KR20200053065A - 폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리디사이클로펜타다이엔을 기재로한 복합재료의 성형이 가능함과 더불어 강도, 경도, 전도성 및 절연성 등의 물성이 향상된 폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 폴리디사이클로펜타다이엔(poly dicyclopentadiene: PDCPD)을 제조하는 방법에 있어서, 순도 90% 이상의 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene: DCPD);와, 텅스텐(W)계, 몰리브덴(Mo)계, 루데늄(Ru)계, 티타늄(Ti)계 및 크롬(Cr)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 촉매; 및, 카본블랙(carbon black) 및 나노복합소재를 포함하는 첨가제;를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법{Polydicyclopentadiene and its preparation method}
본 발명은 폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 폴리디사이클로펜타다이엔을 기재로한 복합재료의 성형이 가능함과 더불어 강도, 경도, 전도성 및 절연성 등의 물성이 향상된 폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리디사이클로펜타다이엔(polydicyclopentadiene: PDCPD, 이하 "PCPD"라 함)는 시클로올레핀계의 가교 타입의 열경화성 수지로 짧은 시간에 크고 복잡한 형상의 제품을 성형할 수 있는 신소재이며, 도 1과 같이 노보넨과 시클로펜텐이 결합한 구조를 가지고 있다.
특히, PDCPD 소재는 충격강도와 굴곡강도가 매우 우수하며, 특히 다른 고분자 소재와 달리 저온에서도 높은 내충격성을 갖는다는 것이 가장 큰 특징이며, 이러한 이유에서 자동차의 범퍼나 농기계 외장재 산업기계에 널리 사용되고 있다.
이러한 PDCPD는 섬유와의 결합력이 약하여 보강재인 섬유와의 결합없이 PDCPD 단독으로 제조되고 있다. 즉, PDCPD는 현재 단독으로만 사용되고 있을 뿐, PDCPD를 기재로 하여 섬유(유리섬유, 탄소섬유)를 보강재 사용한 FRP 상태로 사용되고 있지 않은 실정이다.
이와 같은 PDCPD 복합재료의 필요성은 그 소재의 특성으로 수요가 점차 증대되고 있음에도 불구하고 이 소재의 국내기술은 p-DCPD제조에 관한 기초적 연구에 머물러 있어 연구 및 제조기반 기술이 매우 취약하며, 특히 PDCPD 수지를 이용한 복합재료의 제조시에는 산소와 접촉시 경화반응이 어렵기 때문에 이를 해결하기 위한 기술의 확보가 시급하다.
따라서 상술한 문제점 및 PDCPD를 기재로 하여 물성이 향상된 복합재료에 대한 요구를 충족시키기 위한 기술의 개발이 필요한 시기이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0005282호(2015.01.14) "폴리디시클로펜타디엔을 기재로 하는 복합재료 성형품의 제조방법"
본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폴리디사이클로펜타다이엔을 기재로한 복합재료의 성형이 가능함과 더불어 강도, 경도, 전도성 및 절연성 등의 물성이 향상된 폴리디사이클로펜타다이엔 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
또한 기존의 PDCPD 가공 기술에 물성 강화를 유도할 수 있는 섬유류, 즉 유리섬유 , 탄소 섬유, 기타 화학 섬유 등과 가공되는 PDCPD의 접착력을 향상 할 수 있는 화학적 기능성을 부여하여 가공되는 PDCPD 의 기계적 강도 및 내후성을 강화할 수 있도록 PDCPD를 제조하는 기술을 구현하는데 목적이 있다.
이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리디사이클로펜타다이엔 제조방법은, 폴리디사이클로펜타다이엔(poly dicyclopentadiene: PDCPD)을 제조하는 방법에 있어서, 순도 90% 이상의 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene: DCPD);와, 텅스텐(W)계, 몰리브덴(Mo)계, 루데늄(Ru)계, 티타늄(Ti)계 및 크롬(Cr)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 촉매; 및, 카본블랙(carbon black) 및 나노복합소재를 포함하는 첨가제;를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 디사이클로펜타디엔은 상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 80 중량부 내지 95 중량부로 마련되는 것을 특징으로 한다.
이와 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 촉매는 상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부로 마련되는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 나노복합소재는 그래핀 나노 플레이트(graphene nano plate: GNP) 및 실리카 나노 플레이트(silica nano plate: SNP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 첨가제는 상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부로 마련되는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴리디사이클로펜타디엔은, 상기한 어느 하나의 제조방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
PDCPD를 기재로한 복합재료의 성형이 가능함과 더불어 강도, 경도, 전도성 및 절연성 등의 물성이 향상된 PDCPD를 제공할 수 있게 됨으로써 RIM(resin infusion molding), RTM(resin transfer molding), Hand lay up, Spray up 및 Pulrtusion 등의 성형공법으로 유리섬유, 탄소섬유, 아리미드 섬유 등이 보강된 PDCPD 복합재료를 성형할 수 있는 이점이 있다.
그리고 풍력발전의 타워 및 블레이드 또는 태양광 발전의 접시형 집광 구조물 등의 신재생에너지 부품 분야에 PDCPD 복합재료를 적용할 수 있다.
아울러 산소발생기 및 공기정화기의 외부케이스 또는 군용포장(저장)상자에 PDCPD 복합재료를 적용할 수 있는 이점이 있다.
이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기 위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.
본 발명의 요지는 폴리디사이클로펜타다이엔(poly dicyclopentadiene: PDCPD)을 기재로한 복합재료의 성형이 가능함과 더불어 강도, 경도, 전도성 및 절연성 등의 물성이 향상된 PDCPD를 제공할 수 있게 됨으로써 RIM(resin infusion molding), RTM(resin transfer molding), Hand lay up, Spray up 및 Pulrtusion 등의 성형공법으로 유리섬유, 탄소섬유, 아리미드 섬유 등이 보강된 PDCPD 복합재료를 성형이 가능한 PDCPD를 제조하기 위한 것이다.
그리고 기존의 PDCPD 가공 기술에 물성 강화를 유도할 수 있는 섬유류, 즉 유리섬유 , 탄소 섬유, 기타 화학 섬유 등과 가공되는 PDCPD의 접착력을 향상 할 수 있는 화학적 기능성을 부여하여 가공되는 PDCPD 의 기계적 강도 및 내후성을 강화할 수 있도록 PDCPD를 제조하는 기술을 구현하는 것이다.
아울러 본 발명은 장분자의 반응성 불포화 폴리오레핀구조를 PDCPD의 고분자 주쇄에 도입하여 보강재인 각종 섬유와 접착 강도를 향상시킴과 동시에 생산성의 향상을 위하여 각종 사용 촉매의 사용량 및 가교결합을 위한 개시제 및 첨가제의 사용을 포함하고 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 PDCPD 제조방법은 준비된 순도 90% 이상의 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene: DCPD)과, 개환복분해 반응을 위한 촉매 및 물성 향상을 위한 카본블랙(carbon black) 및 나노복합소재를 포함하는 첨가제를 혼합하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기에서 DCPD의 함량은 본 발명에 의해 제조되는 PDCPD 100 중량부 대비 80 중량부 내지 95 중량부로 마련될 수 있다.
다음으로 첨가제의 나노복합소재는 그래핀 나노 플레이트(graphene nano plate: GNP) 및 실리카 나노 플레이트(silica nano plate: SNP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 첨가제일 수 있으며, 그 함량은 제조되는 PDCPD 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부로 마련될 수 있다.
여기에서 촉매 존재하에 DCPD와 첨가제를 혼합하는 반응의 압력, 온도 및 시간은 서로 조합하여 최적의 효과를 나타내도록 각각의 조건을 고려하여 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
이어서 개환복분해 반응용 촉매는 텅스텐(W)계, 몰리브덴(Mo)계, 루데늄(Ru)계, 티타늄(Ti)계 및 크롬(Cr)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 촉매일 수 있으며, 그 함량은 제조되는 PDCPD 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부로 마련될 수 있다.
만약, 개환복분해 반응용 촉매가 텅스텐(W)계, 몰리브데늄(Mo)계, 루테늄(Ru)계인 경우, 조촉매를 더 포함할 수 있다.
이러한 개환복분해 반응용 조촉매는 HCl, CuCl, AlCl3, HSiCl3, 트리알킬알루미늄, 알킬알루미늄 디할라이드, 디알킬알루미늄 할라이드, 및 알킬알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 함께 사용하는 촉매의 종류에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
여기에서 개환복분해 반응용 촉매가 텅스텐(W)계, 몰리브데늄(Mo)계인 경우, 안정제를 더 포함할 수 있으며, 바람직하게 아세틸아세톤, 알킬아세토아세테이트, 벤조니트릴, 또는 테트라하이드로퓨란일 수 있다.
한편, 본 발명은 폴리디사이클로펜타다이엔(poly dicyclopentadiene: PDCPD)을 제조하는 방법에 있어서, A System과 B system 및 C system을 포함하여 이루어질 수 있다.
A System은 순도 90% 이상의 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene: DCPD)에 볼포화 폴리올레핀을 배합하는 시스템이다.
B System은 텅스텐(W)계, 몰리브덴(Mo)계, 루데늄(Ru)계, 티타늄(Ti)계 및 크롬(Cr)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 촉매 및, 카본블랙(carbon black) 및 나노복합소재를 포함하는 첨가제를 혼합하는 시스템이다.
그리고 C system은 물성 강화를 위해 도입되는 기능성 섬유 및 첨가제를 혼합하는 시스템이다.
이러한 A System은 상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 60 중량부 내지 95 중량부와 5-40 중량부의 불포화 폴리올레핀으로 마련된다.
이와 함께 PDCPD B System 에 배합 사용되는 상기 촉매는 상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부로 마련될 수 있다.
아울러 B System에는 나노복합소재로서 그래핀 나노 플레이트(graphene nano plate: GNP) 및 실리카 나노 플레이트(silica nano plate: SNP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예1
DCPD의 ROMP(polymerization) 합성에 사용되어지는 촉매는 텅스텐(W), 몰리브데늄(Mo), 루테늄(Ru), 티타늄(Ti) 및 크롬(Cr) 등이 있는데 텅스템과 몰리브데늄 그리고 루테늄계 촉매가 가장 많이 사용된다.
턴스템계의 촉매는 열적, 기계적 물성이 좋은 반면 대기 중에 노출시 피독되는 위험성이 있고, 단도긍로 사용시 극성기를 가지는 단량체가 촉매의 활성을 저하시키기 때문에 중합에 어려움이 있다.
몰리브데늄계의 촉매는 이러한 활성의 저하를 극복하기 위하여 개발된 촉매인데 가격이 비싸고 물성이 다소 떨어지는 경향을 보인다.
일반적으로 Grubbs 촉매라고도 부르는 루테늄계 촉매는 대기 중에서 합성이 가능하며 몰리브데늄계의 촉매보다 물성도 우수하지만 가격이 매우 비싸고 중합촉매 활성점이 불분명하여 실험의 재연성이 떨어지며 반응 메카니즘의 논란 여지가 아직 남아 있다.
따라서 본 실시예에서는 이러한 촉매의 특성을 고려하여 텅스텐계의 촉매를 사용하되 촉매의 활성 저하를 방지하고 반응 시간을 단축시킬 수 있는 보조촉매로 Et2AlCl(Diethylaluminum chloride, 순도 97%))를 사용하여 PDCPD를 합성하였다.
PDCPD의 합성 제조방법으로는 반응사출성형(RIM)을 사용하여 서로 다른 성분을 압축 프레스를 통해 고압으로 Mixing Head에 넣어 균일하게 섞은 후 몰드에 주입하고 몰드 내에서 경화가 되어 제조되는 과정을 거치게 하였다.
RIM 성형에서는 Mixing Head에 주입되는 두 성분의 반응성이 매우 중요하다. 경화제와 활성화제의 양이 많으면 액이 균일하게 혼합되기 전에 경화가 일어나는 경우가 발생하여 제품을 얻을 수 없고, 반대로 경화제와 활성화제의 양이 많으면 액이 균일하게 혼합되기 전에 경화가 일어나 제품을 얻ㄷ을 수 없고, 반대로 경화제와 활성화제의 양이 적으면 두 액이 혼합되어 몰드에 주입된 후에도 경화가 일어나지 않아 제품을 얻울 수 없는 경우가 생기게 된다. 그렇기 때문에 RIM 성형에서는 두 액의 반응성을 조절하여 경화 시간과 가교 밀도를 조절하는 것이 중요하다.
본 실시예에서의 DCPD는 노보넨과 사이클로펜텐이 결합된 구조로 되어있으며, 녹는점이 35℃로 상온에서 고체로 존재하고 끓는점은 170℃, 밀도 0.986g/cm3이다.
주촉매는 WCL6(Tungsten(VI)chloride, 99.9%)로서 상온에서 분말 상태로 존재하며 산소와 접촉시 피독되어 촉매의 기능을 상실하므로 질소 분위기에서 보관 및 실험하여야 한다.
보조촉매인 Et2AlCl는 반응성이 매우 강한 물질로 상온에서 자연 발화하므로 핵산 용매에 Et2AlCl 1mol 녹아있는 제품을 질소 분위기에서 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 실시예에서는 촉매의 특성을 고려하여 텅스텐계의 촉매를 상용하되 촉매의 활성 저하를 방지하고 반응 시간을 단축시킬 수 있는 보조촉매로 Et2AlCl을 사용하여 PDCPD를 합성하였고, 텅스텐 계열의 촉매를 사용할 때는 대기 중에서 합성을 할 수 없기 때문에 공기 차단 장치(Glove Box)에서 실험을 하였으며, 그 절차는 다음과 같다.
1. 촉매(WCL6)액 제조
DCPD 및 EGDE(Ethylene Glycol Dimethyl Ether, 순도 98%)를 비이커에 넣어 혼합한 후 질소로 퍼지(purge)하여 산소를 제거한다. 촉매(WCL6)를 위의 혼합액에 조금씩 첨가한 후 교반하여 완전히 용해시킨다.
노닐페놀을 DCPD에 용해시켜 용액을 제조한 후 촉매 혼합액에 서서히 적가한 다음, 혼합액을 17시간동안 실온에서 교반한다.
2. 활성화제(Et2AlCl)액 제조
DCPD 및 EGDE를 비이커에 넣어 혼합한 후 질소로 퍼지하여 산소를 제거한다. 혼합액을 교반하면서 Et2AlCl을 첨가하여 완전히 용해시킨다.
3. 용액 A/B 제조
DCPD 97pbw(part by weight), EN 3pbw 및 Elastomer(EPDM:Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber) 3pbw를 250mL의 둥근 플라스크에 넣고 80℃에서 3시간 동안 가열하여 혼합액을 만든다.
혼합액에 Stabilizer(항산화제, BHT: butylated hydroxytoluen) 1pbw 및 제조된 촉매액을 첨가하여 30분간 교반함으로써 A 용액를 만든다.
혼압액에 Stabilizer(항산화제, BHT: butylated hydroxytoluen) 1pbw 및 제조된 활성화제액을 첨가하여 30분간 교반함으로써 B 용액을 만든다.
4. 시편 제조
제조된 A 용액과 B 용액을 믹스팩(혼합기, MixPac)에 동일 양(mixing ratio= 1:1)을 넣고 몰드에 RIM 성형한다. 몰드에 주입 후 완전히 경화가 끝나면 몰드에서 시편을 꺼낸다.
실시예2
본 실시예에서는, DCPD(순도 99%)를 질소 분위기에서 보관하면서 사용하였고, 주촉매는 MoCl5(순도 99.99%)로서 상온에서 흑갈색 분말상태로 공기 접촉 시 피독되어 촉매의 활성을 상실하므로 질소 분위기의 건조한 장소에서 보관하여 사용하였다.
활성제인 Et2AlCl(순도 97%)는 헥산 용매에 1mol 녹아 있는 액체로 된 시약을 사용하였다. 촉매 분산액으로 p-Cresol을 사용하였다.
그리고 실시예에 사용된 DCPD, Et2AlCl, MoCl5, p-Cresol 물성치는 다음과 같다.
DCPD, Et2AlCl, MoCl5, p-Cresol 물성치
M·W mp(℃) bp(℃) d(g/ml, 25℃)
DCPD 132.20 33 170 0.986
Et2AlCl 120.56 -50 125 0.961
MoCl5 273.21 194 - 2.928
p-Cresol 108.14 32~34 202 1.034
따라서 본 실시예에서는 DCPD 및 활성화제(Et2AlCl) 그리고 몰리브덴 촉매(MoCl5)를 사용하여 poly-DCPD를 중합하는 실험을 수행하였다.
실험을 위해 250ml pyrex 플라스크 2개와 300ml pyrex 플라스크 1개 그리고 반응액을 가열하기 위한 가열장치(Hot plate)로 구성하고, 반응액(A, B 용액)의 혼합은 스핀바(Spin bar)를 이용하여 골고루 혼합하였다.
또한 촉매 및 촉매 및 활성화제의 특성을 고려하여 질소풍선을 이용하여 플라스크 내부에 있는 공기를 제거 후 poly-DCPD를 중합하였으며, 그 절차는 다음과 같다.
1. 촉매액(MoCl5) 제조
몰리브덴 촉매(MoCl5)와 p-Cresol을 100ml 플라스크에 넣고 질소 풍선을 이용해 플라스크 내부에 있는 공기를 플라스크 외부로 제거하고 질소 분위기하에서 2시간 이상 골고루 분산시킨다. 이때 온도는 상온(25℃)을 유지한다. 만약 온도가 상온 이하로 내려가면 p-Cresol이 응고 되므로 반드시 상온을 유지하여야 한다.
2. A 용액의 제조
DCPD를 250ml 플라스크에 투입하고 질소풍선을 이용하여 내부에 있는 공기를 제거 후, 승온(30~40℃) 하여 DCPD를 완전히 용해시킨다. 완전히 용해되었으면 미리 만들어 둔 촉매액을 flask에 넣고 온도(30~40℃)를 유지하면서 2시간 이상 충분히 혼합하여 A 용액을 만든다.
3. B 용액의 제조
DCPD를 250ml 플라스크에 투입하고 질소풍선을 이용하여 내부에 있는 공기를 제거 후, 승온(30~40℃) 하여 DCPD를 완전히 용해시킨다. 완전히 용해되었으면 활성제화(Et2AlCl)를 프라스크에 주입하고 20분 정도 혼합하여 B 용액을 만든다
4. 시편 제조
미리 준비된 A, B 용액을 실험장치(그림 7)의 500ml 저장조에 각각 투입하여, 500ml 혼합기로 주입하고 80~100rpm으로 1분정도 충분히 혼합 후, 50℃로 미리 예열된 몰드에 주입하여 완전히 경화 시킨 후 몰드에서 시편을 꺼낸다.
이와 같은 본 발명의 제2 실시예에서 주촉매(MoCl5) 투입량의 변화에 따른 중합 결과를 살펴보면 다음과 같다.
poly-DCPD의 중합반응은 주촉매와 활성화제의 투입량에 따라 경화속도(Curing time)와 가교밀도(Cross-linking yield)가 달라지고 이러한 원인에 의해 기계적 물성치기 달라진다.
주촉매의 투입량을 1몰(mol)로 고정하고 반응온도를 50℃로 유지하면서 DCPD의 투입량을 300~700몰(mol)로 변화시키면서 중합반응을 관찰한 결과, 주촉매에 대한 DCPD의 투입량이 500몰 이상에서는 전혀 중합반응이 일어나지 않았으며 300~400몰인 경우는 부분적으로 경화반응이 진행되었다.
주촉매와 DCPD의 투입량을 1:300으로 고정하고 중합시간을 증가시켜도 A, B 용액을 혼합 후 1분 정도 경과하자 순간적으로 일부분만 경화반응이 일어나고 더 이상의 반응은 진행되지 않았다.
이어서 활성화제(Et2AlCl) 투입량의 변화에 따른 중합 결과를 살펴보면 다음과 같다.
주촉매를 1몰로 고정하고 DCPD 투입량을 350, 400, 500몰로 변화 시키면서 활성제의 투입량을 1~2몰로 변화시키면서 중합반응을 관찰한 결과, 활성화제 투입량이 증가할수록 경화속도는 빨라지지만 완전히 경화되지는 않았다. 주촉매 : 활성제 : DCPD의 비가 1 : 2.0 : 350 일 때 경화속도는 80초로 가장 빨랐다.
주촉매 : DCPD의 비가 1 : 500인 경우는 활성화제 투입량을 증가시켜도 중합반응이 진행되지 않았다.
주촉매, 활성제, DCPD 투입량에 따른 중합결과
투입량(mol) 경화상태
MoCl5 Et2AlCl DCPD 시간(sec) 선형 가교도
1 1 350 - X X
1 1.2 350 120 ■ ■
1 1.4 350 60 ▲ ▲
1 1.6 350 65 ▲ ▲
1 1.8 350 80 ▲ ▲
1 2 350 80 ▲ ▲
1 1 400 - X X
1 1.2 400 125 ■ X
1 1.4 400 130 ■ X
1 1.6 400 90 ▲ ▲
1 1.8 400 92 ▲ ▲
1 2 400 96 ▲ ▲
1 1 500 - X X
1 1.2 500 - X X
1 1.4 500 - X X
1 1.6 500 - X X
1 1.8 500 - X X
1 2 500 - X X
<●: GOOD, ▲:NORMAL, ■:BAD, X: NONE>
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 폴리디사이클로펜타다이엔(poly dicyclopentadiene: PDCPD)을 제조하는 방법에 있어서,
    순도 90% 이상의 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene: DCPD);와,
    텅스텐(W)계, 몰리브덴(Mo)계, 루데늄(Ru)계, 티타늄(Ti)계 및 크롬(Cr)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 촉매; 및,
    카본블랙(carbon black) 및 나노복합소재를 포함하는 첨가제;
    를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디사이클로펜타디엔은,
    상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 80 중량부 내지 95 중량부로 마련되는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촉매는,
    상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부로 마련되는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노복합소재는,
    그래핀 나노 플레이트(graphene nano plate: GNP) 및 실리카 나노 플레이트(silica nano plate: SNP)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는,
    상기 폴리디사이클로펜타다이엔 100 중량부 대비 0.1 중량부 내지 10 중량부로 마련되는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 제조방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리디사이클로펜타디엔.
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