KR100642796B1 - 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액 - Google Patents
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Abstract
광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅시공할 때에, 막이 형성되어 있는지를 확인하고, 막이 형성된 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인하기 위한 광촉매피막용 코팅액 및 코팅방법이다. 투명 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때에 막이 형성되어 있는지를 학인할 수 있으며, 상기 광촉매피막용 코팅액에 분자내에 금속원소를 함유하는 유기색소를 배합한 코팅액을 사용하여 코팅함에 따라 막이 형성된 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있다.
유기색소, 광촉매피막, 광촉매피막코팅액
Description
본 발명은 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때 피막이 형성되었는지 확인하고, 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인하기 위한 유기색소가 배합된 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액 및 그 코팅액을 사용한 코팅방법에 관한 것이다.
최근 광촉매를 사용하여 일상생활환경에서 일어나는 유해물질, 악취성분, 오일 등을 분해 및 정화하거나, 살균하는 시도가 있었고, 광촉매의 적용범위가 급속하게 확대되고 있다. 이와 같은 광촉매기능을 이용하기 위해 광촉매는 예를 들어 유리 등의 기재표면에 도막한 형태로 통상적으로 사용되고 있다. 대부분의 경우, 광촉매피막용 코팅액 및 코팅방법은 기재표면의 화장성(cosmetic property)을 상실시켜 상품가치를 저하시키기 때문에 적절하기 않으며, 이 때문에 광촉매피막용 코팅액 대부분은 피막이 형성된 후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액으로 하고 있다.
한편, 광촉매피막용 코팅액에 바이더로서 첨가되는 유기고분자에 의해 드물게 착색되는 광촉매피막용 코팅액도 존재하지만, 이러한 경우에도 거의 대부분의 광촉매피막용 코팅액은 피막형성 조건으로서 가열할 필요가 있기 때문에 바람직하지 않은 착색이 가열 피막형성시에 소실되는 경우가 많다. 또 광촉매피막의 막두께는 통상 0.1∼2.0㎛이고, 투명 광촉매피막인 경우 피막이 형성되어 있는지를 확인하는 것은 매우 어렵다. 피막이 형성되어 있는지를 엄밀하게 확인할 방법으로는 전자현미경 등의 표면미세구조 분석기기로 검사하는 방법밖에 없지만, 광촉매 도포면 전체에 대해 검사하는 것은 불가능하였다. 그런데, 피막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지를 확인하는 방법으로 광촉매 피막표면에 유기색소를 도포하고 그 탈색에 의해 판단하는 방법도 행해지고 있지만, 이 방법으로는 피막이 완전히 형성되지 않았거나 피막형성 후에 광촉매능에 흠결이 있는지를 구별할 수 없다는 문제점이 있었다.
특히, 광촉매피막을 형성할 대상물이 건축물, 환경구조물, 토목구조물 등 옥외에 있는 경우나, 이동 혹은 가열하기 곤란한 중장비 등인 경우는 현장에서 광촉매피막을 코팅할 필요가 있고, 시행관리상 피막형성이나 광촉매능을 확인하는 것은 쉽지 않았다. 그리고, 광촉매를 코팅한 후, 광촉매능을 확인하기 위해 유기색소를 도포하는 방법도 공정수가 증가하는 경제적인 문제외에 도포면적이 넓어 작업현장에서 균등하게 유기색소를 도포하는 것이 현실적이라 할 수 없었다.
본 발명의 과제는 광촉매피막용 코팅액을 기재나 난분해성 바인더층에 코팅시공할 때, 피막이 형성되어 있는지를 확인하고, 피막이 형성된 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지를 확인하기 위한 광촉매피막용 코팅액 및 코팅방법을 제공하는 것이 다.
