KR100887283B1 - Compatabilizer for polymer/carbonnanotube nanocomposite and polymer/carbonnanotube nanocomposite comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제 및 이를 이용한 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리티오펜 주쇄가 탄소나노튜브와 강한 π-π 상호작용을 하며, PMMA 브러쉬가 다양한 고분자 매트릭스와 상용성을 가지고 있는 PMMA 그래프트 공중합체 및 이를 분산제로 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것이다.The present invention relates to a dispersant capable of effectively dispersing carbon nanotubes in a polymer matrix and a polymer / carbon nanotube composite using the same. More specifically, the polythiophene main chain has strong π-π interaction with the carbon nanotubes. The present invention relates to a PMMA graft copolymer having a compatibility with various polymer matrices, and a polymer / carbon nanotube composite including the same as a dispersant.

탄소나노튜브, 분산제, PMMA, 폴리티오펜, 나노복합재 Carbon nanotubes, dispersants, PMMA, polythiophenes, nanocomposites

Description

고분자/탄소나노튜브 나노복합재용 분산제 및 이를 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재{COMPATABILIZER FOR POLYMER/CARBONNANOTUBE NANOCOMPOSITE AND POLYMER/CARBONNANOTUBE NANOCOMPOSITE COMPRISING THE SAME}Dispersant for Polymer / Carbon Nanotube Nanocomposites and Polymer / Carbon Nanotube Composites Comprising the Same

본 발명은 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제 및 이를 이용한 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리티오펜 주쇄가 탄소나노튜브와 강한 π-π 상호작용을 하며, PMMA 브러쉬가 다양한 고분자 매트릭스와 상용성을 가지고 있는 PMMA 그래프트 공중합체 및 이를 분산제로 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것이다.The present invention relates to a dispersant capable of effectively dispersing carbon nanotubes in a polymer matrix and a polymer / carbon nanotube composite using the same. More specifically, the polythiophene main chain has strong π-π interaction with the carbon nanotubes. The present invention relates to a PMMA graft copolymer having a compatibility with various polymer matrices, and a polymer / carbon nanotube composite including the same as a dispersant.

탄소나노튜브(CNT; Carbon Nanotube)란 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있는 물질로서 튜브의 직경은 1~100nm 범위이고 길이는 최대 수 mm에 달하고 이방성이 매우 크다. 탄소나노튜브는 벽수에 따라서 단중벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube), 다발형 탄소나노튜브(rope carbon nanotube)로 구분할 수 있는데, 탄소나노튜브는 외벽에 존재하는 π 전자들이 중첩에 의해 금속에 준하는 높은 전기 전 도성을 보인다. Carbon nanotube (CNT) is a material in which one carbon is combined with other carbon atoms in a hexagonal honeycomb pattern to form a tube. The diameter of the tube is in the range of 1 to 100 nm, the length is up to several mm, and the anisotropy is very high. Big. Carbon nanotubes are single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, and multiple carbon nanotubes depending on the number of walls. (rope carbon nanotube), carbon nanotubes show high electrical conductivity similar to that of metal by overlapping π electrons in the outer wall.

탄소나노튜브의 상기한 우수한 기계적 물성 및 전기 전도성을 이용하여 다기능 나노 복합소재가 개발되고 있다. 기존의 무기물 보강제를 대신하여 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 첨가함으로써 단순히 기계적 물성을 향상시킨 범용 복합재의 한계를 넘어선 기계적 성질, 열적 성질, 전기 전도성이 동시에 향상된 다기능 나노복합재의 개발이 가능하게 되었다. 또한 기존의 무기물 보강재가 효과를 제대로 나타내기 위해서는 15 wt% 이상이 첨가되어야 하는데 반해, 탄소나노튜브의 경우 1 wt% 미만의 소량 첨가만으로도 원하는 물성의 증가를 이끌어 낼 수 있다. Multifunctional nanocomposites have been developed using the above excellent mechanical properties and electrical conductivity of carbon nanotubes. By adding carbon nanotubes to the polymer matrix instead of the existing inorganic reinforcing agents, it is possible to develop multifunctional nanocomposites with improved mechanical properties, thermal properties, and electrical conductivity at the same time. In addition, in order for the existing inorganic reinforcing material to show the effect properly, more than 15 wt% must be added, whereas in the case of carbon nanotubes, a small amount of less than 1 wt% can lead to the desired increase in physical properties.

탄소나노튜브를 고분자 재료의 보강재로서 이용하기 위하여 고분자 매트릭스에 탄소나노튜브를 분산시키는 기술이 중요하다. 탄소나노튜브는 합성과정에서 탄소나노튜브 사이의 반데르 발스 힘(van der Waals)에 의해 응집된 상태로 얻어지는데, 이렇게 응집된 탄소나노튜브는 물이나 유기 용매에 녹지 않기 때문에 이들을 고분자 매트릭스에 균일하게 분산시키기 어렵다. 고분자 매트릭스 내에 응집된 상태로 존재하는 탄소나노튜브는 복합재내에서 강화제의 역할보다는 오히려 약점으로 작용하게 되어 보강재로서의 역할을 충분히 수행하지 못하게 된다. 따라서 고분자 매트릭스 내에 탄소나노튜브를 하나하나의 개체로 분산시키는 작업은 성공적인 고분자 나노복합재의 개발에서 중요한 과정이라고 할 수 있다. In order to use carbon nanotubes as a reinforcing material of a polymer material, a technique of dispersing carbon nanotubes in a polymer matrix is important. Carbon nanotubes are agglomerated by van der Waals between the carbon nanotubes during the synthesis process.These agglomerated carbon nanotubes are not dissolved in water or organic solvents, so they are uniform in the polymer matrix. Hard to disperse Carbon nanotubes present in an aggregated state in the polymer matrix act as a weak point rather than as a reinforcing agent in the composite material, and thus do not sufficiently perform the role as a reinforcing material. Therefore, dispersing carbon nanotubes into individual objects in the polymer matrix is an important process in the development of successful polymer nanocomposites.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 계면활성제 첨가, 고분자 랩핑 등을 이용한 물리적 개질 방법, 탄소나노튜브 표면에 기능성기를 도입시키는 화학적 개질 방법 및 분산제나 초음파처리를 이용하는 방법 등이 개발되어 실시되고 있다.In order to solve these problems, physical modification methods using surfactants, polymer lapping, and the like, chemical modification methods for introducing functional groups on the surface of carbon nanotubes, and methods using dispersants or ultrasonication have been developed.

