화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.533
발표분야 고분자 가공/블렌드
제목 연신에 의한 광섬유 클래딩 재료의 구조 변형에 관한 연구
초록 광섬유 제조 시 광섬유의 코어로 사용되는 폴리메틸메타아크릴레이트와 함께 빛의 전반사를 위하여 다양한 종류의 클래딩 재료가 사용되어진다. 적용 클래딩 재료의 기본 물성은 광섬유 물성에 직접적인 영향을 미치며 특히, 광섬유 제조 기본 공정 중에 하나인 모재의 연신 공정에서 클래딩 재료의 구조 변형 즉, 연신에 의한 결정화와 주사슬의 배향에 의한 클래딩 재료의 morphology 변화는 광섬유 물성을 좌우하게 된다. 본 연구에서는 다양한 불소계 클래딩 재료의 열적 특성을 확인한 후 이들의 등온 및 비 등온 결정화거동을 살펴보았다. 아울러 광섬유의 연신 공정이 클래딩 재료의 구조적 변형에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 연신 시 발현되는 결정화 및 주사슬 배향 변화를 확인하고 이에 따른 기계적 물성의 변화를 고찰하였다.
연구 결과, 본 연구에서 사용한 클래딩 재료는 88 ℃-135 ℃의 용융 온도를 가짐을 알 수 있으며 용융 엔탈피는 6.0-30.0 J/g을 가짐을 알 수 있었다. Fig.1은 클래딩 재료의 비 등온 및 등온 결정화 DSC spectra를 나타내었다. Khanna and Taylor와 Avrami 의 결정화 이론에 따라 등온과 비등온 시의 K값과 n값을 각각 계산한 결과, 사용 클래딩 재료의 종류에 따라 다양한 등온 및 비등온 결정화 특성을 보임을 확인하였고 이를 바탕으로 PMMA의 연신 조건에서 이들의 결정화 거동을 확인할 수 있었다. 클래딩 재료의 연신 시 발현되는 주사슬 배향을 확인하기 위하여 연신 온도와 연신비에 따른 복굴절 변화를 고찰하여 Fig.2에 나타내었다. 연신비가 증가될수록 복굴절도 증가하고 연신 온도가 높을수록 복굴절이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 연신에 따른 클래딩 재료의 기계적 특성은 연신비의 증가에 의하여 배향이 증가됨에 따라 인장강도 및 탄성률이 증가하고 신율은 감소됨을 알 수 있었다.

a) b)
Fig. 1 DSC spectra of cladding materials used in this study.
a) non isothermal (-1 oC/min) b) isothermal (L20)


a) b)

Fig. 2. Drawing characteristics of drawn cladding materials a) Orientation b) Modulus
저자 황상일1, 구자승2, 강호종1
소속 1단국대, 2SKC 중앙(연)
키워드 광섬유; 기계적물성; 결정화거동
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