KR20050098707A

KR20050098707A - 다기능성 맥반석 페인트

Info

Publication number: KR20050098707A
Application number: KR1020040024235A
Authority: KR
Inventors: 원종균; 김영근
Original assignee: 원종균
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2005-10-12

Abstract

본 발명은 건축물 내장재의 표면을 박막으로 처리하기 위한 다기능성 페인트에 관한 것으로, 규산칼륨과 염화비닐을 물에 넣어 혼합 수용액을 만드는 단계;와 맥반석 40~60중량%, 탄산칼슘 20~40중량%, 탈크 3~7중량%, 지당 5~15중량% 및 증점제 0.1~3중량%를 혼합한 혼합물을 상기 혼합 수용액에 첨가하는 단계;를 포함하여 이루어지며, 항균 및 항곰팡이성이 탁월할 뿐만 아니라 원적외선 방사율이 높고 탈취로 인한 공기 정화능이 우수하여 시공후 인체에 해가 없음은 물론 환경친화적 페인트를 제공한다.

Description

다기능성 맥반석 페인트{MULTIFUNCTIONAL MACBANSEOK PAINT}

본 발명은 건축물 내장재의 표면을 박막으로 처리하기 위한 다기능성 페인트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 유해한 균 및 곰팡이를 멸균시키는 고기능성 항균 신소재와 원적외선 방사 및 탈취, 음이온을 발생하는 세라믹 소재를 인체에 무해한 수지 및 바인더와 결합하여 기재에 페인팅함으로써 반영구적인 내구성을 갖는 다기능성 맥반석 페인트에 관한 것이다.

일반적으로 도료는 유동성의 물질로 물체의 표면에 넓게 도포되어 얇은 층을 형성하고 시간의 경과에 따라 건조, 경화하면서 연속적인 피막의 상태를 이룬 다음 물체 표면에 부착되어 물체 표면을 보호하고 겉모양이나 형상의 변화 등 미장의 기능을 갖도록 한 것이다.

최근에는 도료의 기본적인 기능 외에 새로운 기능성이 점점 더 요구되고 있으며 전자파 방지 도료, 위생성이 강조되는 항균성 도료 등 기능성 도료의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

그러나 상기한 각 기능성 도료의 각 기능 즉, 음이온 방출이나 실내 공기정화력 또는 인체의 건강증진에 도움을 주는 요소 등의 기능은 미약하여 실질적인 도움을 주지 못하고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 항균 및 항곰팡이성이 탁월할 뿐만아니라 원적외선 방사율이 높고 탈취로 인한 공기정화능이 우수하여 시공후 인체에 해가 없고 유익한 환경친화적 페인트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다기능성 맥반석 페인트는 규산칼륨과 염화비닐을 물에 넣어 혼합 수용액을 만드는 단계;와 맥반석 40~60중량%, 탄산칼슘 20~40중량%, 탈크 3~7중량%, 지당 5~15중량% 및 증점제 0.1~3중량%를 혼합한 혼합물을 상기 혼합 수용액에 첨가하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 다기능성 맥반석 페인트를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 조성물은 1차 액상을 kg으로 배합한 후 2차 조성물을 중량%로 하여 첨가하는 조성물로서 1리터를 기준으로 한다. 1차 규산칼륨 400~600g을, 염화비닐 40~60g과 혼합하는 단계, 2차 조성물로는 맥반석 40~60중량%, 탄산칼슘 20~40중량%, 탈크 3~7중량%, 지당 5~15중량%, 중점제 0.1~3중량%, 소포제 0.1~3중량%, 고증점제 0.01~0.03중량%로 이루어진 군으로 하여 1차에 첨가후 혼합한다. 본 발명에서 제공되는 페인트는 에멀젼 상태로 이 상태에서 도포 사용된다.

본 발명의 바람직한 실시 조성은 원적외선 방사 및 탈취 공기정화제, 항균제, 접착제, 증점제, 유동화제이다.

본 발명에서 원적외선 방사 및 탈취 공기정화제는 맥반석을 주재료로 하며, 맥반석은 악취의 강력한 흡착작용, 미네랄 용출, 이온교환작용, 원적외선을 방사하는 바이오 스톤으로 생물의 각종 질병 예방과 치료, 체내해독, 생육촉진, 수확량 증가의 효과가 있으며, 유해물질 및 중금속을 흡착분해하며 부패원인 제거, 신선도 유지기능을 하는 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 바람직하게 적용되는 맥반석은 소성로에 넣고 750~800℃의 고온 분위기로 가열한 것을 이용하며, 이러한 맥반석은 천연 맥반석보다 더 많은 양의 원적외선을 방사할 수 있다. 그리고 소성로에서 소성되면 중금속 및 이물질이 분해되어 없어지고 다공성으로 산화, 환원반응이 원활히 이루어지게 함으로써 악취를 중화시켜 공기질을 정화한다.

항균제는 무기계 항균제인 금속이온을 함유한 유리분말과 활성산온에 의한 오존파괴(살균) 유기 항균제를 결합하여 지속적으로 항균을 99.9%이상 유지할 수 있도록 하였다.

약간의 점도 조절 및 중량체로는 탄산칼슘(CaCO₃)이 사용되는 데, 비중이 2.7~2.8인 것을 사용된다.

재료의 흐름성을 향상시키는 재료는 탈크(활석)로 단사정계 광물로서 비중이 2.6~2.8인 것이 사용된다.

재료의 은폐력 및 도장의 이중번짐을 방지하는 재료는 산화티타늄(지당)(TiO₂)으로 식품첨가물이나 화장품 및 백색도료의 원료로 사용되며, 인체에 무해한 안정된 것을 사용한다.

증점제는 재료의 분리방지와 도장시 부착력을 높이도록 하는 것으로, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 증점제는 메틸셀루로우즈이며 점도가 cps 15,000이 되도록 한다.

본 발명의 다기능성 맥반석 페인트는 소포제 0.1~3중량%가 더 혼합되어 이루어 질 수 있다.

또한, 본 발명의 다기능성 맥반석 페인트는 고증점제 0.01~0.03중량%가 더 혼합되어 이루어 질 수 있다.

바인더로 사용되는 재료는 규산칼륨(calcium silicate)으로 상기는 이산화 규소와 알카리를 용해해서 얻은 규산알카리염을 진한 수용액으로 한다. 알카리는 대체로 K₂0이다. 그 외 소량의 Fe₂O로 되어 있고, 수분은 10~30%이다. 규사와 염의 혼합물은 1,300~1,500℃에서 용융해서 발생한 것을 저압증기의 솔에서 처리하여 얻는다. 이 수용액은 접착제의 주성분이다.

바인더의 내수성을 높이기 위하여 첨가되는 재료는 비닐 아세테이트와 에틸렌의 공중합체로서 수용성 분말수지를 사용한다. 이 접착제는 가수분해에 대해 매우 우수한 내수성을 가지고 있고, 비교적 에틸렌의 함유량이 많아 수지가 부드럽고 탄력이 있으며, 공중합시 알카리로 전환하여 규산칼륨과 용해가 잘 되어야 한다.

본 발명은 다기능성 맥반석 페인트를 기재의 표면에 노즐이나 스프레이, 붓, 롤러 등을 통해 도장한 후 건조시킴으로써 세균이나 균사류로부터 기계를 보호함과 동시에 인체에 유해한 성분을 제거하고 실내의 오염된 공기를 정화하는 기능을 갖는다.

<실시예 1>

규산칼륨 500g과 비닐아세테이트 50g을 물에 넣어 혼합하여 혼합 수용액을 제조하였다. 맥반석 450g, 탄산칼슘 250g, 활석 50g, 산화티타늄 85g, 메틸셀루로우즈 1.3g, 소포제 1.5g을 혼합하여 혼합물을 만들고, 이 혼합물을 상기 혼합 수용액에 혼합하여 다기능성 맥반석 페인트를 제조하였다.

1차 배합 바인더의 주재료인 규산칼륨을 500g 이하로 배합될 경우 부착강도가 저하되어 기재로부터 탈리 현상이 일어날 수 있고, 600g 이상일 경우에는 부착강도는 우수하나 다른 배합물과의 배합비를 조절하기 어렵기 때문에 바람직하게는 500g을 기준하여 나머지 배합물을 배합하는 것이 좋다.

2차 배합 원적외선 방사 및 탈취 공기정화제는 배합량에서 450g 이하일 경우에는 원적외선 방사량이나 공기정화능력이 줄어들고, 반대로 600g 이상일 경우에는 기능성은 증가할 수 있느나 다른 배합물과 배합비를 조절하기 힘들다. 따라서 전체 중량에서 450g을 배합하는 것이 좋다.

그 외 다른 소재로 이 배합량이 상하 20% 이상으로 배합할 경우 제품에 문제가 발생할 수 있다.

<시험예 1>

실시예 1에서 제조된 페인트를 이용하여 온도 40℃에서 블랙바디 측정 장비로 원적외선을 특정하였고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 원적외선 방사율은 0.94였다.

표 1 원적외선 방사율

	원적외선 방사율	원적외선 방출 에너지량(W/m^ 2, um)(al 40도)
파장(5~20㎛)	0.94	3.79*10^ 2

<시험예 2>

실시예 1에서 제조된 페인트를 이용하여 곰팡이 저항성을 측정하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다. 본 시험은 한국건자재 시험연구원에서 21일 배양 후 실시되었으며 0등급으로 측정되었다.

표 2 곰팡이 저항성

시료상 성장	멸균등급
없음	0
10%이하	1
10~30%	2
30~60%	3
60%이상	4

<시험예 3>

실시예 1에서 제조된 페인트를 이용하여 탈취율을 측정하였고 그 결과를 표 3에 나타내었다. 가스검지관법에 의해 시험한 결과 탈취율이 120분 경과하면서 샘플 농도가 거의 확인되지 않는 100%임을 확인하였다.

표 3 탈취율 시험결과

시험기간(분)	블랙농도(ppm)	샘플농도(ppm)	단위율(%)
초기	480	480	-
30분 후	470	40	91
60분 후	460	30	94
90분 후	450	10	98
120분 후	430	0	100

<시험예 4>

실시예 1에서 제조된 페인트를 이용하여 항균성 테스트를 하였고 그 결과를 표 4에 나타내었다. 진창조건 320r.p.m의 조건에서 12시간 이내에 99.9%의 균 감소율을 확인하였다.

표 4 항균성 테스트

균 감소율(%)	시험균
99.9	네지오넬라균
99.9	0-157균
99.9	살모넬라균

상기한 시험 결과들은 본 발명을 예시하고자 제공된 것으로 이러한 시험결과를 갖는 배합성분들을 혼합하였을 경우 다기능성 탈취공기정화 페인트로의 실험이 능하며, 조성물의 범위는 특허청구범위에 의해 규정된다.

상기에 본 발명의 특정한 실시예가 설명되었지만 본 발명의 다기능성 맥반석 페인트 성분이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 각 성분의 혼합 비율이 특정화되어 있지만, 페인트의 사용 용도에 따라서 혼합 비율이 변경되어질 수도 있다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로 부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다기능성 맥반석 페인트는, 규산칼륨과 맥반석을 주재료로 하고 여기에 적정 첨가물을 배합하여 제공되는 것으로, 항균 및 항곰팡이성이 탁월할 뿐만아니라 원적외선 방사율이 높고 탈취로 인한 공기 정화능이 우수하여 시공후 인체에 해가 없음은 물론 환경친화적 페인트를 제공한다.

Claims

규산칼륨과 염화비닐을 물에 넣어 혼합 수용액을 만드는 단계;와

맥반석 40~60중량%, 탄산칼슘 20~40중량%, 탈크 3~7중량%, 지당 5~15중량% 및 증점제 0.1~3중량%를 혼합한 혼합물을 상기 혼합 수용액에 첨가하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 맥반석 페인트.
청구항 1에 있어서,

상기 규산칼슘에 내수성을 높이기 위하여 알카리 염화비닐을 더 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 맥반석 페인트.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 규산칼슘에 내수성을 높이기 위하여 비닐아세테이트를 더 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 맥반석 페인트.
청구항 1에 있어서,

상기 혼합물에 소포제 0.1~3중량%가 더 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 맥반석 페인트.
청구항 1 또는 4에 있어서,

상기 혼합물에 고증점제 0.01~0.03중량%가 더 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 맥반석 페인트.