KR102253548B1 - 항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품 - Google Patents

항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균 실리콘 조성물의 제조방법 및 항균 실리콘 조성물에 대한 것으로서, (a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산칼슘 분말을 담지시키는 단계; (b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산칼슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산칼슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계; 및 (c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10~50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계;를 포함하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법 및 항균 실리콘 조성물에 대한 것이다.

Description

항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품{Manufacturing method of antibacterial silicone composition, antibacterial silicone composition and antibacterial silicone product}
본 발명은 구리나노입자가 함유되어 항균 기능과 탈취기능을 가지는 항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품에 대한 것이다.
일반적으로 실리콘 고무 제품에 항균성능을 부여하기 위하여 화학방부제, 은 또는 제오라이트와 같은 항균제를 실리콘 고무 제품 제조시 일정량 혼합시키는 기술이 알려져 있다.
그러나 화학방부제를 사용하는 경우 인체에 악영향을 줄 수 있고 해로운 박테리아가 내성을 갖게 만들 수 있다.
또한 은이 첨착된 제오라이트의 경우 화학적으로 만들어지기 때문에 제품의 제조 과정에서 들어간 화학제품의 완전한 제거가 어렵고 고가의 은을 사용함으로써 화학방부제에 비하여 원가가 비싸져서 친환경적이 아니면서 비용만 증가시키는 문제점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 비용이 적게 들면서도 친환경적이고 인체에 무해한 무기 항균제를 이용한 항균 실리콘 제품의 개발이 요구되어 오고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 인체에 유해하지 않으면서도 제조비용이 저렴한 항균 실리콘 조성물의 제조방법, 항균 실리콘 조성물 및 항균 실리콘 제품을 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 기술적 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 (a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산칼슘 분말을 담지시키는 단계;
(b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산칼슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산칼슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계;
(c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10~50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계;를 포함한다.
상기 항균 실리콘 조성물의 제조방법에서,
상기 탄산칼슘 분말의 표면에 증착되는 구리나노입자는 2 ∼ 50nm의 크기를 가질 수 있다.
상기 항균 실리콘 조성물의 제조방법에서,
상기 교반날개의 회전속도를 제어함으로서, 2 ∼ 50nm 범위 내에서 원하는 크기의 구리나노입자를 얻어낼 수 있다.
상기 항균 실리콘 조성물의 제조방법에서,
상기 탄산칼슘 분말은 입자크기가 1 ∼ 50㎛ 일 수 있다.
상기 항균 실리콘 조성물의 제조방법에서,
상기 구리 나노입자는 탄산칼슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 항균 실리콘 조성물의 제조방법에서,
(a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산마그네슘 분말을 담지시키는 단계;
(b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산마그네슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산마그네슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계;
(c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10~50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 항균 실리콘 조성물은,
(a) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%와,
(b) 실리카 10~50 중량 %와,
(c) 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %와,
(d) 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 %를 포함하되,
상기 구리 나노입자는 탄산칼슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착된다.
상기 항균 실리콘 조성물에서,
상기 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘은,
진공증착조 내에 마련된 교반조에 담지된 탄산칼슘에 구리 나노입자를 증착하여 제조되되, 상기 탄산칼슘 분말은 교반조의 교반날개에 의하여 교반되면서 구리 나노입자가 증착될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 항균 실리콘 조성물은,
(a) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%와,
(b) 실리카 10~50 중량 %와,
(c) 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %와,
(d) 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘 0.1 ~ 10 중량 %를 포함하되,
상기 구리 나노입자는 탄산마그네슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착된다.
상기 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘은,
진공증착조 내에 마련된 교반조에 담지된 탄산칼슘에 구리 나노입자를 증착하여 제조되되, 상기 탄산마그네슘 분말은 교반조의 교반날개에 의하여 교반되면서 구리 나노입자가 증착될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 항균 실리콘 제품은, 위에서 규정된 항균 실리콘 조성물을 이용하여 제조된 것이다.
