본 발명에 따른 벽지는 인쇄층과 지지층을 포함하여 이루어진 벽지로서, 상기 인쇄층에 축광제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 벽지는 상기 인쇄층 위에 접착층을 개재하여 표면층이 더 적층된 구조일 수도 있으며, 이 경우에는 상기 표면층에 축광제를 포함한다.
본 발명의 벽지에 포함되는 상기 인쇄층을 이루는 수지 조성물은 기본수지로서 폴리프로필렌 수지, 폴리프로필렌 수지-폴리에틸렌 수지 혼합물, 폴리프로필렌 수지-고무 혼합물 및 에틸렌비닐아세테이트 수지 중 하나를 포함하여 이루어진다.
상기 인쇄층에 포함되는 상기 폴리프로필렌 수지, 폴리프로필렌 수지-폴리에틸렌 수지 혼합물, 폴리프로필렌 수지-고무 혼합물에 있어서 상기 폴리프로필렌 수지로는, 용융흐름지수가 0.3~30g/10분인 폴리프로필렌 단독 중합체 또는 공중합체 수지가 사용가능하며, 상기 용융흐름지수가 0.3g/10분 미만이면, 수지 흐름성이 저하되고, 30g/10분을 초과하면, 기계적 물성이 나빠진다. 폴리프로필렌 공중합체 수지가 사용될 경우, 그 공단량체 함량은 0.1~70중량%인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하고, 상기 공단량체로는 프로필렌 이외의 α-올레핀, 특히 에틸렌이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 공중합체 수지에는, 랜덤 공중합체 및 블럭 공중합체가 모두 포함된다.
상기 인쇄층에 포함되는 상기 폴리프로필렌 수지-폴리에틸렌 수지 혼합물에 있어서, 상기 폴리에틸렌 수지로는, 밀도가 0.915~0.95g/㎤이고, 용융흐름지수가 0.05~30g/10분인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 수지-폴리에틸렌 수지 혼합물에 있어서, 폴리프로필렌 수지/폴리에틸렌 수지의 혼합비는 중량비로 95/5~50/50인 것이 원하는 수준의 기계적 물성을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다.
상기 인쇄층에 포함되는 상기 폴리프로필렌 수지-고무 혼합물에 있어서 상기 고무로는, 수소화된 스티렌-부타디엔 고무(Hydrogenated Styrene-Butadiene Rubber, HSBR), 스티렌-(에틸렌/부타디엔)-스티렌 블록 공중합체(Styrene-(ethylene/butadiene)-Styrene Block Copolymer, SEBS) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(EPDM) 중 하나가 사용가능하다. 상기 수소화된 스티렌-부타디엔 고무(HSBR) 및 스티렌-(에틸렌/부타디엔)-스티렌 블록 공중합체(SEBS)의 경우, 양자 모두 그 스티렌 함량이 5~30중량%이고, 그 비중이 0.85~0.97이며, 그 용융흐름지수가 1.0~20g/10분인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다. 또한, 상기 고무의 상기 폴리프로필렌 수지와의 혼합비는 폴리프로필렌 수지/고무가 중량비로 95/5~70/30인 것이 원하는 수준의 기계적 물성을 얻을 수 있다는 측면에서 바람직하다.
상기 인쇄층에 포함될 수 있는 상기 에틸렌비닐아세테이트 수지는, 비닐아세테이트 함량이 10~50중량%, 용융흐름지수(Melt Index)가 0.3~30g/10분인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다.
본 발명에 따른 벽지에 있어서, 상기 인쇄층의 수지 조성물에 발포제가 더 포함될 수 있다.
상기 인쇄층의 수지 조성물에 포함될 수 있는 상기 발포제는, 분해온도가 130~190℃인 아조계 화합물, 니트로소계 화합물 및 술포닐히드라지드계 화합물로부터 하나 이상 선택될 수 있으며, 아조디카본아미드, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p-톨루엔술포닐히드라지드, p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드), p-톨루엔술포닐 세미카바, 아조비스이소부티로니트릴, 디아조아미노아조벤젠 및 소듐디카보네이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 것이 바람직하다. 상기 발포제는, 상기 인쇄층의 수지 조성물에 포함되는 기본수지 100중량부에 대하여 0.1~10중량부가 상기 인쇄층의 수지 조성물에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 발포제의 함량이 0.1중량부 미만이면 경도 및 비중이 매우 높아지고, 10중량부를 초과하면 과도한 발포에 의해 안정한 셀구조의 발포체를 얻을 수 없어서 발포체의 기계적 물성이 급격히 저하되는 단점이 있다.
