KR20040034625A - 벽지용 천연 소재 조성물 및 이로부터 천연 벽지를제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽지용 천연 소재 조성물 및 이로부터 천연 벽지를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 귀양석 분말 30 내지 50 중량%, 견운모 20 내지 40 중량% 및 천연 접착제 10 내지 20 중량%로 이루어 진 것을 특징으로 하는 벽지용 천연 소재 조성물을 제공하고, 상기 조성물을 이용하여 벽지 원지에 도포하고 이를 건조한 후 식물의 광합성 광촉매를 분사 및 코팅하여 벽지를 제조함을 특징으로 하는 천연 벽지의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 귀양석 및 견운모를 활용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량 방출하고, 전류를 방전할 뿐만 아니라 천연소재만을 사용하여 인체에 유해한 휘발성 유기용제, 포름알데히드, 중금속 등의 유해물질이 배출되지 않고, 벽지 공정 완료후 광촉매를 코팅 및 분사하여 뛰어난 방오, 공기 정화, 항균 및 탈취 기능을 갖는 청정 벽지를 제공함으로써 사람들에게 보다 향상된 건강 조건을 제공한다.

Description

벽지용 천연 소재 조성물 및 이로부터 천연 벽지를 제조하는 방법{Natural material composition for wallpaper and method for preparing thereof}

본 발명은 벽지용 천연 소재 조성물 및 이로부터 천연벽지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 귀양석(Kiyoseki), 견운모(Ilite) 및 천연 접착제를 사용하여 인체에 유익한 음이온, 전류 및 원적외선을 방사하는 벽지용 천연 소재 조성물을 제조하고, 이 조성물을 이용하여 벽지 원지에 도포하고 이를 건조한 후 식물의 광합성 광촉매를 분사 및 코팅하여 이루어진 다기능성 천연 벽지의 제조방법에 관한 것이다.

현재 전자문명의 발달, 자동차 문화사회의 편리에 의해, 공기 오염 및 자연 환경의 파괴가 사회의 큰 문제점으로 나타남에 따라, 생명 존속을 좌우하는 사람의 신체 주위에 존재하는 공기의 질이 중요한 문제로 대두되었으며, 그 중 대기 공기가 양이온에 대전돼 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 화학물질과 신축 건물의 실내에도 많은 유독 물질의 잔류가 발견되고 있는데, 이것들은 양이온과의 관계성에 더욱 관심의 대상이 되고 있으며, 이와 같은 양이온화는 인간의 건강에 큰 문제로 나타나고 있다. 즉, 두통, 어지러움, 구토, 멀미의 불쾌감이 증가할 뿐만 아니라 인체조직의 세포를 산화시켜 자율 신경을 자극시킴으로써 내분비계나 면역, 체액의 순환을 악화시켜 몸의 노화를 촉진한다고 알려져 있다.

한편 공기가 맑고 청명한 교외의 숲이나 연못, 저수지, 호수, 폭포의 주위 등 물이 풍부한 지역에는 음이온이 많고, 모든 사람들이 기분 좋고 상쾌한 기분을 느낄 수 있으며 생태계의 동식물 생육에도 큰 영향을 준다고 알려져 있어 오늘날 음이온에 따른 유용한 역할을 응용한 산업분야가 다방면으로 활용될 조짐이 고조되고 있고, 실제 기능성에 착안한 제품이 많이 개발되고 있다. 건강을 해하고 허파의 산소 흡수 능력을 저하시키는 양이온과는 달리, 음이온은 인체 내에서 과량의 세로토닌(serotonin)/히스타민을 분비하게 하여 혈액 중의 미네랄 성분 등의 이온화율을 상승시키고 알칼리화함으로써, 혈액을 정화시키고 세포막에서 전기적 물질 교류를 촉진시켜 신진대사를 왕성하게 하여 체내의 노폐물을 신속히 배출시키는 한편, 혈청속의 면역성분의 양을 증가시켜 저항력을 증대시키고 자율신경계통, 혈액 및 임파액을 활성화시키는 것으로 알려져 있다.

상기와 같이 사람은 주거 환경에 의해 건강이 좌우될 수 있으며, 특히 24 시간동안 건물 내부에서 생활하는 근래의 생활에서는 건물의 내벽면, 건물 마감재 및 벽지의 중요성이 매우 중하다.

