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폴리올레핀, 폴리히드록시 카르복시산으로 구성된 전도성 강화수지 조성

전문가 제언: ○ CNT 합성기술이 나날이 발전하여 가격이 놀랍게 저하하여 전기전도성 고분자 복합체와 같은 큰 부피로 사용되는 응용에 CNT 적용이 다가오고 있다. 전기전도성 고분자 복합체는 자동차의 연료시스템이나 케이블의 차폐층, 전도성 디스크와 같은 전자부품 등에서의 정전기 제거 등의 응용에서 고전도성이나 생산성과 같은 새로운 가치가 기대되고 있다.

○ 정전기 제거용 전도성 고분자 복합체에 전도성 고분자 사용은 대기에서의 특성 안정성 부족과 고가로 비현실적이다. 현재 고가의 전도성 카본블랙의 다량사용은 높은 용융점도로 인한 가공상 문제로 차폐 및 정전도장과 같은 고전도성 응용에 한계를 보이고 있다. 유례없이 높은 전기전도도를 가진 CNT의 소량사용이 전도성고분자 복합체에 희망을 보이지만 높은 응집경향으로 고분자 내 분산이 도전을 맞고 있다.

○ 분산문제를 해결하려는 용매이용법, 계면활성제 이용 수용액법, 라텍스 고분자법, 화학적 공유결합에 의한 CNT의 전처리, 수용액 내 초음파 처리 등 많은 기법이 연구되어 왔다. 전기전도성 고분자 복합체는 양산성과 환경친화성의 관점 그리고 기존의 설비와 방법을 이용할 수 있는 고전단 용융혼합법이 선호되고 있다. 그러나 적극적 혼합은 CNT의 생명인 높은 종횡비를 해쳐 물성의 저하 및 전기전도도를 낮추기도 한다.

○ Hyperion Catalysis Internatioinal사 등의 마스터배치 공급이 가장 현실성 있어 보이지만 고가 및 전문적 용도에 맞는 CNT의 선정, 고분자 매트릭스 선정 등의 자유도 부족이 아쉽게 느껴지고 있다. 이 발명에서는 극성이 있는 생분해성 폴리히드록시카르복시산을 이용하여 CNT와 마스터배치를 용융제조한 뒤 폴리올레핀(PO)에 분산시키는 용융가공 기술을 주장하고 있다. 상용화제로 폴리젖산(PLA)을 이용하는 것으로 CNT의 전처리가 필요 없으나 생분해성의 품질에 대한 검토가 필요하다.

○ 이 발명은 총 13개항의 권리를 청구하고 있는데 용융가공에 의한 PLA 사용과 메탈로센 촉매법의 PO사용이 주가 되고 있다. CNT의 전처리가 필요 없는 PO에의 분산은 획기적인 착상이지만 장기 신뢰성이 높게 요구되는 케이블차폐에서는 장기적 전기적 특성의 검토가 필요하다.

저자: Total Petrochemicals Research Feluy
자료유형: 특허정보