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표면 조정제를 이용한 코팅제 및 필름의 기능성 부여

전문가 제언: ○ 복수의 막을 겹쳐 붙이거나 막의 매트릭스와 입자상 물질을 결합시킨 기능막(function membrane)이 표시기기, 정보기기 등에 이용되고 있다. 일반적으로 표면 조정제는 표면에 슬립성(slip property, 미끄럼성)을 부여한다. 대표적인 실리콘계 표면 조정제의 구조는 Si에 메틸기 2개가 결합된 디메틸실록산이 메틸기와 조금 긴 알킬기가 연결된 메틸알킬실록산에 비해 표면장력 저하능이 높다.

○ 또한 유기변성에 의해 계로 상용성이 증가하므로 건조 막에 배향성과 표면에서 SiO의 길이에 의해 슬립성은 결정된다. BYK-UV3500은 폴리디메틸실록산을 골격으로 하여 양쪽 말단을 유기변성하고 있다. 유기변성 말단은 UV로서 가교할 수 있도록 이중결합을 갖고 있다.

○ 나노입자 분산제(dispersant) 첨가에 의해 내찰상성(scratch resistant, 긁힘성) 대책으로 폴리실록산계 첨가제, 즉 가교밀도를 올려서 긁힘이 일어나기 어렵게 하는 방법이다. 분산제를 구성하는 나노입자 실리카는 1차 입자경은 20㎚이다. 이 나노입자는 표면이 개질(modification)되어 분산제에 의해 매체 중에서 안정화된다.

○ UV 하드코트는 견고하여 찰상이 일어나기 어렵게 하는 방법을 취한 것이 많다. 예를 들면, NABOBYK-3605의 첨가는 무기입자를 중심으로 가교점을 늘리므로 인해 가교밀도를 높여서 찰상성을 향상시킨다. 이는 UV조사에 의해 나노입자가 매트릭스에 고정되어 보다 단단하게 하여 긁힘을 방지하는 것을 개발하였다.

○ 근년, 스마트폰이나 터치 패널과 같이 촉감이나 감각이 점점 중요하게 되고 있다. 현재 자동차, 이륜차 등의 부품이나 폴리카보네이트 재질의 헤드라이트에 UV 하드코트를 도입하고 있다. 앞으로 폴리실론산계 표면 조정제, 실리카 등의 나노입자 분산제와 매트릭스 수지의 조합에 의해 종래에 없는 초내찰상성 등 각종 기능을 막에 부가할 수 있다. 앞으로 국내의 고내열성 등 새로운 기능을 가진 하이브리드화 나노소재, 위치 선택적 나노하이브리드 소재의 산업화를 위한 정부차원의 투자가 요구된다.

저자: Akihiro Wakahara
자료유형: 학술정보