KR102393955B1 - Eco-friendly Coating Composition for Radon Blocking Based on Aminoclay and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an environmentally friendly radon blocking coating agent composition including aminoclay particles and a method for preparing the same. A coating agent composition of the present invention has excellent radon blocking capacity by bonding between aminoclay and an aqueous epoxy resin.

Description

아미노점토 기반의 친환경 라돈 차폐용 코팅제 조성물 및 이의 제조방법{Eco-friendly Coating Composition for Radon Blocking Based on Aminoclay and Manufacturing Method Thereof}Eco-friendly Coating Composition for Radon Blocking Based on Aminoclay and Manufacturing Method Thereof

본 발명은 아미노점토 기반의 친환경 라돈 차폐용 코팅제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an amino clay-based coating composition for environmentally friendly radon shielding and a method for manufacturing the same.

라돈은 지구상에서 발견된 약 70여 가지의 자연방사능 물질 붕괴시 생성되는 물질로서, 가장 일반적인 라돈의 동위원소로는 Rn-222(radon gas) 및 Rn-220(thoron gas)가 있다. 라돈은 DNA 복구 및 산화 스트레스와 관련된 유전적 다형성을 유발하는 알파선을 방출하는 가스 상의 물질로, 국제보건건강기구(WHO)는 전세계 폐암 발병 사례 중 3-15%가 실내 라돈 노출이 원인이라고 보고한 바가 있다. 특히 지하실, 아파트, 다중 이용시설을 포함한 모든 지하 및 지상 구조물 및 건물의 경우 라돈이 높은 농도로 존재할 가능성이 있고, 따라서 이런 종류의 구조물 또는 건물에서는 주기적으로 라돈 농도를 측정할 필요가 있다. 특히 시멘트 콘크리트의 가옥 구조가 주류를 이루고 있는 현 상황에서 건축용 골재나 건자재 또는 시멘트 콘크리트에서 라돈이 방출되며, 지면 혹은 건축용 자재에서 방출되는 라돈은 환기가 잘 이루어지지 않는 건물 내부에서 높은 농도로 증가한다. Chen et al. (2015)의 연구 결과에 따르면, 캐나다의 33개 도시에 있는 4000여 가구를 조사한 결과 전체 가구의 라돈 평균 농도는 2.59 pCi/L (or 96 Bq/m3), 최고 농도는 57.21 pCi/L (or 2117 Bq/m3)으로 측정되었다. 따라서, 실내 라돈 농도를 감소시킬 수 있는 방법이 요구된다.Radon is a substance produced when about 70 natural radioactive substances found on Earth decay. The most common isotopes of radon are Rn-222 (radon gas) and Rn-220 (thoron gas). Radon is a gaseous substance that emits alpha rays that cause genetic polymorphisms related to DNA repair and oxidative stress. There is a bar. In particular, high levels of radon are likely to be present in all underground and above-ground structures and buildings, including basements, apartments, and multi-use facilities, and it is therefore necessary to periodically measure radon concentrations in these types of structures or buildings. In particular, in the current situation where cement concrete house structures are the mainstream, radon is emitted from building aggregates, building materials, or cement concrete, and radon emitted from the ground or building materials increases to a high concentration inside buildings with poor ventilation. . Chen et al. (2015), in a survey of more than 4000 households in 33 Canadian cities, the average radon concentration in all households was 2.59 pCi/L (or 96 Bq/m 3 ), and the highest concentration was 57.21 pCi/L ( or 2117 Bq/m 3 ). Therefore, there is a need for a method capable of reducing indoor radon concentration.

국내 역시 실내 공기질 중에서 라돈의 농도는 "다중 이용시설 등의 실내 공기질 관리법"을 근거로 하여 4 pCi/L를 관리 기준으로 정한 바 있으며, 한국 원자력 안전기술원(KINS)은 전국 3,866 가구를 대상으로 실내공기의 라돈가스 농도를 측정한 결과 3.4%가 환경부의 실내 공기질 기준치를 초과했다고 밝혔다. 또한 서울 지하철 승강장 및 대합실 44곳을 경희대 대기오염연구실(김동술 교수팀)에서 측정한 바 승강장 가운데 5곳과 대합실 중 4곳이 기준치를 초과하였다. 따라서 라돈 농도가 높게 측정된 겨우 라돈 방출율에 근거한 라돈 저감화 시공이 요구된다.In Korea, too, the concentration of radon in indoor air quality has been set at 4 pCi/L as a management standard based on the "Indoor Air Quality Control Act in Multi-Use Facilities, etc." As a result of measuring the radon gas concentration in the air, 3.4% said that it exceeded the indoor air quality standard of the Ministry of Environment. In addition, as measured by the Air Pollution Lab (Professor Dong-Sul Kim's team) at Kyunghee University, 44 subway platforms and waiting rooms in Seoul were measured, 5 of the platforms and 4 of the waiting rooms exceeded the standard. Therefore, radon reduction construction based on the radon emission rate is required only when the radon concentration is measured high.

현재 국내에서 사용하고 있는 실내에서의 라돈 저감화 방법에는, 건물의 틈새를 통하여 들어오는 라돈 가스를 막기 위하여 실링제로서 틈새를 막거나 자주 환기를 시키는 방법 혹은 먼지에 부착되어 흡입되는 라돈 가스를 라돈 자핵종의 제거효율이 높은 공기 정화기로써 줄이는 방법 등이 있다. 그러나 상기한 방법들은 라돈 저감율이 높지 않거나 혹은 과도한 경제적 손실이 예상된다.As for the method of reducing radon indoors currently used in Korea, in order to prevent radon gas from entering through the gap of a building, a method of blocking the gap as a sealing agent or frequently ventilating it, or radon gas that is inhaled attached to dust is used as a radon progeny. There are ways to reduce it with an air purifier with high removal efficiency. However, the above methods do not have a high radon reduction rate or excessive economic loss is expected.

이에 건축 자재에 코팅제를 도포하여 라돈 방출량을 감소시키는 방법이 라돈 저감화 방법으로서 제시되었다. 건물의 벽면 등에 코팅제로 사용되는 종래 에폭시 수지는 부식 저항성, 우수한 결착력 및 상온에서의 복원력 등의 특징으로 인해 선호되는 코팅제이나, 절달 및 용접 특정의 부적합성, 낮은 열적 안정성 및 내후성, 열악한 기계적 물성 및 제한적인 코팅 횟수로 인한 한계를 가진다. 이러한 한계를 극복하고자 SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, CaCO3, 및 ZnO와 같은 무기 입자를 에폭시 수지에 첨가하여 상기 무기 입자와 에폭시 수지 간의 계면 결합을 이용해 코팅제의 강성 및 강도를 증가시키거나, 혹은 제올라이트(zeolite)를 에폭시 수지에 첨가하여 제올라이트의 라돈 흡수능을 통해 시멘트 및 석고 보드와 같은 건축 자재로부터 방출되는 라돈 농도를 감소시킬 수 있다는 연구 결과가 보고된 바 있다. 그러나 이는 에폭시 수지 코팅제 내 제올라이트 농도가 40 중량%로 매우 높을 때 라돈 농도 감소율 45% 정도에 그치는 것으로 나타났다.Accordingly, a method for reducing radon emission by applying a coating agent to building materials has been proposed as a radon reduction method. Conventional epoxy resins used as coatings on the walls of buildings, etc. are preferred coatings due to their characteristics such as corrosion resistance, excellent bonding strength, and resilience at room temperature. It has a limit due to the number of coatings. In order to overcome this limitation, inorganic particles such as SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , CaCO 3 , and ZnO are added to an epoxy resin, and the stiffness and strength of the coating agent using the interfacial bond between the inorganic particles and the epoxy resin It has been reported that the concentration of radon emitted from building materials such as cement and gypsum board can be decreased through the radon absorption capacity of the zeolite by increasing the zeolite or adding zeolite to the epoxy resin. However, it was found that when the zeolite concentration in the epoxy resin coating agent was very high as 40 wt%, the radon concentration reduction rate was only about 45%.

본 발명이 이루고자 하는 하나의 기술적 과제는, 친환경 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.One technical problem to be achieved by the present invention is to provide an eco-friendly coating composition for radon shielding.

본 발명이 이루고자 하는 다른 하나의 기술적 과제는, 친환경 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for manufacturing an environmentally friendly radon shielding coating composition.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은,As a technical means for achieving the above-described technical problem, one aspect of the present invention is,

적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물; 및 금속 전구체를 용매에 용해하여 유도되는, 아미노점토(aminoclay) 입자; 및 수성 에폭시 수지;를 포함하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 제공한다.a silane compound in which at least one amine-containing group and at least one hydrolysable group are bonded to a silicon atom; and aminoclay particles derived by dissolving a metal precursor in a solvent; and an aqueous epoxy resin; it provides a coating composition for shielding radon, including.

상기 아미노점토 입자는 수성 에폭시 수지에 혼합될 때, 층간 박리된 구조로 상기 조성물에 분산된 것을 특징으로 할 수 있다.The amino clay particles may be dispersed in the composition in a delaminated structure when mixed in an aqueous epoxy resin.

상기 아민 함유기는 -(CH2)nNR1R2를 나타내고, 여기에서 n은 0 내지 10의 정수이고, R1 및 R2은 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C2-10 알케닐, C2-10 알키닐, C6-17 아릴, C3-17 시클로알킬, C1-10 아실, 또는 R3NH2를 나타내며, R3는 C1-6 알킬렌을 나타낼 수 있다.The amine-containing group represents -(CH 2 ) n NR 1 R 2 , where n is an integer from 0 to 10, and R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C 1-10 alkyl, C 2-10 al kenyl, C 2-10 alkynyl, C 6-17 aryl, C 3-17 cycloalkyl, C 1-10 acyl, or R 3 NH 2 , and R 3 may represent C 1-6 alkylene.

상기 실란 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane; APTMS), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-aminopropyltriethoxysilane; APTES), 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민 (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸트리에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸메틸디에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리메톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필메틸디메톡시실란, 디에틸렌아미노메틸메틸디에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디에톡시실란, 및 N-(N-부틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 비스[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민 및 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The silane compound is 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), aminoethylaminopropyltriethoxysilane, aminoethylaminopropylmethyldime Toxysilane, aminoethylaminopropylmethyldiethoxysilane, aminoethylaminomethyltriethoxysilane, aminoethylaminomethylmethyldiethoxysilane, diethylenetriaminopropyltrimethoxysilane, diethylenetriaminopropyltriethoxysilane, Diethylenetriaminopropylmethyldimethoxysilane, diethyleneaminomethylmethyldiethoxysilane, (N-phenylamino)methyltrimethoxysilane, (N-phenylamino)methyltriethoxysilane, (N-phenylamino)methyl Methyldimethoxysilane, (N-phenylamino)methylmethyldiethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltrimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltriethoxysilane, 3-(N- Phenylamino)propylmethyldimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propylmethyldiethoxysilane, and N-(N-butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis[(3-triethoxysilyl) ) may be at least one selected from the group consisting of propyl]amine and bis[(3-trimethoxysilyl)propyl]amine.

상기 금속 전구체는 상기 금속 전구체는 Mg2+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Al3+, Fe3+, 및 Ce3+으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속 양이온을 제공하는 것일 수 있다.The metal precursor is selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , and Ce 3+ . It may be to provide any one or more metal cations.

상기 수성 에폭시 수지는 단량체 에폭시 수지, 중합체 에폭시 수지, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것일 수 있다.The aqueous epoxy resin may be selected from monomeric epoxy resins, polymeric epoxy resins, or mixtures thereof.

상기 수성 에폭시 수지는 치환 또는 비치환된 페놀, 비스페놀 A 및 비스페놀 F로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 페놀류의 글리시딜 에테르일 수 있다.The aqueous epoxy resin may be a glycidyl ether of one or more phenols selected from the group consisting of substituted or unsubstituted phenol, bisphenol A, and bisphenol F.

상기 용매는 1종 이상의 극성 용매를 포함하며, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The solvent includes at least one polar solvent, and the polar solvent may be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol and isopropanol.

상기 조성물은 경화제를 추가로 더 포함할 수 있다.The composition may further include a curing agent.

상기 아미노점토 입자는 2개의 실리케이트 사면체 시트; 및 상기 2개의 실리케이트 사면체 시트 사이에 삽입된 금속 팔면체 시트로 구성되는 구조이고, 아민 함유기가 상기 실리케이트 사면체 시트의 규소에 연결되고, 수성 에폭시 수지가 상기 아민 함유기의 질소에 결합된 것일 수 있다.The aminoclay particles include two silicate tetrahedral sheets; and a metal octahedral sheet inserted between the two silicate tetrahedral sheets, wherein an amine-containing group is connected to the silicon of the silicate tetrahedral sheet, and an aqueous epoxy resin is bonded to the nitrogen of the amine-containing group.

상기 아미노점토 입자는 층전하가 없는 활석족일 수 있다.The aminoclay particle may be a talc group without a layer charge.

상기 아미노점토 입자는 R8Si8MXO16(OH)4의 단위 셀 화학식을 가지며, 상기 R은 아민 함유기이고, 상기 x는 12/(M이 갖는 양전하)일 수 있다.The aminoclay particles may have a unit cell formula of R 8 Si 8 M X O 16 (OH) 4 , wherein R is an amine-containing group, and x may be 12/(positive charge of M).

상기 아미노점토 입자는 수용성인 것을 특징으로 할 수 있다.The amino clay particles may be characterized in that it is water-soluble.

본 발명의 다른 일 측면은,Another aspect of the present invention is

(a) 금속 전구체;를 용매에 용해하고, (b) 적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물;을 상기 용액에 첨가하여 아미노점토(aminoclay) 입자를 유도하는 단계; 및 (c) 수성 에폭시 수지에 상기 아미노점토 입자를 첨가하는 단계를 포함하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 제조방법을 제공한다.(a) a metal precursor; is dissolved in a solvent, and (b) a silane compound having at least one amine-containing group and at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom is added to the solution to induce aminoclay particles to do; and (c) adding the amino clay particles to an aqueous epoxy resin.

본원에서 개시하는 라돈 차폐용 코팅제 조성물은 실란 화합물 및 금속 전구체가 형성하는 아미노점토 입자가 수성 에폭시 수지에 의해 층간 박리(exfoliate)되어 200 nm 크기 이하의 저휘발성 유기화합물(low volatile organic compound)을 이룰 수 있고, 상기 아미노점토 입자의 아민 함유기와 수성 에폭시 수지 간의 결합이 코팅제의 가교밀도를 상승시켜 저농도의 아미노점토 입자 함량으로도 보다 개선된 라돈 차폐 성능을 가질 수 있다.In the radon shielding coating composition disclosed herein, amino clay particles formed by a silane compound and a metal precursor are exfoliated by an aqueous epoxy resin to form a low volatile organic compound with a size of 200 nm or less. Also, the bonding between the amine-containing group of the amino clay particles and the aqueous epoxy resin increases the crosslinking density of the coating agent, so that even with a low concentration of amino clay particles, more improved radon shielding performance can be obtained.

또한, 본 발명의 아미노점토 입자와 수성 에폭시 수지가 가교 결합을 형성함에 따라 종래의 코팅제보다 치밀한 코팅막을 형성하므로 부식이나 화학적 변질 등에도 강한 코팅막을 제공할 수 있을뿐 아니라, 높은 방수능 및 열적 안정성을 가질 수 있다.In addition, since the amino clay particles of the present invention and the water-based epoxy resin form a cross-linkage, they form a denser coating film than conventional coating agents, so it is possible to provide a coating film strong against corrosion or chemical change, as well as high waterproofing ability and thermal stability. can have

또한, 본 발명의 아미노점토 입자에는 다양한 금속 양이온이 아미노점토의 금속 팔면체 층을 형성할 수 있는데, 상기 금속 양이온의 종류에 따라 항균력, 색상 부여, 및 투명성 증대 등의 효과를 발휘할 수 있다.In addition, in the aminoclay particles of the present invention, various metal cations can form a metal octahedral layer of aminoclay. Depending on the type of the metal cation, effects such as antibacterial activity, color imparting, and transparency increase can be exhibited.

