KR20190060042A - Emi 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Emi 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은, (a) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브 0.05 ~ 3중량%; (b) 디이소시아네이트(Diisocianate) 20 ~ 50중량%; (c) 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene glycol) 7 ~ 49중량%; (d) 폴리카르보네이트 디올(Polycarbonate diol) 3 ~ 21중량%; (e) 반응성 실리콘 화합물 1 ~ 7중량%; (f) 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(DMBA) 1 ~ 5중량%; (g) 중화제 1 ~ 5중량%; (h) 쇄연장제 2 ~ 8중량%; (i) 전도성 고분자 수지 5 ~ 10중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물의 제조방법은, (ⅰ) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브(a)를 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절하는 공정; (ⅱ) 상기 수산기 값을 갖는 탄소나노튜브(a)를 디이소시아네이트(b)와 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 폴리테트라메틸렌 글리콜(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)이 혼합된 폴리에테르 폴리올, 및 반응성 실리콘 화합물(e), 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(f)과 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 공정; (ⅳ) 상기 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g)가 분산된 물에 분산시키고 쇄연장제(h)와 반응시킨 후 전도성 고분자 수지(i)를 혼합하는 공정으로 이루어진다.
본 발명의 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 표면 개질된 탄소나노튜브가 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 사용함으로써 물에 대한 분산성이 우수하며, 이를 끈적끈적한(tacky) 박막 폼시트의 표면에 코팅되는 경우에도 점착성, 복원성 및 가공 중 지문 등의 흔적을 최소화 하는 등 표면특성이 탁월하고 양호한 내마모성의 부여가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 제조방법으로 제조되는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 프리폴리머 단계에서 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하고, 이에 폴리에테르 폴리올과 반응성 실리콘 화합물 및 전도성 고분자 수지의 적용을 통해 EMI 가스켓의 전도성을 높여 저항성능을 개선시키는 효과를 얻을 수 있으므로, 이를 0.13t(130㎛) 이하의 폴리우레탄 박막 폼시트에 적용하여 박막시트 복합체(3*3㎜)의 상하저항 0.4Ω 이하의 저항성능을 가진 EMI 차폐/접지 가스켓용 복합시트를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법{CONDUCTIVE WATER-DISPERSIBLE POLYURETHANE RESIN COMPOSITION FOR SURFACE COATING OF EMI GASKET MATERIAL AND ITS MANUFACTURING PROCESS}
본 발명은 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기기의 케이스 내부에 다수의 부품이 집적될 경우, 내부 부품과 케이스 사이에서 충격 흡수와 실링 및 전자파 차폐를 위해 사용되는 박막 폼시트의 표면 처리에 사용되는 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 EMI(electromagnetic interference)는 전자파 간섭, 전자파 장해로 해석되며, 전기전자기기로부터 직접 방사 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 전자기 수신기능에 장해를 주는 것을 의미한다. EMI(전자파 간섭)를 일으키는 불필요한 노이즈를 차폐 또는 억제하는 방법에는 접지(Grounding), 배치(Layout), 필터링(Filtering), 차폐(Shielding) 등의 방법이 있는데, 그 중에서 차폐(Shielding) 및 접지(Grounding)는 노이즈의 영향을 받는 회로나 기기의 장해를 방지하는 가장 근본적인 방법이다.
특히, 스마트폰 분야에서는 과거에 통신칩과 같은 일부 칩에만 국한했으나, 향후 애플리케이션 프로세스(AP)와 모뎀칩, 무선주파수(RF), 커넥티비티(무선랜, 블루투스) 칩 등으로 EMI 차폐기술이 확대될 것으로 전망되며, 스마트폰뿐만 아니라 웨어러블, 사물인터넷(IoT) 기기용 부품에 EMI 차폐공정이 늘어날 것으로 보여 향후 장비시장이 더욱 커질 것으로 전망되고 있다.
전자기기의 소형화, 박막화의 추세에 따라 각종 부품의 정교화 및 크기의 최소화가 요구되고 있으며, 내부부품과 케이스 사이의 실링을 위한 가스켓에 대하여서도 최소한의 두께를 가짐과 동시에 기존의 제품을 상회하는 물성을 가진 소재의 개발이 요구되고 있다. 이러한 다양한 소재 및 간극을 가지는 제품들에 대응하기 위해서 최소한의 두께에서도 우수한 충격흡수성과 압축률 그리고 전도성을 구현할 필요가 있다.
일반적으로, 실링부재의 실링성은 해당 실링부재가 하중에 의해 용이하게 변형되는지의 여부에 대해 평가된다. 따라서 실링부재를 고도로 압축할 경우 적절한 실링성을 지니기 위해서는 저밀도의 연질 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체 혹은 폴리프로필렌 발포체 등의 올레핀계 발포체 또는 고무계 발포체등이 이용된다.
최근 전자기기들의 소형화에 따른 가스켓(Gasket) 소재에 대한 박막화 연구가 활발히 진행 중이며, 우레탄 소재의 개발분야에서도 다양한 폴리올 등을 이용한 제품이 개발되고 있으나, 경화제와 주제를 혼합하여 제조되는 2액형 폴리우레탄 폼시트의 경우에는 장시간 사용에 따른 완충유지성이 약화되고 두께편차가 크며, 그리고 박막화가 어려운 것으로 알려져 있다.
