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KR101213353B1 - 새집증후군 저감과 항균 및 항곰팡이 특성을 가지는 석회 도료 조성물 - Google Patents

새집증후군 저감과 항균 및 항곰팡이 특성을 가지는 석회 도료 조성물 Download PDF

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KR101213353B1
KR101213353B1 KR1020100081979A KR20100081979A KR101213353B1 KR 101213353 B1 KR101213353 B1 KR 101213353B1 KR 1020100081979 A KR1020100081979 A KR 1020100081979A KR 20100081979 A KR20100081979 A KR 20100081979A KR 101213353 B1 KR101213353 B1 KR 101213353B1
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dolomite
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조계홍
황대주
권정희
안지환
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한국석회석신소재연구재단
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Abstract

본 발명은 새집증후군이 저감되고, 항균 및 항곰팡이 특성을 갖는 석회 도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러리 상태의 소석회, 수화 경소 백운석 또는 이들의 혼합물, 수계 접착제 수지, 이산화티탄, 에틸렌비닐알콜, 백운석, 고유동화제, 소포제, 수분안정제를 포함하여 이루어지는 새집증후군을 유발하는 휘발성 유기 화합물의 발생이 저감되고, 항균 및 항곰파이 특성이 지속되는 석회 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 수계 접착제 수지를 사용하고 유기 용매를 사용하지 않아 환경호르몬 방출이 적어 주택 건축의 실내 벽면의 마무리에 적용 했을 때 화학물질 과민증이나 새집증후군 등을 유발하는 화학물질의 방출을 저감 시킬 수 있고, 항균 및 항곰팡이 특성이 장기간 지속되는 친환경 소재로 이루어진 수성 석회 도료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

새집증후군 저감과 항균 및 항곰팡이 특성을 가지는 석회 도료 조성물{Lime paint composition having sick house low reduction effect, antibacterial and anti-mold properties}
본 발명은 새집증후군이 저감되고, 항균 및 항곰팡이 특성을 갖는 수성의 석회 도료 조성물에 관한 것이다.
아파트를 비롯한 다중이용시설에서 일상을 대부분 보내고 있는 현대인이 새롭게 겪고 있는 새집증후군(Sick House Syndrome)은 새로운 환경문제로 이슈화 되고 있다. 현대인은 하루 90% 이상을 실내에서 생활하므로 대기오염에 의한 유해한 영향보다 10배 이상의 많은 유해환경에 노출되어 있다. 새집증후군의 문제를 해결 할 수 있는 가장 좋은 방법은 각종 내장재료 및 시공에 필요한 여러 가지 물질 제조시 모든 재료를 친환경재료로 사용하는 것이지만 기술상의 어려움과, 경제성의 지배에 따라 건축시장에서 실효성을 기대하기 어려운 실정이다.
실내 환경 중 인체에 가장치명적인 인자는 화학적 인자인데 주로 건축내장재로부터 발생하는 포름알데이드, 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 각종 가스류가 주종을 이룬다. 특히 벽지나 바닥재용 접착제는 주요 원인물질 중 하나이다.
따라서, 근본적인 해결 방안의 하나로서 유해 물질을 방출하지 않는 도료를 개발하는 것이 현 시점에서 가장 적절한 대안이다. 또한, 정부는 국민건강을 보호하기 위하여 최근에 다중이용시설 등의 실내공기관리법을 발효하여 2004년 5월부터 적용하기로 하였다. 또한, 쾌적한 환경과 거주자의 건강을 위하여 항균 및 항곰팡이 기능 등이 부가된 저렴한 소재의 개발이 요구된다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 공지된 기술로는 다음과 같은 것들이 있다.
