KR101028536B1 - 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물 - Google Patents

포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내공기를 오염시키는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 관한 것으로, 아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%로 이루어진 혼합물을 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 전자선 그라프트 중합된 에멀젼을 수득하고, 상기 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 혼합하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 교반으로써 제조된 본 발명에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 실내공기를 오염시키는 시멘트 벽체와 합판 천정에 직접 적용하여 도배하게 되면 도배풀에 함유되어 있는 관능기가 벽체 또는 도배지에서 발생되는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물과 반응하여 무해한 물질로 변환시킴으로써 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 뿐만 아니라 시멘트 독을 효과적으로 흡착 및 분해시켜 실내환경을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물{PROCESS FOR THE PREPARATION OF WALLPAPER PASTE COMPOSITION FOR ABSORBING AND DECOMPOSING FORMALDEHYDE AND VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS AND WALLPAPER PASTE COMPOSITION FOR ABSORBING AND DECOMPOSING FORMALDEHYDE AND VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS PREPARED THEREFROM}
본 발명은 실내공기를 오염시키는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 아크릴 산, 포도당, 요소, 에탄올, 글리신을 혼합한 후 이를 전자선에 조사하여 그라프트 중합시킨 에멀젼을 얻고, 수득된 에멀젼에 전분, 계면활성제 및 물을 혼합 교반하는 것을 특징으로 하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법 및 이에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 관한 것이다.
우리나라의 건축 마감방법은 주로 벽지마감을 사용하고 있는데, 콘크리트 벽체나 합판 천정 위에 접착제 및 도배풀을 사용하여 벽지를 부착한다. 그러나, 콘크리트 벽면은 콘크리트가 양생하는 과정에서 유독가스 및 악취를 실내에 배출하게 되며, 합판 벽체는 합판 제조과정에서 사용되는 접착물질인 포름알데히드로 인해 실내 공기를 오염시키게 된다.
특히 새집으로 이사한 뒤 일어나는 화학물질 과민증상(아토피성피부염, 각종 알레르기, 두통, 발열, 호흡기질환 등)들을 "새집증후군"이라고 하는데, 이때 그 원인물질로 휘발성 유기화합물(VOCs), 포름알데히드(HCHO)를 대표적인 예로 들 수 있다. 그러나 이들 못지않게 새집증후군에 관여하는 것이 시멘트독이다. 건축물을 짓고 나면 시멘트 독은 물론 내장마감재인 합판 벽체는 합판제조에 사용되는 접착물질에 포함된 포름알데히드(formaldehyde)가 발산되어 실내 공기를 오염시킨다. 상기 포름알데히드는 메탄올을 산화시켜 얻는 기체로서 자극적인 냄새가 나고 환원성이 강하고, 산화시키면 폼산(HCOOH)이 된다.
따라서, 새집에서는 콘크리트 양생과정에서 발산하는 시멘트 독은 물론 내장 마감재 등에서 발산 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔 등의 휘발성 유기화합물(VOCs)의 유해정도가 심각해 사회 문제가 되고, 건축물마다 입주자들의 민원으로 심각한 문제를 안고 있다. 휘발성 유기화합물(VOCs)과 포름알데히드는 주로 내장재에서 발생하기 때문에 환기조건에 따라 6개월에서 2년이면 소멸하나 시멘트는 수십 년(30~50년)의 양생기간 동안 수분 흡수와 배출을 반복하면서 유독물질을 뿜어낸다. 따라서 새집증후군을 해소하기 위해선 단순히 포름알데히드만 제거하는 것이 아니라 휘발성 유기화합물과 시멘트 독이 동시에 제거되어야만 효과를 얻을 수 있기 때문에 새집 증후군을 효과적으로 제거하여 실내 공기를 정화하기 위해서는 내장 벽체를 마감시 콘크리트 벽체와 합판 등에서 발산되는 시멘트 독과 휘발성 유기화합물(VOCs) 및 포름알데히드를 효과적으로 제거하는 것이 요구된다.
이러한, 실내공기 오염을 개선하기 위해 종래에는 황토, 숯 등을 벽에 바르는 방법을 사용하였는데 황토와 숯은 물리적인 흡착만 할 뿐 유해물질을 근본적으로 중화시키거나 분해시키는 기능을 하지 않기 때문에 실내 공기질 개선에 큰 도움이 되지 않는다. 그 외 방법으로는 벽지 도배 후에 광촉매나 피톤치드를 벽지 표면에 살포하는 방법인데, 이 방법은 유해물질을 배출하는 콘크리트나 합판 등에 직접적으로 처리되는 방식이 아니어서 그 효과가 한시적이거나 제한적일 수밖에 없었다.
