KR100710002B1 - Modified natural zeolite, coating composition and building interior material for high adsorption and removal rate for pollutants - Google Patents

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KR100710002B1
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이승호
이동진
김대성
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김재훈
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요업기술원
김재훈
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Abstract

본 발명은 개질형 천연 제올라이트, 이를 함유하는 코팅용 조성물 및 상기 코팅용 조성물이 적용된 건축 내장재에 관한 것이다. 본 발명의 개질형 천연 제올라이트는 1) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의하여 단독 또는 복합 이온 교환형으로 개질되거나; 2) 광촉매에 의하여 개질되거나; 및 3) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의한 단독 또는 복합 이온 교환형으로의 개질 및 광촉매에 의한 개질 모두에 의하여 개질되어, 극성 오염원 뿐 아니라 비극성 오염원에 대하여도 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a modified natural zeolite, a coating composition containing the same, and a building interior material to which the coating composition is applied. Modified natural zeolites of the present invention are 1) modified alone or in complex ion exchange by at least one selected from the group consisting of hydrogen and precious metal materials; 2) modified by a photocatalyst; And 3) reforming by both a single or complex ion exchange type by one or more selected from the group consisting of hydrogen and a noble metal material and by a photocatalyst, and thus excellent adsorption and removal power not only for polar pollutants but also for nonpolar pollutants. And it has a deodorizing power.

천연 제올라이트, 광촉매, 내장재 Natural zeolite, photocatalyst, interior materials

Description

오염원 흡착 및 제거력이 향상된 개질형 천연 제올라이트, 이를 함유하는 코팅용 조성물 및 건축 내장재{Modified natural zeolite, coating composition and building interior material for high adsorption and removal rate for pollutants}Modified natural zeolite, coating composition and building interior material for high adsorption and removal rate for pollutants}

도 1은 본 발명의 개질형 제올라이트 함유하는 코팅용 조성물이 적용된 건축용 내장재의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a building interior material to which the coating composition containing the modified zeolite of the present invention is applied.

도 2a 내지 2c는 본 발명의 실시예 1 내지 4의 개질형 제올라이트의 탈취율 평가 결과를 나타낸 그래프로서, 2a는 포름알데히드(HCHO)에 대한 탈취율을 나타낸 것이고, 2b는 암모니아에 대한 탈취율을 나타낸 것이고, 2c는 벤젠에 대한 탈취율을 나타낸 것이다.Figure 2a to 2c is a graph showing the deodorization rate evaluation results of the modified zeolites of Examples 1 to 4 of the present invention, 2a is a deodorization rate for formaldehyde (HCHO), 2b is a deodorization rate for ammonia, 2c shows the deodorization rate for benzene.

도 3은 결합제 종류에 따른 제올라이트의 질소 흡탈착량 변화 곡선을 나타낸 것이다(○△□◇: 질소 흡착 곡선, ●▲■◆: 질소 탈착 곡선).Figure 3 shows the nitrogen adsorption amount change curve of the zeolite according to the binder type (○ △ □ ◇: nitrogen adsorption curve, ● ▲ ■ ◆: nitrogen desorption curve).

도 4a 내지 4c는 카본코팅 섬유 내장재(1), 일반광물코팅 섬유 내장재(2), 천연 제올라이트코팅 섬유 내장재(3), 실시예 6의 개질형 제올라이트 코팅 섬유 내장재(4), 실시예 6 + 벽지 합체형 시편(5)의 오염원에 따른 탈취율을 비교한 그래프이다(4a: 암모니아 탈취율, 4b:포름알데히드 탈취율, 4c:벤젠의 탈취율).4a to 4c are carbon coating fiber interior (1), general mineral coating fiber interior (2), natural zeolite coating fiber interior (3), modified zeolite coated fiber interior (4) of Example 6, Example 6 + wallpaper It is a graph comparing the deodorization rate according to the pollutant of the coalesced specimen 5 (4a: ammonia deodorization rate, 4b: formaldehyde deodorization rate, 4c: benzene deodorization rate).

본 발명은 개질형 제올라이트, 이를 함유하는 코팅용 조성물 및 상기 코팅용 조성물이 적용된 건축 내장재에 관한 것이다. The present invention relates to a modified zeolite, a coating composition containing the same, and a building interior material to which the coating composition is applied.

최근 신규 건축물에 있어서의 각종 건축자재와 접착제로부터 방출되는 포름알데하이드 및 각종 휘발성 유기 화합물 (Volatile Organic Compounds; VOC) 등의 다양한 유해 화학 물질로 인한 새집 증후군(Sick House syndrome)이 심각한 문제로 대두되면서, 이에 대한 소비자의 관심이 점차 높아지고 있다. 더욱이, 환경부에서는 2005년 6월부터 각 신규 건축물, 특히 아파트에 대하여, 유해 화학 물질 방출량에 따라 등급을 정하여 이를 공개할 것을 의무화하고 있어서, 이러한 유해 화학 물질을 사전에 차단할 수 있는 새로운 건축 내장재의 개발이 절실히 요구되고 있으며, 그 수요가 큰 폭으로 증가할 것으로 예상되고 있다. In recent years, as Sick House syndrome caused by various harmful chemicals such as formaldehyde and various volatile organic compounds (VOCs) released from various building materials and adhesives in new buildings has emerged as a serious problem, Consumers' interest in this is gradually increasing. Moreover, since June 2005, the Ministry of Environment has mandated that each new building, especially apartments, be rated and released according to the amount of hazardous chemicals released, so that new building interior materials can be blocked in advance. This is desperately required and the demand is expected to increase significantly.

가까운 일본의 경우에도, 새집 증후군에 대한 대책으로, 2001년 4월의 후생성 명과 2002년도의 건축기준법 개정(2003년 7월 1일 시행)으로 지침을 시달한 이후, 환경친화적인 건축 자재의 수요가 큰 폭의 성장세를 유지하고 있다. 그러나 이처럼 최종 건축물에 대한 유해 가스 방출량에 대한 기준치 설정이나 유해 가스를 적게 방출할 수 있는 건축 자재 사용만을 의무화했을 뿐, 이들 각 건축 자재의 품질에 대한 인증 제도는 아직 채택하고 있지 않은 상태로, 아직 초기 산업에 머물고 있는 실정이다. 이에 따라 적정 품질에 미달하는 유사 제품들이 우후죽순 격으로 마구 쏟아져 나와 소비자의 혼란을 가중시키고 있다. 그러나 점차 높아지고 있는 새집 증후군에 대한 소비자의 관심과 보다 엄격해지는 규제로 인하여, 환경 및 인체 친화적인 건축 자재 (예컨대, 초배지, 벽지)의 수요는 현저하게 증가할 것으로 예상되며, 환경 호르몬 방출이 우려되는 접착제에 의한 압착식 건축 자재보다는 섬유 재료에 의한 건축 자재의 개발이 활발해질 것으로 예상되어, 이들 원자재에 대한 품질 인증제도 도입을 서둘러야 할 것으로 지적되고 있다. In the case of nearby Japan, the demand for environmentally friendly building materials has been met since the guidelines for the Ministry of Health and Welfare in April 2001 and the Building Standards Act Amendment (enacted on July 1, 2003) in 2002 were issued. The growth is large. However, this only mandated the setting of a standard for the amount of harmful gas emitted to the final building and the use of building materials that can emit less harmful gases. The certification system for the quality of each of these building materials has not yet been adopted. It is staying in the early industry. As a result, similar products that do not meet the appropriate quality are pouring out of the market, adding to the confusion of consumers. However, with increasing consumer interest and stricter regulations on new home syndrome, the demand for environmentally and human-friendly building materials (eg, broths, wallpaper) is expected to increase significantly, raising concerns about the release of environmental hormones. The development of building materials using fiber materials is expected to be more active than adhesive pressing building materials, and it is pointed out that the introduction of a quality certification system for these raw materials should be hurried.

