KR102188154B1 - 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품 - Google Patents

방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품에 관한 것으로, 플라스틱은 대부분 유기물로 구성되어 있어 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 특히 공기층(기포)이 다량 포함하고 있는 폼 제품은 콘크리트이나 금속 판넬보다 화재에 취약하고, 그리고 다량의 기포들의 흡수작용과 수증기을 이용하여 제조한 폼 제품은 습기에 의한 곰팡이 발생이 우려되고, 내·외부와의 온·습도차에 의한 이술 생성과 수용성 접착류 제품 등은 추운 날씨 동결에 의한 제품 손상 등이 우려되는 것에 비하여, 본 발명의 조성과 제조방법으로 제조되어진 제품은 화재 발생시 발화를 억제시키고, 각종 균을 억제시키는 항균·항곰팡이성, 부패방지, 표면저항에 의한 대전방지성에 의한 제품 표면에 붙은 미세먼지의 제거, 공기질 정화, 전기장 감소, 다공성에 의한 결로현상 억제 및 조성물의 성분중 어는 점 낮추고, 끊는 점을 높여 주고, 습도 조절성, 벌레 퇴치 특히 영하의 날씨에 수용성 접착류는 얾에 의한 제품 손상을 가져 오지만, 본 발명은 유익하지 못한 환경에서의 상기와 같은 가능들을 적합한 것으로, 적용 환경 및 장소, 제품에 맞게 선택적 복합기능을 갖추어 제조되어 쾌적한 생활과 삶을 유지토록 도움를 주는 제품을 제조·개발하였다.

Description

방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품{Composition that combines flame resistance and antistatic, antibacterial, antifungal, prevention of corruption, anti-condensation, heat insulation, humidity control, anti-foaming, and applications using them}
본 발명은 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품을 통하여, 방염성과 대전방지성, 항균·항곰팡이성, 부패예방, 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능 등 세가지 성능이상 선택적으로 가지도록 하는데 있다.
건축, 전기, 전자 및 자동차 등 각종 산업분야의 경량화 신소재로 적용되고 있어, 플라스틱 폼(foam)의 사용이 확대됨에 따라 강도, 비강성, 내충격성 및 경량성 등 고유의 기계적 물성과 함께 화재 발화시 안전을 고려해 방염특성이 보강된 난연(이하 방염이라고 명명함.) 폼의 사용이 요구되고 있다. 플라스틱은 대부분 유기물로 구성되어 있어 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 특히 공기층(기포)이 다량 포함하고 있는 폼 제품은 콘크리트이나 금속 판넬보다도 화재에 취약하고, 그리고 다량의 기포들의 흡수작용과 수증기를 이용하여 제조한 폼 제품은 습기에 의한 곰팡이 발생이 우려된다.
그리고 본 발명의 또다른 목적인 단열이 잘 안 되는 곳일 경우 외부 공기와 내부 온도 차가 발생하면서 다습한 공기가 벽에 붙어 이슬 방울이 생기는 현상을 말한다. 결로현상이 발생이 많은 곳으로 외부와 마주보는 외벽, 창문 주변, 벽, 바닥, 욕실 등은 습기 발생이 용이함에 결로현상으로 인한 곰팡이 상습 발생 지역이다. 즉 결로현상의 주원인으로는 일조량이 적고 통풍(환기)이 안되는 조건에서 특히 겨울철 외부와 내부 온도 및 습도 차 때문인 것으로 알려져 있다. 예방법으로 외부에 단열재로 시공하거나, 내부에 결로방지제를 바르거나, 스치로폼괴 같은 다공성 제품으로 내부와 외부의 단열효과를 주는 경우 이슬 발생을 예방할 수 있는 것으로 알려지고 있다. 그러나 결로현상이 심한 경우, 단열, 결로, 항균 페인트 등과 같은 제품으로 단열성, 결로방지, 항균성을 주는 것이 가장 좋은 방법이라고 판단한다.
그리고 건축, 건설, 시공, 화학, 재료 등 산업 현장과 제품 제조 및 인테리어 등을 할 때 건조전 접착물질이 어는 현상을 방지하고, 특히 접착물질이 유통 및 보관중에 얼어 고유의 본질인 접착능력이 떨어지는 현상을 미연에 방지시킬 수 있는 분야, 전기전자제품이나 통신수단, 특히 전등 등지에서 방사되어 공간내 방출하는 전기장을 집적하거나 차단, 저항을 띈 층에서 미열로서 소멸 제거시켜, 정전기에 의한 즉 대전에 의한 산업장애, 전자파의 영향, 대전방지성에 의한 제품 표면에 붙은 미세먼지(분진)의 제거, 공기질 정화효과(공기중의 하전되어진 먼지는 호흡기를 통하여 유입될 경우인체 손상 초래하거나 제품 표면에 붙어 떨어지지 않는다. 이에 본 발명은 중화적용에 의한 먼지 제거 및 대전현상 제거로 공기질 정화작용 있음) 및 습도조절 효과, 여름철 부패예방, 겨울철 얾예방. 벌레퇴치 등을 아울러 요구되는 분야에 적용 가능한 기술에 관한 것이다.
본 발명에서는 다음과 같은 기술을 통하여 실현된다. 최근 사용이 증대되고 있는 플라스틱 폼 제조시 방염성 조성물을 이용하여 폼 제품의 표면을 코팅하거나, 다층 구조의 폼 제품인 경우 방염성 조성물로 내부를 일층 내지 복수층 코팅하여 화재 발생시 방염 코팅층에서 화재가 더 이상 진행되지 않도록 하는데 있다. 그리고 폼 제품들은 다량의 기포(기공)에 의한 흡수작용과 내포되어진 습기에 의해 곰팡이 발생이 우려된다. 이에 본 발명은 조성물에 함유되어진 물질의 곰팡이 억제 작용으로 인하여 항균·항곰팡이 성능을 발휘하여 곰팡이와 같은 균을 억제시키며, 또한 정전기의 발생원인은 낮은 습도로 인한 절연체 표면에 대전된 전하가 주원인으로, 제품의 불량품 발생원인 제공자이며, 또한 인화성 물질 취급 공장의 화재, 폭발 위험성으로 이어질 수 있다. 이에 표면저항이 1010~105Ω/□으로 정전기 발생을 억제시키는 등 본 발명은 다양한 복합 선택적 기능(효과)을 통하여 유해성 요소로부터 쾌적한 환경과 삶을 제공하는데 있다.
본 발명에 언급되어진 성능 등을 갖도록 종래에 발명되었던 기능성 물질, 기술 및 그에 따른 문제점을 이하에서 살펴보고, 보완 및 추가 발명, 발견에 관한 것을 기술의 내용과 청구항 등에 기술코자 한다.
(1) 난연성(난연성 재료는 방염성을 위한 재료와 거의 같거나, 유사성이 매우 높은 관계에 있어, 난연성 내용을 기재하였음): 난연성물질은, 현재 각종 고분자 난연물질 제조할 때, 일반적으로 사용되고 있는 할로겐계, 안티몬계, 무기계, 인계 및 질소-인계 등을 주성분으로 하는 난연제들이 사용되고 있다. 화재 발생시 안전을 고려해 난연특성 제품 사용이 점차 증대되고 있다. 고분자는 대부분 유기물로 구성되어있어 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 이와 같은 성질을 물리화학적으로 개질하여 연소를 억제하거나 완화시키기 위해 첨가하는 물질이 난연제이다. 일반적으로 난연제는 사용방법 및 구성성분에 따라 분류하고, 사용방법에 따라 첨가형과 반응형으로 나눈다. 첨가형은 유기계와 무기계로 반응형은 -OH, -H, -COOH와 같은 활성라디칼을 함유하는 난연제이다. 또한 구성성분에 따라 유기계와 무기계로 분류되는데, 유기계는 인계, 질소계(멜라민계), 브롬계 및 염소계 등으로 분류되며, 무기계는 대표적으로 안티몬계와 금속수산화물계(수산화알루미늄, 수산화마그네슘)로 구분한다. 특히 유기계 난연제 중 브롬계 및 염소계 난연제는 난연특성이 우수하여 각종 플라스틱 제품에 대량 사용되고 있지만 연소시 HBr, HCl 등의 독성가스 화합물 배출로 인해 점차적으로 사용규제의 폭이 넓어지고 있다. 우선 종전 난연제들에 대한 설명을 실시하고, 추후 비교평가를 통하여 우수성을 설명코자 한다. 주로 이용되고 있는 난연제들의 특성 및 분류들을 도 1에 나타내었다. ① 할로겐계 난연제, 할로겐 화합물 중 난연성은 I>Br>Cl>F 순서로 우수하지만 요오드 화합물은 가격이 비싸고, C-I 결합력이 약하여 가공온도에서 쉽게 분해되며, 플루오르 화합물은 C-F 결합에너지가 커서 비효율적이므로 사용되지 않고, 브롬계가 염소계보다 비싸지만 우수한 난연효과를 갖고 있으므로 범용 및 엔프라 수지등에서 광범위하게 사용되고 있다. 브롬계 난연제의 대표적인 예는 트리브로모 페녹시에탄, 테트라 브로모 비스페놀 A(TBBA), 오타브로모 디페닐에테르(OBDPE) 등이 있으며 그 중 TBBA가 가장 많이 사용되고 있다. 브롬계 난연제는 일반적으로 난연보조제(상승제)로 안티몬 화합물(삼산화안티몬, 오산화안티몬 등)을 같이 사용하며 반응 mechanism은 다음과 같다.
<할로겐계 난연제의 일반적인 반응 mechanism>
HO + HX → HOH + H → 금지반응
X + RH → HX + R → 재생반응
↓ 연쇄반응의 정지
XO + OH → HX + O2 → 활성 O, OH의 농도를 줄이고
연쇄반응 정지 → 난연효과
X + O → XO + X → 분해시 불연성 gas 발생 → O2 차단
O + OX → O2 + X
<할로겐 + 안티몬계 난연제의 반응 mechanism>
Sb2O3 + 2HBr → 2SbOBr + H2O
5SBOBr → Sb4O5O4Br + SbBr↑
4Sb4O5Br2 → 5Sb8O4Cl + SbBr↑
3Sb8O4Br → 4Sb2Cl3 + SbBr3
염소계 난연제로는 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌 및 지환족 염소계 난연제가 있다. 염소계 파라핀 및 폴리에틸렌의 경우 가격이 저렴한 반면 열안정성이 취약하고 지환족 난연제의 경우 가격이 다소 비싼 단점이 있다.
무기계 난연제의 종류로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬 및 붕소 함유 화합물 등이 있다. 무기계 난연제는 유기계 난연제와는 다르게 열에 의해 휘발되지 않고 분해되어 H2O, CO2, SO2 등과 같은 불연성 기체를 방출하게 되며 대부분 흡열반응을 하는 특성이 있다. 기체 상태에서는 가연성 기체를 희석시키며 플라스틱 표면을 도포하여 산소의 접근을 방지하게 되며 동시에 고체상 표면에서 흡열반응을 통하여 플라스틱 냉각 및 열분해 생성물의 생성을 감소시키는 효과가 있다. 또한 붕소화합물과 같은 경우에는 고체 표면에 유리상의 보호층을 형성하여 산소 및 열 차단을 하는 효과도 있다. 수산화알루미늄은 무기계 난연제중 가격이 가장 저렴하나 분해온도가 200℃ 이하로 가공온도가 낮은 플라스틱에서만 사용이 가능하다. 무기계 난연제의 반응 mechanism은 아래와 같다.
<무기계 난연제의 난연 mechanism>
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O - 298KJ/mol
Mg(OH)2 → MgO + H2O - 328cal/mol
인계 화합물은 연소시 열분해하여 생성된 폴리인산이 에스테르화 및 탈수소화 반응에 의하여 숯(char)을 생성하여 산소와 열을 차단하는 역할을 한다. 인계 난연제는 적인, 인산에스테르(Phosphates), phosphine oxide 등이 있으며 적인의 경우 자체 색상이 적색이기 때문에 컴파운드물이 적색을 띠게 되며 색상 문제로 인해 사용이 제한적이다. 인산에스테르계 난연제에는 모노머 형태의 triaryl phosphate, alkyldiaryl phosphate, trialkyl phosphate가 있고 올리고머 형태의 resorcinaol bisdiphnyl phosphate가 있다. 질소-인계 난연제로는 melamine-phosphate, melamine-polyphosphate 등이 있으며, 질소-인계 난연제는 연소시 생성된 폴리인산과 질소원(N2, NH3 등)의 열적 축중합 촉매작용에 의하여 intumescent thick char layer을 형성하여 열, 산소의 확산을 방해한다. 그러나 사용량이 많음에 따른 물성 및 가격 경쟁력 등이 결여되는 단점이 있다. 그리고 안티몬과 주석, 아연, 셀레늄 들은 벽지에서 방염 기능을 추가할 때 사용하는 중금속으로 벽지의 기능성을 추가하면서 사용되는 물질들이다. 중금속에 적은 양이라도 노출되면 체내 흡수 시 각종 신경 독성을 유발하고, 특히 안티몬의 경우 비소와 유사한 독성을 가지고 있으며 노출될 경우 폐렴 및 골다공증, 암을 유발하는 것이 보고되었다.(출처: KANALYTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY, Vol. 21, No. 2, 135-142, 2008)
(2) 대전방지성:
대전, 즉 정전기는, 정전기에 의한 전기적 충격은 현저하게 약하고, 전기적 충격으로 인하여 사망하지는 않지만 그 정전쇼크, 기계와의 접촉 또는 그 공포감으로 인한 스트레스에 의해 작업 능률의 저하 등 2차적인 장해와 오작동, 전자부품의 손상을 초래한다. 정전기 현상 중에서 인체의 정전기를 문제로 하는 경우, 인체의 저항은 수㏀ ~ 수천㏀이어서 전기적으로는 도체라고 볼 수가 있으나, 인체가 신발로 인하여 바닥의 대지로부터 절연된 상태에서는 대지와의 사이에 일종의 축전기를 형성하여 도체상의 정전기는 정전 용량이 커지기 쉬울 뿐 아니라 전체의 전하가 한 곳에서 일시에 방전해 버리기 때문에 큰 방전에너지 제공자가 된다. 그리고 인체에 대한 전격에는 정전기가 대전되어 있는 인체가 접지 혹은 대전되어 있는 다른 물체와 근접하여 방전하는 경우와, 대전되어 있는 물체가 인체에 접근하면서 방전하는 경우에 발생하는 두 가지가 있다. 즉 대전체에 집적된 정전기는 인체의 쇼크뿐만 아니라, 순간적인 방전에 의한 정전기는 물질끼리의 마찰, 접촉에 의해 생기기 때문에 발생 자체를 막는 것은 어렵다고 알려져 있다. 이와 같은 정전기 장해를 방지하기 위해서는 발생한 전하를 제거, 중화, 누설시키는 일이 필요하다. 정보화 사회가 급진전됨에 따라 전기전자제품의 사용이 크게 늘면서 이들 기기로부터 발생하는 전자기장에 의한 각종 제품의 오작동이나 전기전자기기 및 통신기기의 노이즈현상을 해소시키는데 어려움이 있었다. 그동안 이에 관한 대책으로는, 인덕터 콘덴서 또는 페라이트를 사용하여 제조된 전자부품을 사용하는 것 이외에, 그라운딩이나 실딩이 있다. 대책 중에서 가장 효율적인 것으로 알려져 있는 실드는 넓은 주파수대역에 걸쳐서 높은 감쇄특성을 발휘를 위하여 고가이면서 무거운 동, 알루미늄, 철 등의 금속이 일반적인 전기전자제품의 외장제로서 사용되었지만, 저가격화, 경량화가 진행됨에 따라 금속에서 수지로 변화되면서 노이즈현상을 해결해야 하는 필연적인 문제가 발생한다. 플라스틱과 같은 물질은 대부분 절연재료로서 각종 전기전자 부품에 널리 사용되고 있으나, 이러한 절연특성은 플라스틱 표면에 정전기를 축적하여 대전현상을 유발하게 된다. 이 대전현상은 먼지나 오물을 흡착하여 산업분야의 생산장해 및 재해로 반도체, 전자제품, 섬유, 필름 등에서 제품불량의 요인이 되기도 하며, 또한 전기전자제품에서 회로의 오동작을 일으키기도 한다. 그리고 정전기(전기장)에 의한 장애, 간접적으로 인체에 대한 영향을 보면, 예를 들면, TV 화면(cathode ray tube방식에서는)에서는 방영 중에 5.000~10,000V의 양 정전기가 흐릅니다. 이 정전기는 대지(大地)를 향해서 방전되는 한편, 공기 중의 음이온을 끌어당기고, 그 결과 음이온이 중화, 제거됩니다. 이때 공기 중의 음이온이 소비되기 때문에 실내 공기 중에는 양이온이 상대적으로 많아지는 양이온성 환경이 된다. 그 때문에 생체 내에는 호흡 시에 양이온 섭취가 우위에 서게 된다. 이 양이온의 조성은 수소이온(H+)이고 수소이온 농도가 높아지면 혈액을 비롯한 체액이 산성으로 기웁니다. 특히 물(H2O)분자가 해리되어 생긴 수산이온(OH-)은 강염기이며 쉽게 산화됩니다. 이렇게 해서 수산이온이 감소되기 때문에 상대적으로 수소이온 농도가 높아지고, 특히 양 정전기는 체액을 산성으로 이끌어 간다. 양 정전기는 체내에서 활성산소도 증가시켜 생체를 산성화시키기 때문에 신진대사가 방해를 받아 세포기능이 약해질 수 있다. 그에 따라 면역력의 저하는 여러 가지 병을 불러일으킬 수 있을 가능성이 있다고 알려져 있다. 따라서 정전기 및 전자파가 생체의 메커니즘을 흐트러뜨리고 있을 수 있다. 즉 전자가 부족한 것은 양전하를 띠므로 양이온이며, 전자가 과다한 것은 음전하를 띠므로 음이온이라 한다. 공기의 비타민이라고 불리우는 음이온은 대기중의 양이온과 함께 탄산가스, 산소, 질소, 수소 등 여러 혼합물질과 같이 존재하고 있으며, 양이온이 많을 때 양 정전기를 띠게 되며, 음이온이 많을 때 음 정전기를 띠게 된다. 양이온이 많은 대기중에서 체질이 약한 사람은 만성병이 생기며, 모든 지병이 더욱 악화될 가능성이 높다고 한다. 반대로 음이온이 많으면 세포가 활동성을 띠게 되어, 병에 저항력이 강해지며 신체가 건강한 약알칼리성체질로 될 수 있다고 한다. 인체가 느낄 수 있는 현상으로는 폭풍이 지나간 후, 밖을 걸었을 때의 상쾌한 느낌, 폭포수에 서 있는 느낌, 소나무숲에 있는 느낌, 이는 물방울이 어떤 물체에 힘차게 부딪혀 분열하면서, 물방울은 양극의 전기를 띠고, 주위의 공기는 음극의 전기를 띠는 이온화현상(레너드현상)에 의해 음으로 대전한 산소이온(음이온)이 다량으로 발생하였기 때문일 수 있다. 음이온으로 기분이 상쾌해 지는 것은 대기중에 있는 미세한 오염물질을 정화하는 작용이 있는 음이온이 풍부하기 때문일 것이다. 폭포수의 물줄기가 떨어지면서 주변의 바위 등에 격렬하게 부딪치게 되면 물방울이 아주 작은 클러스터(입자)로 쪼개지게 되는데 이렇게 물방울이 미세하게 분열할 때 음이온이 대량으로 발생하게 된다고 한다. 공기중의 이온량을 측정하면 삼림속이나 폭포수 부근에서는 음이온이 굉장히 풍부하다는 것을 알 수 있다. 이러한 자연에 접촉하면 상쾌감과 휴식감을 감지하게 된다. 양이온은 빌딩이나 콘크리트, 자동차와 공장 등의 배기가스로 오염된 도시, 담배연기, OA(Office automation)사무용기기이나 컴퓨터 등의 전기전자 제품의 주위에 많이 존재하고 있다. 자연이 음이온을 발생시키는 것은 노벨상 수상자인 물리학자 빌리브 레너드 박사의 이름을 따서 레너드 현상이라고 부르고 있다. 이와 같이 대전에 의한 영향을 최소화하고자 전도성고분자, 전도성 카본 및 흑연으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 전도성물질과 고분자, 용제 등 혼합되어진 대전방지 조성물은, 용제의 경우 휘발성에 의한 실내용으로는 주의가 필요하고, 전도성고분자의 경우 가격이 비록 떨어졌더라도 범용으로 사용하기에는 아직도(2017년3월4일) 비싸며, 전도성 카본 및 흑연은 검정색으로 인하여 사용시 주의가 필요하다.
