KR20180071935A

KR20180071935A - 인조대리석용 조성물

Info

Publication number: KR20180071935A
Application number: KR1020170149822A
Authority: KR
Inventors: 정봉재; 손창호; 김주성; 배승용
Original assignee: 롯데첨단소재(주)
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2018-06-28
Also published as: EP3560902A1; JP2020503228A; US20200115279A1; US11034620B2; EP3560902A4; JP6966550B2

Abstract

본 발명의 인조대리석용 조성물은 바인더 수지; 산화아연을 제외한 무기충전재; 및 산화아연;을 포함하고, 상기 산화아연은 광 발광(Photo Luminescence) 측정 시, 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)가 0.01 내지 1이고, BET 표면적이 10 m²/g 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

인조대리석용 조성물{ARTIFICIAL MARBLE COMPOSITION}

본 발명은 인조대리석용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 내변색성 및 항균성이 우수한 인조대리석 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

인조대리석은 건축 내외장재로 많이 사용되고 있으며, 예를 들면, 씽크대 상판, 세면 화장대의 상판, 은행 및 일반 매장의 접수대 등 각종 카운터의 상판, 내벽재, 각종 인테리어 조형물 등의 소재로서 그 사용이 확대되고 있다.

이처럼 인조대리석은 건축 내외장재에 적용되기 때문에 미감성뿐만 아니라, 내변색성이 요구되며, 각종 생활용품과 주방용품에도 사용이 확대됨에 따라 항균성 역시 요구되고 있다.

종래에는 항균제로 은이나 동 등의 금속 성분이 함유된 무기 항균제가 적용되었다. 이러한 무기 항균제는 유기 항균제에 비하여 항균력이 부족하여 과량 투입이 요구되며, 따라서 상대적으로 높은 가격과 가공 시 균일 분산 문제, 금속이온에 의한 변색 등의 단점이 있어 사용에 많은 제약이 있는 실정이다. 한편, 유기항균제는 상대적으로 가격이 싸고 적은 양으로도 항균 효과가 좋다는 장점이 있지만, 때로는 인체 독성을 지니며, 특정 균에 대하여만 효과가 있는 경우가 있고, 고온인 수지 가공 온도에서는 분해로 인해 항균 효과가 대부분 상실되며, 가공 후 변색 되며, 용출 문제로 항균 지속성이 짧은 단점이 있어 항균 수지용으로 사용될 수 있는 유기항균제의 범위는 극히 제한적이다.

따라서, 미감성을 저해하지 않고 내변색성이 우수하면서, 항균성이 우수한 인조대리석의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허 제815472호 등에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 미감성을 저해하지 않고 내변색성이 우수하면서, 항균성이 우수한 인조대리석용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명의 하나의 관점은 인조대리석용 조성물에 관한 것이다. 상기 인조대리석용 조성물은 바인더 수지; 산화아연을 제외한 무기충전재; 및 산화아연;을 포함하고, 상기 산화아연은 광 발광(Photo Luminescence) 측정 시, 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)가 0.01 내지 1이고, BET 분석 장비로 측정한 BET 표면적이 10 m²/g 이하인 것을 특징으로 한다.

구체예에서, 상기 인조대리석용 조성물은 바인더 수지 100 중량부, 산화아연을 제외한 무기충전재 100 내지 300 중량부, 및 산화아연 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 바인더 수지는 아크릴계 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 바인더 수지는 폴리(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물일 수 있다.

구체예에서, 상기 무기충전재는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 펄라이트, 버미큘라이트, 스멕타이트 및 벤토나이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 산화아연은 평균 입자 크기가 0.5 내지 3 ㎛일 수 있다.

구체예에서, 상기 산화아연은 X선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석 시, 피크 위치(peak position) 2θ 값이 35 내지 37° 범위이고, 하기 식 1에 의한 미소결정의 크기(crystallite size) 값이 1,000 내지 2,000 Å일 수 있다:

[식 1]

미소결정 크기(D) =

상기 식 1에서, K는 형상 계수(shape factor)이고, λ는 X선 파장(X-ray wavelength)이고, β는 X선 회절 피크(peak)의 FWHM 값(degree)이며, θ는 피크 위치 값(peak position degree)이다.

