KR20130077631A - 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물 - Google Patents

아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물에 관한 것으로서, 용매에 실리케이트를 첨가하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합 용액에 실리콘을 첨가하여 1차 결합 조성물을 제조하는 단계, 그리고 상기 1차 결합 조성물에 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 첨가하여 2차 결합 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 아크릴 코팅용 조성물은 내오염성 및 내지문성이 우수하고, 항균력 또한 우수하다.

Description

아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물{METHOD FOR PREPARING ACRYL COATING COMPOSITION AND COMPOSITION FOR COATING ACRYL}
본 발명은 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내오염성 및 내지문성이 우수하고, 항균력 또한 우수한 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법 및 아크릴 코팅용 조성물에 관한 것이다.
휴대 전화기는 거의 대부분의 사람들이 사용하는 물건이며, 항상 지니고 다니는 물건이기 때문에 세균 및 박테리아의 온상이 될 수 있다.
한편, 최근에 위생상 문제점을 개선하고자 하는 경우 항균 및 살균 기능을 갖는 나노 금속 입자를 이용하는 기술이 널리 보급되어 있다. 즉, 물품 제조시 마스터 배치(MASTER BATCH)에 일정량의 나노 금속 입자를 혼합하여 제조되는 방법과 물품의 표면에 나노 금속 입자를 코팅을 하여 제조하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 마스터 배치에 금속 나노 입자가 혼합되어 제조되는 물품은 직접 세균과 접촉하여야 항균 및 살균 기능을 갖는 금속 나노 입자가 물품의 내측에 위치되어 직접적인 항균 및 살균 기능이 적거나 전혀 무효한 문제점이 있다.
또한, 물품의 표면에 금속 나노 입자를 코팅하는 경우에는 래커(LACKER)와 같은 유기 코팅제와 함께 혼합하거나, 세라믹 코팅제(CERAMIC GLAZE)와 같은 무기 코팅제와 혼합하여 스프레이, 스퍼터링 등의 방법으로 코팅하게 되는데, 유기 코팅제의 경우 제조 공정이 단순하고 투명도가 높지만 내열성이 약하고 용매에 쉽게 녹는 단점이 있고, 무기 코팅제의 경우 내열성이 좋고 UV 차단성이 높으며 용매에 쉽게 녹지 않지만 제조공정이 복잡하고 투명도가 낮고 깨지기 쉬운 단점이 있다.
또한, 금속 나노 입자를 코팅하는 경우 필요 이상의 두께로 코팅하게 되면 효과와 무관하게 제조 단가가 상승하고 금속 나노 입자가 뭉치는 현상이 발생되어 제품의 불량 발생률이 높아지며 이로 인해 항균 및 탈취 효과가 저하될 수 있다.
한편, 휴대 전화기와 같은 각종 디스플레이의 경우 지문에 의해 쉽게 이미지가 왜곡된다든지 외관 품질이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 종래의 일반 표면처리제를 사용하는 경우 지문과 같은 오염이 쉽게 제거되지 않고 오히려 번지는 특성이 있어 그 심각성은 더욱 커지게 된다.
종래에 내마모성과 내오염성을 부여하는 표면처리의 구현방법은 다음과 같이 제안되어 왔다.
첫번째 방법으로는 내마모 코팅액에 소수성 불소계나 실리콘계 계면활성제를 도입하는 방법으로서, 코팅 및 경화 후 소수성 계면활성제가 필름 표면에 위치하여 필름에 내오염성을 부여하는 방법이다. 이 경우 소수성 계면활성제가 코팅층의 바인더와 결합을 하고 있지 않기 때문에 헝겊으로 수백회 표면을 문지른 후 내오염 특성을 측정해 보면 그 특성이 급격히 저하되는 단점을 가지고 있다. 또한 내오염 특성이 만족할만한 수준을 확보하기 위해서는 과량의 계면활성제가 첨가되어야 되고 이 경우 내마모성이 저하되는 단점이 있다.
두번째 방법으로는 2회 코팅방식으로 내마모 코팅층 위에 내오염성을 부여하는 코팅층을 별도로 형성하는 것이다. 일본특허공개 제1995-016940호에는 실리카가 주성분인 저반사층 위에 퍼플루오로기를 가지는 아크릴레이트와 실리카의 공중합체를 별도로 코팅하는 방법이 기재되어 있다. 이와 같은 방법은 필름 표면의 러빙시에도 내오염 특성이 지속되는 효과는 있으나, 이를 위해서는 내마모 코팅층에 내오염층의 물질과 반응할 수 있는 결합기가 있어야 하는 제약이 있으며, 2회 코팅방식으로 생산됨에 따라 제조 경비가 상승하는 문제가 있다. 또한, 지문 등의 오일 성분 등이 지속적으로 묻을 경우, 오일이 막으로 침투하여 막 특성이 급격히 저하되는 문제를 개선할 수 없다.
따라서, 휴대 전화기에 적용할 수 있는 내마모성과 내오염성이 우수하면서도 항균 성능이 우수한 금속 나노 입자 코팅용 조성물에 대한 요구가 매우 크다.
한국특허등록 제0671982호(등록일: 2007년 1월 15일) 한국특허등록 제0787544호(등록일: 2007년 12월 21일) 일본특허공개 제1995-016940호(공개일: 1995년 1월 20일)
본 발명의 목적은 내오염성 및 내지문성이 우수하고, 항균력 또한 우수한 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법을 이용하여 제조한 아크릴 코팅용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법은 용매에 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 첨가하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합 용액에 실리콘(silicone)을 첨가하여 1차 결합 조성물을 제조하는 단계, 그리고 상기 1차 결합 조성물에 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 첨가하여 2차 결합 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 제1 혼합 용액을 제조하는 단계는 100 내지 150℃에서 300 내지 400rpm으로 교반하여 이루어질 수 있다.
상기 1차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃에서 1 내지 3 시간 동안 100 내지 150rpm으로 교반한 후, 4 내지 8 시간 동안 250 내지 300rpm으로 교반하여 이루어질 수 있다.
상기 2차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃에서 250 내지 300rpm으로 교반하여 이루어질 수 있다.
상기 나노 금속 이온은 구리, 은, 금, 아연, 백금, 코발트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속의 이온일 수 있다.
상기 유기산은 시트르산(citric acid), 락트산(lactic acid), 소르빈산(sorbic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은 용매에 유기산을 첨가하고 50 내지 70℃로 가열 농축시켜 농축 용액을 제조하는 단계, 상기 농축 용액에 구아니딘염을 첨가하고 교반하여 상기 유기산 조성물을 제조하는 단계, 및 상기 유기산 조성물에 상기 금속의 강산염을 첨가하여 나노 금속 이온을 분산시키는 단계를 통하여 제조될 수 있다.
상기 농축 용액을 제조하는 단계에서, 상기 용매에 상기 유기산과 함께 에틸렌 옥사이드를 더 첨가할 수 있다.
상기 유기산 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 농축 용액에 상기 구아니딘염과 함께 이산화티탄을 더 첨가할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 아크릴 코팅용 조성물은 아크릴레이트계 올리고머 10 내지 30 중량%, 아크릴레이트계 모노머 10 내지 25 중량%, 실리콘(silicone) 5 내지 10 중량%, 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물 1 내지 10 중량%, 첨가제 1 내지 5 중량%, 그리고 나머지 함량의 용매를 포함할 수 있다.
상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은 나노 금속 이온 1 내지 10 중량%, 유기산 1 내지 10 중량%, 에틸렌 옥사이드 0.5 내지 5 중량%, 구아니딘염 1 내지 10 중량%, 이산화티탄 0.1 내지 5 중량% 및 나머지 함량의 용매를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법은 용매에 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 첨가하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합 용액에 실리콘을 첨가하여 1차 결합 조성물을 제조하는 단계, 그리고 상기 1차 결합 조성물에 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 첨가하여 2차 결합 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
우선, 용매에 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 첨가하고 교반하여 제1 혼합 용액을 제조한다.
상기 아크릴레이트계 올리고머는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 에테르아크릴레이트 올리고머 등일 수 있으며, 바람직하게는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다. 상기 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머는 내화학성 및 아크릴 표면과 부착성을 높일 수 있다. 상기 아크릴레이트계 올리고머의 관능기는 2 내지 6개가 적당하고, 상기 아크릴레이트계 올리고머의 중량평균 분자량은 1,000 내지 10,000g/mol일 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모노머는 3 또는 4 관능기를 가지거나 필요시 다관능기를 가지는 모노머를 선택할 수 있으며, 상기 아크릴레이트계 모노머는 아크릴 코팅 조성물의 표면 강도 및 스크래치성을 높일 수 있다. 상기 아크릴레이트계 모노머로는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 사용할 수 있고, 구체적으로 상기 아크릴레이트는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트 등일 수 있고, 상기 메타크릴레이트는 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 등일 수 있다.
상기 광개시제는 자외선에 의하여 분해 가능한 개시제라면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적인 예로서 알파-히드록시케톤류의 이가큐어 127, 이가큐어 184, 다로큐어 1173, 이가큐어 2959, 알파-아미노케톤류의 이가큐어 369, 이가큐어 379, 이가큐어 907, 이가큐어 1300, 벤질디메틸케탈인 이가큐어 651, 모노아실포스핀인 다로큐어 TPO 등을 사용할 수 있다. 상기 광개시제의 함량은 상기 아크릴레이트계 올리고머 및 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부일 수 있다.
상기 용매는 희석제로서 역할하여 아크릴 코팅용 조성물의 투명도를 보존하고, 점도를 유지한다. 상기 아크릴 코팅용 조성물을 아크릴 표면에 코팅하는 과정에서 점도가 높으면 코팅이 어려울 수 있다.
상기 용매는 알코올, 알칸, 에테르, 시클로알칸이나 그 외에 방향족 유기 용제 등이 사용 가능하고, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 디아세톤알콜, 2-에톡시에탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 아세틸아세톤, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 벤젠, 크실렌, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부탈아세테이트, 디메틸포름아미드, 테트라히드로퓨란 등이 적용 가능하다.
상기 제1 혼합 용액을 제조하는 단계는 100 내지 150℃에서 300 내지 400rpm으로 교반하여 이루어질 수 있다. 상기 교반 조건이 상기 범위 내인 경우 아크릴레이트계 올리고머 및 아크릴레이트계 모노머의 혼합이 잘 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 제조된 제1 혼합 용액에 실리콘(silicone)을 첨가하고 교반하여 1차 결합 조성물을 제조한다. 상기 실리콘은 유기기를 함유한 규소(organosilicone)와 산소 등이 화학결합으로 서로 연결된 모양으로 된 폴리머이다. 상기 실리콘은 실리콘 유, 실리콘 고무 또는 실리콘 수지일 수 있으며, 본 발명에서 모두 이용 가능하다.
상기 1차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃, 바람직하게는 상온에서 1 내지 3 시간 동안 100 내지 150rpm으로 교반한 후, 4 내지 8 시간 동안 250 내지 300rpm으로 교반할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 교반하는 경우 상기 아크릴레이트계 올리고머 및 상기 아크릴레이트계 모노머와 상기 실리콘의 혼합이 용이하다.
마지막으로, 상기 1차 결합 조성물에 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 첨가하고 교반하여 2차 결합 조성물을 제조할 수 있다.
상기 나노 금속 이온은 구리, 은, 금, 아연, 백금, 코발트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속의 이온일 수 있고, 특히 구리 또는 은의 경우 항균력이 우수하여 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 아크릴 코팅용 조성물은 아크릴 표면에 도포된 후 UV 경화시 자외선에 노출되는데, 나노 금속의 경우 자외선을 조사 받으면 산화되어 색이 변할 수 있으므로, 상기 나노 금속의 산화 방지를 위하여 상기 아크릴 코팅용 조성물은 나노 금속을 이온의 형태로 포함한다.
상기 2차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃, 바람직하게는 상온에서 250 내지 300rpm으로 교반하여 이루어질 수 있다. 상기와 같은 조건으로 교반하는 경우 상기 나노 금속 이온이 이온의 상태로 상기 실리콘과 혼합될 수 있고, 자체 발열 반응이 일어나지 않게 교반할 수 있다.
상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은 시트르산(citric acid), 락트산(lactic acid), 소르빈산(sorbic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 유기산에 상기 나노 금속 이온이 분산된 것으로서, 다음과 같은 단계를 통하여 제조할 수 있다.
우선, 용매에 유기산을 첨가하고, 가열 용해시켜 농축 용액을 제조하고, 상기 농축 용액에 구아니딘염을 첨가하고 교반시켜 상기 유기산 조성물을 제조한다.
상기 농축 용액을 제조하는 단계에서는 상기 용매에 상기 유기산을 첨가하고 50 내지 60℃로 가열 용해시켜 상기 유기산의 함량이 3 내지 30 중량%가 될 때까지 농축시킨다.
상기 용매는 상기 제1 혼합 용액의 제조에 사용되었던 용매를 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에탄올 또는 에테르를 사용할 수 있다.
상기 농축 용액을 제조하는 단계에서, 상기 용매에 상기 유기산과 함께 에틸렌 옥사이드를 더 첨가할 수 있는데, 상기 에틸렌 옥사이드는 상기 아크릴 코팅용 조성물이 물 또는 알코올계 용매에 잘 반응이 되도록 하기 위하여 첨가된다.
상기 구아니딘염은 구아니딘의 인산염, 질산염, 염산염 또는 황산염 등의 염일 수 있다.
이때, 상기 농축 용액에 상기 구아니딘염과 함께 또는 상기 구아니딘염을 첨가한 후, 이산화티탄을 더 첨가할 수 있다. 상기 이산화티탄은 아크릴 코팅용 조성물의 표면 슬립성을 개선하고, 내오염성을 향상시켜 줄 수 있는 것으로서, 아나타제 타입을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 제조된 유기산 조성물에 상기 금속의 강산염을 첨가하여 나노 금속 이온을 분산시키면 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 제조할 수 있다. 상기 금속의 강산염은 황산염, 질산염 또는 염산염일 수 있고, 바람직하게 질산염일 수 있다. 상기 금속을 강산염의 형태로 상기 유기산 조성물에 첨가하면 나노 금속이 분산된 조성물을 얻을 수 있다.
상기 제조된 아크릴 코팅용 조성물은 선택적으로 어닐링할 수 있다. 상기 어닐링은 15 내지 30℃에서 이루어질 수 있다. 상기 어닐링이 30℃를 초과하는 온도에서 진행되는 경우 상기 아크릴 코팅용 조성물의 성분들이 휘발될 수 있다.
상기 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법에 의하여 제조된 아크릴 코팅용 조성물은 최종적으로 아크릴레이트계 올리고머 10 내지 30 중량%, 아크릴레이트계 모노머 10 내지 25 중량%, 실리콘 5 내지 10 중량%, 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물 1 내지 10 중량%, 첨가제 1 내지 5 중량%, 그리고 나머지 함량의 용매를 포함할 수 있다. 즉, 상기 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법에서 각 성분들의 첨가량은 상기 아크릴 코팅용 조성물에서의 원하는 최종 함량에 맞추어 적절하게 조절하는 것이 가능하다.
상기 아크릴레이트계 올리고머의 함량이 10 중량% 미만인 경우 표면 경도가 저하될 수 있고, 30 중량%를 초과하는 경우 경화시 크랙이 발생할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모노머실리카의 함량이 10 중량% 미만인 경우 부착력이 저하될 수 있고, 25 중량%를 초과하는 경우 열안전성이 저하될 수 있다.
상기 실리콘의 함량이 5 중량% 미만인 경우 슬립성이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 경화 속도가 저하될 수 있다.
상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물의 함량이 1 중량% 미만인 경우 항균력이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 표면 부착 및 투명성이 저하될 수 있다.
상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은 나노 금속 이온 1 내지 10 중량%, 유기산 1 내지 10 중량%, 에틸렌 옥사이드 0.5 내지 5 중량%, 구아니딘염 1 내지 10 중량%, 이산화티탄 0.1 내지 5 중량% 및 나머지 함량의 용매를 포함할 수 있다. 상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물의 제조 방법에서도 각 성분들의 첨가량은 상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물에서의 원하는 최종 함량에 맞추어 적절하게 조절하는 것이 가능하다.
상기 나노 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만인 경우 항균력이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 접착 강도 및 투명성이 저하될 수 있다.
상기 유기산의 함량이 1 중량% 미만인 경우 항균력이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 접착 강도가 저하되고 침전이 발생할 수 있다.
상기 에틸렌 옥사이드의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 미반응 물질이 다량 발생할 수 있고, 5 중량%를 초과하는 경우 다른 성분들의 희석에 문제가 있을 수 있다.
상기 구아니딘염의 함량이 1 중량% 미만인 경우 반응이 일어나지 않을 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 침전이 발생할 수 있다.
상기 이산화티탄의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우 광촉매 효과가 발생하지 않을 수 있고, 5 중량%를 초과하는 경우 투명성이 저하될 수 있다.
상기 제조된 아크릴 코팅용 조성물은 기재 상에 코팅될 수 있다. 상기 기재로는 특별히 한정되지 않으나, 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 필름으로는, 폴리에스터, 트리아세틸셀룰로즈, 올레핀 공중합체 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 필름을 예로 들 수 있다.
상기 아크릴 코팅용 조성물은 통상적으로 알려진 코팅 방법으로 기재상에 코팅될 수 있으며, 그 종류로는 2롤 리버스 코팅, 3롤 리버스 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅, 딥 코팅 및 플로우 코팅 등이 있다.
상기 아크릴 코팅용 조성물을 상기 기재 위에 코팅하고, 80 내지 90℃에서 60 내지 70초 동안 열건조시킨 후, UV 광량 1000 내지 1300mj에서 UV 경화시킨다.
상기 방법에 의하여 코팅된 필름은 건조 후 자외선 조사량 0.05 내지 2J/㎠으로 경화시키는 것이 바람직하며, 특히 질소 분위기하에서 경화하는 경우 표면 경화도가 상승하여 지문 제거성이 향상될 수 있다.
상기 코팅 두께는 0.5 내지 300um인 것이 바람직하며, 10 내지 30um인 것이 더욱 바람직하다. 코팅 두께가 두꺼울수록 내마모성은 향상되나 경화 수축에 따른 필름의 말림현상이나 크랙 등이 발생할 수 있다.
본 발명의 아크릴 코팅용 조성물은 내오염성 및 내지문성이 우수하고, 항균력 또한 우수하다.
도 1 내지 6은 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 아크릴 코팅용 조성물이 코팅된 기판의 항균 테스트 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예: 아크릴 코팅용 조성물의 제조]
(실시예 1)
시트르산 10g과 에틸렌 옥사이드 80g을 에틴올에 첨가한 후 70℃에서 가열 용해시켜 시트르산이 20 중량%가 되도록 농축시켰다. 상기 농축 용액에 구아니딘염(구아니딘의 인산염) 10g을 첨가하고 교반시켰다. 상기 농축 용액에 나노 이산화티탄(아나타제) 1g을 첨가하고 10,000rpm으로 고속 회전시켜 교반하여 유기산 조성물을 제조하였다. 상기 유기산 조성물에 질산 구리 1g을 첨가하여 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 제조하였다.
한편, 톨루엔 100g에 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머 15g, 아크릴레이트 모노머 15g 및 광개시제 이가큐어 127를 1.5g 첨가하고, 100℃에서 350rpm으로 교반시켰다. 교반시킨 혼합 용액을 안정화시킨 후, 실리콘을 5g 첨가하고, 23℃에서 100rpm을 유지하면서 2시간 동안 교반시킨 후, 300rpm에서 6시간 동안 교반시켜 1차 결합 조성물을 제조하였다.
상기 1차 결합 조성물에 상기 제조된 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물 1g을 첨가하고, 23℃에서 250rpm으로 교반시켜 아크릴 코팅용 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서 상기 1차 결합 조성물에 상기 제조된 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물 10g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 아크릴 코팅용 조성물을 제조하였다.
[실험예: 항균 테스트]
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 아크릴 코팅용 조성물을 아크릴 표면에 그라비아 코팅하고, 60 내지 80℃의 오븐에서 약 30 내지 60분 동안 건조시킨 후, UV 큐어 시스템에서 경화시켰다.
상기 제조된 코팅된 아크릴 25㎠에 포도상구균(Staphylococcus aureus (MRSA) ATCC 33591)과 대장균(Escherichia coli ATCC 8739)의 균액을 35±1℃, RH 90±5%에서 24 시간 정치 배양 후 균수를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1 내지 2 및 도 1 내지 6에 나타내었다.
상기 표 1, 도 1(실시예 1), 도 2(실시예 2) 및 도 3(대조군)은 포도상구균에 대한 실험 결과이고, 상기 표 2, 도 4(실시예 1), 도 5(실시예 2) 및 도 6(대조군)는 대장균에 대한 실험 결과이다.
균주 1: Staphylococcus aureus(MRSA) ATCC 33591
실시예 1 실시예 2
접종균 농도(CFU/㎖) 2.2 × 105 2.2 × 105
증식치(F) 1.7 1.7
Ma 2.2 × 105 2.2 × 105
Mb 1.2 × 107 1.2 × 107
Mc 7.4 × 106 < 10
항균활성치(S) - 감소율(%) (0.2) 38.3 (6.1) 99.9
균주 2: Escherichia coli ATCC 8739
실시예 1 실시예 2
접종균 농도(CFU/㎖) 2.6 × 105 2.6 × 105
증식치(F) 1.7 1.7
Ma 2.6 × 105 2.6 × 105
Mb 1.4 × 107 1.4 × 107
Mc 9.0 × 106 < 10
항균활성치(S) - 감소율(%) (0.2) 35.7 (6.1) 99.9
- 항균활성치(S): log(Mb/Mc)
- 감소율(%): [(Mb-Mc)/Mb]×100
- 증식치(F): log(Mb/Ma) (1.5 이상)
- Ma: 표준시료의 시험균 접종 직후의 생균수의 평균(3검체)
- Mb: 표준시료의 일정 시간(24시간) 배양후 생균수의 평균(3검체)
- Mc: 항균가공시료의 일정 시간(24시간) 배양후 생균수의 평균(3검체)
상기 표 1 내지 2 및 도 1 내지 6을 참조하면, 상기 아크릴 코팅용 조성물로 코팅된 아크릴은 향균력이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 용매에 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 모노머 및 광개시제를 첨가하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계,
    상기 제1 혼합 용액에 실리콘(silicone)을 첨가하여 1차 결합 조성물을 제조하는 단계, 그리고
    상기 1차 결합 조성물에 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물을 첨가하여 2차 결합 조성물을 제조하는 단계
    를 포함하는 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합 용액을 제조하는 단계는 100 내지 150℃에서 300 내지 400rpm으로 교반하여 이루어지고,
    상기 1차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃에서 1 내지 3 시간 동안 100 내지 150rpm으로 교반한 후, 4 내지 8 시간 동안 250 내지 300rpm으로 교반하여 이루어지고,
    상기 2차 결합 조성물을 제조하는 단계는 0 내지 50℃에서 250 내지 300rpm으로 교반하여 이루어지는 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노 금속 이온은 구리, 은, 금, 아연, 백금, 코발트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 금속의 이온인 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기산은 시트르산(citric acid), 락트산(lactic acid), 소르빈산(sorbic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은
    용매에 유기산을 첨가하고 50 내지 70℃로 가열 농축시켜 농축 용액을 제조하는 단계,
    상기 농축 용액에 구아니딘염을 첨가하고 교반하여 상기 유기산 조성물을 제조하는 단계, 및
    상기 유기산 조성물에 상기 금속의 강산염을 첨가하여 나노 금속 이온을 분산시키는 단계
    를 통하여 제조되는 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 농축 용액을 제조하는 단계에서, 상기 용매에 상기 유기산과 함께 에틸렌 옥사이드를 더 첨가하는 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기산 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 농축 용액에 상기 구아니딘염과 함께 이산화티탄을 더 첨가하는 것인 아크릴 코팅용 조성물의 제조 방법.
  8. 아크릴레이트계 올리고머 10 내지 30 중량%, 아크릴레이트계 모노머 10 내지 25 중량%, 실리콘(silicone) 5 내지 10 중량%, 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물 1 내지 10 중량%, 첨가제 1 내지 5 중량%, 그리고 나머지 함량의 용매를 포함하는 아크릴 코팅용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 나노 금속 이온이 분산된 유기산 조성물은 나노 금속 이온 1 내지 10 중량%, 유기산 1 내지 10 중량%, 에틸렌 옥사이드 0.5 내지 5 중량%, 구아니딘염 1 내지 10 중량%, 이산화티탄 0.1 내지 5 중량% 및 나머지 함량의 용매를 포함하는 것인 아크릴 코팅용 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101664735B1 (ko) * 2015-08-13 2016-10-12 롯데케미칼 주식회사 지문방지 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 지문방지 하드코팅 필름

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