KR101543058B1 - 개질 탄소나노튜브, 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트 및 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법 - Google Patents

개질 탄소나노튜브, 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트 및 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

평균 종횡비(aspect ratio)가 약 800 내지 약 1600이고, -OH, -COOH, -CONHR, -COOCN2RR' 및 이들의 조합에서 선택된 관능기가 치환된 탄소 원자의 함량이 전체 탄소 원자 함량의 약 10 내지 약 16원자%이고, 상기 R 및 R'은, 각각 독립적으로, 수소 또는 C1-C20 알킬기인 개질 탄소나노튜브가 제공된다.

Description

개질 탄소나노튜브, 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트 및 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법{MODIFIED CARBON NANO TUBE, PLANER HEATING SHEET AND METHOD FOR PREPARING MODIFIED CARBON NANOTUBE}
개질 탄소나노튜브, 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트 및 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적인 자동차 시트는 얇은 전기도선을 이용하여 순간적인 고전류로 온도를 올려주고, 온도센서나 바이메탈을 통해 전류를 끊었다 흘렸다 하는 방식으로 일정온도를 유지시켜 준다. 발열체로서 열선, 카본 등을 이용하였고, 이러한 전도성 재료를 이용하여 면상 발열체를 제조하는 경우 상기 전도성 재료의 전기전도도와 그 분산이 중요하다.
본 발명의 일 구현예는 전기전도도 및 분산도가 우수한 개질 탄소나노튜브를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 평균 종횡비(aspect ratio)가 약 900 내지 약 1600이고, -OH, -COOH, -CONHR, -COOCN2RR' 및 이들의 조합에서 선택된 관능기가 치환된 탄소 원자의 함량이 전체 탄소 원자 함량의 약 12 내지 약 16원자%이고, 상기 R 및 R'은, 각각 독립적으로, 수소 또는 C1-C20 알킬기인 개질 탄소나노튜브를 제공한다.
라만 분석에 의한 Ig/Id 값이 약 1.0 내지 약 1.2일 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브는 순도 약 95wt% 내지 약 100wt%, 외경 약 10nm 내지 약 15nm 및 평균 길이 약 9㎛ 내지 약 11㎛의 다중벽 탄소나노튜브에 상기 관능기를 산처리에 의해 도입하여 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트를 제공한다.
상기 면상 발열 시트는 자동차용 배터리 표면에 적층될 수 있다.
상기 면상 발열 시트는 바인더 수지 100 중량부 및 상기 개질 탄소나노튜브 약 20 내지 약 80 중량부 포함할 수 있다.
면저항이 약 130 내지 약 20,000 Ω/sq일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 탄소나노튜브를 약 10분 내지 약 30분 동안 산 처리하여 표면에 ?H 또는 ?OOH의 관능기를 도입하여 개질 탄소나노튜브를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 산 처리와 동시에 약 45,000 내지 약 80,000J의 에너지를 인가하는 초음파 처리할 수 있다.
상기 산 처리시 사용하는 산 용액의 산 농도가 약 10 내지 약 60wt%일 수 있다.
상기 산 처리는 약 20 내지 약 60℃의 온도에서 수행할 수 있다.
상기 초음파 처리는 프로브 타입의 초음파 기기를 사용할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 화학기상증착법에 의해 제조되고, 순도 약 95wt% 내지 약 100wt%, 약 외경 10nm 내지 약 15nm, 평균 종횡비 약 1000 내지 약 1600 및 평균 길이 약 9㎛ 내지 약 11㎛의 다중벽 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.
상기 산 처리 후, 이어서 아민 처리를 더 수행할 수 있다.
상기 아민 처리는 상기 산 처리된 탄소나노튜브를 아민 화합물과 아민 반응시키는 것이다.
상기 아민 처리는 약 2 시간 내지 약 12시간 동안 수행할 수 있다.
상기 아민 처리는 약 60 내지 약 100℃의 온도에서 수행할 수 있다.
상기 아민 처리에 의한 아민 반응에 의해 생성된 아민기 함유 관능기가 치환된 탄소 원자의 원자% 함량의 재현성 오차가 약 3% 이내일 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브를 전기전도도 및 분산도가 우수하다.
도 1은 실시예 1 및 실시예 4에 대한 개질 탄소나노튜브에 대하여 XPS 분석을 수행한 그래프이다.
도 2는 산 처리 전의 원시 탄소나노튜브, 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 3에서 제조한 개질 탄소나노튜브에 대하여 전기저항도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 산 처리 전의 원시 탄소나노튜브, 실시예 1 및 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 적외선 분광법 (FT-IR, Infrared (IR) spectroscopy)에 의한 결과 그래프이다.
도 4는 산 처리 전의 원시 탄소나노튜브 및 실시예 1의 개질 탄소나노튜브에 대하여 열중량분석 (TGA, Thermogravimetry Analysis)에 의한 결과 그래프이다.
도 5는 산 처리 전의 원시 탄소나노튜브 및 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 열중량분석 (TGA, Thermogravimetry Analysis)에 의한 결과 그래프이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서, 평균 종횡비(aspect ratio)가 약 1000 내지 약 1600이고, -OH, -COOH, -COOCN2RR', -CONHR 및 이들의 조합에서 선택된 관능기 치환된 탄소 원자의 함량이 전체 탄소 원자 함량의 약 12 내지 약 16원자%인 개질 탄소나노튜브를 제공한다. 상기 식에서 R 및 R'는, 각각 독립적으로, 수소 또는 C1-C20 알킬기이다.
상기 개질 탄소나노튜브는 관능기를 도입시켜 개질되면서 동시에 높은 종횡비를 가짐으로써 향상된 전기전도도를 구현한다. 구체적으로 상기 개질 탄소나노튜브는 약 1000 내지 약 1600의 종횡비를 가질 수 있다.
탄소나노튜브를 산 처리 등에 의한 -OH 및 -COOH의 관능기를 도입하여 개질 (상기 산 처리 이후, 추가적인 아민 반응 또는 아실 반응에 의해 -CONHR 또는 -COOCN2RR' 의 관능기 도입될 수 있음) 하게 되면 탄소나노튜브 벽이 붕괴되거나 절단되면서 종횡비가 낮아지게 된다. 상기 개질 탄소나노튜브는 후술되는 방법에 의해 개질되어, 높은 종횡비를 유지하면서 동시에 높은 관능기 함량을 가짐으로써 전기전도도를 향상시킨 것이다.
상기 개질 탄소나노튜브는 라만 스펙트럼의 G 밴드 피크 강도, Ig 및 D 밴드 피크 강도, Id 값의 비 Ig/Id가 약 1.0 내지 약 1.2일 수 있다. G 밴드 피크는 탄소나노튜브의 라만 스펙트럼 분석시 파장 약 1582cm-1에서 나타나는 피크이고, D 밴드 피크는 라만 스펙트럼 분석시 파장 약 1350cm-1에서 나타나는 피크이다. 탄소나노튜브는 라만 스펙트럼 분석에 의해 그 구조적 특징을 파악할 수 있는데, 상기 범위의 평균 종횡비를 가지는 상기 개질 탄소나노튜브는 상기 범위의 Ig/Id 피크 강도비를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 Ig/Id 피크 강도비가 클수록 개질 탄소나노튜브의 결함이 작음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 개질 탄소나노튜브의 개질 전 Ig/Id 피크 강도비에 비해 개질 후 Ig/Id 피크 강도비가 커졌다면, 그 만큼 탄소나노튜브 벽면의 결함 부위에 관능기가 결합하여 결함이 메워졌음을 의미할 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브는 전술한 바와 같이 탄소나노튜브의 표면에 -OH, -COOH, -CONHR 또는 -COOCN2RR' 의 관능기가 치환된 결합 싸이트를 갖는다. 상기 개질 탄소나노튜브는 이와 같이 -OH, -COOH, -CONHR, -COOCN2RR' 및 이들의 조합에서 선택된 관능기 치환된 탄소 원자의 함량이 전체 탄소 원자 함량의 약 12 내지 약 16원자%이고, 구체적으로 약 12 내지 약 15원자%일 수 있다. 상기 관능기 치환된 탄소 원자의 함량은 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy, X선 광전자 분광법)에 의해 측정될 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브는 순도 약 95wt% 이상, 평균 외경 약 10nm 내지 약 15nm의 다중벽 탄소나노튜브에 상기 관능기가 도입된 구조일 수 있고, 이러한 개질 탄소나노튜브는 순도 약 95wt% 이상, 평균 외경 약 10nm 내지 약 15nm이고, 예를 들어 평균 종횡비가 약 800 내지 약 1600의 다중벽 탄소나노튜브를 후술하는 방법에 의해 개질하여 제조될 수 있다.
이와 같이, 상기 개질 탄소나노튜브는 면상 발열 시트의 전기전도성 재료로 사용시 그 전기전도도가 우수하다. 예를 들어, 전기 자동차 (EV, electric vehicle)에 사용되는 리튬 배터리의 리튬 이온 폴리머는 동절기 영하의 날씨에 구동 효율이 떨어지게 되어 효율이 높은 발열체를 필요로 한다. 상기 개질 탄소나노튜브로 제조된 면상 발열 시트를 발열체로 자동차용 배터리 표면에 직접 코팅하거나, 열전도도가 높은 얇은 필름 표면 위에 코팅한 후 상기 면상 발열 시트 표면에 절연 기능이 있는 점착제층을 적층하여 부착할 수 있다.
상기 면상 발열 시트는 바인더 수지 100 중량부 및 상기 개질 탄소나노튜브 약 20 내지 약 80 중량부 포함하도록 혼합 조성물을 제조한 뒤, 이를 PET 필름에 실크스크린 또는 바코팅하여 제조될 수 있다. 상기 바인더 수지로는 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 실리콘계 수지, 셀룰로오스계 수지 등 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 상기 개질 탄소나노튜브는 전기전도도가 우수하기 때문에 최소한의 함량으로 전기전도도가 향상되고 면저항이 낮은 면상 발열 시트를 제조할 수 있다. 구체적으로, 상기 면상 발열 시트는 면저항이 약 130 내지 약 20,000 Ω/sq, 보다 구체적으로 약 2000 내지 약 5800 Ω/sq일 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브는 탄소나노튜브를 약 10분 내지 약 30분 동안 산 처리하여 표면에 -OH 또는 -COOH의 관능기를 도입하여 제조될 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 화학기상증착법에 의해 제조되고, 예를 들어 순도 약 95wt% 내지 약 100wt%, 평균 외경 약 10nm 내지 약 15nm, 평균 종횡비 약 800 내지 약 1600, 평균 길이 약 9㎛ 내지 약 11㎛의 다중벽 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.
번들로 생성된 원시(pristine) 탄소나노튜브는 상기 산 처리에 의해 한 가닥씩 분리되고, 표면에 관능기가 도입되어 분산성이 향상된다. 예를 들어, 상기 개질 탄소나노튜브를 면상 발열 시트와 같은 성형체로 제조하기 위한 조성물 제조시 상기 개질 탄소나노튜브의 분산이 우수하기 때문에 전기전도도가 향상되고, 인쇄 물성도 향상된다.
상기 산 처리는 탄소나노튜브의 손상을 최소화하면서 가능한 관능기의 도입은 최대화할 수 있는 시간 동안 수행한다.
상기 산 처리는 초음파 처리와 동시에 수행될 수 있고, 이때 초음파 처리에 의해 약 45,000J 내지 약 80,000J의 에너지를 인가할 수 있으며, 이에 의해 탄소나노튜브의 손상을 최소화하면서 관능기의 도입은 최대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 나아가, 전술한 바와 같은 종횡비를 가지면서 일정 수준의 관능기가 도입된 개질 탄소나노튜브의 제조를 반복적으로 재현할 수 있는 재현성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기와 같이 산 처리하여 상기 개질 탄소나노튜브 제조시 관능기가 치환된 탄소 원자의 원자% 함량의 재현성 오차가 약 3% 이내일 수 있다.
상기 산 처리는 산 용액을 사용하여 수행할 수 있고, 예를 들어, 질산과 황산의 혼합 용액을 사용할 수 있고, 상기 혼합 용액의 산 농도는 약 10 내지 약 60wt%일 수 있다.
상기 산 처리는 약 20 내지 약 60℃의 온도에서 수행할 수 있다.
상기 개질 탄소나노튜브는 산 처리 후 아민 처리를 더 수행할 수 있다. 상기 아민 처리에 의해 상기 산 처리에 의해 도입된 -OH, -COOH와 같은 관능기가 아민 반응하여 아민기가 도입될 수 있다. 즉, 상기 아민 처리는 상기 산 처리된 탄소나노튜브를 아민 화합물과 반응시키는 것으로서, 이때 상기 아민 화합물은 주로 상기 산 처리에 의해 도입된 -OH, -COOH와 같은 관능기와 아민 반응하게 된다.
상기와 같은 아민 반응에 의해서 상기 개질 탄소나노튜브는 -CONHR, -COOCN2RR' (상기 식에서 R 및 R'는, 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬기)의 관능기를 함유하게 된다.
상기 아민 처리에 의해 개질된 상기 개질 탄소나노튜브는 보다 더 분산성이 향상된다. 그에 따라, 상기 아민 처리에 의해 개질된 상기 개질 탄소나노튜브는 면상 발열 시트 적용시 보다 더 면 저항을 낮추고, 인쇄 물성이 우수할 수 있다.
상기 아민 처리는 약 2 시간 내지 약 12 시간 동안 수행할 수 있다. 상기 산 처리에 의해 개질된 탄소나노튜브에 대하여 아민 처리함으로써 아민 처리 시간이 단축된다. 또한, 상기 아민 처리는 60 내지 100℃의 온도에서 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 실시예 )
실시예 1
60wt% 질산 용액 및 90wt% 황산 용액을 1 : 3의 질량비로 혼합하여 20 wt% 산 용액을 제조하여 순도 95%, 평균 외경 13nm, 평균 종횡비 1000, 평균 길이 10㎛의 번들 구조의 원시(pristine) 탄소나노튜브 (카본나노텍, M95) 를 침지하여 40℃에서 30분 동안 산 처리하면서, 동시에 프로브 타입 초음파 기기 (S-4000, Misonix)를 사용하여 63,000 J의 에너지를 인가하여 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
실시예 2-1
실시예 1에서 산 처리 시 온도를 60℃에서 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
실시예 2-2 내지 2-5
실시예 2-1과 동일한 방법으로 반복하여 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
실시예 3-1 내지 3-5
바인더 수지로서 폴리에스테르 수지 100 중량부, 실시예 2-1 내지 2-5에서 제조된 개질 탄소나노튜브 40 중량부를 혼합한 조성물에 분산제, 소포제, 레벨링제, 커플링제를 첨가하고, 용매로서 저비점, 중비점, 고비점 용매를 1:3:1의 중량비로 혼합한 혼합 용매를 사용하여 페이스트 조성물을 제조하고, 실크스크린에 의해 광학용 BOPET (biaxially oriented PET, 이축 연신 PET) 필름 기재 상에 코팅 및 건조하여 면상 발열 시트를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1의 개질 탄소나노튜브의 산 처리에 이어서, 얻어진 탄소나노튜브 분말을 다이메틸포름알데하이드, 에틸렌다이아민, 도데실아민 및 헥산다이아민을 혼합한 혼합아민 용액과 혼합하여 30 분간 교반하였다. 이후 상기 용액을 80 ℃에서 12 시간 동안 반응을 시킨 후 상온으로 냉각하고 건조를 하여 아민처리 된 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 산 처리 시간을 1시간 동안 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 산 처리 시간을 2시간 동안 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에서 산 처리 시간을 4시간 동안 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
비교예 4
실시예 1에서 산 처리 시간을 8시간 동안 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
비교예 5
실시예 1에서 산 처리 시간을 10분 동안 수행한 점을 제외하고 동일한 방법으로 개질 탄소나노튜브를 제조하였다.
평가
실험예 1: XPS 측정
실시예 1, 실시예 2-1 및 비교예 1 및 비교예 5에서 제조한 개질 탄소나노튜브에 대하여 XPS 분석을 수행하여 -OH 및 -COOH의 관능기가 치환된 탄소 원자의 함량을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
또한, 실시예 1, 실시예 2-1 및 비교예 1 및 비교예 5에서 제조한 개질 탄소나노튜브의 종횡비를 (SU-8010, HITACHI)를 이용하여 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
구분 원자% 종횡비
실시예 1 15.2% ~1000
실시예 2-1 14.6% ~1000
비교예 1 14.0% ~800
비교예 5 9.8% ~1000
도 1의 (a) 및 (b)는 각각 실시예 1 및 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 XPS (ESCA 2000, VG Microtech) 분석을 수행한 그래프이다. 개질 탄소나노튜브의 관능기 내의 산소 원자 O1s에 해당하는 피크 (점선으로 된 원으로 표시된 피크)가 도 1(a)에서 보다 도 1(b)에서 작아졌고, 이는 그만큼 실시예 4에서의 아민 처리에 의하여 아민기로 치환되었음을 의미한다. 따라서, 아민 처리시 아민 화합물이 관능기와 아민 반응하였음을 확인할 수 있다.
실험예 2: 라만 스펙트럼 분석 및 종횡비
실시예 1, 실시예 2-1 및 비교예 1-4에서 제조한 개질 탄소나노튜브에 대하여 라만 스펙트럼 분석을 수행 (DXR, Thermo)하여 계산된 Ig/Id 값은 하기 표 2에 기재하였다.
구분 Ig/Id
실시예 1 1.10
실시예 2-1 1.11
비교예 1 1.14
비교예 2 0.91
비교예 3 0.73
비교예 4 0.69
실시예 1 및 실시예 2-1에서 높은 Ig/Id 값을 확인할 수 있다. 이는, 실시예 1 및 실시예 2-1의 개질 탄소나노튜브가 산 처리 공정으로 개질되어 비교예 1-4에 비해 더 많은 관능기가 치환되어 개질 탄소나노튜브에 도입되었음을 의미한다.
실험예 3: 전기저항 측정
개질 전 탄소나노튜브(CNT), 실시예 3-1, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3 및 비교예 4에서 제조한 면상 발열 시트에 대하여 전기저항도를 측정 (MCP-T610,　Mitsubishi chemical analytech)하여 도 2에 나타내었다. 도 2에서 실시예 1에서 전기 저항이 가장 낮음을 확인하였다.
실험예 4: 재현성 평가
실시예 3-1 내지 실시예 3-5에서 동일한 방법으로 제조한 개질 탄소나노튜브에 대하여 제조된 면상 발열 시트에 대하여 부착력, 두께 및 면 저항을 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.
부착력은 크로스컷(Cross-cut) 방법에 의해 평가하였다. 구체적으로, 1mm 간격으로 가로 세로로 면도날로 선을 그어 총 100칸 바둑판눈을 작성한 다음 위에 점착 테이프를 붙인 뒤 다시 테이프를 벗겼을 때 박리한 크로스컷의 수를 부착력 정도로 평가하였다. 즉, 이 수가 작을수록 부착력이 양호함을 의미한다.
<평가 기준>
5B : 박리된 크로스컷의 수가 4개 이하
4B : 박리된 크로스컷의 수가 5 내지 14개
3B : 크로스컷의 수가 15 내지 34개
2B : 크로스컷의 수 35 내지 64개
1B : 크로스컷의 수가 65개 이상인 경우
면 저항은 (MCP-T610,　Mitsubishi chemical analytech)를 이용하여 측정하였다.
구분 두께 [㎛] 부착력 면저항 (Ω/sq)
실시예 3-1 5.3 5B 153
실시예 3-2 4.5 5B 180
실시예 3-3 5.1 5B 152
실시예 3-4 4.8 5B 176
실시예 3-5 5.0 5B 160
상기 결과로부터 약 5㎛ 근방의 코팅 두께에서 저항 편차가 ±10%로 계산되어, 구현되는 면 저항이 비교적 균일하게 재현됨을 확인할 수 있다.
실험예 5: FT - IR 및 TGA 측정
도 3 내지 도 5는 개질 전 탄소나노튜브, 실시예 1 및 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 적외선 분광법 (FT-IR, Infrared (IR) spectroscopy) 및 열중량분석 (TGA, Thermogravimetry Analysis)하여 얻은 그래프이다.
도 3의 (a), (b) 및 (c)는 각각 개질 전 탄소나노튜브, 실시예 1의 개질 탄소나노튜브 및 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 적외선 분광법 (FT-IR, Infrared (IR) spectroscopy)으로 분석한 그래프이다. 실시예 1에서 탄소나노튜브를 산처리하여 -OH 및 -COOH의 관능기가 도입되었고, 실시예 4에서 추가적인 아민 처리에 의해 아민기가 도입되었음을 확인할 수 있다.
도 4 및 도 5 는 각각 개질 전 탄소나노튜브, 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 대하여 열중량분석 (TGA, Thermogravimetry Analysis) 및 시차주사 열량측정법 (DSC, differential scanning calorimerty)을 수행하여 얻은 그래프이다. 도 4의 결과로부터 실시예 1의 개질 탄소나노튜브에 도입된 -OH 및 -COOH의 관능기 함량의 정량적인 값을 얻을 수 있고, 도 5의 결과로부터 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 도입된 아민기 함량의 정량적인 값을 얻을 수 있다. 도 5에서 실시예 4의 개질 탄소나노튜브에 도입된 아민기는 약 20 wt%로 측정되었다.

Claims (19)

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  4. 개질 탄소나노튜브를 포함하는 면상 발열 시트이고,
    상기 개질 탄소나노튜브는 평균 종횡비(aspect ratio)가 900 내지 1600이고, -OH, -COOH, -CONHR, -COOCN2RR' 및 이들의 조합에서 선택된 관능기가 치환된 탄소 원자의 함량이 전체 탄소 원자 함량의 12 내지 16원자%이고, 상기 R 및 R'은, 각각 독립적으로, 수소 또는 C1-C20 알킬기이고, 라만 분석에 의한 Ig/Id 값이 1.0 내지 1.2이고,
    상기 면상 발열 시트는 바인더 수지 100 중량부 및 상기 개질 탄소나노튜브 20 내지 80 중량부 포함하고,
    상기 면상 발열 시트는 면저항이 130 내지 20,000 Ω/sq이고,
    상기 면상 발열 시트는 자동차용 배터리 표면에 적층된
    면상 발열 시트.
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  19. 제4항에 있어서,
    상기 개질 탄소나노튜브는 순도 95wt% 내지 100wt%, 외경 10nm 내지 15nm 및 평균 길이 9㎛ 내지 11㎛의 다중벽 탄소나노튜브에 상기 관능기를 산처리에 의해 도입하여 제조된
    면상 발열 시트.
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