专利名称：为制作功能性天然石材的浸沉组合物及利用它制作的功能性天然石材的制作方法
技术领域：
本发明中着色的天然石材含有发香物质，具有发香及脱臭的功能。还有抗均及杀菌性等物质，具有分解污染物质的功能。本发明是有关于为了制作这种天然石材使用的浸沉组合物及利用它制作的功能性天然石材。此浸沉组合物为在有机溶剂中含有染料，无机颜料的着色剂，发香剂和聚合物的浸沉组合物或还包含纳米粉末，二氧化钛纳米粉末，同纳米粉末等纳米抗菌剂的功能性的浸沉组合物。本发明是有关于利用这样的浸沉组合物制作功能性天然石材的方法及制造成的功能性天然石材。
背景技术：
在现代的建筑中，天然石材能够增加建筑物的构造和美观，使用在内装和外装材料上。随着人口的增加和产业化的影响，建筑物的需求也日益增加，跟着天然石材的需要量也在增加。以前使用天然石材的人们是为了美观使用它，但现在利用天然石材的人不只是限制在美观上，还要有美丽的颜色。为了满足对然石材的多种色彩的需求和赋予更多的功能，不断地进行这研究开发。记载在韩国专利第10-0767737号是有关依据胶状的金属纳米粒子的抗菌石材和抗菌木材的制作方法。它的特征有把石材和木材在加热容器中进行加热，使其组织内的水分蒸发或排出，维持在干燥的状态。把上述通过干燥的石材和木材沉浸在含1 20nm的胶状特细银或氧化钛的纳米粒子的浓度为100 10，OOOppm的沉浸溶液中。被加热的上述石材和木材在冷却的过程中，上述的胶状金属纳米粒子会侵入到石材和木材内部。本技术通过上述构成，可以得到抗菌和除去细菌性味道的功能，但除此其他的功能非常弱，所以需要更多的研究开发，得出功能性天然石材。
发明内容
本发明是为了解决以上所述的以往的制作技术的问题而研究出来的。制作可以满足在建筑物中需要的环境友好型功能性天然石材的问题。以前，根本就没有能够使用在建筑物的内外装饰的天然石材。一般在制作具有发香功能的着色的天然石材时，为满足建筑材料需要的物理强度和特性，在建筑材料的表面涂上含有发香物质的涂料，这样的涂布具有在起初发散的香气太浓，发香的时间也太短等问题。本发明是为了解决以上的问题而研究的。其浸沉组合物的构成有在有机溶剂100重量份中，有0. 1 15重量份着色剂，含有染料，无机颜料中一种以上的着色剂；0. 1 20重量份由发香物质构成的发香剂；1 50重量份包含环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯(PMMA)、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物或在上述的浸沉组合物中再加 0. 1 10重量份的粒子大小为50 400nm的纳米抗菌剂。本发明提供这样的浸沉组合物及用它制作的功能性天然石材。效果
本发明解决了以往的技术问题制作可以满足在建筑物中需要的环境友好型功能性天然石材的问题。以前，根本就没有能够使用在建筑物的内外装饰的天然石材。一般在制作具有发香功能的着色的天然石材时，为满足建筑材料需要的物理强度和特性，在建筑材料的表面涂上含有发香物质的涂料，这样的涂布具有在起初发散的香气太浓，发香的时间也太短等问题。通过发香剂和结合剂一起浸沉到天然石材的内部，具有维持发香时间的效果。在浸沉组合物中再加入纳米抗菌剂使天然石材具有抗菌及杀菌效果，防止霉菌和微生物的繁殖，分解用于溶剂的甲醛，甲苯，苯等挥发性有机气体(VOCs)，它是导致癌症的原因物质。还具有室内空气的自净作用。
图1是显示本根据发明的实施例子中浸沉组合物的构成的组织图。
具体实施例方式本发明是有关于制作功能性天然石材的浸沉组合物及利用它制作的功能性天然石材。在有机溶剂100重量份中，有0. 1 15重量份粒子大小为50 400nm0纳米的着色剂，含有染料，无机颜料中一种以上的着色剂；0. 1 20重量份由发香物质构成的发香剂；1 50重量份包含环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯(PMMA)、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物或在上述的浸沉组合物中再加0. 