KR100773418B1 - 연옥이 함유된 페인트 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연옥이 함유된 페인트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물 28~32 중량%, 연옥 17~22 중량%, HEC (Hydroxy Ethyl Cellulose) 증점제 0.2~0.4 중량%, pH 조절제 0.05~0.1 중량%, 분산제 0.7~1.3 중량%, 유화제 0.3~0.5 중량%, 소포제 0.4~0.6 중량%, 이산화티타늄(TiO2) 17~23 중량%, 카오린 클레이 3~7 중량%, 탄산칼슘 2~6 중량%, 우레탄 증점제 0.7~1.3 중량%, 에멀젼 수지 15~20 중량% 및 방부제 0.1~0.3 중량%를 포함하는 연옥이 함유된 페인트 조성물에 관한 것이다.
페인트, 연옥, VOCs, 포름알데히드

Description

연옥이 함유된 페인트 조성물{Paint compositions including nephrite}
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의해 제조된 연옥이 함유된 페인트를 한국화학시험연구원에 의뢰하여 VOCs 함량 및 포름알데히드 방출량을 측정한 시험성적서이다.
본 발명은 연옥이 함유된 페인트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페인트를 제조하기 위한 조성물에 연옥을 더 첨가하여, 종래의 페인트에서 방출되는 인체 유해성분인 VOCs 및포름알데히드의 방출량을 최소화한 페인트 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 페인트는 유동성의 물질로 물체의 표면에 넓게 도포되어 얇은 피막층을 형성하고, 시간이 경과됨에 따라 건조 및 경화되어 물체의 표면을 보호할 뿐만 아니라, 미감을 증대시키는 역할을 한다. 특히, 이러한 페인트는 건축물 등과 같은 각종 구조물에 도포되어 구조물의 외관을 수려하게 하며, 건축물의 부식 등과 같은 손상을 방지하여 내구성을 향상시키는 역할도 한다.
그러나, 상기와 같은 특성을 가진 페인트를 건축물에 사용하게 되면, 상기 페인트에 의해 건축물이 보호되고 미관이 증대되는 효과가 있기는 하나, 콘크리트로부터 발생되는 악취와 유해성분이 저감되거나 차단되지 않으며, 페인트에서 포름알데히드 등이 배출되어 인체에 유해한 새집 증후군을 일으킨다는 문제점이 있었다.
새집 증후군(sick house syndrome)이란, 세계 보건기구(WHO)의 정의에 의하면 화학 물질 과민증의 일종으로 현대 건축물에서 주로 사용하는 건축자재와 접착제에서 발생되는 포름알데히드와 휘발성 유기 화합물(VOCs)로 인하여 나타나는 이상 증세로 크게 자극반응과 알레르기 반응으로 나눌 수 있다. 이중 자극반응은 눈과 코, 후두점막이 자극을 받아 일어나는 증상으로 목이 쉬고, 두통이 생기거나 심리적인 피로감을 느끼게 하고, 드물게는 원인을 알 수 없는 알레르기성 질환들로 두드러기, 아토피 피부염, 기관지 천식 등을 발명시키거나 악화시키는데, 이러한 제반 증상을 총칭하여 새집 증후군이라고 규정하고 있으며, 특히 포름알데히드와 휘발성 유기 화합물(VOCs)은 건축을 신축한 후 6개월 때 가장 많이 배출되며, 벽지, 마룻바닥, 타일 등을 붙일 때 사용되는 접착제 등에서 시공 후 최장 10년까지 유해물질이 계속 방출되어 건강을 위해하는 요인으로 작용한다고 알려져 있다.
이러한 근거로 최근 환경부는 새집증후군을 예방하기 위하여 아파트 등 공동주택과 다중이용시설의 실내공기관리를 강화하는 내용의 "다중이용시설 등의 실내공기질 관리법"에 대한 개정법을 시행하기로 하였는데, 상기 개정법에 따르면 2004년 5월 30일부터 공동주택, 다중이용시설 등을 건립할 때는 인체에 유해한 발암성 물질인 포름알데히드가 시간당 4㎍/m2이상 뿜어져 나오는 접착제와 시간당 1.25㎍/m2이상 배출되는 벽지 및 바닥재 등 일반자재를 실내 인테리어에 사용할 수 없게 된다.
