KR20030069616A - Composition for coating the surface of architecture and producing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물 표면 코팅제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물 표면에 도포시 건축물의 표면성분과 반응하여 미세한 조직구조를 갖는 보호막을 형성하고, 표면강도를 증가시킴으로써 우수한 방수효과를 나타낼 뿐만 아니라, 탈취, 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균 및 항곰팡이 기능을 나타내며, 휘발성 유기화합물을 방출하지 않는 환경 친화적인 건축물 표면 코팅제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building surface coating composition and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a protective film having a fine structure by reacting with the surface components of the building when applied to the surface of the building, and excellent surface effect by increasing the surface strength In addition, the present invention relates to an environmentally friendly building surface coating composition that exhibits deodorizing, far-infrared radiation, anion release, antibacterial and antifungal functions, and does not emit volatile organic compounds, and a method for preparing the same.
사람이 거주하는 고층 건물은 안전하게 장시간 사용할 수 있도록 하기 위해, 구조적으로 콘크리트 시공이 불가피하였다. 때문에 콘크리트 바닥과 벽체에서 발생하는 시멘트 독에 의해 피부가 가렵고 온몸이 무거운 동시에 정신 및 육체적으로 불안정을 경험하게 되는 문제점이 자주 발생되었다. 또한, 실내의 커튼이나 카페트등의 화학제품에서 발생되는 라돈, 석면가루 또는 포름알데히드와 같은 유해성분들을 사람이 호흡하게 되면서 건강을 해치게 되는 문제점이 발생되었다.Inhabited high-rise buildings inevitably require construction of concrete in order to ensure safe long-term use. Due to the cement poison generated on the concrete floor and walls, the skin is itchy and the whole body is heavy and at the same time there is a problem of mental and physical instability. In addition, there is a problem that harms health as a person breathes harmful components such as radon, asbestos powder or formaldehyde generated from chemicals such as curtains or carpets in the room.
일상적으로 접하고 있는 유해성분 발산 소재의 예로서, 합성수지 에멀젼 도료의 경우, 도료의 도장 후 지속적으로 방출되는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 포름 알데히드 등의 휘발성 유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds) 및 중금속은 인체에 전신마비, 호흡기 질환, 두통, 알레르기 및 암 등을 유발시킬 수 있는 치명적인 유해성을 보유하고 있다.As an example of a hazardous substance emitting material commonly encountered, synthetic resin emulsion paints include volatile organic compounds (VOCs, Volatile Organic Compounds) and heavy metals such as benzene, toluene, xylene and formaldehyde which are continuously released after the coating of the paint. It has fatal hazards that can cause general paralysis, respiratory disease, headache, allergies and cancer.
국내 도료업계에서는 이에 대한 대응방안으로써 용제를 휘발성 유기화합물이 아닌 물로 대체하거나(수성화), 도료중의 고형성분비를 높게 하여 상대적인 용제 사용량을 감소시키는 방법(고-고형화, High-solid화), 또는 용제를 사용하지 않는 분체도료의 개발 등을 통하여 환경오염을 줄이고자 노력하고 있다. 하지만, 수성화 또는 고-고형화와 같은 방법은 환경오염물질을 감소시킬 수는 있으나, 이를 근원적으로 제거할 수 있는 방법은 아니며, 분체도료의 경우에는 별도의 열처리 공정 등이 필요하여 콘크리트 구조물에는 적용이 불가능한 실정이다.As a countermeasure in the domestic paint industry, it is possible to replace the solvent with water instead of volatile organic compounds (aqueous) or to reduce the relative solvent usage by increasing the solid component ratio in the paint (high-solidification, high-solidification), Or we are trying to reduce environmental pollution through the development of powder coating without solvent. However, methods such as aqueous or high-solidification can reduce environmental pollutants, but they are not a way to remove them. In the case of powder coating, a separate heat treatment process is required and applied to concrete structures. This is impossible.
건축용으로 사용되는 도료는 구조물의 보호와 미관향상을 그 목적으로 하는데, 일반적으로 사용되는 도료는 건축구조물의 미관 향상에는 큰 문제가 없지만, 건축구조물의 열화현상(劣化現象) 감소와 관련하여 건축구조물을 보호하는 데에는 많은 문제점이 있다. 합성수지 에멀젼 도료의 경우도 내구성이 약하여 4 내지 5년이 지나면 열화되어 재도장을 해야하는 번거로움이 있다.The paints used for construction are aimed at protecting the structure and improving the aesthetics. In general, the paints used are not a big problem in improving the aesthetics of the building structures, but they are related to the deterioration of the building structures. There are many problems with protecting it. In the case of synthetic resin paints, the durability is also weak, and after 4 to 5 years, there is a need to repaint.
