KR20150088998A - Antimicrobial and antiviral composition, and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 용도로 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있는 항균 및 항바이러스성 재료, 항균 및 항바이러스성 조성물 및 그 제조 방법, 및 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 제공한다. 항균 및 항바이러스성 재료는 아산화 구리 입자 및 상기 아산화 구리 입자의 표면의 적어도 일부의 실리카 코팅층을 포함하고, 상기 실리카 코팅층의 함량은 상기 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부이고, 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 BET 비표면적은 5∼100㎡/g이다.The present invention provides antibacterial and antiviral materials, antibacterial and antiviral compositions and methods for their production, and dispersions of antibacterial and antiviral compositions that can exhibit excellent antibacterial and antiviral properties for a long period of time in various applications. Wherein the antibacterial and antiviral material comprises copper oxide particles and at least a part of the silica coating layer on the surface of the copper oxide particles, the content of the silica coating layer is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copper oxide particles, The BET specific surface area of the copper oxide particles coated with the copper oxide particles is 5 to 100 m < 2 > / g.
Description
본 발명은 건축 건재, 위생용품, 방오용품 등의 생활 환경에 있어서 적용되는 항균 및 항바이러스성 재료, 항균 및 항바이러스성 조성물 및 그 제조 방법, 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액, 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제, 항균 및 항바이러스성 막, 및 항균 및 항바이러스성 물품에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial and antiviral material, an antibacterial and antiviral composition and a preparation method thereof, a dispersion of an antibacterial and antiviral composition, an antibacterial and antiviral material, Coatings containing the active ingredients, antibacterial and antiviral membranes, and antibacterial and antiviral products.
항균 및 항바이러스성에 유효한 성분으로서 구리(II) 이온이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 그 안에 캡슐되어 있는 이온성 구리의 미시적 입자를 갖고, 그 표면으로부터 돌출하고 있는 항균성 및 항바이러스성 폴리머 재료가 개시되어 있다.Copper (II) ions are known as effective components for antibacterial and antiviral properties. For example,
특허문헌 2∼4에는 구리(II) 화합물보다 우수한 항균 및 항바이러스 성능을 갖는 구리(I) 화합물이 개시되어 있다. 특허문헌 5에는 우수한 항균 및 항바이러스 성능을 갖는 구리, 산화 구리(II) 및/또는 아산화 구리의 혼합 조성물로 형성되는 나노입자가 개시되어 있다.
아산화 구리의 합성에 있어서, 글루코오스 등으로 대표되는 환원성 알데히드기를 갖는 당류를 환원제로서 사용하는 것이 널리 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 6∼8에는 글루코오스 등의 환원당을 사용하여 마이크론 사이즈의 아산화 구리의 각종 형태의 합성에 대해서 개시되어 있다.In the synthesis of copper oxide, it is widely known to use a saccharide having a reducing aldehyde group represented by glucose or the like as a reducing agent. For example, Patent Documents 6 to 8 disclose the synthesis of various forms of micronized copper oxide using a reducing sugar such as glucose.
또한, 광촉매 물질 상에 구리 화합물을 담지하여 항균 및 항바이러스 성능을 제공하는 연구도 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 9에는 산화 구리(II) 담지 산화티탄으로 형성되어 자외선 조사 하에서 바이러스를 불활성화하는 파지 바이러스용 불활성제가 개시되어 있다.Further, researches for supporting antibacterial and antiviral performance by supporting a copper compound on a photocatalyst material are also known. For example, Patent Document 9 discloses an inactive agent for phage virus which is formed of copper oxide (II) supported on titanium oxide and inactivates virus under ultraviolet irradiation.
특허문헌 10에는 항바이러스 성능을 나타내는 아산화 구리(I) 담지 산화티탄이 개시되어 있다. 특허문헌 11에는 높은 항균 및 항바이러스 성능을 나타내는 아산화 구리(I)가 기재되어 있다.Patent Document 10 discloses titanium oxide supported on copper (I) oxide exhibiting antiviral performance. Patent Document 11 discloses copper (I) oxide exhibiting high antibacterial and antiviral performance.
우수한 항균 및 항바이러스성을 나타내는 구리(I) 화합물로서, 아산화 구리가 알려져 있다. 그러나, 순수한 아산화 구리의 나노 입자는 대기 중에서 불안정하다. 아산화 구리는 서서히 산화 구리(II)로 산화되어, 항균 및 항바이러스 성능이 약해진다. 그러나, 특허문헌 1∼4에서는 항균 및 항바이러스성이 감소되는 이러한 문제에 대해서 개시되어 있지 않다.As copper (I) compounds exhibiting excellent antibacterial and antiviral properties, copper oxide is known. However, nanoparticles of pure copper oxide are unstable in the atmosphere. Copper oxide is slowly oxidized to copper (II) oxide, and its antibacterial and antiviral performance is weakened. However,
특허문헌 5에서는 아산화 구리의 나노 입자만의 평가 또는 대기 중에서 쉽게 산화되는 아산화 구리의 나노 입자에 의해 항균 및 항바이러스성이 저하한다고 하는 문제에 대해서도 개시되어 있지 않다.Patent Document 5 does not disclose the evaluation of only nanoparticles of copper oxide or the problem that antibacterial and antiviral properties are deteriorated by copper oxide nanoparticles which are easily oxidized in the atmosphere.
특허문헌 6∼8에 있어서, 아산화 구리를 합성한 후에 환원제를 제거하고 있다. 이들 문헌에 기재된 방법으로 얻어지는 아산화 구리 분말도 대기 중에서 쉽게 산화되어 항균 및 항바이러스성이 저하될 수 있다. 또한, 이들 문헌에 기재된 방법으로 얻어지는 마이크론 사이즈의 아산화 구리는 비표면적이 작아져 항균 및 항바이러스 성능이 저하될 수 있다.In Patent Documents 6 to 8, the reducing agent is removed after synthesizing copper oxide. Copper oxysulfide obtained by the methods described in these documents can also be easily oxidized in the atmosphere, resulting in reduced antibacterial and antiviral properties. In addition, the copper oxide of micron size obtained by the methods described in these documents may have a reduced specific surface area, which may degrade the antibacterial and antiviral performance.
특허문헌 9에는 아산화 구리가 매우 높은 항균 및 항바이러스 성능을 나타내는 것은 기재되어 있지 않다. 항균 및 항바이러스 목적으로 산화티탄의 표면에 산화 구리(II)의 상태를 유지한 상태가 바람직하다고 생각된다. 또한, 아산화 구리 나노 입자가 대기 중에서 산화되어 산화 구리(II)가 된 것을 광촉매에 의해 아산화 구리로 환원하는 경우가 항균 및 항바이러스 효과의 지속에 유리하지만, 이들에 관한 기재는 없다.Patent Document 9 does not disclose that copper oxide has a very high antibacterial and antiviral performance. It is considered desirable that the state of copper oxide (II) is maintained on the surface of titanium oxide for antibacterial and antiviral purposes. In addition, when copper oxide nanoparticles are oxidized in the air to form copper oxide (II), the reduction of copper oxide with copper by a photocatalyst is advantageous for the continuation of antibacterial and antiviral effects, but there is no description about them.
특허문헌 10에는 아산화 구리(I) 담지 산화티탄도 대기 중에서 쉽게 산화되는 것이 기재되어 있지 않다. 다른 문헌의 경우와 동일한 이유로, 항균 및 항바이러스성이 저하될 수 있다.Patent Document 10 does not disclose that titanium oxide supported on copper (I) oxide is easily oxidized in the atmosphere. Antibacterial and antiviral properties may be reduced for the same reasons as in other documents.
특허문헌 11에 있어서, 아산화 구리(I)가 대기 중에서 쉽게 산화되어 항균 및 항바이러스 성능이 저하될 수 있다. 이 점에서, 특허문헌 11에는 아산화 구리(I)의 산화를 억제하는 방법이 개시되어 있지 않다.In Patent Document 11, copper (I) oxide is easily oxidized in the atmosphere, and antibacterial and antiviral performance may be deteriorated. In this respect, Patent Document 11 does not disclose a method for suppressing the oxidation of copper (I) oxide.
본 발명은 다양한 용도로 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있는 항균 및 항바이러스성 재료, 항균 및 항바이러스성 조성물 및 그 제조 방법, 및 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있는 수 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제, 항균 및 항바이러스성 막, 및 항균 및 항바이러스성 물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide antibacterial and antiviral materials, antibacterial and antiviral compositions capable of exhibiting excellent antibacterial and antiviral properties for a long period of time for various uses, a method for producing the same, and a dispersion of antibacterial and antiviral compositions . It is also an object of the present invention to provide coatings, antibacterial and antiviral membranes, and antibacterial and antiviral products containing an antibacterial and antiviral composition capable of exhibiting excellent antibacterial and antiviral properties for a long period of time.
본 발명자들은 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타내는 아산화 구리 입자를 대기 중에서 산화 구리(II)로 산화되지 않고 안정하게 존재시키기 위해서, 아산화 구리 입자를 실리카의 특정량으로 코팅시키는 것이 중요한 것을 발견했다. 즉, 특정량의 실리카 코팅층의 양의 존재는 아산화 구리가 산화 구리(II)로 산화되는 것을 억제할 수 있고, 아산화 구리의 우수한 항균 및 항바이러스성이 장시간 동안 유지되는 것을 발견했다. 또한, 광촉매 물질과 조합시킴으로써 산화 구리(II)가 아산화 구리로부터 산화되어 항균 및 항바이러스 성능을 잃어버리기 때문에, 광조사 하에서 광촉매의 환원 작용에 의해 아산화 구리로 환원되어 반영구적으로 효과를 유지할 수 있는 것을 발견했다.The present inventors have found that it is important to coat the copper oxide particles with a specific amount of silica in order to stably present copper oxide particles exhibiting excellent antibacterial and antiviral properties without being oxidized with copper (II) oxide in the atmosphere. That is, it has been found that the presence of a certain amount of the silica coating layer can inhibit the oxidation of copper oxide to copper (II) oxide, and the excellent antibacterial and antiviral properties of the copper oxide are retained for a long time. In addition, by combining with a photocatalyst material, copper (II) oxide is oxidized from copper oxide and loses antimicrobial and antiviral properties. Therefore, it can be reduced to copper oxide by the reduction action of the photocatalyst under light irradiation, found.
구체적으로, 본 발명은 이하와 같다.Specifically, the present invention is as follows.
[1] 아산화 구리 입자 및 상기 아산화 구리 입자의 표면의 적어도 일부의 실리카 코팅층을 포함하는 항균 및 항바이러스성 재료로서,[1] An antibacterial and antiviral material comprising copper oxide particles and at least a silica coating layer on the surface of the copper oxide particles,
상기 실리카 코팅층의 함량은 상기 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부이고, 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 BET 비표면적은 5∼100㎡/g인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 재료.Wherein the content of the silica coating layer is 5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the copper oxide particles, and the BET specific surface area of the silica coated copper oxide particles is 5 to 100 m < 2 > / g. material.
[2] [1]에 기재된 항균 및 항바이러스성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[2] An antimicrobial and antiviral composition comprising the antibacterial and antiviral material according to [1].
[3] [2]에 있어서, 광촉매 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[3] The antimicrobial and antiviral composition according to [2], further comprising a photocatalytic substance.
[4] [3]에 있어서, 상기 광촉매 물질의 함량은 항균 및 항바이러스성 재료 및 광촉매 물질의 합계량에 대하여 70∼99.9질량%인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[4] The antimicrobial and antiviral composition according to [3], wherein the content of the photocatalyst material is 70 to 99.9 mass% with respect to the total amount of the antibacterial and antiviral material and the photocatalyst material.
[5] [3] 또는 [4]에 있어서, 상기 광촉매 물질은 산화티탄 및 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[5] The antibacterial and antiviral composition according to [3] or [4], wherein the photocatalytic material comprises at least one species selected from titanium oxide and tungsten oxide.
[6] [3] 또는 [4]에 있어서, 상기 광촉매 물질은 산화티탄 및 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 기재가 구리(II) 이온 및 철(III) 이온으로부터 선택되는 적어도 하나에 의해 수식된 가시광 응답형 광촉매인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[6] The photocatalytic substance according to [3] or [4], wherein the substrate containing at least one selected from titanium oxide and tungsten oxide is at least one selected from copper (II) Wherein the photocatalyst is a visible light-responsive photocatalyst modified by the photocatalyst.
[7] [6]에 있어서, 상기 기재는 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나로 도핑된 산화티탄, 및 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나로 도핑된 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[7] The substrate according to [6], wherein the substrate comprises at least one selected from titanium oxide doped with at least one of a transition metal and a non-metal, and tungsten oxide doped with at least one of a transition metal and a non- Gt; antiviral < / RTI >
[8] [2] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 상기 항균 및 항바이러스성 재료는 JIS Z8701에 따른 L*a*b* 표색계에 있어서 50 이상의 L*값, 8 이하의 a*값, 20 이상의 b*값을 갖는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.[8] The antibacterial and antiviral material according to any one of [2] to [7], wherein the L * a * b * color system according to JIS Z8701 has an L * value of 50 or more, 0.0 > b * < / RTI > of at least 20.
[9] [2] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 항균 및 항바이러스성 조성물을 1∼30질량%, 비수계 유기용매를 40∼98.98질량%, 및 상기 비수계 유기용매에 가용성인 염기성 물질을 0.01∼10질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액.[9] A process for producing a non-aqueous organic solvent, which comprises 1 to 30 mass% of the antimicrobial and antiviral composition according to any one of [2] to [8], 40 to 98.98 mass% And 0.01 to 10% by mass of the antimicrobial and antiviral composition.
[10] [9]에 있어서, 상기 비수계 유기용매에 가용성인 계면활성제를 0.01∼20질량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액.[10] The dispersion of an antibacterial and antiviral composition according to [9], further comprising 0.01 to 20% by mass of a surfactant soluble in the non-aqueous organic solvent.
[11] [9] 또는 [10]에 기재된 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액, 및 10∼120℃의 환경 하에서 경화가능한 바인더 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제.[11] A coating agent containing an antibacterial and antiviral composition, which comprises a dispersion of the antibacterial and antiviral composition according to [9] or [10], and a binder component curable in an environment of 10 to 120 캜 .
[12] [11]에 기재된 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제를 도포한 후 경화시킨 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 막.[12] An antibacterial and antiviral membrane characterized by applying a coating agent containing the antibacterial and antiviral composition according to [11] and then curing.
[13] 최외측면의 적어도 일부에 제 12 항에 기재된 항균 및 항바이러스성 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 물품.[13] An antibacterial and antiviral product characterized by comprising an antibacterial and antiviral membrane according to claim 12 at least in part of the outermost side.
[14] [1]에 기재된 항균 및 항바이러스성 재료의 제조 방법으로서,[14] A method for producing an antibacterial and antiviral material according to [1]
(1) 구리(II) 화합물 수용액에 염기성 물질, 입자 성장 억제제 및 환원제를 첨가하여 아산화 구리 입자를 합성하는 공정;(1) a step of synthesizing copper oxide particles by adding a basic substance, a particle growth inhibitor and a reducing agent to an aqueous solution of a copper (II) compound;
(2) 아산화 구리 입자와 가수분해가능한 실리카원을 용매 중에서 혼합하여 상기 실리카원을 가수분해하여, 실리카의 함량이 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부가 되도록 아산화 구리 입자를 실리카로 코팅하는 공정; 및(2) Copper oxide particles are mixed with silica in a solvent to hydrolyze the silica source, and the copper oxide particles are coated with silica so that the content of silica is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copper oxide particles ; And
(3) 고형분을 분리한 후 상기 분리된 고형분을 분쇄하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 재료의 제조 방법.(3) a step of separating the solid component and then pulverizing the separated solid component.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명은 다양한 용도로 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있는 항균 및 항바이러스성 재료, 항균 및 항바이러스성 조성물 및 그 제조 방법, 및 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 제공할 수 있다. 또한, 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있는 수 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제, 항균 및 항바이러스성 막, 및 항균 및 항바이러스성 물품을 제공할 수 있다.The present invention can provide antimicrobial and antiviral materials, antimicrobial and antiviral compositions and methods for their production, and dispersions of antimicrobial and antiviral compositions that can exhibit excellent antibacterial and antiviral properties for a long period of time for various uses . In addition, it is possible to provide coatings, antibacterial and antiviral membranes, and antibacterial and antiviral products containing an aqueous antibacterial and antiviral composition which can exhibit excellent antibacterial and antiviral properties for a long period of time.
예를 들면, 불특정 다수의 사람이 접촉하는 물품 또는 부분에 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제를 도포함으로써, 물품의 표면을 통하여 다른 사람에게 박테리아 및 바이러스의 감염의 확산의 위험을 감소시키는 것을 기대할 수 있다.For example, by applying a coating agent containing the antimicrobial and antiviral composition of the present invention to an article or portion contacted by an unspecified large number of people, the risk of spread of bacteria and virus infection to other people through the surface of the article Can be expected to be reduced.
도 1은 실시예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자의 TEM 사진을 나타낸다.
도 2는 실시예 1에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료의 X선 회절 패턴을 나타내는 도이다.
도 3은 실시예 5에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 조성물의 바이러스 불활성화능을 나타내는 도이다.Fig. 1 shows a TEM photograph of the cuprous oxide particles obtained in Example 1. Fig.
2 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of the antibacterial and antiviral material obtained in Example 1. Fig.
3 is a graph showing the virus inactivation ability of the antimicrobial and antiviral composition obtained in Example 5. Fig.
1. 항균 및 항바이러스성 재료1. Antimicrobial and antiviral material
본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료는 아산화 구리 입자 및 아산화 구리 입자의 표면의 적어도 일부의 실리카 코팅층을 포함하고, 상기 실리카 코팅층의 함량은 상기 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부이고, 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 BET 비표면적은 5∼100㎡/g인 항균 및 항바이러스성 재료이다.The antibacterial and antiviral material of the present invention comprises at least a part of the silica coating layer on the surface of the copper oxide particles and the copper oxide particles and the content of the silica coating layer is 5 to 20 parts by mass relative to 100 parts by mass of the copper oxide particles , And the BET specific surface area of the silica-coated copper oxide particles is 5 to 100
아산화 구리 입자는 높은 항균 및 항바이러스성을 갖지만 역산화성이 높으므로, 장시간 동안 우수한 항균 및 항바이러스성을 유지하는 것이 어려웠다. 본 발명에 있어서, 아산화 구리 입자의 표면에 실리카 코팅층을 형성하여 아산화 구리 입자의 우수한 항균 및 항바이러스성을 유지했다. 그러나, 실리카 코팅층이 너무 적게 유지되면 아산화 구리 입자의 역산화성을 억제할 수 없었다. 실리카 코팅층이 너무 많이 유지되면 아산화 구리 입자의 항균 및 항바이러스성을 억제할 수 있었다. 본 발명에 있어서, 실리카 코팅층의 함량을 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부로 조절하여 아산화 구리 입자의 역산화성을 억제하고, 우수한 항균 및 항바이러스성을 달성했다.The copper oxide particles have high antimicrobial and antiviral properties, but are highly inversely oxidized, making it difficult to maintain excellent antimicrobial and antiviral properties for a long period of time. In the present invention, a silica coating layer was formed on the surface of the copper oxide particles to maintain excellent antibacterial and antiviral properties of the copper oxide particles. However, if the silica coating layer is kept too low, the inverse oxidation of the copper oxide particles can not be suppressed. If the silica coating layer is maintained too much, the antibacterial and antiviral properties of the copper oxide particles can be suppressed. In the present invention, the content of the silica coating layer is adjusted to 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copper oxide particles, thereby suppressing the inversion of the copper oxide particles and achieving excellent antibacterial and antiviral properties.
아산화 구리 입자는 표면의 적어도 일부가 실리카로 코팅되어도 좋지만, 전체 표면이 실리카 코팅층으로 코팅되는 것이 바람직하다.The copper oxide particles may be coated with silica at least a part of the surface, but it is preferable that the entire surface is coated with the silica coating layer.
아산화 구리 입자Copper oxide particles
본 발명에 사용되는 아산화 구리 입자는 Cu2O의 화학식으로 나타내어진다. 전자현미경으로 관찰된 아산화 구리의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 상기 아산화 구리 입자 중 일부는 구상, 어모퍼스, 및 거의 구상 결정이다. 본 발명에 있어서, 이들 형상 결정은 단독으로 존재해도 좋고, 또는 혼합되어도 좋다.Copper oxide particles used in the present invention is represented by the formula of Cu 2 O. The shape of the cuprous oxide observed with an electron microscope is not particularly limited. However, some of the copper oxide particles are spherical, amorphous, and nearly spherical. In the present invention, these shape crystals may be present singly or in combination.
아산화 구리의 입자지름이 작을수록 항균 및 항바이러스 성능은 크다. 또한, 아산화 구리의 색은 분쇄할 때에 양자 사이즈 효과에 의해 희미해진다고 알려져 있다. 이 경우에 있어서, 항균 및 항바이러스 성능도 증가하여 사용량을 감소시킬 수 있다. 이것은 감소된 착색을 이끈다. 따라서, 항균 및 항바이러스성 재료로서 아산화 구리는 작은 극미립자 형태가 바람직하다. 그러나, 아산화 구리 입자는 입자지름이 작을수록 대기 중에서 산화되기 쉽다. 산화 구리(II)는 거무스름하다고 알려져 있어, 산화 구리(II)로 코팅된 물품의 디자인의 손상을 야기한다. 또한, 산화 구리(II)는 항균 및 항바이러스 성능을 저하시킨다.The smaller the particle size of copper oxide, the greater the antibacterial and antiviral performance. It is also known that the color of copper oxide is blurred by the quantum size effect when pulverized. In this case, the antimicrobial and antiviral performance also increases and the amount of usage can be reduced. This leads to reduced coloration. Therefore, copper oxide as an antibacterial and antiviral material is preferably in the form of a small pore microparticle. However, copper oxide particles tend to be oxidized in the atmosphere as the particle diameter is smaller. Copper (II) oxide is known to be blackish, causing damage to the design of articles coated with copper (II) oxide. In addition, copper (II) oxide degrades antibacterial and antiviral performance.
따라서, 아산화 구리 입자의 입자지름에 대해서, 전자현미경으로 측정된 최대 입자지름으로부터 구한 평균 일차 입자지름은 1∼400nm의 범위 내에 포함되는 것이 바람직하고, 5∼150nm가 보다 바람직하고, 10∼50nm가 더욱 바람직하다.Therefore, the average primary particle diameter determined from the maximum particle diameter measured by an electron microscope with respect to the particle diameter of the cuprous oxide particles is preferably within a range of 1 to 400 nm, more preferably 5 to 150 nm, and more preferably 10 to 50 nm More preferable.
실리카 코팅층Silica coating layer
본 발명에 있어서 아산화 구리 입자의 표면에 코팅된 실리카 코팅층은 상기 아산화 구리 입자의 표면에 실리카원을 부착시키고 실리카원을 가수분해하여 형성할 수 있다. 실리카원은 가수분해에 의해 실리카를 생성할 수 있으면, 특별히 제한되지 않는다. 실리카원의 예는 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 및 사염화 규소를 포함한다. 이들 중에, 유용성, 가격 등을 고려하여 테트라에톡시실란 및 테트라메톡시실란이 보다 바람직하고, 테트라에톡시실란(이하에, "TEOS"라고 하는 경우가 있음)이 가장 바람직하다.In the present invention, the silica coating layer coated on the surface of the copper oxide particles can be formed by attaching a silica source to the surface of the copper oxide particles and hydrolyzing the silica source. The silica source is not particularly limited as long as it can generate silica by hydrolysis. Examples of the silica source include tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, and silicon tetrachloride. Of these, tetraethoxysilane and tetramethoxysilane are more preferable, and tetraethoxysilane (hereinafter sometimes referred to as "TEOS ") is most preferable in consideration of availability and cost.
본 발명의 실리카 코팅층은 어모퍼스 실리카 막으로 형성되는 것이 바람직하다. 실리카 막의 두께는 1∼20nm의 범위 내가 바람직하고, 3∼15nm가 보다 바람직하고, 5∼10nm가 더욱 바람직하다.The silica coating layer of the present invention is preferably formed of an amorphous silica film. The thickness of the silica film is preferably in the range of 1 to 20 nm, more preferably 3 to 15 nm, and further preferably 5 to 10 nm.
실리카 코팅층은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 실리카 이외의 물질을 함유해도 좋다. 그러나, 실리카 코팅층 중의 실리카 성분의 함량은 90질량% 이상이 바람직하고, 95질량% 이상이 보다 바람직하고, 99질량% 이상이 더욱 바람직하고, 99.9질량% 이상이 가장 바람직하다.The silica coating layer may contain a substance other than silica, so long as the effect of the present invention is not impaired. However, the content of the silica component in the silica coating layer is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 99% by mass or more, and most preferably 99.9% by mass or more.
실리카 코팅층의 함량은 상기 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부이다. 함량이 5질량부 미만이면, 산화방지 효과가 불충분하다. 한편, 함량이 20질량부 이상이면, 항균 및 항바이러스 성능은 저하된다. 계면활성제의 함량은 6.0∼15질량%가 바람직하고, 7.0∼14질량%가 보다 바람직하고, 7.0∼13질량부가 더욱 바람직하고, 8.0∼12질량부가 가장 바람직하다.The content of the silica coating layer is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copper oxide particles. When the content is less than 5 parts by mass, the antioxidant effect is insufficient. On the other hand, when the content is 20 parts by mass or more, the antibacterial and antiviral performance is lowered. The content of the surfactant is preferably from 6.0 to 15% by mass, more preferably from 7.0 to 14% by mass, still more preferably from 7.0 to 13% by mass, and most preferably from 8.0 to 12% by mass.
실리카로 코팅된 아산화 구리 입자(항균 및 항바이러스성 재료)는 질소 흡착법(BET법)에 의해 산출된 BET 비표면적이 5∼100㎡/g이고, 10∼50㎡/g가 바람직하고, 13∼40㎡/g가 보다 바람직하다. BET 비표면적이 5∼100㎡/g인 아산화 구리 입자는 우수한 항균 및 항바이러스성을 나타낼 수 있다. 그러나, BET 비표면적이 100㎡/g 이상인 아산화 구리 입자는 합성 및 회수가 어렵다. 이것은 취급성이 어려운 아산화 구리 입자를 제조할 수 있다. 한편, 이하의 문제가 발생한다. 비표면적이 5㎡/g 미만인 아산화 구리 입자는 세균 또는 바이러스와의 접촉점이 적어, 항균 및 항바이러스 효과가 감소한다. 반면에, 상기 얻어진 아산화 구리 입자는 아산화 구리의 자체색의 영향 하에서 어두운 오렌지 브라운이 된다. 이들 입자가 항균 및 항바이러스성 코팅제로 사용되면, 상기 코팅제로 코팅된 물품의 디자인은 손상된다.The silica-coated copper oxide particles (antibacterial and antiviral material) have a BET specific surface area of 5 to 100
BET 비표면적을 상술한 범위 내에 포함되도록 조절하기 위해서, 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자를 분쇄하는 공정에 있어서 분쇄 에너지를 약하게 하는 것, 실리카의 코팅량을 상술한 범위 내로 포함되도록 조절하는 것, 베이스로서 아산화 구리 입자의 BET 비표면적을 상술한 범위 내 또는 이상이 포함되도록 조절하는 것(BET 비표면적은 코팅에 의해 전형적으로 감소됨) 등을 들 수 있다.In order to adjust the BET specific surface area to fall within the above-mentioned range, it is necessary to reduce the crushing energy in the step of crushing the silica coated copper oxide particles, to adjust the coating amount of silica to fall within the above- (BET specific surface area is typically reduced by coating) such that the BET specific surface area of the cuprous oxide particles is controlled to be within or within the above-mentioned range.
항균 및 항바이러스성 재료는 JIS Z8701에 따른 L*a*b* 표색계에 있어서 50 이상의 L*값, 8 이하의 a*값, 20 이상의 b*값을 갖는 것이 바람직하다. 시판품 아산화 구리와 비교하여, 본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료는 큰 L*값, 작은 a*값, 큰 b*값을 가짐으로써 밝아지고, 불그스름해지고, 보다 노르스름해져 우수한 디자인을 제공한다.The antibacterial and antiviral material preferably has an L * value of 50 or more, an a * value of 8 or less, and a b * value of 20 or more in the L * a * b * color system according to JIS Z8701. Compared to commercially available copper oxide, the antimicrobial and antiviral materials of the present invention are brightened by having a large L * value, a small a * value, and a large b * value to provide an excellent design by becoming reddish and more yellowish.
L*a*b* 표색계는 물체색을 나타내고, L*는 명도를 나타내고, a* 및 b*는 색조 및 강도를 나타낸다. 큰 L*는 보다 밝음을 나타낸다. a* 및 b*는 색의 방향을 나타낸다. 구체적으로, a*는 적색 방향, -a*는 녹색 방향, b*는 황색 방향, -b*는 청색 방향을 나타낸다. 강도(c*)는 ((a*)2+(b*)2)1/2으로 나타낸다.L * a * b * color system represents object color, L * represents brightness, and a * and b * represent color tone and intensity. The larger L * indicates brighter. a * and b * denote the direction of the color. Specifically, a * indicates a red direction, -a * indicates a green direction, b * indicates a yellow direction, and -b * indicates a blue direction. The intensity c * is expressed as ((a *) 2 + (b *) 2 ) 1/2 .
2. 항균 및 항바이러스성 재료의 제조 방법2. Method for producing antimicrobial and antiviral material
본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료는 (1) 구리(II) 화합물의 수용액에 염기성 물질, 입자 성장 억제제 및 환원제를 첨가하여 아산화 구리 입자를 합성하는 공정;The antibacterial and antiviral material of the present invention comprises (1) synthesizing copper oxide particles by adding a basic substance, a particle growth inhibitor and a reducing agent to an aqueous solution of copper (II) compound;
(2) 아산화 구리 입자와 가수분해가능한 실리카원을 용매 중에서 혼합하여 상기 실리카원을 가수분해하여, 실리카의 함량이 아산화 구리 100질량부에 대하여 5∼20질량부가 되도록 아산화 구리 입자를 실리카로 코팅하는 공정; 및(2) Copolymerizing the copper oxide particles with silica so that the silica source is hydrolyzed by mixing the copper oxide particles and the hydrolyzable silica source in a solvent so that the content of silica is 5 to 20 mass parts relative to 100 mass parts of the copper oxide fair; And
(3) 고형분을 분리한 후 상기 분리된 고형분을 분쇄하는 공정으로 제조할 수 있다.(3) a step of separating the solid component and then pulverizing the separated solid component.
각 공정을 이하에 설명한다.Each step will be described below.
(1) 아산화 구리 입자를 합성하는 공정(1) Process for synthesizing copper oxide particles
수용성 구리(II) 화합물은 황산 구리(II), 염화구리(II), 질화구리(II), 아세트산 구리(II) 및 수산화구리(II)를 포함한다. 황산 구리(II)가 바람직하다. 합성에 사용되는 구리 수용액 중의 구리(II) 화합물의 농도는 구리(II) 이온의 관점에서 0.05∼1mol/L가 바람직하고, 0.1∼0.5mol/L가 보다 바람직하다.The water-soluble copper (II) compound includes copper (II) sulfate, copper (II) chloride, copper (II) chloride, copper (II) acetate and copper (II) hydroxide. Copper (II) sulfate is preferred. The concentration of the copper (II) compound in the aqueous copper solution used for synthesis is preferably 0.05 to 1 mol / L, more preferably 0.1 to 0.5 mol / L from the viewpoint of copper (II) ion.
구리(II) 화합물의 농도가 0.05mol/L 이하이면, 대량 생산의 관점에서 경제적이지 않다. 구리(II) 화합물의 농도가 1mol/L 이상이면, 용액 중에 구리 이온의 농도가 너무 높아져 아산화 구리 입자의 합성에 불리하다.When the concentration of the copper (II) compound is 0.05 mol / L or less, it is not economical from the viewpoint of mass production. If the concentration of the copper (II) compound is 1 mol / L or more, the concentration of copper ions in the solution becomes too high, which is disadvantageous for the synthesis of copper oxide particles.
염기성 물질은 유기계 및 무기계 물질 중 어느 하나이어도 좋고, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 암모니아, 트리에틸아민 및 테트라부틸암모늄히드록시드를 포함한다. 이들 중에, 수산화나트륨 및 테트라부틸암모늄히드록시드가 바람직하다. 염기성 물질의 첨가량은 구리(II) 이온의 몰수에 대하여 0.5∼5배가 바람직하고, 1∼3배가 보다 바람직하다.The basic substance may be any one of organic and inorganic materials, and includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, triethylamine and tetrabutylammonium hydroxide. Of these, sodium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide are preferred. The amount of the basic substance to be added is preferably 0.5 to 5 times, more preferably 1 to 3 times, the number of moles of copper (II) ions.
염기성 물질의 첨가량이 구리(II) 이온의 몰수에 대하여 0.5배 이하의 몰수이면, 구리(II)를 구리(I)로 충분하게 환원하기 위한 염기성 환경을 만들 수 없으므로 바람직하지 않다. 5배 이상의 몰수의 염기성 물질의 첨가량은 여분의 히드록실기가 구리(II) 이온과 배위하고 있으므로 아산화 구리(I)의 석출에 불리하다.If the added amount of the basic substance is less than 0.5 times the mole number of the copper (II) ion, the basic environment for sufficiently reducing copper (II) to copper (I) can not be made. The addition amount of the basic substance having a molar number of 5 or more is disadvantageous for the precipitation of copper (I) oxide, since the extra hydroxyl group is coordinated with the copper (II) ion.
입자 성장 억제제는 글루코오스, PVP, PVA, 젤라틴 및 아미노산을 포함한다. 이들 중에, 글루코오스가 바람직하다. 상기 입자 성장 억제제의 첨가량은 구리(II) 이온의 몰수에 대하여 0.1∼5배가 바람직하고, 0.3∼3배가 보다 바람직하다.Particle growth inhibitors include glucose, PVP, PVA, gelatin and amino acids. Of these, glucose is preferable. The addition amount of the particle growth inhibitor is preferably 0.1 to 5 times, more preferably 0.3 to 3 times, the number of moles of copper (II) ions.
입자 성장 억제제의 첨가량이 구리(II) 이온의 몰수에 대하여 0.1배 이하의 몰수이면, 입자 성장의 억제 효과가 없다. 입자 성장 억제제의 첨가량이 구리(II) 이온의 5배 이상의 몰수이면, 비용의 관점에서 경제적이지 않다.If the addition amount of the particle growth inhibitor is less than 0.1 times the mole number of the copper (II) ion, the effect of inhibiting grain growth is not obtained. If the addition amount of the particle growth inhibitor is 5 times or more the mole number of the copper (II) ion, it is not economical from the viewpoint of cost.
환원제는 황산 히드록실아민, 질산 히드록실아민, 아황산 나트륨, 아황산 수소 나트륨, 아디티온산 나트륨, 황산 히드라진, 히드라진 및 아인산 나트륨의 수용액을 포함한다. 이들 중에, 히드라진 수용액이 바람직하다. 상기 환원제의 첨가량은 구리(II) 이온의 몰수에 대하여 0.1∼1배가 바람직하고, 0.2∼0.5배가 보다 바람직하다.The reducing agent includes aqueous solutions of hydroxylamine sulfate, hydroxylamine hydrochloride, sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, sodium aditate, hydrazine sulfate, hydrazine and sodium phosphite. Of these, a hydrazine aqueous solution is preferable. The amount of the reducing agent to be added is preferably 0.1 to 1 times, more preferably 0.2 to 0.5 times the number of moles of copper (II) ions.
상기 환원제의 첨가량이 0.1배 이하이면 구리(II) 이온을 아산화 구리(I)로 충분히 환원할 수 없다. 환원제의 첨가량이 1배 이상이면 상기 환원제의 양이 너무 많기 때문에 구리(II) 이온을 금속 구리로 환원시킨다.If the addition amount of the reducing agent is 0.1 times or less, the copper (II) ion can not be sufficiently reduced with copper (I) oxide. If the addition amount of the reducing agent is more than 1 time, the amount of the reducing agent is too much so that the copper (II) ion is reduced to copper metal.
아산화 구리 입자의 합성할 때의 조건에 있어서, 온도는 10∼90℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30∼60℃이다.In the synthesis of the copper oxide particles, the temperature is preferably 10 to 90 占 폚, more preferably 30 to 60 占 폚.
온도가 10℃ 이하이면 반응속도가 늦어지고, 합성 효율의 관점에서 바람직하지 않다. 온도가 90℃ 이상이면 열 공급이 증가하고, 비용의 관점에서 바람직하지 않다. 아산화 구리 입자를 합성할 때의 반응시간은 약 0.5∼5분이 바람직하다. 반응시간이 0.5분 미만이면, 구리(II) 이온을 완전히 환원할 수 없다. 5분 이상의 반응시간은 비용의 관점에서도 바람직하지 않기 때문에 필요하지 않다. 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자는 멤브레인 필터를 통하여 여과될 수 있다.When the temperature is 10 ° C or lower, the reaction rate is slowed, which is not preferable from the viewpoint of synthesis efficiency. When the temperature is 90 DEG C or higher, heat supply is increased, which is not preferable from the viewpoint of cost. The reaction time for synthesizing the copper oxide particles is preferably about 0.5 to 5 minutes. If the reaction time is less than 0.5 minutes, the copper (II) ion can not be completely reduced. The reaction time of 5 minutes or more is not necessary because it is not preferable from the viewpoint of cost. The silica-coated copper oxide particles can be filtered through a membrane filter.
(2) 실리카 코팅층으로 아산화 구리 입자를 코팅하는 공정(2) Coating of copper oxide particles with a silica coating layer
이 공정에 있어서, 상기 얻어진 아산화 구리 입자는 가수분해가능한 실리카원과 용매 중에서 혼합하고, 상기 실리카원을 가수분해하여 실리카의 함량이 아산화 구리 100질량부에 대하여 5∼20질량부가 되도록 아산화 구리 입자를 실리카로 코팅한다.In this step, the obtained copper oxide particles are mixed with a hydrolyzable silica source in a solvent, and the hydrolysis of the silica source to form copper oxide particles so that the content of silica is 5 to 20 parts by mass relative to 100 parts by mass of copper oxide Coat with silica.
이 방법에 있어서, 실리카 코팅층은 실리카원의 가수분해에 의해 형성된 어모퍼스 형상의 실리카 막이다. 상기 실리카원은 상술한 실리카원(테트라에톡시실란 등)을 포함한다. 용매는 특별히 제한되지 않지만, 알콜을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 에탄올이 보다 바람직하다.In this method, the silica coating layer is an amorphous silica film formed by hydrolysis of a silica source. The silica source includes the silica source (tetraethoxysilane and the like) described above. The solvent is not particularly limited, but it is preferable to include an alcohol. Especially, ethanol is more preferable.
아산화 구리 입자는 실리카원과 혼합하기 전에, 아산화 구리의 분산액을 조제하는 것이 바람직하다. 아산화 구리의 분산액은 공정(1)에서 얻어진 아산화 구리 입자를 필요에 따라서 에탄올 등의 용매에 분산제를 첨가하고, 볼밀로 분산시킴으로써 얻을 수 있다.It is preferable to prepare a dispersion of copper oxide before the copper oxide particles are mixed with the silica source. The copper oxide dispersion can be obtained by adding the copper oxide particles obtained in the step (1) to a solvent such as ethanol, if necessary, and dispersing the dispersion in a ball mill.
바람직하게는, 가수분해 프로세스에 있어서, 실리카원은 아산화 구리의 분산액에 첨가하고 2시간 동안 교반하고, 암모니아수를 첨가하고, 상기 실리카원을 가수분해시킨다. 가수분해 중에, 염산 등의 촉매를 사용할 수 있다.Preferably, in the hydrolysis process, the silica source is added to the dispersion of copper oxide and stirred for 2 hours, ammonia water is added, and the silica source is hydrolyzed. During the hydrolysis, a catalyst such as hydrochloric acid can be used.
가수분해 후에 최종적으로 얻어진 항균 및 항바이러스성 재료에 있어서, 실리카 코팅층의 함량이 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부가 되도록 실리카원의 전체 첨가량을 설정한다. 이러한 실리카원의 전체 첨가량은 사용되는 실리카원, 촉매 등에 의존하지만, 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여(실리카 환산) 통상 약 5∼35질량부이다. 가수분해 시간은 통상 약 9∼15시간이다.The total amount of the silica source to be added is set so that the content of the silica coating layer is 5 to 20 mass parts relative to 100 mass parts of the copper oxide particles in the antibacterial and antiviral material finally obtained after hydrolysis. The total amount of the silica source to be added is generally about 5 to 35 parts by mass (in terms of silica) based on 100 parts by mass of the copper oxide particles. The hydrolysis time is usually about 9 to 15 hours.
(3) 분쇄 공정(3) Grinding process
상기 공정(2) 후에, 고형분을 건조하고 분리한 후 분쇄함으로써 본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료가 얻어진다.After the step (2), the solid content is dried, separated and pulverized to obtain the antimicrobial and antiviral material of the present invention.
고형분의 분리에 멤브레인 필터에 의한 여과를 채용할 수 있다. 분리된 고형분은 분쇄 전에 필요에 따라서 50∼80℃에서 건조된다. 분쇄하기 위해서, 볼밀, 믹서 및 포트밀 등의 분쇄기; 유발 및 막자; 등을 사용한다. 바람직하게는, 여기서 예시된 상기 분쇄 수단은 작은 분쇄 에너지로 조정하기 쉬워 항균 및 항바이러스성 재료의 BET 비표면적을 5∼100㎡/g의 범위 내로 포함한다. 실리카의 프레그먼트는 각종 분쇄 중에 혼합되어도 좋다.Filtration by a membrane filter can be employed for separating solid components. The separated solids are dried at 50-80 占 폚 as needed before grinding. For pulverizing, a pulverizer such as a ball mill, a mixer and a pot mill; Inducing and blocking; . Preferably, the crushing means illustrated here is easy to adjust with a small crushing energy, so that the BET specific surface area of the antibacterial and antiviral material is within the range of 5 to 100
3. 항균 및 항바이러스성 조성물3. Antimicrobial and antiviral composition
본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물은 상술한 본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료를 함유한다. 이러한 항균 및 항바이러스성 조성물은 항균 및 항바이러스성 재료 이외에, 광촉매 물질을 함유하는 것이 바람직하다. 광촉매 물질을 함유함으로써, 산화 구리(I)로부터 산화 구리(II)로 변경된 후 항균 및 항바이러스 성능을 잃어버려 광조사 하에서 아산화 구리(산화 구리(I))로 환원될 수 있다. 그 결과, 항균 및 항바이러스 성능을 거의 영구적으로 지속시킬 수 있다.The antimicrobial and antiviral composition of the present invention contains the above-described antimicrobial and antiviral materials of the present invention. Such an antibacterial and antiviral composition preferably contains a photocatalyst material in addition to an antibacterial and antiviral material. (Copper (I) oxide) under irradiation with light because it contains antimicrobial and antiviral properties after being changed from copper (I) oxide to copper (II) oxide by containing a photocatalyst material. As a result, antimicrobial and antiviral performance can be almost permanently sustained.
광촉매 물질Photocatalyst material
광촉매 물질은 광조사 하에서 산화 구리(II)를 산화 구리(I)로 환원할 수 있어야 하고, 광촉매를 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, "주성분"은 광촉매 물질 중에 60질량% 이상의 함량으로 광촉매를 함유하는 것을 의미한다.The photocatalyst material should be capable of reducing copper (II) oxide to copper (I) oxide under light irradiation, and preferably contains a photocatalyst as a main component. Here, the "main component" means that the photocatalyst material contains a photocatalyst in an amount of 60 mass% or more.
광촉매는 금속 산화물 및 금속 산질화물 등의 화합물 반도체를 포함한다. 이들 중에, 범용성의 관점에서 산화티탄 또는 산화텅스텐이 바람직하고, 산화티탄이 특히 바람직하다.The photocatalyst includes a compound semiconductor such as a metal oxide and a metal oxynitride. Of these, titanium oxide or tungsten oxide is preferable from the viewpoint of versatility, and titanium oxide is particularly preferable.
산화티탄은 루틸, 아나타제 및 브루카이트의 결정형을 갖는 것이 알려져 있지만, 특별한 제한없이 적용할 수 있다. 본 발명자들은 항균 및 항바이러스 성능을 갖는 루틸형이 비교적 높은 성능을 갖는다고 생각된다. 상기 루틸형은 진비중이 크므로 용액 중에 분산시키는 것이 어려워 투명한 코팅제를 얻는 것은 어렵다. 루틸형에 대해서 항균 및 항바이러스 성능은 루틸형에 대해서 약간 열악한 아나타제형 및 브루카이트형을 통하여 투명성이 높은 코팅제를 위해서, 아나타제형 또는 브루카이트형을 사용하는 것이 실용적인 관점에서 중요하다. 따라서, 산화티탄의 결정 구조는 생산성 및 용도에 따라 선택될 수 있다.It is known that titanium oxide has a crystalline form of rutile, anatase, and brookite, but can be applied without particular limitation. The present inventors believe that the rutile type having antimicrobial and antiviral properties has comparatively high performance. Since the rutile type has a large specific gravity, it is difficult to disperse in a solution, and it is difficult to obtain a transparent coating agent. From the viewpoint of practical use, it is important to use an anatase type or a brookite type for the coating agent having high transparency through the anatase type and the brookite type, which has a slightly poor antifungal and antiviral performance against the rutile type. Therefore, the crystal structure of titanium oxide can be selected according to productivity and use.
실내에서 사용하는 것을 가정했을 경우, 광촉매 물질은 가시광 응답형 광촉매인 것이 바람직하다.When it is assumed to be used indoors, the photocatalyst material is preferably a visible light-responsive photocatalyst.
광촉매 물질은 산화티탄 및 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 기재의 표면이 구리(II) 이온 및 철(III) 이온으로부터 선택되는 적어도 1종으로 수식된 가시광 응답형 광촉매인 것이 보다 바람직하다. 상기 가시광 응답형 광촉매의 기재는 광 흡수량을 증가시키는 관점에서, 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나를 도핑한 산화티탄; 및 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나를 도핑한 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.The photocatalyst material is more preferably a visible light-responsive photocatalyst in which the surface of the substrate containing at least one kind selected from titanium oxide and tungsten oxide is modified with at least one kind selected from copper (II) ions and iron (III) ions . The base material of the visible light-responsive photocatalyst is a titanium oxide doped with at least one of a transition metal and a non-metal, from the viewpoint of increasing the light absorption amount; And tungsten oxide doped with at least one of a transition metal and a nonmetal.
가시광 응답형 광촉매로서 산화티탄은 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 아나타제, 루틸 또는 브루카이트형의 단결정 구조를 각각 갖고, 2종 이상의 이들 결정 구조를 각각 갖는 단결정형 산화티탄을 사용할 수 있다. 상기 가시광 응답형 광촉매로서 산화텅스텐은 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 삼사결정 구조, 단경사결정 구조 및 정방결정 구조를 각각 갖는 산화텅스텐을 사용할 수 있다.As the visible light-responsive photocatalyst, titanium oxide is not particularly limited. For example, single crystal amorphous titanium oxide each having a single crystal structure of an anatase, rutile or broucite type and having two or more kinds of these crystal structures can be used. As the visible light responsive photocatalyst, tungsten oxide is not particularly limited. For example, tungsten oxide having a triple crystal structure, a monoclinic crystal structure, and a tetragonal crystal structure may be used.
가시광 응답형 광촉매로서 구리(II) 이온 및 철(III) 이온은 광촉매로 수식되어 가시광 조사 하에서 광촉매 활성을 향상시킬 수 있는 한, 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 광촉매로 수식된 구리(II) 이온 및 철(III) 이온은 산화물, 수산화물, 염화물, 질산염, 황산염 및 아세트산염, 또는 구리(II) 이온 및 철(III) 이온의 유기 착체 등을 각각 들 수 있다. 이들 중에, 산화물 및 수산화물이 바람직하다.As the visible light responsive photocatalyst, copper (II) ion and iron (III) ion are not particularly limited as long as they can be modified with a photocatalyst and improve photocatalytic activity under visible light irradiation. For example, the copper (II) ion and the iron (III) ion modified by the photocatalyst include oxides, hydroxides, chlorides, nitrates, sulfates and acetic acid salts or organic complexes of copper (II) Respectively. Of these, oxides and hydroxides are preferable.
가시광 응답형 광촉매로서 전이금속 및 비금속은 산화티탄으로 도핑되어 불순물 레벨을 만들어 가시광의 흡수를 증가시킬 수 있는 한, 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 전이금속은 바나듐, 크롬, 철, 구리, 루테늄, 로듐, 텅스텐, 갈륨 및 인듐 등을 포함한다. 비금속은 탄소, 질소 및 황을 포함한다. 산화티탄 또는 산화텅스텐 결정에 있어서, 전하 밸런스를 유지하기 위해서 복수의 전이금속, 또는 전이금속과 비금속을 공도핑시킬 수 있다.As the visible light responsive photocatalyst, there is no particular limitation so long as the transition metal and the non-metal can be doped with titanium oxide to increase the impurity level and increase absorption of visible light. For example, the transition metal includes vanadium, chromium, iron, copper, ruthenium, rhodium, tungsten, gallium and indium. Nonmetals include carbon, nitrogen and sulfur. In the titanium oxide or the tungsten oxide crystal, a plurality of transition metals, or a transition metal and a nonmetal can be co-doped to maintain charge balance.
이들 촉매로서, 구리(II) 이온 수식 산화티탄은 JP 2011-079713 A의 단락 [0029]∼[0032]에 예시된다. 구리(II) 이온 수식 산화텅스텐은 JP 2009-226299 A의 단락 [0028]∼[0031]에 예시된다. 구리(II) 이온 수식한 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 예시된 산화티탄은 JP 2011-031139 A의 단락 [0013]∼[0021]에 예시된다.As these catalysts, copper (II) ion-modified titanium oxide is exemplified in paragraphs [0029] to [0032] of JP 2011-079713 A. Copper (II) ion-modified tungsten oxide is exemplified in paragraphs [0028] to [0031] of JP 2009-226299 A. Copper (II) ion-modified exemplified titanium oxide that is co-doped with a tungsten and gallium is illustrated in paragraphs [0013] to [0021] of JP 2011-031139 A.
상기 광촉매 물질은 결정성이 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 결정화도가 60% 이상이다. 높은 결정성은 결합으로부터 광 여기에 의해 생긴 전자와 정공의 결합을 억제할 수 있다. 이것은 구리(II)가 전자를 받을 확률이 향상되어 환원 적성을 향상시킬 수 있다.The photocatalyst material preferably has a high crystallinity, and specifically has a crystallinity of at least 60%. High crystallinity can inhibit the binding of electrons and holes generated by photoexcitation from binding. This improves the probability of copper (II) receiving electrons and improves the reduction suitability.
상기 광촉매 물질은 평균 입자지름이 작은 것이 바람직하고, 구체적으로는 500nm 이하, 보다 바람직하게는 300nm 이하, 더욱 바람직하게는 100nm 이하이다. 상기 평균 입자지름이 작으면, 광 여기에 의해 생긴 전자가 광촉매 물질의 표면에 도달하는 시간을 짧게 할 수 있다. 이것은 구리(II)가 전자를 받을 확률이 향상되어 환원 적성을 향상시킬 수 있다.The photocatalyst material preferably has a small average particle diameter, and is specifically 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and further preferably 100 nm or less. When the average particle diameter is small, the time for electrons generated by photoexcitation to reach the surface of the photocatalyst material can be shortened. This improves the probability of copper (II) receiving electrons and improves the reduction suitability.
상시 광촉매 물질 및 항균 및 항바이러스성 재료의 합계 중에 차지하는 광촉매 물질의 비율은 환원 능력에 의한 항균 및 항바이러스 성능의 지속성, 및 초기 항균 및 항바이러스 성능의 밸런스의 관점에서 70∼99.9질량%가 바람직하고, 80∼99질량%가 보다 바람직하고, 90∼98질량%가 더욱 바람직하다.The ratio of the photocatalyst material in the total amount of the ordinary photocatalyst material and the total amount of the antibacterial and antiviral material is preferably 70 to 99.9 mass% from the viewpoint of balance between the antimicrobial and antiviral performance due to the reducing ability and the initial antimicrobial and antiviral performance By mass, more preferably 80 to 99% by mass, and still more preferably 90 to 98% by mass.
항균 및 항바이러스성 조성물은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 상기 항균 및 항바이러스성 재료 및 광촉매 물질 이외의 고형분을 함유해도 좋다. 상기 항균 및 항바이러스성 조성물 중에 차지하는 항균 및 항바이러스성 재료 및 광촉매 물질의 합계는 고형분의 관점에서 90질량% 이상이 바람직하고, 95질량% 이상이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이 더욱 바람직하다. 상기 항균 및 항바이러스성 조성물이 광촉매 물질을 함유하지 않는 경우, 항균 및 항바이러스성 조성물 중에 차지하는 항균 및 항바이러스성 재료의 비율은 고형분의 관점에서 90질량% 이상이 바람직하고, 95질량% 이상이 보다 바람직하고, 99.9질량% 이상이 더욱 바람직하다.The antimicrobial and antiviral composition may contain solids other than the antibacterial and antiviral material and the photocatalytic material, so long as the effect of the present invention is not impaired. The total amount of the antibacterial and antiviral material and the photocatalyst material in the antibacterial and antiviral composition is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, further preferably 99.9% by mass or more from the viewpoint of the solid content . When the antibacterial and antiviral composition does not contain a photocatalyst material, the proportion of the antibacterial and antiviral material in the antibacterial and antiviral composition is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, More preferably 99.9% by mass or more.
상기 광촉매 물질 및 항균 및 항바이러스성 재료를 함유하는 항균 및 항바이러스성 조성물은 본 발명의 항균 및 항바이러스성 재료 또는 그 분산액을 상술한 광촉매 물질의 분산액에 혼합시킴으로써 얻을 수 있다.The antibacterial and antiviral composition containing the photocatalyst material and the antibacterial and antiviral material can be obtained by mixing the antibacterial and antiviral material of the present invention or a dispersion thereof with the above-described dispersion of the photocatalyst material.
4. 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액4. Dispersions of antimicrobial and antiviral compositions
본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액(이하에, "본 발명의 분산액"이라고 하는 경우도 있음)은 상술한 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물을 1∼30질량%, 비수계 유기용매를 40∼98.98질량%, 비수계 유기용매에 가용성인 염기성 물질을 0.01∼10질량% 함유한다.The dispersion of the antibacterial and antiviral composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "dispersion of the present invention") may be prepared by mixing 1 to 30% by mass of the antibacterial and antiviral composition of the present invention, By mass of a basic substance soluble in a non-aqueous organic solvent, and 0.01 to 10% by mass of a basic substance soluble in a non-aqueous organic solvent.
본 발명의 분산액에 있어서, 함유비를 상술한 바와 같이 조정함으로써 항균 및 항바이러스성 조성물을 균일하게 분산시키고 안정하게 보존할 수 있다.In the dispersion of the present invention, by adjusting the content ratio as described above, the antibacterial and antiviral composition can be uniformly dispersed and stably stored.
1질량% 이하의 함량으로 함유되는 항균 및 항바이러스성 조성물은 항균 및 항바이러스 성능을 나타낼 수 있다. 30질량% 이하의 함량으로 함유되는 항균 및 항바이러스성 조성물은 본 발명의 분산액에 안정하게 보존될 수 있어 편리성을 향상시킬 수 있다. 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액 중에 항균 및 항바이러스성 조성물의 농도는 2∼20질량%가 바람직하고, 3∼10질량%가 보다 바람직하다.The antimicrobial and antiviral composition contained in an amount of 1% by mass or less may exhibit antibacterial and antiviral properties. The antimicrobial and antiviral composition contained in an amount of 30 mass% or less can be stably stored in the dispersion of the present invention, thereby improving the convenience. The concentration of the antibacterial and antiviral composition in the dispersion of the antibacterial and antiviral composition is preferably 2 to 20% by mass, more preferably 3 to 10% by mass.
40질량%의 농도로 함유되는 비수계 유기용매는 항균 및 항바이러스 조성물을 안정하게 보존할 수 있다. 98.98질량% 이하의 농도는 항균 및 항바이러스 조성물의양을 확보할 수 있어 항균 및 항바이러스 성능을 나타낼 수 있다. 비수계 유기용매의 농도는 58∼97.90질량%가 바람직하고, 75∼96.84질량%가 보다 바람직하다.A non-aqueous organic solvent containing a concentration of 40% by mass can stably preserve the antimicrobial and antiviral composition. A concentration of 98.98 mass% or less can ensure antimicrobial and antiviral performance by securing the amount of the antimicrobial and antiviral composition. The concentration of the non-aqueous organic solvent is preferably 58 to 97.90 mass%, more preferably 75 to 96.84 mass%.
0.01질량% 이상이 농도를 갖는 비수계 유기용매에 가용성인 염기성 물질은 본 발명의 분산액이 염기성이 되어 아산화 구리 입자의 용해를 억제할 수 있다. 또한, 10질량% 이하의 농도를 갖는 염기성 물질은 본 발명의 분산액으로부터 형성된 막 중에 염기성 물질의 잔존량을 감소시켜 아산화 구리 입자의 항균 및 항바이러스 성능을 유지할 수 있다. 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액 중에 염기성 물질의 농도는 0.05∼7질량%가 바람직하고, 0.08∼5질량%가 보다 바람직하다.A basic substance soluble in a non-aqueous organic solvent having a concentration of not less than 0.01% by mass can inhibit the dissolution of the copper oxide particles because the dispersion of the present invention becomes basic. In addition, a basic substance having a concentration of 10% by mass or less can reduce the residual amount of a basic substance in the film formed from the dispersion of the present invention to maintain the antibacterial and antiviral performance of the copper oxide particles. The concentration of the basic substance in the dispersion of the antibacterial and antiviral composition is preferably 0.05 to 7% by mass, and more preferably 0.08 to 5% by mass.
