KR960011837B1 - 항균성 에폭시수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
내용없음.
Description
본 발명은 항균성 에폭시수지 조성물에 관한 것이다.
특히 본 발명은 에폭시수지에 항균제로 무기항균제를 함유시켜서 오랜시간이 경과하여도 항균력을 그대로 보존할 수 있는 항균성 에폭시수지 조성물에 관한 것이다.
에폭시수지는 분자내에 에폭시결합을 가지고 있으며, 경화제를 첨가하여 구조물의 접착제, 도료 또는 코팅제로 사용되고 있다.
이러한 에폭시수지는 여러 타입이 있으나, 가장 일반적인 타입은 비스페놀 A와 에피클로로하이드린과의 축합반응에 의하여 생성된 DGEBA(디글라이시딜 에테르 비스페놀 A)이다.
이러한 에폭시수지 조성물은 통상의 폴리에스테르수지, 페놀수지, 우레아수지, 멜라민수지 또는 폴리에틸렌수지 등과 같은 통상의 수지에 비하여 다음과 같은 우수한특성이 있다.
1) 접착성(밀착성)이 극히 우수하다.
2) 내약품성이 우수하다.
3) 기계적 강도가 우수하다.
4) 내열성이 우수하다.
5) 전기절연성이 우수하다.
6) 내마모성이 우수하다.
7) 가소성이 우수하다.
8) 각종의 충진제(무기질, 유기질, 금속분말, 모래 및 기타)를 다량 첨가하여 사용할 수 있다.
9) 저장안정성이 높고 경화제를 부가하지 않으면 기후나 온도에 관계없이 장기간 보존이 가능하다.
그러나 이러한 우수한 물성을 가진 에폭시수지도 다음과 같은 단점이 있다.
1) 사용이 불편하다.(경화제를 병용해야 한다)
2) 코스트가 비교적 높다.
3) 고중합물을 용해하는 데는 에스테르나 케톤류 등의 용제를 사용해야 한다.
4) 내후성이 나쁘다.
그러나 이러한 단점은 경화제의 첨가나 기타 프라스틱공업에 사용되고 있는 통상의 첨가제를 가하면 개량될 수 있다.
에폭시수지의 경화제로 사용되는 물질로서는 아민류, 산무수물, 폴리아마이드, 이미다졸류, 및 기타 경화제가 있다.
아민류로서는 디에틸렌트리아민(DETA), 트리에틸렌테트라이민(TETA), 테트라에틸렌펜타아민(TEPA), 벤질디메틸아민(BDMA), 디아미노디페닐메탄(DDM) 및 디아미노디페닐설폰(DDS) 등이 있다.
이러한 아민류 경화제는 다음과 같은 장점이 있다.
1) 상온경화한다.
2) 많은 기재에 대하여 밀착성이 우수하다.
3) 내수성, 내약품성이 우수하다.
4) 강인한 경화물이 얻어진다.
그러나 다음과 같은 단점도 또한 가지고 있다.
1) 아민류 특유의 독성이 있다.
2) 흡습 및 흡탄산가스로 경화물에 백화현상을 일으키는 경우가 있다.
산무수물경화제로는 무수프탈산(PA), 무수말레인산(MA), 무수헥사하이드로프탈산(HHPA), 무수피로멜리트산(PMDA), 무수멜리트산(MNA), 무수벤조페논테트라카르본산(BTDA), 무수클로렌딕산(HET), 메틸테트라하이드로무수프탈산(MeTHPA), 및 메틸헥사하이드로무수프탈산(MeHHPA) 등이 있다.
이러한 무수물은 다음과 같은 장점이 있다.
1) 내열성이 양호한 담색이며 전기적 성질이 우수하다.
2) 휘발성이 적고 피부자극성이 적다.
3) 경화발열이 적고 수축율이 적다.
4) 작업성이 우수하다.
그러나 다음과 같은 단점도 있다.
1) 습기를 잘 흡수한다.(실내에서 사용해야 한다)
2) 가열해야 경화한다.
3) 접착성질이 좋지 않다.
폴리아마이드경화제는 분자내에 존재하는 1급 아민 및 2급 아민기가 에폭시기와 반응하여 경화한다.
이러한 폴리아마이드경화제는 가사시간이 길며, 독성이 적고 강한 도막을 형성하는 장점이 있는 반면, 건조속도가 느리고 점도가 높은 단점도 있다.
이미다졸류 경화제로는 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 등이 있다.
이러한 이미다졸류 경화제는 중온(80-120도)에서 단시간의 열처리로 높은 열변형온도를 가지는 경화물을 얻을 수 있다.
이러한 에폭시수지는 도료용으로 약 50%가 소비되고 있으며, 전기, 전자용으로 25%, 토목 및 건축용으로 약 20% 및 연마 및 기타의 용도로 약 6%가 소비되고 있다.
