KR101218863B1

KR101218863B1 - 흡착성 조성물 및 흡착성 성형체

Info

Publication number: KR101218863B1
Application number: KR1020107019044A
Authority: KR
Inventors: 가즈아키 오하시; 안주 가사이; 다이스케 히라츠카; 시게루 스즈키
Original assignee: 도요 세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2013-01-07
Also published as: US20110028313A1; CN101959537A; JP2009227991A; JP5415784B2; EP2258405A4; WO2009107720A1; KR20100123849A; EP2258405A1; US8637427B2; CN101959537B

Abstract

본 발명은 흡착성 조성물에 관한 것으로서, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는 조성물로 이루어짐으로써, 아민계 취기 성분 및 황 함유 취기 성분 중 어느 것에 대해서도 우수한 흡착 효과를 갖는 흡착성 조성물을 제잠공하는 것이 가능해진다.

Description

흡착성 조성물 및 흡착성 성형체{ADSORPTIVE COMPOSITION AND ADSORPTIVE MOLDED ARTICLE}

본 발명은 지방산 금속염을 함유하여 이루어지는 흡착성 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아민계 취기 성분, 황 함유 취기 성분 중 어느 쪽의 취기 성분도 흡착 가능한 흡착성 조성물 및 흡착성 성형체에 관한 것이다.

종래부터, 열가소성 수지에 배합하여 성형품에 소취 기능을 부가시키기 위한 소취 물질은 여러가지가 제안되어 있다.

예컨대, 활성탄, 다공질 제올라이트나 세피올라이트 등의 무기 필러, 혹은 광 촉매 작용을 응용한 산화티탄은, 광범위한 취기 성분을 소취할 수 있으며, 이와 함께 열가소성 수지와의 용융 혼련도 가능한 내열성을 갖고 있다(특허문헌 1).

또한, 금속의 초미립자를 이용한 소취제도 제안되어 있고, 금속 이온 함유액을 환원하여 얻어진 금속 초미립자 콜로이드액을 유효 성분으로 하는 소취제가 제안되어 있다(특허문헌 2).

또한, 본 출원인들은, 지방산은염이나 지방산금염과 수지의 혼합물을 해당 지방산 금속염의 열분해 개시 온도 이상 또한 수지의 열화 온도 미만의 온도에서 가열 성형하여, 평균 입경 1~100 nm인 금속 초미립자가 분산 생성되어 이루어지는 수지 성형물을 제안하고(특허문헌 3), 또한, 이러한 금속 초미립자가 메틸머캅탄 등의 악취 성분, 혹은 포름알데히드 등의 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds 이하 「VOC」라고 함)에 대한 흡착 성능을 갖는 것을 발견했다(특허문헌 4).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제9-75434호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2006-109902호 공보

[특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2006-348213호 공보

[특허문헌 4] 국제 공개 제2006/080319호

그러나, 다공성 물질을 이용한 것은, 냄새 성분을 흡착하여 소취 효과를 발현하고 있는 것에 불과하기 때문에, 그 흡착 사이트가 포화 상태가 되면 소취 효과는 소실된다고 하는 문제가 있다. 또한 무기 필러는 분산성을 향상시키기 위해, 열가소성 수지와 용융 혼련할 때에 분산제를 이용해야 하고, 이 때문에 무기 필러 표면의 흡착 사이트가 수지나 분산제로 덮여 소취 효과가 현저히 저하된다고 하는 문제가 있다.

또한, 광 촉매 작용을 응용한 소취제는, 취기 성분을 분해, 무취화시키기 위해 산화티탄 표면에 항상 자외선이 조사되고 있어야 하는 문제가 있다.

또한 금속 초미립자, 특히 은 초미립자를 함유하여 이루어지는 흡착성 초미립자에서는, 메틸머캅탄이나 황화수소, 황화메틸 등의 황 함유 악취 성분에 대해서는 우수한 흡착 성능을 갖는다고 해도, 디메틸아민이나 트리메틸아민 등의 아민계 악취 성분에 대한 흡착성의 관점에서 충분히 만족하는 것은 아니었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 소취제가 갖는 전술한 문제가 발생하지 않고, 아민계 취기 성분 및 황 함유 취기 성분 중 어느 것에 대해서도 흡착 효과가 우수한 흡착성 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 황 함유 취기 성분뿐만 아니라 트리메틸아민 등의 아민계 취기 성분도 흡착 가능하고, 악취 성분에 대한 소취 효과가 현저히 우수한 흡착성 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡착성 조성물이 제공된다.

