KR101134507B1 - Process Of Producing Polyester Fiber Containing Antimicrobial Through Melt?Blending Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칩상태의 폴리에스테르계수지를 항균제와 중량비 90:10~99:1의 비율로 고르게 혼합한 후 용융장치를 이용하여 120~265℃에서 용융블랜딩하여 펠렛 형태로 제조한 후 용융방사기로 방사하는 것을 특징으로 하는 용융블랜딩방법을 이용한 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의해 내열성이 우수한 항균제를 이용하여 폴리에스테르계 수지와의 블렌딩 및 용융방사를 통해 필라멘트제조시 상분리가 발생하지 않고, 제조되는 필라멘트의 강신도등 기계적 물성이 우수하게 발현될 수 있고, 항균효과가 장시간 유효하게 유지될 수 있는 폴리에스테르 필라멘트를 제공할 수 있다.In the present invention, the polyester resin in a chip state is evenly mixed with an antimicrobial agent at a ratio of 90:10 to 99: 1 by weight, and then melt blended at 120 to 265 ° C. using a melting apparatus to produce pellets, and then spun with a melt spinning machine. The present invention relates to a method for producing an antimicrobial-containing polyester fiber using a melt blending method, characterized in that phase separation during filament manufacturing through blending and melt spinning with a polyester-based resin using an antimicrobial agent having excellent heat resistance. It is possible to provide a polyester filament that does not occur, the mechanical properties such as the elongation of the filament to be produced can be excellently expressed, and the antibacterial effect can be effectively maintained for a long time.

폴리에스테르계수지, 항균제, 블랜딩, 용융방사 Polyester resin, antibacterial agent, blending, melt spinning

Description

용융블랜딩방법을 이용한 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법{Process Of Producing Polyester Fiber Containing Antimicrobial Through Melt?Blending Method}Process of Producing Polyester Fiber Containing Antimicrobial Through Melt? Blending Method}

본 발명은 항균제를 함유한 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 용융블랜딩방법을 이용하여 항균제를 함유한 폴리에스테르 섬유를 용융방사하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing polyester fibers containing antimicrobial agents, and more particularly, to a method of melt spinning polyester fibers containing antimicrobial agents using a melt blending method.

섬유상 소재는 그 특성상 표면적이 넓어 각종 세균이 부착되기 쉬운 문제점을 가지고 있다. 이러한 세균류의 부착은 섬유 표면상에 바이오필름(biofilm)을 형성하고 감염으로 이어져 염증 유발 및 추가 수술등의 문제점을 일으킬 가능성이 있다. 특히, 인조혈관의 경우 미국에서 매년 약 250,000건 정도의 인조혈관 시술이 시행되고 있지만, 수술실의 엄격한 멸균환경과 수술시 항생제 사용에도 불구하고 전체 시술 중 약 2~6%의 감염사례가 발생하고 있으며 이중 절반정도는 사망에 이르고 있다. 따라서 의료용 섬유의 인체 적용시 유해 세균에 의한 감염을 억제하기 위하여 항균제가 담지된 항미생물성을 갖는 의료용 섬유의 개발이 필요한 실정이다.The fibrous material has a problem in that it is easy to attach various bacteria due to its large surface area. Attachment of such bacteria forms a biofilm on the fiber surface and leads to infection, which may cause problems such as inflammation and additional surgery. In particular, about 250,000 cases of artificial blood vessels are performed annually in the United States. Despite the strict sterile environment of the operating room and the use of antibiotics during surgery, about 2-6% of all cases have been infected. About half of them are dying. Therefore, it is necessary to develop a medical fiber having antimicrobial properties loaded with an antimicrobial agent in order to suppress infection by harmful bacteria when the medical fiber is applied to the human body.

또한 인체에 사용하기 위한 다양한 임플란트, 인공 혈관용 이식물질에서 봉 합사 등 의료기기 제조를 위해 용도별 구조와 성능을 차별화한 섬유소재 제조기술 확보가 필요하다. 아울러 인체내부에 사용되는 소재로서의 무독성 폴리에스테르 소재가 절실하다. 이러한 무독성 의료용 섬유소재를 통해 섬유산업의 발전 가능성도 확대할 수 있다.In addition, it is necessary to secure a fabric material manufacturing technology that differentiates the structure and performance of each use for the manufacture of medical devices such as various implants for use in the human body, and implants for artificial blood vessels. In addition, non-toxic polyester material as a material used in the human body is urgently needed. Such non-toxic medical textile materials can expand the development potential of the textile industry.

이러한 항균제가 담지된 항미생물성을 갖는 의료용 섬유에 범용적으로 널리 사용되는 퀴놀론계 등의 항균제는 그람양성균 및 음성균에 대한 항균효과가 우수하고, 그 구조가 분산염료의 구조와 유사하여 기존의 염색방법으로 섬유제품에 항균성을 부여할 수 있었다. 이러한 연색방법과 같은 후처리가공으로 섬유제품에 향균성을 부여하는 경우에는 섬유제품의 잦은 세탁에 의해 항균성이 저하될 수 있는 문제점을 안고 있었다. Antibacterial agents such as quinolone, which are widely used in medical fibers having antimicrobial properties loaded with such antimicrobial agents, have excellent antimicrobial effects against Gram-positive bacteria and negative bacteria, and their structure is similar to that of disperse dyes. It was possible to impart antimicrobial activity to textile products. In the case of imparting antimicrobial properties to textile products by the post-treatment process such as color rendering method, there was a problem that antimicrobial properties may be reduced by frequent washing of textile products.

한편, 대한민국특허공개제10-2007-0032951호에서는 생체내에서 항균활성을 제공하는 약제학적 활성 고분자 화합물을 제공하고 있으며, 상기 약제학적 활성고분자는 단계적중합방식을 사용하여 제공하고 있다. 상기 선행기술에서는 공중합방식으로 약제학적 활성 고분자 화합물을 제공하고 있어 고비용문제와 함께 고분자물성이 저하되는 문제점을 안고 있었다.  On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-2007-0032951 provides a pharmaceutical active polymer compound that provides antimicrobial activity in vivo, the pharmaceutical active polymer is provided using a step polymerization method. In the prior art, there is provided a pharmaceutically active polymer compound in a copolymerization method, which has a problem of deterioration of polymer properties along with high cost.

그러므로 본 발명에서는 그람양성균 및 음성균에 대해 우수한 항균효과를 갖는 항균물질을 폴리에스테르계 섬유소재에 응용하는데 있어서 섬유소재의 특성을 저하하지 않으면서 세탁에 의해서도 그 효능이 저하되는 것을 최소화할 수 있고, 임플란트와 같은 인체 매립용 섬유나 창상보호제와 같은 의료용 섬유로 적용시 항균물질이 빠르게 용출되어 항균효과가 초기에만 발현되지 않고 장기간 항균효과가 지속되도록 용융블랜딩 방법을 이용하여 항균성섬유를 제조하는 것을 기술적과제로 한다.Therefore, in the present invention, in applying an antimicrobial material having excellent antimicrobial effect against Gram-positive bacteria and negative bacteria to a polyester-based fiber material, it is possible to minimize the deterioration of the efficacy even by washing without degrading the properties of the fiber material. It is technical to manufacture antimicrobial fiber by using melt blending method so that antimicrobial substance is eluted quickly when applied to human body embedding fiber such as implant or medical fiber such as wound protection agent, so that antimicrobial effect does not appear only at the beginning and lasts for a long time. It is a task.

본 발명에 의하면, 칩상태의 폴리에스테르계수지를 항균제와 중량비 90:10~99:1의 비율로 고르게 혼합한 후 용융장치를 이용하여 120~265℃에서 용융블랜딩하여 펠렛 형태로 제조한 후 용융방사기로 방사하는 것을 특징으로 하는 용융블랜딩방법을 이용한 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a polyester resin in a chip state is evenly mixed with an antimicrobial agent at a ratio of 90:10 to 99: 1 by weight, and then melt blended at 120 to 265 ° C. using a melting apparatus to produce pellets, followed by a melt spinning machine. Provided is a method for producing an antimicrobial-containing polyester fiber using a melt blending method, characterized in that it is spun to.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법은 기존의 항균제용액에 폴리에스테르 섬유를 침지하는 방법에 비해 월등히 향상된 항균제 지속효과를 가지도록 하는 방법으로서 폴리에스테르 섬유를 용융방사하기 전에 펠렛상태의 폴리에스테르수지와 항균제를 용융블랜딩하여 용융방사하는 방법이다.The method for producing the antimicrobial-containing polyester fiber of the present invention is a method to have a significantly improved antimicrobial sustaining effect as compared to the method of immersing the polyester fiber in the conventional antimicrobial solution. It is a method of melt spinning by melt blending a resin and an antibacterial agent.