광촉매 기능은 광촉매반도체 금속미립자 표면에서의 광분해작용 등 광촉매기능을 이용하는 것이지만, 이러한 광촉매가 갖는 기능을 실제로 이용하는 경우 각종 제품이나 건축, 환경, 토목건축물의 기재표면에 피막을 형성할 필요가 있으며, 기재표면의 화장성을 유지시키는 피막이 바람직하기 때문에 광촉매코팅피막이나 하지층인 난분해성 바인더층은 무색 투명막이고, 기재 또는 그 표면을 열화시키지 않는 것이 필요하였다. 이 때문에 시판중인 각종 광촉매피막용 코팅액 등은 피막형성시에 무색투명한 투명 광촉매피막용 코팅액이 대부분이고, 시각으로 확인하기 곤란한 1㎛ 이하의 초박막 광촉매피막용 피막이 형성되었는지 확인하는 것은 품질, 시공관리상 중요한 문제임에도 불구하고 그 중요성이 적절하게 인식되어 있지 않았다.
본 발명자들은 광촉매의 실용화에 대한 여러 가지 연구개발 과정에서 상기 문제의 중요성을 인식하고, 그 해결방법에 대해 예의 연구한 바, 기존의 투명 광촉매피막용 코팅액에 유기색소를 배합한 투명 광촉매피막용 코팅액을 사용함으로써 투명 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅 시공할 때에 피막이 형성되었는지를 용이하게 확인할 수 있고, 피막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지도 용이하게 확인할 수 있다는 것을 발견하였으며, 이러한 유기색소가 투명 광촉매피막에 미치는 영향에 대해 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
즉 본 발명은 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때, 피막이 형성되었는지를 확인할 수 있으며, 피막이 형성된 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지 확인할 수 있도록 유기색소를 배합한 광촉매피막용 코팅액을 코팅하는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법; 광촉매피막용 코팅액이 피막 형성후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법; 광촉매피막용 코팅액이 하지층으로서 코팅된 난분해성 바인더층 위에 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법; 유기색소가 분자내에 금속원소를 함유하는 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법; 유기색소가 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법; 및 유기색소가 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법에 관한 것이다.
또 본 발명은 난분해성 바인더코팅액을 기재에 코팅할 때, 상기 바인더층에 피막이 형성되어 있는지 확인할 수 있으며, 그 위에 광촉매피막용 코팅액이 성막된 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있도록 유기색소를 배합한 난분해성 바인더코팅액을 하지층으로서 기재에 코팅하고, 그 위에 광촉매피막용 코팅액을 코팅하는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법; 광촉매피막용 코팅액이 피막 형성후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법; 유기색소가 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축 합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법; 및 유기색소가 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법에 관한 것이다.
또 본 발명은 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때, 막이 형성되어 있는지 확인할 수 있으며, 막이 형성된 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있는 유기색소가 배합된 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액; 광촉매피막용 코팅액이 성막후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉촉매피막용 코팅액; 투명 광촉매피막용 코팅액이 무정형 과산화티탄졸과 애너테이스(anatase)형 산화티탄졸을 함유하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 촉매피막용 코팅액; 유기색소가 분자내에 금속원소를 포함하는 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액; 유기색소가 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 연료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액; 및 유기색소가 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액에 관한 것이다.
또한 본 발명은 분자내에 금속원소를 함유하는 유기화합물을 배합한 광촉매피막용 코팅액으로, 광촉매의 광여기에 따라 분해되는 상기 유기화합물의 금속원소 에 의해 광촉매기능 활성과 광촉매피막의 물리적강도가 증가하는 광촉매피막용 코팅액; 분자내에 금속원소를 포함하는 유기화합물이 분자내에 금속원소를 포함하는 유기색소인 상기 광촉매피막용 코팅액; 난분해성 바인더코팅액을 기재에 코팅할 때에 상기 바인더층에 막이 형성되어 있는지를 확인할 수 있고, 그 위에 광촉매피막용 코팅액을 성막한 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있는 유기색소가 배합된 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액; 난분해성 바인더코팅액이 성막후에 투명한 난분해성 바인더층을 형성할 수 있는 코팅액인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액; 난분해성 바인더코팅액이 무정형 과산화티탄졸인 것을 특징으로 하는 상기 기재의 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액; 유기색소가 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계의 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액; 및 유기색소가 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 코팅방법에 의해 광촉매피막이 코팅된 기재, 건자재 또는 건축물에 관한 것이다.