일반적으로 벽지는 건물의 내벽면이나 천정 등에 도배되어 주거 환경을 개선하거나 소비자의 취향에 따라 건물이 주는 느낌이나 분위기를 전환하고자 할 때 이용되는 건물 마감재이다. 또한 종래의 벽지들은 미적인 효과를 높이는 방법으로합성수지를 원지의 표면에 코팅시키고, 이 수지의 표면에 인쇄를 하는 방법을 주로 사용한다. 하지만, 이러한 합성수지들은 염화비닐중량체(poly vinyl chloride: PVC)를 비롯한 실리콘, 멜라민, 폴리아미드, 아크릴산, 에스테르와 같은 화학합성 수지들이 단가적 측면에서 많이 사용됨으로써 건물 안에 휘발성 유기용제(VOCs), 포름알데히드(HCHO) 등과 같은 인체에 유해한 성분이 방출되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국 특허 제237559호는 종래의 도료에 120 내지 130 메쉬의 그물망으로 선별 채취되고 입자가 고르게 분쇄되며 수분이 80% 이상 탈수된 상태의 황토 분말 36±3㎏을 배합하여 상기 황토성분에 의해 습도 조절이 용이하고, 탈취 기능에 따른 냄새의 제거가 용이하며, 벽지의 원가절감 및 품질의 고급화와 신뢰도를 높이는 황토벽지 및 상기 황토벽지의 제조방법을 개시하고 있다.

그러나 상기 특허는 단지 종래의 도료에 황토만을 배합한 것에 불과하며, 황토성분에 의해 종래의 도료가 가진 문제점이 완전히 해결되지 못하므로 여전히 유독성분을 포함하고 있으며, 물과 불에 약하고 쉽게 파손되거나 퇴색하기 쉬운 결점이 존재한다.

그러므로 종래의 이점을 살리면서도 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안에 대한 요구가 당업계에 다수 존재했다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 자연스러운 느낌과 촉감을주는 동시에 인체에 유익한 물질을 방사할 수 있으며 동시에 유해물질을 흡착할 수 있는 벽지용 천연 소재 조성물과 이로부터 천연벽지를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 귀양석 30 내지 50 중량%, 견운모 20 내지 40 중량% 및 천연 접착제 10 내지 20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물을 제공한다.

상기에 있어서, 귀양석은 입자가 100 내지 600 메쉬, 바람직하게는 200 내지 400 메쉬, 더욱 바람직하게는 325 메쉬일 수 있으며, 견운모는 200 내지 400 메쉬, 바람직하게는 325 메쉬일 수 있다.

상기에 있어서, 천연 접착제는 밀가루, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카제인, 알긴산나트륨, 제라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택되어진 1종 이상의 천연 접착제일 수 있다.

상기에 있어서, 천연 접착제는 천연 접착제 이외에 천연 잉크를 추가적으로 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 귀양석, 견운모 및 천연 접착제 이외에 추가적으로 황토 분말을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 조성물 100 중량부에 황토 분말을 1 내지 5 중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 벽지용 천연소재 조성물을 이용하여 제조된 벽지를 제공한다.

본 발명은 입자가 200 내지 400 메쉬인 귀양석 분말 30 내지 40 중량%, 입자가 200 내지 400 메쉬인 견운모 20 내지 40 중량% 및 천연 접착제 10 내지 20 중량%를 균일 혼합하여 벽지용 천연소재 조성물을 만드는 단계; 벽지 원지에 조성물을 0.2 내지 0.5㎜로 도포하는 단계; 및 이를 110 내지 130℃, 바람직하게는 120℃에서 건조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연 소재 벽지의 제조방법을 제공한다.

상기에 있어서, 건조하는 단계 후에 광촉매를 분사 및 코팅하는 단계를 추가적으로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 천연 소재 벽지의 제조방법을 제공한다.

상기 광촉매는 TiO₂아나타제, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂및 WO₃로 구성된 페롭스카이트형 복합금속산화물일 수 있다.

실제 광촉매 반응에 사용할 수 있는 반도체 물질은 우선 광학적으로 활성이 있으면서 광부식이 없는 저온 코팅이 가능한 것이며, 생물학적으로나 화학적으로 비활성이어야 가능하다.

