JP5616542B2 - 有害物質の吸着、分解、遮断及び脱臭用造成物及びこれの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築の内装材などの各種の用途に使用できる天然素材の有害物質遮断造成物に関し、特に建築物の壁、壁紙、家具などにコーティングしたり噴霧して使用することで、それらから出て来る有害物質を遮断でき、又は自動車内部などの室内用脱臭剤としても使用できる新環境的な有害物質遮断用造成物及びその製造方法に関する。

住居施設などの建築物には、様々な内装材、特にセメント壁体、加工合板材、繊維素材内装材、ペンキなどが使用され、原料成分の一部に天然素材を使用しても耐久性向上などのために一部合成材料の使用が必然的である。さらに、セメント壁体、フォルマリンが検出される合板、フォルマリン含有の糊などによって室内環境を仕上げる時、このような内装材から揮発性の有機化合物(TVOC)、ホルムアルデヒド(HCHO)などが必然的に放出され、人体に悪影響を齎し、様々な呼吸器疾患、皮膚疾患などを引起すことは良く知られている。

また、建築物の内部床を施工する時も、合成樹脂又は木材材質の床板を接着して仕上げるが、この時使用される合成樹脂接着材は、接着強度や接着耐久性などの接着に関する各種物性が優れるが、合成樹脂接着材に含有される各種有機化合物や揮発性物質が空気中に発散され、建築居住者の健康に悪影響を齎し、悪臭が発生して居住者を不快にさせるだけではなく、これらがいわゆるシックハウス症候群となる。

特に、建築物の床を合成樹脂材質の床板で仕上げる場合に、前記構成樹脂材質の床板自体からも各種有機化合物や揮発性物質が持続的に発散され、建築居住者の健康に悪影響を齎す。建築物の内壁をモルタルで仕上げる場合にも、前記モルタルに含まれるセメントから持続的に発散される各種有害物質が居住者のシックハウス症候群を引起す。

さらに、建築物の仕上げに最もよく使われる壁紙製造においても、PVC合成樹脂がベース樹脂としておもに使用され、製造工程で人体に有害な有機溶媒が使用されることはもちろん、可塑剤、安定剤などの化学物質が添加されるため、このように製造された壁紙にも前記の有害化学物質が当然発散させる。このような問題は、現在シックハウス症候群としてよく知られている。特に、壁紙は住居用でも非住居用でも殆どの建築物に必修的であり、建築物にほぼ全面的に使用されているため、それらの環境的な有害の影響は、大変大きい。

従来は、このようなシックハウス症候群を予防するために、主に居住者が入住する前に、長時間、窓を完全開放した状態で、室内を高温に暖房し(bakeout)、このような過程を何回も繰り返して室内の内装材に含有された各種有機化合物や揮発性物質を気化させて除去した。しかし、このような室内暖房方法によっても、室内仕上げ材に含有された各種有機化合物や揮発性物質が完全に除去されないため、居住者が入住した後にも、長期間の間に室内仕上げ材から各種有機化合物や揮発性物質が発散され、健康に悪影響を齎す。また、実際に室内暖房を何回も繰り返すことは大変面倒であり、暖房エネルギーを大量に消費する問題点もある。

このような問題を解決するために、居住者の健康に悪影響を齎す各種有機化合物や揮発性物質の発散を防止または抑制するように仕上げ材や壁紙の表面をコーティングする各種造成物が開発された。しかし、開発された仕上げ材の造成物は、実際に仕上げ材や壁紙にコーティングして使用されることが困難で、室内で発生する悪臭を抑制するために仕上げ材の造成物に追加的に化学的な脱臭剤を含有させたり、または別途に脱臭剤、芳香剤を使用しなければならなかった。

例えば、サボテン粉末、黄土、火山石、マツタケ粉末、海草濃縮液粉末を含めて、自然香を持続的に発散し、遠赤外線を発散する塗膜(特許文献１)がある。

また、壁紙の有害性を遮断するために、PVC合成樹脂をPEやPPなどで代替した合成皮革壁紙が製造(特許文献２)されているが、壁紙製造工程において、必然的に人体に有害な化学物質を使用しなければならないため、壁紙自体や壁紙印刷インク自体から出る有機溶媒やその他の化学添加材の有害物質を根本的に除去することは出来なかった。

このような状況で、本発明者は、建築内装材からの有害物質を遮断できる方法を探すために研究した結果、天然素材で構成され、便利にコーティングまたは噴霧して使用でき、優れた脱臭又は吸着性能を持つ有害物質遮断造成物を発明することが出来た。

韓国特許登録第0359444号公報 韓国特許登録第１0-0675833号公報

本発明は、前記の問題点を解決するために、建築内装材、家具又は壁紙等に適用される場合に、これらから発生する有害物質及び揮発性有機化合物を吸着、除去できる脱臭吸着性が優れた天然素材の有害物質遮断造成物及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明による有害物質遮断造成物は、沸石、ベントナイト、活性炭、黒鉛、電解還元水、陰イオン水、自然香発散物質、抗菌剤、エチルアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムで構成される。

