KR100543791B1 - Photoless-catalysis composition which have deodorizing, anti-bacterial, and anti-mold effects - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈취, 항균 및 방곰팡이성을 갖는 무광촉매 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산화 제1철 전구체 화합물, 킬레이트제, SiO2를 함유한 무기계 바인더, 항균·방곰팡이제 및 용매가 일정혼합비로 함유된 촉매 조성물로, 빛의 유·무에 관계없이 지속적으로 안정된 반응을 수행하여 유해물질의 분해, 항균, 살균 및 방곰팡이 작용이 효율적으로 수행되어 건축의 내·외벽, 건축자재, 차량의 내부, 창이 없는 내부 등 모든 인간 생활공간에 적용이 가능한 탈취, 항균 및 방곰팡이성을 갖는 무광촉매 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a matte catalyst composition having deodorization, antibacterial and mildew resistance, and more particularly, ferrous oxide precursor compound, chelating agent, inorganic binder containing SiO 2 , antibacterial and moldy mildew and solvent. It is a catalyst composition contained in the mixing ratio, which continuously performs stable reactions regardless of the presence or absence of light, so that decomposition of harmful substances, antibacterial, sterilization, and mold fungus are efficiently performed. The present invention relates to a matte catalyst composition having deodorant, antibacterial and moldy properties that can be applied to all human living spaces such as the interior of a window, the interior without a window.

산화 제1철 전구체 화합물, 킬레이트제, 탈취, 항균 및 방곰팡이성, 무광촉매Ferrous oxide precursor compound, chelating agent, deodorant, antibacterial and fungal, matt catalyst

Description

탈취, 항균 및 방곰팡이성을 갖는 무광촉매 조성물{Photoless-catalysis composition which have deodorizing, anti-bacterial, and anti-mold effects}Photoless-catalysis composition which have deodorizing, anti-bacterial, and anti-mold effects

본 발명은 탈취, 항균 및 방곰팡이성을 갖는 무광촉매 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산화 제1철 전구체 화합물, 킬레이트제, SiO2를 함유한 무기계 바인더, 항균·방곰팡이제 및 용매가 일정혼합비로 함유된 촉매 조성물로, 빛의 유·무에 관계없이 지속적으로 안정된 반응을 수행하여 유해물질의 분해, 항균, 살균 및 방곰팡이 작용이 효율적으로 수행되어 건축의 내·외벽, 건축자재, 차량의 내부, 창이 없는 내부 등 모든 인간 생활공간에 적용이 가능한 탈취, 항균 및 방곰팡이성을 갖는 무광촉매 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a matte catalyst composition having deodorization, antibacterial and mildew resistance, and more particularly, ferrous oxide precursor compound, chelating agent, inorganic binder containing SiO 2 , antibacterial and moldy mildew and solvent. It is a catalyst composition contained in the mixing ratio, which continuously performs stable reactions regardless of the presence or absence of light, so that decomposition of harmful substances, antibacterial, sterilization, and mold fungus are efficiently performed. The present invention relates to a matte catalyst composition having deodorant, antibacterial and moldy properties that can be applied to all human living spaces such as the interior of a window, the interior without a window.

최근 '새집증후군'이라 하여 실내 공간에서의 공기 질(In door Air Quality, IAQ)의 중요성이 국내·외적으로 새로운 환경문제의 주제로 대두되고 있다. 실내 공간은 한정된 곳으로 인간 생활의 80% 이상을 차지하는 곳이나, 이에 대한 환경적 규제 미비 및 인식에 대한 한계성을 가지고 있다. 실내 공기는 신축 건물이나 오래된 건물의 리모델링(remodeling)에 의한 공사시 사용되는 여러 건자재 및 페인트 등의 건축자재 및 인공적인 설비에 의해서 발생한 다양한 휘발성 유기화합물(VOC, volatile organic compounds)에 의해서 오염되어 있으며, 이렇게 오염된 공기가 계속적으로 순환되면서 그 농도가 빠르게 증가하고 있는 실정이다. 이에 대안으로 주기적인 환기도 중요하나, 무엇보다 발생원의 제거, 대체 또는 개선 등의 보다 적극적인 방법의 제시가 요구되고 있다.Recently, the importance of In door Air Quality (IAQ) in indoor space, called 'Sick House Syndrome', has emerged as a topic of new environmental issues at home and abroad. The interior space is limited and occupies more than 80% of human life, but there is a limit to the lack of environmental regulation and awareness. Indoor air is contaminated by various volatile organic compounds (VOCs) produced by building materials and artificial facilities, such as building materials and paints, which are used in the construction of new and old buildings. As the polluted air continues to circulate, its concentration is rapidly increasing. As an alternative, periodic ventilation is important, but above all, more active methods such as elimination, replacement or improvement of sources are required.

