KR101396986B1 - 천연수지를 이용한 도료의 제조방법 - Google Patents

천연수지를 이용한 도료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은, 마늘추출물을 농축하여 천연수지를 제조하는 제 1단계와, 상기 천연수지에 검(Gum)을 첨가하는 제 2단계와, 상기 검이 혼합된 혼합물을 농축하는 제 3단계와, 오일류를 가열하는 제 4단계와, 상기 오일류에 천연왁스와 지방산을 혼합하여 반응시키는 제 5단계와, 상기 제 3단계의 재료와 상기 제 5단계의 재료를 혼합하여 반응시키는 제 6단계와, 충진제를 첨가하여 교반하는 제 7단계와, 안료를 첨가하여 교반하는 제 8단계와, 마스킹용 향을 첨가하는 제 9단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

천연수지를 이용한 도료의 제조방법{A Paint Manufacturing Method using Natural Resin}
본 발명은 도료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마늘에서 추출한 천연수지를 이용하여 친환경성 도료의 제조방법에 관한 것이다.
최근 '새집 증후군'이라 하여 실내 공간에서의 공기질의 중요성이 국내외적으로 새로운 환경문제의 주제로 대두되고 있다. 실내공간은 한정된 곳으로 인간 생활의 80% 이상을 차지하는 곳이나, 이에 대한 환경적 규제 및 인식에 대한 한계성을 가지고 있다. 실내 공기는 신축 건물이나 오래된 건물의 리모델링에 의한 공사 시 사용되는 여러 건자재 및 페인트 등의 건축자재 및 인공적인 설비에 의해서 발생한 다양한 휘발성유기화합물(VOC,volatile organic compounds)에 의해서 오염되어 있으며, 이렇게 오염된 공기가 계속적으로 순환되면서 그 농도가 빠르게 증가하고 있는 실정이다. 이에 대안으로 주기적인 환기도 중요하나, 무엇보다 발생원의 제거, 대체 또는 개선 등의 보다 적극적인 방법의 제시가 요구되고 있다.
특허등록 제 10-0949148호
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무유기용제, 무포름알데히드, VOC 저감으로 실내공기질이 오염되지 않는 천연수지를 이용한 도료 및 제조방법를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명인 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법에서는, 마늘추출물을 농축하여 천연수지를 제조하는 제 1단계와, 상기 천연수지에 검(Gum)을 첨가하는 제 2단계와, 상기 검이 혼합된 혼합물을 농축하는 제 3단계와, 오일류를 가열하는 제 4단계와, 상기 오일류에 천연왁스와 지방산을 혼합하여 반응시키는 제 5단계와, 상기 제 3단계의 재료와 상기 제 5단계의 재료를 혼합하여 반응시키는 제 6단계와, 충진제를 첨가하여 교반하는 제 7단계와, 안료를 첨가하여 교반하는 제 8단계와, 마스킹용 향을 첨가하는 제 9단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료 및 이의 제조방법에서는 다음과 같은 효과가 있다.
마늘에서 추출되는 부착성분을 주축으로 생분해성 물질로 전체적으로 구성되어 화학수지의 난분해로 인한 환경문제와 실내공기질이 오염되는 문제가 발생하지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료의 제조과정을 보인 순서도.
이하, 본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료 및 이의 제조방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료의 조성물은, 부착성분을 가진 천연수지 5 내지 50중량부와, 천연검 5 내지 30중량부와, 천연왁스 3 내지 20중량부와, 지방산 3 내지 20중량부와, 오일류 1 내지 15중량부와, 안료 3 내지 13중량부와, 충진제 20 내지 40중량부와, 향첨가 0.5 내지 5중량부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료에는 천연수지가 첨가된다. 상기 천연수지는 본 발명인 도료에 부착특성을 가지도록 하기 위함이다. 상기 천연수지는 부착특성을 가진 재료라면 어떤 것으로도 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 마늘에서 추출된 성분을 예로 들고 있다.
