KR101805161B1 - 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물, 연옥, 자수정, 셀룰로오스 유도체, 수용성 폴리우레탄 수지, 탄산칼슘, 실리콘계 폴리머, 희토류, 에어로젤 및 정제수를 포함하는 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바르는 액상 벽지 조성물은 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물, 연옥, 자수정 및 에어로젤을 함유하여 실내 공기 중의 유해물질을 제거할 수 있고, 원적외선을 방사하는 효과가 있으며, 단열효과와 방충효과가 있다.

Description

바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법{Liquid wall paper composition and manufacturing method thereof}
본 발명은 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물, 연옥, 자수정, 셀룰로오스 유도체, 수용성 폴리우레탄 수지, 탄산칼슘, 실리콘계 폴리머, 희토류, 에어로젤 및 정제수를 포함하는 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바르는 액상 벽지 조성물은 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물, 연옥, 자수정 및 에어로젤을 함유하여 실내 공기 중의 유해물질을 제거할 수 있고, 원적외선을 방사하는 효과가 있으며, 단열효과와 방충효과가 있다.
최근 산업화와 도시화로 인해 경제적 수준의 향상과 함께 현대인의 생활양식에도 큰 변화를 가져오면서, 현대인은 대부분의 일상생활 중 약 80% 이상의 시간을 실내에서 생활하고 있다. 이에, 실내 주거환경의 중요성이 부각되면서 쾌적한 실내환경에 대한 대중의 관심이 높아지고 있다. 쾌적한 실내환경을 확보하기 위해서는 실내공기질과 실내온도의 관리가 우선되어야 한다.
실내공기질이란, 실내공간 거주자의 건강과 평안에 영향을 주는 공기의 질이라고 정의할 수 있다. 실내공기는 외부에서 유입되는 오염물질, 건축자재에서 방출되는 유해물질 등에 의해서 오염되며, 실내공기의 오염물질에는 분진, 중금속, 라돈, 포름알데히드, 휘발성 유기화합물 등이 있다. 오염된 실내 공기 중에 지속적으로 노출될 경우 두통, 메스꺼움, 눈의 자극 등의 경미한 증상, 새집증후군 및 화학물질과민증 등이 나타나게 된다. 이러한 실내 공기를 쾌적하게 유지하기 위해서는 유해화학물질의 사용을 자제해야 하나, 건축물의 축조시 기능성, 내구성, 경제성 등의 여러 가지 복합적 요인으로 인하여 천연재료보다 화학물질로 처리된 재료들이 여전히 많이 사용되고 있다. 화학처리된 건축자재들은 휘발성 유기화합물 및 포름알데히드와 같은 유해화학물질은 지속적으로 실내공기 중에 방출하고 있다. 또한, 에너지 절약을 위한 설계 및 시공에 따른 건물의 기밀화와 단열강화에 따른 환기부족 등으로 실내공기의 자연정화 기능이 악화되고 있다. 따라서, 쾌적한 실내 공기질의 확보를 위하여 실내공기 중 유해물질의 제거가 필요한 실정이다.
한편, 실내 생활에 있어서, 냉방과 난방은 쾌적한 생활 환경과 건강에서도 중요하므로, 종래부터 건축물의 단열 기능은 중요시되어 왔다. 이를 위하여, 건축물의 축조시 내장 단열재와 마감재가 설치되고 있으나, 일반적인 단열재와 마감재를 사용한 건축물에서는 실외의 온도에 따라서 실내 온도의 편차가 심하게 발생하며, 실내 온도의 편차는 실내 습기 및 곰팡이의 발생을 촉진하여 인체의 건강을 해치게 된다. 이러한 상황에서, 단열재를 이용한 건축물의 단열 효과에 실내와 직접 접하는 마감재인 벽지에 단열 효과를 부가하는 것은 건물의 단열 기능에 더욱 효과적일 것이다.
이에 따라, 단열기능이 지닌 벽지에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이에 대한 종래기술로, 대한민국 등록특허 제10-0304592호에서는 벽면에 붙이는 보온단열 벽지 및 그 제조방법을 개시하고 있는데, 상기 종래기술은 벽지가 여러층의 시트층을 구비하여 단열효과를 나타내나, 실내 공기 중의 유해물질을 감소시키지 못하는 문제점이 있다. 이를 개선하는 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0068682호에서 게르마늄성분 벽지 및 제조방법을 개시하고 있는데, 산화규소, 산화제2철, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화칼륨, 산화나트륨 및 게르마늄을 포함하여 원적외선을 방사하고, 실내공기 중의 유해물질을 흡착하여 제거하는 효과를 나타내나, 단열 효과가 없는 한계가 있다. 또 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0081108호에서 음이온 및 원적외선을 방출하는 수용성수지 벽지를 개시하고 있는데, 음이온과 원적외선을 방출하는 물질을 수용성 수지에 혼합하여 음이온과 원적외선을 방사하는 효과가 있으나, 실내공기 중의 유해물질을 저감하는 효과와 단열 효과가 미비한 한계가 있다.
이에 따라, 소비자들의 삶의 질 향상에 대한 관심과 쾌적한 실내 공기질의 확보에 대응할 수 있도록, 실내 오염물질을 제거할 수 있고, 단열효과를 나타낼 수 있으며, 건축 마감재의 역할을 할 수 있는 새로운 벽지에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실내공기 중의 유해물질을 감소시켜 실내 공기질을 개선하는 효과를 나타내고, 인체에 유익한 원적외선을 방사하며, 단열효과와 방충효과를 나타내고, 벽체에 페인트처럼 도장한 후 말리면 벽지가 되는 바르는 액상 벽지 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 바르는 액상 벽지 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량%, 자수정 5 내지 10중량%, 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%, 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량%, 탄산칼슘 10 내지 30중량%, 희토류 0.1 내지 1중량%, 에어로젤 0.5 내지 3 중량% 및 정제수 20 내지 40중량%를 포함하는 바르는 액상 벽지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 10 ~ 20mm의 평균입도를 갖도록 파쇄된 규산염 광물을 정제수에 침수시켜 5 내지 10 중량%의 정제수가 침투되도록 한 후, 건져내어 200 내지 400℃에서 가열하는 과정을 5회 내지 50회 반복하여 수행한 다음 10 내지 20㎛의 입자 크기로 분쇄하여 규산염 광물 분말을 제조하는 단계(S1); 초피나무의 열매, 산초나무의 열매 및 계피를 2 : 2 : 1 중량비로 혼합한 후 정제수로 세척하고, 그늘진 곳에서 초피나무와 산초나무의 열매가 과육과 씨앗으로 분리될 때까지 자연건조한 후, 초피나무와 산초나무 열매의 분리된 과육과 계피를 추려서 정제수와 1 : 1 중량비로 혼합하고, 75 내지 90℃의 온도에서 5 내지 10시간동안 열수추출한 다음, 200 내지 300 메쉬의 필터로 여과하여 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조하는 단계(S2); 및 규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량% 및 자수정 5 내지 10중량%를 혼합하여 혼합분말을 제조하고, 교반기에 정제수 20 내지 40중량%와 상기 혼합분말을 투입하여 20분간 1차 교반한 후, 상기 1차 교반이 완료된 교반기에 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%와 탄산칼슘 10 내지 30중량%를 투입하여 10분간 2차 교반시키고, 상기 2차 교반이 완료된 교반기에 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량%, 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%, 희토류 0.1 내지 1 중량% 및 에어로젤 0.5 내지 3 중량%를 투입하고 60분간 3차 교반시켜 액상 벽지 조성물을 제조하는 혼합단계(S3);를 포함하는 바르는 액상 벽지 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물,연옥, 자수정 및 에어로젤을 함유하여 실내 공기 중의 유해물질을 제거할 수 있고, 원적외선을 방사하는 효과가 있으며, 단열효과와 방충효과를 나타내고, 벽체에 페인트처럼 도장한 후 말리면 벽지가 되는 바르는 액상 벽지 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 에 따른 바르는 액상 벽지 조성물은 실내 공기질을 개선시킬 수 있어 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있을 뿐 아니라, 화학물질과민증 증상이 우려되는 산업 전 분야에 적용하여 이용할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바르는 액상 벽지 조성물은 규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량%, 자수정 5 내지 10중량%, 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%, 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량%, 탄산칼슘 10 내지 30중량%, 희토류 0.1 내지 1중량%, 에어로젤 0.5 내지 3 중량% 및 정제수 20 내지 40중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 규산염 광물 분말은 10 내지 20㎛의 평균입도를 갖는 것이 바람직하다. 규산염 광물 분말의 평균 입도가 10㎛미만인 경우 충분한 단열 효과를 발휘할 수 없고, 20㎛초과인 경우에는 입자가 무거워져 액상 벽지 조성물 내에서 가라앉거나 불균일하게 분산될 수 있으며, 액상 벽지 조성물을 도장하여 형성된 막에서 단열 효과의 편차가 발생할 수 있다. 상기 규산염 광물 분말의 함량은 액체 벽지 조성물 총 중량 대비 5 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 규산염 광물 분말의 함량이 5 중량% 미만인 경우 단열 효과와 유해물질의 흡착 제거 효과가 미미하고, 20 중량% 초과인 경우 다른 원료들의 함량이 상대적으로 줄게되어 규산염 광물 분말이 균일하게 액상 벽지 조성물 내에 분포되기 어렵다.
