利用碳納米管或碳納米管-金屬復(fù)合體的陶瓷糊劑組合物及包含其的導(dǎo)電性膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種由碳納米管(CNT)或碳納米管-金屬復(fù)合體組成的陶瓷糊劑組合 物及包含其的導(dǎo)電性膜，更詳細(xì)地，設(shè)及一種基于娃粘結(jié)劑的陶瓷糊劑組合物及包含其的 導(dǎo)電性膜。將所述糊劑W膜的形態(tài)涂布于電極上時，即使在300°CW上的高溫下，也不會產(chǎn) 生脫離現(xiàn)象或膜的變性。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為用于克服高分子的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性的極限的方案，最近，對高性能及新 功能陶瓷發(fā)熱體材料的技術(shù)開發(fā)正在活躍地展開。運種發(fā)熱體主要W包含銀(Ag)、鈕(Pd)、 釘(Ru)類氧化物的糊狀形態(tài)制備，其中，銀作為低電阻的導(dǎo)電性物質(zhì)，具有正的溫度電阻系 數(shù)，因此，自身難W作為發(fā)熱電阻來使用。因此，為了彌補(bǔ)運些，在陶瓷糊劑中添加鈕和釘。 然而，由于釘比銀的比電阻高，因此為了具有低的電阻值，只能增加添加量。并且，隨著釘?shù)?添加量的增加，會使糊劑自身的電阻增加，因此，隨著電阻的增加，溫度會上升，由此最終只 能使電力消耗量增加。
[0003] 因運種金屬氧化物的缺點，正在考慮用碳、金屬涂料粉末或它們的混合物的碳納 米管等來作為替代材料使用的代替方案。
[0004] 與碳材料相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)有韓國公開專利第10-2012-0000878等中利用碳材料的 纖維發(fā)熱體來制備發(fā)熱片材的技術(shù)，或韓國授權(quán)專利第10-1029147等中通過制備液狀的發(fā) 熱組合物，并涂覆于片材上的技術(shù)，或韓國公開專利第10-2010-0053434等中在棉織物、無 紡布等基礎(chǔ)材料上進(jìn)一步具備由碳材料組成的發(fā)熱層的形態(tài)等技術(shù)。
[0005] 其中，對于纖維發(fā)熱體，因低的延伸率而難W加工成纖維狀，并且由于彈性率高， 因此存在纖維發(fā)熱體容易破裂的問題。此外，制備發(fā)熱組合物后將其涂覆于片材上或在基 底層上進(jìn)一步具備發(fā)熱層時，在300°CW上的高溫環(huán)境下會產(chǎn)生發(fā)熱層或涂覆膜的脫離現(xiàn) 象或存在涂覆膜容易破碎的缺點。
[0006] 為了克服運種缺點，雖然有在碳材料中添加陶瓷粘結(jié)劑的技術(shù)，但是添加到陶瓷 粘結(jié)劑中的碳材料，由于其大的吸油量W及難W操作的特性而很難進(jìn)行混合，因此幾乎不 可能添加50重量％ ^上，如果為了彌補(bǔ)運些而增加粘結(jié)劑的含量，則雖然物理性質(zhì)和操作 性會得到改善，但是會存在導(dǎo)電性降低的問題。
[0007] 因此，要求開發(fā)出一種克服了運些缺點，并具有高的耐熱性的同時，物理性質(zhì)不會 改變的具有高的發(fā)熱效率的糊劑組合物。
[000引 <現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)〉
[0009] 韓國公開專利第 10-2012-0000878(2012年 01 月04 日）
[0010] 韓國授權(quán)專利第10-1029147(2011年04月06日）
[0011] 韓國公開專利第 10-2010-0053434(2010年 05 月20 日）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]要解決的技術(shù)問題
[0013]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種利用碳納米管或碳納米管-金屬 復(fù)合體的陶瓷糊劑組合物及包含其的導(dǎo)電性膜，所述陶瓷糊劑組合物在300°CW上的高溫 下也不會產(chǎn)生物理性質(zhì)的變化，并且在制備涂覆膜形態(tài)的導(dǎo)電性膜時，也不會產(chǎn)生脫離。 [00 14]技術(shù)方案
[0015] 本發(fā)明設(shè)及一種利用碳納米管或碳納米管-金屬復(fù)合體的陶瓷糊劑組合物及包含 其的導(dǎo)電性膜。
[0016] 本發(fā)明的一個實施方式設(shè)及一種陶瓷糊劑組合物，所述陶瓷糊劑組合物包含碳納 米管或碳納米管-金屬復(fù)合體及娃粘合劑，并且所述娃粘合劑W總100重量％計，含有0.1~ 10重量％的硅烷醇基，并且苯基與甲基的比例為0.3~2.5摩爾比。
[0017] 另外，所述碳納米管-金屬復(fù)合體中含有的金屬可W為選自銀、銷、金、銅、儀、鐵、 鉆及侶中的任一種或兩種W上，并且對于所述金屬的含量，W所述碳納米管-金屬復(fù)合體 100重量份計，可W包含1~80重量份的所述金屬。
[0018] 另外，所述陶瓷糊劑組合物可W通過包含20~80重量％的碳納米管或碳納米管-金屬復(fù)合體及20~80重量％的娃粘合劑來形成。