보편적인 방법으로, 빛을 이용하여 유해물질의 제거 및 항균 효과를 가지는 광촉매 조성물과 이러한 광촉매 조성물이 함유된 다양한 제품에 대한 연구가 어느 때보다 활발히 이루어지고 있다. 광촉매는 광(자외선)이 촉매 표면에 조사되어 수산화 래디칼 이온과 과산화래디칼 이온이 생성되고, 이들의 강한 산화력에 의해 광촉매 표면에 흡착된 물질을 분해하는 반응 메카니즘을 가지는 것으로, 이에 대한 공지의 대표적인 사례를 살펴보면 다음과 같다.As a general method, researches on photocatalyst compositions having light removal and antimicrobial effects by using light and various products containing such photocatalyst compositions are being conducted more actively than ever before. The photocatalyst has a reaction mechanism for decomposing a substance adsorbed on the photocatalyst surface by the strong oxidizing power by generating light radicals and peroxide radicals by irradiating light (ultraviolet rays) onto the surface of the catalyst. Looking at it as follows.

휘발성 유기화합물 제거 및 항균성 광촉매 도료 조성물[대한민국 공개특허 2001-100052호], 친수성 및 강도가 향상된 광촉매성 코팅제 조성물[대한민국 공개특허 2003-85108호] 및 항균정화 활성의 광촉매 조성물과 이를 코팅한 방충망[대한민국 특허등록 제3954264호] 등 이외의 많은 연구사례가 있다. 그러나, 이들 촉매는 광 즉 자외선이 존재하는 한정된 조건하에서만 반응이 수행되므로 암실이나 광이 존재하지 않은 무광 하에서는 반응이 형성되지 않아 촉매으 효과를 얻을 수 없는 것이 단점으로 지적되고 있다.Removal of volatile organic compounds and antimicrobial photocatalyst coating composition [Korea Patent Publication No. 2001-100052], photocatalytic coating composition with improved hydrophilicity and strength [Korea Patent Publication No. 2003-85108] and anticatalytic activity photocatalyst composition and insect repellent coating [ Korean Patent Registration No. 3954264]. However, these catalysts have been pointed out that the reaction is performed only under limited conditions in which light, i.e., ultraviolet light is present, so that the reaction is not formed in a dark room or in the absence of light and thus the catalyst cannot be obtained.

이같은 단점으로 최근에는 광의 유·무에 관계없이 공기속에 포함된 산소와 물에 의한 산화반응으로 유해물질의 분해 및 항균 작용을 수행하는 '공기촉매'가 새로운 대안책으로 제시되고 있다. 공기촉매의 주성분인 인산티타늄 화합물은 산화티탄이 주성분인 광촉매에 비해 온화하고 고형물에 대한 산화분해성능이 거의 없기 때문에 도포된 기재에 손상을 입히지 않으면서, 적은 양으로도 분해능력을 충분히 발휘하기 때문에 최근 건축자재나 실내에서 배출되는 포름알데히드 등의 휘발성 유기화합물의 제거에 적합한 소재이다. 그러나 인산티타늄 화합물의 공기촉매는 기재에 균일하게 도포되지 않아 반응의 지속성이 저하되므로 순간적인 탈취에 대한 효과는 있으나, 지속적인 반응을 요하는 살균, 항균 등에는 효과적 한계가 있다. With these drawbacks, recently, 'air catalysts', which perform the decomposition and harmful action of harmful substances by the oxidation reaction of oxygen and water contained in the air, with or without light, have been proposed as a new alternative. Titanium phosphate compound, which is the main component of the air catalyst, is milder than titanium photocatalyst, which is the main component, and has little oxidative degradation performance against solids. Recently, it is a material suitable for removing volatile organic compounds such as formaldehyde emitted from building materials and indoors. However, since the air catalyst of the titanium phosphate compound is not uniformly applied to the substrate, the durability of the reaction is lowered, so there is an effect on instant deodorization, but there is an effective limit to sterilization, antibacterial, etc. requiring a continuous reaction.

이에 본 발명자는 상기와 같은 광 촉매의 빛에 대한 제약성과 공기촉매의 반응지속성 등의 한계점을 개선하기 위하여 연구 노력한 결과, 산화제1철 이온의 산화·환원반응을 이용한 신규 개념의 무광촉매를 개발하였으며, 상기 산화제1철의 안정성을 향상시켜 지속적인 효과를 얻기 위한 방법으로 킬레이트제를 첨가하여 킬레이트된 철을 형성하고, 상기 킬레이트된 철이온과 공기중의 산소 및 물과 반응하여 형성된 활성산소가 유해물질의 제거 및 항균 작용을 수행한다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have developed a new concept of a matt catalyst using oxidation and reduction reactions of ferrous oxide ions as a result of research efforts to improve the limitations of the photocatalysts such as light constraints and reaction persistence of the air catalyst. In order to improve the stability of the ferrous oxide to obtain a continuous effect, a chelating agent is added to form a chelated iron, and the active oxygen formed by reacting the chelated iron ion with oxygen and water in the air is a harmful substance. The present invention was completed by knowing that the removal and the antibacterial action are carried out.

