KR101719104B1 - 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단열층에 은박지, 접착제, 보호필름을 순차 증착 가공하던 기존방식에서 벗어나, 단열층에 은분 또는 금분 또는 황토분말을 혼합한 접착제를 도포하고, 도포된 접착제의 접착력을 보호하는 보호필름을 순차적으로 증착함으로써, 불필요한 은박지 증착 공정을 제외하여 작업시간을 단축하고 인건비와 재료비 그리고 가공비 등을 절감할 수 있는 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌 수지로 발포 성형하여 전면이 벽돌을 적층한 형상으로 구비되는 다공성 단열층(10);과, 회색 계열의 색상분말(21)과 접착제(22)의 혼합으로 형성되고 단열층 후면에서 도포됨에 따라 설치 대상물과의 접합을 유도하면서 색상분말이 보유한 회색 계열의 색상을 단열층 전면으로 투영되게 하는 색상유지층(20);과, 색상유지층을 외부와 차단시켜 접착력이 유지되게 하는 탈부착형 보호필름(30);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법{Thermal insulation wallpaper's process of manufacture for color enhancement and adhesive strength}

본 발명은 인테리어용 단열 벽지와 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열층에 은박지, 접착제, 보호필름을 순차 증착 가공하던 기존방식에서 벗어나, 단열층에 은 분 또는 금 분 또는 황토분말을 혼합한 접착제를 도포하고, 도포된 접착제의 접착력을 보호하는 보호필름을 순차적으로 증착함으로써, 불필요한 은박지 증착 공정을 제외하여 작업시간을 단축하고 인건비와 재료비 그리고 가공비 등을 절감할 수 있는 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 도배란 종이로 벽이나 반자 또는 장지 따위를 바르는 일을 일컬으며, 도배하고자 하는 부분의 면적을 측정한 후 면적에 맞게 종이를 재단하고, 재단한 종이에 접착제를 펴 바른 뒤 일정시간 건조하여 벽에 붙이는 작업과정을 갖는다.

하지만, 도배는 전문적인 기술이 요하는 작업으로 비전문적인 기술로 접근하게되면 종이와 벽 사이에 기포가 형성되어 종이가 벽으로부터 일부분이 뜨는 문제점이 발생하기 때문에 비전문가들은 도배를 전문으로 하는 도배 전문가들에게 비용을 제시하여 작업을 의뢰하지만 워낙 고비용이 지출되기 때문에 부담될 수밖에 없다.

이로 인해, 근래에는 양면테이프와 같이 벽지의 일면에 접착제가 도포되고, 접착제의 표면을 보호하는 보호필름만 간편하게 제거하여 사용할 수 있는 셀프 도배용 벽지가 개발되어 시판되고 있다.

일례로 대한민국공개특허공보 제20-1995-0029565호 "도배작업이 편리한 스티커형 벽지"가 게재되어있으며, 위 종래기술은 벽지의 일면에 접착제를 도포하고, 위 접착제에 박리지를 결합시키되, 위 벽지의 표면 일 측에 무늬 셋팅용 기준선을 부과하여 도배작업을 쉽고 간편하게 유도하는 것을 특징으로 삼는다.

한편, 최근에는 합성수지로 이루어진 벽지가 개발되면서 시각적인 효과만이 아닌, 단열 및 방음 그리고 충격흡수 등 다양한 효과를 기대할 수 있으며, 나아가 일 면에 작업자가 기설정한 다양한 형태로 성형하여 집안 내부에 신비로운 분위기를 연출할 수 있는 단열 벽지가 제공되고 있다.

일례로 대한민국등록실용신안공보 제20-0480120호 "장식 단열지"가 게재되어있으며, 위 종래기술은 단열층와 접착제 사이에 은박지를 삽입하되, 은박을 유백무광의 CPP필름을 이용하여 역전사 방법에 의해 증착되게 설치함으로써, 증착된 은박지가 단열층에서 이탈되지 않게 하는 기술을 특징으로 삼는다.

