KR102359851B1

KR102359851B1 - 방염벽지 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102359851B1
Application number: KR1020190175762A
Authority: KR
Inventors: 최영재; 김미숙; 최수연; 정다희; 임현아
Original assignee: 천양피앤비 주식회사
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2022-02-09
Also published as: KR20210083116A

Abstract

본 발명은 방염벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인장강도, 파열강도 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황화성 및 난연성이 우수한 방염벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 벽지원지의 일면을 물에 술팜산 및 구아니딘이 혼합된 수용성 방염제로 코팅하는 제1 코팅단계와; 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 제2 코팅단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

방염벽지 및 그 제조방법{Flameproof wallpaper and manufacturing method thereof}

본 발명은 방염벽지 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인장강도, 파열강도 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황화성 및 난연성이 우수한 방염벽지 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 벽지는 구조물의 내부 벽면을 장식 및 보호하고 결로현상 등을 방지하기 위해 바르는 것으로, 최근 들어 실내 인테리어에 대한 인식과 대중의 취향 변화로 인해 단순한 패턴에서 탈피하여 편안하고 화려하면서 고급스러운 느낌을 부여함과 아울러 내화성능과 방음기능 및 내구성 등의 기능성을 갖추어 소비자로 하여금 선택의 폭을 넓힐 수 있는 다양한 형태 및 종류가 출시되고 있다.

특히 최근에는 건물의 고층화 경향에 따라 여러 가지 소재를 적용하여 화재 시 등에 유독가스의 발생을 방지하고 화염 및 불길이 확산되는 것을 차단하는 난연성 벽지의 개발이 활발하게 이루어졌고, 특허문헌 0001 등으로 제안된 바 있다.

특허문헌 0001은 난연성 벽지의 제조방법에 관한 것으로, 분말 상태로 보관하기 때문에 장기간 보관할 수 있고, 필요한 만큼만 덜어서 사용하더라도 경화가 진행되지 않고, 겨울철이나 혹한 지역에서도 별도의 난방시설 없이 보관할 수 있으며, 공정을 간소화하고 난연 기능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 그러나 시간경과에 따라 난연성 벽지에 코팅된 산호분말, 백토분말 등이 분리될 가능성이 있고, 산호분말 등이 탈락되어 분리된 경우 난연성이 저하되는 문제가 있다.

KR 10-1597015 B1 (2016.02.17)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 인장강도, 파열강도 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황화성 및 난연성이 우수한 방염벽지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

벽지원지의 일면을 물에 술팜산 및 구아니딘이 혼합된 수용성 방염제로 코팅하는 제1 코팅단계와;

상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 제2 코팅단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방염벽지의 제조방법을 제공한다.

그리고 상기 제1 코팅단계의 벽지원지는 함수율이 1 내지 5%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 함수율이 3~5%로 건조시키는 건조단계가 포함되는 것이 좋다.

상기 제1 코팅단계 및 제2 코팅단계의 수용성 방염제는 물 100중량부에 술팜산 40~45중량부, 구아니딘 40~45중량부가 혼합되어 이루어진 것이 바람직하다.

상기 제1 코팅단계는 상기 벽지원지를 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 일면을 코팅하고,

상기 제2 코팅단계는 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 방향전환롤러에 의해 상하방향을 전환시킨 후 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 타면을 코팅하는 것이 좋다.

아울러 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 방염벽지를 제공한다.

본 발명의 방염벽지의 제조방법은 인장강도, 파열강도 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황화성 및 난연성이 우수하며, 시간이 경과하더라도 난연성이 저하되지 않는 방염벽지를 제조할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 방염벽지 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방염벽지의 제조방법은 벽지원지의 일면을 물에 술팜산 및 구아니딘이 혼합된 수용성 방염제로 코팅하는 제1 코팅단계와, 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 제2 코팅단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 코팅단계는 상기 벽지원지의 일면에 수용성 방염제를 코팅하는 단계이다.

상기 벽지원지는 닥펄프, 아바카펄프 및 목재펄프 중 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 지료를 이용하여 초지하여 제조된 것을 사용할 수 있는 등 크게 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 벽지원지는 피톤치드의 발산에 의해 스트레스 완화, 탈취, 살균효과 및 면역력을 증가시키기 위해, 편백추출물이 함유된 벽지를 사용하는 것이 좋다. 특히, 닥펄프 100중량부에 편백추출액 4~8중량부, 음이온성 분산제 2 내지 3중량부 및 전분 4 내지 5중량부를 혼합한 지료를 이용하여 초지 및 건조시켜 제조된 벽지원지를 사용하는 것이 좋다. 상기 편백추출액을 4중량부 미만으로 혼합할 경우 편백추출액의 제효과를 얻을 수 없고, 8중량부 초과로 혼합할 경우 제타전위가 음의 영역으로 변경되어 인장강도 등이 좋지 못한 문제가 있다.

그리고 상기 벽지원지는 함수율이 1 내지 5%인 것을 사용하는 것이 좋다.

상기 벽지원지의 함수율이 1% 미만으로 이루어질 경우 정전기에 의해 먼지가 달라붙거나 먼지가 발생되어 방염벽지의 품질이 좋지 못하고, 5% 초과일 경우 수용성 방염제가 상기 벽지원지의 내부까지 효과적으로 침투되지 못하는 문제가 있다.

상기 제1 코팅단계는 상기 벽지원지를 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 일면을 코팅한다.

상기 수용성 방염제는 상기 벽지원지에 백화현상없이 난연성을 효과적으로 부여하고 화재시 포름알데하이드가 기준 이하로 방출되도록 하기 위해, 물 100중량부에 술팜산 40~45중량부, 구아니딘 40~45중량부가 혼합되어 이루어지는 것이 좋다. 상기 술팜산을 40중량부 미만으로 혼합할 경우 원지의 공극 내의 부착성이 좋지 못하고 난연성이 좋지 못하며, 45중량부 초과로 혼합될 경우 난연성은 우수하나 증진효과가 미비하다.

그리고 상기 구아니딘을 40중량부 미만으로 혼합할 경우 벽지원지의 미세한 공극 내의 부착성이 좋지 못하고, 난연성이 좋지 못하며, 45중량부 초과로 혼합할 경우 난연성은 우수하나 사용량 대비 난연성 증진효과가 미비하다.

다음으로, 상기 제2 코팅단계는 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 단계이다.

이때 상기 벽지원지의 타면에 상기 수용성 방염제를 효과적으로 코팅하기 위하여, 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 건조시킨 후 상기 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 것이 좋다. 특히, 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 함수율이 3~5%로 건조시키는 것이 좋다.

상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 3% 미만의 함수율로 건조시킬 경우 많은 건조시간과 건조비용이 소요되고, 5% 초과의 함수율로 건조시킬 경우 수용성 방염제가 상기 벽지원지의 내부까지 효과적으로 침투되지 못하는 문제가 있다.

상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 건조는 한쌍의 히팅롤러에 의해 건조시키는 것이 좋다.

상기 제2 코팅단계는 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 방향전환롤러에 의해 상하방향을 전환시킨 후 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 타면을 코팅한다.

상기 수용성 방염제는 상기 제1 코팅단계에서 사용한 수용성 방염제와 동일한 방염제를 사용한다.

마지막으로 상기 제2 코팅단계에 의해 타면이 코팅된 상기 벽지원지를 건조시킴으로서, 본 발명의 방염벽지를 얻을 수 있다. 이와 같이 제조된 방염벽지는 백화현상 등이 없고, 인장강도, 파열강도 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황화성 및 난연성이 우수한 이점이 있다.

이하, 본 발명의 방염벽지를 실시예를 들어 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[벽지원지의 제조]

닥펄프, 편백추출액, 분산제 및 전분을 하기의 표 1과 같은 조성으로 혼합한 지료를 이용하여 초지한 후 건조 및 압착하여 벽지원지를 제조하였다. 상기 분산제는 음이온성 PEO(polyethyleneamide)를 사용하였다.

그리고 제조된 벽지원지에 대한 평량 및 인장강도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

	지료 조성(중량부)				평량 (GSM)	인장강도(kN/m)
	닥펄프	편백추출액	분산제	전분	평량 (GSM)	MD	CD
WP-01	100	0	3	5	204	6.96	3.31
WP-02	100	4	3	5	202	6.94	3.28
WP-03	100	8	3	5	201	6.94	3.25
WP-04	100	15	3	5	197	6.66	3.10
WP-05	100	30	3	5	198	6.60	3.09

표 1에서 확인되는 바와 같이, 편백추출액이 4중량부 또는 8중량부가 혼합된 벽지원지 WP-02 및 WP-03의 MD방향의 인장강도가 6.64 kN/m으로 우수하였고, CD방향의 인장강도도 3.25 kN/m 이상으로 우수하게 측정되었다.

[방염벽지 제조]

벽지원지로서 인장강도가 가장 우수한 벽지원지 WP-02를 선정하였다. 선정된 벽지원지 WP-02의 일면에 수용성 방염제를 코팅한 후 히팅롤러를 이용하여 함수율이 3~5%로 건조시키고, 벽지원지 WP-03의 타면에 수용성 방염제를 코팅한 후 함수율이 3~5%로 건조시켜 실시예 1의 방염벽지를 제조하였다.

이때 수용성 방염제는 물 100중량부에 술팜산 40중량부, 구아니딘 45중량부가 혼합된 수용성 방염제를 사용하였다.

[강도, 내황화성 및 난연성 시험]

제조된 실시예 1의 방염벽지에 대해 인장강도, 파열강도, 포름알데히드 방출량, 내황화성 및 난연성에 대해 시험을 실시하였고, 그 결과를 표 2 및 표 3으로 나타냈다.

이때 인장강도는 KS M ISO 1924-3:2016의 방법으로 시험하였고, 파열강도는 KS M ISO 2758:2014의 방법으로 시험하였으며, 포름알데히드 방출량은 UV/VIS Spectrophotometer를 이용하여 측정하였고, 내황화성은 KS M 7305:2017의 방법으로 시험하였으며, 난연성은 KS M 7305:2015의 방법으로 시험하였다.

	인장강도(N/5cm)		파열강도 (N)	포름알데히드 방출량(mg/L)	내황화성 (급)
	MD	CD
실시예 1	271	150	524	0.2	4

	실시예 1
	1	2	3
잔염시간(초)	0	0	0
잔진시간(초)	0	0	0
탄화길이(cm)	7.1	5.8	6.6
탄화면적(cm2)	17.8	16.8	17.1
접염 횟수(회)	3회 이상	3회 이상	3회 이상

표 2 및 표 3에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1인 방염벽지는 인장강도가 150 N/5cm 이상, 파열강도가 524 N로 높게 측정되었고, 포름알데히드 방출량은 0.2 mg/L로서 매우 낮게 검출되었으며, 내황화성이 4급으로 우수하고, 특히 잔염시간, 잔진시간이 0초, 탄화길이가 7.1cm 이하, 탄화면적이 17.8 cm2 이하 및 접염 횟수가 3회 이상으로 난연성 KS 벽지규격 기준을 모두 만족하는 등 난연성이 우수하였다.

Claims

함수율이 1 내지 5%인 벽지원지의 일면을 물 100중량부에 술팜산 40~45중량부, 구아니딘 40~45중량부가 혼합된 수용성 방염제로 코팅하는 제1 코팅단계와;
상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 함수율이 3~5%로 건조시키는 건조단계와;
상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지의 타면을 상기 수용성 방염제로 코팅하는 제2 코팅단계와;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방염벽지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 코팅단계는 상기 벽지원지를 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 일면을 코팅하는 것을 특징으로 하는 방염벽지의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 코팅단계는 상기 제1 코팅단계에 의해 일면이 방염코팅된 벽지원지를 방향전환롤러에 의해 상하방향을 전환시킨 후 상기 수용성 방염제가 수용된 저장조에 하부가 침지된 하부롤러와, 상기 하부롤러 상에 설치되는 상부롤러 사이를 통과시켜 상기 벽지원지의 타면을 코팅하는 것을 특징으로 하는 방염벽지의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 방염벽지.
삭제
삭제
삭제