이와 관련한 특허문헌으로서 대한민국 특허등록 제0790482호는 '친환경 고기능성 풀 조성물 및 이의 제조 방법'으로서 양성전분 및 카르복시메틸셀룰로오스를 포함하는 풀 조성물을 제시한 바 있으나, 이는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물을 제거하는 기능이라기 보다는 도배풀 자체에서 휘발성 유기화합물을 방출하지 않는다는 효과에 그쳤다는 미흡함이 있다. 또한, 대한민국 특허등록 제0803110호는 '시멘트독 제거 및 휘발성 유기화합물 흡착용 조성물'로서 대나무로부터 추출한 식물성 정유와 천연 그래프트 중합체를 이용한 조성물을 개시한 바 있다.
또한, 도배풀에 은나노나 피톤치드를 혼합한 제품이 있으나 은나노는 항균기능에 한정되어 있고, 피톤치드는 휘발성이 강한 물질로 유해물질을 지속적으로 제거하는 기능에는 한계가 있었다.
이에 본 발명자들은 실내공기를 오염시키는 시멘트 벽체와 합판 천정에 직접 작용하여 기존의 도배풀보다 효과적으로 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물을 제거할 수 있는 도배풀을 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 아크릴 산, 포도당, 요소, 에탄올, 글리신 및 물로 이루어진 혼합물에 전자선을 조사하여 폴리머를 함유하는 에멀젼을 수득한 다음 전분, 계면활성제 및 물을 가하여 수득된 조성물이 시멘트 벽체 및 도배지에서 배출되는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 뿐만 아니라 시멘트 독을 지속적으로 효과적으로 흡착 및 중화시킴으로써 제거할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 유해물질을 배출하는 콘크리트나 합판에 직접적으로 접촉하여 포름알데히드, 암모니아, 벤젠, 톨루엔 등 유해 휘발성 유기화합물 및 시멘트 독을 지속적으로 흡착 및 분해할 수 있는 도배풀 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는
아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%로 이루어진 혼합물을 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 전자선 그라프트 중합된 에멀젼을 수득하고,
상기 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 혼합하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 교반하는 것을 포함하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법을 제공한다.
삭제
상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 제조방법에 따라 제조된, 아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%로 이루어진 혼합물을 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 수득된 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 실내공기를 오염시키는 시멘트 벽체와 합판 천정에 직접 적용하여 도배하게 되면 도배풀에 함유되어 있는 관능기가 벽체 또는 도배지에서 발생되는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물과 반응하여 무해한 물질로 변환시킴으로써 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 뿐만 아니라 시멘트 독을 효과적으로 흡착 및 분해시켜 실내환경을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 전자선 그라프트 중합법 적용도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 적용 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%로 이루어진 혼합물을 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 전자선 그라프트 중합된 에멀젼을 수득하고, 상기 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 혼합하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 교반함으로써 제조될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법은 크게 혼합단계, 전자선 조사단계 및 가열교반단계로 구성된다. 먼저, 혼합단계에서는 아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량%, 물 79.5 중량%를 혼합하는 혼합단계를 실시한다. 이때, 혼합된 수용액에 고순도 질소를 1 분간 버블링하여 수용액 중에 용존 산소와 교환할 수 있다. 또한, 암모니아 가스를 흡착 및 분해하기 위하여 상기 혼합된 수용액에 추가로 구연산 나트륨을 1 내지 3중량%의 양으로 첨가할 수 있다.
이후, 전자선 조사단계에서는 상기 혼합된 수용액에 1 내지 5kGy의 전자선으로 5 내지 8시간 동안 조사함으로써 전사선 그라프트 중합된 폴리머를 함유하는 에멀젼을 수득할 수 있으며, 전자선 조사시 전자선외에 X 선, α 선, β 선, γ 선 등을 사용할 수도 있다. 그러나 실제적으로 γ 선 또는 전자선을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 그라프트(graft) 중합이란 접목의 의미로, 주폴리머(기재)에 가지폴리머(그라프트체인)를 접목하는 것을 의미한다. 이는 1931년 FIELD는 열중합에 의하여 고무에 스틸렌을 접목한 것이 최초의 그라프트 중합인데, 이후 1950년 경부터 전자선을 이용한 방사선 그라프트 중합이 이루어 졌다. 전자선 그라프트 중합법이란 고분자에 전자선을 조사하면 기재에서 라디칼이 생성되는데 이 라디칼을 개시점으로 하여 중합반응을 일으키는 방법이다.
