KR20060107089A - 항균-초발수 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한코팅 방법 - Google Patents

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KR20060107089A
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김범성
이병기
이영희
김선영
어영주
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 항균성과 초발수성을 동시에 가지는 표면을 형성하기 위한 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것으로서, 물을 사용하거나 작동 중 물이 존재하는 가정용 기기의 표면을 개질하기 위한 코팅재료에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 한 가지 이상의 유기실란 화합물로부터 얻어진 초발수 코팅 용액에 나노크기의 은(Ag), 구형 또는 확장된 미세구조의 SiO2 표면에 나노크기 은(Ag)입자가 흡착된 형태의 복합입자 및 은(Ag) 함유 화합물등의 은(Ag)성분 입자가 분산된 분산용액을 혼합하거나 상기 코팅용액에 은(Ag) 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 방법으로 항균-발수 코팅조성물을 제조하여 기판을 코팅하는 방법에 관한 것이다.
향균, 초발수, 코팅조성물, 코팅방법

Description

항균-초발수 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅 방법{Coating composition having antibiotic and ultra water-repellent property, preparation method thereof and coating method using the coating composition}
본 발명은 항균성과 초발수성을 동시에 가지는 표면을 형성하기 위한 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것으로서, 물을 사용하거나 작동 중 물이 존재하는 가정용 기기의 표면을 개질하기 위한 코팅재료에 관한 것이다.
상세하게는, 악취 발생의 원인과 인체에 유해한 것으로 알려진 균류 및 곰팡이류를 효과적으로 증식방지 및 제거하기 위하여 초발수 세라믹 코팅용액에 항균기능의 금속 및 세라믹/금속 복합 입자를 분산 및 생성하여 코팅함으로써 반영구적인 효과를 발현하는 항균 및 초발수 코팅재료에 관한 것이다.
세탁기와 같은 가정용 기기의 동작을 위해서는 물의 공급과 배출을 반복하게 된다. 동작을 마친 가정용 기기에 잔류한 물은 악취의 발생 및 인체에 유해할 가능 성이 있는 균류 및 곰팡이류를 증식시킬 가능성이 있다. 그리고, 동작을 위해 물을 공급하지 않더라고 온도차에 의해 공기중의 수분이 응결하는 냉장고, 에어컨 등의 가정용 기기는 응결한 수분에서 악취의 발생 및 인체에 유해할 가능성이 있는 균류 및 곰팡이류를 증식시킬 가능성이 있다.
또한, 전자레인지, 전기오븐, 가스오븐, 토스터 등과 같이 음식물의 가열하는 조리기기는 동작 중에 음식물로부터 증발하는 수분이 잔류하고 이 부분에서 악취의 발생 및 인체에 유해할 가능성이 있는 균류 및 곰팡이류를 증식시킬 가능성이 있다.
가정용 기기의 악취 및 인체에 유해할 가능성이 있는 균류 및 곰팡이류를 효과적으로 제거하기 위해서는 두 가지 관점에서 접근이 가능하다.
첫째, 수분이 잔류 및 응축되는 부분에 초발수 코팅을 도입하여 수분이 표면에 잔류하는 것이 에너지적으로 높은 상태로 유도하는 것이다. 즉, 초발수 성질의 표면에 잔류 및 부착된 물은 표면과 높은 접촉각으로 인해 쉽게 제거되어 균류 및 곰팡이류의 증식을 막을 수 있다. 이러한 개념은 동작 중에 생성된 수분뿐 아니라 사용자의 지문 등에서 발생하는 이차적인 수분의 잔류도 막을 수 있다.
둘째, 수분은 잔류하지만 항균 효과를 가진 은 (Ag)과 같은 물질의 존재로 균류 및 곰팡이류의 증식을 막는 것이다.
발수성 표면처리 방법으로서, 한국특허출원 제2004-59924호에는 초발수성 코 팅층 형성을 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 부분적으로 가수 분해 및 중축합시켜 얻은 실리카 용액등을 포함하는 코팅조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅방법이 기재되어 있다.
또한, 한국특허출원 제2004-74711호에는 투명한 비점착성 코팅층 형성을 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 무기입자가 분산되어 있는 용매와 혼합하고 가수분해 및 중축합시켜 얻은 졸-겔 코팅 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅방법이 기재되어 있다.
또한, 한국특허출원 제2004-83736호에는 투명도의 제어가 자유로운 높은 조도의 비점착성 초소수성 표면을 갖는 유기-무기 하이브리드 코팅층을 형성하기 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 가수분해 및 중축합 반응시켜 얻은 유기코팅용액과 초미립 나노무기입자 분산액을 혼합하고 반응 조건 및 시효조건을 조절하는 코팅 조성물의 제조방법 및 이와 같이 얻어진 코팅조성물을 이용하여 모재의 질감을 제어하는 표면 처리 공정이 기재되어 있다.
그러나, 상기의 기술들은 발수성은 뛰어나지만 항균효과를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 가정용 기기에서 균류 및 곰팡이류를 효과적으로 제거하기 위해서는 상기한 초발수 특성과 항균 특성을 동시에 만족하는 표면처리 기술의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 물을 사용하거나 작동 중 수분이 발생하는 가정용 기기의 표면을 개질하기 위한 코팅재료를 개발하는 것이다. 상세하게는, 악취 발생의 원인과 인체에 유해할 가능성이 있는 균류 및 곰팡이류를 효과적으로 증식방지 및 제거하기 위하여 항균 특성과 초발수 특성을 동시에 갖는 세라믹 코팅막을 형성하는 코팅조성물 및 이의 제조방법과 이를 이용하는 코팅방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 항균성과 초발수성을 동시에 가지는 표면을 형성하기 위한 항균-발수 코팅조성물, 이의 제조방법 및 항균-발수 코팅조성물을 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명은 다음의 화학식 1로 정의되는 유기 실란 화합물 중에서 선택된 한 가지 이상의 유기 실란 화합물과 유기용매를 혼합한 용액에 산촉매를 가하여 가수분해 및 중축합 반응시켜 반응 생성물을 얻는 단계; 상기 반응생성물을 희석용매로 희석하여 코팅용액을 얻는 단계; 나노크기의 은(Ag), 구형 또는 확장된 미세구조의 SiO2 표면에 나노크기 은(Ag)입자가 흡착된 형태의 복합입자 및 은(Ag) 함유 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상이 포함된 은(Ag)성분 입자를 분산용매에 분산시켜 분산용액을 얻는 단계; 상기 코팅용액과 상기 분산용액을 혼합하는 단계를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법과,
상기 코팅용액에 은(Ag) 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다음의 화학식 1로 정의되는 유기 실란 화합물 중에서 선택된 한 가지 이상의 유기 실란 화합물과 유기용매를 혼합한 용액에 산촉매를 가하여 가수분해 및 중축합 반응시켜 반응 생성물을 얻는 단계; 상기 반응생성물을 희석용매로 희석하여 코팅용액을 얻는 단계; 상기 코팅용액에 은(Ag) 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 단계;를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 항균-발수 코팅조성물의 제조방법으로 제조된 항균-발수 코팅 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 항균-발수 코팅 조성물을 기판에 적용하고, 형성된 코팅층을 건조하고 열처리하는 단계를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 코팅 방법에 관한 것이다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 초발수 코팅용액은 다음과 같이 얻는다. 즉, 하기의 화학식 1로 정의되는 유기 실란 화합물 중에서 선택된 한 가지 이상의 유기 실란 화합물과 상기 유기실란 화합물 총 중량의 0.1 내지 20 배의 유기 용매를 30분간 교반하여 균질한 용액을 얻고, 얻어진 용액에 0.1N HNO3 촉매를 가하여 유기실란 화합물을 20℃ 반응기에서 200rpm의 속도로 교반하여 1내지 5시간 가수 분해 및 중축합 반응시켜 반응 생성물을 얻은 후, 상기 반응 생성물 총중량의 0.1 배 내지 1000 배의 희석용매로 희석하는 과정을 통하여 기본이 되는 초발수 코팅용액을 얻는다.
상기의 반응과정에서 가수분해에 사용되는 산촉매는 나노크기 은(Ag)과의 부반응을 방지하기 위해, 첨가되는 은(Ag) 화합물의 음이온과 동일한 음이온을 갖는 산촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, AgNO3를 첨가할 경우 HNO3만을 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 유기 실란 화합물을 용해시키는 유기 용매는 아미드, 케톤 및 알코올로 이루어진 군에서 선택된 유기용매가 사용될 수 있으며 이중 에탄올이 가장 바람직하다. 희석제로서 포함되는 유기 용매는 상기의 유기용매가 사용될 수 있으며 에탄올, 2-에톡시에탄올이 가장 바람직하다. 시효는 20 내지 30 ℃에서 10 분 내지 100 시간 동안 수행한 후 0 내지 -20℃에서 보관하여 코팅용액의 변질을 억제하는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
R1 4-xSi(OR2)x
상기 식 중, x 는 0에서 4까지의 정수이고,
R1은 C1 내지 C12의 알킬기(alkyl group), C3 내지 C10의 시클로알킬기, C6 내지 C15의 아릴기(aryl group), C1 내지 C12의 불포화 탄화수소 결합을 갖는 알킬기 또는 수소원자가 플루오원자로 치환된 알킬기이며, R2는 수소원자 또는 C1 내지 C4 의 알킬기를 나타낸다.
상기 화학식 1의 화합물은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라노멀이소프로폭시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라노멀부톡시실란, 테트라이소부톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노멀프로필트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노멀프로필트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란,옥틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 트리메 틸메톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란 및 트리에틸에톡시실란등 다양한 유기 기능기를 갖는 알콕사이드계 실란 화합물과 플루오르실란 화합물들을 포함하며, 본 발명의 코팅 조성물은 상기 유기 실란 화합물 중 한 가지를 사용하거나 서로 다른 두 가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이하에서는 향균-초발수 코팅용액을 제조하는 방법에 관하여 설명한다.
하나의 방법으로, 상기한 초발수 코팅용액에 항균 특성을 갖는 1nm ~ 800nm 나노크기 은(Ag), 구형 또는 확장된 미세구조의 SiO2 표면에 나노크기 은(Ag)입자가 흡착된 형태의 복합입자 및 은(Ag) 함유 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상이 포함된 은(Ag)성분입자가 균일하게 분산된 용액을 혼합하여 항균-초발수 코팅용액을 제조한다.
또다른 방법으로, 상기 초발수 코팅용액에 은(Ag) 함유 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 방법으로 항균-발수 코팅용액을 제조한다.
상기의 두가지 방법은 각각 적용될 수 있지만 동시에 적용하는 것도 가능하다. 즉, 용액혼합 방식의 나노크기 은(Ag) 입자 첨가와 함께 AgNO3를 용해시킨 후 환원시키는 방법으로 항균-발수 코팅용액을 제조할 수 있다.
상기 은(Ag) 함유 화합물로는 AgNO3, AgCl, AgF, AgBr, AgI, Ag2SO4, Ag2CO3 등이 하나 이상 이용될 수 있으며 그 중 AgNO3가 가장 바람직하다. 상기 나노크기 은(Ag) 성분입자를 함유하는 용액은 물 또는 에탄올 용매에 100 ppm 내지 500,000 ppm 양으로 균일하게 분산된 분산액 형태를 사용한다.
혼합용매 형태의 코팅용액의 경우, 공정의 편의성을 위해 초발수 코팅용액에 혼합한 나노크기 은(Ag) 입자의 함유 용액의 양은 부피비로 0.25 % 내지 45%를 유지한다. AgNO3의 용해량은 공정의 편의성을 위해 10 ml의 초발수 코팅용액을 기준으로 0.05 g 내지 2.0g을 용해시킨다.
상기 환원방법은 전기적 환원반응과 화학적 환원반응을 통해서 모두 가능하며 이중 수소가스를 환원제로 하여 환원시키는 것이 바람직하다.
용액혼합 방식의 나노크기 은(Ag) 입자 첨가와 AgNO3를 용해시킨 후 환원시키는 방법을 동시에 사용하는 방법의 경우도 상기 조성의 범위와 동일하다.
이하에서는 상기에서 제조된 향균-초발수 코팅용액 이용하여 기판을 코팅하는 방법에 관하여 설명한다.
본 발명에서 제조된 혼합 코팅 원료액을 스프레이 코팅법(spray coating), 딥 코팅법(dip coating), 흘림 코팅법(flow coating), 또는 스핀코팅법(spin coating)으로 기판 표면에 적용시킨다. 그 후, 송풍기가 장착된 건조기에서 건조시 키며, 상기 건조된 시료를 공기 중에서 열처리하여 코팅층을 치밀화 시킨다.
상기 기판은 유리, 세라믹, 금속, 플라스틱일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 건조 조건은 20 내지 100 ℃의 온도 범위에서 0.5 내지 5 시간 동안 건조하는 것이 바람직하다. 이는 모재 표면에 균질한 코팅막을 형성하기 위해 균일한 용매의 증발 속도를 갖도록 하는 조건이다. 또한 상기 열처리 온도는 250 내지 500 ℃가 바람직하다.
이하 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 다만, 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명함과 함께 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 한정하기 위함이 아니다.
[실시예 1-8]
실시예 1-8은 나노크기 은(Ag) 입자와 반응하지 않으며 가수분해의 촉매로 작용하는 HNO3를 사용한 초발수 코팅용액을 시판중인 3,000 ppm 내지 500,000 ppm의 농도로 은(Ag) 입자가 물에 분산된 용액과 혼합하여 항균-초발수 코팅 조성물을 얻고 기판에 코팅하였다.
코팅 조성물의 제조 조건 및 코팅 방법은 다음과 같다. 테트라에톡시실란 10g 과 메틸트리메톡시실란 3.3g, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 4.1g, 에탄올 100g 혼합물을 25℃에서 30분 동안 교반시킨다. 0.1M 질산 수용액 10.3g 을 천천히 가해준 뒤 25℃에서 2시간 동안 교반시켰다. 2-에톡시에탄올 200g으로 희석하여 25℃에서 24시간 동안 반응을 진행시킨 후 초발수 코팅용액을 제조하였다. 제조된 초발수 코팅용액 10 ml에 실시예 1-8과 같이 AgNO3를 넣고 완전 용해시켰다. 이후 용액에 실시예 1-8에 표시된 것과 같은 농도로 물에 분산된 용액을 혼합하였다.
세척되어 건조된 유리기판 위에 상기와 같이 제조된 코팅용액을 담그고 10㎝/분의 속도로 딥 코팅하였다. 상기와 같이 코팅된 기판을 25℃에서 30분간 건조한 후, 10℃/분의 속도로 승온하여 200℃에서 1시간 열처리하여 코팅막을 얻었다.
또한, 상기 용액에 AgNO3의 첨가 효과를 알아보기 위해 AgNO3의 용해량에 따른 접촉각, 항균력 등의 물성을 확인하였고 그 결과를 표 1에 나타내었다. 접촉각은 발수 특성을 나타내는 하나의 지표로서 나타낸 것으로, 접촉각 측정기를 사용하여 코팅막 표면에서의 물의 접촉각을 측정한 결과이며, 접촉각이 클수록 발수 특성이 좋은 것이다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 발수 능력과 항균능력 모두 뛰어남을 알 수 있다.
<표 1> 실시예 1 ~ 8
실시예 초발수 코팅용액 [ml] Ag 분산용액 [ml] AgNO3 [g] 접촉각 [o] 항균력
황색포도 상구균 [%] 대장균 [%]
1 10 0.25 (500,000 ppm) 0 115 99.9 99.9
2 10 0.25 (20,000 ppm) 0.05 115 99.9 99.9
3 10 0.25 (20,000 ppm) 2.0 115 99.9 99.9
4 10 3.5 (3,000 ppm) 0 114 99.9 99.9
5 10 3.5 (3,000 ppm) 0.05 114 99.9 99.9
6 10 3.5 (20,000 ppm) 2.0 114 99.9 99.9
7 10 0 (500,000 ppm) 0.05 116 99.0 99.0
8 10 0 (20,000 ppm) 2.0 116 99.9 99.9
[실시예 9-13]
실시예 9-13은 나노크기 은(Ag) 입자와 반응하지 않으며 가수분해의 촉매로 작용하는 HNO3를 사용한 초발수 코팅용액에 시판중인 AgNO3를 첨가한 후 환원반응을 통하여 항균-초발수 코팅 조성물을 제조하여 기판에 코팅하였다.
코팅 조성물의 제조 조건 및 코팅 방법은 다음과 같다. 테트라에톡시실란 10g 과 메틸트리메톡시실란 3.3g, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 4.1g, 에탄올 100g 혼합물을 25℃에서 30분 동안 교반시겼다. 0.1M 질산 수용액 10.3g 을 천천히 가해준 뒤 25℃에서 2시간 동안 교반시켰다. 에탄올 200g으로 희석하여 25℃에서 24시간 동안 반응을 진행시킨 후 초발수 코팅용액을 제조하였다. 제조된 초발수 코팅용액 10ml에 실시예 9-13과 같이 은(Ag)이 분산된 용액을 혼합하고, AgNO3를 넣고 용해시킨 후 환원반응시켜 항균-발수 코팅조성물을 얻었다.
세척되어 건조된 유리질 기판 위에 상기와 같이 제조된 코팅용액을 담그고 500 rpm의 속도로 10초간 스핀코팅 하였다. 상기와 같이 코팅된 기판을 25℃에서 30분간 건조한 후, 10℃/분의 속도로 승온하여 200℃에서 1시간 열처리하여 코팅막을 얻었다.
또한, 상기 코팅 조성물의 특성을 알아보기위해 접촉각, 항균력 등의 물성을 확인하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다. 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 발수 능력과 항균능력 모두 뛰어남을 알 수 있다.
<표 2> 실시예 9 ~ 13
실시예 초발수 코팅용액 [ml] Ag 분산용액 [ml] AgNO3 [g] 접촉각 [o] 항균력
황색포도 상구균 [%] 대장균 [%]
9 10 0.25 (1,000ppm) 1.0 115 99.9 99.9
10 10 0.25 (20,000 ppm) 2.0 115 99.9 99.9
11 10 3.5 (1,000 ppm) 0.5 114 99.9 99.9
12 10 3.5 (20,000 ppm) 0.1 114 99.9 99.9
13 10 0 (30,000 ppm) 1.0 116 99.9 99.9
[실시예 14 ~ 17]
실시예 14 ~ 17은 나노크기 은(Ag) 입자와 반응하지 않으며 가수분해의 촉매 로 작용하는 HNO3를 사용한 기발명의 초발수 코팅용액을 시판중인 1,000 ppm 농도로 구형 SiO2 표면에 나노크기 은 (Ag) 입자가 흡착된 형태의 복합입자가 각각 에탄올과 물에 분산된 용액과 혼합하여 항균-초발수 코팅 조성물을 얻고 기판에 코팅하였다.
코팅 조성물의 제조 조건 및 코팅 방법은 다음과 같다. 테트라에톡시실란 10g 과 메틸트리메톡시실란 3.3g, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 4.1g, 에탄올 100g 혼합물을 25℃에서 30분 동안 교반시킨다. 0.1M 질산 수용액 10.3g 을 천천히 가해준 뒤 25℃에서 2시간 동안 교반시켰다. 에탄올 200g으로 희석하여 25℃에서 24시간 동안 반응을 진행시킨 후 초발수 코팅용액을 제조하였다. 제조된 초발수 코팅용액 10ml에 실시예 14 ~ 17과 같이 AgNO3를 넣고 완전 용해시켰다. 이후 용액에 실시예 14 ~ 17에 표시된 것과 같은 농도로 복합입자가 분산된 용액을 혼합하였다.
세척되어 건조된 세라믹 기판 위에 상기와 같이 제조된 코팅용액을 담그고 500 rpm의 속도로 10초간 스핀코팅 하였다. 상기와 같이 코팅된 기판을 25℃에서 30분간 건조한 후, 10℃/분의 속도로 승온하여 200℃에서 1시간 열처리하여 코팅막을 얻었다.
또한, 상기 용액에 AgNO3의 첨가 효과를 알아보기 위해 AgNO3의 용해량에 따 른 접촉각, 항균력 등의 물성을 확인하였고 그 결과를 표 3에 나타내었다. 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 발수 능력과 항균능력 모두 뛰어남을 알 수 있다.
<표 3> 실시예 14 ~ 17
실시예 초발수 코팅용액 [ml] SiO2/Ag 분산용액 1,000 ppm [ml] AgNO3 [g] 접촉각 [o] 항균력
황색포도 상구균 [%] 대장균 [%]
14 10 2.0 (에탄올 분산) 0 115 99.9 99.9
15 10 3.5 (에탄올 분산) 1.0 114 99.9 99.9
16 10 2.0 (물 분산) 0 115 99.9 99.9
17 10 3.5 (물 분산) 1.0 114 99.9 99.9
본 발명을 통하여 작동 중에 물을 사용하거나 사용에 의해 물이 발생하는 가정용 기기에서 표면에 응축된 물과 불순물의 존재에 의해 악취발생과 인체에 유해할 가능성이 있는 균류 및 곰팡이류의 생존과 번식을 방지하는 현저한 효과를 제공한다. 특히, 초발수성과 더불어 항균 특성을 실현함으로써 세라믹 코팅막 제조에 새로운 방향을 제시하였다.

Claims (17)

  1. 다음의 화학식 1로 정의되는 유기 실란 화합물 중에서 선택된 한 가지 이상의 유기 실란 화합물과 유기용매를 혼합한 용액에 산촉매를 가하여 가수분해 및 중축합 반응시켜 반응 생성물을 얻는 단계;
    상기 반응생성물을 희석용매로 희석하여 코팅용액을 얻는 단계;
    1nm ~ 800 nm 나노크기의 은(Ag), 구형 또는 확장된 미세구조의 SiO2 표면에 나노크기 은(Ag)입자가 흡착된 형태의 복합입자 및 은(Ag) 함유 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상이 포함된 은(Ag)성분입자를 분산용매에 분산시켜 분산용액을 얻는 단계;
    상기 코팅용액과 상기 분산용액을 혼합하는 단계;를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
    [화학식 1]
    R1 4-xSi(OR2)x
    상기 식 중, x 는 0에서 4까지의 정수이고,
    R1은 C1 내지 C12의 알킬기(alkyl group), C3 내지 C10의 시클로알킬기, C6 내지 C15의 아릴기(aryl group), C1 내지 C12의 불포화 탄화수소 결합을 갖는 알킬기 또는 수소원자가 플루오원자로 치환된 알킬기이며,
    R2는 수소원자 또는 C1 내지 C4 의 알킬기를 나타냄.
  2. 하기 [화학식 1]로 정의되는 유기 실란 화합물 중에서 선택된 한 가지 이상의 유기 실란 화합물과 유기용매를 혼합한 용액에 산촉매를 가하여 가수분해 및 중축합 반응시켜 반응 생성물을 얻는 단계;
    상기 반응생성물을 희석용매로 희석하여 코팅용액을 얻는 단계;
    상기 코팅용액에 은(Ag) 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 단계;를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
    [화학식 1]
    R1 4-xSi(OR2)x
    상기 식 중, x 는 0에서 4까지의 정수이고,
    R1은 C1 내지 C12의 알킬기(alkyl group), C3 내지 C10의 시클로알킬기, C6 내지 C15의 아릴기(aryl group), C1 내지 C12의 불포화 탄화수소 결합을 갖는 알킬기 또는 수소원자가 플루오원자로 치환된 알킬기이며,
    R2는 수소원자 또는 C1 내지 C4 의 알킬기를 나타냄.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코팅용액에 은(Ag) 함유 화합물을 용해시킨 후 은(Ag)으로 환원시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 실란 화합물이 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라노멀이소프로폭시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라노멀부톡시실란, 테트라이소부톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 노멀프로필트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 노멀프로필트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란,옥틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란 및 트리에틸에톡시실란으로 이루어지는 군에서 하나이상 선택되는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기용매는 아미드, 케톤 및 알코올로 이루어진 군 중에서 선택된 유기 용매인 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산촉매의 음이온과 상기 은(Ag) 화합물의 음이온은 동일한 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산촉매는 질산인 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 은(Ag) 화합물은 AgNO3인 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석용매는 상기 반응 생성물 총 중량의 0.1배 내지 1000배를 사용하여 희석하는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 분산용매는 물과 알코올로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 은(Ag)성분 입자는 100ppm 내지 500,000ppm의 양으로 분산용매에 분산된 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 구형 SiO2 표면에 나노크기 은(Ag)입자가 흡착된 형태의 복합입자의 농도는 100 내지 10,000 ppm의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 항균-발수 코팅조성물
  14. 제13항의 항균-발수 코팅 조성물을 기판에 적용하고, 형성된 코팅층을 건조하고 열처리하는 단계를 포함하는 항균-발수 코팅조성물의 코팅 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기판은 유리, 세라믹, 금속, 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 코팅 방법
  16. 제14항에 있어서, 항균-발수 코팅 조성물을 스프레이 코팅법(spray coating), 딥 코팅법(dip coating), 흘림 코팅법(flow coating), 또는 스핀코팅법(spin coating)으로 기판에 적용시키는 것을 특징으로 하는 항균-발수 코팅조성물의 코팅 방법
  17. 제14항에 있어서, 상기 건조를 20 내지 100℃의 온도범위에서 0.5 내지 5 시간동안 수행하고, 상기 열처리를 250 내지 500 ℃에서 수행하는 것을 특징으로 하 는 항균-발수 코팅조성물의 코팅 방법.
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