POLYMERS Vol.59　No.3 March 2010
고분자　Vol.59　No.3
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특집
가공기술이 연출하는 고분자재료
성장하는 고분자
덴드리머 + 바이오 + α → 차세대 생체재료 코지마 치에
<Abstract> 필자는 석사 과정 동안에는 덴드리머와 관련된 연구를 수행하였으며, 그 후 연구분야를 옮겨 박사학위는 세포생물학 분야에서 받았다. 마치 덴드리머가 코어를 중심으로 가지가 뻗어나가면서 발산적으로 성장하는 것처럼, 필자 또한 타분야의 연구자들과의 협력을 바탕으로 재료과학과 세포생물학을 조화시켜 가면서 학제적인 연구를 펼쳐나가고자 한다.
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나선(Helix) 매니아 사카지리 코이치
<Abstract> 천연 및 합성 나선 고분자와 관련하여, 필자는 강직한 주사슬을 갖는 나선 구조체의 나선 회전방향 및 구조 변화가 유발하는 액정성에 대해 연구하였다. 현재 필자는 유사한 성질을 나타내는 나선 초분자 시스템과 관련된 연구를 수행하고 있다.
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전망
고분자재료의 초미세성형기술과 그 구조발현 이토 히로시
<Abstract> 초정밀 성형가공기술의 하나인 마이크로 몰딩은 최첨단 부품의 제조기술로써 주목을 모으고 있으며, 그와 관련한 다양한 연구개발이 진행되고 있다.　최근 특히 나노 수준의 표면 미세 전사성형이 주목을 모으면서, 전사 성형에 관한 연구개발이 왕성하게 이루어지고 있다. 본 원고에서 최첨단 성형가공기술 관련 연구 및 기술 동향에 대해서 소개한다.
키워드: Micro- and Nano-Moldings / Injection Molding / Thermal Imprinting / Replication Accuracy / Skin-Shear-Core Internal Structure
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다공막의 구조형성 메커니즘의 해명과 미세구조의 제어 마츠야마 히데토
<Abstract> 최근, 다공막을 이용한 수처리에 관심이 높아지고 있다. 수처리에 이용 가능한 다공막을 개발하기 위해서는 막의 미세구조 제어기술이 매우 중요하다. 그러나 안타깝게도 막 구조형성에 대한 이해의 부족으로 인해서 막 제작과정은 여전히 시행착오법에 의존하는 경우가 있다. 본 원고에서는 열유도상분리법 및 비용매유도상분리법에 의한 다공막의 제작과 관련하여, 다공막 구조형성 메커니즘의 해명에 관련된 연구를 소개한다.
키워드: Porous Membrane / Thermally Induced Phase Separation / Nonsolvent Induced Phase Separation / Water Treatment / Simulation of Pore Formation Process
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고분자 발포 성형기술 ~ 발포 메커니즘과 그 응용 ~ 키하라 신이치, 하루키 마사시, 타키시마 시게키
<Abstract> 고분자 발포체는 가스 및 고분자, 그리고 가스와 고분자 사이의 계면특성이 복합화한 재료로써, 다양한 용도에 이용되고 있다. 그러나 발포과정에는 nm수준의 기포핵 형성에서부터 μm수준의 계면 다이나믹스에 이르기까지 폭넓은 범위의 현상이 혼재하고 있어, 이와 같은 복잡한 현상을 제어하기 위해서는 해결해야 할 문제들이 많이 있다. 본 원고에서는 균질적인 기포핵 형성과 기포성장을 중심으로 발포 구조와 그 응용에 대해서 개설한다.
키워드: Plastic Foaming / Supercritical Fluids / Homogeneous Nucleation / Heterogeneous Nucleation / Bubble Growth / Decompression / Crystallization
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신장과정의 시뮬레이션을 위한 시도 야마다 토시로
<Abstract> 탄소성(elasto-plasticity) 해석 결과를 이용하여, 텐터공정에서의 연신 필름의 분자배향 축과 지연(retardation)을 예측할 수 있는 예측 모델을 소개한다. 본 연구에서 제안하는 응력과 변형을 조합한 새로운 예측 모델은 주응력항(principal stress term)과 주소성변형항(principal plastic strain term)으로 이루어진다. 주응력항은 응력 광학법칙에 기반을 두고 있으며, 한편 주소성변형항은 아핀 변형에 기반하고 있다. 그리고 응력항과 소성변형항의 기여율은 온도와 연신배율에 의해서 변화한다. 즉, 분자배향 형성은 온도와 연신배율에 의존한다는 점이 고려되었다. 그 결과, 지금까지보다도 폭넓은 온도 조건에서 횡 방향의 분자배향 축과 지연을 이론적으로 예측할 수 있게 되어, 실측치에 근접한 결과를 얻을 수 있었다.
키워드: Simulation / Stress-Strain Hybrid Model / Elasto-plastic Analysis / Molecular Orientation / Retardation / Tentering Process
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반응 압출(리액티브 프로세싱)에 의한 다상구조의 제어 이노우에 타카시
<Abstract> 서로 섞이지 않는 이종 고분자 쌍을 리액티브 블렌딩하면, 계면에서 블록 공중합체 및 그라프트 공중합체가 생성된다. 이때 공중합체는 계면활성제로서 작용한다. 고전단장(high shear field)에서 계면으로부터 떨어져 나가거나, 분산입자 내에 빨려 들어갈 수도 있다. 다양한 계면과학적인 거동은 다양한 새로운 나노구조 제어에 응용할 수 있다. 본 원고에서는 이를 이용한 고성능 재료의 설계사례를 소개한다.
키워드: Reactive Blending / in situ-Formed Copolymer / Pull-Out / Pull-In / Nano-Structure
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핫 토픽
레이저를 이용하여 금속에 플라스틱을 접합하는 기술 카타야마 세지
<Abstract> 레이저를 이용하여 금속 표면에 플라스틱을 접합시키는 새로운 접합기술이 개발되었다. 금속과 플라스틱의 접합부는 높은 인장-전단강도를 나타내며, 플라스틱 기반에서 균열이 발생한다. 고강도를 갖는 접합부가 형성되는 이유는 화학적, 기계적, 그리고 물리적인 결합과 관련되어 있다.
키워드: Laser Joining / Lap Joining / Plastics / Metals / Tensile Shear Test / Joints / Bubbles
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블록공중합체를 이용한 나노입자의 표면 수식을 위한 신기술 무라카미 요시히코
<Abstract> 본 원고에서는 나노입자의 표면에 반응성 작용기가 존재하지 않더라도 이용될 수 있는 나노입자의 표면 수식 기술을 소개한다.
키워드: Nanoparticle / Surface Modification / Block Polymer / Drug Delivery Systems
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아임계수에 의한 FRP의 고부가가치화 재활용 기술 나카가와 타카하루
<Abstract> 아임계수(亜臨界水)는 열경화성 수지의 일종인 섬유강화 플라스틱(FRP)을 가수분해하여 수지의 원료 물질과 스티렌-푸마르산 공중합체(SFC)를 생성하기 위한 재활용 기술에 이용된다. 1-옥탄올 중에서 개질SFC(시판되고 있는 저수축제와 SFC의 혼합물)는 시판되고 있는 저수축제와 거의 동일한 수축률을 나타내는 것이 밝혀졌다. 이와 같은 공정은 고부가가치화 재활용 기술로써 이용될 수 있다. 이 재활용 기술의 시범적인 실증 실험도 성공리에 마쳤다.
키워드: Subcritical Water / Fiber Reinforced Plastics / Chemical Recycling / Thermo-setting Resin / Styrene-fumaric Acid Copolymer / Unsaturated Polyester / Hydrolysis / Low Profile Additive
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고분자과학의 최신 진보
π-stacked 고분자 나카노 타마키
<Abstract> π-stacked 구조는 고분자의 측사슬 또는 주사슬에 존재하는 다수의 π-전자 그룹이 규칙적으로 쌓여 있는 구조를 의미한다. 이와 같은 π-stacked구조는DNA 그리고 RNA와 같은 천연 고분자에 존재할 뿐만 아니라, 비닐 고분자 및 폴다머와 같은 합성 고분자를 이용하여 인위적으로 생성할 수도 있다. 일부의 π-stacked 고분자는 π-stacked 구조에 기반을 둔 에너지 전달, 전하 이동과 전계발광 등과 같은 광전기 특성을 나타낸다. π-전자그룹이 층상으로 밀집된 π-stacked 고분자에 덧붙여, π-전자그룹이 상호작용을 할 정도로 서로 가까운 거리에 존재하지는 않지만, 강직한 고분자 사슬을 따라서 π-전자그룹이 규칙적으로 배열된 π-layered 고분자도 합성되었다. 본 원고에서는 π-stacked 고분자와 π-layered 고분자의 합성, 구조, 그리고 특성에 대해서 개관하였다. 또한 지금까지 폴리아세틸렌과 폴리사이오펜과 같은 주사슬 공역 고분자를 이용하여 연구되어 온 고분자의 전도성과 같은 전기적 특성들이 π-stacked 고분자와 관련 고분자에서도 실현될 수 있다는 사실에 주목해야 한다.
키워드: π-Stacked Structure / Conformation / Energy Transfer / Charge Transfer / Conduction / Dibenzofulvene / DNA / Cyclophane / Photoelectronic Property / π-Layered Structure
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