이어서, 가열 교반단계에서는 상기 전자선 그라프트 중합된 폴리머가 함유된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 혼합하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 교반함으로써 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물을 흡착 및 분해시킬 수 있는 도배풀 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 포함되는 계면활성제로는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 것이 가능하며, 대표적으로 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 등을 사용할 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제는 예를 들면, 고급알코올의 황산에스테르, 알킬벤젠술폰산염, 지방족 술폰산염, 폴리에틸렌글리콜 알킬에테르의 황산에스테르 등을 들 수 있다. 또한 비이온성 계면활성제로서는, 통상의 폴리에틸렌글리콜의 알킬에스테르형, 알킬에테르형, 알킬페닐에테르형 등이 사용가능하다. 상기 양쪽성 계면활성제로는, 음이온 부분으로서 카르본산염, 황산에스테르염, 술폰산염, 인산에스테르염을, 양이온 부분으로서 아민염, 제4급암모늄염 등을 가지는 것을 들 수 있다. 이 양쪽성 계면활성제로서는, 라우릴베타인, 스테아린 베타인등의 베타인류: 라우릴-β-아라닌, 스테아린-β-아라닌, 라우릴디(아미노에테르)글리신, 옥틸디(아미노에테르)글리신등의 아민산 타입의 것 등을 이용할 수 있다.
본 발명에서 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 포함된 전분에는 포름알데히드(HCHO)나 아세트알데히드를 흡착하여 중화시키는 화학 구조의 관능기가 장착되어 있어, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같은 화학반응에 의하여 포름알데히드나 아세트알데히드를 알데히드 옥심과 물로 변환시켜 재방출이 일어나지 않도록 한다.
[반응식 1]
SO3HONH2 + HCHO → CH3NO + H2O
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물을 사용하여 도배하게 되면 도배풀에 함유되어 있는 관능기가 벽체 또는 도배지에서 발생되는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물과 반응하여 무해한 물질로 변환시킴으로써 도배풀 실내환경을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에는 상기 조성 이외에 시멘트 독 및 휘발성 유기화합물의 제거 효과를 높이기 위해, 추가로 각종 첨가제, 일예로 음이온 발생제, 흡착제 등이 첨가될 수 있다. 본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물에 추가로 첨가될 수 있는 음이온 발생제는 전체 조성물 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 사용할 수 있다. 또한, 흡착제로는 다공성을 가지는 제올라이트(zeolite), 퍼라이트(perlite), 셀라이트(celite), 일라이트, 황토, 참숯, 카본 분말, 화이트 카본(white carbon), 활성탄(active carbon), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 흡착제 중 제올라이트는 인체에 유익한 음이온 방출 및 전자파를 차단, 산화 방지 및 환원 작용의 기능을 가지고, 흡습성을 향상시킨다. 이러한 흡착제는 전체 조성물 100 중량부에 대해 3 중량부 이하의 양으로 사용하며, 바람직하게는 1 내지 중량부로 사용한다.
본 발명에 따른 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 용매에 분산시켜 코팅액으로 제조되어 각종 제품의 표면에 코팅막을 형성한다. 이러한 제품으로는 각종 건재, 차량, 유리 제품, 화장실 용품, 가구, 의류, 직물 제품, 섬유, 가죽 제품, 종이제품, 스포츠 용품, 이불, 용기, 자동차 용품, 수정화용 처리제, 공기 정화제, 탈취제 및 각종 촉매의 담지체 등에 적용가능하다.
특히 본 발명에 따른 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 새집증후군을 해소하기 위해 콘크리트, 천정재, 벽체, 가구, 벽지, 커튼, 카펫, 쇼파, 침구류 등의 내장재에 적용가능하며, 자동차 내장재에 적용하여 새차 증후군을 해소한다. 이러한 응용분야는 매우 광범위하며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 적용될 수 있다.
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 에멀젼, 겔, 또는 부직포 형태로 제작되어 전술한 바의 제품에 적용된다.
이하, 본 발명에 따른 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물을 적용하는 과정을 상세히 설명한다.
