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Polymer(Korea), Vol.25, No.4, 486-495, July, 2001
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에스테르 교환반응으로 제조된 Poly(butylene succinate)/Poly(ε-caprolactone) Copolyesters의 물리적 및 열적 성질에 관한 연구
Thermal and Physical Properties of Poly(butylene succinate)/Poly(ε-caprolactone) Copolyesters Prepared by Transesterification
유영태†, 양수봉, 임승순1
  • 건국대학교 신소재공학과
  • 1한양대학교 섬유공학과
Youngtai Yoo†, Su-Bong Yang, and Seung-Soon Im1
  • Departmen of Materials Chemistry & Engineering, Kon Kuk University, 1 Hwayang-dong, Kwangjin-ku, Seoul 143-701, Korea
  • 1Department of Textile Engineering, Hanyang University, Seoul 135-792, Korea
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초록
Poly(butylene succinate) (PBS)와 poly(ε-caprolactone) (PCL) 분자 사슬 사이에 에스테르 교환반응을 이용하여 분해성 폴리에스터인 PBS/PCL copolyesters를 제조하였다. 합성된 공중합체의 열적 성질과 기계적 성질을 시차주사열량계와 인장 실험을 통해 조사하였다. 합성된 copolyester의 교환반응 여부를 1H-NMR를 통해 확인할 수 있었다. PBS/PCL copolyesters의 환원점도는 PBS/PCL (50/50 wt%)를 제외하고 교환반응 시간에 따라 증가하였다. 시차주사열량계로 측정된 copolyester의 용융 거동에서 높은 온도에서 나오는, 즉 PBS에 해당하는 용융피크와 결정화 온도는 교환반응 시간에 따라 낮은 온도 쪽으로 이동하였다. 인장실험 결과로부터 40 wt% 이하의 PCL을 함유하는 공중합체의 파단강도와 파단신율은 순수한 PBS보다 향상되었지만, 50 wt% 이상일 때 파단강도는 결정화도 감소로 인하여 PBS 보다 낮아짐을 알 수 있었다. 반면에 copolyesters의 Young's modulus는 반응시간과 도입된 PCL 양에 따라 감소하였다.
Degradable poly(butylene succinate) (PBS)/poly(ε-caprolactone) (PCL) copolyesters were prepared by using transesterification between poly(butylene succinate) and poly(ε-caprolactone). The thermal and mechanical properties of copolyesters were investigated using differential scanning calorimetry and tensile testing. Interchange reaction between PBS and PCL molecules could be identified from proton NMR spectra. The reduced viscosity of the PBS/PCL copolyesters increased with reaction time except for a series of PBS/PCL (50/50 wt%) copolyesters. For all the compositions, the melting point and crystallization temperature of high-T(m) component (PBS) decreased as reaction time increased. From the results of tensile testing, it was found that stress and strain at break of the PBS/PCL copolymers containing less than 40 wt% PCL improved as compared to those of pure PBS, but at 50 wt% PCL stress at break of PBS/PCL copolymers was lowered due to decrease of crystallinity. On the other hand, Young's moduli of all the copolyesters decreased with both reaction time and PCL content.
Keywords:poly(butylene succinate);poly(epsilon-caprolactone);transesterification;thermal properties;physical properties
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