KR101559473B1 - A method for manufacturing 3-layer film inculding carbon nanotube - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 IT기기용 보호필름에 적용함에 있어 기본 수지인 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene : LDPE)에 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene : LLDPE) 및 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene : HDPE)의 함량을 조절하여 3층 복합필름 제조에 적합한 제형을 개발하는 것으로, 더욱 상세하게는 내층, 외층, 중층의 3층구조로 이루어진 복합필름에 있어서, 내층에는 표면이형(Migraion) 현상으로 인한 피착물의 오염을 방지하기 위해 CNT를 전도성 충진제(Filler)로 사용하고, 중층에는 복합체의 원가절감과 가공성이 용이하도록 LDPE/LLDPE를 사용하며, 외층에는 내층과 외층의 점탄성 특성 차이에 의한 컬(Curl)현상을 방지하기 위해 HDPE를 적용한 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention relates to a process for producing a polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes.
Accordingly, the technical idea of the present invention is to apply a protective film for IT devices such as Carbon Nano Tube (CNT), Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) to a low density polyethylene (LDPE) ) And high density polyethylene (HDPE) in the inner layer, outer layer and middle layer, and more specifically, to a composite film having a three-layer structure of inner layer, outer layer and middle layer, CNT is used as a conductive filler in order to prevent contamination of the adherend due to migration phenomenon. LDPE / LLDPE is used in the intermediate layer so as to reduce cost and workability of the composite material. In the outer layer, To prevent the curl phenomenon due to the difference in viscoelastic characteristics between the carbon nanotubes and the HDPE, To provide it with a purpose.
Description
본 발명은 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IT기기용 보호필름에 적용함에 있어 기본 수지인 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene : LDPE)에 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene : LLDPE) 및 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene : HDPE)의 함량을 조절하여 3층 복합필름 제조에 적합한 제형을 개발하는 것으로, 더욱 상세하게는 내층, 외층, 중층의 3층구조로 이루어진 복합필름에 있어서, 내층에는 표면이형(Migraion) 현상으로 인한 피착물의 오염을 방지하기 위해 CNT를 전도성 충진제(Filler)로 사용하고, 중층에는 복합체의 원가절감과 가공성이 용이하도록 LDPE/LLDPE를 사용하며, 외층에는 내층과 외층의 점탄성 특성 차이에 의한 컬(Curl)현상을 방지하기 위해 HDPE를 적용한 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a three-layer polyethylene composite film comprising carbon nanotubes, and more particularly, to a method for manufacturing a carbon nanotube composite film having a low-density polyethylene (LDPE) Layer composite film by controlling the content of carbon nanotube (CNT), linear low density polyethylene (LLDPE) and high density polyethylene (HDPE), and more specifically, Layered structure of inner layer, outer layer and middle layer, CNT is used as a conductive filler in the inner layer to prevent contamination of adherends due to surface migration, and in the middle layer, LDPE / LLDPE is used for easy cutting and processability. In order to prevent curl due to the difference in viscoelastic properties between the inner layer and outer layer, To a method for producing a polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes to which HDPE is applied.
폴리에틸렌은 5대 범용수지중 하나로서, 현재 세계적으로 가장 많이 보급되어 사용되는 플라스틱 재료로서 인체에 무해하고 화학약품에 대한 안정성이 우수하며, 저가이면서도 가공이 용이하고 기계적 물성 또한 우수하기 때문에 우리들의 일상 생활용품은 물론 산업용으로도 널리 사용되고 있다.Polyethylene is one of the top five universal resins and is the most widely used and widely used plastic material in the world. It is harmless to the human body, has excellent chemical stability, low cost, easy processing and excellent mechanical properties. It is widely used not only for daily necessities but also for industrial use.
