KR100534544B1 - 나노 실버를 이용한 분체 도료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나노 실버를 이용한 분체 도료에 관한 것으로, 폴리에스터 레진 및 에폭시 레진을 주성분으로 한 분체 도료에 10 내지 200 ㎚의 입도를 갖는 나노 실버를 0.2 내지 0.5 중량%의 비율로 함유시킨 것이다.

이와 같은 본 발명은 나노 실버의 항균작용에 의해 도막으로부터 유해 미생물의 번식을 차단함으로써 악취의 발생과 오염에 따른 위생상의 문제점을 해결할 수 있다.

Description

나노 실버를 이용한 분체 도료{pulverulent body paints with nano silver}

본 발명은 도료에 관한 것으로, 상세하게는 분체 도료의 조성물에 나노미터 크기의 은 입자("나노 실버")를 함유시킴으로써 나노 실버의 항균효과에 의해 도막으로부터 곰팡이나 유해 세균을 소멸시키고, 장시간 경과시에도 도막으로부터 유해 미생물의 증식을 방지할 수 있는 것으로, 특히 냉장고나 전자렌지와 같은 가전제품의 도료로서 적합하도록 구성한 것이다.

일반적으로 강판을 포함한 금속판재나 수지재의 표면으로는 부식 및 소재의 열화방지를 위한 코팅 등이 선행되는데, 특히 냉장고 및 전자렌지나 세탁기 등의 가전제품에서는 표면의 산화방지는 물론, 미감을 높이기 위한 수단으로서 분체 도료를 이용한 코팅 등을 실시한다.

한편, 상기한 바와 같은 기기의 표면 코팅시에는 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지와 같은 수지계 조성물을 주성분으로 하여 안료 및 기타 첨가제가 함유된 분체 도료를 유기용제나 물에 배합하여 도장면으로 고압 분사시켜 코팅작업을 실시하며, 이와 같은 과정에 따라 표면에 코팅된 분체 도료는 코팅후 자연건조나 히터를 이용한 가열에 따라 용제가 증발됨으로써 도막이 형성된다.

상기한 과정에 따라 냉장고 및 전자렌지나 세탁기 등의 표면에 고착된 도막은 금속판재의 산화나 자외선에 의한 수지재의 열화 등을 방지하고, 경도를 증가시킴으로써 외부 물체와의 직접 접촉에 따른 손상 등을 방지한다.

한편, 상기한 피막은 금속이나 수지재의 표면에 대한 손상을 방지하고, 미감을 높이는 기능을 수행하는 반면, 항균기능을 갖지 않은 관계로 표면에 대한 적절한 세척이 이루어지지 않을 경우 곰팡이나 세균과 같은 유해 미생물이 증식된다.

특히 전자렌지나 냉장고와 같이 음식물의 조리나 저장이 이루어지는 기기에서는 이와 같은 유해 미생물에 의해 악취가 발생과 함께 음식물이 오염되는 등의 문제점이 따르며, 세탁기와 같이 수분에 노출된 부위에서는 곰팡이를 포함하여 유해 미생물이 급격히 증식되는 등의 많은 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 분체 도료의 조성물에 항균기능을 갖는 나노 실버 미립자를 함유시켜 상기한 나노 실버의 항균효과에 의해 도막으로부터 곰팡이나 유해 세균을 소멸시키고, 코팅후 장시간 경과시에도 도막으로부터 유해 미생물의 증식을 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는,

폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지를 주성분으로 한 분체 도료에 있어서,

상기 분체 도료의 조성물에 나노 실버를 함유시킨 것을 특징을 하는 나노 실버를 이용한 분체 도료를 제공함으로써 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 나노 실버를 이용한 분체 도료를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 나노 실버를 이용한 분체 도료는 통상적인 조성의 분체 도료와 같이 전자렌지, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전기기의 금속판재나 수지재의 판재 등의 내구성을 증대시키는 한편, 조성물에 함유된 안료에 의해 금속판재나 수지재의 판재를 착색시켜 미감을 높이는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 분체 도료는 분체 도료의 전체 중량을 기준으로 하여 폴리에스테르 수지 30 내지 35 중량%, 에폭시 수지 25 내지 30중량%, 안료 25 내지 35 중량% 및 도료의 물리적 성능을 개선하기 위한 미량의 첨가제를 함유한다.

이와 함께, 본 발명에 따른 항균성 분체 도료는 입경이 10 내지 200㎚인 은 입자 0.2 내지 0.5 중량%를 함유한다.

상기한 바와 같이 입경이 10 내지 200 ㎚인 은 입자는 콜로이드 형태의 은(Ag) 미립자로서 은의 전기적 부하에 의해 바이러스나 박테리아, 곰팡이와 같은 미생물의 생식 기능을 억제함으로써 미생물의 증식을 제한하는 한편, 세포 속으로 침투하여 미생물의 호흡시 필요한 효소의 기능을 정지시킴으로써 신진대사를 막아 살균이 이루어지도록 한다.

상기한 구조를 갖는 본 발명의 작용 및 효과를 이하에서 설명한다.

본 발명에 의한 나노 실버를 이용한 분체 도료는 전자렌지, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전기기를 구성하는 금속판재나 수지재의 판재 등의 표면에 코팅되어 내구성을 증대시키는 한편, 함유된 안료의 색상에 따라 금속판재나 수지재의 판재를 착색시켜 미감을 높인다.

특히 이와 같은 본 발명은 항균효과를 갖는 10 내지 200 ㎚의 입경을 갖는 나노 실버가 0.2 내지 0.5 중량%의 비율로 함유된다.

상기한 나노 실버는 금속판재나 수지재의 판재 표면으로 분사되어 도막을 형성한 상태에서 유해 미생물의 생식 기능을 억제하여 미생물의 증식을 제한하고, 살균시킴으로써 유해 미생물에 의한 악취의 발생과 오염을 방지한다.

아래의 표는 대장균, 황색 포도상구균 및 살모넬라균에 대한 나노 실버의 항균력을 나타낸 한국소비과학연구센타의 실험값으로, 대장균, 황색 포도상구균 및 살모넬라균의 균주를 온도 35 ±1℃, 상대습도 90 ±5%에서 24±1시간 배양하고, 상기한 각 균주에 대한 항균력을 나노 실버가 함유되어 있지 않은 대조시료와 비교한 실험한 것이다.

표 1은 대장균에 대한 대조 시료와 0.25 중량%의 나노 실버가 함유된 시료 및 0.36 중량%의 나노 실버가 함유된 시료를 배양했을 경우 증식 또는 감소된 대장균의 항균 실험값으로서, 나노 실버가 함유되어 있지 않은 대조 시료에서는 1.8 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 24시간의 배양후 5.8 ×10⁶ CFU/㎖ 및 5.7 ×10⁶ CFU/㎖으로 각각 증식된다.

반면, 0.25 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.8 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 2.3 ×10⁴ CFU/㎖ 및 2.9 ×10⁴ CFU/㎖로 감소한다.

또한 0.36 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.8 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 10 CFU/㎖ 이하로 감소함으로써 나노 실버의 함유량에 따라 각각 99.6% 내지 99.9%의 감소율을 보인다.

(CFU/㎖)

시료		배양 시간		감소율
		0시간	24시간
대조 시료	1	1.8 ×105	5.8 ×106	23.2 증가
	2	1.6 ×105	5.7 ×106	21.5 증가
나노 실버 0.25 중량%	1	1.8 ×105	2.3 ×104	99.7
	2	1.6 ×105	2.9 ×104	99.6
나노 실버 0.36 중량%	1	1.8 ×105	＜ 10	99.9
	2	1.6 ×105	＜ 10	99.9

이와 함께 황색 포도상구균을 위와 같은 조건하에서 배양할 경우에는 표 2와 같이 나노 실버가 함유되지 않은 대조 시료에서는 1.4 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.3 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 24시간의 배양후 5.1 ×10⁶ CFU/㎖ 및 4.6 ×10⁶ CFU/㎖으로 각각 증식된다.

