2015-07-09
org.kosen.entty.User@14892295
정선용(grace5655)
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고분자 필름 만드는 간단한 방법중에 솔벤트 캐스팅과 동결건조 두가지를 비교 한다면 어떤 장단점이 있을까요? 둘다 공정자체는 간단하다는점 외에 솔벤트 캐스팅은 온도가 올라가면서 고분자 구조가 더 강력하게 결합 될 수 는 있을것 같은데 동결건조 같은 경우에는 어떤 상황에서 써야 하는 것이며 비교우위가 있는 부분을 알려주시면 감사 하겠습니다.
- 캐스팅
- 동결
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
원종찬님의 답변
2015-07-10- 4
고분자 필름을 만드는 방법을 크게 둘로 나누자면 용융에 의한 압출에 의해 필름을 만드는 용융압출법과 용매에 녹여 용매를 날리면서 필름을 제조하는 용매캐스팅 방법으로 크게 나눌 수 있습니다.
물론 증착에 의해서도 만들 수 있지만 이는 필름 보다는 코팅에 가깝다고 할 수 있습니다.
동결건조에 의해서 필름을 제조한 경우는 극히 드문 경우입니다.
그렇지만 질문하신 것에 대해 비교하여 답변을 하자면 다음과 같습니다.
솔벤트캐스팅은 단순 용매에 녹여 필름을 제조하는 경우보다는 최종물질의 전구체 형태로는 용매에 녹지만 최종 product이 되었을 때 용융이 되지 않거나 다른 용매에 녹지 않게 되는 경우에 solvent casting을 하게 됩니다.
예를 들면 유연회로기판 소재로 많이 쓰이고 있는 폴리이미드 필름을 제조하는 경우가 그렇습니다. 폴리이미드 필름은 내열성이 400도이상으로 고내열 필름입니다. 그러나 폴리이미드는 강산, 강염기에만 분해되면서 녹고 고온에서 유리전이온도 및 융점이 나타나지 않아 용융압출을 할 수 없으므로 폴리이미드전구체인 폴리아믹산 형태에서부터 필름을 제조합니다. 녹는 용매인 DMAc, NMP 등의 용매에서 중합을 시키며 폴리아믹산을 제조하고 이를 용매와 같이 필름다이에 흘리고 free standing film 형태로 롤을 운행하며 온도를 80-150-200-300-400도까지 상승시키며 용매를 제거하는 방법으로 필름을 제조하고 있습니다.
동결건조의 경우는 우리가 일상생활에서 접할 수 있는 그레뉼 커피를 제조하는 경우에 사용하는 것으로 알려져 있는 방법입니다.
만일 필름 제조에 사용한다면 용매로 사용한 물질이 대기중에서 빨리 휘발되는 특성을 가지고 있는 것이므로 증기압을 낮추기 위해 온도를 낮추는 방법을 사용하는 경우라고 볼 수 있습니다. 또한 최종적으로 얻어지는 필름이 고온에서 필름 특성을 나타낼 수 없는 경우 낮은 온도를 유지하면서 용매에 녹여 필름을 제조하는 경우도 있을 수 있습니다.
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답변
심용호님의 답변
2015-07-14- 1
윗분이 잘 설명주셨고요, 동결건조는 용매가 수용성 일때 사용합니다. 수용성 용매일때라고는 하지만 그래도 물이 70-80프로 이상있어야 효과가 있습니다. (기계에 무리를 주지 않기도 하고요)
동결건조의 특이성은 용해된 상태에서 용매만 빠져나가므로 다공성 필름을 예상할 수 있습니다. 저는 바이오 고분자를 제조할때 동결건조 법을 이용해서 표면을 다양하게 가공하는데 이용한 적이 있습니다.
그동안 궁금했던 내용이 설명해주신 덕분에 많이 해소 되었습니다.
감사합니다