KR101852971B1 - 인장강도 및 흡방습 특성이 우수한 천연 벽지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인장강도가 우수하면서 흡방습 특성이 우수한 천연 벽지에 관한 것이다. 본 발명은 제1 원지 및 제2 원지가 합지된 기재층; 상기 기재층 일면에 형성된 목분층; 및 상기 목분층 상부에 형성된 천연 소재층으로 이루어진 천연 벽지를 제공한다. 본 발명에 따른 천연 벽지는 건조상태 뿐만 아니라, 습윤시나 배접시에서 우수한 인장강도를 갖고 있어, 내구성 및 작업성이 우수하다. 또한 친환경적이고 흡방습 특성이 우수한 친환경 벽지를 제공할 수 있다.

Description

인장강도 및 흡방습 특성이 우수한 천연 벽지{NATURAL WALLPAPER WITH HIGH TENSILE STRENGTH AND HYGROSCOPICITY AND MOISTURE PROOF PROPERTY}
본 발명은 인장강도가 우수하면서 동시에 흡방습 특성이 우수한 천연 벽지에 관한 것이다.
우리나라는 하절기에는 습도가 높고 동절기에는 습도가 낮은 특색있는 기후 조건을 가지고 있다. 또한, 주거 형태가 점점 고밀화가 되어가면서 실내의 욕실, 조리기구 등에서 발생하는 습기의 처리 문제가 발생하고 있다. 실내 습도가 낮은 경우에는 바이러스의 활동과 피부 및 호흡기에 영향을 주고, 실내 습도가 높은 경우에는 불쾌감을 주고 결로가 발생하여 곰팡이, 진드기 등의 번식과 이로 인한 호흡기 질환 등을 유발할 수 있다. 이에 따라 건축자재, 예를 들어 벽지를 통하여 실내의 습기를 조절하기 위한 연구가 계속되고 있다.
또한, 염화 비닐제의 벽지 등, 각종 건축재료나 가구류로부터 발생하는 화학물질 및 이러한 가구류의 시공시 사용되는 접착제로부터 비산하는 포름알데이드, 포르말린, 크실렌, 톨루엔 등의 휘발성 유기 화학 물질(VOC)을 완전하게 배출하지 못하고 있다. 이러한 휘발성 유기화학물질은 눈이나 인후와 같이 공기와 접촉하는 신체에 통증을 주는 원인이 된다.
또한, 상기한 문제에 더하여, 친환경에 대한 요구가 높아지면서 다양한 천연 소재 벽지가 개발되고 있다.
일반적으로 천연 벽지는 기재층 위에 천연 소재를 포함하는 조성물을 도포하여 제조된다. 천연 벽지는 일반적으로 아크릴계 바인더 수지에 탄산칼슘이나 실리카 등을 포함시킨 조성물을 기재층 위에 도포하고 가열 건조시켜서 제조한다.
하지만, 이러한 천연 벽지는 일반적으로 1층으로 이루어진 기재층 위에 천연 소재를 도포하여 형성하게 되는데, 천연 소재의 건조 과정에서 열처리를 포함하기 때문에 최종 제품의 강도가 저하되는 문제점이 있다. 또한, 천연 소재를 구성하는 탄산칼슘 등이 흡습성이 있어, 실내 습도가 높아지는 경우 천연 소재가 수분을 흡수하여 강도가 현저히 저하되어 벽지의 일부가 찢어지는 문제가 발생한다.
또한, 벽지를 도배하는 과정에서 접착제에 포함된 수분을 천연 소재가 흡수하면서 배접성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 배접성이란, 도배 작업시 작업성을 향상시키기 위하여 다수의 벽지에 수성 풀 등의 접착제를 도포한 후, 잠시 벽지를 접어두고, 도배 직접에 이를 펼쳐서 벽에 부착하게 되는데, 접은 벽지를 펼치게 되는 과정에서 젖은 벽지가 찢어지는 정도를 가리킨다.
