KR20190089414A - Inorganic PARTICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

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안정호
강경훈
장기현
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김수연
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Abstract

The present invention relates to an inorganic particle containing titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate and a method for manufacturing the inorganic particle. The inorganic particle of the present invention contains titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate at an optimal ratio, thereby being capable of forming a paint film having excellent outer appearance and concealing functions when forming a paint film with a paint comprising the inorganic particle.

Description

무기 입자 및 이의 제조 방법{Inorganic PARTICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to inorganic particles,

본 발명은 이산화티탄을 함유한 무기 입자 및 상기 무기 입자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to inorganic particles containing titanium dioxide and a process for producing the inorganic particles.

이산화티탄(TiO2)은 도료, 제지, 화장품, 전지 등의 분야에서 다양한 용도로 이용되고 있다. 이는 이산화티탄이 가시광선을 산란하는 능력이 우수하고, 생물학적 및 화학적으로 무해하며, 산성 또는 염기성 유기 용매 내에서 안정적이기 때문이다.Titanium dioxide (TiO 2 ) is used for various purposes in fields such as paints, paper, cosmetics, and batteries. This is because titanium dioxide is excellent in its ability to scatter visible light, is biologically and chemically harmless, and stable in an acidic or basic organic solvent.

그런데 이산화티탄은 고가의 재료이기 때문에 이를 대체하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어 이산화티탄의 표면에 탄산칼슘을 코팅하여 이산화티탄 복합체를 제조함으로써, 이산화티탄의 사용량을 저감시킨 기술을 들 수 있다(하기 특허문헌 참조). However, since titanium dioxide is an expensive material, many studies have been made to replace it. For example, there is a technique in which the surface of titanium dioxide is coated with calcium carbonate to prepare a titanium dioxide composite, thereby reducing the amount of titanium dioxide used (see Patent Literature).

그러나 종래에 개시된 이산화티탄 복합체는 백색도가 충분하지 않아 은폐력이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 이산화티탄 복합체를 제조하기 위해 특수한 제조설비가 사용되어야 하고, 제조과정이 복잡함에 따라 제조효율도 떨어지는 문제점이 있다.  However, the titanium dioxide composite disclosed in the related art has a problem in that the whiteness is not sufficient and the hiding power is inferior. In addition, a special manufacturing facility must be used to produce the titanium dioxide composite, and manufacturing efficiency is low due to the complicated manufacturing process.

한국 공개특허공보 제1999-0087473호Korean Patent Publication No. 1999-0087473

본 발명은 도막의 외관과 더불어 은폐력을 높일 수 있는 무기 입자를 제공한다.The present invention provides an inorganic particle capable of enhancing hiding power in addition to the appearance of a coating film.

또한, 본 발명은 상기 무기 입자의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a process for producing the inorganic particles.

본 발명은 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘을 포함하고, 상기 이산화티탄, 상기 탄산칼슘 및 상기 탄산마그네슘의 혼합비율이 1:1 내지 5:0.5 내지 3의 중량비인 무기 입자를 제공한다. The present invention provides an inorganic particle comprising titanium dioxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate, wherein the mixing ratio of the titanium dioxide, the calcium carbonate, and the magnesium carbonate is 1: 1 to 5: 0.5 to 3.

상기 탄산마그네슘은 마그네슘을 함유하는 탄산염으로, 예를 들어 중탄산마그네슘, 하이드로마그네사이트(Hydromagnesite) 등일 수 있다.The magnesium carbonate is a carbonate containing magnesium, for example, magnesium bicarbonate, hydromagnesite and the like.

또한, 본 발명은 칼슘 및 마그네슘 함유 원료와 용매를 반응시켜 수산화칼슘 및 수산화마그네슘을 함유하는 혼합물을 제조하는 것, 상기 혼합물에 이산화티탄을 투입하여 현탁액을 제조하는 것, 상기 현탁액에 이산화탄소 함유 가스를 투입하여 반응시키는 것 및 상기 반응에 의해 얻어진 반응물의 pH를 안정화시키는 것을 포함하는 무기 입자의 제조 방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing a mixture containing calcium hydroxide and magnesium hydroxide by reacting a calcium and magnesium containing raw material with a solvent, adding a titanium dioxide to the mixture to prepare a suspension, introducing a carbon dioxide-containing gas into the suspension And then stabilizing the pH of the reaction product obtained by the reaction.

상기 칼슘 및 마그네슘 함유 원료는 경소 백운석(CaO·MgO), 산화마그네슘(MgO) 및 산화칼슘(CaO), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The calcium and magnesium containing material is gyeongso dolomite (CaO · MgO), magnesium (MgO) and calcium oxide (CaO), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2) from the group consisting of selected It may be more than one kind.

상기 이산화티탄을 투입하기 전에 상기 혼합물에 함유된 이물질을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.And removing the foreign substances contained in the mixture before the titanium dioxide is added.

상기 가스에 함유된 이산화탄소의 함량은 10 내지 50 농도%일 수 있다.The content of carbon dioxide contained in the gas may be 10 to 50% by concentration.

본 발명의 무기 입자는 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘을 최적 비율로 함유함에 따라 이를 포함하는 도료로 도막 형성 시 외관과 더불어 은폐력이 우수한 도막을 형성할 수 있다. Since the inorganic particles of the present invention contain titanium dioxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate in an optimum ratio, a coating containing the same can be formed with excellent appearance and hiding power at the time of forming a coating.

또한, 본 발명은 단순한 제조설비 및 제조과정으로 무기 입자를 제조함에 따라 무기 입자의 제조효율을 높이고 경제성을 확보할 수 있다. In addition, the present invention can increase the production efficiency of inorganic particles and ensure economical efficiency by manufacturing inorganic particles by simple manufacturing facilities and manufacturing processes.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 무기 입자를 주사전자현미경으로 분석한 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 무기 입자를 투과전자현미경으로 분석한 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 무기 입자를 X선 회절 분석한 분석 결과이다.
1 is an image obtained by analyzing an inorganic particle according to Example 1 of the present invention by a scanning electron microscope.
2 is an image obtained by analyzing an inorganic particle according to Example 1 of the present invention by a transmission electron microscope.
Fig. 3 shows the results of X-ray diffraction analysis of the inorganic particles according to Example 1 of the present invention.

이하 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

1. 무기 입자1. Inorganic particles

본 발명의 무기 입자는 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘을 포함한다.The inorganic particles of the present invention include titanium dioxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate.

본 발명의 무기 입자에 포함되는 이산화티탄(TiO2)은 높은 광 산란(굴절) 특성을 가져 무기 입자에 백색의 색상을 부여하는 역할을 한다.The titanium dioxide (TiO 2 ) contained in the inorganic particles of the present invention has a high light scattering (refraction) property and serves to impart a white color to the inorganic particles.

상기 이산화티탄은 무기 입자 내에서 루타일(Rutile) 결정상을 갖는 것일 수 있으나, 한정되지 않는다.The titanium dioxide may have a rutile crystal phase in an inorganic particle, but is not limited thereto.

상기 이산화티탄의 평균 입자 크기(D50)는 무기 입자의 제조효율 및 도막의 은폐력 등을 고려할 때, 150 내지 350 ㎚일 수 있고, 예를 들어 200 내지 300 ㎚일 수 있다. The average particle size (D50) of the titanium dioxide may be 150 to 350 nm, for example, 200 to 300 nm, considering the production efficiency of the inorganic particles and the hiding power of the coating film.

본 발명의 무기 입자에 포함되는 탄산칼슘(CaCO3)은 이산화티탄과 결합하여 이산화티탄 입자 간의 간격을 일정하게 유지시켜주는 이격제 역할을 한다. 이러한 탄산칼슘에 의해 이산화티탄 입자들은 일정 간격으로 이격되며, 이로 인해 이산화티탄의 광 산란 특성을 높일 수 있다.The calcium carbonate (CaCO 3 ) contained in the inorganic particles of the present invention binds with titanium dioxide and serves as a spacing agent to keep the interval between titanium dioxide particles constant. By such calcium carbonate, the titanium dioxide particles are spaced apart at regular intervals, thereby increasing the light scattering property of the titanium dioxide.

