KR100686612B1 - 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) 금속입자; (b) 탄소나노튜브; (c) 상온 습기 경화형 1액형 실리콘 수지; (d) 접착 강화제; (e) 경화 촉진제; 및 (f) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산 등으로 구성되는 전도성 실리콘 수지 조성물에 관한 것이며, 기존의 전도성 조성물에 포함되는 휘발성 유기용매 대신에 저분자량의 폴리유기실록산을 사용함으로써 친환경적이고, 탄소나노튜브와 금속 분말의 혼성 복합화를 통한 충전제 저감 및 이로 인한 접착력 증대, 그리고 탄소나노튜브의 나노 효과로 인한 전기전도도 및 복원력이 증대된 우수한 전자기파 차폐용 도전성 실리콘 수지 조성물을 제공할 수 있다.

[화학식 1]

여기서 상기 R₁, R₂는 메틸기, 페닐기, 수소원자, 하이드록시기, 플로로알킬기, 폴리옥시알킬기, 장쇄알킬기 및 아미노알킬기를 나타내며, m과 n은 실록산의 중합도를 의미한다.

전자파 차폐, 탄소나노튜브, 금속분말, 혼성 복합, 실리콘, 상온 습기 경화, 폴리유기실록산

Description

탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물{ Conductive silicone compound including carbon nanotubes}

본 발명은 탄소나노튜브와 금속분말이 혼성 복합화된 도전성 실리콘 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 친 환경적이고, 금속 입자 사이의 인접거리를 탄소나노튜브가 효과적으로 줄여줌으로써 금속 입자의 낮은 함량으로도 높은 전기전도도를 획득할 수 있고, 이로 인해 접착력 및 복원력이 우수한 전자기파 차폐용 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물에 관한 것이다.

현대의 고도정보화 사회에서 전자기기들은 고집적화와 고정밀화의 방향으로 발전되었지만, 이러한 회로에서 발생하는 불요전자파는 전자기기들의 오작동, 신체 유해성 등의 문제가 있어 차폐대책이 요구되고 있다. 이들 전자파의 차폐는 근년 전자기기의 경량화 요청으로 인하여 현장 성형형 (form in place) 도전성 실리콘 조성물을 포함하는 페이스트를 이용한 개스킷 형성을 통하여 이루어지고 있으며, 현재 이러한 개스킷은 초고속성장 추세에 있다. 현장 성형 방식은 상온 습기 경화형 도전성 페이스트를 현장에서 로봇을 이용하여 토출 (dispensing)한 후 상온 (22 ~ 25℃) 또는 고온 (60℃)에서 습기 (상대습도 20 ~ 99%)에 의해 경화시킴으로써 개스킷을 형성시키는 방식이다. 이러한 형태의 전도성 페이스트는 고전도성, 고접착력, 고탄성 및 고복원력 등의 물성이 필요하다.

일반적으로 도전성 페이스트의 절연재료인 실리콘 고무로 구성된 실리콘 조성물은, 대한민국 공개특허 제1994-24002호, 대한민국 공개특허 제2001-79360호 및 대한민국 공개특허 제2003-35499호의 기술 분야에서 잘 알려져 있으며, 내후성, 내열성, 내한성 및 전기절연성 등이 우수하기 때문에 전자기파 부품의 코팅제, 금형 주입제, 주형봉입재료로 사용되어 왔다. 여기서 실리콘 조성물은 열기 경화에 의하여 개스킷 류를 사용하기도 하였다.

이러한 기존의 실리콘 페이스트 등에 포함되는 조성물에는, 경화시간의 제어 및 점도 조절의 목적으로 사용되는 것으로써 톨루엔 및 자이렌 등의 유기용매가 일반적으로 사용되었다. 그러나 이러한 유기용매는 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound; VOC)이기 때문에 폐기물 처리가 어려우며 환경오염에 심각한 영향을 미치는 문제가 있을 뿐만 아니라, 자극적인 냄새로 눈, 목, 기도, 피부 등에 이상을 일으킬 수 있으며, 중추신경계에 이상 증세를 유발하는 등 인체에 심각한 악영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

실제로 미국에서는 이러한 휘발성 유기화합물을 유해폐기물로 지정 관리하고 있으며, 일본에서는 독극물로 지정 관리하고 있고, 우리나라에서는 사용금지물질 또는 사용 제한물질로서 규제되어 있다.

