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신영 범
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1 Korean Chem. Eng. Res., 56(2), (2018) PISSN X, EISSN 플라스틱기재위에 polysilazane 을이용한 UV 경화형하드코팅도막제조 양준호 조용주 * 송기창 건양대학교의료신소재학과 충남논산시대학로 121 * 유림특수화학 ( 주 ) 기술연구소 경기도화성시정남면여의동길 78 (2017 년 11 월 23 일접수, 2017 년 12 월 15 일수정본접수, 2017 년 12 월 15 일채택 ) Preparation of UV Cured Hard Coating Films Using Polysilazane on Plastic Substrates Jun Ho Yang, Yong Ju Cho* and Ki Chang Song Department of Biomedical Materials, Konyang University, 121 Daehak-ro, Nonsan-si, Chungcheongnam-do, 32992, Korea *Research Institute of YooLim Specialty Chemicals Co. 78 Yeouidong-gil, Jeongnam-myeon, Hwaseong-si, Gyeonggi-do, 18520, Korea (Received 23 November 2017; Received in revised form 15 December 2017; accepted 15 December 2017) 요 약 유기및무기폴리실라잔을우레탄아크릴레이트와혼합시킴에따라 UV 경화형하드코팅용액을제조하였다. 이용액을 polymethylmethacrylate (PMMA) 시트에흐름코팅한후 UV 경화시킴에의해 UV 경화형하드코팅도막을제조하였다. 이과정중폴리실라잔의종류및첨가량을변화시켜코팅도막의물성에미치는영향을살펴보았다. 그결과유기폴리실라잔의경우 95 o 의수접촉각을보여높은소수성을나타내었으며, 의연필경도와 92% 의가시광선투과율을보였다. 반면에무기폴리실라잔을코팅한도막은 의높은연필경도와기재와의우수한접착력및 82 o 의수접촉각을나타내었다. Abstract UV-curable hard coating solutions were prepared by mixing organic or inorganic polysilazane with urethane acrylate. UV-cured hard coating films were also obtained by flow coating, subsequently UV-curing on polymethylmethacrylate (PMMA) sheets. The effect of types and amounts of polysilazane was investigated on properties of obtained coating films. As a result, the coatings obtained by using organic polysilazane showed a high hydrophobic property with water contact angle of 95 o, pencil hardness of and high transparency of 92% in the visible wavelength range. On the other hand, the PMMA sheets made by using inorganic polysilazane exhibited a pencil hardness of as high as, good adhesion to the substrate and water contact angle of 82 o. Key words: UV Curable, Hard Coating Solutions, Inorganic Polysilazane, Organic Polysilazane, Pencil Hardness, PMMA Sheets 1. 서론 Polymethylmethacrylate (PMMA), polyethyleneterephthalate (PET) 나 polycarbonate (PC) 와같은플라스틱소재의경우투명하고유연하여광학렌즈, 모바일폰, 터치패널과같은광학기기의소재로주목받고있지만표면경도및내충격물성이낮고열변형에취약하므로광학기기의소재로적용되기에어려움이있다 [1]. 이를보완하기위해투명플라스틱소재의표면에하드코팅을실시함에의해소재의표면경도를높이고있다 [2]. To whom correspondence should be addressed. songkc@konyang.ac.kr This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 하드코팅용액의경화방식으로는열에너지를이용해경화시키는열경화법과가시광선보다파장이짧은 UV 광을이용해경화시키는 UV 경화법이있다 [3]. UV 경화법은경화가수분내에이루어지므로건조오븐내에서고온과장시간의경화조건을필요로하는열경화법에비해경화속도가빨라생산성이향상되며, 에너지가절감되는장점이있다 [4]. 또한 UV 경화법은열을직접적으로가하지않으므로열가소성플라스틱, 목재, 종이등의고온열경화가곤란한기재에도코팅이가능하다는장점이있다 [3]. 폴리실라잔 (polysilazane) 은실리콘화합물의일종으로 Si-N 결합골격을갖는고분자로무기폴리실라잔과유기폴리실라잔으로구별된다. 무기폴리실라잔 (perhydropolysilazane, PHPS) 은탄소를포함하지않고 Si-H, N-H 및 Si-N 만으로구성되어있는 -(SiH 2 - NH)- 을반복단위로하는무기고분자이다 [5]. 무기폴리실라잔은 162

2 플라스틱기재위에 polysilazane 을이용한 UV 경화형하드코팅도막제조 163 공기중의수분및산소와의반응성이우수하므로 450 o C 이상의고온에서 NH 3 와 H 2 분자를방출하면서치밀한고경도 SiO 2 막을형성시킬수있으므로각종도막의표면경도를향상시키는데많이사용된다 [5]. 또한유기폴리실라잔 (polyorganosilazane) 은 -(SiR 1 R 2 - NR 3 )- ( 여기서 R 1, R 2, R 3 는수소원자나유기물치환체 ) 을반복단위로하는무기고분자로무기폴리실라잔에비해유기물과의혼화성이좋으며하드코팅제로많이사용된다 [6]. 지금까지많은연구자들이폴리실라잔을이용해유리나플라스틱기재위에하드코팅을수행하였다. Zhang 등 [5] 은무기폴리실라잔을유리기재위에코팅한후 150 o C에서열처리시 9H의연필경도를보이나 PET 기재위에코팅후 100 o C에서열처리시에는 4H의연필경도를보인다고보고하였다. Kozuka 등 [7] 은 Si 기재위에실리콘알콕사이드인 tetraethylorthosilicate를코팅하면 300 o C의열처리시 9H의연필경도를보이나, 무기폴리실라잔을 NH 3 증기분위기하에서코팅하여생성된도막은열처리없이도 9H의연필경도를보인다고보고하였다. 또한 Naganuma 등 [8] 은 PET 필름위에무기폴리실라잔을코팅한후산소분위기하에서 172 nm의파장으로진공 UV 조사함에의해형성된실리카코팅도막은 6H 이상의연필경도를보이며 PET 기재위에강력하게부착된다고보고하였다. 투명플라스틱인 PMMA 기재의연필경도는 4H 정도를보이며, 여기에 UV 경화도료를코팅해도 6H 정도의연필경도를나타낸다고알려져있다 [3]. 본연구에서는투명플라스틱인 PMMA의표면경도를 이상으로향상시키기위하여유기및무기폴리실라잔을각각올리고머인우레탄아크릴레이트와혼합시킴에따라 UV 경화형하드코팅용액을제조하였다. 또한폴리실라잔이함유된하드코팅용액을 PMMA 기재위에흐름코팅후 UV 경화를실시하여하드코팅도막을제조하였다. 이과정중폴리실라잔의종류및첨가량등의제조변수가코팅도막의연필경도및수접촉각등의물성에미치는영향을살펴보았다. Fig. 1. Chemical structures of a) inorganic polysilazane DHC-18A and b) organic polysilazane Durazane acrylate (99.9%, Sigma-Aldrich) 와단량체로는 hexane-1,6 diol diarylate (99.9% Sigma-Aldrich) 를사용하였고, 광개시제로는 hydroxy cyclohexyl phenyl ketone (99.9%, Sigma-Aldrich) 을사용하였다 코팅용액과코팅도막의제조먼저교반기와냉각기, 온도계등을 1 L 용량의 4구반응기에장착한후질소가스분위기속에서유기용매 (toluene) 에광개시제를첨가하여상온에서 20분동안혼합하였다. 이용액에아크릴단량체와우레탄아크릴레이트올리고머를첨가하고상온에서 20분동안교반하였다. 또한함량이조절된폴리실라잔을이용액에첨가한후상온에서 2시간동안반응시켜 Table 1의조성을갖는 UV 경화형코팅용액을제조하였다 (Fig. 2). 그후이용액을두께 1 mm인 PMMA 기재위에흐름코팅 (flow coating) 시켜도막을형성하고건조오븐에서 60 o C에서 3분동안건조하였다. 또한 UV 경화를위해이도막을고압수은 UV 램프를사용하여 10분동안 UV 경화시켜최종의코팅도막을제조하였으며이때수은램프의세기는 0.6 J/cm 2 로조절하였다. 2. 실험 2-1. 재료본연구에서는유기폴리실라잔으로 Durazane 1800 (Merck, Germany) 과무기폴리실라잔으로서과수소화폴리실라잔 (perhydropolysilazane, PHPS) 인 DHC-18A (20 wt%, DNF Co., Korea) 를사용하였으며두종류의폴리실라잔의화학구조식을 Fig. 1로나타내었다. UV 경화도료를위한유기용매로는 toluene (99.9%, Sigma- Aldrich) 을사용하였다. 또한 UV 경화를위한올리고머로는 urethane 2-3. 분석방법 FT-IR 분석 FT-IR(Cary 630, Agilent Technologies) 을사용하여폴리실라잔이함유된코팅용액의화학적구조를확인하였다 투과율여러조건으로제조된시료의가시광선영역에서의투과율변화를측정하기위해코팅용액들을 PMMA 기재위에코팅하고 UV 경화시켜코팅도막으로제조한뒤, UV-visible spectrometer (UV- Table 1. Synthesis conditions of UV curable hard coating solutions from polysilazane Sample code Type of polysilazane Polysilazane (g) Urethane acrylate (g) Hexane-1,6 diol diacrylate (g) Toluene (g) Photo initiator (g) M1 Durazane M2 Durazane M3 Durazane M4 Durazane M5 Durazane D1 DHC-18A D2 DHC-18A D3 DHC-18A D4 DHC-18A D5 DHC-18A

164 양준호 조용주 송기창 3B, 65 개이상은 2B, 35 개이상은 1B, 그이하는 0B 로나타내었다. 3. 결과및토론 Fig. 2. Experimental procedure for preparation of UV-curable hard coating solutions from polysilazane.

3 164 양준호 조용주 송기창 3B, 65 개이상은 2B, 35 개이상은 1B, 그이하는 0B 로나타내었다. 3. 결과및토론 Fig. 2. Experimental procedure for preparation of UV-curable hard coating solutions from polysilazane. 2450, Shimadzu) 를사용하여 200~800 nm 파장의범위에서투과율을측정하였다 유기폴리실라잔의첨가가코팅도막의물성에미치는영향플라스틱기재용 UV 경화는우레탄아크릴레이트와같은올리고머, hexane-1,6 diol diarcylate와같은아크릴계단량체, 톨루엔과같은용매로구성된 UV 경화도료를사용하여플라스틱기재위에코팅후 UV 광의조사에의해경화반응이일어나게된다. 본연구에서는 UV 경화도료에 Fig. 1로나타낸유기폴리실라잔 (Durazane 1800) 을첨가하여폴리실라잔함량변화가코팅도막의연필경도, 부착력, 가시광선투과율및수접촉각등의물성에미치는영향을살펴보았다. Fig. 3은유기폴리실라잔인 Durazane 1800의첨가량을다양하게조절하여제조된 Table 1의 M1, M2, M3, M4, M5 시료의사진이다. 그림에서보는것처럼유기폴리실라잔이 UV 경화도료와잘혼합하여모든용액이투명하며안정된상태를나타내었으며전체적으로노란색을띄고있음을알수있었다. Fig. 4는유기폴리실라잔첨가량을조절하여제조한 UV 경화형 접촉각코팅도막의접촉각을측정하기위하여접촉각측정기 (Pheonix-Mini, Surface Electro Optics) 를사용하여관찰하였다. Zoom microscope를이용하여표면의영상을최적의배율이되도록확대시키고표면에물방울을떨어뜨린후모니터와 SurfaceWare9 프로그램을이용하여정량적으로해석하여접촉각을측정하였다. 그후컴퓨터와 CCD camera를연결한후측정된영상을 frame grabber를이용하여컴퓨터에전송한데이터를 PC 화면에서관찰하여접촉각을측정하였다 표면형상코팅도막의표면형상을광학현미경 (OLYMPUS CX31) 을사용하여 400배로관찰하였다. 광학현미경을이용하여영상을최적의배율이되도록설정하고표면의사진을 Panasis 프로그램을이용하여분석하였다. Fig. 3. Photographs of UV-curable hard coating solutions prepared with different amounts of organic polysilazane. a) M1, b) M2, c) M3, d) M4, e) M5 in Table 연필경도연필경도는연필경도측정기 (CT-PC1, Core Tech., Korea) 에연필경도측정용연필을 45 각도로끼우고, 일정하중 (1 kg) 을가하여 5회정도밀어긁힘정도를확인하면서측정하였다. 연필은 Mitsubishi 연필을사용하였는데, 6B~B, HB, F, H~9H 등의강도를나타내는연필을사용하였다 부착력코팅도막의부착력은 ASTM D 3359에의하여 [9] UV 경화된코팅도막층에 cutter로바둑판모양의홈을낸후그위에 3M 테이프를잘밀착시켜일정한힘으로여러번떼어내어코팅층과기재와의부착정도를관찰하였다. 코팅된지지체표면에 1 mm 간격으로 11 11로십자형으로칼집을내어 100개의정방형을만들고, 그위에테이프를부착한후급격히잡아당겨표면을평가하였다. 남은눈수의개수가 100개면, 95개이상이면 4B, 85개이상은 Fig. 4. FT-IR spectra of UC-curable hard coating solutions prepared with different amounts of organic polysilazane. a) Durazane 1800, b) M1, c) M3, d) M5 in Table 1.

4 플라스틱 기재 위에 polysilazane을 이용한 UV 경화형 하드코팅 도막 제조 하드 코팅 용액을 FT-IR 분석 한 결과이다. a)의 유기 폴리실라잔인 Durazane 1800에서는 3380 cm-1와 1160 cm-1에서 N-H stretching vibration에 기인된 흡수피크를 확인 할 수 있고, 또 2140 cm-1와 885 cm-1에서의 Si-H stretching vibration에 기인된 흡수피크를 확 인하였다[10]. 한편 b)의 폴리실라잔이 첨가되지 않고 UV 경화 도 료로만 제조된 시료에서는 N-H와 Si-H stretching vibration에 기인 된 흡수피크를 발견할 수 없었다. 반면에 c)와 d)의 유기 폴리실라 잔인 Durazane 1800이 각각 5 g과 15 g이 첨가된 Table 1의 M3와 M5 시료에서는 3380 cm-1와 1160 cm-1에서의 N-H stretching vibration 피 크와 2140 cm-1와 885 cm-1에서의 Si-H stretching vibration에 기 인된 흡수피크를 발견할 수 있었다. 이는 유기 폴리실라잔인 Durazane 1800이 UV 경화 도료와 잘 혼합되어 있음을 의미한다. Fig. 5. UV-visible transmittance spectra of hard coating films prepared with different amounts of organic polysilazane in Table Fig. 5는 유기 폴리실라잔 첨가량을 조절하여 제조한 하드 코팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 투과율이 다. 첨가량의 변화와 관계없이 모든 시료가 높은 투과도를 나타내고 있다. 코팅되지 않은 PMMA 기재의 투과율은 93%이나 UV 경화 도료만으로 코팅된 경우(M1)와 유기 폴리실라잔이 15 g 코팅된 경 우(M5)는 92%으로 거의 비슷한 투과도를 나타냄을 알 수 있었다. Fig. 6은 유기 폴리실라잔 첨가량을 조절하여 제조한 하드 코팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 수접촉각 이다. 코팅되지 않은 PMMA 기재의 접촉각은 73 이고 UV 경화 도 료로만 코팅된 M1 시료는 75o의 수접촉각을 보인 반면 유기 폴리 실라잔이 첨가된 M2, M3, M4, M5 시료는 각각 90o, 92o, 95o, 92o 의 높은 수접촉각을 보여 유기 폴리실라잔의 첨가는 코팅 도막의 발수 능력을 크게 향상시킴을 알 수 있었다. 이는 PET 필름 위에 과수소화 폴리실라잔(PHPS)을 코팅하여 102o의 수접촉각을 보고 하였던 Zhang 등[5]의 연구 결과와 일치하며 그들은 폴리실라잔의 발수 특성을 코팅제의 구조 중에 있는 Si-H 결합의 존재에 기인한 다고 설명하였다. Fig. 7은 유기 폴리실라잔 첨가량을 조절하여 제조한 하드 코팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 표면을 나 타낸 광학현미경 사진이다. 대부분의 시료는 표면에 크랙이 없는 균일하고 매끄러운 도막 형상을 나타내나, 유기 폴리실라잔이 과량 으로 첨가된 M5 시료의 경우 표면에 알갱이가 응집된 구조를 보임 을 알 수 있었다. 이는 폴리실라잔이 과량으로 첨가된 경우(15 g)에 는 반응성이 좋아 UV 경화 전의 건조 오븐에서의 건조 과정 중에 공기 중의 수증기와 반응하여 입자를 형성했다고 판단된다. Table 2는 유기 폴리실라잔 첨가량을 조절하여 제조한 하드 코팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 연필경도 와 부착력을 측정한 결과이다. 코팅 되지 않은 PMMA 기재의 연필 Fig. 6. Water contact angles of hard coating films prepared with different amounts of organic polysilazane in Table 1.

166 양준호 조용주 송기창 Fig. 7. Optical microscopic surface images of hard coating films prepared with different amounts of organic polysilazane in Table 1. Table 2.

Photographs of UV-curable hard coating solutions prepared with different amounts of inorganic polysilazane. a) D1, b) D2, c) D3, d) D4, e) D5 in Table 1.

5 166 양준호 조용주 송기창 Fig. 7. Optical microscopic surface images of hard coating films prepared with different amounts of organic polysilazane in Table 1. Table 2. Pencil hardness and adhesion of coating films prepared with different coating solutions Sample code PMMA plate M1 M2 M3 M4 M5 D1 D2 D3 D4 D5 Pencil hardness 4H 6H Adhesion Fig. 8. Photographs of UV-curable hard coating solutions prepared with different amounts of inorganic polysilazane. a) D1, b) D2, c) D3, d) D4, e) D5 in Table 1. 경도는 4H인 반면 폴리실라잔이 첨가되지 않고 UV 경화 도료로만 제조된 M1의 경우 연필경도가 6H로 두 단계 상승하였다. 그러나 유기 폴리실라잔이 첨가된 M2, M3, M4, M5의 경우 모두 로 연 필경도가 M1 시료 보다 한 단계 상승하므로 UV 경화 도료에 유기 폴리실라잔의 첨가는 코팅 도막의 연필경도를 약간 향상시킴을 알 수 있었다. 반면에 부착력은 모든 시료에 있어 를 나타내 코팅 도막이 기재에 잘 부착되어 있음을 알 수 있었다 무기 폴리실라잔의 첨가가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향 본 절에서는 무기 폴리실라잔인 과수소화 폴리실라잔 (perhydropolysilazane, PHPS)을 UV 경화 도료에 첨가하여 무기 폴리실라잔의 첨가가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. Fig. 8은 무기 폴리실라잔인 DHC-18A의 첨가량을 다양하게 조 절하여 제조된 Table 1의 D1, D2, D3, D4, D5 시료의 코팅 용액 사진이다. 그림에서 보는 것처럼 모든 용액이 흰색 투명한 상태를 나타내 유기 폴리실라잔의 경우 노란색을 띄고 있는 상태와 대조를 보임을 알 수 있었다. Fig. 9. UV-visible transmittance spectra of hard coating films prepared with different amounts of inorganic polysilazane in Table 1.

플라스틱 기재 위에 polysilazane을 이용한 UV 경화형 하드코팅 도막 제조 167 Fig. 10. Water contact angles of hard coating films prepared with different amounts of inorganic polysilazane in Table 1. Fig. 9는 무기 폴리실라잔의 첨가량을 변화하여 제조한 하드 코 팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 투과율 이다.

10은 무기 폴리실라잔의 첨가량을 변화하여 제조한 하드 코 팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 수접촉 각이다.

6 플라스틱 기재 위에 polysilazane을 이용한 UV 경화형 하드코팅 도막 제조 167 Fig. 10. Water contact angles of hard coating films prepared with different amounts of inorganic polysilazane in Table 1. Fig. 9는 무기 폴리실라잔의 첨가량을 변화하여 제조한 하드 코 팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 투과율 이다. PMMA 기재의 투과율은 93%이나 무기 폴리실라잔이 코팅 된 Table 1의 D3와 D5 시료의 경우에는 PMMA 기재 보다 약간 낮은 91%의 투과율을 나타내, 유기 폴리실라잔이 코팅된 경우(92%)와 비슷한 투과율을 보였다. Fig. 10은 무기 폴리실라잔의 첨가량을 변화하여 제조한 하드 코 팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 수접촉 각이다. 코팅되지 않은 PMMA 기재의 경우 수접촉각은 73 이고 무기 폴리실라잔이 첨가된 D1, D2, D3, D4, D5 시료의 경우 각각 73o, 77o, 81o, 82o, 81o의 수접촉각을 보여 무기 폴리실라잔의 첨가 량이 증가함에 따라 약간씩 접촉각이 증가하나 유기 폴리실라잔이 첨가된 경우에서 최대 95o의 수접촉각을 보인 경우와 비교 시 발수 효과가 크지 못함을 알 수 있었다. Fig. 11은 무기 폴리실라잔의 첨가량을 조절하여 제조한 하드 코 팅 용액을 PMMA 기재 위에 코팅하여 얻어진 코팅 도막의 광학 현 Fig. 11. Optical microscopic surface images of hard coating films prepared with different amounts of inorganic polysilazane in Table 1.

7 168 양준호 조용주 송기창 미경사진이다. 폴리실라잔이첨가된경우균일하고매끈한표면상태를보였던경우와는달리무기폴리실라잔을첨가한경우에는표면에크랙이가거나주름이생겨외관이불량함을알수있었다. 이는무기폴리실라잔은수분과의반응성이좋으므로무기폴리실라잔을첨가한용액을 PMMA 기재위에코팅시건조과정중에공기중의수분과빨리반응하므로겔화가촉진되어크랙이나주름이발생함을알수있었다. Table 2는무기폴리실라잔의양을조절하여제조한하드코팅용액을 PMMA 기재위에코팅하여얻어진코팅도막의연필경도와부착력을측정한결과이다. 코팅되지않은 PMMA 기재의연필경도는 4H인반면무기폴리실라잔이첨가된경우에는모든시료들이 의연필경도를보여네단계상승하였으며, 유기폴리실라잔이첨가된경우의 보다연필경도가한단계더향상되었음을알수있었다. 또한 UV 경화도료로만코팅된경우의 6H 보다두단계상승된연필경도를보여무기폴리실라잔의첨가는코팅도막의연필경도를크게상승시킴을알수있었다. 한편모든시료들의부착력은 로코팅도막이 PMMA 기재위에잘부착되어있음을알수있었다. 4. 결론 UV 경화도료에폴리실라잔의종류및첨가량을달리하여 UV 경화형하드코팅용액을제조한후이를 PMMA 기재위에흐름코팅한후 UV 경화시켜코팅도막을형성하였다. 이과정중여러반응변수가코팅도막의물성에미치는영향을조사하여다음과같은결론을얻었다. (1) 폴리실라잔의함량을변화시킨코팅용액을 PMMA 기재위에 UV 경화하여얻어진코팅도막의수접촉각을측정한결과코팅하지않은 PMMA 기재와 UV 경화도료로만코팅된시료의경우각각 73 와 75 o 의수접촉각을보인반면유기폴리실라잔이첨가된시료는최대 95 o 의높은수접촉각을보여유기폴리실라잔의첨가는코팅도막의발수능력을크게향상시킴을알수있었다. 반면에무기폴리실라잔이첨가된경우최대 82 o 의수접촉각을보여유기폴리실라잔이첨가된경우와비교시발수효과가크지못했다. (2) 폴리실라잔의첨가량을조절하여제조한코팅용액을 PMMA 기재위에 UV 경화하여얻어진코팅도막의연필경도를측정한결과코팅되지않은 PMMA 기재의연필경도는 4H이나 UV 경화도료로만제조된시료의연필경도는 6H로두단계상승하였다. 유기폴리실라잔이첨가된시료의경우첨가량에상관없이모두 로동일해 UV 경화도료에유기폴리실라잔의첨가는코팅도막의연필경도를한단계향상시켰다. 반면에무기폴리실라잔첨가량을변화시켜제조된경우에는모든시료들의연필경도가 로유기폴리실라잔의경우의 보다연필경도가한단계더상승함을알수있었다. (3) 유기폴리실라잔의첨가량을조절하여제조한하드코팅용 액을 PMMA 기재위에코팅하여얻어진코팅도막의표면을광학현미경으로측정한결과대부분의시료는크랙이없는균일하고매끄러운도막형상을나타내었으나, 무기폴리실라잔을첨가한경우에는표면에크랙이가거나주름이생겨외관이불량함을알수있었다. 감 본연구는중소기업청 2016년도산학연협력기술개발사업의연구지원으로수행되었으며, 이에감사드립니다. 사 References 1. Kim, D. H., Song, K. C., Chung, J. S. and Lee, B. S., Preparation of Hard Coating Solutions Using Colloidal Silica and Glycidoxypropyl Trimethoxysilane by the Sol-Gel Method, Korean Chem. Eng. Res., 45(5), (2007). 2. Oh, S. K., Chung, J. S., Lee, B. S. and Song, K. C., Preparation of Hard Coating Solutions by Sol-Gel Reaction of Glycidoxypropyl Trimethoxysilane and Methacryloxypropyl Trimethoxysilane, Korean Chem. Eng. Res., 46(2), (2008). 3. Hwang, J. H. and Song, K. C., Preparation of UV-Curable Organic- Inorganic Hybrid Hard Coating Films Using Alumina sols and Acrylate Monomers, Korean Chem. Eng. Res., 49(3), (2011). 4. Yuan Y., Liu R., Wang C., Luo J. and Liu X., Synthesis of UV- Curable Acrylate Polymer Containing Sulfonic Groups for Anti- Fog Coatings, Progress in Organic Coatings, 77, (2014). 5. Zhang, Z., Shao, Z., Luo, Y., An P., Zhang, M. and Xu C., Hydrophobic, Transparent and Hard Silicon Oxide Coating from Perhydropolysilazane, Polym. Int., 64, (2014). 6. Marceaux, S., Bressy, C., Perrin, F. X., Martin C. and Margaillan, A., Development of Polyorganosilazane-Silicon Marine Coatings, Progress in Organic Coatings, 77, (2014). 7. Kozuka, H. and Fujita, M. and Tamoto, S., Polysilazane as the Source of Silica: the Formation of Dense Silica Coatings at Room Temperature and the New Route to Organic-Inorganic Hybrids, J. Sol-Gel Sci. Technol., 48, (2008). 8. Naganuma, Y., Horiuchi, T., Kato, C. and Tanaka, S., Low Temperature Synthesis of Silica Coating on a Poly(ethylene terephthalate) Film from Perhydropolysilazane Using Vacuum Ultraviolet Light Irradiation, Surface & Coatings Technology, 225, 40-46(2013). 9. ASTM D 3359, Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test, ASTM International, (1997). 10. Bauer, F., Decker, U., Dierdorf, A., Ernst, H., Heller, R., Liebe H. and Mehnert, R., Preparation of Moisture Curable Polysilazane Coatings. Part I. Eluicidation of Low Temperature Curing Kinetics by FT-IR Spectroscopy, Progress in Organic Coatings, 53, (2005).

54(6)-01(이병화142).fm

54(6)-01(이병화142).fm Korean Chem. Eng. Res., 54(6), 767-774 (2016) http://dx.doi.org/10.9713/kcer.2016.54.6.767 PISSN 0304-128X, EISSN 2233-9558 Alumina Sol 의제조시사용되는해교제종류가코팅도막의물성에미치는영향 이병화 임형준 이인표 안치용 대흥화학공업 ( 주 ) 부설연구소 17746