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기능성 코팅을 위한 아크릴계 단량체의 캐소드 전해그라프팅

전문가 제언: ○ 고체상의 무기화합물 표면에 코팅된 유기화합물은 기질인 무기화합물의 고유의 특성에 유기화합물의 표면 특성이 상호 시너지 효과를 일으켜 독특하고 다양한 물성을 나타낸다.

○ 티올기를 가지는 고분자를 금 표면에 화학적으로 흡착시키거나 유리 표면에 유기실란을 흡착 촉진제로 사용하여 염소화나 알콕시 실란과 유리의 실란올 기와 반응하여 표면에서 공유결합을 형성하면 오랜 기간 동안 박리되지 않는 무기물/유기물 표면 코팅을 얻을 수 있음이 보고되었다. 그러므로 고체상의 무기화합물의 표면에 강고하게 접착되어 있는 유기화합물의 코팅의 실현을 위해서 수많은 시도가 활발하게 이루어져 왔다.

○ 단량체, 전도성 염 존재 하에서 대극과 캐소드로 구성된 전해조에 전압이 인가되면 캐소드에서 전해그라프팅에 의해 캐소드에 중합체가 전착되는데 캐소드로서 전도체나 반도체가 사용되면 캐소드 표면에 화학 결합으로 고정된 강고한 필름이 형성되므로 전해그라프팅은 전도체 또는 반도체의 고체 표면 성능을 개질하는 데 매우 유효한 방법으로 알려져 있다. 국내에서도 응답성을 나타내는 표면을 바이오의학용 재료로 사용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 전해그라프팅에 의한 응답성 표면의 개발에 관련된 연구는 그리 활발하지 않다.

○ 전해그라프팅의 전기화학 과정은 매우 단순하여 실험실 규모로부터 산업화에 적용할 수 있으며 상업적으로 획득하기 용이한 (메타)아크릴 단량체를 사용한다. 전해그라프팅에 의한 코팅은 플라즈마 처리에 의해 생성되는 고분자 필름에 비해 화학적 조성을 정확하게 제어할 수 있는 이점을 가지고 있으나 전해그라프팅을 위해서는 산소와 물을 제거해야하며 환경문제를 유발하는 유기용매를 사용해야 되는 문제점이 있다. 그러나 최근 물 존재 하에서도 전해그라프팅이 가능한 화합물들이 속속 개발되고 있다. 전해그라프팅에 의한 무기/유기 표면의 생성과 이의 활용에 대해 소개하고 있는 본고의 내용은 기능성 표면의 개발에 귀중한 자료를 제공하고 있다.

저자: Sabine Gabriel
자료유형: 학술정보