| 초록 |
□ 연구개요 ○ 인체에 유해한 Bisphenol-A (BPA) 단량체의 사용을 지양하고 Isosorbide(ISB) 단량체를 이용(20 중량%이상)하여 만들어진 바이오기반 열가소성 SEP로서 기존의 BPA 기반 Super Engineering Plastic(SEP) 중 대표적으로 알려진 Polysulfone(PSU) 보다 우수한 Tg, 인장강도 (UTS), 충격강도, CTE를 나타내는 소재 연구임. ○ 또한, 대표적인 바이오매스 유래 물질인 ISB 및 2,5-Furandicarboxylic acid(FDCA) 와 같은 고리형 단량체를 사용하여, 고분자량을 달성한 예가 없고, 바이오매스 함량 20%이상 함유 시 낮은 물성으로 인해 극히 사용이 제한적인 것이 현실이기 때문에 이를 극복하기 위한 소재의 연구를 진행하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ “바이오매스 함량 20%이상”을 포함하면서 고분자량(>80kDa), 고강성(인장강도, 내열성 등)의 특성을 보이는 바이오기반 슈퍼엔지니어링 플라스틱 제조 및 응용 기술에 대해 계획한 목표치를 달성함. - 헤테로 고리형의 ISB를 포함하는 주쇄를 설계하고, 카운터 단량체를 달리하여 설폰/케톤 타입의 슈퍼엔지니어링 고분자에 대해 중합을 연구하였음. ISB 바이오매스 단량체를 도입함에 있어 반응성 저하 및 낮은 중합 반응성을 극복하고, 80kDa 이상의 고분자량을 가지는 소재를 확보함. - 친환경 고강도 자연 유래 나노 섬유(CNF, Cellulose Nano Fiber)를 In-situ 방법으로 도입하여 물성을 극대화하는 결과를 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 국내/외 기업들의 ESG 및 친환경 소재, 규제에 대응 측면에서의 소재 기술에 대한 관심이 증대되고 있으며, Super EP 정도의 물성이 아니더라도 범용 EP 이상의 물성을 요하는 분야에서 대안으로서 활용 될 수 있는 소재에 대한 관심 증대와 소재뿐만 아니라 가공 공정을 통한 필름, 사출품등의 산업용 분야에 활용성이 증대 될 것으로 기대됨. ○ 상용화에 근접한 기계적 물성을 가지는 바이오 열가소성 SEP 다양한 활용 및 원천기술 확보가 가능하며, 기존의 바이오플라스틱이 접근하지 못하였던 고내열 물성을 만족하는 소재 시장 접근이 가능할 것으로 판단됨. ○ 신규 소재를 활용한 다양한 Application이 가능하여 응용제품으로서 필름, 전자기판, 의료용 소재, 필터 등 다양한 분야에서 그 범위를 확장해 나갈 수 있을 것으로 판단됨. (출처 : 요약문 2p) |
