KR100550657B1 - 은나노 및 피톤치드를 포함하는 도배풀을 이용한 주택 유해물질 차단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피톤치드 및 은나노를 이용한 주택 유해 물질 차단 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 시공 방법에 의할 경우 피톤치드가 캡슐내에서 서방성을 갖고 지속적으로 방출되므로 주택 내벽에 형성된 코팅층에서 피톤치드가 신규 주택에서 발생하는 각종 유해 물질을 효과적으로 차단하며 은나노가 추가적인 항균 작용을 하여 소위 새집 증후군 등의 환경 문제를 실질적으로 해결할 수 있다.

은(silver), 피톤치드, 인캡슐레이션(encapsulation), 도배풀

Description

은나노 및 피톤치드를 포함하는 도배풀을 이용한 주택 유해 물질 차단 방법{Method for intercepting noxious material in house utilizing glue containing silver-nano and phytoncide}

도 1 은 본 발명의 방법으로 시공한 건물 내벽의 층들을 보여주는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 방법으로 시공한 건물 내벽의 개략도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 서방성 시험 결과를 나타낸다.

본 발명은 은나노 및 피톤치드를 이용한 주택 유해 물질 차단 방법으로서, 더욱 구체적으로는 은나노 및 피톤치드를 주택 내벽에 도배풀에 포함시켜 처리함으로써 신규 건설된 주택 등에서 발생하는 유해 물질을 차단하는 방법에 관한 것이다.

우리나라의 건축 방식은 주로 습식 공법과 온돌 및 벽지 마감으로 대표되는 바, 콘크리트 양생 중에 미세 분진 및 알칼리 성분이 배출되며 온돌 바닥의 구배 불량 등을 해결하기 위해 다량의 접착제를 사용하고 벽지 마감 전처리제로서 퍼티, 및 접착제 등을 사용하고 있어 이들에 사용되는 유기 용제가 휘발되고, 습한 기후가 지속될 경우 곰팡이 및 세균 등이 번식하기 좋은 조건을 제공하게 되므로 인체에 유해한 영향을 주게 된다.

이러한 문제를 해결하고 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위해 종래에는 황토, 숯 등을 벽에 바르는 방법, 유해 물질을 분해하는 광촉매를 벽지 표면에 살포하는 방법 및 강제 환기 시스템 등이 도입되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 그 효과가 한시적이거나 마감재를 오염시켜 부가적인 문제를 발생시키거나 전기료의 추가적인 부담이 발생하는 등 보다 근본적인 해결책이 되지 못하고 있다.

최근 상기 문제점들이 비교적 적은 새로운 항균 소재로서 은(silver)이 각광받고 있다. 일반적으로 은(Ag)이온을 비롯한 동 이온, 아연 이온 등의 금속 이온은 강한 항균성을 가지는 것으로 알려져 있다. 특히 은(Ag)은 항균력을 가진 물질로 널리 알려져 있으며 제올라이트와 같은 다공성 물질에 담지하여 널리 사용된다. 고대부터 은으로 침을 만들어 사용했고, 독을 방지하는 물건으로 은수저를 귀중히 여겼다. 은의 이런 성질은 옛날부터 잘 알려져 있었고, 고대 이집트에서는 은판자를 상처에 붙이는 치료법도 있었다고 한다. 독이 반응하면 색깔이 변하여 쉽게 알아볼 수 있고 건강에도 좋다고 해서 임금이나 상류계층에서는 널리 은을 사용했다. 은의 항균력을 이용한 특허는 대한민국 공개 제 2004-0008316호, 제 2003-0097386호 등 다양한 분야에 걸쳐 존재한다. 그러나 이러한 항균력만으로는 곰팡이 등의 억제는 가능하지만 기타 다른 유해 물질을 차단하는데는 한계가 있으므로 추가적인 수단이 필요하게 된다.

