• 한국재료학회지
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• 제26권5호
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• pp.271-280
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• 2016

When a single inorganic precursor is used for the synthesis of a sol-gel coating, there is a problem of cracking on the surface of coating layer. In order to solve this problem of surface cracking, we synthesized inorganic-organic coatings that have hybrid properties of inorganic and organic materials. Sols of various ratios (1:0.07, 0.2, 0.41, 0.82, 1.64, 3.26, 6.54, 13.2) of an inorganic precursor of Tetrabutylorthotitanate ($Ti(OBu)_4$, TBOT) and an organic precursor of ${\gamma}$-Methacryloxy propyltrimethoxysilane (MAPTS) were prepared and coated on stainless steels (SUS316L) by dip coating method. The binding structure and the physical properties of the synthesized coatings were analyzed by FT-IR, FE-SEM, FIB (Focused Ion Beam), and a nano-indenter. Dynamic polarization testing and EIS (electrical impedance spectroscopy) were carried out to evaluate the micro-defects and the corrosion properties of the coatings. The prepared coatings show hybrid properties of inorganic oxides and organic materials. Crack free coatings were prepared when the MAPTS ratio was above a critical value. As the MAPTS ratio increased, the thickness and the corrosion resistance increased, and the hardness decreased.

• 접착 및 계면
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• 제21권4호
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• pp.143-155
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• 2020

Sol-Gel 공정을 통해서 제조되는 유-무기 하이브리드 화합물들은 방청 코팅, 방빙 코팅(Anticing), 자가 세정 코팅, 반사 방지 코팅 등과 같은 기능성 코팅 재료로 널리 사용되어져 왔다. 특히 소수성 코팅 표면을 제조하기 위해서는 코팅표면의 표면에너지가 낮고 코팅 표면의 조도를 제어가 요구된다. 표면에너지와 표면 조도를 조절하는 전형적인 공정은 in-situ fabrication 공정, 'Pre-fluorinating/Post-roughening', 'Pre-roughening/ Post-fluorinating이다. 본 연구에서는 in-situ fabrication 공정인 Particle-Binder 공정을 이용해서 소수성 코팅표면을 제조하였다. 3관능기 유기실란화합물과 불소 함유 유기실란 화합물과의 가수분해 및 축합반응을 통해 제조된 불소함유 유-무기 하이브리드를 바인더로 사용하여서 무기물 나노입자와 혼합하여 소수성 코팅액을 제조하고 유리 기재 위에 스핀코팅 후 열건조하여서 코팅막을 제조하였다. 바인더인 유-무기 하이브리드 화합물의 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 첨가순서, 무기물 나노입자 첨가량에 따른 코팅막의 물성 변화를 조사하였다. 분석결과 불소 함량이 10 wt%인 유-무기 하이브리드 화합물(GPTi-HF10)을 바인더로 사용하여서 제조된 코팅막이 가장 소수성이 우수하였으며 수접촉각은 (107.52 ± 1.6°), 이 바인더와 무기물 나노입자의 무게비가 1:3인 경우(GPTi-HF10-MS 3.0)에 가장 높은 수접촉각(130.84±1.99°)을 나타내었다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.399-405
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• 2018

We report the fabrication of organic field-effect transistors (OFETs) via spray coating of electrochemically exfoliated graphene (EEG) and conducting polymer hybrid as electrodes. To reduce the roughness and sheet resistance of the EEG electrodes, subsequent coating of conducting polymer (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)) and acid treatment was performed. After that, active channel layer was developed by spin coating of semiconducting poly(3-hexylthiophene) on the hybrid electrodes to define the bottom gate bottom contact configuration. The OFET devices with the EEG/PEDOT:PSS hybrid electrodes showed a reasonable electrical performances (field effect mobility = $0.15cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^2$, and threshold voltage = -1.57V). Furthermore, the flexible OFET devices based on the Polydimethlsiloxane (PDMS) substrate and ion gel dielectric layer exhibited higher electrical performances (field effect mobility = $6.32cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^3$, and threshold voltage = -1.06V) and excellent electrical stability until 1000 cycles of bending test, which means that the hybrid electrode is applicable to various organic electronic devices, such as flexible OFETs, supercapacitors, organic sensors, and actuators.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.535-540
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• 2011

금속염인 lanthanum nitrate를 증류수에 용해시킨 후 실란커플링제인 ${\gamma}$-glycidyloxypropyl trimethoxysilane과 금속산화물인 colloidal silica를 이 용액에 첨가하여 sol-gel법에 의해 유-무기 혼성 용액을 제조하였다. 또한 spiropyran계 광변색 염료를 용매인 tetrahydrofuran에 용해시킨 후 앞서 제조한 혼성 용액과 혼합하여 광 변색 코팅 용액을 제조하였다. 그 후 기재인 polycarbonate 시트에 코팅시키고 열 경화시켜 광 변색성을 갖는 하드 코팅 막을 제조하였다. 이 과정 중 colloidal silica의 첨가량이 코팅 막의 광변색 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Colloidal silica의 첨가량이 증가할수록 코팅 막의 소색속도가 빨라졌으며 연필경도가 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.421-426
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• 2012