반면, 0.25 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.4 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.3 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 1.4 ×10⁴ CFU/㎖ 및 1.8 ×10⁴ CFU/㎖로 감소한다.

또한 0.36 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.4 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.3 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 10 CFU/㎖ 이하로 감소함으로써 나노 실버의 함유량에 따라 각각 99.7% 내지 99.9%의 감소율을 보인다.

(CFU / ㎖)

시료		배양 시간		감소율
		0시간	24시간
대조 시료	1	1.4 ×105	5.1 ×106	25.2 증가
	2	1.3 ×105	4.6 ×106	21.9 증가
나노 실버 0.25 중량%	1	1.4 ×105	1.4 ×104	99.8
	2	1.3 ×105	1.8 ×104	99.7
나노 실버 0.36 중량%	1	1.4 ×105	＜ 10	99.9
	2	1.3 ×105	＜ 10	99.9

계속해서 살모넬라균을 배양할 경우에는 표 3과 같이 나노 실버가 함유되어 있지 않은 대조 시료에서는 1.5 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 24시간의 배양후 5.0 ×10⁶ CFU/㎖ 및 5.5 ×10⁶ CFU/㎖으로 각각 증식된다.

반면, 0.25 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.5 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 1.3 ×10⁴ CFU/㎖ 및 2.1 ×10⁴ CFU/㎖로 감소한다.

한편, 0.36 중량%의 나노 실버가 함유된 시료에서는 1.5 ×10⁵ CFU/㎖의 균주 및 1.6 ×10⁵ CFU/㎖의 균주가 각각 10 CFU/㎖ 이하로 감소함으로써 나노 실버의 함유량에 따라 각각 99.7% 내지 99.9%의 감소율을 보인다.

(CFU / ㎖)

시료		배양 시간		감소율
		0시간	24시간
대조 시료	1	1.5 ×105	5.0 ×106	23.2 증가
	2	1.6 ×105	5.5 ×106	21.5 증가
나노 실버 0.25 중량%	1	1.5 ×105	1.3 ×104	99.7
	2	1.6 ×105	2.1 ×104	99.6
나노 실버 0.36 중량%	1	1.5 ×105	＜ 10	99.9
	2	1.6 ×105	＜ 10	99.9

위의 실험값을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 우수한 항균력을 갖는 나노 실버가 함유됨으로써 전자렌지, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전기기를 구성하는 금속판재나 수지재의 판재 등의 표면에 코팅된 상태에서 도막으로부터 유해 미생물의 증식이 차단됨으로써 장시간 사용시에도 악취의 발생을 차단하며, 이와 함께 유해 미생물의 오염을 방지한다.

한편, 본 실시예에서는 본 발명의 사용대상으로 전자렌지, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전기기를 예로 하였으나 이와 같은 가전기기는 물론, 각종 의료기기와 주방기기의 내외부 착색제로 활용하여 유해 미생물을 소멸시킴으로써 안전성의 개선이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 나노 실버를 이용한 분체 도료는 조성물에 함유된 나노 실버 미립자의 항균효과에 의해 도막으로부터 곰팡이나 유해 세균을 소멸시킴으로써 장시간 경과시에도 도막으로부터 유해 미생물의 증식을 방지하는 한편, 이에 따라 악취의 발생과 유해 미생물에 의한 오염 등을 방지하는 등의 많은 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 분체 도료의 전체 중량을 기준으로 하여 폴리에스테르 수지 30중량% 내지 35중량%, 에폭시 수지 25중량% 내지 30중량%, 안료 25중량% 내지 35중량%, 입경이 10nm 내지 200nm인 은 입자 0.2중량% 내지 0.5중량% 및 나머지 양의 첨가제를 포함하는 항균성 분체 도료.
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