(3) 항균성: 항균에 있어, 항균제품을 제조하기 위하여 무기항균제와 유기항균제를 사용하는 경우가 있다. 항균제품은 고분자(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐, 에폭시 등), 타일에 유기항균제 혹은 무기항균제를 첨가하여 상품화된 제품으로는 물통, 시트, 섬유, 도료, 타일 등 다방면에 걸쳐 상품화되어져 있으나, 이는 고가의 항균제를 첨가해야 함으로 넓은 면적을 도배하는 경우와 같은 제품류에는 적용하기에는 어려운 문제점(범용화)이 있다. 그리고 도배풀에는 주로 방부제가 많이 사용되고 있다. 그리고 갸울과 달리 여름은 식물성 물질, 즉 전분과 같은 물질로 제조되어진 접착제는 쉽게 변질되는 경우가 있어, 이에 대한 예방이 필ㅇㅅ하여 포름알데히드와 같은 인체에 유익하지 못한 방부제를 사용하는 경우가 있어. 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.
(4) 단열성: 열전도율과 관련이 있으며, 열전도율이 낮은 고분자(플라스틱)이라도 고체는 전도에 의해 열이 전도된다. 그리고 기체입자가 움직여 열 전달하는 것과 고체입자로 바로 열을 전달하는 것은 거북이와 토끼 차이만큼 커다 그래서 발포와 같은 다공성 제품은 기체를 플라스틱이 포집하여 열 전달 속도를 늦어 단열성을 갖는 것이다. 그러나 발포 제품류는 다량의 기체를 내포하여 화재에 매우 취약 것이 단점이다.(도 1 우측 사진 참조) 결로는 기존에 발생된 곰팡이를 제거하더라도 결로현상으로 인하여 다시 곰팡이가 생기는 것이 일반적인 현상입니다. 근본적인 해결책은 결로현상이 생기지 않도록 하는 것이지만, 습기에 의한 결로현상이 발생하지 않도록 단열공사를 해야 좋으나, 시공이 어려운 것이 현실이다. 그리고 결로나 습기가 있어도 곰팡이가 생기지 않게 하려면 곰팡이균이 서식할 수 없도록 항균성이 지속적으로 유지되도록 하여 곰팡이 억제가 가능하도록 복합적인 기능이 곰팡이방지가 가능할 것으로 판단한다, 그리고 결로방지 물질로 아스베스토스와 같은 물질을 사용하여 예방하는 기술이 있는데, 아스베스토스는 호흡기를 통하여 인체에 유입되면 치명상을 줄 수 있는 물질로 알려져 있다.
(5) 습도조절 기능: 실내 적정 습도는 40∼60%라고 한다. 겨울철엔 습도가 낮아 건조하여 정전기 발생이 다른 계절에 비하여 심하고, 또한 추운 날씨로 인하여 난방을 하면 더욱더 건조해지게 된다. 건조한 날씨가 지속되면, 낮은 습도에 의한 바이러스의 증식이 원활해져 호흡기병 발생 빈도가 높아진다고 하고(출처: bestbaby, 2012년 10월호), 반대로 습도가 높으면 실내의 진드기나 세균들이 증식하기 좋은 환경이 만들어진다고 한다(출처: bestbaby, 2012년 11월호). 그래서 습도 조절을 위하여 가습기를 사용하거나 식물을 키우거나 장식 ?을 사용하거나, 빨래를 걸어놓거나 하지만, 모두 국소 지역에 의한 해결방법에 불과하다.
(6) 얾방지: 물이 포함, 제조되어진 풀은 추운날씨 어는 문제로 인하여 도배과정(추운 날씨엔 구입 제품중에 물이 포함된 전분풀에 추가로 물을 섞는 경우 평상시보다도 적게 사용해야 함에 따른 자재 비용 상승 초래), 유통 및 보관시 어는 문제 등, 물이 포함되어진 제품으로 도료(페인트), 접착제, 도배풀 중에 예를 들어, 어는 것을 방지하는 방법으로 물에 풀어 사용하는 전분(풀)가루가 있다. 이 풀(전분가루)은 유통중에 어는 것과 중량 감소에 의한 강점이 있을 것으로 파악되었지만, 사용시에 완전히 풀리지 않아 풀이 응집될 수 있는 부분이 발생할 수 있고, 이 또한 물을 사용해야 함으로 추운 날씨 도배시 도배지에 풀이 코팅되어 벽에 바른 경우 건조전 도배풀이 얼어 벽지가 떨어 우려가 있고, 또한 도배한 부분의 어는 것을 약간이나마 예방하는 차원에서 물 배합시 물의 사용량을 줄이는 것으로, 이는 물이 포함되어진 채 유통(판매)되는 풀과 마찬가지이며, 추운 날씨엔 사용하는 풀이 평상시 물 추가에 비하여 풀의 사용이 증가하는 문제점가 있을 수 있다. 아무리 풀 값이 저렴하다고 하더라도, 큰 면적을 도배하는 경우엔 경제적인 부담 및 사용상 단점이 될 수 도 있는 것이 문제점이다. 이에 바닷물이 겨울에 잘 얼지 않는 것을 보고 본 발명품에 적용 발명하였다. 상기와 같은 원리를 확인하기 위하여 먼저 다음과 같은 시험을 실시하였다. 물은 0℃를 지나 얼기 시작하고 -1.0℃가 되면 완전히 얼지만, 소금 0.24g에 물 19.76g을 넣은 혼합물은 -0.45℃에서 얼기 시작하고 -1.0℃에서 일부 얼었다(소금 1.12중량%). 소금 0.62g에 물 19.38g을 넣은 혼합물은 -1.0℃에서 전혀 얼지 않고 -2.0℃에서 살짝 얼었고, 이전의 소금물(소금 1.12중량%)보다도 얼지 않은 물이 많이 남아 있었다(소금 3.1중량%). 이상과 같이 소금의 농도가 진할수록 어는점이 낮아져 잘 얼지 않음을 확인하여 본 발명에 적용하여 새로운 제품을 발명하는 배경 기술이 되었다.이 발명은 수용성 제품과 같이 어는점이 높은 제품에 적용할 경우, 부동액(자동차 기관용 냉각수의 동결을 방지하기 위하여 사용하는 액체)과 같이 어는점을 낮추어 얾 방지에 의해 원래 제품 고유의 성능, 접착력 및 코팅력이 떨어지는 것 을 막아, 고유 성능을 유지시켜 주는 역할을 담당하여 접착력 및 코팅력 상실을 예방시킨다.
(7) 본 발명의 조성물에서의 또 다른 효과로 벌레 퇴치: 스프레이 살충제의 주성분은 프탈트린(phthalthrin)와 농약 등에 사용되는 피레스로이드(pyrethroid)계 화합물로 이 성분은 유기염소계이나 유기인계 살충제보다는 독성이 낮아 많이 사용되고 있으나, 장기간 과다 흡입할 경우 염증, 폐섬유화 등 호흡기 장애를 발생할 수도 있다고 하며, 개미 퇴치를 위한 성분인 이미다클로프리드(imidacloprid)은 무색,무취의 투명한 겔이고, 집의 모서리, 구석 틈새 등에 뿌려주면 개미가 사라진다고 하며, 여러 벌레에도 적용되는 약물인데, 꿀벌의 신경계에 치명상을 주는 것으로 알려져 생태계를 교란시킬 수 있는 우려가 제기되고 있는 농약의 일종이다.
본 발명은 상기한 바와 같이 종래 발명 및 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 발명 조성 물질의 고유 특성을 파악하던 중에 본 발명에서 사용한 물질은 적용 분야에 따라서 다양한 특성을 가지고 적용이 가능함을 발명(새로이 발견하였고, 아직도 추가적인 기능이 있을 수 있는 가능성 여부를 지속적으로 파악 발명중이다.)하였다.
본 발명은 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방염성과 대전방지성, 항균·항곰팡이성, 부패예방, 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지를 가진 조성물을 다양한 제품군에 적용한 제품하여 방염성과 대전방지성, 항균·항곰팡이성, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지, 추가적으로 벌레퇴치 능력까지 발휘하게끔 함에 있다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은 Acrylic, epoxy, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl acetate, Silicone, Polyurethane, Ethylenevinyl acetate, Polyvinyl chloride, Vinyl Acetate Monomer의 resin, solution 혹은 primer, emulsion, copolymer, Resorcinol, α-Olefin, Isocyanate, Phenolic, thermosoftening plastic, thermosetting plastic, starch, additives 0~20중량%, 쌀, 밀, 밀기을, 옥수수, 감자, 덱스트린, 변성전분과 같은 곡물로 제조된 고형분 15~40중량% 풀들 중 단독 또는 둘 이상을 1~99중량% 사용하고, 여기에 단열성, 습도 조절 물질, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지, 결로방지 및 조절 물질을 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 적용 제품에 따라서 선택적 복합 기능의 특성을 발휘하도록 조성하는 조성물 제조과정과 제조된 물질을 코팅, 도장 등 통하여 적용제품에 응용하는 것을 특징으로 한다.
상기의 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능 등을 갖도록 종래에 발명되었던 기능성 물질 기술 및 그에 따른 문제점들 중 몇몇을 이하에서 살펴보고, 보완 및 추가 발명, 발견에 관한 것을 구체적적인 기술의 내용과 청구항 등에 기술코자 한다.
본 발명의 주목적에 속하는 응용제품으로 단열효과가 우수한 발포제품은 건축물의 단열재로 널리 사용되고 있고, 화재에 취약한 것이 단점이다. 발포제품으로는 Polyurethane foam, Ethylene vinyl, acetate foam, Polyethylene foam, Polypropylene foam, Polystyrene foam, Polyvinyl chloride foam, rubber foam 등 있으며, 한가지 예를 들어 등록실용신안 20-0446887에 의하면, PE폼, 알루미늄호일 및 접착층이 적층되어 형성되어지는 내벽 단열마감재에 있어서, 상기 내벽 단열마감재는 바탕제층의 상부에 엠보싱층이 형성되어 이루어지되, 상기 바탕재층의 PE폼과 엠보싱층의 엠보싱 PE폼 사이에는 폴리에스테르장섬유 부직포가 게재되어지고, 상기 바탕재층은 PE의 하면에 알루미늄호일이 접착되고, 상기 알루미늄호일의 하면에 접착층이 형성되며, 상기 접착층의 하면에 이형지가 적층되어 이루어지는 구조인데, 상기 PE폼에 의하여 단열효과가 우수해지지만, 이로 인한 화재에 취약할 수 있다. 본 발명은 상기한 바와 같이 종래 발명 및 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단열 다층의 구조의 벽지이나 시트 등에 사용되는 플라스틱 폼이나 시트(종이류 및 프라스틱류 등)에 방염성 조성물을 이용하여 폼이나 시트 제품의 표면을 코팅하거나, 다층 구조의 폼(혹은 시트) 제품인 경우 방염성 조성물로 내부를 일층 내지 복수층 코팅하여 화재 발생시 방염 코팅층에서 화재가 더 이상 진행되지 않도록 하는데 있다. 또한 폼으로 이루어진 제품들은 다량의 기포(기공)에 의한 흡수작용과 내포되어진 습기에 의해 곰팡이 발생이 우려된다. 이에 본 발명은 조성물에 함유되어진 물질의 곰팡이 억제 작용으로 인하여 항균·항곰팡이 성능을 발휘하여 곰팡이와 같은 균을 억제시키며, 또한 표면저항이 1010~105Ω/□으로 정전기 발생을 억제시키는 특성을 발휘할 수 있게 제공하는 것이 또하나의 목적이다.
그리고 본 발명자에 의해 출원되어진 출원번호 10-2016-0153671에 대한 문제점을 대폭 개선시켜 발명한 내용 및 특성을 본 발명에서 추가로 기술코자 하고, 상기 발명은 내용이 제품 시공시 접착력이 좋은 잡착제와 도배풀, 기능성을 부여하는 물질액들을 현장에서 혼합·제조하여 시공할 경우 적합한 방법임으로 언급되어진 조성물을 제조공장에서 제조 판매할 수는 있을 수는 있지만, 제조공장에서 제조후 포장 판매하는 경우 이미 제조되어진 풀, 접착제, 기능성 분말을 용액으로 제조하여 이들을 혼합 제조후 포장 판매하는 경우 무게에 의한 유통비용 증가, 이미 제품화되어진 제품을 구입 혼합에 의한 제조방법에 의한 경쟁력 부제 등등 이에 대한 문제점을 확인하였다. 또한 추가 발명의 또다른 특성(예로 결로 및 벌레 퇴치, 습도조절, 얾방지 등등 본 발명에 의한 그동안 수용성 접착제의 심각한 문제점을 개선하는 효과에 대한 발명의 내용을 기술하여 종전 문제점을 해소시키고자 한다.) 등을 본 발명의 구체적인 기술의 내용과 청구항 등에서 제공코자 한다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위해 방염성 및 대전방지, 결로방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품들을 개발하였다. 우선 본 발명에서 방염성 및 대전방지, 결로방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능를 위한 물질 및 성분 종류에 대하여 상세히 기술하고, 기능에 대한 고찰, 효능은 구체적인 기술이나 청구항에 설명코자 한다.