일본특허공개 제2005-105010호에는 활성탄 등의 흡착 기능을 이용하여 새집증후군의 원인이 되는 VOC의 흡착 제거기능에 우수하고 또한 도료로서의 건전성, 보존성, 칠하기 쉬움의 작업 용이성을 확보 가능한 무기계 도료에 대하여 개시되어 있고, 한국등록특허 제0656457호에는 새로 지은 건축물과 건축물자재에서 발생되는 유기화학물질(VOC, HCHO)을 흡착하여 새집증후군과 이로 인한 거주자의 건강상 문제를 미연에 감소시킬 수 있는 휘발성 유기화합물 흡착용 도료의 제조방법 및 도료에 관한 것이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제0686371호에는 천연옥 분말, 맥반석 분말, 음이온제, 제올라이트, 이산화티타늄, 실리케이트계 무기 액상 결합제, 액상 은나노, 액상 향 캡슐 등을 함유하여, 시멘트 콘크리트에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCS) 및 포름알데히드 등의 유해물질의 농도를 저감시킬 수 있고, 탈취, 항균 기능을 갖는 액상 세라믹 건축마감재가 개시되어 있고, 한국등록특허 제0803170호에는 CaO 함량이 높은 소석회, 폴리비닐알콜과 에틸렌비닐알콜 혼합물로 이루어진 유기 수지 바인더, 활석, 이산화티탄, 항균/항곰팡이성 소재, 원적외선 또는 음이온 방출성 기능성 소재 등을 포함하여 이루어진 친환경성 석회 도료 조성물이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2010-0001790호에는 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지의 물성에 영향을 적게 미치는 매체를 이용하여 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 물리적 및 화학적으로 제거할 수 있는 소재 및 이를 포함하여 물성이 유지되면서 휘발성 유기 화합물의 발생이 저감된 아크릴계 수지 또는 스틸렌계 수지가 개시되어 있고, 한국등록특허 제0855035호에는 일라이트, 모자나이트 및 토르말린 미세혼합물을 소결하고 수용성용제와 교반한 미세혼합액과 첨가제가 혼합된 것으로, 인체에 해로운 유해물질을 방출하지 않고, 항균 작용, 냄새를 제거 및 음이온을 방출할 수 있는 수용성 무기질 조성물에 대하여 개시되어 있다.
또한, 미국특허공개 제6,042,638호에는 도료에 소석회와 충분한 양의 셀룰로오스계 바인더를 도입하여 살균성이 우수하고, 소석회와 반응하는 이산화탄소를 막을 수 있어 수명이 연장된 도막을 형성할 수 있는 도료가 개시되어 있다. 상기한 기술은 이산화탄소에 대한 도막 안정성은 가지고 있으나 물 증기에 대한 장애가 있는 문제점이 있다.
미국특허공개 제6,280,509호에는 소석회와 비-이온 폴리올레핀 에스테르 라텍스와 혼합한 것으로 소석회의 응고와 상분리가 발생되지 않으며, 살균성을 갖는 석회 도료가 개시되어 있고, 한국특허공개 제1995-0029322호에는 무기계 소재에 항균작용을 갖는 금속이온을 처리하여 살균 및 항균성을 갖도록 하여 병원기기, 가전제품, 주방기기 등의 표면에 피막을 형성시키는 항균성 분체도료 조성물이 개시되어 있다. 한국특허공개 제1996-0001057호에는 무기계소재(ZEOLITE, SILICAGEL, PHOPHATE 류 등)을 이용한 미세입자의 항균제를 각종 수지 도료 원료 조성물과 혼합하여 항균성이 우수하고, 지속적이며, 인체 무해하면서, 내열성과 안정성이 개선된 항균성 도료가 개시되어 있다. 한국특허공개 제2000-0055508호에는 금속이온과 제올라이트 등으로 이루어지며, 미세한 분말상태의 무기 항균제가 도입된 항균성 에폭시 페인트가 개시되어 있다. 한국특허공개 제2006-0084341호에는 분쇄된 고 백색도의 운모(Mica)와, 아연말, 질산은(AgNO3), 원적외선 방사용 졸(Sol)을 도입한 친환경 페인트가 개시되어 있다. 한국등록특허 제0674443호에는 수성바인더에 쪽물, 숯을 포함하여, 부재료로 목초액, 허브오일, 분말상의 점토, 희토, 제올라이트, 맥반석이 혼합되어 음이온방출과 탈취기능 및 항균과 살균, 유독물질인 프롬알데히드, 휘발성 유기화합물, 암모니아 가스 등이 저감된 수성 페인트 조성물이 개시되어 있다. 한국등록특허 제0803170호에는 CaO 함량이 높은 소석회, 폴리비닐알콜과 에틸렌비닐알콜 혼합물로 이루어진 유기 수지 바인더, 활석, 이산화티탄, 항균/항곰팡이성 소재, 원적외선 또는 음이온 방출성 기능성 소재 등을 포함하여 이루어짐으로써, 조성물의 안정성이 우수하고, 경화 후 경도, 내수성 및 계면과의 접착성이 향상되며, 탈취 기능, 항곰팡이성 기능, 항균 기능, 조습 기능, 원적외선/음이온 방출 기능 등의 효과가 발현되는 친환경성 석회 도료 조성물에 개시되어 있다. 한국특허공개 제2008-0087435호에는 제올라이트계 소취제와 항균제가 도입되어 항균 및 탈취 기능이 우수한 페인트 조성물이 개시되어 있다. 한국특허공개 제2010-0055730호에는 규산염광물인 도석분말, 황토분말, 전기석분말, 굴패각분말 및 페인트용 수지조성물을 적정 비율로 혼합되어, 항균 및 탈취효과를 얻을 수 있는 페인트가 개시되어 있다.
