Process Development for in-situ Transverse Orientation of TLCP Fibril in PC/TLCP Blends

액정고분자 복합계의 in-situ 횡단면 배향을 위한 공정개발

액정고분자/폴리카보네이트 혼합계로 구성된 분자복합계를 쉬트상으로 가공할 때 취 약해지기 쉬운 횡단면 방향의 물성을 향상시키기 위하여 미세섬유상의 배향을 in-situ 상태 로 적절히 제어할수 있는 Simultaneous Convergent-Divergent(SCD) 다이를 설계·제작하 고 압출실험을 수행하여 얻은 압출 쉬트를 대상으로 구조-물성-가공의 상관관계를 조사하 였다. 액정고분자의 첨가 함량에 따른 토오크와 토출량의 변화는 액정고분자를 10wt% 소량 첨가하였음에도 현저한 감소 효과를 보였으며 약 30wt%일 때 최소로되었다. 이는 액정고분 자가 보강 기능외에 가공특성의 개선에도 큰 효과가 있어 가공조제로서의 가능성을 보이는 결과로 혼합계의 유변학적 특성 결과에서도 확인할수 있었다. 또 DSC와 DMA를 이용한 열 분석 결과 액정고분자의 함량이 증가함에 따라 PC의 유리전이온도가 다소 감소하는 현상을 보임에 미루어 이 혼합계는 부분적으로 상용성을 갖는 것으로 볼수 있으며 모폴로지 분석을 통해서도 이를 확인할수 있었다. TLCP/PC 혼합계로 구성되는 분자복합재를 SCD 다이를 사용하여 제조한 압출 쉬트의 방향성에 따른 기계적 물성은 기존의 쉬트 다이보다 흐름방향 으로는 다소 낮은 물성치를 보이지만 횡단면 방향으로는 물성이 현저히 향상됨을 관찰할수 있었다. 모폴로지 분석결과 기존의 쉬트 다이의 경우 벽면 부근에서는 액정고분자가 미세섬 유상으로 형성되어 흐름방향으로 배향되어 있지만 중심부에서는 액정 상태로 존재하는 반 면, SCD 다이의 경우 미세섬유상으로 형성된 액정고분자가 벽면에서부터 중심부로 갈수록 횡단면 방향으로 서서히 배향되어 있음을 확인할수 있었다.