먼저 방염성 및 대전방지, 결로방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품은:
접착력을 제공하는 접착물질로는; 고형분 1~100중량%인 Acrylic, epoxy, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl acetate, Silicone, Polyurethane, Ethylenevinyl acetate, Polyvinyl chloride, Vinyl Acetate Monomer의 resin, solution 혹은 primer, emulsion, copolymer, Resorcinol, α-Olefin, Isocyanate, Phenolic, thermosoftening plastic, thermosetting plastic, starch, additives 0~20중량%, 쌀, 밀, 밀기을, 옥수수, 감자, 덱스트린과 같은 곡물, 변성전분 등으로 제조된 고형분 15~50중량% 접착제들 중 단독 또는 둘 이상을 혼합 1~99중량% 사용하고,
단열성, 결로예방, 습도 조절 물질로는; 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물로 (Si,Al)O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 다공성 구조와 WmZnO2n2O 조성식, W는 Na, Ca, Ba, Sr이고, Z=Si+Al, 석영 SiO2, 다이아몬드형 사면체구조가 무한으로 연결한 삼차원 망상구조 중의 Si의 일부가 Al에 의해서 치환된 Zeolite는 이 망상구조 규칙이 깨어져 골격에 빈틈 존재하며, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 Zeolite는 다량의 물을 흡착할 수 있는 다공성 물질, 규산질계 다공성물질, 경량 발포세라믹, 고흡습성 실리카, 펄라이트(perlite), 이산화티탄을 단독 또는 둘 이상을 0~51중량% 사용하거나,
방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지, 습도 조절 물질로는; 고형분 1~100중량%인 무수 혹은 함수 nH2O(n=0~20)의 금속염화물에 속하는 MgCl2, CaCl2 분말 혹은 그의 수용액 형태로, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~30중량% 사용하고,
1~100중량% 소금은 염화나트륨이 주성분인 식용 소금, 천일염과 화학약품으로서 사용되는 공업용 물질, 동해, 서해, 남해, 태평양, 대서양, 인도양, 사해, 흑해 등지에서 채취한 바닷물, 염화마그네슘이 15~19%, 황산마그네슘이 6~9%, 염화칼륨이 2~4%, 염화나트륨이 2~6%, 브로민화마그네슘이 0.2~0.4% 등으로 구성되어진 고형분 1~69중량% 간수, 혹은 이들 100g을 가열하여 5~90% 농축한 것을 0~40중량% 사용하거나(소금은 크게 천일염과 정제염(精製鹽)으로 분류된다. 천일염은 바닷물을 염전으로 끌어와 바람과 햇빛으로 수분과 함께 유해 성분을 증발시켜 만든 가공되지 않은 소금으로 굵고 반투명한 육각형의 결정이다. 이에 비하여 정제염은 바닷물을 전기분해하여 이온수지막으로 불순물과 중금속 등을 제거하고 얻어낸 염화나트륨(NaCl)의 결정체이다. 우리나라에서는 수심이 깊지 않고 조수 간만의 차가 큰 서해안이나 남해안에서 많이 생산되고 있으며, 인도양, 지중해 연안, 미국, 오스트레일리아 등지에서도 생산된다. 전라남도 신안군은 국내 천일염 생산량의 65%, 염전 면적의 절반 이상을 차지하며 품질도 세계적으로 뛰어나다. 또 백령도 부근에서 생산되는 유황성분이 함유된 소금도 상품(上品)으로 친다. 한국의 천일염전은 대개 저수지, 증발지, 결정지로 이루어져 있으며, 만조 때 수문을 열어 증발지에서 농축된 염수를 만들고 결정지로 보내 소금 결정을 얻는다. 바람이 심하면 결정이 작고 기온이 낮으면 쓴맛이 나 소금의 질이 떨어지므로 일조량이 많고 바람이 적은 날을 택해 소금을 얻는 것이 좋다. 우리나라에서 생산되는 천일염은 알칼리성이며, 염도는 약 88% 정도 이다. 천일염에는 칼슘, 마그네슘, 아연, 칼륨, 철 등의 무기질과 수분이 많기 때문에 채소나 생선의 절임에 좋아 김치를 담그거나 간장, 된장 등을 만들 때 주로 쓰인다. 몸에 좋은 무기질이 많이 함유되어 있는 반면 독성물질도 다소 함유 하고 있기 때문에 이를 제거하고 섭취해야 하는데, 천일염으로 김치를 담그거나 간장, 된장을 만들면 발효되면서 유해 성분이 사라지게 된다. 또한 천일염은 각종 무기질에 의하여 흡습성이 높고, 항균을 넘어선 살균력에 의한 부패방지 효과, 벌레퇴치력도 가진다. 출처: 두산백과, 송일염전, 신안. 경기케미칼, 자료 검색자료 및 본 발명인의 지식 참조),
상기 염화물질 CaCl2, 염화나트륨중 이들을 산 등으로 처리하여 저부식성 혹은 저염화계로 부식성을 낮추어진 것들 중, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~40중량% 사용하거나, 그 외 마이크로이드, 소포제, 분산제, 증점제, 조막제들을 단독 혹은 둘이상 각각 0~39중량% 사용하거나,
용매는 함량 1~99.99중량% methanol, ethanol, butanol, dichloromethane, ethylacetate, hexane, diethylehter, acetonitrile, benznene, Dibasic ester, 1-METHOXY-2-PROPANOL, BC, Diethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate, alcohol, H2O, etc를 단독 혹은 2종 이상 0.1~99.9중량% 혼합 사용하여 조성한 것을;
방응조 내지 혼합용기 등에 고압분산기, 고전단믹서(인라인믹서, 호모믹서), 프리믹서(교반기), 호모디스퍼스, 호모지나이저, (임펠라) 고속교반기, 페이스트 믹서, 공자전믹서, 통상적으로 사용되는 믹서 및 교반장치(혼합용기), 도배풀 제조장치 등을 단독 혹은 복수 이상 이용하여 -15~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 제조 조건하 제조방법에서 조성되어짐을 특징으로 하는 조성물은;
또한 상기 조성물질 중에서 본 발명에 기능성을 부여하는 물질중에 CaCl2와 천일염과 같은 염류는 중성이나 pH 8이하의 접착성분과의 혼화성이 양호함에 상기 열거된 접착물질중 바람직하게 산성 잡착제와 상기 비율로 배합시 응집없이 혼화성이 우수하여 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 혼합·제조하면 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 가진 잡착제 및 도료 조성물 제조가 가능하며;
상기 조성중 CaCl2 비율 1에 천일염의 배합 비율 1~20배 많이 첨가하면, 상기 언급된 여러가지 성능중에서 항균을 넘으선 살균력에 의하여 부패방지 및 벌레퇴치 기능이 우수한 조성물 제조가 가능해지며;
또한 지류를 제조하는 조성에 상기 기능성을 나타내는 조성을 함께 넣어 지류를 제조하여 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능 지류가 가능해진다.
따라서 도료, 접착제, 도배풀 이외에 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 지벽지, 실크벽지, 가구, 커튼, 블라인드, 바닥재, 소방법 적용을 받는 붙받이 가구, 일반 가구와 같은 다양한 제품에 적용되어져 상기와 같은 다양한 기능을 나타내는 것을 특징하는 제품이 되는 것이 본 발명의 특징이다.
그리고 상기 조성에 평균 크기 0.01∼25㎛ 구정 및 판상인 Iron powder, Copper powder, Cobalt powder, Tin powder, Aluminum powder, Magnesium powder, Titanium powder, Silicon powder, Nickel powder, Zinc powder, Manganese powder. Silver powder, Ag coated Cu, Ni coated Cu, Indium tin oxide, solder ball(Free lead Tin-Bismuth), silver chloride, Antimony tin oxide, titanium dioxide, stainless steel, Mn-Zn ferrite와 같은 soft ferrite, conductive carbon(전도카본) powder 및 고형분 1.0∼80.0중량% 전도카본졸, 및 0.01∼20㎛ 황토를 단독 혹은 2종 이상 혼합 0∼97.5중량% 사용하거나, 이들 금속물질을 carboxylic acid계와 지방산, silane계를 사용하여 표면개질시키고, 표면개질된 금속물질 0∼85.0중량% 하여 제조된 조성물과 그의 첨가물질에 의해 색상을 가지는 제품 등으로 제조되어질 수 있는 특징을 가질 수 있는 것이 또한 특징이 될 수 있다.
또한 상기 조성중에서 본 발명에서 중요한 발명의 조성중의 하나인 도배풀 조성으로:
상기 조성중의 하나인 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%, 물 30~95중량%, 고형분 65~100중량% CaCl2 3~40중량%, 고형분 70~99중량% 천일염 3~40%중량%를 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 formaldehyde 없음)함유 액상 도배풀 조성물과 이의 제조방법과;
또한 상기 조성중의 또다른 하나의 조성, 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%에 물 15~90중량%, 고형분 50중량% CaCl2 용액 15~30중량%, 고형분 20~352중량% 천일염 용액 5~40중량% 조성 배합 조건에서 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(산중 특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 특히 formaldehyde 없음)함유 액상 풀 조성물과 이의 제조방법과;
이 액상 도배풀 조성물을 추가적으로 10~1,000배 희석후 분무 건조후 세분화 시키거나, 완전전조후 분쇄시켜 제조된 가루 풀제조방법 등이 본 발명의 특징중의 하나이다.
그리고 상기 조성물들 중 한 조성물질을 일면 내지 양면을 1차 코팅하고, 해당 조성 접착물질과 조성에 사용하는 접착제중 하나 내지 본 발명 열거된 접착물질에서 수성 또는 유성, 니스 등과 같은 접착물질 및 도료를 0.01∼1,500㎛ 추가로 일면 내지 양면을 코팅 처리하여 본 발명의 조성물로 코팅되어진 기능성 부분을 보호할 수 있게 하는 방법 및 이들의 응용제품들으로 목재나 화재 발생이 용이한 것에 본 발명 기능성 접착제 및 도료를 코팅하여 제조되는 제품으로는 가구, 커튼, 버티컬, 벽지, 바닥제, 블라인드, 의류 등지임을 특징으로하는 제품과, 제품 구조는 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 조성물로 제조되어진 방염층 등 상기 기능들 중 선택적 기능이 형성되고, 플라스틱폼이나 시트(지류, 플라스틱류 등이 이에 속하며, 이하 시트라 명명함.) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나, 다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나, 직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와, 다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼(혹은 시트) 위에 다른 재품(예를 들어, 도료 등) 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 제조되어질 수 있다.
또 다른 제품 구조로 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼(혹은 시트) 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 조성물로 제조되어진 방염층이 형성되고, 플라스틱폼(혹은 시트) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나, 다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나, 직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와, 다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼 (혹은 시트)위에 벽지 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로도 제조 강한 것이 특징이다.
상기 조성의 접착제류는, 특히 수용성 접착제류중 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 물질을 전혀 첨가하지 않은 접착제류와 비교하여 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 물질이 포함되어진 물질의 함량에 따라서 어는점 내리는 효과를 가짐을 특징으로 종전 접착제들은 0℃를 지나 얼기 시작하지만, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 1종류를 혼합 경우엔 3중량%일 경우 약 -2∼-3℃, 6중량% -3∼-4℃, 10중량% -7∼-8℃, 15중량% -10∼-12℃, 20중량% -13∼-15℃, 29중량% -20∼-22℃, 2종류 혼합한 경우 동일한 함량비율에 고형분 약 2:1 차이가 나는 2종 물질을 혼합하여 제조되어진 접착제는 상기 비율의 어는점 온도보다 -2∼-35℃ 더 낮아지고, 그리고 비록 언다고 할지라도 해동후엔 접착력이 원상회복되어져 접착강도엔 문제가 없었지만, 기존 접착제는 언후 해동하면 접착성을 부여하는 용질과 용매가 섬(island)처럼 분리되어져 접착력을 거의 상실한 상반되어진 결과, 상기 물질을 혼합하는 경우 어는점이 낮아지고, 언후 해동시키면 접착력이 복원되어짐에 따라서 종전 수용성 접착제의 가장 큰 문제였던 겨울철 어는 문제로 인한 시공 차질과 보온 유지를 위한 시공비 증가, 언후엔 접착력 상실과 추가 강력 접착력 혼합 사용 등 심각한 문제가 존재하였으나, 본 발명의 조성물은 상기와 같은 문제가 해소되어져 계절에 관계없이 시공이 용이한 제품을 최초로 발명하게 되었고, 또한 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 물질이 포함되어진 조성물으로 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 접착제, 도료, 장롱이나 책상과 같이 화재에 취약한 가구, 파티션, 커튼류 및 버티컬 블라인드, 필름시트, 지벽지와 실크벽지, 초배지, 초배지 부직포, PVC바닥재, 마루바닥과 같은 바닥재, 의류 등에 코팅하는 경우 방염성, 항균·항곰팡이성, 대전방지 특성을 아울러 발휘하는 적용제품류에 속하게 되었고, 얾방지로 종전 접착제의 근본적인 문제를 해소시켜 사계절 사용이 가능한 것을 특징으로 하고, 본 발명의 조성중 다공성 물질이 적용된 것은 단열성과 습도 조절, 결로현상 방지 그리고 본 발명의 조성중 방염성, 항균·항곰팡이성 뿐만 아니라, 벌레 기능 등 선택적 복합적 기능을 발휘하는 다양한 적용제품군을 제조 가능한 것이 또하나의 특징인 것을 개발하였다.
본 발명에 있어 또 다른 하나의 제품 제조 및 구조 및 시공법으로서, 실크벽지 후면에 본 발명의 조성물로 하나의 층 내지 실크벽지의 후면의 지층 내부로 스며들게끔 하여 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 3가지 기능이상 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 종전의 실크벽지의 방염성을 배가시키며, 인쇄에 상기 조성중 투명한 것으로 상부 코팅시 방염특성을 극대화시킨 제품구조를 특징으로 하는 제품과 종전의 실크벽지로 도배시, 본 발명의 조성물로 후면을 바르고, 15∼1,800초간 방치하여 벽지에 스며들게끔 하고 벽에 시공함으로 방염특성을 또힌 극대화시키는 도배방법으로는 합지벽지와 같은 제품군에도 적용이 가능한 시공법이며 특징이다.
본 발명의 조성물 제조방법중 조성물 제조후 작업자가 혼합용기 배출 밸브를 통해 나오는 조성물을 개량후 포장하는 전통적인 방법이외에 첨단 이송 장비를 이용하여, 원료 투입 및 포장재 등 이송, 인라인·아웃라인내 무인제조시스템 구축이 가능한 제조방법으로 (대량)제조도 가능한 양산 용이한 기술 제품군이다.이에대한 이송기술은 추후 출원코자 한다.
