KR101487758B1 - 1 액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1 액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명은 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부와; 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와; 상기 광촉매 물질을 상기 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제 10 ~ 20 중량부와; 상기 수용액 중에서 분산되어 있는 콜로이드상의 무기질 바인더 5 ~ 15 중량부; 를 포함하고 있다.
본 발명은 작업자가 피착 대상물에 단 1회의 도포 작업으로 광촉매 물질을 효율적으로 부착시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부와; 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와; 상기 광촉매 물질을 상기 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제 10 ~ 20 중량부와; 상기 수용액 중에서 분산되어 있는 콜로이드상의 무기질 바인더 5 ~ 15 중량부; 를 포함하고 있다.
본 발명은 작업자가 피착 대상물에 단 1회의 도포 작업으로 광촉매 물질을 효율적으로 부착시킬 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 1 액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작업자가 피착 대상물에 단 1회의 도포 작업으로 광촉매 분자를 효율적으로 부착시킬 수 있고 그로 인하여 뛰어난 광촉매 효과를 누릴 수 있는 1액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광촉매는 외부로부터 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 현상을 말하고, 이러한 광화학반응을 촉진시키는 물질로서는 반도체ㆍ색소ㆍ엽록소 등을 예시할 수 있다.
광촉매는 유해물질을 산화 분해하는 성질이 있다는 점이 밝혀지면서, 환경오염을 제거하고, 항균 내지 탈취 성능을 이용하거나, 초친수성 기능을 응용하여 셀프크리닝 효과가 있는 유리와 타일, 청소기, 공기청정기, 냉장고, 도로포장, 커튼, 벽지, 인공관엽식물, 콘크리트 제품, 세라믹 제품 및 유리 등 다양한 제품에 적용되고 있다.
오늘날 일반적으로 사용되고 있는 광촉매로서는 반도체성 금속 산화물이나 황 화합물이 주로 이용되고 있다. 이러한 광촉매 효과를 나타내는 대표적인 사례는 ZnO, WO3, SnO2, ZrO2, TiO2, CdS, CdSe 등을 예시할 수 있다.
특히 TiO2 광촉매는 가격이 저렴하고, 인체에 무해하며, 빛을 에너지원으로 사용하게 되어 반영구적인 사용이 가능한 장점이 있으므로, 친환경적이면서 경제적인 제품으로서 각광을 받고 있다.
광촉매 물질이 광촉매 효과를 발휘하는 이유는 다음과 같은 반응 메카니즘에 의한 것으로 잘 알려져 있다.
광촉매 물질에 대하여 일정한 영역의 빛 에너지가 가해지면, 다량의 전자(e-)가 가전자대(Valence Band)에서 전도대(Conduction Band)로 여기되어지고, 가전자대(Valence Band)에는 다량의 정공(h+)이 형성되어지게 된다. 이때, 상기 정공(h+)이 물과 반응해서 수산라디칼 (OH-)을 생성하고, 반대가 되는 환원반응에서는 공기 중 산소를 환원시켜서 슈퍼옥사이드 음이온(O2 -)의 활성산소를 생성한다. 이러한 수산라디칼은 높은 산화, 환원전위를 가지고 있기 때문에 NOx, SOx, 휘발성유기화합물(VOCs) 및 각종 악취정화에 탁월한 효과를 지닌 것으로 밝혀지고 있다.
이러한 광촉매 효과를 응용분야는 매우 다양하다. 예컨대, 잘 알려진 바와 같이 건축물의 외벽에 사용되어, 새집증후군의 원인으로 지목되고 있는 포름알데히드 등의 유해물질의 제거, 사무실이나 실내 공간에서 발생되는 오염물의 탈취 제거, 산업현장에서 각종 유기물과 유해성 가스의 산화제거, 난분해성 염색 폐수의 분해 반응, 차량에서 배출되는 각종 NOx의 제거를 위한 도로 표면 내지 도로 포장에의 적용, 자기세척 효과를 위한 세척기, 공기청정기, 냉장고 등에 다양한 형태로 사용될 수 있다.