따라서, 본 발명은 킬레이트된 철을 주성분으로 함유하여 광(자외선)의 유·무에 관계없이 지속적인 반응성을 나타내는 무광촉매 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a matt catalyst composition which contains chelated iron as a main component and shows continuous reactivity regardless of the presence or absence of light (ultraviolet).

본 발명은 (1) 산화 제1철 전구체 화합물 3 ∼ 20 중량%, (2) 킬레이트제 3 ∼ 5 중량%, (3) SiO2를 함유한 무기계 바인더 50 ∼ 80 중량%, (4) 항균·방곰팡이제 0.1 ∼ 5 중량%, 및 (5) 용매 10 ∼ 30 중량%가 함유되어 이루어진 무광촉매 조성물에 그 특징이 있다.The present invention (1) of ferrous precursor compound 3 to 20% by weight oxide, (2) a chelating agent 3-5% by weight, (3) inorganic binder, 50-80% by weight containing SiO 2, (4) Antibacterial The matte catalyst composition which contains 0.1 to 5 weight% of antifungal agents, and 10 to 30 weight% of (5) solvents has the characteristics.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 광의 유·무에 관계없이 지속적인 촉매의 작용으로 탈취, 항균 및 살균 효과를 발휘하는 무광촉매 조성물에 관한 것이다. 상기 효과를 위해 종래에 이산화티탄의 공촉매와, 공기중의 물과 산소와 반응하는 인산티타늄 화합물이 함유된 공기촉매가 소개된 바 있으나, 상기 광촉매는 말 그대로 광(자외선)에 의해서만 반응이 수행되는 한계가 있으며, 공기촉매는 촉매 작용의 지속성 결여가 단점으로 지적되고 있다.The present invention relates to a matte catalyst composition exhibiting deodorization, antibacterial and bactericidal effects by the action of a continuous catalyst with or without light. For the above effect, there has been conventionally introduced an air catalyst containing a titanium dioxide cocatalyst and a titanium phosphate compound reacting with water and oxygen in the air, but the photocatalyst is literally performed only by light (ultraviolet). Air catalysts have been pointed out as a drawback of the lack of persistence of catalysis.

본 발명의 촉매조성물은 광(자외선)의 유·무에 관계없이 촉매의 반응을 수행하는 것으로, 산화제1철 이온을 그 주성분으로 함유한다. 상기 산화제1철 이온은 공기 중에 존재하는 산소 또는 물과 산화·환원 반응을 수행하여 2가의 산소와 3가의 오존을 형성하고, 상기 형성된 산소와 오존은 서로간의 산화반응으로 중간체인 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 형성하게 되며, 이와 같이 형성된 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)인 활성산소가 표면에 부착된 유해성분의 분해하고, 세균 및 곰팡이 제거의 효과를 가지게 되는 것이다. 일반적으로 활성산소는 여러 대사과정에서 끊임없이 생성되어 생체 조직을 공격하여 세포를 산화·손상시키는 유해산소라고 알려져 있으나, 병원체나 이물질을 제거하기 위한 생체방어 과정에서 대량으로 발생된 산소(O2), 과산화수소(H2O2)와 같은 활성산소는 강한 항균, 살균 작용을 수행하기도 한다. The catalyst composition of the present invention performs the reaction of the catalyst with or without light (ultraviolet) and contains ferrous oxide ions as its main component. The ferrous oxide ions perform an oxidation / reduction reaction with oxygen or water present in the air to form divalent oxygen and trivalent ozone, and the formed oxygen and ozone are superoxide anions (O) which are intermediates by oxidation reactions. 2- ) is formed, and the active oxygen as the superoxide anion (O 2- ) thus formed will decompose harmful components attached to the surface and have the effect of removing bacteria and mold. In general, active oxygen is known to be a harmful oxygen that is constantly produced in various metabolic processes to attack biological tissues to oxidize and damage cells, but oxygen (O 2 ), which is generated in a large amount in the bio-defense process to remove pathogens or foreign substances, Free radicals such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) also performs a strong antibacterial, bactericidal action.

또한, 본 발명은 상기 산화제1철 이온의 안정성을 유지하여 지속적인 촉매 작용 효과를 발휘하기 위한 방법으로, 킬레이트제를 첨가하여 산화제1철 이온과 킬레이트화합물 형태의 킬레이트철 상태에서 산화·환원반응을 수행한다. 일반적으로 2가의 산화제1철은 산소와 반응하면 즉시 3가의 이온으로 산화되면서 활성효과를 잃어버리게 되나 이온상태인 킬레이트화합물로 형성되면 음전하를 1개 가진 이온상태를 띄게 되어 안정하게 반응을 수행하게 되는 것이다.In addition, the present invention is a method for maintaining the stability of the ferrous oxide ions to exhibit a continuous catalytic effect, the oxidation and reduction reaction in the state of ferric oxide chelating iron chelate compound with the addition of a chelating agent do. In general, bivalent ferric oxide is oxidized to trivalent ions as soon as it reacts with oxygen, and loses its active effect, but when formed as an chelating compound in ionic state, it becomes stable in ionic state with one negative charge. will be.

본 발명의 무광촉매 조성물에 함유된 성분을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the components contained in the matte catalyst composition of the present invention in more detail as follows.

광(자외선) 유·무에 관계없이 공기중의 물, 산소와 산화·반응을 수행하는 산화제1철 이온 전구체 화합물은 2가의 철이온을 함유한 질산염, 황산염, 인산염 및 탄산 염 및 이들의 유도체 형태의 화합물이 사용될 수 있으나, 반응성을 고려해 볼 때 보다 바람직하기로는 황산염 형태를 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 산화제1철 이온 전구체 화합물에는 산화제1철 이온의 생성 반응의 효율성과3가철 이온으로의 산화를 방지하기 위한 목적을 위해, 상기 철의 이온 전하와 반대전하를 가진 화합물을 추가로 첨가하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 황산염 형태를 사용하여 산화제1철 이온 전구체 화합물에 대하여 황산마그네슘 10 ∼ 30 중량부와 황산나트륨 10 ∼ 30 중량부를 첨가 사용하였으며, 내열, 내광 효과를 위하여 산화아연 10 ∼ 30 중량부를 함께 첨가 사용하였다. Ferrous oxide ion precursor compounds that oxidize and react with water, oxygen, or air in the air, with or without light (ultraviolet), are in the form of nitrates, sulfates, phosphates and carbonates containing bivalent iron ions and derivatives thereof Although the compound of may be used, it is preferable to use the sulfate form more preferably considering the reactivity. In addition, the ferric oxide ion precursor compound is further added with a compound having an opposite charge to the ionic charge of the iron for the purpose of the efficiency of the reaction of the ferric oxide production and to prevent oxidation to ferric ions Can be used. In the present invention, 10 to 30 parts by weight of magnesium sulfate and 10 to 30 parts by weight of sodium sulfate were added to the ferrous oxide ion precursor compound using a sulfate form, and 10 to 30 parts by weight of zinc oxide was used together for heat and light resistance. It was.

상기 산화제1철 이온 전구체 화합물은 3 ∼ 20 중량% 사용하며, 상기 사용량이 3 중량% 미만이면 촉매의 활성 저하로 목적으로 하는 효율이 저하되고 20 중량%를 초과하는 경우에는 상온에서의 용매에 대한 용해성에 문제가 발생한다.The ferrous oxide ion precursor compound is used in 3 to 20% by weight, if the amount is less than 3% by weight, the target efficiency is lowered due to the lowering of the activity of the catalyst and when the content exceeds 20% by weight for the solvent at room temperature Problems with solubility occur.

이러한 산화제1철 이온의 자체 안정성을 향상시키기 위해 사용되는 킬레이트제는 당분야에서 널리 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 용매의 종류에 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 용매로 물을 사용하여 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 폴리아미노카르복시산류, 시트르산, 폴리인산 등의 수용성 킬레이트 중, 반응성 및 안정성을 고려하여 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)를 선택 사용하는 것이 보다 바람직하다.The chelating agent used to improve the self-stability of such ferrous oxide ions is not particularly limited to those widely used in the art, but is preferably used according to the type of solvent. In the present invention, the use of water as a solvent in the water-soluble chelates such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), polyaminocarboxylic acids, citric acid, polyphosphoric acid, etc., in consideration of reactivity and stability, selects and uses ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). More preferred.

상기 킬레이트제는 3 ∼ 5 중량% 사용하며, 사용량이 3 중량% 미만이면 철이온과의 킬레이트 형성에 문제가 있어 지속적인 촉매 반응을 수행할 수 없으며, 킬레이트제의 첨가량은 3-5중량% 정도 첨가가 2가철 이온의 안정성에 충분한 역할을 수행할 수 있기 때문에 5중량% 이상의 과잉 양을 첨가할 필요가 없다 . The chelating agent is used in 3 to 5% by weight, if the amount is less than 3% by weight, there is a problem in the formation of chelate with iron ions can not perform a continuous catalytic reaction, the amount of the chelating agent is added to about 3-5% It is not necessary to add an excess amount of more than 5% by weight, since the iron can play a sufficient role in the stability of the ferric ion.

이외에, 본 발명에 사용된 각 성분을 혼합시켜 다른 물체에 부착 및 코팅형태로 결합되어지게 하는 목적으로 바인더를 사용할 수 있다. 상기 바인더는 본 발명의 조성물이 갖는 광 및 무광촉매의 특성과 살균, 항균 작용을 방해하지 않는 것으로, SiO2를 함유한 무기계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 표면에 다수의 수산화기(OH기)를 갖고 있으며, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성 및 흡착성 등의 특징으로 여러 분야에 널리 적용 콜로이드상의 실리카인 콜로이달 실리카를 사용하는 것이 좋다.In addition, a binder may be used for the purpose of admixing each component used in the present invention to be bonded to other objects and bonded in a coating form. The binder does not interfere with the properties, sterilization, and antimicrobial properties of the light and matte catalysts of the composition of the present invention, and it is preferable to use an inorganic binder containing SiO 2 . Specific examples include hydroxy groups (OH groups) on the surface and siloxane bonds (Si-O-Si) on the inside, which are widely applicable to various fields due to characteristics such as bonding, heat resistance, film formation and adsorption properties. It is preferable to use colloidal silica, which is silica.

