KR101628441B1 - 유무기 복합체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 유무기 복합체는 실리카; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 1 고분자; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 2 고분자; 및 상기 제 2 고분자에 결합된 금속이온;을 포함한다.

Description

유무기 복합체 및 그 제조방법{ORGANIC-INORGANIC COMPOSITE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유무기 복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 현대 산업의 발전에 따라, 각종 제품의 다양화와 상품성이 중요시 되고 있으며, 제품의 생산, 저장, 유통 및 판매를 위한 포장에 있어서, 취급 편리성 및 품질 보존 등에 대한 소비자의 요구가 점차 증가하고 있다.
따라서 포장재 산업 분야에서는 이러한 사회 환경에 발맞추어, 기존 포장의 단순 제품보호 및 품질보존의 수동적인 목적에서 벗어나, 제품의 특성에 따라 적극적으로 포장 제품에 능동적 효과를 제공하고, 포장재에 기능성 요인을 부여하여 상품성을 증대시키는 연구 노력을 활발히 진행하고 있다.
실리카는 SiO2 화학 성분인 광물질이며, 알갱이 형태로 존재하는데, 수분 분자와 친화력이 강하여 수분을 끌어당기는 성질이 있어 흡착제로서 많이 사용되고 있다. 또한 흡수 기공의 크기도 다양하여 수분 이외에도 여러 유기 화학물질을 흡수할 수 있다.
오늘날 다양한 식품, 의약품, 전자 및 생활용품에서의 포장재로, 가볍고 우수한 가스 차단성, 투습성 등의 특성들을 부여한 기능성 포장재는 대부분 제품 품질개선을 위한 활성물질을 포장재에 함침 및 코팅하여 제조되고 있는데, 이는 포장 직후부터 지속적으로 대상 제품에 최대의 효과성을 부여하기 위한 것이다.
특히 수분에 민감한 식품의 경우, 포장 내부를 건조한 상태로 유지시킬 필요가 있는데, 이는 수분 활성도가 제품의 물성 변화, 산패 발생, 영양적 손실, 관능적 가치 저하 및 미생물 성장을 통한 부패 발생, 그리고 전자 제품에서는 금속 표면의 산화 부식 유도 등으로 포장된 제품의 품질을 떨어뜨리게 하는 중요한 원인이 되기 때문이다.
일반적으로 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 식품의 경우 열풍 건조 전처리, 건조 가스 치환 포장, 차단성이 있는 진공 포장, 건조제를 포장재 내부에 별도로 첨가하는 방법 등으로 처리하고 있으나, 이러한 방법은 처리 공정의 불편함, 처리 비용 상승, 보존 기간의 증대에 따른 건조 지속성의 약화와 같은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 수분 흡착력 및 지속 효과가 뛰어나며 제품의 오염이 발생하지 않는 생활성이 보장되는 유무기 복합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 실리카의 표면에 서로 다른 고분자가 결합되고, 이에 2중 코팅된 유무기 복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공기 정화, 탈취 및 항균 특성이 뛰어난 유무기 복합체를 포함하는 포장재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 유무기 복합체는 실리카; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 1 고분자; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 2 고분자; 및 상기 제 2 고분자에 결합된 금속 이온;을 포함한다.
상기 제 1 고분자는 트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리메톡시실릴프로필아크릴레이트, 트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴프로필 메타크릴레이트, 디메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴프로필메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 제 2 고분자는 3-머캅토프로필트리메톡시실란(MPTMS), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTMS), 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS), 및 3-(트리메톡시실릴)프로필이소시아네이트(TMSPI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 금속 이온은 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 제 1 고분자 및 상기 제 2 고분자는 상기 실리카와 산소원자를 통하여 공유결합하고, 상기 금속 이온은 상기 제 2 고분자 표면의 산소에 연결된 황기와 공유결합하는 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체는 입자 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 인 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체 입자 표면에 형성된 제 1 코팅층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것일 수 있다.
상기 제 1 코팅층의 표면에 형성된 제 2 코팅층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 코팅층은 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 제 2 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것일 수 있다.
본 발명의 유무기 복합체의 제조방법은 실리카 입자에 제 1 고분자를 결합시키는 단계; 상기 제 1 고분자가 결합된 실리카 입자에 제 2 고분자를 결합시키는 단계; 및 상기 제 2 고분자가 결합된 실리카에 금속 전구체를 첨가하여 상기 제 2 고분자에 상기 금속이 결합한 유무기 복합체를 제조하는 단계;를 포함한다.
상기 각 단계는, 각각, 60 내지 100 ℃ 온도에서 10초 내지 10 시간 동안 수행하는 것일 수 있다.
상기 금속 전구체는 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 금속 전구체인 것일 수 있다.
상기 실리카 100 중량부에 대하여, 상기 제 1 고분자 1 내지 60 중량부, 상기 제 2 고분자 1 내지 40 중량부 및 상기 금속 전구체 1 내지 40 중량부를 도입하는 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체의 표면에, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 1 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것일 수 있다.
상기 제 1 코팅층의 표면에, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 2 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 포장재료는 상기 유무기 복합체를 포함한다.
본 발명에 따르면, 수분 흡착력 및 지속 효과가 뛰어나며 제품의 오염이 발생하지 않는 생활성이 보장되는 유무기 복합체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 실리카의 표면에 서로 다른 고분자가 결합되고, 이에 2중 코팅되어 공기 정화, 탈취 및 항균 특성이 뛰어난 유무기 복합체의 제조방법이 제공된다.
나아가, 본 발명에 따르면, 수분 흡수력 및 물성이 우수할 뿐만 아니라 생활성이 보장되고 제습을 위한 포장재로 활용 가능하다.
도 1의 (a)는 실리카 구 및 TMSPMA를 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 TMSPMA의 전후 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이고, (b)는 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 실리카 구의 전자현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 2는 실리카 구 및 TMSPMA를 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 남아있는 잔여물(residual)과 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 실리카 구 및 TMSPMA를 60 ℃에서 60, 120, 180, 360, 570, 800 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 4는 실리카 구 및 TMSPMA를 70 ℃에서 80, 200, 260, 320, 460 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5의 (a)는 실리카 구 및 TMSPMA를 80 ℃에서 120, 240, 480 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이고, (b)는 80 ℃에서 120 및 480 분 동안 각각 교반하였을 때 실리카 구의 전자현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1 코팅층이 형성된 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
도 8은 본 발명에 따른 제 2 코팅층이 형성된 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예 등을 통하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 유무기 복합체는 실리카; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 1 고분자; 상기 실리카의 표면에 결합된 제 2 고분자; 및 상기 제 2 고분자에 결합된 금속이온;을 포함한다.
상기 제 1 고분자는 트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리메톡시실릴프로필아크릴레이트, 트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴프로필 메타크릴레이트, 디메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴프로필메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. 바람직하게는 트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트를 사용하는 것이 좋다.
상기 제 2 고분자는 3-머캅토프로필트리메톡시실란(MPTMS), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTMS), 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS), 및 3-(트리메톡시실릴)프로필이소시아네이트(TMSPI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. 바람직하게는 3-머캅토프로필트리메톡시실란(MPTMS)을 사용하는 것이 좋다.
상기 금속은 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. 바람직하게는 게르마늄을 사용하는 것이 좋다. 특히 상기 게르마늄은 인체에 유익한 원적외선을 방사하고, 탈취 및 항균 효과가 포장되는 제품의 신선도가 향상되고, 폐기된 후에도 부패되는 기간을 단축시킬 수 있으며 다이옥신의 발생이 억제되므로 환경오염을 방지할 수 있는 특성이 뛰어나다.
상기 제 1 고분자 및 상기 제 2 고분자는 상기 실리카와 산소원자를 통하여 공유결합하고, 상기 금속 이온은 상기 제 2 고분자 표면의 산소에 연결된 황기와 공유결합하는 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체는 입자 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 인 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체 입자 표면에 형성된 제 1 코팅층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 사용한 것이 좋다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)는 상기 제 2 고분자와 결합되는 금속 간의 상호작용(interaction)을 방지하여 상기 유무기 복합체를 완전히 고립시킬 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것일 수 있다. 이때 상기 제 1 코팅층의 두께가 1 nm 보다 얇은 경우 제대로 코팅되지 않아 금속 간의 상호작용이 발생할 수 있으며, 반대로 두께가 100 nm 보다 두꺼운 경우 금속 간의 상호작용을 방지하여 완전히 고립시킬 수 있으나 형광을 감소시키는 과정(self-quenching)을 최소화하는데 문제가 있을 수 있다. 상기 제 1 코팅층은 형광을 감소시키는 과정(self-quenching)을 최소화하여 최대의 원적외선 형광을 얻을 수 있다.
상기 제 1 코팅층의 표면에 형성된 제 2 코팅층;을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 코팅층은 생활성을 향상시키기 위해 상기 제 1 코팅층의 표면에 형성된다.
상기 제 2 코팅층은 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 코팅층과 녹는점이 유사한 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE)을 사용하는 것이 좋다.
상기 제 2 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것일 수 있다. 이때 상기 제 2 코팅층의 두께가 1 nm 보다 얇은 경우 제대로 코팅되지 않을 수 있으며, 반대로 두께가 100 nm 보다 두꺼운 경우 포장재료로 이용하는데 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 유무기 복합체의 제조방법은 실리카 입자에 제 1 고분자를 결합시키는 단계; 상기 제 1 고분자가 결합된 실리카 입자에 제 2 고분자를 결합시키는 단계; 및 상기 제 2 고분자가 결합된 실리카에 금속 전구체를 첨가하여 상기 제 2 고분자에 상기 금속이 결합한 유무기 복합체를 제조하는 단계;를 포함한다.
상기 각 단계는, 각각, 60 내지 100 ℃ 온도에서 10초 내지 10 시간 동안 수행하는 것일 수 있다. 바람직하기로는 80 ℃ 온도에서 8 시간 동안 수행하는 것이 좋으며, 반응 시간에 따라 상기 실리카 입자에 다양한 양의 상기 제 1 및 제 2 고분자를 결합할 수 있다.
상기 금속 전구체는 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 금속 전구체인 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체는 상기 실리카 100 중량부에 대하여, 상기 제 1 고분자 1 내지 60 중량부, 상기 제 2 고분자 1 내지 40 중량부 및 상기 금속 전구체 1 내지 40 중량부를 도입하는 것일 수 있다.
상기 유무기 복합체의 표면에, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 1 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것일 수 있다. 상기 제 1 코팅층의 함량이 1 중량% 보다 낮은 경우 금속 간의 상호작용을 고립시키는데 문제가 있을 수 있고, 반대로 함량이 70 중량% 보다 높은 경우 코팅층을 형성하는데 문제가 있을 수 있다.
상기 제 1 코팅층의 표면에, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 2 코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것일 수 있다. 상기 제 2 코팅층의 함량이 1 중량% 보다 낮은 경우 코팅층을 형성하는데 문제가 있을 수 있고, 반대로 함량이 70 중량% 보다 높은 경우 포장재료로 이용하는데 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 포장재료는 상기 유무기 복합체를 포함한다.
따라서 본 발명의 유무기 복합체는 수분 흡착력 및 지속 효과가 뛰어나며 제품의 오염이 발생하지 않는 생활성이 보장되며, 실리카의 표면에 서로 다른 고분자가 결합되고, 이에 2중 코팅되어 공기 정화, 탈취 및 항균 특성이 뛰어나다. 나아가, 수분 흡수력 및 물성이 우수할 뿐만 아니라 생활성이 보장되어 제습을 위한 포장재로 활용 가능하다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠으나, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
반응기에 물, 페닐트라이메톡시실란(PTMS) 및 3-(트라이메톡시실릴)프로필메타크릴레이트(TMSPMA)를 넣은 후, 여기에 암모니아수(NH4OH)를 첨가하여 60 ℃에서 120 분 동안 교반하여 유기 실란 원료의 가수분해를 수행하였다. 그 다음 반응용액에 머갑토프로필트라이메톡시실란(MPTMS) 을 첨가하여 60 ℃에서 10 분 동안 교반시켰다. 이어, Ge(NO3)4 을 첨가하여 결과적으로 생성된 반응물을 여과 및 건조한 후, 목적하는 유무기 복합체를 얻었다. 도 6은 본 발명에 따른 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
상기 유무기 복합체에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 과산화벤조일(benzoyl peroxide)를 첨가하여 80 ℃에서 교반시켜 상기 유무기 복합체에 제 1 코팅층을 형성하였다. 도 7은 본 발명에 따른 제 1 코팅층이 형성된 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
그런 다음 상기 코팅된 유무기 복합체에 LLPE(linear low density polyethylene)를 첨가하여 60 ℃에서 20 분 동안 교반시켜 제 2 코팅층이 형성된 유무기 복합체를 제조하였다. 도 8은 본 발명에 따른 제 2 코팅층이 형성된 유무기 복합체 합성의 도식도이다.
도 1의 (a)는 실리카 구 및 TMSPMA를 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 TMSPMA의 전후 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이고, (b)는 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 실리카 구의 전자현미경 이미지를 나타낸 것이다. 도 1의 (a)에서 흡수 파장은 파장 변화가 나타나지 않았으며, (b)의 전자현미경 이미지에서 실리카 구의 표면은 아무런 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.
도 2는 실리카 구 및 TMSPMA를 상온에서 120 분 동안 교반하였을 때 남아있는 잔여물(residual)과 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다. 상기 실리카 구 및 TMSPMA이 혼합된 용액에 남아있는 잔여물(residual)을 분석한 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 잔여물과 TMSPMA의 흡수 파장이 큰 차이를 나타내지 않은 것으로 보아 TMSPMA가 실리카 구에 결합하지 않고 용액에 남아있는 것을 확인할 수 있었다.
도 3은 실리카 구 및 TMSPMA를 60 ℃에서 60, 120, 180, 360, 570, 800 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다. TMSPM이 실리카 구에 결합된 증거가 되는 에스터 그룹의 흡수 파장인 1700 cm-1에서 작은 숄더(shoulder)가 나타난 것을 확인할 수 있었다.
도 4는 실리카 구 및 TMSPMA를 70 ℃에서 80, 200, 260, 320, 460 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다. 1700 cm-1의 흡수 파장에서 숄더(shoulder)가 나타났으며, 합성 시간이 증가함에 따라 미세한 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
도 5의 (a)는 실리카 구 및 TMSPMA를 80 ℃에서 120, 240, 480 분 동안 각각 교반하였을 때 TMSPMA의 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이고, (b)는 80 ℃에서 120 및 480 분 동안 각각 교반하였을 때 실리카 구의 전자현미경 이미지를 나타낸 것이다. 도 5의 (a)의 1725 cm-1의 흡수 파장에서 에스터 그룹의 흡수 파장이 나타났고, 합성 시간이 증가함에 따라 에스터 그룹의 흡수 파장이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 (b)의 전자현미경 이미지에서 80 ℃에서 120 분 동안 교반하였을 때 실리카 구의 표면에 TMSPMA가 결합된 것을 확인할 수 있으며, 480 분 교반하였을 때 합성 시간의 증가에 따라 많은 양의 TMSPMA가 실리카 구의 표면에 결합된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (21)

  1. 실리카, 상기 실리카의 표면에 결합된 제 1 고분자, 상기 실리카의 표면에 결합된 제 2 고분자 및 상기 제 2 고분자에 결합된 금속 이온을 포함하는 유무기 복합체;
    상기 유무기 복합체의 표면에 형성된 제 1 코팅층; 및
    상기 제 1 코팅층 상에 형성된 제 2 코팅층;
    을 포함하고,
    상기 제 1 고분자 및 상기 제 2 고분자는 상기 실리카와 산소원자를 통하여 공유결합하고,
    상기 금속 이온은 상기 제 2 고분자 표면의 산소에 연결된 황기와 공유결합하는 것이고,
    상기 제 1 코팅층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이고,
    상기 제 2 코팅층은 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인,
    다중 코팅 복합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 고분자는 트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리메톡시실릴프로필아크릴레이트, 트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트, 트리부톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디메톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디부톡시메틸실릴프로필메타크릴레이트, 디이소프로폭시메틸실릴프로필 메타크릴레이트, 디메톡시실릴프로필메타크릴레이트, 디에톡시실릴프로필메타크릴레이트 및 디부톡시실릴프로필메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 다중 코팅 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 고분자는 3-머캅토프로필트리메톡시실란(MPTMS), 페닐트리메톡시실란(PTMS), 비닐트리메톡시실란(VTMS), 메틸트리메톡시실란(MTMS), 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTMS), 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS), 및 3-(트리메톡시실릴)프로필이소시아네이트(TMSPI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인, 다중 코팅 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 이온은 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인, 다중 코팅 복합체.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    입자 크기가 1 nm 내지 100 ㎛ 인 것인, 다중 코팅 복합체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것인, 다중 코팅 복합체.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 코팅층은 두께가 1 내지 100 nm 인 것인, 다중 코팅 복합체.
  13. 실리카 입자에 제 1 고분자를 결합시키는 단계;
    상기 제 1 고분자가 결합된 실리카 입자에 제 2 고분자를 결합시키는 단계;
    상기 제 2 고분자가 결합된 실리카에 금속 전구체를 첨가하여 상기 제 2 고분자에 상기 금속이 결합한 유무기 복합체를 제조하는 단계;
    상기 유무기 복합체의 표면에, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐아세테이트(PVA), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 1 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 코팅층의 표면에, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLPE), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 생분해성 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 제 2 코팅층을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제 1 고분자 및 상기 제 2 고분자는 상기 실리카와 산소원자를 통하여 공유결합하고,
    상기 금속 이온은 상기 제 2 고분자 표면의 산소에 연결된 황기와 공유결합하는 것인,
    다중 코팅 복합체의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 각 단계는, 각각, 60 내지 100 ℃ 온도에서 10초 내지 10 시간 동안 수행하는 것인, 다중 코팅 복합체의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 금속 전구체는 게르마늄(Ge), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 셀레늄(Se), 아연(Zn) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 금속 전구체인 것인, 다중 코팅 복합체의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 실리카 100 중량부에 대하여,
    상기 제 1 고분자 1 내지 60 중량부, 상기 제 2 고분자 1 내지 40 중량부 및 상기 금속 전구체 1 내지 40 중량부를 도입하는 것인, 다중 코팅 복합체의 제조방법.
  17. 삭제
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것인, 다중 코팅 복합체의 제조방법.
  19. 삭제
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제 2 코팅층은 상기 유무기 복합체 전체 중량 기준으로 1 내지 70 중량%인 것인, 다중 코팅 복합체의 제조방법.
  21. 청구항 제1항 내지 제4항, 제6항, 제9항 및 제12항 중 어느 한 항의 다중 코팅 복합체를 포함하는 포장재료.
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