KR101297316B1 - Ｃｎｔ-고분자 복합체 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 기재 중 고르게 분산된 CNT를 포함하는 CNT-고분자 복합체로서, 상기 CNT는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체로 코팅된 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 CNT-고분자 복합체는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT가 고분자 기재에 효과적으로 분산되어 높은 전기적 특성을 가지므로 고분자 복합체 액츄에이터의 전기역학 특성을 매우 향상시키는 장점이 있다.

Description

ＣＮＴ-고분자 복합체 및 이의 제조방법{A Complex of CNT-Polymer and a Method for Preparing the Same}
본 발명은 고분자 기재 중 고르게 분산된 CNT를 포함하는 CNT-고분자 복합체 및 이의 제조방법, 구체적으로는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체로 코팅된 CNT를 포함하는 CNT-고분자 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
탄소나노튜브(CNT:Carbon Nanotube)는 많은 장점에도 불구하고 고분자 기재에 분산이 잘 되지 않는다는 단점이 있다. 분산이 잘되기 하기 위해서 물리적 블렌딩과 화학적 기능화와 분산제의 의한 분산(dispersants-assisted dispersion)가 있다. 물리적 블렌딩은 쉽게 말해 소닉케이션을 이용하여 분산을 시키는데 가격은 저렴하지만 분산 정도는 낮아지게 된다. 그리고 화학적 기능화는 CNT를 산 처리하여 분산이 잘 이루어지게 하지만 전기적 및 화학적 특성을 낮게 만든다. 따라서, 고분자 기재에 잘 분산되는 CNT를 개발할 필요가 있었다.
한국 공개 특허 제10-2011-0046111호
본 발명은 CNT를 어떠한 화학적인 변형이나 물리적인 변형을 하지 않고, 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 이용하여 고분자 기재 중에 높은 분산성을 가지는 CNT-고분자 복합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 하나의 실시예는 고분자 기재 중 고르게 분산된 CNT를 포함하는 CNT-고분자 복합체로서, 상기 CNT는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체로 코팅된 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 또 하나의 실시예는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계; CNT 및 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 블렌딩하여 공액성 고분자 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT를 제조하는 단계; 및 상기 CNT와 CNT가 분산될 기재의 재료가 되는 고분자를 블렌딩하는 단계를 포함하는 CNT-고분자 복합체 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 CNT-고분자 복합체는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT가 π-π결합으로 인하여 강한 결합을 하고 세컨 블록에 의하여 CNT의 뭉침이 없어지면서 높은 용해도를 갖게 되면서 안정화시키는 효과가 있다. 그래서, 고분자 기재에 CNT가 효과적으로 분산되어 높은 전기적 특성을 가지므로 고분자 복합체 액츄에이터의 전기역학 특성을 매우 향상시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공액성 고분자 기반 블록 공중합체인 P3HT-b-PMMA 합성 단계에서 1H-NMR 스펙트럼을 측정하여 합성을 확인한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체와 CNT가 분산되어 있는 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체의 1H-NMR 스펙트럼을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 열분석기인 TGA를 이용하여 각각의 물질에 남아있는 CNT를 나타낸 것이다.
도 4는 FT-IR 분석을 통하여 1200(cm-1)에서 나오는 S-C 결합(bonding) 피크의 변화를 관찰하여 CNT 와 P3HT의 결합을 확인한 것이다.
도 5는 UV-VIS에서 파장에 따른 흡광도를 측정한 것이다. 빨강색의 그래프는 블록 공중합체의 필름 상에서 측정한 것이다. 필름 상태일 때는 폴리(3-헥실티오펜)이 밀집되어 있으므로 600nm에서 흡광이 일어나는 것을 확인하였고 검정색의 그래프는 CNT를 분산 후에 용액상에서 측정한 것이다.
도 6은 UV-VIS의 같은 농도에서 PL을 측정한 결과를 나타낸 것으로, SWCNT와 MWCNT를 분산시킨 블록 공중합체가 CNT 영향에 의해 루미네센스(luminescence)가 감소하였다.
