DE112010003312T5 - Carbon nanotube metal particle complex composition and heated steering wheel using the same - Google Patents

Carbon nanotube metal particle complex composition and heated steering wheel using the same Download PDF

Info

Publication number
DE112010003312T5
DE112010003312T5 DE112010003312T DE112010003312T DE112010003312T5 DE 112010003312 T5 DE112010003312 T5 DE 112010003312T5 DE 112010003312 T DE112010003312 T DE 112010003312T DE 112010003312 T DE112010003312 T DE 112010003312T DE 112010003312 T5 DE112010003312 T5 DE 112010003312T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cnt
solution
steering wheel
metal
complex composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112010003312T
Other languages
German (de)
Other versions
DE112010003312T8 (en
Inventor
Yong-Bae Jung
Tae-soo Kim
Seong-Hoon Yue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LX Hausys Ltd
Original Assignee
LG Hausys Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020090077258A external-priority patent/KR101116472B1/en
Application filed by LG Hausys Ltd filed Critical LG Hausys Ltd
Publication of DE112010003312T5 publication Critical patent/DE112010003312T5/en
Application granted granted Critical
Publication of DE112010003312T8 publication Critical patent/DE112010003312T8/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04Hand wheels
    • B62D1/06Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B62D1/065Steering wheels with heating and ventilating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/18Non-metallic particles coated with metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158Carbon nanotubes
    • C01B32/168After-treatment
    • C01B32/174Derivatisation; Solubilisation; Dispersion in solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/145Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • C22C2026/002Carbon nanotubes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/04Heating means manufactured by using nanotechnology

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kohlenstoffnanoröhrchen-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, die hergestellt wird durch: a) einen Schritt der Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhrchen-Lösung, in der Kohlenstoffnanoröhrchen dispergiert sind; b) einen Schritt des Durchführens einer Säurebehandlung der Kohlenstoffnanoröhrchen-Lösung, die in Arbeitsschritt a) hergestellt wurde; c) einen Schritt des Neutralisierens der Kohlenstoffnanoröhrchen-Lösung, die in Arbeitsschritt b) hergestellt wurde; und d) einen Schritt des Mischens der Kohlenstoffnanoröhrchen-Lösung, die in Arbeitsschritt c) hergestellt wurde, und einer Metalllösung, die Metallteilchen enthält, um die Metallteilchen an die Oberflächen der Kohlenstoffnanoröhrchen zu binden. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein beheiztes Lenkrad, das eine Kohlenstoffnanoröhrchen-Heizbeschichtungsschicht beinhaltet, die aus der Zusammensetzung gebildet ist.The present invention relates to a carbon nanotube-metal particle complex composition which is prepared by: a) a step of preparing a carbon nanotube solution in which carbon nanotubes are dispersed; b) a step of performing an acid treatment of the carbon nanotube solution which was produced in step a); c) a step of neutralizing the carbon nanotube solution that was produced in step b); and d) a step of mixing the carbon nanotube solution prepared in step c) and a metal solution containing metal particles to bond the metal particles to the surfaces of the carbon nanotubes. The present invention also relates to a heated steering wheel that includes a carbon nanotube heating coating layer formed from the composition.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kohlenstoffnanoröhrchen-Metallteilchen Komplexzusammensetzung und ein beheiztes Lenkrad, das eine Kohlenstoffnanoröhrchen-Heizbeschichtungsschicht, die dieselbe verwendet, beinhaltet.The present invention relates to a carbon nanotube metal particle complex composition and a heated steering wheel incorporating a carbon nanotube heating coating layer using the same.

Im Allgemeinen wird ein Lenkrad eines Autos an das vordere Ende eines Lenkrohrs, das mit einem Lenkgetriebe verbunden ist, befestigt, so dass die Drehung des Lenkrads an das Lenkgetriebe über das Lenkrohr übertragen wird, um die Räder zu drehen. Das Lenkrad wird im Allgemeinen aus leichten Materialien, wie zum Beispiel PVC oder Urethan, hergestellt, um die Griffigkeit für den Fahrer zu erhöhen.In general, a steering wheel of a car is attached to the front end of a steering tube connected to a steering gear, so that the rotation of the steering wheel is transmitted to the steering gear via the steering tube to rotate the wheels. The steering wheel is generally made of lightweight materials, such as PVC or urethane, to increase grip for the rider.

Wenn ein Auto über einen langen Zeitraum im Winter auf der Straße geparkt ist, wird das Lenkrad durch die kalte Umgebungsluft gekühlt. Wenn ein Fahrer das Lenkrad greift, können sich seine oder ihre Hände somit kalt anfühlen. Dann wird eine Heizung betrieben, um die Temperatur zu erhöhen oder ein Lenkrad ist mit Leder oder Stoff überzogen, um Wärmeeffekte bereitzustellen und um zu verhindern, dass das Lenkrad Wärmeverlust erleidet. In dem Fall der Verwendung der Heizung muss ein Fahrer einen langen Zeitraum warten, bis die Temperatur steigt. In dem Fall der Verwendung eines Lenkradüberzugs sind Wärmeeffekte nicht signifikant. Somit sind beheizte Lenkräder, die einen Hitzdraht (Heizelement) darin haben und die die Temperatur des Lenkrads unter Verwendung eines Thermostats regeln, im Stand der Technik offenbart.When a car is parked in the street for a long time in winter, the steering wheel is cooled by the cold ambient air. When a driver grabs the steering wheel, his or her hands may feel cold. Then, a heater is operated to increase the temperature, or a steering wheel is covered with leather or cloth to provide heat effects and to prevent the steering wheel from losing heat. In the case of using the heater, a driver must wait a long time until the temperature rises. In the case of using a steering wheel cover, heat effects are not significant. Thus, heated steering wheels having a hot wire (heating element) therein and controlling the temperature of the steering wheel using a thermostat are disclosed in the prior art.

Ein herkömmlich beheiztes Lenkrad hat verschiedene Strukturen. Unter Bezugnahme auf 1, die einen Teil eines beheizten Lenkrads zeigt, beinhaltet das beheizte Lenkrad einen Kern 10, eine Sektion 20 aus synthetischem Harz, die auf einer Außenseite des Kerns 10 gebildet ist, und ein Hitzdrahtpad 30, dass die Sektion 20 aus synthetischem Harz bedeckt und kann des Weiteren ein Leder- oder Stoff-Lenkradüberzug 40, der das Hitzdrahtpad 30 bei Bedarf bedeckt, beinhalten. Das Hitzdrahtpad 30 ist eine Heizeinheit, die einen Hitzdraht 31 (Heizelement), der darauf gebildet ist, und ein Thermostat 32, das die Temperatur regelt, beinhaltet. Der Hitzdraht 31 wird im allgemeinen aus einem metallischen Heizelement, wie zum Beispiel ein Nickelchrom-Draht, oder einem keramischen Heizelement, das einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) hat, gebildet.A conventionally heated steering wheel has different structures. With reference to 1 , which shows part of a heated steering wheel, the heated steering wheel includes a core 10 , a section 20 made of synthetic resin, on an outside of the core 10 is formed, and a hot wire pad 30 that the section 20 made of synthetic resin and may further include a leather or fabric steering wheel cover 40 who made the hot wire pad 30 covered if necessary. The hot wire pad 30 is a heating unit that has a hot wire 31 (Heating element) formed thereon, and a thermostat 32 , which regulates the temperature, includes. The hot wire 31 is generally formed of a metallic heating element, such as a nichrome wire, or a ceramic heating element having a positive temperature coefficient (PTC).

Bei dem herkömmlich beheizten Lenkrad wird jedoch ein kompliziertes Herstellungsverfahren eingesetzt, zum Beispiel Verfahren zur Herstellung eines Hitzdrahtpads und zum Bedecken des Pads, und es hat ein verschlechtertes Griffgefühl (zu weich). Das Lenkrad, an das ein Hitzdrahtpad angebracht ist, muss keine Mustertransferschicht aus Holz oder Metall haben, da eine Mustertransferschicht aus Holz oder Metall nicht durch ein hydraulisches Transferverfahren, bei dem ein Transferfilm gelöst wird und ein Muster auf einen Gegenstand unter Verwendung flüssiger Eigenschaften von Wasser übertragen wird, gebildet wird. Des Weiteren beinhaltet das Lenkrad notwendigerweise ein Thermostat, um die Temperatur das Hitzdrahtpads zu regulieren.However, in the conventionally heated steering wheel, a complicated manufacturing method is used, for example, methods of manufacturing a hot-wire pad and covering the pad, and it has a deteriorated feel (too soft). The steering wheel to which a hot-wire pad is attached need not have a pattern transfer layer of wood or metal because a pattern transfer layer of wood or metal is not solved by a hydraulic transfer method in which a transfer film is released and a pattern on an object using liquid properties of water is formed is formed. Furthermore, the steering wheel necessarily includes a thermostat to regulate the temperature of the hot wire pad.

Da das herkömmlich beheizte Lenkrad direkt von der Hand des Fahrers gegriffen wird, ist es weiter wünschenswert, dass das beheizte Lenkrad wenig Materialien beinhaltet, die einen sich kontinuierlich veränderndes Niveau an Widerstand oder eine sich veränderndes Niveau an negativem Widerstand haben, um einen drastischen Anstieg oder Abfall der Temperatur des Lenkrads zu verhindern. Somit können transparente Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs) bei dem beheizten Lenkrad als ein Heizelement verwendet werden.Further, because the conventionally heated steering wheel is gripped directly by the driver's hand, it is desirable for the heated steering wheel to include few materials having a continuously varying level of resistance or a varying level of negative resistance, a drastic increase, or Fall of the temperature of the steering wheel to prevent. Thus, transparent carbon nanotubes (CNTs) in the heated steering wheel can be used as a heating element.