본 발명은 접착력이 우수하고 새집증후군 저감, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수하여 쾌적한 환경의 조성이 가능한 천연 소재가 도입된 도료를 제공하기 위하여 연구 노력하였으며, 그 결과, 가수소화에 의한 소석회, 가수소화에 의한 수화 경소백운석을 페이스트상을 유지하는 슬러리 상태로 제조하고, 여기에 수계 접착제 수지를 포함하여 이루어진 석회 도료 조성물이 건조, 습윤 접착력이 우수하고 환경적으로 안정성이 우수함을 확인하였다.
따라서 본 발명은 페이스트상을 유지하는 소석회 또는 수화 경소백운석 슬러리와 수계 접착제 수지가 도입되어 새집증후군을 유발하는 휘발성 유기 화합물이 저감되며 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 석회 도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일례로서 본 발명의 석회 도료 조성물은, 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리 20 내지 75 중량%(고형분 함량 기준), 수계 접착제 수지 5 내지 45 중량%, 이산화티탄 5 내지 20 중량%, 에틸렌비닐알콜 1 내지 15 중량%, 백운석 5 내지 25 중량%, 고유동화제 1 내지 15 중량%, 소포제 1 내지 15 중량%, 수분안정제 1 내지 15 중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 일례로서 본 발명의 석회 도료 조성물의 제조방법은, 소석회 또는 수화 경소백운석 분말을 물과 1 : 2 내지 5 중량비 범위로 혼합하고 비드와 함께 상온에서 적어도 1 시간동안 교반하여 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리를 제조하는 과정, 상기 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리 20 내지 75 중량%(고형분 함량 기준)에 수계 접착제 수지를 5 내지 45 중량% 첨가하면서 교반하는 과정, 및 상기 슬러리와 수계 접착제 수지 혼합물에 백운석 5 내지 25 중량%, 에틸렌비닐알콜 1 내지 15 중량%, 이산화티탄 5 내지 20 중량%, 소포제 1 내지 15 중량%, 및 수분안정제 1 내지 15 중량% 를 혼합하여 교반하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 조성물을 구성하는 성분별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 슬러리 상태의 소석회, 수화 경소 백운석 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 즉, 상기 소석회, 수화 경소 백운석은 생석회, 경소백운석을 가수 소화시킨 것으로, 이들을 가수 소화시킴으로써 항균 및 항곰팡이 특성이 발현이 지속적으로 이루어지며, 상분리가 일어나지 않아 안정한 페이스트상의 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리를 제조할 수 있으므로, 도료의 접착성과 건조된 도막의 안정성이 향상된 잇점 가지는 석회 도료 조성물의 제조가 가능하게 된다.
상기 슬러리 상태의 소석회 또는 수화 경소 백운석은 전체 조성물 중에 20 내지 75 중량%(고형분 함량 기준)로 포함되며, 바람직하기로는 30 내지 50 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만인 경우 슬러리 상의 침전 하는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 슬러리의 안정한 페이스트 상을 유지 못 하는 경향이 있다.
본 발명에서는 VOC 의 저감을 위하여 유기 용매 대신 수계 접착제 수지를 사용하며, 수계 접착제 수지의 사용으로 환경호르몬의 배출량이 저감되고 작업환경이 개선된다. 상기 수계 접착제 수지로는 스티렌 부타디엔 라텍스(SB latex) 수지, 부타디엔-아크릴로나트릴, 부타디엔-스틸렌-아크릴로니트릴 및 아크릴계 수지 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 에멀션 상일 경우 더욱 바람직하며, 고형분 함량이 49 ~ 51중량%, 점도가 600 내지 5,000cps, 유리전이온도가 0℃인 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서 사용하는 상기 수계 접착제 수지는 친환경 수지로써 에멀젼 형태로 되어 있어 별도의 분산이 필요 없고, 건조, 습윤 접착력이 우수하여 도막의 내구성을 높여주고, 냄새가 없고 끈적거리지 않으며 내 노화성이 우수하게 한다. 또한, 라텍스 입자의 카르복실화로 화학적, 기계적 안정성이 우수하며, 친환경 수계 접착제로 작업환경이 우수하고 실내공기 오염 물질이 없다. 이러한 수계 접착제 수지의 도입과, 백운석 및 기타 부첨가제의 도입으로 석회 도료의 성능인 항균성, 항곰팡이성 등의 장점을 더욱 발휘할 수 있게 한다.
