방향족 액정 폴리에스테르는 열방성 액정중합체의 대표저인 예로 지금까지 구조-물성 관계가 많이 연구되었다. 본 연구에서는 유기 용매에 녹일 수 있는 가용성 방향족 액정 폴리에스테르를 합성하고, 아세틸렌말단기를 갖는 열경화성 수지와 복합화하여 제반 물성을 비교하였다. 가용성 방향족 액정 폴리에스테르는 6-hydroxy-2-naphthoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid 및 4-aminophenol을 단량체로 하여 에스테르 및 아미드 교환 반응에 기초로 한 축합 중합법을 이용하여 합성하였다. 아세틸렌 말단기를 갖는 열경화성 수지는 4-ethynylaniline과 terephthaloyl dichloride, isophthaloyl clichloride, 4,4'-biphenyldicarbonyl dichloride 등과 각각 반응시켜 합성하였다. 가용성 방향족 액정 폴리에스테르와 열경화성 수지를 용액 블렌딩하고 열처리하여 복합체를 제조하였으며, 복합체의 열적 안정성, 열팽창계수, 유전특성 등을 조사하였다.
방향족 액정 폴리에스테르는 열방성 액정 중합체의 대표저인 예로 지금까지 구조-물성 관계가 많이 연구되었다. 본 연구에서는 유기 용매에 녹일 수 있는 가용성 방향족 액정 폴리에스테르를 합성하고, 아세틸렌 말단기를 갖는 열경화성 수지와 복합화하여 제반 물성을 비교하였다. 가용성 방향족 액정 폴리에스테르는 6-hydroxy-2-naphthoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid 및 4-aminophenol을 단량체로 하여 에스테르 및 아미드 교환 반응에 기초로 한 축합 중합법을 이용하여 합성하였다. 아세틸렌 말단기를 갖는 열경화성 수지는 4-ethynylaniline과 terephthaloyl dichloride, isophthaloyl clichloride, 4,4'-biphenyldicarbonyl dichloride 등과 각각 반응시켜 합성하였다. 가용성 방향족 액정 폴리에스테르와 열경화성 수지를 용액 블렌딩하고 열처리하여 복합체를 제조하였으며, 복합체의 열적 안정성, 열팽창계수, 유전특성 등을 조사하였다.
Liquid crystalline aromatic polyesters (LCPs) are representative examples of thermotropic liquid crystalline polymers, whose structure-property relationships have been the subject of many researches. In this study, we synthesized organo-soluble liquid crystalline aromatic polyesters, and their compo...
Liquid crystalline aromatic polyesters (LCPs) are representative examples of thermotropic liquid crystalline polymers, whose structure-property relationships have been the subject of many researches. In this study, we synthesized organo-soluble liquid crystalline aromatic polyesters, and their composites with acetylene-terminated thermoset resins were prepared and characterized. Soluble LCPs were synthesized by employing 6-hydroxy-2-naphthoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and 4-aminophenol as monomers via condensation polymerization based on transesterfication and transamidation. Acetylene-terminated thermoset resins were synthesized by the reaction of 4-ethynylaniline with terephthaloyl dichloride, isophthaloyl dichloride or 4,4'-biphenyldicarbonyl dichloride. We prepared the soluble LCP/thermoset composites by solution blending followed by thermal treatment. The thermal stability, thermal expansion coefficient, and dielectric properties of the composite were studied.
Liquid crystalline aromatic polyesters (LCPs) are representative examples of thermotropic liquid crystalline polymers, whose structure-property relationships have been the subject of many researches. In this study, we synthesized organo-soluble liquid crystalline aromatic polyesters, and their composites with acetylene-terminated thermoset resins were prepared and characterized. Soluble LCPs were synthesized by employing 6-hydroxy-2-naphthoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and 4-aminophenol as monomers via condensation polymerization based on transesterfication and transamidation. Acetylene-terminated thermoset resins were synthesized by the reaction of 4-ethynylaniline with terephthaloyl dichloride, isophthaloyl dichloride or 4,4'-biphenyldicarbonyl dichloride. We prepared the soluble LCP/thermoset composites by solution blending followed by thermal treatment. The thermal stability, thermal expansion coefficient, and dielectric properties of the composite were studied.