건축물 내장재로서 섬유 소재를 이용한 기능성 초배지와 벽지에 관한 기술개발은 그 성능과 법률적인 규제에 상관없이 꾸준한 기술개발이 이루어져 왔으며 최근 숯을 이용한 보드 제품들이 많이 개발되어 있다. 숯은 다공질 구조로 유해가스 흡착이 뛰어나고 통기성, 축열성, 원적외선 방출 등 장점이 있으나, 숯을 이용한 보드 제품은 제조 공정이 다소 복잡하고 장시간 탄화를 해야 하므로 엄청난 투자설비와 정밀도가 요구된다. Technical development of functional super medium and wallpaper using textile materials as building interior materials has been steadily developed regardless of its performance and legal regulations. Recently, many board products using charcoal have been developed. Charcoal is a porous structure, which has excellent adsorption of harmful gases and has advantages such as breathability, heat storage, and far-infrared emission, but board products using charcoal require a complicated investment process and long time carbonization, requiring tremendous investment facilities and precision.

“우드 세라믹 방법 (일본공개특허 特開平 4-164806)”또는 “기능성 섬유상 물질 오버레이 숯 보드 제조 (대한민국 특허출원 제10-2002-0003999호)” 등의 특허에서는 숯보드 제조 공정단계를 줄이는 기술을 개발하였지만, 인체에 유해한 페놀수지의 사용이 불가피 하거나 유해가스를 담지 한 후에 분해 기능이 없다는 단점이 있다. Patents such as “Wood ceramic method (Japanese Patent Application No. 4-164806)” or “Manufacture of functional fibrous material overlay charcoal boards (Korean Patent Application No. 10-2002-0003999)” describe techniques for reducing the process of manufacturing charcoal boards. Although it has been developed, there is a disadvantage that the use of phenol resin harmful to the human body is inevitable or there is no decomposition function after supporting harmful gas.

“얇은 마무리용 바이오 세라믹 코팅재료(대한민국 특허출원 제 10-2003-0097013호)”는 공기 청정을 위한 고기능성 건축용 바탕 바름재에 관한 것으로, 시 멘트 독성 및 건축자재에서 발생되는 포름알데히드의 유해한 성분을 분해하는 장점이 있다고는 하지만, 흡착되는 시간이 느리고 탈취율 또한 저조하였다. "Thin Finish Bio Ceramic Coating Material (Korean Patent Application No. 10-2003-0097013)" relates to a high-performance building base material for clean air, which is a harmful component of formaldehyde generated from cement toxicity and building materials. Although it has the advantage of decomposing the, adsorption time was slow and deodorization rate was also low.

또한, 기존의 세라믹 코팅 재료를 부직포 등에 적용시, 이를 부착시키기 위한 결합제를 사용하여야 하는데, 이러한 결합제 사용으로 인하여 세라믹 코팅 재료의 기공이 차단되어, 오염 물질의 흡착 또는 분해 소재의 성능을 가리는 효과(Shielding effect)가 작용하여 세라믹 코팅 재료의 성능저하 및 성능변화가 심하다는 문제가 있었다.In addition, when the existing ceramic coating material is applied to a nonwoven fabric or the like, a binder for attaching the same should be used.By using such a binder, pores of the ceramic coating material are blocked, thereby preventing the adsorption of contaminants or the performance of the decomposition material. Due to the effect of shielding effect, there is a problem that the performance degradation and the performance change of the ceramic coating material is severe.

즉, 기존에 사용되어온 천연 광물 및 카본 등의 흡착 소재만으로는 극성 및 비극성의 다양한 오염원의 제거가 어렵다는 문제가 있고, 종이, 코팅재, 벽지, 커텐지, 보드 등의 건축자재의 품질인증 제도 도입으로 유해물질 방출 유무에 대한 검토는 이루어지고 있으나, 공기 중의 오염원의 분해 및 흡착기능 또는 탈취 기능과 같은 기능성에 대한 평가는 없어 상대적으로 낮은 성능을 가지는 저급의 제품이 난립하고 있다는 문제점이 있어왔다. 따라서 공기 중의 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 분해 및 흡착 능력이 있고 탈취력이 우수한 건축 내장용 소재의 개발이 요구된다.In other words, it is difficult to remove polar and non-polar various pollutants only by using adsorption materials such as natural minerals and carbon that have been used in the past, and it is harmful by introducing quality certification system of construction materials such as paper, coating materials, wallpaper, curtains, and boards. Although there have been studies on the release of substances, there has been a problem in that low-grade products having relatively low performance have not been established because there is no evaluation on the functions such as decomposition and adsorption or deodorization functions of air pollutants. Therefore, there is a need to develop materials for building interiors which are capable of decomposing and absorbing both polar and nonpolar pollutants in the air and having excellent deodorizing power.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 실내공기 오염원을 흡착, 제거하는 특성을 가진 저가의 다기능 소재의 제공, 기공의 가리움 효과가 없는 적절한 결합제의 개발 및 이들을 적용한 쉬트상, 벌크상, 및 복합형 내 장재를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 극성 및 비극성 오염원의 동시 제거가 가능한 형태의 저가 흡착 소재 개발 및 이의 내장재 적용 기술을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a low-cost multi-functional material having the characteristics of absorbing and removing indoor air pollutants, the development of suitable binders without pore-clogging effect and the sheet-like, bulk applied to them It is intended to provide phase and composite interior materials. In particular, it is an object of the present invention to provide a low-cost adsorption material in the form of simultaneous removal of polar and non-polar contaminants and the application of interior materials thereof.

본 발명은 개질형 제올라이트, 이를 함유하는 코팅용 조성물 및 상기 코팅용 조성물이 적용된 건축 내장재에 관한 것이다. 본 발명의 개질형 제올라이트는 1) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의하여 단독 또는 복합 이온 교환형으로 개질되거나; 2) 광촉매에 의하여 개질되거나; 및 3) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의한 단독 또는 복합 이온 교환형으로의 개질 및 광촉매에 의한 모두에 의하여 개질되어, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a modified zeolite, a coating composition containing the same, and a building interior material to which the coating composition is applied. Modified zeolites of the present invention are 1) modified alone or in complex ion exchange by at least one selected from the group consisting of hydrogen and precious metal materials; 2) modified by a photocatalyst; And 3) modified by both single and complex ion exchange type and photocatalyst by one or more selected from the group consisting of hydrogen and noble metal materials, providing excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar pollutants. It is characterized by having.

