KR20100138320A

KR20100138320A - 도장용 도료조성물

Info

Publication number: KR20100138320A
Application number: KR1020090056795A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 박흥식
Original assignee: 이동훈; 박흥식
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-12-31

Abstract

본 발명은 원적외선방사, 방충, 항균, 방오, 단열 등 인간의 주된 거주공간인 생활환경에서 인간의 건강한 생활을 영위하도록 하기 위한 다기능의 복합적인 건강생활환경을 제공하도록 조성되는 도장용 도료조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 방충항균물질 5 내지 20중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량%, 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량% 및 잔량으로서 접착수지를 포함하여 이루어지되, 상기 방충항균물질이 다공질 무기입자에 함침된 상태로 사용됨을 특징으로 한다.

원적외선방사, 방충, 항균, 방오, 단열, 연옥, 일라이트, 시트로넬라, 목초액, 솔싹추출물 , 우루시올(옻추출물)

Description

도장용 도료조성물 {Paint Composition for painting}

본 발명은 인간의 생활환경을 장식하는 도장용 도료조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 원적외선방사, 방충, 항균, 방오, 단열 등 인간의 주된 거주공간인 생활환경에서 인간의 건강한 생활을 영위하도록 하기 위한 다기능의 복합적인 건강생활환경을 제공하도록 조성되는 도장용 도료조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

우리의 일상생활에서 가장 중요한 요소 중의 하나가 주택을 중심으로 한 주거환경으로서, 주거환경은 단순한 거주용 가정주택뿐만 아니라 사무실, 영업장소, 각종 숙박시설 등을 망라하여 다양화되고 있다.

이러한 주거시설을 만드는데 필연적으로 내장재가 다양하게 적용되고 있는데, 대표적으로 시멘트를 원료로 한 벽체와 각종 나무를 가공하여 만든 합판 등 나무내장재, 벽지, 섬유소재 내장재, 페인트 등이 적용되고 있으며, 이들 내장재료들의 원료성분은 일부 천연소재를 사용하고 있으나, 내구성 향상을 위하여 상당 부분을 합성재료로 사용함으로써 각종 유해물질이 방출되어 인체에 악영향을 주는 것으로 밝혀지고 있다.

특히, 사람이 장시간 거주하고 휴식을 취하는 등 매우 환경에 밀접한 영향을 주는 주거공간에 적용되는 내장재료를 보면 현재까지는 통상적으로 시멘트벽 또는 포르마린이 검출되는 합판과 포르마린이 함유된 풀, 그리고 유기용제에 노출된 미장벽지 등을 사용하여 실내 환경을 꾸미고, 마감하는 것이 대부분이기 때문에, 이러한 내장재료에서는 필연적으로 유해물질이 배출되면서 주거공간의 거실이나 안방 등 대부분의 주거환경을 지배하고 있는 실정이다.

이러한 실내에서의 유해환경은 유기용제나 포르마린 때문에 발생하는 호흡기질환(감기, 천식 등), 피부질환(아토피 피부염, 뾰루지 등)으로, 새로 꾸민 집이나 사무실 등에서 가장 심하게 나타나 기분 좋게 새집으로 이사한 후에 맞이하게 되는 불청객인 "새집증후군(SICK HOUSE SYNDROME)"이라는 신조어가 생겨나기도 하였다.

이러한 주거환경이나 실내 환경의 문제점을 개선하기 위해, 최근에는 일부 특정업체에서는 내장재에서 유해물질의 발산을 적게 개선시킨 개선된 제품이 개발되고 있는 바, 그 중에서도 가장 유의성이 있는 기술로서 국내공개특허 제1997-15927호(특허 제245290호)에서는 물 5 내지 15중량%, 바인더 15 내지 20중량%, 황토 또는 일라이트 10 내지 20중량%, 맥반석 10 내지 20중량%, 전분 4중량%, 소포제 0.1 내지 0.5중량%, 분산제 0.05 내지 0.1중량%, 중산탄칼슘 30 내지 45중량%의 조성비로 고르게 혼합하여 얻어지는 방사물질을 에어 나이프로 층 두께를 조절하면서 배면지의 표면에 도포하고 건조시킨 다음, 도포된 방사물질의 최상면으로 자외선, 우레탄, 투습성 우레탄 중에서 선택된 1종을 탑코팅하여 방사물질층의 표면이 보호되게 하는 순서로 행해짐을 특징으로 하는 방사물질이 함유된 벽지의 제조 방법이 제안되어 있다.

이러한 개발제품은 상기 방사물질로부터 원적외선, 미네랄, 게르마늄 등의 인체에 유익한 성분 물질이 주거 환경으로 발산되는 것에 의해 사용자의 건강이 증진되고, 폐기 시에는 전분의 생분해 작용으로 공해를 일으키지 않는 것을 장점으로 하고 있으나, 어느 정도 효과를 인정할 수는 있음에도 불구하고 실질적으로는 제품화되기 어려운 고점도의 벽지제조법으로서 일반인이 사용할 수 없는 제품으로 널리 실용화되기 매우 어려운 문제가 있다.

