KR100955770B1 - 제습제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 통기성(通氣性)이 양호한 부직포 등의 재질로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용된 상태에서 외기와의 온도차이에 의하여 내벽면에 자주 결로(結露)현상이 발생되는 각종 전기·전자용 콘트롤박스의 내부 공간 또는 욕실이나 화장실 같이 상대적으로 습기가 많아 쾌적한 상태를 유지하기 위해서는 습도를 낮춰야 할 필요가 있는 건물이나 그 밖의 탄약고나 무기고 같이 금속성 물질의 산화방지를 필요로 하는 실내공간에 배치되어 주변의 공기중에 함유된 습기를 신속하게 흡착할 수 있도록 하는 것은 물론, 장기간 사용할 수 있도록 하여 교체 및 유지보수비용을 줄일 수 있도록 하는 한편, 제습(除濕)후 주변 공간내부의 습도를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있도록 한 새로운 제습제 조성물이 개시된다.
본 발명은 통기성(通氣性)을 갖는 부직포로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용되어 특정 공간내 공기중에 함유된 수분을 흡수하여 제거하는 제습제 조성물에 있어서, 상기 제습제 조성물은 천연고무 20∼60중량%, 가교결합된 폴리아크릴 아미드(Polyacryl Amide), 포타슘 폴리아크릴레이트(Potassium Polyacrylate), 폴리아크릴산(Polyacrylic Acid), 소디움 폴리아크릴레이트(Sodium Polyacrylate)중에서 선택된 어느 하나의 고흡수성 수지 30∼50중량%, 유황 3∼10중량%, 디니트로소펜타 메틸렌 테트라 민(DPT:Dinitrosopenta methylene Tetramine)계열의 발포제 5∼12중량%, 가황촉진제로서 티아졸(Thiazole)계열의 디벤조티아질 디설파이드(Dibenzothiazyl disulfied) 2∼8중량%로 혼합된다.
제습제, 천연고무, 고흡수성수지, 포타슘 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산, 폴리아크릴 아마이드

Description

제습제 조성물{COMPOSITION OF DEHUMIDIFYING AGENT}
본 발명은 제습제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통기성(通氣性)이 양호한 부직포 등의 재질로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용된 상태에서 외기와의 온도차이에 의하여 내벽면에 자주 결로(結露)현상이 발생되는 각종 전기·전자용 콘트롤박스의 내부 공간 또는 욕실이나 화장실 같이 상대적으로 습기가 많아 쾌적한 상태를 유지하기 위해서는 습도를 낮춰야 할 필요가 있는 건물이나 그 밖의 탄약고, 무기고 같이 금속성 물질의 산화방지를 필요로 하는 실내공간에 배치되어 주변의 공기중에 함유된 습기를 신속하게 흡착할 수 있도록 하는 것은 물론, 장기간 사용할 수 있도록 하여 교체 및 유지보수비용을 줄일 수 있도록 하는 한편, 제습(除濕)후 주변 공간내부의 습도를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있도록 한 제습제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 전기·전자용 콘트롤 박스(Control Box)의 경우 외부 온도와 내부 온도의 차이가 커지게 되면 콘트롤 박스 내부의 공기중에 포함된 수증기가 차가운 면과 접촉하여 냉각되어 액화상태의 물방울이 되는 결로(結露)현상이 발생되면서 내부의 습도가 매우 높아지게 된다.
상기한 결로현상은 공기중에 포함된 수증기의 양(포화수증기량)은 습도에 따라 변화되는데, 내부의 온도가 이슬점 이하로 떨어져 물체의 표면에 공기중의 수증기가 물방울로 맺히는 현상으로서, 어떤 온도의 공기가 그 보다 차가운 곳에 접촉하여 기온이 내려가면 이 공기의 상대습도가 올라가 이슬점에 이르는 순간 수증기 상태에서 물방울로 변화되어 표면에 맺히게 되는 현상이다.
이와 같은 결로 현상은 내외부의 온도차이가 10℃이상이고, 표면온도가 이슬점 온도에 비하여 3℃이하인 상태에서 실내의 상대습도가 높거나 찬공기의 유입량이 많을 때 가속화된다.
한편, 이와 같은 결로현상에 의하여 전기·전자용 콘트롤 박스 내부의 습도가 높아지는 경우 콘트롤 박스내에 설치되는 전선으로부터 누전(漏電)되기 쉬우며, 심한 경우 누전에 의한 감전사고나 기기의 오작동이 발생될 우려가 높다는 문제가 있다.
