KR20130093358A - 대전방지 필름용 고분자/탄소나노튜브 복합재 및 이의 제조방법 - Google Patents

대전방지 필름용 고분자/탄소나노튜브 복합재 및 이의 제조방법 Download PDF

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polylactic acid
carbon nanotubes
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KR1020120014906A
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김우년
간태규
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것으로서, 폴리프로필렌 카보네이트 및 폴리락트산이 혼합된 고분자를 포함하고, 상기 고분자에 탄소나노튜브가 분산되어 있는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재는 기존의 필름 소재보다 이산화탄소 저감 및 생분해성과 같은 친환경적 특성이 우수하며, 높은 전기적 물성을 가져서 식품 포장재, 유리 접착제, 건축 내장재 등에 용도가 한정되어 있던 이산화탄소 고분자의 활용분야를 확대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재는 전도성 필러의 선택적 분산을 통해 높은 전기전도도와 동시에 우수한 기계적 특성을 갖는다.

Description

대전방지 필름용 고분자/탄소나노튜브 복합재 및 이의 제조방법{Polymer/carbon nanotube composite for antistatic and manufacturing method of the same}
본 발명은 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소 합성 고분자인 폴리프로필렌 카보네이트와 생분해성 고분자인 폴리락트산 및 전도성 필러인 탄소나노튜브를 포함하여 전기전도도 및 기계적 물성이 향상된 고분자/탄소나노튜브 복합재 및 그 제조방법, 이를 이용한 대전방지용 필름에 관한 것이다.
인류의 존망을 위협하는 환경오염의 심각성은 어제 오늘 일이 아니다. 화석연료에 의한 각종 오염물질로 온실가스 증가와 오존층 파괴는 지구 온난화 현상을 불러오고 있다. 이러한 온난화 현상 가속화는 CH4 , N2O, CO2, PFCs, HFCs, SF6 등의 6대 온실가스에 기인하고 있으며, 그 중에서도 이산화탄소의 배출량이 87.7%로 가장 많고, 온실효과 기여도도 55%로 가장 높은 비중을 차지하고 있다.
그러므로 이러한 이산화탄소의 감축을 목표로 이산화탄소로부터 플라스틱을 합성하여 이를 다양하게 활용하는 방안에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 발명 역시 이러한 연구의 일환으로 이산화탄소 합성 고분자와 동일하게 생분해성을 띄는 폴리락트산 고분자를 혼합하여 기계적 물성을 늘리는 동시에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 전기적 물성을 향상시켜, 대전방지 필름으로서 이용하고자 한다.
이산화탄소 합성 고분자인 폴리프로필렌 카보네이트는 이산화탄소와 에폭사이드를 공중합시켜 만든 고분자로서 고분자 사슬 내에 높은 이산화탄소 함량을 지니고 있어 생분해성과 같은 친환경적인 특성을 가지고 있다. 그러나, 이산화탄소와 에폭사이드를 이용한 공중합물은 기존의 폴리카보네이트와 비교하여 기계적, 물리적 물성이 열세하여 기존의 폴리카보네이트 제품의 대체 및 응용에 있어서는 여전히 문제점이 있다. 이산화탄소 고분자를 실제 상업화에 성공하기 위해서는 고분자의 기계적, 물리적 물성을 반드시 향상시켜야 하며 이를 위해서 기존의 에폭사이드를 대체하여 물성을 향상시킬 수 있는 모노머가 매우 중요한 상황이나 국내외적으로 이에 관한 연구가 전무한 상황이며, 만들어진 고분자의 응용방안에 대한 연구 또한 이루어지지 않고 있다.
또한 생분해성 수지 중에서 폴리락트산은 투명성이 양호하며, 생분해성 수지 중에서는 내열성이 우수한 편이며, 옥수수나 고구마 등의 식물 유래 원료로부터 대량 생산 가능하기 때문에 비용이 낮고, 석유 원료 사용 절감에도 공헌할 수 있다는 점에서 유용성이 높다. 또한 자연 상태에서 미생물과 효소에 의해 100% 분해되는 생분해성을 가지며, 기존의 석유자원을 원료로 하는 고분자 소재는 사용 후 소각처리하면 대기 중의 이산화탄소 농도를 증가시키지만, 폴리락트산의 경우 소각이나 생분해하여 이산화탄소가 배출되어도 그 이산화탄소는 원래가 대기 중의 이산화탄소이기 때문에 대기 중의 이산화탄소 농도는 증가시키지 않는 자원 순환형 소재이다. 폴리락트산은 일회용품과 쓰레기봉투 등에 사용되고 있으며, 공기청정기, 핸드폰, 의자 등 전자 제품의 외장과 가구 및 자동차용 부품 등 실생활의 다양한 분야에 활용 가능성이 활발하게 연구되고 있다.
