KR20030066485A - 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법 - Google Patents

광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030066485A
KR20030066485A KR1020030036835A KR20030036835A KR20030066485A KR 20030066485 A KR20030066485 A KR 20030066485A KR 1020030036835 A KR1020030036835 A KR 1020030036835A KR 20030036835 A KR20030036835 A KR 20030036835A KR 20030066485 A KR20030066485 A KR 20030066485A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photocatalyst
building structure
thiocoat
coating
tiocoat
Prior art date
Application number
KR1020030036835A
Other languages
English (en)
Inventor
김운중
Original Assignee
김운중
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김운중 filed Critical 김운중
Priority to KR1020030036835A priority Critical patent/KR20030066485A/ko
Publication of KR20030066485A publication Critical patent/KR20030066485A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04FFINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 건축 구조물에 대하여 중성이며 수용성인 광촉매를 일정량 분무하여 그 조화의 조직 내로 흡착되게 함으로써 상기 광촉매에 의한 공기중의 세균, 미생물 등을 분해하여 탈취, 정화 등의 효과를 얻을 수 있도록 한 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법을 제공함에 있다.

Description

광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법{coating method of TiOCAT}
본 발명은 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하는 중성이며 수용성인 광촉매(산화티탄, 티오코트)를 건축 구조물에 대하여 일정량 분무하여 그 건축 구조물의 조직 내로 흡착되게 함으로써, 상기 광촉매에 의한 공기중의 세균, 미생물 등을 분해하여 탈취, 정화 등의 효과를 얻을 수 있도록 된 것이다.
주지하는 바와 같이, 이산화티탄은 현재까지 연구된 광촉매 중에서 제조하기 쉽고 안정하여 가장 많이 사용되는 광촉매이다. 통상 광촉매라 함은, 빛(자외선)을 쐬어주게 되면 공기중의 유기화합물을 분해하는 촉매이다.
상기 이산화티탄에 태양이나 형광등 등의 자외선을 쐬어주게 되면, 산화, 환원 반응에 의해 수산화이온을 산화하고 과산화수소(옥시풀), 염소나 오존보다도 강력한 산화력을 갖는 OH래디칼을 발생한다. 이 OH래디칼은 강력한 산화력으로 유해 물질인 배기가스 NO, SO로부터 포름알데리드나 담배와 같은 고약한 냄새가 나는 성분이 아세트알데히드 암모니아 등의 유기물질의 분자 결합을 분해 제거한다. 즉, 이산화티탄에 자외선이 쐬어주게 되면 산화티탄이 반응하고, 그 산화티탄은 공기 중의 물과 산소를 분해하며 이산화티탄의 표면에 활성 산소 OH(OH 래디칼)와 O2(슈퍼 산화물 이온)를 생성하여 공기중의 세균, 미생물을 분해한다.
이러한 이산화티탄이 광촉매로서 기능하기 위해서는 아나타제형(anatasetype)등의 결정성을 가져야한다. 따라서, 티타늄 출발물질로부터 가수분해와 축합중합 반응을 통해 비정질의 이산화티탄을 생성하였을 경우 이를 아나타제형 이산화티탄으로 전환시키기 위해 고온 열처리 과정인 소성 공정을 필요로 한다. 이때, 소성 온도는 높은 고온을 요한다.
이와 같은 이산화티탄을 이용하여 공장에서 직접 광촉매 막이 도포된 건축재는 지금까지 여러 종류 개발되어 왔지만, 운반이나 부착시 코팅된 피막이 손상될 위험이 있었다. 또한, 이와 강이 미리 코팅된 건축재의 경우에는 「이음새」는 도포되지 않은 부분이 상당량 남아 있게 되어 그 효과가 의심스러웠다.
