KR101755765B1 - Establishment method for electrical conductivity of conductive polymer composition comprising CNT - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도도를 평가하는 방법에 관한 것으로서, 카본나노튜브의 분산액의 점도를 측정하고, 상기 점도 측정값을 평가지수로 하여 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도도를 평가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 평가방법은 소량의 카본나노튜브를 사용할 뿐 아니라, 전도성 고분자수지를 합성하기 전에 전도도를 평가할 수 있는 방법을 제공하여, 효율적인 제품개발을 가능하게 한다.The present invention relates to a method of evaluating the conductivity of a carbon nanotube-containing conductive polymer, wherein the viscosity of the dispersion of the carbon nanotube is measured, and the conductivity of the carbon nanotube-containing conductive polymer is evaluated using the viscosity measurement value as an evaluation index . The evaluation method according to the present invention not only uses a small amount of carbon nanotubes but also provides a method of evaluating conductivity before synthesizing a conductive polymer resin, thereby enabling efficient product development.
Description
카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자수지의 전도도 평가방법으로서, 점도값을 이용하여 카본나노튜브 함유 고분자수지의 전도성을 평가할 수 있는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating the conductivity of a carbon nanotube-containing polymer resin using a viscosity value as a method for evaluating conductivity of a conductive polymer resin containing a carbon nanotube.
카본나노튜브(CNT; Carbon Nanotube)란 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있으며, 튜브의 직경은 1~100nm 범위이고 길이는 최대 수 mm에 달하는 이방성이 매우 큰 물질이다. 카본나노튜브는 그 벽수에 따라서 단일벽 카본나노튜브, 이중벽 카본나노튜브, 다중벽 카본나노튜브, 다발형 카본나노튜브로 구분할 수 있는데, 카본나노튜브는 외벽에 존재하는 π전자들의 중첩에 의해 금속에 준하는 높은 전기 전도성을 보인다.Carbon nanotubes (CNTs) are carbon nanotubes that are combined with other carbon atoms into a hexagonal honeycomb pattern. The diameter of the tube is in the range of 1 to 100 nm and the length of the carbon nanotube is very large Material. The carbon nanotubes can be classified into single wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, multiwall carbon nanotubes, and bundle carbon nanotubes according to the number of the walls. High electrical conductivity.
이러한 카본나노튜브의 우수한 기계적 물성 및 전기 전도성을 이용하여 다양한 특성을 가진 나노복합소재의 개발이 진행되고 있다. 일반적인 예로는, 전도성을 갖는 고분자를 합성시 사용되는 금속분말을 대신하여, 이와 유사한 전도성을 가지는 카본나노튜브를 고분자 수지에 첨가함으로써, 전기 전도성이 향상됨과 동시에 기계적 물성이 동시에 향상된 전도성 고분자 수지의 개발이 가능하게 되었다.Development of nanocomposite materials having various properties is progressing by utilizing excellent mechanical properties and electric conductivity of such carbon nanotubes. Typical examples include the development of a conductive polymer resin having improved electrical conductivity and improved mechanical properties at the same time by adding carbon nanotubes having similar conductivity to the polymer resin instead of the metal powder used in the synthesis of a conductive polymer .
그러나 다양한 방법으로 제조된 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도도를 평가하기 위해서는 먼저 고분자수지와 카본나노튜브를 혼합한 전도성 고분자수지를 제조해야 하는 바, 이를 위해서는 다량의 카본나노튜브와 수지가 요구된다는 문제가 있다.However, in order to evaluate the conductivity of a conductive polymer containing carbon nanotubes prepared by various methods, it is necessary to prepare a conductive polymer resin in which a polymer resin and a carbon nanotube are mixed. In this case, a large amount of carbon nanotubes and a resin are required .
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 소량의 원료만으로 복합소재의 전기적 특성을 평가할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method of evaluating the electrical characteristics of a composite material using only a small amount of a raw material.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,
카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자의 전도성을 평가하기 위하여, 상기 카본나노튜브가 분산된 분산액으로부터 측정된 점도를 상기 전도성 고분자의 전도성 평가지수로 이용하는 상기 카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자의 전도성 평가방법을 제공한다.In order to evaluate the conductivity of the conductive polymer containing carbon nanotubes, a conductivity evaluation method of the conductive polymer containing the carbon nanotubes using the viscosity measured from the dispersion in which the carbon nanotubes are dispersed is used as a conductivity evaluation index of the conductive polymer .
본 발명은, 카본나노튜브 함유 전도성 고분자 수지가 갖는 전도성을 평가하는 방법으로서 상기 카본나노튜브를 소량 함유하는 분산액을 사용함으로써 다량의 카본나노튜브를 사용하지 않으면서 간단한 방법으로 상기 카본나노튜브 함유 전도성 고분자 수지가 나타내는 전도성을 예측하는 것이 가능해진다. 따라서 카본나노튜브의 종류에 따른 고분자 수지의 전도성 변화를 미리 예측 할 수 있으므로 효율적인 제품개발을 가능하게 한다.The present invention relates to a method for evaluating the conductivity of a conductive polymer resin containing a carbon nanotube by using a dispersion containing a small amount of the carbon nanotubes so that a carbon nanotube- The conductivity represented by the polymer resin can be predicted. Therefore, it is possible to anticipate the change in the conductivity of the polymer resin depending on the kind of the carbon nanotube, thereby enabling efficient product development.
도 1은 일 구현예에 따른 분산액의 점도와 표면저항 중간값의 상관관계를 나타낸 그래프를 나타낸다.1 is a graph illustrating the correlation between the viscosity of a dispersion and the median surface resistance according to one embodiment.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술사상 및 범위에 포함되는 변형물, 균등물 또는 대체물을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
본 발명은 카본나노튜브 함유 전도성 고분자수지를 합성하기 전에 소량의 카본나노튜브 분산액을 미리 제조하여 이로부터 상기 고분자수지의 전도도를 미리 예측할 수 있는 방법을 제공하며, 예를 들어 카본나노튜브 함유 분산액의 점도 측정값을 평가지수로 활용하여 상기 카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자수지의 전도도를 예측하는 방법을 제공할 수 있게 된다. The present invention provides a method for predicting the conductivity of the polymer resin from a small amount of a carbon nanotube dispersion beforehand, before synthesizing the carbon nanotube-containing conductive polymer resin, and for example, It is possible to provide a method of predicting the conductivity of the conductive polymer resin containing the carbon nanotubes by using the measured viscosity value as an evaluation index.
예를 들어, 점성을 가진 용매에 카본나노튜브를 분산시킨 분산액은 카본나노튜브의 종류에 따라 분산도가 달라지므로 상기 분산액의 점도가 변하게 되며, 분산액 내에서 카본나노튜브의 분산도가 높아짐에 따라 분산액의 점도는 상승하게 되며, 이러한 특성은 상기 카본나노튜브를 포함한 전도성 고분자 수지에서도 동일하게 나타날 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 카본나노튜브 분산액의 점도 값을 평가지표로 하여 전도도를 평가할 수 있게 된다. 이와 같은 방법을 통해 카본나노튜브를 고분자수지와 합성하기 이전에 이들의 전도성을 미리 예측하여 제품 개발의 효율을 개선할 수 있게 된다.For example, the dispersion liquid in which the carbon nanotubes are dispersed in a solvent having a viscosity varies depending on the type of the carbon nanotubes, so that the viscosity of the dispersion liquid varies and the dispersion degree of the carbon nanotubes in the dispersion liquid increases The viscosity of the dispersion liquid is increased, and this characteristic can be exhibited also in the conductive polymer resin including the carbon nanotubes. Using these properties, it becomes possible to evaluate the conductivity by using the viscosity value of the carbon nanotube dispersion as an evaluation index. Through such a method, it becomes possible to improve the efficiency of product development by predicting their conductivity before synthesis of the carbon nanotubes with the polymer resin.
본 발명에 있어서, 카본나노튜브를 점성 용매에 분산시킨 분산액의 점도는, 동일한 카본나노튜브를 함유하는 고분자 수지의 전도성과 상관관계를 가지는 바, 이와 같은 상관관계의 분석을 통해 상기 점도를 평가지수로서 적용할 경우 상기 카본나노튜브 함유 고분자 수지의 전도성을 예측하는 것이 가능해진다. 즉, 카본나노튜브 함유 고분자 수지의 전도성을 직접 평가하지 않더라도, 동일한 카본나노튜브를 점성 용매에 분산시킨 후, 이 분산액의 점도를 측정하여 이를 대입함으로써 보다 간편하게 상기 카본나노튜브를 포함하는 고분자 수지의 전도도를 예측 평가할 수 있게 된다.In the present invention, the viscosity of the dispersion liquid in which the carbon nanotubes are dispersed in the viscous solvent has a correlation with the conductivity of the polymer resin containing the same carbon nanotubes. By analyzing such correlation, The conductivity of the carbon nanotube-containing polymer resin can be predicted. That is, even if the conductivity of the carbon nanotube-containing polymer resin is not directly evaluated, the same carbon nanotubes are dispersed in a viscous solvent, and the viscosity of the dispersion is measured and substituted to measure the viscosity of the polymer resin containing the carbon nanotubes The conductivity can be estimated and evaluated.
구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 하기 수학식 1에 의해 카본나노튜브 분산액의 점도로부터 표면저항값을 예측할 수 있다. Specifically, the method according to the present invention can predict the surface resistance value from the viscosity of the carbon nanotube dispersion liquid by the following equation (1).
<수학식 1>&Quot; (1) "
log(y) = 13.2 - 1.5 x log(x)log (y) = 13.2 - 1.5 x log (x)
상기 식에서, y는 표면저항(Ω/sq.)의 중간값이고, x는 카본나노튜브 분산액의 점도(Pa·s)이다.Where y is the median value of the surface resistance (? / Sq.) And x is the viscosity (Pa 占 퐏) of the carbon nanotube dispersion.
상술한 바와 같이, 점도에 따라서 상기 고분자 수지의 전도성이 달라지게 되며, 예를 들어 상기 점도가 소정 범위의 값을 갖는 경우 상기 고분자 수지의 전도도 또한 일정한 범위의 값을 나타낼 수 있으며, 상기 점도가 상이한 값을 갖는 경우 상기 전도도 또한 달라지게 된다. 본 발명의 평가방법은 이와 같은 성질을 이용하여, 상기 점도를 측정하여 이를 고분자 수지의 전도도를 예측하는 평가지수로서 사용하게 된다.As described above, the conductivity of the polymer resin varies according to the viscosity. For example, when the viscosity has a value within a predetermined range, the conductivity of the polymer resin may also exhibit a certain range of values, The conductivity is also changed. The evaluation method of the present invention uses this property to measure the viscosity and use it as an evaluation index for predicting the conductivity of the polymer resin.
본 발명에 따른 전도성 고분자 수지의 전도성 평가방법은 카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자의 전도성을 평가하기 위하여, 상기 카본나노튜브가 분산된 분산액으로부터 측정된 점도를 상기 전도성 고분자의 전도성 평가지수로 이용하는 단계를 포함한다.The method for evaluating conductivity of a conductive polymer resin according to the present invention includes the steps of using a viscosity measured from a dispersion in which the carbon nanotubes are dispersed to evaluate a conductivity of the conductive polymer containing carbon nanotubes as a conductivity evaluation index of the conductive polymer .
예를 들어 상기 평가방법으로서, 점성 용매에 카본나노튜브를 분산시켜 분산액을 제조하는 단계; 상기 분산액의 점도를 측정하는 단계; 및 측정된 점도값을 평가지수로 하여 상기 카본나노튜브가 포함된 전도성 고분자 수지의 전도도를 예측평가하는 단계;를 포함한다.For example, as the above-mentioned evaluation method, there are a step of dispersing carbon nanotubes in a viscous solvent to prepare a dispersion liquid; Measuring the viscosity of the dispersion; And evaluating the conductivity of the conductive polymer resin containing the carbon nanotubes by using the measured viscosity value as an evaluation index.
