KR20210124040A - 백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 이의 제조방법 및 이의 아토피 개선 용도 - Google Patents

백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 이의 제조방법 및 이의 아토피 개선 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장제 내지 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 제공하는 백토 및 규조토를 포함하는 건축용 내장재는 백토를 40 중량% 이상의 주원료로 포함하여 백토 고유의 효과를 보유하고 있어 습도조정, 불연기능, 탈취효과 또는 향균효과 등을 제공할 수 있으며, 실제로 상기 건축용 내장재로 구축한 건축물에서 거주하게 되면 염증성 사이토카인의 발현 수준을 저해하고, 피부재생 효과가 우수하므로 가려움증, 특히 아토피성 가려움증을 완화시키는 효과를 제공할 수 있다.

Description

백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 이의 제조방법 및 이의 아토피 개선 용도 {Eco-friendly building interior materials comprising white clay and diatomite and manufacturing method thereof}
본 발명은 백토 및 규조토를 주원료로 포함하는 친환경 건축용 내장재, 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 백토를 40 중량% 이상의 주원료로 포함하면서 규조토를 5 내지 20% 함유하는 건축용 내장재를 제공함으로써, 건축용 자재로 사용하여 거주자의 아토피 증상을 완화시키는 효과를 제공할 수 있다.
최근 고도성장과 함께 도시화, 현대화 및 환경오염 등 사회 환경변화에 따른 원인불명의 소양증 환자가 지속적으로 증가되는 추세이다. 가려움증 또는 소양감이란 피부를 긁거나 문지르고 싶은 충동을 일으키는 불쾌한 감각으로 정의되며, 가벼운 접촉, 온도변화, 스트레스 등의 자극이나 화학적, 물리적, 전기적인 자극으로도 유발될 수 있으며 이로 인한 가려움 반사가 동반되는 현상이다. 또한 아토피, 건선, 접촉성 피부염과 같은 피부질환자나 민감성 피부 보유자의 주된 증상으로 알려져 있다. 가려움증은 신체 내 특정 면역세포들(T 세포, 대식세포 등)이 활성화되어 여러 사이토카인(TNF-a, IL-2 등)이 가려움의 중재자인 히스타민의 분비를 유도하여 일어나는 것으로 알려져 있다. 흔히 가려움증은 전신질환의 중요한 증상이며, 피부 건조와 같은 소양감각적 요소와 신경적 요소를 동시에 갖는 다인성 증상에 기인하기에 통제하기 어려운 경우가 대다수 이며, 피부과적으로 가장 흔한 증상이고 환자의 삶의 질을 심각하게 저하시키는 요소이다. 특히 아토피성 피부염에서 가려움증은 가장 중요한 증상으로서 가려움-긁기-염증 악순환으로 인해 증상의 악화를 유발하는 것으로 알려져 있으며, 또한, 피부 병변에 관한 어떠한 임상적 또는 조직학적 증상이 없더라도 화장품이나 비누, 샴푸와 같은 세정제의 사용 후, 눈으로 드러나는 자극현상 이외에 감각적으로 가려움을 호소하는 민감성 피부 보유자들도 증가하고 있다. 그러나 소양증 발생의 원인에 대한 정확한 기전 규명이 어려워 소양증에 대한 적절한 치료가 부족한 현실이다.
최근 신경생리학적 연구기법과 분자생물학의 발전에 힘입어 가려움의 발생과 전달기전에 대한 많은 사실들이 밝혀지고 있다. 일반적으로 가려움증은 C-섬유말단의 유해 감수기를 통해 무수구심신경으로 전달되며, C-섬유 말단에서 분비되는 푸루리토젠(pruritogen)인 물질 P(substance P), CGRP(calcitonin-gene related peptide) 등은 각각의 수용체와 결합하여 가려움을 촉발하는 것으로 알려져 있으며, 이들 푸루리토젠들은 비만세포(mast cell)를 활성화시켜 가려움증의 또 다른 중재자인 히스타민의 방출을 유도하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 연구결과들은 향후 새로운 치료법을 제시하고 있으나 아직 효과적인 치료제가 부족하며 다양한 국소 항소염제들만이 제시되고 있다. 또한 여전히 소양증의 복잡하고 다층적인 발생 기전으로 인해 가려움의 정확한 진단과 치료제 개발은 아직 달성되지 못하고 있는 실정이다.
