KR102266466B1

KR102266466B1 - 지속적인 항균성을 갖는 경화성 코팅 조성물

Info

Publication number: KR102266466B1
Application number: KR1020190145900A
Authority: KR
Inventors: 박영환; 김효선
Original assignee: (주)두와이즈켐
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2021-06-17
Also published as: KR20210058440A

Abstract

본 발명은 경화성 항균 코팅 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친수성 고분자의 가교도 조절 또는 가교에 참여하지 않는 수용성 고분자의 첨가를 통해 수분 팽윤성을 조절하여 지속적인 항균 물질 방출이 가능한 경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

지속적인 항균성을 갖는 경화성 코팅 조성물 {SUSTAINED ANTIBACTERIAL CURABLE COATING COMPOSITION}

천연 항균 물질인 플라보노이드를 포함하는 고분자 수용액을 도포나 분사하여 각종 표면에 코팅한 후 경화시켜 기계적인 강도를 갖는 코팅층을 형성하는 경우, 이 코팅층이 항균성을 계속 유지하기 위해서는 코팅층 내부의 항균 물질이 필름의 표면으로 지속적으로 이동하여야 한다. 하지만 기존에 사용하는 폴리에틸렌, 아크릴 등 소수성 고분자가 기재일 경우에는 항균 물질이 표면으로 전달되는 것이 어려워 초기에는 항균성을 나타내지만 장기적으로는 항균성을 가질 수 없다.

또한, 수용성 고분자(예, PVA)의 경우는 코팅층으로 사용할 수 없어 가교하여 사용하는 연구가 있으나 가교 정도가 낮을 경우 코팅층의 기계적 강도가 낮아서 사용성이 나쁘고, 가교 정도가 높을 경우에는 필름이 소수성화하여 코팅층 내부의 항균 물질이 표면으로 이동하는 능력이 감소하여 항균성을 강하게 유지해야 하는 용도로는 사용하기 어려운 문제가 있었다. 특히, 병원 등에서 병원균의 오염이 심한 환경이나 애완동물의 집, 식당 등의 후미진 곳 등 오염에 의해 균이나 곰팡이 등의 서식이 심한 곳 등에서 공기 중 수분이 많을 경우 즉, 세균이나 곰팡이가 표면에 번식할 가능성이 높은 경우에는 코팅층 내부의 항균 물질이 표면으로 빨리 이동하여 항균성을 유지하고, 반대로 수분이 적을 경우 즉, 세균이나 곰팡이가 표면에 번식할 가능성이 낮은 경우에는 이동속도가 느려지게 되어, 코팅층 내부에 있는 한정된 양의 항균 물질이 공기 중의 수분량에 따라 방출되어 항균 필름의 항균 지속성을 갖는 것이 필요하다.

이와 같이, 코팅층의 항균 물질이 공기 중의 수분함량에 따라 방출속도가 조절됨으로써 불필요한 경우 즉 공기 중의 수분이 낮을 경우에 항균 물질의 방출속도가 낮아져서 사용시간을 늘릴 수 있는 항균 필름이 요구되고 있으나, 현재까지 항균 지속성과 수분에 따라 항균 물질 방출속도를 조절할 수 있는 항균 필름은 보고되지 않았다.

한국공개특허 10-2005-0047693 한국공개특허 10-2018-0054411

본 발명이 이루고자 하는 과제는 장기적인 항균 지속성을 가지면서, 공기 중의 수분함량에 따라 항균 물질 방출속도를 조절할 수 있는 항균 코팅 조성물 및 이를 이용한 항균 필름을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 a) 친수성 고분자, b) 수용성 항균 물질, c) 가교제 및 선택적으로 d) 비가교성 고분자를 포함하는 경화성 항균 코팅 조성물로서, 가교 후 수분에 의한 고분자의 팽윤에 의해 내재된 항균 물질이 방출되는 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물 및 이를 이용하여 제조된 항균 코팅 필름을 제공한다.

또한 본 발명은 가교제 또는 비가교성 고분자의 함량 변화에 따라 가교도를 조절하여 수분 팽윤도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물을 제공한다.

본 발명은 친수성 고분자의 가교도 조절 및 가교에 참여하지 않는 비가교성 수용성 고분자의 첨가를 통해 필름의 수분 흡수성 조절로 항균 물질의 확산도를 조절하여 항균 지속력을 갖는 항균 코팅 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명에 따라 가교도가 조절된 항균 필름은 친수성 고분자를 기반으로 하여 수분에 의해 팽윤될 수 있으며, 고분자의 팽윤에 의해 고분자에 함침된 수용성 천연 항균 물질인 플라보노이드 등이 표면에 지속적으로 표면으로 방출됨으로써 지속적인 항균 특성을 나타낸다. 또한, 다량의 친수성기를 가지면서 가교제에 의해 가교되지 않는 고분자량의 친수성 고분자를 혼합하여 습기에 의한 필름의 팽윤도를 정교하게 조절함으로써 능동적이고, 지속적인 항균 특성을 갖는 고분자 필름을 제공할 수 있다.

본 발명은 코팅층의 항균 물질이 공기 중의 수분함량에 따라 방출속도가 조절될 수 있는데, 수분이 많을 경우 방출량이 많고, 적을 경우 방출량이 적게 조절되기 때문에 사용시간을 더욱 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 항균 코팅 조성물의 구성을 보여주는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물을 JIS Z2801법에 따라 항균 필름에 접종한 후 생존한 균을 옮겨 배양한 용기의 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 필름을 물에 담그고 형태 변화를 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 필름의 접촉각을 관찰한 사진이다.

이하 실시예 및 도면를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 항균 코팅 조성물은 a) 친수성 고분자, b) 수용성 항균 물질, c) 가교제를 포함하는 경화성 항균 코팅 조성물로서, 가교 후 수분에 의한 고분자의 팽윤에 의해 내재된 항균 물질이 방출되어 지속적으로 항균 특성을 나타낼 수 있다. 또한 본 발명에 따른 항균 코팅 조성물은 가교에 참여하지 않는 d) 비가교성 고분자를 더 포함할 수 있으며, 본 발명은 c) 가교제 또는 d) 비가교성 고분자의 함량 변화에 따라 수분 팽윤도를 조절할 수 있어 매우 유용하다.

도 1은 본 발명에 따른 항균 코팅 조성물의 구조를 보여주는 모식도이다. 도 1을 참조하면, 항균 물질이 포함된 친수성 고분자(PVA)의 가교도 조절을 통해 필름의 수분 팽윤성을 제어함으로써 팽윤된 필름 내부로 습기가 침투하여 친수성 항균 물질의 확산도가 증가하여 필름의 항균 지속성이 증가함을 예측할 수 있다.

구체적으로 본 발명에 사용가능한 친수성 고분자는 예를 들어, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 키토산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코팅 조성물이 적용되는 용도에 따라 수분에 의해 팽윤이 가능한 친수성 고분자는 어느 것이나 선택하여 사용할 수 있다.

한편 본 발명에 사용가능한 수용성 항균 물질은 플라보노이드, 알리신, 폴리페놀, 알칼로이드, 테르페노이드 등의 천연 물질을 들 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 플라보노이드의 항균은 미생물의 대사작용에 필수적인 물질과 결합함으로써 미생물의 성장을 억제하며, 종류로는 apigenin, biaclin, diosmetin, diosmin, chrysin 등 약 5,000 여종이 존재한다.

본 발명에서 친수성 고분자의 팽윤도 조절을 위해 사용되는 가교제는 글루타르알데히드, 시트르산, 말산, 말레산, 폴리아크릴산, 타타르산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. 단, 글루타르알데히드는 반응성이 높아 상온에서 빠르게 가교가 가능하다는 점에서 바람직하고, 시트르산은 무독성 천연 가교제라는 장점이 있어 사용에 적합하다.

본 발명에 따른 항균 코팅 조성물에서 상기 가교제의 함량은 친수성 고분자 대비 1 내지 30 중량% 범위인 것이 바람직하다. 가교제의 함량이 1 중량% 미만이면 충분한 가교가 이루어지지 않아 필름이 수분에 지속적으로 노출될 경우에 형태를 유지하기가 어렵고, 내부 항균 물질의 빠른 방출로 필름의 항균성을 지속하기 어렵다. 또한 가교제가 30 중량 %을 초과할 경우에는 필름의 친수성 감소로 수분에 의해 내부의 항균 물질이 방출되기가 어려우며, 가교되지 않은 가교제가 잔류할 가능성이 있다.

한편 본 발명은 가교에 참여하지 않는 비가교성 고분자를 적절히 혼합하여 수분 팽윤도를 조절할 수 있다. 고분자 필름에 가교되지 않는 수용성 고분자를 첨가하면, 수분 흡수 능력을 증가되어 수분이 필름의 표면에 맺히지 않아도 고습의 조건에서 필름의 표면 항균성을 유지할 수 있다. 다시 말해서, 코팅 필름 내부의 항균 물질이 필름 표면으로 이동하기 쉽게 만들어서 필름 표면의 항균성을 유지하게 하는 것이 특징이다.

본 발명에 사용가능한 비가교성 고분자는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴 아마이드, 폴리스티렌 설폰산, 폴리에틸렌 설폰산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니며, 용도에 따라 가교도 조절에 적합한 친수성 고분자를 선택하여 사용할 수 있다. 이때, 항균 코팅 조성물에서 비가교성 고분자의 함량은 친수성 고분자 대비 5 내지 30 중량% 범위인 것이 바람직하다. 비가교성 고분자의 함량이 낮을 경우에는 내부의 항균 물질 방출량이 낮을 것이다. 함량이 지나치게 높을 경우에는 항균 물질의 방출속도가 빨라 필름의 항균성이 지속되기 어렵고, 수분에 의한 필름의 내구성 저하 문제가 있을 수 있다.

본 발명에 따른 항균 코팅 조성물은 화학, 광, 전자선 또는 방사선 조사 방식으로 가교시켜 다양한 제품에 적용할 수 있는 코팅 필름을 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 사용가능한 코팅 방법으로는 닥터 블레이드법, 스핀코팅법, 스프레이법, 페인트 브러싱법, 딥 코팅법 등을 들 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니며 통상적으로 필름 제조에 이용되는 코팅 방법을 사용할 수 있다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제시된 것으로서 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

<실시예 1> 글루타르알데히드로 가교된 플라보노이드-폴리비닐알콜 항균 필름

100 ml 바이알에 분자량 146,000-186,000, 검화도 98-99%의 폴리비닐알콜 4.8 g과 물 55.2 g을 혼합하고 85 ℃의 항온수조에서 교반하면서 폴리비닐알콜을 녹였다. 폴리비닐알콜 수용액을 상온으로 식히고 폴리비닐알콜 대비 2 wt%의 플라보노이드 수용액을 첨가하여 교반하였다. 상기 용액에 폴리비닐알콜 대비 5 wt% 글루타르알데히드 용액을 첨가하고 빠르게 교반한 뒤 knife applicator를 이용하여 PET 필름에 코팅하고, 60 ℃의 열풍오븐에서 약 1시간동안 건조하여 두께 약 20 ㎛의 글루타르알데히드가 함유된 플라보노이드-폴리비닐알콜 필름을 제조하였다. 건조된 필름에서 PET를 제거하고 항균 필름을 수득하였다.

<실시예 2>　시트르산으로 가교된 플라보노이드-폴리비닐알콜 항균 필름

100 ml 바이알에 분자량 146,000-186,000, 검화도 98-99 %의 폴리비닐알콜 4.8 g과 물 55.2 g을 혼합하고 85 ℃의 항온수조에서 교반하면서 폴리비닐알콜을 녹였다. 폴리비닐알콜 수용액을 상온으로 식히고 폴리비닐알콜 대비 2 wt%의 플라보노이드 수용액을 첨가하여 교반하였다. 상온의 폴리비닐알콜 수용액에 폴리비닐알콜 대비 10 wt% 시트르산을 첨가하고 교반하여 완전히 녹였다. 상기 용액은 knife applicator를 이용하여 PET 필름에 코팅하고, 60 ℃의 열풍 오븐에서 약 1시간 동안 건조하여 두께 약 20 ㎛의 시트르산이 함유된 플라보노이드-폴리비닐알콜 필름을 제조하였다. 건조된 필름에서 PET를 제거하고 160℃ 오븐에서 1시간 동안 열처리하였다.

<실시예 3> 비가교성 친수성 고분자를 포함하는 플라보노이드-폴리비닐알콜 항균 필름

본 실시예에서는 다량의 하이드록실기를 갖는 고분자량의 비가교성 친수성 고분자를 포함하는 플라보노이드-폴리비닐알콜 항균 필름을 제조하였다. 100 ml 바이알에 분자량 146,000-186,000, 검화도 98-99 %의 폴리비닐알콜 4.8 g과 폴리에틸렌옥사이드 (분자량 1,000,000) 0.48 (폴리비닐알콜 대비 10 phr, 실시예 3-1) 또는 0.96 g (폴리비닐알콜 대비 20 phr, 실시예 3-2), 물 55.2g을 혼합하고 85 ℃의 항온수조에서 교반하면서 폴리비닐알콜을 녹였다. 폴리비닐알콜 수용액을 상온으로 식히고 폴리비닐알콜 대비 2 wt%의 플라보노이드 수용액을 첨가하여 교반하였다. 상기 용액에 폴리비닐알콜 대비 5 wt% 글루타르알데히드 용액을 첨가하고 빠르게 교반한 뒤 knife applicator를 이용하여 PET 필름에 코팅하고, 60 ℃의 열풍오븐에서 약 1시간 동안 건조하여 두께 약 20 ㎛의 글루타르알데히드와 폴리에틸렌옥사이드가 함유된 플라보노이드-폴리비닐알콜 필름을 제조하였다. 건조된 필름에서 PET를 제거하고 항균 필름을 수득하였다.

<비교예 1> 플라보노이드 담지체가 내재된 소수성 고분자 기반 항균 필름

열가소성 고분자를 기재로 사용하기 위해 플라보노이드의 담지체로 키토산을 이용하였다. 약 1 ㎛ 크기의 키토산 분말에 항균 물질인 플라보노이드 용액을 뿌리고 용매를 건조하여 항균 물질이 담지된 분말을 수득하였다. 건조된 플라보노이드-키토산 분말과 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)을 멜트 믹서(melt-mixer)에 넣고, 120℃에서 5분간 혼합한 후 상온에서 냉각하여 항균 물질이 내재된 소수성 고분자 복합체를 제조하였다. 고분자 내 플라보노이드의 함량은 6wt%이다. 상기 복합체를 110℃로 예열된 핫 프레스(hot press)로 압착하여 항균 물질이 내재된 소수성 고분자 기반 복합 항균 필름을 제조하였다.

<비교예 2> 표면에 플라보노이드가 코팅된 소수성 고분자 기반 항균 필름

저밀도 폴리에틸렌 펠렛 (LDPE pellet)을 110℃로 예열된 핫 프레스(hot press)로 압착하여 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 제조된 필름을 플라보노이드 수용액에 담그고 1시간 이상 방치한 후 오븐에서 용매를 건조시켜 표면에 항균 물질이 코팅된 폴리에틸렌 필름을 수득하였다.

<비교예 3> 가교되지 않은 폴리비닐알콜 필름 (항균 물질 첨가 없음)

100 ml 바이알에 분자량 146,000-186,000, 검화도 98-99%의 폴리비닐알콜 4.8 g과 물 55.2 g을 혼합하고 85 ℃의 항온수조에서 교반하면서 폴리비닐알콜을 녹였다.

폴리비닐알콜 수용액을 상온으로 식히고 knife applicator를 이용하여 PET 필름에 코팅하고, 60 ℃의 열풍 오븐에서 약 1시간 동안 건조하여 두께 약 20 ㎛의 폴리비닐알콜 필름을 제조하였다. 건조된 필름에서 PET를 제거하고 항균 필름을 수득하였다.

<비교예 4> 글루타르알데히드로 가교된 폴리비닐알콜 필름 (항균 물질 첨가 없음)

상기 용액을 상온으로 식히고 폴리비닐알콜 대비 5 wt% 글루타르알데히드 용액을 첨가하고 빠르게 교반한 뒤 knife applicator를 이용하여 PET 필름에 코팅하고, 60 ℃의 열풍 오븐에서 약 1시간 동안 건조하여 두께 약 20 ㎛의 글루타르알데히드가 함유된 폴리비닐알콜 필름을 제조하였다. 건조된 필름에서 PET를 제거하고 항균 필름을 수득하였다.

<실험예 1> 항균 활성 측정

실시예 및 비교예에서 얻어진 항균 필름의 항균 특성은 2 종류의 균주 (대장균 ATCC 8739 및 황색포도상구균 Aureus ATCC 6538P)에 대하여 JIS Z 2801법에 따라 시험되었다. 필름의 항균지속력을 확인하기 위해 32℃, 상대습도 70% 환경에서 30일간 보관 후 JIS Z 2801법에 따라 시험되었다.

하기 표 1은 실시예 및 비교예에 따라 제조된 필름에 대하여 고분자의 친수성(수분 팽윤성)이 항균 물질 방출에 미치는 영향을 관찰한 결과를 보여준다.

JIS Z2801	필름 종류	균 종류	항균 활성 (%)
	LDPE 필름	황색포도상구균	61.7
	LDPE 필름	대장균	22.3
비교예 1	플라보노이드가 내재된 LDPE 필름	황색포도상구균	60.1
비교예 1	플라보노이드가 내재된 LDPE 필름	대장균	31.3
비교예 2	플라보노이드가 표면에 코팅된 LDPE 필름	황색포도상구균	96.2
비교예 2	플라보노이드가 표면에 코팅된 LDPE 필름	대장균	99.2
실시예 1	글루타르알데히드로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	황색포도상구균	99.9
실시예 1	글루타르알데히드로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	대장균	99.9

비교예 1의 필름은 항균 활성이 황색포도상구균 60.1%, 대장군 31.3%로서 LDPE와 항균 활성치가 동일하게 나타났으며, 이를 통해 소수성 고분자에 내재된 항균 물질이 방출되지 않음을 알 수 있었다. 또한 플라보노이드가 표면에 코팅된 경우인 비교예 2의 필름의 항균 활성은 황색포도상구균 96.2%, 대장균 99.2%로 플라보노이드가 내재된 경우인 비교예 1보다는 항균 활성이 높게 나타났으나, 항균 물질이 표면에 완전히 노출되어 수분에 의해 소실되기 때문에 항균 활성이 완전하지 않다는 문제가 있었다.

반면 본 발명에 따른 실시예 1의 경우에는 두 균주에 대한 항균 활성이 99.9%를 나타냈으며, 이 결과로부터 수분에 의해 팽윤되는 친수성 고분자는 내재된 항균물질을 방출함을 알 수 있었다.

도 2은 JIS Z2801법에 따라 항균 필름에 접종된 후 생존한 균을 옮겨 배양한 용기의 사진이다. 하기 표 2에는 항균 물질이 포함된 친수성 고분자 필름의 항균 지속성을 관찰을 위해 여름철 환경과 유사한 고습환경 (32℃, 상대습도 70%)에 항균필름을 한 달간 보관한 후 항균 활성을 측정한 결과가 정리되어 있다.

JIS Z2801	필름 이름	균 종류	보관 전 항균 활성 (%)	고습(32℃/70%RH)환경에서 한달 보관 후의 항균 활성 (%)
비교예 2	플라보노이드가 표면에 코팅된 LDPE 필름	황색포도상구균	96.2	-
비교예 2	플라보노이드가 표면에 코팅된 LDPE 필름	대장균	99.2	-
실시예 1	글루타르알데히드로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	황색포도상구균	99.9	99.9
실시예 1	글루타르알데히드로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	대장균	99.9	99.9
실시예 2	시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	황색포도상구균	-	99.9
실시예 2	시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	대장균	-	99.9

상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 항균 물질이 표면에 코팅된 필름인 비교예 2는 항균 물질이 표면에 완전히 노출되어 수분에 의해 소실되기 때문에 항균 활성이 완전하지 않았으나, 실시예 1과 2에 따라 글루타르알데히드 또는 시트르산으로 가교된 폴리비닐알콜 항균 필름은 고습 환경에 한 달간 보관 후에도 항균 활성이 유지되었다. 이 결과로부터 항균 물질을 포함하는 가교된 폴리비닐알콜 (친수성고분자) 필름은 지속적으로 내재된 항균 물질이 방출됨을 확인할 수 있었다.

JIS Z2801	필름 이름	균 종류	보관 전 항균 활성 (%)	고온고습(85℃/85%RH)환경에서 2주 보관 후의 항균 활성 (%)
실시예 2	시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	황색포도상구균	-	99.9
실시예 2	시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	대장균	-	99.9
실시예 3-2	PEO가 20phr 포함된 시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	황색포도상구균	-	99.9
실시예 3-2	PEO가 20phr 포함된 시트르산으로 가교된 플라보노이드- 폴리비닐알콜 필름	대장균	-	99.9

상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 2과 3-2에 따라 항균 물질을 포함하고 있는 시트르산으로 가교된 폴리비닐알콜 항균 필름과 PEO가 20phr 포함된 시트르산으로 가교된 폴리비닐알콜 항균 필름을 고온고습 환경 (85℃, 85% 상대습도)에서 2주간 보관 후에도 두 필름 모두 항균 활성이 유지되었다. 이 결과로부터 항균 물질을 포함하는 가교된 폴리비닐알콜 필름과 PEO가 20phr 포함된 필름 모두 지속적으로 내재된 항균 물질이 방출됨을 확인할 수 있었다.

<실험예 2> 필름의 팽윤도 측정

상기 실시예 3에서는 가교된 폴리비닐알콜 필름의 항균 물질 방출속도를 조절하기 위해 가교되지 않는 고분자량의 친수성 고분자인 PEO(폴리에틸렌 옥사이드)를 첨가하였다. 실시예 3에 따라 제조된 폴리비닐알콜 필름을 물에 담지하여 PEO 첨가량에 따른 필름의 팽윤도를 관찰하였다.

구체적인 측정 방법은 다음과 같다. 비교예와 실시예에서 얻어진 두께 20 ㎛의 폴리비닐알콜 필름들을 2 x 2 cm로 잘라 준비하였다. 이를 초순수에 담가 상온에서 1시간 동안 보관하고 1시간 후 필름의 면적을 측정하였다. 필름의 팽윤도는 아래의 식에 의해 구하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

팽윤도 (%) = (담지 후 면적 - 초기 면적) / 초기 면적 * 100

	비교예 3	비교예 4	실시예 3-1	실시예 3-2
팽윤도 (%)	-	50	101	140

도 3의 사진에 보이는 바와 같이, 가교 되지 않은 폴리비닐알콜 필름 (비교예 3)의 경우, 담지 후 물에 의해 형태가 완전히 변형되어 크기를 확인할 수 없었다. 글루타르알데히드로 가교된 필름 (비교예 4)의 경우, 수분에 의해 팽윤되었으나, 형태는 유지되었다 (팽윤도 50 %). 가교되지 않는 친수성 고분자인 폴리에틸렌옥사이드(PEO)를 첨가한 필름의 경우, 형태는 유지되었으며, 10 phr PEO 첨가 샘플 (실시예 3-1)은 약 101 %, 20 phr PEO 첨가 샘플 (실시예 3-2)은 약 140 %의 팽윤도를 보였다. 이와 같이 PEO 첨가량에 따라 팽윤도에 차이가 있었으며, 이 결과로부터 친수성 고분자인 PEO의 함량에 따라 필름의 팽윤도를 조절할 수 있음을 확인하였다.

<실험예 3> 접촉각 측정

상기 실시예 3에서는 가교된 폴리비닐알콜 필름의 항균 물질 방출속도를 조절하기 위해 가교되지 않는 고분자량 친수성 고분자인 PEO를 첨가하였으며, 폴리비닐알콜 필름의 PEO 첨가에 따른 필름의 접촉각 변화를 관찰하였다. 물을 10ul 올리고 10초 이내에 측정하였으며, 그 이후 물이 흡수되거나 투과되도록 하였다.

도 4 및 하기 표 4에서 보여지는 바와 같이, 가교된 폴리비닐알콜 (비교예 4) > 가교되지 않은 폴리비닐알콜 (비교예 3) > PEO가 첨가된 가교된 폴리비닐알콜 (실시예 3-1) 순으로 접촉각이 작아졌으며, 이 결과로부터 PEO가 첨가된 실시예 3은 습윤한 환경에서 항균 물질의 방출이 빠를 것으로 예상할 수 있었다.

	비교예 3	비교예 4	실시예 3-1
물 접촉각 (°)	43	63	31

Claims

a) 친수성 고분자, b) 수용성 항균 물질, c) 가교제를 포함하고, 가교 후 수분에 의한 고분자의 팽윤에 의해 내재된 항균 물질이 방출되는 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물로서,
상기 친수성 고분자는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 키토산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되며,
상기 수용성 항균 물질은 플라보노이드, 폴리페놀, 알칼로이드, 테르페노이드로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고,
상기 가교제는 글루타르알데히드, 시트르산, 말산, 말레산, 폴리아크릴산, 타타르산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 항균 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
d) 비가교성 고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 c) 가교제 또는 d) 비가교성 고분자의 함량 변화에 따라 수분 팽윤도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가교제의 함량은 친수성 고분자 대비 1 내지 30 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 비가교성 고분자는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴 아마이드, 폴리스티렌 설폰산, 폴리에틸렌 설폰산으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물.
제2항에 있어서,
상기 비가교성 고분자의 함량은 친수성 고분자 대비 5 내지 30 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 항균 코팅 조성물.
제1항 또는 제2항에 따른 항균 코팅 조성물을 경화시켜 제조한 항균 코팅 필름.