새로운 광가교성 Cinnamide Homopolymer의 합성 및 특성연구

Abstract

가교반응은 고분자의 구조를 3차원 network 구조로 변화시킴으로써, 기계적 물성의 강화 및 특수기능성을 부여시킬 수 있는 유효한 수단으로 알려져 있다. 가교반응 중, 열이 아닌 빛에 의한 광가교반응은 그 가교반응속도가 아주 빠르고, 빛의 광량을 세밀히 조정함으로써 가교반응의 control이 용이하여, 최근 display산업(UV경화수지, LCD재료 및 3차원 TV)에서 이러한 광가교성 고분자가 많이 이용되고 있다. 현재 가장 많이 알려진 광가교 작용기로는 cinnamoyl기가 있는데, 이번 연구에서는 cinnamide기를 사용하여, 고분자의 반복단위내 가교기의 함량을 극대화시킬 수 있는 homopolymer를 합성하고자 하였다. 출발원료는 p-anisaldehyde를 이용하여, Knoevenagel반응, amide반응, ester반응 등을 이용하여 단량체를 고수율과 고순도로 합성하였고, 이것을 라디칼 중합하여 새로운 광가교 고분자를 합성할 수 있었다. 합성된 중간물질 및 단량체와 고분자는, 그 화학구조를 FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy), NMR(Nuclear resonance spectrometer), EA(Elemental analysis)를 이용하여 확인하였고, 열적특성은 DSC(Differential scanning calorimeter) 및 TGA(Thermalgravimetric analysis)를 이용하였고, 고분자의 수평균 분자량, 중량평균분자량은 GPC(Gel permeation chromatography)를 이용하여 확인하였다. 고분자는 중량평균 분자량 20만 이상이었고, 합성된 고분자는 DMF에 용해시켜 spin-casting할 수 있을 정도로 용해도를 나타내었다. 필름은 UV조사 (254 nm)에 의하여 광가교반응이 일어남을 FTIR로 확인할 수 있었다. 또한 가교 후에는 일반 유기용매에도 용해되지 않는 가교고분자의 특성을 그대로 보여주었다. 이러한 광가교고분자는 3D TV에 사용되는 Patterned Retarder의 액정배향소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.