KR101583909B1 - 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법 - Google Patents

유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101583909B1
KR101583909B1 KR1020140025122A KR20140025122A KR101583909B1 KR 101583909 B1 KR101583909 B1 KR 101583909B1 KR 1020140025122 A KR1020140025122 A KR 1020140025122A KR 20140025122 A KR20140025122 A KR 20140025122A KR 101583909 B1 KR101583909 B1 KR 101583909B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
copolymer
compound
polyvinyl
curing
functional group
Prior art date
Application number
KR1020140025122A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150103544A (ko
Inventor
박성영
이강석
김성민
정찬진
Original Assignee
한국교통대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국교통대학교산학협력단 filed Critical 한국교통대학교산학협력단
Priority to KR1020140025122A priority Critical patent/KR101583909B1/ko
Publication of KR20150103544A publication Critical patent/KR20150103544A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101583909B1 publication Critical patent/KR101583909B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F271/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of nitrogen-containing monomers as defined in group C08F26/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체; 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체에 관한 것이다.

Description

유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법{Organic co­polymer, preparing method thereof and application of coated film}
본 발명은 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 코팅성과 분산성을 갖는 유기 공중합체, UV 경화성과 분산성을 갖는 유기 공중합체, UV경화성과 항균성을 갖는 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법에 관한 것이다
최근에 들어 국민들의 건강보건의식이 높아짐에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있는 항균성을 가지고 있는 합성수지필름의 수요가 증대되고 있다. 특히 대중이 다수 이용할 수 있는 공용물품이나 사용자의 손에 자주 접촉될 수 있는 핸드폰과 같은 소형전자기기의 경우에는 항균성능을 가지는 재료를 이용하여 만들어지는 것이 최근의 추세이다. 더군다나, 신종인플루엔자와 같이 제대로 된 예방책이 없는 질병에 대한 공포감으로 인하여 개인위생의식이 더욱 강화되고 있을 뿐만 아니라 이를 충족시킬 수 있는 항균성 재료에 대한 수요가 급증하고 있다.
아울러, 최근에 들어 소비수준이 많이 향상되어 해외에서 여러 가지 식품재료가 수입되는 등 식품재료의 포장 및 유통이 증가하고 있어 미생물의 번식을 억제하고 제품의 변질을 최소화하여야 하는 경우 항균성을 가지고 있는 포장재료의 개발이 시급한 실정이다.
현재 폴리염화비닐 등의 합성수지로 제조된 필름에 부여되는 항균제는 대부분 가공 제올라이트에 은, 아연, 구리 등을 화학반응시켜서 인공적으로 제조한 무기항균제를 수지에 혼련시켜 생산된 필름으로서, 대개의 경우 고체상으로 된 무기항균제를 분쇄한 미세분말을 마스터배치(masterbatch)에 혼련하고, 이를 필름으로 성형하여 항균필름으로 제조하고 있다. 그러나, 상기와 같은 마스터배치 방식으로 합성수지에 무기성 항균제 분말을 혼련하여 제조하는 경우 합성수지에 무기성 항균제가 고르게 혼련되지 않아 항균제의 분포도가 떨어지거나 혼련되지 않은 부분의 표면에는 제대로 항균기능을 발휘하는 것이 어려웠다. 또한 무기성 항균제에 화학적 용매를 분산매로 하는 경우 화학적 용매 자체의 독성에 의하여 항균이 이루어지며 무기성 항균제 자체의 항균기능은 제대로 발휘되지 않고 있다는 문제점은 여전히 남아 있었다.
한편, 무기성 항균제 대신 유기성 항균제를 합성수지 등 기재의 표면에 코팅함으로써 후가공을 통해 항균성을 가지도록 하는 경우도 있으나, 이 경우 유기성 항균제를 사용하기 위하여는 휘발성 강한 유기물질을 용매로 사용할 수 밖에 없고 따라서 역시 항균제 자체의 항균기능 보다는 용매의 유독성으로 인하여 균들이 죽게 되며 이러한 유독성은 역시 인체에도 유해하므로 사람에게 좋지 않은 영향을 미침은 물론 환경호르몬의 원인물질이 되기도 하며, 또한 유기성 항균제를 사용하는2경우에는 항균효과가 일시적으로 나타날 뿐 시간이 경과함에 따라 표면에 코팅된 유기성 항균제가 점차 박리되면서 항균효과가 급감하게 되어 내구성이 떨어진다는 문제점을 갖고 있었다.
한편, 상기와는 다른 방식으로 대한민국공개특허 제2009-0051455호에서는 빔 조사 기술을 이용하여 항균 기능을 하는 항균필름 제조방법에 대해 제안한 바 있으나, 구체적으로 빔을 조사하였을 때 어떠한 이유로 인해 항균기능을 가지게 되는지 불명확할 뿐만 아니라 항균성을 가지게 되는 메카니즘이 명확히 제시되지 않아 항균효과가 있는지 여부가 불명하다는 의문점은 여전히 남아 있었다.
따라서, 분산성과 코팅성, UV경화성과 분산성, UV경화성과 항균성을 동시에 만족될 수 있는 새로운 합성 방법에 의한 코팅수지의 개발이 요구되었다.
(특허문헌 0001) 국내공개특허 제10-2011-0025530호
(특허문헌 0002) 국내공개특허 제10-2005-0123148호
(특허문헌 0003) 국내공개특허 제10-2008-0083125호
(특허문헌 0004) 국제공개공보 WO2005/056708
(특허문헌 0005) 국내등록특허 제1007180호
(비특허문헌 0001) Langmuir, 2011, Vol. 27, pages 4010-4019
(비특허문헌 0002) Biomacromolecules, 2008, Vol. 9, pages 122-128
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 폴리비닐계 공중합체 모체에 카테콜 작용기를 갖는 카테콜화합물과 설톤 관능기를 갖는 설톤화합물이 결합됨으로써 우수한 코팅성(접착성)을 갖는 동시에 우수한 분산성을 갖는 코팅/분산 유기 공중합체, 폴리비닐계 공중합체 모체에 UV경화용 작용기를 갖는 UV경화용 화합물과 설톤 관능기를 갖는 설톤화합물이 결합됨으로써, 우수한 UV경화성을 갖고 동시에 우수한 분산성을 갖는 UV경화/분산 유기 공중합체 그리고, 폴리비닐계 공중합체 모체에 UV경화용 작용기를 갖는 UV경화용화합물과 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물이 결합됨으로써 우수한 UV경화성을 갖는 동시에 우수한 항균성을 갖는 UV경화/항균 유기 공중합체를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제1목적은, 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체; 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 폴리 비닐계 공중합체는 3차 아민기 및 OH 기 중 적어도 어느 하나를 갖는 공중합체이며, 하기 화학식 1로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체로서 달성될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014020907816-pat00001
상기 화학식 1에서,
X, B는 비닐계 화합물이고, 상기 폴리 비닐계 공중합체의 전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~ 100 미만 중량%, B는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
그리고, 상기 폴리 비닐계 공중합체는, 상기 비닐계 화합물인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethylacrylate), 2-디메틸아미노 에틸메타크릴레이트 (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate), 2-디에틸아미노 에틸메타크릴레이트(2-(diethylamino )ethyl methacrylate), 테트라 -부틸메타아크릴레이트(t-butylmetha crylate), 2-아미노에틸메타아크릴레이트(2-aminoethyl methacrylate),아크릴아마이도 프로필트리메틸암모니움 클로라이드 (acrylamido- propyltrim ethylammonium chloride), 피리딘 (pyridine) 및 피롤리돈 (pyrrolidone) 중 선택된 2 이상의 폴리머를 공중합한 공중합체인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 폴리 비닐계 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 2로 구성되고, 상기 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 3으로 구성되며, 상기 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 4로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112014020907816-pat00002
상기 화학식 2에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이고,
[화학식 3]
Figure 112014020907816-pat00003
상기 화학식 3에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이고,
[화학식 4]
Figure 112014020907816-pat00004
상기 화학식 4에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
상기 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체는 하기 화학식 5로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
[화학식 5]
Figure 112014020907816-pat00005
상기 화학식 5에서,
A는 주쇄 형성가능 화합물이고,
X, B는 비닐계 화합물이고,
전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~100 미만 중량%, Z는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
그리고, 상기 주쇄 형성가능 화합물은, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리라틱엑시드, 플루로닉, 폴리글라이콜엑시드, 메톡시 폴리에틸렌글리콜, 폴리락틱글라이콜, 폴리락틱 및 폴리글라이콜 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 6으로 구성되고, 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 7로 구성되며, 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 8로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112014020907816-pat00006
상기 화학식 6에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이고,
[화학식 7]
Figure 112014020907816-pat00007
상기 화학식 7에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이고,
[화학식 8]
Figure 112014020907816-pat00008
상기 화학식 8에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
그리고, 상기 카테콜 화합물은 하기의 화학식 9 또는 화학식 10으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112014020907816-pat00009
[화학식 10]
Figure 112014020907816-pat00010
상기 화학식 9,10에서, I는 Cl, Br 또는 I이고, n은 1 ~ 12의 정수이다.
그리고, 상기 설톤화합물은 하기의 화학식 11로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112014020907816-pat00011
상기 화학식 11에서, n은 1 내지 3의 정수이다.
또한, 상기 UV경화용 화합물은 하기의 화학식 12로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 12]
Figure 112014020907816-pat00012
상기 화학식 12에서, R1은 알킬체인이며, R2는 H, CH3, CH2CH3이고, n은 1 내지 12의 정수이다.
또한, 상기 소수성 알킬 화합물은, 1-클로로메탄(1-chloromethane), 1-클로로에탄(1-chloroethane), 1-클로로프로판(1-chloropropane), 1-클로로부탄(1-chlorobutane), 1-클로로펜탄(1-chloropentane), 1-클로로헥산(1-chlorohexane), 1-클로로헵탄(1-chloroheptane), 1-클로로옥탄(1-chlorooctane), 1-클로로노난(1-chlorononane), 1-클로로데케인(1-chlorodecane), 1-클로로도데케인(1-chlorododecane), 1-클로로옥타데케인(1-chlorooctadecane), n-아밀 클로라이드(n-amyl chloride), 아라키딜 클로라이드 (arachidyl chloride), 라우릴 클로라이드(lauryl chloride), 1-브로모메탄(1-bromomethane), 1-브로모에탄(1-bromoethane), 1-브로모프로판(1-bromopropane), 1-브로모부탄(1-bromobutane), 1-브로모펜탄(1-bromopentane), 1-브로모헥산(1-bromohexane), 1-브로모헵탄(1-bromoheptane), 1-브로모옥탄(1-bromooctane), 1-브로모노난(1-bromononane), 1-브로모데케인(1-bromodecane), 1-브로모도데케인(1-bromododecane), 1-브로모옥타데케인(1-bromooctadecane), n-아밀 브로마이드(n-amyl bromide), 아라키딜 브로마이드 (arachidyl bromide), 라우릴 브로마이드(lauryl bromide), 1-아이오도메탄(1-iodomethane), 1-아이오도에탄(1-iodoethane), 1-아이오도프로판(1-iodopropane), 1-아이오도부탄(1-iodobutane), 1-아이오도펜탄(1-iodopentane), 1-아이오도헥산(1-iodohexane), 1-아이오도헵탄(1-iodoheptane), 1-아이오도옥탄(1-iodooctane), 1-아이오도노난(1-iodononane), 1-아이오도데케인(1-iododecane), 1-아이오도도데케인(1-iodododecane), 1-아이오도옥타데케인(1-iodooctadecane), n-아밀 아이오다이드(n-amyl iodide), 아라키딜 아이오다이드 (arachidyl iodide) 또는 라우릴 아이오다이드(lauryl iodide)인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1; 상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물을 반응시켜 카테콜 공중합체를 제조하는 단계 2; 및 상기 단계 2에서 제조된 카테콜 공중합체와 설톤관능기를 갖는 설톤 화합물을 반응시켜 코팅/분산 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1; 상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물를 반응시켜 UV경화 공중합체를 제조하는 단계 2; 및 상기 단계 2에서 제조된 UV경화 공중합체와 설톤관능기를 갖는 설톤 화합물을 반응시켜 UV경화/분산 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제4목적은, 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1; 상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물를 반응시켜 UV경화 공중합체를 제조하는 단계 2; 및 상기 단계 2에서 제조된 UV경화 공중합체와 소수성 알킬 관능기를 가진 소수성 알킬화합물을 반응시켜 UV경화/항균 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제2목적, 제3목적, 제4목적에 있어서, 상기 단계 2 및 상기 단계 3은 에탄올 용매하에 70 내지 90℃의 온도에서 45 내지 50시간 반응시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제5목적은, 앞서 언급한 제1목적에 따른 유기 공중합체; 및 상기 유기 공중합체에 의해 코팅되는 범용성 고분자 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 필름으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제6목적은, 앞서 언급한 제2목적, 제3목적, 제4목적에 따른 제조방법에 의해 유기 공중합체를 제조하는 단계; 상기 유기공중합체를 5 ~ 20mg/ml농도의 수용액으로 제조하는 단계; 및 상기 수용액에 Si 표면과 범용성 고분자 필름으로 된 표면을 가진 기재를 넣고, 상온하에서 15 ~ 30시간 동안 보관하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅필름 제조방법으로서 달성될 수 있다.
따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 코팅/분산 유기 공중합체는 폴리비닐계 공중합체 모체에 카테콜 작용기를 갖는 카테콜화합물과 설톤 관능기를 갖는 설톤화합물이 결합됨으로써 우수한 코팅성(접착성)을 갖는 동시에 우수한 분산성을 갖는 효과를 갖고, UV경화/분산 유기 공중합체는 폴리비닐계 공중합체 모체에 UV경화용 작용기를 갖는 UV경화용 화합물과 설톤 관능기를 갖는 설톤화합물이 결합됨으로써, 우수한 UV경화성을 갖고 동시에 우수한 분산성을 갖게 되며, 그리고, UV경화/항균 유기 공중합체는 폴리비닐계 공중합체 모체에 UV경화용 작용기를 갖는 UV경화용화합물과 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물이 결합됨으로써 우수한 UV경화성을 갖는 동시에 우수한 항균성을 갖는 효과를 갖는다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산 유기 공중합체의 1H NMR 구조 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 주쇄에 코팅/분산 유기 공중합체를 결합한 1H NMR 구조 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 코팅/분산 유기 공중합체가 UV-vis 를 통해서 카테콜 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 주쇄에 코팅/분산 유기 공중합체가 UV-vis 를 통해서 카테콜 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체의 ATR-IR 을 통해서 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 주쇄에 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체의 ATR-IR 을 통해서 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 XPS 를 통해서 측정한 표면 분석 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 주쇄에 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 XPS 를 통해서 측정한 표면 분석 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 이용해서, Si-wafer, PVP, PET, PP 표면에 딥 코팅 후 접촉각 측정을 확인한 표이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산 공중합체를 이용해서, ITO와 WO3를 혼합해서 분산성을 확인한 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산 공중합체를 이용해서, ITO와 WO3를 혼합 후 DLS를 통해서 분산성을 확인한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산 공중합체를 이용해서, SWCNT를 결합 후, 분산성을 확인한 사진이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 이용해서, MMT와 결합 후 XRD를 측정한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 이용해서, MMT와 결합 후 PP, PVP, PET, PS 표면에 막대기 코팅 방법으로 코팅한 표면의 사진이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 코팅/분산, UV경화/분산, UV경화/항균 유기 공중합체를 이용해서, PP, PVP, PET 표면에 막대기 코팅 방법으로 코팅후 UV를 통해 경화 시킨 후의 사진이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 UV경화/항균 공중합체를 이용해서, PVC표면 위에 코팅한 후 황생포도상구균(Straphylococcus aureus)에 대한 항균력 시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 UV경화/항균 공중합체를 이용해서, PVC표면 위에 코팅한 후 대장균(E.coli)에 대한 항균력 시험 결과를 나타낸 사진이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 공중합체의 구성에 대해 설명하도록 한다. 이러한 본 발명의 일실시예에 따른 유기 공중합체는, 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체; 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및 상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하여 구성되어 질 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일실시예에 따른 유기 공중합체는,
ⅰ)비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물과, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물이 결합되어 코팅성(접착성)과 분산성을 동시에 갖는 코팅/분산 유기 공중합체,
ⅱ)비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물이 결합되어 UV 경화성과 분산성을 동시에 갖는 UV경화/분산 유기 공중합체,
ⅲ)비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과, 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물이 결합되어 UV 경화성과 항균성을 동시에 갖는 UV경화/항균 유기 공중합체,
ⅳ)폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물과, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물이 결합되어 코팅성(접착성)과 분산성을 동시에 갖는 코팅/분산 유기 공중합체,
ⅴ)폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물이 결합되어 UV 경화성과 분산성을 동시에 갖는 UV경화/분산 유기 공중합체,
ⅵ)폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 모체와, UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과, 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물이 결합되어 UV 경화성과 항균성을 동시에 갖는 UV경화/항균 유기 공중합체,
를 포함할 수 있다.
이하에서는 유기 공중합체를 구성하는 각각의 화합물에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
폴리 비닐계 공중합체 모체는, 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로 구성되어 질 수 있다.
먼저, 폴리 비닐계 공중합체는 3차 아민기 및 OH 기 중 적어도 어느 하나를 갖는 공중합체로서, 하기 화학식 1로 구성되어 진다.
[화학식 1]
Figure 112014020907816-pat00013
상기 화학식 1에서, X, B는 비닐계 화합물이고, 상기 폴리 비닐계 공중합체의 전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~ 100 미만 중량%, B는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
화학식 1에 나타나는 바와 같이, 폴리 비닐계 공중합체는, 비닐계 화합물 2 이상이 결합되어 구성되며, 상기 폴리 비닐계 공중합체는, 상기 비닐계 화합물인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethylacrylate), 2-디메틸아미노 에틸메타크릴레이트 (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate), 2-디에틸아미노 에틸메타크릴레이트(2-(diethylamino )ethyl methacrylate), 테트라 -부틸메타아크릴레이트(t-butylmetha crylate), 2-아미노에틸메타아크릴레이트(2-aminoethyl methacrylate),아크릴아마이도 프로필트리메틸암모니움 클로라이드 (acrylamido- propyltrim ethylammonium chloride), 피리딘 (pyridine) 및 피롤리돈 (pyrrolidone) 중 선택된 2 이상의 폴리머를 공중합한 공중합체에 해당한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 코팅/분산 유기 공중합체를 구성하는 폴리 비닐계 공중합체는 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물이 2 이상 공중합되어져 구성되며, UV경화/분산 유기 공중합체와 UV경화/항균 유기공중합체를 구성하는 폴리 비닐계 공중합체는 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계화합물 적어도 하나와 OH 관능기를 갖는 비닐계화합물 적어도 하나가 공중합되어 구성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리 비닐계 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 2로 구성되게 된다.
[화학식 2]
Figure 112014020907816-pat00014
상기 화학식 2에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이다.
화학식 2에서 나타난 바와 같이, 카테콜 화합물과 설톤화합물 각각은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 3으로 구성되게 된다.
[화학식 3]
Figure 112014020907816-pat00015
상기 화학식 3에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
화학식 3에서 나타난 바와 같이, UV경화용 화합물은 말단에 OH관능기를 갖는 비닐계화합물에 결합되어지고, 설톤화합물은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 4로 구성되어지게 된다.
[화학식 4]
Figure 112014020907816-pat00016
상기 화학식 4에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
화학식 4에서 나타난 바와 같이, UV경화용 화합물은 말단에 OH관능기를 갖는 비닐계화합물에 결합되어지고, 소수성 알킬화합물은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 폴리 비닐계 공중합체 모체는, 앞서 언급한 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로서 구성되어 질 수 있다.
이러한 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체는 하기 화학식 5로 구성되어질 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112014020907816-pat00017
상기 화학식 5에서, A는 주쇄 형성가능 화합물이고, X, B는 비닐계 화합물이고, 전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~100 미만 중량%, Z는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
본 발명의 일실시예에 따른 주쇄 형성가능 화합물은, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리라틱엑시드, 플루로닉, 폴리글라이콜엑시드, 메톡시 폴리에틸렌글리콜, 폴리락틱글라이콜, 폴리락틱 또는 폴리글라이콜로 구성될 수 있다
그리고, 주쇄 형성가능 화합물에 결합되어 지는 폴리 비닐계 공중합체는 상기 비닐계 화합물인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethylacrylate), 2-디메틸아미노 에틸메타크릴레이트 (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate), 2-디에틸아미노 에틸메타크릴레이트(2-(diethylamino )ethyl methacrylate), 테트라 -부틸메타아크릴레이트(t-butylmetha crylate), 2-아미노에틸메타아크릴레이트(2-aminoethyl methacrylate),아크릴아마이도 프로필트리메틸암모니움 클로라이드 (acrylamido- propyltrim ethylammonium chloride), 피리딘 (pyridine) 및 피롤리돈 (pyrrolidone) 중 선택된 2 이상의 폴리머를 공중합한 공중합체에 해당한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 6으로 구성되게 된다.
[화학식 6]
Figure 112014020907816-pat00018
상기 화학식 6에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이다. 또한, 화학식 6에서 나타난 바와 같이, 카테콜 화합물과 설톤화합물 각각은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 7로 구성되게 된다.
[화학식 7]
Figure 112014020907816-pat00019
상기 화학식 7에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다. 그리고, 화학식 7에서 나타난 바와 같이, UV경화용 화합물은 말단에 OH관능기를 갖는 비닐계화합물에 결합되어지고, 설톤화합물은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 8로 구성되게 된다.
[화학식 8]
Figure 112014020907816-pat00020
상기 화학식 8에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다. 그리고, 화학식 8에서 나타난 바와 같이, UV경화용 화합물은 말단에 OH관능기를 갖는 비닐계화합물에 결합되어지고, 소수성 알킬화합물은 말단에 3차 아민기를 갖는 비닐계 화합물에 결합되어지게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물은 하기의 화학식 9 또는 화학식 10으로 구성될 수 있다.
[화학식 9]
Figure 112014020907816-pat00021
[화학식 10]
Figure 112014020907816-pat00022
상기 화학식 9, 화학식 10에서, I는 Cl, Br 또는 I이고, n은 1 ~ 12의 정수이다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 설톤 관능기를 갖는 설톤화합물은 하기의 화학식 11로 구성될 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112014020907816-pat00023
상기 화학식 11에서, n은 1 내지 3의 정수이다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물은 하기의 화학식 12로 구성될 수 있다.
[화학식 12]
Figure 112014020907816-pat00024
상기 화학식 12에서, R1은 알킬체인이며, R2는 H, CH3, CH2CH3이고, n은 1 내지 12의 정수이다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 소수성 알킬 관능기를 갖는 소수성 알킬 화합물은, 1-클로로메탄(1-chloromethane), 1-클로로에탄(1-chloroethane), 1-클로로프로판(1-chloropropane), 1-클로로부탄(1-chlorobutane), 1-클로로펜탄(1-chloropentane), 1-클로로헥산(1-chlorohexane), 1-클로로헵탄(1-chloroheptane), 1-클로로옥탄(1-chlorooctane), 1-클로로노난(1-chlorononane), 1-클로로데케인(1-chlorodecane), 1-클로로도데케인(1-chlorododecane), 1-클로로옥타데케인(1-chlorooctadecane), n-아밀 클로라이드(n-amyl chloride), 아라키딜 클로라이드 (arachidyl chloride), 라우릴 클로라이드(lauryl chloride), 1-브로모메탄(1-bromomethane), 1-브로모에탄(1-bromoethane), 1-브로모프로판(1-bromopropane), 1-브로모부탄(1-bromobutane), 1-브로모펜탄(1-bromopentane), 1-브로모헥산(1-bromohexane), 1-브로모헵탄(1-bromoheptane), 1-브로모옥탄(1-bromooctane), 1-브로모노난(1-bromononane), 1-브로모데케인(1-bromodecane), 1-브로모도데케인(1-bromododecane), 1-브로모옥타데케인(1-bromooctadecane), n-아밀 브로마이드(n-amyl bromide), 아라키딜 브로마이드 (arachidyl bromide), 라우릴 브로마이드(lauryl bromide), 1-아이오도메탄(1-iodomethane), 1-아이오도에탄(1-iodoethane), 1-아이오도프로판(1-iodopropane), 1-아이오도부탄(1-iodobutane), 1-아이오도펜탄(1-iodopentane), 1-아이오도헥산(1-iodohexane), 1-아이오도헵탄(1-iodoheptane), 1-아이오도옥탄(1-iodooctane), 1-아이오도노난(1-iodononane), 1-아이오도데케인(1-iododecane), 1-아이오도도데케인(1-iodododecane), 1-아이오도옥타데케인(1-iodooctadecane), n-아밀 아이오다이드(n-amyl iodide), 아라키딜 아이오다이드 (arachidyl iodide) 또는 라우릴 아이오다이드(lauryl iodide)로 구성될 수 있다.
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 유기 공중합체의 구체적인 실시예에 대해 설명하도록 한다.
[ 실시예 1] : 코팅/분산 유기 공중합체의 제조
(말단에 3차아민과 OH관능기를 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체와 카테콜작용기를 갖는 카테콜 화합물과 설톤관능기를 가지는 설톤화합물의 컨쥬게이션 )
디메틸에틸아미노에틸 메타크릴레이트 3g, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 2g, 2- 분자량 조절제인 2-메르캅토에탄올 0.006g 및 개시제인 2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.0065g을 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 그 다음, 플라스크에 테트라하이드로퓨란 40mL를 첨가한 후 70℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 반응 후 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 폴리비닐계 공중합체 모체 4.8g을 수득하였다.
상기 수득한 폴리비닐계 공중합체 모체 5g과 2-클로로-3‘,4’-디하이드록시아세토페논 1.1g을 150mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 40mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 카테콜이 결합된 공중합체 5.7g을 수득하였다.
상기 수득한 카테콜 공중합체 모체 5g과 1,3-프로판 설톤 2.38g을 250ml 동근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 40ml와 테트라하이드로퓨란 40ml를 첨가하였다. 이 후 상온(30~40℃)에서 12시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 400ml로 정제하여 가루 형태의 코팅/분산 유기 공중합체 3g을 수득하였다.
[ 실시예 2] : UV 경화/분산 유기 공중합체
말단에 3차아민과 OH 관능기를 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체에 UV 경화 용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과 설톤관능기를 갖는 설톤화합물의 컨쥬게이션
디메틸에틸아미노에틸 메타크릴레이트 3g, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 2g, 분자량 조절제인 2-메르캅토에탄올 0.006g 및 개시제인 2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.0065g을 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 그 다음, 플라스크에 테트라하이드로퓨란 40mL를 첨가한 후 70℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 반응 후 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 폴리비닐계 공중합체 모체 4.8g을 수득하였다.
상기 수득한 폴리비닐계 공중합체 모체 5g과 에피클로로하이드린 1.3g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 60mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 5.3g을 수득하였다.
상기 수득한 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 4g과 1,3-프로판 설톤 2g을 250ml 동근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 45ml와 테트라하이드로퓨란 45ml를 첨가하였다. 이 후 상온(30~40℃)에서 12시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 400ml로 정제하여 가루 형태의 UV경화/분산 유기 공중합체 3.2g을 수득하였다.
[ 실시예 3] : UV 경화/항균 유기공중합체
말단에 3차아민과 0H 관능기를 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체에 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물과 소수성 알킬 관능기를 갖는 소수성 알킬화합물의 컨 쥬게이션
디메틸에틸아미노에틸 메타크릴레이트 3g, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 2g, 분자량 조절제인 2-메르캅토에탄올 0.006g 및 개시제인 2,2‘-아조비스(2-메틸프로피오니트릴) 0.0065g을 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 그 다음, 플라스크에 테트라하이드로퓨란 40mL를 첨가한 후 70℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 반응 후 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 폴리 비닐계 공중합체 모체 4.8g을 수득하였다.
상기 수득한 폴리 비닐계 공중합체 모체 5g과 에피클로로하이드린 1.3g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 60mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 5.3g을 수득하였다.
상기 수득한 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 3g과 소수성 알킬 화합물로 1-클로로도데케인 6g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 여기에 에탄올 60mL를 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL를 이용하여 정제하여 가루 형태의 UV경화/항균 유기 공중합체 7.5g을 얻었다.
[ 실시예 4] : 주쇄결합 코팅/분산 유기 공중합체 제조
주쇄에 , 말단에 3차아민과 OH관능기를 가지는 폴리비닐계 공중합체 모체를 형성한 후, 카테콜 작용기를 가지는 카테콜 화합물과, 설톤관능기를 가지는 설톤화합물의 컨쥬게이션
주쇄에 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하기 위해서, 폴리에틸렌 글리콜 3g, T-부틸퍼옥시벤조에이트 0.166g을 톨루엔 40ml에 완전히 용해시키고, 140℃에서 1시간 30분 동안 반응시킨다.그 다음, 1시간 30분 후에 디메틸아미노 메타아크릴레이트 0.4g과 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 0.4g, 톨루엔 10mL에 완전히 용해시킨 용매를 첨가하였다. 상기 혼합 용액을 140℃에서 24시간 동안 교반하고 용매를 제거한 후, 헥산에 침전시켰다. 상기 침전물을 필터로 여과하고 건조하여 투명색의 침전물을 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 주쇄 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하고, 3.0g을 얻었다.
상기 수득한 폴리 비닐계 공중합체 모체 5g과 2-클로로-3‘,4’-디하이드록시아세토페논 1.1g을 150mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 40mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 카테콜 공중합체 5.7g을 수득하였다.
상기 수득한 카테콜 공중합체 5g과 1,3-프로판 설톤 2.38g을 250ml 동근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 40ml와 테트라하이드로퓨란 40ml를 첨가하였다. 이 후 상온(30~40℃)에서 12시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 400ml로 정제하여 가루 형태의 주쇄결합 코팅/분산 유기 공중합체 3g을 수득하였다.
[ 실시예 5] : 주쇄결합 UV 경화/분산 유기 공중합체 제조
주쇄에 , 말단에 3차아민과 OH관능기를 가지는 폴리비닐계 공중합체 모체를 형성한 후, UV경화용 화합물과 설톤 화합물의 컨쥬게이션
주쇄에 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하기 위해서, 폴리에틸렌 글리콜 3g, T-부틸퍼옥시벤조에이트 0.166g을 톨루엔 40ml에 완전히 용해시키고, 140℃에서 1시간 30분 동안 반응시킨다.그 다음, 1시간 30분 후에 디메틸아미노 메타아크릴레이트 0.4g과 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 0.4g을 톨루엔 10mL에 완전히 용해시킨 용매를 첨가하였다. 상기 혼합 용액을 140℃에서 24시간 동안 교반하고 용매를 제거한 후, 헥산에 침전시켰다. 상기 침전물을 필터로 여과하고 건조하여 투명색의 침전물을 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 주쇄 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하고, 3.0g을 얻었다.
상기 수득한 공중합체 모체 5g과 에피클로로하이드린 1.3g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 60mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 5.3g을 수득하였다.
상기 수득한 UV경화용 화합물 공중합체 4g과 1,3-프로판 설톤 2g을 250ml 동근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 45ml와 테트라하이드로퓨란 45ml를 첨가하였다. 이 후 상온(30~40℃)에서 12시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 400ml로 정제하여 가루 형태의 주쇄결합 UV경화/분산 유기 공중합체 3.2g을 수득하였다.
[ 실시예 6] : 주쇄결합 UV 경화/항균 유기 공중합체 제조
주쇄에 , 말단에 3차아민과 OH관능기를 가지는 폴리 공중합체 모체를 형성한 후, UV 경화용 화합물과 소수성 알킬 관능기를 가지는 소수성 알킬화합물의 컨쥬게이션
주쇄에 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하기 위해서, 폴리에틸렌 글리콜 3g, T-부틸퍼옥시벤조에이트 0.166g을 톨루엔 40ml에 완전히 용해시키고, 140℃에서 1시간 30분 동안 반응시킨다.그 다음, 1시간 30분 후에 디메틸아미노 메타아크릴레이트 0.4g과 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 0.4g을 톨루엔 10mL에 완전히 용해시킨 용매를 첨가하였다. 상기 혼합 용액을 140℃에서 24시간 동안 교반하고 용매를 제거한 후, 헥산에 침전시켰다. 상기 침전물을 필터로 여과하고 건조하여 투명색의 침전물을 헥산 200mL를 사용하여 정제한 후 가루 형태의 주쇄 말단에 3차아민을 가지는 폴리 비닐계 공중합체 모체를 형성하고, 3.0g을 얻었다.
상기 수득한 공중합체 모체 5g과 에피클로로하이드린 1.3g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시킨 후, 에탄올 60mL를 첨가하였다. 이후 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL로 정제하여 가루 형태의 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 5.3g을 수득하였다.
상기 수득한 UV경화용 화합물이 결합된 공중합체 3g과 소수성 알킬 화합물로 1-클로로도데케인 6g을 250mL 둥근 바닥 플라스크에 충전시켰다. 여기에 에탄올 60mL를 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 80℃에서 48시간에 걸쳐 반응시킨 후, 에테르 200mL를 이용하여 정제하여 가루 형태의 주쇄결합 UV경화/항균 유기 공중합체 7.5g을 얻었다.
[실시예 7] : 필름 코팅 ( film coating )
본 발명의 실시예에 따른 유기 공중합체는 수용액 상태에서 딥 코팅 과정을 통해 금속표면 및 범용성 고분자로 이루어진 필름 위에 코팅된다.
즉, 1)실시예 1에 의해 제조된 코팅/분산 유기 공중합체, 2)실시예 2에 의해 제조된 UV경화/분산 유기 공중합체, 3)실시예 3에 의해 제조된 UV 경화/항균 유기 공중합체, 4)실시예 4에 의해 제조된 주쇄결합 코팅/분산 유기 공중합체, 5) 실시예 5에 의해 제조된 주쇄결합 UV경화/분산 유기 공중합체, 6) 실시예 6에 의해 제조된 주쇄결합 UV경화/항균 유기 공중합체, 각각을 10mg/ml의 농도로 수용액에 녹였다. 이 수용액에 Si 표면과 범용성 고분자 필름인 PP, PET, PVC로 된 표면을 가진 기재를 넣어 상온 하에서 24시간 동안 보관하여 딥 코팅하였다.
[실시예 8] : 막대기 코팅 ( rod - coating )
본 발명의 실시예에 따른 제조된 코팅/분산 유기 공중합체는 수용액 상태에서 막대기 코팅 과정을 통해 범용성 고분자로 이루어진 PP, PET, PVC필름 위에 코팅된다.
즉, 실시예 1에 의해 제조된 코팅/분산 유기 공중합체, 2)실시예 4에 의해 제조된 주쇄결합 코팅/분산 유기 공중합체 각각을 2.5mg/ml의 농도로 수용액에 녹였다. 그리고, PVA(polyvinyl alchol)을 50mg/ml로 수용액에 녹여서 유기 공중합체를 녹인 용액에 1ml씩 동일한 부피로 넣어서 섞어준다. 범용성 고분자 필름인 PP, PET, PVC로 된 표면을 가진 기재 위에 떨어 트리면서 막대기 코팅을 진행 하였다.
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 실시예 1 내지 6에 의해 제조된 유기 공중합체의 실험예에 대해 설명하도록 한다.
실험예 1: 코팅/분산 유기 공중합체, UV 경화/분산 유기 공중합체, UV 경화/항균 유기 공중합체의 구조 확인
실시예 1 내지 6의 유기 공중합체의 합성 구조에 대한 분석을 1H-NMR, UV-vis, ATR-IR, XPS로 확인하여 그 결과를 도 1 내지 도 8에 나타냈다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 코팅/분산 유기 공중합체의 1H NMR 구조 분석 결과를 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 주쇄결합 코팅/분산 유기 공중합체의 1H NMR 구조 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 1 내지 2의 1H-NMR 분석 결과에 나타난 바와 같이, 카테콜 화합물이 결합된 코팅/분산 유기공중합체의 카테콜 합성 여부를 확인하기 위해, 1H-NMR을 분석한 결과, 6.0 내지 7.5ppm 사이에서 카테콜의 방향족(Aromatic)을 확인할 수 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조한 코팅/분산 유기 공중합체가 UV-vis 를 통해서 카테콜 합성여부를 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 실시예 4에 따라 제조한 주쇄 결합 코팅/분산 유기 공중합체가 UV-vis를 통해서 카테콜 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 3 내지 4의 UV-vis 분석 결과에 나타난 바와 같이, 카테콜 합성 여부를 확인하기 위해서, UV-vis를 분석한 결과 280nm 내지 360nm 사이에서 카테콜의 방향족(Aromatic)을 확인할 수 있다.
또한, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 코팅/분산 유기공중합체, 실시예 2에 따라 제조한 UV경화/분산 유기공중합체, 실시예 3에 따라 제조된 UV경화/항균 유기 공중합체의 ATR-IR을 통해서 합성여부를 나타낸 그래프이다. 그리고,도 6은 본 발명의 실시예 4에 따라 제조한 주쇄 결합 코팅/분산 유기공중합체, 실시예 5에 따라 제조된 주쇄결합 UV경화/분산 유기공중합체, 실시예 6에 따라 제조된 주쇄결합 UV경화/항균 유기 공중합체의 ATR-IR 을 통해서 합성여부를 나타낸 그래프이다.
도 5 및 도 6의 ATR-IR 분석 결과에 나타난 바와 같이, 카테콜 화합물 및 UV 경화용 화합물과 소수성 알킬 화합물의 합성 여부를 판단하기 위해 표면의 작용기를 확인 결과, 도 5 및 도 6에서 나타난 바와 같이 2800cm-1의 범위에서 샘플에 포함된 알킬 사슬과 3000 내지 3500cm-1의 범위에서 나타나는 방향족(aromatic) 작용기를 확인 할 수 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 의 실시예 1에 따라 제조한 코팅/분산 유기공중합체, 실시예 2에 따라 제조한 UV경화/분산 유기공중합체, 실시예 3에 따라 제조된 UV경화/항균 유기 공중합체를 XPS를 통해서 측정한 표면 분석 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따라 제조한 주쇄 결합 코팅/분산 유기공중합체, 실시예 5에 따라 제조된 주쇄결합 UV경화/분산 유기공중합체, 실시예 6에 따라 제조된 주쇄결합 UV경화/항균 유기 공중합체를 XPS를 통해서 측정한 표면 분석 그래프이다.
도 7 및 도 8의 XPS 분석 결과에서 나타난 바와 같이, 유기 공중합체를 XPS로 분석한 결과, 528eV에서 O1s피크가 확인되었고, 399eV에서 N1s피크를 확인할 수 있다. 또한, 285eV에서 C1s피크를 확인함으로, 유기 공중합체의 합성 여부를 확인할 수 있었다.
실험예 2: 접촉각 측정
먼저, 금속 표면 및 범용성 고분자 필름 표면에 대한 카테콜 작용기를 가진 코팅/분산 유기 공중합체 층의 형성 여부를 확인하기 위해서, 실시예 1 또는 4에서 얻어진 결과물에 대해 각각 접촉각을 확인하였으며, 접촉각의 변화 유무를 근거로 하여 코팅여부를 판단하였다. 그 결과를 도 9에 나타내었다.
코팅되지 않은 상태의 표면(bare로 표시)의 접촉각을 측정한 결과값과 실시예에서 수득된 샘플을 이용하여 코팅된 표면의 접촉각을 측정한 결과값과 비교하여 보면, Bare 상태와 코팅된 상태의 접촉각이 달라지는 것으로 나타났다. 구체적으로 코팅된 경우 금속 표면은 커지고, 범용성 고분자 필름에서는 접촉각이 작아지는 것으로 도 9에서 확인 되었다.
실험예 3: 분산도 확인 ( CNT , MMT , ITO , WO 3 )
실시예 1,2 및 4,5에서 합성된 유기 공중합체의 분산성을 확인하기 위해서, 분산이 어려운 탄소 섬유계와 금속 산화계 화합물을 수용액 또는 유기용매와 혼합하였다. 탄소 섬유계로는 카본나노튜브 (CNT)를 사용하고, 금속 산화계로는 산화 인듐-주석(ITO), 산화 텅스텐 (WO3), 몬모릴로나이트(MMT)를 이용한다. 탄소 섬유계와 금속 산화계 화합물을 수용액 또는 유기용매와 유기 공중합체를 섞어서, 분산도를 확인하고, 입자 사이즈를 측정한다. 또한 XRD를 이용해서 분산성을 확인한다.
도 10에서 ITO와 WO3의 분산을 확인하는 사진을 보면, 용매에 잘 분산되어 있는 형태를 확인할 수 있다.
도 11에서는 ITO와 WO3의 분산을 한 후, DLS를 통한 입자 사이즈를 확인함으로써 분산성이 유지 됨을 판단할 수 있다.
도 12에서는 CNT의 분산을 확인하는 사진으로써, CNT는 DMF를 제외한 다른 용매에는 잘 분산되지 않지만, 유기 공중합체가 포함된 상태에서는 수용액 및 유기용매에 훨씬 더 분산성의 향상을 나타낸다.
도 13에서는 MMT의 XRD 결과값을 보면, MMT의 층간의 간격이 나타나다가 유기 공중합체를 포함하면, 층간의 간격이 더 커짐으로 XRD 결과값에는 나타나지 않음으로 MMT가 완전한 박리가 되어 분산성이 향상 되었음을 나타낸다. 또한, MMT와 결합한 코팅/분산 유기 공중합체와 UV경화 공중합체를 이용해서, PP, PS, PVC, PET 필름에 코팅한 투과도를 도 14에서 나타낸다.
실험예 4: UV 경화 확인
본 발명에 따른 실시예 2, 3, 5 또는 6의 합성된 UU경화가 가능한 유기 공중합체는 UV를 통해서 조사했을 경우, 액체 상태였던 용액이 고체상태로 경화되는 현상을 확인할 수 있다. 또한 유기 공중합체를 수용액 상에서 녹인 후, 범용성 고분자 필름인 PP, PVC, PET 위에 도핑 후, UV를 통해서 조사하면 고체로 경화되어 코팅된 필름의 투과도를 도 15에서 나타낸다.
실험예 5: 항균성 확인
본 발명에 따른 실시예 3 또는 6의 UV경화/항균 유기 공중합체의 항균력을 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 진행하였다.
다양한 세균에 대한 항미생물 효과를 시험하기 위해, 대표적으로 사용되는 그람 양성 및 그람 음성 실험 미생물을 선발하였다. 선발된 미생물은 그람 양성균으로 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 그람 음성 균으로 대장균(Escherichia coli)와 살모넬라 파라티피(Salmonella paratyphi)를 각각 선별하였다. 항균력을 배양된 콜로니수로 계산하여 육안측정이 가능한 한천 플레이트 도말 방법(Agar Plate Smear Mathod) 이용하여, 각각 균주에 따른 고체 LB와 MRS 아가 플레이트 상에서의 항균성을 측정 하였다. 구체적으로는 아래와 같이 실험을 진행하였다.
(1) 그람 양성균의 항미생물 효과 확인
S.aureus의 싱글 콜로니를 5ml MRS 액체 배지 내로 접종하였고, 37℃ 인큐베이터에서 하룻밤 동안 배양하였다. 배양된 세포 현탁액의 50ul를 액체 MRS 배지 5ml에 접종 하였다. 이 용액의 100ul를 900ul의 펩톤(peptone)수에 접종하여 균주를 105개까지 희석하였다. 상기 실시예 3 또는 실시예 6 에서 수득된 샘플을 50mg/ml의 농도로 각각 딥 코팅한 PVC 필름을 플레이트에 얹고 그 위에 고체 MRS 아가 플레이트를 형성하였다. 그 다음 희석된 세포 배양액 100ul를 MRS 아가 플레이트 상에 플레이팅한 다음 37℃ 인큐베이터에서 하루 동안 동안 배양하였다. 결과를 분석하여 표 1및 표 2에, 그리고 도 16으로 나타내었다. 그 결과, 스타필로코쿠스 아우레우스의 경우, 범용성 고분자 필름은 수많은 콜로니가 관찰되었지만, 항균 유기 공중합체가 코팅된 필름에서 수득된 샘플로 코팅된 표면은 상기 스타필로코쿠스 아우레우스의 콜로니가 전혀 성장하지 않았다.
[표 1]
Figure 112014020907816-pat00025
[표 2]
Figure 112014020907816-pat00026
(2) 그람 음성균의 항미생물 효과 확인
이셔리키아 콜라이에 대해서도 LB 아가 플레이트에서의 항균성 시험이 수행되었다. E. coli의 싱글 콜로니(single colony)를 5ml LB 액체 배지 내로 접종하였고, 150rpm으로 교반하면서 37℃ 쉐이킹 인큐베이터에서 하룻밤 동안 배양하였다. 배양된 세포 현탁액의 50ul를 액체 LB 배지 5ml에 접종 하였다. 이 용액의 100ul를 900ul의 펩톤(peptone)수에 접종 하여 균주를 105 개 까지 희석하였다. 상기 실시예 3 또는 실시예 6에서 수득된 샘플을 50mg/ml의 농도로 딥 코팅한 범용성 PVC 필름을 플레이트에 얹고, 그 위에 고체 LB 아가 플레이트를 형성하였다. 그 다음 희석된 세포 배양액 100ul를 LB 아가 플레이트 상에 플레이팅 한 다음 37℃ 인큐베이터에서 하룻밤 동안 배양하였다. 결과를 분석하여 표 3 및 표 4, 그리고 도 17로 나타내었다. 그 결과, 이셔리키아 콜라이의 경우에도, 범용성고분자필름은 수많은 콜로니가 관찰되었지만, 항균유기 공중합체가 코팅된 필름에서 수득된 샘플을 통해 코팅된 표면은 상기 이셔리키아 콜라이의 콜로니가 전혀 성장하지 않았다.
[표 3]
Figure 112014020907816-pat00027
[표 4]
Figure 112014020907816-pat00028

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체;
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하고,
    상기 폴리 비닐계 공중합체는 3차 아민기 및 OH 기 중 적어도 어느 하나를 갖는 공중합체이며,
    하기 화학식 1로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 1]
    Figure 112015034718205-pat00029

    상기 화학식 1에서,
    X, B는 비닐계 화합물이고, 상기 폴리 비닐계 공중합체의 전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~ 100 미만 중량%, B는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리 비닐계 공중합체는, 상기 비닐계 화합물인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethylacrylate), 2-디메틸아미노 에틸메타크릴레이트 (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate), 2-디에틸아미노 에틸메타크릴레이트(2-(diethylamino )ethyl methacrylate), 테트라 -부틸메타아크릴레이트(t-butylmetha crylate), 2-아미노에틸메타아크릴레이트(2-aminoethyl methacrylate),아크릴아마이도 프로필트리메틸암모니움 클로라이드 (acrylamido- propyltrim ethylammonium chloride), 피리딘 (pyridine) 및 피롤리돈 (pyrrolidone) 중 선택된 2 이상의 폴리머를 공중합한 공중합체인 것을 특징으로 하는 유기 공중합체.
  4. 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체;
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하고,
    상기 폴리 비닐계 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 2로 구성되고,
    상기 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 3으로 구성되며,
    상기 폴리 비닐계 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 4로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 2]
    Figure 112015034718205-pat00030

    상기 화학식 2에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이고,
    [화학식 3]
    Figure 112015034718205-pat00031

    상기 화학식 3에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이고,
    [화학식 4]
    Figure 112015034718205-pat00032

    상기 화학식 4에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
  5. 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체;
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하고,
    상기 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체는 하기 화학식 5로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 5]
    Figure 112015034718205-pat00033

    상기 화학식 5에서,
    A는 주쇄 형성가능 화합물이고,
    X, B는 비닐계 화합물이고,
    전체 중량에 대하여, X는 0 초과 ~100 미만 중량%, Z는 0 초과 ~ 100 미만 중량%이다.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 주쇄 형성가능 화합물은,
    폴리에틸렌글라이콜, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리카프로락톤, 폴리라틱엑시드, 플루로닉, 폴리글라이콜엑시드, 메톡시 폴리에틸렌글리콜, 폴리락틱글라이콜, 폴리락틱 및 폴리글라이콜 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 공중합체.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 폴리 비닐계 공중합체는, 상기 비닐계 화합물인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxy ethylacrylate), 2-디메틸아미노 에틸메타크릴레이트 (2-(dimethylamino) ethyl methacrylate), 2-디에틸아미노 에틸메타크릴레이트(2-(diethylamino )ethyl methacrylate), 테트라 -부틸메타아크릴레이트(t-butylmetha crylate), 2-아미노에틸메타아크릴레이트(2-aminoethyl methacrylate),아크릴아마이도 프로필트리메틸암모니움 클로라이드 (acrylamido- propyltrim ethylammonium chloride), 피리딘 (pyridine) 및 피롤리돈 (pyrrolidone) 중 선택된 2 이상의 폴리머를 공중합한 공중합체인 것을 특징으로 하는 유기 공중합체.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, 카테콜 화합물 및 설톤화합물이 결합된 코팅/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 6으로 구성되고,
    상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 설톤화합물이 결합된 UV경화/분산 유기 공중합체는 하기의 화학식 7로 구성되며,
    상기 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체와, UV 경화용 화합물 및 소수성 알킬화합물이 결합된 UV경화/항균 유기 공중합체는 하기의 화학식 8로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 6]
    Figure 112014020907816-pat00034

    상기 화학식 6에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Y는 카테콜 화합물이며, Z는 설톤화합물이고,
    [화학식 7]
    Figure 112014020907816-pat00035

    상기 화학식 7에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, Z는 설톤화합물이며, W는 UV경화용 화합물이고,
    [화학식 8]
    Figure 112014020907816-pat00036

    상기 화학식 8에서, a는 20~2000이며, b는 1~500이며, c는 1~1000이고, X는 비닐계화합물이고, C는 소수성 알킬기 화합물이며, W는 UV경화용 화합물이다.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 카테콜 화합물은 하기의 화학식 9 또는 화학식 10으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 9]
    Figure 112015034718205-pat00037

    [화학식 10]
    Figure 112015034718205-pat00038

    상기 화학식 9,10에서, I는 염소,브롬 또는 요오드이고,
    n은 1 ~ 12의 정수이다.
  10. 비닐계 화합물들이 결합된 폴리 비닐계 공중합체 또는 폴리 비닐계 공중합체에 주쇄 형성가능 화합물이 결합된 공중합체로, 구성된 폴리 비닐계 공중합체 모체;
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물 또는 UV 경화용 관능기를 갖는 UV 경화용 화합물; 및
    상기 폴리 비닐계 공중합체 모체에 결합되는, 설톤관능기를 갖는 설톤화합물 또는 소수성 알킬관능기를 갖는 소수성 알킬화합물을 포함하고,
    상기 설톤화합물은 하기의 화학식 11로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 11]
    Figure 112015034718205-pat00039

    상기 화학식 11에서,
    n은 1 내지 3의 정수이다.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 UV경화용 화합물은 하기의 화학식 12로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체:
    [화학식 12]
    Figure 112015034718205-pat00040

    상기 화학식 12에서, R1은 알킬체인이며, R2는 H, CH3, CH2CH3이고, n은 1 내지 12의 정수이다.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 소수성 알킬 화합물은,
    1-클로로메탄(1-chloromethane), 1-클로로에탄(1-chloroethane), 1-클로로프로판(1-chloropropane), 1-클로로부탄(1-chlorobutane), 1-클로로펜탄(1-chloropentane), 1-클로로헥산(1-chlorohexane), 1-클로로헵탄(1-chloroheptane), 1-클로로옥탄(1-chlorooctane), 1-클로로노난(1-chlorononane), 1-클로로데케인(1-chlorodecane), 1-클로로도데케인(1-chlorododecane), 1-클로로옥타데케인(1-chlorooctadecane), n-아밀 클로라이드(n-amyl chloride), 아라키딜 클로라이드 (arachidyl chloride), 라우릴 클로라이드(lauryl chloride), 1-브로모메탄(1-bromomethane), 1-브로모에탄(1-bromoethane), 1-브로모프로판(1-bromopropane), 1-브로모부탄(1-bromobutane), 1-브로모펜탄(1-bromopentane), 1-브로모헥산(1-bromohexane), 1-브로모헵탄(1-bromoheptane), 1-브로모옥탄(1-bromooctane), 1-브로모노난(1-bromononane), 1-브로모데케인(1-bromodecane), 1-브로모도데케인(1-bromododecane), 1-브로모옥타데케인(1-bromooctadecane), n-아밀 브로마이드(n-amyl bromide), 아라키딜 브로마이드 (arachidyl bromide), 라우릴 브로마이드(lauryl bromide), 1-아이오도메탄(1-iodomethane), 1-아이오도에탄(1-iodoethane), 1-아이오도프로판(1-iodopropane), 1-아이오도부탄(1-iodobutane), 1-아이오도펜탄(1-iodopentane), 1-아이오도헥산(1-iodohexane), 1-아이오도헵탄(1-iodoheptane), 1-아이오도옥탄(1-iodooctane), 1-아이오도노난(1-iodononane), 1-아이오도데케인(1-iododecane), 1-아이오도도데케인(1-iodododecane), 1-아이오도옥타데케인(1-iodooctadecane), n-아밀 아이오다이드(n-amyl iodide), 아라키딜 아이오다이드 (arachidyl iodide) 또는 라우릴 아이오다이드(lauryl iodide)인 것을 특징으로 하는 유기 공중합체.
  13. 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1;
    상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 카테콜 작용기를 갖는 카테콜 화합물을 반응시켜 카테콜 공중합체를 제조하는 단계 2; 및
    상기 단계 2에서 제조된 카테콜 공중합체와 설톤관능기를 갖는 설톤 화합물을 반응시켜 코팅/분산 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법.
  14. 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1;
    상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물를 반응시켜 UV경화 공중합체를 제조하는 단계 2; 및
    상기 단계 2에서 제조된 UV경화 공중합체와 설톤관능기를 갖는 설톤 화합물을 반응시켜 UV경화/분산 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법.
  15. 3차 아민기 또는 OH기를 포함하는 화합물인 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트를 분자량 조절제 및 개시제를 첨가하여 공중합체 모체를 제조하는 단계 1;
    상기 단계 1에서 제조된 공중합체 모체에 UV경화용 관능기를 갖는 UV경화용 화합물를 반응시켜 UV경화 공중합체를 제조하는 단계 2; 및
    상기 단계 2에서 제조된 UV경화 공중합체와 소수성 알킬 관능기를 가진 소수성 알킬화합물을 반응시켜 UV경화/항균 유기 공중합체를 제조하는 단계 3을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법.
  16. 제 13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 2 및 상기 단계 3은 에탄올 용매하에 70 내지 90℃의 온도에서 45 내지 50시간 반응시키는 것을 특징으로 하는 유기 공중합체의 제조방법.
  17. 제 1항 및 제 3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 유기 공중합체; 및
    상기 유기 공중합체에 의해 코팅되는 범용성 고분자 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 필름.
  18. 제 13항 내지 제 15항 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 유기 공중합체를 제조하는 단계;
    상기 유기공중합체를 5 ~ 20mg/ml농도의 수용액으로 제조하는 단계; 및
    상기 수용액에 Si 표면과 범용성 고분자 필름으로 된 표면을 가진 기재를 넣고, 상온하에서 15 ~ 30시간 동안 보관하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅필름 제조방법.
KR1020140025122A 2014-03-03 2014-03-03 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법 KR101583909B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140025122A KR101583909B1 (ko) 2014-03-03 2014-03-03 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140025122A KR101583909B1 (ko) 2014-03-03 2014-03-03 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150103544A KR20150103544A (ko) 2015-09-11
KR101583909B1 true KR101583909B1 (ko) 2016-01-08

Family

ID=54243721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140025122A KR101583909B1 (ko) 2014-03-03 2014-03-03 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101583909B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924496B1 (ko) * 2017-01-02 2018-12-03 한국교통대학교 산학협력단 박테리아 진단용 유기 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 박테리아 진단용 형광센서
KR101986431B1 (ko) * 2017-11-21 2019-06-07 한국교통대학교산학협력단 박테리아 진단, 사멸기능을 갖는 유기공중합체, 탄소양자점 및 그 제조방법
KR101996147B1 (ko) * 2017-11-21 2019-07-04 한국교통대학교산학협력단 멀티 스펙트럼을 갖는 탄소양자점 및 그 제조방법
KR102028723B1 (ko) * 2018-11-15 2019-10-07 한국생산기술연구원 발포용 생분해성 수지의 유변물성 증대를 위한 선택적 이온결합성 사슬 연장제
KR102167281B1 (ko) * 2020-03-12 2020-10-20 한국교통대학교산학협력단 Ｕｖ 경화용 항균성 및 상용성이 우수한 유／무기 하이브리드 수지 및 그 제조방법
CN116751398B (zh) * 2023-07-20 2024-01-26 广州市兴联达塑料制品有限公司 一种镀金属锌薄膜材料、制备方法及其应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MXPA05010668A (es) 2003-04-08 2005-12-12 Ciba Sc Holding Ag Dispersantes de polimeros de estabilizacion de luz en dispersiones de pigmento.
JP2007517776A (ja) 2003-12-09 2007-07-05 スフェリックス， インコーポレイテッド カテコール官能基を有する生体接着性ポリマー
DE102005057460A1 (de) 2005-12-01 2007-06-06 Wacker Chemie Ag Zu hochfesten Elastomeren vernetzbare ionisch und/oder organometallisch funktionalisierte Siliconpolymere
KR101103423B1 (ko) 2009-09-04 2012-01-06 아주대학교산학협력단 생체 주입형 조직 접착성 하이드로젤 및 이의 생의학적 용도
KR101007180B1 (ko) 2009-11-16 2011-01-18 이재춘 무기성 항균제가 표면에 부착된 항균필름 및 그 제조방법
KR101563398B1 (ko) * 2012-05-29 2015-10-26 한국교통대학교산학협력단 접착특성을 갖는 항균 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기화합물이 코팅된 항균 코팅필름 및 그 코팅필름의 코팅방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150103544A (ko) 2015-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101583909B1 (ko) 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기 공중합체가 코팅된 코팅필름, 그 코팅필름의 제조방법
KR100752150B1 (ko) 이미다졸륨 염을 갖는 광경화성 단량체, 상기 이미다졸륨염을 함유하는 항균성 광경화형 조성물 및 상기조성물로부터 제조되는 항균성 고분자 재료
US10689526B2 (en) N-halamines compounds as multifunctional additives
KR101563398B1 (ko) 접착특성을 갖는 항균 유기 공중합체, 그 유기 공중합체의 제조방법, 그 유기화합물이 코팅된 항균 코팅필름 및 그 코팅필름의 코팅방법
Lenoir et al. Polyolefin matrixes with permanent antibacterial activity: preparation, antibacterial activity, and action mode of the active species
Kou et al. Novel N-halamine silanes
US20090324536A1 (en) Antimicrobial polymers and coatings
CN102942812B (zh) 一种可紫外光交联的咪唑盐型高分子抗菌剂及其制备方法
US20160009926A1 (en) Functionalised antifouling compounds and use thereof
CN106750262A (zh) 两亲性嵌段抗菌肽的合成及其组装体的制备方法和应用
US20220073758A1 (en) Process for preparing a surface with bacteriostatic activity and surface thus prepared
JP2016196644A (ja) シリコーン含有モノマー
US20150299475A1 (en) Uv cured benzophenone terminated quarternary ammonium antimicrobials for surfaces
KR101488701B1 (ko) 항균성 이미다졸륨 화합물, 이를 포함하는 광경화성 코팅 조성물 및 항균성 고분자 코팅
CN106065076B (zh) 一种水溶性硅醚嵌段离子液体型大分子光引发剂及其制备方法
Oh et al. Synthesis and antibacterial activity of versatile substrate‐coated biocidal material via catechol chemistry
WO2014089680A1 (en) Uv cured benzophenone terminated quaternary ammonium antimicrobials for surfaces
JP2018135312A (ja) ポリマー型抗菌・防カビ剤、および利用
CN108484487B (zh) 含吡啶季铵盐及氨基甲酸酯结构的抗菌性(甲基)丙烯酸酯单体及其制备方法和应用
JP6156874B2 (ja) 生体不活性膜、コーティング液、およびその製造方法ならびに生体不活性処理済基材
KR102578739B1 (ko) 신규한 화합물, 이를 포함하는 항균제, 및 항균성 고분자 코팅 조성물
Lenoir et al. Antimicrobial activity of polystyrene particles coated by photo-crosslinked block copolymers containing a biocidal polymethacrylate block
US20230381077A1 (en) Antibacterial And Deodorizing Composition, And Preparation Method Therefor
JP2001097806A (ja) 抗菌剤及びそれを用いた抗菌性組成物
CN115124875B (zh) 一种自洁净多季鏻阳离子抗菌涂膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 5