KR100524050B1 - Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof - Google Patents
Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100524050B1 KR100524050B1 KR1020050023367A KR20050023367A KR100524050B1 KR 100524050 B1 KR100524050 B1 KR 100524050B1 KR 1020050023367 A KR1020050023367 A KR 1020050023367A KR 20050023367 A KR20050023367 A KR 20050023367A KR 100524050 B1 KR100524050 B1 KR 100524050B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coating
- inorganic binder
- titanium dioxide
- coating composition
- composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
- C09D5/1612—Non-macromolecular compounds
- C09D5/1618—Non-macromolecular compounds inorganic
Abstract
본 발명은 방오성 코팅제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방오성 코팅제 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로, 아나타제형 이산화티타늄으로 이루어진 코어부 및 상기 코어부의 표면에 은 수산화물로 형성된 다공성 피복층을 구비하는 항균성 광촉매 성분 0.05 내지 12중량%; 무기 바인더 0.2 내지 18 중량%; 및 용매 70 내지 99.5중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 코팅제 조성물은 광촉매에 의한 피도물의 손상이 최소화되어 직접 피도물의 표면에 사용할 수 있으므로 작업성이 개선될 뿐만 아니라, 자외선이 적은 장소에서도 항균성이 우수하게 유지되고, 투명도가 높은 박막코팅이 가능하며, 외부적 충격에 대한 내충격성도 우수하다.The present invention relates to an antifouling coating composition and a method of manufacturing the same. The antifouling coating composition according to the present invention comprises 0.05 to 12% by weight of an antimicrobial photocatalyst component having a core part made of anatase-type titanium dioxide and a porous coating layer formed of silver hydroxide on the surface of the core part; 0.2-18 weight percent of an inorganic binder; And 70 to 99.5% by weight of a solvent. The coating composition of the present invention can be used directly on the surface of the coating material by minimizing damage to the coating material by the photocatalyst, thereby improving workability, maintaining excellent antimicrobial properties even in places with low UV light, and allowing high transparency thin film coating. It also has excellent impact resistance against external shocks.
Description
본 발명은 방오성 코팅제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antifouling coating composition and a method of manufacturing the same.
근래들어 산업과 건축기술이 발달함에 따라 아파트나 빌딩 등 건축물이 고층화되고 있으며, 건축물의 자체의 기능과 함께 주변 환경과의 조화 등 외관을 중시하는 경향이 늘어가고 있다.In recent years, with the development of industry and building technology, buildings such as apartments and buildings are becoming higher, and the tendency to attach importance to the appearance of the building itself and its harmony with the surrounding environment is increasing.
이러한 건축물은 다양한 요인에 의해 그 외벽이 쉽게 오염되어 외관이 손상되거나 건물이 파손되기도 한다. 특히 도심의 건축물은 대기중의 미세먼지, 각종 유기물, 산성비 등에 의해 외벽의 오염이나 파손이 빈번하게 나타난다. 이에 따라서 건축물의 외벽을 청결하게 유지하기 위하여 각종 약품이나 세제를 이용하여, 또 작업자를 고용하여 건축물의 외벽을 세척하고 있다.These buildings can be easily contaminated by various factors, causing damage to the exterior or building damage. In particular, buildings in urban areas frequently exhibit contamination or damage on exterior walls due to fine dust, various organic matter, and acid rain in the atmosphere. Accordingly, in order to keep the exterior wall of the building clean, various exterior chemicals and detergents are used, and the worker is hired to clean the exterior wall of the building.
그런데, 종래의 이러한 방법들은 각종 약품이나 세제를 이용하고 있으므로, 그 횟수를 거듭할 수록 오히려 건물 외벽의 손상을 초래하게 된다는 문제점이 발생하였다. 뿐만 아니라, 고층 건물 외벽을 세척하는 작업자는 항상 위험에 노출되어 있어 잦은 인명사고를 초래하였다.However, since these conventional methods use a variety of drugs or detergents, the problem occurs that the damage to the outer wall of the building rather than the number of times occurs. In addition, the workers who clean the exterior walls of high-rise buildings are always at risk, causing frequent casualties.
이렇듯 종래의 방법으로는 건물외벽의 일시적인 청결을 유지할 수 있으나, 반복적인 사용시에는 오히려 건물의 수명을 단축시키는 요인이 되어 왔으며, 뿐만 아니라 작업자가 항상 위험에 노출된다는 문제가 있었다.As described above, although the temporary cleanliness of the building exterior wall can be maintained by the conventional method, it has been a factor of shortening the life of the building rather than repeated use, as well as a problem that workers are always exposed to danger.
이러한 문제점을 해결하고자, 최근에는 오염 자체를 미연에 방지하는 기능을 갖춘 건축자재를 건물 외벽에 시공하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 특히 오염을 방지하는 기능이 있는 방오성 코팅제를 이용하여 시공 전에 건축자재를 미리 코팅하거나 또는 기존의 건물 외벽을 코팅하는 기술이 개발되어 적용되고 있다. In order to solve this problem, in recent years, efforts have been made to construct a building material having a function of preventing pollution itself on the exterior wall of a building. In particular, a technology for pre-coating building materials or coating existing building exterior walls prior to construction using antifouling coatings having a function of preventing contamination has been developed and applied.
현재 사용되고 있는 방오성 코팅제에는 발수성 코팅제와 친수성 코팅제가 있다. 이 중에서 불소성분을 함유한 발수성 코팅제로 건물외벽을 코팅한 경우에는 한시적으로는 오염방지의 효과가 있으나, 시간의 경과에 따라 오히려 건물 외벽이 오염된다는 문제점이 있다. Current antifouling coatings include water repellent coatings and hydrophilic coatings. Among them, when the outer wall of the building is coated with a water-repellent coating containing a fluorine component, it is effective to prevent contamination for a limited time.
이에 반하여, 주로 광촉매를 함유하고 있는 친수성 코팅제는 방오효과가 전술한 발수성 코팅제에 비해 우수하다는 장점이 있다. 이것은 광촉매가 자외선에 의해 스스로 광산화 작용을 나타내고, 2차 오염 부산물을 방출하지 않으며, 특히 유기물질에 대한 강력한 산화환원 작용, 초친수성 및 자기정화 능력이 우수하기 때문이다. 따라서 최근에는 이러한 광촉매를 이용한 코팅의 개발이 증가하는 추세이다.On the contrary, the hydrophilic coating agent mainly containing the photocatalyst has an advantage that the antifouling effect is superior to the water-repellent coating agent described above. This is because the photocatalyst exhibits its own photooxidation action by ultraviolet light and does not emit secondary pollutant by-products, and in particular, has a strong redox action, superhydrophilicity, and self-cleaning ability on organic materials. Therefore, the development of coatings using such photocatalysts is increasing in recent years.
그런데, 광촉매는 광조사량이 부족할 경우에는 그 기능을 제대로 발휘할 수 없다는 단점이 지적되어 왔는데, 이러한 단점을 극복하고자 광촉매 입자와 함께 각종 금속 성분이나 항균 성분을 첨가함으로써, 부족한 광조사량 하에서도 어느 정도 광촉매 활성 및 항균효과를 유지할 수 있다.However, it has been pointed out that the photocatalyst cannot exhibit its function properly when the amount of light irradiation is insufficient.To overcome these disadvantages, by adding various metal components or antimicrobial components together with the photocatalyst particles, the photocatalyst has a degree of photocatalyst even under the insufficient amount of photocatalyst. It can maintain the active and antimicrobial effect.
