KR101269074B1 - 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체 및 이를 이용한 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자 및 이의 제조 방법 - Google Patents
양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체 및 이를 이용한 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 동시에 가지는 유기실리카 전구체로 이용하여 통상적인 졸-겔 반응을 통해 소수성 물질 담지능을 가지면서 수분산성을 가지는 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자에 관한 것으로,
하기 화학식 1의 구조를 가지며,
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, 상기 A는 소수성 세그먼트와 3개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고; 상기 B는 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 물질로서, 하나의 이소시아이트기는 상기 A의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고, 다른 하나는 상기 C의 히드록시기 또는 아민기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되거나, 상기 D의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고; 상기 C는 히드록시기와 알콕시실란기, 또는 아민기와 알콕시실란기를 포함하는 물질로서, 히드록시기 또는 아민기는 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되고; 상기 D는 친수성 세그먼트와 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성된, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 제공한다.
하기 화학식 1의 구조를 가지며,
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, 상기 A는 소수성 세그먼트와 3개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고; 상기 B는 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 물질로서, 하나의 이소시아이트기는 상기 A의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고, 다른 하나는 상기 C의 히드록시기 또는 아민기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되거나, 상기 D의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고; 상기 C는 히드록시기와 알콕시실란기, 또는 아민기와 알콕시실란기를 포함하는 물질로서, 히드록시기 또는 아민기는 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되고; 상기 D는 친수성 세그먼트와 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성된, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 제공한다.
Description
본 발명은 친수성 세그먼트와 소수성 세그먼트를 동시에 가지는 다리걸친 유기알콕시실란 및 이의 합성에 관한 것이며, 이러한 신규 유기알콕시실란을 유기실리카 전구체로 이용하여 통상적인 졸-겔 반응을 통해 소수성 물질 담지능을 가지면서 수분산성을 가지는 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 실리카 나노 입자들은 매우 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예컨데, 고분자와 유기물질의 내충격성 및 내열성을 증진시키는 무기 나노 충진재로 사용되고 있으며, 화장품의 필수 성분으로 사용되며, 도료의 점도 조절재로 널리 사용되고 있다. 최근에는 생물 공학분야에서 나노 센서나 약물 전달체로 널리 응용되고 있다.
실리카 나노 입자가 이러한 기능을 나타내기 위해서는 유기물질인 화장품, 고분자 등에 나노 크기로 분산이 되어야 하며, In-vivo 상태에서도 응집되지 않고 나노 크기 분산이 유지되어야 한다. 따라서 실리카 나노 입자들의 나노 분산성을 증대시키기 위해서 다양한 방법이 시도되고 있다. 이러한 시도는 크게 두 가지로 나뉠 수 있는 데, (1) 상업화된 실리카 나노 입자의 표면 처리법과 (2) 친수성 또는 소수성 유기물을 가지고 있는 유기알콕시실란을 이용하는 공정이 주로 사용되고 있다. 상업화된 실리카 나노 입자의 표면 처리법은 상업화된 실리카 나노 입자 표면에 존재하는 관능기(주로 히드록시기, 아민기)와 반응이 가능한 관능기를 가지는 고분자나 단량체를 반응시켜서 고분자나 단량체를 화학적으로 결합시켜서 실리카 나노입자가 다양한 용매에 나노 크기로 분산되게 하는 공정이다. 그러나 이 공정은 고분자나 단량체가 실리카 나노 입자 표면에 결합되는 정도 즉 그라프팅 효율이 낮기 때문에, 복잡한 공정에 비해서 실리카 나노 입자의 분산이 그다지 만족스럽지 못한 것으로 알려져 있으며, 몇몇 표면처리 공정은 상업적으로 사용하기에는 너무 복잡하고 고가인 것으로 알려져 있다. 따라서 현재는 유기물 특히 고분자가 결합된 유기알콜시실란을 합성하고 이를 이용하여서 다양한 용매에 분산이 가능한 실리카 나노 입자를 제조하는 공정이 더 선호되고 있다.