이에 본 발명의 제1 측면은 방염성 및 대전방지, 결로방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품으로서 상기 응용제품은:
접착력을 제공하는 접착물질로는; 고형분 1~100중량%인 Acrylic, epoxy, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl acetate, Silicone, Polyurethane, Ethylenevinyl acetate, Polyvinyl chloride, Vinyl Acetate Monomer의 resin, solution 혹은 primer, emulsion, copolymer, Resorcinol, α-Olefin, Isocyanate, Phenolic, thermosoftening plastic, thermosetting plastic, starch, additives 0~20중량%, 쌀, 밀, 밀기을, 옥수수, 감자, 덱스트린과 같은 곡물, 변성전분 등으로 제조된 고형분 15~50중량% 접착제들 중 단독 또는 둘 이상을 혼합 1~99중량% 사용하고,
단열성, 결로예방, 습도 조절 물질로는; 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물로 (Si,Al)O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 다공성 구조와 WmZnO2n2O 조성식, W는 Na, Ca, Ba, Sr이고, Z=Si+Al, 석영 SiO2, 다이아몬드형 사면체구조가 무한으로 연결한 삼차원 망상구조 중의 Si의 일부가 Al에 의해서 치환된 Zeolite는 이 망상구조 규칙이 깨어져 골격에 빈틈 존재하며, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 Zeolite는 다량의 물을 흡착할 수 있는 다공성 물질, 규산질계 다공성물질, 경량 발포세라믹, 고흡습성 실리카, 펄라이트(perlite), 이산화티탄을 단독 또는 둘 이상을 0~51중량% 사용하거나,
방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지, 습도 조절 물질로는; 고형분 1~100중량%인 무수 혹은 함수 nH2O(n=0~99)의 금속염화물에 속하는 MgCl2, CaCl2 분말 혹은 그의 수용액 형태로, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~30중량% 사용하고,
1~100중량% 소금은 염화나트륨이 주성분인 식용 소금, 천일염과 화학약품으로서 사용되는 공업용 물질, 동해, 서해, 남해, 태평양, 대서양, 인도양, 사해, 흑해 등지에서 채취한 바닷물, 염화마그네슘이 15~19%, 황산마그네슘이 6~9%, 염화칼륨이 2~4%, 염화나트륨이 2~6%, 브로민화마그네슘이 0.2~0.4% 등으로 구성되어진 고형분 1~69중량% 간수, 혹은 이들 100g을 가열하여 5~90% 농축한 것을 0~40중량% 사용하거나,
상기 염화물질 CaCl2, 염화나트륨중 이들을 산 등으로 처리하여 저부식성 혹은 저염화계로 부식성을 낮추어진 것들 중, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~40중량% 사용하거나, 그 외 마이크로이드, 소포제, 분산제, 증점제, 조막제들을 단독 혹은 둘이상 각각 0~39중량% 사용하거나,
용매는 함량 1~99.99중량% methanol, ethanol, butanol, dichloromethane, ethylacetate, hexane, diethylehter, acetonitrile, benznene, Dibasic ester, 1-METHOXY-2-PROPANOL, BC, Diethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate, alcohol, H2O, etc를 단독 혹은 2종 이상 0.1~99.9중량% 혼합 사용하여 조성한 것을;
방응조 내지 혼합용기 등에 고압분산기, 고전단믹서(인라인믹서, 호모믹서), 프리믹서(교반기), 호모디스퍼스, 호모지나이저, (임펠라) 고속교반기, 페이스트 믹서, 공자전믹서, 통상적으로 사용되는 믹서 및 교반장치(혼합용기), 도배풀 제조장치 등을 단독 혹은 복수 이상 이용하여 -15~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 제조 조건하 제조방법에서 조성되어짐을 특징으로 하는 조성물은;
도료, 접착제, 도배풀 이외에 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 지벽지, 실크벽지, 가구, 커튼, 블라인드, 바닥재, 소방법 적용을 받는 붙받이 가구, 일반 가구와 같은 다양한 제품에 적용되어져 상기와 같은 다양한 기능을 나타내는 것을 특징하는 제품이 되는 것을 특징으로 하며,
상기 조성에 평균 크기 0.01∼25㎛ 구정 및 판상인 Iron powder, Copper powder, Cobalt powder, Tin powder, Aluminum powder, Magnesium powder, Titanium powder, Silicon powder, Nickel powder, Zinc powder, Manganese powder. Silver powder, Ag coated Cu, Ni coated Cu, Indium tin oxide, solder ball(Free lead Tin-Bismuth), silver chloride, Antimony tin oxide, titanium dioxide, stainless steel, Mn-Zn ferrite와 같은 soft ferrite, conductive carbon(전도카본) powder 및 고형분 1.0∼80.0중량% 전도카본졸, 및 0.01∼20㎛ 황토를 단독 혹은 2종 이상 혼합 0∼97.5중량% 사용하거나, 이들 금속물질을 carboxylic acid계와 지방산, silane계를 사용하여 표면개질시키고, 표면개질된 금속물질 0∼85.0중량% 하여 제조된 조성물과 그의 첨가물질에 의해 색상을 가지는 제품 등으로 제조되어질 수 있는 특징을 가질 수 있는 것이 또한 특징이 될 수 있고,
또한 상기 조성중에서 본 발명에서 중요한 발명의 조성중의 하나인 도배풀 조성으로:
상기 조성중의 하나인 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%, 물 30~95중량%, 고형분 65~100중량% CaCl2 3~40중량%, 고형분 70~99중량% 천일염 3~40%중량%를 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 formaldehyde 없음)함유 액상 도배풀 조성물과 이의 제조방법과;
또한 상기 조성중의 또다른 하나의 조성, 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%에 물 15~90중량%, 고형분 50중량% CaCl2 용액 15~30중량%, 고형분 20~352중량% 천일염 용액 5~40중량% 조성 배합 조건에서 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(산중 특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 특히 formaldehyde 없음)함유 액상 풀 조성물과 이의 제조방법과;
이 액상 도배풀 조성물을 추가적으로 10~1,000배 희석후 분무 건조후 세분화 시키거나, 70~400℃에서 0.1~30min. 완전전조후 분쇄시켜 제조된 가루 풀제조방법 등;
또한 상기 조성물질 중에서 본 발명에 기능성을 부여하는 물질중에 CaCl2와 천일염과 같은 염류는 중성이나 pH 8이하의 접착성분과의 혼화성이 양호함에 상기 열거된 접착물질중 바람직하게 산성 잡착제와 상기 비율로 배합시 응집없이 혼화성이 우수하여 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 혼합·제조하면 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 가진 잡착제 및 도료 조성물 제조가 가능하며;
상기 조성중 CaCl2 비율 1에 천일염의 배합 비율 1~20배 많이 첨가하면, 상기 언급된 여러가지 성능중에서 항균을 넘으선 살균력에 의하여 부패방지 및 벌레퇴치 기능이 우수한 조성물 제조가 가능해지며;
또한 지류를 제조하는 조성에 상기 기능성을 나타내는 조성을 함께 넣어 지류를 제조하여 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능 지류가 가능해지고;
따라서 도료, 접착제, 도배풀 이외에 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 지벽지, 실크벽지, 가구, 커튼, 블라인드, 바닥재, 소방법 적용을 받는 붙받이 가구, 일반 가구와 같은 다양한 제품에 적용되어져 다양한 기능을 나타내는 것을 특징하는 제품이 되는 것이 특징인 것이다.
또한, 본 발명의 제2 측면은, 상기 제1 측면에 있어서, 조성물질을 일면 내지 양면을 1차 코팅하고, 해당 조성 접착물질과 조성에 사용하는 접착제중 하나 내지 본 발명 열거된 접착물질에서 수성 또는 유성, 니스 등과 같은 접착물질 및 도료를 0.01∼1,500㎛ 추가로 일면 내지 양면을 코팅 처리하여 청구항 1 기능성 부분을 보호할 수 있게 하는 방법 및 이들의 응용제품들으로 목재나 화재 발생이 용이한 것에 본 발명(제 1항) 접착제 및 도료를 코팅하여 제조되는 제품으로는 가구, 커튼, 버티컬, 벽지, 바닥제, 블라인드, 의류 등지임을 특징으로하는 제품과.
제 1항에 있어서, 제품 구조는 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 조성물로 제조되어진 방염층 등 상기 기능들 중 선택적 기능이 형성되고, 플라스틱폼이나 시트(지류, 플라스틱류 등이 이에 속하며, 이하 시트라 명명함.) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나,
다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나,
직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나,
플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나,
플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와,
다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼(혹은 시트) 위에 다른 재품(예를 들어, 도료 등) 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조인 것이다.
본 발명의 제3 측면은 상기 제1 또는 제2 측면에 있어서, 상기 제품 구조는 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼(혹은 시트) 사이에 상기 제 1항의 조성물로 제조되어진 방염층이 형성되고, 플라스틱폼(혹은 시트) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나,
다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나,
직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나,
플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나,
플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와,
다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나,
구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼 (혹은 시트)위에 벽지 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조인 것이다.
본 발명의 제4 측면은 상기 제1 내지 제3 측면 중 어느 하나에 있어서, 상기 접착제류는, 특히 수용성 접착제류중 제 1항의 기능성 부여 물질들을 전혀 첨가하지 않은 접착제류와 비교하여 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 등 기능을 가진 물질이 포함되어진 물질의 함량에 따라서 어는점 내리는 효과를 가짐을 특징으로 종전 접착제들은 0℃를 지나 얼기 시작하지만, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 1종류를 혼합 경우엔 3중량%일 경우 약 -2~-3℃, 6중량% -3~4℃, 10중량% -7~-8℃, 15중량% -10~-12℃, 20중량% -13~-15℃, 29중량% -20~-22℃, 2종류 혼합한 경우 동일한 함량비율에 고형분 약 2:1 차이가 나는 2종 물질을 혼합하여 제조되어진 접착제는 상기 비율의 어는점 온도보다 -2~-35℃ 더 낮아지고, 그리고 비록 언다고 할지라도 해동후엔 접착력이 원상회복되어져 접착강도엔 문제가 없었지만, 기존 접착제는 언후 해동하면 접착성을 부여하는 용질과 용매가 섬(island)처럼 분리되어져 접착력을 거의 상실한 상반되어진 결과, 상기 물질을 혼합하는 경우 어는점이 낮아지고, 언후 해동시키면 접착력이 복원되어짐에 따라서 종전 수용성 접착제의 가장 큰 문제였던 겨울철 어는 문제로 인한 시공 차질과 보온 유지를 위한 시공비 증가, 언후엔 접착력 상실과 추가 강력 접착력 혼합 사용 등 심각한 문제가 존재하였으나, 제 1항의 조성물은 상기와 같은 문제가 해소되어져 계절에 관계없이 시공이 용이한 제품을 최초로 발명하게 되었고, 또한 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 물질이 포함되어진 조성물으로 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 접착제, 도료, 장롱이나 책상과 같이 화재에 취약한 가구, 파티션, 커튼류 및 버티컬 블라인드, 필름시트, 지벽지와 실크벽지, 초배지, 초배지 부직포, PVC바닥재, 마루바닥과 같은 바닥재, 의류 등에 코팅하는 경우 방염성, 항균·항곰팡이성, 대전방지 특성을 아울러 발휘하는 적용제품류에 속하게 되었고, 얾방지로 종전 접착제의 근본적인 문제를 해소시켜 사계절 사용이 가능한 것을 특징으로 하고, 제 1항의 조성중 다공성 물질이 적용된 것은 단열성과 습도 조절, 결로현상 방지 그리고 제 1항의 조성중 방염성, 항균·항곰팡이성, 부패방지뿐만 아니라, 벌레 기능 등 선택적 복합적 기능을 발휘하는 다양한 적용제품류인 것이다.
본 발명의 제5 측면은 상기 제1 내지 제5 측면 중 어느 하나에 있어서, 또 하나의 제품 구조로서, 지벽지 및 실크벽지에 사용되는 지 조성물에 본 발명의 조성물과 함께 지벽지용 종이를 제조하거나,
실크벽지 후면에 본 발명의 조성물로 하나의 층 형성 내지 실크벽지의 후면의 지층 내부로 스며들게끔 하여 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능들 중에서 3가지 기능이상 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 현 실크벽지의 방염성을 배가시키며, 인쇄층에 상기 조성중 투명한 것으로 상부 0.01~150㎛ 코팅시 방염특성을 극대화시킨 제품구조를 특징으로 하는 제품과 종전의 실크벽지로 도배시, 청구항 1항의 조성물로 후면을 바르고, 15∼1,800초간 벽지에 스며들게끔 하고 벽에 시공함으로 방염특성을 또한 극대화시키는 도배방법으로는 합지벽지와 같은 제품군에도 적용이 가능한 시공법이 특징인 제품 제조법 및 구조, 시공방법인 것이 특징인 것이외에 벌레 퇴치 능력도 아울러 발휘하는 것이 특징인 조성 제품 및 응용제품인 것이다.
본 발명의 제6 측면은, 상기 제1 내지 제5 측면에 있어서, 제조된 도배풀은 -11.8~-15.6℃에서 얼지 않고, -19.3℃에서 50hr 얼려도 해동시키면 원상복구되어져 접착력에 문제없고, 제조된 도료 및 접착제는 초기의 색상 변화가 발생치 않고, 제조된 도배풀로 바른 벽지류는 방염·난연 특성이 있어 유해한 연기 발생 및 연소 진행이 차단되고, 금속성 나사를 이용한 제조된 도배풀과 일반 도배풀과의 부식 정도에서도 일반 도배풀이나 접착제보다도 부식성이 약해 우수함을 알수 있었고, 표면저항 102~109 Ω/□에 의한 대전방지 및 전자파 저감, (+)와 (-)이온성에 의한 -균(주로 세균 등이 해당됨), +균(주로 곰팡이균들이 해당됨)에 항균·항곰팡이성 및 부페방지, 다공성 및 조해성에 의한 습도 조절, 결로현상 방지 등 복합 기능을 가진 조성 제품과 다양한 응용제품에 적용 가능한 것임을 특징으로 제품 및 하전되어진 미세먼지에 대한 중화작용으로 인체 친화적 환경 조성에 일익을 담당하는 역활을 하는 제품임을 특징으로 하는 제품인 것이다. 상기 제6 측면은 실시예 1 내지 17에 의해서 뒷받침된다.
이상에서 본 발명의 과학적 원리, 고찰, 실험(시험), 그리고 설명 및 도시하였지만 본 발명은 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같이 변형된 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
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이상과 같이 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품들은 방염성과 항균·항곰팡이성, 부패방지, 대전방지성, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지성을 가져, 화재 발생시 발화를 억제시키고, 각종 균을 억제시키며, 대전방지성에 의한 제품 표면에 붙은 미세먼지의 쉽게 제거 및 정전기 제거, 전기장 감소, 이슬 맺힘 억제, 내·외온도차 감소 효과 및 어는 점을 낮추어 추운 날씨 어는 현상 방지로 접착력 손상 방지, 부패방지 그리고 벌레 퇴치성을 가져 쾌적한 환경 및 삶을 개선하는데 일조하는 효과를 가진다.
도 1은 PS폼(polystyrene foam)에 대한 불꽃 시험후 샘플 촬영 사진.
도 2는 표면저항 및 반감기 측정 결과.
도 3은 본 발명의 조성물로 Box 내부 처리(시공) 전, 후의 E-tester 장비로 전기장 측정결과.
도 4는 본 발명의 조성물로 시공전 HI-3604로 전기장 측정결과.
도 5는 본 발명의 조성물로 시공전 Frequency counter에서의, 전등 on상태 vs. 전등 off상태 전기장 발생 차이 촬영.
도 6은 본 발명의 조성물로 시공후 HI-3604로 전기장 측정결과.
도 7은 본 발명의 조성물로 시공후 Frequency counter에서의, 전등 on상태 vs. 전등 off상태 전기장 발생 차이 촬영.
도 8은 본 발명의 조성물중 도배풀으로 합지벽지로 벽을 도배한 아파트의 시공 전/후를 GIGA SOLUTIONS 측정기로 전기장 측정결과.
도 9는 표면저항 측정 결과.
도 10은 본 발명의 조성물 제품으로 제조되어진 부직포 실물 사진.
도 11은 본 발명의 조성물 제품으로 아파트를 시공하는 현장 사진.
도 12는 일반 acrylic primer와 본 발명에 의한 acrylic primer에 대한 곰팡이 균주 실험 촬영.
도 13은 일반 acrylic emulsion과 본 발명에 의한 acrylic emulsion에 대한 곰팡이 균주 실험 촬영.
도 14는 식빵에 대한 본 발명에 의한 조성물에서 곰팡이 실험 결과.
도 15은 아파트 벽면 곰팡이 사진.
도 16는 전원주택 벽면 곰팡이 사진.
도 17는 본 발명에 의해 제조된 폼의 대표적인 개략도.
도 18은 본 발명에 의해 제조된 복수 방염층을 가진 폼의 개략도.
도 19는 본 발명에 의해 제조된 대전방지 방염층을 가진 폼의 개략도.
도 20은 본 발명에 의해 폼이 없이 양면 방염층을 가진 벽지류 개략도.
도 21는 본 발명에 의해 폼이 아닌 일면 방염층을 가진 벽지류 개략도.
도 22은 결로현상 발생 촬영사진.
도 23는 결로현상 방지 촬영사진.
도 24는 난연 시편들과 본 발명의 시편들과 난연성 비교 평가 결과.
도 25은 본 발명의 시편에 대한 가스유해성 시험 결과.
도 26은 본 발명에 의해 제조되어진 합지벽지와 일반 벽지를 불꽃 시험후 촬영 사진.
도 27은 에틸렌글리콜의 중량비에 따른 어는점 변화.
도 28는 결로현상 방지 촬영사진.
도 29은 어는점을 내리는 현상을 설명하기 위한 도.
도 30는 본 발명의 조성물로 일반벽지와 실크벽지를 양면 혹은 일면 코팅한 것과 코팅하지 않은 것에 대한 불꽃 시험후 촬영한 사진.
도 31은 본 발명의 조성물중 도배풀과 일반 도배풀 2종에 완전 냉동시켜 해동시킨 후 접착력 시험.
도 32는 일반 수성 도료와 접착제에 본 발명의 조성후 냉동·해동시킨 외형의 상태.
도 33은 본 발명의 도배풀과 일반 도배풀을 완전 냉동후 해동시킨 상태의 외형 촬영 사진.
도 34은 본 발명의 도배풀과 일반 도배풀 속에 나사를 담구어 장시간 방치후 나사 표면의 부식상태를 시험한 결과 사진
본 발명은 Acrylic primer, Acrylic emulsion이나 epoxy, Poly Vinyl Acetate 등과 같은 접착 및 도장물질에 고상 혹은 액상 결로현상 방지 및 단열성, 습도 조절 물질 및 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지, 습도 조절 기능 물질을 단독 또는 2종 이상 첨가하여 제조한 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품은 방염 기능, 정전기 및 전기장 감소, 미세먼지 특히 하전먼지 정화, 항균·항곰팡이 기능, 부패방지, 다공성에 의한 단열 및 결로현상 억제, 습도 조절, 수용성 제품중 물로 제조되어진 제품의 얾방지 등과 같이 여러 가지 기능들을 선택적 3가지 기능이상 복합적으로 발휘하는 조성물 제품과 제조방법, 본 발명의 구조를 기반을 특징으로 한 구조 제품과 제품 시공방법, 응용제품에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위해 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품들을 개발하였다. 우선 본 발명에서 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 기능성을 발휘하는 물질에 대한 성분, 효능은 다음과 같다.
