리소그래피

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배기가스 정화용의 촉매담체등에 사용된다. 이것에 대하여 메소포아나 마이크로포아 영역의 세라믹 다공체는 구멍지름이 나노미터 단위정도의 것으로 새로운 제조기술과 특성평가기술 등의 확립이 필요하였고 따라서 제조를 위해서 핵심기술이 되는 초임계 건조법을 사용하였으며 용매로는 초임계유체를 사용하였다.
현재 실리카와 점토를 출발원료로 한 다공체를 제작하고 있으며 실리카다공체의 경우, 미세한 실리카입자를 용매인 에탄올에 분산시키고 습윤겔로 하여 그것을 오토클레이브(Autoclave)법과 에탄올 CO2계를 사용한 CO2추출법으로 각각 초임계 건조했다. Autoclave법에서는 용기내에 시료와 촉매인 에탄올을 밀폐하고 초임계상태로 한 후, 강압하여 용매를 외계로 방출한다.
CO2추출법에서는 초임계조건하에서 CO2를 흘리고 용매농도를 서서히 낮추어 추출 제거했다. 통상의 건조는 액체에서 기체로의 상태변화를 경유하여 행해지지만 초임계건조는 기체, 액체의 구별이 없어 계면을 생성하지 않으므로 모세관현상이 작용하지 않아 수축, 크랙이나 변형이 없는 균질한 건조체가 얻어진다. 초임계건조에 의한 실리카 다공체는 입경이 수나노미터에서 수십나노미터의 미립자로 되어 기본적으로 마이크로 구경 및 메소(meso)徑을 갖는 무정형 다공체가 되었다. 또한, 비표면적이 크고 열전도율이 낮으며 저음속으로 굴절률은 1에 가까운 것을 알 수 있었다.
올해에는 환경소재로의 응용기술과 적용특성평가기술의 확립을 목표로 연구중이다. 실리카 다공체는 투명단열, 차음향재, 태양광집열용 열보온재 등에, 점토계 다공질체(500℃ 소성체)는 다공알루미나 충진에 의한 탈취필터, 가스분리재등에의 응용을 목표로 한다. 향후 기술의 파급효과는 크다. 실리카 다공질체의 저음속특성을 응용한 지연디바이스의 개발 등 독특한 응용을 생각할 수 있고 세라믹바인더의 추출에도 응용할 수 있다고 한다. 단점은 가격이 비싼 것이고 장치의 개발도 과제라고 한다.
*나노콤포지트 압출혼련기술 확립
일본화학공업일보(1999/02/08)에 따르면 소화전공은 엔지니어링 플라스틱 등의 나노콤포지트(Nanocomposite)를 압출기 혼련법으로 제조하는 기술을 확립, 최근 오오이타 공장에서 폴리아미드66(나일론66)와 폴리아세탈(POM)수지 콤포지트로 실용화했다고 보도하였다. 합성마이카(Mica)를 토대로 한 나노미터(1/10억㎜) 수준으로 필러를 수지중에 균일 분산시킨 신규 복합재료로 첨가량이 몇%의 소량에서도 수지의 내열성과 강성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 것이 최대 특징이다. 또한, 이 기술은 폴리올레핀으로부터 엔플라, 그 외에 마스터배치의 나노콤포지트까지 적용할 수 있다. 이들의 특징을 살려서 전자, 자동차, 산업기기분야를 중심으로 제품의 종류를 확대하여, 2000년을 목표로 1천 톤 이상의 판매를 목표로 하고 있다. 압출기 혼련법으로 엔플라 나노콤포지트를 상업 생산하는 것은 세계에서 최초이다.
새로운 용도개척분야로 이미 유리섬유를 이용하지 않고, 높은 강성과 난연성을 가지며, 나아가 비할로겐의 폴리아미드수지를 개발하는 등 엔플라의 새로운 시장을 확대하고 있다. 이번 신제법은 나노레벨의 필러 제조와 수지의 압출기 혼련기술을 융합함으로써 확립했다. 필러로는 층상점도광물의 일종인 합성 마이카를 이용하고 있으며, 마이카의 팽윤특성을 살려서 층간에 유기양이온을 첨가하여 이온교환반응(Intercalation)을 실시, 나노수준의 필러를 얻는다. 목적에 따라 필러의 첨가량을 조정하여 기존의 압출기(2축)에서 수지와 블렌드하여 나노콤포지트를 제조하는 방법이다.
이 기술은 폴리올레핀으로부터 엔플라, 고농도(마스터배치)의 나노콤포지트, 여기에 3차원, 4차원계의 하이브리드 그레이드까지 적용이 가능하다. 이 회사에서는 먼저, 제1탄으로서 이 기술을 나일론66와 폴리아세탈에 적용하여, 오오이타 공장에서 양산화에 착수했다. 나일론66 콤포지트는 일반그레이드 외에 비할로겐으로 非인계 그레이드를 설정하고 있으며, 이 그레이드는 국제적인 난연지표인 미국 UL 규격의 94V-0, 94V-2를 취득했다. 내열성은 표준그레이드에 비해 약 30∼80℃ 향상되었고, 강성은 약 30∼80% 향상되었으며, 저변형으로 치수안정성이 우수한 특징이 있다.
이 회사에서는 앞으로, 전자, 자동차, 산업기기, 기계부품 등의 나일론66, 폴리아세탈 수지분야에 본격적인 판매를 개시하는 동시에 PBT, PP 등의 응용개발을 추진, 미래의 기능수지사업의 대형부품으로서 육성해 나갈 방침이다.

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리소그래피,   실리콘칩,   패턴