KR102035041B1 - Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof - Google Patents

Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102035041B1
KR102035041B1 KR1020190014991A KR20190014991A KR102035041B1 KR 102035041 B1 KR102035041 B1 KR 102035041B1 KR 1020190014991 A KR1020190014991 A KR 1020190014991A KR 20190014991 A KR20190014991 A KR 20190014991A KR 102035041 B1 KR102035041 B1 KR 102035041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cerium
weight
doped
parts
resin composition
Prior art date
Application number
KR1020190014991A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전승호
종 박
Original Assignee
(주)폴리사이언텍
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 (주)폴리사이언텍 filed Critical (주)폴리사이언텍
Priority to KR1020190014991A priority Critical patent/KR102035041B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102035041B1 publication Critical patent/KR102035041B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02Ingredients treated with inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • D01F1/106Radiation shielding agents, e.g. absorbing, reflecting agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Abstract

The present invention relates to an ultraviolet-shieldable resin composition comprising a synthetic resin and a mixed particle of cerium-doped titanium dioxide nanoparticle and cerium-doped zinc oxide nanoparticle or a titanium dioxide/zinc oxide nanocomposite particle doped with cerium; and to a synthetic fiber prepared therefrom. The resin composition and synthetic fiber exhibit excellent UV shieldability without reduction in the ultraviolet-shieldability permanently even after being washed.

Description

자외선 차단성 수지조성물 및 이를 이용한 합성섬유{ULTRAVIOLET SHIELDING RESIN COMPOSITIONS AND SYNTHETIC FIBERS USING THEREOF}UV Resistant Resin Composition and Synthetic Fiber Using the Same {ULTRAVIOLET SHIELDING RESIN COMPOSITIONS AND SYNTHETIC FIBERS USING THEREOF}

본 발명은 자외선 차단성 수지조성물 및 이로부터 제조된 합성섬유에 관한 것이다. 보다 상세하게는 폭넓은 자외선 영역에서의 차단성능이 탁월하며, 세탁에도 자외선 차단성의 손상이 없이 영구적으로 우수한 자외선 차단성을 구현하는 자외선 차단성 수지조성물 및 이로부터 제조된 합성섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a sunscreen resin composition and a synthetic fiber prepared therefrom. More particularly, the present invention relates to a UV-blocking resin composition and synthetic fibers prepared therefrom, which are excellent in blocking performance in a wide range of ultraviolet rays, and implement excellent UV-blocking properties permanently without damaging UV-blocking properties even when washed.

자외선은 피부노화의 강력한 주범으로 알려지면서 이로부터 인체를 보호할 수 있는 탁월한 자외선 차단성을 가진 합성섬유의 출현에 대한 갈망이 고조되고 있다. Ultraviolet rays are known to be a powerful culprit of skin aging, and there is a growing desire for the emergence of synthetic fibers with excellent UV protection to protect the human body from them.

태양광선은 파장이 다른 감마(γ)선, 엑스(X)선, 자외선, 가시광선, 적외선, 라디오파 등으로 이루어지며, 이 중 자외선은 가시광선의 자색보다 짧은 광선이란 의미에서 UV(ultraviolet)라고 부른다. The sunlight consists of gamma (γ) rays, X (X) rays, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, and radio waves, which have different wavelengths. Among them, ultraviolet rays are called UV (ultraviolet) in the sense of being shorter than the violet color of visible rays. Call.

자외선은 파장의 길이에 따라 UVA(320 ~ 400 nm), UVB(290 ~ 320 nm), UVC(200 ~ 290 nm)로 나뉘며, UVA는 다시 UVA Ⅱ(320 ~ 340 nm)와 UVA I(340 ~ 400 nm)로 나뉜다. 이 중 UVC는 대기상의 오존층, 수증기, 먼지 등에 흡수·산란되기 때문에 지표면상에는 인체에 유해한 UVA 및 UVB만이 도달하므로 보통 UVA와 UVB가 차단대상이 된다.UV light is divided into UVA (320-400 nm), UVB (290-320 nm) and UVC (200-290 nm) depending on the length of the wavelength. UVA is again divided into UVA II (320-340 nm) and UVA I (340-400 nm). 400 nm). Among them, UVC is absorbed and scattered in the ozone layer, water vapor, dust, etc. in the air, so only UVA and UVB harmful to the human body reach the surface, so UVA and UVB are usually blocked.

자외선에 노출된 후 수 시간이 지나면 피부가 빨갛게 되는 홍반은 8시간 정도 지나 최고조에 오른 다음 서서히 약해지면서 지속되는데 이를 선번(sun burn)이라고 한다. 또한, 다량의 자외선에 노출된 경우는 더욱 진전되어 물집이 생기는 등 화상상태가 될 수도 있는데 이러한 현상들은 주로 UVB로 인해 나타난다. A few hours after exposure to UV light, the skin becomes red after eight hours of peaking and then gradually weakens and persists. This is called sun burn. In addition, when exposed to a large amount of ultraviolet light may be further developed to cause a burn state such as blisters, which are mainly caused by UVB.

한편, UVA는 면역계를 손상시킬 수 있다. 이는 광선알레르기 반응, 햇볕에 의한 두드러기 등의 발생 예에서 확인할 수 있다. UVA는 직접 피부에 화상을 일으켜 바로 느낄 수 있는 UVB와 달리, 피부 깊숙이 침투해 서서히 기미와 주근깨를 만들어 본인도 모르는 사이에 피부를 망가뜨린다. 즉, UVB가 피부 겉 피부를 태우는 정도라면 UVA는 피부 속까지 침투해 피부 세포를 파괴시킬 뿐 아니라 피부노화에 치명적인 영향을 미친다. UVA는 피부세포의 조기노화, 피부암과도 관련이 깊어 최근 선진국을 중심으로 UVA 차단 효과를 더욱 강화하고 있는 실정이다. UVA, on the other hand, can damage the immune system. This can be confirmed in the occurrence of photoallergic reactions, hives caused by sunlight, and the like. Unlike UVB, which burns directly on the skin and can feel it immediately, UVA penetrates deep into the skin, gradually creating blemishes and freckles and destroying the skin without your knowledge. In other words, if UVB burns the outer skin, UVA penetrates into the skin and destroys skin cells, and has a fatal effect on skin aging. UVA is deeply related to premature aging of skin cells and skin cancer, which has recently strengthened UVA blocking effects in advanced countries.

최근 레저스포츠의 활성화로 야외에서 활동하는 시간이 많아지면서 우수한 자외선 차단성을 가진 레저스포츠 의류용 섬유의 필요성이 강조되고 있다. 이러한 의류를 제조하는 대표적인 방법으로서는 직물 등에 유기계 자외선 차단제를 코팅 또는 라미네이팅하는 후가공 방법이 있다. UVB 및 UVA Ⅱ 영역에서 효과적인 유기계 자외선 차단제의 예로는 benzophenone-3, benzophenone-4, diethylhexyl butamido triazone, ethylhexyl salicylate, ethylhexyl triazone, homomethyl salicylate, isoamyl p-methoxycinnamate, octocrylene, phenylbenzimidazole sulfonic acid, 4-methylbenzylidene camphor, polysilicone-15 등을 들 수 있으며, UVA I 영역에서 효과적인 유기계 자외선 차단제의 예로는 bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine, butyl metoxydibenzoylmethane, dietylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, disodium phenyl dibenimidazole tetrasulfonate, drometriazol trisiloxane, menthyl anthranilate, terephthalyidene dicamphor sulfonic acid methylene bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol 등을 들 수 있다. Recently, with the activation of leisure sports, outdoor activities have increased, and the necessity of the fiber for leisure sports clothing having excellent UV protection is emphasized. Representative methods for producing such garments include a post-processing method of coating or laminating organic sunscreens on fabrics and the like. Examples of organic sunscreens effective in the UVB and UVA II regions include benzophenone-3, benzophenone-4, diethylhexyl butamido triazone, ethylhexyl salicylate, ethylhexyl triazone, homomethyl salicylate, isoamyl p-methoxycinnamate, octocrylene, phenylbenzimidazole sulfonic acid, 4-methylbenzylidene camphor polysilicone-15, and examples of organic sunscreens effective in the UVA I region include bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyl triazine, butyl metoxydibenzoylmethane, dietylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate, disodium phenyl dibenimidazole tetrasulfonate, drometriazol trisiloxane, menthyl anthonicydeoxymethane terephthalate and bis-benzotriazolyl tetramethylbutylphenol.

상기 유기계 자외선 차단제를 사용하는 방법은 제조비용이 비싸고 용매사용에 의한 환경문제가 발생할 우려가 크며, 특히 사용 중이나 세탁에 의해 자외선 차단 효과가 급격히 저하되는 단점이 있다. The method of using the organic sunscreen is expensive to manufacture and there is a high risk of environmental problems caused by the use of a solvent, in particular, there is a disadvantage that the sunscreen effect is sharply lowered during use or washing.

이러한 단점을 개선한 방법으로 무기계 자외선 차단제를 합성수지 중합 중에 소량 첨가해 분산시키거나 또는 합성수지와 무기계 자외선 차단제와의 혼합물을 별도의 컴파운딩 공정을 거쳐 얻어진 수지조성물을 방사하여 합성섬유를 제조하고 이로부터 의류를 얻는 방법이 있다. 무기계 자외선 차단제 중 UVB 및 UVA Ⅱ 영역에서 효과적인 자외선 차단제의 대표적인 예로는 이산화티탄 나노입자를 들 수 있으며, UVA I 영역에서 효과적인 무기계 자외선 차단제의 대표적인 예로는 산화아연을 들 수 있다. In order to solve these disadvantages, a small amount of inorganic sunscreen is added during the polymerization of the resin to disperse or a mixture of the resin and the inorganic sunscreen is spun into a resin composition obtained through a separate compounding process to prepare synthetic fibers. There is a way to get clothing. Among the inorganic sunscreens, a representative example of an effective sunscreen agent in the UVB and UVA II regions may include titanium dioxide nanoparticles, and zinc oxide may be a representative example of the inorganic sunscreen effective in the UVA I region.

자외선 차단은 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에서 효과를 발휘해야 하므로 통상 상기 자외선 차단제를 둘 이상 혼합하여 사용하는 방법이 많이 채택되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재 개발된 유기계 및 무기계 자외선 차단제 경우 특히 UVA I 영역 중 가시광선에 인접한 360 ~ 400 nm 범위에서의 자외선 차단성능이 낮고 둘 이상의 자외선 차단제를 혼합하여 사용해도 전반적인 자외선 차단성이 부족한 상황이여서 그 해결이 매우 시급하고도 절실하다. 즉, UVB, UVA Ⅱ 및 UVA I의 모든 영역에 걸쳐 영구적인 자외선 차단성 효과가 구현될 수 있는 신규 자외선 차단제를 사용한 수지조성물과 이를 사용하여 제조된 합성섬유에 대한 기술개발이 필요한 실정이다. Since UV protection should exert effects in all areas of UVB, UVA II and UVA I, a method of mixing two or more of the above sunscreens is generally adopted. Nevertheless, the currently developed organic and inorganic sunscreens have low UV protection in the range of 360 ~ 400 nm adjacent to visible light in the UVA I region, and there is a lack of overall UV protection even when two or more sunscreens are mixed. The solution is very urgent and desperate. In other words, there is a need for technology development for a resin composition using a novel sunscreen agent and a synthetic fiber produced using the same, which can realize permanent sunscreen effects over all areas of UVB, UVA II and UVA I.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 폭넓은 자외선 영역에서의 차단성능이 뛰어나며, 세탁에도 자외선 차단성능이 저하되지 않고 영구적으로 우수한 자외선 차단성을 구현하는 수지조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a resin composition that is excellent in blocking properties in a wide range of ultraviolet rays, and does not deteriorate UV blocking performance even after washing, permanently providing excellent UV blocking properties. .

또한, 본 발명은 상기 수지조성물로부터 제조되는 우수한 자외선 차단성능을 가진 합성섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a synthetic fiber having excellent ultraviolet blocking performance prepared from the resin composition.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a UV-blocking resin composition comprising a mixed resin and a synthetic resin of titanium dioxide nanoparticles doped with cerium and zinc oxide nanoparticles doped with cerium.

또한, 본 발명은 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 제공한다. The present invention also provides a sunscreen resin composition comprising a cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles and synthetic resin.

또한, 본 발명은 상기 자외선 차단성 수지 조성물을 용융방사하여 제조되는 자외선 차단성 합성섬유를 제공한다.The present invention also provides a UV-blocking synthetic fiber prepared by melt spinning the UV-blocking resin composition.

본 발명에서 중요한 목적 중 하나는 영구적이고 보다 탁월하게 우수한 자외선 차단성능을 확보하는 것이다. 이러한 자외선 차단성능을 위하여, 본 발명은 유기계 자외선 차단제가 아닌 무기계 차단제를 사용한다. 본 발명은 무기계 차단제를 사용하여 수지조성물 내 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자와의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자 및 합성수지의 조합으로 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸쳐 탁월한 자외선 차단 효과를 영구적으로 구현할 수 있다. One of the important objects in the present invention is to ensure excellent and excellent UV protection performance permanently. For this UV protection, the present invention uses an inorganic sunscreen, not an organic sunscreen. The present invention relates to a mixed particle of cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles or a combination of cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles and synthetic resin using an inorganic barrier agent. UVB, UVA II and UVA I Permanently provide excellent UV protection across all areas.

또한, 본 발명은 (a) 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계, (b) 상기 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계, (통상 침전물을 여과 및 세정하여 침전물을 얻을 수 있다.) (c) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계, (통상 분말은 상기 침전물을 여과, 세정 및 건조하여 분말을 얻을 수 있다) 및 (e) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함하는 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention (a) preparing a titanium organic acid solution and cerium organic acid solution, (b) a suspension reactant obtained by adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to the mixture of the titanium organic acid solution and cerium organic acid solution (C) adding a solid peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (d) separating the solid precipitate to powder It provides a method of producing a cerium-doped titanium dioxide nanoparticles comprising the step of obtaining, (usually the powder can be obtained by filtration, washing and drying the precipitate) and (e) sintering the powder. .

또한, 본 발명은 (a) 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계, (b) 상기 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계, (통상 침전물은 여과 및 세정하여 침전물을 얻을 수 있다) (c) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계, (통상 분말은 상기 침전물을 여과, 세정 및 건조하여 분말을 얻을 수 있다) 및 (e) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함하는 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a suspension phase reactant obtained by (a) preparing a zinc organic acid solution and a cerium organic acid solution, and (b) adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to the mixture of the zinc organic acid solution and cerium organic acid solution. Separating the precipitate from the (precipitate can be filtered and washed to obtain a precipitate) (c) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (d) separating the solid precipitate to obtain a powder It provides a method for producing zinc oxide nanoparticles doped with cerium comprising the step of obtaining, (usually the powder can be obtained by filtration, washing and drying the precipitate) and (e) sintering the powder.

또한, 본 발명은 (a) 티탄유기산염 용액, 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계, (b) 상기 티탄유기산염 용액 및 아연유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는 단계, (c) 상기 현탁상 반응물에 세륨유기산염 용액을 혼합하고 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻어진 현탁상 반응물로부터 침전물을 얻는 단계, (통상 침전물은 상기 현탁상 반응물을 여과 및 세정하여 얻을 수 있다) (d) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (e) 상기 고체상 침전물로부터 분말을 얻는 단계, (통상, 상기 분말은 상기 침전물을 여과, 세정 및 건조하여 얻을 수 있다) 및 (f) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함하는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (a) preparing a titanium organic acid solution, zinc organic acid solution and cerium organic acid solution, (b) an alkali metal hydroxide aqueous solution in a mixture of the titanium organic acid solution and zinc organic acid solution Obtaining a suspended phase reactant, (c) mixing a cerium organic acid solution with the suspended phase reactant, adding an aqueous alkali metal hydroxide solution to obtain a precipitate from the suspended phase reactant, and (usually, the precipitate is subjected to the suspended phase reactant). Obtained by filtration and washing) (d) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (e) obtaining a powder from the solid precipitate, (usually, the powder is filtered, washed and And (f) cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposites comprising the step of sintering said powder. It provides a method for producing party.

본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물은 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸쳐 영구적으로 탁월한 자외선 차단성을 구현할 수 있는 장점이 있다.The sunscreen resin composition according to the present invention has the advantage of realizing excellent UV protection permanently over all areas of UVB, UVA II, UVA I.

또한, 본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물을 이용하여 제조된 합성섬유는 세탁을 하여도 자외선 차단성능의 손상 및 저하가 없으면서 동시에 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸쳐 영구적으로 우수한 자외선 차단성을 구현하는 것으로서, 자외선 차단성능을 획기적으로 개선하여 의류, 특히 레저스포츠 의류를 포함한 다양한 분야에 매우 유용한 장점이 있다. In addition, the synthetic fiber prepared using the UV-blocking resin composition according to the present invention is permanently excellent UV protection across all areas of UVB, UVA II, UVA I without washing and damage to the UV protection performance even after washing As to implement, by dramatically improving the UV protection performance has a very useful advantage in a variety of fields, including clothing, especially leisure sports clothing.

이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일 실시예를 들어 설명을 하는 바, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to one embodiment for detailed description of the present invention, but the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명의 발명자들은 (A)세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자에서 선택되는 나노입자 혼합물 및 (B)합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 제공함으로써 놀랍게도 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸쳐 영구적으로 우수한 자외선 차단성을 구현할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention provide a mixture of nanoparticles selected from (A) a mixed particle of cerium doped titanium dioxide nanoparticles and cerium doped zinc oxide nanoparticles or a cerium doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particle and (B The present invention was completed by surprisingly discovering that by providing a UV-blocking resin composition including a synthetic resin, it is possible to realize excellent UV protection permanently over all areas of UVB, UVA II, and UVA I.

또한, 본 발명자들은 이를 이용하여 자외선 차단성능을 획기적으로 개선한 합성섬유를 제조할 수 있게 되었다. In addition, the present inventors can use this to produce a synthetic fiber that significantly improved the UV blocking performance.

구체적으로, 본 발명은 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 제공한다. Specifically, the present invention provides a UV-blocking resin composition comprising a mixed resin and a synthetic resin of titanium dioxide nanoparticles doped with cerium and zinc oxide nanoparticles doped with cerium.

또한 본 발명은 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 제공한다. The present invention also provides a sunscreen resin composition comprising a cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles and synthetic resin.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 혼합입자는 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자 100 중량부에 대하여 비제한적으로 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자가 5 ~ 500 중량부로 포함된 것일 수 있다. In the UV-protective resin composition according to an embodiment of the present invention, the mixed particles are 5 to 500 parts by weight of the cerium-doped zinc oxide nanoparticles without limitation, based on 100 parts by weight of the titanium dioxide nanoparticles doped with cerium. It may be included.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 나노입자 또는 나노복합입자는 세륨으로 도핑된 양이 비제한적으로 1 내지 50 중량%일 수 있다. In the sunscreen resin composition according to an embodiment of the present invention, the nanoparticles or nanocomposite particles may be 1 to 50% by weight, without limitation, doped with cerium.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 합성수지는 본 발명의 목적으로 하는 효과를 달성하는 한에서는 특별히 한정하지 않지만 예를 들면 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리염화비닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다. In the sunscreen resin composition according to an embodiment of the present invention, the synthetic resin is not particularly limited as long as it achieves the desired effect of the present invention, for example polyester, polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane , Polypropylene, polyethylene and polyvinyl chloride may be any one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 수지조성물은 본 발명에서 달성하고자 하는 목적을 달성하는 한에서는 제한하지 않지만, 예를 들면, 합성수지 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자가 0.001 내지 10 중량부 포함된 것일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다. In the sunscreen resin composition according to an embodiment of the present invention, the resin composition is not limited so long as the object to be achieved in the present invention is achieved, for example, 100 parts by weight of synthetic resin doped with cerium dioxide A mixed particle of titanium nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles may be included in an amount of 0.001 to 10 parts by weight, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 수지조성물은 본 발명에서 달성하고자 하는 목적을 달성하는 한에서는 제한하지 않지만, 예를 들면, 합성수지 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자가 0.001 내지 10 중량부 포함된 것일 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다. In the sunscreen resin composition according to an embodiment of the present invention, the resin composition is not limited so long as the object to be achieved in the present invention is achieved, for example, 100 parts by weight of synthetic resin doped with cerium dioxide Titanium / zinc oxide nanocomposite particles may be included in 0.001 to 10 parts by weight, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단성 수지조성물에 있어서, 상기 수지조성물은 분산제, 산화방지제, 열안정제, 안료, 형광증백제, 항균제, 탈취제, 난연제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. In the sunscreen resin composition according to an embodiment of the present invention, the resin composition is any one selected from the group consisting of dispersants, antioxidants, heat stabilizers, pigments, optical brighteners, antibacterial agents, deodorants, flame retardants and antistatic agents. It may further include the above additives.

또한 본 발명은 In addition, the present invention

(a) 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계, (a) preparing a titanium organic acid solution and a cerium organic acid solution,

(b) 상기 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계,(b) separating and obtaining a precipitate from the suspension phase reactant obtained by adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to a mixture of the titanium organic acid solution and cerium organic acid solution;

(c) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계,(c) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate,

(d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계 및(d) separating the solid phase precipitate to obtain a powder; and

(e) 상기 분말을 소결하는 단계(e) sintering the powder

를 포함하는 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a cerium-doped titanium dioxide nanoparticles comprising a.

또한 본 발명은In addition, the present invention

(a) 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계, (a) preparing a zinc organic acid solution and a cerium organic acid solution,

(b) 상기 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계,(b) separating the precipitate from the suspension phase reactant obtained by adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to the mixture of the zinc organic acid solution and the cerium organic acid solution, and

(c) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계,(c) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate,

(d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계 및(d) separating the solid phase precipitate to obtain a powder; and

(e) 상기 분말을 소결하는 단계(e) sintering the powder

를 포함하는 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing zinc oxide nanoparticles doped with cerium containing.

또한 본 발명은In addition, the present invention

(a) 티탄유기산염 용액, 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계,(a) preparing a titanium organic acid solution, a zinc organic acid solution and a cerium organic acid solution,

(b) 상기 티탄유기산염 용액 및 아연유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는 단계, (b) adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to the mixture of the titanium organic acid solution and the zinc organic acid solution to obtain a suspended phase reactant,

(c) 상기 현탁상 반응물에 세륨유기산염 용액을 혼합하고 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻어진 현탁상 반응물로부터 침전물을 얻는 단계,(c) mixing a cerium organic acid solution with the suspension phase reactant and adding an alkali metal hydroxide aqueous solution to obtain a precipitate from the suspension phase reaction obtained;

(d) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계,(d) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate,

(e) 상기 고체상 침전물로부터 분말을 얻는 단계 및(e) obtaining a powder from said solid phase precipitate, and

(f) 상기 분말을 소결하는 단계(f) sintering the powder

를 포함하는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles comprising a.

본 발명은 상기 자외선 차단성 수지조성물을 용융방사하여 제조되는 자외선 차단성 합성섬유를 제공한다. The present invention provides a UV-blocking synthetic fiber prepared by melt spinning the UV-blocking resin composition.

이하는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each configuration according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 “%”는 특별한 언급이 없는 한, “중량%”를 의미한다.In the present invention, "%" means "% by weight" unless otherwise specified.

본 발명에서 “나노입자”또는 나노복합입자“는 특별한 언급이 없는 한, 500 nm까지의 평균입경을 갖는 입자, 바람직하게는 300 nm까지의 평균입경을 갖는 개별 입자들을 의미한다.In the present invention, "nanoparticle" or nanocomposite particle "means particles having an average particle diameter of up to 500 nm, preferably individual particles having an average particle diameter of up to 300 nm, unless otherwise specified.

본 발명의 일 실시예는 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물이다.One embodiment of the present invention is a UV-blocking resin composition comprising a mixed resin and a synthetic resin of the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles.

본 발명의 또다른 일 실시예는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물이다.Another embodiment of the present invention is a sunscreen resin composition comprising a cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles and synthetic resin.

상기 합성수지는 기재로 사용되는 수지로서, 크게 제한되는 것은 아니지만 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 등을 들 수 있다. 이 중 섬유 용도로 널리 사용되는 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리아크릴로니트릴 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. The synthetic resin is a resin used as a base material, but is not particularly limited, preferably polyester, polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride and the like. It is more preferable to use polyester, polyamide, polyacrylonitrile, etc. which are widely used for a fiber use among these.

하나의 구체적인 예로서, 섬유용도에 적용하여 목적하는 효과 구현에 좋게 하기 위하여 폴리에스테르를 채택하는 경우, 특별히 한정하는 것은 아니지만 상기 폴리에스테르는 고유점도(Intrinsic viscosity; 테트라 클로로 에탄 : 페놀 중량비 = 60 : 40 의 혼합 용매를 이용하고, 35 ℃에서 점도관을 사용하여 ASTM D-4603-96에 의거해 측정)가 0.5 내지 0.8인 것을 사용하는 것이 바람직하다. As one specific example, in the case of adopting polyester in order to achieve the desired effect by applying to fiber, the polyester is not particularly limited, but the polyester has an intrinsic viscosity (tetra chloroethane: phenol weight ratio = 60: It is preferable to use a mixed solvent of 40 and use a viscosity tube at 35 ° C., measured according to ASTM D-4603-96), of 0.5 to 0.8.

또한, 폴리아미드를 채택하는 경우에는, 상기 폴리아미드는 상대점도(Relative viscosity; 20 ℃ 96% 황산 100 ㎖ 중 수지성분 1 g을 이용하여 ASTM D789에 의거해 측정)가 2.0 내지 3.5인 것을 사용하는 것이 바람직하지만 이는 가공성이나 섬유방사 등의 다양한 물성을 고려할 때 선호되는 것이지 그 범주의 것만을 한정하는 것은 아니다.In addition, in the case of adopting polyamide, the polyamide has a relative viscosity of 2.0 to 3.5 using a relative viscosity (measured according to ASTM D789 using 1 g of a resin component in 100 ml of 20% 96% sulfuric acid). It is preferable, but this is preferred in consideration of various physical properties such as processability and fiber spinning, but not limited to those of the category.

본 발명에서 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자는 자외선 차단기능을 부여하기 위하여 사용되는 것이다. In the present invention, the mixed particles of the titanium dioxide nanoparticles doped with cerium and the zinc oxide nanoparticles doped with cerium or the titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles doped with cerium are used to impart UV protection.

빛의 파장과 에너지와의 관계식에 따르면 자외선 영역은 3.1 eV 이상의 에너지 레벨에 해당하며 이것은 반도체 재료에서 원자가전자대와 전도대의 에너지 갭에 해당하는 에너지로, 이러한 에너지 갭을 가지는 무기물이 바람직한데, 본 발명에 의한 상기 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자를 포함함으로써 이유를 명확히 알 수 없지만 종래 자외선 차단제에서 발휘될 수 없었던 UVA I 영역인 370 ~ 400 nm 범위까지 자외선 차단성이 발휘될 수 있도록 상기 원자가전자대와 전도대의 에너지 갭을 가지며 자외선 흡수 성능도 대폭 개선되어 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸쳐 탁월한 자외선 차단성을 구현할 수 있다. According to the relationship between the wavelength of light and the energy, the ultraviolet region corresponds to an energy level of 3.1 eV or higher, which is the energy gap of the valence and conduction bands in the semiconductor material. An inorganic material having such an energy gap is preferable. It is not clear why the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles or mixed particles of cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles according to the present invention. It has an energy gap of the valence band and conduction band, and the UV absorption performance is greatly improved so that UV blocking ability can be exhibited in the range of 370 to 400 nm, which is the UVA I region that could not be exhibited. Excellent sun protection can be achieved.

본 발명에서 상기 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자의 제조방법은 (a) 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계,(b) 상기 티탄유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계, (c) 상기 침전물에 과산화수소를 첨가하고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계 및 (e) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함한다. In the present invention, the method for preparing the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles includes (a) preparing a titanium organic acid solution and a cerium organic acid solution, and (b) alkali in a mixture of the titanium organic acid solution and cerium organic acid solution. Obtaining a precipitate from the suspension phase reacted by adding a metal hydroxide aqueous solution to react, (c) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (d) separating the solid precipitate to obtain a powder And (e) sintering the powder.

구체적으로, (a) 단계에서는 티탄질산염, 티탄황산염, 티탄염산염, 티탄초산염, 티탄탄산염 등에서 선택되는 티탄유기산염을 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 티탄유기산염 용액을 준비한다. Specifically, in step (a), a titanium organic acid salt solution prepared by dissolving a titanium organic acid salt selected from titanium nitrate, titanium sulfate, titanium hydrochloride, titanium acetate, titanium carbonate, and the like in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) is prepared.

또한, 세륨질산염, 세륨황산염, 세륨염산염, 세륨초산염, 세륨탄산염 등에서 선택되는 세륨유기산염을 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 세륨유기산염 용액을 준비한다. In addition, a cerium organic acid solution prepared by dissolving a cerium organic acid salt selected from cerium nitrate, cerium sulfate, cerium hydrochloride, cerium acetate, cerium carbonate and the like in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) is prepared.

(b) 단계에서는 상기 준비된 티탄유기산염 용액과 세륨유기산염 용액을 원하는 일정 비율로 혼합하고 NaOH, KOH 등 알카리금속수산화물 수용액을 적당량 첨가하여 pH를 조절해 가면서 상온 ~ 100 ℃ 범위의 일정온도에서 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는다. 구체적으로, 상기 얻어진 현탁상 반응물을 여과하고 증류수로 수차례 세정하여 침전물을 분리하여 얻는다.In the step (b), the prepared titanium organic acid solution and cerium organic acid solution are mixed at a predetermined ratio, and an appropriate amount of an alkali metal hydroxide solution such as NaOH and KOH is added to adjust the pH to control the reaction at a constant temperature ranging from room temperature to 100 ° C. To obtain the suspended reaction product. Specifically, the obtained suspended phase reactant is filtered and washed several times with distilled water to obtain a precipitate.

(c) 단계에서는 상기 침전물에 적정 농도의 과산화수소를 첨가하고 50 ~ 100 ℃ 범위의 적정온도에서 반응시켜 고체상 침전물을 얻는다. In step (c), an appropriate concentration of hydrogen peroxide is added to the precipitate and reacted at an appropriate temperature ranging from 50 to 100 ° C. to obtain a solid phase precipitate.

(d) 단계에서는 상기 고체상 침전물을 여과하고 증류수로 세정 후 건조하여 분말을 얻는다.In step (d), the solid precipitate is filtered, washed with distilled water and dried to obtain a powder.

(e) 단계는 전단계에서 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 소성하는 단계이다. 소성온도는 특별히 본 발명에서 목적으로 하는 입자를 얻는 한에서는 제한하지 않지만, 좋게는 500 ~ 800 ℃ 범위의 온도 조건에서 소결 공정을 거치면 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자가 얻어질 수 있다. In step (e), the powder obtained in the previous step is put in a crucible and fired. The firing temperature is not particularly limited as long as the particles to be obtained in the present invention can be obtained, but preferably, titanium dioxide nanoparticles doped with cerium can be obtained through a sintering process at a temperature condition in the range of 500 to 800 ° C.

상기 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자의 크기는 pH의 조절에 의해 크게 달라질 수 있는데, pH가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하는 경향이 있다. 상기 pH는 바람직하게는 2 내지 7, 보다 바람직하게는 3 내지 6인 것이 더욱 좋다.The size of the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles can vary greatly by the adjustment of pH, and the particle size tends to increase with increasing pH. Preferably said pH is 2-7, More preferably, it is 3-6.

본 발명에서 상기 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 제조방법은 (a) 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계,(b) 상기 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻은 현탁상 반응물로부터 침전물을 분리하여 얻는 단계, (c) 상기 침전물에 과산화수소를 첨가하고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (d) 상기 고체상 침전물을 분리하여 분말을 얻는 단계 및 (e) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함한다. In the present invention, the method for preparing the cerium-doped zinc oxide nanoparticles includes (a) preparing a zinc organic acid solution and a cerium organic acid solution, and (b) alkali in a mixture of the zinc organic acid solution and cerium organic acid solution. Obtaining a precipitate from the suspension phase reacted by adding a metal hydroxide aqueous solution to react, (c) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (d) separating the solid precipitate to obtain a powder And (e) sintering the powder.

구체적으로, (a) 단계에서는 아연질산염, 아연황산염, 아연염산염, 아연초산염, 아연탄산염 등에서 선택되는 아연유기산염에 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 아연유기산염 용액을 준비한다. Specifically, in step (a), a zinc organic acid solution prepared by dissolving a zinc organic acid salt selected from zinc nitrate, zinc sulfate, zinc hydrochloride, zinc acetate, zinc carbonate and the like in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) is prepared.

또한, 세륨질산염, 세륨황산염, 세륨염산염, 세륨초산염, 세륨탄산염 등에서 선택되는 세륨유기산염에 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 세륨유기산염 용액을 준비한다. In addition, a cerium organic acid solution prepared by dissolving a cerium organic acid salt selected from cerium nitrate, cerium sulfate, cerium hydrochloride, cerium acetate, cerium carbonate and the like in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) is prepared.

(b) 단계에서는 상기 준비된 아연유기산염 용액과 세륨유기산염 용액을 원하는 일정 비율로 혼합하고 NaOH, KOH 등 알카리금속수산화물 수용액을 적당량 첨가하여 pH를 조절해 가면서 상온 ~ 100 ℃ 범위의 일정온도에서 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는다. 구체적으로, 상기 얻어진 현탁상 반응물을 여과하고 증류수로 수차례 세정하여 침전물을 분리하여 얻는다. In the step (b), the prepared zinc organic acid solution and cerium organic acid solution are mixed at a predetermined ratio, and an appropriate amount of an alkali metal hydroxide solution such as NaOH and KOH is added to adjust the pH to control the reaction at a constant temperature ranging from room temperature to 100 ° C. To obtain the suspended reaction product. Specifically, the obtained suspended phase reactant is filtered and washed several times with distilled water to obtain a precipitate.

(c) 단계에서는 상기 침전물에 적정 농도의 과산화수소를 첨가하고 50 ~ 100 ℃ 범위의 적정온도에서 반응시켜 고체상 침전물을 얻는다. In step (c), an appropriate concentration of hydrogen peroxide is added to the precipitate and reacted at an appropriate temperature ranging from 50 to 100 ° C. to obtain a solid phase precipitate.

(d) 단계에서는 상기 고체상 침전물을 여과, 증류수로 세정 후 건조하여 분말을 얻는다.In step (d), the solid precipitate is filtered, washed with distilled water and dried to obtain a powder.

(e) 단계는 전단계에서 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 500 ~ 800 ℃ 범위의 온도 조건에서 소결 공정을 거치면 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자가 얻어질 수 있다. 상기 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 크기는 pH의 조절에 의해 크게 달라질 수 있는데, pH가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하는 경향이 있다. 상기 pH는 바람직하게는 2 내지 7, 보다 바람직하게는 3 내지 6인 것이 더욱 좋다.In step (e), the powder obtained in the previous step is placed in a crucible and subjected to a sintering process at a temperature condition in the range of 500 to 800 ° C., thereby obtaining zinc oxide nanoparticles doped with cerium. The size of the cerium-doped zinc oxide nanoparticles can vary greatly by the adjustment of pH, and the particle size tends to increase with increasing pH. Preferably said pH is 2-7, More preferably, it is 3-6.

본 발명에서 상기 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자의 제조방법은 (a) 티탄유기산염 용액, 아연유기산염 용액 및 세륨유기산염 용액을 준비하는 단계,(b) 상기 티탄유기산염 용액 및 아연유기산염 용액의 혼합물에 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는 단계, (c) 상기 현탁상 반응물에 세륨유기산염 용액을 혼합하고 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻어진 현탁상 반응물로부터 침전물을 얻는 단계,(d) 상기 침전물에 과산화수소를 넣고 반응시켜 고체상 침전물을 얻는 단계, (e) 상기 고체상 침전물로부터 분말을 얻는 단계 및 (f) 상기 분말을 소결하는 단계를 포함한다. In the present invention, the method of preparing the cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles includes (a) preparing a titanium organic acid solution, a zinc organic acid solution and a cerium organic acid solution, and (b) the titanium organic acid solution. And adding an aqueous alkali metal hydroxide solution to the mixture of zinc organic acid solution and reacting to obtain a suspended phase reactant, (c) adding a suspension of the cerium organic acid solution to the suspended phase reactant and adding an aqueous alkali metal hydroxide solution to react the suspended phase reactant. Obtaining a precipitate from (d) adding hydrogen peroxide to the precipitate and reacting to obtain a solid precipitate, (e) obtaining a powder from the solid precipitate, and (f) sintering the powder.

구체적으로, (a) 단계에서는 티탄질산염, 티탄황산염, 티탄염산염, 티탄초산염, 티탄탄산염 등에서 선택되는 티탄유기산염에 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 티탄유기산염 용액, 아연질산염, 아연황산염, 아연염산염, 아연초산염, 아연탄산염 등에서 선택되는 아연유기산염에 용매(주로 물, 알콜 또는 이들의 혼합물)에 녹인 아연유기산염 용액, 및 세륨질산염, 세륨황산염, 세륨염산염, 세륨초산염, 세륨탄산염 등에서 선택되는 세륨유기산염에 용매(주로 물, 알콜 또는 그들의 혼합물)에 녹인 세륨유기산염 용액을 준비한다. Specifically, in step (a), a titanium organic acid solution, zinc nitrate, dissolved in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) in a titanium organic acid salt selected from titanium nitrate, titanium sulfate, titanium hydrochloride, titanium acetate, titanium carbonate, etc. Zinc organic acid solution dissolved in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) in zinc organic acid salt selected from zinc sulfate, zinc hydrochloride, zinc acetate, zinc carbonate, and cerium nitrate, cerium sulfate, cerium sulfate, cerium acetate, cerium A cerium organic acid solution prepared by dissolving a cerium organic acid salt selected from carbonate or the like in a solvent (mainly water, alcohol or a mixture thereof) is prepared.

(b) 단계에서는 상기 준비된 티탄유기산염 용액과 아연유기산염 용액을 원하는 일정 비율로 혼합하고 NaOH, KOH 등 알카리금속수산화물 수용액을 적당량 첨가하여 pH를 조절해 가면서 상온 ~ 100 ℃ 범위의 일정온도에서 반응시켜 현탁상 반응물을 얻는다. In the step (b), the prepared titanium organic acid solution and zinc organic acid solution are mixed at a desired ratio, and an appropriate amount of an alkali metal hydroxide solution such as NaOH and KOH is added to adjust the pH to control the pH at a temperature ranging from room temperature to 100 ° C. To obtain the suspended reaction product.

(c) 단계에서는 상기 현탁상 반응물에 세륨유기산염 용액을 혼합하고 알칼리금속수산화물 수용액을 넣고 반응시켜 얻어진 현탁상 반응물을 여과하고 증류수로 수차례 세정하여 침전물을 얻는다. In the step (c), the suspension reactant obtained by mixing a cerium organic acid solution with the suspended reactant, adding an aqueous alkali metal hydroxide solution, and filtering the solution is washed several times with distilled water to obtain a precipitate.

(d) 단계에서는 상기 침전물에 과산화수소를 첨가하고 50 ~ 100 ℃ 범위의 적정온도에서 반응시켜 고체상 침전물을 얻는다. In step (d), hydrogen peroxide is added to the precipitate and reacted at an appropriate temperature ranging from 50 to 100 ° C. to obtain a solid phase precipitate.

(e) 단계에서는 상기 고체상 침전물을 여과, 세정 및 건조하여 분말을 얻는다. In step (e), the solid phase precipitate is filtered, washed and dried to obtain a powder.

(f) 단계에서는 전단계에서 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 소성하는 단계인데, 소성온도는 특별히 한정하는 것은 아니지만 좋게는 500 ~ 800 ℃ 범위의 온도 조건에서 소결 공정을 거치면 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자가 얻어질 수 있다. 상기 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자의 크기는 pH의 조절에 의해 크게 달라질 수 있는데, pH가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하는 경향이 있다. 상기 pH는 바람직하게는 2 내지 7, 보다 바람직하게는 3 내지 6인 것이 더욱 좋다.In step (f), the powder obtained in the previous step is put in a crucible and calcined, but the firing temperature is not particularly limited, but preferably, when the sintering process is performed at a temperature condition in the range of 500 to 800 ° C., titanium dioxide / zinc oxide doped with cerium Nanocomposite particles can be obtained. The size of the cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles can vary greatly by the adjustment of pH, and the particle size tends to increase with increasing pH. Preferably said pH is 2-7, More preferably, it is 3-6.

본 발명에서 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자는 구체적으로, 상기 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자가 5 ~ 400 중량부, 바람직하게는 20 내지 400 중량부로 포함된 것일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.In the present invention, the mixed particles of the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and the cerium-doped zinc oxide nanoparticles specifically include a cerium-doped zinc oxide nanoparticles based on 100 parts by weight of the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles. 5 to 400 parts by weight, preferably 20 to 400 parts by weight may be included, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에서 상기 나노입자 또는 나노복합입자는 도핑된 세륨의 함량이 1 ~ 50 중량%, 바람직하게는 5 ~ 30 중량%인 것이 더욱 좋다. 상기의 범주 내에서는 UVB, UVA Ⅱ, UVA I 모든 영역에 걸친 탁월한 자외선 차단성 구현 효과를 얻을 수 있고, 가시광선의 흡수도 적어 투명성의 손상이 적어 불투명에 기인한 선명한 염색이 더욱 좋아서 더욱 선호된다. In addition, the nanoparticles or nanocomposite particles in the present invention is more preferably 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight of the doped cerium. Within the above range, excellent UV protection effect can be obtained in all areas of UVB, UVA II, and UVA I, and the absorption of visible light is less, so that the transparency is less damaged, and thus, the bright dye due to opacity is more preferred.

상기 나노입자 또는 나노복합입자의 형태는 구형, 침상형, 판상형 등 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 구형 및 판상형이 동일 무게 당 표면적이 넓어 빛의 산란을 보다 유도할 수 있다는 측면에서 더욱 좋다. The shape of the nanoparticles or nanocomposite particles is not particularly limited, such as spherical, needle-like, plate-like, but is preferably better in terms of spherical and plate-like, the surface area per the same weight can be induced more light scattering.

또한, 상기 나노입자 또는 나노복합입자는 평균입경이 크게 제한되는 것은 아니지만, 5 ~ 500 nm인 것이 좋고, 바람직하게는 10 ~ 300 nm의 것이, 보다 바람직하게는 30 ~ 250 nm인 것이 더욱 좋다. 상기 5 ~ 500 nm범주 내에서는 빛의 산란이 잘 일어나 차외선 차단의 효과가 더욱 증진되고, 입자분산성이 우수하며, 또한 투명성이 손상되지 않아 염색성에서 더욱 우수한 효과를 가질 수 있으므로 더욱 선호된다.In addition, the nanoparticles or nanocomposite particles are not particularly limited in average particle diameter, but preferably 5 to 500 nm, preferably 10 to 300 nm, and more preferably 30 to 250 nm. Within the range of 5 to 500 nm, light scattering occurs well, so that the effect of blocking ultraviolet rays is further enhanced, particle dispersibility is excellent, and transparency is not impaired, so it is more preferred in dyeing property.

본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물은 합성수지 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자가 0.001 ~ 10 중량부, 바람직하게는 0.1 ~ 7 중량부를 포함되는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 5 중량부 포함되는 것이 더욱 좋지만 이에 반드시 한정하는 것은 아니다. 상기의 조성비에서는 자외선 차단성이 우수하고, 투명성이 손상되지 않아 선명한 염색성을 확보할 수 있어서 더욱 선호된다. The UV-protective resin composition according to the present invention contains 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 7 parts by weight of mixed particles of cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles based on 100 parts by weight of the synthetic resin. Part is preferably included, more preferably 0.2 to 5 parts by weight is more preferably included but is not necessarily limited thereto. In the above composition ratio, excellent UV blocking properties, transparency is not impaired, it is possible to secure a clear dyeing is more preferred.

또한 본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물은 합성수지 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자가 0.001 ~ 10 중량부, 바람직하게는 0.1 ~ 7 중량부를 포함되는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 5 중량부 포함되는 것이 더욱 좋지만 이에 반드시 한정하는 것은 아니다. 상기의 조성비에서는 자외선 차단성이 우수하고, 투명성이 손상되지 않아 선명한 염색성을 확보할 수 있어서 더욱 선호된다.In addition, the sunscreen resin composition according to the present invention preferably contains 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 7 parts by weight of titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles doped with cerium, based on 100 parts by weight of the synthetic resin. Preferably 0.2 to 5 parts by weight is more preferably included, but is not necessarily limited thereto. In the above composition ratio, excellent UV blocking properties, transparency is not impaired, it is possible to secure a clear dyeing is more preferred.

본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물은 나노입자 또는 나노복합입자의 분산성을 높이기 위해 합성수지 및 나노입자 혼합물을 적절한 비율로 혼합하여 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 믹싱롤, 밤바리믹서, 니더 등 혼련기의 호퍼에 투입하고 용융혼련 분산시켜 컴파운드 펠렛 형태로 제조할 수 있다.In order to increase the dispersibility of nanoparticles or nanocomposite particles, the sunscreen resin composition according to the present invention is mixed with a mixture of synthetic resin and nanoparticles at an appropriate ratio, such as a screw screw extruder, a twin screw extruder, a mixing roll, a balbaric mixer, and a kneader. Into the hopper of the kneader, etc., and melt kneading and dispersing can be prepared in the form of compound pellets.

또는, 고농도의 혼합입자 또는 나노복합입자 마스터배치를 제조하여 합성수지 및 나노입자 혼합물 마스터배치 펠렛을 드라이 블랜딩에 의해 혼합하거나 혼합물을 혼련기의 호퍼에 투입하고 용융혼련시켜 펠렛 형태로 제조하여 분산성을 확보할 수 있다. 특히, 분산성이 나쁘면 뭉친 입자덩어리에 기인하여 얻어진 조성물을 용융방사시 절사가 일어나 방사작업성이 크게 손상될 수 있을 뿐만 아니라 첨가량 대비 자외선 차단성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있어 상기의 방법을 사용하는 것이 바람직하다. Alternatively, a high concentration of mixed particles or nano composite particle master batches may be prepared and the synthetic resin and nano particle mixture master batch pellets may be mixed by dry blending, or the mixture may be introduced into a hopper of a kneader and melt kneaded to produce pellets to form a dispersibility. It can be secured. In particular, if the dispersibility is poor, the composition obtained due to the aggregated particles may be cut off during melt spinning, which may greatly impair the radioworkability, and may also cause a problem of inferior UV protection to the amount added. It is preferable.

본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물은 통상의 첨가제, 일예로, 분산제, 산화방지제, 열안정제, 안료, 형광증백제, 항균제, 탈취제, 난연제, 대전방지제 등을 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 더 포함하여 배합할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The sunscreen resin composition according to the present invention is a conventional additive, for example, a dispersant, an antioxidant, a heat stabilizer, a pigment, a fluorescent brightener, an antimicrobial agent, a deodorant, a flame retardant, an antistatic agent, etc., without impairing the object of the present invention. Including may be further included, but is not necessarily limited thereto.

상기 첨가제의 함량은 본 발명의 목적으로 효과를 달성하는 범위에서는 특별히 한정하지 않지만, 좋게는 합성수지 100 중량부에 대하여 0.001 내지 5 중량부의 범주에서 사용할 수 있다. 특히 상기 첨가제 중 분산제는 나노입자 또는 나노복합입자의 분산성을 향상시키기 위하여 첨가되는 것이 바람직하다. 분산제는 기재가 되는 합성수지의 종류에 따라 많이 달라질 수 있으며 분산제의 전이에 의한 품질불량을 방지하기 위해 저분자계 분산제보다 가능한 고분자계 분산제가 바람직하다. 일예로, 폴리아마이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 경우 폴레에틸렌계 아이오노머가 보다 바람직하다. The content of the additive is not particularly limited in the range of achieving the effect for the purpose of the present invention, but may preferably be used in the range of 0.001 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the synthetic resin. In particular, the dispersant in the additive is preferably added to improve the dispersibility of the nanoparticles or nanocomposite particles. The dispersant may vary depending on the type of synthetic resin used as the base material, and a polymer dispersant capable of a low molecular weight dispersant is preferable in order to prevent poor quality due to transition of the dispersant. For example, in the case of polyamide, polyethylene, and polypropylene, polyethylene-based ionomer is more preferable.

상기 분산제는 합성수지 100 중량부에 대해 0.01 ~ 5 중량부, 바람직하게는 0.05 ~ 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 2 중량부 포함된다. 상기 분산제의 첨가량이 0.01 중량부 미만일 경우 원하는 나노입자 또는 나노복합입자에 대한 고도의 분산성 개선 효과가 미미하며, 5 중량부를 초과할 경우 분산에 기여하지 않는 잉여 분산제로 인해 강성이 약해지고 세제와의 친화력으로 세탁견뢰도가 떨어질 우려가 있다.The dispersant is contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 3 parts by weight, and more preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the synthetic resin. If the amount of the dispersant is less than 0.01 parts by weight, the effect of improving the dispersibility of the desired nanoparticles or nanocomposite particles is insignificant. If the dispersant is more than 5 parts by weight, the stiffness is weakened due to the excess dispersant which does not contribute to the dispersion and the detergent There is a fear that washing fastness may decrease due to affinity.

또한, 본 발명은 상기 수지조성물을 통상의 용융방사에 의한 섬유 제조방법에 의해 얻어지는 자외선 차단성 합성섬유를 제공한다. 일예로, 본 발명에 따른 자외선 차단성 수지조성물 펠렛을 매트릭스 합성수지의 특성을 고려하여 건조한 다음 압출기의 호퍼에 투입하여 용융 압출 시킨 후 일정한 형상의 구금을 통해 방사하고 냉각시키고 열고정, 연신 및 후 가공 공정을 거쳐 자외선 차단성 합성섬유가 제조될 수 있다. The present invention also provides a UV-blocking synthetic fiber obtained by the fiber manufacturing method by the conventional melt spinning the resin composition. For example, the UV-protective resin composition pellets according to the present invention are dried in consideration of the characteristics of the matrix synthetic resin and then melt-extruded by injecting into a hopper of an extruder, and then spun through a mold of a constant shape, cooled, heat-set, stretched and post-processed. UV-blocking synthetic fibers can be prepared through the process.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 이는 발명의 구성 및 효과를 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are intended only for understanding the constitution and effects of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명의 자외선 차단성 수지조성물 및 합성섬유에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 아래 시험 방법으로 평가하였다.The UV blocking property, UV blocking persistence and radiation workability of the UV blocking resin composition and the synthetic fiber of the present invention were evaluated by the following test method.

(1) 자외선 차단성(1) UV protection

섬유(필라멘트) 자체로 자외선 차단성 평가가 어렵다는 점을 감안하여 시료 수지를 사용하여 두께 20 ㎛(3 denier 섬유 직경수준)의 필름으로 제작하고 UV-VIS Spectrometer를 이용하여 상기 시료 필름에 대한 자외선 영역에서의 투과되지 않는 양 백분율로서 자외선 차단성(%)을 평가하였다. In consideration of the fact that it is difficult to evaluate the UV ray blocking property of the fiber (filament) itself, it is made into a film having a thickness of 20 μm (3 denier fiber diameter level) using a sample resin, and the UV region for the sample film using a UV-VIS Spectrometer. UV protection (%) was assessed as the percentage of impermeable amount in.

(2) 자외선 차단지속성(2) UV blocking persistence

KS K ISO 105-C06(섬유 세탁 견뢰도 시험법)을 준용해 실시하였다. 표준세제 4 g을 물 1L에 용해한 세탁액을 제조하여 미리 준비한 시험병에 투입한 뒤 상기 자외선 차단성 평가 시 사용된 두께 20 ㎛(3 denier 섬유 직경수준)의 필름 시료를 담그고 시험병을 진탕기에 설치한 후 60 ℃, 30분간 흔들어 준 다음 세탁액을 버리고 물로 2회 헹군다. 이런 작업을 100회 반복한 후 필름 시료를 건조한 뒤 UV-VIS Spectrometer를 이용하여 자외선 차단성(%)을 평가하여 세탁 전후 그 변화율(%)을 계산하여 표 1에 나타낸 기준으로 자외선 차단지속성을 평가하였다. 자외선 차단성은 UVA I 차단성과 전체 차단성을 구분하여 평가하였다.KS K ISO 105-C06 (Fiber Wash Fastness Test Method) was applied mutatis mutandis. Prepare a wash solution dissolved in 4 g of standard detergent in 1 liter of water, add it to a test bottle prepared in advance, and dip a sample of a film having a thickness of 20 μm (3 denier fiber diameters) used for evaluating the UV protection property and place the test bottle in a shaker. After installation, shake for 30 minutes at 60 ℃, discard the wash solution and rinse twice with water. After repeating this operation 100 times, the film sample was dried and the UV protection rate (%) was evaluated using a UV-VIS Spectrometer to calculate the change rate (%) before and after washing. It was. UV protection was evaluated by classifying UVA I barrier and overall barrier.

구 분division ◎(우수)◎ (excellent) ○(양호)○ (good) △(보통)△ (normal) X(불량)X (bad) 세탁전후 자외선차단성의 변화율(%)Change rate of sunscreen before and after washing (%) 1 미만Less than 1 1 이상
5 미만
1 or more
Less than 5
5 이상
10 미만
5 or more
Less than 10
10 이상over 10

(3) 방사작업성(3) spinning workability

방사시 사절이 발생하는 빈도(회/일)를 측정하여 하기 표 2에 나타낸 기준으로 방사작업성을 평가하였다. The frequency (times / day) of trimming at the time of spinning was measured to evaluate the radio workability according to the criteria shown in Table 2 below.

구 분division ◎(우수)◎ (excellent) ○(양호)○ (good) △(보통)△ (normal) X(불량)X (bad) 방사시 사절 발생빈도(회/일)Frequency of trimming when spinning (times / day) 1 미만Less than 1 1 One 2 ~ 32 to 3 4 이상4 or more

[실시예 1]Example 1

섬유용 폴리에스테르 수지로서 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET-A)를 준비하였다. As a polyester resin for fibers, polyethylene terephthalate resin (PET-A) having an intrinsic viscosity of 0.65 was prepared.

먼저 티탄유기산염으로서 1.0 mol/L의 TiCl4(화합물 A), 아연유기산염으로서 1.0 mol/L의 ZnSOH2O(화합물 B), 세륨유기산염으로서 1.0 mol/L의 Ce(NO3)6H2O(화합물 C) 수용액을 준비하였다. 화합물 A 80 중량% 및 화합물 C 20 중량% 혼합물 1 L에 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 3.5로 조절하고 상온에서 반응시킨 결과 백색 침전물이 생성되었는데 이를 여과하고 증류수로 3회 세정하여 침전물 385 g을 분리해 얻었다. 여기에 30 wt% 과산화수소 수용액 0.5 L를 첨가하고 60 ℃에서 반응시키면 고체상 산화물 침전물이 얻어지게 되는데, 이를 여과, 증류수로 3회 세정후 건조하여 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 700 ℃에서 6시간 소결 공정을 거침에 따라 평균직경 35 nm의 세륨이 6.4 중량% 도핑된 이산화티탄 나노입자(Ce/TiO2-A)가 얻어졌다. 또한 화합물 B 75 중량% 및 화합물 C 25 중량% 혼합물 1 L에 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 3.5로 조절하고 상온에서 반응시킨 결과 백색 침전물이 생성되었는데 이를 여과하고 증류수로 3회 세정하여 침전물 360 g을 분리해 얻었다. 여기에 30 wt% 과산화수소 수용액 0.5 L을 첨가하고 50 ℃에서 반응시키면 고체상 산화물 침전물이 얻어지게 되는데, 이를 여과, 증류수로 3회 세정후 건조하여 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 800 ℃에서 12시간 소결 공정을 거침에 따라 평균직경 35 nm의 세륨이 8.9 중량% 도핑된 산화아연 나노입자(Ce/ZnO-A)가 얻어졌다.First, 1.0 mol / L TiCl 4 (Compound A) as titanium organic acid salt, 1.0 mol / L ZnSO 4 H 2 O (Compound B) as zinc organic acid salt, 1.0 mol / L Ce (NO 3 as cerium organic acid salt) ) 3 · 6H 2 O (Compound C) aqueous solution was prepared. 5 mol / L NaOH aqueous solution was added to 1 L of the mixture of 80% by weight of Compound A and 20% by weight of Compound C to adjust the pH to 3.5 and reacted at room temperature. A white precipitate was formed, which was filtered and washed three times with distilled water. 385 g was obtained separately. When 0.5 L of 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution is added and reacted at 60 ° C., a solid oxide precipitate is obtained. The resultant is filtered, washed three times with distilled water, and dried to obtain a powder obtained from a crucible and sintered at 700 ° C. for 6 hours. As a result, titanium dioxide nanoparticles (Ce / TiO 2 -A) doped with 6.4 wt% of cerium having an average diameter of 35 nm were obtained. In addition, 5 mol / L NaOH aqueous solution was added to 1 L of a mixture of 75 wt% Compound B and 25 wt% Compound C to adjust the pH to 3.5 and reacted at room temperature to produce a white precipitate, which was filtered and washed three times with distilled water. 360 g of precipitate was isolated. After adding 0.5 L of 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution and reacting at 50 ° C., a solid oxide precipitate was obtained. The powder obtained by filtration, washing with distilled water three times and dried was put in a crucible and sintered at 800 ° C. for 12 hours. As a result, zinc oxide nanoparticles (Ce / ZnO-A) doped with 8.9 wt% of cerium having an average diameter of 35 nm were obtained.

상기 PET-A 100 중량부, Ce/TiO2-A 2.0 중량부 및 Ce/ZnO-A 0.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 L/D 42, 90Φ 이축스크류압출기에서 실린더온도 280 ℃의 조건하에서 혼련 분산시켜 수지조성물(1) 펠렛을 얻었다. 100 parts by weight of PET-A, 2.0 parts by weight of Ce / TiO 2 -A and 0.5 parts by weight of Ce / ZnO-A were mixed and kneaded under conditions of a cylinder temperature of 280 ° C. in an L / D 42, 90Φ twin screw extruder. It disperse | distributed and the resin composition (1) pellet was obtained.

상기 얻어진 수지조성물(1) 펠렛을 건조하여 수분율 0.05 중량% 이하로 하여 압출기 호퍼에 투입하고 용융압출하여 방사용액을 제조하였다. 제조된 방사용액을 원형 단면구조의 방사구금을 통해 방사온도 285 ℃, 방사속도 4,000 m/분 조건하에서 방사하고 20 ℃의 냉각공기를 풍속 0.5 m/분으로 불어주면서 냉각시키고 열고정 및 연신 공정을 거쳐 3 denier의 합성섬유(1)를 얻었다. 얻어진 수지조성물(1)를 가열프레스를 이용하여 두께 20 ㎛(3 denier 섬유 직경수준)의 필름을 제조하여 자외선 차단성 및 자외선 차단지속성을 측정하였고 수지조성물(1)을 사용, 용융방사하여 합성섬유(1)을 얻는 동안 방사시 사절이 발생하는 빈도로서 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The obtained resin composition (1) pellets were dried to a moisture content of 0.05% by weight or less, charged into an extruder hopper, and melt-extruded to prepare a spinning solution. The spinning solution is spun under a circular cross-section spinneret at a spinning temperature of 285 ° C and a spinning speed of 4,000 m / min, and cooled by blowing air at 20 ° C at a wind speed of 0.5 m / min. After that, 3 denier synthetic fibers (1) were obtained. The obtained resin composition (1) was prepared using a heating press to produce a film having a thickness of 20 μm (3 denier fiber diameter level), and the UV ray blocking property and the UV blocking persistence were measured, and the resin composition (1) was melted and spun to synthetic fibers. During (1), radioworkability was evaluated as the frequency of trimming during spinning. The results are shown in Table 3.

[실시예 2]Example 2

상기 PET-A 100 중량부, Ce/TiO2-A 1.5 중량부 및 Ce/ZnO-A 1.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물(2)을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(2) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(2)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition (2) mixed at 100 parts by weight of PET-A, 1.5 parts by weight of Ce / TiO 2 -A and 1.0 parts by weight of Ce / ZnO-A was used. ) Pellets and 3 denier synthetic fibers (2) were obtained and their UV protection, UV persistence and radioworkability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[실시예 3]Example 3

상기 PET-A 100 중량부, Ce/TiO2-A 1.0 중량부 및 Ce/ZnO-A 1.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물(3)을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(3) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(3)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition (3) mixed at 100 parts by weight of PET-A, 1.0 parts by weight of Ce / TiO 2 -A and 1.5 parts by weight of Ce / ZnO-A was used. ) Pellets and 3 denier synthetic fibers (3) were obtained and their UV protection, UV persistence and radioworkability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[실시예 4]Example 4

상기 PET-A 100 중량부, Ce/TiO2-A 0.5 중량부 및 Ce/ZnO-A 2.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물(4)을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(4) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(4)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition (4) was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition (4) mixed at 100 parts by weight of PET-A, 0.5 parts by weight of Ce / TiO 2 -A and 2.0 parts by weight of Ce / ZnO-A was used. ) Pellets and 3 denier synthetic fibers (4) were obtained and their UV protection, UV persistence and radioworkability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[실시예 5]Example 5

먼저 티탄유기산염으로서 1.0 mol/L의 TiCl4(화합물 A), 아연유기산염으로서 1.0 mol/L의 ZnSO4·H2O(화합물 B), 세륨유기산염으로서 1.0 mol/L의 Ce(NO3)3·6H2O(화합물 C) 수용액을 준비하였다. 화합물 A 50 중량% 및 화합물 B 50 중량% 혼합물 1 L에 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 4.0으로 조절하고 60 ℃에서 반응시킨 결과 현탁상 반응물이 얻어졌다. 여기에 상기 화합물 C를 첨가하고 또한 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 5.0으로 조절하고 70 ℃에서 반응시킨 결과 현탁상 백색 침전물이 생성되었는데 이를 여과하고 증류수로 3회 세정하여 침전물 412 g을 분리해 얻었다. 여기에 30 wt% 과산화수소 수용액 0.5 L를 첨가하고 60℃에서 반응시키면 고체상 산화물 침전물이 얻어지게 되는데, 이를 여과, 증류수로 3회 세정 후 건조하여 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 800 ℃에서 12시간 소결 공정을 거침에 따라 평균직경 42 nm의 세륨이 14.8 중량% 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자(Ce/TiO2/ZnO-A)가 얻어졌다. First, 1.0 mol / L TiCl 4 (Compound A) as titanium organic acid salt, 1.0 mol / L ZnSO 4 · H 2 O (Compound B) as zinc organic acid salt, 1.0 mol / L Ce (NO 3 as cerium organic acid salt) ) 3. 6H 2 O (Compound C) aqueous solution was prepared. 50 mol% of Compound A and 50 wt% of Compound B were added with 5 mol / L aqueous NaOH solution to adjust the pH to 4.0 and reacted at 60 ° C. to obtain a suspension phase reaction. Compound C was added thereto, followed by addition of 5 mol / L NaOH aqueous solution to adjust pH to 5.0 and reaction at 70 ° C., resulting in a suspension white precipitate which was filtered and washed three times with distilled water to give 412 g of precipitate. It was separated. After adding 0.5 L of 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution and reacting at 60 ° C., a solid oxide precipitate was obtained. The resultant was filtered, washed three times with distilled water, and dried to obtain a powder obtained from a crucible and then sintered at 800 ° C. for 12 hours. As a result, titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles (Ce / TiO 2 / ZnO-A) doped with 14.8 wt% of cerium having an average diameter of 42 nm were obtained.

상기 PET-A 100 중량부 및 Ce/TiO2ZnO-A 2.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물(5)을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(5) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(5)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition (5) pellets and 3 denier synthetic fibers were carried out in the same manner as in Example 1, except that the composition (5) mixed at 100 parts by weight of PET-A and 2.0 parts by weight of Ce / TiO 2 ZnO-A was used. (5) was obtained and evaluated for UV protection, UV persistence and radioworkability. The results are shown in Table 3.

[실시예 6]Example 6

먼저 티탄유기산염으로서 1.0 mol/L의 Ti(NO3)4(화합물 D), 아연유기산염으로서 1.0 mol/L의 Zn(NO3)2·6H2O(화합물 E), 세륨유기산염으로서 1.0 mol/L의 Ce(NO3)3·6H2O(화합물 C) 수용액을 준비하였다. 화합물 D 40 중량% 및 화합물 E 60 중량% 혼합물 1 L에 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 4.5으로 조절하고 65 ℃에서 반응시킨 결과 현탁상 반응물이 얻어졌다. 여기에 상기 화합물 C를 첨가하고 또한 5 mol/L NaOH 수용액을 첨가하여 pH를 5.5로 조절하여 80 ℃에서 반응시킨 결과 현탁상 백색 침전물이 생성되었는데 이를 여과하고 증류수로 3회 세정하여 침전물 431 g을 분리해 얻었다. 여기에 30 wt% 과산화수소 수용액 0.5 L를 첨가하고 60 ℃에서 반응시키면 고체상 산화물 침전물이 얻어지게 되는데, 이를 여과, 증류수로 3회 세정 후 건조하여 얻어진 분말을 도가니에서 넣고 800 ℃에서 12시간 소결 공정을 거침에 따라 평균직경 34 nm의 세륨이 13.9 중량% 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자(Ce/TiO2/ZnO-B)가 얻어졌다. First, 1.0 mol / L of Ti (NO 3 ) 4 (compound D) as titanium organic acid salt, 1.0 mol / L of Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (compound E) as zinc organic acid salt, 1.0 as cerium organic acid salt. A mol / L aqueous solution of Ce (NO 3 ) 3 .6H 2 O (Compound C) was prepared. To 1 L of a mixture of 40% by weight of Compound D and 60% by weight of Compound E was added a 5 mol / L aqueous NaOH solution to adjust the pH to 4.5 and reacted at 65 ° C. to obtain a suspension phase reaction. The compound C was added thereto, followed by addition of 5 mol / L NaOH aqueous solution to adjust the pH to 5.5, followed by reaction at 80 ° C., which produced a white precipitate which was filtered and washed three times with distilled water to give 431 g of precipitate. It was separated. After adding 0.5 L of 30 wt% aqueous hydrogen peroxide solution and reacting at 60 ° C., a solid oxide precipitate was obtained. The powder obtained by filtration, washing three times with distilled water and drying was put in a crucible and then sintered at 800 ° C. for 12 hours. As a result, titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles (Ce / TiO 2 / ZnO-B) doped with 13.9% by weight of cerium having an average diameter of 34 nm were obtained.

상기 PET-A 100 중량부 및 Ce/TiO2ZnO-B 2.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물(6)을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(6) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(6)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that 100 parts by weight of PET-A and 2.0 parts by weight of Ce / TiO 2 ZnO-B were used. (6) was obtained and evaluated for UV protection, UV persistence and radiation workability. The results are shown in Table 3.

[실시예 7]Example 7

섬유용 폴리아마이드 수지로서 상대점도가 2.5인 폴리아마이드 6(PA-A)를 준비하였다. As a polyamide resin for fibers, polyamide 6 (PA-A) having a relative viscosity of 2.5 was prepared.

상기 PA-A 100 중량부, Ce/TiO2ZnO-B 0.5 중량부 및 Ce/TiO2ZnO-B 1.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(7) 펠렛을 얻었고 또한 용융방사온도를 방사온도 255 ℃로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 3 denier의 합성섬유(7)를 얻었으며, 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The PA-A 100 parts by weight, Ce / TiO 2 ZnO-B 0.5 parts by weight of Ce / TiO 2 ZnO-B 1.5 parts by weight was used in the composition mixed at mixing ratios portion other than the same manner as in Example 1 carried out in the resin composition (7 ) Pellets were obtained, and the same as in Example 1 except that the melt spinning temperature was set at the spinning temperature of 255 ° C., to obtain 3 denier synthetic fibers (7). Was evaluated. The results are shown in Table 3.

[실시예 8]Example 8

나노입자 혼합물에 대한 분산제로서 용융점도가 0.9 g/10분이고, 나트륨이온으로 중화된(중화도 60%) 메타크릴산(15 중량%)과 에틸렌과(85 중량%)의 공중합체인 아이오노머인 DuPont사 Surlyn 8920(PEI)를 준비하였다. DuPont, an ionomer, is a copolymer of methacrylic acid (15% by weight) and ethylene (85% by weight) neutralized with sodium ions (neutrality 60%) as a dispersant for the nanoparticle mixture. Surlyn 8920 (PEI) was prepared.

상기 PA-A 100 중량부, Ce/TiO2ZnO-B 1.5 중량부 및 PEI 1.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(8) 펠렛을 얻었고 또한 용융방사온도를 방사온도 255 ℃로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 3 denier의 합성섬유(8)를 얻었으며, 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.A pellet of the resin composition (8) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition mixed at 100 parts by weight of PA-A, 1.5 parts by weight of Ce / TiO 2 ZnO-B and 1.0 parts by weight of PEI was used. Except that the spinning temperature was set to 255 ℃ spinning was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a three-denier synthetic fiber (8), to evaluate the UV protection, UV persistence and spinning workability. The results are shown in Table 3.

[실시예 9]Example 9

섬유용 폴리프로필렌 수지로서 용융지수가 15.0g/10분(230℃)인 폴리프로필렌(PP-A)를 준비하였다. As a polypropylene resin for fibers, polypropylene (PP-A) having a melt index of 15.0 g / 10 minutes (230 ° C.) was prepared.

상기 PP-A 100 중량부, Ce/TiO2ZnO-A 0.5 중량부, Ce/TiO2ZnO-B 1.0 중량부 및 PEI 1.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(9) 펠렛을 얻었고 또한 용융방사온도를 방사온도 255 ℃로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 3 denier의 합성섬유(9)를 얻었으며, 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The PP-A 100 parts by weight, Ce / TiO 2 ZnO-A 0.5 parts by weight, Ce / TiO 2 ZnO-B 1.0 parts by weight carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition mixed at the compounding ratio PEI 1.0 parts by weight of To obtain a resin composition (9) pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the melt spinning temperature was set to a spinning temperature of 255 ℃, to obtain a synthetic fiber (9) of 3 denier, UV protection, UV blocking Persistence and radioworkability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[비교예 1]Comparative Example 1

나노입자로서 평균입경 50 nm의 판상형 산화세륨(Degussa사, CeO2-A)을 준비하였다. As a nanoparticle, plate-shaped cerium oxide (CeO 2 -A, Degussa Co., Ltd.) of an average particle diameter of 50 nm was prepared.

상기 PET-A 100 중량부, CeO2-A 2.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(C1) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(C1)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition (C1) pellets and 3 denier synthetic fibers (C1) were obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of PET-A and 2.5 parts by weight of CeO 2 -A were used. UV protection, UV persistence and radiation workability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[비교예 2]Comparative Example 2

나노입자로서 평균입경 80 nm의 구형 산화아연(BYK사, ZnO-A)을 준비하였다. As nanoparticles, spherical zinc oxide (BYK, ZnO-A) having an average particle diameter of 80 nm was prepared.

상기 PA-A 100 중량부, ZnO-A 2.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 7과 동일하게 실시하여 수지조성물(C2) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(C2)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition (C2) pellets and 3 denier synthetic fibers (C2) were obtained in the same manner as in Example 7, except that 100 parts by weight of PA-A and 2.5 parts by weight of ZnO-A were used. UV protection, UV persistence and radiation workability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[비교예 3]Comparative Example 3

나노입자로서 평균입경 120 nm의 구형 이산화티탄(DuPont사, TiO2-A)을 준비하였다. As nanoparticles, spherical titanium dioxide (DuPont, TiO 2 -A) having an average particle diameter of 120 nm was prepared.

상기 PP-A 100 중량부, TiO2-A 2.5 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 9와 동일하게 실시하여 수지조성물(C3) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(C3)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The resin composition (C3) pellets and 3 denier synthetic fibers (C3) were obtained in the same manner as in Example 9, except that 100 parts by weight of PP-A and 2.5 parts by weight of TiO 2 -A were used. UV protection, UV persistence and radiation workability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[비교예 4][Comparative Example 4]

UVB 및 UVA II 영역에서 효과적인 유기계 자외선 차단제로서 benzophenone-3(BASF사, 상품명 Uninul M40)를 UVA I 영역에서 효과적인 유기계 자외선 차단제로서 drometriazol trisiloxane(BASF사, 상품명 Mexoryl XL)을 준비하였다. Benzophenone-3 (BASF, trade name Uninul M40) as an effective organic sunscreen in the UVB and UVA II region was prepared as drometriazol trisiloxane (BASF, Mexoryl XL) as an effective organic sunscreen in the UVA I region.

상기 PET-A 100 중량부, benzophenone-3 2.0 중량부, drometriazol trisiloxane 2.0 중량부의 배합비로 혼합한 조성물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 수지조성물(C4) 펠렛 및 3 denier의 합성섬유(C4)를 얻었고 이에 대한 자외선 차단성, 자외선 차단지속성 및 방사작업성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.100 parts by weight of PET-A, 2.0 parts by weight of benzophenone-3, 2.0 parts by weight of drometriazol trisiloxane was mixed in the same manner as in Example 1 except that the resin composition (C4) pellets and 3 denier synthetic fibers ( C4) was obtained and the UV protection, UV persistence and radioworkability were evaluated. The results are shown in Table 3.

[비교예 5][Comparative Example 5]

나노입자로서 평균입경 120 nm의 구형 이산화티탄(DuPont사, TiO2-A), 평균입경 80 nm의 구형 산화아연(BYK사, ZnO-A) 및 평균입경 50 nm의 판상형 산화세륨(Degussa사, CeO2-A)을 준비하였다. As nanoparticles, spherical titanium dioxide (DuPont, TiO 2 -A) with an average particle diameter of 120 nm, spherical zinc oxide (BYK, ZnO-A) with an average particle diameter of 80 nm and plate-like cerium oxide (Degussa, with an average particle diameter of 50 nm) CeO 2 -A) was prepared.

상기 PET-A 100 중량부에 TiO2-A 1.5 중량부, 상기 ZnO-A 1 중량부 및 CeO2-A 0.5 중량부를 혼합한 나노입자혼합물을 투입하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 펠렛화하고, 또한 방사하여 섬유를 제조하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.1.5 parts by weight of TiO 2 -A, 1 part by weight of ZnO-A and 0.5 parts by weight of CeO 2 -A were added to 100 parts by weight of PET-A, and pelletized in the same manner as in Example 1. And also spun to make fibers. The results are shown in Table 3.

구 분division 조성(중량부)Composition (part by weight) 자외선
차단성(%)
UV-rays
% Blocking
자외선
차단 지속성
UV-rays
Block persistence
방사
작업성
radiation
Workability
합성수지Synthetic resin 자외선 차단제Sunscreen 분산제Dispersant UVA IUVA I 전체all 실시예 1Example 1 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2-A(2.0)
Ce/ZnO-A(0.5)
Ce / TiO 2 -A (2.0)
Ce / ZnO-A (0.5)
-- 9191 9898
실시예 2Example 2 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2-A(1.5)
Ce/ZnO-A(1.0)
Ce / TiO 2 -A (1.5)
Ce / ZnO-A (1.0)
-- 9494 9898
실시예 3Example 3 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2-A(1.0)
Ce/ZnO-A(1.5)
Ce / TiO 2 -A (1.0)
Ce / ZnO-A (1.5)
-- 9797 99.599.5
실시예 4Example 4 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2-A(0.5)
Ce/ZnO-A(2.0)
Ce / TiO 2 -A (0.5)
Ce / ZnO-A (2.0)
-- 100100 100100
실시예 5Example 5 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2/ZnO-A(2.0)Ce / TiO 2 /ZnO-A(2.0) -- 9292 9898 실시예 6Example 6 PET-A(100)PET-A (100) Ce/TiO2/ZnO-B(2.0)Ce / TiO 2 /ZnO-B(2.0) -- 100100 100100 실시예 7Example 7 PA-A(100)PA-A (100) Ce/TiO2/ZnO-A(0.5)
Ce/TiO2/ZnO-B(1.5)
Ce / TiO 2 /ZnO-A(0.5)
Ce / TiO 2 /ZnO-B(1.5)
-- 100100 100100
실시예 8Example 8 PA-A(100)PA-A (100) Ce/TiO2/ZnO-B(1.5)Ce / TiO 2 /ZnO-B(1.5) PEI(1.0)PEI (1.0) 100100 100100 실시예 9Example 9 PP-A(100)PP-A (100) Ce/TiO2/ZnO-A(0.5)
Ce/TiO2/ZnO-B(1.0)
Ce / TiO 2 /ZnO-A(0.5)
Ce / TiO 2 /ZnO-B(1.0)
PEI(1.0)PEI (1.0) 100100 100100
비교예 1Comparative Example 1 PET-A(100)PET-A (100) CeO2-A(2.5)CeO 2 -A (2.5) -- 4545 7777 비교예 2Comparative Example 2 PA-A(100)PA-A (100) ZnO-A(2.5)ZnO-A (2.5) -- 3333 7171 비교예 3Comparative Example 3 PP-A(100)PP-A (100) TiO2-A(2.5)TiO 2 -A (2.5) -- 1111 6262 비교예 4Comparative Example 4 PET-A(100)PET-A (100) Benzophenone-3
(2.0)
Drometrizole Trisiloxane
(2.0)
Enzophenone-3
(2.0)
Drometrizole Trisiloxane
(2.0)
-- 5151 7676 XX
비교예 5Comparative Example 5 PET-A(100)PET-A (100) TiO2(1.5)/ZnO(1.0)/CeO2(0.5)TiO 2 (1.5) / ZnO (1.0) / CeO 2 (0.5) -- 7272 8383

실시예 1 내지 실시예 9에 알 수 있듯이 본 발명에 따른 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자 및 합성수지를 포함하는 자외선 차단성 수지조성물을 사용하여 제조된 합성섬유는 UVB, UVA II, UVA I 모든 영역에 걸친 전체 자외선 차단성이 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 자외선 차단지속성이 탁월하여 영구적인 자외선 차단성을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다. 특히 비교예 1 내지 비교예 4에 따른 종래 기술에 의한 유기계 또는 무기계 자외선 차단제를 사용하여 제조된 합성섬유 경우 UVA I 영역에서의 자외선 차단성이 취약함에 따라 전체 자외선 차단성이 크게 부족한 것과 크게 대비된다. 또한 비교예 5의 경우에 비교예 1 내지 4 보다는 우수하지만 본 발명의 실시예에 비하여는 현저히 낮은 자외선차단성 및 지속성과 방사작업성에서 열세를 보였다. As can be seen from Examples 1 to 9, mixed particles of cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles or cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particles and synthetic resins Synthetic fibers prepared using a sunscreen resin composition comprising a UVB, UVA II, UVA I can be seen that the total UV protection over all areas are very excellent. In addition, it was confirmed that the excellent UV blocking persistence can implement a permanent UV blocking. In particular, synthetic fibers prepared using the organic or inorganic sunscreen according to the prior art according to Comparative Examples 1 to 4 is greatly contrasted with the large lack of overall UV protection due to the weak UV protection in the UVA I region. . In addition, the comparative example 5 is superior to the comparative examples 1 to 4, but compared to the embodiment of the present invention showed a significantly lower UV protection and persistence and radiation workability.

또한, 실시예 8 및 실시예 9는 적절한 분산제를 함께 사용한 경우로, 나노입자 혼합물의 분산성 향상에 기인하여 자외선 차단성 및 방사작업성이 더욱 개선됨을 확인할 수 있었다. In addition, Example 8 and Example 9 was used in conjunction with a suitable dispersant, it was confirmed that due to the improved dispersibility of the nanoparticle mixture, the ultraviolet ray shielding and radiation workability is further improved.

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above in the present invention has been described by a limited embodiment, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, the present invention is not limited to the common knowledge Those having a variety of modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the claims as well as the following claims will belong to the scope of the present invention. .

Claims (10)

(A)세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자와 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자의 혼합입자 또는 세륨이 도핑된 이산화티탄/산화아연 나노복합입자에서 선택되는 나노입자 혼합물 및 (B)합성수지를 포함하며,
상기 나노입자 및 나노복합입자는 평균입경이 5 내지 500 nm이고, 도핑된 세륨의 함량이 1 내지 50 중량%이며,
상기 합성수지 100 중량부에 대하여 나노입자 혼합물이 0.001 내지 10 중량부 포함된 것인 자외선 차단성 수지조성물.
(A) a mixture of nanoparticles selected from cerium-doped titanium dioxide nanoparticles and cerium-doped zinc oxide nanoparticles, or a cerium-doped titanium dioxide / zinc oxide nanocomposite particle, and (B) a synthetic resin ,
The nanoparticles and nanocomposite particles have an average particle diameter of 5 to 500 nm, a content of doped cerium is 1 to 50% by weight,
Ultraviolet ray-protective resin composition containing 0.001 to 10 parts by weight of the nanoparticle mixture with respect to 100 parts by weight of the synthetic resin.
제 1항에 있어서,
상기 혼합입자는 세륨이 도핑된 이산화티탄 나노입자 100 중량부에 대하여 세륨이 도핑된 산화아연 나노입자가 5 ~ 400 중량부로 포함된 것인 자외선 차단성 수지조성물.
The method of claim 1,
The mixed particles are UV-blocking resin composition containing 5 to 400 parts by weight of the cerium-doped zinc oxide nanoparticles based on 100 parts by weight of the cerium-doped titanium dioxide nanoparticles.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 합성수지는 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리염화비닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 자외선 차단성 수지조성물.
The method of claim 1,
The synthetic resin is any one or more selected from the group consisting of polyester, polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane, polypropylene, polyethylene and polyvinyl chloride.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 수지조성물은 분산제, 산화방지제, 열안정제, 안료, 형광증백제, 항균제, 탈취제, 난연제 및 대전방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 자외선 차단성 수지조성물.
The method of claim 1,
The resin composition further comprises at least one additive selected from the group consisting of dispersants, antioxidants, heat stabilizers, pigments, optical brighteners, antibacterial agents, deodorants, flame retardants and antistatic agents.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항, 제 2항, 제 4항 및 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 자외선 차단성 수지조성물을 용융방사하여 제조되는 자외선 차단성 합성섬유. A sunscreen synthetic fiber prepared by melt spinning the sunscreen resin composition of any one of claims 1, 2, 4 and 6.
KR1020190014991A 2019-02-08 2019-02-08 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof KR102035041B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014991A KR102035041B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014991A KR102035041B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102035041B1 true KR102035041B1 (en) 2019-11-18

Family

ID=68727834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190014991A KR102035041B1 (en) 2019-02-08 2019-02-08 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102035041B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575448A (en) * 2020-12-11 2021-03-30 浙江理工大学 Preparation method of porous non-woven fabric with antibacterial function
CN114806096A (en) * 2022-03-31 2022-07-29 莆田达凯新材料有限公司 Ultraviolet-resistant master batch for polyester fiber, preparation method, ultraviolet-resistant polyester fiber and fabric

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616709B1 (en) * 2015-08-17 2016-04-29 (주)폴리사이언텍 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof
CN108085963A (en) * 2017-12-28 2018-05-29 安徽荣泽科技有限公司 A kind of surface cladding mixes nano-titanium dioxide fabric finishing agent of cerium zinc oxide and preparation method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616709B1 (en) * 2015-08-17 2016-04-29 (주)폴리사이언텍 Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof
CN108085963A (en) * 2017-12-28 2018-05-29 安徽荣泽科技有限公司 A kind of surface cladding mixes nano-titanium dioxide fabric finishing agent of cerium zinc oxide and preparation method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112575448A (en) * 2020-12-11 2021-03-30 浙江理工大学 Preparation method of porous non-woven fabric with antibacterial function
CN112575448B (en) * 2020-12-11 2022-04-15 浙江理工大学 Preparation method of porous non-woven fabric with antibacterial function
CN114806096A (en) * 2022-03-31 2022-07-29 莆田达凯新材料有限公司 Ultraviolet-resistant master batch for polyester fiber, preparation method, ultraviolet-resistant polyester fiber and fabric

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102035041B1 (en) Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof
US9034229B2 (en) Composition and process for preparing NIR shielding masterbatch and NIR shielding masterbatch and application thereof
KR101141149B1 (en) Method for manufacturing multi-functional fabric with antimicrobial and far-infrared ray radition function
EP2878715B1 (en) Method for preparing antibacterial thermal storage fiber, fiber prepared thereby, and fabrics using same
KR101882379B1 (en) Polyester fiber having antimicrobial effect and uv blockin gproperty
CN112575448B (en) Preparation method of porous non-woven fabric with antibacterial function
KR101212986B1 (en) A functional textile for absorbing infrared ray
KR102053668B1 (en) Anti-microbial and Ultraviolet Protective fibers and method of manufacturing the same
KR101641921B1 (en) Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof
KR101616709B1 (en) Ultraviolet shielding resin compositions and synthetic fibers using thereof
JP2007146306A (en) Artificial-hair fiber
KR101316765B1 (en) Ultra violet shielding polyamide compositions and fibers using thereof
KR101740625B1 (en) Functional fabrics having surface coating layer and manufacturing method thereof
KR101201236B1 (en) Ultra violet shielding polyamide compositions and fibers produced therefrom
KR20200034267A (en) PET multi-functional Master Batch having high gravity material, antimicrobial effect and uv blocking property, and Preparation method thereof, Polyester fiber using the same
JP6713889B2 (en) Original masterbatch and original fiber
KR101960080B1 (en) UV Light Protective Fiber and Fabric having Refrigerant Performance
KR101917869B1 (en) Polyester chip having material of flame retardant and uv blocking property
CN113355760A (en) Anti-ultraviolet antibacterial fiber and preparation method thereof
KR101221145B1 (en) Ultraviolet Shielding Polyamide Compositions and Fiber Prepared therefrom
KR101651896B1 (en) Sheath-core Type Polyester Fiber Reducing Infrared Transmittance, and Method for Manufacturing the Same
KR950013481B1 (en) Polyester fiber having excellent ultraviolet screening and cooling effect
JP5065576B2 (en) Artificial hair fiber
KR20090021566A (en) Manufacturing of nylon fiber and the preparation thereof with ultraviolet(uv) protective and quick-drying property
JPH09316728A (en) Ultraviolet light-shielding polyamide fiber

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant