KR101334145B1 - 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼 옥사이드 생성 조성물 - Google Patents

슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼 옥사이드 생성 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼슘화합물이 고착된 쉘을 슈퍼옥사이드를 생성하는 화합물이 고착된 코어의 표면에 코팅시켜, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드가 칼슘화합물이 고착된 쉘을 통과하면서 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 뿐만 아니라, 광조사 또는 플라즈마 없이도 자연적으로 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있도록 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물에 관한 것이다.

Description

슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼 옥사이드 생성 조성물{MANUFACTURING METHOD OF COMPOSITION FOR GENERATING SUPEROXIDE AND COMPOSITION FOR GENERATING SUPEROXIDE USING THE SAME}
본 발명은 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 뿐만 아니라, 광조사 또는 플라즈마 없이도 자연적으로 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있도록 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 슈퍼옥사이드(superoxide)는 활성산소종 중에 하나로써 공기 정화와 수질 정화에 상당히 광범위하게 사용되고 있다.
상기와 같은 슈퍼옥사이드를 생성하는 방법으로는 전기를 이용한 플라즈마 방법, 광촉매반응(photo-Fenton, nitrate/nitrite photolysis)등이 있으며, 상기 광촉매반응으로써 슈퍼옥사이드를 생성하는 가장 잘 알려져 있는 화합물은 티타늄다이옥사이드(TiO2)이다. 즉, 광촉매반응으로 자외선을 조사하여 슈퍼옥사이드와 하이드록시라디칼을 생성하며, 이러한 방법은 공기정화기 등에 널리 사용된다.
관련 선행기술로써 특허문헌 1 내지 4에서는 유해가스처리효율 향상을 위해 광촉매(이산화티탄 TiO2, 산화 주석 SnO2 등의 반도체물질)나 촉매물질(Pt, Pd, Rh 등의 귀금속, CrOx, CuOx 등의 전이금속 산화물, Zeolite)을 도입한 기술들이 공개되어 있다.
하지만, 상기와 같은 종래의 기술들은 광조사 또는 플라즈마에 의해서만 슈퍼옥사이드를 생성함으로써, 생성량이 미비할 뿐만 아니라 이를 활용 또는 제품화하는데 있어 별도의 광조사 또는 플라즈마 발생수단이 구비되어야 하는 등 비효율적인 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 국내 공개특허공보 제10-2008-0019911호 "공기정화장치" 특허문헌 2 : 국내 등록특허공보 제10-0472751호 "유전체장벽구조를 갖는 혼합일체형 유해가스정화장치" 특허문헌 3 : 국내 등록특허공보 제10-0510833호 "공기정화용 플라즈마 발생장" 특허문헌 4 : 국내 등록특허공보 제10-0543529호 "공기정화시스템 및 정화방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칼슘화합물이 고착된 쉘을 슈퍼옥사이드를 생성하는 화합물이 고착된 코어의 표면에 코팅시켜, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드가 칼슘화합물이 고착된 쉘을 통과하면서 슈퍼옥사이드의 반감기(半減期)를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 뿐만 아니라 광조사 또는 플라즈마 없이도 자연적으로 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있도록 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물을 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법에 있어서,
제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물을 고착시키는 코어 형성 단계(S100); 및
제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물을 고착시킨 쉘을 상기 코어의 외면에 코팅시키는 쉘 형성 단계(S200); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
아울러, 상기 제조방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물로써, 코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되,
코어 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되고,
상기 코어를 둘러싸고 있는 쉘의 표면에 칼슘화합물이 고착되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.
여기서, 상기 S100 단계는,
증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체 30 ~ 40 중량부를 혼합하여 분산시키는 단계(S110);
별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해시키는 단계(S120); 및
상기 S110 단계의 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산시키는 단계(S130);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 S200 단계는,
증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물 5 ~ 10 중량부를 용해시키는 단계(S210);
상기 S100 단계의 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 수용액 1 ~ 5 중량부를 투입하여 분산시키는 단계(S220); 및
상기 S220 단계의 분산액 100 중량부에 대하여, 제 2 실리카 전구체 120 ~ 150 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화시키는 단계(S230);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 S200 단계는,
상기 S230 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 110 ~ 130℃에서 5 ~ 15시간 건조시키는 단계(S240); 를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 실리카 전구체는,
실리카졸로써, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은,
질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4) 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 칼슘화합물은,
칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 실리카 전구체는,
테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS), 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 뿐만 아니라, 광조사 또는 플라즈마 없이도 자연적으로 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 구조를 나타낸 개략도
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 슈퍼옥사이드 발생량을 나타낸 그래프
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물을 고착시키는 코어 형성 단계(S100) 및, 제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물을 고착시킨 쉘을 상기 코어의 외면에 코팅시키는 쉘 형성 단계(S200)를 포함하여 구성된다.
