KR102656072B1 - 아연 및 인 함량을 갖는 항균 중합체 수지, 섬유 및 원사 - Google Patents
아연 및 인 함량을 갖는 항균 중합체 수지, 섬유 및 원사 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 영구적인 항균 활성을 갖는 중합체 수지, 섬유 및 원사, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 한 양태에서, 항균 중합체 수지는 중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연, 1,000 ppm 미만의 인을 포함하는 중합체를 포함하고, 이때 아연 대 인의 중량비는 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만이다.
Description
관련 출원에 대한 상호참조
본원은 2018년 7월 13일자 출원된 미국 가출원 제62/697,786호(이의 전문은 본원에 참조로 혼입됨)를 우선권 주장한다.
기술분야
본 개시내용은 영구 항균 특성을 갖는 중합체 수지, 섬유 및 원사에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 독특한 항균 성분을 포함하는 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유 및 원사에 관한 것이다.
항균 특성을 갖는 직물에 대한 관심이 증가하고 있다. 일부 경우에, 직물에 항균 특성을 부여하기 위해 섬유에 많은 처리 또는 코팅이 적용된다. 구리, 은, 금 또는 아연을 개별적으로 또는 조합으로 함유하는 화합물은 박테리아, 사상균, 흰곰팡이, 바이러스, 포자 및 곰팡이와 같은 병원균을 효과적으로 퇴치하기 위해 이러한 적용 분야에서 사용되었다.
이러한 유형의 항균 섬유 및 직물은 특히 의료, 환대, 군사 및 운동을 비롯한 많은 산업에서 사용될 수 있다. 그러나, 종래 항균 섬유 및 직물은 이러한 적용례의 다른 많은(비-항균성) 요건을 충족하는 데 어려움이 있다. 예를 들어, 의료 및 환대 산업에서 특정 직물은 항상 위생적이어야 한다. 이러한 위생 기준을 준수하기 위해, 직물을 매일 세탁하고 종종 표백을 실시한다. 다른 예로서, 운동복은 내부 및 외부 요인 둘 다로 인해 박테리아가 번식하기 쉽고, 피부를 통해 전달되는 땀과 박테리아는 의복 섬유에 박테리아를 번식할 수 있다. 일부 경우에, 이러한 박테리아는 불쾌한 냄새, 얼룩, 직물 분해를 유발한다. 많은 적용례에서, 반복적인 사용 및 세척 주기가 매우 일반적이다. 불행하게도, 종래 직물은 반복 사용 및/또는 세탁 주기 동안 품질이 저하되고 항균 특성을 잃는 것으로 밝혀졌다.
추가로, 많은 전반적인 항균 직물은 충분한 항균 특성을 나타내지 않고, 이용되는 제품의 수명 동안 이러한 특성을 유지하지 않는다. 일부 경우에, 항균 첨가제는 직물로부터의 침출로 인해 환경에 악영향을 미칠 수 있다.
종래의 항균 원사(yarn) 및 직물의 일례로서, 미국 특허공보 제6,584,668호는 원사 및 직물에 적용되는 내구성있는 비-전도성 금속 처리를 개시한다. 내구성있는 비-전도성 금속 처리는 원사 및 직물에 적용된 코팅 또는 마감재이다. 금속 처리는 은 및/또는 은 이온, 아연, 철, 구리, 니켈, 코발트, 알루미늄, 금, 망간, 마그네슘 등을 포함할 수 있다. 금속 처리는 원사 또는 직물의 외부 표면에 코팅 또는 필름으로서 적용된다.
또한, 미국 특허공보 제4,701,518호는 아연 화합물(ZnO)과 인 화합물에 의해 물에서 제조된 항균 나일론이 카펫 섬유를 형성하는 것을 개시한다. 상기 방법은 18 dpf(필라멘트 당 데니어)를 갖는 카펫용 나일론 섬유를 생산하고, 종래 용융 중합에 의해 제조된다. 이러한 카펫 섬유는 전형적으로 10 μm를 훨씬 넘는 평균 직경을 갖고, 일반적으로 피부에 닿는(next-to-skin) 적용례에 적합하지 않다.
일부 참고문헌이 항균 섬유 및 직물의 사용을 교시할 수 있지만, 섬유 강도를 유지하면서 여러 번 세탁한 후에도 항균 특성을 유지하는 항균 섬유 및 직물에 대한 요구가 여전히 존재한다.
한 양태에 따라서, 본 개시내용은 중합체; 중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 및 1,000 ppm 미만의 인을 포함하고, 이때 아연 대 인의 중량비가 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만인 중합체 수지 조성물에 관한 것이다. 일부 양상에서, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 20 내지 100이다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 200 내지 600 ppm의 아연, 임의적으로 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물에는 인이 없다. 아연은 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및/또는 이들의 조합을 포함하는 아연 화합물을 통해 제공될 수 있다. 일부 양상에서, 아연 화합물은 아연 페닐 포스피네이트 및/또는 아연 페닐 포스포네이트 및/또는 아연 암모늄 아디페이트가 아니다. 일부 양상에서, 인은 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 인산 및/또는 이들의 조합을 포함하는 인 화합물을 통해 제공될 수 있다. 한 양상에서, 중합체 수지 조성물은 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체 수지 조성물은 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus)의 89% 초과를 억제하고, 임의적으로 20 중량% 초과, 예를 들어 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 한 양상에서, 중합체는 나일론을 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온의 형태로 제공되고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 20 내지 100이다. 한 양상에서, 중합체는 나일론-6,6을 포함하고, 아연은 아연 옥사이드의 형태로 제공되고, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 임의적으로 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 중합체 수지 조성물은 은, 주석, 구리 및 금, 및 이들의 합금, 산화물 및/또는 조합을 포함하는 하나 이상의 추가 항균제를 추가로 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 본 개시내용은 중합체; 중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 및 1,000 ppm 미만의 인을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유에 관한 것이고, 항균 섬유의 데니어는 12 dpf 미만이다. 일부 양상에서, 아연 대 인의 중량비는 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만이다. 일부 양상에서, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이다. 일부 양상에서, 섬유는 20 μm 미만의 평균 직경을 갖는다. 일부 양상에서, 중합체는 200 내지 600 ppm의 아연, 임의적으로 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함한다. 항균 섬유는 45% 초과, 예를 들어 70 중량% 초과의 아연 보유율을 가질 수 있다. 일부 양상에서, 아연은 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및/또는 이들의 조합을 포함하는 아연 화합물이다. 일부 양상에서, 인은 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 인산 및/또는 이들의 조합을 포함하는 인 화합물이다. 한 양상에서, 중합체는 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체는 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 항균 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 임의적으로 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 한 양상에서, 중합체는 나일론을 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온 및/또는 임의적으로 아연 암모늄 아디페이트의 형태로 제공되고, 이때 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 20 내지 100이고, 항균 섬유는 60 중량% 초과, 예를 들어 80 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 이때 섬유는 18 μm 미만의 평균 직경을 갖는다. 한 양상에서, 중합체는 나일론-6,6을 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온 및/또는 임의적으로 아연 암모늄 아디페이트의 형태로 제공되고, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이고, 항균 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 항균 섬유는 60 중량% 초과, 예를 들어 90 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 섬유는 10 μm 미만의 평균 직경을 갖고, 섬유는 5 dpf 미만의 데니어를 갖는다. 중합체는 은, 주석, 구리 및 금, 및 이들의 합금, 산화물 및/또는 조합을 포함하는 하나 이상의 추가 항균제를 추가로 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 본 개시내용은 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 단량체 수용액을 제조하는 단계; 단량체 수용액 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연을 첨가하는 단계; 1,000 ppm 미만의 인을 첨가하는 단계; 단량체 수용액을 중합하여 중합체 용융물을 형성하는 단계; 및 중합체 용융물을 압출하여 항균 섬유를 형성하는 단계를 포함하고, 이때 아연 대 인의 중량비는 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만이고, 이때 항균 섬유의 데니어는 12 dpf 미만이다. 상기 방법은 항균 섬유를 방사하여 원사를 형성하는 단계; 및 원사를 염색하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 양상에서, 중합체는 200 내지 600 ppm의 아연, 임의적으로 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함한다. 일부 양상에서, 항균 섬유는 45 중량% 초과, 예를 들어 70 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 일부 양상에서, 인을 첨가하는 단계는 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 첨가하는 것을 포함한다. 일부 경우에, 상기 방법은 염색 레시피를 사용하여 항균 섬유를 염색하여 염색된 항균 섬유를 형성하는 단계(이때, 염료 레시피는 3.0 내지 7.0의 pH를 갖고, 염색된 항균 섬유는 20 중량% 초과의 아연 보유율을 가짐); 및/또는 항균 섬유로부터 원사 또는 직물을 형성하는 단계; 및 원사 또는 직물을 염색하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 양태에서, 본 개시내용은 중합체; 중합체 내에 분산된 아연; 및 1,000 ppm 미만의 인을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유에 관한 것이고, 이때 항균 섬유는, 예를 들어 5.0 미만의 pH 값을 갖는 염료 레시피를 사용하는 염료 욕 후 20 중량% 초과의 아연 보유율을 나타낸다.
도입
상기 논의된 바와 같이, 일부 종래 항균 섬유 및 직물은 박테리아 성장을 억제하고/거나 섬유 및 직물을 보호하기 위해 항균 화합물을 이용한다. 예를 들어, 일부 직물은 외부 층 상에 필름으로서 코팅되거나 적용된 항균 첨가제, 예를 들어 은을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 처리 또는 코팅은 종종 직물에서 침출되는 것으로 밝혀졌다. 마찬가지로, 항균 첨가제가 섬유의 성분인 비-코팅 적용에서, 항균 첨가제는 통상적으로 약 10회 세척 주기 내에 세척되어 첨가제를 환경으로 침출시키는 것으로 공지되어 있다.
또한, 더 높은 데니어(예를 들어, 12 dpf 초과) 및/또는 더 높은 섬유 직경(예를 들어, 20 μm 초과)의 섬유/필라멘트, 예를 들어 카펫 섬유와 관련된 언급은 전형적으로 최종 적용례, 각각의 생산 공정 및 생성된 제품에서의 상당한 차이로 인해 피부에 닿는 직물과 관련이 없다.
현재, 중합체 수지 조성물에 (분산된) 각각 바람직하게는 특정량으로 존재하는 아연 및 임의적으로 인은 영구 항균 특성을 유지할 수 있는 항균 섬유 및 원사를 제공하는 것이 밝혀졌다. 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 특정량의 인 화합물의 사용은 아연이 중합체 매트릭스에 더 안정적으로 배치될 수 있고, 이에 따라, 예를 들어 세탁 중에 섬유/원사/직물에서 아연의 침출을 지연시킬 수 있도록 한다. 달리 말하자면, 중합체 수지 조성물은 거의 영구적인 항균 특성을 유지하도록 중합체 매트릭스에 매립된 특정량의 아연 및 인을 가질 수 있다. 또한, 특정량의 사용은 중합체 수지 조성물에 대한 인의 부정적인 영향, 예를 들어 중합체 드립(drip)(방사 중), 중합체 점도 증가 및 생산 공정의 비효율성을 예기치 않게 감소키거나 제거한다.
결과적으로, 개시된 섬유, 원사 및 직물은 유리하게는 의류를 항균성으로 만들기 위한 국소 처리의 필요성을 제거한다. 본 발명의 항균 섬유 및 직물은 "내장(built-in)" 항균 특성을 갖는다. 그리고, 이러한 특성은 상당한 세척 또는 세척 주기 후에도 유리하게 씻기지 않는다. 또한, 항균 섬유는 견뢰도[색상 페이딩(fading) 또는 러닝(running)에 대한 재료의 저항성과 관련된 특징] 및 내구성을 유지할 수 있다. 종래 항균 직물과 달리, 본 발명의 섬유 및 직물은 반복적인 사용 및 세탁 주기 후 침출 및 추출로 인해 항균 활성을 잃지 않는다. 또한, 본 발명의 섬유는 상당히 더 낮은 데니어 및 더 낮은 평균 직경을 갖고, 이는 유리하게는 더 두껍고 더 높은 데니어 섬유가 부적합한 많은 최종 적용례, 예를 들어 의류 및 여과에서 이들을 유용하게 만든다.
추가 이점으로서, 중합체 수지 조성물을 사용하여 형성된 섬유는 유리한 물리적 특징, 예를 들어 더 낮은 데니어 및/또는 더 낮은 평균 섬유 직경을 갖고, 이는 유리하게는 더 높은 데니어 및/또는 더 높은 섬유 직경이 부적합한 다양한 적용례, 예를 들어 의류 또는 다른 피부에 닿는 적용례에 사용될 수 있도록 한다.
한 양상에서, 본 개시내용은 일부 경우에 항균 섬유를 형성하는 데 사용될 수 있는 중합체 수지 조성물을 제공한다. 중합체 수지 조성물은 항균제를 포함하고, 이는 효능이 있고 섬유로부터의 세탁 또는 마모에 대해 상당한 저항성이 있다. 한 양상에서, 항균 섬유는 직물 또는 직물의 특정 부분을 형성한다.
또한, 섬유의 생산 공정 동안 중합체 수지 조성물에, 예를 들어 단량체 수용액에 아연 및 인을 제공하면, 단지 표면 상에 제공하는 경우와 반대로, 섬유 전체에 고르게 분산된 항균제를 갖는 섬유가 생성된다는 것이 유익하게 밝혀졌다. 일부 기존 공정에서, (금속) 항균제, 예를 들어 은을 함유하는 국소 처리가 직물의 외부 표면에 적용되어 직물에 항균 특성을 부여한다. 그러나, 코팅은 직물 전체에 분산되지 않고, 독성 성분, 예를 들어 은은 환경에 침출되기 더욱 쉽다. 유리하게는, 본 발명의 중합체 수지 조성물은 이러한 침출 감소를 제공할 수 있다고 여겨진다. 추가로, 본 발명의 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는, 항균제가 중합체 매트릭스에 혼입되므로, 별도의 적용 단계, 예를 들어 국소 처리를 필요로하지 않는다.
중합체
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 섬유 및 직물을 생산하기에 적합한 중합체를 포함할 수 있다. 중합체는 매우 다양할 수 있다. 상기 중합체는 비제한적으로 열가소성 중합체, 폴리에스터, 레이온, 나일론, 예를 들어 PA-6 및/또는 PA-6,6, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG), co-PET, 폴리락트산(PLA) 및 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT)를 포함한다. 일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 강도, 세척 중 수명, 영구 프레스로 제조되는 능력, 및 다른 섬유와 블렌딩되는 능력 때문에 PET를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 중합체는 나일론-6,6일 수 있다. 일부 경우에, 나일론은 PET보다 강한 섬유로 간주되고, 예를 들어 군용 적용례에서 유리하고 PET보다 더 친수성인 비-드립 연소 특성을 나타낸다. 본 개시내용에서 사용되는 중합체는 폴리아미드, 폴리에터 아미드, 폴리에터 에스터 또는 폴리에터 우레탄 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
일부 경우에, 중합체 수지 조성물은 폴리아미드를 포함할 수 있다. 통상적인 폴리아미드는 나일론 및 아라미드를 포함한다. 예를 들어, 폴리아미드는 PA-4T/4I; PA-4T/6I; PA-5T/5I; PA-6; PA-6,6; PA-6,6/6; PA-6,6/6T; PA-6T/6I; PA-6T/6I/6; PA-6T/6; PA-6T/6I/66; PA-6T/MPMDT(이때, MPMDT는 다이아민 성분으로서 헥사메틸렌다이아민과 2-메틸펜타메틸렌 다이아민의 혼합물 및 이산 성분으로서 테레프탈산의 혼합물을 기반으로 하는 폴리아미드임); PA-6T/66; PA-6T/610; PA-10T/612; PA-10T/106; PA-6T/612; PA-6T/10T; PA-6T/10I; PA-9T; PA-10T; PA-12T; PA-10T/10I; PA-10T/12; PA-10T/11; PA-6T/9T; PA-6T/12T; PA-6T/10T/6I; PA-6T/6I/6; PA-6T/6I/12; 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가적인 적절한 폴리아미드, 첨가제 및 기타 성분은 미국 특허출원 제16/003,528호(미국 특허출원공보 제2018/0371656A1호)에 개시된다.
일부 바람직한 경우에, 폴리아미드계, 예를 들어 나일론계 화합물이 중합체 수지로 이용된다. 놀랍게도, 이러한 나일론계 중합체는, 전술한 아연 및/또는 인 첨가제와 함께 사용되어 직물로 형성될 때, 냄새 제어 기능을 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 일부 경우에는 폴리에스터 중합체 수지를 사용하는 종래 중합체 수지가 나일론에 비해 다양한 유형의 박테리아를 보유하고 번식할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 예를 들어, 마이크로코커스(micrococcus) 박테리아는 폴리에스터계 직물에서 번성하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 전술한 첨가제와 함께 나일론계 중합체를 사용하면 훨씬 더 낮은 수준의 마이크로코커스 박테리아를 나타내는 직물을 수득할 수 있다.
중합체 수지 조성물은 일부 양태에서 폴리아미드의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 폴리아미드를 조합함으로써, 최종 조성물은 각각의 구성 폴리아미드의 바람직한 특성, 예를 들어 기계적 특성을 혼입할 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서, 폴리아미드는 PA-6, PA-6,6 및 PA-6,6/6T의 조합을 포함한다. 이러한 양태에서, 폴리아미드는 1 내지 99 중량%의 PA-6, 30 내지 99 중량%의 PA-6,6, 및 1 내지 99 중량%의 PA-6,6/6T를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 폴리아미드는 PA-6, PA-6,6 및 PA-6,6/6T 중 하나 이상을 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 약 6 중량%의 PA-6 및 약 94 중량%의 PA-6,6을 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 본원에 언급된 임의의 폴리아미드의 블렌드를 포함한다.
중합체 수지 조성물은 또한 개환 중합 또는 중축합, 예컨대 락탐의 공중합을 통해 생성된 폴리아미드를 포함할 수 있다. 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 이러한 폴리아미드는, 예를 들어 프로프리오락탐, 부티로락탐, 발레로락탐 및 카프로락탐으로부터 생성된 것들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서, 폴리아미드는 카프로락탐의 중합으로부터 유도된 중합체이다. 이러한 양태에서, 중합체는 10 중량% 이상, 예를 들어 15 중량% 이상, 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상, 35 중량% 이상, 40 중량% 이상, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 또는 60 중량% 이상의 카프로락탐을 포함한다. 일부 양태에서, 중합체는 10 내지 60 중량%, 예를 들어 15 내지 55 중량%, 20 내지 50 중량%, 25 내지 45 중량%, 또는 30 중량% 내지 40 중량%의 카프로락탐을 포함한다. 일부 양태에서, 중합체는 60 중량% 미만, 예를 들어 55 중량% 미만, 50 중량% 미만, 45 중량% 미만, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 또는 15 중량% 미만의 카프로락탐을 포함한다. 또한, 중합체 수지 조성물은 락탐과 나일론의 공중합을 통해 생성된 폴리아미드, 예를 들어 카프로락탐과 PA-6,6의 공중합의 생성물을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 1 내지 99.9 중량% , 예를 들어 50 내지 99.9 중량%, 75 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 95 내지 99.9 중량%, 95 내지 99 중량%, 또는 96 내지 99 중량%의 중합체를 포함한다. 하한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물은 50 중량% 이상, 예를 들어 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 96 중량% 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 상한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물은 99.9 중량% 미만, 예를 들어 99.8 중량% 미만, 99.5 중량% 미만, 99.2 중량% 미만, 99.0 중량% 미만, 98.7 중량% 미만, 98.5 중량% 미만 또는 98.3 중량% 미만의 중합체를 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 추가 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 안료, 친수성 또는 소수성 첨가제, 냄새방지 첨가제 및 항균/항진균 무기 화합물, 예컨대 구리, 아연, 주석 및 은을 포함한다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 페이딩을 견디기 위해 항균 마감 직물에 사용하기 위한 착색용 착색 안료와 조합될 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 자외선(UV) 첨가제와 조합되어 상당한 UV 광에 노출된 직물의 페이딩 및 분해를 견딜 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 섬유의 표면을 친수성 또는 소수성으로 만들기 위해 첨가제와 조합될 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 직물을 내오염성으로 만들기 위해 첨가제와 조합될 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 종래 염색 및 염료 물질의 처리에 대한 필요성을 피할 수 있도록 항균 화합물 및 안료와 조합될 수 있다.
일부 양상에서, 중합체 수지는 중합체 수지 조성물의 통상적인 중합에 의해 형성될 수 있고, 이때 하나 이상의 다이아민-다이카복실산 염의 수용액을 가열하여 물을 제거하고 중합을 수행하여 항균 나일론을 형성한다. 이러한 수용액은 바람직하게는 중합체 수지 조성물을 생성하기 위해 본원에 기술된 특정량의 아연 및 인과 조합된 하나 이상의 폴리아미드-형성 염을 포함하는 혼합물이다. 통상적인 폴리아미드 염은 다이아민과 다이카복실산의 반응에 의해 형성되고, 생성된 염은 단량체를 제공한다. 일부 양태에서, 바람직한 폴리아미드-형성 염은 등몰량의 헥사메틸렌다이아민과 아디프산의 반응에 의해 형성된 헥사메틸렌 다이암모늄 아디페이트(나일론-6,6 염)이다.
항균 성분
전술한 바와 같이, 중합체 수지 조성물은 전술한 항균 이점을 제공하기 위해 바람직하게는 중합체 수지 조성물에 특정량으로 아연 및 임의적으로 인을 포함한다. 본원에 사용된 "아연"은 하나 이상의 아연 분자 또는 이온을 지칭한다. 본원에 사용된 "인"은 하나 이상의 인 분자 또는 이온을 지칭한다.
중합체 수지 조성물은 아연을 포함하고, 예를 들어 아연 원소가 중합체 수지 조성물 내에 분산된다. 일부 양태에서, 중합체 수지 조성물 중 아연의 농도는 1 내지 2,500 ppm, 예를 들어 1 내지 2,000 ppm, 1 내지 1,500 ppm, 1 내지 1,000 ppm, 25 내지 950 ppm, 50 내지 900 ppm, 100 내지 800 ppm, 150 내지 700 ppm, 175 내지 600 ppm, 200 내지 600 ppm, 250 내지 550 ppm, 200 내지 500 ppm, 350 내지 550 ppm, 200 내지 500 ppm, 215 내지 400 ppm, 225 내지 350 ppm, 또는 250 내지 300 ppm이다. 하한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물은 1 ppm 초과, 예를 들어 5 ppm 초과, 10 ppm 초과, 25 ppm 초과, 50 ppm 초과, 75 ppm 초과, 100 ppm 초과, 150 ppm 초과, 200 ppm 초과, 225 ppm 초과, 250 ppm 초과 또는 300 ppm 초과의 아연을 포함한다. 상한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물은 2,500 ppm 미만, 예를 들어 2,000 ppm 미만, 1,500 ppm 미만, 1,000 ppm 미만, 900 ppm 미만, 800 ppm 미만, 700 ppm 미만, 600 ppm 미만, 550 ppm 미만, 500 ppm 미만, 400 ppm 미만, 350 ppm 미만 또는 300 ppm 미만의 아연을 포함한다. 일부 양상에서, 아연은 중합체 수지 조성물로부터 형성된 중합체에 매립된다.
본 발명자들은 아연 대 인의 특정 중량비의 사용이 중합체 수지 조성물에 대한 인의 부정적인 영향을 최소화시키는 것을 발견했다. 예를 들어, 중합체 수지 조성물에 인이 너무 많으면 중합체 드립(방사 중), 중합체 점도 증가 및 생산 공정의 비효율성을 초래할 수 있다. 본원에 개시된 양으로 인 및/또는 아연을 사용함으로써, 생성된 중합체 수지 조성물은 개선된 가공성뿐만 아니라 개선된 항균 특성을 제공한다.
한 양태에서, 중합체 수지 조성물에서 원소 아연 대 원소 인의 중량비는 1.3:1 초과, 예를 들어 1.4:1 초과, 1.5:1 초과, 1.6:1 초과, 1.7:1 초과, 1.8:1 초과 또는 2:1 초과일 수 있다. 범위와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 아연 대 인의 중량비는 1.3:1 내지 30:1, 예를 들어 1.4:1 내지 25:1, 1.5:1 내지 20:1, 1.6:1 내지 15:1, 1.8:1 내지 10:1, 2:1 내지 8:1, 3:1 내지 7:1, 또는 4:1 내지 6:1일 수 있다. 상한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 아연 대 인의 중량비는 30:1 미만, 예를 들어 28:1 미만, 26:1 미만, 24:1 미만, 22:1 미만, 20:1 미만 또는 15:1 미만일 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물에는 인이 없다. 다른 양상에서, 매우 적은 양의 인이 존재한다. 일부 경우에, 인은 아연과 함께 중합체 매트릭스에 혼입된다.
한 양태에서, 중합체 수지 조성물에서 원소 아연 대 원소 인의 중량비는 0.64:1 미만, 예를 들어 0.62:1 미만, 0.6:1 미만, 예를 들어 0.5:1 미만, 0.45:1 미만, 0.4:1 미만, 0.3:1 미만 또는 0.25:1 미만일 수 있다. 범위와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 아연 대 인의 중량비는 0.001:1 내지 0.64:1, 예를 들어 0.01:1 내지 0.6:1, 0.05:1 내지 0.5:1, 0.1:1 내지 0.45:1, 0.2:1 내지 0.4:1, 0.25:1 내지 0.35:1, 또는 0.2:1 내지 0.3:1일 수 있다. 하한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 아연 대 인의 중량비는 0.001:1 초과, 예를 들어 0.005:1 초과, 0.01:1 초과, 0.05:1 초과, 0.1:1 초과, 0.15:1 초과 또는 0.2:1 초과일 수 있다.
인이 중합체 수지 조성물에 제공되는 방식은 매우 다양할 수 있다. 중합체 수지 조성물에 인을 제공하기 위한 많은 기술이 본 개시내용의 고려범위 내에 있고 적합할 것이다. 일례로서, 인 또는 인 화합물은 수지의 성분으로서, 예를 들어 아연과 유사한 방식으로 첨가될 수 있다.
한 양태에서, 인은 다른 첨가제의 성분으로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 인은 중합체 조성물에 첨가되는 광택제거제의 성분일 수 있다. 구체적으로, 인은 광택제거제의 코팅 첨가제/성분일 수 있다. 일부 양상에서, 광택제거제는 티타늄 다이옥사이드를 포함한다. 티타늄 다이옥사이드는 인-함유 표면 코팅, 예를 들어 망간 코팅된 티타늄 다이옥사이드를 포함할 수 있다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물에 존재하는 인은 첨가제, 예를 들어 광택제거제에 의해 전적으로 공급된다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물에 존재하는 인은 부분적으로 첨가제에 의해 공급되고 부분적으로 인 첨가제로서 공급된다.
일부 양상에서, 중합체 수지 조성물에 존재하는 인은 광택제거제, 예를 들어 티타늄 다이옥사이드 첨가제에 의해 전적으로 공급되고, 어떠한 인, 예를 들어 인 첨가제도 중합체 수지 조성물에 별도로 첨가되지 않는다. 예를 들어, 티타늄 다이옥사이드 첨가제는 중합체 조성물에 존재할 수 있고, 이때 티타늄 다이옥사이드는 중합체 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 1,000 ppm 미만의 인을 포함한다. 일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 티타늄 다이옥사이드 첨가제 및 인 첨가제를 포함할 수 있고, 이는 함께 중합체 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 1,000 ppm 미만의 인을 공급한다.
일부 양태에서, 무기 안료-유사 물질이 광택제거제로 사용될 수 있다. 광택제거제는 티타늄 다이옥사이드, 바륨 설페이트, 바륨 티타네이트, 아연 티타네이트, 마그네슘 티타네이트, 칼슘 티타네이트, 아연 옥사이드, 아연 설파이드, 리토폰, 지르코늄 다이옥사이드, 칼슘 설페이트, 바륨 설페이트, 알루미늄 옥사이드, 토륨 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 규소 다이옥사이드, 활석, 운모 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 착색 물질, 예컨대 카본 블랙, 구리 프탈로시아닌 안료, 납 크로메이트, 산화 철, 크로뮴 옥사이드 및 울트라마린 블루도 사용될 수 있다.
인의 제공 방법에 관계 없이, 인은 중합체 수지 조성물에 존재한다. 일부 양태에서, 중합체 수지 조성물에서 인의 농도는 10 내지 1,000 ppm, 예를 들어 20 내지 950 ppm, 30 내지 900 ppm, 20 내지 200 ppm, 10 내지 300 ppm, 20 내지 150 ppm, 50 내지 150 ppm, 50 내지 850 ppm, 100 내지 800 ppm, 150 내지 750 ppm, 200 내지 600 ppm, 250 내지 550 ppm, 300 내지 500 ppm, 또는 350 내지 450 ppm이다. 상한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 인의 농도는 1,000 ppm 미만, 예를 들어 950 ppm 미만, 900 ppm 미만, 800 ppm 미만, 700 ppm 미만, 600 ppm 미만, 500 ppm 미만, 400 ppm 미만, 300 ppm 미만 또는 200 ppm 미만일 수 있다. 하한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물에서 인의 농도는 10 ppm 초과, 예를 들어 20 ppm 초과, 40 ppm 초과, 60 ppm 초과, 80 ppm 초과, 100 ppm 초과, 150 ppm 초과 또는 180 ppm 초과일 수 있다. 일부 양상에서, 인은 중합체 수지 조성물의 중합체에 매립된다.
유리하게는, 상기 확인된 비율의 아연 및 인을 첨가하면 중합체 수지 조성물의 유리한 상대 점도를 초래할 수 있다는 것이 발견되었다. 일부 양태에서, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 5 내지 100, 예를 들어 20 내지 100, 25 내지 80, 30 내지 60, 40 내지 50, 20 내지 35, 또는 25 내지 32이다. 하한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 5 초과, 예를 들어 10 초과, 20 초과, 25 초과, 30 초과, 35 초과 또는 40 초과일 수 있다. 상한치와 관련하여, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 100 미만, 예를 들어 80 미만, 60 미만, 40 미만, 35 미만 또는 30 미만일 수 있다.
특정량의 아연 및 인이 중합체 수지 조성물, 예를 들어 폴리아미드 수지 조성물에 미분된 형태, 예를 들어 과립, 플레이크 등의 형태로 혼합되어, 실질적으로 개선된 항균 활성을 갖는 섬유를 생산하기 위한 통상적인 방법에 의해 섬유로 후속적으로 형성될 수 있는, 예를 들어 압출 또는 달리 인발될 수 있는 중합체 수지 조성물을 제공될 수 있는 것으로 증명되었다. 아연 및 인은 영구 항균 활성을 갖는 섬유를 제공하기 위해 전술한 양으로 중합체 수지 조성물에 사용된다.
본원에 언급된 바와 같이, 전술한 아연 농도, 인 농도, 및 임의적으로 상대 점도 범위 및/또는 다른 특징을 갖는 중합체 수지 조성물을 이용함으로써, 생성된 항균 섬유는 더 높은 백분율의 아연을 보유할 수 있다. 섬유로부터 형성된 생성된 원사는 거의 영구적인 항균 특성을 갖는다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 염료 욕 후 40 중량% 초과, 예를 들어 44 중량% 초과, 45 중량% 초과, 50 중량% 초과, 55 중량% 초과, 60 중량% 초과, 65 중량% 초과, 70 중량% 초과, 75 중량% 초과, 80 중량% 초과, 90 중량% 초과, 95 중량% 초과 또는 99 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 상한치와 관련하여, 항균 섬유는 100 중량% 미만, 예를 들어 99.9 중량% 미만, 98 중량% 미만, 95 중량% 미만 또는 90 중량% 미만의 아연 보유율을 가질 수 있다. 범위와 관련하여, 항균 섬유는 40 내지 100 중량%, 예를 들어 45 내지 99.9 중량%, 50 내지 99.9 중량%, 75 내지 99.9 중량%, 80 내지 99 중량%, 또는 90 내지 98 중량%의 아연 보유율을 갖는다. 일부 경우에, 범위 및 한계는, 예를 들어 4.0 초과(및/또는 이상), 4.2 초과, 4.5 초과, 4.7 초과, 5.0 초과 또는 5.0 초과의 더 높은 pH 값을 갖는 염료 레시피와 관련된다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 20 중량% 초과, 예를 들어 25 중량% 초과, 30 중량% 초과, 35 중량% 초과, 40 중량% 초과, 45 중량% 초과, 50 중량% 초과, 55 중량% 초과 또는 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다. 상한치와 관련하여, 항균 섬유는 80 중량% 미만, 예를 들어 77 중량% 미만, 75 중량% 미만, 70 중량% 미만, 68 중량% 미만 또는 65 중량% 미만의 아연 보유율을 가질 수 있다. 범위와 관련하여, 항균 섬유는 20 내지 80 중량%, 예를 들어 25 내지 77 중량%, 30 내지 75 중량%, 또는 35 내지 70 중량%의 아연 보유율을 가질 수 있다. 일부 경우에, 범위 및 한계는, 예를 들어 5.0 미만(및/또는 이하), 4.7 미만, 4.6 미만 또는 4.5 미만의 더 낮은 pH 값을 갖는 염료 레시피와 관련된다.
중합체 수지 조성물로부터 형성된 섬유의 아연 보유율은 염료 욕 작업 전후의 아연 함량을 측정함으로써 계산될 수 있다. 염료 욕 후 잔류하는 아연의 양은 공지된 방법으로 측정할 수 있다. 염료 욕의 경우, 아히바(Ahiba) 염색기[데이터칼라(Datacolor)]를 사용할 수 있다. 특정 경우에, 20 g의 염색되지 않은 직물과 200 mL의 염료액을 스테인리스 강 캔에 넣을 수 있고, pH를 원하는 수준으로 조정할 수 있고, 스테인리스 강 캔을 염색기에 로딩할 수 있고, 샘플을 40℃로 가열하고, 이어서 100℃로 가열할 수 있다(임의적으로 1.5℃/분). 일부 경우에, 온도 프로파일은, 예를 들어 1.5℃/분으로 60℃, 1℃/분으로 80℃, 및 1.5℃/분으로 100℃까지 사용될 수 있다. 샘플을 100℃에서 45분 동안 유지하고, 이어서 40℃까지 2℃/분으로 냉각하고, 이어서 세정하고 건조하여 염색된 생성물을 수득할 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 황색포도상구균 활성을 억제하거나 감소시킨다. 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균 활성을 85% 초과, 예를 들어 86% 초과, 89% 초과, 90% 초과. 92% 초과, 95% 초과, 97% 초과, 98% 초과, 99% 초과, 99.5% 초과 또는 99.9% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 클렙시엘라(Klebsiella) 활성을 억제하거나 감소시킨다. 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 클렙시엘라 활성을 76.1% 초과, 예를 들어 77% 초과, 80% 초과, 85% 초과, 90% 초과, 92% 초과, 95% 초과, 97% 초과, 98% 초과, 99% 초과, 99.5% 초과 또는 99.9% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 황색포도상구균 활성을 억제하거나 감소시킨다. 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ASTM E35.15 WK45351에 의해 측정될 때 황색포도상구균 활성(1 mL 당 콜로니 형성 단위)을 억제/감소시키고, 이때 원사는 "방사"될 수 있다. 시험은 단일 견본(1.5 g), 15 mL 중화제를 사용하도록 변형될 수 있다. 이러한 경우에, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 황색포도상구균 활성을 13% 초과, 예를 들어 25% 초과, 50% 초과, 75% 초과, 80% 초과, 85% 초과, 90% 초과 또는 92% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ASTM E35.15 WK45351에 의해 측정될 때 황색포도상구균 활성(1 mL 당 콜로니 형성 단위)을 억제/감소시키고, 이때 섬유는 원사로 방사되고, 아세톤으로 추출되고, 이어서 끓는 물로 1시간 동안 추출된다. 이러한 경우에, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 황색포도상구균 활성을 75% 초과, 예를 들어 80% 초과, 85% 초과, 90% 초과, 95% 초과, 97% 초과 또는 98% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ASTM E2149에 의해 측정될 때 황색포도상구균 활성(1 mL 당 콜로니 형성 단위)을 억제/감소시키고, 이때 원사는 "방사"될 수 있다. 시험은 단일 표본(1.5 g), 20 mL 접종물, 8시간 항온처리 시간을 사용하도록 변형될 수 있다. 이러한 경우에, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 황색포도상구균 활성을 50% 초과, 예를 들어 75% 초과, 85% 초과, 90% 초과, 95% 초과, 97% 초과, 97.5% 초과, 97.8% 초과 또는 99% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 ASTM E2149에 의해 측정될 때 황색포도상구균 활성(1 mL 당 콜로니 형성 단위)을 억제/감소시키고, 이때 섬유는 원사로 방사되고, 이어서 아세톤으로 추출되고, 이어서 끓는 물로 1시간 동안 추출될 수 있다. 시험은 단일 표본(1.5 g), 20 mL 접종물, 8시간 항온처리 시간을 사용하도록 변형될 수 있다. 이러한 경우에, 항균 섬유(또는 이로부터 제조된 원사 또는 직물)는 황색포도상구균 활성을 50% 초과, 예를 들어 55% 초과, 60% 초과, 63% 초과, 75% 초과, 80% 초과, 85% 초과, 90% 초과, 92% 초과, 95% 초과, 97% 초과 또는 98% 초과만큼 억제/감소시킨다.
일부 양태에서, 아연은 아연 화합물로서 제공될 수 있다. 아연 화합물은 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 양상에서, 아연은 아연 옥사이드의 형태로 제공된다. 일부 양상에서, 아연은 아연 페닐 포스피네이트 및/또는 아연 페닐 포스포네이트를 통해 제공되지 않는다. 유익하게도, 본 발명자들은 이러한 특정 아연 화합물이 쉽게 해리되어 더 많은 아연 이온을 형성하기 때문에 특히 잘 작동하는 것으로 여겨진다.
일부 양태에서, 인은 인 화합물로서 제공될 수 있다. 일부 양상에서, 인 화합물은 페닐포스핀산, 다이페닐포스핀산, 나트륨 페닐포스피네이트, 인산, 벤젠 포스폰산, 칼슘 페닐포스피네이트, 칼륨 B-펜틸포스피네이트, 메틸포스핀산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 다이메틸포스핀산, 에틸포스핀산, 다이에틸포스핀산, 마그네슘 에틸포스핀산, 트라이페닐 포스파이트, 다이페닐메틸 포스파이트, 다이메틸페닐 포스파이트, 에틸다이페닐 포스파이트, 페닐포스폰산, 메틸포스폰산, 에틸포스폰산, 칼륨 페닐포스포네이트, 나트륨 메틸포스포네이트, 칼슘 에틸포스포네이트 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 인 화합물은 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 인 또는 인 화합물은 또한 아연과 함께 중합체에 분산될 수 있다.
일부 양태에서, 항균제, 예를 들어 아연은 인과 함께 첨가되어 중합체 수지 조성물의 중합체 매트릭스로의 항균제의 혼입을 촉진한다. 이러한 절차는 유리하게는 최종 섬유 전체에 걸쳐 항균제의 보다 균일한 분산을 가능하게 한다. 또한, 이러한 조합은 활성 항균 성분이 섬유로부터 세척되는 것을 방지하거나 제한하는 것을 돕기 위해 중합체 수지 조성물 내에 항균제를 "내장"한다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 아연 이외의 추가 항균제를 포함할 수 있다. 추가 항균제는 임의의 적합한 항균제, 예컨대 금속 형태(예를 들어, 미립자, 합금 및 산화물), 염(예를 들어, 설페이트, 니트레이트, 아세테이트, 시트레이트 및 클로라이드) 또는 이온 형태의 은, 구리 및/또는 금일 수 있다. 일부 양상에서, 추가 첨가제, 예를 들어 추가 항균제가 중합체 수지 조성물에 첨가된다.
섬유, 원사 및 성형품
일부 양태에서, 본 개시내용은 본원에 개시된 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유 및 원사에 관한 것이다. 중합체 수지 조성물은 생성된 섬유에 영구 항균 특성을 부여한다. 항균 섬유는 특정량, 예를 들어 2,500 ppm 미만 또는 1,000 ppm 미만의 아연(중합체 수지 조성물 내에 분산됨), 및 특정량, 예를 들어 1,000 ppm 미만의 인(중합체 수지 조성물 내에 분산됨)을 갖는 중합체 수지 조성물로부터 형성될 수 있다.
섬유 치수 및 분포
일부 양태에서, 섬유는 일반적으로 피부에 닿는 적용례에 적합하지 않은 카펫-관련 적용례를 위해 형성된 섬유의 직경보다 작은 평균 섬유 직경을 갖는다. 예를 들어, 섬유는 20 μm 미만, 예를 들어 18 μm 미만, 17 μm 미만, 15 μm 미만, 12 μm 미만, 10 μm 미만, 7 μm 미만, 5 μm 미만, 3 μm 미만 또는 2 μm 미만의 평균 섬유 직경을 가질 수 있다.
일부 양태에서, 섬유는 1 μm 초과의 평균 섬유 직경을 갖는다. 예를 들어, 섬유의 평균 섬유 직경은 1 μm 초과, 예를 들어 2 μm 초과, 5 μm 초과 또는 10 μm 초과일 수 있다. 상한치와 관련하여, 섬유의 평균 섬유 직경은 200 μm 미만, 예를 들어 150 μm 미만, 100 μm 미만, 50 μm 미만 또는 10 μm 미만의 평균 섬유 직경을 가질 수 있다. 범위와 관련하여, 섬유의 평균 섬유 직경은 1 내지 200 μm, 예를 들어 2 내지 150 μm, 5 내지 100 μm, 또는 5 내지 50 μm일 수 있다.
섬유 직경 및 필라멘트의 데니어에 대한 측정은 당업계에 주지되어 있다.
일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은 12 dpf 미만의 데니어를 갖는 항균 섬유를 형성하도록 가공될 수 있다. 본원에 사용된 "필라멘트 당 데니어" 또는 "dpf"는 개별 필라멘트에 대한 섬유 두께를 지칭한다. 일부 양상에서, 항균 섬유는 12 dpf 미만, 예를 들어 10 dpf 미만, 8 dpf 미만, 6 dpf 미만, 5 dpf 미만, 4 dpf 미만, 3 dpf 미만, 2.5 dpf 미만, 2 dpf 미만 또는 1 dpf 미만의 데니어를 갖는다. 범위와 관련하여, 항균 섬유는 0.1 내지 12 dpf, 예를 들어 0.5 내지 10 dpf, 0.1 내지 5 dpf, 0.1 내지 3 dpf, 0.3 내지 4 dpf, 0.5 내지 4 dpf, 0.5 내지 3 dpf, 0.5 내지 2.5 dpf, 0.1 내지 2 dpf, 0.5 내지 3 dpf, 1 내지 8 dpf, 2 내지 6 dpf, 3 내지 5 dpf의 데니어를 갖는다. 하한치와 관련하여, 항균 섬유는 0.1 dpf 초과, 예를 들어 0.3 dpf 초과, 0.5 dpf 초과, 0.8 dpf 초과, 1 dpf 초과, 2 dpf 초과, 4 dpf 초과 또는 6 dpf 초과의 데니어를 갖는다.
평량은 ASTM D-3776에 의해 측정되고 GSM(g/m2)으로 보고될 수 있다.
본원에 기술된 공정은 상대적으로 낮은 산화 분해 지수("ODI") 값을 갖는 항균 섬유를 형성할 수 있다. ODI가 낮을수록 제조 중 산화 분해가 덜 심함을 나타낸다. 일부 양상에서, ODI는 10 내지 150 ppm일 수 있다. ODI는 형광 검출기가 있는 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정될 수 있다. 기기는 퀴닌 외부 표준으로 보정된다. 0.1 g의 나일론을 10 mL의 90% 포름산에 용해시킨다. 이어서, 용액을 형광 검출기가 있는 GPC에 의해 분석한다. ODI의 검출기 파장은 여기의 경우 340 nm이고 방출의 경우 415 nm이다. 상한치와 관련하여, 항균 섬유의 ODI는 200 ppm 이하, 예를 들어 180 ppm 이하, 150 ppm 이하, 125 ppm 이하, 100 ppm 이하, 75 ppm 이하, 60 ppm 이하, 또는 50 ppm 이하일 수 있다. 하한치와 관련하여, ODI는 1 ppm 이상, 5 ppm 이상, 10 ppm 이상, 15 ppm 이상, 20 ppm 이상 또는 25 ppm 이상일 수 있다. 범위와 관련하여, 항균 섬유의 ODI는 1 내지 200 ppm, 1 내지 180 ppm, 1 내지 150 ppm, 5 내지 125 ppm, 10 내지 100 ppm, 1 내지 75 ppm, 5 내지 60 ppm, 또는 5 내지 50 ppm일 수 있다.
추가적으로, 본원에 기술된 공정은 상대적으로 낮은 열 분해 지수("TDI")를 야기할 수 있다. TDI가 낮을수록 제조 중 폴리아미드의 열 이력이 덜 심함을 나타낸다. TDI에 대한 검출기 파장이 여기의 경우 300 nm, 방출의 경우 338 nm라는 점을 제외하고는, TDI는 ODI와 동일하게 측정된다. 상한치와 관련하여, 항균 섬유의 TDI는 4,000 ppm 이하, 예를 들어 3,500 ppm 이하, 3,100 ppm 이하, 2,500 ppm 이하, 2,000 ppm 이하, 1,000 ppm 이하, 750 ppm 이하, 또는 700 ppm 이하일 수 있다. 하한치와 관련하여, 항균 섬유의 TDI는 20 ppm 이상, 100 ppm 이상, 125 ppm 이상, 150 ppm 이상, 175 ppm 이상, 200 ppm 이상 또는 210 ppm 이상일 수 있다. 범위와 관련하여, TDI는 20 내지 400 ppm, 100 내지 4,000 ppm, 125 내지 3,500 ppm, 150 내지 3,100 ppm, 175 내지 2,500 ppm, 200 내지 2,000 ppm, 210 내지 1,000 ppm, 200 내지 750 ppm 또는 200 내지 700 ppm이다.
TDI 및 ODI 시험 방법은 미국 특허공보 제5,411,710호에도 개시된다. 더 낮은 TDI 및/또는 ODI 값은 항균 섬유 또는 이로부터 형성된 제품이 더 큰 TDI 및/또는 ODI를 갖는 제품보다 더 내구성이 있음을 나타내기 때문에 유익한다. 상기 설명된 바와 같이, TDI와 ODI는 분해의 측정치이고, 분해가 큰 제품은 성능이 떨어진다. 예를 들어, 이러한 제품은 감소된 염료 흡수, 낮은 열 안정성, 섬유가 열, 압력, 산소 또는 이들의 조합에 노출되는 여과 적용례에서 짧은 수명, 및 산업용 섬유 적용례에서 낮은 인성을 가질 수 있다.
더 낮은 TDI 및/또는 ODI를 갖는 항균 섬유를 형성하는 데 사용될 수 있는 하나의 가능한 방법은 본원에 기술된 첨가제, 특히 항산화제를 포함하는 것이다. 이러한 항산화제는 기존 공정에서는 필요하지 않지만, 분해를 억제하는 데 사용될 수 있다. 유용한 항산화제의 예는 클라리언트(Clariant)에서 시판 중인 구리 할라이드 및 나일로스탑(Nylostab, 등록상표) S-EED(등록상표)를 포함한다.
항균 섬유 및 직물은 유리하게는 내구성 있는 항균 특성을 갖는다. 일부 양상에서, 항균 섬유는 폴리아미드, 폴리에스터 및 이들의 블렌드로부터 형성될 수 있다. 항균 섬유는 직물, 예를 들어 운동복 또는 기타 피부에 닿는 의류와 같은 의류에 유리한 항균 특성을 부여하는 원사를 형성하도록 방사될 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 영구적인 항균 특성을 갖는 항균 성형 및 가공된 제품을 생산하는 데 사용된다. 일부 양상에서, 항균 중합체 수지 조성물을 포함하는 성형 및 가공된 제품이 생성된다. 일부 양상에서, 중합체 수지 조성물은, 예를 들어 첨가제의 2개의 비제한적 예인 EBS 및 폴리에틸렌 왁스와 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 플라스틱의 성형 공정 동안의 직접 첨가 후 사출 성형, 압출 성형, 취입 또는 라미네이팅 처리 방법에 이용될 수 있다. 다른 양태에서, 중합체 수지 조성물을 첨가하여 성형 제품을 형성하는 데 사용되는 마스터 배치를 형성할 수 있다.
일부 양태는 중합체 수지 조성물을 포함하는 성형 및 가공된 제품에 관한 것이다. 일부 양상에서, 성형 및 가공된 제품은 산업 용품, 다양한 포장지, 소비자 용품 또는 의료 용품이고, 성형 및 가공된 제품은 인테리어 재료, 예컨대 블라인드, 벽지 및 장판; 식품 관련 제품, 예컨대 포장용 필름, 저장 용기 및 도마; 가습기, 세탁기 및 식기 세척기와 같은 기기; 엔지니어링 재료, 예컨대 급수 및 배수 파이프 및 콘크리트; 의료 분야의 핵심 재료; 및 코팅과 같은 산업 목적을 위한 제품이다. 성형 및 가공된 제품은 엔지니어링 재료, 즉, 인체 삽입용 의료 기기/제품, 예컨대 의료용 카테터, 보철물, 뼈 수리용 제품, 의료용 수혈 백 등에 특히 유용한다.
섬유 및 원사의 제조 방법
일부 양태에서, 본 개시내용은 본원에 기술된 중합체 수지 조성물로부터 제조된 섬유, 원사 및 직물에 영구 항균 특성을 부여하는 방법을 제공한다. 일부 양상에서, 섬유, 예를 들어 폴리아미드 섬유는 용융 중합 공정에서 형성된 중합체 수지를 압출함으로써 제조된다. 중합체 수지 조성물의 용융 중합 공정 동안, 단량체 수용액, 예컨대 염 용액을 온도, 시간 및 압력의 제어된 조건 하에서 가열하여 물을 증발시키고 단량체의 중합을 수행하여 중합체 용융물을 생성한다. 용융 중합 공정 동안, 충분한 양의 아연 및 임의적으로 인이 중합 전에 중합체 수지 조성물을 형성하기 위해 단량체 수용액에 사용된다. 아연과 인이 단량체 수용액에 존재한 후, 중합체 수지 조성물이 중합될 수 있다. 중합된 중합체 수지는 후속적으로 섬유로 압출될 수 있다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물로부터 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유를 제조하는 방법은 단량체 수용액을 제조하는 단계, 단량체 수용액 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연을 첨가하는 단계, 1,000 ppm 미만의 인을 첨가하는 단계, 단량체 수용액을 중합하여 중합체 용융물을 형성하는 단계, 중합체 용융물을 압출하여 항균 섬유를 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 양태에서, 중합체 수지 조성물은 아연 및 인을 첨가한 후 생성된 단량체 수용액을 포함한다. 일부 양상에서, 중합체 용융물은 0.5 내지 5 dpf의 필라멘트 당 데니어를 갖는 항균 섬유를 형성하기 위해 압출될 수 있다.
일부 양태에서, 상기 방법은 단량체 수용액을 제조하는 단계를 포함한다. 일부 양태에서, 단량체 수용액에서 단량체의 농도는 60 중량% 미만, 예를 들어 58 중량% 미만, 56.5 중량% 미만, 55 중량% 미만, 50 중량% 미만, 45 중량% 미만%, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만 또는 30 중량% 미만이다. 일부 양태에서, 단량체 수용액 중 단량체의 농도는 20 중량% 초과, 예를 들어 25 중량% 초과, 30 중량% 초과, 35 중량% 초과, 40 중량% 초과, 45 중량% 초과%, 50 중량% 초과, 55 중량% 초과, 또는 58 중량% 초과이다. 일부 양태에서, 단량체 수용액에서 단량체의 농도는 20 내지 60 중량%, 예를 들어 25 내지 58 중량%, 30 내지 56.5 중량%, 35 내지 55 중량%, 40 내지 50 중량%, 또는 45 내지 55 중량%이다. 단량체 수용액의 나머지는 물 및/또는 추가 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 단량체는 이산 및 다이아민, 예를 들어 나일론 염을 포함한다.
일부 양태에서, 단량체 수용액은 나일론 염 용액이다. 나일론 염 용액은 다이아민 및 이산을 물과 혼합하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 물, 다이아민 및 다이카복실산 단량체를 혼합하여, 예를 들어 아디프산 및 헥사메틸렌 다이아민을 물과 혼합하여 염 용액을 형성한다. 일부 양태에서, 이산은 다이카복실산일 수 있고, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 피멜산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산, 운데칸이산 도데칸이산, 말레산, 글루타콘산, 트라우마트산, 뮤콘산, 1,2- 또는 1,3-사이클로헥산 다이카복실산, 1,2- 또는 1,3-페닐렌다이아세트산, 1,2- 또는 1,3-사이클로헥산 다이아세트산, 이소프탈산, 테레프탈산, 4,4'-옥시비스벤조산, 4,4-벤조페논 다이카복실산, 2,6-나프탈렌 다이카복실산, p-tert-부틸 이소프탈산 및 2,5-푸란다이카복실산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 양태에서, 다이아민은 에탄올 다이아민, 트라이메틸렌 다이아민, 푸트레신, 카다베린, 헥사메틸렌 다이아민, 2-메틸 펜타메틸렌 다이아민, 헵타메틸렌 다이아민, 2-메틸 헥사메틸렌 다이아민, 3-메틸 헥사메틸렌 다이아민, 2,2-다이메틸 펜타메틸렌 다이아민, 옥타메틸렌 다이아민, 2,5-다이메틸 헥사메틸렌 다이아민, 노나메틸렌 다이아민, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸 헥사메틸렌 다이아민, 데카메틸렌 다이아민, 5-메틸노난 다이아민, 이소포론 다이아민, 운데카메틸렌 다이아민, 도데카메틸렌 다이아민, 2,2,7,7-테트라메틸 옥타메틸렌 다이아민, 비스(p-아미노사이클로헥실)메탄, 비스(아미노메틸)노르보르난, 하나 이상의 C1-C4 알킬 기로 임의적으로 치환된 C2-C16 지방족 다이아민, 지방족 폴리에터 다이아민 및 푸라닉 다이아민, 예컨대 2,5-비스(아미노메틸)푸란, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직한 양태에서, 이산은 아디프산이고, 다이아민은 헥사메틸렌 다이아민이고, 이들은 중합되어 나일론-6,6을 형성한다.
다이아민 및 이산으로부터 폴리아미드를 생성하는 개념이 아미노산 또는 락탐과 같은 다른 적합한 단량체의 개념도 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 범위를 제한하지 않고, 아미노산의 예는 6-아미노헥산산, 7-아미노헵탄산, 11-아미노 운데칸산, 12-아미노도데칸산, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 개시내용의 범주를 제한하지 않고, 락탐의 예는 카프로락탐, 에난톨락탐, 라우릴락탐 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 개시된 방법에 적합한 공급물은 다이아민, 이산, 아미노산 및 락탐의 혼합물을 포함할 수 있다.
물론, 상기 언급된 바와 같이, 폴리아미드는 개시된 방법에 이용될 수 있는 단지 한 유형의 중합체이다. 또한, 다른 중합 반응물/반응이 고려된다.
단량체 수용액을 제조한 후, 아연을 단량체 수용액에 첨가하여 중합체 수지 조성물을 형성한다. 일부 양태에서, 2,500 ppm 미만의 아연이 단량체 수용액 내에 분산된다. 일부 양상에서, 추가 첨가제, 예를 들어 추가 항균제가 단량체 수용액에 첨가된다. 임의적으로, 인이 단량체 수용액에 첨가된다.
일부 경우에, 중합체 수지 조성물은 통상적인 용융 중합 공정을 사용하여 중합된다. 한 양상에서, 단량체 수용액은 시간, 온도 및 압력의 제어된 조건 하에 가열되어 물을 증발시키고, 단량체의 중합을 수행하고, 중합체 용융물을 제공한다. 일부 양상에서, 아연 대 인의 특정 중량비는 유리하게는 아연의 중합체 매트릭스에 대한 혼입을 촉진하고, 점도 감소를 지연시키고, 이의 염색성을 향상시킬 수 있다.
일부 양상에서, 항균 나일론은 나일론 염의 통상적인 용융 중합에 의해 제조된다. 전형적으로, 나일론 염 용액은 압력(예를 들어, 250 psig/1,825 x 103 N/m2) 하에서, 예를 들어 약 245℃의 온도까지 가열된다. 이어서, 수증기는 압력을 대기압으로 낮추면서, 예를 들어, 약 270℃로 온도를 증가시킨다. 중합 전에, 아연 및 임의적으로 인을 나일론 염 용액에 첨가한다. 생성된 용융 나일론은 섬유로 압출되기 전에 평형 상태가 되도록 일정 시간 동안 이러한 온도에서 유지된다. 일부 양상에서, 상기 방법은 회분 또는 연속 공정으로 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 형성된 나일론 용융물은 압출되어 12 dpf 미만의 데니어를 갖는 항균 나일론 섬유를 형성한다.
일부 양태에서, 용융 중합 동안, 아연, 예를 들어 아연 옥사이드가 단량체 수용액에 첨가된다. 항균 섬유는 마스터 배치 공정이 아닌 용융 중합 공정에서 제조된 폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 양상에서, 생성된 섬유는 영구 항균 특성을 갖는다. 생성된 섬유는, 예를 들어 운동복, 여가복, 양말, 두꺼운 양말, 안창 및 신발-관련 적용례와 같은 적용례에 사용될 수 있다.
항균제가 용융 중합 중에 폴리아미드에 첨가될 수 있고, 이어서 섬유가 압출로부터 형성될 수 있다. 물론, 다른 섬유 형성 방법도 고려된다. 형성된 섬유는 방사되어, 직물에 항균 특성을 제공하기 위해 편직 및/또는 직조에 사용되는 생성된 원사를 형성할 수 있다. 폴리아미드가 본 개시내용의 한 양상을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 다수의 중합체가 본 개시내용의 범주를 벗어나지 않으면서 본원에 사용될 수 있음이 이해된다.
직물은 섬유로부터 제조될 수 있다. 이러한 직물로부터 제조된 의복은 일반적인 연마를 견딜 수 있고, 편직 및 직조 중에 벗겨지는 경향이 있는 임의의 코팅, 도핑 또는 국소 처리가 없다. 연마 공정은 기계와 직물에 먼지를 발생시키고, 정상적인 착용 및 세탁시 의복의 효과적인 사용 시간을 줄이다.
일부 양태에서, 중합체 수지 조성물은 섬유를 생성하기 위해 압출된다. 압출 공정 자체는 혼합물을 용융시키기에 충분히 높은 혼합물의 온도에 따라 달라진다. 용융 단계는 별도의 단계이거나, 혼합 공정 또는 압출 공정의 일부일 수 있다. 혼합물이 충분히 높은 온도에 있을 때, 혼합물은 통상적인 메커니즘을 사용하여 압출될 수 있다. 이어서, 섬유는 의도된 최종 용도에 따라 원사 또는 기타 직물로 인발되고 주름이 잡히고 절단되고 방사될 수 있다.
일부 양태에서, 원사 또는 직물 또는 섬유는 염색될 수 있다. 일부 양태에서, 원사(또는 섬유 또는 직물)는 3.0 이상, 예를 들어, 3.3 이상, 3.5 이상, 4.0 이상, 4.1 이상, 4.2 이상, 4.3 이상, 4.4 이상, 4.5 이상, 4.6 이상, 4.7 이상, 4.8 이상, 4.9 이상, 5.0 이상, 5.2 이상, 5.4 이상, 5.6 이상, 5.8 이상, 6.0 이상, 6.2 이상, 6.4 이상, 6.6 이상 또는 6.8 이상의 pH(또는 염료 레시피가 pH를 가짐)에서 염색된다. 일부 양태에서, 원사는 7.0 미만, 예를 들어 6.9 미만, 6.8 미만, 6.7 미만, 6.6 미만, 6.5 미만, 6.4 미만, 6.2 미만, 6.0 미만, 5.5 미만, 5.0 미만, 4.7 미만, 4.6 미만 또는 4.5 미만(및/또는 이하)의 pH에서 염색된다. 일부 양태에서, 원사는 3.0 내지 7.0, 예를 들어 3.3 내지 6.5, 3.3 내지 5.5, 3.3 내지 4.5, 3.3 내지 3.7, 4.0 또는 4.2 내지 6.8, 4.4 내지 6.6, 4.6 내지 6.4, 4.8 내지 6.2, 5.0 내지 6.0, 5.2 내지 5.8, 또는 5.4 내지 5.6의 pH(또는 염료 레시피가 pH를 가짐)에서 염색된다.
일부 경우에,5.0 이상의 pH에서(또는 이러한 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여), 원사를 염색하는 것이 PA 조성물로부터 상당한 양의 항균제를 추출하지 않는다는 것이 예기치 않게 밝혀졌다. 종래 방법에서, 첨가제는 섬유의 정련 또는 염색과 같은 후속 마무리 작업 중에 섬유로부터 제거되는 경향이 있다. 예를 들어, 아연이 중합체에서 생략되면, 인은 섬유의 정련 또는 염색과 같은 후속 마무리 작업 중에 섬유로부터 제거되는 경향이 있다. 반면에, 인이 중합체에서 생략되면, 아연은 아마도 작용기와 반응하여 나일론의 분자량을 감소시키는 경향이 있다. 전술한 pH 범위 및 한계 내에서 염색하면, 아연 보유율이 향상된다고 가정된다.
한 양태에서, 중합체 수지 조성물은 700 ppm 미만, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체 수지 조성물은 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 염료 욕 시험으로 측정될 때 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다.
다른 양태에서, 중합체는 나일론, 예를 들어 나일론계 중합체를 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온을 통해 제공되고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 20 내지 100이다.
또 다른 양태에서, 중합체는 나일론-6,6을 포함하고, 아연은 아연 옥사이드를 통해 제공되고, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이고, 중합체 수지 조성물은 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유는 염료 욕 시험으로 측정될 때 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다.
한 양태에서, 항균 섬유는 700 ppm 미만, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하는 중합체, 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 항균 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 염료 욕 시험으로 측정될 때 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는다.
다른 양태에서, 항균 섬유는 나일론을 포함하는 중합체를 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온 및/또는 아연 암모늄 아디페이트의 형태로 제공되고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도는 20 내지 100이고, 섬유는 염색 욕 시험에 의해 측정될 때 60 중량% 초과, 예를 들어 80 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 섬유는 18 μm 미만의 평균 직경을 갖는다.
또 다른 양태에서, 항균 섬유는 나일론-6,6을 포함하는 중합체를 포함하고, 아연은 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온 및/또는 아연 암모늄 아디페이트의 형태로 제공되고, 아연 대 인의 중량비는 2:1 이상이고, 섬유는 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 95% 초과의 황색포도상구균을 억제하고, 섬유는 염색 욕 시험으로 측정될 때 60 중량% 초과, 예를 들어 90 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 항균 섬유는 10 μm 미만의 평균 직경을 갖는다.
실시예
실시예 1 내지 4 및 비교예 A 및 B
나일론-6,6(약 98.4 중량%의 나일론-6,6), 아연 화합물(아연 암모늄 아디페이트) 및 인-함유 코팅이 있는 티타늄 다이옥사이드(약 1.6 중량%의 티타늄 다이옥사이드)를 사용하여 섬유를 제조하였다. 나일론-6,6 염을 증발기에서 처리하여 원하는 농도를 달성하고, 이어서 전형적인 4 단계 공정을 사용하여 오토클레이브에서 중합하는 회분 공정으로 나일론-6,6 중합체를 제조하였다. 아연 암모늄 아디페이트를 중합 전에 증발 단계에서 염 용액에 첨가하였다(표 1에 제시된 아연 수준을 달성하기 위해). 농축된 염을 증발기에서 오토클레이브로 옮길 때 티타늄 다이옥사이드를 첨가하였다(표 1에 제시된 인 수준을 달성하기 위해). 이어서, 중합체를 1분 당 약 4,600 mm의 속도로 원사로 방사하고, 필라멘트 당 최종 데니어가 약 2 dpf가 되고 섬유의 평균 직경이 20 μm 미만이 될 때까지 추가로 인발하였다. 원사를 텍스쳐링하고, 직물로 만들고, 표 2에 제시된 13개 레시피를 사용하여 염색하였다. 염색된 직물은 아연 보유율 및 항균 효능에 대해 시험하였다(ISO 20743:2013에 따름).
[표 1]
* 비교예 A 및 B는 아연 수준이 존재하더라도 무시할만한 수준이었고; 일부 경우에, 염료 레시피는 소량의 아연을 함유하였고, 이는 보유 수에 영향을 미쳤다(이러한 결과는 폐기되었다).
[표 2]
* 옵티시드(Opticid)는 산 공여자이다.
실시예 1 내지 4의 아연 보유율은 아히바 염색기(데이터칼라)를 사용하여 염료 욕 전후의 아연 함량을 측정함으로써 계산되었다. 염료 욕의 경우에, 200 mL의 염료액을 스테인리스 강 캔에 넣고, pH를 원하는 수준으로 조정하였다. 20 g의 염색되지 않은 직물을 스테인리스 강 캔에 넣고, 염색기에 로딩하였다. 샘플을 40 ℃까지 가열하고, 이어서 100℃까지 가열하였다(1.5℃/분). 샘플을 100℃에서 40분 동안 유지하고, 이어서 2℃/분으로 40℃까지 냉각하고; 세정하고 건조하여 염색된 생성물을 수득하였다.
비교예 A 및 B는 단지 무시할만한 양의 아연을 함유하므로, 보유 수를 측정하지 않았다. 실시예 1 내지 4에 대한 아연 보유율 결과는 표 3 및 4에 제시된다.
[표 3]
[표 4]
제시된 바와 같이, 아연 및 인의 특정 조합, 예를 들어 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만의 아연:인 중량비(적어도 일부의 아연이 존재함)를 이용하는 실시예는 우수한 아연 보유율을 나타냈다. 모든 실시예는 24 중량% 초과의 아연 보유율을 나타냈고, 이는 미생물 활성을 감소시키기에 충분한 양이다(하기 클렙시엘라 및 황색포도상구균 논의 참조). 대부분의 경우에, 아연 보유율은 50 중량%를 훨씬 넘었다. 특히, 실시예는, 예를 들어, 4 초과의 더 높은 pH 값을 갖는 염료 레시피를 사용할 때, 44 중량% 초과, 대부분의 경우 50 중량%를 훨씬 넘는 아연 보유율 나타냈다(실시예 I, II 및 VIII 내지 XIII 참조).
실시예 1 내지 4 및 비교예 A 및 B는 또한 ISO 20743:2013에 따라 항균 효능 (클렙시엘라 및 황색포도상구균)에 대해 시험되었다. 결과는 표 5에 제시된다.
[표 5]
중요하게는, 우수한 아연 보유 성능과 함께, 실시예 1 내지 4의 제형은 클렙시엘라 감소 및 황색포도상구균 감소와 관련하여 상당한 항균 활성을 나타냈다. 표 5에 제시된 바와 같이, 클렙시엘라 감소는 95%를 훨씬 넘었고 황색포도상구균 감소는 일반적으로 90%를 훨씬 넘었다. 대조적으로, 비교예 A 및 B는 76% 이하의 클렙시엘라 감소를 나타냈고, 대부분의 결과는 25 내지 55%이고, 이는 요구된 수준보다 훨씬 낮았다. 황색포도상구균 감소와 관련하여, 비교예 A 및 B는 85% 이하의 감소를 나타냈고, 대부분은 0 내지 70%이고, 이는 요구된 수준보다 훨씬 낮았다.
실시예 5, 6 및 비교예 C
아연 화합물 및 인 화합물을 함유하는 섬유를 제조하고 시험하였다. 각각의 실시예의 아연 및 인 함량은 표 6에 제시된 바와 같다. 나일론-6,6 염을 증발기에서 처리하여 원하는 농도를 달성하고, 이어서 전형적인 4 단계 공정을 사용하여 오토클레이브에서 중합되는 회분 공정에 의해 나일론-6,6 중합체를 제조하였다. 중합 전의 증발 단계에서 항균 아연 중합체 첨가제를 염 용액에 첨가하고, 농축된 염을 증발기에서 오토클레이브로 옮길 때, 1.6 중량% TiO2를 첨가하였다. TiO2를 인-함유 코팅으로 코팅하였다. 이어서, 중합체를 1분 당 약 2,200 m의 속도로 원사로 방사하고, 필라멘트 당 최종 데니어가 약 2 dpf가 되고 섬유의 평균 직경이 16 μm 미만이 될 때까지 추가로 인발하였다. 실시예 5 및 6 및 비교예 C의 항균 특성을 2개의 시험 표준 ASTM E35.15 WK45351 변형*(표준 1) 및 ASTM E2149 변형**(표준 2)에 따라 황색포도상구균 활성에 대해 시험하였다.
각각의 시험 표준은 2개의 별개의 처리를 이용하였다: 처리 1은 "방사된" 원사를 시험하고 처리 2는 먼저 아세톤으로 추출하고, 이어서 끓는 물을 사용하여 1시간 동안 추출한 원사를 시험하였다. 콜로니 형성 단위를 측정하였다. 어떠한 아연 화합물도 함유하지 않고 0의 아연:인 비를 갖는 비교예 C는 항균 특성에 대한 기준선을 나타낸다. 결과는 표 6에 제시된다.
[표 6]
* 단일 견본, 1.5 g 견본, 15 mL 중화제, 1회 시험 수행.
** 단일 견본, 1.5 g 견본, 20 mL 접종물, 8시간 항온처리 시간, 1회 시험 수행.
*** CFU: 콜로니 형성 단위.
표 6에 제시된 바와 같이, 표준 1의 경우에, 실시예 5 및 6은 처리 1 하에 시험될 때 각각 황색포도상구균에서 13.36%((55,400 - 48,000)/55,400) 및 92.65% 감소(비교예 C와 비교)를 나타냈고, 처리 2 하에 시험될 때 95.12% 및 98.18% 감소를 나타냈다.
또한, 표 6에 제시된 바와 같이, 표준 2의 경우, 실시예 5 및 6은 처리 1 하에 시험될 때 각각 황색포도상구균에서 97.88% 및 약 100% 감소를 나타냈고, 처리 2 하에 시험될 때 63.77% 및 98.55% 감소를 나타냈다.
중요하게는, 평균 섬유 직경 및 dpf가 둘 다 낮으므로, 섬유 및 이로부터 형성된 생성물은, 상당히 높은 데니어 및 섬유 직경을 갖는 거친 종래 카펫 섬유와 달리 피부에 닿는 직물에 적합하였다.
양태
하기 양태가 고려된다. 특징 및 양태의 모든 조합이 고려된다.
양태 1: 중합체; 중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 2,500 ppm 미만의 인을 포함하되, 아연 대 인의 중량비가 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만인, 영구 항균 특성을 갖는 중합체 수지 조성물.
양태 2: 아연 대 인의 중량비가 2:1 이상인, 양태 1의 양태.
양태 3: 중합체 수지 조성물의 상대 점도가 20 내지 100인, 양태 1 또는 2의 양태.
양태 4: 중합체 수지 조성물이 200 내지 600 ppm의 아연, 임의적으로 500 ppm 미만의 아연을 포함하는, 양태 1 내지 3 중 어느 한 양태.
양태 5: 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하는 양태 1 내지 4 중 어느 한 양태.
양태 6: 중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 40 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는 양태 1 내지 5 중 어느 한 양태.
양태 7: 중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 5.0 미만의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 20 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는 양태 1 내지 6 중 어느 한 양태.
양태 8: 중합체 수지 조성물이 인을 포함하지 않는, 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태.
양태 9: 아연이 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및/또는 이들의 조합을 포함하는 아연 화합물을 통해 제공되는, 양태 1 내지 8 중 어느 한 양태.
양태 10: 아연 화합물이 아연 페닐 포스피네이트 및/또는 아연 페닐 포스포네이트가 아닌, 양태 9의 양태.
양태 11: 인이 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 인산 및/또는 이들의 조합을 포함하는 인 화합물을 통해 제공되는, 양태 1 내지 10 중 어느 한 양태.
양태 12: 중합체 수지 조성물이 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체 수지 조성물이 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 중합체 수지 조성물이 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 임의적으로 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때, 염료 욕 시험에 의해 측정된 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 1 내지 11 중 어느 한 양태.
양태 13: 중합체가 나일론을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온을 통해 제공되고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도가 20 내지 100인, 양태 1 내지 12 중 어느 한 양태.
양태 14: 중합체가 나일론-6,6을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드를 통해 제공되고, 아연 대 인의 중량비가 2:1 이상이고, 중합체 수지 조성물이 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 임의적으로 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때, 염료 욕 시험에 의해 측정된 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 1 내지 13 중 어느 한 양태.
양태 15: 은, 주석, 구리 및 금, 및 이들의 합금, 산화물 및/또는 조합을 포함하는 하나 이상의 추가 항균제를 추가로 포함하는, 양태 1 내지 14 중 어느 한 양태.
양태 16: 중합체; 중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 및 1,000 ppm 미만의 인을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유로서, 항균 섬유의 데니어가 12 dpf 미만인, 항균 섬유.
양태 17: 아연 대 인의 중량비가 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만인, 양태 16의 양태.
양태 18: 아연 대 인의 중량비가 2:1 이상인, 양태 16 또는 17의 양태.
양태 19: 항균 섬유가 20 μm 미만의 평균 직경을 갖는, 양태 16 내지 18 중 어느 한 양태.
양태 20: 중합체가 200 내지 600 ppm, 임의적으로 500 ppm 미만의 아연을 포함하는, 양태 16 내지 19 중 어느 한 양태.
양태 21: 중합체가 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하는, 양태 16 내지 20 중 어느 한 양태.
양태 22: 항균 섬유가 염료 욕 시험에 의해 측정된 20 중량% 초과, 예를 들어 45 중량% 초과, 70 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 16 내지 21 중 어느 한 양태.
양태 23: 아연이 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및/또는 또는 이들의 조합을 포함하는 아연 화합물인, 양태 16 내지 22 중 어느 한 양태.
양태 24: 인이 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 인산 및/또는 이들의 조합을 포함하는 인 화합물인, 양태 16 내지 23 중 어느 한 양태.
양태 25: 중합체가 700 ppm 미만의 아연, 예를 들어 500 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체가 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 항균 섬유가 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 임의적으로 중합체 수지 조성물로부터 형성된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때, 상기 항균 섬유가 염료 욕 시험에 의해 측정된 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 16 내지 24 중 어느 한 양태.
양태 26: 중합체가 나일론을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드 및/또는 아연 피리티온 및/또는 임의적으로 아연 암모늄 아디페이트의 형태로 제공되고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도가 20 내지 100이고, 항균 섬유가 염료 욕 시험에 의해 측정된 80 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 섬유가 18 μm 미만의 평균 직경을 갖는, 양태 16 내지 25 중 어느 한 양태.
양태 27: 중합체가 나일론-6,6을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드의 형태로 제공되고, 아연 대 인의 중량비가 2:1 이상이고, 항균 섬유가 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 항균 섬유가, 염색될 때, 염료 욕 시험에 의해 측정된 60 중량% 초과, 예를 들어 90 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색되고, 항균 섬유가 10 μm 미만의 평균 직경을 갖고, 섬유가 5 dpf 미만의 필라멘트 당 데이어를 갖는, 양태 16 내지 26 중 어느 한 양태.
양태 28: 중합체가 은, 주석, 구리 및 금, 및 이들의 합금, 산화물 및/또는 조합을 포함하는 하나 이상의 추가 항균제를 추가로 포함하는, 양태 16 내지 27 중 어느 한 양태.
양태 29: 단량체 수용액을 제조하는 단계; 단량체 수용액 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연을 첨가하는 단계; 1,000 ppm 미만의 인을 첨가하는 단계; 단량체 수용액을 중합하여 중합체 용융물을 제조하는 단계; 및 중합체 용융물을 압출하여 항균 섬유를 제조하는 단계를 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유의 제조 방법으로서, 아연 대 인의 중량비가 1.3:1 이상 또는 0.64:1 미만이고, 항균 섬유가 12 dpf 미만의 필라멘트 당 데니어를 갖는, 제조 방법.
양태 30: 항균 섬유를 방사하여 원사를 형성하는 단계; 및 원사를 염색하는 단계를 추가로 포함하는, 양태 29의 양태.
양태 31: 중합체가 200 내지 600 ppm의 아연, 임의적으로 500 ppm 미만의 아연을 포함하는, 양태 29 또는 30의 양태.
양태 32: 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 45 중량% 초과, 예를 70 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 29 내지 31 중 어느 한 양태.
양태 33: 인을 첨가하는 단계가 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 첨가하는 것을 포함하는, 양태 29 내지 32 중 어느 한 양태.
양태 34: 항균 섬유를 염색 레시피를 사용하여 염색하여 염색된 항균 섬유를 제조하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법으로서, 염료 레시피가 3.0 내지 7.0의 pH를 갖고, 염색된 항균 섬유가 20 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 양태 29 내지 33 중 어느 한 양태.
양태 35: 원사 또는 직물을 항균 섬유로부터 제조하는 단계; 및 원사 또는 직물을 염색하는 단계를 추가로 포함하는, 양태 29 내지 33 중 어느 한 양태.
양태 36: 중합체; 중합체 내에 분산된 아연; 및 1,000 ppm 미만의 인을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유로서, 예를 들어, 5.0 미만의 pH 값을 갖는 염료 레시피를 사용하는 염료 욕 후 20 중량% 초과의 아연 보유율을 나타내는 항균 섬유.
본 발명이 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범주 내의 변형은 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 배경기술 및 상세한 설명과 관련된 상기 논의, 당업계의 관련 지식 및 상기 논의된 참고문헌에 비추어, 이의 개시내용은 모두 본원에 참조로 혼입된다. 또한, 본 발명의 양태 및 다양한 양태의 일부 및 하기 및/또는 첨부된 청구범위에 인용된 다양한 특징은 전체적으로 또는 부분적으로 조합되거나 상호교환될 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 양태의 상기 설명에서, 다른 양태를 참조하는 양태는 당업자에 의해 인정되는 바와 같이 다른 양태와 적절하게 조합될 수 있다.
Claims (25)
- 중합체;
중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 및
1,000 ppm 미만의 인
을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 중합체 수지 조성물로서,
아연 대 인의 중량비가 3:1 내지 30:1이고, 중합체 수지 조성물의 상대 점도가 5 내지 100이고, 중합체가 폴리아미드를 포함하는, 중합체 수지 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
중합체 수지 조성물의 상대 점도가 20 내지 100인, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
200 내지 600 ppm의 아연을 포함하는 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하는 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 40 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 5.0 미만의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 20 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
아연이 아연 옥사이드, 아연 아세테이트, 아연 암모늄 카보네이트, 아연 암모늄 아디페이트, 아연 스테아레이트, 아연 페닐 포스핀산, 아연 피리티온 및/또는 이들의 조합을 포함하는 아연 화합물을 통해 제공되는, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
인이 인산, 벤젠 포스핀산, 벤젠 포스폰산, 망간 하이포포스파이트, 나트륨 하이포포스파이트, 일나트륨 포스페이트, 차아인산, 인산 및/또는 이들의 조합을 포함하는 인 화합물을 통해 제공되는, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
중합체 수지 조성물이 700 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체 수지 조성물이 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 섬유가 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus)의 89% 초과를 억제하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 중합체 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
중합체가 나일론-6,6을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드를 통해 제공되고, 중합체 수지 조성물이 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 중합체 수지 조성물로부터 형성된 염색된 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 중합체 수지 조성물. - 중합체;
중합체 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연; 및
1,000 ppm 미만의 인
을 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유로서,
20 μm 미만의 평균 직경을 갖고,
아연 대 인의 중량비가 3:1 내지 30:1이고,
항균 섬유의 데니어가 12 dpf 미만이고,
중합체가 폴리아미드를 포함하는, 항균 섬유. - 삭제
- 삭제
- 제12항에 있어서,
200 내지 600 ppm의 아연을 포함하는 항균 섬유. - 제12항에 있어서,
20 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는 항균 섬유. - 제12항에 있어서,
중합체가 700 ppm 미만의 아연을 포함하고, 중합체가 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 포함하고, 항균 섬유가 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 89% 초과를 억제하고, 항균 섬유가 염색될 때 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색되는, 항균 섬유. - 제12항에 있어서,
중합체가 나일론-6,6을 포함하고, 아연이 아연 옥사이드, 아연 피리티온, 아연 암모늄 아디페이트, 또는 이들의 조합의 형태로 제공되고, 항균 섬유가 ISO 20743:2013에 의해 측정될 때 황색포도상구균의 95% 초과를 억제하고, 항균 섬유가 염색될 때 60 중량% 초과의 아연 보유율을 갖고, 항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색되고, 항균 섬유가 10 μm 미만의 평균 직경을 갖는, 항균 섬유. - 단량체 수용액을 제조하는 단계;
단량체 수용액 내에 분산된 2,500 ppm 미만의 아연을 첨가하는 단계;
1,000 ppm 미만의 인을 첨가하는 단계;
단량체 수용액을 중합하여 중합체 용융물을 형성하는 단계; 및
중합체 용융물을 압출하여 항균 섬유를 형성하는 단계
를 포함하는, 영구 항균 특성을 갖는 항균 섬유의 제조 방법으로서,
중합체 용융물의 상대 점도가 5 내지 100이고, 아연 대 인의 중량비가 3:1 내지 30:1이고, 항균 섬유가 12 dpf 미만의 필라멘트 당 데니어를 갖고, 중합체가 폴리아미드를 포함하는, 제조 방법. - 제19항에 있어서,
중합체가 200 내지 600 ppm의 아연을 포함하는, 제조 방법. - 제19항에 있어서,
항균 섬유가 4.5 초과의 pH를 갖는 염료 레시피를 사용하여 염색될 때 45 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 제조 방법. - 제19항에 있어서,
인을 첨가하는 단계가 적어도 일부의 인을 포함하는 광택제거제를 첨가하는 것을 포함하는, 제조 방법. - 제19항에 있어서,
항균 섬유를 염색 레시피를 사용하여 염색하여 염색된 항균 섬유를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법으로서,
염료 레시피가 3.0 내지 7.0의 pH를 갖고, 염색된 항균 섬유가 20 중량% 초과의 아연 보유율을 갖는, 제조 방법. - 제23항에 있어서,
원사 또는 직물을 항균 섬유로부터 형성하는 단계; 및
원사 또는 직물을 염색하는 단계
를 추가로 포함하는, 제조 방법. - 삭제
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