[0019] 本發(fā)明的另一實施方式是一種在所述陶瓷糊劑組合物中進(jìn)一步包含有機(jī)粘結(jié)劑、 分散劑及有機(jī)溶劑的陶瓷糊劑組合物。此時，所述有機(jī)粘結(jié)劑可W為選自乙基纖維素、硝化 纖維及它們的混合物中的任一種;所述分散劑可W為選自含有氨基的低聚物或聚合物的憐 醋鹽、憐酸的單醋或二醋、酸性二簇酸單醋、聚氨醋-聚胺加成物、聚烷氧基化單胺或二胺中 的任一種或兩種W上;所述有機(jī)溶劑可W為選自丙酬、甲基乙基酬、甲醇、乙醇、異丙醇、下 醇、乙二醇、聚乙二醇、四氨巧喃、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、N-甲基-2-化咯燒酬、己燒、 環(huán)己酬、甲苯、氯仿、二氯苯、二甲苯、立甲苯、郵晚、甲基糞、硝基甲燒、丙締臘、十八烷基胺、 苯胺、二甲基亞諷、二乙二醇乙酸及祗品醇中的任一種或兩種W上。
[0020] 另外，所述陶瓷糊劑組合物可W通過包含1~50重量％的碳納米管或碳納米管-金 屬復(fù)合體、1~20重量％的有機(jī)粘結(jié)劑、1~30重量％的娃粘合劑，W及1~90重量％的有機(jī) 溶劑來形成。
[0021] 本發(fā)明的又一實施方式設(shè)及一種包含所述陶瓷糊劑組合物的導(dǎo)電性膜。此時，當(dāng) 所述導(dǎo)電性膜的厚度為10~600WI1時，在1.5~220V的外施電壓下的發(fā)熱溫度為40~400°C。
[0022] 有益效果
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的陶瓷糊劑組合物具有表面電阻低的特征，并且通過該特征可W實現(xiàn) 優(yōu)異的發(fā)熱特性及屏蔽、吸收或?qū)щ娞匦?。此外，與常規(guī)的W碳納米管為基礎(chǔ)的糊劑相比， 即使在發(fā)熱溫度非常高的400°C下，也能夠穩(wěn)定地維持糊劑組合物的物理性質(zhì)，從而能夠?qū)?現(xiàn)陶瓷糊劑固有的特性。
[0024] 此外，所述陶瓷糊劑可W通過簡單的工序來容易制備成薄片狀(sheet type)的導(dǎo) 電性膜，并且利用運些可W在保溫或供暖等發(fā)熱產(chǎn)品和電磁波屏蔽及吸收用物品、電極、電 子電路或天線等多種領(lǐng)域中被廣泛利用。
【附圖說明】
[0025] 圖1為示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的利用陶瓷糊劑組合物的導(dǎo)電性膜的圖。
[0026] 圖2為示出在根據(jù)本發(fā)明的一實施例制得的導(dǎo)電性膜上供應(yīng)100V的外施電壓時， 利用熱成像相機(jī)測定的發(fā)熱效果的圖。
[0027] 圖3示出通過實施例1制得的導(dǎo)電性膜根據(jù)外施電壓的溫度變化。
[0028] 圖4示出通過實施例2制得的導(dǎo)電性膜根據(jù)供應(yīng)3次外施電壓的溫度變化。
[0029] 最佳實施方式
[0030] W下，通過具體例或?qū)嵤├龑Ρ景l(fā)明的陶瓷糊劑組合物及其制備方法進(jìn)行更詳細(xì) 的說明。但是，下述具體例或?qū)嵤├齼H是用于詳細(xì)說明本發(fā)明的一個參考，本發(fā)明并不限定 于此，可W W各種形態(tài)來實現(xiàn)。
[0031] 此外，除非進(jìn)行其它定義，否則所有的技術(shù)術(shù)語及科學(xué)術(shù)語具有與本領(lǐng)域技術(shù)人 員通常所理解的意思具有相同的意思。本發(fā)明中，在說明中使用的術(shù)語僅用于有效敘述特 定具體例，并非用于限制本發(fā)明。
[0032] 另外，對于說明書及附加的權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形態(tài)，如果在上下文中沒有 特別的說明的情況下，應(yīng)理解為也包括復(fù)數(shù)形態(tài)。
[0033] 本發(fā)明中使用的術(shù)語"糊劑組合物"是指包括具有固體和液體的中間硬度的狀態(tài)， 例如可W為具有粘附性（召茸結(jié)）或粘結(jié)性（召馬結(jié)）的混合物糊狀。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明一實施例的陶瓷糊劑組合物可W包含碳納米管（carbon nano tube, CNT)或碳納米管-金屬復(fù)合體(CNT-metal nano composi te)、有機(jī)粘結(jié)劑、娃粘合劑、分散 劑及有機(jī)溶劑。
[0035] 在本發(fā)明中，所述碳納米管上裹有一層石墨，表示具有與石墨一樣的sp2結(jié)合的圓 筒形態(tài)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，并且在所述陶瓷糊劑組合物中作為發(fā)熱及高導(dǎo)電性物質(zhì)來使用。尤其 是碳納米管或碳納米管-金屬復(fù)合體即使在比現(xiàn)有的發(fā)熱體組合物中的量相對少的情況 下，也能夠有效地降低陶瓷糊劑組合物的接觸電阻，從而對作為發(fā)熱及高導(dǎo)電性物質(zhì)方面 有效，并且電磁波屏蔽和吸收能力也卓越。
[0036] 可在本發(fā)明中使用的碳納米管不受制備方法及直徑等的限定。所述碳納米管可W 列舉如選自單壁碳納米管（single wall CNT)、雙壁碳納米管(double wall CNT)、多壁碳 納米管(multi wall CNT)及它們的混合物。
[0037] 在本發(fā)明中，所述碳納米管-金屬復(fù)合體是指所述碳納米管和金屬離子被均勻混 合，并通過分子級水平的工序來制得的納米復(fù)合粉末(nano composite p