방염성 및 대전방지, 결로방지, 항균·항곰팡이, 부패예방, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 발휘하는 조성물과 이를 이용한 응용제품은:
접착력을 제공하는 접착물질로는; 고형분 1~100중량%인 Acrylic, epoxy, Polyvinyl alcohol, Polyvinyl acetate, Silicone, Polyurethane, Ethylenevinyl acetate, Polyvinyl chloride, Vinyl Acetate Monomer의 resin, solution 혹은 primer, emulsion, copolymer, Resorcinol, α-Olefin, Isocyanate, Phenolic, thermosoftening plastic, thermosetting plastic, starch, additives 0~20중량%, 쌀, 밀, 밀기을, 옥수수, 감자, 덱스트린과 같은 곡물, 변성전분 등으로 제조된 고형분 15~50중량% 접착제들 중 단독 또는 둘 이상을 혼합 1~99중량% 사용하고,
단열성, 결로예방, 습도 조절 물질로는; 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물로 (Si,Al)O4의 사면체가 입체망상으로 결합하고 있는 다공성 구조와 WmZnO2n2O 조성식, W는 Na, Ca, Ba, Sr이고, Z=Si+Al, 석영 SiO2, 다이아몬드형 사면체구조가 무한으로 연결한 삼차원 망상구조 중의 Si의 일부가 Al에 의해서 치환된 Zeolite는 이 망상구조 규칙이 깨어져 골격에 빈틈 존재하며, 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 Zeolite는 다량의 물을 흡착할 수 있는 다공성 물질, 규산질계 다공성물질, 경량 발포세라믹, 고흡습성 실리카, 펄라이트(perlite), 이산화티탄을 단독 또는 둘 이상을 0~51중량% 사용하거나,
방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지, 습도 조절 물질로는; 고형분 1~100중량%인 무수 혹은 함수 nH2O(n=0~99)의 금속염화물에 속하는 MgCl2, CaCl2 분말 혹은 그의 수용액 형태로, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~30중량% 사용하고,
1~100중량% 소금은 염화나트륨이 주성분인 식용 소금, 천일염과 화학약품으로서 사용되는 공업용 물질, 동해, 서해, 남해, 태평양, 대서양, 인도양, 사해, 흑해 등지에서 채취한 바닷물, 염화마그네슘이 15~19%, 황산마그네슘이 6~9%, 염화칼륨이 2~4%, 염화나트륨이 2~6%, 브로민화마그네슘이 0.2~0.4% 등으로 구성되어진 고형분 1~69중량% 간수, 혹은 이들 100g을 가열하여 5~90% 농축한 것을 0~40중량% 사용하거나,
상기 염화물질 CaCl2, 염화나트륨중 이들을 산 등으로 처리하여 저부식성 혹은 저염화계로 부식성을 낮추어진 것들 중, 이들의 물질 단독 혹은 둘 이상 0~40중량% 사용하거나, 그 외 마이크로이드, 소포제, 분산제, 증점제, 조막제들을 단독 혹은 둘이상 각각 0~39중량% 사용하거나,
용매는 함량 1~99.99중량% methanol, ethanol, butanol, dichloromethane, ethylacetate, hexane, diethylehter, acetonitrile, benznene, Dibasic ester, 1-METHOXY-2-PROPANOL, BC, Diethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate, alcohol, H2O, etc를 단독 혹은 2종 이상 0.1~99.9중량% 혼합 사용하여 조성한 것을;
방응조 내지 혼합용기 등에 고압분산기, 고전단믹서(인라인믹서, 호모믹서), 프리믹서(교반기), 호모디스퍼스, 호모지나이저, (임펠라) 고속교반기, 페이스트 믹서, 공자전믹서, 통상적으로 사용되는 믹서 및 교반장치(혼합용기), 도배풀 제조장치 등을 단독 혹은 복수 이상 이용하여 -15~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 제조 조건하 제조방법에서 조성되어짐을 특징으로 하는 조성물은;
또한 상기 조성물질 중에서 본 발명에 기능성을 부여하는 물질중에 CaCl2와 천일염과 같은 염류는 중성이나 pH 8이하의 접착성분과의 혼화성이 양호함에 상기 열거된 접착물질중 바람직하게 산성 잡착제와 상기 비율로 배합시 응집없이 혼화성이 우수하여 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 혼합·제조하면 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 가진 잡착제 및 도료 조성물 제조가 가능하며;
상기 조성중 CaCl2 비율 1에 천일염의 배합 비율 1~20배 많이 첨가하면, 상기 언급된 여러가지 성능중에서 항균을 넘으선 살균력에 의하여 부패방지 및 벌레퇴치 기능이 우수한 조성물 제조가 가능해지며;
또한 지류를 제조하는 조성에 상기 기능성을 나타내는 조성을 함께 넣어 지류를 제조하여 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패예방. 결로방지, 단열성, 습도조절 기능 지류가 가능해지고;
따라서 도료, 접착제, 도배풀 이외에 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 지벽지, 실크벽지, 가구, 커튼, 블라인드, 바닥재, 소방법 적용을 받는 붙받이 가구, 일반 가구와 같은 다양한 제품에 적용되어져 다양한 기능을 나타내는 것을 특징하는 제품이 되는 것이 본 발명의 특징이다.
그리고 상기 조성에 평균 크기 0.01∼25㎛ 구정 및 판상인 Iron powder, Copper powder, Cobalt powder, Tin powder, Aluminum powder, Magnesium powder, Titanium powder, Silicon powder, Nickel powder, Zinc powder, Manganese powder. Silver powder, Ag coated Cu, Ni coated Cu, Indium tin oxide, solder ball(Free lead Tin-Bismuth), silver chloride, Antimony tin oxide, titanium dioxide, stainless steel, Mn-Zn ferrite와 같은 soft ferrite, conductive carbon(전도카본) powder 및 고형분 1.0∼80.0중량% 전도카본졸, 및 0.01∼20㎛ 황토를 단독 혹은 2종 이상 혼합 0∼97.5중량% 사용하거나, 이들 금속물질을 carboxylic acid계와 지방산, silane계를 사용하여 표면개질시키고, 표면개질된 금속물질 0∼85.0중량% 하여 제조된 조성물과 그의 첨가물질에 의해 색상을 가지는 제품 등으로 제조되어질 수 있는 특징을 가질 수 있는 것이 또한 특징이 될 수 있다.
또한 상기 조성중에서 본 발명에서 중요한 발명의 조성중의 하나인 도배풀 조성으로:
상기 조성중의 하나인 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%, 물 30~95중량%, 고형분 65~100중량% CaCl2 3~40중량%, 고형분 70~99중량% 천일염 3~40%중량%를 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 formaldehyde 없음)함유 액상 도배풀 조성물과 이의 제조방법과;
또한 상기 조성중의 또다른 하나의 조성, 전분(1등급 혹은 2등급, 3등급, 각각 단독 혹은 0~100% : 0~100% : 0~100% 혼합조성) 10~40중량%에 물 15~90중량%, 고형분 50중량% CaCl2 용액 15~30중량%, 고형분 20~352중량% 천일염 용액 5~40중량% 조성 배합 조건에서 30~100℃, 1~600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(산중 특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 특히 formaldehyde 없음)함유 액상 풀 조성물과 이의 제조방법과;
이 액상 도배풀 조성물을 추가적으로 10~1,000배 희석후 분무 건조후 세분화 시키거나, 완전전조후 분쇄시켜 제조된 가루 풀제조방법 등이 본 발명의 특징중의 하나이다.
상기 제조방법은 언급된 전통적인 방법이외에 첨단장비를 이용하여 원료 투입 및 포장 이송을, 인라인·아웃라인내 무인시스템 구축이 가능한 제조방법으로 제조도 가능한 기술이다.
상기 조성물들 중 한 조성물질을 일면 내지 양면을 1차 코팅하고, 해당 조성 접착물질과 조성에 사용하는 접착제중 하나 내지 본 발명 열거된 접착물질에서 수성 또는 유성, 니스 등과 같은 접착물질 및 도료를 0.01∼1,500㎛ 추가로 일면 내지 양면을 코팅 처리하여 본 발명의 조성물로 코팅된 기능성 부분을 보호할 수 있게 하는 방법 및 이들의 응용제품들으로 목재나 화재 발생이 용이한 것에 본 발명 기능성 접착제 및 도료를 코팅하여 제조되는 제품으로는 가구, 커튼, 버티컬, 벽지, 바닥제, 블라인드, 의류 등지임을 특징으로하는 제품과, 제품 구조는 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 조성물로 제조되어진 방염층 등 상기 기능들 중 선택적 기능이 형성되고, 플라스틱폼이나 시트(지류, 플라스틱류 등이 이에 속하며, 이하 시트라 명명함.) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나, 다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나, 직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와, 다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼(혹은 시트) 위에 다른 재품(예를 들어, 도료 등) 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 제조되어질 수 있다.
또 다른 제품 구조로 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)과 플라스틱폼(혹은 시트) 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 등 조성물로 제조되어진 방염층이 형성되고, 플라스틱폼(혹은 시트) 하단에 알루미늄 호일층이 구성되며, 그 하면에 접착층과 이형지로 구성되거나, 다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층/방염층/플라스틱폼(혹은 시트)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(혹은 시트)/알루미늄층(/접착층/이형지로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나, 직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층과 접착층없이 이형지 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조되거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이거나, 플라스틱폼(혹은 시트) 양면 모두 방염 처리한 층을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(혹은 시트)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(혹은 시트) 양면을 모두 방염처리시키는 경우와, 다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조하는 것으로 플라스틱폼 (혹은 시트)위에 벽지 등이 시공되는 경우, 바탕재층없이 제조하고 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 선택 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로도 제조 강한 것이 특징이다.
상기 조성의 접착제류는, 특히 수용성 접착제류중 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 등 물질인 본 발명의 기능성 부여 물질을 전혀 첨가하지 않은 접착제류와 비교하여 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 등 물질이 포함되어진 물질의 함량에 따라서 어는점 내리는 효과를 가짐을 특징으로 종전 접착제들은 0℃를 지나 얼기 시작하지만, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 1종류를 혼합 경우엔 3중량%일 경우 약 -2∼-3℃, 6중량% -3∼-4℃, 10중량% -7∼-8℃, 15중량% -10∼-12℃, 20중량% -13∼-15℃, 29중량% -20∼-22℃, 2종류 혼합한 경우 동일한 함량비율에 고형분 약 2:1 차이가 나는 2종 물질을 혼합하여 제조되어진 접착제는 상기 비율의 어는점 온도보다 -2∼-35℃ 더 낮아지고, 그리고 비록 언다고 할지라도 해동후엔 접착력이 원상회복되어져 접착강도엔 문제가 없었지만, 기존 접착제는 언후 해동하면 접착성을 부여하는 용질과 용매가 섬(island)처럼 분리되어져 접착력을 거의 상실한 상반되어진 결과, 상기 물질을 혼합하는 경우 어는점이 낮아지고, 언후 해동시키면 접착력이 복원되어짐에 따라서 종전 수용성 접착제의 가장 큰 문제였던 겨울철 어는 문제로 인한 시공 차질과 보온 유지를 위한 시공비 증가, 언후엔 접착력 상실과 추가 강력 접착력 혼합 사용 등 심각한 문제가 존재하였으나, 본 발명의 조성물은 상기와 같은 문제가 해소되어져 계절에 관계없이 시공이 용이한 제품을 최초로 발명하게 되었고, 또한 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 등 물질이 포함되어진 조성물으로 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 접착제, 도료, 장롱이나 책상과 같이 화재에 취약한 가구, 파티션, 커튼류 및 버티컬 블라인드, 필름시트, 지벽지와 실크벽지, 초배지, 초배지 부직포, PVC바닥재, 마루바닥과 같은 바닥재, 의류 등에 코팅하는 경우 방염성, 항균·항곰팡이성, 대전방지 특성을 아울러 발휘하는 적용제품류에 속하게 되었고, 얾방지로 종전 접착제의 근본적인 문제를 해소시켜 사계절 사용이 가능한 것을 특징으로 하고, 본 발명의 조성중 다공성 물질이 적용된 것은 단열성과 습도 조절, 결로현상 방지 그리고 본 발명의 조성중 방염성, 항균·항곰팡이성, 부패방지 뿐만 아니라, 벌레 기능 등 선택적 복합적 기능을 발휘하는 다양한 적용제품군을 제조 가능한 것이 또하나의 특징인 것을 개발하였다.
본 발명에 있어 또 다른 하나의 제품 제조 및 구조 및 시공법으로서, 실크벽지 후면에 본 발명의 조성물로 하나의 층 내지 실크벽지의 후면의 지층 내부로 스며들게끔 하여 구성되어진 구조로 제조된어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능을 3가지 기능이상 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 종전의 실크벽지의 방염성을 배가시키며, 인쇄에 상기 조성중 투명한 것으로 상부 코팅시 방염특성을 극대화시킨 제품구조를 특징으로 하는 제품과 종전의 실크벽지로 도배시, 본 발명의 조성물로 후면을 바르고, 15∼1,800초간 방치하여 벽지에 스며들게끔 하고 벽에 시공함으로 방염특성을 또힌 극대화시키는 도배방법으로는 합지벽지와 같은 제품군에도 적용이 가능한 시공법이며 특징이다.
본 발명의 조성물 제조방법중 기술된 전통적인 방법이외에 첨단 이송 장비를 이용하여, 원료 투입 및 포장재 등 이송을 제외하고, 인라인(in-line)·아웃라인(out-line)내 무인제조시스템 구축이 가능한 제조방법으로 (대량)제조도 가능한 양산 용이한 기술 제품으로, 이하 실 예를 바탕으로 성능에 대한 평가와 구조적인 개략도, 성능 등에 대하여 보다 구체적이고 상세하게 기술코자 한다.
상기 혼합비율중 하나인 전분(강력분) 10~25중량%, 고형분 40~50중량% CaCl2(일명으로 본 발명자에 명명하는 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지, 습도 조절 물질I) 5~15%, 고형분 10~30중량% 소금((일명, 천일염 혹은 본 발명자에 명명하는 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지, 습도 조절 물질II) 1~20중량%, 물 30~95중량%를 함유시킨 조성물을 가열 교반하여 점도 120,000cps(Brookfield RV DV-II+PRO 서용) 접착물질을 제조하여 추가로 조성물 1기준 물 1~0.3을 추가로 혼합하여 지벽지에 바르고 건조후 표면저항을 측정한 결과 45%RH에서 107~8Ω/□로 대전방지 특성이 있음을 확인할 수 있었다. 이 때 사용한 표면저항측정기는 Wolfgang Warmbier의 Surface Resistance Meter SRM110/Made in EURO로 평가 저항값을 얻었다. 그리고 도 2에 도시한 바, 시험조건, 적용전압 500V, 60초, 20℃, 65%RH이며, 시험장비는 TOA SME-8511, D1=1.96㎝, D2=2.41㎝에 의해 측정한 결과 5.1×107Ω/□(반감기 1.5sec), 4.3×108Ω/□(반감기 2.1 sec) 저항값을 얻었다. 그리고 상기 혼합 조성에 카본블랙을 3중량% 조성하여 제조후 측정한 결과 2.5×106Ω/□는 도 3에 나타내었다.
그리고 동일한 박스에 일반 도배풀과 본 발명의 도배풀을 이용하여 시공(도배)한 후 전기장 감소정도를 측정한 결과를 도 3에 나타내었다. 도 4는 실제 아파트 내부를 본 발명품으로 시공(도배) 전단계에서의 전기장 발생정도와 본 발명품으로 벽지에 바른후 벽을 도배한 후 측정 결과를 나타내었다.
도 2와 같은 조건하에서 PULSE사 E-tester 측정치가 시공전 575V/m이던 것이 시공후에는 0V/m로 내부 시공을 한 곳이 전기장의 감쇄로 0으로 가려는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 도체 안의 전하가 움직이지 않으며, 도체 내부의 전기장은 0(zero)이다. 정전기를 띠고 있는 도체 안에 전기장이 없는 것은 전기장이 금속을 뚫고 들어가지 못하기 때문이 아니라, 도체안의 자유전자들이 내부의 전기장이 0일 때만 움직임을 멈추고 '정지'할 수 있기 때문이다. 대전된 금속구, 서로 미는 힘이 작용하기 때문에 전자들끼리는 가능한 한 서로 멀리 떨어지게 되고, 전자들은 구 표면에 균일하게 분포한다. 만약 양 전하를 정확히 구 가운데 놓으면 아무런 힘도 받지 못할 것이다. 구의 왼쪽부분에 있는 전자들이 전하를 왼쪽으로 당기지만 구의 오른쪽 부분에 있는 전자들은 전하를 같은 크기의 힘으로 오른쪽으로 당긴다. 전하에 미치는 힘은 0이 된다. 따라서 전기장도 역시 0이 된다. 도체가 구모양이 아니라면, 전하 분포는 균일하지 않지만, - 정육면체라면 - 전하의 대부분은 모서리에 몰린다. 뾰족한 곳에 전하 및 힘이 집중되는 원리와 같지만, 면과 모서리의 전자분포는 정육면체 안의 어디서나 전기장이 0이 되도록 이루어진다. 도체 내부에 전기장이 있다면 도체 내부의 자유 전자들은 움직이기 시작할 것이다. 평형이 될 때까지 모든 전자들의 위치가 도체 내부의 전기장을 0으로 만들 때 까지 움직인다. 이것이 전자부품들을 Aluminium bag과 같은 shielding bag에 넣어 전기적 쇼크(마찰전기) 막거나 차폐시킨다, 따라서 모양에 관계없이 금속의 내부는 전기장 0이다. 초기상태에서, 도체 내에 전하 및 전기장이 존재한다고 가정한다면, 전기장이 있다는 것은 전하의 움직임이 있음을 의미한다. 도체 내의 전하들은 전기장의 영향을 받아 움직이기 시작하여, 전하들의 움직임은 내부의 전기장이 0 이 되게 하는 방향으로 움직이며, 0이 될 때까지, 즉 더 이상 전하들이 움직이지 않게 될 때 까지 지속된다. 만일 도체내의 전기장이 0 이 되지 않으면, 전하들은 힘을 받아 움직이면서 전기장이 0 이 될 때까지 움직입니다. 이런 움직임은 전하들이 도체의 표면으로 모두 모이고, 더이상 움직이지 못하는 바깥 방향으로 힘을 받는 상태가 된다. 이것이 금속구 이론이며, 항상 도체 표면의 전기장이 표면에 수직인 이유이다. 내부는 (-)환경되도록 지속적으로 움직인다.
