KR100354546B1

KR100354546B1 - 무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품

Info

Publication number: KR100354546B1
Application number: KR1020000003606A
Authority: KR
Inventors: 양일석
Original assignee: 양일석
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2002-09-30
Also published as: KR20010076458A

Abstract

본 발명은 방사능물질을 첨가하지 않고 인체에 해가 없는 무기물을 주원료로 하여 포르말린이 포함되지 않으면서도 내광성이 우수하고 수명이 반영구적인 축광(형광)안료를 제조함으로써 유아용 제품에 사용할 수 있는 무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로, 본 발명에 따른 축광안료는 Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료 30~35 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 15~20 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 2~5 중량%와, 솔벤트 32~40 중량%와, 물 5~8 중량%와, 소량의 고착제로 혼합하여 된 조성물을 특징으로 한다.

Description

무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품{Composition of fluorescent pigment and products thereof}

본 발명은 무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로, 특히 방사능물질을 첨가하지 않고 인체에 해가 없는 무기물을 주원료로 하여 포르말린이 포함되지 않으면서도 내광성이 우수하고 수명이 반영구적인 축광(형광)안료를 제조함으로써 유아용 제품에 사용할 수 있는 무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.

일반적으로 안료는 응집력이 강하기 때문에 착색제로서 사용 시 색상이나 분산에 문제점이 많아 대부분의 안료에는 표면처리를 하여 분산성을 증대시키고 있다.

그리고, 주지하는 바와 같이 기존의 ZnS계 축광(형광)안료는 휘광이 약하여 이를 보완하기 위하여 Pm등의 방사능물질을 혼합 사용하였으나, 방사능물질의 방출 때문에 사용상의 제약이 많았다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 방사능물질을 첨가하지 않고 인체에 해가 없는 무기물을 주원료로 하여 포르말린이 포함되지 않으면서도 내광성이 우수하고 수명이 반영구적인 축광(형광)안료를 제조함으로써 유아용 제품에 사용할 수 있는 무독성 축광안료 조성물 및 이를 이용한 제품을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료 30~35 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 15~20 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 2~5 중량%와, 솔벤트 32~40 중량%와, 물 5~8 중량%와, 소량의 고착제로 혼합하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 야간에 부모나 기타 성인으로부터 신생아의 신체를 보호받을 수 있도록 상기 축광안료를 이용하여 유아용 이불이나 요 원단에 나염 처리한제품을 제조하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 축광안료의 원료가 되는 축광원료의 특성 중 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프.

도 2는 본 발명에 따른 축광안료가 사용된 원단 시료에 대한 한국의류시험연구원의 의류 시험성적서이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 그린색(green) 2 : 청색(blue)

이하, 본 발명에 대하여 첨부도면과 함께 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 축광안료의 원료가 되는 축광원료의 특성 중 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 축광안료가 사용된 원단 시료에 대한 한국의류시험연구원의 의류 시험성적서이다.

본 발명에 따른 축광안료는 Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료 30~35 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 15~20 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 2~5 중량%와, 솔벤트 32~40 중량%와, 물 5~8 중량%와, 소량의 고착제로 혼합하여 된 것이다.

여기서, 상기 Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료는 고온에서 형성된 화학적으로 극히 안정된 결정체이므로, 내열성, 내한성이 뛰어나 고온(대략 500℃), 저온(대략-20℃)에서도 축광성이 보전되며, 내약품성이 우수하고, 축광과 발광의 기능을 반영구적으로 보전하며, 태양광 아래에서도 물성에 변화가 전혀 없는 바, 기존에 ZnS계의 형광안료가 10일이내에 축광성에 치명적인 결함이 생기는 것과는 많은 차이가 있다.

그리고, 상기 축광원료는 미세한 입자로 10μ ~100μ까지 다양하게 제조되어 입자가 클수록 휘도가 뛰어나지만 용도에 따라 적합한 입자를 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 축광원료는 도 1에 도시된 바와 같은 청녹색과 청색의 발광 스펙트럼을 나타내는 특성이 있다.

이때 청색 스펙트럼을 갖는 축광안료는 종래의 형광안료에서는 찾아보기 힘든 것으로, 축광안료을 이용한 제품을 생산할 때 제품 특성에 맞는 색상을 선택할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 축광원료는 아래 표 1에 나타난 바와 같은 물리적 특성을 갖는다.

(표 1)

항 목	시 험 치
외 관	미 세 분 말
주 성 분	Al₂O₃, SrO₃, B₂O₃
모 스 경 도	6.5 ~ 7
수 분	＜ 0.03%
칼 라	그린(green), 청색(blue)

상기 바인더는 나염 분야에서 주로 쓰이는 제품의 이름으로, 둘다 주성분이 아크릴레이트 코폴리머이지만 제조상의 첨가제 및 기타 요인에 의해 서로 각각 다른 특성을 가지고 있다.

즉, 상기 침투성 바인더는 원단에 침투성을 좋게 하여 주는 특성을 가지고 있고, 불침투성 바인더는 원단에 침투하지 않고 원단 표면에 융착시키는 특성을 가지고 있다.

