KR101416930B1

KR101416930B1 - 대전 방지 펠릿 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101416930B1
Application number: KR1020130117966A
Authority: KR
Inventors: 박정훈; 이요한; 이정민; 신호철
Original assignee: 한화케미칼 주식회사
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-07-09

Abstract

본 발명은 대전 방지 펠릿 및 그 제조방법 에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다중벽 탄소나노튜브를 포함한 일액형 대전 방지 조성물을 이용하여 기본 펠릿인 폴리에틸렌 펠릿에 코팅을 진행하고, 또한 코팅 공정에서 리본 믹서 또는 번버리 믹서를 이용함으로써, 높은 전도도를 가지며 손실 없이 균일한 코팅이 이루어지고 대용량 코팅 공정을 구현할 수 있어서 유기발광소자 글래스의 이송용 상자 등의 성형에 적합한 대전 방지 펠릿 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

대전 방지 펠릿 및 그 제조방법 {ANTISTATIC PELLET AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 대전 방지용 펠릿 및 그 제조방법에 관한 것이다.

대전방지용 펠릿(pellet)은 대전방지용 성형품을 제조하기 위하여 사용되는 합성수지 조성물로서, 작은 알갱이 형상을 가지고 있다. 이러한 펠릿은 발포된 후, 압축성형 공정 등을 통하여 대전방지용 성형품으로 제조되는 것이 일반적인데, 어떠한 용도를 가지는 성형품인가에 따라 최종 성형품의 요구되는 표면저항이 달라지며, 이러한 최종 성형품의 표면저항은 결국 원재료인 대전방지용 펠릿의 표면저항 값에 의하여 결정된다.

종래 대전방지를 위한 펠릿의 제조방법은 도 1과 같다. 즉, 도 1은 종래 전도성 펠릿의 제조 및 그 성형 공정도를 간략히 도시한 것이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래 방법은 폴리프로필렌을 포함한 기본 펠릿의 표면에 접착제를 도포하고, 전도성 물질을 별도로 코팅한 후, 건조하여 대전방지 펠릿을 제조하고, 이를 발포 및 성형하여 대전방지용 성형품을 제조하고 있다.

하지만, 상기 방법은 대전방지 펠릿 제조시 접착제 및 전도성 물질을 별도로 코팅하는 2단계 공정으로 진행되므로, 건조시간이 증가될 수 있어 전체적인 공정 시간이 오래걸린다.

또한, 일반적으로 폴리프로필렌 펠렛에 대전방지 조성물을 코팅 시, 헨젤믹서, 슈퍼믹서, 제습건조기, 텀블러 등의 혼합기를 사용하는데, 한 방향으로 회전하는 임펠러를 고속 회전 시켜 교반하는 상기 방식으로는 액상인 탄소나노튜브(CNT) 도료와 고상인 고분자 펠렛의 대용량 코팅과 코팅 균일도를 구현하는데 어려움이 있다.

또 다른 방법으로, 한국특허공개 제2011-0013919호는 탄소나노튜브, 전도성 고분자 및 유기-은 착화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 함유하는 대전방지 조성물을 포함하는, 폴리올레핀 수지, 폴리올레핀 발포체 및 이로부터 제조된 대전방지 포장 상자를 개시하고 있다.

하지만, 상기 방법은 코팅된 전도성 필러의 migration과 발포과정에서 습기에 의한 산화로 성능 저하 등의 문제를 야기하여 유기발광소자의 글래스 이송용 박스로 사용하기 적합하지 않다. 또한, 상기 방법에서 사용되는 바인더는 일반적인 우레탄계, 아크릴계, 올레핀계와 같은 열경화성 또는 광경화성 수지를 사용하므로, 표면장력이 낮고 표면 기능기가 부족한 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과의 접착력 부족에 의한 문제를 야기할 수 있다.

본 발명은 기존의 전도성 펠릿 제조공정보다 공정시간을 줄이고 사용량을 감소시킴으로써 생산성 향상효과를 나타낼 수 있는 유기계 대전 방지 조성물을 이용한 대전방지 펠릿 및 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

폴리올레핀 펠릿; 및 그 위에 형성된 대전 방지층을 포함하며,

상기 대전 방지층은 탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매를 포함하는 일액형 대전방지 조성물로부터 형성되며,

상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는 대전 방지 펠릿을 제공한다.

이러한 대전 방지 펠릿은 10³ 내지 10¹⁰Ω/sq의 면저항을 가질 수 있다.

상기 일액형 대정방지 조성물은 탄소나노튜브 0.1 내지 10 중량%, 유기계 바인더 0.1 내지 10 중량% 및 잔부의 용매를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유기계 바인더는 염화폴리프로필렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴 수지, 아크릴-우레탄 공중합 수지 및 에틸렌-아크릴산 계열의 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수성 에멀젼 바인더인 것이 바람직하다.

또한, 상기 용매는 물, 알코올, 메틸에틸케톤(MEK), 부틸 아세테이트(Butyl Acetate), 톨루엔 및 벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한 본 발명은 리본 믹서 또는 반바리 믹서를 이용하여,

탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매;를 포함하는 일액형 대전방지 조성물을 폴리올레핀 펠릿에 코팅하는 단계; 및

상기 대전방지 조성물이 코팅된 발포 펠릿을 건조하는 단계;를 포함하며,

상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는, 대전방지 펠릿의 제조방법을 제공한다.

상기 폴리올레핀 펠릿은 발포 폴리프로필렌(Expandable polypropylene pellet) 펠릿 또는 발포 폴리에틸렌 펠릿(Expandable polyethylene pellet)을 포함할 수 있다.

또한 상기 일액형 대전방지 조성물은 10㎚ 내지 100㎛의 두께로 폴리올레핀 펠릿에 코팅될 수 있다.

상기 건조하는 단계는, 50℃ 내지 90℃의 온도에서 2hr 내지 6hr 동안 대전방지 조성물이 코팅된 발포 펠릿을 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 방법으로 제조된 펠릿을 발포하고 성형하여 제조되는, 유기발광소자의 글래스 이송용 상자 또는 이송용 간지를 제공한다.

상기 발포는 물을 포함한 챔버에서 3 내지 5기압 하에 130℃ 내지 180℃의 온도로 펠릿을 발포하는 수발포 방법으로 진행되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 특정 탄소나노튜브 및 바인더가 포함된 일액형 유기계 CNT 잉크 조성물을 이용하여 기존의 접착제 및 전도성 물질을 별도로 코팅하는 2단계 공정을 진행하는 방법에 비해 공정시간을 줄일 수 있다. 또한 본 발명은 코팅 공정에서 사용하는 장비로 리본 믹서 또는 번버리 믹서를 이용함으로써 대용량 코팅은 물론 손실이 적고 균일도가 매우 우수한 대전 방지 코팅층을 포함하는 대전방지 펠릿을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 대전방지 펠릿은 높은 전도도를 구현할 수 있어서, 대전 방지 펠릿의 발포 및 성형을 통해 유기발광소자 글래스의 이송용 상자를 제조하는데 적용이 가능하다.

도 1은 종래 전도성 펠릿의 제조 및 그 성형 공정도를 간략히 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 대전방지 펠릿의 제조 및 성형 공정도를 간략히 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 대해, 발포배율에 따른 면저항 특성 변화를 나타낸 것이다.

이하, 발명의 구현예에 따른 유기계 잉크 조성물 및 이를 이용한 펠릿의 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

발명의 일 구현예에 따르면, 폴리올레핀 펠릿; 및 그 위에 형성된 대전 방지층을 포함하며, 상기 대전 방지층은 탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매를 포함하는 일액형 대전방지 조성물로부터 형성되며, 상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브(self-aligned MWCNT)를 포함하는 대전 방지 펠릿이 제공된다.

본 발명에서는 대전 방지 펠릿을 제공하기 위해, 바인더가 포함된 일액형 유기계 탄소나노튜브(carbon nano tube, 이하 CNT) 잉크 조성물을 사용한다. 따라서, 본 발명은 하나의 조성물만 이용하여 한번의 코팅만 진행하므로 공정을 크게 단축시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서 언급하는 일액형 대전방지 조성물은 상기 일액형 유기계 CNT 잉크 조성물을 포함하고자 하는 의도이다.

이때, 본 발명에서 사용하는 일액형 대전 방지 조성물은 CNT, 유기계 바인더 및 용매를 포함하며, 상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 사용하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 상기 CNT는 크게 나누면 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled Carbon Nanotubes, SWCNT)와 다중벽 탄소나노튜브(Multiwalled Carbon Nanotubes, MWCNT)가 있다. 그런데, 본 발명에서는 long CNT인 특정 길이를 갖는 다중벽 탄소나노튜브를 사용함으로써, 우수한 분산성 및 높은 전기 전도성을 확보할 수 있다. 또한 본 발명은 기존 전도성 펠릿 제조 공정에 비해, 공정 시간을 줄이고 사용량을 감소시킴으로써 생산성 향상과 제조비용 절감하는 효과를 제공한다.

보다 구체적으로, 일반적인 단일벽 탄소나노튜브는 발포후 요구되는 성능에 미달되기 때문에, 본 발명에서는 발포 후 요구되는 성능을 구현하기 위해 자가정렬된 형태의 long CNT 인 다중벽 탄소나노튜브를 사용한다.

본 발명에 따르면, 발포 후 표면적이 13~14 배 정도 증가되는 상황에서 자가정렬된 long CNT 만이 표면적이 증가하는 상태에서도 전도성 네트워크를 유지하여 최종 제품에서도 우수한 요구 성능이 발현될 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 상기 다중벽 탄소나노튜브의 사용으로 균일한 코팅성을 실현할 수 있다.

또한 상기 다중벽 탄소나노튜브는 전기적 물성이 흑연과 흡사해, 화학적 안정성, 기계적 강도 등에서 단일벽 탄소나노튜브 보다 훨씬 우수하다.

이러한 상기 자가 정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태인 것이 바람직하다. 이때, 그 길이가 10㎛ 미만이면 발포 후 전기전도성 경로 (Electro conducting path) 형성에 문제가 있고, 300㎛를 초과하면 분산공정이 어려워지며 미분산된 Particle로 인해 펠렛 표면의 균일도가 감소하는 문제가 있다. 또한, 그 밀도가 0.001 g/㎤미만이면 작업성 및 도료의 점도가 증가하여 코팅특성을 감소시키는 문제가 있고, 0.1 g/㎤를 초과하면 고밀도화한 미분산 응집체가 발생하는 문제가 있다. 그리고, 직경이 10㎚미만이면 분산 공정 중 CNT의 손상에 의한 전도특성 저하에 의한 문제가 있고, 100㎚를 초과하면 CNT 자체의 Flexible 특성이 감소하여 발포 후 network 형성이 어려워지는 문제가 있다.

또한 본 발명은 기존 전도성 물질로 사용되는 카본블랙 대비 적은 CNT 사용량으로도 우수한 전도성을 발현할 수 있다. 바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 다중벽 탄소나노튜브는 전체 일액형 대전방지 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 다중벽 탄소나노튜브의 함량이 0.1 중량% 미만이면 전기 전도성 경로 (Electro conducting path) 형성에 불리한 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하면 높은 고형분과 점도로 인해 코팅공정 진행이 어려우며 코팅 균일도가 감소하는 문제가 있다.

이때, 짧은 CNT를 사용할 경우 발포배율이 커지면서 넓어지는 표면적에서 전기 전도성 경로를 형성하지 못한다. 즉, 이러한 경우 면저항 상승폭이 커지며 Spec out에 도달하게 된다. 또한, 최종 제품 특성을 향상시키기 위해, 코팅시 CNT ink의 투입량을 증감하는 경우 코팅균일도가 나빠지고 성형시 융착특성이 저하될 소지가 있고 납품단가를 맞출 수 없는 문제가 있다.

또한 본 발명의 유기계 바인더는 염화폴리프로필렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴 수지, 아크릴-우레탄 공중합 수지 및 에틸렌-아크릴산 계열의 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수성 에멀젼 바인더를 사용하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게, 또한, 본 발명에서 사용하는 유기계 바인더는 일반적인 범용 바인더가 아니라, 염소(Cl)기를 폴리프로필렌과 같은 고분자 주쇄에 기능화시킨 수성 에멀젼 상태의 바인더를 사용한다. 이러한 바인더는 발포 폴리프로필렌 펠릿 또는 발포 폴리에틸렌 펠릿의 표면에서의 접착력을 증가시킬 수 있다.

상기 유기계 바인더는 전체 일액형 대전방지 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기계 바인더의 함량이 0.1 중량% 미만이면 펠렛 표면과의 접착력 부족으로 인한 공정 중 CNT 탈락 문제가 있고, 10 중량%를 초과하면 과도한 바인더가 발포 후 성형과정에서 펠렛간의 융착을 방해하여 성형품의 강도가 저하되는 문제가 있다.

상기 용매는 물, 알코올, 메틸에틸케톤(MEK), 부틸 아세테이트(Butyl Acetate), 톨루엔 및 벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 본 발명의 대전 방지 조성물은 알코올기반 유기계 조성물을 사용함이 더 바람직한데, 이러한 경우 저온 속건이 가능하여 건조시간을 단축할 수 있다. 따라서, 저온 속건을 위해, 상기 용매는 물 30 중량% 및 에틸알코올 70 중량%의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 톨루엔 및 벤젠과 같은 방향족 용매는 바인더 등의 첨가제 용해제로 소량 첨가되는 보조 용매로서 사용 가능한 것이다. 그런데, 방향족 용매는 끓는점이 높기 때문에 저온 속건형에서는 많은 양을 첨가할 수 없다. 따라서, 코팅 및 건조 과정에서 신속한 증발 및 경화를 위해서는 알코올이 주 용매가 되어야 하며, 전량 알코올일 경우는 증발 속도가 너무 빠르기 때문에, 상술한 바와 같이 일부 물을 포함하여 증발 속도를 조절 하는 용매 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 용매의 함량은 일액형 대전방지 조성물에서 잔부로 사용할 수 있으며, 점도 조절을 위해 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 폴리올레핀 펠릿은 발포 폴리프로필렌(Expandable polypropylene pellet) 펠릿 또는 발포 폴리에틸렌 펠릿(Expandable polyethylene pellet)을 포함할 수 있다. 이들은 기본 펠릿으로 사용될 수 있으며, 통상적인 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 수지를 포함하는 조성물의 발포를 통해 제조될 수 있는 바, 그 제조방법이 특별히 한정되지 않는다.

또한, 상기 폴리올레핀 펠릿; 및 그 위에 형성된 대전 방지층을 포함하는 대전방지 펠릿에서, 대전 방지층의 두께는 10 ㎚ 내지100 ㎛ 인 것이 바람직하다.

부가하여, 상기 대전방지 펠릿은 10³ 내지 10¹⁰Ω/sq의 면저항을 가지므로, 우수한 대전방지 기능을 확보할 수 있다.

한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 리본 믹서 또는 반바리 믹서를 이용하여, 탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매;를 포함하는 일액형 대전방지 조성물을 폴리올레핀 펠릿에 코팅하는 단계; 및 상기 대전방지 조성물이 코팅된 발포 펠릿을 건조하는 단계;를 포함하며, 상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는, 대전방지 펠릿의 제조방법이 제공된다.

기존 방법에서는 대전 방지 펠렛 제조시 대전방지 조성물을 코팅하는 혼합기로 헨젤믹서나 슈퍼 믹서등을 사용했지만, 대용량 코팅의 한계로 생산성 증가와 코팅 균일도를 확보하기가 어려웠다.

하지만, 본 발명에서는 리본 믹서 또는 반버리믹서(banbery mixer, 또는 banbury mixer라고도 함)를 사용함으로써, 리본믹서의 운동 특성상 상,하,좌,우 교반이 가능하고 대용량화 및 공정변수의 정량화가 가능하여 대용량 코팅이 가능하고 생산성 및 코팅 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 일액형 잉크 조성물인 대전 방지 조성물의 사용으로, 기존과 같이 기본 펠릿에 별도의 접착제 코팅을 진행하지 않으므로, 전도성을 갖는 대전방지 펠릿의 제조공정 시간을 단축할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 대전방지 펠릿의 제조 및 성형 공정도를 간략히 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일액형 CNT 잉크 조성물을 기본 펠릿으로 사용하는 폴리올레핀 펠릿 표면에 코팅하고, 건조, 발포 및 성형을 진행하므로 기존 공정보다 공정이 단축됨을 알 수 있다.

또한 도 2에는 도시하지 않았지만, 상기 일액형 CNT 잉크의 코팅은 상술한 바대로 리본 믹서 또는 반버리 믹서에서 진행할 수 있다.

또한, 상기 일액형 대전방지 조성물은 10 ㎚ 내지 100 ㎛ 의 두께로 폴리올레핀 펠릿에 코팅될 수 있다.

상기 리본 믹서는 혼합기 안에 리본 형태의 교반기를 구비하여 3차원 운동에 의해 혼합물을 혼합하는 장치를 의미한다. 이러한 리본 믹서의 구성은 리본 형태의 교반기의 모양에 따라 그 용적이 증감될 수 있으며, 이 분야에 잘 알려진 장치를 사용 가능하므로, 그 구성이 특별히 제한되지 않는다. 상기 반버리 믹서(banbery mixer)의 구성 또한 이 분야에 잘 알려진 장치를 사용 가능하다.

또한 본 발명에서는 상술한 특성을 갖는 대전방지 펠릿을 이용하여 폴리에틸렌 발포제품으로 제공할 수 있고, 성형을 통해 전기소자의 상자로 사용 가능하다.

따라서, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 대전 방지 펠릿을 발포하고 성형하여 제조되는, 유기발광소자(OLED)의 글래스 이송용 상자 또는 이송용 간지가 제공된다.

즉, 본 발명에서는 폴리프로필렌 펠릿을 발포하여 유기발광소자의 이송용 박스를 제작할 수 있으며, 폴리에틸렌 발포제품은 폴리프로필렌으로 제작된 상자 내의 간지로 사용되며, 폴리프로필렌의 약 1/10 정도의 사용량으로만 쓰일 수 있다. 따라서 발포폴리프로필렌(EPP)은 박스로 사용되고, 발포폴리에틸렌(EPE)은 간지로 사용될 수 있다.

상기 발포는 물을 포함한 챔버에서 3 내지 5기압 하에 130℃ 내지 180℃의 온도로 대전방지 펠릿을 발포하는 수발포 방법으로 진행될 수 있다.

이하, 발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 1]

MWCNT 1 중량% 및 유기계 바인더(염화 폴리프로필렌, Mw 5,000~10,000) 1 중량%를 물과 에탄올이 30:70의 중량비로 혼합된 에탄올 수용액 98 중량%에 분산시켜 CNT 잉크인 대전방지 조성물을 제조하였다.

상기 MWCNT는 길이가 200㎛이고, 밀도 0.01 g/㎤이고, 직경이 30 nm 인 자가정렬된 형태를 사용하였다. 상기 유기계 바인더는 Cl기능기를 포함하는 수성 에멀젼을 사용하였다.

이후 상기 대전방지 조성물과 발포 폴리프로필렌(EPP) 펠릿을 리본 믹서(자체 개조 장비)에 투입하고 혼합하면서 상기 EPP 표면에 대전방지 조성물을 코팅하였다. 상기 리본믹서는 용적이 400L이며, 이중 나선 스크류를 장착하여 코팅재와 코팅용액의 상,하,좌,우 운동이 가능하여 코팅 균일도 확보가 용이하도록 하였다. 또한 외벽에 히팅 쟈켓을 설치하여 코팅공정 중 가열이 가능하도록 한 바, 상기 리본믹서를 이용할 경우 코팅 시간 단축 및 반건조 상태로 코팅이 가능하다.

이어서, 70℃의 온도에서 건조를 진행하여 대전 방지 펠릿을 제조하였다. 상기 방법을 통해 발포 폴리프로필렌 펠릿에 5㎛의 두께의 대전방지층이 형성되었다.

또한, 물을 포함한 500L의 챔버에서 3기압 하에 150℃의 온도로 5min 동안 대전방지 펠릿을 발포시켜 폴리프로필렌 발포제품을 제조하였다.

그리고, 통상적인 방법으로 성형을 진행하여 유기발광소자의 글래스 이송용 상자를 제조하였다.

[ 실시예 2]

대전방지 조성물의 코팅시 사용하는 혼합기로 리본 믹서 대신 번버리 믹서(자체 제작 장비)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

[ 비교예 1]

바인더를 제외한 상태에서, 일반적으로 잘 알려진 분산제 및 기타 첨가제와, CNT만을 포함하여 잉크 조성물을 제조하였다.

이후, 도 1에 도시된 바와 같이 EPP 펠릿과 염화폴리프로필렌을 톨루엔에 용해시킨 접착제 조성을 5:1의 비율로 번버리 믹서에 투입하고, 10분 내지 15분 동안 믹서를 가동하여 염화폴리프로필렌 접착제를 EPP 펠렛 표면에 코팅한 후 전도성 물질로 CNT 잉크를 5㎛의 두께로 코팅한 후, 일반적인 방법으로 건조, 발포 및 성형공정을 진행하였다.

[ 비교예 2]

비교예 2는 전도성 고분자(SY-CP-E421A, 수양컴텍 제조)를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 수행 하였다. 전도성 고분자 수용액을 폴리우레탄 바인더와 혼합하여 리본 믹서에서 15분간 교반 후 70℃에서 건조하여 폴리프로필렌 발포제품을 제조 하였다.

[ 실험예 ]

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 2에 대해, 발포배율 14배의 발포를 진행하여 면저항을 측정하는 방법으로 대전 방지 펠렛의 Rs 및 이의 발포 및 성형 후의 Rs를 측정하였다. 그 결과는 표 1과 같다. 또한, 실시예 1의 발포 배율에 따른 면저항 특성 변화를 각각 도 3에 나타내었다.

	Pellet Rs (Log /□)	성형 후 Rs (Log Ω/□)
실시예 1	3.5	6.1~6.9
실시예 2	3.5	6.1~6.9
비교예 1	4.5	8.2~8.5
비교예 2	3.5	>11

상기 표 1의 결과를 통해, 본 발명의 실시예는 비교예 대비 성형 후에도 면저항 특성이 우수하였다. 이중에서, 비교예 2는 수발포 과정에서 습기와 온도에 취약한 전도성 고분자가 모두 탈락하여 전도성을 전혀 갖지 못하는 부도체가 된 상황이다.

또한, 도 3은 실시예 1의 발포 배율에 따른 면저항 특성 변화를 관찰한 자료이다. 실시예 1은 특정 파라미터 특성을 갖는 MWCNT를 사용함에 따라, 전기 전도성 경로를 형성이 가능하여 높은 전도도를 구현할 수 있는 대전 방지 펠릿을 제공할 수 있다.

Claims

폴리올레핀 펠릿; 및 그 위에 형성된 10nm 내지 100㎛ 두께의 대전 방지층을 포함하며,
상기 대전 방지층은 탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매를 포함하는 일액형 대전방지 조성물로부터 형성되며,
상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하고,
상기 용매는 물, 알코올, 메틸에틸케톤(MEK), 부틸 아세테이트(Butyl Acetate), 톨루엔 및 벤젠으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고,
상기 유기계 바인더는 염화폴리프로필렌, 아크릴 수지, 및 에틸렌-아크릴산 계열의 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 수성 에멀젼 바인더인 것을 특징으로 하는 수발포용 대전 방지 펠릿.
제1항에 있어서,
10³ 내지 10¹⁰Ω/sq의 면저항을 가지는 수발포용 대전 방지 펠릿.
제1항에 있어서,
상기 폴리올레핀 펠릿은 발포 폴리프로필렌 펠릿 또는 발포 폴리에틸렌 펠릿을 포함하는, 수발포용 대전 방지 펠릿.
제1항에 있어서,
상기 일액형 대전방지 조성물은 탄소나노튜브 0.1 내지 10 중량%, 유기계 바인더 0.1 내지 10 중량% 및 잔부의 용매를 포함하는, 수발포용 대전 방지 펠릿.
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제1항에 있어서,
상기 용매는 물 30 중량% 및 에틸알코올 70 중량%의 혼합물을 사용하는, 수발포용 대전 방지 펠릿.
리본 믹서 또는 반바리 믹서를 이용하여,
탄소나노튜브, 유기계 바인더 및 용매;를 포함하는 일액형 대전방지 조성물을 폴리올레핀 펠릿에 코팅하는 단계; 및
상기 대전방지 조성물이 코팅된 발포 펠릿을 건조하는 단계;를 포함하며,
상기 탄소나노튜브는 길이가 10㎛ 내지 300㎛이고, 밀도 0.001 내지 0.1 g/㎤이고, 직경이 10㎚ 내지 100㎚인 자가정렬된 형태의 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는,
제1항의 수발포용 대전방지 펠릿의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 폴리올레핀 펠릿은 발포 폴리프로필렌 또는 발포 폴리에틸렌 펠릿을 포함하는, 수발포용 대전방지 펠릿의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 일액형 대전방지 조성물은 10 ㎚ 내지 100 ㎛ 의 두께로 폴리에틸렌 펠릿에 코팅되는 수발포용 대전방지 펠릿의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 건조하는 단계는, 50 ℃내지 90 ℃의 온도에서 2hr 내지 6hr 동안 대전방지 조성물이 코팅된 발포 펠릿을 건조하는 단계를 포함하는, 수발포용 대전방지 펠릿의 제조방법.
제1항에 따른 수발포용 대전 방지 펠릿을 이용하여 제조되는 대전방지용 성형품으로써,
상기 성형품은 유기발광소자의 글래스 이송용 상자 또는 이송용 간지를 포함하는 대전방지용 성형품.
제11항에 있어서,
상기 성형품은 물을 포함한 챔버에서 3 내지 5기압 하에 130℃ 내지 180℃의 온도로 대전방지 펠릿을 발포하는 수발포 방법을 사용하여 제조되는, 대전방지용 성형품.