KR20240033582A - Semiconducting polymer-based organic sintillating polymer for nuclear radiation detection and plastic scintillator using the same - Google Patents

Semiconducting polymer-based organic sintillating polymer for nuclear radiation detection and plastic scintillator using the same Download PDF

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이택승
조선영
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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 반도체 고분자 기반 플라스틱 신틸레이터에 관한 것으로서, 방사선을 감지할 수 있는 감광제를 반도체 고분자에 공유결합시켜 방사선 노출 하에서 효율적인 에너지 전달을 유도하고, 가시광 광자를 방출하여 광전자 증배관이 감지할 수 있도록 하는 방사선 검출에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor polymer-based plastic scintillator, which induces efficient energy transfer under radiation exposure by covalently binding a photosensitive agent capable of detecting radiation to a semiconductor polymer, and emits visible light photons so that a photomultiplier tube can detect them. It is about radiation detection.

Description

핵 방사능 검출을 위한 반도체 고분자 기반의 유기 섬광 고분자 및 이를 이용한 플라스틱 신틸레이터 {Semiconducting polymer-based organic sintillating polymer for nuclear radiation detection and plastic scintillator using the same}Semiconducting polymer-based organic sintillating polymer for nuclear radiation detection and plastic scintillator using the same}

본 발명은 반도체 고분자 기반 플라스틱 신틸레이터에 관한 것으로서, 방사선을 감지할 수 있는 감광제를 반도체 고분자에 공유 결합시켜 방사선 노출 하에서 효율적인 에너지 전달을 유도하고, 가시광 광자를 방출하여 광전자 증배관이 감지할 수 있도록 하는 방사선 검출에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor polymer-based plastic scintillator, which induces efficient energy transfer under radiation exposure by covalently binding a photosensitive agent capable of detecting radiation to a semiconductor polymer, and emits visible light photons so that a photomultiplier tube can detect them. It is about radiation detection.

최근 녹색에너지는 탄소배출의 증가, 온실효과, 해양 산성화 등으로 인해 대체할 수 있는 에너지 수단으로 큰 주목을 받고 있다. 이러한 환경문제는 에너지에 대한 화석 연료의 높은 의존도로 인해 증가하고 있으며, 수력, 풍력 및 태양열 발전은 여전히 특정 지리적 요건을 충족해야 하며, 기후의 영향을 받는다. 따라서 원자력 에너지 발전은 에너지의 필수 동력원으로 부상하고 있으며, 급속도로 발전하는 현대사회에서 화석연료의 고갈로 인한 대체 에너지원으로 필요성이 증가하고 있다. 하지만 원자력 발전은 큰 단점으로서 방사능 누출 위험이 크기 때문에 효과적인 방사성 모니터링 기술은 원자력 발전 못지 않게 중요하게 여겨지고 있다.Recently, green energy has been receiving great attention as an alternative energy source due to the increase in carbon emissions, greenhouse effect, and ocean acidification. These environmental problems are increasing due to the high dependence on fossil fuels for energy, and hydro, wind and solar power still have to meet specific geographical requirements and are affected by climate. Therefore, nuclear energy generation is emerging as an essential power source of energy, and the need for an alternative energy source is increasing due to the depletion of fossil fuels in a rapidly developing modern society. However, nuclear power generation has a major disadvantage, as there is a high risk of radiation leakage, so effective radioactivity monitoring technology is considered as important as nuclear power generation.

핵 반응은 고에너지의 α-, β-, γ-선 및 중성자선을 방출하며, 이러한 광선을 모니터링하는 신틸레이터는 단일 고에너지 광자를 다중 광전자 증배관 (photomultiplier, PMT)이 감지할 수 있는 저에너지 광자로 변환할 수 있다. 신틸레이터는 저렴하고 제조가 쉽기 때문에 X선 및 감마선 검출에 널리 사용되고 있으며, 이상적인 신틸레이터의 요구조건은 다음과 같다. (1) 광전자 생성을 증가시키기 위한 고에너지 붕괴 및 높은 원자 번호를 포함하고, (2) 높은 광수율 특성을 나타내야 하며, (3) 짧은 형광 광자 수명 및 (4) 비용이 저렴하여 대량생산에 용이해야 한다. 하지만 원자번호가 높은 원소들은 주로 무기 산화물로 구성되어 신틸레이터의 가공성과 수분, 산화와 같은 안정성이 떨어진다.Nuclear reactions emit high-energy α-, β-, and γ-rays and neutron rays, and scintillators that monitor these rays produce single high-energy photons that can be detected by a low-energy photomultiplier (PMT). It can be converted into photons. Because scintillator is inexpensive and easy to manufacture, it is widely used in X-ray and gamma-ray detection. The requirements for an ideal scintillator are as follows. (1) contain high energy decay and high atomic number to increase photoelectron generation, (2) exhibit high light yield characteristics, (3) short fluorescence photon lifetime, and (4) low cost to facilitate mass production. Should be. However, elements with high atomic numbers are mainly composed of inorganic oxides, which reduces the scintillator's processability and stability against moisture and oxidation.

현재 알려진 방사선 검출 신틸레이터는 (1) 단결정, (2) 액체 및 (3) 플라스틱 신틸레이터 등이 있으며, 단결정 신틸레이터에는 고순도 게르마늄과 NaI가 있지만 결정 성장이 어려운 단점때문에 대량으로 만드는 것은 비용이 많이 들고 부서지기 쉽다. 액체 신틸레이터는 가연성 오일 상태로 산소에 매우 민감하여 취급, 운송 및 보관이 어렵다. 플라스틱 신틸레이터는 위에서 언급한 단점으로 인해 검출 효율이 상대적으로 낮음에도 불구하고 재료의 선택범위가 넓어 지속적으로 개발되고 있다.Currently known radiation detection scintillators include (1) single crystal, (2) liquid, and (3) plastic scintillator. Single crystal scintillator contains high-purity germanium and NaI, but it is expensive to manufacture in large quantities due to the disadvantage of difficult crystal growth. Easy to pick up and break. Liquid scintillator is a flammable oil and is very sensitive to oxygen, making it difficult to handle, transport, and store. Plastic scintillator is continuously being developed due to its wide range of material selection, despite its relatively low detection efficiency due to the disadvantages mentioned above.

상업적으로 이용가능한 플라스틱 신틸레이터는 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔, 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리실록세인 등의 매트릭스에 방사선 감광제로 2,5-diphenyloxazole (PPO) 또는 1,4-bis(5-phenyloxazol-2-yl) benzene (POPOP)을 혼합하여 제조한다. 또한, 최적의 신틸레이션 성능을 위해 파장 이동제 (wavelength shifter)를 첨가하여 가시광 영역대로 방출 파장을 조절할 수 있다. 그러나 과잉 도핑된 형광 도펀트는 매트릭스 내에서 가소제 역할을 하여 플라스틱 신틸레이터의 열적 및 기계적 특성을 악화시킬 수 있다. 이러한 제한점을 극복하기 위해 방사선 감광제 유도체 가교제나 모노머를 매트릭스로 하는 폴리머와 공중합시킨 예가 보고됐지만, 가시광 영역의 파장으로 에너지 전달을 유도하기 위해 파장 이동제 사이의 적절한 함량 비율을 결정하기 위해서는 수많은 포뮬레이션이 필요하기 때문에 대량 생산에 한계점으로 작용한다. 따라서 높은 광 수율과 짧은 형광 광자 수명을 갖는 새로운 도펀트를 개발해야 할 필요가 있다. 최근 플라스틱 신틸레이터의 도펀트로서 양자점이나 페로브스카이트를 적용한 사례가 있으나, 양자점은 매트릭스 내에 분산성이 좋지 않아 응집이 되는 문제가 있으며, 페로브스카이트는 수분, 빛, 열에 대한 안정성이 떨어져 실용성에 한계가 있다. 가장 중요한 것은 이 도펀트들은 중금속과 할로겐 원소를 포함하고 있어 방사선 모니터링 후 신틸레이터를 폐기하는 과정에서 2차 환경오염의 우려가 있다.Commercially available plastic scintillators are made of a matrix such as polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), or polysiloxane, with a radiation sensitizer such as 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4-bis(5-phenyloxazol). -2-yl) It is manufactured by mixing benzene (POPOP). Additionally, for optimal scintillation performance, the emission wavelength can be adjusted to the visible light range by adding a wavelength shifter. However, excessively doped fluorescent dopant can act as a plasticizer within the matrix and deteriorate the thermal and mechanical properties of the plastic scintillator. To overcome these limitations, examples of copolymerization of radiation sensitizer derivatives with crosslinking agents or monomers as matrix polymers have been reported, but numerous formulations are required to determine the appropriate content ratio between wavelength shift agents to induce energy transfer to wavelengths in the visible light region. Because it is necessary, it acts as a limitation in mass production. Therefore, there is a need to develop new dopants with high light yield and short fluorescence photon lifetime. Recently, there have been cases of applying quantum dots or perovskites as dopants in plastic scintillator, but quantum dots have a problem of agglomeration due to poor dispersibility within the matrix, and perovskites are not practical due to their poor stability against moisture, light, and heat. There are limits. Most importantly, these dopants contain heavy metals and halogen elements, so there is a risk of secondary environmental pollution during the process of disposing of the scintillator after radiation monitoring.

[선행기술문헌 1] 한국특허출원번호 10-2019-0117368 신틸레이터 조성물 및 이를 이용하는 신틸레이터[Prior Art Document 1] Korean Patent Application No. 10-2019-0117368 Scintillator composition and scintillator using the same

[선행기술문헌 2] 한국특허출원번호 10-2015-0109351 제올라이트 신틸레이터 및 이의 제조방법[Prior Art Document 2] Korean Patent Application No. 10-2015-0109351 Zeolite scintillator and manufacturing method thereof

[선행기술문헌 3] J. Nie, C. Li, S. Zhou, J. Huang, X. Ouyang, Q. Xu, High Photoluminescence Quantum Yield Perovskite/Polymer Nanocomposites for High Contrast X-ray Imaging, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 45, 54348-54353[Prior Art Document 3] J. Nie, C. Li, S. Zhou, J. Huang, X. Ouyang, Q. Xu, High Photoluminescence Quantum Yield Perovskite/Polymer Nanocomposites for High Contrast X-ray Imaging, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 45, 54348-54353

본 발명은 기존 플라스틱 신틸레이터의 문제점인 분산 안정성 및 응집현상을 해결하고자 하며, 2개 이상의 도펀트가 필요하지 않고 방사선 감광제가 공유결합으로 연결된 반도체 고분자를 신틸레이터로 제작함으로써 방사선 감광제 및 파장 이동제 사이의 에너지 전달을 용이하게 하여 방사선 감지 효율을 향상시키는 것이다. 또한 방사선 모니터링 후 신틸레이터를 폐기하는 과정에서 2차 환경오염의 우려를 해결하기 위해 모든 성분이 유기물로 구성된 플라스틱 신틸레이터를 제공하는 것이다.The present invention seeks to solve the problems of dispersion stability and aggregation, which are problems with existing plastic scintillator, and manufactures a scintillator from a semiconductor polymer in which the radiation sensitizer is covalently linked without the need for two or more dopants, thereby creating a gap between the radiation sensitizer and the wavelength shift agent. It improves radiation detection efficiency by facilitating energy transfer. Additionally, to address concerns about secondary environmental pollution during the process of disposing of the scintillator after radiation monitoring, a plastic scintillator made up of all organic materials is provided.

