KR100380304B1 - 항균ㆍ항진균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를이용한 에어로졸화된 제품 - Google Patents

항균ㆍ항진균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를이용한 에어로졸화된 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를 이용한 에어로졸화된 제품에 관한 것으로서, (a) 유기계 항균제 0.001 내지 20 중량%, (b) 수지 0.1 내지 30 중량%, 및 (c) 알코올 희석제 30 내지 99 중량%를 포함하는 항균 지속력을 갖는 수지 조성물을 제공함으로써 항균기능 및 항균 지속력이 우수하고 환경친화적인 항균 제품을 제공한다.

Description

항균ㆍ항진균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를 이용한 에어로졸화된 제품{A RESIN COMPOSITION HAVING GOOD MAINTENANCE OF ANTIBIOSIS AND THE AERORIZED PRODUCTS BY USING THE RESIN COMPOSITION}
본 발명은 항균 및 항진균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를 이용한 에어로졸화된 제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항균 및 항진균 기능을 유지하기 위하여 수지에 항균제나 항진균제를 첨가하여 에어로졸화 하여 제조함으로써 다양한 섬유류 및 피혁 제품의 표면에 코팅처리하였을 경우 항균 및 항진균 기능을 부여하여 외부 토출 환경으로부터 유래되는 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물에 대해 제품 및 사용자를 보호하는 기능을 갖는 수지 조성물 및 이를 이용한 에어로졸화된 제품에 관한 것이다.
현재 일상 생활에서 세균이나 곰팡이 등의 미생물은 그 종류가 대단히 많을 뿐만 아니라 토양, 대기, 물, 해수 등의 자연계에 광범위하게 분포하고 있으며 생육조건이 맞으면 언제든지 생장, 번식이 가능하며 미생물에 의한 인간의 질병, 음식물의 부패, 주거, 의복, 공업제품에 이르기까지 미생물에 의한 피해가 심각한 실정이다.
따라서, 오래 전부터 섬유, 플라스틱, 종이, 목재, 금속, 유리 등에도 미생물에 의한 피해가 심각하다는 사실이 인지됨에 따라 이의 방지 대책에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 제품에 번식하는 미생물을 제거하거나 발생을 억제하기 위하여 과산화수소, 4급암모늄, 이산화염소, 칼슘이온, 알코올 스프레이 등의 살균제를 사용하고 있으나, 기존의 살균제는 초기 효과는 우수하지만 그 효과가 지속적이지 못하고 인체에 피해를 입히는 단점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제96-14452호 및 제97-62102호에 개시된 바와 같이, 섬유, 피혁, 플라스틱 제품 등에 대해 항균제와 고분자와의 화학 반응을 이용하여 항균제를 대상물에 직접 혼합하여 성형 가공하는 방법으로 항균성을 부여하고는 있으나 가공 중에 열에 의하여 분해가 일어나 항균력이 상실되며 황변이 일어날 뿐만 아니라 성형 가공시 성형물의 기계적 물성을 저하시키거나 성형물과의 분산성이 불량하여 제품의 질을 떨어뜨리는 단점이 있으며, 항균 기능이 없는 기존의 제품들은 새로이 항균 효과를 부가하는 데에는 어려움이 있다.
그러므로, 섬유, 피혁, 플라스틱 제품 등의 물성에 영향을 미치지 않으며 항균 기능이 없는 기존의 제품에도 항균 지속력이 우수한 기능을 추가적으로 부가시킬 수 있어야 하며 특별한 장비 없이도 일상 생활에서 간단하게 표면 코팅처리하여 사용할 수 있는 제품 개발의 필요성이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 각종 미생물에 대한 항균 효능이 우수한 항균ㆍ항진균제와 장시간 항균ㆍ항진균력을 지속할 수 있는 수지를 선택하였으며, 이러한 항균ㆍ항진균제와 수지를 알코올 용매에서 용해시켜 조성물로 제조한 다음, 이를 에어로졸화하여 섬유, 피혁 제품에 표면 코팅처리하여 활성 및 물성을 측정한 결과 여러 종의 균주에 대해 항균 활성이 우수하였고 항균 효능이 장기간 지속되었으며 건조성, 소취성, 방향성 등이 우수하였기에 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 여러 종의 균주에 대한 항균ㆍ항진균 활성 및 항균ㆍ항진균 지속성, 건조성, 소취성, 방향성 등이 우수한 수지 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 항균ㆍ항진균 지속력이 우수한 수지 조성물을 특별한 장비 없이도 간단하게 표면코팅 처리할 수 있도록 에어로졸화된 제품으로 제공하는데 있다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 항균ㆍ항진균 지속력을 갖는 수지 조성물은 폐수가 발생하지 않는 환경친화적인 공정으로 제품을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여.
(a) 유기계 항균ㆍ항진균제 0.001 내지 20 중량%,
(b) 수지 0.1 내지 30 중량%, 및
(c) 알코올 희석제 30 내지 99중량%를 포함하는 항균ㆍ항진균 지속력을 갖는 수지 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 수지 조성물에 사용되는 상기 (a)의 유기계 항균ㆍ항진균제는 적어도 진균과 세균에 효과가 있고, 인체에 안전성이 있으며, 물리ㆍ화학적으로 안정한 항균제를 사용한다.
상기 유기계 항균ㆍ항진균제로는, 예를 들어, 운데시렌산, 제4급 암모늄염, 트리클로산, 글루코네이트계, 티아벤다졸, 카바메이트계, 아마이드계 및 페 놀계로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 2 이상의 항균ㆍ항진균제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 항균ㆍ항진균제들의 총 사용량은 최종 생성물 기준으로 0.001 내지 20 중량%가 바람직하며, 0.001 중량% 미만이면 대상 미생물에 대한 항균 및 항진균력이 떨어지고 넓은 항균 스펙트럼을 가지지 못하여 바람직하지 않으며, 20 중량% 이상이면 인체에 대한 피부 독성 및 생리 기능에 이상이 있을 수 있으며 제조시에 물성 조절이 어렵고 다른 화합물과의 상용성이 떨어져 사용하기에 부적절하므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 (b)의 수지는 바인더 역할을 하는 것으로서, 비닐계, 우레탄계, 아크릴계, 폴리에스텔계 수지를 사용하고, 바람직하기로는 폴리비닐부티랄을 사용한다.
상기 수지의 사용량은 0.1 내지 30 중량%가 바람직하며, 0.1 중량% 미만이면 바인더로서의 함량이 부족하여 항균ㆍ항진균제가 수지와의 결합력이 떨어져 처리하고자 하는 대상 기질에서의 항균 효력이 장시간 지속되기 어려우므로 바람직하지않으며, 30 중량%를 초과하면 점도가 높아 적절하게 희석이 되지 않으므로 에어로졸화 하기에 적당한 점도 조절이 어려우므로 바람직하지 않다.
상기 (c)의 희석제로는 건조 속도가 빠르고 상기의 항균ㆍ항진균제 및 수지와의 상용성이 우수한 에틸 알코올을 사용하는 것이 바람직하며, 사용량은 30 내지 99 중량%를 사용한다. 기타의 다른 희석제를 선택하는 것은 인체에 유해하거나 환경적으로 문제가 있으므로 에어로졸화된 제품의 희석제로는 부적당하므로 바람직하지 않다.
한편, 상기의 수지 조성물과 항균제, 항생제 및 소취제를 혼합하여 에어로졸화한 제품을 제조할 수 있다. 상기의 수지 조성물에 위에서 사용한 항균제와 일반 의약품인 항생제 및 악취를 제거하는 통상의 소취제를 혼합하여 에어로졸화한 제품을 제조한다.
상기 에어로졸화한 제품은 상기 수지 조성물을 알루미늄 재질의 용기에 용적한 다음 액화 프로판 가스를 상기의 항균ㆍ항진균제 조성물 총량에 대하여 10 - 90 중량%로 충진하여 에오로졸화한 제품을 제조한다.
상기 에어로졸화된 제품을 사용하여 섬유류인 면직류, 모직류, 폴리에스터, 아크릴류 등과 피혁류인 천연가죽, PVC 인조 가죽 등의 다양한 기질에 2 내지 30 ㎛의 두께로 스프레이 코팅처리하면 그람 양성균, 그람 음성균, 진균, 효모 등 다양한 미생물에 대해 넓은 스펙트럼을 가지며 항균 및 항진균 지속력이 우수하여 외부 노출 환경으로부터 미생물에 대해 상기 제품 및 사용자를 보호하여 주며, 또한 처리 후 제품의 물리적 화학적 성질에 영향을 주지 않을 뿐만 아니라 기존 제품 및제품의 제조 공정에 큰 변화없이 적용이 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예를 제시한다. 다만, 하기하는 실시예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
하기하는 표 1과 같이 통상의 방법으로 하기 표에 기재된 화합물을 혼합하여 수지 조성물을 제조한 후, 알루미늄 재질의 용기에 용적한 다음 액화 프로판 가스를 하기 화합물 총량의 40 중량%로 충진하여 에어로졸화하였다.
성 분 함량(단위 ; 중량%)
운데시렌산 1
징크 운데시렌산 2
클로로헥시딘 글루코네이트 0.5
트리클로산 0.5
티아벤다졸 0.2
폴리비닐 부티랄 5
에틸 알코올 90.8
상기의 에어로졸화된 제품의 항균ㆍ항진균력을 평가하기 위하여 할로 테스트(Hallo Test), 균감소율 시험, 타 제품과의 균수의 경시 변화율로 시험을 실시하였으며, 소취력 시험 평가방법으로는 가스 검지관 시험법을 실시하였다.
시험법에 대하여는 하기하는 실험예 1 내지 4에 나타내었다.
실험예 1
본 발명의 에어로졸화된 제품의 항균ㆍ항진균력 시험평가방법으로는 할로 테스트(Hallo Test, KS K 0692)법으로 실험하고, 표 2에 기재한 바와 같은 그람 양성균, 그람 음성균, 효모 및 진균에 대하여 약리 효능 결과인 미생물최소저지농도(Minimum Inhibition Concentration) 결과를 나타내었다.
사용 공시 균주 미생물 최소저지농도(단위; ppm)
스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) ATCC 6538 6
바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) ATCC 6633 2
칸디다 알비칸스(Candida albicans) ATCC 14053 4
트리코피톤 루브룸(Trichophyton rubrum) ATCC 28188 25
실험예 2
상기 표 1의 수지 조성물이 함유되어 있는 에어로졸 제품을 폴리에스터 직물 위에 30 ㎕로 도포시키고 24시간 무균 건조대에서 자연건조시킨 후에 다음과 같은 방법으로 항균력 성능 시험을 평가하였다.
항균ㆍ항진균력 시험 평가방법으로는 균감소율(KS K 0693)로 상기 표 1의 수지 조성물에 그람 양성균, 그람 음성균을 접종한 다음 24시간 후 균 감소율 %를 표 3에 기재하였다.
사용 공시 균주 시간 균 감소율 %
스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)ATCC 6538 24시간 후 99.9
바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) ATCC 6633 24시간 후 99.9
에스케리치아 콜리(Escherichia coli) ATCC 25922 24시간 후 99.9
상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 항균ㆍ항진균성 에어로졸화된 수지 조성물을 사용하는 경우 균 감소율이 24시간 경과 후 99.9 %로 나타남으로써 균 및 진균의 감소 효과가 우수함을 알 수 있었다.
실험예 3
상기 표 1의 수지 조성물이 함유되어 있는 에어로졸화된 제품을 폴리에스터 직물 위에 50 ㎕로 도포시키고 24시간 무균 건조대에서 자연건조시킨 후에 다음과 같은 방법으로 항균력 성능 시험을 평가하였다.
타 제품과의 항균 및 항진균 성능 시험 비교 평가 방법은 균수의 경시 변화율로 표 4에 나타내었으며 시험 방법은 다음과 같다.
KH2PO43.4 %와 NaOH 17.5 %로 구성된 인산염 완충액 100 ㎖로 멸균한 다음 상기의 준비된 시료를 첨가한 다음 여기에 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)와 칸디다 알비칸스(Candida albicans)를 각각 초기 밀도 2.3×106cfu/㎖, 6.5×104cfu/㎖가 되도록 접종한 후, 30 ℃에서 150 rpm으로 진탕처리한 다음 초기, 1시간, 24시간, 72시간, 120시간, 168시간 후 균수를 측정하였으며 위와 동일한 방법으로 비교예 1과 비교예 2의 항균ㆍ항진균력 성능을 실험하였다.
카운터(counter) 실시예 1 비교예 1 비교예 2
균종 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 칸디다 알비칸스(Candida albicans)
초기 2.3×106 6.5×104 2.3×106 6.5×104 2.3×106 6.5×104 2.3×106 6.5×103
1시간 1.5×106 4.2×104 2.0×103 < 10 1.3×106 4.0×104 2.0×102 2.6×104
24시간 9.0×104 2.0×104 < 10 < 10 < 10 5.0×104 < 10 7.0×104
72시간 2.0×104 9.0×103 < 10 < 10 < 10 1.0×104 < 10 1.2×104
120시간 9.8×103 2.4×104 < 10 < 10 < 10 2.1×104 < 10 3.7×104
168시간 3.0×103 7.1×103 < 10 < 10 < 10 3.5×104 < 10 5.0×104
(단위는 cfu/㎖이며, 비교예 1은 일본 맨담사(Mandam사)의 제품명 풋 스프레이(Foot Spray)이며, 비교예 2는 발삼 케미컬사(BALSAM CHEMICAL)의 제품명 프레쉬 풋(Fresh Foot)이다.)
실험예 4
상기 표 1의 수지 조성물이 함유되어 있는 에어로졸 제품을 폴리에스터 표준포 100 ㎠에 30 ㎕로 도포시키고 30분간 실내에서 자연건조시킨 후에 다음과 같은 방법으로 소취력 시험을 평가하였다.
하기하는 표 5에 소취력 시험의 시간대별 결과를 나타내었다.
시험 가스 5분 15분 30분 60분
트리메틸아민 블랭크(blank) - 23.7 29.8 48.1
샘플 85.3 88.2 84.7 81.9
암모니아 블랭크 - 4.7 10.6 22.4
샘플 91.5 87.5 88.1 86.5
상기 표 5의 단위는 %이다.
주) * 시료무게/크기 : 트리메틸아민 0.0193 g/100 ㎠
암모니아 0.0215 g/100 ㎠
* 탈취율(%) = (Cb-Cs)/Cb×100
Cb : 블랭크 5분 경과 후 측정농도(ppm)
Cs : 시료 각 시간 경과 후 측정농도(ppm)
* 블랭크(blank) : 견뢰도 시험용 폴리에스터 표준포 100 ㎠를 블랭크로 하였음.
* 제시 시료를 견뢰도 시험용 폴리에스터 표준포에 도포한 후 30분간 실내에 방치한 후 시험편으로 하였음.
상기 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 항균ㆍ항진균 지속력이 우수한 수지 조성물 및 이를 이용한 에어로졸화된 제품은 기존의 항균 기능 제품에 비하여 항균ㆍ항진균 기능이 우수할 뿐만 아니라 항균ㆍ항진균 지속력 및 소취성이 우수하며 수지에 항균 및 항진균제를 첨가하여 에어로졸화하여 제조하였기 때문에 다양한 섬유류 및 피혁 제품의 코팅처리하였을 경우 쉽게 항균 및 항진균 기능을 부여하여 외부 노출 환경으로부터 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물에 대해 제품 및 사용자를 보호하는 특징이 있다.

Claims (6)

  1. (정 정) (a) 운데시렌산, 트리클산, 글루코네이트계, 티아벤다졸, 카바메이트계, 아마이드계 및 페놀계로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 2 이상의 유기계 항균제 0.001 내지 20 중량%,
    (b) 수지 0.1 내지 30 중량%, 및
    (c) 알코올 희석제 30 내지 99 중량%
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 지속력을 갖는 수지 조성물.
  2. (삭 제)
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b)의 수지가 폴리비닐계, 우레탄계, 아크릴계 및 폴리에스터계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 2 이상의 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (c)의 알코올 희석제가 에틸 알코올인 수지 조성물.
  5. (삭 제)
  6. (삭 제)
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