본 발명에서의 기재의 재질로는 세라믹, 유리 등의 무기재질; 플라스틱, 고무, 나무, 종이 등의 유기재질; 알루미늄, 구리 등의 금속재질을 예시할 수 있다. 또 본 발명에서의 기재의 크기나 형태는 한정되지 않지만, 판상, 필름상, 벌집상, 화이버상, 여과시이트상, 비즈상, 발포상 또는 이들이 집적된 것일 수도 있다. 본 발명에서의 기재의 적용형태로는 각종 제품, 부품 등의 광촉매가 적용될 수 있는 것이면 어느 것이어도 되지만, 예를 들어 타일, 창유리, 블록, 유니트배스, 조명기구 등의 건자재; 외벽, 지붕, 기둥, 창, 신호등의 구조물; 자동차, 전차, 제트기, 크레인 등의 본체, 내장벽 등 중기 수송장비를 들 수 있다.
기재나 그 표면재질이 광촉매능에 의해 분해작용을 받는 아크릴로니트릴수지, 염화비닐수지, 폴리카르보네이트수지, 메틸메타크릴레이트수지(아크릴수지), 폴리에스테르수지, 폴리우레탄수지 등의 유기고분자재질 기재 또는 상기 유기고분자 재질로 된 도막면인 경우 이러한 기재나 도막면과 광촉매피막과의 사이에 하지층으로서 난분해성 바인더층을 두는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 광촉매피막용 코팅액으로는 종래 공지의 광촉매피막용 코팅액이면 어느 것이어도 사용할 수 있지만, 성막후의 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액이 바람직하다. 이러한 투명 광촉매피막용 코팅액으로는 예를 들어 광촉매반도체 금속미립자와 바인더를 함유하는 현탁액을 예시할 수 있고, 이들 중에서도 상온∼120℃에서 가열하여 막을 형성할 수 있는 투명 광촉매피막용 코팅액이 바람직하다. 성막온도, 예를 들어 300∼500℃로 가열할 필요가 있는 경우, 이러한 온도에서 분해나 탈색되지 않는 유기색소를 사용할 필요가 있어 사용할 수 있는 유기색소의 범위는 한정된다.
상기 광촉매피막용 코팅액에서의 광촉매반도체로는 TiO2, ZnO, SrTiO3, CdS, CdO, CaP, InP, In2O3, CaAs, BaTiO3, K2NbO3, Fe
2O3, Ta2O5, WO3, SaO2, Bi2O
3, NiO, Cu2O, SiC, SiO2, MoS2, MoO3, InPb, RuO2, CeO
2 등 광촉매작용을 하는 물질을 들 수 있지만, 이들 중에서도 산화티탄 TiO2가 바람직하고, 광촉매능재는 그 직경이 0.001㎛∼20㎛의 미립자상, 미분상 또는 졸 형태로 사용한다. 이들의 광촉매능재로는 시판되는 "ST-01"(이시하라테크노주식회사), "ST-31"(이시하라테크노주식회사), 애너테이스형 산화티탄졸 TAK70(주식회사 TAO) 등을 예시할 수 있다.
투명 광촉매피막용 코팅액의 바람직한 예로는 무정형 과산화티탄졸과 애너테이스형 과산화티탄졸과의 혼합액을 들 수 있다. 이 무정형 과산화티탄졸은 예를 들어 다음과 같이 제조할 수 있다. 사염화티탄 TiCl4과 같은 티탄염 수용액에 암모니아수 내지 수산화나트륨과 같은 수산화알칼리를 첨가하여 pH 6∼7에서 반응시킨다. 생성된 담청미백색, 무정형 수산화티탄 Ti(OH)4(오르토티탄산 H4TiO4이라 한다)을 세정, 분리한 후, 과산화수소로 처리하면 무정형 과산화티탄 수용액이 얻어진다. 이 무정형 과산화티탄 수용액은 상온에서는 무정형상태로 아직 애너테이스형 산화티탄으로는 결정화되지 않고, 초미립자를 함유하기 때문에 밀착성이 우수하고 성막성이 높으며 균일하게 평평한 박막을 만들 수 있고, 건조피막은 물에 용해되지 않는다는 성질을 가지고 있다. 애너테이스형 산화티탄졸은 상기 무정형 과산화티탄졸을 100℃ 이상에서 수시간 건조함에 따라 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 난분해성 바인더코팅액으로는 광촉매에 의한 분해작용으로부터 기재를 보호할 수 있고, 기재와 광촉매층을 결합할 수 있는 것이면 어느 것이라도 좋다. 