이러한 수계 접착제 수지의 사용량은 전체 조성물 중에 5 내지 45 중량% 포함되며, 바람직하기로는 10 내지 40 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 계면과의 접착력이 없어 쉽게 떨어지는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 접착력은 우수하나 두껍워져 쉽게 크랙이 생기는 경향이 있다.
본 발명에서는 새집증후군을 유발하는 물질의 저감을 위하여 광촉매 활성이 우수한 이산화티탄을 사용한다. 상기 이산화티탄의 사용량은 전체 조성물 중에 5 내지 20 중량% 포함되며, 바람직하기로는 7 내지 15 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 광촉매 활성으로 얻을 수 있는 특성이 충분하지 않은 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 사용량 대비 얻어지는 효과가 경제적이지 않은 경향이 있다.
본 발명에서는 가수 소화 반응이 충분히 이루어지지 않은 소석회나 수화 경소 백운석, 즉, 생석회와 경소 백운석의 발열반응을 억제하고 가수소화된 소석회 또는 수화 경소 백운석의 충분한 분산을 위하여 알콜계 수지인 에틸렌비닐알콜(Ethylenevinylalcohol, EVA)을 사용한다. 상기 에틸렌비닐알콜의 사용량은 전체 조성물 중에 1 내지 15 중량% 포함되며, 바람직하기로는 5 내지 12 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 분산성이 떨어져 쉽게 침강하는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 분산성은 향상되어지나 쉽게 뭉치는 경향이 있다.
본 발명에서는 항균 및 항곰팡이 특성을 더욱 보강하기 위하여 백운석을 사용한다. 상기 백운석은 325 내지 425 메쉬 범위의 분말을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 백운석의 사용량은 전체 조성물 중에 5 내지 25 중량% 포함되며, 바람직하기로는 6 내지 22 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 강도가 약하고 경화에 의한 수축성이 크기 때문에 균열이 생기는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 강도는 우수하나 경화에 의한 수축성이 작기 때문에 건조되는 시간이 오래 걸리는 경향이 있다.
본 발명에서는 수성의 석회 도료의 유동성을 향상시키기 위하여 고유동화제을 사용한다. 상기 고유동화제로는 당분야에서 널리 사용되는 것을 선택 사용할 수 있는 것으로 구체적으로 예를 들면 술폰산염, 술폰산염 멜라민, 술폰산염 멜라민 다중응축제, 술폰산염 멜라민 다중응축제 초가소제 등 중에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 고유동화제의 사용량은 전체 조성물 중에 1 내지 15 중량% 포함되며, 바람직하기로는 2 내지 14 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 유동성이 떨어져서 수성도료의 흐름성이 없게 되는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 수성도료의 흐름성이 높아져 고점도가 되어 작업성이 떨어지는 경향이 있다.
본 발명에서는 조성물의 교반시 거품의 발생을 억제하기 위하여 소포제를 사용하며, 상기 소포제로는 당분야에서 널리 사용되는 것을 선택 사용할 수 있는 것으로 구체적으로 예를 들면 옥틸 알코올, 글리콜 유도체, 시클로 헥산, 실리콘, 풀로닉계 계면 활성제, 폴리옥시에틸렌 및 알킬 페닐 에테르 등 중에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 소포제의 사용량은 전체 조성물 중에 1 내지 15 중량% 포함되며, 바람직하기로는 2 내지 14 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 기포가 발생되어 피도포물에 도포 후 기 자국이 생기는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 기포 발생이 적어지나 기름과 같은 자국이 생기는 경향이 있다.
본 발명에서는 주성분이 세라믹을 슬러리화했기 때문에 장기 보존에 따라 수분안정제를 사용하며, 상기 수분안정제로는 당분야에서 널리 사용되는 것을 선택 사용할 수 있는 것으로 구체적으로 예를 들면 킬 나프탈렌 술폰산 탄산나트륨(soda)의 포르말린(Formalin) 축합물, 저분자 폴리 아크릴산 암모늄(ammonium), 저분자량 스틸렌(styrene)-말레인산 암모늄(ammonium) 공중합체, 폴리옥시에틸렌이 지방산 에스테르나 알킬 페놀 에테르, 술포 호박산 유도체, 폴리에틸렌 오키사이드와 폴리프로필렌 오키사이드와의 블록 폴리머 등 중에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 수분안정제의 사용량은 전체 조성물 중에 1 내지 15 중량% 포함되며, 바람직하기로는 2 내지 14 중량% 범위로 포함되는 것이 좋은 것으로, 사용량이 상기 범위 미만으로 적으면 수분과의 친화성이 떨어지는 경향이 있고, 사용량이 상기 범위를 초과하여 많으면 수분과의 친화성은 우수하나 장기 보존에 따른 뭉침 현상이 발생되는 경향이 있다.
