KR960007179B1 - 탈취도료 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

탈취도료 조성물

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 탈취도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도료에 탈취기능을 갖는 유효성분으로서 티탄화합물과 미생물 배양물인 활성효소액을 배합시켜서 제조한 탈취력이 우수하고 인축에 무해한 탈취도료 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 탈취도료라 함은 도료에 탈취기능을 나타내게 하는 유효성분을 배합시킨 것으로서, 건축내부에 도장하여 탈취효과를 나타내는 것이다. 그러나 탈취효과가 단시간내에 끝나는 것은 탈취도료라고 할 수 없고 장기적으로 탈취효과를 발휘하는 도막을 형성해야 한다.

현재 우리의 생활주위에는 수십종 이상의 악취가스가 존재하는데, 각 악취가스는 복합적으로 작용하여 사실은 수백종 이상의 악취가 존재하는 것이다. 이러한 악취가스는 가정의 화장실, 부엌, 쓰레기 적환장, 농수산물시장, 공단주변등에 널리 존재하여 사람의 일상 생활에 불쾌감을 줄 뿐아니라, 심하면 두통이나 질식등 각종 질병의 원인이 되기도 한다.

특히 유기물질은 적당한 온도와 습도하에서 미생물의 작용에 의해서 생화학적인 분해과정을 거쳐 각종의 악취를 발생시킨다. 그 중에서도 단백질은 아래와 같은 분해과정을 거쳐 암모니아와 아민을 발생하여 심한 악취를 발생시킨다.

위와 같이 발생된 악취를 제거하는 방법으로는 다공물질에 흡착을 시켜 제거하는 것, 생물학적 방법으로 효소나 효소보조제에 의하여 제거하는 것, 산화력이 우수한 금속이온으로 탈취시키는 것, 그리고 마스시킹법, 살균법등이 있으나, 이와같은 방법은 흡착된 악취가 포화상태에 이르면 더이상 탈취의 기능을 발휘하지 못하여 속효성이 떨어지거나 탈취기능을 지속적으로 유지시키기 위해서는 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한 일본특허공개 평3-12463호에는 망간(Ⅱ)이온에 대해 아스코르빈산 및 옥시다염기산에서 선택된 1종의 ; 산 또는 그 염을 결합시켜 만든 조성물을 도료중에 배합시켜 만드는 것이 개시되어 있으나, 이와같은 방법도 질소화합물 악취가스 제거에는 효과가 우수하나 황함유 악취가스 제거에는 효과가 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 노력한 결과 일반도료에 탈취 유효성분으로서 티탄화합물과 활성효소액을 첨가하면 탈취 효과가 뛰어난 도료조성물을 제조할 수 있다는 사실을 알게되어 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 탈취 유효성분으로서 티탄화합물과 활성효소액을 첨가하므로써 광범위하게 탈취 기능을 나타내면서 장기간 탈취력을 유지할 수 있을 뿐아니라 인축에는 독성이 없고 누구나 쉽게 사용할 수 있는 새로운 탈취도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도료에 탈취 유효성분이 배합되어 있는 탈취도료 조성물에 있어서, 전체 탈취도료 조성물에 대해 탈취 유효성분으로 티탄화합물 0.2~10중량%와 활성효소액 1~10중량%가 함유되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 건축물 도료에 탈취 유효성분을 배합시킨 탈취도료 조성물에 관한 것으로서, 탈취 유효성분으로서 첨가되는 티탄화합물이 각종 악취가스를 신속히 흡착하고 흡착된 악취가스는 미생물 배양물인 활성효소액에 의해 분해됨으로써 단일 탈취도료에 의해 생물학적인 탈취방법과 물리적인 탈취방법이 동시에 수행되는 탈취도료 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 있어서 통상의 공시 도료조성물은 수직조성물, 티타늄 디옥사이드, 분산제, 에틸렌글리콜 등으로 구성되어 있는데, 이러한 본 발명에 사용되는 티탄화합물은 TiO₂50~60 중량%, ZnO 30~40 중량%, SiO₂0~20 중량%로 이루어진 것이며, 물리적으로 강력한 흡착효과를 나타내는 백색다공성 물질로서 물리흡착, 화학흡착 및 촉매효과를 나타낸다.