도 7은 DSC분석 결과를 나타낸 것으로 P3HT와 CNT 의 강한 결합에 의해 P3HT의 Tm과 Tc가 사라진 것을 확인할 수 있었다.
도 8은 CNT가 분산된 블록 공중합체를 클로로벤젠에 녹여서 드롭 캐스팅(drop casting)을 이용하여 샘플을 제조한 것을 AFM을 통해 확인한 것이다. (a)는 하이트(height) 이미지이고 (b)는 상(phase) 이미지이다.
도 9는 TEM분석 장치를 이용한 것으로 같은 용매에서 SWCNT 자체만을(a), 블록 공중합체에 분산된 SWCNT(b) MWCNT(c)를 나타낸 것이다.
도 10은 P3HT-PMMA-CNT-PVDF를 필름 상태로 만들어서 전기장에 대한 변형율을 나타낸 것이다.
본 발명은 고분자 기재 중 고르게 분산된 CNT를 포함하는 CNT-고분자 복합체로서, 상기 CNT는 공액성 고분자 기반 블록 공중합체로 코팅된 것이다.
하나의 실시예에서, 상기 공액성 고분자는 폴리(3-헥실티오펜), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 실시예에서, 상기 블록 공중합체는 단일 블록 공중합체, 이중 블록 공중합체, 삼중 블록 공중합체, 멀티 블록 공중합체, 그래프트 공중합체, 스타 공중합체 및 랜덤 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 공중합체로 코팅된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 실시예에서, 상기 CNT는 단발구조의 나노튜브 (Single-Walled Carbon NanoTube:SWCNT), 이중벽구조의 나노튜브 (Double-Walled Carbon NanoTube:DWCNT), 다중벽구조의 나노튜브 (Multi-Walled Carbon NanoTube:MWCNT), 다발형구조의 나노튜브 (Rope-Walled carbon NanoTube:RWCNT)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상, 예를 들어 단발구조의 나노튜브일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 실시예에서, 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체는 공액성 고분자에 비공액성 고분자(non-conjugated polymer)가 도입된 블록공중합체일 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 블록공중합체 중 비공액성 고분자는 특별히 제한되지 않으나, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 나일론(nylon), 시아노폴리머(cyanopolymer), 폴리우레아(polyurea) 및 폴리티오우레아(polythiourea)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 구체적으로는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)일 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체는 폴리(3-헥실티오펜)에 특히 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 도입한 하기 화학식 1로 표현되는 P3HT-b-PMMA 블록공중합체일 수 있다.
Figure 112011065496275-pat00001
(상기 화학식 1에서, n은 5 내지 300의 정수이고, m은 1 내지 1000의 정수임.)
하나의 실시예에서, 상기 블록 공중합체 중 공액성 고분자 블록은 CNT는 공유결합을 통해 연결되고, 비공액성 고분자는 CNT의 외부를 향해 위치할 수 있다.
상기 CNT와 P3HT가 π-π 결합을 통하여 분산이 잘 이루어지게 되고, 최종적으로는 CNT에 P3HT가 wapping되면서 CNT밖으로는 PMMA의 블록이 존재할 수 있다. 이와 같은 P3HT-b-PMMA의 블록 공중합체를 통해 CNT를 고분자 기재 중에 고르게 분산시킬 수 있다.
상기 고분자 기재는 폴리비닐리덴불화물(PVDF), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)과 트리플루오로에틸렌(TrFE)과의 공중합체(PVDF-TrFE: Poly(vinylidenefluoride)-trifluoroethylen), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)을 포함하는 고분자, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드(PVC)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVA) 및 폴리비닐아세테이트(PVA)를 포함하는 블록 공중합체를 포함하는 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 PVDF(Polyvinylidene Fluoride: 폴리비닐리덴 불화물)일 수 있다. PVDF는 전기적 에너지를 기계적 에너지의 거동을 보이는 액츄에이터의 메트릭스로 사용되는데 이 때, 높은 변위를 갖기 위해서는 CNT와 같이 전자를 많이 가지고 있는 물질을 필요로 한다. 본 발명에서 발명한 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체로 코팅하여 안정화시킨 CNT는 PVDF에 잘 분산되므로 고분자 복합체 액츄에이터의 전기역학 특성을 매우 향상시킬 수 있다. 상기 고분자 기재는 블록 공중합체 중 비공액성 고분자, 예를 들어 P3HT-b-PMMA의 블록 공중합체 중 PMMA의 아크릴기와 결합될 수 있으며 이를 통해 CNT가 PVDF에서 잘 분산될 수 있다.
상기 CNT-고분자 복합체는, CNT가 분산되기 전의 고분자 기재를 기준으로 하였을 때, 유전율이 1~4 배, 보다 구체적으로는 1.19~3.61배인 고유전성 성질을 가질 수 있다.
상기 CNT-고분자 복합체는, 고분자 기재에 CNT가 분산된 필름 형태일 수 있다.
아래 표 1은 P3HT-PMMA-CNT-PVDF를 필름 상태로 만들어서 유전율을 측정한 데이터를 나타낸 것이다. 이 때, 전기장에 대한 변형율을 도 10에 나타내었다.
　 KHz PVDF-TrFE SWNT 0.005wt% SWNT 0.01wt% SWNT 0.05wt% SWNT 0.1wt% SWNT 0.5wt% SWNT 1wt% MWNT 0.1wt% MWNT 0.5wt% MWNT 1wt%
K 0.1 9.67 12.3 14.76 16.23 19.46 29.33 34.93 16.32 20.33 33.62
1 9.47 11.54 14.06 15.47 18.79 27.01 32.16 15.46 17.82 30.51
10 9.23 11.05 13.74 14.79 18.23 26.39 31.13 14.97 17.19 28.69
100 8.61 10.77 13.26 14.06 17.61 25.83 30.2 14.03 16.7 27.94
D 0.1 0.0172 0.0232 0.023 0.0419 0.0484 0.0488 0.084 0.0677 0.062 0.582
1 0.0169 0.0275 0.0271 0.1057 0.152 0.155 0.173 0.149 0.322 0.767
10 0.0302 0.0439 0.0725 0.1809 0.332 0.409 0.43 0.372 0.386 　
100 0.0874 0.1023 0.305 0.524 0.539 0.542 0.54 0.544 0.846 　
상기 표 1에서 K는 유전율을 나타내고, D는 로스값을 나타낸다. 고분자 기재로는 PVDF-TrFE 를 사용하였고, 0.1KHz일 때, 유전율을 측정한 경우 CNT 분산 전의 PVDF-TrFE 에 비하여 1.27에서 3.61배의 값이 측정되었다. 1KHz일 때 유전율은 1.21에서 3.39배의 값이 측정되었고, 10KHz일 때 유전율은, 1.19에서 3.37배의 값이 측정되었다. 100KHz일 때 유전율은 1.25에서 3.50배의 값이 측정되었다.
D는 유전 분극이 일어날 때 전기장 세기는 작아지면서 열에 의해 손실되는 값을 의미하며 이 값이 유전 에너지이다. 이 값은 기준 물질에 비교하여 유전율이 올라갈 때 얼마나 로스값이 커지는냐를 나타내는 값이다.
도 10은 액츄에이션 결과로서 전압을 걸어주면 얼마나 변형(두께 방향으로 줄어들고 면방향으로 늘어나는 것)되는지를 나타내는 그래프이다. 대조군 물질로는 아무것도 분산되지 않은 PVDF-TrFE로 선택하였다. 전기장 10(V/um) 이하에서는 대조군 물질은 구동을 하지 않았고, CNT가 들어감에 따라 구동을 하였다. 또한, 동일한 전기장에서 CNT함량에 따라 변형율이 높아지는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 또한, 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계; CNT 및 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 블렌딩하여 공액성 고분자 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT를 제조하는 단계; 및 상기 CNT와 CNT가 분산될 기재의 재료가 되는 고분자를 블렌딩하는 단계를 포함하는 CNT-고분자 복합체 제조방법에 관한 것이다. 상기 공액성 고분자의 예는 상술한 바와 같다. 또한, 상기 고분자 기재의 예는 상술한 바와 같다.
