KR101400406B1 - 탄소나노튜브 복합체의 제조방법 - Google Patents

탄소나노튜브 복합체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브와 용매를 혼합하여 상기 탄소나노튜브가 분산된 현탁액을 제조하는 단계(a단계); 상기 현탁액을 보존하는 단계(b단계); 상기 현탁액 중 상기 용매를 분리시켜 습윤 탄소나노튜브를 제조하는 단계(c단계); 및 상기 습윤 탄소나노튜브와 고분자 용융체를 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 단계(d단계)를 포함하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 화학적 개질제를 첨가하지 않고 단순 보존 단계 과정을 통해 탄소나노튜브를 친수성, 소수성 유체에 균일하게 분산시켜 탄소나노튜브의 전기적 물성이 향상되는 효과가 있다.

Description

탄소나노튜브 복합체의 제조방법{Method of CNT composite}
본 발명은 분산성이 향상된 탄소나노튜브 복합체의 제조방법에 관한 것이다.
탄소나노튜브는 1991년에 발견된 이래, 종래의 물질에서 볼 수 없었던 물리화학적 특성에 의해 다양한 응용분야에서 우수한 특성을 보이고 있다. 특히 탄소나노튜브는 종래의 전도성 재료에 비하여 우수한 기계적 특성과 전기적 특성을 보이고 있으며, 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
탄소나노튜브는 높은 전기 전도성, 열적 안정성 및 기계적 강도로 인하여 다양한 복합 재료의 성분으로 활용되고 있다. 그러나 탄소나노튜브가 갖는 긴 길이 및 탄소나노튜브 상호 간의 강한 인력으로 인하여, 고분자 재료 내에서 낮은 분산도를 가져 그 응용성 및 생산성 면에서 한계를 나타내고 있다.
탄소나노튜브의 이러한 분산성 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나는, 질산, 황산 또는 이들의 혼합 용액과 같은 산 수용액에 탄소나노튜브를 함침시켜 표면을 산화시킴으로써 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키는 것이다. 탄소나노튜브를 산처리 하면, 탄소나노튜브의 표면에 카르복시기의 작용기가 형성되어 탄소나노튜브 상호 간의 정전기적 인력을 극복할 수 있어 분산성이 향상된다. 다만 이러한 산 처리는 탄소나노튜브의 표면을 손상시켜 탄소나노튜브의 물성을 저하시키는 문제점을 갖고 있다. 또한, 산 처리 공정은 작업의 안정성 문제와 오염물의 처리 문제와 같은 환경 문제를 수반하므로 또 다른 문제점을 야기하고 있다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2010-0113823호는 분산성 탄소나노튜브, 분산성 탄소나노튜브-고분자 복합체 및 이의 제조방법이 개시되어 있다.
종래의 탄소나노튜브 복합체의 제조방법은 탄소나노튜브 백본(backbone) 및 하나 이상의 히드록실기를 갖는 C6-C14 방향족 작용기를 포함한 유기 모이어티를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.
그런데 종래의 탄소나노튜브 복합체의 제조방법은 화학적 개질이 필요하여 화학적 개질제의 사용으로 인한 환경적 오염과 에너지 낭비의 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 화학적 개질제를 이용하지 않고 기존의 가공 공정에 단순 보존 방법을 통해 탄소나노튜브를 균일하게 분산시켜 전기적 물성이 향상된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 탄소나노튜브와 용매를 혼합하여 상기 탄소나노튜브가 분산된 현탁액을 제조하는 단계(a단계); 상기 현탁액을 보존하는 단계(b단계); 상기 현탁액 중 상기 용매를 분리시켜 습윤 탄소나노튜브를 제조하는 단계(c단계); 및 상기 습윤 탄소나노튜브와 고분자 용융체를 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 단계(d단계)를 포함하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 화학적 개질제를 첨가하지 않고 단순 보존 단계 과정을 통해 탄소나노튜브를 친수성, 소수성 유체에 균일하게 분산시켜 탄소나노튜브의 전기적 물성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 복합체의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 통한 탄소나노튜브 복합체의 제조방법이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 통한 탄소나노튜브 복합체의 제조방법이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 통한 탄소나노튜브 복합체의 제조방법이다.
