JP2017506708A - 抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法 - Google Patents

抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017506708A
JP2017506708A JP2016561980A JP2016561980A JP2017506708A JP 2017506708 A JP2017506708 A JP 2017506708A JP 2016561980 A JP2016561980 A JP 2016561980A JP 2016561980 A JP2016561980 A JP 2016561980A JP 2017506708 A JP2017506708 A JP 2017506708A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zinc oxide
antibacterial fiber
antibacterial
fiber material
polymer resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016561980A
Other languages
English (en)
Inventor
ゾン ウォン カン,
ゾン ウォン カン,
ジョン ヒ キム,
ジョン ヒ キム,
ビョン キュ パク,
ビョン キュ パク,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nano future And Life inc
Original Assignee
Nano future And Life inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nano future And Life inc filed Critical Nano future And Life inc
Publication of JP2017506708A publication Critical patent/JP2017506708A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • D01F1/103Agents inhibiting growth of microorganisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/065Addition and mixing of substances to the spinning solution or to the melt; Homogenising
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00Masterbatches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法に係り、該抗菌ファイバは、比表面積が高く、溶融温度が低く、安定した結晶構造を有した酸化亜鉛ナノ粒子を抗菌剤として使用することにより、優秀な抗菌力を示す。

Description

本発明は、抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法に関する。
環境の変化によって人体に有害なウイルス、バクテリアなど人間の健康を脅かす細菌、かび類の拡散により、それらを効果的に遮断しようとする努力が持続している。
生活に汎用される高分子化合物であるプラスチック類のファイバ製品に、抗菌機能を繋ぎ合わせるために、従来有機抗菌剤が普遍的に使用されてきた。しかし、有機抗菌剤は、基本特性上、耐性の増大、人体への有害性などによって、使用を自制する動きがある。
かような有機抗菌剤を代替するために、無機系抗菌剤の登場と、ナノ技術の登場とにより、新たな技術具現の可能性が高まっている。
本発明の一側面は、抗菌性にすぐれる抗菌ファイバ素材を提供することである。
本発明の他の側面は、前記抗菌ファイバを含む抗菌ファイバを提供することである。
本発明のさらに他の側面は、前記抗菌ファイバ製造に使用されるマスターバッチを提供することである。
本発明のさらに他の側面は、前記抗菌ファイバの製造方法を提供することである。
本発明の一側面においては、高分子樹脂と、一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmである抗菌ファイバ素材が提供される。
一実施例によれば、前記酸化亜鉛の比表面積が40m/g以上でもある。