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문제 정의
방향족 액정 폴리에스테르는 여러 가지 좋은 장점들을 가지고 있지만 탁월한 강직성으로 인해-녹는점인 약 350 °C 이상의 고온에서만 용융 성형을 할 수 있어 가공성이 용이하지 않다 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하고자 방향족 액정 폴리에스테르의 장점을 모두 가지고 있으면서 유기 용매에 녹아- 습식 성형이 용이한 방향족 액정 폴리에스테르를 단량체로 사용한 4-aminophenol2} isophthalic acid의 당량 비를 조절하여 합성하였다. 또한 합성된 가용성 액정 폴리에스테르는 비교적 낮은 L를 나타내지만 acetylene 말단기를 갖는 열경화성 단량체형 매트릭스 수지와 쉽게 복합화되었디; 신규 열경화성 단량체형 매트릭스 수지 화학 구조의 최적의 설계를 위해서 가용성 폴리에스테르와의 혼화성을 높이도록 최대한 닞은 분자량을 가지면서 메소겐 코어를 가지고 아미드 결합기를 함유하게 하여 유기용매에 대한 용해성을 높게 하였다.
또한 합성된 가용성 액정 폴리에스테르는 비교적 낮은 L를 나타내지만 acetylene 말단기를 갖는 열경화성 단량체형 매트릭스 수지와 쉽게 복합화되었디; 신규 열경화성 단량체형 매트릭스 수지 화학 구조의 최적의 설계를 위해서 가용성 폴리에스테르와의 혼화성을 높이도록 최대한 닞은 분자량을 가지면서 메소겐 코어를 가지고 아미드 결합기를 함유하게 하여 유기용매에 대한 용해성을 높게 하였다. 한편 acetylene 관능기를 주사슬 양 말단에 위치한 열경화성 단량체를 합성하여 최대한 가교 밀도를 높이고자 하였다. 본 연구에서 개발된 acetylene 말단기를 갖는 열경화성 단량체형 매트릭스 수지는 가용성 방향족 액정 폴리에스테르와 복합화하여, 유기용매를 이용한 습식 방법에 의해 가공하여 필름을 제조하였으며, 낮은 열팽창률과 유전율을 가진 열경화성 액정 고분자 복합체를 얻었다.
제안 방법
단량체형 수지의 합성. 4—Ethynylardline고!" tereph thaloyl dichloride를 원료로 하여 Scheme 3에 의해서 합성된 N, N - bis (4-ethynylphenyl) terephfhalamide (LCT-1) 의 분자구조를 'H NK/1R 스펙트럼을 통해 확인하였다(Figum 3).
/U/V^Bis(4-ethynylphenyl) terephthalamide (LCT-1, Scheme 3): Dropping funriel을 장착한 3-neck round bottomed flask 안의 수분을 flame dry를 통하여 완전 제거한 후에 4-ethynylaniline (8.66 g, 0.074 mol) 과 NMP (8.66 g, 4-ethynylaniline 대비 100 wt%)을 투입하여 용해한 우 triethylamine (5.06 g, 0.05 mol) 을 주사기를 사용하여 천천히 투입하고, magnetic stirring bar를 이용하여 상온에서 30분간 교반 하였다. Terephthaloyl dichloride (5 g, 0.
한편 고온에서의 산화 및 열화 부반응을 방지하기 위하여 질소 대기 하에서 반응을 실시하였다. 3구 반응용 플라스크에 교반 장치, 토크 미터, 질소 가스 도입관 및 환류 냉각기를 장치하고, 6-hydroxy-2- naphthoic acid (17.3 g, 0.092 mol), terephthalic acid (0.76 g, 0.0046 mol), isophthalic acid(6.8 g, 0.041 mol), 4-aminophenol(5 g, 0.046 mol), acetic anhydride(31.76 g, 0.23 mol) 및 potassium acetate (0.9 g, 단량체 대비 3 wt%) 를 투입한다. 반응기 내를 질소 가스로 충분히 채운 뒤 교반하면서 15분 동안 상온에서 150 °C까지 승온하고 그 온도를 유지하면서 2시간 동안 반응시켰다
A{7V-Bis (4 - ethynylphenyl) isophthalamide (LCT~2, Scheme 4) 의 분자 구조를 NMR 스펙트럼을 통해 확인하였다(Figure 4). Isophthaloyl dichloride의 양쪽 acid chloride 가 4-ethylnylaniline 의 amine 과 반응하여 amide 기 (10.
그러나 비교적 얇은 두께의 복합체 필름은 223 °C 근처에서 파단되었다. LCP/LCT 복합체의 유전율(K) 측정을 위해서 합성된 가용성 LCP (24 wt%) 와 열경화성 LCT(6 wt%) 를 용매인 NMP(70 wt%) 를 사용하여 혼합한 후 copper wafer 위에 프린팅하고, 250 °C에서 2시간 동안 열처리하였다. 측정 기기는 HP4194A impedence analyzer를 사용하였고, 복합체가 프린팅된 copper wafer 위에 shadow mask를 올린 후 Pt sputteririgdOOO A)하였으며 주파수 100 kHz~l MHz 사이에서 측정히였다.
MVTis (4 f ethynylphenyl) biph 아 nyli4, 4'Fdicafboamide (LCT-3, Scheme 5) 의 NMR 스펙트럼에서 amide/] (10.6 ppm) 및 ethylnyi기 (4.2 ppm) 를 각각 관찰하였다(Figure 5).
05 mol) 을 주사기를 사용하여 천천히 투입하고, magnetic stirring bar를 이용하여 상온에서 30분간 교반 하였다. Terephthaloyl dichloride (5 g, 0.025 mol) 를 NMP (5 g, terephthaloyl dichloride 대비 100 wt%)를 사용하여 용해시킨 후 20분에 걸쳐 투입한 후 30분간 교반하였다 반응 종료 후 반응 혼합물은 aq HC1 에 침전시켜 미반응 4 -ethynylaniline, 염과 NMP를 제거하였다 침전된 생성물은 여과한 후에 aq NaHCG를 사용하여 미반응 terephthaloyl dichloride를 수세, 제거하고 연이어 DI water를 사용하여 수세 진공 건조하여 엷은 노란색 분말을 얻었다(수율 85%, dec. 250 °C, xHNMR(500 MHz, CDCI3), 8 10.6 (s, 2H), 8.1 (s, 4H), 7.9 (d, 4H), 7.5(d, 4H), 4.1(s, 2H)).
가용성 LCP/열경화성 LCT 복합체의 Free Standing Film 제조: 합성된 가용성 방향족 액정 폴리에스테르 2.4 g(24 wt%) 과 합성된 열경화성 단량체형 매트릭스 수지 0.6 g(6 w%) 를 용제로서 NMP 7 g에 용해 혼합한 후 전해 동박 위에 캐스팅한 후에 진공 오븐(80℃)에서 한 시간 동안 감압, 건조하여 NMP를 모두 제거한 후 250 ℃에서 2 시간 동안 열경화하였다. 이후 50% 질산 수용액으로 전해 동박을 녹여제거흐]고 얻어진 free standing film은 DI water로 수세 후 진공 오븐에서 건조하였다.
가용성 방향족 액정 폴리에스테르를 합성하기 위해 사용한 단량체인 6 - hydroxy - 2 - naphthoic acid, terephthalic acid, iso- phthalic acid, 4-aminophenol2]- 족매인 potassium acetate, antimony oxide는 Aldrich사에서 구입하여 사용하였으며, 열경화성 단량체형 매트릭스 수지를 합성하기 위해 사용한 terephtlialoyl di- cHoride, isophthaloyl dichloride는 Aldrich사에서 구입하였고 4, 4, - biphenyldicarbonyl chloride와 4-ethynylaniline은 TCI사에서 구입하였으겨, 모든 시약들은 별도의 정제 과정 없이 사용하였다. 그리고 기- 용성 액정 폴리에스테르의 용해와 열경화성 단량체형 매트릭스 수지의 반응 용매로 사용된 A^-methyl—2-pyrrolidinone (NMP) 미량의 수분을 제거하기 위해 molecular sieve를 첨가하여 보관하였다.
단량체의 아세테이트 및 아미드화 반응이 끝난 후 제2단계 반응으로 용융 죽중합 반응(melt condensation polymerization) 실시하였다 (Scheme 2). 질소 가스 도입관과 환류 냉각기를 제거한 후 중합 촉매인 antimony oxide (0.
측정 기기는 HP4194A impedence analyzer를 사용하였고, 복합체가 프린팅된 copper wafer 위에 shadow mask를 올린 후 Pt sputteririgdOOO A)하였으며 주파수 100 kHz~l MHz 사이에서 측정히였다. 복합체샘플의 두께(d)는 22.4 pm이며, 전극의 반지름(r) 은 175 ㎛이다 측정된 capacitance를 아래 계산식에 대입하여 유전율(dielectric constant) 을 구하였다. Table 2에 표시하였듯이 LCP/ LCT 복합체는 비교적 낮은 유전율을 보이고 있다(4.
복합체의 free standing film 형성 여부 및 가용성 LCP와 LCT를 블렌딩한 복합체의 열팽창 특성을 비교하기 위하여 용액 캐스팅과 에칭 테스트를 실시하였다(Figum 10). 가용성 LCP(30 wt%) 를 NMP(70 wt%) 에 녹여 폴리이미드 테이프로 격막이 형성된 전해 동박 위에 캐스팅한 후 250 °C에서 두 시간 동안 열처리 후 산을 이용하여 동박을 에칭하였으나 기계적 강도가 약한 free standing film이 형성되었다(Figure 10(a)).
한편 acetylene 관능기를 주사슬 양 말단에 위치한 열경화성 단량체를 합성하여 최대한 가교 밀도를 높이고자 하였다. 본 연구에서 개발된 acetylene 말단기를 갖는 열경화성 단량체형 매트릭스 수지는 가용성 방향족 액정 폴리에스테르와 복합화하여, 유기용매를 이용한 습식 방법에 의해 가공하여 필름을 제조하였으며, 낮은 열팽창률과 유전율을 가진 열경화성 액정 고분자 복합체를 얻었다.
본 연구에서는 6-hydroxy- 2-naphthoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid 및 4-aminophenol을 단량체로 사용한 축합중합 반응에 의하여 방향족 폴리에스테르(LCP)를 합성하였다. 합성된 LCP는고분자 주사슬에 아미드 결합기가 부분적으로 분포하는 구조를 가지며 수소 결합 특성도 향상되기 때문에 적당한 분자량 조절 (C20000 Dalton) 을 통해서 NMP, DMSO, DMF 등의 고극성 유기 용매에 30% 이상 용해되는 가용성 LCP를 얻었다.
2). 질소 가스 도입관과 환류 냉각기를 제거한 후 중합 촉매인 antimony oxide (0.9 g, 단량체 대비 3 wt%) 를 투입하고, 제1단계 반응으로부터 생성된 acetic acid와 미반응 acetic anhydride를 진공펌프를 이용하여 감압하면서 제거하였다 이후 고진공 상태에서 교반 하면서 60분 동안 300 °C로 천천히 승온하고 3시간 동안 이 온도를 유지하였다. 토크 미터를 이용하여 원하는 점도 상승이 인정되는 시점에 반응을 종료하였다 상온으로 온도를 내린 후 반응 물질은 NMP에 용해하여 과량의 acetone에 침전시켰다.
축합중합된 가용성 액정 폴리에스테르의 분자량 측정을 위해 GPC 를 이용하였으며, 표준 물질은 폴리스티렌을, 용매로는 DMF를 사용하여 완전히 용해 후 측정하였다 중합시킨 가용성 액정 폴리에스테르의 수평 균 분자량은 가용성 확보를 위해 축합 반응 시간을 최대한 단축시킨 결과 18500 Da을 얻었다 그러나 본 중합 형태는 에스테르와 아미드 교환반응 둘 다 포함하기 떄문에 분자량 분포(PDD는 넓은 수치인 9.7을 나타내었으며 3개의 pealc molecular weight를 관찰하였다(Figure 2).
LCP/LCT 복합체의 유전율(K) 측정을 위해서 합성된 가용성 LCP (24 wt%) 와 열경화성 LCT(6 wt%) 를 용매인 NMP(70 wt%) 를 사용하여 혼합한 후 copper wafer 위에 프린팅하고, 250 °C에서 2시간 동안 열처리하였다. 측정 기기는 HP4194A impedence analyzer를 사용하였고, 복합체가 프린팅된 copper wafer 위에 shadow mask를 올린 후 Pt sputteririgdOOO A)하였으며 주파수 100 kHz~l MHz 사이에서 측정히였다. 복합체샘플의 두께(d)는 22.
합성된 LCP는고분자 주사슬에 아미드 결합기가 부분적으로 분포하는 구조를 가지며 수소 결합 특성도 향상되기 때문에 적당한 분자량 조절 (C20000 Dalton) 을 통해서 NMP, DMSO, DMF 등의 고극성 유기 용매에 30% 이상 용해되는 가용성 LCP를 얻었다. 한편 4-ethynylaniline과 세 종류의 acid dichloride (i.e. terephthaloyl dichloride, isophthaloyl dichlo ride 및 biphenyl-4, 4, -dicarbonyl dichloride) 를 축합 반응시켜 열경화성 단량체형 수지 (LCT) 를 합성하였다. 합성된 가용성 LCP와 열경화성 LCT를 복합화하여 250 °C에서 2시간 동안 열처리하여 기계적 강도가 비교적 우수한 free standing film을 제조하였다.
일본 스미토모사의 특허에 9 기술된 에스테르 및 아미드 교환반응을 이용하였으며, 제1 단계 반응으로 단량체를 sodium 또는 potassium acetate 계의 촉매를 사용하여 acetic anhydride로 아세테이트화 및 아미드화 한다(Scheme 1). 한편 고온에서의 산화 및 열화 부반응을 방지하기 위하여 질소 대기 하에서 반응을 실시하였다. 3구 반응용 플라스크에 교반 장치, 토크 미터, 질소 가스 도입관 및 환류 냉각기를 장치하고, 6-hydroxy-2- naphthoic acid (17.
의하여 방향족 폴리에스테르(LCP)를 합성하였다. 합성된 LCP는고분자 주사슬에 아미드 결합기가 부분적으로 분포하는 구조를 가지며 수소 결합 특성도 향상되기 때문에 적당한 분자량 조절 (C20000 Dalton) 을 통해서 NMP, DMSO, DMF 등의 고극성 유기 용매에 30% 이상 용해되는 가용성 LCP를 얻었다. 한편 4-ethynylaniline과 세 종류의 acid dichloride (i.
가용성 LCP/열경화성 LCT 복합체 제조. 합성된 가용성 LCP와 열경화성 LCT는 NMP를 이용하여 용액 블렌딩한 후(4/1 중량 비율'), 전해 동박 위에 캐스팅하고 진공 오븐에서 감압, 건조하여 NMP를 모두 제거한 후 250 °C에서 2시간 동안 열경화하였다. LCP/LCT 복합체의 DSC 분석을 수행한 결과를 Figure 7에 나타내었다.
terephthaloyl dichloride, isophthaloyl dichlo ride 및 biphenyl-4, 4, -dicarbonyl dichloride) 를 축합 반응시켜 열경화성 단량체형 수지 (LCT) 를 합성하였다. 합성된 가용성 LCP와 열경화성 LCT를 복합화하여 250 °C에서 2시간 동안 열처리하여 기계적 강도가 비교적 우수한 free standing film을 제조하였다. LCP/LCT-2 복합체 필름은 12 ppm/°C의 열팽창계수를 가지며, 4.
합성된 가용성 방향족 LCP의 분자 구조를 1H NMR 스펙트럼을 통해 확인하였다(Figure 1). 7~9 ppm 영역에서 나티니는 다양한 환경의 방향족 수소 그룹들과 10.
25 mm 두께의 silica gel이 입혀져 있는 TLC plate (Merck사) 를 사용하였다 합성 물질의 열적 성질의 분석을 위하여 TGA 및 DSC를 사용하였으며, 질소 존재 하에서 10 °C/min의 승온 속도로 측정하였고 장비는 TA Instruments사의 TGA 2050 (thermogravimetric analyzer) 와 DSC (differential scanning calorimetry) 를 사용하였다. 합성된 가용성 액정 폴리에스테르의 분자량은 Waters사의 590 pump와 401 refractive nidex detector를 사용하여 DMF를 용매로 사영하는 젤 투과 크로마토그래피 (GPC) 로 측정하였다 제조된 복힙체의 free steuiding film-1 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE)는 thermomechanical analysis (TMA, tensile mode) 를 이용하여 즉정하였다.
대상 데이터
A!A/^Bis(4-ethynylphenyl)isophthalamide (LCT-2, Scheme 4): 상기 A^A^bis(4-ethynylphenyl) terephthalamide합성과 동일한 방법으로 실험을 진행하였으며, 4—ethynylaniline (8.66 g, 0.074 mol) 과 isophthaloyl dichloride (5 g, 0.025 mol) 를 원료로 사용하였다(수율 82%, dec. 175 °C, % NMR(500 MHz, CDCI3), 8 10.6 (s, 2H), 8.8(s, 1H), 8.2(d, 2H), 7.9(d, 4H), 7.8(d, 1H), 7.5(d, 4H), 4.1 (s, 2H)).
A!^Bis(4-ethynylphenyl)biphenyl-4J4/-dicarboamide (LCT-3, Scheme 5): 상기 A^A^^bis(4-ethynylphenyl) terephthalamide^] 합성과 동일한 방법으로 실험을 진행하였으며, 4-ethynylaniline (6.3 g, 0.054 mol) 과 biphenyl-4, 4f-dicarbonyl dichloride (5 g, 0.018 mol) 를 원료로 사용하였다(수율 86%, dec. 230 °C, NMR (500 MHz, CDCh), 8 10.5 (s, 2H), 8.2 (d, 4H), 7.8 (d, 4H), 7.6 (d, 4H), 7.5(d, 4H), 4.1(s, 2H)).
가용성 방향족 액정 폴리에스테르(LCP)의 합성. 가용성 방향족 LCP 의 합성은 일본 스미토모사의 특허에3 기술된 에스테르 및 아미드 교환반응을 이용하였으며, 제1단계 반응인 에스테르 및 아미드 교환반응을 위해서 사용 단량체를 potassium acetate 촉매 하에서 acetic anhydride 로 아세테이트화 및 아미드화하였다-(Scheme 1). 이후 제2단계 반응으로 고온에서 용융 축중합 반응을 실시히여 짙은 갈색 분말 형태의 7} 용성 폴리에스테르를 얻었다(수율 92%, Scheme 2).
시약. 가용성 방향족 액정 폴리에스테르를 합성하기 위해 사용한 단량체인 6 - hydroxy - 2 - naphthoic acid, terephthalic acid, iso- phthalic acid, 4-aminophenol2]- 족매인 potassium acetate, antimony oxide는 Aldrich사에서 구입하여 사용하였으며, 열경화성 단량체형 매트릭스 수지를 합성하기 위해 사용한 terephtlialoyl di- cHoride, isophthaloyl dichloride는 Aldrich사에서 구입하였고 4, 4, - biphenyldicarbonyl chloride와 4-ethynylaniline은 TCI사에서 구입하였으겨, 모든 시약들은 별도의 정제 과정 없이 사용하였다. 그리고 기- 용성 액정 폴리에스테르의 용해와 열경화성 단량체형 매트릭스 수지의 반응 용매로 사용된 A^-methyl—2-pyrrolidinone (NMP) 미량의 수분을 제거하기 위해 molecular sieve를 첨가하여 보관하였다.
이론/모형
가용성 빙향족 액정 폴리에스테르(LCP)의 합성. 일본 스미토모사의 특허에 9 기술된 에스테르 및 아미드 교환반응을 이용하였으며, 제1 단계 반응으로 단량체를 sodium 또는 potassium acetate 계의 촉매를 사용하여 acetic anhydride로 아세테이트화 및 아미드화 한다(Scheme 1). 한편 고온에서의 산화 및 열화 부반응을 방지하기 위하여 질소 대기 하에서 반응을 실시하였다.
성능/효과
나타내었다. LCP/LCT 복합체는 습식법에 의해 쉽게 코팅되며 특히 경화 후의 동박에의 접착력은 매우 우수하였다 코팅층의 표면은 비교적 균일함을 확인할 수 있었고 본 실험 조건에서는 LCP/LCT-2의 경우 22.4 pm의 코팅층 두깨를 지닌 것을 관찰할 수 있었다
1@1 MHz). 가용성 LCP 만의 유전율은 4.5@1 MHZ이며 LCT와의 복합화를 통해서 약간의 유전율 감소를 나타내었다.
가용성 LCP/LCT 복합체의 두께 22 pim의 free standing film을 thermomechsmical analysis (TMA, tensile mode) 를 이용하여 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE) 를 측정하여본 결과 50-150 t 시이의 온도 구간 영역에서는 열팽창 계수는 12 ppni/t 이 관찰되었으며 이는 동일 조건에서 측정한 기용성 LCP만의 열팽창계수 35 ppm/°C에 비해서 개선된 결과를 보이고 있다(Figure 11) . 그러나 비교적 얇은 두께의 복합체 필름은 223 °C 근처에서 파단되었다.
가용성 유무를 확인하기 위하여 합성된 LCP를 여러 종류의 유기 용매에 용해도 테스트를 해본 결과(Table 1), NMP, DMSO, DMF 등의 고극성 용매에는 30% 이상 용해되고(나머지는 고분자량의 불용 물잘), 대부분의 기타 용매에는 용해되지 않았다.
조절하여 합성하였다. 또한 합성된 가용성 액정 폴리에스테르는 비교적 낮은 L를 나타내지만 acetylene 말단기를 갖는 열경화성 단량체형 매트릭스 수지와 쉽게 복합화되었디; 신규 열경화성 단량체형 매트릭스 수지 화학 구조의 최적의 설계를 위해서 가용성 폴리에스테르와의 혼화성을 높이도록 최대한 닞은 분자량을 가지면서 메소겐 코어를 가지고 아미드 결합기를 함유하게 하여 유기용매에 대한 용해성을 높게 하였다. 한편 acetylene 관능기를 주사슬 양 말단에 위치한 열경화성 단량체를 합성하여 최대한 가교 밀도를 높이고자 하였다.
MeOH에는 불용이다(Tabl은 1). 열경화성 LCT를 DSC를 사용하여 질소 분위기하에서 열분석하여 본 결과, LCT-1 은 275 °C, LCT-2는 223 °C, LCT-3는 253 °C에서 열경화에 해당되는 발열 피크가 관찰되었다(Figure 6).
후속연구
합성된 가용성 LCP와 열경화성 LCT를 복합화하여 250 °C에서 2시간 동안 열처리하여 기계적 강도가 비교적 우수한 free standing film을 제조하였다. LCP/LCT-2 복합체 필름은 12 ppm/°C의 열팽창계수를 가지며, 4.1 의 낮은 유전율을 나타내었다 본 연구에서 개발된 신규 열경화성 복합소재는 저유전저열팽창성 특성이 요구되는 PCB 기판 및 IC substrate 등에 적용 가능할 것으로 사료된다.
참고문헌 (9)
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Y. Y. Kwon, D. H. Choi, and J. I. Jin, Polymer(Korea), 29, 523 (2005).
Preparation of Aromatic Polyesters, JP 1995-278282 (1995).
K. J. Lee, H. Z. Cheng, W. S. Jou, G. J. Chen, and C. W. Liang, Mater. Chem. Phys., 102, 187 (2007).
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