본 발명의 목적은 건축 구조물에 대하여 중성이며 수용성인 광촉매를 일정량 분무하여 그 조화의 조직 내로 흡착되게 함으로써 상기 광촉매에 의한 공기중의 세균, 미생물 등을 분해하여 탈취, 정화 등의 효과를 얻을 수 있도록 한 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 식물의 광합성 작용을 설명하는 도면이고,
도 2는 광촉매인 산화티타늄에 의한 반응 과정을 설명하는 도면이고,
도 3은 광촉매인 티오코트에 의한 탈막 성능 및 암모니아의 분해 결과를 나타낸 그래프이고,
도 4는 광촉매인 티오코트에 의한 유해가스분해성능 및 VOC가스의 분해 결과를 나타낸 그래프이고,
도 5는 광촉매인 티오코트에 의한 탈막성능 및 암모니아의 분해 데이터를 나타낸 그래프이고,
도 6은 광촉매인 티오코트에 의한 유해가스분해성능 및 VOC가스의 분해 데이터를 나타낸 그래프이고,
도 7은 이소프로파놀 가스의 분해 속도와 TAK-A 건조막의 막 두께 의존성을 나타낸 그래프이고,
도 8은 TAK-A막에 의한 샐러드유의 분해를 나타낸 그래프이고,
도 9는 TK-100의 가소온도와 X선회절 패턴을 나타낸 그래프이고,
도 10은 TAK-A의 각종 환경 하에서의 연필경도 변화를 나타낸 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 목재, 석재, 유리, 타일, 금속판, 기와, 합성수지 등의 자재로 이루어진 건축 구조물의 표면을 깨끗하게 청소하는 단계; 상기 건축 구조물의 표면에 대하여 과산화티타늄을 주성분으로 하는 황색투명콜로이드 용액으로 10~20mm의 입경을 갖고 pH는 6~7이며, 비중은 약 1인 광촉매(TiOCOAT;티오코트)를 균일하게 스프레이 하여 상기 건축 구조물의 조직 내부로 상기 티오코트가 침투되어 흡착되게 하는 단계; 및 상기 티오코트가 분무된 건축 구조물을 상온에서 8시간 건조하여 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 목재, 석재, 유리, 타일, 금속판, 기와, 합성수지 등의 자재로 이루어진 건축 구조물의 표면을 깨끗하게 청소하는 단계; 상기 건축 구조물의 표면에 대하여 이산화티타늄과 과산화티타늄이 혼합물을 주성분으로 하는 담황색 반투명 미백탁 액으로 40~60mm의 입경을 갖고 pH는 6~7이며, 비중은 약 1인 광촉매(TiOCOAT;티오코트)를 균일하게 스프레이 하여 상기 건축 구조물의 조직 내부로 상기 티오코트가 침투되어 흡착되게 하는 단계; 및 상기 티오코트가 분무된 건축 구조물을 상온에서 8시간 건조하여 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 이산화티탄이 함유된 조화 및 그 제조방법의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명은 건축 구조물에 대하여 방오(防汚), 항균, 탈취, 유해 가스 분해 능력을 가지는 광촉매(TiCOVAT;티오코트) 광 에너지로 크린 코팅을 하는 것이다.
이러한 크린 코팅은, 「광촉매」에 의해 건물이나 구조물을 지키는 장점을 지니고 있다. 특히, 티오코트는 광(光)촉매기능을 갖는 마감재를 건물이나 구조물에 코팅하기 위한 것으로, 환경개선을 위한 광 촉매는, 산화티타늄을 주성분으로 하여 광 에너지(자외선)를 받으면 표면에 활성산소를 만들어 낸다.
이 활성산소에는 강한 산화력이 있어 주변의 악취나 오염의 원인인 유기화합물·세균 등의 유해물질을 분해·제거하는 작용을 하는 것이다. 따라서, 건물·구조물의 표면에 광 촉매의 막을 형성함으로써 오염 부착을 방지할 수 있는 것뿐만 아니라, 대기오염의 원인이 되는 유해가스를 분해하기 때문에 환경개선의 효과도 있다. 이를 건물내부에 이용하면 건축재로부터 발생하는 가스나 세균의 분해 탈취 등의 효과도 얻을 수 있다.
이와 같은 티오코트는 개개의 건축재뿐만 아니라 건물이나 구조 그 자체에 상온에서 광촉매 막을 코팅함으로써, 건축재의 이음새를 포함하여 건물이나 구조물 전체에 티타늄 수용액을 도포하기 때문에 열화나 오염을 방지하는 광촉매 기능이 최대한으로 발휘된다. 또한, 이러한 코팅은 현장시공을 위한 건설시에 한정되는 것이 아니라 기존의 완성된 건물이나 구조에도 적용할 수 있다. 특히 주택에서부터 도로 관계시설이나 교량 등의 대형구조물까지 모두 코팅할 수 있으며, 단기간의 공사로 외벽에는 확실한 방오 효과를 발휘하여 대기를 정화시킬 수 있다.
