KR20070072667A

KR20070072667A - 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹코팅재 제조방법

Info

Publication number: KR20070072667A
Application number: KR1020060000074A
Authority: KR
Inventors: 박규호
Original assignee: 코지바이오 주식회사
Priority date: 2006-01-02
Filing date: 2006-01-02
Publication date: 2007-07-05

Abstract

본 발명은 원적외선, 음이온, 항균, 항곰팡이의 기능을 갖는 바이오세라믹에 흡습이 가능한 실리카겔과 결로방지가 가능한 광촉매를 사용된 결로를 방지하고, 편백정유를 사용하여 항균과 항곰팡이가 효율적으로 기능을 발휘할 수 있도록 하는 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 건축 마감재 제조 방법이 이루어질 수 있도록 하는 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹 코팅재제조방법에 관한 것이다.

항균, 항곰팡이, 결로, 바이오세라믹코팅재

Description

항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹 코팅재 제조방법{bioceramic}

본 발명은 항균과 항 곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹 코팅재 제조방법에 관한 것으로서, 원적외선, 음이온, 항균, 항곰팡이의 기능을 갖는 바이오세라믹에 흡습이 가능한 실리카겔과 결로방지가 가능한 광촉매를 사용된 결로를 방지하고, 편백정유를 사용하여 항균과 항곰팡이가 효율적으로 기능을 발휘할 수 있도록 하는 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹 코팅재제조방법에 관한 것이다.

최근 아파트,일반주택,사무실,학교,실내체육관등 현재의 각종건축물이 새집증후군등의 환경문제점에 노출되면서 실내공간을 건강하게 만드는 바이오기능 즉,항균,탈취,공기정화,원적외선방사등의 기능들이 추가되고 있는 추세로 주로 바이오세라믹, 바이오세라믹을 이용한 바이오세라믹코팅제, 바이오세라믹과 특정재료를 조성한 조성물등을 사용하고 있다.

특히 바이오세라믹 코팅제는 바인더로서 휘발성유기화합물(Voiatile Organic Compounds)을 최소화하였거나 함유하지 않은 아크릴에멀젼, 실리카졸 또는 콜라겐 (collagen)등의 천연수지물을 사용하고 황토,게르마늄,맥반석,일라이트(illite)등 바이오 기능을 발휘하는 기능성 바이오 광물의 분쇄물을 혼합하고 인체에 유해한 휘발성 유기용제인 벤젠(benzene),톨루엔(Toluene),자이젠(xylene) 및 중금속 즉 납(Pb),크롬(Cr),비소(As),카드륨(Cd)등을 함유하지 않고 있다.

이러한 바이오세라믹 코팅제는 각 건축물의 종류와 기능에 따라 시공하여 사용되어지고 종래 기술 대한민국 공개특허 공보 공개번호 제(2005-0080121)호 공개 일자(2005년 8월11일자)에서는 기능성 광물질인 맥반석과 일라이트(illite)를사용하여 원적외선, 음이온, 항균,탈취기능을 발휘하며 기능성 허브인 마이크로캡슐 타입의 로즈마리(Rosemary)와 은나노를 사용하고 있다.

이와 같은 종래 기술은 통상적인 바이오세라믹에 기능성을 부여한 기술을 통해 건축물의 내부 요인 즉 휘발성유기화합물을 제거할 수 있다고는 하나, 건축물 외부의 요인 결로형상을 막아주지 못하기 때문에 세균 및 곰팡이등을 근본적으로 해결해 주지 못하고 있다.

결로에 의한 집안에 서식하는 곰팡이는 불쾌한 냄새, 공기중에 부유하는 곰팡이 포자로 인해 정신적, 육체적, 금전적인 측면에 피해를 입는다.

육체적 피해는 각종피부, 호흡기질환(기관지염,폐출혈,아토피성피부염등)의 직접적인 원인이다.

정신적 피해는 시각, 후각적으로 불쾌한 실내환경이 조성되어 한창 감수성이 발달하는 성장기 어린이와 중.고등학생의 정신건강에 많은 악영향을 미치게 된다

매연, 소음등 많은 환경스트레스 가운데 생활하는 현대인의 경우 불쾌한 주 거환경은 또 다른 스트레스의 원인이다.

금전적 피해는 해마다 벽지를 새로 해야되고, 가구, 장롱등이 썩어 교체해야되는 등의 경제적인 손실을 입게 된다.

결로의 생성 원인은 공기중에는 약간의 수증기가 포함되어 있는데, 그 양은 같은 기압 아래서 온도에 따라 최대한도가 정해져 있다. 어떤 온도의 공기가 그 보다 차가운 벽에 접촉하여 기온이 내려갔다고 하면 이 공기의 상대 습도가 올라 간것이다.

이슬점 즉, 결로 현상에 이르면 수증기는 물방울이 되어 벽면에 맺게 된다.

고온다습한 실내환경에서 실내온도차(15도)에 의해 결로 현상이 발생 된다.

한편, 일반적인 종래 건축물들은 실내외의 온도차로 발생하는 결로를 해결하기 위해 단열자재를 도입하여 벽면을 실내온도와 일정범위 유지케 하고 있으며, 특히 결로방지페인트, 결로방지 바이오세라믹 즉, 흡습 효과가 있는 바이오세라믹등을 이용하고 있으나 충분한 습기흡수 및 결로방지의 어려움이 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 원적외선, 음이온, 항균, 항곰팡이의 기능을 갖는 바이오세라믹에 흡습이 가능한 실리카겔과 결로방지가 가능한 광촉매를 사용된 결로를 방지하고, 편백정유를 사용하여 항균과 항곰팡이가 효율적으로 기능을 발휘할 수 있도록 하는 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오세라믹 건축 마감재를 제조할 수 있는 방법이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 구성으로서는 일정크기로 분쇄한 음이온 및 원적외선을 방출하는 귀양석 분말가루에 탈취전문 광물질인 탈취석(modenite)과,음이온 방출용 광물질 음이온석(monazite)과, 탄산칼슘(CaCo3)과, 일라이트(illite)의 일정량을 소결한 후, 섞어 일정온도에 가열하여 바이오 세라믹을 성형구성한다.

상기 바이오세라믹이 흡습될 수 있도록 일정량의 실리카겔을 형성하고 결로를 방지하기 위해 광촉매를 함유시켜 결로방지용 바이오세라믹을 형성하게 된다.

또한, 항균 및 항곰팡이가 형성될 수 있도록 캡슐형태의 편백정유를 함유 구성한다.

여기서, 귀양석과 나머지 재료 즉, 음이온석, 탈취석, 일라이트, 탄산칼슘의 혼합비를 1:1로 하고 광촉매와 편백정유,실리카겔의 혼합비는 각각 귀양석의 10%내외로 구성한다.

이러한 본 발명의 제조단계는 음이온과 적외선을 방출하는 귀양석 분말가루와 나머지 분말가루 탈취석,음이온석,일라이트를 고루 섞은 후 일정 온도로 가열하는 단계와, 상기 단계로부터 흡습재로 사용되는 실리카겔과, 결로방지로 사용되는 광촉매와 항균 및 항곰팡이가 형성될 수 있도록 하는 편백정유를 썩어 제조하는 방법을 갖는다.

이하, 본 발명의 상세한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 일반 건축물의 실내 벽면에 형성되는 결로에 의한 곰팡이 및 세균 을 억제 및 제거할 수 있도록 하는 것으로서, 제조방법을 살펴보면 음이온 및 원적외선이 고루 방출하는 귀양석에 음이온석(monazite), 탈취석(modenite)과 탄산칼슘의 (CaCo3), 일라이트(illite)을 섞어 혼합하게 된다.

이때 확보된 분말가루의 혼합비는 귀양석과 나머지 분말가루가 1:1 정도의 비율이 형성되도록 한 후, 특정기능을 갖는 분말가루 광촉매와 실리카겔, 편백정유가 각각 전체 귀양석 분말가루의 10%정도의 양과 고루 섞어 가열하여 결로방지용 바이오 세라믹 코팅제를 제조하게 된다.

본 발명의 항균 및 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹을 상세히 서술하면 귀양석을 입경이 325매쉬로 미세하게 가공된 분말가루 전체의 50% 이내정도의 량을 확보한 후, 여기에 음이온석, 탈취석, 탄산칼슘, 일라이트, 광촉매, 셀리카겔의 미세하게 가공된 분말가루가 귀양석 전체량의 각각 10%이내의 량이 될 수 있도록 한 후 각각 서로 섞어 가열하여 제조하게 된다.

본 발명에서 제조 사용되는 귀양석과 음이온석 및 탈취석, 일라이트는 고유소재성분에 의해 원적외선과 음이온을 방출할 수 있도록 한다. 상술한, 귀양석은 원적외선 방사율이 상온(25도)에서 96% 방출하며 음이온이 24.140개 방출히며, 음이온석(monazite)도 음이온을 방출하면서 중금속 납과 카드륨등을 제거하게 된다.

또한 상기 탈취석(modeite)은 시공시 실내에서 발생하는 각종가스를 99% 제거하며 육류부패 냄세 및 동물배설물등의 암모니아를 제거하게 된다. 이로 인해 건축물 실내 벽면에 건축마감재로 시공되어질 때 실내에 음이온과 원적외선을 지속적으로 방출할 수 있도록 한다.

특히 본 발명에 제조사용되는 광촉매(Tio2)는 실내벽면에 시공시 표면에 Band gap 이상의 에너지를 가지는 파장 (λ＜400 nm) 의 자외선(UV)을 조사할 경우 광촉매(TiO₂)표면에 전자 (electron) 는 (Valence band) 에서 (Conduction band) 로 전이가 일어나게 되고 이로 인하여 (Valence band) 에는 홀(hole)이 생성된다.

이렇게 생성된 전자와 홀(hole)은 광촉매(TiO₂)표면으로 확산 이동하게된다.광촉매(TiO₂)표면에 흡착된 물이나 과 홀(hole)이 반응하여 OH라이칼을 생성하기도 하며 수중에 존재하는 산소의 경우에는 전자와 반응하여 라디칼을 생성하여 더 많은 OH라디칼을 생성시켜 광촉매(TiO₂) 표면의 유기물질 등을 분해하게 된다.

