KR101932894B1 - Method for mamufacturing water-soluble germanium-containing functional plastic raw material and product using the functional plastic produced thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료 제조방법 및 이에 의해 제조되는 기능성 플라스틱을 사용하는 제품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량성, 디자인 다양성, 성형가공성 등이 뛰어난 플라스틱 소재에 우수한 항균 및 소취 기능을 부여하고, 플라스틱 소재에 포함되는 수용성 게르마늄의 균질성을 향상시키도록 하는 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료 제조방법 및 이에 의해 제조되는 기능성 플라스틱을 사용하는 제품에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a water-soluble germanium-containing functional plastic raw material and a product using the functional plastic produced thereby. More specifically, the present invention relates to a process for producing a water- And to improve the homogeneity of the water-soluble germanium contained in the plastic material, and a product using the functional plastic produced by the method.
일반적으로, 플라스틱 소재는 금속이나 세라믹 소재에 비하여 내열성, 난연성 등의 특성이 떨어지는 반면, 경량성, 디자인 유연성 및 성형가공성 등의 장점으로 생활용품에서부터 자동차, 전기, 전자 및 산업용 분야 등의 공업용 재료로서 광범위하게 사용되고 있다. Generally, plastic materials have lower heat resistance and flame retardancy than metals and ceramics. On the other hand, plastic materials have advantages such as light weight, design flexibility and molding processability, and they are used as industrial materials for automobiles, electric, It is widely used.
또한 플라스틱 소재는 수지의 종류 또한 다양하여, 일반 범용 플라스틱(commodity plastics)에서부터 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics)까지 수많은 종류가 개발되어, 다양한 기능 및 성능을 요구하는 분야에 널리 응용되고 있는데, 이러한 플라스틱 소재에 항균, 소취 등의 특정 기능을 부여하는 기능성 플라스틱이 개발되어 널리 사용되고 있으며, 이는 플라스틱 소재 외에도 세라믹 등과 같은 다른 소재에도 마찬가지로 적용된다.In addition, plastics have various types of resins, and many kinds of plastics ranging from general plastics (commodity plastics) to engineering plastics have been developed and widely applied in fields requiring various functions and performance. Antibacterial, deodorant, etc. have been developed and widely used, and this is applied to other materials such as ceramics in addition to plastic materials.
종래의 항균 등과 같은 기능성을 부여하는 소재에 대한 기술로는, 한국공개특허 제10-2007-0024051호의 "세라믹체와 그 제조방법"이 제시된 바 있는데, 이는 원적외선과 음이온을 방출하는 세라믹체에 있어서, 강도보강을 위한 알루미나와, 원적외선 방사의 일라이트, 원적외선 방사의 맥반석 및 그 맥반석의 원적외선방사를 지원하는 각섬석 또는 맥섬석, 원적외선 방사를 위한 게르마늄, 음이온 방출의 헬구손을 포함한다. As a technique for a material that imparts functionality such as antimicrobials in the prior art, Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0024051, entitled " Ceramic body and its manufacturing method " has been proposed. In a ceramic body that emits far-infrared rays and anions , Alumina for reinforcement of strength, amphibole of far-infrared radiation, kerbstone of far-infrared radiation, amphibole or amphibole to support far-infrared radiation of the elbow, germanium for far-infrared radiation, and hellgus of anion release.
그러나, 종래 기술은 세라믹체의 재질적인 특성상 플라스틱 소재에 비하여, 경량화에 불리하고, 다양한 디자인을 손쉽게 구현하는데 한계를 가지며, 성형 가공이 용이하지 못하다는 문제점을 가지고 있었다. However, the prior art is disadvantageous in that it is lighter in weight than the plastic material due to the material characteristics of the ceramic body, has limitations in easily implementing various designs, and has a problem in that molding is not easy.
또한 종래 기술은 세라믹체에 대한 게르마늄 등의 균질성 향상에 대한 고려가 전혀 없어, 균질성으로 인한 품질 향상에 한계를 가지는 문제점을 가지고 있었다.Further, the prior art has no consideration for improving the homogeneity of germanium or the like with respect to the ceramic body, and has a problem in that the quality can not be improved due to homogeneity.
그러므로, 플라스틱 소재의 이점을 최대한 살리면서, 항균 및 소취 등의 기능을 효과적으로 부여하도록 하는 소재의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, it has become necessary to develop a material that effectively imparts functions such as antibacterial and deodorizing while maximizing the advantages of the plastic material.
