KR20220168190A - 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함하는 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 소비자의 웰빙 추세 및 높은 위생 관념으로 미생물에 대한 문제의식이 높아지면서 합성수지를 원료로 하는 플라스틱 용기에 항균 기능을 부여하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 항균 소재로서는 지구상에서 항균 효능이 가장 뛰어나다고 알려진 은계 무기항균제가 주로 사용되고 있다.
그러나 항균 효능이 탁월한 은계 무기항균제는 합성수지 또는 용기의 색상을 심하게 변색시키는 단점이 있으며, 세균에는 항균 효과가 뛰어나나 곰팡이류에는 살균 효과가 약하다는 단점이 있다.
따라서 밀폐용기의 색상이 변하지 않도록 하면서 항균 및 항곰팡이 효과가 모두 우수한 위생 밀폐용기에 대한 개발이 필요한 실정이다.
한편, 이에 대한 유사 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0014001호가 제시되어 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 용기의 색상이 쉽게 변하지 않으면서 항균 및 항곰팡이 효과가 모두 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만 상기 목적은 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함하는 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기에 관한 것이다.
상기 일 양태에 있어, 상기 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트 및 표면개질된 소성 패각분말은 실리콘 오일로 표면개질된 것일 수 있으며, 이때, 상기 실리콘 오일은 HLB 3 내지 8인 것을 특징으로 하며, 구체적인 일 예시로 디메티콘, PEG-3 디메티콘, PEG-10 디메티콘, PEG/PPG-20/22 부틸 에테르 디메티콘, 세틸 PEG/PPG-10/1 디메티콘, PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘, 및 라우릴 PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 폴리올레핀 수지는 프로필렌 호모폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-헥센 터폴리머 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무는 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무일 수 있으며, 상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무는 에틸렌 단량체 60 내지 80 중량%, 프로필렌 단량체 15 내지 30 중량% 및 에틸리덴노보넨 3 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 방담제는 솔비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르 및 폴리글리세린 지방산 에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태는 a) 폴리올레핀 수지 칩, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 혼합한 후 압출하여 마스터배치 펠릿을 제조하는 단계; 및 b) 상기 마스터배치 펠릿, 폴리올레핀 수지 칩 및 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무를 혼합한 후 사출 성형하여 위생 밀폐용기를 제조하는 단계;를 포함하는 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 위생 밀폐용기는 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함함에 따라 우수한 항균 성능 및 항곰팡이 성능을 모두 확보할 수 있으며, 내충격성이 뛰어나고, 은계 무기항균제를 사용하지 않아 용기가 쉽게 변색되지 않을 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 흰색 반투명 위생 밀폐용기의 샘플 사진이다.
도 2는 실시예 10에서 제조된 주황색 위생 밀폐용기의 샘플 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 제조된 위생 밀폐용기 샘플의 항균성 시험 결과이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 위생 밀폐용기 샘플의 항곰팡이성 시험 결과이다.
도 2는 실시예 10에서 제조된 주황색 위생 밀폐용기의 샘플 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 제조된 위생 밀폐용기 샘플의 항균성 시험 결과이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 위생 밀폐용기 샘플의 항곰팡이성 시험 결과이다.
이하 본 발명에 따른 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 양태는 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함하는 위생 밀폐용기에 관한 것이다.
이처럼, 본 발명에 따른 위생 밀폐용기는 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함함에 따라 우수한 항균 성능 및 항곰팡이 성능을 모두 확보할 수 있으며, 내충격성이 뛰어나고, 은계 무기항균제를 사용하지 않아 용기가 쉽게 변색되지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 일 예에 따른 위생 밀폐용기의 각 구성 성분에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 폴리올레핀 수지는 위생 밀폐용기의 베이스가 되는 성분으로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면 프로필렌 호모폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-헥센 터폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌-프로필렌 코폴리머를 사용할 수 있다. 상기 에틸렌-프로필렌 코폴리머는 주성분 프로필렌 단량체와 일부 에틸렌 단량체를 랜덤 중합시킨 것일 수 있으며, 예를 들면 1 내지 10 중량%의 에틸렌 단량체와 잔량의 프로필렌 단량체를 중합시킨 것일 수 있다. 이와 같은 범위에서 내충격성 및 내열성이 우수할 수 있다. 보다 구체적인 일 예시로, 상기 에틸렌-프로필렌 코폴리머는 중량평균분자량이 80,000 내지 500,000 g/mol, 보다 좋게는 100,000 내지 300,000 g/mol일 수 있으며, 용융지수(MI, D1238 기준) 10 내지 30 g/10min 및 밀도(D1505 기준) 0.90 내지 0.95 g/㎤인 것을 사용하는 것이 우수한 내충격성 및 가공성을 확보함에 있어 바람직하다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 에틸렌-프로필렌-디엔계(EPDM) 고무는 위생 밀폐용기의 내충격성을 향상시키기 위한 것으로, 바람직하게는 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무일 수 있다. 이를 첨가함으로써 목표하는 내충격 특성을 달성할 수 있다. 보다 구체적인 일 예시로 상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무는 에틸렌 단량체 60 내지 80 중량%, 프로필렌 단량체 15 내지 30 중량% 및 에틸리덴노보넨 3 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 이를 상기 폴리올레핀 수지에 적정 함량으로 첨가할 시 200 J/m 이상의 충격강도를 달성할 수 있다.
상기 EPDM 고무는 폴리올레핀 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있으며, 보다 좋게는 3 내지 5 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 범위에서 내충격성 향상 효과가 우수하다. 반면, EPDM 고무가 1 중량부 미만으로 첨가될 시 내충격성 향상 효과가 충분하지 않을 수 있으며, 10 중량부 초과로 첨가될 시 내열성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트 및 표면개질된 소성 패각분말은 위생 밀폐용기에 항균 특성 및 항곰팡이 특성을 부여하기 위한 것으로, 이들을 배합 사용함으로써 항균 특성 및 항곰팡이 특성을 모두 확보할 수 있다.
구체적인 일 예시로, 상기 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트 및 표면개질된 소성 패각분말은 실리콘 오일로 표면개질된 것일 수 있다. 이를 통해 입자 간 뭉침 현상이 방지되어 상기 성분을 소량 첨가하여도 우수한 항균성 및 항곰팡이성을 확보할 수 있으면서 폴리올레핀 수지 및 EPDM 고무와 잘 혼합될 수 있다. 반면 실리콘 오일로 표면개질하지 않은 경우 상기 성분들을 2배 이상 첨가하여야 유사한 항균성 및 항곰팡이성을 확보할 수 있으며, 이 경우 위생 밀폐용기의 내충격성 등이 저하될 수 있어 좋지 않다.
한편, 상기 성분들은 HLB 3 내지 8인 실리콘 오일로 표면개질될 수 있으며, 바람직하게는 HLB 4 내지 7인 실리콘 오일로 표면개질될 수 있다. 이를 통해 입자 간 뭉침 현상을 특히 더 효과적으로 방지하면서도 폴리올레핀 수지 및 EPDM 고무와의 혼화성이 우수할 수 있다. 반면, HLB 3 미만 또는 HLB 8 초과인 실리콘 오일을 사용할 시 표면개질 후 입자와 폴리올레핀 수지 간 혼화성이 좋지 않아 오히려 입자 간 뭉침 현상이 심해질 수 있으며, 이에 의해 항균성 및 항곰팡이성이 저하될 뿐만 아니라 충격강도가 낮아질 수 있다.
구체적인 일 예시로, 상기 실리콘 오일은 디메티콘, PEG-3 디메티콘, PEG-10 디메티콘, PEG/PPG-20/22 부틸 에테르 디메티콘, 세틸 PEG/PPG-10/1 디메티콘, PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘, 및 라우릴 PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 상기 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트 및 표면개질된 소성 패각분말은 동일하거나 상이한 종류의 실로콘 오일로 표면개질될 수 있다.
또한, 상기 실리콘 오일의 점도는 25℃에서의 점도가 100 내지 1000 cS일 수 있으며, 보다 좋게는 400 내지 800 cS일 수 있다. 이와 같은 범위에서 상기 입자 성분들의 표면개질 효과가 우수할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 표면개질된 산화아연 나노입자에서, 표면개질되기 전의 산화아연 나노입자는 평균 입도 1 내지 100 ㎚, 보다 좋게는 5 내지 50 ㎚인 나노 크기의 산화아연 입자일 수 있다. 이와 같은 범위에서 항균항곰팡이 성능이 우수하며, 폴리올레핀 수지에 잘 혼합될 수 있다.
