KR20220160468A - 유기산을 포함하는 항균 코팅제 및 의료용 항균 부직포 - Google Patents
유기산을 포함하는 항균 코팅제 및 의료용 항균 부직포 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유기산을 포함하는 항균 코팅제 및 의료용 항균 부직포에 관한 것이다. 본 발명은 고분자 수지; 유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및 용매를 포함하는 항균 코팅제를 제공한다. 또한, 본 발명은 기재시트와, 상기 기재시트에 형성된 항균 코팅층을 포함하고, 상기 항균 코팅층은 고분자 수지; 유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및 액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함하는 의료용 항균 시트(부직포)를 제공한다. 본 발명에 따르면, 항균성 및 부착력과 함께 균질한 분산성을 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 피부에 자극적이지 않고, 체액 등의 액상 물질을 흡수하여 주변의 오염이나 전이를 방지한다.
Description
본 발명은 유기산을 포함하는 항균 코팅제 및 의료용 항균 부직포에 관한 것으로, 하나의 실시형태에 따라서 고분자 수지 및 유기산을 포함하여, 항균성 및 부착력과 함께 균질한 분산성을 가지는 항균 코팅제 및 이를 이용한 의료용 항균 부직포에 관한 것이다.
의류, 커튼 및 소파 커버 등과 같은 시트 제품에는 직물이나 부직포 등의 기재시트(통상, 원단)가 사용된다. 일반적으로, 기재시트(원단)는 습기와 보온성을 가져 유해 세균이나 곰팡이 등의 증식에 유리한 조건을 조성하고 있다. 이에 따라, 대부분의 기재시트(원단)는 세균이나 곰팡이가 증식하게 되어, 인체 접촉 시 피부 트러블이나 각종 질병을 유발하고 있다. 또한, 유해 세균 및 곰팡이의 번식으로 인해 악취가 발생되며, 발생된 악취는 사람들에게 불쾌감을 주고 있다.
이를 해결하기 위해, 기재시트(원단)에 항균 코팅제를 코팅하는 기술이 제안되었다. 이때, 항균 코팅제는 기재시트(원단)와의 부착력을 위한 고분자 수지(바인더), 항균성을 위한 항균 물질 및 코팅성을 위한 용매를 포함하고 있으며, 상기 항균 물질로는 주로 은(Ag)이나 구리(Cu)를 사용하고 있다.
예를 들어, 한국 등록특허 제10-1960511호에는 은나노 분말을 이용한 항균 섬유원단의 제조방법 및 그 방법에 의한 항균 섬유원단이 제시되어 있고, 한국 등록특허 제10-2118706호에는 은사(銀絲)나 동사(銅絲)를 이용한 항균원단의 제조방법이 제시되어 있으며, 한국 등록특허 제10-2058250호에는 우레탄 수지에 산화구리 분말을 혼합한 코팅제를 원단에 코팅하는 기능성 원단의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 기능성 원단이 제시되어 있다.
그러나 종래와 같이 항균 물질로서 은(Ag)이나 구리(Cu)를 사용하는 경우, 이는 용액 내에 균질하게 분산되지 않고 그 사용량에 비해 항균성이 낮은 문제점이 있다. 구체적으로, 은(Ag)이나 구리(Cu)는 분말 형태(주로, 나노 크기의 미립자)로 사용되고 있는데, 이는 고분자 수지(바인더)와 균질(균일)한 혼합, 분산이 어렵고, 나노 크기로의 미립자화를 위한 공정이 수반된다. 또한, 부직포 등의 기재시트(원단) 상에 코팅하게 되면, 은(Ag)이나 구리(Cu)는 고분자 수지와 용매에 비해 밀도가 높아 아래로 침적된다. 이에 따라, 항균 코팅층의 최외각 표면에는 은(Ag)이나 구리(Cu)가 거의 존재하지 않고 아래로 가라앉아 밀집되어 있어, 그 사용량에 비해 항균성이 낮은 문제점이 있다.
한편, 항균 코팅제가 의료(병원)용 제품에 적용되기 위해서는 피부 자극이 없어야 하고, 혈액이나 소변 등의 액상 물질을 흡수할 수 있어야 한다. 그러나 종래의 항균 코팅제는 피부에 자극적이거나 혈액 등에 대한 흡수성이 없어 의료용 시트에 적용하기 어렵다. 예를 들어, 병원용 침대 커버에 항균 코팅제를 코팅한 경우, 침대 커버에 항균성을 갖게 할 수는 있으나, 환자의 피부에 자극을 줄 수 있다. 또한, 종래의 항균 코팅제는 소수성의 코팅층을 형성하는 문제점이 있다. 예를 들어, 침대 커버에 혈액이 떨어지는 경우, 빨리 흡수되어야 하는데, 종래의 항균 코팅제는 소수성의 코팅층을 형성하여 침대 커버의 흡수성을 방해한다. 이에 따라, 혈액이 흡수되지 않고 표면에 남아있게 되어 주변으로 퍼지거나 환자복 등으로 전이될 수 있다.
이에, 본 발명은 항균성 및 부착력을 가지면서 이와 함께 균질한 분산성을 가지는 항균 코팅제 및 이를 이용한 의료용 항균 시트(부직포)를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 피부 자극이 없는 항균 코팅제 및 이를 이용한 의료용 항균 시트(부직포)를 제공하는 데에 목적이 있다.
부가적으로, 본 발명은 혈액 등의 액상 물질에 대한 흡수성을 가지는 항균 코팅제 및 이를 이용한 의료용 항균 시트(부직포)를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
고분자 수지;
유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및
용매를 포함하는 항균 코팅제를 제공한다.
바람직한 실시형태에 따라서, 본 발명의 항균 코팅제는 체액이나 수분 등의 액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 더 포함한다. 상기 체액은 인체로부터 발생되는 혈액, 삼출물(상처의 진물 등) 및 소변 등으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은,
기재시트와, 상기 기재시트에 형성된 항균 코팅층을 포함하고,
상기 항균 코팅층은,
고분자 수지;
유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및
액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함하는 의료용 항균 시트(부직포)를 제공한다. 이때, 액상 물질로서 혈액, 삼출물 및 소변 등으로부터 선택된 체액이 상기 항균 코팅층에 접촉되면, 상기 항균 코팅층은 흡수성을 가져 상기 체액을 흡수한다.
본 발명에 따르면, 항균 물질로서 항균성의 유기산이나 식물 추출물이 사용되어 항균성을 가지면서 종래의 은(Ag)이나 구리(Cu)를 사용하는 경우에 비해 적어도 고분자 수지와 균질(균일)한 분산성을 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 피부 자극이 없고, 혈액 등의 액상 물질에 대한 흡수성을 가져 의료용 제품에 유용하게 적용될 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항균 코팅제의 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ; ATCC 6538)에 대한 항균 테스트의 결과를 보인 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항균 코팅제의 대장균(Escherichia coli ; ATCC 8739)에 대한 항균 테스트의 결과를 보인 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항균 코팅제를 적용한 코팅 시편의 흡수성 시험 결과를 보인 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항균 코팅제의 대장균(Escherichia coli ; ATCC 8739)에 대한 항균 테스트의 결과를 보인 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항균 코팅제를 적용한 코팅 시편의 흡수성 시험 결과를 보인 사진이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다.
본 발명은 항균성을 위한 유효성분으로서, 유기산 및/또는 식물 추출물을 포함하는 항균 코팅제를 제공한다. 본 발명에 따른 항균 코팅제는, 본 발명의 실시형태에 따라서 고분자 수지; 유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및 용매를 포함한다.
또한, 본 발명은 적어도 1층 이상의 기재시트(원단)와, 적어도 1층 이상의 항균 코팅층을 포함하는 의료용 항균 시트를 제공한다. 상기 의료용 항균 시트는, 예를 들어 의료용 항균 부직포를 포함한다. 상기 항균 코팅층은, 본 발명에 따른 항균 코팅제가 기재시트에 코팅되어 형성될 수 있다. 본 발명에서, 「항균」은 항세균이나 항곰팡이 등의 일반적인 항균(Anti-bacterial)의 의미는 물론 항바이러스(Anti-viral)의 의미를 통칭하는 용어로 사용된다. 이하, 본 발명에 따른 항균 코팅제 및 의료용 항균 시트(부직포)의 실시형태를 설명한다.
[항균 코팅제]
본 발명에 따른 항균 코팅제는 액상 또는 소정의 점도를 가지는 항균 코팅 조성물로서 고분자 수지, 항균 물질 및 용매를 포함한다. 본 발명에 따른 항균 코팅제는, 예를 들어 섬유 제품이나 플라스틱 제품 등에 코팅될 수 있으며, 구체적인 예를 들어 직물이나 부직포 등의 섬유시트(기재시트)에 코팅될 수 있다. 본 발명에서 상기 섬유시트는, 예를 들어 의료(병원)용 제품이나 의류, 매트, 커튼 및 소파 커버 등의 제품을 구성하는 원단으로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 항균 코팅제는 분사 코팅 및/또는 함침 코팅 등의 방법으로 코팅될 수 있으나, 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 고분자 수지는, 본 발명에 따른 항균 코팅제를 구성하는 각 성분들 간의 결합력, 및 피코팅체와의 결합력(부착력)을 위한 바인더(binder)로서, 이는 접착성을 가지는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 여기서, 상기 피코팅체는, 본 발명의 항균 코팅제가 코팅되는 대상물로서, 이는 일례를 들어 아래에서 설명되는 의료용 항균 시트의 기재시트(부직포 등)로부터 선택될 수 있다.