本発明による一態様において、本発明による有害物質遮断造成物は、造成物内に含まれる電解還元水100重量部対比、沸石は、100乃至200重量部；ベントナイト及び自然香発散物質は、各々20乃至40重量部；陰イオン水は、10乃至30重量部；活性炭及び黒鉛は、各々5乃至20重量部；抗菌剤、炭素数1乃至4のアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムは、各々5乃至15重量部で含む。

本発明による一態様において、前記造成物において、沸石は、好ましく、活性モルデナイトであり、5乃至10nmの粒度で粉砕された粒子形態で使用される。

本発明による一態様において、沸石とベントナイトは、ナノ液状化となった形態で造成物に使用される。

本発明による一態様において、前記造成物において、電解還元水は、水を電気分解して得られる酸性水である。

本発明による一態様において、前記造成物において、陰イオン水は、植物成分から由来するアルカリイオン水である。

本発明による一態様において、陰イオン水は、好ましくは、ニラ、松葉、緑茶葉、及びタマネギ粉砕物を含む植物性材料を混合、発効して得られる液状物質である。

本発明による一態様において、前記造成物において、自然香発散材料は、チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物で構成される群から選択される。前記チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物は、該当植物材料から通常の植物抽出技法によって抽出される抽出物が使用できる。

本発明による一態様において、前記造成物において、活性炭及び黒鉛は、好ましくは、5乃至10nmの粒度で粉砕された粒子形態で使用され、ナノ液状化となった形態で造成物に含まれる。

本発明による一態様において、前記造成物において、抗菌剤は、好ましくは、ナトリウムシリケート系抗菌剤が使用される。

本発明による一態様において、前記有害物質遮断造成物は、ゾル状態をもつ。

本発明による造成物において、沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛は、液状化となった形態で使用される。沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛を液状化する方法として、これらの材料を電解還元水と共にホモジナイザーで約15乃至20分間攪拌、混合する。混合物を、約30分間沈殿させた後、濾過してスラリーと上澄液とを分離する。その後、分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱して液状化された形態の材料を得ることが出来る。

また、本発明は、有害物質遮断造成物を製造方法を提供する。本発明による一様態において、この方法は、(a-1)電解還元水及び沸石を攪拌し、粉砕及び混合して、ベントナイトを含侵させて第１混合物を収得する段階；(a-2)第１混合物に自然香発散物質及び陰イオン水を添加、攪拌及び混合し、第２混合物を収得する段階；(a-3)第２混合物を沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液を分離する段階及び(a-4)分離された上澄液を攪拌しながら加熱し、ナノ液状化された第１液状化原料を収得する段階(a)；(b-1)電解還元水、活性炭及び黒鉛を攪拌しながら粉砕及び混合する段階、(b-2)混合物を沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する段階、及び(b-3)分離された上澄液を攪拌しながら加熱してナノ液状化された第２液状化原料を収得する段階(b)；第１液状化原料と第２液状化原料を攪拌及び混合し、抗菌剤、炭素数1乃至4のアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムを添加して予備造成物を収得する段階(c)；及び予備造成物を30乃至35℃で24乃至36時間熟成させ、ゾル状態の有害物質吸着又は遮断用造成物を収得する段階(d)；を含む。

本発明による一態様において、電解還元水の量の半分と沸石を15乃至20分間ホモジナイザーを利用して攪拌しながら粉砕、混合して第１混合物を生成し、第１混合物にベントナイトを含侵させて第２混合物を生成し、第２混合物に自然香発散物質及び陰イオン水を添加し、攪拌、混合して第3混合物を生成する段階；前記第3混合物を30分間沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する段階；分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱し、第１液状化原料を得る段階(沸石とベントナイトのナノ液状化過程)；別途に電解還元水の量の残り半分と活性炭及び黒鉛を15乃至20分間ホモジナイザーを利用して攪拌しながら粉砕、混合した後、30分間沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離し、分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱して第２液状化原料を得る段階(活性炭と黒鉛のナノ液状化過程)；前記第１液状化原料と第２液状化原料を攪拌しながら混合し、主原料を得る段階；前記主原料に攪拌しながら抗菌剤、エチルアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムを添加して予備造成物を得る段階；及び前記予備造成物を30乃至35℃で24乃至36時間熟成させて本発明による有害物質遮断造成物を得る段階を含む。

本発明による一態様において、前記の方法において、ナノ液状化過程は、好ましく3000乃至3500rpmの粉砕速度で遂行される。

前記有害物質遮断造成物の製造方法において、各成分の配合量は、本発明による有害物質遮断造成物に関して説明した量と同一である。

さらに、本発明による有害物質遮断造成物は、物性を改善するために、粘性調節材、消泡材及び/又は発泡材を適切な量でさらに含有することができ、これらの試薬を添加した場合、主原料を得る段階と熟成段階との間に添加することが好ましい。