그러나, 이러한 형태의 광촉매를 포함하는 종래의 친수성 코팅제를 적용한다고 하여도 자외선 조사량이 극히 부족한 장마철이나 음지에서는 여전히 광활성도가 낮았으며, 이로 인해 이끼류나 곰팡이의 발생이 빈번한 실정이다. 또한, 광촉매와 다른 성분들이 단순히 혼합되어 있거나 물리적으로 결합되어 있을 뿐이어서, 이러한 형태의 코팅제는 안정성이나 내구성이 낮다는 문제점이 있다.However, even when the conventional hydrophilic coating agent including the photocatalyst of this type is applied, the photoactivity is still low in the rainy season or in the shade where UV irradiation amount is extremely insufficient, and thus, moss and mold are frequently generated. In addition, since the photocatalyst and other components are simply mixed or physically bound, this type of coating has a problem of low stability or durability.
뿐만 아니라, 광촉매가 피도물과 직접 접촉하는 경우에는 광촉매의 광산화반응으로 인해 피도물 자체가 손상되는 역효과가 일어나는 문제점이 발생하고 있으며, 이를 방지하고자 프라이머를 이용한 도막을 피도물과 광촉매를 함유한 코팅제 사이에 적용하고 있으나, 이러한 별도의 도막을 형성하기 위해서는 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.In addition, when the photocatalyst is in direct contact with the coating, there is a problem in that the photocatalytic photocatalytic reaction causes damage to the coating itself. To prevent this, a coating using a primer is applied between the coating and the coating containing the photocatalyst. However, there is a disadvantage in that it takes a lot of time and cost to form such a separate coating film.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 광촉매에 의한 피도물의 손상이 최소화되어 프라이머 층 없이도 직접 피도물의 표면에 적용할 수 있는 등 작업성이 개선될 뿐만 아니라, 자외선이 부족한 공간에서도 우수한 항균성을 유지할 수 있는 실외용 방오성 코팅제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems as described above, the damage of the coating by the photocatalyst is minimized, so that workability is improved, such as can be applied directly to the surface of the coating without a primer layer In addition, the present invention provides an antifouling coating composition for outdoor that can maintain excellent antimicrobial properties even in a space lacking ultraviolet rays and a method of manufacturing the same.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 조성물 총 중량을 기준으로, 아나타제형 이산화티타늄으로 이루어진 코어부 및 상기 코어부의 표면에 은 수산화물로 형성된 다공성 피복층을 구비하는 항균성 광촉매 성분 0.05 내지 12중량%; 무기 바인더 0.2 내지 18 중량%; 및 용매 70 내지 99.5중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention, based on the total weight of the composition, 0.05 to 12% by weight of an antimicrobial photocatalyst component having a core part made of anatase-type titanium dioxide and a porous coating layer formed of silver hydroxide on the surface of the core part; 0.2-18 weight percent of an inorganic binder; And 70 to 99.5% by weight of a solvent.
이 때, 상기 무기 바인더는 산화알루미늄, 산화규소를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합한 것이 바람직하고, 또한, 상기 용매는 물, 탄소수 1-4인 저급알코올을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 0.5 ~ 30중량%의 고형분을 함유하는 것이 바람직하다. In this case, the inorganic binder is preferably used alone or a mixture of aluminum oxide and silicon oxide, respectively, and the solvent is preferably used alone or a mixture of water and lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, respectively. Do. In addition, the composition of the present invention preferably contains 0.5 to 30% by weight of solids based on the total weight of the composition.
또한, 본 발명은 (a) 은 수산화물을 함유하는 분산액을 준비하는 단계; (b) 상기 은 수산화물 분산액과 아나타제형 이산화티타늄 입자를 포함하는 분산액을 혼합하고 밀링하여, 은 수산화물로 형성된 다공성 피복층을 구비하는 아나타제형 이산화티타늄인 항균성 광촉매 성분을 형성하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 항균성 광촉매 성분을 포함하는 혼합물에 무기 바인더를 더 포함시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 방오성 코팅제의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (a) preparing a dispersion containing silver hydroxide; (b) mixing and milling the silver hydroxide dispersion and the dispersion comprising anatase titanium dioxide particles to form an antimicrobial photocatalyst component, an anatase titanium dioxide having a porous coating layer formed of silver hydroxide; (c) further comprising an inorganic binder in the mixture containing the antimicrobial photocatalyst component obtained in step (b); provides a method for producing an antifouling coating, characterized in that proceeding.
이 때, 상기 (c) 단계에서 무기 바인더는 상기 항균성 광촉매 성분을 포함하는 혼합물에 무기 바인더 전구체를 첨가하고 가수분해하여 형성되는 것이 바람직하고, 또한 상기 무기 바인더 전구체는 테트라알콕시실란, 알루미늄알콕사이드를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. In this case, in the step (c), the inorganic binder is preferably formed by adding and hydrolyzing an inorganic binder precursor to a mixture containing the antimicrobial photocatalyst component, and the inorganic binder precursor is tetraalkoxysilane and aluminum alkoxide, respectively. It is preferable to use individually or in mixture of these.
이하 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 방오용 코팅제 조성물에 포함되는 항균성 광촉매 성분은 아나타제형 이산화티타늄인 코어부와, 코어부의 표면에 은 수산화물로부터 형성된 다공성 형태의 피복층이 형성되어 있다. The antimicrobial photocatalyst component included in the antifouling coating composition of the present invention has a core part of anatase type titanium dioxide and a porous coating layer formed from silver hydroxide on the surface of the core part.
이렇듯 본 발명에 있어서의 아나타제형 이산화티타늄은 그 피복층으로 인하여 피도물과의 직접적인 접촉이 최소화될 수 있다. 이로써 종래의 광촉매 코팅제에서 문제시 되었던 광촉매에 의한 피도물의 손상이 방지될 수 있다는 특징이 있다. 따라서, 종래에는 광촉매 성분과 피도물의 직접적인 접촉을 방지하기 위하여 광촉매 코팅층과 피도물 사이에 실리카 등을 이용한 프라이머 층을 형성하는 것이 일반적이었으나, 본 발명에 따른 코팅제 조성물을 이용하면 별도의 프라이머 층을 형성하지 않아도 피도물이 손상되지 않으므로, 작업성이 보다 향상된다고 할 수 있다. 또한, 피도물 뿐만 아니라, 코팅제 내에 포함될 수 있는 다른 성분들에 대한 광촉매의 영향도 최소화될 수 있으므로, 코팅제의 안정성과 효과가 장기간 유지될 수 있다.As described above, the anatase type titanium dioxide in the present invention can minimize the direct contact with the coating material due to the coating layer thereof. As a result, damage to the coating material by the photocatalyst, which has been a problem in the conventional photocatalyst coating agent, can be prevented. Therefore, in the past, it was common to form a primer layer using silica or the like between the photocatalyst coating layer and the coating material in order to prevent direct contact between the photocatalyst component and the coating material. However, the coating composition according to the present invention does not form a separate primer layer. Even if the workpiece is not damaged, workability can be improved. In addition, the effect of the photocatalyst on the coating as well as other components that may be included in the coating can be minimized, so that the stability and effectiveness of the coating can be maintained for a long time.
뿐만 아니라, 본 발명에 있어서 전술한 피복층은 은 수산화물을 포함하여 이루어져 있다. 즉, 본 발명에 있어서 항균성 광촉매 성분은 아나타제형 이산화티타늄과 함께 항균효과가 우수한 은 성분을 동시에 함유하고 있으므로, 은의 우수한 항균 효과로 인해 광촉매가 제기능을 발휘할 수 없는 자외선이 부족한 음지에서도 곰팡이나 세균 그리고 이끼류 등의 번식을 막아주므로 항상 청결한 방오성 코팅 표면을 장기간 유지할 수 있게 된다는 장점이 있다. In addition, the above-mentioned coating layer in this invention consists of silver hydroxide. That is, in the present invention, since the antimicrobial photocatalyst component contains anatase-type titanium dioxide and a silver component having excellent antimicrobial effect at the same time, due to the excellent antimicrobial effect of silver, even if the photocatalyst lacks ultraviolet rays in which the photocatalyst cannot function properly, mold or bacteria And because it prevents the growth of moss, etc., there is an advantage that can always maintain a clean antifouling coating surface for a long time.