반도체 고분자는 다양한 단량체를 선택하여 넓은 흡수 파장을 갖도록 조절할 수 있기 ‹š문에 빛을 수확할 수 있는 능력이 뛰어나다. 일반 형광 염료와 달리 반도체 고분자의 분자내 또는 분자간의 고유한 에너지 전달 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라 상기 언급했던 무기계 플라스틱 신틸레이터와는 달리 모든 성분이 유기성분으로 구성되어 있다. 따라서 2차 폐기물로 인한 환경오염의 우려가 없으며, 같은 고분자로서 매트릭스 고분자 들과 상용성이 좋기 때문에 응집문제 또한 해결할 수 있다.Semiconductor polymers have an excellent ability to harvest light because they can be adjusted to have a wide absorption wavelength by selecting various monomers. Unlike general fluorescent dyes, it not only has unique energy transfer characteristics within and between molecules of semiconductor polymers, but also, unlike the inorganic plastic scintillator mentioned above, all components are composed of organic components. Therefore, there is no concern about environmental pollution due to secondary waste, and since it is the same polymer and has good compatibility with matrix polymers, the agglomeration problem can also be solved.

따라서 본 발명은 플라스틱 신틸레이터의 도펀트 응집문제를 해결하고 방사선 감광제와 파장 이동제 사이의 에너지 전달을 개선하는 친환경 유기 기반 신틸레이터를 개발하였으며 2개 이상의 도펀트가 필요없고 하나의 반도체 고분자만으로 방사선을 검출할 수 있다.Therefore, the present invention has developed an eco-friendly organic-based scintillator that solves the dopant aggregation problem of plastic scintillator and improves energy transfer between a radiation sensitizer and a wavelength shift agent. It does not require two or more dopants and can detect radiation with only one semiconductor polymer. You can.

본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 유기 섬광 고분자가 제공된다:According to one aspect of the present invention, an organic scintillation polymer comprising a first repeating unit represented by the following formula (1) is provided:

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서In Formula 1 above,

R1 은 방사선 감광제이고, R2 는 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, * 는 연결부를 표시한다.R 1 is a radiation sensitizer, R 2 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and * indicates a connecting portion.

본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 상기 유기 섬광 고분자를 함유하는 신틸레이터용 조성물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a composition for a scintillator containing the organic flash polymer is provided.

본 발명의 또다른 일 양태에 따르면, 상기 유기 섬광 고분자를 포함하는 플라스틱 신틸레이터가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a plastic scintillator containing the organic scintillator polymer is provided.

본 발명의 반도체 고분자 기반 플라스틱 신틸레이터는 분산 안정성이 우수하고 도펀트가 응집하지 않기 때문에 투과도가 높아 광학특성이 우수하고, 방사선 감광제가 공유결합으로 연결된 반도체 고분자를 신틸레이터로 제작함으로써 방사선 감광제 및 파장 이동제 사이의 에너지 전달을 용이하게 하여 방사선 감지 효율을 향상시킬 수 있다.The semiconductor polymer-based plastic scintillator of the present invention has excellent dispersion stability and does not aggregate dopants, so it has high transmittance and excellent optical properties. By manufacturing a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is covalently linked into a scintillator, it can be used as a radiation sensitizer and a wavelength shift agent. Radiation detection efficiency can be improved by facilitating energy transfer between devices.

도 1은 본 발명의 반도체 고분자 기반 플라스틱 신틸레이터의 제조방법에 대한 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 반도체 고분자 기반 플라스틱 신틸레이터 제조방법의 모식도이며,
도 3는 본 발명의 신틸레이터로 방사선을 검출하는 제조 장치 구성도이며,
도 4은 본 발명의 플라스틱 신틸레이터의 함량에 따른 Sr-90 방사선 노출 하에서 측정한 에너지 스펙트럼이며,
도 5은 본 발명의 플라스틱 신틸레이터의 종류에 따른 Sr-90 방사선 노출 하에서 측정한 에너지 스펙트럼이며,
도 6은 본 발명의 플라스틱 신틸레이터의 함량에 따른 C-14 방사선 노출 하에서 측정한 에너지 스펙트럼이며,
도 7은 본 발명의 플라스틱 신틸레이터의 종류에 따른 C-14 방사선 노출 하에서 측정한 에너지 스펙트럼이다.
1 is a flow chart of the manufacturing method of the semiconductor polymer-based plastic scintillator of the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram of the semiconductor polymer-based plastic scintillator manufacturing method of the present invention;
Figure 3 is a configuration diagram of a manufacturing device that detects radiation with the scintillator of the present invention;
Figure 4 is an energy spectrum measured under Sr-90 radiation exposure according to the content of the plastic scintillator of the present invention;
Figure 5 is an energy spectrum measured under Sr-90 radiation exposure according to the type of plastic scintillator of the present invention;
Figure 6 is an energy spectrum measured under C-14 radiation exposure according to the content of the plastic scintillator of the present invention;
Figure 7 is an energy spectrum measured under C-14 radiation exposure according to the type of plastic scintillator of the present invention.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and unless otherwise defined, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It has the same meaning as becoming.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다, "함유"한다, “가지다”라고 할 때, 이는 특별히 달리 정의되지 않는 한, 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to “include”, “contain”, or “have” a certain component, this means that it may further include other components, unless specifically defined otherwise.

본 발명의 일 양태에 따르면 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 유기 섬광 고분자가 제공된다:According to one aspect of the present invention, an organic flash polymer comprising a first repeating unit represented by the following formula (1) is provided:

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서 R1 은 방사선 감광제이고, R2 는 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, * 는 연결부를 표시한다.In Formula 1, R 1 is a radiation sensitizer, R 2 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and * represents a connecting portion.

상기 R1 은 신틸레이터용으로 사용되던 임의 방사선 감광제일 수 있으며 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 R1 은 2,5-디페닐옥사졸 (diphenyloxazole)(PPO), 파라 테르페닐(PT), 4-비스(2-메틸스티릴)벤젠(4-bis(2-Methylstyryl)benzene)(bis-MSB), P-터페닐(P-terphenyl), 1,4-비스[5-페닐옥사졸-2-일]벤젠(POPOP), 안트라센(anthracene), 스틸벤(stilbene), 톨란(tolan), 2-(4-바이페닐일)-5-페닐-옥사졸(BPO), 2-페닐-5-(4-바이페닐일)-1,3,4-옥사이디아졸(PBD), 2-(1-나프틸)-5-페닐옥사졸(α-NPO), 1,4-디-(4-메틸-5-페닐-2-옥사졸일)-벤젠(디메틸-POPOP), 1,4-비스-(2-메틸스틸릴(methylstyryl))벤젠(bis-MSB)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. The R 1 may be any radiation sensitizer used for scintillator use and is not particularly limited. For example, R 1 is 2,5-diphenyloxazole (PPO), para terphenyl (PT), 4-bis (2-methylstyryl) benzene (4-bis (2-Methylstyryl) benzene)(bis-MSB), P-terphenyl, 1,4-bis[5-phenyloxazol-2-yl]benzene (POPOP), anthracene, stilbene, Tolan, 2-(4-biphenylyl)-5-phenyl-oxazole (BPO), 2-phenyl-5-(4-biphenylyl)-1,3,4-oxadiazole (PBD) ), 2-(1-naphthyl)-5-phenyloxazole (α-NPO), 1,4-di-(4-methyl-5-phenyl-2-oxazolyl)-benzene (dimethyl-POPOP), It may be any one selected from the group consisting of 1,4-bis-(2-methylstyryl)benzene (bis-MSB).

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 R1 은 2,5-디페닐옥사졸 (PPO) 또는 1,4-비스[5-페닐옥사졸-2-일]벤젠(POPOP)일 수 있다. 구체적으로는, 상기 상기 R1 은 화학식 로 표시되는 2,5-디페닐옥사졸(PPO) 또는 화학식 로 표시되는 1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠 (POPOP)일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, R 1 may be 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4-bis[5-phenyloxazol-2-yl]benzene (POPOP). Specifically, R 1 is represented by the formula 2,5-diphenyloxazole (PPO) or the formula represented by It may be 1,4-bis(5-phenyloxazol-2-yl)benzene (POPOP) represented by .

본 명세서에서 탄소수 3 내지 10의 알킬기는 탄소원자의 수가 3 내지 10개인 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 의미한다. 상기 탄소수 3 내지 10의 알킬기는 바람직하게는 탄소수 5 내지 9의 알킬기일 수 있으며, 바람직하게는 상기 알킬기는 직쇄 알킬기이다. 상기 알킬기의 예로는 n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, sec-펜틸, n-헥실 등을 들 수 있다. In this specification, an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms refers to a straight-chain or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. The alkyl group having 3 to 10 carbon atoms may preferably be an alkyl group having 5 to 9 carbon atoms, and preferably the alkyl group is a straight-chain alkyl group. Examples of the alkyl group include n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, sec-pentyl, and n-hexyl.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 유기 섬광 고분자는 상기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위에 추가하여, 하기 화학식 2a 내지 2d로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 반복단위를 더 포함할 수 있다:According to one embodiment of the present invention, the organic flash polymer may further include, in addition to the first repeating unit represented by Formula 1, at least one second repeating unit selected from the group consisting of Formulas 2a to 2d below: You can:

[화학식 2a][Formula 2a]

[화학식 2b][Formula 2b]

[화학식 2c][Formula 2c]

[화학식 2d][Formula 2d]

상기 화학식 2a에서 R3 은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 5 내지 9의 알킬기일 수 있으며, 바람직하게는 상기 알킬기는 직쇄 알킬기이다. 상기 화학식 2a 내지 2d에서 * 은 연결부를 표시한다.In Formula 2a, R 3 may be an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 5 to 9 carbon atoms, and preferably the alkyl group is a straight-chain alkyl group. In Formulas 2a to 2d, * indicates a connection portion.

본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 제1 반복단위의 양과 상기 제2 반복단위의 양은 목적에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어 상기 제1 반복 단위의 양은 목적하는 방사선 감광제의 양에 따라 조절할 수 있으며, 상기 제2 반복 단위의 양은 광전자증배관이 감지 가능한 가시광 광자를 방출하도록 목적하는 형광 파장을 조절할 수 있다. 상기 제1 반복 단위의 개수와 상기 제2 반복 단위의 개수는 2:8 내지 8:2의 비율일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the amount of the first repeating unit and the amount of the second repeating unit can be appropriately adjusted depending on the purpose. For example, the amount of the first repeating unit can be adjusted depending on the amount of the desired radiation sensitizer, and the amount of the second repeating unit can be adjusted to the desired fluorescence wavelength so that the photomultiplier tube emits detectable visible light photons. The number of first repeating units and the number of second repeating units may be in a ratio of 2:8 to 8:2.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제1 반복단위는 하기 화학식 3으로 표시되는 것일 수 있다:According to one embodiment of the present invention, the first repeating unit may be represented by the following formula (3):

[화학식 3][Formula 3]

상기 화학식 3에서, R1 은 신틸레이터용으로 사용되던 임의 방사선 감광제일 수 있으며, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 R1은 2,5-디페닐옥사졸 (PPO) 또는 1,4-비스[5-페닐옥사졸-2-일]벤젠(POPOP)일 수 있고, 구체적으로는 (2,5-디페닐옥사졸, PPO) 또는 (1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠, POPOP)일 수 있다. 상기 화학식 3에서 * 는 연결부를 표시한다.In Formula 3, R 1 may be any radiation sensitizer used for scintillator, and according to one embodiment of the present invention, R 1 is 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4- It may be bis[5-phenyloxazol-2-yl]benzene (POPOP), specifically (2,5-diphenyloxazole, PPO) or It may be (1,4-bis(5-phenyloxazol-2-yl)benzene, POPOP). In Formula 3, * indicates a connection part.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 유기 섬광 고분자는 하기 화학식 4 내지 7 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the organic flash polymer may include at least one repeating unit selected from the group consisting of the following formulas 4 to 7.

[화학식 4][Formula 4]

[화학식 5][Formula 5]

[화학식 6][Formula 6]

[화학식 7][Formula 7]

상기 화학식 4 내지 7에서In Formulas 4 to 7,

R4 은 신틸레이터용으로 사용되던 임의 방사선 감광제일 수 있으며, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 R1은 2,5-디페닐옥사졸 (PPO) 또는 1,4-비스[5-페닐옥사졸-2-일]벤젠(POPOP)일 수 있고, 구체적으로는 (2,5-디페닐옥사졸, PPO) 또는 (1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠, POPOP)일 수 있다.R 4 may be any radiation sensitizer used for scintillator, and according to one embodiment of the present invention, R 1 is 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4-bis[5-phenyl It may be oxazol-2-yl] benzene (POPOP), specifically (2,5-diphenyloxazole, PPO) or It may be (1,4-bis(5-phenyloxazol-2-yl)benzene, POPOP).

상기 화학식 4 내지 7에서, R5 및 R6 는 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 5 내지 9의 알킬기일 수 있으며, 바람직하게는 상기 알킬기는 직쇄 알킬기이다.In Formulas 4 to 7, R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 5 to 9 carbon atoms, and preferably the alkyl group is a straight-chain alkyl group.

상기 화학식 4 내지 7에서 m1 내지 m4 및 n1 내지 n4 는 각각 독립적으로 1 내지 15의 유리수이고, 예를 들어 1 내지 12, 2 내지 8, 또는 3 내지 7의 유리수일 수 있다. 또한, 상기 화학식 4 내지 7 에서 m1+n1, m2+n2, m3+n3, m4+n4, 및 m5+n5 는 각각 독립적으로 5 내지 30의 유리수이고, 예를 들어 5 내지 20, 6 내지 15, 또는 7 내지 12 의 유리수일 수 있다.In Formulas 4 to 7, m 1 to m 4 and n 1 to n 4 are each independently a rational number of 1 to 15, and may be, for example, a rational number of 1 to 12, 2 to 8, or 3 to 7. Additionally, in Formulas 4 to 7, m 1 +n 1 , m 2 +n 2 , m 3 +n 3 , m 4 +n 4 , and m 5 +n 5 are each independently rational numbers of 5 to 30, e.g. For example, it may be a rational number of 5 to 20, 6 to 15, or 7 to 12.

본 발명의 일 양태에 따르면, 전술한 유기 섬광 고분자를 함유하는 신틸레이터용 조성물이 제공된다.According to one aspect of the present invention, a composition for a scintillator containing the above-described organic flash polymer is provided.

상기 신틸레이터용 조성물은 폴리스타이렌, 폴리비닐톨루엔, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리아크릴레이트, 폴리실록세인 등의 매트릭스 고분자와 혼합하여 신틸레이터를 제조하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 신틸레이터용 조성물은 매트릭스 고분자용 중합 단량체를 추가로 함유할 수 있다. 상기 매트릭스 고분자용 중합 단량체는 폴리스타이렌, 폴리비닐톨루엔, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리아크릴레이트, 및 폴리실록세인으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 매트릭스 고분자용 중합 단량체일 수 있다. The composition for a scintillator can be used to manufacture a scintillator by mixing it with a matrix polymer such as polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), polyacrylate, or polysiloxane. Alternatively, the composition for a scintillator may further contain a polymerization monomer for a matrix polymer. The polymerization monomer for the matrix polymer may be at least one polymerization monomer for the matrix polymer selected from the group consisting of polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), polyacrylate, and polysiloxane.

또한, 상기 신틸레이터용 조성물은 중합 개시제를 추가로 함유할 수 있다. 상기 중합 개시제의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어 반응성이 우수한 아조계 화합물(azo compounds), 디아조계 화합물(diazo compounds) 등이 중합 개시제로서 사용될 수 있고, 바람직하게는 아조비스이소부티로니트릴(azobis(isobutyronitrile), AIBN)일 수 있다.Additionally, the composition for a scintillator may additionally contain a polymerization initiator. The type of the polymerization initiator is not limited, and for example, highly reactive azo compounds, diazo compounds, etc. may be used as the polymerization initiator, preferably azobisisobutyronitrile ( azobis (isobutyronitrile), AIBN).

본 발명에 따른 유기 섬광 고분자는 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔, 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리실록세인 등의 매트릭스 고분자에 포함시켜 플라스틱 신틸레이터로 제조하고 광전자 증배관의 직경에 맞게 연마하여 사용하고, 방사선 노출하에서 광자를 검출한다. The organic flash polymer according to the present invention is manufactured into a plastic scintillator by incorporating it into a matrix polymer such as polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), or polysiloxane, and is used by polishing to the diameter of the photomultiplier tube, Photons are detected under radiation exposure.

이에 본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 전술한 유기 섬광 고분자를 포함하는 플라스틱 신틸레이터가 제공된다. 상기 신틸레이터는 방사선, 구체적으로 Sr-89, Sr-90, 또는 C-14 방사선원을 감지하는데 사용되는 것일 수 있다.Accordingly, according to another aspect of the present invention, a plastic scintillator containing the above-described organic flash polymer is provided. The scintillator may be used to detect radiation, specifically Sr-89, Sr-90, or C-14 radiation sources.

또한, 본 발명의 유기 섬광 고분자를 포함하는 신틸레이터의 제조과정은, 반도체 고분자를 합성하는 제1단계 (S100); 방사선 감광제를 공유결합하여 화학식 1의 제1 반복단위를 포함하는 유기 섬광 고분자를 합성하는 제2단계 (S200); 제2단계의 유기 섬광 고분자를 매트릭스용 플라스틱 고분자에 혼합시키는 단계 (S300)로 구성될 수 있으며, 제조방법에 대한 흐름도는 [도 1]로 나타냈다.In addition, the manufacturing process of a scintillator containing the organic flash polymer of the present invention includes a first step (S100) of synthesizing a semiconductor polymer; A second step (S200) of synthesizing an organic flash polymer containing the first repeating unit of Chemical Formula 1 by covalently bonding a radiation sensitizer; It may consist of mixing the second-stage organic flash polymer with the matrix plastic polymer (S300), and the flow chart for the manufacturing method is shown in [Figure 1].

상기 제1단계 (S100)에서 상기 반도체 고분자는 플루오렌 단위 (화학식 1의 제1 반복단위의 기본이 되는 플루오렌 단위)와 다른 단위 (화학식 2a 내지 2d의 제2 반복 단위의 기본이 되는 고분자 단위)는 스즈키 커플링 (Suzuki coupling) 반응에 의해 합성된 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 합성경로를 통해 제조될 수 있다. 원하는 가시광 파장을 발광하도록 하기 위해 제2 반복 단위용 고분자는 공지된 단량체를 통해 합성할 수 있으며, 화학식 2a 내지 2d로 한정되는 것은 아니다. 또한 제1 반복 단위용 반도체 고분자의 비율을 조절하여 도입하고자 하는 방사선 감광제의 양을 결정할 수 있다.In the first step (S100), the semiconductor polymer has a fluorene unit (a fluorene unit that is the basis of the first repeating unit of Formula 1) and a different unit (a polymer unit that is the basis of the second repeating unit of Formulas 2a to 2d) ) is synthesized by Suzuki coupling reaction, but is not limited to this and can be manufactured through various synthetic routes. In order to emit a desired visible light wavelength, the polymer for the second repeating unit can be synthesized using known monomers, and is not limited to Formulas 2a to 2d. Additionally, the amount of radiation sensitizer to be introduced can be determined by adjusting the ratio of the semiconductor polymer for the first repeating unit.

상기 제2단계 (S200)에서 상기 반도체 고분자에 방사능 감광제를 공유결합 하여 유기 섬광 고분자를 합성할 수 있다. 구체적으로, 제1 반복단위용 반도체 고분자의 할로겐(예를 들어 제조예 1의 Br)과 친핵성 치환반응으로 방사능 감광제를 반응할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 고분자의 측쇄에 도입할 수 있는 어느 유기화학 합성법을 적용할 수 있다. 또한 실시예에서 방사선 감광제로 PPO를 도입하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 방사능 감광제의 어느 하나의 것을 도입할 수 있다.In the second step (S200), an organic flash polymer can be synthesized by covalently bonding a radioactive photosensitizer to the semiconductor polymer. Specifically, the radioactive photosensitizer may react with the halogen of the semiconductor polymer for the first repeating unit (e.g., Br in Preparation Example 1) through a nucleophilic substitution reaction, but is not limited to this, and may be introduced into the side chain of the semiconductor polymer. Any organic chemical synthesis method available can be applied. In addition, in the examples, PPO was introduced as a radiation sensitizer, but the present invention is not limited thereto, and any of the known radiation sensitizers may be introduced.

화학식 1의 제1 반복단위 또는 제1 반복 단위와 제2 반복단위를 포함하는 유기 섬광 고분자를 포함하는 플라스틱 신틸레이터는 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔, 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리실록세인 등의 매트릭스 고분자 용액에 용해시킨 뒤 고화시켜 사용하거나 이들 매트릭스 고분자의 단량체와 함께 개시재 존재하에서 광중합, 열중합 등의 가교반응을 통해 사용할 수 있다. 신틸레이터에 사용되는 매트릭스 고분자는 해당 분야에 사용하는 어느 공지된 고분자를 사용하여도 무방하나, 가시광 영역의 흡수가 없는 것이 적절하다. 플라스틱 신틸레이터의 제조과정을 [도 2]에 나타냈다.The plastic scintillator containing the first repeating unit of Formula 1 or an organic flash polymer containing the first repeating unit and the second repeating unit is a matrix such as polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), polysiloxane, etc. It can be used by dissolving it in a polymer solution and then solidifying it, or it can be used through a crosslinking reaction such as photopolymerization or thermal polymerization in the presence of an initiator with the monomers of these matrix polymers. The matrix polymer used in the scintillator may be any known polymer used in the relevant field, but it is appropriate that it does not absorb visible light. The manufacturing process of the plastic scintillator is shown in [Figure 2].

방사선 검출을 위해 플라스틱 신틸레이터를 광학 그리스를 사용하여 광전자 증배관과 접촉시키고 신틸레이터에 방사선원을 위치시킨 뒤 어두운 환경을 조성하여 1시간 동안 평형을 유지한다. 광전자 증배관과 pre-amplifier, amplifier 및 전원 공급 장치를 연결하고 출력 데이터는 PC에서 계측 소프트웨어로 스펙트럼을 수집했다. 달리 지정하지 않는 한 측정시간 (live time)은 600초로 설정되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 방사선 검출을 위한 제조장치는 [도 3]에 나타냈다.To detect radiation, a plastic scintillator is brought into contact with a photomultiplier tube using optical grease, a radiation source is placed on the scintillator, a dark environment is created, and equilibrium is maintained for 1 hour. The photomultiplier tube, pre-amplifier, amplifier, and power supply were connected, and the output data was collected as a spectrum using measurement software on a PC. Unless otherwise specified, the measurement time (live time) is set to 600 seconds, but is not limited to this. The manufacturing device for radiation detection is shown in [Figure 3].

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the following examples.

[제조예 1]: 반도체 고분자의 합성 (S100)[Preparation Example 1]: Synthesis of semiconductor polymer (S100)

[화학식 aa][Formula aa]

제조예 1-1: (CP1) (m=5, n=5) Production Example 1-1 : (CP1) (m=5, n=5)

상기 화학식 aa의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 9,9-dioctyl-2,7-dibromofluorene (0.27 g, 0.5 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP1을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm= 7.815-7.486 (m, 10H), 3.295-3.274 (m, 2H), 2.084-2.006 (m, 4H), 1.668-1.553 (m, 2H), 1.253-1.108 (m, 16H), 0.815-0.793 (m, 5H). To prepare the semiconductor polymer of the formula aa, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis were added to a three-necked round flask. (pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 9,9-dioctyl-2,7-dibromofluorene (0.27 g, 0.5 mmol), and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) were added to a three-necked round flask and refluxed. The device was installed and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP1. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm = 7.815-7.486 (m, 10H), 3.295-3.274 (m, 2H), 2.084-2.006 (m, 4H), 1.668-1.553 (m, 2H), 1.253-1.108 (m, 16H), 0.815-0.793 (m, 5H).

제조예 1-2: (CP2) (m=7, n=3) Production Example 1-2 : (CP2) (m=7, n=3)

상기 화학식의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol), 9,9-dioctyl-2,7-dibromofluorene (0.3 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP2을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm=7.817-7.594 (m, 10H), 3.392-9.275 (m, 2.8H), 2.075 (m, 4H), 1.682-1.616 (m, 2.8H), 1.255-1.109 (m, 14.4H), 0.813 (m, 7H).To prepare the semiconductor polymer of the above formula, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester was added to a three-necked round flask. (1 mmol), 9,9-dioctyl-2,7-dibromofluorene (0.3 mmol), and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was Soxhlet-purified with methanol and acetone and then dried to obtain CP2. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm =7.817-7.594 (m, 10H), 3.392-9.275 (m, 2.8H), 2.075 (m, 4H), 1.682-1.616 (m, 2.8H), 1.255-1.109 (m, 14.4H), 0.813 (m, 7H).

제조예 1-3: (CP3) (m=10, n=0) Preparation Example 1-3 : (CP3) (m=10, n=0)

상기 화학식의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크에 9,9-Dioctyl-2,7-dibromofluorene (1 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP3을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm=7.820-7.481 (m, 10H), 3.319-3.275 (m, 4H), 2.079-2.031 (m, 4H), 1.681-1.660 (m, 4H), 1.229-0.689 (m, 12H).To prepare the semiconductor polymer of the above formula, 9,9-Dioctyl-2,7-dibromofluorene (1 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol) and the catalyst tetrakis (1 mmol) were added to a three-necked round flask. Triphenylphosphine) palladium (0.05 mmol) was placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP3. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm =7.820-7.481 (m, 10H), 3.319-3.275 (m, 4H), 2.079-2.031 (m, 4H), 1.681-1.660 (m, 4H), 1.229-0.689 (m, 12H).

[화학식 ab][Formula ab]

제조예 1-4: (CP4) (m=5, n=5) Production Example 1-4 : (CP4) (m=5, n=5)

상기 화학식 ab의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.15 g, 0.5 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP4을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm= 8.34-8.01 (m, 3H) 7.825-7.446 (m, 5H), 3.47-3.32 (m, 2H), 2.05-1.025 (m, 10H). To prepare the semiconductor polymer of the formula ab, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis were added to a three-necked round flask. (pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.15 g, 0.5 mmol) and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) It was placed in a round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP4. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm = 8.34-8.01 (m, 3H) 7.825-7.446 (m, 5H), 3.47-3.32 (m, 2H), 2.05-1.025 (m, 10H).

제조예 1-5: (CP5) (m=7, n=3) Preparation Example 1-5 : (CP5) (m=7, n=3)

상기 화학식 ab의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.088g, 0.3 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP5을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm=8.24-8.03 (m, 1.8 H), 7.802-7.472 (m, 7H), 3.41-3.25 (m, 2.8H), 2.075-0.813 (m, 16.8H).To prepare the semiconductor polymer of the formula ab above, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) was added to a three-necked round flask. Add ester (1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.088g, 0.3 mmol), and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) into a three-necked round flask and reflux. It was installed and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP5. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm =8.24-8.03 (m, 1.8 H), 7.802-7.472 (m, 7H), 3.41-3.25 (m, 2.8H), 2.075-0.813 (m, 16.8) H).

[화학식 ac][Chemical formula ac]

제조예 1-6: (CP6) (m=5, n=5) Production Example 1-6 : (CP6) (m=5, n=5)

상기 화학식 ac 의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 4,7-bis(5-bromothiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole (0.15 g, 0.5 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP6을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm= 8.17-7.86 (m, 5H), 7.7-7.52 (m, 5H), 3.295-3.274 (m, 2H), 2.084-1.983 (m, 4H), 0.832-0.793 (m, 6H). To prepare the semiconductor polymer of the formula ac, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis were added to a three-necked round flask. (pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol), 4,7-bis(5-bromothiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole (0.15 g, 0.5 mmol) and the catalyst tetrakis( Triphenylphosphine) palladium (0.05 mmol) was placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP6. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm = 8.17-7.86 (m, 5H), 7.7-7.52 (m, 5H), 3.295-3.274 (m, 2H), 2.084-1.983 (m, 4H), 0.832-0.793 (m, 6H).

제조예 1-7: (CP7) (m=7, n=3) Preparation Example 1-7 : (CP7) (m=7, n=3)

상기 화학식 ac 의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.14g, 0.3 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP7을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm=8.24-8.02 (m, 3H), 7.71-7.42 (m, 7H), 3.392-2.85 (m, 2.8H), 2.42-2.075 (m, 2.8H), 1.682-0.816 (m, 11.2H).To prepare the semiconductor polymer of the formula ac, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) were added to a three-necked round flask. Add ester (1 mmol), 4,7-dibromobenzo[c]-1,2,5-thiadiazole (0.14g, 0.3 mmol), and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) into a three-necked round flask and reflux. It was installed and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP7. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm =8.24-8.02 (m, 3H), 7.71-7.42 (m, 7H), 3.392-2.85 (m, 2.8H), 2.42-2.075 (m, 2.8H) ), 1.682-0.816 (m, 11.2H).

[화학식 ad][Chemical formula ad]

제조예 1-8: (CP8) (m=5, n=5) Production Example 1-8 : (CP8) (m=5, n=5)

상기 화학식 ad 의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol 5,8-dibromoquinoxaline (0.14 g, 0.5 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP8을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm= 8.17-7.83 (m, 4H), 7.72-7.53 (m, 5H), 3.45-3.16 (m, 2H), 2.074-2.02 (m, 2H), 1.672-0.762 (m, 8H). To prepare the semiconductor polymer of the formula ad, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.36 g, 0.5 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis were added to a three-necked round flask. (pinacol) ester (0.33 g, 1 mmol) 5,8-dibromoquinoxaline (0.14 g, 0.5 mmol) and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred for 48 hours at 90 o C. After reaction, cooled to room temperature and dissolved in methanol. The solid was poured to precipitate and the precipitate was filtered. The obtained solid was Soxhlet-purified with methanol and acetone and dried to obtain CP8. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm = 8.17-7.83 (m, 4H ), 7.72-7.53 (m, 5H), 3.45-3.16 (m, 2H), 2.074-2.02 (m, 2H), 1.672-0.762 (m, 8H).

제조예 1-9: (CP9) (m=7, n=3) Production Example 1-9 : (CP9) (m=7, n=3)

상기 화학식 ad의 반도체 고분자를 제조하기 위하여 3구 둥근 플라스크 에 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) ester (1 mmol), 5,8-dibromoquinoxaline (0.08 g, 0.3 mmol)과 촉매인 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol)을 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 purging 했다. 습기가 제거된 12 mL의 toluene을 넣고 촉매와 반응물을 녹인 뒤, 3 mL의 K2CO3 (2 M) 수용액을 넣고 90 oC에서 48시간 동안 교반했다. 반응 후 상온으로 냉각하고 메탄올에 부어 고체를 석출시킨 다음 석출물 여과했다. 수득한 고체를 메탄올, 아세톤으로 Soxhlet 정제한 뒤, 건조하여 CP9을 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3): δppm=8.07-7.86 (2.4H), 7.57-7.24 (m, 7H), 3.24-2.98 (m, 2.8H), 2.062 (m, 2.8H), 1.72-0.902 (m, 11.2H).To prepare the semiconductor polymer of the above formula ad, 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)-9H-fluorene (0.7 mmol), 1,4-benzenediboronic acid bis(pinacol) was added to a three-necked round flask. Ester (1 mmol), 5,8-dibromoquinoxaline (0.08 g, 0.3 mmol), and the catalyst tetrakis(triphenylphosphine)palladium (0.05 mmol) were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding 12 mL of toluene from which moisture was removed and dissolving the catalyst and reactants, 3 mL of K 2 CO 3 (2 M) aqueous solution was added and stirred at 90 o C for 48 hours. After the reaction, it was cooled to room temperature, poured into methanol to precipitate a solid, and the precipitate was filtered. The obtained solid was purified by Soxhlet with methanol and acetone and then dried to obtain CP9. 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): δ ppm =8.07-7.86 (2.4H), 7.57-7.24 (m, 7H), 3.24-2.98 (m, 2.8H), 2.062 (m, 2.8H), 1.72 -0.902 (m, 11.2H).

[제조예 2]: 반도체 고분자에 감광제의 도입 (S200)[Preparation Example 2]: Introduction of photosensitizer to semiconductor polymer (S200)

반도체 고분자에 감광제를 도입하는 과정은 제조예 1에서 합성한 고분자와 과량의 3-(5-Phenyloxazol-2-yl)phenol의 반응으로 수행됐으며 화학식 Aa로 표기할 수 있다.The process of introducing a photosensitizer into a semiconductor polymer was performed by reacting the polymer synthesized in Preparation Example 1 with an excess of 3-(5-Phenyloxazol-2-yl)phenol and can be represented by the chemical formula Aa.

[화학식 Aa][Formula Aa]

제조예 2-1: (CP1-PPO) Preparation Example 2-1: (CP1-PPO)

제조예 1-1의 CP1 (0.55 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP1을 녹인 뒤, CP1 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP1 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행했다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP1-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 7.820-7.481 (m, 19H), 6.908-6.827 (m, 1H) 3.881 (m, 2H), 2.173 (m, 4H), 1.622 (m, 2H), 1.254-1.108 (m, 16H), 0.881-0.801 (m, 5H).CP1 (0.55 mmol) of Preparation Example 1-1 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP1, 4 equivalents of PPO compared to CP1 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP1 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP1-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 7.820-7.481 (m, 19H), 6.908-6.827 (m, 1H) 3.881 (m, 2H), 2.173 (m, 4H), 1.622 (m, 2H) , 1.254-1.108 (m, 16H), 0.881-0.801 (m, 5H).

제조예 2-2: (CP2-PPO) Preparation Example 2-2: (CP2-PPO)

제조예 1-2의 CP2 (0.18 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP2을 녹인 뒤, CP2 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP2 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP2-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 7.785-7.570 (m, 21.6H), 6.918-6.788 (m, 1.4H) 4.065-3.742 (m, 2.8H), 2.036 (m, 4H), 1.591 (m, 2.8H), 1.254-1.102 (m, 14.4H), 0.879-0.805 (m, 7H).CP2 (0.18 mmol) of Preparation Example 1-2 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP2, 4 equivalents of PPO compared to CP2 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP2 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP2-PPO). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 7.785-7.570 (m, 21.6H), 6.918-6.788 (m, 1.4H) 4.065-3.742 (m, 2.8H), 2.036 (m, 4H), 1.591 (m, 2.8H), 1.254-1.102 (m, 14.4H), 0.879-0.805 (m, 7H).

제조예 2-3: (CP3-PPO) Preparation Example 2-3: (CP3-PPO)

제조예 1-3의 CP3 (0.6 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP3을 녹인 뒤, CP3 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP3 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP3-PPO) 를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 7.774-7.495 (m, 10H), 6.894-6.730 (m, 2H), 3.880 (m, 4H), 2.139-2.081 (m, 4H), 1.568 (m, 4H), 0.875-0.741 (m, 12H).CP3 (0.6 mmol) of Preparation Example 1-3 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP3, 4 equivalents of PPO compared to CP3 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP3 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP3-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 7.774-7.495 (m, 10H), 6.894-6.730 (m, 2H), 3.880 (m, 4H), 2.139-2.081 (m, 4H), 1.568 (m) , 4H), 0.875-0.741 (m, 12H).

[화학식 Ab][Formula Ab]

제조예 2-4: (CP4-PPO) Preparation Example 2-4: (CP4-PPO)

제조예 1-4의 CP4 (0.5 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP4을 녹인 뒤, CP4 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP4 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행했다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP4-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.17-7.98 (m, 3H), 7.720-7.381 (m, 19H), 6.808-6.727 (m, 1H), 3.47-3.32 (m, 2H), 2.05-1.025 (m, 10H). CP4 (0.5 mmol) of Preparation Example 1-4 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP4, 4 equivalents of PPO compared to CP4 was dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP4 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP4-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.17-7.98 (m, 3H), 7.720-7.381 (m, 19H), 6.808-6.727 (m, 1H), 3.47-3.32 (m, 2H), 2.05 -1.025 (m, 10H).

제조예 2-5: (CP5-PPO) Preparation Example 2-5: (CP5-PPO)

제조예 1-5의 CP5 (0.2 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP5을 녹인 뒤, CP5 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP5 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP5-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.24-8.03 (m, 1.8 H), 7.685-7.470 (m, 21.6H), 6.718-6.688 (m, 1.4H), 3.41-3.25 (m, 2.8H), 2.075-0.813 (m, 16.8H).CP5 (0.2 mmol) of Preparation Example 1-5 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP5, 4 equivalents of PPO compared to CP5 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP5 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP5-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.24-8.03 (m, 1.8 H), 7.685-7.470 (m, 21.6H), 6.718-6.688 (m, 1.4H), 3.41-3.25 (m, 2.8) H), 2.075-0.813 (m, 16.8H).

[화학식 Ac][Formula Ac]

제조예 2-6: (CP6-PPO) Preparation Example 2-6: (CP6-PPO)

제조예 1-6의 CP6 (0.4 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP6을 녹인 뒤, CP6대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP6 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행했다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP6-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.17-7.86 (m, 5H), 7.830-7.491 (m, 19H), 6.918-6.847 (m, 1H), 3.305-3.284 (m, 2H), 2.084-1.983 (m, 4H), 0.832-0.793 (m, 6H). CP6 (0.4 mmol) of Preparation Example 1-6 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP6, 4 equivalents of PPO compared to CP6 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP6 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP6-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.17-7.86 (m, 5H), 7.830-7.491 (m, 19H), 6.918-6.847 (m, 1H), 3.305-3.284 (m, 2H), 2.084 -1.983 (m, 4H), 0.832-0.793 (m, 6H).

제조예 2-7: (CP7-PPO) Preparation Example 2-7: (CP7-PPO)

제조예 1-7의 CP7 (0.33 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP7을 녹인 뒤, CP7 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP7 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP7-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.24-8.02 (m, 3H), 7.784-7.549 (m, 21.6H), 6.917-6.787 (m, 1.4H), 3.392-2.85 (m, 2.8H), 2.42-2.075 (m, 2.8H), 1.682-0.816 (m, 11.2H).CP7 (0.33 mmol) of Preparation Example 1-7 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP7, 4 equivalents of PPO compared to CP7 were dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP7 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP7-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.24-8.02 (m, 3H), 7.784-7.549 (m, 21.6H), 6.917-6.787 (m, 1.4H), 3.392-2.85 (m, 2.8H) ), 2.42-2.075 (m, 2.8H), 1.682-0.816 (m, 11.2H).

[화학식 Ad][Chemical formula Ad]

제조예 2-8: (CP8-PPO) Preparation Example 2-8: (CP8-PPO)

제조예 1-8의 CP8 (0.6 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP8을 녹인 뒤, CP8대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP8 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행했다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP8-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.17-7.83 (m, 4H), 7.620-7.281 (m, 19H), 6.708-6.627 (m, 1H), 3.45-3.16 (m, 2H), 2.074-2.02 (m, 2H), 1.672-0.762 (m, 8H).CP8 (0.6 mmol) of Preparation Example 1-8 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP8, 4 equivalents of PPO compared to CP8 was dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP8 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP8-PPO). 1H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.17-7.83 (m, 4H), 7.620-7.281 (m, 19H), 6.708-6.627 (m, 1H), 3.45-3.16 (m, 2H), 2.074 -2.02 (m, 2H), 1.672-0.762 (m, 8H).

제조예 2-9: (CP9-PPO) Preparation Example 2-9: (CP9-PPO)

제조예 1-9의 CP9 (0.4 mmol)와 4 당량의 K2CO3를 3구 둥근 플라스크에 넣고 환류기를 장착하여 아르곤 기체로 퍼징했다. THF를 넣고 CP9을 녹인 뒤, CP9 대비 4 당량의 PPO를 소량의 DMF에 녹여 CP9 용액에 적가했다. 반응은 80℃에서 48 시간 동안 수행하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각하고 혼합물을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤 침전물을 여과했다. 침전물을 클로로포름에 녹인 뒤 물과 extraction하여 K2CO3를 제거한 뒤, 유기층을 MgSO4로 수분을 제거했다. 유기층을 농축시켜 아세톤에 침전시킨 뒤, 침전물을 여과하여 회색의 고체 (이하 CP9-PPO)를 얻었다. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δppm: 8.07-7.86 (2.4H), 7.57-7.24 (m, 7H), 7.675-7.46 (m, 21.6H), 6.898-6.578 (m, 1.4H), 3.24-2.98 (m, 2.8H), 2.062 (m, 2.8H), 1.72-0.902 (m, 11.2H).CP9 (0.4 mmol) of Preparation Example 1-9 and 4 equivalents of K 2 CO 3 were placed in a three-necked round flask, equipped with a reflux device, and purged with argon gas. After adding THF and dissolving CP9, 4 equivalents of PPO compared to CP9 was dissolved in a small amount of DMF and added dropwise to the CP9 solution. The reaction was carried out at 80°C for 48 hours. After completion of the reaction, it was cooled to room temperature, the mixture was concentrated, precipitated in acetone, and the precipitate was filtered. The precipitate was dissolved in chloroform, extracted with water to remove K 2 CO 3 , and the organic layer was dehydrated with MgSO 4 . The organic layer was concentrated and precipitated in acetone, and the precipitate was filtered to obtain a gray solid (hereinafter referred to as CP9-PPO). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ ppm : 8.07-7.86 (2.4H), 7.57-7.24 (m, 7H), 7.675-7.46 (m, 21.6H), 6.898-6.578 (m, 1.4H), 3.24-2.98 (m, 2.8H), 2.062 (m, 2.8H), 1.72-0.902 (m, 11.2H).

제조예 3: 방사선 감광제가 공유결합된 반도체 고분자를 포함하는 플라스틱 신틸레이터의 제조 (S300)Preparation Example 3: Preparation of a plastic scintillator containing a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is covalently bonded (S300)

플라스틱 신틸레이터는 vinyltoluene에 개시제인 AIBN과 제조예 2에서 제조한 CP1-PPO 내지 CP3-PPO을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. 함량에 따른 방사선 검출 효과를 확인하기 위해 함량을 0 에서 1 wt%로 증가하여 제조했으며 반도체 고분자 종류 및 함량에 따른 플라스틱 신틸레이터는 아래의 [표 1]과 같다.The plastic scintillator was made by dissolving the initiator AIBN and CP1-PPO to CP3-PPO prepared in Preparation Example 2 in vinyltoluene and heat-polymerizing it in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube. In order to check the radiation detection effect according to the content, the content was manufactured by increasing the content from 0 to 1 wt%, and the plastic scintillator according to the type and content of the semiconductor polymer is shown in [Table 1] below.

반도체 고분자semiconductor polymer 함량 (wt%)Content (wt%) 제조예 3-1Manufacturing Example 3-1 CP1-PPOCP1-PPO 0.050.05 제조예 3-2Manufacturing Example 3-2 CP1-PPOCP1-PPO 0.10.1 제조예 3-3Manufacturing Example 3-3 CP2-PPOCP2-PPO 0.050.05 제조예 3-4Manufacturing Example 3-4 CP2-PPOCP2-PPO 0.10.1 제조예 3-5Manufacturing Example 3-5 CP3-PPOCP3-PPO 0.050.05 제조예 3-6Manufacturing Example 3-6 CP3-PPOCP3-PPO 0.10.1 제조예 3-7Manufacturing Example 3-7 CP4-PPOCP4-PPO 0.050.05 제조예 3-8Manufacturing Example 3-8 CP4-PPOCP4-PPO 0.10.1 제조예 3-9Manufacturing Example 3-9 CP5-PPOCP5-PPO 0.050.05 제조예 3-10Manufacturing Example 3-10 CP5-PPOCP5-PPO 0.10.1 제조예 3-11Manufacturing Example 3-11 CP6-PPOCP6-PPO 0.050.05 제조예 3-12Manufacturing Example 3-12 CP6-PPOCP6-PPO 0.10.1 제조예 3-13Manufacturing Example 3-13 CP7-PPOCP7-PPO 0.050.05 제조예 3-14Manufacturing Example 3-14 CP7-PPOCP7-PPO 0.10.1 제조예 3-15Manufacturing Example 3-15 CP8-PPOCP8-PPO 0.050.05 제조예 3-16Manufacturing Example 3-16 CP8-PPOCP8-PPO 0.10.1 제조예 3-17Manufacturing Example 3-17 CP9-PPOCP9-PPO 0.050.05 제조예 3-18Manufacturing Example 3-18 CP9-PPOCP9-PPO 0.10.1

[비교 제조예][Comparative manufacturing example]

[비교 제조예 1] 반도체 고분자가 없는 플라스틱 신틸레이터의 제조[Comparative Manufacturing Example 1] Manufacturing of plastic scintillator without semiconductor polymer

Vinyltoluene에 개시제인 AIBN을 녹여 40℃에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다.AIBN, an initiator, was dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

[비교 제조예 2] 감광제만 포함된 플라스틱 신틸레이터의 제조[Comparative Manufacturing Example 2] Manufacturing of a plastic scintillator containing only a photosensitizer

Vinyltoluene에 PPO 0.1 wt%와 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다.0.1 wt% of PPO and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

[비교 제조예 3] 감광제가 도입되지 않은 반도체 고분자가 포함된 플라스틱 신틸레이터의 제조[Comparative Preparation Example 3] Preparation of a plastic scintillator containing a semiconductor polymer without the introduction of a photoresist

Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP1 내지 CP9 중 어느 하나 (0.1 wt%)와 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. 반도체 고분자 CP1 내지 CP9으로 제조한 플라스틱 신틸레이터는 비교 제조예 3-1 내지 비교 제조예 3-9로 한다. Any one of the semiconductor polymers CP1 to CP9 prepared in Preparation Example 1 (0.1 wt%) and the initiator AIBN were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube. Plastic scintillators manufactured from semiconductor polymers CP1 to CP9 are used in Comparative Preparation Examples 3-1 to 3-9.

[비교 제조예 4] 감광제와 반도체 고분자가 혼합된 플라스틱 신틸레이터의 제조[Comparative Manufacturing Example 4] Manufacturing of a plastic scintillator mixed with a photosensitive agent and a semiconductor polymer

비교 제조예 4-1: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP1 (0.1 wt%) 와 PPO (0.05 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-1 : Dissolve the semiconductor polymers CP1 (0.1 wt%) and PPO (0.05 wt%) prepared in Preparation Example 1 and the initiator AIBN in vinyltoluene and thermally polymerize them in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-2: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP2 (0.1 wt%) 와 PPO (0.07 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-2 : Dissolve the semiconductor polymers CP2 (0.1 wt%) and PPO (0.07 wt%) prepared in Preparation Example 1 and the initiator AIBN in vinyltoluene and thermally polymerize them in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-3: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP3 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-3 : Dissolve the semiconductor polymers CP3 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and the initiator AIBN in vinyltoluene and thermally polymerize them in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-4: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP4 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-4 : Semiconductor polymers CP4 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-5: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP5 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-5 : Semiconductor polymers CP5 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-6: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP6 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-6 : Semiconductor polymers CP6 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-7: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP7 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-7 : Semiconductor polymers CP7 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-8: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP8 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-8 : Semiconductor polymers CP8 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and AIBN, an initiator, were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

비교 제조예 4-9: Vinyltoluene에 제조예 1에서 제조한 반도체 고분자 CP9 (0.1 wt%) 와 PPO (0.1 wt%)의 및 개시제인 AIBN을 녹여 40℃ 에서 72시간 동안 밀봉된 Petri dish에서 열중합했다. 상온으로 냉각 후, 중합된 플리스틱 신틸레이터를 Petri dish에서 분리한 뒤, 광전자 증배관의 지름 (2 inch)에 맞게 재단했다. Comparative Preparation Example 4-9 : Semiconductor polymers CP9 (0.1 wt%) and PPO (0.1 wt%) prepared in Preparation Example 1 and the initiator AIBN were dissolved in vinyltoluene and thermally polymerized in a sealed Petri dish at 40°C for 72 hours. did. After cooling to room temperature, the polymerized plastic scintillator was separated from the Petri dish and cut to fit the diameter (2 inches) of the photomultiplier tube.

본 발명에 사용된 비교 제조예는 아래 [표 2]과 같다.Comparative manufacturing examples used in the present invention are shown in [Table 2] below.

감광제 종류Photosensitizer type 비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1 -- 비교 제조예 2Comparative Manufacturing Example 2 PPOPPO 비교 제조예 3-1Comparative Manufacturing Example 3-1 CP1CP1 비교 제조예 3-2Comparative Manufacturing Example 3-2 CP2CP2 비교 제조예 3-3Comparative Manufacturing Example 3-3 CP3CP3 비교 제조예 3-4Comparative Manufacturing Example 3-4 CP4CP4 비교 제조예 3-5Comparative Manufacturing Example 3-5 CP5CP5 비교 제조예 3-6Comparative Manufacturing Example 3-6 CP6CP6 비교 제조예 3-7Comparative Manufacturing Example 3-7 CP7CP7 비교 제조예 3-8Comparative Manufacturing Example 3-8 CP8CP8 비교 제조예 3-9Comparative Manufacturing Example 3-9 CP9CP9 비교 제조예 4-1Comparative Manufacturing Example 4-1 CP1 + PPOCP1 + PPO 비교 제조예 4-2Comparative Manufacturing Example 4-2 CP2 + PPOCP2 + PPO 비교 제조예 4-3Comparative Manufacturing Example 4-3 CP3 + PPOCP3 + PPO 비교 제조예 4-4Comparative Manufacturing Example 4-4 CP4 + PPOCP4 + PPO 비교 제조예 4-5Comparative Manufacturing Example 4-5 CP5 + PPOCP5 + PPO 비교 제조예 4-6Comparative Manufacturing Example 4-6 CP6 + PPOCP6 + PPO 비교 제조예 4-7Comparative Manufacturing Example 4-7 CP7 + PPOCP7 + PPO 비교 제조예 4-8Comparative Manufacturing Example 4-8 CP8 + PPOCP8 + PPO 비교 제조예 4-9Comparative Manufacturing Example 4-9 CP9 + PPOCP9 + PPO

[실시예][Example]

[실시예 1]: Sr-90 방사선원 감지 실험[Example 1]: Sr-90 radiation source detection experiment

Sr-90 방사선원 감지 실험은 도 3으로 표시된 장치 구성을 통해 수행하였으며, [도 4]는 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 함량에 따른 에너지 스펙트럼을 비교하기 위해 0 wt%인 비교 제조예 1 (실시예 1-1)과 0.05 wt%인 제조예 3-3 (실시예 1-4), 0.1 wt%인 제조예 3-4 (실시예 1-5)를 사용하여 측정한 에너지 스펙트럼이다. 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 함량이 증가할수록 검출되는 광자의 수가 증가하는 것을 할 수 있으며, 이 에너지 스펙트럼을 통해 비교 제조예 및 제조예의 플라스틱 신틸레이터의 검출 효율을 아래의 식으로 계산했다. The Sr-90 radiation source detection experiment was performed using the device configuration shown in Figure 3, and [Figure 4] shows Comparative Preparation Example 1 (Example 1) at 0 wt% to compare the energy spectrum according to the content of the semiconductor polymer to which the radiation sensitizer is bound. This is the energy spectrum measured using Example 1-1), Preparation Example 3-3 (Example 1-4) at 0.05 wt%, and Preparation Example 3-4 (Example 1-5) at 0.1 wt%. As the content of the semiconductor polymer to which the radiation sensitizer is combined increases, the number of detected photons increases. Through this energy spectrum, the detection efficiency of the plastic scintillator of the comparative and manufacturing examples was calculated using the equation below.

[식 1][Equation 1]

Intrinsic efficiency는 방사선이 퍼져 나가는 각도를 고려한 효율을 의미하여, 실시예에서 측정한 방사선원은 Sr-90 또는 C-14의 베타선원을 사용하였기 때문에 intrinsic efficiency를 따르는 것이 유효하며 absolute efficiency과 solid angle는 아래의 식 2 및 3으로 구할 수 있다.Intrinsic efficiency refers to efficiency considering the angle at which radiation spreads. Since the radiation source measured in the example used a Sr-90 or C-14 beta source, it is effective to follow intrinsic efficiency. Absolute efficiency and solid angle are as follows. It can be obtained using Equations 2 and 3.

[식 2][Equation 2]

Net counting rate는 방사능 계측기로 측정하여 얻어진 스펙트럼의 면적을 측정 시간으로 나눈 값을 의미하며, radioactivity는 방사선원의 반감기를 고려하여 측정시점의 방사능 활성 (단위: Bq)을 의미한다.Net counting rate refers to the area of the spectrum obtained by measuring with a radioactivity meter divided by the measurement time, and radioactivity refers to the radioactivity (unit: Bq) at the time of measurement considering the half-life of the radiation source.

[식 3][Equation 3]

d는 광전자 증배관의 직경, a는 방사선원과 광전자 증배관 사이의 거리를 의미한다.d is the diameter of the photomultiplier tube, and a is the distance between the radiation source and the photomultiplier tube.

본 발명에 따른 플라스틱 신틸레이터의 검출효율 결과는 아래 [표 3]과 같다.The detection efficiency results of the plastic scintillator according to the present invention are shown in [Table 3] below.

실시예 Example 신틸레이터 종류Scintillator type 검출 효율 (%)Detection efficiency (%) 실시예 1-1Example 1-1 비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1 15.515.5 실시예 1-2Example 1-2 제조예 3-1Manufacturing Example 3-1 32.4032.40 실시예 1-3Example 1-3 제조예 3-2Manufacturing Example 3-2 45.3245.32 실시예 1-4Example 1-4 제조예 3-3Manufacturing Example 3-3 40.6440.64 실시예 1-5Examples 1-5 제조예 3-4Manufacturing Example 3-4 50.150.1 실시예 1-6Example 1-6 제조예 3-5Manufacturing Example 3-5 41.241.2 실시예 1-7Example 1-7 제조예 3-6Manufacturing Example 3-6 48.948.9 실시예 1-8Examples 1-8 제조예 3-7Manufacturing Example 3-7 39.339.3 실시예 1-9Example 1-9 제조예 3-8Manufacturing Example 3-8 41.541.5 실시예 1-10Examples 1-10 제조예 3-9Manufacturing Example 3-9 38.638.6 실시예 1-11Example 1-11 제조예 3-10Manufacturing Example 3-10 40.340.3 실시예 1-12Examples 1-12 제조예 3-11Manufacturing Example 3-11 37.637.6 실시예 1-13Example 1-13 제조예 3-12Manufacturing Example 3-12 41.541.5 실시예 1-14Example 1-14 제조예 3-13Manufacturing Example 3-13 40.140.1 실시예 1-15Example 1-15 제조예 3-14Manufacturing Example 3-14 44.244.2 실시예 1-16Example 1-16 제조예 3-15Manufacturing Example 3-15 41.341.3 실시예 1-17Example 1-17 제조예 3-16Manufacturing Example 3-16 43.943.9 실시예 1-18Example 1-18 제조예 3-17Manufacturing Example 3-17 38.238.2 실시예 1-19Example 1-19 제조예 3-18Manufacturing Example 3-18 40.440.4

표 3의 결과와 같이 방사선 감광제가 포함된 반도체 고분자의 함량이 증가할수록 검출 효율이 증가하는 것을 알 수 있으며, 비교 제조예 1 대비 3배 이상의 수준으로 효율이 높게 계산된 것을 알 수 있다. As shown in the results in Table 3, it can be seen that the detection efficiency increases as the content of the semiconductor polymer containing the radiation sensitizer increases, and the efficiency is calculated to be more than 3 times higher than that of Comparative Preparation Example 1.

[비교 실시예 1] Sr-90 방사선원 감지 실험[Comparative Example 1] Sr-90 radiation source detection experiment

본 발명의 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 성능을 비교하기 위하여 [도 5]에 비교 제조예 1 (비교 실시예 1-1)과 방사선 감광제만 포함되어 있는 플라스틱 신틸레이터인 비교 제조예 2 (비교 실시예 1-2), 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자로 제조한 플라스틱 신틸레이터인 제조예 3-4 (비교 실시예 1-21), 방사선 감광제가 결합되지 않은 반도체 고분자로 제조한 플라스틱 신틸레이터인 비교 제조예 3-2 (비교 실시예 1-4), 방사선 감광제가 결합되지 않은 반도체 고분자 및 감광제가 혼합된 플라스틱 신틸레이터인 비교 제조예 4-2 (비교 실시예 1-13)를 사용하여 측정한 에너지 스펙트럼을 나타냈다. 함량은 0.1 wt%로 고정했다. [표 4]의 결과와 같이 본 발명의 제조예 3-4 (비교 실시예 1-21)로 제조한 플라스틱 신틸레이터가 동일 함량에서 비교 실시예과 비교했을 때 가장 많은 광자가 검출되는 것을 알 수 있으며, 검출 효율도 50.5%로 가장 높게 계산됐다. 그 외에 본 발명의 제조예 3-10, 3-14, 3-18로 제조한 플라스틱 신틸레이터 또한 동등한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.In order to compare the performance of the semiconductor polymer combined with the radiation sensitizer of the present invention, Figure 5 shows Comparative Preparation Example 1 (Comparative Example 1-1) and Comparative Preparation Example 2 (Comparative Example 1), which is a plastic scintillator containing only the radiation sensitizer. Example 1-2), Preparation Example 3-4 (Comparative Example 1-21), which is a plastic scintillator made from a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is bound, a plastic scintillator made from a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is not bound. Measurements using Comparative Preparation Example 3-2 (Comparative Example 1-4) and Comparative Preparation Example 4-2 (Comparative Example 1-13), which is a plastic scintillator in which a semiconductor polymer and a photosensitive agent are mixed without a radiation sensitizer. An energy spectrum is shown. The content was fixed at 0.1 wt%. As shown in [Table 4], it can be seen that the plastic scintillator manufactured in Preparation Example 3-4 (Comparative Example 1-21) of the present invention detects the most photons compared to the Comparative Example at the same content. , the detection efficiency was also calculated to be the highest at 50.5%. In addition, it can be seen that the plastic scintillator manufactured in Preparation Examples 3-10, 3-14, and 3-18 of the present invention also shows equivalent performance.

비교 실시예Comparative Example 신틸레이터 종류Scintillator type 검출 효율 (%)Detection efficiency (%) 비교 실시예 1-1Comparative Example 1-1 비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1 15.515.5 비교 실시예 1-2Comparative Example 1-2 비교 제조예 2Comparative Manufacturing Example 2 17.517.5 비교 실시예 1-3Comparative Example 1-3 비교 제조예 3-1Comparative Manufacturing Example 3-1 18.718.7 비교 실시예 1-4Comparative Example 1-4 비교 제조예 3-2Comparative Manufacturing Example 3-2 20.6220.62 비교 실시예 1-5Comparative Examples 1-5 비교 제조예 3-3Comparative Manufacturing Example 3-3 19.3419.34 비교 실시예 1-6Comparative Example 1-6 비교 제조예 3-4Comparative Manufacturing Example 3-4 18.218.2 비교 실시예 1-7Comparative Example 1-7 비교 제조예 3-5Comparative Manufacturing Example 3-5 15.315.3 비교 실시예 1-8Comparative Examples 1-8 비교 제조예 3-6Comparative Manufacturing Example 3-6 11.311.3 비교 실시예 1-9Comparative Example 1-9 비교 제조예 3-7Comparative Manufacturing Example 3-7 16.216.2 비교 실시예 1-10Comparative Examples 1-10 비교 제조예 3-8Comparative Manufacturing Example 3-8 20.120.1 비교 실시예 1-11Comparative Example 1-11 비교 제조예 3-9Comparative Manufacturing Example 3-9 25.625.6 비교 실시예 1-12Comparative Examples 1-12 비교 제조예 4-1Comparative Manufacturing Example 4-1 3333 비교 실시예 1-13Comparative Examples 1-13 비교 제조예 4-2Comparative Manufacturing Example 4-2 3535 비교 실시예 1-14Comparative Examples 1-14 비교 제조예 4-3Comparative Manufacturing Example 4-3 30.330.3 비교 실시예 1-15Comparative Examples 1-15 비교 제조예 4-4Comparative Manufacturing Example 4-4 28.228.2 비교 실시예 1-16Comparative Example 1-16 비교 제조예 4-5Comparative Manufacturing Example 4-5 24.524.5 비교 실시예 1-17Comparative Example 1-17 비교 제조예 4-6Comparative Manufacturing Example 4-6 33.233.2 비교 실시예 1-18Comparative Example 1-18 비교 제조예 4-7Comparative Manufacturing Example 4-7 2424 비교 실시예 1-19Comparative Example 1-19 비교 제조예 4-8Comparative Manufacturing Example 4-8 19.919.9 비교 실시예 1-20Comparative Examples 1-20 비교 제조예 4-9Comparative Manufacturing Example 4-9 21.321.3 비교 실시예 1-21Comparative Example 1-21 제조예 3-4Manufacturing Example 3-4 50.550.5 비교 실시예 1-22Comparative Example 1-22 제조예 3-10Manufacturing Example 3-10 40.340.3 비교 실시예 1-23Comparative Example 1-23 제조예 3-14Manufacturing Example 3-14 40.140.1 비교 실시예 1-24Comparative Example 1-24 제조예 3-18Manufacturing Example 3-18 38.238.2

[실시예 2]: C-14 방사선원 감지 실험[Example 2]: C-14 radiation source detection experiment

C-14 방사선원 감지 실험은 [도 3]으로 표시된 장치 구성을 통해 수행하였으며, 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 함량에 따른 에너지 스펙트럼을 비교하기 위해 0 wt%인 비교 제조예 1 (실시예 2)과 0.05 wt%인 제조예 3-3 (실시예 2-4), 0.1 wt%인 제조예 3-4 (실시예 2-5)를 사용했다. 해당 실험에 따른 에너지 스펙트럼은 [도 6]에 나타냈으며, 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 함량이 증가할수록 검출되는 광자의 수가 증가하는 것을 알 수 있다. 본 발명의 제조예에서 제조한 플라스틱 신틸레이터의 검출 효율은 아래 [표 5]로 나타냈으며, C-14 방사선원은 Sr-90 대비 에너지가 적기 때문에 낮은 검출 효율로 계산됐다. 하지만 비교 제조예 대비 높은 검출 효율을 나타내는 것으로 보아 C-14 방사선원에 대한 검출능력이 있는 것으로 판단된다.The C-14 radiation source detection experiment was performed using the device configuration shown in [FIG. 3], and in order to compare the energy spectrum according to the content of the semiconductor polymer to which the radiation sensitizer was bound, Comparative Preparation Example 1 (Example 2) with 0 wt% and Preparation Example 3-3 (Example 2-4) with 0.05 wt% and Preparation Example 3-4 (Example 2-5) with 0.1 wt% were used. The energy spectrum according to the experiment is shown in [Figure 6], and it can be seen that the number of detected photons increases as the content of the semiconductor polymer combined with the radiation sensitizer increases. The detection efficiency of the plastic scintillator manufactured in the manufacturing example of the present invention is shown in [Table 5] below, and the C-14 radiation source was calculated to have a low detection efficiency because it has less energy than Sr-90. However, as it shows a higher detection efficiency compared to the comparative production example, it is judged to have the ability to detect the C-14 radiation source.

실시예Example 신틸레이터 종류Scintillator type 검출 효율 (%)Detection efficiency (%) 실시예 2-1Example 2-1 비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1 7.71 X 10-5 7.71 실시예 2-2Example 2-2 제조예 3-1Manufacturing Example 3-1 0.0260.026 실시예 2-3Example 2-3 제조예 3-2Manufacturing Example 3-2 0.0320.032 실시예 2-4Example 2-4 제조예 3-3Manufacturing Example 3-3 0.0490.049 실시예 2-5Example 2-5 제조예 3-4Manufacturing Example 3-4 0.0560.056 실시예 2-6Example 2-6 제조예 3-5Manufacturing Example 3-5 0.0440.044 실시예 2-7Example 2-7 제조예 3-6Manufacturing Example 3-6 0.0520.052 실시예 2-8Example 2-8 제조예 3-7Manufacturing Example 3-7 0.0220.022 실시예 2-9Example 2-9 제조예 3-8Manufacturing Example 3-8 0.0420.042 실시예 2-10Example 2-10 제조예 3-9Manufacturing Example 3-9 0.0320.032 실시예 2-11Example 2-11 제조예 3-10Manufacturing Example 3-10 0.0510.051 실시예 2-12Example 2-12 제조예 3-11Manufacturing Example 3-11 0.0280.028 실시예 2-13Example 2-13 제조예 3-12Manufacturing Example 3-12 0.0440.044 실시예 2-14Example 2-14 제조예 3-13Manufacturing Example 3-13 0.0380.038 실시예 2-15Example 2-15 제조예 3-14Manufacturing Example 3-14 0.0480.048 실시예 2-16Example 2-16 제조예 3-15Manufacturing Example 3-15 0.0310.031 실시예 2-17Example 2-17 제조예 3-16Manufacturing Example 3-16 0.0410.041 실시예 2-18Example 2-18 제조예 3-17Manufacturing Example 3-17 0.0440.044 실시예 2-19Example 2-19 제조예 3-18Manufacturing Example 3-18 0.0470.047

[비교 실시예 2]: C-14 방사선원 감지 실험[Comparative Example 2]: C-14 radiation source detection experiment

본 발명의 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자의 성능을 비교하기 위하여 [도 7]에 비교 제조예 1 (비교 실시예 2-1)과 방사선 감광제만 포함되어 있는 플라스틱 신틸레이터인 비교 제조예 2 (비교 실시예 2-2), 방사선 감광제가 결합된 반도체 고분자로 제조한 플라스틱 신틸레이터인 제조예 3-4 (비교 실시예 2-21), 방사선 감광제가 결합되지 않은 반도체 고분자로 제조한 플라스틱 신틸레이터인 제조예 3-2 (비교 실시예 2-4), 방사선 감광제가 결합되지 않은 반도체 고분자 및 감광제가 혼합된 플라스틱 신틸레이터인 비교 제조예 4-2 (비교 실시예 2-13)를 사용하여 측정한 에너지 스펙트럼을 나타냈다. 함량은 0.1 wt%로 고정했다. [표 6]의 결과와 같이 본 발명의 제조예 3-4 (비교 실시예 2-21)로 제조한 플라스틱 신틸레이터가 동일 함량에서 비교 실시예과 비교했을 때 가장 많은 광자가 검출되는 것을 알 수 있으며, 검출 효율도 0.056%로 가장 높게 계산됐으며 본 발명의 제조예 3-10, 3-14, 3-18로 제조한 플라스틱 신틸레이터 또한 동등한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.In order to compare the performance of the semiconductor polymer combined with the radiation sensitizer of the present invention, Figure 7 shows Comparative Preparation Example 1 (Comparative Example 2-1) and Comparative Preparation Example 2 (Comparative Example 2), which is a plastic scintillator containing only the radiation sensitizer. Example 2-2), Preparation Example 3-4 (Comparative Example 2-21), which is a plastic scintillator made from a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is bound, a plastic scintillator made from a semiconductor polymer to which a radiation sensitizer is not bound. Measured using Preparation Example 3-2 (Comparative Example 2-4) and Comparative Preparation Example 4-2 (Comparative Example 2-13), which is a plastic scintillator in which a semiconductor polymer and a photosensitizer are mixed without a radiation sensitizer. The energy spectrum is shown. The content was fixed at 0.1 wt%. As shown in [Table 6], it can be seen that the plastic scintillator manufactured in Preparation Example 3-4 (Comparative Example 2-21) of the present invention detects the most photons compared to the Comparative Example at the same content. , the detection efficiency was calculated to be the highest at 0.056%, and it can be seen that the plastic scintillator manufactured in Preparation Examples 3-10, 3-14, and 3-18 of the present invention also shows equivalent performance.

비교 실시예Comparative Example 신틸레이터 종류Scintillator type 검출 효율 (%)Detection efficiency (%) 비교 실시예 2-1Comparative Example 2-1 비교 제조예 1Comparative Manufacturing Example 1 7.71 X 10-5 7.71 비교 실시예 2-2Comparative Example 2-2 비교 제조예 2Comparative Manufacturing Example 2 0.030.03 비교 실시예 2-3Comparative Example 2-3 비교 제조예 3-1Comparative Manufacturing Example 3-1 0.0190.019 비교 실시예 2-4Comparative Example 2-4 비교 제조예 3-2Comparative Manufacturing Example 3-2 0.0250.025 비교 실시예 2-5Comparative Example 2-5 비교 제조예 3-3Comparative Manufacturing Example 3-3 0.0160.016 비교 실시예 2-6Comparative Example 2-6 비교 제조예 3-4Comparative Manufacturing Example 3-4 0.0230.023 비교 실시예 2-7Comparative Example 2-7 비교 제조예 3-5Comparative Manufacturing Example 3-5 0.0320.032 비교 실시예 2-8Comparative Example 2-8 비교 제조예 3-6Comparative Manufacturing Example 3-6 0.0270.027 비교 실시예 2-9Comparative Example 2-9 비교 제조예 3-7Comparative Manufacturing Example 3-7 0.030.03 비교 실시예 2-10Comparative Example 2-10 비교 제조예 3-8Comparative Manufacturing Example 3-8 0.0150.015 비교 실시예 2-11Comparative Example 2-11 비교 제조예 3-9Comparative Manufacturing Example 3-9 0.0280.028 비교 실시예 2-12Comparative Example 2-12 비교 제조예 4-1Comparative Manufacturing Example 4-1 0.0320.032 비교 실시예 2-13Comparative Example 2-13 비교 제조예 4-2Comparative Manufacturing Example 4-2 0.0350.035 비교 실시예 2-14Comparative Example 2-14 비교 제조예 4-3Comparative Manufacturing Example 4-3 0.0170.017 비교 실시예 2-15Comparative Example 2-15 비교 제조예 4-4Comparative Manufacturing Example 4-4 0.0280.028 비교 실시예 2-16Comparative Example 2-16 비교 제조예 4-5Comparative Manufacturing Example 4-5 0.0310.031 비교 실시예 2-17Comparative Example 2-17 비교 제조예 4-6Comparative Manufacturing Example 4-6 0.0250.025 비교 실시예 2-18Comparative Example 2-18 비교 제조예 4-7Comparative Manufacturing Example 4-7 0.0230.023 비교 실시예 2-19Comparative Example 2-19 비교 제조예 4-8Comparative Manufacturing Example 4-8 0.0170.017 비교 실시예 2-20Comparative Example 2-20 비교 제조예 4-9Comparative Manufacturing Example 4-9 0.0330.033 비교 실시예 2-21Comparative Example 2-21 제조예 3-4Manufacturing Example 3-4 0.0560.056 비교 실시예 2-22Comparative Example 2-22 제조예 3-10Manufacturing Example 3-10 0.0510.051 비교 실시예 2-23Comparative Example 2-23 제조예 3-14Manufacturing Example 3-14 0.0480.048 비교 실시예 2-24Comparative Example 2-24 제조예 3-18Manufacturing Example 3-18 0.0470.047

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

Claims (11)

하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 유기 섬광 고분자:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서
R1 은 방사선 감광제이고,
R2 는 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고,
* 는 연결부를 표시한다.
Organic flash polymer comprising a first repeating unit represented by the following formula (1):
[Formula 1]

In Formula 1 above,
R 1 is a radiation sensitizer,
R 2 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms,
* indicates connection.
제1항에 있어서,
상기 R1 은 2,5-디페닐옥사졸 (PPO) 또는 1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠 (POPOP)인, 유기 섬광 고분자.
According to paragraph 1,
The R 1 is 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4-bis (5-phenyloxazol-2-yl) benzene (POPOP), an organic flash polymer.
제1항에 있어서,
하기 화학식 2a 내지 2d로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 제2 반복단위를 더 포함하는, 유기 섬광 고분자:
[화학식 2a]

[화학식 2b]

[화학식 2c]

[화학식 2d]

상기 화학식 2a에서 R3 은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고
상기 화학식 2a 내지 2d에서 * 은 연결부를 표시한다.
According to paragraph 1,
An organic flash polymer further comprising at least one second repeating unit selected from the group consisting of the following formulas 2a to 2d:
[Formula 2a]

[Formula 2b]

[Formula 2c]

[Formula 2d]

In Formula 2a, R 3 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
In Formulas 2a to 2d, * indicates a connection portion.
제1항에 있어서,
상기 제1 반복단위는 하기 화학식 3으로 표시되는, 유기 섬광 고분자:
[화학식 3]

상기 화학식 3에서,
R1 (2,5-디페닐옥사졸, PPO) 또는 (1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠, POPOP)이고,
* 는 연결부를 표시한다.
According to paragraph 1,
The first repeating unit is an organic flash polymer represented by the following formula (3):
[Formula 3]

In Formula 3 above,
R 1 is (2,5-diphenyloxazole, PPO) or (1,4-bis(5-phenyloxazol-2-yl)benzene, POPOP),
* indicates connection.
제3항에 있어서,
하기 화학식 4 내지 7 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 반복 단위를 포함하는, 유기 섬광 고분자:
[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

상기 화학식 4 내지 7에서
R4 은 2,5-디페닐옥사졸 (PPO) 또는 1,4-비스(5-페닐옥사졸-2-일)벤젠 (POPOP) 이고,
R5 및 R6 는 각각 독립적으로 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고,
m1 내지 m4 및 n1 내지 n4 는 각각 독립적으로 1 내지 15의 유리수고,
m1+n1, m2+n2, m3+n3, m4+n4, 및 m5+n5 는 각각 독립적으로 5 내지 30의 유리수이다.
According to paragraph 3,
An organic flash polymer comprising at least one repeating unit selected from the group consisting of the following formulas 4 to 7:
[Formula 4]

[Formula 5]

[Formula 6]

[Formula 7]

In Formulas 4 to 7,
R 4 is 2,5-diphenyloxazole (PPO) or 1,4-bis (5-phenyloxazol-2-yl) benzene (POPOP),
R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms,
m 1 to m 4 and n 1 to n 4 are each independently a rational number of 1 to 15,
m 1 +n 1 , m 2 +n 2 , m 3 +n 3 , m 4 +n 4 , and m 5 +n 5 are each independently rational numbers of 5 to 30.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 고분자를 함유하는 신틸레이터용 조성물.A composition for a scintillator containing the polymer according to any one of claims 1 to 5. 제6항에 있어서,
매트릭스 고분자용 중합 단량체를 추가로 함유하는 신틸레이터용 조성물.
According to clause 6,
A composition for a scintillator further containing a polymerization monomer for a matrix polymer.
제7항에 있어서,
상기 매트릭스 고분자용 중합 단량체는 폴리스타이렌, 폴리비닐톨루엔, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리아크릴레이트, 및 폴리실록세인으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 매트릭스 고분자용 중합 단량체인, 신틸레이터용 조성물.
In clause 7,
The composition for a scintillator, wherein the polymerization monomer for the matrix polymer is at least one polymerization monomer for the matrix polymer selected from the group consisting of polystyrene, polyvinyltoluene, poly(methyl methacrylate), polyacrylate, and polysiloxane.
제6항에 있어서,
아조계 또는 디아조계의 중합 개시제를 추가로 함유하는 신틸레이터용 조성물.
According to clause 6,
A composition for a scintillator further containing an azo-based or diazo-based polymerization initiator.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 고분자를 포함하는 플라스틱 신틸레이터.A plastic scintillator comprising the polymer according to any one of claims 1 to 5. 제10항에 있어서,
Sr-89, Sr-90, 또는 C-14 방사선원을 검출하는데 사용되는 플라스틱 신틸레이터.
According to clause 10,
Plastic scintillator used to detect Sr-89, Sr-90, or C-14 radiation sources.
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