도 4와 도 5, 도 6, 도 7은 바닥에서 천장까지 아파트 높이와 동등하거나 유사한 높이 2.3m에 실제 많이 사용되는 동근 형광등을 설치하고, 바닥에서 1.0m 떨어진 위치에 HI-3604두고, HI-3604를 Frequency counter(FC-1022)와 연결하여 동영상 촬영후 순차적 측정사진을 도시하였다. 시공전 측정기 관측 90∼100V/m, 전등 off상태에서도 전기장 과량 발생함을 볼 수 있었으나, 시공후 측정기 관측 전기장 5∼6V/m이며 전등 off상태에서는 거의 전기장 발생하지 않음을 보이는 실측 결과를 얻었다.
그리고 이를 실제 거주하는 아파트를 본 발명의 조성물에 의해 풀 제조 공장에서 제조하여 아파트 내부를 도배하였다. 아파트의 방 1, 2, 3, 거실, 주방 등지, 도배 전(before)/후(after) 전기장 발생정도를 측정하여 도 8에 나타낸 바, 지역 1이 도배전 125V/m에서 도배후 61V/m로, 지역 2는 도배전 160/m에서 도배후 99V/m로, 지역 3은 도배전 258V/m에서 도배후 73V/m로, 지역 4이 도배전 69V/m에서 도배후 48V/m로 전자파환경이 개선되었고, 이와 같이 감쇄율 차이는 천장에서 주로 흡수하는 지역에서는 감쇄율이 떨어졌으나, 도배되어진 벽과 가까운 영역에서의 전등기구는 천장, 벽에서 흡수시켜 줌으로서 더욱더 전자파 감쇄환경이 좋아졌음을 알 수 있었고, 이 때 사용된 측정기는 GIGA SOLUTIONS/Made in Germany을 사용하여 측정하였다.
그리고 상기 혼합 조성중에 전도성 카본블랙을 조성하여 제조후 측정한 결과 2.5×106Ω/□는 도 9에 나타내었고, 이를 초배지에 롤 80목으로 그라비아 인쇄하여 제조한 초배지 실물을 도 10에 도시하였다. 그리고 주 접착제로 아크릴에멀젼에 전도성카본블랙을 조성한 제품으로 아파트를 시공하는 실 장면을 촬영한 것을 도 11에 도시하였다.
예 1에 있어, 또 다른 목적인 항균 특성에 관한 것으로, 항균 실험은 시험규격 JIS Z 2801-2010, 표준필름 sterilized PP film, 접종균액의 양 0.1mL에서 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)일 때는 항균활성치 2.7이었고, 황색포도상구균(Staphyococcus aureus ATCC 6538P)의 항균활성치는 2.2로서 항균 성능이 우수함을 확인할 수 있었다. 항곰팡이 실험은 아크릴(acrylic primer, acrylic emulsion)계 접착제에 본 발명의 조성 물질을 첨가하지 않은 접착제와 본 발명의 조성 물질 3.5%를 첨가한 접착제를 상호 비교한 결과, 도 12와 도 13에 보여 주는 바와 같이 곰팡이 억제력이 있음을 알 수 있었다. 실험은 곰팡이 균주를 항온항습 챔버(실험장치)내에서 1주일 배양 후 측정한 결과이다. 즉 건축용으로 사용중인 아크릴(acrylic primer, acrylic emulsion)계 접착제와 본 발명에 의해 제조되어진 아크릴계 접착제를 비교 평가한 결과를 동시 촬영한 것이다. 현재 시공용이며 방수 혹은 접착 용도인 아크릴계 접착계는 다량의 곰팡이가 발생함을 알 수 있었으나, 본 발명의 제품은 곰팡이 방지특성이 있음을 알 수 있다. 도 14는 본 발명품의 우수성을 추가적으로 평가하는 방법으로 곰팡이 발생이 잘 되는 식빵을 가지고 실험한 결과이다. 실험 평가는 4일 동안 식빵에 수분이 항상 있도록 한 상태에서 실험을 진행하였다. 상기 조성에 의해 제조된 면에 비접촉한 빵 부분이 본 발명에 접촉된 빵 부분보다 더 많은 곰팡이가 발생하였다, 본 발명의 조성물질중에서 식용소금 3.5%이 함유되어진 것이 곰팡이 발생이 없거나 거의 없는 것으로 보아 방균효과가 더 양호함을 알 수 있었다. 그리고 실제 도 15는 아파트 벽면에 곰팡이가 발생한 것을 촬영한 사진이며, 도 16는 전원주택의 벽에 곰팡이 발생을 촬영한 사진이다.
예 1에 있어, 본 발명의 조성물 제품으로 PS폼에 표면 코팅 하지 않은 것(좌측)과 본 발명의 조성물로 코팅 처리한 것(우측)에 대한 촬영결과를 도 2에 나타내었다. PS폼에 코팅 전후의 샘플에 불을 붙였을 때, 결과로서 우측은 완전히 녹아, 불꽃이 있었던 부분의 PS폼은 녹아 없어졌으나, 표면에 코팅한 샘플은 완전히 녹지 않고 반대면은 남아있음을 보여 주는 사진으로 본 발명의 난연특성을 확인한 결과이다.
본 발명의 기본 구조는 바탕재층(혹은 인쇄층, 엠보싱층)(10)과 플라스틱폼(30) 사이에 상기 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 (습도 조절) 조성물로 제조되어진 방염층(20)이 형성되고, 플라스틱폼(30) 하단에 알루미늄 호일층(40)이 구성되며, 그 하면에 접착층(50)과 이형지(60)로 구성되어진다. 상기 방염층(20)은 화재시 발화 억제 내지 지연시킨다. 이에 대한 구조를 도 17에 나타내었고, 도에서는 표시되지 않았으나, 다른 환경에 시공되는 제품의 경우 바탕재층(10)/방염층(20)/플라스틱폼(30)/폴리에스테르 장섬유 부직포와 같은 부직포류/플라스틱폼(30알루미늄층(40)/접착층(50)/이형지(60)로 구성되어 제품의 뒤틀림을 막는 구조로 형성 제조하거나, 시공자가 직접 접착제를 이용하여 시공하는 경우엔 알루미늄 호일층(40)과 접착층(50)없이 이형지(60) 내지 본 발명의 조성물이 포함되지 않은 상기 열거된 접착(코팅)물질로 코팅후 건조시켜 제조하였다.
예 5에 있어, 플라스틱폼(30) 한쪽 면만 방염 처리한 경우이지만, 도 18는 플라스틱폼(30) 양면 모두 방염 처리한 층(20)을 형성시켜 제조한 경우이며, 플라스틱폼(30)이 구성되는 제품의 경우 플라스틱폼(30) 양면을 모두 방염처리시키는 경우는 더욱더 방염효과가 우수해진다. 본 발명에서는 개략적으로 도시되었으나, 당업자에 의하여 다수 혹은 복수적인 층으로 추가 구성되거나 구성 층을 빼고 제조할 수 있다. 예로 플라스틱폼(30) 위에 벽지 등이 시공되는 경우, 바탕재층(10)없이 도 19와 같이 제조할 수도 있다. 여기서 상부 이형지 부분이 붙여 제조하는 경우 이외에 예 5에 설명되어진 접착(코팅)물질로 코팅층이 존재할 수 있도록 하였다. 도 20, 21와 같이 폼이 아닌 실지벽지, 종이벽지에도 상기와 같은 구성으로 제조하면, 방염성과 대전방지성, 항균·항곰팡이성을 가진다.
방염층의 경우 대전방지 기능에 의하여 달라붙은 먼지의 제거 혹은 전기장 차폐 가능이 가능한 것이 또한 특징이다. 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 (습도 조절) 물질을 시용한 조성물 물질의 경우 표면저항이 함량에 따라서 104~1010 Ω/□, 전도성고분자인 PEDOT를 첨가하는 경우 표면저항이 102~109 Ω/□, 간수 및 소금은 104~109 Ω/□으로 대전방지 및 전자파차폐 성능도 발휘하였다.
결로현상 방지는 일반 도료는 도 22과 같이 이슬 맺힘이 보이지만, 본 발명품은 첨가하는 다공성 물질로 인하여 단열성 및 흡습성에 의하여 표면에 이슬 맺힘 현상이 보이지 않음을 도 23에 나타내었다. 그리고 이 기능을 통하여 본 발명의 또다른 발명의 상승작용은 다음과 같다. 고형분 36.6% 에멀젼계 도료 기준으로 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 13%과 결로현상 방지 및 단열성 부여 물질 1.3% 혼합 조성물과, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 13%과 결로현상 방지 및 단열성 부여 물질 6% 혼합 조성물, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 13%과 결로현상 방지 및 단열성 부여 물질 9.0% 혼합 조성물은 모두 표면저항이 모두 107Ω/□으로 고형분 36.6% 에멀젼계 도료 기준으로 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 13% 조성물은 108~9Ω/□이었다. 이상의 결과를 보면, 절연체인 다공성 결로현상 방지 및 단열성 부여 물질이 기공내 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 부패방지, 얾방지 습도 조절 물질을 내포하여 대전방지 성능, 항균·항곰팡이, 부패방지 등이 우수해 졌다.
예 7의 본 발명 조성물이 결로현상 방지 및 단열성, 습도 조절 물질 미함유 조성물보다, 난연특성 또한 우수한 것으로 나타났다. 나무에 코팅후 방염 실험에서 10∼80% 향상되었다.
본 발명의 또하나의 목적인 고분자 물질의 난연화 방법에는 molecular구조 변경을 통한 내열성 고분자 물질 제조, 난연성분을 고분자 구조내에 화학적으로 결합(반응형 난연제), 난연제를 고분자 물질에 물리적으로 첨가(첨가형 난연제), 기타 난연제 코팅 또는 페인팅을 하거나 제품디자인 변경을 통한 내열성 향상 방법 등이 있다. 따라서 난연제는 일반적으로 반응형 및 첨가형 또한 이들의 조합형으로 나눌 수 있고, 반응형 난연제에는 난연성분이 고분자 물질에 화학적으로 결합되어 난연효과가 지속되며, 첨가형 난연제는 고분자 물질에 물리적으로 분산되어 있으며 사용 물질과 어느 정도 상용성이 있을 경우 가소화 역할을 하거나 충진제의 역할을 한다. 첨가형 난연제는 반응형 난연제와는 달리 그 구조 및 외부조건에 따라 고분자 물질 표면으로 블루밍이 되는 경우가 있어 사용상의 주의가 요구된다. 조합형 난연제의 경우 조합형태에 따라 난연 상승효과 또는 저해효과를 나타낸다. 첨가형 난연제는 난연 거동에 따라 다음의 4가지 형태로 구분할 수 있다. 첫째, 불연소성 기체의 방출 또는 연소성 기체 및 산소를 차단할 수 있는 물질로 macro scale의 분해 및 발화거동에 관계되는 것이다. 예로서 기체상의 반응에서 반응성이 높은 라디칼의 생성을 억제하는 할로겐화 화합물과 고체상의 반응에서 숯 형성을 통해 분해반응을 억제하는 인계화합물이 있다. 둘째, 연소열을 줄이는 방법으로 macro scale의 연소단계와 관계가 있으며 예로서 숯 형성을 통해 분해반응을 억제하는 인계화합물이 있다. 셋째, 산소 및 열 차단을 통해 물질의 물리적 형상을 유지시키는 방법으로 macro scale의 분해와 관계되며 충진제, 유리섬유강화 및 인계화합물이 있다. 넷째, 물질의 비열이나 열전도도를 증가시키는 방법으로 macro scale의 가열과정에서 관계되는 방법으로 수화물이 있다. 따라서 난연원리는, ① 고분자의 가교도를 높이고 필러를 첨가하여 점화점을 높이거나, ② Al(OH)3 또는 Ma(OH)2은 연소시 물을 발생으로 연소를 차단하며, ③ 인 또는 보론 화합물은 연소시 고분자 표면 char피막을 입혀 산소를 차단하며, ④ 할로겐화합물은 연소시 기화열을 빼앗아서 연소 진행을 냉각시킨다. ①번의 경우 물리적인 강도를 떨어뜨리거나, ②번의 경우는 수산화알루미늄은 사용량이 많고 200℃ 이하의 온도에서 분해되는 단점이 있고, ③, ④번의 경우는 다이옥신 등의 유해물질을 발생시킨다. 규제 대상인 보론, 할로겐계를 극복할 수 있는 난연성물질로는 염화계 물질과 그의 일종인 소금 및 바닷물와 추가적 난연제로 (전도)백색카본 역시 가능하였다. 그러나 검정색 계통을 요구하는 제품의 경우 추가적으로 전도성 카본을 혼합하면 대전방지 측면에서 더욱 양호한 결과를 얻을 수 있다. ⓐ 카본: 인계 난연제가 연소시 charcoal 생성, 산소차단으로 난연제 역할을 한다는 이론을 역으로 이용, 고분자 물질 피복에 charcoal(카본, 숯)으로 피막을 시키면 난연 가능하며, 카본은 탈취제 역할도 할 수 있다. 문제점은 검정색 카본은 색상에 문제점으로 한정된 분야에 사용 가능한 것이 단점이지만, 그러나 백색 카본도 있어, 다양한 영역에 사용 가능하였다. ⓑ 열전달율이 좋은 경우, 국소에 받은 열을 빠른 시간내에 분산시키면, 난연성이 좋을 것이다. 먼저 상기 ⓐ와 함께 연계한 난연성 시너지효과, 열전도성과 전기전도성은 비례관계에 있음으로 상기 ⓐ에 제시된 카본을 전도카본으로 사용시, ⓐ와 ⓑ의 작용으로 시너지효과가 있었다. ⓒ Na계이나 Ca계 물질, 이것은 규슈공업연구소에서는 광전자 분광분석법으로 산화막의 조성을 분석, 전자현미경으로는 관찰할 수 없는 산화칼슘의 피막을 확인해, 이와 같은 피막이 산소를 차단하는 보호작용을 갖는 것으로 발화온도가 상승한다고 하는 메카니즘을 밝혔다. 그리고 ⓓ NaCl, 조해성은 없지만, Mg이온이나 Ca이온이 들어 있는 소금은 조해성이 있습니다. 이것이 바닷물로 제조된 고분자물질의 대전방지성능이 더 우수한 이유이지만. CaCl2이나 MgCl2과 같은 염화계 물질과 염화계 물질의 일종이지만, 천일염과 같은 풍부한 미네날 등에 의한 조해성 전해질로 되어 난연 및 방염성과 더불어 전기저항을 가질 수 있게 되면서 대전방지 기능을 가질 수 있게 된다. 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지, 습도 조절 (벌레 퇴치 기능) 첨가 물질등 함량은 바람직하게는 단독 내지 2종이상 30중량%이내가 바람직하다. 이상의 결과를 통하여 난연 및 방염 특성에 대한 결과는 도 24에 나타내었고, 시험조건은 시편 규격 5 ㎜㎜, 열원 메틸알코올(알코올램프 사용), 불꽃길이 5㎝와 불꽃 닿는 길이 1㎝, 가열방법으로 ① 10 sec 가열, ② 꺼지는 시간 체크(T1), ③ 10 sec 재가열, ④ 꺼지는 시간 체크(T2)이다. 이상의 결과를 통하여 본 발명에서의 비교 평가를 위하여 다른 난연성물질들과 본 발명의 첨가 물질을 이용하여 제조한 시편에 대한 난연성 test를 실시한 결과; 질소-인계 난연제는 전체함량 대비 난연제 함량이 40% 이상일 경우 UL 규격의 V-0급의 난연성이 가능하고, 무기계 난연제 사용시 60% 이상에서만 V-0급의 난연성이 확보되어 타 난연제와 비교하여 난연제 사용량이 많았다. 할로겐계 난연제는 20%의 함량만으로도 V-0급의 난연성을 발현하여 난연성은 가장 우수한 것으로 나타났으나, 검은색의 유독 gas가 발생하였으며 Br 화합물 특유의 냄새가 났다고 알려져 있다. 또한 꺼지는 시간 체크없이 연속으로 2분 가열시 질소-인계 및 무기계 난연제를 사용하여 제조한 난연 시편은 dripping(녹아 흘러내림) 현상이 없었으나 할로겐계 난연제 사용시 dripping 현상이 발생하였다. 그러나 본 발명에서 고형분 19~21중량% 전분풀에 본 발명의 조성 첨가물질을 넣고 제조한 접착물질과 다른 난연제와 비교 평가한 결과, 본 발명의 제품이 다른 난연 시편보다 동등 내지 우수함을 알 수 있다. 본 발명의 목적인 또다른 부기능인 난연성을 발휘하기 위해 사용하는 첨가물질들 중에 물리화학적 고찰을 통하여 종전 난연제와 유사한 기능을 발휘할 가능성을 발견하고 추가로 환경위해성 시험을 실시하였다, 난연성 평가는 내수용 KS F 2271(난연 2~3급 기준), 수출용 UL-94(V-0, V-1 기준)를 기준으로 표준시편(220mm×시공두께(max. 15mm))을 제조하여 환경유해성 시험 평가를 하였다. 본 발명의 얼지 않는 접착 및 코팅 물질로 환경위해성에 관한 객관적 평가 지표인 가스유해성시험을 실시하였다.