본 발명은 탄소나노튜브와 용매를 혼합하여 상기 탄소나노튜브가 분산된 현탁액을 제조하는 단계(a단계); 상기 현탁액을 보존하는 단계(b단계); 상기 현탁액 중 상기 용매를 분리시켜 습윤 탄소나노튜브를 제조하는 단계(c단계); 및 상기 습윤 탄소나노튜브와 고분자 용융체를 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 단계(d단계)를 포함하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 한 구체예에서, 상기 a단계의 탄소나노튜브와 용매의 혼합 시 온도는 20 내지 60℃, 25 내지 60℃ 또는 25 내지 50℃ 일 수 있고, 시간은 최소 10시간에서 최대 10일 일 수 있다.
상기 a단계의 탄소나노튜브는 현탁액 100 중량%에 대하여 3 내지 50 중량%, 3 내지 45 중량% 또는 5 내지 50 중량% 일 수 있고, 용매는 에탄올, 메탄올 또는 부탄올에서 선택된 알코올; 헥세인, 프로페인, 톨루엔 또는 페놀에서 선택된 유기용매; SDS(sodium dodecyl sulfate) 또는 C-TAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)에서 선택된 이온계 계면활성제; 트윈(Tween)을 포함한 비이온계 계면활성제; 액상 가소제; 액상 난연제; 폴리디메틸실록세인; 폴리아크릴산 수용액 또는 폴리알긴산 수용액에서 선택된 고분자수용액; 및 실리콘 오일로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 b단계의 현탁액 보존 시간은 12시간 내지 30일, 14시간 내지 30일 또는 16시간 내지 30일일 수 있고, 현탁액을 보존하는 단계는 탄소나노튜브의 습윤의 효율 향상을 위해 텀블링기, 스터러 또는 밀링기(milling machine)를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 c단계의 현탁액과 용매를 분리할 때 온도는 20 내지 50℃, 20내지 45℃, 25 내지 45℃ 일 수 있고, 시간은 100 내지 200분, 120 내지 200분 또는 120 내지 180분 일 수 있다.
상기 d단계는, 습윤 탄소나노튜브 0.3 내지 20 중량%, 0.3 내지 15 중량% 또는 0.5 내지 20 중량%와 고분자 용융체 80 내지 99.7 중량%, 80 내지 99.5 중량% 또는 85 내지 99.7 중량%를 일축압출, 이축압출, 컴파운딩 혼합기 또는 밀링기로 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 상기 b단계 이후 상기 현탁액을 냉각 후 해동하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 현탁액을 냉각 후 해동하는 단계의 냉각 온도는 영하 5 내지 영하 30℃, 영하 10 내지 영하 30℃ 또는 영하 10 내지 영하 25℃ 일 수 있고, 시간은 150 내지 400분, 180 내지 400분 또는 180 내지 300분 일 수 있다. 또한 상기 현탁액을 냉각 후 해동하는 단계의 해동 온도는 20 내지 50℃, 20내지 45℃ 또는 25 내지 45℃ 일 수 있고, 시간은 50내지 150분, 60 내지 150분 또는 60 내지 120분 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 b단계 이후 상기 현탁액을 가압 및 진공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 현탁액을 가압 및 진공하는 단계의 가압 압력은 5 내지 10 bar(게이지압), 5 내지 9 bar(게이지압), 또는 6 내지 9 bar(게이지압) 일 수 있다. 또한 상기 현탁액을 가압 및 진공하는 단계의 진공 압력은 0 내지 3 bar(게이지압), 0 내지 2 bar(게이지압), 또는 1 내지 2 bar(게이지압) 일 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 제조방법은 화학적 개질제를 첨가하지 않고 탄소나노튜브를 친수성, 소수성 유체에 균일하게 분산시켜 전기적 물성이 향상된 탄소나노튜브를 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 복합체의 제조방법을 모식도로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 탄소나노튜브 복합체 제조방법은 우선, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 용매와 혼합하여 탄소나노튜브가 분산된 현탁액을 제조한다. 상기 용매는 탈이온수(deionized water), 에탄올, 헥세인(Hexane) 또는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 탄소나노튜브가 분산된 현탁액의 탄소나노튜브의 함량은 1 내지 4 중량%일 수 있다. 상기 현탁액 제조를 위한 장비로 혼합기(twin-screw internal mixer), 분산기(stirrer) 및 와류 발생기(vortex mixer)가 이용될 수 있다.
이와 같은 방법으로 제조된 현탁액을 영하 5℃ 내지 영하 30℃에서 150 내지 400분간 냉각한다. 현탁액이 냉각되면, 냉각된 현탁액을 20 내지 50℃에서 50 내지 150분간 해동시킨다.
상기 현탁액의 용매가 냉각되면서 상기 용매분자간의 수소결합으로 인해 분자가 비효율적으로 나열되어 탄소나노튜브가 효율적으로 분산된다.
상기 냉각 후 해동된 현탁액을 20 내지 50℃에서 100 내지 200분간 기화시켜 용매를 분리시킨다.
상기 과정 후, 생성된 습윤 탄소나노튜브는 탄소나노튜브의 함량이 3 내지 80 중량%일 수 있으며, 60 내지 70 중량%일 때, 가장 큰 효과를 얻는다.
이와 같은 방법으로 제조된 습윤 탄소나노튜브를 고분자 용융체와 혼합한다.
상기 고분자 용융체는 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산 중합체(polydimethylsiloxane elastomer), 알긴산(alginic acid) 현탁액 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히 고분자 용융체가 알긴산 현탁액인 경우, 알긴산 현탁액에 함유되는 알긴산의 함량은 1 내지 3 중량% 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 습윤 탄소나노튜브를 사용한 탄소나노튜브 복합체는 습윤 탄소나노튜브를 사용하지 않은 탄소나노튜브 복합체 보다 분산성이 뛰어나다.
< 실시예 1> 탈이온수를 용매로 사용하는 습윤 탄소나노튜브의 제조
다중벽탄소나노튜브 (C&T Co. LTD, 10~20nm 직경, 93%순도)와 이온화된 탈이온수(deionized water)로 구성된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
먼저 3 중량% 탄소나노튜브를 25℃에서 97 중량% 탈이온수와 혼합하고 이러한 혼합물을 와류 발생기(vortex mixer)로 25℃에서 15분간 교반하였다. 교반 후 탄소나노튜브 내에 탈이온수 분자의 침투를 위해서 24시간 동안 상온에 방치하여 현탁액을 제조하였다. 그 다음 상기 현탁액을 -10℃에서 240분간 냉각하였다. 현탁액이 냉각되고, 냉각된 현탁액을 120분간 상온 방치하여 해동하였다. 해동된 현탁액을 25℃에서 150분간 기화 시켜 용매인 탈이온수를 분리하였다. 이와 같은 방법을 통해 탄소나노튜브가 1.3 중량% 함유된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
< 실시예 2> 에탄올을 용매로 사용하는 습윤 탄소나노튜브의 제조
다중벽탄소나노튜브 (C&T Co. LTD, 10~20nm 직경, 93%순도)와 에탄올로 구성된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
먼저 50 중량% 탄소나노튜브를 25℃에서 50 중량% 에탄올과 10분간 혼합(hand-mixing)하였다. 혼합 후 탄소나노튜브 내에 에탄올의 침투를 위해서 24시간 동안 상온에 방치하였다. 상기 에탄올의 휘발을 방지하기 위해 용기 막음(sealing)을 하여 현탁액을 제조하였다. 그 다음 상기 현탁액을 -10℃에서 1일 동안 냉각하였다. 현탁액이 냉각되고, 냉각된 현탁액을 120분간 상온 방치하여 해동하였다. 해동된 현탁액을 25℃에서 150분간 기화 시켜 용매인 에탄올을 분리하였다. 이와 같은 방법을 통해 탄소나노튜브가 80 중량% 함유된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
< 실시예 3> 헥세인을 용매로 사용하는 습윤 탄소나노튜브의 제조
다중벽탄소나노튜브 (C&T Co. LTD, 10~20nm 직경, 93%순도)와 헥세인으로 구성된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
먼저 50 중량% 탄소나노튜브를 25℃에서 50 중량% 헥세인과 10분간 혼합(hand-mixing)하였다. 혼합 후 탄소나노튜브 내에 헥세인의 침투를 위해서 24시간 동안 상온에 방치하였다. 상기 헥세인의 휘발을 방지하기 위해 용기 막음(sealing)을 하여 현탁액을 제조하였다. 그 다음 상기 현탁액을 -10℃에서 240분간 냉각하였다. 현탁액이 냉각되고, 냉각된 현탁액을 120분간 상온 방치하여 해동하였다. 해동된 현탁액을 25℃에서 150분간 기화 시켜 용매인 에탄올을 분리하였다. 이와 같은 방법을 통해 탄소나노튜브가 80 중량% 함유된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
< 실시예 4> 폴리디메틸실록산을 용매로 사용하는 습윤 탄소나노튜브의 제조
다중벽탄소나노튜브 (C&T Co. LTD, 10~20nm 직경, 93%순도)와 폴리디메틸실록산(100cSt~7Pas)으로 구성된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
먼저 50 중량% 탄소나노튜브를 25℃에서 50 중량% 폴리디메틸실록산 과 10분간 혼합(hand-mixing)하였다. 혼합 후 탄소나노튜브 내에 폴리디메틸실록산 의 침투를 위해서 24시간 동안 상온에 방치하였다. 상기 폴리디메틸실록산 의 휘발을 방지하기 위해 용기 막음(sealing)을 하여 현탁액을 제조하였다. 그 다음 상기 현탁액을 -10℃에서 240분간 냉각하였다. 현탁액이 냉각되고, 냉각된 현탁액을 120분간 상온 방치하여 해동하였다. 해동된 현탁액을 25℃에서 150분간 기화 시켜 용매인 에탄올을 분리하였다. 이와 같은 방법을 통해 탄소나노튜브가 80 중량% 함유된 습윤 탄소나노튜브를 제조하였다.
< 실시예 5> 습윤 탄소나노튜브를 이용한 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
상기 실시예 1에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 이용하여 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 만들었다. 먼저 1.3 중량% 습윤 탄소나노튜브와 98.7 중량% 폴리디메틸실록산(점도: 7Pas)을 혼합하고 이러한 혼합물을 분산기(stirrer)를 이용해 300분간 분산하였다. 분산기의 속도를 250RPM으로 설정하였다. 이와 같은 방법으로 습윤 탄소나노튜브를 이용한, 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 한편, 상기 제조된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 스핀코팅 방법으로 성형하여 300㎛ 두께의 전도성 폴리디메틸실록산 필름을 제작하였다.
< 실시예 6> 습윤 탄소나노튜브를 이용한 1.3 중량% 탄소나노튜브를 포함하는 알긴산 현탁액 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
상기 실시예 1에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 이용하여 알긴산 현탁액 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 우선, 알긴산 현탁액을 제조하였다. 2 중량% 알긴산과 98 중량% 탈이온수를 혼합하고 이러한 혼합물을 분산기(stirrer)를 이용해 120분간 분산하여 알긴산 현탁액을 제조하였다. 이렇게 제조된 알긴산 현탁액과 실시예 1에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 각각 98.7 중량%와 1.3 중량%로 혼합하였다. 분산기(stirrer)를 이용해 300분간 분산하였으며 속도는 250RPM으로 설정하였다. 이와 같은 방법으로 습윤 탄소나노튜브를 이용한, 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 알긴산 현탁액 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 한편, 상기 제조된 알긴산 현탁액 - 탄소나노튜브 복합체를 염화칼슘 수용액과 혼합하여 500㎛ 두께의 전도성 알긴산 겔 (gel)을 제작하였다.
< 실시예 7> 습윤 탄소나노튜브를 이용한 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
상기 실시예 2에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 이용하여 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 만들었다. 먼저 1.3 중량% 습윤 탄소나노튜브와 98.7 중량% 폴리디메틸실록산(점도: 7Pas)을 혼합하고 이러한 혼합물을 분산기(stirrer)를 이용해 300분간 분산하였다. 분산기의 속도를 250RPM으로 설정하였다. 이와 같은 방법으로 습윤 탄소나노튜브를 이용한, 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 한편, 상기 제조된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 스핀코팅 방법으로 성형하여 300㎛ 두께의 전도성 폴리디메틸실록산 필름을 제작하였다.
< 실시예 8> 습윤 탄소나노튜브를 이용한 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
상기 실시예 3에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 이용하여 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 만들었다. 먼저 1.3 중량% 습윤 탄소나노튜브와 98.7 중량% 폴리디메틸실록산(점도: 7Pas)을 혼합하고 이러한 혼합물을 분산기(stirrer)를 이용해 300분간 분산하였다. 분산기의 속도를 250RPM으로 설정하였다. 이와 같은 방법으로 습윤 탄소나노튜브를 이용한, 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 한편, 상기 제조된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 스핀코팅 방법으로 성형하여 300㎛ 두께의 전도성 폴리디메틸실록산 필름을 제작하였다.
< 실시예 9> 습윤 탄소나노튜브를 이용한 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
상기 실시예 4에 의해 제조된 습윤 탄소나노튜브를 이용하여 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 만들었다. 먼저 1.3 중량% 습윤 탄소나노튜브와 98.7 중량% 폴리디메틸실록산(점도: 7Pas)을 혼합하고 이러한 혼합물을 분산기(stirrer)를 이용해 300분간 분산하였다. 분산기의 속도를 250RPM으로 설정하였다. 이와 같은 방법으로 습윤 탄소나노튜브를 이용한, 1.3 중량% 탄소나노튜브가 함유된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 제조하였다. 한편, 상기 제조된 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체를 스핀코팅 방법으로 성형하여 300㎛ 두께의 전도성 폴리디메틸실록산 필름을 제작하였다.
< 비교예 1> 1.3 중량% 탄소나노튜브를 포함하는 폴리디메틸실록산 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
습윤 탄소나노튜브의 제조 없이 바로 1.3중량% 탄소나노튜브와 98.7 중량% 폴리디메틸실록산을 5시간 동안 교반하였다. 습윤 탄소나노튜브의 사용 이외에는 실시예 5와 동일하다.
< 비교예 2> 1.3 중량% 탄소나노튜브를 포함하는 알긴산 현탁액 - 탄소나노튜브 복합체의 제조
습윤 탄소나노튜브의 제조 없이 바로 1.3중량% 탄소나노튜브와 98.7 중량% 알긴산 현탁액을 5시간 동안 교반하였다. 습윤 탄소나노튜브의 사용 이외에는 실시예 6과 동일하다.
< 실험예 1> 전도성 매질 복합체의 전기물성 평가
실시예 5 및 실시예 6에 의해 제작된 탄소나노튜브 복합체를 5회 반복하여 성형물의 표면저항 및 전기전도도를 각각 4 point probe 전기물성측정 방법으로 측정하였다. 실시예 5에 의한 전도성 폴리디메틸실록산 필름의 경우, 전기물성은 표면저항 104 Ohm/sq 이하의 전기전도성을 유지하였고, 실시예 6에 의한 전도성 알긴산 현탁액 겔의 경우, 102 Ohm/sq 이하의 전기전도성을 유지하였다.
실시예 5 및 실시예 6에 의해 제조된 탄소나노튜브 복합체의 표면저항값과, 상기 비교예 1 및 비교예 2에 의해 제조된 탄소나노튜브 복합체의 표면저항값을 표 1에 나타내었다.
습윤 탄소나노튜브를 사용하는 단계 적용 시 표면저항(Ω/sq) 습윤 탄소나노튜브를 사용하는 단계 미적용 시 표면저항(Ω/sq)
1.3 중량% 탄소나노튜브를 함유한 전도성 폴리디메틸실록산 필름 104~105 106~108
1.3 중량% 탄소나노튜브를 함유한 전도성 알긴산 겔 102 103~104
또한 실시예 7, 실시예 8 및 실시예 9에 의해 제조된 탄소나노튜브 복합체의 표면저항값과, 상기 비교예 1 에 의해 제조된 탄소나노튜브 복합체의 표면저항값을 표 2에 나타내었다.
용매 표면저항(Ω/sq)

1.3 중량% 탄소나노튜브를 함유한 전도성 폴리디메틸실록산 필름		 비교예 1 - 8.0x105
실시예 2 탈이온수 2.0x105
실시예 7 에탄올 2.4x104
실시예 8 헥세인 4.5x104
실시예 9 폴리디메틸실록산 6.1x104
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 탄소나노튜브와 용매를 혼합하여 상기 탄소나노튜브가 분산된 현탁액을 제조하는 단계(a단계);
    상기 현탁액을 보존하는 단계(b단계);
    상기 현탁액 중 상기 용매를 분리시켜 습윤 탄소나노튜브를 제조하는 단계(c단계); 및
    상기 습윤 탄소나노튜브와 고분자 용융체를 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 단계(d단계)를 포함하되,
    상기 b단계 및 c단계 사이에 상기 현탁액을 냉각 후 해동하는 단계 또는 현탁액을 가압 및 진공하는 단계 중 어느 하나를 더 포함하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a단계의 탄소나노튜브는,
    20 내지 60℃에서 10시간 내지 10일 동안 용매에 담구어 혼합하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 a단계의 탄소나노튜브는 현탁액 100 중량%에 대하여 3 내지 50 중량%로 포함되는 것인, 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 a단계의 용매는 에탄올, 메탄올 또는 부탄올에서 선택된 알코올; 헥세인, 프로페인, 톨루엔 또는 페놀에서 선택된 유기용매; SDS(sodium dodecyl sulfate) 또는 C-TAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)에서 선택된 이온계 계면활성제; 트윈(Tween)을 포함한 비이온계 계면활성제; 액상 가소제; 액상 난연제; 폴리디메틸실록세인; 폴리아크릴산 수용액 또는 폴리알긴산 수용액에서 선택된 고분자수용액; 및 실리콘 오일로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 것인, 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 b단계의 현탁액 보존 시간은 12시간 내지 30일인 것인, 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 b단계의 현탁액을 보존하는 단계는 탄소나노튜브의 습윤의 효율 향상을 위해 텀블링기, 스터러 또는 밀링기(milling machine)를 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 c단계는, 20 내지 50℃에서 상기 현탁액 중 상기 용매를 20 내지 200분간 분리시켜 습윤 탄소나노튜브를 제조하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 c단계에서 분리된 용매를 a단계에 재사용하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 d단계는, 습윤 탄소나노튜브 0.3 내지 20 중량%와 고분자 용융체 80 내지 99.7 중량%를 일축압출, 이축압출, 컴파운딩 혼합기 또는 밀링기로 혼합하여 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 현탁액을 냉각 후 해동하는 단계는,
    영하 5 내지 영하 30℃의 온도에서 150 내지 400분간 냉각시키고 20 내지 50℃의 온도에서 50 내지 150분간 해동시키는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 현탁액을 가압 및 진공하는 단계는,
    상온에서 5 내지 10 bar(게이지)에서 가압하고 상온에서 0 내지 3 bar(게이지)에서 진공하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 복합체의 제조방법.
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