Hier ist es wichtig, die CNTs zu dispergieren und ausführliche Studien werden durchgeführt, um den Kontaktwiderstand zwischen CNTs zu verringern. Wenn sich der Kontaktwiderstand zwischen CNTs verringert, haben CNTs verringerte elektrische Leitfähigkeit und können als ein transparentes Elektrodenmaterial, was wie folgt offenbart ist, verwendet werden.Here, it is important to disperse the CNTs and extensive studies are being done to reduce the contact resistance between CNTs. As the contact resistance between CNTs decreases, CNTs have reduced electrical conductivity and can be used as a transparent electrode material, which is disclosed as follows.

Die koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2008-0112799 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms auf einem Kunststoffsubstrat unter Verwendung einer CNT-Metallnanoteilchen Mischung, um den Kontaktwiderstand zu verringern. Die Mischung ermöglicht es, dass Metallprecursor an der Oberfläche von CNTs anhaften, um den Gesamtwiderstand eines CNT Dünnfilms zu verringern. Des Weiteren verwendet das Verfahren einen Mechanismus, bei dem Silber Nanoteilchen auf einem Teil der Oberfläche, auf dem die Silber Nanoteilchen durch Wärmebehandlung anhaften, in Cluster wachsen. Die so hergestellte CNT-Metallnanoteilchen Mischung kann eine Widerstandsniveau verringern, aber ermöglicht es nicht, das Silber Nanoteilchen gleichmäßig an CNTs anhaften, um eine stabile Wandstruktur zu bilden, was in nicht einheitlichen Widerstandsniveaus, abhängig von den Teilen, resultiert.The Korean Patent Application No. 10-2008-0112799 discloses a method of forming a thin film on a plastic substrate using a CNT metal nanoparticle blend to reduce contact resistance. The mixture allows metal precursors to adhere to the surface of CNTs to reduce the overall resistance of a CNT thin film. Further, the method uses a mechanism in which silver nanoparticles grow in clusters on a part of the surface on which the silver nanoparticles adhere by heat treatment. The CNT metal nanoparticle mixture thus prepared can reduce a resistance level, but does not allow the silver nanoparticles to uniformly adhere to CNTs to form a stable wall structure, resulting in non-uniform resistance levels depending on the parts.

Wenn die CNT-Metallnanoteilchen Mischung, die durch Absorption gebildet wird, auf einem Kunststofflenkrad, dass eine dreidimensionale (3D) gebogene Struktur hat, abgeschieden wird, um CNTs als ein Heizelement zu verwenden, kann festgestellt werden, dass die Mischung keine einheitlichen Heizeigenschaften zeigt und ein sich veränderndes Niveau an Widerstand bei kontinuierlichem An-/Ausschalten hat. When the CNT metal nanoparticles mixture formed by absorption is deposited on a plastic steering wheel having a three-dimensional (3D) bent structure to use CNTs as a heating element, it can be said that the mixture does not exhibit uniform heating characteristics and has a varying level of resistance with continuous on / off switching.

Da das beheizte Lenkrad direkt von der Hand des Fahrers gegriffen wird, ist es wünschenswert, dass das beheizte Lenkrad wenig Materialien beinhaltet, die ein sich kontinuierlich veränderndes Niveau an Widerstand oder ein sich veränderndes Niveau an negativem Widerstand haben, um einen drastischen Anstieg oder Abfall der Temperatur des Lenkrads zu verhindern.Since the heated steering wheel is gripped directly by the driver's hand, it is desirable that the heated steering wheel include little materials having a continuously varying level of resistance or a varying level of negative resistance to cause a drastic increase or decrease in the Temperature of the steering wheel to prevent.

Wenn CNTs alleine dispergiert und auf einem beheizten Lenkrad abgeschieden sind, ist es aufgrund eines hohen Kontaktwiderstands schwierig, eine gewünschte Menge an Wärme für das beheizte Lenkrad zu erzeugen. Wenn Nanoteilchen alleine dispergiert und auf einem beheizten Lenkrad abgeschieden sind, tritt eine anfängliche Erwärmung aufgrund eines geringen Widerstandskoeffizienten auf.When CNTs alone are dispersed and deposited on a heated steering wheel, it is difficult to generate a desired amount of heat for the heated steering wheel due to high contact resistance. When nanoparticles are dispersed alone and deposited on a heated steering wheel, initial heating occurs due to a low coefficient of resistance.

Wenn Kohlenstoff anstelle von CNTs verwendet wird, verändert sich ein Widerstandsniveau beträchtlich abhängig von der Temperatur, was für ein beheiztes Lenkrad, das eine präzise Temperaturkontrolle erfordert, nicht geeignet ist.When carbon is used instead of CNTs, a resistance level varies considerably depending on the temperature, which is not suitable for a heated steering wheel that requires precise temperature control.

Ein Widerstandsniveau erhöht sich durch einen kontinuierlichen Temperaturanstieg. Ein kontinuierlicher Anstieg des Widerstands verringert einen Fluss an elektrischem Strom, was einen Kurzschluss verursacht, der durch exakte Verwendung von Kohlenstoff vermieden werden kann, um ergänzende Eigenschaften bereitzustellen.A resistance level increases by a continuous rise in temperature. A continuous increase in resistance reduces a flow of electrical current, causing a short circuit that can be avoided by the exact use of carbon to provide supplemental properties.

Die vorliegende Erfindung ist auf die Lösung der Probleme des Stands der Technik gerichtet und stellt ein beheiztes Lenkrad bereit, bei dem ein einfaches Herstellungsverfahren eingesetzt wird, das ein geeignetes Griffgefühl bereitstellt, eine Mustertransferschicht darauf hat, nicht notwendigerweise ein Thermostat beinhaltet, hervorragende Wärmetransfereffizienz hat und Konzentration von Wärme verhindert.The present invention is directed to solving the problems of the prior art, and provides a heated steering wheel employing a simple manufacturing method that provides a proper grip feeling, has a pattern transfer layer thereon, does not necessarily include a thermostat, has excellent heat transfer efficiency, and Concentration of heat prevented.

Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, die durch chemisches Anbringen von Metallnanoteilchen zu einer CNT Lösung hergestellt wird, um eine einheitliche und kontinuierliche elektrische Leitfähigkeit zu haben, und ein beheiztes Lenkrad, das dieselbe verwendet und somit keine Veränderung im Widerstand erfährt, bereit.Further, the present invention provides a carbon nanotube (CNT) metal particle complex composition prepared by chemically attaching metal nanoparticles to a CNT solution to have uniform and continuous electrical conductivity and a heated steering wheel using the same and thus no change in resistance, ready.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein beheiztes Lenkrad bereit, das durch einheitliches Beschichten eines Kunststofflenkrads, dass eine 3-dimensionale (3-D) Struktur hat, mit einer ersten Lösung, die durch Mischen einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung mit einem Bindemittel hergestellt wird, hergestellt wird, wobei sie dabei Heizeigenschaften innerhalb eines genauen Temperaturbereichs hat und keine Veränderung im Widerstand gemäß einer Temperaturveränderung bei 160°C oder weniger aufgrund eines Haftvermögens an dem Kunststofflenkrad zeigt.In addition, the present invention provides a heated steering wheel made by uniformly coating a plastic steering wheel having a 3-dimensional (3-D) structure with a first solution prepared by mixing a CNT-metal particle complex composition with a binder while exhibiting heating properties within an accurate temperature range and exhibiting no change in resistance according to a temperature change at 160 ° C or less due to adhesiveness to the plastic wheel.

In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung durch ein Verfahren hergestellt, dass beinhaltet: a) Herstellung einer CNT Lösung, in der CNTs dispergiert sind; b) Behandeln der hergestellten CNT Lösung mit einer Säure; c) Neutralisieren der CNT Lösung; und d) Mischen der Lösung und einer Metalllösung, die Metallteilchen enthält, und Binden der Metallteilchen an die Oberflächen der CNTs.In accordance with one aspect of the present invention, a carbon nanotube (CNT) metal complex complex is prepared by a process that includes: a) preparing a CNT solution in which CNTs are dispersed; b) treating the prepared CNT solution with an acid; c) neutralizing the CNT solution; and d) mixing the solution and a metal solution containing metal particles and bonding the metal particles to the surfaces of the CNTs.

In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein beheiztes Lenkrad einen Kern, um Steifigkeit des Lenkrads aufrechtzuerhalten, eine Sektion aus synthetischem Harz, die auf einer Außenseite des Kerns gebildet ist, eine CNT Heizbeschichtungsschicht, die durch Beschichten einer Außenseite der Sektion aus synthetischem Harz mit einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung gebildet wird, und eine Elektrode, die elektrisch mit der CNT Heizbeschichtungsschicht verbunden ist, um Wärmeerzeugung zu induzieren, beinhaltet.In accordance with another aspect of the present invention, a heated steering wheel includes a core for maintaining rigidity of the steering wheel, a synthetic resin section formed on an outer side of the core, a CNT heating coating layer formed by coating an outside of the synthetic resin section Resin having a CNT-metal particle complex composition is formed, and an electrode which is electrically connected to the CNT Heizbeschichtungsschicht to induce heat generation includes.

Als solche stellt die vorliegende Erfindung ein beheiztes Lenkrad bereit, bei dem ein einfaches Herstellungsverfahren eingesetzt wird, aufgrund der Bildung einer Heizbeschichtungsschicht durch Aufsprühen einer Dispersionslösung, dass ein angemessenes Griffgefühl der Heizbeschichtungsschicht bereitstellt, das es ermöglicht, dass eine Mustertransferschicht aus Holz oder Metall auf der Heizbeschichtungsschicht gebildet ist, nicht notwendigerweise ein Thermostat beinhaltet, hervorragende Wärmetransfereffizienz der Heizbeschichtungsschicht hat und Wärmekonzentration verhindert.As such, the present invention provides a heated steering wheel employing a simple manufacturing method due to the formation of a heating coating layer by spraying a dispersion solution that provides an adequate feel of the heating coating layer that allows a pattern transfer layer of wood or metal on the Heating coating layer is formed, not necessarily includes a thermostat, has excellent heat transfer efficiency of the Heizbeschichtungsschicht and prevents heat concentration.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, die durch chemisches Anbringen von Metallnanoteilchen zu einer CNT Lösung hergestellt wird, um eine kontinuierliche und gleichmäßige elektrischer Leitfähigkeit zu haben, und ein beheiztes Lenkrad bereit, das dieselbe verwendet und das somit keine Veränderung im Widerstand zeigt. In addition, the present invention provides a carbon nanotube (CNT) metal complex composition prepared by chemically attaching metal nanoparticles to a CNT solution to have continuous and uniform electrical conductivity and a heated steering wheel using the same, and thus none Change in resistance shows.

Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein beheiztes Lenkrad bereit, das durch gleichmäßiges Beschichten eines Kunststofflenkrads, dass eine 3-dimensionale (3-D) Struktur hat, mit einer ersten Lösung, die durch Mischen einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung mit einem Bindemittel hergestellt wird, hergestellt wird, wobei es dabei aufgrund von Haftvermögen an einem Kunststofflenkrad Wärmeeigenschaften innerhalb eines genauen Temperaturbereichs hat und keine Veränderung im Widerstand aufgrund einer Temperaturveränderung bei 160°C oder weniger hat.Further, the present invention provides a heated steering wheel which is prepared by uniformly coating a plastic steering wheel having a 3-dimensional (3-D) structure with a first solution prepared by mixing a CNT-metal particle complex composition with a binder. thereby having heat properties within an accurate temperature range due to adhesiveness to a plastic flywheel and having no change in resistance due to a temperature change at 160 ° C or less.

1 ist eine Konfigurationsansicht eines herkömmlichen beheizten Lenkrads; 1 is a configuration view of a conventional heated steering wheel;

2 ist eine Draufsicht eines beheizten Lenkrads gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 FIG. 10 is a plan view of a heated steering wheel according to an exemplary embodiment of the present invention; FIG.

3 ist eine Schnittzeichnung, die entlang der Linie A-A von 2 genommen wurde; 3 is a sectional drawing taken along the line AA of 2 was taken;

4 eine Schnittzeichnung eines beheizten Lenkrads gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 a sectional view of a heated steering wheel according to another exemplary embodiment of the present invention;

5 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines beheizten Lenkrads gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5 illustrates a method of manufacturing a heated steering wheel according to an exemplary embodiment of the present invention;

6 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung eines beheizten Lenkrads gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 FIG. 10 is a flowchart of the method of manufacturing a heated steering wheel according to the exemplary embodiment of the present invention; FIG.

7(a) veranschaulicht ein Teilchenmodell eines allgemeinen Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) Heizelements; 7 (a) illustrates a particle model of a general carbon nanotube (CNT) heating element;

7(b) veranschaulicht ein Teilchenmodell eines Heizelements, das aus Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs) und leitfähigen Materialien, wie zum Beispiel Silber (Ag) Teilchen oder Metallteilchen, gebildet ist; 7 (b) Figure 11 illustrates a particle model of a heating element formed of carbon nanotubes (CNTs) and conductive materials, such as silver (Ag) particles or metal particles;

8(a) ist ein elektrisches Netzwerkmodell von allgemeinem Kohlenstoff; 8 (a) is an electrical network model of general carbon;

8(b) ist ein elektrisches Netzwerkmodell von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs); 8 (b) is an electrical network model of carbon nanotubes (CNTs);

9 veranschaulicht ein Verfahren von Beispiel 1; 9 illustrates a method of Example 1;

10 ist ein Bild eines beheizten Lenkrads, das mit Lösungen, die im Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellt werden, beschichtet werden soll; 10 Fig. 11 is an image of a heated steering wheel to be coated with solutions prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2;

11 ist ein Bild eines fertigen Produkts, das durch Beschichten des Lenkrads von 10 mit Leder erhalten wird; und 11 is a picture of a finished product made by coating the steering wheel of 10 obtained with leather; and

12 ist eine Kurve, die ein Ergebnis eines Haltbarkeitstests von Beispiel 1 zeigt. 12 FIG. 12 is a graph showing a result of a durability test of Example 1. FIG.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung durch ein Verfahren hergestellt, dass beinhaltet: a) Herstellen einer CNT Lösung, in der CNTs dispergiert sind; b) Behandeln der hergestellten CNT Lösung mit einer Säure; c) Neutralisieren der CNT Lösung; und d) Mischen der CNT Lösung und einer Metalllösung, die Metallteilchen enthält, und Binden der Metallteilchen an die Oberflächen der CNTs.According to the present invention, a carbon nanotube (CNT) metal complex complex is prepared by a process comprising: a) preparing a CNT solution in which CNTs are dispersed; b) treating the prepared CNT solution with an acid; c) neutralizing the CNT solution; and d) mixing the CNT solution and a metal solution containing metal particles, and bonding the metal particles to the surfaces of the CNTs.

Hier können die CNTs mindestens eines sein, das aus mehrwandigen Nanoröhrchen (MWNT), dünnwandigen Nanoröhrchen (TWNT) und einwandigen Nanoröhrchen (SWNT) ausgewählt wird.Here, the CNTs can be at least one selected from multi-walled nanotubes (MWNTs), thin-walled nanotubes (TWNTs), and single-walled nanotubes (SWNTs).

Die CNT Lösung kann durch dispergieren der CNTs in einem Lösungsmittel hergestellt werden.The CNT solution can be prepared by dispersing the CNTs in a solvent.

Die Säurebehandlung kann unter Verwendung mindestens einer, die aus Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Perchlorsäure ausgewählt wird, durchgeführt werden. The acid treatment may be carried out using at least one selected from nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and perchloric acid.

Die Neutralisation kann unter Verwendung mindestens einer, die aus einer wässrigen Natrium hydroxidlösung, einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung und einer wässrigen Ammoniumhydroxidlösung ausgewählt wird, durchgeführt werden.The neutralization may be carried out using at least one selected from an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution and an aqueous ammonium hydroxide solution.

Wenn die CNTs mit einer Säure behandelt werden, werden im Allgemeinen Oxidgruppen zufällig gebildet und der pH steigt, was in Versauerung resultiert. Wenn diese CNTs durch Filtration verwendet werden, unterziehen sich die CNTs einer Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit aufgrund einer Vielzahl von fehlerhaften Elementen in den molekularen CNT Strukturen, die durch die Säure angegriffen werden. Um dieses Problem zu lösen, wird in der vorliegenden Erfindung Neutralisierung der CNTs durchgeführt, um den pH auf 6 oder höher, bevorzugt 7, anzupassen.When the CNTs are treated with an acid, oxide groups are generally formed randomly and the pH increases, resulting in acidification. When these CNTs are used by filtration, the CNTs undergo degradation of electrical conductivity due to a variety of defective elements in the molecular CNT structures that are attacked by the acid. In order to solve this problem, in the present invention, neutralization of the CNTs is carried out to adjust the pH to 6 or higher, preferably 7.

Wenn die Säure-behandelten CNTs nur durch Filtration verwendet werden, existieren Spuren von Säureionen, die dazu führen, dass hinzugefügte Metallnanoteilchen leicht durch übriggebliebene Säureionen oxidiert werden. In der vorliegenden Erfindung werden reine Metallnanoteilchen mit den säurebehandelten CNTs gemischt. Wenn Metallnanoteilchen mit den CNTs ohne Betrachtung des pH gemischt werden, können die Metallnanoteilchen somit vor der physikalischen Absorption von übriggebliebenen Säureionen durch Coulomb-Kraft oxidiert werden.When the acid-treated CNTs are used only by filtration, there are traces of acid ions that cause added metal nanoparticles to be easily oxidized by residual acid ions. In the present invention, pure metal nanoparticles are mixed with the acid-treated CNTs. Thus, when metal nanoparticles are mixed with the CNTs without consideration of the pH, the metal nanoparticles can be oxidized by coulombic force prior to physical absorption of residual acid ions.

Deshalb wird in der vorliegenden Erfindung für das chemische Binden von Metallteilchen an CNTs, bei denen Carboxylgruppen eingeführt wurden, Neutralisation durchgeführt, um zu verhindern, dass Metallteilchen durch Säureionen angegriffen werden, wobei dabei verhindert wird, dass Säureionen bei einem Prozess des stabilisieren der CNTs und bei einem Prozess des chemischen Bindens der Metallteilchen teilnehmen.Therefore, in the present invention, for the chemical bonding of metal particles to CNTs in which carboxyl groups have been introduced, neutralization is performed to prevent metal particles from being attacked by acid ions, thereby preventing acid ions in a process of stabilizing the CNTs and participate in a process of chemical bonding of the metal particles.

Die CNT Lösung wird mit mindestens einer, die aus einer wässrigen Natriumhydroxidlösung, einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung und einer wässrigen Ammoniumhydroxidlösung ausgewählt wird, unter Verwendung von Ultraschall gemischt.The CNT solution is mixed with at least one selected from an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution and an aqueous ammonium hydroxide solution using ultrasound.

Die Metalllösung, die Metallteilchen enthält, kann ein Lösungsmittel; eine Lösung, die durch Mischen von mindestens einem, das aus TOAB, 1,2-Dichlorbenzol, N-Methylpyrrolidon (NMP) und N,N-Dimethylformamid (DMF) ausgewählt wird, mit Formaldehyd oder Acetaldehyd erhalten wird; und mindestens ein Metallsalz, das aus Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag/Cu und Ag/Ni-Salzen ausgewählt wird, beinhalten.The metal solution containing metal particles may be a solvent; a solution obtained by mixing at least one selected from TOAB, 1,2-dichlorobenzene, N-methylpyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylformamide (DMF) with formaldehyde or acetaldehyde; and at least one metal salt selected from Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag / Cu and Ag / Ni salts.

Beispiel der Metallsalze beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, AgCl, AgI, AgBr, AgNO3, AgCN und KAg(CN)2. Bevorzugt können die Metallsalze durch Lösen in einer wässrigen HNO3 Lösung, gefolgt von Hinzufügen einer kleinen Menge an NH3 verwendet werden.Examples of metal salts include, but are not limited to, AgCl, AgI, AgBr, AgNO 3 , AgCN, and KAg (CN) 2 . Preferably, the metal salts can be used by dissolving in an aqueous HNO 3 solution followed by adding a small amount of NH 3 .

Die Metallteilchen, die an die Oberflächen der CNTs gebunden sind, können mindestens eines, das aus Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag/Cu, Ag/Ni und Cu/Ni ausgewählt wird, beinhalten. Des Weiteren können die Metallteilchen, die an die Oberflächen der CNTs gebunden sind, einem Durchmesser von 10 bis 300 nm haben.The metal particles bonded to the surfaces of the CNTs may include at least one selected from Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag / Cu, Ag / Ni, and Cu / Ni. Furthermore, the metal particles bound to the surfaces of the CNTs may have a diameter of 10 to 300 nm.

Das Verfahren kann des Weiteren das Herstellen einer Dispersionslösung durch dispergieren der Lösung von Schritt d) in mindestens einem, das aus MEK, MIBK, Aceton, Cyclohexanon, einer Keton-Lösung, Butoxyethylacetat, Butylcarbitolacetat (BCA) und eine Acetat-Lösung ausgewählt wird; und das Mischen der Dispersionslösung mit einem Bindemittel beinhalten.The method may further comprise preparing a dispersion solution by dispersing the solution of step d) in at least one selected from MEK, MIBK, acetone, cyclohexanone, a ketone solution, butoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA), and an acetate solution; and mixing the dispersion solution with a binder.

Hier kann das Bindemittel mindestens eines sein, das aus einem Polyurethanharz, einem Polyesterharz und einem Acrylharz ausgewählt wird.Here, the binder may be at least one selected from a polyurethane resin, a polyester resin and an acrylic resin.

Beispiel 1example 1

2 mg MWNT und 100 ml destilliertes Wasser wurden in ein Becherglas gegeben und physikalisch bei 15.000 psi wie unter Verwendung eines Microfluidizers (M-110S) dispergiert, wobei dabei eine CNT Lösung erhalten wurde. Die CNT Lösung wurde per Ultraschall mit einer wässrigen Lösung, die Schwefelsäure und Salpetersäure 3:1 enthält, für 1 h unter Verwendung eines Ultraschallgeräts (ULH-700) gemischt.2 mg of MWNT and 100 ml of distilled water were placed in a beaker and physically dispersed at 15,000 psi as using a Microfluidizer (M-110S), thereby obtaining a CNT solution. The CNT solution was ultrasonically mixed with an aqueous solution containing sulfuric acid and nitric acid 3: 1 for 1 hour using an ultrasonicator (ULH-700).

Dann wurde die CNT Lösung mit einer wässrigen NaOH Lösung neutralisiert. Eine RX haltige Lösung wurde durch Mischen von TOAB in wässrigen DMF, 10 ml Toluol und 1 ml Acetaldehyd, gefolgt von der Zugabe einer wässrigen Salpetersäurelösung und 0.1 g AgCl und langsamer Zugabe von konzentriertem NH3 hergestellt. Anschließend wurde die RX haltige Lösung zu den MWNT, die NaOH enthalten, hinzugegeben und bei 80°C für 3 h gemischt, um eine Phasentransferreaktion durchzuführen, so dass Ag Teilchen extrahiert wurden und an die Oberfläche der CNTs gebunden wurden. Die Reaktionslösung wurden unter Verwendung einer Aluminiummembran (Anodisc, 200 nm) und eines Filters filtriert und dann in einer MEK Lösung dispergiert, gefolgt von der Zugabe eines Bindemittel (EXP-7, LG Chem Ltd.), wobei dabei eine CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde (siehe 9).Then, the CNT solution was neutralized with an aqueous NaOH solution. An RX-containing solution was prepared by mixing TOAB in aqueous DMF, 10 ml of toluene and 1 ml of acetaldehyde, followed by Addition of an aqueous nitric acid solution and 0.1 g of AgCl and slow addition of concentrated NH 3 produced. Subsequently, the RX-containing solution was added to the MWNT containing NaOH and mixed at 80 ° C for 3 hours to perform a phase transfer reaction so that Ag particles were extracted and bonded to the surface of the CNTs. The reaction solution was filtered using an aluminum membrane (Anodisc, 200 nm) and a filter and then dispersed in a MEK solution, followed by addition of a binder (EXP-7, LG Chem Ltd.), thereby using a CNT-metal particle complex composition according to of the present invention (see 9 ).

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

2 mg MWNT und 100 ml destilliertes Wasser wurden in ein Becherglas gegeben und physikalisch bei 15.000 psi unter Verwendung eines Microfluidizers (M-110S) dispergiert, wobei dabei eine CNT Lösung erhalten wurde. Die CNT Lösung wurde per Ultraschall mit 10 ml NMP für 10 h unter Verwendung eines Ultraschallgeräts (ULH-700) gemischt.2 mg of MWNT and 100 ml of distilled water were placed in a beaker and physically dispersed at 15,000 psi using a Microfluidizer (M-110S), thereby obtaining a CNT solution. The CNT solution was ultrasonically mixed with 10 ml of NMP for 10 hours using an ultrasound machine (ULH-700).

Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aluminiummembran (Anodisc, 200 nm) und eines Filters filtriert und dann wurde eine Silber Precursor-Lösung, die durch Mischen von 5 g Silbernitrat und 4.5 ml Butylamin mit 60 ml Toluol hergestellt wurde, filtriert, wobei dabei eine CNT-Metallnanoteilchen Mischung hergestellt wurde.The solution was filtered using an aluminum membrane (Anodisc, 200 nm) and a filter, and then a silver precursor solution prepared by mixing 5 g of silver nitrate and 4.5 ml of butylamine with 60 ml of toluene was filtered, thereby obtaining a CNT Metal nanoparticles mixture was prepared.

Die Mischung wurde thermisch bei 120°C oder weniger für 2 h behandelt und dann in einer MEK Lösung dispergiert, gefolgt von der Zugabe eines Bindemittel (EXP-7, LG Chem Ltd.), wobei dabei eine CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung hergestellt wurde.The mixture was thermally treated at 120 ° C or less for 2 hours and then dispersed in a MEK solution, followed by addition of a binder (EXP-7, LG Chem Ltd.), thereby preparing a CNT-metal particle complex composition.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

2 mg MWNT und 100 ml MEK wurden in ein Becherglas gegeben und physikalisch bei 15.000 psi unter Verwendung eines Microfluidizers (M-1105) dispergiert, wobei dabei eine CNT Lösung erhalten wurde. Die CNT Lösung wurde mit einem Bindemittel (EXP-7, LG Chem Ltd.) gemischt, wobei dabei eine Lösung hergestellt wurde.2 mg of MWNT and 100 ml of MEK were placed in a beaker and physically dispersed at 15,000 psi using a Microfluidizer (M-1105), thereby obtaining a CNT solution. The CNT solution was mixed with a binder (EXP-7, LG Chem Ltd.), thereby preparing a solution.

Experimentelles Beispiel 1Experimental Example 1

Ein 3D-strukturiertes Kunststofflenkrad (Urethan) wurde gleichmäßig mit jeder der in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Lösungen sprühbeschichtet. Jedes Lenkrad wurde bei 100°C oder weniger für 2 h unter Berücksichtigung der Deformationstemperatur des Urethanlenkrads getrocknet, gefolgt von der Messung des Flächenwiderstands an drei Punkten das Lenkrads (siehe 10 und 11) zweimal unter Verwendung eines Oberflächenwiderstand-Messgeräts (MCP-HT 450) und die Ergebnisse sind in Tab. 1 veranschaulicht. Erster Test Zweiter Test Durchschnittl. Flächenwiderstand A B C A B C (Ω/qm) Beispiel 1 15.8 15.7 15.8 15.9 15.6 15.8 14.8 Vergleichsbeispiel 1 17.4 14.7 16.5 16.3 15.9 18.2 16.5 Vergleichsbeispiel 2 106 oder mehr 106 oder mehr 106 oder mehr 106 oder mehr 106 oder mehr 106 oder mehr 106 oder mehr A 3D structured plastic wheel (urethane) was spray-coated uniformly with each of the solutions prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Each steering wheel was dried at 100 ° C or less for 2 hours in consideration of the deformation temperature of the urethane steering wheel, followed by measurement of surface resistance at three points of the steering wheel (see 10 and 11 ) twice using a surface resistance measuring device (MCP-HT 450) and the results are shown in Table 1. First test Second test Avg. sheet resistance A B C A B C (Ω / sq) example 1 15.8 15.7 15.8 15.9 15.6 15.8 14.8 Comparative Example 1 17.4 14.7 16.5 16.3 15.9 18.2 16.5 Comparative Example 2 106 or more 106 or more 106 or more 106 or more 106 or more 106 or more 106 or more

Wenn CNTs nur in Vergleichsbeispiel 2 verwendet werden, hat das Lenkrad einen hohen Flächenwiderstand von 106 oder mehr und ist somit nicht für ein beheiztes Lenkrad geeignet. Im Fall der CNT-Metallnanoteilchen Mischung gemäß Vergleichsbeispiel 1, ist Silber (Ag) nicht gleichmäßig dispergiert und somit sind die Widerstandsunterschiede zwischen den Punkten beträchtlich. D. h. eine CNT-Metallnanoteilchen Komplexzusammensetzung hat einen einheitlichen Oberflächenwiderstand und ist somit für ein Heizelement geeignet.When CNTs are used only in Comparative Example 2, the steering wheel has a high sheet resistance of 106 or more and thus is not suitable for a heated steering wheel. In the case of the CNT metal nanoparticle blend according to Comparative Example 1, silver (Ag) is not uniformly dispersed, and hence the difference in resistance between the dots is considerable. Ie. A CNT metal nanoparticle complex composition has a uniform surface resistance and thus is suitable for a heating element.

