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○ 최근, 유기/무기 하이브리드 재료는 용액상태에서 제조되기 때문에 다양한 코팅재로 활발하게 활용되고 있다. 특히 회로기판 등의 코팅재료로 항공 및 자동차 산업에 적용될 수 있어 많은 관심을 끌고 있으며 에폭시 코팅재료에 적용할 경우 매트릭스 중에 실리카 유사 구조인 무기 망상구조의 형성으로 경도, 내-용매, 차단특성, 외관, 내식성과 자기 회복과 내화 성능 등 다양한 특성들이 향상될 수 있다.

○ 유기/무기 하이브리드 소재를 만드는 기술은 블렌딩 법, 졸-겔 법 및 제자리 중합법이 알려져 있다. 국내의 경우 출연 연구소와 대학을 비롯하여 산업계에서도 기술개발이 활발하며, 에폭시 수지는 기계적 특성과 전기절연 및 내열성이 뛰어나 코팅제 등 다양한 용도로 사용되고 있고 최근 생체의료분야에서는 치과용 접착제로도 사용되고 있다.

○ 이 연구에서는 내스크래치성 등 코팅재료의 기계적 성능 향상을 목표로 새로운 유기/무기 하이브리드 에폭시 도료를 만들기 위해 에톡시시릴기를 갖는 다분지 폴리(에틸렌이민)을 합성하고 서로 함량을 다르게 첨가하여 투명한 에폭시 제제를 만든 후 열적 특성을 분석하고 미세형태학을 연구하였다.

○ 다분지 고분자(hyperbranched polymers, HBPs)는 밀집하게 분지된 구형 구조의 인성 첨가제로 열기계적 특성을 손상시키지 않고 제제의 점도를 낮게 유지시키는 데 도움이 되며 도료 제제의 용매사용을 줄이거나 피할 수 있게 한다.

○ 연구결과 시판 중인 다분지 폴리에틸렌이민(PEI)을 사용하여 겔화 없이 시릴화-PEI(PEI-Si)를 만들었고, 졸-겔 및 에폭시(DGEBA)단독중합 모두에 촉매작용을 하는 1-메틸이미다졸(1-MI)을 사용하여 투명성이 양호한 하이브리드 에폭시도료를 용이하게 만들었으며, 양호한 내스크래치성의 PEI-Si 함량(DGEBA/PEI-Si 70:30 및 50:50)을 확인하였다. 이 연구는 출연 연구소와 대학을 비롯하여 산업계에서도 활발히 연구되고 있는 유기/무기 하이브리드 물질 개발과 코팅제 개발에 참고가 될 것이다.


새로운 에폭시-실리카 하이브리드 도료.pdf