현재 사용되고 있는 가려움증 치료 요법들은 국소 및 전신약제로서, 스테로이드, 항히스타민제, 면역억제제 등이 사용되고 있다. 국소용 항소양제는 대부분 살리실산(항염제), 캄포(camphor), 맨솔(menthol), H1 항히스타민제(dyphenhydramine), 국소 마취제(cinchocaine), 부신피질호르몬 유사제(glycyrrhizic acid), 에녹살론(enoxolone, 18-beta glycyrrhetinic acid), 칼라민((ZnOH)2SiO3, 비특이적 피부 진정제), 크로타미톤(crotamiton, 진드기 살충제), 페놀 등의 조합으로 이뤄져 있다. 그러나 위와 같은 국소 항소양제는 아토피성 피부염의 가려움증처럼 알러지 반응, 신경자극 반응, 면역반응 등 다양한 원인이 복잡하게 얽혀 발생한 난치성 가려움증을 효과적으로 억제하기에는 매우 미흡하다. 그로 인해 현재까지는 피부의 염증반응과 면역반응을 비특이적으로 강력하게 억제함으로써 이차적으로 수반되는 가려움을 감소시키는 부신피질 스테로이드제가 항소양 효과를 위해 널리 사용되고 있다. 그러나 부신피질 스테로이드는 근본적으로 직접적인 항소양제가 아니고, 사용한 경우 2~4주의 단기간 치료에는 효과적이고 안전한 것으로 밝혀졌지만 1년 이상 장기간 치료는 안정성과 효과를 보장할 수 없다. 장기 사용 시 내성발현, 피부 위축, 팽창선조, 대사이상, 피부변색(skin discoloration), 피부가 얇아짐(skin thinnig), 상흔(stretch marks) 등의 심각한 부작용을 초래하므로 가려움증 억제 목적으로 사용하기에는 부적합하다. 또한 가려움증 억제 또는 완화성분들은 경구투여 시 졸림이나 면역력 저하의 문제를 발생시키며, 국소 투여시에는 피부에 대한 안전성이 문제되고 피부용 조성물에 배합 시 제형 안정성 면에서도 대부분 문제점을 안고 있어 그 사용이 제한되고 있다.
궁극적으로 가려움증에 대한 치료의 목표는 증상을 중지시키는 것이며 따라서 난치성 가려움증을 효과적으로 통제할 수 있는 항소양제 개발뿐만 아니라 환경조성이 중요하며 이에 대한 환경조성 후보물질 발굴이 그 첫 단계라 할 수 있다. 장기간 사용에 의한 내성 유발과 하나의 유효성분으로는 치료가 안 되는 질병들이 발생하는 단점이 있는 합성 의약품 대신, 최적의 환경을 제공할 수 있는 재료에 대한 관심이 고조되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0758736호는 “천매암 분말을 함유한 합성수지 조성물 및 패널과 이의 제조방법”에 대한 것으로, 천매암 분말을 함유함으로써 인체의 신진대사에 도움을 주고 항균효과 등을 제공할 수 있어 인체에 유해한 환경요소를 제거할 수 있다.
그러나, 인체의 피부 등에 직접적으로 미치는 유해한 환경 요소들을 개선시킬 수 있는 환경 조성물에 대한 연구는 여전히 요구되고 있다.
본 발명자들은 난치성 가려움증을 효과적으로 통제할 수 있으면서 생활 환경 조성시 직접 적용할 수 있는 조성물을 제공하고자 예의 노력한 결과 백토 및 규조토를 포함하는 경우 아토피 등 다양한 원인으로 인해 발생하는 가려움증을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
또한, 본 발명은 백토를 주원료로서 40 중량% 이상 포함하면서 열을 가하지 않고 성형한 후 열건조 없이 자연건조하는 프레스 공법을 최적화함으로써, 백토 본연의 친환경 효과를 보유하는 건축용 내장재의 제조 방법을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 백토 및 규조토를 주원료로 하는 친환경 건축용 내장재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 백토는 전체 중량 대비 40 내지 60 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 규조토는 1 내지 20 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 백규사 및 무기바인더를 추가적으로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 백규사 및 무기바인더는 각각 전체 중량 대비 10 내지 30 중량% 및 10 내지 30 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 기능성 천연광물을 추가적으로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 IL-2, IL-6 및 IL-13 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 사이토카인을 감소시키는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다.
또한, 본 i) 백토 및 규조토를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
ii) 상기 단계 i)의 혼합물에 혼합된 재료들의 크기를 0.1mm ~ 2mm 이하로 필터링 하는 단계;
iii) 상기 단계 ii)의 필터링 된 혼합물을 프레스 성형기로 제품 성형 및 코팅하는 단계; 및
iv) 상기 단계 iii)의 코팅된 프레스 성형제품을 자연건조하는 단계;
를 포함하는 친환경 건축용 내장재 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 i)의 백토는 전체 중량 대비 40 내지 60 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 i)의 규조토는 전체 혼합물 대비 1 내지 20 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 iv)의 건조는 10 내지 40℃에서 건조하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다.
본 발명에서 제공하는 백토 및 규조토를 포함하는 건축용 내장재는 백토를 주원료로 포함하여 백토 고유의 효과를 보유하고 있어 습도조정, 불연기능, 탈취효과 또는 향균효과 등을 제공할 수 있으며, 실제로 상기 건축용 내장재로 구축한 건축물에서 거주하게 되면 염증성 사이토카인의 발현 수준을 저해하고, 피부재생 효과가 우수하므로 가려움증, 특히 아토피성 가려움증을 완화시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 친환경 건축용 내장재의 제조 공정도를 나타낸다.