상기 규산염 광물 분말은 스콜레사이트(Scolecite) 또는 나트로라이트(natrolite) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 스콜레사이트와 나트로라이트는 규산염 광물 중 텍토규산염의 일종으로, SiO4 사면체가 이웃하는 사면체와 그 산소원자 모두를 공유하여 결합된 구조를 갖으며 방사상의 섬유상 형태가 발달되어 있어 액상 벽지 조성물의 내구성을 증가시키는 효과가 있고, 실내 공기중의 유해물질을 흡착하는 효과가 있다.
상기 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물은 해충을 방지하는 역할을 하는 것으로, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 3 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 상기 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 함량이 3 중량% 미만이면 함량이 미미하여 방충효과를 기대할 수 없고, 20 중량% 초과이면 혼합추출물의 함량 증가에 따른 방충효과가 증대되는 정도가 미미하다. 상기 초피나무, 산초나무 및 계피는 매운 성분과 향기를 함유하고 있어 모기, 파리와 같은 해충을 퇴치하는 효과가 있고, 강력한 항균 물질을 함유하여 유충을 박멸하는 효과가 있고, 유해세균이나 박테리아의 살균에도 효과가 있다. 본 발명의 액상 벽지 조성물은 혼합추출물을 포함함으로써 조성물의 유통 및 사용 기간을 연장시킬 수 있다.
상기 연옥은 10 내지 20㎛의 평균입도를 갖는 분말인 것이 바람직하며, 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 5 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 연옥의 입자크기가 10㎛미만이거나, 함량이 5중량% 미만인 경우 충분한 단열 효과를 발휘할 수 없다. 또한, 상기 연옥의 입자크기가 20㎛초과이거나, 함량이 10중량% 초과인 경우에는 입자가 무거워져 액상 벽지 조성물 내에서 가라앉거나 불균일하게 분산되어 도포로 형성된 막의 단열 효과의 편차가 발생할 수 있고, 다른 원료들의 함량이 상대적으로 줄게되어 연옥이 균일하게 액상 벽지 조성물 내에 분포되기 어렵다.
상기 자수정은 10 내지 20㎛의 평균입도를 갖는 분말인 것이 바람직하며, 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 5 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 자수정의 함량이 5중량% 미만인 경우 원적외선이 방사되는 효과가 미미해지고, 5중량% 초과인 경우 자수정의 색상으로 인하여 액상 벽지 조성물에 안료를 혼합하여 조색하는 것이 용이하지 않다.
상기 실리콘계 폴리머는 액상 벽지 조성물의 제조 또는 도장시 거품 발생을 억제하는 역할을 하는 것으로, 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 3 내지 8 중량%인 것이 바람직하다. 상기 실리콘계 폴리머의 함량이 3중량% 미만인 경우 액상 벽지 조성물의 제조 또는 도장시 기포발생을 방지하는 효과가 떨어지고, 8중량% 초과인 경우 전체 액상 벽지 조성물의 강도 물성이 저하될 수 있다.
상기 셀룰로오스 유도체는 액상 벽지 조성물의 점도를 조절하는 역할을 하는 것으로, 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 5 내지 10중량%인 것이 바람직하다. 상기 셀룰로오스 유도체의 함량이 5중량% 미만인 경우 액상 벽지 조성물의 점도가 낮아 규산염 광물 분말, 연옥 및 자수정의 침강현상이 발생할 수 있고, 10중량% 초과인 경우 액상 벽지 조성물의 점도 상승으로 인해 액상 벽지 조성물의 도장 작업성이 현저하게 떨어진다.
상기 수용성 폴리우레탄 수지는 액상 벽지 조성물이 일정의 접착력을 부여하고, 액상 벽지 조성물의 성분간에 상호 결합되도록 하는 것으로, 함량은 액상 벽지 조성물의 총 중량 대비 5 내지 20중량%인 것이 바람직하다. 상기 수용성 폴리우레탄 수지의 함량이 5중량% 미만인 경우 액상 벽지 조성물의 내구성 및 접착력이 저해되고, 20중량% 초과인 경우, 액상 벽지 조성물의 유연성이 낮아져 작업성이 저해된다.
상기 탄산칼슘은 체질안료로서, 액상 벽지 조성물의 도장시 도막의 두께를 두껍게 하기 위한 충전재 역할을 하는 것으로, 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 10 내지 30중량%인 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘의 함량이 10중량% 미만인 경우 충진재로서 기능이 저하되며, 30중량% 초과인 경우 함량증가 대비 증진된 효과가 미미하다.