본 발명자는 에폭시수지 코팅제에 관하여 오랜동안 사업을 영위하여 오고 있으며, 오랜 연구를 행한 결과 본 발명을 완성하였다.
현재, 아파트단지 등의 물탱크나 수원지의 수조 및 인공수영장 등에는 통상의 페인트 등으로 코팅하여 사용되어 오고 있다. 그러나, 이러한 코팅을 한 경우에는 그 내구성이 떨어질 뿐만아니라, 코팅된 페인트 등이 박리되어 시멘트자체가 식수 등과 바로 접촉되는 문제점이 있었다.
본 발명자는 에폭시수지에 수명이 반영구적이고, 인체에는 무해한 무기항균제를 첨가하여 혼합하고 이를 목적하는 물탱크, 수원지의 수조 또는 인공수영장 등의 내벽에 도포하면 그 수명이 반영구적일 뿐만아니라, 수조중에서 살균력을 발휘하여 물을 정화시킬 수 있고, 도포된 에폭시수지 도료가 그 수명이 반영구적이므로 대단히 실용적인 놀라운 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 에폭시수지에 무기항균제를 혼합시켜서 내구성이 우수하고 살균력을 발휘하는 에폭시수지 조성물의 도료를 제공하는 것이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 무기항균제는 화학적으로 인정한 무기미립자에 살균작용을 발휘하는 금속을 첨가한 무기살균제로 광범위한 세균 및 곰팡이류에 살균력을 발휘한다. 이 무기항균제는 유기항균제와는 유기계의 살균제, 예를들면, 항생물질, 화요법제 등과는 기본적으로 작용효과가 상이하다.
유기항균제는 그 약제의 약효효과에 의하여 항균효과를 나타낸다.
그 때문에 유기계 항균제는 휘발성 또는 용출 등에 의하여 세균 및 곰팡이에 직접 작용한다.
그러나, 본 발명에서 사용되는 무기항균제는 용출 등의 성질이 없으며, 항균작용도 무기항균제의 표면에서 발생하는 활성산소음이온에 의하여 발휘되는 것으로 생각된다.
따라서, 무기항균제는 그 표면 또는 근방에 세균 등에 접근하여 항균효과가 나타나는 것으로 생각된다.
이러한 무기항균제는 일본국 촉매화성공업주식회사(觸媒化成工業株式會社)에서 개발한 것을 현재 시판중이며, 그 조성은 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 및 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu 등이다. SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 조성물은 각각 중량으로 SiO2및 약 50%, Al2O3약 20%, MgO 약20%, Ag 약 2% 및 Zn 약 8%로 이루어졌으며, SiO2약 50%, Al2O3약 20%, MgO 약20%, Ag 약 2% 및 Cu 약 8%로 이루어져 있다.
이들 무기항균제의 평균입자도는 2μ이며 물 중에서의 액성은 중성이다. 이들 항균제는 500℃ 이상의 내열성이 있으며, 물, 유기용제 등에는 불용이나, 강산 또는 강알칼리에서는 성능이 저하된다. 적당한 사용범위는 pH 5-10이다.
대표적인 세균인 대장균은 영양분이 없는 액중(생리식염수 또는 상수도수)에서는 0.01%(중량)을 첨가하면 1시간 이내에 전부 살멸된다.(생균수=0)
대장균이 증식하기 쉬운 영양액 중에서는 본 무기항균제를 첨가하지 않은 경우에는 증식하나, 무기항균제를 첨가한 경우에는 증식이 정지되거나 또는 감소한다.
또한 대장균 이외의 세균이 증식될 수 없게 된다. 본 무기항균제의 최소발육억제농도(MIC)는 대단히 낮은 농도에서 균의 번식을 방지할 수 있다.
최소발육억제농도는 다음의 표 1과 같다.
본 발명에서는 에폭시수지 100중량부당 무기항균제 0.5 내지 5중량부를 혼합하고 여기에 적당한 경화제, 용제, 안료, 분산제, 도막형성제 등과 같은 통상의 약품을 적당량 첨가하고 교반하여 에폭시수지 조성물을 제조한다.
제조에 있어서는 에폭시수지에 무기항균제를 혼합하고, 보관할 수도 있으며 이렇게 에폭시수지 조성물을 제조하여 보관 또는 유통시킬 수도 있으며, 사용시에 경화제를 혼합하여 도장할 수도 있다.
용제 및 분산제로서는 키실렌, 톨루엔 또는 벤젠과 같은 방향족 탄화수소, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤 등과 같은 케톤류, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 네오부탄올, n-펜탄올, 이소펜탄올, 네오펜탄올 등과 같은 알콜류, 사이클로헥산 등과 같은 환상 탄화수소류 등을 사용한다.