다양한 유기용매 특히 물에서 나노 크기로 분산이 되는 실리카 나노 입자들은 생명공학이나 화장품분야에서 그 수요가 크게 증대되고 있는 물질이다. 실리카 나노 입자가 나노 크기로 물속에서 분산되기 위해서는 실리카 입자 표면에 충분한 분자량을 가지는 친수성 고분자가 충분히 화학적으로 결합되어 있어야만 한다. 이를 위해서 다양한 친수성 고분자들을 실리카 나노 입자 표면에 화학적으로 결합시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 즉 다양한 고분자 그라프팅 공정 및 다양한 유기알콕시실란들이 개발되었으며 현재에도 개발되고 있다. 그러나 생명 공학 분야에서 요구되는 실리카 나노 입자들은 수분산성을 가지고 있을 뿐만 아니라 소수성 물질도 담지할 수 있는 능력을 가지고 있는 실리카 나노 입자들이다. 이러한 기능을 가지고 있는 실리카 나노 입자 제조에 대한 논문이나 특허 보고는 매우 드문 실정이다. 따라서 최근에는 양친성 고분자를 실리카 나노 입자에 화학적으로 결합시키려는 연구가 진행되고 있지만 국내에는 이러한 연구 보고가 없는 상태이며 국외에서도 그 연구가 아직은 미진한 상태이다. 그 이유는 수분산성과 소수성 물질 담지능을 동시에 가지려면, 양친성 고분자가 실리카 나노 입자 표면에 결합되어야만 하지만, 이러한 양친성 고분자를 합성한다는 것 자체도 매우 어렵기 때문에 양친성 고분자를 실리카 나노입자에 화학적으로 결합시킨다는 것은 더욱더 어렵다.
이러한 양친성 고분자를 실리카 나노입자는 상업적으로 특히 생명 공학분야에서 큰 수요가 예상되는 물질이다.
본 발명에서는 양친성 고분자가 화학적으로 결합된 실리카 나노 입자를 매우 용이하고 간편하게 제조할 수 있는 새로운 형태의 유기알콕시실란인 양친성고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 합성하고 이를 이용하여서 전형적인 졸-겔 공정을 통해서 수분산성과 소수성 물질 담지능을 가지는 실리카 나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 가지며,
상기 화학식 1에서,
상기 A는 소수성 세그먼트와 3개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고;
상기 B는 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 물질로서, 하나의 이소시아이트기는 상기 A의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고, 다른 하나는 상기 C의 히드록시기 또는 아민기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되거나, 상기 D의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고;
상기 C는 히드록시기와 알콕시실란기, 또는 아민기와 알콕시실란기를 포함하는 물질로서, 히드록시기 또는 아민기는 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되고;
상기 D는 친수성 세그먼트와 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 물질로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성된,
양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 유기실리카 전구체를 이용하여 졸-겔 반응을 통해 다양한 소수성 물질을 담지할 수 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제공한다.
본 발명에서는 양친성 고분자가 화학적으로 결합된 실리카 나노 입자를 매우 용이하고 간편하게 제조할 수 있는 새로운 형태의 유기알콕시실란인 양친성고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 합성하고 이를 이용하여서 전형적인 졸-겔 공정을 통해서 수분산성과 다양한 소수성 물질 담지능을 가지는 실리카 나노입자를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 우레탄 결합이 포함된 유기실리카 전구체의 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 우레아 결합이 포함된 유기실리카 전구체의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따라 합성된 유기실리카 전구체의 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자가 물속에 분산된 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 우레아 결합이 포함된 유기실리카 전구체의 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따라 합성된 유기실리카 전구체의 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자가 물속에 분산된 사진이다.
본 발명은 소수성 세그먼트와 친수성 세그먼트를 동시에 가지는 신규 알콕시실란을 합성하여, 이를 유기실리카 전구체로 사용하여 전형적인 졸-겔 공정을 통해 소수성 물질을 담지할 수 있는 수분산성 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제조하는 데 특징이 있다.
본 발명에 따른 유기실리카 전구체는 하기 화학식 1에 보이는 바와 같이 A, B, C, D의 네 종류 물질이 화학결합되어 구성된 유기알콕시실란이다.
[화학식 1]
도 1 및 도 2는 상기 화학식 1의 물질간 결합 구조를 나타내는 다이어그램이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 화학식 1을 설명하면,
상기 A는 소수성 세그먼트 및 3개 이상의 히드록시기를 가지는 물질로, 각각의 히드록시기는 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합을 형성한다. 상기 특징을 가지고 있는 물질이라면 모두 본 발명에 적용될 수 있으나, 바람직하게는 폴리프로필렌 트리올 또는 글리세롤을 포함한다.
본 발명에 있어서 폴리프로필렌 트리올은 글리세롤에 프로필렌 에테르기가 결합 확장된 구조로 올리고머를 포함한다. 폴리프로필렌 트리올의 분자량을 조절하면 제조되는 복합 나노 입자의 크기를 다양하게 조절할 수 있다.
상기 B의 역할은 A와 C, A와 D 를 매개하는 역할로서 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 물질이다. 하나의 이소시아네이트기는 상기 A의 히드록시기와 우레탄 결합을 형성하고, 다른 이소시아네이트기는 상기 C 또는 D의 히드록시기와 우레탄 결합을 형성하거나, 또는 상기 C의 아민기와 반응하여 우레아 결합을 형성한다. 상기 B로는 트리이소시아네이트도 적용 가능하나, 바람직하게는 디이소시아네이트가 사용될 수 있다. 상기 디이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 이소포론 디이소시아네이트, 메틸렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트 등 우레탄 합성에 사용되는 물질이면 모두 적용될 수 있다.
상기 C는 상기 B와 결합하는 작용기로 히드록시기 또는 아민기를 가지며, 졸-겔 반응에 따른 유기실리카 나노 입자 형성를 위하여 유기알콕시실란기를 동시에 가지는 물질이다.
상기 D는 수분산성을 위한 친수성 세그먼트를 가지는 데 특징이 있으며, 2개 이상의 히드록시기를 가짐으로서 상기 B의 이소시아네이트기와 우레탄 결합을 형성한다. 바람직한 물질로는 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다.
본 발명에 적용될 수 있는 A, B, C, D 의 대표 물질을 하기 표 1에 나타내었다.
| 물질 | 구조식 | 화학명 |
|
A |
 |
글리세롤 |
 m=1~50, n=0~50, p=0~50 |
폴리프로필렌 트리올 | |
|
B |
  |
2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2-6-톨루엔 디이소시아네이트 |
 |
이소포론 디이소시아네이트 | |
 |
메틸렌 디이소시아네이트 | |
 |
4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 | |
 |
헥사메틸렌 디이소시아네이트 | |
 |
크실렌 디이소시아네이트 | |
 |
톨리딘 디이소시아네이트 | |
|
C |
 |
메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란 |
 |
히드록시메틸트리에톡시실란 | |
 |
아미노프로필트리에톡시실란 | |
|
C |
 |
비스(트리메톡시)실릴프로필아민 |
 |
(3-글리시독시프로필)트리메톡시실란 | |
 |
[2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸]트리메톡시실란 | |
|
D |
 |
폴리에틸렌 글리콜 |
상기 화학식 1과 같은 구조를 가지는 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체의 합성은 다음과 같은 공정을 통해 수행된다.
유기실리카 전구체의 합성
제1단계:
질소 분위기 하에서, 소수성 세그먼트와 3개 이상의 히드록시기를 가지는 물질 A와, 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 물질 B를 1:3의 반응 몰비로 하여서 70 ℃에서 4시간 동안 교반 반응시켜 A, B 간에 우레탄 결합을 형성시킨다.
제2단계:
상기 제1단계에서 얻어진 합성물에 아민기와 알콕시실란기 또는 히드록시기와 알콕시실란기를 동시에 가지는 물질 C를 첨가하여 반응시켜 B, C 간에 우레탄 또는 우레아 결합을 형성시킨다. 상기 제1 단계에서 합성된 물질 C의 반응 몰비는 대해서 1몰비로 한다.
제3단계:
상기 제2단계에서 얻어진 합성물에 친수성 세그먼트와 히드록시기를 가지는 물질(D), 바람직하게는 분자량이 600 ~ 15,000인 폴리에틸렌옥시드를 1몰비로 첨가하여 교반 반응시켜 B, D 간에 우레탄 결합을 형성시켜 실리카 전구체를 합성한다.
본 발명자는 본 발명에서 합성된 신규한 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 Amphiphilic Polymeric Alkoxy Silane의 약어로 하여 APAS로 명명하였다.
양친성을
가지는 실리카/
양친성
고분자 복합 나노 입자의 제조
본 발명에 따른 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자는 상기 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 사용하여 전형적인 졸-겔 공정을 통해서 제조된다.
본 발명에 따른 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자는 수분산성을 가지면서 소수성 물질을 담지할 수 있다.
본 발명에 따라 제조되는 복합 나노 입자의 크기는 사용되는 폴리프로필렌 트리올의 분자량 또는 폴리에틸렌글리콜의 분자량을 조합하여서 다양하게 조절이 가능하다. 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 사용하여서 물에 분산된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제조하는 공정은 다음과 같다.
본 발명의 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 에탄올 또는 테트라히드로퓨란과 1: 4~10 무게비로 상온에서 혼합한다. 상기 용액을 다양한 농도의 암모니아 수용액에 서서히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제조한다.
실시예
1 내지 9
질소 분위기 하에서, 글리세롤 또는 폴리프로필렌 트리올과 2,4-톨루엔 디이소시아네이트를 1:3 반응 몰비로 하여 약 70 ℃에서 4시간 동안 교반 반응시켰다.
상기 단계를 통해서 얻어진 합성물에 메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란을 1:1 반응 몰비로 첨가하여 교반 반응시켰다.
상기 단계에서 얻어진 합성물에 분자량이 각각 600, 1000, 1500, 2000인 폴리에틸렌옥시드를 1 몰비로 첨가하여 교반 반응시켜 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 합성하였다.
도 3은 본 발명에 따라 합성된 유기실리카 전구체의 사진이다.
상기 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체 10g을 에탄올 또는 테트라히드로퓨란 40g과 상온에서 혼합하였다. 제조된 용액을 0.32 M 농도의 암모니아 수용액에 서서히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제조하였다.
도 4는 본 발명에 따른 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자가 분산된 사진이다.
상기 실시예 1 내지 9에 따라 제조된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자의 특성을 하기 표 2에 나타내었다.
| 실시예 | 화합물명 | 폴리프로필렌 트리올 분자량 (g/mol) |
폴리에틸렌글리콜 분자량 (g/mol) |
입자 크기(nm) |
| 실시예 1 | APAS GC-600 | 92.09 | 600 | 189.5 |
| 실시예 2 | APAS GC-1000 | 92.09 | 1000 | 113.7 |
| 실시예 3 | APAS GC-1500 | 92.09 | 1500 | 135.9 |
| 실시예 4 | APAS GC-2000 | 92.09 | 2000 | 78.05 |
| 실시예 5 | APAS 260-1000 | 260 | 1000 | 93.20 |
| 실시예 6 | APAS 260-1500 | 260 | 1500 | 88.45 |
| 실시예 7 | APAS 260-2000 | 260 | 2000 | 80.22 |
| 실시예 8 | APAS 725-1000 | 725 | 1000 | 102.35 |
| 실시예 9 | APAS 725-1500 | 725 | 1500 | 105.2 |
* 상기 화합물명에서 GC 는 APAS 합성에 글리세롤이 사용되었음을 나타내며, 260 된 경우에는 APAS 다음에 GC라고 표기하였으며, 폴리프로필렌 트리올이 사용된 경우에는, APAS 다음에 폴리프로필렌 트리올의 분자량을 아라비아 숫자로 표기하였다. 또한, 아라비아 숫자는 사용된 폴리프로필렌 트리올의 분자량이 260, 725 g/mol이라는 것을 나타낸다. 아라비아 숫자 1000, 1500, 2000은 APAS 합성에 사용된 폴리에틸렌 글리콜의 분자량을 의미한다.
실시예
10 내지 13 : 용매에 따른 입자 크기
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유기실리카 전구체와 용매(에탄올, 테트라히드로퓨란)의 비율을 1:4 ~ 1:40 무게비로 변화시켜 졸-겔 반응을 통해 본 발명의 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자를 제조하였다.
상기 실시예 10 내지 13에 따라 제조된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자의 특성을 하기 표 3에 나타내었다.
| 화합물명 | APAS:에탄올(무게비) | 암모니아수 농도 | 입자크기 (nm) | |
| 실시예 6 | APAS 260-1500 | 1:4 | 0.32M | 88.45 |
| 실시예 10 | APAS 260-1500 | 1:5 | 0.32M | 94.33 |
| 실시예 11 | APAS 260-1500 | 1:10 | 0.32M | 198.5 |
| 실시예 12 | APAS 260-1500 | 1:20 | 0.32M | coagulation |
| 실시예 13 | APAS 260-1500 | 1:40 | 0.32M | 54.69 |
상기 표 2 및 표 3에 보이는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자들은 물속에서 매우 안정적으로 분산되었으며, 그 크기는 나노 크기로 80 - 200 nm의 범위에 있었다. 또한, 입자 크기는 전구체 합성에 사용된 폴리프로필렌 트리올과 폴리에틸렌글리콜의 분자량에 따라서 달라졌으며, 사용되는 용매(에탄올, 테트라히드로퓨란)와 전구체의 비율에 따라서도 각각 변화하였다.
실시예
14 내지 22 : 소수성 물질
담지능
상기 제조된 실리카/양친성 고분자 나노 입자들의 소수성 물질 담지능을 측정하기 위하여서 다음과 같은 절차로 실험을 수행하였다.
양친성 고분자사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체 10g을 에탄올 40g과 혼합하여서 균일한 용액을 제조하였다. 제조된 용액에 대표적인 소수성 물질인 토코페롤을 1 - 5g을 첨가하여서 상온에서 혼합하였다. 약 10분간 교반하여 균일한 용액을 제조하였다. 상기 용액을 암모니아수에 적하하면서 격렬하게 교반시켜, 토코페롤이 담지된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자가 물 속에 형성되어서 나노 크기로 매우 안정적으로 형성됨을 확인할 수 있었다.
상기 제조된 토코페놀이 담지된 복합 나노 입자들의 입자 크기 및 담지능을 하기 표 4에 나타내었다.
| 화합물명 | 담지량(wt%) | 담지능(%) | 입자 크기(nm) | |
| 실시예 14 | APAS GC-1500 | 10 | 98 | 209.5 |
| 실시예 15 | APAS GC-1500 | 30 | 85 | 183.7 |
| 실시예 16 | APAS GC-1500 | 50 | 78 | 195.9 |
| 실시예 17 | APAS 260-1500 | 10 | 99 | 108.05 |
| 실시예 18 | APAS 260-1500 | 30 | 92 | 193.20 |
| 실시예 19 | APAS 260-1500 | 50 | 90 | 188.45 |
| 실시예 20 | APAS 725-1500 | 10 | 100 | 100.22 |
| 실시예 21 | APAS 725-1500 | 30 | 100 | 111.35 |
| 실시예 22 | APAS 725-1500 | 50 | 100 | 115.2 |
Claims (9)
- 하기 화학식 1의 구조를 가지며,
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
상기 A는 폴리프로필렌 트리올 또는 글리세롤로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고;
상기 B는 2개 이상의 이소시아네이트기를 포함하는 물질로서, 하나의 이소시아이트기는 상기 A의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고, 다른 하나는 상기 C의 히드록시기 또는 아민기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되거나, 상기 D의 히드록시기와 반응하여 우레탄 결합이 형성되고;
상기 C는 히드록시기와 알콕시실란기, 또는 아민기와 알콕시실란기를 포함하는 물질로서, 히드록시기 또는 아민기는 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합 또는 우레아 결합이 형성되고;
상기 D는 폴리에틸렌 글리콜로서, 상기 B의 이소시아네이트기와 반응하여 우레탄 결합이 형성된,
양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 B는 디이소시아네이트인, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체.
- 제3항에 있어서,
상기 디이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 메칠렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 이상인, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체.
- 제1항에 있어서,
상기 C는 메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란, [2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸]트리메톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 이상인, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 글리콜의 분자량은 600 내지 15,000인 것인, 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체.
- 질소분위기 하에서, 폴리프로필렌 트리올 또는 글리세롤을
톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 메칠렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 톨리딘 디이소시아네이트으로 이루어진 디이소시아네이트 그룹에선 선택된 하나 또는 2 이상과 1:3 반응 몰비로 하여 교반 반응시키는 제1단계;
상기 제1단계에 얻어진 물질에 메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란, [2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸]트리메톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 이상을 1:1 반응 몰비로 더 첨가하여 교반 반응시키는 제2단계;
상기 제2단계에서 얻어진 물질에 분자량이 600 ~ 15,000인 폴리에틸렌옥시드를 1:1 반응 몰비로 더 첨가하여 교반 반응시키는 제3단계를 포함하는,
양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체 제조 방법.
- 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 중 어느 한 항에 따른 양친성 고분자 사슬을 가지는 다리걸친 유기실리카 전구체를 유기용매에 용해시키는 단계;
상기 용액에 담지하고자 하는 소수성 물질을 첨가하여 혼합하는 단계;
상기 혼합액에 암모니아수를 적하하여 반응시키는 졸-겔 반응단계를 포함하는,
소수성 물질이 담지된 실리카/양친성 고분자 복합 나노 입자의 제조 방법.
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