• 한국재료학회지
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• 제26권5호
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• pp.271-280
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• 2016

When a single inorganic precursor is used for the synthesis of a sol-gel coating, there is a problem of cracking on the surface of coating layer. In order to solve this problem of surface cracking, we synthesized inorganic-organic coatings that have hybrid properties of inorganic and organic materials. Sols of various ratios (1:0.07, 0.2, 0.41, 0.82, 1.64, 3.26, 6.54, 13.2) of an inorganic precursor of Tetrabutylorthotitanate ($Ti(OBu)_4$, TBOT) and an organic precursor of ${\gamma}$-Methacryloxy propyltrimethoxysilane (MAPTS) were prepared and coated on stainless steels (SUS316L) by dip coating method. The binding structure and the physical properties of the synthesized coatings were analyzed by FT-IR, FE-SEM, FIB (Focused Ion Beam), and a nano-indenter. Dynamic polarization testing and EIS (electrical impedance spectroscopy) were carried out to evaluate the micro-defects and the corrosion properties of the coatings. The prepared coatings show hybrid properties of inorganic oxides and organic materials. Crack free coatings were prepared when the MAPTS ratio was above a critical value. As the MAPTS ratio increased, the thickness and the corrosion resistance increased, and the hardness decreased.

• Corrosion Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.64-75
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• 2015

Single $TiO_2$ coating prepared by sol-gel process usually experiences cracks in coating layer. In order to prevent cracks, an inorganic-organic hybrid $TiO_2-SiO_2$ coating was synthesized by combining precursors with an organic functional group. Five different coatings with various ratios of (1:8, 1:4, 1:1, 1:0.25 and 1:0.125) titanium alkoxide (TBOT, Tetrabutylorthotitanate) to organo-alkoxysilane (MAPTS, ${\gamma}$-Methacryloxy propyltrimethoxysilane) on carbon steel substrate were made by sol-gel dip coating. The prepared coatings were analyzed to study the coating properties (surface crack, thickness, composition) by scanning electron microscope (SEM), focused ion beam (FIB), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were also performed to evaluate the corrosion characteristics of the coatings. Crack free $TiO_2-SiO_2$ hybrid coatings were prepared with the optimization of the ratio of TBOT to MAPTS. The corrosion rates were significantly decreased in the coatings for the optimized precursor ratio without cracks.

• 폴리머
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• 제34권5호
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• pp.405-409
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• 2010

내부식성이 우수한 기능기를 함유하는 새로운 졸-젤 전구체를 합성하고 이를 함유하는 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 제조하였다. 코팅 조성물에는 통상의 졸-젤 전구체로 tetraethoxysilane을 사용하였고 비스페놀 A 타입의 에폭시를 실란화합물로 개질하였으며, 졸-젤 반응을 위하여 물과 HCl을 촉매로 사용하였다. 각 조성물은 졸-젤 전구체의 종류, 함량 등을 변화하여 다양한 코팅 조성물을 제조하였고 iron 기판위에 딥코팅하여 열경화하였다. 코팅된 iron 기판의 내부식성을 평가하기 위하여 염수분무시험과 전기화학적 임피던스 분광법을 사용하였는데, 내부식성 기능기를 함유한 유무기 하이브리드 코팅재가 일반적인 하이브리드 코팅재에 비해 매우 향상된 내부식성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 내부식성 기능기를 함유한 코팅재의 경우, 0.1 M NaCl에서 500시간 이상 초기의 임피던스를 유지하는 반면, 일반적인 코팅재는 24시간 이후에 임피던스가 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1296-1301
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• 2006

눈은 자외선과 가시광선에 노출되어 있다. 눈은 자외선 노출에 해로우므로 모든 자외선으로부터 눈을 보호해야 한다. 본 연구에서는 자외선 차단을 위해 투명 플라스틱에 유-무기 하이브리드 재료와 자외선 흡수제의 배합에 의한 자외선 차단 코팅하였고, PMMA, CR 39 및 PC기재에 적용하여 자외선 차단 효과를 조사하였다. 자외선 흡수제의 양이 증가할수록 자외선의 투과도는 낮았다. PMMA의 경우 자외선 투과도를 현저히 감소시켰으며 CR 39에서도 자외선 차단 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편, PC자체에서는 자외선 차단효과가 있는 것으로 평가되었다. CR 39 렌즈의 부착력, 내약품성, 내온수성은 우수하였고, 연필 경도의 경우 4H였으며 내마모성은 좋지 않았다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.15-19
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• 2012

Both electrogalvanized and hot-dip galvanized steel sheets have been finally produced via organic-inorganic surface coating process on the zinc surface to enhance corrosion resistance and afford additional functional properties. Recently, POSCO has been developed a variety of chromate-free coated steels that are widely used in household, construction and automotive applications. New organic-inorganic hybrid coating solutions as chromate alternatives are comprised of surface modified silicate with silane coupling agent and inorganic corrosion inhibitors as an aqueous formulation. In this paper we have prepared new type of hybrid coatings and evaluated quality performances such as corrosion resistance, spot weldability, thermal tolerance, and paint adhesion property etc. The electrogalvanized steels with these coating solutions exhibit good anti-corrosion property compared to those of chromate coated steels. Detailed components composition of coating solutions and experimental results suggest that strong binding between organic-inorganic hybrid coating layer and zinc surface plays a key role in the advanced quality performances.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제28권2호
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• pp.240-246
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• 2011

UV-Curable hybrid coatings were synthesized to improve the surface properties of plastic film. Organic-inorganic coating solutions were prepared by the sol-gel method using urethane-acrylate oligomer, acrylate monomer, photo initiator and tetraethoxysilane (TEOS). Methacryloyloxypropyltrimethoxysilane(MPTMS) was used as a silane coupling agent to improve chemical interaction between inorganic phases and UV curable acrylate. In this study, the surface hardness and adhesive properties were improved with the use of inorganic component. The experimental results showed that UV-Curable hybrid films containing aliphatic urethane oligomer, hexanedioldiacrylate, trimethylolpropanetriacrylate, hydroxy dimethyl acetophenone exhibited good surface properties. Also, the optimum curing conditions were investigated.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.277-284
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• 2011

본 연구에서는 알루미나 졸과 아크릴레이트 단량체를 이용하여 UV 경화형 유-무기 하이브리드 하드코팅 용액을 제조하였다. Aluminum isopropoxide로부터 얻어진 알루미나 졸에 실란커플링제인 methacryloxypropyl trimethoxysilane(MPTMS)을 첨가하여 제조된 졸을 무기물 성분으로 사용하였다. 유기물 성분으로는 다양한 아크릴레이트 단량체인 pentaerythritol triacrylate(PETA), 1,6-hexanediol diacrylate(HDDA), dipentaerythritol hexaacrylate(DPEHA)를 혼합하여 사용하였다. 이후 무기물 성분과 유기물 성분을 혼합하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 제조한 후, 이를 polycarbonate 기판 위에 스핀 코팅 후 UV 경화를 실시하여 도막을 형성하였다. 이때 무기물 성분 중의 MPTMS의 첨가량과 UV 경화 시간 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 MPTMS가 0.20 mole 첨가 될 경우 코팅 막은 3H의 우수한 연필경도를 나타내었으며 haze값이 2%로 내마모성도 우수하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.806-809
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• 2009

Epoxy functionalized organic-inorganic hybrid materials (hybrimers) were synthesized by sol-gel reaction for application in OLED barrier coating. By using the calcium degradation method, the oxygen transition rate (OTR) and water vapor transition rate (WVTR) measured so far is $10^{-2}cc/m^2$-day for oxygen and $10^{-1}g/m^2$-day for water molecules with single hybrimer coating film, respectively. Encapsulated OLED devices have life time of 14hrs of a single hybrimer barrier coating and 29hrs of hybrimer/inorganic double barrier coatings at $25^{\circ}C$ and 60% relative humidity.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.626-631
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• 2017

투명 플라스틱 소재를 광학용으로 적용하기 위해서는 표면경도 및 내열성과 같은 물성의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 물성의 개선을 위하여 자외선 경화형 유기/무기 하이브리드를 합성하였다. 유기소재 안에 무기 성분이 균일하게 최적상태로 분산되도록 하기 위하여 졸-겔 반응을 기초로 하여 동시에 반응이 진행되도록 하였다. 이러한 졸-겔 반응과 빠른 자외선 경화반응을 적절히 조합하여 우레탄 아크릴레이트 유기소재 안에 무기 성분의 분산성이 향상되도록 하여 투명성이 우수한 코팅층을 형성시킬 수 있었다. 자외선 경화형 유기/무기 하이브리드의 경화도와 코팅 물성을 변화시키기 위하여 다양한 종류의 알콕시 실란을 사용하였다. 이러한 자외선 경화형 유기/무기 하이브리드 코팅에서의 무기 성분의 함량에 따라 표면 경도와 내열성을 조절할 수 있었다.

• 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..