KR101282298B1 - 결로방지 페인트 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 결로방지 페인트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 31 ~ 43 중량 ％의 물과 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제, 0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제, 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료, 17 ~ 27 중량 ％의 아크릴에멀젼수지, 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제, 0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제 및 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제를 포함하여 형성된다.
본 발명은 도막시공이 간편하고 두께 1㎜이하의 도막을 시공하더라도 대기 중의 습기를 흡수 또는 방출을 반복함으로써 결로발생을 방지하고 단열재의 단열효과를 더욱 높여 실내의 온도를 일정하게 하며 음이온의 발생과 항균효과가 뛰어나다.
본 발명은 도막시공이 간편하고 두께 1㎜이하의 도막을 시공하더라도 대기 중의 습기를 흡수 또는 방출을 반복함으로써 결로발생을 방지하고 단열재의 단열효과를 더욱 높여 실내의 온도를 일정하게 하며 음이온의 발생과 항균효과가 뛰어나다.
Description
본 발명은 결로방지 페인트 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 나노 크기의 다공성 이모골라이트(imogolite)의 흡습성과 통기성을 이용하여 피도체 표면에서 대기 중의 습기를 흡수하여 결로점에서 표면 결로를 억제하고, 평상시에는 함유한 습기를 방출하는 결로방지 페인트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축구조물에서는 외부의 기후조건에 영향을 받지 않고 가능한 실내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 여러 가지의 단열재를 사용하고 있다. 그러나 이러한 단열재의 사용에도 불구하고 건축물 내외부의 온도차에 의한 열 손실율이 높아 에너지 낭비의 큰 요인이 되고 있다.
따라서 실내공기의 습도 조절을 위해 습기를 실외로 방출시키거나 제습기를 설치하는 방법을 사용하고 있으나 실내공기와 콘크리트 벽의 온도차이로 인해 결로가 생성되어 해결책이 되지 못하기 때문에 단열로 인하여 결로를 억제하고자 하였다.
기존의 건축물에는 외부와의 열전도를 차단하기 위하여 일반적으로 발포폴리스티렌, 글래스울, 석면 등과 같은 단열재를 사용하고 있으며, 건축물 외부에는 미관을 고려하여 수성도료를 각각 별도의 목적으로 사용한다.
그러나 기존 단열재만으로는 열차단 효과가 확실하지 못하여 냉난방시 에너지 활용효율이 높지 못하며, 기존 단열재의 사용시 단열 및 결로방지 효과를 더 높이기 위해서는 단열재의 두께가 두꺼워져야 하고, 또한 단열소재를 사용함에 있어서 소재특성에 따른 제한조건이 있으며, 단열재의 두께에 비례하여 벽체의 두께가 두꺼워져 건축물의 실제 사용면적이 감소하며 건축비용의 상승이 불가피했다.
따라서 열을 방사, 방출하는 특수 성질을 지닌 세라믹 단열재료를 도료에 첨가하여 건축물의 단열 및 결로 방지 효과를 최대한 부여하고자 개발된 도료인 단열페인트가 개발되었으며, 유류저장탱크 등과 같이 안전상의 이유로 외부의 열을 차폐할 필요성이 있는 분야는 물론, 결로현상을 방지하고 에너지 효율을 높이기 위하여 일반 주택이나 아파트의 외벽 등에도 사용되고 있다.
단열 페인트는 SiO2와 Al2O3를 주성분으로 하는 세라믹 분말과 탄산칼슘을 페인트에 혼합한 페인트(대한민국 등록특허 제 10-0500601호)가 주로 사용되었고, 또한 에어로겔을 이용하여 단열효과를 시도하는 페인트(대한민국 공개특허 제 10-2010-0085472호)가 공개되었다.
하지만 이러한 종래의 페인트는 세라믹 및 무기안료분말을 페인트에 고르게 분산시키기 어려울 뿐만 아니라, 페인트를 장기간 방치하는 경우 세라믹 분말이 침강되는 문제가 있다. 또한 에어로겔은 단가가 비싸고 취급이 용이하지 않으므로 그 사용이 매우 제한적이다.
