탄소나노튜브 섬유 및 이의 제조방법

출원번호 : 10-2011-0047054 (출원일: 2011-05-18)

등록번호 : 10-1804577 (등록일: 2017-11-28)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명은 탄소나노튜브 섬유 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 습식방사법에 의해 탄소나노튜브/고분자 복합체 섬유를 제조하고 후공정을 통해 고분자를 순차적으로 제거하여 탄소나노튜브의 함량이 매우 높은 탄소나노튜브 복합체 섬유 및 순수 탄소나노튜브로만 이루어진 탄소나노튜브 섬유를 포함한다. 본 발명의 탄소나노튜브 제조 방법은 용매에 탄소나노튜브를 혼합하여 분산 처리하는 단계; 탄소나노튜브 분산 용액에 고분자를 추가적으로 혼합하여 방사 용액을 제조하는 단계; 탄소나노튜브/고분자 용액을 응고액에 방사하는 단계; 및 제조된 탄소나노튜브/고분자 복합체 섬유를 용매 또는 열처리 분위기에서 고분자를 순차적으로 제거시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 따라 제조된 탄소나노튜브 섬유는 종래의 습식 방사법에 의해 제조된 탄소나노튜브 복합체 섬유보다 탄소나노튜브의 함량을 크게 증가시킬 수 있고, 궁극적으로 순수 탄소나노튜브로만 이루어진 탄소나노튜브 섬유를 제조할 수 있으며, 전기적, 기계적 특성이 우수하고 대량 생산이 가능하여 상업적 측면에서도 매우 유리하게 적용될 수 있다.

대표청구항 : 탄소나노튜브를 용매에 넣은 후, 기계적 교반과 함께 초음파 처리하여 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계;상기 탄소나노튜브 분산액에, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스터계 열가소성 엘라스토머, 이온성 폴리에스터 및 수용성 폴리머로 이루어진 군에서 선택된 고분자를 혼합한 후 기계적 교반하여 탄소나노튜브/고분자 분산액을 형성하는 단계;상기 탄소나노튜브/고분자 분산액을 응고액에 방사하여 탄소나노튜브-고분자 복합체 섬유를 형성하는 단계; 및상기 탄소나노튜브-고분자 복합체 섬유를, (ⅰ) 비활성 기체 분위기하에서 300 내지 800 ℃의 열처리하거나, 또는 (ⅱ) 물, 유기 용매, 산성 용액 및 알칼리성 용액으로 이루어진 군에서 선택된 물질에 침지시켜 탄소나노튜브-고분자 복합체 섬유에서 고분자를 순차적으로 제거함으로써, 탄소나노튜브의 함량이 20~100 중량%인 탄소나노튜브 섬유를 형성하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브 섬유의 제조방법.

상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3518024000059