KR100691396B1 - 건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법 - Google Patents

건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 코팅제는 원적외선 방사제 10 내지 30중량%, 음이온 방출제 3 내지 12중량%, 은나노졸 1 내지 5중량%, 무기항균제 3 내지 7중량%, 불석 8 내지 12중량%, 이산화티탄 1 내지 5중량%, 폴리머계 디스퍼젼 35 내지 50중량% 및 유화제 0.05 내지 0.5 중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 코팅제는 건축재 표면에 도포되어 건축재의 내구성을 향상시켜 구조물의 열화를 방지 또는 억제할 수 있을 뿐만 아니라 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효능이 있어 실내 공기 오염을 막아 빌딩증후군 현상을 저하시킴은 물론 쾌적한 실내 분위기 유지를 가능하게 한다.
코팅제, 건축재, 원적외선, 음이온, 항균, 불석, 이산화티탄

Description

건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법{COATING FOR BUILDING MATERIALS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축재 표면에 도포되어 건축재의 내구성을 향상시킴과 동시에 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균, 탈취 등의 기능을 갖는 친환경적 건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실내 공간에 오래있다 보면 산소부족, 공기 오염 등으로 두통, 현기증, 집중력 감퇴, 기관지염, 천식 같은 질환이 일어나게 되는 데, 밀폐된 공간에서 오염된 공기로 인하여 짜증스럽고 피곤해지는 빌딩증후군은 현대인이 흔히 경험하게 되는 것이다. 이는 각종 건축자재 등에서 방출되는 유해 물질이 주원인으로 그 예로는 라돈, 포름알데히드, 석면 등이다.
이에 시공되는 건축물 표면에 다양한 재료의 도료 또는 코팅제를 도포하여 유해 물질 발산을 억제하는 친환경적 건축용 도료 또는 코팅제가 개발되고 있다.
종래에는 원적외선이 인체에 이로운 영향을 미친다는 점에 착안하여 원적외선이 방사되는 맥반석과 같은 물질을 이용하였으나 이는 원적외선 방사만을 주기능 으로 하는 것으로 그 외 음이온 방출이나 탈취 등의 소망하는 효과를 달성하지 못하였고 또한 건축재 표면에 내구성을 증진시키는 데 제한이 있었다.
이에 본 발명의 발명자는 건축재의 내구성을 향상시킴과 동시에 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균, 탈취 등의 기능을 갖는 친환경적 건축재 표면 코팅제를 개발하는 데 성공하였다.
본 발명의 목적은 건축재 표면에 도포되어 건축재의 내구성을 향상시킴과 동시에 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균, 탈취 등의 기능을 갖는 친환경적 건축재 표면 코팅제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 친환경적 건축재 표면 코팅제 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 건축재 표면 코팅제는 원적외선 방사제 10 내지 30중량%, 음이온 방출제 3 내지 12중량%, 은나노졸 1 내지 5중량%, 무기항균제 3 내지 7중량%, 불석 8 내지 12중량%, 이산화티탄 1 내지 5중량%, 폴리머계 디스퍼젼 35 내지 50중량% 및 유화제 0.05 내지 0.5 중량%를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 원적외선 방사제는 원적외선이 방사되는 물질로서 원적외선이 방사되는 물질은 어느 것이나 사용될 수 있으며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 10 내지 30중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 원적외선 방사제는 황토, 일라이트, 옥분말 단독 또는 이 중 적어도 두 개 이상이 혼합되어 사용되는 것이 바람직하다.
상기한 원적외선 방사제가 10중량% 미만으로 함유될 때에는 원적외선 방사효과가 미비하고 30중량%를 초과할 때에는 원적외선 방출 효과의 차이가 크지 않고 코팅제의 결합력이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에서 보다 바람직하게 사용되는 원적외선 방사제는 원적외선 방사제 총중량에 대하여 황토 20 내지 40중량%, 일라이트 20 내지 40중량% 및 옥분말 20 내지 40중량%로 이루어지는 혼합물이다.
본 발명에서 사용되는 황토는 가공 황토가 바람직하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 가공 황토이다. 그 예로는 소성된 황토이다.
