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최근 폴더블폰, 롤러블TV 등 유연한 전자기기의 발전으로 인하여 유연한 특성을 가지는 재료에 대한 수요가 급증하고 있다. 그 중에서도 유연한 점착필름은 디바이스의 최종 결합을 담당하는 핵심 요소로 얇은 두께, 강한 기계적 물성과 점착력이 요구된다. 하지만 점착제의 기계적 물성과 점착력은 Trade-off 관계에 있다. 왜냐하면 기계적 물성을 향상시키기 위해 가교도 조절 등을 통해 ...

최근 폴더블폰, 롤러블TV 등 유연한 전자기기의 발전으로 인하여 유연한 특성을 가지는 재료에 대한 수요가 급증하고 있다. 그 중에서도 유연한 점착필름은 디바이스의 최종 결합을 담당하는 핵심 요소로 얇은 두께, 강한 기계적 물성과 점착력이 요구된다. 하지만 점착제의 기계적 물성과 점착력은 Trade-off 관계에 있다. 왜냐하면 기계적 물성을 향상시키기 위해 가교도 조절 등을 통해 고분자 사슬의 응집력을 높이게 되면 그로 인해 다른 피착재에 붙는 사슬의 힘은 감소하기 때문이다.
본 연구에서는 이러한 Trade-off 관계를 극복하고 기계적 물성과 점착력을 동시에 향상시키기 위해 나노 입자를 도입한 나노복합재료 점착필름을 제작하였다. 먼저 입자 크기 조절을 통해 입자 크기가 고분자 사슬과 입자와의 상호작용에 미치는 영향을 관찰하였다. 다음으로 점착력이 매우 뛰어난 것으로 알려진 폴리도파민을 나노 입자 표면에 코팅하여 입자 코팅에 의한 기계적 물성과 점착력의 변화를 관찰하였다.
표면처리에 의한 나노 입자의 특성 변화를 화학적 특성 분석과 표면 Morphology 관찰을 통해 확인하였고, 점착 수지로의 적절한 나노 입자 분산, 필름 캐스팅과 UV 경화를 통해 나노복합재 점착필름을 제조하였다. 또한 DMA를 이용하여 제조된 나노복합재 점착필름의 동적 점탄성을 분석하였고 이를 통해 최종 기계적 물성과 점착력의 상대적 세기를 예측하였으며, 이를 물성 측정결과와 비교하여 동적 점탄성 거동과 기계적 물성/점착력 사이의 상관관계를 도출하고 메커니즘을 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Flexible functional materials have been a great interest in various wearable electronic devices in which all constituting components should have some extents of flexibility. Flexible adhesive is essential part for successful assembly of each flexible component and it require both adhesive and mechan...

Flexible functional materials have been a great interest in various wearable electronic devices in which all constituting components should have some extents of flexibility. Flexible adhesive is essential part for successful assembly of each flexible component and it require both adhesive and mechanical properties with a thinness. However, these two properties have some trade-off relationships. In this study, we fabricated nanocomposite pressure-sensitive adhesive (PSA) film in order to overcome the trade-off relationship and create synergetic enhancement of both properties. We used the various size of silica nanoparticles to investigate size effect of nanoparticles on interaction between the particles and molecular chains of PSA. Next, we coated the surface of nanoparticles with polydopamine which is very famous for its exceptional adhesiveness. Thin films of nanocomposite PSA were fabricated by appropriate dispersion of nanoparticles and film casting with UV curing. And a series of characterization was conducted to distinguish the differences by surface treatment. In addition, we observed the viscoelastic behavior and predicted the relative superiority of each fabricated PSA film. We measured the both mechanical and adhesive properties and compared the experimental results with our prediction.

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