상기 평가방법에 사용되는 분산액은 점성용매와 카본나노튜브를 함유하여 얻어지는 용액으로서, 이때 사용가능한 점성 용매는 상기 카본나노튜브를 분산시킬 수 있으면서 일정한 점도 이상을 갖는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 0.01 내지 10 Pa·s의 점도를 갖는 유기용매라면 사용할 수 있다. 이와 같은 점성 용매로서는 예를 들어 글리세롤계 용매 또는 글리콜계 용매 등을 사용할 수 있다. 상기 글리세롤계 용매로서는 예를 들어, 글리세롤이 사용될 수 있다. 상기 글리콜계 용매로는 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등의 알킬렌 글리콜을 사용할 수 있다.The dispersion used in the above-mentioned evaluation method is a solution obtained by containing a viscous solvent and carbon nanotubes. The viscous solvent which can be used at this time is not limited as long as it can disperse the carbon nanotubes and has a certain viscosity or more. An organic solvent having a viscosity of 0.01 to 10 Pa · s may be used. As such a viscous solvent, for example, a glycerol-based solvent or a glycol-based solvent may be used. As the glycerol-based solvent, for example, glycerol may be used. As the glycol solvent, for example, alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol may be used.
또한 상기 분산액에 분산되는 카본나노튜브는 당업계에서 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 아크 방전법, 레이저 증발법, 화학 기상 성장법(CVD) 등과 같은 일반적인 방법으로 얻어지는 것들을 사용할 수 있다.The carbon nanotubes dispersed in the dispersion can be used without any particular limitation as long as they are used in the art. For example, those obtained by a general method such as an arc discharge method, a laser evaporation method, a chemical vapor deposition method (CVD) have.
본 발명에 사용되는 카본나노튜브는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어, 상기 카본나노튜브는 1nm 내지 1,000nm, 또는 1nm 내지 500nm의 평균 입도를 가질 수 있다. 또한 상기 카본나노튜브는 직경 대비 길이(L/D)가 길고 고분자 수지 매트릭스에 분산이 용이할수록 짧아진 도전 경로를 통해 높은 전도성을 나타낼 수 있으므로 이들을 사용하는 것이 전도성 측면에서 보다 바람직하다.The carbon nanotubes used in the present invention may have various shapes. For example, the carbon nanotubes may have an average particle size of 1 nm to 1,000 nm, or 1 nm to 500 nm. Also, since the carbon nanotubes have a long length (L / D) relative to their diameters and can be easily dispersed in the polymer resin matrix, the carbon nanotubes can show high conductivity through a shortened conductive path, and therefore, it is more preferable from the viewpoint of conductivity to use them.
또한, 본 발명에서 사용되는 카본나노튜브는 단일벽 카본나노튜브, 이중벽 카본나노튜브, 다중벽 카본나노튜브등의 모든 종류의 카본나노튜브가 사용 가능하다.As the carbon nanotubes used in the present invention, all kinds of carbon nanotubes such as single-wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, and multi-wall carbon nanotubes can be used.
본 발명에서, 상기 카본나노튜브 분산액 제조시 카본나노튜브를 점성용매와혼합하여 분산액을 제조하는 방법은 초음파 분산기, 교반기, 믹서 등 점성 용매와 카본나노튜브를 혼합할 수 있는 방법이라면 어느 것이라도 사용할 수 있다.In the present invention, a method of preparing a dispersion by mixing a carbon nanotube with a viscous solvent in the production of the carbon nanotube dispersion may be any method that can mix a viscous solvent such as an ultrasonic disperser, a stirrer, or a mixer with a carbon nanotube .
본 발명에서, 상기 분산액에 포함되는 카본나노튜브의 함량은 분산액 100중량부를 기준으로 0.3중량부 내지 1중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.3 중량부 내지 0.7중량부를 포함할 수 있다. 카본나노튜브의 함량이 상기 범위를 만족시키는 경우 상기 점도와 전도성과의 상관관계가 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.In the present invention, the content of the carbon nanotubes contained in the dispersion may be 0.3 part by weight to 1 part by weight, preferably 0.3 part by weight to 0.7 part by weight, based on 100 parts by weight of the dispersion. When the content of the carbon nanotubes satisfies the above range, the correlation between the viscosity and the conductivity can be more efficiently achieved.
상술한 방법으로 얻어지는 분산액에 대해서 점도를 측정하게 되는 바, 이와 같은 분산액의 점도 측정은 다양한 점도 측정 기기를 통한 다양한 방법에 의해 수행할 수 있다. 이와 같은 점도 측정은 전도성 고분자 수지의 평가지수로서 활용이 되는 바, 가급적 일정한 조건하에서 수행되는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 점도 측정은 분산액 100중량부 대비 0.5중량부의 카본나노튜브 함량, 0.01 sec-1의 전단속도로 회전식 점도계를 사용하여 측정할 수 있다. 상기와 같은 조건하에 상기 분산액의 점도가 얻어질 수 있다. 예를 들어 상기와 같은 조건하에서 상기 분산액은 500 내지 10,000 Pa·s, 또는 800 Pa·s 내지 8000 Pa·s 등의 점도 범위를 가질 수 있다.The viscosity of the dispersion obtained by the above-mentioned method is measured. The viscosity of the dispersion can be measured by various methods through various viscosity measuring instruments. Such viscosity measurement is utilized as an evaluation index of the conductive polymer resin, and it is preferable that the measurement is performed under the condition as possible as possible. For example, the viscosity can be measured using a rotary viscometer at a shear rate of 0.01 sec -1 with a carbon nanotube content of 0.5 parts by weight relative to 100 parts by weight of the dispersion. The viscosity of the dispersion can be obtained under the above conditions. For example, under such conditions, the dispersion may have a viscosity range of 500 to 10,000 Pa · s, or 800 Pa · s to 8000 Pa · s.
상기와 같이 점도를 측정한 후, 이를 이용하여 상기 카본나노튜브를 함유하는 전도성 고분자 수지의 전도도를 예측하는 것이 가능하다. 즉, 목적하는 전도도 범위를 갖는 전도성 고분자수지와 상기 점도를 매칭시켜 이들의 상관관계를 도출할 수 있다. 예를 들어 동일한 종류의 카본나노튜브를 포함하는 전도성 고분자수지와 분산액에서, 이들이 나타내는 전도도와 점도를 상기 카본나노튜브의 종류를 다양하게 변경하며 측정함으로써 상기 전도도와 점도의 상관관계를 도출할 수 있으며, 이를 활용하여 상기 분산액의 점도만을 측정하여 이를 평가지수로서 적용시 동일한 종류의 카본나노튜브를 포함하는 전도성 고분자의 전도도 값을 예상하는 것이 가능해진다.After the viscosity is measured as described above, it is possible to predict the conductivity of the conductive polymer resin containing the carbon nanotubes. That is, the viscosity can be matched with the conductive polymer resin having the desired conductivity range to obtain the correlation therebetween. For example, in the conductive polymer resin and the dispersion liquid containing the same kind of carbon nanotubes, the conductivity and the viscosity represented by the carbon nanotubes can be determined by variously changing the types of the carbon nanotubes, so that the correlation between the conductivity and the viscosity can be derived , It is possible to estimate the conductivity value of the conductive polymer containing the same kind of carbon nanotubes by measuring only the viscosity of the dispersion using this as an evaluation index.
상술한 바와 같은 카본나노튜브 함유 전도성 고분자 수지의 전도도는 당업계에 알려져 있는 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 예를 들어 상기 카본나노튜브 함유 고분자 수지를 사출하여 얻어진 복합물의 표면저항값을 측정할 수 있다. 상기 표면저항값은 4 포인트 프로브 방식의 기기를 사용하여 Ω/sq.의 단위로 측정할 수 있다. 이때 상기 전도성 고분자 수지에 포함된 카본나노튜브의 함량은 대비를 위해 일정한 함량으로 혼합될 수 있는 바, 상기 전도성 고분자 수지 100중량부에 대하여 1중량부 내지 8중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 1중량부 내지 5중량부를 포함할 수 있다.The conductivity of the carbon nanotube-containing conductive polymer resin as described above can be measured by a method known in the art. For example, the surface resistance value of a composite obtained by injecting the carbon nanotube-containing polymer resin is measured . The surface resistance value can be measured in units of? / Sq. Using a 4-point probe type device. At this time, the content of the carbon nanotubes contained in the conductive polymer resin may be mixed in a predetermined amount for the purpose of comparison, and may include 1 part by weight to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the conductive polymer resin, 1 part by weight to 5 parts by weight.
상기 전도성 고분자 수지의 전도도 범위는 여러 가지 요인에 의해 달라질 수 있지만, 500Pa·s 이상의 점도에서는 표면저항값을 기준으로 약 109 Ω/sq. 이하, 예를 들어 약 106 내지 약 109 Ω/sq.의 범위를 가질 수 있으며, 500Pa·s 이하의 점도에서는 표면저항값을 기준으로 약 1010 Ω/sq. 이상, 예를 들어 약 1010 내지 약 1013 Ω/sq.의 범위를 가질 수 있다.The conductivity range of the conductive polymer resin may vary depending on various factors. However, when the viscosity of the conductive polymer resin is 500 Pa · s or more, it is about 10 9 Ω / sq. For example, from about 10 6 to about 10 9 Ω / sq., And for viscosities below 500 Pa · s, a surface resistivity of about 10 10 Ω / sq. For example, from about 10 10 to about 10 13 Ω / sq.
상기와 같은 평가방법에 적용될 수 있는 고분자 수지는 카본나노튜브와 혼합되어 전도성 고분자 수지를 형성할 수 있는 것이라면 아무 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 열가소성 수지를 사용할 수 있다.The polymer resin applicable to the above evaluation method can be used without limitation as long as it can be mixed with carbon nanotubes to form a conductive polymer resin. For example, a thermoplastic resin can be used.
본 발명에서 사용가능한 열가소성 수지는 당업계에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 예를 들어 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 아라미드수지, 방향족 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리페닐렌설피드 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아릴렌 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리케톤 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리아릴케톤 수지, 폴리에테르니트릴 수지, 액정 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 폴리파라반산 수지, 방향족 알케닐 화합물, 메타크릴산에스테르, 아크릴산에스테르, 및 시안화비닐 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 비닐 단량체를, 중합 혹은 공중합시켜서 얻어지는 비닐계 중합체 혹은 공중합체 수지, 디엔-방향족 알케닐 화합물 공중합체 수지, 시안화비닐-디엔-방향족 알케닐 화합물 공중합체 수지, 방향족 알케닐 화합물-디엔-시안화비닐-N-페닐말레이미드 공중합체 수지, 시안화비닐-(에틸렌-디엔-프로필렌(EPDM))-방향족 알케닐 화합물 공중합체 수지, 폴리올레핀, 염화비닐 수지, 염소화 염화비닐 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. 이들 수지의 구체적인 종류는 당업계에 잘 알려져 있으며, 해당 업계의 당업자들에 의해 적절히 선택될 수 있다.The thermoplastic resin usable in the present invention can be used without limitation as long as it is used in the art, and examples thereof include polycarbonate resin, polypropylene resin, polyamide resin, aramid resin, aromatic polyester resin, polyolefin resin, polyester carbonate resin , Polyphenylene ether resin, polyphenylenesulfide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyarylene resin, cycloolefin resin, polyetherimide resin, polyacetal resin, polyvinyl acetal resin, polyketone resin, Polyether ketone resins, polyether ether ketone resins, polyether ketone resins, polyether nitrile resins, liquid crystal resins, polybenzimidazole resins, polyparasporic acid resins, aromatic alkenyl compounds, methacrylic acid esters, acrylic acid esters, One kind selected from the group consisting of vinyl compounds A vinyl-based polymer or copolymer resin obtained by polymerizing or copolymerizing the above vinyl monomer, a diene-aromatic alkenyl compound copolymer resin, a vinyl cyanide-diene-aromatic alkenyl compound copolymer resin, an aromatic alkenyl compound-diene- At least one member selected from the group consisting of a vinyl chloride-N-phenylmaleimide copolymer resin, a vinyl cyanide- (ethylene-diene-propylene (EPDM)) -aromatic alkenyl compound copolymer resin, a polyolefin, a vinyl chloride resin and a chlorinated vinyl chloride resin Or more can be used. The specific types of these resins are well known in the art and can be suitably selected by those skilled in the art.
상기 폴리올레핀 수지로서는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌, 및 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 이들의 조합물이 될 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니다. 일구현예에서, 상기 폴리올레핀으로서는 폴리프로필렌 동종 중합체(예를 들어, 혼성배열(atactic) 폴리프로필렌, 동일배열(isotactic) 폴리프로필렌, 및 규칙배열(syndiotactic) 폴리프로필렌), 폴리프로필렌 공중합체(예를 들어, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 적절한 폴리프로필렌 공중합체는, 이에 한정되지는 않지만, 에틸렌, 부트-1-엔(즉, 1-부텐), 및 헥스-1-엔(즉, 1-헥센)으로 이루어진 군으로부터 선택된 공단량체의 존재하에서 프로필렌의 중합으로부터 제조된 랜덤 공중합체를 포함한다. 이러한 폴리프로필렌 랜덤 공중합체에서, 공단량체는 임의의 적정한 양으로 존재할 수 있지만, 전형적으로 약 10wt% 이하(예를 들어, 약 1 내지 약 7wt%, 또는 약 1 내지 약 4.5wt%)의 양으로 존재할 수 있다.The polyolefin resin may be, for example, polypropylene, polyethylene, polybutylene, and poly (4-methyl-1-pentene), and combinations thereof, but is not limited thereto. In one embodiment, the polyolefins include polypropylene homopolymers (e.g., atactic polypropylene, isotactic polypropylene, and syndiotactic polypropylene), polypropylene copolymers (e.g., For example, polypropylene random copolymers), and mixtures thereof. Suitable polypropylene copolymers include but are not limited to the presence of comonomers selected from the group consisting of ethylene, but-1-ene (i.e., 1-butene), and hex-1-ene Lt; RTI ID = 0.0 > of propylene. ≪ / RTI > In such polypropylene random copolymers, the comonomer may be present in any suitable amount, but is typically present in an amount of up to about 10 wt% (e.g., from about 1 to about 7 wt%, or from about 1 to about 4.5 wt%) Can exist.
상기 폴리에스테르 수지로서는, 디카르복실산 성분 골격과 디올 성분 골격의 중축합체인 호모 폴리에스테르나 공중합 폴리에스테르를 말한다. 여기서 호모 폴리에스테르로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌디페닐레이트 등이 대표적인 것이다. 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트는 저렴하므로 매우 다방면에 걸치는 용도로 사용할 수 있어 바람직하다. 또한, 상기 공중합 폴리에스테르란 다음에 예시하는 디카르복실산 골격을 갖는 성분과 디올 골격을 갖는 성분으로부터 선택되는 적어도 3개 이상의 성분으로 이루어지는 중축합체로 정의된다. 디카르복실산 골격을 갖는 성분으로서는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐술폰디카르복실산, 아디핀산, 세바신산, 다이머산, 시클로헥산디카르복실산과 그들의 에스테르 유도체 등을 들 수 있다. 글리콜 골격을 갖는 성분으로서는 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜타디올, 디에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜, 2,2-비스(4'-β-히드록시에톡시페닐)프로판, 이소소르베이트, 1,4-시클로헥산디메탄올, 스피로글리콜 등을 들 수 있다.The polyester resin is a homopolyester or a copolymer polyester which is a polycondensation product of a dicarboxylic acid component skeleton and a diol component skeleton. Examples of the homopolyester include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, . Particularly, since polyethylene terephthalate is inexpensive, it can be used in a wide variety of applications. The copolymer polyester is defined as a polycondensate comprising at least three or more components selected from the following components having a dicarboxylic acid skeleton and a component having a diol skeleton. Examples of the component having a dicarboxylic acid skeleton include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, -Diphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-diphenylsulfone dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dimeric acid, cyclohexanedicarboxylic acid and ester derivatives thereof. Examples of the component having a glycol skeleton include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2- 4'-p-hydroxyethoxyphenyl) propane, isosorbate, 1,4-cyclohexanedimethanol, spiroglycol and the like.
상기 폴리아미드 수지로서는, 나일론 수지, 나일론 공중합체 수지 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 나일론 수지로는 통상적으로 알려진 ε-카프로락탐, ω-도데카락탐 등의 락탐을 개환 중합하여 얻어진 폴리아미드-6(나일론 6); 아미노카프론산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산 등의 아미노산에서 얻을 수 있는 나일론 중합물; 에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 운데카메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 5-메틸노나헥사메틸렌디아민, 메타크실렌디아민, 파라크실렌디아민, 1,3-비스아미노메틸시클로헥산, 1,4-비스아미노메틸시클로헥산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥산)메탄, 비스(4-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄, 2,2-비스(4-아미노시클로헥실)프로판, 비스(아미노프로필)피페라진, 아미노에틸피페리딘 등의 지방족, 지환족 또는 방향족 디아민과 아디프산, 세바킨산(sebacic acid), 아젤란산(azelaic acid), 테레프탈산, 2-클로로테레프탈산, 2-메틸테레프탈산 등의 지방족, 지환족 또는 방향족 디카르복시산 등의 중합으로부터 얻을 수 있는 나일론 중합체; 이들의 공중합체 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 나일론 공중합체로는 폴리카프로락탐(나일론 6)과 폴리헥사메틸렌세바카미드(나일론 6,10)의 공중합체, 폴리카프로락탐(나일론 6)과 폴리헥사메틸렌아디프아미드(나일론 66)의 공중합체, 폴리카프로락탐(나일론 6)과 폴리라우릴락탐(나일론 12)의 공중합체 등이 있다.As the polyamide resin, nylon resin, nylon copolymer resin, and mixtures thereof can be used. Examples of the nylon resin include polyamide-6 (nylon 6) obtained by ring-opening polymerization of a lactam such as? -Caprolactam or? -Dodecaractam commonly known in the art; Nylon polymers obtained from amino acids such as aminocaproic acid, 11-amino undecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid; But are not limited to, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, , Metaxylenediamine, para-xylenediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, bis Aminocyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminopropyl) piperazine, aminoethylpiperidine, etc. Alicyclic or aromatic dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid, 2-chloroterephthalic acid and 2-methylterephthalic acid, etc. A nylon polymer obtainable from the polymerization of Copolymers or mixtures thereof may be used. Examples of the nylon copolymer include copolymers of polycaprolactam (nylon 6) and polyhexamethylene sebacamide (
상기 폴리카보네이트 수지는 디페놀류와 포스겐, 할로겐 포르메이트, 탄산 에스테르 또는 이들의 조합과 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 디페놀류의 구체적인 예로는, 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판('비스페놀-A'라고도 함), 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 비스(4-히드록시페닐)에테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서 좋게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산을 사용할 수 있으며, 더 좋게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.The polycarbonate resin may be prepared by reacting a diphenol with phosgene, a halogen formate, a carbonic ester, or a combination thereof. Specific examples of the diphenols include hydroquinone, resorcinol, 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (also referred to as bisphenol- (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis Bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis (4-hydroxyphenyl) Ether, and the like. Of these, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane or 1,1- Cyclohexane may be used, and more preferably 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane may be used.
상기 폴리카보네이트 수지는 2종 이상의 디페놀류로부터 제조된 공중합체의 혼합물일 수도 있다. 또한 상기 폴리카보네이트 수지는 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형(branched) 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지 등을 사용할 수 있다.The polycarbonate resin may be a mixture of copolymers prepared from two or more diphenols. The polycarbonate resin may be a linear polycarbonate resin, a branched polycarbonate resin, or a polyester carbonate copolymer resin.
상기 선형 폴리카보네이트 수지로는 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다. 상기 분지형 폴리카보네이트 수지로는 트리멜리틱 무수물, 트리멜리틱산 등과 같은 다관능성 방향족 화합물을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 상기 다관능성 방향족 화합물은 분지형 폴리카보네이트 수지 총량에 대하여 0.05 내지 2 몰%로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지로는 이관능성 카르복실산을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 들 수 있다. 이때 상기 카보네이트로는 디페닐카보네이트 등과 같은 디아릴카보네이트, 에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다.Examples of the linear polycarbonate resin include a bisphenol-A polycarbonate resin and the like. Examples of the branched polycarbonate resin include those prepared by reacting a polyfunctional aromatic compound such as trimellitic anhydride, trimellitic acid and the like with a diphenol and a carbonate. The polyfunctional aromatic compound may be contained in an amount of 0.05 to 2 mol% based on the total amount of the branched polycarbonate resin. Examples of the polyester carbonate copolymer resin include those prepared by reacting a bifunctional carboxylic acid with a diphenol and a carbonate. As the carbonate, diaryl carbonate such as diphenyl carbonate, ethylene carbonate and the like can be used.
상기 시클로올레핀계 폴리머로서는, 노르보르넨계 중합체, 단고리의 고리형 올레핀계 중합체, 고리형 공액 디엔계 중합체, 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소화물을 들 수 있다. 그 구체예로서는, 아펠 (미츠이 화학사 제조의 에틸렌-시클로올레핀 공중합체), 아톤 (JSR 사 제조의 노르보르넨계 중합체), 제오노아 (닛폰 제온사 제조의 노르보르넨계 중합체) 등을 들 수 있다.Examples of the cycloolefin-based polymer include a norbornene polymer, a monocyclic olefin polymer, a cyclic conjugated diene polymer, a vinyl alicyclic hydrocarbon polymer, and hydrides thereof. Specific examples thereof include APEL (an ethylene-cycloolefin copolymer produced by Mitsui Chemicals, Inc.), Aton (a norbornene-based polymer manufactured by JSR Corporation), and Zeonoa (a norbornene-based polymer manufactured by Nippon Zeon).
상기 수지 중 본 발명에서 바람직한 열가소성 수지로서는 폴리카보네이트계 수지를 예시할 수 있다.As the thermoplastic resin preferable in the present invention among the above-mentioned resins, a polycarbonate-based resin can be exemplified.
상술한 바와 같이, 점성을 가진 용매에 카본나노튜브를 분산시킨 분산액은 카본나노튜브의 종류에 따라 분산도가 달라지므로 상기 분산액의 점도가 변하게 되며, 분산액 내에서 카본나노튜브의 분산도가 높아짐에 따라 분산액의 점도는 상승하게 되며, 이러한 특성은 상기 카본나노튜브를 포함한 전도성 고분자 수지에서도 동일하게 나타날 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 카본나노튜브 분산액의 점도 값을 평가지수로 하여 전도도를 평가할 수 있게 된다. 그에 따라 다량의 카본나노튜브가 소모되는 전도성 고분자 수지를 제조하지 않더라도 상기 분산액의 점도를 측정하는 것만으로 상기 카본나노튜브가 상기 전도성 고분자 수지에서 나타내는 전도도를 예측함으로써 비용 절감 및 효율 개선을 이룰 수 있다.As described above, the dispersion liquid in which the carbon nanotubes are dispersed in a solvent having a viscosity varies depending on the type of the carbon nanotubes, so that the viscosity of the dispersion liquid changes and the degree of dispersion of the carbon nanotubes in the dispersion liquid increases Accordingly, the viscosity of the dispersion liquid is increased, and such characteristics may be exhibited in the conductive polymer resin including the carbon nanotubes. By using these characteristics, it becomes possible to evaluate the conductivity by using the viscosity value of the carbon nanotube dispersion as the evaluation index. Therefore, even if a conductive polymer resin consuming a large amount of carbon nanotubes is not produced, the conductivity of the conductive polymer resin can be predicted by simply measuring the viscosity of the dispersion, so that cost reduction and efficiency improvement can be achieved .
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
이하 본 발명의 구체적인 내용에 대해 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is provided as an example, and the present invention is not limited thereto.
제조예 1 Production Example 1
알루미늄 트리하이드록사이드(Aluminium trihydroxide: ATH)를 400℃에서 소성 후 CoV 촉매를 ATH 위에 담지하고 600℃에서 열처리하였다. Co:V=10:1 mol%로 담지 되었고, CNT 합성은 직경 10.8cm의 유동층 반응기에서 반응온도 700℃, 가스 조성은 N2:H2:C2H4=1:1:1 비율로 합성하여 카본나노튜브를 제조하였다.Aluminum trihydroxide (ATH) was calcined at 400 ℃ and CoV catalyst was supported on ATH and heat treated at 600 ℃. Co: V = 10: 1 was supported mol%, CNT synthesis is the reaction temperature in a fluidized bed reactor diameter of 10.8cm 700 ℃, gas composition is N 2: H 2: C 2 H 4 = 1: 1: 1 ratio to the synthesis To prepare carbon nanotubes.
제조예 2Production Example 2
제조예 1의 방법에서 CoV을 Fe로, 직경 10.8 cm 반응기를 직경 5 cm 반응기로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다. 여기서 Fe는 14 wt%로 담지 되었다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Production Example 1, except that CoV was changed to Fe, and a 10.8 cm diameter reactor and a 5 cm diameter reactor were used. Here, Fe was supported at 14 wt%.
제조예 3Production Example 3
제조예 2의 방법에서 반응온도를 700℃에서 680℃로 변경한 것을 제외하고는동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Production Example 2, except that the reaction temperature was changed from 700 占 폚 to 680 占 폚.
제조예 4Production Example 4
제조예 2의 방법에서 반응온도를 700℃에서 660℃로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Production Example 2 except that the reaction temperature was changed from 700 占 폚 to 660 占 폚.
제조예 5Production Example 5
제조예 2의 방법에서 반응 가스 조성을 N2:H2:C2H4=1:1:1 에서 3:1:1로 변경In the method of Production Example 2, the reaction gas composition was changed from N 2 : H 2 : C 2 H 4 = 1: 1: 1 to 3: 1: 1
한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Example 1,
제조예 6Production Example 6
제조예 1의 방법에서 직경 10.8 cm 반응기를 직경 5 cm 반응기로, 반응 가스조성을 N2:H2:C2H4=1:1:1 에서 3:1:1로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.The procedure of Preparation Example 1 was repeated except that a 10.8 cm diameter reactor was replaced with a 5 cm diameter reactor and the reaction gas composition was changed from N 2 : H 2 : C 2 H 4 = 1: 1: 1 to 3: 1: To prepare carbon nanotubes.
제조예 7Production Example 7
Nanocyl에서 구입한 카본나노튜브를 사용하였다. Carbon nanotubes purchased from Nanocyl were used.
제조예 8Production Example 8
제조예 1의 방법에서 CoV을 CoFe로, 직경 10.8 cm 반응기를 직경 5 cm 반응기로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다. 여기서 Co:Fe = 1:2의 mol%로 담지 되었다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Production Example 1, except that CoV was changed to CoFe, and a 10.8 cm diameter reactor and a 5 cm diameter reactor were used. Where Co: Fe = 1: 2 mol%.
제조예 9Production Example 9
제조예 1의 방법에서 CoV을 CoMo로, 직경 10.8 cm 반응기를 직경 5 cm 반응기로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다. 여기서 Mo은 Co의 양 대비 8 wt%의 양이 담지 되었다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner as in Production Example 1, except that the CoV was changed to CoMo and the 10.8 cm diameter reactor to a 5 cm diameter reactor. The amount of Mo was 8 wt% relative to the amount of Co.
제조예 10Production Example 10
제조예 1의 방법에서 ATH를 120도에서 열처리하고 CoV 촉매 담지후 700도로In the method of Production Example 1, ATH was heat-treated at 120 DEG C, and after carrying CoV catalyst,
열처리 하는것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner except that the heat treatment was performed.
제조예 11Production Example 11
Arkema 에서 구입한 카본나노튜브를 사용하였다.Carbon nanotubes purchased from Arkema were used.
제조예 12Production Example 12
제조예 11의 카본나노튜브를 포름아마이드(formamide)로 표면처리 한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 카본나노튜브를 제조하였다.Carbon nanotubes were prepared in the same manner except that the carbon nanotubes of Production Example 11 were surface-treated with formamide.
실시예 1Example 1
제조예 1에서 제조된 카본나노튜브 0.05g를 글리세롤 9.95g에 투입하고, Tip Sonicator를 이용하여 500W로 1분간 혼합하여 카본나노튜브 함유 분산액을 제조하였다.0.05 g of the carbon nanotubes prepared in Preparation Example 1 were introduced into 9.95 g of glycerol and mixed at 500 W for 1 minute using a Tip Sonicator to prepare a carbon nanotube-containing dispersion.
상기 분산액에 대하여 회전식 점도계를 사용하여 전단속도 0.01 sec-1에서 점도를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.The viscosity of the dispersion was measured at a shear rate of 0.01 sec -1 using a rotary viscometer and is shown in Table 1 below.
이와 별도로 폴리카보네이트 수지 1940g에 상기 분산액에 사용된 동일한 카본나노튜브 60g을 혼합한 후, 이를 사출기에서 사출하여 복합물을 제조하였다.Separately, 1940 g of the polycarbonate resin was mixed with 60 g of the same carbon nanotubes used in the dispersion, and then injected from an injection machine to prepare a composite.
상기 복합물에 대하여 4 포인트 프로브 방식의 기기(SRM-110)를 사용하여 Ω/sq.의 단위로 측정한 표면 저항값을 하기 표 1에 기재하였다.Surface resistance values measured in units of Ω / sq. Using a four point probe type device (SRM-110) for the composite are shown in Table 1 below.
실시예 2 내지 12Examples 2 to 12
제조예 1의 카본나노튜브에서 제조예 2 내지 12의 카본나노튜브로 각각 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점도 및 표면저항값을 측정하여 그 결과를 표 1에 기재하였다.The viscosity and surface resistance were measured in the same manner as in Example 1 except that the carbon nanotubes of Production Example 1 were changed to the carbon nanotubes of Production Examples 2 to 12, respectively, and the results are shown in Table 1.
(카본나노튜브/글리세롤 혼합 용액)Viscosity (Pa · s)
(Carbon nanotube / glycerol mixed solution)
(카본나노튜브/폴리카보네이트 컴파운드)Surface resistance value (Ω / sq.)
(Carbon nanotube / polycarbonate compound)
상기 표 1은 제조예 1 내지 제조예 12의 제조방법으로 제조된 12종의 카본나노튜브의 글리세롤 분산액 점도 및 컴파운드로 제조된 시편의 표면저항을 측정한 결과이다. Table 1 shows the viscosity of glycerol dispersion of 12 kinds of carbon nanotubes prepared by the production methods of Production Examples 1 to 12 and the result of measuring the surface resistivity of the test piece made of the compound.
표 1에 따르면, 상기 실시예 1 내지 실시예 12에서 측정된 표현저항값이 일정 범위를 갖는 경우가 있는데, 이것은 표면저항을 측정하는 지점의 표면 상태에 따라 값의 편차가 발생할 수 있기 때문이다. 즉 전도성 고분자수지의 표면저항은 그 측정값이 포함되는 수치범위로 표현될 수 있다. 따라서, 상기 표 1에 기재된 표면저항의 수치범위의 중간값을 대표값으로 선정하여 점도와 표면저항의 관계식을 구할 수 있다.According to Table 1, the expression resistance values measured in Examples 1 to 12 have a certain range because the deviation of the value may occur depending on the surface state of the point where the surface resistance is measured. That is, the surface resistance of the conductive polymer resin can be expressed in a numerical range including the measured value. Therefore, the relationship between the viscosity and the surface resistance can be obtained by selecting the middle value of the numerical range of the surface resistance described in Table 1 as a representative value.
도 1은 상기 표 1의 점도와 표면저항 중간값의 상관관계를 나타내는 그래프이다. 도 1에 나타낸 점선은 하기 <수학식 1>을 만족한다:1 is a graph showing the correlation between the viscosity of Table 1 and the intermediate value of the surface resistance. The dotted line shown in Fig. 1 satisfies the following formula (1): <
<수학식 1>&Quot; (1) "
log(y) = 13.2 - 1.5 x log(x).log (y) = 13.2 - 1.5 x log (x).
상기 식에서, y는 표면저항의 중간값(Ω/sq.)이고, x는 카본나노튜브 분산액의 점도(Pa·s)이다.Where y is the median value of the surface resistance (? / Sq.) And x is the viscosity (Pa 占 퐏) of the carbon nanotube dispersion.
상기 식으로 얻어진 표면저항의 예측값은 실제 전도성 고분자수지의 표면저항을 측정하였을 때 얻어진 수치범위의 중간값에 해당할 수 있다.The predicted value of the surface resistance obtained by the above equation may correspond to the middle value of the numerical value range obtained when measuring the surface resistance of the conductive polymer resin.
하기 표 2는 상기 <수학식 1>을 사용하여 점도의 분포에 따른 표면저항 중간값의 수치범위를 나타낸 것이다. 제조된 카본나노튜브를 글리세롤과 같은 분산매에 분산시켜 점도를 측정한 뒤, 그 점도에 해당하는 표면저항의 범위를 예를 들어 하기 표 2와 같이 맞추어봄으로써 표면저항을 예측할 수 있다. Table 2 shows the numerical range of the surface resistance intermediate value according to the distribution of the viscosity using Equation (1). The prepared carbon nanotubes are dispersed in a dispersion medium such as glycerol to measure the viscosity, and the surface resistance can be predicted by adjusting the range of the surface resistance corresponding to the viscosity, for example, as shown in Table 2 below.
(카본나노튜브/글리세롤 혼합 용액)Viscosity (Pa · s)
(Carbon nanotube / glycerol mixed solution)
(Ω/sq.)The predicted median value of the surface resistance
(Ω / sq.)
따라서, 상기의 점도와 표면저항의 관계식을 이용한 표면저항 예측방법에 따르면, 소량의 카본나노튜브를 이용하여 해당 카본나노튜브가 함유된 전도성 고분자수지의 표면저항을 미리 예측할 수 있으므로, 제품 개발의 시간적, 경제적 효율을 개선할 수 있게 된다. Therefore, according to the surface resistance predicting method using the relational expression of the viscosity and the surface resistance, the surface resistance of the conductive polymer resin containing the carbon nanotubes can be predicted in advance using a small amount of the carbon nanotubes, , And economic efficiency can be improved.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계에 종사하는 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 이들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be obvious. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
Claims (15)
상기 분산액의 점도를 측정하는 단계; 및
측정된 점도값을 평가지수로 하여, 상기 카본나노튜브를 폴리카보네이트계 전도성 고분자 100 중량부에 대해 1 내지 8 중량부 포함하는 폴리카보네이트계 전도성 고분자의 전도도를 하기 수학식 1의 관계를 이용하여 예상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법:
<수학식 1>
log(y) = 13.2 - 1.5 x log(x)
상기 식에서, y는 표면저항(Ω/sq.)의 중간값이고, x는 전단속도 0.01 sec-1 에서 측정하는 카본나노튜브 분산액의 점도(Pa·s)이다.Dispersing 0.3 to 1 part by weight of carbon nanotubes in a glycerol-based or glycol-based viscous solvent based on 100 parts by weight of the dispersion to prepare a dispersion;
Measuring the viscosity of the dispersion; And
Using the measured viscosity value as an evaluation index, the conductivity of the polycarbonate-based conductive polymer containing 1 to 8 parts by weight of the carbon nanotube with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate-based conductive polymer was estimated using the following formula The method of evaluating conductivity of a conductive polymer containing carbon nanotubes according to claim 1,
&Quot; (1) "
log (y) = 13.2 - 1.5 x log (x)
Where y is the median value of the surface resistance (? / Sq.) And x is the viscosity (Pa 占 퐏) of the carbon nanotube dispersion measured at a shear rate of 0.01 sec -1 .
상기 카본나노튜브의 종류에 따라 상기 분산액이 상이한 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
Wherein the dispersion has a different viscosity depending on the kind of the carbon nanotubes.
상기 카본나노튜브의 종류에 따라 상기 전도성 고분자가 상이한 전도도를 갖는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
Wherein the conductive polymer has a different conductivity depending on the type of the carbon nanotube.
상기 분산액의 점도가 증가하면 상기 전도성 고분자의 전도도가 증가하는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
Wherein the conductivity of the conductive polymer is increased when the viscosity of the dispersion is increased.
상기 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성이 표면저항값으로 표현되는 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
Wherein the conductivity of the carbon nanotube-containing conductive polymer is expressed by a surface resistance value.
500Pa·s 이상의 분산액 점도에서 상기 전도성 고분자의 표면저항값이 109 Ω/sq. 이하인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
The surface resistance value of the conductive polymer is 10 9 Ω / sq at a dispersion viscosity of 500 Pa · s or more. By weight based on the total weight of the carbon nanotube-containing conductive polymer.
500Pa·s 이하의 분산액 점도에서 상기 전도성 고분자의 표면저항값이 1010 Ω/sq. 이상인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브 함유 전도성 고분자의 전도성 평가방법.The method according to claim 1,
The surface resistance value of the conductive polymer is 10 10 ? / Sq. By weight based on the weight of the carbon nanotube-containing conductive polymer.
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Non-Patent Citations (2)
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