그래서, 최근 실내 등의 공기를 정화하고 항균 작용을 하는 물질로 천연 소재인 피톤치드(Phytoncide)가 부각되고 있다. 피톤치드는 원래 나무가 병균 등으로부터 자신을 보호하기 위해 발생시키는 휘발성 물질 즉 식물의 정유(essential oil)을 의미한다. 피톤치드는 식물이 내는 항균성 물질의 총칭으로서 어느 한 물질을 가리키는 말은 아니며, 여기에는 테르펜을 비롯한 페놀 화합물, 알칼로이드 성분, 배당체 등이 포함된다. 모든 식물은 항균성 물질을 가지고 있고 따라서 어떤 형태로든 피톤치드를 함유하고 있다. 피톤치드에 대한 각종 실험 결과 소취 효과, 인체 무독성 등이 밝혀졌다. 또한 이들은 자연향을 가지고 있어 그 효과를 사람이 직접 인식할 수 있다는 장점이 있다.

그래서 이를 이용한 각종 방향제, 탈취장치, 물티슈 등이 사용되고 있으며 이는 대한민국 특허 공개 제 1998-0008246 호, 제 2004-0080108 호 등에 개시되어 있다. 또한 피톤치드를 흡착성이 우수한 숯, 규조토 등과 혼합하여 도료 조성물에 사용한 것이 대한민국 특허 공개 제 2004-0021077 호에 개시되어 있으며 피톤 치드를 도배용 풀에 섞어 기능성 풀로서 판매하는 제품도 있다. 그러나, 피톤치드는 휘발성이므로 단순히 피톤치드를 상기와 같이 혼합하여 벽지 등에 바르는 것만으로는 주택 유해 물질의 차단에 대해 지속적인 효과를 기대할 수 없으므로 피톤치드가 가지는 효과를 장기간동안 실질적으로 유지할 수 있는 방법이 요구되며 건축 분야의 경우에는 더욱 그러하다.

따라서 항균력을 구비하면서도 장기적으로 지속적인 유해 물질의 차단이 가능한 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 은나노를 포함하면서도 피톤치드가 장기적으로 효력을 발휘하도록 서방성(slow emission)을 부여할 수 있는 피톤치드 함유 도배풀을 사용하는 시공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 건물 내벽을 마감재로 처리하는 시공 방법으로서, 피톤치드가 인캡슐레이션된 공중합체를 포함하는 도배풀을 내벽에 발라 도배풀층을 형성하는 단계; 및 상기 도배풀 위에 도배지를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내벽 시공 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 시공 방법에 의하면, 은나노가 항균 작용을 하며 피톤치드가 캡슐내에서 서방성을 갖고 지속적으로 방출되므로 주택 내벽에 형성된 도배풀층에서 피톤치드가 특히 신규 주택에서 발생하는 각종 유해 물질을 효과적으로 차단하여 소위 새집 증후군 등의 환경 문제를 실질적으로 해결할 수 있다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 피톤치드 원액을 특정 범위의 단량체 조성물 유화중합으로 캡슐화하여 상기 방법으로 시공할 경우 장기간 동안 그 효과가 유지되며 은나노를 사용할 경우 항균력이 증가됨을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 시공 방법은 공동 주택 등의 건물 내벽을 마감재로 처리하는 경우에, 피톤치드가 인캡슐레이션된 공중합체를 포함하는 도배풀을 내벽에 발라 도배풀 층을 형성하는 단계; 및 상기 도배풀 위에 도배지를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내벽을 시공하는 방법이다. 상기의 시공 방법에 의해 시공된 건물 내벽이 도 1 및 도 2 에 개략적으로 나타나 있다. 상기 도 1 및 도 2 에서 도배풀 층은 피톤 치드가 들어간 캡슐을 포함하고 있으며 이러한 도배풀 층위에 도배지가 시공된다. 상기 도배풀에 포함되는 피톤 치드는 소나무, 잣나무, 편백 및 화백으로 이루어진 침엽수 군에서 선택된 적어도 1 종으로부터 얻어진 피톤치드 원액이 사용된다.

