KR20220122912A

KR20220122912A - Coating liquid composition of Korean Dendropanax and manufacturing method thereof

Info

Publication number: KR20220122912A
Application number: KR1020210027038A
Authority: KR
Inventors: 전상남
Original assignee: 전상남
Priority date: 2021-02-27
Filing date: 2021-02-27
Publication date: 2022-09-05

Abstract

The present invention relates to a Korean golden varnish paint composition and a preparation method thereof, and more specifically, to a Korean golden varnish paint composition in which silver nanoparticles are added to a Korean golden varnish coating solution to make the golden color of a Korean golden varnish coating film appear more vivid regardless of a coating substrate and a preparation method thereof. According to the present invention, the silver nanoparticles are added to the Korean golden varnish coating solution to make the golden color of the Korean golden varnish coating film appear more vivid regardless of the coating substrate, and the pattern of a lower substrate appears transparent due to no interference of light caused by the silver nanoparticles.

Description

Hwangchil paint composition and its manufacturing method {Coating liquid composition of Korean Dendropanax and manufacturing method thereof}

본 발명은 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 황칠코팅액안에 은나노입자를 추가하여 코팅 기재에 무관하게 황칠코팅막의 황금색을 더욱 선명하게 보이게 하고 투명한 황칠막을 형성가능하게 하는 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Hwangchil coating composition and a method for manufacturing the same, and more particularly, a Hwangchil coating composition that adds silver nanoparticles in the Hwangchil coating solution to make the golden color of the Hwangchil coating film more clearly visible regardless of the coating substrate and enables the formation of a transparent Hwangchil film and to a manufacturing method thereof.

자연적인 황금색을 내기 위해서 우리 조상들은 황칠나무에서 황칠추출액을 얻었고 이를 활용하여 황금색을 발하는 다양한 제품은 만들었다. 최근에는 이를 재현하기 위한 시도가 있었고 다양한 황칠도료를 만드는 방법이 특허로 등록된 바 있다. To give a natural golden color, our ancestors obtained hwangchil extract from hwangchil tree and made various products that emit golden color by using it. Recently, an attempt has been made to reproduce this, and a method of making various yellow chil paints has been registered as a patent.

황칠추출액에 대한 연구를 진행하는 과정에서 황칠추출액은 대부분 C15H24 인 분자량 204g/mol인 화합물의 조합으로 확인되었고 황칠나무가 성장하는 지역에 따라 화합물의 조성비가 변화함을 확인한 바 있다 (공업화학전망, 2002, 5(5), 35-43). C₁₅H₂₄ 의 조성을 하지면서 분자량이 204g/mol 인 물질을 황칠고유색성분이라고 한다.In the process of conducting research on hwangchil extract, most of the hwangchil extract was identified as a combination of a compound with a molecular weight of 204 g/mol with C15H24, and it was confirmed that the composition ratio of the compound changes depending on the region where the hwangchil tree grows (Industrial Chemistry Prospect, 2002, 5(5), 35-43). A substance having a molecular weight of 204 g/mol while not having a composition of C ₁₅ H ₂₄ is called Hwangchil unique color component.

또한 황칠추출액 안에는 C=C 이중결합을 가지는 물질이 존재하여 자연광을 쪼이거나 열을 가하게 되면 C=C 이중결합이 서서히 사라지면석 코팅막이 형성됨을 FT-IR 분석을 이용하여 확인한 바도 있다. 이러한 결과를 보면 황칠 고유의 색은 황칠추출액 안에 존재하는 특별한 구조의 화합물 혹은 그 들 간의 화학결합으로 인한 분자량 증가에 기인하는 현상이라 볼 수 있다. 황칠 고유색을 만드는 물질은 박막 안에서 자체적으로 존재할 수도 있고 다른 물질과의 화합물로 존재할 수도 있다. In addition, it has been confirmed using FT-IR analysis that a stone coating film is formed when the C = C double bond gradually disappears when natural light or heat is applied because there is a substance having a C = C double bond in the Hwangchil extract. Looking at these results, it can be seen that the unique color of Hwangchil is a phenomenon due to the increase in molecular weight due to the special structure of the compounds present in the Hwangchil extract or the chemical bonds between them. The material that makes Hwangchil unique color may exist by itself in the thin film or as a compound with other materials.

황칠추출액으로 막을 형성하는 경우 자연적인 황금색을 내는 것이 가능하여 가구 이외에도 다양한 분야에서 황칠의 황금색을 활용하고자 하는 시도가 있다. 이를 위해서는 황칠추출물을 이용하여 코팅막을 만들어야 하는데, 지금까지 알려진 바로는 황칠추출물 만으로 막을 만들게 되면 막의 경도, 내열성, 내산성 등 코팅막이 가져야 하는 물성이 부족하다고 알져져 있다, 이러한 문제를 극복하고자 황칠추출액에 존재하는 C=C 이중결합과의 화학반응을 유도하게 하기 위해서 천연레진, 인공레진을 혼합하여 황칠추출물로 형성한 막의 물성을 개선하고자 하는 노력이 있었다. 이러한 과정을 거치면서 황칠막을 만들게 되면 황칠성분은 경화한 레진 안에 가두어지거나 혹은 레진과 C-C 결합을 형성하면서 레진과 한덩어리가 되기도 하여 황칠 고유색을 레진에 부여하는 효과를 보이게 된다. 박막의 기본 물리적인 성질은 레진에 큰 영향을 받는다. When a film is formed with Hwangchil extract, it is possible to produce a natural golden color, so there are attempts to utilize the golden color of Hwangchil in various fields other than furniture. To do this, a coating film must be made using hwangchil extract. From what is known so far, when a film is made only from hwangchil extract, it is known that the film's hardness, heat resistance, acid resistance, etc., the physical properties that a coating film should have are insufficient. In order to induce a chemical reaction with the existing C=C double bond, efforts have been made to improve the physical properties of the film formed with Hwangchil extract by mixing natural and artificial resins. When the hwangchil film is made through this process, the hwangchil component is either confined in the cured resin or forms a C-C bond with the resin and becomes a lump with the resin, thereby giving the resin the unique color of hwangchil. The basic physical properties of the thin film are greatly affected by the resin.

자연적인 조건에서 황칠막의 경화속도를 상업적으로 사용하기 어려울 정도로 느리다. 보다 빠른 막의 경화를 위해서 항칠액과 UV레진을 혼합하여 사용하는 UV경화법과 황칠액과 금속 촉매를 혼합하여 사용하는 황칠코팅액이 개발되기도 하였다. 국내에서는 이 제품이 상업화되어 있다. (구채옻칠 황칠코팅액)Under natural conditions, the curing rate of Hwangchilmak is so slow that it is difficult to use commercially. For faster film curing, a UV curing method using a mixture of an anti-chill solution and a UV resin and a Hwangchil coating solution using a mixture of Hwangchil solution and a metal catalyst have been developed. In Korea, this product is commercialized. (Guchae Lacquer Hwangchil Coating Solution)

본 특허에서 이후로는 상업적 황칠코팅액을 황칠코팅액으로 부르기로 한다.From this patent, commercial hwangchil coating solution will be referred to as hwangchil coating solution.

황칠코팅막은 금이 아닌 기재 위에서 자연스러운 황금색을 구현한다는 점에서 많은 사람들의 관심을 끌고 있다. 이미 오래전부터 은백색의 금속 위에 황칠막을 형성하게 되면 금과 같은 멋진 색을 띄게 된다는 사실을 사람들은 사료와 직접적인 실험을 통해서 알고 있었다. Hwangchil coating film attracts many people's attention in that it realizes a natural golden color on the substrate rather than gold. For a long time, people have known through direct experimentation with animal sources that when Hwangchilmak is formed on silver-white metal, it will have a wonderful color like gold.