본 발명에 따른 벽지는, 상기 인쇄층의 하층에, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에스테르 부직포, 저밀도 폴리에틸렌 발포체, 에틸렌 비닐아세테이트 발포체 및 종이 중에서 하나로 이루어지는 지지층을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지지층에 포함될 수 있는 상기 폴리프로필렌 부직포는 용융흐름지수가 0.3~30g/10분인 폴리프로필렌 단독 중합체 또는 공중합체 수지를 사용하여 제조된 것이 바람직하며, 상기 용융흐름지수가 0.3g/10분 미만이면, 수지 흐름성이 저하되고, 30g/10분을 초과하면, 기계적 물성이 나빠진다. 폴리프로필렌 공중합체 수지가 사용될 경우, 그 공단량체 함량은 0.1~70중량%인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 지지층에 포함될 수 있는 상기 폴리에스테르 부직포는 용융흐름지수가 0.1~60g/10분이고, 부직포의 중량이 10~200g/㎡인 폴리에스테르 부직포인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하고, 상기 지지층에 포함될 수 있는 상기 저밀도 폴리에틸렌 발포체는 밀도가 0.915~0.95g/㎤이고, 용융흐름지수가 0.05~30g/10분인 저밀도 폴리에틸렌 수지의 발포체인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하며, 상기 지지층에 포함될 수 있는 상기 에틸렌 비닐아세테이트 발포체는 비닐아세테이트 함량이 10~50중량%이고, 용융흐름지수가 0.3~30g/10분인 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 공중합체 수지의 발포체인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다.
상기 인쇄층과 지지층의 접착은 열접착에 의해 이루어지며, 접착제나 기타 유기 용매는 사용되지 않는다.
본 발명의 벽지는, 상기 인쇄층의 상부에, 벽지 표면에 내스크래치성 및 내오염성을 부여하기 위한 표면층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 벽지에 더 포함되는 상기 표면층은, 기본수지로서 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리프로필렌 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 표면층에 포함될 수 있는 상기 아크릴 수지는, 에틸렌-아크릴에스테르 공중합체로서, 상기 아크릴에스테르 함량이 7~35중량%이고, 용융흐름지수(Melt Index)가 0.3~50g/10분인 것이 바람직하다. 상기 아크릴에스테르 함량이 7중량% 미만이면, 표면의 기계적 물성이 저하되고, 35중량%를 초과하면 수지 가공성이 나빠진다. 또한, 상기 용융흐름지수가 0.3g/10분 미만이면, 수지 흐름성이 저하되고, 50g/10분을 초과하면, 기계적 물성이 나빠진다. 또한, 상기 아크릴에스테르는 메틸아크릴레이트 또는 부틸아크릴레이트인 것이 바람직하다.
상기 표면층에 포함될 수 있는 상기 폴리에스테르 수지는 용융흐름지수가 0.3~20g/10분인 것이 바람직하다. 상기 용융흐름지수가 0.3g/10분 미만이면, 수지 흐름성이 저하되고, 20g/10분을 초과하면, 기계적 물성이 나빠진다.
상기 표면층에 포함될 수 있는 상기 폴리프로필렌 수지로는, 용융흐름지수가 0.3~10g/10분인 폴리프로필렌 단독 중합체 또는 공중합체 수지가 사용가능하며, 상 기 용융흐름지수가 0.3g/10분 미만이면, 수지 흐름성이 저하되고, 10g/10분을 초과하면, 기계적 물성이 나빠진다. 또한, 폴리프로필렌 공중합체 수지가 사용될 경우, 그 공단량체 함량은 0.1~70중량%인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다. 상기 폴리프로필렌 공중합체 수지에는, 랜덤 공중합체 및 블럭 공중합체가 모두 포함된다.
본 발명에 따른 벽지에서 표면층과 인쇄층 사이에 접착층을 더 포함할 수 있는데, 접착층으로서는 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA) 중 하나를 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 접착층에 포함될 수 있는 상기 저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.915~0.925g/㎤이고, 용융흐름지수가 1~20g/10분인 것이 바람직하고, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 비닐아세이트 함량이 10~50중량%, 용융흐름지수가 0.3~30g/10분인 것이 수지 가공성 및 기계적 특성의 측면에서 바람직하다.
본 발명에 따른 벽지에는 축광기능을 위하여 축광제를 첨가할 수 있는데, 상기 축광제는 벽지의 구성이 인쇄층/지지층의 2층 구조인 경우에는 인쇄층에 포함되는 것이 바람직하고, 표면층/접착층/인쇄층/지지층의 4층 구조인 경우에는 표면층에 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 축광제는 Al2O3, SrO3, B2O3 를 주성분으로 하는 알칼리토류 알루민산염이나 알칼리토류 규산염을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 축광제의 평균입경은 10~200㎛인 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 분산 성이 불량하여 축광제로서의 역할을 나타내지 못한다. 축광제의 사용량은 인쇄층 또는 표면층의 기본수지 100중량부에 대하여 1~20중량부인 것이 바람직한데, 사용량이 1중량부 미만이면 축광기능이 미흡하고, 20중량부를 초과하면 수지가공성 및 기계적 물성에 바람직하지 못한 영향을 미칠 우려가 있다.
이하에서 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예 및 비교예들에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
제조예
1~7
표 1에 나타난 바와 같은 성분으로 이루어진 표면층, 접착층, 인쇄층 및 지지층으로 구성된 벽지를 각 제조예별로 제조하였고, 벽지 제조시에 인쇄층과 지지층은 열접착시켰다. 제조된 각 벽지에 대하여 KS F3111에 따라 포름알데히드 방출량을 측정하였다.
측정 결과, 제조예 1~7의 벽지의 포름알데히드 방출량은 모두 0mg/㎡h이었으며, 이는 환경부 친환경건축자재 품질 인증제 규정의 크로바 5개(0.03㎎/㎡h 미만)에 해당하는 것이었다.
제조예 |
표면층 |
접착층 |
인쇄층 |
지지층 |
1 |
ACRYL |
EVA |
EVA |
PP부직포 |
2 |
ESTER |
EVA |
EVA |
PET부직포 |
3 |
PP |
EVA |
PP-R |
PET부직포 |
4 |
PP |
LDPE |
PP-R |
EVA부직포 |
5 |
ACRYL |
LDPE |
PP-LDPE |
EVA발포체 |
6 |
PP |
LDPE |
PP |
LDPE발포체 |
7 |
ACRYL |
EVA |
EVA |
종이 |
주)
ACRYL : 열경화성 아크릴수지
ESTER : 폴리에스테르 수지
PP : 폴리프로필렌 공중합체 수지
(에틸렌 함량 10중량%, 용융흐름지수 5g/10분)
EVA : 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지
(비닐아세테이트 함량 20중량%, 용융흐름지수 5g/10분)
LDPE : 저밀도 폴리에틸렌 수지
(밀도 0.915g/㎤, 용융흐름지수 10g/10분)
R : 수소화된 스티렌-부타디엔 고무(HSBR)
(스티렌 함량 10중량%, 비중 0.95)
PP-R : 상기 PP와 R의 혼합물(혼합중량비 PP/R = 80/20)
PP 부직포 : 폴리프로필렌 공중합체 수지로 제조된 부직포
(에틸렌 함량 10중량%, 용융흐름지수 10g/10분, 부직포 중량 80g/㎡)
PET 부직포 : 폴리에스테르 수지로 제조된 부직포
(용융흐름지수 10g/10분, 부직포 중량 80g/㎡)
EVA 발포체 : 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지의 발포체
(비닐아세테이트 함량 20중량%, 용융흐름지수 5g/10분)
LDPE 발포체 : 저밀도 폴리에틸렌 수지의 발포체
(밀도 0.915g/㎤, 용융흐름지수 5g/10분)
종이 : 벽지제조용 종이
실시예 1~6
표면층에 축광성을 부여하기 위한 물질로서 축광기능을 지닌 축광제를 첨가하였다. 축광제는 평균입경이 100㎛인 알칼리토류 알루민산염이나 알칼리토류 규산염을 사용하였고, 표면층의 수지 100중량부에 대하여 하기 표 2에 나타낸 함량을 각각 포함하는 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 실시예 1~6에 따른 벽지를 각각 제조하여, 하기 방법으로 각각 축광성을 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
축광성
측정방법
축광성은 휘도(Luminescence)로 측정되고, 휘도란 물체의 표면에서 관측자 쪽으로 어느 정도의 빛이 오고 있는지를 나타내는 심리물리량이며, 이것은 겉보기의 단위 면적당 광도로 나타내는데, 단위로는 니트(기호 nt, cd/㎡)를 사용한다. 예를 들면, 1㎡의 면적으로부터 관측자쪽으로 1입체각 내에 1m의 광속이 오고 있는 경우, 그 표면의 휘도값이 1nt이다. 즉, 물체가 밝게 보이는 정도를 나타내는 데에 사용하며, 관찰각도에 따라 값이 달라지기도 하며, 같은 조명광 아래에서도 반사율이 높은 물체일수록 즉, 축광성이 좋을수록 휘도가 크다. 이는 KS A3509-1989에 의거 측정하였다.
|
알칼리토류 알루민산염(중량부) |
알칼리토류 규산염 (중량부) |
휘도(mcd/㎡) |
비교예 1 |
0 |
0 |
5 |
실시예 1 |
5 |
0 |
25 |
실시예 2 |
10 |
0 |
40 |
실시예 3 |
15 |
0 |
60 |
실시예 4 |
0 |
5 |
25 |
실시예 5 |
0 |
10 |
40 |
실시예 6 |
0 |
15 |
60 |
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 축광성을 향상시키기 위한 물질로서 알칼리토류 알루민산염 또는 알칼리토류 규산염을 전혀 포함하지 않은 제조예 1의 벽지와, 알칼리토류 알루민산염 또는 알칼리토류 규산염을 포함한 실시예 1~6의 벽지에서의 축광성을 비교해 보면 그 함유량에 비례하여 축광성이 향상된다는 것을 알 수 있다.