따라서, 이러한 콘크리트 구조물의 열화를 방지하기 위해서는 콘크리트 구조물 표면을 보호할 수 있는 보호막을 코팅해 주어야 하며, 현재 이러한 기능을 수행할 수 있는 표면 마감재로는 도료, 패널 또는 타일 등이 있지만, 도료를 제외한 나머지 마감재들은 경제성과 시공성 측면에서 한계가 있어 일반적인 적용이 곤란한 상황이다.Therefore, in order to prevent deterioration of the concrete structure, a protective film for protecting the surface of the concrete structure should be coated. At present, surface finishing materials capable of performing such a function include paint, panel or tile. The remaining finishes have limitations in terms of economics and constructability, making them difficult to apply in general.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, SiO2및 TiO2등의 세라믹, 맥반석, 황토, 숯, 옥, 토르마린 및 제올라이트 등을 포함한 생리활성 증진 복합물에 콘크리트 구조물과 동일한 성분인 무기 결합제를 포함시켜, 기존의 도료와 동일한 작업성 및 보다 우수한 도막특성을 보유하고, 자체의 냄새가 없으면서 다량의 원적외선 및 음이온 등을 방출시키고, 동시에 탈취, 항균 및 항곰팡이 기능을 갖는 환경친화형 건축물 표면 코팅제 조성물을 제조하여 본 발명을 완성하였다.In order to solve the above problems, the present inventors include an inorganic binder having the same component as a concrete structure in a bioactive complex including ceramics such as SiO 2 and TiO 2 , elvan, loess, charcoal, jade, tourmaline and zeolite. Environmentally friendly building surface coating composition having the same workability and superior coating properties as conventional paints, releasing a large amount of far infrared rays and anions without the smell of itself, and at the same time deodorizing, antibacterial and antifungal functions To prepare the present invention was completed.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건축물 표면에 도포시 건축물의 표면성분과 반응하여 미세한 조직구조를 갖는 보호막을 형성하고, 표면강도를 증가시킴으로써 우수한 방수효과를 나타낼 뿐만 아니라, 탈취, 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균 및 항곰팡이 기능을 가지며, 인화성이 없고, 휘발성 유기화합물(VOCs)을 방출하지 않는 환경 친화적인 건축물 표면 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to form a protective film having a fine structure by reacting with the surface components of the building when applied to the surface of the building, and exhibits excellent waterproofing effect by increasing the surface strength, deodorization, far-infrared radiation, To provide an environmentally friendly building surface coating composition having anion release, antibacterial and antifungal functions, non-flammable, and does not release volatile organic compounds (VOCs).
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 건축물 표면 코팅제 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention to provide a method for producing the building surface coating composition.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 SiO2졸 50 내지 90 중량부, TiO2졸 1 내지 10 중량부, 생리활성 증진 복합물 1 내지 10 중량부 및 무기 결합제 1 내지 10 중량부를 함유하는 건축물 표면 코팅제 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a building containing 50 to 90 parts by weight of SiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of TiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of the biological activity enhancing complex and 1 to 10 parts by weight of inorganic binder. It provides a surface coating composition.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 SiO2졸 50 내지 90 중량부, TiO2졸 1 내지 10 중량부, 생리활성 증진 복합물 1 내지 10 중량부 및 무기 결합제 1 내지 10 중량부를 20 내지 50℃에서 1 내지 2시간동안 혼합하고, 여기에 물 10 내지 46 중량부를 첨가하고 혼합한 후, 20 내지 50℃에서 3 내지 12시간동안 숙성시켜 제조되는 건축물 표면 코팅제 조성물 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve another object of the present invention, the present invention is 50 to 90 parts by weight of SiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of TiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of the bioactivity enhancing complex and 1 to 10 parts by weight of inorganic binder Provided is a method for preparing a building surface coating composition which is prepared by mixing at 20 to 50 ° C. for 1 to 2 hours, adding 10 to 46 parts by weight of water thereto, and then mixing the mixture at 20 to 50 ° C. for 3 to 12 hours. .
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 SiO2졸, TiO2졸, 생리활성 증진 복합물 및 무기 결합제를 함유하는 건축물 표면 코팅제 조성물을 제공한다.The present invention provides building surface coating compositions containing SiO 2 sol, TiO 2 sol, bioactivity enhancing composites and inorganic binders.
특히, 본 발명의 건축물 표면 코팅제 조성물은 결합제로서 기존에 사용되던 휘발성 물질 등을 포함한 인체에 해로운 물질들을 다량으로 방출하는 유기화학물질인 합성수지 에멀젼 결합제 대신에 콘크리트 구조물과 동일한 성분인 무기 결합제를 사용한다는 점에 특징이 있다. 이와 같은 무기 결합제를 포함한 코팅제로 건축구조물 표면을 코팅할 경우 피도물에 내구성과 내수성, 내열성, 내후성 등의 뛰어난 특성이 부여됨으로써 내부 구조물을 보호하는 기능을 수행하게 되며, 특히 건축물 표면과 동일한 무기질 재료를 사용하게 됨으로써, 기존의 콘크리트 표면과 합성수지 에멀젼 도료와의 계면에서 수분이나 알칼리 성분 등에 의해 발생하게 되는 부풀음이나 도막의 탈락현상 등이 근원적으로 해결될 수 있다.In particular, the building surface coating composition of the present invention uses an inorganic binder, which is the same component as the concrete structure, in place of the synthetic resin emulsion binder, which is an organic chemical that emits a large amount of harmful substances such as volatile substances and the like, which are conventionally used. There is a characteristic in point. When the surface of the building structure is coated with a coating agent containing such an inorganic binder, the coated object is provided with excellent properties such as durability, water resistance, heat resistance, and weather resistance, thereby protecting the internal structure, and in particular, the same inorganic material as the building surface is applied. By using it, swelling caused by moisture or an alkali component or the like and dropping of the coating film at the interface between the existing concrete surface and the synthetic resin emulsion paint can be fundamentally solved.
구체적으로, 본 발명에 따른 SiO2졸(sol)은 세라믹의 한 종류로서, 그 자체로 항균작용, 탈취작용 및 원적외선 방사 등의 유용한 특성을 가지고 있다. 또한, SiO2는 건축물 표면, 특히, 시멘트 표면에 존재하는 시멘트 수화반응에 의해 생성된 수산화 칼슘과 하기의 반응식으로 반응하여 안정된 규산칼슘 수화물(Calcium silicate hydrate)을 생성함으로서 건축물 표면에 매우 미세한 조직구조를 갖는 무기질 층을 형성하게 된다.Specifically, the SiO 2 sol according to the present invention is a kind of ceramic, and itself has useful properties such as antibacterial activity, deodorization effect and far infrared radiation. In addition, SiO 2 reacts with calcium hydroxide produced by the cement hydration reaction present on the surface of the building, in particular, the cement surface, to generate stable calcium silicate hydrate, thereby producing a very fine structure of the structure. To form an inorganic layer having a.
3Ca(OH)2+ 2SiO2⇒ 3CaO·2SiO2·3H2O(Calcium silicate hydrate)3Ca (OH) 2 + 2SiO 2 ⇒ 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O (Calcium silicate hydrate)
또한, 상기 SiO2졸은 본 발명자가 출원하여 등록된 대한민국 특허등록번호 제310039호에 개시되어 있는 "졸-겔 방법(sol-gel process)"에 따라서 나노(nano) 크기의 초미세입자로 제조되며, SiO2초미세입자들이 건축물 표면에 존재하는 미세한 세공들 속으로 용이하게 침투하고, 그 공간을 메움으로써 보다 치밀한 조직구조를 형성하게 한다.In addition, the SiO 2 sol is made of ultra-fine particles of nano (nano) size according to the "sol-gel process" disclosed in the Republic of Korea Patent Registration No. 310039 filed by the inventor , SiO 2 ultrafine particles easily penetrate into the fine pores on the surface of the building and fill the space to form a more dense structure.
이와 같은 SiO2졸은 50 내지 90 중량부로 코팅제 조성물에 첨가되는 것이 바람직하며, 50 중량부로 첨가되는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 SiO2졸은 테트라에톡시실란(C8H20O4Si) 및 에틸 알코올(C2H5OH)을 물(H2O)로 100℃에서 1시간 동안 가수분해시킨 후, 80℃에서 2시간 동안 숙성시켜 졸(Sol)상태로 제조되는 것이 바람직하다.Such SiO 2 sol is preferably added to the coating composition at 50 to 90 parts by weight, more preferably at 50 parts by weight. In addition, the SiO 2 sol hydrolyzed tetraethoxysilane (C 8 H 20 O 4 Si) and ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) with water (H 2 O) for 1 hour at 100 ℃, 80 ℃ It is preferably prepared in a sol (Sol) state by aging for 2 hours.
본 발명에 따른 TiO2졸(sol)은 역시 세라믹의 한 종류로서, 그 자체로 광분해작용, 초친수작용, 항균작용, 탈취작용 및 원적외선 방사 등의 유용한 특성을 가지고 있다. 또한, 상기 TiO2졸은 역시 본 발명자가 출원하여 등록된 대한민국 특허등록번호 제310039호에 개시되어 있는 "졸-겔 방법(sol-gel process)"에 따라서 나노(nano) 크기의 초미세입자로 제조되며, TiO2초미세입자들이 건축물 표면에 존재하는 미세한 세공들 속으로 용이하게 침투하고, 그 공간을 메움으로써 보다 치밀한 조직구조를 형성하게 한다. 이와 같은 TiO2졸은 1 내지 10 중량부로 코팅제 조성물에 첨가되는 것이 바람직하며, 10 중량부로 첨가되는 것이 보다 바람직하다. 또한 상기 TiO2졸은 티타늄 이소프로폭사이드(Ti[OCH(CH3)2]4) 및 에틸 알코올(C2H5OH)을 물(H2O)로 100℃에서 1시간 동안 가수분해시킨 후, 80℃에서 2시간 동안 숙성시켜 졸(Sol)상태로 제조되는 것이 바람직하다.The TiO 2 sol according to the present invention is also a kind of ceramic, and itself has useful properties such as photolysis, superhydrophilicity, antibacterial action, deodorization action and far infrared radiation. In addition, the TiO 2 sol is also made of ultra-fine particles of nano (nano) size according to the "sol-gel process" disclosed in the Republic of Korea Patent Registration No. 310039 filed by the inventor TiO 2 ultrafine particles easily penetrate into the fine pores present on the building surface and fill the space to form a more dense structure. Such TiO 2 sol is preferably added to the coating composition in 1 to 10 parts by weight, more preferably in 10 parts by weight. In addition, the TiO 2 sol was hydrolyzed titanium isopropoxide (Ti [OCH (CH 3 ) 2 ] 4 ) and ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) with water (H 2 O) at 100 ℃ for 1 hour. After that, aged at 80 ° C. for 2 hours is preferably prepared in a sol (Sol) state.
또한, 본 발명에 따른 생리활성 증진 복합물은 본 발명 코팅제 조성물의 생리활성 증진 효과를 보다 향상시키고자 첨가되었으며, 1 내지 10 중량부로 코팅제 조성물에 첨가되는 것이 바람직하고, 10 중량부로 첨가되는 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 생리활성 증진 복합물은, 인체에 생리활성 증진 효과를 부여하는 물질이면 제한 없이 사용될 수 있지만, 맥반석, 황토, 숯, 옥, 토르마린 및 제올라이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.In addition, the physiological activity enhancing composite according to the present invention was added to further improve the physiological activity enhancing effect of the coating composition of the present invention, it is preferably added to the coating composition in 1 to 10 parts by weight, more preferably added in 10 parts by weight. Do. At this time, the bioactive complex may be used without limitation as long as it is a substance that gives a biological activity enhancing effect to the human body, it is preferably at least one selected from the group consisting of ganbanite, loess, charcoal, jade, tourmaline and zeolite.
또한, 본 발명에 따른 무기 결합제(binder)는 본 발명 코팅제 조성물의 건축물 표면과의 결합력을 증대시키며, 그 자체의 경화특성에 의해 코팅층의 물성을 더욱 향상시키고, 결과적으로 건축물 표면의 강도를 증대시키는 역할을 한다. 또한, 상기 무기 결합제는 기존의 합성수지 에멀젼 결합제와는 달리 휘발성 유기화합물(VOCs)을 거의 방출시키지 않으며, 콘크리트 구조물과 동일한 성분인 칼슘-실리케이트계 화합물이다. 이로 인하여, 이를 포함한 코팅제가 건축물 표면에 코팅될 경우 상기에서 기술한 바와 같이, 기존의 콘크리트 표면과 합성수지 에멀젼 도료와의 계면에서 발생되는 문제점들이 근원적으로 해결됨으로써 코팅막이 반영구적으로 보존될 수 있으므로 경제적인 측면에서도 이점을 가지고 있다.In addition, the inorganic binder (binder) according to the present invention increases the bonding strength of the coating composition of the present invention with the building surface, and further improves the physical properties of the coating layer by its curing properties, and consequently increases the strength of the building surface. Play a role. In addition, unlike the conventional synthetic resin emulsion binder, the inorganic binder emits little volatile organic compounds (VOCs), and is a calcium-silicate compound which is the same component as the concrete structure. Therefore, as described above, when the coating agent including the coating material is coated on the building surface, problems occurring at the interface between the existing concrete surface and the synthetic resin emulsion paint are basically solved, and thus the coating film can be semi-permanently preserved. In terms of benefits.
이때, 상기 무기 결합제는 1 내지 10 중량부로 본 발명의 코팅제 조성물에 첨가되는 것이 바람직하며, 10 중량부로 첨가되는 것이 보다 바람직하다. 상기 무기 결합제는 지르코늄 포스페이트(zirconium phosphate), 알루미늄 포스페이트(aluminium phosphate) 및 소디움 실리케이트(sodium silicate)로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.At this time, the inorganic binder is preferably added to the coating composition of the present invention in 1 to 10 parts by weight, more preferably in 10 parts by weight. The inorganic binder is preferably at least one selected from zirconium phosphate, aluminum phosphate and sodium silicate.
또한, 본 발명에 따른 건축물 표면 코팅제 조성물에 다양한 색을 나타내기 위하여 도료에 일반적으로 사용되는 안료(착색제)가 첨가될 수 있다. 안료의 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 0.0001 내지 10 중량부로 코팅제 조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, a pigment (coloring agent) generally used in paints may be added to the building surface coating composition according to the present invention to exhibit a variety of colors. There is no particular limitation on the kind of pigment, and it is preferable to add to the coating composition at 0.0001 to 10 parts by weight.
이상과 같은 건축물 표면 코팅제 조성물은 SiO2졸, TiO2졸, 생리활성 증진 복합물 및 무기 결합제를 물과 혼합한 후 숙성시켜 제조된다. 구체적으로, 본 발명의 건축물 표면 코팅제 조성물은 SiO2졸 50 내지 90 중량부, TiO2졸 1 내지 10 중량부, 생리활성 증진 복합물 1 내지 10 중량부 및 무기 결합제 1 내지 10 중량부를 20 내지 50℃, 바람직하게는 20℃에서 1 내지 2시간, 바람직하게는 2시간 동안 혼합하고, 여기에 물 10 내지 46 중량부를 첨가하고 혼합한 후 20 내지 50℃, 바람직하게는 20℃에서 3 내지 12시간, 바람직하게는 12시간 동안 숙성시켜 제조될 수 있다.The building surface coating composition as described above is prepared by mixing SiO 2 sol, TiO 2 sol, a bioactivity enhancing composite, and an inorganic binder with water before aging. Specifically, the building surface coating composition of the present invention is 50 to 90 parts by weight of SiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of TiO 2 sol, 1 to 10 parts by weight of the biological activity enhancing complex and 1 to 10 parts by weight of inorganic binder 20 to 50 ℃ , Preferably 1 to 2 hours, preferably 2 hours at 20 ℃, 10 to 46 parts by weight of water is added and mixed thereafter 20 to 50 ℃, preferably 3 to 12 hours at 20 ℃, Preferably it may be prepared by aging for 12 hours.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.
<실시예 1><Example 1>
코팅제 조성물의 제조Preparation of Coating Composition
코팅제 조성물에 첨가되는 SiO2졸(sol)은 테트라에톡시실란(C8H20O4Si) 및 에틸 알코올(C2H5OH)을 물(H2O)로 100℃에서 1시간 동안 가수분해시킨 후, 80℃에서 2시간동안 숙성시켜 제조되었다. 또한, TiO2졸(sol)은 티타늄 이소프로폭사이드(Ti[OCH(CH3)2]4) 및 에틸 알코올(C2H5OH)을 물(H2O)로 100℃에서 1시간 동안 가수분해시킨 후, 80℃에서 2시간 동안 숙성시켜 제조되었다. 이렇게 제조된 SiO2졸 60g, TiO2졸 10g, 토르마린 10g 및 지르코늄 포스페이트 10g을 반응 교반조 내에 넣고, 20℃에서 2시간 동안 혼합하였다. 이를 다시 물 10cc와 섞고, 20℃에서 12시간 동안 혼합하고 숙성시켜 본 발명의 건축물 표면 코팅제 조성물을 제조하였다.SiO 2 sol added to the coating composition is tetraethoxysilane (C 8 H 20 O 4 Si) and ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) with water (H 2 O) at 100 ℃ for 1 hour After degradation it was prepared by aging at 80 ° C. for 2 hours. In addition, the TiO 2 sol is titanium isopropoxide (Ti [OCH (CH 3 ) 2 ] 4 ) and ethyl alcohol (C 2 H 5 OH) with water (H 2 O) at 100 ℃ for 1 hour. After hydrolysis, it was prepared by aging at 80 ° C. for 2 hours. 60 g of the SiO 2 sol thus prepared, 10 g of TiO 2 sol, 10 g of tourmaline and 10 g of zirconium phosphate were placed in a reaction stirred tank and mixed at 20 ° C. for 2 hours. It was again mixed with 10 cc of water, mixed and aged at 20 ° C. for 12 hours to prepare a building surface coating composition of the present invention.
<실시예 2><Example 2>
코팅제 조성물의 생리활성 증진 효과 조사Investigation of physiological activity enhancing effect of coating composition
코팅제 조성물의 생리활성 증진효과를 조사하기 위하여, 아래와 같은 조건으로, 실시예 1에서 제조된 코팅제 조성물이 도포된 시멘트 모르타르와 코팅제 무처리 시멘트 모르타르의 원적외선 방사효과 및 음이온 방출효과를 비교 시험하였다. 모든 시험은 서울 송파구에 위치한 사단법인 한국원적외선협회에 의뢰하여 실시하였다.In order to investigate the physiological activity enhancing effect of the coating composition, the far-infrared radiation effect and the anion-releasing effect of the cement mortar coated with the coating composition prepared in Example 1 and the coating agent-free cement mortar were compared under the following conditions. All tests were conducted by the Korea Far Infrared Association, a corporation located in Songpa-gu, Seoul.
(2-1) 원적외선 방사효과 시험(2-1) Far Infrared Radiation Effect Test
시험방법 번호: KFIA-FI-1005Test Method Number: KFIA-FI-1005
시험온도: 37℃Test temperature: 37 ℃
측정기기: FI-IR 스펙트로미터(spectrometer)Measuring instrument: FI-IR spectrometer
시험방법: 일정한 면적의 콘크리트 모르타르에서 방사되는 원적외선 방사율과 방사에너지를 측정하였다.Test method: Far-infrared emissivity and radiation energy emitted from concrete mortar of a certain area were measured.
상기와 같이 시험을 실시한 후, 그 결과를 아래 표 1에 기재하였다.After the test as described above, the results are shown in Table 1 below.
시료 2의 방사율은 시료 1의 방사율 보다 0.034 정도 더 높았으며, 방사에너지도 시료 2가 시료 1 보다 높은 값을 나타내었다. 따라서, 본 발명의 코팅제 조성물이 처리된 시료가 보다 높은 원적외선 방사 특성을 나타냄을 알 수 있다.The emissivity of Sample 2 was about 0.034 higher than that of Sample 1, and the radiation energy of Sample 2 was higher than that of Sample 1. Thus, it can be seen that the sample treated with the coating composition of the present invention exhibits higher far-infrared radiation characteristics.
(2-2) 음이온 방출효과 시험(2-2) Anion Release Effect Test
시험방법 번호: KFIA-FI-1042 방법Test Method Number: KFIA-FI-1042 Method
시험온도: 24℃Test temperature: 24 ℃
시험습도: 대기중 46%Humidity: 46% in air
시험 이온수: 대기중 108개/ccTest ionized water: 108 air / cc
측정기기: 이온 분석기(Ion analyzer)Measuring instrument: Ion analyzer
시험방법: 상기 온도, 습도 및 이온수 조건하에서 일정한 면적의 콘크리트 모르타르에서 방출되는 음이온을 이온분석기를 사용하여 측정하였다.Test Method: The anion released from the concrete mortar of a constant area under the temperature, humidity and ion water conditions was measured using an ion analyzer.
상기와 같이 시험을 실시한 후, 그 결과를 아래 표 2에 기재하였다.After the test as described above, the results are shown in Table 2 below.
시료 2의 음이온 수가 시료 1의 음이온 수보다 월등히 많은 수를 보였다. 따라서, 본 발명의 코팅제 조성물이 처리된 시료가 보다 높은 음이온 방출 효과를 나타냄을 알 수 있다.The anion number of Sample 2 was much higher than that of Sample 1. Therefore, it can be seen that the sample treated with the coating composition of the present invention exhibits a higher anion release effect.
<실시예 3><Example 3>
코팅제 조성물의 항균 및 항곰팡이 효과 조사Investigation of antimicrobial and antifungal effects of coating composition
하기와 같은 조건으로, 실시예 1에서 제조된 코팅제 조성물이 도포된 시멘트 모르타르와 코팅제 무처리 시멘트 모르타르의 항균 및 항곰팡이 효과를 시험하였다. 모든 시험은 서울 송파구에 위치한 사단법인 한국원적외선협회에 의뢰하여 실시하였다.Under the following conditions, the antibacterial and antifungal effects of the cement mortar coated with the coating composition prepared in Example 1 and the untreated cement mortar coated with the coating agent were tested. All tests were conducted by the Korea Far Infrared Association, a corporation located in Songpa-gu, Seoul.
(3-1) 항균 효과 시험(3-1) antibacterial effect test
시험방법: KFIA-FI-1003Test Method: KFIA-FI-1003
시험 미생물: 대장균(Escherichia coli) ATCC 25922Test microorganism: Escherichia coli ATCC 25922
시험방법: 대장균 ATCC 25922 배양액을 일정한 면적의 본 발명 코팅제가 도포된 콘크리트 모르타르와 무도포 콘크리트 모르타르에 초기균수 2.8×106cfu/ml로 접종한 후, 24시간 후의 생균수를 십진희석법으로 측정하였다. 그 결과, 무처리 시료 1은 24시간 후 약 6.1×106cfu/ml의 생균수를 나타내어 생균수 감소가 거의 관찰되지 않은 반면에, 코팅제 조성물 처리 시료 2는 24시간 후 약 1.0×103cfu/ml의 생균수를 나타내어 현저한 생균수 감소를 나타내었다.Test method: E. coli ATCC 25922 culture was inoculated in concrete mortar and coating-free concrete mortar coated with the coating material of the present invention at an initial bacterial count of 2.8 × 10 6 cfu / ml, and the viable cell count after 24 hours was measured by the decimal dilution method. . As a result, the untreated sample 1 exhibited a viable cell count of about 6.1 × 10 6 cfu / ml after 24 hours, and almost no viable cell count was observed, whereas the coating composition treated sample 2 had about 1.0 × 10 3 cfu after 24 hours. A viable cell count of / ml was shown, indicating a significant decrease in viable cell count.
이의 결과를 아래 표 3에 기재하였다.The results are shown in Table 3 below.
(3-2) 항곰팡이 효과 시험(3-2) antifungal effect test
시험방법: ASTM G-21Test Method: ASTM G-21
시험 미생물: 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) ATCC 9642Test Microorganism: Aspergillus niger ATCC 9642
시험방법: 아스퍼질러스 나이거 ATCC 9642 배양액을 일정한 면적의 본 발명의 코팅제가 도포된 콘크리트 모르타르와 무도포 콘크리트 모르타르에 일정량을 접종한 후, 1주, 2주, 3주 및 4주 후의 생균수를 십진희석법으로 측정하였다. 그 결과, 코팅제 조성물 처리 시료 2에서는 곰팡이 생장이 관찰되지 않았다. 이의 결과를 아래 표 4에 기재하였다.Test Method: After 1, 2, 3 and 4 weeks of inoculation of Aspergillus Niger ATCC 9642 culture solution inoculated with a certain amount of concrete mortar and uncoated concrete mortar coated with the coating agent of the present invention Was measured by the decimal dilution method. As a result, mold growth was not observed in the coating composition treatment sample 2. The results are shown in Table 4 below.
<실시예 4><Example 4>
코팅제 조성물의 탈취 효과 조사Investigation of Deodorizing Effect of Coating Composition
하기와 같은 조건으로, 실시예 1에서 제조된 코팅제 조성물이 도포된 시멘트 모르타르와 코팅제 무처리 시멘트 모르타르의 탈취 효과를 시험하였다. 본 시험은 서울 송파구에 위치한 사단법인 한국원적외선협회에 의뢰하여 실시하였다.Under the following conditions, the deodorizing effect of the cement mortar coated with the coating composition prepared in Example 1 and the coating-free cement mortar was tested. This test was conducted by the Korea Far Infrared Association which is located in Songpa-gu, Seoul.
시험방법: KFIA-FI-1004Test Method: KFIA-FI-1004
시험가스: 암모니아Test gas: Ammonia
측정기기: 가스 검지관(Gas detection tube)Measuring instrument: gas detection tube
시험방법: 대기중 초기 암모니아 농도를 500ppm으로 조정한 후, 일정한 면적의 본 발명 코팅제가 도포된 콘크리트 모르타르와 무도포 콘크리트 모르타르를 상기 대기중에 위치시키고, 30분, 60분, 90분 및 120분 후의 암모니아 농도를 측정하였다. 본 발명의 코팅제 조성물 처리 시멘트 모르타르 시료는 30분 후 135ppm, 60분 후 115ppm, 90분 후 90ppm 및 120분 후 80ppm을 나타내어, 시간이 경과할수록 현저한 암모니아 가스농도 감소를 나타낸 반면에, 무처리 시멘트 모르타르 시료는 30분 후 220ppm, 60분 후 195ppm, 90분 후 175ppm 및 120분 후 165ppm을 나타내어, 시간 경과에 따른 암모니아 가스농도의 감소비율이 상대적으로 적게 나타났다. 이의 결과를 아래 표 5에 기재하였다.Test method: After adjusting the initial concentration of ammonia in the air to 500 ppm, the concrete mortar and the uncoated concrete mortar coated with the coating material of the present invention were placed in the air, and after 30, 60, 90, and 120 minutes Ammonia concentration was measured. Coating composition mortar of the coating composition of the present invention showed 135ppm after 30 minutes, 115ppm after 60 minutes, 90ppm after 90 minutes and 80ppm after 120 minutes, while showing a significant decrease in ammonia gas concentration over time, while untreated cement mortar The samples showed 220ppm after 30 minutes, 195ppm after 60 minutes, 175ppm after 90 minutes, and 165ppm after 120 minutes, showing a relatively low rate of decrease in ammonia gas concentration over time. The results are shown in Table 5 below.
<실시예 5>Example 5
코팅제 조성물의 적외선 열화상 효과 조사Investigation of infrared thermal effect of coating composition
하기와 같은 조건으로, 실시예 1에서 제조된 코팅제 조성물이 도포된 시멘트 모르타르와 코팅제 무처리 시멘트 모르타르의 적외선 열화상 효과를 시험하였다. 본 시험은 서울 송파구에 위치한 사단법인 한국원적외선협회에 의뢰하여 실시하였다.Under the following conditions, the infrared thermal effects of the cement mortar coated with the coating composition prepared in Example 1 and the untreated cement mortar coated were tested. This test was conducted by the Korea Far Infrared Association which is located in Songpa-gu, Seoul.
시험방법: KFIA-FI-1006Test Method: KFIA-FI-1006
시험온도: 23℃Test temperature: 23 ℃
시험습도: 45%Humidity: 45%
측정기기: 써모그래피(Thermography)Measuring instrument: Thermography
시험방법: 상기 조건하에서 시료의 적외선 방사량을 측정하였다. 도 1에서 보는 바와 같이, 무처리 시료 1의 평균 온도는 34.9℃로 나타났고, 코팅제 조성물 처리 시료 2의 평균온도는 35.4℃로 나타났다. 즉, 본 발명의 코팅제 조성물이 처리된 시멘트 모르타르가 보다 높은 적외선 열화상 효과를 나타내었다. 이의 결과를 아래 표 6에 기재하였다.Test Method: The infrared radiation amount of the sample was measured under the above conditions. As shown in FIG. 1, the average temperature of untreated sample 1 was found to be 34.9 ° C., and the average temperature of the coating composition treated sample 2 was found to be 35.4 ° C. FIG. That is, the cement mortar treated with the coating composition of the present invention exhibited a higher infrared thermal effect. The results are shown in Table 6 below.
<실시예 6><Example 6>
코팅제 조성물의 도포 효과 조사Investigation of coating effect of coating composition
본 발명의 건축물 표면 코팅제 조성물의 도포 효과를 비교하기 위하여, 상기 코팅제 조성물이 도포된 콘크리트 건축물 표면에 대해 투수저항, 물흡수 및 세공용적 시험 등을 실시함으로써, 본 발명 코팅제 조성물의 도포에 의한 건축물 표면의 물리적 특성변화를 조사하였다. 대조구 실험으로서, 상기 코팅제 조성물이 도포되지 않은 콘크리트 건축물 표면의 물리적 특성변화도 함께 조사되었다.In order to compare the coating effect of the building surface coating composition of the present invention, by performing the water permeation resistance, water absorption and pore volume test on the concrete building surface to which the coating composition is applied, the building surface by applying the coating composition of the present invention The change of physical properties of was investigated. As a control experiment, the physical property change of the concrete building surface to which the coating composition was not applied was also investigated.
(6-1) 투수저항성 시험(6-1) Permeability Resistance Test
투수저항성 시험을 위한 시험체로는 물과 시멘트 비율(W/C)이 65%이고, 직경 10cm 및 두께 1cm인 몰타르 시험체가 사용되었다. 상기 몰타르 시험체에 본 발명의 건축물 코팅제를 도포한 후, 상온에서 건조시켰다. 건조된 시험체의 중량(A)를 측정한 후 이를 투수시험장치에 설치하고, KSF2451방법에 준한 아웃-풋(Out-put) 시험방식에 따라서 약 1 kg/㎠의 수압을 시험체에 가하였다. 일정량의 물을 시험체에 투과한 후, 1시간 동안 시험체를 투과한 누수량(C)을 휴지로 측정하고, 시험체의 물기를 제거하고 표면건조포화상태로 만든 후 시험체의 중량(B)를 측정하여 투수량 및 투수계수를 하기 계산식으로 측정하였다.As a test specimen for permeability resistance test, a mortar specimen having a water and cement ratio (W / C) of 65% and a diameter of 10 cm and a thickness of 1 cm was used. After apply | coating the building coating agent of this invention to the said mortar test body, it dried at room temperature. After measuring the weight (A) of the dried test body, it was installed in a permeation test apparatus, and a water pressure of about 1 kg / cm 2 was applied to the test body according to the out-put test method according to the KSF2451 method. After passing a certain amount of water through the test body, measure the amount of water leakage (C) that has passed through the test body for 1 hour with a pause, remove the water from the test body, make the surface dry, and measure the weight (B) of the test body. And the permeability coefficient was measured by the following formula.
투수량(g) = A + B + CPermeability (g) = A + B + C
투수계수: K = ρ×h/p ×Q/APermeability: K = ρ × h / p × Q / A
K: 투수계수(cm/sec), A: 시험체의 단면적(cm2), P: 수압(Kg/cm2), h: 시험체의 높이(cm), Q: 유출량(cc/sec), ρ: 물의 단위중량(kg/cm2)K: permeability coefficient (cm / sec), A: cross-sectional area of the specimen (cm 2 ), P: water pressure (Kg / cm 2 ), h: height of the specimen (cm), Q: flow rate (cc / sec), ρ: Unit weight of water (kg / cm 2 )
각 재료별 투수계수는 3회 측정한 투수계수의 평균값으로 결정하였다. 이와 같은 투수시험 결과를 표 7에 나타내었다.Permeability coefficient for each material was determined by the average value of the permeability coefficient measured three times. The permeability test results are shown in Table 7.
상기 표 7의 결과를 살펴보면, 본 발명의 코팅제 조성물이 도포된 시험체인시료 2의 경우, 평균 투수량 및 평균 투수계수 값이 대조구인 시료 1의 값보다 현저히 작게 나타났다. 따라서, 본 발명의 코팅제 조성물로 도포된 시료 2가 우수한 방수효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.Looking at the results of Table 7, in the case of the sample 2 coated with the coating composition of the present invention, the average permeability and the average permeability coefficient value was significantly smaller than the value of sample 1, the control. Therefore, it was confirmed that Sample 2 coated with the coating composition of the present invention exhibits excellent waterproofing effect.
(6-2) 흡수성 시험(6-2) Absorbency Test
흡수성을 측정하기 위한 시험체로는 상기 투수저항성 측정을 위한 시험체와 동일한 시험체가 사용되었다. 흡수성 측정은 KSF2451방법에 따라 실시되었다. 본 발명의 건축물 코팅제가 도포된 시험체를 24시간 동안 물속에 침적시키고, 이후 시험체에 흡수된 물의 양을 하기 식을 이용하여 측정한 후, 무처리 시험체와 코팅제 조성물이 도포된 시험체의 물 흡수비를 서로 비교하였다. 각 재료별 물 흡수비는 3회 측정한 물 흡수비의 평균값으로 결정하였다. 이와 같은 물흡수 시험 결과를 표 8에 나타내었다.As the test body for measuring the water absorption, the same test body as the test body for measuring the permeability resistance was used. Absorbency measurement was performed according to the KSF2451 method. The test article coated with the building coating of the present invention was immersed in water for 24 hours, and then the amount of water absorbed in the test specimen was measured using the following equation, and then the water absorption ratio of the untreated test specimen and the test specimen coated with the coating composition was measured. Compare with each other. The water absorption ratio for each material was determined by the average value of the water absorption ratio measured three times. These water absorption test results are shown in Table 8.
흡수량(g) = 시험 전 시험체의 무게(g) - 시험후 시험체의 무게(g)Absorption (g) = weight of test body before test (g)-weight of test body after test (g)
흡수비 = 방수제를 혼합한 것의 흡수량(g)/방수제를 혼합하지 않는 것의 흡수량(g)Absorption ratio = Absorption amount (g) of mixing water repellent / Absorption amount (g) of not mixing water repellent
상기 표 8의 결과를 살펴보면, 본 발명의 코팅제 조성물이 도포된 시험체인 시료 2의 경우, 평균 물 흡수량 및 평균 물 흡수비 값이 대조구인 시료 1의 값보다현저히 작게 나타났다. 그러므로, 본 발명의 코팅제 조성물이 도포된 시료가 매우 낮은 물흡수비를 나타냄을 확인 할 수 있었다.Looking at the results of Table 8, in the case of Sample 2, the test body coated with the coating composition of the present invention, the average water absorption and the average water absorption ratio value was significantly smaller than the value of the control sample 1. Therefore, it was confirmed that the sample coated with the coating composition of the present invention exhibits a very low water absorption ratio.
(6-3) 세공용적(6-3) work volume
본 발명에 따른 건축용 코팅제 조성물의 도포가 건축물 표면 표층부의 세공구조에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 무처리 시험체와 코팅제 조성물이 도포된 시험체의 세공용적(공극량) 변화를 서로 비교하였다.In order to investigate the effect of the application of the architectural coating composition according to the present invention on the pore structure of the building surface layer portion, the pore volume (pore amount) change of the untreated test body and the test body to which the coating composition was applied was compared with each other.
본 발명에 따른 건축용 코팅제 조성물을 물과 시멘트(W/C) 조성비가 65% 및 55%인 모르타르에 도포하고, 각각의 표층부에서 5mm 깊이로 시료를 채취하였다. 채취된 각각의 표층부 시료의 세공용적은 수은 압입식 포로시미터(Mercury porosimeters, AutoPore IV 9500, Micromeritics사 제조, 미국) 장치를 사용하여 측정되었다. 세공용적의 측정대상은 200㎛ 직경 이하의 공극으로 제한되었다. 그 결과, 물/시멘트(W/C) 조성비가 65%인 모르타르에서는 코팅제 조성물로 도포된 시험체의 세공용적이 무처리 시험체의 세공용적에 비하여 약 70 내지 80%정도 감소하였으며, 물/시멘트(W/C) 조성비가 55%인 모르타르에서는 약 20 내지 30% 정도 감소하였다. 따라서, 상기 결과로부터 본 발명의 코팅제 조성물로 도포된 모르타르의 W/C 조성비가 높을수록 세공용적 감소율이 높아짐을 알 수 있었고, 세공용적이 작다는 것은 모르타르의 강도가 크다는 것을 의미하므로, 본 발명의 코팅제 조성물이 모르타르에 도포되었을 경우 모르타르의 강도를 증대시킨다는 사실을 확인할 수 있었다. 이의 결과를 하기 표 9에 나타내었다.The building coating composition according to the present invention was applied to a mortar having water and cement (W / C) composition ratios of 65% and 55%, and samples were taken at 5 mm depth from each surface layer. The pore volume of each surface layer sample taken was measured using a mercury porosimeters (Autocure IV 9500, manufactured by Micromeritics, USA). The measurement object of the pore volume was limited to the void of 200 micrometer diameter or less. As a result, in the mortar having a water / cement (W / C) composition ratio of 65%, the pore volume of the test body coated with the coating composition decreased by about 70 to 80% compared to the pore volume of the untreated test body, and the water / cement (W) / C) in the mortar with a composition ratio of 55% was reduced by about 20 to 30%. Accordingly, it can be seen from the above results that the higher the W / C composition ratio of the mortar coated with the coating composition of the present invention, the higher the pore volume reduction rate, and the smaller the pore volume means that the strength of the mortar is greater. When the coating composition was applied to the mortar was confirmed to increase the strength of the mortar. The results are shown in Table 9 below.
본 발명에 따른 건축물 표면 코팅제 조성물을 건축물 표면에 도포하면 이의 구성성분중 하나인 SiO2가 건축물의 표면성분의 수산화 칼슘과 반응하여 건축물 표면에 매우 미세한 규산칼슘 수화물을 생성시키고, 무기 결합제 자체의 경화 특성에 의한 도막의 물성이 더욱 향상됨으로써, 우수한 방수효과를 나타내게 된다. 뿐만 아니라, 본 발명에 다른 조성물은 인화성이 없고, 휘발성유기화합물(VOCs)을 방출하지 않으며, 탈취, 원적외선 방사, 음이온 방출, 항균 및 항곰팡이 기능을 가짐으로써, 인체의 생리활성 증진, 쾌적한 실내환경 유지 및 에너지 절감효과를 가져올 수 있는 환경 친화적인 건축물 코팅제를 제공할 수 있다.When the building surface coating composition according to the present invention is applied to the building surface, SiO 2, which is one of its constituents, reacts with calcium hydroxide of the surface component of the building to generate very fine calcium silicate hydrate on the building surface, and harden the inorganic binder itself. The physical properties of the coating film due to the properties are further improved, thereby exhibiting an excellent waterproofing effect. In addition, the composition of the present invention is not flammable, does not emit volatile organic compounds (VOCs), has a deodorizing, far-infrared radiation, anion release, antibacterial and antifungal functions, to enhance the physiological activity of the human body, comfortable indoor environment It is possible to provide environmentally friendly building coatings that can result in maintenance and energy savings.
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