KR20060101017A

KR20060101017A - 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재

Info

Publication number: KR20060101017A
Application number: KR1020050022836A
Authority: KR
Inventors: 이재춘
Original assignee: 이스코바이오테크 주식회사
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2006-09-22

Abstract

본 발명은 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 기능성 건축 마감재는 물, 수용성 에멀젼 수지, 수용성 우레탄 수지, 필러 , 자수정 분말, 미네랄 성분, 기타 통상의 첨가제인 소포제, 분산제, 착색제, 점도 증강제, pH 조정제를 혼합하여서 제조된 것이다.

본 발명의 기능성 건축 마감재는 건축물의 내부 마지막 공정에 도포하여 사용함으로써 인체에 유익한 원적외선과 음이온이 발생되어 우리 몸의 미세혈관을 확장하여 혈액을 활성화시켜 줌은 물론 시멘트에서 발생되는 냄새 제거 및 독성을 중화시키는 동시에 유해 세균 및 곰팡이 발생을 억제하고, 또한 공기 정화 탈취 기능도 겸비함으로써 최근의 사회문제로 대두되고 있는 새집 증후군을 근본적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.

자수정 분말, 원적외선, 세라믹, 도료, 새집 증후군, 공기 정화, 마감재

Description

자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재{Functioal archuectual finishing material containing amethyst powder}

본 발명은 자수정 분말이 함유된 기능성 건축 마감재에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 건축물의 내부 마지막 공정에 도포하여 사용함으로써 인체에 유익한 원적외선과 음이온이 발생되어 우리 몸의 미세혈관을 확장하여 혈액을 활성화시켜 줌은 물론 시멘트에서 발생되는 냄새 제거 및 독성을 중화시키는 동시에 유해 세균 및 곰팡이 발생을 억제하고, 또한 공기 정화 탈취 기능도 겸비함으로써 최근 특히 사회문제로 대두되고 있는 새집 증후군을 근본적으로 해결할 수 있는 자수정 분말이 함유된 기능성 건축 마감재에 관한 것이다.

일반적으로 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 정신적 육체적으로 불안정을 경험하게 되는 문제점이 자주 발생되고, 또한 실내의 커튼, 카페트 등의 화학제품에서 발생되는 라돈, 석면가류, 포름알데히드와 같은 유해성분이 섞인 실내공기에 의해 이를 사람이 호흡하게 되면 건강을 해치게 되는 문제점이 발생되었다.

즉, 새로 지은 건물 안에서 건축자재나 벽지 등에서 나오는 유해물질로 인해 거주자들이 느끼는 건강상 문제 또는 불쾌감을 새집 증후군이라고 부르는데, 새집에 사용한 여러 자재에는 휘발성 유기화합물이 배출되고, 여기에는 벤젠, 톨루엔, 클로로포름, 아세톤, 스틸렌, 포름알데히드 등의 발암물질이 많이 포함되어 있다. 또한, 집을 지을 때 발생한 라돈, 석면, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 오존, 미세먼지, 부유세균과 같은 오염물질도 있으며, 그 밖에 곰팡이, 바이러스와 같은 세균, 진드기, 애완동물 등의 생물도 실내공기를 오염시킬 수 있는 것으로 알려져 있고, 이러한 오염물질이 건물 밖으로 배출되지 못하고 실내에 축적되면 각종 문제를 일으키게 되는 것이다.

사람이 이러한 오염에 짧은 기간 노출이 되면 투통, 눈, 코, 목의 자극, 기침, 가려움증, 현기증, 피로감, 집중력 저하 등의 증상이 생길 수 있으며, 이것이 오랜기간 지속되면 호흡기 질환, 심장병, 암 등의 질병이 나타날 수 있다.

따라서, 최근들어 주거환경의 변화와 건강에 대한 관심이 높아지면서 쾌적한 실내공기를 위해 건축 재료 자체는 물론 내장재, 마감재 등에 대해서도 탈취성, 항균성, 원적외선 방사 기능, 독성 중화, 분진 발생 억제, 방음 기능을 갖도록 하는 연구가 많이 진행되고 있고, 실제로도 이러한 기능을 겸비하도록 하기 위해 옥, 숯, 황토, 맥반석, 견운모, 게르마늄 등의 성분을 포함시켜 인체에 유익한 원적외선을 발산시키도록 하거나 항균 작용을 할 수 있도록 만든 페인트는 물론 기능성 건축 마감재 들이 다양하게 시판되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 이와 같은 종래의 새집 증후군을 근본적으로 해결하고, 사회적인 현상을 적극 반영하기 위해 다년 간 예의 연구를 거듭한 결과 기존의 원적외선을 발휘하는 세라믹 도료에 인체에 대해 여러 가지 유익한 현상을 일으키는 것으로 알려진 자수성 분말을 배합하여 기능성 건축 마감재로 사용할 경우 자수정에 의해 우리 몸의 미세혈관을 확장하여 혈액을 활성화시켜 줌은 물론 시멘트에서 발생되는 냄새 제거 및 독성을 중화시키는 동시에 유해 세균 및 곰팡이 발생을 억제하고, 또한 공기 정화 탈취 기능도 겸비함으로써 최근 특히 사회문제로 대두되고 있는 새집 증후군을 근본적으로 해결할 수 있음을 알게 되어 본 발명에 이르게 되었다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 벽면이나 바닥 중 적어도 어느 일면에 도포되는 기능성 건축 마감재에 있어서, 물 15 내지 25중량%, 수용성 에멀젼 수지 10 내지 20중량%, 수용성 우레탄 수지 5 내지 7중량%, 필러 30 내지 60중량%, 자수정 분말 8 내지 12중량%, 미네랄 성분 2 내지 3중량%, 기타 통상의 첨가제인 소포제, 분산제, 착색제, 점도 증강제, pH 조정제가 혼합하여서 이루어진 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 마감재 조성물에서 수용성 에멀젼 수지로는 45 내지 50% 고형분의 순수 아크릴 코폴리머를 사용하고, 수용성 우레탄 수지는 우레탄 메타아크릴레이트 고분자 물질을 사용하며, 이들은 물 20 내지 30중량%에 수용성 에멀젼 수지 10 내지 20중량%와 수용성 우레탄 수지 5 내지 7중량%를 5 내지 100 rpm의 저속 믹서기에서 먼저 믹싱을 한다.

상기 필러(filler)로는 SiO₂ 함량이 92% 이상인 실리카, 산화알루미늄(Al₂O₃) 은 약 18중량%, 이산화규소(SiO₂) 60중량% 이상 함유한 분말을 사용하는 것이 바람직하며, 배합량은 30 내지 60중량%가 적당하며, 만일 위 범위를 벗어날 경우에는 본 발명에서 원하는 효과를 얻을 수 없다.

본 발명의 마감재 조성물에서 자수정 분말은 8 내지 12중량%를 배합하게 되는 바, 일반적으로 자수정은 자석영이라고도 하며, 할로겐화물로서 플루오르화칼슘을 주성분으로 하는 형석이다. 연한 자줏빛이 나고, 투명하다. 색이 짙고 아름다은 것은 보석으로 쓰이기도 한다. 가열하면 탈색하여 무색으로 변하기도 하고, 또 변색하여 황색으로 되기도 한다. 보통 자주색을 띠는 원인은 이산화철을 함유하고 있어서 이며, 산화철의 함량이 많을수록 색이 진하게 나타난다.

이러한 자수정은 인체에 좋은 원적외선을 방사하고, 대장균, 녹농균, 곰팡이균 등에 대한 항균 및 살균효과, 건물내부, 식품, 인체 등에서 발생하는 유해가스와 냄새 등에 대한 탈취효과, 곰팡이 억제 및 저항성, 변비해소, 피부비용, 스트레스 해소 등 여러 가지 기능을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 자수정은 10,000여 개의 작은 수정 입자는 대뇌활동을 촉진시켜 머리를 맑게 하고 마음을 안정시키고, 두통, 편두통 등에 효과가 있다.

