1. 대덕특구 유망기술 (고분자 재료 관련 기술군)
ㅁ양성자 이온빔을 이용한 점용 생분해성 플라스틱의 대량생산(한국원자력연구소)
ㅁ나노-셀룰러 페놀 폼 및 그 제조방법(한국과학기술원)
ㅁ불에 잘 타지 않는 폴리올레핀계 수지 조성물(한국화학연구원)
ㅁ고경도 지방족 고리계 투명 폴리이미드수지의 나노 복합화 기술(한국화학연구원)
ㅁ고투명성 아크릴계 고분자 나노복합 필름 및 쉬트기술(한국화학연구원)
2. 고분자 재료 산업 개요
□분자 설계 및 고분자 물성의 조절을 통해 고분자 반도체의 전자에너지 구조와 에너지띠 간격(energyband gap)을 쉽게 조절할 수 있기 때문에 새로운 반도체 신소재로 활발히 연구되고 있다.
□정보화 산업의 발달로 인하여 표시소자나 태양전지, 광기록매체, 광응답성 고분자재료들도 상당히 연구가 진행 중이다.
□ 최근 전자사진 감광 기술 및 이를 이용한 고성능 첨단재품의 개발이 눈부실 정도로 발전해 가고 있다.
3. 북아메리카 시장 현황 및 전망
□ 북아메리카 전도성 고분자 시장 현황 및 전망
○‘04년 8억 4,500만 달러 → ’09년 17억 달러 (연평균 15.2% 성장)
자료 : Frost& Sullivan 'Conductive Polymers'
4. 미국 시장 현황 및 전망
□ 미국 전도성 고분자 시장 현황 및 전망
○‘03년 10억 3,000만 달러 → ’08년 13억 7,000만 달러 (연평균 5.87% 성장)
5. 국내외 업체 동향
가. 국외 주요기업 현황
□세계적인 고분자 재료 주요 기업으로는 Lockheed, Zippering Americhem Allied Signal,
Matsushita nitsuko, Hexcel 등이 있다.
나. 국내 주요기업 현황
□ 주로 대기업 중심으로 전자부품 용도로 개발되어 왔으나, 최근 국내외 여건이 악화되고 중국 등 후발국들의 추격으로 일부
범용제품은 포기하고 고부가가치 제품중심으로 재편되고 있는 실정이다.
□ 제일모직은 브라운관용 정전기방지 고분자 코팅액을 개발하였고, 에드텍은 전도성고분자를 이용한 건축 자재의 전자파 차폐제
개발에 성공하였다.
6. 국내외 기술동향
□ 유기 광전도물질(OPC), 특히 가공성, 양산성 및 분자설계의 용이성을 고루 갖춘 고분자계 광전도성 물질에 대한 연구가 활발히 진행
중이다.
□ 영국 CDT와 일본의 세이코-엡슨사에서는 발광고분자를 이용하여 잉크젯 프린팅 방법으로 천연색 소형 박막 디스플레이를 제작하여
발표하였다.
□ 국내의 전도성 고분자에 대한 기술연구는 다른 일본이나 미국에 비해 다소 뒤쳐지고 있다.
□ 전자파문제를 해결하기 위한 고분자소재에 관한 연구와 내충격성과 가공성, 경제성 등에서 모두 만족하는 고분자소재에 관한
연구개발이 지속되고 있다.
7. 고분자 재료 산업 관련 대덕특구 유망기술 소개
①기술명 : 양성자 이온빔을 이용한 범용 생분해성 플라스틱의 대량생산(한국원자력연구소)
사업화단계 : 제품화 기술 개발
□ 기존의 난분해성 석유합성 플라스틱을 대체할 생분해성 플라스틱의 대량생산에 성공한다면 기존의 석유합성 플라스틱 시장을
재편함은 물론, 세계 유일의 독점적 기술을 확보함으로써 고부가가치 산업을 창출한다.
[플라스틱의 대량생산이 가능하며 분리정제 공정이 필요없는 친환경 기술]
□ 생산비의 절반을 차지하며 독성의 유기용매를 다량 사용하는 복잡한 중간 분리공정이 필요 없다.
□ 개발한 기술을 적용한 결과, 현재 생분해성 플라스틱 1Kg당 5-6배에 달하는 PHB 생산단가를 2-3배선으로 낮춘다.
■ 응용분야 / 적용분야
○ 일회용 포장지, drug delivery system, fine chemical, 인간의 뼈 대체물질로 사용 등
○PHB 보다 좀 더 우수한 형질을 지녀 5-10배 비싼 가격으로 판매되는 고가의 PHBV생분해성 플라스틱의 대량 생산을 위한 기본 이론으로 적극적인 응용이 가능하다.
■ 관련 지적재산권: 재조합 대장균을 이용한 폴리하이드록시부티레이트의 산업적 규모의 대량생산
② 기술명 : 나노-셀룰러 페놀 폼 및 그 제조방법 (한국과학기술원)
사업화단계 : IP 확보 완료 및 IP의 직접 사업화 기능
□레졸(RESOLE) 또는 노볼락(NOVOLAK) 계통의 페놀수지를 이용하여 10mm 이하의 셀 크기를 갖는 셀룰러 페놀 폼을 제조하는 방법
[대표적 사진]
□ 페놀수지를 밀폐용기에 넣고 H2O 또는 NH3의 기화점까지 가열하여 페놀수지에 내재된 H2O 또는 NH3
를 방출시킨 다음 밀폐용기의 내부압력이 포화압력에 도달하여 위 단계에서 발생된 H2O 또는 NH3가 다시
페놀수지에 용해되도록 고온, 고압상태로 유지시킨다.
□ 밀폐용기의 내부압력이 기준압력을 초과하면 밀폐용기의 내부압력을 급강하시키는 단계, 및 페놀수지를
다시 경화온도까지 가열하고 열역학적 불안정 상태를 조성하여 위 단계에서 페놀수지에 용해된 H2O 또는
NH3를 중심으로 핵들이 뭉쳐지게 하여 나노-셀룰러 페놀 폼을 형성하는 단계를 포함한다.
■ 응용분야 / 적용분야
○ 자동차 및 전자부문
■ 관련 지적재산권: 나노-셀룰러 페놀 폼 및 그 제조방법
○ 특허 출원번호: 612618 (한국), 595822 (한국)
③ 기술명 : 불에 잘 타지 않는 폴리올레핀계 수지 조성물( 한국화학연구원)
사업화단계 : IP확보 완료 및 IP의 직접 사업화 가능
□ 불에 잘 타지 않는 폴리올레핀계 수지 조성물
[대표적 사진]
□ 난연화가 어려운 폴리프로필렌 수지에 기존에 사용되어 온 소량의 난연제와 함께 유기화 층상실리케이트를 사용하므로써, 층상 실리케이트가 폴리프로필렌 기질 내에 나노미터 크기로 분산되는 나노복합화된 구조를 가지도록 하여 난연성과 기계적 물성이 모두 향상된 폴리
프로필렌 수지조성물이다.
□ 본 조성물은 기존에 사용되어 온 할로겐계 난연제의 사용량을 줄여 환경오염을 줄이는 효과가 있다.
■ 응용분야 / 적용분야
○나노복합화를 이용한 난연 폴리프로필렌 수지는 직물의 피복, 전선의 절연 및 피복, 구조물, 전자제품의 케이스, 기타 플라스틱 사출, 압출물과 같이 난연성이 요구되는 곳에 적용된다.
○항공, 자동차, 전기 및 전자산업용 소재의 개발이 용이하며, 우수한 가스차단특성을 활용한 다층필름,
PET병, EVOH 등의 소재를 대체한다.
■ 관련 지적재산권: 난연성 폴리올레핀계 수지 조성물 외 1건
○ 특허번호: 0443269(한국)
④ 기술명 : 고경도 지방족고리계 투명 폴리이미드수지의 나노 복합화 기술(한국화학연구원)
사업화단게 : 제품화 기술 개발
□ 가시광선 투과도 및 내열 특성이 매우 우수하며 표면 경도가 2H 이상이며 기체 차단성이 우수하다.
[대표적 사진]
□ 지방족 폴리이미드계 수지에, 실리케이트염과 암모늄염이 교대로반복되는 층상 구조의 유기화층상실리 케이트가 1∼ 30 중량% 나노 복합화되어 있는 고경도 투명지방족 폴리이미드계 나노복합소재이다.
□ 지방족 고리 구조를 함유하는 투명 폴리이미드 수지 또는 이의 전구체를 제조한 후, 다양한 형태의 유기친화형 무기입자들을 분자수준으로 복합화한다.
■ 응용분야 / 적용분야
○ TFT-LCD용 액정배향막, FPCB(flexible printed circuit board)용 필름 등 각종 첨단 내열구조재료
⑤ 기술명 : 고투명서 아크릴계 고분자 나노복합 필름 및 쉬트기술(한국화학연구원)
사업화 단계 : 제품화 기술 개발
□ 친유기성 층상 스멕타이트를 이용하여 고투명 아크릴계나노복합재를 제조하는 기술이며 분산도 향상을 통하여 투명도를 유지하며 내열특성을 향상시키는 기술이다.
□ 아크릴레이트 수지 85 ~ 99.9 중량% 와 유기화 층상 실리케이트 0.1~ 15 중량%가 분산된다.
□ 헤이즈 특성이0.1 ~ 10 % 범위이고, 선형 열팽창계수가 40 ppm/℃이하인 아크릴레이트 나노복합재이다.
■ 응용분야 / 적용분야
○광학용 플라스틱 소재,디스플레이용 광학기판,카세트도어, 전자레인지 등의 전자제품과 후미등, 실내등,
계기커버 등의 자동차산업 및 간판, 광고판, 조명기구 등
※위 자료는 대덕특구도서관 기술자료에서 발취한 내용이다.