라텍스 응집에 의한 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법
Fabrication of Polymer/Carbon Nanotubes Nanocomposite by Latex Aggregation
특허 요약
본 발명은 탄소나노튜브/고분자 복합재료의 제조방법에 관한 것으로, 특히 탄소나노튜브를 라텍스에 분산시킨 후 라텍스 응집과정(aggregation)을 통해 탄소나노튜브/고분자 복합재료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 라텍스 에그리게이션 방법에 따르면 탄소나노튜브가 잘 분산된 입자형태의 고분자/탄소나노튜브 복합체를 얻을 수 있고, 얻어진 입자형태의 나노복합체는 입자 형태로 직접 사용하거나 다시 고분자/탄소나노튜브 복합체를 제조하는데 있어서 마스터배치로 사용할 수 있으며, 입자 내부 또는 표면에 존재하는 탄소나노튜브의 분산도가 높아 구조적 특징에서 기인하는 전기적인 특성, 열적 특성, 물리적 특성 및 기계적 특성이 우수할 것으로 기대된다. 탄소나노튜브, 나노 복합체, 라텍스, 응집, 고분자
청구항
번호청구항
1

탄소나노튜브를 수용액상에 분산시키는 단계와; 상기 수용액상에 분산된 탄소나노튜브를 합성라텍스에 분산시킨 후 상기 합성라텍스를 형성하는 고분자의 유리전이온도 이상에서 응집(aggregation)시켜 입자상 형태로 응집된 고분자/탄소나노튜브 복합체를 얻는 단계;를 포함하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 응집은 성장시킨 입자를 pH 조절을 통해 안정화시킨 후 상기 고분자의 유리전이온도 이상으로 승온시켜 입자를 구형에 가까운 모양으로 만들어주는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

3

제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브를 수용액상에 분산시키는 단계는, 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키기 위한 화학적 또는 물리적 처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

4

제3항에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키기 위한 물리적 처리단계는 수용액에 계면활성제를 가하는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

5

제1항에 있어서, 상기 합성라텍스는 유화중합, 미니유화중합, 무유화유화중합, 분산중합, 침전중합, 현탁중합 및 이들의 변형된 중합법으로 구성된 군으로부터 선택된 고분자 불균일계 중합을 통하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

6

제1항에 있어서, 상기 합성라텍스를 형성하는 고분자는 폴리스티렌-알킬아크릴레이트, 폴리스티렌-1,3-다이엔, 폴리스티렌-알킬메타크릴레이트, 폴리아크릴릭산, 폴리스티렌-알킬메타크릴레이트-아크릴릭산, 폴리알킬메타크릴레이트-아크릴릭산, 폴리스티렌-알킬아크릴레이트-아크릴로나이트릴-아크릴릭산, 폴리스티렌-1,3-다이엔-아크릴로나이트릴-아크릴릭산, 폴리알킬아크릴레이트-아크릴로나이트릴-아크릴릭산, 폴리스티렌-부타다이엔, 폴리메틸스티렌-부타다이엔, 폴리메틸 메타크릴레이트-부타다이엔, 폴리에틸메타크릴레이트-부타다이엔, 폴리프로필메타크릴레이트-부타다이엔, 폴리부틸메타크릴레이트-부타다이엔, 폴리메틸아크릴레이트-부타다이엔, 폴리에틸아크릴레이트-부타다이엔, 폴리프로필아크릴레이트-부타다이엔, 폴리부틸아크릴레이트-부타다이엔, 폴리스티렌-아이소프렌, 폴리메틸-스티렌-아이소프렌, 폴리메틸메타크릴레이트-아이소프렌, 폴리에틸메타크릴레이트-아이소프렌, 폴리프로필메타크릴레이트-아이소프렌, 폴리부틸메타크릴레이트-아이소프렌, 폴리메틸아크릴레이트-아이소프렌, 폴리에틸아크릴레이트-아이스프렌, 폴리프로필아크릴레이트-아이스프렌, 폴리부틸아크릴레이트-아이소프렌, 폴리스티렌-프로필아크릴레이트, 폴리스티렌-부틸아크릴레이트, 폴리스티렌-부타다이엔-아크릴릭산, 폴리스티렌-부타다이엔-메타크릴릭산, 폴리스티렌-부타다이엔-아크릴로나이트릴-아크릴릭산, 폴리스티렌-부틸아크릭레이트-아크릴릭산, 폴리스티렌-부틸아크릭레이트-메타크릴릭산, 폴리스티렌부틸아크릴레이트-아크릴로나이트릴, 폴리스티렌-부틸아크릴레이트 아크릴로나이트릴-아크릴릭산 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.

7

제1항에 있어서, 상기 응집과정에는 소듐클로라이드, 마그네슘클로라이드, 알루미늄클로라이드, 폴리알루미늄클로라이드 및 폴리알루미늄설포실리케이트로 구성된 군으로부터 선택된 응집제가 사용되는 것을 특징으로 하는 고분자/탄소나노튜브 복합재료의 제조방법.