이들 용제는 단독 또는 2종 이상의 용제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한 칼라를 좋게하기 위한 칼라형성제로서 티타늄다이옥사이드, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 벤가라 등과 같은 안료를 첨가할 수도 있다.
이들 안료는 하나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한 도장작업시에 에폭시수지, 무기항균제 및 경화제를 함께 혼합하여 도장할 수도 있다.
에폭시 조성물의 제조공정도는 다음과 같다.
원료투입→원료교반→롤러→교반→포장
원료는 정확한 도량형기로 윤료량을 형량하고, 투입된 원료를 교반한다음, 교반된 원료를 롤러로 순쇄하고 분쇄된 원료를 교반한 후 포장한다.
다음에 실시예로서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
[실시예 1]
에폭시수지 성분：
에폭시수지 50kg
탈크(도막형성제) 30kg
키실렌(용제) 6kg
톨루엔(용제) 5kg
메틸에틸케톤(용제) 3kg
티타늄다이옥사이드(도료) 2kg
무기살균제(SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Au) 2kg
계 100kg
상기의 성분을 교반한 후 롤러로 균질화시킨 후 다시 교반하고 10kg씩 포장한다.
경화제 조성물：
경화제 50kg
키실렌 20kg
메틸에틸케톤 20kg
IPA 10kg
계 100kg
상기의 성분을 균질하게 교반한 후 10kg씩 포장한다.
양성분을 사용시에 혼합하고 물탱크의 내벽에 균질하게 도포하여 도막을 형성시킨다.
[실시예 2]
에폭시수지 성분：
에폭시수지 50kg
탈크 30kg
키실렌 12kg
메틸에틸케톤 3kg
IPA 2kg
탄산칼슘 2kg
SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu(무기살균제) 1kg
계 100kg
상기의 성분을 혼합하고 교반한 후 롤러로 균질화시킨 후 다시 교반한 후 10kg씩으로 포장한다.
경화제 조성물：
경화제 20kg
키실렌 20kg
메틸에틸케톤 20kg
IPA 10kg
계 100kg
상기의 성분을 교반하여 균질화시킨 후 10kg씩 포장한다.
사용시에 양성분을 혼합하고 원하는 곳에 도포한다.
이렇게하여 형성된 도막에 대장균의 현탁액을 넣으면 24시간 후에 최초의 균수에 대하여 1/100-1/1000정도로 감소한다.
살멸율로 표시하면 99.0-99.9%이다.
48시간 후에는 대장균은 존재하지 않는다.(살멸율 100%)
이렇게 제조되어 형성된 도막은 유기항균제와 같이 용출되어 우수한 항균작용을 나타낼 뿐만 아니라, 그 항균작용이 지속적이며, 생성된 도막도 내후성 및 안전성이 극히 우수하다.
Claims (6)
- 에폭시수지에 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제를 함유시켜서 제1액으로 하고, 통상의 경화제를 함유하는 제2액으로 이루어진 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물.
- 제1항에서, 에폭시수지에 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제 및 통상의 용제, 통상의 도막형성제, 통상의 안료를 함유시켜서 제1액으로 하고, 통상의 경화제 및 통상의 용제를 함유하는 제2액으로 이루어진 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물.
- 제1항 또는 2항에서, 에폭시수지에 100중량부당 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제 0.5-5중량부를 함유시켜서 제1액으로 하고, 경화제를 함유하는 제2액으로 이루어지고, 사용시에 양액을 혼합하여 도포함을 특징으로 하는 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물.
- 제1항 또는 2항에서, 에폭시수지 100중량부당 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제 0.5-5중량부 및 통상의 용제, 통상의 안료중에서 선택된 1종 이상의 시약을 함유시켜서 제1액으로 하고, 통상의 경화제 및 통상의 용제를 함유하는 제2액으로 이루어지고, 사용시에 양액을 혼합하여 도포함을 특징으로 하는 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물.
- 에폭시수지 및 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제와 통상의 경화제에 통상의 용제, 통상의 도막형성제 및 통상의 안료에서 선택된 1종 이상의 시약을 혼합하여 이루어진 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물을 원하는 곳에 도포함을 특징으로 하는 항균성 에폭시수지 조성물의 도막을 형성시키는 방법.
- 제5항에서, 에폭시수지 100중량부당 SiO2, Al2O3, MgO, Ag, Zn 또는 SiO|2, Al2O3, MgO, Ag, Cu에서 선택된 무기항균제 0.5-5중량부를 함유하고, 통상의 경화제, 통상의 용제, 통상의 도막형성제 및 통상의 안료에서 선택된 1종 이상의 시약을 혼합하여 이루어진 도막형성용 항균성 에폭시수지 조성물을 원하는 곳에 도포함을 특징으로 하는 항균성 에폭시수지 조성물의 도막을 형성시키는 방법.
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