KR101401445B1 - Composition for reducing volatile organic compounds and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휘발성유기화합물 저감용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 용매 100중량부에 대하여, 층상 박리된 나노점토 20 내지 40 중량부를 분산시킨후, 메타규산소다 25 내지 30중량부, 탄산칼륨 30 내지 40 중량부, 구연산 칼륨 15 내지 20중량부 및 붕사 10 내지 20 중량부를 포함하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for reducing volatile organic compounds and a method of preparing the same, and more particularly, to a method for preparing a composition for reducing volatile organic compounds, which comprises dispersing 20 to 40 parts by weight of a layered exfoliated nanoclay to 100 parts by weight of a solvent, 30 to 40 parts by weight of potassium carbonate, 15 to 20 parts by weight of potassium citrate and 10 to 20 parts by weight of borax.
휘발성유기화합물(volatile organic compounds;VOCs)이란 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물의 총칭이다. 이는 대기오염과 지구 온난화의 원인물질일 뿐만 아니라, 직접적으로 인간에게 직접적으로 백혈병, 중추신경장애 및 염색체 이상 등을 유발하며 발암성 물질로 알려져 있다. 특히, 건축자재, 생활용품, 자동차 소재 등 일상생활에 밀접한 주변 기기들로부터 발생되는 휘발성 유기 화합물들은 건강에도 유해할 뿐만 아니라 제품에 대한 이미지도 하락시키는 원인이 될 수 있다. 최근 인간의 삶의 질이 향상됨에 따라, 인체에 무해한 소재의 사용 또는 유해 물질의 억제 또는 제거 방법에 관심이 집중되고 있으며, 국제 환경 규제 역시 휘발성유기화합물의 배출량을 제한하고 있다(국제 환경규제 측면에서는 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 6가 크롬(Cr6 +)의 4대 중금속 총함량이 100 ppm이하(녹색기술 기준은 50ppm이하)로 규정하고 있음). Volatile organic compounds (VOCs) are a generic term for liquid or gaseous organic compounds that are readily vaporized into the atmosphere because of their high vapor pressure. It is not only a causative agent of air pollution and global warming, but also directly causes human leukemia, central nervous system disorders, and chromosomal abnormalities, and is known as a carcinogen. In particular, volatile organic compounds generated from peripherals such as building materials, daily necessities, and automobile materials, which are closely related to everyday life, are not only detrimental to health, but also cause a decrease in the image of products. Recently, as the quality of human life has improved, attention has been focused on the use of harmless materials or the suppression or elimination of harmful substances, and international environmental regulations also limit the emission of volatile organic compounds , The total content of the four major metals, lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg) and hexavalent chromium (Cr 6 + ) is less than 100 ppm.
한편 휘발성유기화합물의 감소 또는 저감 시키기 위한 노력이 다양하게 연구되고 있다. 각종 플라스틱 수지 조성의 경우, 활성탄 또는 제올라이트와 같은 물질을 다른 수지의 원재료와 함께 컴파운딩하여 첨가하였는데, 활성탄은 컬러구현에 어려움이 있으며, 제올라이트는 수분 흡수량이 증가하여 물성저하의 문제가 발생될 수 있다. 이산화티탄등을 사용하는 광촉매 방식을 이용하는 방법도 소개되고 있다. 다만 이산화티탄이 자외선을 받을 경우 활성산소를 발생하여 살균, 탈취, 포름알데히드 제거등을 하지만, 자외선이 없는 환경에서 기능이 발휘되지 못하며, 유기물의 물성을 저하시키는 단점이 있다. 그 외 휘발성유기화합물을 감소시키기 위하여 반응성이 높은 화학물질과의 반응을 유도하는 화학적 방법이 시도되고 있으나, 효과적인 동시에 친환경적인 방법이 개발되지 못하고 있는 실정이다.
On the other hand, various attempts have been made to reduce or reduce volatile organic compounds. In the case of various plastic resin compositions, a compound such as activated carbon or zeolite is compounded together with the raw materials of other resins. However, activated carbon has difficulty in color implementation, and zeolite has a problem of lowering physical properties due to increased water absorption amount have. A method using a photocatalytic method using titanium dioxide or the like has been introduced. However, when titanium dioxide receives ultraviolet rays, it generates active oxygen to sterilize, deodorize, and remove formaldehyde. However, the function is not exhibited in an environment free of ultraviolet rays, and the physical properties of the organic material are deteriorated. In order to reduce volatile organic compounds, a chemical method for inducing a reaction with a highly reactive chemical substance has been attempted. However, effective and environmentally friendly methods have not been developed yet.
이에 본 발명자들은 특정성분들의 일정비율로 배합하여 제조한 물질이 휘발성유기화합물의 저감효과를 갖는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the inventors of the present invention have confirmed that a substance prepared by blending certain components in a certain ratio has a reducing effect of volatile organic compounds, and completed the present invention.
본 발명은 친환경적이며 지속적인 효과를 나타내는 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 제공하고자 한다. The present invention provides a composition for reducing volatile organic compounds that exhibits an environmentally-friendly and sustained effect.
또한 보다 간편하게 코팅조성물, 점착제 조성물, 콘크리트 조성물, 플라스틱 수지 조성물과 혼합하여 사용할 수 있는 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 제공하고자 한다. Also, it is intended to provide a composition for reducing volatile organic compounds which can be more easily mixed with a coating composition, a pressure-sensitive adhesive composition, a concrete composition, and a plastic resin composition.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 용매 100중량부에 대하여, 층상 박리된 나노점토 20 내지 40 중량부를 분산시킨후, 메타규산소다 25 내지 30중량부, 탄산칼륨 30 내지 40 중량부, 구연산 칼륨 15 내지 20중량부 및 붕사 10 내지 20 중량부를 포함하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 제공한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing a nanoclay comprising dispersing 20 to 40 parts by weight of layer-separated nanoclay on 100 parts by weight of a solvent, then mixing 25 to 30 parts by weight of sodium metasilicate, 30 to 40 parts by weight of potassium carbonate, 15 to 20 parts by weight of potassium citrate, and 10 to 20 parts by weight of borax.
상기 조성물은 키토산을 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다. The composition may further comprise 1 to 5 parts by weight of chitosan.
또한, 상기 조성물을 800 내지 900 ℃로 가열하여 결정화하고, 이를 분말화 한 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 제공한다. Also, the present invention provides a composition for reducing volatile organic compounds, characterized in that the composition is heated to 800 to 900 캜 for crystallization and powdered.
본 발명은 상기 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 코팅제조성물, 또는 점착제 조성물, 또는 콘크리트 조성물, 또는 플라스틱 수지조성물 등과 혼합하여 휘발성유기화합물 저감용 코팅제 조성물, 또는 점착제 조성물, 또는 콘크리트 조성물, 또는 플라스틱 수지조성물 등을 제조할 수 있다. The present invention relates to a coating composition for reducing volatile organic compounds, a pressure-sensitive adhesive composition, a concrete composition, a plastic resin composition or the like by mixing the composition for reducing volatile organic compounds with a coating composition, a pressure-sensitive adhesive composition, a concrete composition or a plastic resin composition Can be prepared.
또한 본 발명은, ⅰ) 물 100중량부에 대하여 층상 박리된 나노점토 20 내지 40 중량부를 분산시키는 단계; ⅱ) 상기 ⅰ) 단계에 메타규산소다 25 내지 30중량부를 첨가하여 용해시키는 단계; ⅲ) 상기 ⅱ) 단계에 탄산칼륨 30 내지 40 중량부를 첨가하여 용해시키는 단계; ⅳ) 상기 ⅲ) 단계에 구연산 칼륨 15 내지 20중량부를 첨가하여 용해시키는 단계; ⅴ) 상기 ⅳ) 단계에 붕사 10 내지 20 중량부를 첨가하여 용해하는 단계;를 포함하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조방법을 제공한다. I) dispersing 20 to 40 parts by weight of the delaminated nanoclay with respect to 100 parts by weight of water; Ii) adding and dissolving 25 to 30 parts by weight of sodium metasilicate to the step i); Iii) adding and dissolving 30 to 40 parts by weight of potassium carbonate in step ii); Iv) adding and dissolving 15 to 20 parts by weight of potassium citrate in step iii); And v) adding 10-20 parts by weight of borax to the step iv) to dissolve the volatile organic compound.
나아가, 상기 ⅰ) 단계 후에, 키토산 1 내지 5중량부를 첨가하여 교반하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조방법을 제공한다. Further, after the step (i), further adding 1 to 5 parts by weight of chitosan and stirring the mixture may further comprise the step of stirring the volatile organic compound.
