...��체의 미세구조 Microstructures of Triblock Copolymers 이준영·장태현 | Lee, Junyoung·Taihyun Chang Department of Chemistry, POSTECH 77 Cheogam-ro Nam-gu, Pohang, Gyungbuk 790-784, Korea E-mailtc@postech.ac.kr 1. 서론 블록 공중합체란 두 종류 이상의 고분자가 공유결합으로 연결된 형태로 블록 공중합체들은 두 블록 간의 비상용성에 의해 자기조립하여 나노미터 단위의 미세구조를 형성하는 특징을 가지고 있어 나노과학 분야 에서 bottom-up 방법 중의 하나로 각광받고 있다.1,2 가장 간단한 형태의 블록 공중합체의 AB 이중블록 공중합체의 상 거동에 대한 연구는 1980년대부터 시 작되어 이론적, 실험적 상 거동이 많이 연구 되어 왔고 비교적 잘 알려져 있다. 세 종류의 고분자로 이루어 진 ABC 삼중블록 공중합체의 경우에는 화학적으로 구분되는 세 개의 블록으로 인해 나타나는 미세구조가 이중�...

일반총설 | 삼중블록 공중합체의 미세구조 526 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b c 그림 2. 다양한 종류의 삼중블록 공중합체a 선형 ABA 타입, b 선형 ABC 타입, c ABC miktoarm 타입. 그림 1. a 이중블록 공중합체의 다양한 미세상, b PS-b-PI의 상 도표. a b 그림 3. 선형 ABC 삼중블록 공중합체의 미세구조 계면과 고분자 사슬의 형 태a nonfrustrated 시스템, b frustrated 시스템. 는 새로운 단일 네트워크 구조인 Fddd구조가 관찰되었 다.8,9 DG와 Fddd는 네트워크 구조이고 미세구조의 골격 이 tripod로 이루어져 있다는 점에서는 비슷하지만 DG는 이중 네트워크 구조와 cubic unit cell을, Fddd는 단일 네 트워크 구조와 orthorhombic unit cell을 가진다는 차이 점이 있다.10,11 2.2 삼중블록 공중합체의 미세상 분리 삼중블록 공중합체는 앞서 언급하였듯, 세 개의 단일 고 분자가 공유결...

일반총설 | 삼중블록 공중합체의 미세구조 528 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology a b c d e 그림 4. a PI-b-PS-b-P2VP 삼중블록 공중합체의 부피 조성에 대한 상 도표. 라멜라 구조 □ , 다이아몬드 구조 ,실린더 구조 △ , 구형 구조 ○ 각 구조에 대한 TEM 단면 이미지. b 라멜라 구조, c 다이아몬드 구조, d 실린더구조, e 구형 구조. 통해 관찰되었다. 하지만 후에 X-선과 TEM을 이용한 재 분석을 통해 이 구조는 OBDD구조가 아닌 DG구조로 밝 혀졌는데, 두 구조가 서로 오판된 이유는 두 모폴로지의 TEM 단면 이미지가 유사하기 때문이었다. 이를 뒷받침하 는 결과로 Matsen은 이론적으로 DG구조와 OBDD 구조 의 열역학적인 에너지를 부피 조성과 segregation power 에 대해 계산하여 DG구조가 항상 OBDD 구조보다 열역 학적으로 안정하다는 것을 밝혔다.21-23 이처럼 TEM으로 관찰...

일반총설 | 삼중블록 공중합체의 미세구조 530 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 8. PS-b-PB-b-PtBMA wPS=0.36, wPB=0.56 삼중블록 공중합체에 서 관찰된 sil 구조의 TEM 이미지. a b 그림 9. a PS-b-PEB-b-PMMA fPS = 0.48, fPEB = 0.20 삼중블록 공중합 체에서 관찰되는 col 구조의 TEM 이미지 RuO4 염색 b PS-bPB-b-PMMA fPS = 0.47, fPB = 0.06 삼중블록 공중합체에서 관찰되는 sol 구조의 TEM 이미지 OsO4 염색 1 A, B블록이 라멜라 구조를 형성하는 경우 그림 5 a 와 같은 ll 구조에서 C 블록의 부피 분율이 줄 어 들게 되면, C 블록은 더 이상 라멜라 계면을 유지할 수 없게 되고, 따라서 다른 구조로의 전이가 일어나게 된다. 그림 5 b 는 cylinder-in-lamellae cil 구조로 A 블록과 B 블록이 만드는 라멜라 구조에서 C 블록의 실린더 구조가 B 블록의 라멜라 도메인에 박혀 있는 구조이다. 실린더를 구�...

일반총설 | 삼중블록 공중합체의 미세구조 532 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 12. 선형 ABC 삼중블록 공중합체에서 나타나는 실린더 기반의 미세구조 들 matrix 블록은 투명하게 처리 a tetra-cc, b hex-cc, c cs, d cic, e sic, f coc, g roc, h hoc, i soc. a b 그림 13. a 육각 구조로 쌓인 A, C cylinder 도메인, b 사각 구조로 쌓인 A, C cylinder 도메인. 성 fA = fC 인 경우 그림 12 a 와 같이 A, C 블록이 사각형으로 쌓여있는 실린더 구조 tetragonally packed cylinder 를 구성 하고 B 블록이 matrix로써 공간을 채우는 tetra-cc 구조가 관찰된다. Mogi 등은 세 편의 논문들에서 PI-b-PS-b-P2VP 시스템에서 fPI fPS fP2VP = 1 4 1인 경우 PI와 P2VP가 사 각형으로 쌓인 실린더 구조를 형성하고 PS가 matrix를 형 성하는 그림 4 d 와 같은 tetra-cc 구조를 TEM을 통해 관 찰하여 보고하였다.32,49,50 Zheng 등은 DFT를 이�...