一実施例によれば、前記酸化亜鉛の溶融温度が350℃以上でもある。例えば、前記酸化亜鉛の熱変形温度が350ないし450℃でもある。
一実施例によれば、前記高分子樹脂は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリレート(polyacrylate)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(polyamide)及びシリコン系樹脂から選択される少なくとも一つを含んでもよい。
一実施例によれば、前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量は、0.01ないし10重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、90ないし99.99重量%でもある。
一実施例によれば、前記抗菌ファイバ素材は、紫外線遮断剤、帯電防止剤、柔軟剤、吸収剤、吸湿剤、脱臭剤、撥水剤、防汚剤、防炎剤などの添加剤をさらに含んでもよい。前記添加剤は、前記抗菌ファイバ素材100重量部を基準に、0.01ないし5重量部範囲で添加されてもよい。
本発明の他の側面においては、前記抗菌ファイバ素材を含む抗菌ファイバが提供される。
本発明のさらに他の側面においては、高分子樹脂と、一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmである抗菌ファイバ製造用マスターバッチが提供される。
一実施例によれば、前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量は、1ないし50重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、50ないし99重量%でもある。
一実施例によれば、前記マスターバッチは、分散剤、柔軟剤、吸収剤、消臭剤、撥水剤などの添加剤を1以上さらに含んでもよい。前記添加剤は、前記マスターバッチ100重量部を基準に、0.1ないし50重量部範囲で添加されてもよい。
本発明のさらに他の側面においては、前記マスターバッチ及び高分子基本樹脂を含む混合物を準備する段階と、前記混合物を放射する段階と、を含む抗菌ファイバの製造方法が提供される。
一実施例によれば、前記高分子基本樹脂は、前記マスターバッチに使用された高分子樹脂と同種類のものでもある。
前記マスターバッチと前記高分子基本樹脂は、前記抗菌ファイバで所望される酸化亜鉛の含量によって適切な比率で混合される。
本発明による抗菌ファイバ素材は、比表面積が高く、溶融温度が低く、安定した結晶構造を有した酸化亜鉛ナノ粒子を抗菌剤として使用することにより、優秀な抗菌力を示す抗菌ファイバを提供することができる。
実施例1による抗菌ファイバのStaphylococcus aureus ATCC 6538に対する抗菌度測定結果を示した写真である。 実施例1による抗菌ファイバのEscherichia coli ATCC 25922に対する抗菌度測定結果を示した写真である。 実施例1による抗菌ファイバのPseudomonas aeruginosa ATCC 27853に対する抗菌度測定結果を示した写真である。
以下、本発明についてさらに具体的に説明する。
本発明の一側面による抗菌ファイバ素材は、高分子樹脂と、一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmでもある。
前記抗菌ファイバ素材を構成する高分子樹脂は、ファイバ状を形成することができる合成樹脂であり、ファイバとして使用される全種の化成樹脂を使用することができ、特別に限定されるものではない。前記高分子樹脂は、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリレート(polyacrylate)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(polyamide)及びシリコン系樹脂から選択される少なくとも一つを含んでもよい。
かような高分子樹脂は、抗菌性を損傷させない範囲で、艶消し剤、改質剤、帯電剤、顔料などを含んでもよい。
前記抗菌ファイバ素材は、抗菌剤として、無機系抗菌剤である酸化亜鉛を含む。酸化亜鉛は、優秀なレベルの、毒や細菌に対する抗性を有しており、バクテリア、ウイルス、真菌類などの単細胞動物が、酸素代謝及び消化代謝の作用を行う特殊な酵素に作用して無力化させることができるので、菌を窒息または餓死させる触媒作用を行うと知られている。
最近まで、プラスチック類のファイバ製品に、無機系抗菌剤として、銀ナノ粒子を分散させる方法が持続的に試みられてきたが、銀ナノ粒子は、自体危害性、及び高価であるという経済性欠如はもとより、最終製品である高分子ファイバを変色させる短所が指摘されるというような理由で、実際の製品には制限的に適用されるレベルに留まっている。それに対し、酸化亜鉛は、卓越な紫外線遮断効果によって、紫外線遮断剤で広範囲に使用されてきた物質であり、銀とは異なり、環境に対する危険性が顕著に低く、人体適合性が卓越しており、化粧品、ビタミン製剤などに広範囲に適用されてきた。従って、酸化亜鉛は、銀ナノ粒子を代替することができる抗菌剤として適用される。
前記酸化亜鉛は、抗菌効果を具現する方法が、光触媒活動による殺菌効果ではない、前述のように、ウイルスやバクテリアの新陳代謝を阻害させることにより、それらを枯死させて除去するメカニズムによる。ナノサイズの前記酸化亜鉛は、比表面積が増大し、バルク材料が具備することができない表面効果を有し、抗菌ファイバが空気中の水分と接触するとき、特にファイバ表面に存在する酸化亜鉛の亜鉛金属成分がイオン化されて溶出されながら、バクテリアなどの有害菌に抗菌剤として作用する。
前記酸化亜鉛は、効果的な表面効果のために、一次粒子が集まった二次粒子からなる。ここで、前記一次粒子と二次粒子とのサイズを制御することにより、高分子樹脂への分散性及び作業容易性を高め、前記抗菌ファイバに、ナノサイズの前記酸化亜鉛を効果的に分布させることができる。それによって、表面効果を効果的に具現し、抗菌力を極大化することが可能になる。
前記一次粒子の平均粒径は、例えば、1nmないし50nmでもある。具体的には、1nmないし20nm、さらに具体的には、5ないし15nmでもある。かような一次粒子は、互いに凝集されて二次粒子を形成し、前記二次粒子の平均粒径は、例えば、0.1μmないし10μmでもある。前記二次粒子の平均粒径は、具体的には、0.5μmないし5μm、さらに具体的には、1μmないし3μmでもある。かような二次粒子は、パウダー状態で存在する。前記一次粒子及び二次粒子の大きさは、効果的な表面効果を有するように制御可能であり、前述の範囲に特に限定されるものではない。
本明細書において平均粒径とは、全体体積を100%にした粒度の累積分布曲線において、50体積%に該当する累積平均粒径(D50)を意味する。平均粒径D50は、当業者に周知の方法で測定され、例えば、粒度分析機(particle size analyzer)で測定するか、あるいはTEM(transmissionelectron microscope)写真またはSEM(scanning electronmicroscope)写真から測定することもできる。他の方法としては、例えば、動的光散乱法(dynamic light-scattering)を利用した測定装置を利用して測定した後、データ分析を実施し、それぞれのサイズ範囲に対して粒子数が計数され、それからの計算を介して平均粒径D50を容易に得ることができる。
該一次粒子及び該二次粒子の粒子構成を有する前記酸化亜鉛は、高い比表面積と、低い密度とを具現して溶融温度を低くすることにより、前記高分子樹脂の焼成温度にさらに近づくように誘導することができ、前記酸化亜鉛が、前記高分子樹脂に容易に分散されて含有されるようにする。かような前記酸化亜鉛の比表面積は、40m/g以上でもある。前記酸化亜鉛の溶融温度は、350℃以上でもあり、例えば、350ないし450℃の範囲でもある。さらに具体的には、前記酸化亜鉛の溶融温度が380ないし450℃、または400ないし450℃範囲でもある。
かような酸化亜鉛は、当該技術分野において公知されている多様な工程によって製造される。前記酸化亜鉛は、例えば、湿式化学工程(wet chemical process)によって製造された一次粒子に対して、ミリング工程を介して二次粒子を形成する方式によって製造される。具体的には、例えば、亜鉛ハロゲン化物水溶液に、水、または強塩基性の水酸化亜鉛を添加して反応させた後、水を提供しない強い塩基性化合物を添加した後で昇温させ、平均粒径1nmないし50nm範囲の酸化亜鉛一次粒子を形成させて分離した後、酸化亜鉛一次粒子に対して、ミリング工程を介して、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μm範囲を維持するようにし、前記粒子構造の酸化亜鉛を得ることができる。
ここで、前記ミリング工程は、例えば、ゼットミル(Zet mill)、ビーズミル(beads mill)、高エネルギーボールミル(high energy ball mill)、遊星ミル(planetary mill)、撹拌ボールミル(stirred ball mill)、振動ミル(vibration mill)などを利用して遂行される。ミリング工程において、加工エネルギーを過度に投入して粒子間結合力を高め、分散が困難にならないように留意する必要がある。
代案としては、前記酸化亜鉛は、商業的に入手可能な、平均粒径1nmないし50nm範囲の一次粒子を利用し、てミリング工程を介して二次粒子を形成する方式によって製造される。
一実施例によれば、前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量は、0.01ないし10重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、90ないし99.99重量%でもある。さらに具体的には、前記酸化亜鉛の含量は、0.1ないし5重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、95ないし99.9重量%でもある。前記範囲において、変色や物性の低下なしに、優秀な抗菌力を示すことができる。
前記抗菌ファイバ素材は、抗菌効果を阻害しない範囲において、紫外線遮断剤、帯電防止剤、柔軟剤、吸収剤、吸湿剤、脱臭剤、撥水剤、防汚剤、防炎剤などの添加剤を1以上さらに含んでもよい。前記添加剤は、例えば、前記抗菌ファイバ素材100重量部を基準に、0.01ないし5重量部範囲で添加される。
本発明の他の側面による抗菌ファイバは、前記抗菌ファイバ素材を含む。前記抗菌ファイバは、例えば、後述するように、前記酸化亜鉛を高濃度で含むマスターバッチを、高分子樹脂と所定比率で混合し、それを溶融放射する方法によって製造される。
本発明の他の側面による抗菌ファイバ製造用マスターバッチは、高分子樹脂と、一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmでもある。
前記マスターバッチは、前記抗菌ファイバにおいて、前記酸化亜鉛が、前記高分子樹脂に十分に分散するように、あらかじめ高濃度の酸化亜鉛を含むように製造されたものであり、結果的に得られる抗菌ファイバで所望される含量で酸化亜鉛が含まれるように、前記マスターバッチを高分子基本樹脂と混合する方式で、前記抗菌ファイバ製造に利用される。
前記マスターバッチに使用される酸化亜鉛は、前述のように、前記一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmでもあり、具体的には、1nmないし20nm、さらに具体的には、5ないし15nmでもある。かような一次粒子は、互いに凝集されて二次粒子を形成し、前記二次粒子の平均粒径は、0.1μmないし10μmでもあり、具体的には、0.5μmないし5μm、さらに具体的には、1μmないし3μmでもある。前記一次粒子及び二次粒子の大きさは、前記範囲において、効果的な表面効果によって抗菌力を向上させることができる。
かような前記酸化亜鉛の比表面積は、40m/g以上でもある。
前記酸化亜鉛の溶融温度は、350℃以上、例えば、350ないし450℃範囲でもある。さらに具体的には、前記酸化亜鉛の溶融温度は、380ないし450℃、または400ないし450℃範囲でもある。
前記マスターバッチに含有された高分子樹脂は、前述のように、ファイバ状を形成することができる全種の化成樹脂を使用することができ、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリレート(polyacrylate)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(polyamide)及びシリコン系樹脂から選択される少なくとも一つを含んでもよい。
前記マスターバッチは、前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量が1ないし50重量%であり、前記高分子樹脂の含量が50ないし99重量%でもある。具体的には、前記酸化亜鉛の含量は、5ないし30重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、70ないし95重量%でもあり、さらに具体的には、前記酸化亜鉛の含量は、10ないし20重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、80ないし90重量%でもある。前記範囲において、酸化亜鉛の分散力低下なしに、成形性にすぐれるマスターバッチを製造することができる。
前記マスターバッチは、抗菌効果を阻害しない範囲で、分散剤、柔軟剤、吸収剤、消臭剤、撥水剤などの添加剤を1以上さらに含んでもよい。前記添加剤は、その添加効果を示すように、例えば、前記マスターバッチ100重量部を基準に、0.1ないし30重量部範囲で添加される。
前記マスターバッチは、前記抗菌ファイバの製造時、高分子基本樹脂と容易に混合して酸化亜鉛を分散させるように、ペレット形態に成形される。
本発明のさらに他の側面による抗菌ファイバの製造方法は、前述のマスターバッチ及び高分子基本樹脂を含む混合物を準備する段階と、前記混合物を溶融放射する段階と、を含む。
前記高分子基本樹脂は、前記マスターバッチに使用された高分子樹脂と同一種類のものでもある。前記マスターバッチと前記高分子基本樹脂との混合比率は、前記抗菌ファイバ内で所望される酸化亜鉛の含量によって調節される。
前記混合物を溶融放射する段階は、二重化コンポーネント(component)の複合放射方法または単純放射方法を使用して放射することが可能であり、また短ファイバ(fiber)への生産も可能である。抗菌効果を極大化するために、放射時に、高分子樹脂のフロー性が良好になるように誘導し、作られるファイバが延伸効果を有するように、ある程度延伸を誘導することができる。
放射された抗菌ファイバの形態は、長ファイバであるマルチフィラメント及びモノフィラメント、または短ファイバなどいかなるものでもよい。
前記抗菌ファイバは、抗菌性能を阻害しない範囲で、後加工によって、帯電防止剤、柔軟剤、吸収剤、脱臭剤、撥水剤、防汚剤、防炎剤、防ダニ剤などを付与することができ、透湿防水加工を施すことも可能である。
かように得られた抗菌ファイバは、前述の酸化亜鉛が押しなべて分布されており、優秀な抗菌力を示すことができる。
以下の実施例及び比較例を介して、例示的な具現例についてさらに詳細に説明する。ただし、該実施例は、技術的思想を例示するためのものであり、それらだけで本発明の範囲が限定されるものではない。
実施例1
抗菌剤として、ナノサイズ酸化亜鉛パウダー粒子(SHエネルギー化学株式会社、酸化亜鉛、一次粒径5〜15nm、比表面積47m/g)を、解砕機を介して、二次粒径1.7μm前後に維持し、それに対して、ポリプロピレン(MI−800製品)と1:19の重量比で、高圧押出機(韓国生産技術院保有機資材)を介して、マスターバッチを製作した。
前記マスターバッチを、さらにポリプロピレン(MI−800)と1:4の重量比で混合した後、韓国生産技術院保有Melt Brown不織布ファイバ製造設備を介して、180℃温度で溶融して放射させ、抗菌ファイバを製造した。
比較例1
酸化亜鉛を含んでいないファイバ製作のために、ポリプロピレン(MI−800)に対して、韓国生産技術院保有Melt Brown不織布ファイバ製造設備を介して、180℃温度で溶融して放射させてファイバを製造した。
抗菌度測定
前記比較例1によるファイバを利用して製造したポリプロピレン不織布(#1)、及び前記実施例1による抗菌ファイバを利用して製造したポリプロピレン不織布(#2)に対する抗菌度調査を、KSJ 4206法によって実施した。実験菌株として、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus ATCC6538)、大腸菌(Escherichia coli ATCC 25922)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853)を共試菌として使用した。
−試験試料:試験菌液を、37±1℃で24時間振盪培養後、菌数測定(振盪回数120回/分)
−試験試料重量:2.0g
−中和溶液:リン酸緩衝溶液(pH7.0±0.2)
−減少率(%):[(Mb−Mc)/Mb]×100
−増加率(F):Mb/Ma(31.6倍以上)
−Ma:対照試料の初期菌数(平均値)
−Mb:24時間培養後の対照試料の菌数(平均値)
−Mc:24時間培養後の試験試料の菌数(平均値)
各実験菌株に対する抗菌度(菌減少率、%)測定結果は、下記表1−3、及び図1−図3に示した。
Figure 2017506708
(*CFU=colonyforming unit、<=未満)
Figure 2017506708
(*CFU=colonyforming unit、<=未満)
Figure 2017506708
(*CFU=colonyforming unit、<=未満)
前記表1−3、及び図1−図3から分かるように、実施例1で製造した抗菌ファイバは、商業的に完璧なレベルである99.9%の抗菌力を示している。
以上、図面及び実施例を参照し、本発明による望ましい具現例について説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の具現例が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって定められるものである。

Claims (19)

  1. 高分子樹脂と、
    一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、
    前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmである抗菌ファイバ素材。
  2. 前記酸化亜鉛の比表面積が、40m/g以上であることを特徴とする請求項1に記載の抗菌ファイバ素材。
  3. 前記酸化亜鉛の溶融温度が、350℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の抗菌ファイバ素材。
  4. 前記酸化亜鉛の溶融温度が、350ないし450℃であることを特徴とする請求項3に記載の抗菌ファイバ素材。
  5. 前記高分子樹脂は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリレート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド及びシリコン系樹脂から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の抗菌ファイバ素材。
  6. 前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量は、0.01ないし10重量%であり、前記高分子樹脂の含量は、90ないし99.99重量%であることを特徴とする請求項1に記載の抗菌ファイバ素材。
  7. 前記抗菌ファイバ素材は、紫外線遮断剤、帯電防止剤、柔軟剤、吸収剤、吸湿剤、脱臭剤、撥水剤、防汚剤及び防炎剤から選択される少なくとも1つの添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の抗菌ファイバ素材。
  8. 前記添加剤は、前記抗菌ファイバ素材100重量部を基準に、0.01ないし5重量部範囲で含まれることを特徴とする請求項7に記載の抗菌ファイバ素材。
  9. 請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載の抗菌ファイバ素材を含む抗菌ファイバ。
  10. 高分子樹脂と、
    一次粒子が集まった二次粒子からなる粉末状の酸化亜鉛と、を含み、
    前記酸化亜鉛の一次粒子の平均粒径が1nmないし50nmであり、二次粒子の平均粒径が0.1μmないし10μmである抗菌ファイバ製造用マスターバッチ。
  11. 前記酸化亜鉛の比表面積が、40m/g以上であることを特徴とする請求項10に記載のマスターバッチ。
  12. 前記酸化亜鉛の溶融温度が、350℃以上であることを特徴とする請求項10に記載のマスターバッチ。
  13. 前記酸化亜鉛の溶融温度が、350ないし450℃であることを特徴とする請求項12に記載のマスターバッチ。
  14. 前記高分子樹脂は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、ポリアクリレート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド及びシリコン系樹脂から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項10に記載のマスターバッチ。
  15. 前記酸化亜鉛及び前記高分子樹脂の和を基準に、前記酸化亜鉛の含量が1ないし50重量%であり、前記高分子樹脂の含量が50ないし99重量%であることを特徴とする請求項10に記載のマスターバッチ。
  16. 前記マスターバッチは、分散剤、柔軟剤、吸収剤、消臭剤及び撥水剤から選択される少なくとも一つ添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のマスターバッチ。
  17. 前記添加剤は、前記マスターバッチ100重量部を基準に、0.1ないし30重量部範囲で含まれることを特徴とする請求項16に記載のマスターバッチ。
  18. 請求項10ないし17のうちいずれか1項に記載のマスターバッチ、及び高分子基本樹脂を含む混合物を準備する段階と、
    前記混合物を放射する段階と、を含む抗菌ファイバの製造方法。
  19. 前記高分子基本樹脂は、前記マスターバッチに使用された高分子樹脂と同一種類のものであることを特徴とする請求項18に記載の抗菌ファイバの製造方法。
JP2016561980A 2014-01-10 2014-01-10 抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法 Pending JP2017506708A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2014/000310 WO2015105214A1 (ko) 2014-01-10 2014-01-10 항균 섬유 소재, 항균 섬유, 항균 섬유 제조용 마스터배치, 및 항균 섬유의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017506708A true JP2017506708A (ja) 2017-03-09

Family

ID=53524033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016561980A Pending JP2017506708A (ja) 2014-01-10 2014-01-10 抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160326670A1 (ja)
JP (1) JP2017506708A (ja)
CN (1) CN105899718A (ja)
WO (1) WO2015105214A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117055A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 住友電気工業株式会社 絶縁材用樹脂組成物、絶縁材、絶縁電線及びケーブル
JP2021512228A (ja) * 2018-02-05 2021-05-13 ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・リーランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ 受動的放射性屋外個人冷却用のスペクトル選択的織物
WO2024127715A1 (ja) * 2022-12-14 2024-06-20 デンカ株式会社 人工毛髪用繊維及び頭髪装飾品

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018080013A1 (ko) 2016-10-25 2018-05-03 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
WO2018084484A2 (ko) 2016-11-02 2018-05-11 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101967961B1 (ko) * 2016-12-22 2019-04-10 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101991584B1 (ko) 2016-12-23 2019-06-20 롯데첨단소재(주) 발포성 수지 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 발포체
KR101962520B1 (ko) 2016-12-23 2019-03-26 롯데첨단소재(주) 내전리방사선성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101961994B1 (ko) 2016-12-27 2019-03-25 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
KR101967965B1 (ko) 2016-12-30 2019-04-10 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
CN107142549A (zh) * 2017-05-26 2017-09-08 昆山保扬新型材料科技有限公司 一种原液着色长效型抗菌消臭纤维及其制备方法
KR102161339B1 (ko) 2017-11-08 2020-09-29 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
CN108084551A (zh) * 2017-12-07 2018-05-29 廖景皓 一种阻燃聚合物交联编织袋及其制备方法
CN111304907B (zh) * 2018-12-12 2022-09-30 博富科技股份有限公司 毛巾专用抗菌整理液及其制备方法
CN112726238B (zh) * 2020-12-28 2024-03-26 青岛鲁普耐特绳网研究院有限公司 中空聚酯纤维浮水系泊绳及其制作方法
CN112695408B (zh) * 2020-12-31 2023-01-24 江苏纳盾科技有限公司 一种高效速效无溶出抗菌复合纤维及其制备方法
CN113502557B (zh) * 2021-06-28 2023-05-23 深圳职业技术学院 一种抗菌改性聚丙烯酸酯纤维及其制备方法和应用
CN113929997B (zh) * 2021-09-02 2022-08-12 华南理工大学 一种环保型无机复合纳米抗菌防霉高分子母料及其制备方法与应用
CN114016154B (zh) * 2021-12-06 2024-02-27 东华大学 纳米氧化锌抗菌超短聚酰胺仿血丝纤维的制备方法及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156510A (ja) * 1991-11-29 1993-06-22 Sumitomo Cement Co Ltd 繊維及び繊維製品の加工方法及び繊維及び繊維製品
JP2003054947A (ja) * 1994-12-13 2003-02-26 Nippon Shokubai Co Ltd 酸化亜鉛系微粒子、および、その用途
JP2003073922A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Unitica Fibers Ltd 染色性、耐洗濯性に優れた抗菌性ポリアミド繊維、抗菌性ポリアミド捲縮加工糸、抗菌性ポリアミド織編物及び抗菌性ポリアミド繊維の製造方法
JP2005097754A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Toray Ind Inc 熱可塑性繊維、布帛および繊維製品
JP2008133583A (ja) * 2005-05-10 2008-06-12 Koa Glass Kk 抗菌性繊維

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920003137B1 (ko) * 1989-12-21 1992-04-20 주식회사 코오롱 소취성섬유
WO1997015526A1 (en) * 1995-10-27 1997-05-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Hydrothermal process for making ultrafine metal oxide powders
JPH09286615A (ja) * 1996-02-22 1997-11-04 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 酸化亜鉛微粒子付着複合体及びその製造方法
WO2008061573A1 (en) * 2007-04-27 2008-05-29 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method for producing metal oxide fibers
CN101358382A (zh) * 2008-08-26 2009-02-04 东华大学 一种抗菌纳米纤维材料及其制备方法
KR101058203B1 (ko) * 2008-09-12 2011-08-22 강경중 침상형 산화아연 단결정체를 함유한 백색의 정전기 방지 및항균 섬유
CN101555633A (zh) * 2009-05-21 2009-10-14 广东新会美达锦纶股份有限公司 具有吸湿排汗及抗菌功能的异形纤维的加工工艺及其制品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156510A (ja) * 1991-11-29 1993-06-22 Sumitomo Cement Co Ltd 繊維及び繊維製品の加工方法及び繊維及び繊維製品
JP2003054947A (ja) * 1994-12-13 2003-02-26 Nippon Shokubai Co Ltd 酸化亜鉛系微粒子、および、その用途
JP2003073922A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Unitica Fibers Ltd 染色性、耐洗濯性に優れた抗菌性ポリアミド繊維、抗菌性ポリアミド捲縮加工糸、抗菌性ポリアミド織編物及び抗菌性ポリアミド繊維の製造方法
JP2005097754A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Toray Ind Inc 熱可塑性繊維、布帛および繊維製品
JP2008133583A (ja) * 2005-05-10 2008-06-12 Koa Glass Kk 抗菌性繊維

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019117055A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 住友電気工業株式会社 絶縁材用樹脂組成物、絶縁材、絶縁電線及びケーブル
JP2021512228A (ja) * 2018-02-05 2021-05-13 ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・リーランド・スタンフォード・ジュニア・ユニバーシティ 受動的放射性屋外個人冷却用のスペクトル選択的織物
US11925226B2 (en) 2018-02-05 2024-03-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Spectrally selective textile for passive radiative outdoor personal cooling
WO2024127715A1 (ja) * 2022-12-14 2024-06-20 デンカ株式会社 人工毛髪用繊維及び頭髪装飾品

Also Published As

Publication number Publication date
US20160326670A1 (en) 2016-11-10
WO2015105214A1 (ko) 2015-07-16
CN105899718A (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017506708A (ja) 抗菌ファイバ素材、抗菌ファイバ、抗菌ファイバ製造用マスターバッチ、及び抗菌ファイバの製造方法
KR101334283B1 (ko) 항균 플라스틱 소재, 항균 플라스틱, 항균 플라스틱 제조용 마스터배치, 및 항균 플라스틱의 제조방법
KR101445304B1 (ko) 항균 섬유 소재, 항균 섬유, 항균 섬유 제조용 마스터배치, 및 항균 섬유의 제조방법
Dong et al. Modifying Fe3O4-functionalized nanoparticles with N-halamine and their magnetic/antibacterial properties
JP6423833B2 (ja) 抗菌性金属ナノ粒子の組成物および方法
JP6405449B2 (ja) 防腐性製品、その製造方法及びその使用
EP3253819B1 (en) Antimicrobial material comprising synergistic combinations of metal oxides
WO2019045110A1 (ja) 抗菌・抗ウイルス性組成物
JP5599470B2 (ja) 抗真菌材料
CN108690263A (zh) 一种抗菌聚烯烃及其制备方法
JP2007191801A (ja) 抗菌性繊維、織布または編布、不織布、壁紙、および、断熱材
TWI640565B (zh) 一種含奈米銀粒子之高分子乳膠顆粒組成物
KR101595999B1 (ko) 친환경 수지 복합 조성물 및 이를 이용한 제품
Parmar et al. Biogenic PLGA-Zinc oxide nanocomposite as versatile tool for enhanced photocatalytic and antibacterial activity
KR101045274B1 (ko) 펠릿형 항균성 마스터배치
JP5182911B2 (ja) 銀及び有機酸アニオン含有アルミニウム硫酸塩水酸物粒子よりなる抗菌剤およびその利用
WO2010143949A1 (en) Concentrate composition for polymers
CN112533871B (zh) 包括5种不同类型的铜化合物的具有抗菌和/或杀生物活性的微结构化多复合铜微米颗粒
CN105694285A (zh) 无机纳米复合抗菌pvc手套液态母料及其制备方法
Vimala et al. Novel‐porous‐Ag0 nanocomposite hydrogels via green process for advanced antibacterial applications
Shin et al. Synthesis of Silver-doped Silica-complex Nanoparticles for Antibacterial Materials.
KR101398089B1 (ko) 항균 제습기
Köse et al. Improving properties of biodegradable chitosan/PVA composite polymers via novel designed ZnO particles
Ali et al. Antibacterial Coating for Elimination of Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli
RU2447204C1 (ru) Способ получения синтетического волокна с биоцидными свойствами

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170704

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171002

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171204

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180306