상기 코어 형성 단계(S100)는, 슈퍼옥사이드 생성하는 코어를 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체 30 ~ 40 중량부를 혼합하여 분산(S110)시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S120)시키고, 상기 S110 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130)시킴으로써 코어를 형성한다.
여기서, 상기 제 1 실리카 전구체는 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써 실리카졸을 사용하며, 상기 실리카졸은 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용한다. 이때, 분말 산화규소의 입자크기가 0.2㎛ 미만이거나 그 함량이 20 중량% 미만일 경우, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 부착되는 전구체로써의 역할을 제대로 하지 못할 우려가 있으며, 상기 분말 산화규소의 입자크기가 1.0㎛을 초과하거나 그 함량이 40 중량%를 초과할 경우, 상기 전구체에 의해 오히려 항균성능이 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 1 실리카 전구체의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 30 중량부 미만일 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액과 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 제 1 실리카 전구체가 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은, 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있는 화합물로써, 질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4) 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있으며, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 항균성이 제대로 구현되지 못할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
그리고, 상기 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액의 함량이 10 중량부 미만일 경우, 항균성이 제대로 구현되지 못할 우려가 있으며, 30 중량부를 초과할 경우, 상기 제 1 실리카 전구체와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
상기 쉘 형성단계(S200)는, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 반응하여 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시키기 위한 쉘을 형성시키는 단계로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물 5 ~ 10 중량부를 용해(S210)시키고, 상기 S130 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 칼슘화합물이 용해된 수용액 1 ~ 5 중량부를 투입하여 분산(S220)시킨 후, 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 제 2 실리카 전구체 120 ~ 150 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230)시킴으로써 쉘을 형성시킨다.
여기서, 상기 칼슘화합물은 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 반응하여 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장시켜 슈퍼옥사이드가 소멸되는 것을 지연시킬 목적으로 첨가되는 것으로, 칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 칼슘화합물의 함량이 증류수 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우, 상기 효과가 미비할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우, 칼슘화합물이 증류수 자체에 제대로 분산되지 못할 우려가 있다.
또한, S130 단계를 거쳐 제조된 코어 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물이 용해된 수용액의 함량이 1 중량부 미만일 경우, 상기 칼슘화합물에 의한 효과가 미비할 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 상기 코어로부터 생성되는 슈퍼옥사이드와 제대로 반응하지 못하여 반응수율이 저하될 우려가 있다.
그리고, 상기 제 2 실리카 전구체는 상기 칼슘화합물이 부착되는 전구체로써, 테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS)테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 적절한 조성비로 사용할 수 있으며, 상기 제 2 실리카 전구체의 함량이 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 120 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 150 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
한편, 상기 제 2 실리카 전구체의 경우, 상기와 같은 균등물 중에서도 TEOS(tetraethoxysilane) 20 ~ 40 중량부 및 MTMS(methyltrimethoxysilane) 100 ~ 110 중량부로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같이 제 2 실리카 전구체가 TEOS와 MTMS로 이루어질 경우, TEOS의 사용량이 20 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
아울러, MTMS의 사용량이 100 중량부 미만일 경우, 칼슘화합물이 상기 코어의 외면에 제대로 코팅되지 못할 우려가 있으며, 110 중량부를 초과할 경우, 슈퍼옥사이드와 칼슘화합물의 반응에 의한 슈퍼옥사이드 반감기의 연장효과가 미비해질 우려가 있다.
이때, 상기 쉘을 형성시키는 단계(S200)는 상기 S230 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 110 ~ 130℃에서 5 ~ 15시간 건조(S240)시키는 단계를 더 포함함으로써 그 활용성을 더욱 향상시킬 수 있는데, 상기 건조 온도가 상기 범위를 벗어날 경우, 건조가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.
즉, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실리카 전구체(10)에 슈퍼옥사이드 생성 화합물(11)이 고착된 코어(100)의 외면에, 제 2 실리카 전구체(20)의 표면에 칼슘화합물(21)이 고착된 쉘(S200)이 코팅됨으로써, 광조사 또는 플라즈마 없이도 자연적으로 슈퍼옥사이드를 생성할 수 있게 된다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 코어의 형성
(제조예 1)
증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체로써 0.2㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 중량%에 물 80 중량%를 혼합한 실리카졸 30 중량부를 혼합하여 분산(S110)시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물로써 질산은(AgNO3) 10 중량부를 용해(S120)시키고, 상기 S110 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130)시킴으로써 코어를 형성하였다.
(제조예 2)
증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체로써 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 40 중량%에 물 60 중량%를 혼합한 실리카졸 40 중량부를 혼합하여 분산(S110)시킨 후, 별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물로써 염화금(AuCl3, HAuCl4) 5 중량부를 용해(S120)시키고, 상기 S110 단계의 제 1 실리카 전구체가 분산된 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 용해된 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산(S130)시킴으로써 코어를 형성하였다.
2. 항균 조성물의 제조
(실시예 1)
상기 제조예 1에 따라 코어를 형성하고, 쉘 형성단계(S200)로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물로써, 칼슘옥사이드 10 중량부를 용해(S210)시키고, 상기 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 칼슘옥사이드가 용해된 수용액 1 중량부를 투입하여 분산(S220)시킨 후, 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, TEOS(tetraethoxysilane) 20 중량부 및 MTMS(methyltrimethoxysilane) 100 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230)시키고, 상기 S230 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 120℃에서 10시간 건조(S240)시켜 항균 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
상기 제조예 1에 따라 코어를 형성하고, 쉘 형성단계(S200)로써, 증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물로써, 칼슘하이드록시옥사이드 5 중량부를 용해(S210)시키고, 상기 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 칼슘하이드록시옥사이드가 용해된 수용액 5 중량부를 투입하여 분산(S220)시킨 후, 상기 S220 단계를 거쳐 제조된 분산액 100 중량부에 대하여, 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS) 40 중량부 및 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란 110 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화(S230)시키고, 상기 S230 단계를 거쳐 겔화된 화합물을 필터링(filtering)한 후, 그 결정체를 120℃에서 10시간 건조(S240)시켜 항균 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
입자의 크기가 10㎛인 제올라이트 분말 85 중량%와, 평균 내경이 45nm, 평균 길이가 20㎛인 실리카 나노튜브에 동 나노입자가 70000ppm 함유된 동 나노입자 함유 실리카 나노튜브 15 중량%를 혼합하여 직경 10mm의 볼(ball) 형태로 성형한뒤, 1100℃로 소성하여 항균 조성물을 제조하였다.
(비교예 2)
증류수 100 중량부에 은나노가 함유된 실리카 나노튜브 45 중량부, 분산제인 DISPERBYK-190(BYK Chemie GmbH, 독일) 30 중량부, 조용제인 부틸글리콜 30 중량부 및 소포제인 BYK-024(BYK Chemie GmbH, 독일) 4중량부를 혼합분산시켜 항균 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 실리카 나노튜브는 30~50 nm 크기의 세공이 형성되고, 나노튜브 전체의 길이가 1~30 크기로서, 은 나노 입자의 평균 함유량이 30000 ppm인 것을 사용하였다.
3. 슈퍼옥사이드 발생량 평가
가. NaOH를 첨가한 경우의 슈퍼옥사이드 발생량 평가
60pi 페트리 접시에 증류수 10ml를 넣고, 실시예 및 비교예에 따른 볼 형태의 항균 조성물을 각각 0.2g, 1g, 2g, 5g 및 10g(첨가비율 : 증류수 1ml 당 0.02, 0.1, 0.2, 0.5 및 1g)을 각각 첨가하여 증류수에 3시간 담수시킨 후, 슈퍼옥사이드의 반감기를 연장하여 슈퍼옥사이드가 소멸하는 것을 지연시키기 위해 NaOH 시약을 증류수 1ml 당 100ul 첨가하였고, 슈퍼옥사이드의 발생량을 발광(luminoscence) 측정법에 의해 측정하였으며, 그 결과를 아래 [표 1] 및 도 3에 나타내었다.
(단위 : uM)
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0.02g 1.12 1.11 1.09 1.08
0.1g 1.19 1.17 0.66 0.65
0.2g 1.25 1.22 0.57 0.50
0.5g 1.26 1.24 1.04 1.03
1g 1.27 1.26 1.26 1.25
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 슈퍼옥사이드 생성 조성물은 비교예 1 및 2에 비하여 슈퍼옥사이드의 발생량이 일정하게 우수함을 알 수 있으며, 특히 실시예 1의 경우 비교예 1에 비하여 도 3에 도시된 바와 같이, 농도에 상관없이 일정하게 슈퍼옥사이드의 발생량이 우수함을 알 수 있다.
나. NaOH를 첨가하지 않은 경우의 슈퍼옥사이드 발생량 평가(제거속도 반영)
60pi 페트리 접시에 증류수 10ml를 넣고, 실시예 및 비교예에 따른 볼 형태의 항균 조성물을 각각 0.2g, 1g, 2g, 5g 및 10g(첨가비율 : 증류수 1ml 당 0.02, 0.1, 0.2, 0.5 및 1g)을 각각 첨가하여 증류수에 3시간 담수시킨 후, 슈퍼옥사이드의 발생량을 발광(luminoscence) 측정법에 의해 측정하였으며, 그 결과를 아래 [표 2] 및 도 4에 나타내었다.
(단위 : uM)
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0.02g 0.191 0.190 0.069 0.068
0.1g 0.159 0.158 0.155 0.149
0.2g 0.153 0.150 0.066 0.066
0.5g 0.224 0.222 0.050 0.045
1g 0.300 0.298 0.080 0.077
상기 [표 2]에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 슈퍼옥사이드 생성 조성물은 비교예 1 및 2에 비하여 슈퍼옥사이드의 발생량이 우수하면서도 그 발생량이 비교예 1 및 2에 비하여 지속적으로 유지됨을 알 수 있으며, 특히 실시예 1의 경우 비교예1과 비교하여 도 4에 도시된 바와 같이, 슈퍼옥사이드의 발생량이 지속적으로 우수함(발생한 슈퍼옥사이드의 소멸속도가 느림)을 알 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈퍼 옥사이드 생성 조성물의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 슈퍼 옥사이드 생성 조성물을 상기한 설명 및 도면에 따라 설명하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 코어 10 : 제 1 실리카 전구체
11 : 슈퍼옥사이드 생성 화합물 200 : 쉘
20 : 제 2 실리카 전구체 21 : 칼슘화합물

Claims (9)

  1. 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법에 있어서,
    제 1 실리카 전구체의 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물을 고착시키는 코어 형성 단계(S100); 및
    제 2 실리카 전구체의 표면에 칼슘화합물을 고착시킨 쉘을 상기 코어의 외면에 코팅시키는 쉘 형성 단계(S200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 S100 단계는,
    증류수 100 중량부에 대하여, 제 1 실리카 전구체 30 ~ 40 중량부를 혼합하여 분산시키는 단계(S110);
    별도로, 증류수 100 중량부에 대하여, 슈퍼옥사이드 생성 화합물 5 ~ 10 중량부를 용해시키는 단계(S120); 및
    상기 S110 단계의 분산액 100 중량부에 대하여, 상기 S120 단계의 수용액 10 ~ 30 중량부를 투입하여 분산시키는 단계(S130);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 S200 단계는,
    증류수 100 중량부에 대하여, 칼슘화합물 5 ~ 10 중량부를 용해시키는 단계(S210);
    상기 S100 단계의 코어 100 중량부에 대하여, 상기 S210 단계의 수용액 1 ~ 5 중량부를 투입하여 분산시키는 단계(S220); 및
    상기 S220 단계의 분산액 100 중량부에 대하여, 제 2 실리카 전구체 120 ~ 150 중량부를 투입, 반응시켜 겔(gel)화시키는 단계(S230);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 실리카 전구체는,
    실리카졸로써, 0.2 ~ 1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO2) 20 ~ 40 중량%에 물 60 ~ 80 중량%를 혼합한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 슈퍼옥사이드 생성 화합물은,
    질산은(AgNO3), 염화금(AuCl3, HAuCl4) 또는 염화백금(PtCl4) 중에서 단독 도는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 칼슘화합물은,
    칼슘옥사이드 또는 칼슘하이드록시옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 실리카 전구체는,
    테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS), 테트라프록톡시오르소실리케이트(TPOS), 테트라부톡시오르소실리케이트(TBOS), 테트라 펜톡시오르로실리케이트(TPEOS), 테트라(메틸에틸케토옥시모)실란, 비닐옥시모실란(VOS), 페닐 트리스(부타논옥심)실란(POS), 메칠옥시모실란(MOS) 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물의 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 3항 및, 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 슈퍼옥사이드 생성 조성물로써, 코어의 표면에 쉘이 코팅된 구조로 이루어지되,
    코어 표면에 슈퍼옥사이드 생성 화합물이 고착되고,
    상기 코어를 둘러싸고 있는 쉘의 표면에 칼슘화합물이 고착되는 것을 특징으로 하는 슈퍼옥사이드 생성 조성물.
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