본 발명에서 원적외선 방사제는 분말상이며, 분말도는 2000 브레인 이상이 바람직하며, 8000 브레인 이상이 보다 바람직하다. 분말도가 클수록 원적외선 방사 효과가 더 커지기 때문이다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 음이온 방출제는 음이온이 방출되는 물질로서 음이온이 방출되는 물질은 어느 것이나 사용될 수 있으며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 3 내지 12중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 음이온 방출제는 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄, 견운모 단독 또는 이 중 적어도 두 개 이상이 혼합되는 것이 바람직하다.
상기한 음이온 방출제가 3중량% 미만으로 함유될 때에는 음이온 방출효과가 미비하고 12중량%를 초과할 때에는 시공성이 떨어지며 경제적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명에서 음이온 방출제는 분말상이며, 분말도는 4000 브레인 이상이 바람직하며, 8000 브레인 이상이 보다 바람직하다. 분말도가 클수록 음이온 방출 효과가 더 커지기 때문이다.
본 발명에서 음이온 방출제로 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄 및 견운모 중 적어도 두 개 이상이 혼합되어 사용되는 경우, 음이온 방출제 혼합물의 제조방법은 다음과 같다. 즉, 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄 및 견운모 중 적어도 두 개 이상을 혼합한 후 500 내지 600℃에서 하소하여 분쇄한다. 분쇄시 분쇄조제로서 알루미늄-스테아린산(aluminium-stearate)을 상기 음이온 방출제 혼합물 총중량에 대하여 0.005 내지 0.03중량% 첨가한다. 알루미늄-스테아린산의 함량이 0.005 내지 0.03중량%일 때 음이온 방출제의 소망하는 분말도가 얻어진다. 알루미늄-스테아린산을 사용하지 않으면 음이온 방출제 구성물들 상호간 정전기가 발생하여 응집현상이 일어남으로써 분말도가 떨어진다.
본 발명에서 음이온 방출제로 사용되는 모나자이트는 정제 모나자이트로, 통상의 방법으로 정제된 모나자이트이다.
본 발명에서 보다 바람직하게 사용되는 음이온 방출제는 정제 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄 및 견운모의 혼합물이다. 각 물질의 혼합되는 양은 최종 생산되는 코팅제의 사용 목적에 따라 달라질 것이다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 은나노졸(silver nano sol)은 항균성, 항곰팡이 기능을 하며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 1 내지 5중량% 함유됨 이 바람직하다. 본 발명에서 은나노졸이 1중량% 미만으로 함유될 때에는 항균, 항곰팡이 효과가 미비하고 5중량%를 초과할 때에는 효과의 차이가 크지 않으면서 경제적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명에서 은나노졸은 8000 내지 20000ppm이 사용되며 9000 내지 12000ppm이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 사용되는 은나노졸은 당업자에게 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있다
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 무기항균제는 항균성이 있는 물질로서 통상적으로 사용되는 무기항균제가 사용될 수 있으며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 3 내지 7중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 무기항균제는 실리카, 산화알루미늄, 아연 및 은분말로 이루어진 군에서 적어도 두 개 이상 선택되어 혼합되는 것이 바람직하다.
상기한 무기항균제가 3중량% 미만으로 함유될 때에는 항균효과가 미비하고 7중량%를 초과할 때에는 효과의 차이가 크지 않으면서 경제적이지 못한 문제점이 있다.
본 발명에서 보다 바람직하게 사용되는 무기항균제는 실리카, 산화알루미늄, 아연 및 은분말로 이루어지는 혼합물이다.
본 발명에서 무기항균제는 분말상인 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 사용되는 무기항균제는 비중 1.99±0.01, 열 저항 온도 800℃ 미만인 것이 바람직하게 사용된다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 불석은 휘발성 유기화합물과 포름알데히드 및 암모니아에 대한 탈취 기능을 하며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 8 내지 12중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 불석은 천연불석이며, 통상적 방법에 의해 가공된 천연불석이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서 사용되는 가공천연불석은 500℃±50에서 하소하여 분쇄한 400±50 메쉬의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 이산화티탄은 광촉매 효과로 인하여 휘발성 유기화합물과 포름알데히드에 대한 탈취 기능을 하며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 1 내지 5중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 이산화티탄은 순도 89~98%, 400메쉬 이상의 것이 바람직하게 사용된다. 입자가 작을수록 탈취 효과가 커진다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 폴리머계 디스퍼젼은 코팅막 형성을 통해 부재 표면의 내구성을 증진시키는 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 폴리머계 디스퍼젼이 사용될 수 있으며, 코팅제 조성물 총중량에 대하여 35 내지 50중량% 함유됨이 바람직하다.
