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내후성 폴리올레핀 나노복합재료

전문가 제언: ○ 정밀촉매기술, 축합계 정밀 구조제어, 다차원 공간 제어 등에 의해 설계․합성된 고분자를 기초로 하여 새로운 고기능 재료를 실용화하기 위해서는 고분자의 용도에 맞춘 첨가제가 필수불가결한 성분이다. 정밀제어 고분자는 적절한 첨가제가 있음으로 해서 그 진가가 발휘되는 것이다. 고분자 첨가제는 현재 다수의 제품이 있고, 고분자와의 상호작용 및 그 특성에 대해서는 아직도 미해결로 남아 있는 문제점이 많이 있다. 그 중의 하나가 점토와의 하이브리드인 고분자/무기물 나노복합체이다.

○ 점토(clay)는 함수(含水) 규산염 광물의 집합체이다. 고분자(유기)와 점토(무기)의 서로 다른 재료는 일반적으로는 서로 분자 수준으로 혼합되기 어렵다. 그러나 나노미터 스케일로 미세화 하여 복합화 시키면 우수한 물성과 기능을 갖는 복합재료(NC: NanoComposite)를 얻을 수 있다. 고분자/점토 복합재료가 가능한 것은 점토가 갖는 특이한 층상의 결정구조에 크게 관계가 있다.

○ 나노복합체의 UV 안정성은 검은색 혹은 회색이 아닌 경우에는 얻어지기 어렵다. 빛에 노출된 후 초기에 색상이 변한 후 미세 갈라짐(crazing) 현상이 일어난다. 갈라짐 현상은 유리상태의 열가소성 고분자의 경우 부러짐(fracture)으로 발전한다. 폴리프로필렌과 열가소성 폴리올레핀(TPO)의 경우 유기점토를 포함하지 않는 경우에는 내후성에 거의 문제가 없다. 그러나 유기점토 나노복합체는 UV에 대한 내후성 성능이 현저히 나쁜 것이 문제이다. 본 발명은 이 점을 개선하기 위한 UV 안정제의 특수 처방에 관한 것이다.

○ 유기(고분자)와 무기(점토)를 나노미터 레벨에서 복합화 시켜 얻은 고분자/점토 나노복합재료는 고성능재료일 뿐만 아니라 지구환경에도 우수한 재료로서 자동차재료, 의료재료, 차세대 전지재료, 센서 등의 첨단 분야에서도 응용이 기대되고 있다.

저자: Polyone Corporation, Amcol International Corporation
자료유형: 특허정보