한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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pp.151-152
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2011
본 연구에서는 황산니켈, 아세트산니켈, 썰파민산니켈 등 니켈 염 종류에 따른 무전해 니켈 도금피막의 기계적 특성을 평가하고자 하였다. 동일한 두께로 도금피막을 형성하여 내절성 시험결과 황산니켈을 사용한 무전해 니켈 도금피막의 경우 97회, 아세트산니켈을 사용한 경우 259회, 썰파민산 니켈을 사용한 경우 467회의 굴곡 시험 후 도금 피막이 파괴되어 썰파민산니켈이 니켈염으로 사용될 경우 가장 우수한 피막을 나타내었다. 도금피막의 연신울 측정결과 니켈염으로 황산니켈을 사용할 경우 0.28%의 연신율을 나타내었고 아세트산니켈을 사용할 경우 0.32%의 연신율을 나타내었고 썰파민산니켈을 니켈염으로 사용한 결과 0.69%의 높은 연신율을 나타내었으며 개발한 도금액을 PCB 도금을 위한 Cu Pattern에 도금한 경우 Cu line에 선택적으로 도금이 가능하였다.
고속방사소재는 연신공정이 없이 6,000m/min이상의 고속방사공정만이 있으므로 원가절감이 되고, 빠른 냉각, 높은 변형속도 등으로 섬유의 결정화도, 분자와 결정의 배향 및 모폴로지(morphology) 변화 등의 기계적 및 섬유상의 특성이 종래의 원사와는 다르게 된다. 방사속도가 증가함에 따라 배향도가 증가하면서 결정영역 또한 증가한다. 또한 기존 연신사에 비해 큰 결정크기를 갖는데 방사속도에 에 따른 방사응력의 증가가 응력유도 결정화도를 유발하여 결정크기 및 결정화도를 증가시키고,따라서 고분자의 용융점도를 고온측으로 이동시키는 현상을 나타내게 한다. 즉, 고속방사에 있어서는 연신에 필요한 임계응력 이상의 과도한 응력이 가해짐으로 인해 결정구조가 일반 연신사에 비해 현저히 발달한다는 것을 알 수 있다. 고속방사 원사를 통일한 조건으로 염색하는 경우 기존의 연신사보다 염착량이 많아 농색으로 염색이 가능하고 염착속도도 빠른 특징을 갖는 데이는 고속방사 원사의 비결정 배향이 낮고 느슨한 구조를 갖기 때문에 염료의 침투가 용이한 것으로 해석되고 있다. PET 섬유는 방사 후 형태안정성을 부여하기 위해서 염색 전처리 공정에서 열을 가하게 된다. 이런 과정에서 섬유의 미세구조가 변하게 되는데,특히 고속방사의 경우 섬유 형성과정이 연신사와는 다르므로 열에 의한 구조 변화와 이에 따른 염색성 변화에 대해 검토해 보는 것은 고속방사의 응용면에서 꼭 필요하다. 본 연구에서는 고속방사소재의 가장 단점인 잔류신도, 저수축현상, stiff감을 보완하면서 고속방사소재의 장점인 심색성을 부각시켜 차별화된 복합사 제조기술을 개발하기 위해 그 기술개발이 기초 연구로서 일반 일반 DTY사와 고속방사소재인 HOY사를 이용한 DTY사의 물성 및 염색 특성을 비교분석 하고자 한다.
폴리프로필렌(PP) 필름사는 크게 스플리트사(split yam)는 슬리트사(slit yarn)로 구분된다. 이러한 PP 필름사의 제조공정은 필름압출와 연신공정이 연속적으로 이루어져 있으며 고도로 연신되고 가공되기 때문에 전형적인 멀티필라멘트사 제조공정과 비교하여 압출공정이 간단하고 소규모로도 가능하므로 경제적이라 할 수 있다[1-3]. 스플리트사는 슬리트사 제조공정에서 연신과정에 새로이 해섬장치를 부착하여 기계적으로 슬리트된 필름사를 일정한 기하학적 구조로 미세화하여 제조한다[2]. (중략)
폐 디스플레이에서 발생하는 플라스틱을 재활용하여 실용적이고 경제성 있는 재생복합소재의 개발에 기여할 목적으로 ABS/PE(50/50과 20/80), ABS/GF (90/10) 복합 소재의 조성이 연신율에 미치는 효과를 연구하였다. PE 함량을 50%에서 80%로 증가시킨 폐플라스틱 재생복합소재의 인장시험 결과 전반적으로 연신율이 2.4%에서 13%로 증가하는 것이 관찰되었으나 유리섬유 첨가 시 인장강도와 연신율 모두 현저하게 감소하였다. 이러한 사실에 비추어 볼 때 PE의 함량에 따라 인장강도 등 다양한 기계적 특성의 조절이 가능함을 알 수 있었고 무엇보다도 플라스틱 사출성형에 투입되는 재생복합소재의 특성 중 아주 중요한 연신율을 향상시키는데 PE의 효과가 현저함을 알 수 있었다. 이는 ABS 자체의 우세한 비정질성이 결정성을 띈 PE의 첨가로 인해서 광범위하게 결정화된 결과 폐플라스틱 입자들 사이의 전단 응력이 감소하기 때문인 것으로 간주된다.
Poly(ethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate)(PEN)의 분자구조는 주사슬내에 PET의 벤젠환 자리에 나프탈렌환으로 치환된 구조로서, 분자자체의 특성상 강직성을 가지며 PET에 비하여 고탄성률과 고융점을 가짐으로써 산업용 재료로써 주목되고 있음은 잘 알려진 사실이다. (중략)
용액 삽입법을 이용하여 다양한 함량의 사포나이트(SPT) 점토를 포함한 폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA) 나노 복합체 필름을 제조하였다. SPT를 0에서 10 wt%까지 첨가한 PVA 나노 복합체 필름들의 열적 특성, 모폴로지, 광학 투명성 및 기체 투과성에 대해 조사하였다. 특히 5 wt% SPT 포함한 PVA 복합체 필름이 매우 우수한 열적 특성과 기체 차단성을 나타내었다. 5 wt% SPT 포함된 복합체 필름을 연신율에 따라 150에서 250%까지 이축 연신하였고, 이축 연신율에 따른 점토 분산성, 광학적 특성 및 기체 투과성에 대한 조사를 하였다. 다양한 비로 이축 연신한 PVA 나노 복합체 필름은 우수한 광학 투명성과 산소 차단성을 보였다.
2가지 형태의 지오그리드의 장기안정성을 평가하였다. 멤브레인 연신형 지오그리드는 지수함수 형 인장특성을 나타내었으며 섬유형 지오그리드는 파단점에 근접할수록 빠른 인장특성의 증가를 나타내었다. 단기 가속 크리프 시험은 섬유형 지오그리드에는 실시되었지만 멤브레인 연신형 지오그리드의 경우 열적특성 때문에 실온에서만 실시 하였다. 멤브레인 연신형 지오그리드의 크리프 변형률은 인장시험에 의한 극한 인장변형률보다 크게 나타났다. 섬유형 지오그리드의 크리프 변형에 의한 감소인자는 멤브레인 연신형 지오그리드보다 작게 나타났다. 이 결과로부터 섬유형 지오그리드가 멤브레인 연신형 지오그리드보다 크리프 변형에 안정성이 있음을 알 수 있었다.
2종류 지오그리드의 장기안정성의 검토되었다. 멤브레인 연신형 지오그리드는 지수함수형 인장거동을, 섬유형 지오그리드는 파단점에 가까울수록 빠른 인장특성 증가를 나타내었다. 섬유형 지오그리드의 경우 가속 크리프 시험을 실시하였지만 멤브레인 연신형 지오그리드의 경우에는 열적특성 때문에 가속 크리프 시험을 실시할 수 없었다. 멤브레인 연신형 지오그리드의 크리프 변형률은 인장시험에 의한 극한변형률보다 훨씬 큰 값을 나타내었으며, 섬유형 지오그리드의 크리프 변형에 의한 감소인자는 멤브레인 연신형 지오그리드에 비해 작은 값을 나타내었다.
필름형 poly ethylene terephthalate(PET)를 0~1000 mm/min의 속도로 단계적으로 연신시켰을 때, 플라스틱 변형이 일어나면서 형성되는 넥킹 거동을 조사하였다. 필름형 시편을 약 20~100 mm/min의 속도로 연신시켰을 때, 얻어진 응력-변형 곡선에서 응력 진동이 뚜렷하게 발생하였지만, 약 200~500 mm/min의 속도로 연신시켰을 때, 응력 진동이 발생하지 않았다. 약 50 mm/min의 속도로 연신된 시편에서 투명/불투명 존 및 단면을 광학 현미경과 주사형 전자 현미경으로 관찰하였다. NaOH 알칼리 용액 내에서 약 50 mm/min의 속도로 연신된 시편의 부식 특성을 광학 현미경으로 관찰하였다.
기능성 도판트인 dodecylbenzensulfonic acid(DBSA)와 혼합도판트{(DBSA와 $LiClO_4$, NSA(2-naphthalenesulfonic acid), DEHSA[di(2-ethylhexyl)sulfosuccinic acid]}를 사용하여 전기화학적방법에 의한 연신성 폴리피롤(Ppy-DBSA, Ppy-mixed dopants)필름을 제조하였다. 전기화학적 방법에 의해 제조된 폴리피를 괼름은 zone drawing방법을 사용하여 1.0-2.5배 연신시킬 수 있었으며, 연신된 폴리피롤 필름의 전기전도도를 측정하였다. 연신율이 증가함에 따라 필름의 전기전도도가 증가함을 볼 수 있었다. 이 현상은 연신율에 따른 결정성 증가로 설명 할 수 있었다. 1.0-2.5배 연신된 폴리피를 필름(Ppy-DBSA, Ppy-mixed dopants)을 온도변화에 따른 전하 이동 경로는 모두 power raw에 적합함을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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