KR101706860B1

KR101706860B1 - 수성도료 및 그 제조방법과 벽지

Info

Publication number: KR101706860B1
Application number: KR1020150131643A
Authority: KR
Inventors: 이명수
Original assignee: 이명수
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-02-15

Abstract

본 발명은 수성도료 및 그 제조방법과 벽지에 관한 것으로서, 특히, 인체에 무해한 친환경적인 수성도료를 제공하는 한편, 코터 및 로터리스크린을 이용하여 수성도료를 부직포 상에 소정 두께 및 무늬로 형성함으로써, 두께감이 있으면서도 유연성을 가지며 다양한 무늬를 갖는 심미감 높은 벽지를 제공하기 위한 것에 관한 것으로서, 3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계(S10)와; 교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S20)와; 교반하면서 3~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 22~28 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S30)와; 교반하면서 6 중량% 미만의 안료, 4~7 중량%의 충진제, 그리고 50~55 중량%의 골재를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S40)와; 0.4 중량% 미만의 증점제 또는 1.0 중량% 미만의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계(S50)가 순차적으로 구성되어, 제품의 상품성 및 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

수성도료 및 그 제조방법과 벽지{Water paint and method for manufacturing thereof and wallpaper}

본 발명은 수성도료 및 그 제조방법과 벽지에 관한 것으로서 특히, 인체에 무해한 친환경적인 수성도료를 제공하는 한편, 코터 및 로터리스크린을 이용하여 수성도료를 부직포 상에 소정 두께 및 무늬로 형성함으로써, 두께감이 있으면서도 유연성을 가지며 다양한 무늬를 갖는 심미감 높은 벽지를 제공하기 위한 것으로써, 제품의 상품성 및 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있는 것에 관한 것이다.

일반적으로 벽지란 벽에 바르는 종이를 지칭하는 것으로, 기본 원료는 대개 종이이나, 직물이나 다른 재료가 쓰이기도 하며, 비교적 저렴한 재료로 유지 관리가 용이한 화학 제품부터 자연 소재 벽지까지 다양한 색과 질감 표현이 가능하다.

이 가운데, 화학 제품의 벽지는 통상 실크벽지라 하는데, PVC 수지에 가소제를 첨가하여 제조되는 것으로, 이와 같이 제조된 비닐벽지는 색상이 수려하고 시공성, 내수성, 내오염성이 매우 우수하나, 가소제 예컨대 대표적으로 DOP(Dioctyl Phthalate)의 사용으로 인한 환경호르몬의 인체교란 및 휘발성 유기화합물의 방출 등으로 인체에 매우 유해할 뿐만 아니라, 벽지 재시공 시 수거되는 벽지가 폐기될 때 대부분 매립되어지고 있어 자연환경의 오염문제를 일으키고, 특히 소각이나 화재 등과 같은 연소 시 비닐의 분해에 의한 염화수소 같은 맹독성가스가 발생하여 환경 오염에 큰 영향을 미치고 있다.

그 결과 최근에는 자연 소재의 친환경 벽지의 개발이 활발하게 이루어지고 있는 실정이며, 그 중 하나가 국내 등록특허공보 제10-1382193호에 개시되어 있다.

그리고, 이러한 벽지는 통상 평면적인 요소이기 때문에, 입체감을 주기 위해서는 일정 두께 이상의 두께감이 요구되지만, 이러한 경우 벽지의 권취에 따라 두꺼운 도료에 의한 층에 균열이 발생하거나, 혹은 부직포로부터 도료가 박리되어 떨어져 나가는 현상이 발생하게 됨으로써, 도료를 두꺼운 층으로 형성하는 데 한계가 있다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.

국내 등록특허공보 제10-1382193호

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 인체에 무해한 친환경적인 수성도료를 제공하는 한편, 코터 및 로터리스크린을 이용하여 수성도료를 부직포 상에 소정 두께 및 무늬로 형성함으로써, 두께감이 있으면서도 유연성을 가지며 다양한 무늬를 갖는 심미감 높은 벽지를 제공할 수 있음으로써 제품의 상품성 및 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있도록 하는 수성도료 및 그 제조방법과 벽지를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예는, 3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계와; 교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 교반하면서 3~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 22~28 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 교반하면서 6 중량% 미만의 안료, 4~7 중량%의 충진제, 그리고 50~55 중량%의 골재를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 0.4 중량% 미만의 증점제 또는 1.0 중량% 미만의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계가 순차적으로 구성됨으로써 달성된다.

이때, 상기 안료는 백색 안료로 산화티타늄이며, 상기 충진제는 탄산칼슘이고, 상기 골재는 50~70 매시 사이즈로 선별된 방해석 또는 백색규사인 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예는, 3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계와; 교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 교반하면서 2~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 15~22 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 교반하면서 2~10 중량%의 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료, 1~4 중량%의 발포 퍼라이트, 그리고 55~70 중량%의 백색 규사를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와; 0.1~0.4 중량%의 증점제 또는 0.2~1.0 중량% 미만의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계가 순차적으로 구성됨으로써 달성된다.

그리고, 본 발명의 수성도료는 상술한 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 방법으로 제조되는 것이 바람직할 것이다.

마지막으로, 본 발명의 벽지는, 부직포 상에 제1실시예에 따라 제조된 수성도료를 코터로 형성한 층과, 코터에 의해 형성된 상기 층 상에 제2실시예에 따라 제조된 수성도료를 로터리스크린으로 형성한 층을 포함하는 것이 가장 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 인체에 무해한 친환경적인 수성도료를 제공하는 한편, 코터 및 로터리스크린을 이용하여 수성도료를 부직포 상에 소정 두께 및 무늬로 형성함으로써, 두께감이 있으면서도 유연성을 가지며 다양한 무늬를 갖는 심미감 높은 벽지를 제공할 수 있음으로써 제품의 상품성 및 시장경쟁력을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예를 도시하는 순서도,
도 2는 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예를 도시하는 순서도,
도 3은 본 발명에 있어서 코터를 이용하여 수성도료 층을 형성하는 공정을 나타내는 도,
도 4는 본 발명에 있어서 로터리스크린을 이용하여 수성도료 층을 형성하는 공정을 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 벽지를 제조하기 위한 장치를 도시하는 개략적인 구성도,
도 6은 본 발명의 벽지를 도시하는 도.

도 1은 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예를 도시하는 순서도이며, 도 2는 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예를 도시하는 순서도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 있어서 코터를 이용하여 수성도료 층을 형성하는 공정을 나타내는 도로서, 도 3의 (a)는 정면도이며, 도 3의 (b)는 사시도이다.

또한, 도 4는 본 발명에 있어서 로터리스크린을 이용하여 수성도료 층을 형성하는 공정을 나타내는 도로서, 도 4의 (a)는 정면도이며, 도 4의 (b)는 중공 스크린(410)의 다양한 예를 도시하는 실제 사진이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 벽지를 제조하기 위한 장치를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 6은 본 발명의 벽지를 도시하는 도로서, 도 6의 (a)는 실제 사진이고, 도 6의 (b) 및 (c)는 단면도이다.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 수성도료 제조방법은 일련의 공정을 통해 부직포(10) 상에 소정 두께의 층을 안정적으로 형성할 수 있는 수성도료를 제조하는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 수성도료는 이러한 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 벽지는 코터(100) 및 로터리스크린(400)을 이용하여 상기와 같이 제조된 수성도료를 부직포(10) 상에 적층하여 층을 형성하는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예는 코터(100)를 이용하여 부직포(10) 상에 우선적으로 층을 형성하기 위한 수성도료, 즉 하도에 바람직한 것이며, 제2실시예는 로터리스크린(400)을 이용하여 하도 상에 추가적으로 층을 형성하기 위한 수성도료, 즉 상도에 바람직한 것이다.