나아가, 이러한 항균성분인 은 수산화물은 이산화티타늄의 표면에 피복층을 형성하고 있으므로, 다시 말하면 은 성분이 이산화타타늄과 단순히 혼합된 것이 아니라 이산화티타늄의 표면에 다공성 형태로 견고하게 부착 되어 있는 상태로 되어 있으므로, 이로 인하여 외부적 요인에 의한 은 수산화물의 편석 또는 불균질 현상이 발생하지 않으므로 조성물의 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 은 수산화물과 광촉매인 이산화티타늄과의 근접성이 우수하므로, 자외선이나 산화반응에 의해 나타날 수 있는 은의 황변현상이 보다 효율적으로 방지되며, 따라서 항균력이 장기간 지속될 수 있다는 장점이 있다. 이것은 광촉매인 아타나제형 이산화티타늄이 자외선을 잘 흡수하므로 상대적으로 그 표면에 피복층을 형성하고 있는 은 성분에 대한 자외선의 영향을 최소화시킬 수 있는 것으로 생각되며, 이러한 효과는 이산화티타늄과 은 성분을 단순히 혼합한 경우에는 기대하기 어려운 것이다.Furthermore, since the silver hydroxide, which is an antimicrobial component, forms a coating layer on the surface of titanium dioxide, in other words, the silver component is not simply mixed with titanium dioxide, but is firmly attached to the surface of titanium dioxide in a porous form. Therefore, segregation or heterogeneous phenomenon of the silver hydroxide due to external factors does not occur because of this, and thus stability of the composition may be improved. In addition, since the proximity between the silver hydroxide and titanium dioxide as a photocatalyst is excellent, yellowing of silver, which may occur due to ultraviolet rays or oxidation reactions, is more effectively prevented, and thus, the antibacterial activity can be maintained for a long time. It is thought that the photocatalyst titanium dioxide absorbs ultraviolet rays well and thus minimizes the effect of ultraviolet rays on the silver component, which forms a coating layer on its surface. This effect is simply a mixture of titanium dioxide and silver components. In one case it is hard to expect.
본 발명에 사용되는 항균성 광촉매 성분 중 은수산화물은 아나타제형 이산화티타늄 100중량부에 대하여 1 내지 30중량부 정도인 것이 바람직하고, 평균 입자 크기가 5 ~ 25nm인 것이 바람직하다. 이러한 비율과 입자 크기는 본 발명의 효과를 최적화하기 위한 것으로서, 광촉매의 효과, 항균효과, 은의 황변현상과 안전성, 경제성 등을 고려한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물 총 중량을 기준으로 전술한 항균성 광촉매 성분을 0.05 내지 12중량% 포함하는데, 이것은 본 발명의 효과를 최적화하기 위한 것으로서, 아나타제형 이산화티탄의 광촉매로서의 역할, 즉 자정작용에 의한 오염방지 효과, 광산화 작용, 항균효과, 피도물 적용시 얻어진 코팅막의 투명도 및 얻어진 조성물의 안정성 등을 고려한 것이다.Among the antimicrobial photocatalyst components used in the present invention, the silver hydroxide is preferably about 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of anatase type titanium dioxide, and preferably has an average particle size of 5 to 25 nm. These ratios and particle sizes are for optimizing the effects of the present invention, taking into account the effects of photocatalyst, antibacterial effect, yellowing and safety of silver, economics and the like. In addition, the coating composition according to the present invention comprises 0.05 to 12% by weight of the above-described antimicrobial photocatalyst component based on the total weight of the composition, which is to optimize the effect of the present invention, that is, anatase-type titanium dioxide as a photocatalyst, that is, Considering the antifouling effect by the self-cleaning effect, the photooxidation effect, the antibacterial effect, the transparency of the coating film obtained when applying the coating material, the stability of the obtained composition and the like.
본 발명에서 사용되는 아나타제형 이산화티타늄은 잘 알려진 광촉매 성분으로서, 그 제조방법에 의해 제한되는 것은 아니며, 당업계에 공지된 방법에 의해 얻어질 수 있다. 이러한 방법으로서는 예를 들면 고상법, 액상법, 기상법 등으로 분류될 수 있으며, 이 중 가장 널리 이용되는 것은 액상법으로서 예를 들면 침전법, 공침법, 함침법, 졸겔법 등을 들 수 있는데, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 사용할 수 있는 아나타제형 이산화티타늄은 광산화성이 높고 투명한 박막을 얻기 위해 평균입자직경이 5 내지 20nm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Anatase type titanium dioxide used in the present invention is a well-known photocatalyst component, and is not limited by the preparation method thereof, and may be obtained by a method known in the art. Such a method may be classified into, for example, a solid phase method, a liquid phase method, and a gas phase method. Among them, the most widely used liquid phase method may include, for example, a precipitation method, a coprecipitation method, an impregnation method, and a sol gel method. It doesn't happen. The anatase type titanium dioxide that can be used in the present invention is preferably used having an average particle diameter of 5 to 20 nm in order to obtain a thin film having high photooxidability.
본 발명에서 사용되는 은 수산화물은 중화적정법 등 당 업계에 잘 알려진 방법으로 제조될 수 있으며 그 제조방법에 있어서는 특별한 제한은 없다. 또한, 은 수산화물은 분산성과 박막의 투명도 향상을 위해 평균입자 직경이 2 내지 10nm 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The silver hydroxide used in the present invention may be prepared by a method well known in the art such as a neutralization titration method, and there is no particular limitation on the production method. In addition, the silver hydroxide is preferably used having an average particle diameter of 2 to 10nm to improve the dispersibility and transparency of the thin film.
또한, 본 발명의 코팅제 조성물에는 무기 바인더가 조성물 총 중량을 기준으로 0.2 내지 18중량% 포함된다. 이러한 함량은 전술한 항균성 광촉매 성분 등 코팅제 유효 성분의 피도물과의 접착성능을 최적화하며, 또한 5㎛ 이하의 박막코팅까지도 가능하게 하기 위함이다. 본 발명에 있어서 무기 바인더는 산화알루미늄, 산화규소를 각각 단독으로 또는 이들을 혼합된 형태로서 사용될 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the coating composition of the present invention contains 0.2 to 18% by weight of the inorganic binder based on the total weight of the composition. This content is to optimize the adhesion performance of the coating active ingredient, such as the above-described antimicrobial photocatalyst component with the coating material, and to enable thin film coating of 5㎛ or less. In the present invention, the inorganic binder may be used alone or as a mixed form of aluminum oxide and silicon oxide, respectively, but is not limited thereto.
바람직하게, 본 발명에 있어서의 무기 바인더는 항균성 광촉매 성분의 피복층을 이루고 있는 은 수산화물과 부분적으로 결합을 이루고 있다. 이것은 제조과정에 있어서 무기 바인더 전구체의 가수분해 과정 중 은 수산화물과 무기 바인더 전구체 간의 졸겔법에 의한 반응에 의해 형성될 수 있는 것인데, 이러한 경우 결정화된 실리카 졸 등 무기 바인더가 물리적으로 혼합된 코팅제에 비하여 코팅제 조성물의 안정성이 향상되며, 피도물의 표면에 형성된 코팅막의 물성, 광촉매활성, 항균효과 및 내구성에 있어서 우수함을 나타내었다.Preferably, the inorganic binder in the present invention partially forms a silver hydroxide forming a coating layer of the antimicrobial photocatalyst component. This may be formed by a sol-gel reaction between the silver hydroxide and the inorganic binder precursor during the hydrolysis of the inorganic binder precursor in the manufacturing process, in this case compared to a coating material in which an inorganic binder such as crystallized silica sol is physically mixed. The stability of the coating composition is improved, and the coating film formed on the surface of the coating material is excellent in physical properties, photocatalytic activity, antibacterial effect and durability.