불소계 아크릴레이트 2,2,2-trifluoroethylmethacrylate을 사용한 자외선 경화형 유-무기 하이브리드 코팅 막에 있어서 무기물 및 사용되는 유기 단량체의 종류 및 조성이 내 오존성 및 표면 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 코팅액은 금속 알콕사이드인 tetraethoxysilane(TEOS)와 실란 커플링제인 methacryloyloxypropyltrimethoxysilane(MPTMS)로 구성된 유-무기 혼성 용액에 2,2,2-trifluoroethylmethacrylate와 자외선 경화를 위한 유기물을 첨가하여 제조되었다. 코팅막은 코팅액을 기재위에 바 코팅 한 후 자외선 경화를 통해 제조되었다. 제조된 코팅 막의 내 오존성은 TEOS의 함량이 증가할수록 내 오존성과 표면경도는 향상되었다. 또한, 불소 함량이 증가할수록 내 오존성은 향상되었지만 표면 경도는 다소 떨어졌다. 우레탄 아크릴레이트를 첨가한 코팅 막은 높은 연필경도를 나타내었다. 코팅 막의 투과도는 TEOS와 2,2,2-trifluoroethylmethacrylate의 함량에 큰 영향을 받지 않았다. 더욱이, 코팅 막은 90% 이상의 높은 투과도를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.310-315
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• 2008

실란커플링제인 glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTMS)과 vinyltriethoxysilane(VTES)을 출발물질로 하여 sol-gel 법에 의해 유-무기 혼성 용액을 제조하였다. 이 용액에 spiropyran계 광 변색 염료를 ethylacetate에 용해시킨 용액을 혼합하여 광 변색 코팅 용액을 제조하였다. 그 후 기재인 polycarbonate 시트에 스핀 코팅 시키고 $100^{\circ}C$에서 2 h 동안 열 경화시켜 광 변색성을 갖는 하드 코팅 막을 제조하였다. 코팅 막은 UV 광을 조사함에 의해 투명색으로부터 푸른색으로 변했다가 다시 투명색으로 변하는 가역적인 색변화를 보여주었다. 이때 코팅 막의 소색속도 및 연필경도는 코팅 용액 중의 GPTMS의 mol비가 증가됨에 따라 증가하였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.187.2-187
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• 2002

• 폴리머
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• 제38권5호
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• pp.573-579
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• 2014

탄소나노튜브(CNT), 불소계 아크릴레이트 2,2,2-trifluoroethylmethacrylate(3FMA) 및 유-무기 조성비와 같은 합성조건을 달리하여 제조된 자외선 경화형 유-무기 하이브리드 코팅 막의 표면특성 및 내오존성에 대해 연구하였다. 코팅 막은 금속 알콕사이드 전구체인 tetraethoxysilane(TEOS)와 실란 커플링제인 methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS)로 구성된 유-무기 혼성 용액에 탄소나노튜브 및 3FMA와 자외선 경화를 위한 유기물을 첨가하여 제조된 코팅제를 자외선 경화시켜 제조하였다. 제조된 코팅 막의 내오존성 및 기재와의 접착력은 TEOS, 3FMA 및 CNT의 함량에 크게 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 특히, 탄소나노튜브가 첨가된 코팅 막은 우수한 내오존성 및 접착력 뿐만 아니라 높은 표면경도를 나타내었다. TEOS의 경우, 함량이 증가할수록 표면경도 및 내오존성은 향상되었지만, 기재와의 접착력은 감소되었다. 불소아크릴레이트 3FMA의 경우, 함량이 증가할수록 내오존성은 향상되었지만 표면경도는 감소하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.657-659
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• 2008

Barrier coating properties of PVA/$SiO_2$ on the flexible substrates (PEN) have been investigated. Thin layer of PVA/$SiO_2$ organic-inorganic hybrid materials were deposited on PEN substrate by the spin-coating. The optical properties and surface roughness of barrier layer on flexible substrate were characterized by AFM, UV-Vis and WVTR/ OTR.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1153-1154
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• 2015

In this study, electro-polymerization was used for coating PEDOT:SDS films on CNTs, thereby producing hybrid-type electrodes. The CNTs were deposited on PET substrates using a spray method. For the fabricated hybrid electrodes, their surface morphologies, electric sheet resistances, visible transmittances, and chromatic properties were characterized as functions of the polymerization conditions used for coating PEDOT, and compared with those of conventional CNTs. The experiment results confirmed that the sheet resistance of CNTs was decreased significantly by coating of PEDOT via electropolymerization, and also indicated that the fabricated hybrid electrodes revealed desirable properties as a transparent electrode for touch screen panels.