상기 무정형 과산화티탄졸 이외에 일본국 특개평 7-171408호 공보 에 기재되어 있는 물유리, 콜로이덜실리카, 폴리오르가노실록산 등의 규소화합물; 인산아연, 인산알루미늄 등의 인산염; 중인산염, 시멘트 등의 무기계 바인더(결착제); 플루오르화 중합체, 실리콘계 중합체 등의 유기계 바인더를 포함하는 코팅액을 예시할 수 있다. 이들 난분해성 바인더코팅액 중에서도 상기 무정형 과산화티탄졸과 같이 도막후에 투명하게 되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 유기색소로는 광촉매에 의해 분해되어 탈색되는 것이면 어느 것이어도 좋다. 예를 들어 유기안료, 천연염료 또는 합성염료를 들 수 있으며, 이들 중에서도 수용성이고 안정성이 우수한 아조계 염료, 특히 금속염인 매염아조염료, 금속착염아조염료, 염기성아조염료, 또는 프탈로시아닌계 안료, 포르피린계 천연색소유도체 등 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료가 바람직하다. 이들은 광촉매가 갖는 산화분해작용에 의해서만 분해되고, 광촉매능의 유무를확인하는데 적합하지 않을뿐만 아니라 광촉매활성도 증강시킨다.
또 본 발명에서 사용되는 유기색소로는 상기 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계의 염료 또는 안료를 함유하고, 분자내에 크롬, 구리, 칼슘, 코발트, 철, 알루미늄, 스트론튬 등의 금속원소를 포함하는 유기색소가 바람직하다. 예를 들어, 프탈로시아닌의 중심부의 수소 2원자를 금속으로 치환한 금속원자함유 프탈로시안닌계 안료에는 이온결합적 요소가 강한 것(Na, K, Ca, Be, Ca, Ba, Cd, Mg 등)과 공유결합적 요소가 강한 것(Cu, Ni, Zn, Cr, Co, Al, Pt, Fe, V 등)이 있다. 이러한 분자내에 금속원소를 함유하는 유기색소의 경우, 광촉매능에 의해 유기색소가 분해되고, 그 결과 금속원소가 산화물이나 이온으로 잔류하며, 광촉매 반응을 촉진보완하는 전자보족금속으로서 유효하게 작용하고, 광촉매능을 높이는 동시에 광촉매피막의 물리적 강도를 증가시킬 수 있다.
또 본 발명에서 유기색소를 사용하는 경우 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 병용할 수 있다. 그리고, 이들 첨가제로는 원래 탄산칼슘 등의 금속화합물을 함유하는 것이 바람직하지만, 각종 전자보족금속을 배합한 것도 유리하게 사용할 수 있다.
유기색소의 광촉매피막용 코팅액이나 난분해성 바인더 코팅액에의 배합은 상기와 같이 적당한 분산제를 사용하여 유기색소를 균일하게 분산시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 시판되는 안료 등을 사용하는 경우는 그 용법에 따라 하면 된다. 또 일반적으로 유기색소의 분산제(용제)로는 에틸알코올, 프로필알코올 등의 알코올, 아세트산에틸 등의 에스테르류, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 용제, 비이온계면활성제를 들 수 있다.
또 유기색소와 광촉매피막용 코팅액의 배합은, 막이 형성되어 있는지를 확인할 수 있을 정도로 착색하고, 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지 신속하게 확인할 수 있을 정도로 탈색되도록 그 비율을 적절히 선택할 수 있다. 그리고, 유기색소와 광촉매피막용 코팅액이 배합된 본 발명의 유기색소베합 광촉매피막용 코팅액은 착색상태 그대로 비광여기하에 보존할 수 있다.
또한 유기색소와 난분해성 바인더코팅액의 배합은, 난분해성 바인더 코팅층에 막이 형성되어 있는지를 확인할 수 있을 정도로 착색하고, 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 신속하게 확인할 수 있을 정도로 탈색되도 록 그 비율을 적절히 선택할 수 있다. 그리고, 유기색소와 난분해성 바인더 코팅액이 배합된 본 발명의 유기색소배합 난분해성바인더 코팅액은 착색상태 그대로 보존할 수 있다.
본 발명의 유기색소가 배합된 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액은 기재에 코팅할 때, 또는 유기색소가 배합된 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액을 기재에 코팅할 때, 막이 형성되어 있는지는 유기색소에 의한 착색을 눈으로 확인함으로써 행해질 수 있다. 또 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지에 대해서도 착색되어 있는 광촉매피막이나 난분해성 바인더 코팅층의 탈색을 눈으로 확인함으로써 행해질 수 있다.
그리고, 단시간에 탈색을 확인할 필요가 있는 경우는 색채계(colorimeter)를 사용하여 조사 전후에서의 변색정도의 변화, 즉 색차이(△E*ab)를 측정함으로써 행해질 수 있다. 색차이(△E*ab)는 조사 전후에서의 명도의 차(△L*), 적색-녹색계의 색조의 차(△a*), 차색-청색계의 색조의 차(△b*)를 구하고, (△L*), (△a*), (△b *)의 각 제곱의 합의 제곱근으로 구해지는 예를 들어 (△E*ab) 값이 큰 만큼 조사 전후에서의 광촉매체의 탈색정도가 큰 것을 나타낸다. 또 단시간에 탈색을 확인할 필요가 있는 경우 등, 목적에 따라 광촉매에 의해 분해되기 쉬운 유기색소 종류를 선택하거나 또는 유기색소의 배합량을 조정함으로써 탈색시간을 설정할 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위는 이들 예시에 한정되지 않는다.
(실시예 1)
(유기색소배합 투명 광촉매피막용 코팅액의 제조)
0.85% 함유(건조고형분으로 환산)의 무정형 과산화티탄용액 TK100(주식회사 TAO)와, 0.85% 함유(건조고형분으로 환산)의 애너테이스형 산화티탄졸 TA100(주식회사 TAO)의 등량 혼합물을 투명 광촉매피막용코팅액으로 사용하였다. 또 유기색소로는 표 1에 ①∼⑧로 기재된 8종류의 유기색소(스미카칼라 주식회사 제품)를 20배 희석하여 사용하였다. 상기 투명 광촉매피막용 코팅액 95중량부와 20배 희석한 각 유기색소 5중량부를 유기색소가 균일하게 되도록 배합하고, 유기색소가 배합된 투명 광촉매피막용 코팅액을 제조하였다. 또 대조로는 유기색소를 함유하지 않는 상기 애너테이스형 산화티탄졸을 투명 광촉매피막용 코팅액으로 사용하였다. 또한 상기 ①∼⑧의 유기색소중 ①, ②, ⑥∼⑧은 프탈로시아닌계, ③ 및 ⑤는 아조계, ④는 니트로소아조계의 유기색소이다.
| No. | 첨가유기색소 | 함유금속 | 색차이(△E*ab) | 탈색일수 | 막경도 |
| ① | POLLUX BLUE PM-B | Cu | 10.76 | 4일 | 9H 이상 |
| ② | POLLUX BLUE PC-AD | Cu | 10.05 | 4일 | 9H 이상 |
| ③ | POLLUX BROWN PM-BR | Cu | 10.47 | 3일 | 9H 이상 |
| ④ | LAWN GREEN | Fe | 9.07 | 3일 | 9H 이상 |
| ⑤ | POLLUX YELLOW PM-L5G | Ca | 7.49 | 1일 | 9H 이상 |
| ⑥ | POLLUX RED PC.1T1070 | Ca | 9.65 | 1일 | 9H 이상 |
| ⑦ | POLLUX RED PC.1T1071 | Ba | 0.33 | 4일 | 9H 이상 |
| ⑧ | POLLUX RED PC.1T1072 | St | 7.96 | 3일 | 9H 이상 |
| 대조 | - | - | 7.85 | - | 6H |
(유기색소배합 투명 광촉매피막용 코팅액에 의한 막제조)
유기색소배합 투명 광촉매피막용 코팅액을 메이지기카이주식회사 제품의 직 경 0.5mm의 환형 토출노즐을 갖는 스프레이건 FS-G05-1을 사용하여 두께가 균일하도록 각각 시판되는 타일에 코팅(도포량 0.8g/100㎠)하고, 항온건조한 후 적외선가열히터를 사용하여 100℃로 가열하여 막을 제조하였다. 막이 형성된 타일표면은 각각의 유기색소로 착색되고 눈으로 타일 전면에 성막되어 있는지 용이하게 확인할 수 있었다.
(광촉매능테스트)
광촉매능테스트는 360∼380nm의 단파장을 방출하는 블랙라이트를 10cm 거리에서 1시간 조사하고, 미놀타카메라사 제품의 색채계를 사용하여 색차이(△E*ab)에 대해 각각 변색정도를 조사하였다. 색차이(△E*ab)는 그 값이 큰만큼 조사 전후에서의 타일표면의 탈색정도가 크다는 것을 나타낸다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 색차이(△E*ab)의 값으로부터 함유금속으로 Fe, Cu, Ca, St를 함유하는 유기색소에서는 탈색정도가 크기 때문에 이들 금속을 함유하는 유기색소가 바람직하다는 것을 알 수 있다. 또 맑은 날 직사광선을 계속해서 직접 조사하여 탈색될 때까지의 일수를 측정하였다. 탈색일수의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1로부터 광촉매능을 갖는 피막에서는 1∼4일에 탈색되는 것을 알 수 있다.
(광촉매피막의 경도테스트)
광촉매피막의 경도테스트는 각 타일의 광촉매피막을 여러 가지 경도의 연필로 문지름으로써 행하였다. 이 테스트에 의한 경도는 손상되지 않는 경우의 연필 경도로 표시되는데, 예를 들어 "9H 이상"은 9H의 연필 끝으로 문질러도 손상되지 않았다는 것을 의미한다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1로부터 분자내에 금속원 자를 함유하지 않지만, 탄산칼슘을 함유한 첨가제를 사용한 ⑤를 포함하는 유기색소를 배합한 광촉매피막이 물리적 강도가 증가하는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
(유기색소배합 난분해성 바인더코팅액의 제조 등)
0.85중량%(고형분으로 환산)의 무정형 과산화티탄용액(주식회사 TAO) 95중량부와, 표 2의 ⑤와 ⑥으로 기재된 스미카칼라 주식회사 제품의 2종류의 유기색소를 20배 희석한 각 유기색소 5중량부를 유기색소가 균일하게 되도록 배합하여 난분해성 바인더코팅액을 제조하고, 도포량 0.4g/100㎠으로 한 것외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기색소배합 난분해성 바인더층을 기재위에 성막하고, 그 위에 0.85중량%(고형분으로 환산) 애너테이스형 산화티탄졸(주식회사 TAO)의 투명 광촉매피막용 코팅액을 코팅(도포량 0.8g/100㎠)하고, 상온건조한 후, 적외선 가열히터를 사용하여 100℃로 가열하여 막을 제조하였다.
대조로서, 유기색소를 함유하지 않는 무정형 과산화티탄용액에 의한 코팅층 위에 애너테이스형 산화티탄졸을 코팅한 것을 사용하여 조사시간을 45분으로 한 것외에는 실시예 1과 동일하게 광촉매능 테스트 및 광촉매피막 경도테스트를 하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 하지층인 유기색소배합 난분해성 바인더층의 착색이 광촉매피막의 광촉매작용에 의해 탈색되며, 그 때의 색차이(△E*ab) 값도 광촉매능을 단시간에 예측하게 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
| No. | 첨가유기색소 | 함유금속 | 색차이(△E*ab) | 탈색일수 | 막경도 |
| ⑤ | POLLUX YELLOW PM-L5G | Ca | 6.60 | 1일 | 9H 이상 |
| ⑥ | POLLUX RED PC.1T1070 | Ca | 10.11 | 1일 | 9H 이상 |
| 대조 | - | - | 7.34 | - | 6H |
본 발명에 의하면, 투명 광촉매피막용 코팅액에 유기색소를 배합한 투명 광촉매피막용 코팅액을 사용함에 따라 투명 광촉매피막용 코팅액을 실외의 구조물 등에 코팅 시공할 때, 막이 형성되어 있는지를 눈으로 용이하게 확인하고, 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지에 대해서도 용이하게 확인할 수 있다. 또 난분해성 바인더코팅액에 유기색소를 배합함에 따라 난분해성 바인더층이 균일하게 코팅되어 있는지를 눈으로 용이하게 확인하고, 그 위에 막이 형성된 투명 광촉매피막이 광촉매능을 갖는지에 대해서도 용이하게 확인할 수 있다. 또 금속원자함유 유기색소를 사용함에 따라 광촉매기능 활성과 광촉매피막의 물리적 강도를 증강할 수 있다.
