초록 ▼

본 연구는 블록 공중합체의 미세 도메인 구조를 단일고분자의 혼입을 통하여 제어할 수 있다는 사실을 근간으로 결정화 시 특정 수준으로 공간적 제한을 부여함으로써 강유전성을 가지는 I(β) form의 PVDF 결정을 용융결정화 방식으로 유도하는 것을 주요 목적으로 하고 있다. 본 연구를 통하여 총 3편의 논문을 작성하였으며, 이 중 한편은 출간되었고, 다른 한편은 심사 중 이며, 나머지 한 편은 현재 초고를 완성하고 수정 중에 있다. 3편 논문의 제목과 요약은 다음과 같다.
1. 블록 공중합체/단일중합체 블렌드에서 단일중합체의 분

본 연구는 블록 공중합체의 미세 도메인 구조를 단일고분자의 혼입을 통하여 제어할 수 있다는 사실을 근간으로 결정화 시 특정 수준으로 공간적 제한을 부여함으로써 강유전성을 가지는 I(β) form의 PVDF 결정을 용융결정화 방식으로 유도하는 것을 주요 목적으로 하고 있다. 본 연구를 통하여 총 3편의 논문을 작성하였으며, 이 중 한편은 출간되었고, 다른 한편은 심사 중 이며, 나머지 한 편은 현재 초고를 완성하고 수정 중에 있다. 3편 논문의 제목과 요약은 다음과 같다.
1. 블록 공중합체/단일중합체 블렌드에서 단일중합체의 분포
블록 공중합체/단일중합체 블렌드에서 단일중합체의 농도와 분자량 변화에 따른 단일중합체의 분포 경향을 알아보았다. 중수소화 폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리스티렌을 중수소화 폴리스티렌-폴리메틸메타 크릴레이트 이중 블록 공중합체에 20 wt%까지 혼입하였다. 시료들은 소각 X-선 산란, 중성자 반사율 및 투과 전자 현미경으로 조사하였다. 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하여 얇은 필름 상으로 제조한 블록 공중합체는 기질 표면에 대해 평행하게 배향된 라멜라 모폴로지를 형성하였다. 블록 공중합체의 미세 도메인 구조는 단일중합체의 부가에 의해 상당히 교란되었다. 그 결과로 단일중합체의 농도가 15 wt% 이상인 경우에는 배열 질서도가 낮은 라멜라 모폴로지가 나타났다. 단일공중합체의 농도나 분자량이 증가하면 단일 중합체가 미세 도메인을 불균일하게 팽윤시키면서 보다 많은 단일중합체가 미세 도메인의 중앙 부위로 이동하였다. [Polymer(Korea), 35, 531-536 (2001)]
2. PS-b-PMMA/PVDF 블렌드의 상 구조와 결정화 거동
폴리스티렌-폴리메틸메타크릴레이트 이중 블록 공중합체(PS-b-PMMA)와 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF)로 구성된 블렌드의 상 구조와 결정화 거동을 소각 X-선 산란, 투과전자현미경, 광학현미경 및 DSC를 사용하여 조사하였다. PVDF 농도 증가에 따라서 블렌드의 미세 도메인 구조는 라멜라에서 실린더 구조로 전이하였다. 미세 도메인 구조의 질서도는 PVDF 첨가량에 영향을 받았다. 그 결과로 PVDF가 40 wt% 이상 첨가될 경우에는 낮은 질서도의 상 구조가 얻어졌다. 미세 도메인에 의해 부가된 공간적 제한은 PVDF 결정화를 크게 지연시켰다. [Polymer(Korea), submitted]
3. 제한된 공간 하에서의 PVDF 결정화
제한된 공간 하에서 일어나는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)의 결정화 거동을 FT-IR과 광각 X-선 산란을 이용해 분석하였다. 시료 농도 및 스핀코팅 조건을 변화시켜 서로 다른 두께의 박막 필름을 제조하였다. 박막 두께에 따라서 압전성을 보이는 Ⅰ(β) form 결정 형성 비율에 차이가 나타났다. 박막 두께가 10 μm 이하인 경우에는 표면 결정화와 제한 결정화 효과의 비교 우위 정도에 따라서 PVDF 결정 형성 형태가 크게 달라졌다. 한편, 박막 두께가 15 μm 이상 될 경우에는 결정 공간의 제한이 PVDF 결정화에 별 다른 영향을 주지 못하였다. 결론적으로 결정 공간을 약 7 μm 정도로 제한함으로써 I(β) form 결정을 최대로 유도할 수 있었다. [Polymer(Korea), in preparation]

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 10
• III. 연구성과 ... 12