인 몰드 라벨링 (IML) 공정은 저렴하고 빠르며 쉬운 제조를 위해 다양한 산업에서 널리 사용되고 있다. IML 공정에는 일반적으로 열가소성 고분자가 사용되며, 최근에는 IML 공정용으로 폴리카보네이트/ 폴리메틸-메타크릴레이트 (PC/PMMA) 공압출 이중층 필름에 대한 관심이 증가하고 있다. PC/PMMA 필름은 투명성, 유연성, 경량성 및 고경도 특성 등을 보여주며 주로 디스플레이, 터치 패널 또는 인테리어 부품의 보호 필름으로 사용된다. PC/PMMA 는 연필 경도 2H 정도의 높은 경도를 가지고 있지만, 해당 경도는 충분하지 않으며 최소 4H 로 경도를 향상시키기 위해 코팅 소재를 개발할 필요성이 있다. 또한 해당 응용 분야에서 사용하기 위해서는 높은 투명성 및 소수성을 나타낼 수 있는 추가적인 특성을 보여야 한다.
따라서 본 연구에서는 유/무기 하이브리드 나노클러스터 고분자 코팅 소재를 합성하였다. 이는 졸-겔(sol-gel) 공정을 통해 실리카 및 지르코늄 알코옥사이드 단량체를 사용하여 에폭시 기능성 하이브리드 고분자 나노클러스터를 합성하였으며 이것을 에폭시와 아민의 경화 반응을 통해 PC/PMMA 필름에 코팅하였다. 이 하이브리드 나노클러스터 고분자 소재는 고분자 내 무기 나노클러스터 분자구조로 인해 PC/PMMA 필름의 경도를 4H 이상으로 향상시킨다. 또한 유기재료의 특성으로 인해 물에 대한 접촉 각도가 90° 이상인 소수성과 우수한 투명성(약 91%)을 보인다. 결론적으로 이 하이브리드 나노클러스터 고분자로 코팅된 PC/PMMA 필름은 우수한 특성과 쉽게 조절 가능한 합성 방법을 가지고 있으며 이로 인해 다양한 산업에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 이러한 코팅 필름은 커브드 디스플레이와 복잡한 구조를 갖는 부품의 보호필름으로써 적용될 수 있다.