상기 희토류는 액상 벽지 조성물 총 중량대비 0.1 내지 1 중량%로 포함된다. 상기 희토류는 주기율표상의 란탄계 15개 원소인 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Tb, Lu 및 이들과 성질이 유사한 2개 원소인 Y와 Sc를 합한 17개의 희토류 원소를 주성분으로 하는 광물로, 희토류 원소 간의 화학적 성질은 유사하다. 상기 희토류는 희토류 원소가 혼합된 상태로 사용하는 것이 일반적이며, 본 발명의 액상 벽지 조성물의 연옥 및 자수정과 더불어 원적외선을 방사하는 효과를 나타낸다.
상기 에어로젤(airogel)은 머리카락의 1만분의 1 굵기인 규소산화물(SiO2)실이 성글게 얽혀 이루어진 것으로, 실과 실 사이에는 공기 분자들이 들어 있다. 상기 에어로젤은 낮은 열전도율(0.01 내지 0.02 W/m.k)의 특성을 지니고 있어, 액상 벽지 조성물의 단열 효과를 향상시키는 역할을 한다. 상기 에어로젤은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 0.5 내지 3 중량%인 것이 바람직하다. 상기 에어로젤의 함량이 0.5 중량% 미만이면 에어로젤의 함량이 미미하여 액상 벽지 조성물의 단열 효과가 떨어지고, 3중량% 초과이면, 에어로젤의 자체 부피로 인한 체적증가 및 소수성으로 인해 액상 벽지 조성물의 혼합이 용이하지 않고, 액상 벽지 조성물의 벽체에 바르는 벽지로서 기능이 저해된다.
상기 정제수는 액상 벽지 조성물을 구성하는 성분을 분산시키는 역할을 하는 것으로, 물속에 함유된 각종 무기염류나, 이온이 제거된 증류수 또는 이온교환막을 거친 탈이온수인 것이 바람직하다. 상기 정제수의 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 20 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 정제수의 함량이 20중량% 미만인 경우 액상 벽지 조성물의 성분이 균일하게 혼합되지 않는 문제가 있고, 40중량% 초과인 경우 액상 벽지 조성물의 점도가 지나치게 낮아져 액상 벽지 조성물의 도장시 피막층이 제대로 형성되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 제조방법의 각 단계에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 액상 벽지 조성물의 제조방법은 규산염 광물 분말을 제조하는 단계(S1), 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 제조하는 단계(S2) 및 혼합단계(S3)를 포함한다. 상기의 규산염 광물 분말을 제조하는 단계(S1)와 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조하는 단계(S2)는 각각 별도로 진행하거나 동시에 진행할 수 있다.
규산염 광물 분말을 제조하는 단계(S1)에서는 액상 벽지 조성물의 단열 효과와 유해물질의 제거 효과를 나타낼 수 있는 규산염 광물 분말을 제조한다.
먼저, 규산염 광물을 채광하여 10 ~ 20mm의 평균입도를 갖도록 파쇄한 후, 파쇄된 규산염 광물을 정제수에 침수시켜 5 내지 10 중량%의 정제수가 침투되도록 한 다음 건져내어 200 내지 400℃에서 가열한다. 그 후, 상기에서 가열된 규산염 광물을 정제수에 다시 침수시켜 5 내지 10 중량%의 정제수가 침투되도록 한 후, 건져내어 200 내지 400℃에서 가열하는 과정을 5회 내지 50회 반복하여 수행한 다음, 규산염 광물의 깨짐틈을 확대시켜 10 내지 20㎛의 입자크기로 분쇄하여 규산염 광물 분말을 제조한다.
상기 규산염 광물을 물에 침수시킨 후 가열하는 과정을 5회 미만으로 수행하거나, 규산염 광물을 가열하는 온도가 200 ℃미만인 경우 규산염 광물의 깨짐틈이 충분히 확대되지 않아 규산염 광물 분말로 분쇄하는 것이 용이하지 않다. 또한 규산염 광물을 물에 침수시킨 후 가열하는 과정을 50회 초과하여 수행하거나, 규산염 광물을 가열하는 온도가 400℃ 초과이면, 가열과정을 반복하는 횟수 및 가열온도 증가 대비 규산염 광물의 깨짐틈이 벌어지는 정도가 크게 증대되지 않는다.
초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조하는 단계(S2)에서는 2 : 2 : 1 중량비로 혼합한 초피나무의 열매, 산초나무의 열매, 및 계피를 열수추출하여 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조한다.
