초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
◎ 경량복합소재 보호용 고내마모성 폴리우레탄 겔코트 개발
- 고기능성 폴리우레탄/우레아 원료 설계 및 합성 기술 개발
- 고내마모성.고내후성.속경화 폴리우레탄 겔코트 시스템 개발
- 실증적 현장 적용 및 신뢰성 평가, 겔코트 물성 표준화

□ 개발내용 및 결과
◎ 고기능성 폴리우레탄 원료 설계 및 합성 기술
- 강직구조 이소시아네이트 설계 및 응용
- 기능성 폴리올 구조 제어 및 합성
- Aspartic amine 설계,

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
◎ 경량복합소재 보호용 고내마모성 폴리우레탄 겔코트 개발
- 고기능성 폴리우레탄/우레아 원료 설계 및 합성 기술 개발
- 고내마모성.고내후성.속경화 폴리우레탄 겔코트 시스템 개발
- 실증적 현장 적용 및 신뢰성 평가, 겔코트 물성 표준화

□ 개발내용 및 결과
◎ 고기능성 폴리우레탄 원료 설계 및 합성 기술
- 강직구조 이소시아네이트 설계 및 응용
- 기능성 폴리올 구조 제어 및 합성
- Aspartic amine 설계, 합성 및 적용 연구
- 고내마모성/고내후성 분자 구조 설계 및 합성
◎ 핵심소재 Integration 기술 개발
- 급속 경화형 겔코트 시스템 개발
: 폴리우레탄/우레아 경화 반응 및 물성 평가
- 스프레이 및 수작업 최적 조건 선정
- 내마모성/내후성 겔코트 물성 규명 및 제품화 기술 확보
◎ 실증적 Mock-up test 및 표준화
- 고장 메카니즘 분석 및 재현성 시험
- 겔코트 시제품의 복합소재 상수용 파이프 및 레저보트 성형공정 응용
- 가속수명 및 실제 해양환경시험
- 겔코트 신뢰성 평가 모델개발 및 물성 표준화

□ 기술개발 배경
◎ 현재 경량복합소재에 사용되고 있는 다양한 겔코트 기술은 다양한 환경적 인자(자외선, 해수, 수분, 화학적 침식) 등 가혹한 열화환경에 따른 다양한 문제점을 가지고 있음.
◎ 내마모성 저하로 인한 스크래치 및 벗겨짐 현상이 발생하고, 자외선(UV) 노출로 인한 황변, 크랙 및 겔코트의 들뜸 현상, 반복적인 열충격에 의한 겔코트 내부의 미세기포현상 및 접착력 부재 등은 국내외 제품의 수준 및 한계성을 보여줌.
◎ 또한, 미반응 모노머에 의한 백화현상, amine blush 및 경화시 응력발생으로 인한 flower spot, 접착력 부재에 의한 alligatoring, 작업공정시 발생할 수 있는sagging, cratering fish eye 현상 등도 겔코트 소재 및 기술적 개선이 필요한 상황임.
◎ 현재 경량복합소재에 사용되고 있는 다양한 겔코트 기술은 다양한 환경적 인자(자외선, 해수, 수분, 화학적 침식) 등 가혹한 열화환경에 따른 다양한 문제점을 가지고 있음.
◎ 이러한 겔코트의 문제점은 복합소재 제품의 내구 수명에 영향을 미쳐 제품가격 및 복합소재 자체의 기술경쟁력을 저하시키는 원인이 됨.
◎ 특히, 겔코트 소재로서 가장 많이 사용되고 있는 불포화 폴리에스테르 및 에폭시 계열 겔코트는 극환환경(-20℃~65℃)에서 경화 수축(shrinkage) 및 표면 경질화에 따른 취성(brittleness) 증가로 외부충격에 의해 쉽게 크랙이 발생하여 내구성 저하가 발생함으로 복합소재의 수명을 단축시키고 있어, 이를 보완하기 위한 극한 환경에서도 지속적인 내구성 확보가 가능하고 내한성이 우수한 폴리우레탄/우레아 소재의 겔코트 개발이 필요하게 됨.

□ 핵심개발 기술의 의의
◎ 본 기술/제품과 관련 있는 수행기관이 보유한 지식재산권, 표준화, 인증기준 현황
- 폴리우레탄 합성 및 공정에 관한 다수의 지식재산권(특허 및 논문) 등을 보유하고 있으나 현재 개발하고자 하는 고내마모성우레탄 겔코트에 부합하는 지식재산권은 보유하고 있지 않음
◎ 본 기술/제품과 직접적 경쟁관계에 있는 국내기관(기업), 지식재산권, 표준화, 인증 기준 현황
- 국내 폴리우레탄 겔코트 개발 및 시판은 거의 전무한 상태이며 세원화성, 애경화학 등 일부 업체에서 불포화 폴리에스터 제품을 개발 및 상용화 시도가 있으나 글로벌 기업 수준에 미치지 못함.
- 특허 조사 결과 겔코트 특허는 대부분 불포화폴리에스테르(UPS) 형이 대부분을 차지하고 있었으며, 우레탄 형태의 겔코트는 국내 2건에 불과함.
◎ 본 기술/제품과 직접적 경쟁관계에 있는 국외기관(기업),
- 미국의 H.K. Research Corporation, Ashland, 영국 Scott Bader Company사 등 몇몇 소재기업이 전세계 85% 이상을 독점 생산 및 판매를 하고 있음.

□ 적용 분야
◎ 해양레저선박/복합소재 상수용파이프/비정형 건축용 외장재 등

(출처 : 최종보고서 초록 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 19
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 19
• 1. 최종 목표 ... 19
• 2. 개발기술의 평가 방법 및 평가 항목 ... 20
• 제 2 절 단계 목표 및 개발 내용 ... 23
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 37
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 174
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 174
• 제 3 장 결과 ... 175
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 175
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 175
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 179
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 181
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 181
• 1. 각 기관/기업별 기술개발 추진 방법 및 전략 및 체계 ... 181
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 189
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 189
• 제 4 장 사업화 계획 ... 190
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 190
• 제 2 절 사업화 계획 ... 193
• 1. 생산 계획 (주관기관 ; ㈜헵스켐) ... 193
• 2. 투자 계획 (주관기관 ; ㈜헵스켐) ... 193
• 3. 사업화 계획 ... 193
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 195
• 부록 ... 196
• 끝페이지 ... 233