즉 광촉매는 에너지 파장(4 λ)을 일으키면서 흡착된 물분자를 산화하여 증발시발시키게 된다.

이와 같이 광촉매로부터 증발되고 남은 물분자는 내부에 다공이 형성된 흡방습재인 실리카겔에 유입되었다가 외부의 공기습도등에 따라 증발된다.

따라서, 상술한 광촉매는 유입되는 물분자를 산화 분해하므로 결로의 주요 요소인 물분자를 제거하게 된다.

한편, 본 발명의 결로방지 바이오세라믹 코팅재는 결로 방지 뿐만 아니라 실내의 공기정화 및 유해물질 중화분해를 위해 마이크로캡슐형태로 천연식물추출액인 편백정유를 포함시켜 실내의 유해물질을 분해시키고 악취성분을 제거하면서 정신적 안정효과를 극대화시키게 된다.

편백정유는 구균이나 효모균등의 진균이나 단자균등 폭넓게 강한 항균성을 지녀 통상의 세균류에 대해서도 높은 항균성을 나타내는데 표1를 통해 확인하면 다음과 같다..

[표1]

병균	살균효과	비고
리스테리아균	60%	식중독,수막염,임산부의 유산
황색 포도상구균	60%	화농,중이염,방광염,식중독,각종 염증
항생제 내성 포도상구균	50%	수퍼박테리아,벤코마이신에 내성이 있는 균
레지오넬라균	95%	폐렴,고열,설사 유발,가습기 냉각팬으로 전염
캔디다균	80%	여성질염,가려움증,아구창

또한 편백정유는 모기, 바퀴벌레,흰개미,진드기등에 대한 기피 혹은 살균효과가 뛰어나 장기간 사용해도 약제 내성이 생기기 어려워 효과가 크다.

특히 편백정유는 캡슐제품으로 제조시 캡슐 소재 자체가 유기질 아크릴 수지(폴리스틸렌)을 사용하기 때문에 열에 약하며(고온에서 용해), 악취가 발생하여 오히려 휘발성유기화합물의 농도가 상승하게 되나 실리카겔과 같은 중공다공질의 마이크로캡슐에 주입되므로써 휘발성이 높은 식물유의 지속적인 방산효과와 내열성이 뛰어나 실내정화 효과를 얻는다.

또한 편백정유는 오염물질 특히 건축물벽면(시멘트콘크리트)에서 나오는 포름알데이드,라돈(우라늄,라듐,토륨 등의 기체화 물질)등 유해성분이나 다른 복합 활성물질을 만나게 되면 대기중에 있는 것보다 에너지가 낮아져 안정화되기 때문에 물질 표면과 냄새분자 사이에 물리적 작용과 매우강한 상호작용이 발생하여 냄새분자(악취물질)가 다공성 물질에 흡착, 분해 중화하여 탈취효과가 발생한다.

따라서, 본 발명의 결로방지 바이오세라믹 코팅재는 시공된 건축벽면에 발생 하는 물기를 산화 분해하고, 산화분해하고 남은 물기를 흡방습재인 실리카겔을 통해 흡수 후 증발시키므로서 실내공기와 결합하여 세균을 증식시키는 물기를 사전에 제거하고 편백정유를 통해 실내공기내의 유해물질 및 악취성분을 제거하게 되는 것이다.

이와 같이 작용하는 본 발명은 벽지 및 타일등이 붙지 않는 건축벽면에서 발생하는 유해성분 및 실내공기에 형성된 물분자로부터 결로가 형성되어 각종 세균 번식 및 곰팡이가 형성되는 것을 방지하기 위해 귀양석, 음이온석, 탈취석, 탄산칼슘,일라이트, 광촉매, 실리카겔등을 고루 섞어 바이오 세라믹 코팅재를 제조함으로서, 건축벽에 형성되는 물분자를 산화분해시켜 증발됨과 동시에 실내공기의 유해물질 및 악취성분을 제거하여 세균 및 곰팡이의 번식을 미연에 방지시킴과 동시에 실내공간의 공기를 정화시켜 건강개선과 정신안정에 효과를 주게 된다.

Claims

음이온 및 원적외선을 원료로 하여 제조되는 바이오 세라믹 건축자재에 있어서, 일정크기로 분쇄한 음이온 및 원적외선을 방출하는 귀양석 분말가루에 광물질인 탈취석(modenite)과, 음이온석(monazite)과, 탄산칼슘(CaCo3)과, 일라이트(illite)를 각각 1:1 비율로 썩은 후 실내공기중의 물분자를 흡입하고 방출하는 실리카겔과, 물분자를 산화분해하는 광촉매와 캡슐내에 담겨져 항균 및 항곰팡이가 가능한 편백정유가 각각 귀양석의 10%이내가 되는 분말가루를 섞어 고열로 제조하는 항균과 항곰팡이가 가능한 결로방지용 바이오 세라믹 코팅재 제조방법.