KR102009982B1 - 개질 사이클로덱스트린, 이를 이용한 기능성 섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

개질 사이클로덱스트린, 이를 이용한 기능성 섬유 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102009982B1
KR102009982B1 KR1020180027357A KR20180027357A KR102009982B1 KR 102009982 B1 KR102009982 B1 KR 102009982B1 KR 1020180027357 A KR1020180027357 A KR 1020180027357A KR 20180027357 A KR20180027357 A KR 20180027357A KR 102009982 B1 KR102009982 B1 KR 102009982B1
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이성준
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재단법인대구경북과학기술원
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    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
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Abstract

본 발명은 사이클로덱스트린을 개질하는 방법, 이로부터 제조된 개질 사이클로덱스트린, 개질 사이클로덱스트린을 이용한 기능성 섬유 및 이의 제조방법에 관한 발명이다.

Description

개질 사이클로덱스트린, 이를 이용한 기능성 섬유 및 이의 제조방법{MODIFIED CYCLODEXTRIN, FUNCTIONAL FIBERS USING MODIFIED CYCLODEXTRIN AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 사이클로덱스트린을 개질하는 방법, 이로부터 제조된 개질 사이클로덱스트린, 개질 사이클로덱스트린을 이용한 기능성 섬유 및 이의 제조방법에 관한 발명이다.
사이클로덱스트린은 전분을 액화하여 얻은 포도당 잔기 6 ~ 12개를 CGTase로 환화시킨 원통형 화합물이다. 사이클로덱스트린은 6개, 7개, 8개의 글루코피라노사이드 유닛(α-D-glucopyranose units)이 1 → 4 결합된 화합물을 각각 α-사이클로덱스트린(α-CD), β-사이클로덱스트린(β-CD), γ-사이클로덱스트린(γ-CD)이라고 한다.
사이클로덱스트린의 내부에 빈 공간의 사이즈는 α-CD가 0.57 nm, β-CD가 0.78 nm, γ-CD가 0.95 nm이며, 이러한 소수성 내부 공동은 다양한 소수성 화합물과 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)을 통해 host-guest interaction을 하여 포접 화합물(inclusion complex)을 형성할 수 있기 때문에 다양한 분야에 적용이 가능하다.
사이클로덱스트린을 이용하여 섬유에 소취기능을 부여하려는 시도가 있으나, 현재까지 알려진 방법은 축합반응에 의해 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키는 방법이 알려져 있다. 그러나 축합반응에 의해 섬유에 고정시킬 경우 섬유 표면에 반응기가 많이 존재하는 면, 울 등의 섬유에 제한적으로 사용 가능하며, 반응기가 없는 합성섬유에는 적용이 불가능하다. 또한, 축합반응 시 반응용매를 필요로 하므로 폐용매가 발생하여 폐용매의 처리 문제가 발생할 수 있다.
또한, 우리나라 공개 특허공보 10-1999-0000522 A(1999.01.15.)에는 개질 β-사이클로덱스트린인 MCT(monochlorotriazinyl)-β-CD를 축합반응으로 셀룰로오스 섬유에 고정하는 구성이 기재되어 있다. 이는 축합반응으로 섬유에 고정을 하는 구성으로 앞서 설명한 바와 같이 합성섬유에는 적용이 불가능하다. 또한, MCT(monochlorotriazinyl)-β-CD의 가격이 매우 높아 산업적으로 적용하는 데는 한계가 있다.
또한 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 방법으로, 피리딘 용매를 사용하는 방법이 있으나, 피리딘 용매의 제거가 쉽지 않으며, 또한 개질 사이클로덱스트린의 입자 크기가 매우 작아 침전되지 않고 부유상태로 얻어지므로 원심분리, 동결건조 등의 비효율적인 배치타입(batch type) 공정이 요구된다. 또한 이러한 방법으로 개질된 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키기 위해서는 개질 사이클로덱스트린을 용매에 녹여 소취제용액을 제조하고, 섬유 처리 후 남은 폐용액을 처리해야 하는 추가적인 비용이 발생하는 문제가 있다.
우리나라 공개 특허공보 10-1999-0000522 A(1999.01.15.)
Surfacetreatment of cotton using β-cyclodextrins sol-gel method[2006, Wang et al., Applied surfacescience]
본 발명은 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키기 위한 새로운 방법을 제공하고자 한다. 구체적으로, 사이클로덱스트린의 개질 반응 후 침전하여 입자 또는 분말상의 사이클로덱스트린을 얻는 공정이 필요 없이, 사이클로덱스트린의 개질반응이 완료된 조성물에 섬유를 패딩하여 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키는 새로운 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 개질된 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키는 반응공정에서 유기용매를 사용하지 않는 새로운 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 섬유 표면의 관능기 존재 여부에 관계없이 세탁 내구성이 우수하며, 소취 기능을 갖는 기능성 섬유를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린 및 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00001
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
본 발명의 다른 양태는 a) 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 포함하는 조성물을 제조하는 단계; 및
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00002
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00003
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
b) 상기 개질 사이클로덱스트린이 포함된 조성물을 섬유에 도포 또는 함침시키고 광 조사 또는 열을 가하여 상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유를 제조하는 단계;
를 포함하는 기능성 섬유의 제조방법이다.
본 발명의 또 다른 양태는 사이클로덱스트린과 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 포함하는 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00004
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00005
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명의 또 다른 양태는 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 단계를 포함하는 개질 사이클로덱스트린의 제조방법이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00006
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00007
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명은 개질된 사이클로덱스트린을 이용하여 섬유에 고정을 시킴으로써 소취기능을 갖는 기능성 섬유를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 공유결합을 통하여 이중결합이 도입된 개질 사이클로덱스트린을 섬유에 도입함으로써 세탁 내구성이 우수한 효과가 있다. 즉, 개질 사이클로덱스트린은 부가반응(addition reaction)이 가능하며 이중결합을 가진 제 1 단량체가 섬유 표면에서 부가중합 될 때 함께 도입되어 섬유에 고정이 될 수 있다.
또한 본 발명은 에스테르화 반응을 통해 사이클로덱스트린에 이중결합을 도입하여 개질 사이클로덱스트린을 제조하고, 광 또는 열 개시에 의한 부가반응으로 섬유에 고정되도록 한다. 이때 에스테르화 반응의 반응용매로 사용된 단량체 또한 부가반응에 의해 섬유에 고정되면서 개질반응 후 개질 사이클로덱스트린 수득을 위한 침전공정이 필요 없으며, 섬유 고정 후 폐용매 처리가 필요하지 않는 효과가 있다. 즉, 사이클로덱스트린에 이중결합을 포함하는 기능기를 도입하는 개질반응 후, 침전, 원심분리 및 동결건조 등의 공정을 필요로 하지 않고, 반응 결과물인 개질 사이클로덱스트린이 포함된 조성물에 그대로 섬유를 패딩한 후 광조사 또는 열을 가함으로써 반응용매로 사용된 단량체와 개질 사이클로덱스트린이 부가반응에 의해 공유결합되어 섬유에 고정되는 효과가 있다. 또한, 침전 공정을 필요로 하지 않으므로 용이하게 개질 사이클로덱스트린을 제조할 수 있으며, 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 부가반응에 의해 이중결합이 도입된 사이클로덱스트린이 섬유에 고정이 되므로 직물 표면에 반응기가 많이 존재하는 코튼, 울 등의 천연섬유 이외에도 직물 표면에 반응기가 없는 합성섬유에도 적용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 개질 β-사이클로덱스트린의 FT-IR결과를 나타내었다. (a)는 비교예 1의 결과이고, (b)는 실시예 2의 결과이다.
도 2는 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 개질 β-사이클로덱스트린의 1H-NMR 결과를 나타내었다. (a)는 비교예 1의 결과이고, (b)는 실시예 2의 결과이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 발명의 일 양태는 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린 및 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00008
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 1에서, 상기 R4 및 R5 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개질 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00009
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 2에서, 상기 L1 및 L2는 단일결합인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개질 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린의 글루코피라노사이드 유닛(α-D-glucopyranose units) 당 이중결합을 포함하는 기능기의 치환도가 1 내지 2.8인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체를 1 : 10 내지 50 중량비로 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 섬유는 천연섬유 및 합성섬유에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 부가반응은 광 조사 또는 열을 가하여 이루어지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 기능성 섬유는 소취 기능을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 a) 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 포함하는 조성물을 제조하는 단계; 및
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00010
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00011
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
b) 상기 개질 사이클로덱스트린이 포함된 조성물을 섬유에 도포 또는 함침시키고 광 조사 또는 열을 가하여 상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유를 제조하는 단계;
를 포함하는 기능성 섬유의 제조방법이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물은 알킬아민을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 a)단계의 에스테르화 반응은 상온에서 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 b)단계의 부가반응 시, 상기 개질 사이클로덱스트린이 공유결합을 통해 섬유에 고정되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 사이클로덱스트린과 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 포함하는 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00012
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00013
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물은 사이클로덱스트린 : 제 1 단량체 : 제 2 단량체를 1 : 1 ~ 10 : 20 내지 50 중량비로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물은 알킬아민을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 단계를 포함하는 개질 사이클로덱스트린의 제조방법이다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00014
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00015
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 에스테르화 반응 후, 과량의 물에 넣어 침전 생성 및 알코올에 재용해하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 발명자들은 사이클로덱스트린을 섬유에 고정하는 새로운 방법을 연구하였으며, 개질반응 시 반응용매로써 개질 사이클로덱스트린과 부가반응이 가능한 단량체를 사용하는 경우, 피리딘과 같은 유기용매를 사용하지 않아도 되므로 폐용매가 발생하지 않고, 분리 정제과정이 필요하지 않으므로 생산성이 크게 향상될 수 있으며, 부가반응에 의해 섬유에 고정이 되므로 섬유의 종류에 관계없이 세탁 내구성이 우수한 소취기능성 섬유를 제조할 수 있음을 발견하였다.
이를 위해 본 발명은 두 단계로 반응이 이루어지며, 제 1 단계는 사이클로덱스트린에 이중결합을 도입하여 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 과정이다. 이때 사이클로덱스트린에 이중결합을 도입하기 위한 제 2 단량체는 언하이드라이드 그룹과 이중결합, 더욱 구체적으로 비닐기를 동시에 갖는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 사이클로덱스트린의 하이드록실 그룹과 제 2 단량체의 언하이드라이드 그룹이 에스테르화 반응을 하여 결과적으로 사이클로덱스트린에 이중결합이 도입된다. 이때, 개질반응에 사용되는 반응용매로 본 발명에서는 메탄올, 피리딘 등의 유기용매가 아닌 부가중합이 가능한 제 1 단량체를 사용하는데 특징이 있다. 즉, 제 1 단계의 사이클로덱스트린의 개질반응 후 개질 사이클로덱스트린을 침전 및 분리하여 수득하는 과정 없이, 개질 반응이 끝난 조성물을 그대로 섬유에 패딩하여 부가반응을 실시함으로써 섬유에 개질 사이클로덱스트린을 공유결합을 통해 고정시키는데 특징이 있다. 따라서 반응용매로 사용되는 제 1 단량체는 부가반응, 더욱 구체적으로 광 개시 또는 열 개시가 가능한 반응기를 가지며, 동시에 사이클로덱스트린과 제 2 단량체를 용해할 수 있는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
제 2 단계는 섬유에 개질 사이클로덱스트린을 부가반응을 통해 고정시키는 과정이다. 앞서 설명한 바와 같이, 개질반응에 사용된 조성을 그대로 사용하여 섬유에 도포 또는 섬유를 담가 함침시킨 후, 광 개시 또는 열 개시를 통한 부가반응으로 개질 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키는 과정이다. 이와 같이 본 발명은 부가반응에 의해 개질 사이클로덱스트린을 섬유에 고정시키므로 세탁 내구성이 향상되며, 폐용매가 발생하지 않아 공정 비용이 절감되고 친환경적이다. 또한, 개질 사이클로덱스트린을 침전 및 분리하는 과정이 필요하지 않아 기존의 섬유 소취가공 공정의 효율성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 사용하여 사이클로덱스트린 개질 반응을 수행하면, 반응 결과물로 얻어진 용액에 섬유를 그대로 패딩하여 소취가공을 하게 되므로 용액으로부터 개질된 사이클로덱스트린을 수득하는 공정이 불필요하고, 또한 소취가공 중에 추가적인 용매를 사용하지 않을 뿐만 아니라 폐용매도 발생하지 않으므로 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다. 무엇보다도 본 발명의 섬유 부착 메카니즘은 개질 사이클로덱스트린이 가지고 있는 이중결합을 이용한 부가반응을 이용하는 것으로, 다수의 반응성기를 가지고 있는 면, 울 등의 천연직물 뿐만 아니라 반응성기가 적은 합성섬유에도 적합한 소취가공이므로 산업적 측면에서 많은 이점을 가져올 것으로 기대된다.
이하는 본 발명의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 반응시킨 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00016
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
상기 알킬렌은 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, C1-C7의 알킬, 할로겐, 니트로, 시아노, 히드록시, 아미노, C6-C20의 아릴, C2-C7의 알케닐, C3-C20의 시클로알킬, N, O, S에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 5원 내지 7원의 헤테로시클로알킬 또는 N, O, S에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 C4-C20의 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상이 치환되는 것일 수 있다.
본 발명의 용어 ‘알킬렌’은 탄소 및 수소 원자만으로 구성된 2가의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소 원자단을 의미하는 것으로, 이러한 알킬렌 원자단의 예는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌, t-부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 옥틸렌, 노닐렌 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 용어 ‘알킬’은 탄소 및 수소 원자만으로 구성된 1가의 직쇄 또는 분쇄 포화 탄화수소 원자단을 의미하는 것으로, 이러한 알킬 원자단의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸 및 헥실 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 용어 ‘아릴’은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 톨릴 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 용어 ‘알케닐’은 두 개 이상의 탄소 원자들 사이에 하나 이상의 이중 결합을 포함하는 직쇄 또는 분쇄의 불포화 탄화수소 1가의 원자단으로, 구체적으로 에테닐, 프로펜일, 프로프-1-엔-2일, 1-부테닐, 2-부테닐, 이소부틸레닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 2-메틸-2-부테닐, 2,3-디메틸-2-부테닐 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 용어 ‘시클로 알킬’은 하나 이상의 고리로 구성된 1가의 포화 카보사이클릭 원자단을 의미한다. 사이클로알킬 원자단의 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 용어 ‘헤테로 시클로 알킬’은 N, O, S로부터 선택되는 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 포화 카보사이클릭 원자단의 골격 원자가 탄소인 시클로알킬 그룹을 의미하는 것으로, 피롤리디닐, 아제티디닐, 피라졸리디닐, 옥사졸리디닐, 피페리디닐, 피페라지닐, 모르폴리닐, 티오모르폴리닐,티아졸리디닐, 히단토이닐, 발레로락타밀, 옥시라닐, 옥세타닐, 디옥솔라닐, 디옥사닐, 옥사티올라닐, 옥사티아닐, 디티아닐, 디히드로푸라닐, 테트라히드로푸라닐, 디히드로피라닐, 테트라히드로피라닐, 테트라히드로피리디닐, 테트라히드로피리미디닐, 테트라히드로티오페닐, 테트라히드로티오피라닐, 디아제파닐 및 아제파닐 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 용어 ‘헤테로아릴’은 방향족 고리 골격 원자로서 N, O, S로부터 선택되는 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 상기 헤테로아릴기는 고리 내 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어, 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 2가 아릴 그룹을 포함한다. 구체적인 예로 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 피란일, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 퓨라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등이 포함되며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체는 사이클로덱스트린에 이중결합을 도입하기 위한 것으로, 더욱 구체적으로, 상기 화학식 2에서 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 단일결합인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 사이클로덱스트린은 α-사이클로덱스트린(α-CD), β-사이클로덱스트린(β-CD), γ-사이클로덱스트린(γ-CD)에서 선택되는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린(β-CD)인 것일 수 있다.
더욱 구체적으로 상기 사이클로덱스트린으로 β-사이클로덱스트린을 사용하고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물로 메타크릴릭 언하이드라이드를 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개질 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린의 글루코피라노사이드 유닛(α-D-glucopyranose units) 당 이중결합을 포함하는 기능기의 치환도가 1 내지 2.8, 더욱 구체적으로 1.5 내지 2.6인 것일 수 있다. 상기 범위에서 부가반응이 용이하게 수행되고, 세탁 내구성이 우수하므로 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 양태에 따른 제조방법으로 제조하는 경우, 상기 치환도 범위를 달성할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 기능성 섬유는 상기 개질 사이클로덱스트린이 섬유에 고정된 것을 의미하며, 상기 소취기능을 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 섬유는 천연섬유 및 합성섬유에서 선택되는 것일 수 있으며, 본 발명의 기능성 섬유는 섬유의 표면에 기능기를 함유하는 유무에 상관없이 개질 사이클로덱스트린을 공유결합에 의해 고정시킬 수 있는 특징이 있다. 더욱 구체적으로, 상기 고정은 개질 사이클로덱스트린 및 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00017
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
상기 치환된 알킬은 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, C1-C7의 알킬, 할로겐, 니트로, 시아노, 히드록시, 아미노, C6-C20의 아릴, C2-C7의 알케닐, C3-C20의 시클로알킬, N, O, S에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 5원 내지 7원의 헤테로시클로알킬 또는 N, O, S에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 C4-C20의 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상이 치환되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제 1 단량체는 부가반응, 더욱 구체적으로 광개시 또는 열 개시가 가능한 반응기를 가지며, 동시에 사이클로덱스트린과 제 2 단량체를 용해할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소이고, 상기 R3는 수소 또는 메틸이고, 상기 R4 및 R5 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C1-C4의 알킬인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체는 1 : 10 내지 50 중량비로 사용하는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1 : 15 내지 40 중량비로 사용하는 것일 수 있다. 상기 범위에서 폐용매가 발생하지 않으면서 개질 사이클로덱스트린이 부가반응에 의해 섬유에 고정될 수 있으므로 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 본 발명의 기능성 섬유를 제조하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 a)단계는 앞서 설명한 제 1 단계로, 사이클로덱스트린에 이중결합을 도입하여 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 과정이다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 과정이다. 이때, 반응에 사용되는 조성물은 사이클로덱스트린, 제 1 단량체 및 제 2 단량체를 포함하며, 상기 제 1 단량체는 반응용매로써 개질 반응에는 참여하지 않는다. 이때 반응용매로 사용되는 제 1 단량체가 중합에 참여하는 것을 방지하기 위하여 중합방지제를 더 포함하는 것일 수 있다. 중합방지제로는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않으며, 구체적으로 예를 들면 부틸레이티드 하이드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene, BHT)인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 베이스 촉매를 더 포함하는 것일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 알킬아민, 더욱 구체적으로 예를 들면 트리에틸아민을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 사이클로덱스트린, 제 1 단량체 및 제 2 단량체는 앞서 설명한 바와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 a)단계의 에스테르화 반응은 상온에서 수행되는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 상온은 15 내지 35 ℃인 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 20 내지 30 ℃인 것일 수 있다. 반응 시간은 12 내지 72시간, 더욱 구체적으로 24 내지 48시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 a)단계의 에스테르화 반응 시, 반응용매로 사용된 제 1 단량체가 상기 화학식 1로 표시된 화합물을 사용하는 경우, 빛에 민감하므로 반응기를 가림막으로 가리는 것일 수 있다. 또한, 상기 제 2 단량체의 투입 시, 제 1 단량체와 한 번에 투입하는 것도 가능하나, 드로잉 펀넬을 이용하여 드롭와이즈 하면서 투입을 함으로써 용해성을 더욱 향상시키는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 b)단계는 앞서 설명한 제 2 단계로, 섬유에 개질 사이클로덱스트린을 부가반응을 통해 고정시키는 과정이다. 이때 앞서 설명한 바와 같이 개질 사이클로덱스트린을 침전 및 분리하는 과정 없이 상기 a)단계의 조성물에 섬유를 함침시키거나 또는 섬유에 상기 조성물을 도포하여 부가반응을 수행한다. 상기 부가반응은 제 1 단량체의 종류에 따라 광 개시 또는 열 개시 될 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시된 제 1 단량체를 사용하는 경우는 광중합이 가능하므로 UV를 조사함으로써 광중합을 수행하는 것일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 개질 사이클로덱스트린을 제조하기 위한 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 양태에서, 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물은 사이클로덱스트린과 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112018023400529-pat00018
상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
[화학식 2]
Figure 112018023400529-pat00019
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물은 사이클로덱스트린 : 제 1 단량체 : 제 2 단량체를 1 : 1 ~ 10 : 20 ~ 50 중량비로 포함하는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 1 : 2 ~ 6 : 25 ~ 40 중량비로 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위에서 치환도가 1 내지 2.8인 개질 사이클로덱스트린을 얻을 수 있고, 또한, 부가반응 단계에서 섬유에 고정되어 세탁 내구성을 향상시키기에 적합하므로 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 조성물은 제 1 단량체가 중합에 참여하는 것을 방지하기 위하여 중합방지제를 더 포함하는 것일 수 있다. 중합방지제로는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않는다.
또한 베이스 촉매로써 알킬아민, 더욱 구체적으로 트리에틸렌아민을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 개질 사이클로덱스트린의 제조방법에 관한 것으로, 상기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 상기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 사이클로덱스트린, 제 1 단량체 및 제 2 단량체는 앞서 설명한 바와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 에스테르화 반응 후, 과량의 물에 넣어 검 형태의 침전을 생성하고, 이를 다시 알코올에 재용해하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다. 이때 상기 과량의 물은 온도가 0 내지 10 ℃인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 알코올은 에탄올, 메탄올 등을 사용하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 침전 및 재용해하는 과정을 1회 이상, 더욱 구체적으로 1회 내지 10회 반복 수행함으로써 미반응된 제 2 단량체를 제거하는 것일 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
물성은 다음과 같이 측정하였다.
1. 소취기능
소취기능 평가는 ‘가스검지관법’으로 수행되었다.
시험조건은 다음과 같다.
1) 시료량 : 10cm x 10cm (1.6g)
2) 시험가스 : 암모니아(NH3)
3) 주입된 시험가스의 농도 : 500μg/mL
4) 용기의 부피 : 1000mL
5) 시험환경 : 온도 20℃, 습도 65%
6) 소취율(%)=[(Blank가스농도-Sample가스농도)/Blank가스농도]x100
2. 세탁 내구성
5회 세탁 후, 세탁 전 및 세탁 후의 소취기능을 측정하여 세탁 내구성을 평가하였다.
[실시예 1]
250ml 삼구 플라스크에 50ml 드로핑 펀넬 2개를 연결하였다.
부틸화 하이드로톨루엔(Butylated hydroxytoluene,BHT) 0.0034g와 디메틸아크릴아미드(Dimethylacrylamide, DMAA) 96ml을 계량하여 삼구 플라스크에 담은 뒤 교반하였다. 여기에 100℃에서 3일간 건조된 β-사이클로덱스트린 3g을 교반하면서 투입하였다. β-사이클로덱스트린이 충분히 용해되도록 2시간 정도 교반을 유지한다. 이때, 반응용매로 사용된 디메틸아크릴아미드가 빛에 민감하므로 반응기를 가림막으로 가렸다.
이후, 메타크릴릭 언하이드라이드(Methacrylic anhydride, MA) 12.4 ml와 트리에틸아민 11.6ml를 2개 드로핑 펀넬에 각각 투입한 뒤, 드롭방식으로 플라스크에 투입하였다. 투입이 완료되면 상온에서 48시간 동안 교반을 하였다.
개질 반응이 완료된 조성물에 폴리에스테르 섬유를 담그고, UV를 조사하여 개질된 β-사이클로덱스트린과 반응용매로 사용된 디메틸아크릴아미드가 광중합을 통해 섬유에 고정되도록 하였다.
소취기능을 측정한 결과 소취율이 80% 이상으로 소취효과가 발현됨을 확인하였다. 또한, 세탁내구성을 측정한 결과 소취율이 유지되어 세탁내구성이 우수함을 확인하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1 에서 제조된 개질 반응이 완료된 조성물을 6℃의 과량의 찬물에 넣어 침전을 생성하였다. 검 형태의 침전물이 생성되면 이를 메탄올에 재용해한 후, 다시 과량의 찬물에 넣어 재침전을 하였다. 이러한 침전 및 용해 과정을 4회 반복하여 잔류 메타크릴릭 언하이드라이드를 제거하였다. 마지막 침전 용액을 원심분리하여 물을 제거하고, 동결건조하여 개질 β-사이클로덱스트린을 수득하였다.
수득된 개질 β-사이클로덱스트린의 FT-IR결과를 도 1(b)에 나타내었다. 도 1(b)에서 보이는 바와 같이, β-사이클로덱스트린(β-CD)의 OH peak이 감소하고 메타크릴릭 언하이드라이드(MA)의 특징 피크(C=O, C=C)가 나타나 개질 β-CD가 얻어짐을 확인하였다.
또한, 1H-NMR 결과를 도 2(b)에 나타내었다. 개질반응 후 변화가 있는 수소와 변화가 없는 수소의 적분값을 비교하여 치환도를 구하였다. 이때 비교예 1과 대비하여 비슷한 수준의 치환도가 얻어짐을 확인하였다.
[비교예 1]
메타크릴릭 언하이드라이드(Methacrylic anhydride, MA) 50ml, 피리딘 48ml 및 부틸화 하이드로톨루엔(Butylated hydroxytoluene,BHT) 0.0144g을 플라스크에 투입하였다. 여기에 100℃에서 3일간 건조된 β-사이클로덱스트린 10g을 교반하면서 투입하였다. 상온에서 48시간 동안 교반하면서 반응을 수행하였다.
개질 반응이 완료된 조성물을 6℃의 과량의 찬물에 넣어 침전을 생성하였다. 검 형태의 침전물이 생성되면 이를 메탄올에 재용해한 후, 다시 과량의 찬물에 넣어 재침전을 하였다. 이러한 침전 및 용해 과정을 4회 반복하여 잔류 메타크릴릭 언하이드라이드를 제거하였다. 마지막 침전 용액을 원심분리하여 물을 제거하고, 동결건조하여 개질 β-사이클로덱스트린을 수득하였다.
수득된 개질 β-사이클로덱스트린의 FT-IR결과를 도 1(a)에 나타내었다. 도 1(a)에서 보이는 바와 같이, β-사이클로덱스트린(β-CD)의 OH peak이 감소하고 메타크릴릭 언하이드라이드(MA)의 특징 피크(C=O, C=C)가 나타나 개질 β-CD가 얻어짐을 확인하였다.
또한, 1H-NMR 결과를 도 2(a)에 나타내었다. 개질반응 후 변화가 있는 수소와 변화가 없는 수소의 적분값을 비교하여 치환도를 구하였다.
상기 실시예 1과 같은 방법으로 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 경우는 반응용매로 사용되는 디메틸아크릴아미드를 제거할 필요가 없으나, 비교예 1과 같은 방법으로 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 경우는 피리딘 용매를 제거하는 과정이 필요하다. 또한, 실시예 1은 반응용매로 광중합 또는 열중합이 가능한 단량체를 모두 사용할 수 있지만, 비교예 1은 수득된 개질 β-사이클로덱스트린을 다시 유기용매에 용해하여 사용해야 한다.

Claims (23)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 제조된 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린; 및 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체;가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유.
    [화학식 1]
    Figure 112019029153510-pat00020

    상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
    [화학식 2]
    Figure 112019029153510-pat00030

    상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서, 상기 R4 및 R5 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬인 기능성 섬유.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드인 기능성 섬유.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 2에서, 상기 L1 및 L2는 단일결합인 기능성 섬유.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 기능성 섬유.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 개질 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린의 글루코피라노사이드 유닛(α-D-glucopyranose units) 당 이중결합을 포함하는 기능기의 치환도가 1 내지 2.8인 기능성 섬유.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체를 1 : 10 내지 50 중량비로 사용하는 기능성 섬유.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유는 천연섬유 및 합성섬유에서 선택되는 기능성 섬유.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 부가반응은 광 조사 또는 열을 가하여 이루어지는 것인 기능성 섬유.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기능성 섬유는 소취 기능을 갖는 기능성 섬유.
  12. a) 반응용매로 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하고, 상기 제 1 단량체 및 개질 사이클로덱스트린을 포함하는 조성물을 제조하는 단계; 및
    [화학식 1]
    Figure 112019029153510-pat00022

    상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
    [화학식 2]
    Figure 112019029153510-pat00023

    상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
    b) 상기 제 1 단량체 및 개질 사이클로덱스트린이 포함된 조성물을 섬유에 도포 또는 함침시키고 광 조사 또는 열을 가하여 상기 개질 사이클로덱스트린과 제 1 단량체가 부가반응에 의해 섬유의 표면에 고정된 기능성 섬유를 제조하는 단계;
    를 포함하는 기능성 섬유의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 조성물은 알킬아민을 포함하는 기능성 섬유의 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 기능성 섬유의 제조방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 a)단계의 에스테르화 반응은 상온에서 수행되는 기능성 섬유의 제조방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 b)단계의 부가반응 시, 상기 개질 사이클로덱스트린이 공유결합을 통해 섬유에 고정되는 것인 광중합인 기능성 섬유의 제조방법.
  17. 사이클로덱스트린과 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체 및 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 포함하는 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112018023400529-pat00024

    상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
    [화학식 2]
    Figure 112018023400529-pat00025

    상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 조성물은 사이클로덱스트린 : 제 1 단량체 : 제 2 단량체를 1 : 1 ~ 10 : 20 내지 50 중량비로 포함하는 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 조성물은 알킬아민을 포함하는 개질 사이클로덱스트린 제조용 조성물.
  21. 하기 화학식 1로 표시되는 제 1 단량체의 존재 하에, 사이클로덱스트린과 하기 화학식 2로 표시되는 제 2 단량체를 에스테르화 반응시켜 이중결합을 포함하는 기능기로 치환된 개질 사이클로덱스트린을 제조하는 단계를 포함하는 개질 사이클로덱스트린의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure 112018023400529-pat00026

    상기 화학식 1에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 R3는 수소 및 C1-C3의 알킬에서 선택되고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 및 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬에서 선택된다.
    [화학식 2]
    Figure 112018023400529-pat00027

    상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합 및 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬렌에서 선택된다.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응 후, 과량의 물에 넣어 침전 생성 및 알코올에 재용해하는 단계를 더 포함하는 개질 사이클로덱스트린의 제조방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 제 1 단량체는 N,N-디메틸아크릴아미드이고, 상기 제 2 단량체는 아크릴릭 언하이드라이드 및 메타크릴릭 언하이드라이드에서 선택되는 어느 하나 이상인 개질 사이클로덱스트린의 제조방법.
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