KR20240077253A - 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물 - Google Patents

바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20240077253A
KR20240077253A KR1020220159566A KR20220159566A KR20240077253A KR 20240077253 A KR20240077253 A KR 20240077253A KR 1020220159566 A KR1020220159566 A KR 1020220159566A KR 20220159566 A KR20220159566 A KR 20220159566A KR 20240077253 A KR20240077253 A KR 20240077253A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
collagen peptide
weight
condensation
acrylic resin
paint composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020220159566A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102747310B1 (ko
Inventor
박민석
신수범
김호수
이진규
빈주형
남동우
김철수
Original Assignee
한국소재융합연구원
천일페인트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국소재융합연구원, 천일페인트 주식회사 filed Critical 한국소재융합연구원
Priority to KR1020220159566A priority Critical patent/KR102747310B1/ko
Publication of KR20240077253A publication Critical patent/KR20240077253A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102747310B1 publication Critical patent/KR102747310B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26—Silicon- containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/08—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지와 다공성 충전제, 안료, 습윤제, 물 및 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제조함으로써 인체 친화적이며, 흡방수성, 단열성, 난연성, 탈취성, 항균성 및 결로방지 성능이 현저하게 우수하다. 뿐만 아니라 폐기되는 피혁 부산물을 이용함으로써 친환경적이고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 적절한 점도를 유지하여 부착성 및 도막의 표면 보호 특성이 우수한 이점이 있다.

Description

바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물{Collagen peptide coating composition for anti-condensation based on biomass}
본 발명은 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 관한 것이다.
결로는 실내외 온도 차이로 인해 이슬이 맺히는 현상으로 외부와 내부의 온도 차이가 15℃ 이상 나거나 내부 습도가 상당히 높을 경우에 공기 중의 수증기가 벽이나 천장에 닿아 응축되어 물방울이 맺히는 현상을 말한다. 결로현상은 낮은 온도의 외벽과 밀폐된 공간의 벽지 등 흡수성이 좋은 재료에 수증기가 침투하여 그곳으로부터 결로 및 곰팡이가 발생되며, 곰팡이균으로 인해 감기, 아토피 심지어는 호흡곤란까지 일으킬 수 있다.
특히 내부와 외부의 온도차이가 심하거나, 내부의 습도가 높아서 생기는 결로현상을 방지하기 위해서는 공기 중에 포화되어 있는 습기를 머금었다가 건조할 때 내뱉어 건조시키는 기능과 단열성을 가지는 도료로 도장함으로써 결로를 방지할 수 있다.
일반적으로 도료는 유동성의 물질로 도장물의 표면에 도포하여 박막층을 형성하고, 시간의 경과에 따라 건조 및 경화시키며 생성된 피막이 도장물에 부착하여 표면을 보호하고, 외양 또는 형상을 변화시켜 심미성을 부여하는 용도로 사용된다.
최근에는 지구온난화, 새집증후군, 환경호르몬, 중금속 등 석유화학 산업이 안고 있는 기술적 문제 해결 및 탄소 중립화를 위해 바이오매스 원료 기반 도료에 대한 연구가 늘고 있다. 식용이 가능한 식물유래 바이오매스는 제조원가가 높고 특히 국내에서는 원료확보가 어려운 문제가 있어 비식용 작물을 원료로 활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 산업 공정에서 발생되는 부산물을 이용해 환경오염을 방지하고 가격 경쟁력이 있는 원료에 대한 연구가 필요한 상황이다.