건축용으로 사용될 수 있는 몇 가지 기능성 광물 분체를 선정하여, 유해가스로 암모니아, 벤젠 및 포름알데히드를 대상으로 탈취성능을 평가한 결과, 암모니아 탈취에 천연 제올라이트가 다른 광물과 비교하여 1.5 내지 2배 이상의 우수한 탈취 성능을 나타내었다. 따라서 본 발명에서는 공기 중의 오염원 제거 및 탈취를 위하여 천연 제올라이트를 주재료로서 사용하였다. 이와 같이, 천연 제올라이트는 암모니아에 대해 높은 탈취율을 보이지만, 기타 비극성 오염원에 대해서는 암모니아와 같은 극성 오염원에 비해서 낮은 탈취율을 보였다. 이에, 본 발명자들은 극성 및 비극성 오염원의 동시 제거가 가능하도록 하기 위해서 천연 제올라이트를 적절한 형태로 개질시켜 극성 및 비극성 오염원의 동시 제거가 가능하고 탈취력이 우수한 개질형 제올라이트를 발명하였다. Several functional mineral powders that can be used for construction were selected, and the deodorizing performance of ammonia, benzene and formaldehyde as harmful gases was evaluated. As a result, natural zeolite was 1.5 to 2 times better than other minerals for deodorizing ammonia. Deodorization performance was shown. Therefore, in the present invention, natural zeolite was used as the main material for removing and deodorizing airborne contaminants. As such, natural zeolites show a high deodorization rate for ammonia, but low deodorization rates for other nonpolar pollutants compared to polar sources such as ammonia. Accordingly, the present inventors have invented a modified zeolite capable of simultaneous removal of polar and nonpolar contaminants and excellent deodorizing power by modifying natural zeolite in an appropriate form in order to enable simultaneous removal of polar and nonpolar contaminants.

우선, 본 발명에 따른 천연 제올라이트의 개질형 제올라이트는 다음으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 개질형 제올라이트이다:First, the modified zeolite of the natural zeolite according to the present invention is any one modified zeolite selected from the group consisting of:

1) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의하여 단독 또는 복합 이온 교환형으로 개질된 개질형 제올라이트;1) a modified zeolite modified alone or in complex ion exchange by at least one selected from the group consisting of hydrogen and precious metal materials;

2) 광촉매에 의하여 개질된 개질형 제올라이트; 및2) modified zeolites modified by photocatalysts; And

3) 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의한 단독 또는 복합 이온 교환형으로의 개질 및 광촉매에 의한 개질 모두에 의하여 개질된 개질형 제올라이트.3) A modified zeolite modified by both a single or complex ion exchange type by one or more selected from the group consisting of hydrogen and a precious metal material and by a photocatalyst.

본 발명에 따른 제올라이트의 개질에 사용되는 귀금속 물질은 Ag, Au 및 Pt로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 상기 귀금속 물질은 제올라이트 중량을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 개질에 사용되는 귀금속의 양이 상기 범위보다 적으면 비극성 오염원에 대한 제거 및 탈취 효과가 미미하고, 상기 양보다 많으면 효과 대비 비용이 증가할 뿐 아니라 변색으로 바람직하지 않다. 제올라이트를 귀금속으로 개질시키기 위하여, 상기 귀금속의 산화물, 질산염, 수산화염 등의 수용액에 제올라이트를 침지시킬 수 있다. The precious metal material used for the modification of the zeolite according to the invention is preferably selected from the group consisting of Ag, Au and Pt. The precious metal material is preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the zeolite weight. If the amount of the noble metal used for the modification is less than the above range, the removal and deodorization effect on the nonpolar pollutant is insignificant, and if the amount is more than the amount, the cost is not only increased compared to the effect but also discolored. In order to modify the zeolite to a noble metal, the zeolite may be dipped in an aqueous solution of an oxide, nitrate, hydroxide, or the like of the noble metal.

또한, 개질된 제올라이트로는 수소 이온 교환형 제올라이트를 이용할 수 있으며, 천연 제올라이트의 이온교환 가능한 Na를 60% 이상 수소로 이온교환 하는 것 이 바람직하다. 이온교환율을 높이려면 추가적인 이온교환 공정을 거칠 수 있다.In addition, as a modified zeolite, a hydrogen ion exchange zeolite may be used, and ion exchangeable Na of natural zeolite is preferably ion-exchanged with 60% or more of hydrogen. To increase the ion exchange rate, an additional ion exchange process may be required.

바람직하게는 천연 제올라이트를 암모니아수, 암모늄염 등을 사용하여 암모늄 작용기를 치환하고, 열처리로 암모니아를 제거하여 수소이온 교환형 제올라이트를 얻을 수 있다. Preferably, the natural zeolite may be substituted with an ammonium functional group using ammonia water, ammonium salt, or the like, and ammonia may be removed by heat treatment to obtain a hydrogen ion exchange zeolite.

또한, 본 발명에 있어서, 제올라이트 개질에 사용되는 광촉매는 공지된 광촉매로서 어느 것이나 사용할 수 있으며 TiO2 및 ZnO, CdS, Perovskite로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다. 그러나 현재 시판되는 광촉매는 가시광에서보다 자외선에 활성이 있어 실내 적용에는 효과가 미미한 것으로 알려져 있고, 가시광에서 활성이 있는 광촉매에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 중으로, 향후 이러한 성능을 가지는 광촉매로 대체가 바람직하므로, 본 발명에 따른 광촉매는 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광촉매의 사용량은 제올라이트 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 중량 범위보다 적으면 광촉매로 인한 분해 효과가 미미하고, 많으면 효과 대비 비용이 증가할 뿐 아니라 천연제올라이트의 표면을 지나치게 도포하여 흡착 효과가 오히려 저해될 수도 있어 바람직하지 않다.In addition, in the present invention, any photocatalyst used for zeolite modification may be any known photocatalyst, and may be selected from the group consisting of TiO2, ZnO, CdS, and Perovskite. However, currently available photocatalysts are known to be less effective for indoor applications because they are more active in ultraviolet light than in visible light, and research on active photocatalysts in visible light is being actively conducted. Subsequent replacement of photocatalysts with such performance is desirable. Therefore, the photocatalyst according to the present invention is not limited thereto. The amount of the photocatalyst used is preferably 1 to 10% by weight based on the zeolite weight. If less than the above weight range, the decomposition effect due to the photocatalyst is insignificant, and if it is large, the cost is increased compared to the effect, and the surface of the natural zeolite may be excessively coated so that the adsorption effect may be rather hindered.

본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 상기 개질형 제올라이트는 Ag, H, 광촉매, Ag/H, Ag/광촉매 또는 Ag/H/광촉매로 개질된 것일 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the modified zeolite may be modified with Ag, H, photocatalyst, Ag / H, Ag / photocatalyst or Ag / H / photocatalyst.

