KR20040000545A - 물탱크 패널용 에스엠씨 조성물 및 물탱크용 에스엠씨 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 이로부터 제조된 물탱크용 SMC 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물은, 불포화폴리에스테르수지, 저수축제, 및 보강제를 포함하는 일반적인 기존의 SMC 성형용 조성물에, 황토, 옥, 맥반석, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 일라이트, 운모류, 목화석, 거정석, 근청석 및 천기석으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 원적외선 복사체 분말과 곤교린, 은 또는 동 함유 이산화티타늄으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 항균성 세라믹스 분말을 일체로 혼합하여 이루어진다. 바람직하게 본 발명의 물탱크 패널용 SMC 조성물은 상기 기존의 SMC 성형용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 원적외선 복사체 분말 1 내지 30 중량부와 상기 항균성 세라믹스 분말 30-70 중량부를 함유한다. 바람직하게 상기 원적외선 복사체 분말은 황토이고, 상기 항균성 세라믹스 분말은 곤교린이다.

Description

물탱크 패널용 에스엠씨 조성물 및 물탱크용 에스엠씨 패널{Sheet Molding Compound for Water Tank Panel and SMC Panel for Water Tank}

(기술분야)

본 발명은 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 이로부터 제조된 물탱크용 SMC 패널에 관한 것이며, 보다 상세하게는 일반적인 SMC 조성물에 원적외선 복사체와 항균성 세라믹스가 일체로 함유되어 있어서 항균 및 탈취 기능을 통해 세균번식과 악취 없이 장기간 물을 보관할 수 있도록 하는 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 이로부터 제조되는 물탱크용 SMC 패널에 관한 것이다.

(배경기술)

에스엠씨(시트 몰딩 컴파운드: Sheet Molding Compound, 이하 SMC)는 섬유 강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastics, FRP)을 제조하기 위한 성형재료의 일종으로서, SMC를 적정한 가열 및 가압 조건 하에서 성형하면 뛰어난 기계적 특성을 나타낼 뿐만 아니라 내식성 및 성형성이 우수하기 때문에 새로운 구조용 및 기능용 소재로 각광을 받으면서 그 활용범위가 점차 확대되어가고 있는 추세이다.

위와 같은 SMC의 특성에 따라, 각종 식수용 물탱크나 욕실용 자재 등과 같이 위생처리가 강하게 요구되는 제품들을 중심으로 SMC 패널이 널리 사용되고 있다.

그러나, 지금까지 사용되어 온 기존의 SMC 패널로 된 물탱크는, 다른 여러 플라스틱 소재들과 마찬가지로 장시간 물과 접촉하였을 경우에 물속에 각종 조류나 세균의 번식으로 인하여 냄새가 발생하고 식수의 맛이 변질되는 등의 문제점을 안고 있다.

따라서, 위생에 직접적인 관련이 있는 식수를 저장하는 물탱크를 구축함에 있어서 세균증식과 냄새유발의 문제를 해결할 수 있는 보다 위생적인 물탱크 소재의 개발이 요구되고 있는 실정이나.

본 발명의 목적은, 전술한 바와 같은 종래의 SMC 물탱크에 내포되어 있는 위생상의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물탱크를 구성하는 패널을 제조함에 있어서 일반적인 SMC 제조용 플라스틱 합성수지 성형 조성물에 원적외선을 방사하는 원적외선 복사체 분말과 항균성을 가진 항균성 세라믹스 분말을 일체로 혼합하여 제조함으로써 물탱크의 사용에 있어서 세균번식과 악취 발생의 문제를 극복하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라, 일반적인 SMC 성형용 조성물에 원적외선 복사체 분말과 항균성 세라믹스 분말을 혼합한 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 이로부터 제조되는 물탱크용 SMC 패널이 제공된다.

본 발명에 따라, 불포화폴리에스테르수지, 저수축제, 및 보강제를 포함하는 일반적인 SMC 성형용 조성물에, 황토, 옥, 맥반석, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 일라이트, 운모류, 목화석, 거정석, 근청석 및 천기석으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 원적외선 복사체 분말과 곤교린(소성굴패각 분말로부터 얻은 탄산칼슘), 은 또는 동 함유 이산화티타늄으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 항균성 세라믹스 분말을 일체로 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 물탱크 패널용 SMC 조성물이 제공된다.

널리 알려진 바와 같이 일반적인 기존의 SMC 성형용 조성물은, 예를 들어 중량비로 불포화폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 저수축제(예, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸메카릴레이트 또는 이들의 공중합체), 40 중량부 내외, 이형제(예, 스테아린산아연 또는 스테아린산칼슐 등) 7 중량부 내외, 충진제(예, 석분 등) 100-200 중량부 내외, 착색제(예, 안료 등) 5 중량부 내외, 경화제(예, 3-부틸퍼옥시벤조에이트 또는 3-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트 등) 1 중량부 내외, 증점제(예, 산화마그네슘, 수산화마그네슘 등) 2 중량부 내외, 그리고 보강제(예, 유리섬유 등) 150 중량부 내외를 혼합하여 조성된다.

본 발명에 따른 물탱크용 SMC 조성물은, 상기 기존의 SMC 성형용 조성물에 대하여 상기 충진제를 대체하여 상기 원적외선 복사체 분말과 상기 항균성 세라믹스 분말을 혼합하되, 상기 기존의 SMC 성형용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 원적외선 복사체 분말 1 내지 30 중량부와 상기 항균성 세라믹스 분말 30-70 중량부를 일체로 혼합하여 이루어지며, 이렇게 조성된 조성물로부터 본 발명에 따른 물탱크용 SMC 패널이 제조된다.

본 발명에 따른 물탱크용 SMC 조성물에 있어서, 상기 기존의 SMC 성형용 조성물에 대하여 상기 원적외선 복사체 분말의 함량이 전술한 비율 미만으로 첨가되면 원적외선 복사율이 저하되고, 반대로 상기 원적외선 복사체 분말의 함량이 상기 비율을 초과하면 상기 원적외선 복사체 분말이 SMC 패널의 성형성을 저하시켜 표면 불량 및 강도저하를 유발할 수 있다.

마찬가지로, 상기 항균성 세라믹스 분말의 함량이 전술한 비율 미만으로 첨가되는 항균성을 목적하는 만큼 얻기 어렵고, 반대로 상기 항균성 세라믹스 분말의 함량이 상기 비율을 초과하면 상기 항균성 세라믹스 분말이 SMC 패널의 성형성을 저하시켜 표면 불량 및 강도저하를 유발할 수 있다.

상기 원적외선 복사체 분말은 바람직하게 직경 5∼150㎛ 정도의 분말을 사용할 수 있고, 상기 항균성 세라믹스 분말은 직경 0.05∼150㎛ 정도의 분말을 사용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물은, 통상적인 물탱크용 SMC 패널을 제조하는 것과 마찬가지로, 전체의 조성물을 고속믹서로 배합하고 상기 배합물을 함침기로 이동시켜 함침기에서 증점제를 배합한 후 보강제를 함침시켜 시트상으로 제조한 다음 숙성시키는 방법으로 성형함으로써 본 발명에 따른 물탱크용 SMC 패널이 된다.

본 발명에 따른 물탱크용 SMC 패널로 물탱크를 제조하게 되면, 고르게 분산된 상기 원적외선 복사체 분말과 상기 항균성 세라믹스 분말의 작용으로 인하여 탈취 및 항균작용을 가지는 물탱크가 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 물탱크용 SMC 패널을 제조예 및 실시예에 따라 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 제조예 및 실시예는 본 발명에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물 및 물탱크용 SMC 패널을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

(제조예1)

중량비로 불포화폴리에스테르 수지(UPR) 100 중량부에 대하여, 저수축제(폴리스티렌) 40 중량부, 경화제(3-부틸퍼옥시벤조에이트) 1 중량부, 이형제(스테아린산아연) 7 중량부, 증점제(산화마그네슘) 2 중량부, 보강제(유리섬유) 150 중량부를 포함하는 기존의 일반적인 SMC 조성물에, 원적외선 복사체 분말로서 황토 5 중량부와 항균성 세라믹스 분말로서 곤교린 180 중량부를 균일하게 혼합하여, 통상적인 SMC 패널 제조방법과 같은 방법으로 제조예1의 물탱크용 SMC 패널을 제조하였다.

(제조예2 내지 제조예6)

일반적인 SMC 조성물인 불포화폴리에스테르 수지, 저수축제, 경화제, 이형제, 증점제, 보강제(유리섬유)는 동일한 성분의 동일한 함량비율로 유지하고, 상기 원적외선 복사체 분말인 황토와 항균성 세라믹스 분말인 곤교린의 혼합비율만을 여러 가지로 달리하여, 제조예1과 마찬가지의 방법으로 제조예2 내지 제조예6의 물탱크용 SMC 패널을 제조하였다. 제조예 1 내지 제조예6의 각 성분의 함량비율은 아래의 표1과 같다.

표1에서 원적외선 복합체 분말과 항균성 세라믹스 분말의 함량의 괄호 안에 표시된 숫자는 불포화폴리에스테르 수지, 저수축제, 경화제, 이형제, 증점제, 보강제를 포함하는 기본적인 SMC 성형용 조성물 전체를 100 중량부로 하였을 때의 상기 원적외선 복합제 분말과 상기 항균성 세라믹스 분말의 대략적인 함량을 나타낸다.

(비교예)

제조예1과 동일한 방법으로 물탱크용 SMC 패널을 제조하되, 원적외선 복사체 분말을 혼합하지 아니하고, 항균성 세라믹스 분말 대신에 충진제로서 석분 185 중량부를 혼합하여 종래의 물탱크용 SMC 패널을 제조하였으며, 각 성분의 함량비율은 아래의 표1과 같다.

성분	함 량
	제조예1	제조예2	제조예3	제조예4	제조예5	제조예6	비교예1
원적외선복사체 분말(황토)	3(1)	15(5)	25(8)	35(12)	45(15)	90(30)	-
항균성세라믹스 분말(곤교린)	210(70)	170(57)	160(53)	150(50)	140(47)	90(30)	-
충진제(석분)	-	-	-	-	-	-	180
기존SMC성분	UPR	100
	저수축제	40
	경화제	1
	이형제	7
	증점제	2
	보강제	150

(제조예7 내지 제조예18)

상기 원적외선 복사체 분말(A)로서 황토 대신 옥, 맥반석, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 일라이트, 운모류, 목화석, 거정석, 근청석, 및 천기석을 각각 사용하고, 상기 항균성 세라믹스 분말(B)로서 곤교린 대신 은 또는 동 함유 이산화티타늄을 사용하여 제조예3과 동일한 함량으로 제조예7 내지 제조예18의 물탱크용 SMC 패널을 제조하였으며, 제조예7 내지 제조예18의 각 성분의 함량은 아래의 표2와 같다.

성분	함량
	제조예7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
A	옥	25	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	맥반석	-	25	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	토르마린	-	-	25	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	제올라이트	-	-	-	25	-	-	-	-	-	-	-	-
	벤토나이트	-	-	-	-	25	-	-	-	-	-	-	-
	일라이트	-	-	-	-	-	25	-	-	-	-	-	-
	운모류	-	-	-	-	-	-	25	-	-	-	-	-
	목화석	-	-	-	-	-	-	-	25	-	-	-	-
	거정석	-	-	-	-	-	-	-	-	25	-	-	-
	근청석	-	-	-	-	-	-	-	-	-	25	-	-
	천기석	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	25	-
	황토	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	25
B	곤교린	160	-
	이산화티타늄	-	160
기존SMC성분	UPR	100
	저수축제	40
	경화제	1
	이형제	7
	증점제	2
	보강제	150

이상의 제조예들에 의해 제조된 본 발명에 따른 물탱크용 SMC 패널들을 KS F 4811-00 기준에 따라 시험 평가한 경과, 평균적으로 인장강도 약 75 MPa, 굴곡강도 약 150 MPa, 굴곡탄성률 약 9,300 MPa, 바콜경도 약 55, 흡수율 약 0.1% 이었고, 잔류염소량 0.2 ppm 이었으며, 페놀과 납이 검출되지 아니하였는바, 물탱크용 패널로서 사용하기에 충분한 특성을 보였다.

(실시예1 내지 실시예18)

이상의 제조예에 따라 제조된 본 발명에 따른 물탱크용 SMC 패널들에 대하여 각각 원적외선 방사율, 탈취율 및 항균성을 측정하였으며, 그 결과는 표3과 같다.

상기 원적외선 방사율은 40℃에서 FT-IR 스펙트로메터(SPECTROMETER)로 측정하였다.

