KR101378374B1 - Esd 및 emi 기능을 가지는 조성물 제조방법 - Google Patents

Esd 및 emi 기능을 가지는 조성물 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 전처리(DISPERSION) 공정을 거치도록 한 후, 탄소나노튜브의 가장 큰 사용상의 문제점인 Van Der Waals Force를 제어함과 동시에, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 혼합하여 전기적 저항을 자유롭게 할 수 있도록 함으로써, 이러한 특성에 의해 외부의 전자기적 shock를 정전분산시켜 장치를 보호함과 동시에 정전기 및 전자파의 유해로부터 자유로울수 있도록 한 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법에 관한 것이다.

Description

ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR COMPOSITIONS HAVING FUNCTION OF ELECTROSTATIC DISCHARGE AND ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE}
본 발명은 금속촉매를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브를 분산안정화시키고, 초고분자량 폴리에틸렌과 혼합함으로써, ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법에 관한 것이다.
전자부품들의 소형화 및 고집적화에 의해 고집적 소자들이 많이 사용되고 있는데, 휴대폰, 노트북, PDA, 휴대폰 카메라등의 내부 부품이나 외부로부터 발생된 전자파나 외부의 정전기 발생에 따라 부품이나 장비에 유해한 영향을 미치게 하므로 제품의 케이스등을 통해, 전자파 및 정전기 차폐가 되도록 형성하여 상기 장애를 차단할 수 있도록 다양한 방법이 개발되고 있다.
특히, 탄소나노튜브는 1991년 일본 NEC사의 lijima박사가 흑연 음극에 생성시킨 탄소조성물을 TEM 현미경으로 분석하는 과정에서 발견되었고, 현재도 여러분야에서 적용하려고 많은 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다.
탄소나노튜브(Carbon Nanotube)는 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있고, 튜브의 직경이 나노미터 수준으로 극히 작아서 특유의 전기 화학적 특성을 나타낸다.
탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전계방출 특성을 가진다. 또한 감긴 형태에 따라 반도체의 성질을 띠며 직경에 따라 에너지 갭이 달라지기 때문에 전자분야, 생명공학분야, 의약분야 등에서 주목받고 있다. 예로 탄소나노튜브는 도전막의 형성, 전계방출디스플레이(FED: Field Emission Display)등에서 연구가 활발히 진행되고 있다.
이에, 정전기로 인한 spark 및 shock로 인하여, 민감한 전자기기의 치명적인 손상을 주고 폭발을 일으킬 수 있는 문제점을 상기의 소재를 통해 해결할 수 있는 조성물의 제조방법 제시가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탄소나노튜브와 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene)를 혼합하여, 외부의 전자기적 Shock를 빠르게 소멸시키고, 조성물 자체의 전자기적 에너지를 억제하여, ESD 및 EMI 기능을 부여하여 피해를 최소화할 수 있도록 한 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브가 준비되는 단계(S100); 상기 다중벽 탄소나노튜브가 전처리공정을 거치는 단계(S200); 상기 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브와 초고분자량 폴리에틸렌이 교반혼합되어 전도성 특성이 부여된 조성물이 만들어지는 단계(S300); 전도성 특성이 부여된 조성물이 첨가되어 사전설정형상으로 가공물이 제조되는 단계(S400); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브의(MWCNT)가 전처리(DISPERSION) 공정을 거치도록 함으로서, 탄소나노튜브의 최종 목적의 크기(size), Van Der Waals Force의 950 meV/nm 에너지에 의한 탄소나노튜브(CNT)의 뭉침현상이 제거되고, 종횡비(Aspect ratio)을 정하고 전도성과 오염의 원인인 조성물의 단락contamination을 획기적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 탄소나노튜브를초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene)과 혼합하여 전도성conductive 특성을 부여하여, 필요로 하는 ESD 및 EMI 영역을 자유롭게 생성 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 조성물의 BASE를 이루는 초고분자량 폴리에틸렌 본질의 물성 저하를 최소화하여 여러 분야에서 안정적인 사용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법을 나타낸 일실시예의 순서도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이에, 본 발명의 일실시예를 살펴보면, 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브가 준비되는 단계(S100); 상기 다중벽 탄소나노튜브가 전처리공정을 거치는 단계(S200); 상기 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브와 초고분자량 폴리에틸렌이 교반혼합되어 전도성 특성이 부여된 조성물이 만들어지는 단계(S300); 전도성 특성이 부여된 조성물이 첨가되어 사전설정형상으로 가공물이 제조되는 단계(S400); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다중벽 탄소나노튜브는 직경 5nm ~ 15nm, 길이 100nm ~ 300nm의 종횡비를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초고분자량 폴리에틸렌은 분자량이 4.0 MMg/Mol ~ 10 MMg/Mol 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S300단계에서, 교반혼합은 회전속도 200rpm/min, 내부온도 30℃로 3분간 시계방향으로 회전된 후, 회전속도 500rpm/min, 내부온도 50℃로 7분간 반시계방향으로 회전작동되는 고속믹서장치에 의해 교반혼합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S400단계에서, 상기 조성물은 가공물 100% 중 0.1 ~ 1% 의 혼합비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S400단계에서의 가공물은 조성물에 의해 1.0E+00 ~ 1.0E+10Ω/sq의 전기적 표면저항을 가지되, 180℃ ~ 230℃의 열이 가해져 판형태 또는 봉 형태로 가공되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ESD(Electrostatic Discharge) 및 EMI(electromagnetic interference) 기능을 가지는 조성물 제조방법을 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법은 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 전처리(DISPERSION) 공정을 거쳐 다중벽 탄소나노튜브의 기능을 위한 목적의 크기(size), Van Der Waals Force의 950 meV/nm 에너지에 의한 탄소나노튜브(CNT)의 뭉침현상을 개선하고, 직경 5nm ~ 15nm, 길이 100nm ~ 300nm의 종횡비(Aspect ratio)를 정하여, 조성물의 표면과 내부에서의 핀홀 및 조도와 가스발생을 억제한 탄소나노튜브를 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene)과 혼합하여, 전기적 특성을 부여하는 하는 제조방법에 관한 것이다.
이를 위한 제조방법은 하기와 같다.
1. 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브가 준비되는 단계(S100) 및 2. 상기 다중벽 탄소나노튜브가 전처리공정을 거치는 단계(S200): 금속촉매(ex: Fe, Ni 등이 사용되되, 사용자의 실시예에 따라서 코발트(Co)는 금속촉매로 사용하지 않을 수도 있음이다.)을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브를 준비하는 단계이다.
상기 S200단계를 통해 전처리(DISPERSION)공정을 거침으로써, 상기 다중벽 탄소나노튜브는 사전설정된 크기(직경 5nm ~ 15nm, 길이 100nm ~ 300nm의 종횡비((Aspect ratio)))를 가지며, Van Der Waals Force의 950 meV/nm 에너지에 의한 탄소나노튜브(CNT)의 뭉침현상을 개선되며, 조성물의 표면과 내부에서의 핀홀(Pin Hole) 및 조도(粗度, roughness)와 가스 발생이 억제되어, 후술될 초고분자량 폴리에틸렌과 교반혼합시 균일한 분산이 되며 혼합이 가능해진다.
이를 위해, 본 발명에서는
일반적인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과, 금속촉매(ex: Fe,Ni)를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 혼합한 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과, 금속촉매 코발트Co를 이용하여 성장시킨 탄소나노튜브(MWCNT)를 혼합한 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과, 탄소나노튜브의 전처리 공정을 마친(DISPERSED) 제품과, 전처리(DISPERSION)을 하지 않은 제품과의 조성물을 각각 만들어, 그 성능을 아래 표1과 같이 검증 확인하였다.
표 1. 조성물 평가비교 (◎: 매우좋음, O: 좋음, ㅿ: 보통, X: 나쁨)
UHMWPE
 UHMWPE와
Fe탄소나노튜브		 UHMWPE와
Co탄소나노튜브		 UHMWPE와
분산처리된
Fe탄소나노튜브		 UHMWPE와
분산 처리된
Co탄소나노튜브

조성물 외관 조도
◎
X
X
◎
ㅿ

조성물 내부 단면
◎
X
X
◎
ㅿ

전기저항
X
ㅿ
ㅿ
◎
O

강도
O
ㅿ
ㅿ
◎
ㅿ
상기 표1(평가표)과 같이, 전처리의 공정이 매우 중요함을 볼 수 있으며, 금속촉매(ex: Fe,Ni)를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)의 전도성과 기계적 물성이 높음을 알 수 있었다.
또한, 분산안정화를 위해 1차로 전처리된 다중벽 탄소나노튜브와의 조성물은, 외부 표면 및 절단후 단면의 조도, 곰보현상 즉 핀홀(pin hole)의 발생이 없는것이 확인 되었다.
이에 결과를 참고하여 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene)에 전기적 도전성 특성을 부여하면, 정전기 및 전자기장으로 인한 피해를 최소화 할 수 있어 사용상의 많은 이로움이 발생하게 되는 것이다.
3. 상기 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브에 초고분자량 폴리에틸렌을 교반혼합하여 전도성 특성이 부여된 조성물(혼합물)을 만드는 단계(S300): 전술된 S200단계를 통해 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브에 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene)을 교반혼합하여 전기적 특성이 부여되도록 하는 것이다.
이때 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌은 (4.0 MM g / Mol ~ 10 MM g / Mol) 즉 400백만~1,000만의 분자량을 가진다.
다시말해, 전기적 특성이 없는 초고분자량 폴리에틸렌에, 전도성 물질이면서 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브를 교반혼합단계이며, 전술된 전처리공정에 의해 상기 다중벽 탄소나노튜브는 초고분자량 폴리에틸렌에 균일하게 분산되며 혼합이 가능해진다.
이러한, 교반혼합에는 고속믹서장치가 사용되는데, 상기 고속믹서장치는 최초 고속믹서장치 내부에 투입되는 초고분자량 폴리에틸렌과 다중벽 탄소나노튜브를 회전속도 200rpm/min, 내부온도 30℃로 하여 3분간 시계방향으로 회전되며 교반혼합한 후, 이어서 회전속도 500rpm/min, 내부온도 50℃로 하여 7분간 반시계방향으로 회전작동되어, 초고분자량 폴리에틸렌과 다중벽 탄소나노튜브가 교반혼합되어질 수 있도록 한다.
더불어, 이러한 교반혼합시 고분자량 폴리에틸렌과 다중벽 탄소나노튜브를 다양한 조합비로 하여 교반혼합함으로써, 전기적 저항을 사용자 및 사전설정된 수치로 자유롭게 할 수가 있게 된다.
이러한 상기 고분자량 폴리에틸렌과 다중벽 탄소나노튜브의 조성물은 ESD기능을 가지되, 혼합 후 압출온도 180℃ ~ 230℃의 열을 가하는 공정을 거칠 수 있음이다.
본 발명에서는 다양한 시험을 하여, 하기와 같이 실시예 1 내지 실시예 10에 달하는 실시예를 제공한다.
[실시예1.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.8% : 0.2%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30℃를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의 회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+09 ~ 10승의 저항을 확인하였다.
[실시예2.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.75% : 0.25%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+07 ~ 08승의 저항을 확인하였다.
[실시예3.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.7% : 0.3%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+06 ~ 07승의 저항을 확인 하였다.
[실시예4.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.65% : 0.35%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+05 ~ 06승의 저항을 확인 하였다.
[실시예5.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.6% : 0.4%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+04 ~ 05승의 저항을 확인 하였다.
[실시예6.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.55% : 0.45%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+03 ~ 04승의 저항을 확인 하였다.
[실시예7.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.5% : 0.5%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+02 ~ 03승의 저항을 확인 하였다.
[실시예8.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.45% : 0.55%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+01 ~ 02승의 저항을 확인 하였다.
[실시예9.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.4% : 0.6%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+00 ~ 01승의 저항을 확인 하였다.
[실시예10.]
초고분자량 폴리에틸렌과 1차전처리 공정을 거친 초고분자량 폴리에틸렌(이하, 설명의 편의를 위하여 'MWCNT'라 칭함)의 조합비를 99.35% : 0.65%로 하여, 고속믹서장치를 통해, 회전방향을 오른쪽으로 200rpm/min, 믹서 내부온도 30도를 셋팅하고 3분간 회전시킨후, 순간 회전방향을 왼쪽으로 바꾸어 고속믹서의회전속도 500rpm의 속도와 믹서 내부온도 50℃를 유지하며 7분간의 교반을 하였다.
교반되어진 조성물을 몰드에서 10MPa의 압력으로 10분간 200℃의 열을 가하여 시험편을 만들어 전기저항을 확인 하였다.
이때 표면저항(surface resistance) 1.0E+00 ~ 01승의 저항을 확인 하였다.
더불어, 상기 표면저항의 표식에서 (1.0E+00~01) 1.0은 정수이며 +는 -가 아님을 나타내며 00 ~ 01은 10의 0승 ~ 10의 1승을 의미한다.
1.0E+00 ~ 01승 이후 에서는 탄소나노튜브의 함량이 증가하여도 전기적 저항은 변하지 않았다. 그러나 ESD의 영역은 1.0E+06 ~ 10승이며 EMI의 영역은1.0E+00 ~ 02승이기 때문에 매우 만족하는 결과를 얻었다. 소량의 분산된 탄소나노튜브와 혼합기술로 필요로하는 모든 영역이 가능함을 알 수 있었다.
4. 전도성 특성이 부여된 조성물을 가공물 제조시 첨가하여 가공물을 사전설정형상으로 제조하는 단계(S400): 전술된 S300단계를 거쳐 전도성 특성이 부여된 조성물이 가공물에 제조시 첨가되면서, 가공물 자체가 전도성 특성을 가지게 되는데, 다시말해, 조성물 및 조성물이 첨가된 가공물은 1.0E+00 ~ 1.0E+10Ω/sq의 전기적 표면저항을 가지게 된다.
또한, 사용자의 실시예에 따라, 조성물이 첨가된 가공물은 180℃ ~ 230℃의 열이 가해져 판형태 또는 봉 형태의 다양한 형상으로 제조가 가능할 것이며, 가공물에 첨가되는 조성물의 혼합비율은 가공물 100% 중 0.1 ~ 1%의 혼합비율로 첨가되도록 하며, 이때의 가공물이라 함은 사용목적, 사용자의 실시예에 의해 다양한 재질의 수지가 될 수 있으며, ESD 및 EMI 기능을 가지기 위한 목적이 있는 조성물의 제조라면 다양한 재료가 이에 해당될 수 있음이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

Claims (6)

  1. 코발트를 제외한 금속촉매를 이용하여 성장시킨 다중벽 탄소나노튜브가 준비되는 단계(S100);
    상기 다중벽 탄소나노튜브가 전처리공정을 거치는 단계(S200);
    상기 전처리공정을 거친 다중벽 탄소나노튜브와 초고분자량 폴리에틸렌이 교반혼합되어 전도성 특성이 부여된 조성물이 만들어지는 단계(S300);
    전도성 특성이 부여된 조성물이 첨가되어 사전설정형상으로 가공물이 제조되는 단계(S400); 를 포함하여 이루어지며,
    상기 다중벽 탄소나노튜브는 직경 5nm ~ 15nm, 길이 100nm ~ 300nm의 종횡비를 가지며,
    상기 초고분자량 폴리에틸렌은 분자량이 4.0 MMg/Mol ~ 10 MMg/Mol 이며,
    상기 S300단계에서, 교반혼합은 회전속도 200rpm/min, 내부온도 30℃로 3분간 시계방향으로 회전된 후, 회전속도 500rpm/min, 내부온도 50℃로 7분간 반시계방향으로 회전작동되는 고속믹서장치에 의해 교반혼합되도록 하고,
    상기 S400단계에서, 조성물은 가공물 100% 중 0.1 ~ 1% 의 혼합비율로 첨가되며,
    상기 S400단계에서의 가공물은 조성물에 의해 1.0E+00 ~ 1.0E+10Ω/sq의 전기적 표면저항을 가지되, 180℃ ~ 230℃의 열이 가해져 판형태 또는 봉 형태로 가공되는 것을 특징으로 하는 ESD 및 EMI 기능을 가지는 조성물 제조방법.
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