本発明による有害物質遮断造成物は、建築内装材、家具などにスプレー形態で噴霧又はコーティングすることで適用、又は前記造成物を壁紙原緞にコーティング又は張り合わせし、乾燥して製造した壁紙製品として使用できる。さらに、本発明による有害物質遮断造成物は、車内部などの室内用脱臭剤としても使用できる。

本発明による有害物質遮断造成物は、建築内装材、家具、壁紙などに適用される場合、これらから放出されるホルムアルデヒド、トルエン、アンモニア、ヨード、フェルールのような有害物質を吸着、遮断することができる。

具体的に、本発明による有害物質遮断造成物は、天然沸石、ベントナイト、活性炭、黒鉛を液体媒質の中で微細に粉砕することで、液状ナノ化して得られる造成物として、天然物質を原料と使用したため、材料自体に毒性がなく、脱臭吸着性が良い沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛の液状ナノ化された状態での相互作用によって、期待以上の高い脱臭吸着性が得られ、また、抗菌剤が含まれることで、造成物に殺菌効果がさらに提供できる。

このように、本発明による有害物質遮断造成物は、優れた脱臭吸着機能はもちろん、抗菌機能を持っているため、建築内装材、壁紙、家具などに使用される場合、各種有害物質の発散を吸着、遮断できるため、このような有害物質が人体健康に影響を齎して発生するいわゆるシックハウス症候群に関する各種アレルギー疾患、アトピー疾患、呼吸器疾患などを予防するにも役に立つ。

また、本発明による有害物質遮断造成物は、自動車内部などに室内用脱臭剤としても使用できる。

図１は、本発明による有害物質遮断造成物を製造する方法の順序図である。 図２は、本発明による有害物質遮断造成物を使用し、大腸菌に対する抗菌試験をした結果である。 図３は、本発明による有害物質遮断造成物を使用し、緑膿菌に対する抗菌試験をした結果である。 図４は、本発明による有害物質遮断造成物を使用し、葡萄状球菌に対する抗菌試験をした結果である。

以下、本発明をより具体的に説明する。

本発明は、周辺生活環境から発散される有害物質を遮断するために、電解還元水、沸石、ベントナイト、自然香発散物質、及び陰イオン水を含む第１液状化原料と；電解還元水、活性炭、黒鉛を含む第２液状化原料と；抗菌剤と；炭素数1乃至4のアルコールと；過酸化水素と；塩化ナトリウム；を含む有害物質吸着又は遮断用造成物を提供する。より具体的に、本発明は、造成物内に含まれる電解還元水100重量部対比、沸石は、100乃至200重量部；ベントナイト及び自然香発散物質は、各々20乃至40重量部；陰イオン水は、10乃至30重量部；活性炭及び黒鉛は、各々5乃至20重量部；抗菌剤、炭素数1乃至4のアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムは、各々5乃至15重量部；を含む有害物質遮断造成物を提供する。この造成物は、建築内装材、家具、壁紙などの表面にコーティングしたり、噴霧して使用し、又は車両の内部などの室内用脱臭剤として使用できる。

本発明による造成物において、前記提示された各成分の含有量が、下限より低いと各成分に対する期待効果を達成できなく、上限より高いと期待効果の臨界値を達成できる量を超えてしまうため、効果的ではなく、むしろ造成物の物性に悪影響を齎す可能性がある。

1)脱臭吸着成分
前記造成物の成分の中に、沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛は、脱臭及び吸着の機能を持つ。

1)沸石
一般的に、沸石は、用水中の陽イオン浮遊粒子と電気的に中和凝縮され、沈殿を誘発させることで、優れた浄水作用、高い保湿効果及び活性度を持つ。また、人体の血液循環を促進し、細胞活性を活性化する遠赤外線を９０％以上放射する物質として、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの各種有害物質を吸着及び脱臭する機能が優秀である。

本発明による有害物質遮断造成物において、沸石は、好ましくは、微細粒子の形態であり、揮発性有機化合物などの脱臭及び吸着の効果が優れる。本発明において、沸石は、5乃至10nm粒度の粉末として使用され、特に、平均粒度が、5乃至10nmの活性モルデナイトを使用することが好ましい。このような天然活性モルデナイト粒子は、有害物質を放出しないため、新環境材料として好ましく使用される。平均粒度は、5乃至10nmの範囲で脱臭の効果が最も良かった。

2)ベントナイト
ベントナイトは、一種の粘土鉱物であり、化粧品、窯業、接合材、塗料、脱臭剤、及び医薬品に至り、最近その用度が拡大している天然物質である。ベントナイトは、特有な性質として膨張製、粘結性、濃厚性及び潤滑性を持つ。

a)膨張性-水と反応するとカルシウム系ベントナイトは、約３倍、ナトリウムベントナイトは、約１５倍まで膨張し、重さの５倍まで水を吸収する。このように膨張したベントナイトはゲル化され、このゲルは、水を排斥する性質を持つ。その性質を利用して防水材の原料と使用されている。

b)粘結性-ベントナイトは、他の物質と混合される場合、物質を互いに粘結させる性質を持ち、その時、ベントナイトは、化学的に活性を持たないため、粘着される材料のもとの化学的な特性に影響を与えない。高い温度でもこの性質は変わらなく、鋳物用の砂の粘着材として利用されている。

c)濃厚性-ベントナイトは、ゲル状態を形成するため、粘性が低い他の材料などを濃縮する効果があり、ベントナイトを利用した縣濁液(けんだくえき)は、長時間がすぎても沈殿などが発生されず、完璧なコロイド状態を維持するため、ペンキ、薬品などの各種工業原料の添加材として使用されている。

d)潤滑性-ゲル化されたベントナイトは、高い潤滑特性を持つようになり、従来には馬車の輪をはめるときの潤滑剤として使用され、各種穿孔作業に潤滑成分を与えるために使用されている。

また、ベントナイトは、セシウム、ストロンチウム、鑞、マンガン、パラジウム、銅などの重金属を、吸着、除去できると知られている。本発明による有害物質遮断造成物において、ベントナイトは、驚くにも他の脱臭吸着成分と組合され、優秀な脱臭、吸着の特性を示した。本発明の有害物質遮断造成物において、ベントナイトは、好ましく、活性化ベントナイトが使用され、アンモニアやトルエンなどの匂いを脱臭する時に全般的に良い効果を発揮した。

3)活性炭及び黒鉛
活性炭及び黒鉛は、炭素物質である。

活性炭は、吸着性が強いため、気体や水分を吸着する吸着材や、又は脱色材として広く使われている。活性炭は、木材や褐炭などを塩化亜鉛などの薬品で処理し、乾燥して製造し、製造工程は、木材、褐炭、泥炭などを活性化材である塩化亜鉛や燐酸のような薬品で処理して乾燥させるか、又は木炭を水蒸気で活性化して製造する。ここで、活性化とは、輻射線の吸収や高速粒子線の衝撃などによって原子や分子又はイオンなどが、高エナジー状態になって化学反応や結晶格子を起いやすい状態に変わることを意味する。このように活性化された活性炭は、表面に微細気孔を多く含有するようになり、有機分子のような物質をうまく吸着できるようになる。一般的に、活性炭は、粉や粒子状態で製造され、粉末活性炭を微粒子状態にして使用する。

黒鉛は、炭素の同素体であり、六方晶系の結晶構造を持つ鉱物である。ダイアモンドと化学成分が同じく、結晶構造が違って同質異像の関係にある。六角の板状結晶体で産出され、結晶の大きさによって鱗状黒鉛と土状黒鉛に区別される。鱗状黒鉛は、肉眼でも識別できる程度の大きさであり、土状黒鉛は、肉眼又は顕微鏡でも結晶の識別が困難である。黒色であり、金属光沢を持ち、表面はやわらかい脂肪感を与える。黒鉛もそれの表面構造に有機物分子がたやすく吸着できるため、良い吸着特性をもち、特にアンモニア、ヨード、フェノールなどに対する吸着効果が優れる。

以上に説明した脱臭吸着の物質は、本発明の造成物において、特にナノ液状化して使用される。前記物質のナノ液状化は、次のように遂行される。まず、ナノ液状化しようとする材料を電解還元水の中でホモジナイザーを利用して、3000乃至3500rpmで適切な時間の間に粉砕しながら攪拌、混合する。続いて、結果の混合物を適切な時間の間に沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する。その後に、分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱することで、ナノ液状化された材料が得られる。

このように、脱臭吸着成分を、ナノ液状化して使用することの利点は、この材料をナノ大きさに粉砕して液状化することで、表面積が増大し、これによって物理化学的な吸着で吸着できる量が増加し、脱臭吸着性能が増大することである。

前記説明した脱臭吸着成分が、有害物質を吸着する吸着メカニズムは、おもに三つに分かれる。まず、沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛は、ナノ液状化された状態であり、他に添加された材料と共に造成物を形成すると、ゾル状態になる。ここで、前記脱臭吸着成分の表面は、ナノ液状化の過程で最も活性化された状態であり、有害物質が吸着可能な細孔及び化学的に相互作用できる作用基を持っている。このような本発明による有害物質の遮断造成物を、有害物質が放出される表面にコーティングすると、水分が蒸発された後、ナノ大きさの細孔を持つ強くて薄い層が形成される。その後、表面の細孔及び化学的な作用基と有害物質とが、物理化学的な相互作用によって吸着されることが第１メカニズムである。二つ目に、本発明による造成物は、ゾル状態であるため、ある程度の粘性を持っている。したがって、吸着された有害物質は、ゾルの粘着性によってうまく取れず、成分の表面に凝集し、吸着された状態を長く維持するようになる。これが本発明による造成物が、有害物質を遮断する第２メカニズムである。三つ目に、この薄い層の表面作用基は、室内に存在する酸素種と反応し、活性ラジカルを形成する。この活性ラジカルが室内の有害物質を酸化させ、分解することが第３メカニズムである。