구체예에서, 상기 무기충전재의 평균입경크기는 상기 산화아연의 평균입경크기 보다 클 수 있다.

구체예에서, 상기 무기충전재와 상기 산화아연은 평균입경크기의 비가 0.3 : 1 내지 200 : 1 일 수 있다.

구체예에서, 상기 인조대리석용 조성물은 마블칩, 가교제, 가교촉진제, 경화제, 경화촉진제, 중합개시제, 소포제, 분산제, 커플링제 및 안료 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 인조대리석용 조성물은 50 mm x 90 mm x 3 mm 크기 시편에 대해 ASTM D4459에 의거하여 초기 색상(L₀ ^*, a₀ ^*, b₀ ^*)을 측정하고, 85℃, 상대습도 85%의 조건에서 300시간 노출 후 동일한 방법으로 항온 항습 시험 후 색상(L₁ ^*, a₁ ^*, b₁ ^*)을 측정한 다음, 하기 식 2에 따라 산출한 색상 변화(ΔE)가 0 내지 3 일 수 있다:

[식 2]

색상 변화(ΔE) =

(상기 식 2에서, ΔL^*는 항온 항습 시험 전후의 L^* 값의 차이(L₁ ^*-L₀ ^*)이고, Δa^*는 항온 항습 시험 전후의 a^* 값의 차이(a₁ ^*- a₀ ^*) 이며, Δb^*는 항온 항습 시험 전후의 b^* 값의 차이(b₁ ^*- b₀ ^*)이다)

구체예에서, 상기 인조대리석용 조성물은 JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm x 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 하기 식 3 에 따라 산출한 황색포도상구균에 대한 항균 활성치가 2.0 내지 7.0 이고, 대장균에 대한 항균 활성치가 2.0 내지 6.5 일 수 있다:

[식 3]

항균 활성치 = log(M1/M2)

(상기 식 3에서, M1은 블랭크(blank) 시편에 대한 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후 세균 수이고, M2는 인조대리석 시편에 대한 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후 세균 수이다.)

본 발명의 다른 관점은 인조대리석에 관한 것이다. 상기 인조대리석은 상기 인조대리석용 조성물로부터 형성된다.

본 발명은 미감성을 저해하지 않고 내변색성이 우수하면서, 항균성이 우수한 인조대리석용 조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

(A) 바인더 수지

본 발명의 바인더 수지는 아크릴계 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 바인더 수지는 폴리머를 단량체에 용해한 수지 시럽의 형태로 사용될 수 있다.

구체예에서는 상기 바인더 수지는 폴리(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물일 수 있다. 예를 들면 상기 바인더 수지는 (메타)아크릴레이트 모노머 65 내지 99 중량% 및 폴리(메타)아크릴레이트 1 내지 35 중량%를 포함할 수 있다.

상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 및 글리시딜(메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

불포화 폴리에스테르계 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 포화 또는 불포화 이염기산 및 다가 알코올의 축합반응을 통해 제조되는 불포화 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있다. 포화 또는 불포화 이염기산으로는 무수말레산, 시트라콘산, 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바신산 또는 테트라히드로프탈산이 있고, 다가 알코올로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀 A, 트리메틸롤 프로판 모노아릴에테르, 네오펜틸 글리콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타디올 및/또는 글리세린이 있다. 또한, 필요에 따라서 아크릴산, 프로피온산 또는 안식향산과 같은 일염기산 또는 트리멜리트산 및 벤졸의 테트라카본산과 같은 다염기산을 더 사용할 수 있다.

(B) 무기충전재

본 발명의 무기 충전물은 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 펄라이트, 버미큘라이트, 스멕타이트 및 벤토나이트 등이 사용될 수 있으며, 산화아연은 제외된다. 이중 수산화알루미늄이 투명하고 미려한 외관 면에서 바람직하게 적용될 수 있다.

구체예에서 상기 무기충전재는 평균입경크기가 1 내지 100 ㎛, 예를 들면 3 내지 75 ㎛ 일 수 있다. 상기 범위에서 인조대리석의 외관 특성, 질감, 표면 강도 등이 우수할 수 있다.