본 발명의 흡착성 조성물에 있어서는,

1. 상기 지방산 금속염 및 금속 초미립자가 수지 중 혹은 용액 중에 함유되어 있는 것,

2. 상기 금속 초미립자가 유기산과 금속 간의 결합에 유래하는 1518 cm^-1 부근 적외 흡수 피크를 갖는 것,

3. 상기 금속 초미립자의 평균 입경이 1 nm 내지 100 nm인 것,

4. 상기 금속 초미립자가 은인 것

이 적합하다.

본 발명에 의하면 또한, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종을 함유하는 층과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자가 분산된 층을 갖는 흡착성 성형체가 제공된다.

본 발명의 흡착성 성형체에 있어서는,

1. 상기 금속 초미립자가 유기산과 금속 간의 결합에 유래하는 1518 cm^-1 부근에 적외 흡수 피크를 갖는 것,

2. 상기 금속 초미립자의 평균 입경이 1 nm 내지 100 nm인 것,

3. 상기 금속 초미립자가 은인 것

이 적합하다.

전술한 바와 같이, 본 발명자들은 Ag 등의 금속 초미립자가 우수한 흡착성을 갖는 것을 발견했지만, 은 초미립자는, 대표적인 악취 성분인 메틸머캅탄 등의 황 함유 성분에 대한 흡착성은 우수하지만, 아민계 악취 성분을 유효하게 흡착할 수 없다고 하는 결점이 있었다.

본 발명의 흡착성 조성물에 있어서는, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염을 적어도 1종 함유하는 조성물로 함으로써, 아민계 취기 성분을 효과적으로 흡착하는 것이 가능해진다.

본 발명의 이와 같은 작용 효과는 후술하는 실시예의 결과로부터도 분명하다. 즉, 스테아르산구리에 스테아르산은을 배합한 것(실시예 1), 스테아르산코발트에 스테아르산은을 배합한 것(실시예 2), 혹은 스테아르산구리를 함유하는 조성물로 이루어지는 필름에, 스테아르산은을 함유하는 조성물로 이루어지는 필름을 적층하여 이루어지는 적층 필름(실시예 3)은, 아민계 취기 성분, 메틸머캅탄과 같은 황계 취기 성분 모두를 소취하고 있어, 악취 성분을 효과적으로 소취하는 것이 가능해진다.

한편, 금속 성분으로서 은, 망간, 아연으로 이루어지는 스테아르산 금속염을 이용한 경우에는, 아민계 악취 성분을 최대 30% 밖에 소취할 수 없다(비교예 1~4).

본 발명의 흡착성 조성물에 의하면, Ni, Cu, Co의 지방산 금속염에 의해 아민계 취기 성분을, 또한, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자에 의해 황 함유 취기 성분을 효과적으로 흡수하는 것이 가능해진다.

또한, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종을 함유하는 층과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자가 분산된 층을 갖는 성형체로 함으로써, 아민계 취기 성분 및 황계 취기 성분의 악취 성분을 한층 더 효과적으로 소취할 수 있다.

(지방산 금속염)

본 발명의 아민계 취기 성분을 효과적으로 흡착하는 지방산 금속염의 금속은, 전술한 바와 같이 Co, Cu, Ni이고, 그 중에서도 Co, Cu가 바람직하다.

또한, 본 발명의 지방산 금속염에 있어서의 지방산은, 탄소수 3~30의 지방산으로, 포화, 불포화의 어느 것이라도 좋다. 이러한 것으로서는, 예컨대 카프론산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 스테아르산, 아라키딘산 등을 예로 들 수 있고, 특히 스테아르산, 미리스트산인 것이 바람직하다. 분기를 가지면서 탄소 수가 많으면, 지방산 성분 자체도 취기 성분을 흡착할 수 있어, 소취 효과를 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 포함되는 지방산은 복수라도 좋다.