본 발명에서 폴리머계 디스퍼젼은 수계 바인더로서 아크릴계, 에틸렌비닐아세테이트계, 폴리비닐알코올계 단독 또는 이 중 적어도 두 개 이상이 혼합되어 사용되는 것이 바람직하다.
상기한 폴리머계 디스퍼젼이 35중량% 미만으로 함유될 때에는 코팅막 표면의 내구성 효과가 미비하고 50중량%를 초과할 때에는 본 코팅제에 기능성을 부여하는 물질의 함유량이 낮아짐으로써 원적외선 방사, 음이온 방출 등의 기능이 미비해지는 문제점이 있다.
특히, 본 발명에서 폴리머계 디스퍼젼으로 아크릴계가 사용될 경우, 고형분 53 내지 56%이고 점도(cps RVT. 20rpm 25℃)는 1200∼2100, 프리모노머 0.5 미만이 바람직하다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제에 있어서, 분말상과 액상이 잘 혼합되도록 하고 코팅제의 안정화를 위하여 사용되는 유화제는 불소계 논이온형 유화제가 사용된다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 불소계 논이온형 유화제는 플루오르알킬술폰산아미드, 변성 폴리알킬렌옥사이드 등과 같은 논이온성 플루오르알킬 함유 폴리알킬렌옥사이드이다. 여기에서 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실기 등이다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제는 논이온형 안정제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 소포제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 레벨링제 0.05 내지 0.15 중량% 또는 이 중 적어도 두 개 이상을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에서 안정제는 완성된 코팅제의 층분리를 막고 저장안정성의 기능을 수행하고, 소포제는 기포발생을 막는 역할을 하며, 레벨링제는 도포된 코팅제의 표면을 편평하게 하는 기능을 한다. 본 발명에서 사용되는 논이온형 안정제, 소포제 및 레벨링제는 본 발명의 분야에서 통상적으로 사용되는 것이 이용된다.
상기 논이온형 안정제, 논이온형 소포제 및 논이온형 레벨링제가 추가로 첨가됨으로써 본 발명 코팅제의 안정성을 보다 높일 수 있다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제는 사용되는 목적에 따라 희석하여 사용될 수 있으며 물 또는 수용성 용매가 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 건축재 표면 코팅제 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제 제조방법은, 35 내지 50중량% 폴리머 디스퍼젼에 0.05 내지 0.5 중량% 유화제를 첨가하고 교반하여 액상의 바인더를 제조하는 단계; 10 내지 30중량% 원적외선 방사제, 3 내지 12중량% 음이온 방출제, 3 내지 7중량% 무기항균제, 8 내지 12중량% 불석 및 1 내지 5중량% 이산화티탄을 혼합하여 분체 혼합제를 제조하는 단계; 상기 액상의 바인더를 교반하면서 상기 분체 혼합제를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물에 1 내지 5중량% 은나노졸을 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
먼저, 35 내지 50중량% 폴리머 디스퍼젼에 0.05 내지 0.5 중량% 유화제를 첨가하고 충분히 교반하여 액상의 바인더를 제조한다.
10 내지 30중량% 원적외선 방사제, 3 내지 12중량% 음이온 방출제, 3 내지 7중량% 무기항균제, 8 내지 12중량% 불석 및 1 내지 5중량% 이산화티탄을 충분히 혼합하여 분체 혼합제를 제조한다.
교반기에 상기 액상의 바인더를 투입하여 서서히 분당 100~150rpm으로 교반하면서 상기 분체 혼합제를 서서히 투입하면서 교반한다. 이때 분체 혼합제의 투입시간은 투입되는 양에 따라 달라질 것이다.