이와 같이 티오코트에 사용되는 것은 광(자외선)이라는 자연의 에너지와 무해한 식품첨가물로서도 사용되는 산화티타늄이다. 산화티타늄은 촉매로 그 자체는 산화도 환원도 되지 않기 때문에 기능의 저하는 없고 그 효과는 반영구적이다. 또한 만들어 낸 활성산소도 공기 중에 부유하지 않고 막의 표면에 그대로 남아있어 안전하다. 이러한 티오코트는 한번의 시공으로 그 후의 유지보수비용을 대폭적으로 절감할 수 있다. 또 안전하고 게다가 확실하고 강력한 분해력을 갖는 광촉매의 테크놀러지는 건축·토목 이외에도 대기정화나 수(水)처리 등 여러 가지 분야에서 활용될 수 있어 광촉매를 이용한 환경개선을 할 수 있다.
이와 같은 광촉매의 구성은, 식물이 행하는 광합성과 매우 비슷하다. 광합성에서는 엽록소를 촉매로 광에너지를 사용하여 물과 이산화탄소로부터 산소를 만들어 낸다(도 1참조). 그러나, 광촉매의 경우에는 산화티타늄 등의 광촉매 반도체 금속을 촉매로 광에너지(자외선)를 사용하여 공기 중의 물과 산소로부터 활성산소를 만들어 낸다.(도 2 참조)
또한, 티오코트는 광촉매의 재료에 비결정질형 과산화티타늄을 넣은 것이 큰 특징이다. 재료 그 자체가 갖는 강한 접착력에 의하여 지금까지 필수 불가결한 것이었던 바인더가 불필요하게 되고, 무기기재·유기기재에 상온에서 광촉매 막을 부착시키는 것이 가능하게 된다. 이 독자적인 HPC 시스템으로부터 생겨난 티오코트가 광촉매의 분해기능을 발휘하고 오염을 방지하는「베리어(장벽)」의 역할을 한다.
또한, 티오코트는 방오, 살균, 탈취, 유해가스분해 능력이 우수하다. 즉, 활성산소의 강한 산화력으로 오염의 원인이 되는 유기화합물이나 세균 등의 유해물질, 또한 악취도 분해·제거한다. 분해된 오염 등의 물질은 비(雨) 등에 의하여 씻겨져나가 정기적인 세척이 필요 없게 된다. 이것이 셀프클리닝의 효과이다.
이러한 광촉매의 산화환원반응은 대기 중의 유해오염물질인 질소산화물(NOx), 유황산화물(SOx)을 분해하여 주변의 공기를 정화하는 작용을 한다. 이로 인해 고속도로의 방음벽 등 환경개선을 위한 응용이 다각적으로 진행되어지고 있다.
이와 같은 티오코트의 실험
실험을 하기 위해 상기 티오코트를 시공한 것과 상기 티오코트를 시공하지하지 않은 것을 8개월 실외에서 방치하여 실험하였다. 여기서, 사용한 기재(소재)는 아크릴 우레탄 흡부재(gunning material)이다.
위 실험 결과 항균성능 및 대장균의 감소 결과를 표 1에 나타내었다.
개시시 1시간 3시간 5시간
대조 2.6 x 104 7.0 x 104 4.8 x 104 1.0 x 105
TiOCOAT A 2.6 x 104 9.0 x 102 < 100 <100
TiOCOAT A의 항균률 - 96.5% >99.9% >99.9%
또한, 위 실험 결과 탈막 성능 및 암모니아의 분해 결과 그래프는 도 3과 같다.
그리고, 위 실험 결과 유해가스분해성능 및 VOC가스의 분해(유기용제계 유해가스톨루엔) 결과 그래프는 도 4와 같다.
이러한 실험에 있어서, 티오코트에 사용되는 광촉매용 수용액(TiOCOAT A, TiOCOAT C)은 다음과 같은 특징이 있다.
첫째, 중성 액체이므로 여러 가지 재료에 적용할 수 있다. 둘째, 자외선 흡수성능은 용도에 맞추어 조막(造膜)의 두께로 조정할 수 있다. 셋째, 고정온도를 높이면 기판과의 밀착성·경도(硬度)가 향상된다.
이와 같은 티오코트를 건축 구조물에 대한 시공 방법은 다음과 같다.
첫째, 건축 구조물에 사용된 기재(자재)에 본 발명의 티오코트가 적용되는지를 확인하기 위해 그 건축 구조물의 기재와 동일한 소재를 갖는 샘플을 제작하여 먼저 티오코트의 적용 여부를 확인한다.