상기 표면개질된 산화아연 나노입자는 폴리올레핀 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부로 첨가될 수 있으며, 보다 좋게는 0.3 내지 1 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 범위에서 항균항곰팡이성이 우수하다. 반면, 표면개질된 산화아연 나노입자가 0.1 중량부 미만으로 첨가될 시 항균성이 미미할 수 있으며, 2 중량부 초과로 첨가될 시 헤이즈가 높아지는 단점이 있다.
본 발명의 일 예에 따른 표면개질된 제올라이트에서, 표면개질되기 전의 제올라이트는 평균 입도 0.1 내지 3 ㎛, 보다 좋게는 0.5 내지 1 ㎛인 나노 수준의 제올라이트 입자일 수 있다. 이와 같은 범위에서 항균항곰팡이 성능이 우수하며, 폴리올레핀 수지에 잘 혼합될 수 있다. 또한, 상기 제올라이트는 어떤 종류를 사용하여도 무방하며, 천연 제올라이트, 합성 제올라이트 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 저가 측면에서 천연 제올라이트를 사용하는 것이 좋다.
상기 표면개질된 제올라이트는 폴리올레핀 수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 1 중량부로 첨가될 수 있으며, 보다 좋게는 0.1 내지 0.5 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 범위에서 소취성 및 항균항곰팡이성이 우수하다.
본 발명의 일 예에 따른 표면개질된 소성 패각분말에서, 표면개질되기 전의 소성 패각분말은 평균 입도 0.1 내지 10 ㎛, 보다 좋게는 0.5 내지 3 ㎛일 수 있다. 이와 같은 범위에서 항균항곰팡이 성능이 우수하며, 폴리올레핀 수지에 잘 혼합될 수 있다. 이때 상기 소성 패각분말은 패각을 900 내지 1250℃에서 1 내지 10시간 동안 소성시킨 것일 수 있으며, 보다 좋게는 1000 내지 1200℃에서 3 내지 5시간 동안 소성시킨 것일 수 있다. 이를 통해 패각의 소성에 지나치게 많은 에너지를 소비하지 않으면서도, 패각에 잔류하는 유기물로 인한 부패 등의 문제를 예방할 수 있다. 이후 여러 단계의 분쇄 과정을 거쳐 상기 입도 범위를 만족하는 소성 패각분말을 수득할 수 있다.
상기 표면개질된 소성 패각분말은 폴리올레핀 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부로 첨가될 수 있으며, 보다 좋게는 0.5 내지 1.5 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 범위에서 소취성 및 항균항곰팡이성이 우수하다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 방담제는 밀폐용기 표면에 얇은 방담막을 형성시켜 물방울이 맺히는 것을 방지하기 위한 것으로, 이를 첨가함으로써 곰팡이가 번식하기 쉬운 습한 환경을 개선하고, 내용물의 신선도를 보다 장기간 동안 유지할 수 있다. 구체적인 일 예로 상기 방담제는 솔비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르 및 폴리글리세린 지방산 에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 들 수 있다.
상기 방담제는 폴리올레핀 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 보다 좋게는 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 이와 같은 범위에서 방담 효과가 우수할 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 일 예에 따른 위생 밀폐용기는 필요에 따라 기능성 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들면 착색제, 열안정화제, 산화방지제 및 자외선 흡수제 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있으며, 이들의 첨가량은 통상적인 수준에 따라 정해질 수 있다.