본 발명에 따른 항균용기는, 탄산칼슘을 담체로 사용하고 있으므로 인체에 무해하면서 비용이 저렴하며 난연성능을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 구리 나노 입자를 증착하여 사용하고 있으므로 비용이 저렴하면서도 탄산칼슘과 결합하여 항균력과 탈취력을 장기간 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 교반조 내에서 담체인 탄산칼슘을 교반시키면서 구리입자를 증착시키고 있으므로 구리입자의 크기를 원하는 데로 조절할 수 있으며 균일성과 뭉침현상도 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에서 물리기상증착법을 이용하여 구리나노입자를 탄산칼슘 분말에 증착시키는 장치를 나타내는 개략도.
도 2는 탄산칼슘 분말에 구리나노입자가 증착된 모습을 나타내는 도면.
도 3은 향균 실리콘 제품을 제작하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 항균 실리콘 제품을 제조하는 방법을 나타내는 블럭도.
도 5은, ATCC 6538 규격시험법에 의하여 대조군을 시험한 결과 사진.
도 6은, ATCC 6538 규격시험법에 의하여 샘플군을 시험한 결과 사진.
도 7은, ATCC 8739 규격시험법에 의하여 대조군을 시험한 결과 사진.
도 8은, ATCC 8739 규격시험법에 의하여 샘플군을 시험한 결과 사진.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
본 발명은 항균 실리콘 조성물, 향균 실리콘 조성물의 제조방법 및, 그 항균 실리콘 조성물이 포함된 실리콘 제품에 대한 것이다. 이때, 실리콘 제품은 향균 기능이 필요한 것으로서 실리콘으로 제조되는 장갑, 폼, 편직물, 기타 다양한 제품이 포함될 수 있다.
일반적으로 인체에 무해한 무기항균제로는 은, 구리, 이산화 티타늄, 산화아연 등이 알려져 있다. 은(Ag)은 질산으로 녹여 질산은으로 금속염을 만들고 분산제를 넣고 이를 다시 환원하면서 제오라이트에 첨착시키는 방법으로 분산제를 넣어 2 ~ 100nm의 미세한 은나노 제오라이트를 제조하여 항균제로써 사용되고 있다. 이산화 티타늄은 기계적 밀링 방법에 의하여 미세한 분말을 만들어 항균제로 이용하는데 항균력을 나타내기 위해서는 자외선을 조사하여야 하는 단점을 가지고 있다. 또한 산화아연을 기계적인 밀링법이나 은(Ag)과 같이 금속 아연을 금속염으로 강산에 녹여 환원시켜 만드는 방법으로 항균제로 이용되고 있다. 이러한 무기 항균제 중에 구리(Cu)는 그 항균력이 무기항균제중 가장 강력하고 가격이 저렴함에도 불구하고 기계적 밀링 방법이나 화학적인 방법으로 제조하기가 어려워서 극히 일부분에만 적용이 되어 왔다.
이러한 종래기술의 문제점을 감안한 본 발명은, (a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산칼슘 분말을 담지시키는 단계(S100);
(b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산칼슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산칼슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계(S200);
(c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10~50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계(S300);
(d) 혼합된 실리콘 조성물을 이용하여 금형 내에서 필요한 실리콘 제품을 제조하는 단계을 포함한다.
각 제조단계에 대해서 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(a) 단계는 내부가 밀폐된 진공 증착조의 교반조 내에 탄산칼슘 분말을 담지시키는 것이다.
이때, 진공증착조(100) 내에는, 담체인 탄산칼슘 분말(10)을 담지하는 교반조(110)와, 상기 교반조(110) 내에 구비되고 회전하면서 담체(10)를 교반하는 교반 날개(111)와; 상기 진공 증착조(100) 내부에 배치되고 교반조(110) 상부에 설치되는 순도 99% 이상의 구리 타겟(120)과; 구리 타겟(120)으로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단(미도시); 및 불활성 기체를 진공증착조 내에 투입하기 위한 기체 투입구(130)를 포함한다.
이때 진공 증착조(100) 내에 마련된 교반조(110)에는 탄산칼슘 분말(10)이 담지되어 있으며, 진공 증착조(100)의 교반조(110) 상부에는 99%이상의 구리 금속으로 이루어진 타겟(120)이 구비되어 있다.
(b) 단계는, 진공 증착조(100) 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개(111)에 의하여 탄산칼슘 분말(10)을 교반시키면서 교반 중인 탄산칼슘 분말에 구리나노입자(20)가 증착되도록 하는 단계(S200)이다.
상기 금속 구리 타겟(120)에 양극 또는 음극을 연결하고 다른 편에는 대항 전극(미도시)을 위치시킨 후, 상기 진공 증착조(100) 내의 진공도가 10-3~10-5 torr가 되도록 하고 불활성 기체를 투입구(130)를 통해서 진공 증착조(100)에 주입하면서 구리 플라즈마 입자를 형성시킨다.
여기서 플라즈마 입자 형성방법으로는 DC 스퍼터링(DC sputtering), RF 스퍼터링(RF sputtering), 레이저 스퍼터링, 전자빔 증착 및 가열법에 의한 열증착 등의 방법이 사용될 수 있다.
진공증착조(100) 내에 투입되는 불활성 기체는 아르곤(Ar), 네온(Ne), N2, O2, CH4등일 수 있고, 바람직하게는 아르곤(Ar)일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
교반조(110) 내에 투입되는 담체인 탄산칼슘 분말은 1 ~ 50um 직경을 갖고 칼사이트 구조를 가진 것이다. 다만 탐체로서 탄산칼슘 분말로만 한정되는 것은 아니며 필요에 따라서 같은 칼사이트 구조를 가진 탄산마그네슘 분말이 이용될 수도 있다.
한편, 탄산칼슘 분말(10)에 증착되는 구리나노입자(20)의 크기는 교반조(110)의 교반날개(111)의 회전속도를 제어함으로서 조절할 수 있다. 구체적으로 비교적 작은 구리나노입자를 탄산칼슘 분말에 증착시키기 위해서는 교반날개(111)의 속도를 빠르게 하고, 비교적 큰 크기의 구리나노입자를 탄산칼슘 분말에 증착시키기 위해서는 교반날개(111)의 속도를 다소 느리게 함으로서 증착되는 구리나노입자의 크기를 조절할 수 있다.
물리기상증착법(PVD)를 이용하여 탄산칼슘 분말(10)을 담체로 하여 구리타겟으로부터 미세한 구리입자(20)를 탄산칼슘 분말 표면에 증착하는 (b) 단계에서 탄산칼슘은 1 ~ 10 ㎛의 평균입경을 가진 분말을 사용하고, 구리는 2 ~ 50nm의 아주 미세한 나노크기로 탄산칼슘 분말에 500 ~ 20000ppm의 농도로 증착된다.
한편, 2 ~ 50nm의 미세한 구리 나노 입자(20)는 그 표면적이 상당히 크기 때문에 중량 대비 뛰어난 항균력과 탈취력을 발휘하지만 표면적이 넓어서 공기중에서 쉽게 산화되고 산화된 구리는 항균력과 탈취력이 감소하는 특성이 있다.
탄산칼슘에 500ppm (0.05%)이하의 농도로 구리 나노입자를 증착할 경우 항균력을 내기 위하여 실리콘고무 조성물의 중량 대비 10 중량%이상을 첨가하여야 하고, 이 경우 실리콘 고무 조성물의 물리적 특성인 탄력을 잃게 만든다.
탄산칼슘에 20000ppm(2%) 이상의 농도로 구리나노입자를 증착할 경우 구리 나노입자의 크기가 50nm 이상 커지게 되고 이는 비표면적의 감소로 인해 향균력이 저하되게 된다.
칼사이트 구조를 가진 탄산칼슘은 칼슘(Ca)원자와 결합한 탄소(C)가 세 개의 산소(O)와 배위결합을 하고 있어서 배위결합한 산소와 증착된 구리(Cu)의 결합으로 빠른 시간에 안정된 구조를 이루므로 구리의 항균력과 탈취력이 강력하며, 이러한 사실을 본 출원인은 실험을 통해서 알게 되었다.
도 1에 도시된 장치에 의하여 탄산칼슘 분말(10)에 구리나노입자가 증착된 모습은 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 나타나 있듯이, 탄산칼슘 분말(10)에 미세한 구리나노입자가 균일하면서도 넓은 표면적을 가지도록 증착되어 있게 된다.
(c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 제조된 구리 나노입자가 증착된 탄산칼슘 분말을 이용하여 실리콘 조성물을 제조하는 것이다.
실리콘 고무 조성물은 오르가노폴리실록산, 충전제, 가공조제로 구성된다.
주원료인 오르가노폴리실록산은 하기 화학식으로 표시되는 반복단위를 포함하는 실리콘 조성물 중 하나로서, 총중량에서 40 ~ 78 중량%을 차지한다.
RaSiO(4-a)/2
이러한 오르가노폴리실록산은 양 말단과 측쇄에 지방족 포화 탄화수소기, 지방족 불포화 탄화수소기 및 방향족 불포화 탄화수소기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 작용기를 가진다.
충전제로는 실리카와 유기실란을 사용한다.
보강성 충진제인 실리카의 경우 주원료인 오르가노폴리실록산 중량대비 10 ~ 50 중량%를 혼합한다. 10 중량% 미만이면 기계적 물성의 보강을 기대하기 어렵고, 50 중량%를 초과하면 실리카 로딩에 문제가 생겨 실리카 분산이 어려워지고 고모듈러스로 인해 전반적인 기계적 물성의 저하가 발생된다.
기계적 물성보강제로는 알콕시기, 비닐기 또는 에스테르기를 하나 또는 그 이상을 동시에 가지는 유기실란을 혼합한다. 기계적 물성보강제는 주원료인 오르가노폴리실록산과 보강성 충진제인 실리카 사이의 가교 역할을 하여 이의 결합력을 향상시키며, 인장강도를 비롯한 우수한 기계적물성을 지니게 한다.
기계적 물성 보강매개체인 유기실란의 함량은 오르가노폴리실록산 중량에 대하여, 0.1 ~ 10 중량%을 혼합한다. 0.1 중량% 미만이면 효과적인 인장강도의 향상을 보기가 어렵고, 10 중량부를 초과하면 큰 가교점을 형성하여 높은 모듈러스와 고무의 딱딱함으로 인해서 기계적물성 및 고무 질감이 떨어진다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물에 사용되는 가공조제는 보강충전제인 실리카의 분산력을 높임으로써 균일한 기계적물성을 유지하고, 거칠게 갈라짐 현상(crepe hardening)이 일어나는 것을 억제하여 저장기간을 늘리는 목적으로 사용된다.
가공조제로는 25℃에서 점도가 100센티포이즈 이하인 저점도 실리콘 폴리머를 혼합한다.
대표적인 예로는 양말단 하이드록시기 디메틸실리콘, 양말단 알콕시기 디메틸실리콘 및 양말단 아미노기 디메틸실리콘 등이 있다.
본 발명의 실리콘고무 조성물에는 상기한 성분들 이외에, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 이형제, 유기과산화물 등과 같은 통상의 첨가제들을 더 포함시킬 수 있다.
본 발명의 핵심이라 할 수 있는 구리입자가 증착된 탄산칼슘 분말을 첨가물로서 혼합하는 것이다. 구리가 증착된 탄산칼슘 분말은 실리콘고무 조성물에 항균 기능과 탈취 기능을 부여하기 위하여 혼합한다.
구리가 증착된 탄산칼슘은 전체 중량 대비 0.1 ~ 10 중량%를 혼합한다.
0.1 중량% 이하에서는 충분한 항균력이 나오지 않으며 10 중량% 이상을 혼합하면 실리콘고무의 물리적 특성인 탄력성이 저하된다.
(d) 단계에서는 호퍼에 공급되어 용융된 상태를 가지는 실리콘 조성물을 필요한 제품 형상을 가지는 금형(210) 내에 넣은 후에 굳힘으로서 필요한 형상의 항균 실리콘 제품(300)를 얻어내는 것이다. 도 3에서는 실리콘 장갑이 제품으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 실리콘이 소재로 사용될 수 있는 제품이라면 다양하게 적용가능하다.
<실시예>
평균입경 2um의 탄산칼슘 분말을 담체로 하여 2 ~ 10nm의 미세한 구리입자를 상기에서 설명한 물리기상증착법으로 5000ppm 증착한 후 이 구리가 증착된 탄산칼슘 분말을 실리콘고무 조성물에 0.1 ~ 0.5% 첨가하여 30분 이상 교반기에서 혼합한 후에 성형물을 제조하였다.
이렇게 제조된 성형물을 국가공인시험기관인 한국분석시험연구원에 항균력 시험과 트리메틸아민에 대한 소취력 시험을 의뢰하였다. 이때 항균시험은 시료에 균을 처리하고 대조군(control)과 비교하여 균의 증식이 억제되는 정도를 수치로 나타내는 시험이다. 항균(antibacteria,抗菌)은 균의 증식을 억제하는 효능이며, 눈에 보이지 않는 세균(細菌)은 우리 생활에 아토피, 비염, 피부병 등을 유발할 수 있어 항균 기능이 있는 제품을 일상생활에서 사용하고 있다.
균은 적절한 환경을 만나면 순식간에 증식하며, 이 과정에서 악취, 변색 등의 부패를 유발한다. 부패가 일어나지 않더라도 지나치게 증식한 균이 인체에 감염되면 질병을 유발할 위험이 있다.
항균(antibacteria,抗菌) 기능이 있는 제품들은 세균(細菌)들의 번식을 막아주어 세균(細菌)에 의한 피해를 예방할 수 있다.
이러한 항균시험은 시험편은 50mm x 50mm의 정사각형의 판을 만들어 황색포도상구균과 대장균 두 종류의 기본균에 대하여 각각 0.4ml 씩 도포하고 Sterilized PP film 40mm x 40mm로 덮은 후 24시간동안 배양시킨 결과 99.9% 정균감소율을 나타내었다.
검사는 ATCC 6538 규격시험법과 ATCC 8739 규격시험법에 의하여 진행되었고, ATCC 6538 규격시험법에서의 접종균액의 농도는 2.7 ×105 CFU/mL 이고, ATCC 8739 규격시험법에서의 접종균액의 농도는 3.2 × 105 CFU/mL이다.
시험항목 시험결과
대조군(control) 샘플군

ATCC 6538(황색포도상구균)		 24시간 후 균수(CFU/mL) 7.4×106 1.2×101
정균감소율(%) 99.9

ATCC 8739(대장균)		 24시간 후 균수(CFU/mL) 2.1× 107 7.5 × 101
정균감소율(%) 99.9
탈취시험은 시험편을 50mm x 50mm의 판으로 만들어 트리메틸아민 100ppm 2L를 온도 23도, 상대습도 45% RH에서 시험하여 30분 경과 후 90% 소취율을 나타내었다.
검사결과 ATCC 6538 규격시험법에 의하여 시험한 결과 사진은 도 5, 6에 나타나 있으며, 대조군과 샘플군과 비교치는 표 1에 나타나 있다. 도면에서 도 5는 대조군을 나타내며 도 6은 샘플군을 나타낸다. 또한 ATCC 8739 규격시험법에 의하여 시험한 결과 사진은 도 7, 8에 나타나 있다. 도 7은 대조군을 나타내며, 도 8은 샘플군을 나타낸다. 사진에도 나타난 바와 같이 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 분말이 함유된 실리콘 시료에서는 황상포도상구균이나, 대장균이 거의 발견되지 않음을 알 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 실리콘 조성물 및 이를 이용한 실리콘 제품은 다음과 같은 장점을 가진다.
먼저, 본 발명은 구하기 쉽고 비용이 저렴하며 인체에 무해한 탄산칼슘 분말을 담체로 하고 있어서 비용이 저렴하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 항균효과가 높으면서 저렴한 구리를 칼사이트 구조를 가지는 탄산칼슘 분말에 증착시킴으로서 장기간 항균효과를 유지할 수 있게 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 진공 증착조 내에 교반기를 설치한 후에 탄산칼슘 분말을 교반날개로 교반하면서 구리를 증착시키고 있으므로 구리나노입자의 크기를 자유롭게 조절할 수 있으며 균일성을 확보하며 뭉침도 방지할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 구리가 증착된 탄산칼슘을 이용함으로서 접촉되는 표면적을 극대화하고 이러한 구리가 증착된 탄산칼슘을 이용하여 칩을 제조함으로서, 구리입자를 다량으로 사출물 내에 넣을 필요가 없다는 장점이 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시하는 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
10...탄산칼슘 분말 20...구리나노입자
100...증착조 110...교반조
111...교반날개 120...구리타겟
130...투입구 131...진공구
200...호퍼 210...금형
300...실리콘 제품

Claims (11)

  1. (a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산칼슘 분말을 담지시키는 단계;
    (b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산칼슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산칼슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계;
    (c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10~50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘 분말의 표면에 증착되는 구리나노입자는 2 ∼ 50nm의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교반날개의 회전속도를 제어함으로서, 2 ∼ 50nm 범위 내에서 원하는 크기의 구리나노입자를 얻어내는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘 분말은 입자크기가 1 ∼ 50㎛ 인 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구리 나노입자는 탄산칼슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착되어 있는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  6. (a) 진공 증착조 내에 마련되며 교반날개가 구비된 교반조에 탄산마그네슘 분말을 담지시키는 단계;
    (b) 진공 증착조 내에서 구리를 타켓으로 사용하여 구리 플라즈마를 생성시킴과 동시에 교반날개에 의하여 탄산마그네슘 분말을 교반시키면서 교반 중인 탄산마그네슘 분말에 구리나노입자가 증착되도록 하는 단계;
    (c) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%, 실리카 10 ~ 50 중량 %, 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %, 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘 0.1 ~ 10 중량 % 를 교반하여 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물의 제조방법.
  7. (a) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%와,
    (b) 실리카 10~50 중량 %와,
    (c) 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %와,
    (d) 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘 0.1 ~ 10 중량 %를 포함하되,
    상기 구리 나노입자는 탄산칼슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착되어 있는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구리나노입자가 증착된 탄산칼슘은,
    진공증착조 내에 마련된 교반조에 담지된 탄산칼슘에 구리 나노입자를 증착하여 제조되되, 상기 탄산칼슘 분말은 교반조의 교반날개에 의하여 교반되면서 구리 나노입자가 증착되도록 하는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물.
  9. (a) 오르가도폴리실록산 40 ~ 78 중량%와,
    (b) 실리카 10~50 중량 %와,
    (c) 유기실란 0.1 ~ 10 중량 %와,
    (d) 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘 0.1 ~ 10 중량 %를 포함하되,
    상기 구리 나노입자는 탄산마그네슘 분말에 500 ∼ 20000 ppm 농도로 증착되어 있는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구리나노입자가 증착된 탄산마그네슘은,
    진공증착조 내에 마련된 교반조에 담지된 탄산칼슘에 구리 나노입자를 증착하여 제조되되, 상기 탄산마그네슘 분말은 교반조의 교반날개에 의하여 교반되면서 구리 나노입자가 증착되도록 하는 것을 특징으로 하는 항균 실리콘 조성물.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 항균 실리콘 조성물을 이용하여 제조된 항균 실리콘 제품.
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