이에 따라 다관능기 폴리올을 적용하여 균일한 두께의 폼시트를 제조함으로써 영구압축손실율을 확보하여 고복원성을 부여하고자 많은 연구가 이루어지고 있으나, 다관능기 폴리올을 단순 배합하여 박막 폼시트를 제조할 경우 다관능기 폴리올의 함량이 일정량 이상으로 증가할수록 반응속도가 느려지고 인장강도와 신율, 탄성률이 저하되는 문제점이 확인되는바, 고복원성 EMI 가스켓 소재용 미세기공형 폼시트를 개발하기 위해서는 최적화된 점도, 경화속도, 흐름성을 가지는 가공성 개선과 기계적 물성 및 탄성력 저하, 영구압축 감소율 등의 개선을 위한 연구가 필수적으로 요구된다.
특히, 폼시트가 박막화가 될수록 표면의 끈적끈적함(tacky)이 증가하여 가공 중 지문 등의 흔적이 남아 불량품이 발생할 가능성이 높아지는데, 우레탄 수지를 이용한 표면 코팅을 통해 이러한 표면특성의 개선이 가능하지만, 유성 및 수성의 폴리우레탄 수지를 사용함에 따라 작업 시 VOCs의 유해성 및 냄새 등의 문제로 인해 수분산형 폴리우레탄 수지가 주로 사용된다.
그러나 일반적인 수분산형 폴리우레탄 수지를 사용할 시 표면에 끈적끈적함(tacky)이 발생하는 경우가 있고 지문 방지 및 내오염 특성이 낮으며, EMI 접지/차폐 가스켓(Grounding/Shielding Gasket)으로 사용 시에 전도성이 저하되는 현상이 확인된다.
또한, 고분자 소재에서 전도성을 부여하기 위하여 여러 가지 방법이 사용되나 수분산형 폴리우레탄 수지의 경우 물에 작은 입자로 분산시켜 제조하는 공정의 특성상 용제형 또는 벌크형으로 제조되는 수지들과 비교해 금속성 전도체 또는 많은 양의 전도성 소재를 적용하여 전도성을 높일 경우 분산성이 떨어져 상분리되거나 쉽게 침전되는 현상이 관찰된다.
그리고 박막 폼시트를 가공할 시 시트의 두께가 얇아질수록 시트자체의 강도가 떨어져 가공성이 저하되는 경향이 있다. 이는 폴리올의 함량 조절이나 보강제 처리 등의 방법을 통해 이를 개선할 수 있으며, 탄소나노튜브의 적용 또한 시트의 강도 및 전도성의 향상 등에 효과적인 방법으로 알려져 있다.
통상적인 탄소나노튜브는 강한 반데르발스힘(van der waals force)에 의하여 다발로 응집되어 있기 때문에 얽혀있는 상태를 가지며, 탄소나노튜브가 매트릭스 내에서 이러한 상태로 있다면 그것의 고유한 특성을 발휘할 수 없어 전도성을 실질적으로 제공하지 못하게 되고 기계적 물성이 저하되는 요인이 될 수 있다. 따라서 탄소나노튜브에 의하여 일정한 강도 향상과 전기 전도성을 얻기 위해서는 매트릭스, 즉 폴리우레탄 수지 내에 균일하게 분산시켜야 한다.
현재까지 탄소나노튜브의 분산을 위해서는 여러 가지 방법들이 알려져 있으나, 효과적인 분산을 위해서는 먼저 탄소나노튜브 응집이 완전히 해제되어야 하고 탄소나노튜브의 강한 재응집현상을 억제할 필요가 있다. 본 발명에서는 분산력 및 우레탄 매트릭스 내에서의 강도 증가를 위해 탄소나노튜브의 표면에 산처리를 통해 -COOH, -OH 등의 관능기를 형성하고 이를 이소시아네이트와 우선 반응시켜 탄소나노튜브 복합체를 형성한 후에 이를 폴리올과 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하고자 한다.
본 발명과 관련하여 가스켓 소재로 사용되는 폴리우레탄 폼에 관한 선행기술을 살펴보면, 국내 공개특허공보 제10-2006-0131433호(출원인: 주식회사 데카닉스)에서는 금속 박막층과, 금속 박막층의 일측에 전기전도성 고분자 수지 코팅제가 코팅된 전도성 고분자 수지 코팅층과, 금속 박막층의 타측에 합지된 필름층과, 필름의 타측에 합지된 패브릭층과, 패브릭층의 타측에 형성된 핫 멜트층으로 구성되어, 핫 멜트층이 스펀지와 감싸지는 동시에 가스켓 제조장치에서 발생된 열에 의해 융착되면서 스펀지와 접착되어 가스켓을 형성함으로써, 전기전자 제품이나 기기의 각종 이음새나 접속부 등에 있어서 전자파가 밖으로 누설되거나 외부에서 내부로 침투하는 것을 차단하거나 또는 전자회로의 접지선 역할을 하여 정전기(ESD)로 인한 회로 손상 등을 효과적으로 차단, 방지할 수 있는 전기전도성 고분자 수지로 표면 코팅된 금속 박막 원단을 이용한 전자파차폐 스펀지 가스켓을 개시하고 있다.
