KR20200089402A - Method for manufacturing additives for reducing polyurethane VOCsincluding natural nanocompositeminerals and additives produced thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for preparing an additive for reducing volatile organic compounds (VOCs) in polyurethane, including a natural mineral nanocomposite, and an additive for reducing VOCs in polyurethane obtained thereby. More particularly, the present invention relates to a method for preparing an additive for reducing VOCs in polyurethane, including a natural mineral nanocomposite, by using illite clay mineral and zeolite. When the additive is added to a polyol, it provides an effect of reducing VOCs by decomposing harmful gas ingredients generated upon the foaming during the manufacture of polyurethane foam. The method includes the steps of: (a) introducing clay-like illite mineral and zeolite to an attrition mill; (b) introducing balls for pulverization to the attrition mill and further introducing a dispersant thereto; (c) carrying out dispersion and pulverization to obtain powder of illite mineral and zeolite; and (d) carrying out ball milling of the powder and pulverizing the powder for 24-48 hours. The additive can efficiently remove VOCs generated during a spraying process for forming urethane foam.

Description

천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법 및 이에 의해 제조된 첨가제{Method for manufacturing additives for reducing polyurethane VOCsincluding natural nanocompositeminerals and additives produced thereof}Method for manufacturing additives for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals and additives produced therefrom

본 발명은 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs(volatile organic compounds)저감용 첨가제의 제조방법 및 이에 의해 제조된 첨가제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점토질 일라이트 및 제올라이트를 이용하여 천연 나노복합광물을 포함하는 폴리우레탄 VOCs 저감용 첨가제의 제조방법에 관한 것이다. 나아가 상기 첨가제를 폴리올에 첨가하여, 폴리우레탄폼 제조 발포 시 생성되는 유해가스 성분을 분해하는 효과인 VOCs 현저하게 저감하는 효과를 제공하는 기술을 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a polyurethane volatile organic compounds (VOCs)-reducing additive including natural nanocomposite minerals and additives prepared thereby, and more specifically, to use natural nanocomposite minerals using clay-like illite and zeolite. It relates to a method for producing an additive for reducing polyurethane VOCs containing. Furthermore, by adding the additive to the polyol, it provides a technology that provides an effect of significantly reducing VOCs, which is an effect of decomposing harmful gas components generated during foaming of polyurethane foam production.

점토질 일라이트 및 제올라이트 광물은 환경분야, 토량개량제, 정수용, 제지, 섬유, 의약품, 비누, 화장품, 건강보조기구 등 매우 폭 넓은 분야에 적용되고 있으며, 또한 입자 형태, 크기, 등의 특성을 이용하여 다양한 분야에 기능성 원료로 사용되고 있다.Clay-like illite and zeolite minerals are applied in a wide range of fields such as environmental fields, soil improvers, water purification, paper, textiles, medicines, soaps, cosmetics, and health aids, and also use characteristics such as particle shape, size, etc. It is used as a functional raw material in various fields.

대부분의 점토질 일라이트 및 제올라이트 광물 및 기타 천연 광석 재료들은 단순 크러서(Crusher)의 방법 또는 스크러빙(Scrubbing)의 방법으로 파쇄하여 분급된 미립분말을 사용한다. 특히, 325 메쉬(mesh) 또는 1,000 ~ 2,000 메쉬 제품들이 주력으로 생산되고 있으며, 더욱 미립으로는 5,000 메쉬 또는 10,000 메쉬를 생산하기도한다. 325 메쉬의 경우에는 환경분야, 토양개량제, 정수용 등 친환경분야에 많이 사용되고, 1,000~2,000 메쉬의 경우는 기능성도료나, 화장품 원료, 건강보조기구, 비누로 사용되며, 5,000~10,000 메쉬의 경우 의약품이나, 바이오 생활용품을 사용하고있다. 그에 비해 나노 단위에 따른 제품 성능 강화에 대해서는 보편화가 되고 있지 않은 실정에 있다.Most clay illite and zeolite minerals and other natural ore materials use finely divided fine powders by crushing by simple crusher or scrubbing. In particular, 325 mesh (mesh) or 1,000 ~ 2,000 mesh products are mainly produced, and more finely, 5,000 mesh or 10,000 mesh may be produced. In the case of 325 mesh, it is often used in environment-friendly fields such as environment, soil conditioner, and water purification. In the case of 1,000 to 2,000 mesh, it is used as a functional paint, cosmetic raw material, health aid, soap, and in the case of 5,000 to 10,000 mesh , I am using bio household goods. On the other hand, the product performance enhancement according to the nano-unit has not been universalized.

나아가 기능성광물의 초미립을 넘어선 나노단위크기로 만들게 되면, VOCs제거와 같은 유해가스 등의 분해 능력에 관하여 획기적인 효과가 있으며, 나노단위크기의 경우에는 유해 가스와의 비표면적(cm2/g)을 극대화 할 수 있고, 이는 가스 분해 효능을 더욱 높일 수가 있게된다. 따라서, 최근 들어서 천연광물을 활용한 나노분말 제조 위해 다양하게 연구가 활발해지고 있다. Furthermore, when the make a nano-size beyond the ultrafine functional mineral, there are dramatic effect with respect to the resolution, such as noxious gases, such as VOCs removed, in the case of a nano-scale size, a specific surface area of the hazardous gas (cm 2 / g) It can be maximized, which can further increase the gas decomposition efficiency. Therefore, in recent years, various studies have been actively conducted to manufacture nano powders utilizing natural minerals.

이에, 등록 특허 제 10-1426891호에서 일라이트 나노분말의 제조방법에 관한 것으로, 어트리션밀링(Attrition milling)법을 개시하고있다. 어트리션밀이란, 원심력이 소직경 분쇄 미디어에 효과적으로 작용하도록 설계된 밀이다. 이는 분쇄부가 짧은 원통형이고, 내부에는 원통형 분쇄 미디어 교반용 로터가 존재하며, 이 교반용 로터의 고속회전력에 의해 소직경 분쇄 미디어가 회전운동하면서 강력한 전달력으로 분쇄하는 방법을 제공한다. 따라서 어트리션밀링을 통해 분산용 비드의 입경 및 충진량을 고려하여 선택함으로써 원하는 크기의 일라이트 나노 분말 제조를 시도하지만 초미립 나노화 분말제조에는 한계가 있다. Accordingly, Patent No. 10-1426891 relates to a method for manufacturing an illite nanopowder, and discloses an Attrition milling method. An attrition mill is a mill designed to effectively act centrifugal force on small-diameter grinding media. It has a cylindrical shape with a short crushing section, and there is a rotor for stirring the cylindrical grinding media, and provides a method for grinding the small-diameter grinding media with a strong transmission force while rotating the small-diameter grinding media by the high-speed rotation of the stirring rotor. Therefore, attempting to prepare illite nano-powder of a desired size by selecting in consideration of the particle size and filling amount of the dispersing beads through attrition milling has limitations in manufacturing ultrafine nano-ized powder.

등록 특허 제 10-0928076호에서는 교반형 볼 밀(Stirred ball milling )법이 개시되어 있다. 이것은 선택된 크기 이하의 원료만 통과할 수 있는 스크린이 외주면의 일부에 배치된 원통 형상의 내통을 포함하는 나노 분쇄기에 관한 것으로 별도의 원심분리기에 형성된 비드 배출홀을 통해 비드를 강제로 배출 및 순환시킬 수 있으므로, 스크린이 막하지 않고 순환이 원활하여 원료에 강력한 분쇄형을 전달이 가능한 것이 특징으로, 교반형 볼 밀은 기존의 나노 분말에 사용되었던 어트리션 밀링(Attrition milling)과 볼밀(ball milling)을 개조한 방법을 사용하고 있으나, 나노 천연복합광물을 나노단위까지 제조하기 위해서는 시간이 오래 걸린다는 단점이 있고, 이에 따라 수율 또한 낮아 단가가 올라가는 문제점이 있다.In the registered patent No. 10-0928076, the stirring ball mill (Stirred ball milling) method is disclosed. This relates to a nano grinder including a cylindrical inner cylinder in which a screen that can pass only raw materials of a selected size or less is disposed on a part of the outer circumferential surface, forcibly discharging and circulating beads through a bead discharge hole formed in a separate centrifuge. Since the screen is not blocked and the circulation is smooth, it is possible to deliver a powerful grinding type to the raw material, and the agitation type ball mill is used for attrition milling and ball milling used in conventional nano powders. ) Is used, but there is a disadvantage in that it takes a long time to manufacture nano-natural composite minerals to nano-units, and accordingly there is a problem that the yield is also low and the unit price increases.

이에 본 발명은 나노 크기의 천연 나노 복합 광물을 포함한 분말을 제조하기 위하여, 마이크로 단위의 분산을 위해 어트리션밀을 사용하고, 나노 단위 분쇄를 위한 볼밀링 시 볼의 종류를 스테인리스볼을 사용하여, 충진 회전시켜 천연광물인 점토질 일라이트 및 제올라이트를 포함한 천연 나노복합광물을 포함한 나노분말을 제조한다. 또한, 이러한 나노분말인 첨가제를 폴리우레탄 발포 시 생성되는 VOCs(volatile organic compounds)분해에 활용하기 위해 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present invention uses an attrition mill for dispersion of micro-units, and a stainless steel ball for ball milling for nano-scale grinding to produce a powder containing nano-sized natural nano-composite minerals, The nanoparticles containing natural nanocomposite minerals including natural mineral clays and zeolites are prepared by rotating by filling. In addition, the present invention was completed to utilize these nanopowder additives for the decomposition of volatile organic compounds (VOCs) produced when polyurethane foams.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems and technical problems of the prior art as described above.

본 발명은 목적은 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs 저감용 첨가제를 제공함에 있다.The object of the present invention is to provide an additive for reducing polyurethane VOCs, including natural nanocomposite minerals.

본 발명은 균일한 입자크기(입도)분포를 갖는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제를 제조하여, 폴리 우레탄의 제조하는 과정인 우레탄 발포 시 발생하는 VOCs(volatile organic compounds)을 분해하는 기능을 갖는 천연 나노복합광물을 포함한 첨가제를 제공하는 목적이 있다.The present invention prepares an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals having a uniform particle size (particle size) distribution, and decomposes volatile organic compounds (VOCs) generated during urethane foaming, a process of manufacturing polyurethane. It is an object to provide an additive containing a natural nanocomposite mineral having a function.

또한, 폴리우레탄을 이용하는 산업의 전반적인 시설에서 야적공정 등을 간소화 시킬 수 있고, 이에 따라 생산비 감소 및 생산성 향상을 제공하는 목적이 있다.In addition, it is possible to simplify the field processing and the like in the overall facility of the industry using polyurethane, and accordingly, it is an object to provide a production cost reduction and productivity improvement.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천연광물인 점토질 일라이트 및 제올라이트를 포함한 천연 나노 복합 광물질을 포함한 나노분말인 첨가제를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides additives that are nanopowders including natural nanocomposite minerals including natural mineral clays and zeolites.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법은 (a) 어트리션밀에 점토질 일라이트광물 및 제올라이트를 투입하는 단계; (b) 어트리션밀에 분쇄용 볼을 투입하고, 분산제를 추가로 투입하는 단계; (c) 상기 추가 투입 이후 분산 및 분쇄를 하여 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 수득한 분말을 볼밀에서 스테인리스볼을 이용하여 볼밀링하여 24 시간 내지 48 시간 동안 분쇄하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing an additive for reducing polyurethane VOCs including a natural nanocomposite mineral comprises: (a) introducing clay illite mineral and zeolite into an attrition mill; (B) a step for introducing a grinding ball into the attrition mill, and further adding a dispersant; (c) dispersing and pulverizing after the additional input to obtain a powder of clay illite mineral and zeolite; And (d) pulverizing the obtained powder by ball milling in a ball mill using a stainless steel ball for 24 to 48 hours.

상기 (a) 단계의 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 중량비는 6 내지 9 : 1 내지 4 이며, 상기 (b)단계는 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말과 분쇄용 볼의 중량비가 1 : 1 내지 3 인 것을 제공한다. The weight ratio of the clay-like illite mineral and zeolite in the step (a) is 6 to 9:1 to 4, and the weight ratio between the powder of the clay-like illite mineral and the zeolite and the ball for grinding is 1:1 to 3 To be provided.

또한, 상기 (b)단계의 분쇄용 볼은 이트리아 및 지르코니아 볼 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이 경우에 이트리아 및 지르코니아 볼은 각각 1.0 내지 3.0 Ψ 크기를 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, the crushing ball in step (b) is characterized in that it contains at least one or more of yttria and zirconia balls, in this case, yttria and zirconia balls are characterized by having a size of 1.0 to 3.0 Ψ, respectively. do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a)단계에서 게르마늄 견운모 세라믹, 황토, 토르마린 맥반석 및 포졸란으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 더 투입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step (a), at least one selected from the group consisting of germanium sericite ceramics, ocher, tourmaline rock, and pozzolan may be further added.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b)단계는 분쇄용 볼과 함께 분산제를더 추가로 투입할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이 경우에 분산제는 실리콘계 계면활성제 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, step (b) is characterized in that the dispersing agent can be further added together with the crushing ball. In this case, the dispersant may be a silicone-based surfactant.

상기 (c)단계에서 어트리션밀의 회전 및 분산은 2 시간 동안 1,000 내지 5,000rpm의 속도로 하여, 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말을 수득하는 것을 제공하며, 이에 따라서 수득된 분말은 평균 입자크기가 마이크로 크기의 평균직경이 1 내지 5 ㎛인 것을 특징으로 한다.In the step (c), the rotation and dispersion of the attrition mill are performed at a rate of 1,000 to 5,000 rpm for 2 hours, thereby providing a powder of clay illite mineral and zeolite, and thus the obtained powder has an average particle size. It is characterized in that the average diameter of the micro size is 1 to 5 ㎛.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계의 분쇄는 24 시간 내지 48 시간동안 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 나노 크기의 분말을 얻는 것을 제공이 된다. 바람직하게는 100 내지 700nm일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the grinding in step (c) is characterized in that it is carried out for 24 hours to 48 hours. Accordingly, it is provided to obtain a nano-sized powder. Preferably it may be 100 to 700nm.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제시된 방법으로 제조된 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals prepared by the above-described method is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제는 폴리올과 투입하여 혼합물일 수 있다. 이 경우, 혼합물에서 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 및 폴리올의 중량비는 1 내지 10: 90 내지 99 일 수 있다. 이 경우에, 상기 폴리올을 더 투입하여, 액상인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제가 제공이 된다.According to an embodiment of the present invention, the additive for reducing polyurethane VOCs including the natural nanocomposite mineral may be a mixture by introducing it with a polyol. In this case, the weight ratio of the additive for reducing VOCs and the polyol including the natural nanocomposite mineral in the mixture may be 1 to 10: 90 to 99. In this case, an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals, which is characterized in that it is liquid, is provided by further introducing the polyol.

본 발명에 따르면, 천연광물인 점토질 일라이트 및 제올라이트를 포함한 천연 나노복합광물을 포함한 나노분말을 제조하여, 이를 폴리우레탄 VOCs(volatile organic compounds)를 분해하는 효과가 있다.According to the present invention, it is effective in preparing nanopowders including natural nanocomposite minerals including natural mineral clays and zeolites, which decompose polyurethane VOCs (volatile organic compounds).

또한, 기능성 광물질을 포함한 나노분말은 원적외선과 음이온 방출이 우수하여, VOCs의 저감에 시너지 상승효과를 제공할 수 있다.In addition, nano-powders containing functional minerals have excellent far-infrared and anion emission, which can provide a synergistic synergistic effect in reducing VOCs.

나아가 본 발명에 따르면, 점토질 일라이트 및 제올라이트를 포함한 천연 나노복합광물을 포함한 첨가제를 우레탄용 폴리올에 첨가하여 폴리 우레탄의 제조에 사용하는 효과를 제공한다. Furthermore, according to the present invention, additives including natural nanocomposite minerals including clay illite and zeolite are added to the polyol for urethane to provide an effect for use in the production of polyurethane.

이에 따라서 폴리 우레탄 발포 시를 형성하는 스프레이 과정 중에 발생하는 VOCs를 저감하는 효과를 제공한다.Accordingly, it provides an effect of reducing VOCs generated during the spraying process that forms upon polyurethane foaming.

또한, 폴리우레탄을 이용하는 산업시설에서 야적공정 등을 간소화 시킬 수 있고, 이에 따라 생산비 감소 및 생산성 향상을 제공하는 효과가 있다. In addition, in industrial facilities using polyurethane, it is possible to simplify the field processing and the like, thereby reducing production costs and improving productivity.

도 1은 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제의 마이크로 크기 분말의 입자크기(입도)분포를 나타내는 결과이다.
도 2는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제의 나노 크기 분말의 입자크기(입도)분포를 나타내는 결과이다.
도 3은 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제의 마이크로 크기 분말의 주사전자현미경(SEM) 분석 결과이다.
도 4는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제의 나노 크기 분말의 주사전자현미경(SEM) 분석 결과이다.
1 is a result showing the particle size (particle size) distribution of the micro-size powder of the additive for reducing polyurethane VOCs including natural nano-composite minerals.
2 is a result showing the particle size (particle size) distribution of the nano-sized powder of the additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals.
3 is a scanning electron microscope (SEM) analysis result of a micro-sized powder of an additive for reducing polyurethane VOCs including a natural nanocomposite mineral.
4 is a scanning electron microscope (SEM) analysis results of nano-sized powders of additives for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposites.

후술하는 본 발명에 대한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. The following description of the present invention refers to specific embodiments in which the present invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, the specific shapes, structures, and properties described herein may be implemented in other embodiments without departing from the technical spirit and scope of the invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the position or arrangement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the preferred embodiments of the present invention will be described in detail to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.

본 발명에서 기능성의 천연복합광물질의 특정한 중량부를 폴리우레탄 발포 전 폴리올에 첨가하여 이후 폴리우레탄 발포체를 만드는 과정에서 발생하는 VOCs를 저감 기능을 발휘할 수 있도록 한다.In the present invention, a specific weight portion of the functional natural composite mineral is added to the polyol before polyurethane foaming, so that VOCs generated in the process of making the polyurethane foam can be reduced.

폴리우레탄의 전형적인 제조방법으로는 이소시아네이트 성분인 유기 폴리이소시아네이트 및 폴리올을 사용하여 제조한다. 예컨대 가요성 폴리우레탄 발포제에 대해 하이드록시기를 갖는 폴리올을 반응시키는 것을 포함된 것으로 사용할 수 있고, 반가요성 폴리우레탄 발포체 제형은 보조 취입제로 물과 VOCs분해 촉매가 가교결합된 제품을 사용할 수 있다. As a typical production method of polyurethane, it is produced using organic polyisocyanates and polyols which are isocyanate components. For example, it may be used that includes reacting a polyol having a hydroxyl group with a flexible polyurethane foaming agent, and a semi-flexible polyurethane foam formulation may use a product in which water and a VOCs decomposition catalyst are crosslinked as auxiliary blowing agents.

이러한 폴리 우레탄 발포 기술과 관련하여 본 발명이 제공하는 천연나노복합광물 첨가제를 사용하면 VOCs가 저감된 폴리우레탄 발포체를 생성할 수 있다. When using the natural nanocomposite mineral additive provided by the present invention in connection with the polyurethane foam technology, it is possible to produce a polyurethane foam with reduced VOCs.

VOCSs란, Volatile Organic Compounds로 휘발성 유기화합물을 의미한다. 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물의 총칭이다. 대기 중에서 광화학반응을 일으켜 오존 등 광화학 산화성물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질을 일컫는다. 이는 대기오염뿐만 아니라 발암성 물질이며, 지구온난화의 원인물질으로 국가마다 배출을 줄이기 위해 정책적으로 관리하고 있는 실정이다. 예를 들어서, 벤젠, 톨루엔, 아세트알데히드 및 휘발유 등을 비롯하여 산업체에서 사용되는 용매 등으로 다양하게 존재한다.VOCSs are Volatile Organic Compounds, meaning volatile organic compounds. It is a generic term for liquid or gaseous organic compounds that evaporate easily into the atmosphere due to high vapor pressure. Refers to a substance that causes photochemical smog by generating photochemical oxidizing substances such as ozone by causing a photochemical reaction in the atmosphere. This is not only air pollution, but also a carcinogenic substance. As a cause of global warming, it is managed by the government to reduce emissions. For example, benzene, toluene, acetaldehyde and gasoline, etc., and various solvents used in the industry.

본 발명이 제공하는 천연나노복합광물은 비휘발성이면서, 나노화 되는 과정에서 입자 표면의 수산기가 결합이 연결되어 있으므로 발포차가 만들어지는 과정에 발생되는 VOCs성분들은 천연나노복합광물입자에서 발생되는 고유의 음이온 발생으로부터 VOCs의 탄소를 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2)로 전환시키고 수소 부분은 물(H2O)로 자연스럽게 전환시킬 수 있다.The natural nanocomposite mineral provided by the present invention is non-volatile, and since hydroxyl groups on the surface of the particles are linked in the process of being nano, VOCs components generated in the process of making a foaming car are unique anions generated from the natural nanocomposite mineral particles. From generation, the carbon of VOCs can be converted to carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and the hydrogen portion can be naturally converted to water (H 2 O).

본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 어트리션밀에 점토질 일라이트광물 및 제올라이트를 투입하는 단계; (b) 어트리션밀에 분쇄용 볼을 투입하고, 분산제를 추가로 투입하는 단계; (c) 상기 추가 투입 이후 분산 및 분쇄를 하여 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 수득한 분말을 볼밀에서 스테인리스볼을 이용하여 볼밀링하여 24 시간 내지 48 시간 동안 분쇄하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, (a) introducing clay mineral and zeolite into the treatment mill; (B) a step for introducing a grinding ball into the attrition mill and further adding a dispersant; (c) dispersing and pulverizing after the additional input to obtain a powder of clay illite mineral and zeolite; And (d) pulverizing the obtained powder by ball milling in a ball mill using a stainless steel ball for 24 to 48 hours.

특히, 상기 (a) 단계의 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 중량비는 6 내지 9 : 1 내지 4 인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법이 제공된다. 바람직하게는 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 중량비가 7 : 3인 경우가 폴리우레탄 발포 전 폴리올에 첨가하여 이후 폴리 우레탄 발포체를 만드는 과정에서 발생하는 VOCs저감 기능을 최대로 향상시킬 수 있다.In particular, a method for manufacturing an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals is provided, wherein the weight ratio of the clay-like illite mineral and zeolite of step (a) is 6 to 9:1 to 4. Preferably, the case where the weight ratio of the clay illite mineral and the zeolite is 7:3 is added to the polyol before polyurethane foaming, thereby maximally improving the VOCs reduction function that occurs in the process of making the polyurethane foam.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b)단계는 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말과 분쇄용 볼의 중량비가 1 : 1 내지 3 인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, the step (b) is a VOCs reduction additive including natural nanocomposite minerals, characterized in that the weight ratio of the powder of crushed balls and crushed clay illite minerals and zeolites is 1: 1 to 3. A manufacturing method is provided.

바람직하게는 점토질 일라이트광물 및 제올라이트: 분쇄용 볼의 중량비가 1 : 1.5 내지 2 인 것을 제공한다. 상기 범위의 경우에, 분쇄하는 동안 광물입자의 마모로 인한 성분의 변화를 최소화 할 수 있고, 분쇄수율을 향상시킬 수 있다.Preferably, the weight ratio of the clay illite mineral and the zeolite: crushing ball is 1: 1.5 to 2. In the case of the above range, it is possible to minimize the change in the component due to the wear of the mineral particles during grinding, it is possible to improve the grinding yield.

또한, 상기 (b)단계의 분쇄용 볼은 이트리아 및 지르코니아 볼 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있고, 이 경우 상기 이트리아 및 지르코니아 볼은 각각 1.0 내지 3.0 Ψ 크기를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 분쇄용 볼으로 이트리아 및 지르코니아 볼을 각각 1.0 내지 3.0 Ψ 크기의 범위에서 사용하는 것은 분쇄과정에서 일라이트 입자에 충격 에너지를 전달함으로써, 분쇄 효율을 향상 시킬 수 있으며, 이 경우 분쇄용 볼의 크기, 농도 등은 분쇄 수율에 있어서 중요한 요인이다. 따라서 상기 제시된 범위의 경우, 슬러리 내 공정에서 마모로 인한 손실을 줄임과 동시에 분쇄수율을 최적화 할 수 있다. In addition, the ball for crushing in step (b) may be characterized in that it comprises at least one or more of yttria and zirconia balls, in which case the yttria and zirconia balls each have a size of 1.0 to 3.0 Ψ It can be characterized as. Using yttria and zirconia balls in the range of 1.0 to 3.0 Ψ each as a crushing ball can improve the crushing efficiency by transmitting the impact energy to the illite particles during the crushing process, in this case, the size of the crushing ball , Concentration and the like are important factors in the crushing yield. Therefore, in the case of the above-mentioned range, it is possible to optimize the crushing yield while reducing the loss due to abrasion in the process in the slurry.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a)단계에서 게르마늄 견운모 세라믹, 황토, 토르마린 맥반석 및 포졸란으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 더 투입하는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법을 제공한다. 이는 기능성 광물질으로 원적외선과 음이온 방출이 우수하여, 본 발명이 제공하는 점토질 일라이트 및 제올라이트를 포함한 천연 나노 복합 광물질에 첨가되어서, 그 효과를 더욱 향상 시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in step (a), VOCs reduction including natural nano-composite minerals, characterized in that at least one selected from the group consisting of germanium mica ceramics, ocher, tourmaline maculite and pozzolan is further added. It provides an additive manufacturing method. It is a functional mineral and has excellent far-infrared and anion emission, so it can be further added to natural nanocomposite minerals including clayite illite and zeolite provided by the present invention to further improve its effect.

예를 들어, 이러한 기능성 광물질은 음이온과 원적외선 방출효과를 제공하고, 더불어 중금속이 없으며, 미네랄이 풍부하며, 항균효과를 제공한다. For example, these functional minerals provide anion and far infrared emission effects, as well as no heavy metals, rich minerals, and antibacterial effects.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b)단계에서 분쇄용 볼과 함께 분산제를 더 투입하는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법을 제공한다. 상기 분산첨가제로는 실리콘계 계면활성제 중 하나가 제공될 수 있고, 예를 들어서, BYK-333, BYK-306, BYK-310등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 BYK-333이 제공된다. 다만 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present invention, in the step (b) provides a method for manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that a dispersant is further added together with a crushing ball. As the dispersant, one of silicone-based surfactants may be provided, for example, BYK-333, BYK-306, BYK-310, etc. may be used, preferably BYK-333. However, it is not limited thereto.

BYK-333은 폴리 에테르 변성 폴리 디메틸 실록산으로 실리콘첨가제로 제공된다. 이는 슬립성 향상 등의 효과가 제공된다. 이는 초기 나노복합광물의 마찰을 줄여 분산과 분쇄를 쉽게 진행할 수 있도록 도움이 된다.BYK-333 is a polyether-modified poly dimethyl siloxane, provided as a silicone additive. This provides an effect of improving slip properties. This helps to reduce the friction of the initial nanocomposite mineral so that it can be easily dispersed and crushed.

또한, 상기 (c) 단계에서 어트리션의 분산 및 분쇄에서는 그 과정이 2시간 동안 1,000 내지 5,000rpm의 속도로 하여, 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말을 수득하는 단계인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법이 제공된다. 바람직하게는 1,000 이상 1,500rpm의 속도로 회전시키는 것을 제공한다. 이 경우는 2 시간이 바람직하다. 이에 따라서, 제조된 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말은 평균 입자크기가 마이크로 수준의 크기가 제공되며, 바람직하게는 1 내지 5 ㎛인 것을 특징으로 한다. In addition, in the dispersion and pulverization of the attrition in step (c), the process is at a rate of 1,000 to 5,000 rpm for 2 hours, and the natural nanoparticles are characterized in that it is a step of obtaining a powder of clay illite mineral and zeolite. A method for manufacturing additives for reducing VOCs, including composite minerals, is provided. Preferably, it is provided to rotate at a speed of 1,000 or more and 1,500 rpm. In this case, 2 hours is preferable. Accordingly, the powder of the prepared clay illite mineral and zeolite is provided with an average particle size of a micro level, and is preferably 1 to 5 μm.

이렇게 수득한 마이크로 수준의 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말은 (d)단계의 분쇄 과정을 한번 더 거치게 된다. 이러한 추가 분쇄 과정을 통하여, 최종적으로 나노 크기의 분말이 제공될 수 있다. The micro-level clay clay mineral and zeolite powder thus obtained are subjected to the grinding process of step (d) once more. Through this additional grinding process, a nano-sized powder can be finally provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서 분쇄는 24시간 내지 48시간동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, in the step (d), a method for manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, is provided, characterized in that grinding is performed for 24 hours to 48 hours.

상기 (d)단계에서는 볼밀에서 분쇄용 볼인 스테인리스 볼을 이용하여 볼밀링하여 분쇄하는 단계를 제공하며, 상기의 볼밀은 Ball-sus type의 sus-ball 20mm ball을 사용하여 24 시간 분쇄를 한다. 볼밀은 Ball-sus type의 사용할 경우, Ball의 마모를 방지하여 강도높은 충격과 마찰을 제공할 수 있다. 바람직하게는 Ball-sus type의 볼밀에서 24시간에서 100 내지 300 rpm의 속도로 회전하여 나노 크기수준의 일라이트광물 및 제올라이트의 분말의 제공이 가능하다. In the step (d), a ball mill is used to crush and crush the ball mill using a stainless steel ball, and the ball mill is crushed for 24 hours using a ball-sus type sus-ball 20mm ball. When ball-sus type is used, the ball mill can provide high strength impact and friction by preventing wear of the ball. Preferably, the ball mill is rotated at a speed of 100 to 300 rpm at 24 hours in a ball-sus type ball mill, so that it is possible to provide nano-scale illite mineral and zeolite powder.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전술한 제조된 방법으로 제조된 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제가 제공된다. 이 경우, 첨가제의 입자의 크기는 평균직경이 100 내지 700nm 인 것을 특징으로 한다. 상기 나노 크기의 입자의 경우에는, 비표면적이 극대화되어, VOCs에 대하여 흡착성이 향상되고 유독한 물질 등의 저감에 있어서 효율성을 현저하게 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals prepared by the above-described method. In this case, the particle size of the additive is characterized in that the average diameter is 100 to 700nm. In the case of the nano-sized particles, the specific surface area is maximized, so that the adsorption property for VOCs is improved and the efficiency in reducing toxic substances can be significantly improved.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전술된 방법에 의하여 제조된 최종적으로 분쇄한 나노 크기의 천연 나노복합광물을 포함하는 전체 조성물 100에 대하여, 점토질 일라이트광물 및 제올라이트는 0.5 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위를 포함하는 경우에 나노 크기의 복합광물이 비표면적을 증가시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, with respect to the total composition 100 including the finally crushed nano-sized natural nanocomposite mineral prepared by the above-described method, clay illite mineral and zeolite contain 0.5 to 1 part by weight can do. When the above range is included, the nano-sized composite mineral may increase the specific surface area.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제에 폴리올을 더 투입하여 혼합물인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제를 제공한다. According to an embodiment of the present invention, a polyol is further added to the additive for reducing polyurethane VOCs containing the natural nanocomposite mineral to provide a polyurethane VOCs reduction additive comprising the natural nanocomposite mineral.

이 경우, 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 및 폴리올의 중량비는 1 내지 10: 90 내지 99 인 것을 제공한다. 바람직하게는 3 내지 6 중량부를 제공한다. 상기의 범위에서 유독한 물질 등의 저감에 있어서 효율성을 현저하게 향상시키고 더불어 비용적인 측면측 고려하였을 때, 최적의 효과를 제공할 수 있다.In this case, the weight ratio of the polyurethane VOCs reduction additive and the polyol including the natural nanocomposite mineral is 1 to 10: 90 to 99. Preferably 3 to 6 parts by weight is provided. In the above-mentioned range, when reducing toxic substances and the like, the efficiency is remarkably improved, and when considering the cost aspect, it is possible to provide the optimum effect.

더불어 상기 비율로 혼합된 혼합물은 액상인 것을 특징으로 한다. 상기 중량부로 폴리올에 첨가하여 이후 이소시아네이트와의 반응으로 폴리 우레탄 발포체를 만드는 과정에서 VOCs저감 기능을 발휘할 수 있도록 제공이 된다. In addition, the mixture mixed in the proportion is characterized in that the liquid. It is provided to exert a function of reducing VOCs in the process of making a polyurethane foam by reaction with isocyanate by adding it to the polyol by weight.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are only to aid the understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

<제조예 1><Production Example 1>

천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조 Manufacturing additives for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposites

점토질 일라이트와 제올라이트분말을 어트리션 밀에 투입하고 지르코니아 볼을 이용하여 1,500 rpm에서 2시간동안 분산시킨 후, 평균 입자크기를 마이크로 크기인 1 내지 5 ㎛로 제조한다. After adding clay illite and zeolite powder to the treatment mill and dispersing for 2 hours at 1,500 rpm using a zirconia ball, the average particle size is prepared to be 1 to 5 μm in micro size.

그 후, 볼밀기에 투입하여, Ball-sus type의 sus-ball 20mm ball을 사용하여 24 시간 100 rpm으로 분쇄하여 100 내지 700nm 나노 크기의 분말인 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄용 VOCs저감용 첨가제를 제조하였다. After that, it is put into a ball mill, and is pulverized at 100 rpm for 24 hours using a ball-sus type sus-ball 20mm ball, and additives for reducing VOCs for polyurethane, including natural nanocomposites, which are 100-700 nm nano-sized powders. Was prepared.

<실시예 1><Example 1>

제조예 1에서 제조한 나노 크기의 분말인 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제를 폴리올에 투여하여 액상의 혼합물을 제조하였다. 이때 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCS저감용 첨가제 및 폴리올의 중량비는 3 내지 6 : 94 내지 97이다. 이후 유기 폴리이소시아네이트 및 VOCs저감용 첨가제를 혼합한 폴리올을 이용하여 폴리우레탄을 제조하면서, 우레탄 발포시 생성하는 VOCs를 측정하였다. A liquid mixture was prepared by administering to the polyol an additive for reducing polyurethane VOCs, including natural nanocomposite minerals, which are nano-sized powders prepared in Preparation Example 1. At this time, the weight ratio of the polyurethane VOCS reduction additive and the polyol including the natural nanocomposite mineral is 3 to 6: 94 to 97. Then, while producing a polyurethane using a polyol mixed with an organic polyisocyanate and an additive for reducing VOCs, the VOCs produced during urethane foaming were measured.

<비교예 1><Comparative Example 1>

제조예 1에서 제조한 나노 크기의 분말인 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제를 폴리올에 투여하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that the additive for reducing polyurethane VOCs containing natural nanocomposite minerals, which are nano-sized powders prepared in Preparation Example 1, was not administered to the polyol.

[실험예][Experimental Example]

<실험예 1> <Experimental Example 1>

입자크기(입도) 분석Particle size (particle size) analysis

제조예 1의 과정에서 마이크로 단위의 분말 및 나노 크기 분말의 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄용 VOCs저감용 첨가제를 레이저 입자크기분석기(LA-950, HORIBA, US)를 이용하여 수행하였으며, 그 결과는 마이크로 크기의 분말은 [도 1]에 나타내었고, 나노 크기의 분말은 [도 2]에 나타내었다.In the process of Preparation Example 1, additives for reducing VOCs for polyurethane, including natural nanocomposites of micro-scale powders and nano-sized powders, were performed using a laser particle size analyzer (LA-950, HORIBA, US), and as a result. The micro-sized powder is shown in [Figure 1], the nano-sized powder is shown in [Figure 2].

<실험예 2><Experimental Example 2>

주사전자현미경(SEM) 분석Scanning electron microscope (SEM) analysis

제조예 1의 과정에서 마이크로 단위의 분말 및 나노 크기 분말의 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄용 VOCs저감용 첨가제를 주사전자현미경(SEM, S-2300, Hitachi, Japan)을 이용하여 나타낸 결과를 나타내었다. 마이크로 크기의 분말은 [도 3]에 나타내었고, 나노 크기의 분말은 [도 4]에 나타내었다.In the process of Preparation Example 1, the additives for reducing VOCs for polyurethane, including natural nanocomposites of micro-scale powders and nano-sized powders, are shown using a scanning electron microscope (SEM, S-2300, Hitachi, Japan). Did. The micro-sized powder is shown in [Fig. 3], and the nano-sized powder is shown in [Fig. 4].

<실험예 3><Experimental Example 3>

XRF 정성분석XRF qualitative analysis

제조예 1에서 제조한 나노 크기의 분말인 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제를 폴리올에 투여하여 액상의 혼합물을 제조하였다. 이를 이용하여 폴리우레탄 폼의 제조공정 중 발포 시, 발생되는 VOCs 및 냄새승인성분을 측정하였다. 이 경우, 측정 조건은 주식회사 현대자동차의 기술표준 VOCs 방출량측정 표준 시험 방법으로 측정하였으며, 규격번호: MS 300-57 및 단위는 ㎍/m3 이다. 또한 시험조건을 [표 1] 내지 [표 3]으로 나타내었다. A liquid mixture was prepared by administering to the polyol an additive for reducing polyurethane VOCs, including natural nanocomposite minerals, which are nano-sized powders prepared in Preparation Example 1. Using this, VOCs and odor approval components generated during foaming during the manufacturing process of polyurethane foam were measured. In this case, the measurement conditions were determined by standard techniques Co. emission of VOCs HMC measurement test method, standard number: MS 300-57, and the unit is ㎍ / m 3. In addition, the test conditions are shown in [Table 1] to [Table 3].

자세하게는 [표 1]의 경우는 1m3 Chamber 시험 조건을 나타낸다. 표 2의 경우는, 휘발성유기화합물(VOCs) 분석 조건을 나타내며, [표 3]은 폼알데하이드(Formaldehyde) 분석 조건을 나타낸다. 이에 따른 결과는 [표 4]에서 나타낸다. In detail, [Table 1] shows the 1m 3 Chamber test conditions. In the case of Table 2, the conditions for the analysis of volatile organic compounds (VOCs), Table 3 shows the conditions for the analysis of formaldehyde (Formaldehyde). The results are shown in [Table 4].

<실험예 4><Experimental Example 4>

XRF 정성분석XRF qualitative analysis

실시예 1에 따라, 제조된 나노 크기의 분말인 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제가 투여하지 않고, 현재 당업자가 널리 사용하는 방법으로 폴리우레탄 폼의 발포 시, 발생되는 VOCs를 측정하였다. According to Example 1, the additives for reducing VOCs of polyurethane containing natural nanocomposite minerals, which are manufactured nano-sized powders, are not administered, and VOCs generated during foaming of polyurethane foams are measured by a method widely used by those skilled in the art. Did.

온 도Temperature 65℃65℃ 시험시간(챔버)Test time (chamber) 2Hrs2Hrs 상대습도Relative humidity 5% R.H5% R.H 샘플링부피(voc)Sampling volume (voc) 3.0 L3.0 L 환기휫수Ventilation 0.4회/h0.4 times/h 샘플링부피(HCHO)Sampling volume (HCHO) 15 L15 L

Thermal DesorberThermal Desorber Perkin-Elmer Turbo Matrix 350Perkin-Elmer Turbo Matrix 350 저온농출장치Low temperature extraction device Split Ration 10:1,-30℃(Low),300℃(High)Split Ration 10:1,-30℃(Low),300℃(High) 열찰착장치Thermal adhesion device Splitless mode, Flow :40mL/min,280℃(10min) Splitless mode, Flow :40mL/min,280℃(10min) GC/MSGC/MS QP2020 (SHIMADZU)QP2020 (SHIMADZU) ColumnColumn DB-1 (60m Length,0.25mm I.D., Film 1.00㎛DB-1 (60m Length, 0.25mm I.D., Film 1.00㎛ Carrier Gas and FlowCarrier Gas and Flow He(99.999),1.0mL/minHe (99.999), 1.0 mL/min Temperature
Program
Temperature
Program
Initial TemperatureInitial Temperature 50℃(8min)50℃(8min)
Temperature ProgramTemperature Program 5℃/min → 100℃(8min) → 7℃/min5℃/min → 100℃(8min) → 7℃/min Final TemperatureFinal Temperature 270℃(5min)270℃(5min) Ms
Condition
Ms
Condition
ModeMode EI (electron ionization)Electron ionization (EI)
Electron EnergyElectron Energy 70eV70eV Detection ModeDetection Mode TIC(Scan),m/z : 35~350℃TIC(Scan),m/z: 35~350℃

HPLCHPLC LC-20A Series (Shimadzu)LC-20A Series (Shimadzu) DetectorDetector UV/vis 360nmUV/vis 360nm ColumnColumn C18 Column(250nm Length x 4.6mm IDC18 Column(250nm Length x 4.6mm ID Mobile PhaseMobile Phase A:B:C (Water/Acetonitrile/THF)
0min(50/38/12)→8min(48/40/12)→13min(48/40/12)→
25min(32/60/8)→26min(50/38/12)→35min(50/38/12)
A:B:C (Water/Acetonitrile/THF)
0min(50/38/12)→8min(48/40/12)→13min(48/40/12)→
25min(32/60/8)→26min(50/38/12)→35min(50/38/12)
Analysis TimeAnalysis Time 35min35min Injection VolumeInjection Volume 20㎕20 μl Column TemperatureColumn Temperature 40℃40℃ Flow RateFlow Rate 1.0 mL/min1.0 mL/min

구분division 물질명Substance name 관리기준Management standard
㎍/㎥㎍/㎥
비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1
MS
300-57
MS
300-57
Benzene (벤젠)Benzene (benzene) 6060 66 33
Toluene (톨루엔)Toluene 20002000 466466 299299 Ethylbenzene (에틸벤젠)Ethylbenzene (ethylbenzene) 20002000 251251 167167 Xylene(m.p-크실렌,자일렌)Xylene (m.p-xylene, xylene) 17401740 10951095 672672 Styrene(스티렌)Styrene 440440 482482 4747 Formaldehyde (포름알데히드)Formaldehyde (formaldehyde) 420420 159159 7878 Acetaldehyde (아세트알데히드)Acetaldehyde (acetaldehyde) 100100 7979 4242 Acrolein (아크롤레인)Acrolein 100100 77 55 냄새smell Butyl acetate (부틸아세테이트)Butyl acetate (butyl acetate) 330330 1111 55 Acetaldehyde (아세트알데히드)Acetaldehyde (acetaldehyde) 200200 7979 4242 Propionaldehyde(프로피온알데히드)Propionaldehyde 120120 4141 1414 Butylaldehyde (부틸알데히드)Butylaldehyde (Butylaldehyde) 8585 99 33 Valeraldehyde (발레르알데히드)Valeraldehyde (Valeraldehyde) 3030 1One 1One Nonyl aldehyde (노닐알데히드)Nonyl aldehyde (nonylaldehyde) 100100 NDND NDND Decyl aldehyde (데실알데히드)Decyl aldehyde (decylaldehyde) 125125 NDND NDND Methyl ethyl ketone (메틸에틸케톤)Methyl ethyl ketone 40004000 1212 88 Methyl iso-buthl ketone
(메틸이소부틸케톤)
Methyl iso-buthl ketone
(Methyl isobutyl ketone)
20002000 NDND 88
Trimethylamin (트리에틸아민)Trimethylamin (triethylamine) 33 NDND NDND 냄새smell 3이하
(Grade)
3 or less
(Grade)

[표 4]에 제시된 결과를 살펴보면, 실시예 1의 경우에는 VOCs에 해당하는 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등이 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있다. 또한 부틸아세테이트의 농도 또한 현저하게 감소하였다. 이에 따라서, 본 발명의 천연나노복합광물인 점토질일라이트 및 제올라이트를 분산, 분쇄 등으로 나노 처리하여 우레탄용 폴리올에 첨가하여 사용하면, 비표면적이 극대화되어, VOCs에 대하여 흡착성이 향상되고 유독한 물질 등의 저감에 있어서 효율성을 현저하게 향상시킬 수 있다. Looking at the results presented in Table 4, it can be seen that in Example 1, toluene, ethylbenzene, and xylene corresponding to VOCs were significantly reduced. In addition, the concentration of butyl acetate was also significantly reduced. Accordingly, when the natural nano-composite minerals of the present invention are used by adding them to a polyol for urethane by nano-treating clay, zeolite and zeolite by dispersing or pulverizing, the specific surface area is maximized, and the adsorption property is improved and toxic to VOCs. In reducing the like, the efficiency can be significantly improved.

이에 따라서 우레탄 발포체를 형성하는 스프레이 과정 중에 발생하는 VOCs(volatile organic compounds)를 쉽게 처리할 수 있는 첨가제를 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be confirmed that additives capable of easily treating volatile organic compounds (VOCs) generated during the spraying process of forming the urethane foam can be prepared.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

Claims (13)

(a) 어트리션밀에 점토질 일라이트광물 및 제올라이트를 투입하는 단계;
(b) 어트리션밀에 분쇄용 볼을 투입하고, 분산제를 추가로 투입하는 단계;
(c) 상기 추가 투입 이후 분산 및 분쇄를 하여 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말을 수득하는 단계; 및
(d) 상기 수득한 분말을 볼밀에서 스테인리스볼을 이용하여, 볼밀링하여 24시간 내지 48시간 동안 분쇄하는 단계를 포함하여 제조되는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
(a) adding clay illite mineral and zeolite to the treatment mill;
(B) adding a grinding ball to the attrition mill, and further adding a dispersant;
(c) dispersing and pulverizing after the additional input to obtain a powder of clay illite mineral and zeolite; And
(d) A method for manufacturing an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals, which is prepared by using the obtained powder in a ball mill using a stainless steel ball, and milling for 24 to 48 hours by ball milling.
제 1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 중량비는 6 내지 9 : 1 내지 4 인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
Method of manufacturing additives for reducing polyurethane VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that the weight ratio of the clay-like illite mineral and zeolite of step (a) is 6 to 9:1 to 4.
제 1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말과 분쇄용 볼의 중량비가 1 : 1 내지 3 인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
Method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that the weight ratio of the powder of crushed clay and zeolite powder in the step (b) is 1: 1-3.
제 1항에 있어서,
상기 (b)단계의 분쇄용 볼은 이트리아 및 지르코니아 볼중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
The method for manufacturing an additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals, wherein the crushing ball of step (b) comprises at least one or more of yttria and zirconia balls.
제 4항에 있어서,
상기 이트리아 및 지르코니아 볼은 각각 1.0 내지 3.0 Ψ 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
The method of claim 4,
The yttria and zirconia balls, respectively, the method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that it has a size of 1.0 to 3.0 Ψ.
제 1항에 있어서,
상기 (a)단계에서 게르마늄 견운모 세라믹, 황토, 토르마린 맥반석 및 포졸란으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 더 투입하는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that at least one selected from the group consisting of germanium sericite ceramics, ocher, tourmaline rock, and pozzolan is further added in step (a).
제 1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 분산제는 실리콘계 계면활성제인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
The dispersant in step (b) is VOCs reduction additive manufacturing method including a natural nano-composite mineral, characterized in that the silicone-based surfactant.
제 1항에 있어서,
상기 (c)단계에서 어트리션에서 분산 및 분쇄는 2시간 동안 1,000 내지 5,000rpm의 속도로 하는 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
Dispersion and pulverization in the attrition in step (c) is a method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that at a rate of 1,000 to 5,000 rpm for 2 hours.
제 1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말은 평균 직경이 1 내지 5 ㎛인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, wherein the powders of clay mineral and zeolite in the step (c) have an average diameter of 1 to 5 μm.
제 1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 볼밀링하여 분쇄한 이후, 점토질 일라이트광물 및 제올라이트의 분말은 100 내지 700nm인 것을 특징으로 하는 천연 나노 복합광물을 포함한 VOCs저감용 첨가제 제조방법.
According to claim 1,
After the milling by ball milling in the step (d), the method of manufacturing additives for reducing VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that the powder of clay-like illite mineral and zeolite is 100 to 700 nm.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제.
An additive for reducing polyurethane VOCs including natural nanocomposite minerals prepared by the method according to any one of claims 1 to 10.
제 11항에 있어서,
폴리올을 더 투입하여, 액상인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제.
The method of claim 11,
An additive for reducing polyurethane VOCs, including natural nanocomposite minerals, characterized in that it is liquid by adding more polyols.
제 12항에 있어서,
천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제 및 폴리올의 중량비는 1 내지 10: 90 내지 99 인 것을 특징으로 하는 천연 나노복합광물을 포함한 폴리우레탄 VOCs저감용 첨가제.
The method of claim 12,
Polyurethane VOCs reduction additive including natural nanocomposite mineral and polyurethane VOCs reduction additive including natural nanocomposite mineral, characterized in that the weight ratio of 1 to 10: 90 to 99.
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