이때, 상기 부직포(10)는 화재 예방에 탁월한 효과를 보이는 방염 부직포를 선택하는 것이 바람직하며, 또한 제1실시예에 따라 제조되는 수성도료가 하도에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 추가적으로 투명 코팅 작업을 수반하여 상도로도 사용될 수 있을 것이다.

그리고, 제2실시예에 따라 제조되는 수성도료는 유연성과 함께 심미감 증대를 위하여 펄감을 나타내는 층(30)을 형성하기 위한 것으로, 표면이 상기 제1실시예에 따라 제조된 수성도료에 의해 형성된 층(20)에 비해 매끄럽고 추가로 첨가된 펄원료에 의해 선명도 및 반사 휘도가 높다는 이점을 가진다.

우선, 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예는 도 1에 예시한 바와 같이, 3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계(S10)와; 교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S20)와; 교반하면서 3~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 22~28 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S30)와; 교반하면서 6 중량% 미만의 안료, 4~7 중량%의 충진제, 그리고 50~55 중량%의 골재를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S40)와; 0.4 중량% 미만의 증점제 또는 1.0 중량% 미만의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계(S50)가 순차적으로 구성되는 것이 바람직하다.

우선, 첫 번째 단계(S10)에서는, 대략 3~8 중량%의 물을 교반용 탱크에 투입하게 된다.

이후, 두 번째 단계(S20)에서는, 교반을 실시하면서 파우더형 증점제, PH조절제, 계면활성제, 소포제, 부식방지제, 그리고 동결방지제를 순서대로 투입하게 된다.

이때, 각 원료의 투입되는 양은 상기 파우더형 증점제는 대략 0.1~0.3 중량%이며, 상기 PH조절제는 점도 안정성을 위한 것으로 대략 0.1 중량% 미만이고, 상기 계면활성제는 분산제로 대략 0.1~0.4 중량%이다.

그리고, 상기 소포제는 대략 0.1~0.4 중량%이며, 상기 부식방지제는 대략 0.1~0.4 중량%이고, 상기 동결방지제는 대략 0.2~1.0 중량%이다.

상기와 같은 순서로 투입이 완료된 이후에는 대략 500~1000rpm의 교반속도로 대략 10분 이상을 유지하는 것이 양호하며, 이때, 상기 파우더형 증점제의 덩어리가 존재하지 않도록 균일하게 혼합되었는지 여부를 확인하는 것이 바람직할 것이다.

다음으로 세 번째 단계(S30)에서는 교반을 실시하면서 아크릴 변성 에멀젼, 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 수용성 발수제를 투입하게 된다.

이때, 각 원료의 투입되는 양은 상기 아크릴 변성 에멀젼은 대략 3~6 중량%이며, 상기 탄성 에멀젼 바인더는 대략 22~28 중량%이고, 상기 수용성 발수제는 대략 0.2~1.2 중량%이다.

상기와 같이 투입이 완료된 이후에는 대략 300~700rpm의 교반속도로 대략 10분 이상 중속 교반을 유지하는 것이 좋다.

여기에서, 상기 탄성 에멀젼 바인더의 투입량이 22 중량% 미만일 경우, 이후 부직포(10) 상에 도포하였을 때 도막의 유연성이 떨어져 벽지가 접히거나 구부러질 경우에 부분적으로 도막 손상이 발생할 우려가 높다.

반대로, 상기 탄성 에멀젼 바인더의 투입량이 28 중량%를 초과하여 과잉 투입될 경우, 유연성은 우수해지지만 건조가 느려지고 건조 후에도 표면의 점착성(tacky)이 오랫동안 남아 있기 때문에, 벽지 제품의 포장과정에서 표면이 서로 달라붙을 우려가 높은 것이다.

이후 네 번째 단계(S40)에서는 교반을 실시하면서 안료, 충진제, 그리고 골재를 투입하게 된다.

이때, 투입되는 양은 상기 안료는 대략 6 중량% 미만이며, 상기 충진제는 대략 4~7 중량%이고, 상기 골재는 대략 50~55 중량%이다.

