KR200302608Y1 - 광촉매를 함유하는 기능성 벽지 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 광촉매를 함유하는 기능성 벽지에 관한 것이다 본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 벽면에 부착되는 최 하부로부터 차례로 원지층, 염화비닐수지 발포층, 인쇄층, 무기질층, 부직포층, 무기질층 및 광촉매층을 포함하여 이루어진다
본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 원지 위에 염화비닐수지 발포층을 형성하고 그 위에 인쇄층을 형성한 다음 무기질층을 형성한 하지와, 이와는 별도로 부직포의 일면에 무기질계 코팅제로 코팅한 다음 그 위에 광촉매를 코팅시켜 제조되는 투명한 상지를 엠보싱과 동시에 접합시켜 제조된다.
본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 수 나노메타(㎚)의 초 미립자 이산화 티탄(TiO₂)을 광촉매로 사용하여 광촉매 고유의 기능인 항균 및 탈취 기능이 우수하고 광촉매층과 부직포층 사이 및 부직포층과 인쇄층사이에 무기질층을 형성시켜 부직포층 및 염화비닐수지층이 광촉매에 의해 분해되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

광촉매를 함유하는 기능성 벽지{The Functional Wallcovering Using Photocatalyst}
본 고안은 광촉매를 함유하는 기능성 벽지에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 투명성 부직포의 일면에 무기질층 및 광촉매층이 형성된 상지와 원지의 일면에 염화비닐 수지 발포층, 인쇄층 및 무기질층이 형성된 하지를 일체로 합판과 동시에 엠보싱 무늬를 형성한 광촉매를 함유하는 기능성 벽지에 관한 것이다.
종래부터 산화티탄등 많은 금속 산화물이 자외선에 의해 전위를 일으켜 그 전위차에 의하여 소위 광촉매 기능을 발휘하는 것으로 밝혀지면서 최근 벽지를 포함한 다양한 분야에서 광촉매를 이용한 각종 제품개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 산화티탄등 금속산화물이 오염 물질의 분해에 이용되는 커다란 이유는 강력한 산화력에 있다. 산화티탄등 광촉매 기능을 가진 금속산화물은 빛을 받아 전위를 일으켜 그 전위차에 의하여 광촉매의 대표적 특성인 산화분해성과 초 친수성의 2가지 특성을 나타내는데, 산화분해성의 주요 인자인 수산 라디칼은 오존, 염소와 같은 산화제에 비해 약 2배의 산화력이 있어 모든 오염물질의 산화,분해가 가능하다. 산화분해성은 표면에 부착되는 유분이나 세균, 담배의 진 등을 광촉매 반응으로 분해함으로써 깨끗한 상태로 유지하는 항균, 탈취 등의 기능이 있고, 초 친수성은 광촉매 반응에 의해 표면에서의 물을 대부분 퍼지게 하는 것으로, 오염물의 부착이 어렵고 ,또한 오염물이 부착하여도 물 등으로 간단히 씻겨 깨끗한 상태를 유지할 수 있게 한다.
이러한 광촉매의 특성을 이용하는 벽지에 관한 종래의 기술로서 대한민국 공개 특허 공보의 공개번호 특2000-69호에 이산화티탄을 이용한 탈취,항균 기능을 갖는 벽지, 커튼지등에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술의 이산화티탄을 이용한 탈취, 항균 기능을 갖는 벽지, 커텐지 및 액자표면 유리개발 부분 중에서 벽지 부문을 분석해 보면, 물 100중량부에 0.5~5%의 폴리비닐알코올(PVA) 수용액을 기존 벽지에 옅게 코팅 시킨 후 이산화티탄 미 분말을 그 위에 골고루 뿌려 고착시키는 스캣터링(Scattering)방법으로 이산화티탄이 함유된 벽지를 제조하는 방법에 관한것으로 일부 벽지(종이벽지)에 그 적용이 국한되어 있고, 다양한 재질의 요철이 있는 엠보싱(embossing)무늬 벽지에 사용하기에는 외관 디자인 표현에 한계가 있으며, 제품의 작업성 및 시공성에 한계가 있는 방법일 뿐만 아니라 광촉매의 상기 고유특성을 충분히 발휘하기 위해서는 초미세 사이즈(Size)인 나노메타(㎚)입도의 이산화티탄을 첨가하여 촉매 활성이 극대화 되도록 하여야 하나, 마이크로 사이즈 입도 수준(micro level)으로 제어하여 촉매 활성화에 한계가 있다. 또한 광촉매는 강력한 산화 환원력에 의해 유기화합물을 분해하기 때문에 그 기재의 재질이 무기질이 아닐 경우는 그 기재의 분해를 방지할 수 있는 구성이 필수적이나 그 구성을 제시하고 있지 못하다.
