After adding cross-linking agents such as maleic acid, succinic acid, and glutaraldehyde to poly(vinyl alcohol) (PVA), cross-linking was performed during drying process to cause water resistance and surface hydrophobization of the resulting film. The formation of cross-linked structure was confirmed through Fourier-transform infrared spectroscopy, and water resistance and surface hydrophobicity were evaluated by swelling degree and water contact angle. As the content of cross-linking agent increased, the swelling degree decreased and the contact angle increased. By adding the crystalline compounds, levan and reduced graphene oxide, hydrophobicity was further improved and PVA's low oxygen permeability was maintained. Consequently, the PVA composite film showed improved water resistance and surface hydrophobicity as well as excellent oxygen barrier properties due to the complementary contributions of the crosslinking agent and crystalline additive. Since almost all the components are inherently biodegradable, the present composite films are expected to be used as eco-friendly functional coatings.

폴리비닐알코올(PVA)에 말레산, 숙신산, 글루타르알데히드 등의 가교제를 첨가한 후, 필름 건조 과정에서 열가교를 진행하여 생성된 필름의 내수성 및 표면 소수화를 유도하였다. 가교구조의 형성 여부는 푸리에 변환 적외선 분광법을 통해 확인하였고, 내수성 및 표면 소수성은 팽윤도 및 물접촉각 측정을 통해 평가하였다. 가교제의 함량이 증가함에 따라 팽윤도는 감소하고 접촉각은 증대되었다. 결정성 화합물인 레반과 환원 그래핀 옥사이드를 각각 PVA에 첨가함으로써 소수성이 더욱 향상되었고 PVA 원래의 극도로 낮은 산소 투과도가 유지되었다. 결론적으로 가교제와 결정성 첨가제의 상호보완적인 작용으로 인해 PVA복합 필름은 향상된 내수성과 표면 소수성에 더불어 우수한 산소 배리어 특성을 보였다. 거의 모든 구성성분이 본질적으로 생분해성을 가지므로 이들 복합필름은 친환경 기능성 코팅 소재로써 사용이 기대된다.

Keywords: poly(vinyl alcohol), cross-linking agent, crystalline additive, water resistance, oxygen barrier.