초록 ▼

1. 연구목표
1) 최종목표
기능성이 우수하고 경량화된 차세대 자동차 생산에 적합한 환경친화형 플라스틱 소재, 차량부품 소재 그리고 이종 접착제 제조 및 응용기술 개발
- 내장제용 TPEE 및 Bio Engineering Plastics 소재 제조 원천기술 개발
- 이종소재 접착용 고기능성 조성물 개발
- 석유화학 부산물 DCPD를 활용한 차량 외장재 PolyDCPD 개발

2) 2016~2018년도 목표(1단계, 1~3년차)
- ISB/FDCA계 바이오플라스틱 수지 개발
- 니더반응

1. 연구목표
1) 최종목표
기능성이 우수하고 경량화된 차세대 자동차 생산에 적합한 환경친화형 플라스틱 소재, 차량부품 소재 그리고 이종 접착제 제조 및 응용기술 개발
- 내장제용 TPEE 및 Bio Engineering Plastics 소재 제조 원천기술 개발
- 이종소재 접착용 고기능성 조성물 개발
- 석유화학 부산물 DCPD를 활용한 차량 외장재 PolyDCPD 개발

2) 2016~2018년도 목표(1단계, 1~3년차)
- ISB/FDCA계 바이오플라스틱 수지 개발
- 니더반응기를 이용한 High-end 물성 플라스틱 개발
- 스틸-플라스틱 이종접합소재 개발
- PolyDCPD 합성용 DCPD 이액형 조성물 개발 및 원천 기술 확보

2. 주요 연구내용(전체 연구기간)
1) Bio Engineering Plastics 소재 및 중간체 기술 개발
- 전기·화학촉매를 활용한 FDCA 중간체 제조기술 개발
- FDCA계 폴리에스터 및 ISB계 고내열성 고분자 중합공정 기술 연구

2) 친환경 TPEE 소재기술 개발
- 고점도 TPEE제조를 위한 니더반응기 중합공정 연구 및 특허설계
- Bio-polyol 중간체 개발 및 이를 이용한 고감성 TPEE 소재기술 개발

3) 이종소재 접합소재 개발 (금속-플라스틱 이종접합소재 개발)
- 금속-플라스틱 접착력 향상을 위한 상온경화 주제, 경화제, 촉진제 배합설계
- 금속과 플라스틱 소재의 접착력 향상을 위한 바인더 수지의 관능기 개질
- 강인성 고분자, 코어/쉘, 폴리우레탄 소재 개발
- 최적 성능 최적화 배합 연구

4) 차량 외장재 PolyDCPD 개발
- PolyDCPD 중합용 DCPD 정제, 촉매, 조촉매, 안정제, 반응 조절제 선정 및 물성 평가
- PolyDCPD 고분자 중합 촉매 개발
- PolyDCPD 성형 공정 조건 개발 및 최적화

3. 주요 연구개발 결과 및 성과(2016년도)
1) 바이오매스기반 중간체 기술개발
- 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) 제조용 촉매 합성기술 확보
- 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) 제조용 전기화학 촉매 합성기술 확보
- 태양광 흡수에 적합한 금속산화물 광전기화학 촉매 합성
- 불균일 촉매 제조 및 이를 활용한 바이오매스 단량체 제조

2) Bio Engineering Plastics 소재 기술 개발
- ISB계 폴리카보네이트 중합 및 석유기반 제품 차별화 연구 수행
- FDCA계 헤테로고리형 바이오플라스틱 제조공정 확보
- Direct 공정을 이용한 PLA 제조기술

3) 친환경 TPEE 소재기술 개발 (민간수탁 연계)
- 니더반응기 시운전 및 중합조건 확립
- 중합공정 연구를 통하여 Kg-scale의 중점도 TPEE 제조 가능성 확인
(MI ≤ 15 dg/min., Tm ≥ 195 g/℃)

4) 이종소재 접합소재 개발 (금속-플라스틱 이종접합소재 개발)
- 금속-플라스틱 접착력 향상을 위한 상온경화 주제, 경화제, 촉진제 배합비 결정
- 각 경화제들의 배합비 결정 및 접착제 조성물 배합비 선정
- 강인성 코어/쉘, 폴리우레탄 소재 합성
- 강인성 폴리실록세인 강인화제 배합 연구
- 접착강도 11.2 MPa, 인장강도 12.0 MPa, 전환율 84% 달성

5) 차량 외장재 PolyDCPD 개발
- PolyDCPD 중합용 촉매, 조촉매, 안정제, 반응 조절제 선정
- RIM 성형 공정 조건 최적화 및 물성 개선

4. 활용분야 및 계획
1) 자동차 내장제 및 포장재용 소재개발에 활용
- Cellulose nanofiber 복합소재 연구를 통한 포장필름연구

2) 친환경자동차용 내·외장소재 개발에 적용
- Bio EP 소재를 활용한 사출소재 연구

3) 바이오매스 기반 단량체 대량생산 연구에 활용
- 저가형 ,고효율의 불균일 촉매 연구

4) 이종소재 접합소재 개발 (스틸-플라스틱 이종접합소재 개발)
- 스틸-복합소재 접착제 개발을 위한 중소-중견 기업과 연계한 제품 개발 과제기획

5) 차량 외장재 PolyDCPD 개발
- 연간 12 만톤 국내 생산되는 DCPD를 활용한 고부가가치 제품 개발

5. 기대효과
1) 수송기기용 고기능성 바이오플라스틱 제조기술 확보

2) 경제성이 우수한 PLA 제조 및 엔지니어링 플라스틱용 제조기술 확보

3) 15조원 규모의 EP시장의 시장 점유율 확대
- Bio TPEE, Bio-EP제조 원천기술개발

4) Lactic acid를 직접활용한 PLA 제조공법을 통한 가격 경쟁력 확보
- 식품포장재료 시장 진출가능성 확인

5) 대량생산이 가능한 바이오기반 단량체 제조용 촉매기술개발

6) 자동차용 이종소재 접착 연구를 통한 접착제 관련 중소 정밀화학 기업의 상업화 연구지원

7) 에폭시 수지 전문 중소기업의 기술력 향상 지원

8) PolyDCPD의 자동차 외장재 적용으로 차량 경량화로 연비 개선

6. 차년도 연구계획
1) Bio Engineering Plastics 소재 및 중간체 기술 개발
- ISB/FDCA계 고내열성 바이오플라스틱 중합기술개발
- Direct PLA를 활용한 PLA/nanocellulose 복합소재 개발
- 바이오기반 친환경 슈퍼이피 소재 가능성 탐색
- 바이오매스 기반 유도 단량체 (DFF, FDCA,furfuryal)제조기술 개발

2) 친환경 TPEE 소재기술 개발
- 니더반응기를 이용한 고점도 TPEE 생산 및 물성 차별화 연구

3) 이종소재 접합소재 개발 (금속-플라스틱 이종접합소재 개발)
- 접착강도 및 인장강도 향상을 위한 가지달린 아민 경화제 합성
- 강인성이 강한 폴리펩타이드 관능기를 지닌 에폭시 수지 합성
- 강인성 코어/쉘/폴리우레탄/폴리실록세인 소재의 배합비 연구
- 접착강도 10 MPa, 인장강도 20 MPa, 전환율 90% 이상

4) 차량 외장재 PolyDCPD 개발
- PolyDCPD 물성 개선 및 ROMP 촉매 합성
- 충격강도 개선제 선정 (충겨강도 45kJ/m2)
- 인장강성율 및 굴곡강성율 개선제 선정 (인장강성율 15GPa, 굴곡강성율 17GPa)
- Ru 기반 촉매 촉매 2종 합성
- 시편 몰드 개선

7. 출구전략
1) 민간수탁 과제연계 (롯데캐미칼, 율촌화학)
2) 선행연구기반 정부수탁과제 (산업핵심기술개발 사업)

( 출처 : 연구결과 요약서 2p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 2016년 주요사업 연구결과 요약서 ... 2
• 1. 연구과제 개요 ... 5
• 2. 연구목표 ... 8
• 가. 최종 연구목표 ... 8
• 나. 당해 연도 연구목표 ... 8
• 3. 주요 연구내용 ... 11
• 가. 과년도 추진경과 ... 11
• 나. 당해 연도 주요 연구내용 ... 11
• 4. 주요 연구개발 결과(연구개발목표의 달성도) ... 68
• 5. 연구개발의 성과 ... 69
• 가. 과제별 기술성취수준 ... 69
• 나. 정성적 성과 ... 69
• 다. 정량적 성과(건수/금액) ... 70
• 6. 연구성과 활용계획 ... 71
• 7. 기대효과 ... 72
• 가. 과학기술적 관점 ... 72
• 나. 경제적 관점 ... 72
• 다. 사회적 관점 ... 73
• 첨부1) 차년도 주요사업 연구계획 요약서 ... 74
• 첨부2) 중장기 연구개발로드맵 ... 79
• 끝페이지 ... 79