상기와 같이 투입이 완료된 이후에는 대략 300~700rpm의 교반속도로 대략 10분 이상 중속 교반을 유지하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 있어서 상기 안료는 백색 안료로 산화티타늄이며, 상기 충진제는 탄산칼슘이고, 상기 골재는 50~70 매시 사이즈로 선별된 방해석 또는 백색규사인 것이 좋다.

여기에서, 상기 골재의 사이즈가 40 매시 미만으로 클 경우, 이후에 설명할 코터(100)를 이용하여 수성도료를 도포할 때 도막 형성과정에서 부분적으로 긁힘 현상이 나타나기 쉽고 도막의 균일성이 떨어지는 문제가 발생할 우려가 있다.

반대로, 상기 골재의 사이즈가 80 매시를 초과할 정도로 작을 경우, 건조 시 수분이 원활하게 빠져 나오지 못하여 부분적인 부풀음 현상이나 중간 들뜸 현상이 발생할 우려가 높다.

이때, 골재의 입도 단위 매시(mesh)는 1인치 당 그물눈의 수를 의미하는 것으로 그 값이 클수록 고운 입자를 의미하며, 그 값이 작을수록 거친 입자를 의미한다.

또한, 위에서는 안료로 백색 안료를 사용하였지만 조색을 위하여 별도 색상의 안료를 사용할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 네 번째 단계(S40)가 종료되면 현재 제조 중인 수성도료의 점도를 확인하는 것이 바람직하며, 그 점도는 대략 60,000±5,000 cps의 범위가 가장 바람직하다.

마지막으로 다섯 번째 단계(S50)에서는 수성도료의 점도를 조절하기 위한 것으로 수성도료의 점도가 55,000 cps 미만인 경우 증점제를 투입하게 되며, 반대로 65,000 cps를 초과하는 경우 물을 투입하게 된다.

이때, 투입되는 양은 상기 증점제는 대략 0.4 중량% 미만이며, 상기 물은 대략 1.0 중량% 미만이고, 증점제 또는 물을 투입한 후에는 대략 5분 이상 중속 교반을 유지한다.

여기에서, 수성도료의 점도가 과도하게 높을 경우, 부직포(10)의 초기 흡수량이 많아 도포된 수성도료 막에 긁힘 현상이 발생하게 되어 막의 균일성이 떨어질 우려가 있다.

상술한 바와 같은 순서에 따라 수성도료의 제조가 완료되면 고형분이 대략 81~83%이며, 비중이 대략 1.5~1.7이고, 그리고 PH값이 대략 7.0~9.0을 만족하는지 품질검사를 실시한 후, 이에 적합할 경우 포장이 이루어지게 될 것이다.

그리고, 본 발명의 수성도료는 상술한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예에 따라 제조되는 것이다.

다음으로, 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예는 도 2에 예시한 바와 같이, 3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계(S10)와; 교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S20)와; 교반하면서 2~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 15~22 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S35)와; 교반하면서 2~10 중량%의 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료, 1~4 중량%의 발포 퍼라이트, 그리고 55~70 중량%의 백색 규사를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계(S45)와; 0.1~0.4 중량%의 증점제 또는 0.2~1.0 중량%의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계(S55)가 순차적으로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예는 세 번째 단계(35), 네 번째 단계(45), 그리고 다섯 번째 단계(S55)에 있어서 제1실시예와 다소 차이가 있다.

다음으로 세 번째 단계(S35)에서는 교반을 실시하면서 아크릴 변성 에멀젼, 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 수용성 발수제를 투입하게 된다.

이때, 각 원료의 투입되는 양은 상기 아크릴 변성 에멀젼은 대략 2~6 중량%이며, 상기 탄성 에멀젼 바인더는 대략 15~22 중량%이고, 상기 수용성 발수제는 대략 0.2~1.2 중량%이다.

여기에서, 상기 탄성 에멀젼 바인더의 투입량을 15~22 중량%로 유지하는 것은, 이후 로터리스크린(400)을 통해 요철을 형성하는 독립적인 무늬로서 적합한 탄성과 층간 부착성을 최적화하기 위한 것이다.

