• 제목/요약/키워드: 첨가형 복합소재

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$delta-Na_2Si_2O_5$ 로부터 고분자 나노복합 소재용 유기 층상 실리케이트 합성 및 특성 (Synthesis and Characteristics of Organo-Layered Silicate as an Filler of Polymeric Nanocomposites from $delta-Na_2Si_2O_5$)

  • 김윤섭;고형신
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.226-226
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    • 2003
  • 일반적으로, 고분자 매트릭스에 층상 점토광물이 분산되어 얻어지는 복합재료는 세가지 형태를 이룬다. 첫째 통상의 복합재료는 고분자 매트릭스 내에 점토입자가 고루게 분산된 상태를 말하며, 둘째 점토 층 사이에 고분자 모노머나 올리고머가 일부분 삽입된 삽입형 복합재료(intercalated composite)이며, 셋째 점토 층 사이에 삽입된 모노머나 올리고머의 경화 또는 중합반응을 통해 점토내의 한층 한층 균일하게 매트릭스 내에 분산된 박리형 나노복합소재(exfoliated nanocomposite) 이다. 이들 복합재료들 중 박리형 나노복합소재는 적은 양의 점토가 단위 층으로 고분자 매트릭스에 완전히 분산되어 다양한 물성의 향상이 기대되는 재료이다. 따라서 최근 고분자의 기계적 강도, 팽윤 저항성 그리고 차폐특성 둥 전반적인 물성을 향상시키는 방법으로 층상 점토광물의 층 사이에 다양한 유기물을 삽입하여 층간거리를 확장시킨 유기 점토광물을 제조하고 이를 고분자 소재에 첨가하여 박리형 나노복합소재를 제조하는 방법이 많은 연구가 수행되고 있다.

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층상 실리케이트계 나노복합 소재 적용 습도센서 제조에 관한 연구 (A study on the manufacture of humidity sensors using layered silicate nanocomposite materials)

  • 박병기
    • 산업진흥연구
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    • 제9권1호
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    • pp.31-38
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    • 2024
  • 본 연구에서는 층상 실리케이트계 나노복합소재 감습막제조를 통하여 그 특성을 평가하였다. 나노복합소재 제조를 위하여 나노물질로 4급 암모늄염으로 유기화 처리된 층상 실리케이트 물질인 Cloisite®, Bentone®으로 선정하였다. 유기화 처리된 montmorillonite/hectorite 점토 첨가 습도센서는 RH(%)증가에 따라 임피던스는 감소하였다. Cloisite® 습도센서의 경우 Bentone® 38 습도센서에 비해 임피던스 직진성 및 히스테리시스는 다소 우수하였다. 임피던스는 Bentone® 38을 첨가한 센서가 Cloisite® 첨가형 센서와 비교해 가장 낮게 나타났다. Cloisite® 첨가형 센서를 각각 비교하면 유기화 처리된 물질의 친수성 영향에 따라 감습 특성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 응답 속도는 친수성 특징에 따라 Cloisite® 93A가 느려지는 경향을 나타냈으며, 이 결과 역시 친수성 유기물에 의한 수분 증발 속도 차이에 의한 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로 유기화된 층상 실리케이트계 물질을 이용한 감습막은 기존의 고분자계 감습막과 비교해 감습특성은 다소 낮게 나타났으나 공중합, 가교구조화, 등 복잡한 공정 없이 안정성이 우수하고 간단한 공정으로 감습막 제조가 가능하여 경제성이 우수한 습도센서 응용이 가능할 것으로 사료된다.

EMC용 반응형 인계 난연 수지 개발 (Study on the Preparation of the Phosphoric Flame retardent for the EMC)

  • 안태광;김한병;유금숙
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.372-375
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    • 2009
  • 반도체 봉지재란 실리콘 칩, 골드와이어, 리드프레임 등의 반도체 소지를 열, 수분, 충격으로부터 보호하기 위해 밀봉하는 재료로서 EMC(Epoxy Moding Compound)가 가장 많이 쓰인다. EMC는 기계적, 전기적 성능향상을 위한 무기재료로 실리카(Silica), 열에 의해 경화되어 3차원 경화구조를 형성하는 에폭시수지, 빠른 경화특성을 부여하기 위한 경화제로서의 페놀수지, 유기재료와 무기재료 사이의 결합력을 높이기 위해 커플링제, 카본블랙, 이형성 확보를 위한 왁스(Wax), 착색제(Colorant), 난연제(Flame Retardant)등의 첨가제로 구성되는 복합소재로써 본 연구에서는 에폭시의 유형에 따른 용융 실리카를 주충진재로 하여 각각의 봉지재의 첨가제를 기준으로 할 때 다양한 형태의 친환경 비할로겐계 반응형 난연제를 합성하는 기술을 개발하고 비 할로겐계 및 Sb 계 첨가형 난연제의 혼용 배합을 통해 친환경 EMC용 난연제의 제조기술을 개발하였다. 이들 EMC의 요구특성은 요구특성은 외부환경으로부터 칩 보호, 칩을 전기적으로 절연특성 유지, 칩의 작동시 발생되는 열의 효과적인 방출 특성 유지, 실장(Board Mounting)의 간편성 특성을 확보해야 하는 특성을 지니고 있어 이들 요구특성에 적합한 특성조사가 함께 이루어졌다.

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나노 케냐프 셀룰로오스가 폴리프로필렌 복합소재의 물성 증가에 미치는 영향 (Nano-Kenaf Cellulose Effects on Improved Mechanical Properties of Polypropylene Composite)

  • 오정석;이성훈;범석훈;김광제
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.613-617
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    • 2013
  • 나노입자크기의 케냐프섬유를 폴리프로필렌에 첨가하였을 시, 복합소재의 물성변화를 관찰하였다. 천연크기의 케냐프섬유를 나노입자크기의 케냐프섬유로 대체하였을 시, 그 복합소재의 인장강도, 휨강도, 충격강도, 열변형온도가 증가한 반면에, 용융지수, 연신율(%), 충격강도 등이 감소하였다. 이는 나노입자크기의 케냐프섬유가 폴리프로필렌과 접촉하는 표면적의 증가와 섬유표면에 존재하는 휘발성 추출물질 등의 불순물의 감소에 따른 것으로 판단된다.

기계화학적 연마용 실리카 연마재의 형상과 크기가 산화막 연마율에 미치는 영향 (Effect of Size and Morphology of Silica Abrasives on Oxide Removal Rate for Chemical Mechanical Polishing)

  • 이진호;임형미;허수현;정정환;김대성;이승호
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.631-635
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    • 2011
  • 직접산화법으로 제조한 구형 실리카졸과 비구형 실리카졸의 입자크기와 형상에 따른 산화막의 기계화학적 연마율에 미치는 영향을 연구하였다. 구형 실리카졸은 금속 실리콘 분말로부터 직접산화법에 의해 10~100 nm까지 크기별로 제조하였다. 직접산화법으로 제조한 10 nm 크기의 실리카졸에 산, 알콜, 실란과 같은 응집유도제에 의한 첨가하여 입자간 응집을 유도한 시드 졸을 제조하고, 여기에 실리콘 분말과 알칼리 촉매를 투입하여 직접산화법으로 입자를 성장하여, 두 개 이상의 입자가 응집되어 있는 실리카 시드의 형상이 유지된 상태에서 성장한 응집 비구형 실리카졸을 제조하였다. 이를 산화막 CMP에 적용하여 구형 및 비구형 실리카졸의 입자형상 및 크기에 따른 연마율을 비교하였다. 구형 실리카의 경우, 입자크기가 증가할수록 연마율은 높아졌고, 비구형 실리카졸은 평균입경이 유사한 크기의 구형 실리카 보다 더욱 높은 연마율을 나타내었다.

전자파 흡수체를 위한 전도성 소재로서의 탄소나노소재의 특성에 대한 연구 (A Study on Carbon Nano Materials as Conductive Oilers for Microwave Absorbers)

  • 이상관;김천곤;김진봉
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • 본 논문에서는 카본 블랙, 탄소나노섬유, 탄소나노튜브를 혼합한 유리섬유/에폭시 복합재료 적층판의 복소 유전율과 그 특성이 전자파 흡수체 설계에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 실험은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 0.5 GHz$\sim$18 GHz의 주파수 영역에서 수행하였다. 실험결과는 복합재료의 복소 유전율이 첨가된 탄소나노소재의 함유율과 그 특성에 강하게 영향을 받는 것으로 나타났다. 복소 유전율의 실수부와 허수부는 탄소나노소재의 함유량에 따라 증가하지만, 탄소나노소재의 형태에 따라서 그 증가율이 모두 다르게 나타났다. 이러한 상이한 증가율은 단층형 흡수체의 설계에 있어서 두께에 영향을 준다. 이러한 영향은 단층형 흡수체를 설계하기 위한 복소 유전율의 해와 실험으로부터 얻은 세가지 종류의 복합재료의 복소 유전율을 함께 배치한 Cole-Cole 선도를 이용하여 평가되었다. 설계결과를 바탕으로 각각의 탄소나노소재를 이용하여 -10 dB의 흡수대역이 모두 3 GHz이면서 두께가 서로 다른 흡수체를 개발하였다.

새로운 식품소재로서의 의곡류 amarans, quinoa의 제빵 특성에 관하여

  • Morita, Naofumi
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2000년도 임시총회 및 학술발표회 진행표 및 발표논문 초록집 - 한국농산물저장유통학회
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    • pp.6-7
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    • 2000
  • 개발도상국의 급격한 인구 증가에 의해 세계 60억 이라는 인구도 2050년을 맞아 약 100억에 도달할 것이라고 일컬어진다. 이로 인한 장래의 식량 위기에 대비하여 벼, 밀, 옥수수 등의 증산, 품종 개발도 물론 필요하지만 선진국을 중심으로 시장성 높은 작물의 소비가 우선되어지는 상황에 맞추어 세계적으로 주식이 될 수 있는 새로운 곡류의 확보와 생산체제도 중요한 문제이다. 한편으로 생활의 향상에 따른 식물의 다양화와 건강지향의 관점으로 본 다 품목 소량형의 식생활을 하는 것이 식물성 allergy의 방지 측면으로서의 곡류 특히 잡곡류의 유효 이용이 부각되어진다. 이들 중 amarans, quinoa는 벼과 식물에 비교해서 광합성능이 좋은 C4식물로서 생장이 빠르고 동시에 비타민, 무기질, 지질이 풍부하고 구성 단백질 중에 필수 아미노산을 많이 함유하여 아미노산 등급도 높고 특히 영양 발란스도 우수하다. 또 cholesterol 저하작용, 식물섬유에 의한 대장암의 억제 작용 등이 잘 알려져 있다. 그리l고 quinoa에 대해서는 아메리카 항공우주국(NASA)에서 CELSS(Controlled Ecological Life Support System; 장기간 우주특무비행의 승선원을 위한 공기중의 이산화탄소를 제거하고 식량·산소·물을 만들어 내기 위해 식물을 이용하는 방법)에 적합한 작물 후보로써 선택되어 신규 식품소재로써 주목받고 있다. 이상과 같은 견지로부터 amarans, quinoa를 일상식화되고 있는 빵에 이용하기 위해 제빵성 및 혼합중의 반죽의 모든 성질에 대해서 검토했다. amarans는 초과의 Amaranthus에 속하고 주요 생산국은 아메리카, 멕시코, 페루등이지만 일본에서는 주로 A.hypochondriacus가 수입되어 이용 되어지고 있다.amarans의 가루는 단독으로는 점탄성 있는 반죽을 형성하지 않기 때문에 밀가루에 일부를 대용한 wheat flour dough를 사용하고 가정용 제빵기로 구워 최종 단계에까지의 제빵성 결과를 산출했다. amarans folur 5%의 대체에는 빵의 비용적이 비교적 증대했지만 그 이상 amarans flour을 대처하면 확연히 비용적은 감소했다. amarans flour 10% 대체에 hemicellulase 1250U 이상을 첨가하면 비용적은 눈에 띄게 증대했다. farinograph에 있어서 반죽의 안정성은 amarans flour 10% 대용에 현저히 감소했다. 반죽의 점탄성(아축응력, 탄성률, 점성계수)는 amarans flour 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대하여 품질개량제로서 이용했다. 그 결과 quinoa 대량 7.5%에서 비용적, gas cell이 가장 긍정적 결과를 산출했고 반죽의 조직구조가 강화되었다. 또 quinoa 대체에 의해 전분-지질 복합제의 흡열량이 증대된 것으로부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다. 이것은 quinua 대체량 증가에 따른 반죽의 안정성이 저하되어 버린 것으로 생각되어진다. 더욱이 lipase를 첨가하면 반죽이 분화하는 경향이 보여졌지만 첨가량 75ppm에 있어서 상당히 비용적의 증대가 보였다. 이것은 lipase의 가수분해에 의해 생긴 monogliceride에 의한 유화각 일어나서 보존성이 개선되어진 것으로 quinoa를 보다 많이 빨에 이용하기 위해서는 lipaserk 품질개량제로서 유효하다는 것을 알 수 있었다. 또 lipase는 quinoa의 대체량이 비교적 많은 10-20%의 섭취가 곧 allergy 질환 문제의 개선책이 되는 것은 물론 amarans, quinoa에는 lysine, 함황아미노산이 많고 지질중의 지방산조성도 좋고 무기질도 많이 함유되어 있다. 이와같이 우리들 개인의 건강에 대한 배려도 있고 amarans, quinoa등의 식품재료를 적극적으로 사용할 수 있도록 유념해 두었으면 하는 바램이다.

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나노 실리카 및 실록산이 초소형 전자소재 접착제용 에폭시 복합재의 물성에 미치는 효과 (Effects of Nano Silica and Siloxane on Properties of Epoxy Composites for Adhesion of Micro Electronic Device)

  • 이동현;김대흠
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권3호
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    • pp.332-336
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    • 2009
  • 초소형 전자소재 접착용 고분자 소재 접착제는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹과 접착력 부족 등의 문제점이 발생된다. 이러한 결점의 보완을 위하여 무기입자 및 첨가물을 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착제의 유연성을 부여하는 방법 등이 사용되고 있다. 실록산/실리카/에폭시 나노복합재에서 실록산과 실리카의 첨가가 열적, 기계적 물성에 미치는 효과를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane(GPTMS)로 처리하여 친수성의 나노실리카 입자를 소수성 입자로 변성시켜 고분자 매트릭스와의 상용성 문제를 해결하고자 하였다. 표면처리하지 않은 실리카인 $Aerosil^{(R)}$200을 첨가한 AMS/Aerosil/에폭시 나노복합재의 유리전이온도는 125에서 $118^{\circ}C$로 감소하였고, 모듈러스는 2,225에서 2,523 MPa까지 증가하였다. 표면처리한 M-silica를 첨가한 AMS/M-silica/에폭시 나노복합재 또한 비슷한 경향이었으며, 유리전이온도가 124에서 $120^{\circ}C$로 감소했고 모듈러스는 1,981에서 2,743 MPa까지 증가하였다. 실리카의 표면개질 유무에 상관없이 열팽창계수는 감소하는 추세를 보였다.

민들레복합분말 첨가 쌀 쿠키의 항산화적, 관능적 품질특성 (Antioxidant activity and sensory characteristics of rice cookies containing dandelion complex powder)

  • 변양수;라하나;김혜영
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.173-180
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    • 2017
  • 본 연구에서는 민들레, 결명자, 유근피 및 건자두 등을 복합 추출한 개별인정형 건강기능식품 민들레복합분말 AF-343을 이용하여 항균력을 검정하고, 쌀 쿠키 1개 분량에 250, 500 및 750 mg 나누어 첨가하여 항산화적 이화학적 관능적 품질특성을 알아보았다. 민들레복합분말의 수분, 회분함량은 각각 6.67, 11.98%이었고, 조단백 및 조지방 함량은 7.55, 2.48%로 측정되었다. 색도색 차계에 의한 측정 결과 L값 +47.62 a값 +1.98, b값 +27.39로 나타났으며, pH는 4.80의 값으로 산성의 범위로 나타났다. Paper disc 방법에 의한 항균력 검정은 E. coli O157:H7 균주가 $3.31{\pm}0.10cm$의 clear zone을타냈으며, S. aureus, B. cereus 및 L. monocytogenes는 각각 $2.68{\pm}0.39$, $1.97{\pm}0.21$, 및 $1.85{\pm}0.76cm$로 측정되었다. MIC 결과 또한, E. coli O157:H7 0.50-0.25 mg/mL, S. aureus 1.00-0.50 mg/mL, B. cereus와 L. monocytogenes는 2.00-1.00 mg/mL로 측정되어 paper disc 방법으로 측정된 결과와 일관성 있게 측정되었다. 쿠키 반죽은 민들레복합분말의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성 지수가 증가하였고 D500 및 D750은 대조군 및 D250 시료보다 유의적으로 높은 퍼짐성을 보였다(p<0.05). 손실률은 민들레복합분말 첨가량에 따라 증가하는 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 비교 시료군의 밀도는 $1.07{\pm}0.58-1.10{\pm}0.00g/mL$ 사이의 값으로 대조군보다 낮은 경향을 보였으나 유의적 차이는 보이지 않았다. pH는 대조군, D250, D500 및 D750가 각각 7.67, 7.53, 7.44 및 7.30으로 민들레복합분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 결과를 보였다(p<0.05). 민들레복합분말 첨가 쌀 쿠키의 일반성분은 조단백질이 대조군, D250, D500 및 D750 시료가 각각 6.09%, 5.89%, 5.79% 및 5.71% 순으로 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 조지방은 대조군이 26.11%로 다른 시료와 비교하여 유의적으로 가장 높았다(p<0.05). 색도 측정 결과 D500 및 D750이 대조군, D250 시료와 비교하여 L값, b값에서 유의적으로 낮게 측정되었고(p<0.05), 적색도는 a값은 유의차를 보이지 않았다. 항산화력의 지표 물질로 이용되는 총 페놀 함량은 D500 및 D750이 201.47, 및 230.33 mgGAE/100g으로 대조군, D250과 비교하여 유의적으로 높게 나타났고(p<0.05), DPPH free radical 소거능도 페놀함량과 유사한 결과를 보였다. 관능적 특성 강도시험 결과 달콤한 향과 고소한 향은 시료간의 유의차가 없었고 달콤한 향미와 고소한 향미는 D750의 시료가 유의적으로 약하게 평가되었다(p<0.05). 기호도 검사에서는 외관과 고소한 향에서는 유의차가 없었으나 달콤한 향과 향미 및 고소한 향미 등의 항목에서 D750 시료의 기호도가 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.05). 본 연구에서는 아토피를 포함한 알러지 질환과 염증관련 질병개선, 식중독 및 염증 유발 병원성 미생물에 대한 항균력이 뛰어난 천연유래 기능성 식품 소재 민들레복합추출분말을 소비자 입장에서 간편하고 더 쉽게 접근 할 수 있도록 민들레분말 첨가 쿠키를 개발하였다. 쿠키 1개 분량에 민들레복합분말을 250 mg 첨가하였을 때 1일 2개 정도, 500 mg 첨가 한 경우에는 1일 1개 정도 먹으면 민들레복합분말 일일 섭취 권장량 750 mg의 약 70%를 충족 시킬 수 있으며, 기호도의 감소 없이 피부보습 및 아토피 피부 개선에 도움이 될 수 있는 건강을 고려한 간식이 될 수 있을 것으로 생각된다.