도 2는 친환경 건축용 내장재에 포함되는 성분에 따른 아토피 개선 효과를 나타낸다.
도 3은 친환경 건축용 내장재에 포함되는 성분들에 따른 피부자극 테스트 결과를 나타낸다.
도 4는 친환경 건축용 내장재에 포함되는 성분들에 따른 아토피 마우스 모델의 피부를 H&E 염색한 결과를 나타낸다.
도 5는 친환경 건축용 내장재에 포함되는 성분들에 따른 아토피 마우스 모델의 피부를 H&E 염색하여 표피의 두께를 측정한 결과를 나타낸다.
도 6은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들의 아토피 개선 효과를 나타낸다.
도 7은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들에 따른 피부자극 테스트 결과를 나타낸다.
도 8은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들에 따른 아토피 마우스 모델의 피부를 H&E 염색한 결과를 나타낸다.
도 9는 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들에 따른 아토피 마우스 모델의 피부를 H&E 염색하여 표피의 두께를 측정한 결과를 나타낸다(Vehicle: 21.702 ㎛, Sham: 80.346 ㎛, 백토 10%(Q100): 70.303 ㎛, 규조 10%(Q10): 32.788 ㎛, 규조 20%(Q20): 35.953 ㎛, 석고(gypsum): 68.118 ㎛ 및 콘크리트: 62.037 ㎛).
도 10은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들에 따른 아토피 마우스 모델의 가려움증 내지 염증성 사이토카인의 수치를 나타낸다.
도 11은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들의 아토피 개선 효과를 나타낸다.
도 12는 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들의 아토피 개선 효과를 나타낸다.
도 13은 친환경 건축용 내장재에 포함될 수 있는 성분들에 따른 피부자극 테스트 결과를 나타낸다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상기 기재한 바와 같이 현재까지는 가려움증(소양증)의 정확한 원인이 파악되지 않아 적절한 치료제 개발에 난항을 겪고 있다. 현재 사용되고 있는 가려움증 치료제들은 주로 국소 항소양제로서 직접적인 항소양제가 아니며, 장기간 사용시 안전성을 보장할 수 없고 피부변색이나 면역력 저하 등 다양한 부작용이 발생하고 있고, 피부용 조성물로 배합하는 경우 제형적으로 안정하지 않다는 문제점이 존재한다.
이에, 본 발명자들은 인체에 직접적으로 영향을 미치는 유해한 환경 요소들을 개선시킬 수 있는 환경 조성물을 제공하고자 예의 노력한 결과, 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재를 완성하였다. 본 발명에 따른 친환경 건축용 내장재는 가려움 유발 동물 행동 모델 시험 및 조직 현미경 소견 실시 결과, 강력한 가려움 억제 및 완화효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 상기 가려움 유발 동물 모델은 히스타민 또는 DNCB로 가려움증을 유발한 마우스 모델로서, 아토피성 가려움증을 포함하여 다양한 원인에 의하여 발생하는 가려움증을 반영하는 모델이다. 따라서 본 발명의 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증이나, 두피 가려움증, 알레르기에 의한 가려움증 등 다양한 원인에 의해 발생하는 가려움증을 억제 또는 완화시키는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 '환경 조성물'은 생활 환경 조성에 사용될 수 있는 조성물을 의미하며, 바람직하게는 건축용 내장재 조성물을 의미할 수 있다.
따라서, 본 발명은 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재를 제공할 수 있다.
상기 백토는 오염되지 않은 청정 산악지대 광산의 지하에서 채취되어 불순물을 제거한 흙으로써 다공질 미세한 입자들로 뛰어난 습도조절기능 외에 4대 중금속(납, 수은, 카드뮴, 비소) 불검출, 유해화합물(VOCs)차단, 포름알데히드 흡착분해, 불연, 단열, 차음, 항균, 항곰팡이, 원적외선 또는 음이온(혈액순환 촉진, 신진대사 활성화 효과) 또는 탈취 효과 등을 지니고 있는 천연광물이다.
상기 규조토는 식물성 플랑크톤의 일종인 규조류가 퇴적되어 만들어진 퇴적암 일종의 천연 광물로, 다공질의 미세한 입자들로 구성되어 있다. 습도조절, 항곰팡이, 탈취 효과 또는 새집증후군의 원인인 포름알데히드의 저감 기능이 뛰어나다. 특히, 일본에서는 실내공기 중의 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)에 따른 오염을 저감시키는 건축재로 인증을 받았다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 상기 백토는 전체 중량 대비 40 내지 60 중량% 로 포함되는 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 백토는 전체 중량 대비 45 내지 55 중량% 로 포함되는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 백토는 전체 중량 대비 47 내지 52 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
상기 규조토는 전체 중량 대비 5 내지 20 중량% 로 포함될 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 규조토는 7 내지 15 중량% 로 포함될 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 규조토는 9 내지 12 중량% 로 포함되는 것일 수 있다. 규조토가 5 중량% 미만으로 포함되는 경우 아토피 개선 등 규조토의 효능이 나타나지 않을 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 포함되는 경우 이의 다기공성 특징으로 인하여 잘 부서지는 등 제품의 내구성이 감소될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 백규사 및 무기바인더를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 백규사는 국내산 천연 백색모래로 상기 친환경 건축용 내장재의 강도 보강용으로 포함될 수 있으며, 상기 백규사는 전체 중량 대비 10 내지 30 중량% 로 포함될 수 있고, 바람직하게는 15 내지 25 중량% 로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 18 내지 22 중량% 로 포함되는 것일 수 있다.