또한 종래의 결로 방지법은 원인이 되는 대기 중 수분 흡수보다는 단열효과에 기인하여 결로를 방지하는 것으로 근본적인 결로 방지가 되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 내수성 및 통기성이 우수한 에멀젼 수지와 흡습성이 뛰어난 안료 및 이모골라이트를 사용하여 시공도막 두께 1㎜이하의 시공으로도 피도체 표면에서 대기 중의 습기를 흡수하여 결로점에서 표면결로를 억제하고, 평상시에는 함유한 습기를 방출하는 기능을 반복하는 형태의 도막성능을 가진 수성도료 제조기술과 음이온 및 항균작용이 동시에 구현되는 결로방지 페인트 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 결로방지 페인트는 31 ~ 43 중량 ％의 물과; 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제; 0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제; 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료; 17 ~ 27 중량 ％의 아크릴에멀젼수지; 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제; 0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제; 및 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제; 를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트에 있어서, 상기 무기안료는 20 ~ 26 ㎛ 입상인 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％와 20 ~ 26 ㎛ 입상인 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％ 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％를 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트에 있어서, 상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트에 있어서, 상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도의 과염소산수용액 70 중량 ％와, 테트라에톡시실란과 염화알루미늄이 1:2의 중량비율로 혼합된 혼합액 30 중량 ％가 혼합되고, pH가 7 ~ 8이 되도록 수산화나트륨을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 결로방지 페인트 제조방법은 31 ~ 43 중량 ％의 물에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제를 혼합하는 제1과정;상기 제1과정에서 생성된 물질에 0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제를 혼합하는 제2과정; 상기 제2과정에서 생성된 물질에 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료를 혼합하는 제3과정; 상기 제3과정에서 생성된 물질에 17 ~ 27 중량 ％의 수용성 아크릴에멀젼수지를 혼합하는 제4과정; 상기 제4과정에서 생성된 물질에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제를 혼합하는 제5과정; 상기 제5과정에서 생성된 물질에 0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제를 혼합하는 제6과정; 및 상기 제6과정에서 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제를 혼합하는 제7과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트 제조방법에 있어서, 상기 제3과정에서는 상기 무기안료가 20 ~ 26 ㎛ 입상인 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％와 20 ~ 26 ㎛ 입상인 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％ 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트 제조방법에 있어서, 상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트 제조방법에 있어서, 상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도의 과염소산수용액 70 중량 ％와 테트라에톡시실란과 염화알루미늄이 중량비가 1:2의 혼합비율의 혼합액 30 중량 ％를 혼합한 후 pH가 7~8이 되도록 수산화나트륨을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도막시공이 간편하고 두께 1㎜이하의 도막을 시공하더라도 대기 중의 습기를 흡수 또는 방출을 반복함으로써 결로발생을 방지하고 단열재의 단열효과를 더욱 높여 실내의 온도를 일정하게 하며 음이온의 발생과 탈취 및 항균효과가 뛰어나다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 결로방지 페인트 제조방법을 나타낸 플로차트.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무기안료의 제조방법을 나타낸 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이모골라이트의 제조방법을 나타낸 플로차트.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무기안료의 제조방법을 나타낸 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이모골라이트의 제조방법을 나타낸 플로차트.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트는 물과 항균제, 분산제, 무기안료, 아크릴에멀젼수지, 증점제 소포제 및 조막제를 포함하여 형성된다.
상기 결로방지 페인트를 구성하는 물질의 바람직한 혼합비율은 물 31 ~ 43 중량 ％(가장 바람직하게는 37 중량 ％), 항균제 0.05 ~ 0.15 중량 ％(가장 바람직하게는 0.1 중량 ％), 분산제 0.2 ~ 0.4 중량 ％(가장 바람직하게는 0.3 중량 ％), 무기안료 30 ~ 50 중량 ％(가장 바람직하게는 40 중량 ％), 아크릴에멀젼수지 17 ~ 27 중량 ％(가장 바람직하게는 22 중량 ％), 증점제 0.05 ~ 0.15 중량 ％(가장 바람직하게는 0.1 중량 ％), 소포제 0.3 ~ 0.5 중량 ％(가장 바람직하게는 0.4 중량 ％) 및 조막제 0.05 ~ 0.15 중량 ％(가장 바람직하게는 0.1 중량 ％)이다.
상기 항균제와 분산제, 증점제, 소포제 및 조막제는 당업계에서 일반적으로 이용되는 것으로 이의 종류는 한정하지 않는다.
상기 무기안료는 국화석과 모나자이트 및 이모골라이트로 혼합되어 구성되며, 바람직한 혼합비율은 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％(가장 바람직하게는 67.5 중량 ％)와 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％(가장 바람직하게는 7.5 중량 ％) 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％(가장 바람직하게는 25 중량 ％)이다.
아울러 상기 국화석과 모나자이트의 바람직한 크기는 20 ~ 26 ㎛ 입상이며, 상기 이모골라이트의 바람직한 크기는 0.01 ~ 0.05 ㎛ 입상이다.
상기 국화석과 모나자이트, 이모골라이트의 입도 편차가 크기 때문에 상기 무기안료는 바로 혼합하는 것이 어려우므로 진동 밀을 이용하여 혼합하는 것이 바람직하다.
국화석은 화쇄암(火碎岩) 중에 스며든 광액의 광물 성분이 방사상으로 침전되어 여러 가지 꽃잎 모양의 결정을 이룬 것으로, 선캄브리아대의 화석이라고 간주되는 것 중에는 암석이 기계적으로 변형되거나 또는 변성작용을 받았기 때문에 화석과 닮은 모양을 이룬 경우가 많다.
상기 국화석은 빛에너지를 받아 전자가 계속해서 이동하여 정공이 곳곳에서 발생하기 때문에 반영구적으로 향균, 살균, 탈취를 함은 물론 유기물 분해, 초진수성기능이 있다.
상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것이 바람직하며, 상기 산화토륨이 함유된 모나자이트는 음이온을 방출한다.
상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도(가장 바람직하게는 0.1몰 농도)의 과염소산수용액 70 중량 ％와, 테트라에톡시실란과 염화알루미늄이 1:2의 중량비율로 혼합된 혼합액 30 중량 ％을 혼합하여 60 ~ 80℃(바람직하게는 80℃)로 가열하며 1 ~ 3 시간(가장 바람직하게는 1시간) 동안 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다.
상기 0.1 ~ 3 몰 농도의 과염소산수용액은 증류수에 과염소산을 넣고 2시간동안 반응시켜 제조한다.
그리고 상기 이모골라이트는 pH가 2 ~ 3.5의 산성을 나타내므로 강알칼리성인 수산화나트륨을 첨가하여 pH가 7 ~ 8이 되도록 중화시키는 것이 바람직하다.
그리고 중화되어 pH 7 ~ 8인 상기 이모골라이트를 20,000 RPM 원심분리기로 탈염 처리 후 세정하고, 100 ~ 300℃로 2일 동안 가열하며 건조함으로써 본 발명에 사용되기에 바람직한 이모골라이트를 얻을 수 있다.
그러나 본 발명에 있어서 사용되는 이모골라이트는 상기에 기재된 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 시중에 공개된 다양한 제품을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트의 제조방법은 31 ~ 43 중량 ％의 물에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제를 혼합하는 제1과정(S1)과, 상기 제1과정(S1)에서 생성된 물질에 0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제를 혼합하는 제2과정(S2), 상기 제2과정(S2)에서 생성된 물질에 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료를 혼합하는 제3과정(S3), 상기 제3과정(S3)에서 생성된 물질에 17 ~ 27 중량 ％의 수용성 아크릴에멀젼수지를 혼합하는 제4과정(S4), 상기 제4과정(S4)에서 생성된 물질에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제를 혼합하는 제5과정(S5), 상기 제5과정(S5)에서 생성된 물질에 0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제를 혼합하는 제6과정(S6) 및 상기 제6과정(S6)에서 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제를 혼합하는 제7과정(S7)으로 이루어진다.
상기 제1과정(S1)에서의 항균제와 제2과정(S2)에서의 분산제, 상기 제5과정(S5)에서의 증점제, 상기 제6과정(S6)에서의 소포제 및 상기 제7과정(S7)에서의 조막제는 당업계에서 일반적으로 이용되는 것으로 이의 종류는 한정하지 않는다.
상기 무기안료는 국화석과 모나자이트 및 이모골라이트로 혼합되어 구성되며, 바람직한 혼합비율은 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％(가장 바람직하게는 67.5 중량 ％)와 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％(가장 바람직하게는 7.5 중량 ％) 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％(가장 바람직하게는 25 중량 ％)이다.
아울러 상기 국화석과 모나자이트의 바람직한 크기는 20 ~ 26 ㎛ 입상이며, 상기 이모골라이트의 바람직한 크기는 0.01 ~ 0.05 ㎛ 입상이다.
상기 국화석과 모나자이트, 이모골라이트의 입도 편차가 크기 때문에 상기 무기안료는 바로 혼합하는 것이 불가능하므로 진동 밀을 이용하여 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것이 바람직하며, 상기 산화토륨이 함유된 모나자이트는 음이온을 방출한다.
상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도(가장 바람직하게는 0.1몰)의 과염소산수용액 70 중량 ％와 테트라에톡시실란과 염화알루미늄을 1:2의 중량비로 혼합한 혼합액 30 중량 ％를 혼합하여 60 ~ 95℃(가장 바람직하게는 80℃)로 가열하며 1 ~ 3 시간 동안 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다.
상기 0.1 ~ 3 몰 농도의 과염소산은 증류수에 과염소산을 넣고 2시간 동안 반응시켜 제조한다.
상기 이모골라이트는 pH가 2 ~3.5의 산성을 나타내므로 강알칼리성인 수산화나트륨을 첨가하여 pH가 7 ~ 8이 되도록 중화시키는 것이 바람직하다.
그리고 중화되어 pH 7 ~ 8인 상기 이모골라이트를 20,000 RPM 원심분리기로 탈염 처리 후 세정하고, 100 ~ 300℃로 2일 동안 가열하며 건조함으로써 본 발명에 사용되기에 바람직한 이모골라이트를 얻을 수 있다.
그러나 본 발명에 있어서 사용되는 이모골라이트는 이에 한정하지 않고 시중에 공개된 다양한 제품을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 결로방지 페인트의 제조에 사용되는 이모골라이트는 다음과 같이 제조된다.
먼저 0.1몰 농도의 과염소산수용액을 만들기 위해 증류수에 과염소산을 2시간 동안 80℃로 가열하며 반응시킨다.
테트라에톡시실란과 염화알루미늄수용액이 1:2의 중량비로 혼합한 혼합액을 상기 0.1몰 농도의 과염소산수용액에 투입하여 1시간 동안 반응시킨다.
이렇게 반응된 혼합액의 pH는 3 ~ 5의 산성을 나타내므로 수산화나트륨을 첨가하여 상기 혼합액의 pH가 7 ~ 8이 되도록 한다.
상기 수산화나트륨을 첨가하여 pH가 7 ~ 8이 된 혼합액을 20000 RPM의 원심분리기로 탈염처리한 후 세정하고 100℃ 이상으로 2일 동안 가열하며 건조함으로써 본 발명에 사용되는 이모골라이트를 얻을 수 있다.
그러나 본 발명에 있어서 사용되는 이모골라이트는 상기 기술된 내용으로 제조한 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않고 시중에 공개된 다양한 제품을 사용하여도 무방하다.
무기안료는 국화석 67.5 중량 ％와 모나자이트 7.5 중량 ％ 및 이모골라이트 25 중량 ％을 혼합하여 구성한다.
상기 국화석과 모나자이트의 바람직한 크기는 20 ~ 26 ㎛ 입상이며, 상기 이모골라이트의 바람직한 크기는 0.01 ~ 0.05 ㎛ 입상이다.
상기 무기안료는 국화석과 모나자이트 및 이모골라이트의 입도 편차가 크기 때문에 분산이 어려우므로 진동 밀을 사용하여 혼합한다.
상기 물질들을 디졸바를 이용하여 1000 RPM으로 30분간 혼합하여 제조한다.
이와 같이 제조된 결로방지 페인트의 점도는 125Ku(Krebs-Stomer Viscometer)이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 결로방지 페인트 및 그 제조방법은 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
Claims (8)
- 31 ~ 43 중량 ％의 물과;
0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제;
0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제;
20 ~ 26 ㎛ 입상인 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％와 20 ~ 26 ㎛ 입상인 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％ 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％를 포함하여 형성된 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료;
17 ~ 27 중량 ％의 아크릴에멀젼수지;
0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제;
0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제; 및
0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제;
를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도의 과염소산수용액 70 중량 ％와, 테트라에톡시실란과 염화알루미늄이 1:2의 중량비율로 혼합된 혼합액 30 중량 ％가 혼합되고, pH가 7 ~ 8이 되도록 수산화나트륨을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트.
- 31 ~ 43 중량 ％의 물에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 항균제를 혼합하는 제1과정(S1);
상기 제1과정(S1)에서 생성된 물질에 0.2 ~ 0.4 중량 ％의 분산제를 혼합하는 제2과정(S2);
상기 제2과정(S2)에서 생성된 물질에 무기안료가 20 ~ 26 ㎛ 입상인 국화석 62.5 ~ 72.5 중량 ％와 20 ~ 26 ㎛ 입상인 모나자이트 5 ~ 10 중량 ％ 및 이모골라이트 20 ~ 30 중량 ％을 포함하여 이루어진 30 ~ 50 중량 ％의 무기안료를 혼합하는 제3과정(S3);
상기 제3과정(S3)에서 생성된 물질에 17 ~ 27 중량 ％의 수용성 아크릴에멀젼수지를 혼합하는 제4과정(S4);
상기 제4과정(S4)에서 생성된 물질에 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 증점제를 혼합하는 제5과정(S5);
상기 제5과정(S5)에서 생성된 물질에 0.3 ~ 0.5 중량 ％의 소포제를 혼합하는 제6과정(S6); 및
상기 제6과정(S6)에서 0.05 ~ 0.15 중량 ％의 조막제를 혼합하는 제7과정(S7);
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트의 제조방법. - 삭제
- 제 5 항에 있어서, 상기 모나자이트는 5 ~ 17 중량 ％의 산화토륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 이모골라이트는 0.1 ~ 3몰 농도의 과염소산수용액 70 중량 ％와 테트라에톡시실란과 염화알루미늄이 중량비가 1:2의 혼합비율의 혼합액 30 중량 ％를 혼합한 후 pH가 7~8이 되도록 수산화나트륨을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 결로방지 페인트의 제조방법.
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