본 연구에서는 MMA/BA 합성 라텍스를 이용하여 폴리머 시멘트 모르타르의 성질에 영향을 미치는 모노머비의 효과를 검토하고, 시멘트 혼화용 폴리머로서의 개발적용을 위해 필요한 기초적 실험 데이터를 얻기 위한 것이다. 실험결과, MMA/BA모노 머비에 따른 폴리머 시멘트 모르타르의 세공경 분포는 MMA/BA의 비가 60 : 40, 70 : 30에서 미세공극량이 크게 증가했으며, 전세공용적은 감소하였다. 또한 모노머비에 관계없이 폴리머 시멘트 비가 증가할수록 그 효과는 더욱 커지는 것으로 나타났다. 일반적으로 MMA/BA 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 압축강도는 MMA 결합재량 70% 및 폴리머-시멘트비 15%에서 가장 우수하게 나타났으며, 흡수율과 염화물 이온 침투저항성은 MMA 결합재량보다는 폴리머-시멘트비에 의해 크게 지배되는 것으로 나타났다. 모노머비를 변화한 MMA/BA 합성 라텍스 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 성질에 영향을 미치는 중요한 인자는 MMA 결합재량의 변화에 의한 세공경분포의 변화와 폴리머-시멘트비로 나타났다.
본 연구에서는 소수특성의 PP 정밀여과막에 방사선을 조사하여 친수성 모노머인 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA), acrylic acid(AAc) 및 methacrylic acid(MAAc)를 그라프트 중합하였다. 3가지 모노머에 대한 그라프트 중합반응에서 물/메탄올 혼합용매의 조성에 따라 그라프트율에 미치는 효과를 조사하였으며, 이에 대한 각 모노머의 농도에 따른 영향을 고찰하였다. 가장 높은 그라프트율을 얻는 용매조건은 AAc는 순수한 물에서, MAAc는 물/메탄올 혼합비가 50/50 vol %에서, 그리고 HEMA는 25/75 vol %이었다. 그라프트된 PP 다공성 분리막의 모노머 도입여부와 표면특성변화는 FTIR-ATR 및 SEM을 이용하여 관찰하였다. 또한 인장강도와 연신율을 측정하여 그라프트율에 따른 막의 기계적 특성을 평가하였다. 그라프트된 PP막은 본래의 PP막보다 물 투과속도가 증가하였으며, 물 투과에 적당한 모노머로 HEMA임을 알았고 99%의 그라프트율에서 가장 좋은 물 투과속도를 보였다. 또한 AAc가 그라프트된 PP막 및 MAAc가 그라프트된 PP막의 물 투과속도는 pH나 $Cu^{2+}$에 의해 크게 좌우되나 HEMA는 pH나 $Cu^{2+}$에 영향이 거의 없었다.
이전의 연구에서 레진 재료를 포함한 여러 수복재료에서의 유출물이 우식 유발 세균의 성장에 영향을 줄 수 있다는 보고가 있었다. 이번 연구의 목적은 대표적인 우식 유발 세균인 Streptococcus mutans와 Streptococcus sobrinus의 성장에 대하여 레진을 구성하는 모노머들(Bis-GMA, TEGDMA, EGDMA, UDMA, HEMA, Camphoroquinone)이 어떠한 영향을 줄 수 있는지에 대하여 알아보고자 하는 것이다. 결과는 다음과 같다. 1. S. mutans와 S. sobrinus의 성장률은 6가지 레진 모노머 모두에서 0.03 mmol/L의 농도에 서 유의할만하게 감소되었다. 2. S. mutars의 성장률은 0.01 mmol/L 농도의 UDMA와 0.005mmol/L, 0.01 mmol/L 농도의 Camphoroquinone에서 대조군에 비하여 유의 할만하게 감소되었다. 3. S. sobrinus의 성장률은 0.01 mmol/L 농도의 HEMA, UDMA와 0.005 mnol/L, 0.01 mmol/L 농도의 Camphoroquinone에서 대조군에 비하여 유의할만하게 감소되었다. 4. S. sobrinus의 성장률은 0.001, 0.01, 0.03 mmol/L농도에서 대조군에 비하여 유의할만한 감소를 보였으며 각 실험군들 간에도 통계학적으로 유의 할만한 차이를 보였다. 이상의 결과를 종합하면 레진 모노머를 적용한 모든 군에서 적용하지 않은 양성 대조군에 비해 두세균의 증식률이 감소되었으며, 세균의 성장을 촉진하지 않는 것으로 사료된다.
수소동위원소 교환반응에 이용되는 스티렌-디비닐벤젠 고분자 촉매 담체를 제조하였다. 중합반응시 일정한 용매계에서 용매/모노머 함량비와 팽윤제/침전제 함량비를 변화시켜 담체의 표면특성에 미치는 영향을 확인하였다. 가교도가 33%일 경우 용매/모노머가 2.0 이하에서 팽윤제/침전제의 함량비가 증가할수록 10~30$\AA$의 반경을 갖는 기공의 분포가 증가하였다. 담체의 열적안정성을 확인하기 위한 열 중량 분석에서는 온도를 일정한 비율로 단시간에 증가시킬 경우에는 담체의 가교도에 관계없이 35$0^{\circ}C$ 근처에서 거의 유사한 degradation을 보였지만 온도를 매우 천천히 증가시켜 장시간 노출시킬 경우 가교도에 따라서 degradation의 정도와 경향이 다르게 나타남을 확인하였다.
일반적으로, 고분자 매트릭스에 층상 점토광물이 분산되어 얻어지는 복합재료는 세가지 형태를 이룬다. 첫째 통상의 복합재료는 고분자 매트릭스 내에 점토입자가 고루게 분산된 상태를 말하며, 둘째 점토 층 사이에 고분자 모노머나 올리고머가 일부분 삽입된 삽입형 복합재료(intercalated composite)이며, 셋째 점토 층 사이에 삽입된 모노머나 올리고머의 경화 또는 중합반응을 통해 점토내의 한층 한층 균일하게 매트릭스 내에 분산된 박리형 나노복합소재(exfoliated nanocomposite) 이다. 이들 복합재료들 중 박리형 나노복합소재는 적은 양의 점토가 단위 층으로 고분자 매트릭스에 완전히 분산되어 다양한 물성의 향상이 기대되는 재료이다. 따라서 최근 고분자의 기계적 강도, 팽윤 저항성 그리고 차폐특성 둥 전반적인 물성을 향상시키는 방법으로 층상 점토광물의 층 사이에 다양한 유기물을 삽입하여 층간거리를 확장시킨 유기 점토광물을 제조하고 이를 고분자 소재에 첨가하여 박리형 나노복합소재를 제조하는 방법이 많은 연구가 수행되고 있다.
디스플레이 소재나 자동차 글레이징 소재에 있어서 경량화나 충격성을 향상시키기 위하여 플라스틱소재를 기재로 응용하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리카보네이트(PC) 고분자 필름의 내마모성, Haze 성, 내수증기 차단성 등을 향상시키기 위하여 유기실리콘 전구체인 HMDSO 모노머와 산소를 사용하여 플라즈마 도움화학증착(PECVD) 하였다. RF출력과 HMDSO 투입량, 산소투입량을 변화시키면서 각 증착조건에 따른 생성된 필름의 화학결합구조와 표면조도, 헤이즈 특성에 미치는 영향을 FTIR-ATR, AFM, Hazemeter를 이용하여 알아보았다. HMDSO와 산소를 사용한 박막의 증착은 100 nm/min이상의 높은 증착속도를 가졌고, 증착실험에서 얻은 증착필름의 원소조성을 XPS를 이용하여 구한 결과, 종전의 다른 유기실리콘계 모노머를 사용했을 때보다 효과적으로 박막에 존재하는 탄소잔류물을 감소시키는 것을 확인하였으며, FTIR-ATR결과로 부터 플라스틱 기재의 차이로 인한 생성박막의 결합구조가 다름을 알 수 있었다. 본 연구로부터 HMDSO/02 시스템이 탄소함량이 낮은 박막을 형성시키고 내마모도가 좋은 박막을 증착시키는데 효과적인 것을 알 수 있었다.
한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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pp.360-367
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2005
PMMA는 우수한 물성으로 인하여 각종 소재 및 건축자재로 널리 활용되고있다. PMMA는 열 분해시 모노머 단위가 일정하게 이탈하는 unzip reaction을 나타내어 모노머로의 회수가 용이한 특징을 가지고있다. PMMA를 열분해하여 MMA를 회수하기 위한 기초연구로써 본 연구에서 TGA를 이용한 열분해특성을 조사하였다.
동제련 공정중 Smelting에서 SiO2가 없으면 산화에 의한 생성물은 Molten Cu-Fe-O 'Oxysulphide' 와 Solid Magnetite가 된다. 이 생성물은 Cu-rich Liquid와 Cu-dilute Liquid로 분리가 불가능하다. Smelting의 목적이 Cu가 높은 Matte와 산화된 불순물의 효과적인 분리에 있으므로 이와 같은 분리가 불가능한 혼합상태를 분리해 주어야 한다. 이때 SiO2가 첨가되면 Cu-rich 상인 Matte가 FeO-rich상인 Slag로의 분리가 가능해진다. 이러한 의미에서 동제련에 있어서 규사의 성분은 매우 중요하며 현재 재생사를 규사로 대체 사용하고 있다. 한편 실리콘 모노머 합성 공정인 금속 규소와 접촉 물질(Contact Mass, 구리촉매와 조촉매)을 반응시켜 (Si+CH3Cl ${\rightarrow}$ (CH3)2SiCl3) 실리콘 모노머를 생산하는 공정중 반응이 끝난 접촉물질인 구리 폐촉매가 발생되는데 주요성분이 Cu 12%, Si80%로 재생사와 유사하여 동제련에 투입 가능 여부를 판단하기 위하여 각 공정에서의 용융실험을 통하여 결론을 도출하였고, 실 조업 Test를 거쳐 처리하게 되므로 구리 회수 및 폐기물로써의 매립을 중지 할 수 있었다.
다중 도메인 수직배향 LCD는 러빙 공정을 필요치 않는 다는 장점에서 출발해 현재 액정 TV 시장에서 주를 이루고 있다. 하지만 현재 사용화 되고 있는 제품들이 투과율, 응답속도, 명암대비율 등 성능부분의 개선이 필요하고 공정 측면에서 돌기를 사용하거나 상판 패턴을 필요로 하는데 이러한 공정을 제거하면서도 성능이 우수한 새로운 형태의 수직배향 LCD가 최근 대두되고 있다. 기 발표된 기술들을 정리해 보면 신기술에서는 액정에 UV curing이 가능한 모노머를 소량 도핑 한 후 적절한 셀 구조를 형성해 전압 인가시 중간에 액정 배열에 충돌이 있더라도 최종적으로 안정한 배열을 갖게 만든 다음 UV조사를 통해 양 기판 표면에 모노머가 고분자화되면서 액정 배향 방향과 프리틸트각을 갖게 하도록 만든다. 이러한 신개념의 수직배향 LCD는 종래 LCD에 비해 전기광학 특성이 우수해지고 제조공정도 단순해져 향후 수직배향 LCD의 주를 이룰 것으로 예상된다. 더불어 수직배향 기술은 해마다 새로운 진화를 하고 있으며 앞으로 더 진화를 할 것으로 예상되어 이 부분에 대한 적극적인 연구 지원이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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