황칠코팅액을 이용한 코팅의 경우 기재에 따른 영향을 크게 받는다. 은 (Ag) 위에 코팅막을 형성한 경우에는 은과 그 위의 코팅막으로 인해서 독특한 황금색 재현이 가능하다. 추가적인 실험을 하여 보면 은 이외의 일반적인 은백색을 가지는 금속 광택을 가지는 금속 위에 황칠막을 일정두께 코팅하게 되면 은위에 황칠막을 올린 것과 같은 색상을 관찰하게 된다. In the case of coating using a hwangchil coating solution, it is greatly affected by the substrate. When a coating film is formed on silver (Ag), a unique golden color can be reproduced due to the silver and the coating film on it. If an additional experiment is carried out, if a certain thickness of a hwangchil film is coated on a metal having a metallic luster other than silver, the same color is observed as if the hwangchil film is placed on silver.

나무 기재에 황칠코팅을 진행하게 되면 금속과는 다른 느낌을 받게 된다. 은백색 금속위에 황칠막을 올리게되면 황금색을 띄게 되는 반면 나무위에 황칠막을 형성하게 되면 옅은 노란색을 보이게 된다. If the wood substrate is coated with hwangchil, it will feel different from the metal. When Hwangchilmak is placed on silver-white metal, it becomes golden, whereas when Hwangchilmak is formed on wood, it appears pale yellow.

높은 열을 가하지 않아도 되고 값비싼 금도금을 하지 않아도 되기에 사람의 이목을 끄는 황금색을 쉽게 만들 수 있을 것이라는 기대감을 가지고 황칠도장을 목재에 응용하고자 하는 전문가들이 많다. There are many experts who want to apply Hwangchil Paint to wood with the expectation that it will be possible to easily create a golden color that attracts people's attention because it does not require high heat and expensive gold plating.

목재용 도료는 특성상 아래쪽의 나무무늬가 잘 보여야 하는 투명성 이슈가 있다. 금속박을 올리고 나서 황칠을 하거나 금속성의 가루를 뿌리고 황칠을 하게 되면 금속박 혹은 금속성 가루가 눈에 보이게 되어서 멀리서 보기에는 황금색을 가지기는 하지만 눈으로 볼 수 있는 1m 이내의 가까운 곳에서 황칠막을 쳐다보게 되면 황칠막 하부 혹은 황칠막 안에 들어있는 금속성 반사체의 모습이 눈에 보이는 단점이 있고 코팅막이 불투명하게 변화하는 단점도 확인된다.Due to the nature of the paint for wood, there is a transparency issue that the wood pattern on the bottom must be clearly visible. If metal foil or metallic powder is applied and then hwangchil is applied, the metallic foil or metallic powder becomes visible. Although it has a golden color from a distance, if you look at the hwangchilmak from a distance within 1m that you can see it, you can see hwangchilmak. There is a disadvantage that the appearance of the metallic reflector in the lower part or inside the hwangchil film is visible, and the disadvantage that the coating film changes to be opaque is also confirmed.

물체에 반사한 빛이 인간 눈에 들어와서 시신경을 자극하면 인간은 색의 존재를 인식하게 된다고 알려져 있다. 인간이 물체의 존재와 그 색을 알게 하여주는 빛은 광자의 흐름으로 입자성와 파동성을 동시에 가진다. 빛이 가지는 입자성과 파동성으로 인해서 나타나는 현상으로는 반사(reflection)와 굴절(refraction)이 있다. It is known that when light reflected from an object enters the human eye and stimulates the optic nerve, humans perceive the existence of color. Light, which allows humans to know the existence of an object and its color, is a stream of photons and has both particle and wave properties. Reflection and refraction are phenomena that occur due to the particle and wave nature of light.

반사는 매질 A에서 매질 B 로 들어가는 빛이 A-B 계면에서 매질 A 로 되돌아오는 현상을 의미한다. Reflection refers to the phenomenon in which light entering medium B from medium A returns to medium A at the A-B interface.

굴절은 매질 A에서 매질 B 로 들어가는 빛이 A-B 계면에서 매질 A와 매질 B 사이의 밀도차이로 인해서 매질 내 빛의 이동 속도 차이가 발생하고 그 결과 A-B 계면에서 빛이 이동방향이 휘는 현상을 의미한다. 이러한 모습을 도 1에서 설명하고 있다. 도 1a 는 동일 매질에서 벌어지는 반사현상을 보여준다. 도 1b 는 서로 다른 매질 경계면에서 진행하던 빛의 진행방향이 휘는 굴절현상을 보여준다. Refraction refers to a phenomenon in which light entering from medium A to medium B has a difference in the movement speed of light in the medium due to the difference in density between medium A and medium B at the A-B interface, and as a result, the direction of movement of light at the A-B interface is bent. . This state is illustrated in FIG. 1 . 1a shows a reflection phenomenon occurring in the same medium. 1b shows a refraction phenomenon in which the propagation direction of light traveling at the interface of different media is bent.

반사를 잘 일으키는 물질로는 금속이 잘 알려져 있다. 청동기 시대에서부터 금속을 이용하여 거울을 제조하는 기술이 알려져 있다. 도 2의 원소주기율표에 있는 금속은 자유전자와 광자와의 충돌로 인해서 은백색을 보이는 것이 일반적이나 금(Au)-노란색, 구리(Cu)-붉은 색을 가지기도 한다. 금속보다는 금속류라고 표현하여야 함은 전자이동이 가능한 전도성 고분자류로 일반적인 금속이 보이는 은백색을 보이기도 하기 때문이다. Metals are well known as reflective materials. From the Bronze Age, the technique of manufacturing a mirror using metal is known. Metals in the periodic table of the elements of FIG. 2 generally show silver-white color due to collisions between free electrons and photons, but may also have gold (Au)-yellow and copper (Cu)-red colors. It should be expressed as metals rather than metals because it is a conductive polymer that can move electrons, and shows the silvery white color typical of metals.

반사를 일으키는 물질은 전자가 많은 금속이 일반적이다. 굴절은 전자가 많은 금속이 화합물의 형태로 존재하게 되면 쉽게 관찰할 수 있는 현상이다. 도 2의 원소주기율표에서 조합이 가능한 많은 조합이 굴절현상을 보이며 물질에 따라 그 정도의 차이가 있다. 알려져 있는 고굴절 재료로는 TiO2, ZrO2, WO3, ZnO, ZnS 가 있지만 이 물질들에서 국한되지는 않는다. 산업계에서는 낮은 가격이면서도 우수한 굴절성을 보이는 물질로 TiO2, ZnO, ZnS 를 많이 사용하고 있다. The material that causes reflection is usually a metal with a lot of electrons. Refraction is a phenomenon that can be easily observed when a metal with many electrons exists in the form of a compound. In the periodic table of elements in FIG. 2, many combinations that can be combined show a refraction phenomenon, and there is a difference in the degree depending on the material. Known high refractive materials include, but are not limited to, TiO2, ZrO2, WO3, ZnO, and ZnS. In the industry, TiO2, ZnO, and ZnS are widely used as materials showing excellent refractive properties at a low price.

필름이 색을 가진다는 말은 필름 표면에서 반사된 빛이 고유의 스펙트럼을 가진다는 뜻이다. 이러한 박막색에 영향을 줄 factor 를 고려해보면 1) 표면반사에 기인하는 표면효과, 2) 투명성이 높은 막이라고 하면 하부기재표면반사에 기인하는 하부표면효과, 3) 내부반사로 인한 내부반사효과, 및 4) 내부광산란으로 인한 내부광산란효과로 분류가 가능하다. 1), 2)는 필름소재와 두께가 결정되면 고정적인 효과를 보인다. 3), 4) 조절을 통해서 필름 반사 스텍트럼을 조절하여 필름의 색을 조정이 가능하다. 안료가 들어있는 박막은 3), 4)효과를 조정한 것이고, 광산란제가 들어가 있는 박막은 4) 효과를 극대화한 것이라고 할 수 있다. When a film has color, it means that the light reflected from the film surface has its own spectrum. Considering the factors affecting the color of the thin film, 1) the surface effect due to surface reflection, 2) the lower surface effect due to the surface reflection of the lower substrate for a film with high transparency, 3) the internal reflection effect due to the internal reflection, and 4) an internal light scattering effect due to internal light scattering. 1) and 2) show a fixed effect when the film material and thickness are determined. It is possible to adjust the color of the film by adjusting the film reflection spectrum through 3) and 4) adjustment. It can be said that the thin film containing the pigment has the effects of 3) and 4) adjusted, and the thin film containing the light scattering agent 4) maximizes the effect.

필름이 투명하게 보인다는 말은 눈에 보이는 입자가 존재하지 않거나 필름 안에 입자가 존재한다고 하더라도 그 크기가 충분하게 작고 입자의 굴절율이 필름의 굴절율과 유사할 때 일어나는 현상이다. 필름이 색을 가지는 것과는 의미가 달라서 색을 가지면서도 투명한 막이 존재한다. A film appears transparent is a phenomenon that occurs when there are no visible particles or even if there are particles in the film, the size is sufficiently small and the refractive index of the particles is similar to the refractive index of the film. A film has a different meaning from having a color, so a transparent film exists while having a color.

입자가 필름 안에 들어가면 입자의 크기에 따라 필름의 투명도가 큰 영향을 받는다. When particles enter the film, the transparency of the film is greatly affected by the size of the particles.

여기서 말하는 입자의 크기는 입자의 모양과는 상관없이 가장 큰 길이를 의미한다. 예를 들어 구형입자라면 반지름의 2개가 입자의 크기를 대표하는 값이 되며, 타원형이면 장축의 길이가 입자의 크기가 된다. 로드 혹은 와이어와 같이 긴 모양의 입자의 경우도 최대한 펴진 장축의 길이를 입자의 크기라고 정의할 수 있다. The particle size referred to here means the largest length regardless of the shape of the particle. For example, in the case of a spherical particle, two of the radii are values representing the size of the particle, and in the case of an elliptical particle, the length of the major axis is the size of the particle. In the case of long-shaped particles such as rods or wires, the maximum length of the extended long axis can be defined as the particle size.

일반적으로 가시광선 파장대보다 작은 크기의 입자라면 눈에 보이지 않는다. 관찰하고자 하는 파장에 따라 다르기는 하지만 일반적으로 700nm 이하의 크기를 가지는 입자의 경우에는 사람눈으로 인식이 불가하고 이 물질이 박막안에 적당한 농도로 포함된 경우에는 해당 물질색을 가지는 투명한 막을 형성하게 된다고 알려져 있다. 긴 모양의 입자라고 하면 단축의 길이를 그 크기로 볼 수 있다. 사람 눈에 보이지않는 충분히 작은 크기의 입자가 박막 안에 고농도로 존재하게 되면 박막이 입자 고유의 색을 진하게 띠기는 하지만 투명한 막으로 존재하는 특징이 있다. 이러한 크기의 입자는 10nm내지 700nm 크기의 나노미터 크기의 입자이면 가능하다. In general, if the particle size is smaller than the visible light wavelength band, it is invisible to the naked eye. Although it depends on the wavelength to be observed, in general, particles with a size of 700 nm or less cannot be recognized by the human eye. is known For long-shaped particles, the length of the minor axis can be viewed as its size. When particles of sufficiently small size that are invisible to the human eye exist in a high concentration in the thin film, the thin film has the characteristic of being a transparent film although the color of the particles is darkened. Particles of this size are possible as long as they are nanometer-sized particles with a size of 10 nm to 700 nm.

굴절률의 차이가 큰 입자가 박막 안에 존재하게 되면(박막 굴절률 대비 높은 굴절율을 가지는 입자 혹은 낮은 굴절율을 가지는 입자) 큰 입자가 존재하는 것과 같이 탁하게 보이는 박막을 만들 수 있다. 다만, 입자의 크기가 커서 눈에 보이는 것과는 다른 효과를 필름에 부여하게 된다.When particles with a large difference in refractive index exist in the thin film (particles having a high refractive index or a low refractive index compared to the refractive index of the thin film), a thin film that looks cloudy as if large particles exist. However, because the size of the particles is large, an effect different from that seen with the naked eye is imparted to the film.

입자는 다양한 크기와 모양을 가진다. 수 나노미터 ~수백 나노미터 크기라면 이를 나노입자라고 하며, 그 이상되어 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터 크기의 입자가 되면 이를 마이크로입자라고 한다. 그 이상이 크기에 대해서도 이와 마찬가지로 명명하기는 하지만 통칭 입자라고 부르기도 한다. Particles come in a variety of sizes and shapes. If it is several nanometers to several hundred nanometers in size, it is called a nanoparticle, and when it becomes a particle with a size of several micrometers to several hundreds of micrometers beyond that, it is called a microparticle. It is also called a particle, although it is named similarly for its size.

입자는 다양한 모양을 가질 수도 있다. 축구공의 축소본과 같은 구형이 일반적이기는 하지만, 찌그러진 구형, 선형, 와이어형, 및 판상형 과 같은 다양한 구조를 가질 수 있다. 예로 든 것은 문헌상 쉽게 확인이 가능한 구조이다. 하지만 입자의 모양이 위와 같은 구조로만 국한 되는 것은 아니고 이러한 구조의 혼합이나 완전하게 다른 구조로도 존재할 수 있다. Particles may have various shapes. Although a spherical shape such as a miniature version of a soccer ball is common, it may have various structures such as a crushed sphere, a linear shape, a wire shape, and a plate shape. An example is a structure that can be easily identified in the literature. However, the shape of the particle is not limited to the above structure, and a mixture of these structures or a completely different structure may exist.

입자는 단결정성, 다결정성, 및 비결정성 일 수 있다. 일반적으로 큰 덩어리인 bulk 가 가지는 물리적, 구조적 특성을 따른다고 할 수 있다. The particles can be monocrystalline, polycrystalline, and amorphous. In general, it can be said that it follows the physical and structural characteristics of bulk.

입자는 한 종류의 물질 혹은 여러가지 물질의 혼합으로 이루어 질 수 있다. 혼합은 균일할 수도 있고 불균일할 수도 있다. 전체가 한가지 물질로 이루어질 수도 있고, 가운데 존재하는 물질과 그 외부에 존재하는 물질이 서로 다를 수도 있다. 서로 다른 층이 적층될 수도 있다. 입자를 구성하는 물질은 원칙적으로 원소주기율표에 있는 모든 물질의 조합이 가능하다. 여기에서 우리가 관심을 가지는 물질은 주기율표상 단종 금속 혹은 이종 금속의 얼로이를 의미한다. 이는 주로 반사체로 활용이 가능하다. 단종 혹은 이종 금속으로 구성된 금속 화합물의 경우 충분한 굴절율을 갖는다면 이를 광반사체로 활용이 가능하다. Particles may consist of one type of material or a mixture of several materials. The mixing may be uniform or non-uniform. The whole may consist of one material, and the material present in the middle may be different from the material existing outside it. Different layers may be stacked. The material constituting the particle can, in principle, be a combination of all the materials in the periodic table of elements. Here, the material we are interested in means a single metal or an alloy of dissimilar metals on the periodic table. It can be mainly used as a reflector. In the case of a metal compound composed of single or different metals, if it has a sufficient refractive index, it can be used as a light reflector.

금속광택을 가지는 금속, 금속 얼로이, 및 고굴절재료인 금속산화물을 광반사물질이라고 정의할 수 있다. 주기율표상 많은 물질이 이러한 종류의 광반사물질에 해당한다. 주기율표상 1주기, 2주기, 3주기, 및 전이금속과 이들의 얼로이, 산화물 모두가 광반사물질이라고 예라고 할 수 있다. 광반사물질의 예를 들면, TiO2, ZrO2, ZnO, ZnS 이다.A metal having a metallic luster, a metal alloy, and a metal oxide as a high refractive material may be defined as a light reflective material. Many materials on the periodic table fall under this type of light-reflecting material. Periods 1, 2, 3, and transition metals and their alloys and oxides on the periodic table are examples of light reflective materials. Examples of the light reflective material are TiO2, ZrO2, ZnO, and ZnS.

광반사물질의 크기가 나노미터 크기라고 하면 이를 광반사나노입자라고 정의할 수 있으며 앞에서 언급한 것과 같이 구형, 와이어형, 판상형 등 다양한 구조를 가질 수 있고 주기율표상 존재하는 다양한 물질로 이루어진 나노입자라고 할 수 있다.If the size of a light-reflecting material is nanometer-sized, it can be defined as a light-reflecting nanoparticle. As mentioned above, it can have various structures such as spherical, wire-type, and plate-shaped, and is a nanoparticle composed of various materials existing on the periodic table. can do.

아래쪽 기재가 투명하게 보이는 막이면서 동시에 황금색을 보이는 황칠막을 만들려고 한다면 눈에 보이는 크기 이하의 광반사물질을 황칠코팅액에 혼합하여 사용하면 된다. 바람직하게는 장축방향으로 나노미터 크기를 가지는 은나노입자가 있다. 이를 광반사나노입자라고한다. 이 물질의 모양은 구형, 선형, 및 판상형 어느 것이라도 가능하다. 입자의 크기는 가시광선 영역에서 사람의 눈에 보이는 것을 방지하려면 그 크기가 장축을 기준으로 볼 때, 5nm~10um 가 적합하고 보다 바람직하게는 10-700nm 적합하다. If you want to make a yellow chile film with a transparent lower substrate and a golden color at the same time, you can use a light reflective material smaller than the visible size by mixing it with the yellow chile coating solution. Preferably, there are silver nanoparticles having a nanometer size in the long axis direction. These are called light-reflecting nanoparticles. The shape of this material may be any of spherical, linear, and plate-shaped. In order to prevent the particle size from being visible to the human eye in the visible ray region, 5 nm to 10 μm is suitable, and more preferably 10-700 nm when the size is viewed from the long axis.

광반사나노입자를 용매, 레진 안에 안정적으로 분산시키기 위해서는 광반사나노입자 표면에 폴리비닐피롤리돈 (PVP, CAS Number 9003-39-8)와 같이 광반사나노입자 표면에 들어붙는 고분자류 사용이 바람직하다. 이러한 경우, 표면의 여러위치로 고분자의 기능기가 동시에 들러붙게 되어 고분자가 광반사나노입자 표면에 강하게 붙게 되고 그 결과 고분자가 입자에서 떨어지지 않아서 장기 분산안정성이 크게 증가하게 된다. In order to stably disperse the light-reflecting nanoparticles in solvents and resins, the use of polymers that adhere to the surface of light-reflecting nanoparticles such as polyvinylpyrrolidone (PVP, CAS Number 9003-39-8) is recommended. desirable. In this case, the functional groups of the polymer are simultaneously attached to various positions on the surface, so that the polymer is strongly attached to the surface of the light-reflecting nanoparticle.

본 특허는 이러한 금속이외의 재질에 대한 코팅 기재의 표면이 투명하게 보이면서 황금색을 가지는 황칠코팅막을 제공하기 위한 용도로, 황칠코팅액에 광반사나노입자의 혼합 사용을 제안한다. 나노미터 크기의 광반사나노입자의 사용을 통해서 코팅막을 가까이에서 들여다 보아도 투명한 코팅 하부 구조를 볼 수 있으며, 광반사나노입자 사용을 통해서 금속이 가지는 빛에 대한 반사 효과를 황칠막에 부여하여 황칠의 황금색을 더욱 도드라지게 하고 이를 상업화하기 위함이다. This patent proposes a mixed use of light reflective nano particles in a hwangchil coating solution for the purpose of providing a yellow chil coating film having a golden color while the surface of the coating substrate for materials other than metal is transparent. Through the use of nanometer-sized light reflective nanoparticles, you can see the transparent coating under the coating film even if you look closely at it. This is to make the golden color stand out more and commercialize it.

1001866820000, 1001996890000, 1003150960000,1001866820000, 1001996890000, 1003150960000, 1006140770000, 1008015830000, 1006574280000,1006140770000, 1008015830000, 1006574280000, 1010641090000, 1011703870000, 1012299990000,1010641090000, 1011703870000, 1012299990000, 1015494680000, 1018156620000, 1017783870000,1015494680000, 1018156620000, 1017783870000, 1017963700000, 10217400600001017963700000, 1021740060000

“천연도료의 개발방향”, 김현중 외, 공업화학전망, 2002, 5(5), 35-43. “Development Direction of Natural Paints”, Hyunjoong Kim et al., Industrial Chemistry Prospects, 2002, 5(5), 35-43. “Mesoporous Silica Nanoparticles: A Comprehensive Review on Synthesis and Recent Advances”, R. Narayan, et al. Pharmaceutics. 2018, 10(3), 118.“Mesoporous Silica Nanoparticles: A Comprehensive Review on Synthesis and Recent Advances”, R. Narayan, et al. Pharmaceutics. 2018, 10(3), 118.

전통적인 황칠코팅액은 목재에 여러 번 덧붙이는 방식으로 황금색을 목재에 부여하고자 했다. 하지만 많은 수의 덧바름이 있다고 해도 언제나 재현성있게 황금색을 구현하지는 못했다. 목재의 종류에 따라 다른 결과가 나오는 문제도 있다. The traditional hwangchil coating solution was applied to the wood several times to give the wood a golden color. However, even with a large number of overcoats, it was not always possible to reproduce the golden color reproducibly. There is also the problem of different results depending on the type of wood.

최근 들어서는 국내에서 황칠추출액 기반의 황칠코팅액을 상업화하여 이를 판매하고 있다. (구채옻칠 황칠코팅액)Recently, Hwangchil extract-based Hwangchil coating solution has been commercialized and sold in Korea. (Guchae Lacquer Hwangchil Coating Solution)

황칠코팅액은 천연레진 혹은 인공레진 기반으로, 기재에 코팅한 후에 열 혹은 빛을 이용하여 막을 경화시키는 접근법을 사용한다. 그런데, 이러한 상업화 접근법 역시 기재에 따라 원하지 않는 결과를 낳는다. 금속기재 위에서는 선명한 황금색이 보이나 목재 위에서는 그러한 결과가 보이지 않는다. 오히려 황금색보다는 붉은 색에 가까운 색으로 보이는 문제가 확인된다. 반사효과를 높이기 위해서 금속 파우더를 혼합사용할 수는 있지만 이러한 경우 um이상의 크기를 가지는 금속 파우더 입자가 눈에 보일뿐 아니라 그 입자들로 인해서 목재와 같이 자연스러운 하부 패턴이 보이지 않는 문제가 있다. Hwangchil coating solution is based on natural or artificial resin, and uses an approach to harden the film using heat or light after coating it on a substrate. However, this commercialization approach also produces undesirable results depending on the description. A bright golden color is visible on the metal substrate, but the result is not visible on the wood. Rather, the problem that the color is closer to red than gold is confirmed. Metal powder can be mixed and used to enhance the reflective effect, but in this case, there is a problem that metal powder particles having a size of um or larger are visible, and a natural lower pattern like wood is not visible due to the particles.

이러한 문제들로 인해서 상업화한 황칠코팅액과 혼합하여 기재에 무관하게, 재현성 있게 황금색을 형성하는 소재를 고민하게 되었다Due to these problems, I have been thinking about a material that forms a golden color reproducibly regardless of the substrate by mixing it with the commercialized Hwangchil coating solution.

기재에 무관하게 황금색을 구현가능하고 또한 투명한 황금색 막을 구현하기 위해서 은나노입자를 황칠코팅액에 혼합하여 사용한다. In order to implement a golden color regardless of the substrate and to implement a transparent golden film, silver nanoparticles are mixed with the Hwangchil coating solution and used.

반사성을 가진다는 점에서 하부 금속 기재 표면에서의 빛 반사를 흉내내게 된다. 빛의 가시광선 파장대보다 작은 크기의 은나노입자를 사용함으로 해서 가까운 거리에서 눈에 입자가 직접적으로 보이는 문제의 해결되었고 동시에 코팅면 하부 기재의 자연스러운 패턴이 코팅후에도 그대로 살아나는, 자연스러운 황금색의 코팅막을 얻게 된다. In terms of being reflective, it mimics the reflection of light from the surface of the underlying metal substrate. By using silver nanoparticles with a size smaller than the visible wavelength band of light, the problem of directly visible particles at a close distance is solved, and at the same time, a natural golden coating film is obtained, in which the natural pattern of the substrate under the coating surface remains intact even after coating. do.

본 발명에 따른 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 따르면, 황칠코팅액 안에 은나노입자를 추가하면 코팅 기재에 무관하게 황칠코팅막을 투명하게 하여 하부 코팅기재의 표면 패턴이 보이게 하고, 코팅면의 황금색을 더욱 선명하게 보이게 하는 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.According to the Hwangchil paint composition and its manufacturing method according to the present invention, when silver nanoparticles are added to the Hwangchil coating solution, the Hwangchil coating film is made transparent regardless of the coating substrate, so that the surface pattern of the lower coating substrate is visible, and the golden color of the coating surface is made clearer It relates to a hwangchil paint composition and a method for producing the same.

도 1은 빛의 반사와 빛의 굴절율을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 원소주기율표를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 필름색을 구성하는 요소를 설명하는 도면이다.
도 4은 황칠도료에 투입하기 위한 은나노입자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 은나노입자를 포함하는 황칠도료를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 경화한 황칠막의 내부 절단구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 은나노입자를 포함하는 황칠코팅막 경화물의 내부 절단구조를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining light reflection and refractive index of light.
2 is a diagram for explaining the periodic table of elements.
3 is a view for explaining the elements constituting the film color.
4 is a view for explaining a method of manufacturing silver nanoparticles for input to Hwangchil paint.
5 is a view for explaining a method of manufacturing a hwangchil paint containing silver nanoparticles.
6 is a view for explaining the internal cut structure of the cured hwangchilmak.
7 is a view for explaining the internal cut structure of the cured yellow chil coating film containing silver nanoparticles.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood as including all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention, and may be modified in various other forms. and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same reference numerals are assigned to the same or corresponding components regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 빛의 반사와 빛의 굴절율을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining light reflection and refractive index of light.

도 1에서 도시한 바와 같이, 빛의 성질을 반사와 굴절이 대표적이며 반사는 입사각과 동일한 각도로 입사매질로 되돌아가는 현상을 말한다. 굴절은 두 매질 경계면에서 빛이 꺽이는 현상을 의미한다. 일상에서 사용하는 거울을 빛의 반사성을 이용한 것이고, 물속의 동전이 실제 위치와 다른 위치에 있는 것 같이 보이는 것은 빛의 굴절로 인한 현상이다.1, reflection and refraction are representative properties of light, and reflection refers to a phenomenon in which the light returns to the incident medium at the same angle as the incident angle. Refraction refers to the bending of light at the interface of two media. Mirrors used in everyday life use the reflectivity of light, and the fact that the coin in the water appears to be in a different position from the actual position is a phenomenon due to the refraction of light.

도 2은 원소주기율표를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining the periodic table of elements.

도 2에서 도시한 바와 같이, 원소주기율표는 다양한 원소들로 이루어지며, 1,2족은 금속 7,8족은 비금속, 위에서 4행이후 가운데 부분은 전이금속이라고 알려진 원소들이다. 1,2족 그리고 주기율표 중심부의 전이금속으로 알려진 원소를 본 특허에서는 금속이라고 정의하고, 이들에 산소가 화학적으로 결합한 물질을 금속산화물이라고 정의한다. As shown in FIG. 2 , the periodic table of elements consists of various elements, groups 1 and 2 are metals, groups 7 and 8 are nonmetals, and elements known as transition metals in the middle part after row 4 from the top. Elements known as transition metals in Groups 1 and 2 and the central part of the periodic table are defined as metals in this patent, and materials in which oxygen is chemically bonded to them are defined as metal oxides.

금속은 일반적으로 빛에 대해서 반사현상을 보이고, 이들에 산소가 화학적으로 결합한 금속산화물은 빛에 대하여 굴절현상을 주로 보이게 된다. 본 특허는 이러한 두 가지 기능을 모두 사용하고자 하는 것이다. Metals generally exhibit a reflection phenomenon with respect to light, and metal oxides in which oxygen is chemically combined with them exhibit mainly a refraction phenomenon with respect to light. This patent intends to use both of these functions.

도 3은 필름색을 구성하는 요소를 설명하는 도면이다. 3 is a view for explaining the elements constituting the film color.

도 3에서 도시한 바와 같이, 필름의 색은 표면반사, 내부반사, 내부광산란, 하부기재반사가 모두 만들어지고, 그 모든 빛이 모여서 눈에 보이는 색이 되게 되는 것이다. As shown in FIG. 3 , the color of the film is made by surface reflection, internal reflection, internal light scattering, and lower substrate reflection, and all the light is collected to become a visible color.

도 4은 은나노입자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a method of manufacturing silver nanoparticles.

도 4에서 도시한 바와 같이, 실버 나이트레이트 (AgNO₃) 로 대표되는 Ag+ 전구체와 폴리비닐피롤리돈(PVP)를 안정화제로 하여 Ethylene glycol 용매에 혼합하여 100^oC, N₂ 조건에서 1시간 반응함으로 해서 은나노입자를 얻게 되고, 이를 원심분리기로 정제하고 (5000rpm, 10min x 3회) Ethanol 에 10질량% 농도로 분산하게 시켜 25^oC, 암실 조건에서 보관하게 된다.As shown in FIG. 4 , Ag+ precursor represented by silver nitrate (AgNO ₃ ) and polyvinylpyrrolidone (PVP) as a stabilizer were mixed in an ethylene glycol solvent and reacted at 100 ^o C, N ₂ conditions for 1 hour. By doing this, silver nanoparticles are obtained, purified by a centrifuge (5000rpm, 10min x 3 times), and dispersed in ethanol at a concentration of 10% by mass, and stored at 25 ^o C, in the dark.

폴리비닐피롤리돈(PVP)는 Vinyl pyrrolidone 이라고 하는 모노머에 기반을 한 고분자이다. 이 고분자는 금속 혹은 금속산화물 입자의 표면에 전자를 공유하여 금속원자와 결합을 이루게 되어 은나노입자-PVP 가 강하게 결합하게 된다. 은나노입자-PVP 간의 결합이 강력하기에 Methanol, Ethanol, Isopropanol, 1-butanol, 2-butanol. 3-buanol을 준비하고 그 안에서 두 전구체를 혼합하게 되면, 두 물질은 용매 안에서 잘 녹는다. 두 물질은 녹는 즉시 은나노입자 표면에서 반응하여 빠르고 간편하게 은나노입자-PVP 를 만들 수 있다. 이렇게 제조한 은나노입자-PVP 포함하는 용액을 은나노입자 용액이라고 정의한다. 은나노입자 용액은 용매를 가지거나 용매가 없이 은나노입자-PVP 그 자체 일 수 있다. 은나노입자-PVP를 Ethanol 에 녹여놓은 용액이라면 은나노입자 에탄올 용액이라 하기로 한다. 예를 들어서 에탄올은 말한 것이지 용매로는 에탄올이 아닌 다른 용매의 사용도 가능하다. Methanol, isopropanol, butanol, acetone, toluene, 클로로포름, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤을 용매로 하여 은나노입자 용액을 제조가 가능하다.Polyvinylpyrrolidone (PVP) is a polymer based on a monomer called Vinyl pyrrolidone. This polymer forms a bond with a metal atom by sharing electrons on the surface of the metal or metal oxide particle, resulting in a strong bond between silver nanoparticles and PVP. Since the bond between silver nanoparticles and PVP is strong, Methanol, Ethanol, Isopropanol, 1-butanol, 2-butanol. When 3-buanol is prepared and the two precursors are mixed therein, the two substances are well soluble in the solvent. The two materials react on the surface of silver nanoparticles as soon as they are melted, making it possible to quickly and conveniently make silver nanoparticles-PVP. A solution containing silver nanoparticles-PVP prepared in this way is defined as a silver nanoparticle solution. The silver nanoparticle solution may be silver nanoparticle-PVP itself with or without a solvent. A solution in which silver nanoparticles-PVP is dissolved in ethanol will be referred to as an ethanol solution of silver nanoparticles. For example, ethanol is mentioned, but a solvent other than ethanol can be used as the solvent. Methanol, isopropanol, butanol, acetone, toluene, chloroform, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone can be used as solvents to prepare a silver nanoparticle solution.

은나노입자 용액을 용매에 녹여놓은 경우, 용매를 제거하여야 하는 필요성이 발생하게 된다. 해당 용매를 제거하기 위해서는 진공감압이 필요하게 된다. 이렇게 제조한 은나노입자 용액은 황칠코팅액에 대한 뛰어난 분산성을 가지게 된다. 작업상 편의를 위해서 은나노입자용액을 에탄올 희석하여 보관하며, 은나노입자 기준으로 10중량비를 맞추어 20^oC 이하의 암실에서 보관한다. When the silver nanoparticle solution is dissolved in a solvent, it is necessary to remove the solvent. In order to remove the solvent, vacuum pressure reduction is required. The silver nanoparticle solution prepared in this way has excellent dispersibility in the Hwangchil coating solution. For convenience in operation, the silver nanoparticle solution is diluted with ethanol and stored in a dark room below 20 ^o C by adjusting the weight ratio of silver nanoparticles to 10.

황칠추출액 중 대부분을 차지하는 C₁₅H₂₄ 의 조성을 가지면서 분자량이 204g/mol 인 물질을 황칠고유색성분이라고 한다.이 물질은 황칠의 고유황금색을 부여하여 주는 물질이다. A substance with a molecular weight of 204 g/mol and having a composition of C ₁₅ H ₂₄ that occupies most of the Hwangchil extract is called a hwangchil unique color component. This substance is a substance that gives the unique golden color of hwangchil.

도 5는 은나노입자 용액을 포함하는 황칠도료를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a method of manufacturing a hwangchil paint containing a silver nanoparticle solution.

도 5에서 도시한 바와 같이, 나노미터 크기를 가지는 은나노입자를 고분자로 안정화하고 이를 기존 상업화 황칠코팅액에 혼합한다.As shown in Figure 5, silver nanoparticles having a nanometer size are stabilized with a polymer and mixed with the existing commercial Hwangchil coating solution.

이때 사용하는 고분자로는 폴리비닐피롤리돈(PVP) 이 적합하다. 이 물질은 pyrrolidone 구조는 가지고 그 결과 극성을 가져 은나노입자 표면에 강하게 결합하여 은나노입자를 황칠도료 안에 균일하게 분산가능하게 하여 준다. 순수한 은나노입자는 우리가 사용하고자 하는 다양한 레진에 대한 분산성이 불량하고 대기 중에서 산화문제로 인해서 장시간 보관이 불량하다. 또한 빛에 민감하여 빛에 노출되면 은나노입자가 서로 반응하여 더 큰 덩어리로 성장하는 문제점도 알려져있다. 고분자 코팅을 통해서 은나노입자의 레진내 분산성 향상, 장기 보관 안정성 향상, 내광성 향상을 그 목적으로 한다. Polyvinylpyrrolidone (PVP) is suitable as the polymer used at this time. This material has a pyrrolidone structure and, as a result, has a polarity and strongly bonds to the surface of silver nanoparticles, enabling the silver nanoparticles to be uniformly dispersed in Hwangchil paint. Pure silver nanoparticles have poor dispersibility for various resins that we want to use, and long-term storage is poor due to oxidation problems in the atmosphere. Also, it is known that the silver nanoparticles react with each other and grow into larger masses when exposed to light because they are sensitive to light. The purpose is to improve the dispersibility of silver nanoparticles in resin, improve long-term storage stability, and improve light resistance through polymer coating.

입자의 크기는 사람이 눈으로 보는 빛의 파장대보다 작은 크기이어야 눈에 보이지 않게 되어 크기는 10내지 700nm 크기가 되는 나노미터 크기의 은나노입자를 사용한다. The size of the particles must be smaller than the wavelength band of light that the human eye sees, so that they are invisible to the naked eye.

상업적으로 판매하는 황칠코팅액은 인공 혹은 천연 레진과 황칠고유색성분을 혼합하고 필요에 점성, 기재 부착성을 위해서 용매를 사용한 것이다.(구채옻칠 황칠코팅액) 상업적 황칠코팅액은 금속, 목재 등 다양한 기재에 대한 코팅이 가능하다. 하지만 황칠코팅액은 은나노입자와는 혼합성이 불량하여 은나노입자를 직접 황칠코팅액에 혼합하지 않고 PVP 고분자로 코팅된 은나노입자 용액을 사용하며, 이러한 경우 해당 은나노입자는 황칠도료에 균일한 혼합이 가능하게 되고 장기 보관안정성도 증가하며, 빛에 대한 안정성도 증가하게 된다.Hwangchil coating solution sold commercially is a mixture of artificial or natural resin and Hwangchil’s unique color component, and if necessary, a solvent is used for viscosity and adhesion to the substrate. coating is possible. However, Hwangchil coating solution has poor miscibility with silver nanoparticles, so instead of directly mixing silver nanoparticles with Hwangchil coating solution, a silver nanoparticle solution coated with PVP polymer is used. And long-term storage stability is increased, and stability to light is also increased.

도 6은 경화한 황칠코팅막의 내부 절단구조를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining the internal cut structure of the cured hwangchil coating film.

도 6에서 도시한 바와 같이, 황금색을 보여주는 황칠추출물의 핵심인 황칠고유색성분이 열경화 레진 혹은 광경화레진에 균일하게 존재하면서 그대로 굳어진 모습을 보여주는 도이다. 열경화레진으로 에폭시레진, 폴리우레탄, 폴리우레아 레진, 실리콘 레진이 적합하며 황칠추출액과 혼합이 되고 경화시에 뭉치는 현상이 발생하지 않으면 모두 사용이 가능한 후보군이 되는 매트릭스용 고분자 레진이 된다. 황칠추출액은 전체 레진 질량 대비 1~-50% 범위에 있다. 필요에 의해 점도 조절, 기재와의 접착력 향상을 위해서 유기용매로 희석이 가능하다. 가용한 유기용매로는 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 부탄올, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 다이클로로메탄, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤이 가능하지만, 이에 국한되지는 않는다. As shown in FIG. 6 , it is a diagram showing that the unique hwangchil color component, which is the core of the hwangchil extract showing a golden color, is uniformly present in the thermosetting resin or the photocuring resin and is hardened as it is. Epoxy resin, polyurethane, polyurea resin, and silicone resin are suitable as thermosetting resins. If they are mixed with Hwangchil extract and do not cause agglomeration during curing, all polymer resins for matrix that can be used. Hwangchil extract is in the range of 1-50% of the total resin mass. If necessary, it can be diluted with an organic solvent to adjust the viscosity and improve adhesion to the substrate. Available organic solvents include, but are not limited to, methanol, ethanol, isopropanol, butanol, toluene, xylene, chloroform, dichloromethane, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.

도 7는 은나노입자를 포함하는 황칠코팅막 경화물의 내부 절단구조를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the internal cutting structure of a cured yellow chil coating film containing silver nanoparticles.

도 7에서 도시한 바와 같이, 황칠코팅막 안에 은나노입자가 균일하게 분산된 구조이고, 이 입자들이 입사광을 반사시켜 황금색을 내는 황칠고유색성분을 더욱 도드라지게 보이게 하는 역할을 하게 된다. 금속성 재료를 사용하여야 하는 것은 빛에 대한 반사를 위함이고, 황칠색을 보이게 하기 위해서는 은백색의 반사색을 가지는 금속성 재료를 사용함이 바람직하다. 예로는 철, 은 이 있으나 이에 국한된 것은 아니고 주기율표상의 금속, 전이금속, 그들의 얼로이 모두 사용이 가능하다. As shown in FIG. 7, silver nanoparticles are uniformly dispersed in the Hwangchil coating film, and these particles reflect incident light to make the yellow-chil unique color component appearing more prominent. It is desirable to use a metallic material for reflection of light, and it is preferable to use a metallic material having a silvery white reflective color in order to show a yellowish color. Examples include iron and silver, but are not limited thereto, and all metals, transition metals, and alloys thereof on the periodic table can be used.

은나노입자는 나노미터크기를 가지는 Ag 금속으로, 이 물질은 Ag 금속 자체로의 광반사성을 가지며, 나노미터 크기로 인해서 가시광선의 굴절이 없어서 코팅막이 투명하게 보인다.Silver nanoparticles are Ag metal having a nanometer size, and this material has light reflectivity to Ag metal itself, and there is no refraction of visible light due to the nanometer size, so that the coating film looks transparent.

본 발명에 따른 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 따르면, According to the hwangchil paint composition and the manufacturing method thereof according to the present invention,

황칠코팅막은 코팅막으로서, Hwangchil coating film is a coating film,

코팅막; coating film;

상기 코팅막 100 중량부에 대하여 With respect to 100 parts by weight of the coating film

광반사나노입자 0.1내지 20중량부; 0.1 to 20 parts by weight of light reflective nanoparticles;

황칠코팅액 80내지 99.9중량부;Hwangchil coating solution 80 to 99.9 parts by weight;

를 포함하는 황칠코팅막일 수 있다. It may be a hwangchil coating film comprising a.

상기 상기 광반사나노입자는 10내지 700nm 크기의 은나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 황칠코팅막 일 수 있다. The light reflective nanoparticle may be a hwangchil coating film comprising silver nanoparticles having a size of 10 to 700 nm.

물질을 서로 균일하게 녹이기 위해서는 methanol. Ethanol. Butanol을 추가적으로 사용하기도 하지만 용매를 이에 국한한 것은 아니다. To dissolve substances homogeneously with each other, methanol. Ethanol. Butanol may be additionally used, but the solvent is not limited thereto.

고분자 PVP 는 은나노입자를 안정적으로 용매안에서 분산시키기 위해서 은나노입자와 같은 용액에 혼합하여 은나노입자 표면에 고분자가 들러붙게 하는 방식으로 사용한다. 이렇게 형성한 은나노입자 용액은, 황칠코팅액에서도 은나노입자가 균일하게 혼합이 되게 하며 보관, 분산 안정성을 황칠도료에 부여한다. PVP가 아니더라도 나노미터 크기의 은나노입자의 표면에 들러붙어 은나노입자의 분산이 가능하게 하여 주는 고분자이면 고분자의 종류에 상관없이 사용이 가능한 것으로 PVP 고분자에 국한된 것은 아니다.Polymer PVP is used in such a way that the polymer adheres to the surface of the silver nanoparticles by mixing them with the same solution as the silver nanoparticles to stably disperse the silver nanoparticles in the solvent. The silver nanoparticle solution formed in this way allows the silver nanoparticles to be uniformly mixed in the Hwangchil coating solution and gives storage and dispersion stability to the Hwangchil coating solution. Even if it is not PVP, any polymer that adheres to the surface of nanometer-sized silver nanoparticles and enables dispersion of silver nanoparticles can be used regardless of the type of polymer, and it is not limited to PVP polymers.

황칠용 도료 조성물로서, As a paint composition for hwangchil,

도료 조성물; paint composition;

상기 도료 조성물 100 중량부에 대하여 광반사나노입자 0.1내지 20중량부; 0.1 to 20 parts by weight of light reflective nano-particles based on 100 parts by weight of the coating composition;

황칠코팅액 80내지 99.9중량부;를 포함하는 황칠도료 조성물일 수 있다. Hwangchil coating solution 80 to 99.9 parts by weight; may be a yellow chil coating composition comprising.

상기 광반사나노입자는 10내지 700nm 크기의 은나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 황칠도료 조성물일 수 있다. The light reflective nanoparticle may be a yellow chil coating composition comprising silver nanoparticles having a size of 10 to 700 nm.

황칠막용 도료 제조방법에 있어서, In the method for manufacturing a paint for hwangchilmak,

광반사나노입자를 준비하는 단계 (S100); Preparing light reflective nanoparticles (S100);

황칠코팅액과 혼합하는 단계 (S200); Mixing with the hwangchil coating solution (S200);

용매 제거단계 (S300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 황칠도료 제조방법일 수 있다.The solvent removal step (S300); may be a method for preparing yellow chil paint comprising:

상기 광반사나노입자는 10내지 700nm 크기의 은나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 황칠도료 제조방법일 수 있다. The light-reflecting nano-particles may be a method of manufacturing a yellow lacquer coating, characterized in that it includes silver nanoparticles having a size of 10 to 700 nm.

광반사나노입자는 100 내지 150^oC, 건조한 질소가스 분위기에서 1시간 반응하고 상온으로 냉각한 후에 5000rpm, 10분의 조건으로 원심분리기에 3회 정제하여 회수한다. 이를 광반사나노입자를 준비하는 단계 (S100)이라고 한다. The light-reflecting nanoparticles are recovered by reacting at 100 to 150 ^o C in a dry nitrogen gas atmosphere for 1 hour, cooling to room temperature, and then purifying and recovering three times in a centrifuge at 5000 rpm and 10 minutes. This is called a step (S100) of preparing the light-reflecting nanoparticles.

이후에 상업화 황칠코팅액(예. 구채올칠의 황칠(목재용))과 광반사나노입자 용액을 일정한 비율로 혼합한다. 예를 들어, 황칠코팅액 100중량부에 광반사나노입자 용액을 0.1내지 20중량부로 혼합한다. 이를 황칠코팅액과 광반사나노입자를 혼합하는 단계 (S200)이라고 한다. After that, the commercialized Hwangchil coating solution (eg, Guchae Olchil’s Hwangchil (for wood)) and the light reflective nanoparticle solution are mixed in a certain ratio. For example, 0.1 to 20 parts by weight of the light reflective nanoparticle solution is mixed with 100 parts by weight of the Hwangchil coating solution. This is called a step (S200) of mixing the hwangchil coating solution and the light reflective nano particles.

광반사나노입자 용액을 희석하여 보관할 때 에탄올을 용매를 사용하였기에 이를 제거하기 위해서 진공감압으로 에탄올을 제거한다. 이를 용매제거 단계(S300)이라고 한다. Since ethanol was used as a solvent when diluting and storing the light-reflecting nanoparticle solution, the ethanol is removed by vacuum to remove it. This is called a solvent removal step (S300).

본 발명의 일 실시례에 따른 은나노입자를 포함 황칠도료는 상기한 바와 같은 본 발명의 실시례들에 따른 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 의해 제조되는 황칠코팅액과 은나노입자용액을 혼합한 황칠막 코팅용 용액로서, 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 대해서는 이미 상세히 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 하며, 이하에서 보다 구체적인 실시례들에 대해서 설명하기로 한다Hwangchil paint containing silver nanoparticles according to an embodiment of the present invention is a hwangchil coating solution prepared by the above-described Hwangchil paint composition according to the embodiments of the present invention and a method for manufacturing the same, and a hwangchil coating solution prepared by mixing silver nanoparticle solution As a solution, the Hwangchil paint composition and its manufacturing method have already been described in detail, so the description will be omitted, and more specific examples will be described below.

[실시예 1] 광반사나노물질인 은나노입자 용액 제조[Example 1] Preparation of silver nanoparticle solution, which is a light reflective nanomaterial

100mL 2-neck 둥근바닥플라스크에 50mL Ethylene glycol를 투입하고 AgNO3 1g 투입한다. 건조한 질소가스로 1시간 퍼징한다. 폴리비닐피롤리돈(PVP, Mw 1,300,000) 1g을 추가로 넣고 스터링을 하면서 온도를 100^oC 로 올린 후에 1시간 동안 500rpm에서 교반을 진행한 후에 용액을 상온으로 냉각하고 원심분리기로 5000rpm, 10분조건에서 EtOH 를 사용하여 정제를 3회 실시한다. 최종정제물을 10질량% EtOH 형태로 냉장고에 보관한다. 이 용액을 은나노입자 에탄올 용액이라고 한다. In a 100mL 2-neck round-bottom flask, add 50mL ethylene glycol and add 1g AgNO3. Purge with dry nitrogen gas for 1 hour. 1 g of polyvinylpyrrolidone (PVP, Mw 1,300,000) was additionally added, and the temperature was raised to 100 ^o C while stirring, followed by stirring at 500 rpm for 1 hour, then cooling the solution to room temperature and using a centrifuge at 5000 rpm, 10 minutes Purification is performed three times using EtOH under the conditions. The final purified product is stored in a refrigerator in the form of 10% by mass EtOH. This solution is called silver nanoparticle ethanol solution.

[실시예 2-5] 자체반사성을 가지는 황칠도료 제조[Example 2-5] Preparation of Hwangchil paint having self-reflective properties

실시예 1에서 확보한 은나노입자 에탄올 용액을 상업화 황칠코팅액(더나인칼라의 황칠_투명황색(목재용))에 1질량%, 5질량%, 10질량%, 20질량% 투입한다. 반드시 건조 질소가스로 퍼징된 용액에 은나노입자 에탄올 용액을 50^oC 의 100mL 황칠코팅액에 한방울씩 떨어뜨리면서 1000rpm의 속도로 스터링하면서 혼합한다. 12시간 반응하고 용액을 회수한다. 분당 10mL 이상의 속도이면 은나노입자가 덩어리진다. 10시간 이내 반응시에는 용액의 장기보관성에 문제가 발생하고, 15시간 이상 반응시에는 반응중에 침전이 관찰된다.1% by mass, 5% by mass, 10% by mass, 20% by mass of the silver nanoparticle ethanol solution secured in Example 1 is added to the commercialized Hwangchil coating solution (The Nine Color's Hwangchil_transparent yellow (for wood)). Be sure to drop the silver nano-particle ethanol solution into the solution purged with dry nitrogen gas one drop at a time into 100 mL Hwangchil coating solution at 50 ^o C while stirring at a speed of 1000 rpm while stirring. After reacting for 12 hours, the solution is recovered. At a rate of more than 10 mL per minute, silver nanoparticles are agglomerated. When the reaction is within 10 hours, a problem occurs in the long-term storage of the solution, and when the reaction is over 15 hours, precipitation is observed during the reaction.

[비교예 1-4] 비교용 황칠도료 제조[Comparative Example 1-4] Preparation of Hwangchil paint for comparison

실시예 1에서 확보한 은나노입자 에탄올 용액 대신에 에탄올 (EtOH)을 상업화 황칠코팅액에 1질량%, 5질량%, 10질량%, 20질량% 투입한다. 반드시 건조한 질소가스로 퍼징된 용액에 에탄올을 50oC 에서 한방울씩 떨어뜨리면서 1000rpm의 속도로 스터링하면서 혼합한다. 12시간 반응하고 용액을 회수한다.1% by mass, 5% by mass, 10% by mass, 20% by mass of ethanol (EtOH) is added to the commercialized Hwangchil coating solution instead of the silver nanoparticle ethanol solution obtained in Example 1. Be sure to add ethanol dropwise at 50oC to the solution purged with dry nitrogen gas while stirring at a speed of 1000rpm while stirring. After reacting for 12 hours, the solution is recovered.

[실시예 6-9] 은나노입자 에탄올 용액 포함 황칠코팅막 제조[Example 6-9] Preparation of Hwangchil coating film containing silver nanoparticle ethanol solution

가문비 나무를 준비하여 10cm x10cm x20cm 크기로 자른다. 한쪽 면에 실시예 2-5에서 준비한 용액을 붓칠로 바르고 황금색을 확인한다. 상온에서 3시간 건조하고 용액을 바르고 하는 과정을 3회 실시한다. 추가적으로 상온에서 24시간 경화를 진행한다.Prepare the spruce and cut it into 10 cm x 10 cm x 20 cm. On one side, apply the solution prepared in Example 2-5 with a brush paint and check the golden color. Dry at room temperature for 3 hours and apply the solution 3 times. Additionally, curing is performed at room temperature for 24 hours.

[비교예 5-8] EtOH 포함 황칠코팅막 제조[Comparative Example 5-8] Preparation of Hwangchil coating film containing EtOH

Color 내 5는 강한 황금색, 1은 황칠도료색인 옅은 갈색을 의미하는 상대적인 색 표시이다. In Color, 5 is a strong golden color, and 1 is a relative color indication, meaning light brown, which is the color of yellow lacquer paint.

이와 같은 본 발명에 따른 황칠도료 조성물 및 그의 제조방법에 따르면, 본 발명에 따라 제조한 은나노입자를 포함하는 황칠도료는 은나노입자가 입사한 빛을 반사시켜 기재 위에 코팅한 황칠막의 황금색을 더욱 강화시켜 주며, 나노미터 크기의 은나노입자는 눈에 보이지 않아 아래쪽 코팅 기재의 패턴, 모폴로지가 그대로 보이고 또한 투명하기도 하여 황금색을 가지는 투명황칠막 형성을 가능하게 하여 준다. According to the above-described Hwangchil paint composition and its manufacturing method according to the present invention, the Hwangchil paint containing silver nanoparticles prepared according to the present invention reflects the light incident on the silver nanoparticles to further strengthen the golden color of the Hwangchil film coated on the substrate. Since the nanometer-sized silver nanoparticles are invisible to the naked eye, the pattern and morphology of the lower coating substrate are visible as they are, and they are also transparent, enabling the formation of a transparent yellowing film having a golden color.

이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 이용하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that various modifications and variations can be made within the scope without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as those claims and equivalents.

본 발명에 따른 광반사나노입자를 포함하는 황칠도료를 다양한 기재에 코팅을 진행하게 되면, 황칠코팅막이 가지는 자연스러운 황금색상을 코팅기재에 무관하게 코팅기재 위에 구현이 가능하고 투명한 황칠코팅막을 형성이 가능하여 기존의 상업적인 황출코팅액을 대신하여 더 유리하게 사용할 수 있다.When the yellow lacquer paint containing the light reflective nano particles according to the present invention is coated on various substrates, the natural golden color of the yellow chil coating film can be realized on the coating substrate regardless of the coating substrate, and a transparent yellow lacquer coating film can be formed. Therefore, it can be used more advantageously in place of the existing commercial yellowing coating solution.

1: 레진
2: 레진 내 빈공간에 존재하는 황칠고유색성분
3: 레진과 C-C 결합한 황칠고유색성분
4: 폴리비닐피롤리돈(PVP)로 코팅된 은나노입자
5: 은나노입자
6: 폴리비닐피롤리돈(PVP)
S100: 은나노입자 준비단계
S200: 황칠코팅액과 은나노입자 혼합단계
S300: 용매제거단계1: Resin
2: Hwangchil unique color component that exists in the empty space in the resin
3: Hwangchil unique color component combined with resin and CC
4: Silver nanoparticles coated with polyvinylpyrrolidone (PVP)
5: Silver nanoparticles
6: Polyvinylpyrrolidone (PVP)
S100: silver nanoparticles preparation step
S200: Hwangchil coating solution and silver nanoparticles mixing step
S300: solvent removal step

Claims

As a coating film,
coating film;
With respect to 100 parts by weight of the coating film
0.1 to 20 parts by weight of light reflective nanoparticles;
Hwangchil coating solution 80 to 99.9 parts by weight;
Hwangchil coating film comprising a.

According to claim 1, wherein the light-reflecting nano-particles Hwangchil coating film, characterized in that it comprises silver nanoparticles with a size of 10 to 700 nm.

A paint composition comprising:
paint composition;
0.1 to 20 parts by weight of light reflective nano-particles based on 100 parts by weight of the coating composition;
Hwangchil coating solution 80 to 99.9 parts by weight;
Hwangchil paint composition comprising a.

According to claim 3, wherein the light-reflecting nano-particles Hwangchil paint composition, characterized in that it comprises silver nanoparticles with a size of 10 to 700 nm.

In the paint manufacturing method,
Preparing light reflective nanoparticles (S100);
Mixing with the hwangchil coating solution (S200);
solvent removal step (S300);
Hwangchil paint manufacturing method comprising a.

[Claim 6] The method according to claim 5, wherein the light-reflecting nanoparticles comprise silver nanoparticles having a size of 10 to 700 nm.