분체 혼합제의 투입이 완료되면 8000 내지 20000ppm의 은나노졸 1~5중량%를 투입 후 교반속도를 분당(시간) 200~300rpm으로 조절하여 1시간 이상 숙성 교반시킨다.
이 때 내용물을 스푼 등으로 떠서 부을 때 흐름이 끊이지 않을 정도로 흘러내림시 골고루 분산이 된 것으로 하고 교반을 정지하며 이때의 내용물을 건축재 표면 코팅제로 한다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제 제조방법에서 음이온 방출제는 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄, 견운모 단독 또는 이 중 적어도 두 개 이상이 혼합되어 제조된다.
이 때, 두 개 이상이 선택되어 혼합될 경우에는, 선택된 물질을 500 내지 600℃에서 하소하고 알루미늄-스테아린산을 상기 음이온 방출제 혼합물 총중량에 대하여 0.005 내지 0.03중량% 첨가한 후 분쇄하여 음이온 방출제 혼합물을 제조한다.
본 발명의 건축재 표면 코팅제 제조방법에서는 상기 액상의 바인더를 제조하는 단계에서 논이온형 안정제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 소포제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 레벨링제 0.05 내지 0.15 중량% 또는 이 중 두 개 이상이 더 추가되어 제조될 수 있다.
하기 실시예에서 본 발명의 건축재 표면 코팅제 및 그 제조방법을 구체적으로 살펴본다.
<실시예 1>
아크릴계 폴리머 디스퍼젼 458g에 논이온형 불소계 유화제 2g을 첨가하여 충분히 교반하여 액상의 바인더를 제조하였다. 원적외선 방사제로 분말도 8000 브레인 이상의 소성황토 270g, 음이온 방사체로 정제 모나자이트 분말 90g과, 무기항균제로 실리카 40g과 400메쉬 가공 천연불석 분말 90g 및 이산화티탄 20g을 고루 혼합하여 분체 혼합제를 제조하였다. 상기 액상 바인더를 교반기에 투입하여 분당 100rpm으로 서서히 교합하면서 상기 분체 혼합제를 1시간에 걸쳐 서서히 투입하면서 교반하였다. 상기 액상 바인더와 분체 혼합제의 혼합물에 8000ppm의 은나노졸 30g을 투입하고 교반속도를 분당 250rpm으로 증가하여 1시간 숙성 교반시켜 코팅제를 제조하였다.
<실시예 2>
에틸렌비닐아세테이트계 폴리머 디스퍼젼 398g에 논이온형 불소계 유화제 1g과 논이온형 실리콘 안정제1g을 첨가하여 충분히 교반하여 액상의 바인더를 제조하였다. 정제 모나자이트 분말 50g 및 토루말린 50g을 혼합하여 500℃에서 하소하고 알루미늄-스테아린산 0.01g을 첨가한 후 분쇄하여 음이온 방출제를 제조하였다. 상기에서 제조된 음이온 방출제와, 원적외선 방사제로 분말도 8000 브레인 이상의 소성황토 150g과 분말도 8000 브레인 이상의 일라이트 150g과, 무기항균제로 산화알루미늄 20g 및 아연분말 30g과 400메쉬 가공 천연불석 분말 110g 및 이산화티탄 20g을 고루 혼합하여 분체 혼합제를 제조하였다. 상기 액상 바인더를 교반기에 투입하여 분당 120rpm으로 서서히 교합하면서 상기 분체 혼합제를 1시간에 걸쳐 서서히 투입하면서 교반하였다. 상기 액상 바인더와 분체 혼합제의 혼합물에 10000ppm 의 은나노졸 20g을 투입하고 교반속도를 분당 280rpm으로 증가하여 1시간 숙성 교반시켜 코팅제를 제조하였다.
