KR20090021686A - 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법에 관한 것으로, 가구의 표면을 연마하는 단계(S1)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 가구 표면에 도포하는 단계(S2)와, 2시간 내지 3시간 자연 상태에서 건조하는 단계(S3)와, 건조후 샌딩 페이퍼로 가구의 표면을 재연마하는 단계(S4)와, 연마된 가구 표면에 문양 롤러로 중도 그림을 그리는 단계(S5)와, 상기한 중도그림을 건조하는 단계(S6)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 중도그림의 표면에 도포하는 단계(S7) 및, 이를 건조하는 단계(S8)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 친환경 페인트 조성물을 은나노와 혼합하여 가구의 표면에 도포함으로써, 각종 접착제 및 페인트 등의 다량의 휘발성 유기화합물(포름알데히드 등)에서 발생하는 환경오염 물질의 발생을 억제하고, 음이온을 발생과 은나노에 의한 살균 기능을 갖도록 하여 알레르기성 질환을 예방하는 효과가 있다.

페인트 조성물, 가구

Description

친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법{Manufacturing method using paint composition}

본 발명은 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 화학 물질을 함유하고 있는 페인트 대신 친환경 페인트 조성물과 은나노가 혼합된 도료를 가구류에 도포함으로써, 환경오염 물질의 발생을 억제하고 음이온을 발생과 은나노에 의한 살균 기능을 갖도록 한 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법에 관한 것이다.

최근 생활의 질이 향상되면서 환경에 대한 관심이 증가되고, 또한 실내공기의 청정성에 대한 개념이 부각됨과 동시에 각종 실내 마감재에서 발생되는 인체 유해물질에 의해 인체 유해성이 입증되면서 "Sick House 증후군"이 사회문제화가 되는 문제를 해결하기 위하여 실내 마감재로서의 환경 친화적이며 인체에 무해한 페인트 제품이 요구되고 있다.

실내에서 사용되는 대부분의 건축자재는 유해화학 물질을 포함하고 있다. 특히 대량생산 및 비용적인 측면에서 화학물질을 포함하는 건축자재의 사용이 늘어나면서, 실내공기질의 환경은 더욱 나빠지고 있는 상태이다. 근래에 들어, 건축자재 의 경향은 인간 친화적이며, 새로운 기능을 보유하여 다기능성 나타내며, 그 효능을 극대화 할 수 있는 재료를 요구하고 있다.

특히 건축용 페인트의 경우 건축물의 현대화와 인간친화적인 요소에 맞추어 그 색상, 냄새, 인체 유익성(향균, 탈취, 원적외선, 음이온 등) 등에서 새로운 물성을 요구하는 추세이다.

즉, 종래의 페인트의 건축물 외벽보호기능과 외관 치장의 기능뿐만이 아니라 냄새가 없고, 환경 친화적이며 인체에 유익한 기능을 하는 다기능성이 요구되고 있다. 특히 국내 도료산업은 국내 휘발성 유기화합물 (VOCs) 총 배출량의 50％에 달하는 막대한 환경오염 부하량을 차지하고 있는 대표적인 공해산업 중의 하나이다.