이러한 티탄화합물은 온도 및 습도의 변화에 대해서도 안정한 탈취효과를 나타낼 뿐아니라 암모니아, 황화수소, 메틸머캅탄, 트리메틸아민 등의 산성 및 알칼리성 가스 모두에 대해 흡착능력이 뛰어나다. 특히, 본 발명의 티탄화합물중 TiO₂는 염화티탄을 가수분해하여 얻고, ZnO는 염화아연 수용액에서 암모니아로 중화시켜 500℃에서 소성시킨 것이므로 여기에 SiO₂를 포함하여 티탄수화합물을 만든 경우는 산성 및 알카리성 가스에 대해 모두 흡착효과를 나타내게 되는 것이다.

만일, 이러한 티탄화합물이 전체 도료조성물에 대하여 0.2중량% 보다 적게 함유되어 있으면 탈취효과가 낮아지게 되어 탈취도료로서 효과가 부족하게 되며, 10.0중량% 보다 많이 함유되어 있으면 도료와의 상용성이 떨어져서 분산되지 못하고 응집되는 문제점이 나타나게 된다. 또한 비록 위의 조건이 만족되더라도 티탄화합물 중에 ZnO의 함량이 과다하면 안료 침전현상이 일어나고 너무 적으면 탈취효과가 감소되며, SiO₂가 과다하면 도료가 고형화되는 문제가 있게 된다.

본 발명에 있어 첨가되는 미생물 배양물인 활성효소액은 에스테르 결합, 글루코사이드 결합, 펩티드 결합, 아미드 결합등의 가수분해 반응에 관여하여 상기 티탄화합물에 물리흡착된 악취가스를 분해시켜 무취화시키는 효과가 있다.

이와같이 활성효소액은 상기 티탄화합물의 물리적 흡착과 더불어서 화학적 무취효과를 나타내므로서 상승작용을 일으키는 것인데, 이러한 활성효소액이 전체 탈취도료 조성물에 대해 1.0중량% 보다 적게 함유되어 있으면 탈취력 증대효과가 감소되고 10중량% 보다 많이 함유되어 있으면 역시 다른 도료조성물 성분과의 상용성이 떨어져서 도료조성물의 점도가 크게 낮아지는 문제가 있다.

본 발명에서 사용되는 미생물의 활성효소액이라 함은 당질분해 효소액 : 단백질분해 효소액 : 지질분해 효소액이 탈취도료 30~70중량% : 20~60중량%, : 10~50중량%의 비율로 구성된 효소액 혼합물을 말하면 악취가스 발생원에 따라서 비율을 적당하게 변화시켜 사용할 수 있다. 이때 당질분해 효소가 과다하면 질소화합물 악취가스 제거에 효과가 적고, 단백질 분해효소와 지질분해효소가 과다하면 황화합물을 악취가스 제거의 효과가 감소하는 문제가 있게 되며, 위와같이 혼합된 활성효소액에 의해 악취성분중 당질, 단백질 및 지질이 분해되므로써 탈취효과가 크게 개선되며 이들 3성분의 효소액을 위와같이 배합사용하므로써 그 자체만으로서의 탈취효과 이상의 상승효과를 나타내게 된다.

이중 당질분해 효소액은 액화형의 α-아밀라제가 주성분이며 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) (ATCC 6051)를 액체 배향하여 생산한다. 여기서, 배지로는 주 탄소원으로 액화전분, 젖당등과 주 질소원으로 대두박, 낙화생박 등의 알카리 추출액, 카제인, 펩톤 등으로 된 배지가 일반적으로 사용되며, 이때 질소원의 일부를 황산암모늄, 염화암모늄 등의 암모늄염으로 대체할 수 있다. 그리고 배양중의 pH가 중성이 유지되도록 탄소원 : 질소원의 비를 적당히 조정해야 하며 비교적 대량의 인산염을 첨가하면 그 효과를 나타낼 수 있다. 또한 전체 배지중에 염화칼리를 0.01중량%, 황산마그네슘을 0.01중량%로 첨가하여 35.0~37.5℃에서 통기교반을 강하게 하여 약 3~4일간 배양하여 생산된 것이 이용될 수 있다.

또한, 단백질 분해효소액은 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) (ATCC 6051)를 액체 배양하여 생산한다. 이때 배지조성은 전분을 혼합한 것을 주배지로 하고 포도당, 인산염, 구연산염을 첨가하여 121℃에서 15~20분간 고온 멸균하며 따라 배양한 종균을 첨가하여 30℃에서 4~5일간 배양한다. 배양을 시작할 때의 pH는 7.0~7.2가 좋으며 배양중으 pH가 7.6 이상이 넘지 않도록 조절하여 얻어진 것이 사용될 수 있다.

그리고, 지질분해 효소액은 아퍼질러스 나이가(Aspergillus niger) (ATCC 10864)를 액체 배양하여 생산한다. 이때 배지로는 탄소원으로 전분을 사용하고 질소원으로 대두분 등이 좋으며, 황산암모늄을 첨가하여 121℃에서 15~20분간 고온 멸균하고 따로 배양한 종균을 첨가하여 30℃에서 4~5일간 배양하여 얻어진 것이 이용된다.

이와같이 각각 배양된 효소배양액을 모두 합쳐서 세포를 마쇄하고 아세톤, 에탄올을 첨가하여 2~3시간동안 침출시키고 Soxhlet 추출기로 아세탄 에탄올을 회수한 다음, 30℃에서 건조한 후 증류수를 가하여 위와같은 비율로 혼합된 활성효소액을 얻는다.

한편, 본 발명의 탈취 도료조성물은 상기의 티탄화합물을 활성효소액에 함침시킨 후 1000rpm에서 30분간 교반한 후에 공시도료에 투여하여 제조한다.

상술한 바와같이 본 발명은 일반적인 도료조성물에 탈취 유효성분로서 종래와는 달리 티탄화합물과 활성효소액을 첨가한 것으로서 탈취력이 우수하고 인축에 무해하여 화장실, 건축내부의 벽면, 쓰레기 적환장 및 농수축산물시장 등과 같이 청결한 환경유지가 요구되는 장소에 탈취도료로서 널리 유용하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[표 1]

(1) : 미국 허큘레스사(Hercules Inc.)회사 제품임

(2) : 일본 다이아몬드 샴록사(Diamond Shamrock corp.)회사 제품임

(3) : 미국 롬 & 하스(Rohm & Haas.)회사 제품임

(4) : 아크릴 코폴리어 에멀젼(미국 Rohm & Haas사)

[제조예 1]

[티탄화합물의 제조]

TiO₂50 중량%, ZnO 30 중량%, SiO₂20 중량%로 이루어진 것이며, TiO₂는 염화티탄을 가수분해하여 얻고 ZnO 염화아연 수용액에서 암모니아로 중화시켜 500℃에서 소성시킨 것으로서 여기에 SiO₂를 첨가하여 티탄화합물을 제조하였다.

[제조예 2]

[활성효소액용 균주제조]

활성효소액 제조에 필요한 상기 각각의 균주를 엔.에이(N.A) 아가배지에서 3일간 배양한 후 포도당 20.0중량%, 쌀 20.0중량%, 대두박 10.0중량%, 염화칼리 1.0중량%, 황산마그네슘 1.0중량%, 쌀겨 10.0중량%, 수분 38 중량%를 첨가하여 반고체 배지를 만들어 121℃에서 30분간 멸균한 후 엔.에이 아가 배지에서 자란 균을 한 백금이 접종하여 7일간 배양한 후 이를 활성효소액 제조에 사용하였다.

[실시예 1]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량%, 활성효소액을 1.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량% 활성효소액을 3.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 3]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량%, 활성효소액을 5.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 4]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량%, 활성효소액을 7.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 5]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량%, 활성효소액을 10중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 6]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 1.0중량%, 활성효소액을 1.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 7]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 1.0중량%, 활성효소액을 3.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 8]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 5.0중량%, 활성효소액을 1.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[실시예 9]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 5.0중량%, 활성효소액을 3.0중량%으로 하고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈 취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 1.0중량% 첨가하고 활성효소액은 배합에서 제외시키고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 3.0중량% 첨가하고 활성효소액은 배합에서 제외시키고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 3]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 5.0중량% 첨가하고 활성효소액은 배합에서 제외시키고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 4]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물을 7.0중량% 첨가하고 활성효소액은 배합에서 제외시키고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 5]

상기 표1의 공시도료 조성물중 티탄화합물과 활성효소액을 사용하지 않고 물의 양을 변화시켜 점도를 조정하여 본 발명의 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 6]

상기 표1의 공시도료 조성물중 활성효소액을 5.0중량% 첨가하고 티탄화합물은 배합에서 제외하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 7]

상기 표1의 공시도료 조성물중 활성효소액 5.0중량% 첨가하고 티탄화합물은 배합에서 제외하여 탈취도료 조성물을 제조하였다.

[비교예 8]

일본 특허공개 평3-12463호의 실시예 3에 나타난 바와같이 망간(Ⅱ) 이온에 대해 아스코르빈산 및 옥시다염기산에서 선택된 1종의 산 또는 그 염을 결합시켜 만든 조성물을 도료중에 배합시켜 탈취 도료조성물을 제조하였다.

이상과 같은 실시예와 비교예에서 제조된 도료의 시편에 대한 탈취력에 대한 실험을 다음 실험예에 의해 시행하였다.

[실험예 1]

[탈취효과 실험]

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 탈취도료의 탈취효과를 확인하기 위하여 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 대표적인 4대 악취가스 즉, 암모니아, 메틸머캅탄, 황화수소, 트리메틸아민을 가지고 효과를 확인하였다.

먼저 시험실에 14.5×18.01㎝ 시편 2매, 14.5×12.0㎝ 시편 2매를 802㎛로 도포하여 각 벽면에 붙여놓고 시험실의 악취가스 주입구를 일정농도의 암모니아 가스를 주입하여 내부에 확산시킨 후 0분부터 60분까지 10분 간격으로 암모니아 가스 농도변화를 가스검지관 입구에서 측정하였고, 다른 악취가스도 암모니아와 동일하게 측정하였다.(검지관 : (주) GASTEC 제품).

[실험예 2]

[탈취내구 지속성 실험]

상기 실험예 1의 시편 4매를 QUV(미국 Q-Panel사 제품)에 넣고 자외선을 조사한 후 탈취효과 실험방법에 의해 12시간, 24시간, 48시간, 72시간, 1주, 2주, 3주, 4주간 간격으로 상기와 같은 방법으로 탈취력을 측정하였다. 암모니아 이외에 다른 악취 가스 탈취력 실험도 상기와 동일하게 실시하였다.

이러한 각 가스에 대한 탈취력 시험결과를 다음 표 2에 나타내었다.

[표 2]

Claims (5)

1. 도료에 탈취 유효성분이 배합되어 있는 탈취도료 조성물에 있어서, 탈취도료 조성물에 탈취 유효성분으로 티탄화합물과 활성효소액이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취도료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 티탄화합물은 전체 탈취도료 조성물에 대해 0.2~10중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취도료 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 티탄화합물은 TiO₂50~60 중량%와 ZnO 30~40 중량% 및 SiO₂0~20 중량%로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취도료 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 활성효소액인 전체 탈취 도료조성물에 대하여 1~10중량%로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 탈취도료 조성물.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 활성효소액은 당질분해 효소액 : 단백질분해 효소액 : 지질분해 효소액이 20~70 중량% : 20~60 중량% : 10~50 중량%의 비율로 구성된 것을 특징으로 하는 탈취도료 조성물.