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 적용은 크게 사전 조사, 시공 계획, 코팅방법 선정, 전처리, 시공, 도포 및 사후처리 과정을 거쳐 이루어지며, 먼저, 시공을 위한 준비 단계로서 고객 면담과 현장 조사를 통하여 이루어진다. 이때 시공 목적과 현장에 대한 상황 파악을 위하여 도면의 재질, 형상, 표면 상태, 오염 상태를 파악한 후, 실내 공기오염도를 측정한다. 다음으로, 사전 조사 단계에서 수집된 자료를 바탕으로 도포면을 전처리한 후, 도포량을 산정하여 코팅 방법을 선정한다. 이때 코팅은 스프레이 방식, 롤라 방식, 스폰지 방식, 프린트 방식, 디핑 방식 등이 있으며 일반적으로는 스프레이방식이 가능하다. 이어서, 코팅면의 연마, 보수, 세정, 양생의 과정을 통하여 도포면의 표면을 처리하는 전처리를 수행한다. 구체적으로, 도포면을 1차 세정한 후, 영생한다. 이후, 코팅전 도포면의 상태를 확인 후, 비산율을 계산하여 분사량을 조절한다. 다음으로, 계획된 도포량이 충분히 모든 도포면에 걸쳐 도포되었는지 확인한다. 이러한 도포는 1회 또는 여러 번 수행할 수 있다.
이어서, 도포 후 과도포 또는 누락된 곳을 확인하여 시공을 완료한 후, 기능 평가를 수행하여 적절히 시공되었는지 확인한다.
이하 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물 제조
아크릴산 10g, 포도당 6g, 요소 12g, 에탄올 10g, 글리신3g 및 물 159g을 혼합하고 고순도 질소에 1분간 버블링한 후 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간동안 조사하여 생성된 에멀젼에 전분 800g, 계면활성제 12g 및 물 2988g을 가하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 가열교반하여 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물을 흡착 및 분해하는 기능성 도배풀 조성물을 수득하였다.
비교예 1
대한민국 특허등록 제10-0803110호에 기술된 바에 따라 다음과 같이 액상 조성물을 제조하였다.
혼합기에, 물 1kg을 첨가하고, 대나무 수액에서 추출한 폴리페놀과 테르펜을 각 10g씩 혼합하고, 규산 10g을 균일하게 혼합한 다음, 잣나무 수액에서 추출한 피톤치드 15g을 추가 첨가하여 325메시 게르마늄 분말 5g을 섞어 제조하고, 셀룰로오즈 그라프트 중합체 용액 30g을 첨가하여 액상 조성물을 제조하였다.
비교예 2
일본 특허등록 제3742575호에 기술된 바에 따라 다음과 같이 조성물을 제조하였다. 아크릴산에 에탄올, 물 및 포도당을 가하여 혼합한 혼합물에 방사선을 조사하고 폴리머를 함유하는 에멀젼을 제조하였다.
비교예 3
대한민국 특허등록 제10-0356837호에 기술된 바에 따라 다음과 같이 조성물을 제조하였다. 밀 전분 10 중량부, t-옥틸페녹시폴리에톡시에탄올(t-octylphenoxy polyethoxyethanol) 계면활성제인 트리톤 엑스-100(Rohm & Haas사 제조) 0.05 중량부 및 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온 0.2 중량부를 물에 첨가하여 100 중량부로 맞춘 후, 70 내지 80 ℃의 고온의 관을 통과시켜서 방균풀을 제조하였다.
시험예 1: 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물의 흡착 및 분해효과 측정
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물인 톨루엔의 흡착 및 분해효과를 측정하기 위하여 상기 실시예 1에서 제조된 도배풀 조성물 1g 및 비교예 1 내지 3의 조성물 각각 1g을 10cm 정사각형 합판에 얇게 도포하여 건조시킨 후, 5 리터 데시케이터 용기의 바닥에 둔 후에, 포름알데히드 0.01ml를 용기에 넣어 초기 농도 120ppm이 되도록 조정한 후 24시간 동안 결과를 측정하였다. 또한 같은 방법으로 톨루엔을 초기 농도 100ppm으로 조정하고 24시간 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
구분 초기
농도		 24시간
후		 초기
농도		 24시간 후 초기
농도		 24시간
후		 초기
농도		 24시간
후
포름알데히드 120ppm 6ppm 142 34 129 25 132 45ppm
톨루엔 100ppm 18ppm 124 29 101 32 132 38ppm
상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1에서 제조된 본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 비교예 1 내지 3의 조성물에 비하여 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물인 톨루엔의 흡착 및 분해효과가 매우 높음을 알 수 있다.
시험예 2: 포름알데히드에 대한 시간에 따른 탈취효과
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 탈취 효과를 알아보기 위해, 한국생활환경시험연구원에 의뢰하여 포름알데히드의 탈취효과를 측정하였다. 이때 시험 조건은 용기: 5L, 시료: 50 mL을 사용하여 KS M 0062:2003법에 의거하여 수행하였다.
경과시간(min) Blank(ppm) 시료농도(ppm) 탈취율(%)
초기 20 20 0
30 20 8 60
60 20 5 75
90 19 4 79
120 19 2 89
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 경우 시간에 따라 탈취율이 증가하며, 60분 경과 후 75% 이상의 높은 탈취효과를 보임을 알 수 있다.
시험예 3: 휘발성 유기화합물의 시간에 따른 분해 탈취 효과
본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 탈취 효과를 알아보기 위해, 상기 실시예 1에서 제조된 도배풀 조성물을 이용하여 유해물질 권고기준에 따라 휘발성 유기화합물의 분해 탈취 효과를 측정한 후, 얻어진 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 포름알데히드 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 자이렌 스티렌
권고 기준율 210㎍/㎥
이하		 30㎍/㎥ 이하 1,000㎍/㎥ 이하 360㎍/㎥ 이하 700㎍/㎥
이하		 300㎍/㎥ 이하
2시간 경과(%) - - 23 - 32 -
4시간 경과(%) 38 23 43 54 65 32
10시간 경과(%) 87 87 78 87 76 89
24시간 경과(%) 97 95 93 94 95 97
신축 공동주택의 실내 공기질 권고 기준(법률 제7조의 2 관련한 실험)
상기 표 3에서 보듯이, 본 발명의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물을 사용할 경우 포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자리엔 및 스티렌에 있어서 분해 탈취 효과가 매우 우수함을 알 수 있다.
시험예 4: 방산시험
상기 실시예 1에서 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물 1g을 10cm 정사각형 MDF에 도포한 후, 한국생활환경시험연구원에 의뢰하여 포름알데히드 방산량을 측정하였으며, 이 때 얻어진 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
구분 실시예 1의 조성물 코팅 비코팅 시험방법
포름알데히드 방산량 3.0 10.3 KS F 3200-02
상기 표 4에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1의 조성물을 코팅한 경우 포름알데히드의 방산량이 크게 저감됨을 알 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물은 실내공기를 오염시키는 시멘트 벽체와 합판 천정에 직접 적용하여 도배하게 되면 도배풀에 함유되어 있는 관능기가 벽체 또는 도배지에서 발생되는 포름알데히드나 휘발성 유기화합물과 반응하여 무해한 물질로 변환시킴으로써 실내공기를 오염시키는 시멘트 벽체와 합판 천정에 직접 적용하여 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 뿐만 아니라 시멘트 독을 효과적으로 흡착 및 분해시킴으로써 실내환경을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
100 : 시멘트벽 200 : 도배풀
300 : 벽지

Claims (3)

  1. 아크릴 산, 포도당, 요소, 에탄올, 글리신 및 전분을 주성분으로 하는 도배풀 조성물의 제조방법에 있어서,
    아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%를 혼합하고, 혼합된 수용액에 고순도 질소를 1 분간 버블링하여 수용액 중에 용존 산소와 교환시킨 후 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 전자선 그라프트 중합된 에멀젼을 수득하고,
    상기 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 혼합하고 100℃의 온도에서 15 내지 30분간 교반하는 것을 포함하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자선 그라프트 중합 전의 혼합물에 구연산 나트륨을 1 내지 3중량%의 양으로 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 제조방법에 의해 제조된, 아크릴 산 5 중량%, 포도당 3 중량%, 요소 6 중량%, 에탄올 5 중량%, 글리신 1.5 중량% 및 물 79.5 중량%를 혼합하고, 혼합된 수용액에 고순도 질소를 1 분간 버블링하여 수용액 중에 용존 산소와 교환시킨 후 1~5kGy의 전자선에 5 내지 8시간 동안 조사하여 수득된 전자선 그라프트 중합된 에멀젼 5 중량%, 전분 20 중량%, 계면활성제 0.3 중량% 및 물 74.7 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 흡착 및 분해용 도배풀 조성물.
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