상기 탈취율은 암모니아에 대하여 KICM-FIR-1085 방법에 의해 실행하였고, 가스농도를 30, 60, 90, 및 120분 간격으로 FT-IR 스펙트로메터로 측정하여 블랭크와 대비되는 탈취율을 측정하였다. 아래의 표3에서 실시예3에 대하여는 모든 시간에서의 탈취율을 기록하였고, 나머지 실시예들에 대해서는 90분 후의 탈취율만을 기록하였다.

상기 항균성은 대장균(균주Escherichia coliATCC 25922)과 노녹균(균주Pseudomonas aeruginosaATCC 15442)에 대하여 KICM-FIR-1003 방법으로 측정하여 초기 세균농도와 24시간 경과 후의 농도 사이의 블랭크에 대비되는 세균감소율을 측정한 것이며, 또한 곰팡이(혼합균주Aspergillus nigerATCC 9642,Penicillium pinophilumATCC 11797,Chaetomuim globosumATCC 6205,Gliosiadium virensATCC9645,Aureobasidium pullulansATCC 15233)에 대하여 ASTM G-21 방법으로 측정하여 1주 내지 4주 사이에 곰팡이의 성장을 인지할 수 없는 경우에는 ×으로 표시하였고 곰팡이의 성장이 인지될 때에는 0으로 표시하였다.

실시예(제조예)	방사율(5-20㎛)	탈취율(%)	항균성
		암모니아	세균감소율(%)	혼합균주
		30분 후	60분 후		90분 후	120부 후	대장균	노녹균
1	0.90	95	35.1	24.1	×
2	0.91	95	32.8	21.2	×
3	0.91	85	92	96	98	31.3	20.0	×
4	0.91	96	30.0	19.8	×
5	0.92	97	30.1	19.8	×
6	0.92	97	29.7	19.1	×
7	0.90	95	31.7	20.4	×
8	0.91	96	31.3	19.5	×
9	0.90	96	31.0	21.2	×
10	0.92	94	30.0	21.5	×
11	0.91	97	29.9	20.2	×
12	0.90	96	31.0	19.4	×
13	0.91	96	31.2	19.9	×
14	0.91	95	31.7	21.0	×
15	0.90	97	31.9	21.1	×
16	0.90	96	30.3	18.9	×
17	0.91	97	31.5	22.5	×
18	0.90	95	29.7	19.9	×
비교예	0.86	73	-	-	0

이상과 같은 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 물탱크용 에스엠씨 패널은, 원적외선 방사율, 탈취율 및 항균성에 있어서 종래의 일반적인 SMC 패널에 대비하여 의미 있는 차이를 보이고 있으며, 이와 같은 차이는 본 발명의 특징에 따라 종래의 일반적인 SMC 성형용 조성물에 일체로 혼합된 원적외선 복사체 분말과 항균성 세라믹스 분말의 작용으로부터 기인하는 것으로 보인다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물에 의해 제조된 물탱크용 SMC 패널은, 기존의 일반적인 SMC 성형용 조성물로 제조된 SMC 패널에 대비하여 유효한 원적외선 방사율, 탈취율 및 항균성을 나타내는바, 본 발명의 물탱크용 SMC 패널로 물탱크를 구축할 경우, 원적외선 복사체와 항균성 세라믹스의 원적외선 방사효과와 항균효과를 통해 각종 세균의 번식이나 맛의 변화 없이 장시간 물을 보관할 수 있게 되므로, 물탱크에 관련된 위생문제를 상당부분 해소할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (4)

1. 불포화폴리에스테르수지, 저수축제, 및 보강제를 포함하는 일반적인 SMC 성형용 조성물에, 황토, 옥, 맥반석, 토르마린, 제올라이트, 벤토나이트, 일라이트, 운모류, 목화석, 거정석, 근청석 및 천기석으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 원적외선 복사체 분말과, 곤교린, 은 또는 동 함유 이산화티타늄으로부터 선택되는 적어도 한 성분의 항균성 세라믹스 분말을 일체로 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 물탱크 패널용 SMC 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 SMC 성형용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 원적외선 복사체 분말 1 내지 30 중량부와 상기 항균성 세라믹스 분말 30-70 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 물탱크 패널용 SMC 조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기 원적외선 복사체 분말은 황토이고, 상기 항균성 세라믹스 분말은 곤교린인 것을 특징으로 하는 물탱크 패널용 SMC 조성물.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 물탱크 패널용 SMC 조성물로 성형된 것을 특징으로 하는 물탱크용 에스엠씨 패널.