비수계 유기용매는 물 이외의 유기용매이고, 에탄올, 메탄올, 2-프로판올, 변성알콜, 메틸에틸케톤(MEK), 아세트산 n-프로필(NPAC)을 포함한다.The non-aqueous organic solvent is an organic solvent other than water and includes ethanol, methanol, 2-propanol, denatured alcohol, methyl ethyl ketone (MEK), and n-propyl acetate (NPAC).
비수계 유기용매를 사용하는 이유는 수중에서 아산화 구리가 2가의 구리로 쉽게 산화되지만 비수계 용매 중에서 산화되기 어렵기 때문이다. 따라서, 비수계 유기용매는 비수계 용매의 양에 대하여 물은 0.5질량% 이하인 것이 바람직하다.The reason for using the non-aqueous organic solvent is that the copper oxide is easily oxidized into divalent copper in water but is not easily oxidized in the non-aqueous solvent. Therefore, it is preferable that the amount of water in the non-aqueous organic solvent is 0.5% by mass or less based on the amount of the non-aqueous solvent.
비수계 유기용매에 가용성인 염기성 물질은 유기계 또는 무기계 물질 중 어느 하나이어도 좋고, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 암모니아, 트리에틸아민 및 테트라부틸암모늄히드록시드를 포함한다. 이들 중에, 수산화나트륨 및 테트라부틸암모늄히드록시드가 바람직하다. 염기성 물질의 용해도는 비수계 유기용매 100g에 대하여 0.05g 이상의 것이 바람직하다.The basic substance soluble in the non-aqueous organic solvent may be any one of organic or inorganic materials and includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, triethylamine and tetrabutylammonium hydroxide. Of these, sodium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide are preferred. The solubility of the basic substance is preferably 0.05 g or more per 100 g of the non-aqueous organic solvent.
염기성 물질의 용해도가 비수계 유기용제 100g에 대하여 0.05g 이하이면, 본 발명의 분산액을 염기성 환경에서 충분히 유지할 수 없어 아산화 구리(I)와 혼합할 때에 산성에 의해 용해된다.If the solubility of the basic substance is 0.05 g or less based on 100 g of the non-aqueous organic solvent, the dispersion of the present invention can not be sufficiently retained in a basic environment and is dissolved by acidity when mixed with copper (I) oxide.
본 발명의 분산액은 비수계 유기용매에 가용한 계면활성제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제를 함유함으로써 항균 및 항바이러스 조성물의 입자간 응집을 감소시켜 입체 장해를 줌으로써, 분산액을 안정화할 수 있다.The dispersion of the present invention preferably further contains a surfactant soluble in a non-aqueous organic solvent. By containing the surfactant, the dispersion can be stabilized by reducing the intergranular aggregation of the antibacterial and antiviral composition to give steric hindrance.
상기 계면활성제는 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액 중에 0.01∼20질량%의 함량으로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제의 함량을 0.01질량% 이상으로 함으로써, 분산액의 분산성이 양호해져 침전으로부터 항균 및 항바이러스 조성물을 예방할 수 있다. 상기 계면활성제의 함량을 20질량% 이하로 함으로써, 분산액으로부터 형성된 막 중에 잔존하는 상기 계면활성제의 양을 감소시켜 막의 항균 및 항바이러스 성능이 저하하는 것을 예방할 수 있다. 상기 계면활성제의 함량은 0.05∼15질량%인 것이 바람직하고, 0.08∼10질량%인 것이 보다 바람직하다.The surfactant is preferably contained in an amount of 0.01 to 20% by mass in the dispersion of the antibacterial and antiviral composition. When the content of the surfactant is 0.01 mass% or more, the dispersibility of the dispersion becomes good, and the antibacterial and antiviral composition can be prevented from the precipitation. By setting the content of the surfactant to 20% by mass or less, the amount of the surfactant remaining in the film formed from the dispersion can be reduced to prevent the antibacterial and antiviral performance of the film from deteriorating. The content of the surfactant is preferably 0.05 to 15 mass%, more preferably 0.08 to 10 mass%.
비수계 유기용매에 가용한 계면활성제는 비이온성 계면활성제인 것이 바람직하고, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 수크로오스 지방산 에스테르 등의 에스테르류, 지방산 알콜 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올(Triton™ X-100) 및 알킬글리코시드 등의 에테르류를 포함한다. 이들 중에, 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올이 바람직하다.The surfactant which is soluble in the non-aqueous organic solvent is preferably a nonionic surfactant, and examples thereof include esters such as glycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters and sucrose fatty acid esters, fatty acid alcohol ethoxylates, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, And ethers such as phenoxy polyethoxy ethanol (Triton 占 X-100) and alkyl glycosides. Of these, octylphenoxy polyethoxy ethanol is preferred.
5. 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제, 항균 및 항바이러스성 막, 및 항균 및 항바이러스성 물품5. Coatings containing antibacterial and antiviral compositions, antibacterial and antiviral membranes, and antimicrobial and antiviral products
본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제는 10∼120℃의 환경 하에서 경화할 수 있는 바인더 성분에 따라서 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 포함한다. 상기 바인더 성분으로서, 무기계 바인더 또는 유기계 바인더 중 어느 하나를 사용해도 좋다. 광촉매 물질에 의한 바인더의 분해에 관점에서, 무기계 바인더가 바람직하다. 바인더의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 실리카 바인더, 지르코니아 바인더, 알루미나 바인더 및 티타니아 바인더, 및 그 조합을 포함한다. 이들 중에, 실리카 바인더 또는 지르코니아 바인더가 바람직하다.Coatings containing the antimicrobial and antiviral compositions of the present invention include dispersions of the antimicrobial and antiviral compositions of the present invention, depending on the binder component that can be cured under an environment of 10 to 120 캜. As the binder component, any one of an inorganic binder and an organic binder may be used. From the viewpoint of decomposition of the binder by the photocatalyst material, an inorganic binder is preferable. The kind of the binder is not particularly limited and includes, for example, a silica binder, a zirconia binder, an alumina binder and a titania binder, and combinations thereof. Among these, a silica binder or a zirconia binder is preferable.
상기 바인더의 함량은 항균 및 항바이러스성 조성물을 함유하는 코팅제 중에 0.5∼10질량%인 것이 바람직하고, 1∼8질량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 바인더의 함량을 상기 범위로 함으로써 코팅제가 안정하게 분산될 수 있고, 코팅체에 상기 코팅제를 도포하고 상기 코팅제를 경화하여 형성된 코팅막을 쉽고 균일하게 할 수 있고, 코팅체에의 코팅 밀착성을 향상시킬 수 있다.The content of the binder is preferably 0.5 to 10% by mass, and more preferably 1 to 8% by mass in the coating agent containing the antibacterial and antiviral composition. By setting the content of the binder to the above range, the coating agent can be stably dispersed, the coating agent can be coated on the coating agent, and the coating agent can be easily and uniformly formed by curing the coating agent and the coating adhesion to the coating agent can be improved .
본 발명의 항균 및 항바이러스성 막은 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물 함유 코팅제를 도포하고 경화시켜 형성된다. 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물 함유 코팅제에 대한 코팅체는 금속, 세라믹스, 유리, 섬유, 부직포, 필름, 플라스틱, 고무, 종이 및 목재를 포함한다. 상기 코팅체의 표면은 이접착 프로세스 등을 행해도 좋다. 도포법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 도포법으로서 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 적용할 수 있다.The antibacterial and antiviral membrane of the present invention is formed by applying and curing a coating agent containing the antibacterial and antiviral composition of the present invention. Coatings for coatings containing antibacterial and antiviral compositions of the present invention include metals, ceramics, glass, fibers, nonwoven fabrics, films, plastics, rubbers, paper and wood. The surface of the coating body may be subjected to this bonding process or the like. The coating method is not particularly limited. As the coating method, a spin coating method, a dip coating method, a spray coating method, or the like can be applied.
상기 코팅제의 도포 후의 경화 온도는 사용되는 바인더 성분에 의하지만, 약 20∼80℃가 바람직하다. 경화하여 얻어지는 본 발명의 항균 및 항바이러스성 막의 두께는 0.05∼1㎛가 바람직하고, 0.1∼0.5㎛가 보다 바람직하다.The curing temperature after application of the coating agent is preferably about 20 to 80 캜, although it depends on the binder component to be used. The thickness of the antibacterial and antiviral film of the present invention obtained by curing is preferably 0.05 to 1 mu m, more preferably 0.1 to 0.5 mu m.
막 두께가 0.05㎛ 이하이면, 항균 및 항바이러스 조성물의 양이 작아져 상기 재료는 항균 및 항바이러스 성능을 충분히 발휘할 수 없다. 막 두께가 1㎛ 이상이면, 항균 및 항바이러스 조성물의 양은 많아져 상기 재료는 항균 및 항바이러스 성능을 충분히 발휘할 수 있지만, 막의 경도 및 내구성은 감소한다.If the film thickness is 0.05 탆 or less, the amount of the antibacterial and antiviral composition becomes small, and the antibacterial and antiviral performance can not be sufficiently exhibited by the material. If the film thickness is 1 탆 or more, the amount of the antimicrobial and antiviral composition increases, so that the material can sufficiently exhibit antibacterial and antiviral performance, but the hardness and durability of the film are reduced.
본 발명의 항균 및 항바이러스성 물품은 최외측면의 적어도 일부(예를 들면, 사람이 접촉하는 부분)에 본 발명의 항균 및 항바이러스성 막을 갖고, 건축 건재, 위생용품 및 방오용품 등의 물품을 포함한다.The antimicrobial and antiviral products of the present invention have antibacterial and antiviral membranes of the present invention in at least a part of the outermost side (for example, a part where human contact is made), and they can be used for building construction materials, sanitary articles, .
(실시예)(Example)
본 발명을 이하의 실시예를 참조하여 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the following examples.
실시예 및 비교예는 이하와 같이 측정 및 평가했다.The examples and comparative examples were measured and evaluated as follows.
XRD 측정XRD measurement
각각의 실시예에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 조성물의 아산화 구리 입자의 결정 피크 귀속을 XRD측정에 의해 측정했다. 상기 XRD 측정에 있어서, 구리 타겟으로 Cu-Kα1선을 사용하고, 관전압은 45kV이고, 관전류는 40mA이고, 측정 범위는 2θ=20∼80deg이고, 샘플링 폭은 0.0167deg이고, 주사 속도는 1.1deg/분이었다. 이 측정을 위해서 Panalytical B. V. 제작의 X'PertPRO를 사용했다.The crystal peak attribution of the copper oxide particles of the antibacterial and antiviral composition obtained in each Example was measured by XRD measurement. In the XRD measurement, Cu-K? 1 line was used as the copper target, the tube voltage was 45 kV, the tube current was 40 mA, the measurement range was 2? = 20 to 80 deg, the sampling width was 0.0167 deg, Min. For this measurement, X'PertPRO from Panalytical B. V. was used.
BET 비표면적BET specific surface area
각각의 실시예 및 비교예에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료의 BET 비표면적은 Mountech Co., Ltd. 제작의 전자동 BET 비표면적 측정 장치 "Macsorb, HM model-1208"로 측정했다.The BET specific surface area of the antibacterial and antiviral material obtained in each of the examples and the comparative examples was measured by using the method of Mountech Co., Ltd. Quot; Macsorb, HM model-1208 ".
실리카 코팅층의 질량Mass of the silica coating layer
각각의 실시예 및 비교예에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료의 실리카 코팅층의 질량은 이하의 과정에 의해 측정했다. 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자(0.1g), Na2CO3(2g) 및 H3BO3(1g)를 백금 도가니에 첨가하고, 알칼리 용융을 행했다. 방치하여 냉각 후에, 상기 용융된 혼합물을 질산 용액과 혼합하여 혼합 용액을 얻었다. 상기 얻어진 용액을 ICP 발광 분광 광도계(Shimadzu Corporation 제작의 제품명: ICPS-7500)로 측정했다. 검량선은 규소 표준액의 10ppm을 사용하여 작성했다. 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 규소량을 상기 검량선으로부터 산출했다. 상기 규소량으로부터 실리카의 질량을 산출한 후 실리카 코팅층의 질량으로 정의했다.The mass of the silica coating layer of the antibacterial and antiviral material obtained in each of the Examples and Comparative Examples was measured by the following procedure. Silica-coated copper oxide particles (0.1 g), Na 2 CO 3 (2 g) and H 3 BO 3 (1 g) were added to the platinum crucible and alkali melting was performed. After allowing to stand and cooling, the molten mixture was mixed with a nitric acid solution to obtain a mixed solution. The obtained solution was measured with an ICP emission spectrophotometer (product name: ICPS-7500, manufactured by Shimadzu Corporation). The calibration curve was prepared using 10 ppm of the silicon standard solution. The silicon amount of silica-coated copper oxide particles was calculated from the calibration curve. The mass of the silica was calculated from the amount of silicon and defined as the mass of the silica coating layer.
색채값Color value
색채값(L*a*b*값)은 Konica Minolta Optics, Inc. 제작의 색채계 "CM-3700d"로 측정했다.The color value (L * a * b * value) was determined by Konica Minolta Optics, Inc. And measured with a colorimeter "CM-3700d"
환경 시험Environmental test
환경 시험은 ESPEC Corp. 제작의 소형의 환경 시험기 "SH-241"로 행했다. 온도 50℃ 및 습도 98%에서 1주일 동안 항균 및 항바이러스성 조성물을 유지했다.Environmental testing was conducted by ESPEC Corp. It was done with a small environmental tester "SH-241". Antibacterial and antiviral compositions were maintained for one week at a temperature of 50 ° C and a humidity of 98%.
바이러스 불활성화능의 평가: LOG(N/N0)의 측정Evaluation of virus inactivation ability: Measurement of LOG (N / N 0 )
바이러스 불활성화능은 박테리오파지를 사용한 모델 실험에서 이하의 과정에 의해 평가했다. 박테리오파지에 대한 불활화능을 바이러스 불활성화능의 모델로서 사용하는 방법은, 예를 들면 Appl. Microbiol Biotechnol., 79, pp.127-133, 2008에 기재되고 있고, 믿을 수 있는 결과를 얻을 수 있다고 알려져 있다.The virus inactivation ability was evaluated by the following procedure in a model experiment using bacteriophage. Methods for using the inactivating ability against bacteriophage as a model of virus inactivation ability are described, for example, in Appl. Microbiol Biotechnol., 79, pp. 127-133, 2008, and it is known that reliable results can be obtained.
심형 페트리 접시의 바닥에 여과지를 놓고, 소량의 멸균수를 상기 페트리 접 시에 첨가했다. 상기 여과지 상에 두께 약 5mm의 유리 플랫폼을 놓았다. 상기 유리 플랫폼 상에, 유리판(50mm×50mm×1mm)을 놓았다. 이들 유리판 상에, 실시예 1∼4의 항균 및 항바이러스성 재료, 및 비교예 1∼4의 샘플을 고형분이 0.06mg/25c㎡가 되도록 도포하고, 실시예 5∼10의 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액, 및 비교예 5∼11의 샘플을 고형분이 1.5mg/25c㎡가 되도록 도포했다. 미리 순화된 QB 파지(NBRC20012)의 소정의 농도의 현탁액 100㎕를 각각의 유리판에 적하 첨가한 후, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)제 OHP 필름을 샘플 표면과 파지를 접촉시키기 위해서 상기 유리판의 각각에 놓았다. 상기 심형 배양판을 두껑으로 덮어 측정 유닛을 준비했다. 샘플당 복수의 측정 유닛을 준비했다.A filter paper is placed on the bottom of a heart-shaped Petri dish, and a small amount of sterilized water is added to the petri dish Hour. A glass platform with a thickness of about 5 mm was placed on the filter paper. A glass plate (50 mm x 50 mm x 1 mm) was placed on the glass platform. The antibacterial and antiviral materials of Examples 1 to 4 and the samples of Comparative Examples 1 to 4 were coated on these glass plates so as to have a solid content of 0.06 mg / 25 cm < 2 > The dispersion of the composition and the samples of Comparative Examples 5 to 11 were applied so as to have a solid content of 1.5 mg / 25 cm < 2 >. 100 占 퐇 of a suspension of the predetermined concentration of the preliminarily QB phage (NBRC20012) was added dropwise to each glass plate, and then an OHP film made of PET (polyethylene terephthalate) was placed on each of the glass plates to contact the sample surface with the phage . The heart culture plate was covered with a cap to prepare a measurement unit. We have prepared multiple measurement units per sample.
광원으로서 UV-커팅 필터(N-113, Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd. 제작)가 구비된 15W 백색 형광등(풀 백색 형광등, FL15N, Panasonic Corporation 제작)을 사용했다. 조도(조도계, IM-5, TOPCON Corporation 제작으로 측정)가 800Lux인 위치에 광원 하에서 측정 유닛을 설치했다. 소정 시간의 경과 후에, 상기 유리판 상에 존재하는 각각의 샘플의 파지 농도를 측정했다.15 W white fluorescent lamp (full white fluorescent lamp, FL15N, manufactured by Panasonic Corporation) equipped with a UV-cutting filter (N-113, manufactured by Nitto Jushi Kogyo Co., Ltd.) was used as a light source. The measurement unit was installed under light source at a position where the illuminance (measured by an illuminometer, IM-5, manufactured by TOPCON Corporation) was 800 Lux. After elapse of a predetermined time, the holding concentration of each sample present on the glass plate was measured.
파지 농도는 이하의 과정으로 측정했다. 상기 유리판 상에 존재하는 샘플은 파지 회수액(SM 버퍼)의 10mL로 회수하고, 쉐이커에서 10분 동안 쉐이킹했다. 이 파지 회수액을 적당히 희석하고, 개별적으로 배양한 E. coli(NBRC13965)의 배양액(OD600> 1.0, 1×108 CFU/mL)과 혼합한 후, 상기 혼합물을 37℃의 항온조에 놓아 E. Coli로 파지를 감염시켰다. 상기 얻어진 액을 한천 배지에 첨가하고 37℃에서 15시간 동안 배양했다. 그 후에, 파지 플라크수를 육안으로 카운팅했다. 파지 회수액의 희석 비율에 카운팅된 플라크수를 곱함으로써 파지 농도(N)를 구했다.The phage concentration was measured by the following procedure. Samples present on the glass plate were collected in 10 mL of phage recovery (SM buffer) and shaken in a shaker for 10 minutes. This phage recovery solution was appropriately diluted and mixed with the cultured E. coli (NBRC13965) culture medium (OD 600 > 1.0, 1 × 10 8 CFU / mL), and the mixture was placed in a 37 ° C. thermostatic chamber. Coli infected phage. The obtained solution was added to an agar medium and cultured at 37 DEG C for 15 hours. Thereafter, the phage plaque count was visually counted. The retention concentration (N) was obtained by multiplying the dilution rate of the retention solution by the number of plaques counted.
초기 파지 농도(N0) 및 소정 시간이 흐른 후의 파지 농도(N)로부터, 파지 상대 농도(LOG(N/N0))를 구했다.The relative grip density LOG (N / N 0 ) was obtained from the initial grip concentration N 0 and the grip concentration N after a predetermined time has elapsed.
다양한 조건 하에서 평가된 바이러스 불활성화능을 표 1∼3에 나타낸다.The virus inactivation performance evaluated under various conditions is shown in Tables 1-3.
실시예 1Example 1
증류수 3000mL을 50℃로 가열한 후, 황산구리(II) 5수화물 149.8g을 교반하면서 첨가하여 완전히 용해했다. 이어서, 1.5mol/L의 글루코오스 수용액 200g을 첨가한 후, 2mol/L의 수산화 나트륨 수용액 720g 및 2mol/L의 히드라진 수화물의 수용액 120mL를 동시에 첨가했다. 상기 혼합물을 1분 동안 강하게 교반한 후에, 상기 교반된 혼합물을 0.3㎛의 멤브레인 필터로 여과한 후 상기 여과된 물질을 3000mL의 증류수로 세정하여 고형분을 회수했다. 60℃에서 3시간 동안 건조한 후에, 상기 고형분을 마노 유발로 분쇄하여 아산화 구리 입자를 얻었다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자의 BET 비표면적을 질소 흡착법에 의해 측정한 결과, 29.20㎡/g이었다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 1.827g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 전체 첨가량의 관점에서 실리카의 10질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1과 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가하고 2시간 동안 교반했다. 5% 암모니아수 용액 10mL을 상기 혼합물에 첨가하고 12시간 동안 교반했다. 0.3㎛의 멤브레인 필터로 상기 혼합물을 여과했다. 상기 여과된 물질을 100mL의 증류수로 세정한 후 100mL의 에탄올로 세정했다. 상기 수집된 물질을 60℃에서 3시간 건조하고 마노 유발로 분쇄하여 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) A를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.After 3,000 mL of distilled water was heated to 50 캜, 149.8 g of copper (II) sulfate pentahydrate was added with stirring to dissolve completely. Subsequently, 200 g of 1.5 mol / L glucose aqueous solution was added, and then 720 g of a 2 mol / L aqueous sodium hydroxide solution and 120 mL of an aqueous solution of 2 mol / L hydrazine hydrate were simultaneously added. After the mixture was vigorously stirred for one minute, the stirred mixture was filtered through a membrane filter of 0.3 mu m, and the filtered material was washed with 3000 mL of distilled water to recover the solid matter. After drying at 60 DEG C for 3 hours, the solid content was pulverized with agate induction to obtain copper oxide particles. The BET specific surface area of the obtained copper oxide particles was measured by a nitrogen adsorption method and found to be 29.20 m2 / g. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
도 1은 항균 및 항바이러스성 재료 A(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자)의 TEM 사진을 나타내고, 도 1에서는 약 5.6nm의 두께로 실리카층이 형성되어 있는 것을 확인했다. 도 2는 항균 및 항바이러스성 재료 A(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자)의 X선 회절 패턴을 나타낸다. 도 2에 있어서, 아산화 구리의 피크만을 관찰할 수 있었다. 따라서, 어모퍼스 실리카 코팅층을 명백히 형성했다.FIG. 1 shows TEM photographs of the antibacterial and antiviral material A (copper oxide particles coated with silica). In FIG. 1, it was confirmed that a silica layer having a thickness of about 5.6 nm was formed. Fig. 2 shows an X-ray diffraction pattern of the antibacterial and antiviral material A (silica-coated copper oxide particles). In Fig. 2, only the peak of copper oxide was observed. Thus, an amorphous silica coating layer was clearly formed.
실시예 2Example 2
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 2.742g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여, 전체 첨가량의 관점에서 실리카 15질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1에 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가했다. 그 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) B를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
실시예 3Example 3
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 3.654g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여, 전체 첨가량의 관점에서 실리카 20질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1에 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가했다. 그 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) C를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
실시예 4Example 4
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 4.59g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여, 전체 첨가량의 관점에서 실리카 25질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1에 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가했다. 그 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) D를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자의 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the BET specific surface area of the obtained copper oxide particles.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 0.918g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여, 전체 첨가량의 관점에서 실리카 5질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1에 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가했다. 그 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) E를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1과 동일한 방법으로 아산화 구리 입자를 제조했다. 상기 얻어진 아산화 구리 입자 5g을 에탄올 용매 60mL에 분산시켜 현탁액 1을 얻었다. 에탄올 20mL에 순도 95%의 TEOS 6.40g을 첨가하여 용액 2를 얻었다(아산화 구리 입자 100질량부에 대하여, 전체 첨가량의 관점에서 실리카 35질량부에 상당). 상기 용액 2를 현탁액 1에 혼합하고, 순수 10mL을 상기 혼합물에 첨가했다. 그 후에, 실시예 1과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 재료(실리카로 코팅된 아산화 구리 입자) F를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 1에 나타낸다.Copper disulfide particles were prepared in the same manner as in Example 1. 5 g of the obtained copper oxide particles was dispersed in 60 mL of an ethanol solvent to obtain a
환경 시험 전의 결과는 실리카의 코팅량의 증가에 따라서, 바이러스 불활성화능이 감소하는 것을 알았다.The results before the environmental test showed that the virus inactivation ability decreased with increasing amount of silica coating.
환경 시험 전후의 결과는, 실시예 1∼4에서는 환경 시험 챔버에 유지되기 전후에 바이러스 불활성화능 및 색채값의 변화가 나타나지 않은 것을 알았다. 이것은 실리카 코팅층이 함유되어 있기 때문에, 항산화할 수 있었다고 생각된다. 특히, 실시예 1∼3 중 어느 하나는 환경 시험의 전후에 높은 레벨의 바이러스 불활성능을 갖고 있었다.The results before and after the environmental test showed that in Examples 1 to 4, the virus inactivating ability and the color value did not change before and after being kept in the environmental test chamber. It is believed that it contained antioxidant because it contained a silica coating layer. Particularly, any one of Examples 1 to 3 had a high level of virus-inactivating performance before and after the environmental test.
한편, 비교예 1 및 2에서는 환경 시험 후에 바이러스가 상당히 감소된 불활성화능, 감소된 색상 강도 및 흑색을 갖고 있었다. 이것은 실리카 코팅층의 함량이 작기 때문에, 항산화할 수 없었다고 생각된다. 비교예 3에서는 실리카 코팅층을 너무 많이 함유하기 때문에, 환경 시험 전에 열악한 바이러스 불활성능을 갖고 있었다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the virus had significantly reduced inactivating ability, reduced color strength and black after the environmental test. This is considered to be because the content of the silica coating layer is small and thus it is not antioxidant. In Comparative Example 3, since the silica coating layer was contained too much, it had poor virus-inactivating performance before the environmental test.
실시예 5Example 5
아나타제형 산화티탄(Showa Titanium Co., Ltd. 제작, 평균 입자지름: 15nm)을 2-프로필알콜(이하에, "IPA"라고 함)에 현탁시켜 고형분 농도 5질량%의 분산체를 제조했다. 산화티탄 100질량부에 대하여 2질량부의 Triton™ X-100(Kanto Chemical Co., Ltd. 제작의 옥틸페녹시폴리에톡시에탄올)을 첨가한 후에, 산화티탄 100질량부에 대하여 2질량부의 테트라부틸암모늄히드록시드(40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(Kanto Chemical Co., Ltd. 제작))을 첨가했다.An anatase type titanium oxide (manufactured by Showa Titanium Co., Ltd., average particle diameter: 15 nm) was suspended in 2-propyl alcohol (hereinafter referred to as "IPA") to prepare a dispersion having a solid content concentration of 5 mass%. 2 parts by mass of Triton 占 X-100 (octylphenoxy polyethoxy ethanol produced by Kanto Chemical Co., Ltd.) was added to 100 parts by mass of titanium oxide, and then 2 parts by mass of tetrabutyl per 100 parts by mass of titanium oxide Ammonium hydroxide (40 mass% aqueous solution of tetrabutylammonium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.)) was added.
그 후에, 현탁액을 0.1mm 사이즈의 매체를 사용하여 비즈밀로 분산시켜 분산액을 얻었다(이하에, "분산체 G"라고 함). 분산체 G 및 실시예 1에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료 A를 항균 및 항바이러스성 재료와 산화티탄의 총량 100질량부에 대하여 항균 및 항바이러스성 재료 A가 4.8질량부(광촉매 물질의 함량은 95.2질량부)가 되도록 혼합했다. 그 후에, 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.Thereafter, the suspension was dispersed with a beads mill using a 0.1 mm-size medium to obtain a dispersion (hereinafter referred to as "dispersion G"). Dispersion G and the antibacterial and antiviral material A obtained in Example 1 were added to a total amount of 100 parts by mass of the antibacterial and antiviral material and titanium oxide in an amount of 4.8 parts by mass of the antibacterial and antiviral material A 95.2 parts by mass). Thereafter, a dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained.
상기 얻어진 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 고형분이 1.5mg/25c㎡가 되도록 유리판(50mm×50mm×1mm)에 도포했다. 상기 유리판 상의 용매를 증발시킨 후 바이러스 불활성화능을 평가(평가 방법은 후술함)했다. 결과를 도 3에 나타낸다.The dispersion of the obtained antimicrobial and antiviral composition was applied to a glass plate (50 mm x 50 mm x 1 mm) to have a solid content of 1.5 mg / 25 cm < 2 >. The solvent on the glass plate was evaporated, and the virus inactivation ability was evaluated (evaluation method will be described later). The results are shown in Fig.
도 3에 있어서, "블랭크"는 유리판에서만의 바이러스 불활성화능의 평가 결과를 나타낸다. "암소"는 암소 조건 하에서 분산액이 도포된 유리판의 평가 결과를 나타낸다. "가시광 조사"는 가시광 조사 하에서 분산액이 도포된 유리판의 평가 결과를 나타낸다.In Fig. 3, "blank" represents the evaluation result of the virus inactivation ability only on the glass plate. "Cow" represents the evaluation result of the glass plate coated with the dispersion under the dark condition. "Visible light irradiation" shows the evaluation result of the glass plate coated with the dispersion under visible light irradiation.
가시광 조사는 400nm 이하의 광을 커팅하는 광학필터(Nitto Jushi Co., Ltd. 제작의 N-113)를 통한 백색 형광등으로부터 인도된 광에 의한 조건에서 행했다. 광 강도는 800Lux이었다.The visible light irradiation was performed under the condition of light guided from a white fluorescent lamp through an optical filter (N-113 manufactured by Nitto Jushi Co., Ltd.) cutting light of 400 nm or less. The light intensity was 800 Lux.
도 3에 나타낸 바와 같이, 유리판에서만 바이러스 불활성화능을 나타내지 않았다. 상기 분산액이 도포된 유리판에서는 암소에서도 바이러스 불활성화능을 나타냈다. 상기 분산액이 도포된 유리판에서는 가시광 조사 하에서 높은 바이러스 불활성화능을 나타냈다. 따라서, 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물은 우수한 바이러스 불활성화능을 나타내는 것을 알았다. 또한, 광촉매 물질과 사용되는 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물을 암소의 광 조사 하에서 바이러스 불활성화능의 향상 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Fig. 3, only the glass plate did not exhibit virus inactivation ability. In the glass plate coated with the dispersion, the virus showed inactivation ability even in the cow. The glass plate coated with the dispersion showed a high virus inactivation ability under visible light irradiation. Therefore, it has been found that the antibacterial and antiviral composition of the present invention exhibits excellent virus inactivation ability. In addition, it was confirmed that the antimicrobial and antiviral composition of the present invention, which is used as a photocatalyst material, has an effect of improving the virus inactivating ability under light irradiation of a cow.
실시예 6Example 6
증류수 1000mL에 50g의 브루카이트형 산화티탄(평균 입자지름: 10nm, Showa Titanium Co., Ltd. 제작)을 현탁시켜 산화티탄 100질량부에 대하여 0.1질량부의 구리(II) 이온이 담지되도록 0.133g CuCl2·2H2O(Kanto Chemical Co., Ltd. 제작)을 첨가한 후, 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하면서 90℃에서 가열했다. 상기 가열된 혼합물을 세정하고 건조하여 구리(II) 이온 수식 산화티탄 H를 얻었다. 아나타제형 산화티탄 대신에 상기 구리(II) 이온 수식 산화티탄 H를 사용한 것 이외에는, 실시예 5과 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.50 g of brookite type titanium oxide (average particle size: 10 nm, manufactured by Showa Titanium Co., Ltd.) was suspended in 1000 mL of distilled water, and 0.133 g of
실시예 7Example 7
증류수 1000mL에 50g의 산화텅스텐(Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제품)을 현탁시켜 산화텅스텐 100질량부에 대하여 0.1질량부의 구리(II) 이온이 운반되도록 0.133g CuCl2·2H2O(Kanto Chemical Co., Ltd. 제품)을 첨가한 후, 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하면서 90℃에서 가열했다. 상기 가열된 혼합물을 세정하고 건조하여 구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 I를 제조했다. 아나타제형 산화티탄 대신에 상기 구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 I를 사용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.50 g of tungsten oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was suspended in 1000 ml of distilled water and 0.133 g of CuCl 2 .2H 2 O (manufactured by Kanto Chemical Co Co., Ltd.) was added thereto so that 0.1 mass part of copper (II) Ltd.) was added, and the mixture was heated at 90 DEG C with stirring for 1 hour. The heated mixture was washed and dried to produce copper (II) ion-modified tungsten oxide I. A dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that copper (II) ion-modified tungsten oxide I was used in place of the anatase-type titanium oxide.
실시예 8Example 8
10g의 산화티탄(루틸형의 결정 구조, TAYCA Corporation 제작, 평균 입자지름: 15nm)을 20mL의 에탄올(Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 제작)에 현탁시켜 산화티탄 현탁액을 제조했다. 1g의 6염화텅스텐(Sigma-Aldrich Co., Ltd.제작)을 10mL의 에탄올에 용해시켜 텅스텐 용액을 제조했다. 1g의 질산 갈륨(III) 수화물(Sigma-Aldrich Co., Ltd. 제작)을 10mL의 에탄올에 용해시켜 갈륨 용액을 제조했다. 텅스텐:갈륨:티타늄의 몰비가 0.03:0.06:0.91이 되도록, 텅스텐 용액 및 갈륨 용액을 산화티탄 현탁액에 혼합했다. 상기 혼합물을 교반하면서, 에탄올 용매를 증발시켰다. 상기 얻어진 분말을 950℃에서 3시간 동안 가열했다. 그 결과, 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄을 얻었다. 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 5g을 100g의 증류수에 현탁시키고 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 100질량부에 대하여 0.1질량부의 구리(II) 이온이 담지되도록 0.013g CuCl2·2H2O(Kanto Chemical Co., Ltd. 제작)을 첨가한 후, 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하면서 90℃에서 가열했다. 상기 가열된 혼합물을 세정하고 건조하여 구리(II) 이온 수식한 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 J를 제조했다. 아나타제형 산화티탄 대신에 구리(II) 이온 수식 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 J를 사용한 것 이외에는, 실시예 5와 동일한 방법으로 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.10 g of titanium oxide (rutile type crystal structure, manufactured by TAYCA Corporation, average particle size: 15 nm) was suspended in 20 mL of ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to prepare a titanium oxide suspension. 1 g of tungsten hexachloride (manufactured by Sigma-Aldrich Co., Ltd.) was dissolved in 10 mL of ethanol to prepare a tungsten solution. 1 g of gallium (III) nitrate hydrate (manufactured by Sigma-Aldrich Co., Ltd.) was dissolved in 10 mL of ethanol to prepare a gallium solution. A tungsten solution and a gallium solution were mixed in a titanium oxide suspension so that the molar ratio of tungsten: gallium: titanium was 0.03: 0.06: 0.91. While stirring the mixture, the ethanol solvent was evaporated. The obtained powder was heated at 950 占 폚 for 3 hours. As a result, titanium oxide balls doped with tungsten and gallium were obtained. 5 g of titanium oxide co-doped with tungsten and gallium was suspended in 100 g of distilled water, and 0.013 g of CuCl 2 .2H 2 O (0.015 g) was added to 100 parts of titanium oxide co-doped with tungsten and gallium so that 0.1 part of copper (Manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was heated at 90 DEG C with stirring for 1 hour. The heated mixture was washed and dried to prepare titanium oxide J in which copper (II) ion-modified tungsten and gallium were co-doped. A dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that copper (II) ion-modified tungsten and titanium oxide co-doped with gallium were used in place of the anatase-type titanium oxide.
실시예 9Example 9
실시예 5에 있어서, 분산체 G 및 실시예 1에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료 A를 항균 및 항바이러스성 재료와 산화티탄과의 총량 100질량부에 대하여 항균 및 항바이러스성 재료 A가 15.0질량부(광촉매 물질의 함량은 85.0질량부)가 되도록 첨가했다. 그 후에, 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.In Example 5, the dispersion G and the antibacterial and antiviral material A obtained in Example 1 were added to 100 parts by mass of the total amount of the antibacterial and antiviral material and the titanium oxide in an amount of 15.0 mass parts of the antibacterial and antiviral material A (The content of the photocatalyst material was 85.0 parts by mass). Thereafter, a dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained.
실시예 10Example 10
실시예 5에 있어서, 분산체 G 및 실시예 1에서 얻어지는 항균 및 항바이러스성 재료 A를 항균 및 항바이러스성 재료와 산화티탄의 총량 100질량부에 대하여 항균 및 항바이러스성 재료 A가 25.0질량부(광촉매 물질의 함량은 75.0질량부)가 되도록 첨가했다. 그 후에, 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.In Example 5, the dispersion G and the antibacterial and antiviral material A obtained in Example 1 were mixed in an amount of 25.0 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the antibacterial and antiviral material and titanium oxide (The content of the photocatalyst material was 75.0 parts by mass). Thereafter, a dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained.
비교예 4Comparative Example 4
시판의 아산화 구리(상품명: "Regular", Furukawa Chemicals. Co., Ltd. 제작, BET 비표면적: 1㎡/g)를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자를 얻었다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 실리카 코팅층의 질량 및 BET 비표면적을 표 2에 나타낸다. 상기 얻어진 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자 1g을 에탄올 100ml에 분산시켜 분산액을 얻었다. 상기 분산액을 도포량이 24mg/㎡가 되도록 유리판에 도포하여 아산화 구리의 코팅막을 형성했다.Copper oxide particles coated with silica were obtained in the same manner as in Example 1 except that commercially available copper oxide (trade name: "Regular", manufactured by Furukawa Chemicals Co., Ltd., BET specific surface area: 1
비교예 5Comparative Example 5
비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자를 환경 시험 챔버(50℃, 98% RH) 중에 7일 동안 방치하고 산화 구리(II)로 산화시켰다. 상기 산화 구리(II) 및 분산체 G를 산화 구리(II):산화티탄이 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 산화 구리(II)/산화티탄 분산액을 얻었다.The copper oxide particles obtained in Comparative Example 1 were left in an environmental test chamber (50 DEG C, 98% RH) for 7 days and oxidized with copper (II) oxide. The copper oxide (II) and the dispersion G were mixed so that copper (II) oxide: titanium oxide was 4.8: 95.2. Thereafter, copper (II) oxide / titanium oxide dispersion was obtained.
비교예 6Comparative Example 6
비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자 및 분산체 G를 아산화 구리(I):산화티탄이 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 아산화 구리(I)/산화티탄 분산액을 얻었다.The copper oxide particles obtained in Comparative Example 1 and the dispersion G were mixed so that the amount of copper oxide (I): titanium oxide was 4.8: 95.2. Thereafter, copper (I) oxide / titanium oxide dispersion was obtained.
비교예 7Comparative Example 7
아나타제형 산화티탄 대신에 실시예 6에서 사용되는 구리(II) 이온 수식 산화티탄 H를 사용한 것 이외에는, 실시예 5에서 분산체 G의 제조 프로세스와 동일한 방법으로 구리(II) 이온 수식 산화티탄 H의 분산체 K를 얻었다. 비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자 및 분산체 K를 아산화 구리 입자:구리(II) 이온 수식 산화티탄 H의 질량비가 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 아산화 구리(I)/구리(II) 이온 수식 산화티탄 분산액을 얻었다.Except that the copper (II) ion-modified titanium oxide H used in Example 6 was used in place of the anatase-type titanium oxide used in Example 5, Thereby obtaining a dispersion product K. The copper oxide particles and the dispersion K obtained in Comparative Example 1 were mixed so that the mass ratio of copper oxide particles: copper (II) ion-modified titanium oxide H was 4.8: 95.2. Thereafter, a copper oxide (I) / copper (II) ion modified titanium oxide dispersion was obtained.
비교예 8Comparative Example 8
아나타제형 산화티탄 대신에 실시예 7에서 사용되는 구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 I를 사용한 것 이외에는, 실시예 5에서 분산체 G의 제조 프로세스와 동일한 방법으로 구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 I의 분산체 L을 얻었다. 비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자 및 분산체 L를 아산화 구리 입자:구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 I의 질량비가 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 아산화 구리(I)/구리(II) 이온 수식 산화텅스텐 분산액을 얻었다.Except that the copper (II) ion-modified tungsten oxide I used in Example 7 was used instead of the anatase-type titanium oxide, the copper (II) ion-modified tungsten oxide I Thereby obtaining a dispersion L. The copper oxide particles and the dispersion L obtained in Comparative Example 1 were mixed so that the mass ratio of copper oxide particles: copper (II) ion-modified tungsten oxide I was 4.8: 95.2. Thereafter, a copper oxide (I) / copper (II) ion-modified tungsten oxide dispersion was obtained.
비교예 9Comparative Example 9
아나타제형 산화티탄 대신에 실시예 8에서 사용되는 구리(II) 이온 수식 텅스텐과 갈륨 J로 공도프된 산화티탄 J를 사용한 것 이외에는, 실시예 5에서 분산체 G의 제조 프로세스와 동일한 방법으로 구리(II) 이온 수식한 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 J의 분산체 M을 얻었다. 비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자 및 분산체 M을 아산화 구리 입자:구리(II) 이온 수식한 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 J의 질량비가 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 아산화 구리(I)/구리(II) 이온 수식한 텅스텐과 갈륨으로 공도핑된 산화티탄 분산액을 얻었다.Except that copper (II) ion-modified tungsten used in Example 8 and titanium oxide J co-doped with gallium J were used in place of the anatase-type titanium oxide, copper II) Ion Modification A dispersion M of a titanium oxide J co-doped with tungsten and gallium was obtained. The copper oxide particles and the dispersion M obtained in Comparative Example 1 were mixed so that the mass ratio of the copper oxide particles: copper (II) ion-modified tungsten and the gallium-co-doped titanium oxide was 4.8: 95.2. Thereafter, a dispersion of titanium oxide co-doped with copper (I) / copper (II) ion-modified tungsten and gallium was obtained.
비교예 10Comparative Example 10
아나타제형 산화티탄 대신에 산화알류미늄(Kanto Chemical Co., Ltd. 제작, 평균 입자지름: 40㎛)을 사용한 것 이외에는, 실시예 5에서 분산체 G의 제조 프로세스와 동일한 방법으로 산화알류미늄의 분산체 N을 얻었다. 비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자 및 분산체 N을 비교예 1에서 얻어지는 아산화 구리 입자:산화알류미늄의 질량비가 4.8:95.2가 되도록 혼합했다. 그 후에, 아산화 구리(I)/산화알류미늄 분산액을 얻었다.Except that aluminum oxide (produced by Kanto Chemical Co., Ltd., average particle diameter: 40 탆) was used in place of anatase-type titanium oxide, the same procedure as in the production process of dispersion G in Example 5 was carried out except that aluminum oxide dispersion N ≪ / RTI > The copper oxide particles obtained in Comparative Example 1 and the dispersion N were mixed so that the mass ratio of copper oxide particles: aluminum oxide obtained in Comparative Example 1 was 4.8: 95.2. Thereafter, a copper suboxide (I) / aluminum oxide dispersion was obtained.
비교예 11Comparative Example 11
비교예 2에서 얻어지는 항균성 바이러스 재료 E 및 분산체 G를 항균 및 항바이러스성 재료와 산화티탄의 총량 100질량부에 대하여 항균 및 항바이러스성 재료 E가 4.8질량부(광촉매 물질의 함량은 95.2질량부)가 되도록 혼합했다. 그 후에, 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액을 얻었다.The antibacterial viral material E and the dispersion G obtained in Comparative Example 2 were added in an amount of 4.8 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the antibacterial and antiviral material and titanium oxide (the content of the photocatalyst material was 95.2 parts by mass ). Thereafter, a dispersion of the antibacterial and antiviral composition was obtained.
상기 표 2는 실시예 1과 비교예 4의 항균 및 항바이러스성 재료의 바이러스 불활성화능 및 색채값을 비교한 표이다. 상기 결과는 큰 BET 비표면적을 갖는 실시예 1의 항균 및 항바이러스성 재료는 비교예 4의 항균 및 항바이러스성 재료보다 높은 활성을 갖는 것을 명백히 알았다. 따라서, 본 발명의 항균 및 항바이러스성 조성물은 도포량이 적어도, 높은 바이러스 불활성화능을 기대할 수 있었다. 또한, 상기 결과는 큰 BET 비표면적을 갖는 실시예 1의 항균 및 항바이러스성 재료는 밝아지고 불그스름함은 적어져, 우수한 디자인을 제공하는 것을 알았다.Table 2 is a table comparing the virus inactivation ability and color values of the antibacterial and antiviral materials of Example 1 and Comparative Example 4. The results clearly show that the antimicrobial and antiviral material of Example 1 having a large BET specific surface area has higher activity than the antimicrobial and antiviral materials of Comparative Example 4. [ Therefore, the antibacterial and antiviral composition of the present invention can be expected to have a virus inactivation ability at least at a high application amount. The results also show that the antimicrobial and antiviral materials of Example 1 having a large BET specific surface area are lighter and less reddish, providing an excellent design.
상기 표 3은 합성 직후에 환경 시험기(50℃, 98% RH, 차광)의 고부하 환경 하에서 보관한 후에 광촉매 물질과 조합된 재료의 항바이러스 성능을 나타내는 표이다.Table 3 shows the antiviral performance of the material combined with the photocatalyst material after storage in a high load environment of an environmental tester (50 DEG C, 98% RH, shading) immediately after the synthesis.
실시예 5∼10은 항균 및 항바이러스성 재료와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물이었다. 비교예 5는 실리카 코팅층이 없고 산화구리와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물이었다. 비교예 6∼9는 실리카 코팅층이 없고 아산화구리와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물이었다. 비교예 10은 실리카 코팅층이 없고 아산화구리와 광촉매 성능을 갖지 않는 산화알루미늄의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물이었다. 비교예 11은 적은량의 실리카를 함유하는 실리카 코팅층을 갖고 아산화구리와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물이었다.Examples 5 to 10 were antibacterial and antiviral compositions having a combination of an antibacterial and antiviral material and a photocatalyst. Comparative Example 5 was an antimicrobial and antiviral composition having no silica coating layer and having a combination of copper oxide and a photocatalyst. Comparative Examples 6 to 9 were antibacterial and antiviral compositions having no silica coating layer and having a combination of copper oxide and photocatalyst. Comparative Example 10 was an antimicrobial and antiviral composition having no silica coating layer and a combination of copper oxide and aluminum oxide having no photocatalytic performance. Comparative Example 11 was an antibacterial and antiviral composition having a silica coating layer containing a small amount of silica and having a combination of copper oxide and a photocatalyst.
합성 직후의 평가 결과로부터, 실리카 코팅층의 유무에 관계없이 비교예 5∼10, 및 비교예 6∼9 및 11(아산화 구리와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물)은 비교예 5(산화 구리(II)과 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물)보다 우수한 바이러스 불활성화능을 갖고 있었다. 따라서, 처음부터 암소에서 바이러스 불활성화능을 나타내기 위해서는 아산화구리가 요구된다고 생각된다.From the evaluation results immediately after the synthesis, Comparative Examples 5 to 10 and Comparative Examples 6 to 9 and 11 (antibacterial and antiviral compositions having a combination of copper oxide and photocatalyst), regardless of the presence or absence of the silica coating layer, Antimicrobial and antiviral compositions having a combination of copper (II) and a photocatalyst). Therefore, it is considered that copper oxide is required to show the virus inactivation ability in the cow from the beginning.
합성 직후의 평가 결과로부터, 실시예 5∼10(항균 및 항바이러스성 재료와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물) 및 비교예 6∼9(실리카 코팅층이 없는 항균 및 항바이러스성 조성물), 및 비교예 11(소량의 실리카를 함유하는 실리카 코팅층을 갖고 아산화 구리와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물)은 암소에서 바이러스 불활성화능을 나타내고, 광 조사 하에서 바이러스 불활성화능이 향상되었다. 따라서, 상기 조성물 중에 심오한 차이는 확인되지 않았다. 한편, 환경 시험 챔버에 보관 후의 평가 결과는 실리카 코팅층이 없는 비교예 6∼9 및 적은량의 실리카를 함유하는 실리카 코팅층을 갖는 비교예 11은 실시예 5∼10과 같이 광촉매와 조합시켜도, 높은 바이러스 불활성화능을 나타내는 것을 알 수 없었다.From the evaluation results immediately after the synthesis, Examples 5 to 10 (antibacterial and antiviral compositions having a combination of an antibacterial and antiviral material and a photocatalyst) and Comparative Examples 6 to 9 (antibacterial and antiviral composition without a silica coating layer) , And Comparative Example 11 (an antimicrobial and antiviral composition having a silica coating layer containing a small amount of silica and having a combination of copper oxide and photocatalyst) showed a virus inactivating ability in the dark and improved virus inactivation ability under light irradiation . Thus, no profound difference was found in the composition. On the other hand, in the evaluation results after storage in the environmental test chamber, Comparative Examples 6 to 9 in which the silica coating layer is not provided and Comparative Example 11 in which the silica coating layer containing a small amount of silica is contained are combined with the photocatalyst as in Examples 5 to 10, It was not found that it exhibited an activating ability.
아산화 구리와 광촉매능을 갖지 않는 산화알루미늄의 조합을 갖는 비교예 10의 항균 및 항바이러스성 조성물은 합성 직후의 암소에서 바이러스 불활성화능을 나타내고 있지만, 광 조사 하에서 바이러스 불활성화능의 향상은 확인할 수 없었다. 또한, 비교예 10의 항균 및 항바이러스성 조성물은 환경 시험 챔버 보관 후에 바이러스 불활성화능은 감소했다.The antimicrobial and antiviral composition of Comparative Example 10 having a combination of copper oxide and aluminum oxide that does not have photocatalytic activity exhibits virus inactivation ability in the cow immediately after the synthesis, There was no. In addition, the antibacterial and antiviral composition of Comparative Example 10 decreased in viral inactivation ability after storage in the environmental test chamber.
따라서, 실시예 5∼10과 같이, 항균 및 항바이러스성 재료와 광촉매의 조합을 갖는 항균 및 항바이러스성 조성물은 내온성 및 내습성 및 내구성의 관점에서 높은 바이러스 불활성화능을 유지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, as in Examples 5 to 10, it was confirmed that the antimicrobial and antiviral composition having a combination of an antibacterial and antiviral material and a photocatalyst can maintain a high virus inactivation ability from the viewpoint of resistance to temperature, moisture resistance and durability I could.
Claims (14)
상기 실리카 코팅층의 함량은 상기 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부이고, 실리카로 코팅된 아산화 구리 입자의 BET 비표면적은 5∼100㎡/g인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 재료.An antibacterial and antiviral material comprising copper oxide particles and a silica coating layer of at least a part of the surface of the copper oxide particles,
Wherein the content of the silica coating layer is 5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the copper oxide particles, and the BET specific surface area of the silica coated copper oxide particles is 5 to 100 m < 2 > / g. material.
광촉매 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.3. The method of claim 2,
Lt; RTI ID = 0.0 > antimicrobial < / RTI > and antiviral composition.
상기 광촉매 물질의 함량은 항균 및 항바이러스성 재료 및 광촉매 물질의 합계량에 대하여 70∼99.9질량%인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.The method of claim 3,
Wherein the content of the photocatalyst material is 70 to 99.9 mass% with respect to the total amount of the antibacterial and antiviral material and the photocatalyst material.
상기 광촉매 물질은 산화티탄 및 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the photocatalyst material comprises at least one selected from titanium oxide and tungsten oxide.
상기 광촉매 물질은 산화티탄 및 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 기재가 구리(II) 이온 및 철(III) 이온으로부터 선택되는 적어도 하나에 의해 수식된 가시광 응답형 광촉매인 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.The method according to claim 3 or 4,
Wherein the photocatalyst material is a visible light-responsive photocatalyst which is modified by at least one selected from copper (II) ions and iron (III) ions, wherein the substrate containing at least one kind selected from titanium oxide and tungsten oxide is an antibacterial And antiviral compositions.
상기 기재는 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나로 도핑된 산화티탄, 및 전이금속 및 비금속 중 적어도 어느 하나로 도핑된 산화텅스텐으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.The method according to claim 6,
Wherein the substrate comprises at least one selected from titanium oxide doped with at least one of a transition metal and a nonmetal, and tungsten oxide doped with at least one of a transition metal and a nonmetal.
상기 항균 및 항바이러스성 재료는 JIS Z8701에 따른 L*a*b* 표색계에 있어서 50 이상의 L*값, 8 이하의 a*값, 20 이상의 b*값을 갖는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물.8. The method according to any one of claims 2 to 7,
Wherein the antibacterial and antiviral material has an L * value of 50 or more, an a * value of 8 or less, and a b * value of 20 or more in an L * a * b * color system according to JIS Z8701 Composition.
상기 비수계 유기용매에 가용성인 계면활성제를 0.01∼20질량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 조성물의 분산액.10. The method of claim 9,
And 0.01 to 20% by mass of a surfactant soluble in the non-aqueous organic solvent.
(1) 구리(II) 화합물 수용액에 염기성 물질, 입자 성장 억제제 및 환원제를 첨가하여 아산화 구리 입자를 합성하는 공정;
(2) 아산화 구리 입자와 가수분해가능한 실리카원을 용매 중에서 혼합하여 상기 실리카원을 가수분해하여, 실리카의 함량이 아산화 구리 입자 100질량부에 대하여 5∼20질량부가 되도록 아산화 구리 입자를 실리카로 코팅하는 공정; 및
(3) 고형분을 분리한 후 상기 분리된 고형분을 분쇄하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 및 항바이러스성 재료의 제조 방법.A method for producing an antibacterial and antiviral material according to claim 1,
(1) a step of synthesizing copper oxide particles by adding a basic substance, a particle growth inhibitor and a reducing agent to an aqueous solution of a copper (II) compound;
(2) Copper oxide particles are mixed with silica in a solvent to hydrolyze the silica source, and the copper oxide particles are coated with silica so that the content of silica is 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the copper oxide particles ; And
(3) a step of separating the solid component and then pulverizing the separated solid component.
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Cited By (1)
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KR20180126557A (en) * | 2016-03-28 | 2018-11-27 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Dispersion liquid and its preparation method, and copper compound particle |
Families Citing this family (18)
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WO2015040558A1 (en) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | Theta Chemicals Limited | A dual action antimicrobial film |
US10550270B2 (en) * | 2015-06-26 | 2020-02-04 | Corning Incorporated | Colorless copper-containing material |
JP6154036B1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-06-28 | 大木 彬 | Coating agent containing antibacterial catalyst and method for producing the same |
JP6174745B1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-08-02 | 大木 彬 | Jewelry |
JP6885146B2 (en) * | 2016-03-28 | 2021-06-09 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Antiviral molded body |
JP6283922B1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-02-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Photocatalyst material and photocatalyst coating composition |
CN106944052B (en) * | 2017-03-27 | 2020-01-31 | 曲靖师范学院 | Cu2+1O/Cu2Cl(OH)3/TiO2Ternary complex and preparation method thereof |
WO2019045110A1 (en) * | 2017-09-04 | 2019-03-07 | 株式会社Nbcメッシュテック | Antibacterial/antiviral composition |
CN111182983A (en) * | 2017-10-03 | 2020-05-19 | 东洋制罐集团控股株式会社 | Metallic copper fine particles and method for producing same |
JP7217609B2 (en) * | 2017-10-25 | 2023-02-03 | 株式会社Nbcメッシュテック | Antiviral/Bactericidal disinfectant |
CN110270328B (en) * | 2018-03-16 | 2022-03-15 | 苏州铜宝锐纳米科技有限公司 | Three-phase copper-based catalyst and preparation method and application thereof |
JP7014417B2 (en) | 2018-05-17 | 2022-02-01 | 住江織物株式会社 | Dimmable curtains and fabrics |
CN111482173B (en) * | 2019-01-25 | 2022-08-16 | 华中师范大学 | CuO/brookite type TiO 2 Composite nano material and application thereof |
JP7349394B2 (en) * | 2019-05-28 | 2023-09-22 | シャープ株式会社 | Composition, coating method and multilayer structure |
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KR102643700B1 (en) * | 2021-03-19 | 2024-03-05 | 주식회사 매직카퍼 | Antimicrobial Mask |
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Family Cites Families (12)
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JPH08505858A (en) * | 1991-08-09 | 1996-06-25 | イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー | Antibacterial composition, production method and use thereof |
US5180585A (en) * | 1991-08-09 | 1993-01-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Antimicrobial compositions, process for preparing the same and use |
JP2005021825A (en) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Tadashi Inoue | Photocatalyst composition containing inorganic antibacterial agent |
JP5182911B2 (en) * | 2005-06-30 | 2013-04-17 | 協和化学工業株式会社 | Antibacterial agent comprising aluminum sulfate hydroxide particles containing silver and organic acid anions and use thereof |
JP2007070299A (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Nippon Soda Co Ltd | Aqueous dispersion of inorganic antibacterial agent and method for producing the same |
JP2009263820A (en) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Kayoko Yamamoto | Stain-proof antibacterial agent for textile product and use thereof |
US8221791B1 (en) * | 2008-12-10 | 2012-07-17 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Silica-based antibacterial and antifungal nanoformulation |
CN102573501B (en) * | 2009-08-27 | 2015-11-25 | 聚合物华润有限公司 | Nano silver-zinc oxide composition |
CN102010127A (en) * | 2009-09-07 | 2011-04-13 | 上海歌灵新材料科技有限公司 | Lead-free solder glass |
JP5570006B2 (en) * | 2009-12-24 | 2014-08-13 | 国立大学法人 東京大学 | Virus inactivating agent |
CN103443042A (en) * | 2011-03-28 | 2013-12-11 | 康宁股份有限公司 | Antimicrobial action of Cu, Cuo and Cu2O nanoparticles on glass surfaces and durable coatings |
KR20140063775A (en) * | 2011-09-08 | 2014-05-27 | 코닝 인코포레이티드 | Antimicrobial composite material |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180126557A (en) * | 2016-03-28 | 2018-11-27 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Dispersion liquid and its preparation method, and copper compound particle |
Also Published As
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