둘째, 티오코트를 시공할 표면에 대하여 시공전 처리(청소 및 적용범위이외의 부분의 양생)를 한다.
셋째, 티오코트로 코팅을 행한다. 이 코팅은 스프레이 건으로 균일하게 되도록 부착한다. 이때, 공법에 따라 한 겹 코팅, 혹은 두 겹 코팅을 할 수 있다.
넷째, 코팅 후 8시간은 물이 닿지 않도록 주의하면서 양생을 한다.
이와 같은 시공은, 상온에서 시공하는 것이 바람직하나, 바람직하게는 기온 5??이하, 35??이상에서의 시공은 피하는 것이 졸고, 또 강우(降雨), 강설(降雪)의 위험이 있을 때, 또한 강풍시는 시공을 피하는 것이 좋다.
이와 같이 시공하기 위한 스프레이 방법은, 스프레이 건(spray gun)은 될 수 있는 대로 미세한 미스트 노즐을 사용하는 것이 바람직하며, 코팅 도포량(표준)은 언더 코팅의 경우에는 20~40g/m2이 바람직하고, 톱 코팅의 경우에는 80~100g/m2이 바람직하다.
또한, 용액이 수계(水系)이므로 도포대상이 발수성이 강한 기판의 경우에는 에타놀이나 계면활성제를 용액에 첨가하는 것이 좋다. 이 경우 용액의 도포량은 희석배율에 따라 증가함이 바람직하다. 또 계면활성제를 첨가하는 경우에는 극소량만을 첨가하여도 된다.
그리고, 본 발명에 따른 코팅방법으로는 스프레이 방식 이외에 다른 방법으로 코팅을 하여도 된다.
이하에서, 위에서 설명한 티오테트 광촉매에 대해 좀더 자세하게 설명한다.
먼저, 광촉매란? 위에서 설명한 바와 같이, "광(光) 에너지에 의하여 작용되고 반응을 촉진하는 촉매"이다.
이와 같은 광촉매 중에서 산화티타늄 광촉매에 대한 원리는 다음과 같다.
① 반도체인 산화티타늄에 빛이 흡수되어 가전자대(valence band)(가장 바깥측의 궤도)의 전자가 전도대(傳導帶)로 이동한다(여기(勵起)된다). 이 때 약재대(藥制帶)의 에너지폭(밴드 갭)보다도 높은 광 에너지가 필요하게 된다.
TiO2+hv → e-+h+
②이동한 전자(e-)와 전자가 이동한 후의 정공(正孔)(h+)이 활성종을 생성한다. O2+e-→O2 -
H2O + h+→ H++·OH
③ 활성종에 의한 유기물 등의 분해
그리고, 이러한 산화티타늄 광촉매에 대한 결정형은, 아나타제(Anatase)형 (광촉매)과 루틸(rutile)형(백색안료, 도료)으로 구분된다. 그리고, 상기 광촉매의 효과는, 1) 유기물의 분해한다. 즉, 오염물질의 분해 제거하고, 유해가스의 분해함르로써, 탈취 성능이 우수하다. 또 2) 살균 작용을 한다. 그리고, 3) 기판표면의 친수화를 이룬다. 또한, 유리(glass)의 경우에는 성애를 방지할 수 있으며, 빗물에 의한 더러움 세척할 수 있다.
이러한 광촉매 중에서 티오테트의 산화티타늄 광 촉매로는 제품명(TK100 액,TAK-A 액, TAK-G 액)이 있는데, 상기 TK100 액은 TK만을 함유한 1.0~2.0wt% 액이고, 상기 TAK-A 액은 아나타제(Anatase)형 산화티타늄 광촉매와 TK100의 혼합액(농도1.0~2.0wt%)이고, 상기 TAK-G 액은 유리(glass)용이다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 TK100 액은, 기판 등에 대한 부착력이 있다. 도포 후 상온건조에서는 광촉매 활성을 나타내지 않기 때문에 유기성기재에 광촉매를 적용하는 경우의 보호막으로서 사용한다. 도포 후 가열처리하면 광촉매 활성을 나타낸다.
또한, 상기 TAK-A 액은, 기판 등에 대한 부착력을 가짐과 동시에 상온건조에서도 광촉매 활성을 나타낸다. 그리고, -G 액은, 가열처리하면 막강도가 증가되어 광촉매 활성이 더욱 향상된다.