예컨대 단열층에 은박지가 삽입되는 이유로는 은박지가 열을 반사하는 성능을 갖고 있고, 더불어 값이 싸고 작업성이 좋을 뿐 아니라 얇은 두께로도 뛰어난 단열성능을 얻을 수 있기 때문이다.

하지만, 은박지는 복사차단이라는 명확한 열역학의 원리를 이용하고 있고 공인기관의 시험성적서도 훌륭하나, 실제 현장에서는 은박지의 가장 중요한 성립조건인 '밀폐된 공기층'을 확보하기 어려운 치명적인 문제점을 갖고 있기 때문에 사실상 단열층에서 은박지의 효과를 얻기란 불가능하다.

위와 같이 은박지가 증착되는 불필요한 공정에 의해 재료비, 가공비, 인건비, 작업시간 등 불필요한 비용이 소요되므로 이를 적극적으로 해소할 수 있는 방안이 시급하다.

(특허 문헌 0001) 대한민국공개특허공보 제20-1995-0029565호 "도배작업이 편리한 스티커형 벽지" (특허 문헌 0002) 대한민국등록실용신안공보 제20-0480120호 "장식 단열지"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 단열층과 접착제 간에 불필요하게 삽입되었던 은박지의 삽입공정을 제외하고, 이에 따라 은박지의 역할을 대처할 수 있는 기술을 제공함으로써 단열 기능, 방음 및 방수 기능을 유지하는 것은 물론, 곰팡이의 발생을 억제하고 단열층의 흰 색상을 더욱 선명하게 부각하는 것을 유도하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 본 발명의 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지와 이에 제조방법은 다음과 같다.

본 발명의 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지는 폴리에틸렌 수지로 발포 성형하여 전면이 벽돌을 적층한 형상으로 구비되는 다공성 단열층(10);과, 회색 계열의 색상분말(21)과 접착제(22)의 혼합으로 형성되고 단열층 후면에서 도포됨에 따라 설치 대상물과의 접합을 유도하면서 색상분말이 보유한 회색 계열의 색상을 단열층 전면으로 투영되게 하는 색상유지층(20);과, 색상유지층을 외부와 차단시켜 접착력이 유지되게 하는 탈부착형 보호필름(30);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 색상분말(21)은 은 또는 금 또는 황토를 분말화한 것이고, 위 접착제(22)는 핫멜트와 알긴산나트륨과 증류수를 7:2:1의 중량비로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법은 폴리에틸렌 수지를 발포 성형하여 다공성을 갖게 하고, 전면을 벽돌이 적층된 형상으로 성형하는 단열층 가공단계(S10);와, 은 또는 금 또는 황토로 이루어진 회색 계열의 색상분말을 접착제와 혼합하는 색상유지층 제조단계(S20);와, 색상분말이 혼합된 접착제를 단열층 후면에 도포하는 접착제 도포단계(S30);와, 단열층 후면에 도포된 접착제의 접합력을 보존하기 위해서 접착제 전면(全面)에 비닐을 증착하는 보호필름 증착단계(S40);을 순차 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 색상유지층 제조단계(S20)는 알긴산나트륨 15~20 중량부를 증류수 5~10 중량부로 혼합한 후 30~40℃에서 6시간 동안 중탕하는 알긴산나트륨용액 생성단계(S21);와, 알긴산나트륨용액 20~30 중량%를 핫멜트 70~80 중량%와 교반하는 접착제 교반단계(S22);와, 알긴산나트륨용액과 핫멜트가 교반된 접착제를 은 또는 금 또는 황토 분말과 교반하는 색상 삽입단계(S23);를 순차 거쳐 진행되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 위 색상유지접착제 제조단계(S20)는 접착제 80~85 중량%를 은분 15~20 중량% 또는 금분 15~20 중량% 또는 황토분 15~20 중량% 중 어느 하나와 교반하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 은박지의 삽입공정이 제외되어 작업시간이 단축되어 생산성이 향상됨은 물론, 이에 따른 재료비, 가공비, 인건비 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 회색 계열의 색상분말을 혼합한 접착제를 단열층에 도포함에 따라 설치 대상물과의 접합을 유도하면서 색상분말이 보유한 회색 계열의 색상을 단열층 전면으로 투영되게 하여 단열층의 색상을 더욱 선명하게 유도하는 효과가 있다.

더불어, 합성 접착제 중에서도 인체에 무해하고 가격이 저렴한 핫멜트와 해초에서 쉽게 추출할 수 있는 천연 접착제를 혼합함으로써, 다양한 장소에 안전하게 사용할 수 있는 다른 효과가 있다.

마지막으로 은분 또는 금분 또는 황토 분말이 일정 비율이상 섞인 접착제를 사용함으로써, 단열 내지 곰팡이 발생 억제 등과 같이 은박지가 내포한 기능을 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 단열 벽지의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 단열 벽지의 가공 순서를 나열한 플로차트

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 인테리어용 단열 벽지와 이의 제조방법에 관한 것이다.

무엇보다, 단열층에 은박지, 접착제, 보호필름을 순차 증착 가공하던 기존방식에서 벗어나, 단열층에 은분 또는 금분 또는 황토분말을 혼합한 접착제를 도포하고, 도포된 접착제의 접착력을 보호하는 보호필름을 순차적으로 증착함으로써, 불필요한 은박지 증착 공정을 제외하여 작업시간을 단축하고 인건비와 재료비 그리고 가공비 등을 절감할 수 있는 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지와 이의 제조방법에 관한 것임을 주지한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 단열 벽지의 분해사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 단열 벽지는 크게 단열층(10);과, 색상유지층(20);과, 보호필름(30);으로 구성된다.

위 단열층(10)은 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 가공될 수 있는 모든 단열재의 종류를 포함하며, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지에 발포제와 경화제를 첨가하여 가공된 발포성 폴리에틸렌 수지로 구성된다.

특히, 위 단열층(10)은 일 측 전면이 벽돌을 적층한 무늬를 갖는 성형면(11)과, 성형면의 타 측에 대상물과 접촉할 수 있는 접합면(12)으로 구성되며, 위 성형면(11)은 벽돌을 지그재그로 쌓아올린 형태지만 이는 실시 예에 관한 것으로 이 형상에 국한되지 않는다.

위 색상유지층(20)은 색상분말(21)과 접착제(22)를 혼합한 것을 말하며, 위 색상분말(21)은 은 또는 금 또는 황토와 같은 회색 계열의 분말로 이루어지고, 무색무취의 접착제(22)에 색상분말을 첨가함으로써 회색 계열의 접착제가 제공되도록 유도한다.

예컨대 위 색상분말(21)이 섞인 접착제(22)가 도포된 단열층은 곰팡이의 발생을 억제하고 단열성을 우수하게 함은 물론, 색상분말이 보유한 회색 계열의 색상을 단열층 전면으로 투영되게 하여 단열층의 색상을 더욱 선명하게 보이도록 유도한다.

한편, 위 접착제(22)는 통상적으로 시중에 판매되는 모든 접착제의 종류를 포함하며, 바람직하게는 핫멜트와 알긴산 나트륨과 증류수를 7:2:1의 중량비로 혼합한 것을 사용한다.

위 핫멜트는 에틸렌 초산비닐(EVA), 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴 등을 주원료로 제조되며, 특히 EVA는 초산비닐 함량과 분자량에 의하여 핫멜트 접착제의 물성을 결정할 수 있으며, 타 수지에 비하여 가격이 저렴한 것에 반해 접합력이 우수하고, 가장 중요한 조건인 폼 소재와의 상호 결합력이 가장 뛰어나다.

위 알긴산 나트륨은 식물 또는 해초류에서 점성물질을 채취하여 만들어지며, 식물의 종류 및 해초류의 종류에 한정되지 않고, 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가공될 수 있는 모든 알긴산 나트륨을 포함하며, 바람직하게는 다시마에서 추출한 알긴산 나트륨을 사용한다.

예컨대 바람직한 실시 예에 따른 알긴산 나트륨 추출방법은 다음과 같다.

추출을 위한 해초류는 다시마로써 삼각플라스크 2개에 다시마를 각각 넣고, acetic acid를 각각의 삼각플라스크에 넣은 후, 50℃에서 1시간 동안 항온수조에서 중탕한다. 중탕에 의한 여액은 따로 회수하고, 1% Na₂CO를 각각의 삼각플라스크에 넣은 뒤, 다시 50℃에서 3시간 동안 항온수조에서 중탕한다. 중탕이 완료된 삼각플라스크는 저온실에 보관하였다가 삼각플라스크에 뷰흐너 깔데기를 끼운 후 여과지를 깔고 Aspirator와 연결한 다음 냉각수를 가동하고 압을 걸어준다. 저온실에 보관된 삼각플라스크를 준비해 여과지를 교체하면서 여과하며, 여기에 100% 알콜을 붓고 중탕으로부터 회수한 여액을 부으면 불용성이 되어 알긴산이 덩어리 형태로 생성된다. 다시 알긴산 덩어리를 여과시켜 액을 제거한 다음 Acetone에 담고 재차 여과하여 액을 제거하고 건조함으로써 알긴산 나트륨이 제조된다.

하지만, 위의 제조방법에 국한하지는 않는다.

위의 방법으로 제조된 알긴산 나트륨을 물에 넣으면 서서히 녹으면서 점성을 발생하여 접착제가 생성되고, 위 알긴산 나트륨 접착제는 천연소재로 제조한 만큼 인체에 무해할 뿐만 아니라 무색무취로써 벽지에 사용하기에 가장 적합한 대상이 된다.

위와 같이 폼 소재에 특화된 핫멜트와 천연소재로 가공한 알긴산 나트륨을 상호 교합하여 인체에 무해함은 물론, 접합력을 향상하고 무색무취로써 다양한 장소에서 안전하게 사용할 수 있다.

위 보호필름(30)은 비닐(Vinyl)로 구성되며 단열층(10)의 접합면(12)에 도포된 색상유지층(20)을 모두 커버할 수 있도록 증착되고, 색상유지층을 외부와 차단시켜 접착력이 유지되게 한다.

위 보호필름(30)은 평소에 접착제(22)를 보호하기 위해 색상유지층(20)의 표면에 증착되었다가, 사용시에 색상유지층으로부터 손쉽게 탈거하여 시공면에 단열층을 간편하게 부착하도록 유도한다.

한편, 도 2에 도시된 플로차트와 같이 본 발명의 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법은 크게 단열층 가공단계(S10)와, 색상유지층 제조단계(S20)와, 접착제 도포단계(S30)와, 보호필름 증착단계(S40)를 순차 거쳐 제조된다.

위 단열층 가공단계(S10)는 폴리에틸렌 수지에 발포제와 경화제를 첨가하여 발포 성형한 뒤, 일 면을 벽돌이 적층된 형태로 성형하는 단계이다.

위 색상유지층 제조단계(S20)는 색상분말(21)과 접착제(22)를 혼합하는 제조공정을 의미하며, 특히 은 또는 금 또는 황토와 같은 회색 계열의 색상분말에 무색무취의 접착제(22)를 첨가하여 회색계열의 접착제를 제조하는 단계이다.

더불어, 위 색상유지층 제조단계(S20)는 알긴산 나트륨을 증류수와 혼합한 후 중탕하여 알긴산 용액 물질을 생성하는 알긴산나트륨용액 생성단계(S21)와, 알긴산 나트륨 용액을 핫멜트와 교반하는 접착제 교반단계(S22)와, 알긴산나트륨용액과 핫멜트가 교반된 접착제를 은 또는 금 또는 황토 분말과 교반하는 색상 삽입단계(S23)의 세분화된 단계를 더 포함하여 구성된다.

한편, 위 알긴산나트륨용액 생성단계(S21)는 알긴산 나트륨 15~20 중량%를 증류수 5~10 중량%로 혼합한 후 30~40℃에서 6시간 동안 중탕하여 생성하고, 위 접착제 교반단계(S22)는 알긴산나트륨용액 20~30 중량%를 핫멜트 70~80 중량%와 교반하여 제조한다.