하나의 실시예에서, 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계는 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계일 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계는 하기 반응식 1로 나타낼 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
하기 반응식 1은 Ru 촉매를 이용하여 원자이동 라디칼 중합(Atom transfer radical polymerization: ATRP) 방식으로 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체를 제조한 것이다.
[반응식1]
Figure 112011065496275-pat00002
(상기 반응식 1에서, n은 5 내지 300의 정수이고, m은 1 내지 1000의 정수임.)
Ru 촉매로는 예를 들어, 트리스(트리페닐포스핀)루테늄(Ⅱ)디클로라이드(tris(triphenylphosphine)ruthenium(Ⅱ)dichloride: Ru(dppp3)3Cl2)을 사용할 수 있다.
상기 Ru 촉매는 트리페닐포스핀(triphenylphosphine)이 리간드로 역할을 하여 Ru 를 안정하제 만든다. 상기 Ru 촉매는 자체적으로 리간드를 가지므로 반응이 안정적인 장점이 있다. 반면, Ru 촉매가 아닌 다른 촉매를 사용하면 별도로 리간드 시약을 넣는 과정이 필요하다. 예를 들어, ATRP촉매의 예인 CuBr 촉매는 펜타메틸디에틸렌트리아민 (N,N,N',N',N"-pentamethyldiethylenetriamine :PMDETA)와 같은 리간드 시약을 별도로 넣음으로써 CuBr Complex를 형성시켜야만 중합이 제어 가능한 단점이 있다. 본 발명에서 사용한 Ru촉매는 상기 문제점을 해결하고, 별도로 리간드를 넣지 않고도 안정적인 반응을 유도할 수 있다.
또한, Ru 촉매를 사용할 경우 첨가제를 더 넣을 수도 있다. 첨가제의 예로 트리부틸아민(Tributylamine: TBA)를 사용할 수 있다. 이러한 아민 첨가제는 Ru 촉매로 인한 중합 반응을 더욱 가속화 시킴과 동시에 정지반응을 발생시키지 않기 때문에 좁은 분자량 분포를 갖는 고분자가 생성시킬 수 있다.
하나의 실시예에서, 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT를 제조하는 단계는 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체를 유기용매, 예를 들어 비극성용매에 충분히 녹인 후에 CNT를 넣고 소닉케이션을 이용하여 블렌딩을 한다. 이때 분산이 되지 않고 남아있는 CNT를 제거하기 위하여 원심분리기를 4~5회 이용할 수 있다. 그 후 회전 증발기(evaporator)로 용매를 제거할 수 있다.
하나의 실시예에서, CNT와 CNT가 분산될 기재의 재료가 되는 고분자를 블렌딩하는 단계는 제조된 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT를 유기용매, 예를 들어 디메틸포름아미드에 녹인 후 PVDF를 첨가하여 소닉케이션으로 충분히 블렌딩을 시켜준다. 이후 물에 침전을 잡아서 CNT-복합체를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예 및 실험예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] P3HT-b-PMMA의 블록 공중합체 합성
P3HT-b-PMMA의 블록 공중합체는 말단이 ECPA기를 갖는 Macro initiator P3HT를 이용하여 PMMA를 갖는 block copolymer를 ATRP중합 방식을 사용하여 합성하였다. Macro initiator를 아르곤 분위기하에 탈기, 탈수된 톨루엔(Toluene)에 충분히 녹인 다음 Freeze-pump-thaw를 통해 불순기체를 제거하였다. 이후 중합촉매인 tris(triphenylphosphine)ruthenium(Ⅱ)dichloride(Ru(dppp3)3Cl2)을 넣고 5분간 교반시킨 후 첨가제(Additive)인 TBA(tributylamine)을 넣고 10분간 반응을 진행한 후 모노머(monomer)인 MMA를 넣고 80℃에서 반응을 진행시켰다. 반응후 -78oC에서 quenching시켜 MeOH에 침전시켰다(반응식1).
폴리(3-헥실티오펜)의 개시제 합성하는 단계에서 각각의 물질을 1H-NMR에서 나오는 피크들을 확인하여 합성을 확인하였고 폴리머의 말단의 수율을 확인 하기 위하여 MALDI-TOF를 이용하여 확인 하였다. 분자량과 분자량 분포도는 GPC를 이용하여 확인하였다(도 1).
[실시예 2] CNT와 P3HT-b-PMMA의 복합체 제조
P3HT-b-PMMA 블록 공중합체를 비극성용매에 충분히 녹인 후 CNT 를 넣고 소닉케이션을 이용하여 블렌딩을 한 다음 분산이 되지 않고 남아있는 CNT를 제거하기 위하여 원심분리기를 4~5회 이용하였다. 그리고나서 회전 증발기(evaporator)로 용매를 제거 하였다. 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체와 CNT가 분산된 폴리(3-헥실티오펜) 기반 블록 공중합체를 1H-NMR로 측정하여 a와 b피크가 사라진 것을 확인 할수 있었다(도 2).
[실시예 3] P3HT-b-PMMA 블록 공중합체와 CNT복합체의 PVDF 중에서의 분산
P3HT-b-PMMA 블록 공중합체와 CNT복합체를 디메틸포름아미드에 녹인 후 PVDF를 첨가하여 소닉케이션에 충분히 블렌딩을 시켜주었다. 이후 물에 침전을 잡아서 P3HT-b-PMMA_CNT_PVDF 복합체를 얻었다..
열분석기인 TGA를 이용하여 각각의 물질에 남아있는 CNT를 도 3에 나타내었다. FT-IR 분석을 통하여 1200(cm-1)에서 나오는 S-C 결합(bonding) 피크의 변화를 관찰하여 CNT 와 P3HT의 결합을 확인하였다(도 4).
UV-VIS에서 파장에 따른 흡광도를 측정하여 도 5에 나타내었고, UV-VIS의 같은 농도에서 PL을 측정한 결과를 도 6에 나타내었다. CNT 를 분산시킨 블록 공중합체가 CNT 영향에 의해 루미네센스(luminescence)가 감소하였다.
도 5에서 검은 선은 CNT가 안 들어간 블록공중합체이고 빨간 선은 CNT가 들어간 것입니다. 검정은 필름 상태이고 빨강은 솔루션 상태이다. 필름상태에서 티오펜은 서로 많이 뭉쳐 있기 때문에 적색전위가 일어나는데 CNT가 들어간 상태에서 아주 용해력이 우수한 용매 안에서도 적색전위가 일어난다는 것은 CNT에 티오펜이 많이 결합하였다는 것을 보여준다. 빨강색과 검정색 그래프가 같이 나오는 이유는 용액상에서도 폴리(3-헥실티오펜)이 CNT에 결합하여 밀집상태가 되므로 같은 흡광도를 나타낸다.
도 6에서는 동일한 농도에서 PL이 감소되었다. 이는 티오펜과 CNT가 파이-파이 결합을 하고 있어서 티오펜이 빛을 흡수하여 전자가 들뜬 상태가 되는데 이를 CNT가 흡수 한다는 것이고, 이는 티오펜과 CNT가 아주 가까이 있다는 것을 의미하고 즉, 결합하고 있다는 증거를 보여주는 것이다.
DSC에 의해 P3HT와 CNT 의 강한 결합에 의해 P3HT의 Tm과 Tc가 사라진 것을 확인할 수 있었다(도 7).
CNT가 분산된 블록 공중합체를 비극성용매에 녹여서 드롭 캐스팅(drop casting)을 이용하여 샘플을 제조한 것을 AFM을 통해 확인하였다. 왼쪽은 하이트(height) 이미지이고 오른쪽은 상(phase) 이미지이다(도 8).
같은 용매에서 CNT 자체만의 TEM분석 장치에 의한 이미지를 (a)에 나타내었고, 블록 공중합체에 분산된 단발구조의 나노튜브 (Single-Walled Carbon NanoTube:SWCNT)를 (b)에 나타내었으며, 블록 공중합체에 분산된 다중벽구조의 나노튜브 (Multi-Walled Carbon NanoTube:MWCNT)를 (c)에 나타내었다(도 9). 분산이 잘 된 것을 확인할 수 있었다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

  1. 고분자 기재 중 고르게 분산된 CNT(Carbon Nanotube:탄소나노튜브)를 포함하는 CNT-고분자 복합체로서,
    상기 CNT는 공액성 고분자(conjugated polymer)에 비공액성 고분자(non-conjugated polymer)가 도입된 공액성 고분자 기반 블록 공중합체로 코팅된 것을 특징으로 하고,
    상기 블록 공중합체는 이중 블록 공중합체, 삼중 블록 공중합체, 멀티 블록 공중합체 및 스타 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 것이며,
    상기 고분자 기재는 블록 공중합체 중 CNT의 외부를 향해 위치하는 비공액성 고분자와 연결되고,
    CNT가 분산되기 전의 고분자 기재를 기준으로 하였을 때, 유전율이 1~4배인 고유전성 성질을 가지는 CNT-고분자 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공액성 고분자는 폴리(3-헥실티오펜), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비공액성 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 나일론(nylon), 시아노폴리머(cyanopolymer), 폴리우레아(polyurea) 및 폴리티오우레아(polythiourea)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체는 하기 [화학식 1]로 나타내는 P3HT-b-PMMA 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
    [화학식 1]
    Figure 112013041915660-pat00003

    상기 화학식 1에서, n은 5 내지 300의 정수이고, m은 1 내지 1000의 정수임.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 공중합체 중 공액성 고분자 블록은 CNT와 공유결합을 통해 연결되고, 비공액성 고분자는 CNT의 외부를 향해 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 기재는 폴리비닐리덴불화물(PVDF), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)과 트리플루오로에틸렌(TrFE)과의 공중합체(PVDF-TrFE: Poly(vinylidenefluoride)-trifluoroethylen), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)을 포함하는 고분자, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드(PVC)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVA) 및 폴리비닐아세테이트(PVA)를 포함하는 블록 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 CNT는 단발구조의 나노튜브 (Single-Walled Carbon NanoTube:SWCNT), 이중벽구조의 나노튜브 (Double-Walled Carbon NanoTube:DWCNT), 다중벽구조의 나노튜브 (Multi-Walled Carbon NanoTube:MWCNT), 다발형구조의 나노튜브 (Rope-Walled carbon NanoTube:RWCNT)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 CNT-고분자 복합체는, 고분자 기재에 CNT가 분산된 필름 형태인 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체.
  13. Ru 촉매를 이용하여 원자이동 라디칼 중합(Atom transfer radical polymerization: ATRP) 방법으로 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계;
    CNT 및 상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 블렌딩하여 공액성 고분자 기반 블록 공중합체가 코팅된 CNT를 제조하는 단계;
    상기 CNT와 CNT가 분산될 기재의 재료가 되는 고분자를 블렌딩하는 단계를 포함하는 CNT-고분자 복합체 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공액성 고분자는 폴리(3-헥실티오펜), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체 제조방법.
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 공액성 고분자 기반 블록 공중합체를 제조하는 단계는 하기 [반응식 1]로 나타내는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체 제조방법.
    [반응식1]
    Figure 112011065496275-pat00004

    상기 반응식 1에서, n은 5 내지 300의 정수이고, m은 1 내지 1000의 정수임.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 고분자는 폴리비닐리덴불화물(PVDF), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)과 트리플루오로에틸렌(TrFE)과의 공중합체(PVDF-TrFE: Poly(vinylidenefluoride)-trifluoroethylen), 폴리비닐리덴불화물(PVDF)을 포함하는 고분자, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드(PVC)를 포함하는 블록공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVA) 및 폴리비닐아세테이트(PVA)를 포함하는 블록 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 CNT-고분자 복합체 제조방법.
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