따라서, 통상적으로 외부에 설치되는 전기·전자용 콘트롤 박스의 내부나 건물의 화장실이나 욕실 같은 실내공간 같이 습도가 높은 장소에는 내부를 쾌적한 상태로 유지하기 위하여 숯이나 실리카겔 같은 제습제가 적용되거나 제습제 대신에 전자제습기나 히터가 적용되고 있다.
상기 종래의 대표적인 제습제로서 실리카겔을 들 수 있는바, 상기 실리카겔의 경우 규산을 주성분으로 하여 공기중에 포함된 습기를 내부의 모세관으로 흡착시켜 공기를 건조시키는 역할을 하는 것이다.
그러나, 실리카겔의 경우 절대 습도가 높은 공기 중에서는 뛰어난 흡습 성능 을 발휘하지만, 절대 습도가 낮은 공기중에서는 거의 수분을 흡착하지 않기 때문에 흡습 성능이 발휘되지 못하는 것은 물론, 제습속도가 불규칙적이면서 느리고, 습도오차율이 크며 제습 후 습도가 점점 높아진다는 단점이 있다.
또, 실리카겔은 가격이 저렴하다는 장점이 있으나 넓은 공간에 적용할 수 없고, 좁은 공간에 적용하는 경우라 하더라도 2∼3개월 주기로 자주 교체하여야 하기 때문에 경제적으로 결코 유리하지 않다는 문제가 있다.
한편, 종래의 전자제습기는 반도체소자에 의하여 온도차를 이용, 공기중의 습기를 흡수한 다음 결로시킨 후 습기를 다시 외부로 방출시키는 방식으로 제습하는데, 시간당 흡수량이 5cc정도로 흡수속도가 빠르고 습도오차율이 적으며, 제습후 습도 또한 안정적으로 유지되는 것은 물론, 자동조절기능에 의하여 한번 설치되면 유지보수할 필요가 거의 없기 때문에 안정성이 뛰어나다는 잇점이 있다.
그러나, 상기 전자제습기의 경우 제품개발에 의한 요인으로 단가가 높고, 별도의 드레인라인(Drain line)이 설치되어야 하는 등 설치작업이 복잡하다는 문제가 있다.
또 한편, 히터(Heater)는 열을 이용하여 액체형태의 습기를 기체화하는 방식으로 순간 제습이 가능하다는 잇점이 있으나, 속도가 느리고 습도오차율이 크며 제습후 습도가 다시 높아진다는 단점이 있다.
또, 전기소모량이 상대적으로 많으며, 화재의 위험이 있고, 효율의 저하로 인하여 일정 주기로 교체하여야 하기 때문에 유지보수자가 항상 점검하고 모니터링해야 하는 등의 불편함이 있기 때문에 유지보수성과 안정성이 매우 불량하다는 문 제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 통기성(通氣性)이 양호한 부직포 등의 재질로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용된 상태에서 외기와의 온도차이에 의하여 내벽면에 자주 결로(結露)현상이 발생되는 각종 전기·전자용 콘트롤박스의 내부 공간 또는 욕실이나 화장실 같이 상대적으로 습기가 많아 쾌적한 상태를 유지하기 위해서는 습도를 낮춰야 할 필요가 있는 건물이나 그 밖의 탄약고, 무기고 같이 금속성 물질의 산화방지를 필요로 하는 실내공간에 배치되어 주변의 공기중에 함유된 습기를 신속하게 흡착할 수 있도록 한 새로운 제습제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 다른 제습제에 비하여 상대적으로 장기간 사용할 수 있도록 하여 교체 및 유지보수비용을 줄일 수 있도록 한 새로운 제습제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제습(除濕)후 주변 공간내부의 습도를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있도록 한 새로운 제습제 조성물을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 통기성(通氣性)을 갖는 부직포로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용되어 특정 공간내 공기중에 함유된 수분을 흡수하여 제거하는 제습제 조성물에 있어서, 상기 제습제 조성물은 천연고무 20∼60중량%, 가교결합된 폴리아크릴 아미드(Polyacryl Amide), 포타슘 폴리아크릴레이트(Potassium Polyacrylate), 폴리아크릴산(Polyacrylic Acid), 소디움 폴리아크릴레이트(Sodium Polyacrylate)중에서 선택된 어느 하나의 고흡수성 수지 30∼50중량%, 유황 3∼10중량%, 디니트로소펜타 메틸렌 테트라민(DPT:Dinitrosopenta methylene Tetramine)계열의 발포제 5∼12중량%, 가황촉진제로서 티아졸(Thiazole)계열의 디벤조티아질 디설파이드(Dibenzothiazyl disulfied) 2∼8중량%를 혼합하여 반응시켜 제조한 특징을 갖는다.
