KR20200059011A - Manufacturing method of copper-zinc nano particles using hydrothermal synthesis method, copper-zinc nano particles using the same and antibacterial latex foam containing the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of copper-zinc nanoparticles using a hydrothermal synthesis method, copper-zinc nanoparticles manufactured thereby and an antibacterial latex foam containing the same. In particular, according to a manufacturing method of copper-zinc nanoparticles using a hydrothermal synthesis method, copper-zinc nanoparticles manufactured thereby and an antibacterial latex foam containing the same, copper-zinc nanoparticles are manufactured by means of a hydrothermal synthesis method using a reducer with a hydroxyl group before being added to latex to be foamed and hardened along therewith to manufacture an antibacterial latex foam, thereby embodying excellent antibiosis. Moreover, a colloidal solution is manufactured by using the copper-zinc nanoparticles, before the latex foam comes in contact therewith (is immersed therein or is sprayed thereto). Accordingly, the colloidal solution is applied or deposited on the outer surface of the latex foam and the surface of an internal pore to manufacture the antibacterial latex foam, thereby embodying excellent antibiosis.

Description

수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자 및 이를 함유하는 항균성 라텍스 폼{MANUFACTURING METHOD OF COPPER-ZINC NANO PARTICLES USING HYDROTHERMAL SYNTHESIS METHOD, COPPER-ZINC NANO PARTICLES USING THE SAME AND ANTIBACTERIAL LATEX FOAM CONTAINING THE SAME}MANUFACTURING METHOD OF COPPER-ZINC NANO PARTICLES USING HYDROTHERMAL SYNTHESIS METHOD, COPPER-ZINC NANO PARTICLES USING THE SAME AND ANTIBACTERIAL LATEX FOAM CONTAINING THE SAME}

본 발명은 수산화기를 가진 환원제를 사용하여 수열합성법에 의해 구리-아연 나노입자를 제조하고, 이를 적용하여 항균성 라텍스 폼을 제조함으로써 우수한 항균성을 구현할 수 있도록 하는 것이다.The present invention is to prepare a copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis method using a reducing agent having a hydroxyl group, and to apply it to produce an antimicrobial latex foam to enable excellent antimicrobial properties.

일반적으로 라텍스 폼은 천연고무 또는 합성고무 라텍스 또는 이들의 혼합물로부터 만들어진 탄성이 우수하며 기공이 많은 재료로서, 통풍 및 복원력을 발휘할 수 있으며, 이러한 성능에 의해 매트리스, 베개, 소파, 자동차 시트, 신발 등에 충격이나 마찰을 완화시키는 완충제로서 사용되고 있다.In general, latex foam is a material having excellent elasticity and high porosity made from natural rubber or synthetic rubber latex or a mixture thereof, and can exhibit ventilation and resilience. Due to this performance, mattresses, pillows, sofas, car seats, shoes, etc. It is used as a shock absorber to alleviate shock and friction.

한편, 위생적이고 쾌적한 생활환경을 제공하기 위해서 라텍스 폼에는 향상된 항균성이 요구된다. 천연고무 라텍스 폼의 경우 그 자체로서 어느 정도의 항균성을 지니고 있으나 그 정도는 매우 미약하다. 그리하여, 라텍스 폼의 항균성을 강화시킬 수 있는 방안이 요구된다.On the other hand, in order to provide a hygienic and comfortable living environment, latex foam requires improved antibacterial properties. Natural rubber latex foam has some antibacterial properties in itself, but it is very weak. Therefore, a method capable of enhancing the antibacterial properties of the latex foam is required.

관련 선행기술로써, 특허문헌 1에서는 항균제로서 은 나노입자를 사용하는 항균성 라텍스 폼의 제조방법이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 2에서는 생활성 음이온성 폴리머라텍스를 얻기 위하여 생활성 성분으로서 구리를 사용한 사례가 개시되어 있다.As a related prior art, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing an antibacterial latex foam using silver nanoparticles as an antibacterial agent. In addition, Patent Document 2 discloses an example of using copper as a bioactive component in order to obtain a bioactive anionic polymer latex.

하지만 상기 특허문헌 1의 경우 항균성이 미비할 뿐만 아니라 특히 제조단가가 비싼 문제점이 있다. 보다 구체적으로 비용 측면에서 은(Ag)과 구리(Cu)를 비교하면, 가격이 훨씬 저렴한 구리가 유리하다. 은 나노입자의 주 원료인 수용성 은 화합물의 구입 단가를 살펴보면 Silver(I) nitrate 99.8% 는 500g 에 537,500원 정도인 반면, Copper(II) chloride dihydrate 97% 는 500g에 16,300원 정도에 불과하다, 따라서, 라텍스 폼에 항균성을 부여하기 위한 항균제로서 구리를 사용하는 것이 매우 유망할 것으로 예상된다.However, in the case of Patent Document 1, there is a problem that the antibacterial property is not only insufficient, and the manufacturing cost is particularly expensive. More specifically, when comparing silver (Ag) and copper (Cu) in terms of cost, copper having a much lower price is advantageous. Looking at the purchase price of water-soluble silver compound, the main raw material of silver nanoparticles, 99.8% of Silver (I) nitrate is about 537,500 won for 500g, while 97% of copper (II) chloride dihydrate is only 16,300 won for 500g. , It is expected that the use of copper as an antibacterial agent for imparting antibacterial properties to latex foam is very promising.

하지만 구리를 단독으로 사용한 특허문헌 2 역시 항균성이 만족할만한 수준에 미치지 못하는 문제점이 있다.However, Patent Document 2 using copper alone also has a problem that antimicrobial properties do not reach a satisfactory level.

한편, 비특허문헌 1에서는 아연이 도핑된 구리 나노 화합물의 항균성에 대한 자료가 개시되어 있다.On the other hand, Non-Patent Document 1 discloses data on the antibacterial properties of zinc-doped copper nano compounds.

하지만 비특허문헌 1의 경우와 비교하여 사용할 수 있는 구리화합물과 아연화합물을 다양화하였고, 더 나아가 환원제로 사용되는 물질을 수산화나트륨에 한정하는 게 아니라 하이드록시기를 가진 물질(물, 메탄올, 에탄올, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 포도당)으로 다양화하여 상용성을 키웠다. 또한, 아세트산 사용을 하지 않고, 반응시간을 단축하여 공정을 단순화 하였다. However, compared to the case of Non-Patent Document 1, copper compounds and zinc compounds that can be used are diversified, and furthermore, substances used as reducing agents are not limited to sodium hydroxide, but substances having hydroxyl groups (water, methanol, ethanol, Glycerin, butylene glycol, glucose) to increase compatibility. In addition, without using acetic acid, the reaction time was shortened to simplify the process.

이에 대하여, 본 발명의 출원인은 비특허문헌 1과 달리 다양한 재료를 이용하여 수열합성법에 의해 구리-아연 나노입자를 제조하고 이를 라텍스 폼에 적용할 경우 우수한 항균성을 구현함을 도출하여 본 발명을 완성하였다.On the other hand, the applicant of the present invention, unlike non-patent document 1, draws copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis using various materials and derives excellent antibacterial properties when applied to latex foam, thereby completing the present invention. Did.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0495530호 "은 나노 입자를 함유한 항균성 라텍스 폼 및 그 제조방법"Patent Document 1: Republic of Korea Patent Registration No. 10-0495530 "Antibacterial latex foam containing silver nanoparticles and a method for manufacturing the same" 특허문헌 2 : 미국 공개특허공보 제2008/0057049호 "Cationic latex as a carrier for bioactive ingredients and methods for making and using the samePatent Document 2: US Patent Publication No. 2008/0057049 "Cationic latex as a carrier for bioactive ingredients and methods for making and using the same

비특허문헌 1 : Facile synthesis of Zn doped CuO hierarchical nanostructures : Structural, optical and antibacterials properties(Javed Iqbal외 7인, AIP Advances(2015년, 5권, 12호) 127112p ~ 127112p)Non-Patent Document 1: Facile synthesis of Zn doped CuO hierarchical nanostructures: Structural, optical and antibacterials properties (Javed Iqbal and 7 others, AIP Advances (2015, Vol. 5, No. 12) 127112p ~ 127112p)

본 발명은 수산화기를 가진 환원제를 사용하여 수열합성법에 의해 구리-아연 나노입자를 제조하고, 이를 라텍스에 첨가한 후 함께 발포 및 경화시켜 항균성 라텍스 폼을 제조함으로써 우수한 항균성을 구현할 수 있도록 함을 과제로 한다.The present invention is to prepare a copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis method using a reducing agent having a hydroxyl group, add them to the latex, and then foam and cure together to produce an antibacterial latex foam, thereby making it possible to implement excellent antibacterial properties. do.

또한, 본 발명은 상기와 같은 구리-아연 나노입자를 이용하여 콜로이드 용액을 제조하고, 여기에 라텍스 폼을 접촉(침지 또는 분사 등)시켜 라텍스 폼의 외부 표면 및 내부기공의 표면에 상기 콜로이드 용액을 도포 또는 담지시켜 항균성 라텍스 폼을 제조함으로써 우수한 항균성을 구현할 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.In addition, the present invention is to prepare a colloidal solution using the copper-zinc nanoparticles as described above, and contact the latex foam (immersion or spraying, etc.) to the colloidal solution on the outer surface and inner pores of the latex foam. Another object is to make it possible to implement excellent antibacterial properties by applying or supporting it to prepare an antibacterial latex foam.

본 발명은 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법에 있어서, 수계 반응매질에 구리 화합물을 용해한 후, 아연 화합물을 도핑(doping)하는 단계(S100);와, 상기 S100 단계 후 수산화기를 가지는 환원제를 드로핑(dropping)하여, 구리와 아연을 환원시켜 결합시키는 단계(S200); 및, 상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물을 수세, 필터, 건조 및 소성시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자를 과제의 해결 수단으로 한다.The present invention is a method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis method, after dissolving a copper compound in an aqueous reaction medium, doping a zinc compound (S100); and having a hydroxyl group after the S100 step. A step of dropping the reducing agent and reducing and combining copper and zinc (S200); And, characterized in that it comprises a; step (S300) of washing, filtering, drying and calcining the reacted product through the step S200; and a method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis The copper-zinc nanoparticles produced by this are used as a solution to the problem.

아울러, 본 발명은 상기와 같이 제조되는 구리-아연 나노입자를 라텍스에 첨가한 후 함께 발포 및 경화시켜 제조되는 항균성 라텍스 폼을 과제의 다른 해결 수단으로 한다.In addition, the present invention makes the antibacterial latex foam prepared by adding and curing the copper-zinc nanoparticles prepared as described above by foaming and curing together as another solution for the problem.

또한, 본 발명은 상기와 같이 제조되는 구리-아연 나노입자를 이용하여 콜로이드 용액을 제조하고, 여기에 라텍스 폼을 접촉(침지 또는 분사 등)시켜 라텍스 폼의 외부 표면 및 내부기공의 표면에 상기 콜로이드 용액을 도포 또는 담지시켜 제조되는 항균성 라텍스 폼을 과제의 또 다른 해결 수단으로 한다.In addition, the present invention is to prepare a colloidal solution using copper-zinc nanoparticles prepared as described above, and contact the latex foam (immersion or spraying, etc.) to the colloid on the outer surface and inner pore surface of the latex foam. An antibacterial latex foam prepared by applying or supporting a solution is another solution to the problem.

본 발명은 후술되어질 [표 1] 및 [표 2]에서와 같이 우수한 항균성을 구현하는 효과를 가진다. 아울러, 매트리스, 베개, 소파, 자동차 시트, 신발 뿐만 아니라 라텍스 폼이 사용되는 모든 분야에 적용이 가능하며 특히 은(Ag)과 비교하여 상대적으로 저렴한 비용으로 매우 우수한 항균성을 구현하는 효과를 가진다. 또한, 이렇게 제조된 구리-아연 화합물은 라텍스 뿐만 아니라 종이, 부직포와 같은 섬유에도 적용될 수 있으며, 이 섬유들은 책, 벽지, 에어필터와 같은 기재들로 사용 될 수 있다.The present invention has the effect of implementing excellent antibacterial properties as shown in [Table 1] and [Table 2] to be described later. In addition, it can be applied to all fields where mattresses, pillows, sofas, car seats, shoes, as well as latex foams are used. In particular, it has the effect of realizing excellent antibacterial properties at a relatively low cost compared to silver (Ag). In addition, the copper-zinc compound thus prepared can be applied not only to latex, but also to fibers such as paper and non-woven fabrics, and these fibers can be used as substrates such as books, wallpaper, and air filters.

도 1은 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법을 나타낸 공정 순서도1 is a process flow chart showing a method of manufacturing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis according to the present invention

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자 및 이를 함유하는 항균성 라텍스 폼에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.The present invention for achieving the above effects relates to a method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis, copper-zinc nanoparticles prepared by this method, and an antibacterial latex foam containing the same, the technical configuration of the present invention It should be noted that only the parts necessary for understanding are described, and the descriptions of the other parts will be omitted so as not to distract the gist of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자 및 이를 함유하는 항균성 라텍스 폼을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing copper-zinc nanoparticles by a hydrothermal synthesis method according to the present invention, copper-zinc nanoparticles prepared by this method, and an antibacterial latex foam containing the same will be described in detail as follows.

먼저, 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자는 도 1에 도시된 바와 같이, 수계 반응매질에 구리 화합물을 용해한 후 아연 화합물을 도핑(doping)하는 단계(S100)와, 상기 S100 단계 후 수산화기를 가지는 환원제를 드로핑(dropping)하여 구리와 아연을 환원시켜 결합시키는 단계(S200)와, 상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물을 수세, 필터, 건조 및 소성시키는 단계(S300)를 포함하여 이루어진다.First, the method for producing copper-zinc nanoparticles by the hydrothermal synthesis method according to the present invention and the copper-zinc nanoparticles prepared by this method, as shown in FIG. 1, after dissolving the copper compound in the aqueous reaction medium, the zinc compound Doping (S100), and after the S100 step, a reducing agent having a hydroxyl group is dropped (dropping) to reduce and combine copper and zinc (S200), and the reaction is completed through the S200 step. It comprises a step of washing, filtering, drying and firing (S300).

상기 S100 단계는, 수계 반응매질에 구리 화합물을 용해한 후 아연 화합물을 도핑하는 단계로써, 75 ~ 100℃로 가열된 수계 반응매질 100 중량부에 대하여, 구리 화합물 10 ~ 20 중량부를 용해한 후, 아연 화합물 0.1 ~ 5.8 중량부를 도핑한다. 여기서, 상기 반응조건 및 각 물질의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 도핑반응이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.The step S100 is a step of doping a zinc compound after dissolving a copper compound in an aqueous reaction medium. After dissolving 10 to 20 parts by weight of a copper compound with respect to 100 parts by weight of an aqueous reaction medium heated to 75 to 100 ° C, the zinc compound Doped 0.1 to 5.8 parts by weight. Here, when the reaction conditions and the content of each material are outside the above range, there is a fear that the doping reaction is not properly performed.

한편, 상기 수계 반응매질로는 물을 사용할 수 있으며, 여기에 유기용매(예를 들면, 메탄올, 에탄올 등)를 포함할 수 있다.Meanwhile, water may be used as the aqueous reaction medium, and may include an organic solvent (eg, methanol, ethanol, etc.).

그리고 상기 구리 화합물은 수용성 구리 화합물로써, 예를 들면 수용성 구리-염, 수용성 구리-산화물염, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 더욱 구체적인 예를 들면, 수용성 구리-화합물로는, CuCl2, CuNO3, CuSO4, (CH3COO)2Cu 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 구리 화합물의 적용이 가능하다.And the copper compound is a water-soluble copper compound, for example, a water-soluble copper-salt, a water-soluble copper-oxide salt, or a combination thereof may be used. For a more specific example, as the water-soluble copper-compound, CuCl 2 , CuNO 3 , CuSO 4 , (CH 3 COO) 2Cu or a combination thereof may be used, but is not limited thereto, and various copper compounds already known It is applicable.

또한 상기 아연 화합물은 수용성 아연 화합물로써, 예를 들면, 수용성 아연-염, 수용성 아연-산화물염, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 더욱 구체적인 예를 들면, 수용성 아연-화합물로서는, ZnCl2, Zn(CH3COO)*2H20, ZnBr2 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 아연 화합물의 적용이 가능하다.In addition, the zinc compound is a water-soluble zinc compound, for example, water-soluble zinc-salt, water-soluble zinc-oxide salt, or a combination thereof may be used. For a more specific example, as the water-soluble zinc-compound, ZnCl 2 , Zn (CH 3 COO) * 2H 2 0, ZnBr 2 or a combination thereof may be used, but is not limited thereto and various known zinc compounds It is applicable.

상기 S200 단계는, 상기 S100 단계 후 수산화기를 가지는 환원제를 드로핑하여 구리와 아연을 환원시켜 결합시키는 단계로써, 반응기의 rpm을 350 ~ 500으로 유지한 상태에서 수산화기를 가지는 환원제 100 ~ 200 중량부를 드로핑한다. 여기서, 상기 반응조건 및 수산화기를 가지는 환원제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 구리와 아연이 제대로 환원 또는 결합되지 못할 우려가 있다.The step S200 is a step of reducing and bonding copper and zinc by dropping a reducing agent having a hydroxyl group after the step S100, and drawing 100 to 200 parts by weight of a reducing agent having a hydroxyl group while maintaining the rpm of the reactor at 350 to 500 Ping. Here, when the reaction conditions and the content of the reducing agent having a hydroxyl group are out of the above range, there is a fear that copper and zinc may not be reduced or combined properly.

한편, 상기 수산화기는 분자에 -OH 기가 붙어 있는 것을 말한다. 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 포도당, 수산화나트륨을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 수산화기를 가지는 환원제는 물, 메탄올, 에탄올, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 포도당, 수산화나트륨 등을 사용할 수 있다.Meanwhile, the hydroxyl group refers to a -OH group attached to the molecule. For example, water, methanol, ethanol, glycerin, butylene glycol, glucose, sodium hydroxide may be included. In addition, the reducing agent having a hydroxyl group may use water, methanol, ethanol, glycerin, butylene glycol, glucose, sodium hydroxide, and the like.

상기 S300 단계는, 상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물을 수세, 필터, 건조 및 소성시키는 단계로써, 상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물(수계 반응매질 100 중량부를 기준으로 구리-아연 나노입자의 중량은 약 8 ~ 10 중량부)을 에탄올을 이용하여 수세 및 필터하고, 85 ~ 95℃에서 1 ~ 3시간 건조시킨 후, 100 ~ 300℃의 가스 분위기(수소혼합가스, 아르곤가스, 질소 가스 등)상에서 1 ~ 3시간 소성(승온 속도는 100℃/h, 강온 속도는 100℃, 실온(20℃)까지 냉각)시킨다. 여기서 상기 각 공정별 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 소성이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.The S300 step is a step of washing, filtering, drying, and calcining the reactant that has undergone the reaction through the S200 step, and the reaction is completed through the S200 step (based on 100 parts by weight of the aqueous reaction medium of copper-zinc nanoparticles) The weight is about 8 to 10 parts by weight) washed and filtered using ethanol, dried at 85 to 95 ° C for 1 to 3 hours, and then gas atmosphere of 100 to 300 ° C (hydrogen mixed gas, argon gas, nitrogen gas, etc.) ) 1 ~ 3 hours firing on (heating rate is 100 ℃ / h, cooling rate is 100 ℃, cooled to room temperature (20 ℃)). Here, if the conditions for each process are outside the above range, there is a fear that firing may not be properly performed.

즉, 본 발명에 따른 수산화기를 가진 환원제를 사용하여 수열합성법에 의해 제조되는 구리-아연 나노입자는 수계 반응매질 상에서 수산화기와 수용성 구리 화합물에 아연 화합물을 도핑한 반응 혼합물이며, 이때, 수산화기는 환원제로서 작용하고, 수용성 구리 화합물 또는 아연 화합물은 구리 공급원 또는 아연 공급원으로서 작용한다. 따라서 수용성 구리 화합물 또는 아연 화합물은 수산화기에 의하여 환원되어 구리-아연 나노입자로 전환되는 것이다. 아울러, 상기와 같은 제조공정에 의해 제조되는 구리-아연 나노입자의 크기는 200nm 이하인 것이 바람직하지만 여기에 한정되는 것은 아니다.That is, the copper-zinc nanoparticles produced by the hydrothermal synthesis method using the reducing agent having a hydroxyl group according to the present invention is a reaction mixture in which a zinc compound is doped with a hydroxyl group and a water-soluble copper compound on an aqueous reaction medium, wherein the hydroxyl group is a reducing agent. And the water-soluble copper compound or zinc compound acts as a copper source or a zinc source. Therefore, the water-soluble copper compound or zinc compound is reduced by a hydroxyl group to be converted into copper-zinc nanoparticles. In addition, the size of the copper-zinc nanoparticles produced by the above manufacturing process is preferably 200 nm or less, but is not limited thereto.

다음으로 본 발명에 따른 항균성 라텍스 폼은 상기와 같이 제조되는 구리-아연 나노입자를 함유하여 항균성을 가지는 라텍스 폼으로써, 상기 구리-아연 나노입자를 라텍스에 첨가한 후 함께 발포 및 경화시키는 방법과, 상기 구리-아연 나노입자를 이용하여 콜로이드 용액을 제조하고 여기에 라텍스 폼을 접촉(침지 또는 분사 등)시켜 항균성 라텍스 폼을 제조하는 방법이 있다.Next, the antimicrobial latex foam according to the present invention is a latex foam having antibacterial properties by containing the copper-zinc nanoparticles prepared as above, and the method of foaming and curing together after adding the copper-zinc nanoparticles to the latex, There is a method of preparing an antibacterial latex foam by preparing a colloidal solution using the copper-zinc nanoparticles and contacting (lapping or spraying) the latex foam therewith.

일 실시예로써 구리-아연 나노입자를 라텍스에 첨가한 후 함께 발포 및 경화시키는 방법은 라텍스 100 중량부에 대하여, 구리-아연 나노입자 2 ~ 10 중량부를 첨가한 후, 이를 함께 발포 및 경화시켜 이루어진다. 여기서 상기 구리-아연 나노입자의 함량이 2 중량부 미만일 경우 항균성이 미비해질 우려가 있으며, 10 중량부를 초과할 경우 라텍스 폼의 물성을 저하시킬 우려가 있다.As an example, a method of foaming and curing together after adding copper-zinc nanoparticles to latex is achieved by adding 2 to 10 parts by weight of copper-zinc nanoparticles, and then foaming and curing together. . Here, when the content of the copper-zinc nanoparticles is less than 2 parts by weight, there is a fear that the antimicrobial properties are insufficient, and when it exceeds 10 parts by weight, there is a risk of deteriorating the properties of the latex foam.

여기서, 라텍스(latex)는 고무유액으로써, 천연고무 라텍스, 합성고무 라텍스 또는 이들을 조합하여 사용할 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니고, 이미 공지된 다양한 라텍스의 사용이 가능하다. 아울러, 폼을 제조하기 위한 기타 첨가제로써 이미 공지된 유황, 가황촉진제, 산화방지제, 경화제, 기포안정제, 충진제, 또는 이들의 조합과 같은 첨가제를 사용할 수 있으나, 이 역시 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 첨가제의 적용이 가능하다. 아울러 발포 및 경화 역시 이미 공지된 다양한 방법(예를 들면, 탈라레이공법, 던롭공법 또는 마이크로벤트 공법 등)에 의하여 수행될 수 있다.Here, latex (latex) is a rubber latex, natural rubber latex, synthetic rubber latex, or a combination thereof, but is not limited thereto, and various known latexes can be used. In addition, additives such as sulfur, a vulcanization accelerator, an antioxidant, a curing agent, a foam stabilizer, a filler, or a combination thereof, which are already known as other additives for manufacturing a foam, may be used, but this is not limited thereto, and is already known Various additives can be applied. In addition, foaming and curing may also be performed by various methods known in the art (for example, the Talay method, Dunlop method, or microvent method).

다른 실시예로써 상기 구리-아연 나노입자를 이용하여 콜로이드 용액을 제조하고 여기에 라텍스 폼을 접촉시키는 방법은 먼저 분산용매 100 중량부에 대하여 분산제 1 ~ 10 중량부를 혼합하여 분산매질을 제조하고, 상기 분산매질 100 중량부에 대하여 구리-아연 나노입자 2 ~ 20 중량부를 혼합하여 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 제조한다.As another embodiment, a method for preparing a colloidal solution using the copper-zinc nanoparticles and contacting the latex foam to the dispersion medium is first prepared by mixing 1 to 10 parts by weight of a dispersant with respect to 100 parts by weight of the dispersion solvent, and A copper-zinc nanoparticle colloidal solution is prepared by mixing 2 to 20 parts by weight of copper-zinc nanoparticles with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium.

여기서, 상기 분산용매로는 물, 에탄올, 메탄올, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있으며, 분산제로는 폴리소르베이트, 올리브오일피이지-7에스터, 폴리비닐알콜과 같은 가용화제가 사용될 수 있다. Here, water, ethanol, methanol, or a combination thereof may be used as the dispersing solvent, and a solubilizing agent such as polysorbate, olive oil page-7 ester, and polyvinyl alcohol may be used as the dispersing agent.

그리고 상기 제조된 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액에 라텍스 폼을 30 ~ 35분 침지시키거나, 또는 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 라텍스 폼에 분사한 후, 40 ~ 45℃에서 9 ~ 10시간 건조시켜 이루어진다. 여기서 콜로이드 용액의 조성(물질 및 함량)이나 라텍스 폼의 침지 및 건조 조건 등이 상기 범위를 벗어날 경우 항균성이 미비해질 우려가 있다.Then, the latex foam is immersed in the prepared copper-zinc nanoparticle colloidal solution for 30 to 35 minutes, or the copper-zinc nanoparticle colloidal solution is sprayed onto the latex foam, and then dried at 40 to 45 ° C for 9 to 10 hours. Is done. Here, if the composition (material and content) of the colloidal solution or the immersion and drying conditions of the latex foam is out of the above range, there is a fear that the antimicrobial properties are insufficient.

한편, 상기 침지 또는 분산 시, 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액의 사용량은 특별히 한정되지는 않고, 라텍스 폼의 외부 표면 및 내부기공의 표면에 도포 및 담지되기에 충분한 양이면 된다.Meanwhile, the amount of the copper-zinc nanoparticle colloidal solution is not particularly limited during the immersion or dispersion, and may be an amount sufficient to be applied and supported on the outer surface and the inner pore surface of the latex foam.

아울러, 침지 공정은 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 침지 공정은 용기에 담겨있는 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액에 라텍스 폼을 담궈둠으로써, 수행될 수 있다. 바람직하게는 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액이 라텍스 폼의 내부 기공에 까지 고르게 스며드는 것을 촉진하기 위하여, 침지 공정 중에 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액 또는 라텍스 폼에 기계적 진동을 가할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 초음파 진동기 및 가열을 통하여 구리-아연 나노입자 콜로이드의 라텍스 표면 부착력을 증가시킬 수 있다. 침지 수용액의 가열은 라텍스 폼의 물리적 손상이 가해지지 않은 범위 내에서 이루어지며, 통상적인 가열 온도는 70℃ 를 넘지 않는 것이 바람직하다.In addition, the immersion process can be made in various forms. For example, the immersion process may be performed by immersing the latex foam in a copper-zinc nanoparticle colloidal solution contained in a container. Preferably, the copper-zinc nanoparticle colloidal solution may be subjected to mechanical vibration to the copper-zinc nanoparticle colloidal solution or latex foam during the immersion process in order to promote even penetration into the inner pores of the latex foam. More preferably, the adhesion of the copper-zinc nanoparticle colloid to the latex surface may be increased through ultrasonic vibrators and heating. Heating of the immersion aqueous solution is performed within a range in which physical damage of the latex foam is not applied, and it is preferable that the normal heating temperature does not exceed 70 ° C.

또한, 상기와 같이 제조되는 항균성 라텍스 폼은 통상적인 후처리 단계로써 세척 공정, 탈수 공정 및 건조 공정을 거칠 수 있다. 탈수 및 건조 공정은, 통상적으로 사용되는 탈수기기를 사용하여 탈수 할 수 있다. 바람직하게는 탈수기기를 사용하지 않고 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 담지한 라텍스 폼을 그대로 자연건조시키거나, 오븐 등에서 70℃이하의 온도에서 건조할 수 있다.In addition, the antibacterial latex foam prepared as described above may be subjected to a washing process, a dehydration process, and a drying process as a typical post-treatment step. The dehydration and drying process can be dehydrated using a commonly used dehydration device. Preferably, the latex foam carrying the copper-zinc nanoparticle colloidal solution without using a dehydrating device can be naturally dried, or dried at a temperature of 70 ° C. or lower in an oven or the like.

즉, 본 발명에 따른 항균성 라텍스 폼은 그 자체에 구리-아연 나노입자가 포함되거나, 또는 항균성 라텍스 폼의 외부 표면 및 내부기공의 표면에 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액이 조밀하면서도 균일하게 분산됨에 따라 매우 강화된 항균 성능을 발휘한다.That is, as the antibacterial latex foam according to the present invention contains copper-zinc nanoparticles in itself, or the copper-zinc nanoparticle colloidal solution is densely and uniformly dispersed on the surfaces of the outer and inner pores of the antibacterial latex foam. Very strong antibacterial performance.

이하 본 발명의 내용을 하기 실시 예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 하기의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail through the following examples, and the present invention is not necessarily limited to the following examples.

1. 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조1. Preparation of copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis

(제조예 1)(Production Example 1)

물 100g을 75℃로 가열한다. 그리고 CuSO4 10g을 넣고 충분히 용해한 후 ZnCl2를 0.1g을 도핑시킨다. 그리고 수산화나트륨 100g을 드로핑시켜 구리와 아연을 환원시켜 결합시킨다. 반응 시 반응기 rpm은 350 정도를 유지한다. 반응이 완료된 후 수회 수세 및 필터하되, 필터 시 에탄올을 사용하여 여러 번 수세 해준다. 그 후 90℃에서 2시간 건조시킨다. 건조시킨 전구체를 소성온도 100℃에서 2시간 동안 소성(아르곤가스 분위기)하여 구리-아연 나노입자를 제조하였다.100 g of water is heated to 75 ° C. Then, 10 g of CuSO 4 was added and sufficiently dissolved, and then 0.1 g of ZnCl 2 was doped. Then, by dropping 100 g of sodium hydroxide, copper and zinc are reduced and combined. During the reaction, the reactor rpm is maintained at about 350. After the reaction is completed, it is washed and filtered several times, but it is washed several times using ethanol when filtering. Then, it was dried at 90 ° C for 2 hours. The dried precursor was fired at an firing temperature of 100 ° C. for 2 hours (argon gas atmosphere) to prepare copper-zinc nanoparticles.

(제조예 2)(Production Example 2)

물 100g을 100℃로 가열한다. 그리고 CuSO4 20g을 넣고 충분히 용해한 후 ZnCl2를 5.8g을 도핑시킨다. 그리고 수산화나트륨 200g을 드로핑시켜 구리와 아연을 환원시켜 결합시킨다. 반응 시 반응기 rpm은 500 정도를 유지한다. 반응이 완료된 후 수회 수세 및 필터하되, 필터 시 에탄올을 사용하여 여러 번 수세 해준다. 그 후 90℃에서 2시간 건조시킨다. 건조시킨 전구체를 소성온도 300℃에서 2시간 동안 소성(아르곤가스 분위기)하여 구리-아연 나노입자를 제조하였다.100 g of water is heated to 100 ° C. Then, 20 g of CuSO 4 was added and sufficiently dissolved, and then 5.8 g of ZnCl 2 was doped. Then, 200 g of sodium hydroxide is dropped and copper and zinc are reduced to combine. During the reaction, the reactor rpm is maintained at about 500. After the reaction is completed, it is washed and filtered several times, but it is washed several times using ethanol when filtering. Then, it was dried at 90 ° C for 2 hours. The dried precursor was fired at an firing temperature of 300 ° C. for 2 hours (argon gas atmosphere) to prepare copper-zinc nanoparticles.

(제조예 3)(Production Example 3)

물 100g을 75℃로 가열한다. 그리고 CuCl2 10g을 넣고 충분히 용해한 후 ZnBr2를 0.1g을 도핑시킨다. 그리고 글리세린 100g을 드로핑시켜 구리와 아연을 환원시켜 결합시킨다. 반응 시 반응기 rpm은 350 정도를 유지한다. 반응이 완료된 후 수회 수세 및 필터하되, 필터 시 에탄올을 사용하여 여러 번 수세 해준다. 그 후 85℃에서 3시간 건조시킨다. 건조시킨 전구체를 소성온도 100℃에서 3시간 동안 소성(아르곤가스 분위기)하여 구리-아연 나노입자를 제조하였다.100 g of water is heated to 75 ° C. Then, 10 g of CuCl 2 was added and sufficiently dissolved, and then 0.1 g of ZnBr 2 was doped. Then, 100 g of glycerin is dropped to reduce copper and zinc to combine. During the reaction, the reactor rpm is maintained at about 350. After the reaction is completed, it is washed and filtered several times, but it is washed several times using ethanol when filtering. Then, it was dried at 85 ° C for 3 hours. The dried precursor was fired at a firing temperature of 100 ° C. for 3 hours (argon gas atmosphere) to prepare copper-zinc nanoparticles.

(제조예 4)(Production Example 4)

물 100g을 75℃로 가열한다. 그리고 CuCl2 20g 을 넣고 충분히 용해한 후 ZnBr2를 5.8g을 도핑시킨다. 그리고 글리세린 200g을 드로핑시켜 구리와 아연을 환원시켜 결합시킨다. 반응 시 반응기 rpm은 500 정도를 유지한다. 반응이 완료된 후 수회 수세 및 필터하되, 필터 시 에탄올을 사용하여 여러 번 수세 해준다. 그 후 95℃에서 1시간 건조시킨다. 건조시킨 전구체를 소성온도 300℃에서 1시간 동안 소성(질소가스 분위기)하여 구리-아연 나노입자를 제조하였다.100 g of water is heated to 75 ° C. Then, 20 g of CuCl 2 was added and sufficiently dissolved, and then 5.8 g of ZnBr 2 was doped. Then, 200 g of glycerin is dropped to reduce copper and zinc to combine. During the reaction, the reactor rpm is maintained at about 500. After the reaction is completed, it is washed and filtered several times, but it is washed several times using ethanol when filtering. Then, it was dried at 95 ° C for 1 hour. The dried precursor was fired at a firing temperature of 300 ° C. for 1 hour (nitrogen gas atmosphere) to prepare copper-zinc nanoparticles.

2. 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액의 제조2. Preparation of colloidal solution of copper-zinc nanoparticles

(제조예 5)(Production Example 5)

물 100g, 85℃ 정도에 폴리소르베이트 1g을 넣고 충분히 용해시킨 뒤 냉각시켜 분산매질을 제조하였다. 그리고 이 분산매질 100g에 상기 제조예 2에서 제조한 구리-아연 나노입자 분말 20g 넣어 충분히 교반시켜 콜로이드 용액을 제조하였다.A dispersion medium was prepared by adding 1 g of polysorbate to 100 g of water and about 85 ° C. and dissolving it sufficiently and cooling. Then, 20 g of the copper-zinc nanoparticle powder prepared in Preparation Example 2 was added to the dispersion medium, and stirred sufficiently to prepare a colloidal solution.

(제조예 6)(Production Example 6)

물 100g, 85℃ 정도에 폴리비닐알코올 10g을 넣고 충분히 용해시킨 뒤 냉각시켜 분산매질을 제조하였다. 그리고 이 분산매질 100g에 상기 제조예 2에서 제조한 구리-아연 나노입자 분말 2g 넣어 충분히 교반시켜 콜로이드 용액을 제조하였다.Dispersing medium was prepared by adding 10 g of polyvinyl alcohol to 100 g of water and about 85 ° C., sufficiently dissolving and cooling. Then, 2 g of the copper-zinc nanoparticle powder prepared in Preparation Example 2 was added to 100 g of the dispersion medium, and sufficiently stirred to prepare a colloidal solution.

3. 항균성 라텍스 폼의 제조3. Preparation of antibacterial latex foam

(실시예 1)(Example 1)

천연고무 라텍스 100 중량부에 대하여, 제조예 1에 따른 구리-아연 나노입자 2 중량부와 통상의 첨가제(유황 1.0 중량부, 가황촉진제(EZ(Zinc diethyl dithiocarbarmate)) 0.1 중량부, 산화방지제(SP(Styrenated Phenol)) 0.5 중량부, 경화제(SSF(Sodium Silicofluoride)) 0.5 중량부, 기포안정제(DPG(Cyclohexamine Diphenylguanidine)) 0.5 중량부 및 충진제(Clay) 5 중량부를 혼합 및 발포하여 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. With respect to 100 parts by weight of natural rubber latex, 2 parts by weight of copper-zinc nanoparticles according to Preparation Example 1 and conventional additives (1.0 parts by weight of sulfur, zinc diethyl dithiocarbarmate (EZ) 0.1 parts by weight, antioxidant (SP (Styrenated Phenol)) 0.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of curing agent (SSF (Sodium Silicofluoride)), 0.5 parts by weight of bubble stabilizer (DPG (Cyclohexamine Diphenylguanidine)) and 5 parts by weight of filler (Clay) are mixed and foamed to prepare an antibacterial latex foam. Did.

(실시예 2)(Example 2)

천연고무 라텍스 100 중량부에 대하여, 제조예 3에 따른 구리-아연 나노입자 2 중량부와 통상의 첨가제(유황 1.0 중량부, 가황촉진제(EZ(Zinc diethyl dithiocarbarmate)) 0.1 중량부, 산화방지제(SP(Styrenated Phenol)) 0.5 중량부, 경화제(SSF(Sodium Silicofluoride)) 0.5 중량부, 기포안정제(DPG(Cyclohexamine Diphenylguanidine)) 0.5 중량부 및 충진제(Clay) 5 중량부를 혼합 및 발포하여 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. With respect to 100 parts by weight of natural rubber latex, 2 parts by weight of copper-zinc nanoparticles according to Preparation Example 3 and conventional additives (1.0 parts by weight of sulfur, zinc diethyl dithiocarbarmate (EZ) 0.1 parts by weight, antioxidant (SP (Styrenated Phenol)) 0.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of curing agent (SSF (Sodium Silicofluoride)), 0.5 parts by weight of bubble stabilizer (DPG (Cyclohexamine Diphenylguanidine)) and 5 parts by weight of filler (Clay) are mixed and foamed to prepare an antibacterial latex foam. Did.

(실시예 3)(Example 3)

천연고무 라텍스 100 중량부에 대하여, 제조예 1에 따른 구리-아연 나노입자 10 중량부와 통상의 첨가제(유황 1.0 중량부, 가황촉진제(EZ(Zinc diethyl dithiocarbarmate)) 0.1 중량부, 산화방지제(SP(Styrenated Phenol)) 0.5 중량부, 경화제(SSF(Sodium Silicofluoride)) 0.5 중량부, 기포안정제(DPG(Cyclohexamine Diphenylguanidine)) 0.5 중량부 및 충진제(Clay) 5 중량부를 혼합 및 발포하여 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. With respect to 100 parts by weight of natural rubber latex, 10 parts by weight of copper-zinc nanoparticles according to Preparation Example 1 and 0.1 parts by weight of conventional additives (1.0 parts by weight of sulfur, zinc diethyl dithiocarbarmate (EZ), antioxidant (SP (Styrenated Phenol)) 0.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of curing agent (SSF (Sodium Silicofluoride)), 0.5 parts by weight of bubble stabilizer (DPG (Cyclohexamine Diphenylguanidine)) and 5 parts by weight of filler (Clay) are mixed and foamed to prepare an antibacterial latex foam. Did.

(실시예 4)(Example 4)

천연고무 라텍스 100 중량부에 대하여, 제조예 3에 따른 구리-아연 나노입자 10 중량부와 통상의 첨가제(유황 1.0 중량부, 가황촉진제(EZ(Zinc diethyl dithiocarbarmate)) 0.1 중량부, 산화방지제(SP(Styrenated Phenol)) 0.5 중량부, 경화제(SSF(Sodium Silicofluoride)) 0.5 중량부, 기포안정제(DPG(Cyclohexamine Diphenylguanidine)) 0.5 중량부 및 충진제(Clay) 5 중량부를 혼합 및 발포하여 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. With respect to 100 parts by weight of natural rubber latex, 10 parts by weight of copper-zinc nanoparticles according to Preparation Example 3 and conventional additives (1.0 parts by weight of sulfur, zinc diethyl dithiocarbarmate (EZ) 0.1 parts by weight, antioxidant (SP (Styrenated Phenol)) 0.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of curing agent (SSF (Sodium Silicofluoride)), 0.5 parts by weight of bubble stabilizer (DPG) and 5 parts by weight of filler (Clay) are mixed and foamed to prepare an antibacterial latex foam. Did.

(실시예 5)(Example 5)

제조예 5에 따른 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 상온(20℃)에서 교반하고, 용액 안에 라텍스 폼을 30분 정도 담가 둔 후 그대로 꺼내어 40℃ 온도에서 10시간 동안 건조시켜 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. The copper-zinc nanoparticle colloidal solution according to Preparation Example 5 was stirred at room temperature (20 ° C), the latex foam was soaked in the solution for about 30 minutes and then taken out and dried at 40 ° C for 10 hours to prepare an antibacterial latex foam. .

(실시예 6)(Example 6)

제조예 6에 따른 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 상온(20℃)에서 교반하고, 이를 라텍스에 분사한 후 건조기에서 45℃ 온도에서 9시간 동안 건조시켜 항균성 라텍스 폼을 제조하였다. The copper-zinc nanoparticle colloidal solution according to Preparation Example 6 was stirred at room temperature (20 ° C.), sprayed on the latex, and dried in a dryer at 45 ° C. for 9 hours to produce an antibacterial latex foam.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

실시예 1과 동일하게 제조하되, 구리-아연 나노입자를 첨가하지 않았다.Prepared in the same manner as in Example 1, but did not add copper-zinc nanoparticles.

4. 항균성 라텍스 폼의 평가4. Evaluation of antibacterial latex foam

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따른 항균성 라텍스 폼에 대하여, CFU 카운트(Colony Forming Unit Count) 법으로 항균성능을 측정하였으며, 시편은 항균성 라텍스 폼 가로 1cm * 세로 1cm 크기로 절단하여 실험하였다. 균은 대장균, 황색포도상구균, 녹농균 세가지를 사용하였다.For the antimicrobial latex foams according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, antibacterial performance was measured by a CFU count (Colony Forming Unit Count) method, and the specimen was tested by cutting the antimicrobial latex foam to a width of 1 cm * length of 1 cm. . Three types of E. coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa were used.

보다 구체적으로 대장균, 황색포도상구군, 녹농균을 3 mL LB 액체 배지에 100 ㎕ 접종하여 12시간 이상 배양한다. 배양된 세 균주는 새로운 10 mL LB 액체 배지에 500 ㎕ 접종하여 OD600 0.8이 될 때까지 배양한다. OD값을 맞춘 배양액 100 ㎕ 와 PBS 4.9 mL을 섞는다. 희석한 배양액 50㎕를 라텍스 폼 위에 뿌리고 37℃에서 4시간 반응시킨다. 4시간 반응 후 라텍스 폼에 PBS 1 mL을 뿌려 종이에 묻어있는 균을 씻어낸다. 라텍스 폼에 뿌린 PBS 1 mL를 채취 후 10배 희석하여 LB 고체 배지에 도말한다(smear 방법).More specifically, E. coli, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa are inoculated 100 μl in 3 mL LB liquid medium and cultured for at least 12 hours. The cultured three strains were inoculated with 500 μl of fresh 10 mL LB liquid medium and cultured until OD600 0.8. 100 μl of the culture solution with the OD value and 4.9 mL of PBS are mixed. 50 µl of the diluted culture medium was sprinkled on the latex foam and reacted at 37 ° C. for 4 hours. After the reaction for 4 hours, 1 mL of PBS is sprayed on the latex foam to wash out the bacteria on the paper. After taking 1 mL of PBS sprayed on latex foam, dilute 10 times and streak on LB solid medium (smear method).

아래 [표 1]은 항균성 라텍스 폼에 대한 항균성 테스트 결과 중 실제 균 수(CFU/mL)를 나타낸다.Table 1 below shows the actual number of bacteria (CFU / mL) among the antibacterial test results for the antibacterial latex foam.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 1Comparative Example 1 초기 균수 Initial number of bacteria 대장균 실험E. coli experiment 8.28×107 8.28 × 10 7 8.46×107 8.46 × 10 7 5.52×107 5.52 × 10 7 4.14×107 4.14 × 10 7 1.01×107 1.01 × 10 7 5.7×107 5.7 × 10 7 7.66×108 7.66 × 10 8 9.2×108
9.2 × 10 8
황색포도상구균 실험Staphylococcus aureus experiment 7.5×107 7.5 × 10 7 8.25×107 8.25 × 10 7 3.9×107 3.9 × 10 7 4.13×107 4.13 × 10 7 7.5×106 7.5 × 10 6 4.05×107 4.05 × 10 7 6.3×108 6.3 × 10 8 7.5×108
7.5 × 10 8
녹농균 실험Pseudomonas aeruginosa experiment 3.6×106 3.6 × 10 6 4.0×106 4.0 × 10 6 2.0×106 2.0 × 10 6 1.6×106 1.6 × 10 6 4.0×104 4.0 × 10 4 1.88×106 1.88 × 10 6 3.3×107 3.3 × 10 7 4.0×107
4.0 × 10 7

아래 [표 2]는 항균성 라텍스 폼에 대한 항균력을 나타낸다.[Table 2] below shows the antibacterial activity against the antibacterial latex foam.

구분division 대장균 항균성(%)E. coli antibacterial (%) 황색포도상구균
항균성(%)
Staphylococcus aureus
Antibacterial (%)
녹농균 항균성(%)Pseudomonas aeruginosa antibacterial (%)
실시예1Example 1 9191 9090 9191 실시예2Example 2 90.890.8 8989 9090 실시예3Example 3 9494 94.894.8 9595 실시예4Example 4 95.595.5 94.594.5 9696 실시예5Example 5 98.998.9 9999 99.999.9 실시예6Example 6 93.893.8 94.694.6 95.395.3 비교예1Comparative Example 1 16.716.7 15.815.8 17.217.2

상기 [표 1] 및 [표 2]에서와 같이 본 발명에 따른 항균성 라텍스 폼은 수산화기를 가진 환원제를 사용하여 수열합성법에 의해 구리-아연 나노입자를 함유함에 따라 우수한 항균성을 구현함을 알 수 있다.As shown in [Table 1] and [Table 2], it can be seen that the antibacterial latex foam according to the present invention realizes excellent antibacterial properties by containing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis using a reducing agent having a hydroxyl group. .

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자 및 이를 함유하는 항균성 라텍스 폼을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, a method of manufacturing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis according to the present invention, copper-zinc nanoparticles prepared by this method, and an antibacterial latex foam containing the same will be described through the above preferred embodiment and , It has been confirmed that the superiority, but those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims.

Claims (8)

수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법에 있어서,
수계 반응매질에 구리 화합물을 용해한 후, 아연 화합물을 도핑(doping)하는 단계(S100);
상기 S100 단계 후, 수산화기를 가지는 환원제를 드로핑(dropping)하여, 구리와 아연을 환원시켜 결합시키는 단계(S200); 및
상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물을 수세, 필터, 건조 및 소성시키는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법.
In the method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis method,
After dissolving the copper compound in the aqueous reaction medium, doping the zinc compound (S100);
After the step S100, by dropping (reducing) a reducing agent having a hydroxyl group, reducing and bonding copper and zinc (S200); And
It characterized in that it comprises a; step (S300) of washing, filtering, drying and calcining the reacted product through the step S200, the method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis.
제 1항에 있어서,
상기 S100 단계는,
75 ~ 100℃로 가열된 수계 반응매질 100 중량부에 대하여, 구리 화합물 10 ~ 20 중량부를 용해한 후, 아연 화합물 0.1 ~ 5.8 중량부를 도핑하는 것을 특징으로 하는, 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The S100 step,
Of copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis method, characterized in that 10 to 20 parts by weight of copper compound is dissolved, and then 0.1 to 5.8 parts by weight of zinc compound is doped with respect to 100 parts by weight of the aqueous reaction medium heated to 75 to 100 ° C. Manufacturing method.
제 1항에 있어서,
상기 S200 단계는,
반응기의 rpm을 350 ~ 500으로 유지한 상태에서 수산화기를 가지는 환원제 100 ~ 200 중량부를 드로핑하는 것을 특징으로 하는, 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The S200 step,
A method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis, characterized in that 100 to 200 parts by weight of a reducing agent having a hydroxyl group is dropped while the rpm of the reactor is maintained at 350 to 500.
제 1항에 있어서,
상기 S300 단계는,
상기 S200 단계를 거쳐 반응이 완료된 반응물을 에탄올을 이용하여 수세 및 필터하고, 85 ~ 95℃에서 1 ~ 3시간 건조시킨 후, 100 ~ 300℃의 가스 분위기상에서 1 ~ 3시간 소성시키는 것을 특징으로 하는, 수열합성법에 의한 구리-아연 나노입자의 제조방법.
According to claim 1,
The S300 step,
After the reaction is completed through the step S200, the reactant is washed and filtered using ethanol, dried at 85 to 95 ° C for 1 to 3 hours, and then calcined for 1 to 3 hours in a gas atmosphere at 100 to 300 ° C. , Method for producing copper-zinc nanoparticles by hydrothermal synthesis.
제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조된 구리-아연 나노입자.
Copper-zinc nanoparticles produced by the production method according to claim 1.
제 5항에 따른 구리-아연 나노입자를 함유하는 항균성 라텍스 폼에 있어서,
라텍스 100 중량부에 대하여, 구리-아연 나노입자 2 ~ 10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 항균성 라텍스 폼.
In the antibacterial latex foam containing copper-zinc nanoparticles according to claim 5,
Antibacterial latex foam, characterized in that it comprises 2 to 10 parts by weight of copper-zinc nanoparticles relative to 100 parts by weight of latex.
제 5항에 따른 구리-아연 나노입자를 함유하는 항균성 라텍스 폼에 있어서,
구리-아연 나노입자 콜로이드 용액에 라텍스 폼을 30 ~ 35분 침지시키거나, 또는 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액을 라텍스 폼에 분사한 후, 40 ~ 45℃에서 9 ~ 10시간 건조시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는, 항균성 라텍스 폼.
In the antibacterial latex foam containing copper-zinc nanoparticles according to claim 5,
It is characterized by immersing the latex foam in the copper-zinc nanoparticle colloidal solution for 30 to 35 minutes, or spraying the copper-zinc nanoparticle colloidal solution into the latex foam and drying it at 40 to 45 ° C for 9 to 10 hours. Antibacterial latex foam.
제 7항에 있어서,
상기 구리-아연 나노입자 콜로이드 용액은,
분산용매 100 중량부에 대하여 분산제 1 ~ 10 중량부를 혼합하여 분산매질을 제조하고, 상기 분산매질 100 중량부에 대하여 구리-아연 나노입자 2 ~ 20 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 항균성 라텍스 폼.
The method of claim 7,
The copper-zinc nanoparticle colloidal solution,
Antibacterial latex foam, characterized in that the dispersion medium is prepared by mixing 1 to 10 parts by weight of dispersant with respect to 100 parts by weight of the dispersion solvent, and 2 to 20 parts by weight of copper-zinc nanoparticles with respect to 100 parts by weight of the dispersion medium. .
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