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에폭시수지- 실리카 하이브리드 재료의 개발

전문가 제언: ○ 유?무기 하이브리드 재료라고 하면 유기재료와 무기재료를 결합한 재료를 말한다. 이와 같은 하이브리드 재료가 기존의 단순한 복합재료와는 다른 특성을 발휘하기 위해서는 나노 또는 분자 레벨의 무기재료 입자 크기를 가져야 한다.

○ 복합재료를 개발하기 위해서는 분산 레벨을 올려서 분산하는 세라믹소재의 입자가 가시광 파장보다 작게 되면 복합체는 겉보기가 투명상태로 되어 광학소재, 디스플레이 재료용 코팅제 및 접착제 등의 새로운 용도로서 가능성을 보여준다.

○ 1980년대 후반에 졸-겔 법을 응용한 하이브리드는 실리카를 중심으로 많은 연구가 되어 왔다. 그러나 이들의 하이브리드의 형성은 실란올과 상호 작용해서 얻는 수소결합성 관능기를 다수 갖는 폴리머에 한정된다는 데 문제가 있다.

○ 위치 선택적 분자 하이브리드는 실리카를 유기폴리머의 특정 위치에 집중적으로 작용하도록 분자 설계한다. 이는 에폭시수지의 열에 약한 특정 부위에 알콕시실란 올리고머를 화학 반응시켜 실리카의 내열효과를 최대한으로 살린 고기능 실란변성 에폭시수지를 제조하였다. 또한 silsesquioxane형 에폭시실리카 하이브리드는 종래의 졸-겔 하이브리드로는 불가능한 후막 경화물의 제작이 가능하다.

○ 하이브리드 재료에 대한 국내 기술개발은 기업과 연구소 및 대학 중심으로 기초단계에 있다. 실리콘 태양전지 기술개발을 위한 실리카함유 유,무기 하이브리드 재료, 폴리이미드를 바탕으로 한 고내열성 나노하이브리드 기술개발 등의 활발한 연구가 진행 중에 있다.

○ 종래의 플라스틱에서 만족할 수 없는 물성을 요구하는 분야에서도 위치 선택적 분자하이브리드 기술을 응용함으로써 전혀 다른 다양한 특성의 신규 하이브리드 재료 개발을 위한 문제해결이 가능할 것으로 기대된다.

저자: Hiroshi FUJITA and Hideki GODA
자료유형: 학술정보