We developed a novel organic polymer using zwitterion from 1-(3-aminopropyl)imidazole and 1,3-propane sultone to fabricate NPs. Zwitterion was added to polyacrylic acid-grafted oleylamine (PAA-g-OA) by COOH activation and amidation to produce PAA-g-OA (zwitterion). Thereafter, the NPs were prepared using microemulsion methods and distributed in the polyurethane (PU) fibers via a wet-spinning process. The stretchable fiber structure of PU@PAA-g-OA (zwitterion) was demonstrated by the high elongation at break (600%). Also, the hydrophobic surface properties of fibers were modified to hydrophilic ones. These results suggest a novel approach that uses functional polymer nanoparticles to alter surface chemistry and enhance mechanical characteristics in textile applications.

-(3-아미노프로필)이미다졸과 1,3-프로판 술톤의 양쪽성 이온이 결합된 신규 유기고분자가 합성되었고 이를 기반으로 나노입자를 제조하였다. 나노입자는 폴리우레탄 섬유에 나노필러로서 역할을 하여 기계적 물성을 향상시키는 동시에 섬유 표면에 위치하여 표면특성을 변화시키는 역할을 하였다. 폴리아크릴산(polyacrylic acid, PAA)에 그래프트 반응을 통해 소수성 올레일아민(oleylamine, OA)과 양쪽성이온을 부착시킴으로써 그래프트 공중합체(PAA-g-OA(양쪽성 이온))을 합성하였다. 그 후, 마이크로에멀젼 방법을 사용하여 나노입자를 제조하고 습식 방사 공정을 통해 폴리우레탄(PU) 섬유에 분포시켰다. 결과적인 PU@PAA-g-OA(양성 이온)의 신축성 섬유 구조는 높은 파단 신율(600%)을 구현하였고 섬유의 표면특성을 소수성에서 친수성으로 개질시켰다. 고분자 복합체 개발에서 기능성 고분자나노입자를 활용하는 본 연구의 결과는 섬유 응용 분야에서 향상된 기계적 특성 및 개질된 표면특성을 구현하기 위한 새로운 방법을 제시한다.

Keywords: amphiphilic nanoparticle, zwitterion, antimicrobial fiber, polyurethane, durability.