만약, 상기 탄성 에멀젼 바인더의 투입량이 22 중량%를 초과할 경우, 표면의 점착성(tacky)이 오래가고 시공 후에도 표면이 뽀송뽀송한 느낌이 떨어질 우려가 높다.

반대로, 상기 탄성 에멀젼 바인더의 투입량이 15 중량% 미만인 경우, 코터(100)에 의해 형성되는 층과 로터리스크린(400)에 의해 형성되는 무늬층에서 층간 부착이 불량해지고 꺾일 경우 부분적인 크랙이 발생할 우려가 높다.

이후 네 번째 단계(S45)에서는 교반을 실시하면서 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료, 발포 퍼라이트, 그리고 백색 규사를 투입하게 된다.

이때, 투입되는 양은 상기 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료는 대략 2~10 중량%이며, 상기 발포 퍼라이트는 대략 1~4 중량%이고, 상기 백색 규사는 대략 55~70 중량%이다.

여기에서, 상기 펄 실버 안료 및 상기 펄 골드 안료는 반사휘도가 좋은 입자사이즈를 선택해야 하며, 바람직하게는 9~45㎛가 적당하다.

만약, 상기 펄 실버 안료 또는 상기 펄 골드 안료의 입자사이즈가 45㎛를 초과할 경우, 함량이 많이 들어가야 되고 또한 반사면이 커서 부분적으로 반짝이는 특성이 발생하게 된다.

반대로, 상기 펄 실버 안료 또는 상기 펄 골드 안료의 입자사이즈가 9㎛ 미만인 경우, 혼용되는 골재에 펄이 간섭을 받아서 반사휘도가 떨어지는 문제가 있으므로 펄의 입자사이즈 선택과 적합한 혼합량이 펄 고유의 은은한 반사효과를 얻는데 바람직할 것이다.

이와 함께, 상기 백색 규사는 순도 99% 이상의 투명도 높은 것을 선별해서 사용해야 되며, 만약 순도가 기준보다 낮을 경우 황색, 회색, 흑색의 골재가 미량씩 혼용되어 펄안료 고유 특성인 빛 반사율 및 반사 휘도가 떨어지게 됨으로써, 원하는 펄감을 얻을 수 없게 된다.

이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 있어서, 투입되는 상기 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료에 의해 제조되는 수성도료는 높은 선명도 및 높은 반사휘도를 나타낸다는 특징을 갖는다.

상술한 바와 같이, 네 번째 단계(S45)가 종료되면 현재 제조 중인 수성도료의 점도를 확인하는 것이 바람직하며, 그 점도는 대략 70,000±5,000 cps의 범위가 가장 바람직하다.

마지막으로 다섯 번째 단계(S55)에서는 수성도료의 점도를 조절하기 위한 것으로 수성도료의 점도가 65,000 cps 미만인 경우 증점제를 투입하게 되며, 반대로 75,000 cps를 초과하는 경우 물을 투입하게 된다.

이때, 투입되는 양은 상기 증점제는 대략 0.1~0.4 중량%이며, 상기 물은 대략 0.2~1.0 중량%이고, 증점제 또는 물을 투입한 후에는 대략 5분 이상 중속 교반을 유지한다.

여기에서, 수성도료의 점도가 과도하게 낮을 경우 이후에 설명할 로터리스크린(400)을 이용한 무늬 표현 시, 무늬 모서리가 무너져 입체감이 떨어지는 문제가 발생하게 되며, 점도가 과도하게 높은 경우 로터리스크린(400)을 이용한 무늬 표현 시, 섬세한 무늬의 표현이 이루어지지 않게 된다는 문제가 발생하게 된다.

상술한 바와 같은 순서에 따라 수성도료의 제조가 완료되면 고형분이 대략 82~86%이며, 비중이 대략 1.65~1.75이고, 그리고 PH값이 대략 7.0~9.0을 만족하는지 품질검사를 실시한 후, 이에 적합할 경우 포장이 이루어지게 될 것이다.