또한, 수성 에폭시 수지를 사용함으로써, 상술한 효과에 의해 종래 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds; VOCs) 및 유기용매를 기반으로 하는 코팅제에 비해 인체 유해성이 거의 나타나지 않고 보다 환경 친화적일 수 있으며 현장 시공 시 편의성을 제공할 수 있다.In addition, by using a water-based epoxy resin, due to the above-described effect, there is almost no harm to the human body and more environmentally friendly compared to coating agents based on conventional volatile organic compounds (VOCs) and organic solvents. It can provide convenience.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 아미노점토(aminoclay)가 용매에 따라 층간 삽입(intercalate)된 형태와 층간 박리(exfoliate)된 형태로 전환되는 것을 나타낸 모식도이다.
도 2는 아미노점토의 3차원 구조를 나타낸 모식도이다.
도3은 아미노점토와 수성 에폭시 수지 간 결합 반응을 나타낸 모식도이다.
도 4는 순수 에폭시 수지 및 MgAC/수성 에폭시 수지 복합재의 라돈 방출 경로를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 코팅한 시멘트 벽돌이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 랩 스케일(lab scale)에서 시멘트 벽돌의 라돈 방출량을 측정하는 것을 나타낸 이미지이다.
도 7 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 측정한 결과이다.
도 11은 비교예1에 따른 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 측정한 결과이다.
도 12는 비교예2에 따른 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 측정한 결과이다.
도 13은 비교예3에 따른 코팅제 조성물의 라돈 차페율을 측정한 결과이다.
도 14 및 15는 비교예4 및 5에 따른 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 측정한 결과이다.
도 16 내지 20은 비교예6 내지 10에 따른 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 측정한 결과이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 장판에서 라돈 차폐율을 측정하는 것을 나타낸 이미지이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따라 코팅된 장판의 라돈 방출량을 측정한 결과이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라 코팅된 실제 스케일(real field scale)의 시멘트 바닥의 라돈 방출량을 측정하는 과정을 나타낸 것이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 코팅제의 표면을 현미경으로 측정한 결과이다.
도 25는 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 측정한 결과이다.
도 26은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 단면을 주사전자현미경(SEM)으로 측정한 결과이다.
도 27은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제 표면을 집적 이온 빔 주사전자현미경(FIB-SEM)으로 측정한 결과이다.
도 28은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제 표면의 에너지 분산 X-선 분광(EDAX)을 측정한 결과이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 코팅제 및 MgAC의 X-선 분말 회절(XRD) 분석 결과이다.
도 30은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 저각 X-선 분말 회절(low-angle XRD) 분석 결과이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 코팅제 및 MgAC의 건조 전의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광 분석 결과이다.
도 32는 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 건조 후의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광 분석 결과이다.
도 33은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 X-선 광전자 분광(XPS) 분석 결과이다.
도 34는 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 열질량분석(TGA) 및 파생 열중량분석(DTG) 결과이다.
도 35는 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 열분해 활성에너지(Ea)를 측정한 결과이다.
도 36은 본 발명의 일 비교예 및 실시예에 따른 코팅제의 접촉각(contact angle)을 측정한 결과이다.
1 is a schematic diagram showing that aminoclay is converted into an intercalated form and an exfoliated form depending on the solvent.
2 is a schematic diagram showing the three-dimensional structure of amino clay.
3 is a schematic diagram showing the bonding reaction between amino clay and an aqueous epoxy resin.
4 is a schematic diagram showing the radon emission pathway of pure epoxy resin and MgAC/aqueous epoxy resin composite.
5 is a cement brick coated with a coating composition for shielding radon according to an embodiment of the present invention.
6 is an image showing the measurement of radon emission of cement bricks on a lab scale according to an embodiment of the present invention.
7 to 10 are results of measuring the radon shielding rate of the radon shielding coating composition according to an embodiment of the present invention.
11 is a result of measuring the radon shielding rate of the coating composition according to Comparative Example 1.
12 is a result of measuring the radon shielding rate of the coating composition according to Comparative Example 2.
13 is a result of measuring the radon shielding rate of the coating composition according to Comparative Example 3.
14 and 15 are results of measuring the radon shielding rate of the coating composition according to Comparative Examples 4 and 5.
16 to 20 are results of measuring the radon shielding rate of the coating composition according to Comparative Examples 6 to 10.
21 is an image showing measuring the radon shielding rate in a sheet according to an embodiment of the present invention.
22 is a result of measuring the amount of radon emission of a sheet coated according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
23 shows the process of measuring the radon emission amount of the cement floor of the real scale (real field scale) coated according to an embodiment of the present invention.
24 is a microscopic view of the surface of a coating agent according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
25 is a result of measuring the surface of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention with a scanning electron microscope (SEM).
26 is a result of measuring a cross section of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention with a scanning electron microscope (SEM).
27 is a result of measuring the surface of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention with an integrated ion beam scanning electron microscope (FIB-SEM).
28 is a result of measuring energy dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) of the surface of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
29 is an X-ray powder diffraction (XRD) analysis result of a coating agent and MgAC according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
30 is a low-angle X-ray powder diffraction (XRD) analysis result of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
31 is a Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic analysis result before drying of the coating agent and MgAC according to an embodiment and a comparative example of the present invention.
32 is a Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic analysis result after drying of the coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
33 is an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis result of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
34 is a thermal mass analysis (TGA) and derivative thermogravimetric analysis (DTG) results of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
35 is a result of measuring the thermal decomposition activation energy (E a ) of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
36 is a result of measuring the contact angle (contact angle) of a coating agent according to a comparative example and an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에서 사용한 문맥상 명백하게 다른 뜻을 뜻하지 않는 한 “차폐율”은 '라돈 차폐율'을 의미할 수 있으며, “감소율”이라는 용어는 문맥상 명백하게 다른 뜻을 뜻하지 않는 한 '라돈 농도 감소율'을 포함하여 이해될 수 있다.Unless the context clearly indicates otherwise in this specification, "shielding rate" may mean 'radon shielding rate', and the term "reduction rate" refers to 'radon concentration reduction rate' unless the context clearly indicates otherwise. can be understood including

본 발명의 일 측면은,One aspect of the present invention is

적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물; 및 금속 전구체를 용매에 용해하여 유도되는, 아미노점토(aminoclay) 입자; 및 수성 에폭시 수지;를 포함하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 제공한다.a silane compound in which at least one amine-containing group and at least one hydrolysable group are bonded to a silicon atom; and aminoclay particles derived by dissolving a metal precursor in a solvent; and an aqueous epoxy resin; it provides a coating composition for shielding radon, including.

상기 실란 화합물은 상기 금속 전구체가 제공하는 금속 양이온과 반응하여 실리케이트 사면체를 형성하여 나노점토 구조를 형성할 수 있다. 실란 화합물의 아민 함유기는 아미노점토의 표면에 존재하며, 여기에 수성 에폭시 수지의 옥시란기(oxirane group)가 반응하여 결합될 수 있다.The silane compound may react with a metal cation provided by the metal precursor to form a silicate tetrahedron to form a nanoclay structure. The amine-containing group of the silane compound is present on the surface of the amino clay, and an oxirane group of the aqueous epoxy resin reacts thereto to be bonded thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아민 함유기는 -(CH2)nNR1R2로 표현되는 것일 수 있다. 여기에서 n은 0 내지 10의 정수이고, R1 및 R2은 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C2-10 알케닐, C2-10 알키닐, C6-17 아릴, C3-17 시클로알킬, C1-10 아실, 또는 R3NH2를 나타내며, R3는 C1-6 알킬렌을 나타내는 것일 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present application, the amine-containing group may be represented by -(CH 2 ) n NR 1 R 2 . wherein n is an integer from 0 to 10, R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C 1-10 alkyl, C 2-10 alkenyl, C 2-10 alkynyl, C 6-17 aryl, C 3 It may represent -17 cycloalkyl, C 1-10 acyl, or R 3 NH 2 , and R 3 may represent C 1-6 alkylene.

본원의 일 구현예에 따르면, 실란 화합물은 하나의 아민 함유기에 적어도 하나의 가수분해성기를 갖는 2개 이상의 규소원자가 결합된 것일 수 있다. 이 경우, 상기 실란 화합물은 (X1)m (Y1)3-m Si - Z1 - N - Z2 - Si (X2)q (Y2)3-q (상기 식에서, X1 및 X2는 1 내지 6개의 탄소를 함유하는 알콕시기이고, Y1 및 Y2는 1 내지 8개의 탄소를 함유하는 알킬 기이고, Z1 및 Z2는 1 내지 12개의 탄소를 갖는 알킬렌기이고, m 및 q는 독립적으로 1, 2 또는 3임)의 구조를 갖는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the silane compound may be one in which two or more silicon atoms having at least one hydrolyzable group are bonded to one amine-containing group. In this case, the silane compound is (X 1 ) m (Y 1 ) 3-m Si - Z 1 -N - Z 2 - Si (X 2 ) q (Y 2 ) 3-q (wherein X 1 and X 2 is an alkoxy group containing 1 to 6 carbons, Y 1 and Y 2 are alkyl groups containing 1 to 8 carbons, Z 1 and Z 2 are alkylene groups having 1 to 12 carbons, m and q is independently 1, 2 or 3).

상기 가수분해성기는, 가수분해에 의해 히드록시기(실라놀기)를 부여하는 기를 의미한다. 본 발명의 가수분해성기는 예컨대, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~4의 알콕시기; 히드록시기; 아세톡시기; 염소 원자; 이소시아네이트기; 등을 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 탄소수 C1-4의 알콕시기가 바람직하고, C1-2의 알콕시기가 보다 바람직할 수 있다.The said hydrolysable group means the group which gives a hydroxyl group (silanol group) by hydrolysis. The hydrolyzable group of the present invention includes, for example, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group; hydroxyl group; acetoxy group; chlorine atom; isocyanate group; etc. are mentioned preferably. Among them, a C 1-4 alkoxy group is preferable, and a C 1-2 alkoxy group may be more preferable.

본원의 일 구현예에 따르면, 실란 화합물에 있어서, 중심 규소 원자에 결합되는 가수분해성기의 개수는, 통상 1 이상이고, 2 이상인 것이 바람직하며, 통상, 3 이하인 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present application, in the silane compound, the number of hydrolyzable groups bonded to the central silicon atom is usually 1 or more, preferably 2 or more, and usually 3 or less.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 실란 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane; APTMS), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-aminopropyltriethoxysilane; APTES), 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민 (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸트리에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸메틸디에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리메톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필메틸디메톡시실란, 디에틸렌아미노메틸메틸디에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디에톡시실란, 및 N-(N-부틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 비스[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민 및 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the silane compound is 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3-aminopropylmethyldie Toxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), aminoethylaminopropyltriethoxy Silane, aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane, aminoethylaminopropylmethyldiethoxysilane, aminoethylaminomethyltriethoxysilane, aminoethylaminomethylmethyldiethoxysilane, diethylenetriaminopropyltrimethoxysilane, diethylene Triaminopropyltriethoxysilane, diethylenetriaminopropylmethyldimethoxysilane, diethyleneaminomethylmethyldiethoxysilane, (N-phenylamino)methyltrimethoxysilane, (N-phenylamino)methyltriethoxysilane , (N-phenylamino)methylmethyldimethoxysilane, (N-phenylamino)methylmethyldiethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltrimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltrie Toxysilane, 3-(N-phenylamino)propylmethyldimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propylmethyldiethoxysilane, and N-(N-butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis It may be at least one selected from the group consisting of [(3-triethoxysilyl)propyl]amine and bis[(3-trimethoxysilyl)propyl]amine.

상기 금속 전구체는 본 발명의 아미노점토를 이루는 금속 양이온을 제공하는 물질을 의미한다. 본 발명의 금속 양이온은 금속 팔면체 시트의 중심 금속이며, 예컨대 Mg2+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Al3+, Fe3+, 및 Ce3+으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 Mg2+ 또는 Cu2+일 수 있으며, 보다 바람직하게는 Mg2+일 수 있다.The metal precursor refers to a material providing a metal cation constituting the amino clay of the present invention. The metal cation of the present invention is the central metal of a metal octahedral sheet, such as Mg 2+ , Ca 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , and Ce 3 . It may be any one or more selected from the group consisting of + . preferably Mg 2+ or It may be Cu 2+ , more preferably Mg 2+ .

본 발명의 금속 전구체는 또한 상기 금속 양이온에 counter이온이 음이온인 염일 수 있다. 상기 음이온은 예컨대 Cl- 또는 NO3 -일 수 있다.The metal precursor of the present invention may also be a salt in which a counter ion to the metal cation is an anion. The anion may be, for example, Cl or NO 3 .

본 발명의 제한되지 않는 일 구현예에 따르면, 금속 전구체는 MgCl2, AlCl3, FeCl3, CuCl2, ZnCl2, 또는 Zn(NO3)2일 수 있다. 바람직하게 상기 금속 전구체는 MgCl2 또는 CuCl2일 수 있다. 본원의 다른 일 구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물에는 하나 이상의 금속 전구체가 사용될 수 있다.According to a non-limiting embodiment of the present invention, the metal precursor is MgCl 2 , AlCl 3 , FeCl 3 , CuCl 2 , ZnCl 2 , or Zn(NO 3 ) 2 It may be. Preferably, the metal precursor may be MgCl 2 or CuCl 2 . According to another embodiment of the present application, one or more metal precursors may be used in the coating composition of the present invention.

본원의 일 구현예에 따르면, 용매는 1종 이상의 극성 용매를 포함하며, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 에탄올 또는 이소프로판올으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the solvent includes at least one polar solvent, and the polar solvent may be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol and isopropanol. Preferably, it may be any one or more selected from ethanol and isopropanol.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 양이온은 아미노점토 구조에서 금속 팔면체 시트를 형성한다. 금속 양이온의 종류에 무관하게 금속 팔면체 시트를 형성할 수 있으나, 금속 양이온의 종류에 따라 최종 형성되는 코팅피막이 부수적인 효과를 나타낼 수 있다. 예컨대, Cu2+이 사용되는 경우 코팅피막의 항균력을 더 증가시킬 수 있고, Al3+이 사용되는 경우 높은 밀도를 갖는 아미노점토가 생성될 수 있어 밀도 높은 코팅의 차폐 효과를 나타낼 수 있다. 또한, Mg2+ 및 Ca2+가 사용되는 경우 무독성이 기대될 수 있다. 한편, Al3+, Mg2+, Ca2+가 사용되는 경우 투명한 코팅이 형성될 수 있으며, Cu2+가 사용되는 경우 또한 투명 코팅이 형성될 수 있으나, 농도가 짙을 경우, 옅은 초록색을 띨 수도 있다. 이외에도 양이온이 갖는 고유의 특성을 코팅피막이 나타낼 수 있다는 것이 본 발명의 또 다른 장점이다. 또한, 2개 이상의 금속 양이온이 포함되는 경우 조합된 효과를 나타낼 수 있다.According to one embodiment of the present application, the metal cation forms a metal octahedral sheet in the aminoclay structure. A metal octahedral sheet can be formed irrespective of the type of metal cation, but the finally formed coating film may exhibit an incidental effect depending on the type of metal cation. For example, when Cu 2+ is used, the antibacterial activity of the coating film can be further increased, and when Al 3+ is used, amino clay having a high density can be produced, thereby exhibiting the shielding effect of the high-density coating. In addition, non-toxicity can be expected when Mg 2+ and Ca 2+ are used. On the other hand, when Al 3+ , Mg 2+ , and Ca 2+ are used, a transparent coating may be formed, and when Cu 2+ is used, a transparent coating may also be formed, but when the concentration is deep, a light green color is obtained. It may be In addition, it is another advantage of the present invention that the coating film can exhibit the intrinsic properties of cations. In addition, when two or more metal cations are included, a combined effect may be exhibited.