상기 무기충전재는 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 100 내지 300 중량부, 예를 들면, 150 내지 200 중량부로 적용될 수 있다. 상기 범위에서 공정이 용이하고 미려한 외관을 확보할 수 있다.

(C) 산화아연

본 발명에서 사용되는 산화아연은 광 발광(Photo Luminescence) 측정 시, 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)가 0.01 내지 1, 예를 들면 0.01 내지 0.5, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 이고, 질소가스 흡착법을 사용하여, BET 분석 장비로 측정한 BET 표면적이 10 m²/g 이하, 구체적으로 1 내지 10 m²/g, 예를 들면 1 내지 7 m²/g 인 것이 사용될 수 있다.

만일 상기 산화아연의 크기비(B/A)가 0.01 미만일 경우 항균성이 저하될 수 있고, 1을 초과한 경우 내변색성을 확보할 수 없다. 또한, BET 표면적이 10 m²/g 을 초과하는 산화아연을 적용할 경우 본 발명에서 목적으로 하는 내변색성과 외관을 확보할 수 없다.

상기 산화아연은 Beckman coulter LS 13 320 Particle size analyzer 입도분석기를 사용하여 측정한 평균 입자 크기가 0.5 내지 3 ㎛, 예를 들면 1 내지 3 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 외관을 가질 수 있다.

일 구체예에서, 상기 무기충전재의 평균입경크기는 상기 산화아연의 평균입경크기 보다 크다.

다른 구체예에서, 상기 무기충전재와 상기 산화아연은 평균입경크기의 비는 0.3 : 1 내지 200 : 1, 예를 들면, 1 : 1 내지 100 : 1, 2:1 내지 100 : 1, 5 : 1 내지 100 : 1, 5 : 1 내지 30 : 1 일 수 있다. 이러한 경우, 우수한 항균성과 유지하거나 향상시키면서도 인조대리석의 물성을 저하하지 않는 장점이 있다.

상기 산화아연은 X선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석 시, 피크 위치(peak position) 2θ 값이 35 내지 37° 범위이고, 하기 식 1에 의한 미소결정의 크기(crystallite size) 값이 1,000 내지 2,000 Å, 예를 들면 1,200 내지 1,800 Å 일 수 있다. 상기 범위에서, 인조대리석의 초기 색상, 내후성, 항균성 등이 우수할 수 있다.

[식 1]

미소결정 크기(D) =

상기 산화아연은 순도가 99%이상일 수 있다. 상기 범위에서, 인조대리석의 초기 색상, 내후성, 항균성 등이 더욱 우수할 수 있다.

구체예에서, 상기 산화아연은 금속형태의 아연을 녹인 후, 850 내지 1,000℃, 예를 들면 900 내지 950℃로 가열하여 증기화시킨 후, 산소 가스를 주입하고 20 내지 30℃로 냉각한 다음, 필요 시, 반응기에 질소/수소 가스를 주입하면서, 700 내지 800℃에서 30분 내지 150분 동안 열처리를 진행한 후, 상온(20 내지 30℃)으로 냉각하여 제조할 수 있다.

구체예에서, 상기 산화아연은 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부, 예를 들면 2 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 인조대리석의 내후성, 항균성 등이 우수할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따른 인조대리석 조성물은 필요에 따라, 마블칩, 가교제, 가교촉진제, 경화제, 경화촉진제, 중합개시제, 소포제, 분산제, 커플링제 및 안료 중 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.

상기 첨가제로는 인조대리석에 사용되는 공지된 첨가제를 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 마블칩은 인조대리석을 분쇄하여 형성된 것이다. 예를 들면, 상기 마블칩은 아크릴 수지 시럽 100 중량부에 대하여, 무기 충전물 120 내지 200 중량부, 가교제 0.1 내지 10 중량부 및 중합개시제 0.1 내지 10 중량부를 혼합, 경화한 다음, 이를 파쇄한 후 0.1~5 mm크기로 분류한 것이다.

상기 마블칩의 혼합비는 바인더 수지 100 중량부를 기준으로 0~150 중량부 더욱 바람직하기로는 0~70 중량부로 혼합될 수 있다.