상기 마늘에서 추출되는 성분은 본 출원인의 특허등록 제 10-0949148호에 기재된 바와 같은 방법으로 추출될 수 있다. 상기 마늘에서 부착특성을 가진 성분을 추출하는 과정은, 마늘을 준비한 후 껍질을 벗기고 분쇄하는 단계 후, 상기 분쇄된 마늘을 마늘 1g당 2 내지 3ml의 물을 첨가하는 단계를 거친 후, 10 내지 80℃에서 1시간 이상 경과 후 상기 분쇄된 마늘과 물의 혼합물로부터 액체성분을 추출하여 여과하는 단계를 거친 후, 상기 여과된 액체성분을 55 내지 60℃에서 농축하는 단계를 거쳐 천연수지가 제조될 수 있다.
상술한 방법에 의해 제조되는 마늘에서 추출되는 천연수지는 5 내지 50중량부가 포함될 수 있다. 상기 천연수지가 5중량부 이하로 첨가되면 부착특성이 떨어지고, 50중량부 이상으로 첨가되면 부착특성의 증가보다 비용이 증대되는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는 상기 천연수지는 30중량부 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 천연수지를 이용한 도료에는 천연검이 포함될 수 있다. 상기 천연겸은 본 발명인 도료에서 부착성능을 더욱 증대시키기 위함이다. 이는 상술한 마늘에서 추출되는 천연수지만으로는 도료의 특성을 나타내기 어려워 천연검을 더 포함하게 된다.
상기 천연검은 여러 가지로 구성될 수 있으면, 예를 들면, 아라비아검(arabia gum), 로쿠스트빈검(locust bean gum), 구아검(gua gum), 타마린드검(tamarind gum), 잔탄검(xhantan gum), 카라기닌검(carrageenan gum) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 천연검은 5 내지 30중량부가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 천연왁스가 더 포함될 수 있다. 상기 천연왁스는 본 발명인 도료의 경화기능을 높이는 역할을 한다.
상기 천연왁스는 여러 가지로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 비즈왁스(bizwax), 소이왁스(soy wax), 카나우바왁스(carnauba wax), 팜왁스(palm wax) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 천연왁스는 3 내지 20중량부가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 8중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 지방산이 더 포함될 수 있다. 상기 지방산은 본 발명인 도료에서 상기 천연왁스와 함께 경화기능을 높이는 역할을 한다 .
상기 지방산은 여러 가지로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 라우릭산(lauric acid), 팔미틱산(palmitic acid), 스테아릭산(stearic acid), 미리스틱산(myristic acid) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 지방산은 3 내지 20중량부가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 8중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 오일류가 더 포함될 수 있다. 상기 오일류는 본 발명인 도료에서 수분저항성을 높이기 위함이다.
상기 오일류는 여러 가지로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 실리콘오일(silicone oil), 린시드오일(linseed oil), 텅오일(tung oil) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 오일류는 1 내지 15중량부가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 안료가 더 포함될 수 있다. 상기 안료는 본 발명인 도료가 색깔을 나타내도록 착색하는 역할을 한다.
상기 안료는 여러 가지로 구성될 수 있으며, 예를 들면 티타늄디옥사이드(titanium dioxide), 카본블랙(carbon black), 크롬옥사이드(chromium oxide), 산화철(iron oxide), 페리-페로시아나이드(ferri-ferrocyanide) 중 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 안료는 3 내지 13중량부가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 8중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 충진제가 더 포함될 수 있다. 상기 충진제는 본 발명인 도료를 증량시키는 역할을 한다.
상기 충진제는 여러 가지가 적용될 수 있으며, 예를 들면, 칼슘카보네이트(calcium carbonate)로 구성될 수 있다.
상기 충진제는 20중량부 내지 40중량부 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30중량부가 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명인 천연수지를 이용한 도료에는 향 첨가제가 더 포함될 수 있다. 상기 향 첨가제는 마스킹을 위한 것으로, 도료에 일정한 향이 나도록 하기 위함이다.
상기 향 첨가는 여러 가지가 적용될 수 있으며, 예를 들면, 녹차(green tea), 파인(pine), 석류(pomegranate) 등을 예로 들 수 있다.
이상의 조성조건에 의해 본 발명인 천연수지를 이용한 도료가 만들어질 수 있으며, 아래에서는 상술한 조성비로 마늘을 이용한 접착제의 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 마늘을 농축하여 천연수지를 제조한다. 상기 마늘을 농축하여 부착특성을 가진 천연수지를 제조하는 과정은 앞에서 자세하게 설명하였다.
상기 접착제에 천연검을 첨가한다. 상기 천연검은 상기 천연수지의 부착성능을 향상시키기 위함이다. 상기 천연수지 5 내지 50중량부에 천연검을 5 내지 30중량부의 비율로 혼합한다.
그리고, 상기 천연검이 혼합된 추출물을 농축시킨다. 이때, 상기 농축된 마늘추출물과 천연검 혼합물의 점도가 100cps 이상 가지도록 농축시킨다.
한편, 오일류를 가열한다. 상기 오일류를 50 내지 150℃로 가열한다. 그리고, 상기 가열된 오일류에 천연왁스와 지방산을 혼합한다. 상기 천연왁스와 지방산은 경화성을 높이기 위한 것이다.
이때, 상기 오일류 1 내지 15중량부에, 천연왁스 3 내지 20중량부와, 지방산 3 내지 20중량부의 비율로 혼합한다.
그리고, 상기 오일류와 천연왁스와 지방산을 50 내지 150℃에서 10분 이상 반응시킨다.
상기 오일류와 천연왁스와 지방산이 충분히 반응되면, 이를 상기 점도가 있는 마늘혼합재료와 혼합하여 반응시킨다.
상기 혼합된 재료에 충진제를 첨가하여 교반한다. 이때, 상기 충진제는 대표적으로 탄산칼슘이 사용될 수 있으며, 상기 충진제는 20 내지 40중량부가 첨가될 수 있다.
그리고, 여기에 안료를 첨가하여 교반한다. 상기 안료는 3 내지 13중량부가 첨가될 수 있다. 다음으로, 마스킹용 향 첨가제를 넣고 교반한다. 이때, 상기 향 첨가제는 0.5 내지 5중량부가 첨가될 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의 되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (5)

  1. 마늘추출물을 농축하여 천연수지를 제조하는 제 1단계;
    상기 천연수지에 검(Gum)을 첨가하는 제 2단계;
    상기 검이 혼합된 혼합물을 농축하는 제 3단계;
    오일을 가열하는 제 4단계;
    상기 오일에 천연왁스와 지방산을 혼합하여 반응시키는 제 5단계;
    상기 제 3단계의 재료와 상기 제 5단계의 재료를 혼합하여 반응시키는 제 6단계;
    충진제를 첨가하여 교반하는 제 7단계;
    안료를 첨가하여 교반하는 제 8단계; 그리고,
    마스킹용 향을 첨가하는 제 9단계;를 포함하여 구성되는 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    각각의 성분은,
    향 1중량부에 대해
    천연수지 5 내지 50중량부;
    천연검 5 내지 30중량부;
    천연왁스 3 내지 20중량부;
    지방산 3 내지 20중량부;
    오일 1 내지 15중량부;
    안료 3 내지 13중량부;
    충진제 20 내지 40중량부;인 것을 특징으로 하는 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계에서,
    상기 검은 천연검인 특징으로 하는 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4단계에서, 오일을 50 내지 150℃로 가열하고,
    상기 제 5단계에서, 10분 이상 반응시키는 것을 특징으로 하는 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단계에는,
    마늘을 준비한 후 껍질을 벗기고 분쇄하는 제 1-1단계;
    상기 분쇄된 마늘을 마늘 1g 당 2-3ml의 물을 첨가하는 제 1-2단계;
    10 내지 80℃에서 1시간 이상 경과 후 상기 분쇄된 마늘과 물의 혼합물을 여과하여 액체성분을 추출하는 제 1-3단계; 그리고,
    상기 여과된 액체성분을 55 내지 60℃에서 100cps 이상으로 농축하는 단계;를 포함하여 구성되는 천연수지를 이용한 천연도료의 제조방법.

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