KR102025156B1 - 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쓰고 지우기가 가능하고 휴대가 용이하며 친환경적인 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트에 관한 것으로, 이형지층과; 상기 이형지층 상면에 형성되어 항균성 기능을 가지는 무광촉매층과; 상기 무광촉매층 상면에 형성되는 점착층; 그리고 상기 점착층 상면에 형성되고, 항균성 기능을 가지고 쓰고 지우기가 되는 CPP시트를 주재로 하는 항균시트층:을 포함하여 이루어지는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트를 제공하는데 그 기술적 특징이 있다. 본 발명에 따르면, 쓰고 지우는 시트의 표면과 배면에 항균성이 부가되어 주위의 오염물질로 부터 해방되어 친환경적이고, 안심하고 사용할 수 있으며, 시트지의 배면에 항균성이 부가됨으로써 벽지로 사용시 벽면의 유해세균 번식을 억제할 수 있는 효과도 있다.

Description

항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트{ Functional sheet having antibiotisis }

본 발명은 항균성이 부가된 기능성 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 시트를 제조할 시 사용되던 PVC 대신에 인체에 무해하고 친환경적인 CPP 필름을 사용하되 쓰고 지우기가 가능하며 친환경적인 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트에 관한 것이다.

종래에는 제품을 포장하는 포장재나, 가구 등의 표면에 사용하는 표면재로서 PVC(Polyvinyl Chloride)를 널리 사용하였다. 그러나, 상기 PVC에서는 인체에 유해한 환경호르몬이 검출될 뿐만 아니라, PVC 제품을 생산하는 과정에서는 발암물질인 프탈산계 가스가 발생하며, PVC를 소각하는 과정에서는 다이옥신이 발생하여 인체에 해로운 영향을 끼친다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 PVC에 대체할 수 있는 CPP(Cast Polypropylene) 필름의 사용이 늘어나고 있다. CPP 필름은 PP(Polypropylene)를 무연신으로 T-다이(die) 공법을 사용하여 제조한 필름을 말한다. 상기 CPP 필름은 투명하고 광택이 있으나, 상기 투명도나 광택이 OPP 필름에 비하여 다소 떨어진다. 그러나, OPP 필름에 비하여 저온 충격강도 및 열 봉합성이 우수하여, 상기 CPP 필름을 OPP 필름 또는 PET 필름과 합지하면 우수한 방습성을 가지게 된다는 특징이 있다. 이러한 특징을 가진 CPP 필름은 그 투명성, 표면광택도 및 기계적 강도가 우수하여 빙과, 스낵, 쿠키 등의 방습성 식품의 포장재의 차별화를 위하여 많이 활용되고 있으며, 인쇄용으로도 사용이 가능하다. 또한, 무광 CPP 필름은 잡지 등의 겉표지 코팅용으로도 많이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 CPP 필름은 제품의 표면장력으로 인해 장식용 시트 등으로 제조할 시 인쇄작업이나 접착작업에서 어려움이 있다는 문제점이 있었으며, 제품의 표면강도와 물성이 떨어져 약한 충격에도 쉽게 스크레치 등이 발생한다는 문제점이 있었다.

그리고, 최근에는 필기판인 화이트보드 대용으로 간편한 시트 형태의 제품을 많이 사용하고 있다. 이는 고정형태인 화이트보드 보다는 장소에 구애받지 않고 아무렇게나 펼쳐 사용가능하고, 휴대가 편리하기 때문이다. 이러한 시트필기판은 역시 PVC제품이 주종을 이루나 상술한 바와 같이 환경오염물질 문제점이 대두된다.

본 발명자는 우연한 기회에 포장지로 사용되는 CPP필름이 쓰고 지우기가 가능한 시트필기판의 용도로 사용가능함을 알고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

한국등록특허 공보 제 10-0818696호 " CPP필름을 이용한 시트의 제조방법 및 그에 의해 제조된 시트" 한국실용신안등록 제 20-0467611호 "친환경 데코레이션 시트"

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쓰고 지우기가 가능하고 휴대가 용이하며 친환경적인 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이형지층과; 상기 이형지층 상면에 형성되어 무광하에서도 촉매기능이 있는 항균성 기능을 가지는 무광촉매층과; 상기 무광촉매층 상면에 형성되는 점착층; 그리고 상기 점착층 상면에 형성되고, CPP 원료로 제조되는 CPP시트를 포함하여 형성되며, 쓰고 지우는 기능 및 항균성 기능을 가지는 항균시트층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.

