• Polymer(Korea)
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• v.26 no.2
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• pp.279-286
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• 2002

For surface modification of polymers with hydrophilic functional groups, acrylic acid was grafted and immobilized on the surface of polyethylene(PE) by cold-plasma treatment using Ar gas. The modifications were identified by analysis of ATR-IR spectrum and by the measurement of contact angles. Compared to virgin PE significant decreases in contact angle were observed for both the grafted PE and the immobilized PE. The decreases of contact angle were in the range of 47~$53^{\circ}$ for grafted PE and 23~$26^{\circ}$ for immobilized PE. The degree of hydrophilicity depended strongly on the plasma-treating time and discharge power. For the case of grafting it has show that the longer plasma-treating time, the higher hydrophilic character. For the case of immobilization, whereas, higher discharge power and longer exposure to plasma have shown the detrimental effect for the preparation of hydrophilic PE surface due to the decrease of carboxyl group by ablation effect. The decrease in adhesion strength of immobilized PE. compared to grafted PE, was also attributed to the ablation of carboxyl group.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.215-215
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• 1999

상용의 PS가 가지는 소수 특성을 아르곤, 수소, 산소 이온을 이온 보조 반응법을 이용하여 PS의 표면에 조사하여 PS의 표면을 친수성을 증대시켰으며 이때의 친수성의 변화는 각 이온의 비율과 전류의 세기 및 전압의 변화에 따라 측정하였다. 이온 소스는 직경 5cm의 cold hollow cathod ion gun을 이용하였으며 이온 조사량은 5$\times$1014 ~ 1$\times$1017까지 변화시키고 산소의 유량은 0~6sccm까지 변화시키고 수소의 유량 또한 0~6sccm 까지 변화시키면서 극성 용매인 물과의 접촉각을 정적 접촉각 측정기를 이용하여 측정하였다. 또한 일정 조건에서 이온의 조사 후 대기와 물속에서 시간에 따른 물의 접촉각의 변화를 측정하였다. 표면에 형성된 극성 그룹을 조사하기 위하여 XPS를 측정하였다. XPS 측정결과 표면에 C-O, C=O, (C=O)-O와 같은 극성 작용기가 형성되었음을 확인하였으나 PS 표면에 생성된 정확한 작용기를 구분하기 어려웠다. 따라서 좀더 세밀한 조사를 위하여 FT-IR을 이용하여 이온 조사 조건에 따른 PS 표면의 분자단의 Peak 변화를 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.176-177
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• 2015

본 실험에서 PET 위 무전해 구리 도금을 위한 전처리 방법 중 하나인 UV 조사를 통해 전처리를 한 후 PET 표면의 특성과 염기성 무전해 도금액이 개질된 표면에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 일반적으로 PET 표면을 개질시키기 위해 UVC(254nm) 파장을 이용하여 PET bond break (Chain Scission)을 이루는 것으로 알려진다. 이때 공기 중의 산소와 UV 조사를 통해 생성된 PET 내의 free radical과 산화 반응을 통해 친수성이 높은 표면을 형성하게 된다. PET 표면의 친수성을 측정하기 위해 접촉각 측정기가 사용되었으며, 표면의 거칠기 및 형상을 관찰하기 위해 AFM과 FE-SEM를 각각 이용하였다. 또한 PET 표면의 구조 변화는 XPS를 통해 분석을 진행 하였다. UV 조사 후 표면의 거칠기 및 친수성은 높아졌지만, 무전해 도금은 이루어지지 않았다. 분석 결과, 이는 표면에 형성된 Low Molecular Weight Oxidation Compound(LMWOC)가 염기성 수용액 내에서 용해되어 모두 씻겨 나가 표면에 형성된 Sn/Pd을 모두 떨어트린 것으로 판단되며, 위와같은 이유로 UV 조사 후 습식 공정에 적용하기 위해 표면개질 된 PET를 염기성 수용액을 통해 전처리가 필요한 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.15-18
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• 2006

Recently, experimental visualization of microscale fluid transport has attacted considerable attention in designing microelectromechanical systems. Fluid-surface interactions on hydrophobic and hydrophilic surfaces can play a key role in passively controlling microfluidics. Here we investigate the slip boundary condition depending on the surface characteristics; hydrophilic, hydrophobic wettabilities. Using the micro-PIV, velocity profiles are measured in the glass (hydrophilic), PDMS (hydrophobic) microchannels.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.3
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• pp.308-312
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• 2019

Amphiphilic gold nanoparticles were synthesized by the functionalization of gold nanoparticles with hydrophilic and hydrophobic ligands on their surfaces, which can be applied to many disciplines such as biology, photonics, electronics, and so on. The ratio of hydrophilic and hydrophobic ligands plays an important role in such applications since the ratio is closely related to physiochemical properties of the nanoparticles. In this paper, the effect of temperature during the ligand exchange reaction on the ratio of ligands on the gold nanoparticle surface was investigated. Hydrophilic ligands have higher affinity to the nanoparticle surface with an increase of the temperature. Furthermore, the amphiphilic nanoparticles at a higher temperature were more soluble in an aqueous solution even with a lower hydrophilicity of the nanoparticle surface.

• Analytical Science and Technology
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• v.15 no.3
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• pp.229-235
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• 2002

Plasma source ion implantation (PSII) technique was utilized to improve the wettability of polystyrene surfaces. It is well known that treated surfaces undergo aging, leading to hydrophobic recovery with time. We investigated the aging effect of polystyrene thin film on the various molecular weights. Polystyrenes with several molecular weights ($M_w$ = 760, 2430, 31600, 115700, 280000, 903600) were treated in different experimental conditions including gas species and pulse energy, and their hydrophilicity was measured by contact angle goniometer. To study wettability decay as a function of the molecular weight, PSII-treated samples were aged at different temperatures. Hydrophobic recovery of high molecular weight polystyrene was much slower than that of low molecular weight, even at high temperatures. The methods used to characterize treated surfaces were water contact angle measurement, TOF-SIMS, XPS, SEM and AFM.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.327-327
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• 2011

DLC 필름은 바이오 적합성, 특히 생체 적합성이 뛰어나기 때문에 바이오 코팅분야에서 널리 이용된다. 많은 연구 결과에 의하면 세포와 장기 등이 바이오 재료 표면에 적절히 접합할 수 있도록, 재료 표면을 산소나 질소를 이용하여 플라즈마 처리로 초친수성 표면으로 개질하고 있다. 하지만, 시간이 지남에 따라서 친수성 표면은 점차 재료의 표면 처리 전의 성질인 소수성을 회복하게 된다. D실제 생체에 적용하기 위해서 이러한 시효 효과에 대한 정확한 평가가 이루어져야 한다. 따라서 산소와 질소 플라즈마 처리 후의 친수성 성질이 소수성 성질로 변해가는 거동을 조사하는게 중요하다. 13.56 MHz의 plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD) 법을 이용하여 DLC와 Si-DLC를 500 ${\mu}m$ 두께의 P-type 실리콘(100) 기판에 증착하였다. 박막 증착 과정에 사용한 기체는 벤젠과 희석된 silane이 사용되었다(SiH4/H2=10:90). 박막 증착은 -400 V의 바이어스 전압을 인가하였으며, 이때 증착 압력은 1.33Pa으로 일정하게 유지하여, 두께 $0.55{\pm}0.01{\mu}m$로 증착하였다. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 법을 이용하여 실리콘 함량을 측정하였으며, 증착 된 Si-DLC의 실리콘 함량은 0~4.88 at. %였다. 이후에 질소와 산소 플라즈마를 이용하여 챔버 압력을 1.33 Pa로 유지하여, -400 V의 바이어스 전압을 인가하여 10분간 표면 처리를 하였다. 표면 처리된 DLC와 Si-DLC 표면 위에서의 물방울(water droplet)의 젖음각을 20일간 측정하였다. 플라즈마 표면 처리 된 모든 시편에서 초기 젖음각은 $10{\sim}20^{\circ}$의 친수성 성질을 보였지만, 점차 젖음각이 상승하여 산소 플라즈마 처리 된 Si-DLC를 제외하고는 5일이 지나면서 거의 소수성 표면으로 회복되었다. 산소 플라즈마 처리 된 Si-DLC의 경우, 젖음 각 측정 기간(20일) 동안 $15^{\circ}$ 미만의 친수성 성질을 유지하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• v.44 no.3
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• pp.6-11
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• 2007

In this study, which was performed to identify a degradation mechanism in macromolecular insulating material, the contact angle, surface potential decay, surface resistance rate and XPS analysis were compared after exposure of fibre-glass-reinforced polymer laminate to plasma discharge. In the case of chemical changes arising from plasma treatment, carboxyl radicals were generated mainly in the plasma-treated surface, which was rapidly changed to a hydrophilic surface. In the corona potential decay study to determine the electrical changes, leading to a negative surface for the untreated specimen. However, in the case of the hydrophilic surface, a lot of carboxy radicals(-COO) acting as positive polarity were generated, resulting in a positive surface. Owing to such a positive surface, the charges of applied negative polarity were decreased rapidly.

• Polymer(Korea)
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• v.30 no.5
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• pp.391-396
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• 2006

It has been reported that plasma treatments are used to modify surface properties of polymers such as adhesivity hydrophobicity and hydrophilicity. Using plasma treatment, interfacial pro-perty can be introduced to a polymer surface without affecting the desired bulk properties of a material. In this study, commercial polyamide66 (PA66) /polyphenylene (PPE) polymer was modified by plasma treatment under a various gas specious for elimination of organic compound and polymer surface property with hvdrophilicity. PA66/PPE polymer with hydrophilicity was treated by RF plasma vacuum system under a various parameter such as gas specious, processing time and partial pressure. Hydrophilicity of PA66/PPE was confirmed by calculation of the surface free energy from contact angle measurement. The highest surface free energy of $50.03 mJ/m^2$ with the lowest contact angle of $14^{\circ}$ was obtained at plasma process power of 100 W, treatment time of 2 min and $Ar/O_2$ gases of 100 and 200 sccm. Moreover the change of organic compounds on the polymer surface was analyzed by fourier transforms infrared spectrometry (FTIR).

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.3 no.1
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• pp.11-24
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• 1996

부분압이 다른 여러 가지 반응성 가스분위기하에서 이른곤 이온을 이용하여 PC, PET PMMA 그리고 PTFE 폴리머 표면의 삼차 증류수에대한 진수성을 증대하였다. 폴리머 표면의 친수성의 변화는 여러 가지 반응성 가스 분위기하에서 아르곤 이온의 조사량을 1014 부터 1x1017cm2까지 변화하면서 조사하였다. 접촉감은 아르곤 이온이 조사되는 폴리머 표면 근처에 유입된 가스의 방응성(O2>N2>H2)에 따라 많이 감소하였다, 폴리머 표면에 형성된 친수성기는 XPS Cls, Ols, 그리고 Nls 스펙트럼을 분석하여 확인하였다. 표면 개질된 PC와 PTFE에 대한 Al 금속의 접착력 증대를 Scotch tape와 인장실험을 통하여 확인하였다. 접착 력 증가는 표면 에너지 중 polar force의 증가에 의한 것으로 입증되었다. 에너지를 가진 아 르곤 입자 폴리머 체인 그리고 반응성 가스 사이의 반응기구는 2단계 모델로 설명가능하였 는데 그 기구는 첫 번째 이온의 조사에 의한 불안정한 폴리머 체인의 형성과 두 번째 단계 로 이렇게 형성된 폴리머 체인과 반응성 가스들 사이의 화학반응으로 이루어진다. 질화아루 미늄의 표면을 산소분위기하에서 아르곤 빔을 조사하여 표면개질한후 AlON층이 새롭게 형 성된 것을 XPS를 이용하여 확인할수 있었다. 개질된 질화알루미늄과 구리금속 박막간의 접 착력을 scratch 실험을 통하여 조사하였다.