| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교) |
| 권호 | 11권 2호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | 유기나노입자 도입형 가소제를 이용한 가소제 유출 저감형 연질 폴리염화비닐의 제조 |
| 초록 | 폴리염화비닐(PVC)용 가소제로 대표적인 dioctyl phthalate (DOP)는 우수한 가소화 성능에도 불구하고 사용중에 외부로 유출되는 문제점을 지니고 있고, 다른 가소제들과 더불어 내분비계 장애물질로 알려져 있어서 인체에 유입되지 않도록 사전에 유출을 차단하여야 한다. 본 연구에서는 연질 PVC로부터 DOP의 유출을 저감하기 위해 β-cyclodextrin (β-CD)을 도입한 가소제 유출 저감형 PVC를 제조하고자 하였다. β-CD는 DOP와 inclusion complex를 형성할 수 있는 것으로 알려져 있어서 DOP의 유출이 저감될 것으로 기대되었다. 먼저 친수성인 β-CD가 소수성인 DOP 내에서 응집되는 현상을 막기 위해 β-CD를 소수성으로 개질하였다. β-CD를 상온에서 다이메틸설폭사이드 용매에 용해하고 소듐 하이드라이드를 다이메틸설폭사이드에 분산시킨 용액과 혼합하여 잘 교반한 후 벤질 클로라이드를 첨가하고, 6시간의 반응이 끝난 다음 증류수를 이용해 침전을 생성하였으며, 여과를 통해 얻은 생성물을 아세톤에 용해한 후 메탄올에 재침전하는 정제과정을 거쳐 소수성인 2,3,6-tri-O-benzyl β-cyclodextrin (Bn-β-CD)을 얻었다. 핵자기공명 분광분석 및 적외선 흡수 스펙트럼 측정을 통해 Bn-β-CD의 합성이 잘 이루어졌음을 확인하였고, 원소분석을 통해 치환도를 계산하여 한 개의 β-CD 분자가 가진 21개의 수산기 중 평균 19개에서 반응이 일어났음을 확인하였다. 제조된 Bn-β-CD를 플라스티졸 제조를 위해 PVC 수지, 가소제인 DOP 등과 기계적으로 혼합시 0~9 wt%의 비율로 각각 첨가하여 서로 다른 함량의 Bn-β-CD가 도입된 플라스티졸을 제조하였으며, 2주간의 숙성 기간이 지난 후 180℃에서 5분간 처리하여 PVC 시편을 제조하였고, 기계적 물성 평가를 통해 유기나노입자의 첨가로 인한 물성저하가 없음을 확인하였다. ISO (International Organization for Standardization) 3826에 따라 DOP의 유출 실험을 실시하였다. 우선 DOP의 농도를 알고 있는 표준용액을 제조한 후 이들 표준용액의 자외선 흡광도를 측정하여 검정곡선을 작성하고, 유출실험을 통해 Bn-β-CD의 함량이 서로 다른 시편들의 Bn-β-CD의 함량과 DOP 유출량과의 상관관계를 평가하였다. 이를 통해 가소제 유출 저감 성능은 Bn-β-CD의 함량이 커질수록 향상되었고, 24시간 유출시 DOP 유출이 최대 약 45%까지 저감됨을 관찰하였다. |
| 저자 | 이석봉, 곽승엽 |
| 소속 | 서울대 |
| 키워드 | 연질 폴리염화비닐; dioctyl phthalate; β-cyclodextrin; 플라스티졸 |
