KR20210017198A - 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드 - Google Patents

항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드 Download PDF

Info

Publication number
KR20210017198A
KR20210017198A KR1020190096087A KR20190096087A KR20210017198A KR 20210017198 A KR20210017198 A KR 20210017198A KR 1020190096087 A KR1020190096087 A KR 1020190096087A KR 20190096087 A KR20190096087 A KR 20190096087A KR 20210017198 A KR20210017198 A KR 20210017198A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
coloring
metallic
color
colored
Prior art date
Application number
KR1020190096087A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102317766B1 (ko
Inventor
한규복
한종민
Original Assignee
한규복
한종민
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한규복, 한종민 filed Critical 한규복
Priority to KR1020190096087A priority Critical patent/KR102317766B1/ko
Publication of KR20210017198A publication Critical patent/KR20210017198A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102317766B1 publication Critical patent/KR102317766B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1092—Coating or impregnating with pigments or dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1092—Coating or impregnating with pigments or dyes
    • C04B20/1096—Coating or impregnating with pigments or dyes organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C09C1/627—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/80—Optical properties, e.g. transparency or reflexibility
    • C04B2111/82—Coloured materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

본 발명은 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드에 관한 것이다. 보다 상세하게는 착색된 비금속 광물의 색감 및 착색층의 내구성이 우수하면서도 그 자체로서 항균활성을 나타낼 수 있는 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 제공하는 것이다.

