KR101672519B1 - 항균성 천연석재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연석재의 기공에 항균제를 포함하는 항균성 조성물이 함침된 항균성 천연석재에 관한 것으로서, 보다 상세하면 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 테트라에톡시실란을 포함하는 유ㆍ무기 혼성 고분자를 이용하여 항균제를 천연석재의 기공에 안정적으로 함침시켜 제조한 항균성 천연석재에 관한 것이다.
또한 본 발명은 항균성 조성물이 천연석재의 내부에 해당하는 기공까지 함침되기 때문에, 항균제를 포함하는 항균성 조성물이 천연석재에서 쉽게 박리되지 않는 효과를 얻을 수 있고; 항균제가 유ㆍ무기 혼성 고분자에 의하여 천연석재의 기공에 함침되기 때문에, 천연석재와 물성이 유사하여 항균성 조성물이 천연석재의 기공에서 쉽게 이탈되지 않는 효과를 얻을 수 있으며; 항균성 조성물에 포함되는 항균제를 다양화하여, 항균성 천연석재의 사용 목적에 따라 다양한 종류의 항균제를 선택 적용하여 항균성 천연석재를 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

항균성 천연석재{Antibiotic natural stone}
본 발명은 천연석재의 기공에 항균제를 포함하는 항균성 조성물이 함침된 항균성 천연석재에 관한 것으로서, 보다 상세하면 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 테트라에톡시실란을 포함하는 유ㆍ무기 혼성 고분자를 이용하여 항균제를 천연석재의 기공에 안정적으로 함침시켜 제조한 항균성 천연석재에 관한 것이다.
현대의 건설산업에 있어서 천연석재는 건설물의 구조 또는 미적기능을 더하는 내ㆍ외장재로써 이용되고, 인구 증가 및 산업화의 영향으로 건설물의 수요가 증가함에 따라서 천연석재의 수요도 증가하고 있다.
또한 과거의 천연석재 수요자 대부분은 천연석재의 재질감에서 느끼는 자연미를 즐기기 위하여 사용하였지만, 현대의 천연석재 수요자는 천연석재 고유 재질감의 자연미와 더불어 항균, 착색 또는 발향 등의 기능성에 대한 요구도 더해지고 그에 따라 천연석재의 기능성에 대한 요구를 만족시키기 위하여 많은 연구도 요구되고 있다.
다음은 기능성 천연석재에 관한 대표적인 종래기술이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0956033호는 기능성 천연석재 제조를 위한 함침조성물 및 이를 이용하여 제조한 기능성 천연석재에 관한 것으로, 본 출원인이 선발명한 발명으로서, 착색된 천연석재가 발향성 물질을 포함하여 발향 및 탈취기능을 가지고, 항균 및 살균성 물질을 포함하여 오염물질을 분해하는 기능을 가지는 기능성 천연석재 제조를 위한 함침조성물 및 이를 이용하여 제조한 기능성 천연석재를 제시하였다.
또한 상기 종래기술은 발향제를 결합제와 함께 천연석재의 내부까지 함침되게 함으로써 발향기간을 지속시키는 효과를 실현하였으나, 항균성 조성물 및 항균성 조성물을 천연석재의 기공에 원활하게 함침시키기에는 다소 부족한 면이 있어, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
1. 대한민국 등록특허공보 제10-0956033호(2010.04.27.) 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0961112호(2010.05.26.) 3. 대한민국 등록특허공보 제10-0785202호(2008.12.15.)