먼저, 초피나무의 열매, 산초나무의 열매, 및 계피를 2 : 2 : 1 중량비로 혼합한 후 정제수로 세척하고, 그늘진 곳에서 초피나무와 산초나무의 열매가 과육과 씨앗으로 분리될 때까지 자연건조한다. 그 후, 초피나무와 산초나무의 열매에서 분리된 과육과 계피를 정제수와 1 : 1 중량비로 혼합하고, 75 내지 90℃의 온도에서 5 내지 10시간동안 열수추출한 다음, 200 내지 300 메쉬의 필터로 여과하여 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조한다.
상기 추출온도가 75℃ 미만이거나, 추출시간이 5시간 미만인 경우, 초피나무의 열매, 산초나무의 열매, 및 계피에서 유효성분이 충분히 추출되지 않아 방충효과가 미미해진다. 상기 추출온도가 90℃ 초과이거나, 추출시간이 10시간 초과인 경우, 추출온도 및 추출시간 증가 대비 초피나무의 열매, 산초나무의 열매, 및 계피에서 유효성분의 추출율이 크게 증대되지 않는다.
혼합단계(S3)에서는 규산염 광물 분말, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물, 연옥, 자수정, 셀룰로오스 유도체, 수용성 폴리우레탄 수지, 탄산칼슘, 실리콘계 폴리머, 희토류 및 정제수를 혼합하여 액상 벽지 조성물을 제조한다.
먼저, 규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량% 및 자수정 5 내지 10중량%를 혼합하여 혼합분말을 제조하고, 교반기에 정제수 20 내지 40중량%와 상기 혼합분말을 투입하여 20분간 1차 교반한 후, 상기 1차 교반이 완료된 교반기에 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%와 탄산칼슘 10 내지 30중량%를 투입하여 10분간 2차 교반시키고, 상기 2차 교반이 완료된 교반기에 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량%, 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%, 희토류 0.1 내지 1 중량% 및 에어로젤 0.5 내지 3중량%를 투입하고 60분간 3차 교반시켜 액상 벽지 조성물을 제조한다.
한편, 본 발명의 액상 벽지 조성물은 액상 벽지 조성물의 사용 용도, 사용 환경 등에 따라 방향제, 동결방지제, 색소 등을 더 첨가할 수 있다.
상기 방향제는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 솔잎, 약쑥, 들국화, 녹차 및 황칠 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 그 함량은 액상 벽지 조성물의 총 중량 대비 0.5 내지 2 중량%을 포함할 수 있다. 바람직하게는 솔잎, 약쑥, 들국화, 녹차 및 황칠 중 어느 하나를 선택하여 50℃에서 12 내지 24시간 동안 건조시킨 후, 10 내지 20 ㎛의 입자 크기로 분쇄하여 포함할 수 있다.
상기 동결방지제는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등의 글리콜류 중에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 그 함량은 액상 벽지 조성물 총 중량 대비 0.2 내지 2.0 중량%인 것이 바람직하다. 상기 동결방지제의 함량이 0.1중량% 미만이면 동절기 저장안정성이 불량한 문제가 있으며, 1.0 중량%를 초과하면 휘발성 물질이 증가되는 문제가 있다.
상기 색소는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 녹차, 함초, 어성초, 황칠, 진주 및 화산토 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 그 함량은 액상 벽지 조성물의 총 중량 대비 0.05 내지 3 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 복분자, 녹차, 함초, 어성초, 황칠, 진주 및 화산토 중 어느 하나를 선택하여 50℃에서 12 내지 24시간 동안 건조시킨 후, 10 내지 20 ㎛의 입자 크기로 분쇄하여 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1> 규산염 광물 분말의 제조
스콜레사이트와 나트로라이트를 포함하는 규산염 광물을 10 내지 20mm의 평균입도를 갖도록 파쇄한 후, 이를 정제수에 침수시켜 7 중량%의 정제수가 침투되도록 한 다음 건져내어 300℃에 가열하였다가, 다시 정제수에 침수시켜 7 중량%의 정제수가 침투되도록 하고 다시 건져서 300℃에서 가열하는 과정을 30회 반복하여 규산염 광물의 깨짐틈을 확대시킨 후에 분쇄하여 규산염 광물 분말을 수득하였다.
< 제조예 2> 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 제조
초피나무의 열매, 산초나무의 열매 및 계피를 2 : 2 : 1 중량비로 혼합한 후 정제수로 세척하고, 그늘진 곳에서 초피나무와 산초나무의 열매가 과육과 씨앗으로 분리될 때까지 자연건조한다. 그 후, 초피나무와 산초나무의 열매에서 분리된 과육을 추려 계피와 혼합한다. 혼합한 초피나무와 산초나무의 열매 과육과 계피를 정제수와 1 : 1 중량비로 혼합한 후, 85℃의 온도에서 7시간동안 열수추출한 다음, 300 메쉬의 필터로 여과하여 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조하였다.
