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나노튜브와 미세 연마 탄소섬유를 함유한 고분자복합체 및 그의 제조방법

전문가 제언: ○ 기술문명의 급속한 발전에 따라 인간생활을 풍요롭고 편리하게 해주는 새로운 제품들이 끝임 없이 출시되고 있다. 고기능의 제품들을 생산하기 위해서는 고기능의 소재들이 필요하다. 새로운 고기능고분자소재를 만드는 방법으로 새로운 구조의 고분자를 만드는 방법은 대단히 어렵다. 이에 비해 기존의 고분자에 각종 기능성소재를 혼합한 고분자복합체 개발이 비교적 용이하다.

○ 고분자의 기계적물성의 향상과 전기전도성을 동시에 부여하는 방법으로는 탄소섬유, 카본블랙, 탄소나노튜브 등의 탄소화합물들이 사용된다. 탄소나노튜브는 특이한 전기, 광학적 성질로 인해 미래 산업의 꽃이라 불리며 새로운 제조방법과 그 응용방법에 대해 많은 연구가 이루어지고 있고 반도체, 디스플레이 등 산업적응용이 크게 늘어나고 있다.

○ 탄소나노튜브는 제조공정에서 여러 개의 단일나노튜브가 뭉친 나노튜브번들 혹은 나노튜브로프상태로 얻어진다. 이들 나노튜브번들은 고분자복합체 중에서 단일나노튜브로 분리시키거나 균일하게 분산시키기가 대단히 어렵다. 나노튜브를 균일하게 분산시킬수록 적은 양으로도 더 우수한 물성을 얻을 수 있어 나노튜브의 제조방법에 못지않게 분리, 분산시키는 기술의 개발도 중요하다.

○ 이 발명은 고강도, 고 내열성고분자에 용매, 계면활성제 등을 사용하지 않고 탄소나노튜브와 미세 연마된 탄소섬유를 고분자와 함께 한 번의 용융압출공정으로 제조하는 방법이다. 이 발명은 미세 연마된 탄소섬유와 나노튜브가 망목구조로 분산된 것이 특징이다. 이는 미세 연마된 탄소섬유가 나노튜브와 엉킨 상태에서 전단력에 의해 분산되는 것으로 사료된다.

○ 이 발명의 방법을 응용한다면 탄소섬유가 아니더라도 쉽게 미세 피브릴로 분리될 수 있는 아라미드, 액정피치를 이용한 탄소섬유 등 액정상태에서 방사된 섬유를 분쇄하여 미세 피브릴로 만들어 나노튜브와 함께 분산시키는 시도를 해 볼 필요가 있다.

저자: Entegris, Inc.
자료유형: 특허정보