또한, 동 공개특허공보 제10-2006-0135200호(출원인: 에스엔케이폴리텍 주식회사)를 보면, 전자기파 간섭(EMI, electromagnetic interference)/무선주파 간섭(RFI, radiofrequency interference) 차폐용 스페이서 가스켓 시트(spacer gasket sheet) 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 기재 필름의 한 면에 고분자 탄성체 시트를 캐스트 적층하고, 상기 기재 필름의 다른 한 면에 전도성 재료층을 합지(合地)한 후, 생성 적층체 시트를 관통하여 절개되는 절개부를 복수개 형성하고, 상기 적층체 시트의 상부 탄성체 시트 면과 상기 절개부의 절개면 내벽에 도전성 도료층을 코팅함으로써 제조된 스페이서 가스켓용 시트는, 간단한 제조공정으로 고밀도 탄성체의 고도의 충격흡수성과 진동차단성 및 강도를 손상시키지 않고 상하 표면 전도성과 수직 방향의 전도성을 동시에 극대화시킴으로써 충격흡수 및 진동차단, EMI/RFI 차폐 및 우수한 밀폐성을 동시에 가져 전자 통신기기의 EMI 및 RFI 차폐 가스켓 제조에 매우 유용하다고 한다.
또한, 동 등록특허공보 제10-1182723호(출원인: 한국신발피혁연구소 외1)의 탄소나노튜브가 균일하게 분산된 전도성 폴리우레탄 수지 복합체의 제조방법은, 탄소나노튜브와 폴리올을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 탄소나노튜브를 상기 폴리올에 분산시키는 단계를 포함하는 폴리올 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 분산단계는 상기 혼합물을 볼 밀(Ball Mill) 처리하는 단계, 상기 혼합물을 초음파로 처리하는 단계, 및 상기 혼합물을 롤 밀(Roll mill) 처리하는 단계를 순차적으로 처리하는 것이고, 상기 탄소나노튜브는 화학적 전처리에 의하여 탄소 이외의 관능기가 형성되지 않은 것이고, 상기 폴리올 조성물은 상기 탄소나노튜브를 분산하기 위한 분산제를 포함하지 않는 것임을 특징으로 하는 탄소나노튜브가 균일하게 분산된다고 기재되어 있다.
그리고 동 등록특허공보 제10-1759833(출원인: 연세대학교 산학협력단)에 개시된 전기 전도성 및 분산성이 우수한 전도성 조성물 및 이의 제조방법은, 전도성 고분자 수지 및 이온성 고분자 전해질을 포함하는 용액의 산도를 조절한 후, 산도가 조절된 용액과 폴리우레탄 수분산액을 혼합하여 제조함으로써, 폴리우레탄의 분산성을 향상시킬 수 있어, 폴리우레탄 입자 간의 응집을 방지하여 전도성 고분자 수지 용액의 균일도를 향상시키고, 낮은 헤이즈를 가질 수 있으며, 상기 전도성 조성물을 경화하여 제조된 경화 도막은 전기 전도도 및 대전 방지성이 우수할 수 있다고 한다.
한편, 본 발명에서는 표면 처리된 탄소나노튜브 복합체를 디이소시아네이트와 반응시켜 프리폴리머화 하고, 이 수분산형 폴리우레탄 프리폴리머 사슬 내에 폴리에테르 폴리올과 반응성 실리콘 화합물, 전도성 고분자 수지 등을 화학적으로 결합시켜 분산성과 기계적 특성, 복원성 그리고 전도성이 향상된 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0131433호(공개일 : 2006. 12. 20) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0135200호(공개일 : 2006. 12. 29) 대한민국 등록특허공보 제10-1182723호(공고일 : 2012. 09. 13) 대한민국 등록특허공보 제10-1759833호(공고일 : 2017. 07. 20)
본 발명의 목적은 EMI 차폐/접지 가스켓(Shielding/Grounding Gasket) 소재의 표면 처리용 수분산형 폴리우레탄 수지의 개발을 위해 프리폴리머 단계에서 소량의 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 형성한 후 폴리에테르 폴리올 및 반응성 실리콘 화합물, 전도성 고분자 수지 등을 적용하여 우수한 분산성과 표면특성 및 양호한 내마모성과 복원성을 가지며, 전도성이 향상된 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은, (a) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브 0.05 ~ 3중량%; (b) 디이소시아네이트(Diisocianate) 20 ~ 50중량%; (c) 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene glycol) 7 ~ 49중량%; (d) 폴리카르보네이트 디올(Polycarbonate diol) 3 ~ 21중량%; (e) 반응성 실리콘 화합물 1 ~ 7중량%; (f) 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(DMBA) 1 ~ 5중량%; (g) 중화제 1 ~ 5중량%; (h) 쇄연장제 2 ~ 8중량%; (i) 전도성 고분자 수지 5 ~ 10중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 탄소나노튜브(a)는 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절된 것을 사용하며, 상기 디이소시아네이트(b)는 4,4′-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(H12MDI)와 이소포론디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate)를 5 ~ 7 : 3 ~ 5의 중량비율로 혼합하며, 상기 반응성 실리콘 화합물(e)은 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane)이고, 전도성 고분자 수지(i)는 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS) 분산 수용액인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지조성물에 부가하여 표면 처리되지 않은 1 ~ 10㎜ 입자크기의 침강형 실리카 및 폴리디메틸 실리콘 분산액(Polydimethyl silicone dispersion)을 수지조성물 전체중량에 대해 각각 0 ~ 5중량% 첨가하는 것이 가능하다.