피톤 치드의 각종 항균, 소취 효과는 이미 잘 알려져 있다. 충북대 동물의학연구소가 2003년 4월 각종 균에 대한 편백정유의 살균력을 시중 약물(항생제, 항진균제)의 살균력과 비교할 수 있도록 배양된 균이 있는 배지에 약물과 편백 정유를 각각 처치한 뒤, 살균의 범위를 나타내는 원형 환의 크기를 비교한 결과 편백정유를 5%의 농도로 희석하여 실험한 경우, 대부분의 균에 대해 일반 항생제에 버금가는 효과가 있고, 레지오넬라균에 대해서는 살균효과가 항생제보다 오히려 더 높은 것으로 나타났다. 특히 주목할 점은 편백정유는 천연 그대로의 물질로서 일반 항생제가 갖는 문제점인 내성이 적다는 점이다. 또한, 한국화학시험연구원이 2003년 3월 10L 용량의 테들라백 안에 염기성 악취 유발물질인 트리메틸아민 가스를 주입하여 초기 농도를 500ppm으로 맞춘 뒤, 편백 정유 5mL를 주입하고 시간의 흐름에 따라 트리메틸아민 가스의 농도변화를 측정하여 탈취효과를 측정한 결과, 6시간 후 트리메틸아민의 농도가 75% 까지 감소했다.

이러한 피톤치드의 유효 성분은 주로 터페노일(terpenoil), 캄포로일(camphoroil), 리모넨(limonene) 및 유카립톨(eucalyptol) 등과 같은 휘발성 물질이므로 장시간동안 그 효과를 유지하기 위해서는 이들의 휘발을 어느 정도 제어할 필요가 있다. 이러한 방법으로는 상기 휘발성 물질을 흡착제 등에 흡착시키거나 캡슐로 감싸주는 방법 등이 있다.

이 중에서 캡슐화 방법은 캡슐의 두께, 밀도 등의 조절이 용이하여 정밀한 제어가 가능하므로 보다 바람직한 방법이다.

피톤치드가 주로 소수성 물질들이므로 캡슐레이션은 O/W 에멀젼을 이용하여 행해진다. O/W 에멀젼은 용매가 물이므로 종래의 각종 화학 도료들이 가지는 유해한 용매의 휘발 문제를 근본적으로 제거할 수 있어 바람직하다.

이 경우 중합을 여러 단계에 걸쳐하거나 첨가하는 단량체의 종류를 변화시키거나 반응 시간 등을 조절하여 중합체의 분자량, 캡슐의 밀도 등을 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 서방성을 최대로 하기 위해서는 유효성분이 쉽게 방출되지 못하도록 조밀한 조직 구조를 가져야 하며 최대의 서방성과 이후 시공에서의 상황에 적응하기 위해서는 그 분자량을 수만 내지 수십만으로 층별로 조절하는 것이 필요하고 유효 성분은 적절한 중량%로 조절하는 것이 바람직하다.

이러한 에멀젼으로 제조되는 상기 피톤이 인캡슐레이션된 공중합체는 피톤치드 원액 100 중량부를 기준으로 알킬 메타크릴레이트 단량체 50 내지 100 중량부, 알킬 아크릴레이트 단량체 110 내지 190 중량부, (메타)아크릴산 1 내지 5 중량부, 유화제 0.1 내지 5 중량부, 기타 미량 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 중합된 직경 400마이크로미터 미만의 공중합체 에멀젼인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 알킬 메타크릴레이트로는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, iso-프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, iso-부틸 메타크릴레이트, n-아밀 메타크릴레이트, iso-아밀 메타크릴레이트, n-헥실 메타크릴레이트, n-헵틸 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, n-노닐 메타크릴레이트 또는 n-데실 메타크릴레이트 등이 바람직하다.

알킬 메타크릴레이트는 캡슐에 기계적 강도를 부여하여 너무 쉽게 캡슐이 부서지지 않게 하는 작용을 한다. 알킬 메타크릴레이트 단량체의 함량은 피톤치드 100 중량부를 기준으로 할 때 50 내지 100 중량부가 바람직하다. 50 중량부 미만인 경우에는 입자가 너무 무르게 되며 100 중량부 이상인 경우에는 너무 조밀하여 피톤치드의 휘발이 어렵게된다.

본 발명에 사용되는 알킬 아크릴레이트로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, iso-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, iso-부틸 아크릴레이트, n-아밀 아크릴레이트, iso-아밀 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, n-헵틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-노닐 아크릴레이트 또는 n-데실 아크릴레이트 등이 바람직하다.

알킬 아크릴레이트는 캡슐에 탄성을 부여하며 캡슐의 전체적인 밀도에도 영향을 미친다. 따라서 시공시의 압력 등에서도 구형을 유지하여 보다 다양한 환경에서 시공이 가능하게 해주고 서방성에도 영향이 크다. 알킬 아크릴레이트 단량체의 함량은 피톤치드 100 중량부를 기준으로 할 때 100 내지 200 중량부가 바람직하다. 아크릴레이트의 알킬기는 서방성을 고려하여 다양한 1종 이상의 혼합물로 임의로 조정할 수 있다.

본 발명에 사용되는 (메타)아크릴산은 중합체에 있어서 다른 구성 단량체인 아크릴레이트와의 가교성분으로 작용하고 또한 에멀젼의 안전성을 부여하는 분산제로서도 작용한다. 이러한 (메타)아크릴산의 피톤 치드 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부 범위이다. 이 비율이 1 중량부에 미치지 못할 경우 에멀젼의 안전성이 떨어지는 문제가 있으며, 5 중량부를 넘는 경우에는 중합체의 내알카리성이 떨어지는 문제가 있다.

유화제로서는 특별히 한정되지 않고 공지의 것을 사용할 수 있고, 도데실 벤젠 술폰산 나트륨염, 라우릴 지방산 나트륨염, 알킬 설페이트 나트륨염, 알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨염, 알킬 나프탈렌 술폰산 나트륨염, 나트륨 디옥틸 술포숙시네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 지방산 나트륨염, 폴리옥시에틸렌 암칼 페닐 에테르 지방산 나트륨염 등의 음이온성 유화제: 폴리옥시 에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시 에틸렌 노닐 에테르, 폴리옥시 에틸렌 옥틸 페닐 에테르, 폴리옥시 에틸렌 노닐 페닐 에테르, 옥시 에틸렌 옥시 프로필렌 블록 공중합체 등의 비이온성 유화제: 라우릴 트리 메틸 암모늄 클로라이드, 스테아릴 트리메틸 암모늄 클로라이드, 트리메킬 옥타데실 암모늄 클로라이드 등의 양이온성 유화제 등을 들 수 있다.

사용되는 유화제의 양은 특별히 한정되지 않지만 피톤치드 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부 정도가 바람직하다.

한편 피톤치드를 인캡슐레이션하는 상기 공중합체는 아크레이트계 외에도 우렌탄계 단량체, 에폭시계 단량체 , 비닐 알코올계 단량체 및 멜라민 수지 등을 추가적으로 포함하여 제조할 수도 있다. 보다 구체적으로는 상기 공중합체는 우레탄계 단량체, 에폭시계 단량체, 비닐 알코올계 단량체, 비닐 클로라이드계 단량체 및 멜라민 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 종의 단량체를 상기 피톤 치드 원액 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부 더 포함할 수 있다.

상기 중합으로 얻어지는 공중합체 수지 에멀젼의 평균 입경은 400μm 미만이 바람직하다. 400μm 이상인 경우에는 도배풀에 혼합하여 시공하기에 부적합하다.

