KR101588826B1 - 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물에 관한 것으로, 그 구성은 아크릴수지 혼합액 5 내지 20 중량%와, 용제 61 내지 85 중량%와, 무기항균제 1 내지 20 중량%를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서,
세라믹 물질에 금속이온 및 금속 산화물을 교환 또는 흡착시킨 세라믹 물질 무기항균제를 통해 세균의 번식활동을 억제하는 동시에 살균작용 및 유해가스를 흡착 분해시키는 작용으로 우수한 항균성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 항균지속 시간이 반영구적으로 사용의 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 부착성 및 안정성 양호하고 내후성이 우수한 아크릴수지 혼합액을 사용함으로, 조성물을 덕트 표면에 도포시 우수한 작업성 및 표면 안정성을 기대할 수 있는 효과가 있다.
또한, 조성물의 주성분인 용제로 디메틸카보네이트를 사용함으로, 통상적인 탄화수소계 용제에 대비하여 VOC 발생을 저감하여 매우 친환경적인 동시에, 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물{Eco-friendly inorganic type antibacterial spray compositions for galvanized iron sheets Duct with high consistency and antibacterial function}

본 발명은 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 물질에 금속이온 및 금속 산화물을 교환 또는 흡착시킨 세라믹 물질 무기항균제를 통해 세균의 번식활동을 억제하는 동시에 살균작용 및 유해가스를 흡착 분해시키는 작용으로 우수한 항균성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 항균지속 시간이 반영구적으로 사용의 편의성을 제공할 수 있는 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물에 관한 것이다.

현대 사회로 접어들면서 우리는 많은 공해 및 오염물질과 접하고 있으며, 이로부터 건강을 지키고자 공기질을 개선하는 우수한 기능의 덕트의 사용이 요구되고 있다.

이러한 덕트는 일반 건축물, 공장, 산업시설 등에 냉 온방, 환기, 배기 등을 위한 공기의 통로가 되는 원형 또는 직사각형 등의 도관이나 통로를 말하는데, 그 종류로는 오염물이 빠져나가게 하는 집진 덕트, 냉난방 및 온도조절을 위한 공조 덕트, 공기순환을 위한 흡배기 덕트 등 다양한 덕트가 주변에서 사용되고 있다.

상기 덕트 설비의 주된 목적은 내·외부 공기를 유입,배출하여 실내의 공기 순환을 통한 공기질을 개선하기 위한 것인데, 덕트 내부가 오염되면 공기 순환기능에 역효과를 불러와 실내의 공기 오염도가 높아지게 되고, 이러한 실내 공기의 오염은 결국 인체에 해를 끼칠 뿐만 아니라, 오염된 공기로 인해 건축 구조물의 수명도 절감된다.

따라서, 상기와 같은 피해를 최소화할 수 있는 방법으로 덕트 내부의 항균처리 기술이 요구되었고, 이러한 항균처리 기술로 항균필터를 통한 기술, 천연항균제를 이용한 기술 및 유기항균제를 이용한 기술이 개발 제안되었다.

하지만, 상기 항균필터를 이용한 기술은 초기 항균성은 우수하나 시간이 경과될수록 필터의 오염으로 항균성이 저하되어 필터에서 멀리 떨어진 부위에는 오염성이 높아지게 되는 문제점이 있으며, 이를 방지하기 위해서는 빈번한 필터를 교체가 요구되어 사용이 매우 불편하고 많은 교체비용이 요구되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 천연항균제를 이용한 기술은 장기간 사용할 수 있고 인제 안정성은 우수한 장점은 있으나, 항균성이 다소 낮아 덕트로 유통되는 공기질이 다소 낮다는 사용상의 문제점이 있었다.

또한, 상기 유기항균제를 이용한 기술은 상기 항균필터 기술과 같이 초기 항균성은 우수하나 지속성이 낮아 장기적인 사용이 곤란하다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기에 언급한 항균처리 기술의 장점은 유지하면서 문제점은 보완할 수 있는 항균처리 기술에 대한 연구 및 개발이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 세라믹 물질에 금속이온 및 금속 산화물을 교환 또는 흡착시킨 세라믹 물질 무기항균제를 통해 세균의 번식활동을 억제하는 동시에 살균작용 및 유해가스를 흡착 분해시키는 작용으로 우수한 항균성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 항균지속 시간이 반영구적으로 사용의 편의성을 제공할 수 있는 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 제공함에 있다.

또한, 부착성 및 안정성 양호하고 내후성이 우수한 아크릴수지 혼합액을 사용함으로, 조성물을 덕트 표면에 도포시 우수한 작업성 및 표면 안정성을 기대할 수 있는 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 제공함에 있다.

또한, 조성물의 주성분인 용제로 디메틸카보네이트를 사용함으로, 통상적인 탄화수소계 용제에 대비하여 VOC 발생을 저감하여 매우 친환경적인 동시에, 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물은 아크릴수지 혼합액 5 내지 20 중량%와, 용제 61 내지 85 중량%와, 무기항균제 1 내지 20 중량%를 혼합하여 이루어지되,
상기 아크릴수지 혼합액은 아크릴산 에스테르(Acrylic acid ester)와 메타크릴산에스테르(Metacrylic acid ester)포함하는 혼합액에 연질모노머 또는 경질모노머를 첨가 조합하여 이루어지되,
상기 연질모노머는 메틸 아크릴레이트(Methyl Acrylate), 에틸 아크릴레이트(Ethyl Acrylate), 부틸 아크릴레이트(Buthyl Acrylate) 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택 조합되고, 상기 경질모노머로는 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Metacrylate)가 사용되며,
상기 용제로는 디메틸카보네이트(DMC:Dimethyl Carbonate)가 사용되며,
상기 무기항균제로는 실리카겔, 인산 지르코늄, 인산 칼슘 및 알루미노 실리케이트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 세라믹 물질에,
구리, 은 및 아연 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 금속이온과, 이산화규소 및 산화알루미늄 중에서 선택되는 어느 하나 또을 둘을 조합하여 이루어진 금속 산화물을 교환 또는 흡착시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.

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이상에서와 같이 본 발명에 따른 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물에 의하면, 세라믹 물질에 금속이온 및 금속 산화물을 교환 또는 흡착시킨 세라믹 물질 무기항균제를 통해 세균의 번식활동을 억제하는 동시에 살균작용 및 유해가스를 흡착 분해시키는 작용으로 우수한 항균성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 항균지속 시간이 반영구적으로 사용의 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부착성 및 안정성 양호하고 내후성이 우수한 아크릴수지 혼합액을 사용함으로, 조성물을 덕트 표면에 도포시 우수한 작업성 및 표면 안정성을 기대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 조성물의 주성분인 용제로 디메틸카보네이트를 사용함으로, 통상적인 탄화수소계 용제에 대비하여 VOC 발생을 저감하여 매우 친환경적인 동시에, 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물은 아크릴수지 혼합액 5 내지 20 중량%와, 용제 61 내지 85 중량%와, 무기항균제 1 내지 20 중량%를 혼합하여 이루어진다.

여기서, 상기 아크릴수지 혼합액은 금속이나 플라스틱에 우수한 접착성을 갖는 아크릴산 에스테르(Acrylic acid ester)와 메타크릴산에스테르(Metacrylic acid ester)를 공중합체하고, 연질모노머 또는 경질모노머를 첨가 조합하여 수지 조성을 완료하되,

상기 연질모노머로는 메틸 아크릴레이트(Methyl Acrylate), 에틸 아크릴레이트(Ethyl Acrylate), 부틸 아크릴레이트(Buthyl Acrylate) 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택 조합되고, 상기 경질모노머로는 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Metacrylate)가 사용되나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

상기 아크릴수지 혼합액은 항균작용에 관여하는 상기 무기항균제가 함석 덕트 표면에 잘 부착될 수 있게 접착력을 제공하는 것으로, 기본적인 수지 내구성, 내수성이 양호해야 함은 물론이다.

이러한, 상기 아크릴수지 혼합액은 5 내지 20 중량%가 함유되는데, 그 함량이 5 중량% 미만이면 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물의 접착성 및 점성이 낮아져 덕트 표면에 융착 효율이 낮아지게 될 뿐만 아니라, 덕트 표면에 전이(도포)되는 조성물의 양이 감소하여 항균성이 저하될 수 있고, 함량이 20 중량%를 초과하면 전이되는 조성물의 양이 증대되어 도막의 내구성은 향상되나 항균성을 발휘하기 위한 상기 무기항균제의 함량이 상대적으로 낮아져 항균성능이 저하되므로, 상기 아크릴수지 혼합액은 7 내지 15 중량%를 조성함이 바람직하다.

상기 용제는 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물의 주성분으로 디메틸카보네이트(DMC:Dimethyl Carbonate)가 사용되도록 한다.

즉, 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물의 용제는 종래의 유기항균제를 이용한 조성물에 사용되는 탄화수소계 용제인 자일렌 대신에 디메틸카보네이트가 사용되어 VOC를 크게 저감할 수 있는 장점이 있다.

