• Title/Summary/Keyword: liquid crystalline polyester

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Thermal Decomposition Behavior and Durability Evaluation of Thermotropic Liquid Crystalline Polymers

  • Shin, Sang-Mi;Kim, Seong-Hun;Song, Jun-Kwang
    • Macromolecular Research
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    • 제17권3호
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    • pp.149-155
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    • 2009
  • The thermal decomposition behavior and degradation characteristics off our different thermotropic liquid crystalline polymers (TLCPs) were studied. The thermal decomposition behavior was determined by means of thermogravimetric analysis (TGA) at different heating rates in nitrogen and air. The order of the thermal stability was as follows: multi-aromatic polyester > hydroxybenzoic acid (HBA)/hydroxynaphthoic acid (HNA) copolyester > HNA/hydroxyl acetaniline (HAA)/terephthalic acid (TA) copolyester > HBA/Poly(ethylene terephthalate) (PET) copolyester. The activation energies of the thermal degradation were calculated by four multiple heating rate methods: Flynn-Wall, Friedman, Kissinger, and Kim-Park. The Flynn-Wall and Kim-Park methods were the most suitable methods to calculate the activation energy. Samples were exposed to an accelerated degradation test (ADT), under fixed conditions of heat ($63{\pm}3^{\circ}C$), humidity ($30{\pm}4%$) and Xenon arc radiation ($1.10\;W/m^2$), and the changes in surface morphology and color difference with time were determined. The TLCPs decomposed, discolored and cracked upon exposure to ultraviolet radiation.

주사슬에 X-자 모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터의 합성 및 성질 (Synthesis and Properties of Liquid Crystalline Polyesters with X-shaped Mesogenic Group in Main Chain)

  • 박종률;조국영;방문수
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.47-52
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    • 2014
  • 주사슬에 X-모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터 시리즈가 단위체인 2,5-디(4-치환된 벤조에이트)하이드로퀴논과 4,4'-디카르복시-1,8-디페녹시옥테인으로부터 용액중합에 의해 합성되었다. 합성된 중합체의 구조와 물성들은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, POM, WXRD를 이용하여 조사되었다. 1,1,2,2-테트라클로로에탄 내에서 측정된 중합체의 고유점성도(${\eta}_{inh}$)는 0.35~0.66 dL/g로 측정되었으며, 본 실험에서 용해도 조사에 사용된 대부분의 유기용매에 잘 용해되었다. 모든 중합체들은 비교적 낮은 용융전이온도($T_m$)와 결정성을 나타내었으며, $T_m$ 이상으로 가열했을 때 열방성 네마틱 액정성을 보였다. 중합체의 이러한 특성은 주사슬에 결합되어 있는 벌키한 4-치환된 벤조에이트기에 때문인 것으로 보인다.

Synthesis and Properties of Oxygen-bridged Aromatic Polyesters Based on Isomeric Naphthalenediols

  • Park, E-Joon;Park, Bong-Ku;Kim, Jae-Hoon;Lee, Sang-Chul;David J. T. Hill
    • Macromolecular Research
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    • 제8권1호
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    • pp.12-18
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    • 2000
  • Six aromatic polyesters with ether-linkages were prepared from 4,4'-oxybis(benzoic acid) and naphthalenediol (ND) isomers which were 1,4-, 1,5-, 1,6-, 2,3-, 2,6- and 2,7-derivatives. The solution viscosity numbers ranged from 0.23 to 0.65 dL/g. The glass transition temperatures ranged from 142 to 179$\^{C}$. The initial decomposition temperatures were all above 400$\^{C}$, and the residue weights at 600$\^{C}$ were in the range of 50-64%. Only the polyesters derived from 1,5- and 2,6-NDs, which have a linear linking mode, were found to be semicrystalline and could form thermotropically nematic phase. Multiple melting phenomena and annealing of the polyester derived from 1,5-ND and related polymers are described. The experimental results show that the polyester derived from 1,4-ND of linear shape was amorphous and non-liquid crystalline. Particularly, the polyester derived from 2,3-ND could form a smectic mesophase as banana-shaped molecules, and this is ascribed to the C/sub_2v/ symmetry where highly kinked molecules are packed in the same direction.

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액정 폴리에스테르와 Poly(butylene terephthalate)의 에스테르 교환반응 (Transesterification Reaction between Liquid Crystalline Polyester and Poly(butylene terephthalate))

  • 한도수;김두화;조성동;조병욱
    • 대한화학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.157-165
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    • 1997
  • 에스테르 교환반응은 고분자 블랜드의 가공시 자체 상용화제를 만들 수 있어 폴리에스테르의 공업적제조에 이용되어질 수 있다. 따라서 에스테르 교환반응에 대한 연구의 일환으로서 열방성 액정고분자인 TR-4,6(poly(tetramethylene-4,4'-terephthaloyldioxydibenzoate-co-hexametylene-4,4'-terephthaloyldioxydibenzoate)를 합성하게 되었으며 이것을 엔지니어링 플라스틱인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)와 블랜딩을 하였다. 이 두 구성고분자 사이의 에스테르 교환반응은 IR, DSC, 및 $^{13}C-NMR$에 의한 통계적 처리방법에 의하여 분석하였으며, 교환반응 진행속도와 모노머의 반복단위 서열분포도 조사 연구하였다.

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방향족 고리 함량이 공중합 액정 폴리에스터의 성질에 미치는 영향 (Effect of Aromatic Ring Content on the Properties of Liquid Crystalline Copolyesters)

  • 박종률;방문수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.575-580
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    • 2014
  • 단위체로서 4-[4-(4-hydroxyphenoxy)butoxy]benzoic acid (HBBA)와 p-hydroxy benzoic acid (HBA)를 사용하여 직접 중축합방법에 의해 액정 공중합체를 합성하였다. 합성된 중합체의 구조와 성질은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, POM에 의하여 조사되었다. 연구결과에 의하면, 페놀/p-클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄 (25/40/35=w/w/w) 내에서 측정된 중합체의 고유점성도 (${\eta}_{inh}$)는 0.77~1.60 dL/g로 측정되었으며, 중합체 P-80을 제외하고, 공중합체들의 전이온도와 액정상의 범위는 HBA의 양이 증가함에 따라 증가하였다. 중합체의 이러한 특성은 중합체 사슬의 불규칙성과 강직성이 증가하였기 때문으로 생각된다.

액정 폴리에스테르와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)의 복합재료 연구 (On the Composites of Poly(ethylene terephthalate) with a Liquid Crystalline Polyester)

  • 최재곤;방문수;한철
    • 공업화학
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    • 제8권1호
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    • pp.76-83
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    • 1997
  • 열방성 액정고분자(TLCP)와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 혼합용매 중에서 블렌딩하였으며, 이들 블렌드는 capillary rheometer die를 통하여 $287^{\circ}C$에서 섬유상 압출물로 가공되었다. 블렌드와 제조된 복합재료의 열적 성질, 기계적 성질, 모폴로지는 DSC, 편광현미경, SEM 및 인장시험에 의하여 조사되었다. 블렌드의 결정화 동력학은 등온 DSC 방법에 의하여 측정된 데이타로부터 Avrami식을 이용하여 결정화 속도 및 결정성장 메카니즘에 대한 정보를 얻었다. 블렌드내의 액정상은 가공온도조건하에서 거대상분킥나 열분해현상을 보이지 않았으며, 액체질소 속에서 절단된 섬유 단면의 SEM 관찰에 의하면, 섬유내 TLCP domain은 $0.1{\mu}m$에서 $0.2{\mu}m$정도의 크기로 분산되었고, 두 상 계면에서의 접착은 잘 되어있음을 알 수 있었다. TLCP/PET in-situ 섬유상 복합재료의 인장강도와 모듈러스는 TLCP 함량이 많을수록, draw ratio가 높을수록 증가됨을 알 수 있었다.

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강직한 측쇄기를 갖는 반 유연성 액정폴리에스터의 합성 및 성질 (Synthesis and Properties of Semi-flexible Liquid Crystalline Polyesters with Rigid Lateral Group)

  • 박종률;이응재;윤두수;방문수;최재곤
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권4호
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    • pp.306-311
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    • 2013
  • 주 사슬의 강직그룹의 하이드로퀴논 단위에 4-클로로벤조에이트기가 결합된 액정폴리에스터가 단위체인 2,5-다이(4-클로로벤조에이트)하이드로퀴논과 4,4'-디카복시-${\alpha},{\omega}$-디페녹시 알케인의 용액중합에 의하여 합성되었다. 합성된 중합체의 구조와 성질은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, POM에 의하여 조사되었다. 조사의 결과에 의하면, 중합체 사슬의 메틸렌기와 벌키한 치환기는 용해도나 열전이와 같은 성질에 큰 영향을 미쳤으며, 모든 중합체들은 편광현미경 관찰에서 약한 복굴절 현상을 갖는 네마틱 액정상의 texture를 나타내었고, 매우 좁은 액정상 온도구간을 나타내었다.

고기능 고분자 복합재의 고상계면 현상에 대한 연구(I) -액정 Polyester와 Poly(ε-caprolactam) Alloy의 제조와 그 특성 (Solid State Interfacial Phenomena of High Performance Two Phase Polymer System(I) -Preparation and Characteristics of Liquid Crystalline Polyester and Poly(ε-caprolactam) Alloy-)

  • 강두환;강호종;정효성;이용무
    • 공업화학
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    • 제8권1호
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    • pp.49-58
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    • 1997
  • 고탄성, 고강도의 특성을 가지고 있는 열방성 액정고분자인 Vectra(LCP)와 무정형 poly(${\varepsilon}-caprolactam$) (PA)의 합금에서 LCP의 함량이 10parts 미만에서는 LCP의 네마틱 상의 유리전이온도가 $4{\sim}5^{\circ}C$ 정도 낮은 족으로 이동되나 그 이상의 함량에서는 유리전이온도의 이동을 볼 수 없는 것으로 보아 부분적인 상용성만 나타나게 됨을 확인하였다. PA/LCP 합금에서 LCP의 함량을 증가시켜 주기위해 N-g1ycinylmaleimide(GMI)를 합성한 다음 이를 methylmetacrylate(MMA)와 공중합시켜 poly(glycinylmaleimide-co-methylmetacrylate)[poly(GMI-co-MMA)]공중합체를 합성하고 이를 상용화제로 사용하였으며 이를 사용하는 경우 LCP 30parts 이상을 혼합하여도 혼화성이 있음을 알 수 있었고 이들 합금의 상용성은 합금의 각종 혼합비율에 따른 열적 특성과 rheological 특성을 측정하여 확인하고 고속충격특성과 굴곡강도 및 탄성율을 측정하였다.

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알콕시 곁사슬기가 비페닐렌구조를 갖는 전방향족 액정폴리에스터의 물성에 미치는 영향 (Effects of Alkoxy Side Chain on the Properties of Wholly Aromatic Liquid Crystalline Polyesters with Biphenylene Units)

  • 이응재;방문수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.4041-4046
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    • 2010
  • 유연한 알콕시 곁사슬을 갖는 전방향족 폴리에스터가 direct polycondensation에 의하여 합성되었으며, 합성된 중합체들은 $^1H$-NMR, FT-IR, DSC, TGA, 편광현미경 및 X-ray 분석기에 의하여 조사되었다. 1,1,2,2-테트라클로로에탄(TCE)을 용매로 사용하여 측정된 중합체의 고유점성도(${\eta}_{inh}$)는 0.46~2.41 dL/g의 값을 나타내었다. 곁사슬을 갖는 중합체들은 두 개의 용융전이 즉, 고체상-sanidic 액정상으로의 전이 ($T_{m1}$)와 sanidic 액정상-nematic 액정상으로의 전이 ($T_{m2}$)를 나타내었으며, 알콕시 곁사슬의 길이가 증가함에 따라 상전이온도들은 감소하고, 유기용매에 의한 용해도는 증가하는 경향을 나타내었다. X-ray 분석에서, $2{\theta}\;{\simeq}5$$2{\theta}\;{\simeq}20$ 피이크는 각각 중합체 주사슬과 긴 곁사슬의 결정화에 의한 것으로 나타났다.

액정 폴리에스테르/PEN 블렌드 섬유의 성질 (Properties of Liquid Crystalline Polyester/Poly(ethylene 2,6-naphthalate) Blend Fibers)

  • 김원;김영용;손정선;윤두수;한철;최재곤;조병욱
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권4호
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    • pp.244-257
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    • 2002
  • 주사슬에 나프탈렌고리와 테트라메틸렌 및 헥사메틸렌 유연격자를 가지면서 트라이어드메소겐을 갖는 새로운 열방성 방향족 액정 폴리에스테르(TLCP)를 용액중합법에 의하여 합성하였다. TLCP의 함량을 달리하는 TLCP/PEN in situ 복합재료를 용융방사하여 연신비가 각각 다른 단섬유를 제조하고 그들의 열적, 기계적 특성 및 모폴로지를 조사하였다. 합성된 TLCP는 네마틱 액정중합체였으며 고체상에서 액정상으로의 전이 온도는 249 ℃였다. 블렌드내의 TLCP 도메인들은 매트릭스 고분자인 PEN에 잘 분산 되었으며 어떠한 거대 상 분리 현상도 보여 주지 않았다. TLCP 함량의 증가에 따른 블렌드내 PEN의 cold crystallization 온도가 낮아진 것으로 보아서 TLCP가 PEN에 대한 조핵제 역할을 하였음을 알 수 있었다. 블렌드 섬유내의 TLCP의 도메인 크기는 대략 40 ~ 50 nm정도의 미세한 크기였으며 매트릭스와의 사이에 좋은 계면 접착력을 보였다. 또한 cold 및 hot-drawing 과정을 거친 낮은 draw ratio(DR)에서는 거의 fibril이 형성되지 않았지만, 높은 DR에서는 잘 발달된 fibril들을 보여 주었다. TLCP의 강화효과로 인하여 10 wt% TLCP/ PEN 블렌드 섬유의 초기 모듈러스는 270 %, 인장강도는 235 %의 증가를 보여주었다. 반면에 신장률은 DR의 증가와 함께 감소 하였다.