상기 피톤이 인캡슐레이션된 공중합체 중에서도, 피톤치드 원액 100 중량부를 기준으로 메틸 메타크릴레이트 단량체 50 내지 100 중량부, 부틸 아크릴레이트 단량체 100 내지 150 중량부, 에틸 아크릴레이트 단량체 10 내지 40 중량부, (메타)아크릴산 1 내지 5 중량부, 라우릴 설페이트 나트륨염 0.1 내지 5 중량부, 기타 미량 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 중합된 직경 400마이크로미터 미만의 공중합체 에멀젼이 더욱 바람직하며,

가장 바람직하게는 피톤치드 원액 100 중량부를 기준으로 메틸 메타크릴레이트 단량체 60 내지 80 중량부, 부틸 아크릴레이트 단량체 110 내지 120 중량부, 에틸 아크릴레이트 단량체 20 내지 30 중량부, (메타)아크릴산 4 내지 5 중량부, 라우릴 설페이트 나트륨염 4 내지 5 중량부, 기타 미량 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 중합된 직경 400마이크로미터 미만의 공중합체 에멀젼이다.

상기의 피톤 치드가 인캡슐레이션된 공중합체 에멸젼을 이용하여 기능성 도 배풀을 제조한다. 상기 도배풀은 녹말가루 15 내지 25 중량%, 염화아연 0.01 내지 0.1 중량%, 방부제 0.0001 내지 0.002 중량%, 피톤치드가 인캡슐레이션된 공중합체 고형분 0.1 내지 3 중량% 및 나머지 량의 물을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 도배풀은 천연 원료인 녹말을 사용한다. 녹말은 밀가루, 감자가루, 옥수수가루 등 모든 종류의 녹말을 포함할 수 있다. 녹말 가루는 15 내지 25 중량%가 바람직하다. 15 중량% 미만인 경우에는 풀의 농도가 묽어 접착력이 떨어지는 문제가 있고 25 중량% 이상인 경우에는 점도가 높아 시공이 용이하지 못하다.

상기 녹말은 천연 재료이어서 습한 조건에서 곰팡이 등이 번식할 수 있으므로 방부제 및 탈취제를 첨가한다. 상기 도배풀에 사용되는 방부제로는 파라벤류, 안식향산, 솔빈산 등에서 선택된 1 종 이상의 것을 사용할 수 있다. 그리고, 본 발명에 사용되는 탈취제는 염화아연이다. 염화아연은 물에 대한 용해도가 높고 방부제, 탈취제 등으로 널리 사용된다. 상기 방부제의 경우에 방부제가 0.0001중량% 미만인 경우에는 방부 효과가 부족한 문제가 있고 0.002중량% 이상인 경우에는 방부 효과에 별 차이가 없다. 상기 탈취제인 염화아연의 경우에 염화아연이 0.01% 미만인 경우에는 탈취 효과를 실질적으로 확보할 수 없으며 0.3 중량% 이상인 경우에는 염화아연의 흡수성 때문에 건조가 늦어지는 문제가 있다.

또한 상기 도배풀은 콜로이드 형태의 은 또는 무기계 담체에 담지된 형태의 은을 0.0001 내지 1중량% 추가적으로 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 은은 도배풀 내에서 항균 작용을 하게 되며 내벽에 발생하는 곰팡이 등의 발생을 억제할 수 있다. 은의 함량이 0.0001중량% 미만일 경우에는 항균 작용이 미미한 문제가 있고 1중량%를 초과하는 경우에는 항균 효과에 별 차이가 없다. 상기 은(Ag)은 콜로이드 상태로 도배풀에 배합될 수도 있으나 무기계 담체에 담지된 상태로 도배풀에 배합되는 것도 가능하다. 담체로 사용되는 것들로는 다공성 실리카, 층상점토광물, 제올라이트 및 층상인산염 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않으며 기타 다른 불활성 무기계 담체가 사용될 수 있다.

콜로이드 형태의 은(Ag)은 입자경이 10 내지 20nm 정도이며, 염 형태의 은 용액을 계면활성제 등으로 W/O 타입으로 분산시킨 다음 환원제, 다외선, 초음파 등으로 환원시켜 제조한다.

무기계 담체에 담지된 형태의 은(Ag)은 입자경이 5nm 미만의 것이 바람직하며 입자경이 5nm를 초과할 경우에는 변색되기 쉬운 단점이 있다. 상기 담체에 담지된 은은 상기에서 제조된 콜로이드 형태의 은에 과산화수소를 부가하여 제조될 수 있다. 무기계 담체의 입자경은 다양한 형태로 사용될 수 있으므로 0.2 내지 30㎛ 가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 15 ㎛, 가장 바람직하게는 0.4 내지 6 ㎛이다. 상기 무기계 담체의 비표면적은 50㎡/g 내지 1000㎡/g 가 바람직하다.

상기 도배풀은 일반적인 풀의 제조 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어 상기 방부제 및 탈취제를 녹인 물에 녹말 가루를 풀고 일정온도로 가열하여 점성을 높인 다음 상기 피톤 치드가 인캡슐레이션된 공중합체 에멀젼을 첨가하여 제조할 수 있으며 기타 다른 모든 방법도 가능하다. 또한 기존의 도배풀 제품에 피톤 치드 캡슐을 첨가하여 제조할 수 도 있다.

상기 도배풀의 제조에는 스팀 보일러, 믹서, 교반기, 탱크 등의 일반적인 설 비와 냉각기, 교반기, 포장기가 추가적으로 사용될 수 있다.

상기 에멀젼은 도배풀이 시공되어 건물 내벽에 도배풀층이 형성되면 용매가 휘발되면서 공중합체 입자들이 서로 가까와지고 결국에는 이들이 서로 연결되어 연속적인 막 형태를 가지게 되거나 개별적인 입자로 도배풀층 내에 존재하게 된다. 따라서, 이 도배풀층 내부에 피톤치드가 불연속적으로 존재하게 된다. 상기 도배풀층은 수용성이므로 기체 상태의 습기의 통과는 제한적이지만 가능하게 하므로 실내의 습도 조절을 원활하게 해주면서도 유해 성분을 피톤치드가 차단하게 된다.

다른 시공 방법으로는 상기 인캡슐레이션된 피톤치드를 포함하는 도배풀층을 형성하는 단계 전에, 콜로이드 형태의 은 또는 무기계 담체에 담지된 형태의 은인 은나노를 포함하는 도배풀을 내벽에 발라 도배풀층을 형성하는 단계를 추가적으로 포함하는 건물 내벽 시공 방법이 바람직하다.

은(Ag)을 포함하는 도배풀층을 먼저 건물 내벽쪽으로 형성시킨 다음 피톤 치드를 포함하는 도배풀층을 형성시킴으로써 건물 내벽에서 방출되는 유해 물질을 은나노인 은이 먼저 차단한 다음 피톤 치드로서 다시 한번 차단하며 피톤 치드는 건물 내로 휘발되어 방안에 청량감 등을 부여할 수 있기 때문이다.

결과적으로, 피톤치드를 함유한 공중합체가 내벽과 벽지 사이에 존재하게 되어 콘크리트 벽에서 방출되는 유해 물질을 차단함과 동시에 벽지를 통해 지속적으로 피톤치드를 휘발시킴으로써 건물 실내에 청량감을 부여할 수 있고 무기 향균제가 별도로 항균 작용을 수행할 수 있다.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.

제조예 1 (피톤치드 캡슐 제조)

2L 용량의 교반기를 구비한 스텐레스 반응기에 이온 교환수 100 중량부를 넣고 80℃ 정도로 가열한 뒤 피톤치드 원액 40 중량부, 메틸 메타크릴레이트 25 중량부, 부틸 아크릴레이트 45 중량부, 에틸 아크릴레이트 10 중량부, 아크릴산 2 중량부, 라우릴 설페이트 나트륨염 1.5 중량부 혼합액을 교반하에 연속적으로 적하하면서 중합 촉매 2,2-아조비스-2-아미노디프로판 1 중량부를 동시에 연속적으로 적하하여 중합 반응을 실시하고 6시간 후 중합 반응을 완료하고 고형분 농도 50%의 에멀젼을 얻었다. 에멀젼의 물성은 하기 표 2 와 같다. 상기 에멀젼은 200 메쉬(지름 400μm 이상) 스크린으로 여과하여 부피가 큰 공중합체 입자를 분리하였다.