그 외에도, 한국공개특허 제 10-2004-0065540호에서는 건축용 내장재의 하나로서 벽과 천정, 방바닥의 마감에 쓰이는 천연황토벽지로서, 천연실크 또는 인조실크와 마직에 여러 차례의 공정을 거쳐 천연황토를 입힘으로써 다양한 색깔을 내어 미장효과를 나타내고, 실크와 종이의 배접에는 해초를 활용한 천연 밀풀만을 사용함으로써 화학물질을 주원료로 삼는 일반 벽지와의 차별화를 시도하여 자연에 가까운 습도와 황토의 향을 유지하면서 황토의 탈취효과를 이용하여 새집증후군에서 나타나는 포름알데히드 등의 문제를 해결하려는 시도가 있었으나, 그 효과가 미약하여 역시 실용화가 어렵다.

그리고, 한국공개특허 제2004-0064656호에서는 화학물질들로 인한 새집 증후군을 해결하기 위한 새로운 물질로서, 산화아연 30 내지 40%, 이산화망간 10 내지 20%, 산성백토 20 내지 30%, 자철석 20 내지 30%로 구성된 혼합물을 제시하여 포름알데히드와 톨루엔, 각종 휘발성 유기화합물(VOC)을 효과적으로 흡착하여 분해함으로써 새집증후군으로부터 인체를 보호할 수 있는 방법이 제안되기도 하였다.

또, 약간 개념을 달리하는 기술로서, 한국공개특허 제1999-0028236호에서는 광촉매 제조기술로서 광촉매층, 담체, 및 광촉매층과 담체 사이에 존재하는 접착층을 포함하고, 접착층은 실리콘변성 수지, 폴리실록산 함유 수지 또는 콜로이달 실리카함유수지로 제조되고, 광촉매층은 금속산화물 또는 수산화물 겔과 광촉매로 이루어지는 복합체로 제조되며, 상기 구조체를 형성하기 위한 광촉매 코팅재료로서 실리콘 화합물, 하나이상의 금속산화물 또는 금속 수산화물 졸, 및 하나이상의 광촉매 분말 또는 졸로 이루어진 광촉매 담지 구조체를 사용하여 벽지 등에 코팅함으로써 항균, 방취, 방오 등의 효과를 발현시키도록 하는 기술도 공지되어 있다.

그러나 이러한 종래의 기술들은 일부 미약한 효과를 기대할 수 있지만 그 효과가 미미하여 실용화되지 못하고 있거나, 효과를 기재할 수 있는 기술의 경우 일반 소비자나 인테리어 사업자가 쉽게 적용하기에는 어려운 제품이므로 제품화로 성공하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 종래의 기술들은 목적하는 바, 어느 한 가지 또는 많아야 2 내지 3가지 정도의 기능만을 갖는 조성물을 제공하는 데 불과한 것이다.

그러나 현대인들의 건강 및 웰빙에 대한 관심이 더욱 높아짐에 비하여 실제 인간의 생활공간에 직접적으로 적용되는 도료에서는 이러한 다기능을 제공하는 제품에 대한 개발이 아직 충족되지 못하고 있는 것 또한 현실이다. 특히 인간의 생활공간에 직접 적용되는 도료는 그 자체가 미적인 기능 즉, 색상을 부여하기 위하여도 사용되는 것으로서, 하나의 공간에 각각 고유의 기능을 갖는 도료들을 여러 종 중복하여 적용할 수 없다는 데 그 문제점이 있어, 단순히 도료의 적용에 의해 여러 기능들을 부여하기에는 한계가 있다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 원적외선방사, 음이온방사, 방충, 항균, 방오, 단열 등 인간의 주된 거주공간인 생활환경에서 인간의 건강한 생활을 영위하도록 하기 위한 다기능의 복합적인 건강생활환경을 제공하도록 조성되는 도장용 도료조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도장용 도료조성물은, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 방충항균물질 5 내지 20중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량%, 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량% 및 잔량으로서 접착수지를 포함하여 이루어지되, 상기 방충항균물질이 다공질 무기입자에 함침된 상태로 사용됨을 특징으로 한다.

상기 다공질 무기입자는 화산석(pumice ; 부석(물에 뜨는 돌)), 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 활성탄 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 도장용 도료조성물의 제조방법은, (1) 방충항균물질군 으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질을 다공질 무기입자에 함침시키고, 이를 건조시켜서 방충항균물질을 준비하는 제1혼합단계; (2) 상기 제1혼합단계에서 수득되는 상기 방충항균물질 5 내지 20중량%, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량% 및 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량%를 혼합하는 제2혼합단계; 및 (3) 상기 제2혼합단계에서 수득되는 무기혼합물을 잔량으로서 접착수지와 혼합하여 도료를 수득하는 제3혼합단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면 원적외선방사, 방충, 항균, 방오, 단열 등 인간의 주된 거주공간인 생활환경에서 인간의 건강한 생활을 영위하도록 하기 위한 다기능의 복합적인 건강생활환경을 제공하도록 조성되는 도장용 도료조성물 및 그의 제조방법이 제공되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 도장용 도료조성물은, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 방충항균물질 5 내지 20중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량%, 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량% 및 잔량으로서 접착수지를 포함하여 이루어지되, 상기 방충항균물질이 다공질 무기입자에 함침된 상태로 사용됨을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에서는 하나의 도료조성물 내에 원적외선방사물질군, 방충항균물질군, 방오물질 및 단열물질들이 모두 포함되도록 하되, 특히 유기물질인 방충항균물질과 원적외선방사물질, 방오물질, 단열물질 등과 같은 무기물질들이 고르게 혼합되도록 하기 위하여 상기 유기물질인 방충항균물질을 다공질 무기입자에 함침시킨 후 건조시킨 분말의 상태로 사용하여 조성하도록 함으로써 균일한 혼합에 의한 균질한 물성의 도료조성물을 제공할 수 있도록 함과 동시에 특히 유기물질인 방충항균물질이 대기 중으로 서서히 방출되도록 하여 방충항균효과가 장기간 지속되도록 하는 점에 특징이 있는 것이다.

상기 원적외선방사물질은 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 원적외선방사물질군으로부터 선택된다.

상기 연옥은 탈취, 건강증진기능, 단열기능, 항균기능, 원적외선방사기능, 음이온방출기능 등을 갖는 것으로 알려진 물질로서, 오래전부터 인체에 가까이 두면 건강 증진에 도움이 된다고 알려진 물질이다. 상기 연옥은 옥의 일종이다.

옥(玉)은 일반적으로 구성 물질이 실리카(SiO₂), 산화마그네슘(MgO), 삼산화제이철(Fe₂O₃), 산화칼슘(CaO), 산화나트륨(Na₂O), 물(H₂O) 등으로 이루어진 물질이다. 이러한 구성 물질들은 원적외선을 다량 방사하고, 향균, 탈취, 정화작용 등의 기능을 지니고 있으며, 특히 우리 인체의 파장대와 유사한 6 내지 15㎛의 원적외선이 방출되어 체내에서 에너지화되고 생체에 활성화 작용을 하며 물분자의 파장대인 10㎛ 전후에서 원적외선이 조사되면 공명 흡수 현상으로 물분자가 활성화되어 물의 용존 산소량이 증대되면서 물에 서식하는 균들을 사멸할 수 있는 효능을 가진다.

또한 원적외선은 공기를 음이온화하여 악취의 주요인이 되는 양이온물질을 중화시켜 공기의 정화 및 냄새를 제거할 수 있는 기능을 갖는다. 옥(玉)은 동양의학의 고전인 동의보감, 본초강목 등에 기록되어 있는 바와 같이 초자연적이고, 신비로운 다양한 효능을 갖고 있으며, 이러한 효능 중에서 현대의 과학적 실험으로도 그 효능이 증명된 원적외선 방사기능, 항균기능, 물체의 불순물 제거기능(중금속 제거) 및 경수를 연수로 변화시키는 기능 등을 이용하였다. 옥(玉)은 연옥(軟玉)과 경옥(硬玉)으로 대별되며 광물학적으로 연옥(軟玉)은 이노규산염의 단사정계 휘섬석의 광물체로서 연옥(軟玉)의 품질은 그의 미세한 구조 즉 투감각석-양기석정자가 속조와 섬유로 되는 조세한 정도로 결정되며, 그 성분은 실리카, 칼슘, 철분, 마그네슘 등이 주성분으로 구성되어 있으며, 이러한 성분들은 동식물의 성장에 필요하고, 항균, 내곰팡이성, 탈취 효과, 물의 정화 기능과 같은 유익한 작용을 일으키는 원적외선을 다량 방사하는 것으로 알려져 있다. 근간의 연구 조사 내용을 보 면 원적외선 방사체는 천연광물중 특정 원소 함유 시 원적외선이 복사되며, 그 특정 원소의 함량 및 순도가 높을수록 복사 에너지가 크게 방사되는 특성이 있음을 알게 되었다. 이러한 특성을 응용하여 천연 광물보다 약 2배 높은 방사 강도를 갖는 다공성 결정체인 원적외선 복사체(화학조성 SiO₂, Al₂O₃) 합성물질이 개발되었으며, 이 원적외선 복사체 합성물질을 도료 조성물에 첨가함으로서 옥이 가지고 있는 기능을 극대화할 수 있을 뿐 아니라 다공성인 특성으로 인하여 수질오염의 주원인인 공해물질의 흡착작용에 탁월한 효과를 발휘할 수 있다. 광산에서 생산되고 있는 옥(玉)은 연옥(軟玉)과 경옥(硬玉)으로 구별하고, 그 품질은 경도, 내인성, 색상, 광채에 따라 다르며, 그 품질 기준에 따라 여러 용도로 다양하게 사용되고 있다. 그러나 옥(玉)을 분말 상태로 가공한 입자의 크기는 광산의 분쇄기술로는 300 내지 500메쉬이고, 수분 함유량은 약 3 내지 5% 정도의 옥(玉) 분말을 생산하고 있는 상황이며, 이러한 품질수준으로는 도료용으로 적합하지 못하므로, 본 발명에서는 건조공정을 거쳐서 가공된 옥분말(수분함유량 0.1% 이하, 입도 300 내지 500메쉬)을 사용하여 더 미세한 분말로 가공하고 최종입자의 미세분포가 1,250메쉬 이상 도달하게 함으로써 얇은 박막형으로 도료를 코팅하여도 도막의 표면불량(즉, 거칠음, 기포 발생, 내수백화 현상등)이 발생하지 않으며, 경화 건조 후에도 도막물성에 영향을 주지 않게 하였다.