상기 가교제로는 상기 바인더 수지와 가교 결합이 가능한, 분자 내에 이중결합을 갖는 화합물을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트(EDMA), 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트(4EDMA), 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트(TMPMA), 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 가교제는 예를 들면, 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 사용될 수 있다.

상기 경화제는 인조대리석의 경화에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 경화제는 예를 들면, 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5.0 중량부로 사용될 수 있다.

상기 중합개시제는 인조대리석 제조 과정에서 수지 조성물의 중합 및 경화 반응을 촉진시키는 역할을 한다. 상기 중합개시제로는 벤조일퍼옥사이드 및 디쿠밀퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드; 부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드 및 쿠밀히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드; t-부틸퍼옥시말레인산, t-부틸퍼옥시말레이트; t-부틸히드로퍼옥시부틸레이트; 아세틸퍼옥사이드; 라우로일퍼옥사이드; 아조비스이소부티로니트릴; 아조비스디메틸발레로니트릴; t-부틸퍼옥시에틸헥사노에이트; t-부틸퍼옥시네오데카노에이트; t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 중합개시제는 예를 들면, 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5.0 중량부로 사용될 수 있다.

상기 커플링제는 무기충전재와 바인더 수지와의 결합을 돕기 위한 것으로, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시될 수 있다. 바람직하게, 커플링제는 3-(트리메톡시사이릴)프로필메타아크릴레이트, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란과 같은 실란계 커플링제를 사용할 수 있다. 커플링제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1.0 중량부로 사용될 수 있다.

상기 안료는 무기안료, 유기 안료, 염료 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 산화철 등의 적갈색안료, 수산화철 등의 황색안료, 산화크롬 등의 녹색안료, 나트륨알루미노실리케이트 등의 군청색안료, 산화티탄 등의 백색안료, 카본블랙 등의 흑색안료와 같이 이 분야에서 사용되는 통상의 것을 사용할 수 있다. 상기 안료는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.0001 내지 5.0 중량부로 포함될 수 있다.

[식 2]

색상 변화(ΔE) =

[식 3]

항균 활성치 = log(M1/M2)

본 발명에 따른 인조대리석은 상기 인조대리석용 조성물을 경화시켜 제조될 수 있다. 상기 경화 온도는 25 내지 180 ℃ 에서 경화를 수행할 수 있다. 이 때, 경화성을 조절하기 위해 경화제와 함께 아민 또는 술폰산 화합물을 추가하여 사용하거나 또는 구리, 코발트, 칼륨, 칼슘, 지르코늄, 아연의 비누화염을 추가하여 사용할 수 있다.

구체예에서는 상기 인조대리석용 조성물을 경화시키기 전에 탈포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 탈포 단계는 탈포제를 사용하여 탈포할 수 있으며, 760 ㎜Hg 진공 하에서 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

실시예

(A) 바인더 수지

폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 30 중량%를 메틸메타아크릴레이트 70 중량%에 용해하여 만든 시럽을 사용하였다.

(B) 무기충전재

평균입경크기가 10 ㎛인 수산화 알루미늄을 사용하였다.

(C) 산화아연

하기 표 1의 산화아연을 사용하였다.

	(C1)	(C2)	(C3)	(C4)	(C5)
평균 입자 크기 (㎛)	1.2	1.0	1.1	1.0	1.0
BET 표면적 (m²/g)	4	6	15	11	4
순도 (%)	99	99	97	99	99
PL 크기비(B/A)	0.28	0.5	9.8	0.3	1.5
미소결정 크기 (Å)	1417	1229	503	1500	1600

산화아연의 물성 측정 방법

(1) 평균 입자 크기(단위: ㎛): 입도분석기(Beckman Coulter社 Laser Diffraction Particle Size Analyzer LS I3 320 장비)를 사용하여, 평균 입자 크기(부피 평균)를 측정하였다.

(2) BET 표면적(단위: m²/g): 질소가스 흡착법을 사용하여, BET 분석 장비(Micromeritics社 Surface Area and Porosity Analyzer ASAP 2020 장비)로 BET 표면적을 측정하였다.