상기한 본 발명의 새집증후군이 저감된 석회 도료 조성물은 안정한 페이스트 상의 석회 도료로서, 석회 도료의 기본 물성에 만족하고, 첨부도면 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이 실내 공기질과 관련하여 새집증후군인 총유기휘발성화합물 및 포름알데히드의 환경부고시 도료 인증 등급에 만족하는 것이다.
본 발명의 새집증후군이 저감된 석회 도료 조성물은 다음과 같은 과정으로 제조된다.
먼저, 소석회 또는 수화 경소백운석 슬러리 20 내지 75 중량%(고형분 함량 기준)를 상온에서 비드와 함께 교반하여 제조한다. 더욱 구체적으로 석회석 또는 백운석을 20 내지 30 mm 크기로 분쇄하고 900 내지 1100 ℃에서 적어도 1 시간 소성하여 생석회 또는 경소 백운석을 제조하는 과정, 상기 생석회 또는 경소 백운석을 분쇄하여 분급하고 100 내지 150 ㎛ 의 크기를 갖는 입자들을 물과 1 : 2 내지 5 중량비로 혼합하여 가수소화 및 건조시켜 소석회 또는 수화 경소 백운석을 제조하는 과정, 및 상기 소석회 또는 수화 경소 백운석을 상온에서 고형분 함량이 20 내지 75 중량%가 되도록 조절하고 비드 교반하여 슬러리 상태로 제조하는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 고농도의 슬러리상에서 비드 교반하는 동안 그 자체에서 열이 발생하기 때문에 상온에서 반응되어야 하는데, 특히 수성 도료 및 수계 수지를 사용하기 때문에 제조 후 온도가 상온이 되면 상측부에 경화되기 때문이다.
상기 슬러리에 수계 접착제 수지를 5 내지 45 중량% 첨가하면서 교반한다. 수계 접착제 수지는 상기에서 설명한 바와 같으며, 이의 첨가 및 교반은 상온 조건에서 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 슬러리와 수계 접착제 수지 혼합물에 백운석 5 내지 25 내지 중량%, 에틸렌비닐알콜 1 내지 15 중량%, 이산화티탄 5 내지 20 중량%, 소포제 1 내지 15 중량%, 및 수분안정제 1 내지 15 중량% 를 혼합하여 교반한다.
상기한 본 발명의 석회 도료 조성물은 천연 무기계 항균제로 국내 비금속광물 중 최대 부존인 탄산염광물 중 석회석(limestone), 백운석(dolomite)의 소성에 의한 소석회(CaO), 경소백운석(light burned dolomite)를 수성도료의 주성분으로 이용한 석회 도료 조성물이다.
본 발명에 의하면 소석회 또는 수화 경화 백운석을 상분리가 이루어지지 않는 안정한 페이스트 상태의 슬러리로 도입함으로써 이를 사용시 별도의 교반 공정이 없이 수성 도료를 페이스트 상태로 바로 이용할 수 있으므로 작업성이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 휘발성 유기 화합물 등의 유해물질이 저감되며, 기타 항균, 항곰팡이 소재를 첨가 하지 않아도 항균 및 항곰팡이 특성이 우수하며, 이와 동시에 수계 수지와의 혼화성이 우수하여 도막의 경화 후의 경도나 계면과의 접착력이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 의하면 『주택 성능 등급 표시 기준』의 실내공기환경부분인 실내 오염물질 저감 자재 기준에 적합하며, 실내 공기질을 개선할 수 있는 석회 도료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 석회 도료 조성물은 소석회 및 수화 경소백운석의 슬러리를 이용함으로써 합성수지와 혼화성이 우수하고, 유기 용매를 사용하지 않아 주택 건축의 실내 벽면의 마무리에 적용 했을 때 작업환경이 우수하며, 환경 호르몬 등의 화학물질의 방출이 적어 화학물질 과민증이나 새집증후군이 저감된 친환경적 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 석회 도료 조성물은 경화 후의 경도나 계면과의 접착력이 향상이 되고, 새집증후군이 저감되며, 항균특성과 항곰팡이 특성이 장기가 발현되는 친환경적인 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 석회 도료 조성물의 새집증후군 방지 시험 성적서이다.