< 실시예 1 내지 17> 본 발명의 액상 벽지 조성물의 제조예
하기 표 1의 조성에 따라, 제조예 1에서 제조한 규산염 광물 분말, 연옥 및 자수정을 혼합하여 혼합분말을 제조한 후, 교반기에 정제수와 상기 혼합분말을 투입하여 20분간 1차 교반한 다음, 상기 1차 교반이 완료된 교반기에 제조예 2에서 제조한 초피나무 산초나무 및 계피의 혼합추출물과 탄산칼슘을 투입하여 10분간 2차 교반시키고, 상기 2차 교반이 완료된 교반기에 셀룰로오스 유도체, 수용성 폴리우레탄 수지, 실리콘계 폴리머, 에어로젤 및 희토류를 투입하고 60분간 3차 교반시켜 본 발명의 액상 벽지 조성물을 제조하였다.
액상 벽지 조성물의 성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9
제조예 1의 규산염 광물 분말 10 10 10 10 10 3 5 20 25
제조예 2의 혼합추출물 1 3 5 20 23 5 5 5 5
연옥 6 6 6 6 6 6 6 6 6
자수정 6 6 6 6 6 6 6 6 6
셀룰로오스 유도체 5 5 5 5 5 5 5 5 5
수용성 폴리우레탄 수지 10 10 10 10 10 10 10 10 10
실리콘계 폴리머 5 5 5 5 5 5 5 5 5
탄산칼슘 23 23 23 23 23 23 23 23 18
희토류 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
에어로젤 1 1 1 1 1 1 1 1 1
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
액상 벽지 조성물의 성분 실시예 10 실시예
11 		실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예
17
제조예 1의 규산염 광물 분말 10 10 10 10 10 10 10 10
제조예 2의 혼합추출물 5 5 5 5 5 5 5 5
연옥 1 5 10 15 6 6 6 6
자수정 6 6 6 6 1 5 10 15
셀룰로오스 유도체 5 5 5 5 5 5 5 5
수용성 폴리우레탄 수지 10 10 10 10 10 10 10 10
실리콘계 폴리머 5 5 5 5 5 5 5 5
탄산칼슘 23 23 23 23 23 23 23 23
희토류 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
에어로젤 1 1 1 1 1 1 1 1
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
< 비교예 1 내지 4> 액상 벽지 조성물의 비교예
하기 표 2의 조성에 따라, 제조예 1에서 제조한 규산염 광물 분말, 연옥 및 자수정을 혼합하여 혼합분말을 제조한 후, 교반기에 정제수와 상기 혼합분말을 투입하여 20분간 1차 교반한 다음, 상기 1차 교반이 완료된 교반기에 제조예 2에서 제조한 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물과 탄산칼슘을 투입하여 10분간 2차 교반시키고, 상기 2차 교반이 완료된 교반기에 셀룰로오스 유도체, 수용성 폴리우레탄 수지, 실리콘계 폴리머 및 희토류를 투입하고 60분간 3차 교반시켜 액상 벽지 조성물을 제조하였다.
액상 벽지 조성물의 성분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
제조예 1에서 제조한 규산염 광물 분말 10 - 10 10
제조예 2에서 제조한 혼합추출물 - 5 5 5
연옥 6 6 - 6
자수정 6 6 6 -
셀룰로오스 유도체 5 5 5 5
수용성 폴리우레탄 수지 10 10 10 10
실리콘계 폴리머 5 5 5 5
탄산칼슘 23 23 23 23
희토류 0.3 0.3 0.3 0.3
정제수 잔량 잔량 잔량 잔량
< 시험예 1> 액상 벽지 조성물의 방충효과
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에서 제조한 액상 벽지 조성물의 방충효과를 확인하기 위해, 모기에 대한 기피 효과를 실험하였다. 50cm × 50cm × 50cm 크기의 제작한 아크릴 상자에 액상 벽지 조성물을 한쪽 벽면에만 도포하고, 60마리의 일본뇌염매개모기성충을 방사한 후, 동일한 조건하에서 모기의 활동성향을 24시간 관찰하여 모기의 기피성을 조사하였다. 실험은 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 액상 벽지 조성물을 각각의 아크릴 상자에 도포하여 진행하였고, 그 결과를 하기 표3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1
총 방사 모기수 60 60 60 60 60 60
치사 모기수 4 49 53 57 58 1
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 2 내지 5가 도포된 아크릴 상자에서 치사된 모기수가 많음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 5를 비교해보면 바르는 액상 벽지 조성물에 포함된 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 함량이 증가할수록 치사된 모기수가 증가하는 것을 알 수 있었고, 실시예 4와 5를 비교해보면 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 함량 증가대비 치사된 모기수의 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1과 비교예 1을 비교해보면 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물의 함량이 1 중량% 미만인 경우, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물이 포함되지 않은 액상 벽지 조성물의 치사 모기수와 차이가 크지 않음을 알 수 있었다.