Description

항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드{A COMPOSITION FOR COLORING NON-METALLIC MINERALS HAVING ANTIBACTERIAL PROPERTIES AND A COLOR SAND PRODUCED USING THE SAME}
본 발명은 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드에 관한 것이다. 보다 상세하게는 착색된 비금속 광물의 색감 및 착색층의 내구성이 우수하면서도 그 자체로서 항균활성을 나타낼 수 있는 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 제공하는 것이다. 또한 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 사용하여 착색된 비금속광물을 사용하여 제조된 칼라샌드 및 기타 건축자재에 대한 우수한 항균활성으로 내오염성이 보다 향상되도록 하여 그 활용범위를 넓일 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로 건축물에서 많이 사용되고 있는 천연 석재는 그 자체가 지니고 있는 문양과 질감 및 석재 자체의 특성(내구성, 내화학성, 내식성, 고강도 등)에 의하여 건축재 등으로 널리 사용되고 있으나, 생산량에 가격과 생산량에 제한이 있고, 특히 석재의 물성 내지 석재가 가진 무늬 등이 일정하지 않기 때문에 사용할 수 있는 천연석이 제한적이라는 문제점이 있다.
이에 천연석의 색상 및 무늬 등의 특성과 유사한 형태를 가지도록 하는 인조 석재 또는 석재에 붙이는 필름, 기타 석재의 가공품으로서 등으로서 다양한 방면으로 천연 석재를 대체하기 위한 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과 다양한 방식에 의해서 천연 석재와 유사한 형태를 가지는 인테리어 등의 제품이 개발되어 다양한 용도로 고급되고 있다.
크기가 큰 천연석재 또는 제조된 인조석재 자체에 직접 착색을 하는 경우 그 질감의 표현이나 착색층의 형성이 자연스럽지 못하다는 문제가 있다. 따라서, 일반적으로는 일정한 크기의 비금속광물을 착색하여 착색층을 형성하고 상기 착색층이 형성된 일정한 크기의 비금속광물을 가공하여 일정한 무늬나 질감 등을 표현하면서 인테리어 등으로 사용할 수 있는 인조석재를 제조하는 방법이 활용되고 있는 실정이다.
즉, 일정한 크기로 이루어진 비금속광물 기타 석재에 대한 착색을 하고, 상기 착색된 석재를 가공하여 인조석재를 만드는 방법은 자연스러운 질감 및 표현의 연출이 가능할 수 있고, 인조석재의 가공과정에서 상기 인조석재의 내구성을 높일 수 있어 인조석재 기타 다양한 인테리어 제품 등에 사용하기 적합한 형태로 제공될 수 있다.
상기 일정한 크기로 이루어진 석재를 착색하는 방법으로는 소성법과 조성물에 의한 착색법이 있는데, 상기 소성법에 의하는 경우 소성에 의해 착색층에 변색이 없고, 소성된 석재가 우수한 내구성을 가진다는 장점이 있지만 공정이 까다롭고, 제조단가가 비싸며, 소량생산이 어렵기 때문에 상대적으로 다양한 색상을 가지는 착색된 비금속 광물을 제조하는데 어려움이 있다.
한편, 석재 착색용 조성물을 사용하는 경우 비교적 그 공정이 단순화 될 수 있어 소량으로 다양한 색상 및 질감을 가지는 착색된 비금속광물을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 일반적으로 상기 석재 착색용 조성물을 사용하는 경우 상기 변색의 문제가 발생할 수 있으며, 착색층의 내구성이 낮아 착색층이 깨지거나 벗겨지는 문제가 발생할 수 있다는 단점을 가진다.
이에, 본 발명자들은 상기 석재 착색용 조성물의 단점을 극복할 수 있는 효과를 가지는 석재착색용 조성물을 개발하기 위해 노력하였고, 그 결과 변색이 거의 없으면서도 착색된 비금속광물에 내구성이 높은 착색층이 형성되고 상기 착색층이 상기 비금속광물에 강하게 부착되어 벗겨짐 들의 문제가 없는 비금속광물 착색용 조성물을 개발하기에 이르렀다.
나아가 상기 내구성이 우수하고 색감이 수려한 착색된 비금속광물에 더하여 항균성을 배가하여 그 자체가 항균성을 가지는 착색된 비금속광물 및 이를 이용하요 제조된 칼라보드 등 건축자재를 생산할 수 있는 방법을 추가적으로 연구하였다.
착색된 비금속광물은 유기물 기반의 항균제를 사용하는 경우 착색된 비금속광물을 칼라보드 기타 건축자재로 가공하는 과정에서 상기 유기물이 휘발되거나 소실되기 때문에 제조된 칼라보드나 건축자재의 항균성이 상실되는 문제가 있다. 또한, 완성된 칼라보드나, 건축자재 등에 유기물로 된 항균제를 사용하는 경우 상기 칼라보드나, 건축자재이 사용되는 분야가 제한될 수 있으며, 항균성분이 휘발됨에 따라 항균 효과가 짧은 시간 안에 사라져 버린다는 문제가 있다.
그러나 최근 칼라보드나 기타 착색된 비금속 광물을 사용하는 건축자재에 대한 항균효과에 대한 수요가 증대하고 있으며, 항균 효과가 있는 건축자재의 경우 내오염성이 크게 낮아질 뿐만 아니라 상기 건축자재가 사용되는 있는 분야의 범위가 상당히 넓어질 수 있다는 장점을 가진다.
하지만 선행기술들은 유기물 기반의 항균성 또는 항균성을 가진 안료를 제공하는 단계에 머물거나, 안료의 색감 및 분산 안정성을 중심으로 하는 폴리머를 제공하는 단계에 머물러 있다.
이에 따라 본 발명자들은 유기물로 이루어진 항균물질이 아니면서, 비금속 광물의 착색 효과 및 그 내구성을 저하시키지 않으면서도 항균성이 오래 지속되어 이를 이용하여 제조된 칼라보드 기타 건축자재에 대한 항균성 및 내오염성이 우수할 수 있도록 하기 위하여 오랜 시간 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하기에 이르게 되었다.
