KR100951918B1 - Method of manufacturing finishing paiting materials for constructure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Paint for a finishing material is provided to adsorb volatile organic compounds, formaldehyde, carbon dioxide, bacteria and heavy metal and to ensure excellent handling and storage stability. CONSTITUTION: A method for manufacturing paint for finishing materials comprises the steps of: mixing silica, alumina, and hydroxide ion in an aqueous phase and performing hydrothermal reaction of the mixture at 150-200 °C for 10-15 hours, and then preparing monodispersed zeolite colloid solution by ball milling with zirconia balls of 3-20 micron; injecting charcoal powder, surfactant and NaOH into the zeolite colloidal solution, mixing the materials at 130-150 °C for 1-2 hours, and drying the mixture to form porous charcoal powder; mixing 5-30 parts by weight of porous charcoal powder, 30-40 parts by weight of acrylic emulsion, 1-15 parts by weight of titanium dioxide, 20-30 parts by weight of limestone, 1-10 parts by weight of quartz, and the remaining portion of water at 500-1000 rpm for 1-3 hours to prepare paint for finishing materials.

Description

토목건축용 마감재도료의 제조방법{Method of manufacturing finishing paiting materials for constructure}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a coating material for civil engineering construction,

본 발명은 토목건축용 마감재도료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해물질 분해, 원적외선 및 음이온 방출이 우수할 뿐만 아니라, 취급성과 저장안정성이 우수한 토목건축용 마감재도료의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a coating material for civil engineering construction, and more particularly, to a method for producing a coating material for civil engineering construction which is excellent in decomposition of harmful substances, emission of far-infrared rays and negative ions, and excellent handling and storage stability.

실내외 토목건축용 마감재로서 시멘트는 인체에 치명적인 강알칼리 용출, 휘발성 유기화합물 등 유해물질을 발생시켜서 건강이나 위생에 치명적인 해를 끼치고 있고, 화학물질 접착제를 사용하는 벽지나 장판지, 비닐 바닥재, 페인트, 석고보드 등도 휘발성 유기화합물(VOCs), 포름알데히드(HCHO) 등을 지속적으로 방출시켜 아토피성 피부염, 두통, 염증, 불쾌감, 눈, 코, 목의 신경마비 등 각종 질환을 야기시킨다.As a finishing material for indoor and outdoor civil engineering construction, cement generates hazardous substances such as leachate of strong alkali and volatile organic compounds that are fatal to the human body, causing harmful effects to health and hygiene. Also, it is used for wallpaper, (VOCs) and formaldehyde (HCHO) to cause various diseases such as atopic dermatitis, headache, inflammation, discomfort, eye, nose and throat nerve paralysis.

일반적으로 건축물의 내부벽면 마감공사용으로 사용되는 마감재도료의 경우에도 합성수지를 바인더로 하고, 여기에 가소제, 분산제, 습윤제, 소포제, 증점제 등의 도막형성조제를 혼합하여 조제되는 비휘발성 비히클과 휘발성 비히클인 물 및 안료로 구성되기 때문에 상기와 같은 문제로부터 자유롭지 못하다.Generally, in the case of a finish material used for finishing an interior wall of a building, a non-volatile vehicle and a volatile vehicle, which are prepared by mixing synthetic resin as a binder with a coating film forming auxiliary such as plasticizer, dispersant, wetting agent, defoamer, Water and a pigment, it is not free from the above problems.

따라서, 이러한 문제를 개선하기 위한 방법으로 천연수지, 담마수지, 감자전분 식물에서 추출한 천연페인트가 제안되었으나, 경제성, 원료 수급, 도장작업성 등에서 문제점을 노출하여 일반적으로 사용되지 못하고 있는 실정이다.Accordingly, natural resins, dendrimers, and natural paints extracted from potato plants have been proposed as methods for solving such problems, but they are not generally used because of exposing problems in economic efficiency, raw material supply and painting workability.

또한, 상기와 같은 수용성 도료에 광촉매, 다공성물질, 원적외선 또는 음이온 방출물질 등을 혼합하여 실내공기의 오염을 제거하고 인체에 유익한 효과를 제공하도록 설계된 기능성 도료가 제안되고 있으나, 대부분 바인더로 사용되는 합성수지와의 상용성이 좋지 못하여 결합력 등 내구성이 떨어지고, 첨가 성분들 간의 적절한 조성비를 설정하지 못하여 특성의 중복 및 상쇄 등의 문제점을 나타내며, 원적외선 방사 및 음이온의 방출량도 충분하지 못한 문제점을 나타내고 있다.In addition, functional paints designed to remove contamination of the indoor air and provide a beneficial effect to the human body by mixing a photocatalyst, a porous material, a far-infrared ray or an anion emission material with the above water-soluble paint have been proposed. However, And the durability is low due to poor compatibility with the binder. In addition, it is difficult to set a proper composition ratio between the additive components, thereby causing problems such as duplication and offset of the characteristics, and the emission of far-infrared rays and anions is not sufficient.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유해물질 분해, 원적외선 및 음이온 방출이 우수할 뿐만 아니라, 취급성과 저장안정성이 우수한 토목건축용 마감재도료의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a finish material coating material for civil engineering construction, which is excellent in decomposition of harmful substances, emission of far-infrared rays and anions, as well as handling and storage stability.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems,