본 발명에서는 연옥(軟玉) 분말을 사용하였고, 연옥(軟玉)은 경옥(硬玉)보다는 낮은 경도를 갖고 있는 고유의 성질을 이용하여 롤밀에서 입자의 크기를 1,250 메쉬 이상으로 분산시키는 분산공정과 흡습제를 이용하여 연옥(軟玉)분말에 함유된 수분을 제거하므로써 제품을 안정화시켜 사용하였다.

본 발명에서 사용되는 옥분말은 연옥으로서 순도가 97%이상, 입도가 300 내지 500메쉬, 수분 함유량이 0.1%이하, 퓨리에변환-적외선 분광분석(FT-IR) 스펙트럼을 이용한 흑체대비 방사율(5 내지 20㎛) 0.93, 방사에너지(W/㎡, ㎛, 40℃) 3.74ㅧ 10², 경도 6 내지 6.5, 화학조성이 SiO₂ 45.6%, Fe₂O₃ 0.2%, CaO 3.59%, MgO 38.78%, K₂O 0.10%, Na₂O 0.20%, 강열감량 11.0%로 구성된 것을 사용한다. 옥(玉) 분말은 전술한 바와 같이 원적외선 방사효과, 항균, 내곰팡이성, 탈취작용, 물의 정화작용은 물론 인체에 유익한 작용을 일으킨다.

상기 일라이트는 건강증진기능, 단열기능, 원적외선방사기능, 항균기능, 음이온방출기능 등을 갖는 것으로 알려진 물질로서, 하기 표 1에 나타난 바와 같은 주성분으로 이루어지는 광물의 일종이며, 다음과 같은 물리적 특징 및 화학적 특징을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.

<물리적 특징>

1. 광물학적인 구조가 인편상(운모) 삼층구조를 갖고 있어 흡수하면 층간 간격이 1.8Å 정도로 확장되며, 2(-)가 전하를 갖는 관계로 용수 중 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집 침전을 유발하여 탁도를 매우 향상시킨다.

2. 각종 중금속을 흡착 분해한다.

3. 견운모와 더불어 운모형 점토광물 중 알루미늄 함량이 많은 대표적인 광 물이다.

4. 알루미나 규산염이 주성분인 미세 운모광물이며, 물에서 팽윤하지 않으며 염기치환능이 낮은 미황색 분말이다.

5. 그 자체에서 음이온을 다량 발생한다.

6. 인체에 유익한 원적외선을 방사(상온에서 93%방사)한다.

7. 체감온도를 5℃ 이상 향상시키며 제반독소를 제거한다.

8. 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 정균작용을 한다.

9. 자체 함수기능으로 보습효과가 크고 직사광선을 방지하며 활도가 높다.

10. 공기 중의 유독가스, 악취를 흡착, 탈취한다.

11. 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며, 물분자를 활성화한다.

<화학적 특징>

천연 무기 비금속 광물의 특성상 자발적인 화학반응 능력은 없고, 물, 유기용매, 산, 알칼리에도 불용성이다.

주 성 분(중량%)			미량성분(ppm)
성분	백색	황색	성분	백색	황색
이산화규소(SiO₂)	66.14	52.01	리튬(Li)	36.8	36
산화알루미늄(Al₂O₃)	23.04	30.5	크롬(Cr)	13	15.6
산화철(Fe₂O₃)	1.31	2.3	코발트(Co)	0	0
이산화티탄(TiO₂)	0.34	0.46	니켈(Ni)	3.9	5.2
산화마그네슘(MgO)	0.2	0.25	구리(Cu)	7.8	1.8
산화망간(MnO)	0	0.01	아연(Zn)	25.3	29.3
산화칼슘(CaO)	0.01	0.01	갈륨(Ga)	26.8	41.5
산화나트륨(Na₂O)	0.07	0.43	스트론튬(Sr)	48.2	46.7
산화칼륨(K₂O)	5.92	7.26	카드뮴(Cd)	0	0
오산화인(P₂O₅)	0.03	0.02	바륨(Ba)	255.6	393.7
L.O.I(?)	3.02	4.49	납(Pb)	0	0
전체¹	100.09	97.76	-	-	-
* 1 ; 분석기법 및 계산상 백분율에 오차가 있을 수 있음

상기 모나자이트(monazite)는 단사정계(單斜晶系)에 속하는 광물로서, 굳기가 5 내지 5.5이고, 비중이 4.6 내지 5.4이고, 색깔은 황색, 황갈색, 적갈색, 드물게 회색, 회록색, 조흔색(무색)이고, 화학성분은 (Ce, La, Y, Th)PO₄ 로서 세륨족 희토류원소의 인산염광물이다. 모나자이트는 음이온을 발생시키며, 모나자이트 광물은 세륨, 란탄, 네오디뮴 등 희토류원소의 산화물을 30 내지 60% 함유한 인산염 광물로서, 불화 세륨 제조 및 토륨을 추출하는 원료로 사용되고 있으며, 이러한 모나자이트 역시 건강증진기능을 갖는 것으로 알려져 있다.

상기한 원적외선방사물질은 본 발명에 따른 도료조성물에서 20 내지 40중량%의 범위의 양으로 사용된다. 상기 원적외선방사물질이 20중량% 미만으로 사용되는 경우, 본 발명에서 요구하는 기능의 효과가 불충분하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 40중량%를 초과하는 경우에는 도료의 물성저하 및 점도상승으로 인하여 분쇄, 분산을 할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.

상기 원적외선방사물질은 바람직하게는 연옥, 일라이트 및 모나자이트를 모두 포함하는 혼합물의 형태로 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 연옥, 일라이트 및 모나자이트의 혼합비는 중량비로 3 : 1 : 1이 되는 것이 바람직하나, 용도 등에 따라 다른 혼합비 또한 적용가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것이 아님은 이해되어야 할 것이다.

상기 방충항균물질은 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.

상기 목초액은 방충 즉 해충기피기능을 갖는다. 상기 목초액은 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화시켜 채취한 뒤, 6개월 이상 숙성시켜 독성과 유해물질을 제거한 것을 말한다. 옅은 붉은색이 나며, 냄새가 강하다. 채취방법은 목재를 태우다가 황백색 연기가 나면 작은 통기구만 남기고 가마 입구를 폐쇄한다. 연기가 외부 공기와 접촉하여 자연 냉각되어 떨어지는 액체를 수집한다. 숯가마 굴뚝의 온도가 85 내지 120℃가 되었을 때가 가장 좋다. 채취한 목초액을 6개월 이상 숙성ㅇ분리시킨다. 수용성과 유용성으로 분리되는데, 수용성의 액체는 목초액으로 사용하고, 유용성 액체는 공업용으로 사용한다. 약 100㎏의 나무에서 채취되는 양은 5ℓ 정도이다. pH 3 전후의 산성을 띤다. 성분은 80 내지 90%가 물이며, 아세트산 3%이다. 그 밖에 폼산, 지방산, 메탄올 등 200여 종에 이르는 소량의 미네랄을 포함한다. 성분은 탄화법이나 원목의 종류, 가마의 종류에 따라 차이가 난다.

따라서 일본목초액협회에서는 숯가마의 종류, 나무 종류, 비중, 산도, 색, 용량 등을 표시하도록 하고 있다. 농업에서는 농약 대신에 이용하며, 축산업에서는 분뇨 냄새나 악취를 제거할 때 또는 가축의 사료로 이용하기도 한다.

정장제(整腸劑), 정로환(正露丸) 등 의약품의 원료로 사용되며, 무좀, 아토피피부염에 효과가 있다. 그 밖에 원예, 버섯재배, 건강음료, 탈취제 등으로 이용된다. 민간에서는 벌레나 뱀에게 물렸을 때, 화상, 당뇨병, 빈혈에 이용한다. 또 세포 내 활성산소를 제거하는 기능이 뛰어나 간질환, 당뇨병, 알레르기질환, 숙취제거, 피로회복 등에 효과가 있다고 알려져 있다.

상기 솔싹추출물은 솔싹(달리 '송순'이라고도 함) 즉, 소나무의 잎이 새로 나오는 순을 의미하며, 주로 새로이 자라나는 솔잎을 채취하여 이를 열수추출한 것을 의미한다. 소나무는 솔잎, 송순, 속껍질, 솔방울, 송진은 물론 뿌리부터 마디에 이르기까지 유용하지 않은 게 하나도 없는 약재덩어리로서, 특히, 솔잎에는 다량의 아스코르빈산과 쓴맛을 내는 고미성물질, 플라보노이드, 안토시안, 7 내지 12%의 수지(송진), 5% 정도의 탄닌질, 탄수화물, 빈혈에 특히 좋은 비타민류와 철분, 그리고 혈당을 낮춰주어 당뇨병에도 도움을 주는 글리코키닌, 그 밖에도 칼슘이나 체내합성이 불가능한 필수 아미노산 등 다양한 영양성분이 들어 있다. 이와 같은 솔잎에 대하여 "동의보감"에서 중풍으로 입이 돌아간 증세를 치료한다고 적혀 있고, 위장병, 신경통, 천식 등에 효과가 있으며, 솔잎을 김에 쪄서 말렸다가 가루로 만들어 떡을 빚어 먹기도 했는데 이것은 고혈압, 동맥경화증 또는 중풍예방, 특히 관절염 치료에 좋다고 나와 있다. 또한 "본초강목"에는 솔잎은 이를 튼튼하게 하며, 귀를 밝게 하고, 종기를 다스린다고 했으며, 오래 복용하면 몸이 가벼워지고, 노화를 방지할 뿐 만 아니라 중풍, 심장병, 뇌병 등에 유효하다고 나와 있다. 그리고, 악창을 치료하고, 모발을 자라게 하여 오장(심장, 간장, 신장, 폐장, 비장)을 편안하게 한다고 나와 있다. 상기 솔싹추출물은 특히 향이 좋고, 테르펜이라는 성분을 함유하여 해충기피작용이 있다. 상기 솔싹추출물은 예를 들면 솔잎 1㎏ 당 0.5 내지 1.5ℓ의 물을 넣고, 물이 끓을 정도의 온도에서 약 2 내지 4시간 동안 끓여서 수득한 것이 될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 솔잎의 알코올추출물 등과 같은 다른 솔싹추출물도 포함되는 의미로 이해되어야 한다.

솔잎의 양에 비해 물이 0.5ℓ 미만으로 사용되거나 끓이는 시간이 2시간 미만으로 되는 경우, 솔잎으로부터의 유효성분의 추출이 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 1.5ℓ를 초과하거나 끓이는 시간이 4시간을 초과하는 경우, 솔잎 중의 유효성분 중 특히 휘발성분들이 너무 많이 휘발되어 손실되게 되는 문제점이 있을 수 있다.

상기 시트로넬라는 해충기피기능을 갖는 물질이다. 상기 시트로넬라는 외떡잎식물 벼목 화본과의 여러해살이풀로서 학명은 Cymbopogon nardus이고, 크기 90㎝이다. 잎은 가늘고 길며, 적응력이 강해 어느 곳에서나 잘 자라는 특성을 가지고 있다. 잎의 정유를 추출하려면 생잎보다는 건조시킨 잎을 수증기 증류법으로 추출한다. 스리랑카가 원산지로, 스리랑카를 비롯해 미얀마, 마다가스카르, 과테말라, 남아메리카 등지에서 자란다. 정유는 향수와 화장품 원료로 쓰이며, 벌레와 모기의 접근을 완벽하게 차단해 주기 때문에 해충 방지제로도 사용된다. 뛰어난 살균과 방부 역할을 하며, 신경을 안정시켜 주는 기능이 있어 두통, 편두통, 신경통 등에 좋다. 이 밖에 소화기관, 생식기관에도 효과가 있다고 알려져 있다.

상기 우루시올(옻추출물)은 페놀유도체의 하나로, 옻의 주성분이다. 화학식 C₂₁H₃₄O₂. 점성(粘性)이 있는 무색 액체이며, 끓는점 210 내지 222℃(0.4 내지 0.6 mmHg)이다. 공기 중에서는 검게 변하며, 진득하게 되어 응고한다. 1종류의 화합물이 아니라, 구조식에 보인 바와 같이 2가(價)페놀의 혼합물이며, 주요 성분은 곁사슬이 (CH₂)₁₄CH₃, (CH₂)₇CH=CH(CH₂)₆CH₂, (CH₂) ₇ CH=CHCH₂CH=CH(CH₂)₂CH₃, (CH₂)₇CH=CHCH₂CH=CHCH₂CH=CH₂의 식으로 표시되는 4종류의 혼합물임이 알려졌다.

한국과 중국, 일본에서 나는 옻에는 함유되어 있으나, 인도차이나와 타이완산의 옻에는 함유되어 있지 않다. 한국에서 나는 옻은 우루시올 60 내지 80%, 수분 10 내지 30%, 고무질 7 내지 8%로 이루어져 있다. 1894년 G.벨트랑이 옻의 수액(樹液)에서 일종의 페놀을 추출하여 라콜이라 명명하였고, 1906년에는 일본에서 유사한 페놀을 추출하여 우루시올이라 명명하였는데, 이것을 정제하고 구조를 결정하여 4종의 혼합물임이 밝혀진 것은 22년의 일이다. 옻이 피부를 헐게 하는 것은 우루시올의 작용이다. 옻은 에너지적으로 매우 안정된 상태로 존재할 뿐 아니라, 외부 습기를 빨아들이거나 내보내면서 항상 일정한 수분을 유지하는 것으로 알려져 있다. 그래서 나무로 만든 생활용구 등에 옻칠을 하면 표면에 튼튼한 막을 만들고 광택이 나면서 오랫동안 사용해도 변하지 않는 내구성이 뛰어난 천연 도료로 인정받게 되었다. 옻은 강력한 방충효과로 방부제로서 기능하며, 항균성과 내화학성이 우수하고, 새가구증후군이나 새집증후군의 예방효과가 뛰어나다. 상기 우루시올을 주성분으로 하는 옻추출물은 국내외 유수의 제조업자들로부터 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.

상기 방충항균물질은 다공질 무기입자에 함침시킨 후 건조시킨 형태로 사용된다. 상기 다공질 무기입자는 화산석(pumice ; 부석(물에 뜨는 돌)), 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 활성탄 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 될 수 있다.

상기한 방충항균물질은 본 발명에 따른 도료조성물에서 5 내지 20중량%의 범위의 양으로 사용된다. 상기 방충항균물질이 5중량% 미만으로 사용되는 경우, 본 발명에서 요구하는 기능의 효과가 불충분하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 20중량%를 초과하는 경우에는 도료의 물성저하 및 점도상승으로 인하여 분쇄, 분산을 할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.

상기 방충항균물질은 바람직하게는 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라 및 우루시올(옻추출물)들을 모두 포함하는 혼합물의 형태로 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라 및 우루시올(옻추출물)의 혼합비는 중량비로 5 : 0.5 : 0.5 : 0.5이 되는 것이 바람직하나, 용도 등에 따라 다른 혼합비 또한 적용가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것이 아님은 이해되어야 할 것이다.

상기 이산화티탄은 방오물질로서 사용된다. 상기 이산화티탄은 이산화티탄에 빛을 조사하면 이 이산화티탄에서 강한 환원 작용을 가지는 전자와 강한 산화 작용을 가지는 정공이 생성되어 접촉되는 분자를 산화환원 작용에 의해 분해시킨다. 이산화티탄의 이러한 광촉매 작용에 따라 수중에 포함된 유기용제, 농약, 계면활성제 등의 환경오염 물질과 공기 중의 유해 물질, 악취 등을 분해, 제거할 수가 있다. 이 방법은 이산화티탄과 빛을 이용하는 것만으로 반복 사용할 수가 있으며 반응생성물도 무해한 탄산가스 등이기 때문에 미생물을 이용하는 생물처리 방법과 비교할 때 온도, pH, 가스, 독성 등 반응 조건의 제약이 적고, 생물 처리법에서는 처리하기 어려운 유기 할로겐 화합물이나 유기 인 화합물과 같은 것에서도 용이하게 분해, 제거가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 이산화티탄은 광촉매로 알려져 있으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 제공되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다. 상기 이산화티탄은 본 발명에 따른 도료조성물에서 1 내지 10중량%의 범위의 양으로 사용된다. 상기 이산화티탄이 1중량% 미만으로 사용되는 경우, 본 발명에서 요구하는 기능의 효과, 즉 방오기능이 불충분하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 10중량%를 초과하는 경우에는 도료의 물성저하 및 점도상승으로 인하여 분쇄, 분산을 할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.

상기 세라믹공중합체는 알루미노실리케이트(alumino silicate)가 주성분인 미세진공 세라믹 분말로 비중이 가볍고, 강한 압축강도아 단단한 표면은 유리성과 같이 액체 및 기체가 스며들 수 없고 비기공성의 구형상으로 체적당 최소표면적을 갖고 낮은 수축율과 빠른 경화와 혼합율(유동성)이 뛰어나고 초고온에 견디는 물질로 높은 단열성과 열반사와 열저항성이 우수하여 결로방지와 태양복사열 차단 자외선에 의한 체감온도 상승을 억제하고 원적외선이 방출되고 대류에 의한 열손실을 방지하며 낮은 열전도율 물질로 비활성의 내화학성인 중성물질이며, 방충성, 방음성, 난연성의 친환경에너지 절약형 무기질 소재이다. 이는 "하트블록(Heartblok)"이라는 상품명으로 시판되고 있는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다. 상기 세라믹공중합체의 물성은 20 내지 300㎛의 입자크기, 0.4g/㏄의 벌크비중, 0.6 내지 0.8g/㏄의 상대비중, 456㎏/㎠의 압축강도, 6모스(mohs)의 경도 및 1800℃의 융점을 갖는다.

상기 세라믹공중합체는 본 발명에 따른 도료조성물에서 1 내지 10중량%의 범위의 양으로 사용된다. 상기 세라믹 중공체 분말이 1중량% 미만으로 사용되는 경우, 본 발명에서 요구하는 기능의 효과, 즉 단열성능이 불충분하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 10중량%를 초과하는 경우에는 도료의 물성저하 및 점도상승으로 인하여 분쇄, 분산을 할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 도료조성물에는 접착수지가 잔량으로 포함된다. 상기 접착수지는 통상 '바인더'라고 불리우며, 본 발명에 따른 도료조성물이 피도체의 표면에 도장되는 경우에 피막을 형성하기 위한 물질로서, 도료제조업자들에게는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.