한국등록특허 제10-2382596호
상기와 같은 문제 해결을 위하여, 본 발명은 인체 친화적이며, 흡방수성, 단열성, 난연성, 탈취성, 항균성 및 결로방지 성능이 현저히 향상된 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지; 다공성 충전제; 안료; 습윤제; 물; 및 첨가제;를 포함하는 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물로서, 상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 콜라겐 펩타이드 분말액 100 중량%에 대하여 그라프팅제 2 내지 7 중량%가 공중합되어 형성된 것이고, 상기 콜라겐 펩타이드 분말액은 콜라겐 펩타이드와 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)이 1:3 내지 5 중량비로 혼합된 혼합버퍼 용액을 포함하고, 상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지는 아크릴 수지 100 중량%에 대하여 상기 개질된 콜라겐 펩타이드 20 내지 23 중량%가 공중합된 것이고, 상기 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 및 메타크릴산이 5 내지 6: 2: 2 내지 3: 0.04 내지 0.09 중량비로 혼합된 혼합물이고, 상기 첨가제는 중화제, 소포제, 표면 레벨링제, 항균제 및 가소제로 이루어진 것인 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 포함한다.
본 발명의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지와 다공성 충전제, 안료, 습윤제, 물 및 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제조함으로써 인체 친화적이며, 흡방수성, 단열성, 난연성, 탈취성, 항균성 및 결로방지 성능이 현저하게 우수하다. 뿐만 아니라 폐기되는 피혁 부산물을 이용함으로써 친환경적이고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 적절한 점도를 유지하여 부착성 및 도막의 표면 보호 특성이 우수한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명을 하나의 실시예로 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 관한 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 실내외 온도 차이로 인해 이슬이 맺히는 결로 현상은 공기 중에 포화되어 있는 습기를 머금었다가 건조할 때 내뱉어 건조시키는 기능과 단열성을 가지는 도료를 도장하여 결로를 방지할 수 있다. 최근 지구온난화, 새집증후군, 환경호르몬, 중금속 등 석유화학 산업이 안고 있는 기술적 문제 해결 및 탄소 중립화를 위해 바이오매스 원료 기반 도료에 대한 연구가 늘고 있다. 특히 산업 공정에서 발생되는 부산물을 이용해 환경오염을 방지하고 가격 경쟁력이 있는 원료에 대한 연구가 필요한 상황이다.
이에 본 발명에서는 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지와 다공성 충전제, 안료, 습윤제, 물 및 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제조함으로써 인체 친화적이며, 흡방수성, 단열성, 난연성, 탈취성, 항균성 및 결로방지 성능이 현저하게 우수하다. 뿐만 아니라 폐기되는 피혁 부산물을 이용함으로써 친환경적이고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 적절한 점도를 유지하여 부착성 및 도막의 표면 보호 특성이 우수한 이점이 있다.
구체적으로 본 발명은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지; 다공성 충전제; 안료; 습윤제; 물; 및 첨가제;를 포함하는 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물로서, 상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 콜라겐 펩타이드 분말액 100 중량%에 대하여 그라프팅제 2 내지 7 중량%가 공중합되어 형성된 것이고, 상기 콜라겐 펩타이드 분말액은 콜라겐 펩타이드와 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)이 1:3 내지 5 중량비로 혼합된 혼합버퍼 용액을 포함하고, 상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지는 아크릴 수지 100 중량%에 대하여 상기 개질된 콜라겐 펩타이드 20 내지 23 중량%가 공중합된 것이고, 상기 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 및 메타크릴산이 5 내지 6: 2: 2 내지 3: 0.04 내지 0.09 중량비로 혼합된 혼합물이고, 상기 첨가제는 중화제, 소포제, 표면 레벨링제, 항균제 및 가소제로 이루어진 것인 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 포함한다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 천연피혁 제조 후 폐기되는 피혁 부산물에 함유된 콜라겐 성분으로부터 추출한 콜라겐 펩타이드를 이용하여 그라프팅제를 혼합하여 이중결합을 도입한 것일 수 있다. 개질되지 않은 콜라겐 펩타이드는 인체친화적인 재료이나 도료로 사용하기에 내수성이 불량하고, 내광성이 부족하므로 이를 보완하기 위해 이중결합을 도입하여 아크릴 단량체가 그래프트될 수 있는 그래프트 사이트(Graft Site)를 많이 만들어 내수성 및 내광성의 물성을 보완할 수 있다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 글리신과 알라닌 등의 아미노산을 다량 함유하고 있어 인체 친화적이고, 난연성, 탈취성, 흡방습성 등의 기능성을 가지고 있어 친환경 결로방지용 도료 소재로의 적용이 매우 유용한 이점이 있다. 특히 상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 카르복실기(COO-)와 같은 친수성기를 가져 중합 및 가교 시 물에 녹지 않으면서도 물 저장고로서의 기능을 하여 주위 환경에 따라 수분을 저장하고 방출할 수 있다.
또한 상기 카르복실기가 아민계 악취의 원인이 되는 화학적 화합물 중의 아민기와 반응하기 때문에 탈취 성능이 우수하며, 난연성, 천연재질감, 탈취력 등의 기능성을 가지고 있기 때문에 결로방지용 도료 소재로 매우 적합하다.
상기 콜라겐 펩타이드는 중량평균분자량(Mw)이 500 내지 2,000 g/mol, 바람직하게는 600 내지 1,700 g/mol, 보다 바람직하게는 800 내지 1,200 g/mol, 가장 바람직하게는 1,100 g/mol을 사용할 수 있다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 상기 콜라겐 펩타이드 분말액과 그라프팅제를 혼합하되, pH 7 내지 9에서 공중합함으로써 개질된 콜라겐 펩타이드의 치환도(degree of substitution)를 조절할 수 있다.
상기 그라프팅제는 메타크릴릭 언하이드라이드(Methacrylic anhydride), 글리시딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate, GMA) 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 가장 바람직하게는 메타크릴릭 언하이드라이드일 수 있다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 콜라겐 펩타이드 분말액 100 중량%에 대하여 그라프팅제 2 내지 7 중량%, 바람직하게는 4 내지 6.5 중량%, 가장 바람직하게는 5.8 내지 6.2 중량%가 공중합되어 형성된 것일 수 있다. 특히 상기 그라프팅제의 함량이 2 중량% 미만이면 콜라겐 펩타이드가 충분히 그라프팅되지 않아 열안정성이 저하될 수 있고, 반대로 7 중량% 초과이면 반응이 완료된 후 겔화 현상이 발생하거나 점도 증가로 인해 아크릴 수지와 제대로 합성되지 않을 수 있다.
상기 그라프팅제는 물에 섞이지 않지만 양쪽성 성질을 갖는 고농도(10% 이상)의 콜라겐 펩타이드 분말액 내에서 잘 분산되고, 반응 시 물에 의해 빠르게 가수분해될 수 있다. 이때, 가수분해 산물인 메타크릴산은 반응물의 pH를 낮추어 콜라겐 펩타이드의 라이신(lysine) 그룹들을 양성자화(protonation)시켜 더 이상 그라프팅제와의 정반응으로 진행되지 않게 함으로써 pH를 7 이상으로 유지하는 것이 중요하다. 이에 따라 상기 콜라겐 펩타이드 분말액은 pH 5.33인 포타슘 포스페이트(Potassum phosphate) 버퍼용액 보다는 pH를 7.15로 유지한 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)이 1:3 내지 5 중량비로 혼합된 혼합버퍼 용액을 혼합하는 것이 좋다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지는 아크릴 수지 100 중량%에 대하여 상기 개질된 콜라겐 펩타이드 20 내지 23 중량%, 바람직하게는 21 내지 22 중량%가 공중합된 것일 수 있다. 이때, 상기 개질된 콜라겐 펩타이드의 함량이 20 중량% 미만이면 난연성, 탈취성 및 흡방습성의 물성이 기대 수준에 미치지 못할 수 있고, 반대로 23 중량% 초과이면 합성 시 응집으로 인해 제대로 합성이 이루어지지 않거나 점도가 높아져 결로방지용 도료 소재로 적용하는 것이 어려울 수 있다.
상기 아크릴 수지는 부틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 트리메틸사이클로헥실아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트, 스티렌 모노머, 메타크릴산, 아크릴산 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
바람직하게는 상기 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 및 메타크릴산이 5 내지 6: 2: 2 내지 3: 0.04 내지 0.09 중량비, 바람직하게는 5.79: 2: 2.14: 0.07 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있다. 특히 상기 아크릴 수지 중 어느 하나라도 상기 혼합비 범위를 만족하지 않는 경우 상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지의 내수성 및 내광성이 저하되거나 충분히 확보하지 못하여 결로방지용 도료 소재로 적용하는데 부적합할 수 있다.
상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지는 상기 개질된 콜라겐 펩타이드에 아크릴 수지를 중합시켜 상기 개질된 콜라겐 펩타이드의 내수성 및 내광성을 보완할 수 있다.
상기 다공성 충전제는 다공성 실리카, 제올라이트, 규조토 및 일라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 규조토일 수 있다.
상기 안료는 산화아연, 이산화티탄, 적철, 흑철, 산화크롬, 코발트블루, 옐로티탄, 실리카, 화이트 알루미나, 옐로크롬, 징크크로메이트, 레드 몰리브덴, 감청, 카드뮴 옐로, 카드뮴 레드, 황산바륨, 탄산칼슘, 카본블랙, 알루미늄 분말, 브론즈 분말, 아연 분말, 마이카, 나프톨레드 및 벤즈이미다졸론으로 이루어진 군에서 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 이산화티탄일 수 있다.
상기 습윤제는 에톡실화 고분자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지 35 내지 50 중량%; 다공성 충전제 15 내지 30 중량%; 안료 12 내지 18 중량%; 습윤제 0.1 내지 2 중량%; 물 10 내지 25 중량%; 및 첨가제 0.1 내지 10 중량%;를 포함할 수 있다. 특히 상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지의 함량이 35 중량% 미만이면 내수성, 내후성, 내구성의 물성이 저하될 수 있고, 반대로 50 중량% 초과이면 다른 첨가제들의 함량이 상대적으로 줄어들어 결로방지용 도료 소재로 요구되는 방수성, 내오염성 및 강도의 특성을 확보하는 것이 어려울 수 있다.
상기 첨가제는 중화제, 소포제, 표면 레벨링제, 항균제 및 가소제로 이루어진 것일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지와 다공성 충전제, 안료, 습윤제, 물 및 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제조함으로써 인체 친화적이며, 흡방수성, 단열성, 난연성, 탈취성, 항균성 및 결로방지 성능이 현저하게 우수하다.
또한 폐기되는 피혁 부산물을 이용함으로써 친환경적이고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 적절한 점도를 유지하여 부착성 및 도막의 표면 보호 특성이 우수한 이점이 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1-1 내지 1-5: 개질된 콜라겐 펩타이드 제조
중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 5,000 g/mol인 콜라겐 펩타이드 분말과 버퍼 용액을 1,000 ㎖ 반응기에 투입한 후 완전히 용해시켰다. 50 ℃로 승온시킨 후 그라프팅제인 MAA(methacrylic anhydride)를 2 시간 동안 220 rpm에서 반회분 방식으로 연속적으로 투입시키면서 3 시간 동안 반응을 시켰다. 콜라겐 펩타이드의 이중결합 반응에서는 버퍼용액과 MAA의 함량을 변화시키면서 실험하였으며, 이중결합은 700 MHz NMR spectrometer을 이용하여 확인하였고, 열안정성은 시차주사열량계를 이용하여 실험을 진행하였다. 이때, 버퍼용액은 KH2PO4(potassium phosphate monobasic) 및 K2HPO4(potassium phosphate dibasic)를 각각 사용하여 제조된 0.1 M potassum phosphate과 NaHCO3(Sodium bicarbonate) 및 Na2CO3(Sodium carbonate anhydrous)를 각각 사용하여 제조된 0.1 M Sodium carbonate를 사용하였다. 반응이 종료된 후 pH는 하기 표 1에 나타내었다.
상기 표 1을 참조하면, 반응종결 후 pH가 7 내지 9 사이의 배합을 선정한 결과 여기에 부합하는 구성은 제조예 3 내지 5인 것을 확인하였다. 특히 상기 제조예 1-5의 경우 콜라겐 펩타이드에 이중결합 도입 후 아크릴 단량체와 공중합 반응 시 pH가 너무 높으면 중합반응이 어려워지므로 pH 7 내지 9 사이의 실험결과 중 가장 pH 7에 근접한 구성인 것을 알 수 있었다.
제조예 1-5 내지 1-8: 개질된 콜라겐 펩타이드 제조
상기 제조예 1-5의 개질된 콜라겐 펩타이드에 대하여 그라프팅제(MMA)의 함량을 하기 표 2와 같이 다르게 하여 개질된 콜라겐 펩타이드를 제조하였다. 반응이 종료된 후 pH 및 상태를 확인하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2를 참조하면, 콜라겐 펩타이드에 메타크릴 언하이드라이드를 6 중량%를 초과하여 도입된 GelMA(Collagen peptide-Methacrylic anhydride)는 자체 겔화되거나, 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지가 제대로 합성되지 못하였다. 이에 따라 상기 제조예 1-5의 구성비율이 가장 적합한 것을 확인하였다.
제조예 2-1 내지 2-3: 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지 조성물 제조
상기 제조예 1-5에서 제조된 개질된 콜라겐 펩타이드(modified collagen peptide, MCP)를 아크릴 수지에 혼합하되, 하기 표 3과 같은 성분 및 비율로 혼합하여 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지 조성물을 제조하였다. 구체적으로 반응조(Flask)에 물, 아크릴 단량체 및 개질된 콜라겐 펩타이드를 투입한 후, N2 On, 180 rpm으로 교반하면서 75 ℃ 승온하였다. 그 다음 실란커플링제를 반응조에 투입한 후 15분 유지하여 반응시켰다. 이어서 유화제를 3 시간에 걸쳐 적가한 후 2 시간 동안 반응시켰다. 그 다음 -50 ℃에서 냉각한 후 N2 Off, 방부제를 투입한 후 여과(여과망 #180)하여 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지 조성물을 수득하였다.
상기 표 4를 참조하면, 상기 제조예 2-1 및 2-2의 경우 상기 개질된 콜라겐 펩타이드(MC)의 함량이 과량으로 포함되어 합성 시 응집이 발생하여 제대로 합성이 이루어지지 않거나 점도가 너무 높아 결로방지용 도료 소재로 적용하는데 부적합하였다.
한편, 상기 제조예 2-3는 개질된 콜라겐 펩타이트(MCP) 미중화 및 유화제를 혼합하되, 유화제/(아크릴 + MCP)의 함량이 5.03 중량%일 때 고형분 함량이 40%이며, 합성 시 응집이 양호하고, 합성 결과가 모두 양호하여 가장 적합한 것을 알 수 있었다.
실시예 1: 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물의 제조
하기 표 5에 나타낸 성분 및 비율로 각 공정방법에 의해 실시하여 1액형 타입의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물을 제조하였다.
실험예 1: 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물의 유해물질 시험분석
상기 실시예 1에서 제조된 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 대하여 유해물질 분석을 하기 표 6에 나타낸 시험방법으로 실시하였으며, 그 결과는 표 6에 나타내었다.
상기 표 6을 참조하면, 상기 실시예 1의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 납, 카드뮴, 수은, 6가 크롬, 톨루엔, VOC 함량, 자일렌, 벤젠의 유해물질들에서 모두 불검출을 나타내어 인체 안정성이 우수함을 알 수 있었다.
실험예 2: 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물의 물성 평가
상기 실시예 1에서 제조된 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 대하여 내알칼리성, 내세척성, 냉동안정성, 내후성, 결로성능 및 탈취성의 물성 분석을 하기 표 7에 나타낸 시험방법으로 실시하였으며, 그 결과는 표 7에 나타내었다.
상기 표 7을 참조하면, 상기 실시예 1의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 내알칼리성, 내세척성, 냉동안정성, 내후성, 결로성능 및 탈취성의 물성 평가에서 이상이 없고, 모두 도료 조성물에 적합한 수준의 수치결과를 나타내었다.
실험예 3: 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물의 난연 성능 및 가스유해성 시험
상기 실시예 1에서 제조된 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 대하여 난연 성능 및 가스유해성 분석을 하기 표 8에 나타낸 시험방법으로 실시하였으며, 그 결과는 표 8에 나타내었다.
상기 표 8을 참조하면, 상기 실시예 1의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 내알칼리성, 내세척성, 냉동안정성, 내후성, 결로성능 및 탈취성의 물성 평가에서 이상이 없고, 모두 도료 조성물에 적합한 수준의 수치결과를 나타내었다.
실험예 4: 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물의 안전성 평가
상기 실시예 1에서 제조된 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물에 대하여 6종의 화합물에 대한 검출 여부를 분석하여 안정성을 평가를 하기 표 8에 나타낸 시험방법으로 실시하였으며, 그 결과는 표 9에 나타내었다.
상기 표 9를 참조하면, 상기 실시예 1의 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 염화비닐, 트리클로로에틸렌, 테트라클로에틸렌, 디메틸폼아마이드, 트리부틸주석화합물 및 트리페닐주석화합물에 대해 모두 불검출인 것을 확인하여 인체 안정성이 우수하며, 무해한 것을 확인하였다.

Claims (3)

  1. 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지; 다공성 충전제; 안료; 습윤제; 물; 및 첨가제;를 포함하는 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물로서,
    상기 개질된 콜라겐 펩타이드는 콜라겐 펩타이드 분말액 100 중량%에 대하여 그라프팅제 2 내지 7 중량%가 공중합되어 형성된 것이고,
    상기 콜라겐 펩타이드 분말액은 콜라겐 펩타이드와 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)이 1:3 내지 5 중량비로 혼합된 혼합버퍼 용액을 포함하고,
    상기 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지는 아크릴 수지 100 중량%에 대하여 상기 개질된 콜라겐 펩타이드 20 내지 23 중량%가 공중합된 것이고,
    상기 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트 및 메타크릴산이 5 내지 6: 2: 2 내지 3: 0.04 내지 0.09 중량비로 혼합된 혼합물이고,
    상기 첨가제는 중화제, 소포제, 표면 레벨링제, 항균제 및 가소제로 이루어진 것인 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그라프팅제는 메타크릴릭 언하이드라이드(Methacrylic anhydride), 글리시딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate, GMA) 또는 이들의 혼합물이고,
    상기 다공성 충전제는 다공성 실리카, 제올라이트, 규조토 및 일라이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고,
    상기 안료는 산화아연, 이산화티탄, 적철, 흑철, 산화크롬, 코발트블루, 옐로티탄, 실리카, 화이트 알루미나, 옐로크롬, 징크크로메이트, 레드 몰리브덴, 감청, 카드뮴 옐로, 카드뮴 레드, 황산바륨, 탄산칼슘, 카본블랙, 알루미늄 분말, 브론즈 분말, 아연 분말, 마이카, 나프톨레드 및 벤즈이미다졸론으로 이루어진 군에서 1종 이상인 것인 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물은 개질된 콜라겐 펩타이드-아크릴 수지 35 내지 50 중량%; 다공성 충전제 15 내지 30 중량%; 안료 12 내지 18 중량%; 습윤제 0.1 내지 2 중량%; 물 10 내지 25 중량%; 및 첨가제 0.1 내지 10 중량%;를 포함하는 것인 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물.
KR1020220159566A 2022-11-24 2022-11-24 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물 Active KR102747310B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220159566A KR102747310B1 (ko) 2022-11-24 2022-11-24 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220159566A KR102747310B1 (ko) 2022-11-24 2022-11-24 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20240077253A true KR20240077253A (ko) 2024-05-31
KR102747310B1 KR102747310B1 (ko) 2024-12-31

Family

ID=91330527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220159566A Active KR102747310B1 (ko) 2022-11-24 2022-11-24 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102747310B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110013402A (ko) * 2008-05-09 2011-02-09 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 제진재용 에멀션 조성물
KR20190092946A (ko) * 2018-01-31 2019-08-08 천일페인트 주식회사 펩타이드 화합물을 이용하여 제조된 친환경 도료 조성물
KR102340081B1 (ko) * 2020-06-26 2021-12-17 한국신발피혁연구원 피혁 부산물로부터 추출한 콜라겐 펩타이드를 이용한 섬유용 가공제의 제조방법
KR102382596B1 (ko) 2021-10-14 2022-04-04 주영산업 주식회사 바이오매스 유래 원료를 이용한 친환경 폴리우레아 도료 조성물 및 이의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110013402A (ko) * 2008-05-09 2011-02-09 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 제진재용 에멀션 조성물
KR20190092946A (ko) * 2018-01-31 2019-08-08 천일페인트 주식회사 펩타이드 화합물을 이용하여 제조된 친환경 도료 조성물
KR102340081B1 (ko) * 2020-06-26 2021-12-17 한국신발피혁연구원 피혁 부산물로부터 추출한 콜라겐 펩타이드를 이용한 섬유용 가공제의 제조방법
KR102382596B1 (ko) 2021-10-14 2022-04-04 주영산업 주식회사 바이오매스 유래 원료를 이용한 친환경 폴리우레아 도료 조성물 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102747310B1 (ko) 2024-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2724803C (en) Elastomeric roof coatings with adhesion to weathered thermoplastic polyolefin (tpo) roofing membranes
AU743608B2 (en) Use of polymer dispersions as binding agents for sealing compounds and coating compounds
KR102395549B1 (ko) 흡착성능이 강화된 비산먼지 억제제 및 그 제조방법
CN101628958B (zh) 水性环保全丙接枝环氧树脂乳液及制备方法
CA2375915C (en) Method for preparing storage-stable fast-drying multi-component aqueous coating compositions and coatings derived therefrom
JP5009469B2 (ja) 水性ポリマー分散体に基づく二次接着剤
KR20090016809A (ko) 난연성을 가지는 일액형 무기계접착제의 제조방법 및 그제조방법에 의해 제조되는 일액형 무기계접착제
CN105254799A (zh) 一种具有抗亮斑类雨痕性能的丙烯酸酯乳液及其制备方法
CN1295286C (zh) 一种环保型乳胶漆用乳液及制备方法
EP0521997B1 (en) Crosslinkable surface coatings and methods for producing same
KR101943716B1 (ko) 도배풀 조성물 및 이를 이용한 벽지 시공 방법
CN108003303A (zh) 一种木器漆用水性羟基丙烯酸树脂乳液及其制备方法
JPS6343976A (ja) 仕上塗材組成物
KR102747310B1 (ko) 바이오매스 기반 결로방지용 콜라겐 펩타이드 도료 조성물
CN106905810B (zh) 一种水性弹性涂料用乳液的制备方法、水性弹性涂料用乳液及涂料
CN103145913B (zh) 环氧基丙烯酸酯共聚物乳液及其制备和在生产内墙调湿涂料中的应用
CN112625532B (zh) 一种高效防腐水性丙烯酸涂料及其制备方法
ES2293546T5 (es) Masas de recubrimiento a base de agentes aglutinantes que producen pocas emisiones.
CN106565890A (zh) 一种卓越冻融稳定性纯丙乳液及其制备方法
CN104530891B (zh) 一种室温交联自分层混凝土防护涂料及其制备方法
JPH0140065B2 (ko)
RU2069225C1 (ru) Клеевая композиция
JPH04214754A (ja) 低温アクリルラテツクス組成物、及び構造物防水の方法
CN119529577A (zh) 一种防水抗裂乳胶漆及其制备方法
CN115785351A (zh) 一种高硬度的三层中空单组份丙烯酸树脂乳液及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20221124

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20241008

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20241223

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20241224

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration