KR101555103B1 - Porous polymer conductive sheet and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 낮은 표면 비저항값을 가져 전도성 시트로 사용하기에 적합한 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법에 관한 것입니다.The present invention relates to a porous polymeric conductive sheet and a method for producing the same, and more particularly, to a porous polymeric conductive sheet suitable for use as a conductive sheet having a low surface resistivity and a method for producing the same.

Description

다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법{Porous polymer conductive sheet and preparation method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a porous polymer conductive sheet and a preparation method thereof,

본 발명은 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 낮은 표면 비저항값을 가져 전도성 시트로 사용하기에 적합한 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법에 관한 것입니다.The present invention relates to a porous polymeric conductive sheet and a method for producing the same, and more particularly, to a porous polymeric conductive sheet suitable for use as a conductive sheet having a low surface resistivity and a method for producing the same.

탄소나노튜브(Carbon Nanotube)는 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있고, 튜브의 직경이 나노미터 수준으로 극히 작아서 특유의 전기 화학적 특성을 나타낸다.A carbon nanotube is a tube formed by combining one carbon with another carbon atom in a hexagonal honeycomb pattern. The diameter of the tube is extremely small to the nanometer level, and thus exhibits a unique electrochemical characteristic.

탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 선택성, 뛰어난 전기방출 특성을 가진다. 또한 감긴 형태에 따라 반도체의 성질을 띠며 직경에 따라 에너지 갭이 달라지기 때문에 전자분야, 생명공학분야, 의약분야 등에서 주목받고 있다. 예로 탄소나노튜브는 도전막의 형성, 전계방출디스플레이(FED: Field Emission Display)등에서 연구가 활발히 진행되고 있다.Carbon nanotubes have excellent mechanical properties, electrical selectivity and excellent electroluminescence properties. In addition, due to the shape of the coil, it has the property of semiconductors and the energy gap is changed according to the diameter, and thus it is attracting attention in the fields of electronics, biotechnology, and medicine. For example, carbon nanotubes have been actively studied in the formation of a conductive film and a field emission display (FED).

그러나, 탄소나노튜브는 강한 반데르발스 힘(Van der Waals force)에 의하여 다발로 응집되는 경향이 있다. 실험에 의하여도, 단일벽 탄소나노튜브 한가닥의 전도도는 10000 내지 30000 S/cm인데 반하여, 단일벽 탄소나노튜브 매트릭스인 경우 그 전도도가 200 내지 500 S/cm이고, 단일벽 탄소나노튜브 필름의 경우 400 S/cm로 전도도가 낮아짐을 알 수 있다. 이와 같은 현상 중 큰 원인으로서, 탄소나노튜브 가닥들이 서로 겹쳐지는 접합점(intertube contact point)에서 전기의 흐름이 방해받거나 차단되어서 저항이 커지게 되기 때문이다.However, carbon nanotubes tend to agglomerate into bundles by strong van der Waals forces. According to experiments, the conductivities of single-walled carbon nanotubes are 10000 to 30000 S / cm, whereas those of a single-walled carbon nanotube matrix have a conductivity of 200 to 500 S / cm. The conductivity is lowered at 400 S / cm. A major cause of this phenomenon is that the flow of electricity is blocked or blocked at the junction point where the carbon nanotube strands overlap with each other, thereby increasing the resistance.

한편, 이러한 탄소나노튜브는 자제적으로 활용, 응용되기보다는 고분자와 같은 다른 물질과 혼합되어 사용되는 일반적인데 대표적인 분야가 복합체 분야이다. 따라서 탄소나노튜브를 고분자 매트릭스 내에 고르게 분산시키기 위해 대개 산이나 염기를 통해 탄소나노튜브를 전처리한 뒤 다양한 관능기가 결합된 탄소나노튜브를 제조하고 이를 고분자 매트릭스와 혼합하여 분산성이 우수한 복합체를 제조하게 된다. 그러나 이러한 전처리된 탄소나노튜브를 사용하는 경우 제조공정이 매우 까다롭고 탄소나노튜브 표면의 결함발생 등으로 전도도가 급격히 감소하는 문제가 발생한다. 이로 인해, 탄소나노튜브의 높은 전기 화학적 특성을 잃지 않으면서도 탄소나노튜브의 전도성을 포함하는 시트의 제공이 시급한 실정이다.
On the other hand, such carbon nanotubes are generally used in combination with other materials such as polymers, rather than self-applied and applied. Therefore, in order to uniformly disperse the carbon nanotubes in the polymer matrix, the carbon nanotubes are pre-treated with acids or bases to prepare carbon nanotubes having various functional groups and then mixed with the polymer matrix to prepare a composite having excellent dispersibility do. However, when the preprocessed carbon nanotubes are used, the manufacturing process is very difficult and the conductivity is drastically reduced due to generation of defects on the surface of the carbon nanotubes. Therefore, it is urgent to provide a sheet containing the conductivity of the carbon nanotube without losing the high electrochemical characteristics of the carbon nanotube.

한편, 흔히 사용되는 전도성 고분자 화합물로는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrol), 폴리티오펜(polythiophene) 등이 있다. 이들 화합물들은 중합이 쉽고 전기전도성이 상당히 우수하다는 이유로 합성금속(synthetic metal)으로서 오랫동안 주목받아 왔고, 전자파 재료, 이차전지의 전극, 투명전극 등 여러 가지 도전성 재료로서의 응용 가능성이 제안되어 왔으나, 가공상의 난점, 열적, 대기적 안정성 및 자외선에 대한 안정성 열세 등의 문제로 인하여 실제로 상업화에 성공한 예는 극히 일부에 지나지 않는다.On the other hand, commonly used conductive polymer compounds include polyaniline, polypyrrol, and polythiophene. These compounds have been attracting attention for a long time as synthetic metals because they are easy to polymerize and have excellent electrical conductivity and have been proposed to be applicable to various conductive materials such as an electromagnetic wave material, an electrode of a secondary battery, and a transparent electrode. Only a few examples of successful commercialization due to problems such as difficulty, thermal, atmospheric stability, and stability against ultraviolet light are some of the examples.

따라서, 기존의 전도성 고분자의 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위한 노력이 계속되어 왔으며, 최근 들어 알코올가용성의 폴리티오펜계 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene: PEDT)이 새로운 도전성 재료로 주목받고 있다(참조: 미합중국 특허 제 5,035,926호 및 미합중국 특허 제 5,391,472호). 이들 특허에서는 폴리에틸렌디옥시티오펜이 폴리아닐린계, 폴리피롤계 뿐만 아니라 동종의 폴리티오펜계와 같은 기존의 다른 전도성 고분자 대비 가용성은 물론 대기, 열적 및 자외선 안정성 등이 탁월하여, 지금까지 전도성 고분자의 내구성 문제 때문에 거의 적용이 불가능하였던 외부 노출부위의 도전성 코팅재로도 사용될 수 있음을 제안하고 있다. 특히, 박막필름을 형성했을 때 우수한 투과도를 시현하기 때문에, 폴리에틸렌디옥시티오펜을 CRT(cathodray tube; 음극선관) 유리표면, 투명 플라스틱 표면(예컨대, 판넬, 필름) 등 투명 기질에 코팅하여, 전자파 차폐제 및 정전기 방지제와 같은 도전성 코팅제로 사용할 수 있음을 제안하고 있다.Therefore, attempts have been made to solve the above-mentioned problems of the conventional conductive polymer. Recently, a polyethylene dioxythiophene (PEDT), which is an alcohol-soluble polythiophene conductive polymer, has attracted attention as a new conductive material (Cf. U.S. Pat. No. 5,035,926 and U.S. Pat. No. 5,391,472). These patents disclose that polyethylene dioxythiophene has excellent solubility in air, thermal and ultraviolet stability as well as polyaniline, polypyrrole and other conventional conductive polymers such as the same type of polythiophene, And thus can be used as a conductive coating material for an exposed part which is hardly applicable. Particularly, when a thin film is formed, a transparent substrate such as a polyethylene terephthalate (CRT) glass surface or a transparent plastic surface (e.g., panel or film) is coated with polyethylene dioxythiophene, And electroconductive coating agents such as antistatic agents.

이중 등록특허 10-0772926(공개일자: 2007.11.02)에는 전도성 고분자 수용액에 표면 장력 조절제 및 극성용매를 포함하는 전도성 고분자 조성물 및 이를 사용하여 제조된 개선된 코팅 특성 및 전기적 특성을 갖는 전도성 고분자 박막에 관해 기재하고 있다.A conductive polymer composition comprising a surface tension regulator and a polar solvent in an aqueous conductive polymer solution and a conductive polymer thin film having improved coating properties and electrical properties prepared using the conductive polymer composition are disclosed in Korean Patent No. 10-0772926 (published on November 11, 2007) .

그러나, 종래 전도성 고분자 박막은 기공도가 낮아 분리막으로 사용하기 힘든 문제점이 있었다. 따라서 분리막으로 사용하기 적합한 기공도 및 적절한 전도성을 가지는 고분자 박막의 제공이 시급한 실정이다.However, the conventional conductive polymer thin film has a low porosity and thus has a problem in that it can not be used as a separator. Therefore, it is urgent to provide a polymer thin film having suitable porosity and suitable conductivity for use as a separator.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 종래 전도성 소재보다 표면 비저항(surface resistivity)이 현저히 낮고, 탄소나노튜브를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법을 제공한다.The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and provides a porous polymer conductive sheet containing carbon nanotubes having a significantly lower surface resistivity than conventional conductive materials, and a method for producing the same.

본 발명은 고분자 100 중량부에 대하여 5 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브 및 300 ~ 1,000 중량부의 용매를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 제공한다.The present invention provides a porous polymer conductive sheet composition comprising 5 to 80 parts by weight of carbon nanotubes and 300 to 1,000 parts by weight of a solvent based on 100 parts by weight of the polymer.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 고분자는 메타-아라미드 중합체, 파라-아라미드 중합체, 메타-파라 아라미드 중합체, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리술폰 및 폴리이서술폰으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polymer is at least one member selected from the group consisting of a meta-aramid polymer, a para-aramid polymer, a meta-para-aramid polymer, polyvinylidene fluoride, polysulfone, .

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 탄소나노튜브는 화학적 또는 물리적으로 개질되지 않은 것일 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the carbon nanotubes may not be chemically or physically modified.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 탄소나노튜브는 평균 직경 1 ~ 20 ㎚이고, 평균 길이 1 ~ 300 ㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the carbon nanotubes may have an average diameter of 1 to 20 nm and an average length of 1 to 300 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 용매는 디메틸 포름아미드(Dimethyl formamide), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide), 디메틸 아세트아미드(Dimethyl acetamide) 및 엔메틸필롤리돈 (N-methyl pyyrolidone)으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the solvent is selected from the group consisting of dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, and N-methyl pyyrolidone. And the like.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 조성물은 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함 금속 입자를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the composition may further include metal particles including at least one of the group consisting of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, platinum and silver.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 조성물은 고분자 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속입자를 포함할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the composition may include 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the polymer.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 혼합하는 단계; 혼합용액을 캐스팅하여 시트를 제조하는 단계; 상기 제조한 시트를 비용매에 침전 및 상전이 처리하여 고분자 시트를 제조하는 단계; 및 상기 고분자 시트를 건조하여 다공성 고분자 전도성 시트를 제조하는 단계; 를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a porous polymer electrolyte membrane, which comprises mixing a porous polymer conductive sheet composition as described above; Casting the mixed solution to produce a sheet; Preparing a polymer sheet by precipitating and phase-transposing the prepared sheet onto a nonwoven fabric; And drying the polymer sheet to produce a porous polymer conductive sheet; The present invention also provides a method for producing a porous polymeric conductive sheet.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 비용매는 물 및 C1 ~ C4의 알콜로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the non-solvent may include at least one member selected from the group consisting of water and C 1 -C 4 alcohols.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 상전이 처리는 20 ~ 30 ℃에서 20 ~ 30 시간 동안 수행할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the phase transformation process may be performed at 20 to 30 ° C for 20 to 30 hours.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 경화는 20 ~ 60 ℃에서 6 ~ 15 시간 동안 수행할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the curing may be carried out at 20 to 60 ° C for 6 to 15 hours.

나아가, 본 발명은 탄소나노튜브; 및 고분자;를 포함하고, 표면 비저항(surface resistivity)가 10 ~ 1,100 Ω/sq인 다공성 고분자 전도성 시트를 제공한다.Further, the present invention relates to a carbon nanotube; And a polymer, and has a surface resistivity of 10 to 1,100 Ω / sq.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 탄소나노튜브는 개질되지 않은 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the carbon nanotubes may be unmodified.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 탄소나노튜브는 평균 직경 1 ~ 20 ㎚이고, 평균 길이 1 ~ 300 ㎛인 것일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the carbon nanotubes may have an average diameter of 1 to 20 nm and an average length of 1 to 300 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 고분자 100 중량부에 대하여 5 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브를 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the porous polymer conductive sheet may include 5 to 80 parts by weight of carbon nanotubes per 100 parts by weight of the polymer.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 더 함유할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the porous polymer conductive sheet may further contain metal particles including at least one of the group consisting of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, platinum and silver have.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 고분자 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속 입자를 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the porous polymer conductive sheet may include 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the polymer.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 기공도가 80 ~ 95 %일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the porosity of the porous polymer conductive sheet may be 80 to 95%.

이하, 본 발명의 용어를 정의한다.Hereinafter, terms of the present invention will be defined.

본 발명의 "플록"이라 함은 단섬유보다 더 짧은 길이의 섬유를 의미하는 것으로, 플록의 길이는 약 0.5 내지 약 15 ㎜이고 직경은 4 내지 50 ㎛이며, 바람직하게는 길이는 1 내지 12 ㎜이고 직경은 8 내지 40 ㎛일 수 있다. 아라미드 플록은 예를 들어 미국등록특허 제3,063,966호, 제3,133,138호, 제3,767,756호 및 제3,869,430호에 기재된 방법에 의해 제조된 것과 같이 유의한 또는 임의의 피브릴화 없이 아라미드 섬유를 짧은 길이로 절단하여 제조될 수 있다.The term "flock " of the present invention means fibers of shorter length than short fibers, the length of the flocs is from about 0.5 to about 15 mm and the diameter is from 4 to 50 μm, preferably from 1 to 12 mm And the diameter may be 8 to 40 [mu] m. Aramid floc can be produced by cutting aramid fibers to short lengths without significant or optional fibrillization, such as those produced by the methods described in U.S. Patent Nos. 3,063,966, 3,133,138, 3,767,756 and 3,869,430 .

본 발명은 종래 전도성 소재보다 표면 비저항(surface resistivity)이 현저히 낮고, 종래 고분자 시트보다 높은 기공도를 갖는 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention provides a porous polymer conductive sheet having a significantly lower surface resistivity than a conventional conductive material and having a porosity higher than that of a conventional polymer sheet, and a method for producing the same.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 실시예 1에서 제조한 고분자 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 제조한 고분자 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 1에서 제조한 고분자 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 5는 실시예 2에서 제조한 고분자 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 6은 실시예 3에서 제조한 고분자 시트의 단면 사진이다.
도 7는 실시예 4에서 제조한 고분자 시트의 단면 사진이다.
도 8은 실시예 5에서 제조한 고분자 시트의 단면 사진이다.
도 9은 실시예 6에서 제조한 아라미드 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 10은 실시예 6에서 제조한 아라미드 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 11은 실시예 6에서 제조한 아라미드 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 12는 실시예 7에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오르 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 13는 실시예 7에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오르 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 14는 실시예 7에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오르 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 15는 실시예 8에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오르 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 16은 비교예 1에서 제조한 아라미드 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 17은 비교예 1에서 제조한 아라미드 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 18은 비교예 1에서 제조한 아라미드 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 19는 비교예 2에서 제조한 아라미드 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 20은 비교예 2에서 제조한 아라미드 시트의 뒷 표면 SEM 사진이다.
도 21은 비교예 2에서 제조한 아라미드 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 22는 비교예 3에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오라이드 시트의 앞 표면 SEM 사진이다.
도 23은 비교예 3에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오라이드 시트의 뒷 표면의 SEM 사진이다.
도 24는 비교예 3에서 제조한 폴리비닐리덴풀루오라이드 시트의 단면 SEM 사진이다.
도 25는 실험예 2에서 수행한 실시예 1에서 제조한 다공성 아라미드 전도성 시트의 전도성 실험결과이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a porous polymeric conductive sheet according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a front surface SEM photograph of the polymer sheet prepared in Example 1. Fig.
3 is a rear surface SEM photograph of the polymer sheet prepared in Example 1. Fig.
4 is a cross-sectional SEM photograph of the polymer sheet prepared in Example 1. Fig.
5 is a cross-sectional SEM photograph of the polymer sheet prepared in Example 2. Fig.
6 is a cross-sectional photograph of the polymer sheet prepared in Example 3. Fig.
7 is a cross-sectional photograph of the polymer sheet prepared in Example 4. Fig.
8 is a cross-sectional photograph of the polymer sheet prepared in Example 5. Fig.
9 is a front surface SEM photograph of the aramid sheet prepared in Example 6. Fig.
10 is a rear surface SEM photograph of the aramid sheet prepared in Example 6. Fig.
11 is a cross-sectional SEM photograph of the aramid sheet prepared in Example 6. Fig.
12 is a front surface SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet prepared in Example 7. Fig.
13 is a rear surface SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet prepared in Example 7. Fig.
14 is a rear surface SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet produced in Example 7. Fig.
15 is a cross-sectional SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet prepared in Example 8. Fig.
16 is a front surface SEM photograph of the aramid sheet produced in Comparative Example 1. Fig.
17 is a rear surface SEM photograph of the aramid sheet produced in Comparative Example 1. Fig.
18 is a cross-sectional SEM photograph of the aramid sheet prepared in Comparative Example 1. Fig.
19 is a front surface SEM photograph of the aramid sheet prepared in Comparative Example 2. Fig.
20 is a rear surface SEM photograph of the aramid sheet prepared in Comparative Example 2. Fig.
21 is a cross-sectional SEM photograph of the aramid sheet prepared in Comparative Example 2. Fig.
22 is a front surface SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet produced in Comparative Example 3. Fig.
23 is an SEM photograph of the back surface of the polyvinylidene fluoride sheet produced in Comparative Example 3. Fig.
24 is a cross-sectional SEM photograph of the polyvinylidene fluoride sheet produced in Comparative Example 3. Fig.
25 is a graph showing conductivity test results of the porous aramid conductive sheet prepared in Example 1 performed in Experimental Example 2. FIG.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상술한 바와 같이, 탄소나노튜브의 높은 전기 화학적 특성을 잃지 않으면서도 탄소나노튜브의 전도성을 포함하는 시트의 제공이 시급한 문제점이 있었다.
As described above, there is an urgent need to provide a sheet containing the conductivity of carbon nanotubes without losing high electrochemical characteristics of the carbon nanotubes.

이에 본 발명은 고분자 100 중량부에 대하여 10 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브 및 300 ~ 1,000 중량부의 용매를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 종래 전도성 소재보다 표면 비저항(surface resistivity)이 현저히 낮고, 아라미드를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems by providing a porous polymer conductive sheet composition comprising 10 to 80 parts by weight of carbon nanotubes and 300 to 1,000 parts by weight of a solvent based on 100 parts by weight of the polymer. Accordingly, there is an effect of providing a porous polymer conductive sheet containing aramid and a method of manufacturing the same, wherein the surface resistivity is significantly lower than that of the conventional conductive material.

본 발명은 고분자 100 중량부에 대하여 10 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브 및 300 ~ 1,000 중량부의 용매를 포함하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 제공한다. The present invention provides a porous polymer conductive sheet composition comprising 10 to 80 parts by weight of carbon nanotubes and 300 to 1,000 parts by weight of a solvent based on 100 parts by weight of the polymer.

만약, 고분자 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만의 탄소나노튜브를 포함할 경우, 비저항이 감소하는 문제가 발생할 수 있으며, 고분자 100 중량부에 대하여 80 중량부를 초과하는 탄소나노튜브를 포함할 경우, 불균일한 시트가 제조되는 문제가 발생할 수 있다.If less than 10 parts by weight of the carbon nanotubes are contained in 100 parts by weight of the polymer, the specific resistance may be decreased. When the carbon nanotube is contained in an amount of more than 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer, There may arise a problem that a non-uniform sheet is produced.

만약, 고분자 100 중량부에 대하여 300 중량부 미만의 용매를 포함할 경우, 점도가 높고 탄소나노튜브의 균일한 분산이 어려운 문제가 발생할 수 있으며, 고분자 100 중량부에 대하여 1,000 중량부를 초과하는 용매를 포함할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.
If the solvent contains less than 300 parts by weight of the solvent based on 100 parts by weight of the polymer, there is a problem that the viscosity is high and the uniform dispersion of the carbon nanotubes is difficult, and more than 1,000 parts by weight of the solvent If included, economically disadvantageous problems may arise.

상기 고분자는 통상적으로 제조 및 구매할 수 있는 고분자라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 메타-아라미드 중합체, 파라-아라미드 중합체, 메타-파라 아라미드 중합체, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리술폰 및 폴리이서술폰으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The polymer is not particularly limited as long as it is a polymer that can be conventionally prepared and purchased, but is preferably a polymer such as a meta-aramid polymer, a para-aramid polymer, a meta-para aramid polymer, a polyvinylidene fluoride, a polysulfone, And the like.

상기 메타-아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(메타 페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(m-벤즈아미드), 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(m,m'-페닐렌 벤즈아미드), 및 폴리(1,6-나프틸렌 이소프탈아미드)로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.The meta-aramid polymer is not particularly limited as long as it is capable of being synthesized and / or commercially available, but is preferably a poly (metaphenylene isophthalamide), a poly (m-benzamide), a poly (m-phenylene isophthalate) Amide), poly (m, m'-phenylenebenzamide), and poly (1,6-naphthylene isophthalamide).

또한, 상기 파라-아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(파라 페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(p-페닐렌 p,p'-비페닐디카르복사미드), 폴리(p-페닐렌 1,5-나프틸렌디카르복사미드), 폴리(트랜스, 트랜스-4,4'-도데카히드로비페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(트랜스-1,4-신남아미드), 폴리(p-페닐렌 4,8-퀴놀린디카르복사미드), 폴리(1,4-[2,2,2]-바이시클로옥틸렌 테레프탈아미드), 코폴리(p-페닐렌 4,4'-아즈옥시벤젠디카르복사미드/테레프탈아미드), 폴리(p-페닐렌-4,4'-트랜스-스틸벤카르복사미드) 및 폴리(p-페닐렌아세틸렌디카르복사미드)로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the para-aramid polymer is not particularly limited as long as it can be synthesized and / or commercially available, but is preferably poly (paraphenylene terephthalamide), poly (p-phenylene p, p'- Poly (p-phenylene 1,5-naphthylene dicarboxamide), poly (trans, trans-4,4'-dodecahydrobiphenylene terephthalamide), poly (Cinnamamide), poly (p-phenylene 4,8-quinolinedicarboxamide), poly (1,4- [2,2,2] -bicyclooctyleneterephthalamide), copoly (P-phenylene-4,4'-trans-stilbene carboxamide) and poly (p-phenylene acetylene dicarboxamide) ) May be included.

나아가, 상기 메타-파라 아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(메타 페닐렌 테레프탈아미드)를 포함할 수 있다.Further, the meta-para-aramid polymer is not particularly limited as long as it can be synthesized and / or commercially available, but may preferably include poly (metaphenylene terephthalamide).

더불어, 상기 폴리비닐리덴풀루오라이드는 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 폴리불화비닐리덴계 고분자라면 특별히 제한하지 않으나, 폴리비닐리덴풀루오라이드 단일중합체 및 폴리비닐리덴풀루오라이드-헥사풀루오르프로필렌 공중합체로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the polyvinylidene fluoride is not particularly limited as long as it is a polyvinylidene fluoride-based polymer that can be conventionally purchased and / or produced, but the polyvinylidene fluoride homopolymer and the polyvinylidene fluoride- Propylene copolymer and an olefin-propylene copolymer.

게다가, 상기 폴리술폰 및 폴리이서술폰은 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.
In addition, the polysulfone and polythiazaphone are not particularly limited as long as they can be conventionally purchased and / or manufactured.

상기 탄소나노튜브는 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 탄소나노튜브라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않고, 평균 직경 1 ~ 20 ㎚이고, 평균 길이 1 ~ 300 ㎛인 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.The carbon nanotube is not particularly limited as long as it is a carbon nanotube that can be conventionally purchased and / or manufactured. Preferably, however, the carbon nanotube that is not physically and / or chemically modified may be used. Carbon nanotubes having an average diameter of 1 to 20 nm and an average length of 1 to 300 占 퐉 can be used.

통상적으로 시트 또는 분리막에 첨가하는 탄소나노튜브는 산 또는 플라즈마로 표면을 개질한 것을 첨가하여 친수성을 높이는 역할을 하지만, 본 발명에서는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용함으로써 제조공정을 단축함은 물론 물리화학적 개질시 발생하는 탄소나노튜브의 표면결함을 사전에 방지함으로써 탄소나노튜브 고유의 물성을 유지시켜 제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 물성을 개선시키는 효과를 확인할 수 있었다.
Generally, the carbon nanotubes added to the sheet or separation membrane serve to increase hydrophilicity by adding acid or plasma modified surface, but in the present invention, by using carbon nanotubes that are not physically and / or chemically modified, It is possible to improve the physical properties of the porous polymer conductive sheet produced by maintaining the inherent physical properties of carbon nanotubes by preventing surface defects of carbon nanotubes occurring in the physicochemical reforming.

만약, 평균 직경 20 ㎚를 초과하는 탄소나노튜브를 사용할 경우, 탄소나노튜브간의 접촉거리 (tunneling distance)가 증가하여 전기 전도도가 감소하는 문제가 발생할 수 있다.If carbon nanotubes having an average diameter of more than 20 nm are used, the tunneling distance between the carbon nanotubes may be increased to cause a decrease in electrical conductivity.

만약, 평균 길이 300 ㎛를 초과하는 탄소나노튜브를 사용할 경우, 공급상 어려움이 있어 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.
If carbon nanotubes having an average length exceeding 300 mu m are used, there is a disadvantage in economical disadvantages due to difficulties in supplying.

더불어, 상기 용매는 고분자 시트 제조에 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 디메틸 포름아미드(Dimethyl formamide), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide), 엔메틸필롤리돈 (N-methyl pyyrolidone) 및 디메틸 아세트아미드(Dimethyl acetamide)로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
In addition, the solvent is not particularly limited as long as it is used in the production of a polymer sheet, but is preferably selected from the group consisting of dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl pyyrolidone and dimethylacetate Amide (dimethylacetamide), and the like.

나아가, 본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트 조성물은 금속입자를 더 포함할 수 있다. 만약, 상기 다공성 고분자 전도성 시트 조성물에 금속입자를 더 포함할 경우, 제조한 다공성 아리미드 전도성 시트의 탄소나노튜브간의 접촉거리를 감소시켜 전기전도도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the porous polymer conductive sheet composition may further include metal particles. If the porous polymeric conductive sheet composition further includes metal particles, the contact distance between the carbon nanotubes of the prepared porous polyimide conductive sheet is reduced to improve electrical conductivity.

상기 금속입자는 통상적으로 발열시트에 첨가하는 금속입자라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
The metal particles are not particularly limited as long as they are metal particles added to the heat generating sheet, but they may preferably include at least one of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, platinum and silver.

게다가, 상기 금속 입자는 통상적으로 전도성 시트에 첨가할 수 있는 크기라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 평균 직경 0.001 ~ 200 ㎛의 금속입자를 포함할 수 있다.In addition, the metal particles are not particularly limited as long as they can be added to the conductive sheet, but may preferably include metal particles having an average diameter of 0.001 to 200 mu m.

만약, 평균 직경 0.001 ㎛ 미만의 금속입자를 사용할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 있고 취급이 쉽지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 평균 직경 200 ㎛를 초과하는 금속입자를 사용할 경우, 침전 등의 현상으로 다공성 고분자 전도성 시트 조성물 내에서 균일한 분산이 어렵고 시트상으로 제조 후에도 부분탈락 등의 문제가 발생할 수 있다.
If metal particles having an average diameter of less than 0.001 mu m are used, economically disadvantageous problems may arise and problems in handling may be difficult. When metal particles having an average diameter exceeding 200 mu m are used, It is difficult to uniformly disperse the conductive sheet composition in the conductive sheet composition.

더불어, 상기 다공성 고분자 전도성 시트 조성물이 포함하는 금속입자의 함량을 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 아라미드 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속입자를 포함할 수 있다.In addition, although the content of the metal particles contained in the porous polymer conductive sheet composition is not particularly limited, it may include 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the aramid.

만약, 아라미드 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만의 금속입자를 포함할 경우, 전기전도성 개선이 미미한 문제가 발생할 수 있으며, 아라미드 100 중량부에 대하여 30 중량부를 초과하는 양의 금속입자를 포함할 경우, 용액 내의 침전 등으로 불균일한 시트가 제조되는 문제가 발생할 수 있다.
If less than 1 part by weight of the metal particles is included in 100 parts by weight of the aramid, the improvement of the electrical conductivity may be insignificant. If the amount of the metal particles is more than 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the aramid , Precipitation in solution or the like may result in the problem of producing a non-uniform sheet.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법을 나타내는 흐름도로서 이를 중심으로 본 발명의 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a flow chart illustrating a method for manufacturing a porous polymeric conductive sheet according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a method for manufacturing a porous polymeric conductive sheet of the present invention will be described below.

우선, 상술한 바와 같은 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 혼합하여 혼합용액을 제조한다(S1).First, a mixed solution is prepared by mixing the above-mentioned porous polymer conductive sheet composition (S1).

상기 혼합은 통상적으로 고체와 액체를 혼합할 때 사용하는 방법이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 교반할 수 있다. The mixing is not particularly limited as long as it is a method for mixing a solid and a liquid, but it can be preferably stirred.

상기 교반은 고분자와 탄소나노튜브 및 금속입자 간의 균일한 분산을 위해 수행할 수 있으며, 교반 속도는 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 100 ~ 5,000 rpm에서3 ~ 10 시간 동안 수행할 수 있다.The stirring may be carried out to uniformly disperse the polymer, the carbon nanotubes, and the metal particles. The stirring speed is not particularly limited, but may be preferably 3 to 10 hours at 100 to 5,000 rpm.

만약, 교반 속도가 100 rpm 미만일 경우, 제조시간이 연장되어 생산성에 문제가 발생할 수 있으며, 교반 속도가 5,000 rpm을 초과할 경우, 과잉 교반으로 인해 경제적으로나 제조공정상 불리한 문제가 발생할 수 있다.If the stirring speed is less than 100 rpm, the production time may be prolonged, and productivity may be deteriorated. If the stirring speed exceeds 5,000 rpm, excessive stirring may result in economically disadvantageous manufacturing problems.

만약, 교반 시간이 3시간 미만일 경우, 균일한 용액제조가 어려운 문제가 발생할 수 있으며, 교반 시간이 10시간을 초과할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.
If the stirring time is less than 3 hours, it may be difficult to produce a uniform solution, and if the stirring time exceeds 10 hours, an economically disadvantageous problem may occur.

다음, 혼합용액을 캐스팅하여 시트를 제조한다(S2).Next, the mixed solution is cast to produce a sheet (S2).

상기 캐스팅은 통상적으로 용액을 캐시팅하여 제조할 수 있는 기판라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 금속기판, 유리기판 등의 비다공성 기판 및 부직포 등의 다공성 기판 위에 캐스팅할 수 있다.
The casting is not particularly limited as long as it is a substrate that can be usually manufactured by caching a solution, but it is preferably cast on a porous substrate such as a non-porous substrate such as a metal substrate or a glass substrate, and a nonwoven fabric.

다음으로, 상기 제조한 시트를 비용매에 침전 및 상전이 처리하여 고분자 시트를 제조한다(S3).Next, the prepared sheet is subjected to precipitation and phase transformation on a non-solvent to produce a polymer sheet (S3).

상기 상전이 처리는 통상적으로 시트 제조시 사용되는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 20 ~ 30 ℃에서 20 ~ 30 시간 동안 수행할 수 있다.The phase transformation treatment is not particularly limited as long as it is a condition commonly used in the production of a sheet, but preferably 20 to 30 ° C for 20 to 30 hours.

만약, 20 ℃ 미만의 온도로 처리할 경우, 상전이 속도가 지연되어 기판으로부터의 박리가 어려워 시트제조에 문제가 발생할 수 있으며, 30 ℃를 초과하는 온도로 처리할 경우, 시트의 수축 등으로 불균일한 시트가 제조되는 문제가 발생할 수 있다. If the temperature is lower than 20 占 폚, the phase transfer rate is retarded and separation from the substrate is difficult, which may cause problems in sheet production. If the temperature is exceeded by 30 占 폚, A problem that the sheet is manufactured may occur.

만약, 20 시간 미만의 온도로 처리할 경우, 잔존용매 등으로 건조시 시트의 부분용해가 일어나는 문제가 발생할 수 있으며, 30 시간을 초과하는 시간 동안 처리할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.
If the treatment is carried out at a temperature of less than 20 hours, there may arise a problem that partial dissolution of the sheet occurs during drying with a residual solvent or the like, and if the treatment is carried out for more than 30 hours, an economically disadvantageous problem may arise.

또한, 상기 비용매는 통상적으로 시트 제조시 사용되는 비용매라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 물 및 C1 ~ C4의 알콜로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 물을 포함할 수 있다.
The non-solvent may be at least one selected from the group consisting of water and C 1 -C 4 alcohols, and more preferably water . ≪ / RTI >

다음, 상기 고분자 시트를 건조하여 다공성 고분자 전도성 시트를 제조한다(S4).Next, the polymer sheet is dried to produce a porous polymer conductive sheet (S4).

상기 경화는 통상적으로 고분자 시트를 경화시킬 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 20 ~ 60 ℃에서 6 ~ 15 시간 동안 경화할 수 있다.The curing is not particularly limited so long as it is a condition capable of curing the polymer sheet, but it is preferably curable at 20 to 60 ° C for 6 to 15 hours.

만약, 6 시간 미만으로 건조할 경우, 잔존하는 비용매로 인해 취급이나 절곡 등의 가공공정 등에 문제가 발생할 수 있으며, 15 시간을 초과하여 건조할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.If it is dried for less than 6 hours, there may be a problem in processing steps such as handling or bending due to the remaining non-solvent, and if it is dried for more than 15 hours, economically disadvantageous problems may occur.

만약, 20 ℃ 미만의 온도에서 건조할 경우, 잔존하는 비용매로 인해 절곡 등의 가공공정 등에 문제가 발생할 수 있으며, 60 ℃를 초과하는 온도에서 건조할 경우, 수축 등의 문제로 불균일한 시트가 제조되는 문제가 발생할 수 있다.
If it is dried at a temperature lower than 20 캜, a problem may occur in the processing step such as bending due to the remaining non-solvent. If the drying is performed at a temperature exceeding 60 캜, A problem may arise that is manufactured.

상술한 바와 같이 제조한 다공성 고분자 전도성 시트는 통상적인 고분자 시트의 두께라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 50 ~ 500 ㎛ 두께일 수 있다.The porous polymer conductive sheet prepared as described above is not particularly limited as long as the thickness of a conventional polymer sheet is, but it may preferably be 50 to 500 탆 thick.

만약, 50 ㎛ 미만의 두께로 다공성 고분자 전도성 시트를 제조할 경우, 기계적 강도가 감소하는 문제가 발생할 수 있으며, 500 ㎛를 초과하는 두께로 다공성 고분자 전도성 시트를 제조할 경우, 기계적 물성이 낮아 절곡 등의 기계적 가공이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
If a porous polymer conductive sheet having a thickness of less than 50 탆 is produced, the mechanical strength may be decreased. If the porous polymer conductive sheet is formed to a thickness exceeding 500 탆, mechanical properties are low, It is difficult to mechanically process the substrate.

나아가, 본 발명은 탄소나노튜브; 및 고분자;를 포함하고, 표면 비저항(surface resistivity)가 10 ~ 1,100 Ω/sq인 다공성 고분자 전도성 시트를 제공한다.Further, the present invention relates to a carbon nanotube; And a polymer, and has a surface resistivity of 10 to 1,100 Ω / sq.

상기 탄소나노튜브는 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 탄소나노튜브라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않고, 평균 직경 1 ~ 20 ㎚이고, 평균 길이 1 ~ 300 ㎛인 탄소나노튜브를 사용할 수 있다.The carbon nanotube is not particularly limited as long as it is a carbon nanotube that can be conventionally purchased and / or manufactured. Preferably, however, the carbon nanotube that is not physically and / or chemically modified may be used. Carbon nanotubes having an average diameter of 1 to 20 nm and an average length of 1 to 300 占 퐉 can be used.

통상적으로 시트 또는 분리막에 첨가하는 탄소나노튜브는 산 또는 플라즈마로 표면을 개질한 것을 첨가하여 친수성을 높이는 역할을 하지만, 본 발명에서는 물리적 및/또는 화학적으로 개질되지 않은 탄소나노튜브를 사용함으로써 제조공정을 단축함은 물론 물리화학적 개질시 발생하는 탄소나노튜브의 표면결함을 사전에 방지함으로써 탄소나노튜브 고유의 물성을 유지시켜 제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 물성을 개선시키는 효과를 확인할 수 있었다.
Generally, the carbon nanotubes added to the sheet or separation membrane serve to increase hydrophilicity by adding acid or plasma modified surface, but in the present invention, by using carbon nanotubes that are not physically and / or chemically modified, It is possible to improve the physical properties of the porous polymer conductive sheet produced by maintaining the inherent physical properties of carbon nanotubes by preventing surface defects of carbon nanotubes occurring in the physicochemical reforming.

만약, 평균 직경 20 ㎚를 초과하는 탄소나노튜브를 사용할 경우, 탄소나노튜브간의 접촉거리 (tunneling distance)가 증가하여 전기 전도도가 감소하는 문제가 발생할 수 있다.If carbon nanotubes having an average diameter of more than 20 nm are used, the tunneling distance between the carbon nanotubes may be increased to cause a decrease in electrical conductivity.

만약, 평균 길이 300 ㎛를 초과하는 탄소나노튜브를 사용할 경우, 공급상 어려움이 있어 경제적으로 불리한 문제가 발생할 수 있다.
If carbon nanotubes having an average length exceeding 300 mu m are used, there is a disadvantage in economical disadvantages due to difficulties in supplying.

상기 고분자는 통상적으로 제조 및 구매할 수 있는 고분자라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 메타-아라미드 중합체, 파라-아라미드 중합체, 메타-파라 아라미드 중합체, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리술폰 및 폴리이서술폰으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The polymer is not particularly limited as long as it is a polymer that can be conventionally prepared and purchased, but is preferably a polymer such as a meta-aramid polymer, a para-aramid polymer, a meta-para aramid polymer, a polyvinylidene fluoride, a polysulfone, And the like.

상기 메타-아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(메타 페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(m-벤즈아미드), 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(m,m'-페닐렌 벤즈아미드), 및 폴리(1,6-나프틸렌 이소프탈아미드)로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.The meta-aramid polymer is not particularly limited as long as it is capable of being synthesized and / or commercially available, but is preferably a poly (metaphenylene isophthalamide), a poly (m-benzamide), a poly (m-phenylene isophthalate) Amide), poly (m, m'-phenylenebenzamide), and poly (1,6-naphthylene isophthalamide).

더불어, 상기 파라-아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(파라 페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(p-페닐렌 p,p'-비페닐디카르복사미드), 폴리(p-페닐렌 1,5-나프틸렌디카르복사미드), 폴리(트랜스, 트랜스-4,4'-도데카히드로비페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(트랜스-1,4-신남아미드), 폴리(p-페닐렌 4,8-퀴놀린디카르복사미드), 폴리(1,4-[2,2,2]-바이시클로옥틸렌 테레프탈아미드), 코폴리(p-페닐렌 4,4'-아즈옥시벤젠디카르복사미드/테레프탈아미드), 폴리(p-페닐렌-4,4'-트랜스-스틸벤카르복사미드) 및 폴리(p-페닐렌아세틸렌디카르복사미드)로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the para-aramid polymer is not particularly limited as long as it can be synthesized and / or purchased, but is preferably poly (paraphenylene terephthalamide), poly (p-phenylene p, p'- Poly (p-phenylene 1,5-naphthylene dicarboxamide), poly (trans, trans-4,4'-dodecahydrobiphenylene terephthalamide), poly (Cinnamamide), poly (p-phenylene 4,8-quinolinedicarboxamide), poly (1,4- [2,2,2] -bicyclooctyleneterephthalamide), copoly (P-phenylene-4,4'-trans-stilbene carboxamide) and poly (p-phenylene acetylene dicarboxamide) ) May be included.

나아가, 상기 메타-파라 아라미드 중합체는 통상적으로 합성 및/또는 구매할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 폴리(메타 페닐렌 테레프탈아미드)를 포함할 수 있다.Further, the meta-para-aramid polymer is not particularly limited as long as it can be synthesized and / or commercially available, but may preferably include poly (metaphenylene terephthalamide).

게다가, 상기 폴리비닐리덴풀루오라이드는 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 폴리불화비닐리덴계 고분자라면 특별히 제한하지 않으나, 폴리비닐리덴풀루오라이드 단일중합체 및 폴리비닐리덴풀루오라이드-헥사풀루오르프로필렌 공중합체로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In addition, the polyvinylidene fluoride is not particularly limited as long as it is a polyvinylidene fluoride-based polymer that can be conventionally purchased and / or produced, but it may be a polyvinylidene fluoride homopolymer and a polyvinylidene fluoride- Propylene copolymer and an olefin-propylene copolymer.

또한, 상기 폴리술폰 및 폴리이서술폰은 통상적으로 구매 및/또는 제조할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.
In addition, the polysulfone and the polyisapharm are not particularly limited as long as they can be purchased and / or manufactured.

나아가, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 탄소나노튜브 및 고분자를 포함하는 것이라면 그 함량비를 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 고분자 100 중량부에 대하여 5 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브를 포함할 수 있다. Furthermore, the content of the porous polymer conductive sheet is not particularly limited as long as it includes carbon nanotubes and polymers, and preferably 5 to 80 parts by weight of carbon nanotubes per 100 parts by weight of the polymer.

만약, 고분자 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만의 탄소나노튜브를 포함할 경우, 전기전도성이 감소하는 문제가 발생할 수 있으며, 고분자 100 중량부에 대하여 80 중량부를 초과하는 탄소나노튜브를 포함할 경우, 탄소나노튜브의 균일이 균일하지 않은 문제가 발생할 수 있다.
If less than 5 parts by weight of the carbon nanotubes are included in 100 parts by weight of the polymer, the electrical conductivity may be decreased. When the carbon nanotubes include more than 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer , Uniformity of the carbon nanotubes may be uneven.

또한, 본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 금속입자를 더 포함할 수 있다. 만약, 상기 다공성 고분자 전도성 시트에 금속입자를 더 포함할 경우, 제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 탄소나노튜브 간의 접촉거리를 감소시켜 전기전도성을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the porous polymer conductive sheet may further include metal particles. If the porous polymer conductive sheet further includes metal particles, the contact distance between the carbon nanotubes of the prepared porous polymer conductive sheet is reduced to improve the electrical conductivity.

상기 금속입자는 통상적으로 전도성 시트에 첨가하는 금속입자라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
The metal particles are not particularly limited as long as they are metal particles added to the conductive sheet. The metal particles may include at least one of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, platinum and silver.

게다가, 상기 금속 입자는 통상적으로 전도성 시트에 첨가할 수 있는 크기라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 평균 직경 0.001 ~ 200 ㎛의 금속입자를 포함할 수 있다.In addition, the metal particles are not particularly limited as long as they can be added to the conductive sheet, but may preferably include metal particles having an average diameter of 0.001 to 200 mu m.

만약, 평균 직경 0.001 ㎛ 미만의 금속입자를 사용할 경우, 경제적으로 불리한 문제가 있고 취급이 쉽지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 평균 직경 200 ㎛를 초과하는 금속입자를 사용할 경우, 침전 등의 현상으로 다공성 고분자 전도성 시트 조성물 내에서 균일한 분산이 어렵고 시트상으로 제조 후에도 부분탈락 등의 문제가 발생할 수 있다.
If metal particles having an average diameter of less than 0.001 mu m are used, economically disadvantageous problems may arise and problems in handling may be difficult. When metal particles having an average diameter exceeding 200 mu m are used, It is difficult to uniformly disperse the conductive sheet composition in the conductive sheet composition.

더불어, 상기 다공성 고분자 전도성 시트에 포함되는 금속입자의 함량을 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 고분자 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속입자를 포함할 수 있다. In addition, the content of the metal particles contained in the porous polymer conductive sheet is not particularly limited, but it may include 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the polymer.

만약, 고분자 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만의 금속입자를 포함할 경우, 전기전도도 개선이 미미한 문제가 발생할 수 있으며, 고분자 100 중량부에 대하여 30 중량부를 초과하는 양의 금속입자를 포함할 경우, 용액 제조시 침전 등의 문제로 불균일한 시트가 제조되는 문제가 발생할 수 있다.
If the amount of the metal particles is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the polymer, the improvement of the electrical conductivity may be insignificant. If the amount of the metal particles is more than 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer , Problems such as precipitation during solution preparation, and the like may result in the problem that uneven sheets are produced.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1. One.

10 g의 아라미드 중합체(Arawin, 웅진케미칼), 0.83 g의 탄소나노튜브(한화케미칼, 평균 직경 10 ~ 15 ㎚, 평균 길이 200 ㎛) 및 90g 의 디메틸 아세트 아마이드를 교반기를 사용하여 700 rpm으로 3 시간 동안 혼합하여 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 제조하였다.10 g of an aramid polymer (Arawin, Woongjin Chemical), 0.83 g of carbon nanotubes (Hanwha Chemical, average diameter 10 to 15 nm, average length 200 탆) and 90 g of dimethylacetamide were mixed in a stirrer at 700 rpm for 3 hours To prepare a porous polymer conductive sheet composition.

상기 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 25 ℃에서 200 ㎛ 코팅 나이프를 이용하여 스테인레스 금속 기판 위에 캐스팅한 후 바로 상온의 수도수에 침지하여 상분리를 유도하였다. 이후 24시간 흐르는 물에 침지하여 잔존용매를 제거한 후 상온의 대기하에서 12시간 건조하여 탄소나노튜브 함량이 8%인 다공성 아리미드 전도성 시트를 제조하였다. The porous polymer conductive sheet composition was cast on a stainless steel substrate using a 200 탆 coated knife at 25 캜, and immediately dipped in tap water at room temperature to induce phase separation. Thereafter, the resultant was immersed in water for 24 hours to remove the remaining solvent, and then dried in an atmosphere at room temperature for 12 hours to prepare a porous aramid conductive sheet having a carbon nanotube content of 8%.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 표면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 2 내지 3에 기재하였으며, 도면 2는 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 3은 시트의 뒷면 표면 사진이다. 또한, 제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 4에 나타냈다.
SEM photographs of the prepared porous polymer conductive sheets were taken using an electron microscope (SEM, SNE-3000M), and are shown in Figs. 2 to 3. Fig. 2 is a front surface photograph of the sheet, This is a photograph of the back surface of the sheet. SEM photographs of the cross-sections of the prepared porous polymer conductive sheets were taken using an electron microscope (SEM, SNE-3000M), and are shown in Fig.

실시예Example 2. 2.

탄소나노튜브 1.63 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 14%)를 제조하였다.A porous polymer conductive sheet (carbon nanotube content: 14%) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.63 g of the carbon nanotube was used.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하여 도면 5에 나타냈다.
The cross-section of the prepared porous polymer conductive sheet was photographed by SEM using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and is shown in FIG.

실시예Example 3. 3.

탄소나노튜브 2.5 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 20%)를 제조하였다. A porous polymer conductive sheet (carbon nanotube content 20%) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2.5 g of the carbon nanotubes were used.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하여 도면 6에 나타냈다.
The cross-section of the prepared porous polymer conductive sheet was photographed by SEM using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and is shown in FIG.

실시예Example 4.  4.

탄소나노튜브 3.85 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 28%)를 제조하였다. A porous polymer conductive sheet (carbon nanotube content: 28%) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3.85 g of the carbon nanotube was used.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하여 도면 7에 나타냈다.
The cross-section of the prepared porous polymer conductive sheet was photographed by SEM using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and is shown in FIG.

실시예Example 5. 5.

탄소나노튜브 10.0 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 50%)를 제조하였다. A porous polymer conductive sheet (carbon nanotube content 50%) was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10.0 g of the carbon nanotubes were used.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하여 도면 7에 나타냈다.
The cross-section of the prepared porous polymer conductive sheet was photographed by SEM using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and is shown in FIG.

실시예Example 6. 6.

다공성 고분자 전도성 시트 조성물에 니켈 6.3 g을 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트(니켈 함량 9%, 탄소나노튜브 함량 50%)를 제조하였다.A porous polymer conductive sheet (nickel content 9%, carbon nanotube content 50%) was prepared in the same manner as in Example 5 except that 6.3 g of nickel was further added to the porous polymeric conductive sheet composition.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 표면은 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진 을촬영하였고, 도면 9 내지 11에 기재하였으며, 도면 9는 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 10은 시트의 뒷면 표면 사진이며, 도면 11은 시트의 단면 사진이다.
The surface of the prepared porous polymer conductive sheet was photographed by SEM using an electron microscope (SEM, SNE-3000M) and shown in Figs. 9 to 11, Fig. 9 is a front surface photograph of the sheet, And FIG. 11 is a cross-sectional photograph of the sheet.

실시예Example 7. 7.

10 g의 폴리비닐리덴풀루오르 중합체(PVDF, Solef1015, Solvay), 1.63 g의 탄소나노튜브(한화케미칼, 평균 직경 10 ~ 15 ㎚, 평균 길이 200㎛) 및 90g 의 엔메틸피롤리돈을 교반기를 사용하여 700 rpm으로 3 시간 동안 혼합하여 다공성 PVDF 전도성 시트 조성물을 제조하였다.10 g of polyvinylidene fluoride polymer (PVDF, Solef1015, Solvay), 1.63 g of carbon nanotubes (Hanwha Chemical, average diameter 10 to 15 nm, average length 200 mu m) and 90 g of n-methylpyrrolidone At 700 rpm for 3 hours to prepare a porous PVDF conductive sheet composition.

상기 다공성 PVDF 전도성 시트 조성물을 23℃에서 200 ㎛ 코팅 나이프를 이용하여 스테인레스 금속 기판 위에 캐스팅한 후 바로 25 ℃의 수도수에 침지하여 상분리를 유도하였다. 이후 24시간 흐르는 물에 침지하여 잔존용매를 제거한 후 상온의 대기하에서 12시간 건조하여 탄소나노튜브 함량이 14%인 다공성 PVDF 전도성 시트를 제조하였다. The porous PVDF conductive sheet composition was cast on a stainless steel substrate using a 200 탆 coated knife at 23 캜 and immediately dipped in tap water at 25 캜 to induce phase separation. After that, it was immersed in water for 24 hours to remove the remaining solvent, and then dried in an atmosphere at room temperature for 12 hours to obtain a carbon nanotube having a carbon content of 14% To prepare a porous PVDF conductive sheet.

제조한 다공성 PVDF 전도성 시트의 표면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 12 내지 14에 기재하였으며, 도면 12는 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 13은 시트의 뒷면 표면 사진이다. 또한, 제조한 다공성 PVDF 전도성 시트의 단면을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 14에 나타냈다.
SEM photographs of the prepared porous PVDF conductive sheets were taken using an electronic scanning microscope (SEM, SNE-3000M) and are shown in Figs. 12 to 14, Fig. 12 is a front surface photograph of the sheet, This is a photograph of the back surface of the sheet. SEM photographs were taken of the cross section of the prepared porous PVDF conductive sheet using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and are shown in FIG.

실시예Example 8. 8.

탄소나노튜브 2.50 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 다공성 PVDF 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 20%)를 제조하였다.Porous PVDF conductive sheet (carbon nanotube content 20%) was prepared in the same manner as in Example 6 except that 2.50 g of carbon nanotubes were used.

제조한 다공성 PVDF 전도성 시트의 단면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 15에 나타냈다.
SEM photographs of the prepared porous PVDF conductive sheets were taken using an electron microscope (SEM, SNE-3000M), and are shown in FIG.

비교예Comparative Example 1.  One.

탄소나노튜브를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 고분자 전도성 시트를 제조하였다. A porous polymer conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that carbon nanotubes were not used.

제조한 다공성 고분자 전도성 시트의 표면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 16 내지 18에 기재하였으며, 도면 16은 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 17은 시트의 뒷면 표면 사진이며, 도면 18은 시트의 단면 SEM 사진을 나타냈다.
SEM photographs of the prepared porous polymer conductive sheets were taken using an electronic scanning microscope (SEM, SNE-3000M) and are shown in Figs. 16 to 18, Fig. 16 is a front surface photograph of the sheet, 18 is a cross-sectional SEM photograph of the sheet.

비교예Comparative Example 2. 2.

탄소나노튜브 0.42 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법으로 다공성 아라미드 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 4%, 니켈 함량 9%)를 제조하였다. A porous aramid conductive sheet (carbon nanotube content 4%, nickel content 9%) was prepared in the same manner as in Example 6 except that 0.42 g of carbon nanotubes were used.

제조한 다공성 아라미드 전도성 시트의 표면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 19 내지 21에 기재하였으며, 도면 19는 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 20은 시트의 뒷면 표면 사진이며, 도 21은 시트의 단면 SEM 사진을 나타냈다.
SEM photographs of the surface of the prepared porous aramid conductive sheet were taken using a scanning electron microscope (SEM, SNE-3000M) and are shown in Figs. 19 to 21, Fig. 19 is a front surface photograph of the sheet, 21 is a cross-sectional SEM photograph of the sheet.

비교예Comparative Example 3. 3.

탄소나노튜브 0.42 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 방법으로 다공성 PVDF 전도성 시트(탄소나노튜브 함량 4%)를 제조하였다. Porous PVDF conductive sheet (carbon nanotube content: 4%) was prepared in the same manner as in Example 7 except that 0.42 g of carbon nanotubes were used.

제조한 다공성 PVDF 전도성 시트의 표면 사진을 전자주사현미경(SEM, SNE-3000M)을 이용하여 SEM 사진을 촬영하였고, 도면 22 내지 24에 기재하였으며, 도면 22는 시트의 앞면 표면 사진이고, 도면 23은 시트의 뒷면 표면 사진이며, 도 24는 시트의 단면 SEM 사진을 나타냈다.
SEM photographs of the prepared porous PVDF conductive sheet were taken using an electronic scanning microscope (SEM, SNE-3000M) and are shown in Figs. 22 to 24, Fig. 22 is a front surface photograph of the sheet, 24 is a cross-sectional SEM photograph of the sheet.

실험예Experimental Example 1. 물성측정 1. Physical property measurement

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 다공성 고분자 시트의 평균 두께(㎛), 밀도(g/㎤) 및 기공도(%)를 측정하였다.The average thickness (占 퐉), density (g / cm3) and porosity (%) of the porous polymer sheets prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were measured.

구체적으로, 상기 고분자 시트의 평균 두께는 디지털 두께측정기(Mitutoyo Absolute)를 사용하여 각 시트를 5회 측정하여 평균값을 사용하였으며, 상기 고분자 시트의 밀도(실측 밀도)는 시트의 무게 및 부피를 측정하여 계산하였으며, 상기 고분자 시트의 기공도는 상기 실측 밀도와 이론적으로 계산된 시트의 밀도를 하기 수학식 1을 사용하여 기공도를 계산하였다. 상술한 바와 같이 측정한 시트의 평균 두께, 밀도 및 기공도는 하기 표 1에 나타냈다.Specifically, the average thickness of the polymer sheet was measured five times using a digital thickness meter (Mitutoyo Absolute), and the average value was used. The density (actual density) of the polymer sheet was measured by measuring the weight and volume of the sheet The porosity of the polymer sheet was calculated from the actual density and the theoretical density of the sheet using the following equation (1). The average thickness, density, and porosity of the sheet measured as described above are shown in Table 1 below.

Figure 112013119546644-pat00001
Figure 112013119546644-pat00001

이때, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2의 이론밀도 = 아라미드 중량비 × 1.38 + 탄소나노튜브 중량비 × 0.02 이고, 실시예 6의 이론밀도 = 아라미드 중량비 × 1.38 + 탄소나노튜브 중량비 × 0.02+ 니켈 중량비 ×8.90 이며, 실시예 7 내지 8 및 비교예 3의 이론밀도 = 폴리비닐리덴풀루오르 중량비 × 1.78 + 탄소나노튜브 중량비 × 0.02 이다. Theoretical densities of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were the weight ratio of aramid to the weight ratio of carbon nanotubes to the weight ratio of carbon nanotubes to the weight ratio of carbon nanotubes to the total weight of carbon nanotubes of 0.02 to 0.02. Weight ratio x 8.90, and the theoretical density of Examples 7 to 8 and Comparative Example 3 = polyvinylidene fluoride weight ratio x 1.78 + carbon nanotube weight ratio x 0.02.

구분division 탄소나노튜브의 중량(%)Carbon nanotube weight (%) 니켈의 중량(%)Weight of nickel (%) 시트의 평균 두께(㎛)Average thickness of sheet (탆) 밀도(g/㎤)Density (g / cm3) 기공도(%)Porosity (%) 실시예 1Example 1 8.08.0 0.00.0 174174 1.271.27 8585 실시예 2Example 2 14.014.0 0.00.0 368368 1.191.19 8787 실시예 3Example 3 20.020.0 0.00.0 252252 1.111.11 8383 실시예 4Example 4 28.028.0 0.00.0 197197 1.001.00 9090 실시예 5Example 5 50.050.0 0.00.0 236236 0.700.70 8585 실시예 6Example 6 50.050.0 9.09.0 437437 1.091.09 8888 실시예 7Example 7 14.014.0 0.00.0 159159 1.531.53 8888 실시예 8Example 8 20.020.0 0.00.0 178178 1.431.43 8888 비교예 1Comparative Example 1 0.00.0 0.00.0 8181 1.381.38 8585 비교예 2Comparative Example 2 4.04.0 0.00.0 145145 1.331.33 9292 비교예 3Comparative Example 3 4.04.0 0.00.0 218218 1.711.71 8484

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 탄소나노튜브를 포함하지 않고 아리미드를 사용하여 제조한 비교예 1보다 본 발명의 실시예 1 내지 5에서 제조한 시트의 평균 두께값이 커 절곡 등의 기계적 물성이 더 뛰어날 것을 알 수 있었다.
As can be seen from the above Table 1, the average thickness values of the sheets prepared in Examples 1 to 5 of the present invention were larger than those of Comparative Example 1, which did not contain carbon nanotubes and were made using an aramid, I could see that it would be better.

실험예Experimental Example 2. 표면 비저항 측정 2. Surface resistivity measurement

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 다공성 고분자 시트의 표면 비저항을 측정하였다.The surface resistivities of the porous polymer sheets prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were measured.

구체적으로, 상기 다공성 고분자 시트를 비저항측정기 (CMT-SERIES, Advanced Instrument Technology) 플레이트 상에 위치시킨 뒤 4-Probe 방식으로 표면 비저항을 측정하여 하기 표 2에 나타냈다.Specifically, the porous polymer sheet was placed on a CMT-SERIES (Advanced Instrument Technology) plate, and the surface resistivity was measured by the 4-probe method. The results are shown in Table 2 below.

구분division 표면 비저항(Ω/sq)Surface resistivity (Ω / sq) 실시예 1Example 1 3.312 ×106 3.312 × 10 6 실시예 2Example 2 10771077 실시예 3Example 3 747.4747.4 실시예 4Example 4 370.3370.3 실시예 5Example 5 65.765.7 실시예 6Example 6 53.653.6 실시예 7Example 7 17361736 실시예 8Example 8 395395 비교예 1Comparative Example 1 측정불가Not measurable 비교예 2Comparative Example 2 측정불가Not measurable 비교예 3Comparative Example 3 측정불가Not measurable

상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 탄소나노튜브를 첨가하지 않고 제조한 비교예 1 및 소량의 탄소나노튜브인 4%를 첨가하여 제조한 비교예 2 내지 3보다 본 발명의 실시예 1 내지 8에서 제조한 시트의 표면 비저항이 측정되어 전도성이 있는 것을 확인할 수 있었다. As shown in Table 2, in Examples 1 to 8 of the present invention, compared with Comparative Examples 1 and 2, which were prepared by adding Comparative Example 1 without addition of carbon nanotubes and 4% with a small amount of carbon nanotubes, The surface resistivity of the sheet thus prepared was measured and confirmed to be conductive.

또한, 동량의 탄소나노튜브를 포함하고 금속 입자인 니켈을 더 포함하는 실시예 6에서 제조한 시트가 금속 입자를 포함하지 않는 실시예 5의 시트보다 낮은 표면 비저항을 가져, 금속 입자를 포함하는 것이 전도성 시트로 더욱 적합한 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was found that the sheet prepared in Example 6, which contained the same amount of carbon nanotubes as the metal particles and had nickel, had a lower surface resistivity than the sheet of Example 5 which did not contain metal particles, It was confirmed that it is more suitable as a conductive sheet.

이로 인해, 본 발명 다공성 고분자 전도성 시트의 현저하게 낮아진 표면 비저항으로 인해 전도성 시트로 적합한 것을 알 수 있었다.
As a result, it has been found that the porous polymeric conductive sheet of the present invention is suitable as the conductive sheet due to the significantly lowered surface resistivity.

나아가, 실시예 1에서 제조한 다공성 고분자 전도성 시트, LED 및 건전지를 이용하여 전도성 실험을 수행하였다. 수행한 전도성 실험 결과는 도면 15에 나타냈다.Conductivity experiments were performed using the porous polymer conductive sheet, LED, and dry cell fabricated in Example 1. The results of conducting experiments conducted are shown in FIG.

도 25에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 다공성 고분자 전도성 시트를 통하여 LED 전구가 발광하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 25, it was confirmed that the LED bulb emitted light through the porous polymer conductive sheet of the present invention.

실시예, 비교예 및 실험예를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 탄소나노튜브를 포함하지 않는 고분자 시트보다 본 발명의 다공성 고분자 전도성 시트는 표면 비저항이 현저하게 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 이로 인해 본 발명의 다공성 고분자 전도성 시트는 전도성 시트로 사용하기 적합한 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from Examples, Comparative Examples and Experimental Examples, it was confirmed that the porous polymer conductive sheet of the present invention had significantly lower surface resistivity than the polymer sheet without carbon nanotubes, It was confirmed that the porous polymer conductive sheet is suitable for use as a conductive sheet.

Claims (17)

고분자 100 중량부에 대하여 16.3 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브 및 300 ~ 1,000 중량부의 용매를 포함하며,
상기 고분자는 메타-아라미드 중합체, 파라-아라미드 중합체, 메타-파라 아라미드 중합체, 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리술폰 및 폴리이서술폰으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하고,
다공성 고분자 전도성 시트 내 탄소나노튜브 함량이 14 중량% ~ 50 중량%인 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.
16.3 to 80 parts by weight of carbon nanotubes and 300 to 1,000 parts by weight of a solvent based on 100 parts by weight of the polymer,
Wherein the polymer comprises at least one of the group consisting of a meta-aramid polymer, a para-aramid polymer, a meta-para aramid polymer, polyvinylidene fluoride, polysulfone, and poly-
Wherein the content of carbon nanotubes in the porous polymer conductive sheet is 14 wt% to 50 wt%.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 개질되지 않은 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.The porous polymer conductive sheet composition according to claim 1, wherein the carbon nanotubes are not modified. 제3항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 평균 직경 1 ~ 20 ㎚이고, 평균 길이 1 ~ 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.4. The porous polymer conductive sheet composition according to claim 3, wherein the carbon nanotubes have an average diameter of 1 to 20 nm and an average length of 1 to 300 占 퐉. 제1항에 있어서, 상기 용매는 디메틸 포름아미드(Dimethyl formamide), 디메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide), 디메틸 아세트아미드(Dimethyl acetamide) 및 엔메틸필롤리돈 (N-methyl pyyrolidone)으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.The method of claim 1, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, and N-methyl pyyrolidone. By weight based on the total weight of the porous polymer-conductive sheet composition. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.The porous polymeric conductive sheet composition according to claim 1, wherein the composition further comprises metal particles comprising at least one of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, platinum and silver. 제6항에 있어서, 상기 조성물은 고분자 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 조성물.The porous polymer conductive sheet composition according to claim 6, wherein the composition comprises 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the polymer. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항의 다공성 고분자 전도성 시트 조성물을 혼합하는 단계;
혼합용액을 캐스팅하여 시트를 제조하는 단계;
상기 제조한 시트를 비용매에 침전 및 상전이 처리하여 고분자 시트를 제조하는 단계; 및
고분자 시트를 건조하여 다공성 고분자 전도성 시트를 제조하는 단계;를 포함하며,
다공성 고분자 전도성 시트 전체 중량 중 탄소나노튜브를 14 중량% ~ 50 중량%로 포함하고, 표면 비저항(surface resistivity)이 53.6 ~ 1,736 Ω/sq인 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법.
Mixing the porous polymer conductive sheet composition of any one of claims 1 and 3 to 7;
Casting the mixed solution to produce a sheet;
Preparing a polymer sheet by precipitating and phase-transposing the prepared sheet onto a nonwoven fabric; And
And drying the polymer sheet to prepare a porous polymer conductive sheet,
Wherein the porous polymeric conductive sheet comprises carbon nanotubes in an amount of 14 wt% to 50 wt% and has a surface resistivity of 53.6 to 1736 Ω / sq in the total weight of the porous polymer conductive sheet.
제8항에 있어서, 상기 비용매는 물 및 C1 ~ C4의 알콜로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법.The method of claim 8, wherein the non-solvent comprises at least one member selected from the group consisting of water and C 1 -C 4 alcohols. 제8항에 있어서, 상기 상전이 처리는 20 ~ 30 ℃에서 20 ~ 30 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법.9. The method of claim 8, wherein the phase transformation is performed at 20 to 30 DEG C for 20 to 30 hours. 제8항에 있어서, 상기 건조는 20℃ ~ 60℃에서 6 ~ 15 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트 제조방법.The method of claim 8, wherein the drying is performed at 20 ° C to 60 ° C for 6 to 15 hours. 삭제delete 탄소나노튜브; 및 고분자;를 포함하고, 표면 비저항(surface resistivity)이 53.6 ~ 1,736 Ω/sq이며,
아라미드 100 중량부에 대하여 16.3 ~ 80 중량부의 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트.
Carbon nanotubes; And a polymer, and has a surface resistivity of 53.6 to 1,736? / Sq,
Wherein the carbon nanotube comprises 16.3 to 80 parts by weight of carbon nanotubes per 100 parts by weight of the aramid.
제13항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 개질되지 않은 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트.14. The porous polymeric conductive sheet according to claim 13, wherein the carbon nanotubes are not modified. 제13항에 있어서, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 니켈, 구리, 철, 알루미나, 금, 팔라듐, 플라티늄 및 은으로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 금속 입자를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트.The porous polymeric conductive sheet according to claim 13, wherein the porous polymeric conductive sheet further comprises metal particles comprising at least one member selected from the group consisting of nickel, copper, iron, alumina, gold, palladium, Sheet. 제15항에 있어서, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 아라미드 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부의 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트.16. The porous polymeric conductive sheet according to claim 15, wherein the porous polymer conductive sheet comprises 1 to 30 parts by weight of metal particles per 100 parts by weight of the aramid. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 고분자 전도성 시트는 기공도가 80 ~ 95 %인 것을 특징으로 하는 다공성 고분자 전도성 시트.17. The porous polymeric conductive sheet according to any one of claims 13 to 16, wherein the porous polymeric conductive sheet has a porosity of 80 to 95%.
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