涂敷有抗菌成分的磷酸锆粉末的制备方法及担载抗菌成分的磷酸锆粉末的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂敷有抗菌成分的磷酸锆粉末的制备方法，具体涉及在使银离子和具 有抗菌能力的金属离子与磷酸锆发生反应之后，通过远红外线干燥机来进行干燥，并在粉 碎后进行热分解，从而制备涂敷有抗菌成分的磷酸锆粉末的技术。
【背景技术】
[0002] 作为提高金属及陶瓷粉末材料的特性的方法，在将粒子微细化的研宄开发过程 中，大小为1 ym以下的超微细粉末材料受到极大的关注。另一方面，当前所使用的抗菌剂 大致分为有机类抗菌剂和无机类抗菌剂。较之无机类抗菌剂，有机类抗菌剂较容易加工，不 会对最终产品的机械物性、透明度、颜色等产生大的影响，因此，目前为止，对羟基苯甲酸甲 醋（methylparaben)、对羟基苯甲酸丙醋（propylparaben)类的有机类抗菌剂用得较多。但 是，随着有机类抗菌剂对人体的稳定性成为问题，可弥补有机类抗菌剂的缺点的无机类抗 菌剂受到关注。
[0003] 无机类抗菌剂是在沸石、二氧化硅、氧化铝等无机载体取代银（Ag)、铜（Cu)、锰 (Mn)、锌（Zn)等具有抗菌性的金属离子而得的，具有带有微细气孔的三维骨架结构，因而 具有比表面积大、耐热性优秀的优点。具有对微生物的毒性的金属一般也对人体具有强毒 性，但铜、锰、锌等金属为抗菌力强，稳定性高的不多的几种金属，目前为止，判定为对人体 无害。
[0004] 在用作代表性的抗菌剂的银（Ag)的情况下，抗菌活性突出，对人体无毒性、无刺 激性，具有化学耐久性，耐热性优秀。并且，长时间释放银离子，从而抗菌持续性优秀。因 此，银类粒子的复合材料不仅用于各种工业材料，而且，在日常生活用品领域等也被广泛采 用。作为一例，开展以开发结合塑料材料和具有抗菌、除味、防静电等功能性的成分的复合 材料为目的的许多基础研宄。作为国外相同领域研宄开发的成果，主要在基础研宄方面有 很多报告，但应用和产品化方面的研宄报告较少。在韩国国内的情况下，与银类粒子的形成 相关的基础研宄已有电化学法、化学还原法、光学法、超声波法、微法、伽马射线照射法等多 种，且有很多研宄报告。
[0005] 在韩国公开特许第2012-0028913号中公开了作为银类无机类抗菌剂包含铪的如 下的抗菌剂。
[0006] AgaMbZrcHfd(P0 4)3 ? nH20〔1〕
[0007] (在化学式〔1〕中，M为选自碱金属离子、铵离子、氢离子、氧鑰离子中的至少一种 粒子，a、b、c及d为正数且满足1.75< (c+d) <2.2，a+b+4(c+d) =9条件，n为2以下。）
[0008] 上述抗菌剂通过第一次反应导入金属离子并进行纯化，通过第二次反应导入银离 子来制备。即，利用苛性钠来将含有规定量的二乙酸或其盐以及磷酸或其盐等的水溶液调 节为pH2~PH3之后，在95°C温度下，进行10~48小时的加热反应，从而取得磷酸锆，之后， 重新在盐酸、硝酸或硫酸等的水溶液中搅拌上述磷酸锆，来担载氢离子，重新过滤并水洗之 后，进行干燥并粉碎，从而取得导入了金属离子的第一次反应物。对于作为第一次反应物的 磷酸锆，以加温至20~80°C的方式将含有硝酸银的水溶液浸渍30分钟~5小时，清洗后进 行过滤并干燥，在850°C~950°C温度下热分解4小时~36小时，从而合成导入有银、金属 离子的磷酸锆组合物。
[0009] 在上述制备方法中，当第一次导入金属离子时，调节为pH2~pH3,在95°C温度下 加热反应10~48小时，通过盐酸、硝酸或硫酸处理来担载氢离子，并进行过滤、水洗、干燥 及粉碎之后，通过第二次工序，以加温至20~80°C的方式将含有硝酸银的水溶液浸渍30 分钟~5小时，之后，在850°C~950°C的高温下，热分解4小时~36小时。即，上述制备方 法由非常苛刻的条件及复杂的制备工序实现。并且，通过浸渍的离子交换法为将抗菌物质 担载于二氧化硅、沸石、氧化铝等时主要使用的方法，虽然具有可使抗菌物质均匀分布的优 点，但可担载的抗菌物质的量少，且担载所需时间过长。
[0010] 像这样，在向如上所述的以往的含有铪的磷酸锆导入金属离子并担载银离子抗菌 物质的方法中，需要在制备第一次金属离子导入组合物之后，重新担载抗菌物质，因而制备 所需时间过长，担载抗菌物质的含量有限，且需经过复杂的工序，因而制备成本也变高。因 此，需要开发出简化制备工序，具有强的抗菌力，并降低制备成本来具有经济性的低价抗菌 剂，并且，需要开发出具有鲜艳的颜色，从而可更自由地表达颜色的利用性高的抗菌剂。
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 因此，本发明的目的在于，提供费用少，具有经济性，且有效地涂敷有抗菌成分的 磷酸锆粉末的制备方法。
[0013] 并且，本发明的再一目的在于，提供通过上述制备方法来制备的抗菌性能优秀，且 具有鲜艳颜色的磷酸锆粉末。
[0014] 并且，本发明的另一目的在于，提供一种抗菌加工产品，其含有上述涂敷有抗菌成 分的磷酸锆粉末。
[0015] 解决问题的手段
[0016] 为了达成上述目的，根据本发明，提供涂敷有抗菌成分的磷酸锆粉末的制备方 法，其包括：步骤（A)，通过篮式研磨机（basket mill)以500nm以下的粒子大小将磷酸错 (Zr(HP04)2 *H20)分散于去离子水之后放入反应器，在20~60°C温度下搅拌0. 2~1小时 进行分散；步骤（B)，向去离子水滴加溶解了选自由银离子前体、锌、镁、钙及铜组成的组中 的一种金属盐的水溶液，并反应12~48小时，从而形成具有抗菌性能的磷酸锆；步骤（C)， 过滤上述步骤（B)的磷酸锆，利用去离子水来清洗，并在45~120°C温度下，利用远红外线 干燥机来热风干燥4~12小时；以及步骤（D)，在粉碎之后，在250~300°C温度下热分解 0. 5~1小时，在450~500°C温度下热分解1~2小时，从而在磷酸锆形成抗菌成分涂敷 层。
[0017] 上述银离子前体可使用硝酸银、亚硝酸银或高氯酸银，上述金属盐为硝酸盐、磷酸 盐或碳酸盐。此时，上述银离子前体更优选为硝酸银（AgN0 3)，金属盐更优选为六水合硝酸 锌（Zn(N03)2) ? 6H20)。优选地，相对于100重量份的去离子水，可使用2~10重量份的添 加于去离子水的上述磷酸锆（Zr (HP04) 2 ? nH20)，相对于100重量份的去离子水，使用2~6 重量份的上述银离子前体，并使用10~30重量份的金属盐。
[0018] 为了达成上述再一目的，根据本发明，提供一种担载抗菌成分的磷酸锆粉末，其利 用上述涂敷有抗菌成分的磷酸锆粉末的制备方法制备而成。
[0019] 上述担载抗菌成分的磷酸错粉末的化学式为AgJVIbZrJPCW?nH20，
[0020] 其中，a、b、c为0.001~1的正数，M为Zn、Mg、Ca或Cu，n为2以下。
[0021] 此时，上述M更优选为Zn。
[0022] 为了达成上述另一目的，根据本发明，提供一种抗菌加工产品，其含有上述担载抗 菌成分的磷酸锆粉末。
[0023] 发明的效果
[0024] 本发明的涂敷有抗菌成分的磷酸锆组合物表现出强的抗菌力，不仅对各种工业材 料，还对日常生活用品领域等中广泛使用的塑料材料、纤维材料及纤维产品赋予抗菌、除味 等功能性。并且，在少量使用高价的银离子物质的情况下，也表现出优秀的抗菌力及稳定 性，因而能够制备低价的抗菌成分涂敷粉末。并且，本发明的抗菌磷酸锆粉末具有鲜艳的颜 色，从而在用于各适用领域的抗菌产品时，颜色的表现自由，可不受限制地用于深色产品或 浅色产品。
【具体实施方式】
[0025] 下面，对本发明进行详细说明。
[0026] 本发明的特征如下：作为抗菌成分，与银一同涂敷其他具