본원의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제는 실란 화합물과 금속 전구체가 형성하는 아미노점토 입자는 수성 에폭시 수지 내에서 완전히 층간 박리(exfoliate)될 수 있어, 저휘발성 유기화합물(low volatile organic compounds; low-VOCs)을 이룰 수 있고 상기 아미노점토 입자의 아민 함유기와 수성 에폭시 수지 간의 결합이 구조적 결함을 제거하고 가교밀도를 향상시켜, 저농도의 아미노점토 입자 함량으로도 라돈 차폐 성능을 보다 개선할 수 있다. 본 발명의 아미노점토는 도1을 참조하였을 때, 에탄올과 같은 저극성 용매 내에서 층간 삽입(intercalate)된 형태와 물을 포함하는 수용액 내에서 층간 박리(exfoliate)된 형태로 쉽게 전환되는 특징을 갖는다. 종래 Cloisite Na+와 같은 나노점토 및 ZnO, CaCO3과 같은 나노소재는 추가적인 표면 처리 없이는 유기화합물로 이루어진 기질(matrix)와의 비호환성으로 인해 구조적인 결함 및 물성 변화가 발생할 수 있고, 상기 나노점토 및 나노소재와 같은 필러(filler)가 기질 내에 완전히 층간 박리되어 있지 않을 때 충전재의 층간 삽입 및 응집으로 인해 기체 분자를 차단하는 특성 및 물성이 제한될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 아미노점토 입자는 수성 에폭시 수지 내에 완전히 층간 박리될 수 있어 상술한 효과로 인해 저농도로 함유되더라도 높은 라돈 차폐율 특성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제는 코팅부재에 1회 코팅하였을 때 80% 이상의 라돈 차폐율을 보이며, 2회 이상 중복하여 도포 시 99% 이상의 라돈 차폐율을 보인다. 상기 라돈 차폐율의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 100% 이하일 수 있다. 이를 통해 종래 에폭시 수지 코팅제에 나노소재 필러로서 제올라이트가 고농도(40 중량%)로 포함될 때 45% 이하의 라돈 차폐율을 보이는 것에 비해 훨씬 높은 라돈 차폐율을 갖는 것을 알 수 있다.In the radon shielding coating agent according to an embodiment of the present application, the amino clay particles formed by the silane compound and the metal precursor can be completely exfoliated in the aqueous epoxy resin, so that low volatile organic compounds (low volatile organic compounds; low -VOCs) and bonding between the amine-containing group of the aminoclay particles and the aqueous epoxy resin removes structural defects and improves crosslinking density, so that even with a low concentration of aminoclay particles, the radon shielding performance can be further improved. 1, the amino clay of the present invention is characterized in that it is easily converted into an intercalated form in a low-polarity solvent such as ethanol and an exfoliated form in an aqueous solution containing water. . Conventional nanoclays such as Cloisite Na + and nanomaterials such as ZnO and CaCO 3 may have structural defects and changes in properties due to incompatibility with a matrix made of organic compounds without additional surface treatment, and the nanoclay and When a filler such as a nanomaterial is not completely delaminated in the substrate, the intercalation and agglomeration of the filler may limit the properties and properties of blocking gas molecules. However, the amino clay particles according to the present invention can be completely delaminated in the aqueous epoxy resin, so that even if they are contained in a low concentration due to the above-described effect, they can have high radon shielding rate characteristics. The radon shielding coating agent according to an embodiment of the present invention exhibits a radon shielding rate of 80% or more when coated once on a coating member, and exhibits a radon shielding rate of 99% or more when applied twice or more repeatedly. The upper limit of the radon shielding rate is not particularly limited, but may be 100% or less. Through this, it can be seen that when zeolite is included in a high concentration (40 wt%) as a nanomaterial filler in the conventional epoxy resin coating agent, it has a much higher radon shielding rate than that showing a radon shielding rate of 45% or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 아미노점토는 종래 그래핀 산화물 및 제올라이트와 같은 2D 나노소재와 같이 종횡비가 큰 특성으로 기체 분자 확산 시 분자의 이동 거리를 최대화하여 확산 및 투과를 방지하는 효과를 가지며 이를 도 4의 모식도로 나타내었다. 그 결과 라돈 기체 분자의 확산 및 투과를 억제하여 라돈 차폐 성능을 갖는다. 또한, 상술한 아미노점토 입자가 유도되는 단계에서 입자에 아민 함유기가 이미 존재하므로 종래 나노소재와 달리 에폭시 소재와의 계면 결합을 증가시키기 위한 별도의 표면 처리 단계를 필요로 하지 않는 특징을 갖지 않고 에폭시 수지와의 반응에서 가교밀도를 높이는 효과를 가질 수 있다.Aminoclay according to an embodiment of the present invention has a characteristic of a large aspect ratio like conventional 2D nanomaterials such as graphene oxide and zeolite, and has the effect of maximizing the movement distance of molecules during diffusion of gas molecules to prevent diffusion and permeation. It is shown in the schematic diagram of FIG. As a result, it has radon shielding performance by suppressing diffusion and permeation of radon gas molecules. In addition, since an amine-containing group is already present in the particles in the step of inducing the above-mentioned amino clay particles, unlike conventional nanomaterials, it does not require a separate surface treatment step to increase the interfacial bonding with the epoxy material. The reaction with the resin may have an effect of increasing the crosslinking density.

본원의 일 실시예에 따르면, 아미노점토의 함량은 수성 에폭시 수지를 기준으로 0.5 내지 1.0 중량% 포함될 수 있다. 아미노점토의 함량이 1.0 중량%를 초과할 경우, 에폭시 수지와 반영하지 않고 잔류하는 아미노점토가 발생할 수 있어, 과도한 점도 상승과 빠른 경화속도를 초래할 수 있다. 또한, 아미노점토의 함량이 0.5 중량% 미만일 경우 라돈 차폐율이 감소할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the content of amino clay may be included in an amount of 0.5 to 1.0% by weight based on the aqueous epoxy resin. When the content of amino clay exceeds 1.0 wt %, amino clay remaining without reflection with the epoxy resin may occur, resulting in excessive viscosity increase and fast curing speed. In addition, when the content of amino clay is less than 0.5% by weight, the radon shielding rate may be reduced.

본원의 일 구현예에 따르면, 수성 에폭시 수지의 함량은 전체 코팅제 조성물을 기준으로 상기 아미노점토 입자의 함량을 제외한 전부일 수 있다. 또한 다른 예시에서, 상기 아미노점토 입자 및 수성 에폭시 수지의 혼합 과정에서 물을 더 포함할 수 있으며, 이는 당업계에 고지된 사용자 편의상의 비율이라면 제한되지 않는다.According to one embodiment of the present application, the content of the aqueous epoxy resin may be all except for the content of the amino clay particles based on the entire coating composition. Also, in another example, water may be further included in the mixing process of the amino clay particles and the aqueous epoxy resin, which is not limited as long as it is a user-friendly ratio known in the art.

상기 수성 에폭시 수지는 옥시란기(oxirane)를 갖고 고리 열림에 의해 중합될 수 있는 물질로서 단량체 에폭시 수지 및 중합체 에폭시 수지를 모두 포함한다. 에폭시 수지는 내열성, 전기 절연성, 접착성 등이 뛰어나다. 특히, 에폭시 수지의 옥시란기가 실란 화합물과 금속 전구체가 형성하는 아미노점토 입자 표면에 존재하는 아민 함유기와 반응하여 연결될 수 있다. 이에 따라 아미노점토 기반의 코팅막의 강도를 높일 뿐만 아니라 접착성을 개선한다. 또한, 코팅막이 라돈의 방출을 차폐하는 특성을 갖도록 할 수 있다.The aqueous epoxy resin includes both a monomer epoxy resin and a polymer epoxy resin as a material having an oxirane group and polymerizable by ring opening. Epoxy resins are excellent in heat resistance, electrical insulation, adhesiveness, and the like. In particular, the oxirane group of the epoxy resin may be connected by reaction with the amine-containing group present on the surface of the aminoclay particle formed by the silane compound and the metal precursor. Accordingly, not only the strength of the amino clay-based coating film is increased, but also the adhesiveness is improved. In addition, the coating film may have a property of shielding the emission of radon.

수성 에폭시 수지는 당업계에서 내열성, 전기 절연성을 개선시키기 위해 통상적으로 이용되는 성분이면 제한되지 않고 본 발명의 코팅제 조성물에 사용될 수 있다. 본 발명의 수성 에폭시 수지는 단량체 에폭시 수지, 중합체 에폭시 수지, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 구체적으로, 비스페놀A형, 비스페놀 F형, 테트라브로모 DPP형, 노볼락 수지형, 디아민형, 디애씨드형, 및 디올형 등의 유형의 에폭시 수지가 사용될 수 있다. 구체적으로, 에폭시 수지는 치환 또는 비치환된 페놀, 비스페놀 A, 및 비스페놀 F 로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 페놀류의 글리시딜 에테르인 것일 수 있다. 여기에서 허용가능한 치환기의 대표적 예는 할로겐, 에스테르기, 에테르기, 술포네이트기, 실록산기, 니트로기 및 포스페이트기를 포함한다. 바람직한 수성 에폭시 수지는 후술하는 본 발명의 일 실시예에서 예시하는 바와 같은 조성에 따라 제조할 수 있고, 시판되는 수성 에폭시 수지를 사용할 수도 있다. 바람직한 예시로서 시중의 수성 에폭시 수지로는, p-tert-부틸페닐 글리시딜 에테르; 2,2-비스[4-(2,3-에폭시프로폭시)-페닐)프로판 (비스페놀 A의 디글리시딜 에테르)] 및 텍사스주 휴스턴의 쉘 케미칼 코. (Shell Chemical Co.)의 "에폰 828 (EPON 828)", "에폰 1004 (EPON 1004)" 및 "에폰 1001F (EPON 1001F)", 및 미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 코. (Dow Chemical Co.)의 "DER-331", "DER-332" 및 "DER-334"의 상품명 하에서 시판되는 물질을 포함한다. 다른 적절한 에폭시 수지는 다우 케미칼코의 "DEN-431" 및 "DEN-428"의 상품명 하에서 입수 가능한 것과 같은 페놀 포름알데히드 노볼락의 글리시딜 에테르를 포함한다. 제한되지 않는 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 수성 에폭시 수지는 p-tert-부틸페닐 글리시딜 에테르일 수 있으며, career henan chemical co 사의 Araldite-M일 수 있다. 또한, 상기 수성 에폭시 수지는 4,4'-(1-메틸에틸리덴)비스페놀 폴리머 및 2,2'-[(1-메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)]비스[옥시란]일 수 있으며, 삼화페인트공업㈜의 에포코트아쿠아 혹은 동해케미칼공업㈜의 FREE ZON 200일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The aqueous epoxy resin is not limited as long as it is a component commonly used to improve heat resistance and electrical insulation in the art, and may be used in the coating composition of the present invention. The aqueous epoxy resin of the present invention may be a monomeric epoxy resin, a polymeric epoxy resin, or a mixture thereof. Specifically, epoxy resins of types such as bisphenol A type, bisphenol F type, tetrabromo DPP type, novolak resin type, diamine type, diacid type, and diol type can be used. Specifically, the epoxy resin may be a glycidyl ether of one or more phenols selected from the group consisting of substituted or unsubstituted phenol, bisphenol A, and bisphenol F. Representative examples of the permissible substituent herein include a halogen, an ester group, an ether group, a sulfonate group, a siloxane group, a nitro group and a phosphate group. Preferred aqueous epoxy resins may be prepared according to the composition as exemplified in an embodiment of the present invention to be described later, and a commercially available aqueous epoxy resin may be used. As preferred examples, commercially available aqueous epoxy resins include p-tert-butylphenyl glycidyl ether; 2,2-bis[4-(2,3-epoxypropoxy)-phenyl)propane (diglycidyl ether of bisphenol A)] and Shell Chemical Co, Houston, TX. (Shell Chemical Co.) "EPON 828 (EPON 828)", "EPON 1004 (EPON 1004)" and "EPON 1001F (EPON 1001F)", and Dow Chemical Co., Midland, Michigan. (Dow Chemical Co.) under the trade names "DER-331", "DER-332" and "DER-334". Other suitable epoxy resins include the glycidyl ethers of phenol formaldehyde novolac, such as those available under the trade names "DEN-431" and "DEN-428" from Dow Chemicalco. According to one embodiment of the present application without limitation, the aqueous epoxy resin may be p-tert-butylphenyl glycidyl ether, and may be Araldite-M manufactured by career henan chemical co. In addition, the aqueous epoxy resin is 4,4'-(1-methylethylidene)bisphenol polymer and 2,2'-[(1-methylethylidene)bis(4,1-phenyleneoxymethylene)]bis It may be [oxirane], and it may be Epocoat Aqua of Samhwa Paint Industry Co., Ltd. or FREE ZON 200 of Donghae Chemical Industry Co., Ltd., but is not limited thereto.

본원의 일 실시예에서, 상기 코팅제 조성물은 경화제를 추가로 더 포함할 수 있다. 상기 코팅제 조성물에 첨가되는 경화제는 코팅제 조성물 내 수성 에폭시 수지 함량을 기준으로 40 내지 100 체적% 포함될 수 있다. 코팅제 조성물 내 경화제의 함량은 사용자의 편의에 따라 조정될 수 있으나, 코팅제 조성물의 점도, 발림성, 경화 속도 등을 고려할 때 상기 함량 범위 내로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. In one embodiment of the present application, the coating composition may further include a curing agent. The curing agent added to the coating composition may be included in an amount of 40 to 100% by volume based on the content of the aqueous epoxy resin in the coating composition. The content of the curing agent in the coating composition may be adjusted according to the user's convenience, but it may be preferable to be included within the above content range in consideration of the viscosity, spreadability, curing rate, etc. of the coating composition.

상기 경화제를 상기 아미노점토 입자 및 수성 에폭시 수지를 포함하는 코팅제 조성물에 혼합하여 2액형의 코팅제 조성물로서 사용할 수 있고, 이때 상기 경화제는 코팅제 조성물을 코팅하기 10 내지 60분 전에 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 경화제는 수성 에폭시 수지를 경화시키는 당업계에 공지된 것이면 제한되지 않고 포함될 수 있으나, 바람직하게는 상기 경화제의 조성물은 폴리아민 화합물의 여러가지 변성물을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 페놀계 화합물, 카르보닐계 화합물, 에폭시 화합물 혹은 아크릴계 화합물과의 반응으로 변성된 변성물일 수 있다. 바람직한 예시로는 분자 내 1급 내지 3급 아민기를 포함하는 폴리아민 화합물을 포함하는 조성물, 상기 폴리아민 화합물 및 에폭시 화합물을 포함하는 조성물 혹은 상기 폴리아민 화합물을 에폭시 화합물과 반응시켜 변성한 에폭시 아민 어덕트(epoxy amine adduct)를 포함하는 조성물일 수 있다. 상기 폴리아민 화합물은 보다 바람직하게는 분자 내에 2개의 1급 아민기를 가지는 폴리아민 화합물일 수 있다. 예를 들면, 상기 경화제 조성물에 포함되는 아민기가 수성 에폭시 수지 조성물에 포함되는 옥시란기와 축합을 일으키는 반응에 의해 코팅제 조성물의 코팅 속도, 코팅막의 굳기 및 강도 등을 조절할 수 있다.The curing agent may be mixed with the coating composition comprising the amino clay particles and the aqueous epoxy resin to be used as a two-component coating composition, wherein the curing agent is preferably mixed 10 to 60 minutes before coating the coating composition. . The curing agent may be included without limitation as long as it is known in the art for curing aqueous epoxy resins, but preferably, the curing agent composition may include various modifications of a polyamine compound, specifically, a phenol-based compound, It may be a modified product modified by reaction with a bornyl compound, an epoxy compound, or an acrylic compound. Preferred examples include a composition containing a polyamine compound containing a primary to tertiary amine group in the molecule, a composition containing the polyamine compound and an epoxy compound, or an epoxy amine adduct modified by reacting the polyamine compound with an epoxy compound. It may be a composition comprising an amine adduct). More preferably, the polyamine compound may be a polyamine compound having two primary amine groups in the molecule. For example, the coating speed of the coating composition, the hardness and strength of the coating film, etc. can be controlled by a reaction in which the amine group included in the curing agent composition is condensed with the oxirane group included in the aqueous epoxy resin composition.

본원의 다른 일 실시예에서 상기 코팅제 조성물은 가소제(plasticizer), 소포제(defoamer), 소광제(matting agent), 방부제, 방청제(anti-corrosion agent), 부착 증진제(adhesion promoter), 증점제(thickner), 방염제(flame retardant) 등 코팅제 조성물의 물성을 개선하거나 사용자의 편의에 따라 부가적인 물성을 부여하기 위해 첨가할 수 있도록 당업계에 공지된 첨가제라면 제한되지 않고 추가로 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present application, the coating composition is a plasticizer, a defoamer, a matting agent, a preservative, an anti-corrosion agent, an adhesion promoter, a thickener, Any additive known in the art to improve the physical properties of the coating composition, such as a flame retardant, or to provide additional physical properties according to the user's convenience is not limited and may further include.

상기 아미노점토 입자는 2개의 실리케이트 사면체 시트; 및 상기 2개의 실리케이트 사면체 시트 사이에 삽입된 금속 팔면체 시트로 구성되는 구조이고, 아민 함유기가 상기 실리케이트 사면체 시트의 규소에 연결되고, 수성 에폭시 수지가 상기 아민 함유기의 질소에 결합된 것일 수 있다.The aminoclay particles include two silicate tetrahedral sheets; and a metal octahedral sheet inserted between the two silicate tetrahedral sheets, wherein an amine-containing group is connected to the silicon of the silicate tetrahedral sheet, and an aqueous epoxy resin is bonded to the nitrogen of the amine-containing group.