본 발명의 개질형 제올라이트는 제조 공정이 매우 단순하며, 인체에 유해한 물질을 사용하지 않기 때문에 친환경적이며, 오염원의 분해력 뿐 아니라 흡착 및 제거력이 우수하여, 건축 내장재 등에 적용시 별도의 외부 전원 없이도 실내 공기질을 개선시킬 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명의 개질형 제올라이트는, 기 존의 세라믹 코팅 재료(예컨대, 상기의 대한민국 특허출원 제2003-0097013호)와 비교하여, 흡착 시간이 약 4배 정도 빠르며, 탈취율도 우수하다.The modified zeolite of the present invention has a very simple manufacturing process and is environmentally friendly because it does not use harmful substances to the human body, and is excellent in adsorption and removal power as well as decomposition power of a pollutant. Has the advantage of improving. In addition, the modified zeolite of the present invention is about 4 times faster than the conventional ceramic coating material (for example, Korean Patent Application No. 2003-0097013), and has excellent deodorization rate.

이러한 특성을 이용하여, 본 발명은 상기한 바와 같은 개질형 제올라이트를 함유하는, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는 공기질 개선제를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기한 바와 같은 개질형 제올라이트를 사용하여 공기 중 극성 오염원, 비극성 오염원 또는 이들 모두를 흡착, 분해 및 제거하는 단계를 포함하는 공기질 개선 방법을 제공한다. 상기 공기질 개선 방법에 있어서, 광촉매를 사용하여 개질된 개질형 제올라이트를 사용하는 경우에는 자외선을 조사하는 단계를 포함한다. 본 발명의 개질형 제올라이트는 상기 오염원은 암모니아; 벤젠 및 페놀 등을 포함하는 방향족 화합물; 아세톤 등의 케톤 화합물; 및 포름알데히드와 아세트알데히드 등의 알데히드 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다. Using this property, the present invention provides an air quality improver having good adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar pollutants containing modified zeolites as described above. The present invention also provides a method for improving air quality comprising the steps of adsorbing, decomposing and removing polar pollutants, nonpolar pollutants or both in air using modified zeolites as described above. In the air quality improvement method, when using modified zeolite modified by using a photocatalyst, the method comprises irradiating ultraviolet rays. In the modified zeolite of the present invention, the pollutant is ammonia; Aromatic compounds including benzene and phenol; Ketone compounds such as acetone; And it may be selected from the group consisting of aldehyde compounds such as formaldehyde and acetaldehyde.

본 발명은 또한 상기한 바와 같은 개질형 제올라이트를 함유하는 코팅 조성물 및 상기 개질형 제올라이트를 함유하여 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는 건축 내장재를 제공한다. 본 발명의 코팅용 조성물은 개질형 제올라이트 및 결합제를 함유하며 개질형 제올라이트와 결합제의 함량비는 4:6 내지 6:4인 것이 바람직하다. 결합제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 원하는 기질, 특히 부직포 상에 적절한 접착력으로 코팅층을 형성하기 힘들고, 상기 범위보다 많은 경우에는 개질형 제올라이트의 함량이 낮아져 원하는 오염원 제거 효과를 얻을 수 없기 때문에, 상기 코팅용 조성물이 원하는 기질에 적절 한 접착력으로 코팅층을 형성하고 원하는 오염원 제거 효과를 얻기 위해서는 상기 함량비 범위로 개질형 제올라이트와 결합제를 함유하는 것이 바람직하다.The present invention also provides a coating composition containing a modified zeolite as described above and a building interior material containing the modified zeolite having excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar contaminants. The coating composition of the present invention contains a modified zeolite and a binder, and the content ratio of the modified zeolite and the binder is preferably 4: 6 to 6: 4. When the content of the binder is less than the above range, it is difficult to form a coating layer on the desired substrate, particularly a nonwoven fabric with an appropriate adhesion, and when more than the above range, the content of the modified zeolite is lowered to obtain a desired pollutant removal effect. In order for the coating composition to form a coating layer with an appropriate adhesion to a desired substrate and to obtain a desired pollutant removal effect, the coating composition preferably contains a modified zeolite and a binder in the content ratio range.

상기 결합제는 아크릴, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군 중에서 한 가지 이상 선택된 것일 수 있다. 바람직한 구체예에 있어서, 상기 결합제는 폴리프로필렌과 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 혼합물로서 에틸렌비닐아세테이트의 함량이 20 내지 40 중량%인 것일 수 있으며, 이러한 경우, 이를 결합제로 사용할 경우 통기성이 우수하다는 이점이 있다. The binder may be at least one selected from the group consisting of acrylic, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE) and ethylene vinyl acetate (EVA). In a preferred embodiment, the binder is a mixture containing polypropylene and ethylene vinyl acetate, the content of ethylene vinyl acetate may be 20 to 40% by weight, in this case, when used as a binder has the advantage of excellent breathability have.

상기 폴리프로필렌 수지로서는 프로필렌 단일중합체(호모 폴리머), 프로필렌-에틸렌 공중합체(코폴리머) 등의 것이 사용 가능하나 유연성이나 수지와의 접착성 등의 문제로 인하여 프로필렌-에틸렌 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 폴리프로필렌에 염소기를 도입한 염화폴리프로필렌(CPP, chlorinated polypropylene)으로서는 분자량(Mw)이 100,000 ~ 260,000 범위, 도입한 염소량은 20~40% 범위의 것이 바람직하나 통기성 결합제의 유효한 접착력 증진을 위해서는 분자량 100,000·~ 150,000, 도입한 염소량 25~35% 범위의 것이 더욱 바람직하다. As the polypropylene resin, propylene homopolymer (homopolymer), propylene-ethylene copolymer (copolymer) and the like can be used, but it is preferable to use a propylene-ethylene copolymer due to problems such as flexibility and adhesion to the resin. Do. In addition, as the chlorinated polypropylene (CPP, chlorinated polypropylene) in which the chlorine group is introduced into the polypropylene, the molecular weight (Mw) is preferably in the range of 100,000 to 260,000, and the amount of chlorine introduced is in the range of 20 to 40%. It is more preferable that it is the range of the molecular weight 100,000 * -150,000 and the amount of chlorine introduced 25 to 35%.

상기 에티렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지로서는 용융지수(ASTM D1238: 190℃, 2.16 kg 하중조건하)가 1~15 g/min이고 비닐아세테이트(VA)의 함량이 5~30%의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은 용융 지수가 7~15 g/min, 비닐아세테이트 함량이 15~25% 범위의 것을 사용하는 것이다.As the ethylene vinyl acetate (EVA) resin, a melt index (ASTM D1238: 190 ° C under 2.16 kg load condition) of 1 to 15 g / min and a vinyl acetate (VA) content of 5 to 30% are used. desirable. More preferred are those having a melt index of 7 to 15 g / min and a vinyl acetate content of 15 to 25%.

결합제 제조시 사용되는 유화제로는 폴리에틸렌 왁스계, 폴리옥시에틸렌 지방아민계 등을 사용할 수가 있고, 0.1~5 wt% 범위에서 사용하는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 지방아민계 1~2 wt% 범위에서 사용하는 것이다. As the emulsifier used in the preparation of the binder, polyethylene wax-based, polyoxyethylene fatty amine-based, etc. may be used, and it is preferable to use in the range of 0.1 to 5 wt%, more preferably 1 to 2 wt-polyoxyethylene fatty amine-based. It is used in the% range.