상기한 무기계 바인더인 콜로이달 실리카는 50 ∼ 80 중량% 사용하며, 사용량이 50 중량% 미만이면 건축 내.외장재에 코팅시 결합력이 약화되는 문제가 발생하고 80 중량%를 초과하는 경우에는 광 및 무광 특성을 발휘하는 물질들의 첨가와 효율에 대한 문제가 발생한다.Colloidal silica, which is the inorganic binder, is used in an amount of 50 to 80% by weight, and if the amount is less than 50% by weight, a problem of weakening of the bonding strength when coating the interior and exterior materials of a building occurs. The problem arises of the addition and efficiency of the substances exhibiting properties.

또한, 본 발명의 촉매 조성물의 보다 향상된 살균, 항균 및 방곰팡이성을 위하여 일반적으로 시판되는 성분인 항균 및 방곰팡이제를 첨가 사용할 수 있다. 일반적으로 유기·무기 살균제, 벤디이미다졸, 트리아졸, 페놀계, 설폰계, 이미드계 및 이들의 유도체 화합물이 사용될 수 있으며, 구체적으로 2-피리딘티올-옥사이드-소듐염, N,N-디메틸-N-페닐설파이미드, 디아이오도디메틸-p-톨리설폰 및 이들의 유도체 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 항균, 살균작용을 하는 물질은 그 화합물 자체만으로도 충분한 효과를 가지나, 본 발명의 촉매에 혼합되어 사용되는 경우 균의 사체까지도 분해가 가능하다. 예를 들면 대장균의 경우 항균효과에 의해 균이 사멸한 후에 '엔독신' 이라는 독소를 생성하는데 이는 발열의 원인이 되고, 최악의 경우는 중증의 병을 일으키기도 하나, 촉매의 작용에 의해 이러한 독소의 제거까지 완전처리가 가능하다. In addition, it is possible to add and use antimicrobial and mold fungicides which are generally commercially available for improved sterilization, antibacterial and fungal resistance of the catalyst composition of the present invention. In general, organic and inorganic fungicides, bendiimidazole, triazole, phenolic, sulfone, imide and derivative compounds thereof may be used, specifically 2-pyridinethiol-oxide-sodium salt, N, N-dimethyl- N-phenylsulphimid, diiododimethyl-p-tolisulfone and derivative compounds thereof can be used alone or in combination. Such antimicrobial and bactericidal substances have a sufficient effect by the compound itself, but when mixed and used in the catalyst of the present invention, even microorganisms can be decomposed. For example, Escherichia coli produces a toxin called 'endoxin' after the bacterium dies due to its antibacterial effect, which causes fever and, in the worst case, causes severe illness, but by the action of a catalyst, the toxin It can be completely processed until removal of.

상기한 항균 및 방곰팡이제는 0.1 ∼ 5 중량% 사용하며, 사용량이 0.1 중량% 미만이면 첨가 효과를 기대할 수 없고 5 중량%를 초과하는 경우에는 특히 제한은 없으나 그 이하의 첨가로 거의 99% 이상의 효과를 가지기 때문에 과잉으로 첨가할 필요가 없다.The antimicrobial and mildewing agents are used in an amount of 0.1 to 5% by weight, and when the amount is less than 0.1% by weight, the effect of addition cannot be expected. It does not need to be added in excess because it has an effect.

이같은 성분들의 용해에 사용되는 용매는 함유된 모든 성분의 용해성을 고려하여 물 또는 알콜을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 물을 사용하는 것이 좋다. 용매는 10 ∼ 30 중량% 사용되며, 10 중량% 미만이면 용해성에 문제가 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 지나치게 희석되어 무광촉매 조성물로의 사용이 부적합한 결과를 초래하게된다.As the solvent used for dissolving such components, water or alcohol may be used in consideration of the solubility of all the components contained therein, and preferably, water is used. The solvent is used in 10 to 30% by weight, there is a problem in solubility if less than 10% by weight, if it exceeds 30% by weight is too diluted to use as a matte catalyst composition results in unsuitable results.

상기와 같이 본 발명의 무광촉매 조성물은 비중이 1 ㅁ0.5 이고 pH 6 ∼ 8(25 ℃)인 유백색액체 또는 투명액체로, 킬레이트된 철의 작용으로 광 유·무에 관계없이 지속적인 유해물질 제거 및 항균 작용을 수행하며, 또한 성분의 결합력 증진을 위한 바인더와 향상된 항균 및 살균력을 위한 항균·방곰팡이제의 첨가 사용으로 보다 향상된 유기물 분해로 탈취, 항균 및 방곰팡이 효과를 나타내어, 건축의 내·외벽, 건축자재, 차량의 내부, 창이 없는 내부 등 모든 인간 생활공간에 적용이 가능하다. 특히, 이러한 조성물이 함유된 도료나 코팅된 벽지 등은 그 활용도가 보다 높을 것으로 기대된다. As described above, the matte catalyst composition of the present invention is a milky white liquid or a transparent liquid having a specific gravity of 1 ㅁ 0.5 and a pH of 6 to 8 (25 ° C.), and continuously removing harmful substances regardless of mineral oil and no matter by the action of chelated iron. It performs antibacterial action and also shows deodorization, antibacterial and fungal effect by improved decomposition of organic substances by using binder to enhance the binding force of components and antibacterial and mildew agent for improved antibacterial and bactericidal power. It can be applied to all human living spaces such as building materials, vehicle interiors, windowless interiors. In particular, paints or coated wallpaper containing such a composition is expected to have higher utility.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are not intended to limit the present invention.

실시예 1Example 1

다음 표 1에 나타낸 성분과 함량으로 용매에 녹여 상온에서 30분 정도 교반 하여 졸 상태의 무광촉매 조성물을 제조하였다.Next, dissolved in a solvent in the components and contents shown in Table 1 and stirred for about 30 minutes at room temperature to prepare a sol matt catalyst composition.

구 분 (중량%)Classification (% by weight) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 산화제1철 전구체Ferrous oxide precursor 황산제1철Ferrous sulfate 1010 77 55 산화아연Zinc oxide 1One 황산마그네슘Magnesium sulfate 1One 황산나트륨Sodium sulfate 1One 무기계 바인더Inorganic binder 콜로이달실리카Colloidal silica 6565 6565 6565 킬레이트제Chelating agents EPDMEPDM 33 33 44 항균·방곰팡이제1) Antibacterial and mildew agent 1) 22 22 1One 용매menstruum water 2020 2020 2020 1) : 2-피리딘티올-옥사이드-소듐염 40 중량%, N,N-디메틸-N-페닐설파이미드 40 중량%, 디아이오도디메틸p-톨리설폰 20 중량%가 함유된 혼합물.1): A mixture containing 40% by weight of 2-pyridinethiol-oxide-sodium salt, 40% by weight of N, N-dimethyl-N-phenylsulphimid, and 20% by weight of diiododimethyl p-tolisulfone.

비교예 1 Comparative Example 1

기존에 이산화티탄을 주성분으로 함유한 광촉매 제품명 엔비닥터((주)이엔비코리아)*한국 광촉매의 선두주자)의 광촉매 조성물을 비교예 1로 두었다.The photocatalyst composition of the photocatalyst product name Nvid Doctor (ENB Korea Co., Ltd. * * Korea photocatalyst) which previously contained a titanium dioxide as a main component was set as the comparative example 1.

비교예 2Comparative Example 2

기존에 인산티타늄 화합물을 주성분으로 함유한 제품명 셀피(일본 (주)니치린 케미칼)의 공기촉매 조성물을 비교예 2로 두었다.The air catalyst composition of the product name Celfi (Nichirin Chemical Co., Ltd.) which previously contained the titanium phosphate compound as a main component was set as the comparative example 2.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1에서 제조된 무광촉매 조성물과 비교예 1 ∼ 2의 촉매 조성물의 소취에 대한 효과를 알아보기 위하여 다음과 같은 방법으로 탈취율을 측정하여 다음 표 에 나타내었다. In order to determine the effect on the deodorization of the matte catalyst composition prepared in Example 1 and the catalyst compositions of Comparative Examples 1 and 2 are shown in the following table by measuring the deodorization rate in the following manner.

[측정방법][How to measure]

먼저, 상기에서 제조된 무광촉매 조성물을 25 ℃ 상온에서 0.17 기압의 분사 코팅하여 5 ㎝ × 5 ㎝의 시험벽지를 제조하였다. 상기 제조된 시험벽지를 각각 초기 농도가 10 ppm인 포름알데히드, 5 ppm 암모니아 및 20 ppm 메틸메르캅탄 등의 시험용기에 삽입한 후 가스검지관법(KICM-FIR-1004)을 사용하여 탈취율을 측정하였다. 이때 탈취율 측정은 광(자외선) 조사와 무광 상태 모두 실시하였다. First, the matte catalyst composition prepared above was spray coated at 0.17 atm at 25 ° C. to prepare a test wallpaper of 5 cm × 5 cm. The test wall prepared above was inserted into test containers such as formaldehyde, 5 ppm ammonia and 20 ppm methyl mercaptan, each having an initial concentration of 10 ppm, and the deodorization rate was measured using a gas detection tube method (KICM-FIR-1004). . At this time, the deodorization rate was measured in both light (ultraviolet) irradiation and matt state.

탈취율(%) = (Cb - Cs)/Cb ㅧ100Deodorization rate (%) = (Cb-Cs) / Cb ㅧ 100

Cb : blank 농도, Cs : 시료 농도Cb: blank concentration, Cs: sample concentration

구분division 시간time 상태condition 화합물의 탈취율 (%)Deodorization rate of compound (%) 30 분30 minutes 60분60 minutes 120분120 minutes 180 분180 minutes 240 분240 minutes 실시예 1Example 1 무광Matte 포름알데히드Formaldehyde 36.836.8 45.545.5 62.562.5 암모니아ammonia 58.858.8 70.570.5 82.582.5 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 32.832.8 48.548.5 68.568.5 ore 포름알데히드Formaldehyde 96.896.8 98.598.5 >98.5> 98.5 >98.5> 98.5 >98.5> 98.5 암모니아ammonia 92.992.9 96.596.5 97.597.5 >97.5> 97.5 >97.5> 97.5 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 86.786.7 90.990.9 92.092.0 95.695.6 97.597.5 비교예 1Comparative Example 1 무광Matte 포름알데히드Formaldehyde 없음none 없음none 없음none 암모니아ammonia 없음none 없음none 없음none 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 없음none 없음none 없음none ore 포름알데히드Formaldehyde 자료없음no data 암모니아ammonia 90.390.3 95.895.8 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 자료없음no data 비교예 2Comparative Example 2 무광Matte 포름알데히드Formaldehyde 자료없음no data 28.728.7 41.741.7 암모니아ammonia 자료없음no data 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 자료없음no data ore 포름알데히드Formaldehyde 자료없음no data 30.430.4 50.850.8 60.060.0 암모니아ammonia 자료없음no data 메틸메르캅탄Methyl mercaptan 자료없음no data

상기 표 에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 광 존재하에서 뿐만 아니라 무광하에서도 기존의 인산티탄을 함유한 포름알데히드, 암모니아, 메틸메르캅탄과 같은 유해성 물질에 대해 우수한 탈취율을 가진다는 것을 알 수 있었다. 또한, 시간의 경과에 따라 그 효과는 더욱 증가하는 것으로 나타났으나, 종래의 인산티탄을 함유한 비교예는 초기 효과는 비슷한 경향을 보이나 시간이 경과함에 따라 탈취율이 현격히 저하되는 경향을 보였다. As shown in the table, it can be seen that the composition according to the present invention has an excellent deodorization rate against harmful substances such as formaldehyde, ammonia and methyl mercaptan, which contain titanium phosphate, in the presence of light as well as in the absence of light. there was. In addition, the effect was further increased with time, but the comparative example containing a conventional titanium phosphate showed a similar tendency of the initial effect, but showed a tendency to deteriorate significantly with time.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 1에서 제조된 무광촉매 조성물과 비교예 1 ∼ 2의 촉매조성물의 항균 효과를 알아보기 위하여 다음과 같은 방법으로 측정하여 다음 표 에 나타내었다.In order to determine the antimicrobial effect of the matte catalyst composition prepared in Example 1 and the catalyst compositions of Comparative Examples 1 and 2 are measured by the following method is shown in the following table.

[측정방법][How to measure]

시험균 : Escherichia coil ATCC 43895(대장균, 혈청균 O-157), Staphylococcusaureus IID 1677(MRSA)Test bacteria: Escherichia coil ATCC 43895 (E. coli, serum bacteria O-157), Staphylococcusaureus IID 1677 (MRSA)

시험용 균액제조 : NA배지에 35 ± 1 ℃, 배양시간 16 ∼ 24 시간 정도로 배양하여 얻어진 균체를 정제수에 넣어 1 ㎖당 균수가 107 이 되도록 균액을 제조하였다.Production of test bacteria: The bacterial cells were prepared by incubating the cells in NA medium at 35 ± 1 ° C. and incubation time of about 16 to 24 hours in purified water so that the number of bacteria per ml was 10 7 .

상기에서 배양된 각각의 O-157과 MRSA 균액에 실시예 1의 광 및 무광촉매 조성물을 첨가하여 무광하에서 25 ℃에서 24시간동안 보존한 후, 생존하는 균의 수를 측정하였다. 이때, 대조군으로는 각각의 O-157과 MRSA 균액을 O-157과 MRSA 균액을 멸균정제수에 첨가한 것을 사용하였다.Each of the cultured O-157 and MRSA bacteria cultured above was added with the light and photocatalyst composition of Example 1, and stored at 25 ° C. under matt for 24 hours, and the number of viable bacteria was measured. At this time, the control group was used to add O-157 and MRSA bacteria solution to O-157 and MRSA bacteria solution in sterile purified water.

시험균Test bacteria 시험액Test solution 생존균수(/㎖)Number of viable bacteria (/ ml) 개시 시At start 24시간 후24 hours later 실시예 1Example 1 대장균(O-157 : H7)Escherichia coli (O-157: H7) 검체(3W/V%)Sample (3W / V%) 1.1 ×105 1.1 × 10 5 500500 대조군Control 1.1 ×105 1.1 × 10 5 6.4 ×104 6.4 × 10 4 MRSAMRSA 검체(3W/V%)Sample (3W / V%) 1.1 ×105 1.1 × 10 5 < 100<100 대조군Control 1.1 ×105 1.1 × 10 5 7.4 ×103 7.4 × 10 3 비교예 1Comparative Example 1 대장균(O-157 : H7)Escherichia coli (O-157: H7) 검체Specimen 자외선 조사한 결과UV irradiation 로 비교할 수 없음Can't compare to 대조군Control MRSAMRSA 검체Specimen 자외선 조사한 결과UV irradiation 로 비교할 수 없음Can't compare to 대조군Control 비교예 2Comparative Example 2 대장균(O-157 : H7)Escherichia coli (O-157: H7) 검체Specimen 6 ×105 6 × 10 5 9.4 × 103 9.4 × 10 3 대조군Control 6.0 × 105 6.0 × 10 5 3.8 × 107 3.8 × 10 7 MRSAMRSA 검체(3W/V%)Sample (3W / V%) 5.5 × 105 5.5 × 10 5 <100<100 대조군Control 5.5 × 105 5.5 × 10 5 5 × 107 5 × 10 7

상기 표 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예는 대조군에 비하여 무광하에서 현격히 감소된 생존 균수를 보여 우수한 항균작용을 하는 것으로 보여지나, 비교예 1의 광촉매인 경우에는 광 존재하에서는 항균작용을 수행하나, 무광에서는 반응이 수행되지 않으므로 항균작용이 없으며, 비교예 2의 공기촉매인 경우에는 비교예 2의 공기촉매인 경우에도 현저히 낮은 항균특성 결과를 보이며, 이는 시간의 경과에 따라 그 효과가 저하될 것으로 예상된다. As shown in the above table, the embodiment of the present invention showed a markedly reduced viable cell count under the matt compared to the control group, and showed an excellent antimicrobial effect, but the photocatalyst of Comparative Example 1 performs the antimicrobial effect in the presence of light. In the matt, there is no antibacterial action, and in the case of the air catalyst of Comparative Example 2, the air catalyst of Comparative Example 2 shows a significantly lower antibacterial property, and the effect is deteriorated with time. It is expected.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 무광촉매 조성물은 킬레이트된 철의 작용으로 광 존재하에서 뿐만 아니라 광이 없는 무광, 암실에서도 지속적인 유해물질 제거 및 항균 작용을 수행하여, 건축의 내·외벽, 건축자재, 차량의 내부, 창이 없는 내부 등 모든 인간 생활공간에 적용이 가능하여 활용도가 높을 것으로 기대된 다.As described above, the matte catalyst composition of the present invention performs the continuous removal of harmful substances and antibacterial effects in the presence of light as well as in the absence of light and dark in the absence of light by the action of chelated iron, building interior and exterior walls, building materials It is expected to have high utilization as it can be applied to all human living spaces, such as inside a vehicle and inside a window.

Claims (5)

(1) 산화 제1철 전구체 화합물 3 ∼ 20 중량%, (1) 3 to 20 wt% of the ferrous oxide precursor compound, (2) 킬레이트제 3 ∼ 5 중량%, (2) 3 to 5 wt% of a chelating agent, (3) SiO2를 함유한 무기계 바인더 50 ∼ 80 중량%, (3) 50 to 80% by weight of an inorganic binder containing SiO 2 , (4) 항균·방곰팡이제 0.1 ∼ 5 중량%, 및(4) 0.1 to 5% by weight of an antibacterial and mildew agent, and (5) 용매 10 ∼ 30 중량% (5) 10 to 30 wt% solvent 가 함유되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 무광촉매 조성물.The matte catalyst composition, characterized in that it contains. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 제1철 전구체 화합물은 황산 제1철 단독 또는 황산 제1철에 산화아연, 황산마그네슘 및 황산나트륨 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 추가로 함유되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 무광촉매 조성물.According to claim 1, wherein the ferrous oxide precursor compound is characterized in that the ferric sulfate alone or ferrous sulfate further contains one or two or more selected from zinc oxide, magnesium sulfate and sodium sulfate. Matte catalyst composition. 제 1 항에 있어서, 상기 SiO2를 함유한 무기계 바인더는 콜로이달 실리카인 것임을 특징으로 하는 무광촉매 조성물.The matte catalyst composition according to claim 1, wherein the inorganic binder containing SiO 2 is colloidal silica. 제 1 항에 있어서, 상기 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산인 것임을 특징으로 하는 무광촉매 조성물.The matt catalyst composition of claim 1, wherein the chelating agent is ethylenediaminetetraacetic acid. 제 1 항에 있어서, 상기 항균·방곰팡이제는 2-피리딘티올-옥사이드-소듐염, N,N-디메틸-N-페닐설파이미드, 디아이오도디메틸-p-톨리설폰 및 이들의 유도체 화합물 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것임을 특징으로 하는 무광촉매 조성물. The method of claim 1, wherein the antibacterial and mildew agent is selected from 2-pyridinethiol-oxide-sodium salt, N, N-dimethyl-N-phenylsulphimid, diiodimethyldimethyl-p-tolisulfone and derivative compounds thereof Matte catalyst composition, characterized in that one or two or more.
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