상기 아미노점토 입자는 점토의 층에 유기 이온을 도입한 나노사이즈의 점토를 의미할 수 있다. 또한, 상기 아미노점토 입자는 금속 팔면체 시트 및 실리케이트 사면체 시트가 연결된 하나의 단위 입자를 의미할 수 있다.The amino clay particles may refer to nano-sized clay in which organic ions are introduced into the clay layer. In addition, the amino clay particle may refer to one unit particle in which a metal octahedral sheet and a silicate tetrahedral sheet are connected.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노점토 입자는 2개의 실리케이트 사면체 시트; 및 상기 2개의 실리케이트 사면체 시트 사이에 삽입된 금속 팔면체 시트로 구성되되, 아민 함유기가 상기 실리케이트 사면체 시트의 규소에 결합된 것이다. 상기 아미노점토 입자는 실리케이트 사면체 시트 및 금속 팔면체 시트가 2:1 인 것일 수 있다. 아민 함유기에 대한 설명은 전술한 바와 같다.According to one embodiment of the present application, the aminoclay particles include two silicate tetrahedral sheets; and a metal octahedral sheet interposed between the two silicate tetrahedral sheets, wherein an amine-containing group is bonded to the silicon of the silicate tetrahedral sheet. The amino clay particles may have a silicate tetrahedral sheet and a metal octahedral sheet in a ratio of 2:1. The description of the amine-containing group is the same as described above.

실리케이트 사면체 시트는 4개의 O에 의하여 규소가 배위되는 구조로서, 사면체 중 한면에 존재하는 세개의 모서리가 2차원적으로 연결된 6각환을 이루어 평면으로 결합되어 사면체 판을 이룬다. 이들 6각환형을 이룬 사면체 판에서 다른 사면체와 공유하는 세 모서리를 이루는 음이온을 저면산소(basal oxygen)라 하고 이 면을 저면산소면이라고 한다. 다만, 본원에서는 사면체의 3개의 저면산소 중 하나의 산소 대신 전술한 아민 함유기가 치환될 수 있다. 다른 사면체와 공유하지 않는 나머지 하나의 모서리는 정점산소(apical oxygen)라고 부르며, 이들은 일반적으로 같은 방향으로 배열된다. 사면체 시트는 팔면체 시트와 결합되는데 이 때 팔면체판과 공유하는 음이온면은 정점 산소가 있는 면이 된다. 도2에 나타난 적층 구조의 실리케이트 점토는 에폭시 소재에 첨가되었을 때 에폭시 소재의 열적 특성, 기계적 특성, 차단 특성, 난연성 및 항균력을 향상시킬 수 있다.The silicate tetrahedral sheet is a structure in which silicon is coordinated by four Os, and three corners existing on one side of the tetrahedron form a two-dimensionally connected hexagonal ring and are combined in a plane to form a tetrahedral plate. In these hexagonal annular tetrahedral plates, the anions forming the three corners shared with other tetrahedra are called basal oxygen, and this plane is called the basal oxygen plane. However, in the present application, the above-described amine-containing group may be substituted for one of the three bottom oxygens of the tetrahedron. The other edge, which is not shared with the other tetrahedra, is called apical oxygen, and they are usually aligned in the same direction. The tetrahedral sheet is combined with the octahedral sheet, and the negative ion plane shared with the octahedral plate becomes the vertex oxygen side. The silicate clay of the laminate structure shown in FIG. 2 can improve the thermal properties, mechanical properties, barrier properties, flame retardancy and antibacterial properties of the epoxy material when added to the epoxy material.

금속 팔면체 시트는 하나 이상의 금속 양이온, 예컨대 Mg2+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Al3+, Fe3+ 및 Ce3+으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속 양이온이 6개의 O 또는 OH기가 팔면체 배위를 한 형태이다. 팔면체판은 최밀충전한 산소이온들의 두 평면으로 생각될 수 있으며, 양이온들은 두 평면 사이에 생기는 팔면체 자리들을 차지한다.The metal octahedral sheet is selected from the group consisting of one or more metal cations, such as Mg 2+ , Ca 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ and Ce 3+ . Any one or more metal cations to be formed is a form in which 6 O or OH groups are octahedral. The octahedral plate can be thought of as two planes of closely packed oxygen ions, with positive ions occupying octahedral sites between the two planes.

한편, 점토광물은 층전하의 크기에 따라 분류될 수 있는데, 단위포당 층전하가 없는 것은 활석족으로 분류된다. 본원의 일 구현에 따르면, 상기 아미노점토 입자는 층전하가 없는 활석족 유사 점토 입자일 수 있다. 구체적으로 도 2의 아미노점토 입자의 3차원 구조를 참고할 수 있으며, 본 발명의 코팅제의 내부는 점토입자로 구성되어 있어 안정적인 코팅층을 형성할 뿐만 아니라, 도3에 나타나있는 것과 같이 점토입자의 표면은 아민기가 수성 에폭시 수지와 가교결합을 형성하여 치밀하게 층을 형성함으로써 라돈을 차폐할 수 있고 방수능을 가질 수 있다. 본 발명의 수성 아미노점토 입자는 R8Si8MXO16(OH)4의 단위 셀 화학식을 가지며, R은 아민 함유기이며, 상기 x는 12/(M이 갖는 양전하)인 것일 수 있다. 여기에서 M은 전술한 금속 양이온을 의미한다.On the other hand, clay minerals can be classified according to the size of the layer charge, and those without a layer charge per unit cell are classified as talc. According to one embodiment of the present application, the amino clay particles may be talc group-like clay particles having no layer charge. Specifically, the three-dimensional structure of the amino clay particles in FIG. 2 can be referred to, and the inside of the coating agent of the present invention is composed of clay particles to form a stable coating layer, and as shown in FIG. 3, the surface of the clay particles is The amine group forms a cross-link with the aqueous epoxy resin to form a dense layer, thereby shielding radon and having a waterproof ability. The aqueous aminoclay particles of the present invention may have a unit cell formula of R 8 Si 8 M X O 16 (OH) 4 , R is an amine-containing group, and x is 12/(positive charge of M). Here, M means the aforementioned metal cation.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 아미노점토 입자는 수용성인 것을 특징으로 할 수 있다. 종래 연구 결과에 따르면, 아미노점토 입자가 PVP보다 친수성인 것을 알 수 있으며, 특히 MgAC/PVP 복합재로 이루어진 표면은 초친수성의 성질을 보인다. 상기 아미노점토 입자 표면의 친수성이 더 높아짐으로 인해 아미노점토 입자와 수성 에폭시 수지 간의 반응성이 증가할 수 있고, 상기 아미노점토 입자 및 수성 에폭시 수지를 포함하는 코팅제 조성물을 도포 후 건조하여 코팅막을 형성할 시 아미노점토 입자와 에폭시 수지 간 가교결합으로 인해 코팅막의 기계적 물성이 향상됨에 따라 수분 침투가 어려워진다. 따라서, 종래 에폭시 수지와 동등한 수준 혹은 보다 향상된 방수능을 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the amino clay particles may be characterized in that it is water-soluble. According to the results of previous studies, it can be seen that aminoclay particles are more hydrophilic than PVP, and in particular, the surface made of MgAC/PVP composite shows super-hydrophilic properties. Due to the higher hydrophilicity of the surface of the amino clay particles, the reactivity between the amino clay particles and the aqueous epoxy resin may increase. As the mechanical properties of the coating film are improved due to cross-linking between the amino clay particles and the epoxy resin, moisture penetration becomes difficult. Therefore, it can have the same level or improved waterproofing ability as that of the conventional epoxy resin.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 아미노점토 입자 및 수성 에폭시 수지를 포함하는 코팅제 조성물 중에 잔류하는 아민 그룹이 미생물의 세포막을 불안정화시킴으로써 상기 조성물은 항균능을 가질 수 있다. 또한, 상기 코팅제 조성물은 아미노점토 입자 내에 포함되는 금속 양이온에 의해 추가적인 항균력을 더 가질 수 있다. 금속이온이 박테리아나 세균에 침투해 세포막을 파괴하고 활성산소를 유입하는 기작을 통해 항균능을 나타낸다고 알려진 종래 연구결과를 통해, 상기 아미노점토 입자를 포함하는 코팅제 조성물 역시 높은 항균력을 가질 것이라고 쉽게 예측할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the amine group remaining in the coating composition comprising the amino clay particles and the aqueous epoxy resin destabilizes the cell membrane of the microorganism, so that the composition may have antibacterial activity. In addition, the coating composition may further have an additional antibacterial activity due to the metal cation contained in the amino clay particles. Based on the results of previous studies known to exhibit antimicrobial activity through the mechanism in which metal ions penetrate bacteria or bacteria to destroy cell membranes and introduce active oxygen, it can be easily predicted that the coating composition containing the amino clay particles will also have high antibacterial activity. there is.

본 발명의 또다른 일 측면은,Another aspect of the present invention is

(a) 금속 전구체;를 용매에 용해하고, (b) 적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물;을 상기 용액에 첨가하여 아미노점토(aminoclay) 입자를 유도하는 단계; 및 (c) 수성 에폭시 수지에 상기 아미노점토 입자를 첨가하는 단계를 포함하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 제조방법 을 제공한다.(a) a metal precursor; is dissolved in a solvent, and (b) a silane compound having at least one amine-containing group and at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom is added to the solution to induce aminoclay particles to do; and (c) adding the amino clay particles to an aqueous epoxy resin.

상기 제조방법에 의해 제조되는 본 발명의 라돈 차폐용 코팅제는 규소, 산소, 및 금속원자가 연결된 아미노점토 입자를 가지며, 상기 코팅제가 코팅부재에 코팅되어 형성된 코팅막은 라돈 차폐용으로 활용될 수 있다. 상기 아미노점토 입자 표면에 존재하는 아민기에 수성 에폭시 수지가 가교되어 코팅막의 강도를 강화시킬 뿐만 아니라 우수한 라돈 차폐 효과를 나타낼 수 있다. The radon shielding coating agent of the present invention prepared by the above manufacturing method has amino clay particles to which silicon, oxygen, and metal atoms are connected, and the coating film formed by coating the coating agent on the coating member can be used for radon shielding. The aqueous epoxy resin is cross-linked to the amine group present on the surface of the amino clay particle, thereby enhancing the strength of the coating film and exhibiting an excellent radon shielding effect.

이하, 상기 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the manufacturing method will be described in detail.

본원의 (a) 실란 화합물, (b) 금속 전구체, 및 (c) 수성 에폭시 수지는 용매에 용해되어 혼합될 수 있다. 이때 용매는 바람직하게는 물을 사용할 수 있다. (a) 실란 화합물, (b) 금속 전구체, 및 (c) 수성 에폭시 수지는 하나의 용매에 동시에 용해될 수도 있으나, (a) 실란 화합물 및 (b) 전구체를 제1용매에 용해한 후 아미노점토(예컨대, MgAC일 수 있다) 구조를 유도하고, (c) 수성 에폭시 수지를 혼합하여 용해하는 것일 수 있다. 상기 제1 용매는 1종 이상의 극성 용매를 포함하며, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로부터 선택될 수 있다. 이와 같이 2개의 과정으로 용해하는 경우 아미노점토 구조를 충분히 형성시킨 후 아미노점토 입자의 표면에 수성 에폭시 수지가 형성되도록 조절할 수 있다. 또한, (a) 실란 화합물 및 (b) 금속 전구체를 용매에 용해하고 혼합하여 유도된 아미노점토 입자를 건조된 분말의 형태로 (c) 수성 에폭시 수지에 혼합할 수 있다. 상기 3 가지 과정으로 제조된 코팅제 조성물은 동등한 라돈 차폐 효과를 나타낼 수 있다. 상기와 같이 물 및 친수성이 높은 극성 용매를 사용하는 경우 휘발성이 적어 인체에 무해하고 환경친화적인 특징을 가질 수 있으며, 현장 시공 시 편의성이 증가할 수 있다.(a) a silane compound, (b) a metal precursor, and (c) an aqueous epoxy resin of the present application may be dissolved in a solvent and mixed. In this case, the solvent may preferably be water. (a) silane compound, (b) metal precursor, and (c) aqueous epoxy resin may be simultaneously dissolved in one solvent, but after dissolving (a) silane compound and (b) precursor in a first solvent, amino clay ( For example, it may be MgAC) to induce a structure and (c) to dissolve by mixing an aqueous epoxy resin. The first solvent includes at least one polar solvent, and the polar solvent may be selected from methanol, ethanol, propanol and isopropanol. In the case of dissolving through the two processes as described above, after sufficiently forming the amino clay structure, it is possible to control the formation of an aqueous epoxy resin on the surface of the amino clay particles. In addition, aminoclay particles derived by dissolving and mixing (a) a silane compound and (b) a metal precursor in a solvent may be mixed with (c) an aqueous epoxy resin in the form of a dried powder. The coating composition prepared by the above three processes may exhibit an equivalent radon shielding effect. When a polar solvent with high water and hydrophilicity is used as described above, it may have characteristics that are harmless to the human body and environment-friendly due to low volatility, and may increase convenience during on-site construction.

상기 (a) 실란 화합물 및 (b) 금속 전구체를 용매에 용해하고 혼합하여 유도된 아미노점토 입자를 건조된 분말의 형태로 (c) 수성 에폭시 수지에 혼합하는 과정은, 보다 구체적으로는 (a) 금속 전구체;를 용매에 용해하고, (b) 적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물;을 상기 용액에 첨가하여 아미노점토(aminoclay) 입자를 유도하는 단계; 및 (c) 수성 에폭시 수지에 상기 아미노점토 입자를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 금속 전구체 및 실란 화합물을 용해하는 단계는 용매와 용질의 혼합 후 교반하는 과정에 의해 달성될 수 있으며, 상기 교반은 6시간 이상 수행되는 것이 바람직하다. 이때 용매는 1종 이상의 극성 용매를 포함하고, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 유도된 아미노점토 입자는 30 내지 50℃에서 건조하여 분말의 형태로 수득할 수 있고, 상기 분말을 분쇄하는 과정을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 아미노점토 입자를 수성 에폭시 수지에 첨가한 후 교반할 수 있으며, 이때 교반은 1 내지 10분간 진행할 수 있다. The process of mixing aminoclay particles derived by dissolving and mixing (a) a silane compound and (b) a metal precursor in a solvent to (c) an aqueous epoxy resin in the form of a dried powder, more specifically, (a) Dissolving a metal precursor in a solvent, (b) adding at least one amine-containing group and at least one hydrolyzable group to a silicon atom of a silane compound to the solution to induce aminoclay particles; and (c) adding the aminoclay particles to the aqueous epoxy resin. In this case, the step of dissolving the metal precursor and the silane compound may be achieved by mixing the solvent and the solute followed by stirring, and the stirring is preferably performed for 6 hours or more. In this case, the solvent includes at least one polar solvent, and the polar solvent may be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol and isopropanol. The induced amino clay particles may be obtained in the form of a powder by drying at 30 to 50° C., and a process of pulverizing the powder may be further included. In addition, the amino clay particles may be added to the aqueous epoxy resin and then stirred, and the stirring may be performed for 1 to 10 minutes.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅제 조성물은 경화제를 더 포함할 수 있으며, 이때 경화제는 전술한 경화제 조성물을 참고할 수 있다. 상기 경화제를 첨가한 후 교반할 수 있으며, 이때 교반은 1 내지 10분간 진행할 수 있다. 본 발명의 코팅제 조성물은 경화제를 더 포함하여 2액형의 조성물로서 사용될 수 있고, 이때 경화제가 혼합된 코팅제 조성물은 10 내지 60분 내에 코팅되는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present application, the coating composition may further include a curing agent, wherein the curing agent may refer to the curing agent composition described above. After adding the curing agent, it may be stirred, and in this case, the stirring may be performed for 1 to 10 minutes. The coating composition of the present invention may be used as a two-component composition further comprising a curing agent, wherein the coating composition in which the curing agent is mixed is preferably coated within 10 to 60 minutes.

본원의 코팅제 조성물은 코팅 부재에 적용되고 건조되어 코팅될 수 있다. 아미노점토 입자들이 코팅 부재 표면의 미세한 공간을 메우게 되고, 건조에 따라 수분이 증발되고 경화가 진행된다. 이때 본 발명의 코팅제 조성물은 아미노점토 입자와 수성 에폭시 수지 간의 가교결합에 의해 치밀한 코팅막을 형성함으로써 방수능을 나타낼 수 있다. 본 발명의 다른 예시에서, 본 발명의 코팅제 조성물은 아미노점토 입자에 포함된 금속 양이온에 의해 항균능을 나타낼 수 있다.The coating composition of the present disclosure may be applied to a coating member and dried to be coated. The amino clay particles fill the fine space on the surface of the coating member, and as it dries, moisture evaporates and curing proceeds. In this case, the coating composition of the present invention may exhibit waterproofing ability by forming a dense coating film by crosslinking between the amino clay particles and the aqueous epoxy resin. In another example of the present invention, the coating composition of the present invention may exhibit antibacterial activity by metal cations contained in aminoclay particles.

본원의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물이 적용된 피막 위에 추가적인 코팅제, 방염제 및 수성페인트 등을 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 코팅제는 하도제층으로 적용될 수 있으며, 추가적인 상도제층 코팅이 적용될 수 있다. 추가적인 코팅제는 방수, 부식방지, 코팅 강화, 방염, 항균, 소취, 광택 등의 목적으로 통상적으로 벽지나 인테리어 물품에 적용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present application, an additional coating agent, flame retardant, water-based paint, etc. may be applied on the film to which the coating composition of the present invention is applied. That is, the coating agent of the present invention may be applied as an undercoat layer, and an additional topcoat layer coating may be applied. The additional coating agent may be used without limitation as long as it is commonly applied to wallpaper or interior articles for the purpose of waterproofing, corrosion prevention, coating strengthening, flame retardancy, antibacterial, deodorizing, gloss, and the like.

본 발명의 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 기재 상에 코팅함으로써, 코팅 피막을 형성할 수 있고, 기재의 형상은, 평면, 곡면의 어느 것이어도 무방하며, 다수의 면이 조합된 삼차원적 구조일 수 있다. 또한, 기재는, 목재, 직물, 섬유, 종이 및 판지와 같은 셀룰로오스 표면; 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 석재, 석고, 스터코우, 테라 코타, 말린 벽돌, 플라스터, 석회암, 대리석, 자기 및 타일을 포함하는 다공성 무기 기재와 같은 석조 표면; 및 콘트리트 건축 구조물을 포함한다.By coating the coating composition for radon shielding of the present invention on a substrate, a coating film can be formed, and the shape of the substrate may be flat or curved, and may have a three-dimensional structure in which a plurality of surfaces are combined. . In addition, the substrate may be a cellulosic surface such as wood, textile, fiber, paper, and cardboard; masonry surfaces such as porous inorganic substrates including concrete, mortar, brick, stone, gypsum, stucco, terra cotta, dried brick, plaster, limestone, marble, porcelain and tiles; and concrete building structures.

본 발명의 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 이용함으로써, 우수한 라돈 차폐를 나타내는 코팅 피막을 제공할 수 있다. 주로 건축물 내벽, 시멘트를 이용한 구조물, 건축물등에서 표면에 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 전차, 자동차, 선박, 항공기 등의 수송 기기에 있어서의 보디, 창 유리(프론트 글라스, 사이드 글라스, 리어 글라스), 미러, 범퍼 등의 물품에도 적합하게 이용된다. 또한, 건축물 외벽, 텐트, 태양광 발전 모듈, 차음판, 콘크리트 등의 옥외 용도에도 이용할 수 있다. 또한, 부엌, 목욕탕, 세면대, 거울, 화장실 주변의 각 부재의 물품, 샹들리에, 타일 등의 도자기, 인공 대리석, 에어컨 등의 각종 옥내 설비에도 이용 가능하다. 또한, 공장 내의 지그나 내벽, 배관 등에도 이용할 수 있다.By using the radon shielding coating composition of the present invention, it is possible to provide a coating film exhibiting excellent radon shielding. It can be mainly applied to the inner wall of a building, a structure using cement, and the surface of a building. In addition, it is suitably used for articles, such as body, window glass (front glass, side glass, rear glass), mirror, bumper, etc. in transport apparatuses, such as a train, a car, a ship, and an aircraft. In addition, it can be used for outdoor applications such as exterior walls of buildings, tents, photovoltaic modules, sound insulation boards, and concrete. Moreover, it can be used also for various indoor facilities, such as a kitchen, a bathroom, a wash basin, a mirror, each member article around a toilet, a chandelier, porcelain, such as a tile, artificial marble, and an air conditioner. Moreover, it can be used for a jig, an inner wall, piping, etc. in a factory.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제조예. 금속-실란 화합물 혼합액 및 아미노점토 입자의 제조manufacturing example. Preparation of metal-silane compound mixture and aminoclay particles

플라스크에 담긴 에탄올 16mL에 1.68g의 MgCl6H2O를 용해한 후, 상기 용액에 APTES 2mL를 첨가하고 상온 및 상압의 조건에서 6시간 동안 교반하여 마그네슘 아미노점토(MgAC) 입자를 유도하였으며, 그 결과 흰 색의 현탁액을 얻었다. 상기 현탁액을 40℃ 오븐에서 건조하여 분쇄된 마그네슘 아미노점토(MgAC) 입자 분말을 얻었다.After dissolving 1.68 g of MgCl 2 · 6H 2 O in 16 mL of ethanol contained in a flask, 2 mL of APTES was added to the solution and stirring at room temperature and pressure for 6 hours to induce magnesium amino clay (MgAC) particles, the As a result, a white suspension was obtained. The suspension was dried in an oven at 40° C. to obtain pulverized magnesium aminoclay (MgAC) particle powder.

상기 APTES(3-aminopropyltriethoxylsilane >98%)는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서, MgCl6H2O(Magnesium chloride hexahydrade >98%)는 Junsei Chemical (Tokyo, Japan)에서, 에탄올 (EtOH, >94.5%)은 Daejung Chemical & Metals (Siheung, Korea)에서 입수하였다.The APTES (3-aminopropyltriethoxylsilane >98%) is from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA), MgCl 2 · 6H 2 O (Magnesium chloride hexahydrade >98%) from Junsei Chemical (Tokyo, Japan), ethanol (EtOH, >94.5%) was obtained from Daejung Chemical & Metals (Siheung, Korea).

실시예1. 라돈 차폐용 코팅제 조성물 제조Example 1. Preparation of coating composition for radon shielding

상기 제조예에서 얻은 MgAC 입자 분말을 50 mL의 수성 에폭시 수지에 0.5 중량%가 되도록 첨가한 후 5분 동안 교반하여 MgAC/수성 에폭시 수지 코팅제 조성물을 얻는다.After adding the MgAC particle powder obtained in Preparation Example to 0.5 wt % to 50 mL of an aqueous epoxy resin, stirring for 5 minutes to obtain a MgAC/water-based epoxy resin coating composition.

상기 코팅제 조성물을 도포하고 코팅하기 30분 전에, 40mL의 경화제를 상기 조성물에 첨가하고 5분간 더 교반하여 2액형의 코팅제 조성물을 준비한다. 상기 수성 에폭시 수지 및 경화제의 조성물은 하기 표 1과 같다.30 minutes before applying and coating the coating composition, 40 mL of a curing agent is added to the composition and further stirred for 5 minutes to prepare a two-component coating composition. The composition of the aqueous epoxy resin and curing agent is shown in Table 1 below.

수성 에폭시 수지water-based epoxy resin 조성물composition 체적 비율(%)Volume ratio (%) Titanium dioxide(TiO2)Titanium dioxide (TiO 2 ) 1010 Phenol, 4,4'-(1-methylethylidene)bis-, polymer with (chloromethyl)oxirane, 3-phenyl-2-propenoatePhenol, 4,4'-(1-methylethylidene)bis-, polymer with (chloromethyl)oxirane, 3-phenyl-2-propenoate 6060 Calcium Carbonate(CaCO3)Calcium Carbonate (CaCO 3 ) 1010 WaterWater 2020 경화제hardener poly(oxypropylene)diaminepoly(oxypropylene)diamine 33 WaterWater 8787 Phenol, 4,4'-(1-methylethylidene)bis-, polymer with (chloromethyl)oxirane, 3-phenyl-2-propenoate Phenol, 4,4'-(1-methylethylidene)bis-, polymer with (chloromethyl)oxirane, 3-phenyl-2-propenoate 1010

그 결과, 유광 라돈 차폐용 코팅제 조성물이 제조되었다. As a result, a coating composition for shielding glossy radon was prepared.

실시예2. 라돈 차폐용 코팅제 조성물 제조Example 2. Preparation of coating composition for radon shielding

상기 제조예에서 얻은 MgAC 입자 분말을 시중의 무광 수성 에폭시 수지 50mL에 0.5 중량%가 되도록 첨가한 후 5분 동안 교반하여 무광의 MgAC/수성 에폭시 수지 코팅제 조성물을 얻는다. 상기 무광 수성 에폭시 수지는 기존 수성 에폭시 수지에 소광제(matting agent)를 더 포함하여 코팅제 조성물의 광택이 보다 감소된 특징을 갖는다.The MgAC particle powder obtained in Preparation Example is added to 50 mL of a commercially available matt aqueous epoxy resin so as to be 0.5 wt %, and then stirred for 5 minutes to obtain a matte MgAC/water-based epoxy resin coating composition. The matte water-based epoxy resin further includes a matting agent in the existing water-based epoxy resin, so that the gloss of the coating composition is further reduced.

이하의 단계는 상기 실시예1과 동일하게 시행한다.The following steps are performed in the same manner as in Example 1.

그 결과, 무광 라돈 차폐용 코팅제 조성물이 제조되었다.As a result, a coating composition for matte radon shielding was prepared.

실시예3. 라돈 차폐용 코팅제 조성물 제조Example 3. Preparation of coating composition for radon shielding

상기 제조예에서 얻은 MgAC 입자 분말을 표 1의 수성 에폭시 수지 및 실시예2의 무광 수성 에폭시 수지를 1:1 체적비로 혼합한 수성 에폭시 수지 50mL에 0.5 중량%가 되도록 첨가한 후 5분 동안 교반하여 MgAC/수성 에폭시 수지 코팅제 조성물을 얻는다.The MgAC particle powder obtained in Preparation Example was added to 50 mL of an aqueous epoxy resin obtained by mixing the aqueous epoxy resin of Table 1 and the matte aqueous epoxy resin of Example 2 in a 1:1 volume ratio so as to be 0.5 wt %, followed by stirring for 5 minutes. A MgAC/aqueous epoxy resin coating composition is obtained.

이하의 단계는 상기 실시예1과 동일하게 시행한다.The following steps are performed in the same manner as in Example 1.

그 결과, 반광의 라돈 차폐용 코팅제 조성물이 제조되었다.As a result, a coating composition for semi-gloss radon shielding was prepared.

비교예1. 순수 에폭시 수지 코팅제 조성물Comparative Example 1. Pure Epoxy Resin Coating Composition

상기 표 1에 기재된 구성의 수성 에폭시 수지 조성물 50mL 및 경화제 조성물 40mL를 혼합하여 순수 에폭시 수지 코팅제 조성물을 제조하였다.A pure epoxy resin coating composition was prepared by mixing 50 mL of an aqueous epoxy resin composition and 40 mL of a curing agent composition having the configuration described in Table 1 above.

비교예2. 프라이머(primer) 및 숯(탄소재)이 혼합된 코팅제 조성물Comparative Example 2. A coating composition in which a primer and charcoal (carbon material) are mixed

시판되는 A사의 프라이머에 숯을 첨가하여 코팅제 조성물을 제조하였다.A coating composition was prepared by adding charcoal to a commercially available primer of Company A.

비교예3. 아크릴 수지 코팅제 조성물Comparative Example 3. Acrylic resin coating composition

시판되는 B사의 아크릴 수지 코팅제 조성물을 사용하였다.A commercially available acrylic resin coating composition from Company B was used.

비교예4. 종래 라돈 차폐용 코팅제 조성물Comparative Example 4. Coating composition for conventional radon shielding

시판되는 C사의 액상참숯 수성도료를 사용하였다. 상기 수성도료는 천연물로부터 추출한 오일에 활성탄, 칼슘, 탄소, 음이온석, 모기억제제 등의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A commercially available liquid charcoal water-based paint from Company C was used. The water-based paint is characterized in that it further includes additives such as activated carbon, calcium, carbon, anion stone, and mosquito repellent to oil extracted from natural products.

비교예5. 종래 라돈 차폐용 코팅제 조성물Comparative Example 5. Coating composition for conventional radon shielding

시판되는 D사의 라돈 및 석면 차단용 코팅제를 사용하였다.A commercially available coating agent for blocking radon and asbestos from Company D was used.

비교예6. 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물Comparative Example 6. Water-based urethane resin coating composition

시판되는 E사의 수성 우레탄 수지를 포함하는 코팅제 중 탄성이 높은 것을 특징으로 하는 코팅제를 사용하였다.Among the commercially available coating agents containing an aqueous urethane resin of E's company, a coating agent characterized by high elasticity was used.

비교예7. 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물Comparative Example 7. Water-based urethane resin coating composition

시판되는 E사의 수성 우레탄 수지를 포함하는 코팅제 중 접착력이 높은 것을 특징으로 하는 코팅제를 사용하였다.Among the commercially available coating agents containing an aqueous urethane resin of Company E, a coating agent characterized by high adhesion was used.

비교예8. 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물Comparative Example 8. Water-based urethane resin coating composition

비교예6에 따른 코팅제 및 비교예7에 따른 코팅제를 1:1 체적비로 혼합하여 사용하였다.The coating agent according to Comparative Example 6 and the coating agent according to Comparative Example 7 were mixed in a 1:1 volume ratio and used.

비교예9. 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물Comparative Example 9. Water-based urethane resin coating composition

비교예6에 따른 코팅제에 본 발명의 제조예에 따른 MgAC를 전체 코팅제 조성물의 0.5 중량%가 되도록 첨가하여 비교예9의 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물을 제조하였다.The aqueous urethane resin coating composition of Comparative Example 9 was prepared by adding MgAC according to Preparation Example of the present invention to the coating agent according to Comparative Example 6 so as to be 0.5% by weight of the total coating composition.

비교예10. 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물Comparative Example 10. Water-based urethane resin coating composition

비교예8에 따른 코팅제에 APTES 2mL를 더 혼합하여 비교예10의 수성 우레탄 수지 코팅제 조성물을 제조하였다.APTES 2mL was further mixed with the coating agent according to Comparative Example 8 to prepare an aqueous urethane resin coating composition of Comparative Example 10.

평가예1. 랩 스케일(lab scale)에서 라돈 차폐율 측정Evaluation Example 1. Radon shielding rate measurement at lab scale

도 5와 같이 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 조성물을 시멘트 벽돌에 각각 분무한 후 24시간 동안 상온에서 건조하여 코팅하였을 때, 상기 조성물이 균일하게 도포되는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5 , it can be seen that the composition is uniformly applied when the composition according to the embodiment and the comparative example of the present invention is sprayed on the cement bricks, respectively, and then dried and coated at room temperature for 24 hours.

도 6을 참조하면, 폭 3 cm × 높이 10 cm × 길이 20 cm의 시멘트 벽돌에 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 조성물을 코팅하였다. 상기 조성물로 코팅하기 전, 상기 벽돌의 표면 크랙과 같은 결함을 메꾸고 코팅제 조성물을 접착시키기 위한 프라이머(primer)로서 퍼티(putty)를 먼저 코팅해주었으며, 상기 퍼티는 칼슘 카보네이트(65-75%) 및 acrylic acid-2ethylhexyl acrylate-styrene polymer (1-5%)를 주요 구성으로 포함하는 핸디 코트 에코라이프 퍼티(Terraco Ltd)를 사용하였다.Referring to FIG. 6 , the composition according to an embodiment and a comparative example of the present invention was coated on cement bricks having a width of 3 cm × height 10 cm × length 20 cm. Before coating with the composition, a putty was first coated as a primer to fill defects such as surface cracks of the brick and to adhere the coating composition, and the putty was calcium carbonate (65-75%) And Handy Coat Eco Life Putty (Terraco Ltd) containing acrylic acid-2ethylhexyl acrylate-styrene polymer (1-5%) as a main component was used.

상기와 같이 코팅된 각 시멘트 벽돌을 폭 30 cm × 높이 30 cm × 길이 30 cm의 차폐된 챔버에 넣고, Radon Eye RD200 (Radon FTLab)을 이용하여 48시간 동안 시멘트 벽돌에서 방출된 라돈의 총 농도(측정 단위: pCi/L, picocuries per liter)를 측정하였다. 이때, 주변 환경의 라돈 농도를 기준 농도로 사용하였으며, 그 결과 라돈 차폐율을 아래 식 1의 라돈 농도 기준 농도 대비 감소율로 계산하여 나타내었다.Each cement brick coated as above was placed in a shielded chamber with a width of 30 cm × height 30 cm × length 30 cm, and the total concentration of radon released from the cement bricks for 48 hours using Radon Eye RD200 (Radon FTLab) ( Measurement units: pCi/L, picocuries per liter) were measured. At this time, the radon concentration of the surrounding environment was used as the reference concentration, and as a result, the radon shielding rate was calculated and expressed as the reduction rate compared to the radon concentration reference concentration of Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

Figure 112021135794343-pat00001
Figure 112021135794343-pat00001

상기 Co는 시멘트 벽돌의 평균 라돈 농도이며, Ci은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 코팅제 조성물을 코팅한 후 시멘트 벽돌의 평균 라돈 농도이고, Cw는 주변 환경의 라돈 농도(기준 농도)이다.Wherein C o is the average radon concentration of the cement bricks, C i is the average radon concentration of the cement bricks after coating the coating composition according to Examples and Comparative Examples of the present invention, C w is the radon concentration of the surrounding environment (reference concentration )am.

본 발명의 일 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 10에 대한 상기 라돈 차폐율 측정 결과를 하기 표 2, 도 7 및 9 내지 20에 나타내었다. 하기에서 “감소율”은 상기 Ci/CO 값을 구하여 1에서 뺀 값을 의미하고, 즉, 기준 농도를 고려하지 않은 것이다. 또한 “기준 농도 대비 감소율”은 상기 식 1을 이용하여 구한 값이다.The radon shielding rate measurement results for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10 of the present invention are shown in Table 2 and FIGS. 7 and 9 to 20 below. Hereinafter, “reduction rate” means a value obtained by obtaining the C i /C O value and subtracting it from 1, that is, the reference concentration is not considered. In addition, the “reduction rate compared to the reference concentration” is a value obtained using Equation 1 above.

기준 농도
(pCi/L)
reference concentration
(pCi/L)
코팅 전 평균 농도
(pCi/L)
Average concentration before coating
(pCi/L)
코팅 전 최대 농도
(pCi/L)
Maximum concentration before coating
(pCi/L)
코팅 후 평균 농도
(pCi/L)
Average concentration after coating
(pCi/L)
코팅 후 최대 농도
(pCi/L)
Maximum concentration after coating
(pCi/L)
감소율
(%)
decrease rate
(%)
기준 농도 대비 감소율
(%)
Decrease rate compared to the reference concentration
(%)
실시예1
1회 코팅
Example 1
1 coat
0.480.48 2.672.67 3.853.85 0.720.72 1.211.21 73.0373.03 89.0489.04
실시예1
2회 코팅
Example 1
2 coats
0.480.48 2.672.67 3.853.85 0.470.47 1.001.00 82.3982.39 100100
실시예2
2회 코팅
Example 2
2 coats
0.480.48 3.393.39 5.395.39 1.701.70 3.073.07 49.8549.85 58.0758.07
실시예2
2회 코팅 + 무광 수지
1회 코팅
Example 2
2 coats + matte resin
1 coat
0.480.48 3.393.39 5.395.39 0.360.36 0.680.68 89.3889.38 100100
실시예3
2회 코팅
Example 3
2 coats
0.480.48 2.882.88 4.634.63 0.480.48 0.830.83 83.3383.33 100100
비교예1
1회 코팅
Comparative Example 1
1 coat
0.480.48 3.213.21 3.643.64 2.332.33 3.43.4 27.4127.41 32.3332.33
비교예2
1회 코팅
Comparative Example 2
1 coat
0.480.48 1.881.88 2.852.85 1.161.16 1.921.92 38.2938.29 51.4251.42
비교예3
2회 코팅
Comparative Example 3
2 coats
0.480.48 1.621.62 2.652.65 1.231.23 2.062.06 24.0724.07 34.2134.21
비교예4Comparative Example 4 0.480.48 1.941.94 3.323.32 1.181.18 1.891.89 39.1739.17 52.0552.05 비교예5Comparative Example 5 0.480.48 2.072.07 3.283.28 1.481.48 2.232.23 28.5028.50 37.1037.10 비교예6
2회 코팅
Comparative Example 6
2 coats
0.480.48 2.692.69 4.744.74 1.951.95 2.852.85 27.5027.50 33.4833.48
비교예7
2회 코팅
Comparative Example 7
2 coats
0.480.48 3.383.38 6.136.13 2.072.07 3.813.81 38.7538.75 45.1745.17
비교예8
2회 코팅
Comparative Example 8
2 coats
0.480.48 3.473.47 6.106.10 2.492.49 4.724.72 28.2428.24 33.0033.00
비교예9
2회 코팅
Comparative Example 9
2 coats
0.480.48 3.333.33 5.565.56 1.801.80 3.053.05 45.9445.94 53.6853.68
비교예10
2회 코팅
Comparative Example 10
2 coats
0.480.48 2.962.96 5.245.24 1.851.85 3.583.58 37.5037.50 44.7544.75

상기 표 2, 도 7 및 9 내지 20을 참조하면, 종래 코팅제로 사용되는 비교예1 내지 10은 1회 코팅했을 때 차폐율이 최대 60%를 넘지 못하는 것에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물은 1회 코팅만으로도 89% 이상의 라돈 차폐율을 보이며 2회 코팅하는 경우 기준 농도 대비 100%의 라돈 차폐율을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이는 종래 라돈 차단용 코팅제로 상용되는 비교예4 및 5에 비해 현저히 높은 라돈 차폐율이며, 이에 더해, 본 발명의 일 실시예에 따라 무광의 특성을 가짐과 동시에 MgAC 및 수성 에폭시 수지를 포함하여 라돈 차폐 성능을 갖는 경우에도 2회 코팅 후 1회의 무광 수성 에폭시 수지 코팅으로 100%의 라돈 차폐율을 보일 수 있는 것을 확인하였다. 이는 다른 일 실시예에서 유광 라돈 차폐용 코팅제 조성물 및 무광 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 혼합하여 반광의 조성물을 제조하였을 때 1회 코팅 시 83% 이상, 2회 코팅 시 100% 라돈 차폐율을 보이는 결과를 통해, 사용자의 편의에 따라 다양한 예로 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 실시할 수 있다는 것을 시사한다.Referring to Table 2, FIGS. 7 and 9 to 20, Comparative Examples 1 to 10 used as a conventional coating agent did not exceed a maximum of 60% in shielding rate when coated once, whereas according to an embodiment of the present invention, It can be seen that the radon shielding coating composition shows a radon shielding rate of 89% or more with only one coating, and shows a radon shielding rate of 100% compared to the reference concentration when coated twice. This is a significantly higher radon shielding rate than Comparative Examples 4 and 5, which are conventionally used as a coating agent for blocking radon. It was confirmed that even in the case of having a shielding performance, 100% radon shielding rate can be exhibited with one matte aqueous epoxy resin coating after two coatings. In another embodiment, when a semi-glossy composition is prepared by mixing the coating composition for glossy radon shielding and the coating composition for matte radon shielding in another embodiment, the result shows a radon shielding rate of 83% or more when coated once and 100% when coated twice. Through, it suggests that the coating composition for radon shielding can be implemented in various examples according to the convenience of the user.

본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제 조성물을 코팅한 후 소정의 시간이 경과된 뒤 시멘트 벽돌의 라돈 차폐율 측정 결과를 하기 표 3 및 도 8에 나타내었다.After a predetermined time elapses after coating the coating composition according to an embodiment of the present invention, the measurement results of the radon shielding rate of the cement bricks are shown in Table 3 and FIG. 8 below.

실시예1 코팅 후
경과된 시간
Example 1 After coating
elapsed time
평균 농도 (pCi/L)Average concentration (pCi/L) 최대 농도 (pCi/L)Maximum concentration (pCi/L)
코팅 전before coating 2.672.67 3.853.85 7일7 days 0.750.75 1.381.38 30일30 days 0.750.75 1.471.47

상기 표3 및 도 8을 참조하면, 코팅 전 시멘트 벽돌에서 방출되는 라돈 농도가 평균 2.67 pCi/L, 최대 3.85 pCi/L일 때 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제 조성물을 코팅한 시멘트 벽돌에서 코팅 후 7일이 경과되었을 때 방출되는 라돈 농도 및 30일이 경과되었을 때 방출되는 라돈 농도는 평균 0.75 pCi/L로 확연히 감소한 것을 알 수 있고, 각각 최대 1.38 pCi/L, 1.47 pCi/L로 코팅 후 시간이 경과하더라도 라돈 차폐 성능에 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 3 and FIG. 8, when the radon concentration emitted from the cement bricks before coating is on average 2.67 pCi/L and up to 3.85 pCi/L, the coating composition according to an embodiment of the present invention is coated on the cement bricks coated with It can be seen that the radon concentration emitted when 7 days have elapsed and the radon concentration released when 30 days have elapsed significantly decreased to an average of 0.75 pCi/L, and after coating with a maximum of 1.38 pCi/L and 1.47 pCi/L, respectively. It can be seen that there is little change in the radon shielding performance even over time.

평가예2. 장판 코팅 시 라돈 차폐율 측정Evaluation Example 2. Measuring the radon shielding rate when coating the floor board

도 21과 같이, 통상의 장판에 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 두 번 코팅한 시편1, 두 번 코팅한 후 edge(가장자리) binding을 추가로 실시한 시편2, 상기 조성물을 코팅하지 않은 시편3 및 상기 조성물을 코팅하지 않고 edge binding을 실시한 시편4에 대하여, 상기 평가 예1과 같이 라돈 방출량을 측정하였다.As shown in Figure 21, Specimen 1 coated twice with the coating composition for radon shielding according to an embodiment of the present invention on a conventional sheet plate, Specimen 2 additionally subjected to edge binding after coating twice, the composition For the uncoated specimen 3 and the specimen 4 subjected to edge binding without coating the composition, radon emission was measured as in the evaluation example 1.

그 결과 각 시편의 라돈 차폐율을 도 22 및 하기 표 4와 같이 나타내었다.As a result, the radon shielding rate of each specimen is shown in FIG. 22 and Table 4 below.

기준 농도
(pCi/L)
reference concentration
(pCi/L)
코팅 전 평균 농도
(pCi/L)
Average concentration before coating
(pCi/L)
코팅 전 최대 농도
(pCi/L)
Maximum concentration before coating
(pCi/L)
코팅 후 평균 농도
(pCi/L)
Average concentration after coating
(pCi/L)
코팅 후 최대 농도
(pCi/L)
Maximum concentration after coating
(pCi/L)
감소율
(%)
decrease rate
(%)
기준 농도 대비 감소율(%)Decrease rate (%) compared to the reference concentration
시편1Psalm 1 0.480.48 4.874.87 7.717.71 3.373.37 5.155.15 30.8030.80 34.1634.16 시편2Psalm 2 0.480.48 4.874.87 7.717.71 0.970.97 1.941.94 79.8979.89 88.8388.83 시편3Psalm 3 0.480.48 4.874.87 7.717.71 2.742.74 4.544.54 43.7343.73 48.5148.51 시편4Psalm 4 0.480.48 4.874.87 7.717.71 2.222.22 3.93.9 54.4154.41 60.3660.36

상기 표 4 및 도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제 조성물을 코팅하고 edge binding까지 실시한 시편2의 라돈 차폐율이 가장 높게 나타난 것을 알 수 있다. 상기 시편 1보다 시편 3의 라돈 차폐율이 더 높게 나타나는 이유는 코팅제 조성물이 코팅된 시편 1의 표면 라돈 방출율이 매우 낮아짐에 따라 시편 1의 가장자리(edge)에서 라돈 방출이 더 심화되기 때문인 것으로 추측할 수 있다.Referring to Table 4 and Figure 22, it can be seen that the radon shielding rate of Specimen 2 coated with the coating composition according to an embodiment of the present invention and subjected to edge binding was the highest. The reason why the radon shielding rate of Specimen 3 is higher than that of Specimen 1 is that the radon emission from the edge of Specimen 1 is more severe as the surface radon emission rate of Specimen 1 coated with the coating composition is very low. can

평가예3. 실제 스케일(real field scale)에서 라돈 차폐율 측정Evaluation Example 3. Measurement of radon shielding rate on real field scale

도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 라돈 차폐율을 실제 스케일(real field scale)에서 시험하기 위해, 한국 충청남도 서천시 교외 가옥의 바닥 및 벽면을 포함한 입체 6면에 상기 본 발명에 따른 코팅제 조성물을 도포하고 1회 코팅하여 밤새 건조한 후 상기 조성물을 코팅하기 전/후의 시멘트 바닥 및 벽면을 포함한 입체 6면에서 라돈 방출량을 측정하였다. 23, in order to test the radon shielding rate of the radon shielding coating composition according to an embodiment of the present invention on a real field scale, three-dimensional 6 including the floor and wall of a suburban house in Seocheon-si, Chungcheongnam-do, Korea After applying the coating composition according to the present invention to a surface, coating it once, and drying it overnight, the amount of radon emission was measured from six three-dimensional surfaces including the cement floor and wall surfaces before and after coating the composition.

그 결과 라돈 차폐율을 하기 표 5와 같이 나타내었다.As a result, the radon shielding rate is shown in Table 5 below.

기준 농도
(pCi/L)
reference concentration
(pCi/L)
코팅 전 평균 라돈 농도
(pCi/L)
Average radon concentration before coating
(pCi/L)
코팅 전 최대 라돈 농도
(pCi/L)
Maximum radon concentration before coating
(pCi/L)
코팅 후 평균 라돈 농도
(pCi/L)
Average radon concentration after coating
(pCi/L)
코팅 후 최대 라돈 농도
(pCi/L)
Maximum radon concentration after coating
(pCi/L)
감소율
(%)
decrease rate
(%)
기준 농도 대비 감소율(%)Decrease rate (%) compared to the reference concentration
평가예3Evaluation Example 3 0.480.48 4.014.01 4.904.90 0.390.39 0.690.69 62.562.5 85.9185.91

상기 표 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제 조성물을 실제 스케일의 건축물에 코팅하였을 때 기준 농도 대비 85% 이상의 라돈 차폐율을 보이는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 5, it can be seen that the coating composition according to an embodiment of the present invention exhibits a radon shielding rate of 85% or more compared to the reference concentration when the coating composition is coated on a real-scale building.

평가예4. 코팅제의 표면 시험Evaluation Example 4. Surface test of coatings

이하 순수 에폭시 수지 및 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물을 길이 1 cm, 폭 1 cm의 시멘트 시편에 코팅한 후 Teflon 금형에서 건조하여 얻은 샘플을 각각 “샘플1” 및 “샘플2”라고 한다. 상기 샘플1 및 샘플2의 표면을 현미경(Eclipse LV150N, Nikon, Tokyo, Japan) 및 주사전자현미경(SEM, SEM-4700, Japan)으로 측정하여 각각 도 24 및 25에 나타내었다. 이때 주사전자현미경으로 측정 시 샘플 표면의 전도성을 증가시키고 표면 대전을 막기 위해 금(Au)으로 각 샘플을 코팅하여 측정하였다.Hereinafter, a sample obtained by coating a pure epoxy resin and a coating composition for radon shielding according to an embodiment of the present invention on a cement specimen having a length of 1 cm and a width of 1 cm, and then drying in a Teflon mold, “Sample 1” and “Sample 2”, respectively ” is said. The surfaces of Sample 1 and Sample 2 were measured with a microscope (Eclipse LV150N, Nikon, Tokyo, Japan) and a scanning electron microscope (SEM, SEM-4700, Japan), and are shown in FIGS. 24 and 25 , respectively. At this time, when measuring with a scanning electron microscope, each sample was coated with gold (Au) to increase the conductivity of the sample surface and to prevent surface charging.

도 24 및 25를 참조하면, 샘플2 표면(도24의 b 이미지, 도25의 b1 이미지)의 경우 샘플1의 표면(도24의 a 이미지, 도25의 a1 이미지)보다 조밀하고 결함이 적은 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물 내 MgAC와 수성 에폭시 수지 간의 가교 결합으로 인해 보다 조밀한 형태로 코팅제 조성물이 코팅되어 있고, 수성 에폭시 수지 내 MgAC 층간 박리 형태로 인해 MgAC 입자가 균일하게 분산되어 있다는 것을 시사할 수 있다. 그 결과, 저농도의 MgAC가 균일하게 분산되어 있음으로써 수성 에폭시 수지 내의 자유부피를 감소시키고 장벽 역할을 하여, 라돈 기체 분자 침투율을 억제하는 역할을 할 수 있다고 추측할 수 있다.24 and 25, the surface of Sample 2 (image b in FIG. 24, image b1 in FIG. 25) is denser than the surface of Sample 1 (image a in FIG. 24, image a1 in FIG. 25) and has fewer defects. can be checked This is because the coating composition is coated in a denser form due to cross-linking between MgAC and the aqueous epoxy resin in the radon shielding coating composition according to an embodiment of the present invention, and the MgAC particles are It can be suggested that it is uniformly dispersed. As a result, it can be inferred that the low concentration of MgAC is uniformly dispersed, thereby reducing the free volume in the aqueous epoxy resin and acting as a barrier, thereby suppressing the permeation rate of radon gas molecules.

평가예5. 코팅제의 단면 시험Evaluation Example 5. Cross-sectional testing of coatings

상기 샘플1 및 샘플2의 단면에 대한 주사전자현미경(SEM, SEM-4700, Japan) 측정 결과를 도 26에 나타내고, 상기 샘플1 및 샘플2의 집적 이온 빔 주사전자현미경(FIB-SEM) 측정 결과를 도 27에 나타내었다.The scanning electron microscope (SEM, SEM-4700, Japan) measurement results of the cross sections of the samples 1 and 2 are shown in FIG. 26, and the integrated ion beam scanning electron microscope (FIB-SEM) measurement results of the samples 1 and 2 are shown. is shown in FIG. 27 .

도 26 및 27을 참조하면, 샘플1 단면(도26의 a, 도 27의 a2)의 SEM 이미지에는 약 1 내지 3 μm의 수많은 결함이 나타나며, 특히 가장자리(edge) 부근에서 구조적 결함이 증가하는 양상을 보이는데 이는 에폭시 수지 내에 포함된 에폭시와 나노입자(CaCO3 및 TiO2) 간의 약한 계면 결합 때문이다. 상기한 결함을 통해 라돈이 주위 환경으로 더 쉽게 방출된다고 추측할 수 있다. 반면 본 발명의 라돈 차폐용 코팅제 조성물이 건조된 샘플2의 단면(도26의 b, 도27의 b2)에서는 아미노점토 입자와 수성 에폭시 수지 간의 가교 결합으로 인해 종래 순수 에폭시 수지에 존재하는 구조적 결함이 보완되어 샘플1의 단면 가장자리보다 조밀하고 매끄러운 가장자리를 보이는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 차폐용 코팅제 조성물은 상술한 바와 같이 건조된 박막 상태에서 표면 및 내부의 구조적 결함이 거의 없는 특징이 라돈 방출을 막는데 효과적으로 작용할 수 있다.Referring to FIGS. 26 and 27 , numerous defects of about 1 to 3 μm appear in the SEM image of the cross section of Sample 1 (a of FIG. 26 and a2 of FIG. 27 ), and in particular, the structural defects increase near the edge. , which is due to the weak interfacial bond between the epoxy and nanoparticles (CaCO 3 and TiO 2 ) contained in the epoxy resin. It can be inferred that radon is more readily released into the environment through the above defects. On the other hand, in the cross section of Sample 2 (Fig. 26 b, Fig. 27 b2) in which the radon shielding coating composition of the present invention was dried, structural defects existing in conventional pure epoxy resins due to cross-linking between the amino clay particles and the aqueous epoxy resin were observed. It can be seen that the edge is denser and smoother than the edge of the cross-section of Sample 1. The coating composition for radon shielding according to an embodiment of the present invention has almost no structural defects on the surface and inside in the dried thin film state as described above, which can effectively act to prevent radon emission.

평가예6. 에너지 분산 X-선 분광(EDAX) 측정Evaluation Example 6. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) measurement

상기 샘플1 및 샘플2의 단면에 대해 에너지 분산 X-선 분광(EDAX) 분석을 실시한 결과를 도28에 나타내었다. 상기 EDAX 분석은 도27에 나타나있는 공공(적색 실선으로 표시된 영역 내)에 대하여 측정된 결과로, 샘플1의 순수한 에폭시 수지 코팅제 조성물에는 포함되어 있지 않은 Mg 및 Si 원소가 샘플2의 단면 내 공공에는 0.69 중량%로 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플2에서 아미노점토 입자의 존재로 인해 N 함량이 증가한 것을 확인할 수 있다.The results of energy dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) analysis on the cross sections of Sample 1 and Sample 2 are shown in FIG. 28 . The EDAX analysis is a result of the measurement for the voids (in the area indicated by the red solid line) shown in FIG. 27, and Mg and Si elements, which are not included in the pure epoxy resin coating composition of Sample 1, are in the voids in the cross section of Sample 2 It can be confirmed that it is contained in 0.69 wt%. In addition, it can be seen that the N content is increased due to the presence of amino clay particles in Sample 2 according to an embodiment of the present invention.

평가예7. X-선 회절(XRD) 및 저각 X-선 회절(low angle XRD)측정Evaluation Example 7. X-ray diffraction (XRD) and low angle XRD measurements

Rigaku D/max-2500 (18 kW, Japan)을 통해 40 kV, 30 mA CuKα 방사선 방출로 θ/θ각도계를 통합하여 상기 샘플1, 샘플2 및 MgAC 분말 샘플의 X-선 회절(XRD) 및 저각 X-선 회절(low angle XRD) 패턴을 측정하여 그 결과를 도29 및 30에 나타내었다.X-ray diffraction (XRD) and low angle of samples 1, 2 and MgAC powder samples above by integrating a θ/θ goniometer with 40 kV, 30 mA CuKα radiation emission via a Rigaku D/max-2500 (18 kW, Japan). An X-ray diffraction (low angle XRD) pattern was measured, and the results are shown in FIGS. 29 and 30 .

도29 및 도30을 참고하면, 상기 샘플1 및 샘플2의 매우 넓게 분포된 밴드와 20° 부근의 스트레치(stretch) 피크를 통해 상기 패턴이 건조된 수성 에폭시 수지의 비정질 구조로부터 야기되는 것임을 알 수 있다. 수성 에폭시 수지 내의 CaCO3 및 TiO2의 피크는 관측되지 않으며, MgAC 분말 샘플의 6.13°, 22.27°, 및 59.25°에서 관측되는 피크가 비정질 MgAC의 (001), (020, 110), 및 (060, 320)면에서 비롯된다는 것을 추측해볼 수 있는데 샘플2에서 (001)면의 MgAC 특이적 피크가 측정되지 않는다는 것은MgAC가 수성 에폭시 수지 내에서 완전히 층간 박리 상태임을 나타내는 것이다. 29 and 30, through the very widely distributed bands of Sample 1 and Sample 2 and the stretch peak around 20°, it can be seen that the pattern is caused by the amorphous structure of the dried aqueous epoxy resin. there is. The peaks of CaCO 3 and TiO 2 in the aqueous epoxy resin are not observed, and the peaks observed at 6.13°, 22.27°, and 59.25° of the MgAC powder sample are (001), (020, 110), and (060) of amorphous MgAC. , 320), but the absence of MgAC-specific peak on the (001) plane in Sample 2 indicates that MgAC is completely delaminated in the aqueous epoxy resin.

종래 문헌을 참고하면, MgAC가 수성 에폭시 수지 내에서 층간 삽입된 형태일 때 (001)면의 피크가 1 내지 10°에 나타나는 것을 참고할 수 있다. 상기 아미노점토 입자 MgAC가 고분자 매트릭스 중에 삽입된 형태가 아니라는 것은 층간 박리 형태로 매트릭스 중에 완전히 분산되어 있음을 나타낸다. 기체 분자의 침투율은 나노시트의 길이(L)와 폭(W)의 비에 따라 달라지며, L과 W의 비가 클수록 침투율은 더 낮아진다. 상기 비는 고분자 매트릭스 내의 나노시트가 완전히 층간 박리를 의미할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 코팅제 조성물 내의 MgAC의 완전한 층간 박리 형태가 기체 차단에 응용될 수 있는 것이라고 추측할 수 있다.Referring to the prior literature, when MgAC is intercalated in an aqueous epoxy resin, it can be referred to that the peak of the (001) plane appears at 1 to 10°. The fact that the aminoclay particles MgAC are not embedded in the polymer matrix indicates that they are completely dispersed in the matrix in the form of delamination. The permeation rate of gas molecules depends on the ratio of the length (L) to the width (W) of the nanosheet, and the larger the ratio of L to W, the lower the permeation rate. The ratio may mean that the nanosheets in the polymer matrix are completely delaminated. Therefore, it can be inferred that the complete delamination form of MgAC in the coating composition according to an embodiment of the present invention can be applied to gas barrier.

평가예8. 푸리에 변환 적외선(FTIR) 측정Evaluation Example 8. Fourier Transform Infrared (FTIR) Measurements

도31은 건조되기 전의 샘플1 및 샘플2의 푸리에 변환 적외선(FTIR, FTIR-4100, Japan) 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이때 MgAC 샘플의 FTIR 스펙트럼을 참고하였다.31 shows Fourier transform infrared (FTIR, FTIR-4100, Japan) spectra of Samples 1 and 2 before drying. At this time, the FTIR spectrum of the MgAC sample was referred to.

도31에 의하면, MgAC 샘플에서 3420cm-1 (-OH), 3033/2937cm-1 (-CH2), 2008cm-1 (-NH3 +), 1622cm-1 (-NH2), 1487cm-1 (-CH2), 1127cm-1 (-Si-C-), 1035cm-1 (-Si-O-Si-), 934cm-1 (-C-N-), 703 cm-1 (-Mg-O-Si-) 및 558 cm-1 (-Mg-O-)가 나타난다. 이런 결과는 종래 문헌과 유사하며 건조되지 않은 샘플1 및 샘플2의 1502 cm-1 (방향족의 스트레칭C-C), 1040 cm-1 (에테르의 스트레칭 C-O-C), 915 cm-1 (옥시란기의 스트레칭 C-O), 및 831 cm-1 (옥시란기의 스트레칭 C-O-C)가 샘플 내 수성 에폭시 수지 함유를 나타낸다. 에폭시 수지 샘플의 558 cm-1 밴드는 -Ti-O- 및 -Ca-O-를 나타내고, 이는 건조 전 샘플1 및 샘플2의 수성 에폭시 수지 내 TiO2 및 CaCO3의 함량으로부터 기인하는 것이다(상기 표 1). 건조 전 샘플2 내에 MgAC를 저농도로 함유할 때 수성 에폭시 수지의 스펙트럼에는 변화가 없는 것으로 나타났으나, -Mg-O-Si- 스트레칭 진동(703 cm-1)을 통해 건조 전 샘플2가 MgAC가 포함함을 알 수 있다. 또한, 915 cm-1 피크가 샘플1에 비해 샘플2에서 약간 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 샘플2 내의 수성 에폭시 수지와 MgAC의 아민 함유기 간의 반응으로 인한 것으로 추정할 수 있다. According to Figure 31, in the MgAC sample 3420cm -1 (-OH), 3033/2937cm -1 (-CH 2 ), 2008cm -1 (-NH 3 + ), 1622cm -1 (-NH 2 ), 1487cm -1 ( -CH 2 ), 1127 cm -1 (-Si-C-), 1035 cm -1 (-Si-O-Si-), 934 cm -1 (-CN-), 703 cm -1 (-Mg-O-Si-) ) and 558 cm -1 (-Mg-O-) are shown. These results are similar to those of the prior literature, and are 1502 cm -1 (aromatic stretching CC), 1040 cm -1 (ether stretching COC), and 915 cm -1 (oxirane stretching COC) of undried Samples 1 and 2 ), and 831 cm −1 (stretching COC of oxirane groups) indicate the inclusion of an aqueous epoxy resin in the sample. The 558 cm -1 band of the epoxy resin sample shows -Ti-O- and -Ca-O-, which results from the content of TiO 2 and CaCO 3 in the aqueous epoxy resin of Samples 1 and 2 before drying (see above). Table 1). When MgAC was contained at a low concentration in Sample 2 before drying, there was no change in the spectrum of the aqueous epoxy resin, but MgAC in Sample 2 before drying through -Mg-O-Si- stretching vibration (703 cm -1 ) It can be seen that including In addition, the 915 cm -1 peak appeared to be slightly decreased in Sample 2 compared to Sample 1, which can be presumed to be due to the reaction between the aqueous epoxy resin in Sample 2 and the amine-containing group of MgAC.

또한, 건조된 후의 샘플1 및 샘플2의 FTIR 스펙트럼을 나타내는 도32를 참조하면, 샘플2에서, FTIR 스펙트럼은 915 cm-1 및 831 cm-1 피크의 결손을 보이며 이는 건조 시 수성 에폭시 수지와 MgAC 간에 에폭시-아민 가교 결합을 형성함으로 인해 나타나는 것으로 추정된다. 또한, 전반적으로 에폭시의 구조는 샘플2 내의 MgAC 합량에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타난다.In addition, referring to FIG. 32 showing the FTIR spectra of Sample 1 and Sample 2 after drying, in Sample 2, the FTIR spectrum shows a defect of 915 cm −1 and 831 cm −1 peaks, which are water-based epoxy resin and MgAC upon drying. It is presumed to occur due to the formation of epoxy-amine cross-links in the liver. In addition, it appears that the overall structure of the epoxy is not significantly affected by the amount of MgAC in Sample 2.

평가예9. X-선 광전자 분광(XPS) 분석Evaluation Example 9. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis

상기 샘플1 및 샘플2에 대해 120 W에서 AI Kα X-ray 단색광 방사를 이용하여 X-선 광전자 분광(XPS)(Kratos Analytical, AXIS Nova, Manchester, UK) 측정한 결과 N 1s, O 1s 및 C 1s의 상세 스펙트럼을 도33에 나타내었다. As a result of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Kratos Analytical, AXIS Nova, Manchester, UK) measurement using AI Kα X-ray monochromatic radiation at 120 W for Sample 1 and Sample 2, N 1s, O 1s and C A detailed spectrum of 1s is shown in FIG. 33 .

먼저 샘플1의 N 1s 스펙트럼(도33의 a)에 대해, (c)3-N42에서 비롯된 399.74 eV 피크가 나타났고, 건조 과정에서 샘플2 내의 에폭시 및 아민 함유기 간에 완전 반응이 일어났다는 것을 알 수 있다. 이에 반해, 샘플2(도33의 b)는 N-H40으로부터 비롯한 401.23 eV의 추가 피크를 가지며, 이는 MgAC가 건조 과정 전 에폭시와 반응하여 MgAC 및 에폭시 간 가교 결합 형성으로 인해 N-H 그룹이 나타나기 때문으로 추정된다. 또한, 샘플1과 비교할 때 샘플2에서 O 1s 피크가 532.82 eV (-Si-O-Si-)로 시프트된 것을 통해 샘플2 내 MgAC의 존재를 확인할 수 있다. 이에 더해, C=O는 클로로메틸 옥시란((chloromethyl)oxirane)을 포함하는 고분자 수지 내의 특이 작용기로서 MgAC에서는 측정되지 않는다. 따라서, C-C (285.35 eV) 및 C=O (286.84 eV) 간 피크 비의 증가 및 C-N (289.76 eV) 피크의 존재를 통해 샘플2 내 MgAC의 존재여부를 추가로 확인할 수 있다.First, for the N 1s spectrum of Sample 1 (FIG. 33 a), (c) a 399.74 eV peak originating from 3 -N 42 appeared, indicating that a complete reaction occurred between the epoxy and amine-containing groups in Sample 2 during the drying process. Able to know. In contrast, sample 2 (Fig. 33b) has an additional peak of 401.23 eV originating from NH 40 , presumably because MgAC reacts with epoxy before drying to form NH groups due to cross-link formation between MgAC and epoxy. do. In addition, the presence of MgAC in Sample 2 can be confirmed through the shift of the O 1s peak to 532.82 eV (-Si-O-Si-) in Sample 2 when compared to Sample 1. In addition, C=O is a specific functional group in the polymer resin containing chloromethyl oxirane and is not measured in MgAC. Therefore, the presence of MgAC in Sample 2 can be further confirmed through the increase of the peak ratio between CC (285.35 eV) and C=O (286.84 eV) and the presence of the CN (289.76 eV) peak.

평가예10. 열적 안정성 측정Evaluation Example 10. Thermal stability measurement

샘플1 및 샘플2의 열적 안정성을 측정하기 위해 30 내지 600℃ 질소 분위기 하에서 SDT Q600(TA Instruments Inc., USA)을 통해 TGA 및 DTG 측정을 진행하였으며, 이때 가열 속도 및 질소 흐름속은 10℃/min 및 0.1 dm3/min였다. 도34는 샘플1 및 샘플2의 열질량 분석(TGA) 결과(도34의 a) 및 파생 열중량 분석(DTG)(도34의 b) 결과를 나타낸 것이다. 상기 TGA 결과를 Horowitz and Metzger의 적분을 이용한 하기 식 2 내지 4를 통해 열 분해 활성화 에너지(Ea)를 측정하여 도35의 플롯으로 나타내었다.In order to measure the thermal stability of Samples 1 and 2, TGA and DTG measurements were performed through SDT Q600 (TA Instruments Inc., USA) under a nitrogen atmosphere at 30 to 600° C., where the heating rate and nitrogen flow rate were 10° C./min. and 0.1 dm 3 /min. Fig. 34 shows the results of thermal mass analysis (TGA) (Fig. 34 a) and derivative thermogravimetric analysis (DTG) (Fig. 34 b) of samples 1 and 2; The TGA result was shown as a plot in FIG. 35 by measuring the thermal decomposition activation energy (E a ) through the following Equations 2 to 4 using the integration of Horowitz and Metzger.

[식 2][Equation 2]

Figure 112021135794343-pat00002
Figure 112021135794343-pat00002

[식 3][Equation 3]

Figure 112021135794343-pat00003
Figure 112021135794343-pat00003

[식 4][Equation 4]

Figure 112021135794343-pat00004
Figure 112021135794343-pat00004

α는 분해 분해 비율, Ea는 열 분해 활성화 에너지, R은 기체상수, Tmax는 최대 중량-손실 속도에서의 온도를 나타내며, Wo, Wt, 및 W는 각각 샘플의 초기, 실제, 최종 질량을 나타낸다. 상기 결과를 하기 표6에 나타내었다.α is the decomposition rate, E a is the thermal decomposition activation energy, R is the gas constant, T max is the temperature at the maximum weight-loss rate, W o , W t , and W are the initial, actual, represents the final mass. The results are shown in Table 6 below.

Ts(℃)T s (℃) Tmax(℃)T max (℃) Ea(℃)E a (°C) 탄화 잔류물
(중량%)
carbonization residue
(weight%)
샘플1sample 1 331331 365365 100100 11.3211.32 샘플2sample 2 313313 343343 121121 13.7913.79

도34 내지 35 및 상기 표6을 참조하면, 샘플2 내의 MgAC 함량으로 인해 순수 에폭시 수지인 샘플1에 비해 수성 에폭시 수지의 열적 안정성이 증가한 것을 확인할 수 있다. 샘플1 및 샘플2에서 고분자 사슬 분해로 인한 단계적 열 분해 과정이 일어나며, 이때 Ts 및 Tmax는 샘플2 내 MgAC 함량에 의해 감소하는 것으로 볼 수 있다. 상기 샘플2에서 Ts 및 Tmax의 감소는 MgAC의 초기 열 분해로 설명할 수 있다. APTES의 유기 사슬은 260℃ 부근에서 분해되기 시작하며, 샘플1의 탄화 잔류물은 일부 분해 산물이 휘발되지 않았음을 나타낸다. 600℃에서 샘플2의 더 높은 탄화 잔류물(13.79%)을 샘플1의 그것(11.32%)과 비교하면, 이는 샘플2 내의 MgAC 함량에 의한 것으로 볼 수 있으며, 탄화 잔류물은 질량과 열을 전달하는데 있어 보호막을 제공하고 열 방출 속도를 늦추며 그로 인해 샘플2의 열 저항성을 증가시킨다. 또한, 파생 열중량(derivative thermogravimetric; DTG) 프로파일 (도34의 b)은 샘플2의 최대손실률이 순수 에폭시 수지인 샘플1보다 낮음을 보여주며, 이는 MgAC가 열 분해 과정에서 질량 손실을 막는 절연 장벽으로 작용될 수 있다는 점을 시사한다. 더 나아가, 샘플2의 Ea(121 kJ/mol)는 샘플1의 그것(100 kJ/mol)보다 높게 나타난다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 샘플2가 더 높은 열적 안정성을 가지고 있으며, 그로 인해 상기 샘플2의 열 분해가 더 많은 에너지를 필요로 한다는 것을 의미한다. 상기 샘플2의 열적 안정성 향상은 MgAC의 층간 박리 형태로 설명될 수 있으며, 상기 구조에서 개별 아미노점토(MgAC) 층이 휘발성 분해 산물로부터 차단 효과를 보이는 것으로 해석할 수 있다.Referring to FIGS. 34 to 35 and Table 6, it can be seen that the thermal stability of the aqueous epoxy resin is increased compared to Sample 1, which is a pure epoxy resin, due to the MgAC content in Sample 2. In Sample 1 and Sample 2, a stepwise thermal decomposition process due to polymer chain decomposition occurs, in which case T s and T max can be seen to decrease due to the MgAC content in Sample 2. The decrease in T s and T max in Sample 2 can be explained by the initial thermal decomposition of MgAC. The organic chain of APTES begins to decompose around 260° C., and the carbonized residue of Sample 1 indicates that some decomposition products are not volatilized. Comparing the higher carbonization residue (13.79%) of Sample 2 at 600°C with that of Sample 1 (11.32%), this can be attributed to the MgAC content in Sample 2, and the carbonization residue transfers mass and heat. It provides a protective film and slows the rate of heat dissipation, thereby increasing the thermal resistance of Sample 2. In addition, the derivative thermogravimetric (DTG) profile (Fig. 34b) shows that the maximum loss rate of sample 2 is lower than that of sample 1, which is a pure epoxy resin, indicating that MgAC is an insulating barrier that prevents mass loss during thermal decomposition. suggests that it can act as Furthermore, E a (121 kJ/mol) of Sample 2 is higher than that of Sample 1 (100 kJ/mol). This means that Sample 2 according to the embodiment of the present invention has higher thermal stability, and thus thermal decomposition of Sample 2 requires more energy. The improvement in thermal stability of Sample 2 can be explained in the form of delamination of MgAC, and it can be interpreted that the individual aminoclay (MgAC) layer in the structure exhibits a blocking effect from volatile decomposition products.

평가예11. 접촉각(contact angle) 측정Evaluation Example 11. Contact angle measurement

상기 샘플1 및 샘플2의 접촉각을 측정하기 위해 Phoenix 10 (Surface Electro Optics)을 이용하였으며, 분석은 SEO Surfaceware (Surface Electro Optics)를 통해 이루어졌다. 표면에 접촉한 용액의 체적은 대략 5 μL로 일정했다. 상기 접촉각 측정 결과를 도36에 나타내었다.Phoenix 10 (Surface Electro Optics) was used to measure the contact angles of Sample 1 and Sample 2, and analysis was performed through SEO Surfaceware (Surface Electro Optics). The volume of the solution in contact with the surface was constant at approximately 5 μL. The contact angle measurement result is shown in FIG. 36 .

도36을 참조하면, 순수 에폭시 수지인 샘플1의 접촉각(도36의 a)이 62.51° ± 2.96인 것을 확인할 수 있고, 샘플1에 MgAC가 첨가된 샘플2(도36의 b)의 접촉각은 54.10° ± 2.96으로 감소하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 MgAC의 친수성으로 설명될 수 있다.Referring to FIG. 36, it can be seen that the contact angle (a in FIG. 36) of Sample 1, which is a pure epoxy resin, is 62.51° ± 2.96, and the contact angle of Sample 2 (b in FIG. 36) in which MgAC is added to Sample 1 is 54.10. It can be seen that it decreases to ° ± 2.96, which can be explained by the hydrophilicity of MgAC.

평가예12. 항균력(antimicrobial ability) 측정Evaluation Example 12. Antimicrobial ability measurement

5cm x 5cm 대리석에 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅제 조성물을 코팅한 시험편에 대장균 3.6 x 105 CFU/mL, 황색포도상구균 3.7 x 105 CFU/mL, 칸디다균 1.3 x 105 CFU/mL을 접종하고 24시간 후 각 균주 농도를 측정하여 균주 농도 감소율을 측정하여 하기 표 7에 나타내었다. 이때 대조편은 코팅하지 않은 대리석을 사용하였다.Escherichia coli 3.6 x 10 5 CFU/mL, Staphylococcus aureus 3.7 x 10 5 CFU/mL, and Candida 1.3 x 10 5 CFU/mL on a specimen coated with the coating composition according to an embodiment of the present invention on 5cm x 5cm marble After inoculation, the concentration of each strain was measured 24 hours after the inoculation, and the reduction rate of the strain concentration was measured and shown in Table 7 below. In this case, as a control piece, uncoated marble was used.

시험 항목Test Items 시험 결과Test result 초기농도
(CFU/mL)
initial concentration
(CFU/mL)
24시간 후 농도
(CFU/mL)
concentration after 24 hours
(CFU/mL)
감소율
(%)
decrease rate
(%)
대장균coli 대조편contrast 3.6 X 105 3.6 X 10 5 9.0 X 106 9.0 X 10 6 -- 시험편test piece 3.6 X 105 3.6 X 10 5 < 10< 10 99.999.9 황색포도상구균Staphylococcus aureus 대조편contrast 3.7 X 105 3.7 X 10 5 2.6 X 106 2.6 X 10 6 -- 시험편test piece 3.7 X 105 3.7 X 10 5 < 10< 10 99.999.9 칸디다균candida 대조편contrast 1.3 X 105 1.3 X 10 5 2.3 X 106 2.3 X 10 6 -- 시험편test piece 1.3 X 105 1.3 X 10 5 < 10< 10 99.999.9

상기 표 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코팅제 조성물을 코팅한 시험편에서 우수한 수준의 항균력을 보이는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 7, it can be seen that the test piece coated with the coating composition according to the embodiment of the present invention exhibits an excellent level of antibacterial activity.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

라돈 차폐용 코팅제 조성물에 관한 것으로서,
적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물; 및 금속 전구체를 용매에 용해하여 유도되는, 아미노점토(aminoclay) 입자; 및
수성 에폭시 수지;
를 포함하고,
상기 아미노점토 입자는 수성 에폭시 수지에 혼합될 때, 층간 박리된 구조로 상기 조성물에 분산된 것이고,
상기 아미노점토는 상기 수성 에폭시 수지 기준 0.5 내지 1.0 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
A coating composition for shielding radon, comprising:
a silane compound in which at least one amine-containing group and at least one hydrolysable group are bonded to a silicon atom; and aminoclay particles derived by dissolving a metal precursor in a solvent; and
water-based epoxy resins;
including,
When the amino clay particles are mixed in an aqueous epoxy resin, they are dispersed in the composition in a delaminated structure,
The amino clay is a coating composition for shielding radon, characterized in that it is included in an amount of 0.5 to 1.0% by weight based on the aqueous epoxy resin.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 아민 함유기는 -(CH2)nNR1R2를 나타내고, 여기에서 n은 0 내지 10의 정수이고, R1 및 R2은 각각 독립적으로 수소, C1-10 알킬, C2-10 알케닐, C2-10 알키닐, C6-17 아릴, C3-17 시클로알킬, C1-10 아실, 또는 R3NH2를 나타내며, R3는 C1-6 알킬렌을 나타내는 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
According to claim 1,
The amine-containing group represents -(CH 2 ) n NR 1 R 2 , where n is an integer from 0 to 10, and R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C 1-10 alkyl, C 2-10 al kenyl, C 2-10 alkynyl, C 6-17 aryl, C 3-17 cycloalkyl, C 1-10 acyl, or R 3 NH 2 , and R 3 represents C 1-6 alkylene, A coating composition for radon shielding.
제1항에 있어서,
상기 실란화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane; APTMS), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-aminopropyltriethoxysilane; APTES), 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민 (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸트리에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸메틸디에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리메톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필메틸디메톡시실란, 디에틸렌아미노메틸메틸디에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디에톡시실란, 및 N-(N-부틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 비스[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민 및 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]아민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
According to claim 1,
The silane compound is 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), aminoethylaminopropyltriethoxysilane, aminoethylaminopropylmethyldime Toxysilane, aminoethylaminopropylmethyldiethoxysilane, aminoethylaminomethyltriethoxysilane, aminoethylaminomethylmethyldiethoxysilane, diethylenetriaminopropyltrimethoxysilane, diethylenetriaminopropyltriethoxysilane, Diethylenetriaminopropylmethyldimethoxysilane, diethyleneaminomethylmethyldiethoxysilane, (N-phenylamino)methyltrimethoxysilane, (N-phenylamino)methyltriethoxysilane, (N-phenylamino)methyl Methyldimethoxysilane, (N-phenylamino)methylmethyldiethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltrimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propyltriethoxysilane, 3-(N- Phenylamino)propylmethyldimethoxysilane, 3-(N-phenylamino)propylmethyldiethoxysilane, and N-(N-butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, bis[(3-triethoxysilyl) ) Propyl] amine and bis [(3-trimethoxysilyl) propyl] amine will at least one selected from the group consisting of, radon shielding coating composition.
제1항에 있어서,
상기 금속 전구체는 상기 금속 전구체는 Mg2+, Ca2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Mn2+, Al3+, Fe3+, 및 Ce3+으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속 양이온을 제공하는 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
According to claim 1,
The metal precursor is selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , and Ce 3+ . A coating composition for radon shielding, which provides any one or more metal cations.
제1항에 있어서
상기 수성 에폭시 수지는 단량체 에폭시 수지, 중합체 에폭시 수지, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
2. The method of claim 1
Wherein the aqueous epoxy resin is selected from a monomeric epoxy resin, a polymeric epoxy resin, or a mixture thereof, a coating composition for radon shielding.
제6항에 있어서,
상기 수성 에폭시 수지는 치환 또는 비치환된 페놀, 비스페놀 A 및 비스페놀 F로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 페놀류의 글리시딜 에테르인 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
7. The method of claim 6,
The aqueous epoxy resin is a glycidyl ether of one or more phenols selected from the group consisting of substituted or unsubstituted phenol, bisphenol A, and bisphenol F, radon shielding coating composition.
제1항에 있어서,
상기 용매는 1종 이상의 극성 용매를 포함하며, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 이소프로판올로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
The method of claim 1,
The solvent includes at least one polar solvent, and the polar solvent is selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol and isopropanol.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 경화제를 추가로 더 포함할 수 있는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
The method of claim 1,
The composition may further include a curing agent, a coating composition for shielding radon.
제1항에 있어서,
상기 아미노점토 입자는
2개의 실리케이트 사면체 시트; 및
상기 2개의 실리케이트 사면체 시트 사이에 삽입된 금속 팔면체 시트로 구성되는 구조이고,
아민 함유기가 상기 실리케이트 사면체 시트의 규소에 연결되고, 수성 에폭시 수지가 상기 아민 함유기의 질소에 결합된 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
The method of claim 1,
The amino clay particles are
two silicate tetrahedral sheets; and
A structure consisting of a metal octahedral sheet inserted between the two silicate tetrahedral sheets,
An amine-containing group is connected to the silicon of the silicate tetrahedral sheet, and an aqueous epoxy resin is bonded to the nitrogen of the amine-containing group, the radon shielding coating composition.
제10항에 있어서, 상기 아미노점토 입자는 층전하가 없는 활석족인 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
The coating composition for radon shielding according to claim 10, wherein the aminoclay particle is a talc group without a layer charge.
제10항에 있어서, 상기 아미노점토 입자는 R8Si8MXO16(OH)4의 단위 셀 화학식을 가지며, 상기 R은 아민 함유기이고, 상기 x는 12/(M이 갖는 양전하)인 것인, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
11. The method of claim 10, wherein the aminoclay particles have a unit cell formula of R 8 Si 8 M X O 16 (OH) 4 , wherein R is an amine-containing group, and x is 12/(positive charge of M). The coating composition for shielding radon.
제10항에 있어서, 상기 아미노점토 입자는 수용성인 것을 특징으로 하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물.
The coating composition for radon shielding according to claim 10, wherein the aminoclay particles are water-soluble.
라돈 차폐용 코팅제 조성물의 제조방법에 관한 것으로서,
(a) 금속 전구체;를 용매에 용해하고, (b) 적어도 하나의 아민 함유기와 적어도 하나의 가수분해성기가 규소원자에 결합되어 있는 실란 화합물;을 상기 용액에 첨가하여 아미노점토(aminoclay) 입자를 유도하는 단계; 및
(c) 수성 에폭시 수지에 상기 아미노점토 입자를 첨가하는 단계를 포함하고,
상기 아미노점토 입자는 수성 에폭시 수지에 혼합될 때, 층간 박리된 구조로 상기 조성물에 분산된 것이고,
상기 아미노점토는 상기 수성 에폭시 수지 기준 0.5 내지 1.0 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는, 라돈 차폐용 코팅제 조성물의 제조방법.
It relates to a method for preparing a coating composition for shielding radon, comprising:
(a) a metal precursor; is dissolved in a solvent, and (b) a silane compound having at least one amine-containing group and at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom is added to the solution to induce aminoclay particles to do; and
(c) adding said aminoclay particles to an aqueous epoxy resin;
When the amino clay particles are mixed in an aqueous epoxy resin, they are dispersed in the composition in a delaminated structure,
The amino clay is a method for producing a coating composition for shielding radon, characterized in that contained in 0.5 to 1.0% by weight based on the aqueous epoxy resin.
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