본 발명에서 상기 폴리아크릴산은 물 1.0ℓ에 대하여 모노머로서 물의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 아크릴산(Acrylic acid)과, 개시제로서 아크릴산의 양의 0.01∼0.1vol%에 해당되는 양의 과황산칼륨(KPS: Potassium persulfate:K2O8S2)과, 아크릴산의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 실리카(Silica) 입자를 첨가한 다음 75∼85℃의 온도에서 3.5∼4.5시간 동안 400∼500rpm으로 회전되는 교반기로 고르게 혼합하여 만들어진 특징을 갖는다.
본 발명을 적용하면, 천연고무에 대하여 폴리아크릴산이나 소디움 폴리아크릴레이트 또는 포타슘 폴리아크릴레이트나 폴리아크릴아미드 같은 고흡수성 고분자를 첨가·혼합하여 만들어진 본 발명에 따른 제습제 조성물이 통기성(通氣性)이 양호한 부직포 등의 재질로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도 로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용한 상태에서 외기와의 온도차이에 의하여 내벽면에 자주 결로(結露)현상이 발생되는 각종 전기·전자용 콘트롤박스의 내부 공간에 배치하는 경우 해당 공간내의 공기에 포함된 습기가 신속하게 흡수되면서 제거될 수 있다는 효과가 있다.
또, 본 발명을 적용하면 숯이나 실리카겔 같은 기존의 다른 제습제에 비하여 상대적으로 장기간 사용할 수 있어 교체 및 유지보수비용을 줄일 수 있음에 따라 경제적으로 매우 유리하며, 해당 공간 내부의 공기에 포함된 습기를 제습(除濕)한 후 주변 공간내부의 습도를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 제습제 조성물의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 제습제 조성물은 전기·전자용 콘트롤박스나 건물의 실내공간에 배치되어 해당 공간내의 공기중에 포함된 수분을 흡수·제거할 수 있도록 하기 위하여, 통기성(通氣性)을 갖는 부직포로 만들어진 주머니에 수용되거나 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용되도록 미세한 분말형태로 이루어진다.
본 발명에서 상기 제습제 조성물은 천연고무 20∼60중량%와, 가교결합(Cross-link)된 폴리아크릴아미드, 포타슘 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산, 소디움 폴리아크릴레이트(Sodium Polyacrylate)중에서 선택된 어느 하나의 고흡수성 수지 30∼50중량%와, 가류제인 유황 3∼10중량%와, 디니트로소펜타 메틸렌 테트라민(DPT:Dinitrosopenta methylene Tetramine)계열의 발포제 5∼12중량% 및 가류촉 진제로서 티아졸(Thiazole)계열의 디벤조티아질 디설파이드(Dibenzothiazyl disulfied) 2∼8중량%의 혼합물로 이루어진다.
상기 소디움 폴리아크릴레이트는 자유흡수성(Free Absorbency)이 Min. 55g/g, 보유능력(Retention Capacity)이 Min.35g/g, 부하조건(0.3psi)에서의 흡수성(Absorption Under Load)은 Min. 25㎖/g, 잔류모노머(Residual Monomer) Max. 200ppm로서 뛰어난 흡습특성을 갖는 것이 적용된다.
상기 가류제로는 고무의 탄성과 내열성 및 신장성 등 물리적인 특성을 개질하기 위한 통상적인 유황이 적용되며, 발포제로는 염황색의 분말로서 고무제품에 90%이상 사용되면서 분해온도가 높은 DPT(Dinitrosopenta methylene Tetramine)계열의 발포제가 적용되는데, 상기 발포제는 가공시 사용상의 안전을 위하여 연화제와 정해진 비율로 혼합한 상태에서 적용하는 것이 바람직하다.
또, 가류온도를 낮추고 가류시간을 단축시킬 뿐만 아니라 가류제품의 물성을 개선시키는 역할을 하는 가류촉진제로는 황색분말로서 차색성이 없는 티아졸(Thiazole)계열의 복합 촉진제인 디벤조티아질 디설파이드(DM:Dibenzothiazyl Disulfide)가 적용된다.
한편, 상기 제습제 조성물에 적용되는 코어-쉘 타입(Core-Shell Type)의 구조를 갖는 폴리아크릴산은 물에 대하여 정해진 양의 아크릴산을 모노머(Monomer)로 첨가하고, 개시제로서 정해진 양의 과황산칼륨(KPS)을 첨가하며, 여기에 실리카 입자를 첨가한 후 반응시킴으로써 얻어진다.
이를 위하여 물 1.0ℓ에 대하여 모노머로서 물의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 아크릴산(Acrylic acid)과, 개시제로서 아크릴산의 양의 0.01∼0.1vol%에 해당되는 양의 과황산칼륨(KPS: Potassium persulfate:K2O8S2)과, 아크릴산의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 실리카(Silica) 입자를 첨가한 다음 75∼85℃의 온도에서 3.5∼4.5시간 동안 400∼500rpm으로 회전되는 교반기로 고르게 혼합하면, 본 발명에 적용되는 폴리아크릴산이 제조된다.
상기 실리카원으로서 10∼100㎚의 입자크기를 가지며, 암모니아로 훈증된 친수성의 비정질 실리카(Hydrophilic Amorphous Fumed Silica) 또는 5∼20㎚의 입자크기를 가지며 암모니아로 훈증된 실리카(Fumed Silica)가 적용될 수 있다.
이와 같이 제조되는 본 발명에 따른 제습제 조성물의 경우 천연고무와 함께 혼합되는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 포타슘 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트 같은 고흡수성 수지의 흡습작용에 의하여 탁월한 제습작용을 나타내게 된다.
실시예1. 흡습특성 측정
본 발명에 따른 제습제 조성물의 흡습특성을 비교 측정하기 위하여, 본 발명에 따른 제습제 조성물이 수용된 제습시트, 실리카겔, 숯, 습기제를 각각 40℃의 온도와 90% 습도로 조절된 항온조에 넣은 상태에서 본 발명 제습시트, 실리카겔, 숯, 습기제 각각의 시간의 경과에 따른 흡수율의 변화를 측정하고, 그 결과를 다음 의 그래프1에 나타내었다.
Figure 112009068247303-pat00001
그래프 1. 본 발명에 따른 제습제조성물의 흡습특성을 나타내는 그래프.
상기 그래프 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 제습제 조성물이 수용된 본 발명 제습시트의 흡수율은 실리카겔에 비하여 약 3.5배 높은 흡습능력이 있는 것으로 나타나며, 다른 제습제에 비하여 흡수력도 매우 빠른 것으로 나타난다.
실시예2. 제습특성 측정
본 발명에 따른 제습제 조성물의 제습특성을 측정하기 위하여, 본 발명에 따른 제습제 조성물이 수용된 제습시트를 체적이 100ℓ이고, 40℃의 온도와 90% 습도로 조절된 밀폐된 항온조에 넣은 상태에서 본 발명 제습시트의 시간의 경과에 따른 제습특성을 측정하고, 그 결과를 다음의 그래프2에 나타내었다.
Figure 112009068247303-pat00002
그래프 2. 본 발명에 따른 제습제 조성물의 제습특성을 나타내는 그래프.
상기 그래프2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 제습제 조성물이 수용된 제습시트의 경우 24시간이 경과된 시점에서 58g까지 습기를 흡수하여 밀폐된 항온조 내의 습도를 34% 까지 떨어뜨리는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (2)

  1. 통기성(通氣性)을 갖는 부직포로 만들어진 주머니 또는 외부와 원활하게 통기되도록 별도로 제작되는 용기(容器)의 내부에 수용되어 특정 공간내 공기중에 함유된 수분을 흡수하여 제거하는 제습제 조성물에 있어서,
    상기 제습제 조성물은 천연고무 20∼60중량%, 가교결합된 폴리아크릴 아미드(Polyacryl Amide), 포타슘 폴리아크릴레이트(Potassium Polyacrylate), 폴리아크릴산(Polyacrylic Acid), 소디움 폴리아크릴레이트(Sodium Polyacrylate)중에서 선택된 어느 하나의 고흡수성수지 30∼50중량%, 유황 3∼10중량%, 디니트로소펜타 메틸렌 테트라민(DPT:Dinitrosopenta methylene Tetramine)계열의 발포제 5∼12중량%, 가황촉진제로서 티아졸(Thiazole)계열의 디벤조티아질 디설파이드(Dibenzothiazyl disulfied) 2∼8중량%를 혼합하여 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 제습제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아크릴산은 물 1.0ℓ에 대하여 모노머로서 물의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 아크릴산(Acrylic acid)과, 개시제로서 아크릴산의 양의 0.01∼0.1vol%에 해당되는 양의 과황산칼륨(KPS: Potassium persulfate:K2O8S2)과, 아크릴산의 양의 10∼20vol%에 해당되는 양의 실리카(Silica) 입자를 첨가한 다음 75∼85 ℃의 온도에서 3.5∼4.5시간 동안 400∼500rpm으로 회전되는 교반기로 고르게 혼합하여 만들어진 것을 특징으로 하는 제습제 조성물.
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