Experimentelles Beispiel 2 Experimental Example 2

Das Lenkrad, das unter Verwendung der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde mit Leder überzogen, um ein Endprodukt zu bilden (siehe 11), welches einem Temperatur-Anstiegstest durch Anwenden einer Gleichspannung (DC) von 12 V unter Verwendung eines IT6720 Netzteils unterzogen wurde. Das Lenkrad, das unter Verwendung der Mischung gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, wurde mit Leder überzogen, um ein Endprodukt zu bilden, an das Gleichspannung von 12 V unter Verwendung eines IT6720 Netzteils angelegt wurde. Die Temperatur des Lenkrads stieg innerhalb von 2 min, wurde kurzgeschlossen und fiel aus. Des Weiteren floss kein elektrischer Strom in dem Lenkrad, das unter Verwendung der Lösung gemäß Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, bei einem Gleichstrom von 12 V.The steering wheel made using the composition of Example 1 was leather-coated to form a final product (see 11 ) subjected to a temperature rise test by applying a DC voltage of 12 V using an IT6720 power supply. The steering wheel made using the mixture of Comparative Example 1 was leather-coated to form a final product to which was applied a DC voltage of 12 V using an IT6720 power supply. The temperature of the steering wheel rose within 2 min, was shorted and dropped out. Further, no electric current flowed in the steering wheel manufactured by using the solution according to Comparative Example 2 at a direct current of 12 V.

Experimentelles Beispiel 3Experimental Example 3

Das Lenkrad, das unter Verwendung der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde mit Leder überzogen, um ein Endprodukt zu bilden, welches in einer Tieftemperaturkammer bei –20°C für 6 h gekühlt wurde. Dann wurde das Produkt bei einer Raumtemperatur von 25°C platziert, wobei zu diesem Zeitpunkt eine Gleichspannung von 12 V unter Verwendung eines IT6720 Netzteils angelegt wurde und die Temperaturänderungen auf der Oberfläche des Lenkrads wurden unter Verwendung eines Thermoelements gemessen. Vergleichbar mit einem Ergebnis eines Haltbarkeitstests in 12, stieg die Temperatur des Lenkrads auf 25°C oder höher innerhalb 1 min und somit begann die Oberfläche des Lenkrads warm zu werden und die Temperatur erreichte ungefähr 35°C nach 5 min. Das Lenkrad erreichte einen Standard für beheizte Lenkräder (ES 56100-05), bei dem ein beheiztes Lenkrad 40°C innerhalb von 15 min erreichen muss. Als ein Ergebnis des Langzeitstabilitätstests des Lenkrads ohne einen PID Kontroller, der eine konstante Temperatur des Lenkrads aufrechterhält, wurde das Lenkrad des Weiteren bei 50 bis 53°C gehalten und wurde nicht verbrannt oder deformiert.The steering wheel made using the composition of Example 1 was leather-coated to form a final product which was cooled in a cryogenic chamber at -20 ° C for 6 hours. Then, the product was placed at a room temperature of 25 ° C, at which time a DC voltage of 12 V was applied using an IT6720 power supply, and the temperature changes on the surface of the steering wheel were measured using a thermocouple. Comparable with a result of a durability test in 12 , the temperature of the steering wheel rose to 25 ° C or higher within 1 min and thus the surface of the steering wheel began to warm up and the temperature reached about 35 ° C after 5 min. The steering wheel achieved a standard for heated steering wheels (ES 56100-05), where a heated steering wheel must reach 40 ° C within 15 minutes. Further, as a result of the long-term stability test of the steering wheel without a PID controller maintaining a constant temperature of the steering wheel, the steering wheel was maintained at 50 to 53 ° C and was not burned or deformed.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung als solche unter Verwendung einer Phasentransferreaktion hergestellt werden, um Metallnanoteilchen gleichmäßig in CNTs zu dispergieren, während verhindert wird, dass Metallnanoteilchen von den CNTs bei der Herstellung einer Dispersionslösung getrennt werden.As such, according to the present invention, a CNT-metal particle complex composition can be prepared using a phase transfer reaction to uniformly disperse metal nanoparticles into CNTs while preventing metal nanoparticles from being separated from the CNTs in preparing a dispersion solution.

Bei der CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung kann eine Stromdichte von ungefähr 1000 x höher als die eines Kupferdrahts erhalten werden und der Kontaktwiderstand kann durch eine Chart-Transferpassage von Metallnanoteilchen, die an die CNTs gebunden sind, verringert werden, da der spezifische Widerstand aufgrund einer kovalenten Kohlenstoff-Kohlenstoffbindung als ein einzigartiges Merkmal von CNTs und eines Fließmusters des elektrischen Stroms durch die kovalenten Bindung verschwindet.In the CNT-metal particle complex composition, a current density of about 1000 times higher than that of a copper wire can be obtained and the contact resistance can be reduced by a chart transfer passage of metal nanoparticles bound to the CNTs, because the resistivity due to a covalent carbon -Carbon bonding as a unique feature of CNTs and a flow pattern of electrical current through the covalent bond disappears.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die CNTs und die Metallnanoteilchen nicht voneinander getrennt in einer Beschichtungslösung, die ein Bindemittel enthält, da die Metallteilchen gleichmäßig in jedem CNT Teilchen dispergiert sind und starke chemische Bindungen zwischen den Metallnanoteilchen und den CNTs erzeugt werden. Des Weiteren wird die CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, die gleichmäßig auf einem 3D Kunststofflenkrad angewendet wird, sicher daran gebunden, wobei dabei die Bildung eines negativen Widerstands oder die Trennung der Metallnanoteilchen, was Kontaktwiderstand verursacht, verhindert wird. Die CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung wird nicht nur zur Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit verwendet, sondern ebenfalls um es möglich zu machen, dass das beheizte Lenkrad eine konstante und einheitliche Temperatur innerhalb eines erforderlichen Heizbereichs aufrechterhält.According to the present invention, the CNTs and the metal nanoparticles are not separated from each other in a coating solution containing a binder because the metal particles are uniformly dispersed in each CNT particle and strong chemical bonds are generated between the metal nanoparticles and the CNTs. Further, the CNT-metal particle complex composition uniformly applied to a 3D plastic wheel is securely bonded thereto, thereby preventing the formation of a negative resistance or the separation of the metal nanoparticles, which causes contact resistance. The CNT-metal particle complex composition is used not only to reduce electrical conductivity, but also to make it possible for the heated steering wheel to maintain a constant and uniform temperature within a required heating range.

Ein beheiztes Lenkrad gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Kern, um Steifigkeit des Lenkrads aufrecht zu erhalten, eine Sektion aus synthetischen Harzes, die auf einer Außenseite des Kerns gebildet ist, eine CNT Heizbeschichtungsschicht, die durch Beschichten einer Außenseite der Sektion aus synthetischen Harzes mit der CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung gebildet wird, und eine Elektrode, die elektrisch mit der CNT Heizbeschichtungsschicht verbunden ist, um Wärmebildung zu induzieren.A heated steering wheel according to the present invention includes a core for maintaining rigidity of the steering wheel, a synthetic resin section formed on an outer side of the core, a CNT heating coat layer formed by coating an outside of the synthetic resin section with the CNT metal particle complex composition is formed, and an electrode which is electrically connected to the CNT Heizbeschichtungsschicht to induce heat generation.

Die CNT Heizbeschichtungsschicht ist mit der CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, bei der die CNT Teilchen und Metallteilchen chemisch miteinander verbunden sind, beschichtet.The CNT heating-coat layer is coated with the CNT-metal particle complex composition in which the CNT particles and metal particles are chemically bonded together.

Eine Außenfläche der CNT Heizbeschichtungsschicht kann mit einem Überzug überzogen sein.An outer surface of the CNT heating coat layer may be coated.

Der Überzug kann jedes, das aus Leder, Stoff und Polyurethan (PU) ausgewählt wird, beinhalten.The cover may include any selected from leather, fabric and polyurethane (PU).

Eine Transferschicht kann durch ein hydraulisches Transferverfahren auf einer Außenfläche der CNT Heizbeschichtungsschicht gebildet sein. A transfer layer may be formed by a hydraulic transfer method on an outer surface of the CNT heating-coat layer.

Eine externe Beschichtungsschicht kann auf einer Außenseite der Transferschicht gebildet sein.An external coating layer may be formed on an outer side of the transfer layer.

Als nächstes werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.Next, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

2 ist eine Draufsicht eines beheizten Lenkrads gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zeigt, dass eine Abdeckung von einer Speicher entfernt wurde und 3 ist eine Schnittzeichnung, die entlang der Linien A-A von 2 genommen wurde. Wie in den 2 und 3 gezeigt, beinhaltet das beheizte Lenkrad 100 gemäß der Ausführungsform einen Kern 110, der aus Stahl oder einer leichten Legierung gebildet ist, eine Sektion 120 aus synthetischem Harz, die auf einer Außenseite des Kerns 110 gebildet ist, eine CNT Heizbeschichtungsschicht 130, die durch Beschichten einer Außenseite der Sektion 120 aus synthetischem Harz mit einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung gebildet ist, und eine Abdeckung 140, die auf der CNT Heizbeschichtungsschicht 130 gebildet ist. 2 FIG. 10 is a top view of a heated steering wheel according to an exemplary embodiment of the present invention, showing that a cover has been removed from a memory and FIG 3 is a sectional drawing taken along the lines AA of 2 was taken. As in the 2 and 3 shown, includes the heated steering wheel 100 according to the embodiment, a core 110 made of steel or a light alloy, a section 120 made of synthetic resin, on an outside of the core 110 is formed, a CNT Heizbeschichtungsschicht 130 By coating an outside of the section 120 made of synthetic resin with a CNT-metal particle complex composition, and a cover 140 placed on the CNT heating coat layer 130 is formed.