위 색상 삽입단계(S23)는 접착제 80~85 중량%를 은분 15~20 중량% 또는 금분 15~20 중량% 또는 황토분 15~20 중량% 중 어느 하나와 교반한다.

위 접착제 도포단계(S30)는 단열층의 접합면(12)에 위 핫멜트와 알긴산 나트륨 용액이 혼합된 접착제를 도포하는 공정으로써, 통상의 기술을 가진 자에 의해서 실시되는 모든 도포법을 포함하며, 바람직하게는 토출 노즐 도포법을 사용하여 단열층의 접합면 전면에 균등한 두께로 도포한다.

위 보호필름 증착단계(S40)는 비닐(Vinyl)을 접합면(12)에 도포된 색상유지접착제(20)에 전면에 증착시키는 공정이다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지는 은박지의 삽입공정이 제외되어 작업시간이 단축되어 생산성이 향상됨은 물론, 이에 따른 재료비, 가공비, 인건비 등을 절감할 수 있다.

더불어, 회색 계열의 색상분말을 혼합한 접착제를 단열층에 도포함에 따라 설치 대상물과의 접합을 유도하면서 색상분말이 보유한 회색 계열의 색상을 단열층 전면으로 투영되게 하여 단열층의 색상을 더욱 선명하게 유도하고, 합성 접착제 중에서도 인체에 무해한 가격이 저렴한 핫멜트와 해초에서 쉽게 추출 가능한 천연 접착제를 혼합하여 사용함으로써, 다양한 장소에 안전하게 사용할 수 있다. 또한, 은분 또는 금분 또는 황토 분말이 일정 비율이상 섞인 접착제를 사용함으로써, 단열 내지 곰팡이 발생 억제 등과 같이 은박지가 내포한 기능을 대처할 수 있다.

이하 본 발명의 특징과 이에 대응하는 종래 기술의 특징을 다양한 실시 예에 따라 비교하여 분석한 것을 기술한 내용이다.

접착제에 색상분말을 혼합한 단열 벽지의 제조

<1-1> 은 분말을 접착제와 혼합하여 단열 벽지에 도포.

은 분말은 은을 2000 내지 3000 mash로 분쇄한 것이며, 접착제는 폼 소재에 통상적으로 사용되는 핫멜트로 구성하였다. 위 핫멜트와 은 분말을 각각 9:1, 8:2, 7:3의 비율로 교합하였으며, 교합된 접착제를 단열층에 0.5mm 두께로 도포하였다.

<1-2> 금 분말을 접착제와 혼합하여 단열 벽지에 도포.

금 분말은 금을 2000 내지 3000 mash로 분쇄한 것이며, 접착제는 폼 소재에 통상적으로 사용되는 핫멜트로 구성하였다. 위 핫멜트와 금 분말을 각각 9:1, 8:2, 7:3의 비율로 교합하였으며, 교합된 접착제를 단열층에 0.5mm 두께로 도포하였다.

<1-3> 황토 분말을 접착제와 혼합하여 단열 벽지에 도포.

황토 분말은 황토를 2000 내지 3000 mash로 분쇄한 것이며, 접착제는 폼 소재에 통상적으로 사용되는 핫멜트로 구성하였다. 위 핫멜트와 황토 분말을 각각 9:1, 8:2, 7:3의 비율로 교합하였으며, 교합된 접착제를 단열층에 0.5mm 두께로 도포하였다.

[실험 예 1] 분말에 따른 접착제 특성 분석

<1-1> 점도 특성 분석

위 실시 예 <1-1>에서 제조된 은 분말 및 핫멜트로 구성된 접착제의 점도를 측정하였다. 구체적으로 점도 측정에 사용된 기기는 VT-06 (Rion 社)으로 소량으로도 Hand Carry 측정이 간단하며, 점도가 디지털로 표시되는 회전식 점도계로써, 특히 사용시 Rotor에 따라 측정범위가 다르므로 선택 측정이 용이하다.