한국공개특허 제2011-0061071호에서는 천연소재 벽지와 그 제조방법을 기술하면서, 종이 원단층 위에 경탄, 실리카, 아크릴 수지를 포함하는 코팅층을 형성하여 천연소재 벽지를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 특허에서는 실내 공기 오염을 저감시키고 환경 호르몬 등의 유해물질을 배출하지 않는 벽지를 개시하고 있으나, 1층의 종이 원단층을 사용하고 있고, 천연 벽지의 낮은 인장강도와 관련된 문제점에 대해서는 전혀 기재하고 있다.
한국 등록특허 제10-1504412호는 열린 구조를 갖는 천연 벽지에 관한 것으로 통기성이 좋은 베이스에 천연 혼합 분말을 결합하도록 구성한 후 베이스의 양면을 코팅하지 않아 열린 구조를 갖는 벽지에 관하여 기술되어 있다. 한국 등록특허 제10-1535151호는 흡습성 및 방습성을 가지는 기능성 실내용 건축마감재 조성물에 관한 것으로 제1 무기안료 및 제2 무기안료를 포함하는 건축마감재 조성물에 관하여 기술되어 있다. 하지만, 상기 특허에서는 천연 벽지의 낮은 인장강도와 관련된 문제점에 대해서는 전혀 기재하고 있다.
본 발명은 기존 천연 벽지의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 건조상태 뿐만 아니라, 습윤시나 배접시에서 우수한 인장강도를 갖고 있어, 내구성 및 작업성이 우수한 천연 벽지를 제공하는 것을 목적으로 한다. 동시에 친환경적이고 흡방습 특성이 우수한 친환경 벽지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제는 제1 원지 및 제2 원지가 합지된 기재층; 상기 기재층 일면에 형성된 목분층; 및
상기 목분층 상부에 형성된 천연 소재층으로 이루어진 천연 벽지에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 제1 원지 및 제2 원지 각각은 평량이 30 g/m2 내지 150 g/m2 일 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 목분층은 소나무, 향나무, 편백나무 및 잣나무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 목분을 포함하고, 상기 목분의 입자 크기는 8 내지 70 메쉬일 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 천연 소재층은 조성물 총 중량 대비 20 내지 40중량% 아크릴계 바인더, 40 내지 60중량%의 규조토, 1 내지 10 중량%의 제올라이트, 1 내지 10 중량%의 일라이트 또는 옥, 1 내지 10 중량%의 안료, 및 1 내지 10중량%의 황련 추출물을 포함하는 조성물로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 천연 소재층은 제1 규조토 배합층, 제2 규조토 배합층 및 제3 규조토 배합층으로 이루어지고, 상기 제1 규조토 배합층은 제1 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 30 내지 37 중량%의 물, 17 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 25 내지 32 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 15 중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 상기 제2 규조토 배합층은 제2 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 32 중량%의 물, 15 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 20 내지 28 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘을 포함하고, 상기 제3 규조토 배합층은 제3 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 30 중량%의 물, 15 내지 22 중량%의 아크릴계 바인더, 15 내지 25 중량%의 규조토, 10 내지 15 중량%의 안료 및 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 350 내지 450 메쉬이고, 상기 제2 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 250 내지 350 메쉬이고, 상기 제3 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 150 내지 250 메쉬일 수 있다.
본 발명에 따른 천연 벽지는 건조 상태인 경우뿐만 아니라, 습윤 상태나 배접 상태에서도 우수한 인장강도를 나타내어, 내구성 및 작업성이 우수하다. 또한 친환경적이고 흡방습 특성이 우수한 친환경 벽지를 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. 용어 약이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.
본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, 포함하다 및 포함하는 이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
본 발명은 제1 원지 및 제2 원지가 합지된 기재층; 상기 기재층 일면에 형성된 목분층; 및 상기 목분층 상부에 형성된 천연 소재층으로 이루어진 천연 벽지를 제공한다.
