KR100926778B1

KR100926778B1 - 호제 조성물의 제조방법

Info

Publication number: KR100926778B1
Application number: KR1020080089387A
Authority: KR
Inventors: 조성휘; 이효민; 주명호; 윤희중
Original assignee: 주명호
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2009-11-17

Abstract

폴리비닐아세테이트계 바인더 수지에 기초하여 접착력과 내구성이 우수할 뿐만 아니라 제올라이트 입자, 음이온 방출 입자, 및 항균제를 포함함으로써 휘발성 유기화합물 제거특성, 탈취성, 원적외선 방출특성, 항균성 및/또는 음이온 방출성이 우수한 호제 조성물을 안정적이고 효율적으로 대량생산할 수 있는 호제 조성물의 제조 방법이 개시된다.

호제 조성물

Description

호제 조성물의 제조방법{Manufacturing method of sizing composition}

본 발명은 호제 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 제올라이트 입자, 음이온 방출 입자, 및 항균제를 포함함으로써 휘발성 유기화합물 제거특성, 탈취성, 원적외선 방출특성, 항균성 및/또는 음이온 방출성이 우수한 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 합지, 벽지, 실내장식물, 장판 등의 제조 및/또는 시공시에 접착제 또는 결속제로서 사용되는 호제 조성물로서는 주로 합성 고분자계 호제 조성물또는 주로 옥수수, 카사바, 고구마, 감자 등에서 추출된 전분질을 포함하는 천연 고분자계 호제 조성물이 주로 사용되고 있다. 그중에서도 합성 고분자계 호제 조성물은 접착력이 강하면서도 신속하게 경화되는 장점 때문에 상기한 용도에서 많이 사용되고 있다.

그러나, 합성 고분자계 호제 조성물은 용제로서 사용되는 유기화합물 때문에 인체에 유독한 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌, 에틸벤젠 등의 휘발성 유기화합물을 발생시키는 문제점이 있다. 이 때문에 발생하는 새집증후군이 사회문제가 되고 있다. 또한 합성고분자도 유기 화합물이기 때문에 각종 세균, 곰팡 이 등이 발생하기도 한다. 이와 같은 합성 고분자계 호제 조성물에서 발생되는 상기한 독성이 자연적으로 중화되는 데에는 많은 기간이 소요되므로 결국 주거환경을 쾌적하게 유지하기 어렵다.

천연 고분자계 호제 조성물은 전분질 가루가 물과 반죽되어 겔 상태로 되어 있어서 영영분 및 수분을 다량 포함하고 있다. 따라서 이는 유통과정중에서 부패되고 세균, 곰팡이 등을 발생시키기 쉽다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 방부제와 함께 접착력을 강화시키기 위한 합성 고분자 접착제가 혼합되는 경우가 많다. 그러나 이 경우에는 상기한 합성 고분자계 호제 조성물의 경우에 발생하는 문제점이 대두된다.

한편, 벽지, 합지 등이 시공되는 콘크리트 건축물의 주원료인 시멘트는 강한 알칼리 성분으로 구성되어 장기간 유독성 물질을 방출하는 특성이 있고, 이러한 유독성 물질은 인체에 매우 유해하다.

따라서 본 발명의 목적은 휘발성 유기화합물 제거특성이 우수한 합성 고분자계 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탈취성이 우수한 합성 고분자계 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 원적외선 방출특성이 우수한 합성 고분자계 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 항균성이 우수한 합성 고분자계 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 음이온 방출성이 우수한 합성 고분자계 호제 조성물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적의 적어도 하나 바람직하게는 모두를 달성하기 위하여, 본 발명은,
(a) 1 기압 및 60℃ ~ 65℃의 온도 범위에서 에탄올 및 메틸 에틸 케톤의 혼합용매 중에서 상기 용매의 중량을 기준으로 10 내지 40중량%의 비닐 아세테이트 모노머를 상기 모노머의 중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 라디칼 개시제로 이용하여 2시간 ~ 2시간 30분 동안 라디칼 중합하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 중량을 기준으로 3중량% 내지 10중량%의 상기 혼합용매를 상기 결과물에 더 적가하면서 상기 결과물을 3시간 내지 4시간 동안 교반함으로써 더 중합시키는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 결과물을 30분 내지 2시간 동안 냉각시키면서 교반함으로써 숙성시키는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 결과물의 온도가 20℃ 이하가 되었을 때, 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 10중량%의 제올라이트 입자를 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 10분 내지 2시간 동안 교반하는 단계;
(e) 상기 (d) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 8중량%의 음이온 방출 액상 조성물을 상기 결과물에 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하는 단계;
(f) 상기 (e) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 5중량%의 항균제를 상기 결과물에 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하여 상기 결과물을 겔화시키는 단계; 및

(g) 상기 (f) 단계에서 얻어진 겔화된 혼합물을 18℃ ~ 20℃의 온도에서 24~30시간 저온숙성하여 균일한 호제조성물을 얻는 단계를 포함하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법을 제공한다.

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본 발명의 일 구현예에서, 상기 혼합용매중에서 에탄올 대 메틸 에틸 케톤의 혼합비는 100 중량부 대 5 ~ 90 중량부의 비율일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 라디칼 개시제는 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 또는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 음이온 방출 입자 5 내지 30 중량부가 물 100 중량부에 균일하게 분산되어 있는 조성물일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 음이온 방출 입자를 물에 혼합하여 수분산액을 형성하는 단계; 상기 수분산액을 분쇄하고 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계; 및 상기 슬러리와 상등액을 여과하여 상등액인 음이온 방출 액상 조성물을 회수하는 단계에 의하여 제조될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 항균제는 물과 에탄올의 혼합용매 100 중량부 및 구연산은(silver citrate) 20 내지 30 중량부의 균일 혼합물 또는 10 중량% 내지 40 중량%의 은 나노 콜로이드일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 모노머로서 상기 비닐 아세테이트 모노머 이외에 메틸 (메트)아크릴레이트 모노머를 상기 비닐 아세테이트 모노머 1 몰에 대하여 메틸 (메트)아크릴레이트 0.1 내지 0.5 몰의 비율로 더 포함할 수 있고,
상기 (a) 단계에서의 라디칼 개시제의 사용량은 상기 비닐아세테이트 모노머 및 메틸 (메트)아크릴레이트 모노머의 총중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%이다.

본 발명의 제조방법에 따르면, 용매 또는 분산매가 마일드한 물, 알코올 및 에테르로만 이루어져 있어서 새집증후군을 유발시키는 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔과 같은 유해한 용매를 포함하지 않을 뿐만 아니라, 벽지 또는 합지로부터 방출되는 휘발성 유기화합물 및 벽체의 시멘트로부터 발산되는 유해물질을 흡착제거하는 탈취성이 우수하며, 또한 인체에 유익한 원적외선, 음이온을 다량 방출하는 합성 고분자계 호제 조성물을 안정적이고 효율적으로 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 호제 조성물의 바인더 수지 역할을 하는 합성 고분자를 제조한다. 이를 위하여, 1 기압 및 60℃ ~ 65℃의 온도 범위에서 에탄올 및 메틸 에틸 케톤의 혼합용매 중에서 상기 용매의 중량을 기준으로 10 내지 40중량%의 비닐 아세테이트 모노머를 상기 모노머의 중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 라디칼 개시제로 이용하여 2시간 ~ 2시간 30분 동안 라디칼 중합 메커니즘에 따라 중합한다.

상기한 바와 같이 비닐 아세테이트의 중합은 용액중합법에 의하여 라디칼 중합 메커니즘에 따라 진행된다. 비닐 아세테이트는 괴상중합, 유화중합, 또는 현탁중합 등을 통하여 중합될 수도 있으나, 중합열 제어, 및 후속 공정과의 연결 편의성 등의 측면에서 용액중합법이 바람직하다. 비닐 아세테이트의 용액중합의 경우, 용매로서는 연쇄이동상수가 다른 용매보다 작기 때문에 고분자량의 폴리비닐아세테이트를 얻기 용이하고 얻어진 폴리비닐아세테이트의 좋은 용매라는 이유에서 보통 메탄올이 보통 사용된다. 그러나 본 발명자들은 놀랍게도 메탄올 대신에 에탄올 또 는 에탄올과 메틸 에틸 케톤의 혼합용매가 후속 공정에서 첨가되는 여러 가지의 무기 첨가물을 침전시키지 않고 잘 분산시킬 수 있다는 것을 발견하였다.

상기 혼합용매중에서 에탄올 대 메틸 에틸 케톤의 혼합비는 특별히 제한되지 않지만 후속 공정에서의 무기첨가물의 안정성 등의 측면에서 100 중량부 대 5 ~ 90 중량부의 비율일 수 있다. 상기 라디칼 개시제로서는 입수용이성 및 안정성 등의 측면에서 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 또는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)를 이용하는 것이 바람직할 수 있다.

본 단계에서 비닐 아세테이트 모노머의 함량이 10 중량% 미만이면 호제조성물의 점도가 너무 낮아서 벽지, 합지 등에의 도포성이 불량하다. 상기 함량이 40중량%를 초과하면, 반대로 점도가 너무 높아져서 도포성이 불량해진다. 라디칼 개시제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 중합속도가 너무 느리게 되고 반대로 3중량%를 초과하면 중합된 고분자 수지의 분자량이 작아서 접착력이 저하될 수 있다. 한편, 본 바인더 수지의 중합단계에서 모노머로서 비닐 아세테이트 모노머 이외에 메틸 (메트)아크릴레이트를 비닐 아세테이트 모노머 1 몰에 대하여 메틸 (메트)아크릴레이트 0.1 내지 0.5 몰의 비율로 더 포함할 수 있다. 만일 메틸 (메트)아크릴레이트의 함량비가 0.5 몰을 초과하면, 용매에 대한 용해성 저하 및 제조비용상승으로 이어질 수 있다.

상기한 반응 온도, 반응 압력 및 반응 시간 조건은 반응속도, 분자량, 및 공정 용이성 등을 감안하여 주의깊게 조절된 것이다.

이어서, 폴리비닐아세테이트 바인더 수지의 분자량을 증가시켜서 접착력 증대시키기 위하여 후속중합을 진행한다. 이를 위하여, 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 중량을 기준으로 3중량% 내지 10중량%의 혼합용매를 상기 결과물에 더 적가하면서 상기 결과물을 3시간 내지 4시간 동안 교반함으로써 더 중합시킨다.

이어서, 상기 결과물을 30분 내지 2시간 동안 냉각시키면서 교반함으로써 숙성시킨다.

냉각에 의하여 상기 결과물의 온도가 20℃ 이하가 되었을 때, 특히 5 ~ 20℃가 되었을 때, 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 10중량%의 제올라이트 입자를 첨가한다. 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 계속 유지하면서 상기 결과물을 10분 내지 2시간 동안 계속해서 교반하여 제올라이트 입자가 상기 결과물 중에 균일하게 분산되도록 한다.

제올라이트는 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물로서, 일반적으로 무색투명하거나 백색 반투명하며, 결정구조적으로 원자 사이의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격이 그대로 유지되므로 휘발성 유기 화합물, 냄새 성분 등을 용이하게 흡착하여 제거할 수 있다.

제올라이트 입자의 함량이 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 미만이면 호제 조성물 도포 및 건조후의 흡착 및 탈취 기능이 저하되고, 제올라이트 입자의 함량이 10 중량%를 초과하면 제올라이트 입자의 과다사용으로 인한 낭비가 발생할 수 있다.

이어서, 상기 결과물에 음이온 방출 액상 조성물을 첨가한다. 계속해서, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하, 특히 5 ~ 20℃로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하여 음이온 방출 액상 조성물에 포함된 음이온 방출 입자들을 균일하게 분산시킨다.

상기한 음이온 방출 액상 조성물은 호제 조성물에서 원적외선 및 음이온이 방출되도록 하기 위한 것이다. 이의 함량은 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 8중량%인 것이 바람직하다. 이 함량이 1중량% 미만이면, 호제 조성물의 원적외선 및 음이온의 방출량이 미미하게 되며, 8중량%를 초과하면 비용이 상승하게 되며 또한 다른 성분인 폴리비닐아세테이트 바인더 수지, 항균제 등의 함량이 저하되게 불가피하다.

이러한 액상 음이온 발생 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자를 주성분으로 하여 구성된다.

토르말린은 일반적으로 붕소를 함유한 사이크로 규산염 결정구조로서, 태양광선이 조사된 경우, 인체에 유익한 약 0.06mA의 전류를 발생시키며, 인체와 동일한 약 4 내지 약 14 미크론의 원적외선을 방출할 수 있다. 본 발명에서는 인체에 유익한 전류, 음이온 및 원적외선을 방출하는 기능을 부가하기 위하여 사용된다.

견운모는 인체의 혈액 순환을 촉진하고 세포활성을 활성화하는 원적외선을 방사할 수 있으며 강력한 음이온을 발산하여 각종 유해 물질을 흡착할 수 있는 기능을 지닌다.

귀양석은 장석계 중에서 음이온을 가장 많이 방출(24.140 ed/cc.sec)하는 물질로서 상온인 25℃에서 원적외선을 가장 많이 방출할 수 있다. 이러한 귀양석은 높은 계면활성 효과를 보이며 뇌파 중에서 알파파를 다량 증가시키고 혈류량을 증 가시키는 반면, 혈류속도는 감소시킬 수 있다고 보고되고 있다.

본 발명에서 사용되는 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 음이온 방출 입자 5 내지 30 중량부가 물 100 중량부에 균일하게 분산되어 있는 조성물일 수 있다. 음이온 방출 입자의 함량이 5 중량부 미만이면 음이온 방출 입자의 농도가 감소되어 원적외선과 음이온 방출량이 저하되고, 이의 함량이 30 중량부를 초과하면 슬러리가 발생할 염려가 커진다.

상기한 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 음이온 방출 입자를 물에 혼합하여 수분산액을 형성하는 단계; 상기 수분산액을 나노 분쇄기에 의하여 2000 내지 3000 rpm의 고속으로 70 내지 90 분간 분쇄하여 나노 사이즈로 미세하게 분쇄하고 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계; 및 슬러리와 상등액을 여과하여 상등액인 음이온 방출 액상 조성물을 회수하는 단계에 의하여 제조될 수 있다.

음이온 방출 액상 조성물의 혼합 분산이 완료되면, 다음으로 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 5중량%의 항균제를 상기 결과물에 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하여 상기 결과물을 겔화시킨다.

상기 항균제는 물과 에탄올의 혼합용매 100 중량부 및 구연산은(silver citrate) 20 내지 30 중량부의 균일 혼합물일 수 있다. 구연산 은을 용해하는데 사용되는 혼합용매는 물:에탄올 = 1:2의 중량비로 혼합된 것이 구연산 은을 용이하게 용해할 수 있다는 측면에서 바람직하다. 혼합용매 100 중량부에 혼합되는 구연산 은의 함량이 20 중량부 미만이면 액상 항균제의 항균력 및 탈취력이 부족하고, 구연산 은의 함량이 30 중량부를 초과하면 혼합용매에 구연산 은이 완전히 용해되지 않을 뿐만 아니라 제조원가의 상승으로 이어진다.

상기 항균제는 또한 은 나노 콜로이드일 수 있다. 은 나노 콜로이드는 은을 나노 분쇄하여 은 미립자를 형성하고, 은 미립자를 알칼리 암모니아수에 콜로이드화함으로써 제조된다. 이러한 은 나노 콜로이드는 콜로이드화된 은 미립자에 의하여 매우 탁월한 항균력을 지니고 있다. 특히, 은 나노 콜로이드는 접착력이 매우 강력하기 때문에, 오랜 시일이 경과해도 도포된 벽지, 합지로부터 용이하게 은 나노입자가 탈리되지 않는다. 은 나노 콜로이드의 농도는 10 중량% 내지 40 중량%일 수 있다. 이 농도가 10 중량% 미만이면 호제 조성물의 탈취력과 항균력이 부족하고, 이 농도가 40중량%를 초과하면, 분산성이 불량해지고 제조원가 상승으로 이어진다.

상기한 바와 같은 제올라이트 입자, 음이온 방출 액상 조성물, 및 항균제의 투입순서를 지키는 것이 이들 첨가제의 침전을 방지하여 균일한 조성물을 얻는 측면에서 바람직하다. 만일 이들을 동시에 투입하는 경우에는 침전이 발생하기 쉽다.

마지막으로, 상기 겔화된 혼합물을 18℃ ~ 20℃의 온도에서 24~30시간 저온숙성하여 균일한 호제 조성물을 얻는다.

상기한 바와 같이 바인더 수지 중합 단계, 첨가제 첨가 단계 및 다단계 저온 숙성 단계를 포함하는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 호제 조성물은, 마일드 한 용매만이 사용되므로 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 유독성 휘발성 유기화합물을 원천적으로 배제되었을 뿐만 아니라 이들 유독성 휘발성 유기화합물이 미량으로 존재한다 하더라도 이들을 제올라이트의 흡착제거특성 및 저온 숙성 과정에서 충분히 제거할 수 있다. 호제 조성물내에 존재할 수 있는 이산화탄소도 제올라이트에 형성된 미세기공에 의하여 흡착 제거될 수 있다.

또한 이에 포함된 제올라이트, 음이온 발생제, 및 항균제의 복합작용에 의하여 휘발성 유기화합물 제거특성, 시멘트 독성 제거, 탈취성, 원적외선 방출특성, 항균성 및/또는 음이온 방출성이 우수하여 친환경적이고 거주자의 쾌적한 생활을 보장할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 벽지, 합지 등의 제조 및 시공 공정에 효율적으로 사용될 수 있다. 또한 이에 포함된 폴리비닐아세테이트 바인더 수지는 접착력이 우수한 합성 고분자 물질이므로 저장성, 접착력 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 실시를 구체적으로 예시하기 위한 것 일뿐 본 발명이 이에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 : 호제 조성물의 제조

에탄올 1,345kg 및 메틸 에틸 케톤 835kg의 혼합용매 중에 비닐 아세테이트 모노머 600kg 및 벤조일 퍼옥사이드 개시제 2.5kg을 혼합하고 반응기 내의 압력 및 온도를 각각 1 기압 및 60℃ ~ 65℃로 유지하면서 2시간 ~ 2시간 30분 동안 교반 및 가열하여 비닐 아세테이트를 중합하였다.

상기 혼합용매 100kg을 반응기에 적가하면서 상기 결과물을 약 3시간 30분 동안 교반하여 더 중합시켰다.

상기 결과물을 약 1시간 동안 냉각시키면서 교반함으로써 숙성시켰다.

이어서, 반응기의 온도가 20℃ 이하가 되었을 때, 제올라이트 입자(25℃ 및 흡착 압력 300mbar에서 Si/Al비=250) 109 kg을 반응기에 첨가하고, 반응기의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 약 45분 동안 300 ~ 400rpm의 교반속도로 교반하여 제올라이트 입자를 균일하게 분산시켰다.

계속해서, 음이온 방출 액상 조성물 109 kg을 반응기에 첨가하고 반응기의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 30분 동안 교반하여 음이온 방출입자를 균일하게 분산시켰다. 음이온 방출 액상 조성물로서는 토르말린 입자 5 중량부, 견운모 입자 10 중량부 및 귀양석 입자 10 중량부가 물 100 중량부에 균일하게 분산시켜 얻은 분산액을 이용하였다.

그 후, 항균제 43.6 kg을 반응기에 첨가하고, 반응기의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 약 30분 동안 교반하여 겔화시켰다.

마지막으로 겔화된 혼합물을 18℃ ~ 20℃의 온도에서 28시간 동안 저온숙성하여 균일한 호제 조성물을 얻었다.

시험예 1 : 유해 휘발성 화합물 방출 시험

상기 실시예에서 설명한 방법으로 얻은 호제 조성물에 대하여 이 조성물에서 유해한 휘발성 화합물이 어느 정도 방출되는지 측정하였다. 이 측정은 한국건자재 시험연구원에서 실내공기질 공정시험법 환경부고시 제2004-80호)에 의거하여 실시되었다.

표 1에 본 측정결과를 나타낸다. 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물에서는 총휘발성 유기화합물의 방출이 극히 미미한 것을 확인할 수 있다. 특히 새집증후군의 주범으로 보고되고 있는 포름알데히드 방출량도 극히 미미함을 확인할 수 있다.

[표 1]

종류	측정치
총휘발성유기화합물 (TVOC) (mg/㎡h)	0.037
벤젠 (mg/㎡h)	0.002
톨루엔 (mg/㎡h)	0.001
에틸벤젠 (mg/㎡h)	극미량(trace)
자일렌 (mg/㎡h)	극미량(trace)
스티렌 (mg/㎡h)	미검출(N.D.)
포름알데히드(HCHO) (mg/㎡h)	0.007

여기서, 벤젠, 톨루엔 등의 휘발성 유기화합물의 측정은 다음 표 2에 종합한 조건하에서 실시되었다.

[표 2]

ATD	Temperature (℃)	Tube	Trap	Valve	Transfer line
		295	-30 ~300. 40 ℃/s	200	200
	Timing (min)	Sample	Trap hold	Desorb	Purge
		7	15	8	2
	Split ratio	10 : 1
Detector		MS
Column		DB-1, Column ID : 0.32 ㎜, Length : 60 m
Carrier gas and flow		He, 1.2 ml/min
Temperature Program		Initial temperature	35 ℃ (5 min)
		Temperature Program	6 ℃/min
		Final temperature	280 ℃ (30 min)
MS condition		Mode	EI (Electron ionization)
		Electron	70 eV
		Detection mode	TIC (Scan), m/z : 35 ~ 350

포름알데히드의 측정은 다음 표 3에 종합한 조건하에서 실시되었다.

[표 3]

Detector	UV/Vis 360 nm
Column	Column ID : 4.6 mm, Length : 250 mm
Mobile phase	Acetonitrile/Water (55/45 v/v -90/10 v/v (10 min))
Analysis time	33 min
Injection volume	20 ㎕
Column temperature	40 ℃
Flow rate	1.0 ml/min

시험예 2: 항균성 시험

상기 실시예에서 설명한 방법으로 얻은 호제 조성물에 대하여 이 조성물의 항균성을 측정하였다. 이 측정은 한국건자재 시험연구원에서 일반적으로 사용되는 실험방법인 KICM-FIR-1002(사용균주: 황색포도상 구균 및 MRSA 대장균)에 의거하여 실시하였으며, 그 결과를 아래 표 4에 나타낸다.

표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 황색포도상 구균 및 MRSA 대장균을 24시간 경과후 98.05% 감소시킬 수 있었다. 따라서 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 항균성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

[표 4]

시험항목	단위	균감소율	사용균주
항균성	%	24시간 경과후 98.05%	황색포도상 구균 / MRSA대장균

시험예 3: 음이온 방출 시험

실시예에 의하여 제조된 호제 조성물에 대하여 음이온 방출 실험을 실시하였다. 음이온 방출 실험은 한국건자재시험원에서 일반적으로 사용되는 음이온 방출 실험 방법인 KICM-FIR-1042에 의거하여 실시하였다.

그 결과를 5에 나타낸다.

[표 5]

시험항목	음이온 방출량(Ion/cc)
음이온 방출시험	489

표 5를 보면 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 통상적인 대기중의 음이온수 보다 약 2배 이상의 음이온을 방출하는 것을 확인할 수 있다.

시험예 4: 원적외선 방출 시험

실시예에 의하여 제조된 호제 조성물에 대하여 일반적으로 사용되는 원적외선 방출량 측정 실험을 하였다. 이 실험은 한국건자재 시험원에서 일반적으로 사용되는 원적외선 방출 실험 방법인 KCIM-FIR-1005에 의거하여 원적외선 방출량 측정 실험을 실시하였다.

[표 6]

시험항목	방사율(5~20㎛)	방출에너지(W/m2)
원적외선 방출시험	0.926	3.90 × 10 ²

표 6을 보면 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 파장 5 내 파장 5 내지 20 ㎛에서의 원적외선 방사율이 0.926, 방사에너지는 3.90 × 10 ²W/㎡로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물은 인체에 유익한 원적외선을 다량으로 방출하는 것을 확인할 수 있었다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따르면 아래와 같은 우수한 특성을 갖는 안정적이고 효율적으로 대량생산할 수 있다.

(1) 용매 또는 분산매가 마일드한 물, 알코올 및 에테르로만 이루어져 있어서 새집증후군을 유발시키는 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔과 같은 유해한 용매를 원천적으로 포함하지 않는다.

(2) 어떠한 이유에서 이든지 호제 조성물 중에 포함된 포름알데히드, 벤젠 등의 유독한 휘발성 유기화합물 및 벽체의 시멘트로부터 발산되는 유해물질은 제올라이트의 흡착특성에 기인하여 제거될 수 있다. 따라서 탈취성이 우수하다.

(3) 상기한 특성 이외에 인체에 유익한 원적외선, 음이온을 다량 방출하므로 본 발명에 따라 제조된 호제 조성물을 이용하여 벽지, 합지를 제조하면 거주자의 건강을 향상시킬 수 있다.

(4) 합성 고분자계 호제 조성물이므로 본질적으로 접착력이 강하며 유통과정중의 부패에 강하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

(a) 1 기압 및 60℃ ~ 65℃의 온도 범위에서 에탄올 및 메틸 에틸 케톤의 혼합용매 중에서 상기 용매의 중량을 기준으로 10 내지 40중량%의 비닐 아세테이트 모노머를 상기 모노머의 중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%의 라디칼 개시제로 이용하여 2시간 ~ 2시간 30분 동안 라디칼 중합하는 단계;

(b) 상기 (a) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 중량을 기준으로 3중량% 내지 10중량%의 상기 혼합용매를 상기 결과물에 더 적가하면서 상기 결과물을 3시간 내지 4시간 동안 교반함으로써 더 중합시키는 단계;

(c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 결과물을 30분 내지 2시간 동안 냉각시키면서 교반함으로써 숙성시키는 단계;

(d) 상기 (c) 단계에서 얻어진 결과물의 온도가 20℃ 이하가 되었을 때, 상기 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 10중량%의 제올라이트 입자를 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 10분 내지 2시간 동안 교반하는 단계;

(e) 상기 (d) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 8중량%의 음이온 방출 액상 조성물을 상기 결과물에 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하는 단계;

(f) 상기 (e) 단계에서 얻어진 결과물에 존재하는 혼합용매의 총중량을 기준으로 1중량% 내지 5중량%의 항균제를 상기 결과물에 첨가하고, 상기 결과물의 온도를 20℃ 이하로 유지하면서 상기 결과물을 1분 내지 1시간 동안 교반하여 상기 결과물을 겔화시키는 단계; 및

(g) 상기 (f) 단계에서 얻어진 겔화된 혼합물을 18℃ ~ 20℃의 온도에서 24~30시간 저온숙성하여 균일한 호제조성물을 얻는 단계를 포함하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 혼합용매 중에서 에탄올 대 메틸 에틸 케톤의 혼합비는 100 중량부 대 5 ~ 90 중량부의 비율인 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 또는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)인 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 음이온 방출 입자 5 내지 30 중량부가 물 100 중량부에 균일하게 분산되어 있는 조성물인 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 음이온 방출 액상 조성물은 토르말린 입자, 견운모 입자 및 귀양석 입자로 이루어진 군에서 선택된 음이온 방출 입자를 물에 혼합하여 수분산액을 형성하는 단계;

상기 수분산액을 분쇄하고 방치하여 슬러리와 상등액으로 구분하는 단계; 및

상기 슬러리와 상등액을 여과하여 상등액인 음이온 방출 액상 조성물을 회수하는 단계에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 항균제는 물과 에탄올의 혼합용매 100 중량부 및 구연산은(silver citrate) 20 내지 30 중량부의 균일 혼합물 또는 10 중량% 내지 40 중량%의 은 나노 콜로이드인 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서, 모노머로서 상기 비닐 아세테이트 모노머 이외에 메틸 (메트)아크릴레이트 모노머를 상기 비닐 아세테이트 모노머 1 몰에 대하여 메틸 (메트)아크릴레이트 0.1 내지 0.5 몰의 비율로 더 포함하고,

상기 (a) 단계에서의 라디칼 개시제의 사용량은 상기 비닐 아세테이트 모노머 및 메틸 (메트)아크릴레이트 모노머의 총중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%인 것을 특징으로 하는 합성 고분자계 호제 조성물의 제조방법.