한편, 측정 범위는 L, M, MH, H까지 단계별로 있으며, L은 0.4~1,000mPa.s, M은 10~5,000mPa.s, MH는 500~30,000mPa.s, H는 10,000~500,000mPa.s, 범위까지 측정가능하다. MH단계의 프루브를 이용하여 은 분말 또는 금 분말 또는 황토 분말과 핫멜트가 교합된 접착제의 혼합 비율별 점도를 3회씩 측정하여 평균값을 구하였다.

그 결과, 핫멜트와 은 분말을 9:1로 배합한 접착제의 점도는 1.17Pa.s, 8:2에서는 1.75Pa.s, 7:3에서는 2.06Pa.s로 은 분말의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 핫멜트와 금 분말을 9:1로 배합한 접착제의 점도는 1.37Pa.s, 8:2에서는 1.88Pa.s, 7:3에서는 2.14Pa.s로 금 분말의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 핫멜트와 황토 분말을 9:1로 배합한 접착제의 점도는 1.58Pa.s, 8:2에서는 1.94Pa.s, 7:3에서는 2.36Pa.s로 황토 분말의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다.

<1-2> 인장 강도 분석

위 실시 예 <1-1>에서 제조된 은 분말 또는 금 분말 또는 황토 분말과 핫멜트로 구성된 접착제의 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 접착 특성을 확인하기 위해 만능재료시험기(INSTRON 社)를 이용하여 측정하였으며, 피착재는 약 100 × 30 × 3 (mm) 크기의 발포 가공된 폴리에틸렌 수지와 약 100 × 30 × 3 (mm) 크기의 콘크리트 블럭을 사용하였다. 두 피착재를 접합한 후 1주일 동안 건조시켜 측정하였으며, 크로스-헤드 스피드(cross-head speed)를 20 mm/min으로 하였다.

그 결과, 발포 가공된 폴리에틸렌 수지를 대상으로 한 핫멜트와 황토분말의 혼합비에 따른 인장강도는 0.04kN(9:1), 0.09kN(8:2), 0.15kN(7:3), 핫멜트와 금 분말의 혼합비에 따른 인장강도는 0.04kN(9:1), 0.12kN(8:2), 0.18kN(7:3), 핫멜트와 황토 분말의 혼합비에 따른 인장강도는 0.06kN(9:1), 0.15kN(8:2), 0.23kN(7:3)으로 핫멜트의 비율이 높아짐에 따라 접착특성이 증가하였다.

<1-3> 자체 접착력 분석

위 실시 예 <1-1>에서 제조된 은 분말 또는 금 분말 또는 황토 분말과 핫멜트로 구성된 접착제의 자체접착력을 측정하였다. 구체적으로, 자체접착력을 분석하기 위해 자동 접착력 측정기를 사용하였다. 자동 접착력 측정기인 automatic adhesion tester(PosiTest 社)는 물질 표면 코팅막의 부착력을 측정하는 기기로 코팅막에 접착제로 돌리(dolly)를 부착한 후 전동식 유압 펌프로 압력을 가해 돌리가 떨어지는 힘을 측정하여 부착력을 측정하는 기기이다. 사용된 돌리의 크기별로 자동으로 부착력이 측정되는데 본 발명에서는 가장 일반적으로 사용되는 20 mm 돌리를 사용하였다. 돌리에 접착제를 0.2g씩 일정량 펴 바른 후 발포 성형된 폴리에틸렌 수지판에 부착하고 1주일 동안 건조시켜 자체 접착력을 측정하엿다.

그 결과, 핫멜트와 은 분말의 혼합비에 따른 자체접착력은 1.25MPa(9:1) 0.92MPa(8:2), 0.89MPa, (7:3), 핫멜트와 금 분말의 혼합비에 따른 자체접착력은 0.99MPa(9:1), 0.95MPa(8:2), 0.91MPa (7:3), 핫멜트와 황토 분말의 혼합비에 따른 자체접착력은 1.05MPa(9:1), 0.98MPa(8:2), 0.96MPa (7:3)으로 나타났다.

위 실험 예에 따른 점도 특성, 인장강도, 자체 접착력에 대한 결과를 아래 표로 정리하였다.

