KR20230154836A - 고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법 - Google Patents

고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230154836A
KR20230154836A KR1020237029955A KR20237029955A KR20230154836A KR 20230154836 A KR20230154836 A KR 20230154836A KR 1020237029955 A KR1020237029955 A KR 1020237029955A KR 20237029955 A KR20237029955 A KR 20237029955A KR 20230154836 A KR20230154836 A KR 20230154836A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating composition
architectural coating
paint
pasteurizing
heat
Prior art date
Application number
KR1020237029955A
Other languages
English (en)
Inventor
리차드 규어츠센
Original Assignee
벤자민무어앤드캄파니
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 벤자민무어앤드캄파니 filed Critical 벤자민무어앤드캄파니
Publication of KR20230154836A publication Critical patent/KR20230154836A/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • 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
    • 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
    • C09D5/002—Priming paints
    • 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
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/022—Emulsions, e.g. oil in water
    • 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
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C09D5/028—Pigments; Filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/18—Aseptic storing means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 압력을 가하거나 가하지 않고 동적으로 승열을 사용하여 건축용 코팅 조성물을 저온살균 또는 멸균하는 방법을 개시한다.

Description

고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법
본 발명은 일반적으로 페인트 및 스테인을 포함하나 이에 제한되지 않는 건축용 코팅제(architectural coatings)에 관한 것으로, 승열(elevated heat)로 저온살균되거나(pasteurized) 또는 멸균되어(sterilized) 건축용 코팅제 내부의 박테리아, 진균, 효모 및/또는 기타 생물학적 작용제의 수준을 제거하거나 충분히 감소시킨, 건축용 코팅제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 건물 및 거주지의 표면을 코팅하기 위해 건축용 코팅제의 물리적 특성 및 성능 특성(점도 포함)을 유지하면서도 저온살균 및/또는 멸균하기에 충분한 온도 및 유지시간으로 건축용 코팅제를 가열하는 것에 관한 것이다.
환경 및 건강 문제로 인해, 페인트 필름 형성 시 주위로 증발되는 페인트, 스테인(stain) 및 기타 건축용 코팅 조성물에서 휘발성 유기 화합물( volatile organic compound: VOC)의 양을 감소시키려는 움직임이 있어 왔다. 더 양호한 필름 응집(film coalescence), 더 양호한 블로킹(blocking) 저항성, 더 양호한 필름 내구성(film durability), 더 양호한 물리적 및 화학적 스크럽 저항성(scrub resistance), 더 강한 코팅제(coating) 등과 같은 바람직한 페인트 특성을 촉진하거나 부여하는 페인트 첨가제에도 VOC가 포함되어 있다. VOC의 증발은 종종 바람직하지 않는 향을 유발하며, 특히 환기가 잘되지 않는 영역에서 이러한 연기에 노출되는 것은 건강 문제로 남는다. 따라서, 페인트에 필적하는(또는 우수한) 특성을 부여하는 착색제뿐만 아니라, 보다 덜 휘발성이거나 또는 비휘발성인 첨가제가 더 높은 VOC 첨가제를 대체하는 데 사용되었었다. 낮은 VOC 페인트 또는 더 나은 "그린 페인트"에 대한 탐구는 "The Promise of Green Paint"라는 제목의 New York Times 신문 기사에서 논한 바 있다(Kershaw, Sarah, The New York Times, May 15, 2008, p. F6). 이의 전체 내용은 참고로서 본 명세서에 포함된다.
그러나, 페인트, 스테인 및 기타 건축용 코팅제와 첨가제에서 VOC의 감소로 인하여, 박테리아, 조류, 효모, 진균과 수성 환경에서 번식하는 기타 생물학적 작용제를 더욱 유인하는 환경 친화적인 페인트가 생산되었다. 이들 생물학적 작용제(biological agent)는 페인트 캔과 용기 내에서 성장하고 죽으며 종종 불쾌한 냄새를 전달하고 페인트를 의도한 목적에 사용할 수 없게 만들고, 점도 손실, 변색, 가스 발생, 거품, 침전 및 pH 변화를 유발할 수 있다. 생물학적 작용제는 또한 잠재적인 건강 문제를 야기한다. 조류 및 곰팡이와 같은 소정의 생물학적 작용제는 벽이나 기타 기재를 덮고 있는 건조된 페인트 필름에서 자랄 수 있다.
살생물제(biocide)는 캔 및 용기 내부의 생물학적 작용제를 제어하기 위해 수성 페인트 또는 스테인에 사용되어 왔다. 살생물제 중 일부는 조류와 곰팡이를 제어하기 위해 건조된 페인트 필름에 남아 있을 수 있다. 그러나, 생물학적 작용제의 방해받지 않는 성장을 방지하면서, 수성 페인트/스테인 또는 건조된 페인트/스테인 필름에서 살생물제의 수준을 최소화하려는 요구가 있다.
페인트 및 스테인의 저온살균(pasteurization)이 시도되어왔다. 미국 특허 제5,529,749호(Rinno 등)는 유전 가열, 특히 마이크로파를 사용하여 페인트 조성물 및 라텍스 수지 분산액에서 미생물 수를 감소시키는 것을 교시한다. 이 특허는 또한 오토클레이브에서 1분 동안 100℃로 또는 1분과 3분 동안 121℃로 직접 가열하여 아크릴 또는 비닐 라텍스 수지 분산액을 멸균하면 상기 라텍스 수지 분산액에서 응고 또는 추가적인 가교 결합이 발생한다고 교시한다. 80℃에서 5분 동안 직접 가열해도 응고가 일어나지 않았으며 미생물 수도 충분히 감소하지 않았다. 박테리아용 CSA 한천을 사용한 초기 미생물 수는 1×106 CFU/㎖이었으며 80℃에서 5분간 직접 가열한 후에는 단지 1×104로 감소되었다. 유사하게, 효모용 SDA 한천을 사용한 초기 미생물 수는 1×105 CFU/㎖였지만 1×104로만 감소되었다. 상기 특허는 바람직한 미생물 수준이 1×103 이하임을 나타낸다. 상기 특허는 오토클레이브에서 가열되고 있는 샘플 분산액의 부피 또는 샘플의 내부 온도를 나타내지 않으며, 상기 오토클레이브의 크기를 개시하지 않는다.
상기 특허는 또한 감마선에 의한 페인트 조성물의 멸균이 과산화수소 및 하이드록실 라디칼을 생성하고 페인트에서 중합체의 조기 가교결합을 야기한다고 교시한다. 상기 특허는 직접 가열 및 감마선이 페인트 조성물의 산업적 멸균에 적합하지 않다고 결론지었다.
상기 특허는 마이크로파 가열이 응고 또는 추가 가교결합을 생성하지 않기 때문에, 라텍스 수지 분산액 및 페인트를 살균하기 위해 유전 가열, 즉 마이크로파를 선호한다. 마이크로파 작동은 테플론 용기에 10그램 샘플을 사용하는 배치(batch) 모드와 마이크로파 챔버를 통해 샘플을 펌핑하는 연속 모드에서 수행할 수 있다. 상기 마이크로파 작동은 최대 10bar의 압력에서 수행되어 발포 또는 기포 형성을 제어할 수 있다.
공동 소유의 미국 특허 제10,639,386호(Sheerin 등)는 위의 미국 특허 제5,529,749호의 결론과 모순된다. 이 미국 특허 제10,639,386호는 실험을 통해 페인트 및 스테인 조성물들의 성공적인 저온살균 또는 멸균이 상당히 낮은 온도, 예를 들어 약 49℃ 내지 약 72℃(120℉ 내지 162℉)에서 적어도 120분 내지 적어도 2분 각각에서 일어날 수 있다고 교시한다. 이 미국 특허는 또한 실험을 통해 감마선이 페인트에서 라텍스 중합체의 추가 중합 또는 가교 결합 없이 약 15kGys 미만에서 페인트 조성물을 성공적으로 저온살균할 수 있음을 교시한다. 박테리아와 곰팡이는 1×103 미만으로 감소했거나 성장하지 않았다.
페인트에서 다음의 생물학적 제제를 발견할 수 있다:
(i) 박테리아: 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 포함한 슈도모나스(Pseudomonas) 종; 그램 음성 간상균(gram negative rod bacteria); 엔테로박터 에어로게네스(Enterobacter aerogenes); 스핑고모나스 파우시모빌리스(Sphingomonas paucimobili); 기타 그램 양성 및 그람 음성 종 등.
(ii) 효모: 칸디다 람비카(Candida lambica), 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica) 등
(iii) 진균(곰팡이): 누룩곰팡이(Aspergillus) 종, 아크레모늄(Acremonium) 종, 게오트리쿰(Geotrichum) 종, 푸른곰팡이(Penicillium) 종 등
상기 미국 특허 제10,639,386호에서 논한 일부 실시예 또는 실험에서, 상기 열거된 생물학적 작용제를 포함하는 접종물을 페인트 또는 페인트 용기 내로 도입하고 상기 생물학적 작용제를 성장시켰다. 그 후, 상기 페인트를 열 또는 감마선으로 저온 살균하고, 상기 페인트를 다시 테스트하여 생물학적 작용제의 잔류 농도(있는 경우)와 페인트가 기능을 유지하는지 여부를 확인했다. 다른 실시예 또는 실험에서는, 하나 이상의 공지된 생물학적 작용제에 압도된 살생물제가 함유된 상업용 페인트를 저온 살균하고 오염된 페인트를 상업적 조건으로 되돌려 판매에 적합한지 여부를 결정하기 위해 다시 테스트했다.
녹농균(또는 P. aeruginosa)이 일부 오염된 페인트에서 발견되었다. 이 박테리아는 일반적으로 수영장 및 온수 욕조와 같은 습하고 따뜻한 환경에서 발견된다. 녹농균은 25℃ 내지 42℃ 범위에서 자랄 수 있지만, 60℃, 및 최대 70℃에서 약 30분의 유지시간의 온도에서 죽을 수 있다고 의과 대학 및 공중 보건 대학의 연구원들에 의해 보고되었다. 녹농균은 10℃에서 최대 15℃ 또는 20℃의 온도에서 자라지 않지만 죽지는 않는다. 이러한 결과는 논문 A. Tsuji, Y. Kaneko, K. Takahashi, M. Ogawa 및 S. Goto, 1982, The Effects of Temperature and pH on the Growth of Eight Enteric and Nine Glucose Non-Fermenting Species of Gram-Negative Rods, Microbiol. Immunol, Vol. 26(1), 15-24, 1982 at pp. 15-24 (Toho University School of Medicine, Department of Microbiology)(이하 "Tsuji 논문")에 의해 보고되었다. 이 Tsuji 논문은 전체가 참고로서 본 명세서에서 포함된다.
이 Tsuji 논문은 또한 하기 박테리아에 대한 열의 영향을 보고했다.
박테리아 종 생존 T(℃)‡ 성장 T(℃)† 피크 T(℃)
1 E. coli 10-50 18-47 40
2 K. pneumoniae 10-50 16-48 36
3 S. marcescens 10-50 19-41 35
4 P. aeruginosa 10-50 25-42 37
5 P. cepacia 10-50 28-37 34
6 P. fluorescens 10-401 25-32 30
7 P. maltophilia 10-50 22-39 34
8 A. xylosoxidans 10-402 28-37 35
9 A. calcoaceticus 10-50 20-45 38
10 A. faecalis 10-402 28-37 36
11 F. meningosepticum 10-50 24-37 33
12 Moraxella 10-403 23-35 30
13 P. mirabilis 23-44 37
14 P. vulgaris 22-41 37
15 P. morganii 23-42 36
16 P. rettgeri 24-43 36
17 P. inconstans 22-45 38
(E.는 Escherichia 속, K.는 Klebsiella 속, S.는 Serratia 속, P.는 Pseudomonas 속, A.는 Acinebacter 속, F.는 Flavobacterium 속이다.)
‡ = 최소 6시간 동안 생존; 10~70℃에서 10℃ 증분으로 수행되는 생존 테스트.
1 = 약 1시간 동안 50℃에서 생존.
2 = 약 4시간 동안 50℃에서 생존.
3 = 약 2시간 동안 50℃에서 생존.
† = 10~50℃에서 수행된 성장 테스트 및 102 세포/㎖ 초기 농도로부터 107 세포/㎖까지의 성장 시간이 기록됨; 박테리아 성장을 48시간 동안 관찰함.
테스트된 박테리아 모두는 30분의 지속 동안 60℃ 또는 70℃의 온도에서 박멸되었다. 60℃에서 2시간 넘게 생존한 박테리아는 없었다. 70℃에서 30분 넘게 생존한 것은 없었다.
테스트된 박테리아 모두는 10℃에서 생존했지만 성장하지 않았다. 그렇지 않으면 보고된 온도 범위에서 성장하고 보고된 피크 온도에서 최적의 성장을 보인다.
위 Tsuji 논문은 또한 6.4 내지 8.2의 pH가 이들 박테리아의 성장 속도에 거의 영향을 미치지 않는다고 보고하였다. 그러나, 논문 S. Bricha, K. Ounine S. Oulkheir, N. E. El Haloul 및 B. Attarassi, 1994, Heat Resistance of Pseudomonas aeruginosa in Preparations at the Base of Cucumber, Tomato and Lettuce as Affected by pH and Sodium Chloride, ISPROMS ISSN: 1994-5108, WJBR Vol. 3, Issue 1, at 1-8 (Ibn Tofail University, Morocco)(이하 "Bricha 논문") 은 약 pH 2 정도에서 녹농균(P. aeruginosa) 균주의 내열성은 63℃의 온도에서 감소하지만, pH 4.5와 6에서의 상기 녹농균의 내열성은 거의 동일하다고 보고하였다. 이 Bricha 논문은 또한 낮은 pH에서 2~6%의 염화나트륨 염이 박테리아를 보호할 수 있다고 보고하였다. 이 Bricha 논문은 전체가 참고로서 본 명세서에서 포함된다.
