, 온도조절 기능은 물론, 천연의 피톤치드 향 및 허브향에 의한 항균작용 및 탈취작용으로 새집 증후군 및 실내공기 질 저하의 원인이 되는 유해물질을 흡착 제거하여 실내공기를 정화하고 환경성 질환의 자연치유 능력을 향상시키며 자연의 천연향을 공급하여 쾌적한 공간이 창출되는 삼림욕 효과, 아로마 테라피(향기요법) 및 컬러테라피 효과, 항균, 항 곰팡이 효과 등 복합 기능을 수행함으로써 사용자에게 항상 신선한 쾌감을 주고 방향도 즐길 수 있게 하며 내외기 온도 차에 의한 열손실도 방지하여 쾌적한 실내주거환경을 유지할 수 있으며 인체의 건강증진에도 기여하게 되는 효과로 위생적인 건강 한지 창호지를 제공하게 된다.

상기한 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)의 원료 조성은 안정된 결합상태를 유지하는 원료조성으로 원료 물질의 건조수축, 균열, 박리 이탈 등이나 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)이 결합되는 결합체로서 한지 창호지(10)의 층간 분리 등 사후 물성변화를 일으키지 않게끔 구성되는데 한지 원료로서 천연의 닥펄프는 인피섬유의 강인한 섬유질로서 점성이 높고 결속성이 강하여 기능성 광물질인 맥반석분을 잘 포섭하게 되는데 결합시 닥 펄프와 맥반석분이 균일하고 안정적으로 강도 있게 결속되므로서 형태적인 안정성이 있으며 표면의 조직이 매끄럽고 미세한 섬유질을 형성하여 한지 고유의 질감과 원료물질 포섭력이 한데 어우러진 기능효과를 극대화시킬 수 있게 된다.

즉 본 발명에 있어서 맥반석 분말은 장섬유 상태의 식물성 섬유질과 혼합됨에 있어서 공간부 연속 기공내에 섬유질 물질이 채워져서 기능성 분말 사이를 채워주므로 연속 기공이 독립 기공으로 형성되고 적정 비율로 혼합됨으로써 부분적으로 강함, 약함 등의 현상에 의한 시트의 수축이나 비틀림이 없게 되어 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)에 인장 강도를 부여하게 되고 아울러 아름다운 색상과 운용 무늬의 고급스러운 장식재를 형성하게 되는 것이다.

상기한 맥반석 분말은 실리카와 알루미나를 주성분으로 하고 산화철, 칼리, 산화망간 등 무기물이 함유된 화성암으로서 원적외선 방사작용 및 음이온 방출 작용 외에 흡착력이 강하여 방취 및 방습효과, 살균효과가 좋으며 다공성으로서 중금속을 해독하는 기능이 있는데 본 발명에서 기능성 광물질인 맥반석분 입자 크기를 320 메시 이상으로 하는 것은 320 메시 이하일 경우 입자가 커서 접착력이 떨어지고 닥펄프 대비 맥반석 분말을 100:5로 형성하는 것은 5% 이상일 경우 탈락되기 쉽고 경제적이지 못하기 때문이다.

또한 본 발명에 있어서 산림욕(山林浴) 물질로 칭하며 살균, 항균효과와 방충효과가 있는 유효 활성 성분으로서 상기 편백나무 추출 피톤치드(Phytoncide) 추출물은 편백나무로부터 피톤치드 성분만을 추출한 추출액을 이용하거나 시중에서 판매되는 상용 피톤치드 추출액을 이용할 수 있는데 일반적으로 편백나무의 강한 향은 살균, 탈취, 피부미용, 혈액순환, 감기 등에 효능이 있는 것으로 알려져 있으며 혈액순환 및 신진대사를 촉진하고, 삼림욕과 같은 효능을 내며, 피로회복과 건강 장수에 신비한 효과가 있다고 알려져 있는데 특히 편백나무에서 뿜어져 나오는 피톤치드(phytoncide)는 스트레스 호르몬인 코르티솔의 혈중농도를 절반 이상 줄여주고 사람의 면역력을 높여 아토피피부염을 낫게 하는데 효과가 있다.

