• Title/Summary/Keyword: 기능성 코팅

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아크로 증착된 TiN 박막의 특성 연구

  • Jang, Seung-Hyeon;Yang, Ji-Hun;Park, Hye-Seon;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.177-177
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    • 2010
  • 티타늄 화합물은 뛰어난 물리적 특성과 인체 무해성을 가지고 있어 생체, 내식 및 내마모 재료 등에 널리 응용되고 있으며, 다양한 색상 구현을 통한 미려한 외관 등 기능성을 위한 표면처리 분야에도 많은 관심을 받고 있다. 이중 질화 티타늄은 금색을 대체할 수 있는 물질로 코팅방법과 기판온도, 바이어스, 질소유량 등과 같은 공정변수 제어를 통해 그 물성을 변화시킬 수 있어 기능적 측면과 함께 미려한 외관처리에 응용이 가능하다. 본 연구에서는 아크(cathodic arc) 코팅 시스템을 이용하여 다양한 조건에서 TiN 박막을 제조하고 그 특성을 평가하였다. 아크 장비는 화합물 박막을 코팅할 수 있는 아크 소스와 시편 홀더, 가스 주입구, 시편 가열장치 그리고 배기 장치로 구성되어 있고, 아크 소스에 장착된 타겟은 99.5%의 Ti 타겟을 사용하였다. 시편과 타겟 간의 거리는 약 31cm이며, 시편은 알코올과 아세톤으로 초음파 세척 된 강판(냉연 강판), 실리콘 웨이퍼를 사용하였다. 시편을 진공용기에 장착하고 ${\sim}10^{-6}$ Torr까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 ${\sim}10^{-4}$ Torr에서 시편에 bias (Pulse : 400V)를 인가한 후 아크를 발생시켜 약 5분간 청정을 실시하였다. 플라즈마 청정이 끝나면 시편에 인가된 bias를 차단하고, 질소 유량, 온도, bias, 시간 등의 공정변수에 따라 코팅을 실시하였다. 질소의 유량이 80sccm 일 때, Ti 금속 결정구조가 나타났는데, 이는 질소와 충분하게 반응하지 못한 Ti이 기판에 코팅되어 나타나는 현상으로 판단된다. 색상변화에서는 질소 유량이 증가함에 따라 노란색이 짙어지며, TiN은 시편에 인가되는 bias 전압이 높아질수록 붉은색이 증가하고, 온도에 따른 큰 변화는 관찰되지 않았다. 공정변수에 따른 반사율 변화는 TiN의 경우 질소 가스 유량이 200sccm, bias 150V, 공정 온도 200도에서 반사율이 가장 높았으며, 코팅 시간이 짧을수록 반사율이 높아지는 경향을 나타냈다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 외관 코팅 분야에 응용한다면 장식성과 외관의 경도, 내마모성, 내식성의 향상 등 많은 장점을 가질 것으로 예상된다.

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Development of surface functional coating thin film utilizing combined processes of plasma activation surface treatment and nanoclay dispersion: In applications for transparent water vapor and oxygen barrier packaging films (플라즈마 활성화 표면처리 공정과 나노클레이 분산 적층 코팅을 이용한 표면 기능성 코팅 박막 개발: 수분 및 산소 차단성이 우수한 투명 포장재)

  • Nam Il Kim;Geug Tae Kim
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.33 no.3
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    • pp.97-103
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    • 2023
  • Barrier films for transparent packaging materials with excellent moisture barrier properties are prepared, utilizing a nanoclay dispersion coating layer formed after a pretreatment process of plasma activation surface treatment process under vacuum at room temperature. Attention is paid on optimizing the coupling additive through the appropriate crosslinking process and optimal dispersion process of the coating process to enhance adhesion. Analysis of the functional coating thin film shows that the water vapor transmission rate is less than 10 g/m2/24 hrs (ASTM F-1249) and the oxygen transmission rate is less than 30 cc/m2/24 hrs (ASTM D3985). It is shown that water barrier properties of coating thin film prepared in this study are greater than conventional untreated films by 10 times or more. The thickness of the transparent gas barrier film is within 0.1 mm, and the transparent gas barrier complex is implemented in two layers. In the study of PET thin film interface characteristics, FT-IR experimental analysis shows the reaction activity was optimized at RDS 1.125 %.

Preparation of cotton fabri coated with Zinc alginate (Zinc alginate가 피복된 면 직물의 특성)

  • Lee, Ju-Hyun;Kim, Jong-Hwan;Lee, Woo-Seung;Son, Tae-Won
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.66-66
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    • 2012
  • 최근 환경파괴, 병원성 세균감염 등 각종질병과 환경문제로 인한 피부염 등 우리 몸을 보호하기 위하여 친환경 소재의 용품들이 소비자들의 이목을 끌고 있다. 또한, 부가가치를 높이고 특수한 기능성을 나타내는 기능성 섬유에 대한 관심이 증가하고 있으며 이러한 기능성 섬유들 중에서 항균성을 가지는 천연섬유를 주제로 연구를 진행하고 있다. 대표적인 천연섬유인 면 직물에 Zinc alginate로 코팅시켜 부가적인 기능들을 부여시키는 방법으로 실험을 진행하였다. 미처리 면직물과 Zinc alginate가 코팅 된 면직물을 서로 비교하여 분석하였다. 증류수와 생리식염수로 흡습량과 흡습시간을 동시에 측정 후 비교하였으며 접촉각은 Contact angle system OCA20을 이용하여 측정하였다. Zinc alginate의 흡착량은 EDS(EX-250, HORIBA, Japan)를 이용하여 확인하였다. 표면과 단면의 형태는 주사전자현미경(S-4100, Hitachi Co., Japan)으로 x300, x500 배율로 측정하였다.

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Corrosion Protection and Surface treatment of Mg alloy by Plasma Electrolytic Oxidation and SiO2 sol-gel coating method (플라즈마 전해산화와 SiO2 졸-겔 코팅법을 이용한 마그네슘 합금의 내부식 표면처리 기술)

  • Park, Min-Ju;Park, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.256-257
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    • 2015
  • 마그네슘 합금은 낮은 비중, 높은 비강도, 주조성 및 절삭가공성, 치수안정성, 내흠집성이 우수한 특성을 지니고 있는 경량금속으로써 우수한 주조성과 상온강도, 연신율을 나타낸다. 최근에는 마그네슘 합금을 사용한 IT 기기의 케이스 및 자동차 내, 외장 부품 등의 제품이 다양하게 출시되어지며 금속 질감의 감성 기능까지 적용시킨 전자 기기 제품에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이다. 하지만 마그네슘 합금의 낮은 부식 저항성은 마그네슘 합금을 적용시킨 제품에 큰 단점으로 작용되고 있으며 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 플라즈마 전해산화법과 실리카 졸-겔 코팅법을 이용하여 마그네슘 합금의 내부식성을 향상시킴과 동시에 금속질감의 감성 기능을 구현하고자 하였다. 플라즈마 전해산화 공정으로 형성된 산화피막층과 $SiO_2$ 코팅으로 형성된 코팅층의 표면과 단면에 대해서는 FE-SEM(Field emission Scanning Electron Microscope)과 FE-TEM(Field emission Transmission Electron Microscope)으로써 확인하였고 전기화학적 특성 분석을 통한 동전위(Potentiodynamic polarization)와 EIS(Eletrochemical Impedance Spectroscopy) 그리고 Salt spray등을 분석하였다.

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Development of antimicrobial edible films and coatings: a review (항균 가식성 필름/코팅 개발 현황)

  • Kim, Su Yeon;Min, Sea C.
    • Food Science and Industry
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    • v.50 no.2
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    • pp.37-51
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    • 2017
  • Food packaging strategies have steadily improved with increasing demand for improved food safety, convenience, and shelf life. The development of edible film has been hailed as a technology substituting packaging using synthetic plastics. There has been a surge for research to develop antimicrobial edible films and coatings that can increase microbiological safety while preserving foods. This review addresses recent results that are useful in advancing and extending research into antimicrobial edible films. In this review, we suggest the trend of the development of antimicrobial edible film/coatings by outlining edible film materials, antimicrobial substances, antimicrobial and physical properties of the films, commercial antimicrobial edible films, and methods to statistically predict the efficacy of antimicrobial edible film/coatings, reported in recent studies.