KR101495783B1 - Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification - Google Patents

Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification Download PDF

Info

Publication number
KR101495783B1
KR101495783B1 KR20130074448A KR20130074448A KR101495783B1 KR 101495783 B1 KR101495783 B1 KR 101495783B1 KR 20130074448 A KR20130074448 A KR 20130074448A KR 20130074448 A KR20130074448 A KR 20130074448A KR 101495783 B1 KR101495783 B1 KR 101495783B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanocomposite
nanoclay
clay
mmt
surface modification
Prior art date
Application number
KR20130074448A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150002944A (en
Inventor
신교직
이상국
최경호
이재훈
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR20130074448A priority Critical patent/KR101495783B1/en
Publication of KR20150002944A publication Critical patent/KR20150002944A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101495783B1 publication Critical patent/KR101495783B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D129/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D129/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C09D129/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/10Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films

Abstract

나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법에 관한 것으로서, 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리에 의해 개질하는 표면개질단계 및 상기 나노클레이가 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 분산되어 나노복합체를 형성하는 분산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법이 제공된다. The present invention relates to a method of manufacturing a nanocomposite using surface modification of a nanoclay, the method comprising: a surface modification step of modifying the nanoclay surface by a corona discharge treatment or a plasma treatment; and a step of forming the nanoclay by dispersing the nanoclay in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol The present invention also provides a method for preparing nanocomposites using surface modification of nanoclay.

Description

나노클레이의 표면개질을 이용한 산소차단필름의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OXYGEN BARRIER FILM BY USING NANOCLAY SURFACE MODIFICATION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing an oxygen barrier film using a nano-

본 발명은 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 코로나 방전처리 또는 플라즈마처리를 이용하여 나노클레이 표면을 개질함으로써, 나노클레이의 친수성 및 접착성을 향상되어 유기용액인 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 균일하게 분산되고, 산소차단성, 내열성, 내충격성 및 투명성이 증가된 나노복합체 제조방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing a nanocomposite using surface modification of nano-clay, and more particularly, to a method of manufacturing nanoclay using nanoparticles having improved hydrophilicity and adhesiveness of the nanoclay by modifying the nanoclay surface using a corona discharge treatment or a plasma treatment, To polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol which is uniformly dispersed and has increased oxygen barrier properties, heat resistance, impact resistance and transparency.

고분자 나노복합체는 종래의 탄성 재료에 고분자, 금속, 세라믹과 등과 같이 이종의 재료를 나노미터 수준에서 복합 또는 결합시킨 신소재이다. 종래, 분산상의 크기가 100nm 이하인 작은 입자들을 균일하게 분산시키는 기술이 어려워 주로 학문적인 흥미의 대상이었지만 현재는 급격한 기술력의 발전에 의해 상업화의 대상으로 각광받고 있다. The polymer nanocomposite is a new material that combines or bonds different materials such as polymers, metals, and ceramics to a conventional elastic material at a nanometer level. Conventionally, it has been a subject of academic interest because it is difficult to uniformly disperse small particles having a size of dispersed phase of 100 nm or less, but nowadays, it has been spotlighted as an object of commercialization due to rapid technological development.

하지만, 점토 광물의 기본 단위인 층상 실리케이트는 강력한 반데르발스 인력으로 인하여 고분자 수지에 균일하게 분산되지 않는 문제점이 있었다. However, the layered silicate, which is a basic unit of clay minerals, has a problem of being not uniformly dispersed in the polymer resin due to strong Van der Waals attraction.

이에 종래에는 주로 용융 상태의 고분자 클레이를 실리케이트 층 사이에 삽입시키고, 기계적으로 혼합하여 클레이 입자를 분산시키는 컴파운딩법에 의하여 제조되었다. Conventionally, the polymer clay was mainly prepared by a compounding method in which molten polymer clay was inserted between silicate layers and mechanically mixed to disperse the clay particles.

그러나, 매트릭스 고분자가 비극성인 경우, 클레이가 양전하를 띠고 있기 때문에 고분자가 층간에 잘 침투되지 않는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 무수 말레산 등 극성기가 그래프트된 폴리올레핀 올리고머를 클레이의 층상 실리케이트 층에 침투시켜 클레이가 삽입된 클레이 마스터 배치를 만들고, 이를 폴리오레핀 고분자와 혼합하는 방법이 개시되었다. However, when the matrix polymer is non-polar, there is a problem that the polymer is not well penetrated between the layers because the clay is positively charged. In order to solve such a problem, a method has been disclosed in which a clay master batch in which a clay is inserted into a layered silicate layer of a clay polyolefin oligomer grafted with a polar group such as maleic anhydride and then mixed with the polyolefin polymer.

그러나, 이 방법에 의하면 극성 고분자를 실리케이트 층에 침투시켜 삽입(intrecalation)할 수 있지만, 실리케이트 층을 완전하게 박리시키기 위해서는 압출기 내에서 높은 전단율로 장시간 동안 혼합하여야 한다. However, according to this method, the polar polymer can be intrcalated into the silicate layer, but in order to completely remove the silicate layer, it is necessary to mix the polymer at a high shear rate for a long time in the extruder.

또한, 이러한 과정 중에서 고분자가 분해되는 등 물성이 악화될 우려가 있어, 클레이를 인터컬레이션 하기 위해 첨가된 올리고머가 최종 생성되는 나노 복합체의 열변형 온도 및 기계적 강도를 저하시키는 단점이 있다. In addition, there is a fear that the physical properties such as decomposition of the polymer may be deteriorated in such a process, and the oligomer added to intercalate the clay has a disadvantage of lowering the heat distortion temperature and mechanical strength of the finally produced nanocomposite.

한국특허 공개번호 제 10-2004-0110891 호Korean Patent Publication No. 10-2004-0110891 한국특허 공개번호 제 10-2005-0042880 호Korean Patent Publication No. 10-2005-0042880

따라서, 본 발명의 목적은 강력한 반데르발스 인력을 가진 나노클레이가 고분자 수지에 균일하게 분산되지 않는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리하여 물리적, 화학적으로 표면을 개질시켜 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 균일하게 분산된 나노복합체를 형성하는 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problem that a nanoclay having a strong Van der Waals attractive force is not uniformly dispersed in a polymer resin, and it is an object of the present invention to provide a nanoclay, which is corona discharge treatment or plasma treatment, To thereby form a nanocomposite uniformly dispersed in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol.