본 발명의 상기 코팅용 조성물은, 적용 목적 및 대상 기질에 따라서, 개질형 제올라이트와 결합제 외에도 발포제를 추가로 함유하는 것일 수 있다. 상기 발포제는 전체 코팅 조성물 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%의 양으로 함유되는 것이 적절한 발포 성능의 발휘를 위하여 바람직하다. 상기 발포제로서는 올레인산계 발포제, 이소부탄, 노르말펜탄 등의 수성 발포제와 이소부탄, 이소펜탄의 아크릴로니트릴계 코폴리머나 염화비닐리덴 아크리로니트릴 코폴리머 등의 수지계 수성 발포제가 사용될 수 있고 이들의 사용량은 0.5~25 wt% 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 통기성 결합제를 구성하고 있는 EVA와의 상용성 측면에서 수지계 수성 발포제를 사용하는 것이 더욱 바람직하며 통기성을 극대화하기 위해서 1~5wt% 범위에서 사용하는 것이다. The coating composition of the present invention may further contain a blowing agent in addition to the modified zeolite and the binder, depending on the application purpose and the target substrate. The blowing agent is preferably contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the coating composition, in order to exhibit proper foaming performance. As the blowing agent, an aqueous blowing agent such as an oleic acid-based blowing agent, isobutane or normalpentane, and an aqueous resin blowing agent such as an acrylonitrile copolymer of isobutane or isopentane or a vinylidene chloride arylonitrile copolymer may be used. Silver is preferably used in the range of 0.5 to 25 wt%. It is more preferable to use a resin-based aqueous foaming agent in terms of compatibility with the EVA constituting the breathable binder, it is used in the range of 1 ~ 5wt% to maximize the breathability.

본 발명의 코팅용 조성물이 적용된 건축 내장재는 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는다. 본 발명의 건축 내장재는 쉬트형, 벌크형 또는 합체형일 수 있다. 특히, 본 발명 건축 내장재는 상기 코팅용 조성물이 부직포에 적용된 초배지 또는 벽지일 수 있다. The building interior material to which the coating composition of the present invention is applied has excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar pollutants. Building interior materials of the invention may be sheet, bulk or coalesced. In particular, the building interior material of the present invention may be a super medium or wallpaper in which the coating composition is applied to a nonwoven fabric.

[실시예]EXAMPLE

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예 에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

I. 제올라이트의 개질I. Modification of Zeolite

실시예 1. 천연 제올라이트의 개질 (Ag-) Example 1 Modification of Natural Zeolites (Ag-)

클리놉틸로라이트 구조를 갖는 천연 제올라이트 분말(200 mesh, 동신제품)을 사용하였으며, 1.37×10-3M AgNO3 수용액 100ml에 상기 제올라이트 분말 5g을 넣고, 24시간 동안 교반(magnetic stirrer) 한 후, 필터에 여과하고 100℃ 오븐에서 12 시간동안 건조하여 Ag로 개질된 개질형 제올라이트를 얻었다. 얻어진 개질형 제올라이트를 분쇄하여 평균 입자 크기가 약 10㎛인 개질형 제올라이트 분말을 얻었다 .A natural zeolite powder having a clinoptilolite structure (200 mesh, manufactured by Dongshin) was used, 5 g of the zeolite powder was added to 100 ml of an aqueous solution of 1.37 × 10 −3 M AgNO 3 , and stirred for 24 hours, followed by magnetic stirrer. The filter was filtered and dried in an oven at 100 ° C. for 12 hours to obtain a modified zeolite modified with Ag. The obtained modified zeolite was ground to obtain a modified zeolite powder having an average particle size of about 10 μm.

실시예 2. 천연 제올라이트의 개질 (H-) Example 2. Modification of Natural Zeolites (H-)

1M NH4Cl 1L에 클리놉틸로라이트 구조를 갖는 천연 제올라이트(200 mesh, 동신제품) 200g을 넣고 12시간 교반한 후 필터에 여과하였다. 과량의 염을 제거하기 위해 3~5L 물로 3회에 나누어 세척하였다. 이 후, 100℃ 오븐에서 12 시간동안 건조하고, 최종적으로 450℃에서 열처리하여 구조상의 암모니아를 제거하여 수소로 개질된 개질형 제올라이트를 얻었다. 얻어진 개질형 제올라이트를 분쇄하여 평균 입자 크기가 약 10㎛인 개질형 제올라이트 분말을 얻었다.200 g of natural zeolite having a clinoptilolite structure (200 mesh, manufactured by Dongshin) was added to 1 L of 1M NH 4 Cl, and stirred for 12 hours, followed by filtration with a filter. Wash three times with 3-5 L water to remove excess salt. Thereafter, the mixture was dried in an oven at 100 ° C. for 12 hours and finally heat treated at 450 ° C. to remove structural ammonia to obtain a modified zeolite modified with hydrogen. The obtained modified zeolite was ground to obtain a modified zeolite powder having an average particle size of about 10 μm.

실시예 3. 천연 제올라이트의 개질 (Ag/H) Example 3. Modification of Natural Zeolites (Ag / H)

상기 실시예 2와 같이 수소로 개질된 H-Type 제올라이트를 제조한 후, 실시 예 1에서와 같이, 제조된 H-Type 제올라이트 5 g을 1.37× 10-3M AgNO3 수용액 100ml에 담지시키고 100℃ 오븐에서 12 시간동안 건조하여 Ag/H 개질된 개질형 제올라이트를 얻었다. 얻어진 개질형 제올라이트를 분쇄하여 평균 입자 크기가 약 10㎛인 개질형 제올라이트 분말을 얻었다. After preparing H-type zeolite modified with hydrogen as in Example 2, 5 g of the prepared H-Type zeolite was supported in 100 ml of an aqueous 1.37 × 10 −3 M AgNO 3 solution as in Example 1, and then 100 ° C. Drying in an oven for 12 hours yielded an Ag / H modified modified zeolite. The obtained modified zeolite was ground to obtain a modified zeolite powder having an average particle size of about 10 μm.

실시예 4. 천연/개질 제올라이트의 개질 (+광촉매 적용) Example 4. Modification of Natural / Modified Zeolites (+ Photocatalyst Application)

오염원의 흡착과 분해의 가역반응을 이루기 위하여 TiO2 슬러리를 준비하였다(P-25, Degussa). 클리놉틸로라이트 구조를 갖는 천연 제올라이트 분말(200 mesh, 동신제품) 및 상기 실시예 1 내지 3의 개질형 제올라이트 분말을 각각 TiO2 분산액(1, 2, 3wt%)과 질량비 5:5 로 혼합하고, 200rpm으로 밀링한 후, 100 ℃에서 건조하고 분쇄하여 평균 입자크기가 약 10㎛인, TiO2로 개질된 복합기능의 제올라이트 분말들을 얻었다. 도 1에 TiO2로 개질된 제올라이트 단면도를 모식적으로 나타내었다.A TiO2 slurry was prepared to achieve a reversible reaction of adsorption and decomposition of contaminants (P-25, Degussa). Natural zeolite powder having a clinoptilolite structure (200 mesh, manufactured by Dongshin) and modified zeolite powders of Examples 1 to 3 were mixed in a TiO 2 dispersion (1, 2, 3 wt%) and 5: 5 by mass ratio, respectively. After milling at 200 rpm, the resultant was dried and pulverized at 100 ° C. to obtain a multi-functional zeolite powder modified with TiO 2 having an average particle size of about 10 μm. 1 shows a cross-sectional view of zeolite modified with TiO 2.