이에, 최근에 들어 페인트에 황토, 숯 또는 맥반석과 같은 재료를 이용한 도료들이 개발되어 실내 마감재로 활용되고 있으나, 실내 공기정화력과 같은 효과가 미비하여 실질적인 도움이 되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 페인트를 제조하기 위한 조성물인 증점제, pH 조절제, 분산제, 유화제, 소포제, 에멀젼 수지, 방부제, 백색안료 등에 연옥을 첨가함으로써, 페인트에서 방출되는 인체 유해 성분인 VOCs 및 포름알데히드의 방출량을 최소화하고 음이온 및 원적외선을 방사하는 연옥을 함유한 페인트 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물 28~32 중량%, 연옥 17~22 중량%, HEC (Hydroxy Ethyl Cellulose) 증점제 0.2~0.4 중량%, pH 조절제 0.05~0.1 중량%, 분산제 0.7~1.3 중량%, 유화제 0.3~0.5 중량%, 소포제 0.4~0.6 중량%, 이산화티타늄(TiO2) 17~23 중량%, 카오린 클레이 3~7 중량%, 탄산칼슘 2~6 중량%, 우레탄 증점제 0.7~1.3 중량%, 에멀젼 수지 15~20 중량% 및 방부제 0.1~0.3 중량%를 포함하는 연옥이 함유된 페인트 조성물을 제공한다.
여기에서, 상기 연옥은 규산(SiO2) 17~19 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 1~3 중량%, 산화철(Fe2O3) 0.3~0.8 중량%, 산화칼슘(CaO) 27~33 중량%, 산화마그네슘(MgO) 13~18 중량%, 산화칼륨(K2O) 0.2~0.5 중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.3~0.8 중량% 및 기타성분 30~35 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 pH 조절제는 탄산나트륨(Na2CO3)이며, 상기 탄산칼슘은 350~400메쉬이며, 상기 우레탄 증점제는 폴리우레탄 수지 19~21 중량%와 물 79~81 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 연옥이 함유된 페인트 조성물을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 주요 구성 성분인 연옥은 경옥에 비하여 질이 무르고, 규산염 광물로 흑갈색, 유백색 또는 연녹색의 길쭉한 결정체를 이루고 있으며, 인체에 가장 유익한 파장인 8~14um 천연 원적외선을 발산하여 인체에 흡수된다. 이러한 연옥은 인체의 혈액순환 및 신진대사를 촉진하여 주며, 산소를 풍부하게 활성화하고 맑은 피를 공급하여 주며, 혈액의 점도를 균형있게 회복하고 알칼리성화 하는 효능이 있다고 알려지고 있다.
본 발명의 연옥이 함유된 페인트는 물 28~32 중량%, 연옥 17~22 중량%, HEC (Hydroxy Ethyl Cellulose) 증점제 0.2~0.4 중량%, pH 조절제 0.05~0.1 중량%, 분산제 0.7~1.3 중량%, 유화제 0.3~0.5 중량%, 소포제 0.4~0.6 중량%, 이산화티타 늄(TiO2) 17~23 중량%, 카오린 클레이 3~7 중량%, 탄산칼슘 2~6 중량%, 우레탄 증점제 0.7~1.3 중량%, 에멀젼 수지 15~20 중량% 및 방부제 0.1~0.3 중량%를 포함하여 제조된다.
이중, 연옥은 청옥산 연옥으로서, 바람직하게는 그 성분이 규산(SiO2) 18.2 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 2.13 중량%, 산화철(Fe2O3) 0.55 중량%, 산화칼슘(CaO) 30.3 중량%, 산화마그네슘(MgO) 15.2 중량%, 산화칼륨(K2O) 0.37 중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.55 중량% 및 기타 32.7 중량%로 이루어진 것이다.