탄소나노튜브와 고분자 수지를 이용한 나노튜브 분산 고분자 복합재 및 대전방지 필름 등에 대해서는 한국등록특허 10-0852386, 한국공개특허 10-2010-0059807 등에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 친환경적 이산화탄소 고분자 및 생분해성 수지를 포함하고, 전도성 필러인 탄소나노튜브가 분산되어 전기적, 기계적 물성이 향상된 고분자 복합재료를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 고분자 복합재료의 제조방법을 제공하는 것이고, 상기 고분자 복합재료를 이용하여 전자제품의 포장용 필름 등 대전방지 특성을 갖는 필름을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여,
폴리프로필렌 카보네이트 및 폴리락트산이 혼합된 고분자를 포함하고, 상기 고분자에 탄소나노튜브가 분산되어 있으며, 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재로서,
상기 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산의 중량비가 2-4 : 1이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 복합재 전체 기준 1-10 중량%인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 탄소나노튜브의 직경은 9-12 ㎚이고, 길이는 10-15 ㎛일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 고분자/탄소나노튜브 복합재의 전기전도도는 10-1-101 S/㎝이고, 인장강도는 50-65 MPa일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여,
(a) 폴리프로필렌 카보네이트, 폴리락트산 및 탄소나노튜브를 용융 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 혼합물을 열압착 성형하는 단계;를 포함하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 (a) 단계는 160-200 ℃에서 분당 20-40 회전으로 5-15 분 동안 믹서에 수행하여 용융 혼합할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 (a) 단계에서 용융 혼합시 상기 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산의 중량비는 2-4 : 1이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 용융 혼합물 전체 기준 1-10 중량%일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 탄소나노튜브의 직경은 9-12 ㎚이고, 길이는 10-15 ㎛일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 고분자/탄소나노튜브 복합재를 포함하는 대전방지용 필름을 제공한다.
본 발명에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재는 기존의 필름 소재보다 이산화탄소 저감 및 생분해성과 같은 친환경적 특성이 우수하며, 높은 전기적 물성을 가져서 식품 포장재, 유리 접착제, 건축 내장재 등에 용도가 한정되어 있던 이산화탄소 고분자의 활용분야를 확대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재는 전도성 필러의 선택적 분산을 통해 높은 전기전도도와 동시에 우수한 기계적 특성을 갖는다.
도 1은 PPC의 표면에너지를 측정하는 사진이다.
도 2는 PLA의 표면에너지를 측정하는 사진이다.
도 3은 비교예 1 내지 3의 복합점도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 4 내지 6의 복합점도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 3의 투사전자현미경 사진이다.
도 6은 비교예 2의 투사전자현미경 사진이다.
도 7은 비교예 5의 투사전자현미경 사진이다.
도 8은 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 6의 전기전도도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 6의 인장강도를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 폴리프로필렌 카보네이트의 활용 분야를 종래 식품 포장재, 유리 접착제, 건축 내장재 등에서 확대하여 전기적 물성을 지닌 복합재료로 개발하여 전자제품의 포장용 필름으로의 활용을 목적으로 기존의 범용 고분자 제품을 저가에 대체할 수 있는 친환경적 복합재료의 개발을 통해 환경 문제 및 자원 고갈의 문제들을 극복함을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래 고분자 복합재의 단점으로 지적되는 낮은 전기전도도를 개선하기 위하여 전도성 필러인 탄소나노튜브를 선택적으로 분산시켜서 전기전도도의 향상을 일 목적으로 한다.
본 발명은 생분해성 고분자를 혼합한 블렌드에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 정전기를 방지해주는 전기적 물성을 지닌 것을 특징으로 하는 고분자 복합재에 관한 것이다.
상기 고분자는 폴리프로필렌 카보네이트 및 폴리락트산이 혼합 용융된 고분자이고, 상기 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산의 중량비가 2-4 : 1이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 복합재 전체 기준 1-10 중량%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 고분자 복합재의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명은 고분자로 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산을 사용하며, 전도성 첨가제로는 탄소나노튜브(CNT)를 사용한다. 고분자와 전도성 첨가제의 혼합은 믹서를 이용하여 용융 혼합하고, 바람직한 공정조건으로 180 ℃에서 분당 30 회전으로 10 분간 혼합한다. 이후, 이를 핫프레스를 이용하여 180 ℃에서 열압착 성형하여 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재를 제조한다.
본 발명에 따라 제조된 복합재에 대해서는 이하의 실시예에서 구체적으로 전기적, 기계적, 유변학적, 그리고 형상항적 분석을 통해 MWCNT의 선택적 분산과 전기적 물성간의 관계에 대해 분석하였다.
본 발명에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법은 (a) 폴리프로필렌 카보네이트, 폴리락트산 및 탄소나노튜브를 용융 혼합하는 단계 및 (b) 상기 혼합물을 열압착 성형하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계에서는 고분자와 전도성 첨가제를 혼합한다. 고분자 재료 자체는 특수한 경우를 제외하고는 전기전도도를 가지지 못하므로, 대전방지 필름에서 요구되는 전기전도도를 확보하기 위하여 전도성 첨가제를 첨가한다. 용융혼합은 믹서를 사용하여 고분자의 녹는점 이상의 온도에서 고분자와 전도성 첨가제를 투입하여 재료를 혼합한다.
본 발명은 상기 (b) 단계의 압축성형을 통해서 고분자 복합재를 제조할 수 있다. 압축성형이란, 원하는 형태의 금형을 제작하여 고분자의 녹는점 이상으로 가열된 두 판 사이에 금형을 위치시켜 성형하는 방법이다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않고, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<실시예>
실시예 1
이산화탄소 합성 고분자인 폴리프로필렌 카보네이트(PPC)와 생분해성 고분자인 폴리락트산(PLA)를 믹서로 용융 혼합하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 이에 사용된 PPC는 (주) SK 이노베이션의 제품으로 비결정성 고분자이며, 수평균 분자량 61,700, 질량평균 분자량 142,300의 값을 갖는다. PLA는 NatureWorks사의 제품으로 수평균 분자량 82,000, 질량평균 분자량 159,700의 값을 갖는다.
두 재료의 혼합은 믹서를 이용한 용융혼합으로 진행하였다. 용융조건은 180 ℃에서 분당 30 회전을 실시하였으며, 10 분간 진행하였다. 또한, 두 고분자의 함량은 PPC : PLA를 70 : 30 중량%의 비로 제조하였으며, 압축성형하여 180 ℃에서 제작하였다.
실시예 2
PPC와 PLA 블렌드에 탄소나노튜브(CNT)를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 이에 사용된 PPC와 PLA는 상기 실시예 1과 동일하며, CNT는 (주)제이오사의 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 사용하였다. CNT의 지름은 9-12 ㎚이며, 길이는 10-15 ㎛이다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, PPC : PLA의 함량비 역시 상기 실시예 1과 동일하며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 1 중량%를 첨가하였다.
실시예 3
PPC와 PLA 블렌드에 탄소나노튜브(CNT)를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 이에 사용된 PPC, PLA 및 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, PPC : PLA의 함량비는 상기 실시예 1과 동일하며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 3 중량%를 첨가하였다.
실시예 4
PPC와 PLA 블렌드에 탄소나노튜브(CNT)를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 이에 사용된 PPC, PLA 및 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, PPC : PLA의 함량비는 실시예 1과 동일하며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 5 중량%를 첨가하였다.
비교예 1
이산화탄소 합성 고분자인 PPC에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PPC와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합은 믹서를 이용한 용융혼합으로 진행하였으며, 용융 조건은 180 ℃에서 분당 30 회전을 실시하였으며, 10 분간 진행하였다. 또한, 압축성형으로 180 ℃의 온도에서 제작하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 1 중량%를 첨가하였다.
비교예 2
이산화탄소 합성 고분자인 PPC에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PPC와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 3 중량%를 첨가하였다.
비교예 3
이산화탄소 합성 고분자인 PPC에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PPC와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 5 중량%를 첨가하였다.
비교예 4
생분해성 고분자인 PLA에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PLA와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 1 중량%를 첨가하였다.
