KR101155071B1 - 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101155071B1
KR101155071B1 KR1020090087940A KR20090087940A KR101155071B1 KR 101155071 B1 KR101155071 B1 KR 101155071B1 KR 1020090087940 A KR1020090087940 A KR 1020090087940A KR 20090087940 A KR20090087940 A KR 20090087940A KR 101155071 B1 KR101155071 B1 KR 101155071B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
coating liquid
liquid composition
conductive coating
Prior art date
Application number
KR1020090087940A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110030016A (ko
Inventor
김형열
문호준
조재우
오인섭
Original Assignee
주식회사 나노솔루션
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
Application filed by 주식회사 나노솔루션 filed Critical 주식회사 나노솔루션
Priority to KR1020090087940A priority Critical patent/KR101155071B1/ko
Publication of KR20110030016A publication Critical patent/KR20110030016A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101155071B1 publication Critical patent/KR101155071B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0806—Silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0831—Gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0843—Cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0862—Nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물, 열처리된 탄소나노튜브, 나노 금속, 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 최적의 조성비로 포함함으로써 분산성이 우수하고 화학적 안정성, 광투과도 및 전기전도도, 특히 탄소나노튜브 가닥들의 접합점에서의 전기전도도가 우수하고 기재와의 밀착성이 향상된 코팅층을 형성할 수 있는 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
탄소나노튜브, 나노 금속, 전기전도도, 코팅

Description

전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법{Electroconductive coating composition and preparing method thereof}
본 발명은 분산성과 전기전도도, 광투과도가 우수한 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마디스플레이패널(PDP), 액정디스플레이(LCD)소자, 발광다이오드소자(LED), 유기전자발광소자(OLED) 등의 각종 화상표시장치에는 투명 전도성 필름이 사용되고 있다.
투명 전도성 필름은 플라스틱 기재 상에 전도층이 형성된 것으로서, 상기 전도층은 가시광선 영역에서 광투과도가 높고 표면저항값이 낮은 특성을 가진다.
종래 투명 전도성 필름으로는 플라스틱 기재에 산화인듐주석(ITO) 이외에 안티몬, 아연, 티타늄, 세슘 등의 금속 산화물을 화학증착법, 스퍼터링법, 반응성 증발증착법 등으로 박막코팅한 것이 사용되었다. 그러나, 이들 금속 산화물의 박막코팅은 공정이 까다롭고 고가의 장비를 필요로 하며, 특히 고온, 고압의 환경 하에서 제조하는 경우 플라스틱 기재의 변형을 초래하는 단점이 있다.
또한, 플라스틱 기재 상에 전도층으로 전도성 고분자를 코팅한 필름이 사용되었다. 그러나, 전도성 고분자로 코팅된 전도층의 전기전도도는 상기 전도층의 두께에 비례하여 증가하게 되는데, 전도성 고분자는 가시광선 영역의 빛을 흡수하기 때문에 두께가 증가하게 되면 투과도를 만족시키기 어렵게 된다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 투명 전도성 필름의 전도층에 탄소나노튜브를 코팅하는 방법이 제안되었다.
탄소나노튜브는 물리적으로 견고하고 화학적인 안정성이 뛰어나며, 기계적 특성이 우수할 뿐만 아니라 열전도도가 높고, 전기적 선택성, 전계방출 특성 보유하고 있으며, 다양한 플라스틱 기재에도 적용 가능하여 그 용도가 무한할 것으로 기대되고 있다.
그러나, 탄소나노튜브는 코팅액에 적용시 분산상태가 고르지 않게 되어 분산성 및 코팅성이 떨어지게 되고, 이에 따라 시간이 경과할수록 그 고유의 특성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 탄소나노튜브는 강한 반데르발스 힘에 의해 다발로 응집되는 경향이 있는데, 탄소나노튜브 가닥들이 서로 겹쳐지는 접합점에서 전기의 흐름이 방해받거나 차단되어 저항이 커지게 됨에 따라 전기전도도가 낮아지는 문제가 있다.
본 발명은 코팅액 자체의 분산성 향상되어 탄소나노튜브의 고유의 특성인 전기전도도, 특히 탄소나노튜브 가닥들이 서로 겹쳐지는 접합점에서의 전기의 흐름이 차단되는 것을 해결하여 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라 광투과도가 향상된 전도성 코팅액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전도성 코팅액 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 물 100중량부에 대하여 열처리된 탄소나노튜브 0.01 내지 1중량부, 나노 금속 0.001 내지 0.5중량부, 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨 0.01 내지 1중량부를 포함하는 전도성 코팅액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 진행방향에 대하여 아래쪽으로 경사진 회전성 반응기에서 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 열처리하는 제1단계; 물에 열처리된 탄소나노튜브 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 제2단계; 나노 금속 분산액을 제조하는 제3단계; 및 제조된 분산액들을 혼합하는 제4단계를 포함하는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 전도성 코팅액 조성물에 포함되는 각 성분의 조성비를 최적화함으로써 분산성 및 코팅성이 크게 향상되어 균일한 코팅층을 형성할 수 있으며, 전도성 물질로서 열처리에 의해 비정질 탄소 및 결정성 흑연 입자와 같은 탄소 불순물이 정제된 탄소나노튜브와 함께 상기 탄소나노튜브 가닥들 간의 전기의 흐름을 원활하게 하기 위한 나노 금속을 사용하여 화학적 안정성, 광투과도 및 전기전도도, 특히 탄소나노튜브 가닥들의 접합점에서의 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라 기재와의 밀착성이 향상된 코팅층을 형성할 수 있는 전도성 코팅액 조성물을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 분산성과 전기전도도, 광투과도가 우수한 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 전도성 코팅액에 포함되는 각 성분으로서, 특히 용매로는 물, 전도성 물질로는 열처리된 탄소나노튜브, 전도성 향상제로는 나노 금속, 및 분산제로는 도데실술폰산나트륨 또는 도데셀벤젠술폰산나트륨을 선택 사용하되, 보다 상세하게는 물 100중량부에 대하여 열처리된 탄소나노튜브 0.01 내지 1중량부, 나노 금속 0.001 내지 0.5중량부, 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨 0.01 내지 1중량부의 최적의 조성비로 포함하는데 특징이 있다.
각종 화상표시장치에 이용되는 투명 전도성 필름용 기재필름은 유기용매에 가용성을 나타내고 쉽게 변질되거나 물성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 전도성 코팅층에 적용되는 코팅액 조성물은 물을 용매로 하는 수분산액 형태인 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 용매로서 물이 사용되며, 상기 물과 함께 친수성 알콜 용매를 혼합한 용매를 사용할 수도 있다. 상기 친수성 알콜 용매로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알콜, 이소아밀알콜, sec-아밀알콜, tert-아밀알콜, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올 또는 시클로헥산올 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명은 전도성 물질로서 탄소나노튜브를 포함하되, 특히 열처리된 탄소나노튜브를 선택 사용하는데 특징이 있다.
일반적으로 탄소나노튜브는 아크(arc) 방전법, 레이저 증착법, 플라즈마 화학기상증착법, 기상 합성법, 열분해법 등과 같은 방법으로 제조되고 있는데, 이들 방법에 의해 제조된 생성물에는 합성된 탄소나노튜브와 함께 비정질 탄소 또는 결정성 흑연 입자가 탄소 불순물로서 존재하며, 탄소나노튜브의 합성시 사용된 촉매의 전이금속 입자 등이 혼합되어 있다. 특히, 아크 방전법으로 합성된 탄소나노튜브 혼합물은 결정성이 우수하나 비정질 탄소와 같은 탄소 불순물과 촉매의 전이금속 입자를 다량 포함하고 있는데, 일반적으로 아크 방전법으로 합성된 탄소나노튜브 혼합물은 100중량% 중에 탄소나노튜브 15 내지 30중량%, 비정질 탄소를 포함하는 탄소 불순물 45 내지 70중량% 및 촉매 전이금속 입자 5 내지 25중량%를 포함하 고 있다. 이를 정제과정 없이 직접 전도성 코팅액에 적용하는 경우에는 코팅액의 분산성과 코팅성을 저하시키고 탄소 불순물로 인하여 탄소나노튜브가 가지고 있는 고유의 독특한 물성이 제대로 발현되지 못하는 단점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 아크 방전법으로 합성된 탄소나노튜브 혼합물로부터 탄소나노튜브의 손실을 최대한 줄이면서 비정질 탄소를 포함한 탄소 불순물을 최대한 제거하는 최적의 열처리 방법을 통하여 열처리된 탄소나노튜브를 전도성 물질로서 사용하는데 특징이 있다.
열처리된 탄소나노튜브는 통상의 합성법에 의해 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 시트형상 또는 과립형상으로 제조한 후, 진행방향에 대하여 아래쪽으로 경사진 회전성 반응기에서 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 열처리함으로써 얻어진 것일 수 있다. 구체적으로, 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 시트형상 또는 2-5㎜의 크기의 과립형상으로 제조한 후, 진행방향(수평 기준)에 대하여 아래쪽으로 1-5° 각도로 경사진 회전성 반응기에 투입한다. 이러한 회전성 반응기를 350-500℃로 가열하면서 산화성 가스를 시트형상 또는 과립화된 탄소나노튜브 혼합물 1g에 대하여 200 내지 500㏄/분의 속도로 공급하여 60 내지 150분 동안 열처리한다. 이때, 경사진 회전성 반응기가 5-20rpm의 속도로 회전함으로써 탄소나노튜브 혼합물이 분산되면서 산화성 가스와 접촉하여 접촉 표면적이 최대화되고 동시에 자동적으로 진행방향으로 이동하여 국부적인 산화를 방지한 상태로 열처리 된다. 이러한 방법에 의하면, 열처리에 의해 탄소나노튜브 혼합물의 무게가 60 내지 85% 감소되는데, 즉 고순도의 탄소나노튜브가 수득된다.
따라서, 본 발명의 열처리된 탄소나노튜브는, 열처리에 의해 탄소 불순물이 제거된 탄소나노튜브 혼합물 100중량% 중에 탄소 불순물이 60중량% 이하로 포함된 것일 수 있으며, 바람직하게는 40중량% 이하, 보다 바람직하게는 25중량% 이하로 포함된 것이 코팅액의 분산성과 안정성뿐만 아니라 코팅층의 전기전도도 및 광투과도를 고려하여 좋다.
열처리된 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브 또는 다중벽 탄소나노튜브일 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
열처리된 탄소나노튜브는 물 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.7중량부로 포함되는 것이 좋다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 원하는 전기전도도 향상 효과를 얻기 어려우며, 1중량부를 초과하는 경우에는 코팅액의 분산성이 떨어지고 코팅층에 적용시 광투과도가 저하되며 기재와의 밀착성도 나빠진다.
본 발명은 전도성 물질인 열처리된 탄소나노튜브와 함께 전도성 향상제로서 나노 금속을 사용하는데 특징이 있다.
일반적으로 탄소나노튜브는 각각의 가닥들이 강한 반데르발스 힘에 의해 다발로 응집되는 경향을 갖는다. 탄소나노튜브가 응집되어 각 가닥들이 서로 겹쳐지는 접합점에서는 전기의 흐름이 방해받거나 차단되어 저항이 커지게 되고, 이로 인하여 적용된 코팅층 등에서의 전기전도도를 저하시키게 된다. 나노 금속은 탄소나노튜브 가닥들이 겹쳐지는 접합점에 위치하여 전자의 이동을 원활하게 해줌으로써 탄소나노튜브 가닥들 사이의 전도도를 향상시키는 역할을 한다.
나노 금속은 분산액 상태로 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서 ‘나노 금속’이란 나노 금속 분산액의 고형분을 의미한다.
나노 금속 분산액은 나노 금속 전구체 수용액 및 안정제 수용액을 혼합한 것일 수 있다. 보다 상세하게, 나노 금속 전구체 수용액과 안정제 수용액을 각각 제조하고, 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 70 내지 80℃로 가열하여 잘 녹인 후 여기에 안정제 수용액을 빠르게 투입하고, 상온에서 교반하는 방법으로 제조할 수 있다.
또한, 나노 금속 분산액은 나노 금속 전구체 수용액, 안정제 수용액 및 환원제 수용액을 혼합한 것일 수도 있다. 보다 상세하게, 나노 금속 전구체 수용액, 안정제 수용액, 환원제 수용액을 제조하고, 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 교반하면서 안정제 수용액을 혼합한 후 여기에 환원제 수용액을 빠르게 투입하는 방법으로 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 나노 금속 분산액의 나노 금속의 평균입자크기는 나노 금속 분산액 제조시 사용되는 안정제의 종류 및 제조 조건에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들면 분광계를 이용하여 508㎚에서 흡수 피크를 통하여 확인된 평균입자크기는 2 내지 20㎚일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 10㎚, 보다 바람직하게는 3 내지 5㎚인 것이 좋다.
나노 금속 전구체는 금, 은, 구리, 니켈, 코발트 및 인듐으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물일 수 있으며, 바람직하게는 금, 은, 구리 및 인듐 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물, 보다 바람직하게는 금을 포함하는 화합물인 것이 좋다.
안정제로는 구연산나트륨을 사용할 수 있으며, 나노 금속 입자의 크기 및 모양에 따라 그 함량(또는 농도)를 조절할 수 있다.
환원제는 성장핵 표면의 물질만을 선택적으로 환원하는 것을 사용하여야 하며, 이를 통하여 분산성과 안정성을 크게 개선시킬 수 있어 바람직하다. 환원제로는 시트르산, 수소화붕소나트륨(sodium borohydride) 또는 알칼리성 테트라키스(하이드록시메틸)포스포늄 클로라이드[alkaline tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride] 등을 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
나노 금속(고형분 함량 기준)은 물 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.5중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.3중량부로 포함되는 것이 좋다. 그 함량이 0.001중량부 미만인 경우에는 도핑의 효과가 부족하며, 0.5중량부를 초과하는 경우에는 분산 안정성과 코팅시 광투과율이 저하된다.
본 발명은 분산제로서, 특히 음이온계 계면활성제인 도데실술폰산나트륨(sodium dodecylsulfonate, SDS) 또는 도데실벤젠술폰산나트륨(sodium dodecyl benzene sulfonate, NaDDBS)를 선택 사용하는데 특징이 있다.
도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨은 본 발명의 코팅액 조성물에 함유된 열처리된 탄소나노튜브와의 상용성이 우수하여 코팅액의 분산성을 극대화시킬 수 있다. 따라서, 코팅액 조성물의 안정성을 유지하여 균일한 박막형성을 가능하게 한다.
도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨은 물 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.6중량부로 포함되는 것이 좋다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 분산성 향상 효과가 미미할 수 있으며, 1중량부를 초과하는 경우에는 코팅층에 적용시 전기전도도 특성을 저하시키며 기재와의 밀착성을 저하시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전기전도도를 보다 향상시키기 위하여 바인더 수지를 더 포함할 수 있으며, 특히 바인더 수지로서 친수성 단위를 함유하는 수용성 또는 수분산성 바인더 수지 중에서도 폴리아크릴산 수지를 선택 사용하는데 특징이 있다.
폴리아크릴산 수지는 기재에 대한 밀착성을 향상시키고 코팅층이 변형되는 것을 방지해주며, 전도성 물질이 기재에 잘 부착되어 충분한 전기전도도 특성을 나타낼 수 있도록 하는 역할을 한다. 특히, 폴리아크릴산 수지의 경우 전도성 물질인 탄소나노튜브를 분산시키는데 있어서 코팅액의 pH를 조절하는 것이 가능하여 분산 안정성에 크게 기여한다는 점에서 보다 바람직하다.