상기 허브향 추출물을 구성하게 되는 허브는 각기 다른 자연 향을 지니고 허브향치료효과(아로마테라피, Aromatherapy)로서 스트레스해소, 집중력향상, 기억력향상. 항알러지, 항균 항곰팜이, 방충 효과의 복합효능이 있는 라벤더, 로즈 마리, 페퍼민트, 타임, 레몬밤, 세이지, 유칼립투스, 자스민의 잎으로부터 추출된 1종 이상의 허브 엑기스, 허브 분말, 허브 향료 중에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다.

상기 피톤치드(Phytoncide)와 허브향을 각각 방출하는 자연향 추출물의 조성비율은 1:1의 동량비 적절한 농도로 향이 발산되게끔 하는 것이 바람직한데 닥펄프와 맥반석 혼합 지료에, 항균성 방향 물질로서 편백 나무에서 추출한 피톤 치드 추출물과 허브 추출물을 상기 혼합 지료 대비 10:1:1(중량비)의 혼합 비율로 기능성 한지 지료 혼합 조성물을 조성하는 것은 각각의 피톤치드 추출물과 허브 추출물이 닥펄프와 맥반석 혼합 지료 대비 10 중량 % 이하 혼합되면 방향성이 미약한 단점이 있기 때문이다.

상기 지력 증강제는 인체에 무해한 식물성 천연접착제로서 구아검, 로커스트 빈 검 등의 검(gum)류나 한천, 잔탄 등으로 구성된 그룹으로부터 선택된 최소 1종의 고분자 증점제 기능의 천연의 수용성 고분자 물질에서 선택하고 다공 구조 한지 시트층에서 기체 투과량을 제한하여 휘발 성분의 급속한 증발을 방지하면서 향을 서서히 방출하게 하는 기능 구조로 거부감이 없는 적정한 농도로 편백나무 및 허브의 방향성분을 지속적으로 발산시키는 것이 바람직하다.

그리고 상기 기능성 한지 지료 혼합 조성물 대비 2%(중량비)의 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 혼합하는 것은 2 중량% 미만일 경우에는 목적한 양의 기능성 광물질 결합에 적합한 점도를 얻을 수 없어 기능성 광물질이 탈락되어 형태적으로 불안정하거나 수분에 취약하게 되어 쉽게 찢어지거나 기능성이 저하될 수 있으며 초과하게 되면 비경제적이기 때문이다

결국 본 발명의 복합 기능성 한지층은 닥펄프에 기능성 광물질 및 천연의 식물성 항균 방향 물질이 혼합 초지된 한지 시트로서 닥과 펄프의 섬유질과 기능성 광물질 분체 및 천연의 식물성 항균 방향물질이 일체로 압축되어 견고하게 결합된 시트지로서 한지의 특성인 완충성, 보온성, 흡습성, 통기성에 기능성 광물질이 혼합되어 생육광선인 원적외선 방사 및 음이온 방출 광물질로서의 온열, 항균, 방취, 항곰팡이, 이온작용과 피톤치드와 허브향 등이 한데 어우러진 유기적 결합의 상호 보완적 기능 복합 시너지 상승효과를 구현하게 되는 것이다.

또한 전통한지의 자연스럽고 심미적인 입체 재질감의 운용지 장식효과와 기능성 물질과 천연향 방출의 다기능효과가 부가된 상기 복합 기능 한지층(3-1)의 일면으로는 합성수지 접착제층(1-2)을 매개로 기능성 한지층이 외부로 노출되지 않도록 완충 보호하면서 사이즈가 큰 먼지, 세균 등을 걸러주게끔 단열 보온성이 좋은 식물성 장섬유와 일반 섬유가 혼용율 1:1로 직조된 장 섬유와 일반 섬유의 복합 섬유층(4)이 접착력 및 시트 강도 저하 없이 인장강도와 유연성을 동시에 가지는 기능 구조로 적층되어 외부 오염원의 원천 봉쇄 효과를 구현하게 되는데,

상기 복합 섬유층(4)은 겹겹이 적층된 상기 접착제층(1-1) 및 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1, 2-2), 복합 기능 기능 한지층(3-1, 3-2) 및 합성수지 접착제층 (1-2)과 합지된 상태에서 온도 조건 200℃의 열로 3시간 가압시키는 열 가압 방법에 의하여 통기성 분산성 여과성 내수성 내구성 형태적 안정성 보온성과 단열성 채광성 기밀성 흡음성 등 기능적 특성과 생산성, 경제성, 시공성 등이 향상되도록 안정적으로 개질된 물성의 간단하고 새로운 구조 고강도 다기능성의 복합 기능 한지 창호지를 형성하게 된다.

