KR20110134872A - 혼합 항균성 글라스 - Google Patents

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Abstract

공조 시설 등의 드레인수에서의 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량을 안정적으로 제어하고, 드레인수에서의 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 항균성 글라스를 제공한다.
은이온을 방출함으로써 항균 효과를 발휘하는 혼합 항균성 글라스로서, 용해한 경우에 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와 용해한 경우에 산성을 나타내는 항균성 글라스를 포함하고, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량 및 산성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 각각 소정의 범위 내의 값이며, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 배합량이, 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해 10~100 중량부의 범위 내의 값이며, 한편, 소정의 측정 조건에서 측정되는 총 은이온 용출량이 소정의 범위 내의 값이다.

Description

혼합 항균성 글라스{MIXED ANTIBACTERIAL GLASS}
본 발명은 혼합 항균성 글라스에 관한 것이며, 특히, 알칼리성의 항균성 글라스와 산성의 항균성 글라스를 각각 혼합하여 포함하는 것에 의해 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 있는 혼합 항균성 글라스에 관한 것이다.
공조 시설의 대표로서의 에어컨디셔너(에어콘)는, 열교환기로 결로(結露)된 물, 즉, 드레인수(水)를 드레인 팬으로 회수하고, 이를 집중적으로 드레인관을 통해 외부로 방출하는 구성이 일반적이다.
그러나, 특히 천정 설치형 업무용 에어콘에 있어서의 드레인 팬에는 소정의 양의 드레인수가 상시 저장되어 있고, 또한 공기중에 비산되어 있는 영양소가 침입하기 쉬워 박테리아나 곰팡이 등의 미생물이 급격하게 증식하기 쉽고, 그것이 원인이 되어 드레인수의 배출이 저해되는 문제가 발생한다. 여기서, 은이온 및/또는 구리이온을 용출할 수 있는 수용해성 글라스를 함유하는 항균제를 에어컨디셔너(에어콘)의 드레인 팬 내에 두는 것에 의한 미생물의 발생 방지 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
보다 구체적으로는, SiO2가 15~60 중량% : Li2O, Na2O 및 K2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종 이상이 10~40 중량% : Ag2O 및/또는 CuO가 0.1~5 중량% : P2O5가 10~50 중량% 및/또는 B2O3가 5~50 중량% :MgO, CaO, SrO 및 BaO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종 이상이 0~20 중량%: Al2O3, ZnO, CeO2, ZrO2 및 TiO2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 종 이상이 0~20 중량%인 용해성 글라스가 매우 적합하게 사용되고 있었다.
또한, 항균성 글라스로서, 100℃의 끓는 물에 500~1000 시간 침지 후에 20℃의 물 또는 산에 24 시간 침지한 경우, 은이온 용출량이 0.5ng/㎠/day 이상인 인산계 항균성 글라스가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
보다 구체적으로는, P2O5：56~59mol%, MgO＋CaO＋ZnO：33~38mol%, Al2O3：6~8mol%로 이루어지는 글라스 성분에 대해서, Ag2O를 0~5 중량% 배합한 평균 입경(粒徑)이 2~20 ㎛의 인산계 항균성 글라스이다.
또한, 은이온을 용출하는 붕규산계 항균성 글라스도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조).
보다 구체적으로는, SiO2, B2O3, P2O5의 1 종 또는 2 종 이상의 그물코(mesh) 형성 산화물과 Na2O, K2O, CaO, ZnO의 1 종 또는 2 종 이상의 그물코 수식(修飾) 산화물로 이루어진 글라스 고형물 100 중량부 중에, 1 가의 Ag로서 Ag2O를 0.1~20 중량부 함유한 붕규산계 항균성 글라스이다.
[특허문헌 1]일본특허공개공보 제2006－52918호(특허 청구의 범위) [특허문헌 2]일본특허공개공보 평10-072530호(특허 청구의 범위) [특허문헌 3]일본특허공개공보 평01-313531호(특허 청구의 범위)
그러나 특허 문헌 1에 기재된 미생물의 발생 방지 방법에서는, 수용해성 글라스에 있어서의 pH(수소 이온 농도의 역수의 상용대수)와, 은이온 용출량과의 관계에 대해 아무런 고려를 하고 있지 않은 것으로부터, 배합 성분으로서 P2O5를 비교적 다량으로 포함한 인산계 항균성 글라스를 이용한 경우에는 은이온의 용출량을 안정적으로 제어하는 것이 어려워지는 경향을 볼 수 있었다.
즉, 인산계 항균성 글라스의 용해에 의해 드레인수 중에 은이온과 함께 인산 성분이 용출되므로, 항균성 글라스의 비표면적에 따라, 결로수의 추가가 멈추어 드레인수가 희석되지 않게 되면 드레인수의 pH가 산성 영역으로 이행하기 쉬운 경향을 볼 수 있었다.
그 결과, 드레인수의 pH가 산성 영역으로 이행하는 것에 의해 인산계 항균성 글라스의 용해가 한층 더 촉진되고, 그에 따라 은이온의 용출량이 과잉이 되기 쉬워지는 경향을 볼 수 있었다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 인산계 항균성 글라스에 대해서도, 특허 문헌 1과 같이 은이온의 용출량이 과잉이 되기 쉬워지는 경향을 볼 수 있었다.
한편, 특허 문헌 3에 기재된 붕규산계 항균성 글라스에 대해서도, 수용해성 글라스에 있어서의 pH와 은이온 용출량과의 관계에 대해 아무런 고려를 하고 있지 않은 것으로부터, 은이온의 용출량을 안정적으로 제어하는 것이 어려워지는 경향을 볼 수 있었다.
즉, 특허 문헌 3에 기재된 붕규산계 항균성 글라스는 배합 성분으로서 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리성 성분을 비교적 다량으로 포함하는 것으로부터, 붕규산계 항균성 글라스의 용해에 의해 드레인수 중에 은이온과 함께 알칼리 성분이 용출되므로, 항균성 글라스의 비표면적에 따라, 결로수의 추가가 멈추어 드레인수가 희석되지 않게 되면 드레인수의 pH가 알칼리성 영역으로 이행하기 쉬운 경향을 볼 수 있었다.
그 결과, 드레인수의 pH가 알칼리성 영역으로 이행하는 것에 의해 붕규산계 항균성 글라스의 용해가 한층 더 촉진되고, 그에 따라, 은이온의 용출량이 과잉이 되기 쉬워지는 경향을 볼 수 있었다.
이뿐만 아니라, 특허 문헌 3에 기재된 붕규산계 항균성 글라스는 드레인수의 pH값이 커지므로 수소 이온 농도에 관한 수질 오염 기준 범위를 준수하는 것이 곤란하다고 하는 문제 또는 수지성의 드레인 팬이나 드레인 펌프의 열화를 촉진하다고 하는 문제도 볼 수 있었다.
따라서, 은이온의 용출량을 안정적으로 제어할 수 있는 항균성 글라스가 요구되고 있었다.
이에 본 발명자들은, 검토에 힘쓴 결과, 용해한 경우에 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스(이하, 알칼리성 항균성 글라스라고 칭하는 경우가 있음)와, 용해한 경우에 산성을 나타내는 항균성 글라스(이하, 산성 항균성 글라스라고 칭하는 경우가 있음)를 소정의 조건을 만족하도록 혼합하여 이용함으로써, 이들 항균성 글라스간에 있어서의 상호 작용에 의해 은이온의 용출량을 안정적으로 제어할 수 있음을 알아냈다.
즉, 소정의 조건 하에서의 은이온 용출량(이하, 기준 은이온 용출량이라고 칭하는 경우가 있음)이 각각 소정의 범위 내의 값인 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스를 소정의 혼합 비율로 혼합하고, 또한 얻어진 혼합 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량(이하, 기준 총 은이온 용출량이라고 칭하는 경우가 있음)을 소정의 범위 내의 값으로 규정함으로써, 은이온 용출량을, 예를 들면, 200 일 이상의 장기간에 걸쳐 안정적으로 제어할 수 있음을 알아냈다.
즉, 본 발명은, 공조 시설 등의 드레인수에서의 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량을 안정적으로 제어하고, 드레인수에서의 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 혼합 항균성 글라스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 은이온을 방출함으로써 항균 효과를 발휘하는 혼합 항균성 글라스로서, 용해된 경우에 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와 용해된 경우에 산성을 나타내는 항균성 글라스를 포함하고, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값이며, 또한 산성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값이며, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 배합량이 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해, 10~120 중량부의 범위 내의 값이며, 한편, 소정의 측정 조건에서 측정되는 총 은이온 용출량이 0.01~5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는 혼합 항균성 글라스가 제공되어, 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 각각 소정의 기준 은이온 용출량을 가지는 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스를 소정의 비율로 배합하여 혼합 항균성 글라스로 함으로써, 이들 항균성 글라스간에 있어서의 상호 작용을 효과적으로 발휘시켜 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 있다.
보다 구체적으로는, 이러한 상호 작용에 의해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량에 있어서의 pH 의존성을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스의 중화 작용에 의해 드레인수의 pH 변동 그 자체를 억제할 수 있다.
따라서, 드레인수에서의 은이온 용출량을, 예를 들면, 200 일 이상의 장기간에 걸쳐 안정적으로 제어할 수 있고, 나아가서는, 드레인수에서의 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 기준 은이온 용출량 및 각 항균성 글라스의 배합량 등이 본 발명이 규정하는 범위 내인 혼합 항균성 글라스는 그 측정 시기에 관계없이 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이다.
즉, 초기 구성이 본 발명의 범위 내인 혼합 항균성 글라스는 물론, 사용 도중에 있어서의 구성이 본 발명의 범위 내에 있는 것도 그 시점에 있어 본 발명의 기술적 범위에 속하는 혼합 항균성 글라스이다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성함에 있어, 소정의 측정 조건에서 측정되는 pH(이하, 기준 pH라고 칭하는 경우가 있음)가 5~9의 범위 내의 값인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 보다 안정적으로 제어할 수 있다.
또한, 배출되는 드레인수의 pH가 제어됨으로써 수소 이온 농도에 관한 수질 오염 기준 범위를 안정적으로 준수할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스가 붕규산계 항균성 글라스인 것과 동시에, 산성을 나타내는 항균성 글라스가 인산계 항균성 글라스인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스에 있어서의 각각의 기준 은이온 용출량을 용이하게 소정의 범위 내로 조정할 수 있다.
따라서, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량에 대해서도 용이하게 소정의 범위 내로 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 비표면적이 0.1~5 ㎠/g의 범위 내의 값인 것과 동시에, 산성을 나타내는 항균성 글라스의 비표면적이 8~100 ㎠/g의 범위 내의 값인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스에 있어서의 각각의 기준 은이온 용출량을 보다 용이하게 소정의 범위 내로 조정할 수 있다.
따라서, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량에 대해서도 보다 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스가 타블렛 형상이며, 해당 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 최대 지름을 5~20 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 용이하게 되고, 나아가서는, 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량에 대해서도 한층 더 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 산성을 나타내는 항균성 글라스가 입자 형상이며, 해당 산성을 나타내는 항균성 글라스의 평균 입경을 0.01~5 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 용이하게 되고, 나아가서는, 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량에 대해서도 한층 더 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 혼합 항균성 글라스를 피복 부재를 이용하여 패키징한 경우에 충전율을 올릴 수 있는 것으로부터 혼합 항균성 글라스의 컴팩트화에도 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 비항균성 글라스를 추가로 포함하는 것과 동시에, 해당 비항균성 글라스의 배합량을 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해 5~100 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스와의 결착을 방지하고, 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 보다 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 혼합 항균성 글라스를 피복 부재를 이용하여 패키징한 경우에 소정의 양의 비항균성 글라스를 배합하는 것에 의해 전체로서의 중량 변화 비율을 작게할 수 있다. 따라서, 혼합 항균성 글라스 자체가 감량된 경우라도 비항균성 글라스 자체의 무게 효과에 의해 패키징이 소정의 장소 이외로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와 산성을 나타내는 항균성 글라스는 물이 투과하는 개구부를 구비한 피복 부재의 내부에 수용되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 취급이 용이하게 될 뿐만 아니라, 공조 시설 등에 있어서 소정의 장소에 확실하고 단시간에 이를 배치할 수 있다.
본 발명의 혼합 항균성 글라스에 의하면, 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스를 소정의 조건을 만족하도록 혼합하여 이용함으로써, 이들 항균성 글라스간에서의 상호 작용에 의해 은이온의 용출량을 안정적으로 제어할 수 있게 되었다.
그 결과, 공조 시설 등의 드레인수에서의 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량을 안정적으로 제어하고, 드레인수에서의 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 되었다.
도 1a~1c는, 공조 시설의 개략을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 2a~2c는, 공조 시설의 개략을 설명하기 위해 제공하는 다른 도면이다.
도 3a~3c는, 물의 pH와 은이온 용출량과의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 4는, 알칼리성 및 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적과 은이온 용출량과의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 5는, 알칼리 항균성 글라스의 형상을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 6은, 산성 항균성 글라스의 형상을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 7은, 산성 항균성 글라스의 제조 방법에 대해 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 8은, 비항균성 글라스의 형상을 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 9a~9c는, 피복 부재에 대해 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 10a~10b는, 알칼리성 항균성 글라스의 제조 방법에 대해 설명하기 위해 제공하는 도면이다.
도 11은, 드레인 팬 내에서의 항균성 글라스의 설치 태양을 나타내기 위해 제공하는 도면이다.
도 12는, 실시예 1에 있어서의 드레인 팬 내의 모습을 나타내기 위해 제공하는 도면이다.
도 13은, 비교예 1에 있어서의 드레인 팬 내의 모습을 나타내기 위해 제공하는 도면이다.
본 발명의 혼합 항균성 글라스는 은이온을 방출함으로써 항균 효과를 발휘하는 혼합 항균성 글라스이며, 용해한 경우에 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와 용해한 경우에 산성을 나타내는 항균성 글라스를 포함하고, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값이며, 또한 산성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값이며, 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 배합량이 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해 10~120 중량부의 범위 내의 값이며, 한편, 소정의 측정 조건에서 측정되는 총 은이온 용출량이 0.01~5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는 혼합 항균성 글라스이다.
이하, 이러한 혼합 항균성 글라스의 실시 형태를 적용 대상, pH 및 은이온 용출량에 있어서의 상관 관계, 알칼리 항균성 글라스, 산성 항균성 글라스 등으로 나누어 구체적으로 설명한다.
1. 적용 대상
본 발명의 주된 적용 대상인 공조 시설의 종류는 드레인 팬을 구비하고 있으면 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들면, 가스식 히트 펌프 에어콘, 전기식 히트 펌프 에어콘, 석유식 히트 펌프 에어컨 등이 해당한다.
즉, 이러한 공조 시설은, 응축기, 팽창판, 증발기, 압축기를 구비한 소정의 히트 펌프를 구비하고 있고, 압축기에 있어서의 터빈을 구동하는데에 가스, 전기, 또는 석유가 사용되는 것이다.
여기서, 이들 공조 시설 중, 특히 업무용의 공조 시설은 공조 시설의 측면도인 도 1a~1c 및 공조 시설의 평면도인 도 2a~2c에 도시한 바와 같이 증발기(12) 내에서 냉매를 증발시켜 상하로 빠져 나갈 수 있는 블로어 팬 수용부(12')에 있어서의 공기의 열을 빼앗고, 이에 수용되어 있는 블로어 팬(10)에 의해 열이 빼앗긴 차가운 바람을 내보내는 구조로 되어 있다.
이 때문에, 증발기(12)의 표면에서는 공기 중의 수분이 다량으로 결로하게 되지만, 이러한 수분을 회수하기 위해 업무용의 공조 시설은 증발기(12)의 하부에 드레인 팬(14)을 구비하고 있다. 또한 이러한 드레인 팬(14)은 블로어 팬(10)으로부터의 송풍을 실내에 통하기 위한 송풍구(10')가 설치되어 있다.
그리고, 드레인 팬(14)에서는 드레인수 회수부(18)에 드레인수가 적하되고, 펌프(16)로 드레인수를 외부로 배수하는 구조로 되어 있다.
따라서, 도 2c에 도시한 바와 같이, 드레인 팬(14) 내에 본 발명으로서의 혼합 항균성 글라스(20a~20b)를 배치하게 된다.
이러한 혼합 항균성 글라스(20)의 배치 개소는 드레인수 회수부(18) 내라면 특별히 한정되는 것이 아니며, 최종적으로 드레인수가 모이는 펌프(16) 주변(20a)이어도 좋고, 그 밖의 개소(20b)여도 좋고, 복수 개소여도 좋다.
또한, 펌프(16)의 내부에 슬라임이 다량으로 유입하면 펌프(16)의 구동이 정지하여 드레인수의 배출이 곤란하게 되기 쉬운 것이 알려져 있다.
따라서, 펌프(16)의 부근에 있어서의 슬라임의 발생을 억제하기 위해 혼합 항균성 글라스(20)를 펌프(16) 주변에 배치하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 혼합 항균성 글라스(20)를 소정의 개소에 배치하는 것에 있어서, 예를 들면, 냉매를 통하는 구리관 등에 대해 끈으로 묶은 상태로 배치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 드레인수의 흐름 등에 의해 혼합 항균성 글라스(20)가 초기의 배치 개소로부터 크게 이동하는 것을 막을 수 있기 때문이다.
또한, 도 1a~1c 및 도 2에 도시한 공조 시설은, 본 발명의 혼합 항균성 글라스가 적용되는 공조 시설의 일례이며, 드레인 팬을 구비한 공조 시설이면 특별히 한정되지 않고 본 발명의 적용 대상으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합 항균성 글라스는 상술한 공조 시설 이외라도, 예를 들면, 공장 시설에 있어서의 보일러의 열 교환기와 같은 드레인수가 저장되는 시설이나, 그 밖에, 정수기, 세탁기, 가습기, 공기 청정기, 온수 편좌(便坐)의 노즐 클리너 등, 소정의 기간 물을 저장하는 시설이나 제품의 저수 탱크에도 사용할 수 있다.
또한, 예를 들면, 건조식 젖은 쓰레기 처리기 등에 있어서의 결로수용 탱크 등에도 사용할 수 있다.
2. pH 및 은이온 용출량에 있어서의 상관 관계
본 발명에 대해서는, 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스를 혼합하여 혼합 항균성 글라스로 하는 것을 특징으로 한다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스 또는 산성 항균성 글라스를 각각 단독으로 이용한 경우, 은이온 용출량에 있어서 pH 의존성에 의해 은이온 용출량을 안정적으로 제어하는 것이 곤란해지기 때문이다.
이에 대해, 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스를 혼합하여 혼합 항균성 글라스로서 이용한 경우에는, 이러한 항균성 글라스간에 있어서의 상호 작용을 효과적으로 발휘시켜 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 있기 때문이다.
이하, 도 3a~3c를 이용하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 3a을 이용하여 알칼리성 항균성 글라스로서 붕규산계 항균성 글라스를 단독으로 물에 침지시켰을 경우의 물의 초기 pH와 은이온 용출량과의 상관 관계를 설명한다.
즉, 도 3a에는, 가로축에 항균성 글라스를 침지시키기 전단계의 물의 초기 pH(－)를 취하고, 세로축에 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 취한 특성 곡선이 표시되어 있다.
또한 붕규산계 항균성 글라스는 비교예 4에 상당하는 것을 이용하였다.
또한, 물의 초기 pH는, 산성 영역으로 조정할 때에는 인산, 또는 인산 및 초산의 조합을 이용하고, 알칼리성 영역으로 조정할 때에는 수산화 칼륨을 이용하였다. 이러한 pH의 조정 수단은 이하에서 설명하는 도 3b 및 3c에서도 마찬가지이다. 또한, 후술하는 실시예에 대해도 마찬가지이다.
여기서, 본 발명에 있어서의 기준 은이온 용출량에 대해 설명하겠으며, 본원 발명에 있어서의 기준 은이온 용출량이란 이하와 같이 하여 측정한 은이온 용출량이다.
즉, 측정 대상이 되는 항균성 글라스 30g을, 1 리터의 정제수(30℃, pH6.5) 중에 침지하고, 온도를 유지한 채로, 밀폐계에서 24 시간 방치한다.
이어서, 은이온 용출액을 여과지(5C)로 여과하여 측정 시료로 한 후, 측정 시료 중의 은이온 농도를 은이온 미터, 원자 흡광 분석 장치, ICP-MS 분석 장치 등 은이온 농도를 측정할 수 있는 분석 기기에 의해 측정하여 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 산출한다.
따라서, 도 3a 등의 특성 곡선을 작성할 때에는 항균성 글라스를 침지시키기 전단계에서의 물의 초기 pH를 바꾼 것 외에는 기준 은이온 용출량의 경우와 같은 조건에서 각 pH에 있어서의 은이온 용출량을 측정 및 산출하였다.
또한, 은이온 용출량의 단위 분자인 ㎎은 은이온의 중량을 의미하고, 분모인 g은 항균성 글라스의 중량을 의미한다.
이러한 특성 곡선으로부터는, pH의 증가에 따라 은이온 용출량이 증가되는 경향을 읽어낼 수 있다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스로서 붕규산계 항균성 글라스를 단독으로 이용한 경우 드레인수가 중성 영역인 경우에는 은이온 용출량이 불충분하게 되기 쉬운 한편, 항균성 글라스의 용해에 의해 드레인수의 pH가 알칼리성 영역으로 이동하면 은이온 용출량이 과잉이 되기 쉽고 은이온 용출량을 안정적으로 제어하지 못하는 것이 이해된다.
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 조성에 의해서는 드레인수의 pH가 알칼리성 영역으로 이행되면 반대로 은이온 용출량이 과도하게 감소되는 경우도 확인되고 있다.
이 경우에도, 알칼리성 항균성 글라스를 단독으로 이용하면, 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 없음에는 변화가 없다.
이어서, 도 3b을 이용하여, 산성 항균성 글라스로서 인산계 항균성 글라스를 단독으로 물에 침지시킨 경우의 물의 초기 pH와 은이온 용출량과의 상관 관계를 설명한다.
즉, 도 3b에는, 가로축에 항균성 글라스를 침지시키기 전단계에서의 물의 초기의 pH(－)를 취하고, 세로축에 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 취한 특성 곡선이 표시되어 있다.
또한, 인산계 항균성 글라스는 비교예 1에 상당하는 것을 이용하였다.
이러한 특성 곡선으로부터는, pH의 저하에 따라 은이온 용출량이 증가되는 경향을 읽어낼 수 있다.
따라서, 산성 항균성 글라스로서 인산계 항균성 글라스를 단독으로 이용한 경우, 드레인수가 중성 영역인 경우에는 은이온 용출량이 불충분하게 되기 쉬운 한편, 항균성 글라스의 용해에 의해 드레인수의 pH가 산성 영역으로 이행되면 은이온 용출량이 과잉이 되기 쉽고 은이온 용출량을 안정적으로 제어하지 못하는 것이 이해된다.
이어서, 도 3c를 이용하여, 알칼리성 항균성 글라스로서 붕규산계 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스로서 인산계 항균성 글라스를 혼합하여 물에 침지시킨 경우의 물의 초기의 pH와 은이온 용출량과의 상관 관계를 설명한다.
즉, 도 3c에는, 가로축에 물의 초기 pH의 (－)을 취하고, 세로축에 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 취한 특성 곡선이 표시되어 있다.
또한, 혼합 항균성 글라스는 실시예 4에 상당하는 것을 이용하였다.
또한, 이러한 특성 곡선으로부터 pH의 변화에 관계없이 소정의 은이온 용출량이 유지되는 경향을 읽어낼 수 있다.
이러한 도 3c의 특성 곡선의 형상은, 도 3a 및 3b의 특성 곡선을 단순하게 서로 더한 형상과는 크게 다른데, 이로부터 알칼리성 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스와의 사이에서 어떤 상호 작용이 생기고 있음이 이해된다.
또한, 특성 곡선의 기울기가 비교적 완만한데, 이로부터 이러한 상호 작용에 의해 알칼리성 항균성 글라스나 산성 항균성 글라스를 단독으로 이용한 경우와 비교해 은이온 용출량에 있어서 pH 의존성을 효과적으로 억제할 수 있음이 이해된다.
따라서, 알칼리성 항균 글라스 및 산성 항균성 글라스를 혼합해 이용함으로써, 은이온 용출량에 있어서 pH 의존성을 효과적으로 억제하고, 드레인수에서의 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 있고, 나아가서는, 드레인수에서의 미생물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있음이 이해된다.
3. 알칼리성 항균성 글라스
(1) 기준 은이온 용출량
본 발명에 있어서는, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량을 이러한 범위로 함으로써, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량 및 각각의 항균성 글라스의 배합 비율과 함께 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 용이하고 안정적으로 소정의 범위로 조정할 수 있기 때문이다.
따라서, 드레인수에서의 은이온 용출량을, 예를 들면, 200 일 이상의 장기간에 걸쳐 안정적으로 제어할 수 있기 때문이다.
즉, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량이 0.005 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃) 미만의 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스의 용해 속도가 느려지는 것에 기인하여, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 불충분하게 되거나, 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 될 뿐만 아니라, 산성 항균성 글라스와의 사이에 있어서의 상호 작용을 충분히 발휘시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량이 1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)를 넘은 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스의 용해 속도가 빨라지는 것에 기인하여, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 과잉이 되거나, 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량을 0.01~0.5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1~0.3 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
이어서, 도 4를 이용해, 기준 은이온 용출량을 규정하는 이유를 보다 구체적으로 설명한다.
즉, 도 4에는, 가로축에 항균성 글라스의 비표면적(㎠/g)을 취하고, 세로축에 기준 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 취한 특성 곡선 A 및 B가 표시되어 있다.
여기서, 특성 곡선 A는, 항균성 글라스로서 알칼리성 항균성 글라스인 붕규산계 항균성 글라스(비교예 2에 상당)를 이용한 경우의 특성 곡선이며, 특성 곡선 B는, 항균성 글라스로서 산성 항균성 글라스인 인산계 항균성 글라스(비교예 1에 상당)를 이용한 경우의 특성 곡선이다.
이러한 특성 곡선 A 및 B로부터 이해되듯이, 어느 쪽의 항균성 글라스에서도 그 비표면적과 기준 은이온 용출량과의 사이에는 비례 관계가 존재한다.
한편, 특성 곡선의 기울기에는 큰 차이가 있고, 특성 곡선 A가 특성 곡선 B보다 약 10 배나 큰 기울기를 가지고 있다.
이는 비표면적을 동일하게 한 경우, 알칼리성 항균성 글라스인 붕규산계 항균성 글라스(비교예 2에 상당)에 있어서의 은이온이 산성 항균성 글라스인 인산계 항균성 글라스(비교예 1에 상당)보다 약 10 배의 은이온을 용출하는 것을 의미한다.
여기서, 기준 은이온 용출량은 항균성 글라스의 용해 상태에 직접적으로 의존하는 것이다.
이 때문에, 항균성 글라스 중에 함유되어 있는 은의 농도에도 기인하지만, 기준 은이온 용출량은 그대로 항균성 글라스의 용해 속도를 평가하는 지표가 된다.
따라서, 이러한 관점으로부터 특성 곡선 A 및 B를 본다면, 비표면적을 동일하게 한 경우, 알칼리성 항균성 글라스인 붕규산계 항균성 글라스(비교예 2에 상당)는, 산성 항균성 글라스인 인산계 항균성 글라스(비교예 1에 상당)보다 약 10 배의 속도로 용해하는 것이 이해된다.
즉, 본 발명은, 각각의 항균성 글라스의 기준 은이온 용출량을 규정함으로써 간접적으로 각각의 항균성 글라스의 용해 속도를 규정하고 있다.
그리고, 이에 의해, 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스간에 있어서의 상호 작용을 효과적으로 발휘시켜 pH 의존에 기인한 은이온 용출량의 변화를 억제하고, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 보다 안정적으로 제어하는 것에 성공하고 있다.
(2) 종류 1
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 종류에 대해, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 이하의 배합 조성으로 이루어지는 붕규산계 항균성 글라스를 사용하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 붕규산계 항균성 글라스를 사용하는 것에 의해, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량의 조정이 용이하게 되고, 나아가서는, 드레인수에서의 총 은이온 용출량의 조정에 대해서도 용이해지기 때문이다.
즉, 알칼리성 항균성 글라스의 배합 조성으로서 B2O3, SiO2, Ag2O, 알칼리 금속 산화물을 포함하는 것과 동시에, 전체량에 대해 B2O3의 첨가량을 30~60 중량%, SiO2의 첨가량을 30~60 중량%, Ag2O의 첨가량을 2~5 중량%, 알칼리 금속 산화물의 첨가량을 5~20 중량%, Al2O3의 첨가량을 0.1~2 중량% 및 전체량이 100 중량%에 못미친 경우에는 잔여 성분으로서 다른 글라스 성분(알칼리 토금속류 산화물, CeO2, CoO 등 )을 0.1~33 중량%의 범위에서 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 알칼리성 항균성 글라스의 배합 조성에 있어서, B2O3는 기본적으로 그물코 형성 산화물로서의 기능을 완수함과 동시에, 그 밖에 투명성 개선 기능이나 은이온의 균일한 방출성에도 관여한다.
또한, SiO2는, 항균성 글라스에 있어서의 그물코 형성 산화물로서의 기능을 완수함괴 동시에, 황변(黃變)을 방지하는 기능을 완수하고 있다.
또한, Ag2O는, 항균성 글라스에 있어서의 필수 구성 성분이며, 글라스 성분을 용해시켜 은이온을 용출시킴으로써 우수한 항균성을 장기간 발현할 수 있다.
또한, 알칼리 금속 산화물, 예를 들면, Na2O나 K2O는, 기본적으로 그물코 수식 산화물로서의 기능을 완수하는 한편, 항균성 글라스의 용해 특성의 조정 기능을 발휘하여 항균성 글라스의 내수성을 저감시켜, 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량을 조정할 수 있다.
또한, 알칼리 토금속류 산화물, 예를 들면, MgO나 CaO를 더 첨가함으로써, 그물코 수식 산화물로서의 기능을 완수할 수 있는 한편, 알칼리 금속 산화물과 마찬가지로, 항균성 글라스의 투명성 개선 기능이나 용해 온도의 조정 기능을 발휘할 수 있다.
그 밖에, CeO2나 Al2O3 등을 별도 첨가함으로써, 전자선에 대한 변색성이나 투명성, 또는 기계적 강도를 향상시킬 수도 있다.
(3) 종류 2
또한, 알칼리성 항균성 글라스에 무기계 착색제를 포함하는 것과 동시에, 상기 무기계 착색제의 첨가량을 전체량에 대해 0.001~0.5 중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 소정의 양의 무기계 착색제를 첨가함으로써, 알칼리성 항균성 글라스의 변색을 방지할 수 있는 것과 동시에, 알칼리성 항균성 글라스의 소실 상태를 눈으로 판단할 수 있기 때문이다.
따라서, 장기간에 걸쳐 소정의 항균 효과를 발휘하면서 초기의 외관이나 식별성을 유지할 수 있다. 즉, 무기계 착색제의 기능에 의해 은이온에 유래한 변색 방지 효과를 효과적으로 발휘시킬 수 있음과 동시에, 피복 부재를 구비하여 카트리지화한 경우에더, 외부로부터 그 존재를 용이하게 식별할 수 있고, 알칼리성 항균성 글라스의 보충 시기나 교체 시기를 정확하게 판단할 수 있다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 무기계 착색제의 첨가량을 전체량에 대해 0.003~0.1 중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.005~0.05 중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 알칼리성 항균성 글라스에 포함되는 무기계 착색제의 첨가량을 고려함에 있어, 산화은의 첨가량에 대해서도 고려하는 것이 바람직하다.
즉, 알칼리성 항균성 글라스에 포함되는 무기계 착색제의 첨가량을 C1로 하고, 마찬가지로 포함되는 산화은의 첨가량을 C2로 할 때, C1/C2로 나타내어지는 비율을 0.01~3의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 무기계 착색제의 첨가량을 산화은의 첨가량과 관련지어 제어함으로써, 소정의 항균 효과의 발휘를 억제하지 않고, 초기의 외관이나 식별성을 유지할 수 있기 때문이다. 즉, C1/C2로 나타나는 비율이 0.01 미만이 되면 변색 방지 효과의 발현이 부족해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, C1/C2로 나타내어지는 비율이 3을 넘으면, 항균 효과의 발현이 부족해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, C1/C2로 나타내어지는 비율을 0.01~2의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05~1의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 무기계 착색제의 종류는 특별히 제한되지는 않으나, 산화 분위기에서 발색하기 쉽도록 산화 코발트(CoO), 산화 구리(CuO), 산화 크롬(Cr2O3), 산화 니켈(NiO), 산화 망간(MnO2), 산화 네오듐(Nd2O3), 산화 에르븀(Er2O3), 및 산화 세륨(CeO2) 등의 1 종 단독 또는 2 종 이상의 조합을 들 수 있다.
예를 들면, 산화 코발트(CoO)라면 지극히 소량 첨가, 예를 들면, 0.005 중량%이라도 우수한 생생한 잉크 블루의 발색성을 얻을 수 있고, 소정의 항균 효과를 억제하지 않고 초기의 외관이나 식별성을 유지할 수 있다.
(4) 비표면적
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적을 0.1~5 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적을 이러한 범위로 함으로써, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 보다 용이하게 소정의 범위로 조정할 수 있기 때문이다.
즉, 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적이 0.1 ㎠/g 미만의 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스의 용해 속도가 늦어지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 불충분해지거나, 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 될 뿐만 아니라, 산성 항균성 글라스와의 사이에서의 상호 작용을 충분히 발휘시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적이 5 ㎠/g을 넘은 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스의 용해 속도가 빨라지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 과잉이 되거나 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적을 1~4.5 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2~4 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 항균성 글라스의 비표면적은, 직접 표면적 및 중량을 측정할 수 있는 경우에는 이들 값으로부터 산출할 수 있다.
한편, 직접 표면적을 측정할 수 없는 경우에는, 그 은이온 용출량과 이미 비표면적이 얻어져 있는 동일 조성의 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량과의 비율로부터 간접적으로 표면적을 산출하여 비표면적을 산출할 수 있다.
(5) 형상
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 형상은 특별히 제한되지는 않으나 타블렛 형상인 것이 바람직하다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스의 형상을 이러한 형상으로 함으로써 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 용이해지고, 나아가서는, 드레인수에서의 은이온 용출량을 더 용이하게 조정할 수 있기 때문이다.
또한, 타블렛 형상이면 비교적 응집하기 쉬운 형상인 산성 항균성 글라스가 응집되는 것을 억제할 수도 있기 때문이다.
보다 구체적으로는, 사진 대용 도 5에 도시한 바와 같은 사다리꼴 교차 6면체의 알칼리성 항균성 글라스(22)를 들 수 있으나, 직방체나 원주 등 소위 정제(錠劑)형이면 좋다.
또한 사진을 그대로 도면으로서 이용한 경우, 공보 등에서 사진의 화질이 열화하여 선명하지 않게 되는 경우가 있으므로, 도면으로서 사진이 아닌 사진 대용 도면을 이용하였다. 이하에서의 사진 대용 도 6, 8, 11, 12 및 13도 마찬가지이다.
또한, 이러한 알칼리성 항균성 글라스를 구성하는 변을 따라 면취(面取)되어 있는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 형상으로 함으로써 한층 더 장기간에 걸쳐 소정의 항균 효과를 발휘하면서, 초기의 외관이나 식별성을 유지할 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 면취(面取)된 형상으로 함으로써, 성형성이나 연마성도 향상시킬 수 있기 때문이다.
또한 이러한 형태의 알칼리성 항균성 글라스라면 취급이나 교환 등이 용이하게 될 뿐만 아니라, 비교적 강한 수류를 이용한 경우에도 해당 수류와 함께 외부로 유출되거나 파쇄되는 것을 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 최대 지름을 5~20 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 알칼리성 항균성 글라스의 최대 지름이란 알칼리성 항균성 글라스에 외접하는 구(球)의 직경을 의미한다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스의 최대 지름을 이러한 범위로 함으로써 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 한층 더 용이하게 되고, 나아가서는 드레인수에서의 은이온 용출량을 보다 한층 용이하게 조정할 수 있기 때문이다.
또한, 취급이 용이해질 뿐만 아니라, 항균성 글라스끼리의 응집을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로는, 이러한 최대 지름이 5 ㎜ 미만의 값이 되면 소정의 개소에 재배치하여 물과 직접적으로 접촉시켰을 경우 수압에 의해 떠내려가서 소정의 개소로부터 유출되기 쉬워지거나, 장기간에 걸쳐 소정의 농도의 은이온을 방출하는 것이 곤란해지거나, 또한, 보관 시에 응집하기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 최대 지름이 20 ㎜를 넘으면, 반대로 취급이 곤란해지거나 안정적으로 제조하는 것이 곤란해지기 때문이다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스의 최대 지름을 7~15 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 9~12 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 상술한 항균성 글라스의 최대 지름은, 예를 들면, 광학 현미경 사진이나 버니어캘리퍼스를 이용하여 용이하게 측정할 수 있다.
또한, 1 개의 알칼리성 항균성 글라스의 표면적을 1~10 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 표면적이 1 ㎠ 미만의 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적이 과도하게 커지거나 응집되기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 표면적이 10 ㎠를 넘은 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적이 과도하게 작아지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 1 개의 알칼리성 항균성 글라스의 표면적을 1.5~8 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2~5 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
(6) 기준 pH
알칼리성 항균성 글라스에 대해, 기준 pH를 8~11의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 알칼리성 항균성 글라스의 기준 pH가 8~11의 범위 밖의 값이 되면, 산성 항균성 글라스와의 상호 작용을 효과적으로 발휘시키는 것이 곤란해지거나 드레인수의 pH가 과도하게 산성 영역 또는 알칼리성 영역으로 치우치기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스의 pH를 8.5~10.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 9~10의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서의 기준 pH란, 상술한 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량의 측정 조건과 같은 조건에서 측정되는 pH를 의미한다.
(7) 배합량
또한, 알칼리성 항균성 글라스의 배합량을 후술하는 산성 항균성 글라스 100 중량부에 대해 10~120 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
그 이유는, 알칼리성 항균성 글라스의 배합량을 이러한 범위로 함으로써, 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스에 있어서의 각각의 기준 은이온 용출량, 즉, 용해 속도와 함께 드레인수에서의 은이온 용출량을 소정의 범위로 조절할 수 있기 때문이다.
또한, 드레인수에서의 항균 효과의 지속 시간을 조정하는 것도 용이해지기 때문이다.
즉, 이러한 알칼리성 항균성 글라스의 배합량이 10 중량부 미만의 값이 되면 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 불충분해지거나, 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 될 뿐만 아니라, 산성 항균성 글라스와의 사이에 있어서의 상호 작용을 충분히 발휘시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 알칼리성 항균성 글라스의 배합량이 120 중량부를 넘으면 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 과잉이 되거나 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 알칼리성 항균성 글라스의 배합량을 산성 항균성 글라스 100 중량부에 대해 20~80 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 30~60 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
4. 산성 항균성 글라스
(1) 기준 은이온 용출량
본 발명에 있어서는, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 0.005~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 이러한 범위로함으로써, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량 및 각각의 항균성 글라스의 배합 비율과 함께, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 용이하게 소정의 범위로 조정할 수 있기 때문이다.
따라서, 드레인수에서의 은이온 용출량을, 예를 들면, 200 일 이상의 장기에 걸쳐 안정적으로 제어할 수 있기 때문이다.
즉, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량이 0.005 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃) 미만의 값이 되면, 산성 항균성 글라스의 용해 속도가 느려지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 불충분해지거나 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 될 뿐만 아니라, 산성 항균성 글라스와의 사이에 있어서의 상호 작용을 충분히 발휘시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량이 1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)를 넘은 값이 되면, 산성 항균성 글라스의 용해 속도가 빨라지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 과잉이 되거나 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 산성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량을 0.01~0.5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.05~0.3 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 기준 은이온 용출량은 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 것과 같은 조건에서 측정되는 은이온 용출량을 의미한다.
또한, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 고려하여 정하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량과 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량이 과도하게 다르면 어느 하나가 먼저 소실되어 드레인수에서의 은이온 용출량의 조정이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 구체적으로, 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량(A)을 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량(B)에 대해 0.1×B ~ 5×B 의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.2×B ~ 3×B 의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.3×B ~ 2×B 의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
(2) 종류
또한, 산성 항균성 글라스의 종류는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 이하의 배합 조성으로 이루어지는 인산계 항균성 글라스를 사용하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 인산계 항균성 글라스를 사용하는 것에 의해 산성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량의 조정이 용이하게 되고, 나아가서는, 드레인수에서의 은이온 용출량의 조정이 용이해지기 때문이다.
또한, 이러한 글라스 조성으로 이루어지는 인산계 항균성 글라스에 의하면, 가공성이 뛰어남과 동시에 소정의 입경(粒徑)의 입상(粒狀)으로 성형하기 쉽고, 더욱이 소정의 양의 은이온을 소정의 시간 내에 방출할 수 있기 때문이다.
또한, 이러한 인산계 항균성 글라스라면 제조시의 용해 가마 등에 대한 부식성이 적고, 제조 조건이 완화되거나 제조 비용을 저감시키는 제조면에서의 이점을 얻을 수도 있다.
즉, 원재료로서 Ag2O, CaO, B2O3 및 P2O5를 포함하고, 한편, 전체량을 100 중량%로 했을 때에, Ag2O의 함유량을 2~5 중량%의 범위 내의 값, CaO의 함유량을 10~30 중량%의 범위 내의 값, B2O3의 함유량을 1~15 중량%의 범위 내의 값, 및 P2O5의 함유량을 50~80 중량%의 범위 내의 값으로 함과 동시에, 전체량이 100 중량%에 못미친 경우에는, 잔여 성분으로서 다른 글라스 성분(알칼리 금속 산화물, 알칼리 토금속류 산화물, CeO2, Al2O3, CoO 등)을 0.1~37 중량%의 범위에서 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 인산계 항균성 글라스의 배합 조성에 대해, P2O5는 기본적으로 그물코 형성 산화물로서의 기능을 완수하지만, 그 밖에 투명성 개선 기능이나 은이온의 균일한 방출성에도 관여한다.
또한, Ag2O는 항균성 글라스에 있어서의 필수 구성 성분이며, 글라스 성분이 용해되어 은이온을 용출함으로써 우수한 항균성을 장기간 발현할 수 있다.
또한, 알칼리 금속 산화물, 예를 들면, Na2O나 K2O는, 기본적으로 그물코 수식 산화물로서의 기능을 완수하는 한편, 항균성 글라스의 투명성 개선 기능이나 용해 온도의 조정 기능을 발휘할 수 있다.
또한, 알칼리 토금속류 산화물, 예를 들면 MgO나 CaO를 추가로 첨가함으로써, 그물코 수식 산화물로서의 기능을 완수할 수 있는 한편, 알칼리 금속 산화물과 마찬가지로, 항균성 글라스의 투명성 개선 기능이나 용해 온도의 조정 기능을 발휘할 수 있다.
또한 CeO2나 Al2O3 등을 별도 첨가함으로써, 전자선에 대한 변색성이나 투명성, 또는 기계적 강도를 향상시킬 수도 있다.
또한, 산성 항균성 글라스에 대해서도, 무기계 착색제, 예를 들면, 산화 코발트(CoO)를 포함함과 동시에, 상기 무기계 착색제의 첨가량을 전체량에 대해 0.001~0.5 중량%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 무기계 착색제를 소정의 양으로 배합하는 것에 의해, 항균성 글라스 자체의 변색을 방지할 수 있음과 동시에, 산성 항균성 글라스의 소실 상태를 눈으로 볼 수 있었기 때문이다.
또한, 산성 항균성 글라스의 조성을, 원재료로서 Ag2O, MgO, K2O, ZnO 및 P2O5를 포함하는 한편, 전체량을 100 중량%로 했을 때 Ag2O의 함유량을 5 중량%를 넘어, 10 중량% 이하의 범위 내의 값, MgO의 함유량을 3~10 중량%의 범위 내의 값, K2O의 함유량을 5~20 중량%의 범위 내의 값, ZnO의 함유량을 10~25 중량%의 범위 내의 값, 및 P2O5의 함유량을 55~75 중량%의 범위 내의 값으로 함과 동시에, 전체량이 100 중량%에 못미친 경우 잔여 성분으로서 다른 글라스 성분(알칼리 금속 산화물, 알칼리 토금속류 산화물, CeO2, Al2O3, CoO 등)을 0.1~37 중량%의 범위에서 포함한 조성으로 하는 것도 바람직하다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스의 조성을 이러한 조성으로 함으로써 산성 항균성 글라스 내에 비교적 다량의 Ag2O를 함유시킬 수 있는 한편, 산성 항균성 글라스를 붕괴 등을 시키지 않고 안정적으로 은이온 용출량을 향상시킬 수 있기 때문이다.
따라서, 이러한 조성의 산성 항균성 글라스라면 은이온 용출량의 향상이 요구되는 특정 장면에 있어서 용이하게 그 요구에 응할 수 있기 때문이다.
여기서, 은이온 용출량을 향상시키는 것이 요구되는 특정 장면으로서는, 예를 들면, 드레인수에 대해 증발기에서의 구리관이 침지하는 타입의 공조용 시설 등에 있어서 이온화 경향에 기인해 드레인 수 중에 용출된 은이온이 구리관 표면에 부착되어 드레인 수중의 은이온 농도가 저하되기 쉬워지는 경우를 들 수 있다.
또한, 예를 들면, 드레인 팬의 용적이나 형상 등에 의해 혼합 항균성 글라스를 재배치하는 스페이스가 제한되는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스의 공간 절약화가 요구되는 경우 등을 들 수 있다.
이 점에서, 이러한 특정 장면이라도, 상술한 조성의 산성 항균성 글라스라면 은이온 용출량을 효과적으로 향상시켜 용이하게 대응하는 것이 가능해진다.
(3) 비표면적
또한, 산성 항균성 글라스의 비표면적을 8~100 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스의 비표면적을 이러한 범위로 함으로써 산성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량을 보다 용이하게 소정의 범위로 조정할 수 있기 때문이다.
즉, 산성 항균성 글라스의 비표면적이 8 ㎠/g 미만의 값이 되면 산성 항균성 글라스의 용해 속도가 과도하게 느려지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 불충분해지거나, 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 될 뿐만 아니라, 알칼리성 항균성 글라스와의 사이에 있어서의 상호 작용을 충분히 발휘시키는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 산성 항균성 글라스의 비표면적이 100 ㎠/g을 넘은 값이 되면 산성 항균성 글라스의 용해 속도가 빨라지는 것에 기인해 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량이 과잉이 되거나 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 산성 항균성 글라스의 비표면적을 9~50 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10~20 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 항균성 글라스의 비표면적은 직접 표면적 및 중량을 측정할 수 있는 경우에는 이들 값으로부터 산출할 수 있다.
한편, 직접 표면적을 측정할 수 없는 경우에는 그 은이온 용출량과 이미 비표면적이 얻어져있는 동일 조성의 항균성 글라스에서의 은이온 용출량과의 비율로부터 간접적으로 표면적을 산출하여 비표면적을 산출할 수 있다.
(4) 형상
또한, 산성 항균성 글라스의 형상에 대해서도 특별히 제한되지는 않으나 입자 형상인 것이 바람직하다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스를 이러한 형상으로 함으로써 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 용이하게 되고, 나아가서는, 드레인수에서의 은이온 용출량을 한층 더 용이하게 조정할 수 있기 때문이다.
즉, 일반적으로, 산성 항균성 글라스는 알칼리성 항균성 글라스와 비교해 용해 속도가 느린 경향이 있기 때문이다.
따라서, 그 형상을 입자 형상으로 함으로써 용해 속도를 향상시켜 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 용해 속도와의 밸런스를 취할 수 있기 때문이다.
또한, 입자 상태 중에서도, 사진 대용 도 6에 도시한 바와 같은 파쇄 입자 형상물로서의 산성 항균성 글라스(24)라면, 마이크로 크랙을 일으켜 용해 속도를 더 향상시킬 수 있는 것에서 특히 바람직하다.
또한, 이러한 파쇄 형상 입자물은, 도 7에 도시한 바와 같이, 이른바 수쇄(水碎)에 의해 얻는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 설명하면, 글라스 용융로(51)로부터 주걱(50)으로 퍼낸 용융 글라스(52)를 수쇄 용기(54) 중의 물(56)에 대해 직접 투입함으로써 산성 항균성 글라스의 파쇄 형상 입자물(24)을 얻을 수 있다.
또한, 용융 글라스(52)를 투입할 때에는 연속된 끈 형상의 용융 글라스(52a)로서 주걱(50)으로부터 물(56) 중에 투입함으로써 원하는 입경(粒徑)을 가지는 파쇄 형상 입자물(24)을 안정적으로 얻을 수 있다.
이 때, 용융 글라스(52)의 온도는 600~1500℃ 의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1000~1400℃ 의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 용융 글라스(52)의 점도를 1×103~1×107 Pa·sec(측정 온도：25℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1×104~1×106 Pa·sec의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 용융 글라스(52)의 투입 속도는, 0.1~10 리터/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 1~5 리터/분의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 수쇄 용기(54) 중의 물(56)의 온도는 0~70℃ 의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10~50℃ 의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한 수쇄 용기(54) 중의 물(56)은 고온의 용융 글라스(52a)를 투입하는 것에 의해 용이하게 온도가 상승되므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 적절히 소정의 온도의 물을 가할 수 있는 물 공급 파이프(54a) 및 그 공급량을 조절하기 위한 밸브(54b)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 이 경우, 수쇄 용기(54)는 온도가 상승한 물(56)을 배수하기 위한 배수 파이프(54a') 및 배수량을 조절하기 위한 밸브(54b')를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 수쇄에 의해 얻어진 파쇄 입자 형상물(24)을 용이하게 회수할 수 있는 것으로부터, 도 7에 도시한 바와 같이, 수쇄 용기(54) 중에 회수 넷(58)을 구비하는 것도 바람직하다.
또한, 이러한 회수 넷(58)에는, 최종적으로 수쇄 용기(54)로부터 회수할 때에 편리한 것으로부터, 상단부에 1 개 또는 복수의 갈고리부(58a)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 산성 항균성 글라스의 평균 입경(수평균 입경)을 0.01~5 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 산성 항균성 글라스의 평균 입경을 이러한 범위로 함으로써 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적의 조정이 한층 더 용이하게 되고, 나아가서는, 드레인수에서의 은이온 용출량을, 보다 한층 용이하게 조정할 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 평균 입경이 0.01 ㎜ 미만의 값이 되면 취급성이 과도하게 저하되거나 과도하게 응집되기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 평균 입경이 5 ㎜를 넘은 값이 되면 비표면적이 작아져 용해 속도가 과도하게 저하되는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 산성 항균성 글라스의 평균 입경을 0.05~4 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1~3 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 1 개의 산성 항균성 글라스의 표면적을 0.00001~5 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 표면적이 0.00001 ㎠ 미만의 값이 되면 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적이 과도하게 커지거나 응집되기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 표면적 5 ㎠를 넘는 값이 되면 산성 항균성 글라스에 있어서의 비표면적이 과도하게 작아지는 경우가 있기 때문이다.
따라서 1 개의 산성 항균성 글라스의 표면적을 0.0001~2 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.001~1 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
(5) 기준 pH
또한, 산성 항균성 글라스에 대해, 기준 pH를 2~6의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 산성 항균성 글라스의 기준 pH가 2~6의 범위 밖의 값이 되면 알칼리성 항균성 글라스와의 상호 작용을 효과적으로 발휘시키는 것이 곤란해지거나, 드레인수의 pH가 과도하게 산성 영역 또는 알칼리성 영역으로 치우치기 쉬워지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 산성 항균성 글라스의 기준 pH를 2.5~5.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 3~5의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서의 기준 pH란 상술한 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량의 측정 조건과 같은 조건에서 측정되는 pH를 의미한다.
5. 비항균성 글라스
또한, 혼합 항균성 글라스를 구성하는 것에 있어서 비항균성 글라스를 소정의 양으로 배합하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이와 같이 비항균성 글라스를 배합하는 것에 의해 알칼리 항균성 글라스와 산성 항균성 글라스와의 결착을 방지하고, 혼합 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 조정하는 것이 한층 더 용이해지기 때문이다.
또한, 소정의 양의 비항균성 글라스를 배합하는 것에 의해 전체로서의 중량 변화 비율을 작게할 수 있기 때문이다. 따라서, 혼합 항균성 글라스 자체가 감량한 경우라도, 비항균성 글라스 자체의 무게 효과에 의해, 패키징이 소정의 장소 이외로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
(1) 종류
비항균성 글라스, 즉 수분에 의해 용해되고, 은이온을 용출하지 않은 글라스라면, 특별히 그 종류는 제한되지 않으나, 예를 들면, 소다 글라스, 붕규산계 글라스, 납 글라스(크리스탈 글라스), 석영 글라스, 알미노 규산염 글라스, 인산 글라스인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 전체량에 대해 글라스 그물코 성분으로서 SiO2 등을 35~65 중량%의 범위, 글라스 그물코 수식 성분으로서 Na2O, K2O, Li2O, CaO, MgO, BaO, B2O3, Al2O3 등의 적어도 1 종을 15~45 중량%의 범위에서 첨가하여 이루어지는 소다 글라스를 주성분으로 한 비항균성 글라스가 바람직하다.
그 밖에, 비항균성 글라스에 대해 알칼리성 항균성 글라스나 산성 항균성 글라스에 첨가하는 착색제와는 다른 종류의 착색제나 환원제, 자외선 흡수제 등을 소정의 양으로 첨가하는 것도 바람직하다.
(2) 형상
또한, 비항균성 글라스의 형상에 대해서도, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 도면 대용 도 8에 도시한 바와 같은 이형상의 비항균성 글라스(26)로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 성형이 용이한 한편, 수류에 대한 무게 효과를 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다.
(3) 크기
또한, 비항균성 글라스의 크기에 관해, 그 최대 지름을 3~30 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 비항균성 글라스라면 항균성 글라스의 최대 지름과 실질적으로 동일해지므로 항균성 글라스에 대해 균일하게 혼합하기 쉬워질 뿐만 아니라, 편재되기 어렵게 할 수 있기 때문이다.
따라서, 더욱 밸런스 좋게 항균성을 발현하거나 혼합 항균성 글라스 전체의 중량을 제어할 수 있는 것으로부터, 비항균성 글라스의 최대 지름을 5~20 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 8~15 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 이러한 비항균성 글라스가 평판 형상인 경우 비항균성 글라스의 두께를 0.1~10 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 비항균성 글라스의 두께가 0.1 ㎜ 미만의 값이 되면 기계적 강도가 현저하게 저하되거나, 취급이 곤란해지거나, 안정적으로 제조하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 비항균성 글라스의 두께가 10 ㎜를 넘으면 반대로 취급이 곤란해지거나 안정적으로 제조하는 것이 곤란해지기 때문이다.
따라서, 이러한 비항균성 글라스가 평판 형상인 경우 비항균성 글라스의 두께를 1~8 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 2~5 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
(4) 배합량
또한, 비항균성 글라스의 배합량을 산성 항균성 글라스 100 중량부에 대해 5~100 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 비항균성 글라스의 배합량이면 혼합 항균성 글라스로서의 소정의 항균성을 발현할 수 있고, 또한 혼합 항균성 글라스 전체의 중량을 용이하게 제어할 수 있기 때문이다. 즉, 이러한 비항균성 글라스의 배합량이면 항균성 글라스와 균일하게 혼합하기 쉬워지는 한편 편재되기는 어려워지므로 항균성을 균일하게 발현할 수 있고, 또한 전체 중량을 용이하게 제어할 수 있기 때문이다.
따라서, 더욱 밸런스 좋게 항균성을 발현하거나 혼합 항균성 글라스 전체의 중량을 용이하고 정확하게 제어할 수 있는 것으로부터, 비항균성 글라스의 배합량을 산성 항균성 글라스 100 중량부에 대해 8~80 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10~50 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하고, 15~30 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 가장 바람직하다.
6. 혼합 항균성 글라스
(1) 기준 총 은이온 용출량
또한, 적어도 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스로 구성되는 혼합 항균성 글라스에 있어서의 기준 총 은이온 용출량을 0.01~5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
그 이유는, 이러한 기준 총 은이온 용출량이 0.01 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃) 미만의 값이 되면 물과 직접적으로 접촉시킨 경우 신속히 소정의 농도의 은이온을 방출하여 소정의 항균 효과를 발휘하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
한편, 이러한 기준 총 은이온 용출량이 5 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)를 넘은 값이 되면 장기간에 걸쳐 소정의 농도의 은이온을 방출하는 것이 곤란해지거나, 취급이 곤란해지거나, 또는 안정적으로 제조하는 것이 곤란해지기 때문이다.
따라서, 혼합 항균성 글라스에 있어서의 기준 총 은이온 용출량을 0.05~1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1~0.2 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 혼합 항균성 글라스에 있어서의 기준 총 은이온 용출량은 상술한 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량의 측정 조건과 같은 조건에서 측정되는 은이온 용출량을 의미한다.
(2) 기준 pH
또한, 혼합 항균성 글라스의 기준 pH를 5~9의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 혼합 항균성 글라스의 기준 pH를 이러한 범위 내의 값으로 함으로써 각 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량 및 이러한 배합 비율의 규정과 함께 드레인수에서의 은이온 용출량을 장기에 걸쳐 안정적으로 소정의 범위로 제어할 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 혼합 항균성 글라스의 기준 pH가 5 미만의 값이 되면 드레인수의 pH가 과도하게 작은 값이 되어 각 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량이 과잉이 되기 쉽고, 장기적으로 사용할 수 없게 되는 경우가 있기 때문이다.
한편, 혼합 항균성 글라스의 pH가 9를 넘은 값이 되면 드레인수의 pH가 과도하게 큰 값이 되어 각 항균성 글라스로부터의 은이온 용출량이 과도하게 적어지기 쉽고, 충분한 항균 효과를 발휘하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또한, 수소 이온 농도에 관한 수질 오염 기준 범위를 준수하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 혼합 항균성 글라스의 기준 pH를 6.0~8.4의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 6.2~8.2 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 항균성 글라스에 있어서의 기준 pH는, 상술한 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 은이온 용출량의 측정 조건과 같은 조건에서 측정되는 pH를 의미한다.
(3) 첨가량
또한, 혼합 항균성 글라스의 첨가량은, 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 최대 1 리터의 드레인수를 회수 및 저장할 수 있는 드레인 팬에 대해 10~100g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 20~80g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그 이유는, 혼합 항균성 글라스의 첨가량을 이러한 범위로 함으로써, 예를 들면, 200 일 이상의 사용 기간을 확보할 수 있기 때문이다.
(4) 그 밖의 모양
또한, 상술한 종류(조성), 비표면적, 형상 및 배합량 등으로부터 벗어난 알칼리성 항균성 글라스 및 산성 항균성 글라스를 이용한 경우에도, 기준 은이온 용출량 및 각 항균성 글라스의 배합량 등이 본 발명의 규정하는 범위 내라면 항균성 글라스 전체로서의 총 은이온 용출량을 안정적으로 제어할 수 있다.
즉, 각 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량은 그 은함유율이나 글라스 조성을 바꿈으로써 조정할 수 있고, 또는 그 형상을 바꾸고, 나아가서는 비표면적을 바꾸는 것에 의해도 조정할 수 있기 때문이다.
이하, 그 밖의 태양의 일례로서, 상술한 알칼리성 항균성 글라스의 조성과 비교하여 낮은 용해성을 가지는 조성의 알칼리성 항균성 글라스를 이용한 경우의 혼합성 항균성 글라스의 태양을 나타낸다.
(4)－1 알칼리성 항균성 글라스
알칼리성 항균성 글라스로서의 붕규산계 글라스 배합 조성으로서, B2O3, SiO2, Ag2O, 알칼리 금속 산화물을 포함하는 것과 동시에, 전체량에 대해 B2O3의 첨가량을 30~60 중량%, SiO2의 첨가량을 30~60 중량%, Ag2O의 첨가량을 2~5 중량%, 알칼리 금속 산화물의 첨가량을 5~20 중량%, Al2O3의 첨가량을 2~15 중량%, 및 전체량이 100 중량%에 못미친 경우 잔여 성분으로서 다른 글라스 성분(알칼리 금속 산화물, K2O 등)을 0.1~33 중량%의 범위에서 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 붕규산계 글라스는 B2O3나 SiO2보다 더욱 강고하게 그물코 형성을 할 수 있는 Al2O3의 첨가량을 증가시킨 것에 의해 용해 속도를 저하시키고, 나아가서는 은이온 용출량을 저하시킨 붕규산계 글라스이다.
또한, 이러한 종류의 붕규산계 글라스를 이용하는 경우에는, 소정의 기준 은이온 용출량을 얻기 위해 그 비표면적을 8~100 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10~20 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 이러한 비표면적으로 하기 위해 붕규산계 글라스의 형상을 입자 형상으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 산성 항균성 글라스의 항에서 기재한 바와 같이 수쇄에 의해 얻어지는 파쇄 입자 형상물로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 경우에는, 붕규산계 글라스의 평균 입경을 0.01~5 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.1~3 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 1 개의 붕규산계 글라스의 표면적을 0.00001~5 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.001~1 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 기준 은이온 용출량이 0.01~0.3 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값, 보다 바람직하게는 0.05~0.1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 알칼리성 항균성 글라스를 얻을 수 있다.
또한, 기준 pH에 대해서도, 8.5~10.5의 범위 내의 값, 보다 바람직하게는 9~10의 범위 내의 값인 알칼리성 항균성 글라스를 얻을 수 있다.
(4)－2 산성 항균성 글라스
또한, 상술한 타입의 알칼리성 항균성 글라스와 혼합하여 이용하는 산성 항균성 글라스의 종류로서는 상술한 인산계 항균성 글라스와 같은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 그 비표면적에 대해서는, 상술한 용해 속도가 억제된 타입의 알칼리성 항균성 글라스에 대응시키기 위해 0.1~5 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 2~4 ㎠/g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 이러한 비표면적으로 하기 위해 인산계 항균성 글라스의 형상을 타블렛 형상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이 경우에는, 인산계 글라스의 최대 지름을 5~20 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 9~12 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것이 또한 바람직하다.
또한 1 개의 인산계 글라스의 표면적을 1~10 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 2~5 ㎠의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 기준 은이온 용출량이 0.01~0.2 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값, 보다 바람직하게는 0.02~0.1 ㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 알칼리성 항균성 글라스를 얻을 수 있다.
또한, 기준 pH에 대해서도 3~6.5의 범위 내의 값, 보다 바람직하게는 4~6의 범위 내의 값인 알칼리성 항균성 글라스를 얻을 수 있다.
7. 피복 부재
또한, 도 9a~9c에 도시한 바와 같이, 혼합 항균성 글라스로서의 알칼리성 항균성 글라스(22) 및 산성 항균성 글라스(24)의 혼합물이 물이 투과하는 개구부를 구비한 피복 부재(20)의 내부에 수용되어 있는 것, 즉, 카트리지화 되어 있는 것이 바람직하다.
그 이유는, 이러한 피복 부재를 설치함으로써 보존 시에 있어 취급이 용이해지거나 혼합 항균성 글라스의 응집화를 방지할 수 있기 때문이다. 또한, 사용 시에 있어서 사용성이 향상됨과 동시에 비교적 강한 수류를 이용한 경우에도 소정의 장소로부터 유출을 방지할 수 있기 때문이다. 또한 카트리지화 되어 있는 것으로부터 취급이나 교환 등에 대해서도 용이하게 실시할 수 있기 때문이다.
또한, 피복 부재는, 예를 들면, 도 9a에 도시한 바와 같은 메쉬 형상의 주머니 형상물(20)로 할 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 폴리프로필렌 등으로 이루어지는 50~500 ㎛ 정도의 그물코 크기를 갖는 메쉬로 이루어지고, 105×5×17 ㎜정도의 사이즈인 자루 형상물로하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 자루 형상물은 미리 씰부(28b, 28c)를 설치한 상태로 혼합 항균성 글라스를 수용하고, 마지막에 씰부(28a)를 설치하는 태양으로 하는 것이 바람직하다.
또한 혼합 항균성 글라스의 수용량으로는 10~100 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 30~80 g의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 카트리지 내에서의 항균성 글라스의 수용 태양으로서는, 예를 들면, 도 9b에 도시한 바와 같이, 알칼리성 항균성 글라스(22)와, 산성 항균성 글라스(24)와, 또한 비항균성 글라스(26)를 이용하는 경우에는 비항균성 글라스(26)를 혼합시킨 상태로 수용할 수 있다.
또한, 도 9c에 도시한 바와 같이, 알칼리성 항균성 글라스(22)와, 산성 항균성 글라스(24)와, 또한 비항균성 글라스(26)를 이용하는 경우에는 비항균성 글라스(26)를 각각 억지로 혼합시키지 않고 차례대로 수용하는 것도 제조 효율을 향상시키는 관점에서는 바람직하다.
또한 도 9b~9c에 도시한 피복 부재(20)는 피복 부재 내에서의 혼합 항균성 글라스의 수용 태양을 설명하는 것으로부터, 메쉬를 나타내는 선을 생략한 형태로 하였다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 이하의 설명은 본 발명을 예시적으로 가리키는 것이며, 본 발명은 이들 기재에 제한되는 것은 아니다.
［실시예 1］
1. 혼합 항균성 글라스의 작성
(1) 알칼리성 항균성 글라스의 작성
(1)－1 용융 공정
알칼리성 항균성 글라스 조성으로서, 아래와 같은 조성의 글라스 원료를, 만능 혼합기를 이용하여 회전수 250 rpm, 30 분의 조건으로 균일하게 혼합될 때까지 교반하였다.
SiO2 49.11 중량%
Al2O3 0.76 중량%
K2O 8.98 중량%
B2O3 37.90 중량%
Ag2O 2.99 중량%
CoO 0.26 중량%
이어서, 글라스 용융로를 이용하여 1280℃, 3 시간 반의 조건으로 글라스 원료를 가열하여 용융 글라스를 작성하였다.
(1)－2 성형 공정
도 10a~10b에 도시한 바와 같이, 글라스 용융로로부터 취출한 용융 글라스(42)를 성형 장치(40)에 도입하고, 도 5에 도시한 바와 같은 타블렛 형상의 알칼리성 항균성 글라스(22)(최대 지름：10 ㎜, 1 개당 면적：2.5 ㎠)를 성형하였다.
(1)－3 표면 연마 공정
얻어진 타블렛 형상의 알칼리성 항균성 글라스 500 g을 미디어를 사용하지 않는 진동 볼밀(ball mil) 중에 투입하였다. 이어서, 500 g의 이소프로필 알코올 또는 물을 첨가해, 그 상태로 진동 볼밀을 실온, 30 분의 조건으로 가동시켜, 디버링(deburring) 공정을 포함한 표면 연마 공정을 실시하였다.
그 결과, 표면 연마 공정 처리 전은 미소 요철이 보였던 것이, 표면 연마 공정 처리 후에는 표면이 평활화되어 광택을 발하게 되었다. 이를 최종적인 알칼리성 항균성 글라스로 하였다.
또한, 얻어진 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적은 3.75 ㎠/g였다.
(1)－4 기준 은이온 용출량의 측정
얻어진 알칼리성 항균성 글라스의 기준 은이온 용출량을 측정하였다.
즉, 얻어진 알칼리성 항균성 글라스 30 g을, 1 리터의 정제수(30도, pH6.5) 중에 침지하고, 온도를 유지한 채로 밀폐계로 24 시간 방치하였다.
이어서, 은이온 용출액을 여과지(5C)로 여과하여 측정 시료로 한 후, 측정 시료중의 은이온 농도를 은이온 농도 측정기(토우코우(東興) 화학 연구(주)제, 은이온 미터 TiN－5104형)에 의해 측정하고, 알칼리성 항균성 글라스에 있어서의 기준 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·24Hrs·30℃))을 산출하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(1)－5 기준 pH의 측정
얻어진 알칼리성 항균성 글라스의 기준 pH를 측정하였다.
즉, 기준 은이온 용출량의 측정과 같은 조건에서 얻어진 측정 시료에 있어서의 pH를, Ph 시험지(토우요우(東洋) 여과지(주)제, ADVANTEC WHOLE RANGE pH 0~14)에 의해 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(2) 산성 항균성 글라스의 작성
(2)－1 용융 공정
산성 항균성 글라스 조성으로서, 아래와 같은 조성의 글라스 원료를 만능 혼합기를 이용하여 회전수 250 rpm, 30 분의 조건으로 균일하게 혼합될 때까지 교반하였다.
P2O5 66.80 중량%
CaO 21.99 중량%
Al2O3 2.00 중량%
Na2O 0.60 중량%
B2O3 5.00 중량%
Ag2O 3.04 중량%
CeO2 0.52 중량%
CoO 0.05 중량%
이어서, 글라스 용융로를 이용하여 1280℃, 3 시간 반의 조건으로 글라스 원료를 가열하여 용융 글라스를 작성하였다.
(2)－2 성형 공정
도 7에 도시한 바와 같이, 글라스 용융로로부터 취출한 용융 글라스(52)를 주걱(50)으로부터 수쇄 용기(54) 중의 물(56)에 적하함으로써 수쇄하고, 도 6에 도시한 바와 같은 평균 입경：2 ㎜의 파쇄 입자 형상물로서의 산성 항균성 글라스(24)를 얻었다.
또한, 이 때의 용융 글라스의 온도는 1280℃이며, 점도는 1×105 Pa·sec이며, 용융 글라스의 물에 대한 투입 속도는 2 리터/분이며, 물의 온도는 25℃ 였다.
또한, 얻어진 알칼리성 항균성 글라스의 비표면적은 10.5 ㎠/g였다.
(2)－3 기준 은이온 용출량의 측정
얻어진 산성 항균성 글라스의 기준 은이온 용출량을 측정하였다.
즉, 상술한 알칼리성 항균성 글라스의 기준 은이온 용출량의 측정과 마찬가지로하여 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(2)－4 기준 pH의 측정
얻어진 산성 항균성 글라스의 기준 pH를 측정하였다.
즉, 상술한 알칼리성 항균성 글라스의 기준 pH의 측정과 마찬가지로하여 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(3) 비항균성 글라스의 작성
(3)－1 용융 공정
비항균성 글라스 조성으로서, 하기 조성의 글라스 재료를 글라스 용융로에 투입하였다.
SiO2 58.8 중량%
Na2O 27.0 중량%
B2O3 10.0 중량%
CaO 3.0 중량%
K2O 1.2 중량%
이어서, 글라스 용융로의 온도를 1350℃로 설정하고, 10 시간의 조건으로 가열 용해시켰다.
(3)－2 성형 공정
이어서, 글라스 용융로로부터 취출한 용융 글라스를 일단 냉각시켜 파쇄하고, 카렛트를 얻은 후, 얻어진 카렛트를 로터리킬른으로 가열 가공하여 각을 취하여 성형하여 도 8에 도시한 바와 같은 이형상의 비항균성 글라스(26)(평균 입경：10 ㎜)로 하였다.
(4) 수용 공정
이어서, 얻어진 알칼리성 항균성 글라스 10 g과, 산성 항균성 글라스 20 g과, 비항균성 글라스 3 g을, 도 9c에 도시한 바와 같이 피복 부재(20)로서의 폴리프로필렌제 메쉬 주머니(그물코 크키：210 ㎛, 바깥 치수：105 ㎜×45 ㎜×약 17 ㎜)의 내부에 수용하고, 실시예 1의 혼합 항균성 글라스로 하였다.
2. 혼합 항균성 글라스의 평가
(1) 총 은이온 용출량의 평가
(1)－1 기준 총 은이온 용출량
혼합 항균성 글라스에 있어서의 기준 총 은이온 용출량을 평가하였다.
즉, 상술한 알칼리성 항균성 글라스의 기준 은이온 용출량의 측정과 마찬가지로 하여 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(1)－2 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량
혼합 항균성 글라스에 있어서의 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량을 평가하였다.
즉, 얻어진 혼합 항균성 글라스의 전량(예를 들면, 실시예 1에서는 30g, 실시예 2에서는 70g)을 200 밀리리터의 정제수(30℃, pH6.5) 중에 침지하고, 온도를 유지한 채로 개방계에서 14 일간 방치하였다. 그 결과, 14 일 방치 후에는 정제수가 75 밀리리터까지 증발되어 있었다.
이어서, 은이온 용출액을 여과지(5C)로 여과하여 측정 시료로 한 후, 측정 자료 중의 은이온 농도를 은이온 농도 측정기(토우코우 화학 연구(주)제, 은이온 미터 TiN－5104형)에 의해 측정하고, 혼합 항균성 글라스에 있어서의 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·14 일·30℃))을 산출하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 정제수 75 밀리리터에 있어서의 총 은이온 용출량을 정제수 1 리터에 있어서의 총 은이온 용출량으로 환산할 때에는, 이러한 범위의 정제수의 양의 차이라면 절대적인 총 은이온 용출량(㎎)에는 거의 영향을 미치지 않음이 별도로 확인되어 있다.
따라서, 정제수가 75 밀리리터인 경우에도, 1 리터의 경우에도, 절대적인 총 은이온 용출량(㎎)은 변화하지 않는다고 하는 전제로, 총 은이온 용출량(㎎/(g·1 리터·14 일·30℃))의 산출 하였다.
또한 24 시간의 총 은이온 용출량인 기준 총 은이온 용출량의 값에 대해, 14 일간의 총 은이온 용출량인 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량의 값이, 예를 들면, 14 배 정도가 아닌 2~4 배 정도의 비교적 작은 값이 되어 있다.
이러한 현상은, 정제수에 침지시킨 초기의 항균성 글라스는 표면에 미소한 요철을 가짐으로써 표면적이 커져 있는 경우가 많은 것, 또는 항균성 글라스를 성형할 때에 생기는 항균성 글라스의 미세 가루 등이 혼재되어 있는 경우가 많은 것에 의해 초기의 은이온 용출량이 커지는 것이 원인으로 생기는 것이 경험상 확인되고 있다.
(1)－3 pH 의존성의 평가
혼합 항균성 글라스에 있어서의 총 은이온 용출량의 pH 의존성을 평가하였다.
즉, 혼합 항균성 글라스를 침지시키기 전단계에서의 물의 pH를 각각 pH4, pH6.5 및 pH10로 한 것 외에는, 기준 총 은이온 용출량의 측정과 마찬가지로 하고, 각각의 경우의 총 은이온 용출량을 측정하고, 총 은이온 용출량의 pH 의존성을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(2) pH의 평가
(2)－1 기준 pH
항균성 글라스에 있어서의 기준 pH를 평가하였다.
즉, 기준 총 은이온 용출량의 평가와 같은 조건에서 얻은 24 시간 경과후의 측정 시료에 있어서의 pH를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(2)－2 내구 조건 하에서의 pH
항균성 글라스에 있어서의 내구 조건 하에서의 pH를 평가하였다.
즉, 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량의 평가와 같은 조건에서 얻은 14 일 경과 후의 측정 시료에 있어서의 pH를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
(3) 항균성 평가 1
내구 시험으로서, 에어콘을 연속 운전시킨 경우의 혼합 항균성 글라스의 항균성을 평가하였다.
즉, 에어콘(4 방향 천정 카셋트형 실내기 5 마력)의 드레인 팬에, 얻어진 혼합 항균성 글라스(20) 2 개를, 사진 대용 도 11에 도시한 바와 같이 냉매를 통한 구리관에 대해 끈(29)으로 묶은 상태에서 설치하였다.
이어서, 설정 온도를 30℃ 로 유지한 항온실에 있어, 에어콘을 200 일간 연속하여 운전시켰다.
이어서, 200 일 경과 후, 드레인수 내에 미생물의 증식에 의한 슬라임 및 물의 탁함 발생 상태를 확인하여, 하기 기준에 따라 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
○：슬라임 및 물의 탁함이 전혀 확인되지 않는다.
△：슬라임은 확인되지 않지만, 분명한 물의 탁함이 확인되었다.
×：슬라임과, 분명한 물의 탁함이 확인되었다.
(4) 항균성 평가 2
실시예 1과, 후술하는 비교예 1에 대해서는, 건물 내에서 실제로 사용되고 있는 에어콘에 있어서의 혼합 항균성 글라스의 항균성을 평가하였다.
즉, 2009년 4월에, 오래된 학교를 활용한 연구 시설의 접수 플로어에 설치된 에어콘(4 방향 천정 카셋트형 실내기 5 마력)의 드레인 팬에, 얻어진 항균성 글라스(20) 2 개를, 사진 대용 도 11에 도시한 바와 같이 냉매를 통하는 구리관에 대해 끈(29)으로 묶은 상태로 설치하였다.
이어서, 건물 내의 온도에 따라, 통상과 같이 에어콘을 운전하였다. 따라서, 연구 시설의 영업 시간 외, 또는 에어콘을 운전할 필요가 없는 경우에는, 에어콘의 운전을 정지시켰다.
그리고, 혼합 항균성 글라스의 설치로부터 7 개월 후가 되는 2009년 11월 시점에서의 드레인 팬 상태를 사진 촬영하였다. 실시예 1에 있어서의 결과를 사진 대용 도 12에, 비교예 1에 있어서의 결과를 사진 대용 도 13에 각각 도시한다.
즉, 실시예 1의 경우, 사진 대용 도 12로부터 알 수 있듯이, 2009년 11월 시점에서는 기후가 온화한 것으로 인해 에어콘의 운전이 정지되어 있었기 때문에, 드레인 팬에 드레인수는 고여있지 않고, 또한 슬라임 등의 형적도 거의 확인할 수 없었다.
한편, 비교예 1의 경우, 사진 대용 도 13으로부터 알 수 있듯이, 실시예 1과 같이 드레인 팬에 드레인수는 고여있지 않으나, 여름 사이에 발생했을 것인 대량의 슬라임이 건조한 상태에서 드레인 팬의 저부(14')에 들러붙어 있는 것이 확인되었다(60).
(5) 배수의 안전성 평가
혼합 항균성 글라스를 이용한 배수의 안전성을 평가하였다.
즉, 항균성 평가와 같은 조건으로 200 일 경과 후의 드레인수의 pH를 측정하고, 하기 기준에 따라 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
○：드레인수의 pH가 6 이상, 8 이하의 값이다.
△：드레인수의 pH가 5 이상, 6 미만의 값이거나, 8 초과, 9 미만의 값이다.
×：드레인수의 pH가 5 미만의 값이거나 9 이상의 값이다.
［실시예 2］
실시예 2에서는, 산성 항균성 글라스의 형상을 최대 지름 10 ㎜의 타블렛 형상으로 함과 동시에, 알칼리성 항균성 글라스 10 g과, 산성 항균성 글라스 60 g과, 비항균성 글라스 7 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 3］
실시예 3에서는, 알칼리성 항균성 글라스 20 g과, 산성 항균성 글라스 40 g과, 비항균성 글라스 6 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 2와 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 4］
실시예 4에서는, 알칼리성 항균성 글라스의 조성을 하기 조성으로 함과 동시에 그 형상을 평균 입경 2 ㎜의 파쇄 입자 형상물로 하였다.
SiO2 46.50 중량%
Al2O3 7.50 중량%
K2O 9.00 중량%
B2O3 34.00 중량%
Ag2O 3.00 중량%
또한, 산성 항균성 글라스의 형상을 최대 지름 10 ㎜의 타블렛 형상으로 하는 것과 동시에, 알칼리성 항균성 글라스 10 g과, 산성 항균성 글라스 60 g과, 비항균성 글라스 7 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 5］
실시예 5에서는, 산성 항균성 글라스의 형상을, 평균 입경 2 ㎜의 파쇄 입자 형상으로 하는 것과 동시에, 알칼리성 항균성 글라스 10 g과, 산성 항균성 글라스 20 g과, 비항균성 글라스 3 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 4와 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［실시예 6］
실시예 6에서는, 산성 항균성 글라스의 조성을 하기 조성으로 함과 동시에, 그 형상을, 최대 지름 10 ㎜의 타블렛 형상으로 하였다.
P2O5 60.27 중량%
K2O 10.01 중량%
Ag2O 6.00 중량%
ZnO 16.93 중량%
MgO 6.79 중량%
또한, 알칼리성 항균성 글라스 15.3 g과, 산성 항균성 글라스 15.4 g과, 비항균성 글라스 3.1 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 산성 항균성 글라스에 있어서의 1 개당 중량은 0.83 g 이었다.
［실시예 7］
실시예 7에서는, 산성 항균성 글라스의 형상을 최대 지름 6 ㎜의 타블렛 형상으로 하는 것과 동시에, 알칼리 항균성 글라스 15.2 g과, 산성 항균성 글라스 15.1 g과, 비항균성 글라스 3.1 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 6과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 산성 항균성 글라스에 있어서의 1 개당 중량은 0.24 g 이었다.
［비교예 1］
비교예 1에서는, 산성 항균성 글라스의 형상을 최대 지름 10 ㎜의 타블렛 형상으로 하는 것과 동시에, 알칼리성 항균성 글라스를 이용하지 않고 산성 항균성 글라스 44 g과, 비항균성 글라스 4.4 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 2］
비교예 2에서는, 산성 항균성 글라스를 이용하지 않고, 알칼리성 항균성 글라스 40 g과, 비항균성 글라스 4 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 3］
비교예 3에서는, 알칼리성 항균성 글라스를 이용하지 않고, 산성 항균성 글라스 22 g과, 비항균성 글라스 2.2 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
［비교예 4］
비교예 4에서는, 알칼리 항균성 글라스로서, 실시예 4에서 이용한 것과 같은 조성 및 형상의 알칼리 항균성 글라스를 이용하는 것과 동시에, 산성 항균성 글라스를 이용하지 않고, 알칼리 항균성 글라스 20 g과, 비항균성 글라스 2 g을 혼합한 것 외에는, 실시예 1과 같이 혼합 항균성 글라스를 제조하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
* 내구 조건 하에서의 총 은이온 용출량은 14 일간의 총 은이온 용출량(㎎/㎎/(g·L·14일·30℃)을 나타내고, 그 밖의 총 은이온 용출량은 24 시간의 총 은이온 용출량(㎎/(g·L·24Hrs·30℃))을 나타낸다.
10：블로어 팬
10'：송풍구
12：증발기
12'：블로어 팬 수용부
14：드레인 팬
14'：드레인 팬의 저부
16：펌프
18：드레인수 회수부
20：피복 부재(혼합 항균성 글라스)
20a：펌프 주변의 혼합 항균성 글라스
20b：그 밖의 개소의 혼합 항균성 글라스
22：알칼리성 항균성 글라스
24：산성 항균성 글라스
26：비항균성 글라스
28：씰부
29：끈
30：스케일
40：성형 장치
42：용융 글라스
50：국자
51：글라스 용융로
52：다른 용융 글라스
54：용기
54a：물공급 파이프
54a'：배수 파이프
54b'：밸브
56：물
58：회수 넷
58a：갈고리부
60：건조한 슬라임
62(62a, 62b)：건조한 슬라임의 균열

Claims (8)

  1. 은이온을 방출함으로써 항균 효과를 발휘하는 혼합 항균성 글라스로서,
    용해한 경우에 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와, 용해한 경우에 산성을 나타내는 항균성 글라스를 포함하고,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1L·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 것과 동시에, 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스에 있어서 소정의 측정 조건에서 측정되는 은이온 용출량이 0.005~1 ㎎/(g·1L·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값이며,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 배합량이 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해 10~120 중량부의 범위 내의 값이며, 또한,
    소정의 측정 조건에서 측정되는 총 은이온 용출량이 0.01~5 ㎎/(g·1L·24Hrs·30℃)의 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    소정의 측정 조건에서 측정되는 pH가 5~9의 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스가 붕규산계 항균성 글라스인 것과 동시에, 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스가 인산계 항균성 글라스인 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  4. 제 1 항에 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 비표면적이 0.1~5 ㎠/g의 범위 내의 값인 것과 동시에, 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스의 비표면적이 8~100 ㎠/g의 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스가 타블렛 형상이며, 상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스의 최대 지름을 5~20 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산성을 나타내는 항균성 글라스가 입자 형상이며, 해당 산성을 나타내는 항균성 글라스의 평균 입경을 0.01~5 ㎜의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    비항균성 글라스를 추가로 포함하는 것과 동시에, 상기 비항균성 글라스의 배합량을 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스 100 중량부에 대해 5~100 중량부의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 알칼리성을 나타내는 항균성 글라스와 상기 산성을 나타내는 항균성 글라스가 물이 투과하는 개구부를 구비한 피복 부재의 내부에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는, 혼합 항균성 글라스.

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