KR20230003741A - 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체 - Google Patents

발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 발포성 수지 조성물은 폴리프로필렌 100 중량부; 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연 0.1 내지 4 중량부; 지방족 알코올 0.08 내지 2.5 중량부; 및 계면활성제 0.08 내지 2.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 발포성 수지 조성물은 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 우수하다.

Description

발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체{EXPANDABLE RESIN COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND FOAMED MOLDED ARTICLE PRODUCED THEREFROM}
본 발명은 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 우수한 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체에 관한 것이다.
발포성 수지 조성물을 고압 반응기에 물과 함께 투입하고, 이산화탄소 가스 등을 발포제로 활용하여 일정 온도와 압력 조건에서 감압 배출을 통해 발포 입자 형태의 발포성 수지 조성물을 제조할 수 있으며, 제조된 발포 입자를 금형에 충진 하고, 가열 및 융착시켜 성형품(발포 성형체)으로 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 성형품은 높은 강도, 경량성, 완충성, 방수성, 보온성, 단열성 등이 우수하여, 가전제품의 포장재, 농수산물 상자, 부자, 건재용 단열재 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
발포성 수지 조성물에 항균성 등을 부여하기 위하여, 발포성 수지 조성물 제조 시, 항균제로서 은 나노 입자, 구리 입자, 산화아연 입자 등을 도입할 수 있다. 그러나, 이러한 항균제는 비중 및/또는 입도 문제로 발포성 수지 조성물 제조 공정에 적합하지 않을 수 있고, 융착성 등이 저하되는 등 발포 제품을 제작하는데 어려움이 있다.
따라서, 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 우수한 발포성 수지 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0833453호 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 우수한 발포성 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 발포성 수지 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 발포성 수지 조성물로부터 형성된 발포 성형체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
1. 본 발명의 하나의 관점은 발포성 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 발포성 수지 조성물은 폴리프로필렌 100 중량부; 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연 0.1 내지 4 중량부; 지방족 알코올 0.08 내지 2.5 중량부; 및 계면활성제 0.08 내지 2.5 중량부;를 포함한다.
2. 상기 1 구체예에서, 상기 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 지방족 알코올은 탄소수 6 내지 22의 지방족 알코올일 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 구체예에서, 상기 계면활성제는 글리세릴 모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
5. 상기 1 내지 4 구체예에서, 상기 산화아연 및 상기 계면활성제의 중량비는 1 : 0.09 내지 1 : 2.5일 수 있다.
6. 상기 1 내지 5 구체예에서, 상기 지방족 알코올 및 상기 계면활성제의 중량비는 1 : 0.1 내지 1 : 10일 수 있다.
7. 상기 1 내지 6 구체예에서, 상기 발포성 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌, 산화아연, 지방족 알코올 및 계면활성제를 포함하는 수지 조성물을 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자 형태일 수 있다.
8. 상기 1 내지 7 구체예에서, 상기 발포성 수지 조성물은 JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm × 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후, 측정한 항균 활성치가 각각 2 내지 7일 수 있다.
9. 상기 1 내지 8 구체예에서, 상기 발포성 수지 조성물은 발포 배율이 20배이고, 셀의 평균 크기가 80 내지 200 ㎛일 수 있다.
10. 본 발명의 다른 관점은 발포성 수지 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 폴리프로필렌 100 중량부; 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연 0.1 내지 4 중량부; 지방족 알코올 0.08 내지 2.5 중량부; 및 계면활성제 0.08 내지 2.5 중량부;를 포함하는 수지 조성물에 물 및 분산제를 포함하는 분산매를 혼합하여 혼합물을 제조하고; 그리고 상기 혼합물에 발포제를 투입하고, 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛가 되도록 발포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
11. 상기 10 구체예에서, 상기 발포는 상기 발포제가 투입된 혼합물을 130 내지 160℃의 온도 조건 및 20 내지 50 kgf/cm2 압력 조건이 되도록 가열 및 가압한 후, 상온 및 대기압 조건에 노출하는 것일 수 있다.
12. 본 발명의 또 다른 관점은 발포 성형체에 관한 것이다. 상기 발포 성형체는 상기 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 발포성 수지 조성물을 금형에 충진하고, 가열 및 융착시켜 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 우수한 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이로부터 제조된 발포 성형체를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 발포성 수지 조성물은 (A) 폴리프로필렌; (B) 산화아연; (C) 지방족 알코올; 및 (D) 계면활성제;를 포함한다.
본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.
(A) 폴리프로필렌
본 발명의 일 구체예에 따른 폴리프로필렌은 발포성 수지 조성물 및 발포 성형체를 형성하는 기초 수지로서, 프로필렌 단독 중합체; 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체; 프로필렌 단독중합 부분과 에틸렌-프로필렌 공중합 부분이 반응기 내에서 단계적으로 중합된 에틸렌-프로필렌 공중합체; 또는 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체를 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리프로필렌은 ASTM D1238에 의거하여, 230℃, 2.16 kg 하중 조건에서 측정한 유동흐름지수(Melt-flow index)가 1 내지 50 g/10분, 예를 들면 5 내지 30 g/10분일 수 있다. 상기 범위에서 발포성 수지 조성물의 기계적 강도, 성형 가공성, 발포성 등이 우수할 수 있다.
(B) 산화아연
본 발명의 일 구체예에 따른 산화아연은 지방족 알코올 및 계면활성제와 함께 적용되어, 발포성 수지 조성물의 성형품의 기계적 물성 등의 저하 없이, 항균성, 발포성, 발포 성형성 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 산화아연은 입도분석기(Beckman Coulter社, Laser Diffraction Particle Size Analyzer LS I3 320 장비)를 사용하여 측정한 평균 입자 크기(D50)가 100 내지 300 nm, 예를 들면 120 내지 200 nm일 수 있다. 또한, 상기 산화아연은 질소가스 흡착법을 사용하여, BET 분석 장비(Micromeritics社, Surface Area and Porosity Analyzer ASAP 2020 장비)로 측정한 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g, 예를 들면 8 내지 12 m2/g일 수 있으며, 순도가 99% 이상일 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우, 발포성 수지 조성물의 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 산화아연은 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 4 중량부, 예를 들면 0.2 내지 2.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 산화아연의 함량이 상기 프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 미만일 경우, 발포성 수지 조성물의 항균성 등이 저하될 우려가 있고, 4 중량부를 초과할 경우, 발포성 수지 조성물의 발포성, 발포 성형성(융착성), 기계적 물성 등이 저하될 우려가 있다.
(C) 지방족 알코올
본 발명의 일 구체예에 따른 지방족 알코올(fatty alcohol)은 산화아연 및 계면활성제와 함께 적용되어, 발포성 수지 조성물의 기계적 물성 등의 저하 없이, 항균성, 발포성, 발포 성형성 등을 향상시킬 수 있는 것으로서, 탄소수 6 내지 22의 지방족 알코올을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 알코올은 1-옥타데칸올, 3-메틸렌-3-펜탄올, 1-헵탄올, 1-노난올, 이들의 조합 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 알코올은 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.08 내지 2.5 중량부, 예를 들면 0.1 내지 2.2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 지방족 알코올의 함량이 상기 프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.08 중량부 미만일 경우, 발포성 수지 조성물의 항균성 등이 저하될 우려가 있고, 2.5 중량부를 초과할 경우, 발포성 수지 조성물의 발포 성형성(발포성, 융착성 등), 기계적 물성 등이 저하될 우려가 있다.
(D) 계면활성제
본 발명의 일 구체예에 따른 계면활성제는 산화아연 및 지방족 알코올과 함께 적용되어, 발포성 수지 조성물의 기계적 물성 등의 저하 없이, 항균성, 발포성, 발포 성형성 등을 향상시킬 수 있는 것이다.
구체예에서, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제일 수 있고, 글리세릴 모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 계면활성제는 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.08 내지 2.5 중량부, 예를 들면 0.1 내지 2.2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 상기 프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.08 중량부 미만일 경우, 발포성 수지 조성물의 항균성 등이 저하될 우려가 있고, 2.5 중량부를 초과할 경우, 발포성 수지 조성물의 발포 성형성(발포성, 융착성 등), 기계적 물성 등이 저하될 우려가 있다.
구체예에서, 상기 산화아연 및 상기 계면활성제의 중량비(산화아연:계면활성제)는 1 : 0.09 내지 1 : 2.5일 수 있다. 상기 범위에서 발포성 조성물의 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 더 우수할 수 있다.
구체예에서, 상기 지방족 알코올 및 상기 계면활성제의 중량비(지방족 알코올:계면활성제)는 1 : 0.1 내지 1 : 10일 수 있다. 상기 범위에서 발포성 조성물의 항균성, 발포성, 발포 성형성 등이 더 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발포성 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌, 산화아연, 지방족 알코올 및 계면활성제를 포함하는 수지 조성물을 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀(cell)의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 수지 조성물은 상기 구성 성분을 혼합하고, 통상의 일축 또는 이축 압출기를 사용하여, 150 내지 240℃, 예를 들면 160 내지 230℃에서 용융 압출한 펠렛 형태일 수 있다.
구체예에서, 상기 발포 입자(발포성 수지 조성물)는 발포 배율이 10 내지 80배, 예를 들면 10 내지 60배일 수 있고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛, 예를 들면 70 내지 250 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서, 발포 입자(발포 성형체)의 발포 성형성(융착성), 기계적 물성 등이 우수할 수 있다. 여기서, 상기 발포 입자의 발포 배율은 직접 침지법으로 측정할 수 있으며, 자세하게는 메스실린더와 저울을 이용하여 건조된 발포 입자의 무게와 부피를 측정하여 입자의 밀도를 계산한 후, 발포 전 수지 조성물 입자의 밀도 0.9 g/cm3을 기준 1배로 하여, 환산한 값이고, 셀의 평균 크기는 발포 입자를 액체 질소로 냉각 후 단면을 절단하고, SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 발포 입자의 셀 직경(크기)을 3개 이상 측정한 후, 이의 평균 값을 산출하여 얻은 값이다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발포성 수지 조성물은 본 발명의 목적 및 효과를 저해하지 않는 범위에서 통상의 발포성 수지 조성물에 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 산화방지제, 광안정제, 열안정제, 난연제, 착색제, 가소제, 슬립제, 이들의 조합 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 첨가제 사용 시, 그 함량은 상기 폴리프로필렌 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 40 중량부, 예를 들면 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발포성 수지 조성물은 JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm × 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후, 측정한 항균 활성치가 각각 2 내지 7, 예를 들면 3 내지 6.5일 수 있다.
구체예에서, 상기 발포성 수지 조성물은 발포 배율이 20배이고, 셀의 평균 크기가 80 내지 200 ㎛, 예를 들면 90 내지 150 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 발포성 수지 조성물은 공지의 발포 입자 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 수지 조성물에 물 및 분산제를 포함하는 분산매를 혼합하여 혼합물을 제조하고; 그리고 상기 혼합물에 발포제를 투입하고, 상기 발포 배율 및 상기 셀의 평균 크기를 갖도록 발포하여 제조할 수 있다.
구체예에서, 상기 분산제는 고급 지방산, 고급 지방산 에스테르 및 고급 지방산 아미드 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 수지 조성물은 분산매가 존재하는 반응기로 투입되거나, 상기 수지 조성물과 함께 분산매가 반응기로 투입되어, 혼합물을 형성할 수 있다.
구체예에서, 상기 발포제로는 통상의 발포 입자에 사용되는 발포제를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 이산화탄소, 프로판, 부탄, 헥산, 펜탄, 헵탄, 시클로부탄, 시클로헥산, 메틸클로라이드, 에틸클로라이드, 메틸렌클로라이드, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 질소, 아르곤 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 발포는 상기 발포제가 투입된 혼합물을 130 내지 160℃, 예를 들면 135 내지 155℃의 온도 조건 및 20 내지 50 kgf/cm2, 예를 들면 30 내지 40 kgf/cm2의 압력 조건이 되도록 가열 및 가압한 후, 상온 및 대기압 조건에 노출하여 수행될 수 있다. 상기 온도 및 압력 조건에서, 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛인 발포 입자(발포성 수지 조성물)를 얻을 수 있다.
구체예에서, 상기 발포 입자(발포성 수지 조성물)는 버니어켈리퍼스로 측정한 평균 입경이 1 내지 7 mm, 예를 들면 2 내지 6 mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 범위에서, 발포 성형성 등이 우수할 수 있다.
본 발명에 따른 발포 성형체는 상기 발포성 수지 조성물(발포 입자)을 금형에 충진하고, 융착시켜 형성할 수 있는 것으로서, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 발포 성형체는 상기 발포 입자를 비-기밀 금형 내에 충전(도입)하고, 상기 금형에 포화 스팀(예를 들면, 2.0 내지 3.5 bar 압력의 포화 스팀)을 약 30초 동안 공급하여, 상기 발포 입자끼리 융착시키고, 이를 건조하여 제조할 수 있다. 상기 발포 성형체는 항균성, 기계적 물성 등이 우수하므로, 양식용 부표, 수경 재배용 모판, 포장재, 운송용 박스의 보냉재 등으로 유용하다.
또한, 성형을 하지 않은 발포 입자 형태의 발포 수지 조성물 단독으로 사용될 수 있으며, 항균성이 우수하므로, 입자가 충진된 형태의 소파 및 쿠션의 충진용으로도 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리프로필렌
프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체(제조사: 롯데케미칼, 제품명: SEP-550)를 사용하였다.
(B) 산화아연
(B1) 평균 입자 크기가 150 nm이고, 비표면적 BET가 10 m2/g인 산화아연(제조사: 태경SBC, 제품명: KS1(F))을 사용하였다.
(B2) 평균 입자 크기가 30 nm이고, 비표면적 BET가 40 m2/g인 산화아연(제조사: 태경SBC, 제품명: ZINIKA-30N)을 사용하였다.
(B3) 평균 입자 크기가 750 nm이고, 비표면적 BET가 5 m2/g인 산화아연(제조사: 태경SBC, 제품명: KS1)을 사용하였다.
(C) 지방족 알코올
1-옥타데칸올 (제조사: Merck, 제품명: stearyl alcohol)을 사용하였다.
(D) 계면활성제
글리세릴 모노스테아레이트(제조사: Merck)을 사용하였다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 8
상기 각 구성 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 바와 같은 함량으로 첨가한 후, 220℃에서 압출하여 수지 조성물(1.2 mg, Φ 0.8 mm × 1.1 mm의 펠렛 형태)을 제조하였다. 압출은 L/D=34, 직경 40 mm인 일축 압출기(스크류 회전속도: 700 rpm)를 사용하였다.
이어서, 상기 수지 조성물 100 중량부를, 분산매(분산제가 첨가된 물) 300 중량부와 함께 오토클레이브에 투입하였다. 상기 오토클레이브에 발포제인 이산화탄소(CO2)를 투입한 후, 교반하면서 오토클레이브 내부의 온도 및 압력을 147℃ 및 40 kg/cm2로 조절하였다. 다음으로, 상기 오토클레이브의 내용물을 대기 중에 노출시켜 발포 입자(발포성 수지 조성물, 발포 배율 20배)를 제조하였다. 상기 발포 입자를 상온에서 24시간 동안 건조시킨 후, 가압 탱크에 넣어 대기압(1 bar)에서 3 bar까지 10시간에 걸쳐 가압한 다음, 이를 금형(450 mm × 450 mm × 50 mm) 내에 충진하였다. 이 후, 상기 금형에 2.5 bar의 포화 증기를 30초 동안 공급하고 상기 발포 입자끼리 융착시키고 냉각시켜 꺼낸 후에 70℃ 대류오븐에서 12시간 동안 건조시켜 발포 성형체를 제조하였다. 제조된 발포 성형체에 대하여, 하기의 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
물성 측정 방법
(1) 발포 입자의 셀(cell) 평균 크기: 발포 배율이 20배가 되도록 발포한 발포 입자(발포성 수지 조성물) 시편을 액체 질소로 냉각 후 단면을 절단하고, 임의의 셀 10개를 선정하여 각각의 셀 직경(크기)을 SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 측정한 후, 셀 직경의 평균 값(평균 크기, 단위: ㎛)을 계산하였다.
(2) 항균 활성치: JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm × 5 cm 크기 사출 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양한 다음, 항균 활성치를 측정하였다.
(3) 융착성 평가: 실시예 및 비교예에 따라 제조된 성형품을 절곡하여 파쇄한 후, 그 단면을 현미경으로 촬영하여 관찰되는 형태로 각 발포체의 융착성을 평가하였다. 구체적으로, 상기 성형품의 파쇄면에서 발포체가 갈라지거나 쪼개진 형태로 관찰될 경우, 융착성이 양호한 것으로 판단하였고, 상기 파쇄면에서 발포체의 표면이 노출되어 관찰될 경우 융착성이 불량한 것으로 판단하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 0.51 1.02 2.1 1.02 1.05 1.02
(B2) (중량부) - - - - - -
(B3) (중량부) - - - - - -
(C) (중량부) 0.36 0.71 1.11 0.10 2.11 0.92
(D) (중량부) 0.66 0.61 2.05 0.92 2.11 0.10
항균 활성치 대장균 3.2 3.9 4.3 2.9 4.1 3.0
포도상구균 3.0 3.1 3.5 3.0 3.3 3.2
셀 평균 크기(㎛) 150 120 90 120 120 120
융착성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
(A) (중량부) 100 100 100 100 100 100 100 100
(B1) (중량부) 0.05 5.3 - - 1.02 1.06 1.02 1.06
(B2) (중량부) - - 1.02 - - - - -
(B3) (중량부) - - - 1.02 - - - -
(C) (중량부) 0.36 0.36 0.36 0.36 0.05 3.19 0.97 2.13
(D) (중량부) 0.66 0.66 0.66 0.66 0.97 2.13 0.05 3.19
항균 활성치 대장균 1.5 2.9 발포 불량 1.5 1.5 1.8 1.5 1.8
포도상구균 1.5 2.1 1.5 1.5 1.8 1.5 1.8
셀 평균 크기(㎛) 200 50 200 200 150 200 150
융착성 양호 불량 양호 양호 불량 양호 불량
상기 결과로부터, 본 발명의 발포성 수지 조성물은 항균성, 발포성, 발포 성형성(융착성 등) 등이 모두 우수하고, 발포성 수지 조성물(발포 입자)의 셀 품질이 우수함을 알 수 있다.
반면, 산화아연을 소량 사용한 비교예 1의 경우, 항균성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 산화아연을 과량 사용한 비교예 2의 경우, 발포성, 융착성 등이 저하되었음을 알 수 있으며, 본 발명의 산화아연 대신에, 산화아연 (B2)를 적용한 비교예 3의 경우, 발포가 원활히 이루어지지 않았음을 알 수 있고, 산화아연 (B3)를 적용한 비교예 4의 경우, 항균성 등이 저하되었음을 알 수 있다. 또한, 지방족 알코올을 소량 사용한 비교예 5의 경우, 항균성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 지방족 알코올을 과량 사용한 비교예 6의 경우, 항균성, 융착성 등이 저하되었음을 알 수 있으며, 계면활성제를 소량 사용한 비교예 7의 경우, 항균성 등이 저하되었음을 알 수 있고, 계면활성제를 과량 사용한 비교예 8의 경우, 항균성, 융착성 등이 저하되었음을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 폴리프로필렌 100 중량부;
    평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연 0.1 내지 4 중량부;
    지방족 알코올 0.08 내지 2.5 중량부; 및
    계면활성제 0.08 내지 2.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리프로필렌은 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 및 에틸렌-프로필렌 공중합체 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지방족 알코올은 탄소수 6 내지 22의 지방족 알코올인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 글리세릴 모노스테아레이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 폴리옥시에틸렌알킬아민 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 산화아연 및 상기 계면활성제의 중량비는 1 : 0.09 내지 1 : 2.5인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지방족 알코올 및 상기 계면활성제의 중량비는 1 : 0.1 내지 1 : 10인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 발포성 수지 조성물은 상기 폴리프로필렌, 산화아연, 지방족 알코올 및 계면활성제를 포함하는 수지 조성물을 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛가 되도록 발포하여 제조한 발포 입자 형태인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발포성 수지 조성물은 JIS Z 2801 항균 평가법에 의거하여, 5 cm × 5 cm 크기 시편에 황색포도상구균 및 대장균을 접종하고, 35℃, RH 90% 조건에서 24시간 배양 후, 측정한 항균 활성치가 각각 2 내지 7인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 발포성 수지 조성물은 발포 배율이 20배이고, 셀의 평균 크기가 80 내지 200 ㎛인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
  10. 폴리프로필렌 100 중량부, 평균 입자 크기가 100 내지 300 nm이고, 비표면적 BET가 5 내지 15 m2/g인 산화아연 0.1 내지 4 중량부, 지방족 알코올 0.08 내지 2.5 중량부 및 계면활성제 0.08 내지 2.5 중량부를 포함하는 수지 조성물에 물 및 분산제를 포함하는 분산매를 혼합하여 혼합물을 제조하고; 그리고
    상기 혼합물에 발포제를 투입하고, 발포 배율이 10 내지 80배이고, 셀의 평균 크기가 50 내지 300 ㎛가 되도록 발포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 발포는 상기 발포제가 투입된 혼합물을 130 내지 160℃의 온도 조건 및 20 내지 50 kgf/cm2 압력 조건이 되도록 가열 및 가압한 후, 상온 및 대기압 조건에 노출하는 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 발포성 수지 조성물을 금형에 충진하고, 가열 및 융착시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 발포 성형체.
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