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저온 졸-겔 법을 이용한 투명 하드코팅 필름용 ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 연구 KCI 등재

ZrO2/TiO2/Organosilane Hybrid Composites via Low Temperature Sol-Gel Process for Hard and Transparent Coating

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/354070
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한국응용과학기술학회지 (The Korean Society of Applied Science and Technology)
한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) (The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST))
초록

본 연구에서는 투명도와 기계적 특성을 향상시키기 위해 저온 공정의 졸-겔 법을 이용하여 하이브리드 복합체의 코팅 박막을 제조하였다. 하이브리드 복합체로는 ZrO2/TiO2/organosilane을 사용하였으며, 그 중 organosilane은 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate을 사용하였고 이는 저온 공정의 광경 화 반응을 위해 도입되었다. 다양한 조성비로 합성된 복합체를 폴리 카보네이트 기판 위에 저온 공정의 졸 -겔 법을 이용하여 광경화와 열처리 공정을 거처 코팅 박막을 제조하였고 이 코팅 박막의 광학 특성 및 기계적 강도를 확인하였다. 코팅 박막은 가시광선 영역에서 97.5 % 이상의 투과도를 가짐을 확인하였고 기계적 강도는 9H 이상의 연필 경도를 가진 것을 확인하였다. 특히 ZTS-2-1 코팅 박막의 나노 압입 경도는 1.14 GPa로 가장 높게 측정되었다.

In this study, we prepared hybrid composites by using low temperature sol-gel process for transparent and hard coating film. The hybrid composites consist of ZrO2/TiO2/organosilane, of which organosilane was introduced 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate due to the role of a photocurable ceramic material for low temperature process. The ceramic composites with various composition ratios were coated on a polycarbonate substrate using a sol-gel process of low temperature process, and characterized optical and mechanical properties of coated thin film. The transparencies of coated thin films were 97.5 % or more, and the pencil hardness were 9H or more. In the case of the ZTS-2-1, the nano-indentation hardness was measured at the highest value of 1.14 GPa.

목차
요 약 
 Abstract
 1. 서 론
 2. 실 험
  2.1. 시약
  2.2. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅 용액제조
  2.3. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅필름 제조
  2.4. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅필름의 특성 분석
 3. 결과 및 고찰
  3.1. Zr 전구체와 Ti 전구체의 비율에 따른코팅 박막의 물리적 특성
  3.2. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅필름의 구조적 특성
  3.3. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅필름의 광학 특성
  3.3. ZrO2/TiO2/Organosilane 복합체 코팅필름의 기계적 특성
 4. 결 론
 감사의 글
 References
저자
  • 이수현(삼육대학교 화학과, Department of Chemistry, Sahmyook University) | Su-Hyeon Lee
  • 최종완(삼육대학교 화학과, 삼육대학교 스미스 교양대학, Department of Chemistry, Sahmyook University, Smith Liberal Art College, Sahmyook University) | Jongwan Choi Corresponding author