그리고, 상기 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 사용하여 다양한 분야에 사용할 수 있다. 즉, 코팅제, 점착제, 콘크리트조성물, 플라스틱수지 조성물 등에 상기 물질을 첨가하여 VOCs 저감 성능을 갖는 코팅제 등을 제조할 수 있다. The composition for reducing volatile organic compounds can be used in various fields. That is, the coating material, the pressure-sensitive adhesive, the concrete composition, the plastic resin composition, and the like may be added to the coating material to reduce the VOCs.
또한, 상기 조성물을 800 내지 900 ℃로 가열하여 결정화하고, 이를 분말화 한 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조방법을 제공한다.
Also, the present invention provides a method for preparing a composition for reducing volatile organic compounds, characterized in that the composition is heated to 800 to 900 캜 for crystallization and powdered.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 휘발성유기화합물을 저감시키기 위한 물질로서 메타규산소다, 탄산칼륨, 구연산칼륨, 붕사를 포함하고 있다. 상기 물질들은 살균 내지 세정력이 있는 물질들로 알려져 있다. 그러나, 이러한 물질들은 용매에 용해시킨 경우 분산안정성, 저장안정성이 떨어져 그 기능을 오래도록 유지하기 힘든 문제점이 있다. 한편, 본 발명자들은 상기 물질들을 적절한 비율로 사용하였을 경우, 벤젠, 톨루엔, 스티렌, 크실렌 등의 방향족 화합물, 알데히드류 등의 휘발성유기화합물(VOCs)을 저감시키는 효과가 있음을 알게 되었다. 그러나, 휘발성유기화합물 저감용 조성물로 사용하기 위해서 분산안정성과 저장안정성 및 다른 물질과의 상용성이 필요하며 또한 흡착력도 유지되고 강화되어야 한다. 본 발명자들은 층상 박리된 나노점토를 사용함으로써 이러한 문제들을 해결하였다. 나아가, 층상 박리된 나노점토 자체가 항균, 항곰팡이성, 내열성, 난연성, 탈취성 등의 기능성 향상에도 도움이 된다. The present invention includes sodium metasilicate, potassium carbonate, potassium citrate, and borax as materials for reducing volatile organic compounds. These materials are known to be sterilizing or cleaning substances. However, when these materials are dissolved in a solvent, there is a problem that dispersion stability and storage stability are difficult to maintain for a long time. On the other hand, the present inventors have found that when these materials are used in appropriate ratios, there is an effect of reducing volatile organic compounds (VOCs) such as aromatic compounds such as benzene, toluene, styrene and xylene, and aldehydes. However, for use as a composition for reducing volatile organic compounds, dispersion stability, storage stability and compatibility with other materials are required, and the adsorption power must be maintained and strengthened. The present inventors have solved these problems by using layered exfoliated nanoclay. Furthermore, the layered exfoliated nanoclay itself is also helpful in improving the functions such as antibacterial, antifungal, heat resistance, flame retardancy and deodorization.
본 발명에서 사용되는 층상 박리된 나노점토에 대하여 우선 설명한다. 본 발명에 사용되는 점토의 원재료는 천연의 벤토나이트, 헥토라이트 등의 수팽윤성이 우수한 점토로서 이를 스멕타이트군의 층상점토이며 보다 구체적으로는 이군에 속하는 몬모릴로나이트이다. 이를 산 및 염기의 전처리 과정과 건조 후 볼밀 등을 사용하여 분쇄하여 사용한다. 롬 앤드 하스 컴퍼니에서 이와 관련한 많은 특허를 출원하였으며 PCT/US2001/28989, PCT/US2001/28990, PCT/US2001/28991, PCT/US2001/28994 등에서 이를 보여주고 있다. 이 때의 층상 구조의 점토의 층간 간격이 넓지는 않으나, 이를 수화시키고 양이온 교환하여 정제하고 유기화제를 넣어 친수성과 소수성의 성질을 갖게 한 후 유기화제를 날려 층간 간격이 넓은 층상 박리된 나노점토를 만들어 낸다. 최근에는 층간 간격을 더욱 넓힌 형태의 층상박리된 나노점토들이 다양한 방법을 통해 제공되고 있다. 본 발명에서 사용하는 나노점토는 층간 간격이 넓은 점토로서, 이를 층상 박리된 나노점토라 하겠다.
