KR20120024263A

KR20120024263A - 기체 차단성 투명 고분자 필름

Info

Publication number: KR20120024263A
Application number: KR1020100087070A
Authority: KR
Inventors: 이헌상
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-14
Also published as: KR101209293B1

Abstract

본 발명은 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서, 상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름을 개시한다. 본 발명에 따른 기체 차단성 고분자 필름은 산소차단성 및 수분차단성이 매우 개선되고 투명하게 제조할 수 있기 때문에 디스플레이의 차단성 보호필름으로 사용할 수 있으며, 우유나 맥주 등의 플라스틱 식품용기로 사용할 수 있고, 화학약품, 농약용기, 연료탱크와 화학물질의 저장용기 등 광범위하게 활용할 수 있다.

Description

기체 차단성 투명 고분자 필름{Gas barrier transparent polymer composite films}

본 발명은 기체 차단성 투명 고분자 필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산소 및 수분 차단성이 개선되고 빛의 투과도가 높은 기체 차단성 투명 고분자 필름에 관한 것이다.

통상 식품은 저장 유통 중에 생물학적 혹은 이화학적 요인에 의해 품질이 저하되는데, 적절한 포장재 및 포장방법을 활용할 경우, 이러한 식품의 품질저하를 최소화할 수 있다. 여기서, 식품의 품질보존을 위한 적정 포장재 및 포장방법 선정과 관련하여 고려하여야 할 중요한 포장재의 특성 가운데 하나가 바로 차단성이며, 포장재질의 수분 차단성과 산소 차단성은 내용물인 식품의 품질저하와 밀접한 상관성을 갖는다. 특히, 수분은 수소결합에 의해 식품에 가역적으로 흡탈착되는데 반해, 산소는 분자결합에 의해 비가역적으로 강력하게 흡착되므로 식품의 최종 품질에 결정적인 영향을 미친다.

더욱이 식품의 구성 성분 중에서 지방이나 유지성분은 산소와 결합할 경우 산패현상을 유발함으로써, 산가 증가, 불쾌취 발생 등의 품질저하를 초래한다. 따라서, 적절한 산소차단성 소재를 식품 포장재로 활용하여 외부환경으로부터 포장재 내부로의 산소의 유입을 최소화시켜야 할 필요가 있다.

종래, 식품 포장분야에서 통상적으로 사용되고 있는 산소 차단성 합성고분자로는 에틸비닐알코올(EVOH), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 나일론, 폴리에스터 등이 있으며, 이들 소재는 대부분 박막 코팅이나 필름형태로 사용되어 왔다.

상기 고분자 필름의 표면 상에 산화알루미늄, 산화마그네슘 또는 산화규소의 얇은 금속 산화물 필름을 형성하여 수분 또는 산소와 같은 각종 기체로부터의 차단을 요하는 물품을 랩핑하거나 포장하는데 그리고 식품, 공산품 및 기계가 훼손되는 것을 방지하는 약품을 랩핑하거나 포장하는데 널리 이용되었다.

또한, 기체-차단 고분자 필름은 액정 디스플레이 소자, 태양 전지 및 EL 소자에도 이용되고 있다. 액정 디스플레이 소자 및 OLED와 같은 화상표시소자의 최근 개발에 있어서, 이러한 소자를 구성하는 투명 기판은 빛의 투과도가 높아야 하고, 기체 및 수분을 효율적으로 차단하는 등 높은 수준의 품질이 요구되고 있다.

그러나 현재까지의 재료들은 빛의 투과도, 기체투과도 및 수분투과도의 면에서 만족스러운 정도에 미치지 못하고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 유기소재 중에서 차단성이 우수한 것으로 알려진 재료를 사용하여 기체 차단성 및 투명성이 매우 우수한 기체 차단성 투명 고분자 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,

상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름을 제공한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 두께가 10 내지 100nm인 나노그래파이트옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,

또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 탄소나노튜브(CNT), 그래핀옥사이드, 및 그래파이트옥사이드의 혼합물이 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,

본 발명에 따른 기체 차단성 고분자 필름은 산소차단성 및 수분차단성이 매우 개선되고 투명하게 제조할 수 있기 때문에 디스플레이의 차단성 보호필름으로 사용할 수 있으며, 우유나 맥주 등의 플라스틱 식품용기로 사용할 수 있고, 화학약품, 농약용기, 연료탱크와 화학물질의 저장용기 등 광범위하게 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 투명 차단성 필름 사진을 도시한다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서, 상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름을 제공한다.

폴리비닐알콜(PVA)은 비대전성 및 유연성을 지닌 필름으로서 폴리아세트산비닐(PVAc)을 감화하여 만드는 수지이다. 중합도, 결정화도에 따라 정도의 차이는 있지만, 수용성을 나타낸다. 내열성, 내유성, 내약품성, 보향성이 우수하여 식품, 약품, 섬유포장 등에 사용된다. 폴리비닐알콜을 이용한 필름은 건조한 대기 상태에서 산소투과도가 매우 낮지만, 높은 습도에서는 기체 투과도가 현저하게 상승하게 된다. 즉 습도의 상태에 따라 기체차단성이 변화하게 된다는 문제점이 있다. 이러한 습도에 따른 폴리비닐알콜의 기체차단성을 보완하기 위하여 에틸렌과 비닐알콜을 공중합하여 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH)를 형성한다.

에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH)는 랜덤 공중합체이지만, 에틸렌 아세트산비닐 공중합체를 가성소다로 감화하는 방법으로 제조된다. 에틸렌비닐알콜 공중합체는 에틸렌과 비닐알콜의 공중합 비율에 따라 물성값이 크게 변화될 수 있다. 에틸렌의 비율이 높게 되면 고습도에서의 습도의존성은 적게 된다. 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH)는 단체(單體)필름이나 다층의 필름, 시트, 보틀의 가스배리어성 재료로 사용되고 있다.

에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 단체필름은 무(無)연신 타입과 2축 연신 타입이 있으며, 폴리올레핀이나 PET필름과 라미네이트되어 사용된다. 공압출 필름은 많은 제조사로부터 각종 타입의 제품이 공급되는데, 주로 축산가공품 및 칠드 비프 등의 포장재로서 널리 사용되고 있다.

본 발명의 에틸렌비닐알콜 공중합체에서 에틸렌의 함량은 50 중량% 미만인 것이 바람직하다. 에틸렌의 조성이 50 중량%를 초과하는 경우에는 기체투과도가 증가하여 바람직하지 못하다.

본 발명에서 그래핀은 흑연 스택의 각 층을 나타내기 위해 사용되고, 그래핀옥사이드는 개별 그래핀 시트가 산화되어 있는 고도로 산화된 형태의 흑연을 나타내기 위해 사용된다.

그래파이트옥사이드는 흑연의 부분 산화 결과로 생성된다. 그래파이트옥사이드의 여러 층이 완전히 분리되어 하나의 층이 10 nm 이하인 경우를 그래핀 옥사이드라 정의한다. 분리된 층의 두께가 10 nm에서 100 nm인 경우는 나노그래파이트옥사이드라 한다.

탄소나노튜브(CNT: Carbon Nanotubes)는 탄소나노튜브는 약 1 TPa의 매우 높은 영률을 가질 뿐만 아니라 1000 이상의 높은 종횡비, 전기 및 열 전도성, 저밀도, 유연성을 가지는 것으로 알려졌다. 그러므로 탄소나노튜브가 첨가된 고분자 복합재료는 고강도 및 저중량의 물성을 가지게 된다. 또한 탄소나노튜브는 뛰어난 전기적 특성으로 가져 비전도성 고분자에 전기 전도성을 부여하는데 사용될 수 있다.

본 발명에서는 그래핀옥사이드, 나노그래파이트옥사이드, 탄소나노튜브가 각각 첨가될 수도 있으며, 혼합되어 사용될 수도 있다. 즉, 그래핀옥사이드를 대신하여 그래파이트옥사이드 및/또는 탄소나노튜브가 사용될 수 있고, 이들 모두가 함께 사용될 수도 있다.

그래핀옥사이드의 함량은 0.001 중량% 내지 0.5 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 그래핀옥사이드의 함량이 0.001 중량% 미만인 경우에는 기체차단성을 충분히 확보할 수 없기 때문에 바람직하지 못하고, 0.5 중량%를 초과하는 경우에는 필름 빛의 투과도가 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.

또한 그래핀옥사이드, 나노그래파이트옥사이드, 탄소나노튜브가 모두 혼합되거나 그 중에서 하나 이상이 선택적으로 사용되는 경우에도 전체의 첨가함량은 0.001 중량% 내지 0.5 중량% 인 것이 바람직하다.

본 발명에서는 고분자 필름의 빛 투과도가 70% 이상이고, 바람직하게는 80% 이상이고, 더욱 바람직하게는 90% 이상이고, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상이다. 빛의 투과도가 70% 이상인 경우에는 각종 식품이나 물품의 랩핑에 이용할 수 있고, 80% 이상인 경우에는 OLED 등의 디스플레이 소자에 기판 필름으로 알맞게 사용할 수 있다.

본 발명의 투명 고분자 필름을 제조하는 방법은 먼저 폴리비닐알콜(PVA)과 그래핀옥사이드(GO)를 증류수에 넣고 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합한다. 여기서 폴리비닐알콜(PVA)은 필름을 제조하기 위한 베이스 수지로서 사용되었고, 상기 설명한 바와 같이 폴리비닐알콜 뿐만 아니라 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH), 또는 폴리비닐알콜(PVA)과 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH)의 혼합물을 필름 제조를 위한 베이스 수지로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 투명 고분자 필름을 형성하기 위한 조성물은 다양하게 선택적으로 제조될 수 있다. 예를 들어 폴리비닐알콜과 그래핀옥사이드 혼합용액에 에틸렌비닐알콜을 추가하고 이소프로필알콜을 추가한 후 회전밀링을 한 후 24시간 진행하여 조성물을 얻을 수도 있다.

또한 본 발명의 투명 고분자 필름을 제조하기 위한 조성물 단계에서 또는 필름 제조 이후에 환원공정을 거칠 수 있다. 환원을 하게 되면 분자 말단의 수산화(OH)기가 없어지기 때문에 빛 투과도는 약간 저하되나, 수분의 차단성은 우수해 진다. 환원을 위한 방법으로는 조성물 상태에서 환원을 한 다음 필름을 제조하는 방법이 있고, 다른 한편으로는 필름을 제조한 이후에 환원을 행하는 방법이 있다. 환원시키기 위하여 구체적으로는 통상적으로 알려진 다양한 방법을 행할 수 있다.

먼저 조성물에 TiO₂를 추가할 수 있다. 추가되는 TiO₂의 함량은 0.01 내지 0.1 중량% 수준으로 포함되는 것이 바람직하다. TiO₂의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우에는 환원반응을 위한 광촉매의 역할을 하지 못하여 바람직하지 못하고, 0.1 중량%를 초과하는 경우에는 빛 투과도가 감소하여 바람직하지 못하다.

또한 상기 조성물은 글루탈데히드 용액을 사용하여 환원시킬 수 있다. 상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원시킬 수 있다.

상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 히드라진(hydrazine) 방법으로 환원시킬 수 있다.

상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 UV로 환원시킬 수 있다.

다른 한편으로는 상기 필름의 제조 이후 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원시킬 수 있다. 또한 상기 필름의 제조 이후 히드라진 방법으로 환원할 수 있고, 필름의 제조 이후 UV로 환원하여 형성시킬 수 있다.

이러한 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에서 캐스팅하여 투명한 형태의 고분자 필름을 얻을 수 있다. 본 발명의 기체 차단성 복합필름은 필요에 따라 여러 두께를 형성할 수 있지만, 10 내지 30㎛ 인 것이 바람직하다.

그래파이트옥사이드 또는 그래핀옥사이드와 고분자와의 수소결합을 통하여 산소투과도가 0.2 cc/m² day(섭씨 25℃, 상대습도 60%) 이하이며, 바람직하게는 산소투과도가 0.1 cc/m² day(섭씨 25℃, 상대습도 60%) 이하이고, 수분투과도가 2 cc/m² day 이하인 고분자 복합소재 및 필름을 제공한다.

상기 필름의 비표면 저항이 10⁸ Ω/sq 이하인 것이 바람직하다. 비표면 저항이 10⁸ Ω/sq를 초과하는 경우에는 정전분산성능(ESD)이 나타나지 않아서 바람직하지 못하다.

형성된 필름상에 탄소나노튜브(CNT)로 코팅될 수 있다. 탄소나노튜브로 코팅함으로써 투명 차단성 복합필름에 전도성을 부여할 수 있다. 탄소나노튜브는 전기적 성질이 우수하기 때문에 투명 복합필름은 비표면저항이 500 Ω/sq 이하, 바람직하게는 비표면저항이 200 Ω/sq 이하로 형성될 수 있다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실시예

실시예 1

Ausbury carbon사의 Flake graphite를 Modified Hummers 방법(Chem. Mater. 1999,11,771)으로 산화하여 그래핀옥사이드 수용액을 합성하였다. 얻어진 그래핀옥사이드가 폴리비닐알코올 대비 0.3 중량%가 되도록 하고 증류수 대비 고체의 함량이 20%가 되도록 하여 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 2

Flake graphite를 부분 산화하여 두께가 50 nm인 나노그래파이트옥사이드를 제조하였다. 얻어진 나노그래파이트옥사이드가 폴리비닐알코올대비 0.3 중량%가 되도록 하고 증류수 대비 고체의 함량이 20%가 되도록 하여 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 3

그래핀옥사이드, 두께가 50 nm인 나노그래핀옥사이드를 포함한 함량 0.3 중량%와 잔량의 비닐알콜을 증류수에 혼합하고 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 4

그래핀옥사이드, 두께가 50 nm인 나노그래파이트 옥사이드, 탄소나노튜브를 전부 포함한 함량 0.3 중량%와 잔량의 비닐알콜을 증류수에 혼합하고 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 5

폴리비닐알콜 대신 에틸렌비닐알콜을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 6

폴리비닐알콜 대신 에틸렌비닐알콜을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

실시예 7

폴리비닐알콜과 에틸렌비닐알콜의 혼합비를 1:1로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 8

그래핀옥사이드 0.3 중량%와 잔량의 비닐알콜을 증류수에 혼합하고 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 얻어진 조성물을 글루탈데히드와 묽은황산혼합용액에 10분간 혼합 후 환원시킨 후 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 9

조성물을 히드라진(hydrazine) 용액에 혼합하여 환원하여 제조된 것을 제외하고는 실시예 8과 동일하게 실시하였다.

실시예 10

그래핀옥사이드 0.3 중량%와 잔량의 비닐알콜을 증류수에 혼합하고 TiO₂ 0.05 중량%를 추가하여 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 UV로 조사하여 환원시키고, 환원된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

실시예 11

그래핀옥사이드 0.3 중량%와 잔량의 비닐알콜을 증류수에 혼합하고 회전밀링을 하여 24시간 동안 혼합하였다. 형성된 조성물을 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다. 상기 필름 상에 탄소나노튜브를 200nm 두께로 코팅하였다.

비교예 1

폴리비닐알콜을 이용하여 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

비교예 2

에틸렌비닐알콜 공중합체를 PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

비교예 3

폴리비닐알콜에 그래핀옥사이드 1.0 중량%를 혼합하여 조성물을 제조하고, PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

비교예 4

폴리비닐알콜에 그래핀옥사이드 0.0005 중량%를 혼합하여 조성물을 제조하고, PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

비교예 5

그래핀옥사이드 대신 두께가 50 nm인 그래파이트옥사이드를 혼합한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일하게 실시하였다.

비교예 6

그래핀옥사이드 대신 두께가 200 nm인 그래파이트옥사이드를 혼합한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일하게 실시하였다.

비교예 7

에틸렌비닐알콜 공중합체에 그래핀옥사이드 1.0 중량%를 혼합하여 조성물을 제조하고, PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

비교예 8

에틸렌비닐알콜 공중합체에 그래핀옥사이드 0.0005 중량%를 혼합하여 조성물을 제조하고, PET 필름 위에 20㎛ 두께로 캐스팅하여 투명한 필름을 얻었다.

필름의 물성평가 및 결과

빛의 투과도

빛 투과도는 UV-Vis spectroscopy (cary 5000)을 이용하여 측정하였으며 베이스라인은 PET로 하였다. 산소투과도는 Illinois Instrument Model 8001을 이용하여 상대습도 30% 온도 25 ℃에서 측정하였다. 수분투과도는 MOCON을 이용하여 측정하였다. 비표면저항은 Keithly 2400을 이용하여 4 probe 방법으로 측정하였다.

실시예 1 내지 실시예 11과 비교예 1 내지 비교예 8의 시험결과를 각각 표 1 및 표 2에 정리하여 나타내었다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예9	실시예10	실시예11
빛투과도 (550nm)	92	94	94	90	90	90	90	86	83	88	83
산소투과도(cc/m²day, at 25 ℃ RH 30)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
수분투과도(cc/m² day)	2	2.1	2	2	1.3	1.3	1.5	1.5	1.5	1.5	2
비표면저항(Ohm/sq)	N/A	N/A	N/A	10E6	N/A	N/A	N/A	10E8	10E8	10E8	200

	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6	비교예7	비교예8
빛투과도 (550nm)	98	94	20	97	25	30	20	92
산소투과도(cc/m²day, at 25 ℃ RH30)	1.0	1.2	0.1	1.0	0.1	0.8	0.1	1.2
수분투과도(cc/m² day)	5	3	1.2	5	1.5	3	1.5	3
비표면저항 (Ohm/sq)	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A

표 1 및 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 11은 빛의 투과도가 70% 이상이고, 산소투과도는 0.1 cc/m² day(25 ℃, 상대습도 30%) 로 매우 낮으며, 수분투과도가 낮은 것을 확인할 수 있다. 수분투과도가 2 cc/m² day 이하인 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예 4는 탄소나노튜브를 필름용 조성물에 포함하였고, 실시예 8-10은 환원을 통하여 비표면저항이 1×10⁶ 내지 1×10⁸Ω/sq으로 나타났으며, 실시예 11의 경우에는 200 Ω/sq으로 나타나 비표면저항이 매우 낮게 나타남으로써 전기적 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 이는 탄소나노튜브를 필름 표면에 코팅함으로써 전기전도도를 우수하게 한 것으로 볼 수 있다. 위의 실시예 결과들은 빛 투과도 및 산소와 수분차단성 면에서 우수한 결과들을 나타내고 있다.

반면, 비교예 1 내지 비교예 8은 빛의 투과도가 일정하지 않고, 산소투과도 및 수분투과도가 실시예에 비하여 상대적으로 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.

비교예 1,2,4,8은 빛 투과도는 우수하나 산소투과도는 1.0 이상으로 나타났고, 비교예 3,5,7은 산소투과도는 0.1 으로 우수하나, 20 내지 25%로 나타났다. 비교예의 결과들은 빛 투과도 및 산소차단성 면에서 양쪽 모두 우수한 결과를 나타내지 못하고 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,
상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름의 산소투과도가 0.2 cc/m² day (섭씨 25 ℃, 상대습도 30%) 이하인 것을 특징으로 하는 기체차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름에 TiO₂가 0.01 내지 0.1 중량% 수준으로 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름의 비표면 저항이 10⁸ Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름상에 탄소나노튜브(CNT)로 코팅된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 히드라진(hydrazine) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 히드라진 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 UV로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제1항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 UV로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 두께가 10 내지 100nm인 나노그래파이트옥사이드가 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,
상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름의 산소투과도가 0.2 cc/m² day (섭씨 25 ℃, 상대습도 30%) 이하인 것을 특징으로 하는 기체차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름에 TiO₂가 0.01 내지 0.1 중량% 수준으로 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름의 비표면 저항이 10⁸ Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름상에 탄소나노튜브(CNT)로 코팅된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 히드라진(hydrazine) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 히드라진 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 UV로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제12항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 UV로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 탄소나노튜브(CNT), 그래핀옥사이드, 및 그래파이트옥사이드의 혼합물이 0.001중량% 내지 0.5중량% 포함되어 있는 필름으로서,
상기 필름의 빛 투과도가 70% 이상인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름의 산소투과도가 0.2 cc/m² day (섭씨 25 ℃, 상대습도 30%) 이하인 것을 특징으로 하는 기체차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름에 TiO₂가 0.01 내지 0.1 중량% 수준으로 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름의 비표면 저항이 10⁸ Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름상에 탄소나노튜브(CNT)로 코팅된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 글루탈데히드(glutaldehyde) 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 히드라진(hydrazine) 방법으로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 히드라진 방법으로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 폴리비닐알콜(PVA) 및 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH) 중에서 선택된 하나 이상의 물질에 그래핀옥사이드가 포함된 조성물을 UV로 환원하여 제조된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.
제23항에 있어서,
상기 필름의 제조 이후에 UV로 환원하여 형성된 것을 특징으로 하는 기체 차단성 투명 고분자 필름.