도 2는 실시예 2의 석회 도료 조성물의 새집증후군 방지 시험 성적서이다.
도 3은 실시예 3의 석회 도료 조성물의 새집증후군 방지 시험 성적서이다.
도 4는 실시예 4의 석회 도료 조성물의 새집증후군 방지 시험 성적서이다.
도 5, 6 및 7은 실시예 1의 석회 도료 조성물의 항균 시험 성적서이다.
도 8 및 9는 실시예 1의 석회 도료 조성물의 항곰팡이 시험 성적서이다.
도 10, 11 및 12는 실시예 2의 석회 도료 조성물의 항균 시험 성적서이다.
도 13 및 14는 실시예 2의 석회 도료 조성물의 항곰팡이 시험 성적서이다.
도 15, 16 및 17은 실시예 3의 석회 도료 조성물의 항균 시험 성적서이다.
도 18 및 19는 실시예 3의 석회 도료 조성물의 항곰팡이 시험 성적서이다.
도 20, 21 및 22는 실시예 4의 석회 도료 조성물의 항균 시험 성적서이다.
도 23 및 24는 실시예 4의 석회 도료 조성물의 항곰팡이 시험 성적서이다.
도 25는 실시예 1의 건조시간 측정 사진이다.
이하, 본 발명을 실시예 등에 의거하여 구체적으로 설명하는 바, 본 발명이 다음 실시예 등에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 소석회 슬러리를 포함하는 석회 도료 조성물의 제조
상온에서 물과 소석회를 1시간 동안 비드 교반하여 제조한 소석회 38 중량% 슬러리, 스티렌 부타디엔 라텍스(SB-Latex, S263) 에멀션 타입의 (고형분 함량 50중량%)인 27 중량%(0.5×27=13.5), 에틸렌비닐알콜 14.25 중량%, 백운석 17.25 중량%, 이산화티탄 8 중량%, 고유동화제(술포산염) 5 중량%, 소포제(옥틸 알코올) 2 중량%, 수분안정제(알킬 나프탈렌 술폰산 탄산나트륨(soda)의 포르말린(Formalin) 축합물) 2 중량%를 혼합하고 교반하여 석회 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 2 : 소석회 슬러리를 포함하는 석회 도료 조성물의 제조
상온에서 물과 소석회를 1시간 동안 비드 교반하여 제조한 소석회 38 중량% 슬러리, low V.O.C 수지(아크릴계 수지, AP - 3960) 27 중량%(고형분 50 중량 중량%, 0.5×27=13.5), 에틸렌비닐알콜 11.25 중량%, 백운석 22.25 중량%, 이산화티탄 8 중량%, 고유동화제(술포산염) 3 중량%, 소포제(옥틸 알코올) 2 중량%, 수분안정제(알킬 나프탈렌 술폰산 탄산나트륨(soda)의 포르말린(Formalin) 축합물) 2 중량%를 혼합 교반하여 석회 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 3 : 수화경소백운석 슬러리를 포함하는 석회 도료 조성물의 제조
상온에서 물과 수화 경소백운석을 1 시간 동안 비드 교반하여 제조한 수화 경소백운석 38 중량% 슬러리, 스티렌 부타디엔 라텍스(SB-Latex, S263) 에멀션 타입의 (고형분 함량 50 중량%)인 27 중량%(0.5× 27=13.5), 에틸렌비닐알콜 11.25 중량%, 백운석 22.25 중량%, 이산화티탄 8 중량%, 고유동화제(술포산염) 3 중량%, 소포제(옥틸 알코올) 2 중량%, 수분안정제(알킬 나프탈렌 술폰산 탄산나트륨(soda)의 포르말린(Formalin) 축합물) 2 중량%를 혼합 교반하여 석회 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 4 : 수화경소백운석 슬러리를 포함하는 석회 도료 조성물의 제조
상온에서 물과 수화 경소백운석을 1 시간 동안 비드 교반하여 제조한 수화 경소백운석 38 중량% 슬러리, low V.O.C 수지(아크릴계 수지, AP - 3960) 27 중량%(고형분 함량 50 중량%, 0.5× 27=13.5), 에틸렌비닐알콜 11.25 중량%, 백운석 22.25 중량%, 이산화티탄 8 중량%, 고유동화제(술포산염) 3 중량%, 소포제(옥틸 알코올) 2 중량%, 수분안정제(알킬 나프탈렌 술폰산 탄산나트륨(soda)의 포르말린(Formalin) 축합물) 2 중량%를 혼합 교반하여 석회 도료 조성물을 제조하였다.