Energy dispersive X-ray spectrometer(EDS, Quest Level 2, Noran Instruments Inc.) element line scan 분석으로 TiO2가 제올라이트 입자 표면에 고르게 분산되었다는 것을 확인할 수 있었다. Energy dispersive X-ray spectrometer (EDS, Quest Level 2, Noran Instruments Inc.) element line scan analysis showed that TiO2 was evenly dispersed on the surface of zeolite particles.

실험예Experimental Example -  - 개질을Reforming 통한 성능 개선 및 확인 Performance and check

천연 제올라이트 및 실시예 1 내지 4에서 제조한 개질 제올라이트의 탈취성 능 및 광촉매능을 비교실험하였다. The deodorizing performance and the photocatalytic ability of the natural zeolite and the modified zeolites prepared in Examples 1 to 4 were compared.

실험예 1. 탈취율 평가 Experimental Example 1. Evaluation of deodorization rate

천연 제올라이트 분말 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 개질된 제올라이트 분말 또는 이들 분말이 우레탄 결합제와 혼합된 벌크 샘플 1g, 또는 이들 분말이 폴리프로필렌 부직포에 적용된 섬유상 샘플인 경우 10×10cm이 담긴 2L 밀봉 챔버에 미세주입기(micro sylinge)를 이용하여 유해 가스원을 넣고, 일정시간에 따른 농도 변화를 검지관식 기체농도 측정기(GASTEC)를 이용하여 측정하고, 시편이 없는 blank 상태와 비교하여, 30분 경과 시점의 탈취율을 평가하여 샘플간 비교하였다. 유해가스로는 암모니아, 벤젠, 및 포름알데히드를 사용하였다. 그 중 섬유상 샘플을 사용한 경우의 결과를 도 2a 내지 2c에 나타내었으며 실시예 4에 대한 결과는 실시예 3의 복합 이온교환형 제올라이트를 TiO2(3%)분산액으로 개질한 개질 제올라이트에 대한 결과를 의미한다. 도 2a 내지 2c에서 알 수 있는 바와 같이, 암모니아 가스에 대해서는 개질 전과 유사한 정도의 높은 탈취율은 유지하였으며, 포름알데히드 또는 벤젠에 대해서는 개질 전과 비교하여 개질 후에 현저한 탈취율 향상을 보였다.Natural Zeolite Powder 2L hermetically sealed chamber containing 10 × 10 cm when the modified zeolite powder prepared in Examples 1 to 4 above, or 1 g of bulk sample mixed with a urethane binder, or a fibrous sample applied to a polypropylene nonwoven fabric. Insert a harmful gas source using a micro sylinge into the chamber, and measure the change in concentration according to a certain time using a detector tube gas concentration meter (GASTEC), and compare it with a blank state without specimens. The deodorization rate of was evaluated and compared between samples. As the noxious gas, ammonia, benzene, and formaldehyde were used. The results of using the fibrous sample are shown in FIGS. 2A to 2C, and the results for Example 4 mean the results for the modified zeolite in which the composite ion-exchange zeolite of Example 3 was modified with a TiO 2 (3%) dispersion. do. As can be seen in Figures 2a to 2c, for the ammonia gas was maintained a similar high deodorization rate before reforming, and for formaldehyde or benzene showed a significant improvement in deodorization rate after reforming compared to before reforming.

실험예 2. 광촉매 성능 평가 Experimental Example 2 Evaluation of Photocatalyst Performance

시험가스 조제용 테드라(Tedler) 가스백을 사용하여 아세트알데히드 표준가스(약 6,000 ppm)를 보통 공기로 희석하여 아세트알데히드 농도가 80~100 ppm 되도록 준비하였다. 천연제올라이트 분말, 실시예 4에서 제조된 TiO2(3%)로 개질된 천 연제올라이트 분말 및 실시예 4에서 제조된 Ag/H-제올라이트에 TiO2(3%) 슬러리를 혼합하여 추가 개질한 제올라이트 분말 각 1g을 유리용기(면적 <100± 2 cm2)에 고르게 분산시키고, 3시간 이상 자외선 조사(1.0mW/cm) 한 다음 실온까지 냉각하여 사용하였다. 얻어진 시료를 시험 가스백에 넣고 밀봉한 다음, 80~100 ppm으로 준비한 아세트알데히드 가스 3L를 주입한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 가스 검지관(GASTEC)으로 농도를 확인하였다.Using a Tedler gas bag for preparing test gas, acetaldehyde standard gas (approximately 6,000 ppm) was diluted with normal air to prepare an acetaldehyde concentration of 80-100 ppm. Natural zeolite powder, natural zeolite powder modified with TiO 2 (3%) prepared in Example 4 and TiO 2 (3%) slurry mixed with Ag / H-zeolite prepared in Example 4, each modified zeolite powder 1 g was uniformly dispersed in a glass container (area <100 ± 2 cm 2), irradiated with ultraviolet rays (1.0 mW / cm) for at least 3 hours, and then cooled to room temperature. The obtained sample was placed in a test gas bag and sealed, and then 3L of acetaldehyde gas prepared at 80 to 100 ppm was injected, and then irradiated with ultraviolet rays for 30 minutes, and the concentration was checked by a gas detector tube (GASTEC).

UV 조사 조건에서의 아세트알데히드 탈취시험Acetaldehyde deodorization test under UV irradiation conditions 탈취율 (%)   Deodorization rate (%) UV 조사 전Before UV irradiation UV 조사 후After UV irradiation 천연제올라이트Natural zeolite 3838 3535 천연제올라이트+TiO2(3%)Natural zeolite + TiO2 (3%) 3535 7373 Ag/H-제올라이트+TiO2(3%)Ag / H-zeolite + TiO 2 (3%) 5050 8282

상기 결과로부터 UV 조사 했을 때 아세트알데히드의 분해율은 훨씬 증가하여 광촉매로 개질하였을 경우 탈취력이 증가되고 결과적으로 광촉매능 효과가 첨가된 분말이 제조된 것을 확인할 수 있었다From the above results, the decomposition rate of acetaldehyde was much increased when irradiated with UV, and when it was modified with a photocatalyst, the deodorizing power was increased, and as a result, a powder with a photocatalytic effect was confirmed.