이와 같은 위생 밀폐용기는 김치통, 반찬통 등의 식품용기로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태는 a) 폴리올레핀 수지 칩, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 혼합한 후 압출하여 마스터배치 펠릿을 제조하는 단계; 및 b) 상기 마스터배치 펠릿, 폴리올레핀 수지 칩 및 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무를 혼합한 후 사출 성형하여 위생 밀폐용기를 제조하는 단계;를 포함하는 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기의 제조방법에 관한 것으로, 각 성분의 구체적인 종류 및 함량은 전술한 바와 동일함에 따라 중복 설명은 생략하며, 보다 상세한 제조 공정은 후술하는 제조예 및 실시예를 통해 설명하나, 압출 및 사출 성형은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
[제조예 1]
산화아연 나노입자(평균입도 50 ㎚) 100 중량부에 대하여, PEG-10 디메티콘(BRB 6341, 점도 600 cS at 25℃, HLB 4.5) 20 중량부를 첨가하고, 슈퍼믹서를 이용하여 800 rpm의 속도로 교반한 후, 여과 및 건조하여 표면개질된 산화아연 나노입자를 제조하였다.
[제조예 2]
천연 제올라이트(평균입도 1 ㎛) 100 중량부에 대하여, PEG-10 디메티콘(BRB 6341, 점도 600 cS at 25℃, HLB 4.5) 20 중량부를 첨가하고, 슈퍼믹서를 이용하여 800 rpm의 속도로 교반한 후, 여과 및 건조하여 표면개질된 제올라이트를 제조하였다.
[제조예 3]
가리비 패각을 1100℃의 온도에서 3시간 동안 소성한 다음, 다목적 분쇄기에 넣고 평균 입경이 100 ㎛가 되도록 1차분쇄하였다. 상기 1차분쇄된 가리비 패각을 1100℃의 온도에서 다시 2시간 동안 소성한 다음, 건식 볼밀 공정을 통해 평균 입경이 2 ㎛가 되도록 2차분쇄하여 소성 패각분말을 준비하였다.
다음으로, 상기 소성 패각분말 100 중량부에 대하여, PEG-10 디메티콘(BRB 6341, 점도 600 cS at 25℃, HLB 4.5) 20 중량부를 첨가하고, 슈퍼믹서를 이용하여 800 rpm의 속도로 교반한 후, 여과 및 건조하여 표면개질된 소성 패각분말을 제조하였다.
[제조예 4 내지 6]
실리콘 오일로 사이클로펜타실록산과 PEG/PPG-18/18 디메티콘(BRB 6373, 점도 30 cS at 25℃, HLB 2)을 사용한 것 외 모든 공정을 제조예 1 내지 3과 동일하게 진행하여 표면개질된 산화아연 나노입자(제조예 4), 표면개질된 제올라이트(제조예 5), 표면개질된 소성 패각분말(제조예 6)을 제조하였다.
[제조예 7 내지 9]
실리콘 오일로 PEG-12 디메티콘(SM3220P, 점도 250~600 cS at 25℃, HLB 13)을 사용한 것 외 모든 공정을 제조예 1 내지 3과 동일하게 진행하여 표면개질된 산화아연 나노입자(제조예 7), 표면개질된 제올라이트(제조예 8), 표면개질된 소성 패각분말(제조예 9)을 제조하였다.
[비교제조예 1 내지 3]
표면개질되지 않은 산화아연 나노입자(비교제조예 1), 제올라이트(비교제조예 2) 및 소성 패각분말(비교제조예 3)을 준비하였다.
[실시예 1]
에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 칩(EP-RP, RJ570Z, 한화토탈 사) 20 중량부에 대하여, 제조예 1의 표면개질된 산화아연 나노입자 0.6 중량부, 제조예 2의 표면개질된 제올라이트 0.2 중량부 및 표면개질된 소성 패각분말 0.8 중량부를 혼합한 후 압출 및 컷팅하여 마스터배치 펠릿을 제조하였다.
다음으로, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 칩(RJ570Z, 한화토탈 사) 80 중량부에 대하여 상기 마스터배치 펠릿과 및 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무(EPDM 고무, KEP570P, 금호폴리켐 사) 3.5 중량부를 혼합한 후 사출 성형하여 도 1에 도시된 바와 같은 위생 밀폐용기 샘플을 제조하였다.
[실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 4]
하기 표 1에 기재된 바와 같이 첨가되는 성분의 종류 및 함량을 달리한 것 외 모든 공정을 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 이때, 하기 표 1은 위생 밀폐용기 샘플 기준 각 구성 성분의 함량(중량부, phr)을 표기한 것이다.
| (phr) | 실시예 | 비교예 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| EP-RP | 100 | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) |
| EPDM | 3.5 | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | - |
| 제조예 1 | 0.6 | - | - | - | 0.6 | 0.6 | - | 0.6 |
| 제조예 2 | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | 0.2 | 0.2 |
| 제조예 3 | 0.8 | - | - | - | - | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 제조예 4 | - | 0.6 | - | - | - | - | - | - |
| 제조예 5 | - | 0.2 | - | - | - | - | - | - |
| 제조예 6 | - | 0.8 | - | - | - | - | - | - |
| 제조예 7 | - | - | 0.6 | - | - | - | - | - |
| 제조예 8 | - | - | 0.2 | - | - | - | - | - |
| 제조예 9 | - | - | 0.8 | - | - | - | - | - |
| 비교제조예 1 | - | - | - | 0.6 | - | - | - | - |
| 비교제조예 2 | - | - | - | 0.2 | - | - | - | - |
| 비교제조예 3 | - | - | - | 0.8 | - | - | - | - |
[실시예 4 내지 9]
하기 표 1에 기재된 바와 같이 제조예 1 내지 3에서 각각 제조된 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말의 함량(중량부, phr)을 달리한 것 외 모든 공정을 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
| (phr) | 실시예 | ||||||
| 1 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| EP-RP | 100 | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) |
| EPDM | 3.5 | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) | (좌동) |
| 제조예 1 | 0.6 | 0.01 | 0.1 | 0.3 | 1 | 2 | 5 |
| 제조예 2 | 0.2 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.5 | 1 | 3 |
| 제조예 3 | 0.8 | 0.01 | 0.1 | 0.5 | 1.5 | 3 | 5 |
[실시예 10]
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되 오렌지색 계열 착색제를 마스터배치 조성물에 5 중량부 첨가하여 도 2에 도시된 바와 같은 주황색의 위생 밀폐용기 샘플을 제조하였다.
[특성 평가]
1) 항균성: JIS Z 2801 : 2010에 의거하여 항균성을 평가하였다. 상세하게, 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)을 1.5 × 104 CFU/㎠로 접종한 후 (35±1)℃, 상대습도 90%에서 24시간 동안 배양하여 최종 세균수 및 항균활성치 로그(log)를 확인하였다. 이때, 항균활성치 값은 log(B/A)로 계산하였으며, A는 24시간 후 용기 샘플의 균수이고, B는 24시간 후 대조군(blank, Stomacher 400 poly-bag)의 균수이다.
2) 항곰팡이성: ASTM G21-15에 의거하여 항곰팡이성을 평가하였다. 상세하게, 5종의 곰팡이(Aspergillus brasiliensis ATCC 9642, Chaetomium globosum ATCC 6205, Penicillium funiculosum ATCC 11797, Trichoderma virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233)를 28~30℃, 상대습도 85% 이상에서 28일 동안 배양하여 하기 기준에 따라 등급을 평가하였다.
- 0등급: 자라지 못함
- 1등급: 시편 위 10 면적% 이하로 자라남.
- 2등급: 시편 위 10 면적% 초과~30 면적% 이하로 자라남.
- 3등급: 시편 위 30 면적% 초과~60 면적% 이하로 자라남.
- 4등급: 시편 위 60 면적% 초과로 자라남.
3) 내충격성: ASTM D256에 의거하여 아이조드(Izod) 충격강도(23℃)를 평가하였다.
| 항균활성치 (log) | 항곰팡이성 (등급) | 충격강도 (J/m) | |
| 실시예 1 | 6.3 | 0 | 234 |
| 실시예 2 | 4.1 | 2 | 221 |
| 실시예 3 | 3.6 | 2 | 219 |
| 실시예 4 | 1.2 | 3 | 240 |
| 실시예 5 | 5.1 | 1 | 237 |
| 실시예 6 | 6.0 | 0 | 235 |
| 실시예 7 | 6.4 | 0 | 231 |
| 실시예 8 | 6.4 | 0 | 228 |
| 실시예 9 | 6.5 | 0 | 198 |
| 비교예 1 | 3.2 | 2 | 203 |
| 비교예 2 | 4.7 | 3 | 236 |
| 비교예 3 | 5.2 | 2 | 234 |
| 비교예 4 | 2.5 | 3 | 236 |
| 비교예 5 | 6.3 | 0 | 184 |
상기 표 1 내지 3을 참조하면, 실시예 1에서 제조된 위생 밀폐용기 샘플은 HLB 3 내지 8인 실리콘 오일로 각각 개질된 산화아연 나노입자, 제올라이트 및 소성 패각분말이 적정 함량으로 첨가됨에 따라 항균성 및 항곰팡이성이 모두 우수하였으며, 또한 EPDM 고무의 첨가에 의해 내충격성이 230 J/m 이상으로 높았다.
반면, HLB 3 내지 8을 벗어난 실리콘 오일로 각각 표면개질된 산화아연 나노입자, 제올라이트 및 소성 패각분말을 실시예 1과 동일 함량으로 첨가한 실시예 2 및 3와 표면개질하지 않은 산화아연 나노입자, 제올라이트 및 소성 패각분말을 첨가한 비교예 1의 경우 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체 수지와 잘 혼합되지 못 하고, 오히려 입자 간 뭉침 현상이 심해져 항균성 및 항곰팡이성이 실시예 1보다 크게 낮아졌으며, 내충격성 또한 저하되는 문제가 있었다.
아울러, 비교예 2 내지 4는 HLB 3 내지 8인 실리콘 오일로 각각 개질된 산화아연 나노입자, 제올라이트 및 소성 패각분말 중 하나가 미첨가됨에 따라 항균성 및 항곰팡이성이 좋지 않았다.
한편, EPDM 고무를 첨가하지 않은 비교예 5의 경우 항균항곰팡이성은 매우 우수하였으나, 충격강도가 크게 떨어지는 문제가 있었다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 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.
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.
Claims (9)
- 폴리올레핀 수지, 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 포함하는, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기.
- 제 1항에 있어서,
상기 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트 및 표면개질된 소성 패각분말은 실리콘 오일로 표면개질된 것인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 1항에 있어서,
상기 실리콘 오일은 HLB 3 내지 8인 것을 특징으로 하는, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 3항에 있어서,
상기 실리콘 오일은 디메티콘, PEG-3 디메티콘, PEG-10 디메티콘, PEG/PPG-20/22 부틸 에테르 디메티콘, 세틸 PEG/PPG-10/1 디메티콘, PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘, 및 라우릴 PEG-9 폴리디메틸실록시에틸 디메티콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 1항에 있어서,
상기 폴리올레핀 수지는 프로필렌 호모폴리머, 에틸렌-프로필렌 코폴리머 및 에틸렌-프로필렌-헥센 터폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 1항에 있어서,
상기 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무는 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 6항에 있어서,
상기 에틸렌-프로필렌-에틸리덴노보넨 고무는 에틸렌 단량체 60 내지 80 중량%, 프로필렌 단량체 15 내지 30 중량% 및 에틸리덴노보넨 3 내지 10 중량%를 포함하는 것인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - 제 1항에 있어서,
상기 방담제는 솔비탄 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르 및 폴리글리세린 지방산 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기. - a) 폴리올레핀 수지 칩, 표면개질된 산화아연 나노입자, 표면개질된 제올라이트, 표면개질된 소성 패각분말 및 방담제를 혼합한 후 압출하여 마스터배치 펠릿을 제조하는 단계; 및
b) 상기 마스터배치 펠릿, 폴리올레핀 수지 칩 및 에틸렌-프로필렌-디엔계 고무를 혼합한 후 사출 성형하여 위생 밀폐용기를 제조하는 단계;
를 포함하는, 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기의 제조방법.
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| KR20110014001A (ko) | 2009-08-04 | 2011-02-10 | 주식회사 바이오테카 | 항균 및 항곰팡이 특성을 갖는 플라스틱, 이를 이용한 제품 및 이의 제조방법 |
| KR20180045753A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 주식회사 애드그린 | 바이오 pe를 이용한 친환경 항균성 수지조성물 및 이를 이용한 친환경 항균성 필름 및 저장용기 |
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