KR 10-2011-0042103 A KR 10-2011-0036088 A
본 발명의 목적은 착색된 색감 및 착색층의 내구성이 우수하면서도 착색된 비금속 광물의 항균성이 부여될 수 있도록 하는 항균 활성을 가지는 비금속 광물 착색용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 무기물로 이루어진 항균 활성성분이 함유되도록 하여 착색층의 색감 및 내구성을 증진할 뿐만 아니라, 칼라샌드 및 기타 건축자재로 2차 가공되는 단계에서도 그 항균 활성이 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 항균 활성을 가지는 비금속 광물 착색용 조성물로 착색된 비금속광물을 제공하며, 상기 착색된 비금속 광물을 이용하여 제조된 칼라보드 및 기타 건축자재에 대한 항균활성으로 내오염성을 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물은 하기의 [화학식 A1] 내지 [화학식 A4] 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제; 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 및 평균 직경이 10 내지 100 nm인 구리(Cu) 입자를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 A1]
Figure pat00001
[화학식 A2]
Figure pat00002
[화학식 A3]
Figure pat00003
[화학식 A4]
Figure pat00004
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물은 조색제를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 구리입자는 고분자체에 증착되어 있는 것일 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 구리입자는 상기 경화제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나는 10 내지 200 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 칼라샌드는 상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 이용하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 칼라보드는 상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 이용하여 제조된 칼라샌드를 이용하여 만들어진 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물은 하기의 [화학식 A1] 내지 [화학식 A4] 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제; 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 및 평균 직경이 10 내지 100 nm인 구리(Cu) 입자를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 A1]
Figure pat00005
[화학식 A2]
Figure pat00006
[화학식 A3]
Figure pat00007
[화학식 A4]
Figure pat00008
본 발명에서 말하는 비금속광물은 금속광물 아닌 것을 의미하는 것으로 넓게 이해하는 것으로 정의하며, 좁은 의미로는 규사, 석재를 포함하는 것으로 본다.
본 발명에서 말하는 칼라샌드는 상기 비금속광물이 인위적으로 착색되어 그 표면에 착색층이 형성된 것을 말한다. 또한 관용적으로 규사 이외의 일정한 크기를 가지는 알갱이 형태를 착색하여 가공한 석재는 그 석재의 종류가 규사가 아니어도 칼라샌드라고 부르기 때문에 본 발명에서 말하는 칼라샌드 역시 이러한 관행에 따라 그 소재를 불문하고 착색된 비금속광물 전부를 말하는 것으로 정의한다.
본 발명에서 말하는 칼라보드는 건축용으로 사용되는 범위에서 사전적 의미뿐만 아니라 상기 칼라샌드를 가공하여 인조석재 또는 인조석재판, 인조무늬판 등으로 사용하는 건축용 자제를 모두 포함하는 것으로 정의한다.
상기 구리 입자를 사용하는 경우 나노 입자로 가공된 구리 입자에 의하여 환원력 및 원적외선 방출 등에 의하여 항균효과를 나타내게 할 수 있다.
다만, 상기 구리입자를 기존의 착색 조성물에 그대로 사용하는 경우 착색층의 접착성 및 내구성이 낮아지거나 착색의 색감이 떨어지고 변색성이 촉진되는 문제가 있다. 이에 따라 상기 나노 사이즈로 가공된 구리 입자를 사용하여 착색층의 항균성을 부여하면서 착색 조성물의 내구성 및 접착성을 높이면서도 색감이 자연스럽게 연출되고, 변색을 억제하는 조성물을 개발하였다.
한편, 종래의 유기물 기반의 항균제는 착색된 비금속광물 또는 칼라보드에 코팅하여 사용하였으나 이러한 유기반 기반의 향균제는 휘발성이 강하기 때문에 짧은 시간 동안 일시적으로 항균성이 부여되나, 지속되지 않는다는 문제가 있다.
또한 가공공정에서 미리 유기물 기반의 향균제를 사용하는 경우 열처리 공정에서 모두 휘발되어 향균성이 낮아지는 문제와 향균제 자체가 유기물이기 때문에 착색층의 색감을 훼손하는 문제가 있다. 따라서 나노사이즈로 가공된 구리 입자를 사용하여 위와 같이 유기물 기반의 향균제 사용에 따른 문제를 해결하는 한편, 상기 나노 사이즈로 가공된 구리 입자의 사용으로 발생하는 문제를 해소하기 위하여 착색 조성물의 성분을 모두 새롭게 개발하였다.