(3) 순도 (단위: %): TGA 열분석법을 사용하여, 800℃ 온도에서 잔류하는 무게를 가지고 순도를 측정하였다.

(4) PL 크기비(B/A): 광 발광(Photo Luminescence) 측정법에 따라, 실온에서 325 nm 파장의 He-Cd laser (KIMMON사, 30mW)를 시편에 입사해서 발광되는 스펙트럼을 CCD detector를 이용하여 검출하였으며, 이때 CCD detector의 온도는 -70℃ 를 유지하였다. 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)를 측정하였다. 여기서, 사출 시편은 별도의 처리 없이 레이저(laser)를 시편에 입사시켜 PL 분석을 진행하였고, 산화아연 파우더는 6 mm 직경의 펠렛타이저(pelletizer)에 넣고 압착하여 편평하게 시편을 제작한 뒤 측정하였다.

(5) 미소결정 크기(crystallite size, 단위: Å): 고분해능 X-선 회절분석기(High Resolution X-Ray Diffractometer, 제조사: X'pert사, 장치명: PRO-MRD)을 사용하였으며, 피크 위치(peak position) 2θ 값이 35 내지 37° 범위이고, 측정된 FWHM 값(회절 피크(peak)의 Full width at Half Maximum)을 기준으로 Scherrer's equation(하기 식 1)에 적용하여 연산하였다. 여기서, 파우더 형태 및 사출 시편 모두 측정이 가능하며, 더욱 정확한 분석을 위하여, 사출 시편의 경우, 600℃, 에어(air) 상태에서 2시간 열처리하여 고분자 수지를 제거한 후, XRD 분석을 진행하였다.

[식 1]

미소결정 크기(D) =

실시예 1~2 및 비교예 1~4: 인조대리석의 제조

상기 각 구성 성분을 하기 표 2 및 3에 기재된 조성에 따라 함량을 조절하고, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 노르말도데실메르캡탄, 소포제와 분산제 및 중합개시제를 첨가하여 혼합한 인조대리석용 조성물을 제조한 후, 교반시킨 후 진공탈포흘 거쳐 80℃의 온도에서 경화시켜 인조대리석을 제조 하였다.

물성 평가 방법

(1) 내후성 평가(색상 변화(ΔE)): 50 mm x 90 mm x 3 mm 크기 시편에 대해 ASTM D4459에 의거하여 초기 색상(L₀ ^*, a₀ ^*, b₀ ^*)을 측정하고, 85℃, 상대습도 85%의 조건에서 300시간 노출 후 동일한 방법으로 항온 항습 시험 후 색상(L₁ ^*, a₁ ^*, b₁ ^*)을 측정한 다음, 하기 식 2에 따라 색상 변화(ΔE)를 산출하였다.

[식 2]

색상 변화(ΔE) =

상기 식 2에서, ΔL^*는 항온 항습 시험 전후의 L^* 값의 차이(L₁ ^*-L₀ ^*)이고, Δa^*는 항온 항습 시험 전후의 a^* 값의 차이(a₁ ^*- a₀ ^*) 이며, Δb^*는 항온 항습 시험 전후의 b^* 값의 차이(b₁ ^*- b₀ ^*)이다.

(2) 항균 활성치: JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm x 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 하기 식 3 에 따라 항균 활성치를 구하였다.

[식 3]

항균 활성치 = log(M1/M2)

		실시예 1	실시예 2
(A) 바인더 수지		100	100
(B) 무기충전재		150	150
(C) 산화아연	(C1)	5	-
(C) 산화아연	(C2)	-	5
항균활성치	황색 포도상 구균	4.6	4.6
항균활성치	대장균	6.3	6.3
색상 변화 (ΔE)		0.8	1.1

		비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
(A) 바인더 수지		100	100	100	100
(B) 무기충전재		150	150	150	150
(C) 산화아연	(C1)	-	-	-	-
	(C2)	-	-	-	-
	(C3)	-	5	-	-
	(C4)	-	-	5
	(C5)	-	-	-	5
항균활성치	황색 포도상 구균	2.1	4.6	4.2	4.5
항균활성치	대장균	0	6.0	5.8	6.0
색상 변화 (ΔE)		8.4	7.6	9.2	8.7

상기 결과로부터, 비교예 1에서는 대장균에 대해 항균효과를 나타내는 항균 활성치가 2 이하로 항균효과가 없으며, 색상 변화가 발생하였다. 또한, 비교예 2 내지 4와 같이 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)가 0.01 내지 1 값을 벗어나거나 혹은 BET 표면적이 10 m²/g을 초과하는 산화아연을 사용한 경우 항균성은 확보할 수 있었지만 내변색성이 현저하게 저하된 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

바인더 수지;
산화아연을 제외한 무기충전재; 및
산화아연;을 포함하고,
상기 산화아연은 광 발광(Photo Luminescence) 측정 시, 370 내지 390 nm 영역의 피크 A와 450 내지 600 nm 영역의 피크 B의 크기비(B/A)가 0.01 내지 1이고, BET 분석 장비로 측정한 BET 표면적이 10 m²/g 이하인 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석용 조성물은 바인더 수지 100 중량부, 산화아연을 제외한 무기충전재 100 내지 300 중량부, 및 산화아연 1 내지 10 중량부를 포함하는 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 아크릴계 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 중 1종 이상을 포함하는 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 폴리(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 무기충전재는 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 펄라이트, 버미큘라이트, 스멕타이트 및 벤토나이트 중 1종 이상을 포함하는 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 산화아연은 평균 입자 크기가 0.5 내지 3 ㎛인 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 산화아연은 X선 회절(X-ray diffraction, XRD) 분석 시, 피크 위치(peak position) 2θ 값이 35 내지 37° 범위이고, 하기 식 1에 의한 미소결정의 크기(crystallite size) 값이 1,000 내지 2,000 Å인 것을 특징으로 하는 인조대리석용 조성물:
[식 1]
미소결정 크기(D) =

상기 식 1에서, K는 형상 계수(shape factor)이고, λ는 X선 파장(X-ray wavelength)이고, β는 X선 회절 피크(peak)의 FWHM 값(degree)이며, θ는 피크 위치 값(peak position degree)이다.
제1항에 있어서, 상기 무기충전재의 평균입경크기는 상기 산화아연의 평균입경크기 보다 큰 것을 특징으로 하는 인조대리석용 조성물.
제8항에 있어서, 상기 무기충전재와 상기 산화아연은 평균입경크기의 비가 0.3 : 1 내지 200 : 1 인 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석용 조성물은 마블칩, 가교제, 가교촉진제, 경화제, 경화촉진제, 중합개시제, 소포제, 분산제, 커플링제 및 안료 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인조대리석용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석용 조성물은 50 mm x 90 mm x 3 mm 크기 시편에 대해 ASTM D4459에 의거하여 초기 색상(L₀ ^*, a₀ ^*, b₀ ^*)을 측정하고, 85℃, 상대습도 85%의 조건에서 300시간 노출 후 동일한 방법으로 항온 항습 시험 후 색상(L₁ ^*, a₁ ^*, b₁ ^*)을 측정한 다음, 하기 식 2에 따라 산출한 색상 변화(ΔE)가 0 내지 3 인 인조대리석용 조성물:
[식 2]
색상 변화(ΔE) =

상기 식 2에서, ΔL^*는 항온 항습 시험 전후의 L^* 값의 차이(L₁ ^*-L₀ ^*)이고, Δa^*는 항온 항습 시험 전후의 a^* 값의 차이(a₁ ^*- a₀ ^*) 이며, Δb^*는 항온 항습 시험 전후의 b^* 값의 차이(b₁ ^*- b₀ ^*)이다.
제1항에 있어서, 상기 인조대리석용 조성물은 JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm x 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 하기 식 3 에 따라 산출한 황색포도상구균에 대한 항균 활성치가 2.0 내지 7.0 이고, 대장균에 대한 항균 활성치가 2.0 내지 6.5 인 인조대리석용 조성물:
[식 3]
항균 활성치 = log(M1/M2)
상기 식 3에서, M1은 블랭크(blank) 시편에 대한 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후 세균 수이고, M2는 인조대리석 시편에 대한 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후 세균 수이다.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 인조대리석용 조성물로부터 형성된 인조대리석.