그리고 바람직하기로는, 상기 무광촉매층은, 수용액 상태에서 이형지층 상면에 도포하거나 점착층 하면에 도포되어 형성되거나 또는 분말의 형태로 점착층중량에 대하여 3중량부 내지 5중량부 혼합되어 이루어지도록 한다.

더욱 바람직 하기로는, 상기 항균시트층은, 쓰고 지우는 기능을 수행하는 CPP시트층과, 그 표면에 형성되는 항균코팅층으로 이루어지거나, 쓰고 지우는 기능을 수행하는 항균성 단량체가 CPP 원료에 3 내지 8중량부로 혼합되어 시트 형태로 이루어지도록 한다.

본 발명에 따르면, 쓰고 지우는 시트의 표면과 배면에 항균성이 부가되어 주위의 오염물질로 부터 해방되어 친환경적이고, 안심하고 사용할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 시트지의 배면에 항균성이 부가됨으로써 벽지로 사용시 벽면의 유해세균 번식을 억제할 수있는 다른 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기능성시트의 단면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기능성시트의 단면도.

먼저, 본 발명의 기본 개념을 설명하기로 한다. 본 발명은 쓰고 지우기가 가능한 시트를 제작하되, 첫째, 기본적인 기능성을 발휘하는 시트로써 CPP필름을 사용하는 것이다. 이는 CPP필름이 가지는 고유한 물성이 쓰고 지우기가 가능하다는 것에 착안 되었으며, 종래 시중에 나와 있는 쓰고 지우기가 가능한 PVC시트 또는 PET시트 보다 열적 안정성과 쓰고 지우기의 기능이 우수함을 알 수 있었다. 둘째, 항균성을 부가한 기능성 시트를 제공하는 것이다. 이러한 항균성을 표면과 배면에 모두 처리하여 친환경이 가능하도록 하는데 그 주안점이 있다. 특히 어린이용 기능성 시트로 사용될 경우, 벽지형태로 제작될 경우 벽면에서 발생하는 곰팡이균 등의 유해균으로 부터 자유로울 수 있는 잇점이 있게 된다. 이하 도시한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기능성시트의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 기능성 시트는, 크게 이형지층(100), 무광촉매층(200), 점착층(300) 및 항균시트층(400)으로 이루어짐을 알 수 있다.

먼저, 이형지층(100)은 사용지 제거되는 층으로 일반적인 사항이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.

무광촉매층(200)을 설명하기로 한다. 무광촉매층(200)은 이형지층(200)제거후 벽면 또는 바닥 등에 점착층(300)이 놓일때, 벽면에서 발생하는 곰팡이 등의 세균을 제거하는 기능을 하는 것이다. 즉, 벽지로 사용할 경우 습기등으로 인하여 곰팡이 균등이 서식하게 되고, 이는 환경에 악영향을 미치게 된다. 이러한 균을 제거하기 위한 항균물질로는 다양한 물질들이 있으나, 가장 강력한 기능을 발휘하는 이산화티탄으로 이루어진 촉매가 적당함을 알 수 있었다. 통상 이산화티탄 촉매는 광(uv) 존재하에서 가장 강력한 기능을 발휘한다. 그러나 벽지 또는 시트로 이루어진 본 기능성시트의 배면에는 광조사가 이루어지지 않는 문제점이 있다. 따라서 단순한 광조사에서 기능을 발휘하는 이산화티탄 촉매가 아닌 무광하에서도 촉매기능을 발휘하는 무광 이산화티탄 촉매를 사용하기로 한다. 이러한 무광촉매는 통상 일반적인 광촉매로 사용되는 이산화티탄에 전이금속염이 소량 첨가되어 제조되는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서 사용되는 무광촉매의 제조는 다음과 같다.

무광촉매는 알코올, 티타늄화합물, 킬레이트제, 금속염화합물 및 산촉매를 포함하여 제조된다. 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 이소프로판올 중 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 상기 티타늄화합물은 킬레이트제와의 반응을 고려하여 티타늄-(n)메톡시드, 티타늄-(n)에톡시드, 티타늄-(n)프로폭시드, 티타늄-(n)부톡시드, 티타늄-(n)이소프로폭시드 중에 하나 이상으로 구성되는 티타늄 알콕시드로 구성될 수 있다.

상기 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 디메틸글리옥심, 시트릭산, 폴리인산, 디아세틸메탄, 니트릴로트리아세트산(NTA) 및 알파히드록시산(AHA) 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.

상기 금속염화합물은 전이금속염으로 구성될 수 있고, 상기 전이금속염은 Zn, Mn, Fe, Cu, Ni, Co, Cr, V, Zr, Mo, Ag, W, Pt, 및 Au 중 하나 이상의 금속이 포함된 질산염, 황산염, 염화염 등으로 구성될 수 있다. 상기과 같은 원료를 이용하여 알코올에 티타늄화합물과 킬레이트제를 첨가하여 형성한 이산화티타늄 졸과 전이금속염을 산 촉매 하에서 반응시켜 제조한다.

상기와 같이 제조된 무광촉매는 분말의 형태를 띄므로 이를 물과 혼합하여 수용액 형태로 이용하던지 또는 분말을 그대로 원료에 섞어서 사용하는 방법 중 어느 것이나 가능하다. 수용액 형태로 이용할 경우 통상 전체 수용액에서 3 내지 10중량부 사용되는 것이 바람직하다. 3중량부 이하로 사용할 경우 무광촉매의 기능성이 저하될 우려가 있으며, 10중량부 이상을 사용할 경우 투입되는 촉매량에 비하여 촉매성능의 증가가 그리 크지 않는 반면에 접착성의 저하를 나타내게 된다. 따라서 상기의 사용량이 적당함을 알 수 있었다. 그리고 분말을 사용할 경우에는 후술할 점착층(300)에 혼합하여 사용하면 족할 것이며, 이때에는 점착층(300)중량 대비 3 내지 5중량부 사용하는 것이 바람직하다. 3중량부 이하일 경우 충분한 성능 발휘가 어려우며, 5중량부 이상일 경우 점착층(300)의 기능저하가 야기됨을 알 수 있었다.

다음, 이러한 무광촉매(200)는 그 형태에 따라 사용방법이 달라진다. 먼저, 수용액 형태로 사용할 경우 이형지 표면에 스프레이 등으로 분사하고 건조함으로써 이형지 표면에 부착된 상태로 점착층(300)에 붙여 제품을 출시하고, 실 사용시 이형지(100)제거시 무광촉매층(200)이 점착층(300)에 부착된채 벽면에 부착 사용하거나, 또는 점착층(300)표면에 분사하여 점착층(300) 표면에 바로 사용하면 족할 것이다. 분말 형태의 무광촉매를 사용할 경우 점착층(300) 제조시 점착층 물질대비 3 내지 5중량부를 혼합하여 점착층(300) 물질을 제조하여 사용하면 족할 것이다.

다음 점착층(300)은 사용용도에 따라 2가지로 가능하다. 즉, 휴대용을 위해 벽면 등에 붙여 사용하고, 사용후 떼어내서 가지고 다니는 휴대용 기능성시트일 경우 점착 성능을 가지는 일반 점착층의 형태를 가진다. 이에 반하여 벽지로써 사용될 경우 점착층(300)은 접착제를 이용하여 벽면에 부착 후 탈리가 이루어지지 않아야 한다. 이 경우에는 접착 성능을 유지하도록 점착층(300)을 구성하면 족할 것이다.

다음 쓰고 지우기의 기능을 수행하는 항균시트층(400)을 설명하기로 한다. 기본적으로 항균시트층(400)은 CPP를 원료로 하여 제조되는 시트 형태이며, 항균성을 부가하기 위해서는 CPP시트의 표면에 항균코팅층을 형성하거나, 또는 CPP시트 제작시 원재료에 항균물질을 부가하여 CPP시트 자체에 항균성을 부가하는 방식으로 이루어져야 한다. 본 실시예에서는 CPP시트내에 항균성물질이 혼합되어 시트자체에 항균성물질이 혼합된 경우를 나타낸다.

먼저, 쓰고 지우기의 기능을 발휘하는 CPP필름의 경우에는 이미 알려진 공지의 제품이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다음 본 실시예에서는 CPP시트내에 항균성물질이 혼합되어 시트자체에 항균성물질이 혼합된 경우를 나타낸다. 항균물질 첨가 시트의 형태에 사용되는 항균 물질을 설명하기로 한다. 본 발명에서 사용되는 항균물질은 지속적인 항균활성 및 높은 내열성을 가지며, 통상의 고분자 수지 및 석유화학 제품에 첨가하였을 경우 항균성 화합물이 용출되지 않아 독성을 유발하지 않고, 성형된 제품의 물성에 영향을 미치지 않아야 한다. 이러한 항균성 단량체는 광경화형, 단일 중합/공중합 또는 중간 결합형 링커를 이용하여 제조한 고분자 화합물이 용출에 의한 독성문제를 해결하고, 지속적인 항균효과 및 높은 내열성을 가지며, 제품으로 제조하였을 경우 내구성이 높아지는 항균성 단량체를 이용하여야 한다. 즉, 항균성 단량체 자체에 광 경화형 반응성 작용기 및 중합 가능한 작용기를 포함하고 있어야 하며, 중합 가능한 작용기로는 탄소-탄소 이중결합(C=C) 및 탄소-탄소 삼중결합(C≡C), 술포닐, 할로겐원소, 니트로, 히드록시, 티오닐(-SH), 아민(1°, 2°, 3°), 아미드, 이민, 카바메이트, 옥심, 카보닐, 카복시, 에폭시, 아크릴, 에스테르, 페닐, 비닐 및 니트릴로 이루어진 성분들이 함유되어야 한다. 이러한 작용기를 가지고 항균성 단량체로 이용가능한 물질로는, 본 발명의 화학식 1의 항균성 단량체 화합물의 예로는 1-에틸-6,8-디플루오로-1,4-디히드로-7-[4-(2-히드록시-6-메틸-4-옥사-5-옥소-6-헵텐일)-3-메틸-1-피페라진일]-4-옥소-3-퀴놀린카복실산, 시스-5-아미노-1-사이클로프로-6,8-디플루오로-1,4-디히드로-7-[4-(2-히드록시-6-메틸-4-옥사-5-옥소-6-헵텐일)-3,5-디메틸-1-피페라진일]-4-옥소-3-퀴놀린카복실산 등을 들 수 있다.

그리고 이러한 항균성 단량체의 사용량은 전체 CPP시트내에서 3 내지 8중량부의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 3중량부 이하로 첨가될 경우 충분한 항균성능의 발휘가 이루어지지 않으며, 8중량부 이상의 사용시에는 시트 자체의 물성저하를 일으킴을 알 수 있었다.

다음 도시한 도2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이 본 실시예에서는 CPP시트층(400a) 위에 항균코팅층(400b)을 표면코팅하여 전체적으로 항균시트층(400)이 형성되도록 한다.

항균코팅층(400b)의 형성은 항균성 단량체 자체가 기본수지를 형성하여 별도로 필름형태로 제작되도록 하여 CPP시트층(400a)에 부착하여 형성되도록 하거나, 또는 항균성 단량체를 액상형태로 제작후, CPP시트층(400a) 표면에 코팅하면 족할 것이다. 이러한 경우에는 전체 시트층에 함유되지 않고 표면층을 형성할 수 있으므로 항균성능의 증대를 이룰 수 있으나, 작업이 2중 작업이 되어야 하는 단점이 있다.

한편, 본 발명의 설명을 위한 실시예1과 실시예2에서는 별도의 바탕지층을 설명하지 않았으나, 이는 필요에 따라 적용가능함은 물론이다. 즉, CPP시트층이 투명층일 경우 상기 점착층 상면에 바탕을 이루도록 색상을 가지는 바탕지층을 형성하고, 바탕지층 상면에 CPP시트층(400a) 또는 항균시트층(400)을 형성하면 족할 것이다. 이러한 바탕지층의 형성은 시트지 제작에 일반적인 기술이므로 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상 본 발명의 일 실시예에 따른 설명을 하였으나, 본 발명은 실시예에 국한되는 것이 아니라 발명의 사상내에 모든 영역에 미친다고 할 것이다.

100 : 이형지층 200 : 무광촉매층
300 : 점착층디 400 : 항균시트층
400a : CPP시트층 400b : 항균코팅층

Claims (5)

1. 이형지층과;
   상기 이형지층 상면에 형성되고, 무광하에서도 촉매기능이 있는 항균성 기능을 가지는 무광촉매층과;
   상기 무광촉매층 상면에 형성되는 점착층; 및
   상기 점착층 상면에 형성되고, CPP 원료로 제조되는 CPP시트를 포함하여 형성되며, 쓰고 지우는 기능 및 항균성 기능을 가지는 항균시트층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 무광촉매층은,
   수용액 상태에서 이형지층 상면에 도포하거나 점착층 하면에 도포되어 형성되는 것을 특징으로 하는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 무광촉매층은,
   점착층 100중량부에 대하여 무광촉매 분말 3 내지 5중량부를 혼합하여 형성되며, 점착층과 일체화된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 항균시트층은, 쓰고 지우는 기능을 수행하는 CPP시트층과, 그 표면에 형성되는 항균코팅층으로 이루어짐을 특징으로 하는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 항균시트층은, 쓰고 지우는 기능을 수행하는 CPP 원료 100중량부에 대하여 항균성 단량체 3 내지 8중량부로 혼합되어 시트 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균성이 부가된 쓰고 지우기가 가능한 기능성 시트.

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