KR20150113716A - 항균 원단 및 이를 이용한 제품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항균 원단 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 항균 원단은 하기 화학식 1인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드(dimethyloctadecyl(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride)를 가수분해 하여 얻어지는 하기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드(dimethyloctadecyl(3-trihydroxysilylpropyl)ammonium chloride)를 함유하는 항균 조성물을 원단에 흡수시킨 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 1>
<화학식 2>
Description
본 발명은 항균 원단 및 이를 이용한 제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미생물의 증식 및 생육의 억제력이 뛰어난 항균과 항곰팡이 기능을 갖는 항균 조성물을 이용하여 제조되는 항균 원단과, 이를 물휴지 및 마스크팩 등에 적용한 제품에 관한 것이다.
일반적으로, 물휴지는 여러 가지 위생적인 목적으로 사용되고 있는데, 주로 식당이나 공공장소에서 피부를 청결하게 유지하기 위해 사용기도 하고, 아기가 배변을 했을 때 피부를 닦는 데에도 쓰이며, 일회용 물수건 등의 형태로 사용되기도 한다. 또한 마스크팩은 남녀노소, 나이를 불문하고 여러 계층의 많은 사람들이 피부미용 및 을 위하여 사용한다. 이러한 물휴지 및 마스크팩은 각종 부직포들 중의 일부 혹은 면(cotton)이나 종이류(pulp) [이하 “원단”이라고 함]에 정제수, 보습제, 살균 소독제, 계면활성제, 방부제, 알코올, 향료 등을 첨가하여 제조된다. 이러한 물휴지 및 마스크팩은 피부에 직접 사용하기 때문에 피부에 대한 안전성이 우수하며, 병원성 미생물에 대한 제거력이 좋으며 항균성이 뛰어나야 한다.
물휴지 및 마스크팩의 항균성을 위하여 물휴지 및 마스크팩에 항균제 및 방부제를 사용하는 것이 알려져 있으며, 물휴지 및 마스크팩에 사용되는 항균제 및 방부제는 미국의 비영리 환경연구단체인 환경실무그룹 EWG (ENVIRONMENTAL WORKING GROUP)에서 0등급에서 9등급까지의 등급이 있다. 0등급에 가까울수록 안전하며 자극이 적다는 것을 의미한다.
물휴지 및 마스크팩에 사용되는 항균제 및 방부제로는 페녹시에탄올(4등급), 세트리모늄브로마이드(3등급), 세트리모늄클로라이드(3등급), 소듐벤조에이트(1등급), 메틸이소치아졸린온(5등급), 메틸클로로이소치아졸린온(5등급), 세틸피리디늄클라이드(2등급), 벤잘코늄클로라이드(4등급), 프로필파라벤(7등급), 에칠파라벤(4등급), 메틸파라벤(4등급), 부틸파라벤(7등급), 글리세릴카프릴레이트(3등급) 등이 알려져 있다. 이외에도 한국공개특허 제2012-0080693호에는 유기실란 계열인 실리콘-제4암모니움염계(3-(trimethoxysilyl)propyl-dimethyloctadecylammon iumchloride : Si-QAC)를 물과 혼합하여 물휴지 및 마스크팩 액으로 사용하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 종래의 물휴지 및 마스크팩에 사용되는 항균제 혹은 방부제는 피부에 자극을 주거나 인체에 유해한 결과를 초래할 수 있을 뿐만 아니라, 살균소독제 및 알콜 등의 사용에 의해 자극적인 냄새도 발생하여 불쾌감을 주게 된다. 그럼에도, 종래의 물휴지 및 마스크팩에는 부득이하게 보존 및 2차오염을 방지하기 위하여 높은 등급의 항균제 및 방부제를 높은 함량으로 사용하고 있으며, 특히 한국공개특허 제2012-0080693호에 개시되어 있는 유기실란 계열인 실리콘제4암모니움염계인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드(dimethyloctadecyl-(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride)는 액체의 흡수성 및 항균기능, 항곰팡이 기능이 떨어진다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물휴지 및 마스크팩 등의 제품에 사용되는 원단에 항균력 및 항곰팡이 기능을 부여하여 기존에 사용되는 방부제, 항균제의 사용량을 기존 사용량 대비 적게는 50%에서 많게는 100%로까지 줄이 수 있으며, 궁극적으로는 방부제와 항균제를 전혀 사용하지 않고 물휴지 및 마스크팩 등을 제공할 수 있는 항균 원단을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 항균 원단을 이용하여 제조된 물휴지 및 마스크팩 등의 제품을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에는 하기 화학식 1인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드(dimethyloctadecyl(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride)를 가수분해 하여 얻어지는 하기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드(dimethyloctadecyl(3-trihydroxysilylpropyl)ammonium chloride)를 함유하는 항균 조성물을 원단에 흡수시킨 것을 특징으로 하는 항균 원단을 제공한다.
<화학식 1>
<화학식 2>
상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드는 원단에 0.01 내지 2중량% 함유되도록 흡수시키는 것이 바람직하다.
상기 항균 조성물은 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드 5 내지 20중량%, 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용제 50 내지 70중량% 및 물 20 내지 40중량%의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 상기 항균 원단을 이용하여 된 제품이며, 상기 제품은 물휴지 또는 마스크팩인 것을 특징으로 하는 항균 원단을 이용한 제품을 제공한다.
본 발명은 물휴지 및 마스크팩용 원단에 항균성, 항공팡이 기능을 부여함으로써 물휴지, 마스크팩에 소량의 방부제 및 항균제를 사용하여도 충분한 항균성을 얻을 수 있으며, 더 나아가 전혀 사용하지 않아도 항균성을 얻을 수 있어 인체 자극을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존 물휴지 및 마스크팩에 사용되는 모든 방부제 및 항균제, 방부기능을 갖는 유기화합물, 무기화합을 전혀 사용하지 않고, 미생물의 증식 및 곰팡이 증식을 방지하여 악취의 발생이나 외관 변색 등을 방지하여 물휴지 및 마스크팩을 장기간 보존할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 시료의 항균성 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 및 비교예에서 제조된 시료의 곰팡이의 방미력 실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 및 비교예에서 제조된 시료의 곰팡이의 방미력 실험 결과를 나타낸 사진이다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 항균 원단은 하기 화학식 1인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드를 가수분해하여 얻어지는 하기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드를 함유하는 항균 조성물을 원단에 흡수시켜 제조된다.
<화학식 1>
<화학식 2>
상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드는 상기 화학식 1인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드를 가수분해 하여 얻어지는 것이다.
상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드를 원단에 흡수시킬 경우 항균성뿐만 아니라 항곰팡이성까지 부여하게 된다. 따라서 제조된 원단을 물휴지 및 마스크팩으로 제조시 충분한 항균성을 얻을 수 있으며, 더 나아가 전혀 사용하지 않아도 항균성을 얻을 수 있어 인체 자극을 줄일 수 있게 된다.
이러한 효과를 충분히 얻기 위하여 상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드는 원단에 0.01 내지 2중량% 함유되도록 흡수시키는 것이 바람직하다. 상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 원단 내에 0.01중량% 미만으로 함유될 경우 충분한 항균성과 항곰팡이성을 얻을 수 없으며, 2중량% 이상 함유될 경우 더 이상 증진된 항균성과 항곰팡이성을 얻을 수 없으며, 제조단가의 상승을 초래하는 문제점이 있다.
상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 원단 내에 함유되도록 하기 위한 항균 조성물은 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드 5 내지 20중량%, 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용제 50 내지 70중량% 및 물 20 내지 40중량%의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는 상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 원단 내에 함유되도록 하기 위한 항균 조성물은 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드10중량%, 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용제 60중량% 및 물 30중량%의 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 항균 조성물을 원단에 흡수시킬 때 상기 항균 조성물을 물에 희석하여 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 희석비율은 원단이 물을 흡수해가는 량과 탈수량을 측정한 후 상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 원단에 0.01 내지 2중량% 함유되도록 하는 범위 내에서 희석하여 사용할 수 있다.
여기서 원단은 물휴지 및 마스크팩 등에 일반적으로 사용되는 각종 부직포들 중의 일부 혹은 면(cotton)이나 종이류(pulp) 를 사용할 수 있다.
그리고 상기 항균 조성물을 물과 희석할 때 일반적으로 물휴지나 마스크팩의 제조시에 사용되는 보습제, 살균 소독제, 계면활성제, 방부제, 알코올, 향료 등을 통상의 첨가범위 내에서 첨가할 수 있다.
상기에서 제조된 원단은 물휴지나 마스크팩 등의 제품에 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 물휴지 및 마스크팩은 항균성 및 항곰팡이성을 가지고 있어 소량의 방부제 및 항균제를 사용하여도 충분한 항균성을 얻을 수 있으며, 더 나아가 전혀 사용하지 않아도 항균성을 얻을 수 있어 인체 자극을 줄일 수 있다.
또한, 기존 물휴지 및 마스크팩에 사용되는 모든 방부제 및 항균제, 방부기능을 갖는 유기화합물, 무기화합을 전혀 사용하지 않고, 미생물의 증식 및 곰팡이 증식을 방지하여 악취의 발생이나 외관 변색 등을 방지하여 물휴지 및 마스크팩을 장기간 보존할 수 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<제조예> 항균 조성물
화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드 10중량%를 유기용제인 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve) 60중량%와 물 30중량%에 녹여 항균 조성물을 제조하였다.
<비교제조예>
화학식 1인 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드 10중량%를 유기용제인 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve) 60중량%와 물 30중량%에 녹여 항균 조성물을 제조하였다.
이하의 실시예에서 항균원단을 제조하기 위하여 사용된 원단은 레이온 65중량%, 페트 30중량%, 코튼 5중량% [이하 “부직포”로 칭함]과 면 100중량% [이하 “순면”으로 칭함]을 사용하였다.
<실시예 1>
물 99.475중량%에 제조예에서 제조한 항균 조성물 0.525중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.075중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실시예 2>
물 99.2중량%에 제조예에서 제조한 항균 조성물 0.8중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.1중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실시예 3>
물 99중량%에 제조예에서 제조한 항균조성물 1중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.125중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실시예 4>
물 99.475중량%에 제조예에서 제조한 항균 조성물 0.525중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.075중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실시예 5>
물 99.2중량%에 제조예에서 제조한 항균 조성물 0.8중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.1중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실시예 6>
물 99중량%에 제조예에서 제조한 항균조성물 1중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.125중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 1>
부직포 원단을 물을 적셔 탈수 후 건조하였다.
<비교예 2>
물 99.94중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.06중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.075중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 3>
물 99.92중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.08중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.1중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 4>
물 99.9중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.1중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 부직포를 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.125중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 5>
물 99.94중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.06중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.075중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 6>
물 99.92중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.08중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.1중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<비교예 7>
물 99.9중량%에 비교제조예에서 제조한 항균조성물 0.1중량%를 투입하여 희석액을 만든 다음, 여기에 순면을 적셔 탈수 후 건조하여 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 0.125중량% 함유된 원단을 제조하였다.
<실험예1>
항균성 검사방법으로 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)을 농도 1.0×105~ 1.0×106/㎖ 범위가 되게 조절한 다음 접종하여, 배양기간 2일 경과 후 검체 무게의 10배액이 되게 포스페이트 버퍼를 가한 뒤 30분간 정치한다.
얻어진 액을 뉴트리언트 아가(Nutrient Agar) 평판 배지에 주입한 후 35±1℃에서 48±2시간동안 배양하고 그 결과를 아래의 표 1 및 도 1에 나타내었다.
구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | |
초기 | 2.5 × 105 | ||||||
48시간 후 | <50 | <10 | <10 | <10 | <10 | <10 | |
구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 |
초기 | 2.5 × 105 | ||||||
48시간 후 | 2.1×105 | <100 | <10 | 4.3×103 | <50 | <10 | <10 |
상기 표 1 및 도 1에서 알 수 있듯이 본원발명의 실시예에 따른 항균 원단의 경우 항균조성물을 포함하지 않는 비교예 1에 비하여 항균력이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다. 특히, 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드와 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 각각 동일한 함량으로 함유되도록 원단을 제조한 비교예 2와 실시예1, 비교예 3과 실시예 2, 비교예 4와 실시예 3, 비교예 5와 실시예 4, 비교예 6과 실시예 5 및 비교예 7과 실시예 6을 각각 비교해 보면 실시예의 데이터 결과값이 비교예보다 우수한 것을 확인할 수 있다.
<실험예 2>
곰팡이의 방미력 시험 방법으로는 시료를 소독된 플라스틱 용기 안에 넣고 사용곰팡이(Aspergillus niger ATCC 6275외 4종)을 접종하여, 배양기간 4일 경과 후 검체 무게의 10배액이 되게 포스페이트 버퍼를 가한 뒤 30분간 정치한다.
얻어진 액 1㎖를 단계별 희석한 후 ISO 846 아가 평판 배지에 주입한 후 25±1℃에서 96±2시간 동안 배양하였으며, 판정은 하기 표 2와 같이 하여 그 결과를 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.
0 | No fungal recovery |
1 | Trace of contamination |
2 | Light contamination |
3 | Moderate contamination |
4 | Heavy contamination |
구분 | 초기 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 |
48시간 후 | 4 | 3 | 0 | 1 | 2 | 0 | 2 |
구분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 |
48시간 후 | 4 | 3 | 3 | 3 | 4 | 2 | 3 |
상기 표 3 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 본원발명의 실시예에 따른 항균 원단의 경우 항균조성물을 포함하지 않는 비교예 1에 비하여 방미력이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다.
특히, 화학식 1의 디메틸옥타데실(3-트리메톡시실릴프로필)암모늄 클로라이드와 화학식 2의 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드가 각각 동일한 함량으로 함유되도록 원단을 제조한 비교예 2와 실시예1, 비교예 3과 실시예 2, 비교예 4와 실시예 3, 비교예 5와 실시예 4, 비교예 6과 실시예 5 및 비교예 7과 실시예 6을 각각 비교해 보면 실시예의 데이터 결과 값이 비교예보다 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞에서 설명한 실시예에 국한되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 변이가 가능하다. 상기에서 설명한 바와 같이 물휴지 및 마스크팩의 보존을 위하여 독성이 있는 여러 가지의 항균제와 방부제를 사용하는 바. 본 발명으로 인하여 방부제 및 항균제 그 외 항균력과 방부력을 가지는 무기물이나 유기물을 전혀 사용하지 않고 물휴지 및 마스크팩 보존을 할 수 있을 것으로 사료된다.
Claims (4)
- 청구항 1에 있어서,
상기 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드는 원단에 0.01 내지 2중량% 함유되도록 흡수시킨 것을 특징으로 하는 항균 원단.
- 청구항 1에 있어서,
상기 항균 조성물은 화학식 2인 디메틸옥타데실(3-트리히드록시실릴프로필)암모늄 클로라이드 5 내지 20중량%, 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 유기용제 50 내지 70중량% 및 물 20 내지 40중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균 원단.
- 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항의 항균 원단을 이용하여 된 제품이며, 상기 제품은 물휴지 또는 마스크팩인 것을 특징으로 하는 항균 원단을 이용한 제품.
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KR20170001608U (ko) | 2015-10-29 | 2017-05-11 | 김용수 | 블라인더용 원단 및 이를 구비하는 블라인더 |
CN113914098A (zh) * | 2020-07-07 | 2022-01-11 | 中科鼎晟科技有限公司 | 一种抗菌材料及其制备方法和应用 |
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