테트라오르토실리케이트(TEOS), 콜로이달 실리카, 퓸드 실리카(fumed silica) 및 소듐실리케이트으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 실리카와, 질산알루미늄(Al(NO3)3), 황산알루미늄(Al(SO4)3), 염화알루미늄(AlCl3), 소듐알루미네이트(NaAlO2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 알루미나와, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 및 수산화리튬(LiOH)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 하이드록실이온을 수용액상으로 혼합하여 150 내지 200℃에서 10 내지 15시간 동안 수열반응시킨 후 3 내지 20㎛의 지르코니아 볼로 볼밀링을 하여 단분산된 제올라이트 콜로이드용액을 준비하는 단계(S1단계)와, 상기 제올라이트 콜로이드용액에 참숯, 목탄숯, 대나무숯 및 왕겨숯으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 50 내지 100㎛ 크기로 분쇄된 숯분말, 계면활성제 및 수산화나트륨을 투입하여 130 내지 150℃에서 1 내지 2시간 동안 혼합후 건조하여 다공성 숯분말을 형성하는 단계(S2단계) 및 토목건축용 마감재도료 전체에 대하여 상기 다공성 숯분말 5 내지 30 중량부, 아크릴 에멀젼 30 내지 40 중량부, 이산화티탄 1 내지 15중량부, 석회석 20 내지 30중량부, 규석 1 내지 10중량부 및 잔부의 물을 500 내지 1000rpm속도로 1 내지 3시간동안 교반하여 토목건축용 마감재도료를 제조하는 단계(S3단계)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목건축용 마감재도료의 제조방법를 제공한다.(Al (NO 3 ) 3 ), aluminum sulfate (Al (SO 4 ) 3 ), aluminum sulfate (Al (SO 3 ) 3 ), at least one alumina selected from the group consisting of aluminum chloride (AlCl 3 ), sodium aluminate (NaAlO 2 ) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide And lithium hydroxide (LiOH) are mixed in an aqueous liquid phase, hydrothermally reacted at 150 to 200 ° C for 10 to 15 hours, and ball milled with zirconia balls having a particle size of 3 to 20 μm to obtain monodispersed Preparing a zeolite colloid solution (step S1); and preparing at least one selected from the group consisting of charcoal, charcoal, bamboo charcoal and chaff charcoal as 50 A surfactant and sodium hydroxide are added to the mixture and the mixture is stirred at 130 to 150 ° C for 1 to 2 hours and then dried to form a porous charcoal powder (Step S2), and the whole of the coating material for civil engineering construction 5 to 30 parts by weight of the porous charcoal powder, 30 to 40 parts by weight of acrylic emulsion, 1 to 15 parts by weight of titanium dioxide, 20 to 30 parts by weight of limestone, 1 to 10 parts by weight of zirconium and the balance water at a rate of 500 to 1000 rpm And then agitating the mixture for 1 to 3 hours to produce a finish material coating material for civil engineering construction (step S3).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 실리카, 알루미나 및 하이드록실이온 각각의 몰비는 물(H2O)에 대하여 SiO2가 20 내지 50이고, 규소(Si)에 대하여 알루미늄(Al)이 30 내지 50이며, SiO2 에 대하여 하이드록실이온은 2 내지 10일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the molar ratio of each of the silica, alumina and hydroxyl ion is 20 to 50 for SiO 2 to water (H 2 O) and 30 to 50 for aluminum (Al) 50, and hydroxyl ions relative to the SiO 2 may be 2 to 10.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 계면활성제는 알콜계, 알파올레핀계 및 아민옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the surfactant may be at least one selected from the group consisting of alcohols, alpha olefins, and amine oxides.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 숯분말은 상기 제올라이트 콜로이드용액 1ℓ에 대하여 0.1 내지 1㎏중일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the char powder may be in the range of 0.1 to 1 kg per 1 liter of the zeolite colloidal solution.