또한, 본 발명의 다른 목적은 표면개질을 통해 분산시킨 나노복합체를 폴리올레핀에 도포시켜 산소차단성, 내열성, 내충격성 및 투명성이 증가된 산소차단필름을 제조하는 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a method for producing an oxygen barrier film having increased oxygen barrier properties, heat resistance, impact resistance and transparency by applying a nanocomposite dispersed through surface modification to a polyolefin.

상기 목적은, 본 발명의 일 구현예에 따라, 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리에 의해 개질하는 표면개질단계 및 상기 나노클레이가 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 분산되어 나노복합체를 형성하는 분산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법에 의해 달성된다. This object is solved according to one embodiment of the present invention by a method for producing a nanoclay comprising the steps of: a surface modification step of modifying the nanoclay surface by a corona discharge treatment or a plasma treatment; and a step of forming the nanoclay by dispersing the nanoclay in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol to form a nanocomposite And a dispersing step of dispersing the nanoclay on the surface of the nanoclay.

또한, 상기 코로나 방전처리는 방전도가 1 내지 5 W/㎠ 일 수 있다. In addition, the corona discharge treatment may have a discharge degree of 1 to 5 W / cm 2.

또한, 상기 플라즈마처리는 진공상태에서 산소(O2)가스, 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 중 어느 하나가 주입되어 이루어질 수 있다. In addition, the plasma treatment may be performed by injecting oxygen (O 2 ) gas, argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas in a vacuum state.

또한, 상기 나노클레이는 층상 실리케이트이고, 상기 층상 실리케이트는, 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가디이트, 합성 마이카, 사우코나이트, 버미쿨라이트, 케냐이트, 카올리나이트, 및 투링자이트 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The nano-clay is also a layered silicate and the layered silicate is selected from the group consisting of montmorillonite, hectorite, bentonite, saponite, magadiite, synthetic mica, saponite, vermiculite, kenyaite, kaolinite, Or at least one of them.

또한, 상기 나노복합체 100중량%에 대하여 상기 폴리비닐알코올 또는 상기 에틸렌비닐알코올은 75 내지 95 중량%이고, 상기 나노클레이는 5 내지 25 중량%일 수 있다. Also, the polyvinyl alcohol or the ethylene vinyl alcohol may be 75 to 95% by weight based on 100% by weight of the nanocomposite, and the nano-clay may be 5 to 25% by weight.

또한, 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마처리에 의해 개질하는 표면개질단계, 상기 나노클레이가 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 분산되어 나노복합체를 형성하는 분산단계, 및 폴리올레핀계 필름에 1 내지 4 ㎛ 두께의 상기 나노복합체를 도포시키는 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질을 이용한 산소차단필름 제조방법에 의해 달성된다. The present invention also provides a method for producing a nanoclay comprising: a surface modification step of modifying the nanoclay surface by a corona discharge treatment or a plasma treatment; a dispersion step of dispersing the nanoclay in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol to form a nanocomposite; And a coating step of applying the nanocomposite having a thickness of 1 탆 to the surface of the nanoclay.

또한, 상기 코로나 방전처리는 방전도가 1 내지 5 W/㎠ 일 수 있다. In addition, the corona discharge treatment may have a discharge degree of 1 to 5 W / cm 2.

또한, 상기 플라즈마처리는 진공상태에서 산소(O2)가스, 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 중 어느 하나가 주입되어 이루어질 수 있다. In addition, the plasma treatment may be performed by injecting oxygen (O 2 ) gas, argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas in a vacuum state.

본 발명에 따르면, 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리함으로써, 표면을 개질하여 유기용액일 폴리비닐알코올 또는 에티렌비닐알코올에 균일하게 분산시킬 수 있다. According to the present invention, the surface of the nano-clay can be corona discharge treated or plasma treated to uniformly disperse it on the polyvinyl alcohol or ethinyl vinyl alcohol as an organic solution.

또한, 균일하게 분산된 나노복합체를 이용함으로써, 산소차단성, 수분차단성, 내열성, 내충격성 및 투명성이 증가된 산소차단필름의 제조가 가능하다. Further, by using a uniformly dispersed nanocomposite, it is possible to produce an oxygen barrier film having increased oxygen barrier property, water barrier property, heat resistance, impact resistance and transparency.

또한, 폴리올레핀계 필름에 상기 나노복합체을 도포하여 산소차단필름을 제조함으로써, 재활용이 가능한 유니(UNI)소재로 활용이 가능하다.
Further, by applying the nanocomposite to a polyolefin film to produce an oxygen barrier film, it can be utilized as a UNI material which can be recycled.

도 1은 본 발명에 따른 나노복합체의 제조방법의 순서도이고,
도 2는 층상 몬모릴로나이트(MMT)의 모식도이다.
도 3은 [비교예 1]의 교반시간에 따른 분산액 내의 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 4는 [비교예 2]의 초음파 처리 시간에 따른 분산액 내의 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 5은 [실시예 1]의 플라즈마 처리 시간에 따른 분산액 내의 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 6은 [실시예 2]의 코로나 방전 처리 시간에 따른 분산액 내의 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 7은 [비교예 1]의 교반시간에 따른 나노복합체의 투산소율을 나타낸 그래프이다.
도 8는 [비교예 2]의 초음파 처리시간에 따른 나노복합체의 투산소율을 나타낸 그래프이다.
도 9은 [실시예 1]의 플라즈마 처리 횟수 및 교반시간에 따른 나노복합체의 투산소율을 나타낸 그래프이다.
도 10는 [실시예 2]의 코로나 처리 횟수 및 교반시간에 따른 나노복합체의 투산소율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 [비교예 3], [실시예 3] 및 [실시예 4]의 전단 속도에 따른 점도를 나타낸 그래프이다.
도 12는 [비교예 3], [실시예 5] 및 [실시예 6]의 전단 속도에 따른 점도를 나타낸 그래프이다.
1 is a flow chart of a method for producing a nanocomposite according to the present invention,
2 is a schematic diagram of layered montmorillonite (MMT).
3 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the agitation time of [Comparative Example 1].
4 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the ultrasonic treatment time of [Comparative Example 2].
5 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the plasma treatment time of [Example 1].
6 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the corona discharge treatment time of [Example 2].
FIG. 7 is a graph showing the percent reduction of the nanocomposite according to the agitation time of [Comparative Example 1]. FIG.
FIG. 8 is a graph showing the percent reduction of the nanocomposite according to the ultrasonic treatment time of [Comparative Example 2]. FIG.
FIG. 9 is a graph showing the percent reduction of nanocomposite according to the number of times of plasma treatment and agitation time in [Example 1].
10 is a graph showing the percent reduction of nanocomposites according to the number of corona treatments and agitation time of [Example 2].
11 is a graph showing the viscosity according to the shear rate of [Comparative Example 3], [Example 3] and [Example 4].
12 is a graph showing the viscosity according to shear rates of [Comparative Example 3], [Example 5] and [Example 6].