또한, 본 발명의 조성물은 전술한 항균성 광촉매 성분과 무기 바인더를 안정하게 분산시킬 수 있는 용매 조성물 총 중량으로 70 ~ 99.5중량%를 포함한다. 이러한 함량은 조성물의 안정화와 작업시의 용이성 등을 고려한 것이다. 이러한 용매는 친수성 용매라면 특별히 제한되지는 않는데, 예를 들면 물과, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올과 같이 탄소수 1 내지 4개인 저급 알코올 등이 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용될 수 있다. In addition, the composition of the present invention comprises 70 to 99.5% by weight of the total weight of the solvent composition capable of stably dispersing the above-described antimicrobial photocatalyst component and the inorganic binder. This content takes into account the stabilization of the composition and ease of operation. Such a solvent is not particularly limited as long as it is a hydrophilic solvent. Examples thereof include water and lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and the like, which may be used alone or in combination. have.
이 외에도 본 발명의 조성물에는 방오성 코팅제에 통상적으로 사용될 수 있는 첨가제를 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 조성물의 분산 안정성을 향상시키기 위하여 계면활성제를 더 첨가할 수 있는데, 사용가능한 계면활성제로서는 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨, 도데실벤젠술폰산나트륨 등의 음이온성 계면활성제, 폴리옥시에틸렌솔비탄알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌노닐폐닐에테르, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 솔비탄스테아레이트, 폴리에테르변성실리콘, 옥시에틸렌도데실아민, 폴리에스테르변성실리콘, 솔비탄라우레이트, 폴리옥시에틸렌옥틸폐닐에테르, 솔비탄세스퀴올리에이트 등의 비이온성계면활성제, 디메틸알콜베타인, 알킬글리신, 이미다졸린 등의 양성계면활성제, 알킬디메틸벤질클로라이드, 테트라데실디메틸벤질암모늄클로라이드, 핵사데실트리메틸암모늄클로라이드, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드, 알킬프로필렌디아민아세테이트, 옥타데실아민이세테이트, 테트라데실아민아세테이트, 디데실디메틸암모늄클로라이드, 옥타데실디메틸벤질암모늄클로라이드 등의 양이온성 계면활성제등이 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the composition of the present invention may further include an additive that can be used conventionally in an antifouling coating agent within a range that does not inhibit the effect of the present invention. For example, a surfactant may be further added to improve the dispersion stability of the composition of the present invention. Examples of the surfactant that can be used include sulfonic acid polyoxyethylene alkylphenyl ether, fatty acid sodium soap, dioctylsulfosuccinate, alkyl sulfate, Anionic surfactants such as polycarboxylic acid, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acyl methyl taurate, sodium dodecylbenzene sulfonate, and polyoxyethylene sorbitan alkyl Ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene nonyl pentyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, sorbitan stearate, polyether modified silicone, oxyethylene dodecylamine, polyester modified silicone, sorbitan laurate, polyoxy Nonionic interfaces, such as ethylene octyl pentyl ether and sorbitan sesquioleate Ammonium chloride, alkyldimethylbenzyl chloride, tetradecyldimethylbenzyl ammonium chloride, nuxadecyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, alkylpropylenediamine acetate, octadecyl Cationic surfactants such as amine acetate, tetradecylamine acetate, didecyldimethylammonium chloride, octadecyldimethylbenzyl ammonium chloride, and the like, but are not limited thereto.
본 발명에 따른 방오용 코팅제 조성물은 조성물의 안정성과 작업성 등을 고려할 때 전체 고형분의 함량이 조성물 총 중량을 기준으로 0.5 ~ 30중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3 ~ 15중량%이다. In consideration of the stability and workability of the composition, the antifouling coating composition according to the present invention preferably has a total solid content of 0.5 to 30% by weight based on the total weight of the composition, and more preferably 3 to 15% by weight. .
이러한 본 발명의 코팅제 조성물은 당업계에 잘 알려진 일반적인 방법에 의해 사용이 가능한데, 예를 들면 스핀코팅, 스프레이 코팅, 바코드법, 딥코팅법 등이 이용될 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 본 발명의 코팅제 조성물을 피도물의 표면에 코팅하고 상온 건조한 다음, 30 내지 200℃의 저온 소성에 의해 도막화가 가능하다. 이 때, 적용소재와 작업방법, 코팅횟수 및 코팅장비에 따라 도막 두께를 적절하게 조절할 수 있는데, 5㎛이하의 박막 코팅은 물론, 25㎛ 이상의 도막두께를 형성하는 것도 가능하다.The coating composition of the present invention can be used by a general method well known in the art, for example, spin coating, spray coating, bar code method, dip coating method and the like can be used, but is not limited thereto. Specifically, the coating composition of the present invention is coated on the surface of the coating material and dried at room temperature, and then coating is possible by low temperature baking of 30 to 200 ° C. At this time, the coating film thickness can be appropriately adjusted according to the applied material, the working method, the number of coatings, and the coating equipment. A thin film coating of 5 µm or less, as well as a coating thickness of 25 µm or more, may be formed.
본 발명의 조성물로 코팅될 수 있는 피도물의 재질은 특별히 제한되지 않는데, 예를 들면 외장판넬면, 유리면, 플라스틱면, 페인트 도장면, 목재면, 간판시트면, 석재면, 금속면, 비철금속면 등이 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 건물외벽의 코팅에 사용되는 경우에 특히 효과적이나, 그 용도가 단지 여기에만 제한되는 것은 아니며 건축물의 실내공간인 바닥, 벽, 천정에도 적용이 가능하고, 또한 일반적인 가전제품, 가구, 차량, 주방제품 등의 표면처리에도 유용하게 사용될 수 있다. The material of the coating that can be coated with the composition of the present invention is not particularly limited, for example, exterior panel surface, glass surface, plastic surface, paint coating surface, wood surface, signboard surface, stone surface, metal surface, non-ferrous metal surface, etc. There is this. In addition, the composition of the present invention is particularly effective when used in the coating of the building exterior wall, but its use is not limited only here, it can be applied to the floor, wall, ceiling of the interior space of the building, and also general household appliances It can be usefully used for surface treatment of furniture, vehicles, kitchen products, etc.
본 발명의 코팅제 조성물은 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.The coating composition of the present invention can be prepared by the following method.
먼저, 은 수산화물을 함유하는 분산액을 준비한다.First, a dispersion containing silver hydroxide is prepared.
이러한 과정은 당 업계에 잘 알려진 방법에 의해 이루어질 수 있는데, 예를 들면 은의 질산염, 황산염과 같은 금속염의 수용액에 알카리 성분으로 중화적정하는 중화적정법을 통하여 얻어질 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 질산은 수용액을 알칼리 성분인 암모니아수, 탄산나트륨, 수산화나트륨 등의 용액을 이용하여 중화적정 함으로써 은 수산화물을 얻을 수 있다. 이어서, 얻어진 은 수산화물을 적절한 용매, 예를 들면 물이나 탄소수 1 내지 4개인 저급알코올 등에 분산시킴으로써 은 수산화물을 함유하는 분산액을 준비할 수 있다. 이 때, 분산액의 제조시에는 볼분쇄기, 유리비드 분쇄기, 마찰분쇄기, 유화혼합기 등 통상적으로 알려진 방법에 의할 수 있다. 이 때 분산액에서 은 수산화물의 함량은 분산액 총 중량을 기준으로 1 내지 20중량%인 것이 바람직하며, 미립자의 크기는 2 내지 10nm인 것이 바람직하다. Such a process may be performed by a method well known in the art, for example, may be obtained through a neutralization titration method that neutralizes an alkali component in an aqueous solution of a metal salt such as silver nitrate or sulfate. Specifically, silver hydroxide can be obtained by neutralizing titration of the aqueous solution of silver nitrate with a solution such as aqueous ammonia solution, sodium carbonate, sodium hydroxide and the like. Subsequently, the dispersion liquid containing silver hydroxide can be prepared by disperse | distributing the obtained silver hydroxide to a suitable solvent, for example, water, the lower alcohol of 1-4 carbon atoms. At this time, the production of the dispersion may be by a conventionally known method such as a ball mill, glass bead mill, friction mill, emulsion mixer. In this case, the content of the silver hydroxide in the dispersion is preferably 1 to 20% by weight based on the total weight of the dispersion, the size of the fine particles is preferably 2 to 10nm.
