KR100547165B1 - 전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여제조된 전자레인지 트레이 - Google Patents

전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여제조된 전자레인지 트레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자레인지 트레이용 수지 조성물에 관한 것으로서, 이 수지 조성물은 폴리에테르이미드 수지; 및 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹을 포함한다.
본 발명의 전자레인지 트레이용 수지 조성물은 인체에 안정하고, 내열성이 높은 수지 조성물로서, 이 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이는 유리 재질 대체용으로 트레이 제조 시 및 소비자의 취급 부주의에 의한 유리 파손 시 인체 피해를 방지하고 기존 소재인 유리 재질에 비하여 중량 감소 요인으로 물류비를 절감시킬 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물은 전자레인지 사용중 발생되는 마이크로웨이브파의 열 흡수 우수성을 가지고 있을 뿐만 아니라 우수한 항균성 및 탈취성을 나타낸다.
전자레인지,트레이,수지,항균성,탈취성,폴리에테르이미드

Description

전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조된 전자레인지 트레이{RESIN COMPOSITION FOR TRAY USED IN MICROWAVE RANGE AND TRAY USED IN MICROWAVE RANGE PREPARED BY USING SAME}
도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예 4의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치(master batch)에 E. coli를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예 7의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치에 E. coli를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 3a 및 3b는 대조군의 마스터 배치에 E. coli를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 4a 및 4b는 본 발명의 실시예 4의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치에 S. aureus를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예 7의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치에 S. aureus를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 6a 및 6b는 대조군의 마스터 배치에 S. aureus를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 7a 및 7b는 본 발명의 실시예 4의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치에 K. pneumoniae를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 8a 및 8b는 본 발명의 실시예 7의 수지 조성물로 제조된 마스터 배치에 K. pneumoniae를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
도 9a 및 9b는 대조군의 마스터 배치에 K. pneumoniae를 접종 직후 및 24시간 후의 균주 배양을 알아보기 위해 교반 플라스크 실험을 실시한 결과를 나타낸 사진.
[산업상 이용 분야]
본 발명은 전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조된 전자레인지 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉽게 깨지지 않고, 높은 내열성 및 우수한 탈취성과 항균성을 갖는 전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조된 전자레인지 트레이에 관한 것이다.
[종래 기술]
현재 전자 레인지 트레이는 대부분 유리 재질로 제조되었다. 그러나 이러한 유리 재질은 트레이 제조시 또는 음식 조리시에 유리 재질이 파손되는 경우가 종종 있어 인체에 위험이 있다. 또한, 제조물 책임배상법의 발효에 의하여 소비자 위해 요소를 사전에 차단하고 음식의 조리 후에 남겨지는 음식물로 인하여 장시간 사용하지 않을시 부패로 인한 표면 세균 번식과 냄새를 유발하여 취급상 안전하지 못하며 비위생적이다. 그러므로 소비자의 욕구 충족을 만족시키기에는 한계가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 인체에 안전하고, 성형 가공 공정에서 내열성이 뛰어나며 안정한 전자레인지 트레이용 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 낙하에 의한 파손을 방지할 수 있고, 항균성 및 탈취성을 갖는 트레이를 제조할 수 있는 전자레인지 트레이용 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에테르이미드 수지; 및 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹을 포함하는 전자레인지 트레이용 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이를 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 전자레인지 트레이용 수지 조성물은 폴리에테르이미드 수지 및 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹을 포함한다. 본 발명의 전자레인지 트레이용 조성물은 이러한 고분자 수지 조성물을 포함함으로써, 이 수지 조성물로 제조된 트레이는 종래 유리 재질의 트레이가 냉동된 음식물의 해동시 소비자가 요구하는 해동 단계를 넘어 음식물이 부분적으로 반숙되는 경향의 단점을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은 고분자적 특성 즉, 물리적인 성질에 의하여 전자레인지에서 방출되는 웨이브파를 흡수하여 트레이의 표면에서 열을 흡수하므로 트레이의 표면 온도를 80℃ 이하로 유지되어 소비자가 원하는 신선도를 유지시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 수지 조성물에 사용된 폴리에테르이미드 수지는 비결정성 열가소성 수지로서, 뛰어난 내열성과 강도를 가진 이미드 결합과 양호한 가공성을 나타내는 에테르 결합의 수지로서 인체에 무해한 수지이다. 또한 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹은 항균성이 우수한 무독성 항균 물질이다.
본 발명의 수지 조성물에서, 폴리에테르이미드 수지의 함량은 80 내지 99.5 중량%가 바람직하고, 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹의 함량은 0.5 내지 20 중량%가 바람직하다. 상기 폴리에테르이미드 수지의 함량이 80 중량% 미만이고, 상기 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우에는 물성 변화 및 개선 효과가 크지 않아 경제적인 면에서 바람직하지 않다. 또한, 상기 폴리에테르이미드 수지의 함량이 99.5 중량%를 초과하고, 상기 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우에는 항균성 및 탈취성 효과가 미미하여 바람직하지 않다.
본 발명의 수지 조성물은 또한 플라스틱 성형 가공시 통상적으로 사용되는 첨가제로서 산화방지제, 열안정제 또는 분산제를 더욱 포함할 수도 있다.
상기 산화방지제는 주로 공기 중의 산소에 의한 제품의 변색 등 품질 저하를 방지, 억제할 목적으로 사용된다. 산화방지제의 구체적인 예로는 공지의 물질로서 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, n-옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트, 테트라비스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시 페닐)프로피오네이트]메탄 또는 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)벤젠 등을 들 수 있다.
본 발명의 수지 조성물에서 상기 산화방지제의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2.5 중량부가 바람직하다. 산화방지제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 산화방지의 기능이 미약하며, 2.5 중량부를 사용하면 산화방지 효과가 충분히 나타나며 더 과량으로 사용하더라도 산화방지 효과가 더 이상은 상승되지 않으므로 2.5 중량부를 초과하여 사용할 필요는 없다.
상기 열 안정제는 가공 과정에서 열 변성 방지 및 완성된 제품의 사용 기간 중 수지의 물리적 및 화학적 성질을 유지하도록 도와주는 목적으로 사용된다. 상기 열 안정제의 구체적인 예로는 스테아린산 아연[Zn(C17H35COO)2], 스테아린산 마그네슘[Mg(C17H35COO)2] 또는 스테아린산 바륨[Ba(C17H 35COO)2] 등에서 1 성분을 사용할 수 있다.
상기 열 안정제의 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3.5 중량부가 바람직하며, 0.1 중량부 미만이면 열안정의 기능이 미약하고, 3.5 중량부를 초과하면 열 안정 기능의 상승 효과를 기대하기 어려워 바람직하지 않다.
또한 분산제는 폴리에틸렌이미드 수지와 항균 물질인 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹이 균일하게 분산되도록 하는 물질이다. 상기 분산제의 구체적인 예로서는 N,N'-에틸렌-비스-스테아마이드 또는 저밀도 폴리에틸렌-왁스 등을 들 수 있다. 상기 분산제의 함량은 0.1 내지 15 중량부이며, 0.1 중량부 미만이면 분산의 기능이 미약하고, 15 중량부를 초과하는 경우에는 분산 기능의 상승 효과를 기대하기 어렵다.
상기 수지 조성물로 전자레인지 트레이를 제조하는 공정은 수지를 이용한 일반적인 성형 공정은 모두 사용할 수 있으며, 이는 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다. 이 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이는 항균성 및 탈취성이 우수하므로 사용시 잔여 음식물로 인한 부패 및 악취에 의해 발생되는 문제점을 해결할 수 있고, 기존의 유리 재질을 대체하여 낙하시에도 파손될 위험이 적어 인체에 안전하며, 가벼우므로 운반시 물류비를 절감할 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예을 제시한다. 다만 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
(실시예 1 내지 3) 항균성 및 탈취성 마스터 배치의 제조
폴리에틸렌이미드 수지(미국, 지이 플라스틱사(GE Plastic Inc.), 상품명: ULTEM®)과 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹(한국, (주) 마이크로사이언스테크사, 상품명: 바이오크린액트(코드명: MSK-T450)), N,N'-에틸렌 비스 스테아마이드 분산제, 폴리에틸렌 왁스 분산제 및 n-옥타데실-3(3'-5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트 산화 방지제를 하기 표 1에 나타낸 조성대로 고속 배합기에 투입하여 약 30분간 고속 교반하여 전자레인지 트레이용 수지 조성물을 제조하였다.
(비교예 1) 마스터 배치의 제조
폴리에틸렌이미드 수지(미국, 지이 플라스틱사(GE Plastic Inc.), 상품명: ULTEM®), N,N'-에틸렌 비스 스테아마이드 분산제, 폴리에틸렌 왁스 분산제 및 n-옥타데실-3(3'-5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트 산화 방지제를 하기 표 1에 나타낸 조성대로 고속 배합기에 투입하여 약 30분간 고속 교반하여 전자레인지 트레이용 수지 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌 이미드 수지 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹 N,N'-에틸렌 비스 스테아마이드 n-옥타데실-3(3'-5'-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트 폴리에틸렌 왁스 합계 (중량%)
실시예 1 80.9 5 2 0.1 12 100
실시예 2 73.9 10 2 0.1 14 100
실시예 3 84.9 0.5 1.5 0.1 13 100
비교예 1 85.9 0 2 0.1 12 100
* 항균 실험
상기 실시예 1 내지 3의 수지 조성물과 폴리에틸렌이미드 수지만을 사용한 비교예 1을 압출 성형기에서 성형 온도 320℃로 압출 성형하여 고체 펠릿 형태의 마스터 배치를 제조하였다. 항균 실험은 미국 연방공업규격 시험 방법인 ASTM G22 변형 시험 방법에 따라, 상기 마스터 배치를 E. coli, S. aureus, S. typhimurium 및 P. aeruginosa이 접종된 배지에 각각 올려놓고, 각각의 세균의 저해 억제선을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서, 세균의 저해 억제선은 상기 마스터 배치의 측면으로부터 균체가 자라지 않은 클리어 존(clear zone)까지의 4 방향을 재어 평균값을 측정한 것이다. 따라서, 값이 클수록 항균성이 우수함을 나타낸다.
E. coli (KCTC 1682) S. aureus (KCTC 1621) S. typhimurium (KCTC 1925) P. aeruginosa (KCTC 2004)
실시예 1 7.5 ㎜ ± 1mm 9.0 mm ± 1mm 11.0 mm ± 1mm 9.0 mm ± 1mm
실시예 2 9.0 mm ± 1mm 10.0 mm ± 1mm 12.0 mm ± 1mm 11.0 mm ± 1mm
실시예 3 5.5 mm ± 1mm 6.0 mm ± 1mm 7.0 mm ± 1mm 4.5 mm ± 1mm
비교예 1 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
상기 표 2에 나타낸 것과 같이, 비교예 1은 마스터 배치 전체적으로 균이 자라나서 저해 억제선 값이 0임을 알 수 있으며, 실시예 1 내지 3은 비교예 1에 비해서 항균성이 매우 우수함을 알 수 있다.
(실시예 4 내지 7) 항균성 및 탈취성 전자레인지 트레이의 제조
기타 첨가제 조성비를 제외한 중량비에서 폴리에테르이미드 수지와 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹을 하기 표 3에 나타낸 조성으로 혼합하여 수지 조성물을 제조한 후, 이 수지 조성물을 320℃에서 성형 가공하여 0.5㎛ 두께의 전자레인지 트레이를 제조하였다.
실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
폴리에테르이미드 수지 95 중량% 99 중량% 90 중량% 99.5 중량%
시프로삭신염 담체 바이오 세라믹 5 중량% 1 중량% 10 중량% 0.5 중량%
제조된 전자레인지 트레이를 E. coli(Escherichia coli(KCTC 1682), 대장균), S. aureus(Staphylococcus aureus(KCTC 1621), 황색 포도사상균) 및 K. pneumoniae(lebsiella pneumoniae(KCTC 2690), 폐렴간균) 균액에 침지한 후, 25℃에서 24시간 동안 분당 150회 교반하여 진탕하였다(교반 플라스크 방법(shake flask method). 접종 직후 및 24시간 후의 균체수(CFU, 콜로니 형성 단위(colony forming unit))를 측정하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 하기 표 4에서, 감소율은 하기 수학식 1로 계산하여 얻은 값이다.
[수학식 1]
Figure 112003001227414-pat00001
하기 표 4에서 대조군은 기존의 유리 트레이를 사용한 실험 값이다.
(단위: CFU/ml)
균주 실험 시료 접종 직후 24시간 후 감소율(%)
E. coli (KCTC 1682) 대조군(blank) 2.70 × 105 5.45 × 107 -
실시예 4 2.75 × 105 미 검출 100
실시예 7 3.05 × 105 미 검출 100
S. aureus (KCTC 1621) 대조군 3.15 × 105 6.05 × 107 -
실시예 4 3.45 × 105 미 검출 100
실시예 7 3.20 × 105 미 검출 100
K. pneumoniae (KCTC 2690) 대조군 4.05 × 105 4.86 × 107 -
실시예 4 4.11 × 105 미 검출 100
실시예 7 3.98 × 105 미 검출 100
상기 표 4에 나타낸 것과 같이, 기존의 유리 트레이를 사용한 대조군은 접종된 균체수가 24시간 후에도 그대로 유지되는데 반하여, 실시예 4 및 7의 트레이는 100% 감소되는, 즉 균주가 모두 사멸함을 알 수 있다.
또한 접종 직후 및 24시간 후의 트레이의 표면 상태를 도 1a 내지 도 9b에 각각 나타내었다. 실시예 1의 트레이에 E. coli를 접종한 직후 및 24시간 이후의 사진을 도 1a 및 1b에, 실시예 4는 도 2a 및 2b에, 대조군은 도 3a 및 도 3b에 각각 나타내었다. 실시예 1의 트레이에 S. aureus를 접종한 직후 및 24시간 이후의 사진을 도 4a 및 4b에, 실시예 4는 도 5a 및 5b에, 대조군은 도 6a 및 도 6b에 각각 나타내었다. 또한, 실시예 1의 트레이에 K. pneumoniae를 접종한 직후 및 24시간 이후의 사진을 도 7a 및 7b에, 실시예 4는 도 8a 및 8b에, 대조군은 도 9a 및 도 9b에 각각 나타내었다.
도 1a 내지 9b에 각각 나타낸 것과 같이, 실시예 1 및 4의 트레이는 24시간 이후에 균이 모두 사멸되어 트레이가 투명해졌으나, 대조군의 유리 트레이는 균이 사멸되지 않아 접종 직후와 동일하게 다소 혼탁한 상태를 유지함을 알 수 있다.
* 탈취성 시험
실시예 각각 1-7의 시편을 이용하여 암모니아 가스를 이용하여, KICM-FIR-1004 방법으로 암모니아 가스 탈취율을 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 실시예의 값은 평균값이다.
시간 대조군 농도(ppm) 탈취율(%) 각 시편 농도(ppm) 평균 탈취율 (%)
초기 500 - 500 -
30분 490 2 60 88
60분 480 4 40 92
90분 460 8 20 96
120분 450 10 10 98
상기 표 5에 나타낸 것과 같이, 기존의 유리 트레이 대조군은 암모니아 탈취율이 2 내지 10%로 매우 적은데 반하여, 실시예 1-7의 트레이는 평균 탈취율이 88 내지 98%로 매우 높음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자레인지 트레이용 수지 조성물은 인체에 안정하고, 내열성이 높은 수지 조성물로서, 이 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이는 유리 재질 대체용으로 제조 공정 및 취급 부주의에 의한 유리 파손시 인체 피해를 방지하고 기존 소재인 유리 재질에 비하여 중량 감소 요인으로 물류비를 절감시킬 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물은 전자레인지 사용중 발생되는 마이크로웨이브파의 열 흡수 우수성을 가지고 있을 뿐만 아니라 우수한 항균성 및 탈취성을 나타낸다.

Claims (5)

  1. 폴리에테르이미드 수지 80 내지 99.5 중량%와 시프로삭신염 담체 바이오 세라믹 0.5 내지 20 중량%를 포함하는 전자레인지 트레이용 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 조성물은 산화방지제, 열 안정화제 또는 분산제를 더욱 포함하는 것인 전자레인지 트레이용 수지 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 수지 조성물은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 산화방지제 0.1 내지 2.5 중량부, 열 안정화제 0.1 내지 3.5 중량부 또는 분산제 0.1 내지 15 중량부를 더욱 포함하는 것인 전자레인지 트레이용 수지 조성물.
  5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중에서 선택된 어느 한 항의 수지 조성물로 제조된 전자레인지 트레이.
KR1020030002406A 2003-01-14 2003-01-14 전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여제조된 전자레인지 트레이 KR100547165B1 (ko)

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KR1020030002406A KR100547165B1 (ko) 2003-01-14 2003-01-14 전자레인지 트레이용 수지 조성물 및 이를 사용하여제조된 전자레인지 트레이

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10330205A (ja) * 1997-06-03 1998-12-15 Permachem Asia Ltd 工業用殺菌剤
KR20030070528A (ko) * 2002-02-25 2003-08-30 이길환 항균성 물품 및 그 제조방법
KR20040003999A (ko) * 2002-07-05 2004-01-13 (주)마이크로 사이언스 테크 살균 소독용 조성물
KR101126073B1 (ko) * 2010-07-27 2012-03-29 국민대학교산학협력단 스마트 그리드 내에 분산전원 단독운전 방지 시스템

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