비교예 5
생분해성 고분자인 PLA에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PLA와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 3 중량%를 첨가하였다.
비교예 6
생분해성 고분자인 PLA에 전도성 필러인 탄소나노튜브를 첨가하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 사용된 PLA와 MWCNT는 상기 실시예 2와 동일하다.
재료의 혼합과 성형과정은 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였으며, CNT의 함량은 전체 혼합 조성물 기준 5 중량%를 첨가하였다.
평가예 1. 계면 에너지 측정
계면 에너지의 측정은 아래와 같이 하기 [식 1]의 Harmonic-mean 식을 통해 구할 수 있으며, 그 구한 값은 하기 [표 1]에 나타내었다.
[식 1]
Figure pat00001
물 질 계면 에너지 (mJ/㎡)
PPC/PLA 2.02
PPC/MWCNT 1.15
PLA/MWCNT 2.04
상기 [식 1]에 대입한 PPC, PLA, MWCNT 각각의 표면 에너지는 하기 도 1(PPC), 도 2(PLA), 그리고 문헌을 통해서 측정 및 계산하였다.
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이, PPC와 MWCNT간의 계면에너지가 PLA와 MWCNT간의 계면에너지보다 작기 때문에 MWCNT가 PPC/PLA 블렌드의 두 상에서 PPC상에 보다 잘 분산된다고 판단할 수 있다.
평가예 2. 유변학적 물성(복합점도 측정)
유변물성 측정기기(advanced rheometric expansion system, ARES)를 통해 복합점도를 측정하였다. 상기 비교예 1 내지 6의 복합점도 측정을 통해 PPC와 PLA 중 어느 고분자에 MWCNT가 보다 잘 분산되는지를 알아보았다.
하기 도 3은 PPC/MWCNT 복합재료의 복합점도를 나타내었으며, 하기 도 4는 PLA/MWCNT 복합재료의 복합점도를 나타내었다.
도 3과 4를 비교해보면 도 3의 경우 MWCNT의 첨가량을 늘릴수록 증가하는 복함점도의 증가율이 도 4의 경우보다 큰 것을 알 수 있다. 이는 MWCNT의 분산이 도 3(PPC)의 경우에 보다 잘 되어서 MWCNT의 첨가량에 더 많은 영향을 받는 것으로 분석할 수 있다. 이를 통해 MWCNT가 PLA보다 PPC에 더 잘 분산된다는 것을 알 수 있다.
평가예 3. 투사전자현미경 관찰
투사전자현미경 실험 시편은 마이크로 톰을 이용하여 제작하였다. 샘플 준비시 다이아몬드 나이프를 사용하였으며 그 두께는 100 ㎚ 정도이다.
하기 도 5는 PPC/PLA/MWCNT(70/30 중량%비, 3 중량% 첨가, 실시예 3)의 투사전자현미경사진이다. 하기 도 6은 PPC/MWCNT(CNT 3 중량% 첨가, 비교예 2) 사진이며, 도 7은 PLA/MWCNT(CNT 3 중량% 첨가, 비교예 5) 시편의 사진이다.
도면에서 보이는 가닥들이 MWCNT이며, 도 5의 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, PPC/PLA 블렌드에서 MWCNT의 분산이 매트릭스인 PPC 상에 주로 분산되는 것을 알 수 있다. 또한 이를 통해 단일 고분자에 MWCNT를 첨가한 도 6(비교예 2)과 도 7(비교예 5)의 사진과 비교했을 때 MWCNT 가닥들의 연결 및 분산 흐름이 도 5(실시예 3)의 경우에 보다 연결성을 잘 띄고 있는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 단일 고분자에 전도성 필러인 MWCNT를 첨가한 경우보다 두 고분자를 블렌딩한 물질에 MWCNT를 첨가한 경우 MWCNT의 선택적 분산으로 인하여 전기적 흐름이 보다 잘 형성되고 그로 인해 더욱 좋은 전기적 물성을 띈다는 것을 알 수 있다.
평가예 4. 전기전도도 측정
대전방지 필름으로의 활용을 위한 고분자 복합재료의 요구물성 중 최우선시 되는 물성이 전기전도도이다.
전기전도도 측정 시편은 가로 10 ㎜, 세로 15 ㎜의 샘플을 압축성형법으로 제조하였다. 시편의 윗면에 골드 와이어 4 줄을 2 ㎜의 간격으로 올린채 카본칠을 해주고 이 4 개의 줄에 전선을 연결하여 측정하는 4-probe 방식을 통해 전기전도도를 계산하였다.
하기 도 8은 실시예와 비교예를 통해 제조된 고분자 복합재료의 전기전도도를 나타낸 그래프이다. 도 8에서 보는 바와 같이, PPC와 PLA 블렌드에 MWCNT를 첨가한 경우 전도성 첨가제의 함량이 같은 단일 고분자와 MWCNT로 이루어진 복합재료보다 전기전도도가 높게 관찰되었다.
즉, PPC/PLA 블렌드에 MWCNT를 첨가한 시편의 전기전도도가 더 우수하게 측정되었으며, MWCNT가 첨가되는 함량이 증가할수록 전기전도도는 향상되었음을 확인할 수 있다. 이는 MWCNT가 PPC/PLA(70/30 wt%) 블렌드의 두 상 중에 PPC 상에 더 잘 분산되어 전기적 흐름을 단일 고분자와 MWCNT의 복합재료의 경우보다 더 효과적으로 형성하게 되어 전기전도도 값이 더 높게 나오는 것으로 분석할 수 있다.
또한, 대전방지 필름으로의 사용에 필요한 전기전도도 값인 10-9 S/㎝이상의 값을 가지며, 이를 통해 대전방지 필름으로의 사용이 가능하다는 것을 알 수 있다.
평가예 5. 인장강도 측정
대전방지 필름으로의 활용을 위해서는 보통 기계적 물성 중 하나인 인장강도가 40 MPa 이상의 값을 지녀야 한다. 만능시험기(Universal Testing Machine, UTM)를 사용해 ASTM D-638 규격에 따라 측정하였으며 크로스헤드의 속도는 5.0 ㎜/min으로 설정하였다.
하기 도 9는 실시예와 비교예를 통해 제조된 고분자 복합재료의 인장강도를 나타낸 그래프이다. 도 9에서 보는 바와 같이, PLA와의 블렌딩을 통해 PPC/PLA/MWCNT 복합재료의 인장강도가 40 MPa를 넘는 값을 지니는 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 폴리프로필렌 카보네이트 및 폴리락트산과 탄소나노튜브를 포함하는 고분자 복합재는 전도성 필러인 탄소나노튜브가 효과적으로 분산되어 대전방지 필름이 요구하는 10-9 S/㎝ 이상의 우수한 전기전도도 값을 가지고, 또한 인장 강도면에서도 40 MPa를 넘는 값을 가져서 기계적 물성이 우수하다.

Claims (8)

  1. 폴리프로필렌 카보네이트 및 폴리락트산이 혼합된 고분자를 포함하고, 상기 고분자에 탄소나노튜브가 분산되어 있으며, 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재로서,
    상기 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산의 중량비가 2-4 : 1이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 복합재 전체 기준 1-10 중량%인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브의 직경은 9-12 ㎚이고, 길이는 10-15 ㎛인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자/탄소나노튜브 복합재의 전기전도도는 10-1-101 S/㎝이고, 인장강도느 50-65 MPa인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재.
  4. (a) 폴리프로필렌 카보네이트, 폴리락트산 및 탄소나노튜브를 용융 혼합하는 단계; 및
    (b) 상기 혼합물을 열압착 성형하는 단계;를 포함하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 160-200 ℃에서 분당 20-40 회전으로 5-15 분 동안 믹서에 수행하여 용융 혼합하는 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 용융 혼합시 상기 폴리프로필렌 카보네이트와 폴리락트산의 중량비는 2-4 : 1이고, 상기 탄소나노튜브는 상기 용융 혼합물 전체 기준 1-10 중량%인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브의 직경은 9-12 ㎚이고, 길이는 10-15 ㎛인 것을 특징으로 하는 대전방지 특성을 갖는 고분자/탄소나노튜브 복합재의 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 고분자/탄소나노튜브 복합재를 포함하는 대전방지용 필름.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015083893A1 (ko) * 2013-12-06 2015-06-11 주식회사 엘지화학 전도성이 개선된 복합재 및 이를 함유하는 성형품
KR20150142313A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 고려대학교 산학협력단 고분자/하이브리드 전도성 필러의 전기 전도성 복합재료 및 이의 제조방법

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