Claims (26)
- 광촉매 피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때에 착색을 관찰하여 성막되어 있는지를 확인할 수 있고, 성막한 광촉매피막의 색이 없어지는 것을 관찰하여 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있도록 유기색소를 배합한 광촉매피막용 코팅액을 코팅하는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법
- 제1항에 있어서, 상기 광촉매피막용 코팅액은 막이 형성된 후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광촉매피막용 코팅액은 하지층으로서 코팅된 난분해성 바인더층 위에 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유기색소는 분자내에 금속원소를 함유하는 유기색소인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유기색소는 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유기색소는 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 난분해성 바인더코팅액을 기재에 코팅할 때에, 착색을 관찰하여 바인더층이 성막되어 있는지를 확인할 수 있으며, 성막한 바인더막의 색이 없어지는 것을 관찰하여 그 바인더막 위에 광촉매피막용 코팅액을 조막한 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있도록 유기색소를 배합한 난분해성 바인더코팅액을 하지층으로서 기재에 코팅하고, 그 위에 광촉매피막용 코팅액을 코팅하는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제7항에 있어서, 광촉매피막용 코팅액은 막이 형성된 후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 유기색소는 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소 인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 유기색소는 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액을 사용한 코팅방법.
- 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때에, 착색을 관찰하여 막이 형성되어 있는지를 확인할 수 있으며, 형성된 광촉매피막의 색이 없어지는 것을 관찰하여 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있는 유기색소가 배합된 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 제11항에 있어서, 광촉매피막용 코팅액은 막이 형성된 후에 투명한 광촉매피막을 형성하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 제12항에 있어서, 투명 광촉매피막용 코팅액은 무정형 과산화티탄졸과 애너테이스형 산화티탄졸을 포함하는 투명 광촉매피막용 코팅액인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 유기색소는 분자내에 금속원소를 포함하는 유기색소인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 유기색소는 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 유기색소는 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 광촉매피막용 코팅액.
- 광촉매피막용 코팅액을 기재에 코팅할 때에, 착색을 관찰하여 막이 형성되어 있는지를 확인할 수 있으며, 형성된 광촉매피막의 색이 없어지는 것을 관찰하여 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있으며, 분자내에 금속원소를 함유하는 유기색소가 배합된 광촉매피막용 코팅액으로, 광촉매의 광여기에 따라 분해되는 상기 유기색소의 금속원소에 의해 광촉매기능 활성과 광촉매피막의 물리적 강도가 증가하는 광촉매피막용 코팅액.
- 삭제
- 난분해성 바인더 코팅액을 기재에 코팅할 때에, 착색을 관찰하여 바인더층이 성막되어 있는지를 확인할 수 있으며, 성막한 바인더막의 색이 없어지는 것을 관찰하여 그 바인더막 위에 광촉매피막용 코팅액을 조막한 광촉매피막이 광촉매능을 가지고 있는지를 확인할 수 있는 유기색소가 배합된 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액.
- 제19항에 있어서, 난분해성 바인더 코팅액은 성막후에 투명한 난분해성 바인더층을 형성할 수 있는 코팅액인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액.
- 제20항에 있어서, 난분해성 바인더 코팅액은 무정형 과산화티탄졸인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더 코팅액.
- 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 유기색소는 아조계, 프탈로시아닌계, 금속착체함유 축합다환계 염료 또는 안료로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기색소인 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액.
- 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기색소는 분산제, 조습제, 증점제로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 첨가제와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 유기색소배합 난분해성 바인더코팅액.
- 제1항의 코팅방법에 의해 광촉매피막이 코팅된 기재.
- 제1항의 코팅방법에 의해 광촉매피막이 코팅된 건자재.
- 제1항의 코팅방법에 의해 광촉매피막이 코팅된 건축물.
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