효모 세포는 50℃가 넘는 온도에서 사멸하기 시작하고 대부분은 약 55℃ 내지 약 60℃의 온도에서 사멸할 것이다. 너무 따뜻한 물에 효모를 넣으면 죽고 반죽이 부풀지 않는다는 것은 제빵사들에게 잘 알려져 있다. 10℃ 이하의 온도에서는 효모는 성장하지 않는다. 효모는 종에 따라 약 27℃ 내지 약 32℃의 온도 범위에서 성장한다. 따라서, 효모는 전술한 박테리아와 유사한 휴면-성장-사멸 온도 프로파일을 갖는다. 따라서, 효모는 위의 미국 특허 제10,639,386호에 기술된 바와 같이 저장 및 전달을 포함하는 가열 방법에 의해 박멸 및/또는 제어될 수 있다.
흰곰팡이, 균류 및 일반 곰팡이를 포함한 곰팡이는 인간의 생명을 지탱하는 동일한 온도 범위(및 상대 습도)에서 존재한다. 따라서, 곰팡이 및 곰팡이 포자는 우리 환경에서 어디에나 있다. 곰팡이는 4℃ 내지 38℃(40℉~100℉)의 온도에서 성장할 수 있다. 4℃ 미만에서는 곰팡이가 휴면 상태에 있다가 적절한 상대 습도로 온도가 올라가면 다시 살아난다. 일부 곰팡이는 38℃ 이상의 고온에서도 생존한다. 아래 보이듯이, 몇몇 곰팡이 및 포자에 대한 휴면-성장-죽음 온도 체제가 보고된 바 있다(http://www.thermapure.com/environmental-services/mold/ 참조).
곰팡이 종 치사 T(℃) 유지시간(분)
Alternarie altermata 63 25
Aspergillus fumigatus 65 30
Aspergillus niger 63 25
Chaetomium globosum 57 10
Cladosporium herbarum 50 10
Stachybotrys chartarum 60 30
일부 치사 온도는 위에 기술한 일부 곰팡이의 경우 60℃보다 약간 더 높지만 사멸 시간은 훨씬 더 짧다. 60℃에서 그러나 더 오랜 시간 지속되면, 대부분의 곰팡이가 죽을 수 있다. 따라서, 곰팡이는 위 미국 특허 제10,639,386호에서 설명한 동일한 가열 방법으로 제거 및/또는 제어할 수 있다.
앞서 미국 특허 제5,529,749호 및 미국 특허 제10,639,386호에 의해 교시된 바와 같이, 다양한 방법에 의한 페인트 조성물 및 스테인 조성물의 저온살균 또는 멸균은 예측할 수는 없다. 모든 저온살균 기술의 효능을 결정하려면, 자세한 분석과 실험이 필요하다. 상기 특허 제10,639,386호는 페인트 및 기타 건축 조성물이 상대적으로 낮은 수준의 열과 상대적으로 더 긴 유지 시간에서 저온살균될 수 있다고 교시한다. 상기 특허 제5,529,749호는 100℃ 및 121℃의 온도에서 응고 및/또는 추가 가교 형성과 80℃에서 높은 잔류 수준의 미생물로 인해 라텍스 수지 분산액의 모든 형태의 열 저온 살균을 권장하지 않는다. 그러나, 열 저온 살균에 관한 상기 특허 제5,529,749호의 교시는 알 수 없는 크기/질량의 라텍스 수지 분산액 고정 샘플을 알 수 없는 크기의 오토클레이브에서 알 수 없는 내부 온도로 가열하는 것으로 제한된다. 이 특허의 교시는 상기 특허 제10,639,386호의 교시와도 모순된다.
따라서, 페인트 및 스테인과 같은 건축 조성물의 추가적인 멸균 또는 저온살균 기술에 대한 필요성이 남는다.
따라서, 본 발명은 페인트에 도입될 수 있는 생물학적 작용제를 사멸시키기 위해 압력과 함께 또는 압력 없이 열을 사용하여 페인트를 저온살균 또는 멸균하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시양태는 다음 단계를 포함하는 건축용 코팅 조성물을 저온살균 또는 멸균하는 방법에 관한 것이다:
(i) 상기 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
(ii) 상기 건축용 코팅 조성물에 열원으로부터의 열을 인가하여 상기 건축용 코팅 조성물을 저온살균 또는 멸균하되, 상기 건축용 코팅 조성물을 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 121℃ 이상 또는 바람직하게는 약 131℃ 이상의 내부 온도 범위로 가열하고 임의의 지속 시간 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시키는 단계; 및
(iii) 저온살균된 상기 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계.
바람직하게는, 단계 (ii)는 연속 가열 공정을 포함한다.
바람직하게는, 예열(preheat)에서 후열(post-heat)로의 스토머(Stormer) 또는 ICI 점도 측정 중 하나는 10% 미만, 바람직하게는 약 7.5% 미만, 바람직하게는 약 5% 미만, 더 바람직하게는 약 2.5% 미만이다.
일 실시 양태에서, 상기 지속 시간은 약 1분 이하 내지 약 5분 이하이다. 다른 일 실시 양태에서, 상기 지속 시간은 약 15초 이하, 바람직하게는 10초 이하, 더 바람직하게는 5초 이하, 더 바람직하게는 2.5초 이하이다. 바람직하게는 상기 저온살균 또는 멸균은 순간(flash) 공정이다.
바람직하게는, 본 발명의 방법은 상기 건축용 조성물을 냉각시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 건축용 조성물을 냉각시키는 단계는 단계 (ii) 이후 및 선택적으로 단계 (iii) 이전에 발생할 수 있다.
상기 건축용 코팅 조성물은 바람직하게는 상기 열원을 통해 연속 배관을 통해 흐른다. 바람직하게는, 상기 연속 배관은 열 전달 핀을 포함한다.
대안적으로, 단계 (iii)는 단계 (ii) 이전에 발생한다. 본 발명의 이러한 대안적 실시 양태는 다음 단계를 포함하는 건축용 조성물을 저온살균 또는 멸균하는 방법이다:
(i) 상기 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
(ii) 저온살균된 상기 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계; 및
(iii) (a) 상기 건축용 코팅 조성물에 약 100℃ 이상으로 열원으로부터의 열을 인가하여 저온살균하고 약 30분 내지 약 50분의 최소 시간 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시키거나; 또는
(b) 상기 건축용 코팅 조성물을 약 60℃ 내지 약 92.5℃의 내부 온도 범위로 가열하고 적어도 약 50분 내지 적어도 약 2분의 지속 시간 범위 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시킴으로써 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 인가하여 저온살균하는, 단계.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 가열 단계 (iii)(a) 또는 (iii)(b) 후에 상기 건축용 코팅 조성물을 냉각하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 가열 단계 (iii)(a) 또는 (iii)(b)에서 회전식 멸균기-냉각기(rotary sterilizer-cooler)가 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 인가한다. 바람직하게는, 단계 (iii)(b)의 상기 내부 온도 범위는 그 최저값과 최고값 사이에서 2.5℃ 증분으로 증가 또는 감소할 수 있다. 바람직하게는, 단계 (iii)(b)의 상기 지속 시간 범위는 최대값(최장시간)과 최소값(최소시간) 사이에서 2.5분 증분으로 감소 또는 증가할 수 있다.
상기 용기에는 #10 캔 또는 1갤런 페인트 캔이 포함되고 기타 용기들 중에서 5갤런, 파인트 및 샘플 용기와 같은 일반적인 페인트 용기가 포함된다.
기타 실시 양태들이 아래 기술된다.
첨부 도면들은 명세서의 일부를 구성하고 함께 읽어야 하며, 다양한 도면에서 유사한 참조 번호가 유사한 부분을 나타내기 위해 사용된다.
도 1a(종래)는 미국특허 제7,775,155호에 도시된 일반적인 회전식 멸균기의 사시도이고, 도 1b(종래)는 도 1a의 B 부분을 확대한 도면이다.
도 2a는 페인트 캔의 내부 온도를 보인다. 도 2b는 실험실 멸균기 내부, 처리 중인 페인트 캔 외부의 열전대로 측정한 온도를 보인다.
도 3a~3c는 인가된 전단율(shear rate) 또는 전단 응력(shear stress)의 함수(X축, 초- 1)로서, 페인트 샘플의 점도(Y축, 파스칼 초 또는 Pa-s)의 로그-로그 스케일 상의, 실험실 레토르트(laboratory retort)를 사용한 실험 1에서의 3종 상업용 페인트들의 유동 곡선(flow curve)이다.
도 4a~4c는 실험 2에서 3종 상업용 페인트의 유동 곡선이다.
도 5a~5b는 연속 모드에서 작동하는 예시적인 멸균 장치의 개략도이다. 식품의 캔 내 살균(in-can sterilization)에는 일반적으로 회전식 멸균기가 사용되지만, 이의 건축용 조성물의 캔 내 살균에 대한 사용을 조사하였다.
도 6a~6b는 132℃ 및 140℃에서 실험 3의 상업용 페인트의 유동 곡선이다.
본 명세서에서 사용되는 것으로, 페인트(paint) 또는 스테인(stain)은 수성 또는 수계 페인트 또는 스테인 조성물 및 저온살균 또는 멸균될 수 있는 기타 건축 조성물을 포함한다. 페인트 필름(paint film)이란 표면이나 기재에 도포되어 건조되거나 페인트와 스테인에서 라텍스 입자들이 합체되거나 가교되어 페인트 필름을 형성한 페인트 또는 스테인을 의미한다. 건축 조성물은 또한 접착제, 코킹, 아스팔트 등과 같은 건축 조성물로서 본 기술분야에서 이해되는 재료를 포함한다.
본 발명의 저온살균(pasteurization) 또는 멸균(sterilization) 기술은, 회전식 조리기-냉각기(rotary cooker-cooler)(또는 회전식 멸균기-냉각기(rotary sterilizer-cooler)라고도 함)를 사용하는 동적 승열(dynamic elevated heating, 이하 "DEH") 공정, 고온 충전 유지(hot fill-hold) 공정, 무균 기술(aseptic technique), 바람직하게는 DEH를 이용하는 연속 멸균 기술(continuous sterilization technique)을 포함한다. 이들 공정과 기술은 모든 건축 조성물에 적용할 수 있다. 상기 회전식 로터리 조리기-냉각기를 활용한 기술과 홀드-필-홀드(hold-fill-hold) 기술은 저온 살균 기술이고, 상기 무균 기술은 멸균 기술이다. 저온 살균과 멸균의 차이는 유도 온도(induction temperature)이다. 저온 살균은 일반적으로 영양 미생물을 비활성화하기 위해 100℃까지의 온도에서 작동하는 반면, 멸균은 포자 또는 포자 형성 병원균을 비활성화하기 위해 100℃ 초과의 온도에서 작동한다.
전술했듯이, 페인트, 스테인, 기타 가정용 및 산업용 코팅제와 같은 수계 라텍스 건축용 코팅제(water-based latex architectural coating)는 더욱 환경 친화적이 되었다. 이는 현대 건축용 코팅제는 그 자체에 더 적은 VOC를 갖고, 또한 역시 VOC가 더 낮은 첨가제와 착색제가 함유되어 있음을 의미한다. VOC의 이러한 감소로 인하여, 수상(water phase)에서의 박테리아 및 진균과 건조된 필름상(film phase)에서의 조류 및 특정 진균류, 예를 들어 곰팡이와 같은 생물학적 작용제로 하여금 상기 건축용 코팅제에 더욱 끌어들이도록 만들었다. 한 가지 해결책은, 라텍스 형성 단계, 안료가 계면활성제, 분산제 및 물과 함께 분산되는 안료 분산 단계, 및/또는 수성 라텍스, 안료 분산이 및 첨가제가 결합되는 렛다운(let-down) 단계에서 건축용 코팅제에 살생물제를 첨가하는 것이다. 그런 다음, 페인트를 보관 및 배송을 위해 캔과 용기에 담는다. 자체 살생물제를 포함할 수 있는 착색제는 나중에 소매점에서 소비자가 구매한 페인트 색상을 얻도록 첨가된다.
살생물제가 페인트 및 기타 건축용 코팅제를 보존하는 데 유용하고 건조된 페인트 필름에서 생물학적 작용제의 성장을 방지하는 데 도움이 되지만, 일부 환경 의식적인 소비자는 무 살생물제이거나 살생물제가 감소된 페인트에 대한 요구를 표명해왔다. 그러나, 무 살생물제 또는 저감 살생물제인 경우, 생물학적 작용제는 수성 페인트와 스테인 또는 건조 필름에서 번성할 수 있다.
실험 1. 회전식 멸균기-냉각기(rotary sterilizer-cooler)를 이용한 저온살균
본 발명의 일 실시예에 따르면, 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물은 DEH 공정에 의해 저온살균될 수 있다. DEH는 내부 온도를 최대 100℃까지, 단 이를 넘지않도록 가열하는 저온살균 공정을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. DEH는 또한 100℃를 초과하는 온도에서의 멸균을 포함하며 배치(batch) 및 연속(continuous) 공정을 포함한다. 바람직하게는, 상기 내부 온도는 약 60 ~ 약 80℃ 범위이다. 상기 저온살균은, 건축 조성물이 밀봉된 페인트 용기 내에서 이동, 교반, 회전되거나 또는 비고정 방식으로 있거나, 또는 연속 배관을 통해 푸시(push)되는 동안, 적용된 열풍, 열수 또는 바람직하게는 압력하의 증기로부터 건축 조성물로의, 본 발명에 기재된 모든 실시예/실험에서 사용되는 열 전도, 열 대류 및/또는 열 복사를 포함하는 열 전달을 통해 일어난다.
3종의 상업용 페인트와 하술하는 바와 같이 접종된 1개의 무 살생물제 실험용 페인트는 그러한 열처리 공정을 거쳤다. DEH 처리된 페인트를 테스트하고 미처리 샘플과 비교하였다. 페인트들은 통조림 토마토 및 기타 과일 및 채소와 같은 식품을 보관하는 데 일반적으로 사용되는 일반적인 #10 캔에 보관되었다. 이들 캔의 일반적인 치수는 직경 6.25인치, 높이 7인치이며 용량은 약 102 온스 내지 111 온스에 약 109 온스의 평균 용량을 갖는다. 이 실험을 위해 #10 캔을 선택한 이유는 그의 부피와 치수가 페인트 캔(128온스, 및 직경 6.5인치 × 높이 7.5인치)과 비슷하기 때문이다. 상기 #10 캔은 약 ½인치 헤드 공간을 남기고 페인트 샘플로 채워졌다.