실험예 1 : 새집증후군 저감성 확인
상기 실시예 1에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 새집증후군 저감성 측정을 의뢰하였으며, 측정된 새집증후군 저감성 확인 시험성적서를 첨부도면 도 1에 나타내었으며, 실내공기질 관련 도료 인증등급은 다음 표 1에 나타내었다.
등급 (단위:mg/㎡?h)
최우수 우수 양호 일반 1 일반 2
항목 TVOC HCHO TVOC HCHO TVOC HCHO TVOC HCHO TVOC HCHO
기준 0.10
미만		 0.03
미만		 0.10~
0.20		 0.03~
0.05		 0.20~
0.40		 0.05~
0.12		 0.04~
2.00		 0.12~
0.60		 2.00~
4.00		 0.60~
1.25
TVOC : 총 0.108~0.245(우수~양호), HCHO : 0.008~0.034(최우수~우수)
실험예 2 : 새집증후군 저감성 확인
상기 실시예 2에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 새집증후군 저감성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 새집증후군 저감성 확인 시험성적서를 첨부도면 도 2에 나타내었다.
실험예 3 : 새집증후군 저감성 확인
상기 실시예 3에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 새집증후군 저감성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 새집 증후군 저감성 확인 시험성적서를 첨부도면 도 3에 나타내었다.
실험예 4 : 새집증후군 저감성 확인
상기 실시예 4에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 새집증후군 저감성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 새집 증후군 저감 성 확인 시험성적서를 첨부도면 도 4에 나타내었다.
상기 도 1 내지 도 4에 의하면, 총 휘발성 유기 화합물(TVOC)의 방출량이 현저히 저하되고, 톨루엔의 방출이 거의 없으며, 유독 화학물질인 포름알데히드의 방출량이 현저히 저하된 것을 확인할 수 있다.
실험예 5 : 항균 및 항곰팡이 특성 확인
상기 실시예 1에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 항균 및 항곰팡이 특성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 항균 및 항곰팡이 특성 확인 시험 성적 성적서를 첨부도면 도 5, 6, 7[항균] 과, 도 8 및 9[항곰팡이]에 나타내었다.
항균 특성 확인을 위하여 사용된 균주는 세균농도(CFU/ml) 1.6× 106 의 대장균(Escherichia coli ATCC 25922)과, 세균농도(CFU/ml) 1.6× 106 의 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442)이며, 이들의 생육에 따른 세균감소율을 측정하였다.
항곰팡이 특성 확인을 위하여 사용된 곰팡이는 5종의 혼합 균주( Aspergillus niger ATCC 9642, Penicillium pinophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliocladium vitens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233)이며, 이들의 배양시험에 의하였다.
도 5 내지 7에 나타낸 바와 같이, 대장균과 녹농균 배양 24 시간 후 초기와 비교하여 세균감소율이 99.9 %로 나타났다. 또한, 도 8 및 9에 나타낸 바와 같이, 5 종의 혼합 균주를 사용한 항곰팡이 특성은 배양 4 주 후에도 곰팡이가 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
실험예 6 : 항균 및 항곰팡이 특성 확인
상기 실시예 2에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 항균 및 항곰팡이 특성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 항균 및 항곰팡이 특성 확인 시험 성적 성적서를 첨부도면 도 10, 11 및 12[항균]와 도 1 및 14[항곰팡이]에 나타내었다. 항균 및 항곰팡이 특성 확인을 위하여 사용된 균주들은 상기 실험예 5와 같다.
도 10 내지 12에 나타낸 바와 같이, 대장균과 녹농균 배양 24 시간 후 초기와 비교하여 세균감소율이 99.9 %로 나타났다. 또한, 도 13 및 14에 나타낸 바와 같이, 5 종의 혼합 균주를 사용한 항곰팡이 특성은 배양 4 주 후에도 곰팡이가 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
실험예 7 : 항균 및 항곰팡이 특성 확인
상기 실시예 3에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 항균 및 항곰팡이 특성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 항균 및 항곰팡이 특성 확인 시험 성적 성적서를 첨부도면 도 15, 16 및 17[항균]과, 도 18 및 19[항곰팡이] 에 나타내었다. 항균 및 항곰팡이 특성 확인을 위하여 사용된 균주들은 상기 실험예 5와 같다.