따라서, 액상 벽지 조성물에 포함된 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물이 3 중량% 미만이면 혼합추출물의 부족으로 모기를 퇴치하는 효과가 미미하고, 20 중량% 초과이면 혼합추출물의 함량 증가에 따른 방충효과가 증대되는 정도가 미미함을 알 수 있다.
< 시험예 2> 액상 벽지 조성물의 유해물질 제거 효과
상기 실시예 3, 6 내지 9 및 비교예 2에서 제조한 액상 벽지 조성물의 유해물질 제거 효과를 확인하기 위해, 암모니아의 탈취시험은 KFIA-FI-1004에 따라 수행되었고, 포름알데히드의 탈취시험은 KICM-FIR-1086에 따라 수행되었다. 가스 검지관을 이용하여 시간이 경과함에 따른 암모니아와 포름알데히드의 농도를 측정하고, 그 결과를 하기 표4에 나타내었다.
경과시간 Blank 비교예 2 실시예 3 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9
포름알데히드(ppm) 주입직후 81 81 81 81 81 81 81
1시간 후 77 71 37 68 51 20 16
2시간 후 75 64 18 60 36 8 3
암모니아
(ppm)		 주입직후 500 500 500 500 500 500 500
1시간 후 480 469 276 451 365 211 190
2시간 후 450 409 189 390 287 105 88
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 3, 6 내지 9 및 비교예 2에서 제조한 액상 벽지 조성물은 포름알데히드와 암모니아를 탈취하는 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 3, 6 내지 9를 비교해보면 규산염 광물 분말의 함량이 많은 실시예 9가 탈취효과가 가장 우수함을 알 수 있었고, 실시예 6과 비교예 2를 비교해보면, 규산염 광물 분말이 포함된 바르는 액상 벽지 조성물의 탈취효과가 있으나, 탈취효과의 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 8과 9를 비교해보면, 규산염 광물의 함량 증가에 따른 탈취율의 증대가 크지 않음을 알 수 있었다.
따라서, 규산염 광물 분말의 함량이 증가하면 암모니아 및 포름알데히드의 탈취효과가 높아짐을 알 수 있고, 규산염 광물 분말의 함량이 5중량% 미만인 경우, 액상 벽지 조성물의 탈취 효과가 미미함을 알 수 있다.
< 시험예 3> 액상 벽지 조성물의 단열 효과
상기 실시예 3, 10 내지 13 및 비교예 3에서 제조한 액상 벽지 조성물의 단열 효과를 확인하기 위해, 0.25mm 두께의 철판으로 50cm x 50cm x 50cm 크기로 상자를 제작하고, 상기 상자의 내부 표면에 액상 벽지 조성물을 2mm의 두께로 도포한 후 건조한 다음, 상기 상자의 내부 및 외부에 온도계를 설치하고, 상자 외부에서 열을 가하여 외부온도가 50℃였을 때의 내부온도를 측정하였다. 실험은 실시예 3, 10 내지 13 및 비교예 3의 바르는 액상 벽지 조성물을 각각의 상자 내부에 도포하여 진행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
외부온도 실시예 3 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 비교예 3
온도(℃) 50 39.4 47.8 40.6 34.3 31.6 48.5
외부온도와 차이 0 10.6 2.2 9.4 15.7 18.4 1.5
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 실시예 3, 10 내지 13의 액상 벽지 조성물이 비교예 3의 액상 벽지 조성물보다 상자 내부의 온도 상승이 낮음을 알 수 있다. 또한, 실시예 3, 10 내지 13을 비교해보면 연옥의 함량이 증가함에 따라 상자 내부의 온도 상승이 낮음을 알 수 있다. 실시예 10 및 비교예 3을 비교해보면 연옥의 함량이 1중량% 이하인 경우, 연옥이 포함되지 않은 액상 벽지 조성물을 도포한 상자와 유사하게 온도가 상승하였음을 알 수 있다.