페인트들로 채워진 상기 #10 캔은 일반적인 회전식 멸균기의 단순화된 버전인 실험실 압력 멸균기 내에서 저온 살균되었다. 상기 실험실 압력 멸균기는 공기 과압 공정으로 가압 증기, 온수 또는 과열수를 공급할 수 있다. 이는 온수 또는 포화 증기 회전 프로세스를 시뮬레이션할 수 있다. 상기 기계가 대류 가열 및 냉각을 유도하기 위해 회전하는 동안, 상기 캔들은 자체 축을 중심으로 회전한다. 상기 실험실 압력 멸균기는 회전식 멸균기 파일럿 플랜트 연구를 수행하도록 설계되었다. 이 장비는 전체 크기의 회전식 멸균기의 샘플 캔들을 고정하기 위한 하나의 회전 릴(링)을 포함하는 단순화된 버전이다. 상기 샘플들을 가열하기 위해 증기를 사용하였고 냉각을 위해 우물물 또는 수돗물을 사용하였다.
전형적인 풀 사이즈(full-size) 회전식 멸균기의 예로서, 미국특허 제7,775,155호 "Rotary Cooker for Use with Chamfered, Stackable Cans"(발명자: A.S. Van Rooyen, H.G. Molenaar & Co.에 양도)과 미국특허출원공개공보 제2012/0132502호 "Can Transfer System"(발명자: T.L. Thringet 등)이 있다. 이들 참고문헌은 그 전체가 참고로서 본 명세서에 포함된다. 도 1a~1b는 상기 특허 제7,775,155호의 것으로, 2개의 평행하고 긴 챔버(11, 12)를 갖는 전형적인 회전식 멸균기-냉각기(10)를 보인다. 상기 챔버들은 길이가 10미터 이상, 직경이 2미터 이상일 수 있다. 나선형 레일(30)의 배열은 수평 축 X-X를 중심으로 도 1a에서 왼쪽에서 오른쪽으로 캔(50)을 운반하면서 캔(50)을 안내 및 지지한다. 캔(50)은 상기 특허 제7,775,155호에 기술된 바와 같이, 브래킷(70)에 의해 나선형 레일(30)을 따라 추진된다. 제1 챔버(11)는 전형적으로 가열되고 이를 통과하여 이동하는 캔(50)을 조리 또는 멸균한다. 제2 챔버(12)는 일반적으로 캔(50)이 반대 방향으로 이동할 때 캔(50)을 냉각시킨다. 회전식 멸균기-냉각기(10)는 #10 캔을 수용할 수 있는 크기와 치수를 갖는다. 상기 캔은 회전식 멸균기-냉각기(10)를 통해 운반될 때 그들의 측면으로 굴러간다. 따라서, 상기 캔이 회전식 멸균기-냉각기(10)를 통해 병진 이동할 때, 상기 캔 내부의 페인트는 상기 캔 내에서 동적으로 회전한다.
하나의 열전대를 뚜껑을 통해, 본 실험을 위한 3종의 상업용 페인트 샘플이 들어 있는 캔에 삽입한다. 또한, 캔에 가해지는 열의 온도를 측정하기 위해 여러 개의 열전대가 상기 실험실 압력 멸균기 내부와 상기 캔 외부에 배치된다. 앞서 기술한 바와 같이, 상기 Tsuji 논문은 어떤 박테리아도 70℃에서 30분 이상 생존하지 못한다고 교시한다. 본 실험에서는 상기 실험실용 압력 멸균기의 온도를 약 100℃(212℉)로 설정하였고, 상기 캔 내부의 목표 온도는 약 75℃(167℉)로 선택하였다. 상기 미국 특허 제10,639,386호와 상기 Tsuji 논문이 교시한 바와 같이, 상기 목표 온도는 더 높거나 더 낮게 설정될 수 있다는 점에 유의한다.
도 2b는 상기 멸균기-냉각기 내부에 있지만 캔의 외부에 있는 열전대에 의해 측정된 온도를 보인다. 캔은 상기 멸균기-냉각기에 의해 100℃에서 약 50분간 가열되었고, 약 50분 지점에서 온도 강하가 시작되는 것으로 나타난 바와 같이 냉각 구역으로 옮겨졌다. 도 2a는 내부 열전대들에 의해 측정된 페인트 캔의 내부 온도를 보이며, 이는 냉각 단계까지 점차 증가하다가 감소한다. 데이터에 따르면, 얼룩 방지 흰색 프라이머 페인트(stain blocking white primer paint)인 상업용 #1의 경우, 목표 저온살균 온도 이상에서의 지속 시간은 17.5분(45.50분 지점부터 63분 지점까지)이었다. 1-베이스 프리미엄 인테리어 무광 페인트(1-base premium interior flat paint)로서 TiO2 불투명 색소 함량이 가장 높은 상업용 #2의 경우, 목표 저온살균 온도 이상에서의 지속시간은 21분(42.25분 지점에서 66.25분 지점까지)이었다. 4-베이스 프리미엄 인테리어 반광택 페인트(4-base premium interior semi-gloss paint)로서 불투명 색소 함량이 가장 낮고 라텍스 수지 함량이 가장 높은 상업용 #3의 경우, 목표 저온살균 온도 이상에서의 지속 시간이 32분(41.50분 지점에서 73.5분 지점까지)이었다. 목표 온도 이상에서의 상업용 #3의 지속 시간이 상당히 더 긴 것은 4-베이스 페인트에 포함된 불투명 안료(TiO2)의 양이 적기 때문일 가능성이 높다. 가장 높은 내부 페인트 온도는 불투명 안료 수준이 가장 높은 상업용 #2의 58:45 시간 지점 및 59:15 시간 지점에서 91℃(195.78℉)로 기록되었다. 상업용 #2 페인트의 다양한 전단율에서의 점도는 아래 보이듯이 허용 가능한 수준 내로 유지되므로, 상업용 #2 및 유사한 페인트와 그들의 라텍스 바인더는 최대 91℃ 이상으로까지 저온살균 온도를 처리할 수 있다.
실험 1에서는, 가열 시간을 약 50분으로 늘렸다. 부록의 데이터를 보면, 상업용 #1과 #3에서는 약 30분 지점에서, 상업용 #2에서는 약 38분 지점에서 60℃ 저온살균 온도에 도달함을 알 수 있다. 따라서, 본 실험을 위한 가열 시간은 약 30분 정도로 짧아질 수 있다. 더 작은 캔과 페인트가 파이프를 통해 전달되는 연속 공정의 경우, 목표 내부 저온살균에 도달하기 위한 가열 시간은 아래 설명된 대로 1분 미만 내지 약 2분 정도로 크게 줄어들 수 있다.
아래 표 3은 실시예 1에서 상업용 #1, #2 및 #3 페인트가 겪은 지속 시간 및 온도를 보인다.
내부 온도 상업용 #1 (분) 상업용 #2 (분) 상업용 #3 (분)
140℉(60℃) 34.75 42.25 48.25
149℉(65℃) 25.00 35.25 43.50
158℉(70℃) 20.50 26.75 38.50
167℉(75℃) 17.5 21.00 32.00
176℉(80℃) 0.50 16.50 *
185℉(85℃) * 6.00 *
194℉(90℃) * 2.00 *
* 온도에 미도달됨.
내부 저온살균 온도가 더 낮을수록 저온살균 시간이 더 길어지고, 내부 저온살균 온도가 더 높을수록 저온살균 시간이 더 짧아진다. 하나의 더 낮은 내부 저온살균 온도에 대해 표 3에서 보인 지속 시간에는 더 높은 내부 저온살균 온도들에서 소요된 지속 시간이 포함된다. 즉, 예를 들어 65℃ 이상에서의 지속 시간에는 70℃, 75℃ 등에서 보낸 시간이 포함된다.
바람직하게는, 내부 저온살균 온도 범위는 약 60℃ 내지 92.5℃이고, 상기 범위는 하한점에서 상한점까지 2.5℃의 임의의 증분만큼 증가하거나 감소할 수 있다. 어떠한 증분 값이라도 내부 저온살균 온도 범위의 하한 또는 상한 역할을 할 수 있다. 최소 적합한 저온살균 시간 범위는 내부 저온살균 온도 범위의 하한에서의 약 50분 내지 내부 저온살균 온도 범위의 상한에서의 2분이며, 더 긴 시간에서 더 짧은 시간으로 2.5분의 증분으로 감소하거나 증가할 수 있다. 모든 증분 값은 지속 시간 범위의 하한 또는 상한 역할을 할 수 있다. 이들 시간은 목표 내부 저온살균 온도를 유지하는 최소 시간이다. 미국 특허 제10,639,386호에서 교시하고 미국 특허청의 심사과정에서 논의된 바에 따르면, 페인트가 부정적인 영향을 받지 않는 한(예를 들어, 여기 논의되는 허용 범위를 넘어서는 점도 변화로 인해), 지속 시간은 최소 지속 시간을 넘어 연장될 수 있다. 완전성을 위해서는, 바람직하게는 최대 적합한 저온살균 시간은 내부 저온살균 온도 범위의 하한에서의 약 360분 내지 내부 저온살균 온도 범위의 상한에서의 15분의 범위이며, 이는 더 긴 시간에서 더 짧은 시간으로 5분의 증분으로 줄어들 수 있다. 모든 증분 값은 이 기간 범위의 하한 또는 상한 역할을 할 수 있다.
하술하듯이, 접종된 실험용 페인트가 수용된 캔을 또한 3종의 상업용 페인트와 함께 DEH 공정으로 처리하였다. 동일한 접종된 실험용 페인트가 수용된 또 다른 캔은 대조 샘플로 사용하기 위해 미처리로 보관하였다.
앞서의 미국 특허 제10,639,386호와 Tsuji 논문에 교시된 바와 같이, 내부 저온살균 온도는 더 낮은 온도, 예를 들어 70℃ 또는 60℃ 또는 이들 온도 간의 임의의 온도, 또는 더 높은 온도로 설정될 수 있음이 주목된다. 실험 1의 온도 데이터는 부록에 첨부되어 있다.
DEH 또는 기타 열처리 또는 기타 저온살균 공정으로 처리된 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물을 평가하기 위한 관련 측정 기준은 조성물의 하나의 전단율(shear rate)에서 점도가 크게 변하는지 여부이다. 바람직하게는, 예열(pre-heat)(또는 비가열)에서 후열처리(post-heat)까지의 점도 측정값들 중의 하나는 10%만큼 높을 수 있고 바람직하게는 약 7.5% 미만, 바람직하게는 약 5% 미만, 더욱 바람직하게는 약 2.5% 미만일 수 있다. 즉, 적어도, 서로 다른 전단율에서 측정되는 스토머 점도(Stormer viscosity) 또는 ICI 점도 중 하나의 변화는 이들 바람직한 범위 내에 있어야 한다. 바람직하게는, 상기 점도 측정값들은 평균화된다. 대안적으로는, 후열처리 점도는 페인트 사양의 허용 점도 범위 내에 있다. 이들 상업용 페인트 샘플과 처리된 샘플의 정점도(static viscosity)(페인트 캔 내 점도)를 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 측정하였다.
페인트 스토머(Stormer) (KU) ICI (P) pH
사양/로트
(Spec/Lot)		 실제
(Actual)		 사양/측정
(Spec/
Measured)†		 실제 사양 실제
상업용 1
대조 샘플		 95.0-
101.0/ 100.3		 프라이머§/
1.217		 8.6-9.3
상업용 1-
DEH		 99.2 (1.1%) 1.425
(17.1%)		 8.9
상업용 2
대조 샘플		 92.0-96.0/ 92.6 1.000-1.300/
1.242
 8.6-8.8
상업용 2 -
DEH		 102.2
(10.3%)		 1.163‡
(6.4%)		 8.3
상업용 3
대조 샘플		 100.0-106/ 104.0 1.100-1.350/
0.925		 8.6-9.2
상업용 3 -
DEH		 105.4
(1.35%)		 0.925
(0%)		 9.1
† 측정된 ICI 점도값은 표 7에 나와 있음.
§ 프라이머 페인트의 사양에는 일반적으로 ICI 점도 범위가 포함되지 않음.
‡ 사양의 허용 점도 범위 내임.
보이듯이, 상기 DEH 처리된 샘플의 스토머 및 ICI 점도는 페인트의 사양 또는 로트(lot)/측정(measured) 점도의 점도에 가깝고, 이는 DEH 처리가 페인트의 점도에 크게 영향을 미치지 않음을 보여주는 것으로, 이로부터 DEH 처리는 상업용 페인트의 콜로이드 안정성(colloidal stability)에 큰 영향을 미치지 않음이 추론된다. 상업용 1과 3의 경우, 처리된 상업용 페인트를 처리 후 여과할 때 미세한 필터 위에 1g 정도의 극소량의 스킨(skin)이 남아 있었다.
유동 곡선은 적용된 전단율(shear rate) 또는 전단 응력(shear stress)(X축, 초-1)의 함수로서 페인트 샘플의 점도(Y축, 파스칼 초)의 로그-로그 스케일로 플롯팅된다. 점도는 유동에 대한 조성물의 저항을 정량화한다. 상기 전단율은 시간 변화에 따른 변형률(strain)의 변화이다. 샘플의 점도(수직축)는 다양한 전단율(회전 속도)(수평축)에서 측정되었다. 낮은 회전 속도는 페인트가 실질적으로 정적인 상태에 있을 때의 단계를 모방한다. 이 단계에서는 낮은 색상 유동(color flow)과 낮은 색상 분리(color separation)를 나타내는 높은 점도가 바람직하다. 높은 회전 속도는 사용자가 예컨대 페인트 브러시나 롤러를 움직이며 표면상에 페인트를 적용하는 단계를 모방한다. 이 단계에서는 적용이 용이함을 나타내는 낮은 점도가 바람직하다. 도 3a~3c는 3종 페인트 샘플 모두에 대한 유동 곡선이 높은 회전 속도에서 처리된 샘플과 미처리된 대조 샘플 사이에서 실질적으로 동일하고(이는 바람직하다), 낮은 회전 속도에서는 서로 가깝다는 것을 보인다. 따라서, 처리 페인트와 미처리 페인트 간의 ICI 및 스토머 점도의 허용 가능한 변화 범위는 도 3a~3c의 유동 곡선으로 예시된 바와 같이 건축 코팅제의 실질적으로 유사한 물리적 및 성능 특성을 보장하기에 충분하다.