이어서, 앞서 준비된 은 수산화물을 함유하는 분산액 소정량과 아나타제형 이산화티타늄 입자를 포함하는 분산액(즉, 아나타제형 이산화티타늄 졸)을 혼합하한 다음, 일정시간 동안 서로 간 강력한 마찰력이 발생할 수 있도록 물리적 힘을 가하면서 분쇄하여 균일하게 분산혼합시키는 밀링(milling)을 함으로써 아나타제형 이산화티타늄의 표면에 은 수산화물로 이루어진 다공성 피복층이 형성되도록 한다. 이 경우 볼밀, 유리비드밀, 마찰분쇄기, 유화혼합기 등을 이용하는 것이 적합하다. 이 때, 아나타제형 이산화티타늄 졸은 당업계에 잘 알려진 방법에 의할 수 있는데 그 제조방법에 제한되지는 않으며, 여기서 이산화티타늄 고형분의 함량은 10 내지 40중량%이고, 이산화티타늄 입자의 평균 크기는 5 ~ 20nm인 것이 바람직하다. 또한, 용매는 예를 들면 물이나 탄소수 1 내지 4개인 저급알코올을 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 본 과정에서 생성된 혼합물의 조성은 고형분의 함량이 10 내지 20중량%정도 인 것이 바람직하다. Subsequently, a predetermined amount of the dispersion containing silver hydroxide prepared above and a dispersion containing anatase type titanium dioxide particles (ie, anatase type titanium dioxide sol) are mixed, and then the physical force is applied to generate a strong friction force with each other for a certain time. Milling is performed by pulverizing and uniformly dispersing the mixture so that a porous coating layer made of silver hydroxide is formed on the surface of the anatase type titanium dioxide. In this case, it is suitable to use a ball mill, a glass bead mill, a friction mill, an emulsion mixer, and the like. At this time, the anatase type titanium dioxide sol may be by a method well known in the art, but is not limited to the manufacturing method, where the content of titanium dioxide solid content is 10 to 40% by weight, the average size of the titanium dioxide particles It is preferable that it is 5-20 nm. In addition, the solvent can be used, for example or in combination with water or lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, respectively. In addition, the composition of the mixture produced in this process is preferably a solid content of about 10 to 20% by weight.
이렇게 형성된 혼합물, 즉, 은 수산화물로 피복된 아나타제형 이산화티타늄 졸에 무기 바인더를 더 포함시킨다. 이것은 무기 바인더를 더 첨가하고 혼합함으로써 이루어질 수도 있고, 바람직하게는 전술한 은 수산화물로 피복된 아나타제형 이산화티타늄 졸과 무기 바인더 전구체를 혼합하고, 가열교반 함으로써 가수분해가 이루어지게 함으로써 얻어질 수도 있다. 이 때, 혼합물의 적절한 분산상태와 농도를 조절하기 위하여 추가적으로 용매가 사용될 수 있는데, 이러한 용매로서는 물, 탄소수 1 내지 4인 저급 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. The inorganic binder is further included in the mixture thus formed, that is, the anatase type titanium dioxide sol coated with silver hydroxide. This may be achieved by further adding and mixing the inorganic binder, and preferably obtained by mixing the anatase type titanium dioxide sol coated with the above-described silver hydroxide and the inorganic binder precursor and heating and stirring to effect hydrolysis. At this time, a solvent may be additionally used to adjust the appropriate dispersion state and concentration of the mixture. As such a solvent, it is preferable to use water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
조성물 내에서 무기 바인더 전구체로부터 무기 바인더를 형성시키는 방법에 의하면 무기 바인더를 단순히 혼합하는 경우에 비하여 얻어진 조성물의 안정도가 향상되며, 피도물에 적용시 형성되는 코팅막의 물성 등이 보다 우수해질 수 있다. 이것은 무기 바인더 전구체의 졸겔법에 의한 가수분해 반응시에 무기 바인더 전구체와 이산화티탄의 피복층을 이루고 있는 은 수산화물 간에 졸겔법에 의한 화학적인 결합이 부분적으로 일어나기 때문인 것으로 보여진다. 이 때, 가수분해 반응의 촉매로서 염산, 질산, 아세트산 등을 사용할 수 있다. According to the method of forming an inorganic binder from the inorganic binder precursor in the composition, the stability of the obtained composition is improved as compared with the case of simply mixing the inorganic binder, the physical properties of the coating film formed when applied to the coating can be more excellent. This is believed to be due to the partial chemical bonding by the sol-gel method between the inorganic binder precursor and the silver hydroxide forming the coating layer of titanium dioxide during the hydrolysis reaction by the sol-gel method of the inorganic binder precursor. At this time, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, or the like can be used as a catalyst for the hydrolysis reaction.
본 발명에 있어서 무기 바인더로서는 산화알루미늄, 산화규소를 각각 또는 이들을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 무기 바인더 전구체로서는 알루미늄알콕사이드, 테트라알콕시실란을 단독으로 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 여기에서, 알루미늄알콕사이드의 예로서는 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄부톡사이드 등이 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 테트라알콕시실란의 예로서는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라부톡시실란 등이 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, as the inorganic binder, it is preferable to use aluminum oxide and silicon oxide, respectively, or a mixture thereof, and as the inorganic binder precursor, it is preferable to use aluminum alkoxide and tetraalkoxysilane alone or in combination. Here, examples of the aluminum alkoxide include aluminum isopropoxide, aluminum butoxide, but are not limited thereto. In addition, examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane and the like, but are not limited thereto.
이러한 제조방법에 있어서 각 성분의 함량이나 입자 크기 등은 전술한 방오성 코팅제 조성물에서와 같다.In such a manufacturing method, the content and particle size of each component are the same as in the antifouling coating composition described above.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, embodiments according to the present invention may be modified in many different forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art.
실시예 1Example 1
먼저 이온교환수 1000mL를 비이커에 넣고 교반을 계속하면서 질산은 5g을 서서히 투입하고 충분히 용해하였다. 이어서 교반을 계속하면서 암모니아수(0.5mol/L)를 서서히 적하하여 pH가 7이 될 때 까지 일정량을 첨가 하였다. 침전물이 생성되면 그 상태에서 교반을 멈추고 12시간 동안 유지하였다. 이어서 침전물을 여과한 후 이온교환수로 충분히 세척하여 은 수산화물을 얻었다. 이렇게 얻어진 은 수산화물에 증류수를 첨가하여 50wt% 수산화물이 되도록 하고, 유화믹서를 이용하여 3시간 동안 분산처리 하여 분산액을 얻었다.First, 1000 mL of ion-exchanged water was put into a beaker, and stirring was continued while 5 g of silver nitrate was slowly added thereto and dissolved sufficiently. Subsequently, ammonia water (0.5 mol / L) was slowly added dropwise while stirring was continued, and a constant amount was added until the pH became 7. When a precipitate formed, stirring was stopped in that state and maintained for 12 hours. Subsequently, the precipitate was filtered and washed with ion-exchanged water sufficiently to obtain a silver hydroxide. Distilled water was added to the silver hydroxide thus obtained to obtain 50wt% hydroxide, and dispersion was performed for 3 hours using an emulsion mixer to obtain a dispersion.
여기에 아나타제형 이산화티타늄 졸(고형분 농도 20wt%) 500g을 첨가하고 이를 볼밀을 이용하여 1시간 동안 밀링 하였다. 그런 후 별도의 용기에 에탄올 5리터를 넣고 여기에 상기의 혼합 밀링용액을 교반하면서 서서히 첨가한다. 이어서 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)4) 50g을 서서히 첨가한 다음 약 80℃에서 5시간 동안 가열 교반한 다음, 상온으로 냉각하여 방오성 코팅제 조성물을 제조하였다.500 g of anatase type titanium dioxide sol (solid concentration 20 wt%) was added thereto, and the resultant was milled for 1 hour using a ball mill. Then add 5 liters of ethanol to a separate container and slowly add the mixed milling solution to it while stirring. Subsequently, 50 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) was slowly added thereto, followed by heating and stirring at about 80 ° C. for 5 hours, followed by cooling to room temperature to prepare an antifouling coating composition.
실시예 2Example 2
먼저 이온교환수 1000mL를 비이커에 넣고 교반을 계속하면서 질산은 5g을 서서히 투입하고 충분히 용해하였다. 이어서 교반을 계속하면서 암모니아수(0.5mol/L)를 서서히 적하하여 pH가 7이 될 때 까지 일정량을 첨가 하였다. 침전물이 생성되면 그 상태에서 교반을 멈추고 12시간 동안 유지하였다. 이어서 침전물을 여과한 후 이온교환수로 충분히 세척하여 은 수산화물을 얻었다. 이렇게 얻어진 은 수산화물에 증류수를 첨가하여 50wt% 수산화물이 되도록 하고, 유화믹서를 이용하여 3시간 동안 분산처리 하여 분산액을 얻었다.First, 1000 mL of ion-exchanged water was put into a beaker, and stirring was continued while 5 g of silver nitrate was slowly added thereto and dissolved sufficiently. Subsequently, ammonia water (0.5 mol / L) was slowly added dropwise while stirring was continued, and a constant amount was added until the pH became 7. When a precipitate formed, stirring was stopped in that state and maintained for 12 hours. Subsequently, the precipitate was filtered and washed with ion-exchanged water sufficiently to obtain a silver hydroxide. Distilled water was added to the silver hydroxide thus obtained to obtain 50wt% hydroxide, and dispersion was performed for 3 hours using an emulsion mixer to obtain a dispersion.
여기에 아나타제형 이산화티타늄 졸(고형분 농도 20wt%) 500g을 첨가하고 이를 볼밀을 이용하여 1시간 동안 밀링 하였다. 그런 후 별도의 용기에 에탄올 5리터를 넣고 여기에 상기의 혼합 밀링용액을 교반하면서 서서히 첨가한다. 이어서 알루미늄이소프로폭사이트([(CH3)2CHO]3Al) 1g과 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)4) 45g을 서서히 첨가한 다음 약 80℃에서 5시간 동안 가열 교반한 다음, 상온으로 냉각하여 방오성 코팅제 조성물을 제조하였다.500 g of anatase type titanium dioxide sol (solid concentration 20 wt%) was added thereto, and the resultant was milled for 1 hour using a ball mill. Then add 5 liters of ethanol to a separate container and slowly add the mixed milling solution to it while stirring. Subsequently, 1 g of aluminum isopropoxide ([(CH 3 ) 2 CHO] 3 Al) and 45 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) were added slowly, followed by heating and stirring at about 80 ° C. for 5 hours. Next, to cool to room temperature to prepare an antifouling coating composition.
실시예 3Example 3
먼저 이온교환수 1000mL를 비이커에 넣고 교반을 계속하면서 질산은 5g을 서서히 투입하고 충분히 용해하였다. 이어서 교반을 계속하면서 암모니아수(0.5mol/L)를 서서히 적하하여 pH가 7이 될 때 까지 일정량을 첨가 하였다. 침전물이 생성되면 그 상태에서 교반을 멈추고 12시간 동안 유지하였다. 이어서 침전물을 여과한 후 이온교환수로 충분히 세척하여 은 수산화물을 얻었다. 이렇게 얻어진 은 수산화물에 증류수를 첨가하여 50wt% 수산화물이 되도록 하고, 유화믹서를 이용하여 3시간 동안 분산처리 하여 분산액을 얻었다.First, 1000 mL of ion-exchanged water was put into a beaker, and stirring was continued while 5 g of silver nitrate was slowly added thereto and dissolved sufficiently. Subsequently, ammonia water (0.5 mol / L) was slowly added dropwise while stirring was continued, and a constant amount was added until the pH became 7. When a precipitate formed, stirring was stopped in that state and maintained for 12 hours. Subsequently, the precipitate was filtered and washed with ion-exchanged water sufficiently to obtain a silver hydroxide. Distilled water was added to the silver hydroxide thus obtained to obtain 50wt% hydroxide, and dispersion was performed for 3 hours using an emulsion mixer to obtain a dispersion.
여기에 아나타제형 이산화티타늄 졸(고형분 농도 20wt%) 500g을 첨가하고 이를 볼밀을 이용하여 1시간 동안 밀링 하였다. 그런 후 별도의 용기에 에탄올 5리터를 넣고 여기에 상기의 혼 합 밀링용액을 교반하면서 서서히 첨가한다. 이어서 알루미늄이소프로폭사이트([(CH3)2CHO]3Al) 3g과 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)4) 40g을 서서히 첨가한 다음 약 80℃에서 5시간 동안 가열 교반한 다음, 상온으로 냉각하여 방오성 코팅제 조성물을 제조하였다.500 g of anatase type titanium dioxide sol (solid concentration 20 wt%) was added thereto, and the resultant was milled for 1 hour using a ball mill. Then add 5 liters of ethanol to a separate container and slowly add the mixed milling solution to it with stirring. Subsequently, 3 g of aluminum isopropoxide ([(CH 3 ) 2 CHO] 3 Al) and 40 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) were slowly added, followed by heating and stirring at about 80 ° C. for 5 hours. Next, to cool to room temperature to prepare an antifouling coating composition.
비교예Comparative example
먼저 이온교환수 1000mL를 비이커에 넣고 교반을 계속하면서 질산은 5g을 서서히 투입하고 충분히 용해하였다. 이어서 교반을 계속하면서 암모니아수(0.5mol/L)를 서서히 적하하여 pH가 7이 될 때 까지 일정량을 첨가 하였다. 침전물이 생성되면 그 상태에서 교반을 멈추고 12시간 동안 유지하였다. 이어서 침전물을 여과한 후 이온교환수로 충분히 세척하여 은 수산화물을 얻었다. 이렇게 얻어진 은 수산화물에 증류수를 첨가하여 50wt% 수산화물이 되도록 하고, 유화믹서를 이용하여 3시간 동안 분산처리 하여 분산액을 얻었다.(용액 A)First, 1000 mL of ion-exchanged water was put into a beaker, and stirring was continued while 5 g of silver nitrate was slowly added thereto and dissolved sufficiently. Subsequently, ammonia water (0.5 mol / L) was slowly added dropwise while stirring was continued, and a constant amount was added until the pH became 7. When a precipitate formed, stirring was stopped in that state and maintained for 12 hours. Subsequently, the precipitate was filtered and washed with ion-exchanged water sufficiently to obtain a silver hydroxide. Distilled water was added to the silver hydroxide thus obtained to obtain 50wt% hydroxide, and dispersion was performed for 3 hours using an emulsion mixer to obtain a dispersion. (Solution A)
별도의 2리터 용기에 에탄올 1리터를 투입하고 알루미늄이소프로폭사이트([(CH3)2CHO]3Al) 1g과 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)4) 45g을 서서히 첨가한 다음 약 80℃에서 5시간 동안 가열 교반한 다음, 상온으로 냉각하였다.(용액 B)1 liter of ethanol was added to a separate 2 liter container, and 1 g of aluminum isopropoxide ([(CH 3 ) 2 CHO] 3 Al) and 45 g of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) were slowly added. Then, the mixture was heated and stirred at about 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to room temperature (solution B).
상기의 용액 A를 마그네틱 스터러(magnetic stirrer)를 사용하여 서서히 교반 하면서 용액 B를 첨가한다. 그리고 여기에 아나타제형 이산화티타늄 졸(고형분 농도 20wt%) 500g을 첨가하고 1시간동안 교반을 계속하여 방오성 코팅제 조성물을 제조하였다.The solution A is added while slowly stirring the solution A using a magnetic stirrer. Then, 500 g of anatase type titanium dioxide sol (solid content concentration 20 wt%) was added thereto, and stirring was continued for 1 hour to prepare an antifouling coating composition.
시험예Test Example
전술한 실시예와 비교예에서 얻어진 코팅제를 이용하여 다음과 같은 물성평가를 하였다.The following physical property evaluation was performed using the coating agent obtained by the above-mentioned Example and a comparative example.
내오염성, 친수성, 피도물 표면의 손상정도, 박막의 투명도 및 황변현상 발생 유무 Pollution resistance, hydrophilicity, degree of damage on the surface of coating, transparency of thin film and yellowing phenomenon
먼저. 유기페인트가 도장된 재질의 피도물의 표면에 실시예와 비교예에서 제조된 코팅제를 적용하여 각각 두께가 약 5㎛인 코팅막을 형성시켰다. 그런 다음 이 코팅된 피도물을 실외에 수직으로 세워서 90일간 방치하였다. 그런 다음 내오염성, 피도물 표면의 손상정도, 박막의 투명도에 대해서 외관으로 판단하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 한편, 추가적으로 친수성능 평가를 위해서 코팅제를 적용한 피도물의 표면에 물을 분사하였으며 물방울의 생성 정도를 육안으로 관찰하였으며 결과는 표 1에 정리하였다. 한편, 도 1은 실시예 1과 비교예 1에서 제조된 코팅제를 적용한 경우에 내오염성을 나타내는 사진으로서, 왼쪽은 실시예 1의 코팅제를, 오른쪽은 비교예 1의 코팅제를 각각 적용한 것이다. 또한, 도 2는 도 1은 실시예 1과 비교예 1에서 제조된 코팅제를 적용한 경우에 친수성을 나타내는 사진으로서, 왼쪽은 실시예 1의 코팅제를, 오른쪽은 비교예 1의 코팅제를 각각 적용한 것이다. first. The coating films prepared in Examples and Comparative Examples were applied to the surface of the coating material of the organic paint coating material to form a coating film having a thickness of about 5 μm, respectively. This coated workpiece was then left vertically standing for 90 days. Then, the contamination resistance, the degree of damage to the surface of the coating material, the transparency of the thin film was judged by the appearance, the results are shown in Table 1 below. On the other hand, water was sprayed on the surface of the coating applied coating to evaluate the hydrophilic performance, and the formation of water droplets was visually observed and the results are summarized in Table 1. On the other hand, Figure 1 is a photograph showing the stain resistance when applying the coating agent prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the left is a coating agent of Example 1, the right is a coating agent of Comparative Example 1, respectively. 2 is a photograph showing hydrophilicity when the coating agents prepared in Example 1 and Comparative Example 1 are applied, the left side of which is applied the coating agent of Example 1, the right side is applied to the coating agent of Comparative Example 1, respectively.
항균성(피도물 표면에 이끼나 곰팡이 등의 생성여부)Antimicrobial activity (whether moss or mold is formed on the surface of the object)
먼저. 화강석 재질의 피도물에 실시예 1 ~ 3에서 제조된 코팅제와 비교예에서 제조된 코팅제를 적용하여 각각 두께가 약 5㎛인 코팅막을 형성시켰다. 그런 다음 이 코팅된 피도물을 빛이 들지 않는 음지인 실외에 수직으로 세워서 90일간 방치하였다. 그런 다음 표면에 생성된 이끼류나 곰팡이 등의 생성 여부를 육안으로 판단하였다. first. The coating agent prepared in Examples 1 to 3 and the coating agent prepared in Comparative Example were applied to the granite material to form a coating film having a thickness of about 5 μm, respectively. This coated object was then placed vertically in an open, shade-free area, and left for 90 days. Then, it was visually determined whether moss or mold formed on the surface was generated.
한편, 본 발명으로 얻어진 방오성 코팅제가 노출환경의 외장재에 적용되는 경우, 노출환경에 장기간 기능을 발휘하기 위해서는 코팅제의 내구성이 필연적으로 요구된다. 이러한 목적으로 코팅제의 내구성과 물성을 알아보기 위해 전술한 실시예 1에서 제조된 코팅제를 공인시험기관인 한국화학시험연구원 또는 한국생활환경시험연구원에 의뢰하여 코팅제의 물성을 알아보았으며, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.On the other hand, when the antifouling coating agent obtained by the present invention is applied to the exterior material of the exposure environment, durability of the coating agent is inevitably required in order to exert a long-term function in the exposure environment. In order to determine the durability and physical properties of the coating agent for this purpose, the coating agent prepared in Example 1 was commissioned by the Korea Testing Institute or Korea Testing and Research Institute, which is an accredited testing institute, and the properties of the coating agent were determined. It summarized in Table 2.
촉진 내후성 시험Accelerated weathering test
KS M 5000:2003에 의거하여 촉진 내후성 시험(WS-A, 300시간) 후 부풀음, 균열, 박리 유무를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2 (항목 1)에 나타내었다. 촉진내후성시험은 기후변화에 문제가 없는지 알아 보기위한 것이다. After the accelerated weathering test (WS-A, 300 hours) based on KS M 5000: 2003, the presence or absence of swelling, cracking, peeling was measured, and the results are shown in Table 2 (item 1). Accelerated weathering tests are intended to determine if there are no problems with climate change.
내굴곡성Flex resistance
KS D 6711:1992에 의거하여 내굴곡성을 시험(굴곡지름:10mm)하였으며, 그 결과를 하기 표 2 (항목 2)에 나타내었다. 외장재질은 온도변화에 따라 수축과 팽창을 반복적으로 하게 되므로 외장 코팅재로 사용하기위해서는 방오성 코팅제가 내굴곡성에 문제가 없어야한다.According to KS D 6711: 1992, the flex resistance was tested (flex diameter: 10 mm), and the results are shown in Table 2 (item 2) below. As the exterior material is repeatedly contracted and expanded according to the temperature change, in order to use the exterior coating material, the antifouling coating should have no problem in the flex resistance.
내충격성Impact resistance
KS D 6711:1992에 의거하여 내충격성을 시험 하였으며(1kg, 50cm, 1/2"), 그 결과를 하기 표 2 (항목 3)에 나타내었다. 외부충격에서도 코팅제가 문제가 없어야한다.The impact resistance was tested according to KS D 6711: 1992 (1 kg, 50 cm, 1/2 "), and the results are shown in Table 2 (item 3). The coating should be free from external impact.
내세척성Wash resistance
KS M 5000:2003에 의거하여 내세척성을 측정하였으며(4000회), 그 결과를 하기 표 2 (항목 4)에 나타내었다. 빗물이나 폭우, 청소 등에 의한 세척에도 코팅제가 유실되어서는 안 된다.Wash resistance was measured according to KS M 5000: 2003 (4000 times), and the results are shown in Table 2 (item 4) below. Coatings should not be lost in cleaning by rain, heavy rain or cleaning.
연필경도Pencil hardness
KS D 6711: 1992에 의거하여 연필경도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2(항목 5)에 나타내었다.Pencil hardness was measured according to KS D 6711: 1992. The results are shown in Table 2 (item 5) below.
내오염성Pollution resistance
주택공사시방서: 2004에 의거하여 내오염성을 측정하였다. 내오염성(HB연필), 내오염성(적색유성매직), 내오염성(적색크레용)으로 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 2(항목 6)에 나타내었다.Housing construction specifications: Pollution resistance was measured according to 2004. It was tested for stain resistance (HB pencil), stain resistance (red oily magic), stain resistance (red crayon), and the results are shown in Table 2 (item 6) below.
자외선 차단율UV protection rate
KS K 0850:1999에 의거하여 자외선 차단율시험을 하였다. 자외선(290~400nm)로 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 2(항목 7)에 나타내었다.According to KS K 0850: 1999, the UV blocking rate test was carried out. It was tested by ultraviolet (290 ~ 400nm), the results are shown in Table 2 (item 7).
내약품성Chemical resistance
KS M ISO 2812-1:2002에 의거하여 내약품성을 측정하였다. 상온, 10% 수산화나트륨 또는 10% 황산, 168시간 후의 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 유무 등으로 판단하였으며, 그 결과를 하기 표 2(항목 8)에 나타내었다. 산업발달과 교통량증가로 인해 산성비와 외부세척시 사용하는 세제에도 문제가 없어야한다.Chemical resistance was measured according to KS M ISO 2812-1: 2002. It was determined by room temperature, 10% sodium hydroxide or 10% sulfuric acid, swelling, cracking, peeling after 168 hours, and the results are shown in Table 2 (item 8). Due to industrial development and traffic increase, there should be no problem with acid rain and detergents used for external cleaning.
이와 같은 물성측정에 대한 결과를 도 1, 도 2 및 하기 표 1, 표 2 에 나타내었다.Results of the measurement of the physical properties are shown in FIGS. 1, 2 and Table 1 and Table 2 below.
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 실시예의 코팅제 조성물로 이루어진 코팅막은 원 피도물의 표면 손상이나 황변현상도 나타나지 않았으며, 자외선이 부족한 경우에도 우수한 항균성을 나타냈다. 뿐만 아니라, 내오염성, 친수성, 촉진 내후성, 내마모성, 내굴곡성, 내충격성, 내세척성, 내약품성 등도 우수하였다. 그러나, 단순한 혼합물 형태인 비교예의 코팅제를 사용한 경우에는 원 피도물의 표면이 손상되었으며, 또한 항균성 등 다른 물성도 실시예에 비하여 저하됨을 알 수 있다.Referring to Table 2, the coating film made of the coating composition of the embodiment prepared according to the present invention did not appear surface damage or yellowing phenomenon of the original coating, it showed excellent antimicrobial properties even in the absence of ultraviolet light. In addition, it was excellent in fouling resistance, hydrophilicity, accelerated weather resistance, abrasion resistance, flex resistance, impact resistance, washing resistance, chemical resistance, and the like. However, in the case of using the coating agent of the comparative example in the form of a simple mixture it can be seen that the surface of the original coating is damaged, and also other physical properties such as antimicrobial deterioration compared to the embodiment.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 코팅제 조성물은 광촉매에 의한 피도물의 손상이 최소화되어 직접 피도물의 표면에 사용할 수 있으므로 작업성이 개선될 뿐만 아니라, 자외선이 적은 장소에서도 항균성이 우수하게 유지되고, 투명도가 높은 박막코팅이 가능하며, 외부적 충격에 대한 내충격성 등도 우수하다.As described above, the coating composition of the present invention can be used directly on the surface of the coating material by minimizing the damage of the coating material by the photocatalyst, thereby improving workability and maintaining excellent antibacterial properties even in places with low UV light, transparency Thin film coating is possible, and impact resistance against external impact is also excellent.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코팅제 조성물(좌측)과 비교예에 따른 코팅제(우측)를 이용하여 내오염성을 비교 시험한 결과를 나타낸다.Figure 1 shows the results of comparing the stain resistance using the coating composition (left) and the coating agent (right) according to the comparative example according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코팅제 조성물(좌측)과 비교예에 따른 코팅제(우측)를 이용하여 친수성을 비교 시험한 결과를 나타낸다.Figure 2 shows the results of comparing the hydrophilicity test using the coating composition (left) and the coating agent (right) according to the comparative example according to an embodiment of the present invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050023367A KR100524050B1 (en) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050023367A KR100524050B1 (en) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100524050B1 true KR100524050B1 (en) | 2005-10-26 |
Family
ID=37305694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050023367A KR100524050B1 (en) | 2005-03-21 | 2005-03-21 | Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100524050B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406738B1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-06-12 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | Stable biocide compositions |
| KR20150101151A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 엘지전자 주식회사 | Coating composition comprising photocatalyst for visible rays and articles comprising same |
| KR20170040170A (en) * | 2017-04-04 | 2017-04-12 | 정지희 | Visible-light responsive photocatalytic coating composition and preparation methods thereof |
-
2005
- 2005-03-21 KR KR1020050023367A patent/KR100524050B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406738B1 (en) * | 2011-06-07 | 2014-06-12 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | Stable biocide compositions |
| KR20150101151A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 엘지전자 주식회사 | Coating composition comprising photocatalyst for visible rays and articles comprising same |
| KR102265903B1 (en) | 2014-02-26 | 2021-06-16 | 엘지전자 주식회사 | Coating composition comprising photocatalyst for visible rays and articles comprising same |
| KR20170040170A (en) * | 2017-04-04 | 2017-04-12 | 정지희 | Visible-light responsive photocatalytic coating composition and preparation methods thereof |
| KR101990338B1 (en) * | 2017-04-04 | 2019-06-18 | (주)호산이엔씨 | Visible-light responsive photocatalytic coating composition and preparation methods thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6107241A (en) | Photocatalytic body and method for making same | |
| EP1833763B1 (en) | Process for preparing dispersions of tio2 in the form of nanoparticles, and dispersions obtainable with this process and fuctionalization of surfaces by application of tio2 dispersions | |
| US6414213B2 (en) | Titanium oxide particle-coated interior member or indoor equipment | |
| WO2005105304A2 (en) | Use of photocatalytic tio2 layers for functionalizing substrates | |
| JP4840899B2 (en) | Hydrophilic antifouling coating composition, film forming method using the same and use thereof | |
| KR101678398B1 (en) | An Antibacterial Composition Comprising Sodium hypochlorite and Deodorization and Constructing Methods Using Thereof | |
| JP3291563B2 (en) | Photocatalytic paint and its production method and use | |
| KR100524050B1 (en) | Antifouling coating composition and a method for manufacturing thereof | |
| JP2002060651A (en) | Metal oxide aqueous sol composition, method for forming membrane by using the same and member | |
| KR101028797B1 (en) | The functional coating agent and manufacturing mtehod the same | |
| KR100784137B1 (en) | Titanium Dioxide Photocatalyst and Its Coating Method | |
| KR100740281B1 (en) | A hollow glass spheres coated a mesoporous TiO2 thin film and a preparation method thereof | |
| JPH10167727A (en) | Modified titanium oxide sol, photocatalyst composition and its forming agent | |
| JP2004244608A (en) | Hydrolytic polycondensation product solution, method for producing the same and transparent film forming composition given by using the same | |
| JP2009119462A (en) | Photocatalytic coated body and photocatalytic coating liquid for the same | |
| JP7121356B2 (en) | Antibacterial/antiviral coating composition | |
| KR102430677B1 (en) | Interior material having a surface layer having visible light responsive photocatalytic activity and manufacturing method therefor | |
| KR100564343B1 (en) | A coating process for preventing injury from salt, neutralization and contamination | |
| JP2009263651A (en) | Photocatalyst coating composition | |
| JP3772658B2 (en) | Photocatalytic coating composition | |
| JP2001181535A (en) | Photocatalytic coating material for environmental cleaning | |
| KR20220020792A (en) | Antibacterial and antiviral film using metal nanoparticles and photocatalyst, and manufacturing method thereof | |
| JP3291560B2 (en) | Photocatalytic film formation method and paint used for it | |
| JPH11323188A (en) | Photocatalytic film, method for forming it and photocatalytic coating | |
| KR20040098680A (en) | A metal panel coated with a photocatalyst containing titanium dioxide and a preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121019 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131014 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141017 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151007 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161017 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |