KR20130039975A - 자동차 내장 직물용 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물 - Google Patents

자동차 내장 직물용 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 내장용 직물에 적용되는 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물에 관한 것이다.

Description

자동차 내장 직물용 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물{ANTIMICROBIAL COMPOSITION FOR CAR INTERIOR TEXTILES, AND CAR INTERIOR TEXTILES TREATED WITH THE COMPOSITION}
본 발명은 자동차 내장용 직물에 적용되는 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물에 관한 것이다.
최근 위생에 대한 관심이 급증함에 따라, 자동차 제조회사들은 자동차 내장재에 항균 기능을 도입하는 것에 관심을 집중시키고 있다. 특히, 헤드라이너(headliner)나 트림류(trims)와 같은 자동차용 내장재에 적용되는 직물의 경우 잦은 접촉에 의해 미생물에 의한 오염이 쉽게 일어나 이로 인해 질병, 악취, 변색, 강도 저하 등의 심각한 문제점이 발생하고 있다.
자동차는 주로 햇볕이 있는 야외에서 운행되므로 자동차 내장재도 햇볕에서 나오는 자외선(UV)에 장시간 노출이 불가피하다. 이에 항균 처리된 자동차 내장재는 UV에 장시간 노출되더라도 기계적 물성, 항균성, 색상 등을 그대로 유지할 필요가 있다. 특히 자동차에 내장된 직물은 항균제가 처리되더라도 직물 고유의 감촉을 유지하여야 하고, UV에 장시간 노출되더라도 직물 고유의 색상, 항균성 등을 지속적으로 유지하는 것이 중요하다.
그러나, 지금까지 개발된 항균 물질은 자동차 내장재, 특히 내장용 직물에 특화됨이 없이 미생물 제거 성능에만 초점이 맞춰져 왔다. 이에, 광범위한 미생물에 대한 항균 효과뿐만 아니라 UV에 대한 안정성 및 내구력이 우수하여 자동차 내장용 직물에 효과적으로 적용될 수 있는 항균 조성물의 개발이 절실히 요구된다.
US 2007/0271707 US 2009/0258557
본 발명의 목적은 항균성과 UV 안정성을 동시에 충족하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 폴리비구아나이드(polymeric biguanide) 또는 이의 염; 및 (b) 천연 식물 추출물을 포함하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물을 제공한다.
상기 다른 목적에 따라 본 발명은 상술한 항균 조성물로 처리된 자동차 내장 직물을 제공한다.
본 발명에 따른 항균 조성물은 항균성이 우수할 뿐만 아니라 UV 안정성이 우수하고 직물에 적용시 직물 고유의 감촉을 그대로 유지할 수 있으므로 자동차 내장용 직물에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 대장균(Escherichia coli ATCC8739)에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 항균 효과를 보여주는 이미지이다 ((a) 미처리군, (b) 처리군 (UV 미노출), (c) 처리군 (UV 노출)).
도 2는 황색포도상 구균(Staphylococcus aureus ATCC6538P)에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 항균 효과를 보여주는 이미지이다 ((a) 미처리군, (b) 처리군 (UV 미노출), (c) 처리군 (UV 노출)).
도 3은 폐렴간균(Klebsiella pneumonia ATCC4352)에 대한 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 조성물의 항균 효과를 보여주는 이미지이다 ((a) 미처리군, (b) 처리군 (UV 미노출), (c) 처리군 (UV 노출)).
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 자동차 내장용 직물에 적용되는 항균 조성물은 (a) 폴리비구아나이드(polymeric biguanide) 또는 이의 염과 (b) 천연 식물 추출물을 포함한다.
본 발명에서 사용된 폴리비구아나이드 또는 이의 염은 고분자로서 UV 안정성이 우수하고 박테리아, 곰팡이, 바이러스와 같은 유해 미생물의 생육을 억제하는 주된 활성 성분이다. 본 발명에서 사용하기 적합한 폴리비구아나이드 또는 이의 염(이하에서는 간단히 '폴리비구아나이드'로 약칭함)으로는 폴리헥사메틸렌비구아나이드(poly(hexamethylenebiguanide)), 이의 염산염(hydrochloride), 이의 혼합물 등이 있다.