<실시예 3>
폴리머 디스퍼젼으로 에틸렌비닐아세테이트계 디스퍼젼 227g과 폴리비닐알코올계 디스퍼젼 200g에 논이온형 불소계 유화제 1g, 논이온형 실리콘 안정제1g, 논이온형 실리콘 소포제 1g을 첨가하여 충분히 교반하여 액상의 바인더를 제조하였다. 정제 모나자이트 분말 20g, 토루말린 20g 및 빈초탄 20g을 혼합하여 550℃에서 하소하고 알루미늄-스테아린산 0.012g을 첨가한 후 분쇄하여 음이온 방출제를 제조하였다. 상기에서 제조된 음이온 방출제와, 원적외선 방사제로 분말도 8000 브레인 이상의 소성황토 100g과 분말도 8000 브레인 이상의 일라이트 100g 및 8000 브레인 이상의 옥분말 100g과, 무기항균제로 실리카 10g, 산화알루미늄 20g 및 아연분말 20g과 400메쉬 가공 천연불석 분말 100g 및 이산화티탄 30g을 고루 혼합하여 분체 혼합제를 제조하였다. 상기 액상 바인더를 교반기에 투입하여 분당 120rpm으로 서서히 교합하면서 상기 분체 혼합제를 1시간에 걸쳐 서서히 투입하면서 교반하였다. 상기 액상 바인더와 분체 혼합제의 혼합물에 15000ppm의 은나노졸 30g을 투입하고 교반속도를 분당 280rpm으로 증가하여 1시간 숙성 교반시켜 코팅제를 제조하였다.
<실시예 4>
아크릴계 폴리머 디스퍼젼 386g에 논이온형 실리콘 안정제 1g, 논이온형 실리콘 소포제 1g, 논이온형 실리콘 레벨링제 1g, 논 이온형 불소계 유화제 1g을 첨가하여 충분히 교반하여 액상의 바인더를 제조하였다. 정제 모나자이트 20g, 기양 석 20g, 토루말린 20g, 빈초탄 20g 및 견운모 20g을 혼합하여 600℃에서 하소하고 알루미늄-스테아린산 0.01g을 첨가한 후 분쇄하여 음이온 방출제를 제조하였다. 상기에서 제조된 음이온 방출제와, 원적외선 방사제로 분말도 8000 브레인 이상의 가공황토 100g, 분말도 8000 브레인 이상의 일라이트 분말 100g 및 분말도 8000 브레인 이상의 옥분말 100g, 무기항균제로 실리카 10g, 산화알루미늄 10g, 아연 10g 및 은분말 20g과 400메쉬 가공 천연불석 분말 100g 및 이산화티탄 30g을 고루 혼합하여 분체 혼합제를 제조하였다. 상기 액상 바인더를 교반기에 투입하여 분당 120rpm으로 서서히 교합하면서 상기 분체 혼합제를 1시간에 걸쳐 서서히 투입하면서 교반하였다. 상기 액상 바인더와 분체 혼합제의 혼합물에 10000ppm의 은나노졸 30g을 투입하고 교반속도를 분당 250rpm으로 증가하여 1시간 숙성 교반시켜 코팅제를 제조하였다.
실시예 4에서 제조된 코팅제를 이용하여 본 발명 코팅제의 제반 물성과 기능성을 하기의 방법으로 실시하여 그 결과를 표에 나타내었다.
<시험 1> 비중, 점도, 고형분 측정
비중은 한국산업규격 KSM-5000-'90, 점도는 한국산업규격 KSM-3705-'96의 SP No3, 20rpm의 조건으로 측정하였으며, 고형분(%)은 한국산업규격 KSM-5000-'90을 이용하여 측정하였다.
[표 1] 본 발명 코팅제의 물성
시험항목 결과 시험방법
비중(25℃) 1.34 KSM-5000-'90
점도(CP) SP No3, 20rpm 2100 KSM-3705-'96
고형분(%) 66∼67 KSM-5000-'90
<시험 2> 원적외선 방사율 및 방사에너지 측정
한국건자재시험연구원 KICM-FIR-1005의 평가방법을 이용하여 측정하였다.
[표 2] 본 발명 코팅제의 원적외선 방사율
시험항목 시험결과 시험방법
원적외선 방사율 (40℃) 방사율(5∼20㎛) 0.918 KICM-FIR-1005 FT-IR Spectrometer를 이용한 Black Body 대비 측정결과임
방사에너지(w/㎡) 3.70 X 102
<시험 3> 음이온 측정
한국건자재시험연구원 KICM-FIR-1042의 평가방법을 이용하여 측정하였다.
