Polyvinylidene fluoride (PVDF) 코팅은 뛰어난 내후성으로 인해 Pre-painted metal에 많이 응용되며 주로 고가의 건축물 외장재에 적용되고 있는데, 수지의 열가소성 특성으로 인해 도막경화시 Baking 온도 및 냉각속도가 도막의 결정화도에 영향을 주어 가공특성이 상이하게 변함을 확인 하였다.
본 연구는 고형분 70%인 하이솔리드 아크릴 수지 (BMHA)를 합성하여, 환경친화성 도료인 하이솔리드 아크릴/폴리이소시아네이트 도료(BNHS)에 적용하고 그의 도막특성을 살펴본 것에 그 의의가 있다. BMHA는 새로운 형의 단량체로서 acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)을 도입하고 여기에 n-butyl acrylate, methyl methacrylate 및 2-hydroxyethyl acrylate를 4원공중합시켜 얻었다. BMHA 합성에 있어서 T$_{g}$ 값이 낮을수록, AAEM의 양이 많을수록 각각 높은 전환율을 나타내었고, T$_{g}$값 고정하의 OH 값 변화에 따른 전환율은 큰 차이가 없었다. BMHA와 폴리이소시아네이트를 상온경화시켜 하이솔리드 BNHS 도료를 제조하고서 자동차 상도용 도료로서의 적합성 여부를 알아보기 위하여 도막물성 시험을 한 결과, BNHS내에 AAEM 도입 전후의 도막물성 비교시험에서 AAEM 도입후에 내마모성과 내용제성이 향상됨으로써 자동차 상도용 도료로서의 응용가능성을 보여주었다.다.
졸-겔법에 의해 출발물질로 aluminum isopropoxide를 사용하여, 메탄올용매 내에서 가수분해 시킨 후 해교제인 초산, 질산 또는 염산을 각각 첨가하여 해교 시켜 3종류의 alumina sol을 제조하였다. 또한 이 sol에 실란커플링제인(3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane을 첨가하여 코팅 용액을 제조한 후, 이용액을 polycarbonate 기재 위에 담금 코팅 후 열 경화시켜 코팅 도막을 형성하였다. 이 과정 중 해교제의 종류 변화가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 해교제로서 강산인 염산이나 질산을 사용한 코팅 도막은 H나 2H의 연필경도와 5B의 부착력을 나타내어 우수한 물성을 나타내었다. 반면에 해교제로서 약산인 초산을 사용한 경우에는 HB의 연필경도와 3B의 부착력을 보여 좋지 못한 물성을 나타내었다.
출발물질로서 테트라에톡시실란(TEOS)과 메틸트리메톡시실란(MTMS)을 사용하여 졸-겔법에 의해 발수성 코팅용액을 제조하였다. 이 용액을 냉연강판 위에 스핀 코팅하고 열처리하여 비불소계 발수 코팅 도막을 제조 하였다. 이 과정 중 MTMS/TEOS의 몰 비, 물 농도 및 암모니아 농도가 코팅 도막의 발수성에 미치는 영향을 연구하였다. MTMS/TEOS의 몰 비를 1~20으로 변화시켜 제조 한 코팅 도막의 접촉각은 MTMS/TEOS 몰 비가 10 일 때 최대 수치인 $108^{\circ}$를 나타내었다. 반면에 물의 첨가량을 증가시킴에 따라 코팅 도막의 접촉각이 증가하여 발수성이 향상되었다. 또한 암모니아의 첨가량이 커질수록실리카입자의 크기가커져 실리카입자의표면 거칠기가증가하므로 발수성이 증가하였다.
개량 아스팔트 방수시트 위에 폴리 우레탄 도막방수재가 도포되는 복합방수공법의 경우 시공성 향상을 위하여 도막 방수재에 유기용제를 희석해 사용하고 있지만, 유기용제가 폴리 우레탄 도막방수재의 완전 경화 전에 전부 휘발되지 못하고 시트재와 도막재 사이에 잔류하게 되고 이는 아스팔트 층을 융해시켜 방수층 손상 및 누수문제를 발생시켰다. 이에 용제에 의한 융해 문제를 개선하기 위해 내용제성이 강한 PA 필름을 개량 아스팔트 시트에 코팅(적층)하였고, 그 결과 융해에 대한 안전성을 육안을 관찰하였고, SEM 분석, EDX 분석을 통하여 PA 필름에 대한 내용제성을 정량적으로 확인하였다.
본 연구는 현악기에 사용되는 현악기용 도료가 현악기의 음향성능에 미치는 영향을 조사하였다. 음향분석장치(FFT)를 이용하여 목재악기용 도료의 도막두께에 따른 음향적 성능을 평가하였다. 목재악기용으로 사용된 도료는 악기용 우레탄계 상도도료, 오일 스테인계 도료, 자외선 경화형 에폭시 도료이다. 형성된 도막의 음향적인 특성은 FFT 분석기에서 측정된 공명주파수와 댐핑값(damping factor)으로부터 동적탄성계수와 전단탄성계수를 계산하여 얻고, 밀도와의 관계와 탄성계수간의 관계를 통하여 도막의 두께에 따른 음향적인 특성을 측정하고 비교분석하여 상관관계를 조사하였다.
그래핀은 탄소원자로 구성된 원자단위 두께의 매우 얇은 2차원의 나노재료로서 높은 투광도 뿐만 아니라 우수한 기계적, 전기적 특성을 지니며 구조적 화학적 으로도 매우 안정한 것으로 알려져 있다. 이러한 그래핀을 얻는 방법에는 물리·화학적 박리법, 탄화규소의 흑연화, 열화학기 상증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD)등 많은 방법들이 존재한다. 이중 TCVD방법이 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 얻는데 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 한편 그래핀은 우수한 특성들을 기반으로 센서나 메모리와 같은 기능성 소자로 응용이 가능할 뿐 아니라 투명고분자 기판으로 전사함으로서 유연성 투명전극을 제작 가능하여 기존의 인듐산화물(indium tin oxide; ITO) 투명전극을 대체하여 디스플레이, 터치스크린, 전·자기 차폐재 등의 다양한 분야로의 응용이 가능하다고 예측되고 있다. 본 연구에서는 TCVD법을 이용하여 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성하여 투명 고분자 기판(polyethylene terephthalate; PET) 위에 전사하여 투명전도막을 제작한 후, 압축변형률(compressive strain)의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 측정하였다. 그래핀은 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 산화물 실리콘 기판위에 원료가스로 메탄(CH4)을 사용하여 합성하였다. 합성 결과 단층 그래핀의 면적은 약 80% 이상이었으며, 합성된 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 식각공정을 통해 산화막 실리콘 기판과 PET기판으로 전사하였다. PET기판 위로 전사하여 제작한 그래핀 투명전도막의 strain 인가에 따른 전기적 특성을 관찰한 결과, 약 20%의 비교적 높은 strain하에서도 전기적특성이 크게 변화하지 않는 것을 확인하였다. 그래핀의 특성분석을 위해서는 광학현미경, 라만 분광기, 투과전자현미경, 자외 및 가시선 분광광도계, 4탐침측정기 등을 이용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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