폴리아크릴산 수지는 고형분 함량이 25 내지 50중량%인 수용액 상태의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산)이 1,000 내지 700,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
폴리아크릴산 수지는 물 100중량부에 대하여 고형분 함량을 기준으로 하여 0.01 내지 5중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 3.5중량부, 가장 바람직하게는 0.05 내지 1.5중량부로 포함되는 것이 좋다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 분산 안정성 향상 효과가 미미하여 원하는 코팅성을 확보하기 어렵고, 5중량부를 초과하는 경우에는 오히려 기재와의 밀착성이 저하되고 전기전도도 특성이 저하된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 전도성 코팅액 조성물은 용매, 전도성 물질, 전도성 향상제 및 분산제의 종류와 이들의 조성비를 최적화한 것으로서, 이를 통하여 코팅액의 분산성을 극대화되고, 광투과도와 전기전도도, 특히 탄소나노튜브 가닥들의 접합점에서의 나노 금속 입자의 불규칙적인 도핑에 의한 전도도의 개선으로 인한 향상된 전기전도도 특성을 갖는 균일한 전도성 박막 코팅층을 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 전도성 코팅액 조성물은, 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 진행방향에 대하여 아래쪽으로 경사진 회전성 반응기에서 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 열처리하는 제1단계; 물에 열처리된 탄소나노튜브 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 제2단계; 나노 금속 분산액을 제조하는 제3단계; 및 제조된 분산액들을 혼합하는 제4단계를 포함하는 방법으로 제조할 수 있다.
제1단계는 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 진행방향에 대하여 아래쪽으로 1 내지 5° 경사진 회전성 반응기에서 5 내지 20rpm으로 회전시켜 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 350 내지 500℃에서 60 내지 150분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
회전성 반응기의 경사각도는 1 내지 5°인 것이 바람직하고, 보다 바람직하 게는 3°인 것이 좋다. 경사각도가 1° 미만인 경우에는 탄소나노튜브 혼합물의 분산 및 이동 속도의 조절 효과가 미미할 수 있으며, 5°를 초과하는 경우에는 탄소나노튜브 혼합물의 이동 속도가 너무 빨라져 열처리 효율이 저하될 수 있다. 또한, 회전성 반응기의 회전속도는 5 내지 20rpm인 것이 상기 경사각도 범위 내에서 열처리 효율을 극대화시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.
또한, 열처리 온도(회전성 반응기 내부 온도)는 350 내지 500℃일 수 있으며, 바람직하게는 400 내지 450℃의 고온인 것이 좋고, 열처리 시간은 60 내지 15분일 수 있으며, 바람직하게는 80 내지 120분인 것이 좋다. 열처리 시간이 60분 미만인 경우에는 비정질 탄소가 과량 존재할 수 있으며, 150분을 초과하는 경우에는 탄소나노튜브의 손실이 많아질 수 있다. 열처리 효율은 열처리의 온도와 시간에 따라 상관관계가 있으며, 고온에서 처리시에는 처리 시간을 단축하여야만 하며 저온에서의 처리시는 처리 시간을 연장하는 것이 바람직하다.
또한, 열처리시 산화성 가스는 탄소나노튜브 혼합물 1g에 대하여 200 내지 500㏄/분의 속도로 공급되는 것이 바람직하다.
제1단계의 열처리는 탄소나노튜브 혼합물을 열처리부로 투입하기 위한 이송부; 투입된 탄소나노튜브 혼합물을 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 열처리하기 위해 진행방향에 대하여 아래쪽으로 경사진 회전성 반응기를 포함하는 열처리부; 및 열처리된 혼합물의 수집부가 구비된 탄소나노튜브 혼합물의 정제장치를 이용하여 수행될 수 있다.
이와 같은 제1단계에 의하면, 합성된 탄소나노튜브 혼합물이 분산되면서 산 화성 가스와 접촉하여 접촉 표면적이 최대화되고 동시에 자동적으로 진행방향으로 이동하면서 산화성 가스와 접촉하게 되어 국부적인 산화도 방지한 상태로 열처리 된다. 따라서, 열처리에 의해 탄소나노튜브 혼합물의 무게가 70-80% 감소되어, 특히 탄소나노튜브 혼합물 중에 탄소 불순물이 국부적으로 존재하지 않는 고순도의 탄소나노튜브를 수득하게 된다.
제2단계는 물에 열처리된 탄소나노튜브 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계이다.
보다 상세하게, 물 일정량에 열처리된 탄소나노튜브 0.01 내지 1중량부, 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨 0.01 내지 1중량부를 혼합하고 초음파 분산기(ultrasonic) 또는 고압분산기(nonamizer)를 이용하여 분산시켜 제조할 수 있다. 예를 들면, 초음파분산기를 이용하여 40㎑, 150W의 조건에서 0.5 내지 5시간 동안 분산시킬 수 있다.
제3단계는 나노 금속 분산액을 제조하는 단계로서, 나노 금속 전구체 수용액을 제조하는 단계; 안정제 수용액을 제조하는 단계; 환원제 수용액을 제조하는 단계; 제조된 나노 금속 전구체 수용액에 안정제 수용액을 혼합하는 단계; 및 혼합된 수용액에 환원제 수용액을 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 물에 나노 금속 전구체, 안정제, 환원제를 각각 녹인 나노 금속 전구체 수용액, 안정제 수용액, 환원제 수용액을 제조하고, 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 교반하면서 안정제 수용액을 혼합한 후 여기에 환원제 수용액을 빠르게 투입하는 방법으로 제조할 수 있다. 나노 금속 전구체로서 금을 포함하는 화합물을 사용하는 경우를 예로 들어보면, 물 25중량부에 전구체인 염화금산(HAuCl4) 0.0025중량부를 녹여 나노 금속 전구체 수용액을 제조하고, 물 25중량부에 안정제로 구연산나트륨 0.0019중량부를 녹여 안정제 수용액을 제조하며, 물 5중량부에 환원제로 수소화붕소나트륨(NaBH4) 0.002중량부를 녹여 환원제 수용액을 각각 제조한다. 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 교반하면서 여기에 안정제 수용액을 혼합한 후 빠르게 환원제 수용액을 투입하여 나노 금속 분산액을 제조할 수 있다. 이때, 나노 금속 분산액의 나노 금속 입자의 크기는 3 내지 4㎚일 수 있으며, 안정제의 농도를 조절하여 나노 금속 입자의 크기와 모양을 다르게 할 수 있다.
또한, 제3단계인 나노 금속 분산액을 제조하는 단계는 나노 금속 전구체 수용액을 제조하는 단계; 안정제 수용액을 제조하는 단계; 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 70 내지 80℃로 가열한 후 제조된 안정제 수용액을 혼합하는 단계; 및 혼합액을 상온으로 냉각시키고 교반하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 물 25중량부에 전구체인 염화금산(HAuCl4) 0.0176중량부를 녹여 나노 금속 전구체 수용액을 제조하고, 물 2.5중량부에 안정제로 구연산나트륨 0.05중량부를 녹여 안정제 수용액을 각각 제조한다. 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 70 내지 80℃로 가열하면서 잘 녹인 후 여기에 빠르게 안정제 수용액을 투입하여 잘 혼합하고, 상온에서 교반하여 나노 금속 분산액을 제조할 수 있다. 이때, 나노 금속 분산액 중 나노 금속 입자의 크기는 16㎚일 수 있다.
제3단계와 하기 제4단계 사이에 바인더 용액을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바인더 용액은 물에 폴리아크릴산 수지(고형분 함량 기준) 0.01 내지 5중량부를 혼합하고 가열하면서 교반하여 제조할 수 있다.
제4단계는 제조된 탄소나노튜브 분산액, 나노 금속 분산액 및 필요에 따라 바인더 용액을 혼합하여 전도성 코팅액 조성물을 제조하는 단계이다.
본 발명의 전도성 코팅액 조성물은 코팅층에 적용시 상기 코팅층의 표면비저항이 1000Ω/□이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 550Ω/□ 이하, 가장 바람직하게는 350 내지 500Ω/□가 되도록 하는 것이 좋다.
또한, 전도성 코팅액 조성물은 코팅층에 적용시 상기 코팅층의 광투과도가 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상인 것이 좋다.
전도성 코팅액 조성물을 기재필름 상에 통상의 방법으로 일정 두께로 도포하여 전도성 코팅층의 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기재필름 상에 전도성 코팅층이 형성된 투명 전도성 필름을 제공할 수 있으며, 투명전극에 보다 바람직하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
제조예: 탄소나노튜브의 열처리
제조예 1
아크 방전법으로 합성한 탄소나노튜브 혼합물(상품명SA100, ㈜나노솔루션)을 믹서를 이용하여 분쇄하여 평균입자직경이 2-5㎜가 되도록 과립화한 후, 회전성 반응기로서 경사각도가 3°인 로터리 킬른이 구비된 정제장치를 이용하여 과립화된 탄소나노튜브 혼합물을 열처리하였다. 이때, 회전성 반응기를 5-20rpm의 회전속도로 회전시키면서 420℃의 온도로 100분 동안 열처리 하였으며, 산화성 가스는 과립화된 탄소나노튜브 혼합물 1g에 대하여 250㏄/분의 속도로 공급하였다.
열처리에 의한 탄소나노튜브의 정제율은 76%였으며, 탄소 불순물의 함량은 15중량%였다.
제조예 2
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 고정형 반응기를 이용하여 420℃의 온도로 100분 동안 열처리하였으며, 산화성 가스는 과립화된 탄소나노튜브 혼합물 1g에 대하여 250㏄/분의 속도로 공급하였다.
열처리에 의한 탄소나노튜브의 정제율은 65%였으며, 탄소 불순물의 함량은 32중량%였다.
실시예: 전도성 코팅액 제조
실시예 1
물 45중량부에 도데실술폰산나트륨 0.03중량부와 제조예 1에서 열처리된 탄 소나노튜브 0.12중량부를 첨가하고 40㎑, 150W의 초음파분산기를 이용하여 1시간 동안 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다.
물 25중량부에 나노 금속 전구체인 염화금산(HAuCl4)을 0.0025중량부를 녹여 나노 금속 전구체 수용액을 제조하고, 물 25중량부에 구연산나트륨 0.0019중량부를 녹여 안정제 수용액을 제조하고, 물 5중량부에 환원제인 수소화붕소나트륨(NaBH4)을 0.002중량부를 녹여 환원제 수용액을 각각 제조하였다. 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 교반하면서 안정제 수용액을 혼합한 후, 여기에 빠르게 환원제 수용액을 투입하여 나노 금속 분산액(고형분 0.0064중량부)을 제조하였다.
각각 제조된 탄소나노튜브 분산액과 나노 금속 분산액을 혼합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 열처리된 탄소나노튜브 0.01중량부를 사용하였다
실시예3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 열처리된 탄소나노튜브 1중량부를 사용하였다
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 도데실술폰산나트륨 0.01중량부를 사용하였다.
