2-브로모메틸-1,3-디옥솔란을 이용한 2-에티닐피리딘의 중합을 통하여 측쇄에 디옥솔란 치환기를 갖는 새로운 이온성 공액구조 고분자를 합성하였다. 별도의 촉매없이도 중합반응이 잘 진행되어 높은 수율의 중합체를 얻을 수 있었다(76%). 합성한 고분자의 분자구조를 여러 가지 분석장비를 사용하여 분석한 결과 1,3-디옥솔란 부분을 갖는 설계한 공액구조 고분자임을 확인하였다. 고분자의 적외선분광분석 스펙트럼에서는 2110 cm-1 와 3293 cm-1에 서 관찰되었던 2-에티닐피리딘의 아세틸렌 특성피크를 보여주지 않는 대신 1620 cm-1 인근에서 공액이중결합의 탄소-탄소 이중결합의 특성 피크를 보다 강하게 보여주었다. 합성한 고분자의 전기전도도 및 전기-광학적 특성을 측정하고 분석하였다. 요오드로 도핑한 고분자의 전기전도도는 1.82 x 10-3 S/cm 였다.

(아이오도메틸)트리메틸실란을 이용한 2-에티닐피리딘의 무촉매 중합을 통하여 N-(트리메틸실릴메틸) 피리디늄 아이오다이드를 측쇄로 갖는 새로운 공액구조 고분자를 합성하였다. 이 중합반응은 불균일하게 진행되었으며 중합수율은 95%로 매우 높았지만 생성된 고분자는 중합중 가교화반응으로 대부분의 유기용매에 용해하지 않았다. 합성 고분자의 분자구조를 분석한 결과 이온성 피리딜 치환기를 갖는 해당 고분자가 합성 되었음을 확인할 수 있었다. 합성 고분자의 열적 특성과 몰폴로지 등을 TGA, EDX 등의 분석장비로 측정하고 분석하였다.

큰 치환기를 갖는 새로운 이온형 폴리아세틸렌 유도체인 폴리(2-에티닐-N-아이오도피리디늄 테트라 페닐보레이트)를 소듐 테트라페닐보레이트를 사용한 폴리(2-에티닐-N-아이오도피리디늄 아이오다이드)의 이온 교환반응으로 합성하였다. 합성한 폴리(2-에티닐-N-아이오도피리디늄 테트라페닐보레이트)의 전자-광 및 전기 화학적 특성을 연구하였다. 합성 고분자의 UV-visible 스펙트럼에서는 공액구조 고분자의 특징인 800 nm까지 의 장파장 영역에서 공액구조 고분자의 특징적인 흡수 피크를 보여주었다. 고분자의 사이클릭 볼타모그램은 산화와 환원 피크사이에서 안정한 비가역적 전기화학적 거동을 보였다.

높은 함수율을 갖는 소프트렌즈를 제조하기 위하여 아크릴계 공중합체를 설계, 제조하였다. 공중합체용 모노머로 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)를 사용하였고 가교제로는 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA), glycerol dimethacrylate(GD) 혹은 glycerol 1,3-diglycerolate diacrylate (GDD)를 이용하여 렌즈를 제조하였다. 함수율 측정결과, 고함수율 렌즈는 기존의 36%에서 46%로 높 게 나타났으며 접촉각도 38.6 에서 34.4로 낮아져 표면 친수성이 높게 나타남을 확인하였다. 인장강도는 가교제의 친수성이 증가함에 따라 0.1MPa 에서 0.08 그리고 0.05 로 감소하였고 전자현미경으로 렌즈의 단면을 확인한 결과 상분리 현상은 나타나지 않았다. 광중합은 Real-time infrared(RTIR)로 측정하였는데 초기 중합 속도가 가교제에 따라 0.6 에서 0.9 로 나타났다.

3-부티닐-p-톨루엔술포네이트를 이용한 2-에티닐피리딘의 무촉매중합을 통하여 이온성 전도성 고분자를 합성하였다. 합성 고분자의 분자구조는 IR, NMR, UV-visible 분광분석기로 확인하였다. 공액구조 주사슬 고분자의 특징적인 π → π* 전이에 기인하는 약하면서도 완만한 흡수 피크를 800 nm까지 보여 주었다. 합성한 고분자의 전기화학적 특성과 전기광학 특성을 측정하고 분석하였다. 이 고분자는 도핑과 탈도핑 사이에서 매우 안정한 비가역 전기화학적 거동을 보였다.

코팅, 발수 및 접착특성이 우수한 불소함유 아크릴계 공중합체를 설계, 제조하였다. 공중합체용 모노머로 methyl methacrylate(MMA), 2,2,2-trifluoroethyl acrylate(FMA) 그리고 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)를 사용하여 괴상 중합 및 유화 중합으로 반응하여 > 95 %이상 고수율로 공중합체를 제조하였다. 1H-NMR로 화학구조를 확인하였고 DSC와 DMA로 물성분석을 한 결과, FMA의 함량이 5 %에서 10 %로 증가함에 따라 유리전이온도는 3 ℃ 감소하였으며 HEMA의 경우에는 감소폭이 2 ~ 8 ℃로 나타났다. Instron 및 TGA를 이용한 분석에서는 FMA 혹은 HEMA 함량이 10 % 증가함에 따라 괴상 및 유화 중합체 모두에서 인장강도는 29 MPa에서 22 MPa로 감소하였고 Td는 200 ℃에서 180 ℃로 감소하는 경향을 나타내었다. 접촉각은 친수성인 HEMA의 함량이 증가함에 따라 상대적으로 감소하였다.

고등 복합재료 구조물 제작에 적용되는 고온경화용 에폭시 수지 시스템 경화물의 물리적 특성을 연구하였다. 고온경화용 에폭시 수지 경화물의 표면 몰폴로지는 저온경화용 수지 시편의 표면과는 달리 균일한 몰폴로지를 보여주었다. 이 수지 경화물의 열중량분석 결과 300 oC까지는 무게감소가 거의 없는, 즉 열적으로 매우 안정한 것으로 나타났는데, 이는 높은 가교화밀도에 기인한 것이다. 300-500 oC 영역에 서 급격한 무게감도는 매트릭스 수지의 본격적인 열분해에 기인한 것이다. 시편의 인장 및 압축 특성, 열 변형온도, 밀도, 부피수축 등의 특성을 측정하고 평가하였다.

The water-swollen hydrogels containing silicone or fluorine were prepared by copolymerization of 2-hydroxy ethyl methacylate (HEMA) with 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate(SM) or 2,2,2-trifluoroethyl acrylate(FA). When the content of SM or FA increased in copolymers, there was tendency of water absorbance to decrease, whereas contact angles to increase. The hydrogels containing FA showed 2 ~ 4% higher water content and 4 ~ 5% lower contact angles compared to that of SM. Tensile strengths decreased as the content of SM increased. However, FA exhibited strength of 2.2 Mpa/cm2 which is similar to 2.3 Mpa/cm2 of B. FA, which implies comparatively low adherence, hence, showed better protein resistance properties than SM-based hydrogel. The photo-polymerization was also applied instead of thermal polymerization to enhance the energy efficiency. As a result, the reaction yield reached over 95% within 1 minute.

PVA 부직포의 방염성을 향상시키기 위하여 POCl3로 방염처리하였다. POCl3로 처리한 PVA 부직포의 물리적 및 열적 특성을 측정하고 분석하였다. 개질한 PVA 부직포는 대부분 물에 용해하지 않았으나 수축과 스웰링 특성을 보 였다. POCl3로 방염처리한 PVA 부직포의 열적 특성이 우수하고 방염특성이 원시료 보다 많이 우수한 것을 확인하였다. 그라프트 비와 염색성 사이의 선형관계는 PVA 부직포의 히드록시기와 POCl3가 공유결합으로 연결된 것에 기인하는 것 으로 분석되었다.

양이온계 광중합에 적용 가능한 propenyl ether 형태의 단량체들을 mono 및 di-functional alcohol과 allyl bromide의 축합반응으로 합성하였다. 이들 단량체들을 양이온 광개시제와 혼용하여 코 팅조성물을 제조하여 광경화 반응성을 조사하였다. 그 결과 mono propenyl ether 형태인 ((prop-1-en-1-yloxy)methyl)benzene (POMB)는 dipropenyl ether 계인 1,4-bis(prop-1-en-1-yloxy) benzene (BPOB) 비교하여 초기 중합 속도는 10.2로 상대적으로 낮게 나타났으나 1.5mol%의 광개시제 를 포합한 배합물에서는 90초이내에 거의 정량적으로 반응하였다. 또한 긴알킬기를 갖는 술폰산 염계 광개시제들은 단량체들에 빠른 용해 특성을 나타내었고 산성도가 높은 광개시제인 (4-n-decyloxyphenyl)diphenylsulfonium hexafluoroantimonate (DPSA)와 (4-n-decyloxyphenyl) diphenylsulfonium triflate (DPST) 를 사용한 경우 비교적 높은 중합속도와 전환율을 나타내었다.

고성능 복합재료 제조에 사용되는 고온경화용 에폭시 수지 시스템의 성형성을 연구하였다. 테트라글리시딜 메틸렌 디아닐린계 에폭시 수지 시스템의 조성과 화학구조를 여러 가지 분석장비를 이용하여 분석하고 확인하였다. 이 수지 시스템은 보통의 작업온도 조건에서 시간 경과에 따른 점도 상승이 미미한 것으로 나타났다. 유전 경화 모니 터링 방법을 이용하여 선정한 수지 시스템의 경화거동을 연구하였다.

내열, 코팅 및 접착특성이 우수한 아크릴계 공중합체를 설계, 제조하였다. 공중합체용 모노머 로 methyl methacrylate(MMA), isobornyl methacrylate(IBMA) 그리고 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA)를 사용하여 괴상 중합 및 유화 중합으로 반응하여 > 95%이상 고수율로 중합체를 제조하였다. 1H-NMR로 화학구조를 확인하였고 DSC, DMA, TGA분석으로 내열성을 확인한 결과 유리전이온도가 123 ℃이상 140 ℃까지 높게 나타났다. 또한, IBMA성분이 증가함에 따라 저장 탄성율, 열분해온도 모 두 증가하였다. 인장강도는 IBMA의 함량이 전체 모노머 조성물중 10%에서 30%로 증가함에 따라 괴상 및 유화 중합체 모두에서 22에서 30 MPa로 강도가 증가하였으며 IBMA의 소수성 특성으로 접촉각은 70도에서 88도까지 증가함을 확인하였다.

Rosin moeity-containing monomer was prepared by the reaction of abietic acid with 2-hydroxyethyl methacrylate in tetrahydrofuran(THF) using diethyl azodicarboxylate as a catalyst. This new monomer was photo-polymerized to give thin films in the presence of a radical type initiator. The rate of photo-polymerization and amount of cured polymer were determined using the residual yield method. A thermogravimetric analysis of the cured polymer showed that the film was stable up to 170oC, at which point the polymer film has lost 10 wt % of its weight.

A new class of deep UV Photoresist based on the principles of chemical amplification was developed. This photoresist consists of three basic elements: a copolymer, blocked tetrabromobisphenol-A as a dissolution inhibitor and a photosensitive onium salt as a photoacid generator. On irradiation followed by a post exposure bake, tert-butoxycarbonyloxy phenyl group is converted to phenol group. Thus the initially base insoluble resin is converted under UV irradiation to a base soluble resin which may be preferentially removed by dissolution. This new photoresist display high sensitivity, 10 mJ/cm2.