본 발명에 의한 나노클레이의 표면개질을 이용한 나노복합체 제조방법에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which show a method for producing a nanocomposite using surface modification of a nanoclay according to the present invention. The present invention may be better understood by the following examples, which are for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

도 1의 순서도와 같이 본 발명의 나노클레이의 표면개질을 이용한 나노복합체의 제조방법은 표면개질단계(S10), 분산단계(S20)으로 이루어진다. As shown in the flow chart of FIG. 1, the method for producing a nanocomposite using the surface modification of the nanoclay of the present invention comprises a surface modification step (S10) and a dispersion step (S20).

표면개질단계((S10)는 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리를 통해서 개질하는 단계이다. 이는 나노클레이가 유기 용액에 균일하게 분산되도록 하기 위함이다. The surface modification step (S10) is a step of modifying the nanoclay surface through corona discharge treatment or plasma treatment so as to uniformly disperse the nanoclay into the organic solution.

이때, 코로나 방전처리는 도체 주위의 유체의 이온화로 인해 발생하는 전기적 방전을 이용하는 것으로, 전위경도가 특정값을 초과하지만, 완전한 절연파괴나 아크를 발생하기에는 불충분한 조건일 때 발생하는 코로나 방전을 이용하는 것이다. 보다 상세하게는 나노클레이 표면에 폴리에틸렌은 접착하고, 폴리에틸렌과 접촉면에 코로나 방전을 조사하는 것으로, 나노클레이와 폴리에틸렌을 박리시키면 폴리에틸렌 전면에 나노클레이가 80 내지 100% 남아있어 저면에서의 물의 접촉각을 나타내는 젖음성(Wettability)이 향상된다. At this time, the corona discharge treatment utilizes the electric discharge generated due to the ionization of the fluid around the conductor, which uses a corona discharge which occurs when the potential hardness exceeds a certain value but is insufficient to cause complete insulation breakdown or arc will be. More specifically, the polyethylene is adhered to the surface of the nano-clay and the corona discharge is applied to the contact surface of the polyethylene. When the nano-clay and the polyethylene are peeled off, nano-clay is retained in the entire polyethylene surface by 80 to 100% Wettability is improved.

이때, 코로나 방전처리는 단위면적당 1 내지 5 와트(W)의 방전도, 즉 방전도가 1 내지 5W/㎠인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 방전도는 핀홀을 발생시키지 않는 방전전력과 방전전극의 면적을 나타내며, 나노클레이 표면에 높은 열을 가하면 경도가 감소하기 때문에 고주파전원을 이용하는 것으로 열의 발생을 억제할 수 있다. At this time, it is preferable to use a corona discharge treatment having a discharge degree of 1 to 5 W / W per unit area, that is, a discharge degree of 1 to 5 W / cm 2. The degree of discharge shows the discharge power that does not generate pinholes and the area of the discharge electrode. When high heat is applied to the surface of the nano-clay, the hardness decreases. Therefore, generation of heat can be suppressed by using a high frequency power source.

또한, 플라즈마 표면처리는 진공상태에서 전위차가 다른 두개의 전극에 전압을 증가시켜 플라즈마를 발생시키며, 플라즈마 발생을 위한 가스 종류에 따라 이물질 제거, 표면개질 또는 애칭 등 그 기능이 달라진다. In addition, the plasma surface treatment generates plasma by increasing the voltage to two electrodes having different potential difference in a vacuum state, and functions of removing foreign matter, surface modification, nickname, etc. are changed according to the kind of gas for plasma generation.

플라즈마 표면처리는 크게 표면 크리닝, 표면개질, 표면애칭, 표면층작으로 나뉘며, 우선 플라즈마 표면 클리닝은 진공상태에서 가스를 주입하여 플라즈마를 형성하였을 경우, 이온화된 가스 입자들은 나노클레이의 표면을 물리, 화학적인 방법으로 표면에 충격이 가해지고, 이때 이물질을 증발시키거나 뜯어낸다. 이때 상기 가스는 산소(O2)가스, 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 중 어느 하나가 주입되거나 바람직하게는 아르곤(Ar)가스가 주입된다. Plasma surface treatment is divided into surface cleaning, surface modification, surface nickname, and surface layer. First of all, when plasma is formed by injecting gas in a vacuum state, ionized gas particles physically and chemically In this method, the surface is impacted, and the foreign matter is evaporated or torn off. At this time, the gas is injected with one of oxygen (O 2 ) gas, argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas, or preferably argon (Ar) gas.

또한, 플라즈마 표면 개질은 진공상태에서 가스 등을 주입하여 플라즈마를 형성하였을 경우 가스가 나노클레이 표면에 흡착되어 접착력이 향상된다. 이때 가스는 산소(O2)가스, 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 중 어느 하나가 주입되거나 바람직하게는 산소(O2)가스가 주입된다. In addition, when plasma is formed by injecting gas or the like in a vacuum state, the gas is adsorbed on the surface of the nano-clay, thereby improving the adhesion. At this time, any one of oxygen (O 2 ) gas, argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas is injected or preferably oxygen (O 2 ) gas is injected.

분산단계(S20)는 코로나 방전처리 또는 플라즈마 처리에 의해 표면이 개질된 나노클레이를 유기 용액인 폴리비닐알코올(PVA) 또는 에틸렌비닐알코올(EVOH)에 분산시키는 단계이다. 이는 용기 용액 속에 나노클레이를 분산시킴으로써 산소 또는수증기 등의 불순물이 침투될 경우 나노클레이에 의해 투과도를 저하시키기 위함이다. The dispersing step S20 is a step of dispersing nanoclays whose surface has been modified by corona discharge treatment or plasma treatment into polyvinyl alcohol (PVA) or ethylene vinyl alcohol (EVOH) which is an organic solution. This is to reduce the permeability of the nanoclay when impurities such as oxygen or water vapor are impregnated by dispersing the nanoclay in the container solution.

이때, 나노클레이는 층상 구조이고, 장방향 길이는 100 내지 200nm이거나, 바람직하게는 125 내지 170nm일 수 있으며, 단방향 길이는 0.5 내지 2nm이거나 바람직하게는 1nm일 수 있다. At this time, the nanoclay may have a layered structure, the length in the longitudinal direction may be 100 to 200 nm, preferably 125 to 170 nm, and the unidirectional length may be 0.5 to 2 nm or preferably 1 nm.

