KR20050117621A - 살균 조성물 및 이를 이용한 제품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화규소 (SiO2) 45 내지 55 중량부, 산화알루미늄 (Al2O3) 8 내지 12 중량부, 수산화칼륨 (KOH) 3 내지 5 중량부, 산화마그네슘 (MgO) 3 내지 5 중량부, 붕산 (H3BO3) 25 내지 30 중량부, 산화망간 (MnO) 3 내지 5 중량부, 산화제일철 (FeO) 2 내지 3 중량부 및 사산화삼철 (Fe4O3) 2 내지 3 중량부를 포함하는 살균용 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.

Description

살균 조성물 및 이를 이용한 제품{COMPOSITION FOR STERILIZING AND PRODUCT USING THE SAME}
본 발명은 살균용 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.
우리가 살고 있는 주위 환경에는 무수히 많은 균들이 분포하고 있으며, 이러한 균들은 번식력이 매우 강하기 때문에 적절한 온도와 습도가 주어지면 그 수가 기하 급수적으로 증가하여 악취를 유발하고 쾌적한 생활환경을 저해할 뿐 아니라, 인간에게 각종 질병을 유발한다. 따라서, 건강하고 쾌적한 생활을 위하여 주방용품, 욕실용품, 섬유류 등을 비롯하여 인간의 위생에 직, 간접적으로 영향을 미치는 각종 생활물품에서의 세균 제거가 매우 중요하다. 일반적으로, 균의 제거를 위하여 다음과 같은 방법을 사용한다:
첫 번째는 가장 일반적인 방법으로 고압 증기 멸균이 있다. 일반적으로, 대부분의 균들이 열에 약하다는 점을 이용하여 약 121 ℃에서 15 분 정도를 처리하여 균들이 사멸시키는 방법으로, 대부분의 실험실에서 이용하는 방법이다. 두 번째는 에틸렌 옥사이드 가스에 의한 방법이며, 주로 열에 약한 플라스틱 용기를 멸균하는데 많이 이용된다. 세 번째는 자외선을 이용한 살균방법으로, 자외선은 일반적으로 260 내지 280 nm 부근의 파장에서 가장 살균력이 강하며 무균실이나 무균 작업대와 같이 주로 표면을 살균하기 위하여 많이 이용된다. 네 번째는 필터를 이용한 방법이다. 이 방법은 세균 뿐만 아니라 액체 속에서 입자기 큰 물질을 제거하는데 이용되기도 한다. 세균의 일반적인 크기는 0.2 내지 2.0 ㎛로 세균의 크기보다 더 작은 구멍을 가진 매체를 통과하게 되면 구멍보다 크기가 큰 것들은 전부 걸리고 구멍 크기보다 작은 것들만 통과하게 되는 원리를 이용한 방법이다.
이 외에도, 염소, CaOCl2, H2O2, O3 및 석탄산 유도체인 페놀과 크레졸 등의 화학물질을 이용하기도 한다. 이 중에서 염소 화합물이 많이 이용되며, 오존은 기술 개발을 통하여 많이 활용화되고 있다.
그러나, 상기의 방법들 중 열에 의한 살균은 열에 약한 물질에는 적용할 수 없으며, 화학물질에 의한 살균은 인체에 대한 유해성 문제가 있으며, 기본적으로 사기 방법들은 모두 일시적인 살균 효과만을 기대할 수 있을 뿐이어서, 일상 생활중에서 지속적으로 번식하는 세균들을 계속적으로 제거할 수 없다는 문제점이 있다.
지금까지 세균의 부착을 방지하는 효과를 갖는 항균 제품들은 많이 출시되어 있지만, 제품의 지속적인 사용중에 제품 자체에 번식하게 된 세균들을 살균하는 효과를 갖는 살균 제품은 선보여진 바가 없다. 특히, 주방이나 욕실과 같이 세균 번식에 유리한 온도와 습도를 갖는 환경에서 사용되는 제품들은 인간의 건강 및 위생에 밀접한 관련이 있으면서도 세균이 번식하기 쉬운 환경에 노출되어 있어 세균의 번식이 용이하며, 이러한 세균의 번식은 인간의 위생적이고 건강한 생활에 위해를 가하기 때문에, 항균의 효과를 넘어서 지속적인 살균 효과를 갖는 제품이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같이, 항균이 아닌 지속적인 살균 효과를 발휘할 수 있는 제품의 생산을 위하여 우수한 살균효과를 갖는 살균 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 상기 살균 조성물을 각종 용기, 주방용품, 목욕용품, 정수기용 플라스틱 제품, 의류, 침구류, 문구 및 건축자재를 비롯한 각종 생활용품의 생산에 적용하여 자체 살균력을 갖는 제품을 생산하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 뛰어난 살균 효과를 갖는 신규한 살균용 조성물 및 이를 이용한 제품에 관한 것이다.
본 발명의 살균용 조성물은 산화규소 (silicon dioxide, SiO2) 45 내지 55 중량부, 산화알루미늄 (aluminum oxide, Al2O3) 8 내지 12 중량부, 수산화칼륨 (potassium hydroxide, KOH) 3 내지 5 중량부, 산화마그네슘 (magnesium oxide, MgO) 3 내지 5 중량부, 붕산 (boric acid, H3BO3) 25 내지 30 중량부, 산화망간 (Manganese oxide, MnO) 3 내지 5 중량부, 산화제일철 (Ferrous oxide, FeO) 2 내지 3 중량부 및 사산화삼철 (Red oxide, Fe4O3) 2 내지 3 중량부를 포함한다. 본 발명자들은 상기와 같은 성분들을 상기의 조성으로 교반, 혼합한 후, 1350 내지 1550 ℃의 유리 용해로에 투입하여 19 내지 21 시간 동안 용융시키고, 얻어진 용융 혼합물을 냉각수에 투입하여 분해된 유리상의 입자를 나노 크기로 미세하게 분쇄하여 분말화하여, 뛰어난 살균 효과를 갖는 분말 조성물을 제조하였으며, 이를 '바이오타이트'라 명명하였다.
본 발명의 살균 조성물 바이오타이트는 한국화학시험연구원의 검사결과, 1 % 농도로서, 대장균에 대하여 10 분 후 60.0 %, 30분 후 87.8 %, 포도상 구균에 대하여 10 분 후 51.7 %, 30 분 후 90.5%의 살균효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 이러한 살균 효과는 상기 바이오타이트가 방출하는 원적외선에 의한 것으로 추측되며, 본 발명의 바이오타이트는 일반적인 산화규소가 열에 의하여 방출하는 원적외선과 달리 상온에서도 지속적으로 원적외선을 방출시킬 수 있다. 또한, 상기 살균 조성물은 평균 입경 1 내지 100 nm의 미세입자 형태이므로, 합성수지에 혼합시 균일하게 분산되어 적용된 제품에서 균일한 살균효과를 나타낼 수 있다. 이러한 원적외선 방출 효과 및 살균 효과로 인하여 상기 바이오타이트는 화장용 조성물 및 외용 항생제, 무좀약 등의 의약 조성물로서도 사용 가능하다. 상기 살균용 조성물은 각종 박테리아 및 효모, 곰팡이, 조류 등의 각종 진균류에 대해서 살균효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 살균 조성물은 상기 바이오타이트에 은 이온 (Ag+), 아연 이온 (Zn2+) 및 백금족 원소로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질을 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 바이오타이트, 은 이온, 아연 이온 및 백금족 원소의 함량비는 중량비로 1 : 0.01 - 4 : 0.01 - 4 : 0.001 - 0.5 (바이오타이트 중량:은 이온 중량:아연 이온 중량: 백금족 원소 중량)인 것이 바람직하다. 상기 백금족 원소는 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir) 및 백금(Pt)으로 구성되는 군 중에서 선택될 수 있으며, 특히, 팔라듐 또는 백금이 바람직하다. 상기 조성범위는 반복 실험 결과 최상의 살균 효과를 얻을 수 있는 범위를 정한 것이다. 이 때, 상기 백금족 원소들은 이온화 되어 있는 액체상태로 사용한다.
일반적으로, 지구상에 존재하는 모든 금속은 살균력이 있으며, 그 중에서도 가장 뛰어난 살균력을 지닌 것으로 알려진 원소는 백금족 원소들이다. 백금 원소는 대표적인 전이원소로 모두 화유원소에 속하며 산출량은 적으나 장식용 귀금속으로 아름다운 은백색이며 (분말은 흑색) 녹는점이 높고 비중도 크다. 또한, 화학적 형질은 비활성이며, 산, 알칼리에 잘 침식되지 않는다. 루테늄과 오스뮴, 로듐과 이리듐, 팔라듐과 백금의 성질이 특히 비슷하며, 각종 유기화합물의 반응에 촉매 작용을 하는 화합물로서 알려져 있다. 한편, 은(Ag+) 또는 아연 (Zn2+) 등과 같은 금속이온들 역시 살균성 (항균성) 또는 살조성을 가지고 있다는 것이 알려져 있고, 담수성 조류에 대한 은의 살균, 방조작용에 대하여 일본 등 선진국에서 많은 연구가 진행되고 있다. 이들 은 이온 또는 아연 이온은 인체에 대한 독성이 거의 없기 때문에 염소 또는 기타 독성이 있는 살미생물제 대용으로 사용 가치가 높을 것으로 기대되고 있다.
따라서, 우수한 살균력을 갖는 바이오타이트에 은 이온(Ag+), 아연 이온 (Zn2+) 및 백금족 원소로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질을 추가적으로 포함하는 살균 조성물은 보다 증진된 살균 효과를 갖는다 (표 2 참조).
또한, 본 발명의 살균 조성물은 상기 바이오타이트에 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트를 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 바이오타이트와 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트의 함량비는 중량비로 1 : 0.01 - 2 (바이오타이트 중량 : 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트 중량)인 것이 바람직하다. 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트는 박테리아, 효모, 곰팡이 등의 세균에 대하여 살균효과를 가지며 인체에 거의 독성이 없는 물질로서, 바이오타이트에 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트를 추가적으로 포함하는 살균 조성물은 보다 증진된 살균효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 살균 조성물은 상기 바이오타이트에 은 이온(Ag+), 아연 이온 (Zn2+) 및 백금족 원소로 구성된 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질 및 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트를 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 각 성분의 함량비는 중량비로 1 : 0.01 - 4 : 0.01 - 4 : 0.001 - 0.5 : 0.01 - 2 (바이오타이트 중량:은 이온 중량:아연 이온 중량:백금족 원소 중량:폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트 중량)인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 살균 조성물을 합성수지에 혼합하여 얻어지는 혼합물을 용융 및 압출성형 하거나, 상기 합성수지와의 혼합물로 처리하여 얻어진 살균 제품을 제공한다. 이 때, 본 발명의 살균 조성물의 함량은 합성수지와 혼합물 전체 중량에 대하여 0.01 내지 1 중량%로 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 살균 조성물의 함량이 0.01 중량% 이하인 경우 원하는 살균 효과를 얻기 어렵고, 1 중량% 이상인 경우 제조되는 합성수지 제품의 물성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 상기 합성수지는, 예컨대, 폴리에틸렌 (polyethylene, PE) 수지, 폴리염화비닐 (polyvinyl chloride, PVC) 수지, 폴리프로필렌 (polypropylene, PP) 수지, 폴리우레탄 수지 (polyurethane, PU), 아크릴 수지 (acrylic resin), ABS (acrylonitrile butadiene styrene) 수지, 아세트산비닐 수지, 테프론 수지, 폴리카보네이트 및 프탈산 수지를 포함한다.
예컨대, 본 발명의 살균 조성물이 0.01 내지 1 중량% 포함되어 있는 합성수지와 살균조성물의 혼합물을 용융시키고 성형하여 우수한 살균력을 갖는 합성수지 소재의 제품을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 살균 조성물이 상기 중량% 범위 내에서 에멀젼 상태의 합성수지 (예컨대, 아크릴 수지 및 아세트산비닐 수지)에 혼합되어 있는 혼합물을 적절한 용매, 예컨대, 아세톤 및 크실렌과 같은 케톤류 또는 부틸알코올과 같은 알코올류로 희석하여 제조된 제품을 함침시키거나 표면처리하여 우수한 살균력이 있는 각종 제품을 얻을 수 있다.
본 발명의 살균 조성물은 각종 주방용품, 욕실용품, 건축자재, 가전제품, 위생용품, 섬유류, 포장재, 화장품, 문구류, 완구류, 농원예용 포장재, 정수기용 각종 플라스틱 제품 등과 같은 다양한 용품에 적용될 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 제품들은 도마, 치약용기, 칫솔갑, 화장품 용기, 쓰레기통, 대야, 플라스틱제 컵 및 병, 쌀통, 김치통, 각종 식품 저장용기, 바가지, 양념통, 물통, 음료용기, 부직포, 섬유, 행주, 걸레, 수세미, 이불 커버, 침대 커버, 식탁 매트, 변기 시트 커버, 불고기판, 기저귀, 생리대, 마스크, 과일 포장지, 꽃 포장지, 벽지, 장판, 정수기 자동 멈춤장치를 포함하는 일체의 정수기용 프라스틱 제품 등일 수 있다. 그러나, 본 발명의 살균 조성물은, 상기 예시된 제품들 외에도, 합성수지에 의하여 제작될 수 있거나, 이에 의하여 코팅될 수 있는 모든 제품에 적용 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예, 실험예 및 적용예에 의하여 더욱 상세히 설명할 것이다. 그러나, 이들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예, 실험예 및 적용예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 살균 조성물의 제조 (1) - 바이오타이트
산화규소 45 g, 산화알루미늄 8 g, 수산화칼륨 3 g, 산화마그네슘 3 g, 붕산 25 g, 산화망간 3 g, 산화제일철 2 g 및 사산화삼철 2 g을 배합용기에 넣고 33 rpm의 교반기에 의하여 0.5 내지 1 시간 동안 교반하여 혼합한 후, 1350 내지 1550 ℃의 유리용해로에 투입하여 19 내지 21 시간 동안 용융시키고, 이 용융혼합물을 냉각수에 투입하여 분해된 유리상의 입자를 볼밀링하여 나노크기로 미세분쇄하여 도 1과 같은 분말상의 바이오타이트를 얻었다.
시험예 1: 살균 조성물 (1) (바이오타이트)의 살균 시험
실험기기
클린 벤취 (Clean Bench, 수공양행, 한국)
콜로니 카운터 (Colony Counter, 덕우과학, 한국)
인큐베이터 (Memmert, 독일)
시험균주
대장균 (Escherichia coli, ATCC 25922)
황색 포도상구균 (Staphylococcus aureus, ATCC 25923)
위 시험균주를 액체배지 (Brain Heart Infusion Broth)에 진탕 배양시킨 후, 세균을 희석하여 초기 접종균수가 1 ~ 9 ×105 cfu/ml가 되도록 조정하여 시험에 사용하였다. 상기 배양한 세균을 멸균된 생리식염수 100 ml에 각각 접종한 후, 초기 세균수를 측정하였다. 상기 세균을 포함하는 생리식염수 100 ml에 실시예 1에서 얻어진 살균 조성물 바이오타이트를 1 % 농도가 되도록 넣고 10 분 및 30 분 후 세균수를 측정하였다. 세균수는 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하였다.
상기의 시험 결과를 도 3a 내지 3c, 도4a 내지 4c 및 아래의 표 1에 나타내었다. 본 시험은 한국화학시험연구원에 의하여 수행되었으며, 하기의 표 1은 한국화학시험연구원에서 평가한 결과이다.
시험균주 초기 10 분 후 30 분 후
E. coli 4.5 ×105 1.8 ×105 (60 %)* 5.5 ×104 (87.8 %)*
S. aureus 6.0 ×105 2.9 ×105 (51.7 %)* 5.7 ×103 (90.5 %)*
단위 : CFU/ml
* : 감소율 (%) = {(초기 세균수-일정시간 후 세균수)/초기 세균수} ×100
상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 살균 조성물 바이오타이트는 1 %의 농도로도 대장균에 대하여 10 분 후 60.0 %, 30 분후, 87.8%, 포도상구균에 대하여 10 분 후 51.7 %, 30 분 후 90.5 %의 우수한 살균효과를 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 보아 바이오타이트의 사용 농도를 증가시키거나 살균 시간을 늘린다면 100 %에 가까운 살균 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
실시예 2: 살균 조성물의 제조 (2)
상기 실시예 1에서 제조한 바이오타이트 10 g에 은 이온 15 g, 아연 이온 15 g, 팔라듐 3 g 및 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트 (SKYBIO 1100, SK Chemicals Co., Ltd., 한국) 15 g을 첨가하고, 혼합하여 도 2에 나타낸 바와 같은 본 발명의 살균 조성물을 제조하였다.
시험예 2: 살균 조성물 (2)의 살균 시험
실험기기
클린 벤취 (Clean Bench, 수공양행, 한국)
콜로니 카운터 (Colony Counter, 덕우과학, 한국)
인큐베이터 (Memmert, 독일)
시험균주
대장균 (Escherichia coli, ATCC 25922)
황색 포도상구균 (Staphylococcus aureus, ATCC 25923)
위 시험균주를 액체배지 (Brain Heart Infusion Broth)에 진탕 배양시킨 후, 세균을 희석하여 초기 접종균수가 1 ~ 9 ×105 cfu/ml가 되도록 조정하여 시험에 사용하였다. 상기 배양한 세균을 멸균된 생리식염수 100 ml에 각각 접종한 후, 초기 세균수를 측정하였다. 상기 세균을 포함하는 생리식염수 100 ml에 실시예 2에서 얻어진 살균 조성물을 1 % 및 2 % 농도가 되도록 각각 넣고 10 분 및 30 분 후 각각의 경우에서의 세균수를 측정하였다. 세균수는 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하였다.
상기의 시험 결과를 도 5a 내지 5c, 도 6a 내지 6c, 도 7a 내지 7c, 도 8a 내지 8c 및 아래의 표 2에 나타내었다. 본 시험은 한국화학시험연구원에 의하여 수행되었으며, 하기의 표 2는 한국화학시험연구원에서 평가한 결과이다.
시험균주 시료구분 초기 10 분 후 30 분 후
E. coli 1 % 1.8 ×105 9.7 ×104 (49.0 %)* 검출안됨(100 %)*
2 % 1.9 ×105 검출안됨(100 %)* 검출안됨(100 %)*
S. aureus 1 % 3.7 ×105 검출안됨(100 %)* 검출안됨(100 %)*
2 % 4.0 ×105 검출안됨(100 %)* 검출안됨(100 %)*
단위 : CFU/ml
* : 감소율 (%) = {(초기 세균수-일정시간 후 세균수)/초기 세균수} ×100
상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 살균 조성물 (2)는 대장균에 대하여 1 %에서 10 분 후 49.0 %의 살균 효과를 보였으나, 30분 후 100%의 살균효과를 나타냈고, 2 %에서는 10 분 후 이미 100 %의 살균효과를 나타내었으며, 포도상구균에 대해서는 1 % 및 2 %에서 모두 10 분 후에 100 %의 살균효과를 나타내었다.
적용예 1: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 도마의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리에틸렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업하여 도마를 제작하였다.
안전성 시험
상기와 같이 본 발명의 살균 조성물을 사용하여 도마와 같은 식품 조리용 기구를 제작하는 경우 안전성 확인을 위하여, 상기와 같이 제작된 도마를 국가공인시험기관인 한국생활환경시험연구원에 의뢰하여 식품공전 제6의 기구 및 용기·포장의 기준 및 규격 중 합성수지제 1-2 PE/PP에 의한 시험을 실시한 결과 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 식품 조리용으로 사용하기에 적합함을 확인하였다.
시험항목 단위 규격기준 시험결과
용출시험 중금속 Pb mg/L 1.0 이하 기준에 적합
KMnO4 소비량 10 이하 2
증발잔류물; 4% 초산으로 30 이하 3
시험방법 식품공전 제6의 기구 및 용기·포장의 기준 및 규격 중 합성수지제 1-2 PE/PP에 의함
살균력 시험
상기와 같이 제작된 도마는 자체의 살균력 이외에 상기 도마에 접촉하여 놓여있는 물건에 대해서도 우수한 살균력을 보임을 확인하기 위하여, 상기와 같이 제작된 도마 표면 (50 mm ×60 mm)에 전배양한 균액을 일정량 접종한 후, 멸균 면봉을 이용하여 접종 즉시 회수하여 초기 균수를 측정하였고, 30 분 접촉 후 동일한 방법으로 회수하여 잔존 균수를 측정하였다.
시험균주로는 대장균 (Escherichia coli, ATCC 25922)과 황색 포도상구균 (Staphylococcus aureus, ATCC 25923)을 사용하였으며, 시험조건은 다음과 같다:
사용배지 (Test medium): 표준한천배지 (Plate Count Agar)
배양온도 (Incubation Temp.): 35 ±1 ℃
배양기간 (Incubation Period): 24 시간
시험 결과를 다음의 표 4에 나타내었다.
시료 시험균주 초기(CFU/ml) 30 분 접촉 후(CFU/ml) 살균력 (%)
E. coli 8.3 ×105 4.9 ×104 94.1
S. aureus 8.1 ×105 4.9 ×104 94.0
살균력(%)={(초기 잔존생균수 - 접촉후 잔존생균수)/초기 잔존생균수}×100
상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 살균 도마는 자체에 대한 살균력 이외에 표면에 위치하는 물건에 대해서도 30 분 접촉 후 94 %가 넘는 우수한 살균력을 나타내었다. 따라서, 상기와 같은 도마 표면에 행주, 칼 등의 주방용품을 접촉시켜 놓음으로써 이들에 대한 살균효과까지 얻을 수 있다.
적용예 2: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 치약 용기의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리에틸렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 치약 용기를 제작하였다.
적용예 3: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 칫솔갑의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 PVC 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 칫솔갑을 제작하였다.
적용예 4: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 화장품 용기의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 화장품 용기를 제작하였다.
적용예 5: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 쓰레기통 및 대야의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리프로필렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 쓰레기통 및 대야를 제작하였다.
적용예 6: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 플라스틱제 컵 및 물병의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리프로필렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 컵 및 물병을 제작하였다.
적용예 7: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 쌀통의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 ABS 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 쌀통을 제작하였다.
적용예 8: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 바가지, 식품저장용기 양념통 및 물통의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리프로필렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 바가지, 식품저장용기 양념통 및 물통을 제작하였다.
적용예 9: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 음료병의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 폴리에틸렌 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업함으로써 살균 음료병을 제작하였다.
적용예 10: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 부직포의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 아세트산비닐 수지 99.5 중량부와 혼합하여 섬유를 얇은 솜모양으로 만든 것에 내뿜고 열을 가하여 건조시킴으로써 살균 부직포를 제작하였다.
적용예 11: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 섬유의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액에 리버스코다를 이용하여 면 섬유를 처리하고 열풍 건조시킴으로써 살균 섬유를 제작하였다.
적용예 12: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 행주 및 걸레의 제조
상상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 그라비아 인쇄법을 이용하여 면 섬유에 코팅함으로써 살균 행주 및 걸레를 제작하였다.
적용예 13: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 수세미의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액에 제작된 수세미 스폰지를 함침시킨 후 바로 꺼내어 열풍 건조시켜 살균 스폰지를 제조하였다.
상기와 같은 스폰지의 살균력을 확인하기 위하여 한국화학시험연구원에 의뢰하여 살균력을 시험하였다, 상기 살균력 시험에 사용된 시험 기기, 시험 균주 및 시험방법은 다음과 같다:
시험기기 - Clean Bench (수공양행, 한국),
Colony Counter(덕우과학, 한국),
Incubator(덕우과학, 한국)
시험균주 - Staphylococcus aureus ATCC 6538
Klebsiella pneumonia ATCC 4352
시험방법 - 상기 균을 액체배지에 진탕 배양시킨 후 배양된 세군을 희석하여 시험에 사용하였다. 상기와 같이 제조된 살균 스폰지 (시험편)와 살균처리되지 아니한 스폰지 (대조편)을 각각 2 cm2의 크기로 자른 후, 상기에서 얻은 시험 균액을 접종한 다음, 37 ±1 ℃에서 18 ± 시간 동안 배양하였다. 중화 용액 (20ml)을 이용하여 시험편 및 대조편에서 균액을 추출한 후, 세균수를 측정하여 시험편과 대조편의 살균률을 비교하였다. 배지에서 세균이 증식한 경우에는 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하였고, 배지에서 세균이 증식하지 않은 경우에는 추출단계에서 이루어진 희석배수를 곱하여 '20 미만 (<20)'으로 표시하였다.
상기의 시험결과를 다음의 표 5 및 도 9a 내지 9d에 나타내었다.
시험 균주 접종직후 접종 18 시간 후
시험편 대조편
S. aureus 7.2 ×103 2.5 ×101 (99.7 %)* 1.3 ×105
K. Pneumoniae 4.2 ×103 2.2 ×101 (99.5 %)* 1.1 ×105
단위: CFU/ml
*: 감소율 (%) = {(A-B)/A} ×100
여기서, A: 접종 직후의 생균수 (3 검체 평균값),
B: 접종 후 18시간 배양 후의 생균수 (3 검체의 평균값).
또한, 도 9a 및 9b는 S. aureus에 대한 살균력을 보여주는 것으로, 9a는 대조편에 접종 즉시 회수한 생균수를 보여주는 것이고, 9b는 시혐편에서 18시간 동안 배양 후의 생균수를 보여주는 것이다. 또한, 도 9c 및 9d는 K. Pneumoniae에 대한 살균력을 보여주는 것으로, 9c는 대조편에 접종 즉시 회수한 생균수를 보여주는 것이고, 9d는 시험편에서 18 시간 동안 배양 후의 생균수를 보여주는 것이다. 도 9a 및 9d로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기와 같이 살균 조성물 처리된 스폰지에서 생균수가 매우 현저하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이와 같은 살균 스폰지를 사용하여 제조된 수세미도 역시 우수한 살균력을 갖는다고 결론 내릴 수 있다.
적용예 14: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 이불 커버, 침대 커버 및 식탁매트의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 리버스코다 또는 그라비아 인쇄법을 이용하여 이불 커버, 침대 커버 및 식탁매트의 제조시 각 섬유에 처리함으로써 살균 이불 커버, 침대 커버 및 식탁매트를 제작하였다.
적용예 15: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 변기 시트 커버의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 아크릴 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 리버스코다 또는 그라비아 인쇄법을 이용하여 변기 시트 커버 제조시 표면에 코팅함으로써 살균 변기 시트 커버를 제작하였다.
적용예 16: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 불고기판의 제조
상기 실시예 1에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 테프론 수지 99.5 중량부와 혼합하여 용융 및 성형작업하여 살균 불고기판을 제작하였다. 이와 같이 제작된 불고기판에 불고기 양념이 되어 있는 돼지고기를 익혀본 결과 기름이 튀지 않고 속부터 골고루 익으며 눌러 붙지 않음을 확인하였다.
적용예 17: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 기저귀의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 프탈산 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 기저귀 소재에 그라비아 인쇄법으로 코팅함으로써 살균 기저기 소재를 제작한 뒤 이를 이용하여 살균 지저귀를 제작하였다. 여기서 기저귀 소재는 펄프 또는 면 등을 이용하여 제작된 기저귀감을 의미한다.
상기와 같이 제작된 기저귀를 사용하여 본 결과 살균 효과가 뛰어날 뿐 아니라 기저귀 표면 밖으로 살균 조성물이 빠져나오지 않아 피부에 이물감이나 손상을 주지 않음을 확인하였다.
적용예 18: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 생리대의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 프탈산 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 생리대 소재에 리버스코다를 이용하여 코팅함으로써 살균 생리대 소재를 제작한 뒤 이를 이용하여 살균 생리대를 제작하였다. 여기서 기저귀 소재는 펄프 또는 면 등을 이용하여 제작된 생리대감을 의미한다.
상기와 같이 제작된 생리대를 사용하여 본 결과 살균 효과가 뛰어날 뿐 아니라 생리대 표면 밖으로 살균 조성물이 빠져나오지 않아 피부에 이물감이나 손상을 주지 않음을 확인하였다.
적용예 19: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 마스크의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부를 에멀젼 상태의 프탈산 수지 99.5 중량부와 혼합한 후 크실렌을 넣어 10 배 희석시킨 용액을 마스크 안감에 리버스코다를 이용하여 코팅함으로써 살균 마스크 안감을 제작한 뒤 이를 이용하여 살균 마스크를 제작하였다. 여기서 마스크 안감은 마스크 착용시 신체에 닿는 면으로 펄프 또는 면 등을 이용하여 제작된 것을 의미한다.
상기와 같이 제작된 마스크를 사용하여 본 결과 외부로부터 해로운 균을 걸러주어 뛰어난 살균 효과를 보일 뿐 아니라 마스크 표면 밖으로 살균 조성물이 빠져나오지 않아 피부에 이물감이나 손상을 주지 않음을 확인하였다.
적용예 20: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 과일 포장지의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부와 PE 필름 99.5 중량부를 혼합한 후 연속 압출하여 살균 과일 포장지를 제작하였다.
적용예 21: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 꽃 포장지의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부와 PE 필름 99.5 중량부를 혼합한 후 연속 압출하여 살균 꽃 포장지를 제작하였다.
적용예 22: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 벽지의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부와 PVC 99.5 중량부를 혼합한 후 벽지에 그라비아 인쇄법으로 코팅함으로써 살균 벽지를 제작하였다.
적용예 23: 본 발명의 살균 조성물을 이용한 장판의 제조
상기 실시예 2에서 제조한 살균 조성물 0.5 중량부와 PVC 99.5 중량부를 혼합한 후 장판에 그라비아 인쇄법으로 코팅함으로써 살균 장판을 제작하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 살균 조성물은 뛰어난 살균 효과로 인하여, 각종 주방용품, 욕실용품, 건축자재, 가전제품, 위생용품, 섬유류, 포장재, 화장품, 문구, 완구류, 농원예용 포장재, 정수기용 각종 플라스틱 제품의 제작에 적용될 수 있으며, 외용 항생제, 무좀약 등과 같은 의약분야에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 살균 조성물의 모습을 보여주는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물의 모습을 보여주는 것이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 실시예 1의 살균 조성물의 1 % 에서의 대장균 (E. coli)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 3a는 초기의 모습, 3b는 처리 10 분 후의 모습, 3c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 실시예 1의 살균 조성물의 1 % 에서의 포도상구균 (S. aureus)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 4a는 초기의 모습, 4b는 처리 10 분 후의 모습, 4c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물의 1 % 에서의 대장균 (E. coli)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 5a는 초기의 모습, 5b는 처리 10 분 후의 모습, 5c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물의 1 % 에서의 포도상구균 (S. aureus)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 6a는 초기의 모습, 6b는 처리 10 분 후의 모습, 6c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물의 2 % 에서의 대장균 (E. coli)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 7a는 초기의 모습, 7b는 처리 10 분 후의 모습, 7c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물의 2 % 에서의 포도상구균 (S. aureus)에 대한 살균 효과를 보여주는 것으로, 8a는 초기의 모습, 8b는 처리 10 분 후의 모습, 8c는 처리 30 분 후의 모습을 각각 보여준다.
도 9a 내지 9d는 본 발명의 실시예 2의 살균 조성물로 제조된 적용예 13의 스폰지에 대한 살균력 시험 결과를 보여주는 사진이다. 도 9a 및 9b는 S. aureus에 대한 살균력을 보여주는 것으로, 9a는 대조편에 접종 즉시 회수한 생균수를 보여주는 것이고, 9b는 시혐편에서 18시간 동안 배양 후의 생균수를 보여주고, 도 9c 및 9d는 K. Pneumoniae에 대한 살균력을 보여주는 것으로, 9c는 대조편에 접종 즉시 회수한 생균수를 보여주는 것이고, 9d는 시험편에서 18 시간 동안 배양 후의 생균수를 보여준다.

Claims (8)

  1. 산화규소 (silicon dioxide, SiO2) 45 내지 55 중량부, 산화알루미늄 (aluminum oxide, Al2O3) 8 내지 12 중량부, 수산화칼륨 (potassium hydroxide, KOH) 3 내지 5 중량부, 산화마그네슘 (magnesium oxide, MgO) 3 내지 5 중량부, 붕산 (boric acid, H3BO3) 25 내지 30 중량부, 산화망간 (Manganese oxide, MnO) 3 내지 5 중량부, 산화제일철 (Ferrous oxide, FeO) 2 내지 3 중량부 및 사산화삼철 (Red oxide, Fe4O3) 2 내지 3 중량부를 포함하는 살균 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 살균 조성물 100 중량부에 대하여 은 이온 1 내지 400 중량부, 아연이온 1 내지 400 중량부, 백금족 원소 0.1 내지 50 중량부 및 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트 1 내지 200 중량부로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질을 추가적으로 포함하는 살균 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 백금족 원소가 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir) 및 백금(Pt)으로 구성되는 군 중에서 선택되고, 이온화된 용액상태로 사용되는 살균 조성물.
  4. 산화규소 (silicon dioxide, SiO2) 45 내지 55 중량부, 산화알루미늄 (aluminum oxide, Al2O3) 8 내지 12 중량부, 수산화칼륨 (potassium hydroxide, KOH) 3 내지 5 중량부, 산화마그네슘 (magnesium oxide, MgO) 3 내지 5 중량부, 붕산 (boric acid, H3BO3) 25 내지 30 중량부, 산화망간 (Manganese oxide, MnO) 3 내지 5 중량부, 산화제일철 (Ferrous oxide, FeO) 2 내지 3 중량부 및 사산화삼철 (Red oxide, Fe4O3) 2 내지 3 중량부를 혼합한 후, 1350 내지 1550 ℃의 유리용해로에 투입하여 19 내지 21 시간 동안 용융시키고, 얻어진 용융혼합물을 냉각수에 넣어 분해된 유리상의 입자를 평균 입경 1 내지 100 nm 크기로 분쇄하는 단계를 포함하는 살균 조성물 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 살균 조성물 100 중량부에 대하여 은 이온 1 내지 400 중량부, 아연이온 1 내지 400 중량부, 백금족 원소 0.1 내지 50 중량부 및 폴리헥사메틸렌구아니딘 포스페이트 1 내지 200 중량부로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 물질을 첨가하는 단계를 추가적으로 포함하는 방법.
  6. 합성수지와 제 1 항 내지 제 3 항의 살균 조성물을 혼합하여 얻어진 혼합물을 용융 및 성형하여 제조되거나, 상기 혼합물로 처리되어 제조되고, 상기 혼합물 내의 살균 조성물의 함량이 혼합물 전체 중량에 대하여 0.01 내지 1 중량%인, 살균 제품.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 합성수지가 폴리에틸렌 (polyethylene, PE) 수지, 폴리염화비닐 (polyvinyl chloride, PVC) 수지, 폴리프로필렌 (polypropylene, PP) 수지, 아크릴 수지 (acrylic resin), ABS (acrylonitrile butadiene styrene) 수지, 아세트산비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 테프론 수지, 프탈산 수지 및 폴리카보네이트 수지로 이루어진 군 중에서 선택된 물질인 제품.
  8. 제 6 항에 있어서, 주방용품, 욕실용품, 건축자재, 가전제품, 위생용품, 섬유류, 정수기용 플라스틱 제품 일체, 포장재, 화장품, 문구류, 완구류 및 농원예용 포장재로 이루어진 군 중에서 선택되는 제품.
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