KR102069062B1 - 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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이길남
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항균소재 주식회사
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Abstract

본 발명은 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법은 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액을 제조하는 항균 분산액 제조단계(S100);와 베이스 수지 100중량부에 대하여, 상기 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부 혼합하는 혼합단계(S200);를 포함한다.

Description

가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법{Antibacterial Plastic Composition for Furniture Injection Molding and Manufacturing method thereof}
본 발명은 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
가구란 실내에 배치하여 생활에 사용하는 기구 및 도구류의 총칭으로서, 기능, 의자, 테이블, 소파, 수납장, 작업대, 받침대 등 그 종류가 매우 다양하며, 용도, 기능, 구조 및 재료에 따른 분류 등 일반적으로 4가지 기준으로 구분되고 있다.
용도에 따라서는 크게 가정용, 주방용, 사무용으로 구분되며, 기능에 따라서는 크게 수납용, 휴식용, 거치용, 공간용으로 구분되고, 구조에 따라서는 크게 이동식, 붙박이식, 조립식으로 구분되며, 재료에 따라서는 크게 목재 가구, 금속제 가구, 플라스틱제 가구로 구분된다.
일반적으로 가구는 목재, 합판, 중밀도 섬유판, 파티클보드, 금속제 등의 재료로 이루어지고 있으나, 상기 재료로 성형 및 제조가 어려운 팔걸이, 가구용 부자재 등은 플라스틱 수지를 사출성형하여 제조되고 있다.
플라스틱제 가구 및 부자재는 가볍고, 경제적이며, 물성의 제어가 용이한 특징을 가지며, 최근들어 소비자의 개성 및 취향을 표현하고자 하는 욕구가 강해지면서 다양한 질감 및 디자인을 구현할 수 있는 플라스틱제 가구 및 부자재에 관한 관심이 늘어나고 있다.
한편 항균제는 크게 유기계 항균제, 무기계 항균제로 분류되는데, 유기계 항균제는 경제적이고 항균 즉효성이 좋으나, 인체 안정성, 열안정성이 낮은 특징을 가지며, 이에, 최근에는 인체 안정성, 열안정성이 높은 무기계 항균제를 이용하려는 추세이다.
본 발명자는 가구 사출용에 적용되는 플라스틱 조성물에 항균성 등 기능성을 부여하고자하는 연구의 일환으로 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법을 개발하여 본 발명에 이르게 되었다.
국내등록특허 제10-1972876호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물은 베이스 수지 100중량부에 대하여, 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 항균 분산액은 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 무기항균제는 구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방염제는 인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법은 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액을 제조하는 항균 분산액 제조단계(S100);와 베이스 수지 100중량부에 대하여, 상기 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부 혼합하는 혼합단계(S200);를 포함한다.
상기 항균 분산액 제조단계(S100)는 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하는 것을 특징으로 한다.
상기 항균 분산액 제조단계(S100)는 구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 무기항균제를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
상기 항균 분산액 제조단계(S100)는 인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 방염제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물에 의하면, 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 항균 분산액의 항균실험 결과를 보여주는 사진.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 입자에 항균제를 로딩하여 항균특성이 장기간 보존되도록 함과 동시에 우수한 물성을 갖는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법은 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액을 제조하는 항균 분산액 제조단계(S100)와 베이스 수지 100중량부에 대하여, 상기 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부 혼합하는 혼합단계(S200)를 포함한다.
제 1실시예에 따른 항균 분산액 제조단계(S100)는 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액을 제조하는 베이스 분산액 제조단계(S110)와 제조된 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하는 침지단계(S120)를 포함한다.
베이스 분산액 제조단계(S110)에서는 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액을 제조하는 단계로서, 유기용매 100중량부에 대하여 무기항균제 5 내지 30중량부, 방염제 1 내지 20중량부를 혼합하여 베이스 분산액을 제조한다.
상기 무기항균제는 구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는, 산화구리(I)(아산화구리, Cu2O), 산화구리(II)(CuO), 적동석 및 이들의 조합 중 어느 하나로 선택되는 구리 화합물을 사용할 수 있으나, 더욱 바람직하게는, 아산화구리를 사용할 수 있다.
산화구리(I)(아산화구리, Cu2O)는 산화구리(II)(CuO)와 비교해 항균 활성 및 항바이러스 활성이 높다. 즉, 아산화구리는 구리 이온을 용출하기 쉽기 때문에, 용출된 구리 이온이 미생물이나 바이러스와 접촉함으로써 효소나 단백질과 결합해 활성을 저하시켜, 미생물 및 바이러스의 대사 기능을 저해하기 쉬워진다. 또한 용출된 구리 이온의 촉매 작용에 의해서 공기 중의 산소를 활성화하여, 미생물 및 바이러스의 유기물을 분해하기 쉬워진다.
상기 무기항균제는 1 nm 내지 50 ㎛의 평균입도를 갖는 것을 사용하는데, 평균입도가 1 nm 미만일 경우 응집이 발생될 수 있으며, 평균입도가 50 ㎛를 초과할 경우 단위면적당 표면적이 작아져 항균성을 충분히 발휘할 수 없으며, 다공성 입자에 대한 로딩특성이 저하되기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
상기 방염제는 인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.
상기 방염제는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물에 방염성을 부여하며, 동시에 무기항균제에 도막을 형성하여 분산성을 향상시킴과 동시에 녹청을 방지할 수 있는 효과를 부여한다.
무기항균제는 공기, 빛 및 수분에 노출될 시 산화되어 변색이 발생되거나 녹청을 형성하여 외관을 해침은 물론이고, 사출용 조성물의 물리적인 특성을 급격히 저하시킬 수 있는데, 상기 방염제가 무기항균제의 표면에 도막을 형성함과 동시에 다공성 입자에 무기항균제 및 방염제 고정화 및 로딩되어 공기, 빛 및 수분에 직접적으로 노출되는 것을 차폐 및 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 사출용 조성물의 내화성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
상기 유기용매의 종류는 통상 사용되는 유기용매를 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는, 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등), 알코올 류(메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등), 에스테르류 (아세트산에틸, 아세트산부틸 등), 에테르 디이소프로필에테르 등), 지방족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소, 할로겐화탄화수소 (퍼클로로에틸렌, 트리클로로-1,1,1-에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 디클로로펜타플루오로프로판 등), 디메틸포름아미드, N-메틸-피롤리돈-2, 부티로아세톤, DMSO(디메틸술폭사이드), 글리콜에테르 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다.
침지단계(S120)에서는 제조된 베이스 분산액에 다공성 입자를 침지하여 다공성 입자 내부 및 표면에 무기항균제 및 방염제를 로딩하는 단계이다.
상기 다공성 입자는 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 다공성 입자의 크기는 10 내지 300㎛의 평균입경, 30 내지 70%의 기공률, 5nm 내지 10 ㎛의 평균기공크기를 가질 수 있다.
상기 다공성 입자는 물리, 화학적 처리를 통해 전처리된 것을 사용할 수 있으며, 상기 전처리를 통해 다공성 입자의 비표면적을 높여 항균제의 담지특성을 높이고, 이온결합 및 흡착특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전처리는 산 처리, 알칼리 처리, 플라즈마 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다.
산 처리는 질산, 황산, 염산, 인산, 포름산, 옥살산, 아세트산 및 이들의 조합 중 어느 하나의 산 용액을 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 산 용액의 농도는 0.5 내지 3N 인 것을 사용할 수 있다. 산 용액 침지 처리시, 산 용액의 온도는 25 내지 85℃, 반응시간은 10 내지 120 분간 수행된다.
알칼리 처리는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 및 이들의 조합 중 어느 하나의 알칼리 용액을 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 알칼리 용액의 농도는 1 내지 15%(w/v)를 사용하여, 알칼리 용액의 온도 25 내지 85℃, 반응시간은 10 내지 120 분간 수행된다.
플라즈마 처리는 장치출력 50 내지 1000W, 챔버압력 30 내지 500 mTorr 갖는 플라즈마 장치에 공기, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 기체를 5 내지 100 sccm의 유량으로 유입시켜 30초 내지 600 초간 처리할 수 있다.
침지단계(S120)에서는 제조된 베이스 분산액 100 중량부에 대하여, 20 내지 70중량부의 다공성 입자를 침지하여 다공성 입자 내부 및 표면에 무기항균제 및 방염제를 로딩하게 되며, 침지방법은 교반, 초음파 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.
교반은 50 내지 500 rpm에서 10 내지 120분간 수행될 수 있으며, 초음파 처리는 20 kHz 내지 30 kHz 의 세기에서 5분 내지 20분간 수행되는데, 상기 초음파 세기 및 초음파 처리시간 미만으로 수행시에는 상술한 효과를 기대하기 어려우며, 상기 초음파 세기 및 초음파 처리시간을 초과하여 수행시에는 다공성 입자의 물성을 저하시킬 수 있기 때문에 상기 조건 범위 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 1차로 교반처리한 후 2차로 교반과 초음파처리를 동시수행하여 다공성 입자에 베이스 분산액을 침지시키는데, 다공성 입자에 베이스 분산액을 침지처리시, 베이스 분산액이 다공성 입자의 일부 공극을 막게 되는데, 초음파 처리를 통해 다공성 입자의 공극크기를 확장하거나 공극률을 증가시켜 방염제 및 무기항균제의 로딩을 위한 공간을 확보할 수 있으며, 방염제 및 무기항균제와 접촉 표면적을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 1차적으로 교반처리 후 2차로 교반과 초음파처리를 동시수행할 시, 초음파가 다공성 입자 공극에 직접적으로 작용하여 공극을 파괴시켜 비표면적을 감소시키는 것을 방지하고, 물성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
제 2실시예에 따른 항균 분산액 제조단계(S100)는 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하고, 여과 및 건조하여 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 다공성 입자를 '코어'로서 수득하고, 상기 코어의 표면에 CNC, CNF 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 표면코팅액을 도포하여 표면층을 형성한 복합 항균 분산액을 제조하는 방법을 포함할 수 있다.