본 발명은 항균성 천연석재의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 항균성 천연석재는 대부분 항균성 조성물을 천연석재의 표면에 코팅시켜 제조된 것에 불과하기 때문에, 항균성 조성물이 천연석재의 표면에서 쉽게 박리되는 문제가 발생하였고;
천연석재의 기공에 항균성 조성물이 함침되더라도 항균성 조성물과 천연석재의 조성이 물리ㆍ화학적으로 불안정하여 항균성 조성물이 천연석재의 기공에서 쉽게 분리되는 문제가 발생하였으며;
항균성 조성물에 포함된 항균제가 일반적인 것이기 때문에, 항균력이 제한적인 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
유기용매 100중량부에 대하여, 항균제 1~7중량부; 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[(polyvinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 50~60중량%와 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 40~50중량%를 혼합하여 만든 유ㆍ무기 혼성 고분자 3~20중량부;를 포함하는 항균성 조성물이 천연석재의 기공에 함침되는 항균성 천연석재를 제시한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 항균성 천연석재는 항균성 조성물이 천연석재의 내부에 해당하는 기공까지 함침되기 때문에, 항균제를 포함하는 항균성 조성물이 천연석재에서 쉽게 박리되지 않는 효과를 얻을 수 있고;
항균제가 유ㆍ무기 혼성 고분자에 의하여 천연석재의 기공에 함침되기 때문에, 천연석재와 물성이 유사하여 항균성 조성물이 천연석재의 기공에서 쉽게 이탈되지 않는 효과를 얻을 수 있으며;
항균성 조성물에 포함되는 항균제를 다양화하여, 항균성 천연석재의 사용 목적에 따라 다양한 종류의 항균제를 선택 적용하여 항균성 천연석재를 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1 내지 2는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 의한 항균성 천연석재의 항균성을 나타내는 시험결과.
본 발명은 천연석재의 기공에 항균제를 포함하는 항균성 조성물이 함침된 항균성 천연석재에 관한 것으로서, 유기용매 100중량부에 대하여, 항균제 1~7중량부; 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[(polyvinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 50~60중량%와 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 40~50중량%를 혼합하여 만든 유ㆍ무기 혼성 고분자 3~20중량부;를 포함하는 항균성 조성물이 천연석재의 기공에 함침된 항균성 천연석재에 관한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 2를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 의한 항균성 조성물은 유기용매, 항균제 및 유ㆍ무기 혼성 고분자를 포함하여 구성되고, 상기 항균성 조성물은 천연석재의 기공에 함침된 후 기공 내에 고착되어 항균성을 발휘한다.
구체적으로, 상기 유기용매는 항균제와 유ㆍ무기 혼성 고분자를 혼합시키기 위한 용매로서 일반적인 유기용매인 에탄올, 메탄올, 아이소프로판올, 에틸아세테이트, 메틸에틸키톤, 아세톤, 부틸아세테이트, 메틸이소부틸키톤, 톨루엔, 이소부탄올 또는 크실렌 등과 같은 유기용매를 이용할 수 있다.
또한 상기 유기용매는 "에틸 셀루솔브(Ethyl Cellosolve)"라 불리는 에테르류의 한 종류인 에틸렌글리콜모노에틸에테르(Ethylene glycol mono ethyl ether)를 이용하는 것이 바람직한데, 상기 에틸렌글리콜모노에틸에테르는 비점이 높기(약 150℃ 이상) 때문에 천연석재가 기공확장을 위하여 가열된 경우에도 항균성 조성물을 액체상태로 유지시킬 수 있고, 하기의 유ㆍ무기 혼성 고분자를 용이하게 용해시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
아울러 상기 항균제는 본 발명에 의한 천연석재가 항균성을 발휘할 수 있도록 하는 주된 조성물로서, 은 나노분말, 이산화티타늄 나노분말 또는 구리 나노분말 중 어느 하나 이상의 무기 항균제를 이용할 수 있고, 상기 무기 항균제는 50~400nm의 평균 입자크기를 가지는 것이 바람직하다.
즉, 일반적인 건축 자재 또는 미적기능을 더하는 내ㆍ외장재로 이용되는 대리석 또는 화강석 등과 같은 천연석재에 형성된 기공은 대부분은 450nm 이하의 직경을 가지기 때문에, 무기 항균제는 천연석재 기공의 크기보다 작은 50~400nm의 평균 입자크기를 가지는 것이 바람직하다.
이때, 무기 항균제의 평균 입자크기가 50nm 미만이면 입자크기가 지나치게 작아 유기용매에 대한 분산성이 떨어지는 문제가 발생하기 때문에, 무기 항균제는 50nm 이상의 평균 입자크기를 가지는 것이 바람직하다.
또한 상기 항균제는 제올라이트계 규산염 수화물로 구성될 수 있다.
즉, 상기 제올라이트계 규산염 수화물은 종류에 따라 다양한 구조와 세공의 크기를 가지고 있고, 본 발명에 있어서는 천연석재의 종류에 따라 다양한 종류의 제올라이트 규산염 수화물을 이용할 수 있다.
상기와 연관하여, 제올라이트계 규산염 수화물의 표면(세공을 포함함.)에 노출되는 수산화기와 같은 작용기를 금속으로 치환한 제올라이트계 규산염 수화물을 이용하여 보다 우수한 항균성을 실현할 수도 있다.
즉, 본 발명에 있어서의 제올라이트계 규산염 수화물의 수산화기와 같은 작용기를 Ag, Cu, Co, Fe, Ni 또는 Zn으로 치환한 경우, 항균효과가 향상되고, 상기 와같은 이온교환형의 제올라이트계 규산염 수화물은 일반적인 점착, 착염 또는 금속 방식의 다른 항균제보다 훨씬 구조적으로 안정하여 지속적인 항균력을 발휘할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 제올라이트계 규산염 수화물은 포자사이트(faujasite, FAU), 캐버자이트(chabazite, CHA) 또는 페리어라이트(ferrierite, FER) 구조 유형 중 어느 하나 이상의 것을 이용할 수 있다.
상기 포자사이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 제올라이트 X, Y, 및 SAPO-37 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 캐버자이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 AlPO-34, CoAPO-44, CoAPO-47, SAPO-34, 및 SAPO-47 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 페리어라이트형 제올라이트로는 치환 또는 미치환의 ZSM-35, NU-23 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
즉, 상기 포자사이트형의 제올라이트계 규산염 수화물은 3차원 세공구조로서 대략 7~8Å 정도의 세공(Cell)을 가지고 있고, 상기 캐버자이트형의 제올라이트계 규산염 수화물은 3차원 세공구조로서 대략 7~8Å 정도의 세공을 가지고 있으며, 상기 페리어라이트형의 제올라이트계 규산염 수화물은 상기 포자사이트형 또는 캐버자이트형의 제올라이트계 규산염 수화물과 비교하여 2차원 구조를 가지고 있고, 또한, 상대적으로 작은 3~4Å 정도의 세공을 가지고 있다.
이때, 상기와 같은 구성을 하는 포자사이트(faujasite, FAU), 캐버자이트(chabazite, CHA) 또는 페리어라이트(ferrierite, FER) 구조 유형의 제올라이트계 규산염 수화물은 세공이 매우 작기 때문에, 항균성이 더욱 우수한 효과를 발휘한다.
아울러 제올라이트계 규산염 수화물은 천연석재의 기공보다 작은 50~400nm의 평균 입자크기를 가지는 것이 이용되는 것이 바람직하고, 이에 관한 설명은 상기 무기 항균제에 관한 설명으로 대신하겠다.
또한 상기 구성의 항균제는 항균성 조성물에 포함되는 유기용매 100중량부에 대하여, 1~7중량부의 조성비로 혼합되는 것이 바람직하다. 이때, 항균제가 1중량부 미만으로 혼합되면 항균제에 의한 항균성 향상 효과가 미흡해지는 문제가 발생하고, 7중량부를 초과하여 혼합되면 항균제에 의한 항균성은 우수해지나 천연석재의 기공에 함침되어 경화된 항균성 조성물의 물리적인 강도가 떨어지는 문제가 발생하므로, 항균제는 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[(polyvinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 50~60중량%와 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 40~50중량%를 혼합하여 만들어지는 구성으로서, 유기물질인 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 무기물질인 Si-OH 그룹의 결합이 격자구조를 이루면서 상기 항균제를 천연석재의 기공에 안정적으로 함침시킴과 동시에, 경화시에는 내구성과 내화학성이 우수한 상태를 가진다.