또한 본 발명에 따른 도료조성물에는 색상의 발현을 위한 안료, 장기보존성을 위한 방부제, 제품의 안정성을 유지하기 위한 소포제, 제품의 점도를 조절하기 위한 점도조절제 등 통상의 도료의 제조에 사용되는 첨가제들이 또한 더 포함될 수 있으며, 이들은 모두 도료제조업자들에게는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 도장용 도료조성물의 제조방법은, (1) 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질을 다공질 무기입자에 함침시키고, 이를 건조시켜서 방충항균물질을 준비하는 제1혼합단계; (2) 상기 제1혼합단계에서 수득되는 상기 방충항균물질 5 내지 20중량%, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량% 및 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량%를 혼합하는 제2혼합단계; 및 (3) 상기 제2혼합단계에서 수득되는 무기혼합물을 잔량으로서 접착수지와 혼합하여 도료를 수득하는 제3혼합단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 (1)의 제1혼합단계는 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라,우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질을 다공질 무기입자에 함침시키고, 이를 건조시켜서 방충항균물질을 준비하는 것으로 이루어진다. 여기에서 함침은 상기한 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질들이 주로 액상이며, 이러한 액상의 물질 내에 다공질 무기입자를 담갔다가 일정시간 경과한 후 꺼내는 것을 의미하며, 그에 따라 상기 물질들이 상기 다공질 무기입자의 기공들 내로 스며들어 고정되도록 한다. 이후, 건조에 의해 취급을 용이하게 할 수 있다. 상기 다공질 무기입자는 화산석(pumice ; 부석(물에 뜨는 돌)), 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 활성탄 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것이 될 수 있다. 상기 제1혼합단계에서 유기물질인 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질들이 무기물질인 다공질의 무기입자에 함침된 채로 후속하는 제2혼합단계에서 사용되기 때문에 유기물질과 무기물질 간의 혼합의 불균일 등을 방지하도록 할 수 있다.

상기 (2)의 제2혼합단계는 상기 제1혼합단계에서 수득되는 상기 방충항균물질 5 내지 20중량%, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량% 및 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량%를 혼합하는 것으로 이루어지며, 이 단계에서는 상기 제1혼합단계에서 유기물질들이 다공질의 무기입자에 함침된 채로 제2혼합단계에서 혼합되는 다른 무기물질들과 혼합되기 때문에 유기물질과 무기물질 간의 비혼합성 또는 편재화 등이 예방되게 되며, 단순한 혼합으로 충분하게 된다.

상기 (3)의 제3혼합단계는 상기 제2혼합단계에서 수득되는 무기혼합물을 잔량으로서 접착수지와 혼합하여 도료를 수득하는 것으로 이루어진다. 이는 도료의 베이스를 구성하는 접착수지에 상기 제2혼합단계에서 수득되는 무기혼합물을 기계적인 교반 및 전단을 통하여 혼합하게 되며, 상기 접착수지에 투입되는 모든 다른 성분들이 다 무기질의 입자형태로 혼합된 상태이기 때문에 성분 간의 편재 등이 일어나지 않게 된다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실시예 1

원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트들을 각각 중량비로 3 : 1 : 1의 비율로 혼합한 원적외선방사물질 35㎏, 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물)들을 각각 중량비로 5 : 0.5 : 0.5 : 0.5의 비율로 혼합한 혼합물을 화산석에 담지시킨 후 건조시킨 방충항균물질 15㎏, 방오물질로서 이산화티탄 5㎏, 단열물질로서 세라믹공중합체 5㎏들을 혼합하고, 이를 통상 도료용 접착수지에 용제, 안료, 방부제, 점도조절제 등 통상의 도료의 원료들을 혼합한 도료혼합물 40㎏을 혼합하여 본 발명에 따른 도료조성물을 수득하였다.

상기 실시예 1에서 수득된 도료조성물은 벽지 위나 콘크리트 내벽 상에 직접 도장될 수 있으며, 어느 한가지 또는 두 가지 정도의 고정된 기능성을 갖는 종래의 도료에 비해 원하는 색상으로의 도장효과를 제공하면서도 동시에 원적외선방사, 방충, 항균, 방오, 단열의 5가지 인간의 건강한 실생활과 직접적으로 연관되는 기능들을 모두 동시에 제공할 수 있어, 원적외선 방사 등 한 두가지 정도의 기능만을 제공하는 종래의 도료조성물로는 1회의 도장으로는 달성할 수 없는 다기능의 실생활에 밀접한 기능들을 동시에 간편하게 제공할 수 있다.

본 발명은 도료를 제조하는 산업 및 이러한 도료를 사용하는 산업에서 이용될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 방충항균물질 5 내지 20중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량%, 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량% 및 잔량으로서 접착수지를 포함하여 이루어지되, 상기 방충항균물질이 다공질 무기입자에 함침된 상태로 사용됨을 특징으로 하는 도장용 도료조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 다공질 무기입자가 화산석, 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 활성탄 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 도장용 도료조성물.
(1) 방충항균물질군으로서 목초액, 솔싹추출물, 시트로넬라, 우루시올(옻추출물) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 물질을 다공질 무기입자에 함침시키고, 이를 건조시켜서 방충항균물질을 준비하는 제1혼합단계;

(2) 상기 제1혼합단계에서 수득되는 상기 방충항균물질 5 내지 20중량%, 원적외선방사물질군으로서 연옥, 일라이트, 모나자이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 원적외선방사물질 20 내지 40중량%, 방오물질로서 이산화티탄 1 내지 10중량% 및 단열물질로서 세라믹공중합체 1 내지 10중량%를 혼합하는 제2혼합단계; 및

(3) 상기 제2혼합단계에서 수득되는 무기혼합물을 잔량으로서 접착수지와 혼합하여 도료를 수득하는 제3혼합단계;

를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 도장용 도료조성물의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

상기 다공질 무기입자가 화산석, 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 활성탄 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 도장용 도료조성물의 제조방법.