KR100429511B1 - 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제 및 제조방법 - Google Patents

전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기장 차단과 항균 기능을 겸비한 수용성 접착제의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로, 물 45~65중량%; PVA(Polyvinyl Alcohol) 2~8중량%; 입자크기가 0.1~5㎛인 블랙 펄스(전도성 카본블랙 분말) 5~20중량%; 입자크기가 1~5㎛인 항균세라믹 Ag-, Cu-, Zn-, Ag-Zn-Zeolite, Ag-Ca-, Ag-Zr-Phosphate 0.3~3중량%; VAM(Vinyl Acetate Monomer) 30~40중량%; 표면 활성제인 NP40(Nonylphenol) 0.05~3중량% 및 가소제인 DBP(Dibutyl Phthalate) 3~9중량%;를 혼합하고, 수용성 접착제를 이루는 조성물의 고른 홉합을 위하여 밀타입(Mill type) 또는 분산용 블레이드(Blade)를 장착한 임펠라를 사용하여 혼합시간은 블랙 펄스 첨가 후에는 10시간 이상 혼합하고, VAM 첨가 후에는 6시간 이상 혼합하며, 모든 조성물을 혼합한 후 조성물의 안정적인 혼합성과 고른 분산성을 가지도록 교반속도를 200~800rpm으로 회전시키면서 약 1일 정도의 숙성시간과 혼합시간을 거쳐 제조되어 각종 전자/전기기기 등의 제품들에서 방출되는 전자파 중에서 전기장의 차단과 제거가 가능하며, 공간 내에 상존하는 전자파가 인체에 미치는 영향을 감소시키고, 세균이나 곰팡이 균에 의해 발생하는 얼룩이나 냄새를 억제시키는 항곰팡이 기능을 가지면서 작업성과 접착력이 매우 우수하고, 전자파에 노출된 환경을 개선할 수 있고 세균과 곰팡이 균에 의한 악취와 얼룩 등을 방지할 수 있으며, 비환경친화적인 물질인 방부제의 사용을 억제하여 환경개선효과가 뛰어난 것이다.

Description

전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제 및 제조방법{adhesive for shielding of electromagnetic wave and anti mildew and Manufacture Method}
본 발명은 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
특히, 접착제 제조에 사용하는 조성물에 전기장을 차단할 수 있는 기능성 물질과 곰팡이 균을 억제할 수 있는 기능성 물질을 첨가하여 수용성 접착제를 제조한다.이렇게 제조된 접착제를 사용하여 종이, 고무 및 목재 등의 접합에 이용하면 각종 전기/전자기기 등의 제품에서 방출되는 전자파 중에서 전기장의 차단이 가능하게 되어서 공간 내에 상존하는 전자파가 인체에 미치는 악영향을 줄여 줄수 있을 뿐만 아니라 오랜 기간 후에 접착제에서 발생하는 세균 및 곰팡이 균에 의한 얼룩이나 악취를 억제할 수 있으므로 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
종래의 접착제는 종이, 고무 및 목재 등의 물체를 붙이는 용도로서 주로 접착성과 작업성을 개선시킨 개발품 등이 주류를 이루고 있다. 여기에 기능성을 부여하는 방법으로는 원적외선이 많이 방사된다는 Al2O3와 SiO2가 과량 함유된 광물을 이용한 제품 등이 있다. 그리고 기능성 도료분야에서는 전도성 차단, 즉 EMI(Electromagnetic interference)의 효과를 지닌 은, 구리, 니켈, 카본블랙 등과 같은 전도성 물질을 혼합하여 제조된 제품 등이 있다.
상기의 제품들 중 원적외선 방사제품들을 살펴보면 광물은 높은 온도에서 원적외선을 방사하는 효과를 지니고 있으나, 상온에서 거의 발생하지 않으므로 기존 제품들은 효과면에서 의문점이 많다.
그리고 전도성 물질을 이용하여 만든 도료는 전자파 중에서 전기장을 차단하는 성질은 가지고 있으나, 이러한 전도성 물질을 이용하여 제품을 개발할 경우에는 인체가 통전이 가능하므로 인체와 접촉 여부를 고려하여 접지를 시켜야 하는 등 세심한 주의가 필요함에도 불구하고 이에 관한 언급이 없다. 또한 은 등과 같은 전기장 차단재는 고가에 따른 경제성 결여와 소량 사용시 전도성이 떨어지는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로;
전기장을 차단할 수 있는 전도성 물질을 수용성 접착제 조성물에 5~20중량% 혼합하여 전자파 중 전기장을 차단할 수 있는 접착제를 제조한다. 또한 첨가된 전도성 물질의 항곰팡이성을 배가시켜 줄 수 있도록 0.3~3중량%의 무기항균제를 추가적으로 첨가함으로서 전기장 차단효과는 물론 항곰팡이 효과도 매우 우수한 수용성접착제를 제공하는 것이 본 발명의 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 발명의 구성, 실시예 및 작용은 다음과 같다.
제 1실시예;
반응 탱크에 물 45~65중량%를 채워 넣고 60~90℃로 가열한 후 PVA(Polyvinyl Alcohol) 2~8중량%를 반응 탱크 서서히 첨가하면서 교반하였다. 그리고 전도성 물질로서 입자크기가 0.1~5㎛인 전도성 카본블랙 분말(Cabot Corporation, BLACK PEARLS?2000, 이하, 블랙 펄스라고 명명함) 5~20중량%를 천천히 넣으면서 혼합을 하고, 고른 분산을 위해서 일정한 시간동안 교반 하였다. 여기에 입자크기가 1~5㎛인 무기항균제 Ag-, Cu-, Zn-, Ag-Zn-Zeolite; Ag-Ca-, Ag-Zr-Phosphate(이하, 항균세라믹이라고 명명함) 0.3~3중량%를 첨가하고 혼합시켰다. 상기 혼합된 조성물에 VAM(Vinyl Acetate Monomer) 30~40중량%, 표면 활성제인 NP40(Nonylphenol) 0.05~3중량% 및 가소제 역할을 해주는 DBP(Dibutyl Phthalate) 3~9중량%를 추가적으로 첨가한 후, 교반하여서 원하는 수용성 접착제를 제조하였다.
이와 같이 제조된 수용성 접착제는 전기장을 차단할 수 있는 물질과 세균 및 곰팡이 균을 억제할 수 있는 물질이 첨가됨으로서 각종 전기/전자기기 및 제품 등에서 방출되는 전기장을 집진하여 제거할 수 있으므로 전자파에 대한 인체의 노출환경을 개선시키며, 세균 및 곰팡이 균을 억제하여 쾌적한 환경을 제공한다.
제 2실시예;
물 40~75중량%를 반응 탱크에 채워 넣고 60~90℃로 가열한 후, PVA(Poly Vinyl Alcohol) 3~10중량%를 넣으면서 교반한다. 그리고 블랙 펄스 5~20중량%를 넣고 교반하여 분산시킨 후, 항균세라믹 0.5~2중량%를 첨가하였다. 여기에 AAC(Acrylic Acid) 0.2~0.8중량%, 전분 6~14중량%, VAM(Vinyl Acetate Monomer) 8~18중량%, NP40(Nonylphenol) 0.1중량% 및 DBP(Dibutyl Phthalate) 0.2~0.8중량%를 첨가한 후, 교반하여 제조하였다.
제 3실시예;
제 1실시예와 제 2실시예에서 제조하는 수용성 접착제의 모든 첨가물들의 혼합과 고른 분산을 위하여 Mill type 또는 분산용 Blade가 장착된 임펠라 type을 사용하였으며 혼합시간은 블랙 펄스 첨가 후 10시간 이상, VAM을 넣고는 6시간 이상 교반시켜 주었다. 모든 물질을 혼합한 후에는 조성물들의 안정적인 혼합성과 고른 분산성을 갖은 제품으로 제조하기 위해서 약 1일 정도 숙성시간과 교반시간을 주었고, 이 때 교반속도는 200~800rpm으로 유지하였다.
제 4실시예;
제 1실시예와 제 2실시예를 통하여 제조된 전도성 접착제는 자체 도전손실에 의하여 전자파를 흡수제거할 수 있지만 오히려 전자파를 차단하는 효과가 더 우수함으로 필히 접지를 시켜야 한다. 접지 없이 인체와 접촉하는 용도로 사용할 경우전자파 중에서 전기장을 전도성 물질이 집적하는 효과에 의하여 인체에 악영향을 미칠 수 있음으로 본 발명에서 제조된 접착제는 도장 후 전도성 접착제 부분을 콘센트 접지부 또는 땅에 접지를 시켜 사용하는 경우 전기장 차단효과가 우수할 뿐만 아니라 인체에 미치는 영항을 최소화 시킬 수 있었다.
제 5실시예;
제 1실시예와 제 2실시예에서 제조된 수용성 접착제에는 방부제 대신에 항균세라믹 물질을 첨가함으로 수용성 접착제에서 발생하는 세균과 곰팡이 균에 의한 악취 및 외관상 얼룩 등을 방지하여줄 뿐만 아니라, 기존 수용성 접착제의 변질을 방지하고자 첨가하는 비환경친화적 물질인 방부제의 사용을 막아 주는 환경친화제품으로 제조하였다.
본 발명의 실질적인 효과를 살펴보면;
상기와 같은 공정으로 제조된 본 발명의 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제는 블랙 펄스가 분말상태로 첨가됨으로서 가공상 용이하고 기존 설비라인을 교체없이 사용이 가능한 장점이 있다.
그리고 블랙 펄스의 첨가 중량비율에 따라 Volume resistivity의 조절이 가능함으로 그에 따른 적용분야의 수위조절이 가능하였다. 중량비율에 따른 Volume resistivity의 변화율을 [표 1]에 나타내었다.
WEIGHT PERCENT VOLUME RESISTIVITY[OHM-CM]
4∼8% 106∼102
8∼18% 102∼0.8
18% <0.8
블랙 펄스 20중량%를 첨가하여 Volume resistivity 3.0 Ohm-㎝으로 제조된 조성물을 두께 2㎜로 제작하여 1000MHz 대역(측정규격 : Dual Chamber D493 Method)의 측정영역에서 Shielding Effectiveness ca. 30dB를 얻었다. 따라서 불요불급적으로 방사되는 전자파를 방어할 수 있는 제품으로 적용이 가능함을 알 수 있었다.
그리고 첨가된 항균세라믹 중량대비 항균율과 항곰팡이성 test결과를 [표 2]와 [표 3]에 각각 나타내었다. 본 발명의 조성물에서 약 0.5중량%의 항균세라믹으로도 항균율 99.97%와 항곰팡이성을 나타내는 조성물을 얻을 수 있었다.
무기항균제 첨가량 접촉 직후 24시간 경과후 항균율[%]
BLANK 5300 2800000
0.5중량% 5300 760 99.97
1중량% 5300 120 99.99
2중량% 5300 90 99.99
무기항균제 첨가량 0.5중량% 1중량% 2중량%
항곰팡이성 균의 성장을 인지할 수 없음 균의 성장을 인지할 수 없음 균의 성장을 인지할 수 없음
이와 같이 본 발명의 수용성 접착제는 각종 전자/전기기기 등의 제품들에서 방출되는 전기장의 차단과 제거가 가능하며, 공간 내에 상존하는 전자파가 인체에 미치는 영향을 감소시키고, 세균이나 곰팡이 균에 의해 발생하는 얼룩이나 냄새를 억제시키는 항곰팡이 기능을 가지면서 작업성과 접착력이 매우 우수하고, 전자파에 노출된 환경을 개선할 수 있고 세균과 곰팡이 균에 의한 악취와 얼룩 등을 방지할 수 있으며, 비환경친화적인 물질인 방부제의 사용을 억제하여 환경개선효과가 뛰어난 것이다.

Claims (3)

  1. 물 45~65중량%; PVA(Polyvinyl Alcohol) 2~8중량%; 입자크기가 0.1~5㎛인 블랙 펄스(전도성 카본블랙 분말) 5~20중량%; 입자크기가 1~5㎛인 항균세라믹 Ag-, Cu-, Zn-, Ag-Zn-Zeolite, Ag-Ca-, Ag-Zr-Phosphate 0.3~3중량%; VAM(Vinyl Acetate Monomer) 30~40중량%; 표면 활성제인 NP40(Nonylphenol) 0.05~3중량% 및 가소제인 DBP(Dibutyl Phthalate) 3~9중량%;를 혼합하는 것을 특징으로 하는 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제.
  2. 물 40~75중량%; PVA(Poly Vinyl Alcohol) 3~10중량%; 블랙 펄스 5~20중량%; 항균세라믹 0.5~2중량%; AAC(Acrylic Acid) 0.2~0.8중량%; 전분 6~14중량%; VAM(Vinyl Acetate Monomer) 8~18중량%; NP40(Nonylphenol) 0.1중량% 및 DBP(Dibutyl Phthalate) 0.2~0.8중량%;를 혼합하여 교반하는 것을 특징으로 하는 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제.
  3. 수용성 접착제를 이루는 조성물의 고른 혼합을 위하여 밀타입(Mill type) 또는 분산용 블레이드(Blade)를 장착한 임펠라를 사용하여 혼합시간은 블랙 펄스 첨가 후에는 10시간 이상 혼합하고, VAM 첨가 후에는 6시간 이상 혼합하며, 모든 조성물을 혼합한 후 조성물의 안정적인 혼합성과 고른 분산성을 가지도록 교반속도를 200~800rpm으로 회전시키면서 약 1일 정도의 숙성시간과 혼합시간을 거쳐 제조되는것을 특징으로 하는 전기장 차단 및 항곰팡이 수용성 접착제의 제조방법.
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