오염 방지 및 표면이 손상됨을 방지하는 복합 기능 한지층(3-1, 3-2) 보호 직물로서 장섬유를 포함하는 상기 복합 섬유층(4)은 섬유의 길이가 양지의 원료로 쓰이는 침엽수나 활엽수보다 훨씬 길어 질겨서 결속성과 내수성이 우수한 장섬유를 면을 포함한 일반 섬유와 동일 비율로 혼용하여 직조함으로써 인장력 강화로 복합 기능 한지층 시트 지면이 파괴되거나 찢어지지 않게 더욱 보강되며 표면이 부드러워 매끄럽게 마감되는데 세련된 인테리어 효과를 구현할 수 있고 장섬유 특유의 방습 방음효과로 실내 공명 현상을 방지하여 방음기능과 충격흡수기능이 우수하게 형성된다.

상기 복합 섬유층(4)은 직물은 물론 버퍼 다공성인 동시에 물에 대하여 웨트성이 적고 어느 정도의 투수 저항을 갖는 되도록 얇고 균일한 소수성, 발수성의 부직포 형태로 형성할 수도 있는데 바나나, 야자, 카사바, 아바카 등의 셀룰로오스 섬유로 구성된 천연 식물을 이용하여 추출한 식물성 장 섬유를 이용할 수 있다.

결국 본 발명의 한지 창호지는 한번의 공정으로 합지하되 건조로를 통과시켜 200℃ 온도 조건에서 3시간 열풍 건조하거나 건조 롤(대형 다림질 롤)을 이용해 인장강도와 유연성을 동시에 가지면서 형태적 안정성과 내구성이 있는 박막 시트 형태로 건조할 수 있게 되는 것이다.

특히 본 발명은 고강도 및 다 기능성의 기능을 발휘할 수 있도록 얇고 연속적인 층을 가지는 일체형 구조로서 보온성이 좋은 복합 섬유층(4)과 단열성이 뛰어난 복합 기능 한지층(3-1, 3-2)을 다중으로 배치함으로써 보온성과 단열성이 극대화된다.

그리고 본 발명의 복합 기능 한지 창호지는 자체 측정 결과 인장 강도와 인열 강도, 유연성을 측정하는 내절도 모두 대폭 향상되어 형태적으로 안정성이 있고 박테리아를 걸러내거나 병원균의 확산을 저지하는 살균 항균성이나 고온에서 견디는 내열성도 구현되며 천공 내성을 가지면서도 수분이나 열에 의한 수축, 팽창에도 변형이 없도록 형성되는 것을 확인할 수 있었다.

이와 같이 된 본 발명의 복합 기능 한지 창호지는 유연성을 가짐과 동시에 종이보다 질긴 내구성의 적정한 인장 강도를 유지할 수 있어 잘 찢어지지 않고 질겨서 장기간 유지가 가능하며 창호지 표면에 은은한 색상의 자연스럽고,고급스러운 운용무늬가 표출되어 창호나 문살에 붙였을 때 화려한 고전적 장식미를 나타낼 수 있게 된다.

또한 본 발명은 또 방문에 발라 놓으면 멋진 채광창 기능을 수행하여 방안의 밝기를 항상 적당하게 유지할 수 있으며 환기는 물론 방 안의 온도와 습도까지 자연적으로 조절하게 되는데 외부의 신선한 공기 공급과 더불어 실내의 공기 오염 물질과 과잉 습기를 배출하며 밀폐된 공간에서 실내와 외부 공기의 열교환을 통해 에너지손실을 최소화하며 공기를 정화시키고, 외기로부터 유입될 수 있는 이물질이나 각종 바이러스 등 세균을 근본적으로 차단하는 에너지 절약형의 경제적이며 효과적인 한지 창호지를 구현하게 된다.

상기한 본 발명은 기재된 실시예에 의하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

10:한지 창호지
1-1, 1-2:합성수지 접착제층
2-1, 2-2:PET 수지 발수 코팅 피막층
3-1, 3-2:복합 기능 한지층
4:복합 섬유층

Claims (2)

1. 합성 수지 접착제층(1-1)을 사이에 두고 표리 양면에 한지의 강도를 보강하고 통기성과 방수 기능을 동시 수행하는 고분자 수지로서 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)과 닥펄프와 기능성 물질, 피톤치드 추출물 및 허브 추출물 혼합 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)이 각각 순차적으로 적층되고 일측 복합 기능 한지층(3-1) 편면으로는 합성 수지 접착제층(1-2)을 매개로 식물성 장섬유와 합성 섬유의 복합 섬유층(4)이 부가되고 열 압착 성형된 겹겹의 적층 형태로서 얇고 연속적인 층을 가지는 다층 일체형 합지 구조로 개질된 고강도 다 기능성의 복합 기능 한지 창호지(10)로서,
   상하 양면의 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 사이와 복합 기능 한지층(3-1) 편면에 형성되는 초 박막의 상기 합성수지 접착제층(1-1)(1-2)는 기공 막힘, 접착 강도 저하나 층 사이의 계면에서 발생하는 공기 이동에 대한 병목현상 및 접촉 저항 현상이 일어나지 않으면서 잘 접착되게끔 다공성의 무독성 접착제로서 고분자 수지인 폴리우레탄 수지나 PET 수지로 형성하고,
   한지 표면의 성질이나 구조를 변화시키지 않으면서도 층이 떨어지는 결함 없이 창호지로서의 기계적 강도를 보완하여 현대식 한옥 창호지에 요구되는 물리적 요구 강도를 충족시키고 한지의 투수성 및 통기성을 유지시키기 위하여 PET 수지에 불소계 발수제가 중량비로 10:1의 비율로 혼합 조성되어 공기에 투과성이고 물에 불투과성이며 일정한 강도를 가져 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)을 보호하는 창호지 지지체와 한지층과의 부착력을 강화시키는 접착 강도 보완 기능을 동시 수행하는 발수 및 통풍 기능의 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)을 이중으로 형성하고,
   상기의 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)은 섬유의 점성과 결속력이 좋은 천연의 한지 지료로서 고해한 섬유질의 닥 펄프에 신선도 유지 및 항균효과, 탈취효과, 습기제거효과가 탁월한 원적외선 방사 및 음이온 방출 기능성 광물질 겸 밀도 증진제로서 320 메시 입도로 미분쇄한 맥반석분(QP-STONE)이 100:5(중량비)로 혼합 조성된 혼합 지료에, 항균성 방향 물질로서 편백 나무에서 추출한 피톤 치드 추출물과 허브 추출물을 상기 혼합 지료 대비 10:1:1(중량비)의 혼합 비율로 조성하여 기능성 한지 지료 혼합 조성물을 형성하되 지력증강제로서 상기 기능성 한지 지료 혼합 조성물 대비 2%(중량비)의 인체에 무해한 식물성 천연접착제를 각각 혼합하고 상기 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2) 상하 양면에 각각 이중으로 배치하여 형태적으로 안정한 샌드위치식 적층 구조로 기능성 한지층을 형성한 다음,
   상기 복합기능 한지층(3-1)(3-2)과의 결합이 용이하고 형태적 안정성, 탄성 회복성이 양호하며 ?고 가벼워서 한지층을 외부로 노출되지 않도록 완충 보호하면서 사이즈가 큰 먼지, 세균 등을 걸러주게끔 단열 보온성이 좋은 식물성 장섬유와 합성 섬유가 혼용율 1:1로 직조된 장 섬유와 일반 섬유 혼용 복합 섬유층(4)이 적층되어 접착력 및 강도 저하 없이 인장 강도와 유연성을 동시에 가지는 기능 구조로 온도 조건 200℃의 열로 3시간 가압시키는 열 가압 방법에 의하여 복합 기능 한지 창호지(10)를 형성함을 특징으로 하는 복합 기능 한지 창호지
2. 제 1항에 있어서, 한지 창호지는 복합 기능 한지층(3-1)(3-2)의 지력증강제 혼합에 의한 엔진사이징(내면사이징)과 PET 수지 발수 코팅 피막층(2-1)(2-2)의 발수제에 의한 표면 사이징에 따른 이중 사이징 효과 구현으로 초지 건조시 찢어지거나 파손되지 않게끔 피막이 강하게 형성됨을 특징으로 하는 복합 기능 한지 창호지

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