자수정 결정체는 6각형이며 분자구조가 완전한 것으로 1초간에 수백만회(32,786 KHZ)에 해당하는 규칙적인 진동으로 생체 전류의 흐트러짐을 바로 잡아 인체의 정확한 리듬과 건강한 상태로 되돌려 주게 된다. 또한, 자수정은 여러 가지 파워를 제공한다. 즉, 살균효과와 성장촉진효과, 어떤 물체를 청결하게 정화해 주는 작용을 한다. 특히, 최근에는 자수정에서 방출되는 원적외선으로 관절염과 근육통에 좋은 것으로 알려져 있으며, 신경안정과 피부를 곱게 하고 피로 회복에 효능이 있어 안마요법으로 이용되고 있다.

특히, 한국산 자수정은 외국산 자수정과는 달리 마사황토 진흙으로 이루어져 있으며, 이 황토에는 생리 활성 물질이 가득 내포되어 있다. 황토를 만들어내는 점토광물은 규소, 티타늄, 알루미늄, 철분, 망간, 마그네슘, 나트륨, 칼륨이 들어 있고, 석영과 조화를 일으키는 자수정은 적당히 불소 성분이 혼합되어 있다.

본 발명에 의하면, 500 내지 1000 메쉬의 크기를 갖는 자수정 분말을 8중량%미만으로 배합할 경우에는 앞서 열거한 자수정의 기능과 효과가 발휘되지 않게 되고, 반대로 12중량%를 초과하여 투입할 경우에는 과다한 투입으로 인하여 다른 성분들의 기능을 떨어뜨리는 문제가 있다.

본 발명에 의하면, 상기 물, 수용성 에멀젼 수지 및 수용성 우레탄 수지의 배합물을 믹싱하는 과정에 상기한 필러와 자수정 분말을 투입하여 함께 믹싱하는 것이 바람직하다.

상기한 미네랄 성분으로는 오렌지 나무 추출물인 감귤유, 소나무 추출물인 테레핀유, 유카립투스테레핀유 및 발산테레핀유가 사용될 수 있으며, 그 배합량은 2 내지 3중량부가 바람직하다.

그 이외에 통상의 첨가제로서, 액상의 소포제 0.1 내지 0.5중량%, 분산제로서 폴리카복실산 0.2 내지 0.8중량%, TiO₂ 또는 FeO₄와 같은 착색제 0.4 내지 1중량%, 점도증강제로서 셀룰로스로부터 얻어낸 수용성 폴리머 0.3 내지 0.6중량%, pH 조정제 0.03 내지 0.1중량%를 50 rpm의 저속 믹싱기에서 서서히 배합하여 기능성 건축 마감재를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재는 건축의 내, 외장재로 사용되는 타일이나 그 마감재인 벽지와 장판지 및 도료에 섞어 사용하도록 함으로써 세라믹 성분과 자수정 분말과 같은 기능성 물질로 인해 실내에 있는 각종 오염물질이나 세균, 분진, 악취 등을 흡착하게 되고, 이를 분해 및 중화시켜 깨끗한 실내 환경을 제공할 수 있으며, 바닥이나 벽면 및 천정에서 공간으로 원적외선을 방사시킴으로써 신체의 기능과 혈액순환을 촉진시켜 성인병도 예방할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

먼저, 다음 표 1과 같은 비율로 각 성분을 배합하여 기능성 건축 마감재를 제조하였다.

[표 1]

성분명	배합량(중량%)	성분명	배합량(중량%)
물	20	소포제	0.5
수용성 에멀젼 수지	10	분산제	0.8
수용성 우레탄 수지	5	착색제	1
필러	50	점도증강제	0.6
미네랄 성분	2	pH 조정제	0.1
자수정 분말	10	합계	100

상기 표 1에서 자수정 분말은 한국산 자수정 분말[상품명: 달우자수정, 코리아 자수정(주)사 제조]을 사용하였다.

상기 실시예 1에서 제조한 기능성 건축 마감재에 대해 원적외선의 방사율과 방사에너지를 40??에서 FT-IR 스펙트럼을 이용하여 측정한 결과는 다음 표 2와 같다. 표 2의 수치는 흑체 대비 측정값이다.

[표 2]

방사율(5 ~ 20㎛)	방사에너지(W/㎡ㆍ㎛, 40??)
0.91	3.66ㅧ10²

상기 표 2에 의하면, 본 발명의 실시예 1의 기능성 건축 마감재는 온도변화와 무관하게 원적외선 방사율이 91% 이상의 상위 수준을 유지하는 것으로 밝혀졌다.

또한, 실시예 1의 기능성 건축 마감재에 대해 대장균과 녹농균에 대한 항균 실험을 한 결과는 다음 표 3과 같으며, 표 3에서 대조군은 세라믹 도료에 자수정 분말을 배합하지 않은 경우이다. 항균 실험 방법은 KFIA-FI-I003에 의하여 실시하였으며, 사용된 균주는 Escherichia coli ATCC 25922와 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442이다.

[표 3]

실험균주	시료구분	초기농도	24시간 후 농도	정균감소율(%)
대장균	대조군	3.3ㅧ10⁵	7.9ㅧ10⁵
대장균	실시예 1	3.3ㅧ10⁵	1.0ㅧ10³	99.9
녹농균	대조군	2.9ㅧ10⁶	7.3ㅧ10⁶
녹농균	실시예 1	2.9ㅧ10⁶	<1.0ㅧ10⁴	99.9

다음 표 3에서 "정균"은 균의 증식을 억제하는 것을 말하는 바, 본 발명의 실시예 1의 기능성 건축 마감재는 자수정 분말에 의해 정균 감소율이 99.9%에 이르는 것으로 확인되었다.

또한, 실시예 1의 기능성 건축 마감재에 대해 30 ~ 120분의 시간 경과에 따른 한 실험가스농도(ppm)의 변화를 측정하여 탈취 효과에 대한 실험을 실시하였으며, 그 결과는 다음 표 4와 같다. 탈취 실험은 KFIA-FI-I004의 방법으로 수행하였고, 시험시의 가스는 암모니아를 사용하였으며, 가스의 농도측정은 가스 검지관을 사용하였다. 다음 표 4에서 대조군은 세라믹 도료에 자수정 분말을 배합하지 않은 경우이다.

[표 4]

실험항목	경과시간(분)	대조군농도(ppm)	시료농도(ppm)	탈취율(%)
탈취실험	초기	500	500	-
	30	490	75	85
	60	480	60	88
	90	460	50	89
	120	450	45	90

상기 표 4에 의하면, 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 기능성 건축 마감재는 유해가스, 예를들면 악취와 냄새 등을 억제하는 효과가 시간이 경과할수록 높게 나탐을 알 수 있었다.

본 발명의 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재는 조성물에 배합된 이산화규소, 산화알루미늄 등의 필러와 미립자의 맥반석, 오렌지 나무 추출물인 감귤유, 소나무의 추출물인 테라핀유, 유칼립투스테레핀유 및 발산테레핀유의 성분과 천연 광해석이 함유된 미네랄 성분들에 의해 건축물의 내장재나 도포재로 사용할 경우 원적외선 방사효과를 보일 수 있고 최근의 문제가 되고 있는 새집 증후군에 있어서 시멘트에 대한 독성을 중화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 악취제거, 곰팡이류 발생 억제 뿐만 아니라 자수정 분말의 배합으로 인하여 원적외선의 다량 방출효과, 인체 세포를 재생하는 효과, 탈취, 항균, 살균 효과, 안정된 파동으로 인한 인체의 기(氣) 흐름을 원활히 할 뿐 아니라 D6 에너지의 방출로 인한 항암작용효과 등을 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재는 현관의 입구 타일이나 대리석, 거실 바닥 장식재, 벽면 장식재, 천장 장식재, 부엌의 식탁 세트, 씽그대 판, 화장실의 벽면 타일 장식재, 바닥 타일 장식재, 수막 유리재 등에 광범위하게 적용할 수 있다.

Claims

물 15 내지 25중량%, 수용성 에멀젼 수지 10 내지 20중량%, 수용성 우레탄 수지 5 내지 7중량%, 필러 30 내지 60중량%, 500 내지 1,000메쉬로 분쇄된 자수정 분말 8 내지 12중량%, 미네랄 성분 2 내지 3중량%, 기타 통상의 첨가제인 소포제, 분산제, 착색제, 점도 증강제, pH 조정제가 혼합하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 자수정 분말을 함유하는 기능성 건축 마감재.