도 15 내지 17에 나타낸 바와 같이, 대장균과 녹농균 배양 24 시간 후 초기와 비교하여 세균감소율이 99.9 %로 나타났다. 또한, 도 18 및 19에 나타낸 바와 같이, 5 종의 혼합 균주를 사용한 항곰팡이 특성은 배양 4 주 후에도 곰팡이가 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
실험예 8 : 항균 및 항곰팡이 특성 확인
상기 실시예 4에 의하여 제조된 석회 도료 조성물을 적용하여 한국건자재 시험연구원에 항균 및 항곰팡이 특성의 측정을 의뢰하였으며, 측정된 항균 및 항곰팡이 특성 확인 시험 성적 성적서를 첨부도면 도 20, 21 및 22[항균]와 도 23 및 24[항곰팡이]에 나타내었다. 항균 및 항곰팡이 특성 확인을 위하여 사용된 균주들은 상기 실험예 5와 같다.
도 20 내지 22에 나타낸 바와 같이, 대장균과 녹농균 배양 24 시간 후 초기와 비교하여 세균감소율이 99.9 %로 나타났다. 또한, 도 23 및 24에 나타낸 바와 같이, 5 종의 혼합 균주를 사용한 항곰팡이 특성은 배양 4 주 후에도 곰팡이가 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있다.
실험예 9 : 건조시간 측정 확인
상기 실시예 1에 의하여 제조된 석회 도료 조성물의 건조 시간을 측정함으로서 경화 후 도막의 경도, 접착성의 물리적 특성을 알아보기 위하여 실시하여 도 25에 나타내었다. 측정시간은 12시간으로 도포량은 5g, 도포 두께 60㎛로 측정하였다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
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Claims (11)

  1. 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리 20 내지 75중량%(고형분 함량 기준), 수계 접착제 수지 5 내지 45중량%, 이산화티탄 5 내지 20중량%, 에틸렌비닐알콜 1 내지 15중량%, 백운석 5 내지 25중량%, 고유동화제 1 내지 15중량%, 소포제 1 내지 15중량%, 수분안정제 1 내지 15중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 새집증후군 저감, 항균 및 항곰팡이 특성을 갖는 석회 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소석회는 CaO 함량이 74 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수화 경소백운석은 CaO 와 MgO 의 합량이 90 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리는 고형분 함량이 38%인 페이스트(paste)상인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수계 접착제 수지는 스티렌 부타디엔 라텍스(SB latex) 수지, 부타디엔-아크릴로나트릴, 부타디엔-스틸렌-아크릴로니트릴 및 아크릴계 수지 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 수계 접착제 수지는 에멀션 형태인 것으로 고형분 함량이 49~51중량%, 점도가 600 내지 5,000cps, 유리전이온도가 0℃인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 백운석은 325 내지 425 메쉬의 분말인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물.
  8. 소석회 또는 수화 경소 백운석 분말을 물과 1 : 2 내지 5 중량비 범위로 혼합하고 비드와 함께 상온에서 적어도 1 시간동안 교반하여 소석회 또는 수화 경소백운석 슬러리를 제조하는 과정,
    상기 소석회 또는 수화 경소 백운석 분말 슬러리 20 내지 75 중량%(고형분 함량 기준)에 수계 접착제 수지를 5 내지 45 중량% 첨가하면서 교반하는 과정, 및
    상기 슬러리와 수계 접착제 수지 혼합물에 백운석 5 내지 25 중량%, 에틸렌비닐알콜 1 내지 15 중량%, 이산화티탄 5 내지 20 중량%, 소포제 1 내지 15 중량%, 및 수분안정제 1 내지 15 중량% 를 혼합하여 교반하는 과정,
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 새집증후군 저감, 항균 및 항곰팡이 특성을 가지는 석회 도료 조성물의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 소석회 또는 수화 경소 백운석 슬러리는 석회석 또는 백운석을 20 내지 30 mm 크기로 분쇄하고 900 내지 1100 ℃에서 적어도 1 시간 소성하여 생석회 또는 경소 백운석을 제조하는 과정, 상기 생석회 또는 경소 백운석을 분쇄하여 분급하고 100 내지 150 ㎛ 의 크기를 갖는 입자들을 물과 1 : 2 내지 5 중량비로 혼합하여 가수소화 및 건조시켜 소석회 또는 수화 경소 백운석을 제조하는 과정, 및 상기 소석회 또는 수화 경소 백운석을 상온에서 고형분 함량 20 내지 75 중량%로 조절하고 비드 교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 소석회 또는 수화 경소백운석 분말은 100 내지 150 ㎛ 범위의 입자 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물의 제조방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 소석회 또는 수화 경소백운석 슬러리는 고형분 함량 20 내지 75 중량% 범위의 페이스트 상인 것을 특징으로 하는 석회 도료 조성물의 제조방법.

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