본(本) 연구(硏究)는 토란분말(土卵粉末) 및 밀가루 분말(粉末)을 알카리와 반응(反應)시켜 제조(製造)한 접착제(接着劑)를 합판용(合板用)으로 개발(開發)코저 실시(實施)하였다. 토란(土卵) 및 밀가루 접착제(接着劑) 대(對) 요소수지(尿素樹脂)의 비(比)를 각각(各各) 0:100, 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 80:20, 100:0으로 혼합(混合)하여 합판접착(合板接着)에 적용(適用)하였으며 또한 비교실험(比較實驗)을 위하여 요소수지(尿素樹脂)에 대한 통상적(通常的)인 증량방법(增量方法)인 밀가루 분말(粉末) 대(對) 요소수지(尿素樹脂)와의 증량비(增量比)를 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50으로 혼합(混合)한 접착제(接着劑)로 합판(合板)을 제조(製造)하여 그 접착력(接着力)을 비교(比較) 분석(分析)하였다. 토란접착제(土卵接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)를 30:70의 비(比)로 혼합(混合)한 것이 상태(常態) 및 내수접착력(耐水接着力)에서 가장 우수한 토란접착제(土卵接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)를 혼합(混合)하여 제조(製造)한 합판(合板)의 상태접착력(常態接着力)은 혼합비(混合比) 60:40 까지는 같은 혼합비(混合比)의 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것과 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것보다 높은 값을 나타냈다. 밀가루 접착제(接着劑)에 요소수지(尿素樹脂)에 혼합(混合)한 합판(合板)의 상태접착력(常態接着力)은 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것과 비교(比較)하여 혼합비(混合比) 20:80(밀가루 접착제(接着劑) : 요소수지)까지는 비슷한 값을 보이다가 혼합비(混合比) 30:70에서부터는 높은 값을 나타내고 있다. 토란접착제(土卵接着劑) 및 밀가루 접착제(接着劑)를 요소수지(尿素樹脂)에 혼합(混合)한 합판(合板)의 내수접착력(耐水接着力)은 혼합비(混合比) 40:60(토란(土卵) 및 밀가루 접착제(接着劑) : 요소수지(尿素樹脂)) 까지는 밀가루 분말(粉末)을 증량(增量)한 것보다 훨씬 높은 값을 나타내었다. 토란접착제(土卵接着劑)를 혼합(混合)한 것은 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것과 비교(比較)하여 전혼합비(全混合比)에서 높은 내수접착력(耐水接着力)을 보였다. 밀가루 분말(粉末)을 직접(直接) 증량제(增量劑)로 가용(使用)한 것보다 알카리와 반응(反應)시켜 만든 토란접착제(土卵接着劑) 및 밀가루 접착제(接着劑)를 혼합(混合)한 것이 상태(常態) 및 내수접착력(耐水接着力)을 상당(相當)히 증진(增進)시킬 수 있었는데 이것은 제조(製造)된 접착제(接着劑) 자체(自體)가 접착성(接着性)을 갖기 때문에 나타난 결과(結果)로 생각된다.
나노 구조가 형성된 열전달 표면에서 유체의 비등 시 임계 열유속 값이 나노 구조가 없는 표면보다 현저히 증가한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 다수의 물리적 메커니즘들이 이러한 나노 구조에서의 임계 열유속 증진 현상을 설명하기 위해 제안되어 왔다. 하지만 지금까지 대부분의 연구들은 정성적인 결과를 제시해 왔으며, 이러한 현상을 일반적으로 설명할 수 있는 이론은 아직 확립되지 않았다. 본 연구에서는 나노 구조가 형성된 표면에서의 임계 열유속 증진에 관한 정량적인 메커니즘을 증기 반동력 및 표면 접착력에 기초하여 제안하고자 한다. 특히, 본 연구에서는 임계 열유속 증진 현상을 표면에 형성된 나노 구조로 인한 액체, 증기, 고체의 삼중선 길이의 증가 및 나노 구조와 액체 사이의 접착력에 근거하여 설명하였다.
디스플레이 전자 장치의 제작에 사용되는 대표적인 유기물첨가제는 아크릴 바인더이다. 이 아크릴 바인더는 라디칼 중합으로 제조되는데 본 연구에서는 glycidyl methacrylate(GMA), methyl methacrylate(MMA), methacrylic acid(MAA)를 이용하여 공중합을 시도하였다. 그리고 이 공중합체의 접착력 향상을 위해서 실란계 mercaptane 화합물을 사슬 이동제(CTA)로 사용하였다. 본 연구에서 사용된 CTA는 (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane(MPTMS)이며, 제조된 공중합체들의 분자량, 코팅의 두께, 투과도, 접착력 등의 물성 등을 살펴보았다. 사용된 MPTMS 함량에 따라 분자량이 조절되었고, MPTMS의 함량이 증가할수록 접착력이 향상되었다.
비닐에스테르 수지와 탄소섬유의 계면접착력 향상을 위하여 탄소섬유에 물에 분산된 carboxy modified poly(hydroxy ether) (C-PHE)와 수용성 고분자인 poly(hydroxy ether ethanol amine) (PHEA) 및 비수용성인 poly(hydroxy ether) (PHE) 로 코팅하였다. 고분자로 코팅된 탄소섬유와 수지의 계면전단강도는 micro-droplet 시편을 제조하여 측정하였으며,각 시료마다 30개 이상의 시편을 사용하였다. 접착기구 규명을 위하여 코팅재로 사용된 고분자와 비닐에스테르 수지와 계면에서 확산현상을 고찰하였으며, 접착성 시험 후 탄소섬유의 표면을 SEM을 이용하여 분석하였다. PHE와 C-PHE코팅으로 탄소섬유의 계면전단강도가 크게 증가하였으며, 이는 이들 고분자의 비닐에스테르에 대한 우수한 용해도(solubility)때문으로 보여진다. 하지만 용해도가 낮은 PHEA코팅은 접착력 향상에 효과가 없었다.
본 연구에서는 LCD패키지용 이방성 전도 필름의 전기적, 기계적 특성 및 신뢰성에 미치는 접속 변수의 영향을 연구하였다. 이방성 전도 필름을 통한 전기적 전도 현상을 각각의 도전 입자와 기판 사이의 기계적 접촉에 의해 접촉 방향으로만 전류가 흐르게 되는 것이 주되는 전도 기구이다. 따라서 접속 압력에 따라 각각의 도전 입자의 변형으로 기판 사이의 접촉 면적이 변하는데 이방성 전도필름의 접촉 저항은 이런 접촉 변화에 의해 결정된다. 접속 압력에 따라 초기에 접촉 저항은 감소하다가 점차 접촉 저항기가 안정화되는 거동을 보였다. 그러나 높은 접속 압력에서는 오히려 저항치가 약간 증가함을 보였다. 이방성 전도 필름 접속의 접착력을 평가하기 위해 필 테스트(peel test)를 시행하였는데, 접속 압력과 접속 온도를 증가 시킬수록 이방성 전도 필름 접속의 접착력을 평가하기 위해 고온 시효 시험, 온도 사이클링 시험, 고온 고습 시험의 신뢰성 시험을 시행하였으며, 이중 고온 고습 시험이 ACF접속의 전기적, 기계적 특성에 가장 악영향을 주었다. 또 큰 압력으로 접속된 것보다 작은 압력으로 접속되었을 때, 그리고 도전입자로는 금속 코팅 된 폴리머 입자가 사용될 때 신뢰성이 상대적으로 좋은 것을 발견했다.
Ni/3C-SiC 옴믹 접합에 대한 미세구조적-접합 특성과의 상관관계를 규명하였다. 3C-SiC 웨이퍼 위에 저저항 전면 옴믹 적합층을 형성하기 위하여 Ni(t=300$\AA$)을 thermal evaporator를 사용하여 증착하고, 50$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$, 103$0^{\circ}C$ 온도에서 30분간(Ar 분위기) 열처리 한 후, scratch test를 실행하여 Ni/3C-SiC의 접착력 특성을 조사하였다. 여러 다른 온도에 따른 Ni/3C-SiC 층의 표면과 계면의 미세구조는 X-ray scattering 법을 사용하였다. 50$0^{\circ}C$ 에서 열처리된 Ni/3C-SiC 층은 가장 낮은 계면 평활도와 가장 높은 표면 평활도를 나타내었다. Ni/3C-SiC 접착력 분석에서 500 $^{\circ}C$ 열처리된 시편의 측정된 임계하중 값은 As-deposited 시편(12 N~ 13 N)보다 훨씬 낮은 2 N~3 N 범위의 값을 보였으나, 열처리 온도가 증가함에 따라 다시 높아지는 경향을 보였다. 미세구조 특성에서는 열처리 온도가 500 $^{\circ}C$ 이상에서는 NiSi$_2$silicides의 domain size는 결정성의 향상에 따라 증가되었다. 결정성 향상이 3C-SiC와 silicides 사이의 격자상수의 낮은 불일치를 완화시키는데 기여 하였 다.
PCP추진제인 ADP-505추진제와 적합한 라이너의 연구를 수행하였다. 추진제로부터의 고에너지 가소제의 이동을 막기 위하여 라이너의 바인다는 HTPB/DDI계로 선정하였고, EPDM 인슐레이션/라이너, 추진제/라이너, EPDM 인슐레이션/라이너/추진제의 박리 시험을 통하여 라이너 조성을 연구하였고, 예비 선정된 라이너로 접착력인 인장, 전단, 박리(peel) 시험을 수행하였다. 시험 결과 추진제와 라이너간의 접착력은 박리값이 1.5∼l.8daN/cm, 인장력이 5.5∼6.0 bar, 전단력이 4.2∼5.0 bar로 우수한 편이다. 마찬가지로 인슬레이션/라이너/추진제간의 접착력도 박리력이1.8daN/cm, 인장력이 5.0∼6.0bar, 전단력이 4.5∼5.0bar로 우수한 편이다.
본 연구에서는 아크릴 점착제 합성시 점착부여제의 투입방법에 따른 물성 변화를 알아보았다. 아크릴 에멀젼 합성시, 점착부여제의 함량이 증가함에 따라 유리전이온도($T_g$)는 증가하는 경향을 나타내었으며, 초기 접착력은 고상 점착부여수지의 경우 10 phr, 점착부여 에멀젼의 경우 15 phr에서 최대값을 나타내었다. 또한 내열 접착력 및 내수 접착력의 경우 점착부여 수지의 함량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.
현재 포장 공정에서 사용되고 있는 stretch wrapping 공정은 초기 포장기의 장치 구비 등의 가격문제와 사용 후 폐기되는 포장재의 처리문제가 심각하다. 이에 대해 미끄럼 방지 접착제(Slip-resistant adhesive)를 사용하여 물류를 고정하여 운반하는 방식은 간단한 접착제의 도입으로 폐기물 발생이 없고 공정이 간단하며 비용이 매우 낮은 장점을 지닌다. 본 연구에서는 다습한 환경에서 polyethylene 필름 상에 미끄럼 방지 접착제를 적용했을 경우 접착력이 저하되는 것을 peel test를 통해 확인하고 적절한 첨가제의 선정 및 도입을 통해 접착력을 개선하는 연구를 수행하였다. 이를 통해서 maltodextrin의 첨가 시에 내습성에 대한 개선으로 인해 미끄럼 방지 접착력의 저하가 억제되었으며 10 wt% 도입 시에 최적의 성능을 나타내었다.
인쇄회로를 제작하기 위하여 기판상에 에칭 레지스트, 도금막, 절연재료, 솔더 마스크 등을 패터닝 하게 되는데, 일반적으로 이러한 유기체 막들은 대부분 액상이나 고형의 필름 형태로 패턴을 형성하게 된다. 형성된 패턴과 동박과의 접착력 향상이 가장 주요한 문제점 중의 하나이다. 상대적으로 편평한 동박면과 유기체 막과의 접착력을 향상시키기 위해 일반적으로 접촉 면적을 증가시키기 위한 표면개질을 하게 된다. 기계적 브러싱이나 스크러빙에 의해서도 기판상의 동박의 surface topography 를 개선하기 위한 노력이 시도 되고 있지만, 본 연구에서는 microetching 방법에 의해서 화학적으로 동박 표면상에 최대한 요철을 많이 형성하여 에칭 레지스트와 동박 간의 접착력을 증대시키기 위한 연구를 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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