[표 3] 본 발명 코팅제의 음이온 발생량
시험항목 시험결과 시험방법
음이온 (Ion/cc) 음이온 방출제 10% 첨가 3032 KICM-FIR-1042 시험편 내경 : 44㎜, 높이 297㎜의 원기둥 실내온도 26℃, 습도 65% 대기 중 음이온수 :73cc
음이온 방출제 7% 첨가 2311
음이온 방출제 5% 첨가 1201
<시험 4> 항균성 및 항곰팡이 시험
항균시험은 한국건자재시험연구원 KICM-FIR-1002 방법을 이용하였으며, 항곰팡이 시험은 ASTM G-21 방법을 이용하여 측정하였다.
[표 4] 본 발명 코팅제의 항균성
시험항목 시험결과 시험방법
초기농도 (CFU/40C) 24시간 후 농도 (CFU/40C) 세균감소율 (%)
대장균에 의한 항균시험 BLANK 436 1952 - KICM-FIR-1002
실시예 1 436 1 99.8
녹농균에 의한 항균시험 BLANK 418 1962 -
실시예 1 418 1 99.8
사용균주 : Escherichia col : 25922
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
[표 5] 본 발명 코팅제의 항곰팡이
시험항목 항곰팡이시험
배양시험의 기간
1주후 2주후 3주후 4주후
시험결과 ○ ○ ○ ○
시험방법 ASTM G-21
시험결과 ○ : 시료에서의 균의 성장을 인지할 수 없음.
곰팡이 균주(혼합균주)
Aspergillus niger ATCC 9642
Pennicillium pino philum ATCC 11797
Chaetomium globosum ATCC 6205
Gliosiadium virens ATCC 9645
Aureobasidium pullulans ATCC 15233
<시험 5> 탈취시험
한국건자재시험연구원 KICM-FIR-1085, 가스 검지관법에 의한 탈취시험을 이용하여 측정하였다.
[표 6] 본 발명 코팅제의 탈취시험
시험 항목 탈취시험(NH3) 탈취시험(포름알데히드)
경과시간 (분) Blank 농도 (ppm) 시료농도 (ppm) 탈취율 (%) 경과시간 (분) Blank 농도 (ppm) 시료농도 (ppm) 탈취율 (%)
시험 결과 30 194 83 57.2 30 194 84 56.7
60 152 60 60.5 60 152 60 60.5
90 131 49 62.6 90 131 50 61.8
120 116 42 63.8 120 116 44 62.1
시험 방법 KICM-FIR-1085
<시험 6> 내구성 시험
내구성 시험 항목 중 내균열성, 내흡수성은 한국산업규격 KS F-4919, 내투수성시험은 KS F 4930, 염화이온침투저항성은 KS F-4936, 내수성과 부착성은 KS D-6711, 내충격시험은 KS M-5307에 의하여 측정하였으며, 구조물 열화방지를 위한 염수분무시험은 KS D-9502 및 중성화시험을 수행하였다.
[표 7] 본 발명 코팅제의 내구성시험
시험항목 시험결과 시험방법
내흡수성 흡수량(g) 0.02 KS F-4919
부착성 100/100 KS D-6711
내수성(겉모양) 이상 없음 JIS K-5400
내투수성 0.01 KS F 4930
내균열성 이상 없음 KS F-4919
중성화(5% CO2 168 처리후 중성화 깊이 측정) 중성화 없음 코팅시편 5% CO2, 168시간 처리후 중성화 깊이 측정
염수분무실험(3000h) 이상 없음 KS D-9502
염화물이온침투저항성 (Coulombs) 596 KS F-4936 (기준 1000 이하)
내충격시험 (직접 1/2", 500g, 300mm) 이상 없음 KS M-5307
본 발명의 코팅제는 유기, 무기 등 구성성분에 관계없이 다양한 바탕체에 코팅될 수 있는 친환경적인 웰빙 소재로, 콘크리트는 물론 콘크리트와 유사한 물성을 갖는 시멘트 모르타르 바탕체, ALC 패널 바탕, 석면 슬래이트 바탕, 섬유보강 시멘트판 바탕, 벽돌 석재 바탕뿐만 아니라, 유리, 금속, 목재 등 다양한 기재 표면에 붓, 롤러, 스프레이 등으로 손쉽게 코팅하여 이용될 수 있다. 이렇게 형성된 코팅 막은 건축구조물 내외부의 열화인자인 염화물, 이산화탄소, 산성비 등의 침투를 방지하여 건축재의 내구성을 증진시킨다.