추가적으로, 본 발명은 상기의 제조방법에 의해 제조된 벽지를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

기존의 고전압에 의해 생성된 음이온은 안정한 분자로부터 강제로 발생시켰기 때문에 7 내지 8초로 수명이 짧고, 또한 방전에 따른 전자파나 오존 등의 유해물질이 발생하므로 이차적인 오염을 일으킬 수 있었으나, 본 발명에서는 귀양석 및 견운모를 미소 분쇄한 입자를 응용하였으며, 이것은 기존 토르말린(Tourmaline)의 10배의 효능을 가진다.

일반적으로 귀양석(Kiyoseki)은 지구상에서 다량의 음이온(24,140ea/cc)을 방출하고, 25℃의 상온에서 최고의 원적외선(96%)을 방출하는 신물질로서, 약 6,500만년 전의 지각변동에 따른 고온난수 작용에 의해 형성된 광산에 존재하며, 자연계의 에너지를 응축한 신비의 물질로서 전세계에서 유일하게 일본 군마현에서만 생산되는 장석 계열의 천연석이다. 특징으로는 높은 계면활성 효과(101% 증가)를 보이고, 뇌파 중 알파파를 다량 증가시키며, 혈류량을 4.9% 정도 증가시키고 혈류 속도를 7.2% 감소시킨다.

본 발명에서 사용되는 귀양석 분말 파우더는 인체에 유익한 전류, 음이온 및 원적외선을 방출하는 기능을 부가하기 위하여 사용되는 것으로서, 100 내지 600 메쉬의 입도로 분쇄된 석분을 사용하며, 바람직하게는 200 내지 400 메쉬, 더욱 바람직하게는 325 메쉬가 적합하다. 100 메쉬 미만의 귀양석 분말을 사용할 시에는 큰 입자의 귀양석 분말로 인하여 천연 접착제 및 황토와의 혼합이 원활하지 않고, 벽지에 도포시킨 후 건조하게 되면 감촉이 거칠어지고 다칠 위험이 증가하고 벽지와 일탈되기 쉬어지기 때문이다. 또한, 600 메쉬 이상의 귀양석 분말은 추가적인 분쇄단계가 필요하기 때문에 비용이 증가되는데, 증가되는 비용에 비해 그 효율성이 낮기 때문에 사용하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용된 견운모(Ilite)는 용수중의 양이온 부유 입자와 전기적인중화응집으로 침전을 유발하여 정수작용이 우수하며, 자체 함수 기능으로 보습 효과가 크고 활성도가 높은 고유의 특성 이외에도 상온에서 5 내지 20 마이크로 파장의 원적외선을 90% 이상 방사하는 특징이 있고, 강력한 음이온을 발산하여 흡착력이 우수한 광물이다. 또한 인체의 혈액 순환을 촉진하고 세포활성을 활성화하는 원적외선을 방사하는 물질로, 각종 위해 물질을 흡착할 수 있는 기능을 가지고 있고, 습도 조절이 가능하다.

견운모는 목재 펄프 지료와의 결속성이 강하기 때문에 산기와 같은 특성을 벽지에 부가하고자 지료와 귀양석과 혼합하여 사용한다. 채취한 견운모는 불순물을 제거하고 325 메쉬의 입도를 갖도록 분쇄하고 걸러낸 후, 선별된 순수 325 메쉬를 갖는 분쇄 견운모를 20 내지 30 중량% 사용한다. 이와 같은 중량비를 사용하는 것은 견운모의 천연 광석 특성을 그대로 간직하면서도 견운모 및 귀양석과 혼합한 조성물이 목재 펄프의 지료와 혼합하기에 적합한 점성을 지니게 하기 때문이다.

본 발명의 조성물에서 견운모 20 내지 40 중량%로 사용되며, 바람직하게는 25 내지 35 중량%가 적합하다. 40 중량% 이상을 첨가하였을 경우에는 귀양석의 함량이 낮아지고, 20 중량% 이하일 경우에는 황토의 효과를 보기 어렵기 때문이다.

