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PVC 기반 금속-고분자 나노복합체, 코팅 조성물 및 코팅막

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2016-04-04 (월) 09:28 조회 : 1962

본 발명은 금속-고분자 나노복합체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 코어를 형성하는 금속이온 3개의 메르캅토 작용기를 가지는 구핵형(求核形) 티올; 및 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride, PVC)를 포함하는, PVC 기반의 금속-고분자 나노복합체와, 상기 금속-고분자 나노복합체와 실란화합물을 그라프팅하여 표면처리한 것을 특징으로 하는, 실리카로 표면개질한 금속-고분자 나노복합체에 관한 것이다.

 

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기술분야


본 발명은 PVC 기반의 금속-고분자 나노복합체와, 상기 복합체의 표면을 실리카로 개질한 금속-고분자 나노복합체에 관한 것이다.


배경기술


중심에 금속 물질을 포함하도록 제조된 금속-고분자 나노복합체 (metallopolymer nanocomposite)는, 차세대 하이브리드 물질로서 최근 각광받고 있다.
이러한 금속-고분자 나노복합체는 중심에 전형원소(주족원소), 전이원소(전이금속원소), 희토류 원소 등을 포함하고 있고, 중심 금속과 연결 부분에 따라 다양한 구조를 가진다.
예를 들면 중심 금속이 고분자의 주쇄에 포함되어 있는지, 측쇄에 포함되어 있는지, 또는 중심 금속 자체가 직선형인지 가지형인지에 따라 다양하게 세분화된 구조를 가질 수 있게 되는바, 고분자는 무기재료에 비하여 기계적 성질을 제어하기 쉽고 성형성이 우수한 장점을 갖는다. 따라서 화학구조를 엄밀하게 설계함으로써 여러가지 기능을 금속-고분자 나노복합체에 부여할 수 있게 되는 것이다.
한편, PVC(Polyvinyl chloride)는 폴리에틸렌(polyethylene)과 폴리프로필렌(polypropylene) 다음으로 많이 쓰이는 고분자 물질로서, 기계적 물성, 가공성 등 상용성이 우수하고, 부도체, 난연제 등의 다양한 응용 분야를 가지고 있으며, 특히 특히 가공이 쉽고 저렴하기 때문에 건설 분야에 폭넓게 사용되고 있다.
이에 PVC의 생산량은 2016년 40만 톤을 육박할 것으로 예상되고 있는 실정이다.
그러나, 이러한 PVC는 불안정한 염소(chlorine)와 내부의 알릴 클로라이드(allyl chloride)로부터 기인한 낮은 열적 안정성과 강도를 갖는 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 단점을 극복하기 위하여 PVC와 메르캅토 작용기를 갖는 구핵형 티올을 도입함으로써, 경제성과 상용성 및 다양한 응용분야에 활용할 수 있는 우수한 열적 안정성을 가지도록 한, PVC 기반의 금속-고분자 나노복합체를 제조하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.


문제점


따라서 본 발명은 PVC 기반의 금속-고분자 나노복합체를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명은 상기 금속-고분자 나노복합체를 포함하는 초발수성 코팅용 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 금속-고분자 나노복합체의 표면을 개질함으로써 기계적 강도를 향상시킨 금속-고분자 나노복합체를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 금속-고분자 나노복합체를 포함하는 방오 코팅용 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 방오 코팅용 조성물을 도포하여 형성되는 방오 코팅막을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.


해결과제


상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
코어를 형성하는 금속이온; 3개의 메르캅토 작용기를 가지는 구핵형(求核形) 티올; 및 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride, PVC)를 포함하는, PVC 기반의 금속-고분자 나노복합체에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 금속-고분자 나노복합체를 포함하는 초발수성 코팅용 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 금속-고분자 나노복합체와 실란화합물을 그라프팅하여 표면처리한 것을 특징으로 하는, 실리카로 표면 개질한 금속-고분자 나노복합체에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 개질된 금속-고분자 나노복합체를 포함하는 방오 코팅용 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 방오 코팅용 조성물을 기재에 도포하여 형성되는 방오 코팅막에 관한 것이다.


효과


상술한 본 발명에 의하여 제공되는 금속-고분자 나노복합체는 PVC를 이용하면서도, 메르캅토 작용기를 가지는 구핵형 티올을 도입함으로써 우수한 열적 안정성을 가지는 효과가 있다. 또한 상기 금속-고분자 나노복합체는 구조적으로 초소수성을 나타내고, 열적 안정성이 있어 다양한 분야의 초발수성 코팅 조성물로 이용될 수 있다.
또한, 실란화합물을 이용하여 상기 금속-고분자 나노복합체의 표면을 실리카로 개질함으로써 우수한 열적 안정성을 가지면서도 기계적 강도를 향상시킨 효과가 있다. 이와 같이 실리카로 표면개질된 금속-고분자 나노복합체는 기존의 PVC 필름에 비해서 매우 우수한 기계적 강도를 나타낼 뿐만 아니라, 우수한 방오특성을 나타내는 효과가 있다.


본고는 부산대학교 산학협력단 하창식, 사르와난 나가빤, 박진주의 발표자료를 요약한 것이다.


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