광경화 접착제로 많이 사용되는 우레탄-아크릴레이트 올리고머의 광경화 거동을 자체촉매화 반응모델식을 통해 중합온도 및 올리고머의 관능성에 따른 영향을 확인하여 보았다. 중합온도가 증가함에 따라 최대중합속도는 감소하여 중합온도가 경화 거동에 대한 영향인자임을 확인할 수 있었으며, 반응속도상수 k는 온도증가에 따라 거의 일정한 값을 보이나 반응차수 m과 n은 증가하는 경향을 보였는데 이는 가교구조에 의한 반응성 기의 확산제한 및 유동성의 제한으로 인한 것으로 판단되어진다. 온도증가에 따른 중합속도의 감소는 주로 반응차수 n의 증가에 의해 진행되었다.
본 연구에서는 DNA의 상보적인 결합을 이용하여 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 측정에 사용된 DNA는 15개의 염기를 가진 올리고 뉴클레오티드를 사용하였으며 이에 대해 상보적 결합이 가능한 염기서열을 가진 것과 그렇지 않은 미스매치 형태의 DNA 올리고뉴클레오티드를 이용하여 DNA 혼성화 반응 특성을 측정하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $LiTaO_{3}$를 사용하여 100 MHz 발진되는 형태로 제작하였으며, 센서의 지연선 위에 Ti/Au 층을 증착하여 SH기가 수식된 탐침 DNA의 고정화가 가능하게 하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 탐침 DNA를 SAM 방법으로 고정화 시켰을 경우와 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후의 센서의 주파수 변화를 각각 측정하였다. 개발된 DNA 혼성화 반응 측정용 SH형 SAW센서는 DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.
Schiff 리간드인 (Z)-N-((Z)-2-(sec-butylimino)-1,2-diphenylethylidene)butan-2-amine을 벤질과 sec-부틸아민과의 축합반응에 의해 합성하였다. 일 주기 전이금속인 망간(II) 및 니켈(II)과 리간드와의 착물반응을 시도하였다. 리간드 및 착물의 특성을 FTIR, 원소분석 및 열무게분석으로 고체 상태에서, 그리고 NMR ($^1H,\;^{13}C$)로 용액 상태에서의 각각 조사하였다. 두 착물 모두 온화한 조건에서 methylaluminoxane (MAO) 존재 하에 부타디엔 올리고화 반응의 조촉매로 좋은 촉매활성을 보였다.
고분자 전해질막으로 사용할 수 있는 소수성/친수성 랜덤 멀티블럭 공중합체를 합성하였다. 공중합체는 수산화기를 각 말단에 가지고 있는 소수성 올리고머, 친수성 올리고머 및 반응성이 좋은 커플링 단량체로 친핵성 치환 반응을 활용하여 합성 하였다. 높은 반응성의 커플링 단량체의 존재로 비교적 낮은 온도에서 합성이 됨으로서 고온에서의 에테르-에테르 교환반응에 의한 랜덤화를 억제할 수 있었으며, 높은 중합도의 공중합체를 합성 할 수 있었다. 각 수산화기로 같은 말단으로 조정된 올리고머는 투입 비율의 조정으로 쉽게 이온교환용량을 조정할 수 있었다. 솔루션 캐스팅 방법으로 강도를 가지고 잘 휘어지며 투명한 전해질막을 제조할 수 있었다. 전해질막은 이온전도도, 물흡수율, 부피 변화율, 연료 투과성 등의 측정이 되었다.
천연 고분자인 키토산의 1차 아민기를 아질산 나트륨에 의해 oxidative-deamination 반응을 일으켜 reducing end에 알데히드기를 갖는 키토산 올리고머를 얻었으며, 이를 수소화붕소산나트륨으로 환원하여 2,5-anhydro-D-mannitol로 전환하였다. 얻어진 피토산 올리고머의 평균 중합도는 겔 투과 크로마토그래피를 통해 2정도임을 알 수 있었고, 키토산에 비해 친유성 유기 용매에 대한 높은 용해성을 나타내었다. 키토산 올리고머에 아실클로라이드를 4-디메틸아미노피리딘 촉매하에서 반응시켜 N,N-디아실, O-아실 키토산 올리고머를 합성하였다. 시차주사열량 분석을 실시한 결과 N,N-디라우로일, O-라우로일 키토산 올리고머의 경우 액정 영역을 나타내었고, 편광현미경을 통해 이를 확인할 수 있었다. X-선 회절분석 실험결과 키토산 올리고머와 달리 N,N-디라우로일, O-라우로일 키토산 올리고머는 높은 결정성 구조를 나타냄을 알 수 있었다.
폴리알킬렌테레프탈레이트 (PAT)의 고리 올리고머의 몰 고리화 정수(molar cyclization equilibrium constants)를 회전 이성 상태 (rotational isomeric state) (RIS) 모델에 의해Monte Carlo 모사로부터 얻었다. Jacobson-Stockmayer 이론과 이를 보완한 Flory, Suter, 그리고 Mutter의 방법으로는 각 PAT의 고리 올리고머의 함량과 분포를 잘 설명할 수 없었다. RIS모델을 이용한 직접 계산법으로는 반응거리를 ${\gamma}$=0.5 < ${\gamma}^{2}$> $^{1/2}$로 잡아준 경우에 모든 PAT에 대해서 실험치에 가까운 고리 올리고머의 분포를 얻었다. 또한 각 PAT의 입체형태의 변화에 따른 몰고리화 정수의 변화를 고찰하기 위하여 PAT 반복단위 중의 통계적 가중치 rl과 필를 변화시키면서 각 PAT의 몰 고리화 정수를 구하였다. 여러 반응거리와 ${\gamma}$=0.5 < ${\gamma}^{2}$> $^{1/2}$로 설정한 경우에 ${\sigma}_{1}$과 ${\sigma}_{2}$의 변화에 모든 PAT의 평형 고리 올리고머의 함량이 약간 변하기는 하나 그 분포는 그대로유지되었다. 각 PAT의 몰 고리화 정수는 주어진 입체배열에 의해서 일차적으로 결정이 되며 입체형태의 변화에 의해서도 다소 영향을 받는다는 것을 알았다.
본 연구에서는 DNA의 고정화 및 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 고정화 및 혼성화 반응에 사용된 탐침 DNA 및 표적 DNA는 상보적 결합이 일어날 수 있는 염기서열을 가진 15-mer의 올리고뉴클레 오티드를 사용하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $36^{\circ}\;YX\;LiTaO_3$를 사용하여 100 MHz로 발진되는 이중 지연선 형태로 제작하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후 센서의 주파수 변화를 측정하였으며, DNA 고정화 및 혼성화 반응은 pH 7.4의 PBS 완충용액상에서 수행하였다. 개발된 SH형 SAW센서는 $1.55 {\cal}ng/{\cal}ml/Hz$의 민감도를 가지며, DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.
아크릴계 에멀젼의 내수성 및 촉감을 향상시키기 위해 유연하고 낮은 표면에너지를 가지는 실록산 단량체 및 올리고머와의 공중합체를 제조하였다. 아크릴 작용기를 갖는 실록산 단량체와 올리고머를 합성하고, n-butyl acrylate와 methyl methacrylate를 사용하여 실록산 함유 아크릴 삼원공중합체를 제조하고 표면자유에너지의 변화 및 점착특성을 조사하였다. 삼원공중합체의 Tg는 실록산 단량체의 주입 양이 증가함에 따라 감소하였으나, 올리고머의 경우는 양 말단의 아크릴기에 의해 가교반응이 일어남으로써 삼원 공중합체의 Tg는 증가하였다. 실리콘 단량체와 올리고머를 첨가함에 따라 tack 값과 표면에너지가 감소하는 것으로 내수성 및 촉감이 향상된 것을 확인하였다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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