토벽의 질감을 미려하게 주기 위해서는 본 발명의 벽지용 천연 소재 조성물 100 중량부에 황토 분말 1 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하나, 색감의 농도에 따라 황토의 첨가 비율을 적절하게 변경하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 사용되는 접착제는 밀가루를 비롯한 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카제인, 알긴산나트륨, 제라틴 및 천연아스팔트와 같은 천연 접착제를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 또하 상업적으로 판매되는 천연 접착제도 사용할 수 있으므로, 종래의 화학 합성 수지에서 휘발되는 포름알데히드와 같은 휘발성 유기물질(VOC)의 유해성분들의 발생을 원천적으로 억제한다.

천연 접착제는 10 내지 20 중량%로 사용되는데, 20 중량% 이상 첨가되면 이와 같은 본 발명의 조성물에 원적외선을 방출하는 천연 조성물 분말을 더 포함할 수 있다.

한편 토벽의 질감 이외에 벽지에 다양한 색을 부여하기 위해, 잉크를 천연 접착제와 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 잉크는 치자, 황백, 샤프란, 울금, 인디고, 솔잎 등과 같은 식물성 염료; 코치닐(cochenille), 커미즈(연지층)와 같은 동물성 염료; 벵가라, 연단, 주군청 등과 같은 광물성 염료를 사용한 천연 잉크를 사용하는 것이 바람직하고, 상업적으로 판매되는 천연 잉크도 사용할 수 있는데, 통상적으로 사용되는 양을 사용한다.

이와 같이 본 발명의 벽지 소재 조성물은 천연 소재만을 사용함으로써 소재가 가지고 있는 특성을 최대한 활용할 수 있고, 종래 화학제를 사용하여 발생되었던 휘발성 유기용제, 포름알데히드, 중금속 등의 유해물질이 배출되지 않아 벽지공간에서 생활하는 사람들의 건강을 유익하게 하고, 보호할 수 있게 한 것이다.

그러나 본 발명이 상술한 천연물질로 한정되는 것은 아니고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 사용할 수 있는 천연 재료도 사용할수 있다.

본 발명의 벽지용 천연소재 조성물은 벽지 원지에 0.2 내지 0.5㎜의 두께가 되도록 도포함 후, 건조하여 천연 벽지를 제조한다. 0.2㎜ 이하로 도포되면 본 발명의 천연 소재 조성물을 통해 벽지 원지가 투시되어 벽지성이 떨어지고 천연재의 질감을 얻을 수가 없으며 0.5㎜ 이상의 두께가 되면 건조시간이 길어지고 벽지가 두꺼워져서 작업성이 떨어진다.

또한 본 발명은 상기 천연 벽지 제조 단계 후에 비광촉매를 코팅 및 분사하는 공정을 추가하는 단계를 추가하였으며, 이는 빛이 없어도 바람 및 환기에 의해 에너지를 만들어 방출할 수 있어, 방오, 공기 정화, 항균 및 탈취 기능 등을 나타낼 수 있다. 바람직한 광촉매로는 TiO₂아나타제, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂및 WO₃로 구성된 페롭스카이트형 복합금속산화물 일 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 벽지용 천연소재 조성물과 이를 이용한 천연 벽지의 제조방법을 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 다만 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되지 않는다.

실시예 1. 벽지용 천연 소재 조성물 제조

평균 입도가 300 내지 400 메쉬인 귀양석 파우더 30 내지 40 중량%와 천연 라텍스가 주성분인 천연 접착제 20 중량% 및 황토 20 내지 30 중량%를 혼합 조성하여 회색을 나타내는 천연 잉크와 첨가하였다. 전체 조성물의 색깔이 연한 회색으로 균등해질 때까지 혼합한 후, 균일하게 점성있는 3㎏의 벽지용 천연 소재 조성물을 얻었다.

실시예 2. 벽지용 천연 소재 조성물 제조

평균 입도가 300 내지 400 메쉬인 귀양석 파우더 1,350g과 평균 입도가 200 내지 400 메쉬인 견운모 파우더 900g, 상층부에 가라앉은 고운 입자를 가진 황토 150g 및 밀가루 600g을 넣고 잘 혼합하여 균일하게 점성있는 3kg의 벽지용 조성물을 얻어 시료로 사용하였다.

실시예 2. 천연 벽지의 제조방법

상기 실시예 1 및 2에서 제조된 벽지용 천연 소재 조성물을 벽지 원지의 표면에 0.3㎜ 두께로 도포하였으며, 이때 상기 조성물은 100 내지 300g/㎡ 정도의 고형분 기준으로 하여 상기 벽지 원지에 도포되는 것이 바람직하다. 그리고 건조장치에 의해 120℃에서 건조시키고, 최종적으로 벽지를 권취하여 포장하였다.

실험예 1. 천연 벽지의 음이온 방출 효과 측정

본 발명의 실시예 1 및 2에 의해 제조된 천연 벽지의 음이온 방출 효과를 측정하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

본 실험은 한국 건자재 시험연구원 원적외선 응용평가센터에서 시행하였고,음이온 방출은 KICM-FIR-1042의 시험 방법으로 전하 입자 측정장치를 이용하여 측정하였다. 이때 측정은 온도 21℃, 습도 40% 및 대기중 음이온수 68/cc 조건하에서 수행하였으며, 측정대상물에서 방출되는 음이온을 단위체적당 이온수로 표시하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

실험 결과, 본 천연 소재 조성물에 의해 제조된 천연 벽지는 2,725/cc의 음이온을 방출하는 것을 확인할 수 있었다(표 1 참조).

시 료	이온(ION/cc)
실시예 1의 천연 벽지	2,725

실험예 2. 천연 벽지의 포름알데히드 방산량 측정

본 발명에 실시예 1 및 2에 의해 제조된 천연 벽지의 포름알데히드 방산량을 측정하기 위해, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

본 실험은 한국 화학시험연구원에서 시행하였고, 포름알데히드 방출은 KSM 7305의 시험 방법을 이용하였다. 이때 측정은 온도 21℃, 습도 40% 및 대기중 음이온수 68/cc 조건하에서 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

실험 결과, 본 천연 소재 조성물에 의해 제조된 천연 벽지는 포름알데히드를 방산하지 않음을 확인할 수 있었다.

시험 항목	단위	시료 구분	결과	시험 방법
포름알데히드 방산량	㎎/ℓ		검출 안됨	KSM 7305:2002
2004.02.06 한국 화학시험 연구원장

상기와 같이, 본 발명의 벽지용 천연소재 조성물은 귀양석 및 견운모를 활용하여 인체에 유익한 음이온을 발생하고 원적외선을 다량 방출하고 전류를 방전할 뿐만 아니라 천연 소재만을 사용하여 인체에 유해한 휘발성 유기용제, 포름알데히드, 중금속 등의 유해물질이 배출되지 않음을 확인할 수 있었다.

본 발명의 귀양석, 견운모 및 천연 접착제로 이루어진 벽지용 천연 소재 조성물은 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량 배출할 뿐만 아니라 인체에 유해한 유해물질을 배출하지 않아 위생적이고 안전한 건강 생활을 제공할 수 있으며, 기존의 벽지 공정 이외에 비광촉매 처리 단계를 추가하여 공기 정화, 항균 및 탈취 등을 갖춘 다기능 벽지를 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 귀양석 30 내지 50 중량%, 견운모 20 내지 40 중량% 및 천연 접착제 10 내지 20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 귀양석은 입자가 200 내지 400 메쉬인 것을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 견운모는 입자가 200 내지 400 메쉬인 것을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 천연 접착제는 밀가루, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카제인, 알긴산나트륨, 제라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택되어진 1종 이상의 천연 접착제임을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 천연 접착제는 천연 접착제 이외에 천연 잉크를 추가적으로 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 귀양석, 견운모 및 천연 접착제 이외에 추가적으로 황토 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지용 천연소재 조성물.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물을 이용하여 제조된 벽지.
8. 입자가 200 내지 400 메쉬인 귀양석 분말 30 내지 40 중량%, 입자가 200 내지 400 메쉬인 견운모 20 내지 40 중량% 및 천연 접착제 10 내지 20 중량%를 균일 혼합하여 벽지용 천연소재 조성물을 만드는 단계; 벽지 원지에 조성물을 0.2 내지 0.5㎜로 도포하는 단계; 및 이를 110 내지 130℃에서 건조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연 소재 벽지의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 건조하는 단계 후에 광촉매를 분사 및 코팅하는 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연 소재 벽지의 제조방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 광촉매는 TiO₂, ZnO, CdS, ZrO₂, SnO₂, V₂O₂및 WO₃로 구성된 페롭스카이트형 복합금속산화물로부터 선택된 것을 특징으로 하는 천연 소재 벽지의 제조방법.
11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 벽지.