접종에서의 전형적인 미생물 종은 미국 특허 제10,639,386호에 기술된다. 본 실험에 사용된 미생물 종은 다음을 포함한다.
유기체 유형 속성 형태 포자 형성
(Spore-former)
(Y/N)
Pseudomonas aeruginosa 그람 음성 박테리아
(Gram-negative bacteria)		 호기성
(aerobic)		 간균
(Rod)		 N
Gram-negative rod
(grey)		 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Pseudomonas pseudoalcaligenes
(in P. aeruginosa group)		 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Proteus vulgaris (nitrate-reducing, HS-producing) 그람 음성 박테리아 호기성 및
통성혐기성
(facultative anaerobic)		 간균 N
Brevundimonas diminuta 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Pseudomonas mendocina 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Shewanella
putrefaciens* 		그람 음성 박테리아 통성혐기성 간균 N
Escherichia coli 그람 음성 박테리아 통성혐기성 간균 N
Pseudomonas putida 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Burkholderia cepacia 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
Staphylococcus aureus 그람 음성 박테리아 통성혐기성 구균
(Cocci)		 N
Alcaligenes faecalis (aka Bordetella avium) 그람 음성 박테리아 호기성 간균 N
DEH 처리되고 접종된 실험 페인트 샘플 대 대조 샘플, 미처리 실험 페인트 샘플에 대한 생물학적 활성 결과를 표 6에 보인다. 호기성 플레이트 카운트(aerobic plate count: APC)는 샘플에서의 박테리아 개체수를 나타내는 지표이고 "cfu/g" 단위로 측정된다. 이는 샘플 그램당 집락 형성 단위(colony forming units per gram of sample)를 나타낸다. APC는 각 세포가 적절한 영양분을 함유한 한천과 혼합될 때 눈에 보이는 집락(colony)을 형성한다고 가정한다. 이는 호기성으로 성장하거나 중온성(mesophilic) 또는 중간 온도(25~40℃ 또는 77~104℉)에서 산소가 필요한 유기체에 대한 일반적인 테스트이다.
하기 표에서 APC 결과는 희석 없이 얻어졌다. 생성된 혼합물 중, 1.0㎖를 2개의 플레이트 상에 플레이팅하였다. 한 접시에는 트립티카제 대두 한천(trypticase soy agar: TSA)을, 다른 접시에는 사브덱스트로스(sab dextrose: SAB)를 부었다. TSA는 박테리아를 성장시키고, SAB는 효모와 곰팡이를 성장시키지만, 일부 그람 음성 박테리아(gram-negative bacteria) 또한 SAB 한천에서 성장할 것이다.
플레이트에서 성장한 집락 수를 세었다.
초기 세균 수준은 1,500cfu/g 그람양성, 600cfu/g 그람음성으로 총 2,100cfu/g이었다. 처리 후 잔류 수준은 30cfu/g 그람 양성이었고 그람 음성은 검출 미만 수준이었다.
일반적으로, 대조 샘플의 초기 성장은 앞서 미국 특허 제5,529,749호 및 제10,639,386호에서 보고된 바와 같이 105(레벨 3) 내지 106 범위(레벨 4)에 있다. 본 실험에서는 초기 성장은 103(레벨 2)였다. 3종 상업용 페인트와 실험용 페인트의 특성은 다음과 같다. 모든 백분율은 중량(weight)을 기준으로 한다.
페인트 헤드 공간 밀도
(lb/gal)		 % 고형물 % 바인더 % 안료 Wt. % 물 % 용제
실험용 13.4 9.010 37.299 28.337 6.529 57.397 4.648
상업용 1 4.5 10.793 54.472 21.824 30.394 43.010 1.598
상업용 2 4.5 11.253 56.169 15.717 36.257 43.355 0.064
상업용 3 13.4 9.115 41.426 29.403 8.271 57.969 0.029
상기 실험용 페인트는 상기 상업용 페인트보다 비면제 용제(non-exempt solvent)를 더 많이 함유한다. 페인트가 상용화되기 전에 용제가 제거되거나 대폭 감소된다. 용제는 위에 논의된 하나 이상의 첨가제 또는 착색제로부터 나올 수 있다. 위에 논의한 바와 같이 용제는 역사적으로 미생물에 적대적인 것으로 알려져 있다. 상기 접종된 실험용 페인트도 실험 1을 수행하기 전에 며칠간 보관했는데, 이는 생물학적 작용제의 수준을 더욱 감소시킬 수 있었다. 용제 수준을 제외하면, 상기 실험용 페인트는 4-베이스 페인트인 상업용 페인트 #3과 유사하다. 생물학적 작용제의 초기 수준은 앞서 미국 특허 제5,529,749호에서 보고된 수준일 것으로 예상되며 앞서 미국 특허 제10,639,386호의 용제 수준은 상업용 페인트의 수준과 일치했다. 또한, 상기 특허 제10,639,386호에서 보고된 것보다 더 높은 내부 페인트 온도를 생성한 실험 1에서 적용된 열은 이 특허 제10,639,386호에서 보인 것보다 더 높은 수준 이상의 미생물 수를 감소시킬 것으로 예상된다.
상기 APC는 어떤 유형의 박테리아가 존재하는지 정확하게 알려주지 않는다. 이는 정량적 테스트이다. 이것이 바로 정성적 테스트인 농화 테스트(enrichment test)가 사용된 이유이다; 90mL의 레틴 브로스(Letheen Broth)가 들어 있는 병에 제품 10g을 첨가하고, 그 혼합물을 48시간 동안 배양하였다. 다음으로, 차등 배지를 사용했는데, 여기서 각 배지는 배지의 색상이나 배지 상의 성장 색상을 변경함에 의한 특정 박테리아에 대한 지표이다. 사용된 배지는 E. coli, S. aureus, P. aeruginosa 및 Salmonella에 특이적이다. 루프(loop)를 사용하여 브로스(broth) 한 방울을 각 배지에 도입하였다.
그 분석 결과, 감소는 30cfu/2100cfu 또는 2-log 감소인 것으로 나타났다. 바람직하게는, 박멸은 적어도 2-log(99.0%) 감소, 바람직하게는 3-log(99.9%), 4-log(99.99%) 감소, 보다 바람직하게는 5-log(99.999%) 이상의 감소이다. 이 실험에서 가스 및 액체를 포함하여 적용된 유체의 온도는 앞서 미국 특허 제10,639,386호에서 적용된 온도보다 더 높기 때문에, 실험 1로부터 적용된 온도는 미생물 개체수를 시작 개체수 106 수준에서 5-로그 감소 이상으로 감소시켰을 것이다.
따라서, 위 실험은, (i) 페인트 및 스테인 조성물뿐만 아니라 기타 건축 조성물이 동적 승열(DEH) 공정을 활용하는 회전식 살균기 저온살균 기술에 의해 처리될 수 있고 이들의 기능성을 유지할 수 있고, ii) 회전식 살균기 저온살균 처리는 페인트 및 스테인 조성물의 박테리아 수를 감소시킬 수 있음을 보여준다.
실험 1은 다음 단계들을 포함하는 건축용 코팅 조성물을 저온살균하는 바람직한 방법으로 요약될 수 있다:
- 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
- 저온살균된 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계; 및
- (a) 약 100℃ 이상의 열원으로부터 열을 상기 건축용 코팅 조성물에 가하여 이를 저온살균하고 약 30분 내지 약 50분의 최소 시간 동안 상기 열원을 통하여 상기 건축용 조성물을 동적으로 이동시키거나; 또는
(b) 상기 건축용 코팅 조성물을 약 60℃ 내지 약 92.5℃의 내부 온도 범위로 가열하고 적어도 약 50분 내지 적어도 약 2분의 지속 시간 범위 동안 상기 열원을 통하여 상기 건축용 조성물을 동적으로 이동시킴으로써 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 가하여 이를 저온살균하는, 단계.
이 방법은 상기 가열 단계 후에 상기 건축용 코팅 조성물을 냉각시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 가열 단계에서 회전식 살균기-냉각기가 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 인가하는 것이다.
상업용 페인트 1, 2 및 3 내부에서 도달한 온도는 식품 저온살균 기술 분야에서 알려진 순간 저온살균(flash pasteurization) 범위 내에 있다. 국제 유제품 협회(the International Dairy Foods Association, www.idfa.org/pasteurization)에서 교시하는 대로, 1초 미만이 될 수 있는 온도와 지속 시간은 다음과 같다:
실험 1에서 모든 페인트의 내부온도는 75℃에 이르렀으므로, 실험 1에서의 저온살균은 적어도 HTST 순간 저온살균이고 HHST 순간 저온살균 범위에 속한다. 실험 1에서 테스트한 페인트는 이들 순간 저온살균 온도에서 훨씬 더 오랜 시간 동안 유지되었다.
따라서, 실험 1은 다음 단계들을 포함하는 건축용 코팅 조성물을 저온살균하는 바람직한 방법으로 요약될 수 있다:
- 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
- 저온살균된 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계; 및
- (a) 약 100℃ 이상의 열원으로부터 열을 상기 건축용 코팅 조성물에 가하여 이를 저온살균하고 임의의 시간 동안 상기 열원을 통하여 상기 건축용 조성물을 동적으로 이동시키거나; 또는
(b) 상기 건축용 코팅 조성물을 약 60℃ 내지 약 92.5℃의 내부 온도 범위로 가열하고 임의의 시간 동안 상기 열원을 통하여 상기 건축용 조성물을 동적으로 이동시킴으로써 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 가하여 이를 저온살균하는, 단계로서;
미처리에서 후열처리까지의 스토머 점도 또는 ICI 점도의 변화는 약 10% 미만, 바람직하게는 약 7.5% 미만, 바람직하게는 약 5% 미만, 보다 바람직하게는 약 2.5% 미만이다.
상기 지속 시간은 약 15초 이하, 바람직하게는 10초 이하, 더욱 바람직하게는 5초 이하, 더욱 바람직하게는 2.5초 이하일 수 있다.
실험 2. 무균(aseptic) 및 HFH (Hot-Fill-Hold) 공정
이 실험에서, 페인트는 더 짧은 시간만큼 동안 더 높은 온도로 가열된 후 열에서 제거됩니다. 페인트 샘플을 1쿼트 레토르트(quart retort) 또는 압력 쿠커에서 포화 증기를 사용하여 약 5분간 121℃(250℉)로 가열하고 약 1분간 131℃(268℉)로 가열한다(무균 처리를 나타냄). 동일한 페인트 샘플의 또 다른 세트를 수조에서 100℃(212℉)로 30분간 끓였다(대체 저온살균 기술로 간주할 수 있는 HFH 처리를 나타냄). 모든 처리된 페인트에는 가열되지 않은 대조 샘플이 있었다. 무균 처리 조건 테스트를 위한 모든 레토르트(retort)는 공통의 증기 서지 탱크(steam surge tank)에 유동적으로 연결되므로, 모든 레토르트는 동일한 온도에서 증기를 받았다. 노출 시간은 상기 레토르트의 입구 및 출구 밸브에 의해 조절되었다.
전술한 3종의 상업용 페인트 각각 약 15g~20g의 양을 "열사멸 시간"(thermal death time: TDT) 캔 내에 밀봉하였다. TDT 캔은 작고 일반적으로 직경이 약 2.5인치이고 높이가 약 0.375인치이므로, 열이 TDT 캔 내부로 빠르게 침투할 수 있다. TDT 캔의 최대 보유 용량은 약 21g이다. TDT 캔의 내부 온도가 TDT 캔 외부의 인가된 유체 온도에 더 빨리 도달하도록 테스트된 페인트의 작은 부피와 작은 질량이 부분적으로 선택되었다. 이는 연속 저온살균 공정 또는 멸균 공정의 온도 체계를 모방하는 것이다.
끓는 물에 30분간 담근 TDT 캔의 내부 온도는 100℃에 도달했을 것이다. 또한, 스팀 처리된 레토르트에서 5분간 또는 1분간 가열된 TDT 캔의 내부 온도는, TDT 캔이 얇기 때문에, 목표 저온살균 온도(예를 들어 75℃(167℉) 또는 전술한 문헌에 교시된 바와 같이) 도달했을 것으로 사료된다. 5분간 가열된 TDT 캔은 적용 온도 121℃(250℉)에 도달하였을 것이다.
처리된 샘플을 육안으로 검사하고, 처리된 샘플과 대조 샘플에 대한 유동 곡선을 작성하였다. 또한, Leneta 차트 상의 각 샘플에 대해 2mil 두께의 드로우다운(drawdown)을 준비하고 ICI 점도를 측정했다. 대조 샘플로부터의 사소한 변화만 보이는 ICI 점도 측정값과, 상업용 페인트의 기능이 유지됨을 보여주는 드로우다운이 있다.
ICI (P)
페인트 대조 샘플 100℃ 121℃ 131℃ 시각
(Visual)		 드로우다운
(Drawdown)
상업용 1 1.217 1.179 (3%) 1.200 (1.4%) 1.142 (6%) OKa OK
상업용 2 1.242 1.204 (3%) 1.192 (4%) 1.292 (4%) OKb OK
상업용 3 0.925 0.929 (0.4%) 0.842 (9%) 0.896 (3%) OKa OK
a 미량의 피부/고형물
b 일부 TiO2는 TDT 캔의 안감물질과 반응하였음.
도 4a~4c는 3종 페인트 샘플 모두에 대한 유동 곡선이 처리된 샘플과 미처리된 대조 샘플 간에 실질적으로 동일하다는 것을 보인다. 그 결과는 페인트와 스테인이 유변학적(rheological) 특성 및 성능과 같은 물리적 특성의 손실 없이 100℃ 부근 및 그 초과의 온도에서 열처리될 수 있음을 보여준다. 121℃에서 상업용 페인트 3은 10%의 상한 범위 근처에서 ICI 점도의 변화가 있으며 도 4c에 나타난 대로 여전히 기능한다.
상기 드로우다운 샘플은 또한 처리된 상업용 페인트가, 페인트 및 스테인의 주요 기능인, 기재상에 고체 페인트 필름을 만족스럽게 형성할 수 있음을 보여준다. 실험 1과 2에서 관찰된 미량의 스킨/고형물의 형성은 처리된 페인트의 기재 피복 능력에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 일반적으로 훨씬 더 많은 양의 스킨이 개봉후에는 페인트를 담는 개방형 트레이, 브러시/롤러 및 페인트 캔 상에 형성된다.
개봉되지 않은 페인트 캔 내의 스킨은 특정 상황, 예를 들어 캔 내부의 수성 페인트의 상단 또는 뚜껑 위에 형성될 수 있다. 보관 온도가 높을수록, 공기의 열용량이 낮아 페인트 캔 내부의 공기 공간이 수성 페인트보다 더 빨리 따뜻해진다. 이로 인해 온도 구배 또는 차이가 발생하고 수성 페인트 또는 뚜껑의 상단이나 그 근처에서 물이 제거되거나 증발하여 미량의 스킨이 생성된다.
라이닝(lining)과 TiO2의 반응과 관련하여서는, 식품을 보관하는 데 사용되는 캔과 유사한 TDT 캔은 일반적으로 식품이 산화되거나 아니면 캔과 반응하는 것을 방지하기 위해 폴리머 물질로 라이닝된다. 일반적인 라이닝 소재로는, BPA계 에폭시 코팅(비스페놀 A ＋ 에피클로로히드린 → 비스페놀 A-디글리시딜 에테르 에폭시 수지), 에폭시 아민, 올레오레진 식물성 소재, 비닐(염화비닐 및 초산 비닐), 페놀 수지(페놀 ＋ 알데히드), 아크릴, 폴리에스테르(IPA(이소프탈산) 및 TPA(테레프탈산)) 등을 포함한다. 상업용 페인트 캔에는 이러한 라이닝이 없고 TiO2는 페인트 캔과 반응하지 않는 것으로 알려져 있다. 따라서, 이 문제는 상업용 페인트 캔에서는 발생하지 않을 것으로 예상된다.
표 8의 데이터, 도 4a~4c의 유동 곡선, 높은 인가 온도 및 높은 내부 온도는 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물이 짧은 시간 동안 100℃(212℉), 121℃(250℉) 또는 131℃(268℉) 이상의 높은 온도에서 가열될 수 있고 콜로이드 안정성과 점도와 같은 유변학적 특성을 유지함을 보여준다. 이러한 발견은 예상치 못한 것이며 앞서 미국 특허 제5,529,749호의 교시와는 반대되는 것이다. 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물의 라텍스 바인더의 물리적 및 성능 특성이 보존되는 것이다.
실험 2는 상업용 페인트 1, 2 및 3이 물리적 및 성능 특성을 상실함이 없이 131℃의 높은 온도까지 가열될 수 있음을 보인다. 따라서, 페인트 및 스테인과 같은 건축 코팅제는 HTST, HHST 또는 UP 방식에 따라 순간 저온살균 또는 순간 멸균할 수 있다.
배치(batch) 처리 및 연속(continuous) 처리
페인트 및 스테인 및 기타 건축 조성물은 실험 1~2에 기술된 바와 같이 용기 내부에 보관된 페인트 및 스테인이 배치(batch)로 열처리되는 배치 공정으로 저온살균될 수 있다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 건축 조성물은 연속적인 방식으로 열처리 될 수 있고(예컨대, 인라인 가열(in-line heating)), 이어서 소비자에게 판매되는 연질 또는 경질이거나, 가요성이거나, 또는 금속인 용기에 무균 충전된다.
건축 조성물은 중력 또는 펌프 압력에 의해 배관 내부, 바람직하게는 사행형 배관을 통해 흐를 수 있고, 여기서 열은 배관 외부에 인가된다. 인가되는 열은 건조한 공기 열, 증기, 가열된 물 또는 기타 액체일 수 있다. 바람직하게는, 가열된 공기/액체와 배관 내 건축 조성물 사이의 열 전달을 촉진하도록 높은 열 전달 계수를 갖는 가열 핀을 배관 외부에 부착한다. 도 5a~5b를 참조하면, 연속 멸균 시스템이 예시되어 있다. 멸균 시스템(100)은 저온멸균할 페인트, 스테인 또는 기타 건축 조성물을 수용한 탱크(102)에 연결된다. 바람직하게는 탱크(102)의 바닥에 근접하게 연결된 파이프(104)는 탱크(102)를 멸균 챔버(106)에 연결한다. 바람직하게는 펌프(108) 및 밸브(110)가 파이프(104)에 설치되어 각각 멸균될 조성물을 운반하고 흐름을 차단한다. 제1 열 교환기(112)는 멸균 챔버(106) 내에 배치된다. 도 5a의 실시 양태에서, 파이프(104)는 제1 열 교환기(112)에 유동적으로 연결되어, 멸균할 조성물이 상기 열 교환기 내부로 흐르도록 한다. 선택적으로, 열 전달을 향상시키기 위해 사행형 튜브(116)의 외부 상에 핀(114)이 제공될 수 있다. 가열 유체는 제1 열 교환기(112) 외부의 멸균 챔버(106) 내에서 순환하여 제1 열 교환기(112) 내부에서 유동하는 조성물을 가열한다. 멸균 챔버(106)는 또한 바람직하게는 조성물을 멸균하기 위해 전달된 열을 대체하도록 가열 유체를 가열하는 히터(118)를 갖는다. 히터(118)는 가열 유체를 수용하는 챔버(120)를 가질 수 있다. 챔버(120)는 바람직하게는 전기 버너/포장된 블랭킷 또는 연소 버너로 되는, 버너(122)에 의해 가열될 수 있다. 바람직하게는 멸균 챔버(106)는 가열 유체의 흐름을 제어하기 위한 하나 이상의 밸브(126, 128)와 함께 파이프(124)에 의해 히터(118)로 유동적으로 연결된다. 가열 유체는 100℃ 초과의 가열 온도를 제공하는 가압 증기이거나, 또는 최대 100℃°의 가열 온도를 제공하는 물 또는 기타 액체일 수 있다. 다른 가열 액체의 물이 사용되는 경우, 선택적인 펌프(130)가 제공되고 선택적인 재충전 밸브 및 입구(132)가 제공되어 물 또는 다른 가열 액체를 챔버(120)에 추가한다.
상기 교시된 바와 같이, 멸균할 조성물이 멸균 챔버(106) 내에서 소비하는 체적 유량 및 지속 시간은 상기 조성물이 목표 저온살균 온도 이상에 도달하고 유지되도록 계산된다. 멸균된 조성물이 멸균 챔버(106)에서 나온 후, 조성물은 선택적으로 제1 열 교환기(112)와 유사한 제2 열 교환기(142)를 포함하는 냉각 구역(140)으로 들어갈 수 있다. 팬(144)은 공기를 제2 열 교환기(142)를 통하게 만들어 열 대류를 통해 냉각시키도록 제공된다. 대안으로서, 펌프가 냉각수를 제공할 수도 있다. 밸브(134)는 바람직하게는 멸균 챔버(106)와 냉각 구역(140) 사이에 제공된다. 냉각 구역(140)은 실시예 2에서와 유사한 무균 기술에 의한 멸균이 선택되는 경우 생략될 수 있다.
대안적인 실시 양태가 도 5b에 예시된다. 이 실시 양태는 멸균할 조성물이 제1 열 교환기(112) 외부의 멸균 챔버(106) 내로 흐르는 것을 제외하고는, 도 5a에 도시된 것과 유사하다. 가열 유체는 열 교환기(112)를 통해 흘러 멸균할 조성물을 가열한다. 하나 이상의 혼합기(146)가 멸균 챔버(146) 내에 제공되어 조성물을 동적으로 혼합하여 열 전달을 향상시킨다.
적합한 열 교환기로는 미국 특허 제9,395,121호, 제10,126,014호 등에 개시되어있다. 특정 실시 양태에서, 상기 열 교환기는 자동차 및 트럭용 라디에이터와 유사할 수 있다. 배관은 페인트, 스테인 및 기타 건축용 페인트를 원하는 체적 비율로 적절하게 운반할 수 있도록 크기와 치수가 결정된다. 내부 유동 위어(weir) 또는 베인(vane)은 흐름 순환을 촉진하도록 상기 배관 내에 배치될 수 있다. 또한, 내부 난류 유도 장치(turbulence inducer)(예컨대, 마디 또는 돌출부)를 배관 내부 벽에 배치하여 층류(laminar flow)보다 더 많은 혼합을 제공하는 난류 흐름을 촉진할 수 있다.
실시예 1에 사용된 저온살균 공정은, 페인트/스테인 캔이 파이프를 통해 펌핑되는 페인트/스테인 캔과 유사한 시스템을 통해 회전 및 병진 이동된다는 점에서 연속 처리 시스템과 유사하다.
연속 저온살균 또는 멸균 시스템의 한 가지 장점은, 저온살균 온도에 따라 그것이 실험 1에서 기술된 저온살균 공정 또는 실험 2에서 기술된 HFH 공정에 영향을 미칠 수 있다는 점이다. 추가적으로, 상기 열 단계 이후에 유지 단계 없이 더 높은 열과 더 짧은 노출 시간으로 실시예 2에서 기술된 무균 공정이 가능하다. 또 다른 장점은 흐르는 페인트와 스테인이 있는 배관 내에서 헤드 공간이나 공기 공간이 없어 스킨의 형성을 최소화한다는 것이다. 또 다른 장점은 살균 과정에서 스킨이나 고형물이 형성되면, 건축 조성물을 판매용 페인트 캔이나 버킷에 넣기 전에 이들을 여과할 수 있다는 것이다.
실험 1~2의 결과는 도 5a~5b와 같은 실시 양태들과 관련하여 설명되는 연속 멸균 및/또는 저온살균 공정들을 안내할 수 있다. 실험 1은, 최대 100℃ 인가 온도 및 최대 91℃ 내부 저온살균 온도의 동적 승온 가열과 처리 동안 페인트 또는 스테인의 혼합은, DEH 처리 후 점도의 미세한 변화로 알 수 있듯이 상기 처리된 페인트 및 스테인의 콜로이드 안정성 및 기타 특성에 큰 영향을 미치지 않음을 보여준다. 실험 2는, 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물을 단시간(예를 들어, 5분 미만 또는 1분 이상)에 약 100℃ 초과, 약 121℃ 초과 또는 약 131℃ 초과로 가열하여도, 처리 후 점도의 사소한 변화로 알 수 있듯이 상기 처리된 페인트 및 스테인의 콜로이드 안정성이나 기타 특성에 부정적인 영향을 미치지 않음을 보임으로써 지식의 한계를 더욱 확장한다.
이는 처리되는 페인트, 스테인 및 기타 건축 조성물이 5분 미만 내지 1분 미만 등의 짧은 시간에서 약 100℃, 약 121℃ 또는 약 131℃보다 더 높은 내부 온도로 처리되어 멸균 및/또는 저온살균 공정을 최적화할 수 있도록 연속 멸균 및/또는 저온살균 DEH 공정이 설계될 수 있음을 의미한다. 건축 조성물의 체적 유량 및 처리되는 조성물에 인가되는 열 유속(heat flux)의 수준/양은 조성물의 DEH 처리의 원하는 지속 시간에 도달하도록 공지된 열 전달 원리에 따라서 산출될 수 있다.
실험 3. 연속공정을 이용한 저온살균/멸균
상업용 #3 페인트는 15초의 체적 평균 체류 시간(bulk mean residence time) 동안 132℃(270℉)의 열에 의해 성공적으로 멸균되었다. 상업용 #3 또한 140℃(285℉)의 열에 의해 15초의 체적 평균 체류 시간으로 두 번 성공적으로 멸균되었다. 상기 페인트들은 상기 멸균 온도로 가열되기에 앞서 85℃(185℉)로 예열되었다. 이후 상기 페인트들을 냉각하고 처리된 샘플들을 수집하였다. (실험 2에서의 가열온도 131℃와 실험 3에서의 가열온도 132℃는 실질적으로 동일한 온도로 간주된다.)
132℃ 및 140℃에서 처리된 상업용 #3과 미처리된 상업용 #3의 드로우다운 샘플들을 비교하고 유사한 방식으로 필름을 형성하는 것으로 판단하였다. 상기 처리된 페인트들의 점도 및 pH를 상기 미처리 페인트들과 비교하여 아래와 같이 나타낸다. 상기 처리된 페인트들과 미처리된 페인트들의 다중 점도 값을 측정하고 그 평균을 아래 표에 표시하였다.
상업용 #3 스토머 (KU) ICI (P) pH 비고
미처리 95.2 0.809 8.9
15 sec @ 132℃ 94.6
(0.6%)		 0.788
(2.6%)		 8.9
15 sec @ 140℃ 93.0
(2.3%)		 0.767
(5.2%)		 8.9 캔 4개 중 1개에서
일부 스킨 형성
실험 3에서 처리된 상업용 #3 및 미처리된 상업용 #3의 도 6a~6b에 도시된 유동 곡선은 동적 점도에 있어서 유의미한 변화를 보이지 않는다. 스토머나 ICI 점도의 변화는 전술한 바와 같이 약 10% 범위 이내, 바람직하게는 7.5% 범위 이내, 바람직하게는 5% 범위 이내, 더 바람직하게는 2.5% 범위 이내이다. 점도의 2.6% 및 2.3% 변화는 약 2.5% 변화 이내이고 5.2% 변화는 약 5% 변화 이내임을 알 수 있다.
상업용 #2 페인트 또한 132℃에서 테스트되었다. 상업용 #2는 85℃ 예열기를 통하도록 펌핑되었다. 그러나, 실험 3에 사용된 실험장비는 주 히터의 막힘으로 인해 상업용 #2 페인트를 처리할 수 없었다. 전술한 실험 2는 상업용 페인트 #2가 스킨을 형성하지 않고 더 긴 지속 시간 동안 131℃까지 성공적으로 가열되었음을 보인다. 따라서, 본 발명자는, 펌프, 펌프 유형(예컨대, 원심 펌프 대 피스톤 펌프), 배관/파이프의 직경, 배관의 굴곡 수 및 형태 등을 포함하는 재설계된 상업용 장비를 사용함으로써, 상업용 페인트 #3보다 안료 함량이 더 높은 상업용 페인트 #1 및 #2가 실험 3에 사용된 온도에서 저온살균 및/또는 멸균할 수 있다고 사료된다.
페인트, 스테인 및 기타 건축 구성물의 보관
바람직하게는, 단계 (iii)에서 페인트의 보관은 박테리아가 존재하는 경우 성장하지 않는 환경에서 페인트 용기를 보관하는 것을 포함한다. 전술한 바와 같이, 10℃에서는 많은 수의 박테리아가 자라지 않는다. 또한, 이들 박테리아의 온도 성장 범위는 15℃ 초과이며, 20℃의 온도에서는 극소수의 박테리아가 성장한다. 따라서, 바람직하게는 페인트는 20℃(68℉) 이하, 더 바람직하게는 15℃(59℉) 이하, 더 바람직하게는 10℃(50℉) 이하의 온도에서 보관된다. 이들 바람직한 보관 온도는 종래의 공조 기술을 통해 달성할 수 있다. 또한, 운송 중에 페인트는 역시 이들 온도 범위에서 유지되는 것이 바람직하다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 예시적인 실시 양태들이 전술한 목적을 충족시킴이 명백하지만, 통상의 기술자는 수많은 수정 및 다른 실시 양태를 고안해낼 수 있음이 인식된다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 수정예 및 실시 양태를 포괄하도록 의도된 것임을 이해해야 한다.
부록
(아래 표 10에서 모든 온도는 화씨 ℉ 단위임)
시간 상업용1 상업용2 상업용3 TC1 TC2 TC3 TC4
0:00:00 88.86 88.18 87.6 178.58 202.44 196.7 194.1
0:00:15 89.62 88.9 93.12 239.5 218.56 219.38 216.28
0:00:30 89.1 87.58 89.04 232.36 214.44 218.6 215.56
0:00:45 87.46 87.2 87.58 225.58 216.16 218.4 216.54
0:01:00 87.2 86.92 86.76 226 217.22 219.52 218.12
0:01:15 86.68 86.64 86.38 224.06 218.98 220.66 219.7
0:01:30 86.48 86.52 86.2 223.04 220.26 221.82 221
0:01:45 95.12 127.74 93.24 217.14 217.32 217.44 217.08
0:02:00 97.44 120.8 92.34 215.06 214.7 214.82 214.48
0:02:15 98.36 116.02 91.9 213.26 213.02 213.1 212.54
0:02:30 98.38 112.74 91.84 211.66 211.4 211.38 211.2
0:02:45 98.14 110.48 92 210.62 210.34 210.46 210.46
0:03:00 97.82 108.64 91.94 211.22 210.88 209.42 209.26
0:03:15 97.7 106.74 92.26 215.36 214.74 215.36 215.1
0:03:30 97.04 104.18 88.86 219.4 220.06 218.82 219.36
0:03:45 95.78 88.62 88 222.42 221.9 222.26 221.8
0:04:00 93.18 90.18 88.4 223.6 224.02 223.44 223.26
0:04:15 95.5 99.68 91.56 225.24 224.86 225.14 224.68
0:04:30 97.02 94.88 90.94 219.2 218.58 217.8 218.48
0:04:45 94.22 89.68 91.76 212.7 212.44 212.36 213.52
0:05:00 94.5 91.38 89.02 211.42 210.36 210.92 210.6
0:05:15 95.26 98.96 89.66 210.58 210.46 210.2 210.5
0:05:30 95.78 97.28 90.8 210.54 210.28 210.5 210.44
0:05:45 94.46 93.14 90.1 210.66 210.6 210.14 210.56
0:06:00 93.9 94.5 89.92 211 210.84 211.22 211.14
0:06:15 94.94 93.34 90.66 211.02 211.06 210.4 211.02
0:06:30 94.38 92.4 90.48 210.84 210.44 210.84 210.64
0:06:45 94.88 95.14 90.96 212.44 212.4 211.76 212.18
0:07:00 93.88 94.96 90.3 211.66 211.42 212.4 212.04
0:07:15 95.08 91.68 90.16 211.92 212.1 211.52 211.48
0:07:30 94.6 91.62 90 211.06 210.88 211.6 211.72
0:07:45 94.7 94.8 90.14 211.08 211 210.44 210.66
0:08:00 95.26 92.7 90.36 210.12 209.58 210.68 210.88
0:08:15 94.5 92.34 90.2 210.82 210.84 210.44 210
0:08:30 94.48 94.7 90.56 209.7 210.1 210.46 210.84
0:08:45 94.94 93.24 90.98 210.6 210.3 210.18 209.94
0:09:00 94.48 93.78 90.8 210.02 210.66 210.34 210.78
0:09:15 94.84 92.54 90.98 210.94 210.24 210.58 210
0:09:30 94.72 91.82 91.86 209.76 210.66 210.28 211.06
0:09:45 95 92.72 90.98 210.74 210.14 210.8 209.92
0:10:00 95.26 94.58 91.34 210.08 210.94 210.14 211.08
0:10:15 95.38 93.98 91.36 211 210.02 210.98 210.08
0:10:30 94.94 91.78 91.24 210.14 211.04 211.06 211.12
0:10:45 95.18 92.16 91.1 210.62 210.38 210.8 210.74
0:11:00 95.66 93.72 91.58 210.66 210.98 209.96 210.5
0:11:15 95.16 93.38 91.28 210.4 209.96 211.06 210.8
0:11:30 95.4 92.42 91.5 210.82 210.86 209.92 210.48
0:11:45 96.12 93 91.22 210.28 209.94 211.06 210.86
0:12:00 96.54 93.02 91.52 210.94 210.92 210.14 210.12
0:12:15 95.36 93.14 92.52 210.06 210.16 211.2 211.04
0:12:30 97.16 93.42 91.5 210.98 211.3 210.18 210.78
0:12:45 96.36 93.34 91.58 209.92 210.84 210.6 211.22
0:13:00 95.78 93.7 92.32 211 210.94 210.94 210.26
0:13:15 96.2 93.76 92.74 209.88 210.94 210.68 211.34
0:13:30 96.1 93.76 92.38 211.04 210.38 211.04 209.9
0:13:45 98.36 94.04 93.22 209.74 211.18 210.92 211.3
0:14:00 96.96 93.6 92.88 211.14 210.58 211.16 210.5
0:14:15 99.48 94.62 93.66 210.18 211.12 210.28 211.32
0:14:30 102.54 94.02 93.02 211.4 210.42 211.24 210.6
0:14:45 109.82 95.78 94.86 210.76 211.22 210.62 211.4
0:15:00 100.74 95.5 93.34 210.68 210.4 211.22 210.92
0:15:15 97.22 95.52 95.72 210.64 210.84 210.52 210.74
0:15:30 104.44 95.46 93.58 210.48 210.3 211.2 210.88
0:15:45 101.96 96.58 93.98 211.02 211.32 210.42 210.68
0:16:00 110.12 95.02 96.14 210.74 210.42 211.28 211.24
0:16:15 107.56 96.78 93.98 211.04 211.36 210.3 210.72
0:16:30 103.78 96.78 94.38 210.3 210.42 211.22 211.1
0:16:45 113.4 98.82 94.3 211.02 210.92 210.2 210.78
0:17:00 106.12 96.62 97.62 210.06 210.7 210.36 210.88
0:17:15 113 97.76 96.38 210.72 210.6 210.68 210.08
0:17:30 107.22 98.46 96.58 209.9 210.94 210.52 210.96
0:17:45 113.86 99.96 96.64 210.42 210.12 209.78 209.88
0:18:00 111.92 98.76 98.18 209.96 210.98 210.34 210.8
0:18:15 110.56 98.34 98 210.64 210 210.84 210.24
0:18:30 112.84 99.28 106 209.62 210.72 209.68 210.7
0:18:45 111.84 99.46 98.9 210.46 210.22 210.66 209.82
0:19:00 115.8 100.88 101.04 209.76 210.58 209.74 210.74
0:19:15 108.2 100.3 99.44 209.98 209.78 210.6 210.2
0:19:30 121.66 102.22 106.1 210.18 210.3 209.7 210.38
0:19:45 108.72 101.02 99.78 209.98 209.62 210.52 210.4
0:20:00 124.96 102.28 106.96 210.56 210.92 210.04 210.24
0:20:15 113.92 100.9 99.6 209.94 210.04 210.82 210.78
0:20:30 125.04 103.5 101.72 210.68 210.92 210.1 210.34
0:20:45 116.26 101.44 102.18 210.16 210.08 211.16 210.98
0:21:00 127.12 104.32 106.22 210.94 211.26 210.38 210.4
0:21:15 110.76 102.52 108.44 211.42 210.16 210.68 210.82
0:21:30 123.92 104.9 105.78 210.7 210.7 210.7 209.7
0:21:45 111.6 102.92 107.96 210.16 210.92 210.56 210.92
0:22:00 122 105.96 105.96 211.02 210.64 211.04 210.18
0:22:15 120.16 105.72 109.2 210.12 210.86 210.36 211.34
0:22:30 123.08 107.02 105.9 210.9 210.46 210.88 210.42
0:22:45 124.92 105.08 112.46 210.26 210.98 210.56 211.24
0:23:00 122.26 107.24 109.68 210.74 210.12 211.1 210.74
0:23:15 129.18 107.34 111.1 210.64 210.96 209.98 211.26
0:23:30 122.16 107.6 116.32 211.12 210.44 210.92 210.4
0:23:45 132.96 108.98 132.56 210.26 211 210.48 211.18
0:24:00 117.08 108.16 110.32 210.62 210.5 211.3 211.04
0:24:15 134.3 109.52 115.04 210.96 211.34 210.46 210.78
0:24:30 123.34 108.14 118.88 210.76 210.48 211.18 211.08
0:24:45 140.92 112.46 123.54 211.04 211.04 210.6 210.74
0:25:00 122.66 107.64 114.58 210.86 210.82 211.46 211.3
0:25:15 135.92 111.18 131.26 211.36 211.6 211.08 211.14
0:25:30 125.38 108.9 115.38 211.06 210.8 211.48 211.4
0:25:45 134.34 112.12 118.26 211.22 211.42 210.7 210.64
0:26:00 121.8 109.8 121.9 210.82 211.32 211.26 211.4
0:26:15 133.96 113.34 130.92 211.26 211.5 210.78 210.94
0:26:30 122.7 111.06 125.58 211.06 211.24 211.2 211.28
0:26:45 129.88 113.12 132.3 211.32 210.96 211.42 210.76
0:27:00 126.9 112.38 121.14 210.5 211.32 210.84 211.52
0:27:15 130.88 115.3 129.16 211.24 210.86 211.32 211.2
0:27:30 131.44 113.04 130.96 210.62 211.3 210.58 211.58
0:27:45 130.6 114.12 131.6 210.94 210.56 211.38 210.68
0:28:00 135.66 116.26 141.52 210.76 211.44 211.1 211.56
0:28:15 131.08 115.38 132.68 211.52 210.84 211.28 210.8
0:28:30 137.4 115.16 125.98 210.68 211.28 210.48 211.26
0:28:45 127.54 115.62 135.98 210.72 210.92 211.24 211.2
0:29:00 140.64 118.52 139.5 211.1 211.4 210.64 210.94
0:29:15 127.86 116.06 126.78 210.86 210.72 211.26 210.84
0:29:30 141.12 119.12 142.68 210.92 211.26 210.88 210.92
0:29:45 131.36 116.66 132.12 210.44 210.5 211.28 211.1
0:30:00 141.22 122.74 134.14 210.9 211.2 210.52 210.52
0:30:15 135.98 116.38 141.72 210.38 210.74 211.28 211.16
0:30:30 141.54 120.46 145 210.9 211.32 210.56 211.1
0:30:45 128.64 119.92 133.72 210.76 210.74 211.14 211.24
0:31:00 136.96 125.58 141.94 211.06 210.88 210.66 210.18
0:31:15 129.5 117.6 139.52 210.98 211.06 210.82 211.18
0:31:30 141.02 121.86 147.88 211.02 211.3 210.6 210.88
0:31:45 130.1 122.64 145.14 210.88 211.06 211.02 211.14
0:32:00 137.14 123.94 147.58 211.28 210.94 211.24 210.88
0:32:15 133.38 122.48 137.12 210.54 211.12 210.78 211.26
0:32:30 140.5 125.08 142.98 211.1 210.9 211.18 210.66
0:32:45 134.82 123.18 145.9 210.54 211.26 210.7 211.2
0:33:00 140.12 126.34 152.42 211.26 210.7 211.28 210.66
0:33:15 137.84 125.52 156.06 210.44 211.26 210.62 211.48
0:33:30 139.48 125.98 153 211.3 210.78 211.34 210.86
0:33:45 144.78 128.26 142.92 210.64 211.22 210.88 211.36
0:34:00 139 126.54 152.16 210.9 210.84 211.4 210.78
0:34:15 142.88 127.82 153.48 210.78 211.38 210.88 211.08
0:34:30 140.86 129.12 146.96 211 211.04 211.34 210.88
0:34:45 144.38 130.84 159.56 211.16 211.36 210.8 210.9
0:35:00 141.44 126.72 147.64 210.68 210.54 211.44 211.36
0:35:15 147.82 131.76 148.32 211.24 211.4 210.76 211.02
0:35:30 137 127.82 154.52 210.66 210.72 211.46 211.4
0:35:45 146.7 132.6 156.08 211.2 211.42 210.88 210.68
0:36:00 138.36 130.66 155.94 210.5 210.8 211.34 211.38
0:36:15 149 136.7 160.7 211.18 211.5 211.06 210.78
0:36:30 139.06 129.12 151.88 210.5 211.32 211.64 211.44
0:36:45 145.96 135 161.22 211.26 211.28 211.34 210.88
0:37:00 139.76 133.32 159.52 209.9 211.12 211.28 211.28
0:37:15 146.98 140.02 158.22 211.06 210.96 211.18 210.76
0:37:30 144.6 134.82 159.84 210.3 211.18 210.8 211.4
0:37:45 147.86 140.32 161.1 211.18 210.94 211.18 210.9
0:38:00 147.16 139.46 154.88 210.46 211.22 210.62 211.32
0:38:15 147.62 141.68 160.86 211.2 210.76 211.26 210.72
0:38:30 145.6 138.4 161.8 210.46 211.42 210.86 211.7
0:38:45 149.32 137.9 161.46 211.42 210.7 211.4 210.84
0:39:00 150.48 141.36 157.04 210.46 211.32 210.7 211.56
0:39:15 150.26 142.06 162.36 210.78 210.92 211.34 211.1
0:39:30 151.32 142.7 164.38 210.92 211.26 210.34 211.2
0:39:45 147.68 140.94 159.84 210.84 211.18 211.3 211.16
0:40:00 158.22 145.7 167.62 210.98 211.22 210.86 211.1
0:40:15 146.4 142.6 160.52 210.72 210.46 211.2 211.04
0:40:30 159.36 146.84 159.94 211.06 211.14 210.56 210.94
0:40:45 148.58 144.14 166.46 210.66 210.78 211.22 211.14
0:41:00 157.46 150.12 165.86 210.98 211.5 210.72 210.7
0:41:15 155.24 145.18 163.24 210.46 210.58 211.26 211.14
0:41:30 159.56 152.68 168.04 211.06 211.26 210.94 210.56
0:41:45 152.06 147.96 162.68 210.5 211.06 211.4 211.32
0:42:00 157.94 155.32 168.96 211.22 210.9 211.1 210.94
0:42:15 149.38 148.84 167.44 210.76 211.18 211 211.3
0:42:30 160.56 154.9 168.52 211.12 211.02 211.28 210.72
0:42:45 149.48 153.6 167.7 210.12 211 211.08 211.3
0:43:00 162.14 158.18 165.6 211.32 211.06 211.42 210.96
0:43:15 153.14 153.04 164.48 210.82 211.36 211.1 211.54
0:43:30 163.68 159.52 165.94 211.46 210.96 211.52 210.96
0:43:45 161.18 158.98 168.12 210.94 211.48 210.94 211.86
0:44:00 164.3 162.3 168.68 211.36 211.18 211.44 210.94
0:44:15 161.12 162.8 169.08 210.76 211.42 210.98 211.74
0:44:30 166.06 164.28 171.04 211.44 211 211.4 211.2
0:44:45 170.52 165.02 166.14 211.14 211.34 210.94 211.16
0:45:00 162.22 163.7 171.06 211.2 211.54 211.36 211.14
0:45:15 165.02 167.36 170.78 211.2 211.42 210.66 211.5
0:45:30 167.98 167.34 167.68 211.18 210.88 211.36 211.3
0:45:45 168.66 169.54 170.66 211.28 211.4 210.52 211.34
0:46:00 165.98 165.64 168.86 210.82 210.92 211.38 211.34
0:46:15 174.4 172.74 168.86 211.28 211.36 211.08 211.16
0:46:30 163.94 168.6 172.36 211.04 211 211.44 211.4
0:46:45 175.8 175.24 172.8 211.26 211.52 211 210.98
0:47:00 170.7 170.48 168.5 210.82 210.84 211.48 211.34
0:47:15 175.78 177.64 170.82 211.14 211.18 211.04 211.2
0:47:30 167.5 173.38 170.98 210.68 210.76 211.5 211.32
0:47:45 171.34 179.28 170 204.58 203.32 205.26 205.08
0:48:00 170.42 179.82 170.56 201.7 199.42 203.76 202.4
0:48:15 169.34 179.38 170.02 198.74 191.74 199 198.02
0:48:30 168.6 179.02 170.06 193.76 183.6 194.18 191.98
0:48:45 167.96 179.3 170.1 189.58 177.26 189.56 183.94
0:49:00 167.74 179.82 169.86 186.48 171.04 186.08 178.96
0:49:15 167.18 179.54 170.38 182.48 167.5 180.88 173.66
0:49:30 167.04 179.7 170.84 179.72 160.54 177.08 169.3
0:49:45 166.94 179.6 170.62 177.48 157.5 171.8 164.5
0:50:00 166.68 179.68 170.6 175.18 152.98 168.36 160.64
0:50:15 167.22 179.72 170.82 171.7 146.92 163.76 157.14
0:50:30 166.76 179.68 170.76 168.68 143.02 160.78 153.16
0:50:45 166.42 180.14 171.1 165.78 139.66 156.94 146.12
0:51:00 166.42 180.3 170.92 163.7 137.18 154.7 145.58
0:51:15 167.22 180.52 171.02 160.46 133.72 151.36 140.58
0:51:30 167.48 180.64 170.84 159.58 133.4 151.64 138.76
0:51:45 167.3 180.82 171.12 158.04 132.08 148.88 138.22
0:52:00 167.72 181.02 171 158.52 129.82 149.06 130.14
0:52:15 167.46 181.36 171.2 156.9 128.66 146.64 129.82
0:52:30 167.04 181.54 170.98 155.96 127.8 146.1 129.42
0:52:45 167.18 181.82 170.96 156.42 126.46 145.4 128.54
0:53:00 166.96 182.08 171.22 155.7 125.7 147.32 127.04
0:53:15 167.04 182.18 171.12 154.4 124.54 148.08 126.46
0:53:30 167.42 182.48 171.26 152.82 122.88 148.2 124.96
0:53:45 172.56 181.44 171.36 121.68 122 148.4 128.76
0:54:00 170.6 181.16 171.54 130.1 130.02 118.54 120.6
0:54:15 172.12 181.28 172.16 120.26 118.62 128.84 127.02
0:54:30 171.78 181.94 171.44 123.76 128.3 115.72 123.96
0:54:45 172.46 181.98 172.14 118.88 114.04 124.92 122.42
0:55:00 171.74 181.74 171.88 122.54 125.14 113.68 118.3
0:55:15 169.82 183.66 172.02 117.34 114.12 121.74 121.22
0:55:30 169.86 181.62 172.02 119.54 123.36 112.08 119.26
0:55:45 171.36 185.62 172.3 115.78 111.12 120.44 118.1
0:56:00 171.76 182.88 171.86 120.78 118.78 111.08 110.42
0:56:15 170.16 187.58 172.26 118.16 108.88 119.32 113.64
0:56:30 170.32 185.86 171.58 118.38 117.54 108.98 109.12
0:56:45 170.12 190 172 113.7 106.76 117.42 113.28
0:57:00 171.46 188.7 172.42 118.14 115.2 107.46 106.8
0:57:15 170.7 191.62 172.3 117.24 105.36 116.64 111.18
0:57:30 170.54 192.56 172.2 117.06 114.46 105.42 106.04
0:57:45 170.42 193.52 172.44 110.36 103.66 114.18 110.58
0:58:00 171 193.86 172.16 116 112.64 104.68 103.76
0:58:15 170.9 194.44 172.36 108.34 102.34 112.4 109.88
0:58:30 171.28 195.7 172.44 111.96 112.6 102.26 102.6
0:58:45 170.84 195.78 172.36 106.82 102.3 111.18 111.76
0:59:00 170.96 195.62 172.68 115.78 110.3 102.9 100.58
0:59:15 171.56 195.78 172.44 105.84 99.72 111.1 106.9
0:59:30 171.78 193.7 172.68 113.44 109.06 100.92 99.16
0:59:45 171.56 194.18 172.5 105.3 97.98 110.5 104.68
1:00:00 171.36 190.1 172.76 113.52 107.08 99.36 98.3
1:00:15 171.18 192.82 172.56 103.32 97.56 109.16 104.8
1:00:30 171.92 188.76 172.88 109.52 107.68 98.42 97.26
1:00:45 171.44 190.54 172.58 102.02 98 107.1 105.52
1:01:00 172.12 183.66 172.68 110.24 106.12 97.6 96.22
1:01:15 172.66 189.04 172.68 100.86 98.34 105.16 105.74
1:01:30 170.6 181.12 172.36 110.18 104.54 98 95.14
1:01:45 172.64 185.8 172.74 99.8 97.38 103.68 106.16
1:02:00 174.94 177.94 172.8 109.24 104.38 96.38 94.3
1:02:15 172.44 183.1 172.84 99.32 97.6 102.88 103.94
1:02:30 169.86 176.38 173.04 109 102.94 96.48 93.28
1:02:45 174.78 180.3 172.92 97.84 96.1 102.34 105.68
1:03:00 172.68 173.78 172.64 107.28 102.78 95.2 92.76
1:03:15 165.48 178.38 173 97.04 96 100.86 103.44
1:03:30 161.16 172.44 173.1 107.44 100.96 95.56 91.72
1:03:45 144.04 175.48 173.04 96.48 92.9 102.24 100.16
1:04:00 141.18 170.08 173.18 106.4 100.2 94.12 91.06
1:04:15 134.84 173.54 173.16 95.62 94.08 100.26 102.52
1:04:30 136.72 170.8 173.72 102.8 101.9 92.4 90.74
1:04:45 130.04 172 173.28 95.08 93.32 100.58 100.78
1:05:00 128.12 168.02 172.96 105.68 98.28 94.38 89.96
1:05:15 135.4 170.14 173.34 94.36 93.16 98.98 101.52
1:05:30 141.22 166.44 173.38 105.4 98.24 93.3 89.36
1:05:45 125.46 168.66 173.56 93.98 93.28 98.18 100.24
1:06:00 125.9 165.68 173.46 104.1 98.22 92.5 89.04
1:06:15 122.48 167.12 173.6 92.92 92.26 97.16 100.18
1:06:30 122.92 164.1 173.5 103.32 97.92 91.92 88.48
1:06:45 122.34 165.56 173.74 92.44 92.34 96.46 98.18
1:07:00 123.04 163.22 173.68 101.98 97.06 91.78 88.1
1:07:15 120.4 164.08 173.88 91.68 91.62 96.1 98.3
1:07:30 119.54 162.54 173.8 99.22 97.6 90.3 87.72
1:07:45 119.38 162.88 173.98 91.04 91.02 95.18 98.64
1:08:00 120.86 160.82 173.88 101.32 95.62 91.28 87.26
1:08:15 119.52 161.7 174.28 90.42 90.62 94.78 98.16
1:08:30 120.72 160.02 174.68 100.4 95.84 90.4 86.92
1:08:45 118.12 160.52 174.66 89.72 91.1 94.92 98.22
1:09:00 117.46 158.48 174.58 99.56 94.6 90.64 86.56
1:09:15 117.66 159.46 174.98 89.18 90.48 93.88 97.18
1:09:30 119.24 157.72 174.92 99.02 94.3 89.7 86.22
1:09:45 116.74 158.48 175.18 88.48 90.46 93.02 96.18
1:10:00 116.68 156.32 175.2 98.32 93.46 90.38 85.98
1:10:15 115.96 157.4 174.84 88.42 89.08 93.76 96.06
1:10:30 116.9 156.02 175.12 98.74 93.22 89.7 85.58
1:10:45 115.24 156.46 174.28 87.68 89.28 92.44 96.52
1:11:00 116.24 155.42 172.56 97.94 92.52 89.84 85.3
1:11:15 114.48 155.76 173.4 87.32 88.92 93.08 96.1
1:11:30 116.34 155.12 174.12 96.28 92.4 89.2 85.08
1:11:45 114.46 155.16 171.98 87.08 88.56 91.98 94.78
1:12:00 114.52 154.5 173.16 94.48 92.92 90.82 84.88
1:12:15 115.64 154.54 170.02 87.1 91.98 94.5 89.4
1:12:30 116.46 153.8 171.56 95.36 94.86 92.42 85.14
1:12:45 114.34 153.92 167.68 87.04 90.92 93.64 90.24
1:13:00 115.08 153.36 170.8 96.22 93.1 91 85.44
1:13:15 115.12 153.32 165.08 87.3 91.86 93.12 90.34
1:13:30 114.76 153.02 168.98 94.6 91.22 90.52 85.5
1:13:45 114.48 152.68 162.7 87.82 90 89.38 90.08
1:14:00 114.86 152.64 167.02 93.08 91.28 90.66 85.58
1:14:15 114.14 151.96 160.06 88.66 89.68 85.82 90.16
1:14:30 114.12 152.02 165.62 93.14 90.06 89.78 85.58
1:14:45 113.92 151.44 157.3 87.38 89.12 91.4 88.86
1:15:00 114.06 151.2 161.5 90.28 85.94 89.72 85.52
1:15:15 113.56 151.12 154.1 87.14 88.5 87.54 89.88
1:15:30 113.9 150.94 160.8 91.4 86.54 89.46 85.5
1:15:45 113.8 150.68 150.08 87.84 88.62 89.74 88.1
1:16:00 112.42 149.96 153.88 90.06 85.66 89.02 85.5
1:16:15 112.94 149.76 147.38 86.74 88.3 86.06 88.06
1:16:30 113.16 149.52 154.48 90.5 85.7 88.34 85.36
1:16:45 113.06 148.66 144.58 86.68 88.12 88.52 87.72
1:17:00 113.18 148.2 147.48 89.88 86.36 88.3 85.26
1:17:15 112.08 147.28 142.64 86.94 87.82 85.6 87.2
1:17:30 111.78 146.9 147.16 89.8 85.34 88.22 85.24
1:17:45 111.66 145.84 140.72 86.5 87.34 85.74 87.8
1:18:00 112.12 145.48 147.8 89.98 85.26 87.88 85.06
1:18:15 112.58 144.24 136.8 86.56 87.52 85.16 87.28
1:18:30 110.84 144.58 139.84 89.66 87.22 87.7 84.94
1:18:45 110.76 142.62 134.7 86.24 87.6 85.06 87
1:19:00 110.38 142.5 138.48 89.08 84.92 87.4 84.86
1:19:15 112.32 141.24 130.2 85.9 87.04 87.06 86.68
1:19:30 111.42 143.96 127.36 88.68 84.78 86.5 84.76
1:19:45 110.28 139.92 126.66 86.9 87.22 84.98 86.1
1:20:00 109.68 140.68 130.38 88.22 84.84 87.28 84.72
1:20:15 110.62 139.28 123.36 85.8 87.02 85.02 86.18
1:20:30 109.76 144.54 122.38 88.18 84.62 86.6 85.06
1:20:45 108.54 138.9 119.5 86.72 86.46 84.64 85.66
1:21:00 108.68 142.82 120.64 88 85.3 86.54 84.44
1:21:15 109.4 138.6 116.32 85.7 86.26 84.46 85.88
1:21:30 107.78 140.04 120 87.7 84.3 86.34 84.44
1:21:45 106.96 138.36 114.16 85.34 85.88 84.3 85.84
1:22:00 106.76 143.34 115.54 87.36 84.36 86.06 84.82
1:22:15 107.6 137.88 112.26 85.38 86 84.22 85.84
1:22:30 106.56 142.24 111.96 87.5 84.14 85.96 84.42
1:22:45 105.42 137.56 110.66 85.12 85.94 84.18 85.02
1:23:00 105.5 143.24 109.74 87.46 84.08 85.56 84.4
1:23:15 105.24 137.32 109.28 84.62 85.98 84.04 85.22
1:23:30 104.18 141.24 111.96 87.02 83.94 85.98 84.42
1:23:45 104.5 137.84 108.88 85.22 85.3 83.98 85.74
1:24:00 103.34 135.6 109.98 86.86 83.92 85.48 83.82
1:24:15 102.98 137.32 109.38 84.9 85.48 83.94 85.24
1:24:30 103.16 132.66 110.34 86.76 83.8 85.62 84.28
1:24:45 102.34 135 110.14 85.36 85.44 83.76 84.76
1:25:00 101.76 130.58 107.82 86.42 83.7 85.34 83.92
1:25:15 101.96 132.56 109.88 85.48 85.58 83.62 84.9
1:25:30 101.24 129.56 109.4 86.4 83.6 85.28 84.16
1:25:45 100.92 130.4 109.36 84.96 84.8 83.58 84.34
1:26:00 100.68 127.5 108.64 85.74 83.52 85.12 84.08
1:26:15 100.4 128.94 108.88 84.66 85 83.42 84.66