도 25에 도시한 바와 같이, 시험후 시편의 무게 감량을 보면 각각 2.5g, 2.3g이었으며 마우스행동정지시간도 판정기준인 9초보다 높은 값으로 측정되어져 본 발명의 얼지 않는 접착 및 코팅 물질은 난연성도 우수함을 확인할 수 있었다.
[표면시험]
◎ 관련규격: KS F 2271.
◎ 시험방법: 가로 220mm, 세로 220mm의 시편에 부열원으로 가열후 주열원과 부열원에 의해 6분간 연속가열하고 이에 관한 감량, 온도시간면적 및 단위면적당 발연계수, 잔염, 용융, 균열, 변형을 측정.
◎ 판정기준:
― 감량: 적을 것
― 온도시간면적: 시험 시작후 3분내 표준온도 곡선을 초과하지 않을 것.
― 단위면적당 발연계수: 350이하.
― 잔염시간: 30초 미만.
― 용융, 균열(두께의 1/10 미만), 변형이 없을 것.
[가스유해성시험]
◎ 관련규격: KS F 2271.
◎ 시험방법: 가로 220mm, 세로 220mm의 시편을 가열하여 발생하는 연기속에 ICR(Institute of Cancer Research) 암놈 생쥐 8마리의 평균행동정지시간을 측정.
◎ 판정기준: 평균행동정지시간이 9분이상.
그리고 상기 혼합비율중 또하나인 고형분 33중량% 접착물질 60중량%, 결로현상 방지 및 단열성, 습도 조절 물질 3중량%, 고형분 50중량% 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지, 습도 조절 물질 10중량%, 고형분 20중량% 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 물질 6중량%, 추가 물 14중량%를 함유시킨 조성물을 사용하여 표면저항을 측정한 결과 40%RH에서 107∼8Ω/□로 대전방지 특성이 있음을 확인할 수 있었다. 이어서 방염시험연구원을 통하여 방염 측정결과는 다음과 같다. 본 발명의 방염시험에 사용하는 연료는 KS M 2150(액화석유가스)를 사용하고, 버너의 불꽃의 길이는 마이크로버너에 있어서는 45 ㎜, 맥켈버너에 있어서는 65 ㎜로 하고 불꽃의 선단이 시험체 중앙 하단에 접하도록 버너를 설치하였다. 시험체는 2 ㎡이상의 측정대상물품에서 임의로 잘라낸 가로 35 ㎝, 세로 25 ㎝의 것으로 3개씩 재단하고, 시험체의 건조는 50℃인 항온건조기안에서 24시간 건조한 후 실리카겔을 넣은 데시게이터 안에 2시간동안 넣어 둔 후, 온도 16℃, 습도 34%RH에서 실시하였다. 코팅기재 합판에 본 발명에서 얼지 않는 접착 및 코팅 물질(EVA base)을 120㎛ 코팅한 후, 상기와 같은 방염성능시험을 각각 3개의 시험체에 실시하였다. 이에 대한 결과는 탄화면적은 실험체① 28.4 cm2, 실험체② 27.6 cm2, 실험체③ 31.3 cm2, 탄화길이는 실험체① 7.1 cm, 실험체② 6.7 cm, 실험체③ 8.1 cm, 잔염시간은 실험체① 0 sec, 실험체② 0 sec, 실험체③ 0 sec, 잔신시간은 실험체① 0 sec, 실험체② 0 sec, 실험체③ 0 sec를 나타내었다. 또한 코팅기제로 합판에 본 발명에서 얼지 않는 접착 및 코팅 물질(PVA base)을 120㎛ 코팅한 후, 상기와 같은 방염성능시험을 각각 3개의 시험체에 실시하였다. 이에 대한 결과는 탄화면적은 실험체① 38.7 cm2, 실험체② 40.3 cm2, 실험체③ 30.8 cm2, 탄화길이는 실험체① 8.9 cm, 실험체② 9.5 cm, 실험체③ 7.5 cm, 잔염시간은 실험체① 0 sec, 실험체② 0 sec, 실험체③ 0 sec, 잔신시간은 실험체① 0 sec, 실험체② 0 sec, 실험체③ 0 sec를 나타내었다. 이때 탄화길이는 시험체의 탄화부분에 있어서의 최대길이로 하였고, 가열은 각 시험체에 대하여 2분간 실시하였는데, 상기 시험은 두꺼운 포 기준인 2분 가열한 결과인데, 결과에서 보시는 바와 같이, 본 발명에 의한 얼지 않는 접착 및 코팅 물질은 양호한 방염특성을 가짐을 알 수 있었다.
[방염시험]
◎ 탄화면적: 불꽃에 의하여 탄화된 면적.
◎ 탄화길이: 꽃에 의하여 탄화된 길이.
◎ 잔염시간: 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간.
◎ 잔신시간: 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 아니하고 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간(잔염이 생기는 동안의 시간은 제외함).
◎ 판정기준: 본 발명의 시험체(지벽지에 코팅)에 해당하는 두꺼운 포에 대한 방염성능은 잔염시간 5sec 이내, 잔신시간 20sec 이내, 탄화면적 40㎠ 이내, 탄화길이 20㎝ 이내가 기준.
도 26은 합지벽지에 본 발명의 조성물을 코팅하지 않은 것과 코팅한 것에 대한 불꽃시험후 시편을 촬영한 사진이다. 코팅하지 않은 일반적인 합지벽지는 불꽃이 가해지는 순간 연소되고 시편은 완전 연소되어졌으나, 코팅되어진 합지벽지는 10sec가 불꽃을 가한 후 불꼿을 제거하였더니, 시편은 1~2sec이내에 꺼졌다. 따라서 본 발명의 조성물은 매우 우수한 방염 혹은 난연성을 가지고 있었다.
물에 잘 녹고 어는점을 낮출 수 있는 고상 물질로서, 염화물, 질산염, 암모늄염 등이 있고, 이들 물질중 이온수가 많을수록 어는점을 낮추는 정도가 커진다. 예로 염화마그네슘은 염화칼슘보다 이온수는 적으나 같은 몰수에서 어는점을 낮추는 효과는 같으므로 같은 무게에 대해서는 염화마그네슘이 염화칼슘보다 더 효과가 좋으며 염화나트륨보다도 더 좋다. 반면에 액체상태의 물질, 알코올류, 글리콜류 등도 같은 효과가 있는데, 메틸알코올의 경우 1몰의 질량이 32g이며, 어는점 내림은 소금의 어는점 내림 몰수 24.25보다 약간 못한 정도로 어는점 내림효과가 크다. 에틸렌글리콜은 자동차 부동액으로 사용되는데 이것은 몰 질량이 62로 소금의 반이지만, 액체상태로 혼합이 쉽고 취급 용이성으로 많이 사용됩니다. 참고로 어는점 내림은 어는점 내림 상수 물의 경우 몰당 어는점 내림 상수는 1.86℃이다. 상기와 같이 어는점을 낮추는 원리를 이용하여 본 발명의 동기(모티브)가 되었다. 도 27에서 보여 주는 바와 같이, 순수한 에틸렌글리콜의 어는 온도는 -12℃이지만, 에틸렌글리콜과 물을 혼합한 액체의 어는 온도(어는점)는 혼합비율에 따라 달라진다. 물을 섞으면 에틸렌글리콜의 수소결합이 방해를 받아서 어는점이 내려간다. 에틸렌글리콜의 양이 70%, 물이 30%로 혼합된 액체의 어는 점은 -50℃ 정도로 내려간다. 물과 에틸렌글리콜의 비율을 1:1로 맞춘 부동액은 -35~-40℃ 정도로서 대한민국의 겨울 환경에서는 별 무리 없이 사용할 수 있는 부동액이 좋은 예이다.(도 1의 출처: 네이버캐스트, 오늘의 과학, 화학산책, 부동액, 여인형 교수 글)
또한 어는점 낮추는 원리는, 보통의 물은 0℃부터 얼기 시작하지만, 본 발명의 조성물은 가성소다와는 반대로 함량이 높을수록 어는점 내림 현상이 일어나 0℃ 보다 낮은 온도에서도 얼지 않았다, 이에 대한 이론적 원리를 네이버 지식창, rsy7979에서 참조하여 도 28에 도시하였다. 빨간선으로 평면이 3군데로 구분하면, 맨 왼쪽이 고체상태, 중간위 부분이 액체상태이며, 맨 오른쪽 아래부분이 기체 상태이다. 그리고 고체와 액체상태 중간에 있는 빨간선을 응고점=융해점 선으로 물보다 용액의 응고점=융해점 선이 왼쪽으로 평행 이동하여, 즉 x축이 온도를 나타내는 축이므로 왼쪽으로 평행 이동한다는 것은 응고점=융해점의 온도가 낮아졌음을 의미한다. 따라서 보통의 물보다 본 발명의 조성물의 어는점이 내려가게 되어, 동결 현상 방지로 인하여 추운 날씨에 제품 보관 및 유통, 시공에 장점이 있다.
수용성 접착제, 도료, 풀과 같은 물이 포함되어진 제품들은 겨울철 영하의 날씨에 동결(어는 현상)이 일어나는 문제점을 안고 있다. 그리고 겨울철 시공(도배)시 여름보다 물을 적게 사용함에 따른 여름에 비하여 재료비용 증가와 아파트의 방이나 거실보다 온도가 낮은 아파트 베란다의 벽을 수용성 도료로 도장하는 경우 겨울철엔 동결(결빙) 발생으로 시공자는 시공을 하지 못하는 경우가 대다수이다. 또한 겨울철 이동(유통 내지 시공을 위한 제품 이동단계) 및 창고 보관중 동결(결빙)으로 인하여 접착성이 떨어지거나 응집/분리에 의해 제품을 버려야 하는 경우도 발생하여 특별한 주의(관리)가 필요하다. 유통되고 있는 물이 포함되어 제조되어진 제품의 경우, 언후 해동시키면 물과 접착성분이 분리되어 응집이 생기거나 점성이 현저히 떨어졌다. 이를 이에 대한 문제점을 해소코자 어는점을 낮추어 동결현상을 방지하고자, 보다 상세한 동결시험을 실시한 결과는 아래에 설명한다.
본 발명의 주요한 발명(발견)인 종전 수용성 접착제와 도료, 풀류와 같은 물을 포함하여 제조되어진 제품은 겨울철 영하의 날씨에 동결에 의한 문제점을 안고 있었고, 실제 실험에서도 시중에 유통되는 전분풀 2종을 구입 추운 날씨 방치해 둔 결과, 얼음덩어리처럼 어는 현상을 확인하고 이에 본 발명품과의 비교 동결(결빙) 평가 실험을 실시하였다. 현재 시중에 유통되는 제품과 본 발명품을 함께 냉동고에서 동결 여부를 평가한 결과, 물이 포함되어진 유통 제품는 약 -11℃ 2hr후 1차 평가한 시점에서 동결이 되기 시작되었고 24hr 냉동고 방치후엔 딱딱한 얼음덩어리가 되었으나, 본 발명 제품은 -11~-16℃에서 24hr 얼지 않았고, 이어지는 평가에서 -18℃, 10hr 평가에선 표면은 약간 딱딱한 정도를 보였으나, 16℃, 4hr정도 해동시켰더니(실내 대기중 방치하였더니), 본 발명 제품은 본래의 상태로 회복되어졌다, - -18~-20℃ 48hr 추가 냉동시험에서 본 발명품은 완전히 얼음덩어리가 되었으나, 해동시켰더니 원상 회복 및 접착력을 그대로 유지하였다. -, 시중에서 유통되는 제품(판매하고 있는 현 제품)은 완전 언후 해동시키면 제조할 때 사용된 용액인 물과 밀가루 성분 분리 현상으로 응집이 발생하여 전분과 같은 접착제 고유의 접착기능이 현저히 떨어지는 현상이 발생하였다. 유통되는 물이 포함되어진 풀, PVA, 도료와 상기와 같이 발명품도 온도를 더 낮추어 냉동고에서 완전히 얼린 후 해동을 시켰다. 그리고 부착력 시험을 위하여 종이벽지에 바른후 벽 붙여 건조후 손으로 박리를 실시하였다. 유통되는 제품류는 쉽게 떨어졌고, 심지어 저절로 붙인 벽지가 떨어지는 것도 있었으나, 본 발명품은 접착력이 변화되지 않았고, 박리시(때) 종이벽지가 뜯어질 만큼 접착력(부착력)엔 문제가 없어 접착제 및 도료 고유 물성은 그대로 유지하고 있었다.
접착제류는, 특히 수용성 접착제류 중 본 발명과 같은 물질을 전혀 첨가하지 않은 접착제류(현존하는 기존 판매중인 접착제인 경우를 말함)와 비교하여 본 발명의 조성물 포함되어진 물질의 함량에 따라서 어는점 내리는 효과를 가진다. 종전 접착제들은 0℃를 지나 얼기 시작하지만, 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 (습도 조절) 물질 1종류를 혼합 경우엔 3중량%일 경우 약 -2~-3℃, 6중량% -3~4℃, 10중량% -7~-8℃, 15중량% -10~-12℃, 20중량% -13~-15℃, 29중량% -20~-22℃, 2종류 혼합한 경우 동일한 함량비율에 고형분 약 2:1 차이가 나는 2종 물질을 혼합하여 제조되어진 접착제는 상기 비율의 어는점 온도보다 -2~-35℃ 더 낮아짐을 확인할 수 있었다. 그리고 비록 언다고 할지라도 해동후엔 접착력이 원상회복되어져 접착강도엔 문제가 없었지만, 기존 접착제는 언후 해동하면 접착성을 부여하는 용질과 용매가 섬(island)처럼 분리되어져 접착력을 거의 상실한 결과를 얻었다. 따라서 본 발명의 물질을 혼합하는 경우 어는점이 낮아지고, 언후 해동시키면 접착력이 복원되어짐에 따라서 종전 수용성 접착제의 가장 큰 문제였던 겨울철 어는 문제로 인한 시공 차질과 보온 유지를 위한 시공비 증가, 언후엔 접착력 상실과 추가 강력 접착력 혼합 사용 등 심각한 문제가 존재하였으나, 본 발명에 의하여 상기와 같은 문제가 해소되어져 계절에 관계없이 시공이 용이한 제품을 최초로 발명하게 되었고, 본 발명의 방염 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 얾방지 (습도 조절) 물질이 포함되어진 조성물으로 폼벽지, 폼시트, 폼초배지, 접착제, 도료, 장롱이나 책상과 같이 화재에 취약한 가구, 파티션, 커튼류 및 버티컬 블라인드, 필름시트, 지벽지와 실크벽지, 초배지, 초배지 부직포, PVC바닥재, 마루바닥과 같은 바닥재, 의류 등 에 코팅하는 경우 방염성, 항균·항곰팡이성, 대전방지 특성을 아울러 발휘하는 적용제품류에 속하게 되었고, 언방지로 종전 접착제의 근본적인 문제를 해소시켜 사계절 사용이 가능한 제품임이 또다른 중요한 특징으로 한다.
상기 조성물중 실시 예1에서의 제조물질로 실크벽지의 후면에 하나의 층 형성 내지 실크벽지의 후면(배면 혹은 뒷면)의 지층 내부로 스며들게끔 하여 구성되어진 구조로 제조되어진 제품류로 방염성 및 대전방지, 항균·항곰팡이, 단열성, 결로현상 방지, 습도조절 기능, 얾방지 성능들 중에서 3가지 기능이상 복합적으로 가짐을 특징하는 제품 구조로 종전의 실크벽지의 방염성을 배가시키며, 인쇄층에 상기 조성중 투명한 것으로 상부 0.01~150㎛ 코팅시 방염특성을 더욱 극대화시킨 제품구조를 특징으로 하는 제품과 종전의 실크벽지로 도배시, 본 발명의 조성 제품으로 후면을 바르고, 15∼1,800초간 벽지에 스며들게끔 하고 벽에 시공함으로 방염특성을 또한 극대화시키는 도배방법으로는 합지벽지와 같은 제품군에도 적용이 가능한 시공법인 것이 특징인 제품 제조법 및 구조, 시공방법을 특징으로 한다.
전해질은 이온으로 잘 해리 될수록 전기전도성이 좋은데, 소금은 우리가 살아가는데 꼭 필요한 필수 구성요소 중 하나이다. 왜냐하면 소금 속에 들어있는 염분을 섭취하지 않으면 우리 몸이 제 기능을 발휘할 수 없기 때문입니다. 염분은 음식물을 분해하고 노폐물을 배설하는 역할을 한다. 또 신체 내에 유해한 물질이나 세균이 침입해도 세포와 혈관까지 침입하지 못하도록 인체 저항력을 높여주는 역할도 한다. 그래서 인체에 염분이 부족하면 우리 몸에 독소가 쌓이게 되어 나쁜 질병에 걸리기 쉽우나, 신체 중 심장만은 절대 암에 걸리지 않는데, 그 이유는 심장이 염분을 가장 많이 포함하고 있기 때문이라고 한다. 인간뿐만 아니라 지구상의 모든 생물들도 염분을 섭취하지 않고서는 살아갈 수 없다. 동물들은 소금 바위나 소금 동굴을 찾아 염분을 섭취하고 식물들은 땅속에서 염분을 흡수한다. 소나 말이 염분을 섭취하지 못하면 힘을 못 쓰며, 염분이 부족한 나무는 쉽게 썩는다. 따라서 소금은 잡균, 세균이나 미생물이 번식할 틈을 주지 않으며 오랜 시간이 지나도 변함없는 성질을 가지고 있다. 소금은 물에 잘 녹아서 다른 물질에 잘 침투하고 잘 섞이는데 우리의 인체에 좋은 것을 주고 나쁜 것을 제거해주는 역할을 하는 성질을 가졌다. 그리고 소금에는 먼지를 흡수하는 성질이 있어 구석구석을 깨끗하게 닦아 낼 수 있다. 정화하는 성질인데, 그래서 옛부터 집안 구석구석에 곰팡이가 잘 발생하는 곳에 소금을 놓아두거나, 집안에 개미가 많이 다닐 때, 소금을 뿌려두면 딴 곳으로 간다. 좋은 예로, 팔만대장경은 1251년에 완성됐으며 지금까지 남아 있는 목판들을 차곡차곡 쌓았을 때 높이가 약 3.2km로 높고 총 무게는 약 280 M/T이라고 한다. 잘 만들어졌어도 보존이 제대로 되지 않았다면 오늘날 대장경의 아름다움에 감탄할 수 없었을 것이다. 오랜 시간 원형 그대로 보존될 수 있었던 이유를 고찰하면, 우선 목재 선정과정을 살펴보면, 경판으로 쓰일 재목인 나무를 바로 사용하지 않고 바닷물 속에 1~2년간 담가 뒀다. 그 후 경판 크기로 자른 뒤 소금물에 삶고 건조하는 과정을 거쳤다. 소금은 온습도에 의한 나무의 crack 방지 성질이 있어 경판이 갈라지거나 비틀어지는 현상을 줄일 수 있다. 완성된 대장경판을 보관하는 장소 역시 중요하여 목판의 보존에 적합한 환경 섭씨 20도 내외, 습도 80% 이하이다. 그런데 대장경판전의 기후는 이 기준을 만족시키지 못한다. 판전 내부 습도는 여름 평균 89.09%, 겨울 평균 75.91%로 일반적인 목재 보존 기준보다 높은 편이다. 온도는 여름 평균 섭씨 19.81도, 겨울 평균 2.74도로, 겨울 옥내 온도 기준치보다 매우 낮게 나타났다. 적절한 목재 보존 환경 기준을 벗어나는 판전 내부의 환경 속에서도 수백 년 동안 경판이 보존될 수 있었던 이유는 무엇일까 바로 자연환기와 보관 건물 바닥은 땅을 깊이 파서 숯, 찰흙, 모래, 소금, 횟가루 등을 뿌렸다. 이는 비가 많이 와 습기가 차면 바닥이 습기를 빨아들이고 반대로 가뭄이 들면 바닥에 숨어 있던 습기가 올라와 자동적으로 습도를 조절해주는 역할을 한다. 또한 소금은 개미 퇴치 가능하다. 개미는 본능적으로 달콤한 냄새를 좋아한다. 설탕이나 달콤한 사탕은 좋아하지만, 소금이나 식초 등 짜거나 신맛을 내는 것을 싫어한다고 해서, 개미 100마리를 두고 소금에 대한 반응 실험을 실시한 결과 소금을 뿌린 부분에 개미가 오지 않음을 알 수 있었다. 도 28에 도시한 바와 같이, 이번 실제 실험에서 보는 바와 같이 소금은 개미 퇴치효과가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 생물에 속하는 실시예 1에 의거 제조되어진 도배풀은 종전 일반 도배풀에 비하여 부패 억제 성능이 우수하였다. 온도 30℃이상 여름철에 습도가 60~90%RH에서 1일이상 두었더니 시간이 갈수록 일반 도배풀은 부패하여 악취가 심하여졌다. 이는 업계 이미 오래전에 주지되어진 사실이나, 그러나 본 발명에 의거 제조된 도배풀은 2일후에도 문제가 없었고, 그대로 둔상태로 5일 이상 두어도 문제가 발생치 않았고 있었다. 이는 항균, 항곰팡이 결과에서 확인된 바있으나, 악취여부를 판단하기 하기 위하여 일자별 시험중인 각각의 샘플을 열어 악취 여부를 확인하였다. 향후 최대 몇일까지 악취 냄새가 발생치 않을 것인지 관한 실험 결과는 추후 특허출원에 공지(공개)코자 한다.
실시 예1과 같이 CaCl2분말과 천일염을 각각 H2O에 녹여 조성하는 것과 달리 분말 상태로 도배풀 제조를 위한 혼합용기에 넣어 도배풀을 제조하는 경우, 먼저 물을 넣고, CaCl2 분말, 천일염 분말을 넣고 교반하여 녹인후 전분을 넣고 제조하였다. 이에 바람직하게는 CaCl2를 먼저 넣고 녹인후 천일염을 넣고 녹이는 것이 바람직하였다. 이는 CaCl2가 녹을 때, 발생하는 열량을 이용하여 열이 있는 상태의 혼합액에 천일임 넣어 녹이고, 전분을 넣고 분산제조하는 하는 것이 조성물 제품 제조에 유리하였다. 그리고 먼자 용액을 제조하고 도배풀을 만드는 것과 동일 배합으로 분말을 넣고 본 발명의 도배풀을 제조하여도 동일한 물성과 성능이 구현되었다. 즉 혼헙용기에 먼저 H2O 200~600kg에 CaCl2분말(CaCl2 100%, 77%, 74%표시 제품) 20~80kg, 천일염 5~100kg, 전분 20~160kg을 순차적으로 넣고 45℃이상에서 10min이상 교반시키시면서 도배풀을 제조하였다. 이는 용액 대신 분말로 제조하여도 동일 배합비율에서는 동일한 제품, 동일 성능 ㅈ제품이 가능함으로서, 본 발명은 제조방법도 매우 용이하여 제조경비 절감에 유리함을 알 수 있었다.
상기 조성중의 하나인 전분 강력분 15~25중량%에 물 15~70중량%, 고형분 40~49중량% CaCl2 3~35중량%, 고형분 15~35중량% 천일염액(소금액) 1~30중량%를 배합 조건에서 45∼100℃, 1∼600min. 1∼20,000rpm 교반하면서 제조 후, 포장한 무산(산중 특히 sulfuric acid 없음), 무방부제(방부제중 특히 formaldehyde 없음)함유 액상 도배풀 조성물과 이의 제조방법과, 이 액상 조성물을 10∼1000배 희석후 분무 건조후 세분화 시키거나, 고온에서 완전전조후 분쇄시키면 가루 풀이 되며, 이 가루풀은 물을 넣으면 교반시키면 액상 도배풀로 되어 도배작업 가능하게 된다. 이와 같이 제조되는 가루풀은 가루풀 제조에 추가 공정으로 인한 제조경비는 상승하지만, 분말상태로 인한 장기간 보관이 가능하고 감량에 의한 유통비용 절감되는 효과가 있었다.
실시예 1에 의해 제조되어진 도배풀과 일반 도배풀으로 합지벽지와 실크벽지를 코팅하고, 불꽃시험을 실시하였다. 도 30는 본 발명의 조성물로 일반벽지와 실크벽지를 양면 혹은 일면 코팅한 것과 일반 도배풀로 코팅한 것(본 발명 조성물로 코팅하지 하지 않아서 코팅안 했음으로 기술함)에 대한 불꽃 시험후 촬영한 사진으로, 합지벽지의 우측1; 본 발명 도배풀로 코팅 안했고, 우측2; 본 발명의 도배풀로 양면 모두 코팅하였고, 맨마지막 추가 실험 동영상(사진); 배면(일면)만 코팅하였다. 그리고 실크벽지의 좌측1; 코팅 안했으며, 중앙: 배면(일면)만 코팅하고, 좌측2; 양면 모두 코팅한 것이다. 시험에서 보여 주는 바, 일반 도배풀로 코팅한 합지벽지(코팅 안한 것으로 기술되어진 것을 말함)는 실크벽지에 비하여 화염이 적었으나 완전 연소되어졌으나, 코팅되어진 것은 일면이던지 양면이던지 불꽃이 시편에 있는 동안은 타다가 불꽃을 시편에서 제거히면 타다가 꺼졌다. 실크벽지 역시 도 30에 보여 주는 바와 같이 코팅되어진 것은 합지벽지와 동일한 결과였으나, 코팅하지 않은 실크벽지는 시꺼먼 연기를 발생하면서 합지벽지보다 연소가 잘 되었다. 이는 화학물질인 PVC로 지류 양면에 코팅되고 인쇄층을 형성시킨 실크벽지는 PVC의 연소에 의한 유해한 연기와 연소 용이성으로, 방염특성이 필요함이 요구된다.
본 발명의 조성물중 도배풀과 일반 도배풀에 대한 냉동시험을 실시한 결과를 도 31 상단에 나타내었다. 본 발명의 도배풀은 -11.8~-15.6℃ 24hr후엔 얼지 않았으나, 일반 도배풀은 완전히 얼음처럼 얼었다. 그래서 본 발명의 도배풀을 추가적으로 온도를 -16.5℃ 12hr동안 낮추어 냉동(동결)시켰으나 표면만 언 정도였어, 추가적으로 -19.3℃에서 50hr 얼렸더니 일반 도배풀과 같이 얼음처럼 얼었다. 이와 같이 본 발명의 조성에 의한 조성물은 낮은 온도에서 잘 얼지 않는 부동액처럼 부동 도배풀이 됨을 알 수 있었고, 이는 기능성을 부여하는 물질의 함량에 따라서 어는 점이 달라짐을 알 수 있었다. 전분의 도배풀뿐만 아니라 수성 EVA도료 및 수성 아크릴접착제에서도 동일한 결과를 확인하였다. 아이보리 색상의 도료는 언후에 해동시키면 흰색으로 본래 색상이 변색되어졌으나, 본 발명의 조성물 도료 및 접착제는 색상 변화가 없었다(도 32 참고).
그리고 완전히 언 도배풀들을 이를 각각 해동시켜 종이벽지에 플을 바른후 벽에 붙여 접착력 실사한 결과를 도 31 하단에 나타내었다. 먼저 해동후 일반 도배풀들은 물/전분이 분리되지만, 본 발명품은 외형적으론 원래 상태로 원상 복원되어졌다(도 33 참고). 이에 동결후 해동시켜 도배하고, 건조 2hr후 박리TEST 실시하였다. 상단 도배한 것은 풀에 물을 추가하여 풀을 희석시켜 도배한 것이고, 하단 도배한 것은 제조공장에서 제조된 도배풀을 냉동후 해동시킨 상태 그대로, 물 추가 안하고 도배한 것이다. 도31 연속 사진의 좌측 도배는 일반 도배풀 #1은 -11.8℃ 24hr 동결후 해동시킨 후 도배한 것이며, 중앙은 일반 도배풀 #2로 -11.8℃ 24hr 동결후 해동후 도배한 것이며, 우측은 본 발명에 의거 도배풀 공장에서 제조한 것을 -19.3℃ 50hr 완전 동결후 해동시킨후 도배한 것이다. 결과에서 보여 주는 바와 같이, 일반 도배풀은 접착력 상실로 벽에 도배한 벽지가 그냥 떨어지거나 약간의 박리력에도 떨어졌으나, 본 발명 도배풀은 얼름처럼 얼어도 접착력에 문제가 없음을 볼 수 있다. 박리TEST에 보여 주는 바, 벽과 벽지 사이의 도배풀 부분이 떨어지는 것이 아닌 종이 부분이 찢어짐을 보여주어 접착력은 양호함을 알 수 있다.
본 발명에 의한 도배풀과 일반 도배풀 #1, #2에서 나사와 같은 금속에 대한 부식 정도를 파악하기 위한 시험 결과이다. 본 발명에 의해 도배풀 제조공장에서 제조한 도배풀과 2종의 서로다른 일반 도배풀을 구입하여 나사를 담구어, 풀이 완전히 마를 때까지 장시간(30일 실온 방치) 방치한 후 나사의 외형을 관찰한 결과이다. 일반 도배풀에 놓아둔 나사는 부식·산화되어졌으나, 본 발명에 의해 도배풀 고장라인에서 제조되어진 도배풀은 나사의 부식 정도를 알 수 없을 만큼 나사 표면의 색상 변화가 없었다. 따라서 본 발명의 기능부여 조성 물질은 접착제과의 혼화시 일반 도배풀이나 접착제보다도 부식성이 약함이 판명되어졌다.
이상에서 본 발명의 과학적 원리, 고찰, 실험(시험), 그리고 설명 및 도시하였지만 본 발명은 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같이 변형된 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
10: 인쇄층(바탕재층, 엠보싱층).
20: 방염성 (대전방지) 코팅층.
30: 폼(foam) 또는 시트(지류, 플라스틱류 등)
40: 알루미늄 호일층.
50: 접착층.
60: 이형지.
70: 고분자물질.
70‘종이류.

Claims (11)

  1. 접착력을 제공하는 접착물질, 금속염화물 및 소금을 포함하며,
    상기 접착물질은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지, 에틸렌비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, α-올레핀(olefin), 이소시아네이트 수지, 비닐아세테이트 모노머 수지, 전분(starch), 곡물 또는 변성전분으로 제조된 접착제 중 단독 또는 둘 이상을 포함하고,
    상기 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리비닐 아세테이트 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄 수지 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 수지, α-올레핀(Olefin), 이소시아네이트 수지, 비닐아세테이트 모노머 수지, 전분은 고형분이 1 내지 99중량%인 것이며,
    상기 곡물 또는 변성 전분으로 제조된 접착제는 고형분이 15 내지 50 중량% 이며,
    상기 곡물은 쌀, 밀, 밀기울, 옥수수, 감자 또는 덱스트린을 포함하고,
    상기 금속염화물은 MgCl2 및 CaCl2 중 하나 이상 포함하고,
    상기 소금은 천일염이며, 상기 금속염화물 및 천일염의 비율은 금속염화물:천일염이 중량을 기준으로 1:0.125 내지 8.750인 것인 풀 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 풀 조성물은 접착물질, 금속염화물 및 소금을 용매와 혼합하고 이를 30℃ 내지 100℃ 에서 가열 교반한 결과물인 것인 풀 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 풀 조성물은 전분, 천일염, CaCl2 및 용매를 포함하며, 30℃ 내지 100℃에서 가열 교반한 결과물인 것인 풀 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 풀 조성물은 전분, 천일염, CaCl2 및 용매를 포함하며, 30℃ 내지 100℃에서 가열 교반한 결과물을 건조 및 분쇄하여 수득된 분말 형태인 것인 풀 조성물.
  6. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 풀 조성물이 코팅되어 있는 시트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시트는 후면에 상기 접착 조성물이 도포되어 있거나, 상기 접착 조성물이 후면의 지층 내부로 접착 조성물이 스며들어 있거나, 상기 접착 조성물을 포함하는 코팅층이 존재하고, 상기 접착 조성물은 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 따른 풀 조성물인 것인 시트.
  8. 제1항에 따른 풀 조성물을 제조하는 방법이며,
    상기 방법은
    (Step 1) 접착물질, 금속염화물 및 소금을 용매에 투입하는 단계; 및
    (Step 2) 상기 Step 1의 결과물을 30℃ 내지 100℃에서 가열 교반하는 단계;를 포함하는 것인 풀 조성물 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (Step 1)에서 용매에 금속염화물, 소금 및 접착물질의 순서로 투입되는 것인 풀 조성물 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    (Step 3) 상기 (Step 2)의 결과물을 건조하는 단계; 및
    (Step 4) 상기 (Step 3)의 결과물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 것인 풀 조성물 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 용매는 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 부탄올(butanol), 디클로로메탄(dichloromethane), 에틸아세테이트(ethylacetate), 헥산(hexane), 디에틸에터(diethylehter), 아세토니트릴(acetonitrile), 벤젠(benznene), Dibasic ester, 1-메톡시-2-프로판올(1-METHOXY-2-PROPANOL), BC(Butyl cellosolve), 디에틸렌 글라이콜 모노에틸 에테르 아세테이트(Diethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate), 알코올(alcohol), 물(H2O) 중 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것인 풀 조성물 제조 방법.
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