반응성 유기화 점토 함유 나노복합 UV 코팅제의 기체차단 연구 :Gas Barrier Property of Reactive Organo-Clay Nanocomposite UV-Coating Layers

권보람

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자료유형: 학위논문

저자정보: 권보람 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 인교진

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

반응성 유기화 점토 함유 나노복합 UV 코팅제의 기체차단 연구

권보람 화학공학과 2013.01 학위논문

2012

유기화 점토 함유 UV 코팅제의 기체차단 특성에 관한 연구

권보람 , 김슬기 , 인교진 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2012.04 학술대회자료

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판상 무기물을 함유한 유기코팅 소재는 산소 및 수증기 차단성능을 크게 증대시킨다. 차단성능이 우수한 무기물질로는 층상구조를 갖는 점토, 그라펜 등이 있다. 점토는 높은 종횡비와 독특한 삽입/박리 성질을 가지므로 고분자 내에서 횡 방향으로 배열되어 물질이 투과되는 경로를 증가시켜 적은 양으로도 열적, 기계적 물성 및 가스 차단성능을 향상시킬 수 있다.
본 연구에서는 아크릴계 UV 코팅제에 차단성이 우수한 판상형 무기물질을 복합화하여 기체차단 성능이 크게 향상된 UV 코팅제를 제조하였다. UV경화제인 우레탄아크릴레이트와 유기화점토를 사용하여 PET 지지체 필름에 유-무기 나노복합층을 제조하였다. 유기화 점토와 무수말레인산을 반응시켜 점토의 유기화 작용기를 말레인산기로 치환하였다. 점토와 결합한 말레인산 작용기는 UV 경화시 UV 경화 올리고머와 공중합하여 UV 코팅 수지와의 혼화성이 증대되고 강한 결합을 형성함으로써 고기체차단성능을 달성하였다. Cloisite 15A는 크실렌 용매와 혼합한 후 일반교반, 초음파를 이용하여 분산하였다. 용매에 대한 점토의 분산 상태는 침강속도, 점도, 투과도 등을 측정하여 확인하였으며, 초음파 처리가 점토를 용매에 가장 효과적으로 분산시킴을 확인하였다. FT-IR 및 열분석을 이용하여 점토 표면에 반응성 작용기가 도입되었음을 확인하였으며, TEM관찰 및 X-선회절 분석을 통하여 반응성 작용기 함유 점토/UV 경화수지의 복합화된 코팅층의 나노 구조의 분산상태를 분석하였다. 본 연구에서 개발한 반응성 작용기 함유 점토 나노복합체는 태양전지 보호용 백시트, 유기박막 태양전지 및 디스플레이 소자용 소재에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

#gas barrier #organo-clay #UV coating layer

목차 ⅰ
List of Table ⅲ
List of Figure ⅳ
1.서론 1
1.1.UV 경화 코팅의 개요 3
1.1.1. UV 경화형 도료 4
1.2.점토의 종류, 구조 및 특성 7
1.2.1. Kaolins 10
1.2.2. Palygorskite 10
1.2.3. Smectite 11
1.3.점토의 유기화 14
1.3.1. 유기화 점토의 종류와 물성 17
1.4.점토/고분자 나노복합체 19
1.4.1. 점토/고분자 나노복합체 제조 방법 22
1.4.2. 점토/고분자 나노복합체의 차단특성 25
2.실험 27
2.1.재료 27
2.2.실험 및 분석방법 27
3.결과 및 고찰 30
3.1.유기화점토의 용매 분산성 검토 30
3.1.1. 침전효과에 의한 점토 분산안정성 30
3.1.2. 점도 측정에 의한 점토 분산 효과 33
3.1.3. 점토 분산에 대한 초음파 처리 효과 35
3.2.점토 함유 UV 경화 코팅층의 기체차단 특성 38
3.3. 유기화 점토에의 반응성 작용기 도입 40
3.3.1. FT-IR 분석 40
3.3.2. TGA 열분해, X-선-회절 분석 및 모폴로지 40
4.결론 47
참고문헌 48
영문요약 53

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