• 제목/요약/키워드: organic-inorganic hybrid resin

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자외선 경화형 유기/무기 복합코팅에 의한 폴리카보네이트의 내마모성 향상 연구 (Study on the Improved Abrasion Resistance of Polycarbonate Substrate by UV-curable Organic/Inorganic Hybrid Coatings)

  • 윤석은;우희권;김동표
    • 폴리머
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    • 제24권3호
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    • pp.389-398
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    • 2000
  • 폴리카보네이트 표면에 spin-coating한 유/무기 복합 코팅막을 자외선 경화와 가열(12$0^{\circ}C$, 12시간)처리함으로써 약 4~13 $\mu\textrm{m}$ 두께의 투명한 내마모성 유/무기 복합코팅막을 제조하였다. 코팅용액은 무기상과 유기상을 각각 0 : 100, 20 : 80, 30 : 70, 50 : 50, 80 : 20 중량비로 혼합한 다음 광개시제, 증감제 및 계면활성제를 첨가하여 제조하였다. 무기상은 TEOS와 실란커플링제 MPTMS을 1 : 2 혹은 2 : 1몰비로 흔합하여 졸ㆍ겔 반응으로 제조하였으며, 유기상은 2관능형 urethane acrylate 올리고머, 다관능형 TMPTA와 HDDA를 4:3:3 wt% 비율로 흔합하여 제조하였다. 유/무기복합상의 화학적 변화는 FT-IR, $^{29}$ Si-NMR로 분석하였으며, 열분석과 코팅층 표면 형상은 TGA/DSC, SEM, AFM으로 분석하였다. 무기물의 함량과 실란커플링제의 첨가량이 증가 할수록 분자수준의 흔화도가 개선되고 표면 평활도와 내마모성도 향상되었다. 즉 약 10 $\AA$ 이하의 표면 거칠기와 약 15$0^{\circ}C$의 T$_{g}$를 나타내는 시료는 500회 마모시험 전후 단지 16%의 광투과도 감소만을 보인 반면에, 무코팅 폴리카보네이트를 46%의 광투과율 감소를 나타내었다..

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폐석분과 폐타이어 칩을 충진제로 한 혼성복합재(Hycom)의 제조 및 계면현상 연구 (Preparations and Interfacial Phenomena of Hybrid Composites (Hycom) Containing Wasted Stone Powders and Tire Chips)

  • 황택성;차기식
    • 접착 및 계면
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 본 연구에서는 슬러지 및 폐타이어 칩(WTC)으로부터 얻은 폐석분을 충전제로 하고 불포화 폴리에스테르 수지(UPE)를 결합재로 하여 고분자 혼성복합재를 제조하였다. 또한 무기 충전제와 매트릭스 사이의 계면 결합뿐만 아니라 매트릭스 내의 충전제의 분산을 향상시키기 위하여 실란[${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane(${\gamma}$-MPS)]을 이용하여 표면처리를 하였다. 혼성복합재의 구조적 특성과 기계적 물성에 대한 이 무기 재활용 충전제의 함량과 농도의 영향은 Mercury Porosimeter 및 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다.

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IPL 처리를 통한 고분자 나노구조의 기계적 특성 향상 연구 (A Study of Mechanical Property Enhancement of Polymer Nanostructure using IPL Treatment)

  • 김도아;김두인;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.113-117
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    • 2020
  • 논문에서는 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성을 향상하기 위하여 광열효과를 이용한 열처리 공정을 응용하여 나노임프린트로 제작된 고분자 나노구조 필름의 기계적 물성에 미치는 영향을 규명하였다. Hybrid resin과 UV 나노임프린트을 이용하여 저반사 나노구조를 성형하고 IPL (intense pulsed light)를 이용하여 열처리를 수행한 뒤, 제작된 나노구조 필름의 투과율과 내스크래치성을 평가하여 나노구조의 성형성과 기계적 물성의 변화를 관찰하였다. 나노패턴의 특성에 의해서 나노구조의 투과율은 550 nm 파장에서 97.6%로 고투과율의 기능을 확인하였으며, IPL을 이용한 열처리를 진행한 경우 Hotplate를 이용한 열처리보다 경도는 0.51 GPa로, 0.27 GPa로 열처리한 시편에 비해 1.8배 향상하였으며, 동일 실험 조건에서 탄성율은 Hotplate 이용 시 4 GPa에서 IPL 이용 시 5.9 GPa로 1.4배 증가하였다.

Fabrication of a (100) Silicon Master Using Anisotropic Wet Etching for Embossing

  • Jung, Yu-Min;Kim, Yeong-Cheol
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.645-648
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    • 2005
  • To fabricate a (100) silicon hard master, we used anisotropic wet etching for the embossing. The etching chemical for the sili­con wafer was a TMAH 25$\%$ solution. The anisotropic wet etching produces a smooth sidewall surface inclined at 54.7°, and the surface roughness of the fabricated master is about 1 nm. After spin coating an organic-inorganic sol-gel hybrid resin on a silicon substrate, we used the fabricated master to form patterns on the silicon substrate. Thus, we successfully obtained patterns via the hot embossing technique with the (100) silicon hard master. Moreover, by using a single hydrophobic surface treatment of the master, we succeeded in achieving uniform surface roughness of the embossed patterns for more than ten embossments.

Ormocer 계열 수복재의 물성에 관한 연구 (SELECTED MECHANICAL PROPERTIES OF ORMOCER RESTORATIVE MATERIALS)

  • 이동수;정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.362-370
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    • 2002
  • 최근 20년간 다양한 종류의 심미 수복재가 개발되었고, 특히 지난 5년 동안에는 그 수에 있어서 극적인 증가추세를 보였다. 최근 들어, ormocer라는 새로운 종류의 광중합형 수복재료가 소개되었는데, 화학 분야에서는 이미 오래 전부터 알려져 있던 성분으로, 광학렌즈 등의 표면경화제로 이용되어 오다가 최근 치과용 수복재에 도입되었다. 'Ormocer' 란 'Organically Modified Ceramics'의 약자로 'Ormosils' (Organically Modified Silicates)로도 알려져 있다. 그러나, 이 새로운 수복재에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 서로 다른 계통의 광중합형 수복재들(Z-100, Surefil, Tetric Ceram, Dyract AP)과 ormocer(Admira)를 압축강도와 굴곡강도 측면에서 비교 평가하고, 구강내 환경과 유사한 조건에서 수분흡수가 그 물성에 미치는 영향을 평가할 목적으로 시도되어 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 1일 후에 측정한 Admira의 압축강도는 Surefil보다는 낮았으나, 다른 재료들과는 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 2. 1일 후에 측정한 Admira의 굴곡강도는 다른 4종의 재료에 비해서 낮았다(p<0.05). 2일부터는 3종의 복합레진에 비해서 낮았다(p<0.05). 3. 실험기간(30일) 중 hybrid composite resin군(Z-100, Tetric Ceram)과 packable resin(Surefil)군 간에는 압축강도와 굴곡강도에서 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 4. 실험에 사용된 5종의 수복재 모두 압축강도와 굴곡강도가 2일까지 증가하다가 7일부터 감소하였다(p<0.05). 5. 각 재료의 시간에 따른 압축강도와 굴곡강도의 변화양상은 통계적으로 유사하였다(p>0.05).

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Surface-modified Nanoparticle Additives for Wear Resistant Water-based Coatings for Galvanized Steel Plates

  • Becker-Willinger, Carsten;Heppe, Gisela;Opsoelder, Michael;Veith, H.C. Michael;Cho, Jae-Dong;Lee, Jae-Ryung
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.147-152
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    • 2010
  • Conventional paints for conversion coating applications in steel production derived mainly from water-based polymer dispersions containing several additives actually show good general performance, but suffer from poor scratch and abrasion resistance during use. The reason for this is because the relatively soft organic binder matrix dominates the mechanical surface properties. In order to maintain the high quality and decorative function of coated steel sheets, the mechanical performance of the surface needs to be improved significantly. In fact the wear resistance should be enhanced without affecting the optical appearance of the coatings by using appropriate nanoparticulate additives. In this direction, nanocomposite coating compositions (Nanomer$^{(R)}$) have been derived from water-based polymer dispersions with an increasing amount of surface-modified nanoparticles in aqueous dispersion in order to monitor the effect of degree of filling with rigid nanoparticles. The surface of nanoparticles has been modified for optimum compatibility with the polymer matrix in order to achieve homogeneous nanoparticle dispersion over the matrix. This approach has been extended in such a way that a more expanded hybrid network has been condensed on the nanoparticle surface by a hydrolytic condensation reaction in addition to the quasi-monolayer type small molecular surface modification. It was expected that this additional modification will lead to more intensive cross-linking in coating systems resulting in further improved scratch-resistance compared to simple addition of nanoparticles with quasi-monolayer surface modification. The resulting compositions have been coated on zinc-galvanized steel and cured. The wear resistance and the corrosion protection of the modified coating systems have been tested in dependence on the compositional change, the type of surface modification as well as the mixing conditions with different shear forces. It has been found out that for loading levels up to 50 wt.-% nanoparticles, the mechanical wear resistance remains almost unaffected compared to the unmodified resin. In addition, the corrosion resistance remained unaffected even after $180^{\circ}$ bending test showing that the flexibility of coating was not decreased by nanoparticle addition. Electron microscopy showed that the inorganic nanoparticles do not penetrate into the organic resin droplets during the mixing process but rather formed agglomerates outside the polymer droplet phase resulting in quite moderate cross linking while curing, because of viscosity. The proposed mechanisms of composite formation and cross linking could explain the poor effect regarding improvement of mechanical wear resistance and help to set up new synthesis strategies for improved nanocomposite morphologies, which should provide increased wear resistance.

$PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막을 통한 이산화탄소와 메탄의 기체투과특성 (Gas Permeation Properties of Carbon Dioxide and Methane for $PEBAX^{TM}$/TEOS Hybrid Membranes)

  • 김현준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.460-464
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    • 2011
  • Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.