적합하게는 탄소수 12~22의 직쇄 포화 지방산이다. 탄소수가 12보다 적은 경우, 물에 대한 용해도가 높기 때문에, 생성물인 지방산 금속염의 수율이 저하된다. 또한, 탄소수가 23 이상의 경우, 원료인 물에 대한 용해도가 낮아, 지방산 금속염을 제작할 수 없게 된다.

본 발명에 있어서는 특히, 함수율이 200 ppm 이하인 지방산 금속염을 이용하는 것이 바람직하고, 이에 따라, 수지와 혼합하여 가열 성형함으로써, 양호한 색조나 악취 물질의 흡착 능력이 특히 우수한 수지 조성물을 얻을 수 있다.

또한, 황계 취기 성분을 효과적으로 흡착 가능한 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자로서는, Ag, Au, In, Pd, Pt, Fe, Nb, Ru, Rh, Sn 등을 예로 들 수 있지만, 특히 Ag가 바람직하고, 이들 금속 성분은, 단체, 혼합물, 합금 등이라도 좋다.

또한, 이들 지방산 금속염에 있어서도, 전술한 지방산 금속염과 같은 지방산 성분을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 특히 지방산은을 사용하는 것이 바람직하고, 이에 따라 성형 가공, 혹은 도포막의 소성 등의 가열시에, 지방산과 금속 사이에 결합을 갖는 금속 초미립자가 수지 혹은 도포막 중에 형성됨으로써, 우수한 황계 취기 성분의 흡착이 가능해진다.

상기 금속 초미립자의 최대 직경이 1 ㎛ 이하, 특히, 평균 입경 1 nm 내지 100 nm의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 명세서에서 말하는 평균 입경이란, 금속과 금속 사이에 간극이 없는 것을 1개의 입자로 하여, 그 평균치를 말한다.

본 발명에 있어서는, 상기 금속 초미립자가 300 nm 내지 700 nm의 범위의 파장의 광을 흡수하는 플라즈몬 흡수라는 현상으로부터, 전술한 황계 취기 성분의 흡착 효과를 갖는 금속 초미립자인 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 금속 초미립자는, 유기산과 금속 간의 결합에 유래하는 1518 cm^-1 부근에 적외 흡수 피크를 갖는 흡착성 금속 초미립자이며, 표면 활성이 높고, 게다가 표면적이 크기 때문에, 메틸머캅탄과 같은 황계 취기 성분에 대한 반응성이 우수하고, 통상의 입자보다 빠른 흡착 속도 및 큰 흡착량을 가져, 우수한 흡착 효과가 발현된다. 또한, 금속 초미립자의 표면에 유기산이 존재하고 있기 때문에, 수지 중에 있어서 매우 양호한 분산성을 갖는 동시에 수지 등의 분해를 유효하게 억제하고, 수지 등의 분자량 저하 등을 저감하여, 성형성을 저해하는 일이 없다고 하는 특징을 갖고 있다.

(흡착성 수지 조성물)

본 발명의 흡착성 조성물로서는, 수지 중에 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는 수지 조성물로 할 수 있고, 이러한 수지 조성물을 가열 성형함으로써, 원하는 형태의 흡착성 성형체를 얻는 것이 가능해진다.

상기 지방산 금속염을 배합시키는 수지로서는, 용융 성형이 가능한 열가소성 수지이면 종래 공지의 것을 전부 사용할 수 있고, 예컨대, 저-, 중-, 고-밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 선형 초저밀도 폴리에틸렌, 아이소택틱 폴리프로필렌, 신디오택틱 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌-부텐-1 공중합체, 프로필렌-부텐-1 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체 등의 올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6,10 등의 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 예로 들 수 있다.

본 발명의 흡착성 수지 조성물에 있어서는, 특히 산소 투과 계수가 1.0×10^-4 cc·m/m²·day·atm 이상의 수지인 것이 바람직하다. 이에 따라, 취기 성분의 흡착을 용이하게 행할 수 있어, 소취성을 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 흡착성 수지 조성물에 있어서는, 특히 폴리에틸렌을 이용하는 것이 적합하다.

또한 본 발명의 흡착성 수지 조성물에 있어서는, 그 용도에 따라, 그 자체 공지의 각종 배합제, 예컨대, 충전제, 가소제, 레벨링제, 증점제, 감점제, 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 공지의 처방에 따라 배합할 수 있다.

본 발명의 흡착성 수지 조성물에 있어서는, 수지 100 중량부당 Co, Cu, Ni 중 어느 하나의 지방산 금속염을 0.01 내지 10 중량부의 양으로 배합하는 것이 바람직하며, 상기 범위보다 적으면 충분한 흡착 효과를 얻을 수 없고, 한편 상기 범위보다 많으면 성형성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 흡착성 수지 조성물에 이용하는 Co, Cu, Ni의 지방산 금속염의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 미립자가 바람직하고, 이것을 수지와 혼련한다.

한편, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 형성하기 위해 이용되는 지방산은 등의 다른 지방산 금속염은, 마찬가지로, 수지 100 중량부당 0.01 내지 10 중량부의 양으로 배합하는 것이 바람직하고, 얻어지는 금속 초미립자의 평균 입경은 1 nm 내지 100 nm이 바람직하다.

본 발명의 흡착성 수지 조성물은, 쌍롤법, 사출성형, 압출성형, 압축성형 등의 종래 공지의 용융 성형에 제공됨으로써, 최종 성형품의 용도에 따른 형상, 예컨대, 입자형, 팰릿형, 필름, 시트, 용기 등의 흡착성 수지 성형품을 성형할 수 있다.

수지 조성물의 열처리 조건은, 이용하는 수지 및 지방산 금속염의 종류에 따라 일률적으로 규정할 수 없지만, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자의 형성에 이용하는 지방산 금속염이 수지 중에서 열분해되는 온도, 또한 수지의 열 열화를 발생시키지 않는 온도의 온도 범위 내에서 행하는 것이 바람직하다.

또한, 지방산 금속염이 열분해하는 온도는, 지방산 금속염의 분해 개시 온도 이상의 온도라도 좋지만, 반드시 분해 개시 온도 이상의 온도일 필요는 없고, 실제로는 압출기의 설정 온도 이외에 스크류에 의한 전단 발열 혹은 체류 시간 등에 의한 영향을 받기 때문에, 체류 시간, 가열 시간, 스크류 회전 수 등의 가공 조건을 조정하여 열처리를 행하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 흡착성 수지 조성물로 이루어지는 흡착성 성형체는, 그것 단독으로 흡착성 수지 성형품을 구성할 수도 있지만, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 적어도 1종을 함유하는 층과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자가 분산된 층을 갖는 다층 구조로 할 수도 있다. 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자로서는, Ag, Au, Cu 등을 예로 들 수 있고, 특히 Ag가 바람직하다.

본 발명의 흡착성 수지 조성물로부터 얻어진 수지 성형품은, 우수한 소취성을 가지고, 게다가 성형 가공과 동시에 흡착성을 얻는 것이 가능하고, 생산성도 우수하다.

(흡착성 도료 조성물)

본 발명의 흡착성 조성물로서는, 도료 중에 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염을 적어도 1종과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는, 도포막을 형성 가능한 도료 조성물로 할 수 있다. 이러한 도료 조성물을 기체(基體)에 도포하고 소성함으로써, 기체 상에 흡착성 도포막을 형성하는 것이 가능해진다.

상기 Ni, Cu, Co의 지방산 금속염은, 도료 성분(수지분) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부의 양으로 배합시키는 것이 바람직하며, 상기 범위보다 적으면 충분한 소취 효과를 얻을 수 없고, 한편 상기 범위보다 많으면 도포막 형성성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

또한 전술한 수지 조성물의 경우와 마찬가지로, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 형성하기 위해 이용되는 지방산은 등의 지방산 금속염을 배합하여, 이에 따라 전술한 효과를 도포막에 있어서도 발현하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 지방산은 등의 지방산 금속염은, 전술한 수지 조성물과 마찬가지로, 도료 성분(수지분) 100 중량부당 다른 지방산 금속염을 0.01 내지 10 중량부의 양으로 배합하는 것이 바람직하다.

상기 지방산 금속염을 배합하는 도료 성분으로서는, 가열에 의해 도포막 형성이 가능한 것이면 여러가지 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 이에 한정되지 않지만, 아크릴계 도료, 에폭시계 도료, 페놀계 도료, 우레탄계 도료, 폴리에스테르계 도료, 알키드 수지 도료 등 종래 공지의 도료 조성물을 이용할 수 있다.

도료 조성물의 열처리 조건은, 이용하는 도료 성분 및 지방산 금속염의 종류에 따라 일률적으로 규정할 수 없지만, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자의 형성에 이용하는 지방산 금속염이 도료 중에서 열분해되는 온도, 또한 도료 성분의 열 열화를 발생시키지 않는 온도의 온도 범위 내에서, 60 내지 600초간 가열 처리를 행해야 한다.

본 발명의 흡착성 도료 조성물로부터 얻어진 도포막은, 우수한 소취성을 가지고, 게다가 도포막의 형성과 동시에 흡착성을 얻는 것이 가능하며, 생산성이 우수하다.

(흡착성 분산액)

본 발명의 흡착성 조성물로서는, 분산매 중에 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염을 적어도 1종과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는, 흡착성 분산액으로 할 수 있다.

이러한 흡착성 분산액은, 마루, 벽면, 커튼, 카펫 등의 주택 관련 부재, 공기 조절 기기, 직포, 부직포 등의 섬유 제품, 마스크, 필터 등의 여과 부재에, 분무, 도포, 함침 등을 하여 이용할 수 있다.

본 발명의 흡착성 분산액에 이용하는 분산매로서는, 다가알콜을 적합하게 이용할 수 있다. 다가알콜은 이용하는 지방산 금속염이 분산매 중에서 열분해되는 온도보다 높은 비점을 갖는 것이 바람직하고, 폴리에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세롤을 예로 들 수 있지만, 특히 폴리에틸렌글리콜을 적합하게 이용할 수 있다.

폴리에틸렌글리콜은, 평균 분자량 200 내지 20000, 특히 400 내지 10000의 범위인 것을 적합하게 사용할 수 있고, 또한 다른 분자량인 것을 복수 종 혼합하여 이용할 수도 있다.

본 발명의 흡착성 분산액에 있어서는, 분산매 중에 상기 Ni, Cu, Co의 지방산 금속염을 0.1 내지 20 중량%, 특히 1 내지 5 중량%의 양으로 배합하는 것이 바람직하며, 상기 범위보다 지방산 금속염의 양이 적으면 충분한 흡착성을 얻을 수 없고, 한편 상기 범위보다 많으면 분산성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 형성하기 위해 이용되는 지방산은 등의 지방산 금속염은, 0.01 내지 5 중량%의 양으로 배합하는 것이 바람직하다.

또한, 보호제로서 산화 방지제를 배합하는 것이 바람직하고, 산화 방지제를 배합함으로써, 가열시의 열 열화를 방지하는 것이 가능해진다.

이용하는 산화 방지제로서는, 이것에 한정되지 않지만, 토코페롤(비타민 E)류, 힌더드페놀(hindered phenol)계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 에틸렌비스스테아르산아미드 등 종래 공지의 것을 예로 들 수 있지만, 특히 Irganox1010[등록상표: 치바·스페셜티·케미컬(주) 제조]을 적합하게 사용할 수 있다. 산화 방지제는, 분산매 중에 0.01 내지 20 중량%의 양으로 배합하는 것이 바람직하다.

본 발명의 분산액에 있어서는, 분산매 중에 Co, Cu, Ni 중 어느 하나의 지방산 금속염, 및, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 형성하기 위해 이용되는 지방산 금속염, 필요에 따라 산화 방지제를 배합한 후, 상기 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 형성하기 위해 이용되는 지방산 금속염이 분산매 중에서 열분해되는 온도, 또한 용액의 비점 이하의 온도로 가열하면서 교반 혼합함으로써 조제할 수 있다. 가열 시간은, 이용하는 분산매의 종류 및 유기산 금속염의 배합량 등에 따라 다르고, 일률적으로 규정할 수 없지만, 1 내지 1800초, 특히 5 내지 300초의 범위에서 가열하는 것이 적합하다. 가열 혼합 후, 실온에서 냉각하여, 분산액의 여과를 행한다. 이에 따라 분산액 중의 유리 지방산을 이탈시킬 수 있어, 본 발명의 흡착성 분산액을 얻을 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 분산액은, 그대로 흡착제(소취제)로서 사용할 수도 있지만, 용매로 희석하여 이용하는 것이 바람직하다.

희석에 이용하는 용매로서는, 이것에 한정되지 않지만, 정제수, 이온 교환수 등의 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등의 저급 알콜; 메탄올 변성, 벤졸 변성, 트리올 변성, 메틸에틸케톤 변성, 안식향산 데나토늄 변성, 향료 변성 등의 일반 변성 알콜; 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 클로로포름, 탄산디에틸, 초산에틸, 프로피온산에틸, 부티르산에틸, 헥산, 공업용 에틸에테르 등의 변성 알콜; 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노페닐에테르 등의 글리콜계 용제 등을 예로 들 수 있다. 이들 용매는, 단독으로 이용하거나 또는 2종 이상 병용하더라도 좋다.

본 발명에 있어서는, 특히 물 또는 에탄올 등 비점 100℃ 이하의 저비점 용매를 적합하게 사용할 수 있고, 특히 1 내지 30% 농도의 에탄올 수용액을 적합하게 사용할 수 있다.

[실시예]

(소취율 산출 방법)

1. 미소취시 악취 물질 농도의 측정

입구부를 고무 마개로 밀봉한 질소 가스 치환된 각 500 ㎖ 유리제 병 내에, 악취 물질로서 디메틸아민, 메틸머캅탄을 각각 5 ㎕ 미량 주사기로 주입하고, 그 농도가 10 ppm이 되도록 조정하여, 실온(25℃)에서 1일 방치했다. 1일 방치 후, 각 병 내에 검지관(가스테크사 제조)을 삽입하고, 상기 잔존 악취 물질 농도를 측정하여 미소취시 악취 물질 농도(A)로 했다.

2. 소취 후 악취 물질 농도의 측정

열가소성 수지에 지방산 금속염을 배합시킨 필름을 사방 50 mm로 2장 잘라내고, 질소 가스 치환된 각 500 ㎖ 유리제 병 내에 넣어 고무 마개로 밀봉한 후, 각 병 내에 악취 물질로서 디메틸아민, 메틸머캅탄을 각각 5 ㎕ 미량 주사기로 주입하며, 그 농도가 10 ppm이 되도록 조정하여, 실온(25℃)에서 1일 방치했다. 1일 방치 후, 각 병 내에 검지관(가스테크사 제조)을 삽입하고, 상기 잔존 악취 물질 농도를 측정하여, 소취 후 악취 물질 농도(B)로 했다.

3. 악취 물질 소취율의 산출

상기 미소취시 악취 물질 농도(A)로부터 소취 후 악취 물질 농도(B)를 뺀 값을 미소취시 악취 물질 농도(A)로 나누어 백분률로 나타낸 값을 소취율로 했다.

1. 분광 광도계에 의한 플라즈몬 흡수의 확인

금속 초입자 함유 필름의 흡광도를 분광 광도계(시마즈 제작소 UV-3100PC)를 이용하여 측정하고, 300 nm~700 nm의 플라즈몬 흡수의 유무를 확인했다.

[실시예 1]

저밀도 폴리에틸렌 수지에, 지방산 금속염으로서 스테아르산구리(II) 및 스테아르산은을 각각 0.5 wt%의 함유율이 되도록 배합하고, 압출 성형 온도 220℃에서 이축 압출기로 압출하여, 단층 필름(두께 50 ㎛)을 제작했다.

얻어진 단층 필름의 분광 투과율 측정에 있어서의 플라즈몬 흡수의 유무 및 악취 물질의 소취율을 산출했다.

[실시예 2]

지방산 금속염으로서 스테아르산코발트(II) 및 스테아르산은을 각각 0.5 wt% 배합한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 단층 필름을 제작하여, 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

[실시예 3]

제1층 저밀도 폴리에틸렌 수지에 지방산 금속염으로서 스테아르산구리(II), 제2층 저밀도 폴리에틸렌 수지에 지방산 금속염으로서 스테아르산은을 각각 0.5 wt%의 함유율이 되도록 배합하고, 압출 성형 온도 220℃에서 이축 압출기로 공압출하여, 2층 필름(두께 50 ㎛)을 제작했다. 계속해서, 실시예 1과 마찬가지로 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

[비교예 1]

지방산 금속염을 스테아르산은으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

[비교예 2]

지방산 금속염을 스테아르산망간(II)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

[비교예 3]

지방산 금속염을 스테아르산아연(II)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

[비교예 4]

제1층 지방산 금속염으로서 스테아르산망간(II), 제2층에 은(평균 입경 4.5 ㎛)을 0.5 wt%의 함유율이 되도록 배합한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 플라즈몬 흡수의 유무, 소취율의 산출을 행했다.

실시예 1 및 2로부터, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 단층 필름, 혹은, 실시예 3으로부터, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염을 함유하는 층과, 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자가 분산된 층을 갖는 적층 필름이, 어느 것이나, 우수한 아민계 및 메틸머캅탄 등의 황 함유 취기 성분의 악취에 대한 소취 효과를 갖는 것을 알 수 있다.

본 발명의 흡착성 조성물은 Ni, Cu, Co의 지방산 금속염에 의해 아민계 취기 성분을, 또한 300 nm 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖는 금속 초미립자에 의해 황 함유 취기 성분을 효과적으로 흡수하는 것이 가능하고, 이러한 흡착성 조성물은 입자형, 팰릿형, 섬유형, 필름, 시트, 용기 등 여러가지 수지 조성물의 형태, 혹은 도료 조성물이나 분산액의 형태로 제공할 수 있기 때문에, 여러가지 산업 분야에서 이용하는 것이 가능해진다.

Claims

저밀도 폴리에틸렌 중에, Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 1종 이상과, 300 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖고 지방산 성분과 금속간의 결합에 유래하는 1518 cm^-1에 적외 흡수 피크를 갖는 은 초미립자를 함유하는 수지 조성물로서,
상기 지방산은 탄소수 3~30의 포화 지방산이며,
지방산 은 및 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 1종 이상을 저밀도 폴리에틸렌 중에서 가열 혼합함으로써, 평균 입경이 1~100 nm인 은 초미립자를 생성하고, 상기 은 초미립자의 표면에 지방산을 존재하게 하며, 상기 은 초미립자 및 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염을 저밀도 폴리에틸렌 중에 분산시키는 것을 특징으로 하는 흡착성 은 초미립자 함유 수지 조성물.
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저밀도 폴리에틸렌 중에 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 1종 이상을 함유하는 층과, 저밀도 폴리에틸렌 중에 300 내지 700 nm에 플라즈몬 흡수를 갖고, 지방산 성분과 금속간의 결합에 유래하는 1518 cm^-1에 적외 흡수 피크를 갖는 은 초미립자를 함유하는 층으로 이루어진 흡착성 성형체로서,
상기 지방산이 탄소수 3~30의 포화 지방산이며,
상기 저밀도 폴리에틸렌 중에서, 지방산 은을 가열 혼합함으로써, 평균 입경이 1~100 nm인 은 초미립자를 생성하고, 상기 은 초미립자의 표면에 지방산을 존재하게 하며,
상기 저밀도 폴리에틸렌 중에서 Ni, Cu, Co 중 어느 하나의 지방산 금속염의 1종 이상을 가열 혼합함으로써 지방산 금속염을 분산시키는 것을 특징으로 하는 흡착성 성형체.
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