The layer-separated nano-clay used in the present invention will be described first. The raw material of the clay used in the present invention is a clay having excellent water swelling properties such as natural bentonite, hectorite and the like, which is a layered clay of the smectite group, and more specifically montmorillonite belonging to this group. After pre-treatment and drying of acid and base, it is ground by using ball mill or the like. Many patents have been filed by Rohm and Haas Company for these patents. PCT / US2001 / 28989, PCT / US2001 / 28990, PCT / US2001 / 28991 and PCT / US2001 / 28994 show this. In this case, the interlayer spacing of the layered clay is not wide, but it is hydrated and purified by cation exchange, and the organic agent is added to make it hydrophilic and hydrophobic. Then, the organic agent is blown off to remove the layered delaminated nanoclay I make it. In recent years, layered exfoliated nanoclases in a form of widening interlayer spacing have been provided through various methods. The nano-clay used in the present invention is a clay having a wide interlayer spacing, and this will be referred to as a layer-separated nano-dot.
우선 용매 100중량부를 기준으로 층상 박리된 나노점토를 20 내지 40 중량부를 분산시킨다. 용매는 통상 물이 사용되는 것이 바람직하며, 특정용도로 사용되는 경우 그에 적합한 용매를 사용할 수 있다. 나노점토의 양이 너무 적은 경우, 앞서 언급한 기능들을 발휘하는데 미흡하며, 상대적으로 과다하게 사용하는 경우, 다른 성분들의 기능을 오히려 방해할 수 있으므로 상기 범위가 적합하다. 그 후, 메타규산소다 25 내지 30중량부를 첨가하고 교반하여 용해시킨다. 메타규산소다(Sodium meta silicate;Na2SiO3)는 염기성 환경을 조성하여 이후 첨가될 탄산칼륨의 용해량을 증가시키는 역할도 하며, 다른 물질들과의 혼합시 강한 접착력을 갖게 한다. 과량으로 사용하는 경우에는 세포조직에 자극을 줄 수 있으므로 상기 사용범위가 적합하다. 다음으로, 순차적으로 탄산칼륨 30 내지 40 중량부, 구연산 칼륨 15 내지 20중량부 및 붕사 10 내지 20 중량부를 투입하고 교반하여 용해시킨다. 이들은 상기 층상박리된 나노점토의 층간 구조에 삽입되는 등의 결과로 보다 안정적이며, 추후 다른 물질과의 상용성이 뛰어나게 되며, 나아가 VOCs를 저감하는 역할을 충분히 발휘할 수 있게 된다. First, 20 to 40 parts by weight of the layer-separated nanoclay is dispersed based on 100 parts by weight of the solvent. As the solvent, water is preferably used, and when it is used for a specific purpose, a solvent suitable therefor may be used. When the amount of the nano-clay is too small, the above-mentioned functions are not sufficiently exhibited. In the case where the nano-clay is used in an excessively large amount, the range of the nano- Then, 25 to 30 parts by weight of sodium metasilicate is added and dissolved by stirring. Sodium meta silicate (Na 2 SiO 3 ) acts to increase the amount of potassium carbonate to be added after a basic environment, and it has a strong adhesive force when mixed with other materials. When used in excess, stimulation may be given to the cell tissue, so that the above-mentioned range of use is suitable. Subsequently, 30 to 40 parts by weight of potassium carbonate, 15 to 20 parts by weight of potassium citrate and 10 to 20 parts by weight of borax are sequentially added and dissolved by stirring. As a result, they are more stable as a result of being inserted into the interlayer structure of the delaminated nano-clay, and they are excellent in compatibility with other materials in the future, and furthermore, can sufficiently exhibit the role of reducing VOCs.
본 발명에서 사용되는 탄산칼륨과 붕사는 계면활성능력을 가지므로, VOCs의 제거에 기여하는 것으로 추측하고 있다. 탄산칼륨은 정제 및 세정효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 너무 적게 사용하는 경우, 그 기능이 감소될 수 있고, 과량으로 사용하는 경우 세포조직에 자극을 줄 수 있어 상기 사용범위가 적합하다. 붕사의 경우 오염된 유독성 금속 산화물을 용해시키고, 지방 및 기타 유분을 유화시키는 역할도 한다. 너무 적게 사용하는 경우 기능이 저하될 수 있고, 과다 사용시 침전의 문제를 일으킬 수 있다. 구연산칼륨은 경도를 상승시키고, 또한 과 염기성화를 억제하여 pH의 조절자로서의 역할도 수행한다. 과량 사용하는 경우 침전의 문제가 발생할 수 있고, 소량 사용하는 경우 그 기능이 저하되는 문제가 있다. It is assumed that potassium carbonate and borax used in the present invention have surfactant activity and contribute to the removal of VOCs. It is known that potassium carbonate has an effect of purification and cleaning. When it is used in an excessively small amount, its function can be reduced, and when it is used in an excessive amount, stimulation can be given to the cell tissue. Borax also dissolves contaminated toxic metal oxides and also emulsifies fats and other oils. If too little is used, the function may be deteriorated, and excessive use may cause sedimentation problems. Potassium citrate raises the hardness and also acts as an adjuster of the pH by inhibiting hyperbaric formation. There is a problem that sedimentation may occur when used in excess, and the function is deteriorated when used in small amounts.
이외에도, 기능성을 좀더 부가하기 위한 물질들이 사용될 수 있다. 세라믹 복합소재등의 사용을 통해 탈취기능을 보다 강화하거나, 편백추출물에 포함되어 있는 피톤치드의 첨가등을 통해 항균성을 더욱 강화할 수 있으며, 염화금 또는 질산은 등의 복합금속촉매등을 사용하여 VOCs의 분해를 촉진시키는 등의 작용을 도모할 수 있다. In addition, materials for adding more functionality can be used. Ceramic composite materials, etc., or the addition of phytoncide contained in the flour extract can further enhance the antimicrobial activity. Further, the decomposition of VOCs can be carried out by using a composite metal catalyst such as chloride or silver nitrate And the like can be promoted.
한편, 본 발명의 조성물은 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에 통상적인 지식을 가진 자의 선택에 의하여, 희석제를 첨가하여 목적에 적합한 농도로 조절할 수 있다. 또한 목적하는 바에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있는데, 예로써 겔, 분무, 디스펜서, 에어로졸 형태 등이 있으며, 상기 예에 의해 본 발명의 조성물의 제조 형태가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서 사용하는 용매는 물이 바람직하며 더욱 바람직하게는 불순물을 제거한 정제수를 사용하는 좋다. Meanwhile, the composition of the present invention can be adjusted to a concentration suitable for the purpose by adding a diluent by the choice of a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Also, it can be manufactured in various forms according to the purpose, for example, gel, spray, dispenser, aerosol form and the like, and the form of the composition of the present invention is not limited by the above examples. The solvent used in the present invention is preferably water, and more preferably purified water with impurities removed is used.
본 발명의 조성물은 키토산을 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다. 본 발명은 키토산 및 키틴의 아세틸기가 부분적으로 제거된 키틴키토산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 최소한 하나의 다당류를 포함한다. 본 발명에서 사용되는 다당류는 키토산이 바람직하지만, 탈아세틸화도가 높지 않은 키틴키토산이라도 용해의 문제가 없다면 사용될 수 있다. 본 발명에서는 키토산을 대표적으로 표기한다. 키토산은 조성물의 잔류유기물의 특이취 제거, 재결정화 방지 및 미량 중금속의 흡착에 효과적인 역할을 한다. 키토산의 사용량이 너무 적으면 상기 첨가되는 물질들의 재결정화를 방지하는데에 충분하지 못하고, 사용량이 너무 많은 경우 점도를 필요이상으로 증대시키는 결과를 보여주기 때문에 상기 범위가 바람직하다.
The composition of the present invention may further comprise 1 to 5 parts by weight of chitosan. The present invention includes at least one polysaccharide selected from the group consisting of chitin chitosan and partially chitin chitosan acetyl groups of chitin. The polysaccharide used in the present invention is preferably chitosan, but even chitin chitosan having a low degree of deacetylation can be used if there is no problem of dissolution. In the present invention, chitosan is typically represented. Chitosan plays an effective role in removing the specific organic matters of the composition, preventing recrystallization, and adsorbing trace amounts of heavy metals. If the amount of the chitosan is too small, it is not enough to prevent the recrystallization of the added materials. If the amount of the chitosan is too large, the viscosity increases more than necessary.
본 발명에서는 상기 휘발성유기화합물 저감용 조성물을 800 내지 900 ℃로 가열하여 결정화하고, 이를 분말화하여 제공될 수 있다. 이는 펠렛 내지 비드 형태의 플라스틱 수지 조성물등에 사용시의 편리함을 제공한다. 바람직하게는 840 ℃ 정도로 가열하면, 흑색의 결정을 수득할 수 있다. 분말화하기 전의 형태는 수용성 복합물의 형태가 되는데, 이는 수성코팅제 조성물이나, 점착제 조성물, 그리고, 콘크리트의 배합시 그대로 사용될 수 있고, 따라서, 이의 첨가로, 휘발성유기화합물 저감용 코팅제 조성물, 또는 점착제 조성물, 또는 콘크리트 조성물, 또는 플라스틱 수지조성물 등을 제조할 수 있다. 본 발명의 조성물이 상기와 같은 첨가제로서 사용되는 경우, 전체조성물의 0.1 내지 20 중량% 정도로 사용되는 것이 바람직하며, 사용되는 대상물의 특성, 용도, 목적에 따라 적절히 조절할 수 있다. 특히 플라스틱 수지 조성물의 첨가물로 사용되는 경우라면, 플라스틱의 물성을 저하하지 않는 범위내에서 사용하는 것이 바람직하다.
In the present invention, the composition for reducing volatile organic compounds may be provided by heating to 800 to 900 ° C for crystallization and pulverizing the composition. This provides convenience in use for a plastic resin composition in the form of pellets or beads. Preferably at about 840 DEG C, a black crystal can be obtained. The form before pulverization is in the form of a water-soluble composite, which can be used as it is in the formulation of aqueous coating compositions, pressure-sensitive adhesive compositions and concrete, and therefore, as a result of the addition thereof, a coating composition for reducing volatile organic compounds, , A concrete composition, a plastic resin composition, or the like. When the composition of the present invention is used as the above-mentioned additive, it is preferably used in an amount of about 0.1 to 20% by weight of the whole composition and can be suitably adjusted according to the characteristics, use and purpose of the object to be used. In particular, when it is used as an additive for a plastic resin composition, it is preferably used within a range not lowering the physical properties of the plastic.
한편, 본 발명의 조성물은 목적하는 효과를 도출하기 위해 상기 각 구성 성분들의 함량과 첨가 순서에 따라 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 서술된 유효성분들을 균질하게 용해시키는 것이 바람직하며, 용해를 위한 용매의 바람직한 온도는 물을 기준으로 80 내지 100 도이다. 용해를 위해 가열된 용매에 메타규산소다, 탄산칼륨, 구연산칼륨 및 붕사를 순차적으로 첨가하되, 첨가된 각 물질을 전량 용해시킨 후 후순위 물질을 첨가하여 용해시키는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is preferable that the composition of the present invention is prepared according to the content of each component and the order of addition in order to obtain the desired effect. In addition, it is preferable to homogeneously dissolve the above-mentioned effective ingredients, and the preferable temperature of the solvent for dissolution is 80 to 100 degrees in terms of water. It is preferable to add sodium metasilicate, potassium carbonate, potassium citrate and borax to the heated solvent in order to dissolve them, and to dissolve all the added substances and add a subordinate substance to dissolve them.
본 발명을 활용하면, 자동차 분야, 건축 및 건설 분야, 각종 생활용품의 제조분야 등에서 간편하게 적용하여 휘발성유기화합물의 배출량을 저감시킬 수 있다. By using the present invention, it is possible to easily reduce the amount of volatile organic compounds emitted by applying it in the field of automobiles, construction and construction, and various household products.
이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위해 바람직한 실시예를 제시한다. 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 조성물에 대한 일 실시 태양일 뿐, 하기 서술되는 방법에 의해 본 발명의 조성물의 제조방법 및 효과가 제한되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to explain the present invention in more detail. The following Examples and Experiments are merely one embodiment of the composition of the present invention, and the method and effect of the composition of the present invention are not limited by the method described below, It is clear to those who have knowledge.
<실시예 1> 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조1≪ Example 1 > Preparation of composition for reducing volatile organic compounds 1
90도로 가열한 물 100중량부에 대하여, 층상 박리된 나노점토(WB신소재 구입) 25 중량부를 첨가하고 교반하여 분산시켰다. 이후 메타규산소다 25중량부, 탄산칼륨 30중량부, 구연산칼륨 15중량부 및 붕사15 중량부를 순차적으로 첨가하고 교반하여 용해시켜 본 발명의 조성물 용액을 제조하였다.
To 100 parts by weight of water heated to 90 DEG C, 25 parts by weight of layer-separated nano-clay (WB new material purchased) was added and dispersed by stirring. Then, 25 parts by weight of sodium metasilicate, 30 parts by weight of potassium carbonate, 15 parts by weight of potassium citrate and 15 parts by weight of borax were added successively and dissolved by stirring to prepare a composition solution of the present invention.
<실시예 2> 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조2≪ Example 2 > Preparation of a composition for reducing volatile organic compounds 2
상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하되, 층상 박리된 나노점토의 분산 후, 키토산 3 중량부를 첨가하는 단계를 추가적으로 도입하여 본 발명의 조성물 용액을 제조하였다.
Using the same method as in Example 1, a step of adding 3 parts by weight of chitosan after the dispersion of the layered exfoliated nanoclay was further introduced to prepare a solution of the composition of the present invention.
<실시예 3> 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조3≪ Example 3 > Preparation of composition for reducing volatile organic compounds 3
상기 실시예 2의 조성물을 840 도로 가열하고, 그 결정을 분말화하여 본 발명의 조성물을 제조하였다.
The composition of Example 2 was heated to 840 degrees and the crystals were powdered to prepare the composition of the present invention.
<실시예 4> 휘발성유기화합물 방출 저감효과 관찰1<Example 4> Observation of reduction effect of volatile organic compounds 1
VOCs 저감 효과를 알아보기 위하여 10cm × 10cm 원단에 휘발성유기화합물를 노출시켰다(대조군). 또한, 상기 실시예 1의 조성물을 희석하여 5% 용액으로 제조한 뒤, 원단 상에 도포하여 경화시키고, 25℃ 와 65℃의 온도 조건에서 휘발성유기화합물의 방출량을 분석하였다. 테스트는 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 실시하였다. Volatile organic compounds were exposed to a 10 cm × 10 cm fabric to examine the effect of reducing VOCs (control group). The composition of Example 1 was diluted to prepare a 5% solution. The composition was coated on a fabric and cured, and the amount of volatile organic compounds released was measured at 25 ° C and 65 ° C. The test was commissioned by Korea Institute of Construction & Living Environment Test.
구체적으로 본 시험방법은 Static HS법(bag법)에 따랐다. ISO 16000-9에 기초한 것으로 크게 순수공기공급장치 및 MFC Controller, 항온오븐, bag으로 구성되어 있다. 일정량의 공기가 bag안에 머무르면서 부품으로부터 오염물질이 방출되게 하는 방법으로 니산 자동차사의 M0402(2011-N) 방법에 따라 시험하였다. TurboMatrix ATD(PERKIN-ELMER)를 사용하였으며, GC/MS는 GCMS-QP2010(SHIMADZU)를 사용하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다. 단위는 ㎍/㎥ 이다. Specifically, this test method was followed by Static HS method (bag method). It is based on ISO 16000-9, consisting largely of pure air supply and MFC controller, temperature oven, bag. The test was conducted according to the method of M0402 (2011-N) of Nissan Motor Co., in such a manner that a certain amount of air stays in the bag and the pollutants are released from the parts. TurboMatrix ATD (PERKIN-ELMER) was used, and GCMS-QP2010 (SHIMADZU) was used for GC / MS. The results are shown in Table 1. The unit is / / ㎥.
유기화합물
종류volatility
Organic compound
Kinds
상기 표에 나타난 바와 같이 본 발명의 조성물을 처리하지 않은 그룹에 비해 처리군에서 휘발성유기화합물 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 및 스티렌의 방출량이 감소함을 확인하였다. As shown in the above table, it was confirmed that the amounts of volatile organic compounds benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and styrene were reduced in the treatment group compared to the group not treated with the composition of the present invention.
한편, 본 발명의 실시예 2의 조성물에 대하여 실험을 한 결과, 상기 실시예 1보다 유의미한 정도로 더 나은 저감효과가 나왔다.
On the other hand, as a result of an experiment conducted on the composition of Example 2 of the present invention, a better reduction effect was obtained to a significant extent than that of Example 1.
<실시예 5> 휘발성유기화합물 방출 저감효과 관찰2<Example 5> Observation of reduction effect of volatile organic compound emission 2
VOCs 저감 효과를 알아보기 위하여 자동차의 선루프를 샘플로 하여, VDA 276-1 방법으로 테스트를 하였다. 대조군은 통상의 선루프를 사용하였고, 실험군은 실시예 3의 조성물을 3중량% 함량으로 선루프의 제조시 포함시켜 선루프를 만들고 이를 사용하였다. 테스트는 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 실시하였다. To investigate the effect of VOCs reduction, we tested the vehicle's sunroof as VDA 276-1 method. The control group was a normal sunroof, and the experimental group contained 3% by weight of the composition of Example 3 in the preparation of a sunroof to make a sunroof. The test was commissioned by Korea Institute of Construction & Living Environment Test.
VDA276-1 방법은 독일의 VW, BMW, Mercedes-BENZ 자동차사에서 자동차 내장부품을 평가하는 채택하고 있는 방법으로 dynamic HS법이다. ISO 16000-9에 기초한 것으로 크게 순수공기공급장치 및 MFC Controller, 항온오븐, 20 L 시험챔버로 구성되어 있다. 챔버의 인렛으로 순수공기가 들어오면 시험편 홀더의 아랫부분부터 챔버의 아웃렛까지 순수공기가 통과한다. 챔버를 통과해 나가는 공기는 시험편 부분에서 laminar flow를 형성하여 시험편으로부터 방출되는 오염물질을 고르게 흐를 수 있도록 한다. TurboMatrix ATD(PERKIN-ELMER)를 사용하였으며, GC/MS는 GCMS-QP2010(SHIMADZU)를 사용하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다. 단위는 ㎍/㎥ 이다. The VDA276-1 method is a dynamic HS method adopted by VW, BMW, and Mercedes-Benz automobiles in Germany to evaluate automotive interior parts. Based on ISO 16000-9, it consists largely of pure air supply and MFC controller, constant temperature oven, 20 L test chamber. When pure air enters the chamber inlet, pure air passes from the bottom of the specimen holder to the outlet of the chamber. The air passing through the chamber forms a laminar flow in the specimen section, allowing the contaminants emitted from the specimen to flow evenly. TurboMatrix ATD (PERKIN-ELMER) was used, and GCMS-QP2010 (SHIMADZU) was used for GC / MS. The results are shown in Table 2. The unit is / / ㎥.
상기 표에 나타난 바와 같이 본 발명의 조성물을 처리하지 않은 그룹에 비해 처리군에서 휘발성유기화합물 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 및 스티렌의 방출량이 감소함을 확인하였다.
As shown in the above table, it was confirmed that the amounts of volatile organic compounds benzene, toluene, ethylbenzene, xylene and styrene were reduced in the treatment group compared to the group not treated with the composition of the present invention.
Claims (10)
상기 조성물은 키토산을 1 내지 5중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the composition further comprises 1 to 5 parts by weight of chitosan.
ⅱ) 상기 ⅰ) 단계에 메타규산소다 25 내지 30중량부를 첨가하여 용해시키는 단계;
ⅲ) 상기 ⅱ) 단계에 탄산칼륨 30 내지 40 중량부를 첨가하여 용해시키는 단계;
ⅳ) 상기 ⅲ) 단계에 구연산 칼륨 15 내지 20중량부를 첨가하여 용해시키는 단계;
ⅴ) 상기 ⅳ) 단계에 붕사 10 내지 20 중량부를 첨가하여 용해하는 단계;를 포함하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조방법. I) dispersing 20 to 40 parts by weight of the layered exfoliated nanoclay with respect to 100 parts by weight of the solvent;
Ii) adding and dissolving 25 to 30 parts by weight of sodium metasilicate to the step i);
Iii) adding and dissolving 30 to 40 parts by weight of potassium carbonate in step ii);
Iv) adding and dissolving 15 to 20 parts by weight of potassium citrate in step iii);
And v) adding and dissolving 10 to 20 parts by weight of borax to the step iv).
상기 ⅰ) 단계 후에, 키토산 1 내지 5중량부를 첨가하여 교반하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 저감용 조성물의 제조방법. 9. The method of claim 8,
Further comprising the step of adding 1 to 5 parts by weight of chitosan after the step (i) and stirring the mixture.
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