KR101690091B1

KR101690091B1 - 진공증착용 항균성 프라이머 코팅제 및 이를 이용한 다중코팅 방법

Info

Publication number: KR101690091B1
Application number: KR1020150053693A
Authority: KR
Inventors: 김현중; 김홍철; 김정래; 신미애; 이한나; 이수연
Original assignee: 주식회사 쎄코
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-12-27
Also published as: WO2016167587A1; JP6595696B2; CN107580636B; JP2018521199A; CN107580636A; KR20160123540A; DE112016001751T5

Abstract

본 발명은 진공증착용 항균성 프라이머 코팅제 및 이를 이용한 다중코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모재와 기능성 코팅층 간에 나노 두께로 코팅하여 밀착력을 향상시키는 프라이머 코팅층에 항균력을 부여할 수 있는 진공증착용 항균성 프라이머 코팅제 및 이를 이용하여 형성된 항균성 프라이머 코팅층 위에 발수/발유 기능성 코팅층을 형성함으로써 발수/발유성 코팅의 발수발유성 및 내구성을 방해하지 않으면서 항균력을 나타낼 수 있는 다중코팅 방법에 관한 것이다.

Description

진공증착용 항균성 프라이머 코팅제 및 이를 이용한 다중코팅 방법{Antibacterial primer coating agent for vacuum deposition and method of multi-layered coating by using the same}

종래에는 터치형 디스플레이(Smart phone, Tablet PC, Smart watch 등) 스마트 기기 사용율의 급격한 증가와 함께 위생 문제의 심각성이 대두되면서 항균에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 현재 적용되고 있는 지문방지코팅에는 항균 기능이 없어 사용자들이 자주 만지는 부분인 터치스크린 윈도우에 항균 기능을 부여할 수 있는 기술 개발이 시급한 상황이다.

현재 출시되고 있는 스마트폰 윈도우(터치스크린)에는 얇은 막 (수십 nm)의 지문방지 코팅 (또는 오염방지 코팅)이 되어 있다. 지문방지 코팅은 불소계 화합물을 이용해 발수/발유의 특성을 표면에 부여하게 되는데, 이는 표면에너지를 낮추어 지문 및 외부 오염물질과 코팅된 표면과의 접촉 면적을 줄여 오염물의 묻음성을 최소화하고 묻더라도 잘 닦이는 특성을 가지고 있다.

이러한 얇은 막을 형성하기 위해서는 대부분 “진공증착”이라는 코팅 방법을 사용하게 되는데 진공증착을 이용한 코팅(표면 개질)은 매우 짧은 시간에 타겟(코팅제)에 고온의 열원을 가하여 코팅이 진행되기 때문에 코팅막의 질이 매우 우수하고 약품 손실량이 적으며, 광학 특성을 저해하지 않는 나노사이즈의 박막 코팅이 가능하다.

시중에는 무기물(Ti 계열)을 이용한 항균 코팅이 많이 알려지긴 하였으나, 대부분 습식방식을 이용하고 있어 국내/외 진공증착용 기능성 코팅제 생산 업체 중 항균성을 갖는 약품 생산 업체가 전무한 상황이다. 진공증착을 이용한 무기물 코팅의 경우, 발화온도가 높아 코팅 가능한 모재에 제한(코팅 소재가 온도에 민감함 - 강화유리, 플라스틱 등)이 있을뿐더러, 무기물 또는 금속 코팅으로 인해 소재 자체의 표면이 변색되어 광학적 특성이 저해되는 문제가 발생한다.

국내출원번호 10-2002-0066286호(출원인:주식회사 와이드 엔텍, 항균 작용하는 나노기술 이용 진공증착 시스템)은 항균작용을 하는 나노기술을 응용한 진공증착 시스템을 개발 및 활용하는 기술에 관한 것으로, 여기에서는 목초재(엄나무, 누릅나무, 매실 등)를 사용하여 항균 작용을 구현하려 하였으나 그 항균 기능이 부족하고 지속력이 유지되기 어려운 문제가 있으며, 또한 발수/발유성 및 슬립성과 같은 기능성이 구현되지 않는 문제점이 있다.

미국공개특허번호 US 2011-0025933호(출원인: VIZIO INC., TELEVISION WITH ANTIMICROBIAL COATING)에는 텔레비전 외부 표면에 항균성 에이전트를 포함하는 코팅제를 도포, 피막하여 미생물의 성장을 억제하는 기술이 개시되어 있으나 이 역시 발수/발유성 및 슬립성과 같은 기능성이 구현되지 않는 문제점이 있다.

일본특허출원번호 2007-322624호(출원인: ZNO LAB, 항균성 재료 및 그 제조방법, Antibacterial material and method for producing the same)는 터치 패널이나 휴대 전화의 표면에 이용 가능한 유리 기판, 플라스틱 등 위에 진공증착, 스퍼터링 등의 수법으로 산화아연 박막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 항균성 재료 및 그 제조방법을 개시하고 있으나, 이 역시 발수/발유성 및 슬립성과 같은 기능성이 구현되지 않는 문제점이 있으며, 또한 금속 박막으로 인하여 광학특성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은, 모재와 기능성 코팅층 간에 나노 두께로 코팅하여 밀착력을 향상시키는 프라이머 코팅층에 항균력을 부여할 수 있고, 터치형 디스플레이 코팅 방법인 진공증착 방식의 적용이 가능한 진공증착용 항균성 프라이머 코팅제, 및 이를 이용하여 형성된 항균성 프라이머 코팅층 위에 발수/발유 기능성 코팅층을 형성함으로써 발수/발유성 코팅의 발수 및 내구성을 방해하지 않으면서 항균력을 나타낼 수 있는 다중코팅 방법을 제공함으로써, 스마트 전자기기 및 생활가전 사용시 부드러운 터치감을 가지며 지문 등의 오염을 쉽게 제거할 수 있는 동시에 균에 대한 오염으로부터 안심하고 사용할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 제1측면은, 실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물, 및 항균 물질을 포함하는, 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제를 제공한다.

본 발명의 제1측면의 일 구체예에 따르면, 상기 실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물은 상기 항균 물질의 존재하에 중축합된다.

본 발명의 제1측면의 다른 구체예에 따르면, 상기 실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물에 상기 항균 물질이 투입되고 분산되어 서로 혼합된다.

본 발명의 제2측면에 따르면, a) 실리콘계 중합체, 기능성 유무기실란 화합물 및 항균 물질을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 b) 상기 혼합물을 중축합 반응시키는 단계;를 포함하는, 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 제3측면에 따르면, i) 실리콘계 중합체 및 기능성 유무기실란 화합물을 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; ii) 상기 혼합물을 중축합 반응시키는 단계; 및 iii) 상기 중축합 반응의 결과물에 항균 물질을 투입하고 분산시켜 혼합하는 단계;를 포함하는, 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 제4측면에 따르면, 1) 코팅될 기재를 제공하는 단계; 2) 상기 기재 표면에 본 발명의 건식 항균성 프라이머 코팅제를 진공증착시켜 항균성 프라이머 코팅층을 형성하는 단계; 및 3) 상기 항균성 프라이머 코팅층 위에, 불소계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물을 포함하는 진공 증착용 건식 발수/발유성 코팅제를 진공증착시켜 발수/발유 기능성 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는, 기재의 다중코팅 방법이 제공된다.

본 발명의 제5측면에 따르면, 본 발명의 건식 항균성 프라이머 코팅제의 진공증착 코팅층 및 그 위에 진공증착된 발수/발유 기능성 코팅층을 포함하는 다중코팅층을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는, 코팅된 물품이 제공된다.

본 발명에 따라 형성된 진공증착 다중코팅은, 표면 물 접촉각이 115°이상으로 우수한 발수 및 발유성을 나타내고, 내지문성(anti-fingerprint, AF), 내구성 및 광학특성(투과율)이 우수한 동시에, 탁월한 항균 기능을 나타내며, 유리, 플라스틱 및 금속 등 다양한 소재에도 적용할 수 있으며, 특히 플라스틱 표면에 밀착시키기 어려운 AF 코팅층의 알콕시실란 말단기의 기재 밀착기능을 대폭 향상시킬 수 있어 핸드폰, 태블릿 PC 등 터치형 디스플레이를 갖는 스마트 기기, 생활가전 및 기타 전자제품 또는 이들의 부품 등의 표면에 특히 적합하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 진공증착 다중코팅을 표면에 갖는 기재의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 형성된 진공증착 다중코팅을 표면에 갖는 (a) 강화유리(TG), (b) 폴리카보네이트(PC) 및 (c) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 각각에 대한 항균 시험 결과를 나타낸 사진들이다.

이하에서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에서 사용가능한 실리콘계 중합체로는 구체적으로, 아미노기, 에폭시기, 카르복실기, 카르비놀기, 메타크릴기, 메르켑토기 및 페닐기로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 갖는 변성 실리콘 중합체 또는 그 조합을 들 수 있고, 바람직하게는 아미노알킬실란의 중합체를 들 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 기능성 유무기실란 화합물은 상기 실리콘계 중합체와의 중축합 반응을 수행하는 기능성기(예컨대, 아미노기, 비닐기, 에폭시기, 알콕시기, 할로겐기, 메르캡토기, 설파이드기 등)를 하나 이상 갖는 유무기실란 화합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 기능성 유무기실란 화합물은 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노-메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리디메톡시실란, γ-아미노프로필디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리(메톡시에톡시)실란, 디-, 트리- 또는 테트라알콕시실란, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐에폭시실란, 비닐트리에폭시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 클로로트리메틸실란, 트리클로로에틸실란, 트리클로로메틸실란, 트리클로로페닐실란, 트리클로로비닐실란, 메르캡토프로필트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 아미노프로필트리에톡시실란 또는 이를 포함하는 조합일 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 항균 물질은 천연 소재 또는 그 추출물, 항균성 고분자 화합물, 금속-함유 항균성 화합물 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.

상기 천연 소재 또는 그 추출물의 예로는 게, 새우의 껍질 또는 그 추출물(예: 키토산(chitosan)), 녹차 또는 그 추출물(예:카테킨(catechin)), 목단피 또는 그 추출물(예: Paeonol, Paeoniflorin, Paeonolide, sitosterol, Gallic acid, Methyl gallate, Tannic acid, Quercetin 등), 자몽 또는 그 추출물(예: 나린진(naringin)), 시트랄(citral), 감초 또는 그 추출물(예: 플라보노이드(flavonoids)), 편백나무 또는 그 추출물(예: 피톤치드(phytoncide)), 대나무 또는 그 추출물(예: 폴리페놀), 발아콩 또는 그 추출물(예: glyceollins), 황금 또는 그 추출물(예: tyrosinase), 와사비 또는 그 추출물(예: Isothiocyanate), 머스타드 또는 그 추출물, 히노키톨 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있다. 상기 추출물들은 공지의 추출 방법으로 제조될 수 있다.

상기 항균성 고분자 화합물의 예로는 방향족 또는 헤테로고리 고분자, 아크릴 또는 메타크릴 고분자, 양이온성 공액 고분자 전해질, 폴리실록산 고분자, 천연고분자 모방 고분자, 및 페놀 또는 벤조산 유도체 고분자로부터 선택된 1종 이상의 고분자 화합물로서, 그 직쇄 또는 분지쇄 중합체 사슬에 부착된 암모늄염기, 포스포늄염기, 술포늄염기 또는 기타 오늄염기, 페닐아미드기 및 디구아나미드기로부터 선택된 1종 이상의 작용기를 갖는 것을 들 수 있다.

상기 금속-함유 항균성 화합물의 예로는, 은, 구리, 아연 등의 금속 이온을 함유하는 유기 화합물 또는 복합체를 들 수 있으며, 여기에는 구체적으로, 금속-키틴/키토산, 금속-카보네이트, 금속-술페이트, 금속-니트레이트, 금속-아세테이트, 금속-제올라이트 및 금속-포스페이트 화합물 또는 복합체가 포함된다. 금속 이온들에 대한 우수한 킬레이트 형성능을 가지는 유기물로는 키틴/키토산을 들 수 있다. 이러한 금속-함유 항균성 화합물은 다양한 유기 화합물로부터 제조가능하다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 항균 물질로서 인체에 무해하면서도 안정성과 지속성을 갖는 상기 천연 소재 또는 그 추출물, 또는 항균성 고분자 화합물을 사용하여 제조된 항균 코팅제를 유리 표면에 코팅하여 초기항균력이 99.9%인 우수한 항균 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 보다 바람직한 구체예에 따르면, 상기 항균 물질로서 키토산(chitosan), 페오놀(paeonol: 1-(2-hydroxy-4-methoxyphenyl)ethanone) 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.

본 발명의 항균성 프라이머 코팅제에 있어서, 실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물의 함량은, 코팅제 건조중량 총 100중량%를 기준으로 80 내지 99 중량%인 것이 바람직하며, 85 내지 95 중량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 항균성 프라이머 코팅제에 있어서, 항균 물질의 함량은, 코팅제 건조중량 총 100중량%를 기준으로 1 내지 20 중량%인 것이 바람직하며, 5 내지 15 중량%인 것이 보다 바람직하다.

상기 혼합물 제조에 사용되는 방법 및 장비에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 반응용기 또는 혼합 장비를 사용할 수 있다. 또한 상기, 중축합 반응 단계에서 중축합 반응의 조건에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대, 불활성 가스(예를 들어, 아르곤, 질소) 하의 100~200℃ 온도에서 환류 반응으로 수행될 수 있다. 또한, 중축합 라디컬 반응이 보다 용이하게 진행되도록 하기 위하여, 반응이 수행되는 동안 반응 혼합물에 초음파 및/또는 UV를 조사할 수도 있다.

상기 중축합 반응의 결과물은 임의로 안정화 단계를 거칠 수 있다. 안정화 조건에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대, 중축합 반응 결과물을 상온에서 24시간 두어 안정화시킬 수 있다.

상기 항균성 프라이머 코팅층 내에서는 항균 물질이 코팅층 기저부에 배열되어 코팅의 수명이 유지되는 동안 항균력을 발휘하게 된다. 또한, 상기 발수/발유 기능성 코팅층은 내오염성, 발수발유성, 표면윤활성, 내지문성 등을 발휘하게 된다.

상기 코팅될 기재는, 진공증착 방식으로 코팅될 수 있는 것이라면 특별한 제한이 없으며, 유리(예컨대, 강화유리(Tempered Glass, TG) 등), 플라스틱(예컨대, 아크릴, 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 등) 및 금속(예컨대, SUS 등) 등 다양한 소재의 기재가 본 발명의 방법에 의하여 코팅될 수 있다.

상기 발수/발유 기능성 코팅층을 형성하기 위한 발수/발유성 코팅제는 불소계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물을 포함한다.

발수/발유성 코팅제에서 사용가능한 불소계 중합체는 과불소화 중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 불소계 중합체는 과불소화 폴리에테르(perfluoropolyether), 플루오르화비닐리덴(Vinylidene fluoride) 중합체, 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene) 중합체, 헥사플루오르프로필렌(hexafluoropropylene) 중합체, 염화삼불화에틸렌(chlorotrifluoroethylene) 중합체 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 과불소화 폴리에테르일 수 있다.

발수/발유성 코팅제에서 사용가능한 기능성 유무기실란 화합물로는 앞서 설명한 항균성 프라이머 코팅제에서 사용가능한 것들을 제한없이 사용할 수 있다.

상기 진공증착의 방법에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 진공증착 방법 및 장비를 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, PVD(Physical Vapor Deposition) 방식으로 2050 Ø 진공증착용 장비(Electron-beam evaporation, Thermal evaporation, Thermal sputter 등)를 사용하여 진공증착 코팅을 수행할 수 있다. 진공증착의 장점은 다양한 물질을 코팅에 쉽게 적용할 수 있으며, 코팅 약품 손실량이 거의 없고, 깨끗하고 균일한 박막을 형성할 수 있다는 점이다. 또한 장치 전체의 구성이 비교적 간단하며, 박막을 만들 때, 열적, 전기적 복잡함이 적기 때문에 박막 형성시의 막의 물성 연구에 적합하다.

상기 물품은 유리, 플라스틱 및 금속 등 다양한 소재의 핸드폰, 태블릿 PC 등 터치형 디스플레이를 갖는 스마트 기기, 생활가전, 자판기, 공용 쌍방향 정보기기, 손으로 터치할 수 있는 외장 전자제품, 또는 그 부품일 수 있으며, 바람직하게는 터치형 디스플레이를 갖는 스마트 기기 또는 그 부품일 수 있다.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1

반응 용기에 (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란 20g과 에폭시 그룹을 갖는 실리콘 올리고머 30g을 투입하고 불활성 아르곤 가스 분위기하에서 150℃ 온도로 1시간 동안 교반한 후, 여기에 항균 물질로서 페오놀(paeonol, 목단피로부터 추출) 10g을 첨가하였다. 여기에 기능성 유무기실란 화합물인 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane) 50g을 투입하고, 불활성 아르곤 가스 분위기 하에 약 150℃ 온도에서 중축합 반응을 수행한 후, 반응 결과물을 상온에서 24시간 안정화시켜 건식 항균성 프라이머 코팅제를 제조하였다.

한편, 불소계 중합체인 과불소화 폴리에테르(perfluoropolyether) 50g에 기능성 유무기실란 화합물인 아미노프로필트리에톡시실란 50g을 투입하고, 불활성 아르곤 가스 분위기 하에 약 150℃ 온도에서 중축합 반응을 수행한 후, 반응 결과물을 상온에서 24시간 안정화시켜 건식 발수/발유성 코팅제(AF 코팅제)를 제조하였다.

상기 제조된 건식 항균성 프라이머 코팅제 및 건식 발수/발유성 코팅제를 사용하여, 2050 Ø 진공증착용 장비에서 E/B(Electron-beam) evaporation 방식으로 강화유리(TG)를 다중코팅하였다. 코팅을 원활하게 하기 위하여 코팅 전에 강화유리를 10조 세척기에서 5 wt%의 알칼리 세척제(강화유리용 세척제)로 습식 세정하였다. 진공증착 조건은, 초기 에칭: 180초, 온도: 80℃이었다.

코팅된 시편에 대하여, 다음과 같이 물성들을 평가하였다.

(1) 접촉각 측정 방법

코팅 후 접촉각 측정 장비를 이용하여 코팅한 면의 접촉각을 측정하였다. 접촉각 측정시 물방울 하나의 크기는 3㎕로 하고 코팅의 균일성을 확인하기 위하여 코팅한 시료 하나당 5 포인트의 접촉각을 측정한 후 평균을 내었다.

(2) 고온고습 테스트

온도 60℃, 습도 90%RH의 조건에서 72시간 방치한 뒤, 접촉각을 측정하였다. 코팅한 샘플의 초기 접촉각 대비 테스트 후 접촉각의 변화도가 15°이내에 들어오면 PASS인 것으로 진행하였다.

(3) 자외선 테스트

UV-B Type 자외선 장비 안에서 72시간 방치한 뒤, 접촉각을 측정하였다. 코팅한 샘플의 초기 접촉각 대비 테스트 후 접촉각의 변화도가 15°이내에 들어오면 PASS인 것으로 진행하였다.

(4) 염수분무 테스트

5wt% 농도의 염화나트륨(NaCl) 수용액을 코팅한 샘플의 표면에 분무하고, 72시간 방치한 뒤, 접촉각을 측정하였다. 코팅한 샘플의 초기 접촉각 대비 테스트 후 접촉각의 변화도가 15°이내에 들어오면 PASS인 것으로 진행하였다.

(5) 내마모성 테스트

코팅 후 내구성을 확인하기 위해서 내마모 테스트를 진행하였다. 내마모 지우개를 사용하여 1500회 마모 테스트를 진행하였다. 테스트 결과, 코팅한 샘플의 초기 접촉각 대비 테스트 후 접촉각의 변화 정도가 15°이내에 들어오면 PASS인 것으로 진행하였다.

(6) 전광선 투과율 측정

UV-Spectrophotometer 장비를 사용하여 측정하였다.

(7) 헤이즈 ( Haze ) 측정

분광 측색계장비를 사용하여 측정하였다.

(8) 연필경도( pencil hardness ) 테스트

H~9H까지 연필을 준비하여, 하중 1kg 조건을 설정하여 코팅 면에 2번씩 그어 테스트하였다.

(9) 항균력 확인 테스트

대장균(ATCC 8739), 황색포도상구균(ATCC 6538P)을 사용하여　JIS Z 2801 규격으로 시험을 진행하였다. 코팅한 샘플의 표면에 희석된 균액을 400㎕ 접종하여 항온 항습 환경에 24시간 배양 후, 탈착을 진행하여 항균결과를 확인하였다

실시예 1에서 제조된 다중코팅된 강화유리 샘플에 대한 물성 평가의 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

실시예 2

반응 용기에 (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란 20g과 에폭시 그룹을 갖는 실리콘 올리고머 30g을 투입하고 불활성 아르곤 가스 분위기하에서 150℃ 온도로 1시간 동안 교반한 후, 여기에 기능성 유무기실란 화합물인 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane) 50g을 투입하고, 불활성 아르곤 가스 분위기 하에 약 150℃ 온도에서 중축합 반응을 수행하였다. 반응 결과물에 항균 물질로서 페오놀(paeonol, 목단피로부터 추출) 10g을 투입하고, 균일하게 분산 혼합하여 건식 항균성 프라이머 코팅제를 제조하였다.

한편, 실시예 1과 동일한 방식으로 건식 발수/발유성 코팅제(AF 코팅제)를 제조하였다.

상기 제조된 건식 항균성 프라이머 코팅제 및 건식 발수/발유성 코팅제를 사용하여, 강화유리 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 기재에 대하여(PMMA 온도 60℃에서 코팅 진행) 실시예 1과 동일한 방식으로 다중코팅을 수행하였다. 제조된 샘플에 대하여, 상기 기술된 방법으로 초기 접촉각 및 내마모성 테스트 후 접촉각을 측정하였으며, 초기 항균력을 테스트하였다. 테스트 결과를 아래의 표 2-1에 나타내었다.

또한, PMMA 기재의 코팅 샘플에 대해서 자외선 테스트 후 및 염수 분무 테스트 후 접촉각을 측정하고 항균력을 테스트하였으며, 그 결과를 아래의 표 2-2에 나타내었다.

실시예 3

폴리카보네이트(PC) 기재에 대하여 실시예 2와 동일한 방식으로 다중코팅을 수행하였다. 제조된 샘플에 대하여, 상기 기술된 방법으로 초기 접촉각을 측정하였으며, 초기 항균력을 테스트하였다. 테스트 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.

1: 발수/발유 기능성 코팅층 (AF 코팅층)
2: 항균성 프라이머 코팅층
3: 기재
4: 항균 물질

Claims

코팅제 건조중량 총 100중량%를 기준으로 실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물 85 내지 95 중량%, 및 항균 물질 5 내지 15 중량%를 포함하고,
상기 항균 물질은 페오놀이며,
실리콘계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물이 항균 물질의 존재하에 중축합되고,
실리콘계 중합체가 아미노기, 에폭시기, 카르복실기, 카르비놀기, 메타크릴기, 메르켑토기 및 페닐기로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 갖는 변성 실리콘 중합체 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는, 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제.
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제1항에 있어서, 기능성 유무기실란 화합물이 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노-메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리디메톡시실란, γ-아미노프로필디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리(메톡시에톡시)실란, 디-, 트리- 또는 테트라알콕시실란, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐에폭시실란, 비닐트리에폭시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 클로로트리메틸실란, 트리클로로에틸실란, 트리클로로메틸실란, 트리클로로페닐실란, 트리클로로비닐실란, 메르캡토프로필트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제.
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a) 코팅제 건조중량 총 100중량%를 기준으로 실리콘계 중합체 25 내지 30 중량%, 기능성 유무기실란 화합물 60 내지 65 중량% 및 항균 물질 5 내지 15 중량%를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 b) 상기 혼합물을 중축합 반응시키는 단계;를 포함하고,
상기 항균 물질은 페오놀이며,
중축합 반응이 불활성 가스 하의 100~200℃ 온도에서 환류 반응으로 수행되고,
실리콘계 중합체가 아미노기, 에폭시기, 카르복실기, 카르비놀기, 메타크릴기, 메르켑토기 및 페닐기로부터 선택되는 하나 이상의 관능기를 갖는 변성 실리콘 중합체 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는, 진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제의 제조방법.
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제8항에 있어서,
기능성 유무기실란 화합물이 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노-메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리디메톡시실란, γ-아미노프로필디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리(메톡시에톡시)실란, 디-, 트리- 또는 테트라알콕시실란, 비닐메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐에폭시실란, 비닐트리에폭시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 클로로트리메틸실란, 트리클로로에틸실란, 트리클로로메틸실란, 트리클로로페닐실란, 트리클로로비닐실란, 메르캡토프로필트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, (메타크릴옥시)프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는,
진공 증착용 건식 항균성 프라이머 코팅제의 제조방법.
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1) 코팅될 기재를 제공하는 단계; 2) 상기 기재 표면에 제1항 또는 제5항의 건식 항균성 프라이머 코팅제를 진공증착시켜 항균성 프라이머 코팅층을 형성하는 단계; 및 3) 상기 항균성 프라이머 코팅층 위에, 불소계 중합체와 기능성 유무기실란 화합물의 중축합 반응 결과물을 포함하는 진공 증착용 건식 발수 및 발유성 코팅제를 진공증착시켜 발수 및 발유 기능성 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는, 기재의 다중코팅 방법.
제12항에 있어서, 기재가 유리, 플라스틱 또는 금속 소재인 것을 특징으로 하는 기재의 다중코팅 방법.
제12항에 있어서, 불소계 중합체가 과불소화 폴리에테르, 플루오르화비닐리덴 중합체, 테트라플루오로에틸렌 중합체, 헥사플루오르프로필렌 중합체, 염화삼불화에틸렌 중합체 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기재의 다중코팅 방법.
제1항 또는 제5항의 건식 항균성 프라이머 코팅제의 진공증착 코팅층 및 그 위에 진공증착된 발수 및 발유 기능성 코팅층을 포함하는 다중코팅층을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는, 코팅된 물품.
제15항에 있어서, 물품이 터치형 디스플레이를 갖는 스마트 기기, 생활가전, 자판기, 공용 쌍방향 정보기기, 손으로 터치할 수 있는 외장 전자제품, 또는 그 부품인 것을 특징으로 하는, 코팅된 물품.