또한, 나노클레이는 유기 또는 무기 실리케이트 나노클레이이며, 바람직하게는 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가디이트, 합성 마이카, 사우코나이트, 버미쿨라이트, 케냐이트, 카올리나이트, 및 투링자이트 중 적어도 어느 하나이거나, 더 바람직하게는 몬모릴로나이트, 헥토라이트 및 벤토나이트중 적어도 어느 하나일 수 있다. The nano-clay is also an organic or inorganic silicate nano-clay, preferably montmorillonite, hectorite, bentonite, saponite, magadiite, synthetic mica, saponite, vermiculite, kenyaite, kaolinite, Or more preferably at least one of montmorillonite, hectorite and bentonite.

도 2는 나노 클레이를 이용한 나노복합체를 제조하기 위해서 일 실시예로 유기 클레이인 Na+형-몬모릴나이트(montmorillonite, MMT, 이하 MMT라 한다)의 구조로, 주요 구성광물은 규산염 광물로 이루어져 있다. 도 2와 같이 규소(Si) 사면체와 알루미늄(Al) 팔면체가 2:1 비율로 3층판(Si-Al-Si)구조를 이루는 층상구조 화학 구조식은 Al2Si4(OH)로 형성되어 있으며, 산화알루미니늄 중간층인 기브자이트(gibbsite)층에서 +3가의 Al이 +2가인 마그네슘으로 치환되고, 이에 따라서 MMT의 표면에 -1가 만큼의 교환성 이온을 가지게 되며, 부족한 전하를 만족시킨 성분에 따라서 Na+로 만족시킨 형태가 Na+형-MMT이고, Ca+로 만족시킨 형태가 Ca+형-MMT이다. Na+형-MMT는 수화되면 Ca+형-MMT 보다 상대적으로 높은 팽윤 및 분산성을 가지고 있으며, 그렇기 때문에Ca+형-MMT는 일반적으로 Na2CO3와 같은 것으로 인위적인 치환공정을 거쳐 Na+치환형 MMT화 시킨 후에 사용하며, 또한 Na+형 MMT 를 이용하여 나노복합재료를 제조하기 위해서는 나노클레이의 개질공정을 거쳐 친유기화시켜서 고분자가 나노클레이의 층과 층 사이에 삽입이 잘되도록 처리를 하여 사용한다. FIG. 2 shows a structure of Na + type-montmorillonite (MMT, hereinafter referred to as MMT) as an organic clay to manufacture a nanocomposite using nanoclay, and the main constituent mineral is a silicate mineral. As shown in FIG. 2, a layered structure having a three-layered structure (Si-Al-Si) with a 2: 1 ratio of a silicon (Si) tetrahedron and an aluminum (Al) octahedron is formed of Al 2 Si 4 (OH) In the gibbsite layer which is the intermediate layer of aluminum oxide, the +3 Al is substituted by the +2 magnesium, so that the surface of the MMT has exchangeable ions as much as -1, According to the composition, the form satisfied with Na + is Na + type-MMT, and the form satisfied with Ca + is Ca + type-MMT. Since Na + -MMT has relatively higher swelling and dispersibility than that of Ca + -MMT when hydrated, Ca + -MMT is generally Na 2 CO 3 , which is converted to Na + substituted MMT through an artificial substitution process In order to produce nanocomposites using Na + type MMT, the nanoclays are modified by a modification process and the polymer is processed to be inserted between the layers and layers of the nanoclay.

이때, 나노복합체 100중량%에 대하여 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올은 75 내지 95 중량%이고, 나노클레이는 5 내지 25 중량%이거나, 바람직하게는 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올은 90 내지 95 중량%이고, 나노클레이는 5 내지 10 중량%이거나, 더 바람직하게는 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올은 95 중량%이고, 나노클레이는 5중량%일 수 있다. In this case, the polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol is 75 to 95% by weight based on 100% by weight of the nanocomposite, the nano-clay is 5 to 25% by weight, preferably the polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol is 90 to 95% , The nano-clay may be 5 to 10 wt%, more preferably 95 wt% of the polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol, and 5 wt% of the nano-clay.

이는 분산단계에 의해 제조된 나노복합체 100 중량%에 대하여 나노클레이의 함량이 높은 경우 광투과도가 급격히 낮아지며, 함량이 낮은 경우 투산소율(OTR) 및 투습률(WCTR)이 증가한다. When the content of nanoclay is higher than 100 wt% of the nanocomposite prepared by the dispersion step, the light transmittance is drastically lowered, and when the content is lower, the OTR and WCTR are increased.

또한, 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법에 의해 제조된 나노복합체를 이용한 산소차단성 및 습기차단성이 높은 산소차단필름의 제조가 가능하며, 이는 나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마처리에 의해 개질하는 표면개질단계, 나노클레이가 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 분산되어 나노복합체를 형성하는 분산단계,및 폴리올레핀계 필름에 1 내지 4 ㎛ 두께의 상기 나노복합체를 도포시키는 도포단계를 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, it is possible to manufacture an oxygen barrier film having high oxygen barrier property and moisture barrier property by using the nanocomposite produced by the nanocomposite manufacturing method using the surface modification of the nanoclay, and it is possible to manufacture the oxygen barrier film by the corona discharge treatment or the plasma treatment A dispersion step in which the nanoclay is dispersed in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol to form a nanocomposite, and a step of applying the nanocomposite having a thickness of 1 to 4 m to the polyolefinic film Lt; / RTI >

이때, 폴리올레핀계 필름은 폴리에틸렌·폴리프로필렌·폴리아이소뷰틸렌이 폴리올레핀, 폴리메틸펜텐·메틸펜텐이거나, 바람직하게는 폴리메틸펜텐이거나 메틸펜텐일 수 있다. Here, the polyolefin-based film may be polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyolefin, polymethylpentene-methylpentene, preferably polymethylpentene or methylpentene.

폴리올레핀계 필름은 밀도 0.83으로 가장 가벼운 플라스틱이며, 녹는점 350℃, 하전하의 열변형온도가 200℃라는 내열성을 가지며 메타크릴수지와 같은 정도의 투명성을 가지며, 산소 및 수분 차단성이 뛰어나며, 내열성 및 내충격성이 우수하고 재활용이 가능하여 온실가스 감축에 효과가 있다. The polyolefin film is the lightest plastic with a density of 0.83 and has a heat resistance of 350 ° C at the melting point and a heat deformation temperature of 200 ° C at the charge and has transparency similar to that of the methacrylic resin and is excellent in oxygen and moisture barrier properties, And is excellent in impact resistance and can be recycled, which is effective in reducing greenhouse gas.

또한, 산소차단필름 내의 나노복합체의 두께는 1 내지 4㎛이거나, 바람직하게는 1.13 내지 3.47㎛일 수 있다. 이는 나노복합체의 두께가 두꺼운 경우 필름으로서의 실용성 및 상용성이 떨어지며, 두께가 얇은 경우 산소 및 수분의 차단성이 떨어진다.Further, the thickness of the nanocomposite in the oxygen barrier film may be 1 to 4 占 퐉, or preferably 1.13 to 3.47 占 퐉. This is because if the thickness of the nanocomposite is large, practicality and compatibility of the nanocomposite are poor, and when the thickness is small, the barrier property of oxygen and moisture is low.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하지만, 이는 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

[실시예 1][Example 1]

순수한 Na+-MMT 클레이를 출력이 864W 내지 972W인 플라즈마로 1,3,5,10회 처리하여 플라즈마에 의해 표면이 개질된 Na+-MMT를 제조하고, 표면개질된 Na+-MMT 0.1g과 초순수10g 을 시간에 따라 교반하였다. 또한, 초순수 10g과 폴리비닐알코올(PVA) 1g을 80℃에서 30분간 300rpm으로 마그네틱바를 사용하여 교반하였다. 그 후, Na+-MMT 용액과 폴리비닐알코올 용액을 혼합하여 나노복합체 코팅 용액을 제조하고, 나노복합체 코팅용액을 메이버 바를 이용하여 코로나 처리된 20㎛ 두께의 폴리올레핀(PP) 필름에 코팅하고 100℃ 의 핫 플레이트(hot-plate)에서 2분간 건조하였다. The pure Na + -MMT clay was treated with plasma at an output of 864 W to 972 W at 1, 3, 5, and 10 times to prepare Na + -MMT modified by plasma, and 0.1 g of surface modified Na + 10 g of ultrapure water was stirred with time. Further, 10 g of ultrapure water and 1 g of polyvinyl alcohol (PVA) were stirred at 80 캜 for 30 minutes at 300 rpm using a magnetic bar. Thereafter, a nanocomposite coating solution was prepared by mixing a Na + -MMT solution and a polyvinyl alcohol solution, and the nanocomposite coating solution was coated on a corona-treated polyolefin (PP) film having a thickness of 20 탆 using a mabar bar, Lt; 0 > C for 2 minutes.

[실시예 2][Example 2]

순수한 Na+-MMT 클레이를 출력이 302.4 내지 345W인 코로라 방전으로 1,3,5, 10회 처리하여 코로나 방전처리에 의해 표면이 개질된 Na+-MMT를 제조하고, 표면이 개질된 Na+-MMT 0.1g과 초순수10g 을 시간에 따라 교반하였다. 또한, 초순수 10g과 폴리비닐알코올(PVA) 1g을 80℃에서 30분간 300rpm으로 마그네틱바를 사용하여 교반하였다. 그 후, Na+-MMT 용액과 폴리비닐알코올 용액을 혼합하여 나노복합체 코팅 용액을 제조하고, 나노복합체 코팅용액을 메이버 바를 이용하여 코로나 처리된 20㎛ 두께의 폴리올레핀(PP) 필름에 코팅하고 100℃ 의 핫 플레이트(hot-plate)에서 2분간 건조하였다. Pure Na + -MMT the clay to 302.4 to 345W output is a low-nose discharge producing a Na + -MMT the modified surface by 1,3,5, treatment by corona discharge treatment, and 10 times, the surface-modified Na + -MMT and 10 g of ultrapure water were stirred with time. Further, 10 g of ultrapure water and 1 g of polyvinyl alcohol (PVA) were stirred at 80 캜 for 30 minutes at 300 rpm using a magnetic bar. Thereafter, a nanocomposite coating solution was prepared by mixing a Na + -MMT solution and a polyvinyl alcohol solution, and the nanocomposite coating solution was coated on a corona-treated polyolefin (PP) film having a thickness of 20 탆 using a mabar bar, Lt; 0 > C for 2 minutes.

[비교예 1][Comparative Example 1]

초순수 10g과 Na+-MMT 클레이 0.05g을 혼합한 용액을 상온에서 교반을 시간에 따라 진행하였다. 또한, 초순수 10g과 폴리비닐알코올(PVA) 1g을 80℃에서 30분간 300rpm으로 마그네틱바를 사용하여 교반하였다. 그 후 Na+-MMT 클레이 용액과 폴리비닐알코올 용액을 혼합하여 상온에서 300rpm으로 교반하여 나노복합체 코팅용액을 제조하고, 나노복합체 코팅용액을 메이어 바 (meyer bar)를 이용하여 코로나 처리된 20㎛ 두께의 폴리올레핀(PP) 필름에 코팅하고 100℃ 의 핫 플레이트(hot-plate)에서 2분간 건조하였다. A solution of 10 g of ultrapure water and 0.05 g of Na + -MMT clay was stirred at room temperature over time. Further, 10 g of ultrapure water and 1 g of polyvinyl alcohol (PVA) were stirred at 80 캜 for 30 minutes at 300 rpm using a magnetic bar. Thereafter, Na + -MMT clay solution and polyvinyl alcohol solution were mixed and stirred at 300 rpm at room temperature to prepare a nanocomposite coating solution. The nanocomposite coating solution was applied to a corona-treated 20 μm thick Of polyolefin (PP) film and dried on a hot-plate at 100 ° C for 2 minutes.

[비교예 2][Comparative Example 2]

초순수 10g과 Na+-MMT 클레이 0.05g을 혼합한 용액을 상온에서 교반을 시간에 따라 초음파 처리하였다. 또한, 초순수 10g과 폴리비닐알코올(PVA) 1g을 80℃에서 30분간 300rpm으로 마그네틱바를 사용하여 교반하였다. 그 후 Na+-MMT 클레이 용액과 폴리비닐알코올 용액을 혼합하여 상온에서 10 분 동안 교반한 후, 상온에서 30분 동안 초음파 처리하여 나노복합체 코팅용액을 제조하고, 나노복합체 코팅용액을 메이어 바 (meyer bar)를 이용하여 코로나 처리된 20㎛ 두께의 폴리올레핀(PP) 필름에 코팅하고 100℃ 의 핫 플레이트(hot-plate)에서 2분간 건조하였다.
10 g of ultrapure water and 0.05 g of Na + -MMT clay were ultrasonicated with stirring at room temperature over time. Further, 10 g of ultrapure water and 1 g of polyvinyl alcohol (PVA) were stirred at 80 캜 for 30 minutes at 300 rpm using a magnetic bar. Thereafter, the Na + -MMT clay solution and the polyvinyl alcohol solution were mixed and stirred at room temperature for 10 minutes. Then, ultrasonic treatment was performed at room temperature for 30 minutes to prepare a nanocomposite coating solution, and the nanocomposite coating solution was applied to Meyer bar coated with a corona-treated polyolefin (PP) film having a thickness of 20 탆 and dried on a hot plate at 100 캜 for 2 minutes.

분산액 내의 입자크기 비교 Particle size comparison in dispersion

이하, 실시예 1,2 및 비교예 1,2를 통하여 분산액 내의 입자 크기를 비교한다. Hereinafter, the particle sizes in the dispersion are compared through Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.

도 3은 비교예 1의 초순수와 Na+-MMT의 교반시간에 따른 분산액 내의 입자크기를 나타낸 그래프로, 30분간 교반한 경우에 입자의 크기가 가장 작은 것을 나타낸다. FIG. 3 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the agitation time of ultrapure water of Comparative Example 1 and Na.sup. + - MMT, and shows that the particle size is the smallest when stirred for 30 minutes.

도 4는 비교예 2의 초순수와 Na+-MMT을 혼합한 용액의 초음파 처리시간에 따른 분산액 내의 입자 크기를 나타낸 그래프로, 초음파 처리시간이 길어질수록 입자의 크기가 작아지며, 약 10분 정도 처리하는 동안 입자의 크기가 급격하게 작아진다. FIG. 4 is a graph showing the particle size in the dispersion according to the ultrasonic treatment time of a solution obtained by mixing ultrapure water and Na + -MMT of Comparative Example 2. As the ultrasonic treatment time becomes longer, the particle size becomes smaller, The size of the particles is drastically reduced.

도 5는 실시예 1의 초순수와 플라즈마 처리 횟수를 달리한 Na+-MMT을 혼합한 용액의 교반시간에 따른 입자크기를 나타낸 그래프로, 플라즈마를 1회 처리한 경우와 3회 이상을 처리한 경우의 교반시간에 따른 입자크기 감소 효율이 확연히 차이가 나며, 모두 약 10분 동안은 급격히 입자의 크기가 작아진다. FIG. 5 is a graph showing the particle size according to agitation time of a solution prepared by mixing ultra-pure water of Example 1 and Na + -MMT having different plasma treatment times. In the case of treating plasma once or three times or more , The particle size reduction efficiency is remarkably different according to the agitation time, and the particle size is rapidly reduced for about 10 minutes.

도 6은 실시예 2의 초순수와 코로나 방전처리 횟수를 달리한 Na+-MMT을 혼합한 용액의 교반시간에 따른 입자크기를 나타낸 그래프로, 코로나 방전처리를 1회 처리한 경우와 3회 이상을 처리한 경우의 교반시간에 따른 입자크기 감소 효율이 확연히 차이가 나며, 모두 약 10분 동안은 급격히 입자의 크기가 작아진다. FIG. 6 is a graph showing the particle size according to agitation time of a solution obtained by mixing ultrapure water of Example 2 with Na + -MMT having a different number of corona discharge treatments. In FIG. 6, The efficiency of particle size reduction according to agitation time is significantly different, and the particle size rapidly decreases for about 10 minutes.

또한, 표면을 개질하지 않은 Na+-MMT을 사용한 비교예 1의 입자크기는 2500 내지 3000nm인데 반해, 표면을 개질하여 사용한 비교예 2 및 실시예 1,2의 입자크기는 400nm 이하로 표면을 개질한 경우 입자의 크기가 감소하고 이는 분산율이 증가했음을 나타낸다. The particle size of Comparative Example 1 in which Na + -MMT without surface modification was used was 2500 to 3000 nm, whereas the particle size of Comparative Example 2 and Examples 1 and 2, in which the surface was modified, was 400 nm or less. In one case, the size of the particles decreases and this indicates that the dispersion is increased.

따라서, 상기 실시예 1,2 및 비교예 1,2에서 살펴본 바와 같이 플라즈마 또는 코로나 방전처리를 통해 표면을 개질한 나노복합체 분산액에서 입자의 크기가 더 작게 나타나며, 이는 표면을 개질하지 않은 비교예 1 또는 초음파처리한 비교예 2보다 더 분산율이 높다는 것은 보여준다.
Therefore, as shown in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the particle size of the surface modified nanocomposite dispersion through the plasma or corona discharge treatment is smaller than that of Comparative Example 1 Or higher than that of Comparative Example 2 treated with ultrasonication.

투산소율Tertiary rate (( OTROTR ) 비교 ) compare

이하, 실시예 1,2 및 비교에 1,2의 투산소율을 비교해본다. Hereinafter, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are compared.

도 7은 비교예 1에 의해 제조된 필름의 투산소율을 측정한 그래프로써, 초순수와 Na+-MMT 클레이를 30분 이상 교반하는 경우 투산소율이 급격히 감소하지만, 약 4cc/m2 day로 비교적 높은 투산소율을 나타낸다. Figure 7 is a graph as a measure Tucson soyul of the produced film by the Comparative Example 1, in the case of ultra-pure water and stirred for 30 minutes or more Na + clay -MMT Tucson soyul is rapidly decreased, but from about 4cc / m 2 day at a relatively high And the ratio of tetroxide.

도 8은 비교예 2에 의해 제조된 필름의 투산소율을 측정한 그래프로써, 초순수와 Na+-MMT 클레이 혼합용액에 초음파를 처리하는 시간이 증가할수록 투산소율은 감소하며, 약 10분동안은 투산소율이 약 2cc/m2 day까지 급격하게 감소하는 것을 볼 수 있다. FIG. 8 is a graph showing the measurement of the percent reduction of the film produced by Comparative Example 2. As the time for treating ultrasound into the mixed solution of ultrapure water and Na + -MMT clay is increased, It can be seen that the abatement rate sharply decreases to about 2 cc / m 2 day.

도 9는 실시예 1에 의해 제조된 필름의 투산소율을 측정한 그래프로써, Na+-MMT 클레이에 플라즈마 처리 횟수에 따라 투산소율의 변화를 보여주며, 3회 이상 처리한 경우 유사한 투산소율을 나타내며, 1회 처리한 경우라도 비교예 1 및 2와 비교할 때 투산소율이 2cc/m2 day이하로 확연히 차이가 나는 것을 볼 수 있다.FIG. 9 is a graph showing a measurement of the tetroxide content of the film produced in Example 1, showing a change in the tetroxide content according to the number of times of plasma treatment in the Na + -MMT clay, , It can be seen that, even when treated once, the rate of tetroxide is less than 2 cc / m 2 day as compared with Comparative Examples 1 and 2.

도 10은 실시예 2에 의해 제조된 필름의 투산소율을 측정한 그래프로서, Na+-MMT 클레이에 코로나 방전 처리 횟수에 따라 투산소율의 변화를 보여주며, 횟수와 무관하게 모두 2cc/m2 day 이하의 투산소율을 보여준다. FIG. 10 is a graph showing a measurement of the percent reduction of the film produced according to Example 2, showing a change in the rate of permeation according to the number of corona discharge treatments in the Na + -MMT clay, and 2cc / m 2 day Of the total.

따라서, 상기 실시예 1,2 및 비교예 1,2에서 살펴본 바와 같이 플라즈마 또는 코로나 방전처리를 통해 표면을 개질한 나노복합체를 이용한 필름의 투산소율이 낮아 산소차단율이 뛰어나며, 이는 표면을 개질하지 않은 비교예 1 또는 초음파처리한 비교예 2보다 뛰어나다.
Therefore, as described in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the oxygen permeability of the film using the nanocomposite modified by surface treatment through the plasma or corona discharge treatment is low, Which is superior to Comparative Example 1 or to Ultrasonic Comparative Example 2.

[실시예 3][Example 3]

출력이 864 내지 972W인 플라즈마로 표면을 개질한 Na+-MMT클레이 0.1g과 초순수10g을 상온에서 300rpm으로 2시간 동안 교반하여 전단속도에 따른 점도를 측정하였다. 0.1 g of a Na + -MMT clay whose surface was modified with a plasma having an output of 864 to 972 W and 10 g of ultrapure water were stirred at 300 rpm at room temperature for 2 hours to measure the viscosity according to the shear rate.

[실시예 4][Example 4]

출력이 302.4 내지 345.6W인 코로나로 방전처리하여 표면을 개질한 Na+-MMT 클레이 0.1g과 초순수10g 을 상온에서 300rpm으로 2시간 동안 교반하여 전단속도에 따른 점도를 측정하였다. 0.1 g of the surface modified Na + -MMT clay and 10 g of ultrapure water were stirred at 300 rpm for 2 hours at room temperature and the viscosity was measured according to the shear rate by a corona discharge with an output of 302.4 to 345.6 W.

[실시예 5][Example 5]

출력이 864 내지 972W인 플라즈마로 표면을 개질한 Na+-MMT 클레이 0.06g과 초순수10g을 상온에서 300rpm으로 2시간 동안 교반하여 전단속도에 따른 점도를 측정하였다. 0.06 g of a Na + -MMT clay modified with a plasma having an output of 864 to 972 W and 10 g of ultrapure water were stirred at 300 rpm at room temperature for 2 hours to measure the viscosity according to the shear rate.

[실시예 6][Example 6]

출력이 302.4 내지 345.6W인 코로나로 방전처리하여 표면을 개질한 Na+-MMT 클레이 0.06g과 초순수10g을 상온에서 300rpm으로 2시간 동안 교반하여 전단속도에 따른 점도를 측정하였다. 0.06 g of a Na + -MMT clay modified with a surface treated with corona discharge having an output of 302.4 to 345.6 W and 10 g of ultrapure water were stirred at 300 rpm for 2 hours at room temperature to measure the viscosity according to the shear rate.

[비교예 3][Comparative Example 3]

순수한 Na+-MMT 클레이 0.1g과 초순수 10g을 상온에서 300rpm으로 2시간 동안 교반하여 전단속도에 따른 점도를 측정하였다.
0.1 g of pure Na + -MMT clay and 10 g of ultrapure water were stirred at 300 rpm for 2 hours at room temperature to measure the viscosity according to the shear rate.

전단속도에 따른 점도 비교Viscosity comparison according to shear rate

이하, 실시예 3 내지 6 및 비교예 3을 통해 전단속도에 따른 점도를 비교한다.Hereinafter, the viscosity according to the shear rate is compared through Examples 3 to 6 and Comparative Example 3.

도 11은 비교예 3 및 실시예 3,4의 전단 속도에 따른 점도를 측정한 그래프로써, 플라즈마 또는 코로나 방전 처리한 나노클레이인 실시예 3,4의 점도가 비교예 1에 비해 높게 나타나며, 클레이의 고분산에 따른 결과에 해당한다. 11 is a graph showing viscosity measured according to the shear rate of Comparative Examples 3 and 3 and Examples 3 and 4. The viscosities of Examples 3 and 4 which are nano clays subjected to plasma or corona discharge treatment are higher than those of Comparative Example 1, Which is the result of high dispersion.

도 12는 비교예 3와 실시예 5,6의 전단 속도에 따른 점도를 측정한 그래프로써, 표면을 개질하지 않은 비교예 3보다 실시예 5,6은 적은 함량으로도 유사한 점도를 가지는 것을 나타낸다. 12 is a graph showing the viscosity measured according to the shear rate of Comparative Example 3 and Examples 5 and 6, showing that Examples 5 and 6 have similar viscosities even in the case of Comparative Example 3 in which the surface was not modified.

따라서, 상기 실시예 3내지 6 및 비교예 3에서 살펴본 바와 같이 플라즈마 또는 코로나 방전처리를 통해 표면을 개질한 나노복합체 분산액의 점도가 더 높다는 것을 볼 수 있다.
Therefore, as shown in Examples 3 to 6 and Comparative Example 3, it can be seen that the surface modified nanocomposite dispersion through the plasma or corona discharge treatment has a higher viscosity.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
It is to be understood that the present invention is not limited thereto and that various changes and modifications may be made within the scope of the appended claims, the detailed description of the invention and the accompanying drawings, It is natural to belong to the scope.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 산소차단필름의 제조방법으로,
나노클레이 표면을 코로나 방전처리 또는 플라즈마처리에 의해 개질하는 표면개질단계;
상기 나노클레이가 폴리비닐알코올 또는 에틸렌비닐알코올에 분산되어 나노복합체를 형성하는 분산단계; 및
폴리올레핀계 필름에 1 내지 4 ㎛ 두께의 상기 나노복합체를 도포시키는 도포단계를 포함하고,
상기 산소차단필름은 투산소율이 2cc/m2 day 이하인 것 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질을 이용한 산소차단필름 제조방법.
As a method for producing an oxygen barrier film,
A surface modification step of modifying the nanoclay surface by a corona discharge treatment or a plasma treatment;
A dispersion step in which the nanoclay is dispersed in polyvinyl alcohol or ethylene vinyl alcohol to form a nanocomposite; And
And applying the nanocomposite having a thickness of 1 to 4 占 퐉 to the polyolefin-based film,
Wherein the oxygen barrier film has a Toluene content of 2 cc / m 2 day or less.
제 6항에 있어서,
상기 코로나 방전처리는 방전도가 1 내지 5 W/㎠ 인 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질을 이용한 산소차단필름 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the corona discharge treatment has a discharge degree of 1 to 5 W / cm < 2 >.
제 6항에 있어서,
상기 플라즈마처리는 진공상태에서 산소(O2)가스, 아르곤(Ar)가스 또는 질소(N2)가스 중 어느 하나가 주입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질을 이용한 산소차단필름 제조방법.