상기 무기바인더는 생분해성 무독성 친환경 바인더(접착제)로서 백토에 혼합하여 보드의 결합력과 강도를 보강하기 위해 포함될 수 있으며, 전체 중량 대비 10 내지 30 중량% 로 포함될 수 있고, 바람직하게는 15 내지 25 중량% 로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 18 내지 22 중량% 로 포함되는 것일 수 있다. 상기 무기바인더는 천연 광물인 탄산칼슘 등의 무기 경화제로서 라돈 또는 중금속 불검출등 유해성분이 없는 친환경 무기바인더일 수 있다.
상기 친환경 건축용 내장재는 물을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 물은 전체 중량 대비 1 내지 10 중량% 로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 9 중량% 로 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 기능성 천연광물을 추가적으로 포함하는 것일 수 있다. 상기 기능성 천연광물은 제올라이트, 이오라이트, 펄 라이트 또는 에코힐링스톤일 수 있다.
상기 제올라이트는 화산이 폭발할 때 용암이 굳어서 만들어지는 물질로 중금속등 독소 물질 흡착/분해 효과, 천연 미네랄 성분 다량으로 물의 정수효과 탁월, 항균/항곰팡이 억제효과로 촉매제, 이온 교환제, 각종 흡착제로 활용된다.
상기 이오라이트는 국내산 친환경 천연광물로 다량의 #자유전자(e-)를 방사하여 신진대사 촉진과 악취제거등 탈취기능, 향균효과 있는 광물로 천연원석을 미세분말화한 친환경 복합 무기질 광물이다.
상기 펄라이트는 진주암을 고온에서 가열, 팽창시켜 만든 암석으로서, 알카리성 무균무독성으로 미세한 공극이 많아 가벼우며, 습도조절 효과가 우수하다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 IL-2, IL-6 및 IL-13 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 사이토카인을 감소시키는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 건축용 내장재는 판넬 또는 보드일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재를 제조하는 과정은 크게 재료(백토, 규조토, 백규사 또는 무기바인더)수급, 재료혼합(백토, 규조토, 백규사, 무기바인더 또는 물), 혼합재료 이송, 재료 필터링, 공급정량기 이송, 재료 알갱이 분쇄기 분쇄, 재료 혼합기 이송 리턴, 공급정량기 이송/프레스 투입, 프레스 압축 생산, 제품 콘베어 이송, 제품 표면 코팅 스프레이(1회), 건조대 적치, 건조밀차 적치, 자연건조, 제품검사, 제품포장 및 제품출하 단계로 이루어질 수 있다. 상기와 같이 프레스 공법으로 건축용 내장재를 제조하는 경우 압출공법 등 다른 공법들에 비하여 비용 측면에서 효율적이며 불량품 비율도 효과적으로 감소될 수 있다.
구체적으로, 상기 재료 필터링 및 공급 정량기 이송 단계는, 재료 혼합기에서 이송 콘베어를 이용하여 스크린 선별기로 투입된 후, 스크린 선별기로 재료들을 크기 기준으로 필터링 한 후 공급정량기로 이송하여 프레스에 투입 대기 하였다. 기준 크기보다 큰 재료들은 분쇄 후 다시 재료 혼합기로 리턴시켰다.
상기 제품포장 및 제품출하 단계는, 품질검사 합격된 제품들을 규격별로 구분하여 제품 포장 후 보관창고로 이송하고, 제품출고 지시서에 의거하여 출하 검사 후 제품출하를 진행하였다.
따라서, 본 발명은 i) 백토 및 규조토를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
ii) 상기 단계 i)의 혼합물에 혼합된 재료들의 크기를 0.1mm ~ 2mm 이하로 필터링 하는 단계;
iii) 상기 단계 ii)의 필터링 된 혼합물을 프레스 성형기로 제품 성형하는 단계; 및
iv) 상기 단계 iii)의 프레스 성형제품을 자연건조하는 단계;
를 포함하는 친환경 건축용 내장재 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 단계 ii) 에서 필터링 되는 혼합된 재료들의 크기는 바람직하게는 0.5 mm ~ 1.5 mm 이하 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1mm 이하일 수 있다.
상기 단계 iii) 에서 프레스 성형기는 100 bar ~ 400 bar 의 압력으로 제품 성형을 할 수 있으며, 바람직하게는 150 bar ~ 300 bar 의 압력으로 제품 성형을 할 수 있고, 보다 바람직하게는 190 bar ~ 250 bar 의 압력으로 제품 성형을 할 수 있다.
상기 단계 iii) 의 제품 성형 후 성형된 제품을 친환경 수용성 코팅제로 제품표면을 얇게 1회 코팅하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 iv)의 자연건조는 상온인 10 내지 40℃에서 건조하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 35℃ 에서 건조하는 것일 수 있다. 인위적으로 상온 이상의 열을 가하여 건조하는 제품에 변형을 일으킬 수 있다. 또한, 상기 자연건조는 1일 내지 5일 동안 수행할 수 있으며, 바람직하게는 2일 내지 4일 동안 수행하는 것이 바람직하다.
상기 제조방법에 사용되는 개념들은 상기 친환경 건축용 내장재에 포함되는 것과 동일하므로 설명은 상기 기재로 대신한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증을 완화시키는 것일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석하지 않는 것은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
친환경 건축용 내장재 및 마우스 모델의 제조
<1-1> 친환경 건축용 내장재의 제조
아토피성 가려움증 등 다양한 원인에 의해 발생하는 가려움증 개선 효과를 갖는 환경 조성물을 제조하는데에 포함시킬 수 있는 원료를 선별하고자 하였다. 환경 조성물 중 친환경 건축용 내장재용 보드(판넬)을 백토, 백규(백토+규조토), 백토+칠보 또는 황토를 포함하여 하기 [표 1]과 같은 조성으로 제조하였다.
성분 백토 보드 백규 보드
(백토+규조토)		 백토+칠보 보드 황토 보드
백토 6.11 kg 6.11 kg 6.11 kg
규조토 0.68 kg
칠보 0.68 kg
황토 6.79 kg
구체적으로, 분말형태의 백토(0.1mm~1mm), 광물(분말형 규조토, 칠보 또는 황토; 1mm이하) 및 천연광물 무기 바인더(경화제)를 혼합기에 넣고 약 40~60 분 동안 혼합한 뒤 물(혼합물 중량대비 6%~ 8%)을 추가하여 40~60 분 동안 혼합하였다.
스크린 선별기를 통해 1mm이하 (약 90%~95%)은 공급정량기로 바로 이송하고 1mm 이상(5%~10%) 알갱이는 분쇄기로 분쇄 후 재료혼합기로 리턴하였다. 혼합된 재료(1mm 이하)들은 공급정량기로 이송된 후 프레스 성형기의 금형틀에 투입되어 제품 사이즈, 프레스 압력 약 200 bar ~ 240 bar 로 제품성형 생산하였다. 그 후 프레스 성형제품 자동이송시 코팅라인을 통해 친환경 수용성 코팅제로 제품표면을 얇게 1회 코팅하였다. 코팅된 프레스 제품성형 후 건조대 및 건조밀차에 적치하여 자연건조실 이동 후 3일간 상온(15℃~ 35℃에서 자연 건조하였다. 완전 건조된 제품에 대하여 품질검사(규격, 평탄도, 표면상태 등)를 수행하였다. 제조된 보드의 규격은 600mm×300mm/9.0mm~9.5mm(3kg) 또는 300mm×300mm/8.5mm~9mm(1.5Kg) 이었다.
<1-2> 아토피 마우스 모델 제조 및 수용
20~23g 중량의 수컷 ICR 마우스를 이용하였고, 아토피모델의 피부민감화에 사용되는 화학물질은 면역반응을 일으켜 접촉성과민증을 발생시키는 DNCB (1-Chloro-2,4-dinitrobenzene)를 사용하였다. 구체적으로, 상기 실시예 <1-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에 수용한 후 1일차에 1.5% DNCB (200㎕ in acetone : olive oil = 4:1)을 처치하고, 2일차에 1% DNCB 를 처치하였다. 음식물 및 물은 자유로이 먹을 수 있도록 하면서 상기 실시예 <1-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에 각각 수용한 후 1주일간의 회복기간을 주며 관찰하였다.
친환경 건축용 내장재의 피부 외관에 대한 효과
상기 실시예 <1-2>에서 수용한 마우스들의 외관상 피부회복양상을 관찰하였다.
vehicle은 정상 마우스 모델을 의미하며, Sham은 DNCB 처리 후 친환경 건축용 내장재가 아닌 일반 케이지에서 수용한 마우스 모델을 의미한다.
그 결과, [도 2]에서 나타나는 바와 같이 다양한 친환경 건축용 내장재 중에서 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재의 아토피 개선 효과가 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다.
친환경 건축용 내장재의 항가려움증 효과
상기 실시예 <1-2>에서 수용한 마우스들의 백토 및 규조토 환경에 의한 아토피 관련 가려움증에 대한 효과를 확인하고자 하였다. 만들어진 아토피 모델을 다양한 환경에서 회복시킨 후 피부자극테스트(브러쉬로 가벼운 터치 자극 후 발생하는 가려움증)을 시행하고 30분 동안 자발적으로 긁는 횟수(Scratch bouts)를 관찰하였다.
그 결과, [도 3]에서 나타나는 바와 같이 30분 동안 긁는 횟수는 정상 마우스 모델(Vehicle, 대조군)은 5회 미만으로, 아토피 동물모델(Sham, 양성 대조군)은 약 20회로 나타났다. 반면, 황토에서 수용한 경우 양성 대조군에 비하여 오히려 긁는 횟수가 2배 이상 증가하였다. 본 발명의 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재에서 수용한 경우의 긁는 횟수는 정상 대조군과 유사하게 5~6회로 나타났다.
친환경 건축용 내장재의 피부 조직에 대한 효과
상기 실시예 <1-2>에서 수용한 마우스들의 피부 조직학적 변화를 확인하고자 하였다.
그 결과 [도 4] 및 [도 5]에서 나타나는 바와 같이, 양성 대조군(sham, 아토피 모델)의 피부는 대조군(vehicle)에 비하여 표피층(epidermis)이 비후되어 그 두께가 매우 증가되어 있었다. 이는 아토피 모델이 외형 뿐만 아니라 조직학적으로도 변화가 유발되었음을 의미하며 아토피 기준에 합당한 것으로 판단하였다. 또한, 백토, 백토 및 칠보 또는 황토에서 수용한 마우스 모델에 비하여 백토 및 규조토 친환경 건축용 내장재에서 수용한 마우스 모델(규조)의 경우 표피층의 두께가 정상 대조군과 가장 유사한 수준으로 얇아진 것을 확인할 수 있었다.
친환경 건축용 내장재의 구체적 조성비율 설정
<5-1> 친환경 건축용 내장재의 제조
상기 [실시예 1] 내지 [실시예 4]의 결과를 토대로 백토 및 규조토를 모두 포함하는 경우 가려움증 개선효과가 유의적으로 나타나는 것으로 판단하였다. 이에 추가적으로 백토 및 규조토의 구체적인 조성 비율을 결정하고자 하였다.
상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 백토 100%(Q100), 규조 10%(Q10), 규조 20%(Q20), 석고(gypsum) 또는 콘크리트(Concrete)를 포함하는 건축용 보드를 600mm×600mm×10mm(7kg)의 크기로 하기 [표 2]의 구성으로 제조하였다.
성분 백토 보드 규조10 보드 규조20 보드 석고 보드 콘크리트 보드
백토 6.11kg 6.11kg 5.43kg
규조토 0.68kg 1.36kg
석고 1.90kg
석고경화제 0.10kg
시멘트 2.92kg
모래 4.38kg
<5-2> 친환경 건축용 내장재의 피부 외관에 대한 효과 양상
상기 <실시예 4>와 동일한 방법으로 상기 실시예 <5-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재의 아토피 마우스 모델에 대한 피부 회복효과를 확인하고자 하였다.
그 결과, [도 6]에서 나타나는 바와 같이 석고 환경에서 수용된 마우스는 아토피 개선 효과가 전혀 나타나지 않았으며, 백토 또는 콘크리트 환경에서 수용된 마우스는 아토피 개선 효과가 다소 나타났다. 반면에, 규조토를 10% 또는 20% 포함한 친환경 건축용 내장재에서는 유의적인 아토피 개선 효과가 나타났으며, 특히 규조토 10%(규조10) 친환경 건축용 내장재의 경우 정상 대조군과 유사한 수준으로 아토피가 회복된 것을 확인할 수 있었다. 이는 아토피 모델에 대하여 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재는 항가려움증 효과 및 빠른 피부재생 효과를 지니고 있음을 의미하였다.
<5-3> 친환경 건축용 내장재의 히스타민 유발 가려움증에 대한 효과
상기 실시예 <5-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재의 아토피 마우스 모델들에 대한 가려움증 개선 효과를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 20~23g 중량의 수컷 ICR 마우스들을 음식물 및 물은 자유로이 먹을 수 있도록 하면서 23 내지 25℃의 온도 조절 하에 상기 실시예 <1-2>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에 각각 수용하였다. 실험 하루 전 실험동물을 조레틸(zoletil)과 럼푼(rompun)을 1:4로 섞어 1 ㎖/kg를 투약하여 마취 후 실험동물의 뒷덜미 부분을 클리퍼(clipper)를 이용하여 가로 2 cm, 세로 2 cm의 정사각형으로 털을 제거 하였다. 마우스의 목 뒤에 용매 또는 시험물질 100 ㎕을 도포하고 30분 후 멸균 생리식염수에 용해시킨 히스타민(500 ㎍/site : 10 ㎍/site) 50 ㎕를 목 뒤에 피내 주사한다. 이 후 30분간 마우스의 움직임을 관찰하여, 뒷다리로 주사한 부위를 자발적으로 긁는 횟수(Scratch bouts)를 관찰하였다. 이 자료는 평균과 표준편차를 계산하여 분석하였으며, 평균값의 통계적 차이는 Student t-test를 사용해 결정하였다.
그 결과, [도 7]에서 나타나는 바와 같이, 백토 및 규조토를 모두 포함하는 친환경 건축용 내장재에 수용된 경우 마우스의 긁는 횟수는 10회 미만으로 나타났으며, 이는 대조군과 가장 유사한 수준의 횟수였다. 특히, 수용 후 6일차에는 백규 중 규조토를 10% 포함한 환경(Q10)에서 수용된 마우스가 규조토를 20% 포함한 환경(Q20)에서 수용된 마우스에 비하여 긁는 횟수가 훨씬 적은 것으로 나타났다. 반면에, 규조토가 포함되지 않은 백토, 석고 또는 콘크리트가 포함된 친환경 건축용 내장재에 수용된 경우 30분 동안 긁는 횟수는 약 50회에 이르는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 실험에 사용된 제형들은 제형 안정성이 양호하였으며, 피부에 대한 부작용도 없는 것으로 나타났다.
<5-4> 피부 조직 변화 확인
상기 실시예 <5-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에서 수용한 경우 아토피 마우스 모델들의 피부조직에 대한 효과를 상기 [실시예 4]와 동일한 방법으로 확인하고자 하였다.
그 결과, [도 8] 및 [도 9]에서 나타나는 바와 같이 백토(Q100), 석고(Gypsum) 또는 콘크리트(Concrete) 환경에서 수용한 마우스 모델의 경우 표피층의 두께가 양성 대조군(Sham)과 비슷한 수준이었다. 반면에, 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재에서 수용한 경우 양성 대조군의 약 40%의 두께로 표피가 얇아진 것을 확인할 수 있었으며, 특히 규조토를 10% 포함한 경우(Q10), 20% 포함하는 경우(Q20)에 비하여 더 유의적으로 아토피 마우스 모델의 표피가 얇아진 것으로 나타났다.
<5-5> 염증 관련 사이토카인 수준 확인
상기 실시예 <5-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에서 수용한 아토피 마우스 모델들에서, 염증과 관련된 사이토카인인 IL-2, IL-6 또는 IL-13의 수준 변화를 확인하고자 하였다.
그 결과, [도 10]에서 나타나는 바와 같이 석고(Gypsum) 또는 콘크리트(Concrete) 환경에서 수용한 마우스 모델의 경우 오히려 양성 대조군(Sham)보다 사이토카인의 수준이 증가하였다. 반면에 백토를 포함하는 경우 사이토카인의 수준이 감소하였으며, 규조토를 10% 포함한 경우(Q10), 20% 포함하는 경우(Q20)에 비하여 더 유의적으로 염증성 사이토카인들의 수준을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
친환경 건축용 내장재의 급성 기계적 통증반응 내지 운동반응에 대한 효과
백토 및 규조토는 환경 조성제로 사용하며 다른 감각신경 세포 또는 운동신경에 영향을 줄 수 있다. 따라서 가려움증에 효과가 있는 농도에서 감각정보의 하나인 통증반응 평가와 운동신경 영향을 평가할 수 있는 로타로드 운동능력을 평가하였다.
그 결과, von-Frey를 이용한 기계적 통증은 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재와 대조군 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 또한 실험에 사용된 농도 모두에서 운동 행동의 이상은 관찰되지 않았다. 따라서 백토 및 규조토의 포함여부는 감각신경에 대한 영향과는 관련이 없으며, 가려움 차단효과는 운동 등의 장애에 의한 것은 아닌 것으로 판단하였다.
백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재 제조
<7-1> 친환경 건축용 내장재의 제조
상기 [실시예 1] 내지 [실시예 6]의 결과를 토대로 백토 및 규조토를 모두 포함하는 친환경 건축용 내장재의 경우 가려움증 개선효과가 유의적으로 나타나는 것으로 판단하였다. 추가적으로, 백토에 규조토 이외에 기능성 천연광물을 첨가하여 친환경 건축용 내장재의 기능성의 증강 여부를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 백규사(0.1mm~1mm) 및 기능성 천연광물인 제올라이트, 이오라이트, 펄 라이트 또는 에코힐링스톤을 추가적으로 첨가하여 상기 실시예 <1-1>과 동일한 방법으로 친환경 건축용 내장재를 제조하였다. 기능성 천연광물은 백토 및 규조토 등의 재료 혼합시 함께 첨가되었으며, 구체적인 조성은 하기 [표 3]에 기재된 바와 같다.
성분 Cage#1
(중량비)		 Cage#2 Cage#3 Cage#4 Cage#5 Cage#6
백토 1.5 kg(50%) 1.5 kg 1.5 kg 1.5 kg 1.5 kg 1.5 kg
규조토 0.3 kg(10%) 0.24 kg
제올라이트 0.3 kg
이오라이트 0.3 kg 0.06kg
펄라이트 0.3 kg
에코힐링스톤 0.3 kg
백규사 0.6 kg(20%) 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg
무기바인더 0.6 kg(20%) 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg 0.6 kg
<7-2> 아토피 개선 효과
상기 실시예 <1-1> 과 동일한 방법으로 상기 실시예 <7-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재의 아토피 마우스 모델에 대한 피부 회복효과를 확인하고자 하였다.
그 결과, [도 11] 및 [도 12] 에서 나타나는 바와 같이 백토에 추가적으로 기능성 천연광물을 포함하는 경우 유의적인 아토피 개선 효과가 나타난 것을 확인할 수 있었다. Vehicle 은 아세톤 및 올리브오일만을 투여한 후 일반 케이지(cage)에 수용된 마우스 를 의미하며, Sham 은 아세톤, 올리브오일 및 DNCB 를 투여한 후 일반 케이지에 수용된 마우스를 의미한다.
<7-3> 가려움증 개선 효과
상기 실시예 <7-1>에서 제조한 친환경 건축용 내장재의 아토피 마우스 모델들에 대한 가려움증 개선 효과를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 20~23g 중량의 수컷 ICR 마우스들을 음식물 및 물은 자유로이 먹을 수 있도록 하면서 23 내지 25℃의 온도 조절 하에 상기 실시예 <1-2>에서 제조한 친환경 건축용 내장재에 각각 수용하였다. 실험 하루 전 실험동물을 조레틸(zoletil)과 럼푼(rompun)을 1:4로 섞어 1 ㎖/kg를 투약하여 마취 후 실험동물의 뒷덜미 부분을 클리퍼(clipper)를 이용하여 가로 2 cm, 세로 2 cm의 정사각형으로 털을 제거 하였다. 마우스의 목 뒤에 용매 또는 시험물질 100 ㎕을 도포하고 30분 후 멸균 생리식염수에 용해시킨 히스타민(500 ㎍/site : 10 ㎍/site) 50 ㎕를 목 뒤에 피내 주사한다. 이 후 30분간 마우스의 움직임을 관찰하여, 뒷다리로 주사한 부위를 자발적으로 긁는 횟수(Scratch bouts)를 관찰하였다. 이 자료는 평균과 표준편차를 계산하여 분석하였으며, 평균값의 통계적 차이는 Student t-test를 사용해 결정하였다.
그 결과, [도 13]에서 나타나는 바와 같이, 백토에 추가적으로 기능성 천연광물을 포함하는 경우 마우스의 긁는 횟수가 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재에서 가려움증 개선 효과가 가장 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 한편, 실험에 사용된 제형들은 제형 안정성이 양호하였으며, 피부에 대한 부작용도 없는 것으로 나타났다.

Claims (14)

  1. 백토 및 규조토를 포함하는 친환경 건축용 내장재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 백토는 전체 중량 대비 40 내지 60 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 규조토는 전체 중량 대비 5 내지 20 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 백규사 및 무기바인더를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  5. 제4항에 있어서, 상기 백규사 및 무기바인더는 각각 전체 중량 대비 10 내지 30 중량% 및 10 내지 30 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 기능성 천연광물을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 IL-2, IL-6 및 IL-13 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 사이토카인을 감소시키는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것을 특징으로 하는 친환경 건축용 내장재.
  9. i) 백토 및 규조토를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    ii) 상기 단계 i)의 혼합물에 혼합된 재료들의 크기를 0.1mm ~ 2mm 이하로 필터링 하는 단계;
    iii) 상기 단계 ii)의 필터링 된 혼합물을 프레스 성형기로 제품 성형하는 단계; 및
    iv) 상기 단계 iii)의 프레스 성형제품을 자연건조하는 단계;
    를 포함하는 친환경 건축용 내장재 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단계 i)의 백토는 전체 중량 대비 40 내지 60 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 단계 i)의 규조토는 전체 혼합물 대비 5 내지 20 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 단계 iii) 의 제품 성형 후 성형된 제품을 코팅하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 단계 iv)의 건조는 10 내지 40℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 친환경 건축용 내장재는 아토피성 가려움증, 알레르기성 가려움증 및 두피 가려움증 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 가려움증을 완화시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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KR19990014648A (ko) * 1998-11-30 1999-02-25 이길우 건축물 내외장재용 불연성 샌드위치 패널
KR20130079911A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 연세대학교 산학협력단 닥나무 성분이 함유된 건축 내장재
KR20180041887A (ko) * 2016-10-17 2018-04-25 주식회사 아토큐앤에이 고욤잎 및 포도송이 가지의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 아토피 피부염의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
KR20180050010A (ko) * 2016-11-04 2018-05-14 정인호 비소성 방식의 기능성 내장타일 제조방법 및 이에 의하여 제조된 기능성 내장타일

Patent Citations (4)

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