KR20050016520A - 항균 중합성 코팅 조성물 - Google Patents

Abstract

항균 중합성 코팅 시스템은 코어-쉘 입자를 함유하고, 상기 코어는 100 nm 미만의 입자 크기를 갖는 무기 물질의 나노크기 입자를 함유하고, 상기 쉘은 항균 작용을 갖는 하나 이상의 물질에 의해 형성된다. 바람직하게는 이산화티탄 코어 및 구리 또는 은 쉘을 갖는 코어-쉘 입자의 사용으로 실현가능하다. 이로써 박테리아에 대한 영구보호가 제공된다.

Description

항균 중합성 코팅 조성물 {ANTIMICROBIAL POLYMERIC COATING COMPOSITION}

본 발명은 항균 중합성 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이것으로 코팅된 물품에 관한 것이다.

인간은 매일 박테리아, 진균 및 포자와 같은 다수의 미생물에 노출되어 있다. 이들은 실제로 모든 표면, 예컨대 식품 상, 에어컨 및 환기 시스템 내 또는 또는 칫솔 상에서조차 발견된다. 이러한 미생물의 다수는 유용 또는 필요하기까지 하다. 그럼에도 불구하고, 더 많은 무해한 대표물에 더하여, 질병의 원인되거나 치명적이기까지 한 박테리아, 진균 및 포자가 있다.

다른 사람과의 일상적인 교섭, 및 문의 손잡이, 위생 설비, 라이트 스위치 또는 물꼭지(faucet)와 같은 타인이 사용하는 물품과의 접촉은 미생물에 전염을 초래한다. 특히 공공 건물 내 및 주로 병원 내에서, 이러한 위험으로의 노출이 증가된다. 건강을 해치는 위험 이외에도 미생물 (예컨대, 위생 분야에서의 곰팡이 진균) 은 또한 상당한 물질 손상의 원인이 되며, 이는 매해 수백만 유로(euros) 의 숫자에 이른다.

인간이 최초로 이러한 문제에 직면한 이후, 항균성 물질이 미생물에 의해 퍼지된(purged) 위험을 최소화하기 위해 사용되어 왔다. 따라서, 화학적 물질 또는 물리적 시술의 사용이 박테리아의 성장 과정에 치명적인 영향을 미치는 것을 알아내었다:

- 물리적 방법 : 열, 냉각, 방사선, 초음파 등

- 화학적 방법 : 할로겐, 유기화합물 및 염료(dye), 유독 가스, 금속 등

대부분 화학적 또는 물리적 방법이 미생물을 박멸하는데 매우 효과적이지만, 이들은 단지 단기 효과를 가지고 있으며, 내성의 발전을 촉진하고, 일부 상황에서는 특정 적용이 부적절한데, 이는 보호될 표면을 파괴에 이르게 하기 때문이다. 그러나, 특히 유기화학 물질의 경우에 있어서 최대의 불이익은 인간 세포에 대한 유해성(hazard) 또는 유독성이다. 특정물질, 예컨대 살균제로서 다년간 사용된 포름알데히드는 현재 암의 원인이 되거나, 환경적 견지에서 극히 유해한 것으로 생각된다.

인간에 대한 유해성, 내성의 발전 및 화학적 영향에 대한 불안정성과 같은 명백한 불이익은 은 또는 구리와 같은 특정 중금속 이온 및 이들의 유기 화합물에 의해 드러나지 않게 된다. 이러한 화합물은 미생물의 손상 효과를 나타내지만 (예컨대, 은 식기류), 인간 신체에 대해 유독성은 갖지 않는 것으로 알려져 있다.

유기 코팅 물질, 예컨대 수성(water-based) 아크릴 페인트, 또는 당업자에게 공지된 임의의 유기 코팅 물질에서조차 은 화합물의 첨가에 의해 항균성을 나타낼 수 있다. 그러나, 은염은 포위 조건 하에서 매우 신속하게 코팅물질 밖으로 세정되어 나갈 수 있으므로, 이러한 코팅 시스템은 단지 매우 단기 효과를 나타낸다는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급된 불이익을 피하거나, 또는 이를 상당히 줄이는 코팅 시스템을 제공하는 것이다. 특히 상기 목적은 장기 지속성을 제공하고 박테리아에 대한 향후 쿼시페르바먼트(quasipermanent) 보호성을 제공하는 코팅 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 코팅 시스템은 비교적 단순한 방법으로 제조 및 적용될 수 있을 것이다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항의 특징을 갖는 코팅 조성물, 및 청구항 제 15 항의 특징을 갖는 방법에 의해 달성된다. 이러한 조성물 및 이러한 방법의 바람직한 구현예는 청구항 제 2 항 내지 제 14 항 및 제 16 항 내지 제 19 항에 각각 기재되어 있다. 청구항 제 20 항은 본 발명의 조성물로 코팅된 물품을 한정한다. 청구항 제 21 항 내지 제 26 항은 본 발명의 조성물의 바람직한 적용을 보여준다. 상기 청구항들의 모든 기재는 본 명세서 중에 참고로서 포함된다.

본 발명의 항균 중합성 코팅 조성물은 바람직하게는 항균 코팅 물질이다. 본 발명에 의하면, 상기 조성물은 하나의 코어(core) 및 하나 이상의 쉘(shell)을 갖는 코어-쉘 입자를 함유한다. 상기 코어는 100 nm 미만의 입자 크기를 갖는 무기 물질의 나노크기 입자를 함유하고, 상기 쉘은 항균 작용을 갖는 하나 이상의 물질에 의해 형성된다. 항균 작용을 갖는 물질은 특히 항균 작용을 갖거나 또는 소위 미량동작용 (oligodynamic action)을 갖는 금속이다.

이러한 점에서, 100 nm 미만의 코어 입자의 크기는 본 발명의 따라 발생되는 효과를 위해 매우 중요하다는 것을 강조되어야 한다. 본 발명에 따라 사용된 상기 코어 입자는 μm 하위 범위, 즉, 단지 1 μm 미만 또는 수백 nm 의 범위에서 단순히 위치하는 것이 아니라, 100 nm 미만의 지시에 의해 한정된 바와 같이 좁은 나노크기 범위에 한정적으로 위치하고 있다.

코어 입자로서 사용될 수 있는 무기 물질은 본 명세서에서 이후에 설명된다. 그러나, 이러한 점에서조차, 특히 적절한 코어 입자는 반도체 특성을 갖는 무기 물질의 나노크기 입자라는 사실에 주의해야 한다. 바람직하게는 2 eV 내지 5 eV 의 밴드갭(band gaps)을 갖는 그러한 종류의 반도체 물질은 UV 자극의 결과로서 전자-구멍 짝 (electron-hole pairs)을 형성할 수 있다. 형성된 전자는 코어 인자의 표면으로 이동하고, 거기에 위치한 물질, 특히 거기에 위치한 금속 이온을 감소시킨다. 이러한 방법의 결과로서, 금속막 또는 금속층은 예컨대 코어 입자의 표면상에 침적된다. 이러한 밴드갭을 갖는 바람직한 반도체 물질은 이산화티탄 및 산화세륨이다. 이러한 특성의 개요는 이후에 재설명되는 바와 같이, 본 발명의 전반의 조성물의 작용 방식을 위해 또한 중요하다.

본 발명에 따라 사용된 무기 물질의 선택은 크게 정해져 있지 않다. 이러한 물질은 특히 나노크기 산화물, 황화물, 탄화물 또는 질화물 분말이다. 나노크기 산화물 분말이 바람직하다. 분말 침전을 위해 통상 사용되는 임의의 분말이 사용될 수 있다. 그 예는 ZnO, CeO₂, SnO₂, Al₂O₃, CdO, SiO₂, TiO₂, In₂O₃, ZrO₂, 이트륨-안정화된 ZrO, Al₂O₃, La₂O₃, Fe₂ O₃, Fe₃O₄, Cu₂O, Ta₂O₅, Nb₂ O₅, V₂O₅, MoO₃, 또는 WO₃ 와 같은 산화물 (수화 또는 비수화된), 뿐만 아니라 포스페이트, 실리케이트, 지르코네이트, 알루미네이트 및 주석산염, CdS, ZnS, PbS 및 Ag₂S 와 같은 황산염, WC, CdC₂ 또는 SiC 와 같은 탄산염, BN, AlN, Si₃N₄ 및 Tl₃ N₄ 과 같은 질산염, 금속-주석 산화물과 같은 대응 혼합 산화물, 예컨대 인듐-주석 산화물(ITO), 안티몬-주석 산화물, 불소-도핑된(doped) 주석 산화물, Zn-도핑된 Al₂0₃, Y 또는 Eu 화합물을 갖는 형광성 안료, 또는 BaTiO₃, PbTiO₃ 및 납 지르코늄 티타네이트 (PZT) 와 같은 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 혼합된 산화물이다. 추가적으로, 지시된 분말 입자의 혼합물을 또한 사용할 수 있다.

나노크기 무기 물질이 항균 금속 쉘에 의해 포위된 곳에서, 사용된 코어는 Si, Al, B, Zn, Zr, Cd, Ti, Ce, Sn, In, La, Fe, Cu, Ta, Nb, V, Mo 또는 W, 보다 바람직하게는 Fe, Zr, Al, Zn, W 및 Ti 의 산화물, 옥시드 히드레이트, 칼코게나이드(chalkogenide), 질화물 또는 탄화물을 포함하는 나노크기 입자를 바람직하게 함유한다. 특히 바람직하게는 산화물을 사용하는 것이다. 바람직한 나노크기 무기 미립자 고체는 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화철, 산화세륨, 산화이디움-주석, 탄화실리콘, 탄화텅스텐 및 질화실리콘이다.

원칙적으로, 본 발명의 조성물 중의 코어-쉘 입자용 쉘 물질로서 항균작용을 갖는 매우 다양한 물질을 사용할 수 있다. 그러나, 그러한 물질은 이미 처음에 정해진 바와 같이, 대응하는 항균작용, 예컨대 미량동작용을 갖는 금속 (또는 금속화합물)을 함유하는 것이 바람직하다. 구리 및 특히 은의 금속 상에서의 대응하는 작용이 비교적 오랫동안 이미 알려져 있음이 특히 강조되어야 한다.

본 발명에 따라 사용된 코어-쉘에 있어서, 코어(무기 물질)를 형성하는 나노크기 입자는 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 5 nm 내지 20 nm 의 입자크기를 갖는다.

상기 코어-쉘 입자 자체도 역시 바람직하게는 나노크기이며, 5 nm 내지 100 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 50 nm 의 (평균) 입자크기를 갖는다. 마지막 언급으로, 더욱 바람직하게는 20 nm 내지 45 nm 의 (평균) 입자크기이다.

상기 쉘의 바람직한 코팅두께는 0.1 nm 내지 20 nm, 특히 1 nm 내지 10 nm 이다. 본 발명의 경우, 0.1 nm 내지 2 nm 의 코팅두께에서 문제없이 실현가능하다.

본 발명은 하나의 코어 및 하나 이상의 쉘 코트를 갖는 코어-쉘 입자의 사용에 한정되어 있지 않음을 이해해야 한다. 원하는 적용에 따라, 둘 이상의 쉘 코트를 바람직하게는 하나의 코어 물질에 연속하여 적용하는 것도 가능하다.

본 발명의 코팅 조성물의 주된 구성을 형성하는 중합체 물질의 선택은 기본적으로 본 발명의 내용에 제한되지 않는다. 따라서, 매우 다양한 기재물질 또는 바인더, 특히 분말 코팅제, 수성 코팅제, 2성분 시스템 또는 실리케이트 페인트가 대응 중합체 또는 코팅물질 용으로 사용될 수 있다. 이러한 방법으로, 통상적인 용제/희석제 또는 물과 혼화될 수 있는 수성(water-based) 또는 유성(solvent-based) 코팅 조성물을 제조할 수 있다.

중합성 물질 또는 코팅 시스템이 적어도 부분적으로 물과 혼화될 수 있는 코팅 조성물이 본 발명에 따라 바람직하게 주어진다. 따라서, 이 경우 이들은 수성 코팅 조성물로서 언급될 수 있다. 여기서 특히 바람직하게는 아크릴성 수지 기재 조성물, 특히 항균작용을 갖는 본 발명의 아크릴성 코팅 조성물, 폴리우레탄 기재 조성물, 특히 폴리우레탄 분산제를 들 수 있다. 또한, 분말 코팅제 기재 조성물이 사용될 수 있다

상기 조성물에 존재하는 코어-쉘 입자의 함량은 기본적으로 본 발명의 내용에 의해 임의 선택된다. 한편, 물론 상기 목적은 특히 양호한 항균 효과를 제공하는 것이므로, 원칙적으로는 비교적 고함량을 목표로 할 것이다. 다른 한편으로는, 비용의 이유로, 조성물 중의 원하는 코어-쉘 입자의 함량은 가능한 낮아질 것이다. 조성물 중의 코어-쉘 입자의 바람직한 함량은 0.1 중량% 내지 15 중량%, 특히 0.25 중량% 내지 10 중량% 이다. 본 발명의 조성물 중의 코어-쉘 입자의 특히 바람직한 함량은 2 중량% 내지 4 중량% 이다.

대응하는 코팅 조성물과 관련하여, 본 발명에서는 나노크기 입자 (100 nm 미만) 가 항균 쉘 성분을 위한 담체 물질로서 유용하다고 기술할 수 있다. 먼저, 나노크기 코어 입자 (바람직하게는 이산화티탄) 의 표면은 항균 물질 (바람직하게는 은) 의 박막으로 덮혀 있다. μm 하위 범위보다 상당히 낮은 입자 크기 및 200 m²/g 초과의 매우 큰 평균 고유 표면적 때문에, 항균 물질의 거대 함량이 고정화되고, 이에 따라 매우 큰 항균 표면이 제공된다. 코어-쉘 입자로 변형된 나노크기 코어 입자는 통상적으로 시판되는 아크릴성 페인트와 같은 유기 중합체 시스템/코팅 시스템 중에서 혼합, 특히 통상적인 콜로이드-화학적 방법에 의해 균질적으로 분산된다. 이는 조성물/코팅 물질 중의 활성인 항균 물질의 균질 분산을 안전하게 한다. 만약 이어서 다음 단계에서, 플라스틱, 금속, 세라믹 또는 유리와 같은 임의의 원하는 물질을 구성할 수 있는 물품 또는 기질물질이 이러한 변형된 물질, 예컨대 변형된 아크릴성/페인트로 코팅된다면, 상기 아크릴성/기질물질은 박테리아에 대한 영구보호 (permanent protection) 에 의해 있어서 뛰어날 것이다.

상기 기재된 영구보호는, 상기 물질 (은) 로 코팅된 나노입자가 통계에 의한 것이고, 이들이 작용하는 장소 및 요구되는 때에 적용된 코트의 표면 상에서 통계적으로 및 균질적으로 잘 분산된다는 장점에 의해 달성된다. 표면 코팅이 낡거나 닳아 손상된 경우, 예컨대 환경 영향의 결과로서, 예컨대 표면 상에 현재 (새롭게) 위치된 코팅의 일부가 낡은 코팅 부분과 완전히 동일 항균 특성을 갖는다. 이러한 저장(depot) 효과는 표면의 모든 종류에서 영구보호를 보장한다.

반도체 특성을 갖는 무기 물질이 코어 입자, 특히 이산화티탄 입자로서 사용되면, 상기 기술된 장점은 특히 형태에서 명백하다. 100 nm 미만 또는 바람직하게 더 작게, 예컨대 30 nm 미만의 코어 입자용 입자 크기로 독창적으로 정의된 경우, 이산화티탄은 광촉매적 활성을 나타낸다. 결과적으로 발생되는 산화환원계에 의해, 코팅 시스템/물질 중에서 Ag⁺/Ag 및 TiO₂ e^-/TiO₂ 는 억제되고, 은 이온이 장기간 방출된다. 이는 상기 코팅 시스템에 대한, 모든 경우에 존재하는 영구 항균 작용을 뒷받침한다.

또한, 본 발명에 따른 장점으로서, 상기 코팅 시스템은 예컨대 통상적인 분무, 스핀코팅 또는 디핑(dipping)법과 같은 매우 단순한 방법으로 진행될 수 있다는 사실이 강조되어야 한다. 통상적인 지지체 물질을 갖는 통상적인 코팅 시스템이 이미 이들의 항균 작용을 잃은 경우, 수년에 걸쳐 연속 장기 효과를 갖는 새로운 코팅제를 제조할 수 있도록 한다.

본 발명의 코팅 조성물을 제조하기 위한 본 발명의 방법은 상기 기재된 코어 입자가 하기의 이들의 제조방법에 따라, 저장 후에 사용하는 곳에서 중합체 물질, 특히 유기 중합체 물질과 혼합되는 것을 특징으로 한다. 이러한 중합체 물질 중의 코어-쉘 입자의 균질 분산을 보장하기 위하여는, 통상적인 방법에 의해 균질화를 수행하는 것이 바람직하다.

코어-쉘 입자는 100 nm 미만의 입자크기를 갖는 나노크기 코어 입자를 사용하고, 쉘로서 하나 이상의 금속을 방사선-유도 산화환원 반응에 의해 용액 중 또는 현탁액 중의 이러한 코어-형성 입자에 적용함으로써 바람직하게 제조된다. 이러한 산화환원 반응은 UV 방사에 의해 바람직하게 유도된다. 이미 설명하였듯이, 상기 금속은 바람직하게는 구리, 또는 특히 은일 것이다.

기술된 방법에 있어서, 용액 또는 현탁액을 제조하기 위해 사용된 용매는 상기 쉘이 적용되어진 이후에 다시 제거되는 것이 바람직할 것이다. 용매를 제거함으로써 수득된 분말은 다음으로 하소될 수 있다. 여기서 하소에 의한다는 것은 부서지기 쉬운 물질을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 제거될 물질 중에 존재하는 결정체를 구성하는 물과 함께 분해의 특정 정도의 지점으로 가열하는 것을 의미한다.

본 발명의 방법에 의해 수득될 수 있는 코팅 물질은 이미 기재된 바와 같이, 다양한 방법, 예컨대, 분무, 디핑 또는 스핀코팅에 의해 제조 및 사용될 수 있다. 상기 조성물에 사용된 기재 (바인더)에 따라, 예컨대 코팅의 경화와 같은 마무리 작업은 다른 방법으로 이루어진다. 따라서, 50 ℃ 내지 200 ℃, 특히 80 ℃ 내지 150 ℃ 의 온도에서 경화가 바람직하게 수행될 수 있다. 또한, UV 가교결합에 의해 경화되게 할 수 있다. 적용 방식에 따라, 생성되는 코팅의 두께는 크게 다를 수 있고, 원칙적으로 코트 두께는 가능한 낮게 하는 것이 목적이다. 따라서, 수득된 코팅의 코트 두께는 결국 0.5 μm 내지 50 μm, 특히 2 μm 내지 10 μm 인 것이 바람직하다.

처음에 언급하였듯이, 본 발명의 코팅 조성물은 항균 작용을 원하는 것과 관련된 매우 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 매우 다양한 절연 물질과 관련하여 이것을 사용하는데 특히 주의가 요구될 것이며, 이는 박테리아 공격에 대해 각별히 위험하다. 도관 등의 포장용으로 사용되는 그러한 절연 물질이 특히 언급될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 특히 엘라스토머성 절연 물질과 관련하여 특히 유리하다.

본 발명의 코팅 조성물은 또한 절연성 관로, 예컨대 열관, 절연 벨브 및 송수관용으로 사용되는 그러한 절연 물질과 관련하여 유리하다. 다수의 말단 적용용으로 사용되는 그러한 모든 열적 및/또는 어코스틱(accoustic) 절연체 및 절연 물질이 바람직하게 언급될 수 있다. 마지막으로, 코팅을 위해 바람직한 물질로서 공업용 발포체가 또한 언급될 수 있다. 공지된 바와 같이, 이것은 가스 충전 셀 (cell) 로 구성된 구조로서, 셀벽을 통해 서로 경계 및 연결된다. 언급된 다른 물질 및 물품과 같이, 상기 발포체 또는 발포 물질은 본 발명의 항균 중합성 코팅 조성물과 함께 특히 코팅에 의해 또한 제공될 수 있다.

또한, 에어컨 장치, 콘덴서, 냉장고 및 기타 냉각 단위 및 또한 그의 부품을 위한 코팅제가 언급될 수 있다. 또한, 해양 선박 (민간 또는 군사) 용 및 나무 보존용 페인트로서의 본 발명의 코팅 조성물의 용도가 강조되어야 한다.

위생 설비, 병원 및 식품 산업에 있어서, 기질물질의 코팅, 바람직하게는 금속, 플라스틱 또는 세라믹으로 구성된 기질물질의 코팅이 언급될 수 있다. 특히 문의 손잡이, 위생 기구, 스위치 및 그립(grip) 과 같이, 감염성 병원군이 쉽게 전도될 수 있는 빈번한 접촉을 수반하는 물품이 언급되어야 한다. 이러한 코팅제의 경우, 분말 형태로 코팅조성물을 사용하는 것이 특히 유리하다는 것이 입증되었다.

상기 기재된 본 발명의 특징 및 본 발명의 추가적 특징은 특허청구범위와 관련된 하기의 실시예의 기재로부터 명백해진다. 본 발명의 각 특징은 각 경우를 단독 또는 서로 조합함으로써 실현될 수 있다

실시예 1

이산화티탄 코어 및 은 쉘을 갖는, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 코어-쉘 입자를 제조하기 위하여, 하기의 방법이 채용되었다. 은은 이온의 형태로 이산화티탄 표면에 흡착된 다음, UV 방사에 의해 유도되는 전자에 의해 환원된다. 은의 코트 두께는 현탁액/용액 중의 은 이온의 농도 및 UV 처리의 강도 및 지속성에 의해 조절될 수 있다.

이러한 특정 실시예에 의하면, 나노크기 이산화티탄 분말 (Titandioxid P 25, Degussa 사제, 독일) 1g 의 양을 계속적으로 교반하면서 산성화된 염산 (pH = 2) 수용액 내에 현탁시켰다. 수가용성 은염으로서 질산은을 은 쉘 코트의 원하는 코트 두께의 기능에 따라 선택되는 양으로 상기 현탁액에 첨가하였다. 그 후, 상기 현탁액을 계속적으로 교반하면서, UV 램프 (무필터, 80 내지 120 와트의 전력으로) 로 10 분간 조사하였다. 이어서, 상기 은-코팅된 이산화티탄을 원심분리에 의해 반응을 종료하고, 물로 세정 또는 반투막을 통해 투석하였다.

10 분간의 선택 조사에 의해, 은 이온 농도의 기능에 따라 하기의 코트 두께를 수득할 수 있다:

- 0.01 mol 의 은이온 코트 두께 0.1 nm

- 0.12 mol 의 은이온 코트 두께 1 nm

- 0.32 mol 의 은이온 코트 두께 2 nm

상기한 바와 같이 조사 시간으로도 은이온의 코트 두께를 변화시킬 수 있다. 1 g 의 이산화티탄 및 0.12 mol 의 은이온 농도로 출발하여, UV 방사의 지속시간은 하기 효과를 갖는다:

- 1 분의 UV 방사 코트 두께 약 0.15 nm

- 5 분의 UV 방사 코트 두께 약 0.65 nm

- 10 분의 UV 방사 코트 두께 약 1 nm

이러한 방법으로 수득된 코어-쉘 입자는 30 중량% 의 농도의 수성 페이스트의 걸쭉한 형태로 제공된다. 상기 페이스트 3 g을 시판되는 아크릴 코팅 물질 (투명 바니시, Faust) 100 ml 에 교반하면서 혼입하고, 균질화하였다. 이는 현저한 항균 특성을 갖는 변형된 아크릴성 코팅 조성물을 제공한다. 이러한 코팅 조성물은 임의의 플라스틱 물질에 임의의 방법 (분무, 디핑 또는 스핀코팅) 으로 적용될 수 있다. 이러한 코팅이 적용되기 전에, 플라스틱의 표면은 프라이머의 적용 또는 코로나 처리에 의한 통상적인 방식으로 활성화될 수 있다.

실시예 2

실시예 1 과 완전히 동일한 방법으로, 이산화티탄 코어 및 구리이온 쉘을 갖는 코어-쉘 입자를 제조하였다. 상기 구리는 염화구리 용액의 형태로 사용되었다 (VWR International GmbH 사제, Darmstadt).

30 중량% 수성 페이스트를 다시 준비하고, 실시예 1 과 동일한 양으로 동일 양의 아크릴 코팅 물질에 교반하면서 혼입하고, 균질화하였다. 또한, 실시예 1 에서의 추가 과정을 실시하여, 동일하게 좋은 결과를 수득하였다.

실시예 3

실시예 1 과 완전히 동일한 방법으로, 이산화티탄 코어 및 구리이온 쉘을 갖는 코어-쉘 입자를 제조하였다. 상기 구리는 염화구리 용액의 형태로 사용되었다 (VWR International GmbH 사제, Darmstadt).

이 시료의 3g 을 에틸렌 글리콜 1000 ml 에 교반하면서 혼입하고, 균질화하였다. 상기 혼합물을 이소시아네이트와 함께 중합하여 폴리우레탄을 형성시켰다. 이러한 방법에 의해 수득된 분말 코팅제는 임의의 물질, 바람직하게는 금속, 플라스틱 또는 나무에 적용된다.

Claims (26)

1. 하기를 특징으로 하는, 하나의 코어(core) 및 하나 이상의 쉘(shell)을 갖는 코어-쉘 입자를 함유하는 특히 항균 코팅 물질인 항균 중합성 코팅 조성물:

   - 상기 코어는 100 nm 미만의 입자 크기를 갖는 무기 물질의 나노크기 입자를 함유하고,

   - 상기 쉘은 항균 작용을 갖는 하나 이상의 물질에 의해, 특히 항균 작용을 갖는 하나 이상의 금속에 의해 형성된다.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 무기 물질은 반도체 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무기 물질은 산화물, 황화물, 탄화물 또는 질화물 분말인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 물질은 나노크기 산화물 분말인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 물질은 이산화티탄 (TiO₂) 인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속은 은 또는 구리인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어를 형성하는 나노크기 입자는 5 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 20 nm 의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어-쉘 입자는 5 nm 내지 100 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 50 nm, 특히 20 nm 내지 45 nm 의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쉘의 코트 두께는 0.1 nm 내지 20 nm, 바람직하게는 1 nm 내지 10 nm 인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 수혼화성 코팅 조성물인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 아크릴성 수지 기재 또는 폴리우레탄 기재 코팅 조성물인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 분말 코팅 물질 기재 코팅 조성물인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어-쉘 입자가 0.1 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.25 중량% 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 2 중량% 내지 4 중량% 의 함량으로 상기 조성물에 존재하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 물질 상의 코트로서 존재하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 항균 중합성 코팅 조성물을 제조하는 방법으로서, 100 nm 미만의 입자 크기를 갖는 무기 물질의 나노크기 입자인 코어 및 항균 작용을 갖는 하나 이상의 물질인 쉘을 갖는 코어-쉘 입자를 유기 중합성 물질과 함께 혼합, 바람직하게는 균질화하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 코어-쉘 입자는 100 nm 미만의 입자 크기를 갖는 무기 물질의 나노크기 입자를 사용하여 제조되고, 쉘로서의 하나 이상의 물질은 방사선-유도 산화환원 반응에 의해 용액 또는 현탁액 중의 상기 코어-형성 입자에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 산화환원 반응은 UV 방사에 의해 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 금속은 구리 또는 은인 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 쉘의 적용 후, 상기 용매가 제거되고, 바람직하게는 이로써 수득된 분말이 하소되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물과 함께 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 코팅되어진 것을 특징으로 하는 물품.
21. 절연 물질 및 절연체, 특히 엘라스토머성 절연 물질 및 절연체를 코팅하기 위한, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.
22. 공업용 절연체, 공업용 발포체 또는 열적 및/또는 어코스틱(accoustic) 절연체를 코팅하기 위한, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.
23. 에어컨 장치 및 냉각 단위 및 또한 그의 부품을 코팅하기 위한, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.
24. 해양 선박용 페인트로서의, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.
25. 나무 보존용 코팅제로서의, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.
26. 위생 설비, 병원 및 식품 산업에서의 기질물질을 코팅하기 위한, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 코팅 조성물의 용도.