このように、本発明による有害物質遮断造成物は、沸石、ベントナイト、活性炭及び黒鉛を、ナノ液状化して使用することで、表面積を増大させ、吸着特性をもっとよくするだけではなく、これらの４つの成分の上昇作用性効果によって単一成分だけでは処理できない多種多様な有害物質を遮断できる予想外の優れた効果を示した。

2)抗菌成分
本発明による有害物質遮断造成物は、抗菌成分をさらに含む。これによって、本発明の有害物質遮断造成物は、脱臭及び吸着効果に加えて、抗菌効果を持つことが出来る。本発明で使用される抗菌剤は、一般的にナトリウムシリケート系の無機抗菌剤だが、このようなナトリウムシリケート系無機抗菌剤は、大腸菌、緑膿菌及び葡萄状球菌のような有害細菌を除去できる抗菌効果が優れる。

特に、ナトリウムシリケートは、分子式がNa₂SiO₃である。分子量は、無水物形態で122.06g/mol、五水化物形態で212.14g/molである。無色固体で、密度は2.4g/cm³、熔融点は、無水物が1088℃、五水化物が72.2℃であり、水によく溶ける。

ナトリウムシリケートは、水ガラス、液体ガラスと知られているナトリウムメタシリケートNa₂SiO₃の一般名称である。これは、水性状及び固体状として利用でき、セメント、火事保護、耐火物繊維紙、原紙、合紙及び木材加工と建築内装材に利用できる。ナトリウムカーボネート(Na₂CO₃)と二酸化珪素(SiO₂)とが熔融反応すると、次のようにナトリウムシリケート及び二酸化炭素が発生する。
Na₂CO₃+SiO₂→Na₂SiO₃+CO₂

無水ナトリウムシリケートは、分離された(SiO₃)₂ ^-ではなく、SiO₄のテトラヘドラル構造を持つ鎖の形状の陰イオンを含む。

無水物と共に分離されたテトラヘドラル陰イオンSiO₂(OH)₂ ^2-のNa₂SiO₃.nH₂O(n=5、6、7、8)の分子式を持つ多くの水化物が存在する。商業的に利用可能なナトリウムシリケート五水化物(Na₂SiO₃.5H₂O)は、Na₂SiO₂(OH)₂.4H₂Oの形態で存在し、9水化物(Na₂SiO₃.9H₂O)は、Na₂SiO₂(OH)₂.8H₂Oの形態で存在する。

また、抗菌剤としてコロイド状SiO-Ag/TiまたはSiO-Ag/Mgが使用できる。これの活性成分は、AgとMg、又はAgとTiである。この抗菌剤は、白色又は薄い粉紅色の液体であり、pHは10乃至12、比重は1.5であり、水溶性である。

本発明による造成物に使用される無機ナトリウムシリケート抗菌剤やコロイド状SiO-Ag/Ti又はAg/Mg抗菌剤は、水溶性であるため、様々な産業分野に活用でき、1乃至5%、好ましくは1乃至2%程度の使用だけでも数多くの菌類に抗菌効果を示し、適用対象に扶植を起さず、耐熱性も付与できる。又、活性イオンの酸化を保持する極性結合体として、大気中に長期間露出された場合にも酸化現象が起こらない。また、N-鎖構造であるため、コーティング後、直ちに安定化され、環境汚染もない。さらに、コロイド状SiO-Ag/TiまたはAg/Mg抗菌剤の場合に、Mg、Ag、Ti、Th等の活性成分の置換性がよく、使用者の要求によって相違な元素に置換し、使用できる。これらの抗菌剤は、特に共重合体成形物、液状造成物、紙、合紙、壁紙などに使用できる。

3)自然香発散物質
本発明による有害物質遮断造成物に使用される自然香発散物質は、人体に有益な物質と自然香を発生させる新環境自然素材成分である。自然香発散物質は、好ましく、チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物で構成された群から選択できる。前記チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物は、該当植物材料から通常の植物抽出技法によって抽出された抽出物が使用できる。

4)電解還元水及び陰イオン水
本発明において、溶媒として使用される電解還元水は、原水(水道水)を電解還元水機器に通過させて、+イオンを除去した後、-イオン水を収得する過程によって生成された酸性水である。電解還元水は、原水を物理的、化学的な方法によって濾過して作った純粋な酸性水であり、各種無機物を除去する過程を経る。電解還元水は、研究室などで硝子器具の洗浄用又は溶媒としてよく使用され、造成物を構成する各成分と天然鉱石物成分の混合を容易にする。