상기 솔벤트는 주로 용매제로 많이 사용되는 것이다.

상기 고착제는 일반 안료나 야광 및 형광 염료를 강하게 접착시켜주는 특성이 있는 것으로, 면, 폴리에스텔, 스판, 아크릴 종류 및 기타 원단에 여러 가지 고안 등을 프린트할 때 사용하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 축광안료는 다양한 용도로 사용될 수 있다.

즉, 대부분의 합성수지와 혼용이 가능하고 성형가공도 할 수 있는 바, 이때 축광안료에 영향을 미치지 않는 투명, 백색, 황색, 녹색수지에 사용하면 안정적이다.

그리고, 페인트에 혼합하여 사용할 수 있는 바, 이때 바탕색은 백색으로 하는 것이 효과적이며, 축광안료의 함량이 많을 수로, 도막의 두께가 두꺼울수록 휘도가 높아진다.

또한 잉크에 혼합하여 그림, 스크린 인쇄, 스티커, 나염잉크 등을 만들어 사용할 때는 축광안료의 비중이 크므로 침강방지용 커플링(coupling)제를 첨가 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 축광안료의 시간경과에 따른 잔광휘도를 측정한 값이 표2에 나타나 있다.

이때 시험방법은 50㎜ ×50㎜ ×10㎜의 크리스탈 박스에 시료를 채운 후 20시간 이상 햇빛이나 기타 광을 차단하여 보관한 다음, 25W의 전구로 20㎝의 거리에서 15분간 빛을 투과한 후 다시 빛을 차단하고, 그 이후에 시간 경과에 따른 휘도를 탑콘(TOPCON) BM-5 렌즈의 시도 2˝로 측정한 값이다.

(표 2)

시 간(min)	잔 광 (mcd/㎡)
시 간(min)	축광안료(그린색)	축광안료(청색)	기존 형광안료
2	1,597	1,280	1,051
3	1,118	965	744
4	849	769	585
5	686	673	468
6	569	550	409
7	485	502	344
8	424	425	302
9	375	385	263
10	333	345	243
20	156	172	103
30	97	113	65
40	71	82	46

한편, 본 발명에 따른 축광안료를 이용하여 유아용 제품인 이불이나 요 등의 원단에 동물 형상의 도안을 프린트할 때 원단 100야드당 축광안료의 혼합비율 및 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.

(실시예 1)

물 1리터당 고착제 50g 정도가 첨가되고, Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료는 5kg 정도, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 2kg정도, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 0.5kg정도, 솔벤트 5~7kg정도를 혼합하여 축광안료를 제조할 수 있다.

상기와 같이 축광안료가 제조되면, 면 100%의 원단에 축광안료를 나염 처리하여 아이들에 정서에 좋은 영향을 줄 수 있는 동물 문양 등을 프린트한다.

이와 같이 프린트하여 제조된 제품 원단에 대한 한국의류시험연구원의 시험결과표가 도 2에 기재되어 있다.

즉, 포르말린 함량이 전혀 없으며, 세탁 견뢰도(4급 이상이면 양호한 것임)에 있어서도 표에 나타난 여러 가지 원단 종류에 대해서 대부분 4~5급을 나타내고 있는 바, 매우 우수한 것임을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 축광안료에 의하면, 일정시간(약 10분 정도) 동안 햇빛 및 형광등의 빛을 쪼이게 되면, 이 빛을 흡수 저장한 후 어두운 곳에서 빛을 방출하게 되고, 이때 그 수명은 반영구적이다.

또한, 상기 축광안료는 내광성이 우수하고, 중금속 및 방사선물질이 포함되어 있지 않아 인체에 무해하다는 이점이 있음은 물론, 기존의 ZnS계 형광(축광)안료에 비하여 시간이 경과함에 따라 10배 이상의 잔광 휘도를 나타내며, 잔광시간이 길다는 이점이 있다.

더불어, 본 발명에 의한 축광안료를 이용하여 유아용 이불이나 요를 제조하게 되면, 야간에 신생아가 덮고 있는 이불이나 요에서 빛을 발산하게 됨으로 성인으로부터 신생아의 신체를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료 30~35 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 15~20 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 2~5 중량%와, 솔벤트 32~40 중량%와, 물 5~8 중량%와, 소량의 고착제로 혼합하여 된 것을 특징으로 하는 무독성 축광안료 조성물.
Al₂O₃, SrO₃또는 B₂O₃를 주성분으로 하는 축광원료 30~35 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성을 갖는 바인더 15~20 중량%와, 아크릴레이트 코폴리머를 주성분으로 하는 원단에 침투성이 없는 바인더 2~5 중량%와, 솔벤트 32~40 중량%와, 물 5~8 중량%와, 소량의 고착제로 혼합하여 된 축광안료를 이용하여 섬유 원단에 여러 가지 도안 및 문양으로 나염 처리하여 된 것을 특징으로 하는 제품.