KR20160129136A - 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1); 및 상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법은 방사선 조사된 고분자 수지에 대한 그라프트 반응 후, 중합 용액의 전기 전도도를 측정함으로써 고분자 수지의 그라프트율을 측정하는 방법으로서, 해당 산업에서 실시간으로 전기 전도도 값을 획득하여 그라프트율을 손쉽게 도출하고 목표 그라프트율에 못 미치는 불량품 생산을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 관한 것으로, 상세하게는 방사선 그라프트 중합법으로 단량체가 그라프트된 고분자 수지의 그라프트율을 측정하는 방법에 관한 것이다.
고에너지의 감마선, 전자선 등을 이용하여 고분자 수지의 표면에 라디칼을 형성하며, 다양한 단량체를 그라프트 중합하는 방법으로 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 다양한 분야에서 사용하고 있다. 이와 같이 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법은 방사선의 높은 에너지에 의해 고분자 수지 전체에 다량의 라디칼을 생성할 수 있으며, 균일하게 단량체를 그라프트 중합할 수 있는 방법이다.
한편, 4 대 범용수지 중 하나로서 널리 사용되는 폴리프로필렌 수지는 방사선 조사 후 그라프트 반응을 이용하여 상용성을 향상시켜 원하는 물성을 얻는 방법을 많이 사용하고 있다. 구체적인 일례로써, 대한민국 등록특허 제10-0760959호에는 방사선을 이용하여 그라프트된 폴리프로필렌계 상용화제조성물의 제조방법이 개시된 바 있다.
이때, 그라프트 반응을 실시함에 따라 고분자 수지에 대한 그라프트율이 증가하게 되는데, 상기 증가되는 그라프트율 값은 반응에 사용된 방사선 조사량, 단량체 농도, 반응 온도 및 반응 시간 등에 영향을 받게 된다.
해당 조건에 따른 그라프트율을 확인하기 위해서는 반응 종결 후 세척, 건조 그리고 중량 변화 분석과 같은 복잡한 단계를 거친 후 확인할 수 있어 고분자 수지의 조건 최적화 단계에 많은 시간을 소비하게 된다. 그리고, 미세한 조건 변화에 민감한 그라프트 반응으로 대량 생산을 하는 경우, 목적하고자 하는 그라프트율에 미치지 못한 채 그라프트 반응을 종결하게 되어 해당 사업장에 막대한 손실을 입히게 되는 문제가 발생한다.
이에, 본 발명자들은 고분자 수지의 그라프트율을 측정하는 방법에 대하여 연구하던 중, 정해진 조건에서 그라프트 반응 시간에 따라 변화하는 중합 용액 내의 전기 전도도와 고분자 수지의 그라프트율을 분석하여 해당 전기 전도도에서 얻어질 수 있는 그라프트율을 복잡한 과정 없이 도출할 수 있는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 고분자 수지의 그라프트율을 반응이 종결되기 전에 예측 및 분석할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도 및 고분자 수지의 그라프트율을 측정하여 고분자 수지 그라프트율에 따른 중합 용액의 전기 전도도를 나타내는 지표를 제조하는 단계(단계 2);
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키며, 상기 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 측정된 전기 전도도를 상기 단계 2에서 제조된 지표와 비교하여 그라프트 반응 시간을 조절하는 단계(단계 4);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법을 제공한다.
본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법은 방사선 조사된 고분자 수지에 대한 그라프트 반응 후, 중합 용액의 전기 전도도를 측정함으로써 고분자 수지의 그라프트율을 측정하는 방법으로서, 해당 산업에서 실시간으로 전기 전도도 값을 획득하여 그라프트율을 손쉽게 도출하고 목표 그라프트율에 못 미치는 불량품 생산을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 방사선 조사 그라프트 중합법을 수행하고 난 후, 반응 시간에 따른 중합 용액 내 전기 전도도를 측정한 그래프이고;
도 2는 방사선 조사 그라프트 중합법을 수행하고 난 후, 반응 시간에 따른 고분자 수지의 그라프트율 분석한 그래프이고;
도 3은 고분자 수지의 그라프트율에 따른 중합 용액 내의 전기 전도도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 방사선 조사 그라프트 중합법을 수행하고 난 후, 반응 시간에 따른 고분자 수지의 그라프트율 분석한 그래프이고;
도 3은 고분자 수지의 그라프트율에 따른 중합 용액 내의 전기 전도도를 나타낸 그래프이다.
본 발명은
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 1은 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계이다.
방사선 조사 그라프트 중합법을 수행함에 있어서, 반응을 실시함에 따라 고분자 수지에 대한 그라프트율이 증가하게 되는데, 상기 증가되는 그라프트율 값은 반응에 사용된 방사선 조사량, 단량체 농도, 반응 온도 및 반응 시간 등에 영향을 받게 된다.
종래에는, 그라프트율을 확인하기 위해서는 반응 종결 후 세척, 건조 그리고 중량 변화 분석과 같은 복잡한 단계를 거친 후 확인할 수 있어 고분자 수지의 조건 최적화 단계에 많은 시간을 소비하게 된다. 또한, 목적하고자 하는 그라프트율을 얻기 위하여 많은 작업이 소요되어 상용화되기 어려운 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 고분자 수지의 그라프트율을 손쉽게 도출해낼 수 있는 방법을 제공하며, 상기 단계 1에서는 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응을 수행한다.
이때, 상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는, 구체적인 일례로써
고분자 수지에 방사선 조사를 수행하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a에서 방사선 조사된 고분자 수지를 단량체를 포함하는 중합 용액에 침지시키는 단계(단계 b);를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 단계 a는 고분자 수지에 방사선 조사를 수행하는 단계이다.
방사선 조사 후 그라프트 반응을 수행하는 방법으로, 먼저 고분자 수지에 방사선 조사를 수행하여 고분자 수지에 라디칼을 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 단계 b는 상기 단계 a에서 방사선 조사된 고분자 수지를 단량체를 포함하는 중합 용액에 침지시키는 단계이다.
상기 단계 a에서 방사선이 조사되어 라디칼이 형성된 고분자 수지를 단량체를 포함하는 중합 용액에 침지시킴으로써 단량체와 그라프트 반응을 시킬 수 있다.
이때, 상기 단계 b는 30 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 40 ℃ 내지 70 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 단계 b는 1 시간 내지 72 시간 동안 수행될 수 있으며, 4 내지 48 시간 동안 수행될 수 있고, 8 시간 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다.
다른 일례로써, 상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는,
고분자 수지 및 단량체를 포함하는 중합 용액을 제조하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a의 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계(단계 b);를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 단계 a는 고분자 수지 및 단량체를 포함하는 중합 용액을 제조하는 단계이다.
상기 단계 a에서는 고분자 수지 및 단량체를 포함하는 중합 용액을 준비한다.
다음으로, 상기 단계 b는 상기 단계 a의 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계이다.
상기 방법으로는 고분자 수지 및 단량체에 방사선을 동시에 조사하여 반응시킴으로써, 고분자 수지와 단량체의 그라프트 반응을 유도할 수 있다.
또 다른 일례로써,
상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는,
고분자 수지를 포함하는 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a의 중합 용액에 단량체를 첨가하여 그라프트시키는 단계(단계 b);를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 단계 a는 고분자 수지를 포함하는 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계이다.
상기 단계 a에서는 고분자 수지를 포함하는 중합 용액을 준비한 후, 고분자 수지에 방사선을 조사하여 라디칼을 미리 형성시킬 수 있다.
다음으로, 상기 단계 b는 상기 단계 a의 중합 용액에 단량체를 첨가하여 그라프트시키는 단계이다.
상기 단계 a에서 라디칼이 형성된 고분자 수지와 단량체를 반응시키기 위해, 상기 단계 b에서는 상기 단계 a의 중합 용액에 단량체를 첨가하여 그라프트 반응을 수행할 수 있다.
또한, 상기 단계 1의 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 및 폴리아미드계 수지 등의 고분자 수지를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
나아가, 상기 단계 1의 단량체는 스티렌, 비닐톨루엔, 알파메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐나프탈렌, 이소프로페닐나프탈렌, 아크릴산 및 메타크릴산 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 용도에 따라 필요한 단량체를 사용하여 고분자 수지에 그라프트 시킬 수 있다.
또한, 상기 단계 1의 방사선은 이온빔, 전자빔, 감마선, 알파선 및 베타선 등일 수 있다.
나아가, 상기 단계 1의 방사선 조사량은 10 kGy 내지 500 kGy인 것이 바람직하고, 25 kGy 내지 200 kGy인 것이 더욱 바람직하며, 50 kGy 내지 150 kGy인 것이 가장 바람직하다. 만약, 상기 단계 1의 방사선 조사량이 10 kGy 미만일 경우에는 부족한 방사선 조사량으로 고분자 수지를 그라프트시키기 어려운 문제가 있으며, 500 kGy를 초과하는 경우에는 고분자 수지가 분해되는 문제가 있다.
또한, 상기 단계 1의 중합 용액은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 포름알데히드(formaldehyde), 클로로포름(chloroform), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 피리딘(pyridine), 벤조피리딘(quinoline), 벤젠(benzene), 자일렌(xylene), 톨루엔(toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디에틸에테르(diethyl ether), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide) 및 n-메틸피롤리돈(n-methyl-2-pyrrolidone) 등의 용매를 더 포함할 수 있으나, 상기 용매가 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 상기 단계 1의 그라프트 반응은 30 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 45 ℃ 내지 75 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 단계 1의 그라프트 반응은 1 시간 내지 72 시간 동안 수행될 수 있으며, 4 시간 내지 48 시간 동안 수행될 수 있고, 8 시간 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다. 그러나, 상기 단계 1의 그라프트 반응 온도 및 시간이 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계이다.
상기 단계 2에서는 그라프트율을 측정하기 위해 상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행되고난 후 중합 용액 내의 전기 전도도를 측정한다.
이와 같이, 방사선 조사된 고분자 수지에 대한 그라프트 반응 후, 중합 용액의 전기 전도도를 통해 고분자 수지의 그라프트율을 측정할 수 있다.
구체적인 일례로써, 고분자 수지로 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 단량체로 스티렌을 사용하는 경우 반응 시간에 따른 폴리프로필렌 수지의 그라프트율과 반응 시간에 따른 전기 전도도의 값이 비례함으로써 전기 전도도의 측정만으로 그라프트율을 용이하게 측정할 수 있음을 확인할 수 있다(실험예 1 참조).
또한, 본 발명은
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도 및 고분자 수지의 그라프트율을 측정하여 중합 용액의 전기 전도도에 따른 고분자 수지 그라프트율의 지표를 제조하는 단계(단계 2);
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키며, 상기 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 측정된 전기 전도도를 상기 단계 2에서 제조된 지표와 비교하여 그라프트 반응 시간을 조절하는 단계(단계 4);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 조절방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 1은 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계이다.
방사선 조사 그라프트 중합법을 수행함에 있어서, 반응을 실시함에 따라 고분자 수지에 대한 그라프트율이 증가하게 되는데, 상기 증가되는 그라프트율 값은 반응에 사용된 방사선 조사량, 단량체 농도, 반응 온도 및 반응 시간 등에 영향을 받게 되어 조절하기 어려운 문제가 있다.
종래에는, 그라프트율을 확인하기 위해서는 반응 종결 후 세척, 건조 그리고 중량 변화 분석과 같은 복잡한 단계를 거친 후 확인할 수 있어 고분자 수지의 조건 최적화 단계에 많은 시간을 소비하게 된다. 또한, 목적하고자 하는 그라프트율을 얻기 위하여 많은 작업이 소요되어 상용화되기 어려운 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 고분자 수지의 그라프트율을 손쉽게 도출해낼 수 있어 고분자 수지의 그라프트율을 조절할 수 있는 방법을 제공하며, 상기 단계 1에서는 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응을 수행한다.
상기 단계 1의 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 및 폴리아미드계 수지 등의 고분자 수지를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 1의 단량체는 스티렌, 비닐톨루엔, 알파메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐나프탈렌, 이소프로페닐나프탈렌, 아크릴산 및 메타크릴산 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 용도에 따라 필요한 단량체를 사용하여 고분자 수지에 그라프트 시킬 수 있다.
나아가, 상기 단계 1의 방사선은 이온빔, 전자빔, 감마선, 알파선 및 베타선 등일 수 있다.
또한, 상기 단계 1의 방사선 조사량은 10 kGy 내지 500 kGy인 것이 바람직하고, 25 kGy 내지 200 kGy인 것이 더욱 바람직하며, 50 kGy 내지 150 kGy인 것이 가장 바람직하다. 만약, 상기 단계 1의 방사선 조사량이 10 kGy 미만일 경우에는 부족한 방사선 조사량으로 고분자 수지를 그라프트시키기 어려운 문제가 있으며, 500 kGy를 초과하는 경우에는 고분자 수지가 분해되는 문제가 있다.
나아가, 상기 단계 1의 중합 용액은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 포름알데히드(formaldehyde), 클로로포름(chloroform), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 피리딘(pyridine), 벤조피리딘(quinoline), 벤젠(benzene), 자일렌(xylene), 톨루엔(toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디에틸에테르(diethyl ether), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide) 및 n-메틸피롤리돈(n-methyl-2-pyrrolidone) 등의 용매를 더 포함할 수 있으나, 상기 용매가 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 상기 단계 1의 그라프트 반응은 30 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 45 ℃ 내지 75 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 단계 1의 그라프트 반응은 1 시간 내지 72 시간 동안 수행될 수 있으며, 4 시간 내지 48 시간 동안 수행될 수 있고, 8 시간 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다. 그러나, 상기 단계 1의 그라프트 반응 온도 및 시간이 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도 및 고분자 수지의 그라프트율을 측정하여 고분자 수지 그라프트율에 따른 중합 용액의 전기 전도도를 나타내는 지표를 제조하는 단계이다.
상기 단계 2에서는 중합 용액 내의 전기 전도도를 측정하여 고분자 수지의 그라프트율을 측정할 수 있는 지표를 제조하는 단계로서, 상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도와, 그라프트 반응이 완료된 고분자 수지의 그라프트율을 측정하여 지표를 제조한다.
구체적으로, 상기 단계 2는 반복되어 수행될 수 있으며, 반응 시간에 따라 고분자 수지의 그라프트율과 상기 고분자 수지가 제조된 중합 용액 내의 전기 전도도를 측정하여 지표를 제조한다.
구체적인 일례로써, 고분자 수지로 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 단량체로 스티렌을 사용하는 경우 반응 시간에 따른 폴리프로필렌 수지의 그라프트율과 반응 시간에 따른 중합 용액 내의 전기 전도도 값이 비례하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 자료를 지표로 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 3은 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키며, 상기 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계이다.
상기 단계 3에서는 상기 단계 1과 같이, 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키며, 동시에 반응 중인 중합 용액의 전기전도도를 측정한다.
다음으로, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3에서 측정된 전기 전도도를 상기 단계 2에서 제조된 지표와 비교하여 그라프트 반응 시간을 조절하는 단계이다.
상기 단계 4에서는 상기 단계 3에서 측정된 전기 전도도 값과 상기 단계 2에서 제조된 지표를 비교하여 그라프트 반응 시간을 조절함으로써 그라프트율을 조절한다.
이와 같이, 실시간으로 전기 전도도 값을 획득하여 그라프트율을 손쉽게 도출하고 목표 그라프트율을 달성할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실험예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실험예> 중합 용액의 전기 전도도에 따른 고분자 수지의 그라프트율 분석
방사선 조사 그라프트 중합법으로 그라프트된 고분자 수지의 반응 후, 중합 용액 내의 전기 전도도 값을 통해 고분자 수지의 그라프트율을 측정할 수 있음을 확인하기 위하여, 다음과 같은 실험을 수행하였다.
스티렌과 메탄올을 20 : 80의 중량비로 혼합하여 중합 용액을 준비하였다. 이후, 100 kGy의 방사선 조사량으로 조사된 폴리프로필렌 부직포를 상기에서 준비된 중합 용액에 침적시킨 후, 이를 항온 수조에서 60 ℃의 온도로 23 시간 동안 중합 반응을 수행하였다.
이때, 1 시간 단위로 중합이 완료되어지면 중합 용액의 전기 전도도를 측정하였으며, 중합 반응이 완료된 폴리프로필렌 부직포는 중합 용액에서 꺼낸 후, 상온에서 테트라하이드로퓨란과 에탄올에 장시간 번갈아 담가 미반응 단량체 또는 단일 고분자를 제거한 후 건조하여 폴리프로필렌 부직포의 그라프트율을 분석하였다.
그 결과를 도 1 내지 3에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 반응 시간에 따른 중합 용액 내의 전기 전도도 값은 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 반응 시간에 따른 폴리프로필렌 부직포의 그라프트율도 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 폴리프로필렌 부직포의 그라프트율에 따른 중합 용액 내의 전기 전도도 변화 값을 살펴보면, 일정한 변화를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해, 방사선 조사된 고분자 수지에 대한 그라프트 반응 후, 중합 용액의 전기 전도도를 측정함으로써 고분자 수지의 그라프트율을 측정할 수 있음을 확인할 수 있고, 본 발명에 따른 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법을 사용하면 해당 산업에서 실시간으로 전기 전도도 값을 획득하여 그라프트율을 손쉽게 도출하고 목표 그라프트율에 못 미치는 불량품 생산을 최소화할 수 있다.
Claims (19)
- 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 2);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는,
고분자 수지에 방사선 조사를 수행하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a에서 방사선 조사된 고분자 수지를 단량체를 포함하는 중합 용액에 침지시키는 단계(단계 b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는,
고분자 수지 및 단량체를 포함하는 중합 용액을 제조하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a의 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계(단계 b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트시키는 단계는,
고분자 수지를 포함하는 중합 용액에 방사선을 조사하는 단계(단계 a); 및
상기 단계 a의 중합 용액에 단량체를 첨가하여 그라프트시키는 단계(단계 b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 단량체는 스티렌, 비닐톨루엔, 알파메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐나프탈렌, 이소프로페닐나프탈렌, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 방사선은 이온빔, 전자빔, 감마선, 알파선 및 베타선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 방사선 조사량은 10 kGy 내지 500 kGy인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 중합 용액은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 포름알데히드(formaldehyde), 클로로포름(chloroform), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 피리딘(pyridine), 벤조피리딘(quinoline), 벤젠(benzene), 자일렌(xylene), 톨루엔(toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디에틸에테르(diethyl ether), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide) 및 n-메틸피롤리돈(n-methyl-2-pyrrolidone)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 그라프트 반응은 30 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 그라프트 반응은 1 시간 내지 72 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 측정 방법.
- 방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 그라프트 반응이 수행된 중합 용액의 전기 전도도 및 고분자 수지의 그라프트율을 측정하여 고분자 수지 그라프트율에 따른 중합 용액의 전기 전도도를 나타내는 지표를 제조하는 단계(단계 2);
방사선 조사 그라프트 중합법으로 고분자 수지에 단량체를 중합 용액 내에서 그라프트 반응시키며, 상기 중합 용액의 전기 전도도를 측정하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3에서 측정된 전기 전도도를 상기 단계 2에서 제조된 지표와 비교하여 그라프트 반응 시간을 조절하는 단계(단계 4);를 포함하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 및 폴리아미드계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 단량체는 스티렌, 비닐톨루엔, 알파메틸스티렌, t-부틸스티렌, 클로로스티렌, 비닐나프탈렌, 이소프로페닐나프탈렌, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 방사선은 이온빔, 전자빔, 감마선, 알파선 및 베타선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 방사선 조사량은 10 kGy 내지 500 kGy인 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 중합 용액은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 포름알데히드(formaldehyde), 클로로포름(chloroform), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 피리딘(pyridine), 벤조피리딘(quinoline), 벤젠(benzene), 자일렌(xylene), 톨루엔(toluene), 다이옥산(1,4-dioxane), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 디에틸에테르(diethyl ether), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide) 및 n-메틸피롤리돈(n-methyl-2-pyrrolidone)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 그라프트 반응은 30 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
- 제12항에 있어서,
상기 단계 1 및 단계 3의 그라프트 반응은 1 시간 내지 72 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 고분자 수지의 그라프트율 조절방법.
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Citations (1)
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| KR100760959B1 (ko) * | 2006-09-13 | 2007-10-04 | 한국원자력연구원 | 방사선을 이용하여 그라프트된 폴리프로필렌계 상용화제조성물의 제조방법 |
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2015
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|---|---|---|---|---|
| KR100760959B1 (ko) * | 2006-09-13 | 2007-10-04 | 한국원자력연구원 | 방사선을 이용하여 그라프트된 폴리프로필렌계 상용화제조성물의 제조방법 |
Non-Patent Citations (1)
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| Synthesis, Characterization and Some Properties of Chelatiing Polymers for Metal Ion Sorption (ASMAA SAYED ALI MOHAMED, 2004년)* * |
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