상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 경량성, 디자인 다양성, 성형가공성 등이 뛰어난 플라스틱 소재에 유동성을 잃고 약간의 탄성과 견고성을 가진 고체나 반고체의 겔(Gel)화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 함으로써 플라스틱 소재에 포함되는 수용성 게르마늄의 겔화된 특성 및 미세 구조 특성으로 인한 균질성을 향상시키고, 이로 인해 우수한 항균 및 소취 기능을 부여하며, 사출 등의 성형 공정을 거치기 위한 플라스틱 원료의 첨가물로서 수분이 미리 제거됨으로써, 성형 공정이 안정적으로 이루어지도록 하고, 전체적인 과정이 친환경적이면서 생산성 향상에 기여하는데 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a plastic material having excellent lightness, design diversity and molding processability, and a solid or semi-solid gelated GeO 2 And ZnO, it is possible to improve the homogeneity due to the gelled properties and the microstructural characteristics of the water-soluble germanium contained in the plastic material, thereby giving excellent antibacterial and deodorizing functions, and to provide a plastic raw material The object of the present invention is to prevent the moisture as an additive in advance, to stably perform the molding process, and to contribute to the improvement of the productivity while being environmentally friendly as a whole process.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 5~10 wt%의 GeO2을 용해하고, 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 10~20 wt%의 ZnO을 용해하는 단계; 상기 용해된 GeO2과 상기 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거하는 단계; 카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 상기 수분을 제거한 GeO2과 4~10 wt%의 상기 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조하는 단계; 상기 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계; 및 플라스틱 마스터배치에 상기 플라스틱 마스터배치의 중량에 대하여 10~20 wt%의 상기 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계;를 포함하는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a water-borne hydrofluoric acid solution, which comprises dissolving 5 to 10 wt% of GeO 2 in an aqueous solution of nitric acid, Dissolving 10 to 20 wt% of ZnO with respect to the weight of the aqueous solution; Mixing the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO with an alkali solution to adjust the pH to 7 to 8, and removing water from each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO; 2 to 5 wt% of the water-removed GeO 2 and 4 to 10 wt% of the water-removed ZnO are mixed in the carboxylic acid aqueous solution to adjust the pH to 5 to 6, and 0.5 to 1 wt% Of a cationic surfactant to prepare a water-soluble sol; The water-soluble sol is mixed with 2 to 5 wt% of a hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum, based on the total weight, Obtaining GeO 2 and ZnO gelled by a condensation reaction for 2 hours; And a plastic masterbatch comprising 10 to 20 wt% of the gelled GeO 2 and ZnO based on the weight of the plastic masterbatch.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 5~10 wt%의 GeO2을 용해하고, 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 10~20 wt%의 ZnO을 용해하는 단계; 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거하는 단계; 카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 상기 수분을 제거한 GeO2 과 4~10 wt%의 상기 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조하는 단계; 상기 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계; 및 플라스틱 원료에 상기 플라스틱 원료의 중량에 대하여 4~10 wt%의 상기 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계;를 포함하는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a water-based solution by dissolving 5 to 10 wt% of GeO 2 in an aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid and water, Dissolving 10 to 20 wt% of ZnO with respect to 100 wt% of ZnO; Mixing each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO with an alkali solution to adjust the pH to 7 to 8 and removing moisture from each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO; To the carboxylic acid aqueous solution, 2 to 5 wt% of the water-removed GeO 2 And 4 to 10 wt% of the water-removed ZnO are mixed to adjust the pH to 5 to 6, and 0.5 to 1 wt% of a cationic surfactant is mixed to prepare a water-soluble sol; The water-soluble sol is mixed with 2 to 5 wt% of a hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum, based on the total weight, Obtaining GeO 2 and ZnO gelled by a condensation reaction for 2 hours; And allowing the plastic raw material to contain 4 to 10 wt% of the gelled GeO 2 and ZnO based on the weight of the plastic raw material.
상기 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액은, 상기 질산, 상기 염산 또는 상기 왕수와 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있다.The aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid and hydroquinic acid may be mixed with the nitric acid, the hydrochloric acid or the water of thequa regia and water in a weight ratio of 1: 0.5 to 2.
상기 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액은, 상기 붕불화수소산 또는 상기 아세트산과 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있다.The aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid may be mixed with the hydrofluoric acid or the acetic acid and water in a weight ratio of 1: 0.5 to 2.
상기 수분을 제거하는 단계는, 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각에 대한 콜로이드형태의 침전물을 분리하여, 챔버 내에서 100~150℃의 온도로 1~2시간 건조시킬 수 있다. The step of removing moisture may be performed by separating the colloidal precipitate for each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO and drying the precipitate at a temperature of 100 to 150 ° C for 1 to 2 hours in the chamber.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 마스터배치 또는 본 발명의 다른 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 원료를 사용하는 사출성형에 의해 제조되는, 자동차 부품을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a functional plastic masterbatch prepared by a method of manufacturing a water-soluble germanium-containing functional plastic master batch according to an aspect of the present invention, or a water- Which is produced by injection molding using a functional plastic raw material produced by the method of the present invention.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 마스터배치 또는 본 발명의 다른 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 원료를 사용하는 합성섬유에 의해 제조되는, 의류가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a functional plastic masterbatch prepared by a method for producing a water-soluble germanium-containing functional plastic masterbatch according to an aspect of the present invention, or another aspect of the present invention, There is provided a garment produced by synthetic fibers using a functional plastic raw material produced by the process for producing a water-soluble germanium-containing functional plastic raw material according to the present invention.
본 발명에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료 제조방법 및 이에 의해 제조되는 기능성 플라스틱을 사용하는 제품에 의하면, 경량성, 디자인 다양성, 성형가공성 등이 뛰어난 플라스틱 소재에 유동성을 잃고 약간의 탄성과 견고성을 가진 고체나 반고체의 겔(Gel)화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 함으로써 플라스틱 소재에 포함되는 수용성 게르마늄의 겔화된 특성 및 미세 구조 특성으로 인한 균질성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 우수한 항균 및 소취 기능을 부여할 수 있으며, 사출 등의 성형 공정을 거치기 위한 플라스틱 원료의 첨가물로서 수분이 미리 제거됨으로써, 성형 공정이 안정적으로 이루어지도록 할 수 있고, 전체적인 과정이 친환경적이면서 생산성 향상에 기여할 수 있다.According to the process for producing a water-soluble germanium-containing functional plastic raw material according to the present invention and the product using the functional plastic produced therefrom, the plastic material having excellent lightness, design diversity and molding processability is lost in fluidity and has little elasticity and firmness By containing solid or semi-solid gelated GeO 2 and ZnO, it is possible to improve the homogeneity due to the gelled properties and microstructural characteristics of the water-soluble germanium contained in the plastic material, thereby giving excellent antibacterial and deodorizing functions Water can be removed in advance as an additive for a plastic raw material for passing through a molding process such as injection molding, thereby making it possible to stably perform the molding process, and the overall process can contribute to improvement in productivity while being environmentally friendly.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법을 도시한 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법을 도시한 흐름도이고,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료에 대한 소취 및 항균에 대한 시험성적서이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow chart illustrating a method of making a water soluble germanium containing functional plastic masterbatch according to one embodiment of the present invention,
2 is a flow chart illustrating a method for producing a water soluble germanium containing functional plastics raw material according to another embodiment of the present invention,
Figs. 3 to 5 are test reports on deodorization and antibacterial activity of water-soluble germanium-containing functional plastics raw materials according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. It should be understood that the present invention is not limited to these specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives included in the technical idea of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or corresponding elements, and redundant description thereof will be omitted .
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법을 도시한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow chart illustrating a method of making a water soluble germanium containing functional plastic masterbatch according to one embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법은, 먼저, 질산(HNO3), 염산(HCl) 및 왕수 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 5~10 wt%의 GeO2을 용해하고(S11), 붕불화수소산(HBF4) 및 아세트산(CH3COOH) 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 10~20 wt%의 ZnO을 용해한다(S12). 여기서, GeO2은 5 wt% 미만인 경우 추후 마스터배치화를 위해서 사용하게 되는 함유량을 증가시켜야 하는 문제점이 발생하게 되고, 10 wt% 초과인 경우 용해가 되지 않고 시간이 지나면 분리현상이 일어나는 문제점이 발생하게 된다. 또한 ZnO은 10 wt% 미만인 경우 추후 마스터배치화를 위해서 사용하게 되는 함유량을 증가시켜야 하는 문제점이 발생하게 되고, 20 wt% 초과인 경우 용해가 되지 않고, 시간이 지나면 분리현상이 일어나는 문제점이 발생하게 된다.1, a method of manufacturing a plastic masterbatch functionality-containing water-soluble germanium in accordance with an exemplary example of the present invention, first, the nitric acid (HNO 3), hydrochloric acid (HCl) and the weight of the aqueous solution to any aqueous solution of aqua regia About 5-10 dissolved GeO 2 in wt%, and (S11), boron hydrofluoric acid (HBF 4) and acetic acid (CH 3 COOH) either dissolved ZnO of 10 ~ 20 wt% based on the weight of the aqueous solution to an aqueous solution of (S12). If the content of GeO 2 is less than 5 wt%, there is a problem that the content to be used for masterbatching should be increased. If the content is more than 10 wt%, there is a problem that the dissolution occurs and the separation phenomenon occurs over time . In addition, when the content of ZnO is less than 10 wt%, there arises a problem that the content to be used for masterbatching should be increased. When the content exceeds 20 wt%, dissolution does not occur and separation phenomenon occurs over time do.
질산(HNO3), 염산(HCl) 및 왕수 중 어느 하나의 수용액에 GeO2을 용해시 또는 붕불화수소산(HBF4) 및 아세트산(CH3COOH) 중 어느 하나의 수용액에 ZnO을 용해시, 용해가 완전하게 이루어지도록 교반기에 투입하여 40~60℃의 온도에서 80~120rpm으로 교반할 수 있다. When ZnO is dissolved in an aqueous solution of any one of nitric acid (HNO 3 ), hydrochloric acid (HCl), and water, aqueous solution of either GeO 2 or hydrofluoric acid (HBF 4 ) or acetic acid (CH 3 COOH) And the mixture can be stirred at 80 to 120 rpm at a temperature of 40 to 60 ° C.
질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액은 질산, 염산 또는 왕수와 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있다. 여기서, 질산, 염산 또는 왕수가 물에 대하여 상기의 비율 미만인 경우, 원하는 용해도를 만족시키지 못하는 문제점을 가지며, 상기의 비율 초과인 경우, 후공정에서 가성소다, 암모니아수, 수산화칼륨 등의 알카리용액을 이용하여 원하는 pH를 조정시 난이도가 올라갈 뿐만 아니라, 재현성이 현저하게 떨어지는 문제점을 가진다. The aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid and hydroquinic acid may be mixed with nitric acid, hydrochloric acid or water of aqua regia and water in a weight ratio of 1: 0.5 to 2. When the ratio of nitric acid, hydrochloric acid or cyanogen is less than the above ratio, the desired solubility is not satisfied. If the ratio is above the above range, an alkali solution such as caustic soda, aqueous ammonia or potassium hydroxide is used So that not only the degree of difficulty is raised when the desired pH is adjusted but also the reproducibility is remarkably decreased.
붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액은 붕불화수소산 또는 아세트산과 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있다. 여기서, 붕불화수소산 또는 아세트산이 물에 대하여 상기의 비율 미만인 경우, 원하는 용해도를 만족시키지 못하는 문제점을 가지며, 상기의 비율 초과인 경우, 후공정에서 가성소다, 암모니아수, 수산화칼륨 등의 알카리용액을 이용하여 원하는 pH를 조정시 난이도가 올라갈 뿐만 아니라, 재현성이 현저하게 떨어지는 문제점을 가진다. The aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid may be mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 2 with hydrofluoric acid or acetic acid and water. If the ratio of hydrofluoric acid or acetic acid to water is less than the above ratio, the desired solubility can not be satisfied. If the ratio is above the above range, an alkaline solution such as caustic soda, aqueous ammonia or potassium hydroxide may be used So that not only the degree of difficulty is raised when the desired pH is adjusted but also the reproducibility is remarkably decreased.
