KR20170048262A

KR20170048262A - 항균, 항곰팡이 소재에 적합한 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법

Info

Publication number: KR20170048262A
Application number: KR1020170041133A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 최길배
Original assignee: 주식회사 해넷
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2017-05-08

Abstract

본 발명에 따르면 수산화칼슘 현탁액과 은화합물 용액의 혼합물에 인산 용액을 첨가하고, 결과된 혼합물을 80℃ 이상의 주위온도에서 80% 이상의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시키고, 결과된 혼합물을 650~1350℃에서 소성하는 것을 포함하는 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 복합체가 제공된다. 본 발명은 간편하고 경제적으로 은-수산화아파타이트 복합체를 제조할 수 있어, 다량으로 사용되는 건자재 및 기타 다양한 고분자소재에 항균, 항곰팡이 성능의 부여를 위해 적합하게 사용될 수 있다.

Description

항균, 항곰팡이 소재에 적합한 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법 {Preparation of Ag-Hydroxyapatite composite suitable for antibacterial, antifungi materials}

본 발명은 항균, 항곰팡이 소재에 적합한 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법 및 수득된 은-수산화아파타이트 복합체에 관한 것이다.

무기 항균제, 특히 은나노의 경우 유기항균제와 비교하여 그와 유사하거나 어떤 경우에는 더욱 강력한 항균특성을 보여주는 경우가 있다. 특히 나노크기로 제조한 은입자의 경우 극소량만 존재하여도 충분한 항균특성을 보여주는 경우들이 많이 보고되어 이를 나노입자로 제조하는 방법들이 많이 제안되어 있다 (예, 대한민국 특허출원 10-2002-0085379호). 이럴 경우 입자크기의 나노화로 인해 비록 항균특성은 급격히 향상되었으나 나노입자의 사용에 적합한 산업기계가 아직까지는 찾아보기 어려워 실제로 나노입자를 활용한 제품을 찾아보기는 힘든 것이 현실이다. 그럼에도 불구하고 최근 웰빙 바람을 타고 대표적인 항균 무기입자인 은나노입자 또는 콜로이드 같은 무기항균제가 각광 받고 있으며 이들의 제조방법에 대해 많은 연구가 진행중이다.

여러가지 금속들 중에서 수은, 은, 구리, 아연 등은 항균효과를 나타낼 수 있는 금속으로 알려져 있다. 이 중 수은이나 구리의 경우에는 인체에 해로운 물질로 알려져 있고, 아연은 은에 비해 항균성이 부족하다고 알려져 있기 때문에 항균성이 크면서 무해한 물질인 은이 무기 항균제로 많이 사용이 되고 있다. 은나노 입자가 항균소재로서 가격경쟁력을 갖추고 실생활에 상용화되기 위해서는 수ppm 내지 수백ppm의 농도만으로도 우수한 항균력을 발휘할 수 있어야 하는데, 이를 위해서는 그 크기가 수십 나노미터 수준으로 충분히 작게 유지되어야 한다. 그러나 은입자의 크기가 작아질수록 플라즈몬 공명현상에 의해 농도나 입도에 따라 노란색 혹은 검은색을 나타나게 되어 최종제품의 색상을 다양하게 활용할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

한편, 수산화아파타이트는 칼슘과 인의 화합물로서 인간의 뼈와 가장 가까운 성질을 가지고 있는데, 생체 활성이 높고 화학적으로 안정하여 인공치근 또는 뼈 충전재 등의 생체 경조직 대체 재료로서 각광 받고있다. 또한 다양한 양이온과 이온교환하기 쉬우며 높은 흡착 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인하여 수산화아파타이트는 생체용 세라믹스 재료로 널리 이용되고 있으며, 최근에는 화학센서, 촉매등 넓은 분야에서 연구가 이루어지고 있다.

수산화 아파타이트는 금속이온을 치환하여 다양한 기계적 성질 및 특성을 향상 시켜왔다. 예를 들어 대한민국 특허출원 제10-2005-7002614호에는 Ti를 치환하여 광촉매 아파타이트를 제조하는 방법이 개시되어 있으며, 대한민국 특허출원 ㅈ제97-035361호에는 니켈아마이드와 알루미나를 첨가하여 강도와 파괴인성이 우수한 수산화 아파타이트 제조방법이 기재되어 있다. 이와 같이 수산화 아파타이트에 금속이온을 치환하거나 첨가하여 기계적 성질 및 특성을 향상시키는 연구가 진행되어 왔다.

은과 수산화 아파타이트를 복합할 경우 은나노 특성인 항균, 항곰팡이 성능과 수산화 아파타이트 특성인 탈취성능 및 이온 교환 매개체로서의 성능을 동시에 구현 할 수 있을 뿐만 아니라 나노크기의 은과 수산화 아파타이트를 복합화하여 입자의 크기를 성장시키면 현재의 가공설비로도 충분히 가공이 가능하며 은나노입자의 독특한 검은계열의 노란색을 차폐할 수도 있는 등 여러 가지로 유리하다.

현재 널리 알려진 수산화아파타이트의 합성방법은 고상반응법, 습식침전법, 수열합성법등이 있으며, 특히 습식침전법의 경우 반응이 쉽게 진행되고 공정이 간단하여 대량공정에 적합하다. 또한 출발물질, 반응온도, 반응시간, pH등을 조절하여 입자의 크기와 결정성을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 기존의 합성방법들은 칼슘염과 인산염을 수용액에 용해시켜 합성을 하며, pH를 조절하기 위하여 염기성물질을 가한다. 그 후 약 500℃ 이상의 고온에서 결정화를 시켜 수산화 아파타이트를 제조하는 방법을 사용한다. 이러한 제조법은 pH 조절을 위해 추가한 염기성물질을 다시 분리해야만 하는 추가공정이 필요하다 (예. 대한민국 특허출원 10-2002-0079307호).

대한민국 특허출원10-2006-0082212호에는 은 흡착량을 증가시켜 항균성을 보완한 은-수산화아파타이트를 나노크기로 제조하는 방법을 제안하고 있다. 여기서는 수산화칼슘 용액을 제조한 용액에 질산은 또는 과염소산은을 투입하여 혼합물을 제조한 다음 인산용액을 상기 혼합물에 추가하여 20 내지 60℃의 온도 및 약 500bar 의 압력에서 숙성하고, 결과된 혼합용액을 여과 및 세척하고, 300 내지 600℃에서 소결시켜 은-수산화아파타이트를 제조하고 있다. 이 제조법은 효과적으로 은-수산화 아파타이트 복합체를 제조할 수 있다는 면에서는 좋은 방법이지만, 가압하에 숙성공정을 거치고 이를 다시 여과하는데 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 고가의 반응 장비를 활용하고도 은 함량이 1~2%정도에 불과하다는 것은 이미 간단한 공정을 통해 은 함량 1~5%까지의 은-수산화 아파타이트 복합체를 제조할 수 있다는 것을 보여준 연구결과[Korean Chem. Eng. Res, 45 (2007) 473]와 비교하여 볼 때 제조공정비가 지나치게 비싸지게 된다는 문제점을 언급하지 않을 수 없다.

이와는 별개로 은-수산화아파타이트 복합체를 항균, 항곰팡이 소재로 사용하기 위해서는 입자크기를 조절할 필요가 있다. 합성과정에서의 입자크기 조절을 수행한 여러 연구 가운데에서 대한민국 특허출원 10-1998-0035047호에는 수산화 아파타이트를 합성할 때 금속비누를 사용하여 제조함으로서 입자의 응집을 최소화하고 미세입자로 제조하는데 성공하였다. 이는 미세입자를 제조하는 데에는 매우 좋은 방법이고 고분자복합화시 분산이 용이하다는 큰 장점이 있으나 균질한 나노 입자를 얻기 위해 가압공정을 사용하고 있으며 기타 다른 방법을 활용할 때에는 작은 입자로 제조하는 것이 어려운 것으로 보고하고 있다. 실제로 전술한 특허출원에서는 분무건조방법이나 800℃ 소결했을 경우 등에는 수십미크론 크기의 입자를 얻었음을 보고하고 있다. 또한 이 방법에서 사용된 금속비누 코팅은 추후 합성된 은-수산화아파타이트의 항균 특성등을 저해할 요소가 있다.

본 발명자들은, 칼슘염과 인산염을 이용하여 공침법으로 항균, 항곰팡이 소재에 적합한 수산화아파타이트를 제조하는 방법에 있어, 수산화칼슘의 현탁액과 은화합물 용액을 혼합하고 교반하면서 인산용액을 적하하고 소성하여 은-수산화아파타이트를 제조하는 경제적인 방법을 개발하고자 연구하였다.

아울러, 본 발명자들은 상기에서 제조한 은-수산화아파타이트를 작은 입자로 손쉽게 분쇄, 분급하는 방법을 제공하여 고분자섬유재, 고분자사출소재, 페인트 및 실란트등의 건자재에 적합한 항균, 항곰팡이 소재를 제공하고자 연구하였다.

본 발명의 목적은, 수산화칼슘 현탁액과 은화합물 용액의 혼합 물에 인산 용액을 첨가하고, 결과된 혼합물을 80℃ 이상의 주위온도에서 80% 이상의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시키고, 결과된 혼합물을 650~1350℃에서 소성하는 것을 포함하는, 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.

구체적으로, 본 발명의 은-수산화아파타이트 복합체의 제조방법은, 수산화칼슘과 은화합물의 현탁액에 인산 용액을 첨가하고, 결과된 혼합물을 80℃ 이상의 주위온도에서 80% 이상의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시키고, 필요에 따라 110~180℃에서 수분함량 4% 이하가 될 때까지 추가건조시키고, 결과된 혼합물을 650~1350℃에서 소성하고, 필요에 따라 습식분급하는 것을 포함한다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 제조방법으로 제공된 은-수산화아파타이트 복합체를 제공하는 것이다.

본 발명의 제조방법의 이점 중의 하나는, pH 조절이 필요하거나 숙성, 가압, 여과 등의 복잡한 공정이 필요한 방법들과 비교할 때, 가압 공정이 없고 숙성과 여과공정을 건조숙성공정으로 단순화함으로써 공정단계가 단순화되고 공정비용이 저렴해진 경제적인 제조방법이다.

본 발명의 제조방법의 또다른 이점은, 첨가되는 은화합물이 공정중에 누출 또는 제거되지 않기 때문에, 은 함량을 필요에 따라 0.5~25%까지 조절할 수 있고, 별도의 함량측정이 없어도 대략적인 은 함량추정이 가능하다는 점이다.

본 발명의 제조방법의 또다른 이점은, 반응 부산물이 없거나 거의 없다는 점으로서, 공정비용 절감 및 제조원가 절감에 의한 본 발명의 우수한 경제성을 보여준다.

본 발명의 제조방법의 또다른 큰 이점은, 적절한 체(sieve)를 이용하여 습식분급단계를 수행할 경우, 수백나노 크기에서 마이크로 수준까지의 범위에서 원하는 입자크기로 은-수산화아파타이트 복합체를 수득할 수 있다는 점이다.

도 1은 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 페인트 샘플의 항균특성 측정에 있어서 배양균주인 E-coli ATCC 8739를 24 시간 배양한 후에 콘트롤과의 비교를 위한 사진이다.
도 2는 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 페인트 샘플을 Aspergilus niger ATCC 9642, Penicillium pinophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliocladium virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233 등의 곰팡이 균을 이용하여 4주 동안 방미도 테스트를 진행한 결과 사진이다.
도 3은 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 실란트 샘플의 항균특성 측정에 있어서 배양균주인 E-coli ATCC 8739를 24 시간 배양한 후에 콘트롤과의 비교를 위한 사진이다.
도 4는 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 실란트 샘플을 Aspergilus niger ATCC 9642, Penicillium pinophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliocladium virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233 등의 곰팡이 균을 이용하여 4주 동안 방미도 테스트를 진행한 결과 사진이다.
도 5는 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트의 전자현미경 사진이다.
도 6은 본 발명에서 질산은 농도(0.5~25%)에 따른 은 흡착량을 나타낸 그래프이다.

이하에 본 발명을 더욱 상세히 기술한다.

본 발명에 있어서, 수산화칼슘 현탁액에 은화합물 용액을 첨가하여 제조된 혼합물에 인산 용액을 서서히 교반하에 첨가한다. 은화합물로는 대체적으로 질산은이 사용되나 이로서 한정되는 것은 아니다. 수산화칼슘과 인산은 Ca/P 몰비율이 1.2~2.5, 구체적으로는 1.5~1.9, 바람직하게는 1.6~1.8이 되도록 사용한다.

본 발명에 따른 건조숙성단계는 80℃ 이상의 주위온도, 예를들면 건조기 내부온도에서 80% 이상의 수분이 제거될 때까지 수행된다. 전술한 주위온도는 바람직하게는 85℃ 이상, 더욱 바람직하게는 90~110 ℃이고, 수분 제거량은 바람직하게는 85% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상의 수분이 제거될 때까지 수행된다. 상기와 같은 건조숙성단계를 거쳐 수득된 혼합물은 은-수산화아파타이트 복합체 전구체로 칭해질 수 있다.

본 발명의 하나의 변법에 따르면, 건조숙성단계에 이어서 추가건조단계를 수행하여 은-수산화아파타이트 복합체 전구체의 수분율을 4% 이하, 바람직하게는 3% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하로 저하시킬 수 있다. 추가건조단계는 주위온도 110~180℃, 구체적으로 120~180℃, 바람직하게는 130~170℃에서 수행된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 건조숙성단계, 바람직하게는 추가건조단계를 거쳐 수득된 은-수산화아파타이트 복합체 전구체를 은의 융점 근처의 온도에서, 구체적으로는 650~1350℃, 더욱 구체적으로는 750~1100℃, 바람직하게는 800~1000℃의 온도에서 소성시켜, 본 발명에 따른 은-수산화아파타이트 복합체를 제조한다.

상기 소성공정은 은-수산화아파타이트 복합체는 결정화공정으로서, 상술한 온도를 2~9시간 동안, 구체적으로 3~8시간 동안, 바람직하게는 4~7시간 동안 유지하는 것으로 구성된다. 상기 소성공정에서 은의 녹는점까지 온도가 상승되므로 복합화되지 않은 은이온은 은-수산화아파타이트 복합체에 화학적 및/또는 물리적으로 결합되는 것으로 생각된다.

소성공정으로 결정화가 완료된 은-수산화아파타이트는 해쇄 과정을 거쳐 미세한 입자로 제조할 수 있다. 이에 본 발명은 다양한 크기의 체(100~600mesh)를 이용한 습식분급으로 은-수산화 아파타이트를 분쇄, 분급하였다.

본 발명의 하나의 바람직한 변법에 따르면, 상기 소성단계에서 수득된 은-수산화아파타이트 복합체는 일차 입자의 크기가 1미크론 이하로 충분히 작기 때문에 증류수에 첨가되면 해쇄과정을 거쳐 미세한 입자로 분산될 수 있다. 이때, 해쇄과정을 촉진하기 위해 습식분쇄, 초음파분쇄 등의 공정 또는 수단을 이용할 수 있다. 수득된 분산액은 습식분급에 의해 수~수십마이크로미터 사이의 균질한 입도를 갖는 입자들로 분급할 수 있다. 예를들면, 다양한 크기(100~600mesh)의 체(sieve)를 이용하여 여과함으로써 습식분급단계를 수행하여, 수~수십마이크로미터 사이의 균질한 입도를 갖는 은-수산화아파타이트 복합체를 수득할 수 있다.

본 발명의 상술한 변법에 따라 수행되는 습식분급 단계에 있어서, 소성후 수득된 은-수산화아파타이트 복합체를 분쇄하여 물에 현탁시켜 현탁액을 수득하고, 6시간 이상 교반한 후에 여과하여 얻어진 여액에 얼마나 많은 은이온이 존재하는지를 정성적으로 확인하기 위하여 묽은 염산용액을 적가하였지만, 염화은 형성을 나타내는 흰색 침전물 또는 석출물의 형성을 육안으로는 확인할 수 없었다. 이러한 결과는 은-수산화아파타이트 복합체 형성시에 이온치환이 이루어지지 않은 은이온 조차도 소성단계에서 금속화되어 은-수산화아파타이트 복합체에 화학적 또는 물리적으로 결합하였기 때문인 것으로 추정된다. 더나가서, 전술한 은이온들이 소성단계에서 금속화된 것은 소성공정을 은의 녹는점 부근의 온도에서 수행하였기 때문으로 추정된다.

이하, 본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명되나, 이에 의해 한정되지는 않는다.

실시예 1

수산화칼슘 37g을 450ml에 증류수에 넣어 현탁액을 제조하고, 0.29M 질산은용액을 천천히 교반하면서 100ml 투입한 후 24시간 교반한다. 상기용액에 인산용액 36.5g을 450ml 증류수에 녹인 용액을 천천히 교반하며 투입하여 은-수산화아파타이트 전구체 혼합물을 수득한다.

결과된 전구체 혼합물을 약 80℃에서 85% 정도의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시킨 다음, 다시 약 120℃에서 수분함량 1% 이하가 될 때까지 건조하였다. 결과된 백색 케이크형 혼합물을 850℃에서 소성하여 은-수산화 아파타이트 복합체를 수득하였다.

수득된 은-수산화아파타이트 복합체 2kg을 증류수 8L에 넣고 300rpm으로 교반하여 분산시키고, 이를 400mesh 체(sieve)로 습식분급한 후 다시 건조기에서 건조시켜 수분을 제거하여, 은-수산화아파타이트 복합체 분말을 수득하였다.

참고예 1

실시예 1에서 소성후 수득된 은-수산화아파타이트 복합체를 증류수에 넣고 6시간 동안 교반시켜 분산시키고, 여과지로 분말입자를 제거한 후 여액에 묽은 염산을 적가하고, AgCl의 형성을 정성적으로 검사하였다. AgCl의 형성으로 볼 수 있는 어떠한 백색침전도 확인되지 않았다. 따라서, 여액에는 의미있는 수준의 은 또는 은화합물은 존재하지 않는 것으로 정성적으로 판단되었다.

실시예 2

실시예 1에서 수득된 전구체 혼합물을 약 80℃에서 95% 정도의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시킨 다음, 다시 약 180℃에서 수분함량 2% 이하가 될 때까지 건조하였다. 결과된 혼합물을 850℃에서 소성하여 은-수산화 아파타이트 복합체를 수득하였다. 실시예 1에서와 동일하지만 500mesh 체(sieve)로 습식분급 및 건조하여 복합체 분말을 수득하였다.

실시예 3

실시예 1에서 수득된 전구체 혼합물을 약 110℃에서 90% 정도의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시킨 다음, 다시 약 120℃에서 수분함량 2% 이하가 될 때까지 건조하였다. 결과된 혼합물을 850℃에서 소성하여 은-수산화 아파타이트 복합체를 수득하였다. 실시예 1에서와 동일하지만 100mesh 체(sieve)로 습식분급 및 건조하여 복합체 분말을 수득하였다.

실시예 4

실시예 1에서 수득된 전구체 혼합물을 약 110℃에서 90% 정도의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시킨 다음, 다시 약 180℃에서 건조하였다. 결과된 혼합물을 950℃에서 소성하여 은-수산화 아파타이트 복합체를 수득하였다. 실시예 1에서와 동일하지만 600mesh 체(sieve)로 습식분급 및 건조하여 복합체 분말을 수득하였다.

실시예 5

실시예 1에서 수득된 전구체 혼합물을 약 110℃에서 90% 정도의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시킨 다음, 다시 약 120℃에서 건조하였다. 결과된 혼합물을 900℃에서 소성하여 은-수산화 아파타이트 복합체를 수득하였다. 실시예 1에서와 동일하지만 400mesh 체(sieve)로 습식분급 및 건조하여 복합체 분말을 수득하였다.

제조예 1

실시예 1에서 얻어지는 은-수산화 아파타이트를 증류수에 분산시켜 방부제를 제외한 페인트의 기본 원료와 혼련하여 첨가하여 항균페인트를 제조하였다.

제조예 2

실시예 5에서 얻어지는 은-수산화 아파타이트를 증류수에 분산시켜 방부제를 제외한 실란트의 기본 원료와 혼련하여 첨가하여 항균실란트를 제조하였다.

시험예 1

상기 제조예1에서 제조된 페인트를 투명필름에 칠하여 말린 후 50*50mm 로 자르고 일반 수돗물 1L 에 1주일 동안 담궈 방치한 후 항균특성을 다음과 같이 측정 하였다.

균주로서 Escherichia coli (E-coli) ATCC 8739 (2.4ⅹ10⁵ CFU/㎖ ) 이용하여 37±1 ℃에서 120 rpm으로 교반하면서 배양하여 항균테스트를 하였다. 배양시작 시의 균주의 농도와 24시간 배양 후의 균주의 농도를 측정하여 배양균이 사멸했는지 증가했는지를 계산하고, 그 항균특성을 측정하였다. 비교를 위하여 항균제를 넣지 않은 콘트롤 세트를 같은 조건에서 테스트하였다. 24시간 배양 후의 찍은 사진을 도 1에 도시하였다.

도 1에서 보는 바와 같이 콘트롤인 경우는 배양균이 많은 것을 볼 수 있지만, 본 발명에서 제조한 은-수산화아파타이트를 적용한 페인트 샘플의 경우 배양균이 거의 없음을 볼 수 있다. 그 값으로 보면 초기 시작 배양균의 농도는 2.4ⅹ10⁵CFU/㎖ 에서 출발하여 콘트롤인 경우 24 시간 후에 1.1ⅹ10⁷CFU/㎖ 로 증가하였으나, 본 발명에 따른 은-수산화 아파타이트를 적용한 페인트 샘플의 경우 24시간 후에 10 CFU/㎖ 이하로 99.9% 이상 사멸했음을 볼 수 있다. 이로부터 본 발명에서 제시한 은-수산화아파타이트를 적용한 페인트샘플의 항균특성이 있음을 증명할 수 있었다.

시험예 2

상기 제조예1 에 제조된 페인트를 투명필름에 칠하여 말린 후 50*50mm 로 자른 뒤 일반 수돗물 1L 에 1주일 동안 담궈 방치한 후 방미도를 다음과 같이 측정 하였다.

곰팡이 균주로는 Aspergilus niger ATCC 9642, Penicillium pinophilum ATCC 11797, Chaetomium globosum ATCC 6205, Gliocladium virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233 이용하여 29±1 ℃에서 배양하여 방미도 테스트를 진행 하였다.

도 2에서 보는 바와 같이 배양 후 4주까지 0등급(자라지 못함)으로 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 페인트 샘플의 경우 배양균이 거의 없음을 볼 수 있다. 본 발명에서 제시한 은-수산화아파타이트를 적용한 페인트샘플은 방곰팡이 능력이 있음을 증명할 수 있었다.

시험예 3

상기 제조예2에서 제조된 실란트를 투명필름에 칠하여 말린 후 50*50mm 로 자른 뒤 일반 수돗물 1L 에 1주일 동안 담궈 방치한 후 항균특성을 다음과 같이 측정 하였다.

*균주로서 Escherichia coli (E-coli) ATCC 8739 (2.2ⅹ10⁵CFU/㎖ ) 이용하여 35±1 ℃에서 120 rpm으로 교반하면서 배양하여 항균테스트를 하였다. 배양시작 시의 균주의 농도와 24시간 배양 후의 균주의 농도를 측정하여 배양균이 사멸했는지 증가했는지를 계산하고, 그 항균특성을 측정하였다. 비교를 위하여 항균제를 넣지 않은 콘트롤 세트를 같은 조건에서 테스트하였다. 24시간 배양 후의 찍은 사진을 도 3에 도시하였다.

도 3에서 보는 바와 같이 콘트롤인 경우는 배양균이 많은 것을 볼 수 있지만, 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 실란트 샘플의 경우 배양균이 거의 없음을 볼 수 있다. 그 값으로 보면 초기 시작 배양균의 농도는 2.2ⅹ10⁵CFU/㎖ 에서 출발하여 콘트롤인 경우 24 시간 후에 1.1ⅹ10⁷CFU/㎖ 로 증가하였으나, 본 발명에 따른 은-수산화 아파타이트를 적용한 페인트 샘플의 경우 24시간 후에 10 CFU/㎖ 이하로 99.9% 이상 사멸했음을 볼 수 있다. 이로부터 본 발명에서 제시한 은-수산화아파타이트를 적용한 실란트 샘플의 항균특성이 있음을 증명할 수 있었다.

시험예 4

상기 제조예2 에 제조된 실란트를 투명필름에 칠하여 말린 후 50*50mm 로 자른 뒤 일반 수돗물 1L 에 1주일 동안 담궈 방치한 후 방미도를 다음과 같이 측정 하였다.

도 4에서 보는 바와 같이 배양 후 2주, 4주 모두 0등급(자라지 못함)으로 본 발명에서 제조한 은-수산화 아파타이트를 적용한 실란트 샘플의 경우 배양균이 거의 없음을 볼 수 있다. 본 발명에서 제시한 은-수산화아파타이트를 적용한 실란트 샘플은 방곰팡이 능력이 있음을 증명할 수 있었다.

본 발명에서 수득된 은-수산화아파타이트 복합체는 균질한 입도로 분급되어 수득될 수 있으므로, 페인트, 실란트 등의 건자재용 항균, 항곰팡이 복합재료로서 뿐만 아니라 섬유, 중합체, 인조가죽와 같은 고분자소재 등을 위한 항균, 항곰팡이용 복합재료로 활용할 수 있다.

Claims

은-수산화아파타이트 복합체를 포함하는 물품으로서,
전술한 은-수산화아파타이트 복합체는 수산화칼슘 현탁액과 은화합물 용액의 혼합물에 인산 용액을 첨가하고, 결과된 혼합물을 80 내지 110℃의 온도에서 80% 이상의 수분이 제거될 때까지 건조숙성시키고, 결과된 혼합물을 650~1350℃에서 소성하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 물품.
제 1 항에 있어서, 전술한 물품은 섬유, 필름 또는 사출성형물인 것을 특징으로 하는 물품.
제 1 항에 있어서, 전술한 물품은 부직포, 정수필터, 에어필터 또는 수도관인 것을 특징으로 하는 물품.
제 1 항에 있어서, 전술한 물품은 칫솔모, 마스크, 화장품, 화장용 솜 또는 화장용 부직포인 것을 특징으로 하는 물품.