また、本発明において使用される陰イオン水は、人体に有益な陰イオンを提供するイオン水であり、植物成分からの由来の陰イオン発生アルカリイオン水が使用される。さらに具体的に、前記植物成分からの由来の陰イオン発生アルカリイオン水は、ニラ、松葉、緑茶葉、及びタマネギ粉砕物を混合し、これらの混合物を、空気は通過されるが液体成分は通過されない陶器材質の反応機に、注入して、5乃至7日間、常温で放置して発効させた後、発効によって出来た物質を濾過して得られるアルカリ性イオン水が使用されることが好ましい。

このような植物成分からの由来の陰イオン発生アルカリイオン水は、人体に無害な陰イオンを放出する。このような陰イオン発生イオン水は、体内で発生する有害酸素(活性酸素)と結合し、これらを体外へ排出するだけではなく、各種酸性老廃物を引きつけるエナジーがあって、人体の自然免疫力を高められる。また、陰イオンは、有機化合物やオゾンを分解できると知られている。したがって、陰イオン発生アルカリイオン水の使用は、アトピー皮膚炎に特に有害な皮膚を刺激する各種有害物質の除去にも役に立つ。

5)エタノール、過酸化水素及び塩化ナトリウム
また、本発明による有害物質遮断造成物は、エタノール、過酸化水素及び塩化ナトリウムを含む。これら成分は、防腐剤、結合材及び増粘材として使用できる。

6)その他の添加材
また、本発明による有害物質遮断造成物は、選択的に分散材、潤滑材、発布材、及び/又は小胞材などの通常の添加材を追加包含することもできる。

分散材は、潤滑性と流動性を調節し、アクリル酸共重合体を使用することが好ましい。もし分散材を過量に使用すると、分散速度が速くなり、被塗物にコーティングする場合、浸透が多すぎて不良コーティングの原因となり、分散材をあまりに少量使用すると、分散能力が落ち、均一な造成物の製造が難しくなる。

発布材は、アゾ系化合物、ニトロソ系化合物及びスルフリルヒドラジド系化合物からなる群から1種以上を選択して使用できる。

小胞材は、造成物の中で発生した気泡を除去し、オクチルアルコール、シクロヘキサノール、その他に高級アルコール、エチレングリコール、ソルビタン脂肪酸エステルを主成分とする非イオン性界面活性剤や、その他の非イオン性界面活性剤などを使用できる。

7)本発明による有害物質遮断造成物の製造方法
以下、本発明による有害物質遮断造成物の製造方法に関して説明する。

本発明の造成物は、次のように製造できる。

まず、電解還元水及び沸石を15乃至20分間ホモジナイザーを利用して攪拌しながら、粉砕、混合する。これにベントナイトを含侵させ、自然香発散物質及び陰イオン水を添加して攪拌、混合する。それで得られる混合物を30分間沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する。その後、分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱し、沸石とベントナイトがナノ液状化となった状態の第１液状化原料を得る。

別途に、電解還元水と活性炭及び黒鉛とを15乃至20分間ホモジナイザーを利用して、攪拌しながら粉砕、混合した後、30分間沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離し、分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱し、活性炭及び黒鉛がナノ液状化となった状態の第２液状化原料を得る。

その後、第１液状化原料と第２液状化原料を攪拌しながら混合し、ここに攪拌しながら抗菌剤、エタノール、過酸化水素及び塩化ナトリウムを添加して予備造成物を得る。

最後に、前記予備造成物を30乃至35℃で24乃至36時間熟成させて、本発明による有害物質遮断造成物を得る段階を含む。

本発明による一態様において、前記の方法でナノ液状化過程は、好ましく、3000乃至3500rpmの攪拌速度で遂行される。

追加的に、ナノ液状化過程で前記成分のナノ化が不十分な場合、沈殿させてスラリーと上澄液とを分離する前に、ホモジナイザーで3000乃至3500rpmの高速で50乃至60分間微細に粉砕、混合する段階をさらに含むことが出来る。その後、沈殿させてスラリーと上澄液とを分離した後、濾過して上澄液を回収する。

前記のように本発明の造成物を製造する場合、各成分の混合順序を守ることが、混合中に沈殿を防止し、均一な造成物を得られるため、好ましい。前記成分を順序に関係なく、一度に混合する場合には、沈殿及び凝集が発生し易い。

8)本発明による有害物質遮断造成物の用度
このように製造された本発明の有害物質遮断造成物は、コーティング及びスプレー製剤として使用でき、有害物質が放出される対象、即ち建築内装材又は家具などにコーティングしたり噴霧して使用することによって、有害物質を遮断することはもちろん、抗菌効果を提供できる。

本発明による造成物をスプレー方式で試料に噴霧して試験した結果、抗菌試験では、細菌減少率が99.9%であり、トルエンとホルムアルデヒドは検出されず、総揮発性有機化合物は、0.009mg/m2.hまで減少された。

他の具体例において、本発明による有害物質遮断造成物は、壁紙製造に使用できる。本発明による造成物は、次のような段階で、壁紙に適用できる。まず、前記説明した通りに、本発明による有害物質遮断造成物を準備する。壁紙原緞に造成物を適用する方法は、当業界で通用される張り合わせ方法、例えば、グラビアコーティング、コンマコーティング、ロールコーティング、バーコーティングなどの方法が使用できる。このような方法は、コーティングされる壁紙の材質、要求条件又は面積などによって選択的に使用でき、コーティングの暑さを調節できる。その後、本発明による造成物を壁紙原緞にコーティングした後乾燥する。乾燥温度は、特に制限されないが、生産性などを勘案して、通常の熱処理チェンバーを利用して、170乃至190℃の温度で実施する。その後、壁紙原緞に望む図案をエンボシングしたり印刷した後、完成された壁紙を巻き取る。印刷は、乾燥段階前に行うことも出来る。

また、他の具体例において、本発明による有害物質遮断造成物は、自動車内部などの室内用脱臭剤として使用できる。このような室内用脱臭剤として使用される場合には、一般的に脱臭剤製造過程で脱臭剤原料に本発明による造成物を混合して使用するといい。混合比率は、脱臭剤のタイプや用度によって適切に選択できる。

このように、本発明による造成物を建築内装材、家具、壁紙、自動車用脱臭剤に提供することで、これらから発生する人体に有害なホルムアルデヒド、ベンゼン、トルエンのような揮発性有機化合物を吸着、遮断できる。即ち、本発明による造成物は、建築内装材、家具、壁紙などに適用されるとき、建築物のセメント、壁材などから発生する有害物質と揮発性有機化合物を吸着及び遮断でき、室内空気質の改善を期待できるだけではなく、シックハウス症候群を防止できる。

以下、本発明を実施例、製造例及び試験例を通じて詳細に説明する。しかし、これは、本発明を理解するための例であり、本発明の権利範囲を限定する意図ではない。

＜製造例1＞
本発明による有害物質遮断造成物を次のように製造した。

まず、電解還元水の総量の半分である電解還元水100gと沸石300gを15乃至20分間ホモジナイザーを利用して、攪拌しながら粉砕、混合した。粉砕速度は、3000rpmである。ここに、ベントナイト50gを含侵させ、ローズマリー抽出物50gと陰イオン水40gを添加して、うまく攪拌しながら混合した。ここで得られた混合物を30分間沈殿させて、濾過してスラリーと上澄液とを分離した。分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱してナノ液状化となった第１液状化原料を得た。

別途に、残り電解還元水100gと各活性炭及び黒鉛20gを15乃至20分間ホモジナイザーを利用して攪拌しながら粉砕、混合した。粉砕速度は、同じく3000rpmである。その後、得られた混合物を30分間沈殿させて、濾過してスラリーと上澄液とを分離した。分離された上澄液を加熱マントルで攪拌しながら72乃至75℃で加熱して、ナノ液状化となった第２液状化原料を得た。

その後、第１液状化原料と第２液状化原料をうまく攪拌しながら混合し、ここによく攪拌しながら抗菌剤20g、エチルアルコール20g、過酸化水素20g及び塩化ナトリウム20gを順次的に添加して混合し、予備造成物を得て、この予備造成物を30乃至35℃で24乃至36時間熟成させてゾル状態の有害物質遮断造成物(1)を得た。

＜製造例2＞
原料として、沸石350g、電解還元水250g、ベントナイト75g、緑茶葉抽出物75g、陰イオン水50g、活性炭35g、黒鉛35g、抗菌剤30g、エチルアルコール30g、過酸化水素30g及び塩化ナトリウム30gを使用したことを除いて、製造例1と同一な方式でゾル状態の有害物質遮断造成物(2)を得た。

＜製造例3＞
原料として、沸石400g、電解還元水300g、ベントナイト100g、ハーブ抽出物100g、陰イオン水60g、活性炭50g、黒鉛50g、抗菌剤40g、エチルアルコール40g、過酸化水素40g及び塩化ナトリウム40gを使用したことを除いて、製造例1と同一な方式でゾル状態の有害物質遮断造成物(3)を得た。

＜試験例1-有害物質吸着試験＞
前記製造例で得られた造成物(1)乃至(3)に対して、有害物質吸着試験を遂行した。各造成物をスプレー方式で有害ガス放出試料に噴霧コーティングした後、韓国環境部告示第2010-24号の室内空気質の空浄試験基準で、有害物質放出量を試験した結果、すべての造成物でトルエンは全く検出されず、ホルムアルデヒドも殆ど放出されず、TVOCの場合、0.009mg/m2.hrであり、環境マーク及び空気清浄協会1等級基準であるホルムアルデヒド:0.015mg/m2.hr、TVOC:0.03mg/m2.hrより少ない量が放出されることが確認された。この結果を下記の表１に示した。表２乃至４は、この試験で使用された試験条件を示す。

試験例2-抗菌試験
前記製造例で得られた造成物(1)乃至(3)に対して、抗菌試験を遂行した。各造成物をスプレー方式で培養皿の上に培養された大腸菌、緑膿菌及び黄色葡萄状球菌の上に噴霧した後、細菌の減少率を試験した結果、すべての造成物から細菌株に対して菌数が減少して99.9%の細菌減少率を示した。この結果を下記の表５及び図２乃至４に示した。

CFU:コロニー形成単位
接種菌細菌濃度(CFU/mL):大腸菌:1.8x10⁶:緑膿菌:1.9x10⁶:黄色葡萄状球菌:1.5x10⁶
使用菌株:EscherichiacoliATCC25922
PseudomonasaeruginosaATCC15442
StaphylococcusaureusATCC6538
試料:液状原液
依頼者提示条件:KCL-FIR-1002:2011

Claims (12)

1. 電解還元水、沸石、ベントナイト、自然香発散物質、及び陰イオン水を含む第１液状化原料；
   電解還元水、活性炭、黒鉛を含む第２液状化原料；
   抗菌剤；
   炭素数１乃至４のアルコール；
   過酸化水素；及び
   塩化ナトリウム；を含み、
   前記電解還元水は、水を電気分解して得られる酸性水であり、
   前記沸石は、活性モルデナイトであり、
   前記自然香発散物質は、チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物で構成されるグループから選択される一つ以上の物質であり、
   前記陰イオン水は、ニラ、松葉、緑茶葉およびタマネギ粉砕物を混合及び発効させて得られるアルカリイオン水であり、
   前記抗菌剤は、ナトリウムシリケート系抗菌剤である有害物質吸着又は遮断用造成物。
2. 前記沸石は、５乃至１０ｎｍの粒度で粉砕された粒子形態であることを特徴とする請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
3. 前記沸石と前記ベントナイトとは、ナノ液状化された形態であることを特徴とする請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
4. 前記活性炭及び前記黒鉛は、５乃至１０ｎｍの粒度で粉砕された粒子であり、液状化された形態で造成物に含まれることを特徴とする請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
5. 前記炭素数１乃至４のアルコールは、エタノールであることを特徴とする請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
6. 前記造成物は、ゾル状態であることを特徴とする請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
7. 前記造成物内に含まれる前記電解還元水１００重量部対比、
   前記沸石は、１００乃至２００重量部；
   前記ベントナイト及び前記自然香発散物質は、各々２０乃至４０重量部；
   陰イオン水は、１０乃至３０重量部；
   前記活性炭及び前記黒鉛は、各々５乃至２０重量部；及び
   前記抗菌剤、前記炭素数１乃至４のアルコール、前記過酸化水素及び前記塩化ナトリウムは、各々５乃至１５重量部で含まれることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の有害物質吸着又は遮断用造成物。
8. (a-1)電解還元水及び沸石を攪拌して粉砕及び混合し、ベントナイトを含侵させ、第１混合物を収得する段階、(a-2)第１混合物に、自然香発散物質及び陰イオン水を添加、攪拌及び混合し、第２混合物を収得する段階、(a-3)第２混合物を沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する段階、及び(a-4)分離された上澄液を攪拌しながら加熱し、ナノ液状化された第１液状化原料を収得する段階(a)；
   (b-1)電解還元水、活性炭及び黒鉛を攪拌しながら粉砕及び混合する段階、(b-2)混合物を沈殿させ、濾過してスラリーと上澄液とを分離する段階、及び(b-3)分離された上澄液を攪拌しながら加熱し、ナノ液状化された第２液状化原料を収得する段階(b)；
   前記第１液状化原料と前記第２液状化原料とを攪拌及び混合し、抗菌剤、炭素数１乃至４のアルコール、過酸化水素及び塩化ナトリウムを添加して予備造成物を収得する段階(c)；及び
   予備造成物を、３０乃至３５℃で２４乃至３６時間熟成し、ゾル状態の有害物質吸着又は遮断用造成物を収得する段階(d)；を含み、
   前記電解還元水は、水を電気分解して得られる酸性水であり、
   前記沸石は、活性モルデナイトであり、
   前記自然香発散物質は、チョウセンマツ(朝鮮松)、緑茶葉、ハーブ及びローズマリー抽出物で構成されるグループから選択される一つ以上の物質であり、
   前記陰イオン水は、ニラ、松葉、緑茶葉およびタマネギ粉砕物を混合及び発効させて得られるアルカリイオン水であり、
   前記抗菌剤は、ナトリウムシリケート系抗菌剤である有害物質吸着又は遮断用造成物の製造方法。
9. 前記第１液状化原料及び前記第２液状化原料のナノ液状化は、3000乃至3500rpmの粉砕速度で遂行されることを特徴とする請求項８記載の有害物質吸着又は遮断用造成物の製造方法。
10. 請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物を含むコーティング又は噴霧用製剤。
11. 請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物をコーティング又は張り合わせて製造された壁紙。
12. 請求項１記載の有害物質吸着又は遮断用造成物を含む脱臭剤。