증점제는 페인트의 안료분 침강을 막고, 도장작업시 흘러내림을 방지하기 위하여 사용되며, 본 발명에서는 HEC 증점제, 우레탄 증점제로 구별하여 첨가하였다. 증점제가 소량 첨가될 경우 점도상승효과가 적으며, 과량 사용될 경우 페인트의 끈적임이 너무 강해져서 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
pH 조절제는 전체 페인트 조성물의 산도(pH)를 조절하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명에서는 탄산나트륨(Na2CO3)을 사용하였다.
분산제는 상기 조성물 중의 고형분 입자들을 고르게 분산시켜 물성을 균일하게 하는 기능을 수행하는 것이다.
유화제는 서로 혼합하지 않는 액체가 원활히 혼합되어 안정한 에멀젼(유탁액)으로 만드는 역할을 한다.
소포제는 기포발생을 억제하는 기능을 수행하는 것으로서, 비이온성 계면활 성제를 포함하는 혼합물 형태의 제품이 사용될 수 있다.
이산화티타늄(TiO2)은 내용물의 색상을 은폐하는 은폐력이 뛰어난 백색안료로서, 페인트의 은폐율을 향상시키는 역할을 한다.
카오린 클레이는 흰색 가루 형태로 페인트의 백색도를 향상시키는 역할을 한다.
탄산칼슘은 페인트 조성물에 첨가되어 제조된 페인트의 번짐 현상을 방지하는 역할을 하며, 페인트의 백색도를 개선할 수도 있다.
에멀젼 수지는 아크릴레이트(acrylate) 공중합체로서, 페인트의 초기 접착성 및 경화촉진을 유도하는 역할을 하며, 페인트가 소량으로 첨가될 경우 초기 결합력이 저하된다.
방부제는 온도 및 습도가 높은 하절기에 페인트가 미생물에 의해 부패되어 변질되는 것을 방지하여 주는 역할을 한다. 방부제가 소량으로 첨가될 경우 부패가 일어날 수 있으며, 과량 첨가될 경우 상기 방부제로 인하여 인체에 자극을 줄 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 이들 실시예를 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다.
<실시예 1>
본 실시예 1에서는 하기 표 1과 같은 배합비율로 기능성 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 1
배합비(중량%)
물 (H2O) 25.53
연옥 40.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07
분산제 상표명 SN-5027 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 15.0
에멀젼 수지 상표명 SF 016 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2
합계 100
이때, 상기 유화제로 사용된 상표명 코니온 오피-10(Konion op-10)은 주식회사 그린소프트 켐에서 제조된 것으로서, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르로 구성된 비이온계면활성제이며, 투명액상의 형태로 20℃에서 비중은 1.062, 점도는 393cps, pH는 5.0~7.0이다.
상기 소포제로 사용된 상표명 HDW 636은 흥산화성에서 제조된 것으로서, 그 구성성분은 88~92 중량%의 하이드로카본 오일(Hydrocarbon oil) 및 나머지 기타 성분으로 이루어져 있으며, 백색의 유동체 형태로 20℃에서 비중은 0.82±0.02, 25℃에서 점도는 49~57KU이다.
또한, 상기 방부제로 사용된 상표명 액티사이드 엠비에스(Acticide MBS)는 영국 쏘르 스페샬리티스(THOR SPECIALITIES)에서 제조된 것으로서, 노란색의 액체형태이며, 20℃에서 증기압은 23hPa, 밀도는 1.02~1.04gcm3, pH는 8.0~9.5이다.
상기 표 1과 같은 구성성분으로 제조된 기능성 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정하였다.
먼저, 하기 표 2에는 페인트에 적합한 KS규격 및 본 발명의 내부규격 기준이 제시되어 있다. 내부규격 기준을 KS규격보다 강화하여 상기 내부규격에 부합되는 페인트를 적합판정하였다.
시험항목 결과치
KS규격 내부규격
점도 (25℃, KU) 82~110 95~105
비중 - 1.55±0.05
연화도 (NS) - 4.0 이상
총비휘발분 (%) 50 이상 52 이상
안료분 (%) - 45 이상
pH - 8~9
은폐율 0.92 이상 0.95 이상
45°, 0°확산반사율 82 이상 83 이상
ΔE (적신도막 은폐유차) - 0.02 이하
고화건조시간 (분) 60 이하 60 이하
냉동안정성 이상없을것 이상없을것
열안정성 - 이상없을것
내세척성 (회) 500회 이상 500회 이상
용기내 상태 피막없을것 피막없을것
내공팜이성 6 이상 6 이상
롤러작업성 및 롤러자국 - 양호할것
뭇작업성 및 붓자국 - 양호할것
이색현상 1회도장/2회도장 - 이색없을것
2회도장/3회도장 - 이색없을것
롤러도장/붓도장 - 이색없을것
이때, 상기 이색현상은 3가지 경우로 나누어 시험하였는데, 페인트를 1회 도장하고 2회 도장하였을 경우, 2회 도장하고 3회 도장하였을 경우, 그리고, 롤러를 이용하여 도장하고 이어서 붓을 이용하여 도장하였을 경우, 각각에 따라 이색현상을 조사하였다.
하기 표 3에는 본 실시예 1에 의하여 제조된 페인트를 상기 표 2에 해당하는 항목에 따라 시험하여 측정한 결과를 나타내었다.
시험항목 실시예 1
점도 (25℃, KU) 95
비중 1.55
연화도 (NS) 4.2
총비휘발분 (%) 70.8
안료분 (%) 55.0
pH 8.2
은폐율 0.9430
45°, 0°확산반사율 76.42
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.002
고화건조시간 (분) 50
냉동안정성 이상없음
열안정성 이상없음
내세척성 (회) 520
용기내 상태 피막없음
내공팜이성 7
롤러작업성 및 롤러자국 롤러자국 심함
뭇작업성 및 붓자국 줄무늬현상 심함
이색현상 1회도장/2회도장 이색현상있음
2회도장/3회도장 이색없음
롤러도장/붓도장 이색현상있음
상기 표 3에 나타난 결과를 상기 표 2의 내부규격과 비교하여 보면, 은폐율 및 확산 반사율(백색도)이 내부규격의 기준치에 비하여 낮다는 문제점이 있으며, 롤러나 붓을 이용하여 도장하였을 때, 롤러 자국과 붓 자국에 의한 줄무늬 현상이 나타나는 문제점이 있었다. 또한, 페인트를 1회 도장한 후 2회 도장하였을 경우와 롤러를 이용하여 도장한 후 붓을 이용하여 도장하였을 경우에 이색현상이 나타난다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 은폐율을 높이기 위하여 백색안료인 TiO2의 양을 증가시키고, 백색도를 개선하기 위하여 연옥의 함량을 낮춤과 동시에 안료로 사용되는 카오린 클레이(Caolin Clay)를 도입하는 방안이 있다.
<실시예 2>
본 실시예 2에서는 상기 실시예 1에서 발생한 문제점 중 은폐율 및 백색도를 개선하기 위하여 하기 표 4와 같은 배합비율로 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 2-1 실시예 2-2
배합비(중량%) 배합비(중량%)
물 (H2O) 25.53 25.53
연옥 35.0 30.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07 0.07
분산제 상표명 SN-5027 1.0 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 20.0 20.0
카오린 클레이 상표명 Huber 70C - 5.0
에멀젼 수지 상표명 SF 016 17.0 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2 0.2
합계 100 100
먼저, 실시예 2-1에서는 실시예 1과 비교하여 TiO2의 양을 15.0 중량%에서 20.0 중량%로 증가시키고, 연옥의 양을 40.0 중량%에서 35.0 중량%로 감소하였다.
또한, 카오린 클레이에 의한 백색도 개선의 효과를 알아보기 위하여, 실시예 2-2에서는 카오린 클레이인 상표명 Huber 70C 5.0 중량%를 도입하였다.
이때, 상기 카오린 클레이는 흰색 가루형태의 안료로서, 본 실시예에서는 제이.엠. 후버 코퍼레이션(J.M. HUBER CORPORATION)에서 제조된 상표명 후버 70씨(Huber 70C)를 사용하였다.
상기 표 4와 같은 구성성분으로 제조된 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정한 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
시험항목 실시예 2-1 실시예 2-2
점도 (25℃, KU) 90 93
비중 1.56 1.53
연화도 (NS) 4.2 4.2
총비휘발분 (%) 70.8 70.8
안료분 (%) 55.0 55.0
pH 8.1 8.1
은폐율 0.9720 0.9640
45°, 0°확산반사율 80.60 81.67
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.001 0.008
고화건조시간 (분) 50 50
냉동안정성 이상없음 이상없음
열안정성 이상없음 이상없음
내세척성 (회) 520 520
용기내 상태 피막없음 피막없음
내공팜이성 7 7
롤러작업성 및 롤러자국 롤러자국 심함 롤러자국 심함
뭇작업성 및 붓자국 줄무늬현상 심함 줄무늬현상 심함
이색현상 1회도장/2회도장 이색현상있음 이색현상있음
2회도장/3회도장 이색없음 이색없음
롤러도장/붓도장 이색현상있음 이색현상있음
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예 2-1 및 2-2에 의한 페인트의 시험결과를 표 2의 규격과 비교하여 볼 때, 확산 반사율(백색도)의 개선이 필요하며, 페인트 도장시 롤러 자국 및 붓 자국이 심하다는 문제점이 있으며, 이색현상이 나타난다는 문제점이 발생하였다.
카오린 클레이를 첨가한 실시예 2-2의 경우도 확산 반사율이 다소 증가하였으나, 여전히 내부규격인 83 이상에는 미치지 못하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 연옥의 함량을 더 낮추는 한편, 400 메쉬 이상의 탄산칼슘을 도입하는 방안이 있다.
<실시예 3>
본 실시예 3에서는 상기 실시예 2에서 발생한 문제점 중 확산 반사율(백색도)를 개선하기 위하여 하기 표 6와 같은 배합비율로 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 3
배합비(중량%)
물 (H2O) 25.53
연옥 20.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07
분산제 상표명 SN-5027 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 20.0
카오린 클레이 상표명 Huber 70C 5.0
탄산칼슘 CaCO3 (S-400) 10.0
에멀젼 수지 상표명 SF 016 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2
합계 100
먼저, 실시예 3에서는 실시예 2-2와 비교하여 400 메쉬의 탄산칼슘을 도입하였으며, 어두운 색이 나는 연옥의 함량을 30 중량%에서 20 중량%로 감량하였다.
상기 표 6과 같은 구성성분으로 제조된 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정한 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
시험항목 실시예 3
점도 (25℃, KU) 91
비중 1.53
연화도 (NS) 4.2
총비휘발분 (%) 64.1
안료분 (%) 55.0
pH 8.1
은폐율 0.9560
45°, 0°확산반사율 83.2
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.012
고화건조시간 (분) 50
냉동안정성 이상없음
열안정성 이상없음
내세척성 (회) 520
용기내 상태 피막없음
내공팜이성 7
롤러작업성 및 롤러자국 롤러자국 심함
뭇작업성 및 붓자국 줄무늬현상 심함
이색현상 1회도장/2회도장 이색현상있음
2회도장/3회도장 이색없음
롤러도장/붓도장 이색현상있음
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 표 2의 내부규격과 상기 시험 결과치를 비교하여 보면, 본 실시예 3에 의한 페인트는 실시예 2에 의한 페인트보다 확산 반사율(백색도)이 개선되어 내부규격에 부합하는 결과치인 83.2를 얻음을 알 수 있었다.
그러나, 여전히 페인트 도장시 롤러 자국 및 붓 자국이 심하다는 문제점이 남아 있으며, 이색현상이 나타난다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 탄산칼슘의 함량을 감소시키고, 우레탄 증점제를 도입하는 방안이 있다.
<실시예 4>
본 실시예 4에서는 상기 실시예 3에서 발생한 문제점인 페인트 도장시 나타나는 롤러 자국 및 붓 자국을 제거하고, 이색현상 개선하기 위하여 하기 표 8과 같은 배합비율로 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 4
배합비(중량%)
물 (H2O) 30.53
연옥 20.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07
분산제 상표명 SN-5027 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 20.0
카오린 클레이 상표명 Huber 70C 5.0
탄산칼슘 CaCO3 (S-400) 4.0
우레탄 증점제 상표명 RM 2020 NPR 1.0
에멀젼 수지 상표명 SF 016 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2
합계 100
먼저, 실시예 4에서는 실시예 3과 비교하여 탄산칼슘의 양을 10 중량%에서 4 중량%로 감소하였으며, 우레탄 증점제인 상표명 알엠 2020 엔피알(RM 2020 NPR)을 도입하였다.
이때, 상기 우레탄 증점제로 사용된 상표명 알엠 2020 엔피알(RM 2020 NPR)은 (주)롬엔드하스코리아에서 제조된 것으로서, 그 구성성분은 19~21 중량%의 폴리우레탄 수지 및 79~81 중량%의 물로 이루어져 있으며, 백색 유상의 반투명 액체로서, 비중은 1~1.2, pH는 6~8, 20℃에서 증기압은 17mmHg이다.
상기 표 8과 같은 구성성분으로 제조된 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정한 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
시험항목 실시예 4
점도 (25℃, KU) 92
비중 1.50
연화도 (NS) 4.2
총비휘발분 (%) 58.1
안료분 (%) 49.0
pH 8.1
은폐율 0.9510
45°, 0°확산반사율 83.8
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.004
고화건조시간 (분) 50
냉동안정성 이상없음
열안정성 이상없음
내세척성 (회) 520
용기내 상태 피막없음
내공팜이성 7
롤러작업성 및 롤러자국 양호
뭇작업성 및 붓자국 양호
이색현상 1회도장/2회도장 이색현상있음
2회도장/3회도장 이색없음
롤러도장/붓도장 이색현상있음
상기 표 9에 나타난 바와 같이, 실시예 4의 결과치를 표 2의 내부규격과 비교하여 보면, 실시예 3에 의한 페인트보다 롤러 작업성 및 붓 작업성이 향상된 것을 알 수 있었다. 따라서, 롤러나 붓을 이용하여 도장한 후에도 그 자국이 남지 않아 내부규격에 적합한 것을 알 수 있었다.
그러나, 페인트를 1회 도장한 후 2회 도장하였을 경우와 롤러를 이용하여 도장한 후 붓을 이용하여 도장하였을 경우에는 여전히 이색현상이 나타나는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 다른 종류의 분산제를 사용하여 이색현상을 개선하는 방안이 있다.
<실시예 5>
본 실시예 5에서는 상기 실시예 4에서 발생한 문제점인 페인트 도장시 나타나는 이색현상 개선하기 위하여 하기 표 10과 같은 배합비율로 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 5-1 실시예 5-2
배합비(중량%) 배합비(중량%)
물 (H2O) 30.53 30.53
연옥 20.0 20.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07 0.07
분산제 상표명 SN-5027 1.0 -
상표명 Orotan 731A - 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 20.0 20.0
카오린 클레이 상표명 Huber 70C 5.0 5.0
탄산칼슘 CaCO3 (S-400) 4.0 4.0
우레탄 증점제 상표명 RM 2020 NPR 1.0 1.0
에멀젼 수지 상표명 SF 016 17.0 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2 0.2
합계 100 100
실시예 5에서는 실시예 4와 비교하여 첨가된 분산제의 종류에 따른 페인트의 이색현상 개선 여부를 알아보기 위하여, 실시예 5-1에서는 분산제로 상표명 SN-5027을 사용하였으며, 실시예 5-2에서는 상표명 오로탄(Orotan) 731A를 사용하였다.
이때, 상기 분산제로 사용된 상표명 오로탄(Orotan) 731A는 (주)롬엔드하스코리아에서 제조된 것으로서, 그 구성성분은 24~26 중량%의 폴리머릭 카르복시릭 액시드의 소디움 솔트(Sodium salt of polymeric carboxylic acid), 74~76 중량%의 물 및 기타 성분으로 이루어져 있으며, 투명하거나 흐릿한 유동체 형태로서, 점도 20~130CPS, 밀도 1.0~1.2, pH 10.0~10.5, 그리고, 20℃에서의 증기압 17mmHg인 특성을 가지고 있다.
상기 표 10과 같은 구성성분으로 제조된 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정한 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
시험항목 실시예 5-1 실시예 5-2
점도 (25℃, KU) 92 89
비중 1.50 1.50
연화도 (NS) 4.2 4.5
총비휘발분 (%) 58.1 58.1
안료분 (%) 49.0 49.0
pH 8.1 8.2
은폐율 0.9510 0.9570
45°, 0°확산반사율 83.8 83.92
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.004 0.007
고화건조시간 (분) 50 50
냉동안정성 이상없음 이상없음
열안정성 이상없음 이상없음
내세척성 (회) 520 520
용기내 상태 피막없음 피막없음
내공팜이성 7 7
롤러작업성 및 롤러자국 양호 양호
뭇작업성 및 붓자국 양호 양호
이색현상 1회도장/2회도장 이색현상있음 이색현상있음
2회도장/3회도장 이색없음 이색없음
롤러도장/붓도장 이색현상있음 이색현상있음
상기 표 11에 나타난 바와 같이, 실시예 5의 결과치를 표 2의 내부규격과 비교하여 보면, 실시예 4에 비하여는 개선되었으나, 여전히 페인트를 1회 도장한 후 2회 도장하였을 경우와, 롤러를 이용하여 도장한 후 다시 붓을 이용하여 도장하였을 경우에 이색현상이 나타나는 것을 알 수 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 지금까지 사용한 에멀젼 수지와는 다른 종류의 에멀젼 수지를 사용하는 방안이 있다.
<실시예 6>
본 실시예 6에서는 상기 실시예 5에서 발생한 문제점인 페인트 도장시 나타나는 이색현상 개선하기 위하여 하기 표 12와 같은 배합비율로 페인트를 제조하였다.
구성성분 실시예 6
배합비(중량%)
물 (H2O) 30.53
연옥 20.0
HEC 증점제 상표명 Natrosol 250 HBR 0.3
pH 조절제 Na2CO3 0.07
분산제 상표명 Orotan 731A 1.0
유화제 상표명 Konion op-10 0.4
소포제 상표명 HDW 636 0.5
백색안료 TiO2 (R-828) 20.0
카오린 클레이 상표명 Huber 70C 5.0
탄산칼슘 CaCO3 (S-400) 4.0
우레탄 증점제 상표명 RM 2020 NPR 1.0
에멀젼 수지 상표명 DC-768 17.0
방부제 상표명 Acticide MBS 0.2
합계 100
실시예 6에서는 실시예 5와 비교하여 첨가된 에멀젼 수지의 종류에 따른 페인트의 이색현상 개선 여부를 알아보기 위하여, 에멀젼 수지로 상표명 DC-768을 사용하였다.
이때, 상기 에멀젼 수지로 사용된 상표명 DC-768은 농일 산업에서 제조된 것으로서, 그 구성성분은 50 중량%의 스틸렌 모노머와 50 중량%의 물로 이루어져 있으며, 백색의 유동성 액체로 비중은 1.1, pH는 7.5~0.5, 21℃에서 증기압은 18.61mmHg이다.
상기 표 12와 같은 구성성분으로 제조된 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 측정한 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
시험항목 실시예 6
점도 (25℃, KU) 91
비중 1.50
연화도 (NS) 4.5
총비휘발분 (%) 58.1
안료분 (%) 49.0
pH 8.2
은폐율 0.9550
45°, 0°확산반사율 83.89
ΔE (적신도막 은폐유차) 0.002
고화건조시간 (분) 50
냉동안정성 이상없음
열안정성 이상없음
내세척성 (회) 550
용기내 상태 피막없음
내공팜이성 7
롤러작업성 및 롤러자국 양호
뭇작업성 및 붓자국 양호
이색현상 1회도장/2회도장 이색없음
2회도장/3회도장 이색없음
롤러도장/붓도장 이색없음
상기 표 13에 나타난 바와 같이, 본 실시예 6에서 제조한 페인트는 실시예 5에서 나타난 문제점인 이색현상을 완전히 제거하여, 모든 물리적 특성 및 작업성 측면에서 표 2의 내부규격에 적합한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
<실험예>
본 실험예에서는 상기 실시예에서 제조된 페인트가 배출하는 VOCs 및 포름알데히드 방출량을 확인하기 위하여 한국화학시험연구원에 의뢰하여 이를 측정하였으며, 도 1a, 도 1b 및 하기 표 14에 그 결과를 나타내었다.
이때, 실험시 챔버의 온도는 24.5~25.5℃, 상대습도는 48~52%로 지정하였으며, 실험시간은 7일로 지정하였다.
시험항목 단위 결과치 시험방법
VOCs 함량 g/L 0.0 ISO 11890-2 : 2000
VACs 함량 중량% 0.0 ASTM D 3257 : 2001
포름알데히드 방출량 mg/m2h 0.051 실내공기질공정시험법 : 2004
Pb mg/kg 검출안됨 ISO 3856/1 : 1984
Cd mg/kg 검출안됨 ISO 3856/4 : 1984
Hg mg/kg 검출안됨 ISO 3856/7 : 1984
Cr6 + mg/kg 검출안됨 ISO 3856/5 : 1984
주도 K.U 98 KS M 6010 : 2004
불휘발분 % 60 KS M 6010 : 2004
고화건조시간 분 30 KS M 6010 : 2004
45°, 0°확산반사율 % 88 KS M 6010 : 2004
은폐율 - 0.96 KS M 6010 : 2004
내세척성 (300회) - 이상없음 KS M 6010 : 2004
냉동안정성 (-5℃) - 이상없음 KS M 6010 : 2004
용기내에서의 상태 - 이상없음 KS M 6010 : 2004
냄새 - 이상없음 KS M 6010 : 2004
상기 표 14에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 페인트는 인체에 유해한 VOCs가 전혀 방출되지 않는 것을 알 수 있으며, 포름알데히드 역시 인체에 해를 끼치지 않는 극소량만 방출되는 것을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 연옥이 함유된 페인트 조성물은 그 주요 구성성분으로 인체에 유익한 효능을 지닌 연옥을 선택하여 함유시킴으로써, 종래 페인트의 물리적 특성 및 작업성을 그대로 유지하면서도, 인체에 유해한 VOCs 및 포름알데히드의 방출량을 최소화한 친환경적 페인트로서, 건축물에 사용하여도 새집증후군의 발생빈도를 현저하게 낮출 수 있다는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 물 28~32 중량%, 연옥 17~22 중량%, HEC (Hydroxy Ethyl Cellulose) 증점제 0.2~0.4 중량%, pH 조절제 0.05~0.1 중량%, 분산제 0.7~1.3 중량%, 유화제 0.3~0.5 중량%, 소포제 0.4~0.6 중량%, 이산화티타늄(TiO2) 17~23 중량%, 카오린 클레이 3~7 중량%, 탄산칼슘 2~6 중량%, 우레탄 증점제 0.7~1.3 중량%, 에멀젼 수지 15~20 중량% 및 방부제 0.1~0.3 중량%를 포함하며,
    여기에서, 상기 우레탄 증점제는 폴리우레탄 수지 19~21 중량%와 물 79~81 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 연옥이 함유된 페인트 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연옥은 규산(SiO2) 17~19 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 1~3 중량%, 산화철(Fe2O3) 0.3~0.8 중량%, 산화칼슘(CaO) 27~33 중량%, 산화마그네슘(MgO) 13~18 중량%, 산화칼륨(K2O) 0.2~0.5 중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.3~0.8 중량% 및 기타성분 30~35 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 연옥이 함유된 페인트 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 pH 조절제는 탄산나트륨(Na2CO3)인 것을 특징으로 하는 연옥이 함유된 페인트 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘은 350~400메쉬인 것을 특징으로 하는 연옥이 함유된 페인트 조성물.
  5. 삭제
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