또한, 폴리에티렌의 분자구조에 따라 밀도 조절이 가능하여, LDPE, LLDPE, HDPE 등으로 나눌 수 있고, LDPE의 경우 장쇄분지(Long Chain Branch, LCB)를 포함하고 있어 밀도가 낮아 투명성이 우수하고 연신특성이 양호하여 필름 가공특성이 매우 우수하다. HDPE의 경우 장쇄분지가 없는 선형의 분자구조로 결정화도가 높아 Curl과 같은 기계적 특성이 양호한 반면 투명성과 필름 가공성이 상대적으로 LDPE 대비 떨어진다. LLDPE의 경우는 분자구조는 HDPE와 같이 선형을 유지하면서도 선형분자내에 단쇄분지(Short Chain Branch, SCB)를 포함하여 밀도가 낮은 특성을 나타내 기계적 특성과 투명성, 필름 가공성 등을 일정 수준 이상 유지할 수 있는 장점과 동시에 LDPE 보다 저렴한 가격으로 가격경쟁력을 가지고 있다. 이와 같은 밀도에 따른 투명성, 기계적 물성 및 성형 가공성 등의 조절이 가능하고 범용고분자로 가격 경쟁력이 우수하다는 장점 등으로 전자제품 관련 소재로의 적용을 확대하려는 추세에 있다. In addition, the density can be controlled according to the molecular structure of polyethene, and it can be divided into LDPE, LLDPE, and HDPE, and LDPE includes a long chain branch (LCB) The stretching property is good and the film processing property is excellent. In the case of HDPE, the linear molecular structure without a long chain branch has a high degree of crystallinity, so that the mechanical properties such as curl are good, while the transparency and film processability are relatively lower than LDPE. In the case of LLDPE, the molecular structure has a low density including a short chain branch (SCB) in the linear molecule while maintaining linearity like HDPE, and can maintain mechanical properties, transparency, film processability, At the same time, it has price competitiveness at a lower price than LDPE. It is possible to control the transparency, mechanical properties and molding processability according to the density, and it is in the trend of expanding the application to the electronic product related materials because of its advantage of cost competitiveness with the general-purpose polymer.
일반적으로 고분자의 용융점도와 탄성률 등은 필름과 같은 압출가공 조건 선정에 많은 영향을 미친다. 때문에 여러 연구자들이 용융상태에서의 복소점도(complex viscosity)와 저장, 손실 탄성률을 측정하여 활용하고 있다. 고분자의 미세구조 변화에 저장탄성률(storage modulus, G')-손실탄성률(loss modulus, G") 곡선을 이용하고 있는데, 곡선이 왼쪽으로 치우칠수록 탄성특성이 증가하는 것으로 알려져 있고, 이들 점탄성 특성 조절을 통해 필름 가공성 등을 조절할 수 있다.In general, the melting point and elastic modulus of a polymer have a great influence on the selection of extrusion processing conditions such as a film. Therefore, several researchers have measured the complex viscosity, storage and loss elastic modulus in the molten state. The storage modulus (G ') - loss modulus (G') curve is used for the microstructure change of the polymer. It is known that the elastic property increases as the curve shifts to the left. The film processability and the like can be controlled through the film.
일반적으로 선형고분자 용융체의 점도거동은 전단속도(shear rate)가 낮은 영역과 중간영역 그리고 전단속도가 매우 큰 영역 등으로 나누워진다. 이중 전단속도가 낮은 영역의 경우는 lower Newtonian region이라 하며 분자량, 분자구조 및 필러(filler)의 적용 등에 크게 의존하는 영역이다.In general, the viscosity behavior of a linear polymer melt is divided into a region with a low shear rate, a region with an intermediate shear rate, and a region with a very large shear rate. In the case of the low shear rate region, the lower Newtonian region is a region that depends heavily on molecular weight, molecular structure and application of filler.
다음으로 전단속도가 중간정도 영역에서는 전단속도에 따라 용융점도가 감소하는 영역이 존재하는데, 이와 같은 현상을 전단박하(shear thinning) 현상이라 하며, 실제 고분자가 가공되는 영역으로 매우 중요한 부분이다.Next, in the middle region of the shear rate, there is a region where the melt viscosity decreases according to the shear rate. This phenomenon is referred to as shear thinning phenomenon and is a very important part of the actual polymer processing region.
상술한 전단박하 정도는 power law index(n)를 통해 예측할 수 있고, 아래에 power law index를 계산하는 수식을 나타내었다.The above shear rate can be predicted by the power law index (n) and the power law index is calculated below.
한편, 탄소나노튜브는 탄소로 이루어진 탄소 동소체의 일종으로, 우수한 전기적, 열적, 화학적, 기계적, 구조적 특성을 가지며 벽을 이루고 있는 탄소원자의 결합 수에 따라 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall Carbon Naonotube : SWCNT), 그리고 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Wall Carbon Nanotube : MWCNT), 다발형 탄소나노튜브(Carbon Nanotube rope)로 구분되고, 특히 MWCNT는 전기 및 열적 특성은 다소 떨어지나 기계적 특성이 우수하고 제조가 용이해 산업적 응용 분야가 넓다. 탄소나노튜브의 특성을 이용하여 복합소재(전도성 복합소재, 방열복합소재), 전계방출(면광원, X-ray), 나노소자(인쇄전자용 반도체 잉크), 에너지 등 응용분야에 대한 연구개발이 진행 중이며 항공우주, 생명공학, 과학교육 등 거의 모든 산업에 응용범위를 넓혀가고 있다. Carbon nanotubes are one of the carbon isotopes of carbon. They have excellent electrical, thermal, chemical, mechanical and structural properties. Depending on the number of carbon atoms bonded to the wall, single-wall carbon nanotubes SWCNT, and Multi-Wall Carbon Nanotube (MWCNT) and Carbon Nanotube rope. Especially, MWCNT has low electrical and thermal properties, but it has excellent mechanical properties. It is easy to use and has a wide range of industrial applications. R & D on applications such as composite materials (conductive composite material, heat-dissipation composite material), field emission (planar light source, X-ray), nano devices (semiconductor ink for printed electronics) And is expanding its application to almost all industries including aerospace, biotechnology, and science education.
이에, 폴리에틸렌 3층 복합필름을 IT 보호용 필름으로 사용하기 위해, 3개 층을 동시에 압출하여 필름을 제조할 수 있는 장치, 즉 3-layer extruder를 통해 생산 공정이 단순하며 전이 전사의 문제가 없고 Curl 특성을 만족시킬 수 있는, CNT를 함유하여 전기전도성을 가지는 내층과 중층, 외층에 적합한 Formulation을 개발에 대한 연구가 요구되고 있다.
Therefore, in order to use the polyethylene three-layer composite film as an IT protective film, the production process is simple through the 3-layer extruder which is capable of extruding three layers at the same time to produce a film, It is required to study the development of formulations suitable for inner layer, middle layer and outer layer having CNT and capable of satisfying electrical conductivity.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 IT기기용 보호필름에 적용함에 있어 기본 수지인 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene : LDPE)에 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene : LLDPE) 및 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene : HDPE)의 함량을 조절하여 3층 복합필름 제조에 적합한 제형을 개발하는 것으로, 더욱 상세하게는 내층, 외층, 중층의 3층구조로 이루어진 복합필름에 있어서, 내층에는 표면이형(Migration) 현상으로 인한 피착물의 오염을 방지하기 위해 CNT를 전도성 충진제(Filler)로 사용하고, 중층에는 복합체의 원가절감과 가공성이 용이하도록 LDPE/LLDPE를 사용하며, 외층에는 내층과 외층의 점탄성 특성 차이에 의한 컬(Curl)현상을 방지하기 위해 HDPE를 적용한 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is a technical object of the present invention to provide a protective film for an IT device, which comprises a carbon nanotube (CNT), a linear polytetrafluoroethylene Layered composite film by controlling the content of low density polyethylene (LLDPE) and high density polyethylene (HDPE), and more specifically, CNT is used as a conductive filler in the inner layer to prevent contamination of adherends due to surface migration and in the middle layer an LDPE / LLDPE And the outer layer includes carbon nanotubes using HDPE to prevent curl due to the difference in viscoelastic characteristics between the inner layer and the outer layer And a method for producing the polyethylene triple layer composite film.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 중층(100)과; 탄소나노튜브 분말이 골고루 분산되어 혼합되도록 선형저밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 내층(200)과; 상기 내층(200)과의 컬(Curl) 현상을 개선하기 위해 고밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 외층(300);으로 이루어진다.In order to achieve this object, the present invention relates to an
이때, 상기 내층(200)은 선형저밀도폴리에틸렌의 종류가 부텐과 헥센을 공단량체로 이루어진다.At this time, the
이때, 상기 내층(200)은 선형저밀도폴리에틸렌의 함량이 30 중량% 내지 60 중량%로 형성된다.At this time, the
한편, 상기 외층(300)은 고밀도폴리에틸렌의 밀도가 0.950 내지 0.960 g/㎝^3이고, 용융지수가 0.5 내지 3g/10min로 이루어진다.On the other hand, the
이때, 상기 외층(300)은 고밀도폴리에틸렌의 함량이 10 중량% 내지 25 중량%로 형성된다.