또한, 고전도성을 획득하기 위해서 상기 대한민국 공개특허 및 미국 특허 제 6,303,180호에서 은, 구리, 니켈, 은 도금 니켈 (Ag-coated Ni), 은 도금 구리 (Ag-coated Cu) 등의 금속 입자가 60% 이상 첨가되기 때문에 불균일 분산, 작업성 및 접착력의 저하 등의 문제점을 발생시킬 수 있으며, 이로 인해서 과량의 유해성 유기용매인 톨루엔 혹은 자일렌의 첨가가 필연적으로 요구되는 비환경적인 악순환을 반복하게 되는 등의 문제점 들이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 기존의 도전성 페이스트 조성물에 포함되는 휘발성 유기용매를 대체할 폴리유기실록산을 사용하여 종래 유기용매의 역할인 경화시간의 제어 및 점도 조절 기능을 유지·향상시키고, 금속입자와 탄소나노튜브의 혼성 복합화를 통해 금속입자의 저감효과, 이로 인한 작업성 개선 및 고접착력, 탄소나노튜브의 나노 효과로 인한 고전도성 및 고복원력을 유도하여 친환경 전자파 차폐용 도전성 실리콘 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물에 있어서, (a) 도전성 금속입자; (b) 탄소나노튜브; (c) 상온 습기 경화형 1액형 실리콘 수지 조성물; (d) 접착 강화제; (e) 경화 촉진제; 및 (f) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산을 포함하는 것을 특징으로 한다.

[화학식 1]

여기서 상기 R₁, R₂는 각각 메틸기, 페닐기, 수소원자, 하이드록시기, 플로로알킬기, 폴리옥시알킬기, 장쇄알킬기 및 아미노알킬기로 이루어진 군중에서 선택되는 하나이며, m과 n은 실록산의 중합도 (degree of polymerization)를 의미한다.

우선 본 발명에 사용되는 도전성 금속 입자는 구리와 같은 도전성 금속은 물론 팔라듐, 은, 백금 등과 같은 귀금속 및 Pd/Ag, Tin과 같은 상기 금속의 합금이 포함된다. 구체적으로, 상기 도전성 금속입자는 은 (Silver; Ag)로 균일하게 피복된 구리 (Copper; Cu)인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 도전성 금속입자의 형태는 그래뉼 구형에 비해 침상형 또는 덴드라이드(dendrite)형인 것이 바람직하다.

또한 상기 도전성 금속입자의 평균 입자 크기는 5 내지 100 마이크로미터인 것이 바람직하다. 금속 입자의 크기가 100 마이크로미터를 초과하는 경우에는 막 연속성이 감소되어 저항이 증가하는 문제가 있으며, 5 마이크로미터 미만인 경우에는 입자가 응집되어 입자 덩어리로 쉽게 전환되는 문제가 발생할 우려가 있기 때문이다. 금속입자 응집체에 의한 토출 압력 변화 발생 및 토출 단절이 발생할 뿐만 아니라 전도성이 저하되는 문제점이 있으며, 페이스트의 유동성 또한 감소된다. 이러한 이유로 상기 도전성 금속입자의 평균 입자 크기는 5 내지 100 마이크로미터인 것이 바람직하며, 양호한 구형과 균일성을 갖는 것이 적합하다.

이러한 도전성 금속입자는 도전성 페이스트 전체 조성물에 대하여 그 함량이 40 내지 70 중량%인 것이 바람직하다. 그 이유는 40 중량% 미만인 경우에는 희망하는 차폐효율 증대 효과를 얻기가 힘들고, 70 중량% 이상인 경우에는 점도 및 과도한 함량에 의한 고무탄성체 특성이 떨어져 개스킷의 역할을 하지 못하는 문제가 있기 때문이다. 이러한 이유로 상기 범위 안에서 도전성 금속입자를 포함시킬 때, 차폐의 성능이 가장 뛰어나게 된다.

본 발명에 사용한 성분 (b)의 탄소나노튜브는 화학 증착법, 아크 방전법, 플라즈마 토치법 및 이온 충격법 등, 그 제조 방법과 관계없이 모두 적용 가능하며, 단일 벽으로 구성된 탄소나노튜브 (single-walled nanotube;SWNT)나 다중 벽으로 구성된 탄소나노튜브 (multi-walled nanotube;MWNT)와 같은 탄소나노튜브의 형상과 관계없이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 탄소나노튜브는 정제 여부나 표면 개질 방법, 또는 표면 개질 여부와 관계없이 사용되어질 수 있다. 탄소나노튜브의 함량은 최소 0.1 중량% 이상이 적용되어져야 하며, 좋게는 0.1 이상 5.0 중량% 이하의 탄소나노튜브를 적용하는 것이 바람직하다. 탄소나노튜브의 함량이 0.1 중량% 이하일 경우에는 금속 분말과 탄소나노튜브와의 상호작용이 좋지 못하여 적정 수준의 전기 전도도를 나타낼 수 없으며, 그 함량이 5.0 중량% 이상일 경우에는 더욱 높은 전기전도도를 나타내어 높은 차폐 효과를 기대할 수는 있으나, 분산뿐만 아니라 효과적인 혼련 및 성형 작업에 어려움이 있을 수 있다.

무엇보다도 저온 화학증착법 (Low temperature chemical vapor deposition) 에 의해 합성된 순도 95% 이상의 다중벽 탄소나노튜브를 정제과정 없이 0.2 중량% 이상 5 중량% 미만으로 적용하는 것이 가장 바람직하다. 정제하지 않은 탄소나노튜브가 적합한 이유는 폴리유기실록산이 소수성이기 때문에 정제과정으로 산화된 탄소나노튜브를 적용할 경우 탄소나노튜브 응집체로 인해서 빠른 침전이 발생하기 때문이다.

한편 본 발명에서 사용되는 실리콘 조성물은 상온 습기 경화형 실리콘이 바람직한데, 상온 습기 경화형이란 사용시 용기로부터 압출하여 공기 중에 방치 하면, 그 수분(습기)에 의하여 가교반응이 진행되어 고무탄성체가 얻어지는 것을 의미한다. 이러한 상온 습기 경화형 실리콘은 사용함의 편리함과 그 용도에 있어서, 대상 기기나 물질에 실시간 도포 후 자연 경화되도록 할 수 있기 때문에 적합하다. 구체적인 예로는 탈옥심형, 탈아민형 또는 탈초산형의 일액형 실리콘수지가 바람직하다.

이렇게 본 발명에 사용되는 실리콘의 함량은, 도전성 페이스트 전체 조성물에 대하여 20 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 그 이유는 40 중량%를 초과하는 경우에는 차폐효율이 떨어지는 문제가 있고, 20 중량% 미만인 경우에는 액의 점도에 의한 작업성의 문제 및 개스킷의 중요한 성능인 고무 탄성체의 성질을 잃기 때문이다. 이러한 실리콘은 도전성 페이스트에 대하여 분산매의 역할을 한다.

본 발명의 도전성 실리콘 조성물에 (d) 접착 강화제 및 (e) 경화 촉진제가 첨가될 수 있다. 접착 강화제는 아민기를 가지는 실란이 적합하며 실리콘 수지와의 가교 과정을 통한 유기 수지의 접착력을 보강시키고, 무기물과 유기물간의 접착력 을 증대시키기 위하여 사용되어진다. 이러한 접착 강화제의 성분으로는 통상적으로 아미노 실란이 이용되어지고 있으며, 이 밖에 에폭시실란 및 아크릴 실란 등 여러 종류의 실란들이 사용될 수 있다. 즉 상기와 같은 역할의 실란들은 그 실리콘의 종류 및 접착되는 기질에 따라 다양하게 쓰일 수 있다. 통상적으로 실란 커플링 에이전트(agent), 프라이머(Primer), 접착 보조제라 통칭 되어 지는 것들을 포함한다.

상기 접착 강화제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.4 내지 5 중량%가 바람직하다. 그 이유는 0.4 중량% 미만인 경우에는 도포되는 면과의 접착력이 떨어지는 문제가 있으며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 도전성 실리콘 조성물의 변색 및 안정성등의 문제가 있기 때문이다.

또한 경화 촉진제로는 부틸 틴 안정제 계열을 사용하는 것이 적합하며, 여기에는 디뷰틸틴 딜라우레이트(Dibutyltin dilaurate) 또는 디메틸틴 딜라우레이트(Dimetylltin dilaurate) 등의 물질이 사용될 수 있다. 경화 촉진제는 본 발명의 도전성 실리콘 조성물을 제조함에 있어서 경화를 촉진시키고 경화 시간을 조절하는데 보조자 역할을 한다. 그 함량은 전체 조성물에 대하여 0.3 내지 3 중량 %가 미만일 때가 바람직한데, 그 이유는 과량일 경우에는 액의 경화속도가 빨라져서 도포 작업에 막대한 지장을 줄 수 있기 때문이다.

마지막으로 본 발명의 조성물에 포함하고 있는, 상기 화학식 1로 표시되는 (f) 물질은, 기존의 도전성 페이스트에서 사용되었던 휘발성 유기용매를 대체할 수 있는 것으로서 Si과 O 및 R₁, R₂를 포함한다. 여기서 상기 R₁, R₂는 메틸기, 페닐기, 수소원자, 하이드록시기, 플로로알킬기, 폴리옥시알킬기, 장쇄알킬기 및 아미노알킬기를 나타내며, m과 n은 실록산의 중합도를 의미함은 상기에서 살펴보았다.

구체적으로 R₁, R₂는 메틸기 또는 페닐기인 것이 바람직하며, 특히 모두 메틸기를 가지는 것이 바람직하다. 이것은 온도에 의한 점도 변화가 작기 때문에 도전성 페이스트 제조 시 점도 조절에 있어서, 온도에 거의 영향을 미치지 않으므로 제조와 점도 조절이 용이하여, 본 발명의 도전성 실리콘 조성물을 만드는데 적합하기 때문이다.

더욱 구체적으로 상기 화학식의 R₁, R₂ 가 모두 메틸기일 경우, 통상의 조건 하에서 화학적으로 불활성이기 때문에 금속을 부식시키지 않으며, 화학적으로 안정하기 때문에 상온에서는 10%이하의 알카리 수용액 및 30%이하의 산에서는 거의 영향을 받지 않아 유용하다.

또한 상기 (f) 물질의 중합도를 의미하는 상기 m과 n은, 이 값의 대소에 따라 점도 범위에 영향을 미치는 것은 본 발명의 분야에 통상의 지식을 가진 당업자라면 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 도전성 페이스트용으로 사용하기 위한 중합도는 m+n의 값이 2내지 10인 경우가 바람직하다. 그 이유는 하기 함량 비를 제한한 이유와 마찬가지로 점도가 너무 높으면 밀폐 형상이 어려워지며, 점도가 낮으면 흘러내리기 때문에 페이스트로 사용할 수 없기 때문이다. 이러한 이유로 상기 중합도는 2 내지 4의 값이 바람직하다.

한편 상기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산인 상기 (f) 성분은 전체 도 전성 실리콘 조성물에 대하여 5 내지 30 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 그 이유는 5 중량% 미만인 경우에는 점도가 너무 높고 탄소나노튜브의 응집체로 인해 성형하기 어려운 문제가 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 액 성분이 많아져서 페이스트로 사용하였을 때 압출이 곤란해지고 복원력 또한 저하되는 문제가 있기 때문이다.

이러한 본 발명은 탄소나노튜브와 금속입자를 혼성 복합화함으로써 기존의 도전성 페이스트를 제조하는데 사용되었던 은, 구리, 니켈, 은 도금 구리, 은 도금 니켈 등과 같은 도전성 금속입자의 함량을 현저히 감소시키면서도 기존의 도전성 페이스트가 보이는 전기 전도도 혹은 전자파 차폐능 이상을 유지할 수 있으며, 충전제 저감효과로 인해서 고접착력, 고유동성, 작업성 향상, 경량화 및 생산 단가의 감소와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 탄소나노튜브의 고종횡비 (aspect ratio; L/D)와 고비표면적과 같은 나노 효과로 인해 탄성과 복원력을 향상시킬 수 있다. 한편, 톨루엔, 자이렌 등의 휘발성 유기 화합물을 상기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산으로 대체함으로써 차폐 성능과 환경 친화적인 면에서도 유리한 효과가 있다.

이하 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 더욱 명확히 하고자 함이며, 본 발명의 기술 사상의 범위를 그에 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1-3]

본 발명의 전자파 차폐재를 제조하기 위해 표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 평량한 뒤, 탄소나노튜브와 상기 화학식 1에서 R₁, R₂가 모두 메틸인 폴리디메틸실록산을 상온에서 20분간 교반한 후, 탈옥심형 1액형 실리콘 조성물과 아미노 실란 혼합물에 첨가하여 30분간 교반하였다. 마지막으로 순도가 99.5% 이상이고, 평균입자경이 40㎛이며, Ag로 균일하게 피복된 Cu와 경화촉진제 (디뷰틸틴 딜라우레이트(Dibutyltin dilaurate) 또는 디메틸틴 딜라우레이트(Dimetylltin dilaurate)를 골고루 혼합 교반하여 도전성 실리콘 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

순도가 99.5% 이상이고, 평균입자경이 40㎛이며, 은로 균일하게 피복된 구리 62중량%, 탈옥심형 일액형 실리콘수지 24중량%와 상기 화학식 1에서 R₁, R₂가 모두 메틸인 폴리디메틸실록산 12중량%와 잔량의 접착강화제 (아미노 실란) 1중량% , 경화촉진제 (디뷰틸틴 딜라우레이트(Dibutyltin dilaurate) 또는 디메틸틴 딜라우레이트(Dimetylltin dilaurate) 1중량% 를 골고루 혼합 교반하여 도전성 실리콘 조성물을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 실시예와 같은 은으로 균일하게 피복된 구리 62중량%, 탈옥심형 일액형 실리콘수지로서 31중량%, 용매로서 톨루엔 4중량%, 접착강화제 (아미노 실란) 1.5중량%, 경화촉진제(디뷰틸틴 딜라우레이트(Dibutyltin dilaurate) 또는 디메틸틴 딜라우레이트(Dimetylltin dilaurate) 1.5중량%를 골고루 혼합 교반하여 도전성 실리콘 조성물을 제조하였다.

[표 1]

(단위; 중량%)

	Ag-coated Cu	탄소나노튜브	탈옥심형 실리콘 수지	폴리디메틸실록산	아미노 실란	Dibutyltin dialurate	톨루엔
실시예 1	55	2	30.5	11	1	0.5
실시예 2	50	1	37.5	10	1	0.5
실시예 3	50	2	35	11	1.5	0.5
비교예 1	62		24	12	1	1
비교예 2	62		31		1.5	1.5	4

[실시예 1-3 및 비교예 1-2의 물성평가]

상기 실시예 1-3 및 비교예 1-2의 조성물에서 제조된 각각의 도전성 실리콘 조성물을 아크릴판에 내경 0.5 mm 노즐을 이용하여 길이 50 cm가 되도록 토출하였다. 토출후 22℃에서 상대습도 40 %의 조건에서 경화시켜 시험 시편을 제조하였다. 각각의 실시예 및 비교예에 대해 5개의 시편을 제조하여 물성을 측정한 후, 그 평균값을 취하여 표 2에 나타내었다.

[표 2]

	선저항 (??)	복원력(영구압축변형율)		접착력 (g·f)
		25% 압축	50% 압축
실시예 1	1.6	5.9	15.7	610
실시예 2	2.4	7.1	18.6	690
실시예 3	2.1	6.6	17.6	640
비교예 1	2.4	6.8	17.9	500
비교예 2	3.0	9.8	34.1	550

[물성평가방법]

1) 선저항: 실리콘 페이스트 조성물을 22℃, 상대습도 40%의 조건에서 경화시킨 후 멀티미터를 사용하여 50cm 길이에 대한 선저항을 측정하여 평가하였다.

2) 복원력: 내경 1.5 mm 노즐에 의해서 토출된 액을 22℃, 상대습도 40%의 조건에서 경화된 시편을 이용하며, 측정은 복원력 측정기를 이용하여 25%, 50%로 각각 압축한 상태로 12시간 상온 방치후 하중을 제거한 상태에서 30분간 상온 방치한 다음 두께 변화 측정을 통해 평가하였다. 평가에 사용된 계산식은 하기 식 (1)과 같다.

[식(1)]

C_B = [(t_o-t_i)/(t_o-t_n)]ㅧ 100

여기서, C_B는 시편의 초기 시편의 두께에 대한 영구압축변화율(두께변화율), t_o는 시편의 초기 두께, t_i는 시편의 최종 두께, t_n은 측정에 사용된 space bar의 두께를 각각 나타낸다. 영구압축변형률이란 고무의 복원력을 나타내는 단위로 쉽게 말해서 장시간 압축 하였을시 변형되는 정도를 %로 나타낸 것으로 낮은 수치가 복원력이 좋다는 의미이다.

3) 접착력: 역량계 (force gauge)를 이용하여 측정하였으며, 0.5 mm 노즐을 통해 전자파 차폐 페인트가 스프레이된 폴리카보네이트 시트에 12 cm를 토출하여 22℃, 상대습도 40%에서 경화한 후 1 cm 간격으로 칼집을 내어 시편을 제조하였다. 그후 역량계를 이용하여 1 cm 사출물을 측면에서 밀어 제거할 때 요구되는 힘을 측정하여 접착력을 평가하였다.

실시예 1-3의 도전성 실리콘 조성물은 은 도금 구리와 탄소나노튜브가 혼성 복합화된 페이스트이며, 또한 인체 및 환경에 해로운 톨루엔, 자일렌 등과 같은 유기 용매가 아닌 실리콘 고분자 성분을 사용한 신규의 페이스트로서, 제품 성능 면에서 탄소나노튜브가 적용되지 않은 비교예 1과 기존의 유기용매를 사용한 비교예 2와 비교하여 볼 때, 선저항이 낮고 복원력 및 접착력이 높음을 알 수 있다.

본 발명에 의한 도전성 실리콘 조성물은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용이 가능하며 상기 바람직한 예시에 한정되지 않는다. 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 예시에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 후술하는 청구 범위뿐만 아니라 청구 범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 종래에 금속입자만을 단독으로 적용한 것에 비해서 나노 도전성 입자인 탄소나노튜브와 금속입자를 혼성 복합화함으로 써 선저항을 낮추고, 복원력 및 접착력을 높일 수 있는 도전성 실리콘 페이스트 조성물을 제공할 수 있으며, 또한 경량화 및 생산 단가 저감의 효과까지 얻을 수 있다. 한편, 도전성 페이스트 제조 시에 유기용매를 사용함으로써 발생하였던 환경오염과 인체에 악영향을 미칠 문제점을 극복하기 위하여, 유기용매를 대신하여 상기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산을 사용함으로써 제조 시에 점도 및 경화시간 조절이 용이할 뿐 아니라 인체에 무해하고 친 환경적인 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 도전성 실리콘 조성물에 있어서,

   (a) 도전성 금속입자, (b) 탄소나노튜브, (c) 상온 습기 경화 1액형 실리콘 조성물, (d) 접착 강화제, (e) 경화 촉진제 및 (f) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리유기실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.

   [화학식 1]

   

   여기서 상기 R₁, R₂는 각각 메틸기, 페닐기, 수소원자, 하이드록시기, 플로로알킬기, 폴리옥시알킬기, 장쇄알킬기 및 아미노알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나이며, m과 n은 실록산의 중합도를 의미한다.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 (a) 성분의 함량이 40내지 70중량%이고, 상기 (b) 성분의 함량이 0.1내지 5중량%이며, 상기 (c) 성분의 함량이 20내지 40중량%이고, 상기 (d) 성분의 함 량이 0.4 내지 5중량%이며, 상기 (e) 성분의 함량이 0.3내지 3 중량%이고, 상기 (f) 성분의 함량이 5내지 30중량%인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 (a) 금속입자는 평균 입도가 투영면적에 의해 측정한 결과 5 내지 100 마이크로미터이며, 그 형상이 침상형 또는 덴드라이트형인 은, 니켈, 구리, 은 도금 니켈, 은 (Silver; Ag)로 균일하게 피복된 구리 (Copper; Cu)인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 (b) 탄소나노튜브는 합성 방법 및 구조적 형태에 관계없으며, 또한 정제 유무와도 무관하게 모든 형태의 것이 첨가가능한 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 (b) 탄소나노튜브는 저온 화학증착법 (Low temperature chemical vapor deposition)에 의해 합성된 순도 95% 이상의 다중벽 탄소나노튜브를 정제과정 없이 0.2 중량% 이상 5 중량% 미만으로 첨가한 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 (c) 상온 습기 경화 1액형 실리콘 수지 조성물은 탈옥심형, 탈아민형 또는 탈초산형의 일액형 실리콘 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 (d) 접착 강화제는 그 성분이 에폭시실란, 아크릴 실란 혹은 아민 실란과 같은 실란 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 (e) 경화 촉진제는 디뷰틸틴 딜라우레이트(Dibutyltin dilaurate), 디메틸틴 딜라우레이트(Dimetylltin dilaurate)와 같은 틴(Tin)계 화합물인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 (f)의 폴리유기실록산은 그 m+n의 값이 2내지 10인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 (c)의 폴리유기실록산은 R₁, R₂ 가 모두 메틸기를 갖는 폴리디메틸실록산인 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 실리콘 수지 조성물.