이러한 실내오염으로부터 벗어나기 위하여 환경부에서는 실내 공기질 관리법을 만들어, 실내에 사용되는 페인트의 경우, 유독한 휘발성 유기화합물(VOCs)을 규제하는 조치를 취하고 있는데 그 중에서 휘발성 유기화합물(VOCs)과 포름알데히드를 중점적인 측정 항목으로 규정하고 있다. 이에 따라 친환경 페인트의 국내시장이 성장 추세에 있으며, 독일, 미국 등지에서 수입하는 친환경 페인트의 규모가 늘어가고 있는 추세에 맞추어 환경 친화적인 세라믹 페인트 제품의 요구가 늘고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 화학 물질을 함유하고 있는 페인트 대신 친환경 페인트 조성물과 은나노가 혼합된 도료를 가구류에 도포함으로써, 환경오염 물질의 발생을 억제하고 음이온을 발생과 은나노에 의한 살균 기능을 갖도록 한 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법을 제공하는 데 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법은, 가구의 표면을 연마하는 단계(S1)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 가구 표면에 도포하는 단계(S2)와, 2시간 내지 3시간 자연 상태에서 건조하는 단계(S3)와, 건조후 샌딩 페이퍼로 가구의 표면을 재연마하는 단계(S4)와, 연마된 가구 표면에 문양 롤러로 중도 그림을 그리는 단계(S5)와, 상기한 중도그림을 건조하는 단계(S6)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 중도그림의 표면에 도포하는 단계(S7)와, 이를 건조하는 단계(S8)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법에 의하면, 친환경 페인트 조성물을 은나노와 혼합하여 가구의 표면에 도포함으로써, 각종 접착제 및 페인트 등의 다량의 휘발성 유기화합물(포름알데히드 등)에서 발생하는 환경오염 물질의 발생을 억제하고, 음이온을 발생과 은나노에 의한 살균 기능을 갖도록 하여 알레르기성 질환을 예방하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법을 도시한 블록도이다.

첫째, 포름알데히드 함량 및 휘발성 유기화합물(VOCs) 함량의 감소를 위한 페인트 용제의 제조에 대하여 설명한다.

수지 중합과정이나 도료배합과정에서 사용되는 재료에서 발생되는 포름알데히드 및 유해물질을 포함하는 문제점을 해결하기 위해, 우선 반응용기에 불용성 아크릴 수지형성용 모노머에 이를 물에 분산시키는 역할을 하는 계면활성제를 소량 첨가하고, 중합개시제와 용매를 포함하는 아크릴 에멀견 형성용 조성물을 공급하여 중합 반응을 실시하였다. 분산제의 함량은 아크릴 에멀젼 형성용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.1~0.5 wt％인 것이 바람직하며, 만약 분산제의 함량이 5w％를 초과하는 경우에는 입자 감소 효과가 미미하고, 0.1 wt％ 미만은 경우에는 입자의 크기가 오히려 더 커지게 되므로 주의한다. 중합개시제는 아크릴 에멀젼 형성용 조성물의 중합반응을 개시하는 역할을 하는 물질로서 중합개시제의 함량은 아크릴 에멀젼 형성용 조성물의 총중량을 기준으로 하여 0.001~0.5 wt％로 하며, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 중합반응의 반응성 면에서 바람직하지 못한 결과를 초래하였다.

여기에 점도를 변화시키거나 혼탁도(색상)을 변화시키기 위하여 점도 조절제 및 용매를 적용 시켰다. 점도 조절제는 일반적으로 사용하는 점도 조절에 기여 할 수 있는 물질이라면 모두 가능하다. 상기 방법에 의해 제조된 아크릴 에멀젼 수지는 안정된 알칼리성(pH 8.0~9.0)을 띠고 상온 필름형성이 가능하였다.

위의 결과에서 보듯이 제조된 페인트용 유기용제는 포름알데히드 방출량이 거의 없으며, 휘발성 유기 화합물 및 8가지 유해물질이 허용범위 안에서 모두 검출되지 않아 친환경 페인트의 용제로서 그 사용이 가능함을 알 수 있다.

둘째로, 황토 및 맥반석 도입에 따른 페인트 용제와의 상호 작용에 대하여 설명하면, 상기 방법에 의하여 제조된 아크릴 에멀젼 수지에 고형분으로서는 구입이 용이하고 가격이 저렴하며 유해물질 및 독성이 없고 다양한 기능을 발휘하는 황토와 맥반석을 주 고형분으로 첨가하였다. 주 고형분 외에도 TiO2 분말과 탈크 및 탄산칼슘을 첨가하였다.

1) 황토를 주 고형분으로 하는 페인트

황토를 주성분으로 하는 페인트의 경우는 황토의 특징을 살리고, 그 색상과 지역적으로 쉽게 구할 수 있다는 장점을 부각시켜 실내용 친환경 페인트의 주 고형분으로 사용하였다. 먼저 제조된 페인트용 용제에 황토를 첨가하여 그 첨가량에 따른 페인트의 점도의 변화를 알아보았다. 또한 사용된 황토 분말의 미세구조를 전자현미경을 통하여 알아보았다. 용제 250 cc에 첨가되는 황토분말의 무게변화에 따른 변화를 살펴보면, 황토분말의 경우, 2μm - 10μm 크기의 매우 미세한 분말 크기를 보였으며, 용제에 첨가함에 따라 점도가 증가하였다. 일반적인 실내용 페인트의 점도로서 약 1500 cps정도가 작업성 면에 있어서 양호한 결과를 나타내므로, 본 발명의 페인트의 최종 점도를 1500-1600 cps 맞추기 위하여 황토의 함량을 조절하였다. 황토 외에 첨가되는 보조재료 (TiO2 분말과 탈크 및 탄산칼슘)의 첨가에 따른 점도의 증가도 고려하여야 하기 때문에 본 연구에서는 용제의 양 250 cc를 기준으로 120g의 황토를 첨가하였다.

2) 맥반석을 주 고형분으로 하는 페인트

황토를 주성분으로 하는 페인트의 경우, 색상 면에서 황토의 색깔을 보이며, 소비자의 욕구에 따른 다양한 색상 표현이 어려워, 이 보다 색상의 변화를 용이하게 할 수 있는 새로운 페인트를 위하여 맥반석을 주 고형분으로 하는 페인트를 제조하였다. 황토의 경우와 마찬가지로 용제에 맥반석 첨가량을 변화시켜 가며 실험하였다다. 맥반석 분말의 첨가에 따른 페인트의 점도변화, 즉, 용제 250 cc에 첨가되는 황토분말의 무게변화에 따른 변화를 살펴보면, 맥반석 분말의 경우, 5μm ~ 20μm 크기의 분말 크기를 보였으며, 용제에 첨가함에 따라 점도가 증가하였다. 황토를 첨가한 경우에 비하여 점도의 증가현상이 크지 않았으며, 따라서 상대적으로 많은 양의 고형분 첨가가 가능하였다. 1500cps 정도의 최종 점도를 맞추기 위하여, 용제의 양 250cc를 기준으로 150g의 맥반석을 첨가하였다.

셋째로, TiO2 혹은 보조재료를 첨가한 물성 개선

TiO2를 비롯한 보조재료의 첨가에 의하여 얻을 수 있는 페인트의 물성 개선 및 장점은 다음과 같다. 점도상승에 따른 작업성을 조절하고, 상대적인 싼 가격에 의한 제품의 원가가 절감되며, 모두 백색을 띠는 분말로서 페인트의 백색도가 증가하고, 빛의 반사에 의한 은폐율이 증가하는 장점이 있다. 이상과 같은 이유에 의하여 보조재료의 첨가가 필수적이며, 이러한 보조재료의 첨가에 따라 페인트의 점도가 증가함은 물론 색상 또한 백색에 가까운 색으로 변화하였다. 그러나, 황토를 첨가한 경우는 황토의 본래 색상에서 크게 벗어나지는 않았으며, 맥반석을 첨가한 경 우는 회색에서 백색에 가까운 옅은 회색으로 색상이 변하였다.

넷째로, 방향제를 응용한 페인트 냄새의 제거.

상기 방법으로 제조한 페인트의 경우는 인체에 해로운 성분의 방출은 없으나, 암모니아 계통의 미미한 냄새를 나타내어, 실내용으로 사용하기 위하여 이러한 냄새의 제거가 요구된다. 냄새제거를 위하여 공업용 향료 (수성 페인트 용)를 사용하여 페인트의 물성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 첨가하였다. Pine 성분의 공업용 향료를 첨가하였을 때, 공업용 향료의 가격을 감안하여 암모니아 냄새가 없어지는 최소한의 첨가량을 선택하여 0.5 - 1.0 vol％의 범위 내에서 페인트에 적용하였다. 적용 후 결과에서 보듯이 암모니아 냄새는 완전히 없어지고 무취에 가까운 엷은 파인(pine) 향기가 발현되었다.