본 고안은 위와 같은 광촉매를 함유하는 합성수지제 벽지의 종래 기술의 문제점을 해결한 광촉매를 함유하는 기능성 벽지를 제공하려는 것이다.
본 고안은 외부면인 최상층에 광촉매를 함유시킴으로써 광촉매 고유의 특성인 항균 및 탈취 기능을 극대화 한 광촉매를 함유하는 기능성 벽지를 제공하려는 것이다.
본 고안은 광촉매를 함유하는 외부면인 최상층과 부직포층 사이 및 부직포와 인쇄층 사이에 무기질층을 구성함으로써 부직포층 및 하지의 합성수지에 광촉매의 작용을 차단할 수 있는 광촉매를 함유하는 기능성 벽지를 제공하려는 것이다.
본 고안은 하지를 이루는 합성수지 발포층에 접합되는 상지의 기재로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르로 이루어지는 투명성의 부직포를 사용함으로써 외관 및 디자인 효과를 극대화 할 수 있는 광촉매를 함유하는 기능성 벽지를 제공하려는 것이다.
본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 벽면에 부착되는 최 하부로부터 차례로 원지층, 합성수지 발포층, 인쇄층, 무기질층, 부직포층, 무기질층 및 광촉매층을 포함하여 이루어진다.
도 1는 본 고안에 따른 기능성 벽지의 단면도
도 2는 종래 피 브이 씨 벽지의 단면도
도 3은 본 고안에 따른 기능성 벽지의 제조공정도
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 원지층 20 : PVC발포층
30 : 인쇄층 40 : 무기질층
50 : 광촉매층 52 : 광촉매
60 : 부직포층
본 고안은 광촉매를 함유하는 기능성 벽지에 관한 것이다 본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 벽면에 부착되는 최 하부로부터 차례로 원지층, 합성수지 발포층, 인쇄층, 무기질층, 부직포층, 무기질층 및 광촉매층을 포함하여 이루어진다.
본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 투명성의 부직포의 일면에 무기질 계 코팅제로 코팅한 다음 그 위에 광촉매를 코팅시켜서 된 상지와 이와는 별도로 원지의 일면에 합성수지 발포층을 형성시키고 그 위에 인쇄층을 형성시킨 다음 무기질층을 형성시킨 하지를 엠보싱 기(embossing machine)에서 합판과 동시에 엠보싱 무늬를 형성함으로써 제조된다.
본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 원지층(10), 합성수지 발포층(20) 및 인쇄층(30) 및 무기질층(40)을 포함하여 이루어지는 하지와 부직포층(60), 무기질층(40) 및 광촉매층(50)을 포함하여 이루어지는 상지로 구성되고, 벽면에 부착되는 최 하부로부터 차례로 원지층(10), 합성수지 발포층(20), 인쇄층(30), 무기질층(40) 부직포층(60), 무기질층(40) 및 광촉매층(50)이 적층된 구조로 이루어진다. 상기 원지층(10)은 사용시 실내외의 벽면에 부착되는 최 하부층으로서 통상의 벽지를 이루는 종이 또는 직포나 부직포로 구성된다. 상기 합성수지 발포층(20)은 통상의 합성수지제 벽지를 이루는 염화비닐 수지(PVC) 발포층이고 상기 인쇄층(30)은 피 브이 씨 발포층 위에 그라비어(gravure)인쇄, 오프셋 인쇄(offset-printing) 또는 스크린(screen) 인쇄로 무늬를 형성한 인쇄층이다. 상기 상지를 구성하는 부직포층(60), 무기질층(40) 및 광촉매층(50)은 투명층으로서 부직포층(60)은 그 두께가 0.05-0.15mm, 무게는 30-100g/m²의 투명한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에스테르로 제조된 부직포로 구성된다. 상기 무기질층(40)은 이산화규소(SiO₂)층이고, 광촉매층(50)은 상기 무기질층(40)위에 형성된 이산화 티탄(TiO₂)층이다. 상기 이산화규소 층은 광촉매인 이산화티탄의 산화 환원반응에 의해 유기 화합물인 부직포 및 인쇄층이 형성된 합성수지 발포층이 분해되는 것을 방지하는 차단막 역할을 한다.
위와 같은 본 고안의 광촉매를 함유하는 기능성 벽지는 원지(10) 위에 형성되는 피 브이 씨(PVC) 발포층(20)과 그 위에 형성되는 인쇄층(30) 및 무기질층(40)을 포함하여 구성되는 하지 및 상기 무기질층(40) 및 광촉매층(50)이 형성된 부직포(60)로 구성되는 상지를 각각 별도로 제조하여 예열된 하지의 인쇄층과 상지의 부직포를 엠보싱기에서 엠보싱과 동시에 합판함으로써 제조된다.
본 고안의 특징적 구성인 상지의 제조방법을 먼저 설명하면, 두께 0.05~0.15mm, 30~100g/ m²의 부직포(60)의 일면에 이산화규소층을 형성하고, 상기이산화규소 층 위에 광촉매 층을 형성한다.
다음 하지의 제조방법에 대하여 설명하면, 원지(10) 위에 PVC 발포층(20)을 형성하고 그 위에 인쇄층을 형성한다 PVC 발포층(20)은 PVC액상 조성물을 0.3mm의 두께로 나이프 코팅한 후 210℃에서 40m/min.의 속도로 40초 동안 가열하여 겔화시킨 후 발포시킨다. 겔화시킨 후 발포시키면 고상 조성물로 변하여 PVC발포층(20)이 형성된다. PVC발포층(20)을 형성하는 액상 조성물은 중합도 500∼1500의 염화비닐수지 100 중량부에 1차 가소제인 디옥틸프탈레이트 65∼70 중량부, 발포제인 아조디카본아미드 1.2∼1.5 중량부, 발포촉진제 아연화 1∼4 중량부, 발포안정제인 바륨-아연계 화합물 0.1∼3 중량부, 안료인 산화티탄 6∼8 중량부 및 충전제인 중탄산칼슘 50∼60 중량부를 혼합하여 점도 5000±500 cps의 졸 상태로 만든 것이다. 인새층은 피브이씨 발포층 위에 통상의 그라비어(gravure)인쇄, 오프셋 인쇄(offset-printing) 또는 스크린(screen) 인쇄로 소정의 무늬를 형성한 다음 이산화규소층을 형성한다. 이상과 같이 하지와 상지를 각각 별도로 제조한 다음, 180 내지 220℃에서 10 내지 30초간 하지를 가열하여 예열된 하지의 이산화규소층 위에 상지의 부직포를 통상의 엠보싱 기에서 합판과 동시에 엠보싱 공정을 거쳐 엠보싱 무늬를 형성하고, 냉각 과정을 거쳐 최종 제품을 완성한다.
본 고안은 박막의 투명성 부직포 원단의 상하부에 무기질층이 형성되고, 최 상부층이 이산화 티타늄(TiO₂) 광촉매 층이 형성된 구조를 특징으로 하고, 제조 방법의 특징은 일반적인 PVC 벽지의 엠보싱 무늬를 부여하는 엠보싱 공정에서 상기 상지과 예열된 하지을 엠보싱과 동시에 합판함으로써 PVC 반제품에 엠보싱 무늬가형성되었을 때, 최상부 엠보싱 무늬의 표면을 따라 기능성 부직포 반제품이 고정되어 보다 효과적인 광촉매 기능을 발휘하게 된다.
[실시예 (광촉매 효과를 가지는 기능성 벽지 :도1)]
100g/m²의 종이 위에 중합도 500∼1500의 염화비닐수지 100 중량부에 1차 가소제인 디옥틸프탈레이트 65∼70 중량부, 발포제인 아조디카본아미드 1.2∼1.5 중량부, 발포촉진제 아연화 1∼4 중량부, 발포안정제인 바륨-아연계 화합물 0.1∼3 중량부, 안료인 산화티탄 6∼8 중량부 및 충전제인 중탄산칼슘 50∼60 중량부를 혼합하여 점도 5000±500 cps의 졸 상태인 PVC 액상 조성물을 0.3mm의 두께로 나이프 코팅한 후 210℃에서 40m/min.의 속도로 40초 동안 가열하여 겔화시킨 후 발포시켰다.이 PVC발포층 위에 그라비어(gravure) 인쇄로 무늬를 인쇄하고 그 위에 이산화규소층을 형성한 하지를 제조하였다.
이와는 별도로 40g/m²의 폴리에틸렌 부직포에 이산화규소를 코팅시킨 후 그 위에 평균 입도가 6나노 미터인 이산화티탄 분말을 균일하게 분산시킨 코팅액을 도포하여 상지를 제조하였다.
그리고 200℃에서 30초간 하지를 가열하여 예열된 하지의 인쇄층 위에 상지의 부직포를 합판과 동시에 엠보싱 공정을 거쳐 엠보싱 무늬를 형성하고, 냉각의 과정을 거쳐 최종 제품을 완성하였다.
[비교예 1(일반 PVC벽지: 도5)]
실시예의 하부 반제품을 엠보싱 하여 통상의 일반적인 벽지를 만들었다.
[항균 및 탈취시험]
상기 실시예 및 비교예의 벽지에 대한 항균 및 탈취 시험 결과를 하기 표에 나타내었다.
1. 시험요건: 하기 전 시험과정에서 광촉매 효과를 비교하기 위해 1mW/㎠의 자외선을 동일 조건 하에서 조사(照射)하여 시험을 행하여 그 정도를 관찰하였다.
2. 시험방법:
향균효과:실시예와 비교예를 공시균에 접종시킨후 접종액의 일정량을 시편과 시편 사이에 밀착 시킨후 배양된 세균을 추출하고 이 추출액 속에 존재하는 세균수를 세균 감소율을 비교하는 가압 밀착법으로 측정하였다
- 사용 공시 균주:대장균
- 배양:25℃에서 24시간 배양후 균수 측정
- 시편:10 X 10㎝, N수=3쌍
3. 탈취 효과:
KICM-FIR-1004시험방법에 따라 암모니아 가스를 사용하였다.
시험항목 비교예 실시예
향균 시험(균 감소율,%) 15% 95%
300분후 탈취율(%)(암모니아가스) 30% 75%
본 고안에 따른 광촉매를 함유하는 합성수지제 기능성 벽지는 통상의 일반적인 PVC 엠보싱 벽지의 외관효과를 그대로 표현하면서 항균기능과,탈취 기능이 더욱 향상된 벽지일 뿐만 아니라 하지와 광촉매층과 부직포 사이 및 부직포와 인쇄층 사이에 무기질층을 형성시켜 광촉매에 의한 상지의 부직포는 물론 PVC로 이루어지는 하지의 분해를 막아주는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 광촉매를 함유하는 염화비닐 수지(PVC) 벽지에 있어서, 외부면인 최 상층이 광촉매(52)를 함유하는 광촉매층(50)인 것을 특징으로 하는 기능성 벽지.
  2. 제 1항에 있어서, 광촉매(52)가 이산화티탄(TiO₂)인 것을 특징으로 하는 기능성 벽지.
  3. 제 1항에 있어서, 벽면에 부착되는 최 하부로부터 차례로 원지층(10), 합성수지 발포층(20), 인쇄층(30), 무기질층(40), 부직포층(60), 무기질층(40) 및 광촉매층(50) 인 것을 특징으로 하는 기능성 벽지
  4. 제 3항에 있어서, 무기질층(40)이 이산화규소층이고, 부직포층(60)이 30 내지 100g/m²인 투명성의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르로 된 부직포인을 특징으로 하는 기능성 벽지
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매층(50), 무기질층(40), 부직포층(60), 인쇄층(30) 및 피브이씨 발포층(20)이 동일형상의 엠보싱 무늬가 형성된 것을 특징으로 하는 기능성 벽지.
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KR20040024099A (ko) * 2002-09-13 2004-03-20 주식회사아이 발포 엠보싱 벽지 및 그 제조방법
WO2017047980A1 (ko) * 2015-09-14 2017-03-23 (주)엘지하우시스 광촉매 기능성 부직포 및 이의 제조방법

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