The method according to claim 6,
Wherein the plasma treatment is performed by injecting oxygen (O 2 ) gas, argon (Ar) gas or nitrogen (N 2 ) gas in a vacuum state.












제 6항에 있어서,
상기 나노클레이는 층상 실리케이트이고,
상기 층상 실리케이트는, 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 벤토나이트, 사포나이트, 마가디이트, 합성 마이카, 사우코나이트, 버미쿨라이트, 케냐이트, 카올리나이트, 및 투링자이트 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the nanoclay is a layered silicate,
Wherein the layered silicate is at least one of montmorillonite, hectorite, bentonite, saponite, magadiite, synthetic mica, saponite, vermiculite, kenyaite, kaolinite, A method for preparing nanocomposite using surface modification of nanocomposite.
제 6항에 있어서,
상기 나노복합체 100중량%에 대하여 상기 폴리비닐알코올 또는 상기 에틸렌비닐알코올은 75 내지 95 중량%이고, 상기 나노클레이는 5 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는 나노클레이의 표면개질를 이용한 나노복합체 제조방법.












The method according to claim 6,
Wherein the polyvinyl alcohol or the ethylene vinyl alcohol is 75 to 95% by weight based on 100% by weight of the nanocomposite, and the nanoclay is 5 to 25% by weight based on 100% by weight of the nanocomposite.












KR20130074448A 2013-06-27 2013-06-27 Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification KR101495783B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130074448A KR101495783B1 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130074448A KR101495783B1 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150002944A KR20150002944A (en) 2015-01-08
KR101495783B1 true KR101495783B1 (en) 2015-02-26

Family

ID=52475933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130074448A KR101495783B1 (en) 2013-06-27 2013-06-27 Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101495783B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170111097A (en) 2016-03-25 2017-10-12 전자부품연구원 Preparation method of gas barrier film with multi-layer and crosslink structure using inkjet printing and gas barrier film thereof
KR101986733B1 (en) 2018-01-03 2019-06-07 (주)대아씨앤아이 Gas barrier resin composition and gas barrier container using the same
KR20220134878A (en) 2021-03-29 2022-10-06 (주)대아씨앤아이 Uni-material Based Oxygen Barrier Resin Composition And Eco-Friendly Oxygen Barrier Container Using The Same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070082986A (en) * 2006-02-20 2007-08-23 이석기 The aqueous nanocomposite coatings composition having superior gas barrier nature and its preparation method and the coating film including the above composite
JP2011225769A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Kawamura Institute Of Chemical Research Method for preparing organic and inorganic composite material fluid dispersion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070082986A (en) * 2006-02-20 2007-08-23 이석기 The aqueous nanocomposite coatings composition having superior gas barrier nature and its preparation method and the coating film including the above composite
JP2011225769A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Kawamura Institute Of Chemical Research Method for preparing organic and inorganic composite material fluid dispersion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170111097A (en) 2016-03-25 2017-10-12 전자부품연구원 Preparation method of gas barrier film with multi-layer and crosslink structure using inkjet printing and gas barrier film thereof
KR101986733B1 (en) 2018-01-03 2019-06-07 (주)대아씨앤아이 Gas barrier resin composition and gas barrier container using the same
KR20220134878A (en) 2021-03-29 2022-10-06 (주)대아씨앤아이 Uni-material Based Oxygen Barrier Resin Composition And Eco-Friendly Oxygen Barrier Container Using The Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150002944A (en) 2015-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Nanostructured ferroelectric‐polymer composites for capacitive energy storage
Singh et al. Nanoscale strategies to enhance the energy storage capacity of polymeric dielectric capacitors: review of recent advances
Yu et al. Polymer composites based on hexagonal boron nitride and their application in thermally conductive composites
Guo et al. Transport performance in novel elastomer nanocomposites: Mechanism, design and control
Šupová et al. Effect of nanofillers dispersion in polymer matrices: a review
JP6424280B2 (en) Method for producing two-dimensional hybrid composite
Li et al. Towards suppressing loss tangent: Effect of polydopamine coating layers on dielectric properties of core–shell barium titanate filled polyvinylidene fluoride composites
Wang et al. Constructing 3D graphene networks in polymer composites for significantly improved electrical and mechanical properties
WO2012029946A1 (en) Resin composite material and method for producing resin composite material
Amin Methods for preparation of nano-composites for outdoor insulation applications
KR101495783B1 (en) Method for manufacturing oxygen barrier film by using nanoclay surface modification
JP2013233790A (en) Method for manufacturing resin molded article, and resin molded article
Helal et al. Styrenic block copolymer-based nanocomposites: Implications of nanostructuration and nanofiller tailored dispersion on the dielectric properties
Yang et al. Enhanced dielectric properties through using mixed fillers consisting of nano-barium titanate/nickel hydroxide for polyvinylidene fluoride based composites
Dai et al. Improved dielectric properties and energy density of PVDF composites using PVP engineered BaTiO 3 nanoparticles
Adnan et al. Polypropylene‐based nanocomposites for HVDC cable insulation
Su et al. Polyvinyl butyral composites containing halloysite nanotubes/reduced graphene oxide with high dielectric constant and low loss
Haider et al. Overview of various sorts of polymer nanocomposite reinforced with layered silicate
Musa et al. Electrical treeing in high voltage insulations: a review on nanocomposite insulating materials and their processing techniques
Munusamy et al. Effect of electron beam irradiation on the properties of ethylene‐(vinyl acetate) copolymer/natural rubber/organoclay nanocomposites
KR20100122633A (en) Method for preparing a polymer-clay nanocomposite having an improved mechanical property
Kang et al. Synergistic effect on crystalline structure of polyvinylidene fluoride nanocomposites with multiwalled carbon nanotube loading by a twin screw extruder
Bellucci et al. The processing of nanocomposites
Han et al. Fabrication of crystalline silica nanoparticles-embedded nanocomposites and their enhanced mechanical, thermal and insulating properties
Vallejo-Montesinos et al. Mechanical properties, crystallization and degradation of polypropylene due to nucleating agents, fillers and additives

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 5