실시예 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 도데실술폰산나트륨 0.9중량부를 사용하였다.
실시예 6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 도데실술폰산나트륨 대신에 도데실벤젠술폰산나트륨를 사용하였다.
실시예 7
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 제조예 2에서 열처리된 탄소나노튜브를 사용하였다.
실시예 8
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 동일한 중량비로 염화금산(HAuCl4), 구연산나트륨, 수소화붕소나트륨(NaBH4)의 함량을 증가시켜 나노 금속(고형분) 0.001중량부를 사용하였다.
실시예 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 동일한 중량비로 염화금산(HAuCl4), 구연산나트륨, 수소화붕소나트륨(NaBH4)의 함량을 증가시켜 나노 금속(고형분) 0.25중량부를 사용하였다.
실시예 10
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 동일한 중량비로 염화금 산(HAuCl4), 구연산나트륨, 수소화붕소나트륨(NaBH4)의 함량을 증가시켜 나노 금속(고형분) 0.5중량부를 사용하였다.
실시예 11
물 72.5중량부에 도데실술폰산나트륨 0.03중량부와 제조예 1에서 열처리된 탄소나노튜브 0.12중량부를 첨가하고 40㎑, 150W의 초음파분산기를 이용하여 1시간 동안 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다.
물 25중량부에 나노 금속 전구체인 염화금산(HAuCl4)을 0.0176중량부를 녹여 나노 금속 전구체 수용액을 제조하고, 물 2.5중량부에 구연산나트륨 0.05중량부를 녹여 안정제 수용액을 제조하였다. 제조된 나노 금속 전구체 수용액을 70-80℃로 가열하여 잘 녹인 후 제조된 안정제 수용액을 빠르게 투입하고, 상온에서 교반하여 나노 금속 분산액(고형분 0.0676중량부)을 제조하였다.
각각 제조된 탄소나노튜브 분산액과 나노 금속 분산액을 혼합하여 전도성 코팅액을 제조하였다.
실시예 12
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 바인더 수지로 폴리아크릴산 수지(고형분) 0.02중량부를 사용하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 열처리하지 않은 탄소나노튜 브(SA100, ㈜나노솔루션)를 그대로 사용하였다. 이때, 탄소 불순물의 함량은 45-70중량%였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 나노 금속을 사용하지 않았다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 도데실술폰산나트륨 1.5중량부를 사용하였다.
비교예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 열처리된 탄소나노튜브 1.5중량부를 사용하였다.
비교예 5
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 동일한 중량비로 염화금산(HAuCl4), 구연산나트륨, 수소화붕소나트륨(NaBH4)의 함량을 증가시켜 나노 금속(고형분) 0.55중량부를 사용하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 전도성 코팅액 조성물의 성분 및 그 함량을 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, 각 성분의 함량은 중량부이다.
구분 물 탄소나노튜브 분산제 나노 금속 바인더
수지
제조예1 제조예2 SA100 SDS NaDDBS
실시예
1		 100 0.12 - - 0.03 - 0.0064 -
실시예
2		 100 0.01 - - 0.03 - 0.0064 -
실시예
3		 100 1 - - 0.03 - 0.0064 -
실시예
4		 100 0.12 - - 0.01 - 0.0064 -
실시예
5		 100 0.12 - - 0.9 - 0.0064 -
실시예
6		 100 0.12 - - - 0.03 0.0064 -
실시예
7		 100 - 0.12 - 0.03 - 0.0064 -
실시예
8		 100 0.12 - - 0.03 - 0.001 -
실시예
9		 100 0.12 - - 0.03 - 0.25 -
실시예
10		 100 0.12 - - 0.03 - 0.5 -
실시예
11		 100 0.12 - - 0.03 - 0.0676 -
실시예
12		 100 0.12 - - 0.03 - 0.0064 0.02
비교예
1		 100 - - 0.12 0.03 - 0.0064 -
비교예
2		 100 0.12 - - 0.03 - - -
비교예
3		 100 0.12 - - 1.5 - 0.0064 -
비교예
4		 100 1.5 - - 0.03 - 0.0064 -
비교예
5		 100 0.12 - - 0.03 - 0.55 -
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 전도성 코팅액 조성물의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 전도성 코팅액 조성물의 분산성
제조된 전도성 코팅액 조성물 소량을 유리 평판에 떨어뜨려서 응집이 되는지 여부를 확인하였으며, 나머지 코팅액 조성물은 유리병에 넣어 보관하였다. 동일한 방법으로 30일 동안 응집여부를 확인하였으며, 그 결과를 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○: 30일 후 응집 발생함 (양호).
△: 10일 후 응집 발생함 (보통).
×: 2일 이내 응집 발생함 (불량).
(2) 코팅성
제조된 전도성 코팅액을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(10㎝×10㎝) 상에 스프레이 코터를 이용하여 도포하고 80℃에서 1분 동안 건조하여 전도성 코팅층을 형성하였다. 형성된 전도성 코팅층의 표면 균일성을 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○: 코팅액의 도포시 액상 막이 일정하게 도포됨 (양호).
코팅층의 표면비저항 범위 ≤ ±10%
△: 코팅액 도포시 액상 막이 일정하게 도포됨 (보통).
±10% < 코팅층의 표면비저항 범위 ≤ ±20%
×: 코팅액 도포시 액상 막이 일정하게 도포되지 않아 균일한 코팅층이 형성되지 못함 (불량).
(3) 표면비저항(Ω/□)
표면저항 측정기를 이용하여 상기 (2)에서 형성된 전도성 코팅층의 표면을 측정하였다. 이때, 표면저항 측정은 4-Point Probe 방식을 채택하여 수행하였으며, 코팅층의 표면을 길이 10㎝를 삼등분으로 나누어 10㎝ 폭의 중앙부를 측정하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○: 표면비저항(Ω/□) ≤ 500 (양호).
△: 500 < 표면비저항(Ω/□) ≤ 1000 (보통).
×: 1000 < 표면비저항(Ω/□) (불량)
(4) 광투과도(%)
분광광도계를 이용하여 550㎚에서의 코팅층의 광투과율을 측정하였으며, 그 결과를 코팅이 되지 않은 PET 필름의 투과도인 87.3%를 기준값으로 하여 비교하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○: 83≤ 광투과도(%) (양호).
△: 79≤ 광투과도(%) < 83 (보통).
×: 광투과도(%) < 79 (불량).
구분 분산성 코팅성 표면비저항 광투과도
측정값
(Ω/□)		 판정 측정값
(%, 550nm)		 판정
실시예1 ○ ○ 380 ○ 83.9 ○
실시예2 ○ ○ 520 △ 84.3 ○
실시예3 ○ ○ 350 ○ 82.9 △
실시예4 △ ○ 470 ○ 83.1 ○
실시예5 ○ ○ 450 ○ 83.2 ○
실시예6 ○ ○ 385 ○ 83.8 ○
실시예7 ○ ○ 420 ○ 83.8 ○
실시예8 ○ ○ 430 ○ 84.0 ○
실시예9 ○ ○ 350 ○ 83.0 ○
실시예10 ○ ○ 366 ○ 82.1 △
실시예11 ○ ○ 478 ○ 82.7 △
실시예12 ○ ○ 760 △ 81.9 △
비교예1 △ ○ 6300 × 79.3 △
비교예2 ○ ○ 520 △ 82.9 △
비교예3 ○ △ 1190 × 81.9 △
비교예4 × △ 487 ○ 78.1 ×
비교예5 △ △ 780 △ 78.3 ×
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 물, 열처리된 탄소나노튜브, 나노 금속 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 최적의 조성비로 포함하는 실시예 1 내지 12의 전도성 코팅액 조성물은 비교예 1 내지 5와 비교하여 코팅액 자체의 분산성이 우수하여 표면이 균일한 코팅층을 형성할 수 있으며, 광투과도가 우수할 뿐만 아니라 특히 전기전도도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 물 100중량부, 상기 물 100중량부에 대하여 열처리된 탄소나노튜브 0.01 내지 1중량부, 나노 금속 0.001 내지 0.5중량부, 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨 0.01 내지 1중량부를 포함하는 전도성 코팅액 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    물 100중량부에 대하여 열처리된 탄소나노튜브 0.01 내지 0.5중량부, 나노 금속 0.005 내지 0.3중량부, 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨 0.01 내지 0.6중량부를 포함하는 전도성 코팅액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    열처리된 탄소나노튜브는 비정질 탄소를 포함하는 탄소 불순물의 함량이 35% 이하인 전도성 코팅액 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노 금속의 전구체는 금, 은, 구리, 니켈, 코발트, 주석 및 인듐으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물인 전도성 코팅액 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 나노 금속의 전구체는 금, 은, 구리 및 인듐으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물인 전도성 코팅액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    물 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 수지(고형분 함량 기준) 0.01 내지 5중량부를 더 포함하는 전도성 코팅액 조성물.
  7. 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 진행방향에 대하여 아래쪽으로 경사진 회전성 반응기에서 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 열처리하는 제1단계;
    물에 열처리된 탄소나노튜브 및 도데실술폰산나트륨 또는 도데실벤젠술폰산나트륨을 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 제2단계;
    나노 금속 분산액을 제조하는 제3단계; 및
    제조된 분산액들을 혼합하는 제4단계를 포함하는 청구항 1의 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1단계는 합성된 탄소나노튜브 혼합물을 진행방향에 대하여 아래쪽으로 1 내지 5° 경사진 회전성 반응기에서 5 내지 20rpm으로 회전시켜 분산 및 이동시키면서 산화성 가스 분위기에서 350 내지 500℃에서 60 내지 150분 동안 수행되는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    제3단계는 나노 금속 전구체 수용액을 제조하는 단계;
    안정제 수용액을 제조하는 단계;
    환원제 수용액을 제조하는 단계;
    제조된 나노 금속 전구체 수용액에 안정제 수용액을 혼합하는 단계; 및
    혼합된 수용액에 환원제 수용액을 투입하는 단계를 포함하는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    제3단계는 나노 금속 전구체 수용액을 제조하는 단계;
    안정제 수용액을 제조하는 단계;
    제조된 나노 금속 전구체 수용액을 70 내지 80℃로 가열한 후 제조된 안정제 수용액을 혼합하는 단계; 및
    혼합액을 상온으로 냉각시키고 교반하는 단계를 포함하는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    제3단계와 제4단계 사이에 물에 폴리아크릴산 수지를 혼합하여 바인더 용액을 제조하는 단계를 더 포함하는 전도성 코팅액 조성물의 제조방법.