다섯째, 모든 고형 성분과 용제와의 혼합비에 따른 페인트의 물성 조절.

본 발명에서 용제와 고형분의 첨가비율은 페인트의 점도가 1500-1600 cps가 되도록 이에 따라 그 첨가비율을 결정하였으며, 황토와 보조재료, 맥반석과 보조재료의 혼합비율은 무게비로 대략 70 : 30의 비율을 유지하였다. 보조재료의 경우는 TiO2와 탈크, 그리고 탄산칼슘의 혼합비율을 무게비로 각각 100 : 50 : 50의 비율로 첨가하였다. 이상과 같은 혼합비에 의하여 제조된 친환경 페인트 조성물은 페인트가 지녀야 할 기본적인 조건을 모두 만족하였다.

상기한 바와 같은 친환경 페인트 조성물을 이용하여 가구를 제조하는 과정을 도1을 참조하여 설명하면, 먼저 가구의 표면을 연마하는 단계(S1)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 가구 표면에 도포하는 단 계(S2)와, 2시간 내지 3시간 자연 상태에서 건조하는 단계(S3)와, 건조후 샌딩 페이퍼로 가구의 표면을 재연마하는 단계(S4)와, 연마된 가구 표면에 문양 롤러로 중도 그림을 그리는 단계(S5)와, 상기한 중도그림을 건조하는 단계(S6)와, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 중도그림의 표면에 도포하는 단계(S7)와, 이를 건조하는 단계(S8)로 이루어진다.

그리고, 상기 S7단계에서 도료의 함량은 친환경 페인트 조성물 70wt%와 물 30wt%인 것도 본 발명의 개념에 포함된다.

상기 중도 그림을 그리는 단계(S6)에서 중도 그림은 상기 친환경 페인트 조성물에 조색제를 혼합하여 다양한 무늬의 그림을 그려 넣게 된다.

상기와 같이 친환경 페인트 조성물에 은나노를 혼합하여 도료를 제조함으로써, 은나노에서 은은 살균 기능을 가지는 바, 일반 항생재가 5~6개의 병원균을 산귤하는 반면, 콜로이드 실버는 인체에 아무런 독성이 주지 않고, 650여 가지의 병원균을 살균한다.

세균, 박테리아, 바이러스, 진균 등을 6분 이내(2ppm 기준)에 멸균하여 부작용이나 내성이 생기지 않으며, 혈액을 정화시키고, 혈액 순환을 촉진하며 면역력을 증진시킨다.

또한, 콜로이드 실버(음이온)는 자율신경을 안정시켜 인체의 밸런스를 조절하는 기능을 가지고 있다. 음이온은 99.99% 이상의 순수한 은을 사용하여야 하며, 10~20% 정도로 희석하여 사용하는 공법이다.

상기한 바와 같은 방법에 의해 제조된 가구에서 발생하는 음이온은 500~1000EA/cc가 발생하는 것으로 나타났다.

도1은 본 발명에 의한 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법을 도시한 블록도이다.

Claims (3)

1. 가구의 표면을 연마하는 단계(S1)와;

   상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 가구 표면에 도포하는 단계(S2)와;

   2시간 내지 3시간 자연 상태에서 건조하는 단계(S3)와;

   건조후 샌딩 페이퍼로 가구의 표면을 재연마하는 단계(S4)와;

   연마된 가구 표면에 문양 롤러로 중도 그림을 그리는 단계(S5)와;

   상기한 중도그림을 건조하는 단계(S6)와;

   상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료를 중도그림의 표면에 도포하는 단계(S7) 및;

   이를 건조하는 단계(S8)로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계(S7)에서 상기 친환경 페인트 조성물 70wt%와 물 30wt%를 혼합한 도료를 중도그림의 표면에 도포하는 것을 특징으로 하는 친환경 페인트 조성물을 이용한 가구 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 친환경 페인트 조성물 80wt%와 은나노 20wt%를 혼합한 도료는 은이온 발생량이 500~1000개/cc 인 것을 특징으로 하는 친환경 페인트 조성 물을 이용한 가구 제조 방법.

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