Der Kern 110 beinhaltet einen Kranz 111 und eine Speiche 112 und hat verschiedene Querschnitte, wie zum Beispiel eine runde Form, eine

Figure 00130001
Form und ein ”H” Form, etc.The core 110 includes a wreath 111 and a spoke 112 and has different cross sections, such as a round shape, one
Figure 00130001
Shape and an "H" shape, etc.

Die Sektion 120 aus synthetischem Harz kann durch Formen von PU, geschäumtes Polystyrol (EPS) oder geschäumtes Polypropylen (EPP) in einen Schaumstoff (geschäumter Kunststoff) oder durch Spritzgiessen von synthetischen Harzen, wie zum Beispiel ABS, etc. gebildet werden.The section 120 Synthetic resin can be formed by molding PU, foamed polystyrene (EPS) or foamed polypropylene (EPP) into a foam (foamed plastic) or by injection molding of synthetic resins such as ABS, etc.

Die CNT Heizbeschichtungsschicht 130 ist eine Schicht, die durch Sprühen einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung auf die Sektion 120 aus synthetischem Harz gebildet werden, bevorzugt durch Sprühen einer CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, bei der Metallteilchen, zum Beispiel Silber (Ag) Teilchen, chemisch an die CNTs gebunden sind.The CNT heating coating layer 130 is a layer obtained by spraying a CNT-metal particle complex composition on the section 120 of synthetic resin, preferably by spraying a CNT-metal particle complex composition in which metal particles, for example, silver (Ag) particles, are chemically bonded to the CNTs.

Die CNT Heizbeschichtungsschicht 130 kann eine Beschichtungsmasse pro Flächeneinheit von 3 bis 15 g/m2 haben.The CNT heating coating layer 130 may have a coating weight per unit area of 3 to 15 g / m 2 .

Eine Elektrode 131, die elektrisch mit der CNT Heizbeschichtungsschicht 130 verbunden ist, um Wärmeerzeugung zu induzieren, wird gebildet. Ein Thermostat 132 kann mit der Elektrode 131, bei Bedarf, verbunden sein. Da es möglich ist, die Temperatur basierend auf einzigartigen Eigenschaften der CNTs zu kontrollieren (Kontrolle elektrischer Ladungen), kann das Thermostat 132 jedoch weggelassen werden. Wenn es verwendet wird, ist das Thermostat 132 mit einem Netzanschluss 133 verbunden.An electrode 131 electrically connected to the CNT heating coating layer 130 is connected to induce heat generation is formed. A thermostat 132 can with the electrode 131 if necessary, be connected. Since it is possible to control the temperature based on unique characteristics of the CNTs (control of electrical charges), the thermostat can 132 however, be omitted. When it is used, the thermostat is 132 with a mains connection 133 connected.

Ein CNT ist ein anisotropes Material, das einen Durchmesser und eine Länge von mehreren 100 Mikrometern (μm) hat. Bei einem CNT ist ein Kohlenstoffatom an drei andere Kohlenstoffatome gebunden, um eine hexagonale Honigwabenstruktur zu bilden. Eine Nanoröhrchen-Struktur wird durch Ziehen eines Honigwabenmusters auf einem flachen Blatt Papier und Rollen des Blatt Papiers gebildet. D. h., ein einzelnes Nanoröhrchen hat eine Form eines hohlen Rohrs oder Zylinders. Ein Nanoröhrchen wird so genannt, da das Rohr im Allgemeinen einen kleinen Durchmesser von ungefähr 1 Nanometer (1/1 Milliarde Meter) hat. Da die Nanoröhrchenstruktur durch Ziehen eines Honigwabenmusters auf einem flachen Blatt Papier und Rollen des Blatt Papiers gebildet wird, können CNTs in einen elektrischen Leiter in einer Armsesselstruktur oder einen Halbleiter in einer Zickzack-Struktur gebildet werden, gemäß einem Winkel, bei dem das Blatt Papier gerollt wird.A CNT is an anisotropic material that has a diameter and length of several 100 microns (μm). In a CNT, one carbon atom is bonded to three other carbon atoms to form a hexagonal honeycomb structure. A nanotube structure is formed by drawing a honeycomb pattern on a flat sheet of paper and rolling the sheet of paper. That is, a single nanotube has a shape of a hollow tube or cylinder. A nanotube is so called because the tube generally has a small diameter of about 1 nanometer (1/1 billion meters). Since the nanotube structure is formed by drawing a honeycomb pattern on a flat sheet of paper and rolling the sheet of paper, CNTs can be formed into an electrical conductor in an armchair structure or a semiconductor in a zigzag structure according to an angle at which the sheet of paper is rolled becomes.

Der Überzug 140 ist ein Obermaterial aus Leder, Stoff oder PU. Das Leder oder der Stoff bedeckt die CNT Heizbeschichtungsschicht 130 und ist damit durch Annähen verbunden, und das PU bedeckt die CNT Heizbeschichtungsschicht 130 und ist damit durch beschichten verbunden.The coating 140 is an upper made of leather, fabric or PU. The leather or fabric covers the CNT heating coating layer 130 and is connected to it by sewing, and the PU covers the CNT heating coat layer 130 and is associated with it by coating.

Eine allgemeine Information über ein Heizelement, das CNTs verwendet, ist im Detail in dem koreanischen Patent Nr. 074988 offenbart und die Beschreibung davon wird somit weggelassen.General information about a heating element using CNTs is described in detail in US Pat Korean Patent No. 074988 and the description thereof is thus omitted.

Wie in den 5 und 6 gezeigt, wird das beheizte Lenkrad, das die oben genannte Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung hat, wie folgt hergestellt. Die Sektion 120 aus synthetischem Harz ist auf der Außenseite des Kerns 110 in S1 gebildet. Dann wird eine Dispersionslösung (Lg), d. h. eine CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, bei der Metallteilchen chemisch an die Oberflächen von CNTs gebunden sind, auf die Außenseite der Sektion 120 aus synthetischem Harz gesprüht, um die CNT Heizbeschichtungsschicht 130 in S2 zu bilden. Die Elektrode 131 wird auf der CNT Heizbeschichtungsschicht 130 in S3 gebildet, wobei das Thermostat 132 bei Bedarf installiert wird, und dann wird die Außenseite der CNT Heizbeschichtungsschicht 130 mit dem Überzug 140 beschichtet, wobei dabei das beheizte Lenkrad vervollständigt wird.As in the 5 and 6 As shown, the heated steering wheel having the above configuration according to the present invention is manufactured as follows. The section 120 made of synthetic resin is on the outside of the core 110 formed in S1. Then, a dispersion solution (Lg), ie, a CNT-metal particle complex composition in which metal particles are chemically bonded to the surfaces of CNTs, is applied to the outside of the section 120 sprayed from synthetic resin to the CNT heating coating layer 130 to form in S2. The electrode 131 is on the CNT heating coating layer 130 formed in S3, the thermostat 132 is installed if necessary, and then the outside of the CNT Heizbeschichtungsschicht 130 with the coating 140 coated, while the heated steering wheel is completed.

Unter Bezugnahme auf 4 kann ein beheiztes Lenkrad gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Kern 110, eine Sektion 120 aus synthetischem Harz, die auf einer Außenseite des Kerns 110 gebildet bist, und eine CNT Heizbeschichtungsschicht 130, die auf einer Außenseite der Sektion 120 aus synthetischem Harz gebildet ist, beinhalten. Eine Mustertransferschicht 150 aus Holz oder Metall kann auf einer Außenseite der CNT Heizbeschichtungsschicht 130 gebildet sein und eine externe Beschichtungsschicht 160 kann des Weiteren auf einer Außenseite der Transferschicht 150 gebildet sein. Die Mustertransferschicht 150 aus Holz oder Metall kann durch ein bekanntes hydraulisches Transferverfahren gebildet werden und die externe Beschichtungsschicht 160 kann auf die Oberfläche der Transferschicht 150 unter Verwendung verschiedener Materialien und Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, aufgetragen werden.With reference to 4 For example, a heated steering wheel according to another exemplary embodiment of the invention may have a core 110 , a section 120 made of synthetic resin, on an outside of the core 110 are formed, and a CNT Heizbeschichtungsschicht 130 on the outside of the section 120 made of synthetic resin. A pattern transfer layer 150 made of wood or metal can on an outside of the CNT heating coat layer 130 be formed and an external coating layer 160 may further be on an outside of the transfer layer 150 be formed. The pattern transfer layer 150 made of wood or metal can be formed by a known hydraulic transfer method and the external coating layer 160 can be on the surface of the transfer layer 150 using various materials and methods known in the art.

Ein Hitzdraht Heizelement, das für ein herkömmliches beheiztes Lenkrad verwendet wird, ermöglicht es einem beheizten Element lokal mit einem Hitzdraht in Kontakt zu kommen und somit ist die Wärmetransfereffizienz in Bezug auf das beheizte Element verringert und es benötigt einen langen Zeitraum, um die maximale Temperatur zu erreichen. Ein CNT Heizelement, das für das beheizte Lenkrad verwendet wird, gemäß der Erfindung ermöglicht es jedoch einem beheizten Element vollständig mit einer Heizschicht in Kontakt zu kommen, wobei die Wärmetransfereffizienz zu dem beheizten Element hervorragend ist und es einen kurzen Zeitraum benötigt, um die maximale Temperatur zu erreichen.A hot wire heating element used for a conventional heated steering wheel allows a heated element to locally contact a hot wire and thus the heat transfer efficiency with respect to the heated element is reduced and it takes a long time to reach the maximum temperature to reach. However, a CNT heating element used for the heated steering wheel according to the invention makes it possible for a heated element to fully come into contact with a heating layer, wherein the heat transfer efficiency to the heated element is excellent and it takes a short time to reach the maximum temperature to reach.

