| 1 |
1
카본 나노튜브 섬유를 구성하는 카본 나노튜브의 벽면이 아크릴로나이트릴 또는 아크릴로나이트릴로부터 유도된 작용기에 의해 서로 가교 결합된 형태이고,상기 카본 나노튜브 섬유는 하기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3으로 표시되는 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 카본 나노튜브 섬유:[화학식 1] [화학식 2][화학식 3]상기 화학식 1 내지 3에 있어서,R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고,X는 각각 독립적으로 하이드록실기, 티올기 또는 아민기이며,Y는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기이고,n 및 q는 1 이상의 정수이고,p는 0 이상의 정수이다
|
| 2 |
2
삭제
|
| 3 |
3
삭제
|
| 4 |
4
삭제
|
| 5 |
5
제1항에 있어서,상기 카본 나노튜브 섬유의 직경은 1 내지 150㎛인 카본 나노튜브 섬유
|
| 6 |
6
1) 카본 나노튜브로 구성된 카본 나노튜브 섬유 전구체를 제조하는 단계;2) 상기 카본 나노튜브 섬유 전구체에 포함된 카본 나노튜브의 표면에 하이드록실기, 티올기 또는 아민기로 치환된 유기 작용기를 도입하는 단계; 3) 아크릴로나이트릴계 용액에 상기 하이드록실기, 티올기 또는 아민기로 치환된 유기 작용기가 도입된 카본나노튜브 섬유 전구체를 분산시키는 단계;4) 상기 용액에 산화제를 첨가하여 상기 하이드록실기, 티올기 또는 아민기로 치환된 유기 작용기를 산화시켜 상기 유기 작용기의 라디칼을 형성하는 단계;5) 상기 하이드록실기, 티올기 또는 아민기로 치환된 유기 작용기의 라디칼에 의해 아크릴로나이트릴계 단량체가 연쇄 중합되는 단계; 및6) 상기 카본 나노튜브 섬유 전구체에 연결되어 형성된 폴리아크릴로나이트릴 라디칼이 다른 카본 나노튜브 섬유 전구체 상에 형성된 폴리아크릴로나이트릴 라디칼과 결합하여 연쇄 중합 반응이 종결되는 단계를 포함하되,상기 카본 나노튜브 섬유를 구성하는 카본 나노튜브의 벽면이 아크릴로나이트릴 또는 아크릴로나이트릴로부터 유도된 작용기에 의해 서로 가교 결합된 형태인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,상기 산화제가 세릭 이온(Ce4+)을 포함하는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 8 |
8
제6항에 있어서,상기 단계 5)의 연쇄 중합 반응이 시작되면, 반응하지 않은 상기 산화제에 의한 종결반응을 억제시키기 위해 제1철 이온(Fe2+)을 포함하는 환원제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 9 |
9
제6항에 있어서,상기 유기 작용기가 하이드록실기로 치환되어 있으며, 상기 하이드록실기를 카본 나노튜브 섬유 표면에 도입하는 단계 2)는,상기 카본 나노튜브를 알데하이드계 화합물과 산 촉매 하에서 반응시키는 것을 포함하는 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 10 |
10
제6항에 있어서,상기 단계 6)에서 얻은 결과물이 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법:[화학식 1]상기 식에 있어서,R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, X는 각각 독립적으로 하이드록실기, 티올기 또는 아민기이며, Y는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기이고, n은 1 이상의 정수이다
|
| 11 |
11
제6항에 있어서,상기 가교 결합을 안정화시키는 단계를 더 포함하며,상기 안정화 단계는 폴리아크릴로나이트릴이 가교 결합된 카본 나노튜브 섬유를 150 내지 350℃로 가열하는 열처리 단계를 포함하는 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 12 |
12
제11항에 있어서,상기 안정화 단계에 의해 화학식 1의 구조가 화학식 2 또는 3의 구조로 변하는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법:[화학식 2][화학식 3]상기 식에 있어서,X는 각각 독립적으로 하이드록실기, 티올기 또는 아민기이며,Y는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기이고,p는 0 이상의 정수이고, q는 1 이상의 정수이다
|
| 13 |
13
제9항에 있어서,상기 카본 나노튜브 전구체와 알데하이드계 화합물을 산 촉매 하에 상온에서 15 내지 30시간 동안 반응시키는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 14 |
14
제13항에 있어서,상기 알데하이드계 화합물은 포름알데하이드 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 포함하는 알데하이드인 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
| 15 |
15
제6항에 있어서,상기 카본 나노튜브 섬유 전구체를 제조하는 단계는, 포레스트 스피닝(forest spinning), 다이렉트 스피닝(direct spinning), 솔루션 스피닝(solution spinning) 및 화학 증착법(CD, chemical deposition) 중 어느 하나의 방법에 의해 수행되는 것인 카본 나노튜브 섬유의 제조 방법
|