상기 탄산칼슘은 무기 입자 내에서 칼사이트(Calcite) 및 아라고나이트(Aragonite) 결정상을 갖는 것일 수 있다.The calcium carbonate may be one having a calcite and an aragonite crystal phase in an inorganic particle.

본 발명의 무기 입자에 포함되는 탄산마그네슘은 표면에 미세한 홈이 형성되어 있어, 무기 입자를 포함하는 도료로 도막 형성 시 도막에 공기층을 형성시키는 역할을 한다. 이러한 탄산마그네슘에 의해 도막에 공기층이 형성됨에 따라 무기 입자의 산란 효과가 증대되어 도막의 은폐력을 높일 수 있다.The magnesium carbonate contained in the inorganic particles of the present invention has fine grooves formed on the surface thereof and serves to form an air layer on the coating film when the coating film is formed with a paint containing inorganic particles. As the air layer is formed on the coating film by the magnesium carbonate, the scattering effect of the inorganic particles is increased, and the hiding power of the coating film can be increased.

상기 탄산마그네슘은 마그네슘을 함유하는 탄산염으로, 예를 들어 중탄산마그네슘, 하이드로마그네사이트(Hydromagnesite) 등일 수 있다.The magnesium carbonate is a carbonate containing magnesium, for example, magnesium bicarbonate, hydromagnesite and the like.

이러한 본 발명의 무기 입자는 상기 이산화티탄, 상기 탄산칼슘 및 상기 탄산마그네슘의 혼합비율이 1:1 내지 5:0.5 내지 3의 중량비일 수 있고, 예를 들어 1:1.5 내지 3:2 내지 3의 중량비일 수 있다. 상기 무기 입자에 포함된 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘의 혼합비율이 상기 범위를 벗어날 경우에는 무기 입자의 제조효율이 저하되거나 도막의 외관(광택도) 및 은폐력 등이 저하될 수 있다.The inorganic particles of the present invention may have a weight ratio of the titanium dioxide, the calcium carbonate, and the magnesium carbonate in a weight ratio of 1: 1 to 5: 0.5 to 3, for example, 1: 1.5 to 3: 2 to 3 Weight ratio. If the mixing ratio of titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate contained in the inorganic particles is out of the above range, the production efficiency of the inorganic particles may be lowered, and the appearance (glossiness) and hiding power of the coating film may be lowered.

2. 무기 입자의 제조 방법2. Manufacturing method of inorganic particles

본 발명은 상술한 무기 입자의 제조 방법을 제공하는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention provides a method for producing the above-described inorganic particles, which will be described in detail as follows.

먼저, 칼슘 및 마그네슘 함유 원료와 용매를 반응시켜 수산화칼슘 및 수산화마그네슘을 함유하는 혼합물을 제조한다.First, a mixture containing calcium hydroxide and magnesium hydroxide is prepared by reacting a calcium and magnesium containing raw material with a solvent.

