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KR20150078679A - Graphite oxide concentrate coating agent manufacturing method & Graphite oxide coatings manufacturing method - Google Patents

Graphite oxide concentrate coating agent manufacturing method & Graphite oxide coatings manufacturing method Download PDF

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KR20150078679A
KR20150078679A KR1020130168269A KR20130168269A KR20150078679A KR 20150078679 A KR20150078679 A KR 20150078679A KR 1020130168269 A KR1020130168269 A KR 1020130168269A KR 20130168269 A KR20130168269 A KR 20130168269A KR 20150078679 A KR20150078679 A KR 20150078679A
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Abstract

본 발명은 흑연산화물 표면의 물분자를 열처리 없이 원하는 용매로 치환함으로써 흑연산화물의 판형 구조가 유지되는 흑연산화물 코팅액 제조 방법 및 이를 기반으로 한 흑연산화물 코팅물 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 「본 발명은 「(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계; (b) 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시켜 농축 슬러리를 제조하는 단계; (c) 상기 농축 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계; (d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및 (e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법」을 제공한다.」을 제공한다.
The present invention relates to a process for producing a graphite oxide coating liquid in which the plate-like structure of graphite oxide is maintained by replacing water molecules on the surface of graphite oxide with a desired solvent without heat treatment, and a process for producing graphite oxide coatings based thereon.
The present invention relates to a process for producing a water-based graphite oxide slurry, comprising the steps of: (a) oxidizing graphite to prepare a water- (b) concentrating said aqueous graphite oxide slurry to produce a concentrated slurry; (c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the concentrated slurry; (d) providing molecular shock waves to said solution; And (e) repeating the steps (c) to (d) two or more times; The present invention provides a method for producing a graphite oxide concentrated slurry coating liquid.

Description

흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법 및 흑연산화물 코팅물 제조 방법{Graphite oxide concentrate coating agent manufacturing method & Graphite oxide coatings manufacturing method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a graphite oxide concentrate slurry coating method, and a graphite oxide concentrate coating agent manufacturing method and a graphite oxide coatings manufacturing method,

본 발명은 흑연산화물 표면의 물분자를 열처리 없이 원하는 용매로 치환함으로써 흑연산화물의 판형 구조가 유지되는 흑연산화물 코팅액 제조 방법 및 이를 기반으로 한 흑연산화물 코팅물 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing a graphite oxide coating liquid in which the plate-like structure of graphite oxide is maintained by replacing water molecules on the surface of graphite oxide with a desired solvent without heat treatment, and a process for producing graphite oxide coatings based thereon.

흑연산화물(Graphite oxide)은 100여년 전부터 다양한 형태로 제조 연구되어 왔다. 문헌적으로는 Hofman과 Frenzel(Ber. 53B, 1248(1930)), Hamdi(Kolloid Beihefte, 54, 554 (1943)), Carbon 42, 292937, 2004, Chem. Mater. 19, 4396 (2007) 등이 중요하다.Graphite oxide has been studied and manufactured in various forms for over 100 years. In literature, Hofman and Frenzel (Ber. 53B, 1248 (1930)), Hamdi (Kolloid Beihefte, 54, 554 (1943)), Carbon 42, 292937, 2004, Chem. Mater. 19, 4396 (2007).

흑연 산화물들은 흑연층 1~20층 사이를 유지하며, 많은 결함과 표면이 산화된 그룹들을 가지고 있어 물에 분산이 아주 잘된다. 또한 흑연 산화물의 표면 반응기들은 간단한 반응들을 통하여 다양한 치환기들을 가질 수 있는데, 흑연산화물 반응 전후에 -OH, -COOH, -CONH2, -NH2, -COO-, -SO3-, -NR3 +, -CH=O, C-OH, >O, C-X 등의 기능성 기들을 가지고 있는 소재들은 모두 흑연산화물의 범주에 속한다.The graphite oxides hold between 1 and 20 layers of the graphite layer, and have many defects and oxidized groups on the surface, so they are very well dispersed in water. In addition, surface reactors of graphite oxides can have various substituents through simple reactions, such as -OH, -COOH, -CONH 2 , -NH 2 , -COO-, -SO 3 -, -NR 3 + , -CH = O, C-OH,> O, and CX all belong to the category of graphite oxide.

이들 소재는 열적으로 건조(수분제거)하여 얻어지는 흑연산화물 분말이나, 고온 열처리를 통하여 표면 친수성기를 제거시켜 만든 환원 흑연산화물 분말로 전환이 가능하며 최근 이들 분말에 대한 산업적 적용 방안이 많이 연구되고 있다.These materials can be converted into graphite oxide powder obtained by thermally drying (removing water) or reduced graphite oxide powder formed by removing surface hydrophilic group through high temperature heat treatment. Recently, many industrial application methods for these powders have been researched.

폴리이미드(PI)는 방향족 디아민과 방향족 테트라카본산 2무수물로 합성되어 주쇄에 이미드 그룹(Imide group)을 가지는 내열성 고분자이다. 이미드(Imide)는 고리형 무수물 아민이나 암모니아와 반응하여 생긴 두 개의 아실기가 질소 원자에 결합된 고리 구조를 가진 화합물을 의미한다. 폴리이미드 전구체인 폴리아믹에시드를 코팅액에 함유시켜 폴리이미드계 함유 복합체 코팅물을 형성시킬 수 있다.Polyimide (PI) is a heat-resistant polymer synthesized from an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and having an imide group in the main chain. Imide means a compound having a cyclic structure in which two acyl groups formed by reaction with a cyclic anhydride amine or ammonia are bonded to a nitrogen atom. A polyimide precursor, polyamic acid, may be included in the coating fluid to form a polyimide-containing composite coating.

폴리카보실란은 Si-C-O-H로 구성된 폴리머로서, 열처리를 통하여 Si-O-C계 세라믹 또는 Si-C계 세라믹으로 전환되는 폴리머이다.Polycarbosilane is a polymer composed of Si-C-O-H, and is a polymer converted into Si-O-C ceramics or Si-C ceramics through heat treatment.

나노입자 또는 선형 나노와이어들이 폴리머에 들어가면 강화 효과가 발현되어 각각 강화 나노파티클 폴리머 조성물 또는 필름(nanoparticle-reinforced polymer composites or film), 강화 나노와이어 폴리머 조성물 또는 필름(nanowire-reinforced polymer composites or films)이 형성된다. 한편, 판형의 나노소재에 의한 폴리머 강화 효과는 판상 나노클레이(nanoclay)에 의한 효과 외에 흑연산화물과 같은 판형의 나노소재에 의한 효과는 알려진 바 없다.
When nanoparticles or linear nanowires are introduced into the polymer, a strengthening effect is manifested to form nanoparticle-reinforced polymer composites or films, nanowire-reinforced polymer composites or films, respectively, . On the other hand, the effect of the plate-type nanomaterial on the polymer strengthening effect is not known by the effect of the plate-like nanomaterial such as graphite oxide in addition to the effect of the nanoclay.

제조시부터 H2O와 강한 수소결합을 유지하는 수계 슬러리(고형분 함량 0.01~30wt%) 형태로 얻어지는 나노 판상 흑연산화물 수계 슬러리는 코팅성이 매우 우수하다. 그러나 코팅체에서 수분에 녹아나오는 문제점, 코팅체를 손으로 만지는 경우 땀과 수분에 오염되는 심각한 문제점을 가지고 있다. 또한, 코팅액 첨가제로 이용되는 폴리머로는 PVA처럼 물에 녹는 폴리머를 이용해야 하는데, 이들 폴리머가 함유된 흑연산화물 코팅액은 어느 정도까지 강도는 올라가지만 수분에 상당히 취약한 문제점이 있다.The nano platy graphite oxide water-based slurry obtained in the form of an aqueous slurry (solid content: 0.01 to 30 wt%) which maintains strong hydrogen bonding with H 2 O from the time of preparation has excellent coatability. However, there is a problem of dissolving into water in the coating body, and serious problems of being contaminated with sweat and moisture when the coating body is touched by hand. In addition, as a polymer used as a coating liquid additive, a water-soluble polymer such as PVA should be used. The graphite oxide coating liquid containing these polymers has a problem that the strength is increased to some extent but is considerably weak in water.

결국 수계 폴리머는 IT/전자용 코팅액 첨가제로 사용할 수 없다. 따라서 거의 물에 녹지 않는 비수계 폴리머를 바인더로 사용하게 되는데, 이는 IT/전자 부품의 안정성 및 신뢰성 때문에 당연한 일이라 할 수 있다.Ultimately, water-based polymers can not be used as additives for coatings for IT / electronics. Therefore, a non-aqueous polymer which is hardly soluble in water is used as a binder, which is natural because of the stability and reliability of IT / electronic parts.

따라서 기존의 흑연산화물을 IT/전자 부품의 코팅에 적용하거나, 비수계 폴리머와 혼합하여 사용하고자 할 때에는 흑연산화물을 완전히 건조하여 사용할 수 밖에 없다. 다만, 물에 분산된 흑연산화물은 판판히 펴져 있음에 반해, 건조된 흑연산화물 분말들은 규겨진 형태를 갖는다. 따라서, 흑연산화물 분말을 비수계 코팅액으로 제조하려면 규겨진 구조를 펴는 공정, 분산 공정 등의 상당한 코팅액 제조기술이 별도로 요구된다.
Therefore, when the conventional graphite oxide is applied to the coating of IT / electronic components or mixed with the non-aqueous polymer, the graphite oxide must be completely dried and used. However, the graphite oxide powder dispersed in water is flattened, whereas the dried graphite oxide powder has a crushed shape. Therefore, in order to prepare a graphite oxide powder as a non-aqueous coating liquid, a considerable coating liquid manufacturing technology such as a spreading process and a dispersion process is separately required.

본 발명은 수계 흑연산화물 슬러리를 비수계 흑연산화물로 전환하여 코팅액을 제조하는 방법을 개발하고, 비수계 용매에 녹을 수 있는 첨가제들을 함유시킨 기능성 흑연산화물 코팅액 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method for preparing a coating liquid by converting a water-based graphite oxide slurry into a non-aqueous graphite oxide, and to provide a method for producing a functional graphite oxide coating liquid containing additives soluble in a non-aqueous solvent.

또한 본 발명은 흑연산화물과 같은 판형 나노 소재에 의한 폴리머 강화 효과를 이용하여 원래 폴리머의 내열성, 내구성, 내산성이 증진된 흑연산화물 복합체 (폴리머 및 세라믹)를 제조 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a graphite oxide composite (polymer and ceramic) in which heat resistance, durability and acid resistance of an original polymer are enhanced by utilizing a polymer reinforcing effect by a plate type nano material such as graphite oxide.

본 발명은 「(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계; (b) 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시켜 농축 슬러리를 제조하는 단계; (c) 상기 농축 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계; (d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및 (e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법」을 제공한다.
(A) oxidizing graphite to produce a water-based graphite oxide slurry; (b) concentrating said aqueous graphite oxide slurry to produce a concentrated slurry; (c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the concentrated slurry; (d) providing molecular shock waves to said solution; And (e) repeating the steps (c) to (d) two or more times; The present invention provides a method for producing a graphite oxide-enriched slurry coating liquid.

또한, 본 발명은 「(f) 상기 용액에 과량의 유계 용매를 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계; (f-1) 상기 혼합용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및(f-2) 상기 (e)단계 내지 (e-1)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
The present invention also provides a method for producing a mixed solution, comprising the steps of: (f) adding an excess amount of a flowable solvent to the solution to prepare a mixed solution; (f-1) providing a molecular unit shock wave to the mixed solution; And (f-2) repeating the steps (e) to (e-1) at least twice to prepare a coating solution; A method for producing a graphite oxide-enriched slurry coating liquid ".

또한, 본 발명은 「(e-1) 상기 용액에 정량의 유계 용매를 첨가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
(E-1) adding a predetermined amount of a flowable solvent to the solution; A method for producing a graphite oxide concentrated slurry coating liquid ".

또한, 본 발명은 「상기 (b)단계에서는 상온 건조법, 열에너지 인가법, 진공감압법, 마이크로웨이브 인가법, 원심분리침전법, 동결건조법 중 어느 하나의 방법으로 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시키는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
The present invention is also characterized in that in the step (b), the aqueous graphite oxide slurry is concentrated by any one of a room temperature drying method, a thermal energy application method, a vacuum decompression method, a microwave application method, a centrifugal precipitation method and a freeze drying method A method for producing a graphite oxide concentrated slurry coating solution ".

또한, 본 발명은 「상기 (c)단계에서의 분자단위 충격파 제공은 물리적 에너지 인가법, 열에너지 인가법, 마이크로웨이브 인가법 중 어느 하나 이상에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
The present invention further provides a method for producing a flowable solvent-containing graphite oxide coating liquid, wherein the step (c) comprises providing the molecular-weight shock wave by at least one of a physical energy application method, a thermal energy application method and a microwave application method "Together.

또한, 본 발명은 「상기 (c)단계 및 (f)단계에서 물리적 에너지 인가법에 의한 분자단위 충격파 제공은 초음파 인가법, 전단력 인가법, 초고속 블레이딩, 초고속 스터링 중 어느 하나 이상에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
Further, the present invention is characterized in that, in the step (c) and the step (f), the molecular unit shock wave is provided by a physical energy application method by at least one of an ultrasonic wave application method, a shear force application method, an ultrafast blading, A method for producing a flowable solvent-containing graphite oxide coating liquid ".

또한, 본 발명은 「상기 (b)단계에서 투입되는 양쪽성 용매는 프로판올, 아세톤, 아이소프로판올(IPA), NMP(1-메틸-2-파이롤리디논), CAN(Ceric Ammonium Nitrate), GBL(감마부틸로락톤), 설포란(Sulfolane), 카비톨(Diethylene Glycol Mnoethyl Ether), 글리콜, TEG(테트라에틸렌글리콜), MIPA(모노이소플판올아민), EDA(메틸베타메톡시프로피오네이트), MEA(모노에탄올아민), 카테콜(Catechol), DETA(디에틸렌트리아민), DGME(디에틸렌글리콜모노에틸에테르), MMA(메틸메타아크릴레이트), DMF(dimethyl formamide), CCl4, DCE(1,2-Dichloromethane), DCB(1,2-dichlorobenzene), HMPA(Hexamethylphosphoramide), DMEU(1,3-dimethyl1-2imidarolidinone), MC(Dichloromethane), 메탄올, 에탄올, 부탄올, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란(THF), 아세톤, 아세트나이트릴, 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine, nitromethane 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
The amphiphilic solvent to be added in the step (b) may be selected from the group consisting of propanol, acetone, isopropanol (IPA), NMP (1-methyl-2-pyrrolidinone), CAN (Ceric Ammonium Nitrate) Glycerol, tetraethylene glycol), MIPA (monoisopropanolamine), EDA (methylbetamethoxypropionate), glycerol, glycerol, MMA (monoethanolamine), Catechol, DETA (diethylenetriamine), DGME (diethylene glycol monoethyl ether), MMA (methyl methacrylate), DMF (dimethyl formamide), CCl4, DCE 1,2-dichlorobenzene, HMPA, DMEU, MC, Dichloromethane, methanol, ethanol, butanol, dioxane, tetrahydrofuran (THF) , Acetone, acetonitrile, 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine and nitromethane. A method for producing a solvent containing graphite oxide coating liquid ".

또한, 본 발명은 「상기 (a)단계 내지 (e)단계 중 어느 한 단계에서 바인더, 모노머, 폴리머, 수지, 세라믹전구체 폴리머, 폴리임드 전구체, 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 기능성소재, 용매류, 오일류, 분산제, 산(Acid), 염기(Base), 염(Salt), 이온류, 라벨링제, 점착제 중 어느 하나 이상을 기능성 첨가제로 첨가하는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법」을 함께 제공한다.
The present invention also relates to a method for producing an electrophotographic photosensitive member which comprises the steps of: (a) preparing a binder, a monomer, a polymer, a resin, a ceramic precursor polymer, a polyimide precursor, a metal binder, a ceramic binder, a nanoparticle binder, Characterized in that at least one of a functional material, a solvent, an oil, a dispersant, an acid, a base, a salt, an ionic species, a labeling agent and an adhesive is added as a functional additive. Oxide coating liquid manufacturing method ".

또한, 본 발명은 「전술한 방법으로 제조한 흑연산화물 코팅액을 모재에 코팅한 후 열처리하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 코팅물 제조 방법」을 함께 제공한다.
The present invention also provides a "method for producing a graphite oxide coating, characterized in that the graphite oxide coating liquid prepared by the above-mentioned method is coated on a base material followed by heat treatment".

이상에서 상세히 설명한 것과 같이, 다양한 분자단위 충격파 조사 방법을 이용하여 수계 흑연산화물 슬러리를 효율 좋게 유계 용매로 치환하여 각각 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액을 얻어낼 수 있었다. 따라서, 수계 흑연산화물 슬러리에만 대응 가능했던 폴리머류들을 거의 모든 산업적 폴리머에 적용 가능하게 함으로서 다양한 흑연산화물-폴리머 코팅액 제조가 가능하였다. 이와 같은 코팅액에서는 물에 분산성이 좋은 흑연산화물 판상 구조가 유계 용매에서도 그대로 유지되는 효과를 가져오며, 이들의 코팅 결과물도 기존에 볼 수 없었던 뛰어난 내열성, 내화학성, 내산성을 보여준다.
As described in detail above, the water-based graphite oxide slurry can be efficiently replaced with the flowable solvent by using various molecular unit shock wave irradiation methods, and the flowable solvent-containing graphite oxide coating liquid can be obtained. Thus, it has been possible to manufacture a variety of graphite oxide-polymer coatings by making it possible to apply polymers that were only compatible with water-based graphite oxide slurries to almost any industrial polymer. In such a coating solution, the graphite oxide plate structure having good dispersibility in water is retained in the solvent of the oil phase, and the resultant coatings exhibit excellent heat resistance, chemical resistance and acid resistance which have not been seen before.

[도 1]은 본 발명의 용매치환 공정 모식도이다.
[도 2]는 수계, IPA계, 톨루엔계 흑연산화물 슬러리의 촬영 사진이다.
[도 3]은 IPA계 흑연산화물의 투과형 전자현미경 사진이다.
[도 4]는 흑연산화물-폴리아믹에시드 코팅액의 사진이다.
[도 5]는 흑연산화물-폴리카보실란 코팅액의 사진이다.
[도 6]은 환원흑연산화물-PI계 코팅물의 내열성 실험 사진이다.
[도 7]은 환원흑연산화물-SiOC계 코팅물의 내열성 실험이다.
[Fig. 1] is a schematic view of the solvent replacement process of the present invention.
[Fig. 2] is a photograph of an aqueous, IPA-based, and toluene-based graphite oxide slurry.
[Fig. 3] is a transmission electron micrograph of an IPA-based graphite oxide.
4 is a photograph of a graphite oxide-polyamic acid coating solution.
5 is a photograph of a graphite oxide-polycarbosilane coating solution.
6 is a photograph of heat resistance test of a reduced graphite oxide-PI coating.
7 is a heat resistance test of a reduced graphite oxide-SiOC coating.

기존의 흑연 소재는 분말형태이며 표면의 소수성(hydrophobic)으로 인해 전자/IT 산업에서 대부분 이용되는 비수계 용매에 손쉽게 분산 및 복합화 가능하다. 또한 기존 흑연소재는 두꺼운 판 구조체로서(두께가 수백 나노미터 내지 수 마이크로 미터) 딱딱하여 웬만한 코팅액 제조 공정에서도 잘 견디어 초기 형상이 최종 코팅물에 반영된다. 본 발명에서 이용하고자 하는 흑연산화물은 두께가 원자층 1~20층 정도(두께 7nm 이하)로서 양자역학적 물성이 발현되며 기존 흑연소재와는 전혀 다른 물성을 가진다. 그러나 흑연산화물은 표면이 대부분 친수성기로 덮여 있어서 완전히 열처리하지 않는 이상 수분을 제거할 수 없다. 흑연산화물에 수분이 조금이라도 남아있으며 전자/IT용 폴리머와 혼합할 수 없으며, 겨우 혼합한다 하더라도 2차원적인 판상 흑연산화물 구조체가 구겨지는 현상이 발생하여 코팅결과물의 물성 저하가 발생하고, 잔존 수분에 의해 코팅물의 장기 안정성 및 장기 물성 저하 현상을 가져와 전자/IT 부품으로 사용할 수 없다. 다만, 위와 같은 수분의 문제 때문에 흑연산화물을 열처리하는 경우에도 판형이 구겨지면서 고유물성이 사라지는 문제를 피할 수 없다.Conventional graphite materials are in the form of powder and can be easily dispersed and compounded into non-aqueous solvents which are mostly used in the electronics / IT industry due to the hydrophobic properties of the surface. In addition, conventional graphite materials are thick plate structures (thicknesses ranging from a few hundred nanometers to several micrometers), which are resistant to the coating liquid preparation process and are reflected in the final coating. The graphite oxide to be used in the present invention has a thickness of about 1 to 20 atomic layers (thickness: 7 nm or less) and exhibits quantum mechanical properties and has properties completely different from those of conventional graphite materials. However, since graphite oxide is mostly covered with a hydrophilic group, the moisture can not be removed unless it is completely heat-treated. There is a slight amount of moisture remaining in the graphite oxide and it can not be mixed with the polymer for electronic / IT. Even if mixed only, the two-dimensional plate-like graphite oxide structure is wrinkled and the physical properties of the resultant coating are lowered. The long-term stability of the coating and the deterioration of long-term physical properties can not be used as electronic / IT parts. However, even when the graphite oxide is heat-treated due to the above-mentioned moisture problem, it is inevitable that the plate shape is wrinkled and the inherent properties disappear.

따라서 본 발명은 물에 잘 분산되어 있는 흑연산화물 구조체를 그대로 유지하면서 흑연산화물 표면(친수성기들)에 수소결합 및 회합되어 있는 물분자를 양쪽성 용매로 점차적으로 치환시키는 방법을 제공하고자 하였다.Accordingly, the present invention provides a method for progressively replacing water molecules, which are hydrogen bonded and associated with graphite oxide surfaces (hydrophilic groups), with amphoteric solvents while maintaining the graphite oxide structure well dispersed in water.

또한 본 발명은 상기 양쪽성 용매 기반 흑연산화물 코팅액을 제공하며, 이를 기반으로 흑연산화물 2차원 판구조체가 잘 살아있는 흑연산화물-비수계용 폴리머 코팅액을 제조하고자 하였다.Also, the present invention provides the amphiphilic solvent-based graphite oxide coating solution, and based on this, an attempt is made to produce a graphite oxide-nonaqueous polymer coating solution in which a graphite oxide two-dimensional plate structure is well maintained.

따라서 본 발명의 결과물은 상기 코팅액으로부터 제공되는 코팅물이 2차원 흑연산화물에 의해 강화된(2-dimensional-nansheet-reinforcement) 복합체 코팅물을 제공하고자 하였다. 2차원 판형 강화 복합체 코팅물은 기존 나노클레이 복합체 필름에 비견될 수 있다. 이와 같은 코팅물은 기존에 제공할 수 없었던 신규 물성을 제공할 수 있을 것이다.Thus, the result of the present invention is to provide a (2-dimensional-nansheet-reinforcement) composite coating in which the coating provided from the coating solution is reinforced by two-dimensional graphite oxide. Two-dimensional plate-like reinforced composite coatings can be compared to existing nanoclay composite films. Such a coating material can provide new physical properties that could not be provided in the past.

[도 1]은 본 발명의 원리를 설명한 모식도이다. 수계 흑연산화물 슬러리들은 표면에 많은 친수성기를 가지고 있으며, 물분자와 강한 수소결합을 형성하고 있다. 또한 물분자끼리도 강한 수소결합을 통하여 회합체를 형성하고 있다([도 1]의 (I) 참조). 이와 같은 구조는 학문적인 연구를 통하여 최근 이해되고 있으며, 이러한 구조로부터 수분을 제거하기 위해서는 300℃ 이상의 고온에서 열처리를 해야되는데, 이러한 열처리에 의해 흑연산화물층 끼리 붙고 응집이 심해져서 별도의 분산공정을 다시 거쳐야 하는 난점이 있다.1 is a schematic diagram illustrating the principle of the present invention. Water-based graphite oxide slurries have many hydrophilic groups on the surface and form strong hydrogen bonds with water molecules. In addition, water molecules are strongly bonded to each other through hydrogen bonding (see (I) of FIG. 1). This structure has recently been understood through academic research. In order to remove moisture from such a structure, heat treatment at a high temperature of 300 ° C. or more is required. Due to such heat treatment, the graphite oxide layers adhere to each other and agglomerate deeply, There is a difficulty to go through again.

따라서 본 발명의 첫 번째 기술사상은 흑연산화물 표면의 물분자를 열처리 없이 원하는 용매로 치환하는 공정에 있다. 단순한 용매 치환공정을 실시하는 경우에는 [도 1]의 (Ⅱ)에 도시된 바와 같이 흑연산화물의 친수성기에 달라붙어 있는 조그만한 물클러스터를 남기게 되고 이를 포함한 비수계 코팅액을 제조할 경우 부분적인 응집, 장기안정성 저하, 코팅물성 저하 등의 산업적 측면에서 큰 문제점을 초래하게 된다. Therefore, the first technical idea of the present invention is a process for replacing water molecules on the surface of graphite oxide with a desired solvent without heat treatment. When a simple solvent replacement step is carried out, a small water cluster sticking to the hydrophilic group of the graphite oxide is left as shown in (II) of FIG. 1, and when a non-aqueous coating solution containing the same is produced, There is a serious problem in industrial viewpoints such as lowering of stability and lowering of physical properties of coating.

따라서 본 발명에서는 [도 1]의 (Ⅲ)에 도시된 바와 같이 물분자 회합체가 완전히 비수계 용매로 치환되어 분산성이 그대로 유지된 흑연산화물 슬러리를 우선적으로 제조하는 방법을 개발하고, 이들 비수계 용매에 적합한 폴리머 및 첨가제를 혼합시켜 양질의 흑연산화물-폴리머 코팅액 및 이로부터 제조되는 흑연산화물-폴리머, 환원흑연산화물-폴리머, 환원흑연산화물-세라믹 등을 제조하고자 하였다.Accordingly, in the present invention, as shown in (III) of [Fig. 1], a method of preferentially producing a graphite oxide slurry in which the water molecule aggregate is completely replaced with a non-aqueous solvent and the dispersibility is maintained as it is, A polymer suitable for aqueous solvent and an additive were mixed to prepare a high quality graphite oxide-polymer coating solution and a graphite oxide-polymer, a reduced graphite oxide-polymer, a reduced graphite oxide-ceramic and the like prepared therefrom.

[도 1]의 (Ⅲ)처럼 물분자 회합체를 완전히 비수계 용매로 치환하는 구체적인 방법은 분자단위 충격파를 반복적으로 적용함으로서 흑연산화물의 친수성기에 부착된 물분자가 떨어져 나가고 주변에 과량으로 존재하는 양쪽성 용매가 친수성기에 부착되도록 하는 것이다. 부착된 양쪽성 용매는 물분자보다 결합력은 약하지만 떨어져 나간 물분자가 주변의 양쪽성 용매에 둘러싸여 갇히게 됨으로써 어느 정도의 결합을 유지하게 된다. [도 1]의 (Ⅲ)과 같은 완전 치환이 실현된 비수계 흑연산화물 코팅액 제조 과정은 ⅰ) 양쪽성 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법(이하 '제1방법'이라 함), ⅱ) 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법(이하 '제2방법'이라 함), ⅲ) 공용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법(이하 '제3방법' 이라 함)의 3가지로 구분하여 설명할 수 있다. 상기 3가지 방법의 각 단계는 다음과 같다.
As a specific method for completely replacing the water molecule aggregate with a non-aqueous solvent as in (III) of FIG. 1, water molecules adhering to the hydrophilic group of the graphite oxide are removed by repeated application of the molecular unit shock wave, So that the amphoteric solvent adheres to the hydrophilic group. The attached amphiphilic solvent is weaker in binding force than water molecule, but the water molecules that fall off are trapped by the surrounding amphiphilic solvent, so that some bonding is maintained. The process for producing a non-aqueous graphite oxide coating liquid in which complete substitution is realized as in (III) of FIG. 1 includes the steps of (i) a method for producing an amphiphilic solvent-containing graphite oxide coating solution (hereinafter referred to as "first process"), (ii) (Hereinafter referred to as "second method"), and (iii) a method for producing a co-solvent-containing graphite oxide coating liquid (hereinafter referred to as "third method"). The steps of the above three methods are as follows.

* 제1방법 * First Method

(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계;(a) oxidizing graphite to produce a water-based graphite oxide slurry;

(c) 상기 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계; (c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the slurry;

(d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계;(d) providing molecular shock waves to said solution;

(e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계;
(e) repeating the steps (c) to (d) two or more times to prepare a coating solution;

* 제2방법 * Second method

(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계;(a) oxidizing graphite to produce a water-based graphite oxide slurry;

(c) 상기 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계; (c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the slurry;

(d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계;(d) providing molecular shock waves to said solution;

(e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계; (e) repeating the steps (c) to (d) two or more times to prepare a coating solution;

(f) 상기 용액에 과량의 유계 용매를 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계;(f) adding an excess flow solvent to the solution to prepare a mixed solution;

(f-1) 상기 혼합용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및(f-1) providing a molecular unit shock wave to the mixed solution; And

(f-2) 상기 (e)단계 내지 (e-1)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계;
(f-2) repeating the steps (e) to (e-1) at least twice to prepare a coating solution;

* 제3방법 * Third method

(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계;(a) oxidizing graphite to produce a water-based graphite oxide slurry;

(c) 상기 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계; (c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the slurry;

(d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계;(d) providing molecular shock waves to said solution;

(e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계; (e) repeating the steps (c) to (d) two or more times to prepare a coating solution;

(e-1) 상기 용액에 정량의 유계 용매를 첨가하는 단계
(e-1) adding a predetermined amount of a flowable solvent to the solution

위의 제1방법 내지 제3방법은 (a)단계 내지 (d)단계를 공유한다. 본 발명은 "(b) 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시켜 농축 슬러리를 제조하는 단계"가 상기 (a)단계와 (c)단계 사이에 실시되는 "흑연산화물 농축 슬러리 코팅액을 제조 방법"을 제공한다.
The first to third methods above share steps (a) to (d). The present invention provides "a process for producing a graphitized oxide-enriched slurry coating " in which the step " (b) of concentrating the aqueous graphitized oxide slurry to produce a concentrated slurry " is carried out between steps (a) and .

이하에서는 본 발명의 각 단계를 도면 및 구체적 실시예와 함께 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, each step of the present invention will be described in detail with reference to drawings and specific embodiments.

1. (a)단계1. Step (a)

상기 (a)단계는 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계이다. 흑연 산화물을 제조하는 방법으로는 Modified Hummers 방법을 비롯한 Hummers법, Brodie법, Hofman&Frenzel법, Hamdi법, Staus법 등이 사용될 수 있다. [도 2]의 왼쪽 첫번째 사진은 Modified Hummers 방법으로 제조한 수계 흑연산화물 슬러리를 촬영한 사진이다. 상기 흑연산화물은 흑연층 개수가 1~10층인 나노판 구조로 형성된다.The step (a) is a step of oxidizing graphite to prepare a water-based graphite oxide slurry. Examples of the method for producing the graphite oxide include the modified Hummers method, the Hummers method, the Brodie method, the Hofman & Frenzel method, the Hamdi method, and the Staus method. The first photograph on the left side of [Fig. 2] is a photograph of a water-based graphite oxide slurry produced by Modified Hummers method. The graphite oxide is formed in a nano-plate structure having 1 to 10 layers of graphite layers.

구체적인 실시예를 설명하면, 마이크로 흑연 분말 50g과 NaNO3 40g을 200 mL H2SO4 용액에 넣고 냉각시키면서 KMnO4 250g을 1시간에 걸쳐 천천히 넣어 준다. 그 후 4~7% H2SO4 5ℓ를 1시간에 걸쳐 천천히 넣어주고 H2O2를 넣어준다. 그 후 위 용액을 원심 분리하여 침전물을 3%H2SO4-0.5%H2O2 및 증류수로 씻어주면 황갈색의 그라핀 산화물 수계 슬러리가 얻어진다([도 2]의 (a)).
In a concrete example, 50 g of micro graphite powder and 40 g of NaNO 3 are put into a 200 mL H 2 SO 4 solution, and 250 g of KMnO 4 is slowly added over 1 hour while cooling. Then slowly add 5 liters of 4-7 % H 2 SO 4 over 1 hour and add H 2 O 2 . Thereafter, the supernatant is centrifuged and the precipitate is washed with 3% H 2 SO 4 -0.5% H 2 O 2 and distilled water to obtain a yellowish brown graphene oxide water-based slurry (FIG. 2 (a)).

2. (b)단계2. Step (b)

상기 (b)단계는 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시켜 농축 슬러리를 제조하는 단계이다. 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시키는 방법으로는 상온 건조법, 열에너지 인가법, 진공감압법, 마이크로웨이브 인가법, 원심분리침전법, 동결건조법 중 어느 하나의 방법을 적용할 수 있다.The step (b) is a step of concentrating the aqueous graphite oxide slurry to prepare a concentrated slurry. As the method of concentrating the aqueous graphite oxide slurry, any one of a room temperature drying method, a thermal energy application method, a vacuum decompression method, a microwave application method, a centrifugal precipitation method and a freeze drying method can be applied.

상기 상온 건조법은 수분의 상온 증발현상을 이용하는 것이다. 상기 열에너지 인가법은 수분의 증발을 돕기 위하여 열에너지를 인가하는 방법이며, 상기 진공감압법은 대기압부터 낮은 압력하에서 수분의 증발을 도와주는 방법이다. 상기 마이크로웨이브 인가법은 물분자가 마이크로웨이브를 직접 흡수하여 진동-열에너지를 발산토록 함으로써 수분의 증발을 도와주는 방법이다. 상기 원심분리법은 원심분리를 통하여 흑연산화물 슬러리를 침전시킨 후 상층부 저농도 부분을 버림으로써 농축된 침전 슬러리를 얻어내는 방법이다. 이 경우에는 상기 수계 흑연산화물 슬러리에 대해 rpm 3,000 이상으로 원심분리한 후의 침전물을 수집할 수 있다. 상기 동결건조법은 빙점 이하에서 얼어붙은 수분을 승화시켜 수분량을 감소시켜주는 방법이다.
The above-mentioned normal-temperature drying method uses a phenomenon of evaporation of moisture at room temperature. The thermal energy application method is a method of applying heat energy to assist evaporation of water, and the vacuum decompression method is a method of assisting the evaporation of water under atmospheric pressure and low pressure. The microwave application method is a method for assisting water evaporation by allowing water molecules to directly absorb microwave and to emit vibration-heat energy. The centrifugation method is a method of obtaining a concentrated precipitation slurry by precipitating a graphite oxide slurry through centrifugal separation and then discarding a low concentration portion of the upper layer. In this case, the precipitate can be collected after centrifuging the aqueous graphite oxide slurry at a rpm of 3,000 or more. The freeze-drying method is a method of reducing water content by submerging frozen water below the freezing point.

3. (c)단계3. Step (c)

상기 (c)단계는 상기 (b)단계에 의해 농축된 수계 흑연산화물 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계이다. 여기서 "과량"이라 함은 흑연산화물의 친수성기에 붙어 있는 물분자가 치환되는데 필요한 양을 크게 상회하는 과도한 양을 의미하는 것으로서, 본 단계에서는 양쪽성 용매를 상기 수계 흑연산화물 슬러리 부피의 2~6배 가량 투입할 수 있다.The step (c) is a step of preparing a solution in which an excess amount of an amphoteric solvent is added to the aqueous graphite oxide slurry concentrated by the step (b). Here, the term "excessive amount" means an excessive amount exceeding the amount required to replace the water molecule attached to the hydrophilic group of the graphite oxide. In this step, the ampholytic solvent is used in an amount of 2 to 6 times the volume of the aqueous graphite oxide slurry Can be added.

본 발명에 이용되는 양쪽성 용매는 물과 섞이는 양쪽성 성질을 가지는 용매인 프로판올, 아세톤, 아이소프로판올(IPA), NMP(1-메틸-2-파이롤리디논), CAN(Ceric Ammonium Nitrate), GBL(감마부틸로락톤), 설포란(Sulfolane), 카비톨(Diethylene Glycol Mnoethyl Ether), 글리콜, TEG(테트라에틸렌글리콜), MIPA (모노이소플판올아민), EDA(메틸베타메톡시프로피오네이트), MEA(모노에탄올아민), 카테콜(Catechol), DETA(디에틸렌트리아민), DGME(디에틸렌글리콜모노에틸에테르), MMA(메틸메타아크릴레이트), DMF(dimethyl formamide), CCl4, DCE(1,2-Dichloromethane), DCB(1,2-dichlorobenzene), HMPA(Hexamethylphosphoramide), DMEU(1,3-dimethyl1-2imidarolidinone), MC(Dichloromethane), 메탄올, 에탄올, 부탄올, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란(THF), 아세톤, 아세트나이트릴, 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine, nitromethane 등이다.The amphiphilic solvents used in the present invention are amphoteric solvents such as propanol, acetone, isopropanol (IPA), NMP (1-methyl-2-pyrrolidinone), CAN (Ceric Ammonium Nitrate) (Gamma Butylolactone), Sulfolane, Diethylene Glycol Mnoethyl Ether, Glycol, TEG (Tetraethylene Glycol), MIPA (Monoisopropanolamine), EDA (Methyl Betamethoxypropionate) , MEA (monoethanolamine), Catechol, DETA (diethylenetriamine), DGME (diethylene glycol monoethyl ether), MMA (methyl methacrylate), DMF (dimethyl formamide), CCl4, DCE 1,2-dichloromethane, 1,2-dichlorobenzene, HMPA, DMEU, MC, dichloromethane, methanol, ethanol, butanol, dioxane, tetrahydrofuran ), Acetone, acetonitrile, 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine, and nitromethane.

전술한 양쪽성 용매 중 물에 대한 용해도가 상대적으로 낮은 GBL, MAKN 등과 같은 용매의 치환은 우선적으로 친수성과 이들 용매와의 혼용성이 뛰어난 IPA를 이용하여 흑연 산화물 슬러리를 충분히 용매 치환한 후, GBL 혹은 MAKN으로 용매치환하여 사용할 수 있다.
Substitution of solvents such as GBL, MAKN and the like, in which the solubility of the amphoteric solvent is relatively low, is first replaced by sufficient solvent substitution of the graphite oxide slurry using IPA having good hydrophilicity and excellent compatibility with these solvents, Or by solvent substitution with MAKN.

4. (d)단계4. Step (d)

상기 (d)단계는 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계이다.The step (d) is a step of providing a molecular unit shock wave to the solution.

위에서, 분자단위 충격파를 제공할 수 있는 방법은 크게 (i) 물리적 에너지 인가법(기계 에너지 인가법 포함), (ii) 열에너지 인가법, (iii) 마이크로웨이브 인가법의 3가지로 구분할 수 있다.The method of providing the molecular shock wave can be roughly classified into (i) physical energy application method (including mechanical energy application method), (ii) thermal energy application method, and (iii) microwave application method.

상기 물리적 에너지 인가법은 마이크로 공동(micro cavity) 폭발을 줄 수 있는 초음파 인가법, 분자단위 전단력 인가법(미세 노즐로 고압으로 토출시키는 고압 분출법, 고속 호모제나이저 등), 초고속 블레이딩, 초고속 스터링 방법, 비즈볼(beads ball) 스터링 방법(미세 비즈볼을 넣고 같이 스터링하는 방법, 미세틈으로 압착/분출법, 고속 호모제나이저 등) 등이 있다.The physical energy application method includes an ultrasonic application method capable of causing a micro cavity explosion, a molecular unit shear force application method (a high pressure ejection method in which a fine nozzle is discharged at a high pressure, a high speed homogenizer, etc.) A sintering method, a beads ball stuttering method (a method of stuttering with a fine bead ball, a pressing / ejecting method using a fine gap, a high-speed homogenizer, etc.).

상기 열에너지 인가법은 말 그대로 용액을 가열하는 방법이다. 열에너지에 의하여 분자단위 H2O 및 치환될 용매분자들이 원자단위에서 충돌(Collision)이 일어나며, 이 충돌에너지는 용액의 온도가 10℃ 올라갈 때마다 2배 이상 증가하게 된다. 또한 열에너지 인가에 의하여 용액 내부의 대류가 활발히 일어나 균일 교반 효과를 가져오게 된다. 따라서 용액의 온도가 끓는점 근처까지 올라가는 경우, 예로서 20℃에서 100℃로 올라가는 경우, 분자단위 반경에서 유효 충돌반응 속도는 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100℃ 올라감에 따라 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256배 증가하게 된다. 따라서 고압장치를 이용하는 경우 수천배에서 수십만배까지 반응속도를 증가시킬 수 있다.The thermal energy applying method is a method of literally heating the solution. Due to thermal energy, molecular unit H 2 O and the solvent molecules to be replaced collide on the atomic group, and this collision energy increases by more than 2 times as the solution temperature increases by 10 ° C. In addition, convection inside the solution actively occurs due to the application of thermal energy, thereby bringing about the effect of uniform stirring. Therefore, when the temperature of the solution goes up to the boiling point, for example, when the temperature is raised from 20 ° C. to 100 ° C., the effective collision reaction speed in the molecular unit radius increases by 30, 40, 50, 60, 70, 80, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 times. Therefore, when a high-pressure apparatus is used, the reaction rate can be increased from several times to several hundred thousand times.

상기 마이크로웨이브 인가법은 물분자를 진동시킴으로써 열을 발생시켜 물분자에게 충격파를 제공할 수 있다. 가정용 전자렌지가 마이크로웨이브 인가법을 적용한 예이다. 흑연산화물의 판형 구조도 마이크로웨이브와 반응을 일으켜 격렬한 충격파를 제공할 수 있는데, 이 경우 수분 탈리 및 흑연산화물의 표면 친수성기가 탈리(환원)되는 효과를 가져오게 된다.The microwave application method can generate heat by vibrating water molecules to provide shock waves to water molecules. This is an example of applying a microwave application method to a domestic microwave oven. Plate-like structure of graphite oxide also reacts with microwaves to provide intense shock waves. In this case, the effect of water desorption and surface hydrophilic groups of graphite oxide is eliminated (reduction).

본 발명에서는 분자단위 충격파를 제공하는 방법으로 상기 3가지 방법(물리적 에너지 인가법(기계적인방법 포함), 열에너지 인가법, 마이크로웨이브 인가법) 중 어느 하나를 적용하거나 2가지 이상의 방법을 혼용할 수 있다. 예로서 물리적 에너지 인가법 실시 후 열에너지 인가법 실시, 물리적 에너지 인가법 실시 후 마이크로웨이브 인가법 실시, 열에너지 인가법 실시 후 마이크로웨이브 인가법 실시와 이들의 역순 방법까지 6가지 방법론이 있을 수 있으며, 위의 3가지 방법을 차례로 이용하는 방법도 가능하다.In the present invention, any of the above three methods (physical energy application method (including mechanical method), thermal energy application method, and microwave application method) may be applied as a method of providing molecular unit shock waves, or two or more methods may be mixed have. For example, there may be six methodologies from physical energy application method to thermal energy application method, from physical energy application method to microwave application method, from thermal energy application method to microwave application method and reverse order method. A method of sequentially using the above three methods is also possible.

또한 본 발명에서는 상기 3가지 방법 중 2가지 또는 3가지 방법을 동시에 적용할 수도 있다. 구체적으로 열에너지를 가하면서 초음파 처리하는 방법, 열에너지를 가하면서 동시에 초음파처리하면서 마이크로웨이브를 가하는 방법 등을 예시할 수 있다.
Also, in the present invention, two or three of the above three methods may be simultaneously applied. Specifically, a method of applying ultrasonic waves while applying thermal energy, a method of applying microwave while applying ultrasonic waves while applying thermal energy, and the like can be exemplified.

5. (e)단계5. Step (e)

상기 (e)단계는 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계이다. 상기 (c)단계 내지 (d)단계의 반복에 따른 효과는 뒤에서 실시예와 함께 설명하기로 한다.
In the step (e), the coating liquid is prepared by repeating the steps (c) to (d) two or more times. The effects of the repetition of steps (c) to (d) will be described below with reference to the embodiments.

6. (e-1)단계6. Step (e-1)

상기 (e-1)단계는 상기 코팅액에 정량의 유계 용매를 첨가하는 단계이다. 여기서 "정량"이라 함은 양쪽성 용매 투입 전 수계 흑연산화물 슬러리 부피의 0.5~1.5배 가량을 의미한다.The step (e-1) is a step of adding a predetermined amount of a flowable solvent to the coating solution. Here, the term "fixed amount " means about 0.5 to 1.5 times the volume of the aqueous graphite oxide slurry before the amphoteric solvent is introduced.

이처럼 처음에는 흑연산화물에 함유된 물을 제거하기 위하여 양쪽성 용매로 충분히 워싱을 해준 후 그 후 양쪽성 용매와 친화력 있는 유계 용매를 적용할 수 있다. 수계 흑연산화물에 처음부터 유계 용매를 투입하는 경우에는 원하는 분산액이 얻어지지 않고 상분리가 일어나 버린다. As such, it is possible to first wash the amorphous solvent sufficiently to remove the water contained in the graphite oxide, and then apply the flowable solvent having affinity with the amphoteric solvent. When a flowable solvent is initially introduced into a water-based graphite oxide, a desired dispersion is not obtained and phase separation occurs.

상기 유계 용매로는 벤젠고리 화합물 또는 염소계 용매 중 어느 하나를 적용할 수 있다. 상기 벤젠고리 화합물로는 톨루엔, 벤젠, 크실렌 등이 있으며, 상기 염소계 용매로는 디클로메탄, 메틸렌염화물, 트리클로메탄, 사염화 탄소 등이 있다.
As the flow-through solvent, any one of benzene ring compound and chlorine-based solvent may be applied. Examples of the benzene ring compound include toluene, benzene, and xylene. Examples of the chlorinated solvent include dichloromethane, methylene chloride, trichloromethane, carbon tetrachloride, and the like.

7. (f)단계7. Step (f)

상기 (f)단계는 상기 용액에 과량의 유계 용매를 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계이다. 여기서 "과량"이라 함은 흑연산화물의 친수성기에 붙어 있는 물분자가 치환되는데 필요한 양을 크게 상회하는 과도한 양을 의미하는 것으로서, 본 단계에서는 유계 용매를 상기 수계 흑연산화물 슬러리 부피의 2~6배 가량 투입할 수 있다. 유계 용매에 관한 사항은 상기 (e-1)단계에서 설명한 바와 같다.In the step (f), an excess amount of a flow solvent is added to the solution to prepare a mixed solution. Here, the term "excessive amount" means an excessive amount exceeding an amount required to replace the water molecule attached to the hydrophilic group of the graphite oxide. In this step, the flowable solvent is used in an amount of 2 to 6 times the volume of the aqueous graphite oxide slurry Can be input. The matters relating to the flowable solvent are as described in the above step (e-1).

다만, 상기 (e-1)단계는 흑연산화물 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입하고, 그 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 과정을 반복하여 완전 치환을 이룬 후 정량의 유계 용매를 첨가하는 과정임에 반해, 본 (f)단계는 흑연산화물 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입하고, 그 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 과정을 반복한 후 과량의 유계 용매를 첨가하고, 후술할 (f-1)단계와 (f-2)단계를 추가로 실시해야 한다는 점에 차이가 있다.
However, in the step (e-1), an excess amount of an amphoteric solvent is added to the graphite oxide slurry, and the process of providing a molecular unit shock wave to the solution is repeated to complete substitution, followed by adding a certain amount of a flowable solvent In step (f), an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the graphite oxide slurry, and the process of providing a molecular unit shock wave to the solution is repeated, and then an excess amount of an oil solvent is added. ) And step (f-2) must be additionally performed.

8. (f-1)단계8. (f-1) Step

상기 (f-1)단계는 상기 혼합용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계이다. 충격파 제공에 관한 구체적인 사항은 상기 (d)단계에서 설명한 바와 같다.
The step (f-1) is a step of providing a molecular unit shock wave to the mixed solution. The details of the provision of the shock wave are as described in the step (d).

9. (f-2)단계 9. The method according to (f-2)

상기 (f-2)단계는 상기 (f)단계 내지 (f-1)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계이다.
In the step (f-2), the coating liquid is prepared by repeating the steps (f) to (f-1) at least twice.

제1방법을 적용한 경우에는 제조된 코팅액에 양쪽성 용매에 녹는 폴리머를 첨가함으로써 기능성 코팅액을 제조할 수 있다. 양쪽성 용매에 녹는 폴리머로는 폴리이미드 전구체를 적용할 수 있으며, 상기 폴리이미드 전구체로는 폴리아믹에시드를 적용할 수 있다. When the first method is applied, a functional coating liquid can be prepared by adding a polymer dissolving in an amphoteric solvent to the prepared coating liquid. As the polymer soluble in amphoteric solvents, a polyimide precursor can be used, and as the polyimide precursor, a polyamic acid can be applied.

제2방법과 제3방법을 적용한 경우에는 제조된 코팅액에 유계 용매에 녹는 폴리머를 첨가함으로써 기능성 코팅액을 제조할 수 있다. 유계 용매에 녹는 폴리머로는 폴리카보실란을 적용할 수 있다. When the second method and the third method are applied, a functional coating solution can be prepared by adding a polymer dissolving in an oil-based solvent to the prepared coating solution. Polycarbosilane can be applied as a polymer soluble in a flowable solvent.

또한, 제1방법 내지 제3방법 모두의 경우 제조된 코팅액을 가열하거나 진공 감압하여 상기 코팅액의 농도를 높이는 단계를 추가 실시할 수 있다.
In addition, in the case of the first method to the third method, the step of increasing the concentration of the coating solution by heating or vacuum-depressurizing the coating solution may be additionally carried out.

즉, 본 발명에 의해 형성된 비수계 흑연산화물 코팅액 또는 비수계 흑연산화물-폴리머 코팅액을 열처리하여, ⅰ) 환원 흑연산화물, ⅱ) 흑연산화물-폴리머, ⅲ) 환원흑연산화물-폴리머, ⅳ) 환원흑연산화물-세라믹 코팅물 제조방법이 포함된다. 이와 같이 가지수가 늘어난 이유는 흑연산화물을 열처리하는 경우 온도 및 환경에 따라 흑연산화물을 유지할 수도 있고, 부분적으로 환원된 상태 및 완전 환원된 상태(환원 흑연산화물)가 될 수 있으며, 폴리머류도 열처리 온도 및 환경에 따라 폴리머 상태를 유지할 수도 있으며, 세라믹화가 진행될 수 있으며, 전구체 폴리머인 경우는 반응이 진행되어 원래의 폴리머가 될 수 있기 때문이다.
That is, the non-aqueous graphite oxide coating liquid or the non-aqueous graphite oxide-polymer coating liquid formed by the present invention is heat-treated to form i) reduced graphite oxide, ii) graphite oxide-polymer, iii) reduced graphite oxide- - methods of making ceramic coatings. The reason for this increase in the number of branches is that when the graphite oxide is heat-treated, the graphite oxide can be maintained depending on the temperature and the environment, and can be partially reduced or completely reduced (reduced graphite oxide) And the polymer state can be maintained according to the environment, and ceramicization can proceed, and in the case of the precursor polymer, the reaction can proceed to become the original polymer.

상기 코팅액의 분산성 및 코팅물의 물성을 향상시키기 위해서는 바인더, 모노머(열경화성, UV-경화성, 화학적 경화성), 폴리머, 수지, 세라믹전구체 폴리머 (실록산, 폴리카복실란 등), 폴리임드 전구체(폴리아믹에시드 등), 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 기능성소재(나노입자, 전자파차폐성분, 전자파감응성분, 자성체, 나노와이어, 나노로드, 탄소나노튜브 등), 용매류(유기용제, 양쪽성용매, 수용액계, 친수성 용매 등), 오일류, 분산제, 산(Acid), 염기(Base), 염(Salt), 이온류, 라벨링제, 점착제 등에서 어느 하나 이상을 첨가할 수 있다.
In order to improve the dispersibility of the coating liquid and the physical properties of the coating, it is possible to use a binder, a monomer (thermosetting, UV-curable, chemically curable), a polymer, a resin, a ceramic precursor polymer (siloxane, polycarboxylic acid, etc.), a polyimide precursor ), Metal binders, ceramic binders, nanoparticle binders, surfactants, functional materials (nanoparticles, electromagnetic wave shielding components, electromagnetic interference components, magnetic materials, nanowires, nanorods and carbon nanotubes), solvents A dispersant, an acid, a base, a salt, an ionic species, a labeling agent, a pressure-sensitive adhesive, etc. may be added to the water-soluble polymer.

본 발명에서는 상기 첨가제 중 폴리머를 예로 들어 설명하였지만 본 발명의 각 단계 중 어느 한 단계 이상에서 상기 첨가제 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
In the present invention, a polymer is used as an example of the additive. However, at least one of the additives may be used in at least one of the steps of the present invention.

상기 코팅액 및 코팅물에 함유된 흑연산화물 혹은 환원흑연산화물은 두께가 흑연층 1~10 층이 됨을 특징으로 하며, 코팅액에 첨가되는 폴리아믹에시드는 열처리를 통하여 폴리이미드계열이 됨을 특징으로 한다. 열처리 정도(온도, 시간, 분위기)에 따라 폴리아믹에시드는 일부 또는 전체가 PI계 폴리머로 전환될 수 있다.
The graphite oxide or the reduced graphite oxide contained in the coating liquid and the coating is characterized in that the graphite layer has 1 to 10 layers in thickness, and the polyamic acid seed added to the coating liquid is a polyimide series through heat treatment. Depending on the degree of heat treatment (temperature, time, atmosphere), some or all of the seeds in the polyamic can be converted to PI-based polymers.

[실시예 1]은 전술한 방법으로 얻어진 흑연산화물 슬러리([도 2]의 (a))를 RPM 10,000~30,000으로 원심분리하여 상층액 물을 따라내고 침전된 농축 흑연산화물 슬러리에 이들 부피의 5배가량분의 IPA를 넣고 초음파 충격파를 인가하여 물과 IPA 용매가 충분히 섞이게 하고(흑연산화물 표면에 붙은 물 분자들을 떨어뜨리는 과정) 다시 원심 분리하여 상층액을 버리고 하부 침전물에 IPA(이소플판올아민)를 투입하는 공정을 3회 이상 반복하여 IPA 함유 흑연산화물 슬러리를 제조한 것이다([도 2]의 (b)).[Example 1] was obtained by centrifuging the graphite oxide slurry ((a) of FIG. 2 (a) of FIG. 2 obtained above by centrifugation at a RPM of 10,000 to 30,000 and discharging the slurry along with the precipitated concentrated graphite oxide slurry After the IPA was added to the solution, ultrasonic shock wave was applied to sufficiently mix water and IPA solvent (dropping water molecules on the surface of graphite oxide) and centrifuged again to discard the supernatant. IPA (isophanolamine ) Was repeated three or more times to prepare an IPA-containing graphite oxide slurry (Fig. 2 (b)).

이와 같이 제조된 흑연산화물 IPA 용액을 건조시킨 후 촬영한 사진은 [도 3]에 나타내었다. [도 3]은 흑연산화물이 물에 잘 분산되는 것처럼, 본 발명의 원리를 적용한 결과물인 양쪽성 용매를 함유한 흑연산화물들도 2차원 판상 구조체를 잘 유지하고 있음을 보여주는 매우 중요한 사진이다. The photographic images of the dried graphite oxide IPA solution after drying are shown in FIG. [Figure 3] is a very important photograph showing that graphite oxides containing an amphoteric solvent, which is the result of applying the principle of the present invention, as well as graphite oxide is well dispersed in water, maintains a two-dimensional plate structure well.

또한 본 발명의 원리가 적용된 기타 용매 NMP, GBL, 톨루엔에 분산되어 있는 흑연산화물의 투과형 전자현미경 사진에서도 2차원 판 구조체가 잘 유지되고 있음을 확인할 수 있었다.
Also, it was confirmed that the two-dimensional plate structure is well maintained in the transmission electron microscope photograph of graphite oxide dispersed in other solvents NMP, GBL and toluene to which the principle of the present invention is applied.

[실시예 1]을 통해 초음파 충격파를 인가하여 최종적으로 얻어진 IPA 흑연산화물 슬러리와, 초음파 충격파 인가 방법 대신 수작업으로 강하게 흔드는(남자 성인 기준) 처리를 통하여 얻어진 IPA 흑연산화물 슬러리의 수분함량을 GC-MASS (기체크로마토그래피 질량분석을 통하여 수분량을 비교한 결과(피크 강도 비교))를 [표 1]에 나타냈다(피크 강도는 최고 1를 기준으로 상대값).The moisture content of the IPA graphite oxide slurry obtained through ultrasound shock wave application through Example 1 and the IPA graphite oxide slurry obtained through manual shaking (male adult basis) instead of the ultrasonic shock wave application method was measured by GC-MASS (Peak Intensity Comparisons) are shown in Table 1 (Peak Intensity is a relative value based on a maximum of 1).

IPA 치환 회수IPA replacement count 초음파 충격파Ultrasonic shock wave 단순 믹싱 Simple Mixing 1One 0.10.1 1One 22 0.050.05 0.80.8 33 ------ 0.70.7 44 ------ 0.50.5

실시예 1을 통해 초음파 충격파를 인가하여 최종적으로 얻어진 IPA 흑연산화물 슬러리와, 초음파 충격파인가 방법 대신 단순 스터링(rpm 800) 처리를 통하여 얻어진 IPA 흑연산화물 슬러리의 수분함량을 GC-MASS(기체크로마토그래피 질량분석을 통하여 수분량을 비교한 결과(피크 강도 비교))를 [표 2]에 나타냈다(피크 강도는 최고 1를 기준으로 상대값).The moisture content of the IPA graphite oxide slurry obtained by applying the ultrasonic shock wave through Example 1 and the IPA graphite oxide slurry obtained through the simple stirling (rpm 800) treatment instead of the ultrasonic shock wave application method was measured by GC-MASS (Peak intensity comparison) is shown in [Table 2] (peak intensity is relative value based on maximum 1).

IPA 치환 회수IPA replacement count 초음파 충격파Ultrasonic shock wave 단순 스터링 Simple Stirling 1One 0.20.2 0.80.8 22 0.050.05 0.70.7 33 0.010.01 0.650.65 44 ------ 0.50.5

[실시예 2] 및 [실시예 3]에서 초음파 충격파 인가법이 단순 믹싱 방법에 비해 상당한 효과가 있음을 알 수 있었고 특히, IPA 치환 회수가 2회 이상일 때 이미 유효한 효과를 가지는 것을 알 수 있었다.It can be seen that the ultrasonic shock wave application method has a considerable effect in [Embodiment 2] and [Embodiment 3] as compared with the simple mixing method, and it is found that the ultrasonic wave shock effect is already effective when the IPA substitution number is two or more times.

전술한 방법으로 얻어진 흑연산화물 슬러리([도 2]의 (a))를 RPM 10,000~30,000으로 원심 분리하여 상층액 물을 따라 내고 침전된 농축 흑연산화물 슬러리에 이들 부피의 5배가량으로 IPA를 넣고 다양한 초음파 충격파를 인가하여 물과 IPA 용매가 충분히 섞이게 하고(흑연산화물 표면에 붙은 물 분자들을 떨어뜨리는 과정), 다시 원심 분리하여 상층액을 버리고 하부 침전물에 IPA를 투입하는 공정을 반복하면서 IPA 함유 흑연산화물 슬러리를 제조하였다. 이와 같이 제조된 각각의 흑연산화물 IPA 슬러리들의 수분함량을 GC-Mass(기체크로마토그래피 질량분석을 통하여 수분량을 비교한 결과(피크 강도 비교))는 [표 3]에 나타냈다(피크 강도는 최고 1를 기준으로 상대값). 초음파 처리조건은 일반 실험실에서 사용되는 세척기 기준으로 하였다. 호모제나이저(homogenizer)는 동일 RPM 조건으로 10분 동안 교반하였다. 미세고압분출법은 노즐직경을 100㎛ 고정시킨 후, 압력(기압)을 증가시키면서 테스트하였다.The graphite oxide slurry obtained in the above-described manner ((a) of FIG. 2) was centrifuged at a RPM of 10,000 to 30,000, and the precipitated graphite oxide slurry was poured through the supernatant and IPA was added to the precipitated graphite oxide slurry five times its volume (A process of dropping water molecules adhering to the surface of graphite oxide) by thoroughly mixing water and IPA solvent by applying various ultrasonic shock waves, repeating the process of discarding the supernatant by centrifuging and injecting IPA into the lower sediment, Oxide slurry was prepared. The moisture content of each of the graphite oxide IPA slurries thus prepared is shown in Table 3 (peak strength is maximum 1) by GC-Mass (comparison of the water content (peak strength comparison) by gas chromatography mass spectrometry) Relative value by reference). The ultrasonic treatment conditions were based on the washing machine used in the general laboratory. The homogenizer was stirred for 10 minutes under the same RPM conditions. The fine high-pressure spraying method was tested while increasing the pressure (atmospheric pressure) after fixing the nozzle diameter to 100 mu m.

초음파 인가법Ultrasonic application method homogenizerhomogenizer 미세고압분출법Micro-high pressure ejection method 처리시간Processing time 수분강도Water Strength rpmrpm 수분강도Water Strength 압력pressure 수분강도Water Strength 5분5 minutes 0.050.05 1,0001,000 0.070.07 100100 0.060.06 10분10 minutes 0.050.05 2,0002,000 0.060.06 500500 0.050.05 15분15 minutes 0.040.04 2,5002,500 0.050.05 1,0001,000 0.040.04 20분20 minutes 0.030.03 3,0003,000 0.040.04 2,0002,000 0.030.03

실시예 2, 3, 4를 통해 어느 정도의 강력한 micro cavity, 전단력, 회전력, 압출력은 상당한 충격파를 제공함을 알 수 있고, 이 충격파는 분자단위로 흡착된 수분들을 제거하는데 필수적임을 알 수 있다.
It can be seen from Examples 2, 3 and 4 that a strong micro cavity, a shear force, a rotational force, and an output power provide a considerable shock wave, and this shock wave is indispensable for removing moisture adsorbed on a molecular basis.

[실시예 1]의 방법을 활용하되 초음파인가법 대신 열에너지 인가법 및 마이크로 웨이브 처리법을 이용하여 제조된 각각의 흑연산화물 IPA 슬러리들의 수분함량을 GC-Mass(기체크로마토그래피 질량분석을 통하여 수분량을 비교한 결과(피크 강도 비교))를 [표 4]에 비교하였다(피크 강도는 최고 1를 기준으로 상대값). 초음파 처리조건은 일반 실험실에서 사용되는 세척기 기준으로 하였다. 호모제나이저(homogenizer)는 동일 RPM 조건으로 10분 동안 교반하였다. 미세고압분출법은 노즐직경을 100 미크론으로 고정시킨 후, 압력(기압)을 증가시키면서 테스트하였다. The moisture content of each of the graphite oxide IPA slurries prepared using the method of Example 1 but using the thermal energy application method and the microwave treatment method instead of the ultrasonic application method was measured by GC-Mass (gas chromatography mass spectrometry (Comparison of peak intensities) were compared in Table 4 (peak intensity is relative to maximum 1). The ultrasonic treatment conditions were based on the washing machine used in the general laboratory. The homogenizer was stirred for 10 minutes under the same RPM conditions. The micro-high-pressure ejection method was tested by increasing the pressure (atmospheric pressure) after fixing the nozzle diameter at 100 microns.

IPAIPA 치환 회수 Substitution number 열에너지 인가법Thermal energy application method 마이크로웨이브 인가법Microwave application method 1One 0.20.2 0.150.15 22 0.070.07 0.060.06 33 0.030.03 0.040.04 44 0.010.01 0.020.02

이 결과는 열에너지 인가법이나 마이크로웨이브 인가법이 실시예 2, 3에 나타난 물리적 에너지 인가법처럼 같은 효과를 보여줌을 알 수 있다. 또한, 2회 이상 처리 시 수분이 크게 줄어든 결과를 보여준다.This result shows that the thermal energy application method or the microwave application method has the same effect as the physical energy application method shown in Examples 2 and 3. In addition, the results show that the moisture is greatly reduced during the treatment of two or more times.

또한 [표 4]의 결과들은 흑연산화물의 산소량 감소를 나타내는데, 이는 열에너지 및 마이크로웨이브 인가에 의하여 흑연산화물 Basal plan(2차원 평판)이 분자단위 충격파에 의하여 표면 친수성기가 떨어지기 때문으로 해석이 된다. [표 5]에는 [표 4]에 대한 실험결과로서 탄소대비 산소함량을 EDS(Energy dispersive spectroscopy)로 분석한 결과를 나타내었다. 원해 흑연산화물의 탄소 및 산소함량은 각각 85%, 15%(무게비)였다.In addition, the results of Table 4 show that the oxygen content of graphite oxide decreases because the surface hydrophilic group of graphite oxide basal plan (double flat plate) is lowered due to molecular energy shock wave by heat energy and microwave application. [Table 5] shows the results of the energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis of the oxygen content of carbon as a result of the experiment on [Table 4]. The carbon and oxygen content of the desired graphite oxide were 85% and 15% (weight ratio), respectively.

IPAIPA 치환 회수 Substitution number 열에너지 인가법Thermal energy application method
(산소함량%)(Oxygen content%)
마이크로웨이브처리법Microwave treatment
(산소함량%)(Oxygen content%)
1One 1313 1111 22 1010 99 33 99 77 44 77 55

[실시예 1]의 방법을 활용하되 다양한 농축방법을 활용한 후 초음파 충격파를 제공하여 본 발명의 IPA로 2회 용매 치환하였을 경우를 [표 6] 내지 [표 10]에 나타내었다. [표 6]은 열에너지 인가법, [표 7]은 마이크로웨이브 인가법, [표 8]은 진공감압법, [표 9]는 동결건조법, [표 10]은 원심분리법에 의한 흑연산화물 슬러리의 농축률과 수분함량을 나타낸 것이다.
[Table 6] [Table 10] shows the case where the method of Example 1 was used but the solvent was replaced twice with IPA of the present invention by providing ultrasonic shock waves after using various concentration methods. Table 6 shows the results of the heat energy application method, Table 7 shows the microwave application method, Table 8 shows the vacuum decompression method, Table 9 shows the lyophilization method, and Table 10 shows the concentration of the graphite oxide slurry by the centrifugal separation method And water content.

흑연산화물 수분 농축률Graphite oxide water condensation rate 수분함량Moisture content 0 % (수분98%)0% (98% moisture) 0.070.07 20 %20% 0.060.06 50 %50% 0.050.05 80 %80% 0.040.04 100% (수분 0%)100% (0% moisture) 0.010.01

흑연산화물 수분 농축률Graphite oxide water condensation rate 수분함량Moisture content 0 % (수분98%)0% (98% moisture) 0.060.06 20 %20% 0.050.05 50 %50% 0.040.04 80 %80% 0.030.03 100% (수분 0%)100% (0% moisture) 0.010.01

흑연산화물 수분 농축률Graphite oxide water condensation rate 수분함량Moisture content 0 % (수분98%)0% (98% moisture) 0.060.06 20 %20% 0.050.05 50 %50% 0.030.03 80 %80% 0.030.03 100% (수분 0%)100% (0% moisture) 0.010.01

흑연산화물 수분 농축률Graphite oxide water condensation rate 수분함량Moisture content 0 % (수분98%)0% (98% moisture) 0.050.05 20 %20% 0.040.04 50 %50% 0.030.03 80 %80% 0.020.02 100% (수분 0%)100% (0% moisture) 0.010.01

흑연산화물 수분 농축률Graphite oxide water condensation rate 수분함량Moisture content 0% (수분98%)0% (98% moisture) 0.070.07 10 %10% 0.070.07 20 %20% 0.060.06 30 %30% 0.040.04 40%40% 0.030.03

이상의 결과에서 원심분리법은 완전히 수분을 제거할 수 없음을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that the centrifugation method can not completely remove moisture.

농축방법으로서 원심분리법을 적용하는 경우에는 rpm 3,000 이상으로 원심분리한 후 침전물을 수집하는 것이 바람직하다. 원심분리법을 통해 흑연산화물 슬러리를 농축시킨 후 다른 농축방법을 병행하면 효율적인 농축을 시킬 수 있다.
When the centrifugation method is applied as the concentration method, it is preferable to collect the precipitate after centrifugation at rpm 3,000 or more. Concentration of the graphite oxide slurry by centrifugation may be followed by other concentration methods to achieve efficient concentration.

톨루엔과 같은 유계에 분산된 흑연산화물을 얻기 위해서는 2단계 이상 용매로 치환하는 공정이 필요하다. 처음에는 흑연산화물에 함유된 물을 제거하기 위하여 IPA와 같은 양쪽성 용매로 충분히 워싱을 해준 후 그 후 IPA와 친화성이 있는 톨루엔으로 워싱하여 사용할 수 있다. 처음부터 톨루엔으로 워싱을 하는 경우에는 원하는 분산액이 얻어지지 않고 상분리가 일어나 버린다. 구체적으로는 [실시예 1]에서 얻어진 IPA계 흑연산화물 슬러리에 5배가량 톨루엔을 넣고 고속 블레이딩을 통화여 분자단위 전단력(분자단위 충격파)을 충분히 인가하여 IPA와 톨루엔 용매가 충분히 섞이게 하고(흑연산화물 표면에 붙은 IPA 분자들을 떨어뜨리는 과정) 다시 원심 분리하여 상층액을 버리고 하부 침전물에 톨루엔을 투입하는 공정을 3회 이상 반복하여 톨루엔 함유 흑연산화물 슬러리를 제조하였다([도 2]의 (c) 참조).
In order to obtain graphite oxide dispersed in the oil phase such as toluene, a step of replacing with a solvent of two or more stages is required. Initially, to remove the water contained in the graphite oxide, it can be sufficiently washed with an amphoteric solvent such as IPA and then washed with toluene which is compatible with IPA. In the case of washing with toluene from the beginning, a desired dispersion is not obtained and phase separation occurs. Concretely, toluene was added to the IPA-based graphite oxide slurry obtained in Example 1 at a rate of about 5 times and high-speed blading was performed by sufficiently applying molecular weight unit shear force (molecular unit shock wave) so that IPA and toluene solvent were sufficiently mixed The process of dropping the IPA molecules on the surface of the oxide was repeated, and the upper layer liquid was discarded and the toluene was added to the lower precipitate. The toluene-containing graphite oxide slurry was prepared by repeating this process three times or more (FIG. 2 (c) Reference).

[실시예 1] 및 [실시예 2]에서 얻어진 비수계 흑연산화물 슬러리들을 유리기판에 스핀코팅(1,500rpm)으로 코팅하여 두께 300~500nm 흑연산화물 슬러리 코팅을 한후 80℃에서 1시간 건조하여 흑연산화물 코팅막을 얻어낼 수 있었다. 코팅막의 확인은 FT-IR를 통하여 표면 -OH, -COOH 그룹을 확인할 수 있었고, 분자단위 흡착된 물분자는 관찰되지 않았다. XRD 회절법을 통하여 흑연산화물의 면간 간격이 8~10Å(옹스트롬)임을 확인하였는데, 이는 코팅막이 흑연산화물 형태로 존재함을 의미한다.
The non-aqueous graphite oxide slurries obtained in [Example 1] and [Example 2] were coated on a glass substrate by spin coating (1,500 rpm) and coated with a graphite oxide slurry having a thickness of 300 to 500 nm, followed by drying at 80 캜 for 1 hour, A coating film could be obtained. The surface-OH and -COOH groups could be confirmed by FT-IR, and no molecules of water adsorbed on the molecule were observed. Through XRD diffraction, it was confirmed that the interplanar spacing of the graphite oxide was 8 ~ 10 Å (angstrom), which means that the coating film exists in the form of graphite oxide.

상기 [실시예 3]에서 얻어진 흑연산화물 코팅막을 질소 분위기에서 400℃ 열처리하여(승온 속도 10℃/min) 환원 흑연산화물 코팅막을 얻어낼 수 있었다. 코팅막의 확인은 FT-IR를 통하여 표면 -OH, -COOH 그룹이 거의 사라졌음을 확인할 수 있었고, 분자단위 흡착된 물분자는 관찰되지 않았다. XRD 회절법을 통하여 환원흑연산화물의 면간 간격이 3.8Å(옹스트롬) 이하임을 확인하였는데, 이는 코팅막이 환원된 흑연산화물 형태로 존재함을 의미한다.
The reduced graphite oxide coating film was obtained by heat-treating the graphite oxide coating film obtained in [Example 3] above at 400 ° C in a nitrogen atmosphere (at a heating rate of 10 ° C / min). It was confirmed by FT-IR that the surface-OH and -COOH groups disappeared almost completely, and no molecule of water adsorbed on the molecule was observed. The XRD diffraction method confirmed that the interplanar spacing of the reduced graphite oxide was 3.8 Å (angstrom) or less, which means that the coating film exists in reduced graphite oxide form.

[실시예 1]에서 제조된 IPA 함유 흑연산화물 슬러리 10%, 폴리아믹에시드 (Polyamic acid) 바인더 40%, IPA용매 40%를 섞어서 기능성 코팅액을 제조하였다([도 4] 참조). 본 코팅액을 알루미늄판에 코팅한 후 300~400℃에서 열처리하여 흑연산화물이 함유된 PI(폴리이미드) 코팅막을 제조하였다. 10% of an IPA-containing graphite oxide slurry, 40% of a polyamic acid binder, and 40% of an IPA solvent prepared in [Example 1] were mixed to prepare a functional coating solution (see Fig. 4). The coating solution was coated on an aluminum plate and then heat-treated at 300 to 400 ° C to prepare a PI (polyimide) coating film containing graphite oxide.

이 코팅물은 내산성이 매우 우수함을 알 수 있었고, 열을 방출시키는 능력이 매우 우수하였다. 이 과정에서 투명성을 갖고 있는 코팅물은 열처리에 따라 검은색으로 바뀌어 가며, 막이 두꺼울 시 완전한 흑색을 띈다. 이것은 열처리 과정 중, 흑연 산화물 표면에 있던 카르복실기(-COOH) 및 하이드록실기(-OH)가 열에 의하여 분해되어 나노판 흑연(환원 흑연산화물)로 변해 가기 때문이다. 또한 이 열처리 공정 중 폴리아믹에시드가 폴리이미드로 변해다. 따라서, 폴리아믹에시드-용매치환흑연산화물 코팅액을 300~400℃로 열처리함에 따라 전혀 다른 소재의 환원흑연산화물-PI계 코팅물로 변환하게 된다. 처음부터 흑연산화물 수계 슬러리를 폴리아믹에시드에 분산하는 것은 불가능하다.
The coatings were found to have very good acid resistance and very good ability to release heat. In this process, the transparent coating changes to black by heat treatment, and when the film is thick, it becomes completely black. This is because the carboxyl groups (-COOH) and the hydroxyl groups (-OH) on the surface of the graphite oxide are decomposed by heat during the heat treatment process to become nano graphite (reduced graphite oxide). During this heat treatment process, the polyamic acid is changed to polyimide. Therefore, when the polyamic acid-solvent-substituted graphite oxide coating solution is heat-treated at 300 to 400 ° C, it is converted into a completely reduced graphite oxide-PI coating material. It is impossible to disperse the graphite oxide aqueous slurry into the polyamic acid from the beginning.

상기 [실시예 5]에서 구리 가스켓에 흑연산화물-PI계 코팅액을 코팅한 후 단계적으로 온도를 올려 열처리한 사진을 [도 6]에 나타내었다. 상기 흑연산화물-PI계 코팅체는 550℃에서도 견디는 고내열성을 보이는데(왼쪽 구리부분은 산화되고 있는 부분이 관찰되며, 오른쪽 부분은 그대로 유지되고 있음), 폴리이미드는 400℃ 이상을 견디지 못하는 것으로 알려졌고, 흑연산화물도 공기중에서 400℃ 이상을 견디지 못하고 타버린다. 그러나 본 발명의 원리에 의하여 흑연산화물(혹은 환원된 흑연산화물)에 의해 강화된 PI계 복합체는 550℃까지 견디는 놀라운 초고내열성을 보여주고 있다.FIG. 6 is a photograph of the graphite oxide-PI-based coating solution coated on the copper gasket in the above Example 5, followed by heat treatment at a gradually increased temperature. The graphite oxide-PI-based coatings exhibit high heat resistance that can withstand even at 550 DEG C (the left copper portion is observed in the oxidized portion and the right portion remains intact), polyimide is said to withstand not more than 400 DEG C , And graphite oxides can not withstand more than 400 ° C in air and burn out. However, according to the principle of the present invention, a PI-based composite reinforced with graphite oxide (or reduced graphite oxide) exhibits remarkable ultra-high heat resistance that can withstand up to 550 占 폚.

이 결과는 [실시예 1]을 통해 설명한 것처럼 본 발명에 따라 비수계 코팅액 내의 흑연산화물의 2차원 판구조가 구겨지지 않게 잘 유지시키게 하며, 그 코팅 결과물의 내부에서도 2차원 판구조가 잘 유지되어 뛰어난 물성으로서 반영되었기 때문이다. 만일 2차원 흑연산화물(또는 환원흑연산화물) 구조체가 코팅액 내부에 구겨져 있다면, 당연히 코팅물 내부에도 구겨져 있게 되며, 이는 불순물로 작용하여 원래 폴리머의 물성을 오히려 저하시키게 된다.
As a result, the two-dimensional plate structure of the graphite oxide in the non-aqueous coating liquid can be maintained without bruising, as described in [Example 1] It is reflected as excellent physical properties. If a two-dimensional graphite oxide (or reduced graphite oxide) structure is wrinkled in the coating liquid, it naturally also wrinkles in the coating, which acts as an impurity and rather lowers the physical properties of the original polymer.

[실시예 7]의 코팅부분을 염산 원액에 24시간 담근 후 코팅부 및 하부 금속 부분을 살펴본 결과 막의 손상 및 금속 부식 현상이 발견되지 않았다. 따라서 [실시예 7], [실시예 8]의 결과는 흑연산화물이 함유된 코팅액 및 코팅물은 현재까지 제공되지 못했던 폴리머 분야 새로운 물성을 제공할 수 있으며, 화학반응장치에서 난제로 되어있던 “고온/강산 분위기 대형 장비불가”가 가능하게 하는 길을 제시하고 있다. 즉, 불산계에서는 유리제품을 쓸 수 없으며, 또한 유리제품은 크게 할 수 없으며, 대형 화학장비인 경우는 SUS계 반응기에 테플론을 코팅하여 사용하게 되는데 테플론의 수명이 매우 짧은 단점을 가지고 있었다. 이와 같은 분야에 흑연산화물-PI전구체 코팅액을 적용하여 난제를 해결할 수 있을 것으로 기대되며, 실제 비이커 코팅실험에서도 불산에 견디는 물성을 보여주었다.The coated part of [Example 7] was immersed in a hydrochloric acid solution for 24 hours, and the coating part and the lower metal part were examined. As a result, damage of the film and metal corrosion phenomenon were not found. Therefore, the results of Examples 7 and 8 show that coating solutions and coatings containing graphite oxides can provide new physical properties in polymer fields that have not been provided so far, / No strong equipment in a strong atmosphere "is suggested. That is, in the fluoric acid system, glass products can not be used, and glass products can not be made large. In case of large chemical equipment, SUS type reactor is coated with Teflon, and Teflon has a short life span. It is anticipated that the difficulty can be solved by applying the graphite oxide-PI precursor coating solution to such a field, and the actual beaker coating experiment showed the physical properties that can withstand the hydrofluoric acid.

이 결과 역시 [실시예 1]에서 설명한 것처럼 본 발명의 원리가 비수계 코팅액 내의 흑연산화물의 2차원 판구조가 구겨지지 않게 잘 유지시키게 하며, 그 코팅 결과물의 내부에서도 2차원 판구조가 잘 유지되어 뛰어난 물성으로서 반영되었기 때문이다. 만일 2차원 흑연산화물(또는 환원흑연산화물) 구조체가 코팅액 내부에 구겨져 있다면, 당연히 코팅물 내부에도 구겨져 있게되며, 이는 불순물로 작용하여 원래 폴리머의 물성을 저하시키게 된다.
As a result, as described in [Example 1], the principle of the present invention makes it possible to keep the two-dimensional plate structure of the graphite oxide in the non-aqueous coating liquid well unbreakable, and the two- It is reflected as excellent physical properties. If a two-dimensional graphite oxide (or reduced graphite oxide) structure is wrinkled in the coating liquid, it is naturally wrinkled in the coating, which acts as an impurity and deteriorates the physical properties of the original polymer.

폴리머인 PMMA을 첨가하기 위하여 완전히 용매를 치환하지 않고 부분적인 용매치환(공용매) 개념이 추가될 수 있다. 즉, 1단계로서 수계 흑연산화물을 본 발명의 원리를 이용하여 NMP로 용매로 완전히 치환 후, 디클로메탄으로 용매로 부분 치환하여(공용매 형태) NMP/디클로메탄/PMMA/흑연산화물이 함유된 코팅액을 만들 수 있다. 이와 같은 방법으로 NMP 40%, 디클로메탄 40%, PMMA 19%, 흑연산화물 1%(무게비) 혼합액을 제조한후 코팅하여 흑연산화물이 5% 정도 함유된 PMMA 복합체 막을 얻어낼 수 있었다. 흑연산화물의 함량을 줄일수록 코팅막의 투명도는 올라간다.
The partial solvent substitution (co-solvent) concept can be added without completely replacing the solvent to add the polymer PMMA. Namely, as the first step, the water-based graphite oxide is completely replaced with NMP by using the principle of the present invention, and then partly substituted with a solvent with dichloromethane (in the form of a co-solvent) to obtain NMP / dichloromethane / PMMA / graphite oxide To form a coating solution. In this way, a PMMA composite membrane containing about 5% of graphite oxide was obtained by preparing a mixture of NMP 40%, dichloromethane 40%, PMMA 19% and graphite oxide 1% (weight ratio) As the content of graphite oxide is reduced, the transparency of the coating film increases.

폴리카보실란 폴리머인 경우 IPA에 녹지 않기 때문에 [실시예 1]에서 얻어진 IPA용매 치환된 흑연산화물 슬러리를 본 발명의 원리를 이용하여 NMP로 다시 한번 용매치환 하였다. 얻어진 NMP 용매 흑연산화물 슬러리들의 고형분 함량은 열분석 결과 9%였다. 이 NMP 함유 슬러리 5%, NMP 용매 50%, 폴리카보실란 20% 무게중량비로 혼합여 흑연산화물-폴리카보실란 코팅액을 제조하였다.
Since the polycarbosilane polymer does not dissolve in IPA, the IPA-solubilized graphite oxide slurry obtained in [Example 1] was once again subjected to solvent substitution with NMP using the principle of the present invention. The solid content of the obtained NMP solvent graphite oxide slurries was 9% as a result of thermal analysis. The graphite oxide-polycarbosilane coating solution was prepared by mixing 5% by weight of the NMP-containing slurry, 50% by weight of NMP solvent and 20% by weight of polycarbosilane.

[실시예 10]에서 얻어진 코팅액을 알루미나 모재에 코팅한 후, 질소분위기에서 100~200℃ 및 300~900℃에서 단계적으로 열처리하여 나노판 환원흑연산화물이 강화된 SiOC계 세라믹 복합체를 제조하였다. 흑연산화물이 첨가되지 않은 열처리된 SiOC 막은 작은 충격에도 크랙(균열)이 발생하거나 막의 박리현상이 일어난다. 그러나, 본 발명의 원리가 적용된 복합체막은 그런 현상이 발생되지 않았고, [도 7]에서 보이는 것처럼 토치로 900℃도 이상 가열을 하여도 끄떡없는 물성을 보여주었다. 열처리 조건을 바꾸면, SiOC가 SiC로 전환될 수 있다. 이와 같이 [실시예 10] 및 [실시예 11]에서 보여준 결과는 최초로 흑연산화물 또는 환원흑연산화물이 강화된 복합체 세라믹막을 제공하고 있다.The coating solution obtained in Example 10 was coated on an alumina base material and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 100 to 200 ° C and 300 to 900 ° C stepwise to prepare a nano-sheet reduced graphite oxide-reinforced SiOC-based ceramic composite. Heat treated SiOC films without graphite oxide may crack (crack) or peel off the film even at small impacts. However, the composite film to which the principle of the present invention was applied did not cause such a phenomenon, and showed a physical property that could be heated by a torch above 900 DEG C as shown in FIG. By changing the heat treatment conditions, SiOC can be converted to SiC. Thus, the results shown in [Example 10] and [Example 11] provide a composite ceramic membrane in which graphite oxide or reduced graphite oxide is first reinforced.

이 결과는 [실시예 1]에서 설명한 것처럼 본 발명의 원리가 비수계 코팅액 내의 흑연산화물의 2차원 판구조가 구겨지지 않게 잘 유지시키게 하며, 그 코팅 결과물의 내부에서도 2차원 판구조가 잘 유지되어 뛰어난 물성으로서 반영되었기 때문이다. 만일 2차원 흑연산화물 또는 환원흑연산화물 구조체가 코팅액 내부에 구겨져 있다면, 당연히 코팅물 내부에도 구겨져 있게되며, 이는 불순물로 작용하여 원래 세라믹의 물성을 저하시키게 된다.
This result shows that the principle of the present invention as described in [Example 1] makes it possible to keep the two-dimensional plate structure of the graphite oxide in the non-aqueous coating liquid well and to keep the two-dimensional plate structure well inside the coating resultant It is reflected as excellent physical properties. If a two-dimensional graphite oxide or a reduced graphite oxide structure is wrinkled in the coating liquid, it naturally curls in the coating, which acts as an impurity and deteriorates the physical properties of the original ceramic.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

없음none

Claims (9)

(a) 흑연을 산화시켜 수계 흑연산화물 슬러리를 제조하는 단계;
(b) 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시켜 농축 슬러리를 제조하는 단계;
(c) 상기 농축 슬러리에 과량의 양쪽성 용매를 투입한 용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계 내지 (d)단계를 2회 이상 반복하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법.
(a) oxidizing graphite to produce a water-based graphite oxide slurry;
(b) concentrating said aqueous graphite oxide slurry to produce a concentrated slurry;
(c) preparing a solution in which an excessive amount of an amphoteric solvent is added to the concentrated slurry;
(d) providing molecular shock waves to said solution; And
(e) repeating the steps (c) to (d) two or more times; ≪ / RTI > wherein the graphite oxide-enriched slurry coating solution comprises at least one graphite oxide.
제1항에서,
(f) 상기 용액에 과량의 유계 용매를 첨가하여 혼합용액을 제조하는 단계;
(f-1) 상기 혼합용액에 분자단위 충격파를 제공하는 단계; 및
(f-2) 상기 (e)단계 내지 (e-1)단계를 2회 이상 반복하여 코팅액을 제조하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
(f) adding an excess flow solvent to the solution to prepare a mixed solution;
(f-1) providing a molecular unit shock wave to the mixed solution; And
(f-2) repeating the steps (e) to (e-1) at least twice to prepare a coating solution; ≪ / RTI > further comprising the steps of: preparing a slurry of graphite oxide;
제1항에서,
(e-1) 상기 용액에 정량의 유계 용매를 첨가하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
(e-1) adding a predetermined amount of a flowable solvent to the solution; ≪ / RTI > wherein the graphite oxide-enriched slurry coating solution comprises at least one graphite oxide.
제1항에서,
상기 (b)단계에서는 상온 건조법, 열에너지 인가법, 진공감압법, 마이크로웨이브 인가법, 원심분리침전법, 동결건조법 중 어느 하나의 방법으로 상기 수계 흑연산화물 슬러리를 농축시키는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 농축 슬러리 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (b), the aqueous graphite oxide slurry is concentrated by any one of a room temperature drying method, a thermal energy application method, a vacuum decompression method, a microwave application method, a centrifugal precipitation method and a freeze drying method. A method for producing a slurry coating liquid.
제1항에서,
상기 (c)단계에서의 분자단위 충격파 제공은 물리적 에너지 인가법, 열에너지 인가법, 마이크로웨이브 인가법 중 어느 하나 이상에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
The method for producing a graphite oxide coating solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the step (c) is performed by a physical energy application method, a thermal energy application method, or a microwave application method.
제5항에서,
상기 (c)단계 및 (f)단계에서 물리적 에너지 인가법에 의한 분자단위 충격파 제공은 초음파 인가법, 전단력 인가법, 초고속 블레이딩, 초고속 스터링 중 어느 하나 이상에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법.
The method of claim 5,
(C) and (f) are performed by at least one of an ultrasonic application method, a shear force application method, an ultrafast blading, and an ultrafast stiring. A method for producing a graphite oxide coating liquid.
제1항에서,
상기 (b)단계에서 투입되는 양쪽성 용매는 프로판올, 아세톤, 아이소프로판올(IPA), NMP(1-메틸-2-파이롤리디논), CAN(Ceric Ammonium Nitrate), GBL(감마부틸로락톤), 설포란(Sulfolane), 카비톨(Diethylene Glycol Mnoethyl Ether), 글리콜, TEG(테트라에틸렌글리콜), MIPA(모노이소플판올아민), EDA(메틸베타메톡시프로피오네이트), MEA(모노에탄올아민), 카테콜(Catechol), DETA(디에틸렌트리아민), DGME(디에틸렌글리콜모노에틸에테르), MMA(메틸메타아크릴레이트), DMF(dimethyl formamide), CCl4, DCE(1,2-Dichloromethane), DCB(1,2-dichlorobenzene), HMPA(Hexamethylphosphoramide), DMEU(1,3-dimethyl1-2imidarolidinone), MC(Dichloromethane), 메탄올, 에탄올, 부탄올, 다이옥산, 테트라하이드로퓨란(THF), 아세톤, 아세트나이트릴, 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine, nitromethane 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
The amphiphilic solvent to be added in step (b) may be at least one selected from the group consisting of propanol, acetone, isopropanol (IPA), NMP (1-methyl-2-pyrrolidinone), CAN (Ceric Ammonium Nitrate), GBL (gammabutylolactone) (Ethylene glycol), glycerol, TEG (tetraethylene glycol), MIPA (monoisopropanolamine), EDA (methylbetamethoxypropionate), MEA (monoethanolamine) Catechol, DETA (diethylenetriamine), DGME (diethylene glycol monoethyl ether), MMA (methyl methacrylate), DMF (dimethyl formamide), CCl4, DCE (1,2- But are not limited to, 1,2-dichlorobenzene, HMPA, DMEU, MC, dichloromethane, methanol, ethanol, butanol, dioxane, tetrahydrofuran (THF), acetone, acetonitrile , 1-propanol, ethylene glycol, pyridine, hydrazine, and nitromethane. Cargo coating method.
제1항에서,
상기 (a)단계 내지 (e)단계 중 어느 한 단계에서 바인더, 모노머, 폴리머, 수지, 세라믹전구체 폴리머, 폴리임드 전구체, 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 기능성소재, 용매류, 오일류, 분산제, 산(Acid), 염기(Base), 염(Salt), 이온류, 라벨링제, 점착제 중 어느 하나 이상을 기능성 첨가제로 첨가하는 것을 특징으로 하는 유계 용매 함유 흑연산화물 코팅액 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of any one of the above-described (a) to (e), wherein the binder, monomer, polymer, resin, ceramic precursor polymer, polyimide precursor, metal binder, ceramic binder, A method for producing a flowable solvent-containing graphite oxide coating liquid, wherein at least one of an oil, a dispersant, an acid, a base, a salt, an ionic species, a labeling agent and a pressure-sensitive adhesive is added as a functional additive.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조한 흑연산화물 코팅액을 모재에 코팅한 후 열처리하는 것을 특징으로 하는 흑연산화물 코팅물 제조 방법.9. A method for producing a graphite oxide coating, comprising coating a base material with a graphite oxide coating liquid prepared by the method of any one of claims 1 to 8, followed by heat treatment.
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