위의 표 1에서와 같이, 핫멜트와 은 분말을 혼합한 접착제가 금 분말과 황토 분말에 비해 점도, 인장강도, 자체접착력가 낮은 수치로 측정되었으나, 사용시 곰팡이의 발생정도, 습기의 발생정도, 열전도율은 가장 높게 측정되었다. 그리고 금 분말을 혼합한 접착제와 황토 분말을 혼합한 접착제가 순차적으로 점도, 인장강도, 자체접착력이 높게 측정되었다.

더불어, 색상분말이 혼합된 본 발명의 접착제는 통상적으로 사용되는 핫멜트에 비해 성능이 확실하게 향상되었음을 알 수 있다.

접착제 성분에 따른 단열 벽지의 제조.

<2-1> 알긴산 나트륨과 핫멜트를 혼합한 접착제.

알긴산 나트륨은 다시마에서 추출한 것을 사용하되, 추출방법으로는 다음과 같은 과정으로 진행하였다.

1) 1L의 삼각플라스크 2개에 다시마를 각각 10g씩 넣는다.

2) 0.2N acetic acid 200ml을 각각의 삼각플라스크에 넣는다.

(NV=N'V' 공식을 적용하여 0.2N*400ml = 17.3N*xml = 4.6ml)

3) 50℃에서 1시간 동안 항온수조에서 중탕한다.

4) 중탕에 의한 여액을 따로 회수하고, 중성으로 2번 헹궈준다.

5) 1% Na₂CO₃500ml를 각각의 삼각플라스크에 넣는다.

6) 50℃에서 3시간 동안 항온수조에서 중탕한다.

6) 다시 중탕에 의한 여액을 회수하여 저온실에 보관한다.

7) 삼각플라스크에 뷰흐너 깔데기를 끼운 후 여과지를 깔고 Aspirator와 연결한 다음 냉각수를 가동하고 압을 걸어준다.

8) 저온실에 보관된 삼각플라스크를 준비해 여과지를 교체하면서 여과한다.

9) 여기에 100% 알콜을 붓고 중탕으로부터 회수한 여액을 부으면 불용성이 되어 알긴산이 덩어리 형태로 생성된다.

10) 다시 알긴산 덩어리를 여과시켜 액을 제거한 다음 Acetone에 담고 재차 여과하여 액을 제거하고 건조함으로써 알긴산 나트륨이 제조된다.

위와 같은 방법으로 채취한 알긴산 나트륨을 증류수와 혼합하여 점성을 갖는 용액으로 변환한 것을 핫멜트와 9(핫멜트):1(알긴산 나트륨+증류수)의 비율과, 8:2의 비율 그리고 7:3의 비율로 각각 혼합한 것을 준비하였다.

<실험 예2> 접착제 성분에 따른 접착제 특성 분석

<2-1> 점도 특성 분석

위 <실험 예1>에서 <1-1> 점도 특성 분석과 동일한 방법으로 본 발명의 접착제 성분에 따른 점도 특성을 측정하였으며, 접착제의 혼합 비율별 점도를 3회씩 측정하여 평균값을 구하였다.

그 결과, 핫멜트와 알긴산 나트륨을 9:1로 배합한 접착제의 점도는 1.92Pa.s, 8:2에서는 2.08Pa.s, 7:3에서는 2.56Pa.s로 알긴산 나트륨의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다.

<2-2> 인장 강도 분석

위 <실험 예1>에서 <1-2> 인장 강도 분석과 동일한 방법으로 본 발명의 접착제 성분에 따른 인장 강도 특성을 측정하였다.

그 결과, 발포 가공된 폴리에틸렌 수지를 대상으로 한 핫멜트와 알긴산 나트륨의 혼합비에 따른 인장강도는 0.06kN(9:1), 0.15kN(8:2), 0.2kN(7:3)로 알긴산 나트륨의 비율이 높아짐에 따라 접착특성이 증가하였다.

<2-3> 자체 접착력 분석

위 <실험 예1>에서 <1-3> 자체 접착력 분석과 동일한 방법으로 본 발명의 접착제 성분에 따른 자체 접착력 특성을 측정하였다.

그 결과, 핫멜트와 알긴산 나트륨의 혼합비에 따른 자체접착력은 1.47MPa(9:1) 1.58MPa(8:2), 1.99MPa, (7:3)으로 나타났다.

위의 표 2와 같이 천연 접착제인 알긴산 나트륨이 혼합된 핫멜트는 알긴산 나트륨의 비율이 증가함에 따라 접착력이 향상되는 것을 알 수 있으며, 더불어 통상적으로 사용되는 핫멜트의 성능에 비해 약 2배 이상 향상되었음을 알 수 있다.

<1-1> 보편화된 접착식 단열 벽지와 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 제조된 단열 벽지의 대비를 통해 단열 벽지의 냄새, 색감, 편의성, 전체적인 선호도에 대하여 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 10~50대 남녀 50명의 관능검사요원에 대해 각각 실시 예 및 비교 예의 단열 벽지를 벽에 시공토록 한 다음 시공에 대한 만족도를 평가하도록 하였으며, 평가방법은 단열 벽지에서 발생하는 접착제의 냄새, 단열 벽지에서 느껴지는 색상, 시공시 편의성, 그리고 전체적인 선호도를 5점 법으로 하여 관능검사를 실시하였다. 관능 항목에 대해 (매우 나쁘다 : 1점, 나쁘다 : 2점, 보통이다 : 3점, 좋다 : 4점, 매우 좋다 : 5점) 평가하여 평균점수를 나타내었다.

*평가에 사용된 본 발명의 바람직한 실시 예

1) 접착제 : 알긴산나트륨 15~20 중량부를 증류수 5~10 중량부로 혼합한 후 30~40℃에서 6시간 동안 중탕하여 용액화한 다음, 알긴산나트륨용액 20~30 중량%를 핫멜트 70~80 중량%와 교반하여 접착제를 제조.

2) 접착제 및 색상분말 : 접착제 80~85 중량%를 은분 15~20 중량% 또는 금분 15~20 중량% 또는 황토분 15~20 중량% 중 어느 하나와 교반하는 것을 사용.

3) 단열층, 접착제, 보호필름을 순차 증착하여 단열 벽지를 완성.

위의 표 4와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예가 타사의 제품에 비해 높은 수준의 검사결과가 나왔다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10. 단열층 20.색상유지층
21. 색상분말 22. 접착제
30. 보호필름
S10. 단열층 가공단계 S20. 색상유지층 제조단계
S21. 알긴산나트륨용액 생성단계 S22. 접착제 교반단계
S23. 색상 삽입단계 S30. 보호필름 증착단계

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 폴리에틸렌 수지를 발포 성형하여 다공성을 갖게 하고, 전면을 벽돌이 적층된 형상으로 성형하는 단열층 가공단계(S10);
   알긴산나트륨 15~20 중량부와, 증류수 5~10 중량부를 혼합한 후 30~40℃에서 6시간 동안 중탕하는 알긴산나트륨용액 생성단계(S21)와, 알긴산나트륨용액 20~30 중량%와, 핫멜트 70~80 중량%를 교반하는 접착제 교반단계(S22);와, 교반된 접착제에 은 또는 금 또는 황토 분말과 교반하는 색상 삽입단계(S23)로 구성되는 색상유지층 제조단계(S20);
   색상유지층을 단열층 후면에 도포하는 접착제 도포단계(S30);
   단열층 후면에 도포된 접착제의 접합력을 보존하기 위해서 접착제 전면(全面)에 비닐을 증착하는 보호필름 증착단계(S40);을 순차 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 하는 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   위 색상유지접착제 제조단계(S20)는 핫멜트와 알긴산 나트륨과 증류수를 7:2:1의 중량비로 혼합한 접착제 80~85 중량%와, 은분 15~20 중량% 또는 금분 15~20 중량% 또는 황토분 15~20 중량% 중 어느 하나와 교반하는 것을 특징으로 하는 색상 강화 및 접착력이 우수한 단열 벽지의 제조방법.

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