본 발명에 따르는 토목건축용 마감재도료의 제조방법은 휘발성 유기화합물, 포름알데히드, 탄산가스 등과 세균 및 중금속 등을 흡착하며, 원적외선 방사 및 음이온의 방출이 효과적이고 동시에 제조 취급성과 저장안정성이 우수한 토목건축용 마감재도료를 제조한다.The method for producing a coating material for civil engineering architectural construction according to the present invention is characterized in that it absorbs volatile organic compounds, formaldehyde, carbonic acid gas and the like, bacteria and heavy metals, and emits far-infrared radiation and anions, The paint is prepared.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따르는 토목건축용 마감재도료의 제조방법은 테트라오르토실리케이트(TEOS), 콜로이달 실리카, 퓸드 실리카(fumed silica) 및 소듐실리케이트으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 실리카와, 질산알루미늄(Al(NO3)3), 황산알루미늄(Al(SO4)3), 염화알루미늄(AlCl3), 소듐알루미네이트(NaAlO2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 알루미나와, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 및 수산화리튬(LiOH)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 하이드록실이온을 수용액상으로 혼합하여 150 내지 200℃에서 10 내지 15시간 동안 수열반응시킨 후 3 내지 20㎛의 지르코니아 볼로 볼밀링을 하여 단분산된 제올라이트 콜로이드용액을 준비하는 단계(S1단계)와, 상기 제올라이트 콜로이드용액에 참숯, 목탄숯, 대나무숯 및 왕겨숯으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 50 내지 100㎛ 크기로 분쇄된 숯분말, 계면활성제 및 수산화나트륨을 투입하여 130 내지 150℃에서 1 내지 2시간 동안 혼합후 건조하여 다공성 숯분말을 형성하는 단계(S2단계) 및 토목건축용 마감재도료 전체에 대하여 상기 다공성 숯분말 5 내지 30 중량부, 아크릴 에멀젼 30 내지 40 중량부, 이산화티탄 1 내지 15중량부, 석회석 20 내지 30중량부, 규석 1 내지 10중량부 및 잔부의 물을 500 내지 1000rpm속도로 1 내지 3시간동안 교반하여 토목건축용 마감재도료를 제조하는 단계(S3단계)를 포함하는 특징이 있다.The method for producing a finishing coating material for civil engineering construction according to the present invention is characterized in that at least one of silica selected from the group consisting of tetraorthosilicate (TEOS), colloidal silica, fumed silica and sodium silicate and aluminum nitrate (Al (NO 3 3) 3), aluminum sulfate (Al (SO 4) 3) , and aluminum chloride (AlCl 3), sodium aluminate (NaAlO 2) and at least one of alumina selected from the group consisting of aluminum hydroxide (Al (OH) 3), And at least one hydroxyl ion selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH) and lithium hydroxide (LiOH) is mixed in an aqueous liquid phase, hydrothermally reacted at 150 to 200 ° C for 10 to 15 hours, (Step S1) of preparing a monodispersed zeolite colloid solution by ball milling with a zirconia ball having a diameter of 20 탆, and a step of mixing the zeolite colloid solution with charcoal, charcoal, bamboo charcoal At least one selected from the group consisting of rice bran charcoal and rice husk charcoal, is pulverized into a size of 50 to 100 mu m, and a surfactant and sodium hydroxide are added thereto. The mixture is stirred at 130 to 150 DEG C for 1 to 2 hours and then dried to form porous charcoal powder 5 to 30 parts by weight of the porous charcoal powder, 30 to 40 parts by weight of acrylic emulsion, 1 to 15 parts by weight of titanium dioxide, 20 to 30 parts by weight of limestone, 1 to 10 parts by weight of limestone, (Step S3) of producing a finish material coating material for civil engineering construction by stirring the water at a rate of 500 to 1000 rpm for 1 to 3 hours.

먼저, S1단계를 보면, 테트라오르토실리케이트(TEOS), 콜로이달 실리카, 퓸드 실리카(fumed silica) 및 소듐실리케이트으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 실리카, 질산알루미늄(Al(NO3)3), 황산알루미늄(Al(SO4)3), 염화알루미늄(AlCl3), 소듐알루미네이트(NaAlO2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 알루미나, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 및 수산화리튬(LiOH)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 하이드록실이온을 수용액상으로 혼합하여 150 내지 200℃에서 10 내지 15시간 동안 수열반응시킨 후 3 내지 20㎛의 지르코니아 볼로 볼밀링을 하여 단분산된 제올라이트 콜로이드용액을 준비하는 단계이다.First, in step S1, at least one of silica selected from the group consisting of tetraorthosilicate (TEOS), colloidal silica, fumed silica and sodium silicate, aluminum nitrate (Al (NO 3 ) 3 ) (Al (SO 4) 3) , aluminum chloride (AlCl 3), sodium aluminate (NaAlO 2) and aluminum hydroxide (Al (OH) 3) at least one of alumina, sodium hydroxide (NaOH) selected from the group consisting of hydroxide, Potassium hydroxide (KOH) and lithium hydroxide (LiOH) are mixed in an aqueous liquid phase, hydrothermally reacted at 150 to 200 ° C. for 10 to 15 hours, and then subjected to zirconia ball milling To prepare a monodisperse zeolite colloid solution.

상기 실리카, 알루미나 및 하이드록실이온은 제올라이트(zeolite)을 형성하는 전구물질인데, 실리카와 알루미나는 알루미노실리케이트로 생성되며 상기 하이드록실이온은 상기 알루미노실리케이트를 가수분해, 축합에 관여하게 된다.The silica, alumina, and hydroxyl ions are precursors that form zeolite, wherein silica and alumina are formed from aluminosilicate, and the hydroxyl ion is involved in the hydrolysis and condensation of the aluminosilicate.

또한, 상기 실리카, 알루미나 및 하이드록실이온은 수용액상으로 물(H2O)과 같이 준비되는데, 그 함량을 보면, 여기서 H2O에 대하여 SiO2의 몰비는 20 내지 50인데, 만일 상기 몰비가 20 미만이면, 수열합성시 겔화가 진행될 수 있으며, 반대로 50을 초과하면, 제조원가가 상승할 수 있고, Si에 대하여 Al의 몰비는 30 내지 50이고, SiO2에 대하여 하이드록실이온의 몰비는 2 내지 10인데, 상기 하이드록실이온의 함량이 상한치를 초과하면 수열합성이 제대로 되지 않을 수 있으며, 반대로 그 함량이 하한치 미만이면, 상기 하이드록실이온으로서 그 역할이 미진할 수 있다.Also, the silica, alumina and hydroxyl ions are prepared in the form of water (H 2 O) as an aqueous solution, wherein the molar ratio of SiO 2 to H 2 O is 20 to 50, The molar ratio of Al to Si is from 30 to 50, and the molar ratio of hydroxyl ion to SiO 2 is in the range of from 2 to 20, If the content of the hydroxyl ion exceeds the upper limit value, the hydrothermal synthesis may not be performed properly. On the other hand, if the content of the hydroxyl ion is less than the lower limit, the hydroxyl ion may not act as the hydroxyl ion.