상기에서 본 발명의 구체예가 제시되어 있지만 본 발명이 상기에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 다양하게 변형 가능하고 이러한 변형은 하기한 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 코팅제는 건축재 표면에 도포되어 건축재의 내구성을 향상시켜 구조물의 열화를 방지 또는 억제할 수 있다.
또한 본 발명의 코팅제는 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균, 항곰팡이, 탈취 등의 효능이 있어 실내 공기 오염을 막아 빌딩증후군 현상을 저하시킴은 물론 쾌적한 분위기 유지를 가능하게 함으로써 삶의 질을 높일 수 있다.

Claims (13)

  1. 원적외선 방사제 10 내지 30중량%, 음이온 방출제 3 내지 12중량%, 은나노졸 1 내지 5중량%, 무기항균제 3 내지 7중량%, 불석 8 내지 12중량%, 이산화티탄 1 내지 5중량%, 폴리머계 디스퍼젼 35 내지 50중량% 및 불소계 논이온형 유화제 0.05 내지 0.5 중량%를 함유하는 건축재 표면 코팅제.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원적외선 방사제는 황토, 일라이트, 옥분말 또는 이 중 두 개 이상이 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 음이온 방출제는 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄, 견운모 또는 이 중 두 개 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 음이온 방출제 혼합물에 혼합물 총중량에 대하여 0.005 내지 0.03중량%의 알루미늄-스테아린산이 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무기항균제는 실리카, 산화알루미늄, 아연 및 은분말로 이루어진 군에서 적어도 두 개 이상 선택되는 무기항균제인 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머계 디스퍼젼은 아크릴계, 에틸렌비닐아세테이트계, 폴리비닐알코올계 또는 이 중 두 개 이상이 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머 디스퍼젼은, 고형분 53 내지 56%이고 점도(cps RVT. 20rpm 25℃)는 1200∼2100, 프리모노머 0.5 미만인 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 불소계 논이온형 유화제는 플루오르알킬 함유 폴리알킬렌옥사이드인 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅재.
  10. 제 1항에 있어서,
    논이온형 안정제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 소포제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 레벨링제 0.05 내지 0.15 중량% 또는 이 중 두 개 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제.
  11. 코팅제 제조방법에 있어서,
    35 내지 50중량% 폴리머계 디스퍼젼에 0.05 내지 0.5 중량% 유화제를 첨가하고 교반하여 액상의 바인더를 제조하는 단계;
    10 내지 30중량% 원적외선 방사제, 3 내지 12중량% 음이온 방출제, 3 내지 7중량% 무기항균제, 8 내지 12중량% 불석 및 1 내지 5중량% 이산화티탄을 혼합하여 분체 혼합제를 제조하는 단계;
    상기 액상의 바인더를 교반하면서 상기 분체 혼합제를 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물에 1 내지 5중량% 은나노졸을 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제 제조방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 음이온 방출제로, 모나자이트, 기양석, 토루말린, 빈초탄 및 견운모로 구성되는 군에서 적어도 두 개 이상 선택, 혼합하여 500 내지 600℃에서 하소하고 알루미늄-스테아린산을 상기 음이온 방출제 혼합물 총중량에 대하여 0.005 내지 0.03중량% 첨가한 후 분쇄하여 음이온 방출제를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제 제조방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 액상의 바인더를 제조하는 단계에서, 논이온형 안정제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 소포제 0.05 내지 0.15 중량%, 논이온형 레벨링제 0.05 내지 0.15 중량% 또는 이 중 두 개 이상이 더 추가되어 제조되는 것을 특징으로 하는 건축재 표면 코팅제 제조방법.
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