KR20120009191A - 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물에 관한 것이다.
본 발명의 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물은 전체 중량을 기준으로 황토 50 ~ 70 중량부, 황마 0.1 ~ 5 중량부, 카르복실메틸 셀룰로오즈(carboxymethylcellulose, CMC) 0.1 ~ 2 중량부, 에틸비닐아세테이트(ethylvinyl acetate, EVA) 0.1 ~ 2 중량부, 물 20 ~ 40 중량부로 구성된다.
본 발명에 의해, 유해성이 없으며, 도막 후 균열이 생성되지 않아 장기간 매끄러운 표면을 지속적으로 유지할 수 있으며, 도막처리시 두껍게 발라도 흘러내리지 않는 도료조성물이 제공된다.

Description

황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물{PAINT COMPOSITION COMPRISING LOESS POWDER AND JUTE POWDER AS MAINS INGREDIENT}

본 발명은 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물에 관한 것으로써, 특히 천연재료인 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 이용함으로써 유해성이 없으면서, 균열이 방지되어 장기간 매끄러운 표면을 지속적으로 유지할 수 있도록 한 도료조성물에 관한 것이다.

도료(페인트)는 오래전부터 개발되어 여러 용도로 다양한 조성으로 개발되어 오고 있으며, 종래에 가장 대중적으로 이용되고 있는 합성수지 도료 중 하나는 폴리우레탄 도료이다.

이 폴리우레탄 도료는 폴리올과 이소시아네이트의 결합에 의한 도료로서, -NCO 기(Isocyanate Group)를 가진 성분과 -OH기(Hydroxy Group)를 가진 성분이 반응하여 -NHCOO- 구조(우레탄 결합)를 도막 속에 포함할 수 있는 도료, 또는 -NCO기와 -OH기가 이미 반응하여 -NHCOO- 구조를 가진 수지(우레탄 수지)를 바인더로 하거나 바인더의 일부로 하여 만든 도료이며, 도막의 경도가 높고, 탄성이 있어서 내마모성, 내충격성이 우수하며, 내구성, 내약품성이 우수하여 효과가 뛰어난 도료이다.

그러나, 이러한 합성수지도료는 실내공기를 오염시키고, 환경을 파괴하는 등의 문제가 있을 뿐만 아니라, 폴리우레탄 도료는 사용시 혼합 후부터 점도가 상승하여 결국은 경화되므로 도료의 가사시간이 있고, 도막의 내수성 때문에 상도가 하도를 잘 적시지 못해 층간박리가 일어나기도 하며, 피도물 또는 도장기구 등에 수분이 있을 경우 기포가 발생하기 쉬운 문제가 있다.

이러한 종래의 합성수지 도료의 문제점을 극복하기 위해 최근 개발되고 있는 천연물질을 이용한 도료들은 합성수지 도료들의 독성 대신 자연향을 내고, 음이온을 발산하고, 탈취율을 높이는 등의 장점이 있지만 내구성이 떨어지고, 도막처리시 두껍게 바르면 흘러내리며 부분적으로 탈리되는 문제 등이 있다.

이에, 현재 상기 문제점을 해결하고자 하는 아래와 같이 자연친화적인 도료의 개발이 이루어지고 있다.

한국공개특허 제10-2006-0109675호(무공해 황토 도료 조성물 및 그 제조방법)에는 황토분말, 활석 또는 석회석, 소성 알루미늄 실리케이트, 이산화티타늄, 폴리머, 등 여러가지 기타 첨가제를 모두 혼합하여 제조된 도료조성물에 관한 것이 공개되어 있다.

한국공개특허 제10-2009-0116473호(황토분말이 포함된 도료 조성물 및 그 제조방법)에는 황토분말, 닥나무 인피섬유, 일카리수, 식염수, 바이오풀, 시엠시, 물로 구성된 도료조성물에 관한 것이 공개되어 있다.

상기 발명들의 주요성분인 황토는 일반적인 표층 상의 적토와는 구별되게 적토 하부층에서 채취되는 약 알카리성 흙으로서, 원적외선을 방출하는 물질로 많이 알려져 있다.

