KR980007983A - 항균제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균제의 제조방법에 관한 것으로서, 항균제 제조시 증류수로 희석된 콜로이드 실리카에 미량의 은이온과 수지 변색 방지를 위해 황산 용액을 첨가혼합하여 이온교환 방법을 사용하지 않고서도 간단한 방법으로 안정적이고 지속적으로 살균성 및 항균성을 가지며, 인체에 영향을 주지않고 ABS 수지에 적용시 일광의 조사나 열에 의한 변색이 일어나지 않는 개선된 항균제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

항균제의 제조방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

본 발명은 항균제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항균제 제조시 희석된 콜로이드 실리카에 미량의 은이온과 황산을 혼합하여 이온교환 방법을 사용하지 않고서도 담지체의 제조와 은이온의 담지를 동시에 수행할 수 있으므로 간단한 방법으로도 안정적이고 지속적으로 살균성 및 항균성을 가지며, 인체에 영향을 주지않고 일광의 조사나 열에 의한 변색이 일어나지 않는 개선된 항균제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 은, 동, 아연의 금속이온은 항균성을 가지는 것으로 알려짐에 따라 그들의 유기 또는 무기 금속염의 상태로서 살균제로 사용되고 있다. 또한 상기 무기금속염은 특히 대장균, 황색포도상구균, 폐치루스, 곰팡이, 비브리오균, 박테리아에 대해 우수한 살균성을 가지는 것으로 알려져 있다.

종래에 이러한 금속들은 액체의 상태로 사용되고 있는데, 예를들면 은이온은 초산염용액의 상태로 사용하여 왔다. 그러나, 액체 상태에서는 취급이 곤란하고 안정적인 효과가 나타나지 않으며, 내열성이 약화되어 이용상의 제약이 많았다.

따라서, 이들 금속을 제올라이트, 결정화유리, 인산칼슘계 화합물등에 이온교환 시킴으로써 분말 상태의 항균제를 만들어 이를 사용하고자 하는 대상물에 첨가하여 제품화하고 있다. 예를들면 일본공개특허 평 6-239713호에서는 천연 또는 인공 제올라이트가 이온교환성을 가지고 있기 때문에 상기 금속이온을 제올라이트의 나트륨 이온과 치환시킴으로써 비교적 양호한 내열성과 안정성을 가지는 항균제를 얻었다.

또한, 일본공개특허 평 7-17803호에서는 외관과 색상의 개선을 위해 항균성 탄산칼슘 분체의 입자특성을 개선하고 다공질 구조에 금속을 함유시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 항균제의 제조방법은 담지체를 제조한 후 이온교환 방법을 이용하여 은이온을 담지시키는 방법으로서, 다공성 정도에 따라 이온교환능력에 차이가 있어 정확히 이온교환되는 은이온의 양을 조절하기가 어려워 균질한 항균력을 갖는 항균제를 만들기 어려우며, 또한 이온교환 후 남은 과량의 은이온이 항균제 입자 표면에 붙어 이들 은이온이 공기중의 산소와 반응하여 산화은 상태로 되어 수지적용시 변색의 원인이 되어 그 용도가 한정되는 문제점이 있다.

본 발명에서는 이온교환 방법을 사용하지 아니하고 희석된 클로이드 실리카 담지체에 소량의 은이온과 묽은 황산 용액을 혼합함으로써 적은양의 은이온 함유로도 안정적이고 지속적으로 항균 및 살균성을 나타내며, 인체에 전혀 무해하면서도 수지에 적용하였을 때 일광이나 열에 의한 수지변색이 일어나지 않도록 개선한 항균제의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 은 함유 항균제를 제조하는 방법에 있어서, 증류수로 희석된 콜로이드 실리카, 질산은 및 황산을 혼합하고 건조 소성하여 항균제를 제조하되, 상기 질산은 6.25% 질산은 수용액으로서 콜로이드 실리카 양의 1∼15중량%로 담지되고, 상기 황산은 10% 황산 수용액으로서 콜로이드 실리카 양의 5∼20중량%로 담지되는 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 통상의 이온교환 방법을 사용하지 않고서도 간단한 방법으로 은이온이 담지된 항균제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 항균제 제조방법에서는 콜로이드 실리카를 증류수로 희석하여 은이온의 담지체로 사용하며, 은이온의 제공원으로 6.25% 질산은 수용액을 사용하고 과량의 은이온으로 인한 일광 또는 열에 의한 변색을 방지하기 위하여 10% 황산을 사용한다.

여기에서 사용한 각각의 원료에 대한 사용량을 보면, 콜로이드 실리카를 희석시키는데 사용되는 증류수의 양은 콜로이드 실리카 100중량부에 대하여 50∼120중량부의 범위내로 사용하였다. 만일, 콜로이드 실리카를 희석시키는데 사용되는 증류수의 양이 50중량부 미만이 되면 6.25% 질산은 용액 추가시 겔화가 일어나 은이온의 충분한 혼합이 곤란하여 항균제 조성물의 항균력이 불균일하게 되며, 120 중량부 보다 과량이면 용액 제조 후 건조시간이 오래 걸리고 건조시 은이온의 분리가 일어날 염려가 있다.

또한, 은이온의 제공원으로 사용된 6.25%의 질산은 수용액의 양은 증류수로 희석하기 전에 사용된 콜로이드 실리카 양에 대해 1∼15 중량%로 사용한다. 만일, 그 함량이 실리카 양에 대하여 1 중량% 미만이면 항균제의 항균력이 떨어지며, 15중량%를 초과하는 경우 콜로이드 실리카 용액에 추가시 암모니아성 은착염이 형성되어 침전이 발생되며 건조후 색상이 갈색으로 변하여 ABS 수지에 적용시 수지색상 변화의 원인이 된다.

그리고, 일광 또는 열에 의한 항균제의 변색방지를 위하여 10% 황산을 사용하는 바, 그 함량은 증류수 희석전 사용된 콜로이드 실리카 양의 5∼20중량%로 사용한다. 만일, 그 함량이 실리카 양에 대하여 5중량% 미만이면 첨가의 효과가 없고 20중량%보다 과량이면 건조가 어려우며 소성시 미분해 산화황(SOx)의 잔류로 인하여 인체에 영향을 주게되어 항균제로서의 사용이 곤란하게 된다.

이와같은 조성으로 항균제를 제조하는 데 있어서, 먼저 은이온의 담지체인 콜로이드 실리카를 증류수로 희석한 다음 여기에 질산은 수용액과 황산 수용액을 순차적으로 혼합하여 110∼150℃에서 15∼24 시간 충분히 건조한 다음 벌크상의 고체 항균제를 얻고, 이를 알루미나 도가니를 사용하여 500∼700℃의 온도 범위내에서 소성한다. 이때 소성온도가 500℃미만이 되면 은이온의 콜로이드 실리카내의 충분한 흡착이 어려워 용출될 염려가 있으며, 700℃보다 높으면 은이온의 산화로 인한 항균제 자체의 변색이 일어나게 되어 ABS 수지에 적용이 어렵게 된다.

이와같이, 본 발명에 따르면 담지체로서 콜로이드 실리카를 증류수로 희석하여 사용하고 여기에 소량의 은이온과 묽은 황산을 혼합함으로써 통상의 이온교환 방법을 통하지 않고서도 간단한 방법으로도 항균 지속성이 우수하고 수지변색도 방지된 효과를 갖는 항균제를 제조하게 되었으며, 이러한 항균제는 예컨대 수지에 혼합하여 사출 등의 방법으로 수지에 항균성을 부여하기 위하여 바람직하에 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

은이온의 담지체로 사용한 콜로이드 실리카(Rudox사 제품) 200㎖를 2ℓ비이커에 넣고 여기에 증류수를 200㎖를 넣은 다음 교반기를 사용하여 400rpm으로 30분간 충분히 혼합하였다. 여기에 질산은 2.85g을 증류수 45㎖에 녹인용액 23.5㎖를 넣고 10분간 교반 후 다시 여기에 10% 황산 수용액 20㎖를 가하여 다시 10분간 교반하였다. 이렇게하여 제조된 용액을 120℃드라이 오븐에서 20시간 충분히 건조하여 벌크상의 고체 항균제를 얻었다.

얻어진 고체항균제를 알루미나 도가니에 넣어 전기로에 넣고 700℃에서 1시간 소성한 후 로냉시키고 소성된 항균제를 수지에 혼합시 잘 혼합시키기 위하여 알루미나 볼밀도 1시간 분쇄하였다.

이렇게하여 얻어진 항균제 분말은 입도가 5㎛이고 은의 담지량이 1중량%로 분말유동성이 좋으며, 색상도 밝은 흰색이었으며 이의 항균력 실험결과는 다음 표1에 나타내었다.

[실시예 2]

은이온의 담지체로 사용한 콜로이드 실리카(Rudox사) 700㎖를 2ℓ비이커에 넣고 여기에 증류수를 700㎖를 넣은 다음 교반기를 사용하여 400rpm으로 30분간 충분히 혼합하였다. 여기에 질산은 10.0g을 증류수 150㎖에 녹인용액 75.0㎖를 넣고 10분간 교반 후 다시 여기에 10% 황산 수용액 70㎖를 가하여 다시 10분간 교반하였다. 이렇게하여 제조된 용액을 120℃드라이 오븐에서 20시간 충분히 건조하여 벌크상의 고체 항균제를 얻었다.

얻어진 고체항균제를 알루미나 도가니에 넣어 전기로에 넣고 700℃에서 1시간 소성한 후 로냉시키고 소성된 항균제를 수지에 혼합시 잘 혼합시키기 위하여 알루미나 볼밀도 1시간 분쇄하였다.

이렇게 하여 얻어진 항균제 분말은 입도가 5㎛로 분말유동성이 좋으며, 색상도 밝은 흰색이었으며 이의 항균력 실험결과는 다음 표1에 나타내었다.

[실시예 3]

은이온의 담지체로 사용한 콜로이드 실리카(Rudox사 제품) 600㎖를 2ℓ비이커에 넣고 여기에 증류수를 600㎖를 넣은 다음 교반기를 사용하여 400rpm으로 30분간 충분히 혼합하였다. 여기에 질산은 10.0g을 증류수 150㎖에 녹인용액 64.3㎖를 넣고 10분간 교반 후 다시 여기에 10% 황산 수용액 100㎖를 가하여 다시 10분간 교반하였다. 이렇게하여 제조된 용액을 120℃드라이 오븐에서 20시간 충분히 건조하여 벌크상의 고체 항균제를 얻었다.

얻어진 고체항균제를 알루미나 도가니에 넣어 전기로에 넣고 700℃에서 1시간 소성한 후 로냉시키고 소성된 항균제를 수지에 혼합시 잘 혼합시키기 위하여 알루미나 볼밀도 1시간 분쇄하였다.

이렇게 하여 얻어진 항균제 분말은 입도가 5㎛이고 은의 담지량이 1중량%로 분말유동성이 좋으며, 색상도 밝은 흰색이었으며 이의 항균력 실험결과는 다음 표1에 나타내었다.

[실시예 4]

은이온의 담지체로 사용한 콜로이드 실리카(Rudox사 제품) 600㎖를 2ℓ비이커에 넣고 여기에 증류수를 300㎖를 넣은 다음 교반기를 사용하여 400rpm으로 30분간 충분히 혼합하였다. 여기에 질산은 10.0g을 증류수 150㎖에 녹인용액 50.0㎖를 넣고 10분간 교반 후 다시 여기에 10% 황산 수용액 50㎖를 가하여 다시 10분간 교반하였다. 이렇게하여 제조된 용액을 120℃드라이 오븐에서 20시간 충분히 건조하여 벌크상의 고체 항균제를 얻었다.

얻어진 고체항균제를 알루미나 도가니에 넣어 전기로에 넣고 550℃에서 1시간 소성한 후 로냉시키고 소성된 항균제를 수지에 혼합시 잘 혼합시키기 위하여 알루미나 볼밀도 1시간 분쇄하였다.

이렇게 하여 얻어진 항균제 분말은 입도가 5㎛이고 은의 담지량이 1중량%로 분말유동성이 좋으며, 색상도 밝은 흰색이었으며 이의 항균력 실험결과는 다음 표1에 나타내었다.

[실시예 5]

은이온의 담지체로 사용한 콜로이드 실리카(RUDOX사) 600㎖를 2ℓ비이커에 넣고 여기에 증류수를 720㎖를 넣은 다음 교반기를 사용하여 400rpm으로 30분간 충분히 혼합하였다. 여기에 질산은 10.0g을 증류수 150㎖에 녹인용액 90.0㎖를 넣고 10분간 교반 후 다시 여기에 10% 황산 수용액 90.0㎖를 가하여 다시 10분간 교반하였다. 이렇게하여 제조된 용액을 120℃드라이 오븐에서 20시간 충분히 건조하여 벌크상의 고체 항균제를 얻었다.

얻어진 고체항균제를 알루미나 도가니에 넣어 전기로에 넣고 700℃에서 1시간 소성한 후 로냉시키고 소성된 항균제를 수지에 혼합시 잘 혼합시키기 위하여 알루미나 볼밀도 1시간 분쇄하였다.

이렇게 하여 얻어진 항균제 분말은 입도가 5㎛이고 은의 담지량이 1중량%로 분말유동성이 좋으며, 색상도 밝은 흰색이었으며 이의 항균력 실험결과는 다음 표1에 나타내었다.

항균 시험 방법

위에서 제조된 실시예 1∼5의 항균분말 각각에 대하여 1중량%를 ABS 수지에 첨가하여 얻어진 항균제 첨가 ABS 수지 판금(PLATE)을 5 ×5 cm의 크기로 절단하였다.

한편, 시험균주로는 대장균(Eescherchia coli(ATCC 25923 KCTC 1682))을 사용했으며, 시험배지로 최소배지와 트립톤-글루코오즈 추출물(Trytone Glucose extract(TGE)) 아가-DIFCO를 사용했다.

인산 완충액을 이용하여 배양한 균액을 희석하여 균주가 10ⁿ(n=5) 되도록 조정하여 이 균액을 위해서 만든 ABS 수지 판금위에 최소배지를 도포한 후 접종하여 이 위에 멸균된 파라필름(para film)을 덮은 다음 25℃에서 24시간 방치한 후 다시 인산 완충용액 9㎖로 시편을 씻어낸 다음 100배로 희석하였다.

희석한 균액을 0.01㎖ 취하여 TGE 배지에 접종한 후 24시간 경과후의 균수를 항균제를 첨가하지 않았을 때와 측정하여 비교하였다.

또한, 항균제의 ABS수지에 적용시의 수지변색여부는 항균제 첨가 전후의 ABS수지 판금을 각각 만들어 이들의 변색 여부를 육안으로 확인하였다.

상술한 바와 같은 항균제의 제조방법은 담지체를 제조한 후 이온교환 방법을 이용하여 은이온을 담지시키는 통상의 방법에 비하여 제조방법이 간단하고, 제조된 항균제는 지속적으로 항균 및 살균성을 나타내며, 음이온을 적은량 사용하므로써 인체에 영향을 주지아니하고 수지에 적용 후 일광이나 열에 의한 수지변색이 일어나지 않으므로 해당분야에 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (3)

1. 은 함유 항균제를 제조하는 방법에 있어서, 증류수로 희석된 콜로이드 실리카, 질산은 및 황산을 혼합하고 건조 소성하여 항균제를 제조하되, 상기 질산은 6.25% 질산은 수용액으로서 콜로이드 실리카 양의 1∼15중량%로 담지되고, 상기 황산은 10% 황산 수용액으로서 콜로이드 실리카 양의 5∼20중량%로 담지되는 것을 그 특징으로 하는 항균제의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 증류수는 콜로이드 실리카 100중량부에 대해 50∼120중량부 되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는 항균제의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 소성은 500∼700℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 항균제의 제조방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.