이에 따라 상기 폴리우레탄 수지조성물은 점도가 100 ~ 1,500cps/25℃이며, 유기용제를 함유하지 않고 고형물 함량 25 ~ 35중량%를 갖는다.
상기 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물의 제조방법은, (ⅰ) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브(a)를 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절하는 공정; (ⅱ) 상기 수산기 값을 갖는 탄소나노튜브(a)를 디이소시아네이트(b)와 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 폴리테트라메틸렌 글리콜(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)이 혼합된 폴리에테르 폴리올, 및 반응성 실리콘 화합물(e), 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(f)과 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 공정; (ⅳ) 상기 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g)가 분산된 물에 분산시키고 쇄연장제(h)와 반응시킨 후 전도성 고분자 수지(i)를 혼합하는 공정으로 이루어지며, 상기 (ⅱ)공정의 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체는 수산기 값을 조절한 탄소나노튜브의 OH그룹 : 디이소시아네이트의 NCO그룹의 몰비가 1 : 5 ~ 8인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 표면 개질된 탄소나노튜브가 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 사용함으로써 물에 대한 분산성이 우수하며, 이를 끈적끈적한(tacky) 박막 폼시트의 표면에 코팅되는 경우에도 점착성, 복원성 및 가공 중 지문 등의 흔적을 최소화 하는 등 표면특성이 탁월하고 양호한 내마모성의 부여가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 제조방법으로 제조되는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 프리폴리머 단계에서 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하고, 이에 폴리에테르 폴리올과 반응성 실리콘 화합물 및 전도성 고분자 수지의 적용을 통해 EMI 가스켓의 전도성을 높여 저항성능을 개선시키는 효과를 얻을 수 있으므로, 이를 0.13t(130㎛) 이하의 폴리우레탄 박막 폼시트에 적용하여 박막시트 복합체(3*3㎜)의 상하저항 0.4Ω 이하의 저항성능을 가진 EMI 차폐/접지 가스켓용 복합시트를 제조할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 및 그 제조방법에 관하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 수지조성물은, (a) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브 0.05 ~ 3중량%; (b) 디이소시아네이트(Diisocianate) 20 ~ 50중량%; (c) 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene glycol) 7 ~ 49중량%; (d) 폴리카르보네이트 디올(Polycarbonate diol) 3 ~ 21중량%; (e) 반응성 실리콘 화합물 1 ~ 7중량%; (f) 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(DMBA) 1 ~ 5중량%; (g) 중화제 1 ~ 5중량%; (h) 쇄연장제 2 ~ 8중량%; (i) 전도성 고분자 수지 5 ~ 10중량%를 포함하고 있으며, 상기 폴리우레탄 수지조성물의 제조방법은, (ⅰ) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브(a)를 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절하는 공정; (ⅱ) 상기 수산기 값을 갖는 탄소나노튜브(a)를 디이소시아네이트(b)와 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 폴리테트라메틸렌 글리콜(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)이 혼합된 폴리에테르 폴리올, 및 반응성 실리콘 화합물(e), 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(f)과 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 공정; (ⅳ) 상기 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g)가 분산된 물에 분산시키고 쇄연장제(h)와 반응시킨 후 전도성 고분자 수지(i)를 혼합하는 공정의 순으로 이루어진다.
먼저, (ⅰ)공정에서는 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하기 위해 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 순도 95중량% 이상인 단일벽(single-walled) 탄소나노튜브(a)를 사용하는바, 탄소나노튜브(a)는 평균직경 1nm, 평균길이 0.05㎛ 미만일 경우 나노튜브의 크기가 지나치게 작아 프리폴리머 형성 시 또는 배합 후의 수지 점도가 지나치게 높고 분산성이 떨어져 가공 시의 시트 형성이 불량해지기 때문에 충분한 물성이 발현되지 않으며, 또한 평균직경 50nm, 평균길이 5㎛를 초과할 경우에도 분산성이 떨어진다.
상기 탄소나노튜브(a)의 사용량은 수지조성물 전체중량에 대하여 0.05 ~ 3중량%의 범위인 것이 바람직한데, 탄소나노튜브의 양이 너무 적은 경우에는 전기전도성이 현저히 저하되며, 너무 많은 경우에는 수분산액 내에서의 분산성이 떨어져 상분리가 발생할 우려가 있다.
상기 탄소나노튜브(a)의 표면에 -COOH, -OH 등의 관능기를 부여하기 위해 탄소나노튜브(a)를 표면 개질하는 공정을 일례로 들면, 30mol%의 질산용액(NHO3) 100g에 탄소나노튜브 3g의 비율로 혼합하여 70 ~ 90℃의 온도에서 2 ~ 24시간 동안 교반하여 탄소나노튜브의 표면을 활성화하여 표면 개질된 탄소나노튜브(a)를 증류수와 아세톤(Acetone) 또는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone)으로 세척하는 필터장치를 이용하여 5회에 걸쳐 필터링을 실시하고 pH의 확인을 통해 세척 여부를 판단한 후 100℃의 건조기에서 24시간 동안 건조하여 탄소나노튜브 분말을 제조한다. 이때 -COOH, -OH의 생성 여부를 IR의 피크를 통해 확인함으로써 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절하여 다음 공정에서 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 효과적으로 제조할 수 있도록 한다.
위와 같은 탄소나노튜브(a)의 표면 개질공정을 수행하기 위해서는 환류하는 질산용액을 이용하여 탄소나노튜브 분말을 처리할 수 있다.