우선, 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 사용되는 항균제는 테트라시클린(tetracycline)계, 퀴놀론(quinolone)계, 바이구아나이드(biguanide)계 및 트리클로잔(triclosan)계 항균제 중 어느 하나를 사용하는 것 이 바람직하며, 특히 본 발명에서 상기 퀴놀론계 항균제는 특히 하기 화학식 1의 사이프로플록사신를 사용하는 것이 바람직하다. First, the antimicrobial agent used in the method for producing the antimicrobial-containing polyester fiber of the present invention is any one of a tetracycline-based, quinolone-based, biguanide-based and triclosan-based antimicrobial agents. It is preferable to use, and in particular, the quinolone-based antimicrobial agent in the present invention is particularly preferably used cyprofloxacin of the formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009039740501-pat00001
Figure 112009039740501-pat00001

상기 사이프로플록사신은 도 1의 DSC 분석에서와 같이 145℃정도에서 용융이 일어나는 것을 확인할 수 있으며, 도 2의 TGA 분석에서 300℃이상에서 열에 의한 분해가 발생하므로 열안정성이 우수하여 항균제 구조의 변형이나 항균효과의 저하가 발생하지 않아 펠렛상태의 폴리에스테르수지와 블랜딩하여 용융방사하는데 매우 적합하다. The cyprofloxacin can be confirmed that the melting occurs at about 145 ℃ as in the DSC analysis of Figure 1, because the thermal decomposition occurs at 300 ℃ or more in the TGA analysis of Figure 2 has excellent thermal stability of the antimicrobial structure It is suitable for melt spinning by blending with polyester resin in pellet state because it does not cause deformation or deterioration of antibacterial effect.

상기 폴리에스테르계수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리피-디옥사논(poly(p-dioxanone)), 폴리글리콜라이드(poly(glycolide)), 폴리락티드(poly(L-lactide)) 중 어느 하나인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The polyester resin may be any one of polyethylene terephthalate, poly ( p- dioxanone), polyglycolide (poly (glycolide)), and poly (L-lactide). It is preferable to use.

상기 폴리에스테르계 수지의 용융온도는 도 4에서와 같이 폴리피-디옥사논(poly(p-dioxanone)이 110℃(PDO), 폴리락티드(poly(L-lactide)가 175℃(PLA), 폴리글리콜라이드(poly(glycolide))가 225℃(PGA), 폴리에틸렌테레프탈레이트가 275℃(PET) 부근이다.The melting temperature of the polyester resin is poly ( p- dioxanone) 110 ° C. (PDO), polylactide (poly (L-lactide) 175 ° C. (PLA) as shown in FIG. 4. Poly (glycolide) is 225 ° C (PGA) and polyethylene terephthalate is around 275 ° C (PET).

본 발명에서는 칩상태의 상기 폴리에스테르계수지를 분말성상의 퀴놀론계 항균제와 중량비 90:10~99:1의 비율로 고르게 혼합한 후 용융장치를 이용하여 120~265℃에서 용융블랜딩하여 펠렛 형태로 제조한 후 용융방사기로 방사하여 필라멘트를 제조한다.In the present invention, the polyester resin in a chip state is evenly mixed with a powdery quinolone antibacterial agent in a ratio of 90:10 to 99: 1 by weight, and then melt blended at 120 to 265 ° C. using a melting apparatus to produce pellets. After filament is produced by spinning with a melt spinning machine.