KR1020090087940A 2009-09-17 2009-09-17 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법 KR101155071B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090087940A KR101155071B1 (ko) 2009-09-17 2009-09-17 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090087940A KR101155071B1 (ko) 2009-09-17 2009-09-17 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110030016A KR20110030016A (ko) 2011-03-23
KR101155071B1 true KR101155071B1 (ko) 2012-06-11

Family

ID=43935830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090087940A KR101155071B1 (ko) 2009-09-17 2009-09-17 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101155071B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200014678A (ko) * 2018-08-01 2020-02-11 (주)고려소재연구소 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 이용한 무정전 판넬 및 이들의 제조방법
KR20220076621A (ko) 2020-12-01 2022-06-08 재단법인 한국탄소산업진흥원 탄소나노튜브 발열잉크의 제조방법 및 이에 따라 제조된 발열잉크

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102293362B1 (ko) * 2019-11-21 2021-08-24 엔젯 주식회사 전도성 잉크 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020067187A (ko) * 2001-02-15 2002-08-22 일진나노텍 주식회사 단층 탄소 나노튜브 정제 방법 및 이에 이용되는 열처리장비
KR20060039277A (ko) * 2004-11-02 2006-05-08 주식회사 이엠씨플러스 전자파 차폐용 페인트 및 그 제조 방법
KR100599053B1 (ko) 2005-04-22 2006-07-12 삼성전기주식회사 도전성 잉크 및 도전성 기판
KR20080001333A (ko) * 2006-06-29 2008-01-03 한국과학기술원 탄소나노튜브 필름을 이용한 투명전극의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020067187A (ko) * 2001-02-15 2002-08-22 일진나노텍 주식회사 단층 탄소 나노튜브 정제 방법 및 이에 이용되는 열처리장비
KR20060039277A (ko) * 2004-11-02 2006-05-08 주식회사 이엠씨플러스 전자파 차폐용 페인트 및 그 제조 방법
KR100599053B1 (ko) 2005-04-22 2006-07-12 삼성전기주식회사 도전성 잉크 및 도전성 기판
KR20080001333A (ko) * 2006-06-29 2008-01-03 한국과학기술원 탄소나노튜브 필름을 이용한 투명전극의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200014678A (ko) * 2018-08-01 2020-02-11 (주)고려소재연구소 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 이용한 무정전 판넬 및 이들의 제조방법
KR102112598B1 (ko) 2018-08-01 2020-06-02 (주)고려소재연구소 고성능 대전방지성 광경화형 수지 조성물, 이를 이용한 무정전 판넬 및 이들의 제조방법
KR20220076621A (ko) 2020-12-01 2022-06-08 재단법인 한국탄소산업진흥원 탄소나노튜브 발열잉크의 제조방법 및 이에 따라 제조된 발열잉크

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110030016A (ko) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2637175B1 (en) Low-temperature sintering conductive paste, conductive film using same, and method for forming conductive film
US9972742B2 (en) Method for forming a transparent conductive film with metal nanowires having high linearity
Rathmell et al. The synthesis and coating of long, thin copper nanowires to make flexible, transparent conducting films on plastic substrates
JP5047864B2 (ja) 微小銀粒子を含有する導電性ペースト及び硬化膜
CN100449652C (zh) 透明导电膜的形成方法
KR101246750B1 (ko) 금속 나노입자로 표면 수식된 나노미터 두께의 금속 마이크로판을 함유하는 전도성 페이스트용 조성물
TW201730374A (zh) 合成銀奈米板及經貴金屬塗覆之銀奈米板之方法,及其於透明膜中控制光色之用途
KR20100109416A (ko) 도전성 페이스트 조성물 및 그 제조 방법
KR100962294B1 (ko) 탄소나노튜브를 함유한 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법
KR101155071B1 (ko) 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법
TW201402252A (zh) 銀微粒子與其製造方法，以及含有該銀微粒子之導電性糊料、導電性膜及電子裝置
JP5924481B2 (ja) 銀微粒子の製造法及び該銀微粒子の製造法によって得られた銀微粒子並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト
JP5608501B2 (ja) 導電パターン形成用ペースト組成物、導電パターン及びその形成方法
JP5417900B2 (ja) 導電性塗膜の形成方法
KR101319259B1 (ko) 투명 전극 형성용 은 나노와이어 수용성 잉크 조성물 및 이를 이용한 투명 전극 형성방법
JP2010137220A (ja) スプレーによる薄膜形成方法及びこの薄膜を用いた電極形成方法
KR101302975B1 (ko) 분무열분해를 이용한 알루미늄 도핑된 산화아연 스퍼터링타겟의 제조방법
KR101300774B1 (ko) 탄소 나노 튜브 및 아크릴계 수성 중합체를 함유하는 조성물 및 이를 이용한 전도성 투명 전극
KR100757100B1 (ko) 고분산성 탄소나노튜브 페이스트의 제조 방법
TW201315685A (zh) 銀微粒子及含有該銀微粒子之導電膏，導電膜及電子裝置
JP2007027487A (ja) 導電膜または配線の形成法
JP4793537B2 (ja) 可視光透過型粒子分散導電体、導電性粒子、可視光透過型導電物品、およびその製造方法
JPWO2012060284A1 (ja) 低温焼結性導電性ペーストおよびそれを用いた導電膜と導電膜の形成方法
KR101436061B1 (ko) 투명 전도성 필름용 복합 입자 및 이를 이용한 투명 전도성 필름
JP2008140559A (ja) 透光性導電塗料及び透光性導電膜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150604

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 8