본 기술은 희토류 금속 전구체를 에탄올에 녹이고 수산화물 수용액으로 희토류 금속 산화물을 합성한 뒤, 카르복실기를 함유한 고분자 바인더를 섞은 용액을 기판에 코팅해 소수성 표면을 형성하는 표면 개질 방법입니다.
기존 유기 고분자 개질제로 만든 소수성 표면은 열에 약해 고온에서 열화되면서 발수 특성을 잃는 문제가 있었습니다. 내열성과 내구성이 뛰어난 희토류 산화물을 대안으로 쓰려 해도 졸-겔 방식으로 합성한 나노입자를 단순 코팅하면 기판과의 접착력이 약해 코팅층이 쉽게 벗겨지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 폴리아크릴산 등 바인더의 카르복실기가 서로 수소결합을 이루며 CeO2 나노입자를 단단히 붙잡아, 기판과의 접착력이 높고 열적으로 안정한 소수성 층을 스핀코팅 같은 간단한 습식 공정으로 만듭니다. 조리기구·주방용품의 내열 발수 코팅과 반도체 부품 표면 처리에 적용될 수 있어 대면적 기판에도 고온에서 벗겨지지 않는 발수층을 손쉽게 입힐 수 있습니다.
본 발명은 교육부의 소수성 폴리머와 나노입자 콤포지트를 이용한 손쉬운 초소수성막 형성 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
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