이와 같은 티오테트의 산화티타늄 광 촉매의 특성은 다음 표 2와 같다.
TK100 TAK-A, TAK-G
외관 황색투명콜로이드용액 담황색 반투명 미백탁액
주성분 과산화티타늄 이산화티타늄+과산화티타늄
산화티타늄평균입경 10~20nm 40~60nm
pH 6~7 6~7
비중 약 1 약 1
용액의 안정성 6개월보증(15℃이하에서 저장) 6개월보증(15℃이하에서 저장)
이러한 티오테크노의 산화티타늄 광 촉매의 특징은,
1) 재료 그 자체가 접착제의 역할을 하므로 바인더를 필요로 하지 않는다.
2) 산화티타늄, 과산화티타늄이외에 유기 용제 등은 일절 포함하지 않으므로 인체 환경에 안전하게 사용할 수 있다.
3) 액성은 중성으로 기판을 침투하지 않는다.
4) 희석이 필요한 경우에는 물, 알코올로 자유롭게 혼합하여 희석할 수 있다.
5) 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 석재, 유리, 타일, 기와, 합성수지(염화비닐을 제외), 금속, 목재 등 폭넓은 기판에 도포할 수 있다.
6) 스프레이 코팅법, 팁 코팅법, 스핀 코팅법, 브러시 페인팅법 등 폭넓은 도포방법으로 도포할수 있다.
7) 기판에 따라서는 가열함으로써 더욱 견고한 막을 형성할 수 있다.
이와 같은 광촉매의 코팅 방법은, 무기계 자재와 유기계 자재에 따라 약간 다를 수 있다.
먼저, 무기계 자재에 코팅은,
1) 유리, 타일, 금속판 등 흡수성이 없는 기판에는 에탄올 등으로 탈지세척 후, TAK-A를 직접 도포한다. 공장도포의 경우 도포 후 200~450℃로 가열하면 광 촉매 활성, 도포막 강도가 증대된다. 이 경우는 TK100도 사용할 수 있다. 발수성이 높은 표면에 도포하는 경우는 계면활성제를 0.05~0.1% 첨가하여 도포한다.
2) 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 목재, 석재 등 흡수성 기판은 흡수방지처리를 한 후에 도포한다.
그리고, 유기계 자재에 코팅은,
TK100을 도포하고 이들을 보호막으로 하여 그 위에 TAK-A를 도포하는 이중코팅을 한다. 폴리카보네이트, 아크릴판 등 발수성 기판의 경우는 도포시 계면활성제를 병용한다.
이상 설명한 티오테트 광촉매는 분말 산화 티타늄과, 미(微)분말액 분산형 산화티타늄과 비교한 경우의 우위성이 있음을 확인하였고, 그 특징은 다음과 같다.
1) 재료 그 자체가 접착제의 역할을 하고 바인더를 필요로 하지 않는다.
2) 산화티타늄, 과산화티타늄 이외에 유기 용제 등은 일절 포함되지 않아 인체, 환경에 안전하게 사용할 수 있다.
3) 액성은 중성으로 기판을 침투하지 않는다.
4) 산화티타늄의 콜로이드용액은 안정적으로 장시간 변화되지 않는다.
5) 희석이 필요한 경우에는 물, 알코올로 자유롭게 혼합하여 희석할 수 있다.
6) 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 석재, 유리, 타일, 기와, 합성수지, 금속, 목재 등 폭넓은 기판에 도포 가능하다.
7) 스프레이 코팅법, 팁 코팅법, 스핀 코팅법, 브러시 페인팅법 등 폭넓은 도포방법에 의하여 도포할 수 있다.
8) 기판에 따라서는 가열함으로써 보다 견고한 막을 형성할 수 있다.
이와 같은 티오테트 광촉매는 기 알려진 콜로이드 산화 티타늄과 비교한 경우의 우위성이 있음이 확인하였다. 즉, 본 발명에 이용되는 티오테트 광촉매는 콜로이드 용액이 안정적으로 분리, 젤화 등 변질하지 않는다. 그리고, 완전하게 광촉매 불활성으로 유기기판 보호막으로서 우수하다. 또한, 불순물량이 적절하게 컨트롤되어 광촉매 활성이 높다.
또한, 항균, 살균 데이터 역시 우수성이 있는 것으로 밝혀진 바 이는 다음의표 3과 같다,
대장균의 감소
개시시간 1시간 3시간 5시간
대조 2.6 x 104 7.0 x 104 4.8 x 104 1.0 x 105
TAK-A 2.6 x 104 9.0 x 102 < 100 <100
감소율 - 96.5% >99.9% >99.9%
사용기판 : 100 각 타일, 도막처리 : 도막 후 200℃ 15분간 가열
광원 : 내셔널 블랙 라이트 블루(10W)
또한, 가스분해 데이터(암모니아 가스, VOC가스 및 이소프로파놀(Isopropanol) 가스)의 분해 데이터를 도 5와 도 6에 그래프로 나타내었다. 도 5는 탈막성능/ 암모니아의 분해 데이터를 나타낸 그래프이고, 도 6은 유해가스분해성능/ VOC가스의 분해(유기용제계 유해가스톨루엔) 데이터를 나타낸 그래프이다.
그리고, 도 7은 이소프로파놀 가스의 분해 속도와 TAK-A 건조막의 막 두께 의존성을 나타낸 그패프이고, 도 8은 TAK-A막에 의한 샐러드유의 분해를 나타낸 그래프이고, 도 9는 TK-100의 가소온도와 X선회절 패턴을 나타낸 그래프이고, 도 10은 TAK-A의 각종 환경 하에서의 연필경도 변화를 나타낸 그래프이다. 각 그래프에 알 수 있듯이 본 발명에 사용되는 티오코트 광촉매는 기 알려진 광촉매 보다 우수함을 알 수 잇다.
이와 같은 티오코트 광촉매에 의한 코팅막의 각종처리조건에 대한 부착성 및 광촉매 성능시험은 다음과 같다.
시험체 : 자성질 타일판에 광촉매 산화티타늄액을 60g/m2도포한 후, 태양 광선하에서 1주일간 방치한 샘플.(유리판에 같은 조건으로 도포한 광촉매 산화티타늄막의 연필 경도는 9H를 나타냈다.)
시험방법 : 부착시험 - JIS K5400 바둑판 눈금 테이프법
광촉매 성능 시험 - 메틸렌 블루 에타놀 0.1% 용액을 도포하여 건조한 시험체의 자외선 분사전후의 색차이에 의하여 평가했다. 이를 표 4에 나타내었다.
처리명 처리조건 시험결과
부착성 시험 광 촉매 성능 시험
색차치(色差値) 탈색률(%)
자외선 조사전 조사24시간후
무도포표준 12.57 10.36 17.6
표준 평가10점 38.86 0.83 97.9
산성용액침전 5% × 96hr " 28.69 0.88 97
알칼리용액침전 수산화칼슘포화용액 × 96hr " 26.3 1.69 93.6
염수침전 3%염화나트륨 ×96hr " 35.3 0.88 97.6
가열반복 80℃ /상온 10사이클 " 33 0.89 97.3
온냉반복 20℃/-20℃/50℃×10사이클 " 43.66 9.29 78.7
촉진내후성 션샤인 웨더 메타 -1000시간 평가10점 31.62 1.03 96.7
션샤인 웨더 메타 -2000시간 " 32.62 1.16 96.4
상기 코팅된 본 발명에 따른 광촉매는, 기본적으로는 광촉매가 벗겨지지 않고 부착된 상태라면 반영구적인 효과를 낸다. 그러나, 실질적으로는 도포 후 3~4년은 전혀 문제가 없지만 그 이상이 되면 벗겨지게 되는데, 웨더 메타(Weather Meter)에 의한 데이터로부터 판단하면 사용 년수는 7년 이상이 된다.
또한, 상기 티오코트 광촉매는 실내에 도포하여 사용할 수 있다. 일 예로서 흡연실, 병실 등에 설치하여 그 결과를 확인 해 본 바에 의하면, 흡연량에 의한 벽의 더러워짐을 발견하지 못하였다. 이는 광촉매에 의한 분해 작용이 활발함을 간접적으로 확인 할 수 있는 것이다. 그리고, 병실의 칸막이에 광촉매를 도포한 경우에는 탈취효과가 확인되었으며, 승용차의 안이나 쇼파에 스프레이로 도포한 경우에도 뛰어난 탈취효과가 확인되었다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 건축 구조물에 대하여 중성이며 수용성인 광촉매를 일정량 분무하여 그 조화의 조직 내로 흡착되게 함으로써 상기 광촉매에 의한 공기중의 세균, 미생물 등을 분해하여 탈취, 정화 등의 효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 목재, 석재, 유리, 타일, 금속판, 기와, 합성수지 등의 자재로 이루어진 건축 구조물의 표면을 깨끗하게 청소하는 단계;
    상기 건축 구조물의 표면에 대하여 과산화티타늄을 주성분으로 하는 황색투명콜로이드 용액으로 10~20mm의 입경을 갖고 pH는 6~7이며, 비중은 약 1인 광촉매(TiOCOAT;티오코트)를 균일하게 스프레이 하여 상기 건축 구조물의 조직 내부로 상기 티오코트가 침투되어 흡착되게 하는 단계; 및
    상기 티오코트가 분무된 건축 구조물을 상온에서 8시간 건조하여 양생하는 단계를 포함하는 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법.
  2. 콘크리트, 모르타르, 벽돌, 목재, 석재, 유리, 타일, 금속판, 기와, 합성수지 등의 자재로 이루어진 건축 구조물의 표면을 깨끗하게 청소하는 단계;
    상기 건축 구조물의 표면에 대하여 이산화티타늄과 과산화티타늄이 혼합물을 주성분으로 하는 담황색 반투명 미백탁 액으로 40~60mm의 입경을 갖고 pH는 6~7이며, 비중은 약 1인 광촉매(TiOCOAT;티오코트)를 균일하게 스프레이 하여 상기 건축 구조물의 조직 내부로 상기 티오코트가 침투되어 흡착되게 하는 단계; 및
    상기 티오코트가 분무된 건축 구조물을 상온에서 8시간 건조하여 양생하는 단계를 포함하는 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법.
KR1020030036835A 2003-06-09 2003-06-09 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법 KR20030066485A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030036835A KR20030066485A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030036835A KR20030066485A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030066485A true KR20030066485A (ko) 2003-08-09

Family

ID=32226683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030036835A KR20030066485A (ko) 2003-06-09 2003-06-09 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030066485A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087035A (ko) 2020-12-17 2022-06-24 (주) 군월드 광촉매 적용 건축자재 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 건축자재

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087035A (ko) 2020-12-17 2022-06-24 (주) 군월드 광촉매 적용 건축자재 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 건축자재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1437397B1 (en) Cleaning agent
JP5134835B2 (ja) 分解方法
Ohama et al. Application of titanium dioxide photocatalysis to construction materials: state-of-the-art report of the RILEM Technical Committee 194-TDP
Benedix et al. Application of titanium dioxide photocatalysis to create self-cleaning building materials
US8781310B2 (en) Coating composition comprising photocatalyst coated with apatite and radiant heating system
Tryba et al. Improvement of photocatalytic activity of silicate paints by removal of K2SO4
CA2839230C (en) A liquid agent for surface treatment with high photocalalytic and sanitary effects
KR100853475B1 (ko) 친환경 도료 조성물
CN103482885A (zh) 一种具有光催化性能的自洁玻璃烧结成膜的加工方法
JP4157943B2 (ja) 光活性を有する化合物及びその用途
CN204081331U (zh) 建筑物外壁具有净化空气的高性能复合薄膜
KR20030066485A (ko) 광촉매를 이용한 건축 구조물의 코팅방법
JPWO2005026276A1 (ja) 被膜材
KR102266706B1 (ko) 이산화티탄을 포함하는 광촉매 복합체 조성물
JP2001081412A (ja) NOx浄化用光触媒塗料およびその塗膜の形成方法
CN203386781U (zh) 具有防污自洁、防止静电的太阳能发电板高性能复合薄膜
KR20220103410A (ko) 전기촉매 코팅 탄소필터의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기화합물 제거방법
KR100632998B1 (ko) 광촉매를 함유하는 석재 문화재 코팅용 졸 조성물
JPH1085599A (ja) 光触媒組成物およびその製造方法
US11680506B2 (en) Muffler including an internal photocatalyst and a light source
KR20040045167A (ko) 나노은 담지 광촉매 졸 및 그 제조방법
KR20080076374A (ko) 천연 무기물 광 촉매 코팅액 및 그 제조 방법과, 이를사용하여 제조된 광 촉매 코팅 막
KR20040098680A (ko) 이산화티탄 광촉매가 코팅된 금속 판넬 및 그 제조방법
JP2004203692A (ja) 酸化チタン膜形成方法
KR20020058946A (ko) 환경친화적 질소산화물 분해성 이산화티탄 고정화 건축재

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G15R Request for early opening
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee