本申請要求2015年10月26日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2015-0148693號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部內(nèi)容引入本文以供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法，更具體地，涉及一種用于制造能夠改善開關(guān)觸點的耐用性和可靠性的氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法。

背景技術(shù)：

近來，車輛中可使用約100個或更多個開關(guān)觸點。這一現(xiàn)象是由車輛中電子器件的數(shù)量增加而引起的。這些開關(guān)是車輛運轉(zhuǎn)中必不可少的部件，開關(guān)的耐用性和可靠性與車輛的質(zhì)量和可靠性直接相關(guān)。

例如，如果消費者想要打開車輛駕駛席的窗戶并因而操控電動窗開關(guān)，但是由于開關(guān)的故障導(dǎo)致窗戶無法開啟，消費者不會認為此事是開關(guān)的故障，而可能認為整個車窗系統(tǒng)有問題。

而且，開關(guān)被用作控制車輛的重要部件。例如，制動開關(guān)起到將關(guān)于駕駛者是否踩剎車的信號傳輸給多個控制器、并運行后部的車后組合燈的制動燈的作用。因此，如果制動開關(guān)故障，多個控制系統(tǒng)中出現(xiàn)問題，并且后部的制動燈不亮。

如上所述，隨著車輛中開關(guān)的重要性增加，對于開關(guān)的使用壽命和可靠性而言必不可少的觸點材料的重要性已經(jīng)增加。

在作為現(xiàn)有技術(shù)實例的通過降低連接器的插入力來改善可使用性的技術(shù)中，為了降低表面摩擦系數(shù)，可以在連接器的觸點材料基材的表面上形成包括氟基樹脂顆粒和氟基油的混合物的涂覆膜。

此處，涂覆膜的厚度可以為0.2-0.5μm，且基于涂覆膜中氟基樹脂顆粒和氟基油的總量，氟基樹脂顆粒的比率為20質(zhì)量％-40質(zhì)量％。

像連接器那樣，在接觸壓力高且在連接器接入時沒有移動的情況下，接入過程中的摩擦系數(shù)小、插入力低且接觸電阻沒有大大地增加。

但是，在該技術(shù)中，由于涂層僅薄薄地分布在連接器的觸點材料基材的表面上，由于經(jīng)歷滑動而發(fā)生涂層剝離，即使涂層厚度為0.2μm，該技術(shù)從接觸電阻的方面而言也是不利的。

另外，在作為現(xiàn)有技術(shù)另一實例的使用潤滑油以降低開關(guān)觸點的摩擦系數(shù)的情形中，可能存在以下問題?？偟膩碚f，當設(shè)計開關(guān)時，假設(shè)開關(guān)在平面上工作。但是，開關(guān)/連接器可能以傾斜的形式安裝。其中的問題在于：如果潤滑油長時間地暴露于高溫，則潤滑油的粘度降低，且潤滑油向著傾斜表面的較低側(cè)流下去，因此失去了潤滑油的預(yù)期功能。

上述在該背景技術(shù)部分公開的信息僅用于增強對本公開的背景的理解，因此其可能含有不構(gòu)成該國本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開致力于提供一種用于制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法，其可以改善開關(guān)觸點的耐用性和可靠性且不影響開關(guān)的導(dǎo)電性能，降低開關(guān)觸點本身的摩擦系數(shù)以減少摩擦。

本公開的示例性實施方式提供一種用于制造氟基樹脂涂覆粉末的方法，該方法可以包括：

制備具有預(yù)定粒徑的銀粉的銀粉制備步驟；

將銀粉加入到乙醇溶液中接著混合的銀粉溶液混合步驟；

制備具有調(diào)節(jié)至設(shè)定pH的pH的溶液的pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟；

制備氟硅烷的氟硅烷制備步驟；以及

氟基樹脂涂覆銀粉制造步驟，其通過將在銀粉溶液混合步驟中與乙醇溶液混合的銀粉以及在氟硅烷制備步驟中制備的氟硅烷加入到pH被調(diào)節(jié)為在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟中設(shè)定的pH的溶液中，接著混合，來制造以設(shè)定厚度涂覆有氟基樹脂的氟基樹脂涂覆銀粉。

在銀粉制備步驟中，粒徑可以為10nm-10μm。

氟基樹脂的涂覆厚度可以為1nm-10nm。

在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟中，溶液的pH可以設(shè)定為2-7.5的范圍。

在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟中，可以用酸將溶液的pH調(diào)節(jié)至設(shè)定的pH。

酸可以由在干燥過程中不留下鹽成分的硝酸和乙酸形成。

氟硅烷可以由選自全氟辛基三乙氧基硅烷、三乙基(三氟甲基)硅烷、三甲基(三氟甲基)硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三甲基(三氟甲基)硅烷、二甲氧基-甲基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、二異丙基(3,3,4,4,5,5,6,6-九氟己基)硅烷、三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷的任一種形成。

本公開的另一個示例性實施方式提供一種用于制備電極材料的方法，該方法可以包括：

制備氟基樹脂涂覆銀粉的氟基樹脂涂覆銀粉制備步驟，其中用氟基樹脂以設(shè)定厚度涂覆具有預(yù)定粒徑的銀粉，

制備具有預(yù)定粒徑的銀粉的銀粉制備步驟，

將在所述氟基樹脂涂覆銀粉制備步驟中制備的氟基樹脂涂覆銀粉與在所述銀粉制備步驟中制備的銀粉進行混合的銀粉混合步驟，以及

將在所述銀粉混合步驟中混合的混合粉末壓印在電極表面上以及然后在設(shè)定的燒結(jié)溫度將混合粉末燒結(jié)的燒結(jié)步驟。

在銀粉制備步驟中，粒徑可以為10nm-10μm。

氟基樹脂的涂覆厚度可以為1nm-10nm。

在燒結(jié)步驟中，燒結(jié)溫度可以設(shè)定在300-350℃的范圍內(nèi)。

在燒結(jié)步驟中，根據(jù)壓印的量，燒結(jié)時間可以設(shè)定在1-30分鐘的范圍內(nèi)。

根據(jù)本公開的示例性實施方式，可同時保證電觸點的耐磨性和電導(dǎo)率。

與一般的銀(Ag)鍍層相比，摩擦系數(shù)降低且磨損減少，并且與現(xiàn)有樹脂涂層相比，電導(dǎo)率優(yōu)異(這是因為樹脂涂層是非導(dǎo)電性膜并且妨礙導(dǎo)電)。

此外，氟基樹脂涂覆銀粉表面的氟硅烷在燒結(jié)孔上侵入(孔效應(yīng))以達到持續(xù)的潤滑效果，因此即使在重復(fù)進行數(shù)次之后，還可能達到持續(xù)潤滑效果。

此外，即使將開關(guān)和連接器以傾斜的形式安裝，潤滑成分不會向下流，并且與相同的耐久壽命相比，可以減少銀鍍層的厚度。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末的方法的示意性流程圖。

圖2是根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造電極材料的方法的示意性流程圖。

圖3是示出按照根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法制造出的電極材料的使用狀態(tài)的圖。

具體實施方式

在下文中將參考附圖更全面地描述本公開，其中顯示本公開的示例性實施方式是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更容易理解。如本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解的，可以在不偏離本公開的精神和范圍的情況下對下文將要描述的示例性實施方式進行多種修改。如果可能，附圖中用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。

下文中使用的術(shù)語僅僅是為了說明具體的示例性實施方式，而不是意在限制本公開。須注意的是，除非另外清楚指明，否則在說明書和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式的提及。還應(yīng)理解的是，當說明書中使用術(shù)語“包括”時，其指明所述的性質(zhì)、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或組分的存在，但是不排除一種或多種其他性質(zhì)、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元素、組分和/或群組的存在。

本文中所用的包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語的所有術(shù)語具有與本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員一般理解的含義相同的含義。以前定義過的術(shù)語還理解為具有與相關(guān)技術(shù)文件和近來公開的內(nèi)容相一致的含義，而不理解為理想的或非常正式的含義，除非有定義。

根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法是這樣的觸點材料技術(shù)或方法，其降低了連接器和開關(guān)的摩擦系數(shù)，從而減小滑動型觸點的摩擦并由此改善接觸電耐用性和可靠性，還允許金屬充分地與彼此接觸，由此降低摩擦系數(shù)而導(dǎo)電性能 不受太大的影響。

圖1是根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末的方法的示意性流程圖。

參考圖1，根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制備氟基樹脂涂覆粉末的方法可以包括以下步驟：制備具有預(yù)定粒徑的銀(Ag)粉100的銀粉制備步驟(S10)，將銀粉100加入到乙醇溶液110中接著混合的銀粉溶液混合步驟(S20)，制備pH被調(diào)節(jié)至設(shè)定pH的溶液120的pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟(S30)，制備氟硅烷130的氟硅烷制備步驟(S40)，以及氟基樹脂涂覆銀粉制造步驟(S50)，其通過將在銀粉溶液混合步驟(S20)中與乙醇溶液110混合的銀粉、和在氟硅烷制備步驟(S40)中制備的氟硅烷130加入到pH在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟(S30)中被調(diào)節(jié)至預(yù)定pH的溶液120中，接著混合，來制備以預(yù)定厚度用氟基樹脂140涂覆的氟基樹脂涂覆銀粉200。

在銀粉制備步驟S10中，銀粉100的粒徑可以為10nm-10μm，并且氟基樹脂140的設(shè)定涂覆厚度可以為1nm-10nm。

在其中銀粉100的粒徑為10nm或更小的情況下，由于銀粉100的聚集現(xiàn)象，表面可能不能被很好地涂覆，這是不適宜的。

另外，在其中銀粉100的粒徑為10μm或更大的情況下，該尺寸可能比實際涂層厚度大大約1000倍，因此涂層的摩擦降低效果可能不夠大，這是不適宜的。

此外，在其中銀粉100的粒徑為10μm或更大的情況下，接觸點的燒結(jié)溫度可能大幅增加至600℃或更高，因此可能有關(guān)于涂覆膜損壞的擔(dān)憂，這是不適宜的。

因此，銀粉100的粒徑為20nm-10μm可能是適宜的，并且氟基樹脂140的涂覆厚度為1nm-10nm可能是適宜的。

在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟S30中，溶液120的pH可被設(shè)定在2-7.5(最佳范圍為4-6)的范圍內(nèi)。如上文所述設(shè)定pH范圍的原因是，當pH為2或更低時，可能難以通過溶劑的量達到理想的效果，并且當pH為7.5或更高時，由于溶液具有堿性，反應(yīng)速率可能很低，因此可能難以制造氟基樹脂涂覆粉末。

在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟S30中，可以用酸將溶液120的pH調(diào)節(jié) 至設(shè)定的pH。

酸可以由在干燥過程中不留下鹽成分的酸溶液例如硝酸和乙酸形成。

氟硅烷可以由選自全氟辛基三乙氧基硅烷、三乙基(三氟甲基)硅烷、三甲基(三氟甲基)硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三甲基(三氟甲基)硅烷、二甲氧基-甲基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、二異丙基(3,3,4,4,5,5,6,6-九氟己基)硅烷、三乙氧基[4-(三氟甲基)苯基]硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷等的任一種形成。

圖2是根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造電極材料的方法的示意性流程圖。

除以下具體說明之外，根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造電極材料的方法的說明與根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末的方法相同，因此將省略對其的詳細說明。

參考圖2，根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造電極材料的方法可以包括以下步驟：制備氟基樹脂涂覆銀粉200的氟基樹脂涂覆銀粉制備步驟(S100)，其中用氟基樹脂140以設(shè)定的厚度涂覆具有預(yù)定粒徑的銀(Ag)粉100；制備具有預(yù)定粒徑的銀粉100的銀粉制備步驟(S110)，將在氟基樹脂涂覆銀粉制備步驟(S100)中制備的氟基樹脂涂覆銀粉200和在銀粉制備步驟中制備的銀粉100混合的銀粉混合步驟(S120)；以及將在銀粉混合步驟(S120)中混合的混合粉末210壓印在電極(觸點基材)300的表面上以及然后在設(shè)定的燒結(jié)溫度下燒結(jié)該混合粉末的燒結(jié)步驟(S130)。

在銀粉制備步驟(S110)中，銀粉100的粒徑可以為10nm-10μm，并且設(shè)定的氟基樹脂140的厚度可以為1nm-10nm。

在其中銀粉100的粒徑為10nm或更小的情況下，由于銀粉100的聚集現(xiàn)象，表面可能不能被很好地涂覆，這是不適宜的。

另外，在其中銀粉100的粒徑為10μm或更大的情況下，該尺寸可能比實際涂層厚度大大約1000倍，因此涂層的摩擦降低效果可能不夠大，這是不適宜的。

此外，在其中銀粉100的粒徑為10μm或更大的情況下，觸點的燒結(jié)溫度可能大幅增加至600℃或更高，因此可能有關(guān)于涂覆膜損壞的 擔(dān)憂，這是不適宜的。

因此，銀粉100的粒徑為20nm-10μm可能是適宜的，并且氟基樹脂140的涂層厚度為1nm-10nm可能是適宜的。

在燒結(jié)步驟(S130)中，燒結(jié)溫度可以在300-350℃的范圍內(nèi)。

在燒結(jié)步驟(S130)中，根據(jù)壓印的量，燒結(jié)時間可以在1-30分鐘的范圍內(nèi)。

在燒結(jié)步驟(S130)中，電極表面上的燒結(jié)厚度可以為0.5-100μm。

在燒結(jié)步驟(S130)中，由于銀粉具有納米尺寸，在低于實際熔點的約300℃的壓印溫度下進行燒結(jié)是可行的。在這樣的溫度下，由于氟基樹脂140未被損壞，可以得到本公開中的理想結(jié)果。

電極(觸點基材)300可以由銅(Cu)等形成。

在下文中，根據(jù)本公開示例性實施方式的制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法的操作將參考圖1和2進行描述。

在制造出精細尺寸的銀粉100之后，通過氟基樹脂涂覆處理，制備出新型的氟基樹脂涂覆銀粉200。

也就是說，制備出具有10nm-10μm粒徑的銀(Ag)粉100，將銀粉100加入到乙醇溶液110中，接著進行混合(S20)，制備經(jīng)使用HNO₃將pH調(diào)節(jié)至5.5的溶液120(S30)，并制備氟硅烷130(S40)。

此外，通過將在銀粉溶液混合步驟(S20)中與乙醇溶液110混合的銀粉100、和在氟硅烷制備步驟(S40)中制備的氟硅烷130加入到具有在pH調(diào)節(jié)溶液制備步驟(S30)中調(diào)節(jié)的設(shè)定pH的溶液120中，接著混合，來制造以設(shè)定厚度的氟基樹脂140涂覆的氟基樹脂涂覆銀粉200。

在此情況下，氟基樹脂140的涂覆厚度可以設(shè)定為1nm-10nm。

此外，如上所述，在制備出以設(shè)定厚度的氟基樹脂140涂覆的氟基樹脂涂覆銀粉200之后，將涂覆有氟基樹脂的銀粉200、和未以氟基樹脂涂覆的銀粉100適當?shù)鼗旌希缓髮⒒旌戏勰?10壓印在電極(觸點基材)300的表面上(S130)。

此外，在壓印后，可以根據(jù)壓印的量，將壓印在電極(觸點基材)300表面上的混合粉末210在約300℃至350℃下燒結(jié)1-30分鐘。

由于銀粉100具有納米尺寸，在低于實際熔點的約300℃的壓印溫 度下進行燒結(jié)可能是可行的。在這樣的溫度下，由于氟基樹脂未被損壞，可以得到本公開中的理想結(jié)果。

圖3是示出按照根據(jù)本公開示例性實施方式的用于制造氟基樹脂涂覆粉末和電極材料的方法制造出的電極材料的使用狀態(tài)的圖。

參考圖3，在操作開關(guān)400時，觸點基材300的表面上可能發(fā)生摩擦，在此情況下，氟基樹脂涂覆銀粉200表面上的氟硅烷130侵入燒結(jié)孔以達到持續(xù)的潤滑效果，并且該現(xiàn)象可以降低接觸點的摩擦系數(shù)并改善耐磨特性。

[表1]是展示現(xiàn)有技術(shù)(銀鍍層)和本公開的實施例(氟基樹脂涂覆銀粉)按接觸點的類型在耐磨使用壽命(次數(shù))方面的比較評價結(jié)果的表格。

根據(jù)以下[表1]，可以看出，在本公開的實施例(氟基樹脂涂覆銀粉)的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)(銀鍍層)的情況相比，耐磨使用壽命(次數(shù))顯著增加。

[表1]

盡管已結(jié)合目前認為是實際的示例性實施方式來描述本公開，但應(yīng)當理解的是，本公開不限于所公開的實施方式，相反，其意在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的多種變型和等同布置。