KR100726409B1 - 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법에 관한 것으로서;
항균성을 가지는 기능성 직물을 만들기 위하여 직물에 시행되는 항균성 조성물이 병풀[Centellaasiatica(L)urban]과 같은 아시아티코사이드 성분을 함유하는 천연식물에서 분리된 아시아티코사이드 성분 함유 추출물을 1성분 이상 포함하며,
더욱 구체적으로는 상기 항균성을 가지는 기능성 직물이 아시아티코사이드와 아시아트산 및 마데카스산이 혼합, 조성됨으로서, 인체에 무해하면서 항균성을 가지는 직물을 제공하여 다양한 용도의 기능성 직물로서 사용되는 것을 특징으로 한다.
항균성, 기능성,직물

Description

항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법{Functional fabrics having antibacterial effects and its manufacturing method}
도 1 은 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법에 사용된 유도체의 화학구조의 일반식.
도 2 는 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법의 실시예의 항균성을 비교례와 함께 실험한 실험결과의 도표.
도 3 은 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법의 실시예에서 설명하는 구체적인 제조방법을 도시하는 플로우챠트도.
본 발명은 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법의 제공에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 상세하게는 아시아트산 유도체를 섬유에 도포, 코팅하여 제조되는 항균성을 가지는 직물을 제공하기 위한 것이다.
최근 급속한 사회발전과 더불어 생활수준이 향상됨에 따라 친환경, 위생 등의 웰빙 소재에 대한 요구가 사회적으로 증가되고 있으며, 직접적으로 신체에 접촉 하는 다양한 직물에 대하여서도 동일한 욕구가 반영되어 다양한 기능을 가지는 소위, "기능성 직물"에 대한 수요가 증대하고 있고, 이러한 소비자의 욕구에 부응하여 항균, 방취, 치유(힐링:healing) 효과를 가지는 직물의 개발이 본격화되고 있다.
지구상에 존재하는 다양한 미생물은 항생물질과 같은 의약품 등 광범위 한 분야에 사용되는 유익한 존재이나 그 반면 식료품의 부패, 또는 병원균으로서 인간, 동식물에 피해를 주는 유해함도 동시에 가지게 된다.
특히, 황색포도상구균은 오래전부터 화농균과 식중독균으로 알려져 있으며 최근에는 항생물질 등에 저항성을 갖는 내성균-MRSA(메치시린 내성포도상구균)이 출현하여, 병원에서 주요 감염원으로 문제가 되고 있고, 저항력이 약한 고령자나 면역성이 저하된 환자가 감염되면, 체내로부터 MRSA를 배제하는 것이 어렵게 되어 치료가 어렵게 된다. 선진국에서는 병원에서 사용하는 의류제품에 MRSA의 증식을 억제하는 제품을 사용하는 것을 적극권장하고 있다.
항균제는 유기항균제와 무기항균제로 구분되어 질 수 있다.
유기항균제로는 항균성 식물로부터 추출한 천연추출물을 섬유에 처리하는 방법이 대표적인 것으로서, 예를 들면 널리 알려진 고삼(Sohora flavescens)과 자몽(Grapefruit) 추출물 성분이 있으며,
고삼에서는 마트린(Matrine), 옥시마트린(Oxymatrine), 소포라놀(Sophoranol), 아나기린(Anagyrine), 자몽에서는 구연산 및 비타민 C가 항균성 기능을 부여하고 있다.
항균성을 부여하는 직물 등에 부여하는 기술은,
대한민국 공고특허 1996-0015185호에서 "고삼과 자몽에서 추출한 추출물"을 선택하여 물티슈에 적용한 기술, 일본특개 소 59-130371호에서는 유기실리콘 제4급 암모늄염을 사용한 항균방취가공 기술 , 대한민국특허 0124965호 에서는 항균성 발현 금속성분을 방사 시에 혼입하여 항균성을 부여한 기술 등의 선원기술로서 항균성을 직물에 부여하고자 하는 시도들이 존재하고 있다.
이러한 방법들에 의한 항균방취 섬유 중, 항균성의 발현을 위해 첨가되는 4급 암모늄염은 인체유해성과 금속 성분을 방사시에 혼입함으로서 공정에서 기술 상의 어려움이 있어 새로운 기술 전개에 의한 개발이 요구되고 있고 고삼과 자몽에서 추출한 추출물은 그 항균성 및 시효에 따른 항균잔존성이 높지 않아 직물에 시행하기에는 어려움이 있다.
본 발명의 목적은 상기하는 종래 선원구성의 문제점을 감안하여 항균성을 가지는 기능성 직물을 구현함에 있어서, 자연소재를 사용하여 인체로의 유해성을 배제하면서도 소정의 목적을 달성하기 위함에 있다.
상술하는 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법은;
Figure 112007021892216-pat00004
도 1 의 일반식으로 표시되고,
상기 일반식에서 Rl은 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되기 좋은 히드록시기, 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 비닐에티닐, 시아노, 아자이드, 메탄술포닐옥시, 페닐티오기 또는 (메틸티오)티오카르보닐옥시기를 나타내고,
R2는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 메톡시 또는 에톡시기를 나타내며, Rl 및 R2는 함께 옥소기를 형성할 수 있고,
R3는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 비닐, 메틸 또는 에틸기를 나타내며,
R4는 수소, 메틸, 에틸, 비닐 또는 아세틸기나 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기를 나타내고,
R2 및 R4는 함께 에폭시기를 형성할 수 있으며,
R3 및 R4는 함께 옥소기를 형성할 수 있고,
R5는 메틸기, 히드록시기가 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시메틸기, tert-부틸디메틸실릴옥시메틸기, 카르복실기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실 아미드잔기 또는 알데히드기를 나타내며,
R4는 R5와 함께-OC(CH3)20CH2-를 형성할 수 있고,
R6는 수소 또는 메틸기를 나타내며,
R7은 -CH2COOR 또는 -COOR[여기서, R은 수소, 메틸, CH(OR9)R8, CH(ORll)CH 2 R10 (R3은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, R8 과 R9는 메틸, 에틸, 옥틸, 벤질, 메톡시메틸 또는 메톡시에틸기이며, R10은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, Rll은 메틸 또는 에틸기를 나타내며, R1O과 Rll은 연합하여 -CH2CH2-CH2-를 형성할 수 있다), 또는 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 글루코실 또는 람노실기이다], 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 히드록시메틸, 메탄슬포닐옥시메틸 또는시아노메틸기를 나타내고;
Rl2, Rl3은 각각 수소를 나타내거나, 함께 옥소기를 나타내는;
아시아트산 유도체 및 그의 염 및 에스테르를 함유하는 조성물을 도포 등의 방법으로 직물에 시행하는 것을 기본적인 특징으로 한다.
더욱 구체적인 특징으로서는 기능성을 부여하기 위한 항균성 조성물로서,
천연식물에서 분리된 아시아티코사이드 성분 함유 추출물을 1성분 이상 포함하는 것이고,
항균성을 가지는 기능성 직물에 시행되는 항균성 조성물이 아시아티코사이드와 아시아트산 및 마데카스산이 혼합, 조성되는 것은 실시예적인 특징이며,
항균성 조성물로 아시아티코사이드와 아시아트산 및 마데카스산의 3가지 화합물의 혼합물에 대하여,
항균성 화합물과 섬유의 반응을 향상시키기 위한 수용성 우레탄 바인더와,
분산제(비이온성 계면활성제, PEG)를 더 혼합 후, 물로 희석하여 항균코팅액을 구성하여 직물에 도포, 건조 및 경화하는 것은 제조방법 상의 특징이 된다.
이하의 부수된 도면과 함께 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법에 사용된 유도체의 일반 화학구조식, 도 2 는 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법의 실시예의 항균성을 비교례와 비교하여 실험한 실험결과의 도표, 도 3 은 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법의 실시예에서 제시하는 제조 방법을 도시하는 플로우챠트도이다.
본 발명은 항균성 갖는 기능성 직물에 있어서, 특히, 자연에서 추출할 수 있는 아시아트산 유도체를 직물 또는 원사 등에 시행하여 제조되는 것을 기술적인 사상의 기본으로 하는 항균성 직물이다.
본 발명의 주요한 기술내용인 아시아트산, 그의 3당류인 아시아티코사이드 및 마데가스 산은 병풀[센델라아시아티카(Centella asiatica)]에서 추출되는 물질로서, 1941년 본템스 등에 의해 최초로 분리되고[J. E. Bontems, Bull.Sci. Pharmacol., 49, 186-91(1941)], 폴론스키 등에 의해 구조가 결정되었다.[J. Polonsky, Compt. Rend., 232, 1878-80(1951): J,Polonsky, Bull.Soc. Chim., 173-80(1953) ].
아시아트산 및 아시아티코사이드를 포함한 센텔라아시아티카(Centella asiatica)의 추출물들은 오래전부터 피부상처나 만성궤양 등의 치료에 사용되어 왔었고 결핵이나 나병에 의한 피부 변형 치료에도 사용되었는데[p. Boiteau, A. Buzas, E, Ledererand J. Polonsky, Bull. Soc. Chim., 31, 46-51(1949)], 이들 물질들의 피부 상처치료의 약리기전은 말피기(Malpighean)층의 세포를 활성화시키고 케라틴화를 유발시킴으로서 이루어진다고 보고 되어 있다[May. Anne, Eur. J. Pharmacol., 4(3),331-9(1968)1.
따라서, 본 발명에서는 항균성 및 우수한 피부상처치료 효과를 가진 아시아트산 유도체를 섬유에 처리하여 기존의 인체유해성을 가진 항균제 등의 종래의 문제점을 극복하고자 한다.
이러한 관점하에서, 본 발명은 항균성 갖는 기능성 직물에 있어서, 아시아트산 유도체를 직물에 코팅하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법을 상세히 설명하나 본 발명이 실시예에 국한되는 것이 아님은 명백할 것이다.
실시예에 나타난 항균성 실험은 세이크 플라스크법(Shake FlaskMethod)와,
JIS Z 2911 곰팡이 저항성 시험 방법에 따르고, 채용된 공시균은 스태필로 코코스 아우레우스(Staphylococcus Aureus,American Type Culture Collection No. 6538)와 채토윰 클로보솜(Chaetomium Globosum, American Type Culture CollectionNo, 6265)이다. 그리고 세탁방법은 JISL-0844(가정용 세탁기 이용)에 준한다.
[실시 예 1]
항균성 조성물로 아시아티코사이드(40%)와 아시아트산 및 마데카스산(60%)의 3가지 화합물의 혼합물 1g을 준비하고(100),
항균성 화합물과 섬유의 반응을 향상시키기 위한 우레탄 바인더(고형분 30%) l0g, 분산제(비이온성 계면활성제, PEG) 0.05g 을 혼합하여 제조 후(110),
이 혼합물을 용매로 희석하여 항균코팅액을 100g 을 제조하고(120),
면직물에 도포한 후(130),
80 도 섭씨에서 3 분간 건조시키고(140), 5 분간 경화하였다(150).
이때의 물성평가 결과는 도 2의 도표와 같다.
[비교례 1]
수용성 우레탄 바인더를 사용하지 않은 것 외에는 실시예와 동일하게 실시하였으며 이때의 물성평가 결과는 도 2의 도표와 같다.
[비교례 2]
우레탄 바인더(고형분 30%), 5g 을 사용한 것 외에는 실시예와 동일하게 실시하였으며 이때의 물성평가 결과는 도 2의 도표와 같다.
위 도표의 결과를 볼 때에 항균성 화합물로 아시아티코사이드(40%)와 아시아트산 및 마데카스산(60%)의 3가지 화합물의 혼합물을 사용함에 있어서,
섬유의 반응을 향상시키기 위한 수용성 우레탄 바인더의 사용양이 증대함에 따라서 잔존 항균성 또한 증대함으로 알 수 있다.
상기에서 본 발명에서 제안되는 항균성 조성물은 병풀[Centellaasiatica(L)urban]과 같은 아시아티코사이드 성분을 함유하는 천연식물에서 분리된 조성물임을 알 수 있고, 이에 부가하여 아시아트산 유도체의 염 및 에스테르를 함유하는 성분들이 항균성 조성물이 됨을 알게 된다.
이러한 아시아트산 유도체는
Figure 112007021892216-pat00005

으로 표시되고,
상기 일반식에서 Rl은 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되기 좋은 히드록시기, 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 비닐에티닐, 시아노, 아자이드, 메탄술포닐옥시, 페닐티오기 또는 (메틸티오)티오카르보닐옥시기를 나타내고,
삭제
R2는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 메톡시 또는 에톡시기를 나타내며, Rl 및 R2는 함께옥소기를 형성할 수 있고,
R3는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 비닐, 메틸 또는 에틸기를 나타내며,
R4는 수소, 메틸, 에틸, 비닐 또는 아세틸기나 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기를 나타내고,
R2 및 R4는 함께 에폭시기를 형성할 수 있으며,
R3 및 R4는 함께 옥소기를 형성할 수 있고,
R5는 메틸기, 히드록시기가 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시메틸기, tert-부틸디메틸실릴옥시메틸기, 카르복실기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실 아미드잔기 또는 알데히드기를 나타내며,
R4는 R5와 함께-OC(CH3)20CH2-를 형성할 수 있고,
R6는 수소 또는 메틸기를 나타내며,
R7은 -CH2COOR 또는 -COOR[여기서, R은 수소, 메틸, CH(OR9)R8, CH(ORll)CH 2 R10 (R3은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, R8 과 R9는 메틸, 에틸, 옥틸, 벤질, 메톡시메틸 또는 메톡시에틸기이며, R10은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, Rll은 메틸 또는 에틸기를 나타내며, R1O과 Rll은 연합하여 -CH2CH2-CH2-를 형성할 수 있다), 또는 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 글루코실 또는 람노실기이다], 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 히드록시메틸, 메탄슬포닐옥시메틸 또는시아노메틸기를 나타내고;
Rl2, Rl3은 각각 수소를 나타내거나, 함께 옥소기를 나타낸다.
본 발명에서 제안되는 조성물을 실제적인 섬유, 직물에 부여하는 방법은 다양하게 안출이 가능하며 직물 또는 원사로의 스프레이도포, 나이프도포, 침적, 스 크린도포 등의 방법으로 시행할 수 있고,
직물 또는 원사의 특성, 가공공정상의 경제성 등에 따라서 선택적으로 결정됨은 물론이며 그러한 시행방법은 조성물을 같이 하는 한 모두 본 발명의 권리범위에 포함됨은 물론이다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 항균성을 가지는 기능성직물과 그 제조방법은;
일반적인 섬유원단으로서의 직물로서 사용되어 항균성을 가짐으로서 착용자의 위생성을 증대하고, 각종의 의료용품에 적용이 가능하고 나아가 부직포 등에 시행되는 경우에는 물티슈나 각종 생리용품 등에 광범위하게 사용될 수 있는 유용성을 가진다.

Claims (5)

  1. 직물에 항균 기능성을 부여하기 위하여 시행되는 항균성 조성물의 일반식이;
    Figure 112007021892216-pat00006
    으로 표시되고,
    상기 일반식에서 Rl은 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되기 좋은 히드록시기, 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 비닐에티닐, 시아노, 아자이드, 메탄술포닐옥시, 페닐티오기 또는 (메틸티오)티오카르보닐옥시기를 나타내고,
    R2는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 메톡시 또는 에톡시기를 나타내며, Rl 및 R2는 함께 옥소기를 형성할 수 있고,
    R3는 수소, 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기, 비닐, 메틸 또는 에틸기를 나타내며,
    R4는 수소, 메틸, 에틸, 비닐 또는 아세틸기나 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시기를 나타내고,
    R2 및 R4는 함께 에폭시기를 형성할 수 있으며,
    R3 및 R4는 함께 옥소기를 형성할 수 있고,
    R5는 메틸기, 히드록시기가 아세틸 또는 벤질기로 보호되어도 좋은 히드록시메틸기, tert-부틸디메틸실릴옥시메틸기, 카르복실기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실에스테르 잔기, 카르복실 아미드잔기 또는 알데히드기를 나타내며,
    R4는 R5와 함께-OC(CH3)20CH2-를 형성할 수 있고,
    R6는 수소 또는 메틸기를 나타내며,
    R7은 -CH2COOR 또는 -COOR[여기서, R은 수소, 메틸, CH(OR9)R8, CH(ORll)CH 2 R10 (R3은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, R8 과 R9는 메틸, 에틸, 옥틸, 벤질, 메톡시메틸 또는 메톡시에틸기이며, R10은 수소, 메틸 또는 에틸기이고, Rll은 메틸 또는 에틸기를 나타내며, R1O과 Rll은 연합하여 -CH2CH2-CH2-를 형성할 수 있다), 또는 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 글루코실 또는 람노실기이다], 히드록시기가 아세틸 또는 벤질로 보호되어도 좋은 히드록시메틸, 메탄슬포닐옥시메틸 또는시아노메틸기를 나타내고;
    Rl2, Rl3은 각각 수소를 나타내거나, 함께 옥소기를 나타내는;
    아시아트산 유도체 및 그의 염 및 에스테르를 함유하는 것을 직물에 시행하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 항균성을 가지는 기능성 직물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 직물에 항균 기능성을 부여하기 위하여 시행되는 항균성 조성물이,
    아시아티코사이드와 아시아트산 및 마데카스산의 3가지 화합물의 혼합물에 대하여,
    항균성 화합물과 섬유의 반응을 향상시키기 위한 바인더와, 분산제를 더 혼합 후, 용매로 희석하여 항균코팅액을 구성하여 직물에 도포, 건조 및 경화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성을 가지는 기능성직물의 제조방법.
  5. 삭제
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