이러한 특성으로 인해 물을 정화시키는 효과, 냄새를 제거하는 효과, 혈액순환을 돕는 효과 등을 나타낸다.

최근에는 이러한 황토를 도료조성물로 많이 이용되고 있으나, 이는 도막 후 균열(crack)이 많이 발생하는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 친환경물질을 이용하여 유해성을 차단하는 것뿐만 아니라 지속적인 효과를 내고 균열이 발생되지 않아 장기간 유지될 수 있도록 한 도료조성물에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2006-0109675호 "무공해 황토 도료 조성물 및 그 제조방법" 한국공개특허 제10-2009-0116473호 "황토분말이 포함된 도료 조성물 및 그 제조방법"

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 천연성분인 황토분말과 황마분말을 함께 이용함으로써 유해성이 없으면서, 도막 후 균열이 발성되지 않아 장기간 매끄러운 표면을 지속적으로 유지할 수 있는 효과를 갖는 도료조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 도막처리시 두껍게 발라도 흘러내리는 점을 방지하여 종래에 부분적으로 탈리되는 문제점을 해소해주는 도료조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물은 전체 중량을 기준으로 황토 50 ~ 90 중량부, 황마 0.1 ~ 10 중량부를 포함하는 것으로 구성된다.

바람직하게는, 전체 중량을 기준으로 황토 50 ~ 70 중량부, 황마 0.1 ~ 5 중량부, 카르복실메틸 셀룰로오즈(carboxymethylcellulose, CMC) 0.1 ~ 2 중량부, 에틸비닐아세테이트(ethylvinyl acetate, EVA) 0.1 ~ 2 중량부, 물 20 ~ 40 중량부로 구성되는 것이 특징이다.

또한, 상기 도료조성물에는 옥수수 분말과 닥나무 섬유분말 중 선택된 1종 이상을 전체 중량을 기준으로 0.1 ~ 0.4 중량부를 추가로 더 첨가하여 구성된다.

본 발명에 의해, 천연재료인 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 이용함으로써 유해성이 없으며, 도막 후 균열이 생성되지 않아 장기간 매끄러운 표면을 지속적으로 유지할 수 있는 도료조성물이 제공된다.

또한, 도막처리시 두껍게 발라도 흘러내리지 않아 종래에 부분적으로 탈리되는 문제점을 해소해주는 도료조성물이 제공된다.

도 1은 본 발명인 도료조성물의 주요성분을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명인 도료조성물의 도막처리 1개월 후 나타낸 사진.

본 발명의 주요성분 중에 하나인 황마(Corchorus capsularis)는 쌍떡잎식물 아욱목 피나무과로서, 한해살이 작물로 취급하고 있으며, 인도가 원산지이며, 열대 각처에서 섬유작물로 재배하고 있다.

본 발명의 발명자들은 수차례 연구한 결과, 상기와 같은 황마를 분말형태로 제조하여 냄새제거능을 갖는 황토분말과 함께 사용하여 도료에 도막할 시, 황토분말의 문제점인 균열생성부분을 보완할 수 있음을 알아내었으며, 특히 전체 중량을 기준으로 황토분말 50 ~ 90 중량부, 황마분말 0.1 ~ 10 중량부를 포함하여 구성된 도료조성물을 사용할 시, 두껍게 발라도 흘러내리지 않고 균열 또한 생성되지 않아 도막상태를 장기간 보존할 수 있음을 알아낸 것이다.

여기서 사용된 황토분말은 일반적인 황토를 80 메시(mesh)로 분말화 한 형태를 사용하는 것이 특징이며, 최근 다양한 색상이 출시되어 있어, 도료조성물의 색상에 따라 선택적으로 사용가능하다.

아울러, 본 발명에서는 옥수수분말과 닥나무 섬유분말 중 선택된 1종 이상을 추가로 첨가하여 도료조성물을 제조하기도 한다.

여기서 옥수수분말(corn flour)은 겨나 배아를 소량 혹은 포함하지 않는 옥수수의 단단한 부분을 미세하게 분쇄한 것으로서, 도막작업을 좀더 부드럽게 처리가능하여 더 매끄러운 표면을 연출할 수 있는 효과를 나타낸다.

닥나무 섬유분말은 식물의 줄기 형성층의 바깥쪽 조직에 형성되어 있는 섬유조직으로서, 신장률과 인장 강도가 뛰어나 본원 발명에 사용시 균열방지에 더 도움을 줄 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 추가로 사용되는 재료로써 카르복실메틸 셀룰로오즈(carboxymethylcellulose, CMC)는 알칼리 섬유소에 모노클로르아세트산나트륨을 작용시켜 얻는 무미 무취의 흰색가루로서, 수용액상에서는 점도를 가지는 천연고분자 물질로, 흔히 염색용 풀, 아이스크림이나 마가린의 유화 안정제, 페인트나 화장품의 점결제로 사용되며, 인체에 무해, 무독하여 생물학적으로 안전한 특성이 있다고 알려져 있다.

에틸비닐아세테이트(ethylvinyl acetate, EVA)는 콘크리트의 내구성을 포함하여 종래 라텍스 수지를 첨가하는 경우의 효과를 충분히 얻을 수 있을 뿐만 아니라 특히, 종래 일반적으로 사용되는 스티렌부타디엔 라텍스 수지에 비하여 접착강도가 크고 건조수축율이 작아 동결융해 현상을 효과적으로 방지할 수 있다는 이점이 있다.

특히, 수분산 특성이 극대화되어 물에 빠르게 분산되게 하는 특성이 있어, 도료조성물에 에틸비닐아세테이트가 첨가되어 있을 시, 도막현장에서는 일정비율로 물만 첨가하여 혼합하면 바로 도막이 가능하게 되어 도막상의 시간을 단축함과 동시에 간편하게 도막을 할 수 있다는 이점도 있다.

이하, 본 발명의 황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물에 대하여 실시예 및 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예 1> 본 발명의 도료조성물1의 제조

황토와 황마는 시중에서 구입한 후 각각 분쇄하여 80 mesh의 황토분말과 황마분말을 제조하여 준비하였다.

물 400 g에 카르복실메틸 셀룰로오즈(CMC) 10 g과 에틸비닐아세테이트(EVE) 10 g을 넣고 풀은 후, 여기에 상기 준비해 둔 황토분말 570 g과 황마분말 10 g을 넣고 혼합, 교반하여 본 발명인 도료조성물 1을 제조하였다.

<실시예 2> 본 발명의 도료조성물2의 제조

황토와 황마는 시중에서 구입한 후 각각 분쇄하여 80 mesh의 황토분말과 황마분말을 제조하여 준비하였다.

옥수수분말은 시중에 구입하여 준비하였다.

물 400 g에 카르복실메틸 셀룰로오즈(CMC) 5 g과 에틸비닐아세테이트(EVE) 5 g을 넣고 풀은 후, 여기에 상기 준비해 둔 황토분말 570 g과 황마분말 10 g, 옥수수분말 10 g을 넣고 혼합, 교반하여 본 발명인 도료조성물 2를 제조하였다.

<실시예 3> 본 발명의 도료조성물3의 제조

황토와 황마는 시중에서 구입한 후 각각 분쇄하여 80 mesh의 황토분말과 황마분말을 제조하여 준비하였다.

옥수수분말과 닥나무 섬유분말은 시중에 구입하여 준비하였다.

물 400 g에 카르복실메틸 셀룰로오즈(CMC) 5 g과 에틸비닐아세테이트(EVE) 5 g을 넣고 풀은 후, 여기에 상기 준비해 둔 황토분말 570 g과 황마분말 7 g을 넣고 혼합한 후, 옥수수분말 6 g, 닥나무 섬유분말 7 g 을 넣고 교반하여 본 발명인 도료조성물 3을 제조하였다.

<비교예 1> 도료조성물의 제조

황토를 시중에서 구입한 후 분쇄하여 80 mesh의 황토분말을 제조하여 준비하였다.

물 410 g에 카르복실메틸 셀룰로오즈(CMC) 5 g과 에틸비닐아세테이트(EVE) 5 g을 넣고 풀은 후, 여기에 상기 준비해 둔 황토분말 580 g을 넣고 혼합, 교반하여 도료조성물을 제조하였다.

<실험예 1> 본 발명의 도료조성물에 대한 균열상태 실험

본 발명의 실시예 1,2의 도료조성물1,2,3과 비교예 1의 도료조성물을 준비하였다.

준비한 도료조성물을 동일한 벽면에 각각 도막 처리하였다.

상기 도막처리 후 6개월 동안 동일한 기후조건하에서 그 변화를 비교관찰하였다.

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
1개월 후	변화없음	변화없음	변화없음	30 % 가량 균열이 발생됨
2개월 후	변화없음	변화없음	변화없음	50 % 가량 벗겨지고 퇴색됨
6개월 후	변화없음	변화없음	변화없음

상기 표 1과 도 1,2의 결과에서 보는 바와 같이, 황토만을 이용한 비교예1의 도료조성물은 도막 후 시간이 경과되면 균열이 발생되고 더 시간이 경과되면 도막이 탈리되는 문제가 발생됨을 확인한 반면, 황토와 황마를 함께 이용한 실시예 1의 도료조성물1과 실시예 2의 도료조성물 2를 도막처리 후 균열이 전혀 생성되지 않아 장기간 도막상태 그대로를 유지함을 확인하였으며, 특히 실시예 2의 도료조성물의 경우 옥수수분말이 더 첨가됨으로 인해 더 매끄러운 표면을 지속적으로 유지됨을 확인하였다.

또한, 도시되어 있지 않지만, 실시예 3의 도료조성물의 경우 닥나무 섬유분말이 더 첨가됨으로 인해 균열방지에 더 효과적임을 알 수 있었다.

아울러, 비교예1의 도료조성물은 두껍게 바를시 흘러내리는 문제점을 나타내었으나, 실시예1, 실시예2, 실시예3의 도료조성물은 두껍게 발라도 흘러내리지 않아 도막처리가 용이함을 확인하였다.

<실험예 2> 본 발명의 도료조성물의 독성실험

본 발명의 실시예 2에 의하여 제조된 도료조성물의 독성여부를 확인하기 위해, 본 발명의 도료조성물이 도막처리된 문의 포름알데히드 방산량과 암모니아, 납, 수은의 함량을 측정하였다.

그 결과는 아래의 표 2에 나타내었다.

시험항목	결과	시험장비
포름알데히드 발산량	-	XP-308B
암모니아	-	ICP/AES
납	-
수은	-

상기의 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 2의 도료조성물로 도막처리한 문은 독성물질이 전혀 검출되지 않아 유해성물질이 없음을 알 수 있었다.

Claims (4)

1. 도료조성물에 있어서,
   전체 중량을 기준으로 황토 50 ~ 90 중량부, 황마 0.1 ~ 10 중량부를 포함하는,
   황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물.
   
2. 도료조성물에 있어서,
   전체 중량을 기준으로 황토 50 ~ 70 중량부, 황마 0.1 ~ 5 중량부, 카르복실메틸 셀룰로오즈 0.1 ~ 2 중량부, 에틸비닐아세테이트 0.1 ~ 2 중량부, 물 20 ~ 40 중량부로 구성된,
   황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물.
   
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   옥수수 분말과 닥나무 섬유분말 중 선택된 1종 이상을 전체 중량을 기준으로 0.1 ~ 0.4 중량부를 추가로 더 첨가함을 특징으로 하는,
   황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물.
   
4. 도료조성물의 제조방법에 있어서,
   물에 카르복실메틸 셀룰로오즈와 에틸비닐아세테이트를 넣고 풀은 후, 여기에 황마분말, 황토분말을 넣어 혼합한 후, 옥수수 분말과 닥나무 섬유분말 중 선택된 1종이상을 넣고 교반하여 제조함을 특징으로 하는,
   황토분말과 황마분말을 주요성분으로 함유하는 도료조성물의 제조방법.

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