KR20210108808A - Antibacterial glass composite, manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비용출성 항균 유리 조성물 및 이를 이용한 항균 유리 분말 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-dissolving antibacterial glass composition and a method for manufacturing an antibacterial glass powder using the same.
본 발명은 항균 특성을 갖는 항균 글라스 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial glass composition having antibacterial properties and a method for preparing the same.
세균, 균류, 박테리아와 같은 미생물은 세면대, 냉장고 선반, 또는 세탁기와 같은 우리의 생활 공간에 편재해 있다. 만일 이러한 미생물이 우리의 몸에 들어가게 되면, 이들은 생명을 위협하는 감염의 원인이 될 수 있다. 따라서, 세면대, 냉장고 선반, 오븐 또는 세탁기 등과 같은 생활용품에 미생물의 확산을 제어할 수 있는 항균 글라스 조성물이 요구된다. Microorganisms such as germs, fungi, and bacteria are ubiquitous in our living spaces, such as sinks, refrigerator shelves, or washing machines. If these microbes get into our bodies, they can cause life-threatening infections. Therefore, there is a need for an antibacterial glass composition capable of controlling the spread of microorganisms in household items such as washbasins, refrigerator shelves, ovens or washing machines.
종래에는 여러 금속 산화물을 항균 글라스 조성물에 포함하여, 수분과 금속 산화물에서 발생된 수소 양이온의 수치를 증가시키는 방법이 사용되었다. 이로 인해, 수용성 매질은 산성환경이 조성되며, 산성환경에 의해 미생물은 죽게 된다. 그러나, 상기와 같이 항균 글라스 조성물은 내수성에 취약하며 산성환경이 조성되어야 하는 문제가 있다.Conventionally, a method of increasing the number of hydrogen cations generated from moisture and metal oxides by including various metal oxides in the antibacterial glass composition has been used. Due to this, an acidic environment is created in the aqueous medium, and the microorganisms die by the acidic environment. However, as described above, the antibacterial glass composition is weak in water resistance and has a problem that an acidic environment must be created.
또한 Ag, Zn, Au와 같은 이온을 용출시켜서 항균력을 발휘하는 항균 글라스 조성물이 알려져 있다. 하지만, 위 원소들은 인체에 해롭고 고가의 성분들이다. 따라서, 위 성분을 포함한 항균 글라스 조성물은 제조 단가가 비싸고 사용자의 건강을 위협할 수 있다.In addition, antibacterial glass compositions that exhibit antibacterial activity by eluting ions such as Ag, Zn, and Au are known. However, the above elements are harmful to the human body and are expensive components. Therefore, the antibacterial glass composition including the above components is expensive to manufacture and may threaten the health of the user.
또한 위와 같은 이온 용출성 항균 글라스 조성물은 이온의 용출로부터 향균력이 발현되므로, 시간이 지남에 따라 항균 글라스의 내구성이 점차 저하될 수 있다.In addition, since the ion-eluting antibacterial glass composition as described above exhibits antibacterial power from the elution of ions, the durability of the antibacterial glass may gradually decrease over time.
[특허문헌][Patent Literature]
(특허문헌1)(Patent Document 1)
일본등록특허 3845975Japanese Patent 3845975
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 Ag, Cu 및 Fe 성분의 함량과 타성분의 조성비를 적절히 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.The antibacterial glass composition according to the present invention for solving the above technical problem is characterized in that the content of Ag, Cu and Fe components and the composition ratio of other components are appropriately controlled.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 SiO2 20~60 중량%; B2O3 5~20 중량%; Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상 10~20 중량%; ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상 20~35 중량%; Ag2O 0.01~0.1 중량%; CuO 2~6 중량%; 및 Fe2O3 4~15 중량%;를 포함하여, 내구성과 항균력이 모두 우수하고, 사출물 외관 색을 황색 및 갈색으로 구현할 수 있다.More specifically, the antimicrobial glass composition according to the present invention comprises 20 to 60 wt% of SiO 2; B 2 O 3 5-20 wt%; 10-20 wt% of at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O; 20-35 wt% of at least one of ZnO, CaO and MgO; Ag 2 O 0.01-0.1 wt%; CuO 2-6 wt%; And Fe 2 O 3 4 to 15% by weight; Including, both durability and antibacterial power are excellent, and the exterior color of the injection product can be implemented in yellow and brown.
또한 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 상기 Fe2O3와 상기 CuO의 함량비가 아래 식을 만족할 수 있다.In addition, in the antimicrobial glass composition according to the present invention, the content ratio of the Fe 2 O 3 to the CuO may satisfy the following equation.
[식][ceremony]
1.5 ≤ Fe2O3 / CuO ≤ 4.51.5 ≤ Fe 2 O 3 / CuO ≤ 4.5
본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 조성비를 조절하여 내구성과 항균력이 모두 우수한 효과가 있다.The antibacterial glass composition according to the present invention has excellent effects in both durability and antibacterial power by adjusting the composition ratio.
특히 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 SiO2와 B2O3의 함량을 조절하여 물과 반응하지 않는 강한 글라스 매트릭스를 만들어 우수한 내구성을 갖는다. 또한 본 발명에 따른 항균 글라스는 항균력을 갖는 성분들의 조성비를 최적화하여 우수한 내구성을 가지면서도 동시에 우수한 항균력을 갖는다.In particular, the antibacterial glass composition according to the present invention has excellent durability by adjusting the content of SiO 2 and B 2 O 3 to form a strong glass matrix that does not react with water. In addition, the antibacterial glass according to the present invention has excellent durability while at the same time having excellent antibacterial activity by optimizing the composition ratio of the components having antibacterial activity.
또한, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 Cu와 Fe 성분의 함량을 조절하여 사출물의 외관 색을 황색 및 갈색으로 구현할 수 있다.In addition, the antibacterial glass composition according to the present invention can realize the appearance color of the molded product in yellow and brown by controlling the content of Cu and Fe components.
아울러, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 다양한 제품군에 적용할 수 있는 다목적 항균제로 활용이 가능하다.In addition, the antibacterial glass composition according to the present invention can be used as a multi-purpose antibacterial agent that can be applied to various product groups.
도 1은 실시예 및 비교예의 색을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the colors of Examples and Comparative Examples.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "upper (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when “A and/or B” is used, it means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when “C to D” is used, it means that there is no specific contrary description. Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물, 그 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the antibacterial glass composition according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.
<항균 글라스 조성물><Antibacterial glass composition>
본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 SiO2 20~60 중량%; B2O3 5~20 중량%; Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상 10~20 중량%; ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상 20~35 중량%; Ag2O 0.01~0.1 중량%; CuO 2~6 중량%; 및 Fe2O3 4~15 중량%;를 포함한다.The antibacterial glass composition according to the present invention contains 20 to 60% by weight of SiO 2 ; B 2 O 3 5-20 wt%; 10-20 wt% of at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O; 20-35 wt% of at least one of ZnO, CaO and MgO; Ag 2 O 0.01-0.1 wt%; CuO 2-6 wt%; And Fe 2 O 3 4 to 15% by weight; includes.
본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 내구성과 항균력이 모두 우수하고 사출물 외관에 황색 및 갈색을 부여할 수 있는 특징을 갖는다. 이하에서는 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물의 성분에 대해 상세히 설명한다.The antibacterial glass composition according to the present invention is excellent in both durability and antibacterial power, and has characteristics that can impart yellow and brown color to the exterior of the injection-molded product. Hereinafter, the components of the antimicrobial glass composition according to the present invention will be described in detail.
SiO2는 유리 구조를 형성하는 핵심적인 성분으로 유리 구조의 골격 역할을 하는 성분이다. 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 SiO2를 20~60 중량% 포함한다. SiO2는 대표적인 유리 형성제(glass former)인 P2O5와 비교하여 유리 표면에 OH기를 덜 형성시킨다. 이에 따라, SiO2는 P2O5와 비교하여 유리 표면이 양의 전하를 갖게 하는데 유리하다. 바람직하게는 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 유리 형성제로서 P2O5를 포함하지 않고 SiO2만을 포함할 수 있다. 상기 SiO2가 60 중량%를 초과하여 포함되면 유리 용융시 점도가 높아짐에 따라 퀀칭 과정에서 작업성이 저하되는 문제가 있다. 반대로 상기 SiO2가 20 중량% 미만으로 포함되면 유리의 구조가 약화되어 내수성이 저하되는 문제가 있다.SiO 2 is a key component that forms a glass structure and serves as a skeleton of the glass structure. The antimicrobial glass composition according to the present invention contains 20 to 60 wt% of SiO 2 . SiO 2 forms less OH groups on the glass surface compared to P 2 O 5 , which is a typical glass former. Accordingly, SiO 2 is advantageous to have a positive charge on the glass surface compared to P 2 O 5 . Preferably, the antibacterial glass composition according to the present invention does not contain P 2 O 5 as a glass former and may include only SiO 2 . When the SiO 2 is contained in excess of 60% by weight, there is a problem in that the workability is lowered in the quenching process as the viscosity increases when the glass is melted. Conversely, when the SiO 2 content is less than 20% by weight, the structure of the glass is weakened and there is a problem in that water resistance is lowered.
B2O3는 SiO2와 함께 글라스 조성물의 유리화가 가능하도록 유리 형성제로서의 역할을 하는 성분이다. B2O3는 녹는점이 낮기 때문에 용융물의 공융점(eutectic point)을 낮출 뿐만 아니라, 글라스 조성물의 유리화가 쉽게 될 수 있게 도와주는 역할을 하는 성분이다. 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 항균 성능을 발현하는 금속 성분을 다량 포함하기 때문에 적정량의 B2O3를 포함하여야 한다. 하지만, B2O3가 항균 글라스 조성물에 일정량 이상 포함되면 유리의 결합 구조를 약화시켜 유리의 내구성이나 내수성이 악화될 수 있다. 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 타 성분과의 균형을 고려하여 B2O3를 5~20 중량% 포함한다. 상기 B2O3가 20 중량%를 초과하여 포함되면 상술한 바와 같이 유리의 결합 구조를 약화시켜 유리의 내구성이나 내수성이 저하되는 문제가 있다. 반대로 상기 B2O3가 5 중량% 미만으로 포함되면 유리화가 어려워지는 문제가 있다.B 2 O 3 is a component serving as a glass former to enable vitrification of the glass composition together with SiO 2 . B 2 O 3 is a component that not only lowers the eutectic point of the melt because of its low melting point, but also helps the glass composition to be easily vitrified. Since the antibacterial glass composition according to the present invention contains a large amount of metal components exhibiting antibacterial performance, it should contain an appropriate amount of B 2 O 3 . However, when B 2 O 3 is included in the antibacterial glass composition in a certain amount or more, the bonding structure of the glass is weakened, and thus durability or water resistance of the glass may be deteriorated. The antibacterial glass composition according to the present invention contains 5 to 20% by weight of B 2 O 3 in consideration of the balance with other components. When the B 2 O 3 content exceeds 20% by weight, there is a problem in that durability or water resistance of the glass is deteriorated by weakening the bonding structure of the glass as described above. Conversely, when the B 2 O 3 content is less than 5% by weight, there is a problem in that vitrification becomes difficult.
바람직하게는, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 상기 SiO2의 함량이 상기 B2O3의 함량보다 많을 수 있다. 상기 B2O3의 함량이 SiO2의 함량보다 많을 경우에는 유리의 내구성이나 내수성이 약화될 수 있다. Preferably, in the antimicrobial glass composition according to the present invention, the content of SiO 2 may be greater than the content of B 2 O 3 . When the content of B 2 O 3 is greater than the content of SiO 2 , durability or water resistance of the glass may be weakened.
Na2O, K2O, Li2O와 같은 alkali oxide는 유리 조성 내에서 비가교결합을 하는 망목수식제 역할을 하는 산화물이다. 상기 성분들 가운데 단독으로는 유리화가 불가능하지만, SiO2 및 B2O3 등과 같은 망목형성제와 일정한 비율로 혼합하면 유리화가 가능해진다. 상기 성분들 가운데 한가지 성분만이 글라스 조성에 포함되면, 유리화가 가능한 영역 내에서는 유리의 내구성을 약화시킬 수 있다. 하지만, 두가지 이상의 성분이 글라스 조성에 포함되면 비율에 따라 유리의 내구성이 다시 향상되기도 한다. 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상을 10~20 중량% 포함한다. Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상이 20 중량%를 초과하여 조성물에 포함되면, 글라스 조성물의 내구성이 급격히 저하될 수 있다. 반대로 Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상이 10 중량% 미만으로 포함되면 유리화가 어려워질 수 있다.Alkali oxides such as Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O are oxides that act as a non-crosslinking agent in the glass composition. Although vitrification is not possible alone among the above components, vitrification is possible when mixed with a network forming agent such as SiO 2 and B 2 O 3 in a certain ratio. If only one of the above components is included in the glass composition, the durability of the glass may be weakened in the area where vitrification is possible. However, when two or more components are included in the glass composition, the durability of the glass is improved again depending on the ratio. The antibacterial glass composition according to the present invention includes 10 to 20% by weight of at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O. When at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O is included in the composition in an amount exceeding 20 wt %, the durability of the glass composition may rapidly deteriorate. Conversely, when at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O is included in less than 10% by weight, vitrification may be difficult.
ZnO, CaO 및 MgO는 유리의 구조적인 측면에서 망목형성제와 망목수식제의 역할을 모두 수행하는 성분이다. 또한, 이들은 글라스 조성의 항균성을 발현하는 성분 가운데 하나이다. 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상을 20~35 중량% 포함한다. ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상이 20 중량% 미만으로 함유되면 글라스 조성의 항균성 발현이 어렵다. 반대로 ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상이 35 중량%를 초과하여 포함되면 글라스 조성의 내구성이나 열 물성이 저하될 수 있다.ZnO, CaO, and MgO are components that perform both the roles of a network former and a network modifier in terms of the structure of glass. In addition, these are one of the components that express the antibacterial properties of the glass composition. The antibacterial glass composition according to the present invention contains 20 to 35% by weight of at least one of ZnO, CaO, and MgO. When at least one of ZnO, CaO and MgO is contained in an amount of less than 20% by weight, it is difficult to express the antibacterial properties of the glass composition. Conversely, if at least one of ZnO, CaO, and MgO is included in an amount exceeding 35 wt%, durability or thermal properties of the glass composition may be deteriorated.
Ag2O, CuO 및 Fe2O3는 본 발명에서 글라스 조성의 항균성을 발현하는 핵심 성분들이다. Ag2O는 SiO2 기반의 유리에 함유될 때, Ag 금속으로 쉽게 석출된다. 따라서, Ag2O의 석출을 방지하기 위해서는 유리 내에 B2O3가 적정량 함유되어야 한다. 하지만 유리 내에 B2O3 함량이 너무 많은 경우에는 유리의 결합 구조를 약화시켜 유리의 내수성이 저하될 수 있다. 기존의 항균 글라스 조성물은 CuO, Ag2O의 용출을 용이하게 하여 항균력을 발휘하였다. 하지만 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 유리 표면에서 Ag2O, CuO, Fe2O3가 양의 전하를 띄는 작용에 의해 항균력이 발현된다. 상술한 메커니즘의 발현을 위해, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 Ag2O 0.01~0.1 중량%; CuO 2~6 중량%; 및 Fe2O3 4~15 중량%;를 포함한다. 상기 CuO가 6 중량%를 초과하면 유리 표면에 Cu가 석출되어 불균질한 유리가 형성될 수 있다. 또한 상기 Ag2O가 0.1 중량%를 초과하면 유리 표면에 Ag가 석출되어 불균질한 유리가 형성될 수 있다. 마찬가지로, Fe2O3가 15 중량%를 초과하면 유리 표면에 Fe가 석출되어 불균질한 유리가 형성될 수 있다. 반대로, 상기 성분들이 최소 성분 미만으로 함유되면 항균력이 저하된다.Ag 2 O, CuO and Fe 2 O 3 are key components that express the antimicrobial properties of the glass composition in the present invention. When Ag 2 O is contained in SiO 2 based glass, it is easily precipitated as Ag metal. Therefore, in order to prevent the precipitation of Ag 2 O, B 2 O 3 must be contained in an appropriate amount in the glass. However, if the content of B 2 O 3 in the glass is too large, the bonding structure of the glass may be weakened, and thus the water resistance of the glass may be reduced. Existing antibacterial glass compositions exhibited antibacterial activity by facilitating the dissolution of CuO and Ag 2 O. However, in the antibacterial glass composition according to the present invention, the antibacterial activity is expressed by the action of Ag 2 O, CuO, and Fe 2 O 3 being positively charged on the glass surface. For the expression of the above-described mechanism, the antibacterial glass composition according to the present invention contains Ag 2 O 0.01 to 0.1 wt%; CuO 2-6 wt%; And Fe 2 O 3 4 to 15% by weight; includes. When the CuO content exceeds 6% by weight, Cu may be precipitated on the glass surface to form heterogeneous glass. In addition, when the Ag 2 O content exceeds 0.1 wt%, Ag may be precipitated on the glass surface to form a heterogeneous glass. Similarly, when Fe 2 O 3 exceeds 15 wt %, Fe may be precipitated on the glass surface to form a heterogeneous glass. Conversely, when the above components are contained in less than the minimum component, the antibacterial activity is reduced.
바람직하게는 상기 Fe2O3와 상기 CuO의 총 함량이 20 중량% 미만일 수 있다. CuO, Fe2O3의 합이 20 중량% 이하일 때는 유리의 결합 구조를 강화시켜 내수성을 향상시키지만, 이상이 되면 유리표면에 석출되게 되어 불균질한 유리가 얻어진다.Preferably, the total content of the Fe 2 O 3 and the CuO may be less than 20% by weight. When the sum of CuO, Fe 2 O 3 is 20 wt% or less, the bonding structure of the glass is strengthened to improve the water resistance, but when it is abnormal, it is precipitated on the glass surface to obtain a heterogeneous glass.
< 항균 글라스 조성물의 제조방법><Method for producing antibacterial glass composition>
다음으로, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. Next, a method for manufacturing the antibacterial glass composition according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 항균 글라스 조성물의 제조방법은, 상술한 항균 글라스 조성물 재료를 제공하는 단계; 상기 항균 글라스 조성물 재료를 멜팅하는 단계; 및 상기 멜팅된 항균 글라스 조성물 재료를 퀀칭 롤러에서 냉각하여, 항균 글라스 조성물을 형성하는 단계; 를 포함한다.A method for manufacturing an antibacterial glass composition according to the present invention comprises the steps of providing the above-described antibacterial glass composition material; melting the antibacterial glass composition material; and cooling the melted antimicrobial glass composition material on a quenching roller to form an antimicrobial glass composition; includes
상기 항균 글라스 조성물 재료를 충분히 혼합한 후, 상기 항균 글라스 조성물 재료는 멜팅된다. 바람직하게는, 상기 항균 글라스 조성물 재료는 전기로에서 1200~1300℃의 온도범위에서 멜팅될 수 있다. 또한, 상기 항균 글라스 조성물 재료는 10~60분 동안 멜팅될 수 있다.After sufficiently mixing the antimicrobial glass composition material, the antimicrobial glass composition material is melted. Preferably, the antibacterial glass composition material may be melted in a temperature range of 1200 to 1300 °C in an electric furnace. In addition, the antibacterial glass composition material may be melted for 10 to 60 minutes.
이후, 상기 멜팅 된 항균 글라스 조성물 재료는 칠러 등이 사용되어, 퀀칭 롤러에 의해 급냉시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 항균 글라스 조성물이 형성될 수 있다.Thereafter, the melted antimicrobial glass composition material may be quenched by a quenching roller using a chiller or the like. Accordingly, the antibacterial glass composition may be formed.
<항균 글라스 조성물의 적용 방법 ><Application method of antibacterial glass composition>
다음으로, 본 발명에 따른 항균 글라스 조성물은 대상 물체의 일 표면에 코팅될 수 있다. 상기 대상 물체는 금속 플레이트, 강화 유리 플레이트, 조리기기의 일부, 또는 전부일 수 있다. 코팅 방법은 코팅액을 대상 물체의 표면에 바르고 소성시키는 방법을 사용할 수 있고, 또한 스프레이 방식을 사용할 수 있다. 코팅 방법이 특별히 제한되는 것은 아니다. 항균 글라스 조성물은 700~750℃의 온도범위에서 300~450초 동안 소성될 수 있다.Next, the antimicrobial glass composition according to the present invention may be coated on one surface of the target object. The target object may be a metal plate, a tempered glass plate, a part or all of the cooking appliance. As the coating method, a method of applying a coating solution to the surface of the target object and firing may be used, or a spray method may be used. The coating method is not particularly limited. The antibacterial glass composition may be fired for 300 to 450 seconds in a temperature range of 700 to 750°C.
또한, 본 발명에 따른 항균 글라스는 플라스틱 수지 사출물에 첨가제로 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 항균 글라스 분말을 플라스틱 수지 사출품에 적정량 포함시켜, 사출물의 표면에 항균력을 부여할 수 있다.In addition, the antibacterial glass according to the present invention can be applied as an additive to the plastic resin injection molding. By including an appropriate amount of the antibacterial glass powder according to the present invention in the plastic resin injection product, it is possible to impart antibacterial power to the surface of the injection product.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 태양을 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific aspects of the present invention will be described by way of Examples.
<실시예><Example>
<항균 글라스 조성물의 제조><Production of antibacterial glass composition>
하기 표 1에 기재된 조성비를 갖는 항균 글라스 조성물을 제조하였다. 각 성분의 원재료들을 V-혼합기(V-mixer)에서 3시간 동안 충분히 혼합하였다. 여기서, Na2O, K2O, Li2O 및 CaO의 원재료는 각각 Na2CO3, K2CO3, Li2CO3 및 CaCO3를 사용하였으며, 나머지 성분은 표 1에 기재된 성분과 동일한 것을 사용하였다. 혼합된 재료를 1300
상기 과정으로 수득한 유리 컬릿을 분쇄기(ball mill)로 초기 입도를 제어 후 젯밀을 이용하여 약 5시간 동안 분쇄 후 325 메쉬 시브(ASTM C285-88)에 통과시켜 D50 입경을 5~15㎛로 제어하여, 최종적으로 항균 글라스 분말을 제조하였다.After controlling the initial particle size of the glass cullet obtained in the above process with a ball mill, and then pulverizing for about 5 hours using a jet mill, pass it through a 325 mesh sieve (ASTM C285-88) to control the D50 particle size to 5-15 μm Thus, an antibacterial glass powder was finally prepared.
<항균 글라스 첨가 플라스틱 <Antibacterial glass-added plastic 사출물injection molding 제조 > Manufacturing >
폴리프로필렌수지를 이용하여 200mm×100mm 및 두께 3mm 수준의 사출물을 제조하였다. 실시예 1~3의 항균 글라스 분말이 각각 4 중량% 포함된 사출물 3개와, 비교예 1~3의 항균 글라스 분말이 각각 4 중량% 포함된 사출물 3개를 제작하였다. 위 사출물 6개에 대해 항바이오필름에 대한 실험을 진행하였다.An injection-molded product having a level of 200 mm × 100 mm and a thickness of 3 mm was prepared using polypropylene resin. Three injection-molded products each containing 4% by weight of the antibacterial glass powder of Examples 1 to 3 and three injection-molded products each containing 4% by weight of the antibacterial glass powder of Comparative Examples 1 to 3 were prepared. An experiment on the anti-biofilm was carried out on the six above extrudates.
<< 실험예Experimental example -항균도, -antibacterial degree, 항바이오필름anti-biofilm >>
상기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 사출물에 대해 하기와 같이 항균 특성을 평가하였다.Antibacterial properties were evaluated as follows for the injection molded products prepared in Examples and Comparative Examples.
본 발명에 따른 항균 글라스 조성물의 항균력을 확인하기 위해 ASTM E2149-13a 진탕플라스크법을 이용하였다.ASTM E2149-13a shaking flask method was used to confirm the antibacterial activity of the antibacterial glass composition according to the present invention.
항바이오필름 효과를 확인하기 위해 규격시험법 ASTM E2562-12를 이용하였다.The standard test method ASTM E2562-12 was used to confirm the anti-biofilm effect.
Staphylococcus aureusAntibacterial degree (ASTM E2149-13a shaking flask method)
Staphylococcus aureus
Escherichia coilAntibacterial degree (ASTM E2149-13a shaking flask method)
Escherichia coil
Klebsiella pneumoniaeAntibacterial degree (ASTM E2149-13a shaking flask method)
Klebsiella pneumoniae
Pseudomonas aeruginasaAnti-biofilm (ASTM E2562-12)
Pseudomonas aeruginasa
상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 항균 성능이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, it was confirmed that the examples according to the present invention had very excellent antibacterial performance.
상기 비교예들은 실시예와 비교하여 항균성능이 매우 불만족스러운 것으로 확인되었다. 또한 도 1을 보면, 실시예들은 황색과 갈색을 나타내지만, 비교예들은 적색 및 회색을 나타내는 것을 확인할 수 있다.The comparative examples were confirmed to be very unsatisfactory in antibacterial performance compared to the examples. Also, referring to FIG. 1 , it can be seen that the Examples show yellow and brown colors, but Comparative Examples show red and gray colors.
이상과 같이 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.Although the present invention has been described as described above, the present invention is not limited by the embodiments disclosed herein, and it is apparent that various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, although the effects of the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
Claims (8)
B2O3 5~20 중량%;
Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상 10~20 중량%;
ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상 20~35 중량%;
Ag2O 0.01~0.1 중량%;
CuO 2~6 중량%; 및
Fe2O3 4~15 중량%;를 포함하는
항균 글라스 조성물.
SiO 2 20-60 wt%;
B 2 O 3 5-20 wt%;
10-20 wt% of at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O;
20-35 wt% of at least one of ZnO, CaO and MgO;
Ag 2 O 0.01-0.1 wt%;
CuO 2-6 wt%; and
Fe 2 O 3 4 to 15% by weight; containing
Antibacterial glass composition.
상기 SiO2와의 함량이 상기 B2O3의 함량보다 많은 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물.
The method of claim 1,
The content with the SiO 2 characterized in that the B 2 O 3 is greater than the content
Antibacterial glass composition.
상기 Fe2O3와 상기 CuO의 함량비가 아래 식을 만족하는 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물.
[식]
1.5 ≤ Fe2O3 / CuO ≤ 4.5
The method of claim 1,
The content ratio of the Fe 2 O 3 and the CuO, characterized in that it satisfies the following formula
Antibacterial glass composition.
[ceremony]
1.5 ≤ Fe 2 O 3 / CuO ≤ 4.5
상기 Fe2O3와 상기 CuO의 총 함량이 20 중량% 미만인 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물.
The method of claim 1,
The total content of the Fe 2 O 3 and the CuO is characterized in that less than 20% by weight
Antibacterial glass composition.
B2O3 5~20 중량%;
Na2O, K2O 및 Li2O 가운데 1종 이상 10~20 중량%;
ZnO, CaO 및 MgO 가운데 1종 이상 20~35 중량%;
Ag2O 0.01~0.1 중량%;
CuO 2~6 중량%; 및
Fe2O3 4~15 중량%;를 포함하는 항균 글라스 조성물 재료를 제공하는 단계;
상기 항균 글라스 조성물 재료를 멜팅하는 단계; 및
상기 멜팅된 항균 글라스 조성물 재료를 퀀칭 롤러에서 냉각하여, 항균 글라스 조성물을 형성하는 단계; 를 포함하는
항균 글라스 조성물의 제조방법.
SiO 2 20-60 wt%;
B 2 O 3 5-20 wt%;
10-20 wt% of at least one of Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O;
20-35 wt% of at least one of ZnO, CaO and MgO;
Ag 2 O 0.01-0.1 wt%;
CuO 2-6 wt%; and
Fe 2 O 3 4 to 15% by weight; providing an antibacterial glass composition material comprising;
melting the antibacterial glass composition material; and
cooling the melted antimicrobial glass composition material on a quenching roller to form an antimicrobial glass composition; containing
A method for producing an antibacterial glass composition.
상기 SiO2와의 함량이 상기 B2O3의 함량보다 많은 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The content with the SiO 2 characterized in that the B 2 O 3 is greater than the content
A method for producing an antibacterial glass composition.
상기 Fe2O3와 상기 CuO의 함량비가 아래 식을 만족하는 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물의 제조방법.
[식]
1.5 ≤ Fe2O3 / CuO ≤ 4.5
6. The method of claim 5,
The content ratio of the Fe 2 O 3 and the CuO, characterized in that it satisfies the following formula
A method for producing an antibacterial glass composition.
[ceremony]
1.5 ≤ Fe 2 O 3 / CuO ≤ 4.5
상기 Fe2O3와 상기 CuO의 총 함량이 20 중량% 미만인 것을 특징으로 하는
항균 글라스 조성물의 제조방법. 6. The method of claim 5,
The total content of the Fe 2 O 3 and the CuO is characterized in that less than 20% by weight
A method for producing an antibacterial glass composition.
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