상기 칼슘 및 마그네슘 함유 원료는 통상적으로 공지된 것일 수 있고, 예를 들어 경소 백운석(CaO·MgO), 산화마그네슘(MgO) 및 산화칼슘(CaO), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 경소 백운석은 CaO 40 내지 60 wt% 및 MgO 60 내지 40 wt%로 이루어지고, 입자 사이즈는 0.01 내지 10 mm 수 있고, 후술되는 이산화티탄 100 중량부를 기준으로 200 내지 300 중량부 포함될 수 있다. 상기 산화마그네슘 및 산화칼슘의 입자 사이즈는 각각 0.01 내지 10 mm 수 있고, 후술되는 이산화티탄 100 중량부를 기준으로 각각 100 내지 150 중량부 포함될 수 있다. 상기 수산화마그네슘의 입자 사이즈는 0.01 내지 10 mm 수 있고, 후술되는 이산화티탄 100 중량부를 기준으로 100 내지 250 중량부 포함될 수 있다. 또한, 상기 수산화칼슘의 입자 사이즈는 0.01 내지 10 mm 수 있고, 후술되는 이산화티탄 100 중량부를 기준으로 100 내지 200 중량부 포함될 수 있다. 상기 원료들의 입자 사이즈가 상기 범위를 벗어나면 무기 입자의 제조 시간이 길어질 수 있고, 함량이 상기 범위를 벗어나면 은폐력이 낮아질 수 있다.The calcium and magnesium-containing material may be a known, e.g. gyeongso dolomite (CaO · MgO), magnesium (MgO) and calcium oxide (CaO), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide ( Ca (OH) 2 ). The dolomite is composed of 40 to 60 wt% of CaO and 60 to 40 wt% of MgO, the particle size may be 0.01 to 10 mm, and 200 to 300 parts by weight may be included based on 100 parts by weight of titanium dioxide described later. The particle sizes of the magnesium oxide and calcium oxide may be 0.01 to 10 mm, respectively, and may be 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of titanium dioxide described later. The magnesium hydroxide may have a particle size of 0.01 to 10 mm and may be contained in an amount of 100 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of titanium dioxide described later. The particle size of the calcium hydroxide may be 0.01 to 10 mm, and may be 100 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of titanium dioxide described later. If the particle size of the raw materials is out of the above range, the production time of the inorganic particles may be prolonged, and if the content is out of the above range, the hiding power may be lowered.

상기 용매는 수성 용매라면 통상적으로 공지된 것일 수 있고, 예를 들어 물, 증류수 또는 탈이온수일 수 있다.The solvent may be any conventionally known aqueous solvent, for example, water, distilled water or deionized water.

이러한 칼슘 및 마그네슘 함유 원료와 용매의 반응은 50 내지 90 ℃에서 60 내지 300 분 동안 이루어질 수 있고, 예를 들어, 60 내지 80 ℃에서 180 내지 240 분 동안 이루어 질 수 있다.The reaction of the calcium and magnesium containing raw material with the solvent may be performed at 50 to 90 ° C for 60 to 300 minutes, for example, at 60 to 80 ° C for 180 to 240 minutes.

한편 후술되는 이산화티탄을 상기 혼합물에 투입하기 전에 혼합물에 함유된 이물질(예를 들어, 실리카, 철 등)을 제거하는 과정을 더 거칠 수 있다. 상기 이물질의 제거는 통상적으로 공지된 방법으로 이루어질 수 있고, 상기 이물질을 제거함에 따라 무기 입자의 순도를 높일 수 있다.On the other hand, it is possible to further remove the foreign substances (e.g., silica, iron, etc.) contained in the mixture before putting the titanium dioxide described below into the mixture. The removal of the foreign materials can be performed by a conventionally known method, and the purity of the inorganic particles can be increased by removing the foreign matter.

다음, 상기 혼합물에 이산화티탄을 투입하여 현탁액을 제조한다. 상기 현탁액의 제조는 통상적으로 공지된 방법으로 이루어질 수 있다.Next, titanium dioxide is added to the mixture to prepare a suspension. The suspension may be prepared by a conventional method.

상기 현탁액의 고형분 함량은 중량 기준으로 4 내지 15 중량%일 수 있다. 상기 현탁액의 고형분 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 4 중량% 이내에서는 고형분의 함량이 낮아 생산량이 적어 경제성 확보에 어려움이 있으며, 15 중량% 이상으로 고형분이 높을 경우에는 점도 상승으로 생성물의 이송에 제약을 받을 수 있다.The solids content of the suspension may be from 4 to 15% by weight. When the solid content of the suspension is out of the above range, it is difficult to secure economical efficiency because the solid content is low at 4 wt% or less, and when the solid content is higher than 15 wt%, the viscosity is increased, .

그 다음, 상기 현탁액에 이산화탄소 함유 가스를 투입하여 반응시킨다. 상기 이산화탄소 함유 가스는 예를 들어 이산화탄소(CO2)와 질소(N2) 등이 혼합된 혼합가스일 수 있다.Then, a carbon dioxide-containing gas is added to the suspension to react. The carbon dioxide-containing gas may be, for example, a mixed gas of carbon dioxide (CO 2 ) and nitrogen (N 2 ).

상기 가스에 함유된 이산화탄소의 함량(농도)은 10 내지 50 농도%일 수 있다. 10 농도% 이하의 이산화탄소 함량에서는 반응성이 떨어져서 반응종료까지 장시간이 소요되므로 경제성에 이롭지 못하며, 50 농도% 이상의 CO2는 일반적인 배출 가스가 아닌 별도의 포집 공정을 거친 CO2이므로 원료 확보에 추가비용이 소요되므로 이 또한 경제적으로 불리할 수 있다.The content (concentration) of carbon dioxide contained in the gas may be 10 to 50% by concentration. 10, the carbon dioxide content of up to a concentration% because the reactivity for a long time is required to off the end of the reaction mothamyeo advantageous in economical efficiency, 50 concentration% or more of CO 2 is added to the cost the so CO 2 material secured via a separate collection process than the typical exhaust gas is This can also be economically disadvantageous.

상기 현탁액과 이산화탄소 함유 가스의 반응은 60 내지 90℃에서 이루어질 수 있고, 예를 들어, 70 내지 80℃에서 이루어 질 수 있다.The reaction of the suspension with the carbon dioxide-containing gas may be carried out at 60 to 90 ° C, for example at 70 to 80 ° C.

다음, 상기 반응에 의해 얻어진 반응물의 pH를 안정화시킨다. 구체적으로 상기 이산화탄소 함유 가스를 현탁액에 투입함에 따라 현탁액의 pH가 9 이하로 낮아지면서 반응물이 형성되며, 반응물의 pH가 떨어지지 않는 안정화 상태까지 반응을 진행하는 것이다. 이때, 안정화 상태에 도달한 반응물의 pH는 약 7.5일 수 있다.Next, the pH of the reaction product obtained by the reaction is stabilized. Specifically, the carbon dioxide-containing gas is added to the suspension to cause the reaction to proceed until the pH of the suspension is lowered to 9 or less and the pH of the reactant is not lowered to a stabilized state. At this time, the pH of the reactant reaching the stabilized state may be about 7.5.

이후, 반응물이 pH가 떨어지지 않는 안정화 상태에 도달하면 이산화탄소 함유 가스의 투입을 중단하고 반응을 종결시키는 과정을 거쳐 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘을 포함하는 무기 입자를 제조할 수 있다.Thereafter, when the reactant reaches a stabilized state in which the pH does not fall, the introduction of the carbon dioxide-containing gas is stopped, and the reaction is terminated, whereby inorganic particles including titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate can be produced.

이러한 본 발명의 무기 입자의 제조 방법은 특수한 제조설비 없이도 무기 입자를 용이하게 제조할 수 있다. 따라서 본 발명은 무기 입자의 제조효율을 높일 수 있다. 또한, 이산화티탄의 사용량을 저감시키더라도 도막의 외관 및 은폐력을 높일 수 있는 무기 입자의 제조가 가능하기 때문에 경제성을 확보할 수 있다.Such a method for producing an inorganic particle of the present invention can easily produce inorganic particles without special manufacturing facilities. Therefore, the present invention can increase the production efficiency of the inorganic particles. Further, even if the amount of titanium dioxide used is reduced, it is possible to manufacture inorganic particles capable of enhancing the appearance and hiding power of the coating film, thereby ensuring economical efficiency.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example 1] One]

평균 입도가 2 ㎜ 이내인 경소 백운석 미분 9.6 g (CaO 59 wt%, MgO 41 wt%)과 물 200 g을 혼합하고 80 에서 200분 동안 반응시켜 수산화칼슘 및 수산화 마그네슘을 함유하는 혼합물을 제조하였다.Mixtures of 9.6 g (CaO 59 wt%, MgO 41 wt%) and 200 g of water were mixed and reacted at 80 for 200 min to prepare a mixture containing calcium hydroxide and magnesium hydroxide.

다음, 100 mesh 망을 이용하여 상기 혼합물에 존재하는 실리카, 철 성분 등의 이물질을 제거 및 분리하였다.Next, foreign substances such as silica and iron components present in the mixture were removed and separated using a 100 mesh net.

그 다음, 평균 입도가 300 nm인 루타일 결정의 이산화티탄(Chemorous R-706) 4 g을 수산화칼슘 및 수산화마그네슘을 함유하는 상기 혼합물에 투입하여 고형분 함량이 중량 기준으로 7 %가 되는 현택액을 제조하였다.Next, 4 g of titanium dioxide (Chemorous R-706) of rutile crystal with an average particle size of 300 nm was added to the mixture containing calcium hydroxide and magnesium hydroxide to prepare a suspension having a solid content of 7% by weight Respectively.

다음, CO2 50 cc/min, N2 100 cc/min이 혼합된 33 % 농도의 CO2 함유 가스를 80 ℃로 승온된 상기 현탁액(이산화티탄, 수산화칼슘, 수산화 마그네슘의 혼합물을 함유한 수용액)에 투입하여 반응시켰다.Next, a 33% CO 2 -containing gas mixed with 50 cc / min of CO 2 and 100 cc / min of N 2 was added to the suspension (an aqueous solution containing a mixture of titanium dioxide, calcium hydroxide and magnesium hydroxide) heated to 80 ° C And the reaction was carried out.

이후 반응물(반응 용액)의 pH가 9 이하로 낮아지고 pH가 더 이상 떨어지지 않는 안정화 단계인 pH 7.5에서 33 % 농도의 CO2 함유 가스의 투입을 중단하고 반응을 종결시켜 칼슘 및 마그네슘 혼성 탄산염이 결합된 무기 입자를 제조하였다.Thereafter, the pH of the reactant (reaction solution) was lowered to 9 or lower and the pH was kept at a pH of 7.5, which was no longer lowered. The introduction of the 33% CO 2 -containing gas was terminated and the reaction was terminated to form calcium and magnesium mixed carbonate To prepare inorganic particles.

[[ 실시예Example 2] 2]

실시예 1의 조성을 갖는 경소 백운석 미분 2.4 g에 시약급 CaO 8.0 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다.Inorganic particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 8.0 g of reagent-grade CaO was added to 2.4 g of the lightweight dolomite fine powder having the composition of Example 1.

[[ 실시예Example 3] 3]

실시예 1의 조성을 갖는 경소 백운석 미분 4.9 g에 시약급 CaO 5.3 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다.Inorganic particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 5.3 g of reagent-grade CaO was added to 4.9 g of the lightweight dolomite fine powder having the composition of Example 1.

[[ 실시예Example 4] 4]

실시예 1의 조성을 갖는 경소 백운석 미분 7.3 g에 시약급 MgO 2.03 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다An inorganic particle was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2.0 g of reagent grade MgO was added to 7.3 g of the calcined dolomite fine powder having the composition of Example 1

[[ 비교예Comparative Example 1] One]

실시예 1에서 경소 백운석 미분 대신 시약급 CaO 10.78 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다.Inorganic particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 10.78 g of reagent-grade CaO was added instead of the calcite dolomite fine particles in Example 1.

[[ 비교예Comparative Example 2] 2]

실시예 1의 조성을 갖는 경소 백운석 미분 2.8 g에 시약급 MgO 5.8 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다.Inorganic particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 5.8 g of reagent grade MgO was added to 2.8 g of a lightweight dolomite fine powder having the composition of Example 1.

[[ 비교예Comparative Example 3] 3]

실시예 1의 조성을 갖는 경소 백운석 미분 0.05 g에 시약급 CaO 10.3 g을 추가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 무기 입자를 제조하였다.Inorganic particles were prepared in the same manner as in Example 1, except that 10.3 g of reagent grade CaO was added to 0.05 g of the calcite dolomite fine powder having the composition of Example 1.

[[ 실험예Experimental Example 1] One]

무기 입자의 형성 여부를 확인하기 위해 실시예 1에서 제조된 무기 입자를 주사전자현미경(SEM, Rkgaku SmartLab) 및 투과전자현미경(TEM, JEOL JEM-2100F)으로 확인하였으며, 그 결과를 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.The inorganic particles prepared in Example 1 were confirmed with a scanning electron microscope (SEM, Rkgaku SmartLab) and a transmission electron microscope (TEM, JEOL JEM-2100F) in order to confirm whether or not inorganic particles were formed. Respectively.

도 1을 참조하면, 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘(하이드로마그네사이트)이 결합된 무기 입자의 형성이 잘 이루어진 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 도 2를 참조하면, 이산화티탄과 탄산칼슘이 결합된 고체에 탄산마그네슘(하이드로마그네사이트)이 감싸져 있는 복합 응집체 형태의 무기 입자가 형성되었음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be confirmed that the formation of the inorganic particles to which titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate (hydro-magneite) are bonded is well formed. Specifically, referring to FIG. 2, it can be confirmed that inorganic particles in the form of a complex agglomerate in which magnesium carbonate (hydro-magneite) is enclosed in a solid in which titanium dioxide and calcium carbonate are combined are formed.

[[ 실험예Experimental Example 2] 2]

무기 입자의 결정상을 확인하기 위해 실시예 1에서 제조된 무기 입자를 X선 회절 분석(XRD, Quanta 3D FEG)하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.In order to confirm the crystal phase of the inorganic particles, the inorganic particles prepared in Example 1 were subjected to X-ray diffraction analysis (XRD, Quanta 3D FEG) and the results are shown in FIG.

도 3을 참조하면, Rutile 결정상의 이산화티탄과 Calcite 및 Aragonite 결정상의 탄산칼슘과 Hydromagnesite 결정상의 탄산마그네슘이 결합된 무기 입자가 형성되었음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that inorganic particles in which titanium dioxide on Rutile crystal, calcium carbonate on calcite and aragonite crystal, and magnesium carbonate on hydromagnesite crystal are formed are formed.

[[ 실험예Experimental Example 3] 3]

실시예 및 비교예에서 각각 제조된 무기 입자의 조성을 X선 회절 분석(XRD, Quanta 3D FEG)을 이용하여 분석하고, 이를 이용하여 도막을 형성하여 은폐율 및 외관(광택도)을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 상기 도막은 물 8.4 g, 아크릴수지 30 g, 무기 입자 3.6 g을 용기에 넣고 30분 동안 교반한 혼합물을 은폐율지에 도포하고 12 시간 동안 상온에서 건조시키는 과정으로 형성하였다.The compositions of the inorganic particles prepared in Examples and Comparative Examples were analyzed by X-ray diffraction analysis (XRD, Quanta 3D FEG), and a coating film was formed thereon to evaluate the concealment rate and appearance (gloss) The results are shown in Table 1 below. 8.4 g of water, 30 g of acrylic resin, and 3.6 g of inorganic particles were placed in a container, and the mixture was stirred for 30 minutes to a concealed hull and dried at room temperature for 12 hours.

구분division 화합물 조성 중량 (wt%)Compound composition weight (wt%) 은폐율 (%)Concealment rate (%) 광택도Glossiness 탄산칼슘
(CaCO3)
Calcium carbonate
(CaCO 3)
탄산마그네슘
(Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O)
Magnesium carbonate
(Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 .4H 2 O)
이산화티탄
(TiO2)
Titanium dioxide
(TiO 2 )
실시예 1Example 1 43.543.5 39.339.3 17.217.2 49.849.8 실시예 2Example 2 72.872.8 10.010.0 17.217.2 43.943.9 실시예 3Example 3 62.862.8 20.020.0 17.217.2 45.645.6 실시예 4Example 4 32.932.9 49.949.9 17.217.2 51.151.1 비교예 1Comparative Example 1 82.882.8 00 17.217.2 36.236.2 비교예 2Comparative Example 2 12.912.9 69.969.9 17.217.2 45.5
(도막 광택도 감소)
45.5
(Reduced film gloss)
XX
비교예 3Comparative Example 3 79.879.8 5.65.6 14.514.5 3535 - 은폐율(도막 형성 시 기재를 가리는 능력의 정도) = 은폐율지 흑색면의 반사율/은폐율지 백색면의 반사율
- 광택도 = 육안으로 광택의 발생 여부 측정
- Concealment rate (degree of ability to cover the substrate during coating formation) = Concealed refuse Reflection / Concealment of black surface Reflection of white surface
- Gloss level = measurement of gloss occurrence with naked eyes

상기 표 1을 참조하면, 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘의 혼합비율(결합비율)이 본 발명의 범위 내인 실시예 1 내지 4의 경우, 광택도와 더불어 은폐율이 높은 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that in Examples 1 to 4 in which the mixing ratio (mixing ratio) of titanium dioxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate is within the range of the present invention, the degree of concealment is high along with the glossiness.

반면에 탄산마그네슘이 결합되지 않은 비교예 1은 은폐율이 현저히 떨어지고, 이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘의 혼합비율이 본 발명의 범위 외인 비교예 2 및 3은 은폐율 또는 광택도가 높지 않은 것을 확인할 수 있다.On the other hand, Comparative Example 1, in which magnesium carbonate was not bonded, markedly lowered the concealment rate, and Comparative Examples 2 and 3 in which the mixing ratio of titanium dioxide, calcium carbonate and magnesium carbonate was outside the range of the present invention, Can be confirmed.

Claims (6)

이산화티탄, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘을 포함하고,
상기 이산화티탄, 상기 탄산칼슘 및 상기 탄산마그네슘의 혼합비율이 1:1 내지 5:0.5 내지 3의 중량비인 무기 입자.
Titanium dioxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate,
Wherein the mixing ratio of the titanium dioxide, the calcium carbonate, and the magnesium carbonate is 1: 1 to 5: 0.5 to 3.
청구항 1에 있어서,
상기 탄산마그네슘이 하이드로마그네사이트(Hydromagnesite)인 무기 입자.
The method according to claim 1,
Wherein the magnesium carbonate is hydro-magne- site.
칼슘 및 마그네슘 함유 원료와 용매를 반응시켜 수산화칼슘 및 수산화마그네슘을 함유하는 혼합물을 제조하는 것,
상기 혼합물에 이산화티탄을 투입하여 현탁액을 제조하는 것,
상기 현탁액에 이산화탄소 함유 가스를 투입하여 반응시키는 것 및
상기 반응에 의해 얻어진 반응물의 pH를 안정화시키는 것을 포함하는 무기 입자의 제조 방법.
Reacting a calcium and magnesium containing raw material with a solvent to prepare a mixture containing calcium hydroxide and magnesium hydroxide,
Adding titanium dioxide to the mixture to prepare a suspension,
Adding a carbon dioxide-containing gas to the suspension to cause reaction; and
And stabilizing the pH of the reactant obtained by the reaction.
청구항 3에 있어서,
상기 칼슘 및 마그네슘 함유 원료가 경소 백운석(CaO·MgO), 산화마그네슘(MgO) 및 산화칼슘(CaO), 수산화마그네슘 (Mg(OH)2), 수산화칼슘 (Ca(OH)2)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 무기 입자의 제조 방법.
The method of claim 3,
The calcium and magnesium containing material is gyeongso dolomite (CaO · MgO), magnesium (MgO) and calcium oxide (CaO), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2) from the group consisting of selected Wherein the inorganic particles are at least one kind of inorganic particles.
청구항 3에 있어서,
상기 이산화티탄을 투입하기 전에 상기 혼합물에 함유된 이물질을 제거하는 것을 더 포함하는 무기 입자의 제조 방법.
The method of claim 3,
Further comprising removing foreign matter contained in the mixture before the titanium dioxide is introduced.
청구항 3에 있어서,
상기 가스에 함유된 이산화탄소의 함량이 10 내지 50 농도%인 무기 입자의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the content of carbon dioxide contained in the gas is 10 to 50% by weight.
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