IIII . . 개질된Modified 제올라이트의  Zeolite 쉬트Sheet 내장재에의 적용  Application to interior materials

실시예 5. 결합제의 제조 Example 5. Preparation of Binder

본 발명의 구체적인 결합제의 제조 공정은 다음과 같다. 크실렌 80%와 MEK 20%가 혼합된 용매에 CPP(chlorinated polypropylene)를 상기 용매를 기준으로 30 wt% 용해하여 CPP 용액을 제조하고, 이것을 물로 50% 희석하면서, 유화제로서 폴리옥시에틸렌 지방아민계를 1~2 wt% 범위로 혼합하여 60℃, 180분 끓여 유화 혼합하였다. 이와 같이 제조된 CPP 유화액을 EVA(ethylne vinyl acetate)에 8~30 wt%로 넣어 혼합하여 통기성 결합제를 제조하였다. CPP 유화액이 EVA에 8 wt% 미만으로 혼합되어 있을 경우 기재와의 접착성 저하로 인하여 최종 제품에서 내구성의 문제를 초래하고 30 wt%를 초과하는 경우 기존 수지의 물성 저하를 나타내고 작업성의 문제점이 발생한다.The manufacturing process of the specific binder of this invention is as follows. 30 wt% of chlorinated polypropylene (CPP) was dissolved in a solvent mixed with 80% of xylene and 20% of MEK to prepare a CPP solution. The polyoxyethylene fatty amine was used as an emulsifier while diluting 50% with water. The mixture was mixed in a range of 1 to 2 wt%, boiled at 60 ° C. for 180 minutes, and mixed in emulsion. The CPP emulsion prepared as described above was mixed with 8-30 wt% of EVA (ethylne vinyl acetate) to prepare a breathable binder. If the CPP emulsion is mixed in the EVA at less than 8 wt%, it may cause the durability problem in the final product due to the decrease in adhesion to the substrate. If the CPP emulsion exceeds 30 wt%, the physical properties of the existing resin may be degraded and the workability may be caused. do.

일반적으로 사용되는 아크릴, PVC, EVA, 등의 결합제는 제올라이트의 표면을 덮어 원 소재가 가진 탈취 기능성의 저하를 초래하는 것으로 관찰되었다. 이에 본 연구에서는 제올라이트의 탈취 성능을 보존하기 위한 목적으로, 본 실시예와 같이 결합제의 통기성을 증가시키거나, 일부 발포제를 적용하여 제올라이트의 표면 노출이 개선되도록 하였다. 상기 실시예 5에서 제조된 결합제의 기공성은 질소흡탈착 특성으로 비교하였다(도 3 참고). 본 발명의 개질된 제올라이트를 일정량의 결합제와 혼합하여 벌크 시편을 제조하고, 결합제의 종류에 따른 질소가스 흡탈착량의 변화를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 5에서 제조된 결합제를 사용하는 경우, 발포제를 3-5% 첨가한 기존의 결합제를 사용하는 경우보다 높은 흡착량을 보였다. Binders such as acrylic, PVC, EVA, and the like commonly used have been observed to cover the surface of the zeolite, resulting in a decrease in the deodorizing functionality of the original material. Therefore, in this study, for the purpose of preserving the deodorizing performance of the zeolite, to increase the air permeability of the binder as in this embodiment, or to apply some blowing agent to improve the surface exposure of the zeolite. The porosity of the binder prepared in Example 5 was compared by nitrogen adsorption and desorption characteristics (see FIG. 3). The modified zeolite of the present invention was mixed with a predetermined amount of binder to prepare a bulk specimen, and the change in nitrogen gas adsorption and desorption amount according to the type of binder is shown in FIG. 3. As can be seen in Figure 3, when using the binder prepared in Example 5, it showed a higher adsorption amount than when using a conventional binder added 3-5% blowing agent.

실시예 6. 개질형 제올라이트 및 결합제를 적용한 쉬트 내장재의 제조 Example 6 Preparation of Sheet Interior Material Applying Modified Zeolite and Binder

본 실시예의 결합제에 따른 개질형 제올라이트 적용 쉬트의 제조 공정은 다음과 같다. 아크릴, EVA, EVA+발포제(1-3 wt% 첨가) 및 실시예 5에서 제조된 기능성 통기성 결합제(EVA+CPP) 중 1종의 결합제를 선택하여 물로 10-50% 희석하여 60중량부를 취하고, 실시예 1 내지 4에서 제조된 천연 또는 개질 제올라이트 40중량부와 혼합하고 12 시간 동안 볼밀하여, 다기능 소재로 구성된 코팅액을 제조하였다. 여기에 수지형 발포제 1-5 중량%를 첨가하여 다시 균일하게 200 rpm으로 교반하였다. 교반된 코팅액을 폴리프로필렌 부직포 섬유에 코팅기(Bar coater)를 이용하여 120 ㎛ 두께로 코팅하였다. 비표면적 변화를 관찰하기 위해서는 1g을 칭량하여 구형으로 시편을 제조하고, 300 ℃ 24 시간 건조하여 질소 흡탈착 거동을 관찰하였다(도 2a 내지 2c 참고).본 실시예에서는 각종 결합제를 적용하여 제올라이트와 혼합하여 섬유 코팅액을 제조하고, 이를 섬유에 적용 시험한 결과 결합제 선택에 따라 제올라이트의 기공이 가려지는 효과를 감소시키는 것이 실제 가능한 것으로 추정되는 결과를 얻었다. 도 3에 나타낸 바와 같은 결합제의 종류에 따른 제올라이트-결합제 혼합 pellet의 질소 등온흡착곡선을 보면, CPP+EVA 결합제가 가장 높은 흡착량을 보였다. 또한 카본이나 기타 광물 혹은 개질 전의 천연 제올라이트가 적용된 내장재와 비교하여 개질형 제올라이트가 적용된 섬유가 상대적으로 높은 탈취율을 나타내었고, 특히 벽지 합체형인 경우, 암모니아, 벤젠, 포름알데히드 각각 99.9%, 87%, 94.6%로 가장 높은 수치를 보였다(도 4a 내지 4c 참고).The manufacturing process of the modified zeolite application sheet according to the binder of the present embodiment is as follows. 60 parts by weight of one of the acryl, EVA, EVA + foaming agent (additional 1-3 wt%) and the functional breathable binder (EVA + CPP) prepared in Example 5 was selected, diluted 10-50% with water, and carried out. 40 parts by weight of natural or modified zeolites prepared in Examples 1 to 4 were mixed with a ball mill for 12 hours to prepare a coating liquid composed of a multifunctional material. 1-5 weight% of resin type foaming agents were added here, and it stirred again at 200 rpm uniformly. The stirred coating solution was coated on a polypropylene nonwoven fabric to a thickness of 120 μm using a bar coater. In order to observe the change in specific surface area, 1 g of the sample was weighed to prepare a spherical specimen, and dried at 300 ° C. for 24 hours to observe nitrogen adsorption and desorption behavior (see FIGS. 2A to 2C). A fiber coating solution was prepared by mixing and applying it to the fiber, and the result was estimated to reduce the effect of blocking the pores of the zeolite depending on the binder selection. The nitrogen isothermal adsorption curves of the zeolite-binder mixing pellets according to the type of binder as shown in FIG. 3 showed the highest adsorption amount of the CPP + EVA binder. In addition, compared with carbon, other minerals, or pre-modified natural zeolite, the modified zeolite-treated fiber showed a relatively high deodorization rate, especially in the case of wallpaper-integrated ammonia, benzene, formaldehyde, respectively, 99.9%, 87%, The highest value was 94.6% (see FIGS. 4A-4C).