피톤치드 에멀젼의 물리적 특성

외 관	비 중	pH	고형분	점 도(cP)	평균입자크기(㎚)
백색액상	1.012	7	51	30	200

제조예 2 (콜로이드 은 제조)

이온교환수 3L에 구연산나트륨 54.5g 및 황산 제 1 철 517g을 용해시킨 후 수용액의 온도를 5℃로 유지하며 고속 교반기로 교반시키면서 질산은 용액(0.6g/L) 300mL를 30mL/hr의 속도로 적하하여 콜로이드 수용액을 얻었다. 상기 용액을 원심분리기로 탈수하여 은(silver) 고형분을 얻었다. 상기 고형분에 이온교환수 5L를 가한 후 교반기를 이용하여 1시간 교반한 후 세척하여 다시 원심분리기로 탈수하여 은 고형분을 얻는 과정을 5회 반복한 후 금속은 150g을 포함한 고형분 280g을 얻었다. 상기 고형분 18.7g에 0.05M 구연산용액 9.5L를 부가한 후 교반하여 콜로이드 은 용액을 얻고, 여기에 25% 과산화수소요액 0.5L를 부가하고 상온에 24시간 정치하여 최종적으로 10,000ppm의 콜로이드 은 용액을 얻었다. 전자 현미경 분석에 의해 5nm정도의 입자경을 갖는 금속 은 입자가 생성되었음을 확인하였다.

제조예 3 (무기계 담체에 담지된 은)

비표면적 800㎡/g, 평균 입자경 3㎛, 세공 용적 0.6ml/g인 실리카 미분체 100g에 제조예 2에서 제조된 콜로이드 은 용액 5ml와 이온교환수 45ml의 혼합액을 적하하고 충분히 혼합한 다음, 100℃의 건조기에서 12시간 건조하여 실리카 담체에 대하여 금속 은이 500ppm농도로 포함된 은 담지 실시카 항균제를 얻었다.

실시예 1(서방성 시험)

신규로 건축한 아파트의 일정 크기의 방(4평, 13.2㎡) 내벽에 상기 피톤치드 에멀젼을 포함하는 도배풀로 도배지를 시공하였다(방A).

동일한 신규 건축 아파트의 동일 크기 및 구조의 방에 방A에 사용된 양과 동일한 양의 피톤치드를 단순히 도배풀과 혼합하여 도배지를 시공하였다(방B).

상기 도배풀은 녹말 가루 200g, 염화 아연 0.5g, 방부제 0.01g, 피톤치드가 인캡슐레이션된 공중합체 고형분 5g 및 이온교환수 794.49g은 혼합하여 제조하였다.

상기 두가지 방을 6 일 동안 창문을 열고 환기시킨 후 7 일째 창문을 모두 닫고 10 시간 경과 후 시험자들을 방에 차례대로 들어가게 하여 방에서 나는 피톤 치드 냄새의 정도를 관능 검사하여 피톤 치드의 냄새가 상대적으로 강한 방을 선택하도록 하였다. 동일한 방법으로 10 주 동안 시험하였다. 평가자의 수는 10명으로 하였다.

	1주차	2주차	3주차	4주차	5주차	6주차	7주차	8주차	9주차	10주차
방A	4	5	4	6	8	7	9	10	9	10
방B	6	5	6	4	2	3	1	0	1	0

상기 표 2 에 나타난 대로 4주까지는 별 차이가 없었으나 5주 이후에는 방B의 경우에는 피톤치드가 대부분 휘발되어 사라져 더 이상 효과가 없으나 방A의 경우에는 지속적인 효과가 나타남을 보여준다. 이는 도 3 에 잘 나타나 있다.