그렇지만, 이와 같이 뛰어난 광촉매 효과를 지닌 경우에도, 실제적인 응용분야에서는 매우 제한적이다. 그 이유는 주로 광촉매 물질을 장기간 사용하기 위하여 피착제에 안정된 상태로 고정화시키는 기술이 아직까지 개발되어 있지 못하기 때문이다.
오늘날 일반적으로 알려진 광촉매 물질의 고정화 방식은 대체적으로 아래와 같이 유기바인더 혼합방식, 무기바인더 혼합방식, 광촉매 직접 고정방식, 그리고 2액형 고정방식 등으로 분류될 수 있다.
먼저, 상기 유기바인더 혼합방식은 상기 광촉매 물질을 유기물 바인더에 일정한 분량으로 혼합하고, 그 혼합물을 피착체에 도포하거나 라미네이팅 처리하여 광촉매 효과를 달성하고자 한다. 그러나, 이 방식은 상기 광촉매 물질의 산화 환원반응에 의해 유기 바인더 성분이 분해를 일으키게 되므로, 내후성이 좋지 않은 단점이 있다.
다음, 상기 무기바인더 혼합방식은 유기바인더 혼합방식의 단점을 개선하여, 유기 바인더 대신에 무기질 바인더 성분을 광촉매 물질과 혼합하여 사용하는 방식이다. 이 경우, 상기 광촉매 반응에 의하여 무기바인더 성분이 쉽게 분해되지 않는 장점이 있지만, 광촉매 효과를 발휘하는 상기 광촉매 물질을 무기바인더 성분이 감싸고 있는 것이어서, 실질적으로 광촉매 효과를 기대하기 어려운 단점이 있다.
한편, 상기 광촉매 직접 고정방식은 유기물 바인더 또는 무기물 바인더를 사용하지 않고, 광촉매 물질을 피착 대상물의 표면에 직접 고정시키는 방법이다. 이 방법은 광촉매 물질이 피착 대상물에 직접 고정되어지고, 그 주변 또는 그 표면을 이물질(즉, 바인더 성분)이 존재하지 않으므로, 이론상 광촉매 효과를 가장 잘 발휘할 수 있는 장점이 있다. 그렇지만, 피착 대상물에 광촉매 물질을 분사한 이후, 상기 광촉매 물질을 상기 피착 대상물에 직접 고정시키기 위해서는 고가의 장비를 사용하여야 하고, 또한 상기 피착 대상물의 사용범위가 너무 제한적이라는 단점이 있다.
한편, 상기 2액형 고정방식은 위에 언급된 종래의 방법들을 더욱 개량한 것으로서, 먼저 피착 대상물의 표면에 무기질 바인더 성분을 적용하여 무기질 바인더층을 형성시키고, 그 이후 광촉매 물질을 상기 무기질 바인더층 위에 분사시켜서, 상기 광촉매 물질을 고정시키는 방법이다. 이 방법은 상기 광촉매 물질이 바인더 성분에 의해 매몰되지 않는 장점이 있지만, 상기 피착 대상물에 무기질 바인더 층을 형성하고, 다시 그 위에 광촉매층을 형성하는 작업을 이중으로 수행해야 하는 단점이 있다. 또한, 상기 피착 대상물을 특정한 범위로 한정하여 사용해야 하는 단점도 있는 것이다.
이와 같이, 광촉매 물질의 유용성은 인정되고 있지만, 이를 널리 사용할 수 있고, 간단하고 간편하게 사용할 수 있는 기술이 아직까지 개발되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은, 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업자가 피착 대상물에 단 1회의 도포 작업으로 광촉매 분자를 효율적으로 부착시킬 수 있고 그로 인하여 뛰어난 광촉매 효과를 누릴 수 있는 1액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여,
탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부와;
외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와;
상기 광촉매 물질을 상기 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제 10 ~ 20 중량부와;
상기 수용액 중에서 분산되어 있는 콜로이드상의 무기질 바인더 5 ~ 15 중량부; 를 포함하고 있는 1 액형 광촉매 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부에 대하여, 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와 음이온성 계면활성제 10 ~ 20 중량부를 투입하고 고르게 분산시켜서 현탁액을 만드는 제 1단계와;
상기 현탁액에 콜로이드상의 무기질 바인더 성분 5 ~ 15 중량부를 투입하고 고르게 분산시키는 제 2단계; 를 포함하고 있는 1액형 광촉매 코팅 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 1액형 광촉매 코팅 조성물은 수용액에 광촉매 물질과 무기질 바인더 성분을 동시에 포함하고 있으면서도 현탁액으로 존재하고 안정된 용액으로 존재하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 1액형 광촉매 코팅 조성물은, 광촉매 물질이 피착 대상물에 고정된 상태에서, 종래와 같이 바인더 성분에 의해 둘러싸여 있지 않고, 상기 광촉매 물질의 표면이 외부에 대하여 접촉 가능하게 열려 있으므로, 광촉매 효과가 매우 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 1액형 광촉매 코팅 조성물은 단일의 액상 제품으로 구성되어 있으므로, 작업자들이 단 1회의 공정으로 도포 내지 라미네이트 작업을 완료할 수 있으므로, 종래에 비하여 매우 간단하고 간편하게 작업을 진행할 수 있는 장점도 있다.
또한, 본 발명에 의한 1액형 광촉매 코팅 조성물은 특정한 도포 수단으로 한정되지 않고, 오늘날 일반적으로 사용될 수 있는 통상의 도포 수단을 그대로 사용할 수 있으므로, 그 적용 범위가 매우 넓고, 특정한 기술이나 기능을 보유한 자에 한정되지 않으며, 일반인들도 간단히 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 1 액형 광촉매 코팅 조성물의 반응 과정을 설명한 개념도이고,
도 2는 종래의 2액형 광촉매 코팅 조성물의 반응과정을 설명한 개념도이다.
도 2는 종래의 2액형 광촉매 코팅 조성물의 반응과정을 설명한 개념도이다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적이고 상세하게 설명한다. 본 발명에서 제공되는 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시양태로서, 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 광촉매 코팅 조성물을 제조하기 위하여 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부를 포함하고 있다. 상기 수용액은 일반적으로 사용되고 있는 물을 사용할 수 있고, 탈이온수를 사용할 수 있다.
본 발명은 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부를 포함하고 있다.
상기 광촉매 물질은 일정한 영역의 빛 에너지가 가해질 경우, 그 물질에서 다량의 전자(e-) 및 다량의 정공(h+)이 발생되어지고, 상기 전자와 정공에 의하여 그 물질의 주변에 존재하는 각종 물질들에 대하여 산화 환원반응을 일으키게 되는 물질을 의미한다. 이러한 광촉매 물질로서는 반도체성 금속 산화물을 예시할 수 있고, 더욱 구체적으로는 ZnO, WO3, SnO2, ZrO2, TiO2, CdS, CdSe 등을 예시할 수 있다. 상기 광촉매 물질은 미세한 분말상으로 가공하여 사용하는 것이 바람직하다. 미세한 분말상으로 가공하였을 경우, 그 표면적이 넓어져서 반응할 수 있는 부분이 커지기 때문이다. 상기 미세한 분말상은 이 기술분야에서 통상적으로 사용되어지는 범위가 바람직하고, 이는 이 기술분야의 시장에서 쉽게 구입하여 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 광촉매 물질 중에서도 이산화티탄(TiO2)을 바람직한 실시예로서 가장 선호하여 사용할 수 있다. 이산화티탄(TiO2)은 결정 배열에 따라 아나타아제형, 루틸형, 그리고 브루카이트형의 세 가지 형태로 존재한다. 실제 제조가 가능하며 넓게 사용되는 형태는 주로 아나타아제형과 루틸형이다. 이는 TiO2 의 가장 안정한 상태인 루틸형과, 낮은 온도에서 쉽게 결정화 될 수 있는 아나타아제형의 성질 때문이다. 아나타아제형은 표면 활성이 좋아 광활성 반응에 민감하며, 루틸형은 백색 휘도와 은폐력이 좋아 각각 장점을 가지고 있다.
본 발명은 상기 결정형을 단독으로 사용할 수도 있고, 서로 혼합하여 사용할 수도 있다. 이는 사용되어지는 환경에 따라 적절하게 혼합하여 사용하는 것이 보다 효율적인 경우가 많기 때문이다. 본 발명은 서로 혼합하여 사용할 경우 아나타아제형과 루틸형을 2 : 8 내지 8 : 2의 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 혼합 비율은 주어진 환경에 따라 상기 아나타제형과 상기 루틸형의 성질을 고려하여 구체적으로 결정되어진다.
상기 광촉매 물질은 상기 수용액 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 15 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 2 중량부 보다 적게 사용할 경우엔 함유량이 너무 적어서 광촉매 효과를 발휘하기 어려운 반면에, 15 중량부 이상 포함할 경우에는 투입량에 비하여 광촉매 효과의 상승 효과가 비례하지 않으며, 그에 부대하는 계면활성제의 투입량이 증가하게 되어 바람직스럽지 못하다.
본 발명은 상기 광촉매 물질을 상기 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제 10 ~ 20 중량부를 포함하고 있다.
상기 음전하성 계면활성제는 수용액 중에 분산되어 있는 광촉매 물질을 마이셀화 시키기 위하여 투입되어진다. 상기 음전하성 계면활성제는 수용액 중에서 상기 수용액 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 포함될 경우, 수용액 중에 분산되어 있는 상기 광촉매 물질을 그 내부에 감싸고 서서히 마이셀화 되어진다. 따라서, 상기 음전하성 계면활성제는 수용액에 대하여 10 중량부 이하로 포함될 경우 마이셀을 형성하기 곤란하므로 바람직스럽지 못하다. 한편, 상기 음전하성 계면활성제가 수용액 중에서 상기 수용액 100 중량부에 대하여 20 중량부 이상 포함되어지게 되면, 과량의 계면활성제 투입으로 인하여 오히려 콜로이드 형성에 장애를 가져오므로, 바람직스럽지 못다.
상기 음전하 계면활성제는 상기 광촉매 물질을 그 내부에 포함시켜 마이셀화 시키는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 광촉매 물질을 상기 마이셀의 내부에 포함시킴으로써, 이후에 투입되어질 무기질 바인더 성분과 수용액의 내부에서 결합되는 것을 원천적으로 방지할 수 있으면 족하기 때문이다. 다시 말해서, 상기 음전하 계면활성제에 의한 광촉매 물질의 마이셀은 상기 광촉매 물질이 외부의 무기질 바인더 성분과 반응하는 것을 근본적으로 막아주는 차단벽으로서 기능하는 것이다.
상기 음전하 계면활성제로서는 대표적으로 스테아린산 나트륨(Sodium stearate)과 도데실 술폰산(Sodium dodecyl sulfate)이 가장 바람직하고, 그 이외에 Sodium dodecylbenzenesulfonate, Sodium laureth sulfate, Sodium lauroyl sarcosinate, Sodium myreth sulfate, Sodium pareth sulfate 등의 계면활성제들을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 수용액 중에서 분산되어 있는 콜로이드상의 무기질 바인더 5 ~ 15 중량부를 포함하고 있다.
상기 콜로이드상의 무기질 바인더는 상기 수용액의 내부에서 콜로이드상으로 존재하는 무기질 재료의 바인더 성분을 말한다. 상기 무기질 바인더는 수용액 중에서는 콜로이드 상으로 존재하지만, 개시제가 처리된 후 일단 피착제의 표면에 도포되었을 경우, 상기 피착 대상물의 표면에서 수분이 증발하고, 용액 내 이온의 조성비 변화에 따라 서서히 바인더로서의 접착력을 발휘하게 된다.
상기 콜로이드상의 무기질 바인더는 유기질 바인더와는 달리 광촉매 효과에 의해 쉽게 분해되지 않는 제올라이트 계열의 바인더로서, 다공성의 제올라이트 계열의 바인더 또는 주쇄에 원소간의 결합에너지가 큰 Si-O 결합을 가진 실리콘 계열의 바인더를 포함하고 있다. 상기 무기질 바인더는 수용액 중에 안정된 상태로 분산되어야 하므로, 콜로이드 상으로 형성된 것이 좋다.
상기 콜로이드상의 무기질 바인더가 상기 수용액 100 중량부에 대하여 5 중량부 이하로 포함되어 있을 경우에는 최종적으로 피착 대상물에 도포되었을 경우 결합제로서의 접착력이 약하므로 바람직스럽지 못하고, 15 중량부 이상일 경우에는 과도한 함량으로 인하여 수용액의 안정성을 깨뜨릴 염려가 있으므로 바람직스럽지 못하다. 상기 콜로이드상의 무기질 바인더로서는, 예컨대 콜로이드상의 다공성 실리카, 알루미노실리케이트가 가장 바람직스럽다.
또한, 본 발명은 위에서 설명한 1 액형 광촉매 코팅 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 1 액형 광촉매 코팅 조성물의 제조방법은 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부에 대하여, 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와 음이온성 계면활성제 10 ~ 20 중량부를 투입하고 고르게 분산시켜서 현탁액을 만드는 제 1단계를 포함하고 있다.
본 발명은 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부를 기준으로 하여, 여기에 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부를 투입하고 고르게 분산시킨다. 상기 광촉매 물질은 미세하게 분말화된 것으로서, 일반 시중에서 구입한 것을 칭량하여 사용할 수 있다. 상기 광촉매 물질을 고르게 분산시키기 위하여, 고르게 혼합과정을 수행하고, 필요한 경우 초음파 처리를 보조적으로 수행할 수 있다.
본 발명은 광촉매 성분이 고르게 분산되어 있는 수용액에 대하여, 음이온성 계면활성제를 상기 수용액 100 중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부를 투입하고 고르게 휘저어서 균일한 현탁액으로 만들어준다. 이때, 상기 현탁액은 수용액 중에 상기 광촉매 성분을 내부에 포함하고 그 주위에 상기 음이온성 계면활성제가 둘러싸고 있는 다수의 마이셀이 콜로이드 형상으로 존재하게 된다.
본 발명은 상기 광촉매 물질을 포함한 마이셀과 상기 음이온성 계면활성제를 서서히 혼련시켜서 현탁액을 만든 이후, 현탁액의 안정화를 위하여, 현탁액의 pH를 7 내지 10의 범위에 속하도록 해주는 것이 바람직하다. 상기 pH의 조절은 수산화나트륨(NaOH)을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 마이셀 콜로이드를 포함하고 있는 수용성 현탁액에 대하여, 콜로이드상의 무기질 바인더 성분 5 ~ 15 중량부를 투입하고 고르게 분산시키는 제 2단계를 포함하고 있다.
본 발명은 상기 수용성 현탁액 중에, 상기 콜로이드상의 무기질 바인더 성분을 상기 수용액 100 중량부에 대해 5 ~ 15 중량부를 투입하고 고르게 분산시킨다.
상기 콜로이드상의 무기질 바인더 성분을 상기 수용성 현탁액 중에 투입하게 되면, 상기 무기질 바인더 성분은 그대로 상기 현탁액 중에 그대로 분산되어 존재하게 된다. 이는 상기 광촉매 분말이 이미 마이셀화 되어 있어서, 외부에서 공급된 무기질 바인더와 물리적으로 접촉될 수 없기 때문이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제시한다.
<< 실시예 >>
2리터의 용기를 준비하고, 탈이온수 1000g 에 대해 이산화티탄(TiO2) 100g 을 투입하고 서서히 교반시키고, 다시 도데실 술폰산 150g 을 칭량하여 투입한 다음, 계속적으로 1시간 동안 교반하였다.
교반을 계속 진행하면서, 상기 용기 내에 다시 콜로이드 실리카 120g을 칭량하여 투입하였고, 그 이후 30분간 교반을 더욱 진행한 다음, 최종적으로 반응용액을 수득하였다.
이와 같이 제조된 1 액형 광촉매 코팅 조성물은 안정된 현탁액의 상태를 유지하게 되므로, 개시제인 물을 혼용한 이후 피착체의 표면에 도포되거나 분사되거나 라이네이트 되어지게 된다. 피착체의 표면에 도포된 일액형 광촉매 코팅 조성물은 수분이 증발하게 되면서, 서서히 콜로이드 상의 무기질 바인더 성분이 피착체의 표면에 접촉하여 접착력을 발휘하게 된다. 이때, 작업자가 그 위에 물을 부어서 씻어내게 되면, 상기 마이셀 구조가 깨드려지면서 그 주위에 형성된 계면활성제가 물에 녹아서 물과 함께 씻겨나가게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 1 액형 광촉매 코팅 조성물이 피착체의 표면에 도포된 이후 광촉매 물질과 무기질 바인더 등의 상관관계를 좀더 시각적으로 나타내기 위하여 제시한 개념도이다.
따라서, 광촉매 물질은 무기질 바인더 성분에 의해 피착체의 표면에 고정되어지는 반면에, 상기 광촉매 물질의 상면의 표면에서는 상기 계면활성제가 물에 녹아서 물과 함께 씻겨나가게 되므로, 외부의 공기 또는 실내 공기 등과 자유롭게 접촉될 수 있는 개방 구간을 형성하게 되는 것이다.
이에 반하여, 종래의 2액형 광촉매 코팅 조성물은 광촉매 물질이 무기 바인더 성분에 의해 둘러싸여 있게 된다. 따라서, 광촉매 물질이 상기 무기 바인더에 의해 빙둘러 싸여 있고, 그 만큼 광촉매 효과를 달성하기 어려운 구조를 가지고 있는 것이다.
도 2는 종래의 2액형 광촉매 코팅 조성물에 있어서 광촉매 물질과 무기 바인더 성분에 관한 상관관계를 나타낸 개념도이다.
이상에서 본 발명에 의한 1 액형 광촉매 코팅 조성물 및 그 제조방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.
Claims (11)
- 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부와;
외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와;
상기 광촉매 물질을 상기 수용액 중에서 마이셀화 시키는 음전하성 계면활성제 10 ~ 20 중량부와;
상기 수용액 중에서 분산되어 있는 콜로이드상의 무기질 바인더 5 ~ 15 중량부; 를
포함하고 있는 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 일정한 영역의 빛 에너지가 가해질 경우, 그 물질에서 다량의 전자(e-) 및 다량의 정공(h+)을 발생시키고, 상기 전자와 정공에 의하여 그 물질의 주변에 존재하는 물질들에 대하여 산화 환원반응을 일으키게 되는 반도체성 금속 산화물 또는 황 화합물인 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 2 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 ZnO, WO3, SnO2, ZrO2, TiO2, CdS, CdSe 으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 3 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2) 인 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 4 항에 있어서,
상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)로서 아나타아제형과 루틸형을 2 : 8 내지 8 : 2의 비율로 사용하는 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 음전하 계면활성제는 상기 수용액 중에서 상기 광촉매 물질을 마이셀화시킴으로써, 상기 무기질 바인더가 상기 광촉매 물질과 결합되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 6 항에 있어서,
상기 음전하 계면활성제는 스테아린산 나트륨(Sodium stearate), 도데실 술폰산(Sodium dodecyl sulfate), Sodium dodecylbenzenesulfonate, Sodium laureth sulfate, Sodium lauroyl sarcosinate, Sodium myreth sulfate, Sodium pareth sulfate 으로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무기질 바인더는 수용액 중에서는 콜로이드 상으로 존재하지만, 개시제 처리 후 일단 피착제의 표면에 도포되었을 경우, 피착 대상물의 표면에서 수분이 증발하면서 서서히 바인더로서의 접착력을 발휘하게 되는 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 제 8 항에 있어서,
상기 무기질 바인더는 다공성의 제올라이트 바인더 또는 주쇄에 원소간의 결합에너지가 큰 Si-O 결합을 가진 실리콘 바인더를 포함하고 있는 것을 특징으로 한, 1 액형 광촉매 코팅 조성물.
- 탈이온수로 이루어진 수용액 100 중량부에 대하여, 외부로부터 빛을 받아 광촉매 효과를 나타내는 광촉매 물질 2 ~ 15 중량부와 음이온성 계면활성제 10 ~ 20 중량부를 투입하고 고르게 분산시켜서 현탁액을 만드는 제 1단계와;
상기 현탁액에 콜로이드상의 무기질 바인더 성분 5 ~ 15 중량부를 투입하고 고르게 분산시켜서 마무리되는 제 2단계; 를
포함하고 있는 것을 특징으로 한, 1액형 광촉매 코팅 조성물의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 1단계에서는 상기 현탁액의 안정화를 위하여, 현탁액의 pH를 7 내지 10의 범위에 한정하는 것을 특징으로 한, 1액형 광촉매 코팅 조성물의 제조 방법.
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