KR20050065489A - 방염 가시광촉매 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방염 성분을 포함하며, 형광등 불빛에서도 광촉매의 효과를 낼수 있도록 산화티탄을 표면처리하여 만든 코팅용액 및 그 제조방법에 관한 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 티타늄과 망간, 마그네슘과 인을 반응시켜 티타늄-망간-마그네슘-인 복합산화물을 만들고 여기에 고정담체와의 결합력을 증대시켜 코팅작업이 쉽고 방염성능을 유지하며, 가시광선에서도 유기물 산화효과가 뛰어난 장점을 가지고 있다.
Description
본 발명은 방염성능을 가지며, 가시광에서도 반응하는 광촉매 조제용 용액에 관한 것으로, 종래의 기술은 광촉매로 이산화티탄을 사용하고 용매로 물과 알콜류를 사용하여 자외선을 조사받아 광촉매 작용을 일으키게 하여왔다. 그러나 코팅 작업시 부착력이 약하고 가시광선에서는 전혀 광촉매 효과를 나타내지 못하여 실내공간에서 사용하기 어려운 기술적으로 한계를 가지고 있다.
본 발명에서는 종래의 기술에 나타난 단점들을 제거하여, 가시광선 영역에서 광촉매 효과를 발현시키며, 동시에 방염성능을 가지고, 유리, 콘크리트, 벽지, 목재, 가구, 바닥재, 섬유, 가드레일등에 양호한 부착력을 제공하는 가시광 반응 촉매 및 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 사용되는 방법은, 산화티탄 광촉매로 티타늄테트라이소프로폭사이드(A)를 사용하고 망간나이트레이트(B)와 마그네슘나이트레이트(C)를 사용하고, 트리메틸포스페이트(D)와 인산(E)을 첨가하여 방염성능을 가지며, 가시광선에서 광촉매 효과를 발현시키도록 하였다. 그리고 졸상태를 원활하게 유지하기 위하여 질산을 첨가하며, 용액으로는 물과 이소프로필알콜을 사용하였다. 그리고 부착력을 높이기 위하여 글리시독시프로필트리메톡시실란(H)과 비스페놀A(I)를 사용하여 실리옥산형태로 만들어주었다.
티타늄이소프로폭사이드(A)와 망간나이트레이트(B), 마그네슘나이트레이트(C)의 화합물 비는 무게비로 50:1:1에서 1:1:1까지의 비율로 사용하며, 티타늄이소프로폭사이드(A)+망간나이트레이트(B)+마그네슘나이트레이트(C)의 화합물과 트리메틸포스페이트(D)+인산(E)의 비율은 50:1에서 1:50의 비율로 사용한다. 질산(F), 이소프로필알콜(G) 및 글리시독시프로필트리메톡시실란(H)과 비스페놀A(I)의 사용량은 (F)+(G)+(H)+(I)의 사용량이 (A)+(B)+(C)+(D)+(E)의 사용량에 대해 무게비로 1:10에서 10:1까지의 비율로 사용한다.
그리고 (A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)+(G)+(H)+(I)는 물에 대해 무게비로 1:10에서 10:1까지의 비율로 사용하는 것을 특징으로 한다. 제조방법은 상온에서부터 90℃까지의 온도범위에서 물과 (A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)를 함께 반응기에 넣고 60rpm이상으로 3시간 이상 교반시켜서 얻은후 (G)+(H)+(I)를 넣고 60rpm 이상으로 1시간 이상 교반시켜 티타늄-망간-마그네슘-인의 복합산화물을 만들어 균일한 방염 가시광촉매 코팅액을 얻는다.
표1은 10리터 용량의 글로브박스내에 벽면에 실시예1과 비교예1에서 비교예3까지의 코팅액을 코팅한후 형광등빛에서 2시간 경과후의 포름알데히드, 아세톤, 톨루엔, 아세트알데히드의 처리율과 벽지와 콘크리트, 스텐레스판에 부착성과 방염성을 나타내었다.
실시예 1)
티타늄테트라이소프로폭사이드 50g과 망간나이트레이트 10g, 마그네슘나이트레이트 10g, 질산 5g, 인산 5g, 트리메틸포스페이트 5g, 물 150g을 반응기에 넣고 온도를 50℃까지 승온시켜 200rpm으로 교반시킨후 여기에 이소프로필알콜 5g, 글리시독시프로필트리메톡시실란 5g, 비스페놀A 5g을 넣고 200rpm에서 1시간동안 교반후 방염 가시광촉매 코팅액을 제조하였다.
비교예 1)
(B) 성분으로 망간나이트레이트와 (C)성분으로 마그네슘나이트레이트를 넣지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일함
비교예 2)
(H) 성분으로 글리시독시프로필트리메톡시실란과 (I)성분으로 비스페놀A를 넣지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일함
비교예 3)
(B) 성분으로 망간나이트레이트와 (C)성분으로 마그네슘나이트레이트, (D) 성분으로 트리메틸포스페이트와 (E)성분으로 인산, (H)성분으로 글리시독시프로필트리메톡시실란)과 (I)성분으로 비스페놀A를 모두 넣지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일함
표1. 형광등빛에서 포름알데히드, 아세톤, 톨루엔, 아세트알데히드의 처리율과 방염성 및 벽지와 콘크리트, 스텐레스판에 부착성
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 사용된 방염 가시광촉매 코팅액은 형광등빛에서도 광촉매효과가 우수하며, 동시에 방염성을 가지고, 유리, 벽지, 콘크리트, 가드레일등에 부착성이 우수한 효과를 제공한다.
Claims (6)
- 티타늄-망간-마그네슘-인의 복합산화물을 제조하여 방염성능을 가지며, 가시광선에서 광촉매 효과를 발현시키고, 코팅액을 만들기 위해서 이소프로필알콜과 질산, 물을 사용하며, 부착성을 증대시키기 위해서 글리시독시프로필트리메톡시실란과 비스페놀A를 사용하는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매 및 제조방법
- 제 1항에 있어서 티타늄으로 티타늄이소프로폭사이드를 사용하며, 망간으로 망간나이트레이트, 마그네슘으로 마그네슘나이트레이트를 사용하며, 티타늄이소프로폭사이드:망간나이트레이트:마그네슘나이트레이트 = 50:1:1에서 1:1:1까지의 무게비 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매
- 제 1항에 있어서 티타늄이소프로폭사이드+망간나이트레이트+마그네슘나이트레이트의 혼합물과 인화합물로 트리메틸포스페이트+인산의 혼합물의 사용 비율이 무게비로 50:1에서 1:50의 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매
- 제 1항에 있어서 티타늄이소프로폭사이드+망간나이트레이트+마그네슘나이트레이트+트리메틸포스페이트+인산:질산+이소프로필알콜+글리시독시프로필트리메톡시실란+비스페놀A = 1:10에서 10:1 까지의 무게비 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매
- 제 1항에 있어서 티타늄이소프로폭사이드+망간나이트레이트+마그네슘나이트레이트+트리메틸포스페이트+인산+질산+이소프로필알콜+글리시독시프로필트리메톡시실란+비스페놀A:물 = 1:10에서 10:1까지의 무게의 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매
- 제 1항에 있어서 물과 티타늄이소프로폭사이드, 망간나이트레이트, 마그네슘나이트레이트, 트리메틸포스페이트, 인산, 질산을 반응기에 넣고 상온에서 90℃까지의 온도범위에서 3시간 이상 60rpm 이상으로 교반후, 여기에 이소프로필알콜, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 비스페놀A를 넣고 60rpm 이상으로 1시간 이상 교반시켜 얻는 것을 특징으로 하는 방염 가시광촉매 제조방법
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