한편, 상기 실리카, 알루미나 및 하이드록실이온이 수용액상으로 준비되어 혼합하여 150 내지 200℃에서 10 내지 15시간 동안 수열반응시키게 되는데, 여기서 반응온도가 낮으면 합성시간이 길어지고 반대로 반응온도가 높으면 합성시간이 짧아지는 관계에 있게 되며, 상기 지르코니아 볼은 지르코늄산화물(ZrO2) 소재의 볼(ball)로서 그 입경이 3 내지 20㎛인데, 만일 그 입경이 3㎛ 미만이면, 제조원가가 높아질 뿐만 아니라 볼들이 뭉쳐 클러스터(cluster)를 형성하여 제조효율이 급격히 저감될 수 있으며, 반대로 20㎛를 초과하면 생성되는 제올라이트 입자의 평균 크기가 100㎚를 초과하게 되어 후공정의 숯분말의 표면이나 기공에서의 흡착정도가 저감될 수 있다.On the other hand, the silica, alumina and hydroxyl ions are prepared as an aqueous solution and mixed and hydrothermally reacted at 150 to 200 ° C for 10 to 15 hours. When the reaction temperature is low, the synthesis time becomes long. On the other hand, And the time is shortened. The zirconia ball is a ball made of zirconium oxide (ZrO 2 ) having a particle diameter of 3 to 20 μm. If the particle diameter is less than 3 μm, the manufacturing cost is increased, The average particle size of the zeolite particles is more than 100 nm. If the average particle size of the zeolite particles exceeds 20 nm, the adsorption on the surface or pores of the charcoal powder in the post- Can be reduced.

다음으로, S2단계를 보면, 상기 제올라이트 콜로이드용액에 참숯, 목탄숯, 대나무숯 및 왕겨숯으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 50 내지 100㎛ 크기로 분쇄된 숯분말, 계면활성제 및 수산화나트륨을 투입하여 130 내지 150℃에서 1 내지 2시간 동안 혼합후 건조하여 다공성 숯분말을 형성하는 단계이다.Next, in step S2, at least one selected from the group consisting of charcoal, charcoal, bamboo charcoal and chaff charcoal is charged into the zeolite colloid solution, and the charcoal powder, surfactant and sodium hydroxide pulverized to a size of 50 to 100 mu m are introduced Mixing at 130 to 150 ° C for 1 to 2 hours, and then drying to form a porous charcoal powder.

상기 제올라이트 콜로이드용액에는 제올라이트입자가 수십㎚ 입경으로 존재하게 되어, 상기 제올라이트입자는 후술하는 숯분말의 기공과 표면에 흡착되고 탈취, 제습, 유해물질 제거의 역할뿐만 아니라, 상기 숯분말과 함께 가공성과 저장안정성이 우수해지는 효과를 가진다.In the zeolite colloid solution, the zeolite particles are present at a particle diameter of several tens of nanometers, and the zeolite particles are adsorbed on pores and surfaces of a char powder to be described later and have a role of deodorization, dehumidification and removal of harmful substances. The storage stability is improved.

아울러, 상기 숯분말은 숯을 분쇄하는 방법에 특별하게 제한을 갖는 것은 아니며, 상기 숯분말의 크기가 입경 50 내지 100㎛로 준비되는데, 만일 50㎛ 미만이면, 숯분말의 기공이 손상될 우려뿐만 아니라, 미세한 파쇄공정에 가공비가 증가할 수 있으며, 반대로 100㎛을 초과하면, 본 발명에 따르는 토목건축용 마감재도료를 실제로 도포하는 경우에 피도면에 도장되는 형상에 거칠기가 증가하여 품질이 떨어지고, 숯의 검은색의 발현을 조절하기 어려운 문제가 있을 수 있다.In addition, the charcoal powder is not particularly limited in the method of pulverizing the char, and the size of the charcoal powder is prepared to be in the range of 50 to 100 mu m. If the charcoal powder is less than 50 mu m, On the other hand, when the coating material for civil engineering construction is actually applied according to the present invention, the roughness of the shape to be coated on the coated surface increases and the quality thereof deteriorates. On the other hand, It may be difficult to control the expression of black color.

또한, 상기 숯분말은 상기 제올라이트 콜로이드용액 1ℓ에 대하여 0.1 내지 1㎏중 인 것이 바람직한데, 만일 0.1 ㎏중 미만이면, 상기 숯분말에 흡착되는 제올라이트입자가 과도하여 숯의 고유한 기능이 저하될 수 있으며, 반대로 1㎏중을 초과하면 제올라이트의 흡착량이 매우 작아지는 문제가 생길 수 있다.If the amount of the zeolite particles is less than 0.1 kg, the zeolite particles adsorbed on the charcoal powder may be excessive and the inherent function of the char may be deteriorated. On the other hand, when the amount of the adsorbent exceeds 1 kg, the adsorption amount of the zeolite may become very small.

또한, 상기 계면활성제로는 알콜계, 알파올레핀계 및 아민옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 상기 알콜계는 에틸알콜(Ethylalcohol), 아이소프로필알콜(Isopropylalcohol) 등을 사용할 수 있고, 상기 알파올레핀계는 알파올레핀술폰산염 등을 사용할 수 있으며, 상기 아민옥사이드는 알킬 디메칠 아민옥사이드, 알카놀아미드(alkanolamide) 등을 사용할 수 있다.The surfactant may be at least one selected from the group consisting of alcohols, alpha olefins, and amine oxides. Ethyl alcohol, isopropylalcohol, and the like may be used as the alcohol. The alpha olefin system may be an alpha olefin sulfonic acid salt or the like, and the amine oxide may be an alkyl dimethyl amine oxide, an alkanolamide, or the like.