제 2실시예에 따른 항균 분산액 제조단계(S100)는 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액을 제조하는 베이스 분산액 제조단계(S110)와 제조된 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하는 침지단계(S120)와 다공성 입자를 여과 및 건조하여 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 다공성 입자(이하, '코어'로 축약기재.)를 수득하는 코어 수득단계(S130)와 CNC, CNF 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 표면코팅액을 제조하는 표면코팅액 제조단계(S140)와 상기 코어의 표면에 표면코팅액을 도포하여 표면층을 형성하는 표면층 형성단계(S150)를 포함한다.
제 2실시예에 따른 항균 분산액 제조단계(S100)의 베이스 분산액 제조단계(S110)와 침지단계(S120)는 제 1실시예에 따른 항균 분산액 제조단계(S100)에 기재된 바와 동일한 바, 이에 대한 기재를 생략하도록 한다.
코어 수득단계(S130)에서는 다공성 입자를 여과 및 90 내지 150℃에서 수분함량 10 내지 30중량%를 갖도록 건조하여 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 코어를 수득한다.
표면코팅액 제조단계(S140)에서는 셀룰로오스 나노크리스탈(CNC), 셀룰로오스 나노파이버(CNF) 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 표면코팅액을 제조하는 단계이다.
상기 충전제는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물에 강도를 부여함과 동시에 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제 및 이들의 조합 중 어느 하나의 기능성 물질을 로딩하기 위한 담지체로 작용될 수 있다.
평균폭 1 내지 150nm, 평균길이 50nm 내지 5㎛, 비표면적 100 내지 1000 ㎡/g를 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 충전제는 알칼리 용액에 침지처리된 것을 사용할 수 있는데, 알칼리 용액에 침지처리함으로써 셀룰로오스 구조 내의 작은 공극들을 팽윤시키게 되며, 셀룰로오스의 팽윤을 통해 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제 등의 로딩 특성을 향상시킴과 동시에 베이스 수지와의 상호결합성을 향상시킬 수 있다.
상기 알칼리 처리는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 및 이들의 조합 중 어느 하나의 알칼리 용액을 사용할 수 있으며, 상기 알칼리 용액의 농도는 1 내지 15%(w/v)를 사용한다.
상기 충전제는 상기 알칼리 용액 100중량부에 대하여 1 내지 25중량부 투입되어 100 내지 200rpm 에서 30 내지 120분간 교반 및 30분 내지 90분간 정치시킨 후, 반응 완료 후 증류수를 이용하여 pH 6 내지 7이 될때까지 세척처리한다. 세척처리된 충전제를 60 내지 90℃에서 12 내지 24시간 건조하여 전처리된 충전제를 수득한다.
더불어, 알칼리 용액에 전처리된 충전제는 플라즈마 처리, 실란커플링제 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용하여 표면개질처리를 하여 제타 포텐셜 ±30 내지 ±40 mV 를 갖도록 처리될 수 있으며, 상기 표면코팅액 내에서 분산성을 향상시키고, 응집현상을 방지할 수 있으며, 나노 광촉매, 무기 항균제 및 방염제와의 결합특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 플라즈마 처리는 장치출력 50 내지 1000W, 챔버압력 30 내지 500 mTorr 갖는 플라즈마 장치에 플르오르(F)를 포함하는 기체를 5 내지 100 sccm의 유량으로 유입시켜 30초 내지 600 초간 처리할 수 있다.
상기 실란커플링제로는 비닐실란커플링제, 알콕시실란커플링제, 아미노실란커플링제, 에폭시실란커플링제, 메타아크릴옥시실란커플링제, 아크릴옥시실란커플링제, 우레이드실란커플링제, 메르캅토실란커플링제 및 이들의 조합으로 선택되는 그룹 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
나노 광촉매는 살균, 항균, 탈취, 유기물 분해 특성을 갖는 입자로, TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, ZrO2, V2O3, WO3 및 이들의 조합 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게는, TiO2(anatase) 및 TiO2(rutile)를 사용할 수 있다. 상기 나노 광촉매는 1 내지 100nm의 평균입도를 갖는 것을 사용할 수 있다.
무기항균제와 방염제 및 유기용매는 상술된 것을 사용할 수 있으며, 단, 표면코팅액에 사용되는 무기항균제 및 방염제 등의 고형입자는 코어에 침지되는 무기항균제 및 방염제의 입자크기보다 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그외 특징은 상술된 바와 동일한 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
보다 바람직하게는, 상기 표면코팅액은 유기용매 100중량부에 대하여, 무기항균제 1 내지 15중량부, 나노 광촉매 0.1 내지 3중량부, 방염제 3 내지 10중량부를 혼합하여 제조될 수 있으며, 점도는 30 내지 500 cp 로 제어될 수 있다.
표면층 형성단계(S150)에서는 상기 코어의 표면에 표면코팅액을 도포하여 표면층을 형성하는 단계이다.
상기 표면코팅액을 상기 코어의 표면에 도포하는 방법은 한정하지 않으나, 구체적인 예로는, 스프레이 코팅, 침지, 유동성 코팅 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다.
보다 바람직하게는, 스프레이 코팅법 또는 유동성 코팅 방법을 이용할 수 있으며,
스프레이 코팅법을 이용할 시, 분무건조장치 입구온도 150 내지 170 ℃, 출구온도 90 내지 105 ℃, 분무압 5 내지 10 kPa, 열풍 공기량 0.30 내지 0.50 m3/분에서 수행될 수 있다.
유동성 코팅방법을 이용할 시, 유동층 코팅기 흡입 공기량 5 ~ 15㎥/sec, 투입관 온도 80 ~ 150℃, 분무압력 10 ~ 50 bar, 분무속도 1 ~ 10kg/hr 하에서 수행될 수 있다.
상기 표면층 형성단계(S150)에서는 1 내지 10회 도포 및 건조의 반복을 통해 표면층을 형성할 수 있으며, 상기 표면층은 코어 두께 대비 1/10 내지 1/3으로 형성될 수 있다.
또한, n차 도포시, 표면코팅액의 점도를 제어하여 코어에 대한 함침성 및 도포 특성을 제어하는 것도 가능하다.
구체적인 예를 들어, 3회 도포하여 코팅층을 형성할 시, 1회차 표면코팅액의 점도를 30 내지 50cp, 2회차는 40 내지 70cp, 3회차는 50 내지 100cp로 제어하여 코어에 최초로 코팅되는 표면코팅액의 점도는 낮게 형성하여 함침성을 코어에 대한 함침성을 높이고, 순차적으로 점도를 높여가면서 입자를 형성하도록 제어할 수 있다. 이로써, 상기 코어와 상기 표면층 사이에 이격공간의 생성을 최소화하고, 결합성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
혼합단계(S200)에서는 베이스 수지 100중량부에 대하여 상기 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부 혼합하는 단계이다.
이때, 상기 항균제 분산액은 0.5 내지 20중량부가 투입되는데, 상기 항균제 분산액이 0.5중량부 미만으로 투입되면 항균효과를 기대하기 힘들고, 20중량부를 초과하여 투입될 경우, 항균제 분산액의 투입량 대비 항균효과의 증대가 미미하며, 과량의 투입은 오히려 물성을 저하시키기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 베이스 수지는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 아크릴 수지, 실리콘계 수지 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제조된 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물은 가공단계(S300)를 통해 압출성형, 냉각 및 절단되어 펠렛의 형태로 공급될 수 있으며, 수지 조성물을 펠렛의 형태로 가공하는 방법은 통상의 방법을 사용하는 바 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물을 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물은 베이스 수지 100중량부에 대하여, 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부를 포함한다.
제 1실시예에 따른 항균 분산액은 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하여 제조된다.
베이스 분산액은 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 것으로서, 유기용매 100중량부에 대하여 무기항균제 5 내지 30중량부, 방염제 1 내지 20중량부를 혼합하여 제조된다.
상기 무기항균제는 구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는, 산화구리(I)(아산화구리, Cu2O), 산화구리(II)(CuO), 적동석 및 이들의 조합 중 어느 하나로 선택되는 구리 화합물을 사용할 수 있으나, 더욱 바람직하게는, 아산화구리를 사용할 수 있다.
산화구리(I)(아산화구리, Cu2O)는 산화구리(II)(CuO)와 비교해 항균 활성 및 항바이러스 활성이 높다. 즉, 아산화구리는 구리 이온을 용출하기 쉽기 때문에, 용출된 구리 이온이 미생물이나 바이러스와 접촉함으로써 효소나 단백질과 결합해 활성을 저하시켜, 미생물 및 바이러스의 대사 기능을 저해하기 쉬워진다. 또한 용출된 구리 이온의 촉매 작용에 의해서 공기 중의 산소를 활성화하여, 미생물 및 바이러스의 유기물을 분해하기 쉬워진다.
상기 무기항균제는 1 nm 내지 50 ㎛의 평균입도를 갖는 것을 사용하는데, 평균입도가 1 nm 미만일 경우 응집이 발생될 수 있으며, 평균입도가 50 ㎛를 초과할 경우 단위면적당 표면적이 작아져 항균성을 충분히 발휘할 수 없으며, 다공성 입자에 대한 로딩특성이 저하되기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
상기 방염제는 인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다.
상기 방염제는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물에 방염성을 부여하며, 동시에 무기항균제에 도막을 형성하여 분산성을 향상시킴과 동시에 녹청을 방지할 수 있는 효과를 부여한다.
무기항균제는 공기, 빛 및 수분에 노출될 시 산화되어 변색이 발생되거나 녹청을 형성하여 외관을 해침은 물론이고, 사출용 조성물의 물리적인 특성을 급격히 저하시킬 수 있는데, 상기 방염제가 무기항균제의 표면에 도막을 형성함과 동시에 다공성 입자에 무기항균제 및 방염제 고정화 및 로딩되어 공기, 빛 및 수분에 직접적으로 노출되는 것을 차폐 및 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 사출용 조성물의 내화성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
상기 유기용매의 종류는 통상 사용되는 유기용매를 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는, 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등), 알코올 류(메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등), 에스테르류 (아세트산에틸, 아세트산부틸 등), 에테르 디이소프로필에테르 등), 지방족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소, 할로겐화탄화수소 (퍼클로로에틸렌, 트리클로로-1,1,1-에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 디클로로펜타플루오로프로판 등), 디메틸포름아미드, N-메틸-피롤리돈-2, 부티로아세톤, DMSO(디메틸술폭사이드), 글리콜에테르 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다.
다공성 입자는 제조된 베이스 분산액을 침지시켜 다공성 입자 내부 및 표면에 무기항균제 및 방염제를 로딩하게 된다.
상기 다공성 입자는 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 다공성 입자의 크기는 10 내지 300㎛의 평균입경, 30 내지 70%의 기공률, 5nm 내지 10 ㎛의 평균기공크기를 가질 수 있다.
상기 다공성 입자는 물리, 화학적 처리를 통해 전처리된 것을 사용할 수 있으며, 상기 전처리를 통해 다공성 입자의 비표면적을 높여 항균제의 담지특성을 높이고, 이온결합 및 흡착특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기 전처리는 산 처리, 알칼리 처리, 플라즈마 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다.
산 처리는 질산, 황산, 염산, 인산, 포름산, 옥살산, 아세트산 및 이들의 조합 중 어느 하나의 산 용액을 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 산 용액의 농도는 0.5 내지 3N 인 것을 사용할 수 있다. 산 용액 침지 처리시, 산 용액의 온도는 25 내지 85℃, 반응시간은 10 내지 120 분간 수행된다.
알칼리 처리는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 및 이들의 조합 중 어느 하나의 알칼리 용액을 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 알칼리 용액의 농도는 1 내지 15%(w/v)를 사용하여, 알칼리 용액의 온도 25 내지 85℃, 반응시간 10 내지 120 분 하에서 수행된다.
플라즈마 처리는 장치출력 50 내지 1000W, 챔버압력 30 내지 500 mTorr 갖는 플라즈마 장치에 공기, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 기체를 5 내지 100 sccm의 유량으로 유입시켜 30초 내지 600 초간 처리할 수 있다.
제조된 베이스 분산액 100 중량부에 대하여, 20 내지 70중량부의 다공성 입자를 침지하여 다공성 입자 내부 및 표면에 무기항균제 및 방염제를 로딩하게 되며, 침지방법은 교반, 초음파 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.
교반은 50 내지 500 rpm에서 10 내지 120분간 수행될 수 있으며, 초음파 처리는 20 kHz 내지 30 kHz 의 세기에서 5분 내지 20분간 수행되는데, 상기 초음파 세기 및 초음파 처리시간 미만으로 수행시에는 상술한 효과를 기대하기 어려우며, 상기 초음파 세기 및 초음파 처리시간을 초과하여 수행시에는 다공성 입자의 물성을 저하시킬 수 있기 때문에 상기 조건 범위 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 1차로 교반처리한 후 2차로 교반과 초음파처리를 동시수행하여 다공성 입자에 베이스 분산액을 침지시키는데, 다공성 입자에 베이스 분산액을 침지처리시, 베이스 분산액이 다공성 입자의 일부 공극을 막게 되는데, 초음파 처리를 통해 다공성 입자의 공극크기를 확장하거나 공극률을 증가시켜 방염제 및 무기항균제의 로딩을 위한 공간을 확보할 수 있으며, 방염제 및 무기항균제와 접촉 표면적을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 1차적으로 교반처리 후 2차로 교반과 초음파처리를 동시수행할 시, 초음파가 다공성 입자 공극에 직접적으로 작용하여 공극을 파괴시켜 비표면적을 감소시키는 것을 방지하고, 물성의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
제 2실시예에 따른 항균 분산액은 방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, CNT 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하고, 여과 및 건조하여 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 다공성 입자를 '코어'로서 수득하고, 상기 코어의 표면에 CNC, CNF 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 표면코팅액을 도포하여 표면층을 형성한 것이다.
제 2실시예에 따른 항균 분산액의 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 다공성 입자는 제 1실시예에 따른 내부에 방염제 및 무기항균제가 로딩된 다공성 입자와 동일한 바, 이에 대한 기재를 생략하도록 한다.
상기 코어는 다공성 입자를 여과 및 90 내지 150℃에서 수분함량 10 내지 30중량%를 갖도록 건조하여 제조된다.
상기 충전제는 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물에 강도를 부여함과 동시에 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제 및 이들의 조합 중 어느 하나의 기능성 물질을 로딩하기 위한 담지체로 작용될 수 있다.
상기 충전제는 평균폭 1 내지 150nm, 평균길이 50nm 내지 5㎛, 비표면적 100 내지 1000 ㎡/g를 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 충전제는 알칼리 용액에 침지처리된 것을 사용할 수 있는데, 알칼리 용액에 침지처리함으로써 셀룰로오스 구조 내의 작은 공극들을 팽윤시키게 되며, 셀룰로오스의 팽윤을 통해 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제 등의 로딩 특성을 향상시킴과 동시에 베이스 수지와의 상호결합성을 향상시킬 수 있다.
상기 알칼리 처리는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 및 이들의 조합 중 어느 하나의 알칼리 용액을 사용할 수 있으며, 상기 알칼리 용액의 농도는 1 내지 15%(w/v)를 사용한다.
상기 충전제는 상기 알칼리 용액 100중량부에 대하여 1 내지 25중량부 투입되어 100 내지 200rpm 에서 30 내지 120분간 교반 및 30분 내지 90분간 정치시킨 후, 반응 완료 후 증류수를 이용하여 pH 6 내지 7이 될때까지 세척처리한다. 세척처리된 충전제를 60 내지 90℃에서 12 내지 24시간 건조하여 전처리된 충전제를 수득한다.
더불어, 알칼리 용액에 전처리된 충전제는 플라즈마 처리, 실란커플링제 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용하여 표면개질처리를 하여 제타 포텐셜 ±40 내지 ±30mV 를 갖도록 처리될 수 있으며, 상기 표면코팅액 내에서 분산성을 향상시키고, 응집현상을 방지할 수 있으며, 나노 광촉매, 무기 항균제 및 방염제와의 결합특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 플라즈마 처리는 장치출력 50 내지 1000W, 챔버압력 30 내지 500 mTorr 갖는 플라즈마 장치에 플르오르(F)를 포함하는 기체를 5 내지 100 sccm의 유량으로 유입시켜 30초 내지 600 초간 처리할 수 있다.
상기 실란커플링제로는 비닐실란커플링제, 알콕시실란커플링제, 아미노실란커플링제, 에폭시실란커플링제, 메타아크릴옥시실란커플링제, 아크릴옥시실란커플링제, 우레이드실란커플링제, 메르캅토실란커플링제 및 이들의 조합으로 선택되는 그룹 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
나노 광촉매는 살균, 항균, 탈취, 유기물 분해 특성을 갖는 입자로, TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, ZrO2, V2O3, WO3 및 이들의 조합 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게는, TiO2(anatase) 및 TiO2(rutile)를 사용할 수 있다. 상기 나노 광촉매는 1 내지 100nm의 평균입도를 갖는 것을 사용할 수 있다.
무기항균제와 방염제 및 유기용매는 상술된 것을 사용할 수 있으며, 단, 표면코팅액에 사용되는 무기항균제 및 방염제 등의 고형입자는 코어에 침지되는 무기항균제 및 방염제의 입자크기보다 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그외 특징은 상술된 바와 동일한 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
보다 바람직하게는, 상기 표면코팅액은 유기용매 100중량부에 대하여, 무기항균제 1 내지 15중량부, 나노 광촉매 0.1 내지 3중량부, 방염제 3 내지 10중량부를 혼합하여 제조될 수 있으며, 점도는 30 내지 500 cp 로 제어될 수 있다.
표면층은 상기 코어의 표면에 표면코팅액을 도포하여 형성되며, 상기 표면코팅액을 상기 코어의 표면에 도포하는 방법은 한정하지 않으나, 구체적인 예로는, 스프레이 코팅, 침지, 유동성 코팅 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다.
보다 바람직하게는, 스프레이 코팅법 또는 유동성 코팅 방법을 이용할 수 있으며,
스프레이 코팅법을 이용할 시, 분무건조장치 입구온도 150 내지 170 ℃, 출구온도 90 내지 105 ℃, 분무압 5 내지 10 kPa, 열풍 공기량 0.30 내지 0.50 m3/분에서 수행될 수 있다.
유동성 코팅방법을 이용할 시, 유동층 코팅기 흡입 공기량 5 ~ 15㎥/sec, 투입관 온도 80 ~ 150℃, 분무압력 10 ~ 50 bar, 분무속도 1 ~ 10kg/hr 하에서 수행될 수 있다.
상기 표면층은 표면코팅액의 1 내지 10회 도포 및 건조의 반복을 통해 형성될 수 있으며, 상기 표면층은 코어 두께 대비 1/10 내지 1/3으로 형성될 수 있다.
또한, n차 도포시, 표면코팅액의 점도를 제어하여 코어에 대한 함침성 및 도포 특성을 제어하는 것도 가능하다.
구체적인 예를 들어, 3회 도포하여 코팅층을 형성할 시, 1회차 표면코팅액의 점도를 30 내지 50cp, 2회차는 40 내지 70cp, 3회차는 50 내지 100cp로 제어하여, 코어에 최초로 코팅되는 표면코팅액의 점도는 낮게 형성하여 함침성을 코어에 대한 함침성을 높이고, 순차적으로 점도를 높여가면서 입자를 형성하도록 제어할 수 있다. 이로써, 상기 코어와 상기 표면층 사이에 이격공간의 생성을 최소화하고, 결합성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
준비된 항균 분산액은 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.5 내지 20 중량부 혼합된다.
이때, 상기 항균제 분산액은 0.5 내지 20중량부가 투입되는데, 상기 항균제 분산액이 0.5중량부 미만으로 투입되면 항균효과를 기대하기 힘들고, 20중량부를 초과하여 투입될 경우, 항균제 분산액의 투입량 대비 항균효과의 증대가 미미하며, 과량의 투입은 오히려 물성을 저하시키기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 베이스 수지는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 아크릴 수지, 실리콘계 수지 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제조된 가구 사출용 항균 플라스틱 조성물은 압출성형, 냉각 및 절단되어 펠렛의 형태로 공급될 수 있으며, 수지 조성물을 펠렛의 형태로 가공하는 방법은 통상의 방법을 사용하는 바 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
1. 항균 분산액의 제조
1-1. 베이스 분산액의 제조
유기용매로 DMF(Di-methyl formarmide) 500g에 무기항균제로 평균입도 20 nm 갖는 아산화구리(Cu2O)분말 50g, 방염제는 인산암모늄 25 g을 교반하여 베이스 분산액을 제조하였다.
방염제의 첨가 유무에 따른 항균특성을 확인하기 위하여 방염제를 제외한 베이스 분산액을 제조하였다.
1-2. 다공성 입자의 준비
평균입경크기 50 ㎛, 평균기공크기 5nm~1㎛를 갖는 제올라이트를 준비하였다.
다공성 입자의 전처리 유무에 따른 로딩특성을 확인하기 위하여 플라즈마 처리하였다.
상기 플라즈마 처리는 장치출력 1000W, 챔버압력 200 mTorr 갖는 플라즈마 장치에 산소를 20~30 sccm의 유량으로 유입시켜 300 초간 수행되었다.
1-3. 침지처리
상기 베이스 분산액에 상기 다공성 입자를 교반 및 초음파 처리를 통해 침지처리하였으며, 침지처리방법에 따른 항균 특성을 확인하였다. 교반은 100rpm에서 30분간 수행하였고, 초음파 처리는 25 kHz 의 세기에서 10분간 수행되었다.
방염제 첨가유무, 다공성 입자의 전처리 유무 및 침지방법에 따른 분산 안정성 및 무기항균제의 담지량을 확인하기 위하여, 하기의 표 1과 같이 실험설계하였다.
Figure 112019056394584-pat00001
분산 안정성은 제타 포텐셜을 측정하여 확인하였으며, 표 2는 상기 표 1의 실험설계를 토대로 실험 후 측정한 제타 포텐셜 및 담지량을 보여준다.
Figure 112019056394584-pat00002
그 결과, 실시예 1에서 가장 우수한 분산성 및 담지량을 나타내었는데, 이는 방염제의 첨가가 무기항균제에 도막을 형성하여 분산성을 향상시킴과 동시에 녹청을 방지할 수 있으며, 다공성 입자의 플라즈마 처리를 통해 무기항균제의 로딩특성을 극대화할 수 있고, 교반과 초음파 조사를 함께 수행하였을 때 물성의 저하를 방지하면서 기공을 막지않아 무기항균제의 로딩특성을 증대시킬 수 있음에 기인할 것으로 판단하였다.
2. 베이스 수지와 항균 분산액의 혼합
베이스수지로 ABS 500g 을 준비하고, 실시예 1에 의해 제조된 항균 분산액을 항균 분산액 50g 혼합하여 가구 사출용 조성물을 제조하고, 압출성형, 냉각 및 절단되어 마스터 배치로 제조하였다.
3. 항균성 테스트
3-1. 항균 분산액
실시예 1에 의해 제조된 항균 분산액의 항균성 테스트를 실시하였다.
항균 분산액의 항균성 실험은 KCL-FIR-1002 방법을 응용하여 실시하였다. 대장균 (Escherichia coli ATCC 25922), 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442), 황색포도상구균(staphylococos aureus ATCC 6538)을 각각 1.5×106, 1.6×106, 1.2×106 CFU/mL의 농도로 접종하고, 24시간 후 세균감소율을 확인하였다. 대조군으로 무처리군을 준비하였다.
하기의 표 1은 항균 분산액의 항균실험 결과를 보여주며, 도 1은 본 발명에 따른 항균 분산액과 대조군의 (a)대장균, (b)녹농균, (c)황색포도상구균 처리 24시간 후 항균도 측정결과를 보여준다.
초기농도
(CFU/mL)		 24시간 후 농도
(CFU/mL)		 세균감소율(%)
대장균
(Escherichia coli ATCC 25922)		 1.5×106 <10 99.9
녹농균
(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442)		 1.6×106 <10 99.9
황색포도상구균(Staphylococos aureus ATCC 6538) 1.2×106 <10 99.9
항균실험을 통해 항균 분산액이 우수한 항균성을 가짐을 확인할 수 있었다.
3-2. 6개월 후 가구 사출용 조성물 마스터 배치의 항균 테스트
6개월 후 실시예 1의 항균분산액을 이용한 가구 사출용 조성물 마스터 배치(이하, 실시예 1의 마스터 배치)의 항균성을 확인하였다. 대조군으로 비교예 3의 무기항균제와 베이스 수지를 단순배합한 조성물 마스터 배치를 사용하였으며, 항균성 테스트는 3-1.에 상술된 방법을 이용하였다.
그 결과, 대조군의 경우 마스터 배치의 육안상 변색이 확인되었으며, 실시예 1의 마스터 배치에서는 색상 변화가 거의 없었다. 이는 실시예 1의 항균 분산액이 무기항균제의 산화 및 녹청을 방지한 것에 기인한 것으로 판단하였다.
항균 테스트 결과, 실시예 1의 마스터 배치에서는 대장균, 녹농균, 황색포도상구균이 발견되지 않았으나, 대조군에서는 대장균, 녹농균, 황색포도상구균에 대하여 각각 1.1×105, 1.3×104, 1.5×104CFU/mL의 균이 확인되었다. 이를 통해 단순 무기항균제의 배합한 마스터 배치보다 실시예 1의 마스터 배치가 장기간 항균 지속성이 우수함을 확인할 수 있었다.
4. 물성 테스트
실시예 1의 항균분산액을 이용한 가구 사출용 조성물 마스터 배치(이하, 실시예 1의 마스터 배치)의 인장강도 및 신장률을 확인하였다(표 4). 대조군으로 비교예 3의 무기항균제와 베이스 수지를 단순배합한 조성물 마스터 배치와 무기항균제를 투입하지 않은 베이스 수지 마스터 배치(비교예 4)를 준비하였다.
Figure 112019056394584-pat00003
그 결과, 실시예 1의 마스터 배치의 인장강도, 신장률이 우수함을 확인할 수 있었으며, 비교예 3은 비교예 4보다 인장강도가 신장률이 모두 낮게 측정되었는데, 이는 단순 무기항균제의 배합시 낮은 분산성에 기인한 것으로 판단하였다.
5. 방염성 테스트
실시예 1의 항균분산액을 이용한 가구 사출용 조성물 마스터 배치(이하, 실시예 1의 마스터 배치)의 난연성을 확인하였다(표 5). 대조군으로 비교예 3의 무기항균제와 베이스 수지를 단순배합한 조성물 마스터 배치와 무기항균제를 투입하지 않은 베이스 수지 마스터 배치(비교예 4)를 준비하였다.
난연성 시험방법 KS F ISO 5660-1에 따라 난연 테스트를 하였다. 100 mm × 100 mm × 50 mm의 심재 샘플을 제작하여 5분간 가열 후 균열 발생여부와 잔류층 두께(mm) 를 측정하였다.
Figure 112019056394584-pat00004
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 베이스 수지 100중량부에 대하여, 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부를 포함하며,
    상기 항균 분산액은
    방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, 탄소나노튜브 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하여 제조된 코어와 상기 코어의 표면에 셀룰로오스 나노크리스탈, 셀룰로오스 나노파이버 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매를 포함하는 표면코팅액을 도포하여 표면층이 형성된 입자를 포함하며,
    상기 다공성 입자는
    산처리, 알칼리 처리, 플라즈마 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용하여 전처리된 것임을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무기항균제는
    구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 방염제는
    인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물.
  5. 다공성 입자에 무기항균제가 담지된 항균 분산액을 제조하는 항균 분산액 제조단계(S100);와
    베이스 수지 100중량부에 대하여, 상기 항균 분산액 0.5 내지 20 중량부 혼합하는 혼합단계(S200);를 포함하며,
    상기 항균 분산액 제조단계(S100)는
    방염제, 유기용매, 무기항균제를 혼합한 베이스 분산액에 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 활성탄, 탄소나노튜브 및 이들의 조합 중 어느 하나의 다공성 입자를 침지하여 코어를 제조하고, 상기 코어의 표면에 셀룰로오스 나노크리스탈, 셀룰로오스 나노파이버 및 이들의 조합 중 어느 하나의 충전제, 나노 광촉매, 무기항균제, 방염제, 유기용매를 포함하는 표면코팅액을 도포하여 표면층이 형성된 입자를 제조하며,
    상기 다공성 입자는
    산처리, 알칼리 처리, 플라즈마 처리 및 이들의 조합 중 어느 하나의 방법을 이용하여 전처리된 것임을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 항균 분산액 제조단계(S100)의 무기항균제는
    구리, 은, 티타늄, 아연 및 이들의 산화물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 항균 분산액 제조단계(S100)의 방염제는
    인산, 인산암모늄, 붕산, 규산소다, 수산화알루미늄, 할로겐 화합물, 디시안디아미드 및 이들의 조합 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는
    가구 사출용 항균 플라스틱 조성물의 제조방법.

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