즉, 구리 입자를 혼합하면서 종래 착색 조성물로 사용하던 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate), 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트(polymethylene polyphenyl isocyanate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제와 폴리옥시알킬렌 폴리올(polyoxyalkylene polyol)을 혼합하여 사용하는 경우 착색층의 접착성 및 내구성이 저하되고, 착색된 색감이 떨어질 뿐만 아니라 변색이 촉진되는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 상기 [화학식 A1] 내지 [화학식 A4] 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제로 하였다. 상기 범위에 의하는 경우 구리 입자의 혼합하여도 착색층의 접착성 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라 자연스러운 색감을 연출할 수 있고, 착색층의 변색을 억제하는 효과를 낼 수 있다.
바람직하게 본 발명의 착색용 조성물은 상기 [화학식 A1] 내지 [화학식 A4] 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제; 및 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 및 평균 직경이 10 내지 100 nm인 구리(Cu) 입자를 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 나노 사이즈의 구리입자를 포함하면서도 착색층의 내구성 및 변색 억제효과를 나타낼 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물은 조색제를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 조색제는 유기안료 및 무기안료로서 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 모든 범위의 안료를 포함하는 것으로 본다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 구리입자는 고분자체에 증착되어 있는 것일 수 있다.
바람직하게 상기 고분자체는 작용기로 CO, NCO, COOH, OH, NOH, NH, NH2를 포함하는 고분자를 말한다. 상기 고분자체를 사용하는 경우 미세 사이즈로 이루어진 구리입자가 조성물에 고르게 분산될 수 있게 한다. 즉, 상기 고분자체 표면에 증착되어 붙어 있는 구리입자는 상기 조성물에 용해되면서 상기 구리입자가 분산되게 할 수 있다.
상기 구리입자가 나노 사이즈로 형성되게 하기 위한 증착방법은 물리적 기상증착법을 사용할 수 있다. 구체적으로 저항 가열법, 플라즈마 가열법, 유도가열법, 레이저 가열법 등의 열 증착, 디시 스퍼터링(DC Sputtering), 디시 알에프 스퍼터링(DC-RF Sputtering), 레이저 스퍼터링, 전자 빔 증착(E-Beam Evaproation) 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에서 증착 시간은 10 분 내지 12000분일 수 있으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 적절하게 조정하여 정할 수 있다. 이 때 상기 시간을 조절함에 따라 초흡수성 고분자에 대한 금속 입자의 농도를 제어할 수 있다. 즉, 세균을 죽이는 적정 농도, 또는 용도에 따라 초흡수성 고분자에 대한 금속 입자의 농도를 100 내지 3000ppm로 만들어 주기 위하여 상기 시간 범위에서 증착시간을 조절할 수 있다.
상기 진공 증착은 증착조의 진공도, 스크류의 속도, 증착 시간, 증착 파워 등을 조절함으로써 나노 사이즈의 구리입자의 성장을 제어하여 초흡수성 고분자에 증착되는 금속 나노입자의 크기 및 양을 조절할 수 있다.
상기 구리입자는 평균 직경이 10 내지 100 nm인 것이어야 한다. 상기 구리입자의 직경이 10 nm 미만인 경우 상기 착색 조성물이 가지는 점도 등의 물성에 의하여 상기 착색 조성물 내에서 분산성이 저하되면서 뭉쳐진 덩어리가 발생한다. 따라서 착색층의 물성 및 색감 저하가 발생하며, 상기 구리입자에 의한 항균성이 저하되는 문제가 있다. 반면, 평균 직경이 100nm를 초과하는 경우에도 상기 착색 조성물 내에서 낮은 분산성과 착색 조성물에 직접적인 영향으로 착색층의 물성과 색감이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 또한 상대적으로 큰 입자상으로 인하여 항균성 역시 저하되는 문제가 발생하게 된다.
바람직하게 상기 구리 입자의 평균직경은 35 내지 65 nm인 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 상기 착색 조성물에 고르게 분산되고 형성된 착색층의 물성과 색감이 저하되지 않으면서도 우수한 항균성을 발휘하게 할 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 구리입자는 상기 경화제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 있어서, 상기 경화제 100 중량부에 대하여 상기 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나는 10 내지 200 중량부로 포함되는 것일 수 있다.
상기 구리입자가 0.01 미만으로 포함되는 경우 향균성이 발휘되지 않는 문제가 있고, 10 중량부를 초과하는 경우 착색층에 영향을 미쳐 착색층의 내구성, 접착성의 저하와 색감 저하 및 변색성이 높아지는 문제가 있다.
바람직하게 상기 구리 입자는 0.05 내지 1.3 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 우수한 항균성과 함께 착색층의 물성 및 색상 저하를 방지할 수 있다.
상기 범위에 의하는 경우 구리입자를 포함하면서도 우수한 물성과 색감을 가지는 착색층이 형성되게 할 수 있다.
상기 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 용제가 10 중량부 미만인 경우 분산에 문제가 생길 수 있어, 상기 상도 코팅층이 상기 착색층과 강하게 결합되기 어려울 뿐만 아니라 착색층의 변색을 막는 효과가 저하되는 문제가 있고, 200 중량부를 초과하는 경우 상기 착색층에 대한 결합력 접착력 감소 및 기계적 내구성 저하의 문제가 있다. 또한 색감의 표현이 달라져 착색층의 자연스러운 연출이 어렵다는 문제가 있다.
바람직하게는 상기 용제는 30 내지 110 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 형성된 상기 착색층과 강하게 결합될 수 있는 장점이 있고, 상기 착색층의 변색을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 칼라샌드는 상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 이용하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 이용하여 칼라샌드를 제조하는 방법을 예시하면, 비금속광물을 일정한 크기로 선별하는 비금속광물 선별단계; 상기 선별단계에 따라 선별된 비금속광물에 열처리하여 수분을 제거하는 수분량 조절단계; 상기 수분량 조절단계에 따라 수분량이 조절된 비금속 광물에 착색용 조성물을 도포하여 상기 비금속광물을 착색하는 착색단계; 및 상기 비금속광물 착색단계를 거친 비금속광물을 120 내지 400℃에서 열처리하는 열처리 단계를 포함하는 것이고, 상기 비금속 광물에 착색용 조성물은 평균 직경이 10 내지 100 nm인 구리(Cu) 입자를 포함하는 것이다.
상기 비금속광물 선별단계는 일정한 크기의 범위에 따라 비금속 광물을 선별하는 것으로 이는 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 범위로 적용될 수 있다.
상기 수분량 조절단계는 상기 비금속광물에 포함된 수분을 제거하여 상기 비금속광물 착색용 조성물이 상기 비금속광물에 강하게 접착하여 상기 비금속광물에 대한 접착력 및 그 자체의 내구성이 우수한 착색층을 형성하게 할 수 있다.
상기 비금속광물 착색용 조성물을 도포하여 착색하는 비금속광물 착색단계에서 도포 방법은 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자가 사용할 수 있는 조성물의 도포방법을 모두 포함하는 것으로 본다
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 칼라보드는 상기 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물을 이용하여 제조된 칼라샌드를 이용하여 만들어진 것일 수 있다.
본 발명에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물은 착색되는 비금속광물의 착색된 색감 및 착색층의 내구성이 우수하면서도 착색된 비금속 광물에 대하여 항균성이 부여될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 의하는 경우 무기물로 이루어진 항균 활성성분이 함유되도록 하여 착색층의 색감 및 내구성을 증진할 뿐만 아니라, 칼라샌드 및 기타 건축자재로 2차 가공되는 단계에서도 그 항균 활성이 유지될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 항균 활성을 가지는 비금속 광물 착색용 조성물로 착색된 비금속광물을 제공하며, 상기 착색된 비금속 광물을 이용하여 제조된 칼라보드 및 기타 건축자재에 대한 항균활성으로 내오염성을 높일 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 향균력 평가 시험결과에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 비교하기 위한 비교예의 향균력 평가 시험결과에 관한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예 1: 구리입자를 포함하는 착색된 비금속 광물의 제조]
하기의 [표 1]과 같은 구성의 조성물을 사용하여 하기의 조성으로 만들어진 착색용 조성물을 제조하였다. 구체적인 착색된 비금속광물의 제조방법은 본 발명에서 기재된 방법에 따라 각 착색용 조성물을 이용하여 제조하였다. 또한 하기에서 비금속광물은 15 내지 20 mm인 규사를 사용하였다. 한편, 비교예로서, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 및 폴리옥시알킬렌 폴리올을 사용하여 제조하였다.
하기의 [표 1]과 같은 구성의 조성물은 구매하여 사용하였다.
경화제 용제 구리입자 조색제
Con MP1 (100) U (90) Cu (1.2) 유기조색제
M1 A1 (100) U (90) Cu (1.2) 유기조색제
M2 A2 (100) U (90) Cu (1.2) 유기조색제
M3 A3 (100) U (90) Cu (1.2) 유기조색제
M4 A4 (100) U (90) Cu (1.2) 유기조색제
(단위: 중량부 *(괄호표시))
- MP1: 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트 : 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트 = 4 : 6 중량비로 혼합
- A1: [화학식 A1]로 표시되는 화합물
- A2: [화학식 A2]로 표시되는 화합물
- A3: [화학식 A3]로 표시되는 화합물
- A4: [화학식 A4]로 표시되는 화합물
- U: 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 혼합물
- Cu: 고분자에 증착되어 형성되고 평균직경이 50nm인 구리입자.
[실험예: 착색된 비금속 광물에 대한 물성평가]
상기 제조예에 따라 제조된 것과 비교예(con)에 대한 구리입자의 분산성과 상기 착색조성물을 이용하여 제조된 착색된 비금속 광물의 내열성, 착색된 색채, 질감 및 색지속성을 비교하여 지수로 표현하였다.
상기 지수는 M1의 값을 50으로 하고, 상기 M1과 비교하여 1 내지 100점 척도로 평가하여 지수 표현하였다. 따라서 상기 지수가 높을수록 평가항목에 대한 결과가 우수한 것이다.
그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
분산성 내구성 내열성 색채 질감 색지속성
Con 10 30 30 30 20 20
M1 50 50 50 50 50 50
M2 40 40 40 50 40 50
M3 60 50 50 40 50 50
M4 70 80 80 60 60 70
(단위: 지수)
상기 [표 2]를 참조하면, 상기 비교예로 구성된 제형은 본 발명자들이 이전에 제시한 착색 조성물 중 물성이 우수한 범위로 제공한 것인데, 나노사이즈의 구리 입자를 포함하는 경우 분산성의 문제로 전체적인 착색층에 문제가 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서 상기 같이 제공되는 범위로 사용되는 경우에 구리입자 사용에 불구하고 우수한 물성과 색감을 가지는 착색 조성물을 제조할 수 있다는 사실을 알 수 있다. 또한 M4에 의하는 경우 우수한 물성과 색감을 가지는 착색층이 형성된다는 사실을 알 수 있다.
나아가 M4에 의하는 경우 착색층의 우수한 물성과 함께 색감과 질감이 매우 우수하다는 점을 알 수 있다.
[제조예 2: 구리입자의 평균 입경 범위에 다른 분산성 및 물성평가]
구리 입경에 따른 효과를 확인하기 위하여 상기 M4에 대하여 하기의 [표 3]과 같이 포함되는 구리입자의 입경을 달리하면서 착색용 조성물을 제조하였다. 다른 구성과 각 구성의 함량은 M4과 동일하게 되게 하였다.
실시예 구리 입자 평균입경(nm)
M4 50
M4-A 10
M4-B 25
M4-C 35
M4-D 65
M4-E 80
M4-F 100
[실험예 2: 분산성 및 물성평가]
상기 M4-A 내지 M4-F를 사용하여 실험예 1와 같은 방법으로 규사를 착색하고 M4을 사용한 경우와 비교하면서, 분산성 및 착색층의 물성을 평가하여 하기의 [표 4]에 나타내었다. 객관적인 비교를 위하여 효과가 가장 우수한 M4의 값을 10으로 고정하여 기준으로 삼고 이와 비교하여 1 내지 10의 지수로 평가하였다. 상기 지수는 그 숫자가 높을수록 효과가 우수한 것이다.
분산성 내구성 내열성 색채 질감 색지속성
M4 10 10 10 10 10 10
M4-A 2 2 3 1 1 3
M4-B 4 3 3 3 3 4
M4-C 10 9 9 10 10 9
M4-D 10 10 9 10 10 10
M4-E 4 5 3 4 2 2
M4-F 2 2 3 3 1 1
(단위: 지수)
상기 [표 4]를 참조하면, 구리 입자 사이즈에 따라 착색층의 물성과 색감에 영향이 미쳐진다는 점을 알 수 있다. 특히 M4-A 및 M4-F에 의한 경우에는 착색층의 물성과 색감이 저하되어 제품화될 수 없다는 사실을 확인하였다.
한편, M4, M4-C, M4-D를 참조하면, 구리 입자의 평균 입경이 35 내지 65nm에 의하는 경우 상기 착색 조성물에 대하여 고른 분산성을 가지면서, 착색층의 물성과 색감이 우수하게 유지될 수 있다는 사실을 확인하였다.
[실험예 3: 항균성 평가]
상기 M4, M4-A 및 M4-F를 이용하여 칼라보드를 제조하였고, 이에 대한 항균성을 평가할 수 있도록 하였다. 그런데 M4-A 및 M4-F의 경우 칼라보드로 제조하는 과정에서 착색층이 이탈되어 제품화될 수가 없었다. 이에 따라 상기 M4에 대한 항균성을 평가하였다.
상기 M4에 대한 항균성은 KS M ISO 22196:2011에 따라 진행되었으며, 비교예로 상기 [표 1]의 비교예(con)과 동일한 조성으로, 구리입자가 포함되지 않은 착색된 규사로 제조된 칼라보드를 사용하였다. 항균성 실험에 사용된 배양 균주는 Esherichia coli ATCC 8739를 사용하였다.
그 결과로서, 상기 M4에 미생물이 처리된 경우를 [도 1], 상기 구리입자가 포함되지 않은 비교예에 미생물이 처리되어 배양된 경우를 [도 2]에 나타내었다.
상기 [도 1] 및 [도 2]를 참조하면 본 발명에 따른 구리입자를 사용하는 경우 미생물 균주의 번식을 억제함으로서 우수한 향균활성이 나타나게 할 수 있다는 점을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

  1. 하기의 [화학식 A1] 내지 [화학식 A4] 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 경화제;
    톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나; 및
    평균 직경이 10 내지 100 nm인 구리(Cu) 입자를 포함하는
    항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물.
    [화학식 A1]
    Figure pat00009

    [화학식 A2]
    Figure pat00010

    [화학식 A3]
    Figure pat00011

    [화학식 A4]
    Figure pat00012
  2. 제 1항에 있어서,
    조색제를 더 포함하는 것인
    항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구리입자는 고분자체에 증착되어 있는 것인
    항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구리입자는 상기 경화제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것인
    항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 톨루엔(toluene), 메틸에톤케톤(methyl ethyl ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나는 10 내지 200 중량부로 포함되는 것인
    항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물.
  6. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 따라 착색된 칼라샌드.
  7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물에 따라 착색된 비금속광물을 이용하여 제조된 칼라보드.
KR1020190096087A 2019-08-07 2019-08-07 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드 KR102317766B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190096087A KR102317766B1 (ko) 2019-08-07 2019-08-07 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190096087A KR102317766B1 (ko) 2019-08-07 2019-08-07 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210017198A true KR20210017198A (ko) 2021-02-17
KR102317766B1 KR102317766B1 (ko) 2021-10-27

Family

ID=74731318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190096087A KR102317766B1 (ko) 2019-08-07 2019-08-07 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102317766B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050081726A (ko) * 2004-02-16 2005-08-19 포맥스 주식회사 무기안료의 나노분산물을 이용한 석재의 착색처리방법
KR20080109758A (ko) * 2006-02-14 2008-12-17 도요 알루미늄 가부시키가이샤 착색 금속 안료 및 그 제조 방법, 그리고 그 착색 금속 안료를 함유하는 코팅 조성물 및 화장료
KR20110036088A (ko) 2008-06-27 2011-04-06 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 색소 폴리머의 제조방법, 색소 폴리머 및 그 사용
KR20110042103A (ko) 2008-08-05 2011-04-22 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 안료 분산액, 블록 폴리머 및 그 제조방법
KR101581636B1 (ko) * 2015-05-19 2015-12-30 한규복 비금속광물 착색용 조성물 및 이를 이용한 착색된 비금속 광물의 제조방법
KR20160035004A (ko) * 2013-07-25 2016-03-30 이시하라 산교 가부시끼가이샤 금속 구리 분산액 및 그 제조 방법 그리고 그 용도
KR102062592B1 (ko) * 2019-08-07 2020-01-06 한규복 항균력을 가진 착색된 칼라샌드의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 칼라보드

