KR20210008402A - 항균 폴리카보네이트 복합 소재 및 그 제조 방법 - Google Patents

항균 폴리카보네이트 복합 소재 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 항균 폴리카보네이트 복합 소재는 폴리카보네이트 100중량부; 나노 금속 산화물 0.01-5중량부; 실리콘 함유 고분자 중합체 0.01-5중량부;를 포함하여 구성되며, 항균 폴리카보네이트 복합 소재의 총중량을 기준으로 은이온의 함량은 100-1200ppm이다. 본 발명은 나노 산화물과 실리콘 함유 고분자 중합체의 분산 및 이동을 상승시켜 은이온이 소재 내부에서 외부 표면으로 농도가 구배에 따라 증가되고, 소재 표면의 은이온 항균제가 마모되면 소재 내부의 은이온이 실리콘 함유 고분자 중합체와 함께 균일한 속도로 표면으로 이동하여 지속적인 항균 효과를 구현하므로 은이온의 첨가량을 줄일 수 있고, 외관이 이쁘고 색상 안정성 및 항균 성능이 우수한 등 장점을 갖는다.

Description

항균 폴리카보네이트 복합 소재 및 그 제조 방법
본 발명은 고분자 복합 소재의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 항균 폴리카보네이트 복합 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 폴리카보네이트(PC)는 예를 들어 다양한 투명 부품, 전등갓, 계기판 등과 같은 다양한 산업 및 민간 부품의 생산에 널리 사용되고 있다. 생활 수준이 향상됨에 따라, 사람들은 건강에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있으며, 플라스틱 부품의 박테리아 번식을 방지하고 제품의 안전성을 향상하기 위해 박테리아 번식을 억제할 수 있는 플라스틱에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있다.
현재 변성 플라스틱에 많이 사용되는 항균제는 금속 이온류의 항균제인데, 이러한 금속 이온은 불안정성으로 인해 가공 중이나 심지어 사용 중에 쉽게 산화되어 살균기능을 상실할 뿐만 아니라 소재의 색상을 짙게할 수 있다. 특히, 폴리카보네이트 수지와 같은 엔지니어링 플라스틱의 경우, 가공 온도가 300℃를 초과하는 경우가 많기 때문에, 요구가 높은 가공 공정에서 항균제의 효과를 안정화시키고 유지하기 어려우며, 기존 기술에서 토너의 사용량을 증가하여 외관을 수정할 수 있지만, 토너의 사용량을 증가하면 소재 비용이 크게 증가되고, 폴리카보네이트 소재의 내열성에 직접적인 영향을 미친다. 중국 특허 201610555237.5는 금속 이온 패시베이터를 사용하여 가공 시 소재가 고온에서 노란색으로 변하는 것을 방지하는 내황변성 나노 은 항균 폴리카보네이트 소재를 개시하였지만, 은이온이 소재에서의 분산을 고려하지 않았다.
아울러, 가공 과정에서 용융된 폴리카보네이트의 점도가 높고, 또한 폴리카보네이트 소재는 전단 민감성 소재가 아닌 온도 민감형 소재이기 때문에, 필러 타입의 금속 이온 항균제가 쉽게 집적될 수 있다. 따라서, 첨가량이 적은 상태에서 항균제가 매트릭스에서 뚜렷한 구배 농도 차이를 형성하여 전체 소재의 표면에 분산되어 살균 효과를 발휘하게 하는 것은 시급히 해결해야 할 기술적 문제이다. 그리고, 종래 기술은 소재 표면에 은이온 항균제를 집중시키거나 소재에 균일하게 분산시키는 것만이 가능한데, 전자는 소재 표면의 마모로 인해 항균 성능을 상실하기 쉽고, 후자는 은이온 항균제가 소재에 고르게 분포되어 있어 표면에 분포하는 은이온 항균제가 적기 때문에 항균 효과가 좋지 못하며, 그 해결책은 일반적으로 은이온 항균제의 사용량을 증가하는 것인데, 이에 따라 원가가 증가된다. 한편, 소재 표면의 은이온 항균제가 마모된 후에 소재 내부에 존재하는 은이온 항균제가 표면으로 이동될 수 없어 소재의 내구성이 저하된다.
본 발명의 목적은 외관이 이쁘고 색상 안정성 및 항균성이 우수하며 은이온의 농도가 소재 내부에서 소재 외부로 증가되고 소재 표면의 은이온이 마모됨에 따라 소재 내부의 은이온이 외부로 서서히 이동하여 지속적으로 항균 효과를 유지할 수 있는 등 장점을 갖는 항균 폴리카보네이트 복합 소재를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 항균 폴리카보네이트 복합 소재의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 다음과 같은 기술적 해결책을 통해 구현된다.
본 발명의 항균 폴리카보네이트 복합 소재는,
폴리카보네이트 100중량부;
나노 금속 산화물 0.01-5중량부;
실리콘 함유 고분자 중합체 0.01-5중량부;를 포함하여 구성되며,
항균 폴리카보네이트 복합 소재의 총중량을 기준으로 은이온의 함량은 100-1200ppm이다.
바람직하게는,
폴리카보네이트 100중량부;
나노 금속 산화물 0.05-2.5중량부;
실리콘 함유 고분자 중합체 0.1-2.5중량부;를 포함하여 구성되며,
항균 폴리카보네이트 복합 소재의 총중량을 기준으로 은이온의 함량은 100-1200ppm이다.
폴리카보네이트 수지: 본 발명의 폴리카보네이트 수지는 디히드록시 화합물 또는 소량의 폴리히드록시 화합물과 포스겐(phosgene) 또는 탄산디에스테르와의 반응에 의해 얻어진 분지형 열가소성 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 폴리카보네이트 수지의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 지금까지 공지된 포스겐법(계면 중합법) 또는 용융법(에스테르 교환법)에 의해 제조된 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 방향족 디히드록시 화합물 원료는 디히드록시 화합물이며, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(=비스페놀A), 테트라메틸비스페놀A, 비스(4-히드록시페닐)-P-디이소프로필벤젠, 히드로퀴논, 레조르시놀, 4,4-디히드록시디페닐 등이 예시될 수 있고, 그중에서 비스페놀A가 바람직하다. 또한, 적어도 하나의 테트라 알킬 포스포늄 술포네이트(tetraalkylphosphonium sulfonate)가 상기 방향족 디히드록시 화합물에 결합된 화합물도 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지는 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판으로부터 유래된 방향족 폴리카보네이트 수지 또는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 및 기타 방향족 디히드록시 화합물로부터 유래된 방향족 폴리카보네이트 공중합체이다. 폴리카보네이트 수지는 또한 방향족 폴리카보네이트 수지를 주요한 성분으로 하는 공중합체, 예를 들어 실록산 구조를 함유한 중합체 또는 올리고머의 공중합체일 수 있다. 또한, 두가지 이상의 상기 폴리카보네이트 수지의 혼합물이 사용될 수 있다. 1가 방향족 히드록시 화합물, 예컨대 M-메틸페놀, p-메틸페놀, m-프로필페놀, p-프로필페놀, p-tert-부틸페놀 및 p-(장쇄 알킬)치환 페놀은 폴리카보네이트 수지의 분자량을 조정하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 폴리카보네이트 수지의 제조 방법에 대해 특별히 제한하지 않으며, 포스겐법(계면 중합법) 또는 용융법(에스테르 교환법)에 의해 제조된 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 폴리카보네이트 수지는 또한 용융법에 의해 제조된 폴리카보네이트 수지에 말단 수산기의 양을 조절하기 위한 후처리를 실시함으로써 제공될 수 있다.
상기 은이온은 은이온 항균제로부터 유래된다.
상기 나노 금속 산화물은 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 구리, 이산화 티타늄, 이산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화철로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 상기 나노 금속 산화물의 입자 크기는 D50=200nm-800nm이며; 바람직하게는, 상기 나노 금속 산화물은 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 구리로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 입자 크기는 D50=200nm-800nm이며; 더 바람직하게는, 상기 나노 금속 산화물은로 산화 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 입자 크기는 D50=200nm-800nm이다.
상기 실리콘 함유 고분자 중합체는 실록산계 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이다.
상기 실록산계 중합체의 분자량은 15-35만이며; 바람직하게는, 상기 실록산계 중합체의 분자량은 20-30만이다.
또한, 0-2중량부의 토너를 더 포함한다.
또한, 0-5중량부의 항산화제, 윤활제, 내후제, 이형제 중의 적어도 한가지를 더 포함한다. 항산화제의 역할은 압출 과립화 과정에서 소재가 고온 산화되는 것을 방지한다.
일반적으로 사용되는 백색 토너에는 산화 티타늄이 포함된다.
본 발명은 산화 티타늄의 제조 방법, 결정 형태, 평균 입자 크기 등에 대해 특별히 제한하지 않는다.
상기 항균 폴리카보네이트 복합 소재의 제조 방법은 폴리카보네이트, 나노 금속 산화물, 실리콘 함유 고분자 중합체, 은이온 항균제를 배합 비율에 따라 하이믹서기에서 균일하게 혼합한 후에 트윈 스크류 압출기에 첨가하여 240℃-260℃의 온도에서 용융 및 혼합하고, 과립화, 냉각 및 건조하여 항균 폴리카보네이트 복합 소재를 얻는 단계;를 포함한다.
일반적인 은이온 항균 폴리카보네이트에서 종래의 외부 난연제는 수지 매트릭스의 물리적 특성에 영향을 미치며, 항균제의 활성에 부정적인 영향을 미친다. 왜냐하면, 난연제는 고온 및 전단 과정에서 은이온의 무효화를 초래하여 조성물에 예상할 수 없는 효과를 가져올 수 있기 때문이다. 본 발명의 항균 폴리카보네이트 복합 소재는 실리콘 함유 고분자 중합체가 첨가되어 폴리카보네이트 매트릭스 수지와의 상용성이 우수하며, 동시에 폴리디메틸실록산이 존재하기 때문에 실리콘계 소재가 난연 시스템에서 유효한 성분으로 작용하고, 그 표면 특성은 충분히 안정적인 난연성을 보장할 뿐만 아니라 분산 및 표면 특성을 향상시킨다.
본 발명은 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다.
본 발명의 항균 폴리카보네이트 복합 소재는 은이온 항균제와 나노 산화물을 첨가하고 실리콘 함유 고분자 중합체의 분산 및 이동을 상승시켜 은이온의 사용량을 대폭 감소시키고 은이온 항균제가 소재 내부에서 외부 표면으로 농도가 구배에 따라 증가되는 분포를 구현하며, 소재 표면의 은이온 항균제가 마모되면 소재 내부의 은이온이 실리콘 함유 고분자 중합체와 함께 균일한 속도로 표면으로 이동하여 지속적인 항균 효과를 구현하므로 은이온의 첨가량을 줄일 수 있다. 또한, 실리콘 함유 고분자 중합체는 색 차폐 효과가 있어 은이온이 은의 단일 물질로 환원되어도 회색을 나타내지 않기 때문에 소량의 백색 토너로 아름다운 백색을 얻을 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 항균 폴리카보네이트 복합 소재는 항균 효과가 우수하고 지속적이며 외관이 이쁘고 색상이 안정한 등 장점을 갖는다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명되지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 원료의 공급원은 다음과 같지만, 하기 원료에 의해 제한되지 않는다.
은이온 공급원: 은이온 항균제, IKM50G, 일본 Zeomic사;
산화 아연A: 미쓰비시, D50 = 400nm;
산화 아연B: D50 = 5 미크론;
산화 칼슘: 독일 머크, D50 = 400nm;
실록산계 중합체A: 분자량20만;
실록산계 중합체B: 분자량30만;
실록산계 중합체C: 분자량15만;
실록산계 중합체D: 분자량35만;
실록산계 중합체E: 분자량10만;
실록산계 중합체F: 분자량50만;
윤활유: POLY TS 30A, 한국태평양화학;
산화 방지제 : 2112, 아데카;
토너: 이산화티타늄 2233, 독일 Connaught사;
실시예 및 비교예의 제조 방법: 폴리카보네이트, 나노 금속 산화물, 실리콘 함유 고분자 중합체, 은이온 항균제, 토너, 첨가제를 배합 비율에 따라 하이믹서기에서 균일하게 혼합한 후에 트윈 스크류 압출기에 첨가하여 240℃-260℃의 온도에서 용융 및 혼합하고, 과립화, 냉각 및 건조하여 항균 폴리카보네이트 복합 소재를 얻는다.
각 성능 시험 방법:
(1) 항균 효과: GB 21551.2-2010(필름 마운트법), 실험 균주는 ATCC6538P 및 AS1.90이다.
(2) 항균 지속성: ICP표면의 Ag입자 함량을 측정한다.
(3) 색상 안정성: 조성물을 300-330℃에서 2.0mm의 표준 컬러 플레이트로 주입하여 컬러 플레이트의 L 값, a 값 및 b 값을 은이온 항균제가 첨가되지 않은 컬러 표준 샘플과 비교하여 색상을 관찰하며; L은 흑백을 표시하거나 또는 밝고 어두움을 표시하고, +는 흰색, -는 어두움, a는 빨간색과 녹색, +는 빨간색, -는 녹색, b는 노란색과 파란색, +는 노란색, -는 파란색, 단순 L, a, B는 절대값을 표시하며, 해당 세가지 값을 사용하여 3차원 입체도에서 색점을 정확하게 표현할 수 있으며, 상대값을 사용하여 기준점과의 차이를 구함으로써 보정을 수행할 수 있고, 총 색차는 공식 △E=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2로 계산할 수 있으며, ΔE가 클수록 색상 변화가 크고 색상 안정성이 저하된다.
(4) 은이온 분포: 2.0mm 두께의 판을 제조하여 액체 질소 담금질 후 EDX로 횡단면의 은 원소 분포를 측정하며, 여기서 레벨 1은 현저한 구배 분포를 나타내고 지속적인 항균 능력을 확보할 수 있는 우수한 이동성을 가짐을 의미하며; 레벨 2는 우수한 구배 분포를 가지지만 구배가 연속되지 않아 이동성이 우수하지만 이동 속도가 일정하지 않을 수 있음을 의미하며; 레벨 3은 일반적인 구배 분포를 나타내고 구배에 단층이 존재하여 어느 정도의 이동성은 있지만 현저한 불안정성이 존재함을 의미하며; 레벨 4는 표면에만 농도가 존재하거나 단면 중심에 농도가 존재하고, 이동성을 구비하지 못하고 항균 효과가 지속되지 않음을 의미하며; 레벨 1+은 레벨 1보다 약간 더 우수함을 의미한다.
(5) 열 안정성: 사출 온도를 300℃로 설정한 사출성형기에서 내부 규격에 명시된 사출 압력과 사출 온도로 10 분간 보온 후, ISO 규격에 따른 인장 강도 샘플로 사출 성형하고 보온 후 강도 유지율을 계산하며, 강도 유지율이 높을수록 열 안정성이 더 우수하고, 강도 유지율이 낮을수록 열 안정성이 더 열악하다.
(6) 은이온 함량: 조성물의 Ag 함량은 유도 결합 플라즈마(ICP-OES)를 이용한 광방출 분광법으로 측정하며, 총 Ag 함량을 측정하기 위해 시험 조성물 2g을 칭량하고 5ml의 질산으로 처리 후 교반하여 용해시키며, 해당 용액을 100ml까지 보충하여 ICP 표준 곡선 외삽법을 수행하여 총 Ag 함량을 계산한다.
표 1: 실시예의 각 성분 배합 비율(중량부) 및 각 성능 시험 결과
Figure pct00001
표 1(상기 내용에 이어서):
Figure pct00002
실시예 1~4에서 알 수 있듯이, 나노 아연 산화물의 사용량이 0.05~2.5 중량부 범위에서 각 성능이 모두 우수하다.
실시예 2 및 실시예 5~8에서 알수 있듯이, 분자량이 20~30만인 실록산 중합체의 사용량이 0.1~2.5중량부인 범위에서 각 성능이 모두 우수하다.
실시예 2 및 실시예 11~13에서 알 수 있듯이, 실록산계 중합체의 분자량이 20~30만인 범위에서 제품의 각 성능이 실록산계 중합체의 분자량이 15만, 35만인 경우보다 더 우수하다.
실시예 2 및 실시예 14에서 알 수 있듯이, 나노 아연 산화물의 분산 작용이 비교적 우수하다.
표 2: 비교예의 각 성분의 배합 비율(중량부) 및 각 성능 시험 결과
Figure pct00003
Figure pct00004
실시예 1 및 비교예 1에서 알 수 있듯이, 0.01중량부의 나노 아연 산화물을 첨가하면 은이온의 분포, 색상 안정성 및 열 안정성을 현저히 개선할 수 있다.
실시예 2 및 비교예 2에서 알 수 있듯이, 분자량이 20-30만인 실록산계 중합체를 첨가하지 않으면 각 성능이 모두 비교적 열악하다.
실시예 2 및 비교예 3에서 알 수 있듯이, 산화 아연 입자 크기가 나노 미터 수준(200-800nm)보다 크면 시너지 분산 효과가 없을 뿐만 아니라, 약한 알칼리성으로 인해 PC 자체의 성능이 저하되어 제품의 각 성능을 모두 저하시킨다.
비교예 4 및 비교예 5에서 알 수 있듯이, 실록산계 중합체의 분자량이 10만인 경우, 각 성능이 모두 열악하고; 실록산계 중합체의 분자량이 50만인 경우, 비록 색상 안정성이 우수하고 제품도 하얗지만, 열 안정성이 열악하며, 특히 은이온 분포가 열악하여 본 발명의 장기간 지속되는 항균 효과의 요구를 충족할 수 없다.

Claims (9)

  1. 항균 폴리카보네이트 복합 소재에 있어서,
    폴리카보네이트 100중량부;
    나노 금속 산화물 0.01-5중량부;
    실리콘 함유 고분자 중합체 0.01-5중량부;를 포함하여 구성되며,
    항균 폴리카보네이트 복합 소재의 총중량을 기준으로 은이온의 함량은 100-1200ppm인 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  2. 제1항에 있어서,
    폴리카보네이트 100중량부;
    나노 금속 산화물 0.05-2.5중량부;
    실리콘 함유 고분자 중합체 0.1-2.5중량부;를 포함하여 구성되며,
    항균 폴리카보네이트 복합 소재의 총중량을 기준으로 은이온의 함량은 100-1200ppm인 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 은이온은 은이온 항균제로부터 유래되는 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 나노 금속 산화물은 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 구리, 이산화 티타늄, 이산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화철로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 상기 나노 금속 산화물의 입자 크기는 D50=200nm-800nm이며; 바람직하게는, 상기 나노 금속 산화물은 산화 아연, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 구리로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 입자 크기는 D50=200nm-800nm이며; 더 바람직하게는, 상기 나노 금속 산화물은로 산화 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지이고, 입자 크기는 D50=200nm-800nm인 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 고분자 중합체는 실록산계 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 한가지인 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실록산계 중합체의 분자량은 15-35만이며; 바람직하게는, 상기 실록산계 중합체의 분자량은 20-30만인 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    0-2중량부의 토너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    0-5중량부의 항산화제, 윤활제, 내후제, 이형제 중의 적어도 한가지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재.
  9. 제3항의 항균 폴리카보네이트 복합 소재의 제조 방법에 있어서,
    폴리카보네이트, 나노 금속 산화물, 실리콘 함유 고분자 중합체, 은이온 항균제를 배합 비율에 따라 하이믹서기에서 균일하게 혼합한 후에 트윈 스크류 압출기에 첨가하여 240℃-260℃의 온도에서 용융 및 혼합하고, 과립화, 냉각 및 건조하여 항균 폴리카보네이트 복합 소재를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 폴리카보네이트 복합 소재의 제조 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109553949B (zh) * 2018-11-21 2021-03-02 金发科技股份有限公司 一种抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN110051837B (zh) * 2019-04-08 2021-05-11 南京师范大学 一种CuO/ZnO/Au纳米粒子及其制备方法和应用
US11565615B2 (en) * 2020-04-28 2023-01-31 Global Ip Holdings, Llc Anti-microbial, partition divider assembly for a cart such as a golf cart
CN111961325A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 广州市文逸通讯设备有限公司 抗菌复合材料及其制备方法与应用
CN112706492A (zh) * 2020-12-24 2021-04-27 嘉兴领科材料技术有限公司 一种耐化性优良的抗菌板材及其制备方法
CN113817305A (zh) * 2021-10-21 2021-12-21 福建华塑新材料有限公司 一种耐低温抗冲击pc复合材料制备方法
CN114015237B (zh) * 2021-10-29 2022-12-16 厦门赋源高科技有限公司 一种抗菌复合材料及其制备方法
CN114213713B (zh) * 2021-11-12 2023-10-31 金发科技股份有限公司 硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物、聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用
WO2024100662A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Nsc - Nano Sono Cooperation Ltd Surface migration of inorganic particles to produce functional plastics
CN116333489B (zh) * 2022-12-14 2024-04-30 珠海万通特种工程塑料有限公司 一种半芳香族聚酰胺模塑复合材料及其制备方法和应用
CN116239823A (zh) * 2023-02-15 2023-06-09 广东欧迪明光电科技股份有限公司 一种光散射材料、抗菌母粒、微球及其制备方法和用途

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060033668A (ko) * 2004-10-15 2006-04-19 나노폴리(주) 항균, 살균 및 냄새제거 기능을 갖는 금속의 나노입자를 이용한 고농도 플라스틱 마스터뱃치 칩의 제조 및 그 성형품 제조방법
KR20130116945A (ko) * 2011-02-15 2013-10-24 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 항균성 수지 조성물
CN105524444A (zh) * 2014-09-28 2016-04-27 广州大正新材料科技有限公司 一种高硬度聚碳酸酯抗菌复合材料
CN106987082A (zh) * 2017-03-28 2017-07-28 广西睿桂涵农业有限公司 一种适用于键盘的抗菌塑料

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274017A (en) * 1989-11-24 1993-12-28 General Electric Company Flame retardant carbonate polymer containing selected metal oxides
JPH10231429A (ja) * 1997-02-20 1998-09-02 Asahi Chem Ind Co Ltd 抗菌性に優れた樹脂組成物
RU2008110470A (ru) * 2005-08-19 2009-09-27 Хайбрид Плэстикс, Инк. (Us) Металлизированные наноструктурированные химические вещества, сплавленные с полимерами
KR100704316B1 (ko) * 2006-05-29 2007-04-09 주식회사 동부한농 은나노 항균 수지 및 그 제조 방법
KR100727086B1 (ko) * 2006-07-14 2007-06-13 (재)대구경북과학기술연구원 기능성 고분자 소재 및 이의 제조 방법
KR101170533B1 (ko) * 2009-12-17 2012-08-01 제일모직주식회사 폴리카보네이트 난연 필름용 수지 조성물, 이를 이용한 폴리카보네이트 난연 필름 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트 난연 필름
EP2578636B2 (en) * 2010-05-27 2022-06-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polycarbonate resin composition and molded polycarbonate resin
CN102336957A (zh) * 2010-07-29 2012-02-01 上海亿金纳米科技有限公司 一种用于制造抗菌纤维和塑料的功能切片的制备方法
CN103554881A (zh) * 2013-10-26 2014-02-05 安徽省富光实业股份有限公司 一种水杯壳体用抗菌聚碳酸酯材料及其制备方法
EP3394189A1 (en) * 2015-12-23 2018-10-31 Diania Technologies Limited Thermoformed polymeric articles containing an additive
CN107353615A (zh) * 2017-06-21 2017-11-17 芜湖蓝天工程塑胶有限公司 纳米银抗菌聚碳酸酯保鲜盒及其制备方法
CN109486153B (zh) * 2018-11-21 2021-02-09 金发科技股份有限公司 一种抗菌阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN109553949B (zh) * 2018-11-21 2021-03-02 金发科技股份有限公司 一种抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN109749391B (zh) * 2018-12-27 2021-03-02 金发科技股份有限公司 一种抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060033668A (ko) * 2004-10-15 2006-04-19 나노폴리(주) 항균, 살균 및 냄새제거 기능을 갖는 금속의 나노입자를 이용한 고농도 플라스틱 마스터뱃치 칩의 제조 및 그 성형품 제조방법
KR20130116945A (ko) * 2011-02-15 2013-10-24 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 항균성 수지 조성물
CN105524444A (zh) * 2014-09-28 2016-04-27 广州大正新材料科技有限公司 一种高硬度聚碳酸酯抗菌复合材料
CN106987082A (zh) * 2017-03-28 2017-07-28 广西睿桂涵农业有限公司 一种适用于键盘的抗菌塑料

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CN109553949B (zh) 2021-03-02

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