• Composites Research
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• v.33 no.3
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• pp.147-152
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• 2020

In this study, void behavior of composite laminate by local internal pressure gradient due to structural geometry and surface film application condition was experimentally evaluated through fabrication of spar/skin integrated structure specimens. Viscosity comparison and thermal analysis for both carbon fiber prepreg and surface film were conducted and cure characteristic and rate difference were analyzed. 2 types of spar/skin integrated structural specimens were prepared based on different application condition of surface film. Subsequently, those specimens were evaluated through visual surface inspection, non-destructive and destructive inspection. In a specimen #1 with full application of surface film, low pressurized area of composite laminate created by pressure gradient of structural geometry had voids. It exhibited that voids could not be evacuated and were locked in cured laminate by the influence of pre-cured surface film with relatively faster cure rate. In a specimen #2 without surface film, it revealed that all internal voids disappeared in the cured laminate. Therefore, it is verified that surface film acts as barrier film preventing void movement and evacuation during autoclave cure.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.19 no.4
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• pp.154-162
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• 2018

Plasma treatment and corona treatment have been used for surface modification of polydimethylsiloxane (PDMS) film by activating its surface with the -OH group. Adhesion promoter or coupling agent was also used to improve adhesion of PDMS film with various materials. However, obtained hydrophilicity onto the surface of PDMS films with those processes was transient and vulnerable. In this study, a new alkoxysilane-functionalized acrylic polymer precursor was first synthesized by copolymerization process, and then was reacted with HO-terminated PDMS through condensation reaction to prepare a new surface modifier for PDMS film. The structure and molecular weight of the prepared surface modifier were confirmed by 1H-NMR and GPC measurement. Surface properties of surface modifier-coated PDMS films were also investigated by using XPS, ATR and WCA analysis. The adhesion between the PDMS film and the surface modifier was tested using cross-cut test.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.4 no.4
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• pp.1-6
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• 2003

After atmospheric pressure plasma treatment of polypropylene(PP) film surface, we measured the contact angle of the surface by using polar solvent (water) and non-polar solvent (diiodomethane). We also calculated the surface free energy of PP film by using the measured values of contact angles. And then we analyzed contact angle and surface free energy with changing the condition of atmospheric pressure plasma treatment. Upon each condition of atmospheric plasma treatment, contact angle and surface free energy showed an optimum value or leveled off.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.12 no.1
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• pp.26-33
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• 2011

Phosphoric acid treatments were conducted to improve the adhesion property of polyketone film to rubber. The effects of phosphoric acid treatments were characterized by using a contact angle analyzer and a XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). Morphological changes were observed by using a scanning electron microscope (SEM) and an atomic force microscope (AFM) as the acid treatment condition varied in concentration and time. The contact angle was found to significantly decrease with the acid treatment. According to the XPS, increased wettability was attributed to the inclusion of oxygen containing groups such as hydroxyl, carbonyl and carboxyl by acid treatments. Cracks and pores were produced on the polyketone film surface and thus, roughness increased with the acid treatment. Interfacial adhesion strength between polyketone and natural rubber was largely improved by acid treatment due to the increased wettability and roughness of the polyketone surface. However, the higher level of acid treatment caused the degradation of the polyketone surface, and thus, its interfacial adhesion consequently decreased.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.8 no.1
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• pp.15-27
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• 2007

Polyimide (PI) surface modification was carried out by ion-beam treatment and silane-imidazole coupling agent to improve the adhesion between polyimide film and copper. Silane-imidazole coupling agent contains imidazole functional groups for the formation of a complex with copper metal through a coordination bonding and methoxy silane groups for the formation of siloxane polymers. The PI film surface was first treated by argon (Ar)/oxygen ($O_2$) ion-beam, followed by dipping it into a modified silane-imidazole coupling agent solution. The results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra revealed that the $Ar/O_2$ plasma treatment formed oxygen functional groups such as hydroxyl and carbonyl groups on the polyimide film surface and confirmed that the PI surface was modified by a coupling reaction with imidazole-silane coupling agent. Adhesion between copper and the treated PI film by ion-beam and coupling agent was superior to that with untreated PI film. In addition, adhesion of PI film treated by an $Ar/O_2$ plasma to copper was better than that of PI film treated by a coupling agent. The peeled-off layers from the copper-PI film joint were completely different in chemical composition each other. The layer of PI film side showed similar C1s, N1s, O1s spectra to the original Upilex-S and no Si and Cu atoms appeared. On the other hand the layer of copper side showed different C1s and N1s spectra from the original PI film and many Si and Cu atoms appeared. This indicates that the failure occurs at an interface between the imidazole-silane and PI film layers rather than within the PI layers.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1998.05a
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• pp.73-73
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• 1998

• The monthly packaging world
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• no.6 s.182
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• pp.108-117
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• 2008

본 고에서는 플라스틱 소재의 인쇄나 코팅, 핫멜트 라미네이팅 필름 제조에 있어서 코로나 처리가 계면 접착에 미치는 영향에 어떤 현상으로 나타나는가를 2가지 방법으로 관찰하였다. 첫째, Tandem 압출기에서 코로나 바의 방전 극(Electrode)수를 각각 4개 1조 전극수인 것과 9개 1조 전극수인 2가지 방전 바 시스템으로 다르게 구성하여 코로나 방전의 효과가 경시 변화되는 경향과 구간별 표면장력이 지속되는 관계를 확인하기 위해 144시간 동안 Dynes를 측정 관찰한 결과 4개 전극수보다는 9개 전극 수 구성이 초기 Dynes도 높고, 48 Dynes 에서의 지속 기간이 길어져 방전밀도가 표면장력의 지속성과 관계있음을 확인하였다. 둘째, 코로나 처리한 베이스 필름과 압출 핫멜트 수지 코팅 계면 사이의 접착 형상, 핫멜트 층 표면의 코로나 처리 후의 형상에 대하여 주사 전자현미경으로 관찰하여 화학적, 물리적, 기계적 작용의 3가지 기능을 확인하고 비코로나 처리 경우와 비교하였다. 한편 압출 1차 EVA층과 2차 EVA층은 코로나 처리 없이도 안정적 결합을 하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.127-127
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• 2000

다이아몬드상 카본(Diamond-like Carbon, DLC) 필름은 비정질 재료로서 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가지고 있으며, 낮은 마찰계수와 높은 탄성률 등으로 인해 많은 분야에서 응용이 연구되고 있는 재료이다. 그러나 DLC 필름이 이러한 우수한 특성이 가지고 있음에도 불구하고 수 GPa에 이르는 높은 압축 잔류 응력으로 인해 응용에 제약을 받고 있다. 이러한 압축 잔류 응력이 상당한 값에 이르게 되면 기판의 구속에서 벗어나게 되어, 기판으로부터 떨어지게 되고 굽힘을 받게 되는 delamination buckling 현상이 일어나기도 한다. 본 연구에서는 높은 잔류 응력으로 인해 자연적으로 발생하는 buckling 현상과 식각 과정을 통해 인위적으로 기판의 제한으로부터 필름을 완화시키는 freehang 방법을 이용하여 필름이 기판에 접착되는데 필요한 에너지를 평가하려고 한다. 본 실험에서는 rf-PACVD 장비를 이용하여 필름을 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -100~700 Vb로 변화를 주었으며, 합성압력은 9mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 메탄(CH4)이고, 아르곤(Ar)을 이용하여 모든 실험에서 동일하게 기판을 전처리 하였다. buckling 현상을 관찰하기 위해 사용된 기판은 slide glass이고, freehang을 제작하기 위해 사용된 기판은 (100) p-type Si wafer 이다. freehang 제작시 사용한 식각 용액은 KOH(5.6mol)이며 외부 요인을 제거하기 위해 7$0^{\circ}C$ 항온조를 사용하였다. Buckling 된 필름과 freehang은 광학 현미경과 전자 주사 현미경에 의해 관찰되었으며, 사인 함수 형태의 곡면을 가지고 있었다. 또한 freehang 제작시 각각의 주기와 진폭을 통해, 필름과 기판사이의 계면에너지와 buckling 되면서 새로 생성된 두 표면에너지 차이를 구할 수 있게 되고, 이를 통해 접착에너지를 평가할 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.59.2-59.2
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• 2009

화학보호복은 독성이 있는 화학물질 및 미세분진등에 대해 공기를 차단하며 완전 밀폐형으로 공기호흡기 및 에어라인 같은 호흡보호장치와 함께 착용하여 신체부위를 보호한다. 그 예로 생물/화학보호복은 유독하고 해로운 생물/화학물질로 부터 인체를 보호해준다. 이들 보호복은 다양한 환경이 노출되어 장시간 작업을 위해서 오랜시간 보호성능을 유지해야한다. 특히, 이런 원단의 구성은 플라스틱과 고무류의 다층구조로 구성되어있다. 플라스틱류(폴리에틸렌, PTFE 등)는 표면장력이 너무 낮아 접착하는데 어려운 점이 많이 대두된다. 일반적인 표면처리방법은 크게 물리화학적 방법으로 4가지로 분류한다. 화학적산화, 불꽃처리, 플라즈마처리, UV 방사법 등이 있다. 이들 중에서 가장 간단한 산화처리는 플라즈마처리다. 이처리는 상온/상압하에서 대기 중 또는 가스내에 방전에 의해 플라즈마를 형성하고 이 플라즈마가 대상물의 표면분자와 격렬히 반응하게 하여 표면의 분자구조를 변화시킴에 따라 소수성의 표면에 Carboxyl, hydroxyl과 carbonyl과 같은 친수성으로 변하여 결합능력을 증가 시켜 표면장력을 높여주는 가장 효과적인 방법이다. 플라즈마 표면처리를 하고 나면 육안으로 표면의 변화를 감지할 수 없지만 접착, 잉크, 코팅을 잘 받아들이는 결과를 가져온다. 플라즈마 표면처리의 효과는 주로 부도체의 필름이나 합성수지 계열의 인쇄성과 접착성을 향상시키고자 많이 활용되고 있는 실정이다. 특히, 화학보호복과 같은 플라스틱류인 다양한 고분자 합성수지(Polyethylene, polypropylene, nylon, vinyl, PVC, PET 등)에 적용가능하다. 본 연구에서는 플라즈마처리조건에 영향을 주는 변수들을 고려하여 실험계획법(DOE, RSM)을 이용하여 최적화된 플라즈마 공정을 향상시키고자한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.46-46
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• 2000