실시예 2 (항균성 시험)

상기 제조예 2 및 3 에 따라 제조된 다양한 형태의 은을 각각 0.01중량%씩 추가적으로 포함하는 도배풀 A 및 도배풀 B 를 제조하였다. 다른 조건은 실시예 1에 기재된 도배풀 제조 방법과 동일하며 상기 추가된 은의 양만큼 이온교환수의 양을 줄였다.

멸균된 4개의 배양 접시를 준비하여 하나에는 블랭크(Blank) 상태로 다른 2개의 접시에는 도배풀 A 및 도배풀 B, 마지막 접시에는 항균제가 들어있지 않은 도배풀(도배풀 C)을 각각 시료로 사용하여 스테퍼로카세스(Staphylococcus aureus ATCC 6538)의 균을 접종농도(1.6±0.3×10⁵/ml)로 배양시켰다. 4개 배양 접시의 초기 균수는 모두 1.6×10⁵이었으며, 24시간 경과 후에 블랭크를 시료로 사용한 접시는 5.8×10⁵로 균주의 수가 증가되었음을 알 수 있었으나, 도배풀 C의 경우에는 균주의 수가 초기와 큰 차이가 없었고, 본 발명의 도배풀 A 및 도배풀 B 를 사용한 시료가 든 배양 접시는 ＜10로 균주의 수가 현격하게 감소되어 정균율 99.99%를 나타내었다.

상기 실험 결과에서 은을 포함하는 은나노가 우수한 항균력을 보여줌을 알 수 있다.

본 발명에 따른 시공 방법에 의할 경우 피톤치드가 캡슐내에서 서방성을 갖고 지속적으로 방출되므로 주택 내벽에 형성된 코팅층에서 피톤치드가 신규 주택에서 발생하는 각종 유해 물질을 효과적으로 차단하며 은나노가 추가적인 항균 작용을 하여 소위 새집 증후군 등의 환경 문제를 실질적으로 해결할 수 있다.

Claims (8)

1. 건물 내벽을 마감재로 처리하는 시공 방법으로서,

   콜로이드 형태의 은 또는 무기계 담체에 담지된 형태의 은인 은나노를 포함하는 도배풀을 내벽에 발라 제 1 도배풀층을 형성하는 단계;

   공중합체에 의하여 인캡슐레이션된 피톤 치드를 포함하는 도배풀을 상기 제 1 도배풀층에 발라 제 2 도배풀층을 형성하는 단계; 및

   상기 도배풀층 위에 도배지를 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내벽 시공 방법으로서,

   상기 피톤 치드 원액이 소나무, 잣나무, 편백 및 화백으로 이루어진 침엽수 군에서 선택된 적어도 1종으로부터 얻어진 것이며,

   상기 공중합체가 피톤치드 원액 100 중량부를 기준으로 알킬 메타크릴레이트 단량체 50 내지 100 중량부, 알킬 아크릴레이트 단량체 110 내지 190 중량부 및 (메타)아크릴산 1 내지 5 중량부를 포함하며,

   상기 공중합체가 우레탄계 단량체, 에폭시계 단량체, 비닐 알코올계 단량체, 비닐 클로라이드계 단량체 및 멜라민 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 종의 단량체를 상기 피톤 치드 원액 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부 더 포함하며,

   상기 도배풀이 녹말가루 15 내지 25 중량%, 염화아연 0.01 내지 0.1 중량%, 방부재 0.001 내지 0.002 중량%, 피톤치드가 인캡슐레이션된 공중합체 고형분 0.1 내지 3 중량% 및 나머지 량의 물을 포함하며,

   상기 제 2 도배풀층을 형성하는 도배풀이 콜로이드 형태의 은 또는 무기계 담체에 담지된 형태의 은을 0.0001 내지 1 중량% 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 내벽 시공 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 공중합체가 도배풀 제조시에 첨가 되거나 종래의 도배풀에 후첨되는 것을 특징으로 하는 건물 내벽 시공 방법.
8. 삭제

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