그리고, 본 발명의 수성도료는 상술한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예에 따라 제조될 수도 있는 것이다.

마지막으로 본 발명의 벽지는 도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 부직포(10) 상에 상술한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예에 따라 제조된 수성도료를 코터(100)로 형성한 층(20)과, 코터(100)에 의해 형성된 상기 층(20) 상에 상술한 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제2실시예에 따라 제조된 수성도료를 로터리스크린(400)으로 형성한 층(30)을 포함하는 것이다.

그 결과, 코터(100)에서 부직포(10)(도 6의 (a)에 있어서 우측하단 모서리 부분) 상에 1차적으로 수성도료가 형성된 층(20)(도 6의 (a)에 있어서 좌측의 어두운 부분) 위에 로터리스크린(400)에서 2차적으로 수성도료를 적층한 층(30)(도 6의 (a)에 있어서 좌측의 밝은 부분)을 형성할 수 있게 된다.

물론, 위에서는 벽지가 부직포(10) 상에 코터(100)에 의해 형성된 층(20)과 로터리스크린(400)에 의해 형성된 층(30)이 모두 포함된 것을 예시하였지만, 부직포(10) 상에 오직 코터(100)에 의해 형성된 층(20)만을 가질 수도 있음이 자명할 것이다.

이러한 경우, 코터(100)에 의해 형성된 층(20) 위에 별도의 무늬를 형성하거나 투명코팅 등을 실시할 수도 있을 것이다.

즉, 본 발명에 있어서 벽지는 도 6의 (b)와 같이, 부직포(10) 상에 상술한 제1실시예에 따라 제조된 수성도료를 주지의 코터(100)로 형성한 층(20)과 상술한 제2실시예에 따라 제조된 수성도료를 주지의 로터리스크린(400)으로 형성한 층(30)이 순차적으로 적층 형성된 것이다.

본 발명에 있어서는 도 5에 예시한 벽지 제조장치에서 제조되는 것이 바람직하며, 이러한 벽지 제조장치는 크게, 코터(100), 무늬 형성장치(200), 그라비아 인쇄장치(300), 로터리스크린(400), 코팅 장치(500) 그리고 건조챔버(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 상기 코터(100)는 도 3에 도시한 바와 같이, 부직포(10) 상에 소정의 두께로 수성도료 층(20)을 형성하는 것으로, 상부 롤러(120), 하부 롤러(110), 그리고 두 개의 측벽(131, 132)과 바닥판(140)을 포함하고 있다.

이때, 상기 상부 롤러(120)와 하부 롤러(110)는 서로 수평하게 상하 배치되며, 상기 하부 롤러(110)는 양단이 회전 가능하게 지지되고, 상기 상부 롤러(120)는 양단이 회전 불가능하게 지지되며 하부에 나이프(121)가 돌출되어 있다.

이러한 상부 롤러(120)와 하부 롤러(110)의 회전 중심은 수직선상에 위치하지 않고, 상기 상부 롤러(120)가 상기 하부 롤러(110)에 비해 도 3의 (a)에 있어서 다소 우측에 위치하게 됨으로써, 상부 롤러(120)에 마련된 나이프(121)가 상기 하부 롤러(110)의 외주면과 소정의 간극을 갖도록 배치된다.

여기에서, 상기 상부 롤러(120)는 별도의 높이조절장치(122)에 의해 그 고정 높이를 조절할 수 있도록 하여 상기 부직포(10)에 형성되는 수성도료의 두께를 조절하는 데 사용될 수 있다.

이에 따라, 상기 하부 롤러(110)의 회전에 따라 상기 상부 롤러(120)와 상기 하부 롤러(110) 사이로 부직포(10)가 통과하게 된다.

이와 함께, 도 3의 (b)와 같이 상기 하부 롤러(110)의 길이 방향을 따라 상호 간격을 조절 가능한 두 개의 측벽(131, 132)이 마련되는 동시에, 상기 두 측벽(131, 132)과 함께 형성되는 공간 내부에 수성도료를 수용할 수 있도록 바닥판(140)이 마련된다.