< 시험예 4> 액상 벽지 조성물의 원적외선 방사 효과
상기 실시예 3, 14 내지 17 및 비교예 4에서 제조한 액상 벽지 조성물의 원적외선 방사 효과를 확인하기 위해, 실험 조건을 KFIA-FI-1005로 하여 실시예 3, 14 내지 17 및 비교예 4의 액상 벽지 조성물이 방출하는 원적외선 방사량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
실시예 3 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17 비교예 4
원적외선 방사량(40℃) 방사율(3∼20㎛) 0.801 0.431 0.732 0.884 0.916 0.324
방사에너지(W/㎡) 3.17×102 2.25×102 3.07×102 3.42×102 3.61×102 2.12×102
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 실시예 3, 14 내지 17은 비교예 4보다 높은 원적외선 방사율 및 방사에너지를 방출하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 3, 14 내지 17을 비교해보면 액상 벽지 조성물에 포함된 자수정의 함량이 증가할수록 원적외선 방사율 및 방사에너지의 방출량이 증가하는 것을 알 수 있었고, 비교예 4는 자수정이 포함되지 않았으나, 원적외선이 되는 것으로 볼 때 연옥과 희토류로 인해 원적외선이 방출되는 것으로 보인다. 또한, 비교예 4와 실시예 14를 비교해보면, 연옥과 자수정을 모두 포함한 경우 방출되는 원적외선이 증가함을 알 수 있었다.

Claims (5)

  1. 규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량%, 자수정 5 내지 10중량%, 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%, 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량%, 탄산칼슘 10 내지 30중량%, 희토류 0.1 내지 1중량%, 에어로젤 0.5 내지 3 중량% 및 정제수 20 내지 40중량%를 포함하고,
    상기 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물은 초피나무의 열매, 산초나무의 열매 및 계피를 혼합하여 정제수로 추출한 것을 특징으로 하는 바르는 액상 벽지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 규산염 광물 분말은 스콜레사이트 또는 나트로라이트 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 바르는 액상 벽지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물은 초피나무의 열매, 산초나무의 열매 및 계피를 2:2:1 중량비로 혼합하여 정제수로 추출한 것을 특징으로 하는 바르는 액상 벽지 조성물.
  4. 10 ~ 20mm의 평균입도를 갖도록 파쇄된 규산염 광물을 정제수에 침수시켜 5 내지 10 중량%의 정제수가 침투되도록 한 후, 건져내어 200 내지 400℃에서 가열하는 과정을 5회 내지 50회 반복하여 수행한 다음 분쇄하여 규산염 광물 분말을 제조하는 단계(S1);
    초피나무의 열매, 산초나무의 열매 및 계피를 2 : 2 : 1 중량비로 혼합한 후 정제수로 세척하고, 그늘진 곳에서 초피나무의 열매와 산초나무의 열매가 과육과 씨앗이 분리될 때까지 자연건조한 후, 분리된 초피나무 및 산초나무의 열매 과육과 계피를 추려서 정제수와 1 : 1 중량비로 혼합하고, 75 내지 90℃의 온도에서 5 내지 10시간동안 열수추출한 다음, 필터로 여과하여 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물을 제조하는 단계(S2); 및
    규산염 광물 분말 5 내지 20중량%, 연옥 5 내지 10중량% 및 자수정 5 내지 10중량%를 혼합하여 혼합분말을 제조하고, 교반기에 정제수 20 내지 40중량%와 상기 혼합분말을 투입하여 20분간 1차 교반한 후, 상기 1차 교반이 완료된 교반기에 초피나무, 산초나무 및 계피의 혼합추출물 3 내지 20중량%와 탄산칼슘 10 내지 30중량%를 투입하여 10분간 2차 교반시키고, 상기 2차 교반이 완료된 교반기에 셀룰로오스 유도체 5 내지 10중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 5 내지 20중량% 및 실리콘계 폴리머 3 내지 8중량%를 투입하고 60분간 3차 교반시켜 액상 벽지 조성물을 제조하는 혼합단계(S3);를 포함하는 바르는 액상 벽지 조성물의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 규산염 광물 분말, 연옥 및 자수정은 10 내지 20 ㎛의 평균입도를 갖는 것을 특징으로 하는 바르는 액상 벽지 조성물의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102239423B1 (ko) * 2020-12-01 2021-04-13 주식회사 에이스인더스트리 식물 추출물을 함유한 친환경 건축마감용 기능성 도료 조성물 및 이를 이용한 친환경 건축마감 시공방법

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KR102239423B1 (ko) * 2020-12-01 2021-04-13 주식회사 에이스인더스트리 식물 추출물을 함유한 친환경 건축마감용 기능성 도료 조성물 및 이를 이용한 친환경 건축마감 시공방법

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