한편, 상기 참숯, 목탄숯, 대나무숯 및 왕겨숯과 같은 숯으로 가공된 숯분말은 수십㎛ 이상의 거대한 기공(porosity)를 가지고 있어서, 상기 제올라이트입자가 흡착되기에 적합하며, 상기 숯분말의 유기실리카 성분에 수산화나트륨의 나트륨이 수화물을 형성하고, 상기 제올라이트입자의 비정질이나 결정질 성분과 다시 중합이 일어나며 흡착이 이루어지게 된다. On the other hand, the charcoal powder processed with charcoal such as charcoal, charcoal, bamboo charcoal and chaff charcoal has a large porosity of several tens of micrometers or more, which is suitable for adsorbing the zeolite particles, Sodium hydroxide monohydrate forms in the component, and the amorphous or crystalline component of the zeolite particles is again polymerized and adsorbed.

또한, 상기 제올라이트 콜로이드용액과 함께, 숯분말, 계면활성제 및 수산화나트륨을 130 내지 150℃의 반응온도에서 1 내지 2시간 동안 혼합하게 되는데, 여기서 반응시간은 반응온도가 높아지면 짧아지고, 반대로 반응온도가 낮아지면 길어지게 되는 관계에 있으며, 이때 나트륨 수화물과 중합이 일어나며 흡착되게 되며, 혼합이 종료되는 시점이후에 건조를 거치게 되는데, 통상의 여과나 세척공정이 추가되어 순도를 높여도 무방하다.In addition, the charcoal powder, the surfactant and the sodium hydroxide are mixed together with the zeolite colloid solution at a reaction temperature of 130 to 150 ° C for 1 to 2 hours, wherein the reaction time becomes shorter as the reaction temperature becomes higher, The sodium hydroxide hydrate is polymerized and adsorbed. At this point, the mixture is dried after the end of the mixing. The purity may be increased by adding a conventional filtration or washing process.

다음으로, S3단계를 보면, 토목건축용 마감재도료 전체에 대하여 상기 다공성 숯분말 5 내지 30 중량부, 아크릴 에멀젼 30 내지 40 중량부, 이산화티탄 1 내지 15중량부, 석회석 20 내지 30중량부, 규석 1 내지 10중량부 및 잔부의 물을 500 내지 1000rpm속도로 1 내지 3시간동안 교반하여 토목건축용 마감재도료를 제조하는 단계이다.Next, in step S3, 5 to 30 parts by weight of the above-mentioned porous charcoal powder, 30 to 40 parts by weight of acrylic emulsion, 1 to 15 parts by weight of titanium dioxide, 20 to 30 parts by weight of limestone, To 10 parts by weight of water and the remaining water at 500 to 1000 rpm for 1 to 3 hours to prepare a coating material for civil engineering construction.

상기 다공성 숯분말은 4 내지 10 중량부를 사용하는데, 만일 4 중량부 미만이며, 흡착력이나 조습력과 같은 그 기능의 발현이 어려울 수 있으며, 반대로 10 중량부를 초과하면 숯의 고유색인 검은색이 강하게 발현되어 다채로운 색상이 발현되기 어려운 문제가 생길 수 있다.The porous charcoal powder may be used in an amount of 4 to 10 parts by weight, and if it is less than 4 parts by weight, it may be difficult to exhibit its functions such as adsorption and humidity. On the contrary, if the amount exceeds 10 parts by weight, So that it is difficult to develop various colors.

아울러, 상기 아크릴 에멀젼은 30 내지 40 중량부를 사용하는데, 본 발명에 따르는 마감재도료의 바인더로서 특별하게 한정하여 사용할 것은 아니며, 만일 30 중량부 미만이면 시공후 도막의 부착강도, 부착성, 내오염성 등의 문제가 생길 수 있으며, 반대로 40 중량부를 초과하면 다른 성분의 함량이 부족하여 마감재도료의 기능성이 약화된다. The acrylic emulsion is used in an amount of 30 to 40 parts by weight, but is not particularly limited as a binder of the finish coating material according to the present invention. If the amount is less than 30 parts by weight, the adhesion strength, If the amount is more than 40 parts by weight, the content of the other components may be insufficient and the function of the finish material may be weakened.

또한, 상기 이산화티탄(TiO2)은 포름알데히드, VOCs 제거하는 기능을 가지며, 항균, 살균의 효과도 가지는 것으로 알려져 있는 것으로, 만일 그 함량이 1 중량부 미만이면, 그 역할의 발현이 어려울 수 있으며, 반대로 15 중량부를 초과하면, 제조원가 상승을 초래하고 시공후 도막의 강도가 저하될 수 있다.It is known that titanium dioxide (TiO 2 ) has a function of removing formaldehyde and VOCs, has an antibacterial and sterilizing effect. If the content is less than 1 part by weight, its role may be difficult to manifest On the other hand, if it exceeds 15 parts by weight, the production cost may increase and the strength of the coating film after the application may be lowered.

아울러, 상기 석회석(Calcite,CaCO3)은 20 내지 30중량부를 사용하여, 원적외선 방사, 음이온이 다량 방출하여 인체에 도움이 되는 것으로서 만일, 20 중량부 미만이며, 시공후 도막의 강도 저하의 문제가 있을 수 있고, 반대로 30 중량부를 초과하면, 시공후 내오염성 저하 및 높은 흡유량으로 인한 작업성 저하와 이에 따르는 도막의 강도 및 부착성 저하의 문제가 발생할 수 있다.In addition, 20 to 30 parts by weight of the limestone (Calcite, CaCO 3 ) is used, and far-infrared radiation and anions are released in large quantity to help the human body. If the amount is less than 20 parts by weight, On the other hand, when the amount of the component (B) is more than 30 parts by weight, there may be a problem of deterioration of stain resistance after application and deterioration of workability due to a high oil absorption amount, resulting in deterioration of strength and adhesion of the coating film.

또한, 상기 규석은 1 내지 10중량부를 사용하는데, 이는 원적외선을 방사하고, 석회석과 더불어 도막의 강도를 증진시키는 기능을 하는 것으로 만일 1 중량부미만이면, 시공후 도막의 강도 저하 및 원적외선 방사량 저하의 문제가 발생할 수 있고, 반대로 10 중량부를 초과하는 경우, 도막의 부착력이 저하될 수 있다. If the amount of the silica is less than 1 part by weight, the strength of the coating film after the application and the decrease of the amount of the far infrared ray radiation are decreased. A problem may occur. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, the adhesion of the coating film may be deteriorated.

아울러, 상기 이산화티탄, 석회석, 규석 이외에도 급결방지제, 침강방지제, 유화제, 분산제, 증점제, 소포제, 방부제, 계면활성제 등과 같은 첨가물을 계절이나 지역의 기후환경에 따라 첨가할 수 있음은 물론이다.In addition to the titanium dioxide, limestone, and silica, additives such as a corrosion inhibitor, an anti-settling agent, an emulsifier, a dispersant, a thickener, a defoamer, an antiseptic, a surfactant and the like may be added depending on the season or the local climatic environment.

한편, 상기 다공성 숯분말, 이산화티탄, 석회석, 규석 및 잔부의 물을 500 내지 1000rpm속도로 1 내지 3시간동안 교반하게 되는데, 여기서 만일, 500 RPM 미만이면, 상기 다공성 숯분말이 균일하게 분산되지 않거나, 과도한 교반 시간이 필요하게 될 수 있고, 반대로, 1000 RPM을 초과하면, 교반시 과부하나 다량의 기포가 발생될 수 있으며, 상기 교반시간도 교반속도가 클수록 짧아지고 작을수록 길어지는 관계에 있다.On the other hand, the porous charcoal powder, titanium dioxide, limestone, silica and the remainder of water are stirred at 500 to 1000 rpm for 1 to 3 hours. If less than 500 RPM, the porous charcoal powder is not uniformly dispersed , Excessive stirring time may be required. On the other hand, if the stirring speed is more than 1000 RPM, a large amount of bubbles may be generated at the time of agitation, and the agitation time is shortened as the agitation speed is increased, and longer as the agitation speed is increased.

본 발명에 따르는 토목건축용 마감재도료는 다공성 무기물을 다량 포함하고 있어서, 강한 흡착력을 보유하여 탈취, 살균 등의 유익한 효과를 제공하며, 1액형으로서 도막두께는 35㎛ 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도포 면적은 9.4㎡/ℓ, 건조시간은 지촉건조시 30분, 경화건조시 1시간 정도 소요되며, 재도장은 최소 2시간의 건조 시간을 갖는 것이 좋다. The finishing coating material for civil engineering and construction according to the present invention contains a large amount of porous inorganic materials and thus has a strong attraction force to provide a beneficial effect such as deodorization and sterilization. In addition, it is preferable that the application area is 9.4 m 2 / ℓ, the drying time is 30 minutes in touch-dry, 1 hour in curing and drying, and the drying time is at least 2 hours in re-coating.

이하에서, 본 발명을 실시예 및 시험예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples. However, it should be understood that the present invention is not limited by the following examples, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

실시예 1Example 1

소듐실리케이트, 소듐알루미네이트(NaAlO2) 및 수산화나트륨을 증류수 1ℓ에 대하여 이산화규소(SiO2)가 25몰, 규소(Si)에 대하여 알루미늄(Al)이 40몰, 이산화규소에 대하여 하이드록실이온은 5몰이 되도록 혼합하여 160℃에서 13시간 동안 수열반응시키고, 평균입도 10㎛의 지르코니아 볼로 3시간 동안 볼밀링을 하여 제올라이트 콜로이드용액을 얻었다. 다음으로, 상기 제올라이트 콜로이드용액 1ℓ에 대나무숯과 왕겨숯을 평균입도 80㎛ 크기로 분쇄된 숯분말 500g, 계면활성제로 아이소프로필알콜 10㎖ 및 수산화나트륨 10g을 투입하여 135℃에서 2시간 동안 혼합후 여과와 세척을 2회 반복하고 적외선건조기의 온도를 50℃로 24시간 건조하여 하여 다공성 숯분말을 수득하였다. 다음으로, 상기 다공성 숯분말 10 중량부, 아크릴 에멀젼 35 중량부, 이산화티탄 3중량부, 석회석 25 중량부 , 규석 5 중량부 및 물 22 중량부를 800 rpm속도로 2시간 동안 교반하여 토목건축용 마감재도료를 제조하였다.Sodium silicate, sodium aluminate (NaAlO 2 ) and sodium hydroxide were added to 25 mol of silicon dioxide (SiO 2 ), 40 mol of aluminum (Al) relative to silicon (Si) per 1 liter of distilled water, 5 mol, hydrothermal reaction was carried out at 160 DEG C for 13 hours, and ball milling was performed for 3 hours with zirconia balls having an average particle size of 10 mu m to obtain a zeolite colloid solution. Next, bamboo charcoal and rice husk charcoal were added to 1 liter of the zeolite colloid solution, 500 g of ground charcoal powder having an average particle size of 80 mu m, 10 ml of isopropyl alcohol and 10 g of sodium hydroxide as a surfactant were added and mixed at 135 DEG C for 2 hours The filtration and washing were repeated twice, and the temperature of the infrared drier was dried at 50 DEG C for 24 hours to obtain a porous charcoal powder. Next, 10 parts by weight of the porous charcoal powder, 35 parts by weight of acrylic emulsion, 3 parts by weight of titanium dioxide, 25 parts by weight of limestone, 5 parts by weight of zirconium and 22 parts by weight of water were stirred at 800 rpm for 2 hours, .

시험예Test Example

상기 실시예 1에서 제조된 토목건축용 마감재도료를 40×40×10(mm)의 석고보드에 35㎛ 두께로 도포하고 건조하여 시험편을 제조하였다. The coating material for civil engineering construction, prepared in Example 1, was coated on a gypsum board having a size of 40 × 40 × 10 (mm) to a thickness of 35 μm and dried to prepare test pieces.

(1)탈취시험(1) Deodorization test

상기에서 제조한 시험편을 사용하여 아이엠케미칼(주)에 의뢰하여 탈취효과를 측정하였으며, 시험방법은 시험편을 넣은 용기와 넣지 않은 용기의 내부에 암모니아가스 500ppm을 주입하여 탈취율을 검사하는 KICM-FOR-1004 시험규격을 사용하였다. 결과는 하기 표 1에 나타내었다.The deodorizing effect was measured using a test piece manufactured by the above-mentioned test specimens. The test method was KICM-FOR- 1004 test standard was used. The results are shown in Table 1 below.

시험항목Test Items 경과시간(분)Elapsed time (minutes) 블랭크농도(ppm)Blank Concentration (ppm) 시료농도(ppm) Sample concentration (ppm) 탈취율(%)Deodorization rate (%) 탈취시험   Deodorization test 초기Early 500500 500500 -- 3030 490490 150150 7070 6060 480480 110110 7777 9090 450450 8080 7979 120120 440440 7575 8080

( 블랭크 : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임)(Blank: measured without sample)

상기 표 1의 시험결과에 나타난 바와 같이, 30분마다 가스 검지관을 사용하여 가스농도를 측정하였더니 시험편이 투입된 용기는 최초 30분 후 탈취율 70%로 나타났고, 120분에서는 탈취율 80%로 나타나 점차적으로 탈취율(%)이 높아지면서 암모니아 가스의 대부분이 흡착 제거되어 탈취효율이 매우 높은 것으로 나타났다.As shown in the test results of Table 1, the gas concentration was measured every 30 minutes using a gas detection tube. The deodorization rate was 70% after the first 30 minutes and the deodorization rate was 80% after 120 minutes As the deodorization rate (%) gradually increased, most of the ammonia gas was adsorbed and removed and the deodorization efficiency was very high.

한편, 시료가 주입되지 않은 용기는 가스 검지관으로 시료를 채취함에 따라 자연적으로 소멸되는 암모니아 가스의 양을 제외하고는 탈취율(%)이 변화되지 않는 것으로 나타났다.On the other hand, the container in which the sample is not injected showed no change in the deodorization rate (%) except for the amount of ammonia gas that is naturally extinguished as the sample is sampled by the gas detector tube.

(2)원적외선 방사시험(2) Far-infrared radiation test

아이엠케미칼(주)에 의뢰하여 시험편의 원적외선 방사효과를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 상기 시험결과는 40℃에서 FT-IR 분광기를 이용한 블랙 바디 대비 측정결과이다.And the far-infrared radiation effect of the test piece was measured. The results are shown in Table 2 below. The test results are the result of measurement of the black body using an FT-IR spectrometer at 40 ° C.

방사율(5∼20㎛)Emissivity (5 to 20 탆) 방사에너지(W/㎡·㎛, 37℃)Radiant energy (W / m2 占 퐉, 37 占 폚) 0.9030.903 3.63×102 3.63 × 10 2

(3)음이온 방출시험(3) Anion emission test

아이엠케미칼(주)에 의뢰하여 시험편의 음이온 방출효과를 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The anion releasing effect of the test piece was measured with the aid of IM Chemical Co., Ltd. The results are shown in Table 3 below.

시료sample 음이온(ION/cc) Anion (ION / cc) 수성도료조성물이 도포된 시험편The test specimen coated with the aqueous coating composition 112112

1) 시험방법 : KFLA-FI-10421) Test method: KFLA-FI-1042

2) 전하입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 20℃, 습도 34%, 대기중 음이온수 102/cc 조건에서 시험하였으며, 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ION수를 표시한 결과임.2) The test was carried out at room temperature of 20 ° C, humidity of 34% and atmospheric anion number of 102 / cc using a charge particle measuring device. The result is the result of measuring the number of ION per unit volume by measuring the anion released from the object to be measured.

(4)항균시험(4) Antibacterial test

아이엠케미칼(주)에 의뢰하여 ASTM G-21 시험규격에 의하여 시험편의 항균 효과를 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The antimicrobial effect of the test pieces was measured according to the ASTM G-21 test standard, and the results are shown in Table 4 below.

<곰팡이 균주><Fungus Strain>

AspergillusAspergillus nigerniger ATCCATCC 9642 9642

PenicillumPenicillum ATCCATCC 11797 11797

ChaetomiumChaetomium globosumglobosum ATCCATCC 6205  6205

GliosiadiumGliosiadium viresvires ATCCATCC 9645 9645

AureobasidiumAureobasidium pullulanspullulans ATCCATCC 15233 15233

시료명Name of sample 시험항목 Test Items 배양 시험의 기간Period of culture test 수성도료조성물 Aqueous coating composition 항곰팡이 시험Antifungal test 1주 후After 1 week 2주 후after 2 weeks 3주 후After 3 weeks 4주 후After 4 weeks 00 00 00 00

상기 시험에서 "0"으로 표시된 것은 시료에서 균의 성장을 인지할 수 없는 것을 나타낸다.In the above test, "0" indicates that the growth of bacteria in the sample can not be recognized.

Claims (4)

테트라오르토실리케이트(TEOS), 콜로이달 실리카, 퓸드 실리카(fumed silica) 및 소듐실리케이트으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 실리카와,
질산알루미늄(Al(NO3)3), 황산알루미늄(Al(SO4)3), 염화알루미늄(AlCl3), 소듐알루미네이트(NaAlO2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 알루미나와,
수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 및 수산화리튬(LiOH)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 하이드록실이온을 수용액상으로 혼합하여 150 내지 200℃에서 10 내지 15시간 동안 수열반응시킨 후 3 내지 20㎛의 지르코니아 볼로 볼밀링을 하여 단분산된 제올라이트 콜로이드용액을 준비하는 단계(S1단계);
상기 제올라이트 콜로이드용액에 참숯, 목탄숯, 대나무숯 및 왕겨숯으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 50 내지 100㎛ 크기로 분쇄된 숯분말, 계면활성제 및 수산화나트륨을 투입하여 130 내지 150℃에서 1 내지 2시간 동안 혼합후 건조하여 다공성 숯분말을 형성하는 단계(S2단계); 및
토목건축용 마감재도료 전체에 대하여 상기 다공성 숯분말 5 내지 30 중량부, 아크릴 에멀젼 30 내지 40 중량부, 이산화티탄 1 내지 15중량부, 석회석 20 내지 30중량부 , 규석 1 내지 10중량부 및 잔부의 물을 500 내지 1000rpm속도로 1 내지 3시간동안 교반하여 토목건축용 마감재도료를 제조하는 단계(S3단계);를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목건축용 마감재도료의 제조방법.
At least one silica selected from the group consisting of tetraorthosilicate (TEOS), colloidal silica, fumed silica and sodium silicate,
Aluminum nitrate (Al (NO 3) 3) , aluminum sulfate (Al (SO 4) 3) , aluminum chloride (AlCl 3), sodium aluminate (NaAlO 2) and from the group consisting of aluminum hydroxide (Al (OH) 3) At least one selected alumina,
And at least one hydroxyl ion selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH) and lithium hydroxide (LiOH) is mixed in an aqueous liquid phase, hydrothermally reacted at 150 to 200 ° C for 10 to 15 hours, Preparing a monodispersed zeolite colloid solution by ball milling with a zirconia ball of 20 m (step S1);
At least one selected from the group consisting of charcoal, charcoal, bamboo charcoal and rice husk charcoal is charged into the zeolite colloid solution, and the charcoal powder, surfactant and sodium hydroxide pulverized to a size of 50 to 100 mu m are introduced into the zeolite colloid solution, Mixing and drying the mixture to form porous charcoal powder (step S2); And
5 to 30 parts by weight of the above-mentioned porous charcoal powder, 30 to 40 parts by weight of acrylic emulsion, 1 to 15 parts by weight of titanium dioxide, 20 to 30 parts by weight of limestone, 1 to 10 parts by weight of zeolite, And stirring the mixture at a speed of 500 to 1000 rpm for 1 to 3 hours to produce a finish material coating material for civil engineering construction (step S3).
제 1 항에 있어서,
상기 실리카, 알루미나 및 하이드록실이온 각각의 몰비는 물(H2O)에 대하여 SiO2가 20 내지 50이고, 규소(Si)에 대하여 알루미늄(Al)이 30 내지 50이며, SiO2 에 대하여 하이드록실이온은 2 내지 10인 것을 특징으로 하는 토목건축용 마감재도료의 제조방법.
The method according to claim 1,
The silica, alumina and hydroxyl ions respective molar ratio of the water and with respect to the (H 2 O) SiO 2 20 to 50, an aluminum (Al) is 30 to 50 with respect to silicon (Si), hydroxy respect to SiO 2 hydroxyl Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 1-10, &lt; / RTI &gt; wherein the ion is 2-10.
제 1 항에 있어서,
상기 계면활성제는 알콜계, 알파올레핀계 및 아민옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 토목건축용 마감재도료의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the surfactant is at least one selected from the group consisting of alcohols, alpha olefins, and amine oxides.
제 1 항에 있어서,
상기 숯분말은 상기 제올라이트 콜로이드용액 1ℓ에 대하여 0.1 내지 1㎏중인 것을 특징으로 하는 토목건축용 마감재도료의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the char powder is in the range of 0.1 to 1 kg per liter of the zeolite colloid solution.
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