여기서, 상기 용제의 함량이 61 중량% 미만이면 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 덕트 표면에 도포하는 스프레이 작업성이 떨어져 원활한 물성을 확보할 수 없고, 함량이 85 중량% 초과하면 덕트 표면에 도포되는 도포량이 감소하여 항균효과가 감소되므로, 상기 용제는 65 내지 80 중량%를 조성함이 바람직하다.

상기 무기항균제는 다공성 무기 화합물에 금속이온과 금속 산화물을 합성시켜 생성한 세라믹 물질가 사용되는 것을 특징으로 하되,

상기 무기항균제로 사용되는 세라믹 물질는,

실리카겔, 인산 지르코늄, 인산 칼슘 및 알루미노 실리케이트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 세라믹 물질에 구리, 은 및 아연 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 금속이온과, 이산화규소 및 산화알루미늄 중에서 선택되는 어느 하나 또을 둘을 조합하여 이루어진 금속 산화물을 교환 또는 흡착시켜 제조한다.

즉, 상기 무기항균제는 금속이온 주변에 세균이 존재하면 교환작용을 통해 흡착하여 세균의 번식활동을 저해하고, 금속 산화물은 부분적으로 활성산소로 전환되면서 세균이나 곰팡이에 흡착되어 강력한 살균효과를 나타내는 동시에 유해가스를 흡착하여 분해시키는 작용을 한다. 이러한 화학적인 항균기능 이외에도 소수성이라는 물리적 특성을 가지고 있어 수분차단을 통해 세균의 번식활동을 더욱 효과적으로 저해(무력화)할 수 있다.

더욱이, 상기 무기항균제는 인체에 무해하고, 내열성 및 변색 방지 등의 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 항균 지속시간이 반영구적으로 지속되므로 사용자에게 사용편의성을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 무기항균제의 함량이 1 중량% 미만이면 상기 무기항균제의 함량이 너무 적어 항균 성능이 낮아지고, 함량이 20 중량% 초과하면 상기 수지에 대비하여 상기 무기항균제의 양이 너무 많아져 상기 무기항균제의 덕트 표면 부착성이 낮아져 오히려 항균성능을 감소할 수가 있으므로, 상기 무기항균제는 3 내지 10 중량%를 조성함이 바람직하다.

한편, 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물 100중량부에 대하여,

색상 및 질감을 부여할 수 있도록 염료 0.01 내지 0.5 중량부를 더 첨가하여, 상기 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물이 도포되는 덕트의 수려한 외관을 확보할 수 있다.

여기서, 통상의 안료를 대신하여 금속 착염 염료를 액상화한 황색 염료를 사용함으로, 안료 사용시 발생할 수 있는 안료 흡착 및 응집으로 인한 항균성능이 감소되는 것을 미연에 방지할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 조성으로 이루어진 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물은 세라믹 물질에 금속이온 및 금속 산화물을 교환 또는 흡착시킨 세라믹 물질 상기 무기항균제를 통해 세균의 번식활동을 억제하는 동시에 살균작용 및 유해가스를 흡착 분해시키는 작용으로 우수한 항균성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해하며 항균지속 시간이 반영구적으로 사용의 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부착성 및 안정성 양호하고 내후성이 우수한 상기 아크릴수지 혼합액을 사용함으로, 조성물을 덕트 표면에 도포시 우수한 작업성 및 표면 안정성을 기대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 조성물의 주성분인 상기 용제로 디메틸카보네이트를 사용함으로, 통상적인 탄화수소계 용제에 대비하여 VOC 발생을 저감하여 매우 친환경적인 동시에, 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하, [실시예]와 [비교예]를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

제조가 가능한 배합용기에 용제인 디메틸카보네이트(GS 칼텍스) 20㎏을 넣은 다음, 500rpm이하의 속도로 저속 교반하면서 아크릴수지 혼합액(Acrysol BM 30 HTX(건설화학)) 10㎏과, 무기항균제(Unikiller-B30(CBM)) 5㎏을 순서대로 투입한다. 이때, 5분 이상 충분히 교반하여 균일한 상태가 되게 한다.

그런 후, 혼합물이 균일한 상태에 도달하면 계속 저속 교반하면서 용제인 디메틸카보네이트(GS 칼텍스) 64.97㎏과 황색 염료(Orikosol Yellow M 10(오리엔트 화학)) 0.03㎏를 투입한 후에 균일한 상태가 되게 하여 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

[실시예]와 동일한 조성 및 방법으로 제작하되, 상기 무기항균제를 대신하여 천연항균제(K-element) 5㎏을 사용하여 함석 덕트용 스프레이 조성물을 제조하였다.

[비교예 2]

[실시예]와 동일한 조성 및 방법으로 제작하되, 상기 무기항균제를 대신하여 유기항균제(팡균사이드 100) 5㎏을 사용하여 함석 덕트용 스프레이 조성물을 제조하였다.

[실험예]

상기와 같이 조성된 [실시예]와 [비교예 1] 및 [비교예 2] 조성물의 항균성능을 실험하기 위해 두께가 1T인 함석판에 에어스프레이를 이용하여 평균 건조도막 두께가 5 내지 15㎛가 되도록 [실시예]와 [비교예 1] 및 [비교예 2] 조성물을 도포하였으며, 조성물이 도포되어 항균 처리된 함석판은 10일 경과 후에 아래의 [표 1]과 같이 365일 경과 후에 아래의 [표 2]와 같이 나타났다.

(JIS Z 2801의 항균력 시험조건과 방법에 따라 시험을 실시하였다)

시험 환경 : 온도 23 ±1℃, 습도 50 ±10%

시험 조건 : 시료 크기 5×5㎝, 온도 37℃, 습도90 % 이상

시험에 사용한 균주 :

균주 1 - Escherichia coli ATCC 8739

균주 2 - Staphylococcu aureus ATCC 6538P

시험 항목 :

초기 균수 CFU/㎠ (CFU : Colony Forming Unit, 균수 단위)

24시간 후 균수 CFU/㎠

항균 활성치 R = log(B/A)-log(C/A) = log(B/C)

A : 무가공 시편의 초기 생균수 평균치

B : 무가공 시편의 24시간 후 생균수 평균치

C : 항균 시편의 24시간 후 생균수 평균치

(항균 활성치는 일정 시간동안 배양된 균주의 수를 비교해 항균정도를 평가한 값, 그 값이 2 이상이면 99%이상 균주가 사멸되어 항균효과가 있는 것으로 판단)

세균 감소율 %

[표 1] 항균처리 10일 경과 후의 항균성 비교

[표 2] 항균처리 365일 경과 후의 항균성 비교

즉, 상기 [표 1]에 나타난 바와 같이 2가지 종류의 균주에 대해서 초기 항균력은 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물의 [실시예]와 유기항균제를 적용한 [비교예 2]가 우수하게 나타났으며, 천연항균제를 적용한 [비교예 1]은 [실시예]와 [비교예 2]에 대비하여 상대적으로 항균력이 낮게 나타났으며, 균주 2에 대해서는 항균력을 발휘하지 못했음을 알 수 있다.

또한, 상기 [표 2]에 나타난 바와 같이 2가지 종류의 균주에 대해서 365일 경과 후의 항균력은 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물의 [실시예]가 항균 지속성이 가장 우수함을 알 수 있으며, 유기항균제를 적용한 [비교에 2]는 365일 경과 후에 [실시예]에 대비하여 항균성이 많이 감소되었음을 알 수 있으며, 천연항균제를 적용한 [비교예 1]은 초기 항균성은 다소 떨어졌으나 지속성은 [비교예 2]보다 다소 양호하였으나 [실시예]에 대비하서는 항균력이 많이 낮음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물이 도포된 [실시예]가 천연항균제가 적용된 [비교예 1] 및 유기항균제가 적용된 [비교예 2]에 대비하여 초기 항균력 및 지속성이 모두 우수함을 알 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

Claims (6)

1. 함석 덕트용 항균 스프레이 조성물에 있어서,
   아크릴수지 혼합액 5 내지 20 중량%와, 용제 61 내지 85 중량%와, 무기항균제 1 내지 20 중량%를 혼합하여 이루어지되,
   상기 아크릴수지 혼합액은 아크릴산 에스테르(Acrylic acid ester)와 메타크릴산에스테르(Metacrylic acid ester)포함하는 혼합액에 연질모노머 또는 경질모노머를 첨가 조합하여 이루어지되,
   상기 연질모노머는 메틸 아크릴레이트(Methyl Acrylate), 에틸 아크릴레이트(Ethyl Acrylate), 부틸 아크릴레이트(Buthyl Acrylate) 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택 조합되고, 상기 경질모노머로는 메틸 메타아크릴레이트(Methyl Metacrylate)가 사용되며,
   상기 용제로는 디메틸카보네이트(DMC:Dimethyl Carbonate)가 사용되며,
   상기 무기항균제로는 실리카겔, 인산 지르코늄, 인산 칼슘 및 알루미노 실리케이트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 세라믹 물질에,
   구리, 은 및 아연 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 금속이온과, 이산화규소 및 산화알루미늄 중에서 선택되는 어느 하나 또을 둘을 조합하여 이루어진 금속 산화물을 교환 또는 흡착시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 지속성과 항균성이 우수한 친환경 함석 덕트용 무기 항균 스프레이 조성물.
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