한국공개특허 제2007-0013755호 “고농도 탄소나노튜브 용액용 분산제 및 이를 포함하는 조성물”에서는 머리부분이 소수성 사슬로 구성되고, 머리를 이루는 사술부분의 탄소가 모두 불소로 치환되어 있는 단분자 또는 고분자를 분산제로 사용하고 있다.In Korean Patent Publication No. 2007-0013755 "Dispersant for a high concentration carbon nanotube solution and a composition comprising the same", a single molecule or a polymer in which the head is composed of hydrophobic chains and all the carbons in the head part of the head are substituted with fluorine Is used as a dispersant.

한국공개특허 제2007-0016766호 “파이렌 유도체를 이용하여 개질된 탄소나노튜브와 이를 이용한 고유전성 고분자/탄소나노튜브 복합체 및 이들의 제조방법”에서는 파이렌 유도체와 탄소나노튜브를 용매와 혼합하여 탄소나노튜브에 파이렌 유도체를 흡착시키므로 탄소나노튜브의 자체 응집현상을 개질하고 있다.In Korean Patent Publication No. 2007-0016766 “Carbon Nanotubes Modified Using Pyrene Derivatives and Highly Dielectric Polymer / Carbon Nanotube Composites Using the Same and Methods for Manufacturing the Same” are prepared by mixing pyrene derivatives and carbon nanotubes with a solvent. Adsorption of pyrene derivatives to carbon nanotubes modifies the self-aggregation of carbon nanotubes.

본 발명에서는 탄소나노튜브와 고분자 매트릭스 사이의 계면 접착력을 향상시키기 위하여 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제, 이를 이용하여 제조한 고분자/탄소나노튜브 복합재를 개발하였다. In the present invention, in order to improve the interfacial adhesion between the carbon nanotubes and the polymer matrix, a dispersant capable of effectively dispersing the carbon nanotubes in the polymer matrix was developed, and a polymer / carbon nanotube composite prepared by using the same was developed.

본 발명의 목적은 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제를 제공하고, 분산제를 사용한 고분자/탄소나노튜브 복합재를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a dispersant capable of effectively dispersing carbon nanotubes in a polymer matrix, and to provide a polymer / carbon nanotube composite using a dispersant.

본 발명은 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제 및 이를 이용한 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소나노튜브와 강한 π-π 상호작용을 하는 폴리티오펜 주쇄 및 다양한 고분자 매트릭스와 상용성을 가지고 있는 폴리메틸메타크릴레이트(이하 ‘PMMA’라 한다.) 브러쉬를 포함하는 PMMA 그래프트 공중합체에 관한 것이다. 또한 상기 PMMA 그래프트 공중합체를 분산제로 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재에 관한 것이다.The present invention relates to a dispersant capable of effectively dispersing carbon nanotubes in a polymer matrix and a polymer / carbon nanotube composite using the same, and more particularly, to a polythiophene main chain having strong π-π interaction with carbon nanotubes; The present invention relates to a PMMA graft copolymer comprising a polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) brush having compatibility with various polymer matrices. The present invention also relates to a polymer / carbon nanotube composite including the PMMA graft copolymer as a dispersant.

본 발명에 따른 PMMA 그래프트 공중합체는 폴리티오펜 주쇄가 탄소나노튜브와 강한 π-π 상호작용을 하고, PMMA 브러쉬가 다양한 고분자 매트릭스와 상용성을 나타내기 때문에 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시키는 분산제로서 유용하게 사용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 분산제를 이용하여 탄소나노튜브가 균일하게 분산된 고분자/MWCNT 나노복합재를 제공할 수 있다.The PMMA graft copolymer according to the present invention effectively disperses carbon nanotubes in the polymer matrix because the polythiophene backbone has strong π-π interaction with the carbon nanotubes and the PMMA brush exhibits compatibility with various polymer matrices. It can be usefully used as a dispersant. In addition, it is possible to provide a polymer / MWCNT nanocomposite in which carbon nanotubes are uniformly dispersed using the dispersant according to the present invention.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 하기 구조식1로 나타내는 PMMA 그래프트 공중합체를 제공한다.According to a suitable embodiment of the present invention, PMMA graft copolymer represented by the following structural formula (1) is provided.

[구조식1][Formula 1]

Figure 112007050496218-pat00001
Figure 112007050496218-pat00001

(상기에서 m=3n이고, n은 1 내지 30, k는 1 내지 30의 정수임) (Where m = 3n, n is 1 to 30, k is an integer of 1 to 30)

본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 상기한 PMMA 그래프트 공중합체를 분산제로서 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재를 제공하고, 상기 고분자는 비닐계 공중합체인 것을 특징으로 한다.According to another suitable embodiment of the present invention, there is provided a polymer / carbon nanotube composite including the PMMA graft copolymer as a dispersant, wherein the polymer is a vinyl copolymer.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 상기 비닐계 공중합체는 스티렌, o-, m-, p-에틸스티렌, o-, m-, p-메틸스티렌 및 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종과 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종을 공중합하여 제조된 화합물인 것을 특징으로 한다.According to another suitable embodiment of the invention, the vinyl copolymer is a monomer mixture of styrene, o-, m-, p-ethylstyrene, o-, m-, p-methylstyrene and methacrylic acid methyl ester It is characterized in that the compound prepared by copolymerizing one selected from the group consisting of one selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile and ethacrylonitrile.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 상기 비닐계 공중합체는 스티렌과 아크릴로니트릴을 공중합하여 제조된 화합물인 것을 특징으로 한다.According to another suitable embodiment of the present invention, the vinyl copolymer is a compound prepared by copolymerizing styrene and acrylonitrile.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 3-티오펜에탄올과 2-브로모이소부티릴 브로마이드를 반응시켜 하기 구조식2의 화합물Ⅰ(2-브로모-2-메틸-프로피온산 2-티오펜-3-일-에틸 에스테르, BMPT)을 제조하는 단계, 상기 화합물Ⅰ과 3-헥실티오펜을 반응시켜 하기 구조식3의 화합물Ⅱ를 제조하는 단계 및 상기 화합물Ⅱ를 마크로개시제로 사용하여 메틸메타크릴레이트를 원자이송라디칼중합시키는 단계를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체의 제조방법을 제공한다.According to another suitable embodiment of the present invention, by reacting 3-thiophenethanol and 2-bromoisobutyryl bromide, Compound I (2-bromo-2-methyl-propionic acid 2-thiophene-) Preparing 3-yl-ethyl ester, BMPT), reacting Compound I with 3-hexylthiophene, preparing Compound II of Formula 3 below, and using the compound II as a macroinitiator, methylmethacrylate. It provides a method for producing a polymethyl methacrylate graft copolymer comprising the step of atomic transfer radical polymerization.

[구조식2][Formula 2]

Figure 112007050496218-pat00002
Figure 112007050496218-pat00002

[구조식3][Formula 3]

Figure 112007050496218-pat00003
Figure 112007050496218-pat00003

(상기에서 m=3n이고, n은 1 내지 30의 정수임)(Where m = 3n and n is an integer from 1 to 30)

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 분산제인 PMMA 그래프트 공중합체(P(BMPT-co-HT)-g-PMMA)체는 3-티오펜-에탄올, 2-브로모이소부티릴 브로마이드 및 3-헥실티오펜을 반응시켜 P(BMPT-co-HT) 공중합체를 제조한 후 상기 공중합체를 마크로 개시제로 사용하여 메틸메타크릴레이트를 원자이송라디칼중합시킴으로 제조된다.PMMA graft copolymer (P (BMPT- co -HT) -g- PMMA), which is a dispersant according to the present invention, is reacted with 3-thiophene-ethanol, 2-bromoisobutyryl bromide and 3-hexylthiophene. After preparing a P (BMPT-co-HT) copolymer, methyl methacrylate is prepared by atomic transfer radical polymerization using the copolymer as a macro initiator.

[1] 폴리티오펜 주쇄(backbone)의 제조[1] preparation of polythiophene backbone

하기 반응식 1에서 나타낸 바와 같이 3-티오펜에탄올(3-thiopheneethanol)과 2-브로모이소부티릴 브로마이드(2-bromoisobutyryl bromide)를 트리에틸아민(triethylamine) 존재 하에 25℃ 내지 35℃에서 24시간 동안 교반하면서 반응시켜서 화합물 Ⅰ인 2-브로모-2-메틸-프로피온산 2-티오펜-3-일-에틸 에스테르(2-Bromo-2-methylpropionic acid 2-thiophene 3-ylethyl ester, BMPT)를 합성한다. 상기 3-티오펜-에탄올과 2-브로모이소부티릴 브로마이드의 몰비는 1:1~2일 수 있으며, 바람직하게는 1:1.2이다. 2-브로모이소부티릴 브로마이드의 비율이 상대적으로 높으면 반응 후에 미반응 2-브로모이소부티릴 브로마이드를 제거해야 하고, 2-브로모이소부티릴 브로마이드의 비율이 이보다 낮으면 반응 수율이 낮아지게 된다.As shown in Scheme 1 below, 3-thiopheneethanol and 2-bromoisobutyryl bromide were reacted at 25 ° C. to 35 ° C. for 24 hours in the presence of triethylamine. The reaction is carried out while stirring to synthesize 2-bromo-2-methyl-propionic acid 2-thiophen-3-yl-ethyl ester (2-Bromo-2-methylpropionic acid 2-thiophene 3-ylethyl ester, BMPT). . The molar ratio of 3-thiophene-ethanol and 2-bromoisobutyryl bromide may be 1: 1 to 2, preferably 1: 1.2. If the proportion of 2-bromoisobutyryl bromide is relatively high, unreacted 2-bromoisobutyryl bromide should be removed after the reaction, and if the ratio of 2-bromoisobutyryl bromide is lower than this, the reaction yield will be lowered. do.

다음으로 하기 반응식 2에서 나타낸 바와 같이 상기 화합물 Ⅰ(BMPT)에 3-헥실티오펜(3-hexylthiophene)을 첨가하여 25℃ 내지 35℃에서 24시간 동안 교반하면서 반응시켜서 화합물 Ⅱ인 P(BMPT-co-HT) 공중합체를 제조한다. 상기 BMPT와 3-헥실티오펜을 공중합시키는 과정에서 단량체 조성비를 변화시킴으로서 폴리티오펜 주쇄의 그래프트 밀도를 조절할 수 있고 하기의 PMMA의 중합도를 다양하게 조절할 수 있다. 이론적으로 BMPT 단량체와 3-헥실티오펜 단량체의 몰비에 제한은 없지만, 두 단량체의 몰비에 의해 최종 탄소난튜브 분산제의 그래프트 밀도(graft density)가 결정된다. 그래프트 밀도가 너무 높으면 PMMA 그래프트 사이의 상호작용으로 인해 분산제의 효율이 약화된다. 따라서 BMPT 단량체와 3-헥실티오펜 단량체의 몰비는 1:1 내지 1:5인 것이 바람직하다. Next, as shown in Scheme 2, 3-hexylthiophene was added to Compound I (BMPT), and reacted with stirring at 25 ° C. to 35 ° C. for 24 hours to give P (BMPT- co). -HT) copolymer. By changing the monomer composition ratio in the process of copolymerizing the BMPT and 3-hexylthiophene, the graft density of the polythiophene main chain can be controlled and the degree of polymerization of the PMMA can be controlled in various ways. Theoretically, there is no limitation on the molar ratio of the BMPT monomer and the 3-hexylthiophene monomer, but the graft density of the final carbon nanotube dispersant is determined by the molar ratio of the two monomers. If the graft density is too high, the interaction between the PMMA grafts weakens the efficiency of the dispersant. Therefore, the molar ratio of the BMPT monomer and the 3-hexylthiophene monomer is preferably 1: 1 to 1: 5.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112007050496218-pat00004
Figure 112007050496218-pat00004

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112007050496218-pat00005
Figure 112007050496218-pat00005

(m=3n이고, n은 1 내지 30의 정수임)(m = 3n, n is an integer from 1 to 30)

[2] PMMA 그래프트 공중합체의 중합 [2] polymerization of PMMA graft copolymer

하기 반응식 3에 나타낸 바와 같이 화합물 Ⅱ인 P(BMPT-co-HT) 공중합체를 마크로개시제(macroinitiator)로 사용하여 메틸메타크릴레이트(methyl meta acrylate)를 원자이송라디칼중합(Atomic Transfer Radical Polymerization, ATRP) 에 의해 폴리티오펜을 기본으로 하는 PMMA 그래프트 공중합체인 P(BMPT-co-HT)-g-PMMA를 합성한다. 이때 비가역종결반응이 MMA의 ATRP 중에 발생할 수 있는데 이를 피하기 위하여 반응 중에 촉매로서 CuCl을 소량 첨가한다. ATRP 중에 비가역종결반응을 방지하기 위하여 CuCl 및 CuBr2와 같은 불활성제를 첨가한다.As shown in Scheme 3 below, methyl methacrylate (Atmic Transfer Radical Polymerization, ATRP) was prepared using P (BMPT- co- HT) copolymer of compound II as a macroinitiator. ) PMMA graft copolymer P (BMPT- co -HT backed by the polythiophene by a) synthesizing an -PMMA g. At this time, irreversible termination reaction may occur in ATRP of MMA. To avoid this, a small amount of CuCl is added as a catalyst during the reaction. Inerts such as CuCl and CuBr 2 are added to prevent irreversible termination in ATRP.

[반응식 3]Scheme 3

Figure 112007050496218-pat00006
Figure 112007050496218-pat00006

(m=3n이고, n은 1 내지 30의 정수이고, k는 1 내지 30의 정수임)(m = 3n, n is an integer from 1 to 30, k is an integer from 1 to 30)

이와 같이 합성된 PMMA 그래프트 공중합체는 폴리티오펜 주쇄가 탄소나노튜브와 강한 π-π 상호작용을 하며, PMMA 브러쉬가 다양한 고분자 매트릭스와 상용성을 가지고 있기 때문에 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스에 효과적으로 분산시킬 수 있다. The PMMA graft copolymer thus synthesized has strong π-π interaction with the polythiophene backbone and carbon nanotubes, and since the PMMA brush has compatibility with various polymer matrices, it is possible to effectively disperse the carbon nanotubes in the polymer matrix. Can be.

상기한 PMMA 그래프트 공중합체를 분산제로 이용하여 고분자/탄소나노튜브 나노복합재를 제조하는 방법을 이하에서 설명한다. A method of preparing a polymer / carbon nanotube nanocomposite using the PMMA graft copolymer as a dispersant will be described below.

본 발명에 따른 고분자로는 비닐계 공중합체가 사용될 수 있다. As the polymer according to the present invention, a vinyl copolymer may be used.

본 발명에서 적절하게 사용될 수 있는 비닐계 공중합체는 스티렌, o-, m-, p-에틸스티렌, o-, m-, p-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬 치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종과 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 에타크릴로니트릴, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 메틸 에스테르류, 무수말레인산, C1-C4 알킬 또는 페닐 N-치환 말레이미드 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 공중합한 것이 될 수 있다.Vinyl copolymers that can be suitably used in the present invention are styrene, o-, m-, p-ethylstyrene, o-, m-, p-methylstyrene, halogen or alkyl substituted styrene, C1-C8 alkyl methacrylate 1 type selected from the group consisting of esters, C1-C8 acrylic acid alkyl esters or mixtures thereof, acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, C1-C8 methacrylic acid alkyl esters, C1-C8 acrylic acid It may be a copolymer of one selected from the group consisting of methyl esters, maleic anhydride, C1-C4 alkyl or phenyl N-substituted maleimides or mixtures thereof.

상기의 C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류는 각각 메타크릴산 또는 아크릴산의 알킬 에스테르류로서 1~8개의 탄소원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어지진 에스테르류이다. 이들의 구체예로서는 메타크릴산 메틸 에스테르, 메타크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르, 아크릴산 메틸 에스테르 또는 메타크릴산 프로필 에스테르를 들 수 있다.The C1-C8 methacrylic acid alkyl esters or C1-C8 acrylic acid alkyl esters are esters obtained from monohydryl alcohols containing 1 to 8 carbon atoms as alkyl esters of methacrylic acid or acrylic acid, respectively. Specific examples of these include methacrylic acid methyl ester, methacrylic acid ethyl ester, acrylic acid ethyl ester, acrylic acid methyl ester or methacrylic acid propyl ester.

본 발명의 바람직한 비닐계 공중합체로는 스티렌, o-, m-, p-에틸스티렌, o-, m-, p-메틸스티렌 및 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종과 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종을 공중합하여 제조된 것을 들 수 있다. Preferred vinyl copolymers of the present invention include acryl and one selected from the group consisting of monomer mixtures of styrene, o-, m-, p-ethylstyrene, o-, m-, p-methylstyrene and methacrylic acid methyl ester. The thing manufactured by copolymerizing 1 type chosen from the group which consists of ronitrile, methacrylonitrile, and ethacrylonitrile is mentioned.

상기의 비닐계 공중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상중합법으로 제조될 수 있으며, 중량 평균 분자량이 15,000~600,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The vinyl copolymer may be prepared by emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization or bulk polymerization, and it is preferable to use a weight average molecular weight of 15,000 to 600,000.

또한 본 발명에서 적절하게 사용될 수 있는 다른 비닐계 공중합체로는 메타 크릴산메틸 에스테르 단량체와 선택적으로 아크릴산 메틸 에스테르 또는 아크릴산 에틸 에스테르의 단량체 혼합물로부터 제조된 것을 들 수 있다. 상기 메타크릴산 메틸 에스테르계 중합체는 유화중합, 현탁중합, 용액중합 또는 괴상 중합법으로 제조될 수 있으며, 중량평균 분자량이 20,000~250,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Other vinyl copolymers that may be suitably used in the present invention include those prepared from monomer mixtures of methyl methacrylate monomers and optionally acrylic acid methyl esters or acrylic acid ethyl esters. The methacrylic acid methyl ester polymer may be prepared by emulsion polymerization, suspension polymerization, solution polymerization or bulk polymerization, and a weight average molecular weight of 20,000 to 250,000 is preferably used.

또한 본 발명에서 적절하게 사용될 수 있는 또 다른 비닐계 공중합체로는 스티렌과 무수말레인산의 공중합체로서, 연속괴상중합법 및 용액중합법을 이용하여 제조할 수 있다. 두 단량체 성분의 조성비는 넓은 범위에서 변화될 수 있으며, 바람직하기로는 무수말레인산의 함량이 5~60 중량%인 것으로 스티렌/무수말레인산계 공중합체의 중량평균 분자량은 20,000~200,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, another vinyl copolymer that may be suitably used in the present invention is a copolymer of styrene and maleic anhydride, and may be prepared using a continuous bulk polymerization method and a solution polymerization method. The composition ratio of the two monomer components can be varied in a wide range. Preferably, the content of maleic anhydride is 5 to 60% by weight, and the weight average molecular weight of the styrene / maleic anhydride copolymer is preferably 20,000 to 200,000. Do.

이하에서는 상기 비닐계 공중합체 중 스티렌과 아크릴로니트릴로부터 제조된 공중합체인 SAN(poly(styren-co-acrylonitrile)을 이용한 나노 복합재에 대해 설명한다.Hereinafter, a nanocomposite using poly (styren-co-acrylonitrile) (SAN) which is a copolymer prepared from styrene and acrylonitrile in the vinyl copolymer will be described.

본 발명에 따른 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, 이하 'MWCNT'라 한다.), 다발형 탄소나노튜브(rope carbon nanotube)를 포함하고 바람직하게는 다중벽 탄소나노튜브를 사용한다. 가격도 비싸고 불순물 함량이 상대적으로 높은 단일벽 탄소나노튜브에 비하여 비교적 저렴하면서 순도도 높은 다중벽 탄소나노튜브를 사용하는 것이 상업적으로 유리하다. Carbon nanotubes according to the present invention is a single-walled carbon nanotube (single-walled carbon nanotube), double-walled carbon nanotube (double-walled carbon nanotube), multi-walled carbon nanotube (hereinafter referred to as "MWCNT") ), Including bundle carbon nanotubes, and preferably multi-walled carbon nanotubes. It is commercially advantageous to use multi-walled carbon nanotubes, which are expensive and have high purity, compared to single-walled carbon nanotubes, which are expensive and have a relatively high impurity content.

<SAN/MWCNT 나노복합재의 제조><Production of SAN / MWCNT Nanocomposites>

SAN/MWCNT 나노복합재는 용액혼합법에 의해 제조된다. 클로로포름에 상기 방법으로 제조된 PMMA 그래프트 공중합체((BMPT-co-HT)-g-PMMA)와 MWCNT를 용해시킨 후 1시간 내지 2시간 초음파처리한다. 그 후 상기 분산용액에 SAN 용액을 첨가한 후 다시 10 내지 20분간 초음파처리하여 SAN/P(BMPT-co-HT)-g-PMMA/MWCNT 나노복합재를 제조한다. 본 발명에 따라 제조된 나노복합재는 SAN에 대하여 MWCNT를 0.01중량% 내지 1중량% 함유하는 것을 특징으로 한다. 또한 분산제로서 투입되는 PMMA 그래프트 공중합체와 MWCNT는 1:1(중량비)로 투입하는 것이 바람직하다.SAN / MWCNT nanocomposites are prepared by solution mixing. After dissolving PMMA graft copolymer ((BMPT- co -HT) -g- PMMA) and MWCNT prepared in the above method in chloroform, it is sonicated for 1 to 2 hours. Thereafter, the SAN solution is added to the dispersion solution and then ultrasonicated for 10 to 20 minutes to prepare SAN / P (BMPT- co -HT) -g- PMMA / MWCNT nanocomposite. Nanocomposites prepared according to the present invention are characterized by containing 0.01% by weight to 1% by weight of MWCNTs relative to SAN. In addition, the PMMA graft copolymer and MWCNT added as a dispersant are preferably added in a ratio of 1: 1 (weight ratio).

아래에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is construed as being limited to the embodiments described below. Can not be done.

실시예Example

실시예 1(PMMA 그래프트 공중합체 제조)Example 1 (Preparation of PMMA Graft Copolymer)

3-티오펜에탄올(3-thiophenethanol) 4mL(0.036mol), 트리에틸아민(triethylamine) 5.5mL(0.040mol) 및 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 40mL를 질소분위기 하에서 플라스크에 넣은 후 0℃에서 냉각시켰다. 그 후 10mL의 메틸렌클로라이드에 용해된 2-브로모이소부틸 브로마이드 5.3mL(0.043 mol)을 질소 분위기 하에서 한 방울씩 천천히 반응용기에 첨가하였다. 첨가 후 반응 혼합액은 30℃에서 24시간 교반시켰다. 반응혼합액에서 트리에틸아민 하이드로클로라이드의 백색 침전물을 거른 후, 여과액을 디에틸에테르 300mL로 희석하여 1% HCL, 5% Na2CO3으로 세정하고 물로 희석한다. 디에틸에테르층의 생성물(crude product)에서 디에틸에테르를 증발시켜서 응축된 잔여물은 에틸아세테이트와 n-헥산(5:95/v:v)의 혼합 용매를 사용한 실리카 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 BMPT 8.9g(0.032 mol, 89%)을 얻었다. 4 mL (0.036 mol) of 3-thiophenethanol (0.036 mol), 5.5 mL (0.040 mol) of triethylamine, and 40 mL of methylene chloride were added to a flask under a nitrogen atmosphere and then cooled at 0 ° C. Thereafter, 5.3 mL (0.043 mol) of 2-bromoisobutyl bromide dissolved in 10 mL of methylene chloride was slowly added dropwise to the reaction vessel under a nitrogen atmosphere. After addition, the reaction mixture was stirred at 30 ° C. for 24 hours. After filtering the white precipitate of triethylamine hydrochloride from the reaction mixture, the filtrate was diluted with 300 mL of diethyl ether, washed with 1% HCL, 5% Na 2 CO 3 and diluted with water. The residue condensed by evaporation of diethyl ether from the crude product of the diethyl ether layer was purified by silica column chromatography using a mixed solvent of ethyl acetate and n -hexane (5: 95 / v: v) to obtain BMPT. 8.9 g (0.032 mol, 89%) was obtained.

다음으로 FeCl3 2.3g(0.014mol)을 플라스크에 넣은 후 질소 가스로 퍼지(purge)한다. 그 후 클로로포름 20mL를 플라스크에 넣고, 클로로포름 5mL에 BMPT 1g(0.0036mol) 및 3-헥실티오펜 0.65mL(0.0036mol)을 넣은 용액을 질소 분위기하에서 반응플라스크에 추가한다. 그 후 반응혼합액을 30℃에서 24시간 교반하고, 800mL의 메탄올로 침전시키고 여과 및 세정하여 P(BMPT-co-HT) 0.67g을 얻었다. Next, 2.3 g (0.014 mol) of FeCl 3 is added to the flask and purged with nitrogen gas. Thereafter, 20 mL of chloroform was added to the flask, and a solution of 1 g (0.0036 mol) of BMPT and 0.65 mL (0.0036 mol) of 3-hexylthiophene was added to the reaction flask under nitrogen atmosphere in 5 mL of chloroform. Thereafter, the reaction mixture was stirred at 30 ° C. for 24 hours, precipitated with 800 mL of methanol, filtered and washed to obtain 0.67 g of P (BMPT- co- HT).

다음으로 반응플라스크에 CuBr 10mg(0.075mmol) 및 CuCl 1.4mg(0.015mmol)을 넣은 후 아르곤 가스로 가스제거 및 충진을 3번 반복하였다. 3번의 동결/용융 사이클(freeze-and-thaw cycle)로 가스제거된 톨루엔 10mL를 플라스크에 넣고, MMA 0.8mL(7.5mmol)를 넣은 후 상기 P(BMPT-co-HT) 30mg 및 톨루엔 5mL를 넣었다. 마지막으로 PMDETA 0.03mL(0.15mmol)을 넣었다. 동결/용융 사이클을 3회 실시한 후 반 응혼합액을 90℃에서 1시간 교반하고, 폴리머를 용해시키기 위하여 50mL의 클로로포름으로 희석하고 여과 및 세정 건조시켜 PMMA 그래프트 공중합체(P(BMPT-co-HT)-g-PMMA) 0.1g을 얻었다.Next, 10 mg (0.075 mmol) of CuBr and 1.4 mg (0.015 mmol) of CuCl were added to the reaction flask, and gas removal and filling were repeated three times with argon gas. 10 mL of degassed toluene was added to the flask in three freeze-and-thaw cycles, and then 0.8 mL (7.5 mmol) of MMA was added, followed by 30 mg of P (BMPT- co- HT) and 5 mL of toluene. . Finally, 0.03 mL (0.15 mmol) of PMDETA was added. After three freeze / melt cycles, the reaction mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour, diluted with 50 mL of chloroform to dissolve the polymer, filtered and washed and dried to obtain PMMA graft copolymer (P (BMPT- co- HT)). g- PMMA) 0.1 g was obtained.

실시예 2(SAN/P(BMPT-co-HT)-g-PMMA/MWCNT 나노복합재 필름 제조)Example 2 (SAN / P (BMPT- co -HT) -g- PMMA / MWCNT Nanocomposite Film Preparation)

PMMA 그래프트 공중합체(P(BMPT-co-HT)-g-PMMA) 1mg, MWCNT 1mg(SAN의 0.05중량%)을 클로로포름 20mL에 넣은 후 1시간 동안 초음파처리한 후 분산용액을 SAN 2g을 포함하고 있는 20mL의 클로로포름 용액에 넣었다. 혼합액을 10분 더 초음파처리하고 과량의 메탄올로 침전시켰다. 침전물을 여과하고 메탄올로 세정한 후 건조시켜 SAN/P(BMPT-co-HT)-g-PMMA/MWCNT 용액을 얻었다. 1 mg of PMMA graft copolymer (P (BMPT- co -HT) -g -PMMA) and 1 mg of MWCNT (0.05 wt% of SAN) were added to 20 mL of chloroform, sonicated for 1 hour, and the dispersion solution contained 2 g of SAN. Into 20 mL chloroform solution. The mixture was sonicated for another 10 minutes and precipitated with excess methanol. The precipitate was filtered off, washed with methanol and dried to give a SAN / P (BMPT- co -HT) -g- PMMA / MWCNT solution.

상기의 방법으로 얻어진 나노복합재 용액을 사용하여 나노복합재 필름을 제조하는 방법은 다음과 같다. 나노복합재 용액을 유리판에 부은 후 닥터 블레이드를 사용하여 용액 필름을 제조한다. 그 후 실온에서 용매를 6시간동안 천천히 증발시키고 30℃에서 24시간동안 진공 조건에서 완전히 건조시켜서 SAN/P(BMPT-co-HT)-g-PMMA/MWCNT 나노복합재 필름을 제조하였다. The method for producing a nanocomposite film using the nanocomposite solution obtained by the above method is as follows. The nanocomposite solution is poured onto a glass plate and then a solution film is prepared using a doctor blade. Thereafter, the solvent was slowly evaporated at room temperature for 6 hours and completely dried in vacuum at 30 ° C. for 24 hours to prepare SAN / P (BMPT- co -HT) -g- PMMA / MWCNT nanocomposite film.

실시예 3Example 3

PMMA 그래프트 공중합체(P(BMPT-co-HT)-g-PMMA) 0.3mg, MWCNT 0.3mg(SAN의 1중량%) 및 SAN 30mg을 사용하는 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 실시하였다. 그 결과 얻어진 SAN/MWCNT 나노복합재를 20mL의 클로로포름에 용해시킨 다음 형광스펙트로그래피를 이용하여 형광방출 스펙트라를 측정하여 도 2에 나타내었다. 또한 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope) 이미지를 도 3a에 나타내었다.The same procedure as in Example 2 was carried out except that 0.3 mg of PMMA graft copolymer (P (BMPT- co -HT) -g- PMMA), 0.3 mg of MWCNT (1% by weight of SAN), and 30 mg of SAN were used. The resulting SAN / MWCNT nanocomposite was dissolved in 20 mL of chloroform, and then fluorescence emission spectra were measured using fluorescence spectroscopy. In addition, FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) image is shown in Figure 3a.

비교예 1(SAN/MWCNT 나노복합재 필름의 제조)Comparative Example 1 (Manufacture of SAN / MWCNT Nanocomposite Film)

1 mg(0.05 중량%)의 탄소나노튜브를 2 g의 SAN 내에 클로로포름을 이용해서 분산시켜서 SAN/MWCNT 복합재를 제조하였다. 제조된 나노복합재 필름의 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope) 이미지를 도 3b에 나타내었다. SAN / MWCNT composites were prepared by dispersing 1 mg (0.05 wt%) of carbon nanotubes using chloroform in 2 g of SAN. FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) image of the prepared nanocomposite film is shown in Figure 3b.

도 2는 분산제인 PMMA 그래프트 공중합체의 폴리티오펜과 MWCNT 사이의 π-π 상호작용을 형광 스펙트로스코피(fluorescence spectroscopy)로 측정하여 나타낸 것이다. 도 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 분산제는 420nm로 조사하였을 때 강한 형광 방출이 관찰되는데, 분산제를 포함하고 있는 SNA/MWCNT 나노복합재의 경우에는 형광방출이 소멸되는 것을 관찰할 수 있다. 이러한 소멸은 MWCNT와 분산제의 폴리티오펜사이에서 π-π 상호작용에 따라 효율적인 에너지 이송으로부터 발생한다. 그러므로 이러한 형광 방출 스펙트라는 MWCNT와 분산제의 폴리티오펜 사이에서 π-π 상호작용이 발생한다는 증거가 된다.FIG. 2 shows the π-π interaction between polythiophene and MWCNT of PMMA graft copolymer as a dispersant, measured by fluorescence spectroscopy. Referring to Figure 2, when the dispersant according to the present invention is observed at 420nm strong fluorescence emission is observed, in the case of the SNA / MWCNT nanocomposite containing the dispersant it can be observed that the fluorescence emission disappears. This disappearance results from efficient energy transfer as a π-π interaction between MWCNTs and the polythiophene of the dispersant. Therefore, this fluorescence emission spectra is evidence that π-π interaction occurs between MWCNT and polythiophene of dispersant.

도 3a는 실시예 3의 분산제를 포함하는 SAN/MWCNT복합재 필름의 FE-SEM 이미지를 나타낸 것이고, 도 3b는 비교예 1의 분산제를 포함하지 않은 SAN/MWCNT 복합 재 필름의 FE-SEM 이미지를 각각 나타낸 것이다. 도 3a에서 SAN 매트릭스에 균일하게 분산되어 있는 MWCNT(밝은 점)를 관찰할 수 있다. 반면에 도 3b에서는 SAN 매트릭스 내에서 MWCNT가 응집되어 있는 것을 관찰할 수 있다. FIG. 3A shows the FE-SEM image of the SAN / MWCNT composite film including the dispersant of Example 3, and FIG. 3B shows the FE-SEM image of the SAN / MWCNT composite film without the dispersant of Comparative Example 1, respectively. It is shown. In FIG. 3A we can see the MWCNTs (bright spots) uniformly distributed in the SAN matrix. On the other hand, in FIG. 3B, it can be observed that MWCNTs are aggregated in the SAN matrix.

도 4는 분산제의 폴리티오펜과 MWCNT 사이의 π-π 상호작용은 라만 스펙트로스코피로 나타낸 것이다. MWCNT는 1350 cm- 1와 1570 cm- 1 에서 특성 피크(peak)를 나타내는데 각각은 D-band 및 G-band라고 한다. MWCNT가 외부에서 유입된 물질과 π-π 상호작용 등을 하게 되면 G-band의 위치가 오른쪽으로 이동하게 된다(이를 업쉬프트(upshift)라고 한다). 도 4를 보면 분산제를 포함하고 있는 SAN/MWCNT(c)의 G-band가 MWCNT(a) 및 SAN/MWCNT(b)에 비하여 오른쪽으로 이동한 것을 알 수 있다. 이는 MWCNT가 본 발명에 따른 분산제와 π-π 상호작용을 하고 있다는 증거가 된다.Figure 4 shows the π-π interaction between the polythiophene and MWCNTs of the dispersant in Raman spectroscopy. MWCNTs exhibit characteristic peaks at 1350 cm - 1 and 1570 cm - 1 , respectively, called D-band and G-band. When the MWCNT interacts with the material introduced from outside, the position of the G-band is shifted to the right (this is called upshift). 4, it can be seen that the G-band of the SAN / MWCNT (c) containing the dispersant has moved to the right side as compared to the MWCNT (a) and the SAN / MWCNT (b). This is evidence that MWCNTs have a π-π interaction with the dispersant according to the invention.

본 발명에 따른 분산제를 이용하여 탄소나노튜브를 균일하게 고분자 매트릭스에 분산시킴으로써 탄소나노튜브를 고분자 재료의 보강재로서 이용할 수 있다..By dispersing the carbon nanotubes uniformly in the polymer matrix using the dispersant according to the present invention, the carbon nanotubes can be used as a reinforcing material of the polymer material.

도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브용 분산제의 합성경로를 도식적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows a synthetic route of the dispersant for carbon nanotubes according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브용 분산제 및 이를 사용한 고분자/탄소나노튜브 복합재의 형광 방출 스펙트라를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the fluorescence emission spectra of the carbon nanotube dispersant according to the present invention and the polymer / carbon nanotube composite using the same.

도 3a는 본 발명에 따른 폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체를 분산제로 사용한 SAN/MWCNT 나노복합재의 FE-SEM 이미지이고, 도 3b는 상기 분산제를 사용하지 않은 SAN/MWCNT 나노복합재의 FE-SEM 이미지이다.Figure 3a is a FE-SEM image of the SAN / MWCNT nanocomposite using the polymethyl methacrylate graft copolymer according to the present invention, Figure 3b is a FE-SEM image of the SAN / MWCNT nanocomposite without the dispersant to be.

도 4는 MWCNT(a), SAN/MWCNT(b) 및 SAN/폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체/MWCNT(c)에 대한 라만스펙트로스코피를 나타낸 것이다.4 shows Raman spectroscopy for MWCNT (a), SAN / MWCNT (b) and SAN / polymethylmethacrylate graft copolymer / MWCNT (c).

Claims (6)

하기 구조식1로 나타낸 폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체. Polymethyl methacrylate graft copolymer represented by the following structural formula 1. [구조식1][Formula 1]
Figure 112008070205938-pat00015
Figure 112008070205938-pat00015
(상기에서 m=3n이고, n은 1 내지 30의 정수이며, k는 1 내지 30의 정수임)(Where m = 3n, n is an integer from 1 to 30, k is an integer from 1 to 30)
제 1항의 폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체를 분산제로서 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재.A polymer / carbon nanotube composite comprising the polymethyl methacrylate graft copolymer of claim 1 as a dispersant. 제 2항에 있어서, 상기 고분자는 비닐계 공중합체인 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재.The polymer / carbon nanotube composite according to claim 2, wherein the polymer is a vinyl copolymer. 제 3항에 있어서, 상기 비닐계 공중합체는 스티렌, o-, m-, p-에틸스티렌, o-, m-, p-메틸스티렌 및 메타크릴산 메틸 에스테르의 단량체 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종과 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 및 에타크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종을 공중합하여 제조된 화합물인 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재. 4. The vinyl copolymer of claim 3, wherein the vinyl copolymer is selected from the group consisting of monomer mixtures of styrene, o-, m-, p-ethylstyrene, o-, m-, p-methylstyrene and methacrylic acid methyl ester. Polymer / carbon nanotube composite, characterized in that the compound prepared by copolymerizing one species selected from the group consisting of acrylonitrile, methacrylonitrile and ethacrylonitrile. 제 3항에 있어서, 상기 비닐계 공중합체는 스티렌과 아크릴로니트릴을 공중합하여 제조된 화합물인 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재.The polymer / carbon nanotube composite according to claim 3, wherein the vinyl copolymer is a compound prepared by copolymerizing styrene and acrylonitrile. 3-티오펜에탄올과 2-브로모이소부티릴 브로마이드를 반응시켜 하기 구조식2의 화합물Ⅰ(2-브로모-2-메틸-프로피온산 2-티오펜-3-일-에틸 에스테르, BMPT)을 제조하는 단계;Reaction of 3-thiopheneethanol with 2-bromoisobutyryl bromide to prepare Compound I (2-bromo-2-methyl-propionic acid 2-thiophen-3-yl-ethyl ester, BMPT) Making; 상기 화합물Ⅰ과 3-헥실티오펜을 반응시켜 하기 구조식3의 화합물Ⅱ를 제조하는 단계; 및Reacting Compound I with 3-hexylthiophene to prepare Compound II of Formula 3; And 상기 화합물Ⅱ를 마크로개시제로 사용하여 메틸메타크릴레이트를 원자이송라디칼중합시키는 단계를 포함하는 폴리메틸메타크릴레이트 그래프트 공중합체의 제조방법.A method for producing a polymethyl methacrylate graft copolymer comprising the step of atomic transfer radical polymerization of methyl methacrylate using the compound II as a macro initiator. [구조식2][Formula 2]
Figure 112007050496218-pat00008
Figure 112007050496218-pat00008
[구조식3][Formula 3]
Figure 112007050496218-pat00009
Figure 112007050496218-pat00009
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