또한 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌은 대략 260℃ 이상의 고온에서도 장시간 견딜 수 있는 내열성이 우수하고 화학적인 결합이 매우 안정하여, 천연석재를 가열하여 기공을 확장시킨 후 항균성 조성물을 확장된 기공에 함침시킬 때에도 물성의 변화없이 안정적으로 천연석재의 기공에 함침될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
더불어 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌은 산성 또는 염기성을 가지는 오염물에 대한 내화학성이 우수한 특성을 가지며, 유ㆍ무기 혼성 고분자로 만들어진 상태에서는 무기물질인 테트라에톡시실란과 항균제가 강력하게 결합할 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.
아울러 테트라에톡시실란은 실리카를 포함하여 실리카 고유의 물리ㆍ화학적인 물성을 어느 정도 유지하기 때문에 내열성 및 내화학성이 우수할 뿐만 아니라 상기 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 격자구조를 이루며 결합된 상태에서는 더욱 안정된 상태를 유지하며 유ㆍ무기 혼성 고분자를 구성하게 된다.
또한 테트라에톡시실란은 유ㆍ무기 혼성 고분자로 만들어진 상태에서는 유기물질인 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 천연석재를 구성하는 무기입자가 강력하게 접착될 수 있도록 하는 효과를 발휘하다.
더불어 유ㆍ무기 혼성 고분자는 유기용매 100중량부에 대하여 3~20중량부의 조성비로 혼합되는 것이 바람직한데, 이때, 유ㆍ무기 혼성 고분자가 3중량부 미만이면 유ㆍ무기 혼성 고분자의 조성이 미흡하여 유ㆍ무기 혼성 고분자에 의한 항균제와 천연석재 간의 접착력 향상효과가 미미해지고, 20중량부를 초과하면 항균성 조성물의 점도가 지나치게 상승되어 천연석재 기공에 대한 항균성 조성물의 함침률이 다소 낮아지거나 함침시간이 장시간 소요되기 때문에, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.
또한 유ㆍ무기 혼성 고분자의 제조방법은 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 15~25중량%를 디메틸아세트아마이드 75~85중량%에 녹여 유기 고분자 용액을 만들고, 테트라에톡시실란 35~45중량%를 에탄올 55~65중량%에 녹인 테트라에톡시실란 용액에 테트라에톡시실란 용액 중량의 2~5배의 증류수를 혼합하여 가수분해한 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 50~60중량%와 무기 고분자 용액 40~50중량%를 교반혼합하여 만들 수 있다.
더불어 상기 무기 고분자 용액을 만들 때에는 증류수에 의한 테트라에톡시실란의 가수분해를 촉진시키기 위하여 테트라에톡시실란 용액 중량의 0.03~0.3배의 염산을 더 혼합하여 무기 고분자 용액을 만들 수 있다.
아울러 본 발명에 의한 항균성 조성물은 천연석재의 기공에 함침되는 방법에 따라 점도조절제, 경화제 또는 소포제 등과 같은 일반적인 첨가물을 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 액상의 항균성 조성물을 직접 천연석재에 도포하여 천연석재의 기공에 함침시키는 경우 또는 천연석재를 항균성 조성물이 수용된 침적조에 침적시켜 천연석재의 기공에 함침시키는 경우에는 상기 구성의 항균성 조성물에 점도조절제, 경화제 또는 소포제 등과 같은 일반적인 첨가물을 일반적인 조성비로 첨가하여 구성할 수 있다.
또한 상기 항균성 조성물은 유기용매 100중량부에 대하여, 50~300㎚의 평균입자 크기를 가지는 다이아스포(diaspore) 1~3중량부를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 다이아스포(diaspore)는 알루미늄(Al)을 다량 함유한 수산화 광물로서 알루미늄 산화물 혼합체이다. 즉, 항균성 조성물에 더 포함되는 다이아스포는 알루미늄을 다량 함유하여 알루미늄 성분에 의한 항균성, 내구성 및 내화학성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
특히 알루미늄 자체를 천연석재의 기공에 함침시키는 것과 비교하여 무기광물인 다이아스포가 항균성 조성물에 포함되는 구성을 하기 때문에, 유ㆍ무기 혼성 고분자에 대한 이물감이 적고 유ㆍ무기 혼성 고분자가 다이아스포의 표면에 견고하게 접착되어, 천연석재의 기공 내에서 경화된 항균성 조성물이 기공에서 쉽게 박리되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이때, 다이아스포의 평균 입자 크기가 50nm 미만이면, 액상의 유ㆍ무기 혼성 고분자에 대한 분산이 용이하지 못한 문제가 발생하고, 평균 입자 크기가 300nm를 초과하면 입자의 크기가 지나치게 커서 천연석재의 기공에 함침될 수 없기 때문에, 다이아스포는 상기 범위 내의 평균 입자 크기를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한 다이아스포는, 유기용매 100중량부에 대하여, 1~3중량부 내의 조성비를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 다이아스포가 1중량부 미만으로 포함되면, 조성비가 미미하여 다이아스포에 의한 항균성 조성물의 항균성, 내구성 및 내화학성 향상 효과가 다소 미흡해지고, 3중량부를 초과하면 다이아스포에 의한 물성 향상은 더욱 우수해지나 경제성이 떨어지고, 경화된 항균성 조성물에 대한 다이아스포의 박리현상이 발생될 수 있으므로, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.
아울러 다이아스포가 더 포함된 경우에는 다이아스포가 유ㆍ무기 혼성 고분자에 균일하게 분산될 수 있도록 하기 위하여 분산제를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 항균성 조성물은 유기용매 100중량부에 대하여, 송진유 1~3중량부를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 송진유는 액상 상태의 송진으로서 유기용매에 용해되고, 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자와 더불어 천연석재의 기공에 함침된 항균제가 안정적으로 천연석재의 기공에 고착되어 있도록 하는 접착제의 기능을 하며, 송진 특유의 효과인 살충효과를 더불어 실현하는 구성이다.
이때, 유기용매 100중량부에 대하여, 송진유가 1중량부 미만으로 포함되면, 조성비가 미미하여 송진유에 의한 접착제 기능 및 살충효과가 미흡해지고, 3중량부를 초과하면 유기물인 송진이 과도하게 포함되어, 천연석재의 기공에 고착된 송진성분과 천연석재의 팽창계수 차이에 의하여, 천연석재가 시공된 환경의 온도차이가 심하게 발생하면, 천연석재가 깨질 수 있기 때문에, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.
더불어 본 발명에 의한 항균성 조성물은 본 출원인이 선등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-0956033에 기재된 발향제 또는 착색제를 더 포함하는 구성을 할 수 있고, 상기 발향물질 또는 착색제에 관한 구체적인 설명은 생략하겠다. 이때, 상기 발향제 및 착색제의 조성비는 당업자의 판단에 따라 자유롭게 조절가능하다.
다음은 본 발명에 의한 항균성 천연석재를 제조하기 위한 바람직한 실시예 및 제조된 항균성 천연석재를 이용한 항균성 시험결과이다.
1. 기공확장단계
① 화염분사기를 이용하여 길이×너비×높이가 300×300×50㎜ 크기의 화강석(포천석)에 ***℃의 화염을 **분 동안 가하여 화강석의 기공을 확장시킨다.
2. 함침단계
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 20g을 디메틸아세트아마이드 80g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.