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050081726A (ko) * 2004-02-16 2005-08-19 포맥스 주식회사 무기안료의 나노분산물을 이용한 석재의 착색처리방법
KR20080109758A (ko) * 2006-02-14 2008-12-17 도요 알루미늄 가부시키가이샤 착색 금속 안료 및 그 제조 방법, 그리고 그 착색 금속 안료를 함유하는 코팅 조성물 및 화장료
KR20110036088A (ko) 2008-06-27 2011-04-06 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 색소 폴리머의 제조방법, 색소 폴리머 및 그 사용
KR20110042103A (ko) 2008-08-05 2011-04-22 다이니치 세이카 고교 가부시키가이샤 안료 분산액, 블록 폴리머 및 그 제조방법
KR20160035004A (ko) * 2013-07-25 2016-03-30 이시하라 산교 가부시끼가이샤 금속 구리 분산액 및 그 제조 방법 그리고 그 용도
KR101581636B1 (ko) * 2015-05-19 2015-12-30 한규복 비금속광물 착색용 조성물 및 이를 이용한 착색된 비금속 광물의 제조방법
KR102062592B1 (ko) * 2019-08-07 2020-01-06 한규복 항균력을 가진 착색된 칼라샌드의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 칼라보드

Also Published As

Publication number Publication date
KR102317766B1 (ko) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI704114B (zh) 抗微生物玻璃組成分、結合其之玻璃及聚合製品
DE102007033338B4 (de) Hartstoffbeschichteter Glas- oder Glaskeramik-Artikel und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Verwendung des Glas- oder Glaskeramik-Artikels
US20180289010A1 (en) Antimicrobial materials exhibiting synergistic efficacy
KR102086295B1 (ko) 항균성이 우수한 목재가구 및 이의 제조방법
EP1509083A1 (de) Antimikrobielle polymere beschichtungszusammensetzung
WO2005115151A1 (de) Funktionelle sol-gel-beschichtungsmittel
KR20200007448A (ko) 항균성, 항곰팡이성 및 고기능성 코팅액 조성물 및 이를 이용한 제품
KR20190123570A (ko) 항균 글라스 조성물 및 이의 제조방법
WO2017217471A1 (ja) 水性塗料組成物及びそれを用いた金属調塗膜の形成方法
CN108359369A (zh) 动车内饰用抗菌涂料及其制备方法和应用
KR102253548B1 (ko) 항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품
KR102062592B1 (ko) 항균력을 가진 착색된 칼라샌드의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 칼라보드
KR102317766B1 (ko) 항균 활성을 가진 비금속 광물의 착색용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 칼라샌드
KR101581636B1 (ko) 비금속광물 착색용 조성물 및 이를 이용한 착색된 비금속 광물의 제조방법
KR102237759B1 (ko) 페로니켈 슬래그를 함유하는 호안블록의 제조방법.
JP2005206842A (ja) 抗菌剤含有被覆粉末および方法
CN113105801A (zh) 一种具有缓释耐久抗菌性的涂料
KR20140069609A (ko) 항균 세라믹 및 이의 제조 방법
CN1177007C (zh) 无机纳米复合抗菌剂改性的抗菌型环氧粉末涂料及其制备方法
KR102187044B1 (ko) 항균 나노구리 담체를 이용한 항균 인조 대리석의 제조방법
KR20140029029A (ko) 내지문 코팅 방법 및 이를 이용하여 제조된 내지문 코팅층
CN108641506B (zh) 一种基于聚四氟乙烯的复合纳米抗菌分散剂的制备方法
EP1702009B1 (en) Paint composition with improved far-infrared radioactivity, antibiotic activityand solvent resistance, and precoated metal sheet coated the same
WO2019081959A1 (en) ANTIBACTERIAL POWDER COATING
CN1772397A (zh) 利用超声波混合银粉与合成树脂的涂装方法

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant