• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.511-511
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• 2013

균일한 전기 전도성 및 우수한 광투과성과 내화학성을 갖는 탄소나노튜브(CNT) 기반의 투명전도막(TCF)은 기존의 ITO 박막보다 우수한 유연성을 갖기 때문에 차세대 플렉시블 디스플레이 소재로서 많은 관심을 모으고 있다. 특히 낮은 저항과 투과도가 일정하면서 투명 전도막의 내구성을 향상 및 유지 시키는 연구는 상업화에 가장 필요한 연구 분야이다. 본 연구에서는 PET기판을 이용한 탄소나노튜브로 제작된 투명전도막 위에 오버 코팅을 통한 물성에 따른 내구성 개선 및 유지를 연구하였다. 오버 코팅 물질로는 실리콘계 투명 하드코팅 소재를 기본으로 하고 용매 및 합성 온도을 제어하여 내구성을 개선하고자 하였다. 연구결과 CNT 코팅층과 오버 코팅층과의 젖음성이 물성 향상에 가장 많은 영향을 끼치는 것을 관찰하였고, 특히 젖음성이 증가할수록 투과도와 전기전도도가 향상되는 것을 확인하였다. 구조 분석결과, 이러한 젖음성에 가장 많은 영향을 주는 것은 용매의 비점과 비중 그리고 용질의 합성 온도 임을 확인하였다. 또한 오버코팅 물질 중 고비점 용매가 고온 고습 환경에서 240시간 이상 내구성 테스트 결과, 투명전도성 평가 지수(${\sigma}DC/{\sigma}OP$)가 향상되었고 또한 테스트 전후의 HAZE 변화율이 10%이하 임을 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제17권2호
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• pp.119-126
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• 2012

목적: 안경 렌즈 코팅 막을 불화수소산을 이용하여 상온에서 단시간 화학적으로 식각한 뒤 코팅 막과 렌즈 원재료의 변화를 살펴보고자 하였다. 방법: GRAY 70%로 염색된 vinyl ester계 고분자(Lens A)와 thiourethane계 고분자렌즈(Lens B)를 불화수소산을 이용해 5분, 10분 또는 15분 동안 식각한 뒤 재료의 기계적 물성과 하드코팅과 반사방지코팅 등 코팅 막의 손상 정도, 그리고 굴절률 광투과율 등 렌즈의 특성 변화를 관찰하였다. 결과: 두 재료 모두 식각 전과 후의 굴절력에는 큰 변화가 없었지만 반사방지코팅과 하드코팅이 차례로 제거되었고 렌즈 표면에도 손상을 주어 UV 투과율이 증가되었으며 기계적 물성은 소하였다. 화학적 식각으로 인한 렌즈의 물성 변화는 thiourethane계 고분자 렌즈에서 더 크게 나타났다. 결론: 고분자 재료의 특성에 따라 불화수소산에 대한 반응성이 다르기 때문에 식각에 따른 렌즈 자체의 물성 변화가 다르게 나타남을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.762-769
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• 2015

직경 2~3 nm 크기를 갖는 이산화티탄 나노입자가 산성 용액에서 titanium tetraisopropoxide(TTIP)의 가수분해 반응을 조절함에 의해 합성되었다. 생성된 이산화티탄 나노입자를 졸-겔법에 의해 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTMS)과 반응시킴에 의해 유-무기 혼성 코팅 용액이 제조되었다. 그 후 코팅 용액을 기재인 polycarbonate(PC) 시트 위에 스핀 코팅시키고, $120^{\circ}C$에서 열경화 시켜 고굴절률 하드코팅 도막이 제조되었다. 코팅 도막은 가시광선 영역에서 90%의 높은 광학적 투과율을 보였으며 2H의 연필경도를 나타내었다. 또한 코팅 용액 내의 이산화티탄 나노입자의 함량이 4%에서 25%로 증가됨에 따라 코팅 필름의 굴절률은 633 nm 파장에서 1.502로부터 1.584로 향상되었다.

• 한국안광학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2014

목적: 플라스틱 렌즈의 온도에 의한 영향을 조사하고자 열 충격을 주어 렌즈 재질과 코팅의 변화를 살펴보았다. 방법: 본 연구에서는 굴절률이 다른 3 가지의 렌즈(2 종류의 thiourethane계열 렌즈, 한 종류의 allyl diglycol carbonate, ADC 렌즈)를 5 시간 동안 고온(50, 80, 그리고 $100^{\circ}C$)에 노출시켰을 때 각각의 코팅(반사방지코팅, 하드 코팅, 그리고 수막방지코팅)의 변화를 측정하였다. 결과: 그 결과 고굴절률 렌즈들에서는 경도의 변화가 미미하였으나 중굴절률 렌즈는 고온의 열에 노출될수록 경도가 점차 감소하여 하드코팅이 손상됨을 확인하였다. 모든 렌즈의 광투과율이 $80^{\circ}C$ 이상의 열 충격 시 큰 감소가 나타나 멀티코팅 층이 파괴됨을 유추할 수 있었다. 렌즈에 열 충격이 가해질수록 표면 접촉각이 작아져 $80^{\circ}C$ 이상 가열 시 수막발수코팅이 손상되기 시작함을 보였다. 결론: 굴절률이 다른 3가지 렌즈 모두에서 $80^{\circ}C$ 이상의 열 충격을 받았을 때 발수코팅을 포함한 멀티코팅이 손상되었고 고분자 재료 소재에 따라 기계적, 물리적 특성 변화정도가 다르게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2396-2401
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• 2009

본 연구는 건축자재로 널리 사용되는 PVC 바닥상재의 표면을 스크래치로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내마모성을 향상시킨 광경화형 하드 코팅액 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내마모성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 $Al_2O_3$(Al-160SG-3), $Al(OH)_3$(SH-8W) 및 $SiO_2$(KS-5000) 등 서로 다른 내마모성을 지닌 물질을 분말 형태로 수지의 양 대비 함량(wt%)을 $10{\sim}30%$로 변화하여 첨가한 후 링밀(Ring Mill)을 사용, 배합하여 수지의 내마모성을 향상시킨 하드 코팅액을 제조하였다. 제조한 하드 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 코팅(Bar-coating)을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅 한 후 내마모성, 연필경도, 부착력, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 $Al_2O_3$ 분말 30%를 혼합하여 제조한 하드 코팅액이 내마모성 1등급, 연필경도 H, 부착력 100%로 가장 좋은 물성을 보였으며, 전반적으로 입자크기가 작고, 분말 함량이 많을수록 또한 코팅두께가 두꺼워 질수록 경도 및 내마모성이 우수한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.442-447
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• 2007

투명 플라스틱 필름의 표면강도를 향상시키기 위하여 유-무기 혼성 코팅용액을 Sol-Gel 법을 이용하여 합성하였다. 코팅용액은 입자 직경이 12 nm 크기의 무기물인 colloidal silica 용액(Ludox)에 유기물인 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxysilane)를 첨가하여 제조하였다. 그 후에 기재인 PC(polycarbonate) 필름에 담금 코팅(dip-coating)시키고, 상온에서 10분 동안 건조시킨 후, $80^{\circ}C$에서 30분 동안 열 경화시켜 하드 코팅 막을 제조하였다. 이 과정 중 코팅용액의 pH 변화와 GPTMS 첨가량의 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. pH 4의 산성 조건에서 제조된 코팅용액으로 PC 필름 위에 코팅한 경우는 중성이나 염기성 조건으로 제조된 경우 보다 우수한 연필경도 및 기재와의 부착력을 보였다. 또한 GPTMS의 첨가량이 증가할수록 코팅 막의 연필경도 및 기재와의 부착력이 증가하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.131-131
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• 2018

최근 절삭공구산업은 자동차, 항공기, IT, 선박, 에너지 등 첨단산업의 증가로 인해 CGI, CFRP, 내열합금 등 난삭재의 수요가 증가하고 있다. 난삭재는 고내열, 고경도, 초경량 같은 특성을 지니며 우수한 기계적 물성을 갖지만 가공의 어려움이 있어 산업에 적용하는데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 가공기술 중 하드 코팅은 공구코팅비용 대비 공구의 표면경도와 수명을 효율적으로 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 대표적인 하드코팅으로는 AlN계, TiN계 코팅이 있다. 이러한 코팅의 경우 높은 기계적 물성과 우수한 내마모성으로 인해 절삭공구의 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 많은 연구가 진행되고 있으며 절삭공구산업에서 각광받고 있다. 기존 선행연구 결과에 따르면 질화물 코팅의 우수한 물성은 질화물(Nitride) 생성 및 질화 공정에 의한 코팅층의 고밀도화에 의해 나타난다고 알려져 있다. 그 중에서 AlCrN coating은 우수한 내마모성 및 향상된 고온경도를 갖고 있다. AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가하여 기존 AlCrN coating의 기계적 특성을 더욱 향상 시킨 coating은 일반적인 고성능 코팅 대비 공구수명이 길다고 알려져 있으며, 전반적으로 우수한 특성에 의해 전 세계적으로 습식 및 건식 기계 가공 용도로 사용되고 있다. 본 연구에서는 AlCrN based coating에 미량의 원소를 첨가한 coating의 우수한 기계적 특성의 원인을 규명하기 위해 텅스텐카바이드(WC) 기판 위에 아크 이온 플레이팅 장비를 이용하여 AlCrN based coating을 증착 시킨 sample을 분석하였다. 결정구조 및 상 분석을 위해 X선 회절분석(XRD)을 실시하였으며, 미세 구조를 분석하기 위해 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM), 투과 전자현미경(TEM) 분석을 실시하였다. 또한 코팅층의 화학적 성분 분석을 위해 EDX분석을 실시하였으며 기계적 특성 평가를 위해 나노압입시험(Nano-indentation test)을 진행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.277-284
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• 2011

본 연구에서는 알루미나 졸과 아크릴레이트 단량체를 이용하여 UV 경화형 유-무기 하이브리드 하드코팅 용액을 제조하였다. Aluminum isopropoxide로부터 얻어진 알루미나 졸에 실란커플링제인 methacryloxypropyl trimethoxysilane(MPTMS)을 첨가하여 제조된 졸을 무기물 성분으로 사용하였다. 유기물 성분으로는 다양한 아크릴레이트 단량체인 pentaerythritol triacrylate(PETA), 1,6-hexanediol diacrylate(HDDA), dipentaerythritol hexaacrylate(DPEHA)를 혼합하여 사용하였다. 이후 무기물 성분과 유기물 성분을 혼합하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 제조한 후, 이를 polycarbonate 기판 위에 스핀 코팅 후 UV 경화를 실시하여 도막을 형성하였다. 이때 무기물 성분 중의 MPTMS의 첨가량과 UV 경화 시간 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 MPTMS가 0.20 mole 첨가 될 경우 코팅 막은 3H의 우수한 연필경도를 나타내었으며 haze값이 2%로 내마모성도 우수하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.162-168
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• 2018

유기 및 무기 폴리실라잔을 우레탄 아크릴레이트와 혼합시킴에 따라 UV 경화형 하드 코팅 용액을 제조하였다. 이용액을 polymethylmethacrylate (PMMA) 시트에 흐름 코팅한 후 UV 경화시킴에 의해 UV 경화형 하드 코팅 도막을 제조하였다. 이 과정 중 폴리실라잔의 종류 및 첨가량을 변화시켜 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 유기 폴리실라잔의 경우 $95^{\circ}$의 수접촉각을 보여 높은 소수성을 나타내었으며, 7H의 연필경도와 92%의 가시광선 투과율을 보였다. 반면에 무기 폴리실라잔을 코팅한 도막은 8H의 높은 연필경도와 기재와의 우수한 접착력 및 $82^{\circ}$의 수접촉각을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.691-696
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• 2011

졸-겔 공정을 활용하여 유무기 하이브리드 형태의 투명 필름용 하드코팅층에 사용되는 코팅졸을 제작하였다. 콜로이드 실리카와 알콕시 실란{vinyltrimethoxy silane : (VTMS)와 [3-(methacryloyloxy)] propyltrimethoxysilane : (MAPTMS)}을 이용하였고 다양한 조건에 따라 실험을 실시하였다. 이 졸은 PMMA와 교반하여 PET필름에 코팅막을 형성하였다. 코팅막에 대한 특성은 여러 가지 측정에 의해 확인하였다. 코팅막은 PMMA 단독에 비해서 유기실란 양이 첨부된 형태에서 코팅막의 연필경도와 기재와의 부착력이 우수하였고 실험된 조건에서 시란의 양이 증가할수록 연필경도가 증가하는 경향이 나타났다.