그리고, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 용해된 GeO2과 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거한다(S13,S14). 여기서, 알칼리용액은 예컨대 가성소다, 암모니아, 수산화칼륨 등의 수용액일 수 있다. 또한 pH가 7 미만인 경우, 강한 산성으로 인해 작업시 위험이 커지고, 소재에 악영향을 미치게 되어 공정 진행을 어렵게 하는 문제점을 가지며, pH8 초과인 경우, 콜로이드화된 GeO2과 ZnO이 용해되기 시작하여, 후속 공정의 원활한 진행을 어렵게 하는 문제점을 가진다. Then, each of the dissolved GeO 2 and dissolved ZnO is mixed with an alkali solution to adjust the pH to 7 to 8, and moisture is removed from each of the dissolved GeO 2 and dissolved ZnO (S 13 and S 14). Here, the alkali solution may be an aqueous solution such as caustic soda, ammonia, potassium hydroxide or the like. In addition, when the pH is less than 7, there is a problem in that the workability is increased due to the strong acidity and adversely affects the workpiece due to the strong acidity. Thus, when the pH is more than 8, the colloidized GeO 2 and ZnO start to dissolve, Which makes it difficult to smoothly carry out the subsequent process.
수분을 제거하는 단계(S13,S14)는 용해된 GeO2과 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정후, GeO2과 ZnO이 콜로이드 형태로 침전을 하게 되는데, 이때, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 대한 콜로이드형태의 침전물을 나머지로부터 분리하여, 가열 챔버 내에서 100~150℃의 온도로 1~2시간 건조시킨다. Removing the water (S13, S14) is there is to the precipitation with a mixture of the alkali solution in the ZnO respectively dissolved and the dissolved GeO 2 after adjustment, to pH7 ~ 8 GeO 2 and ZnO colloidal form, at this time, the molten GeO 2 and dissolved ZnO are separated from the rest and dried in a heating chamber at a temperature of 100 to 150 ° C for 1 to 2 hours.
용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거한 다음, 카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 수분을 제거한 GeO2과 4~10 wt%의 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조한다(S15). 여기서, 수분을 제거한 GeO2이 2 wt% 미만인 경우, 마스터배치를 사용하게 되면 소모량이 증가를 하게 되는 문제점을 가지며, 5 wt% 초과인 경우, 용해가 되지 않는 문제점을 가진다. 수분을 제거한 ZnO이 4 wt% 미만인 경우, 마스터배치를 사용하게 되면 소모량이 증가를 하게 되는 문제점을 가지며, 10 wt% 초과인 경우, 용해가 되지 않는 문제점을 가진다. 또한 pH5 미만인 경우, 강산성으로 진행함으로써, 작업시 위험이 커지고, 강산성에 의해 소재에 악영향을 미치게 되어 진행성이 떨어지는 문제점을 가지며, pH6 초과인 경우, 용해도가 떨어지는 문제점을 가진다. 또한 양이온 계면활성제는 무기물, 즉 GeO2과 ZnO이 침전되지 않도록 하는 역할을 하는데, 0.5 wt% 미만인 경우, 침전되도록 하는 역할을 다하지 못하는 문제점을 가지고, 1 wt% 초과인 경우, 과도한 침전현상이 발생하게 되는 문제점을 가진다. Mixing the removal of the removal of the moisture from the ZnO respectively dissolved and the dissolved GeO 2, and then, water of, based on the total weight of the acid solution, 2 ~ GeO 2 removal of a 5 wt% water and 4 ~ 10 wt% ZnO To pH 5 to 6, and 0.5 to 1 wt% of a cationic surfactant is mixed to prepare a water-soluble sol (S15). Here, when the moisture-removed GeO 2 is less than 2 wt%, there is a problem that the consumption amount is increased if the master batch is used, and when the content is more than 5 wt%, the solution is not dissolved. When the moisture removed ZnO is less than 4 wt%, there is a problem that consumption is increased when the master batch is used, and when the ZnO is less than 10 wt%, it is not dissolved. In addition, when the pH is less than 5, it proceeds in a strongly acidic state, which increases the risk of the operation and adversely affects the material due to strong acidity, thereby deteriorating the processability. In addition, the cationic surfactant serves to prevent the precipitation of inorganic substances, that is, GeO 2 and ZnO. When the concentration is less than 0.5 wt%, the surfactant does not play a role of precipitating. When the concentration exceeds 1 wt% Have problems.
상기의 수용성 졸 제조를 마치면, 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는다(S16). 여기서, 가수분해된 실란커플링제는 2 wt 미만인 경우, 커플링제로서 역할을 하지 못하는 문제점을 가지고, 5 wt% 초과인 경우, 가수분해가 발생하지 못하는 문제점을 가진다. 구아검은 1 wt% 미만인 경우, 겔화 진행이 안되는 문제점을 가지고, 2 wt% 초과인 경우, 원하는 점도를 얻지 못하는 문제점을 가진다. 잔탄검은 2 wt% 미만인 경우, 겔화 진행이 안되는 문제점을 가지고, 4 wt% 초과인 경우, 원하는 점도를 얻지 못하는 문제점을 가진다. 또한, 상기의 온도가 80℃ 미만인 경우, 축합반응이 발생하지 못하는 문제점을 가지고, 100℃ 초과인 경우 수지의 탄화로 인한 문제점을 가진다.After the preparation of the water-soluble sol, 2 to 5 wt% of hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum are mixed with the water-soluble sol, And GeO 2 and ZnO gelled by a condensation reaction at 80 to 100 ° C for 1 to 2 hours are obtained (S16). Here, the hydrolyzed silane coupling agent has a problem that it can not serve as a coupling agent when it is less than 2 wt%, and hydrolysis does not occur when it exceeds 5 wt%. When the content of guar gum is less than 1 wt%, gelation can not be progressed, and when it is more than 2 wt%, a desired viscosity can not be obtained. When the amount of xanthan gum is less than 2 wt%, the gelation can not be progressed, and when it is more than 4 wt%, the desired viscosity can not be obtained. If the temperature is lower than 80 ° C, the condensation reaction may not occur. If the temperature is higher than 100 ° C, there is a problem due to carbonization of the resin.
겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻으면, 플라스틱 마스터배치에 플라스틱 마스터배치의 중량에 대하여 10~20 wt%의 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 함으로써, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조를 마친다(S17). When the gelled GeO 2 and ZnO are obtained, the production of the water-soluble germanium-containing functional plastic master batch is completed by allowing the plastic master batch to contain 10 to 20 wt% of gelled GeO 2 and ZnO based on the weight of the plastic master batch (S17 ).
플라스틱 원료를 사용하여 압출이나 사출 등의 방법으로 가공 성형함에 있어서, 제조하고자 하는 플라스틱 제품에 색상이나 어떠한 특수한 기능을 부여하고자 할 때, 원하는 기능을 가지고 있는 첨가제를 기본 플라스틱 원료에 투입하여야만 원하는 색깔이나, 특수한 기능을 가진 플라스틱 제품을 만들 수 있는데, 플라스틱 마스터배치는 기본 플라스틱 원료와 투입하고자 하는 첨가제를 고농도로 농축하여 분산시켜 놓은 원료를 의미하며, 플라스틱 원료와 마스터배치를 함께 섞어서 가공 성형함으로써, 원하는 색깔이나 특수한 기능을 가진 플라스틱 제품을 만들 수 있게 된다. 플라스틱 마스터배치에서, 베이스 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 아크릴 수지, 실리콘계 수지로 선택되어지는 군 중에서 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 겔화된 GeO2 및 ZnO이 10 wt% 미만인 경우, 플라스틱 마스터배치의 사용량이 증가하게 되어 플라스틱 원료와의 혼합비를 만족시키기 어려운 문제점을 가지고, 20 wt% 초과인 경우 마스터배치화가 어렵게 되는 문제점을 가진다. In the process of molding by extrusion or injection molding using plastic raw materials, it is necessary to add the additive having desired function to the basic plastic raw material in order to give a color or some special function to the plastic product to be produced, , Plastic products with special functions can be made. The plastic master batch means raw materials that are concentrated and dispersed at a high concentration of the basic plastic raw material and the additive to be added. By mixing the plastic raw material and the master batch together, It is possible to make plastic products with color or special functions. In the plastic masterbatch, the base resin is selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polycarbonate (PA), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), acrylic resin and silicone resin. If the content of gelled GeO 2 and ZnO is less than 10 wt%, the amount of the plastic masterbatch used increases, which makes it difficult to satisfy the mixing ratio with the plastic raw material. When the content exceeds 20 wt% I have.
도 2는 본 발명의 다른 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flow chart illustrating a method for producing a water soluble germanium containing functional plastics raw material according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법은 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 5~10 wt%의 GeO2을 용해하고, 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액에 수용액의 중량에 대하여 10~20 wt%의 ZnO을 용해하는 단계(S21,S22)와, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거하는 단계(S23,S24)와, 카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 수분을 제거한 GeO2 과 4~10 wt%의 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조하는 단계(S25)와, 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계(S26)와, 플라스틱 원료에 플라스틱 원료의 중량에 대하여 4~10 wt%의 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계(S27)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a method for producing a water-soluble germanium-containing functional plastics raw material according to another embodiment of the present invention comprises dissolving 5 to 10 wt% of GeO 2 in an aqueous solution of nitric acid, and a step (S21, S22) for dissolving ZnO of 10 ~ 20 wt% based on the weight of the aqueous solution to any aqueous solution of the boron hydrofluoric acid, and acetic acid, mixed with an alkaline solution in the melted and dissolved GeO 2 ZnO, respectively and adjusted to pH7 ~ 8, and, based on the total weight of the solubilized and the step (S23, S24) for removing moisture from the ZnO each dissolved with GeO 2, the carboxylic acid aqueous solution, removal of the water of 2 ~ 5 wt% GeO 2 (S25) mixing 0.5 to 1 wt% of a cationic surfactant to prepare a water-soluble sol (S25), mixing the water-soluble sol with the total weight of the water-soluble sol, adjusting the pH to 5 to 6 by mixing 4 to 10 wt% 2 to 5 wt% of hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum were mixed and heated at 80 to 100 ° C for 1 to 2 hours by a condensation reaction and a step (S27) such that the GeO 2 and ZnO-containing gelled of 4 ~ 10 wt% based on the weight of the plastic material in the gelled GeO 2, and step (S26) of obtaining the ZnO, plastic material.
본 발명의 다른 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법은 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법과 마찬가지로, 용해하는 단계(S21,S22)에 사용되는 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액은 질산, 염산 또는 왕수와 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있고, 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액은 붕불화수소산 또는 아세트산과 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합될 수 있으며, 수분을 제거하는 단계(S23,S24)는 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 대한 콜로이드형태의 침전물을 분리하여, 챔버 내에서 100~150℃의 온도로 1~2시간 건조시킬 수 있는데, 용해하는 단계(S21,S22), 수분을 제거하는 단계(S23,S24), 수용성 졸을 제조하는 단계(S25) 그리고 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계(S26)는 상기한 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법에서 상응하는 단계(S11~S16) 각각과 동일하므로, 동일한 내용에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. The method for producing the water-soluble germanium-containing functional plastic raw material according to another embodiment of the present invention is used in the dissolving steps S21 and S22 as well as the method for producing the water-soluble germanium-containing functional plastic masterbatch according to one embodiment of the present invention The aqueous solution of either nitric acid, hydrochloric acid or hydroquinic acid may be mixed with nitric acid, hydrochloric acid or hydroquinone and water in a weight ratio of 1: 0.5 to 2, and the aqueous solution of either hydrofluoric acid or acetic acid may be mixed with hydrofluoric acid or acetic acid Water may be mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 2, and the steps of removing water (S23, S24) may be carried out by separating the colloidal form precipitate for dissolved GeO 2 and dissolved ZnO, (S21, S22), removing water (S23, S24), producing a water-soluble sol (S25), and drying the gelled GeO 2 and ZnO The step S26 is the same as the corresponding steps S11 to S16 in the method of manufacturing the water-soluble germanium-containing functional plastic master batch according to the embodiment of the present invention, so that the description of the same contents will be omitted .
본 실시례에서 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계(S27)는 플라스틱 원료가 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머(EVA), 아크릴 수지, 실리콘계 수지로 선택되는 군 중 어느 하나 이상인 것을 포함할 수 있다. 또한, 겔화된 GeO2 및 ZnO은 4 wt% 미만인 경우, 원하는 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점을 가지고, 10 wt%인 경우, 생산비용이 과도하게 증가하는 문제점을 가진다.In this embodiment, the step (S27) for containing gelled GeO 2 and ZnO is carried out in such a manner that the plastic raw material is selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyvinyl chloride , Polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) And may be selected from any one or more of the groups selected. In addition, if the gelled GeO 2 and ZnO are less than 4 wt%, the desired function can not be exhibited properly, and if it is 10 wt%, the production cost is excessively increased.
본 발명의 또 다른 실시례에 따른 자동차 부품은, 본 발명의 일 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 마스터배치 또는 본 발명의 다른 실시례에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 원료를 사용하는 사출성형에 의해 제조된다. 여기서, 사출성형은 공지된 기술에 따라 진행될 수 있다. 또한 자동차 부품은 예컨대, HVAC 콘트롤 유닛, 클러스터 유닛, 엔진/미션 부품, 샤시 부품 등에서 사출로 성형될 수 있는 부품이 해당될 수 있으며, 이 밖에도 다양한 자동차의 사출성형 부품이 해당될 수 있다.An automotive part according to another embodiment of the present invention is a functional plastic masterbatch prepared by a method of manufacturing a water-soluble germanium-containing functional plastic masterbatch according to an embodiment of the present invention, or a water-soluble germanium-containing masterbatch according to another embodiment of the present invention Containing functional plastic raw material produced by the process for producing a functional plastic raw material containing at least one functional group. Here, the injection molding can be carried out according to a known technique. Further, the automobile parts may correspond to parts which can be injection molded in, for example, an HVAC control unit, a cluster unit, an engine / mission part, a chassis part, and the like. In addition, injection molded parts of various automobiles may be applicable.
본 발명의 또 다른 실시례에 따른 의류는, 본 발명의 일 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 마스터배치 또는 본 발명의 다른 측면에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 플라스틱 원료를 사용하는 합성섬유에 의해 제조된다. 여기서, 합성섬유의 제작을 위한 압출 공정 및 직조 공정은 공지된 기술을 따라 진행될 수 있다. 또한 의류로는 상의 및 하의 뿐만 아니라, 속옷 등을 비롯하여 다양한 의류가 포함될 수 있음은 물론이다.A garment according to another embodiment of the present invention is a functional plastic masterbatch prepared by a method of manufacturing a water-soluble germanium-containing functional plastic masterbatch according to an aspect of the present invention, or a water-soluble germanium-containing functional plastic according to another aspect of the present invention And is produced by a synthetic fiber using a functional plastic raw material produced by a raw material production method. Here, the extrusion process and the weaving process for producing synthetic fibers can be carried out according to a known technique. It should be understood that the clothes may include not only tops and bottoms but also various kinds of clothes including underwear and the like.
<본 발명의 실시례에 따른 항균성 및 소취성 테스트>≪ Antimicrobial Activity and Deodorization Test According to Examples of the Present Invention >
본 발명에 대한 항균성 및 소취성 테스트를 위하여, 왕수와 물을 1:1 중량비율로 혼합한 수용액에 수용액의 중량에 대하여 8 wt%의 GeO2을 용해하고, 붕불화수소산과 물을 1:1 중량비율로 혼합한 수용액에 수용액의 중량에 대하여 15 wt%의 ZnO을 용해한 다음, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 암모니아수를 혼합하여 pH7로 조정하고, 용해된 GeO2와 용해된 ZnO 각각에 대해서 콜로이드형태의 침전물 분리 및 챔버 내에서의 약 120℃로 2시간 건조시킨 다음, 카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 4 wt%의 수분을 제거한 GeO2과 7 wt%의 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5로 조정하고, 1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조한다. 그런 다음, 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 4 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 2 wt%의 구아검, 3 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 약 90℃에 2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻은 다음, 플라스틱 원료에 플라스틱 원료의 중량에 대하여 7 wt%의 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하여, 기능성 플라스틱 원료를 제조한다. 이렇게 제조된 기능성 플라스틱 원료로 제작된 합성섬유를 사용하여 의류를 제작하였다. For the antimicrobial and deodorant test according to the present invention, 8 wt% of GeO 2 was dissolved in an aqueous solution of a mixture of aqua regia and water in a weight ratio of 1: 1, and hydrofluoric acid and water were mixed at a ratio of 1: 1 15 wt% of ZnO was dissolved in the aqueous solution mixed with the weight ratio of the aqueous solution. Then, the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO were mixed with ammonia water to adjust the pH to 7, and the dissolved GeO 2 and dissolved ZnO for removal of the dried for 2 hours was then carboxylic moisture, based on the total weight of the acid aqueous solution, 4 GeO 2 and 7 wt% removal of the moisture in wt% to about 120 ℃ in the colloidal form of the precipitate was isolated and the chamber ZnO Are mixed and adjusted to pH 5, and 1 wt% of a cationic surfactant is mixed to prepare a water-soluble sol. Then, 4 wt% of a hydrolyzed silane coupling agent, 2 wt% of guar gum and 3 wt% of xanthan gum were mixed with the water-soluble sol, based on the total weight, by a condensation reaction at about 90 캜 for 2 hours Gelled GeO 2 and ZnO are obtained, and then 7 wt% of gelled GeO 2 and ZnO are contained in the plastic raw material in relation to the weight of the plastic raw material to prepare a functional plastic raw material. Fabrics were fabricated using synthetic fibers fabricated from the functional plastic materials.
상기한 의류에 대하여, 항균성(KS K 0693:2011)에 대해서 시험하였고, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다. 이에 따르면, 황색포도상구균과 폐렴균의 감소가 매우 우수함을 알 수 있다. The above-mentioned clothes were tested for antibacterial properties (KS K 0693: 2011), and the results are shown in Table 1 below. According to this, it can be seen that the reduction of Staphylococcus aureus and Pneumococcus is very excellent.
(ATCC 6538)Staphylococcus ureus
(ATCC 6538)
(ATCC 4352)Klebsiella pneumonia
(ATCC 4352)
사용한 균 : 황색포도상구균 Staphylococcus aureus (ATCC 6538), 폐렴균 Klebsiella pneumoniae (ATCC 4352)Staphylococcus aureus (ATCC 6538), pneumococcus Klebsiella pneumoniae (ATCC 4352)
사용 비이온계면활성제 : TWEEN 80(0.05%)Use nonionic surfactant: TWEEN 80 (0.05%)
증식값 : 대조구의 증식값 (Mb / Ma = 31.6 이상일 때 유효)Growth value: Growth value of control (valid when Mb / Ma = 31.6 or higher)
: 황색포도상구균 - 44.2 : Staphylococcus aureus - 44.2
폐렴균 - 363.6 Pneumococcus - 363.6
정균감소값(S) : log Mb - log Mc(무가공시료에 대한 가공시료의 생균수 차)Bacteriostatic reduction value (S): log Mb - log Mc (number of viable cells of the processed sample relative to the unprocessed sample)
정균감소율(%) : (Mb - Mc) x 100/MbBacterial reduction rate (%): (Mb - Mc) x 100 / Mb
Ma : 대조편의 접종직후 생균수Ma: Number of living bacteria immediately after inoculation of control flap
Mb : 대조편의 18시간 배양후 생균수Mb: Number of viable cells after 18 hours incubation of control pieces
Mc : 시료의 18시간 배양후 생균수Mc: Number of viable cells after 18 hours of sample culture
또한, 본 실시례에 해당하는 제품을 공인기관인 한국의류시험연구원(KATRI NO : STAA17-00016390)을 통해서 소취성과 항균성을 테스트하여, 도 3 내지 도 5에서와 같은 시험성적서를 받았다. 이에 따르면, 소취율이 30분의 경우 94%이고, 120분의 경우 98%로 우수함을 알 수 있으며, 항균도 역시, 황색포도상구균 및 폐렴균에 대해서 99.9%의 우수한 정균감소율을 가짐을 알 수 있다. In addition, the product corresponding to this example was tested for deodorization and antibacterial property through the Korean Institute of Clothing and Apparel Inspection (KATRI NO: STAA17-00016390), and received the test report as shown in Figs. 3 to 5. According to the results, it can be seen that the deodorization rate is 94% at 30 minutes and 98% at 120 minutes, and the antibacterial activity also has an excellent bacteriostatic reduction rate of 99.9% against Staphylococcus aureus and Pneumococcus .
이와 같은 본 발명에 따른 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료 제조방법 및 이에 의해 제조되는 기능성 플라스틱을 사용하는 제품에 따르면, 경량성, 디자인 다양성, 성형가공성 등이 뛰어난 플라스틱 소재에 유동성을 잃고 약간의 탄성과 견고성을 가진 고체나 반고체의 겔(Gel)화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 함으로써 플라스틱 소재에 포함되는 수용성 게르마늄의 겔화된 특성 및 미세 구조 특성으로 인한 균질성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 우수한 항균 및 소취 기능을 부여할 수 있다.According to the process for producing a water-soluble germanium-containing functional plastic raw material according to the present invention and the product using the functional plastic produced thereby, the plastic material having excellent lightness, design diversity and molding processability is lost in fluidity, It is possible to improve the homogeneity due to the gelled characteristics and microstructural characteristics of the water-soluble germanium contained in the plastic material by making it contain solid or semi-solid gelated GeO 2 and ZnO, Can be given.
또한 본 발명에 따르면, 사출 등의 성형 공정을 거치기 위한 플라스틱 원료의 첨가물로서 수분이 미리 제거됨으로써, 성형 공정이 안정적으로 이루어지도록 할 수 있고, 전체적인 과정이 친환경적이면서 생산성 향상에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, moisture can be removed beforehand as an additive for a plastic raw material to undergo a molding process such as injection molding, so that a molding process can be stably performed, and the overall process can contribute to improvement in productivity while being environmentally friendly.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
Claims (10)
상기 용해된 GeO2과 상기 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거하는 단계;
카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 상기 수분을 제거한 GeO2과 4~10 wt%의 상기 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조하는 단계;
상기 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계; 및
플라스틱 마스터배치에 상기 플라스틱 마스터배치의 중량에 대하여 10~20 wt%의 상기 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계;
를 포함하는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법.5 to 10 wt% of GeO 2 is dissolved in an aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid and hydroquinic acid, and an aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid is added in an amount of 10 to 20 wt% Dissolving ZnO;
Mixing the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO with an alkali solution to adjust the pH to 7 to 8, and removing water from each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO;
2 to 5 wt% of the water-removed GeO 2 and 4 to 10 wt% of the water-removed ZnO are mixed in the carboxylic acid aqueous solution to adjust the pH to 5 to 6, and 0.5 to 1 wt% Of a cationic surfactant to prepare a water-soluble sol;
The water-soluble sol is mixed with 2 to 5 wt% of a hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum, based on the total weight, Obtaining GeO 2 and ZnO gelled by a condensation reaction for 2 hours; And
Based on the weight of the master batch plastic to a plastic master batch step such that the GeO 2 and ZnO containing the gelled in 10 ~ 20 wt%;
Containing germanium-containing functional plastic masterbatch.
상기 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액은,
상기 질산, 상기 염산 또는 상기 왕수와 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합되는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법.The method according to claim 1,
The aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid,
Wherein the nitric acid, the hydrochloric acid or the water and the water are mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 2.
상기 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액은,
상기 붕불화수소산 또는 상기 아세트산과 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합되는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법.The method according to claim 1,
The aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid,
Wherein the hydrofluoric acid or the acetic acid and water are mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 2, based on the weight of the water-soluble germanium-containing functional plastic master batch.
상기 수분을 제거하는 단계는,
상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각에 대한 콜로이드형태의 침전물을 분리하여, 챔버 내에서 100~150℃의 온도로 1~2시간 건조시키는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 마스터배치의 제조방법.The method according to claim 1,
The step of removing moisture comprises:
Separating the colloidal-type precipitate for each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO, and drying the precipitate in the chamber at a temperature of 100 to 150 ° C for 1 to 2 hours.
상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각에 알칼리용액을 혼합하여 pH7~8로 조정하고, 상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각으로부터 수분을 제거하는 단계;
카르복실산 수용액에 전체중량을 기준으로, 2~5 wt%의 상기 수분을 제거한 GeO2 과 4~10 wt%의 상기 수분을 제거한 ZnO을 혼합하여 pH5~6으로 조정하고, 0.5~1 wt%의 양이온 계면활성제를 혼합하여 수용성 졸을 제조하는 단계;
상기 수용성 졸에 전체 중량을 기준으로, 2~5 wt%의 가수분해된 실란커플링제, 1~2 wt%의 구아검, 2~4 wt%의 잔탄검을 혼합하여, 80~100℃에 1~2시간 동안 축합반응에 의해 겔화된 GeO2 및 ZnO를 얻는 단계; 및
플라스틱 원료에 상기 플라스틱 원료의 중량에 대하여 4~10 wt%의 상기 겔화된 GeO2 및 ZnO이 함유되도록 하는 단계;
를 포함하는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법.5 to 10 wt% of GeO 2 is dissolved in an aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid and hydroquinic acid, and an aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid is added in an amount of 10 to 20 wt% Dissolving ZnO;
Mixing each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO with an alkali solution to adjust the pH to 7 to 8 and removing moisture from each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO;
2 to 5 wt% of the water-removed GeO 2 and 4 to 10 wt% of the water-removed ZnO are mixed in the carboxylic acid aqueous solution to adjust the pH to 5 to 6, and 0.5 to 1 wt% Of a cationic surfactant to prepare a water-soluble sol;
The water-soluble sol is mixed with 2 to 5 wt% of a hydrolyzed silane coupling agent, 1 to 2 wt% of guar gum and 2 to 4 wt% of xanthan gum, based on the total weight, Obtaining GeO 2 and ZnO gelled by a condensation reaction for 2 hours; And
So that the plastic raw material contains 4 to 10 wt% of the gelled GeO 2 and ZnO based on the weight of the plastic raw material;
Containing germanium containing functional plastic raw material.
상기 질산, 염산 및 왕수 중 어느 하나의 수용액은,
상기 질산, 상기 염산 또는 상기 왕수와 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합되는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법.The method of claim 5,
The aqueous solution of any one of nitric acid, hydrochloric acid,
Wherein the nitric acid, the hydrochloric acid or the water of aqua regia and water are mixed in a weight ratio of 1: 0.5 to 2.
상기 붕불화수소산 및 아세트산 중 어느 하나의 수용액은,
상기 붕불화수소산 또는 상기 아세트산과 물이 1 : 0.5~2의 중량비율로 혼합되는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법.The method of claim 5,
The aqueous solution of any one of hydrofluoric acid and acetic acid,
Wherein the hydrofluoric acid or the acetic acid and water are mixed at a weight ratio of 1: 0.5 to 2, based on the weight of the water-soluble germanium.
상기 수분을 제거하는 단계는,
상기 용해된 GeO2와 상기 용해된 ZnO 각각에 대한 콜로이드형태의 침전물을 분리하여, 챔버 내에서 100~150℃의 온도로 1~2시간 건조시키는, 수용성 게르마늄 함유 기능성 플라스틱 원료의 제조방법.The method of claim 5,
The step of removing moisture comprises:
Separating the colloidal-type precipitate for each of the dissolved GeO 2 and the dissolved ZnO, and drying the precipitate in the chamber at a temperature of 100 to 150 ° C for 1 to 2 hours.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180122400A KR101932894B1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Method for mamufacturing water-soluble germanium-containing functional plastic raw material and product using the functional plastic produced thereby |
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| KR (1) | KR101932894B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102304499B1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 임명희 | Method for preparing functional fabric material containing germanium |
| KR102481200B1 (en) * | 2022-08-22 | 2022-12-26 | 유재윤 | Food packaging material with excellent food freshness and antibacterial properties and method for manufacturing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540981A (en) | 1994-05-31 | 1996-07-30 | Rohm And Haas Company | Inorganic-containing composites |
-
2018
- 2018-10-15 KR KR1020180122400A patent/KR101932894B1/en active IP Right Grant
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| US5540981A (en) | 1994-05-31 | 1996-07-30 | Rohm And Haas Company | Inorganic-containing composites |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Second-order nonlinear green light emission in sol-gel derived opaque ZnO-GeO2 oxides by near-infrared laser irradiation(Journal of the Ceramic Society of Japan 124 [2] 177-179 2016) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102304499B1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 임명희 | Method for preparing functional fabric material containing germanium |
| KR102481200B1 (en) * | 2022-08-22 | 2022-12-26 | 유재윤 | Food packaging material with excellent food freshness and antibacterial properties and method for manufacturing the same |
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