상기 고분자 수지는, 예를 들어 물 및/또는 알코올계의 용매에 용해될 수 있는 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 고분자 수지는, 예를 들어 폴리비닐아세테이트(PVAce ; Polyvinyl acetate), 폴리비닐알코올(PVA ; Polyvinyl alcohol), 아크릴계 수지 및/또는 이들의 공중합체 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트(MMA; Methyl Methacrylate)를 단량체로 사용한 것으로부터 선택될 수 있다. 하나의 실시형태에 따라서, 상기 고분자 수지는 폴리비닐아세테이트(PVAce) 및 폴리비닐알코올(PVA)로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐아세테이트(PVAce) 및 폴리비닐알코올(PVA)은 화장품의 원료로도 사용되는 것으로서, 이들은 피부에 자극적이지 않다. 이에 따라, 상기 폴리비닐아세테이트(PVAce) 및 폴리비닐알코올(PVA)은 본 발명에 따른 항균 코팅제를 예를 들어 의료용 제품에 적용(코팅)하는 경우에 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 고분자 수지(바인더)는, 특별히 한정하는 것은 아니지만 항균 코팅제 전체 중량 기준으로, 예를 들어 3 ~ 25중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 고분자 수지의 함량이 3중량% 미만인 경우, 이의 사용에 따른 결합력 등이 낮을 수 있다. 그리고 상기 고분자 수지의 함량이 25중량%를 초과하는 경우, 예를 들어 점도가 높아져 코팅성 등이 낮아질 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 고분자 수지는 항균 코팅제 전체 중량 기준으로 5 ~ 20중량%, 또는 5 ~ 15중량%로 포함될 수 있다.
상기 항균 물질은, 본 발명에 따라서 유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상을 포함한다. 상기 유기산은, 예를 들어 구연산(citric acid), 사과산(malic acid), 주석산(tartaric acid), 석신산(succinic acid), 말론산(malonic acid) 및/또는 옥살산(oxalic acid) 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 유기산은, 바람직하게는 식물이나 과일 등으로부터 유래된 천연 유기산으로부터 선택될 수 있으며, 구체적인 예를 들어 구연산(citric acid), 사과산(malic acid) 및 주석산(tartaric acid) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 식물 추출물은 항균성을 가지는 것으로부터 선택되며, 이는 예를 들어 녹차 추출물 및/또는 홍차 추출물 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 식물 추출물은 녹차 등의 잎이나 줄기를 추출 재료로 사용하되, 상기 추출 재료를 열수 추출하여 얻은 열수 추출액; 상기 추출 재료를 알코올 등으로 용매 추출하여 얻은 용매 추출액; 상기 추출액을 감압 농축하여 얻은 농축액; 상기 농축액을 감압 증류와 건조(동결 건조 등) 등의 추가적인 과정을 통해 얻은 추출 분말; 및/또는 상기 추출 분말을 용매에 희석한 희석액 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유기산이나 식물 추출물(녹차 추출물 등)은 항균성을 가지면서 항균 코팅제 내에 균질(균일)하게 분산된다. 종래의 은(Ag)이나 구리(Cu)의 경우에는 적어도 고분자 수지에 비해 밀도가 높아 코팅 후에는 아래로 침적되는 현상이 발생하나, 상기 유기산이나 식물 추출물(녹차 추출물 등)은 코팅 후 침적되지 않고 고분자 수지 및 용매와 균일한 분산성을 유지한다.
한편, 본 발명자들의 실험적 고찰에 따르면, 무기산의 경우에도 항균성을 가져 항균 물질로 사용될 수 있으나, 예를 들어 붕산(H3BO3) 등의 무기산은 겔화(고분자 수지를 응집시킴)를 발생시켜 균질한 분산이 어려움을 알 수 있었다. 이에 비해 유기산과 식물 추출물은 겔화를 발생시키지 않고 균질한 용액을 형성한다.
상기 항균 물질은, 특별히 한정하는 것은 아니지만 항균 코팅제 전체 중량 기준으로, 예를 들어 0.05 ~ 10중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 항균 물질의 함량이 0.05중량% 미만인 경우, 이의 사용에 따른 항균성이 미미할 수 있다. 그리고 상기 항균 물질의 함량이 10중량%를 초과하게 되면, 예를 들어 유기산의 경우 그의 종류에 따라 피부에 자극을 줄 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 항균 물질은 항균 코팅제 전체 중량 기준으로 0.1 ~ 8중량%, 또는 0.1 ~ 5중량%로 포함될 수 있다.
상기 용매는, 본 발명의 항균 코팅제를 구성하는 각 성분들의 혼합 분산 및/또는 코팅성을 위한 것으로서, 이는 물 및/또는 유기 용제로부터 선택된다. 상기 유기 용제는, 예를 들어 알코올계, 케톤계 및/또는 에테르계 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 유기 용제는, 구체적인 예를 들어 메틸알코올, 에틸알코올 및 이소프로필알코올 등의 알코올계; 메틸에틸케톤 등의 케톤계; 및/또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 디에틸글리콜모노에틸에테르 등의 에테르계 등으로부터 선택될 수 있다.
하나의 실시형태에 따라서, 상기 용매는 소독기능을 가지는 알코올계를 포함할 수 있다. 상기 용매는, 구체적으로 알코올 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매는, 본 발명에 따른 항균 코팅제 전체 중량 기준으로, 예를 들어 60 ~ 95중량%, 65 ~ 90중량%, 또는 65 ~ 85중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매는, 본 발명에 따른 항균 코팅제 전체 조성의 잔량을 차지할 수 있다.
바람직한 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 항균 코팅제는 액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 더 포함한다. 이러한 액상 물질 흡수제가 더 포함되는 경우, 본 발명에 따른 항균 코팅제는 혈액 등에 대한 흡수성을 가져 예를 들어 의료용 제품에 유용하게 적용(코팅)될 수 있다.
상기 액상 물질 흡수제는 인체에서 발생되는 혈액, 삼출물(상처에서 나오는 진물 등) 및 소변 등의 체액이나 수분 등의 액상 물질을 흡수할 수 있는 것으로부터 선택된다. 상기 액상 물질 흡수제는, 본 발명의 실시형태에 따라서 도데실벤젠술폰산염(dodecylbenzenesulfonate)을 포함한다. 상기 도데실벤젠술폰산염은, 예를 들어 도데실벤젠술폰산나트륨(Sodium dodecylbenzenesulfonate) 및/또는 도데실벤젠술폰산칼슘(Calcium dodecylbenzenesulfonate) 등으로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 상기 도데실벤젠술폰산염은 화장품 등의 제품에서 주로 유화제(계면활성제)로 사용되고 있다. 본 발명에 따르면, 상기 도데실벤젠술폰산염을 항균 코팅제에 적용해 본 결과, 상기 도데실벤젠술폰산염은 항균 코팅제를 구성하는 고분자 수지 등과 양호한 혼화성을 가지면서 항균 코팅제에 흡수성을 부여함을 알 수 있었다. 구체적으로, 본 발명자들의 실험적 고찰에 따르면, 상기 도데실벤젠술폰산염은 폴리비닐아세테이트(PVAce) 등의 고분자 수지 및 구연산 등의 유기산과 균질(균일)하게 혼합되었으며, 이는 특히 혈액이나 수분 등의 액상 물질에 대한 흡수성을 가짐을 알 수 있었다.
한편, 본 발명자들은 화장품의 유화제(계면활성제)로 사용되고 있는 다른 유화제(계면활성제)로서 폴리옥시에틸렌류, 솔비탄류 및 베타인류 등에 대해서도 항균 코팅제에 적용해 보았으나, 이들은 혈액이나 수분 등의 액상 물질에 대한 흡수성을 보이지 않음을 알 수 있었다.
상기 액상 물질 흡수제는, 특별히 한정하는 것은 아니지만 항균 코팅제 전체 중량 기준으로, 예를 들어 0.02 ~ 5중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 액상 물질 흡수제의 함량이 0.02중량% 미만인 경우, 이의 사용에 따른 혈액 등의 액상 물질에 대한 흡수성이 미미할 수 있다. 그리고 상기 액상 물질 흡수제의 함량이 5중량%를 초과하는 경우, 경우에 따라 피부에 자극을 줄 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 액상 물질 흡수제는 항균 코팅제 전체 중량 기준으로 0.1 ~ 4중량%, 또는 0.1 ~ 3중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라서, 상기 액상 물질 흡수제는 고분자 수지 100중량부에 대하여 약 2중량부 이상으로 포함되는 것이 좋다. 즉, 상기 액상 물질 흡수제는 고분자 수지 100중량부 기준으로 약 2중량부 이상으로 사용되는 것이 좋으며, 이 경우 혈액 등의 액상 물질에 대한 양호한 흡수성을 가질 수 있다. 구체적인 실시형태에 따라서, 상기 액상 물질 흡수제는 흡수성 및 피부 자극성 등을 고려하여, 고분자 수지 100중량부에 대하여 2 ~ 12중량부로 포함될 수 있다. 즉, 상기 액상 물질 흡수제는 고분자 수지 100중량부 기준으로 흡수성을 고려하여 2중량부 이상으로, 피부 자극성 등을 고려하여 12중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 항균 코팅제는 상기 성분들 이외에 분산제(계면활성제), 탈취제, 소포제, 열/광 안정제, 저장 안정제, 점도 조절제, 향료 및 색상 안료 등으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 항균성, 부착력 및/또는 흡수성 등을 저하시키지 않는 범위에서 적절한 성분 및 함량으로 사용될 수 있다.
[2] 의료용 항균 시트 / 의료용 항균 부직포
본 발명에 따른 의료용 항균 시트는 기재시트와, 상기 기재시트에 형성된 항균 코팅층을 포함한다. 이때, 상기 기재시트는 직물 및 부직포(부직물) 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 의료용 항균 시트는 기재시트로서 부직포를 사용한 의료용 항균 부직포로부터 선택될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 의료용 항균 부직포는 부직포와, 상기 부직포에 코팅된 항균 코팅층을 포함한다.
본 발명에 따른 의료용 항균 시트 및 항균 부직포는, 의료(병원)용 제품으로서, 예를 들어 의료용 의복(환자복, 의료 종사자의 의복 등), 의료용 시트, 의료용 침대 커버, 의료용 베개 커버 및/또는 의료용 가운(gown) 등으로부터 선택된 제품에 적용될 수 있다.
상기 항균 코팅층은, 전술한 바와 같은 본 발명의 항균 코팅제가 코팅되어 형성될 수 있다. 본 발명에서, 상기 코팅은 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 분사 코팅 및/또는 함침 코팅 등을 포함한다. 본 발명에서, 상기 항균 코팅층은 기재시트의 표면상에 층 구조로 적층되어 있는 형태; 및/또는 기재시트를 구성하는 섬유(펄프)와 섬유(펄프) 간의 사이에 개재(코팅)되어 있는 형태를 포함한다.
상기 항균 코팅층은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 고분자 수지; 유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및 액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함한다. 이러한 항균 코팅층은 상기 액상 물질 흡수제를 포함하여 인체에서 발생되는 체액(액상 물질)에 대한 흡수성을 갖는다. 구체적으로, 인체에서 발생되는 체액으로서, 예를 들어 혈액, 삼출물(상처에서 나오는 진물 등) 및 소변 등으로부터 선택된 체액이 상기 항균 코팅층에 접촉되면, 상기 항균 코팅층은 흡수성을 가져 상기 체액을 흡수한다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 주변 오염이나 전이를 방지한다. 즉, 종래의 항균 코팅제를 코팅하는 경우 고분자 수지에 의한 소수성으로 인해 체액(혈액 등)을 흡수하지 못하여 주변으로 퍼지게 하거나 환자복 등으로 전이되게 하였는데, 본 발명의 항균 코팅층은 체액(혈액 등)을 흡수하여 주변 오염이나 전이를 방지한다.
본 발명의 실시형태에 따라서, 상기 항균 코팅층은 액상 물질 흡수제로서 도데실벤젠술폰산염을 포함할 수 있으며, 이는 전술한 바와 같다. 또한, 상기 항균 코팅층은 고분자 수지 100중량부에 대하여 액상 물질 흡수제 약 2중량부 이상을 포함하는 것이 좋다. 구체적인 실시형태에 따라서, 상기 항균 코팅층은 흡수성 및 피부 자극성 등을 고려하여, 고분자 수지 100중량부에 대하여 액상 물질 흡수제 2 ~ 12중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서, 상기 항균 코팅층은 고분자 수지로서 폴리비닐아세테이트(PVAce) 및 폴리비닐알코올(PVA)로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 항균 물질로서 유기산 및/또는 식물 추출물(녹차 추출물 등)을 포함(바람직하게는, 천연 유기산을 포함)하되, 이에 더하여 액상 물질(혈액 등의 체액)을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함(바람직하게는, 도데실벤젠술폰산염을 포함)하는 것이 좋다. 이 경우, 상기 항균 코팅층은 양호한 항균성 및 부착력을 가지면서 피부에 자극적이지 않고, 혈액 등의 체액을 흡수할 수 있어 의료(병원)용 제품에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 비교예는 종래 기술을 의미하는 것은 아니며, 이는 단지 실시예와의 비교를 위해 제공된다.
[실시예 1]
교반기가 달린 반응기에 고분자 수지와 용매를 넣고, 약 50℃에서 거의 투명해질 때까지 교반, 혼합하였다. 이후, 반응기에 항균 물질을 더 넣고 교반, 혼합하여 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 이때, 상기 고분자 수지로는 용액 중합법으로 합성된 폴리비닐아세테이트(PVAce)를 사용하고, 상기 용매로는 물에 희석된 알코올 수용액(에틸알코올 수용액)을 사용하였다. 그리고 상기 항균 물질로는 유기산으로서 식품 첨가물 등급의 구연산(citric acid)을 사용하였다. 본 실시예에 따른 항균 코팅제의 구체적인 조성(성분 및 함량)을 하기 [표 1]에 나타내었다. 하기 [표 1]에서, 각 성분의 함량은 항균 코팅제의 전체 중량을 기준으로 한 백분율(중량%)이다.
[실시예 2]
상기 실시예 1과 대비하여, 고분자 수지, 용매 및 항균 물질의 종류를 각각 달리하여 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 상기 고분자 수지로는 폴리비닐알코올(PVA)을 사용하고, 상기 용매로는 물(증류수)을 사용하였다. 그리고 상기 항균 물질로는 유기산으로서 식품 첨가물 등급의 사과산(malic acid))을 사용하였다. 본 실시예에 따른 항균 코팅제의 구체적인 조성(성분 및 함량)은 하기 [표 1]에 보인 바와 같다.
[실시예 3]
상기 실시예 1과 대비하여, 항균 물질로서 유기산 대신에 녹차 추출물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 이때, 상기 녹차 추출물은 잘 건조된 녹차 잎을 에틸알코올 수용액으로 추출한 추출액을 얻은 다음, 이를 감압 농축한 농축액을 사용하였다. 본 실시예에 따른 항균 코팅제의 구체적인 조성(성분 및 함량)은 하기 [표 1]에 보인 바와 같다.
[비교예 1]
상기 실시예 1과 비교하여, 항균 물질로서 유기산 대신에 무기산을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 본 비교예에 따른 항균 코팅제를 제조하였다. 상기 무기산으로는 붕산(H3BO3)을 사용하였다. 본 비교예에 따른 항균 코팅제의 구체적인 조성(성분 및 함량)은 하기 [표 1]에 보인 바와 같다. 이때, 본 비교예에 따른 항균 코팅제는 붕산(H3BO3)의 첨가 후에 겔화(고분자 수지의 응집)가 발생되었다.
| 비 고 | 성 분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 |
| 고분자 수지 | PVAce(1) | 10.6 | - | 10.6 | 10.6 |
| PVA(2) | - | 10.6 | - | - | |
| 항균물질 | 구연산 | 1.6 | - | - | - |
| 사과산 | - | 1.6 | - | - | |
| 녹차 추출물 | - | - | 2.1 | - | |
| 붕산 | - | - | - | 1.6 | |
| 용매 | 알코올 수용액 | 잔량 | - | 잔량 | 잔량 |
| 물(증류수) | - | 잔량 | - | - | |
| 용액 상태 | 균질 액상 | 균질 액상 | 균질 액상 | 겔화 발생 (응집) |
|
| (1) PVAce : 폴리비닐아세테이트 (2) PVA : 폴리비닐알코올 |
|||||
상기 [표 1]에는 각 실시예 및 비교예에 따른 항균 코팅제의 용액 상태(육안 관찰 결과)를 함께 나타내었다. 상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 항균 물질로서 유기산이나 녹차 추출물을 사용한 실시예 1 ~ 3에 따른 항균 코팅제의 경우에는 균질한 액상을 가졌으나, 무기산(붕산)을 사용한 비교예 1에 따른 항균 코팅제의 경우에는 고분자 수지(PVA)의 응집으로 인한 겔화(gelling)가 발생되었다.
한편, 상기 각 실시예에 따른 항균 코팅제에 대하여, 다음과 같이 항균 테스트 및 항바이러스 테스트를 진행하였다. 이때, 비교예 1에 따른 항균 코팅제의 경우에는 겔화(고분자 수지의 응집)가 발생되어 항균 및 항바이러스 테스트를 진행하지 않았다.
< 시험예 1 > 항균 테스트
각 실시예에 따른 항균 코팅제를 시험 시료로 사용하여, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ; ATCC 6538)과 대장균(Escherichia coli ; ATCC 8739)에 대한 항균 테스트를 진행하였다. 항균 테스트는 시험 시료(항균 코팅제)를 건조시켜 용매를 제거한 후, 페트리 디쉬(Petri Dish)에 넣고 균주를 접종하여 In vitro 시험법에 따라 평가하였다. 이때, 시료와 균주의 반응 시간을 10분으로 하여, 균 감소율(균 감소율(%) = [(Control 균수)-(시편 균수)] / (Control 균수) x 100)을 평가하였다. 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
또한, 첨부된 도 1 및 도 2는 실시예 1에 따른 항균 코팅제의 항균 테스트 결과를 보인 사진으로서, 도 1은 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ; ATCC 6538)에 대한 항균 테스트의 결과를 보인 사진이고, 도 2는 대장균(Escherichia coli ; ATCC 8739)에 대한 항균 테스트의 결과를 보인 사진이다.
< 시험예 2 > 항바이러스 테스트
실시예 1에 따른 항균 코팅제를 사용하여, ASTM 1052-20에 준하여 항바이러스 테스트를 진행하였다. 이때, 반응은 22±2℃에서 10분 동안 진행하고, 바이러스는 Human respiratory syncytial virus[ATCC VR-26], Rotavirus A[ATCC VR-2018], 및 Human Influenza A(H1N1)[ATCC VR-1469]를 사용하였다. 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.
| 균주 | 시험 항목 | Control | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| Staphylococcus aureus ATCC 6538 (황색포도상구균) |
생분 후 생균수(CFU) | 6.2 x 103 | < 10 | < 10 | < 10 |
| 균 감소율(%) | - | 99.9 | 99.9 | 99.9 | |
| Escherichia coli ATCC 8739 (대장균) |
생분 후 생균수(CFU) | 5.9 x 103 | < 10 | < 10 | < 10 |
| 균 감소율(%) | - | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
| 시험항목(바이러스) | 숙주세포 | 단위 | 실시예 1 | 시험방법 |
| 항바이러스 시험 [Human respiratory syncytial virus] |
Hep-2, KCLB 10023 | Log reduction | 2.00 | ASTM 1052-20 |
| 항바이러스 시험 [Rotavirus A] |
CV-1, KCLB 10070 | Log reduction | 1.00 | ASTM 1052-20 |
| 항바이러스 시험 [Human Influenza A(H1N1)] |
MDCK(NBL-2), ATCC CCL-34 |
Log reduction | 1.13 | ASTM 1052-20 |
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 실시예들에 따른 항균 코팅제는 모두 99.9%의 균 감소율로서 높은 항균성을 가짐을 알 수 있었다. 또한, 상기 [표 3]에 보인 바와 같이, 실시예 1에 따른 항균 코팅제에 대해서는 ASTM 1052-20 시험법에 따라 항바이러스 테스트를 진행해 본 결과, 유효한 항바이러스 특성을 가짐을 알 수 있었다.
[실시예 4]
상기 실시예 1과 대비하여, 액상 물질 흡수제로서 도데실벤젠술폰산나트륨(Sodium dodecylbenzenesulfonate)을 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 구체적으로, 교반기가 달린 반응기에 폴리비닐아세테이트(PVAce)와 알코올 수용액을 넣고, 약 50℃에서 거의 투명해질 때까지 교반한 후, 반응기에 항균 물질로서의 구연산과 액상 물질 흡수제로서의 도데실벤젠술폰산나트륨을 더 첨가한 다음 교반, 혼합하여, 액상 물질 흡수제(도데실벤젠술폰산나트륨)가 첨가된 항균 코팅제를 제조하였다. 이때, 상기 액상 물질 흡수제(도데실벤젠술폰산나트륨)는 폴리비닐아세테이트(PVAce) 100중량부 기준(고형분)으로 약 6.4중량부가 첨가되었다. 본 실시예에 따른 항균 코팅제의 조성(성분 및 함량)을 하기 [표 4]에 나타내었다. 하기 [표 4]에는 용매를 제외한 각 성분의 함량을 폴리비닐아세테이트(PVAce) 100중량부를 기준(고형분)으로 한 중량부로 나타내었다.
[실시예 5 내지 7]
상기 실시예 4와 대비하여, 액상 물질 흡수제(도데실벤젠술폰산나트륨) 대신에 화장품의 유화제로 사용되고 있는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르(polyoxyethylene lauryl ether)(실시예 5), 솔비탄모노라우레이트(sorbitan mono laurate)(실시예 6) 및 코카미도프로필베타인(cocamidopropyl betaine)(실시예 7)을 사용하여, 각 실시예(5 ~ 7)에 따른 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 각 실시예(5 ~ 7)에 따른 항균 코팅제의 조성은 하기 [표 4]에 보인 바와 같다.
[실시예 8 내지 9]
상기 실시예 4와 대비하여, 화장품의 유화제로 사용되고 있는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르를 더 첨가하고, 상기 액상 물질 흡수제(도데실벤젠술폰산나트륨)의 첨가량을 달리하여, 각 실시예(8 ~ 9)에 따른 균질한 액상의 항균 코팅제를 제조하였다. 각 실시예(8 ~ 9)에 따른 항균 코팅제의 조성은 하기 [표 4]에 보인 바와 같다.
상기 각 실시예(4 ~ 9)에 따른 항균 코팅제에 대하여, 다음과 같이 흡수성 시험을 진행하고, 그 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다. 또한, 상기 실시예 1에 따른 항균 코팅제에 대해서도 흡수성 시험을 진행하여, 그 결과를 하기 [표 4]에 함께 나타내었다.
< 시험예 3 > 흡수성 시험
의료용 부직포(원단)를 준비하고, 상기 부직포를 각 실시예에 따른 항균 코팅제가 담긴 용기에 함침시켜 코팅하였다. 이후, 항균 코팅제가 코팅된 부직포를 충분히 건조시킨 다음, 각 코팅 시편(항균 부직포)의 한 면에 물방울을 떨어뜨려 흡수 여부를 육안 관찰하였다. 이때, 물방울 적하 직후(3초 이내)에 흡수되어 물방울이 사라지는 경우에는 "○", 물방울 적하 후 약 1분 이내(3초 ~ 1분)에 물방울이 사라지는 경우에는 "△", 물방울 적하 후 1분이 경과해도 흡수되지 않고 물방울이 관찰되는 경우에는 "X"로 평가하여 [표 4]에 나타내었다. 또한, 첨부된 도 3은 흡수성 시험 결과를 보인 것으로서, 실시예 1에 따른 항균 코팅제를 적용한 코팅 시편의 사진(왼쪽)과, 실시예 4에 따른 항균 코팅제를 적용한 코팅 시편의 사진(오른쪽)을 보인 것이다.
| 성 분 | 실시예 | ||||||
| 1 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| PVAce | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 구연산 | 15.1 | 15.1 | 15.1 | 15.1 | 15.1 | 15.1 | 15.1 |
| 도데실벤젠술폰산나트륨 | - | 6.4 | - | - | - | 1.5 | 2.5 |
| 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 | - | - | 6.4 | - | - | 6.4 | 6.4 |
| 솔비탄모노라우레이트 | - | - | - | 6.4 | - | - | - |
| 코카미도프로필베타인 | - | - | - | - | 6.4 | - | - |
| 흡수성 시험 | X | ○ | X | X | X | △ | ○ |
상기 [표 4]에 보인 바와 같이, 먼저 실시예 1과 실시예 4 ~ 7을 대비해 보면, 액상 물질 흡수제로서 도데실벤젠술폰산나트륨을 첨가한 경우(실시예 4)에는 물방울 적하 직후(5초 이내)에 흡수되어 물방울이 사라짐을 알 수 있었다. 그러나 액상 물질 흡수제를 첨가하지 않은 경우(실시예 1)와 도데실벤젠술폰산나트륨 이외의 다른 유화제(계면활성제)를 사용한 경우(실시예 5 ~ 7)에는 1분이 경과해도 물방울이 사라지지 않아 흡수성을 갖지 않을 알 수 있었다.
또한, 실시예 5와 실시예 8 ~ 9를 대비하여 보면, 도데실벤젠술폰산나트륨이 첨가되지 않은 실시예 5의 경우에는 흡수성을 갖지 않으나, 도데실벤젠술폰산나트륨이 첨가된 실시예 8 및 9의 경우에는 흡수성을 가짐을 알 수 있었다. 아울러, 실시예 8과 실시예 9를 대비하여 보면, 도데실벤젠술폰산나트륨이 약 1.5중량부로 첨가된 경우(실시예 8)에는 흡수성이 다소 낮으나, 도데실벤젠술폰산나트륨이 2중량부 이상 첨가된 경우(실시예 9 : 약 2.5중량부)에 물방울 적하 직후(5초 이내)에 물방울이 사라져 우수한 흡수성을 가짐을 알 수 있었다.
이상의 결과를 통해, 화장품에 사용되고 있는 유화제(계면활성제) 중에서 도데실벤젠술폰산나트륨을 첨가한 경우에 흡수성(체액이나 수분 등)을 가짐을 알 수 있다. 또한, 첨가량에 있어, 도데실벤젠술폰산나트륨은 고분자 수지(PVAce 등) 100중량부 대비 약 2중량부 이상으로 첨가되는 경우, 우수한 흡수성을 부여함을 알 수 있다.
< 시험예 4 > 피부 자극 시험(Animal irritation test)
의료용 부직포에 실시예 4에 따른 항균 코팅제를 코팅한 코팅 시편(항균 부직포)을 2.5cm x 2.5cm 크기로 절단한 것을 시험 시료로 사용하고, 흡수성 거즈를 2.5cm x 2.5cm 크기로 절단한 것을 대조 시료로 사용하여, ISO 10993 (2010 Tests for irritation and skin sensitization, 6.3 Animal irritation test) 시험방법에 따라 피부 자극 시험을 진행하였다. 동물은 암컷 Rabbit(New Zealand White) 3마리(R1, R2 및 R3)를 사용하였으며, 첩포 제거 후 시간에 따른 피부반응을 평가하였다. 그 결과를 하기 [표 5]에 나타내었다.
| 동물 번호 |
부위 | 피부 반응 점수 | |||||||||||||
| 시험 시료 (실시예 4) | 대조 시료 | ||||||||||||||
| 홍반·가피 | 부종 | Total score |
홍반·가피 | 부종 | Total score |
||||||||||
| 24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | ||||
| R1 | site 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| site 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| R2 | site 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| site 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| R3 | site 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| site 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
상기 [표 5]에 보인 바와 같이, 실시예 4에 따른 항균 코팅제를 코팅한 코팅 시편(항균 부직포)에 대하여, ISO 10993 시험법에 따라 피부 자극 시험을 진행해 본 결과, 피부 자극 지수(Primary Irritation Index(P.I.I))가 0.0으로서, 비자극성에 해당함을 알 수 있었다.
Claims (5)
- 고분자 수지;
유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및
용매를 포함하는 항균 코팅제.
- 제1항에 있어서,
상기 고분자 수지는 폴리비닐아세테이트 및 폴리비닐알코올로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 항균 물질은 유기산을 포함하되, 상기 유기산은 구연산, 사과산 및 주석산으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 항균 코팅제.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 항균 코팅제는 액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 더 포함하고,
상기 액상 물질 흡수제는 도데실벤젠술폰산염을 포함하는 항균 코팅제.
- 기재시트와, 상기 기재시트에 형성된 항균 코팅층을 포함하고,
상기 항균 코팅층은,
고분자 수지;
유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및
액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함하며,
혈액, 삼출물 및 소변으로부터 선택된 체액이 상기 항균 코팅층에 접촉되면, 상기 항균 코팅층은 상기 체액을 흡수하는 의료용 항균 시트.
- 기재시트와, 상기 기재시트에 형성된 항균 코팅층을 포함하고,
상기 항균 코팅층은,
고분자 수지;
유기산 및 식물 추출물로부터 선택된 하나 이상의 항균 물질; 및
액상 물질을 흡수하는 액상 물질 흡수제를 포함하며,
상기 액상 물질 흡수제는 도데실벤젠술폰산염을 포함하는 의료용 항균 시트.
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| KR102058250B1 (ko) | 2019-06-20 | 2019-12-20 | 김주일 | 항균성 및 소취성을 가지는 기능성 원단의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 기능성 원단 |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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