涂敷有抗菌成分的磷酸鋯粉末的制備方法及擔載抗菌成分的磷酸鋯粉末的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂敷有抗菌成分的磷酸鋯粉末的制備方法，具體涉及在使銀離子和具 有抗菌能力的金屬離子與磷酸鋯發生反應之后，通過遠紅外線干燥機來進行干燥，并在粉 碎后進行熱分解，從而制備涂敷有抗菌成分的磷酸鋯粉末的技術。
【背景技術】
[0002] 作為提高金屬及陶瓷粉末材料的特性的方法，在將粒子微細化的研宄開發過程 中，大小為1 ym以下的超微細粉末材料受到極大的關注。另一方面，當前所使用的抗菌劑 大致分為有機類抗菌劑和無機類抗菌劑。較之無機類抗菌劑，有機類抗菌劑較容易加工，不 會對最終產品的機械物性、透明度、顏色等產生大的影響，因此，目前為止，對羥基苯甲酸甲 醋（methylparaben)、對羥基苯甲酸丙醋（propylparaben)類的有機類抗菌劑用得較多。但 是，隨著有機類抗菌劑對人體的穩定性成為問題，可彌補有機類抗菌劑的缺點的無機類抗 菌劑受到關注。
[0003] 無機類抗菌劑是在沸石、二氧化硅、氧化鋁等無機載體取代銀（Ag)、銅（Cu)、錳 (Mn)、鋅（Zn)等具有抗菌性的金屬離子而得的，具有帶有微細氣孔的三維骨架結構，因而 具有比表面積大、耐熱性優秀的優點。具有對微生物的毒性的金屬一般也對人體具有強毒 性，但銅、錳、鋅等金屬為抗菌力強，穩定性高的不多的幾種金屬，目前為止，判定為對人體 無害。
[0004] 在用作代表性的抗菌劑的銀（Ag)的情況下，抗菌活性突出，對人體無毒性、無刺 激性，具有化學耐久性，耐熱性優秀。并且，長時間釋放銀離子，從而抗菌持續性優秀。因 此，銀類粒子的復合材料不僅用于各種工業材料，而且，在日常生活用品領域等也被廣泛采 用。作為一例，開展以開發結合塑料材料和具有抗菌、除味、防靜電等功能性的成分的復合 材料為目的的許多基礎研宄。作為國外相同領域研宄開發的成果，主要在基礎研宄方面有 很多報告，但應用和產品化方面的研宄報告較少。在韓國國內的情況下，與銀類粒子的形成 相關的基礎研宄已有電化學法、化學還原法、光學法、超聲波法、微法、伽馬射線照射法等多 種，且有很多研宄報告。
[0005] 在韓國公開特許第號中公開了作為銀類無機類抗菌劑包含鉿的如 下的抗菌劑。
[0006] AgaMbZrcHfd(P0 4)3 ? nH20〔1〕
[0007] (在化學式〔1〕中，M為選自堿金屬離子、銨離子、氫離子、氧鑰離子中的至少一種 粒子，a、b、c及d為正數且滿足1.75< (c+d) <2.2，a+b+4(c+d) =9條件，n為2以下。）
[0008] 上述抗菌劑通過第一次反應導入金屬離子并進行純化，通過第二次反應導入銀離 子來制備。即，利用苛性鈉來將含有規定量的二乙酸或其鹽以及磷酸或其鹽等的水溶液調 節為pH2~PH3之后，在95°C溫度下，進行10~48小時的加熱反應，從而取得磷酸鋯，之后， 重新在鹽酸、硝酸或硫酸等的水溶液中攪拌上述磷酸鋯，來擔載氫離子，重新過濾并水洗之 后，進行干燥并粉碎，從而取得導入了金屬離子的第一次反應物。對于作為第一次反應物的 磷酸鋯，以加溫至20~80°C的方式將含有硝酸銀的水溶液浸漬30分鐘~5小時，清洗后進 行過濾并干燥，在850°C~950°C溫度下熱分解4小時~36小時，從而合成導入有銀、金屬 離子的磷酸鋯組合物。
[0009] 在上述制備方法中，當第一次導入金屬離子時，調節為pH2~pH3,在95°C溫度下 加熱反應10~48小時，通過鹽酸、硝酸或硫酸處理來擔載氫離子，并進行過濾、水洗、干燥 及粉碎之后，通過第二次工序，以加溫至20~80°C的方式將含有硝酸銀的水溶液浸漬30 分鐘~5小時，之后，在850°C~950°C的高溫下，熱分解4小時~36小時。即，上述制備方 法由非常苛刻的條件及復雜的制備工序實現。并且，通過浸漬的離子交換法為將抗菌物質 擔載于二氧化硅、沸石、氧化鋁等時主要使用的方法，雖然具有可使抗菌物質均勻分布的優 點，但可擔載的抗菌物質的量少，且擔載所需時間過長。
[0010] 像這樣，在向如上所述的以往的含有鉿的磷酸鋯導入金屬離子并擔載銀離子抗菌 物質的方法中，需要在制備第一次金屬離子導入組合物之后，重新擔載抗菌物質，因而制備 所需時間過長，擔載抗菌物質的含量有限，且需經過復雜的工序，因而制備成本也變高。因 此，需要開發出簡化制備工序，具有強的抗菌力，并降低制備成本來具有經濟性的低價抗菌 劑，并且，需要開發出具有鮮艷的顏色，從而可更自由地表達顏色的利用性高的抗菌劑。

【發明內容】

[0011] 技術問題
[0012] 因此，本發明的目的在于，提供費用少，具有經濟性，且有效地涂敷有抗菌成分的 磷酸鋯粉末的制備方法。
[0013] 并且，本發明的再一目的在于，提供通過上述制備方法來制備的抗菌性能優秀，且 具有鮮艷顏色的磷酸鋯粉末。
[0014] 并且，本發明的另一目的在于，提供一種抗菌加工產品，其含有上述涂敷有抗菌成 分的磷酸鋯粉末。
[0015] 解決問題的手段
[0016] 為了達成上述目的，根據本發明，提供涂敷有抗菌成分的磷酸鋯粉末的制備方 法，其包括：步驟（A)，通過籃式研磨機（basket mill)以500nm以下的粒子大小將磷酸錯 (Zr(HP04)2 *H20)分散于去離子水之后放入反應器，在20~60°C溫度下攪拌0. 2~1小時 進行分散；步驟（B)，向去離子水滴加溶解了選自由銀離子前體、鋅、鎂、鈣及銅組成的組中 的一種金屬鹽的水溶液，并反應12~48小時，從而形成具有抗菌性能的磷酸鋯；步驟（C)， 過濾上述步驟（B)的磷酸鋯，利用去離子水來清洗，并在45~120°C溫度下，利用遠紅外線 干燥機來熱風干燥4~12小時；以及步驟（D)，在粉碎之后，在250~300°C溫度下熱分解 0. 5~1小時，在450~500°C溫度下熱分解1~2小時，從而在磷酸鋯形成抗菌成分涂敷 層。
[0017] 上述銀離子前體可使用硝酸銀、亞硝酸銀或高氯酸銀，上述金屬鹽為硝酸鹽、磷酸 鹽或碳酸鹽。此時，上述銀離子前體更優選為硝酸銀（AgN0 3)，金屬鹽更優選為六水合硝酸 鋅（Zn(N03)2) ? 6H20)。優選地，相對于100重量份的去離子水，可使用2~10重量份的添 加于去離子水的上述磷酸鋯（Zr (HP04) 2 ? nH20)，相對于100重量份的去離子水，使用2~6 重量份的上述銀離子前體，并使用10~30重量份的金屬鹽。
[0018] 為了達成上述再一目的，根據本發明，提供一種擔載抗菌成分的磷酸鋯粉末，其利 用上述涂敷有抗菌成分的磷酸鋯粉末的制備方法制備而成。
[0019] 上述擔載抗菌成分的磷酸錯粉末的化學式為AgJVIbZrJPCW?nH20，
[0020] 其中，a、b、c為0.001~1的正數，M為Zn、Mg、Ca或Cu，n為2以下。
[0021] 此時，上述M更優選為Zn。
[0022] 為了達成上述另一目的，根據本發明，提供一種抗菌加工產品，其含有上述擔載抗 菌成分的磷酸鋯粉末。
[0023] 發明的效果
[0024] 本發明的涂敷有抗菌成分的磷酸鋯組合物表現出強的抗菌力，不僅對各種工業材 料，還對日常生活用品領域等中廣泛使用的塑料材料、纖維材料及纖維產品賦予抗菌、除味 等功能性。并且，在少量使用高價的銀離子物質的情況下，也表現出優秀的抗菌力及穩定 性，因而能夠制備低價的抗菌成分涂敷粉末。并且，本發明的抗菌磷酸鋯粉末具有鮮艷的顏 色，從而在用于各適用領域的抗菌產品時，顏色的表現自由，可不受限制地用于深色產品或 淺色產品。
【具體實施方式】
[0025] 下面，對本發明進行詳細說明。
[0026] 本發明的特征如下：作為抗菌成分，與銀一同涂敷其他具