화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관)
권호 30권 1호, p.371
발표분야 고분자 구조 및 물성
제목 Preordering effect on crystallization of oriented amorphous PET
초록 고분자 재료로써의 poly(ethylene terephthalate)는 섬유, 필름, 용기 등 다양한 용도로 널리 이용되고 있으며, 이 용도는 대부분 배향 결정화의 응용에 그 근거를 두고 있다. 특히 최근에는 연신 공정이 생략된 고속 방사를 통해 고배향과 고결정의 섬유를 얻는 고속방사 기술의 개발과 더불어 PET 섬유의 배향 결정화 과정에 대한 관심이 집중되고 있으며 그와 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다.
특히 구조적 관점에서 볼 때 PET 섬유는 최종 삼사정계 결정구조를 형성하기 전에 중간상(transient structure)을 보인다는 흥미로운 특징을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.1-2) PET의 결정화 거동 중에 보이는 중간상은 여러 연구자에 의해 관찰되었으며, 대부분의 경우 이러한 중간상 구조 (intermediate mesophase structure)는 PET의 기계적인 연신 과정에서 형성되는 것으로 그에 대한 해석으로는 연구자에 따라 배향된 PET의 결정 성장에 대한 전구체로서 작용한다는 것과, (010), (100) 결정 방향과 관련된 두 개의 서로 다른 사슬간 거리에 대한 short range order에 의한 것, 그리고 melt-quenched PET의 paracrystalline domain의 공간상에서의 재배열과 domain의 내부 완성도에 기인한 것이라는 다양한 해석이 발표된 바 있다.3-5) 이와 같이 비록 중간상의 존재에 대해서는 모두 인정하고 있으나 그 해석에 대해서는 과학자간에 다소 차이가 있으며 아직 명쾌한 해석이 되어 있지 않은 상태이다. 본 연구팀에서도 이미 배향된 PET 시료의 결정화 거동 중 방사 속도에 따라 메소상이 존재하며 이는 비결정 시료의 물리적 특성과 결정성장에 지대한 영향을 미친다는 것을 확인 한 바 있다.6)
본 연구에서는 메소상이 배향된 PET 섬유의 결정화 거동에 미치는 영향을 보다 자세히 관찰하고자 하였다. 특히 등방성 PET 시료와 배향된 PET 섬유를 열처리하여 preordering을 유도한 후, 이때 일어나는 결정화 거동을 실시간 X-선 산란을 이용하여 관찰함으로써 메소상의 존재 유무와 양에 따른 결정화 거동 및 열처리에 의한 preordering의 효과와 PET 결정화 거동의 차이를 관찰하였다.


참고문헌
1. Asano T., Seto T., Polym. J., 5, 1, 72 (1973)
2. Asano T., Francisco J., Balta C., Flores A., Tanikaki M., Mina M. F., Sawatari C., Itagaki H., Takahashi H., Hatta I., Polym. J., 40, 6475 (1999)
3. Murthy N. S., Correale S. T. Minor H., Macromolecules, 24, 1185 (1991)
4. Yeh G. S. Y., Geil P. H., J. Macromol. Sci., Part B, 1, 235 (1967)
5. Yeh G. S. Y., Geil P. H., J. Macromol. Sci., Part B, 1, 251(1967)
6. Hyun Hoon Song, Jong-Kak Keum, Jin Mo Kim, Snag Man Lee, Yang-Kug Son, Jong-In Choi, Seung Soon Im , Macromolecule, 36, 9873 (2003)
저자 전혜진, 강민관, 송현훈
소속 한남대
키워드 Real time X-ray scattering; Cold-crystallization; oriented amorphous PET; mesophase
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