At this time, the
따라서, 본 발명은 IT기기 보호용 대전방지제 복합필름의 표면이행 방지를 위하여, 우선 전도성 필러인 CNT를 내층에 포함하여 필름 적층(Lamination)과 같은 후가공 없이 폴리에틸렌 3층을 공압출(Co-extrusion)하여 복합 필름을 제조할 수 있는 제형을 개발함으로써, 이형 재질의 필름 적층이 아닌 동일 재질의 필름 제조공정으로 공정이 단순하여 경제적이고 친환경적이면서, 재활용이 가능하고, 충진제의 표면이형에 의한 잔사 얼룩 등이 발생되지 않도록 하는 효과가 있다.Therefore, in order to prevent migration of the antistatic agent composite film for protecting IT devices, the present invention firstly includes CNT as a conductive filler in the inner layer and co-extrudes three polyethylene layers without post-processing such as film lamination By developing a formulation capable of producing a composite film, it is possible to manufacture a film of the same material rather than a laminate of a release-type material, which is simple and economical, eco-friendly, recyclable, There is an effect of preventing occurrence.
또한, 수차례의 실험을 통해 최적의 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 종류와 함량을 도출하여, 이를 폴리에티렌/탄소나노튜브 복합체 층(내층)의 수지 조성으로 적용함으로써, 필름 성형가공성과 표면저항 특성을 유지하면서도 가격경쟁력을 확보할 수 있도록 LLDPE의 사용량을 최대화하여 원가절감의 장점이 있다.In addition, several types of optimal low-density polyethylene (LLDPE) types and contents are derived and applied to the resin composition of the poly (ethylene / carbon nanotube) composite layer (inner layer) While maximizing the use of LLDPE in order to secure price competitiveness.
뿐만 아니라, 외층의 점탄성 특성을 고밀도폴리에틸렌(HDPE)의 종류와 함량을 조절함으로써, 폴리에틸렌/탄소나노튜브 3층 복합필름 제조시 문제화되는 필름의 컬(curl) 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
In addition, by controlling the type and content of the HDPE, the curl phenomenon of the film, which is a problem in the production of the polyethylene / carbon nanotube three-layer composite film, can be minimized.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 함량에 따른 용융점도를 나타낸 도면.1 is a schematic cross-sectional view of a polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes according to the present invention,
2 is a graph showing melt viscosity according to the content of linear low density polyethylene (LLDPE) in a polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes according to the present invention.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 개략적인 단면도, 도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 함량에 따른 용융점도를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a polyethylene triple layer composite film including carbon nanotubes according to the present invention. FIG. 2 is a graph showing a linear low density polyethylene (LLDPE) content of a polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes according to the present invention Fig.
이에 본 발명은 도 1에서 보는 바와 같이, 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 중층(100)과, 탄소나노튜브 분말이 골고루 분산되어 혼합되도록 선형저밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 내층(200)과, 상기 내층(200)과의 컬(Curl) 현상을 개선하기 위해 고밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되는 외층(300)으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the present invention provides an
이때, 상기 내층(200)은 기본수지인 저밀도폴리에틸렌(LDPE)에 원가절감을 통한 가격 경쟁력을 향상시킴은 물론, 전기적 물성이 양호 한 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)가 포함되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
이러한 선형저밀도폴리에틸렌로 이루어진 내층(200)은 기존의 연구결과 저밀도폴리에틸렌과 혼합하는 과정에서 저밀도폴리에틸렌에 비해 용융장력(Melt strength)과 전단박하 현상이 낮아 필름 성형 가공성이 불량한 문제점이 있기 때문에, 선형저밀도폴리에틸렌의 적합한 종류와 함량을 결정하여야 한다.The
이에 상기 내층(200)은 선형저밀도폴리에틸렌의 종류가 부텐과 헥센을 공단량체로 이루어진다.In the
즉, 상기 선형저밀도폴리에틸렌의 종류로는 공단량체(Co-monomer)의 종류와 함량, 그리고 상대분자량을 나타내는 용융지수가 변수로 작용할 수 있기 때문에, 복합필름의 전기적 특성 및 가공특성에 최적화되도록 용융지수 0.5 - 3 g/10min, 부텐, 헥센 계열의 공단량체에 함량 2.0 - 7.0 mol%의 선형저밀도폴리에틸렌을 적용하였다.That is, as the kind of the linear low-density polyethylene, the kind and the content of the co-monomer and the melt index indicating the relative molecular weight can serve as variables. Therefore, the melt index 0.5 - 3 g / 10 min, linear low density polyethylene having a content of 2.0 - 7.0 mol% was applied to a butene - hexene comonomer.
또한, 상기 내층(200)은 선형저밀도폴리에틸렌의 함량이 30 중량% 내지 60 중량%로 형성된다.In addition, the
이때, 상기 선형저밀도폴리에틸렌의 가장 바람직한 함량은 50중량%이며, 함량이 30중량% 미만일 경우 원가절감의 효과가 미미하여 가격 경쟁력이 떨어지며, 60중량%를 초과할 경우 전기적 특성 및 가공 특성이 열세한 문제점이 발생된다.
In this case, the most preferable content of the linear low density polyethylene is 50% by weight. When the content is less than 30% by weight, the effect of cost reduction is insignificant and the price competitiveness is poor. When the content is more than 60% by weight, Lt; / RTI >
한편, 상기 외층(300)은 컬(curl)현상을 최소화하기 위해 고밀도폴리에틸렌의 밀도가 0.950 내지 0.960 g/㎝^3이고, 용융지수가 0.5 내지 3g/10min로 형성된다.Meanwhile, the
또한, 상기 외층(300)은 용융지수 0.5 내지 3.0 g/10min인 고밀도폴리에틸렌의 함량이 10 중량% 내지 25 중량%로 이루어진다.Also, the
이때, 상기 고밀도폴리에틸레의 함량이 10중량% 미만일 경우 5cm 이상의 컬(curl)현상이 발생하였고, 25중량%를 초과하는 경우 역방향으로 컬현상이 심하게 발생하여 복합필름의 제조가 불가능하였다.
When the content of the high-density polyethylenes was less than 10% by weight, curling of 5 cm or more occurred. When the content of the high-density polyethylenes was more than 25% by weight, curling occurred in the reverse direction.
이에 상술한 제조방법에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 우수성에 대하여 표면저항, 컬(Curl)현상 및 유변학적 특성(power law index)을 측정한 실험결과는 다음과 같다.
Experimental results on the surface resistance, curl phenomenon and power law index of the polyethylene triple layer composite film containing carbon nanotubes according to the above manufacturing method were as follows.
<표면저항 측정><Surface Resistance Measurement>
Advanced Instrument Technology(AIT)의 four-probe point 전도도측정기 (CMT-SR 1000N)를 이용하여 5개의 시료를 측정하여 평균값을 측정하였다. 시편은 190 가열프레스를 이용하여 제작하였고, 모든 컴파운드는 80 진공오븐에서 24h 이상 건조 후 사용하였으며, 측정하는 시료의 두께와 지름을 곱하여 보정계수 값으로 사용하였다.
Five samples were measured using a four-probe point conductivity meter (CMT-SR 1000N) of Advanced Instrument Technology (AIT) and the average value was measured. All specimens were dried for more than 24 hours in a vacuum oven at 80 ° C and used as the correction factor by multiplying the thickness and diameter of the sample.
<Curl 측정>≪ Curl measurement >
제조한 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름을 가로와 세로로 각각 10 cm를 자른 후 구부러짐이 발생한 정도를 측정하여 나타낸다.
The resulting polyethylene three-layer composite film containing carbon nanotubes was cut 10 cm in length and 10 cm in length, and the degree of bending was measured.
<유변학적 특성 측정><Measurement of rheological properties>
동적유변 측정기는 Anton parr사의 ARES(Physica MCR 301)를 사용하여, strain 10%, 주파수 0.05~500 Hz, Gap size 0.9mm의 조건으로 190에서 측정하였으며, 직경 25mm의 Parallel plate를 사용하여 실험을 수행하였다.The dynamic rheometer was measured at 190 at a strain of 10%, a frequency of 0.05 to 500 Hz, and a gap size of 0.9 mm using an ARES (Physica MCR 301) manufactured by Anton parr. The experiment was performed using a parallel plate having a diameter of 25 mm Respectively.
또한, 시편은 190℃ 가열프레스를 이용하여 제작하였고, 모든 컴파운드는 80℃ 진공오븐에서 24h 이상 건조 후 사용하였으며, Power law index는 위에서 언급한 수식을 이용하여 용융점도와 주파수의 로그값 그래프의 기울기로부터 얻을 수 있다.
All the compounds were dried in a vacuum oven at 80 ° C for more than 24 hours. The power law index was calculated from the slope of the logarithm graph of the melting point and frequency using the above formula. Can be obtained.
[실시예 1][Example 1]
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이, 이축압출기(유효장(L/D)=43)를 이용하여 LDPE 47.5 wt%, LLDPE 47.5 wt%, 그리고 CNT 5 wt%의 복합체를 160/170/180/180/160/150℃ 온도조건에서 압출하여 내층으로 사용하고, 외층은 LDPE 50 wt%, LLDPE 30 wt%, HDPE 20 wt%를 Dry Blending 하여 사용하였으며, 중층은 LDPE 50 wt%, LLDPE 40 wt%를 Dry Blending하여 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름을 제조하여 컬현상을 평가하고, 이축압출기를 통해 제조한 내층의 경우는 컴파운드 자체의 표면저항과 power law index를 측정하여 [표 1]에 나타내었다.As shown in Table 1, the composite of LDPE 47.5 wt%, LLDPE 47.5 wt%, and CNT 5 wt% was mixed with 160/170/180/120 by using a twin-screw extruder (effective length (L / D) = 43) The inner layer was extruded at 180/160/150 ℃ and used as an inner layer. The outer layer was made by dry blending 50 wt% of LDPE, 30 wt% of LLDPE and 20 wt% of HDPE and 50 wt% of LDPE, 40 wt% of LLDPE, The surface resistance and the power law index of the compound itself were measured in the case of the inner layer prepared by the biaxial extruder [Table 1] Respectively.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 용융점도를 측정하여 도시하였다.
As shown in FIG. 2, the melt viscosity of the polyethylene three-layer composite film containing carbon nanotubes was measured and shown.
[비교예 1][Comparative Example 1]
내층의 복합체 제조에 있어서 LLDPE의 함량을 0 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the content of LLDPE was 0 wt% in the preparation of the inner layer composite.
[비교예 2][Comparative Example 2]
내층의 복합체 제조에 있어서 LLDPE의 함량을 100 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the content of LLDPE in the inner layer composite was 100 wt%.