실시예 7. 벌크상 내장재 제조 Example 7 Preparation of Bulk Interior Materials

우레탄 결합제 50중량부, 본 발명의 개질형 제올라이트/활성탄 50~100중량부, 경화제 50중량부, 유리섬유 1~3 중량부 및 실리콘 오일 <0.5중량부를 1차 혼합하고, 여기에 촉매 0.3~1중량부, 발포제 0.5~5중량부를 첨가하여 2차 혼합 후 틀에 부어 실온 건조하고 원하는 형태로 절단하여 벌크형 내장재를 얻었다.50 parts by weight of a urethane binder, 50 to 100 parts by weight of the modified zeolite / activated carbon of the present invention, 50 parts by weight of a curing agent, 1 to 3 parts by weight of glass fiber, and <0.5 parts by weight of silicone oil, and 0.3 to 1 catalyst By weight, 0.5 to 5 parts by weight of the blowing agent was added, followed by secondary mixing, poured into a mold, dried at room temperature, and cut into desired shapes to obtain a bulk interior material.

본 발명에서 얻어진 벌크형 내장재는 난연 2 내지 3급 수준의 내장재로서, 석고 보드와 유사한 압축 강도(400-600kgf/cm2)를 갖고, 스티로폼과 비교하여 월등히 우수한 내열성을 가지며, 암모니아의 탈취율 면에서도 우수한 것으로 나타났다 (석고보드 33.3%, 본 발명의 벌크상 내장재: 60%). Bulk interior material obtained in the present invention is an interior material of the flame-retardant grade level 2 to 3, has a compressive strength (400-600kgf / cm 2) is similar to the gypsum board, has a significantly better heat resistance as compared with foam, excellent in the surface of the ammonia talchwiyul (33.3% gypsum board, bulk interior material of the present invention: 60%).

실시예 6 및 7에서 본 발명의 개질형 제올라이트를 적용하여 쉬트형 내장재 및 벌크형 내장재를 제조한 외에도 다음과 같은 복합형(일체형) 내장재도 개질형 제올라이트를 적용하여 제조가능하다:In addition to the sheet type interior material and the bulk interior material by applying the modified zeolite of the present invention in Examples 6 and 7, the following composite (integrated) interior material can also be prepared by applying the modified zeolite:

- 쉬트상 내장재 + 벽지 -Sheet Interior + Wallpaper

- 쉬트상 내장재 + 벌크상 내장재-Sheet Interior + Bulk Interior

- 쉬트상 내장재 + 쉬트상 내장재 2종 혼합 (다층 내장재)-Sheet-like interior materials + Sheet-like interior materials mixed (multilayer interior materials)

특히 벽지와의 일체형은 초배지와 벽지 마감공사를 각각 별도로 하는 것을 1회로 시공 가능하게 하여 편리한 제품으로 적용 가능하다. In particular, the one-piece integration with wallpaper makes it possible to construct separate one-time medium and wallpaper finishing work in one time, which can be applied as a convenient product.

본 발명의 개질형 제올라이트는 실내공기 오염원에 대한 우수한 흡착, 제거능력을 가지며, 극성 및 비극성 오염원을 동시에 제거할 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 본 발명의 개질형 제올라이트는 새집 증후군의 문제를 해결하기 위하여 다양한 건축 내장재에 적용될 수 있다.The modified zeolite of the present invention has an excellent adsorption and removal ability for indoor air pollutants, and has the advantage of being able to remove polar and nonpolar pollutants simultaneously. Therefore, the modified zeolite of the present invention can be applied to various building interior materials to solve the problem of sick house syndrome.

Claims (12)

천연 제올라이트의 개질형 제올라이트로서, 수소 및 귀금속 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상에 의하여 단독 또는 복합 이온 교환형으로 개질된 개질형 제올라이트.A modified zeolite of natural zeolite, wherein the modified zeolite is modified alone or in complex ion exchange by at least one selected from the group consisting of hydrogen and precious metal materials. 제1항에 있어서, 상기 개질형 제올라이트는, 광촉매에 의하여 더 개질되며, 상기 귀금속 물질이 Ag, Au 및 Pt로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, 상기 광촉매가 TiO2 및 ZnO, CdS, Perovskite로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 개질형 제올라이트.The method of claim 1, wherein the modified zeolite is further modified by a photocatalyst, the precious metal material is selected from the group consisting of Ag, Au and Pt, the photocatalyst is selected from the group consisting of TiO2 and ZnO, CdS, Perovskite Modified zeolite. 제1항 또는 제2항에 따른 개질형 제올라이트를 함유하는, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는 공기질 개선제.An air quality improver having good adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar pollutants, containing the modified zeolite according to claim 1. 제1항 또는 제2항에 따른 개질형 제올라이트를 사용하여 공기 중 극성 오염 원, 비극성 오염원 또는 이들 모두를 흡착, 분해 및 제거하는 단계를 포함하는 공기질 개선 방법. A method of improving air quality comprising adsorbing, decomposing and removing polar pollutants, nonpolar pollutants or both in air using the modified zeolite according to claim 1. 제1항 또는 제2항에 따른 개질형 제올라이트; 및 Modified zeolite according to claim 1 or 2; And 아크릴, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 염화폴리프로필렌(CPP) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 결합제를At least one binder selected from the group consisting of acryl, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polypropylene chloride (CPP) and ethylene vinyl acetate (EVA) 4:6 내지 6:4(개질형 제올라이트 중량:결합제 중량)의 함량비로 함유하는 코팅용 조성물.A coating composition containing a content ratio of 4: 6 to 6: 4 (weight of modified zeolite: weight of binder). 제5항에 있어서, 상기 결합제는 염화폴리프로필렌(CPP)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 포함하는 혼합물로서 에틸렌비닐아세테이트의 함량이 20 내지 40 중량%이고 통기성이 우수한 것인, 코팅용 조성물. The coating composition according to claim 5, wherein the binder is a mixture containing polypropylene chloride (CPP) and ethylene vinyl acetate (EVA), and the content of ethylene vinyl acetate is 20 to 40% by weight and excellent in breathability. 제5항에 있어서, 발포제 1 내지 5 중량%를 추가로 함유하는 코팅용 조성물.The coating composition according to claim 5, further comprising 1 to 5% by weight of blowing agent. 제6항에 있어서, 발포제 1 내지 5 중량%를 추가로 함유하는 코팅용 조성물.The coating composition according to claim 6, further comprising 1 to 5% by weight of blowing agent. 제5항에 따른 코팅용 조성물이 적용되고, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는, 쉬트형, 벌크형 또는 합체형 건축 내장재.A sheet, bulk or coalesced building interior material, to which the coating composition according to claim 5 is applied and which has excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar contaminants. 제6항에 기재된 코팅용 조성물이 적용되고, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는, 쉬트형, 벌크형 또는 합체형 건축 내장재.A sheet-like, bulk- or coalesced building interior material, to which the coating composition according to claim 6 is applied, and which has excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar contaminants. 제7항에 따른 코팅용 조성물이 적용되고, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는, 쉬트형, 벌크형 또는 합체형 건축 내장재.A sheet-like, bulk- or coalesced building interior material, to which the coating composition according to claim 7 is applied and which has excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar contaminants. 제8항에 기재된 코팅용 조성물이 적용되고, 극성 및 비극성 오염원 모두에 대하여 우수한 흡착, 제거력 및 탈취력을 갖는, 쉬트형, 벌크형 또는 합체형 건축 내장재.A sheet-like, bulk- or coalesced building interior material, to which the coating composition according to claim 8 is applied, and which has excellent adsorption, removal and deodorizing power for both polar and nonpolar pollutants.
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