상기 사이프로플록사신이 필라멘트 총중량에 대해 1~10 % 함유되는 경우에는 폴리에스테르수지의 용융온도가 낮아져 120~265℃에서 용융블랜딩하는데, 이는 사이프로플록사신이 가소제로 작용하여 폴리에스테르 소재의 상호작용을 감소시켰기 때문이다. 또한 사이프로플록사신과 폴리에스테르수지 블렌드의 용융온도가 사이프로플록사신과 폴리에스테르 소재 각각 별개로 나타나지 않고 사이프로플록사신과 고분자 소재의 용융온도 사이에서 나타난 것으로 보아 항균제와 폴리에스테르계 고분자 물질의 상용성(compatibility)이 우수하여 필라멘트제조시 상분리가 발생하지 않고, 제조되는 필라멘트의 강신도와 같은 기계적 물성이 우수하게 발현될 수 있다.When the cyprofloxacin is contained in 1 ~ 10% of the total weight of the filament, the melt temperature of the polyester resin is lowered and melt-blended at 120 ~ 265 ℃, which is the crosslinking of the polyester material This is because the action is reduced. In addition, the melting temperature of cyprofloxacin and polyester resin blends did not appear separately between the cyprofloxacin and polyester materials, but between the melting temperatures of cyprofloxacin and polymer materials. It is excellent in compatibility (phase) does not occur during filament manufacturing, mechanical properties such as the elongation of the filament to be produced can be excellently expressed.

본 발명에서와 같이 폴리에스테르수지와 항균제를 블랜딩하여 용융방사하여 얻은 항균제함유 폴리에스테르 섬유는 항균제가 섬유로부터 매우 서서히 용출되어 항균효과가 매우 오랜기간 지속될 수 있는 특징이 있다. As in the present invention, the antimicrobial agent-containing polyester fiber obtained by blending a polyester resin and an antimicrobial agent by melt spinning has a feature that the antimicrobial agent elutes very slowly from the fiber and thus the antimicrobial effect can be maintained for a very long time.

본 발명에 의해 내열성이 우수한 항균제를 이용하여 폴리에스테르계 수지와의 블렌딩 및 용융방사를 통해 필라멘트제조시 상분리가 발생하지 않고, 제조되는 필라멘트의 강신도등 기계적 물성이 우수하게 발현될 수 있고, 항균효과가 장시간 유효하게 유지될 수 있는 폴리에스테르 필라멘트를 제공할 수 있었다.According to the present invention, a phase separation does not occur when filament is manufactured through blending and melt spinning with a polyester resin using an antibacterial agent having excellent heat resistance, and mechanical properties such as elongation of the filament to be manufactured can be excellently expressed, and antibacterial effect It was possible to provide a polyester filament which can be kept effective for a long time.

이하 다음의 실시 예에서는 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 대한 비한정적인 예시를 하고 있다.The following examples are given as non-limiting examples of the method for producing the antimicrobial agent-containing polyester fibers of the present invention.

[실시예 1~4]EXAMPLES 1-4

1. 시료 및 시약1. Samples and Reagents

시판중인 퀴놀론계 항균제인 하기 화학식 1의 사이프로플록사신(Ciprofloxacin)을 정제 없이 그대로 사용하였고, 폴리에스테르계 소재로는 칩상태의 PET(poly ethylene terephthalate:실시예 1), PDO(poly(p-dioxanone):실시예 2), PGA(poly (glycolide):실시예 3), PLA(poly(L-lactide):실시예 4)를 각각 사용하였다. Commercially available quinolone antibacterial agent, Cyprofloxacin of Chemical Formula 1 was used as it is without purification, and as polyester-based materials, PET (polyethylene terephthalate: Example 1), PDO (poly ( p −) dioxanone): Example 2), PGA (poly (glycolide): Example 3), PLA (poly (L-lactide): Example 4) were used, respectively.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009039740501-pat00002
Figure 112009039740501-pat00002

2. 항균제 용융블랜딩2. Antibacterial Melt Blending

칩(chip)상태의 PET, PDO, PLA, PGA 수지를 각각 사이프로플록사 신(Ciprofloxacin)과 중량비 9:1의 비율로 고르게 혼합한 후 소형 고분자 용융장치를 이용하여 도 4에 나타난 각 수지의 용융온도보다 10℃ 정도 높은 온도에서 용융블랜딩하여 직경 10 mm, 두께 1mm의 펠렛 형태로 각각 제조하였다. PET, PDO, PLA, and PGA resins in a chip state were evenly mixed with Ciprofloxacin in a ratio of 9: 1 by weight, respectively, and then each resin shown in FIG. Melt blended at a temperature of about 10 ° C. higher than the melting temperature to prepare pellets having a diameter of 10 mm and a thickness of 1 mm.

3. 항균제 함유 PET 섬유의 제조3. Preparation of Antimicrobial-Containing PET Fibers

상기 펠렛을 용융방사기를 공급하여 항균제함유 미연신 PET 섬유를 제조하였다. The pellets were supplied with a melt spinning machine to prepare an unstretched PET fiber containing antibacterial agent.

[비교예 1~3][Comparative Examples 1-3]

0.2% 농도의 HCl수용액에 사이프로플록사신(Ciprofloxacin)을 5mg/㎖ 농도로 용해시킨 항균제 용액을 제조한 후, 상기 항균제 용액에 PET 직물을 약 10분간 침지 후 80 %의 픽업율(pick-up)로 패딩하고 210℃에서 각각 2분(비교예 1), 5(비교예 2), 10분간(비교예 3) 열처리 후 수세하였다.After preparing an antimicrobial solution in which Cyprofloxacin was dissolved at a concentration of 5 mg / ml in 0.2% HCl aqueous solution, 80 minutes of pick-up after immersing the PET fabric in the antimicrobial solution for about 10 minutes. Padded) and washed with water at 210 ° C. for 2 minutes (Comparative Example 1), 5 (Comparative Example 2), and 10 minutes (Comparative Example 3).

상기 항균가공된 PET 직물을 140 ℃에서 2시간 동안 용출시켜 미리 작성한 검량선을 이용하여 항균제 방출 거동을 분석하였다. The antimicrobial release behavior was analyzed using a calibration curve prepared in advance by eluting the antimicrobial processed PET fabric for 2 hours at 140 ° C.

상기 실시예의 섬유로 제직된 직물과 비교예의 직물의 물성을 다음과 같이 측정하였다.The physical properties of the fabric woven from the fiber of the above example and the fabric of the comparative example were measured as follows.

1. 열분석1. Thermal Analysis

항균제 및 폴리에스테르계 소재의 열적 특성은 DSC(differential scanning calorimetry)와 TGA(thermal gravimetry analysis)분석을 통하여 평가하였다.Thermal properties of the antimicrobial and polyester materials were evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetry analysis (TGA).

2. 항균제 감수성 평가2. Antimicrobial Susceptibility Evaluation

각각의 시료를 Staphylococcus aureus(S. aureus) 및 Escherichia coli(E. coli)에 대한 항미생물성을 NCCLS의 디스크 확산법을 이용하여 디스크 억제대 길이를 측정하여 항균제 감수성을 평가하였다. For each sample to an antimicrobial for aureu s Staphylococcus (S. aureus), and Escherichia coli (E. coli) using the disk diffusion method of measuring the disk NCCLS eokjedae length were evaluated for antimicrobial susceptibility.

3. 결과 및 고찰3. Results and Discussion

1) 사이프로플록사신의 열적 특성1) Thermal Properties of Cyprofloxacin

사이프로플록사신은 도 1의 DSC 분석에서와 같이 145℃에서 용융이 일어나는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 2의 TGA 분석에서 300℃이상에서 열에 의한 분해가 발생하므로 열안정성이 우수한 항균제로 판단된다. Cyprofloxacin can be seen that melting occurs at 145 ° C. as in the DSC analysis of FIG. 1. In addition, in the TGA analysis of FIG.

2) PET 섬유의 항균가공2) Antimicrobial Processing of PET Fiber

사이프로플록사신은 도 3에서 나타낸 바와 같이 그 화학구조가 분산염료와 유사하다. 분산염료는 일부 극성기를 갖는 소수성 구조로 주로 PET와 같은 소수성 섬유의 염색에 사용되는 염료이다. 따라서 사이프로플록사신은 분산염료와 같이 PET 섬유와 수소결합 및 극성기의 상호작용에 의하여 PET 섬유와 일부 결합을 할 것으로 예상된다. 사이프로플록사신 수용액은 241㎚에서 최대흡수파장을 나타내고, 낮은 농도에서는 흡광도와 선형적인 관계를 나타내어 용출량을 정량적으로 분석이 가능하다. 도 3에는 사이프로플록사신의 검량선을 나타내었다.Cyprofloxacin has a chemical structure similar to that of a disperse dye, as shown in FIG. 3. Disperse dyes are hydrophobic structures with some polar groups and are mainly used for dyeing hydrophobic fibers such as PET. Therefore, cyprofloxacin is expected to make some bonds with PET fibers by the interaction of hydrogen bonds and polar groups with PET fibers like disperse dyes. Cyprofloxacin aqueous solution exhibits a maximum absorption wavelength at 241 nm and a linear relationship with absorbance at low concentrations to enable quantitative analysis of elution. 3 shows the calibration curve for cyprofloxacin.

사이프로플록사신의 PET 섬유에 대한 함유여부를 확인하기 위해 여러 열처리 조건으로 처리한 PET 섬유를 140℃에서 사이프로플록사신을 용출시켜 PET섬유에 대한 사이프로플록사신 함량을 평가하였다.(표 1) 고온의 조건에서는 사이프로플록사신이 용출되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 유리전이온도(Tg)이상의 온도에서 PET의 비결정 부분의 분자 운동성(mobility)이 증가되어 사이프로플록사신의 용출이 가능한 것으로 생각된다. 용출되는 양은 용출 온도가 높을수록, 처리시간이 길수록 적은 것을 확인할 수 있다. In order to confirm the inclusion of cyprofloxacin in the PET fiber, the PET fiber treated under various heat treatment conditions was eluted with cyprofloxacin at 140 ° C. to evaluate the cyprofloxacin content in the PET fiber (Table 1). ) It was confirmed that cyprofloxacin elutes under high temperature conditions. It is thought that the elution of cyprofloxacin is possible because the molecular mobility of the amorphous portion of PET is increased at a temperature above the glass transition temperature (Tg). It can be confirmed that the amount eluted is smaller the higher the elution temperature and the longer the treatment time.

추출조건Extraction condition 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 140 ℃, 2 hrs140 ℃, 2 hrs 95.9 %95.9% 87.2 %87.2% 68.5 %68.5%

3) 사이프로플록사신/폴리에스테르 복합체의 열적 특성3) Thermal Properties of Cyprofloxacin / Polyester Composites

본 발명의 폴리에스테르계 소재의 용융온도는 도 4에서와 같이 ~110℃(PDO), ~175℃(PLA), ~225℃(PGA), ~275℃(PET) 부근에서 나타난다. 따라서 각 소재의 용융온도 보다 10~20℃ 정도 높은 온도에서 사이프로플록사신과 용융블랜딩을 시행하였다. 용융온도가 높은 PET 및 PGA의 경우는 고온에 의한 갈변현상이 발생하였다. 도 5에는 사이프로플록사신과 각 폴리에스테르계 소재와 용융 용융블랜딩하여 제조한 복합체의 DSC 분석 결과를 나타내었다. 사이프로플록사신이 약10 % 함유됨에 따라 각각의 폴리에스테르 소재의 용융온도가 크게 감소하는 것을 확인 할 수 있다. 이는 사이프로플록사신이 가소제로 작용하여 폴리에스테르 소재의 상호작용을 감소시켜 나타난 결과로 해석할 수 있다. 또한 블렌드의 용융온도가 사이프로플록사신과 폴리에스테르 소재 각각 별개로 나타나지 않고 사이프로플록사신과 고분자 소재의 용융온도 사이에서 나타난 것으로 보아 항균제와 폴리에스테르계 고분자 물질의 상용성(compatibility)이 우수한 것으로 판단된다.Melting temperature of the polyester-based material of the present invention is shown in the vicinity of ~ 110 ℃ (PDO), ~ 175 ℃ (PLA), ~ 225 ℃ (PGA), ~ 275 ℃ (PET) as shown in FIG. Therefore, cyprofloxacin and melt blending were performed at a temperature of about 10 ~ 20 ℃ higher than the melting temperature of each material. PET and PGA with high melting temperatures caused browning due to high temperatures. 5 shows the DSC analysis results of the composite prepared by melt-melt blending with cyprofloxacin and each polyester-based material. It can be seen that the melting temperature of each polyester material is greatly reduced as it contains about 10% of cyprofloxacin. This can be interpreted as the result of cyprofloxacin acting as a plasticizer to reduce the interaction of polyester material. In addition, the melting temperature of the blend did not appear separately between the cyprofloxacin and the polyester material, but between the melting temperature of the cyprofloxacin and the polymer material, so that the compatibility of the antimicrobial agent and the polyester-based polymer material was excellent. Judging.

4) 사이프로플록사신/폴리에스테르 복합체의 항균성4) Antimicrobial Activity of Cyprofloxacin / Polyester Composites

사이프로플록사신을 패딩처리한 비교예 1~3의 PET 직물과 용융블랜딩 방법으로 제조한 본 발명의 폴리에스테르 소재 펠렛의 S. aureusE. coli 균에 대한 항균제 감수성 평가 결과는 도 6 및 도 7 및 표 2에 나타내었다. 항균제 감수성 평가에 있어서 S. aureus의 경우는 22 mm, E. coli의 경우는 18 mm의 성장 억제대가 존재하면 그 균에 대한 감수성이 있다고 평가한다. 패딩처리 직물 및 용융블랜딩 방법으로 제조한 시료 모두 S. aureusE. coli에 대해 각각 24 mm, 36 mm 이상의 억제대를 나타내어 우수한 항균성을 나타내었다. The evaluation results of the antimicrobial susceptibility evaluation of S. aureus and E. coli bacteria of the polyester fabric pellet of the present invention prepared by the PET fabric and the melt blending method of padding cyprofloxacin is shown in Figs. 7 and Table 2. In the evaluation of antimicrobial susceptibility, the presence of growth inhibition zone of 22 mm for S. aureus and 18 mm for E. coli is considered to be susceptible to the bacteria. The samples prepared by the padded fabric and the melt blending method exhibited superior antibacterial activity against S. aureus and E. coli , respectively, with inhibition zones of 24 mm and 36 mm or more.

구분 division S. aureus
Inhibition
Zone (mm)
S. aureus
Inhibition
Zone (mm)
SusceptibilitySusceptibility E. coli
Inhibition
Zone (mm)
E. coli
Inhibition
Zone (mm)
SusceptibilitySusceptibility
실시예 1
(PET)
Example 1
(PET)
3232 positivepositive 3636 positivepositive
실시예 2
(PGA)
Example 2
(PGA)
2828 positivepositive 3636 positivepositive
실시예 3
(PDO)
Example 3
(PDO)
3636 positivepositive 4242 positivepositive
실시예 4
(PLA)
Example 4
(PLA)
3232 positivepositive 4040 positivepositive
비교예 1 Comparative Example 1 3434 positivepositive 4040 positivepositive 비교예 2 Comparative Example 2 3030 positivepositive 4040 positivepositive 비교예 3 Comparative Example 3 2424 positivepositive 3636 positivepositive

5) 사이프로플록사신/PET 섬유의 특성5) Characteristics of Cyprofloxacin / PET Fiber

도 8에는 용융방사 방법으로 제조한 미연신 상태의 PET 섬유의 사진을 나타내었고, 도 9에는 전자현미경 사진을 나타내었다. 사이프로플록사신을 첨가한 경우 일부 황변 현상이 발생하였고, 전자현미경 분석 결과 두 항균제 모두 표면에 항균제에 의한 상분리 현상이나 결점 등은 발견되지 않았다. 항균성 또한 S. aureusE. coli에 대해서 우수한 결과(도 10 및 도 11)를 나타내어, 항균성 PET 섬유 제조를 위한 항균제로서 사이프로플록사신의 사용이 적합한 것을 확인할 수 있다.Figure 8 shows a picture of the PET fibers in the unstretched state prepared by the melt spinning method, Figure 9 shows an electron micrograph. When cyprofloxacin was added, some yellowing occurred. As a result of electron microscopic analysis, both antimicrobial phase separation and defects were not found on the surface. Antimicrobial activity also shows excellent results (S 10 and 11) for S. aureus and E. coli , confirming that the use of cyprofloxacin as an antimicrobial agent for the production of antimicrobial PET fibers.

구 분division S. aureus
Inhibition
Zone (mm)
S. aureus
Inhibition
Zone (mm)
SusceptibilitySusceptibility E. coli
Inhibition
Zone (mm)
E. coli
Inhibition
Zone (mm)
SusceptibilitySusceptibility
실시예 1Example 1 3434 positivepositive 3232 positivepositive

도 1은 본 발명에서 사용된 항균제인 사이프로플록사신의 DSC 곡선이며,1 is a DSC curve of cyprofloxacin, the antimicrobial agent used in the present invention,

도 2는 본 발명에서 사용된 항균제인 사이프로플록사신의 TGA 곡선이며,Figure 2 is a TGA curve of the antibacterial cyprofloxacin used in the present invention,

도 3은 사이프로플록사신의 검량선이며, 3 is a calibration curve for cyprofloxacin,

도 4는 본 발명에서 사용된 폴리에스테르계 수지의 DSC 곡선이며, Figure 4 is a DSC curve of the polyester resin used in the present invention,

도 5는 본 발명의 폴리에스테르와 항균제의 블랜드 DSC 곡선이며, 5 is a blended DSC curve of the polyester of the present invention and an antimicrobial agent,

도 6은 폴리에스테르 소재 펠렛의 S. aureus 균에 대한 항균제 감수성 평가 결과이며(① PET fabric(210℃, 10 min.), ② PET fabric(210℃, 5 min.), ③PET fabric(210℃, 2 min.), ④ PGA, ⑤ PDO, ⑥ PLA, ⑦ PET), 6 is S. aureus of polyester pellets Antimicrobial susceptibility evaluation results for bacteria (① PET fabric (210 ℃, 10 min.), ② PET fabric (210 ℃, 5 min.), ③PET fabric (210 ℃, 2 min.), ④ PGA, ⑤ PDO, ⑥ PLA, ⑦ PET),

도 7은 폴리에스테르 소재 펠렛의 E. coli 균에 대한 항균제 감수성 평가 결과(① PET fabric(210℃, 10 min.), ② PET fabric(210℃, 5 min.), ③PET fabric(210℃, 2 min.), ④ PGA, ⑤ PDO, ⑥ PLA, ⑦ PET.)이며,Figure 7 shows the results of evaluation of antimicrobial susceptibility to E. coli bacteria of polyester pellets (① PET fabric (210 ℃, 10 min.), ② PET fabric (210 ℃, 5 min.), ③ PET fabric (210 ℃, 2 min.), ④ PGA, ⑤ PDO, ⑥ PLA, ⑦ PET.),

도 8은 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 사진이며,8 is a photograph of the antimicrobial agent-containing polyester fiber of the present invention,

도 9는 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 SEM 사진이며(a: ×100; b: ×500; c: ×1000 ),9 is an SEM image of the antimicrobial agent-containing polyester fiber of the present invention (a: × 100; b: × 500; c: × 1000),

도 10은 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 S. aureus 균에 대한 억제구역을 나타낸 사진이며, 10 is a photograph showing the inhibition zone for S. aureus bacteria of the antimicrobial agent-containing polyester fiber of the present invention,

도 11은 본 발명의 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 E. coli 균에 대한 억제구역을 나타낸 사진이다. Figure 11 is a photograph showing the inhibition zone for E. coli bacteria of the antimicrobial agent-containing polyester fiber of the present invention.

Claims (5)

칩상태의 폴리에스테르계수지를 하기 화학식 1의 퀴놀론계 항균제와 중량비 90:10~99:1의 비율로 고르게 혼합한 후 용융장치를 이용하여 120~265℃에서 용융블랜딩하여 펠렛 형태로 제조한 후 용융방사기로 방사하는 것을 특징으로 하는 용융블랜딩방법을 이용한 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법.Chip-like polyester resin is mixed evenly with the quinolone antibacterial agent of the formula (1) in a ratio of weight ratio of 90:10 ~ 99: 1, melt blended at 120 ~ 265 ℃ using a melting apparatus to produce a pellet form and then melt A method for producing an antimicrobial-containing polyester fiber using a melt blending method, characterized in that the spinning with a spinning machine. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112011058780419-pat00003
Figure 112011058780419-pat00003
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리피-디옥사논(poly(p-dioxanone)), 폴리글리콜라이드(poly(glycolide)), 폴리락티드(poly(L-lactide)) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용융블랜딩방법을 이용한 항균제함유 폴리에스테르 섬유의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polyester resin is polyethylene terephthalate, poly ( p- dioxanone), polyglycolide (poly (glycolide)), poly (L-lactide) Method for producing an antimicrobial-containing polyester fiber using a melt blending method, characterized in that any one of). 제 1항 또는 제 4항의 제조방법에 의하여 용융방사되어 제조된 항균제함유 폴리에스테르 섬유.An antimicrobial-containing polyester fiber prepared by melt spinning by the method of claim 1 or 4.
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