그 결과, 상기 두 측벽(131, 132)과 상기 바닥판(140)에 의해 형성되는 공간에 연속적으로 공급되는 수성도료가 수용되며, 이러한 수성도료는 상기 하부 롤러(110)의 회전에 의해 안내되는 부직포(10)에 접촉하여 층을 형성하며, 특히, 상기 상부 롤러(120)의 하부에 마련된 나이프(121)에 의해 일정한 두께로 층을 형성하게 되는 것이다.

이때, 상기 측벽(131, 132)은 제조하고 하는 벽지의 폭에 따라 상호 간격을 조절할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성된 코터(100)를 이용하여 연속적으로 공급되는 부직포(10) 상에 소정 두께로 본 발명의 제1실시예에 따라 제조된 수성도료의 층(20)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

이뿐 아니라, 본 발명에 있어서 상기 로터리스크린(400)은 도 4에 도시한 바와 같이, 중공 스크린(410)과 스크레퍼(420) 그리고 구동 롤러(430)를 포함한다.

상기 중공 스크린(310)과 구동 롤러(430)는 서로 평행하게 배치되어 접촉한 상태로 회전하며, 상기 구동 롤러(430)에 의해 그 하측으로부터 벽지가 공급되어 상기 중공 스크린(310)과 상기 구동 롤러(430) 사이로 배출된다.

여기에서, 상기 중공 스크린(410)은 도 4의 (b)와 같이 일정한 패턴의 무늬가 원주면을 따라 관통 형성된 것으로, 도 4의 (a)와 같이 회전 가능하게 지지되며, 그 내부로 수성도료가 연속적으로 공급된다.

이때, 상기 중공 스크린(410)의 소정 각도 구간에서는 앞서 수성도료가 적층되어 건조된 부직포(10)와 접촉하게 된다.

그리고, 상기 중공 스크린(410)의 내부에는 수성도료가 일정한 두께로 적층되도록 소정의 두께로 긁어내기 위한 스크레퍼(420)가 마련되어 있으며, 별도의 격판(421)이 마련되어 있어 상기 스크레퍼(420)와 격판(421) 사이의 공간으로 수성도료가 공급된 후, 상기 스크레퍼(420)에 의해 소정 두께의 층이 부직포(10) 상에 형성되는 것이다.

이때, 형성되는 수성도료 층(30)의 두께는 상기 중공 스크린(310)의 두께에 의해 결정될 것이다.

이에 따라, 상기와 같이 구성된 로터리스크린(400)을 이용하여 코터(100)를 이용하여 부직포(10) 상에 형성된 층(20) 위에 규칙적인 패턴으로 추가적인 층(30)을 적층 형성하는 것이 가능해진다.

도 5에 있어서 도면부호 200은 무늬 형성장치로써 코터(100)에 의해 형성된 층에 규칙적인 패턴을 음각하기 위한 장치이고, 도면부호 300은 그라비아 인쇄장치로써 일반 도료를 사용하여 프라이머라 지칭되는 주지의 박막형 그라비아 인쇄를 실시하는 구성이다.

또한, 도 5에서 도면부호 600은 건조챔버로써 열원 및 배기팬(610)을 포함하여 벽지를 고온 건조시키는 것으로, 기밀을 이루는 밀폐 공간으로 이루어져 그 내부로 부직포(10)를 안내하며, 전기 또는 연료 등의 열원을 사용하게 되고, 도 5와 같이 배기팬(610)을 통해 건조챔버(600) 내부의 습기 등을 외부로 배출시키게 된다.

특히, 도면부호 500은 코팅 장치로써, 도 6의 (c)와 같이 부직포(10) 상에 코터(100)를 이용하여 형성한 층(20)과 로터리스크린(400)을 이용하여 형성한 층(30) 위에 추가적으로 투명 코팅막(40)을 형성하기 위한 장치이다.