② 테트라에톡시실란 40g을 에탄올 60g에 녹여 테트라에톡시실란 용액을 만들고, 상기 테트라에톡시실란 용액에 증류수 300g을 혼합하고 교반하여 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 100g과 무기 고분자 용액 100g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자를 만든다.
③ 에틸렌글리콜모노에틸에테르 1,000g, 평균 입자직경 300nm인 Cu-제올라이트 Y 50g, 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자 100g을 30분 동안 교반혼합하여 항균성 조성물을 만든다.
④ 상기 기공확장단계 처리되어 가열된 화강석에 상기 항균성 조성물을 분무하여 화강석의 기공에 항균성 조성물을 함침시킨다.
3. 건조단계
상기 함침단계 처리되어 만들어진 항균제가 함침된 화강석에 **℃의 열풍을 가하여 항균성 조성물을 경화시킨다.
4. 표면연마단계
상기 건조단계 처리된 화강석의 표면을 글라인더를 이용하여 연마함으로써, 화강석 표면에 고착되어 있는 항균성 조성물을 제거하여 항균성 천연석재 제조를 완료한다.
상기 실시예 1의 기공확장단계, 건조단계 및 표면연마단계를 동일하게 수행하고, 함침단계만을 하기와 같이 항균제를 페리어라이트(ferrierite, FER)으로 대신하여 수행한다.
1. 기공확장단계
상기 실시예 1의 기공확장단계와 동일하게 수행한다.
2. 함침단계
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 20g을 디메틸아세트아마이드 80g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.
② 테트라에톡시실란 40g을 에탄올 60g에 녹여 테트라에톡시실란 용액을 만들고, 상기 테트라에톡시실란 용액에 증류수 300g을 혼합하고 교반하여 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 100g과 무기 고분자 용액 100g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자를 만든다.
③ 에틸렌글리콜모노에틸에테르 1,000g, 평균 입자직경 300nm인 HZSM-35 50g, 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자 100g을 30분 동안 교반혼합하여 항균성 조성물을 만든다.
④ 상기 기공확장단계 처리되어 가열된 화강석에 상기 항균성 조성물을 분무하여 화강석의 기공에 항균성 조성물을 함침시킨다.
3. 건조단계
상기 실시예 1의 건조단계와 동일하게 수행한다.
4. 표면연마단계
상기 실시예 1의 표면연마단계와 동일하게 수행한다.
상기 실시예 1의 기공확장단계, 건조단계 및 표면연마단계를 동일하게 수행하고, 함침단계만을 하기와 같이 항균제 조성물에 다이아스포(diaspore)를 더 포함시킨다.
1. 기공확장단계
상기 실시예 1의 기공확장단계와 동일하게 수행한다.
2. 함침단계
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 20g을 디메틸아세트아마이드 80g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.
② 테트라에톡시실란 40g을 에탄올 60g에 녹여 테트라에톡시실란 용액을 만들고, 상기 테트라에톡시실란 용액에 증류수 300g을 혼합하고 교반하여 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 100g과 무기 고분자 용액 100g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자를 만든다.
③ 에틸렌글리콜모노에틸에테르 1,000g, 평균 입자직경 300nm인 Cu-제올라이트 Y 50g, 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자 100g 및 평균입자 크기 200nm인 다이아스포 20g을 30분 동안 교반혼합하여 항균성 조성물을 만든다.
④ 상기 기공확장단계 처리되어 가열된 화강석에 상기 항균성 조성물을 분무하여 화강석의 기공에 항균성 조성물을 함침시킨다.
3. 건조단계
상기 실시예 1의 건조단계와 동일하게 수행한다.
4. 표면연마단계
상기 실시예 1의 표면연마단계와 동일하게 수행한다.
상기 실시예 1의 기공확장단계, 건조단계 및 표면연마단계를 동일하게 수행하고, 함침단계만을 하기와 같이 항균제 조성물에 송진유를 더 포함시킨다.
1. 기공확장단계
상기 실시예 1의 기공확장단계와 동일하게 수행한다.
2. 함침단계
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 20g을 디메틸아세트아마이드 80g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.
② 테트라에톡시실란 40g을 에탄올 60g에 녹여 테트라에톡시실란 용액을 만들고, 상기 테트라에톡시실란 용액에 증류수 300g을 혼합하고 교반하여 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 100g과 무기 고분자 용액 100g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자를 만든다.
③ 에틸렌글리콜모노에틸에테르 1,000g, 평균 입자직경 300nm인 Cu-제올라이트 Y 50g, 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자 100g 및 송진유 20g을 30분 동안 교반혼합하여 항균성 조성물을 만든다.
④ 상기 기공확장단계 처리되어 가열된 화강석에 상기 항균성 조성물을 분무하여 화강석의 기공에 항균성 조성물을 함침시킨다.
3. 건조단계
상기 실시예 1의 건조단계와 동일하게 수행한다.
4. 표면연마단계
상기 실시예 1의 표면연마단계와 동일하게 수행한다.
[시험]
상기 실시예 1에 의하여 제조된 항균성 천연석재를 한국건자재시험연구원에 시험의뢰하여 KICM-FIR-1002 : 2006에 의한 시험방법으로 항균성 시험을 하였고, 그 결과는 도 1과 2에 첨부하였다.
[결과]
도 1에 첨부된 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 항균성 천연석재는 대장균, 황색포도상구균, 폐렴균에 의한 항균시험에서 모두 99.8%의 세균감소율을 나타내는 것을 확인하였다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 유기용매 100중량부에 대하여, 항균제 1~7중량부; 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[(polyvinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 50~60중량%와 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 40~50중량%를 혼합하여 만든 유ㆍ무기 혼성 고분자 3~20중량부;를 포함하는 항균성 조성물이 천연석재의 기공에 함침되도록 구성되고,
    상기 유기용매는 에틸렌글리콜모노에틸에테르[(에틸 셀루솔브(Ethyl Cellosolve)]로 구성되며,
    상기 항균제는 50~400nm의 평균 입자크기를 가지는 제올라이트계 규산염 수화물이고,
    상기 제올라이트계 규산염 수화물은, Ag, Cu, Co, Fe, Ni 또는 Zn 중 어느 하나 이상의 것으로 작용기기가 치환된 제올라이트 X, Y 또는 SAPO-37 중 어느 하나의 포자사이트(faujasite, FAU)형; Ag, Cu, Co, Fe, Ni 또는 Zn 중 어느 하나 이상의 것으로 작용기기가 치환된 AlPO-34, CoAPO-44, CoAPO-47, SAPO-34 또는 SAPO-47 중 어느 하나의 캐버자이트(chabazite, CHA)형; 또는 Ag, Cu, Co, Fe, Ni 또는 Zn 중 어느 하나 이상의 것으로 작용기기가 치환된 ZSM-35, NU-23 중 어느 하나의 페리어라이트(ferrierite, FER)형 중 어느 하나 이상의 것으로 구성되며,
    상기 항균성 조성물은,
    유기용매 100중량부에 대하여, 50~300㎚의 평균입자 크기를 가지는 다이아스포(diaspore) 1~3중량부를 더 포함하도록 구성되며,
    상기 항균성 조성물은,
    유기용매 100중량부에 대하여, 송진유 1~3중량부를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항균성 천연석재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유ㆍ무기 혼성 고분자는,
    폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 15~25중량%를 디메틸아세트아마이드 75~85중량%에 녹여 만들어진 유기 고분자 용액 50~60중량%와, 테트라에톡시실란 35~45중량%를 에탄올 55~65중량%에 녹인 테트라에톡시실란 용액에 테트라에톡시실란 용액 중량의 2~5배의 증류수를 혼합하여 가수분해한 무기 고분자 용액 40~50중량%를 교반혼합하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 항균성 천연석재.
  6. 삭제
  7. 삭제
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