KR20160014566A

KR20160014566A - 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법

Info

Publication number: KR20160014566A
Application number: KR1020150152966A
Authority: KR
Inventors: 백승우
Original assignee: (주)비에스써포트
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2016-02-11
Also published as: KR101616861B1

Abstract

적은 양을 투입하고, 항균성 및 제전성을 동시에 발현하며, 접촉재로부터 탈락이 방지되고, 내구성이 높으며, 가격이 싼 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 접촉재의 제조방법을 제시한다. 그 방법은 사용자가 손으로 잡고 운행하는 손잡이를 감싸면서 끼워지는 것으로, 모재에 분산된 비구형 구리계 화합물을 포함하고, 화합물의 화학구조는 Cu_xM_y(M은 주기율표에서 16족 중에서 선택된 어느 하나, x/y=0.8~1.5)이며, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 알코올류가 10~50wt% 포함된 수용액에서 황산구리(CuSO₄)와 황화염, 셀레늄화염, 텔루르화염 중에서 선택된 염을 1:1의 몰비로 반응시켜 비구형 구리계 화합물을 형성한다.

Description

구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법{Method of manufacturing Antibiotic treated bio module by copper based sulfur compound}

본 발명은 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구리계 화합물에 의해 항균성을 개선하고, 구리계 화합물 입자의 탈락이 일어나지 않는 접촉재의 제조방법에 관한 것이다.

미생물 접촉재는 미생물 내재하는 사용자의 손으로 잡거나 접촉하여 운영하는 모듈(module)을 말한다. 접촉재는 손잡이, 버튼, 완구류 등이 있다. 사람의 손에는 약 2만~10만 마리/cm²의 세균(곰팡이류 포함)이 잠복해 있는 것으로 알려져 있다. 자동차 핸들의 경우, 배양에 적당한 습도와 온도가 유지되는 밀폐된 환경이어서, 세균의 번식속도가 빨라 약 10만 마리/cm² 이상의 다양한 세균이 존재한다. 운전자의 손과의 빈번한 접촉에 의해 전달된 땀과 이물질은 핸들 표면에서 세균이 성장할 수 있는 영양물이 된다. 증식된 세균과 곰팡이류는 운전자를 감염시켜 호흡질환, 구토, 두통 등의 질병을 일으킨다. 특히, 이러한 세균은 생식활동을 통하여 불쾌한 냄새를 유발하기도 한다. 이와 같이, 감염된 접촉재는 불결한 개인위생을 야기하고, 질병의 전염을 일으킬 우려가 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 국내등록특허 제0257300호에서는 세라믹, 인산지르코늄, 아파타이트, 제올라이트계 무기항균제와 화학 발포제를 첨가하여 항균성과 발포성을 부여하였다. 국내공개특허 제2004-0025788호에서는 옥돌 성분을 혼합하여 세균감염에 의한 습진이나 허물이 발생하지 않도록 하였으며, 국내공개특허 제2006-0046835호, 국내등록실용신안 제0403968호, 국내등록특허 제0837117호에서는 은 용액이나 은 분말로 항균 처리를 하였다. 국내등록특허 제0592947호와 국내등록실용신안 제0386370호는 옥, 숯, 황토, 고분자 키토산, 은 나노물질 등을 첨가하였다. 국내등록특허 제0687642호는 항균용액을 표면에 코팅하였다.

그러나 상기 특허들의 인산지르코늄, 아파타이트, 제올라이트계 항균제, 옥돌, 숯, 황토 등의 물질이 항균성을 가지려면, 고농도의 첨가량이 필요하다. 이로 인해, 접촉재의 탄성력은 급속히 떨어진다. 또한, 무기계 항균제는 항균성은 발휘하나 도전성이 없기 때문에, 겨울철 정전기에 따른 쇼크현상을 방지할 수 없다. 은 용액이나 은 분말은 항균성과 제전성을 동시에 나타내나, 지나치게 고가이어서 사용하는데 한계가 있다. 고분자 키토산과 같이 유기물을 첨가하거나 항균물질을 접촉재의 표면에 코팅하면, 접촉재와 손과의 밀착성 및 내구성이 떨어진다. 밀착성이 좋지 않으면 동작 중에 미끄럼 현상이 발생하며, 또한 내구성이 떨어지면 장기간의 사용이 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적은 양을 투입하고, 항균성 및 제전성을 동시에 발현하며, 접촉재로부터 탈락이 방지되고, 내구성이 높으며, 가격이 싼 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법은 먼저 모재를 준비한다. 그후, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 알코올류가 10~50wt% 포함된 수용액에서 황산구리(CuSO₄)와 황화염, 셀레늄화염, 텔루르화염 중에서 선택된 염을 1:1의 몰비로 반응시켜 비구형 구리계 화합물을 형성한다. 상기 비구형 구리계 화합물을 상기 모재에 분산시키거나 코팅한다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 모재가 고분자인 경우, 상기 고분자는 용융점이 T_m인 수지와 용융점이 (T_m-30℃) 이상인 고분자 수지 중에서 선택된 적어도 2 이상의 고분자 수지가 혼합되며, 상기 혼합된 수지의 용융압출은 (T_m+20℃)~(T_m+50℃)에서 진행하고, (T_m-30℃ 이상)~T_m의 온도범위에서 열처리할 수 있다.

본 발명의 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법에 의하면, 비구형 구리계 화합물(Cu_xM_y) 미립자를 고분자 수지에 혼합함으로써, 적은 양을 투입하고, 항균성 및 제전성을 동시에 발현하며, 접촉재로부터 탈락이 방지되고, 내구성이 높으며, 가격을 은에 비하여 낮출 수 있다. 또한, 고분자 접촉재에 사용되는 고분자 수지 용융점의 차이를 30℃ 이상으로 하여, 운전자의 손과의 밀착성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용된 황화구리의 피크 폭(peak width)을 계산하는 반치폭(Full Width at Half Maxium; FWHM)을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 의해 제조된 황화구리의 형상을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 접촉재 소재의 미세조직을 보여주는 사진이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 황화구리의 함량이 각각 0wt%, 1wt%일 때, 두 가지 균주에 대한 항균 특성을 보여주는 사진이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 실시예는 비구형 구리계 화합물(Cu_xM_y) 미립자를 혼합함으로써, 적은 양을 투입하고, 항균성 및 제전성을 동시에 발현하며, 접촉재로부터 탈락이 방지되고, 내구성이 높으며, 가격이 싼 접촉재 및 그 제조방법을 제시한다. 이를 위해, 비구형 구리계 화합물에 대하여 구체적으로 알아보고, 상기 화합물이 적용된 접촉재의 물성을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 적용된 비구형 구리계 화합물은 미생물 접촉재에 코팅되거나 분산된다.

본 발명의 미생물 접촉재는 미생물을 내재하는 사용자가 손으로 잡거나 접촉하여 운행하는 모든 종류의 손잡이, 버튼, 완구류, 컴퓨터 마우스, 또는 컴퓨터 키보드 등을 말한다. 손잡이의 대표적인 사례는 자동차, 자전거, 오토바이 등과 같은 운송수단의 핸들 또는 그 커버를 말한다. 여기에, 상기 커버는 사용자가 장식 또는 기타 용도로 기존 핸들에 덧씌운 것도 포함한다. 또한, 손잡이가 적용되는 다른 사례는 유모차 손잡이, 장난감 자동차 손잡이, 노인용 이동차 손잡이 및 마트용 카트 손잡이, 버스나 지하철 등의 손잡이, 출입문 손잡이, 가구 손잡이, 의료용 기구 손잡이, 냉장고 손잡이, 주방용 손잡이 등이 있다. 이때, 손잡이는 그 커버로 포함한다. 예컨대, 출입문 손잡이는 사용자가 상기 손잡이를 잡고 문을 여닫는 것이므로, 본 발명의 범주 내에 들어간다고 할 것이다. 버튼의 예로는 승강기 버튼, ATM 버튼 등이 있다.

구리계 화합물(Cu_xM_y) 미립자는 수용액에 황산구리와 16족 주기율(칼코겐족)에 포함되는 화학원소 중 황, 셀레늄, 텔루르에서 선택된 1개의 원소로 구성된 염을 수용액에 넣어 합성하였다. 그 중에서, 특히 구리계 황화물(Cu_xS_y)을 합성하는 경우에는황화염을 사용하였다. 구리계 화합물 미립자의 형태가 구형이 경우, 접촉재에서 쉽게 탈락한다. 고분자 수지와의 결합력을 높이기 위하여, 비구형 구리계 화합물 미립자가 바람직하다. 구형은 미립자의 최대 장경 및 최소 단경이 실질적으로 동일한 것을 말하나, 비구형은 최대 장경(a) 및 최소 단경(b)의 비[((a-b)/a)× 100]가 적어도 30% 이상이 바람직하다. 비구형은 타원형, 침상, 판상, 고리 형상 등이 가능하며, 보다 바람직하게는 미립자의 표면은 균일하지 않고 요철 등에 의해 평탄하지 않을 수 있다.

구리계 화합물 미립자의 합성은 반드시 이에 한정된 것은 아니나, 국내공개특허 제2014-0016130호를 참조할 수 있다. 비구형 구리계 화합물 미립자는 용매로서 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올 등에서 선택된 적어도 1종 이상의 알코올류 10~50wt%를 수용액을 사용하였다. 상기 알코올 농도와 종류에 따라 구리계 화합물 미립자의 형태를 결정한다. 황화구리의 경우, 알코올 10wt% 이하이면 비구형이 아닌 구형으로 합성된다. 50wt% 이상을 첨가하면, 황산구리와 황화염의 수용액에 충분하게 용해되지 않는다. 이에 따라, 생성된 황화구리는 x/y의 몰비 0.8~1.5를 만족하지 않아서 지나치게 많은 침전물이 발생한다.

만일, x/y의 몰비가 0.8 이하이면, 구리계 화합물의 고유한 물성을 얻을 수 없으며, 1.5 이상이면 항균성과 제전성이 떨어진다. 0wt%보다 크고 50wt%이하의 합성된 미립자를 고분자 수지와 혼합하여 접촉재 소재를 제조한다.

본 발명의 접촉재는 상기 비구형 구리계 화합물을 모재인 고분자, 세라믹 및 금속에 분산하여 제조할 수 있다. 접촉재를 이루는 상기 모재에 따라, 고분자 접촉재, 세라믹 접촉재 및 금속 접촉재라고 정의할 수 있다. 세라믹 및 금속의 경우, 접촉재로 제조할 때, 구리계 화합물이 분산된 모재에 발포제 또는 가스 추출 등에 의해 미세 다공을 형성할 수 있다. 미세 다공에 의하여, 사용자 손과 접촉재 사이의 밀착성을 높일 수 있다. 세라믹 및 금속의 경우, 압출 성형 등에 의해 접촉재를 제조할 수 있다. 세라믹 및 금속으로 이루어진 접촉재는 주로 출입문 손잡이, 가구 손잡이, 버튼 등으로 활용될 수 있다.

고분자 수지는 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아크릴 수지, 실리콘 수지 중에서 선택된 적어도 2종 이상이 바람직하다. 상기 폴리에스테르 수지는 PET, PEN, PBT, PLA 등이 있으며, 올레핀 수지는 PP, LDPE, LLDPE, HDPE 등이 있다. 또한 PU, PC, ABS, PMMA, 실리콘 수지도 좋다. 상기 선택된 고분자 수지는 용융점(T_m)의 차이가 적어도 30℃ 이상이 바람직하다. 이와 같이, 융점의 차이를 두면, 접촉재 소재에 미세 다공을 내포할 수 있다. 상기 미세 다공은 운전자의 손과 접촉재와의 밀착성을 높인다. 이를 위해, 상기 미세 다공을 고분자 수지 내부에 균일하게 형성하는 것이 필요하다. 종래와 같이 화학 발포제로 미세 다공을 형성하면, 고분자 수지의 물리적 물성이 떨어진다. 본 발명의 실시예에서와 같이, 용융점(T_m) 온도차가 적어도 30℃인 2종 이상의 고분자 수지를 혼합하면, 용융상태에서 서로 섞이지 않기 때문에, 고분자 수지 내부에 미세한 기공이 발생한다.

용융점이 T_m인 수지와 (T_m-30℃ 이상) 수지를 혼합하면, 용융점이 (T_m-30℃ 이상)인 수지는 0.1~50wt% 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 (T_m-30℃ 이상)인 수지가 0.1wt% 이하이면, 상기 수지 내부에는 미세 다공이 발생하지 않는다. 50wt% 이상이면, 수지의 유동성이 지나치게 높아져 접촉재 소재를 제조할 수 없다. 두 수지의 혼합공정은 공지된 혼련설비 및 조건에 따르며, 특히 용융압출은 (T_m+20℃)~(T_m+50℃)에서 진행한다. 성형 후에는, (T_m-30℃ 이상)~T_m의 온도범위에서 열처리하여 미세 다공을 고분자 수지 내부에 형성시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 미생물 접촉재는 상기 모재에 비구형 구리계 화합물을 코팅하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 모재는 상기 접촉재의 형상대로 성형된 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 화합물의 코팅은 습식도포를 이용할 수 있다. 습식도포는 접착강도가 도금이나 증착에 비해 떨어지나 방법이 간편하고 저렴하다는 장점이 있다. 습식도포는 IPA, 톨루엔, 벤젠, 바인더 등이 혼합된 용매에 비구형 구리계 화합물 분체 1~30wt% 넣고 충분히 분산시킨 후, 딥 코팅(dip coating), 스프레이 코팅(spray coating) 등의 방법으로 접촉재 위에 코팅할 수 있다. 상기 화합물의 농도는 분산성과 증점 현상을 고려하며 농도를 결정한다. 분산제를 사용하면, 고농도의 코팅용액 제조가 가능하다.

코팅 두께는 300~600Å 정도가 적당하며 코팅을 반복하거나 코팅용액의 점도를 조절하여 상기 두께를 제어할 수 있다. 코팅된 접촉재는 건조를 거치며, 건조는 1단계 저온 건조단계와 2단계 소결단계를 구분하는 것이 좋다. 1단계는 코팅액의 수분과 용매를 서서히 제거하는 것이며, 90~100℃에서 1~2 시간 충분히 건조하는 것이 좋다. 2단계는 화합물 간의 결합력을 높이기 위함이다. 예를 들어, 황화구리는 400℃에서 분해되는 경향이 있으므로 200~300℃에서 1~2시간 동안 소결하는 것이 좋다. 지나치게 높은 온도와 긴 시간으로 건조를 하면, 코팅막이 쪼개져서 미관이 불량해지며 황 성분의 이탈이 일어나 항균성이 현저하게 불량해진다. 특히 스프레이 코팅의 경우, 이산화탄소와 같은 초임계유체를 이용하여 코팅용액을 제조하여 사용하면 더욱 좋다. 초임계는 유기용매의 유해성 없애고 건조시간을 단축할 수 있다.

이하, 본 발명을 아래와 같은 실시예에 의거하여 상세하게 설명하며 단 아래의 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 실시예와 비교예에서 제조한 시료의 분석은 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 이때, 구리계 화합물은 황화구리를 사용하였고, 고분자 접촉재를 중심으로 설명하기로 한다.

(1) 항균성

JIS Z 2801 평가방법에 따라 Staphylococcus aureus ATCC 6538P와 Escher coli AYCC 8739를 균주로 사용하여 시험균액을 시편에 접촉시킨 다음, 25℃에서 24시간 배양시킨 후, 항균제 첨가하지 않은 시편과 대비하여 항균성(%)을 평가하였다.

(2) 제전성

KS K 0180 평가방법에 따라 50mm×50mm의 면적을 갖는 시편을 미국 휴렛-펙커드 사의 절연저항 측정기를 이용하여 20±2℃, 40±2 RH% 및 인가전압 500V의 조건에서 비표면적 저항을 측정하였다.

(3) 조성물 분석

구리계 화합물 미립자를 회분시킨 시료를 EDS(Energy Dispersive Spectrometer, Agilent 7500, Aglient Technologies Inc., 미국)를 사용하여 Cu/S의 농도를 측정하였으며 이 측정값을 이용하여 Cu와 S의 몰비(x/y)를 계산하였다.

(4) 밀착성

20±2℃, 40±2 RH% 조건에서 시편을 24시간 동안 정치한 다음, 인체 피부와의 접촉을 통하여 밀착성을 평가하였으며, 상대적으로 우수(○), 보통(△) 및 불량(×)의 3단계 수준으로 구분하였다.

(5) 탈락방지성

반복사용에 따른 미립자의 탈락성 여부를 평가하기 위하여 마모시험기(TN05-14, R&B Inc., 대한민국)를 사용하였으며 롤에 부착된 시료 간 10회 접촉 마모시킨 후 시료표면에서 미립자 탈락방지성을 우수(○), 보통(△), 불량(×)으로 평가하였다.

실시예 1

수용액 500 mL 비이커에 각각 CuSO₄ 70g와Na₂S를 50g를 넣고 상온에서 충분히 교반하였다. 비구형 분말을 제조하기 위하여, 에탄올을 각각 10 wt%씩(총 20 wt%) 비이커에 추가로 넣고 혼합하였다. 두 물질이 충분히 용해된 두 비이커의 용액을 반응기에 조금씩 넣으면서 섞었으며, 1시간 동안 상온에서 1시간 동안 교반시켰다. 1시간 교반 후 정치시키면, 반응기 바닥에 구리계 황화물 분말들이 침전된다. 이때, 상등액을 제거한 다음 증류수를 넣고 세정하는 단계를 3∼5회 반복함으로써, 잔류하고 있는 미반응물을 충분히 제거하였다. 미반응물이 잔류하면, 황 냄새가 발생하며 부반응으로 항균성과 제전성이 떨어진다. 필터를 거쳐 고형물을 분리한 다음 65℃ 오븐에서 24 시간 건조시켜, 도 2와 같은 바늘형 입자를 얻을 수 있었다. 회분시킨 후 측정한 구리계 황화물의 x/y 몰비는 1.2이었다.

합성된 구리계 황화물 입자 1wt%, 용융온도가 170℃인 PLA(폴리라틱산) 70wt%, 용융온도가 105℃인 LDPE(저밀도폴리에틸렌) 29wt%의 중량비로 혼합한 다음 210℃의 조건에서 혼련하여 칩을 제조하였다. 이렇게 제조된 칩은 접촉재 소재로 사용할 수 있다. 상기 소재로 제조한 다음 150℃에서 30초 동안 열처리를 통하여 PLA와 섞여있던 LDPE를 녹임으로써 도 3과 같은 미세한 기공을 내부에 형성시켰다. 이때, 달걀처럼 타원형으로 보이는 것은 PLA 내부에 존재하고 있으면서 녹지 않은 LDPE 수지이다.

이와 같이 제조된 접촉재 소재의 항균성은 ① 균주 및 ② 균주를 대상으로 평가하였다. 여기서, ① 균주는 Staphylococcus aureus ATCC 6538P이고, ② 균주는 Escher coli AYCC 8739이었다. 그 결과 도 4a 내지 도 4c와 같이 항균성을 확인하였다. 도 4a는 황화구리 미립자를 포함하지 않는 경우의 사진이며, 도 4b 및 도 4c는 황화구리가 1wt% 포함된 접촉재 소재를 상기 각각 ① 균주 및 ② 균주로 평가한 사진이다. 도 4b 및 도 4c에 의하면, ① 균주 및 ② 균주를 대상으로 99.9% 이상의 양호한 항균성을 확인하였다.

실시예 2~5 및 비교예 1~5

실시예 1과 같은 방법으로 제조된 시편의 실험조건을 아래 표 1과 같이 변화시키면서, 항균성, 제전성 및 밀착성을 비교하였다. 이때. "↑"는 제시된 측정값보다 크다는 것을 의미한다.

구분		구리계 미립자				고분자 수지				물성
		조성	구형 여부	x/y	농도 (wt%)	PLA		폴리올레핀		항균성(%)		제전성 (Ωcm)	밀 착 성	탈 락 방 지
		조성	구형 여부	x/y	농도 (wt%)	Tm (℃)	wt%	Tm (℃)	wt%	①	②	제전성 (Ωcm)	밀 착 성	탈 락 방 지
실 시 예	1	Cu_xS_y	×	1.2	1	170	70	105	29	99.9↑	99.9↑	10⁹	○	○
	2	Cu_xS_y	×	1.1	5	165	80	102	15	99.9↑	99.9↑	10⁸	○	○
	3	Cu_xS_y	×	1.1	10	160	85	110	5	99.9↑	99.9↑	10⁷	○	○
	4	Cu_xS_y	×	0.9	30	169	65	95	5	99.9↑	99.9↑	10⁶	○	○
	5	Cu_xS_y	×	0.8	50	162	25	105	25	99.9↑	99.9↑	10⁵	○	○
비 교 예	1	Cu_xS_y	○	1.9	1	172	70	100	29	85.5	86.1	10¹⁵↑	△	×
	2	Cu_xS_y	○	3.1	5	164	80	128	15	88.3	85.9	10¹⁵↑	△	×
	3	Cu_xS_y	○	1.2	2	158	90	145	8	99.9↑	99.9↑	10¹⁰	×	△
	4	Cu_xS_y	○	1.1	10	160	20	145	70	99.9↑	99.9↑	10⁸	×	△
	5	Cu_xS_y	○	0.7	60	169	10	152	30	75.8	75.3	10⁸	×	×

①; Staphylococcus aureus ATCC 6538P 를 균주로 사용

②; Escher coli AYCC 8739를 균주로 사용

PLA; POLY LACTIC ACID

표 1에 의하면, 실시예 1 내지 5의 황화구리는 비구형이며, x/y의 몰비는 0.8~1.2이었다. 즉, 실시예 1은 1.2, 실시예 2는 1.1, 실시예 3은 1.1, 실시예 4는 0.9 및 실시예 5는 0.8이었다. 실시예 1 내지 5의 항균성 및 제전성은 우수하여, 본 발명의 접촉재 소재로 바람직하였다. 이에 반해, 비교예 1의 x/y의 몰비는 1.9 및 비교예 2는 3.9로써, 항균성 및 제전성이 실시예 1 내지 5보다 떨어진다. 또한 비교예 3의 경우는, x/y의 몰비가 0.7로써, 역시 실시예 1 내지 5보다 항균성 및 제전성이 악화된 것을 알 수 있었다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 의한 황화구리의 x/y의 몰비는 0.8~1.2가 보다 바람직하다.

본 발명의 실시예 1 내지 5는 용융점이 30℃ 이상인 PLA와 폴리올레핀이 혼련된 고분자 수지를 사용하였다. 실시예 1은 용융점 차이가 65℃, 실시예 2는 63℃, 실시예 3은 50℃, 실시예 4는 74℃ 및 실시예 5는 57℃이었다. 실시예 1 내지 5의 밀착성은 우수하여, 본 발명의 접촉재 소재로 바람직하였다. 하지만, 용융점 차이가 각각 13℃, 15℃, 17℃인 비교예 3 내지 5는 밀착성이 매우 악화되어, 본 발명의 접촉재 소재로서 적합하지 않았다.

본 발명은 접촉재 소재에 적용되는 비구형 황화구리 미립자는 x/y의 비가 0.8~1.5가 바람직하다. 또한 상기 소재의 고분자 수지는 용융점의 차이가 적어도 30℃ 이상인 수지가 혼련된 것이 좋다. 물론, 밀착성은 크게 의존하지 않는 접촉재 소재는 상기와 같이 용융점의 차이를 두지 않을 수 있다. 특히, 황화구리를 비구형으로 사용함으로써, 항균성, 제전성 및 탈락방지성이 우수한 접촉재 소재를 만들 수 있었다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

모재를 준비하는 단계;
에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 알코올류가 10~50wt% 포함된 수용액에서 황산구리(CuSO₄)와 황화염, 셀레늄화염, 텔루르화염 중에서 선택된 염을 1:1의 몰비로 반응시켜 화학구조가 Cu_xM_y(M은 주기율표에서 16족 중에서 선택된 어느 하나, x/y=0.8~1.5)인 비구형 구리계 화합물을 형성하는 단계; 및
상기 비구형 구리계 화합물을 상기 모재에 분산시키거나 코팅하는 단계를 포함하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 모재가 고분자인 경우, 상기 고분자는 용융점이 T_m인 수지와 용융점이 (T_m-30℃) 이상인 고분자 수지 중에서 선택된 적어도 2 이상의 고분자 수지가 혼합되며, 상기 혼합된 수지의 용융압출은 (T_m+20℃)~(T_m+50℃)에서 진행하고, (T_m-30℃ 이상)~T_m의 온도범위에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 비구형은 최대 장경(a) 및 최소 단경(b)의 비가 적어도 30% 이상인 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 비구형은 타원형, 침상, 판상 또는 고리 형상 중에 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 비구형의 표면은 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 모재는 세라믹, 금속 또는 고분자 수지 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 접촉재는 자동차 핸들, 자전거 핸들, 오토바이 핸들, 유모차 손잡이, 장난감 자동차 손잡이, 노인용 이동차 손잡이, 마트용 카트 손잡이, 버스 또는 열차 손잡이, 출입문 손잡이, 가구 손잡이를 포함하는 손잡이 및 그 손잡이 커버 또는 승강기 버튼, ATM 버튼을 포함하는 버튼, 완구류, 냉장고 손잡이, 주방용 손잡이, 컴퓨터 마우스, 또는 컴퓨터 키보드를 포함하며, 상기 사용자의 손으로 잡거나 접촉하여 운행하는 것을 특징으로 하는 구리계 화합물에 의해 항균 처리된 미생물 접촉재의 제조방법.