따라서, 본 발명의 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예에 따르면, 코터(100)를 이용하여 부직포(10) 상에 우선적으로 층(20)을 형성하는 하도에 바람직한 양질의 수성도료 제조할 수 있고, 제2실시예에 따르면, 로터리스크린(400)을 이용하여 부직포(10)에 먼저 형성된 하도 상에 추가적으로 층(30)을 형성하는 상도에 바람직한 양질의 수성도료를 제조할 수 있게 된다.

이와 같이 제조되는 수성도료는 벽지에 입체감을 주기 위해 소정 두께 이상으로 형성되더라도, 벽지의 권취 등에 의해 균열이 발생하거나 박리되어 떨어지는 현상을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

특히, 제2실시예에 따라 제조되는 수성도료는 유연성과 함께 심미감 증대를 위하여 펄감을 나타내게 됨으로써, 표면이 상기 제1실시예에 따라 제조된 수성도료에 의해 형성된 층에 비해 매끄럽고 추가로 첨가된 펄원료에 의해 선명도 및 반사 휘도가 높다는 이점을 가진다.

또한, 본 발명의 벽지는 수성도료 제조방법에 대한 제1실시예 따라 제조된 수성도료를 코터(100)를 이용하여 하도로 형성하고, 제2실시예에 따라 제조된 수성도료를 로터리스크린(400)을 이용하여 상도로 형성함으로써, 기존에 비해 보다 다양한 무늬 및 질감을 표현할 수 있다는 탁월한 이점을 가지게 된다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

10 : 부직포 20 : 코터로 형성된 수성도료 층
30 : 로터리스크린으로 형성된 수성도료 층 40 : 투명 코팅막
100 : 코터 110 : 하부 롤러
120 : 상부 롤러 121 : 나이프
131, 132 : 측벽 140 : 바닥판
200 : 무늬 형성장치 300 : 그라비아 인쇄장치
400 : 로터리스크린 410 : 중공 스크린
420 : 스크레퍼 500 : 코팅 장치
600 : 건조챔버 610 : 배기팬

Claims

3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계와;
교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.0 중량% 초과 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
교반하면서 3~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 22~28 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
교반하면서 0 중량% 초과 6 중량% 미만의 안료, 4~7 중량%의 충진제, 그리고 50~55 중량%의 골재를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
0.0 중량% 초과 0.4 중량% 미만의 증점제 또는 0.0 중량% 초과 1.0 중량% 미만의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계가 순차적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수성도료 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 안료는 백색 안료로 산화티타늄이며, 상기 충진제는 탄산칼슘이고, 상기 골재는 50~70 매시 사이즈로 선별된 방해석 또는 백색규사인 것을 특징으로 하는 수성도료 제조방법.
3~8 중량%의 물을 탱크에 투입하는 단계와;
교반하면서 0.1~0.3 중량%의 파우더형 증점제, 0.0 중량% 초과 0.1 중량% 미만의 PH조절제, 0.1~0.4 중량%의 계면활성제, 0.1~0.4 중량%의 소포제, 0.1~0.4 중량%의 부식방지제, 그리고 0.2~1.0 중량%의 동결방지제를 순서대로 투입한 후, 교반속도 500~1000rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
교반하면서 2~6 중량%의 아크릴 변성 에멀젼, 15~22 중량%의 탄성 에멀젼 바인더, 그리고 0.2~1.2 중량%의 수용성 발수제를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
교반하면서 2~10 중량%의 펄 실버 안료 또는 펄 골드 안료, 1~4 중량%의 발포 퍼라이트, 그리고 55~70 중량%의 백색 규사를 투입한 후, 교반속도 300~700rpm으로 10분 이상 교반하는 단계와;
0.1~0.4 중량%의 증점제 또는 0.2~1.0 중량%의 물을 투입한 후, 5분 이상 교반하는 단계가 순차적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수성도료 제조방법.
제1항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 수성도료.
제3항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 수성도료.
부직포 상에 제4항의 수성도료를 코터로 형성한 층과, 코터에 의해 형성된 상기 층 상에 제5항의 수성도료를 로터리스크린으로 형성한 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽지.