[비교예 3][Comparative Example 3]
내층의 복합체 제조에 있어서 LLDPE의 종류를 옥텐 계열 공단량체인 경우를 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
In the preparation of the inner layer composite, the kind of LLDPE was performed in the same manner as in Example 1, except for the case of the octene-based comonomer.
[비교예 4][Comparative Example 4]
외층의 Dry Blend 제조에 있어서 HDPE의 함량을 5 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
Except that 5 wt% of HDPE was added to the outer layer of the dry blend.
[비교예 5][Comparative Example 5]
외층의 Dry Blend 제조에 있어서 HDPE의 함량을 10 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
The outer layer of the dry blend was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of HDPE was added in an amount of 10 wt%.
[비교예 6][Comparative Example 6]
외층의 Dry Blend 제조에 있어서 HDPE의 함량을 15 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
The outer layer of the dry blend was prepared in the same manner as in Example 1, except that 15 wt% of HDPE was added.
[비교예 7][Comparative Example 7]
외층의 Dry Blend 제조에 있어서 HDPE의 함량을 25 wt% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 수행하였다.
Except that 25 wt% of HDPE was added to the outer layer of the dry blend.
이에 상기 [표 1]에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름(실시예 1)의 경우 비교예 1 내지 7에 비해, 컬(Curl)현상과 표면저항이 대폭 개선되는 것을 알 수 있으며, 필름 성형성을 나타내는 power law index 값이 안정적인 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the polyethylene triple layer composite film (Example 1) containing carbon nanotubes according to the present invention had a curl phenomenon and a surface resistance higher than that of Comparative Examples 1 to 7 It can be seen that the power law index value indicating the film formability is stable.
즉, 상기 실험을 통해 내층과 외층에 포함되는 선형저밀도폴리에틸렌과 고밀도폴리에틸렌을 조절함으로써, 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 컬현상의 감소 및 성형가공성을 유지하면서 원가절감의 효과를 갖는 것을 입증하였다.
That is, by controlling the linear low-density polyethylene and the high-density polyethylene contained in the inner layer and the outer layer through the above-described experiment, it is possible to reduce the curling phenomenon and the molding processability of the polyethylene three- .
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the appended claims.
100 ... 중층 200 ... 내층
210 ... 탄소나노튜브 분말 300 ... 외층100 ...
210 ...
Claims (5)
부텐과 헥센 계열의 공단량체로 하는 탄소나노튜브 분말(210)이 골고루 분산되어 혼합되도록 선형저밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되며, 상기 선형저밀도폴리에틸렌은 함량이 30 중량% 내지 60 중량%으로 형성되며, 용융지수 0.5 - 3 g/10min, 부텐, 헥센 계열의 공단량체에 함량 2.0 - 7.0 mol%로 형성되는 내층(200)과;
상기 내층(200)과의 컬(Curl) 현상을 개선하기 위해 고밀도폴리에틸렌을 포함하는 저밀도폴리에틸렌으로 형성되며, 상기 고밀도폴리에틸렌은 밀도가 0.950 내지 0.960 g/㎝^3이고, 용융지수가 0.5 내지 3g/10min으로 형성되고, 함량이 10 중량% 내지 25 중량%으로 이루어진 외층(300)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브가 포함된 폴리에틸렌 3층 복합필름의 제조방법.
An intermediate layer 100 formed of low density polyethylene;
Density polyethylene including linear low density polyethylene such that carbon nanotube powders 210 made of butene-based and hexene-based comonomers are uniformly dispersed and mixed, and the linear low density polyethylene is formed in a content of 30 wt% to 60 wt% An inner layer (200) having a melt index of 0.5 - 3 g / 10 min, a content of 2.0 - 7.0 mol% in a butene - hexene - based comonomer;
Wherein the high density polyethylene has a density of 0.950 to 0.960 g / cm < 3 >, a melt index of 0.5 to 3 g / cm < 3 >, and a high density polyethylene. Wherein the carbon nanotube-containing composite film is composed of an outer layer (300) having a content of 10 wt% to 25 wt%.
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