초록 |
본 연구에서는 우수한 가스 차단 특성을 갖는 하이브리드 박막을 제조하기 위해 무기성분으로서 tetraethoxysilane(TEOS)와 유기 고분자로서 Ethylene-Vinyl Alcohol(EVOH)를 사용하여 졸-겔 공정을 통해 코팅 졸을 제조하고, 이를 biaxially oriented polypropylene(BOPP) 필름에 코팅하였다. 유기 고분자로 사용된 EVOH는 자체적으로 우수한 산소 차단 특성을 갖는 반면 TEOS와의 용해도 차이로 인해 상-분리가 발생하기 때문에 실란제로서 3-glycidopropyltriethoxysilane(GPTMS)를 하이브리드 졸 용액에 첨가하여 유기/무기 상 사이에 강한 결합을 형성시킴으로써 상-분리가 억제된 균일한 하이브리드 코팅 필름을 얻고자 하였다. 실란제에 의한 실리카상과 EVOH상 사이의 결합 메카니즘을 규명하고, 무기 성분과 실란제의 함량에 따른 하이브리드 겔과 코팅 필름의 물성 및 차단 특성을 조사하였다. 그 결과 이 실란제가 유기/무기 상들 사이에서 강한 결합을 유도함으로써 계면 결합력이 증진되었고, 나노 크기의 실리카 입자들이 고분자 모체 내에 균일하게 분포되었음이 확인되었다. 다양한 조성으로 준비된 코팅 필름은 0.04mol이하의 TEOS가 첨가된 코팅 필름에서 우수한 차단 특성을 나타내었으며, 여기에 최적의 조성비로 실란제가 첨가되었을 때 실란제가 첨가되지 않은 코팅 필름보다 우수한 차단 특성을 나타내었다. |