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      • SCIESCOPUSKCI등재

        동박과 접착력 향상을 위한 폴리이미드 합성 및 접착특성 평가

        박재연(Jae Yun Park),박종현(Jong Hyun Park),박유민(Yu Min Park),박노균(No Kyun Park),김윤호(Yun Ho Kim),원종찬(Jong Chan Won) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.5

        차세대(5G) 디스플레이의 발전으로 인하여 데이터 전송량이 점차 증가하므로, 신호전송이 빠른 대역대인 고주파 대역을 사용한다. 신호전송을 위한 회로는 동박과 폴리이미드 필름으로 이뤄진 유연동박적층판(FCCL)이 사용되는데, 고주파는 표면으로 신호가 흐르므로 두 소재 사이의 계면 조도를 낮춰 경로를 최소화하여야 한다. 그러나 저조도 동박을 사용하면 동박과 폴리이미드 수지와의 접착 강도가 떨어지게 되므로 이러한 문제점을 보완해야 한다. 본 연구에서는 동박과 접착력 향상을 위해 다양한 폴리이미드 구조를 설계하고, 아민계 실란 기능기를 도입한 폴리아믹산을 합성하였다. 다양한 구조의 폴리아믹산은 pyromellitic dianhydride(PMDA), 3,3"4,4"-biphenyltetracarboxylicdianhydride(BPDA), 4,4"-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride(6FDA)와 m-tolidine(mTB), 2,2"-bis(trifluoromethyl)-[1,1"-biphenyl]-4,4"-diamine(TFMB) 등의 조합으로 합성하여, 이를 동박에 코팅하고 이미드화하여 FCCL을 제조하였다. 접착력에 대한 특성은 다양한 폴리이미드 구조에 따른 박리 강도 시험과 분리된 계면에 대한 AFM, SEM, 접촉각 측정으로 상관관계를 비교 해석하여 확인하였다. Since the development in mobile display requires high data transmission speed, there is a growing need in the development of flexible copper clad laminate (FCCL) for flexible printed circuit board (FPCB) that has a high signal propagation at high frequency range. The circuit for signal transmission uses FCCL which is composed of copper foil and polyimide film. The surface roughness of copper foil has to be low to reduce the pathway of signal because the current flows near the surface at high frequency range. However, such low roughness of the copper foil results in poor adhesion to polyimide, which is a problem that should be addressed. In this study, the poly(amic acid)s (PAAs) having various structures were synthesized and the silane functional group was introduced as end group to investigate the enhancement in the adhesion with the copper metal. Various polyimide structures were synthesized with the combinations of pyromellitic dianhydride (PMDA), 4,4"-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 3-aminopropyltriethoxysilane (TEOS), 3,3",4,4"-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), m-tolidine (mTB) and 2,2"-bis(trifluoromethyl) biphenyl-4,4"-diamine (TFDB). The synthesized PAAs were casted on the copper foil and were imidized for the fabrication of polyimide for FCCL. The adhesion strength between the polyimide and the copper foil was investigated by peel strength test and interfacial characteristics was investigated with AFM, SEM, FTIR and contact angle measurement.

      • KCI등재

        폴리에테르이미드 용융중합 공정개선을 위한 신규 디아민 합성 및 중합

        서완기(Wan Gi Seo),박노균(No Kyun Park),정유리(Yuri Jeong),김호섭(Ho Sub Kim),김상균(Sang Kyun Kim),손영교(Young Kyo Son),송상민(Sang Min Song),김윤호(Yun Ho Kim),원종찬(Jong Chan Won) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.2

        폴리에테르이미드(PEI)의 용융중합은 단량체의 양을 정밀하게 조절하기 어려워 동일한 품질을 양산하기 힘들다는 큰 한계점이 있다. 특히, 기존 디아민 단량체인 m-PDA는 낮은 융점(64℃)으로 인해 압출기의 투입구에서 용융되어 혼합비의 불균형을 초래하였다. 본 연구에서는 문제를 개선할 수 있는 신규 디아민 단량체 DABI를 소개한다. DABI는 98%의 높은 수득률로 제조되었으며 부가 반응이 없는 A-B-A 다이머 구조이다. 또한 DABI는 152℃의 높은 융점을 가지고 있는 것으로 나타났다. 최종적으로 DABI를 이용한 용융중합에서 높은 분자량을 가지는 PEI를 얻을 수 있었으며, 이러한 결과는 합성한 신규단량체 DABI가 혼합비 불균형 문제를 해소하고 공정을 개선하였음을 보여준다. Melt process of polyetherimide (PEI) has a difficulty to precisely control mixing ratio of monomers, which results in failure of production on an industrial scale. Especially, a typical diamine monomer obstructs the feeder of the hot extruder due to its low melting point (mp) of 64℃. In this work, we suggest that a novel diamine monomer, DABI, can be substituted for the conventional monomer. The molecular structure of DABI was designed with the A-B-A structure with amide linkage, where A was m-PDA and B was BPADA, and was identified by structural analysis (1H NMR and FTIR). DABI showed a high yield of 98% in synthesis process and a high mp of 152℃ in thermal analysis (DSC). Finally, we obtain high molecular weight of PEI via melt process with DABI, which indicates that DABI can solve the problem with imbalance in the mixing ratio in melt process.

      • SCIESCOPUSKCI등재

        전기방사법을 이용한 BaTiO₃/폴리이미드 나노섬유 복합체 제조 및 유전 특성평가

        윤현우(Hyun Woo Yoon),박재연(Jae Yun Park),박노균(No Kyun Park),원종찬(Jong Chan Won),김윤호(Yun Ho Kim),강이영(Yi Young Kang) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.6

        고유전성 무기필러가 잘 분산된 고분자-무기복합필름을 제조하기 위하여, 전기방사법을 이용하여 고유전성 고분자-복합체 나노섬유를 제조하였고, 연속적인 hot-press 공정을 통해 고유전성-무기복합필름을 제조하였다. 고분자 매트릭스로는 폴리이미드를 사용했으며, 고유전성을 발현하기 위하여 BaTiO₃를 무기필러로 사용하였다. 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산 용액에 고유전 나노입자를 분산시켜 전기방사용 용액을 제조하였고, 폴리아믹산 용액의 농도와 BaTiO₃ 나노입자의 함량이 나노섬유 제조에 미치는 영향을 주사전자현미경을 이용하여 조사하였다. 전기방사를 통해 나노섬유화함으로써, 매우 높은 분산성을 가지는 고유전 복합필름을 제조할 수 있었다. 그 결과, 높은 유전특성을 유지하면서 현저하게 낮은 유전손실 값을 가지는 복합필름을 제조할 수 있었다. BaTiO₃ 80 wt%의 복합필름의 유전율과 유전손실은 1 kHz에서 각각 25.01과 0.08 이하로 측정되었다. In order to produce a polymer-inorganic composite film in which a high-dielectric inorganic filler is well dispersed, a high dielectric polymer-composite nanofiber was prepared by electrospinning, followed by hot-pressing method. Polyimide and BaTiO₃ were used as a polymer matrix and an inorganic filler, respectively. The effects of polyamic acid (as a polyimide precursor) solution concentration and the content of dispersed BaTiO₃ nanoparticle on the nanofiber production were investigated by scanning electron microscope. By forming nanofibers through electrospinning, dielectric composite films with very high dispersibility could be produced. As a result, it was possible to produce a composite film having a remarkably low dielectric loss value while maintaining a high dielectric property. The dielectric permittivity of the as-fabricated nanocomposites significantly improved with the increase of BaTiO₃ fraction. Dielectric constant and dielectric loss of BaTiO₃ 80 wt% composite film were measured at 1 kHz and below 25.01 and 0.08, respectively.

      • KCI등재

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