• 제목/요약/키워드: Polymer curing

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점탄성을 고려한 탄소 섬유강화 복합재의 열 변형 유한요소 해석 (Analysis of Thermal Deformation of Carbon-fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Considering Viscoelasticity)

  • 정성록;김위대;김재학
    • Composites Research
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    • 제27권4호
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    • pp.174-181
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    • 2014
  • 본 연구에서는 탄소섬유 강화 복합재의 점탄성 성질을 적용한 유한요소 해석에 대해서 기술하였다. 고온의 성형과정에서 발생하는 가장 중요한 문제 중 하나는 잔류응력의 발생이다. 잔류응력으로 인해 성형이 끝난 후 뒤틀림, 균열이 일어 날 수 있으며 이는 완성품에 심각한 결함을 가져올 수 있다. 잔류응력의 주요 원인은 점탄성이며 고온의 성형과정에서 열팽창계수의 차이와 수지의 시간 및 온도에 대한 물성의 변화로 인해 발생하는 탄소섬유 강화 복합재의 특징이다. 화학 수축도 잔류응력에 많은 영향을 주며 이를 고려한 뒤틀림 예측에서 오차를 줄일 수 있는 중요한 요소이다. 본 연구는 복합재 성형에 사용된 온도변화에 대한 경화도와 점탄성 효과, 화학수축을 유한요소 해석으로 수행하기 위한 기법을 연구하고, 점탄성의 영향성을 연구하였다. 기존에 연구되어 있는 논문을 참고하여 서브루틴의 타당성을 검증한 후 나아가 복합재의 적층각의 변화에 따른 응력과 변형을 해석해 봄으로써 실제 복합재의 성형 시 발생하는 휨 현상에 대한 예측방법을 제시하였다.

New Photopolymers Composed of Photoreactive Binder for Holographic Applications (I)

  • Choi, Dong-Hoon;Yoon, Han-Na;Yoon, Hyuk;Lee, Geon-Joon;Feng, De-jun;Kim, Jae-Hong;Paik, Sang-Hyun;Choi, Suk-Ho
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.230-233
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    • 2003
  • New photopolymers were designed and prepared using the photosensitive polymer binders. The photochemical reaction of the photosensitive polymer binder was studied by virtue of UV absorption and infrared spectroscopy. The holographic gratings were successfully fabricated in these photopolymer film samples by conventional optical interference method. We also investigated the effect of photocrosslink in the polymer binder on the diffraction behavior of the photopolymer. The dynamic behaviors of the grating formation were studied with the change of exposure intensity in terms of the diffraction efficiency. Particularly, we focused our efforts to observe the variation of the diffraction efficiency during post UV curing process.

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알릴 에스터 수지-층상 실리케이트 나노복합재료의 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Allyl Ester Resin-Layered Silicate Nanocomposite)

  • 팽세웅;김장엽;허완수;조길원;이상원
    • 폴리머
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    • 제28권2호
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    • pp.177-184
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    • 2004
  • 고분자-점토 나노복합재는 적은 양의 점토 함유만으로도 물리적, 기계적 특성 등의 물성 증대 효과를 기대할 수 있다 고분자-점토 나노복합재의 일반적인 제조방법으로는 층간 삽입법과 직접 중합법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 디알릴테레프탈레이트와 1,3-부탄디올을 단량체조 하여 알릴 에스터 예비 중합체를 합성하고, 점토를 이용하여 층간 삽입법과 직접 중합법으로 나노복합재를 제조하여 점토의 함량, 경화조건, 점토의 혼합 방법에 따른 특성을 분석하였다. 실리케이트 층간 거리는, 30B-점토를 이용하여 직접 중합법으로 제조하였을 때, 40$\AA$ 이상으로 가장 넓게 나타났다. 이는 유기화제의 작용기 (-OH)와 단량체가 실리케이트의 층 사이에서 에스터 교환 반응을 일으켜, 층간 거리가 증가하였기 때문이다. 또한 기계적 특성과 열적 특성 확인으로 점토의 분산 정도가 복합재의 물성 향상의 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

Adhesive bonding using thick polymer film of SU-8 photoresist for wafer level package

  • Na, Kyoung-Hwan;Kim, Ill-Hwan;Lee, Eun-Sung;Kim, Hyeon-Cheol;Chun, Kuk-Jin
    • 센서학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.325-330
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    • 2007
  • For the application to optic devices, wafer level package including spacer with particular thickness according to optical design could be required. In these cases, the uniformity of spacer thickness is important for bonding strength and optical performance. Packaging process has to be performed at low temperature in order to prevent damage to devices fabricated before packaging. And if photosensitive material is used as spacer layer, size and shape of pattern and thickness of spacer can be easily controlled. This paper presents polymer bonding using thick, uniform and patterned spacing layer of SU-8 2100 photoresist for wafer level package. SU-8, negative photoresist, can be coated uniformly by spin coater and it is cured at $95^{\circ}C$ and bonded well near the temperature. It can be bonded to silicon well, patterned with high aspect ratio and easy to form thick layer due to its high viscosity. It is also mechanically strong, chemically resistive and thermally stable. But adhesion of SU-8 to glass is poor, and in the case of forming thick layer, SU-8 layer leans from the perpendicular due to imbalance to gravity. To solve leaning problem, the wafer rotating system was introduced. Imbalance to gravity of thick layer was cancelled out through rotating wafer during curing time. And depositing additional layer of gold onto glass could improve adhesion strength of SU-8 to glass. Conclusively, we established the coating condition for forming patterned SU-8 layer with $400{\mu}m$ of thickness and 3.25 % of uniformity through single coating. Also we improved tensile strength from hundreds kPa to maximum 9.43 MPa through depositing gold layer onto glass substrate.

감광성 폴리머 저항 페이스트 제조와 미세패턴 후막저항의 형성 (Fabrication of Photosensitive Polymer Resistor Paste and Formation of Finely-Patterned Thick Film Resistors)

  • 김동국;박성대;유명재;심성훈;경진범
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.622-627
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    • 2009
  • 알칼리 수용액에 현상이 가능한 감광성 수지재료와 전도성 카본블랙 필러를 이용하여 포토 패터닝이 가능한 폴리머 후막 저항 페이스트를 제조하고 평가하였다. 감광성 수지로는 인쇄회로기판의 보호층으로 주로 사용되는 photo solder resist(PSR)를 사용하여 자외선에 의한 노광 및 알칼리 수용액에의 현상이 가능하게 하였다. 감광성 폴리머 저항 페이스트를 제작한 후, PCB 테스트 보드를 이용하여 후막저항체의 전기적 특성을 평가하였다. 카본블랙의 첨가량에 따라 시트저항은 감소하였으나, 과량 첨가시에는 현상성에 한계를 나타내었다. 재경화에 따라서 시트저항이 감소하였으며, 카본블랙의 첨가량이 많을수록 그 변화율은 작게 나타났다. 포토공정을 적용하여, 미세 패터닝된 meander형 후막저항체를 제조할 수 있었고, 이 방법을 통하여 적은 면적에도 시트저항의 수십 배에 달하는 큰 저항값을 구현할 수 있었다.

Electron Trapping and Transport in Poly(tetraphenyl)silole Siloxane of Quantum Well Structure

  • Choi, Jin-Kyu;Jang, Seung-Hyun;Kim, Ki-Jeong;Sohn, Hong-Lae;Jeong, Hyun-Dam
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.158-158
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    • 2012
  • A new kind of organic-inorganic hybrid polymer, poly(tetraphenyl)silole siloxane (PSS), was invented and synthesized for realization of its unique charge trap properties. The organic portions consisting of (tetraphenyl)silole rings are responsible for electron trapping owing to their low-lying LUMO, while the Si-O-Si inorganic linkages of high HOMO-LUMO gap provide the intrachain energy barrier for controlling electron transport. Such an alternation of the organic and inorganic moieties in a polymer may give an interesting quantum well electronic structure in a molecule. The PSS thin film was fabricated by spin-coating of the PSS solution in THF organic solvent onto Si-wafer substrates and curing. The electron trapping of the PSS thin films was confirmed by the capacitance-voltage (C-V) measurements performed within the metal-insulator-semiconductor (MIS) device structure. And the quantum well electronic structure of the PSS thin film, which was thought to be the origin of the electron trapping, was investigated by a combination of theoretical and experimental methods: density functional theory (DFT) calculations in Gaussian03 package and spectroscopic techniques such as near edge X-ray absorption fine structure spectroscopy (NEXAFS) and photoemission spectroscopy (PES). The electron trapping properties of the PSS thin film of quantum well structure are closely related to intra- and inter-polymer chain electron transports. Among them, the intra-chain electron transport was theoretically studied using the Atomistix Toolkit (ATK) software based on the non-equilibrium Green's function (NEGF) method in conjunction with the DFT.

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지방족고리 구조를 함유하는 감광성 폴리이미드 수지의 합성 및 특성 평가 (Synthesis and Characterization of Photosensitive Polyimides Containing Alicyclic Structure)

  • 심종천;최성묵;심현보;권수한;이미혜
    • 폴리머
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    • 제28권6호
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    • pp.494-501
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    • 2004
  • 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물, 2-(메타크릴로일옥시)에틸-3,5-디아미노벤조에이트 및 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산을 N-메틸-2-피롤리돈 하에서 용액 중합 반응시켜 알칼리 수용액에서 현상이 가능할 뿐만 아니라 가시광선 영역에서 우수한 광투과성을 보이는 신규 감광성 폴리이미드 전구체인 폴리암산 (PAA-0)을 제조하였다. 광개시제의 존재 하에서 노광 후 열경화된 폴리이미드 박막은 2.38 wt%의 테트라메틸암모니움 히드록사이드 수용액에 용해되지 않는 특성을 보였으며, 이를 이용하여 광에 의한 미세 화상 형성 연구를 수행하였다. 폴리이미드 전구체 박막의 광반응에 적합한 광개시제는 2, 2-디메톡시-2-페닐아세토페논임을 알 수 있었고, 최적 광량은 400∼600 mJ/$\textrm{cm}^2$의 범위에 있음이 확인되었다. 감광성 폴리이미드 전구체는 25$0^{\circ}C$의 온도에서 50분간 열경화시킴으로써 투명한 폴리이미드 박막으로 전환이 되었으며, 유기용제를 비롯한 포토레지스트 제거제에 대한 우수한 내용제성 및 가시광선영역에서의 우수한 광투과 특성을 나타내었다.

가교제 변화에 따른 광학용 아크릴 점착제의 점착물성에 대한 연구 (The Effect of Crosslinker Type on Adhesion Properties of Transparent Acrylic Pressure Sensitive Adhesives for Optical Applications)

  • 백승석;장세정;황석호
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권3호
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    • pp.199-203
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    • 2014
  • 아크릴 단량체인 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA), isobornyl acrylate (IBOA)를 광중합을 통하여 3원 공중합체 시럽을 합성하였다. 이관능기 아크릴 단량체인 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA, Mn = 250, 575, 700)를 가교제로 사용하여 semi-IPN형 감압성 점착제 (Pressure sensitive adhesives; PSAs)를 UV-광가교 시켜 제조하였다. 가교제 변화에 따른 감압성 점착제의 점착특성, 저장탄성율, 그리고 광학특성을 고찰하였으며, 점착특성과 저장탄성율은 가교제의 화학구조와 분자량에 의존하였다. 광학특성은 모든 감압성 점착제에서 92.5 % 이상의 광투과도 (at 550 nm), 1.0 % 이하의 haze값, 0.3 이하의 색차계값을 보임을 확인하였다. 결과적으로 가교제의 종류에 영향을 받지 않음을 확인하였다.

알콕시 실란기능화 양친성 고분자 전구체를 이용한 유-무기 하이브리드 졸 제조 및 이를 이용한 발수 코팅 (Preparation of O-I hybrid sols using alkoxysilane-functionalized amphiphilic polymer precursor and their application for hydrophobic coating)

  • 이대곤;김나혜;김효원;김주영
    • 접착 및 계면
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    • 제20권4호
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    • pp.146-154
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    • 2019
  • 본 연구에서는 소수성 PPO 사슬과 친수성 PEO 사슬들이 동시에 존재하고, 반응성 알콕시 실란기를 가지고 있는 알콕시 실란 기능화 양친성 고분자 전구체 (Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer, AFAP)를 합성하여, 이를 TEOS과의 Hydrolysis- Polycondensation 반응에서 분산안정제 및 반응속도 조절제로 이용하여서 유-무기 하이브리드 나노입자가 안정적으로 분산된 졸 (Sol)을 제조하였다. 제조된 Sol에 불소 함유 실란화합물을 혼합·반응하여서 불소함유 유-무기 하이브리드 Sol을 제조하였고, 이를 유리 기재에 코팅하고 저온 경화를 통해 기재위에 경화필름을 형성하였다. 형성된 경화 필름은 AFAP 및 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 용매 종류에 따라서 표면 경도 및 발수 특성이 변화하였다. 최적의 용매 및 불소 함유 실란화합물 첨가량에서 태양전지나 디스플레이에 적용가능한 투명하면서도 견고한 유-무기 하이브리드 형태의 코팅필름 형성이 가능하였다.

수분산 Polyurethane/Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) 혼성 필름의 물리화학적 특성 향상 (Improvement of Physicochemical Properties of Waterborne Polyurethane/Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Hybrid Thin Films)

  • 고영수;임진형
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.587-591
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    • 2013
  • Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)은 높은 전기 전도도, 광학적 투과성 및 좋은 화학적 안정성을 가지고 있는 반면 낮은 물리화학적 물성을 가지고 있다. 본 연구의 목적으로 PEDOT의 내용제성 및 필름경도와 같은 물리화학적 특성을 향상시키고자 하였다. 음이온성 수성폴리우레탄(WPU)이 가지는 카르복실기는 아지리딘 존재 하에서 효과적인 가교반응이 일어나 물리화학적 특성이 개선된 WPU/PEDOT 혼성 전도성 박막을 제조할 수 있다. 다양한 WPU 및 고형분 함량별로 WPU/PEDOT 유기-유기 혼성 박막을 제조하여 전기적/물리화학적 특성을 비교하였다. 고형분 함량이 증가할수록 투과율과 표면저항은 감소하였다. WPU/PEDOT 혼성 전도성 박막의 연필경도와 내용제성이 WPU가 가지는 카르복실기의 가교반응에 인해 효과적으로 증가하였다.