위와 같이, 안정적인 균일한 분자량을 가진 폴리우레탄 수지를 얻기 위해서는 이소시아네이트와 반응할 탄소나노튜브(a)의 수산기 값이 112 ~ 500㎎KOH/g 범위로 제어되어야 하는데, 만일 112㎎KOH/g 미만으로 형성될 경우 탄소나노튜브(a) 표면의 작용기 수가 적어 이소시아네이트와의 반응성이 떨어지며, 500㎎KOH/g를 초과할 경우 탄소나노튜브(a) 표면에 다수의 이소시아네이트가 결합하게 되어 폴리우레탄 프리폴리머에 적용하여 분산될 시 상분리가 발생한다.
본 발명에서는 이를 위해 세척 및 건조된 탄소나노튜브(a) 표면의 수산기 값을 측정한 뒤 수산기 값이 부족할 경우 질산(NHO3)의 농도와 반응온도, 그리고 반응시간을 조절하여 상기 범위의 수산기 값을 가질 수 있도록 조절된 친수성 표면의 일부분만 활성화된 탄소나노튜브(a)를 사용한다.
다음으로, (ⅱ)공정에서는 상기 표면 처리된 탄소나노튜브(a)를 디이소시아네이트(b)와 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조한다. 상기 공정에서는 표면 처리하여 수산기 값이 조절된 탄소나노튜브(a)의 -OH, -COOH기를 액상형의 디이소시아네이트와 우레아 및 우레탄반응을 일으켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체-우레탄 단량체 및/또는 올리고머 형태의 프리폴리머를 제조한다.
상기와 같이 수산기 값이 조절된 탄소나노튜브(a)와 디이소시아네이트(b)와의 반응에 의해 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 상기 디이소시아네이트(b)를 탄소나노튜브(a)와 공지된 우레탄 제조용 촉매의 존재 하에 또는 반응억제제를 첨가하면서 90 ~ 110℃의 온도에서 3 ~ 24시간 동안 교반함으로써 수득할 수 있다. 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 공정에서 수산기 값을 조절한 탄소나노튜브(a)의 OH그룹 : 디이소시아네이트(b)의 NCO그룹의 몰비는 1 : 2 ~ 10으로 조절한다. 바람직하게는 1 : 5 ~ 8의 비율이 가장 적합한데, 이때 비스무스계(Bismuth carboxylate) 촉매를 첨가하여 복합화 반응을 가속화 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 디이소시아네이트(b)는 4,4′-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(H12MDI), 이소포론디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate), 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트(Tetramethyl xylene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 지방족 이소시아네이트를 사용하여도 좋지만, 상기 디이소시아네이트(b)는 반응의 안정성과 EMI 차폐/접지 가스켓에서 필요로 하는 유연성을 고려할 때 4,4′-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(H12MDI)와 이소포론디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate)를 5 ~ 7 : 3 ~ 5의 중량비율로 혼합하여 사용한 제품이 바람직하며, 활성수소 원자화합물 대비 디이소시아네이트(b)의 반응비율(OH/NCO 비율)은 당량비로 1.0 ~ 1.9, 보다 바람직하기로는 1.0 ~ 1.5의 값을 가지도록 조정된 20 ~ 50중량%를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 본 발명에서 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 (ⅲ)공정은 상기 (ⅱ)공정에 의해 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 폴리테트라메틸렌 글리콜(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)이 혼합된 폴리에테르 폴리올, 및 반응성 실리콘 화합물(e), 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(f)과 혼합 교반한 다음, 90℃까지 승온시키는 과정과 비스무스 카르복실레이트 촉매를 넣고 120℃까지 승온시키는 과정, 그리고 이를 60℃까지 냉각시키는 과정으로 이루어진다.
상기 폴리에테르 폴리올로는 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene glycol, PTMG), 폴리카르보네이트 디올(Polycarbonate diol), 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol) 및 이로부터 유도된 1종 이상의 폴리에테르 폴리올의 사용이 가능하며, 가장 바람직하게는 중량평균분자량 1,000 ~ 2,000의 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)을 혼합하여 사용함으로써 수분산형 폴리우레탄 수지 코팅층이 필요로 하는 강도와 유연성을 발휘하는 것이 가능하다.
또한, 반응성 실리콘 화합물(e)은 양 말단에 -OH기를 가지는 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane)을 수지조성물 전체중량을 기준으로 1 ~ 7중량% 범위로 적용하여 입자의 표면에서 친수성 사슬간의 상호작용을 방해하여 분산성과 안정성은 높이고 점도를 낮출 수 있다. 상기 반응성 실리콘 화합물(e)로는 분자량 600 ~ 2,000 범위의 디터미널 카르비놀 변성 디메틸폴리실록산(Diterminal dicarbinol dimethyl polysiloxane)을 적용하는 것이 바람직하고, 이를 통해 수지의 흐름성을 개선하여 표면에 끈적임이 없는 우수한 피막특성을 가지는 코팅층을 형성할 수 있다.
본 발명에서는 코팅된 소재 표면의 끈적끈적함(tacky)과 오염특성의 개선을 위해 폴리카르보네이트디올(Polycarbonate diol)(d)과 디터미널 카르비놀 변성 디메틸폴리실록산(Diterminal dicarbinol dimetyl polysiloxane polyol)(e)을 동시에 사용하는 것이 가장 바람직한 것으로 조사되었다.