Wie in den 7(a) und 8(a) zu sehen, hat ein allgemeines Kohlenstoff-Heizelement (Fluoren, amorpher Kohlenstoff und Graphit) einen negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstands, was eine Charakteristik von Kohlenstoff ist, und somit ist die Zuverlässigkeit nicht gesichert, da sich der Widerstand durch wiederholte Verwendung verringert. Des Weiteren hat ein herkömmliches Metall-Heizelement einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands und somit ist die Zuverlässigkeit nicht gesichert, da sich der Widerstand durch wiederholte Verwendung erhöht. Im Gegensatz dazu, wie in den 7(b) und 8(b) zu sehen, haben die CNTs weniger Spots bei denen ein Kurzschluss auftreten kann, wobei dabei ein stabiler Widerstand bereitgestellt wird, da CNTs eine lineare Molekülstruktur haben anstelle einer kugelförmigen Struktur. Insbesondere zeigt ein Heizelement, das aus der CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, bei der Metallteilchen chemisch an die Oberfläche der CNTs gebunden sind, gebildet ist, Eigenschaften eines positiven Temperaturkoeffizienten (PTC), um einen Temperaturkoeffizienten des Widerstands von nahezu 0 zu haben, und sichert leicht die Zuverlässigkeit ohne Änderung des Widerstands bei wiederholter Verwendung. Diese Eigenschaften werden nicht nur durch Mischen von Kohlenstoff, das einen negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstands hat, mit einem Metall, das einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands hat, realisiert, sondern ebenfalls durch chemisches Binden von Leitern, die Metallteilchen enthalten, an die Oberflächen der CNTs.As in the 7 (a) and 8 (a) As can be seen, a general carbon heater (fluorene, amorphous carbon and graphite) has a negative temperature coefficient of resistance, which is a characteristic of carbon, and thus reliability is not assured as resistance decreases with repeated use. Further, a conventional metal heater has a positive temperature coefficient of resistance, and thus the reliability is not secured because the resistance increases by repeated use. In contrast, as in the 7 (b) and 8 (b) The CNTs have fewer spots where a short circuit can occur, providing a stable resistance because CNTs have a linear molecular structure rather than a spherical structure. In particular, a heating element formed of the CNT-metal particle complex composition in which metal particles are chemically bonded to the surface of the CNTs exhibits positive temperature coefficient (PTC) properties to have a temperature coefficient of resistance of close to 0, and secures easily the reliability without changing the resistance with repeated use. These properties are realized not only by mixing carbon having a negative temperature coefficient of resistance with a metal having a positive temperature coefficient of resistance, but also by chemically bonding conductors containing metal particles to the surfaces of the CNTs.

Wie bei einem elektrischen Netzwerkmodel von allgemeinem Kohlenstoff in 8(a) gezeigt, werden allgemeine Kohlenstoffteilchen miteinander in Kontakt gebracht und somit die Ableitung von Elektrizität dorthindurch ermöglicht. Während des Beschichtens können Kohlenstoffteilchen an einem bestimmten Spot agglomeriert sein. In diesem Fall kann Wärme erzeugt werden, fokussiert an dem Spot. Wie in einem elektrischen Netzwerkmodel von CNTs von 8(b) gezeigt, wird jedoch ein elektrisches Netzwerk etabliert, um das Ableiten der Elektrizität dorthindurch zu ermöglichen, sogar obwohl CNT Teilchen anstelle benachbart zu sein, einen Abstand voneinander getrennt sind. Deshalb stellen CNTs äquivalente oder größere Leistung mit einer beträchtlich kleinen Menge verglichen mit allgemeinem Kohlenstoff bereit, wobei dabei eine Möglichkeit der Agglomeration von CNT Teilchen in einem bestimmten Spot ausgeschlossen wird, wobei dabei einheitliche Wärmeverteilung ohne Wärmekonzentration gesichert wird.As with a general network electrical network model in 8 (a) As shown, common carbon particles are brought into contact with each other, thus allowing the dissipation of electricity therethrough. During coating, carbon particles may be agglomerated at a particular spot. In this case, heat can be generated, focused at the spot. As in an electrical network model of CNTs of 8 (b) however, an electrical network is established to allow the dissipation of electricity therethrough, even though CNT particles are spaced apart, rather than being adjacent. Therefore, CNTs provide equivalent or greater power with a considerably small amount compared to general carbon, thereby precluding a possibility of agglomeration of CNT particles in a particular spot while ensuring uniform heat distribution without heat concentration.

Wie oben beschrieben verwendet das beheizte Lenkrad gemäß den Ausführungsformen der Erfindung ein Verfahren des Sprühens von CNTs und Leitern, die Metallteilchen beinhalten, anstelle eines Verfahrens des Anbringens eines Hitzdrahtpads, das bei der Herstellung eines herkömmlich beheizten Lenkrads verwendet wird, wobei dabei die Herstellungskosten bemerkenswert verringert werden. Des Weiteren kann es das beheizte Lenkrad gemäß der Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen, dass darin eine Mustertransferschicht aus Holz oder Metall gebildet wird, hat es ein sauberes Griffgefühl und verschiedene Formen und Widerstandsdesigns hat und beträchtlich Energie verglichen mit einem Lenkrad im Stand der Technik spart. Des Weiteren kann das beheizte Lenkrad gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgrund der Eigenschaften der CNTs (Kontrolle elektrischer Ladungen) kein Thermostat benötigen.As described above, the heated steering wheel according to the embodiments of the invention uses a method of spraying CNTs and conductors including metal particles, instead of a method of attaching a hot wire pad used in manufacturing a conventionally heated steering wheel, thereby remarkably reducing the manufacturing cost become. Further, the heated steering wheel according to the embodiments of the invention can enable a pattern transfer layer of wood or metal to be formed therein, it has a clean grip feeling and has various shapes and resistance designs, and saves considerably energy compared with a steering wheel in the prior art. Furthermore, according to the embodiments of the present invention, the heated steering wheel may not require a thermostat due to the characteristics of the CNTs (control of electric charges).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • KR 10-2008-0112799 [0008] KR 10-2008-0112799 [0008]
  • KR 074988 [0078] KR 074988 [0078]

Claims (14)

Eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung, die durch ein Verfahren hergestellt wird, das umfasst: a) Herstellen einer CNT Lösung, in der CNTs dispergiert sind; b) Behandeln der CNT Lösung mit einer Säure; c) Neutralisieren der CNT Lösung; und d) Mischen der CNT Lösung und einer Metalllösung, die Metallteilchen enthält, und Binden der Metallteilchen an die Oberflächen der CNTs.A carbon nanotube (CNT) metal particle complex composition prepared by a process comprising: a) preparing a CNT solution in which CNTs are dispersed; b) treating the CNT solution with an acid; c) neutralizing the CNT solution; and d) mixing the CNT solution and a metal solution containing metal particles, and bonding the metal particles to the surfaces of the CNTs. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die CNTs mindestens eines umfassen, das aus mehrwandigen Nanoröhrchen (MWNT), dünnwandigen Nanoröhrchen (TWNT) und einwandigen Nanoröhrchen (SWNT) ausgewählt wird.The (CNT) metal particle complex composition of claim 1, wherein the CNTs comprise at least one selected from multi-walled nanotube (MWNT), thin-walled nanotube (TWNT) and single-walled nanotube (SWNT). Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die CNT Lösung durch Dispergieren der CNTs in einem Lösungsmittel hergestellt werden.The (CNT) metal particle complex composition of claim 1, wherein the CNT solution is prepared by dispersing the CNTs in a solvent. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Säurebehandlung unter Verwendung mindestens einer, die aus Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure und Perchlorsäure ausgewählt wird, durchgeführt wird.The (CNT) -metal particle complex composition according to claim 1, wherein the acid treatment is carried out using at least one selected from nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and perchloric acid. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Neutralisation unter Verwendung mindestens einer, die aus einer wässriger Natriumhydroxidlösung, einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung und einer wässrigen Ammoniumhydroxidlösung ausgewählt wird, durchgeführt wird.The (CNT) metal particle complex composition according to claim 1, wherein the neutralization is carried out using at least one selected from an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution and an aqueous ammonium hydroxide solution. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Neutralisation durch Mischen der säurebehandelten CNT Lösung mit mindestens einer, die aus einer wässriger Natriumhydroxidlösung, einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung und einer wässrigen Ammoniumhydroxidlösung ausgewählt wird, unter Verwendung von Ultraschall durchgeführt wird.The (CNT) -metal particle complex composition according to claim 5, wherein the neutralization is performed by mixing the acid-treated CNT solution with at least one selected from an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution and an aqueous ammonium hydroxide solution using ultrasound. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Metalllösung, die Metallteilchen enthält, ein Lösungsmittel; eine Lösung, die durch Mischen von mindestens einem, das aus TOAB, 1,2-Dichlorbenzol, N-Methylpyrrolidon (NMP) und N,N-Dimethylformamid (DMF) ausgewählt wird, mit Formaldehyd oder Acetaldehyd erhalten wird; und mindestens ein Metallsalz, das aus Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag/Cu und Ag/Ni-Salzen ausgewählt wird, umfasst.The (CNT) metal particle complex composition according to claim 1, wherein the metal solution containing metal particles is a solvent; a solution obtained by mixing at least one selected from TOAB, 1,2-dichlorobenzene, N-methylpyrrolidone (NMP) and N, N-dimethylformamide (DMF) with formaldehyde or acetaldehyde; and at least one metal salt selected from Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag / Cu and Ag / Ni salts. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Metallteilchen, die an die Oberflächen der CNTs gebunden sind, mindestens eines, das aus Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag/Cu, Ag/Ni und Cu/Ni ausgewählt wird, umfassen.The (CNT) metal particle complex composition according to claim 1, wherein the metal particles bonded to the surfaces of the CNTs is at least one selected from Ag, Pt, Pd, Au, Cu, Ni, Al, Ag / Cu, Ag / Ni and Cu / Ni is selected. Die (CNT)-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach Anspruch 1, die weiter umfasst: Herstellen einer Dispersionslösung durch Dispergieren der Lösung von Arbeitsschritt d) in mindestens einem, das aus MEK, MIBK, Aceton, Cyclohexanon, einer Ketonlösung, Butoxyethylacetat, Butylcarbitolacetat (BCA) und einer Acetatlösung ausgewählt wird, und Mischen der Dispersionslösung mit einem Bindemittel.The (CNT) metal particulate complex composition of claim 1, further comprising: preparing a dispersion solution by dispersing the solution of step d) in at least one of MEK, MIBK, acetone, cyclohexanone, a ketone solution, butoxyethyl acetate, butylcarbitol acetate (BCA), and an acetate solution, and mixing the dispersion solution with a binder. Ein beheiztes Lenkrad, das umfasst: – einen Kern, um die Steifigkeit des Lenkrads zu erhalten; – eine Sektion aus synthetischem Harz, die auf einer Außenseite des Kerns gebildet ist; – eine Kohlenstoffnanoröhrchen(CNT)-Heizbeschichtungsschicht, die durch Beschichten einer Außenseite der Sektion aus synthetischem Harz mit der CNT-Metallteilchen Komplexzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet wird; und – eine Elektrode, die elektrisch mit der CNT Heizbeschichtungsschicht verbunden ist, um Wärmebildung zu induzieren.A heated steering wheel that includes: A core to maintain the rigidity of the steering wheel; A synthetic resin section formed on an outer side of the core; A carbon nanotube (CNT) heating coat layer formed by coating an outside of the synthetic resin section with the CNT metal particle complex composition according to any one of claims 1 to 9; and An electrode electrically connected to the CNT heating coating layer to induce heat generation. Das beheizte Lenkrad nach Anspruch 10, wobei eine Außenseite der CNT Heizbeschichtungsschicht mit einem Überzug beschichtet ist.The heated steering wheel according to claim 10, wherein an outside of the CNT heating-coating layer is coated with a coating. Das beheizte Lenkrad nach Anspruch 11, wobei der Überzug eines, das aus Leder, Stoff und Polyurethan (PU) ausgewählt wird, umfasst.The heated steering wheel of claim 11, wherein the cover comprises one selected from leather, fabric and polyurethane (PU). Das beheizte Lenkrad nach Anspruch 10, wobei eine Transferschicht durch ein hydraulisches Transferverfahren auf einer Außenseite der CNT Heizbeschichtungsschicht gebildet ist. The heated steering wheel according to claim 10, wherein a transfer layer is formed by an hydraulic transfer method on an outside of the CNT heating-coat layer. Das beheizte Lenkrad nach Anspruch 13, wobei eine externe Beschichtungsschicht auf einer Außenseite der Transferschicht gebildet ist.The heated steering wheel according to claim 13, wherein an external coating layer is formed on an outer side of the transfer layer.
DE112010003312T 2009-08-20 2010-07-30 Carbon nanotube metal particle complex composition and heated steering wheel using the same Expired - Fee Related DE112010003312T8 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090077258A KR101116472B1 (en) 2009-02-06 2009-08-20 carbon nanotube-metal particle complex composition and steering wheel with heating element using the same
KR10-2009-0077258 2009-08-20
PCT/KR2010/005041 WO2011021794A2 (en) 2009-08-20 2010-07-30 Carbon nanotube/metal particle complex composition and heated steering wheel using same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112010003312T5 true DE112010003312T5 (en) 2012-06-28
DE112010003312T8 DE112010003312T8 (en) 2012-11-29

Family

ID=43607625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112010003312T Expired - Fee Related DE112010003312T8 (en) 2009-08-20 2010-07-30 Carbon nanotube metal particle complex composition and heated steering wheel using the same

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5603939B2 (en)
CN (1) CN102471050B (en)
DE (1) DE112010003312T8 (en)
WO (1) WO2011021794A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012214752A1 (en) 2012-08-20 2014-02-20 Takata AG Vehicle steering wheel, has electrodes for heating element extended in circumferential direction of collar, where current flow takes place via heating element relative to cross sectional profile of collar along circumferential direction
DE102015206662B3 (en) * 2015-04-14 2016-07-14 Takata AG steering wheel assembly

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140105640A (en) * 2013-02-22 2014-09-02 (주)엘지하우시스 Thermal mat for car by using radiant heat
KR101447478B1 (en) * 2013-07-12 2014-10-06 (주)바이오니아 Ceramic paste using CNT or CNT-metal composition and conductive film including the same
JP2019179726A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 古河電気工業株式会社 heater

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080112799A (en) 2007-06-22 2008-12-26 삼성전자주식회사 Carbon nano-tube(cnt) thin film comprising a metal nano-particle, and a manufacturing method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2953996B2 (en) * 1995-05-31 1999-09-27 日本電気株式会社 Metal-coated carbon nanotube and method for producing the same
JP2002202591A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Jsr Corp Electrically conductive pattern forming method
US6727467B1 (en) * 2003-01-31 2004-04-27 W.E.T. Automotive Systems Ag Heated handle and method of forming same
KR20040106947A (en) * 2003-06-05 2004-12-20 삼성전자주식회사 Method for preparing a Conductive Film and a Pattern using Metallic Nano particle and Carbon Nanotube
CN2763154Y (en) * 2004-10-11 2006-03-08 万金林 Nanometer rare-magnetism anti-fatigue automobile steering wheel and its cover
KR20060005316A (en) * 2005-12-27 2006-01-17 홍성태 Vehicle handle thermostat
KR100749886B1 (en) * 2006-02-03 2007-08-21 (주) 나노텍 Heating element using Carbon Nano tube
JP2008133178A (en) * 2006-10-25 2008-06-12 Kuraray Co Ltd Method for manufacturing carbon nanotube

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080112799A (en) 2007-06-22 2008-12-26 삼성전자주식회사 Carbon nano-tube(cnt) thin film comprising a metal nano-particle, and a manufacturing method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012214752A1 (en) 2012-08-20 2014-02-20 Takata AG Vehicle steering wheel, has electrodes for heating element extended in circumferential direction of collar, where current flow takes place via heating element relative to cross sectional profile of collar along circumferential direction
DE102012214752B4 (en) * 2012-08-20 2014-09-25 Takata AG vehicle steering wheel
DE102015206662B3 (en) * 2015-04-14 2016-07-14 Takata AG steering wheel assembly
US10814898B2 (en) 2015-04-14 2020-10-27 Joyson Safety Systems Germany Gmbh Steering wheel assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CN102471050A (en) 2012-05-23
CN102471050B (en) 2014-08-06
JP5603939B2 (en) 2014-10-08
JP2013501703A (en) 2013-01-17
DE112010003312T8 (en) 2012-11-29
WO2011021794A2 (en) 2011-02-24
WO2011021794A3 (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101116472B1 (en) carbon nanotube-metal particle complex composition and steering wheel with heating element using the same
DE102017200448B4 (en) CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITE, THREE-DIMENSIONAL PRINTING PROCESS AND FILAMENT
DE10227224B4 (en) Use of a granulate for producing an article with a 3D binder printing process
DE112010003312T5 (en) Carbon nanotube metal particle complex composition and heated steering wheel using the same
DE10393741B4 (en) Covered conductor and heater thus produced
DE69433629T2 (en) Method for the production of a thermally conductive device and a thermally conductive device
DE112014000959T5 (en) Radiant heat using vehicle flat heating
DE102013000529A1 (en) Felt heater and method of manufacture
DE112015003311T5 (en) Self-regulating conductive heating device and method for its manufacture
DE102012206616A1 (en) RADIATION HEATING SYSTEM FOR USE IN VEHICLES
DE102009034306B4 (en) Heating element and method for its production
Pereira et al. Nanoengineered textiles: from advanced functional nanomaterials to groundbreaking high-performance clothing
EP2909867B1 (en) Method for deposition of thermoelectric material
DE112014005882T9 (en) A heating element having a layer of resistive material locally configured to provide a predetermined sheet resistance
DE102006054423A1 (en) Heatable foil
DE202005014678U1 (en) Nanotube laminar system, useful in actuator, sensor and tissue engineering, comprises nanotubes and fibers, where the nanotubes are absorbed in the fibers
DE102017104904A1 (en) Measuring arrangement and method for measuring properties of a flowing medium
DE112014005889T5 (en) Heating element with adjustable temperature distribution
DE69927455T2 (en) PTC heating element and method of manufacture
DE102013112522A1 (en) Thermoelectrically active airgel
EP1643580B1 (en) Method for producing an electrolytic catalyst support, electrolytic catalyst support and electrochemical electrode
DE102016120536A1 (en) infrared Heaters
DE952543C (en) Indirectly heated cathode for electrical discharge vessels
EP1520921A1 (en) Heatable member with a support material
DE102012102319A1 (en) Nonlinear nano-wire useful e.g. for producing transparent electrodes e.g. in the fields of display, touch screen and in the field of printed electronics, comprises two linear portions and curved portion arranged between the linear portions

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: VOSSIUS & PARTNER, DE

Representative=s name: VOSSIUS & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: VOSSIUS & PARTNER, DE

Representative=s name: VOSSIUS & PARTNER PATENTANWAELTE RECHTSANWAELT, DE

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee