KR950005744B1 - 원적외선방사 투명 수지 조성물 - Google Patents

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내용 없음.

Description

원적외선방사 투명 수지 조성물

제1도는 실시예 2에서 사용한 세라믹에 대한 원적외선 방사 강도 측정도.

제2도는 실시예 2에서 사용한 세라믹에 대한 이상 흑체 대비 원적외선 방사효율에 대한 측정도.

제3도는 실시예 2의 수지 조성물에 대한 원적외선 방사 강도 측정도.

제4도는 실시예 2의 수지 조성물에 대한 이상 흑체 대비 원적외선 방사효율에 대한 측정도.

본 발명은 원적외선을 방사하는 세라믹을 함유하고 있는 투명 수지 조성물에 관한 것이다.

상온 원적외선 방차체는 상온 혹은 그 이하에서 주로 6-2㎛ 파장 영역의 원적외선을 높은 효율로 방사 할 수 있는 제품을 말한다. 이 방사체들은 생물체의 분자들이 주로 흡수하는 6-2㎛ 파장 영역의 원적외선을 방사하기 때문에 생물체의 분자들이 분자 고유의 진동수와 일치하는 원적외선을 흡수하여 분자의 고유 운동을 계속할 수 있게 해주며 이에 따라 효소나 균 등의 활성을 억제하여 부패를 지연시키고 신선도를 오래 유지시킬 수 있게 해준다. 이러한 상온 원적외선 방사체들의 효과를 이용하여 식품의 신선도를 오래 유지시키기 위한 연구들이 활발히 이루어지고 있다.

이러한 목적을 위하여 수지 중에 원적외선을 방사하는 세라믹류를 혼합하여 수지 형태 혹은 용기 형태로 만드는 방법 등은 이미 알려져 있다.

종래의 기술로는 일본국 특개소 62∼164509호, 특개평 1-150527호, 특개평 2-52828호, 특개평 2- 138367호 등에서와 같이 열가소성 흑은 열경화성 수지에 세라믹을 혼합시켜 식품 신선도를 유지하는 목적에 적용하고 있다.

그러나, 수지 자체의 특징(예, 불투명 수지 이용), 사용 세라믹의 성분이 다성분계(예, 실리카 알루미나 계), 혹은 복합세라믹(예, 실리카계와 알루미나계 혼합)인 경우, 혹은 Fe, Co 등의 성분이 일정량 혼입된 경우, 혹은 사용세라믹의 입경이 너무 큰 경우 등으로써 모두 최종 수지 조성물이나 최종 제품에 투명성을 부여할 수 없어서 용기 내부의 제품이 외부에서 볼 수 있어야 하거나 투명성이 꼭 요구되는 용기류에는 사용할 수 없는 단점이 있고, 가공이 어렵거나 복잡한 형태의 제품을 만들기 어려운 단점도 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 높은 효율의 원적외선을 방사하면서도 투명성을 유지할 수 있는 가공이 용이한 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명자들은 상기의 목적을 달성하기 위해 연구한 결과 투명성 수지에 고순도 초미립의 실리카계 세라믹을 아주 균일하게 분산 혼합하여 압출기를 통하여 펠렛(pellet)형태로 만들어주므로써 투명성이 양호하고 성형 가공성이 우수한 열가소성 수지 조성물을 얻을 수 있다는 것을 밝혀내게 되었다.

본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 사용될 수 있는 투명 수지로서는 폴리스티렌수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리카보네이트수지, 폴리아크릴로니트릴수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지, 아크릴수지, 투명성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등과 같은 투명성이 있는 수지이다.

본 발명에 사용되는 원적외선 방사세라믹은 장석, 석영, 규석, 형석 등 어떤 원석으로부터 제조된 것이라도 상관없으며, 순도는 SiO₂성분이 96% 이상인 것이 좋으며 바람직하기로는 98% 이상인 것이 좋다. SiO₂성분이 96%이하인 것을 사용하면 투명성이 나빠진다.

그리고, 본 발명에 사용되는 원적외선 방사세라믹의 입경은 0.1-l5㎛인 것이 좋으며 가격적인 측면과 투명성을 고려하면 0.3-8㎛인 것이 바람직하고 입도 분포는 좁을수록 유리하다. 필요에 따라서는 순도를 향상시키기 위하여 산처리 등의 별도 공정이 요구되고, 원적외선 방사효율이 높은 세라믹을 얻기 위해서는 2회 이상의 소결 고정을 거치는 것도 바람직하다. 입경이 0.1㎛ 이하인 경우에는 입자들의 응집으로 세라믹의 균일한 분산이 곤란하며 15㎛이상인 경우에는 최종 수지 조성물의 투명성이 나빠진다.

상기 수지와 세라믹을 혼합기 내에서 균일하게 혼합한다. 사용하는 혼합기는 특별히 제한되지 않으며 어떤 형태의 것이라도 상관없다. 경우에 따라서는 혼합시 활제, 안정제, 산화방지제, 충격보강제, 분산제, 방균제 혹은 방곰팡이제 등을 혼합하여 사용할 수도 있으며 수지나 세라믹을 전처리할 수도 있다. 또한, 필요시 염료나 안료를 혼합할 수도 있다.

사용되는 세라믹의 함량은 수지 100중량부에 대하여 1-30중량부가 바람직하며 1중량부 이하이면 본 발명에서 필요로 하는 원적외선 방사효율을 얻기 어렵고, 30중량부 이상이면 최종 수지 조성물의 투명성 및 수지물성이 나빠진다.

균일하게 혼합된 수지, 세라믹의 혼합물을 통상의 혹은 특수가공된 압출기를 이용하여 용용 분산시켜 펠렛(peellet)형태로 만들어 준다. 이때 사옹되는 압출기는 어떤 종류의 것이라도 상관없다.

상기의 펠렛 형태로 만들어진 수지 조성물을 압출, 압축 혹은 사출 등의 일반적인 성형법으로 성형하면 투명성이 양호하고 원적외선 방사효율이 높은 성형품을 얻을 수 있다.

이때 얻어지는 성형품은 6-2㎛ 파장영역에서의 원적외선 방사 효율이 이상 혹체대비 80%이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예와 비교예는 다음과 같다.

[실시예 1]

SiO₂성분 99.6%, 평균 입경이 5㎛이며 6-2㎛ 파장 영역에서의 원적외선 방사효율이 91%인 원적외선 방사 세라믹 7중량부를 폴리스티렌 수지 100중량부 및 소량의 활제와 함께 헨셀형 혼합기를 이용하여 혼합 후 직경 40㎜ 일축 압출기를 이용하여 펠렛으로 만들었다. 이 수지 조성물로 2.5㎜ 두께의 평판 성형물을 사출하여 투명도 측정기로 측정한 결과 전투과율에 대한 평행투과율이 30∼40%를 나타내고 육안으로 볼 때에도 투명성을 유지하였다.

이 수지 조성물의 0.5t 평판 압축성형물에 대한 원적외선 방사 강도 및 효율을 측정한 결과 방사강도가 이상 혹체에 근접하며 6-l2㎛ 파장영역에서 이상 혹체 대비 89%의 방사효율을 나타내었다. 이 수지 조성물로 식품 용기를 사출하여 식품들을 담아 냉장고 냉장실에 유지시킨 결과는 표 1에 나타난 바와 같이 식품의 신선도를 오래 유지시킬 수 있는 것으로 나타났다.

[실시예 2]

순도 향상을 위한 산(acid) 처리 공정을 실시하고 500-1500℃에서 2회에 걸친 소결 SiO₂성분 99.6%, 평균입경이 2.5㎛이며, 6-12㎛ 파장 영역에서 원적외선 방사효율이 94%인 원적외선 방사체 6중량부를 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 100중량부에 소량의 활제와 함께 첨가하여 헨셀형 혼합기를 이용하여 혼합 후 직경역 40㎜ 이축 압출기를 이용하여 펠렛으로 만들었다.

이 수지 조성물의 2.5㎜ 두게의 평판 성형물은 전투과율에 대한 평행 투과율이 50-60%였으며, 육안으로 볼때에도 상당한 투명성을 유지하였다. 이 수지 조성물의 0.5㎜ 두께의 평판 압축성형물에 대한 원적외선 방사강도는 이상 혹체에 근접하며 6-l2㎛ 파장 영역에서 이상 측체 대비 92%의 방사효율을 나타내는 것으로 나타났다. 이 조성물에 사용된 세라믹 및 수지 조성물에 대한 원적외선 방사 강도 및 이상 혹체 대비 효율에 대한 측정 결과가 도면 1-4에 나타나 있다.

이 수지 조성물로 식품용기를 사출하여 식품들을 담아 냉장고 냉장실에 유지시킨 결과는 표 1에 나타난 바와 같이 식품의 신선도를 오래 유지시킬 수 있는 것으로 나타났다.

[실시예 3]

SiO₂성분 99.5%, 평균 입경 7㎛이며, 6-12㎛ 파장 영역에서 원적외선 방사효율이 92%인 원적외선 방사체를 폴리카보네이트 수지 100중량부에 4중량부를 첨가하여 헨셀형 혼합기로 혼합한 후 직경 40㎜ 일축 압출기를 이용하여 펠렛으로 만들었다.

이 수지 조성물의 2.5㎜ 두께의 평판 성형물은 전투과율에 대한 평행투과율이 30-50%였으며 육안으로 볼 때에도 상당한 투명성을 유지하였다. 이 수지 조성물의 0.5㎜ 두께의 평판 압축성형물에 패한 원적외선 반사강도는 이상 흑체에 근접하며, 6-12㎛ 파장 영역에서 이상 흑체 대비 89%의 방사 효율을 나타내는 것으로 나타났다. 이 수지 조성물을 식품용기로 사출하여 식품을 담아 냉장고의 냉장실에 유지시킨 결과는 표 1에 나타난 바와 같이 식품의 신선도를 오래 유지시킬 수 있는 것으로 나타났다.

[표 1]

[표 1][사용 용기에 따른 신선도 유지 비교표]

[비교예 1]

SiO₂성분 99%, 평균입경 30㎛이며, 6-12㎛ 파장 영역에서 원적외선 방사 효율이 약 90%인 원적외선 방사 세라믹 5중량부를 폴리스티렌 수지 100중량부 및 소량의 활제와 함께 헨셀형 혼합기로 혼합한 후 직경 40㎜ 일축압출기를 이용하여 펠렛으로 만들었다. 이 수지 조성물은 짙은 회색을 띠고 있었으며 2.5㎜ 두께의 평판 성형물을 사출한 결과 완전 불투명하게 되었다.

[비교예 2]

SiO₂성분 92% Al₂0₃성분 7%, 기타 1%이고, 평균 입경 7㎛이며 6-12㎛ 파장 영역에서 원적외선 방사효율이 약 90%인 원적외선 방사 세라믹 4중량부를 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 100중량부 및 소량의 활제와 함께 헨셀형 혼합기로 혼합한 후 직경 40㎜ 일축 압출기를 이응하여 펠렛으로 만들었다. 이 수지 조성물은 짙은 회색을 띠고 있었으며 2.5㎜ 두께의 평판 성형물의 사출한 결과 완전 불투명하게 되었다.

[비교예 3]

SiO₂성분 86%, Al₂0₃12%, Ti, Fe, Co 등의 산화물이 2%인 평균 입경 5㎛이며 6-12㎛ 파장 영역에서 원적외선 방사 효율이 약 91%인 원적외선 방사 세라믹 4중량부를 폴리카보네이트 수지 100중량부와 함께 헨셀형 혼합기로 혼합한후 직경 40㎜ 일축압출기를 이용하여 펠렛으로 만들었다. 이 수지 조성물은 회색을 띠고 있었으며 2.5㎜ 두게의 평판 성형물을 사출한 결과 완전 불투명하게 되었다.

이상의 실시예 및 비교예를 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 수지 조성물은 원적외선 방사 효과를 지니면서도 투명성을 가지게 되며, 또한 성형성이 우수하기 때문에 투명성이 요구되는 제품이 용이하다.

Claims (4)

1. 투명성 수지 100중량부에 SiO₂성분이 96% 이상이고, 입경이 0.1-l5㎛인 원적외선 방사세라믹 1-30중량부를 혼합하여 만들어진 수지 조성물로서, 6-l2㎛ 파장 영역에서의 원적외선 방사 효율이 이상 혹체 대비 80% 이상인 것을 특징으로 하는 투명성 수지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 수지 조성물의 2.5㎜ 두께의 평판 성형물에 대한 빛의 전투과율에 대한 평행 투과율이 10-70%인 것을 특징으로 하는 투명성 수지 조성물.
3. 제1항에 있어서, 기재로 사용되는 수지가 폴리스티렌, 스티렌-아크로니트릴 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리메틸아크릴레이트, 아크릴계 수지, 투명성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 수지인 것을 특징으로 하는 투명성 수지 조성물.
4. 제1항에 있어서, 수지 조성물에 활제, 안정제, 산화방지제, 충격보강제, 분산제, 항균제, 항곰팡이제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 투명성 수지 조성물.