상기 기재층은 펄프, 종이, 식물성 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다. 바람직하게는 기재층은 2개의 층으로 이루어진 것일 수 있다. 즉 제1 원지와 제2 원지가 접착제를 매개로 하여 합지된 것일 수 있다. 이 경우 제1 원지와 제2 원지의 평량은 각각 30g/m2 내지 150g/m2일 수 있다. 바람직하게는 70 g/m2 내지 100 g/m2 일 수 있고, 보다 바람직하게는 80 g/m2 내지 90 g/m2의 원지 2종을 합지하는 것이 바람직하다. 평량이 30 g/m2 미만인 원지 2개를 합지하는 경우 두께가 너무 얇아서 합지가 용이하지 않다. 평량이 150 g/m2를 초과하는 원지 2개를 합지하는 경우에는 천연 소재층 보다 기재층의 두께가 두꺼워져서 벽지가 말리는 현상이 발생하고, 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 기재층을 2개의 원지로 합지하여 구성하고 그 위에 천연 소재층을 포함하는 천연 벽지는 일반 천연 벽지와 대비하여 우수한 인장강도를 갖는다. 일반적으로 천연 소재는 흡습력이 우수하기 때문에 천연 벽지를 도배하기 위하여 풀칠을 하게 되면, 천연 소재가 풀에 함유된 수분을 흡수하면서 벽지의 인장강도가 현저히 저하된다. 또한, 아파트나 오피스텔과 같이 대형 공사 현장에서 도배 작업시, 작업의 편이성을 위하여 한꺼번에 여러 개의 벽지에 풀칠을 하고, 풀이 건조되는 것을 방지하기 위하여 벽지를 접어 두는 경우가 많다. 이때 도배를 위해 접힌 부분을 펼치면 수분을 흡수하여 약해진 부분에서 배접이 발생하여 벽지가 찢어지는 문제점이 있다.
본 발명에서는 2개의 원지를 합지하여 기재층을 구성함으로써, 인장강도를 향상시키고 수분을 흡수한 경우에도 인장강도 저하 정도가 적은 천연 벽지를 제조함으로써, 상기 천연 벽지의 문제점을 해결할 수 있다.
상기 기재층의 일면 위에 목분층을 형성한다. 상기 목분층은 소나무, 향나무, 편백나무 및 잣나무로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 목분을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 소나무 목분을 사용할 수 있다. 또한, 목분의 입자 크기는 8 내지 70 메쉬인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 40 메쉬일 수 있다. 목분층은 목분층 상부에 천연 소재층을 형성할 때 목분 사이로 천연 소재층을 이루는 조성물이 목분 사이로 침투되어 벽지의 흡방습량을 증가시킬 수 있다. 또한, 목분층은 벽지의 지지체 역할을 할 수 있다. 상기 목분층은 0.3 내지 0.8 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
천연 소재층은 상기 목분층의 위에 형성된다. 상기 천연 소재층은 1층 또는 2층 이상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는 천연 소재층은 물, 아크릴계바인더, 규조토, 제올라이트, 일라이트 또는 옥, 안료, 및 항균제를 포함하는 조성물을 이용하여 상기 기재층 위에 형성될 수 있다. 또한 바람직하게는 상기 천연 소재층을 형성하는 조성물은 분산제, 습윤제, 소포제, 항균제 및 불소코팅제로 이루어지진 군에서 선택된 첨가제를 1종 이상 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는 조성물 총 중량 대비 아크릴계 바인더 20 내지 40 중량%, 규조토 40 내지 60 중량%, 제올라이트 1 내지 10 중량%, 일라이트 또는 옥 1 내지 10 중량%, 안료 1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 추가 성분으로서 분산제, 습윤제, 소포제, 항균제 및 불소 코팅제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 각각 1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 물은 조성물 전체가 100 중량%가 되는 잔여량이 포함될 수 있다.
상기에서 아크릴계 바인더는 아크릴 수지를 유화시켜서 수용성의 접착제(바인더)로 제조한 것을 의미하며, 부틸 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 2－에틸 헥실 아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르계 모노머의 단독 집합체 또는 공중합체, 혹은 이러한 아크릴산 에스테르계 모노머와 아크릴산, 메타아크릴산, 아크릴산 2－히드록시 에틸, 초산비닐 등의 다른 모노머와의 공중합체 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트 등의 모노머, 또는 모노머와 아크릴산, 메타아크릴산과의 공중합체를 포함할 수 있다. 아크릴계 바인더는 상기 아크릴 수지를 1종 이상 포함할 수 있다.
천연 소재층을 2층 이상으로 구성하는 경우, 최외층에는 유연성이 적은 바인더를 사용하는 것이 바람직하며, 내부층은 유연성과 점착성이 우수한 바인더를 사용하는 것이 점착 측면에서 바람직하다.
본 발명에서 사용된 규조토 입자의 크기는 150 내지 450 메쉬일 수 있다. 규조토 입자의 크기는 흡방습량 및 벽지의 유연성과 관련이 있으며, 150 메쉬 미만의 경우에는 겉표면의 사용감이 불량하고 벽지가 깨지는 문제가 발생하고, 450 메쉬 초과의 경우에는 기공의 크기가 작아 원하는 흡방습 효과를 얻기 어려운 문제가 있다. 또한 제올라이트는 항균제와 함께 벽지에서 항균 효과를 향상시키고, 유해물질 흡착 효과가 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 항균제는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 항균제라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 항균제는 황련 추출물 또는 메틸-N-벤즈이미다졸-2-일카바메이트 (methyl-N-benzimidazol-2-ylcarbamate), 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-원(2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one)을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 황련 추출물을 사용할 수 있다. 상기 황련 추출물은 통상의 방법으로 제조할 수 있는데, 구체적으로는 황련을 건조 및 분쇄하여 분말화한 후 약 10배의 추출 용매 바람직하게는 열수(약 65℃)에 12~24시간 침지하여 추출하고, 이를 농축시키고 동결건조하여 분말 형태로 제조할 수 있다. 상기 항균제는 천연 소재층 조성물 총 중량 대비 1~10 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 불소코팅제는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 불소코팅제를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 플루오로케미칼 아크릴레이트 폴리머일 수 있다. 불소코팅제는 표면장력을 낮추고 매끄러운 도막을 형성시켜 이물질을 오염을 방지할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 안료는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 안료라면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 티탄 안료를 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 상기 천연 소재층은 목분층 위에 형성되는 제1 규조토 배합층, 상기 제1 규조토 배합층 위에 형성되는 제2 규조토 배합층, 및 상기 제2 규조토 배합층 위에 형성되는 제3 규조토 배합층으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 제1 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기가 상기 제2 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기보다 작고, 상기 제2 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기가 상기 제3 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기보다 작은 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 일 실시예로는, 제1 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 350 내지 450 메쉬이고, 제2 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 250 내지 350 메쉬이고, 제3 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 150 내지 250 메쉬일 수 있다. 다만, 상기 범위는 일 실시형태일 뿐이고, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 규조토 배합층 각각은 물, 아크릴계 바인더, 규조토 및 안료를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 규조토 배합층은 각각 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 37 중량%의 물, 15 내지 35 중량%의 아크릴계 바인더, 15 내지 35 중량%의 규조토 및 5 내지 15 중량%의 안료를 포함할 수 있다.
상기 안료는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 안료라면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 티탄 안료를 사용할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 제1 규조토 배합층은 제1 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 30 내지 37 중량%의 물, 17 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 25 내지 32 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 15 중량%의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 제2 규조토 배합층은 제2 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 32 중량%의 물, 15 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 20 내지 28 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 또한, 제3 규조토 배합층은 제3 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 30 중량%의 물, 15 내지 22 중량%의 아크릴계 바인더, 15 내지 25 중량%의 규조토, 10 내지 15 중량%의 안료 및 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 천연 소재층이 3층의 규조토 배합층으로 이루어진 경우, 항균제 및 불소코팅제는 최외곽층인 제3 규조토층에 추가로 포함될 수 있다. 이 경우 항균제 및 불소코팅제는 각각 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 항균제는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 항균제라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 항균제는 황련 추출물 또는 메틸-N-벤즈이미다졸-2-일카바메이트 (methyl-N-benzimidazol-2-ylcarbamate), 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-원(2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one)을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 황련 추출물을 사용할 수 있다. 상기 불소코팅제는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 불소코팅제를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 플루오로케미칼 아크릴레이트 폴리머일 수 있다. 불소코팅제는 표면장력을 낮추고 매끄러운 도막을 형성시켜 이물질을 오염을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 벽지의 전체 두께는 0.5 내지 5 mm, 바람직하게는 0.5 내지 1 mm일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 벽지의 두께는 사용 장소, 가압롤러에 적용하는 압력 등에 따라 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 천연 벽지의 인장강도는 KS M 7305에 의거하여 측정하였고, 1.5cm x 20cm의 벽지 시편의 건조 상태, 벽지 시편을 5분간 물에 침지한 상태, 벽지 시편에 풀을 도포한 후 도포면이 접하도록 접은 후 1~2분 경과한 시점에 접은 면을 분리한 후, 즉 배접 후 측정하였다. 본 발명에 따른 천연 벽지는 KSM 7305에 의해 측정된 바, 건조 상태에서 6.0 N/mm2 ~ 10.0 N/mm2 의 인장 강도를 갖고, 물에 5분간 침지한 후에는 3.0 N/mm2 ~ 6.0 N/mm2 의 인장 강도를 갖고, 풀 도포 후 배접시 3.0N/mm2 ~ 5.0 N/mm2 의 인장 강도를 갖는다.
본 발명에 따른 천연 벽지의 흡습량 및 방습량은 KS F 2611:2009 건축재료의 흡방습성 시험방법으로 측정하였다. 일 실시형태로서, 본 발명에 따른 벽지는 흡습량이 3 내지 10 g/m2일 수 있고, 보다 바람직하게는 7 내지 9 g/m2일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 벽지는 방습량이 3 내지 10 g/m2일 수 있고, 보다 바람직하게는 7 내지 9 g/m2일 수 있다.
이하에서는 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 아래 실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
평량이 80 g/m2인 원지 2장을 준비하고, 제1 원지의 일면에 수성 접착제를 도포하고 가압롤러를 이용하여 2장의 원지를 압착하여 기재층을 제조하였다. 상기 기재층 위에 목분층(소나무 목분)을 0.3 mm 두께로 촘촘히 도포한 후 가압롤러를 통과시켰다. 30g의 물, 아크릴계 바인더 68g(7399, 대원폴리머사), 규조토 85g, 제올라이트 10g, 일라이트 3g, 티탄 10.3g, 0.8g의 분산제(DD-150, 대원폴리머사), 0.4g의 습윤제(FX-405, 화인켐텍사), 소포제 0.8g 및 잔량의 물을 혼합하여 천연 소재 조성물을 제조하였다. 상기 목분층 위에 천연 소재 조성물을 일정한 두께로 도포하고 80~100℃의 열풍으로 건조하여고, 가압롤러를 이용하여 도포 두께를 균일하게 조정하여, 총 두께 0.75mm의 벽지를 제조하였다.
실시예 2
평량이 80 g/m2 인 원지 2장을 준비하고, 제1 원지의 일면에 수성 접착제를 도포하고 가압롤러를 이용하여 2장의 원지를 압착하여 기재층을 제조하였다. 기재층 위에 목분층(소나무 목분)을 0.3 mm 두께로 촘촘히 도포한 후 가압롤러를 통과시켰다. 목분층 위에 제1 규조토 배합액의 전체 중량에 대하여 33 중량%의 물, 21 중량%의 아크릴계 바인더(대원포리머 사의 7399), 27 중량%의 규조토(입자크기 : 450 메쉬), 7 중량%의 티탄 및 12 중량%의 탄산칼슘을 포함하는 제1 규조토 배합액을 일정한 두께로 도포하고 건조시키고 가압 롤러를 이용하여 도포 두께를 균일하게 조정하여 제1 규조토 배합층을 형성하였다다. 제1 규조토 배합층 위에 제2 규조토 배합액의 전체 중량에 대하여 29 중량%의 물, 22 중량%의 아크릴계 바인더(대원포리머 사의 7399), 25 중량%의 규조토(입자크기 : 300 메쉬), 8 중량%의 티탄 및 16 중량%의 탄산칼슘을 포함하는 제2 규조토 배합액을 도포하고 건조시킨 후, 가압롤러를 통과시켜 제2 규조토 배합층을 형성하였다. 제2 규조토 배합층 위에 제3 규조토 배합액의 전체 중량에 대하여 28.2 중량%의 물, 19 중량%의 아크릴계 바인더(대원포리머 사의 4050G), 23 중량%의 규조토(입자크기 : 200 메쉬), 13 중량%의 티탄, 15 중량%의 탄산칼슘, 0.2 중량%의 항균제 및 1.6 중량%의 불소코팅제(PM-4700, 한국쓰리엠사)를 포함하는 제3 규조토 배합액을 도포하고 건조시킨 후 가압롤러를 통과시켜 제3 규조토 배합층을 형성하여, 총 두께 0.75mm의 벽지를 제조하였다.
비교예 1
*평량이 160 g/m2인 원지 1장을 기재층으로 준비하였다. 상기 기재층 위에 실시예 1과 동일한 방법으로 천연 소재층을 형성하고 총 두께 0.75mm의 벽지를 제조하였다.
비교예 2
평량이 160 g/m2인 원지 1장을 기재층으로 준비하였다. 상기 기재층 위에 목분층(소나무 목분)을 0.4 mm 두께로 촘촘히 도포한 후 가압롤러를 통과시켰다. 목분층 위에 실시예 2와 동일한 방법으로 천연 소재층을 형성하고 총 두께 0.75mm의 벽지를 제조하였다.
비교예 3
평량이 160 g/m2인 단일층 벽지를 준비하였다.
실험예 1 : 인장강도 실험
실시예 1에서 제조된 천연 벽지와, 비교예 1의 벽지, 비교예 3의 단일층 벽지를 1.5 cm x 20 cm 크기의 시편으로 준비하였다. KS M 7305에 의거하여, 상기 시편들의 건조 상태의 인장강도, 물에 5분간 침지하여 습윤시의 벽지의 인장강도, 일반 도배용 풀을 도포한 후 도포면이 접하도록 접은 후 2분 경과 시점에서 분리한 상태(배접상태)에서의 벽지의 인장강도를 각각 측정하였다. 실험은 20± 15℃의 온도 및 65± 20%에서 실시하였다. 실험 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
구분 실험조건 최대하중(N) 인장강도(N/mm2) 최대변위(mm)
실시예1

 건조 96 6.4 11.75
습윤 61 4.05 15.41
배접 55 3.7 14.74
실시예2

 건조 91 6.1 11.15
습윤 55 3.8 7.16
배접 45 3.4 7.05
비교예 1

 건조 37 2.5 11.43
습윤 13.5 0.85 7.79
배접 13 0.8 6.4
비교예 3

 건조 48 3.2 10.32
습윤 43 2.9 12.36
배접 14 0.9 2.87
상기 표 1을 보면, 기재층을 1장으로 구성한 비교예 1과 비교하여 실시예 1의 벽지가 건조시 인장강도가 2배 이상이고, 습윤시 인장강도는 5배 이상, 배접 시 인장강도는 4배 이상의 향상된 것을 확인할 수 있다. 특히 풀을 도포한 후 배접 시에서 3.0 N/mm2 이상의 우수한 인장강도를 나타내었다. 또한 단일층 벽지인 비교예 3의 경우가 단일층과 천연 소재층으로 이루어진 벽지(비교예 1)보다 인장강도가 더 높은 확인할 수 있다. 이는 천연 소재층에 포함된 규조토가 수분을 흡수하여 단일층 벽지보다 강도가 더 저하된 것을 의미한다.
실험예 2: 흡방습 실험
흡방습 실험은 KS F 2611:2009 건축재료의 흡방습성 시험방법에 따라 실시하였으며, 구체적으로는 표 2의 조건으로 실시하였으며, 이에 따른 결과는 표 3 에 나타내었다.
온도조건 습도조건 (상대습도 %)
(23± 0.5)℃ 중습영역 양생과정 흡습과정 방습과정
1단계 2단계
1사이클 (50± 1)%
 (75± 1)% (50± 1)%
12시간 12시간
(단위 : g/m2)
시험항목 실시예1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
흡습량 5.0 9.8 4.5 9.6
방습량 2.8 5.9 1.8 5.8
흡방습량의 평균 3.9 7.84 3.15 7.7
흡방습량의 차 3.2 3.8 2.7 3.8
실험예 3 : 항균성 실험
본 발명에 따른 벽지(실시예 1 및 2)의 항균성을 측정하였다. 측정기준은 JIS Z 2801:2012(필름밀착법)이고, 사용한 균주는 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538P), 대장균(Escherichia coli, ATCC 8739)을 사용하였다. 시험편은 5 cm × 5 cm 크기이고, 대조편은 Stomacher film을 5 cm × 5 cm 크기이며, 덮는 필름의 표면적은 16 cm2으로 실험을 진행하였다. 시편을 처리한 플레이트는 PARA 필름을 이용하여 밀봉한 후, (35.1 ± 0.1)℃, (99.0 ± 1.0)% R.H.의 시험환경에서 24시간 배양하였다. 24시간 이후 시편 표면 및 필름에 묻어있는 배양균액을 SCDLP배지 10 ml를 활용하여 세척한 후, 세척수 1ml를 취하여 생균수 측정법으로 생균수를 측정하여 항균성을 측정하여 아래 표 4에 나타내었다.
단위 실시예 1 실시예 2
대장균 로그값 4.8(99.9%) 4.8(99.9%)
황색포도상구균 로그값 4.7(99.9%) 4.6(99.9%)

Claims (2)

  1. 제1 원지 및 제2 원지가 합지된 기재층;
    상기 기재층 일면에 형성된 목분층; 및
    상기 목분층 상부에 형성된 천연 소재층으로 이루어진 천연벽지로서,
    상기 천연 소재층은 제1 규조토 배합층, 제2 규조토 배합층 및 제3 규조토 배합층으로 이루어지고,
    상기 제1 규조토 배합층은 제1 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 30 내지 37 중량%의 물, 17 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 25 내지 32 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 15 중량%의 탄산칼슘을 포함하고,
    상기 제2 규조토 배합층은 제2 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 32 중량%의 물, 15 내지 25 중량%의 아크릴계 바인더, 20 내지 28 중량%의 규조토, 5 내지 10 중량%의 안료 및 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘을 포함하고,
    상기 제3 규조토 배합층은 제3 규조토 배합층의 전체 중량에 대하여 25 내지 30 중량%의 물, 15 내지 22 중량%의 아크릴계 바인더, 15 내지 25 중량%의 규조토, 10 내지 15 중량%의 안료, 10 내지 20 중량%의 탄산칼슘, 1 내지 10 중량%의 항균제 및 1 내지 10 중량%의 불소코팅제를 포함하고,
    상기 항균제는 황련 추출물, 메틸-N-벤즈이미다졸-2-일카바메이트 (methyl-N-benzimidazol-2-ylcarbamate) 및 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-원(2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one)로 이루어진 군에서 선택된 1종이고,
    상기 제1 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 350 내지 450 메쉬이고, 상기 제2 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 250 내지 350 메쉬이고, 상기 제3 규조토 배합층에 포함된 규조토 입자 크기는 150 내지 250 메쉬이고,
    상기 제1 원지 및 제2 원지 각각은 평량이 30 g/m2 내지 150 g/m2 이고, 상기 천연벽지의 흡습량이 3 내지 10 g/m2이고 방습량이 3 내지 10 g/m2이고, 상기 천연벽지를 물에 5분간 침지한 후의 인장강도가 3.0 N/mm2 ~ 6.0 N/mm2인, 천연벽지.
  2. 삭제
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