그리고 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(DMBA)(f)은 수지조성물 전체중량을 기준으로 할 때 1 ~ 5중량% 이내로 함유하는데, 이온화제로 사용되는 DMBA는 수분산 폴리우레탄의 유연성 저하에 원인이 되는 이온도입기의 사용량을 최소한으로 줄여 이온성 프리폴리머가 가진 단점인 분산 안정성의 저하를 방지하면서 반응하게 됨으로써 고효율의 수분산 폴리우레탄 수지의 제조가 가능하게 된다.
마지막 (ⅳ)공정에서는 상기와 같이 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g)가 분산된 물에 분산시키고 쇄연장제(h)와 반응시킨 후 전도성 고분자 수지(i)를 혼합하는 과정을 거쳐 최종적으로 폴리우레탄 수지를 제조한다.
상기 공정은 (ⅲ)공정을 통해 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g) 1 ~ 5중량%가 포함된 물에 수분산하여 프리폴리머 분산액을 제조한 다음, 여기에 쇄연장제(h) 2 ~ 8중량%를 첨가하고 반응시켜 친수성 수분산형 폴리우레탄 수지로 제조한 후 전도성 고분자 수지(i) 5 ~ 10중량%를 혼합하는데, 상기 폴리우레탄 프리폴리머는 20 ~ 30℃로 유지되는 탈이온수에서 10 ~ 30분 동안 고속교반을 통하여 분산시킨 후 쇄연장제(h)를 투입하게 되며, 이때 물의 온도가 30℃보다 높은 경우 폴리우레탄 프리폴리머와 부반응을 일으키게 되어 물성이 떨어지게 된다.
상기 쇄연장제(h)는 하이드라진(Hydrazine), 1,3-비스아미노메틸시클로헥산(1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane), 에틸렌디아민(Ethylene diamine) 등이 사용될 수 있는데, 에틸렌디아민이 적용된 수지가 가장 물성이 우수한 것으로 조사되었다.
또한, 본 발명에서는 수분산형 폴리우레탄 수지에 다량의 탄소나노튜브를 사용할 경우 분산성이 저하됨으로 인해 많은 양의 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 사용할 수 없고 충분한 전기 전도성의 발현이 어렵기 때문에 전도성 고분자 수지(i)를 적용한다.
상기 전도성 고분자 수지(i)는 분자량이 500 ~ 1000 수준인 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiophene)/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS) 또는 폴리아닐린/폴리스티렌설포네이트(PANI/PSS)의 사용이 가능하며, 이 중 전기 전도도와 화학적, 열적 안정성이 우수한 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)을 폴리스티렌설폰산(PSS)과 혼합하여 제조한 PEDOT/PSS 분산 수용액을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 전도성 고분자 수지(i)의 사용량은 수지조성물 중량전체를 기준으로 5 ~ 10중량%로서, 이로 인해 폴리우레탄 수지의 물성을 유지하면서 그 특성을 발휘하기에 적합하며, PEDOT/PSS의 혼합비는 특별한 제한을 두지 않는다.
상기 PEDOT/PSS 분산 수용액은 폴리우레탄 프리폴리머에 직접 적용 후 혼합시킬 경우 낮은 pH로 인해 분산 시 입자의 제어가 어려워지므로 쇄연장제(h)를 투입하고 반응이 완료된 폴리우레탄 수지에 투입하여 혼합시키는 것이 바람직하다.
기타 촉매로 사용되는 비스무스 카르복실레이트 등에 관한 사항은 본 발명이 속하는 분야에서 이미 잘 알려져 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
상기와 같이 제조된 폴리우레탄 수지조성물에 EMI 차폐/접지 가스켓(Shielding/Grounding Gasket)용 복합시트를 함침시켜 표면 코팅을 실시할 수 있으나, 부가적으로 표면특성 및 코팅특성의 조절을 위해 친수성 소광제, 실리콘 분산액, 증점제, 소포제 등을 각각 0 ~ 5중량% 이내로 적용하여 얻어진 폴리우레탄 수지조성물로 복합시트를 코팅하여 우수한 제품을 제조할 수 있음은 물론이다.
예를 들면, 본 발명에 따라 제조된 폴리우레탄 수지조성물을 사용하여 표면 코팅을 실시할 시 필요한 점도에 따라 증점제 또는 물을 교반 중에 소량씩 분할 첨가하여 필요한 점도를 맞춘 다음, 소광제와 실리콘 분산액을 1차로 혼합하여 제조된 배합액을 부가적으로 첨가하여 코팅층의 소광특성과 표면 슬립특성의 부여 정도에 따라 점도를 조절하는 것이 더욱 바람직하다. 이때 소광제로는 열분해법 또는 침강법을 통해 얻어진 실리카를 사용할 수 있으나, 표면 처리되지 않은 1 ~ 10㎜ 입자크기의 침강형 실리카가 바람직하며, 실리콘 분산액은 폴리디메틸 실리콘 분산액(Polydimethyl silicone dispersion)을 폴리우레탄 수지조성물 전체중량에 대해 각각 5중량% 이내로 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 가능하다.
이에 따라 본 발명의 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 점도가 100 ~ 1,500cps/25℃이며, 유기용제를 일절 함유하지 않고 고형물 함량 25 ~ 35중량% 범위로 제조된다.
본 발명을 통해 개발된 수분산형 폴리우레탄 수지는 박막 우레탄폼 시트에 적용하여 EMI 차폐/접지 가스켓(Shielding/Grounding Gasket) 제품을 제조할 수 있다. 이때 박막우레탄 폼시트는 표면을 버핑하여 상부 제2층 또는 하부 제2층이 제거된 폴리우레탄 폼시트를 상하 방향으로 천공하고, 상기 천공된 폴리우레탄 폼시트에 도금을 실시하여 전도성을 부여된 소재를 사용하여 제조할 수 있으며, 상기 버핑된 고분자 폼시트의 최소한 하나의 표면은 전도성 층을 합포하는 단계를 거친 후 천공할 수 있다.
상기 전도성 층은 전도성 메쉬, 전도성 부직포, 전도성 직포, 전도성 필름, 금속 필름 또는 호일 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 가공된 폼시트를 배합된 수분산형 폴리우레탄 수지 용액에 함침 후 2 ~ 5회에 걸쳐 망글을 이용한 압착 공정을 실시하고, 이후 60℃, 80℃, 100℃, 120℃ 및 150℃의 온도 하에서 각각 30초 ~ 5분 동안 건조하여 EMI 가스켓(Shielding/Grounding Gasket) 소재를 제조할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 실험한 실시예를 살펴보기로 하되, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
탄소나노튜브 표면 개질
30mol%의 질산용액(NHO3) 2kg에 탄소나노튜브(CNT) 60g을 혼합하여 70 ~ 90℃의 3L 반응기에서 3 ~ 12시간 동안 교반하여 탄소나노튜브의 표면을 활성화 한 다음, 증류수와 아세톤(Acetone) 또는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone)으로 필터장치를 이용하여 5회에 걸쳐 필터를 실시한 후 pH의 확인을 통해 세척 여부를 판단하고 100℃의 건조기에서 24시간 동안 건조하여 탄소나노튜브 분말을 제조하며, IR의 피크를 통해 -COOH, -OH의 생성여부를 확인하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절한다.
탄소나노튜브 복합체 제조
다음으로, 상기 건조된 탄소나노튜브 분말 30g을 4,4′-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(H12MDI)와 이소포론디이소시아네이트(IPDI)의 혼합액(6 : 4의 중량비율) 204g, 이소시아네이트 대비 50ppm에 상당하는 촉매인 비스무스계 촉매(K-KAT348, king industry)와 함께 90℃의 온도에서 4시간 동안 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하고 NCO% 값을 측정하였으며, 최종적으로 NCO%가 8% 이하가 될 때까지 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체(NCO-CNT)를 제조하였다.
폴리우레탄 프리폴리머 제조
4구 1L 반응기에 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG1000) 341g과 폴리카르보네이트 폴리올(T5650J) 120g, 모노터미네이티드 변성실리콘(FMDA11) 20g, 2,2-비스(하이드록시메틸)프로판산(DMPA) 31g을 균일하게 혼합한다. 여기에 탄소나노튜브 복합체(NCO-CNT) 38.2g을 넣고 90℃에서 균일하게 혼합되도록 교반하여 발열반응이 끝난 다음, 비스무스 카르복실레이트(K-KAT348) 촉매를 넣고 110℃에서 3시간 동안 반응시킨 후 60℃로 냉각시킨다.
분산 및 사슬연장
탈이온수(23℃) 2120g에 TEA 23g을 넣고 30분 동안 교반한다. 이후 물의 온도를 23 ~ 30℃로 유지하면서 30분 이내에 폴리우레탄 프리폴리머 867g을 상기 탈이온수 혼합액에 부가하여 분산을 실시한다. 이후 에틸렌디아민 39g을 탈이온수 210g에 희석하고 부가하여 연장반응을 실시한 후 PEDOT/PSS 71g을 투입하고 혼합한다. 그 결과, 고형분 함량 30%, 점도 800cps/25℃의 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 얻었다.
EMI 가스켓 소재 제조
위의 공정을 통하여 얻어진 수분산형 폴리우레탄 수지조성물 100g을 기준으로 소광제 3g과 실리콘 분산액 1g을 혼합한 배합액을 첨가한 수지용액을 제조한 다음, 천공 및 표면이 버핑된 박막우레탄 폼시트 전도성 메쉬를 함포한 후 상기 수지용액에 도금된 폼시트 복합체를 함침시킨 다음, 2 ~ 5회에 걸쳐 망글을 이용한 압착공정을 실시하고 이후 60℃, 80℃, 100℃, 120℃ 및 150℃의 온도 하에서 각각 30초 ~ 5분 동안 건조하여 EMI 차폐/접지 가스켓 소재를 제조하였다.
[비교예 1]
비교예 1은 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하고 분산 및 사슬연장하여 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 얻었으며, 또 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 수지용액에 폼시트를 함침 코팅하여 EMI 차폐/접지 가스켓 소재를 제조하였다.
[비교예 2]
비교예 2는 반응성 실리콘 화합물, 즉 모노터미네이티드 변성실리콘(FMDA11)을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하고 분산 및 사슬연장하여 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 얻었으며, 또 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 수지용액에 폼시트를 함침 코팅하여 EMI 차폐/접지 가스켓 소재를 제조하였다.
[비교예3]
비교예 3은 전도성 고분자 수지를 사용하지 않고 TEA-물에 분산 및 사슬연장을 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하고 분산 및 사슬연장하여 수분산형 폴리우레탄 수지조성물을 얻었으며, 또 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 수지용액에 폼시트를 함침 코팅하여 EMI 차폐/접지 가스켓 소재를 제조하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 및 비교예 1 내지 3에서 실시한 수분산형 폴리우레탄 수지조성물의 물성을 측정한 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.
구 분 실시예 비교예 1 비교예 2 비교예 3
고형분 함량(%) 30 29.7 29.6 28.5
점도(cps/25℃) 800 500 600 700
pH 8.0 8.0 8.0 8.8
두께(㎛) 10 10 10 10
100% Mod.(㎏f/㎠) 22 17 25 28
인장강도(㎏f/㎠) 210 190 230 250
연신율(%) 400 500 350 400
※ 인장강도(tensile strength) 및 100% Mod.(100% 신장시 모듈러스)는 ASTM E252 방법으로 측정
위 측정결과에서와 같이, 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브를 적용하지 않은 비교예 1의 경우 인장강도 및 100% Mod.가 소폭 하락하였고 점도도 크게 떨어졌다. 또한, 반응성 실리콘 화합물을 적용하지 않은 비교예 2의 경우 필름의 강도는 증가하였으나 유연성이 저하되었다. 그리고 전도성 고분자 수지를 적용하지 않은 비교예 3의 경우 연신율에는 큰 변화가 없었고 필름의 강도는 증가하였지만 pH는 증가한 결과가 확인되었다.
[실험예 2]
상기 실시예 및 비교예 1 내지 3에서 실시한 EMI 차폐/접지 가스켓(Shielding/Grounding Gasket) 소재의 물성을 평가한 결과는 아래 [표 2]와 같다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
끈적끈적함(tacky) ◎ ◎ ◎
표면오염특성(지문 형성) ◎ ◎ ◎
박막시트 복합체(3*3㎜)의
상하저항(Ω)		 0.4 0.6 0.4 0.8
※ 평가결과 : 우수 ◎ > > X 불량
상기와 같이 코팅된 소재를 비교한 결과, 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 또는 전도성 고분자 수지를 적용하지 않은 비교예 1과 비교예 3의 경우 박막시트 복합체의 상하저항이 증가하는 경향이 확인되었으며, 반응성 실리콘 화합물을 적용하지 않은 비교예 2의 경우 표면오염특성과 끈적끈적함(tacky)이 문제가 되는 것을 확인하였다.
따라서 본 발명에 따라 제조된 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능한 것으로, 박막 폼시트 및 기타 표면 처리가 필요한 소재들에 적용이 가능한 기능성 소재로서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

Claims (8)

  1. (a) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브 0.05 ~ 3중량%;
    (b) 디이소시아네이트(Diisocianate) 20 ~ 50중량%;
    (c) 폴리테트라메틸렌 글리콜(Polytetramethylene glycol) 7 ~ 49중량%;
    (d) 폴리카르보네이트 디올(Polycarbonate diol) 3 ~ 21중량%;
    (e) 반응성 실리콘 화합물 1 ~ 7중량%;
    (f) 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(DMBA) 1 ~ 5중량%;
    (g) 중화제 1 ~ 5중량%;
    (h) 쇄연장제 2 ~ 8중량%;
    (i) 전도성 고분자 수지 5 ~ 10중량%;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소나노튜브(a)는 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절된 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디이소시아네이트(b)는 4,4′-메틸렌 디시클로헥실 디이소시아네이트(H12MDI)와 이소포론디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate)를 5 ~ 7 : 3 ~ 5의 중량비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응성 실리콘 화합물(e)은 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane)이고, 전도성 고분자 수지(i)는 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS) 분산 수용액인 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지조성물에 부가하여 표면 처리되지 않은 1 ~ 10㎜ 입자크기의 침강형 실리카 및 폴리디메틸 실리콘 분산액(Polydimethyl silicone dispersion)을 수지조성물 전체중량에 대해 각각 0 ~ 5중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지조성물은 점도가 100 ~ 1,500cps/25℃이며, 유기용제를 함유하지 않고 고형물 함량 25 ~ 35중량%인 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물.
  7. (ⅰ) 평균직경 1 ~ 50nm, 평균길이 0.05 ~ 5㎛를 가지는 탄소나노튜브(a)를 표면 개질하여 수산기 값을 112 ~ 500㎎KOH/g으로 조절하는 공정;
    (ⅱ) 상기 수산기 값을 갖는 탄소나노튜브(a)를 디이소시아네이트(b)와 반응시켜 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 제조하는 공정;
    (ⅲ) 상기 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체를 폴리테트라메틸렌 글리콜(c)과 폴리카르보네이트 디올(d)이 혼합된 폴리에테르 폴리올, 및 반응성 실리콘 화합물(e), 2,2-비스(하이드록시메틸)부틸산(f)과 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하는 공정;
    (ⅳ) 상기 제조된 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제(g)가 분산된 물에 분산시키고 쇄연장제(h)와 반응시킨 후 전도성 고분자 수지(i)를 혼합하는 공정;
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (ⅱ)공정의 이소시아네이트화 된 탄소나노튜브 복합체는 수산기 값을 조절한 탄소나노튜브의 OH그룹 : 디이소시아네이트의 NCO그룹의 몰비가 1 : 5 ~ 8인 것을 특징으로 하는 EMI 가스켓 소재의 표면 코팅용 전도성 수분산형 폴리우레탄 수지조성물의 제조방법.
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