1:26:30 99.98 126.14 108.2 86.34 83.36 85.04 84.02
1:26:45 99.86 127.42 108.12 85.28 84.92 83.4 84.76
1:27:00 99.44 125.24 107.78 86.1 83.28 85.12 83.68
1:27:15 99.14 125.56 107.46 84.48 84.56 83.28 84.44
1:27:30 98.86 122.32 107.52 85.92 83.18 84.74 83.84
1:27:45 98.54 124.12 107.26 84.28 84.4 83.24 84.38
1:28:00 98.28 121.9 107.14 85.88 83.14 84.58 83.74
1:28:15 98.18 122.82 107.08 84.52 84.76 83.16 84.68
1:28:30 97.66 119.4 106.04 85.78 83.06 84.42 83.72
1:28:45 97.58 121.54 106.68 84.12 84.5 83.06 83.9
1:29:00 97.26 117.52 104.86 85.58 82.98 84.3 83.68
1:29:15 96.94 119.92 105.56 84.2 84.24 82.92 84.26
1:29:30 96.72 117.04 102.86 85.54 82.9 84.78 83.22
1:29:45 96.76 118.16 104 84.52 84.46 82.9 84.04
1:30:00 96.16 114.88 100.48 85.36 82.86 84.26 83.48
1:30:15 96.22 116.64 102.74 83.9 84 82.84 83.9
1:30:30 96 114.62 102.16 85.92 82.76 84.66 83.1
1:30:45 95.66 115.2 102.38 83.84 83.62 82.72 84.56
1:31:00 95.4 113.78 102.12 85.68 82.7 84.06 83.04
1:31:15 95.48 113.94 102.44 84.12 84.28 82.64 83.56
1:31:30 94.98 113.12 101.86 85.2 82.6 83.64 82.76
1:31:45 94.8 112.78 102.18 84.16 84.5 82.6 83.74
1:32:00 94.8 111.82 101.54 85.52 82.52 84.7 82.9
1:32:15 94.42 111.4 101.66 84.82 84.88 82.52 83.98
1:32:30 94.1 110.4 101.36 85.3 82.48 83.82 83.34
1:32:45 93.92 109.86 101.28 84.1 84.86 82.44 83.24
1:33:00 93.78 109.2 101.36 85.24 82.42 84.7 83.14
1:33:15 93.46 108.46 101.06 83.82 83.74 82.38 83.32
1:33:30 93.14 108.16 101.16 85.34 82.36 84.06 82.82
1:33:45 93.08 107.12 100.9 84.44 84.06 82.32 83.72
1:34:00 92.98 106.6 100.86 84.94 82.28 83.38 82.76
1:34:15 92.9 106.06 100.76 84.26 84 82.26 83.7
1:34:30 92.54 105.06 100.5 84.9 82.24 83.66 83.02
1:34:45 92.74 104.62 100.48 84.02 84.12 82.22 83.12
1:35:00 92.76 103.8 99.74 85.3 82.18 84.86 82.92
1:35:15 92.6 103.1 100.12 83.74 83.6 82.16 83.36
1:35:30 92.72 102.68 99.34 84.64 82.14 84.54 82.72
1:35:45 92.8 101.76 99.52 83.7 84.46 82.1 83.1
1:36:00 92.54 101.38 99.06 84.68 82.08 83.44 82.68
1:36:15 92.5 100.68 99.1 83.9 83.68 82.04 83.2
1:36:30 92.38 99.92 98.84 84.46 81.98 84.02 82.74
1:36:45 92.4 99.7 98.68 83.78 83.32 82 82.98
1:37:00 92.24 99.58 98.42 84.74 81.94 84.46 82.76
1:37:15 92.2 98.88 98.42 83.42 83.28 81.92 82.96
1:37:30 92.1 98.42 98 84.42 81.9 84.08 82.7
1:37:45 92.14 98 98.12 83.74 83.68 81.88 82.98
1:38:00 91.98 97.84 97.72 84.58 81.84 83.6 82.98
1:38:15 91.82 97.32 97.8 83.6 83.3 81.84 83.04
1:38:30 91.7 97.02 97.66 85.3 81.8 83.22 82.54
1:38:45 91.84 96.5 97.46 83.5 82.72 81.78 82.56
1:39:00 91.56 96.44 97.62 84.3 81.72 83.4 82.56
1:39:15 91.7 96.16 97.28 83.8 83.34 81.7 83
1:39:30 91.78 95.72 97.42 84.26 81.7 83.18 82.18
1:39:45 91.4 95.82 97.26 83.7 83.94 81.68 82.78
1:40:00 91.38 95.42 96.68 83.96 81.64 83.34 82.62
1:40:15 91.82 95.28 97.1 83.66 83.34 81.62 82.68
1:40:30 91.84 94.58 96.14 83.86 81.58 83.38 82.54
1:40:45 91.4 94.94 96.6 83.1 83.28 81.58 82.76
1:41:00 91.04 93.92 95.82 84.34 81.54 82.9 82.58

Claims (14)

  1. 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법에 있어서,
    (i) 상기 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
    (ii) 상기 건축용 코팅 조성물에 열원으로부터의 열을 인가하여 상기 건축용 코팅 조성물을 저온살균 또는 멸균하되, 상기 건축용 코팅 조성물을 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 121℃ 이상 또는 바람직하게는 약 131℃ 이상의 내부 온도 범위로 가열하고 임의의 지속 시간 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시키는 단계; 및
    (iii) 저온살균된 상기 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계를
    포함하는, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    스토머(Stormer) 및 ICI 점도 측정값 중의 하나가 예열(preheat)로부터 후열(post-heat)까지의 변화가 10% 미만, 바람직하게는 약 7.5% 미만, 바람직하게는 약 5% 미만, 더 바람직하게는 약 2.5% 미만인, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지속 시간은 약 1분 이하 내지 약 5분 이하인, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지속 시간은 약 15초 이하, 바람직하게는 10초 이하, 더욱 바람직하게는 5초 이하, 더욱 바람직하게는 2.5초 이하인, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (ii)는 연속 가열 공정을 포함하는, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 건축용 코팅 조성물을 냉각하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 건축용 코팅 조성물을 냉각하는 단계는 상기 단계 (ii) 이후 및 선택적으로 단계 (iii) 이전에 발생하는, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 건축용 코팅 조성물은 상기 열원을 통과하는 연속 배관을 통하여 흐르는 것인, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연속 배관은 열전달 핀을 포함하는, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 (iii)는 상기 단계 (ii) 이전에 발생하는, 건축용 코팅 조성물의 저온살균 또는 멸균 방법.
  10. 건축용 코팅 조성물을 저온살균하는 방법에 있어서,
    (i) 상기 건축용 코팅 조성물을 제공하거나 선택적으로 제조하는 단계;
    (ii) 저온살균된 상기 건축용 코팅 조성물을 용기에 보관하는 단계; 및
    (iii) (a) 상기 건축용 코팅 조성물에 약 100℃ 이상으로 열원으로부터의 열을 인가하여 저온살균하고 약 30분 내지 약 50분의 최소 시간 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시키거나; 또는
    (b) 상기 건축용 코팅 조성물을 약 60℃ 내지 약 92.5℃의 내부 온도 범위로 가열하고 적어도 약 50분 내지 적어도 약 2분의 지속 시간 범위 동안 상기 열원을 통과하여 상기 건축용 코팅 조성물을 동적으로 이동시킴으로써 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 인가하여 저온살균하는, 단계를
    포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (iii)의 (a) 또는 상기 단계 (iii)의 (b) 이후에 상기 건축용 코팅 조성물을 냉각하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (iii)의 (a) 또는 상기 단계 (iii)의 (b)에서 회전식 멸균기-냉각기가 상기 건축용 코팅 조성물에 열을 인가하는, 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (iii)의 (b)의 상기 내부 온도 범위는 최저값과 최고값 사이에서 2.5℃의 임의의 증분으로 증가하거나 감소할 수 있는, 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (iii)의 (b)의 상기 지속 시간 범위는 최대값과 최소값 사이에서 2.5분의 임의의 증분으로 감소하거나 증가할 수 있는, 방법.
KR1020237029955A 2021-03-10 2022-03-10 고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법 KR20230154836A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163159199P 2021-03-10 2021-03-10
US63/159,199 2021-03-10
PCT/US2022/019790 WO2022192565A1 (en) 2021-03-10 2022-03-10 Pasteurization of architectural compositions with elevated heat and methods therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230154836A true KR20230154836A (ko) 2023-11-09

Family

ID=80979016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237029955A KR20230154836A (ko) 2021-03-10 2022-03-10 고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240139357A1 (ko)
EP (1) EP4288119A1 (ko)
KR (1) KR20230154836A (ko)
CN (1) CN117098564A (ko)
AU (1) AU2022234346A1 (ko)
CA (1) CA3211409A1 (ko)
WO (1) WO2022192565A1 (ko)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342391A1 (de) 1993-12-13 1995-06-14 Hoechst Ag Verfahren zur Reduzierung der Keimzahl in wäßrigen Kunstharz-haltigen Mehrphasensystemen mittels Mikrowellenstrahlen
JP3893968B2 (ja) * 2001-12-28 2007-03-14 株式会社大川原製作所 熱風伝熱式液体滅菌装置
US20050279639A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Shrewsburg Timothy J Coating process and apparatus with improved resistance to bacteria
EP1843686A4 (en) 2005-02-02 2010-01-20 H G Molenaar & Company Pty Ltd ROTATABLE COOKING DEVICE FOR USE WITH DISCONNECTED, STACKABLE CANS
US8424592B2 (en) 2007-01-23 2013-04-23 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having convoluted fin end and method of assembling the same
US8656867B2 (en) 2009-08-18 2014-02-25 Intellihot Green Technologies, Inc. Coil tube heat exchanger for a tankless hot water system
US20120132502A1 (en) 2010-11-30 2012-05-31 Tom Lawrence Thring Can transfer system
KR101576667B1 (ko) 2014-03-17 2015-12-11 주식회사 경동나비엔 콘덴싱 가스보일러의 열교환기
CN106999617B (zh) 2014-12-04 2021-02-02 本杰明·摩尔公司 用于对建筑涂料组合物巴氏灭菌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2022234346A1 (en) 2023-09-07
CA3211409A1 (en) 2022-09-15
CN117098564A (zh) 2023-11-21
EP4288119A1 (en) 2023-12-13
US20240139357A1 (en) 2024-05-02
WO2022192565A1 (en) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Puač et al. Plasma agriculture: A rapidly emerging field
GUERRERO‐BELTRÁN et al. Reduction of Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli and Listeria innocua in apple juice by ultraviolet light
Akbas et al. Effect of gaseous ozone on microbial inactivation and sensory of flaked red peppers
CN108516154A (zh) 食物和饮料容器的过乙酸蒸气灭菌
US11045565B2 (en) Pasteurizing paints and method for pasteurizing paints
Hashimoto et al. Far-infrared irradiation effect on pasteurization of bacteria on or within wet-solid medium
Raju et al. Natural antimicrobial edible film for preservation of paneer
KR20230154836A (ko) 고열을 이용한 건축 조성물의 저온살균 및 이를 위한 방법
CN107488838A (zh) 一种在金属基板表面构筑抗菌功能微纳结构的方法
TW201012399A (en) Food preservation process
Guerrero-Beltran et al. Ultraviolet-C light processing of liquid food products
Mao et al. Mathematical simulation of liquid food pasteurization using far infrared radiation heating equipment
EP1938693B1 (en) System for pasteurisation thermal treatment of foodstuffs, particularly leaf products
KR101752095B1 (ko) 장류의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류
Bialka et al. Pulsed UV-light penetration of characterization and the inactivation of Escherichia coli K12 in solid model systems
US20090047399A1 (en) Method of producing mixed greens
JP2014226069A (ja) 香辛料の自己水分加熱殺菌方法及びそれによって得ることのできる香辛料
US20240058484A1 (en) High pressure-processed architectural coating compositions and methods for high pressure-processing of architectural coating compositions
KR102078826B1 (ko) 초고온 멸균법으로 화장료 조성물을 제조하는 방법
Abd et al. Techniques to Determine Thermal Inactivation Kinetics for Pathogenic Bacteria and their Surrogate Organisms in Low‐Moisture Foods
Tirawat et al. Decrease in the number of microbial cells on chinese cabbage by rapid hygrothermal pasteurization using saturated water vapor.
Tola et al. Thermal processing principles
Arevalo Camargo Gaseous Ozone Distribution Within a Forced Air Ozone Reactor for Bulk Produce Decontamination
DUGDALE THE HANDLING OF CHEMICAL AND BACTERIAL PROBLEMS IN PRESERVING FOOD
Wimalaratne et al. Effect of Combined Thermal and High Pressure Treatment on Bacillus Species