바람직한 폴리비구아나이드는 하기 구조의 폴리헥사메틸렌비구아나이드 염산염이다.
Figure pat00001
여기서, n의 평균값은 1 내지 30, 바람직하게는 10 내지 25, 더 바람직하게는 15~20 이다.
이밖에 폴리비구아나이드의 구조와 제법에 대해서는 미국특허 제4,758,595호 등을 비롯한 다수의 문헌에 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명자들은 자동차 내장용 직물에 폴리비구아나이드를 단독 처리했을 때 직물 표면에 박막(thin film)이 형성되어 직물이 뻣뻣해지는 등의 감촉 불량이 발생하는 것을 발견했지만 폴리비구아나이드에 천연항균제의 일종인 자몽종자 추출물(grapefruit seed extract)을 혼합 적용했을 때 폴리비구아나이드의 단독 처리시의 단점을 크게 개선하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
자몽종자 추출물은 화장품, 식품첨가물 분야에서 안전한 천연 식물 추출물로 잘 알려져 있다. 본 발명에서 자몽종자 추출물은 고유의 항균 작용으로 인해 폴리비구아나이드에 대한 항균 작용에 시너지(synergy)를 제공할 뿐만 아니라, 상술한 직물의 뻣뻣함을 개선하는 직물 연화 효과(fabric softening effect)를 제공할 수 있다.
이러한 자몽종자 추출물 이외에 사용가능한 천연 식물 추출물로는 편백수(Hinoki water), 프로폴리스 추출물(Propolis extract), 꿀 추출물(Honey extract), 허브 추출물, 차나무 오일(tea tree oil) 등으로부터 선택될 수 있으나, 자몽종자 추출물이 가장 바람직하다.
상기 폴리비구아나이드와 자몽종자 추출물의 중량비는 20 : 1 내지 1 : 1 범위일 수 있다.
본 발명의 항균 조성물은 수용액 형태로 사용될 수 있다. 이 경우 폴리비구아나이드는 수용액의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%로 사용되고, 자몽종자 추출물은 수용액의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.4 내지 2 중량%로 사용될 수 있다.
본 발명의 항균 조성물은 항균 성능을 유지하기 위하여 킬레이트제(chelating agent)를 추가로 포함할 수 있다. 킬레이트제는 대량 생산시 희석을 위하여 사용되는 물에 함유된 금속을 제거함으로써 항균 성능을 유지하도록 한다. 적합한 킬레이트제로는 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)의 2나트륨염(disodium salt), EDTA의 4나트륨염(tetrasodium salt), 이의 혼합물 등이 있다.
상기 킬레이트제는 수용액 형태의 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%, 바람직하게는 0.4 내지 1 중량%로 사용될 수 있다.
본 발명의 항균 조성물을 기질인 직물에 코팅시킨 후 빠르게 건조시키기 위해 본 발명의 항균 조성물은 또한 탄소 수 1 내지 6의 저가(lower) 알코올을 추가로 포함할 수 있다. 상기 알코올의 비제한적인 예로는 메틸알코올, 에틸알코올 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 알코올은 수용액 형태의 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%로 사용될 수 있다.
본 발명에서는 이상의 성분 이외에도 항균 조성물에 통상적으로 사용되는 배합제로서, 예를 들어, 바인더 등의 첨가제를 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 첨가할 수 있다.
상술한 본 발명의 항균 조성물을 자동차 내장용 직물에 처리하기 위해서는 우선 상기 조성물을 물로 희석한 희석액을 제조한다. 희석비율은 조성물의 중량을 기준으로 10 내지 30배, 바람직하게는 15 내지 25배일 수 있다.
본 발명의 항균 조성물의 희석 비율, 각 성분의 사용량은 자동차 내장용 직물에 처리하는 처리량에 따라 결정된다. 예를 들면, 처리량이 많을 경우 희석 비율을 높일 수 있고, 처리량이 적을 경우, 희석 비율을 낮출 수 있다. 항균 성분을 더 많이 함유할수록 항균력은 우수해 지지만 감촉(touch feeling)이 떨어지고(더 뻣뻣해지고), UV에 장시간 노출시 변색 문제가 발생할 가능성이 높다. 그러므로 항균성분은 요구되는 항균물성을 발현할 수 있는 범위내에서 적정량을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 희석액 내에 미리 준비한 직물을 일정 시간 동안 침지(dipping)시켜둔다. 침지 시간은 1 내지 30초 정도가 적당하다.
침지가 끝난 직물을 100 내지 200℃의 건조기에서 건조시키는 데, 건조 시간은 1분 내지 5분 정도가 바람직하다.
항균 성분은 직물이 침지되는 동안 직물 표면 및 내부로 스며들고 건조되는 동안 견고하게 부착되어 UV 하에서 장시간 노출되더라도 항균력을 유지할 수 있다. 특히, 폴리비구아나이드 성분은 UV 안정성이 우수하여 차량에 내장된 직물이 UV에 장시간 노출되더라도 변색이나 항균력 저하 등의 문제를 야기하지 않는다. 자몽종자 추출물과 같은 천연 식물 추출물 성분은 자체적인 항균력으로 인해 폴리비구아나이드의 항균 효과를 보강해 줄 뿐만 아니라, 폴리비구아나이드의 사용으로 인한 직물의 뻣뻣함을 완화시켜 직물 고유의 감촉을 그대로 유지할 수 있다.
본 발명의 항균 조성물을 직물에 처리하는 방법은 상술한 침지 이외에도 그라비어(gravure), 분무 등의 코팅방법이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 자동차 내장용 직물은 좁은 의미의 직물(woven fabric) 뿐만 아니라 부직물(nonwoven fabric)을 포함하는 개념이며, 예를 들어 도어 트림(door trim), 필러 트림(pillar trim), 헤드라이너(headliner), 바닥 매트(floor carpet), 보조매트(car mat), 카시트, 차광판(sun visor) 등에 적용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1> 항균 처리된 자동차 내장용 직물
하기 표 1의 조성에 따라 제조한 항균 수용액을 20배 희석한 후 직물 건중량(dry weight) 기준 0.1~0.15%의 활성성분이 함유되도록 200 gsm 폴리에스테르 직물(지름 4.8±0.1 cm인 원형샘플)을 침지시켰다. 침지 후, 170℃의 건조기에서 1분간 직물을 건조시켜 항균 처리된 직물을 제조하였다.
성분 함량(중량%)
폴리헥사메틸렌비구아나이드 염산염1 ) 4
자몽씨 추출물2 ) 0.4
EDTA3 ) 0.1
에틸알코올 5
탈이온수 To 100
1) Reputex 20 (Arch chemical)
2) BNF Korea
3) EDTA2Na (나가세 켐텍스)
< 평가예 1> UV 안정성 시험
제조예 1에서 제조한 항균 처리된 직물의 변색 정도를 하기 UV 조건하에 육안으로 관찰하였다.
1) 램프: 제논 아크 (Xenon Arc)
2) 온도: 90℃
3) 습도: 50 ± 5 %
4) UV 총 조사량: 700 KJ/㎡
5) 조도: 340 nm에서 0.55 W/㎡
관찰 결과, 본 발명의 항균 조성물이 처리된 직물은 미처리된 직물과 동등 수준의 약한 변색이 일어난 것을 확인하였다. 일반적으로 항균제가 처리된 직물에서 심한 변색이 일어나는 점을 고려했을 때 본 발명의 항균 조성물은 UV에 매우 안정함을 알 수 있다.
< 평가예 2> 항균 시험
항균 시험법 AATCC 100에 따라 직물에 대한 세균의 감염 정도를 평가하였다. 구체적으로, 제조예 1에서 제조한 직물로부터 지름 4.8±0.1 cm인 원형샘플을 채취하고, 여기에, 대장균(Escherichia coli ATCC8739) (접종 초기 농도: 1.34 x 105), 황색포도상 구균(Staphylococcus aureus ATCC6538P) (접종 초기 농도: 1.42 x 105) 및 폐렴간균(Klebsiella pneumonia ATCC4352) (접종 초기 농도: 3.26 x 105)을 접종하고 24시간 후 각각의 균주에 대한 감소 정도를 평가하였다. 그 결과가 도 1 내지 3에 나타나 있다.
균주의 감염 정도는 하기 식에 따라 평가하였다.
균주의 감소율(%) = [(Ma-Mb)/Ma] x 100
여기서, Ma는 초기 균주 농도(CFU/ml)이고, Mb는 24시간 후 균주 농도(CFU/ml)이다.
상기 도 1~3에서 샘플 (a)는 미처리 샘플을, 샘플 (b)는 본 발명에 따른 항균 조성물로 처리한 샘플을, 샘플 (c)는 항균처리후 평가예1에 기재된 조건에서 UV에 노출시킨 샘플을 나타낸다. 각각의 샘플에 대하여 각각 균주를 접종하고 24시간 후의 세균 감소율을 확인하여 항균도를 계산하였다.
도 1 내지 3을 보면, 미처리된 샘플 (a)는 24시간 후 균주 농도가 2.99 x 108(대장균), 1.83 x 107(황색포도상 구균), 1.98 x 109(폐렴간균)인 반면, 본 발명에 따른 항균 조성물로 처리된 샘플 (b)는 균주의 종류에 무관하게 모두 균주 농도가 <10으로, 99.9% 이상의 매우 우수한 제균율(bacteriostatic activity)을 나타내었다는 것을 알 수 있다.
한편, UV 처리된 샘플 (c)의 경우, 샘플(b)와 마찬가지로 99.9% 이상의 우수한 제균율을 나타내었다. 일반적으로 UV 조사 후 항균력이 저하되는 점을 고려했을 때, 본 발명의 항균 조성물의 항균력은 UV에 매우 안정함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. (a) 폴리비구아나이드(polymeric biguanide) 또는 이의 염; 및
    (b) 천연 식물 추출물
    을 포함하는, 자동차 내장 직물(car interior textile)용 항균 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리비구아나이드 또는 이의 염(a)은 폴리헥사메틸렌비구아나이드(poly(hexamethylenebiguanide)) 및 이의 염산염(hydrochloride)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 천연 식물 추출물은 자몽종자 추출물(grapefruit seed extract), 편백수(Hinoki water), 프로폴리스 추출물(Propolis extract), 꿀 추출물(Honey extract), 허브 추출물 및 차나무 오일(Tea tree oil)로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리비구아나이드 또는 이의 염(a)과 천연 식물 추출물(b)의 중량비는 20: 1 내지 1 : 1인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 항균 조성물은 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)의 2나트륨염(disodium salt) 및 EDTA의 4나트륨염(tetrasodium salt)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 킬레이트제(chelating agent)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 항균 조성물은 탄소수 1 내지 6의 알코올을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  7. (a) 폴리비구아나이드(polymeric biguanide) 또는 이의 염;
    (b) 천연 식물 추출물;
    (c) EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)의 2나트륨염(disodium salt) 및 EDTA의 4나트륨염(tetrasodium salt)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 킬레이트제(chelating agent); 및
    (d) 탄소 수 1 내지 6의 알코올
    을 포함하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 항균 조성물은, 항균 조성물 100 중량%를 기준으로,
    (a) 폴리비구아나이드 또는 이의 염 1 내지 20 중량%;
    (b) 천연 식물 추출물 0.1 내지 5 중량%;
    (c) 킬레이트제 0.1 내지 2 중량%;
    (d) 알코올 1 내지 20 중량%; 및
    (e) 잔량의 물
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물용 항균 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 항균 조성물로 처리된 자동차 내장 직물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 자동차 내장 직물은 도어 트림(door trim), 필러 트림(pillar trim), 헤드라이너(headliner), 바닥 매트(floor carpet), 보조매트(car mat), 카시트 및 차광판(sun visor)으로 구성된 군으로부터 선택된 자동차 내장재에 적용되는 직물인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장 직물.
KR1020110104681A 2011-10-13 2011-10-13 자동차 내장 직물용 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물 KR20130039975A (ko)

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KR1020110104681A KR20130039975A (ko) 2011-10-13 2011-10-13 자동차 내장 직물용 항균 조성물, 및 이러한 조성물로 처리된 자동차 내장 직물

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109044962A (zh) * 2018-07-31 2018-12-21 亳州市新健康科技有限公司 一种阴道填塞凝胶及其制备工艺

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CN109044962A (zh) * 2018-07-31 2018-12-21 亳州市新健康科技有限公司 一种阴道填塞凝胶及其制备工艺

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