1 10重量份的粒子大小为50 400nm的纳米抗菌剂。本发明提供这样的浸沉组合物及用它制作的功能性天然石材。以下是参照附图1具体说明本发明。对于乙醇，甲醇，异丙醇，乙酸乙酯，丁酮，丙酮，醋酸丁酯，甲基异丁酮，甲苯，异丁烯二甲苯中的一个以上的有机溶剂100重量份中，有0. 1 15重量份粒子大小为50 400nm0纳米的着色剂，含有染料，无机颜料中一种以上的着色剂；0. 1 20重量份含有松香，柏树香，白桦香，竹香，植物香，水果香，芳香，丁香中一种以上的物质构成的发香剂； 1 50重量份包含环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯(PMMA)，硅胶，聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物或在上述的浸沉组合物。本发明是通过把这样的浸沉组合物浸入到天然石材的气孔中， 用在建筑材料中，具有发出天然香的效果。具体地说，以前用于建筑材料的天然石材是以自然状态直接用在建筑物的内装和外装上，或把染料等着色剂浸入到天然石材的气孔中，再把着色的天然石材用在建筑上，得出更好的美观效果，但上述的本发明比这些技术更进步，具有多种颜色，散发天然的香气。 及本发明利用在一般的有机溶剂100重量份中，含0. 1 15重量份粒子大小为50 400nm0 纳米的着色剂，含有染料，无机颜料中一种以上的着色剂；0. 1 20重量份含有松香，柏树香，白桦香，竹香，植物香，水果香，芳香，丁香中一种以上的物质构成的发香剂，实现了同时把着色剂和发香剂浸入到天然石材气孔内的构成。这时，被浸入的天然石材的内外部气孔的大小大部分为450nm以下，所以为了使上述的着色剂和发香剂能够有效地浸入到气孔内，它们的大小要小于气孔的大小，利用 50 400nm大小的着色剂组合物和发香物质。这时着色剂组合物及发香物质的大小如果小于50的话，不能有效地分散在浸沉组合物中，如果大于400的话，不能有效的浸入到气孔内部。还有，要使用能够有效地把上述的粒子大小为50 400nm的着色剂组合物和发香物质的有机溶剂，它有乙醇，甲醇，异丙醇，乙酸乙酯，丁酮，丙酮，醋酸丁酯，甲基异丁酮，甲苯， 异丁烯二甲苯等。为了使着色剂和发香剂有效地结合在天然石材的气孔内，要在分子结构上包含纳米大小的着色剂和发香剂，要使用与天然石材的结合力优秀的环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯 (PMMA)、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物，按着色剂和发香剂的种类，利用的量不一样， 从1 50重量份为适当。如果少于1重量份，结合剂的效果会很微小，如果大于50重量份， 浸沉组合物的粘度会升高，导致浸入率下降。为了均勻的混合上述的溶剂，着色剂，发香剂及结合剂要在25 100°C的温度中， 进行1 M小时的搅拌混淆。根据本发明，按照组合物的种类，提供适当的活性能量，加上25 100°C的热能，加上1 M小时的物理能量，使粒子大小为纳米的着色剂及发香剂有效地分散-结合在溶剂和结合剂内。要不断的确定使用的溶剂，着色剂，发香剂及结合剂的最适合的活性化温度，在不超过界点的范围内，慢慢地进行搅拌。在本发明中，为了使发香剂有效地与溶剂，着色剂及结合剂分散-结合，持续散发香气，可以通过一个发香剂前处理的阶段。类似混合上述浸沉组合物一样，在含乙醇，甲醇， 异丙醇，乙酸乙酯，丁酮，丙酮，醋酸丁酯，甲基异丁酮，甲苯，异丁烯二甲苯中的一个以上的有机溶剂100重量份中，包含含有松香，柏树香，白桦香，竹香，植物香，水果香，芳香，丁香中一种以上的物质构成的粒子大小为50 400nm的发香物质30 60重量份；环氧树脂、 聚氨酯，丙烯酸酯(PMMA)、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物40 70重量份，在25 100°C温度下进行0. 5 2小时的搅拌混合，进行浸沉组合物中的发香剂的前处理。对于为得到如同上述的浸沉组合物使用的溶剂100重量份，在结合剂40 70重量份中以高浓度包含30 60重量份的发香物质，在与着色剂混合之前，先于结合剂混合，使发香物质对于结合剂的分散-结合更有效，使发香剂更有效地结合在天然石材的气孔内。这时，为了经过前处理的发香剂和其他浸沉组合物的化学异质性，使用的溶剂及结合剂的种类要与浸沉组合物相同。具有多种颜色和天然香的上述构成的天然石材，具有这样的效果制作可以满足在建筑物中需要的环境友好型功能性天然石材的问题。以前，根本就没有能够使用在建筑物的内外装饰的天然石材。一般在制作具有发香功能的着色的天然石材时，为满足建筑材料需要的物理强度和特性，在建筑材料的表面涂上含有发香物质的涂料，这样的涂布具有在起初发散的香气太浓，发香的时间也太短等问题。通过发香剂和结合剂一起浸沉到天然石材的内部，具有维持发香时间的效果。在本发明中，很和浸沉组合物时，对于溶剂100重量份，包含0. 1 5重量份的包含云母粉，氧化锌，氧化铯，氧化镁，锡氧化物，氧化铝，钛白粉，硅氧化层，镁硅酸盐，氮化硅，高岭土等的紫外线切断剂。它解决制作的环境友好型天然石材受到阳光的紫外线而破损等问题。为此，如果对于100重量份，它的含量低于0. 1的话，紫外线切断效果会很微小， 如果超过5的话会影响其他浸沉组合物的分散-结合作用，所以要维持在0. 1 5之间。如上述天然石材的气孔大小一般为450nm，所以上述紫外线切断剂的大小为50 400nm。如果小于50的话，因粒子过小，难于使紫外线切断剂分散在浸沉组合物中，如果大于400的话， 因粒子过大，不能浸入到天然石材的气孔内。
本发明中含有上述溶剂，着色剂，发香剂，结合剂的浸沉组合物中，还含有银粉末， 二氧化钛粉末，铜粉末等纳米抗菌剂，它使天然石材具有抗菌及杀菌效果，防止霉菌和微生物的繁殖，分解用于溶剂的甲醛，甲苯，苯等挥发性有机气体(VOCs)，它是导致癌症的原因物质。还具有室内空气的自净作用。这时，纳米抗菌剂的组成比对于100重量份的溶剂，有 0. 1 5重量份，因此不影响其他浸沉组合物的分散-结合过程。如同上述着色剂，发香物质的大小，也应该在50 400nm之间。在纳米抗菌剂中二氧化钛具有利用阳光的紫外线进行光催化的作用，除去大气中的污染物质，细菌，霉菌及微生物的效果，所以如果使用二氧化钛粉末做抗菌剂的话，在浸沉组合物中不能包含紫外线切断剂。以下是根据本发明利用浸沉组合物浸入到天然石材而得出功能性天然石材的政治例子，还有与以往的技术相比较的例子及实验结果。准备石材把长X宽X高为900 X 300 X 50nm的花岗石分成3等分，准备3个天然花岗石实验材料。例11.把乙醇 300g，无机颜料(BASF NE0JAP0N) 24g，丁香粉末(英国 Fragrance oils 公司，perfume lilac) Mg，环氧树脂60g相混合，在30°C的温度下，搅拌3个小时而得出浸沉组合物。2.把准备好的300X300X30nm的花岗岩表面进行研磨后用水清洗。3.把花岗石沉浸到PH值为4的盐酸溶液中，浸泡10小时，溶出石材内的有机物， 铁成分，用毛巾除去。4.为进行气孔扩张，在真空中炉中，渐渐加热在250°C，进行4个小时的气孔膨胀。5.把在1阶段准备的浸沉组合物加热到70°C，把在4阶段处理的花岗石浸沉到浸沉组合物溶液中，在70°C搁置M小时。6.用毛巾除去着色的花岗石表面上的多余的浸沉组合物。7.在60°C的水溶性热硬化性树脂溶液中沉入浸沉上述浸沉组合物的花岗石，搁置8个小时，加入热硬化剂。8.把浸入硬化剂的花岗石在电炉中在170°C进行2个小时的热处理，使着色组合物硬化。例21.把乙醇300g，粒子平均大小为350nm的无机颜料(BASFNE0JAP0N) 24g,粒子平均大小为400nm的丁香粉末(英国Fragrance oils公司，perfume lilac) 24g，环氧树脂60g 相混合，在30°C的温度下，搅拌3个小时而得出浸沉组合物。以下阶段如上述例1的2 8阶段一样。比较例1.把稀释剂(KCC，037U)240g，无机颜料15g及聚氨酯树脂结合剂(KCC，聚氨酯)45g混合，准备着色组合物。2 8阶段与例1 一样。结果
把例1，例2，及比较例中制作的天然石材各根据试验方法进行物性，发香性及抗菌性试验，得出表1，表2的结果。如同表1，把含有发香剂的浸沉组合物浸入到天然石材的气孔内，如同例2，把含有发香剂和纳米抗菌剂的浸沉组合物浸入到天然石材的气孔中，然后把例1和例2与使用以往的技术的比较例相比较，可以看出其压缩强的，密度等物性和加速老化性，发香性，抗菌性，耐久性等所有的性质都非常优秀。如表2所示，在天然石材的浸沉组合物中含有发香及的例1和例2与比较例相比较时，具有更好的发香性，在浸沉组合物中含纳米抗菌剂的例2，比例1和比较例具有更优秀的抗菌性。表 权利要求
1.一种浸沉组合物，其特征在于，相对于有机溶剂100重量份，在25 100°C的温度下，混合1 M小时如下物质0. 1 15重量份的着色剂，其含有燃料、无机颜料中的一种以上；0. 1 20重量份的由发香物质构成的发香剂；0. 1 10重量份的银纳米粉末、二氧化钛纳米粉末、铜纳米粉末中的一种以上的纳米抗菌剂；以及1 50重量份的环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物结合剂，其中，上述着色剂中的染料、无机颜料、发香物质及纳米抗菌剂的粒子大小为50 400nm ；上述的发香剂是对于乙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮、丙酮、醋酸丁酯、甲基异丁酮、甲苯、异丁烯二甲苯中的一个以上的有机溶剂100重量份，包含发香物质30 60重量份；环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物40 70重量份，在 25 100°C温度下进行0. 5 2小时的搅拌混合生成的。
2.如权利要求1所述的浸沉组合物，其中，所述发香物质是松香、柏树香、白桦香、竹香、植物香、水果香、芳香、丁香中一种以上的物质。
3.一种功能性天然石材，其特征在于，将含有发香剂的浸沉组合物浸入到天然石材的气孔中而制造，其中，所述浸沉组合物，相对于有机溶剂100重量份，在25 100°C的温度下，混合1 M小时如下物质0. 1 15重量份的着色剂，其含有燃料、无机颜料中的一种以上；0. 1 20重量份的由发香物质构成的发香剂；0. 1 10重量份的银纳米粉末、二氧化钛纳米粉末、铜纳米粉末中的一种以上的纳米抗菌剂；以及1 50重量份的环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物结合剂，其中，上述着色剂中的染料、无机颜料、发香物质及纳米抗菌剂的粒子大小为50 400nm ；上述的发香剂是对于乙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酯、丁酮、丙酮、醋酸丁酯、甲基异丁酮、甲苯、异丁烯二甲苯中的一个以上的有机溶剂100重量份，包含发香物质30 60重量份；环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、硅胶、聚乙烯醇缩丁醛中一种聚合物40 70重量份，在 25 100°C温度下进行0. 5 2小时的搅拌混合生成的。
4.如权利要求3所述的功能性天然石材，其中，发香物质是含有松香、柏树香、白桦香、 竹香、植物香、水果香、芳香、丁香中一种以上的物质。
全文摘要
本发明涉及为制作功能性天然石材的浸沉组合物及利用它制作的功能性天然石材。本发明中着色的天然石材含有发香物质，具有发香及脱臭的功能。还有抗均及杀菌性等物质，具有分解污染物质的功能。本发明是有关于为了制作这种天然石材使用的浸沉组合物及利用它制作的功能性天然石材。此浸沉组合物为在有机溶剂中含有染料，无机颜料的着色剂，发香剂和聚合物的浸沉组合物或还包含纳米粉末，二氧化钛纳米粉末，同纳米粉末等纳米抗菌剂的功能性的浸沉组合物。本发明是有关于利用这样的浸沉组合物制作功能性天然石材的方法及制造成的功能性天然石材。
文档编号C08L83/04GK102190860SQ20101029657
公开日2011年9月21日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年11月30日
发明者金宗佑 申请人:纳米石材株式会社