KR101843400B1 - Electrode composition for film heater, wiring board for film heater, film heater using the same and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrode composition for a film heater, which is resistant to stress and can reduce a sense of rejection upon contact with a human body; a wiring board for a film heater; a film heater using the same; and a method for manufacturing the film heater. The electrode composition for a film heater according to the present invention comprises a first mixed binder, conductive particles including silver powder and carbon nanotube particles, an organic solvent, and a dispersing agent; and has a density of 2 g/cm^3 or less.

Description

필름 히터용 전극 조성물, 필름 히터용 배선 기판, 이를 이용한 필름 히터 및 이의 제조 방법{Electrode composition for film heater, wiring board for film heater, film heater using the same and method thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrode composition for a film heater, a wiring substrate for a film heater, a film heater using the same, and a method for manufacturing the same,

본 발명은 필름 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트레스에 강인하며 인체 접촉시 거부감을 줄일 수 있는 필름 히터용 전극 조성물, 필름 히터용 배선 기판, 이를 이용한 필름 히터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a film heater, more particularly, to an electrode composition for a film heater which is robust against stress and can reduce a sense of rejection upon contact with a human body, a wiring substrate for a film heater, a film heater using the same, and a method for manufacturing the same.

최근에 화석연료의 고갈 염려 등으로 인해 전기로 구동되는 다양한 전기 구동 장치, 예컨대 전기자동차(Electric Vehicle), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in HEV; PHEV) 등이 개발되고 있다. 전기자동차는 엔진 없이 배터리를 통한 전기에너지를 주 동력원으로 하는 자동차로서, 배출가스가 전혀 발생하지 않는다. 하이브리드 전기자동차는 엔진과 전기모터를 함께 사용하며, 엔진의 부하를 감소시켜 에너지 효율을 높일 수 있는 자동차이다. 그리고 플러그-인 하이브리드 전기자동차는 엔진과 전기모터를 함께 사용한다는 점에서 하이브리드 전기자동차에 해당되며, 배터리는 플러그-인을 통해 외부 전원으로 충전한다는 점에서 하이브리드 전기자동차와 차이가 있다.BACKGROUND ART [0002] Recently, a variety of electric driving devices driven by electricity due to concerns of depletion of fossil fuels, such as electric vehicles, hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (HEVs) PHEV) are being developed. An electric vehicle is an automobile whose main power source is electric energy through a battery without an engine, and no exhaust gas is generated at all. A hybrid electric vehicle is an automobile that uses both an engine and an electric motor, and can reduce the load on the engine to improve energy efficiency. And a plug-in hybrid electric vehicle is a hybrid electric vehicle in that an engine and an electric motor are used together, and a battery is different from a hybrid electric vehicle in that it charges through an external power source through a plug-in.

이와 같은 전기 구동 장치 시장의 성장에도 불구하고 기술적으로 해결해야 될 난제 중 하나가 저온환경에서의 난방 효율의 극대화이다. 그 이유는 전기 구동 장치에 전기를 공급하기 위하여 배터리를 사용하게 되는데, 에너지 소모가 많은 열선 필름 히터를 사용할 경우, 주행거리의 감소를 유발하기 때문이다.Despite the growth of the electric drive market, one of the technical challenges is to maximize the heating efficiency in a low temperature environment. The reason is that a battery is used to supply electric power to the electric driving device, because when a hot-wire film heater with a high energy consumption is used, the driving distance is reduced.

또한 열선 필름 히터는 부직포 등의 섬유 기판에 편물(Knitting)을 통하여 고정하게 되는데 생산 비용이 높고, 단선으로 인해 불량이 다량 발생되는 문제점이 있었다.In addition, the hot-wire film heater is fixed to a fibrous substrate such as a nonwoven fabric through knitting, which has a high production cost and causes a large number of defects due to disconnection.

이러한 섬유 기판을 이용한 열선 필름 히터의 문제점을 극복하기 위하여 다양한 면상 발열 기술이 개발되고 있다.Various surface heating techniques have been developed to overcome the problems of heat ray film heaters using such a fiber substrate.

한국등록특허 제10-1595484호는 면상 발열 기술이 적용된 "면상 발열체 및 그의 제조 방법" 에 관하여 개시되어 있다.Korean Patent No. 10-1595484 discloses an " area heating element and a manufacturing method thereof " to which the area heating technique is applied.

개시된 면상 발열체는 합성수지 재질의 필름부재, 필름부재의 상면 일측에 도포되어 형성되는 발열시트, 필름부재의 상면 일측과, 발열시트의 상면 일측에 형성되는 전극부재, 외부로 노출된 필름부재와 발열시트 및 전극부재의 외면에 형성되는 절연체를 포함한다.The surface heat generating element has a film member made of a synthetic resin material, a heat generating sheet formed on one side of the upper surface of the film member, an upper surface of the film member, an electrode member formed on one side of the upper surface of the heat generating sheet, And an insulator formed on an outer surface of the electrode member.

여기서 발열시트는 유기용매, 결합제, 전도성 카본블랙, 전도성 그라파이트, 분산제 및 가소제를 혼합하여 제조된 전도성 페이스트가 필름부재의 상면에 도포된 후 건조되어 형성된다.Here, the heat generating sheet is formed by applying a conductive paste prepared by mixing an organic solvent, a binder, a conductive carbon black, a conductive graphite, a dispersant, and a plasticizer to an upper surface of a film member, followed by drying.

그러나 전극부재는 박막 형태의 구리 등의 금속을 부착하여 형성하기 때문에, 박막의 취성으로 인해 스트레스에 취약하여 전극의 단선으로 인한 불량이 발생 될 수 있으며, 인체 접촉시 거부감이 많이 드는 문제점이 있었다.However, since the electrode member is formed by adhering a metal such as copper in thin film form, it is susceptible to stress due to the brittleness of the thin film, so that defects may occur due to disconnection of the electrode.

따라서 본 발명의 목적은 스트레스에 강인하며 인체 접촉시 거부감을 줄일 수 있는 필름 히터용 전극 조성물, 필름 히터용 배선 기판, 이를 이용한 필름 히터 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrode composition for a film heater, a wiring substrate for a film heater, a film heater using the electrode composition, and a method for manufacturing the electrode composition.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.The electrode composition for a film heater according to the present invention comprises a first mixed binder, silver powder and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant, and has a density of 2 g / cm 3 or less.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 은 분말의 탭 밀도는 2.5g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the silver powder has a tap density of 2.5 g / cm 3 or less.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 은 분말은 전극 조성물 100 중량부에 대하여 50 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the silver powder includes 50 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 탄소나노튜브 입자는 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the carbon nanotube particles include 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 전도성 입자는 그라파이트 입자를 더 포함하고, 상기 그라파이트 입자는 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부인 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the conductive particles further include graphite particles, and the graphite particles are 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 탄소나노튜브 입자는 상기 은 분말 또는 상기 그라파이트 입자 사이에 분포하여 전기적인 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the carbon nanotube particles are distributed among the silver powder or the graphite particles to form an electric network.

본 발명에 따른 필름 히터용 전극 조성물에 있어서, 상기 제1 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 ~ 150 중량부, 페놀계 수지 10 ~ 500 중량부의 비율로 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 한다.In the electrode composition for a film heater according to the present invention, the first mixed binder is a mixture of 10 to 150 parts by weight of a polyvinyl acetal resin, 10 to 500 parts by weight of a phenol resin per 100 parts by weight of epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate As shown in Fig.

본 발명에 따른 필름 히터용 배선 기판은 필름 기판, 상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴을 포함하고, 상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.The wiring board for a film heater according to the present invention comprises a film substrate and a pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other, Powder and carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersing agent, and has a density of 2 g / cm 3 or less.

본 발명에 따른 필름 히터용 배선 기판에 있어서, 상기 전극 배선 패턴은 비저항이 30 ~ 150 × 10-6Ω㎝ 인 것을 특징으로 한다.In the wiring board for a film heater according to the present invention, the electrode wiring pattern has a specific resistance of 30 to 150 x 10 < -6 >

본 발명에 따른 필름 히터는 필름 기판, 상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴 및 상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 형성된 복수의 발열체 패턴을 포함하고, 상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.The film heater according to the present invention comprises a film substrate, a pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other, and a heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns Wherein the electrode composition comprises a first mixed binder, silver powder and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant, and has a density of 2 g / cm 3 or less.

본 발명에 따른 필름 히터에 있어서, 상기 은 분말은 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 50 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the film heater according to the present invention, the silver powder may include 50 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.

본 발명에 따른 필름 히터에 있어서, 상기 발열 조성물은 제2 혼합 바인더, 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 상기 제2 혼합 바인더는 상기 제1 혼합 바인더와 조성이 동일한 것을 특징으로 한다.In the film heater according to the present invention, the exothermic composition may include a second mixed binder, conductive particles, an organic solvent, and a dispersant, and the second mixed binder may have the same composition as the first mixed binder.

본 발명에 따른 필름 히터는 필름 기판, 상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴, 상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 형성된 복수의 발열체 패턴 및 상기 전극 배선 패턴 및 상기 발열체 패턴을 덮도록 상기 필름 기판에 부착되는 보호 필름을 포함하고, 상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.The film heater according to the present invention comprises a film substrate, a pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other, and a heating composition is printed so as to be bonded to the pair of electrode wiring patterns And a protective film attached to the film substrate so as to cover the electrode wiring pattern and the heating element pattern, wherein the electrode composition comprises a first mixed binder, a silver powder, and a conductive particle including carbon nanotube particles , An organic solvent and a dispersant, and has a density of 2 g / cm 3 or less.

본 발명에 따른 필름 히터에 있어서, 상기 보호 필름은 우레탄계, 실리콘계 및 이미드계 중 적어도 하나의 재질로 형성되며, 우레탄계 또는 에폭시계를 포함하는 접착층이 일면에 형성되어, 상기 필름 기판에 접착되는 것을 특징으로 한다.In the film heater according to the present invention, the protective film is formed of at least one material selected from the group consisting of urethane, silicone and imide, and an adhesive layer containing urethane or epoxy is formed on one side of the film and bonded to the film substrate .

본 발명에 따른 필름 히터의 제조 방법에 있어서, 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 교반하여 전극 조성물을 제조하는 단계, 상기 전극 조성물을 필름 기판 상에 인쇄하여 한 쌍의 전극 배선 패턴을 형성하는 단계 및 상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 복수의 발열체 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 전극 조성물은 밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 한다.The method for producing a film heater according to the present invention includes the steps of: preparing an electrode composition by stirring a first mixed binder, silver powder, and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersing agent; And forming a plurality of heating element patterns by printing a heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns, wherein the electrode composition has a density of 2 g / Cm < 3 >.

본 발명에 따른 필름 히터는 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하는 전극 조성물을 필름 기판 상에 인쇄하여 전극 배선 패턴을 형성함으로써, 스트레스에 강인하며 인체 접촉시 거부감을 줄일 수 있다.The film heater according to the present invention is characterized in that an electrode composition comprising a first mixed binder, silver powder and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant is printed on a film substrate to form an electrode wiring pattern, It is robust and can reduce the feeling of rejection when touching human body.

또한 본 발명에 따른 필름 히터는 동일한 혼합 바인더를 적용하여 발열 조성물과 전극 조성물을 제조하고, 이를 통해 전극 배선 패턴과 발열체 패턴을 형성하여, 전극 배선 패턴과 발열체 패턴의 저항 차이를 최적화함으로써, 전극 배선 패턴과 발열체 패턴의 적합성을 극대화 시킬 수 있다.In the film heater according to the present invention, the same mixed binder is applied to produce a heating composition and an electrode composition, thereby forming an electrode wiring pattern and a heating element pattern to optimize the resistance difference between the electrode wiring pattern and the heating element pattern, It is possible to maximize the compatibility between the pattern and the heating element pattern.

이에 따라 본 발명에 따른 필름 히터는 반복적인 스트레스 환경 하에서도 두 물질의 저항 및 발열 거동의 변화를 유발하지 않을 수 있다.Accordingly, the film heater according to the present invention may not cause a change in resistance and exothermic behavior of the two materials even under a repeated stress environment.

또한 본 발명에 따른 필름 히터는 전극 조성물의 밀도가 2g/㎤ 이하이기 때문에, 적은 양으로 많은 전극 배선 패턴을 제조할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.Further, since the density of the electrode composition of the film heater according to the present invention is 2 g / cm 3 or less, it is possible to manufacture a large number of electrode wiring patterns in a small amount, and the manufacturing cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 a-a'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필름 히터를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물의 표면 SEM 사진이다.
도 6은 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물의 단면 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물의 단면 SEM 확대 사진이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.
도 13은 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터를 적용한 발열거동 시험 중인 전기차용 안장시트 히터의 사진이다.
도 14는 도 13에 따른 안장시트 히터의 열화상 이미지이다.
1 is a perspective view showing a film heater according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along the line a-a 'in Fig.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a film heater according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a film heater according to a second embodiment of the present invention.
5 is a SEM photograph of a surface of an electrode composition according to Experimental Example of the present invention.
6 is a cross-sectional SEM photograph of an electrode composition according to Experimental Example of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional SEM image of an electrode composition according to Experimental Example of the present invention.
8 to 12 are schematic views showing a method of manufacturing a film heater according to an experimental example of the present invention.
13 is a photograph of a saddle seat heater for an electric vehicle undergoing a heating behavior test using a film heater according to an experimental example of the present invention.
14 is a thermal image of the saddle seat heater according to Fig.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding embodiments of the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted to the extent that they do not disturb the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 a-a'선 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a film heater according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line a-a 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터(100)는 필름 기판(20), 전극 배선 패턴(30) 및 발열체 패턴(40)을 포함하고, 보호 필름(60)을 더 포함할 수 있다.1 and 2, a film heater 100 according to a first embodiment of the present invention includes a film substrate 20, an electrode wiring pattern 30 and a heating element pattern 40, and a protective film 60 ). ≪ / RTI >

필름 기판(20)은 전극 배선 패턴(30) 및 발열체 패턴(40)이 형성되는 지지체로서, 전극 배선 패턴(30) 및 발열체 패턴(40)으로 인가되는 전원이 외부로 세는 것을 억제하는 절연성과, 유연하며 스트레스에 대한 내구성이 우수한 재질로 형성될 수 있다, 예컨대 필름 기판(20)은 우레탄계 및 실리콘계 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 필름이 될 수 있다. 여기서 우레탄계 및 실리콘계 필름은 유연하고 열용량이 섬유에 비해 낮아 스트레스에 대한 내구성이 우수하고 발열 속도 즉, 저온 환경에서 목표 온도까지 도달하는 시간이 빠른 장점이 있다. 여기서 필름 기판(20)의 두께는 100㎛ 이하가 될 수 있다. 필름 기판의 두께를 100㎛를 이하로 설정함으로써, 유연성을 확보할 수 있고 가벼운 장점이 있다.The film substrate 20 is a support on which the electrode wiring pattern 30 and the heating element pattern 40 are formed and has insulation property for suppressing the power applied to the electrode wiring pattern 30 and the heating element pattern 40 from being externally applied, For example, the film substrate 20 may be a film formed of at least one of a urethane-based material and a silicon-based material. The urethane and silicone films are flexible and have a lower heat capacity than the fibers and thus have excellent durability against stress and have a rapid heating time, that is, a time to reach a target temperature in a low temperature environment. Here, the thickness of the film substrate 20 may be 100 탆 or less. By setting the thickness of the film substrate to be equal to or less than 100 mu m, flexibility can be ensured and there is a merit of being light.

전극 배선 패턴(30)은 전극 조성물을 필름 기판(20)의 상부면에 인쇄하여 형성한다. 즉 전극 배선 패턴(30)은 필름 기판(20)의 상부면에 전극 조성물을 인쇄한 후, 열 경화 및 에이징하여 형성한다. 이러한 전극 배선 패턴(30)은 필름 기판(20) 상에 서로 이격되어 한 쌍으로 형성되어 전극 단자(50)에 각각 연결될 수 있다. 여기서 전극 단자(50)는 (+)극과 (-)극 전원에 각각 연결되어 전원은 공급할 수 있다. 전극 조성물의 인쇄 방법으로는 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄(내지 롤투롤 그라비아 인쇄), 콤마 코팅(내지 롤투롤 콤마코팅), 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등이 사용될 수 있다. 경화는 100℃ 내지 180℃에서 수행하고, 에이징은 250 내지 350℃에서 수행할 수 있다.The electrode wiring pattern 30 is formed by printing the electrode composition on the upper surface of the film substrate 20. That is, the electrode wiring pattern 30 is formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate 20, followed by thermosetting and aging. The electrode wiring patterns 30 may be spaced apart from each other on the film substrate 20 and connected to the electrode terminals 50. Here, the electrode terminal 50 is connected to the (+) pole and the (-) pole power source, respectively, so that the power can be supplied. As the printing method of the electrode composition, screen printing, gravure printing (to roll to roll gravure printing), comma coating (to roll to roll comma coating), flexo, imprinting, offset printing and the like can be used. Curing may be performed at 100 ° C to 180 ° C, and aging may be performed at 250 ° C to 350 ° C.

전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기 용매 및 분산제를 포함한다. 여기서 전극 조성물은 밀도가 2g/㎤ 이하가 될 수 있으며, 바람직하게는 1.7 ~ 2g/㎤ 이 될 수 있다.The electrode composition comprises a first mixed binder, silver powder and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant. Here, the electrode composition may have a density of 2 g / cm 3 or less, and preferably 1.7 to 2 g / cm 3.

제1 혼합 바인더는 전극 조성물이 300℃ 가량의 온도 범위에서도 내열성을 가질 수 있도록 하는 기능을 하는 것으로, 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀계 수지(Phenol resin)가 혼합된 형태를 갖는다. 예컨대 제1 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수 있고, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수도 있다. 예컨대 제1 혼합 바인더의 혼합 비율은 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계 수지 10 내지 500 중량부의 비율일 수 있다. 페놀계 수지의 함량이 10 중량부 이하인 경우 전극 조성물의 내열 특성이 저하되며, 500 중량부를 초과하는 경우에는 유연성이 저하되어 취성이 강해진다.The first mixed binder functions to allow the electrode composition to have heat resistance even in a temperature range of about 300 DEG C, and is preferably an epoxy acrylate, hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal, And a phenol resin (Phenol resin). For example, the first mixed binder may be a mixture of an epoxy acrylate, a polyvinyl acetal, and a phenolic resin, or a mixture of hexamethylene diisocyanate, a polyvinyl acetal and a phenolic resin. For example, the mixing ratio of the first mixed binder may be 10 to 150 parts by weight of the polyvinyl acetal resin and 10 to 500 parts by weight of the phenolic resin based on 100 parts by weight of the epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate. When the content of the phenolic resin is less than 10 parts by weight, the heat resistance of the electrode composition is deteriorated. When the content of the phenolic resin exceeds 500 parts by weight, the flexibility is decreased and the brittleness is increased.

여기에서 페놀계 수지는 페놀 및 페놀 유도체를 포함하는 페놀계 화합물을 의미한다. 예컨대 페놀 유도체는 p-크레졸(p-Cresol), o-구아야콜(o-Guaiacol), 크레오졸(Creosol), 카테콜(Catechol), 3-메톡시-1,2-벤젠디올(3-methoxy-1,2-Benzenediol), 호모카테콜(Homocatechol), 비닐구아야콜(Vinylguaiacol), 시링콜(Syringol), 이소-유제놀(Iso-eugenol), 메톡시 유제놀(Methoxyeugenol), o-크레졸(o-Cresol), 3-메틸-1,2-벤젠디올 (3-methyl-1,2-Benzenediol), (z)-2-메톡시-4-(1-프로페닐)-페놀((z)-2-methoxy-4-(1-propenyl)-Phenol), 2,6-디에톡시-4-(2-프로페닐)-페놀(2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)-Phenol), 3,4-디메톡시-페놀(3,4-dimethoxy-Phenol), 4-에틸-1,3-벤젠디올(4-ethyl-1,3-Benzenediol), 레졸 페놀(Resole phenol), 4-메틸-1,2-벤젠디올(4-methyl-1,2-Benzenediol), 1,2,4-벤젠트리올(1,2,4-Benzenetriol), 2-메톡시-6-메틸페놀(2-Methoxy-6-methylphenol), 2-메톡시-4-비닐페놀(2-Methoxy-4-vinylphenol) 또는 4-에틸-2-메톡시-페놀(4-ethyl-2-methoxy-Phenol) 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the phenolic resin means a phenolic compound including phenol and phenol derivatives. For example, phenol derivatives include p-cresol, o-Guaiacol, Creosol, Catechol, 3-methoxy-1,2-benzenediol (3- methoxy-1,2-benzenediol, Homocatechol, Vinylguaiacol, Syringol, Iso-eugenol, Methoxyeugenol, o- Cresol, 3-methyl-1,2-benzenediol and (z) -2-methoxy-4- (1-propenyl) -phenol 2-methoxy-4- (1-propenyl) -phenol, 2,6-dimethoxy-4- (2-propenyl) Phenol, 3,4-dimethoxy-Phenol, 4-ethyl-1,3-benzenediol, Resole phenol, 4-methyl-1,2-benzenediol, 1,2,4-benzene triol, 2-methoxy-6-methylphenol 2-Methoxy-6-methylphenol, 2-Methoxy-4-vinylphenol or 4-ethyl-2-methoxy- , Etc. It is not.

전도성 입자로는 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함할 수 있으며, 그라파이트 입자를 더 포함하여 형성될 수 있다.The conductive particles may include silver powder and carbon nanotube particles, and may further include graphite particles.

은 분말은 플레이크, 구형, 다각형 판상, 막대(rod) 등의 형태를 가질 수 있다.The silver powder may have the form of a flake, a sphere, a polygonal plate, a rod, or the like.

여기서 은 분말은 전극 조성물 100 중량부에 대하여 50 ~ 80 중량부가 될 수 있다. 여기서 50 중량부 이하일 경우, 은 분말 끼리의 전기적 네트워크가 형성되지 않아 저항이 높으며, 80 중량부를 초과하면 스트레스에 대한 내구성이 저하되며, 원가가 상승하는 문제점이 발생될 수 있다. 또한 은 분말 50 ~ 80 중량부를 첨가함으로써, 밀도가 2g/㎤ 이하인 전극 조성물을 구현할 수 있으며, 제조되는 전극 배선 패턴의 전기 전도도를 높일 수 있다. 여기서 은 분말의 탭 밀도는 2.5g/㎤ 이하가 될 수 있다.The silver powder may be added in an amount of 50 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition. When the amount is less than 50 parts by weight, the electrical network of the silver powder is not formed and the resistance is high. When the amount is more than 80 parts by weight, the durability against stress is lowered and the cost may increase. Also, by adding 50 to 80 parts by weight of the silver powder, an electrode composition having a density of 2 g / cm 3 or less can be realized, and the electrical conductivity of the electrode wiring pattern to be manufactured can be increased. Here, the tap density of the silver powder may be 2.5 g / cm 3 or less.

탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 1nm 내지 20nm 일 수 있고, 길이는 1㎛ 내지 100㎛일 수 있다.The carbon nanotube particles can be selected from single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, or mixtures thereof. For example, the carbon nanotube particles may be multi wall carbon nanotubes. When the carbon nanotube particles are multi-walled carbon nanotubes, the diameter may be 1 nm to 20 nm, and the length may be 1 to 100 mu m.

그라파이트 입자는 직경이 1㎛ 내지 25㎛일 수 있고, 두께가 1nm 내지 25㎛일 수 있다.The graphite particles may have a diameter of 1 탆 to 25 탆 and a thickness of 1 nm to 25 탆.

여기서 탄소나노튜브 입자는 은 분말 또는 그라파이트 입자 사이에 분포함으로써 전기적인 네트워크 구성시에 가교(Bridging) 역할을 하며, 이로 인해서 적은 함량의 은 분말을 사용하더라도 높은 전기전도도를 얻도록 할 수 있다. 여기서 탄소나노튜브 입자는 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 5 중량부가 될 수 있다. 또한 그라파이트 입자는 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0 ~ 5 중량부가 포함될 수 있다.Here, the carbon nanotube particles are distributed between the silver powder or the graphite particle, thereby bridging the carbon nanotube particles when constructing the electric network, and thereby, a high electric conductivity can be obtained even if a small amount of the silver powder is used. The carbon nanotube particles may be added in an amount of 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition. The graphite particles may be included in an amount of 0 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.

유기 용매는 탄소 입자, 금속 분말 및 혼합 바인더를 분산시키기 위한 것으로, 카비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카비톨 아세테이트(Butyl carbotol acetate; BCA), DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르(Dipropylene glycol methyl ether; DPM), 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.The organic solvent is for dispersing the carbon particles, the metal powder and the binder. The organic solvent is selected from the group consisting of Carbitol acetate, Butyl carbotol acetate (BCA), DBE (dibasic ester), Ethyl Carbitol, Ethyl Carbitol (Dipropylene Glycol Methyl Ether (DPM), Cellosolve Acetate, Butyl Cellosolve Acetate, Butanol, and Octanol.

한편, 분산을 위한 공정은 통상적으로 사용되는 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 예를 들면 초음파처리(Ultra-sonication), 롤밀(Roll mill), 비드밀(Bead mill) 또는 볼밀(Ball mill) 과정을 통해 이루어질 수 있다.Meanwhile, various methods commonly used may be applied to the dispersion process. For example, ultrasonic treatment (roll-milling), bead milling or ball milling Lt; / RTI >

그리고 분산제는 분산을 보다 원활하게 하기 위한 것으로, BYK류와 같이 당업계에서 이용되는 통상의 분산제, Triton X-100과 같은 양쪽성 계면활성제, 도데실황산나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate; SDS) 등과 같은 이온성 계면활성제를 이용할 수 있다.The dispersing agent is used to make the dispersion more smooth. Examples thereof include conventional dispersants used in the art such as BYK, amphoteric surfactants such as Triton X-100, ionic surfactants such as sodium dodecyl sulfate (SDS) Surfactants can be used.

발열체 패턴(40)은 한 쌍의 전극 배선 패턴(30)에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 복수개로 형성될 수 있다. 이러한 발열체 패턴(40)은 도시된 바와 같이, 막대 형상으로 복수개로 형성되거나, 면 형태로 형성될 수 있다. 즉 발열체 패턴(40)은 (+)극과 (-)극을 이루는 전극 배선 패턴(30) 사이에 일정 간격 이격된 상태로 병렬로 연결될 수 있다.The heating element pattern 40 may be formed by printing a heating composition so as to be bonded to the pair of electrode wiring patterns 30, respectively. As shown in the drawing, the heating element pattern 40 may be formed in a plurality of rods or in the form of a surface. That is, the heating element pattern 40 may be connected in parallel with the electrode wiring patterns 30 spaced apart by a predetermined distance between the (+) and (-) poles.

발열 조성물은 제2 혼합 바인더, 탄소 입자, 금속 분말, 유기 용매 및 분산제를 포함한다. 탄소 입자는 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 포함한다.The exothermic composition comprises a second mixed binder, carbon particles, a metal powder, an organic solvent and a dispersant. The carbon particles include carbon nanotube particles and graphite particles.

발열 조성물은 유기 용매의 사용량을 조절함으로써, 도료, 잉크 또는 페이스트 형태로 구현할 수 있다.The exothermic composition can be realized in the form of a paint, an ink or a paste by controlling the amount of the organic solvent used.

발열 조성물은 발열 조성물 100 중량부에 대하여 제2 혼합 바인더는 8 내지 10 중량부, 탄소나노튜브 입자는 0.1 내지 5 중량부, 그라파이트 입자는 0.1 내지 20 중량부, 금속 분말 10 내지 60 중량부, 유기 용매는 20 내지 80 중량부, 및 분산제는 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.The exothermic composition preferably contains 8 to 10 parts by weight of the second mixed binder, 0.1 to 5 parts by weight of the carbon nanotube particles, 0.1 to 20 parts by weight of the graphite particles, 10 to 60 parts by weight of the metal powder, 20 to 80 parts by weight of the solvent, and 0.5 to 5 parts by weight of the dispersing agent.

발열 조성물은 발열 조성물 100 중량부에 대하여, 제2 혼합 바인더 8 내지 10 중량부, 탄소나노튜브 입자 0.1 내지 5 중량부, 그라파이트 입자 0.1 내지 20 중량부, 금속 분말 10 내지 60 중량부, 그래핀 산화물 입자 0.0001 내지 1 중량부, 유기 용매 20 내지 80 중량부 및 분산제 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.Wherein the exothermic composition comprises 8 to 10 parts by weight of a second mixed binder, 0.1 to 5 parts by weight of carbon nanotube particles, 0.1 to 20 parts by weight of graphite particles, 10 to 60 parts by weight of metal powder, 0.0001 to 1 part by weight of particles, 20 to 80 parts by weight of an organic solvent and 0.5 to 5 parts by weight of a dispersing agent.

이때 전도성 입자에 금속 분말이 포함되는 경우, 본 발명에 따른 발열 조성물로 형성한 발열체 패턴은 금속 분말이 주 전기적 네트워크를 형성하며, 금속 분말 사이의 공간에 탄소나노튜브 입자 또는 그라파이트 입자가 채워지는 3차원 랜덤 네트워크 구조를 갖는다.In this case, when the metal powder is included in the conductive particles, the heating element pattern formed by the heating composition according to the present invention is characterized in that the metal powder forms the main electrical network and the carbon nanotube particles or the graphite particles are filled in the space between the metal powders. Dimensional random network structure.

제2 혼합 바인더는 발열 조성물이 300℃ 가량의 온도 범위에서도 내열성을 가질 수 있도록 하는 기능을 하는 것으로, 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 폴리비닐 아세탈(Polyvinyl acetal) 및 페놀계 수지(Phenol resin)가 혼합된 형태를 갖는다. 즉 제2 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수 있고, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리비닐 아세탈 및 페놀계 수지가 혼합된 형태일 수도 있다. 본 발명에서는 제2 혼합 바인더의 내열성을 높임으로써, 300℃ 가량의 고온으로 발열시키는 경우에도 발열체의 저항 변화나 발열체의 파손을 억제할 수 있다.The second mixed binder functions to allow the exothermic composition to have heat resistance even in a temperature range of about 300 DEG C, and may include epoxy acrylate, hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal, And a phenol resin (Phenol resin). That is, the second mixed binder may be a mixture of epoxy acrylate, polyvinyl acetal and phenolic resin, or may be a mixture of hexamethylene diisocyanate, polyvinyl acetal and phenolic resin. In the present invention, by increasing the heat resistance of the second mixed binder, it is possible to suppress the resistance change of the heating element and the breakage of the heating element even when the heating is performed at a high temperature of about 300 캜.

예컨대 제2 혼합 바인더의 혼합 비율은 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 내지 150 중량부, 페놀계 수지 10 내지 500 중량부의 비율일 수 있다. 페놀계 수지의 함량이 10 중량부 이하인 경우 발열 조성물의 내열 특성이 저하되며, 500 중량부를 초과하는 경우에는 유연성이 저하되어 취성이 강해진다.For example, the mixing ratio of the second mixed binder may be 10 to 150 parts by weight of the polyvinyl acetal resin and 10 to 500 parts by weight of the phenolic resin based on 100 parts by weight of the epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate. When the content of the phenolic resin is 10 parts by weight or less, the heat-resistant property of the exothermic composition is deteriorated. When the content of the phenolic resin exceeds 500 parts by weight, the flexibility is lowered and the brittleness is increased.

탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자는 흑체 복사 및 전기전도성을 부여한다.Carbon nanotube particles and graphite particles impart black body radiation and electrical conductivity.

탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 1nm 내지 20nm 일 수 있고, 길이는 1㎛ 내지 100㎛일 수 있다.The carbon nanotube particles can be selected from single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, or mixtures thereof. For example, the carbon nanotube particles may be multi wall carbon nanotubes. When the carbon nanotube particles are multi-walled carbon nanotubes, the diameter may be 1 nm to 20 nm, and the length may be 1 to 100 mu m.

그라파이트 입자는 직경이 1㎛ 내지 25㎛일 수 있고, 두께가 1nm 내지 25㎛일 수 있다.The graphite particles may have a diameter of 1 탆 to 25 탆 and a thickness of 1 nm to 25 탆.

금속 분말은 주 전기전도성 물질로서, 은 또는 구리 소재의 분말을 포함한다. 은 분말의 경우, 플레이크, 원형, 다각형 판상, 막대(rod) 등의 형태를 가질 수 있다. 구리 분말로는 은이 코팅된 구리(Ag coated Cu), 니켈이 코팅된 구리(Ni coated Cu) 분말 등이 사용될 수 있다.The metal powder is a predominantly electrically conductive material and includes powders of silver or copper. In the case of silver powder, it may have the form of a flake, a circle, a polygonal plate, a rod, or the like. Examples of the copper powder include silver coated Cu, nickel coated Cu powder, and the like.

이와 같이 본 발명에 따른 발열 조성물은 탄소 입자와 금속 분말을 포함함으로써, 발열 조성물의 에너지 효율 및 발열 속도를 높일 수 있다. 즉 금속 분말은 흑체 복사 기능을 갖지 않지만, 발열 조성물에 탄소 입자를 포함시킴으로써, 흑체 복사 기능을 구현할 수 있다. 탄소 입자로 인해서 발열 조성물의 내열성을 높일 수 있다. 그리고 탄소 입자로 인해서 발열 속도 및 에너지 효율을 높일 수 있다.As described above, the exothermic composition according to the present invention includes carbon particles and a metal powder, thereby enhancing energy efficiency and heat generation rate of the exothermic composition. That is, the metal powder does not have a blackbody radiation function, but a black body radiation function can be realized by including carbon particles in the exothermic composition. The carbon particles can increase the heat resistance of the exothermic composition. And carbon particles can increase the heating rate and energy efficiency.

그래핀 산화물 입자는 1층 내지 20층 이내의 절연성을 가지며, 부분적으로 흑연화(graphitization)된 입자이다. 그래핀 산화물 입자는 발열 조성물 100 중량부에 대해서 0.0001 내지 1 중량부가 포함될 수 있다.Graphene oxide particles have insulating properties within 1 to 20 layers and are partially graphitized particles. The graphene oxide particles may be included in an amount of 0.0001 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the exothermic composition.

그래핀 산화물 입자는 다양한 관능기를 가지고 있다. 이러한 다양한 관능기를 이용하여 그래핀 산화물 입자는 유기 바인더인 제2 혼합 바인더와 직접적인 화학적 공유 결합을 유도할 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 발열 조성물은 300℃ 부근 온도에서도 안정적인 내열성을 갖는다.Graphene oxide particles have various functional groups. Using these various functional groups, the graphene oxide particles can induce chemical covalent bonds directly with the second binder, the organic binder. Accordingly, the exothermic composition according to the present invention has stable heat resistance even at a temperature of around 300 ° C.

그래핀 산화물 입자는 표면과 에지부에 카르복실, 아민, 이민, 하이드록실, 카로보닐, 락톤 등의 다양한 화학적 반응성이 우수한 관능기를 가지고 있다. 그래핀 산화물 입자에 포함된 관능기는 디이소시아네이트, 페놀, 에폭시에 포함된 관능기와 화학적 공유결합이 가능하다. 따라서 그래핀 산화물 입자는 제2 혼합 바인더에 포함되는 에폭시 아크릴레이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 페놀계 수지와 화학적 공유 결합을 형성한다. 이러한 그래핀 산화물 입자와 제2 혼합 바인더 간의 화학적 공유 결합은 3차원 3차원 네트워크를 형성하고, 고분자 사슬의 움직임을 억제하는 효과가 있기 때문에, 유리전이도 및 분해개시온도의 상승을 유발할 수 있다.The graphene oxide particles have functional groups with excellent chemical reactivity such as carboxyl, amine, imine, hydroxyl, carbonyl, and lactone on the surface and edge. The functional groups contained in graphene oxide particles can be chemically covalently bonded to functional groups contained in diisocyanate, phenol, and epoxy. Thus, graphene oxide particles form chemical covalent bonds with the epoxy acrylate, hexamethylene diisocyanate and phenolic resin contained in the second mixed binder. The chemical covalent bond between the graphene oxide particles and the second mixed binder forms a three-dimensional three-dimensional network and inhibits the movement of the polymer chains, thereby causing an increase in the glass transition temperature and the decomposition initiation temperature.

유기 용매는 탄소 입자, 금속 분말 및 제2 혼합 바인더를 분산시키기 위한 것으로, 카비톨 아세테이트(Carbitol acetate), 부틸 카비톨 아세테이트(Butyl carbotol acetate; BCA), DBE(dibasic ester), 에틸카비톨, 에틸카비톨아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르(Dipropylene glycol methyl ether; DPM), 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 부탄올(Butanol) 및 옥탄올(Octanol) 중에서 선택되는 2 이상의 혼합 용매일 수 있다.The organic solvent is for dispersing the carbon particles, the metal powder and the second mixed binder. The organic solvent is selected from the group consisting of Carbitol acetate, Butyl carbotol acetate (BCA), DBE (dibasic ester), ethyl carbitol, ethyl (Dipropylene Glycol Methyl Ether (DPM), Cellosolve Acetate, Butyl Cellosolve Acetate, Butanol, and Octanol.

한편, 분산을 위한 공정은 통상적으로 사용되는 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 예를 들면 초음파처리(Ultra-sonication), 롤밀(Roll mill), 비드밀(Bead mill) 또는 볼밀(Ball mill) 과정을 통해 이루어질 수 있다.Meanwhile, various methods commonly used may be applied to the dispersion process. For example, ultrasonic treatment (roll-milling), bead milling or ball milling Lt; / RTI >

그리고 분산제는 분산을 보다 원활하게 하기 위한 것으로, BYK류와 같이 당업계에서 이용되는 통상의 분산제, Triton X-100과 같은 양쪽성 계면활성제, 도데실황산나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate; SDS) 등과 같은 이온성 계면활성제를 이용할 수 있다.The dispersing agent is used to make the dispersion more smooth. Examples thereof include conventional dispersants used in the art such as BYK, amphoteric surfactants such as Triton X-100, ionic surfactants such as sodium dodecyl sulfate (SDS) Surfactants can be used.

보호 필름(60)은 전극 배선 패턴(30)과 발열체 패턴(40)을 덮도록 필름 기판(20)에 부착되어, 전극 배선 패턴(30)과 발열체 패턴(40)을 보호할 수 있다. 이러한 보호 필름(60)은 우레탄계, 실리콘계 및 이미드계 중 하나의 재질로 형성될 수 있으며, 필름 기판(20)과의 접착면에 우레탄계 또는 에폭시계를 포함하는 접착층이 형성될 수 있다.The protective film 60 is attached to the film substrate 20 so as to cover the electrode wiring pattern 30 and the heating element pattern 40 to protect the electrode wiring pattern 30 and the heating element pattern 40. [ The protective film 60 may be formed of one of urethane, silicone, and imide materials, and an adhesive layer including a urethane or epoxy material may be formed on the adhesion surface of the protective film 60 with the film substrate 20.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 필름 히터(100)는 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하는 전극 조성물을 필름 기판(20) 상에 인쇄하여 전극 배선 패턴(30)을 형성함으로써, 스트레스에 강인하며 인체 접촉시 거부감을 줄일 수 있다.As described above, the film heater 100 according to the present invention includes an electrode composition including a first mixed binder, silver powder, and conductive particles including carbon nanotube particles, an organic solvent, and a dispersant on a film substrate 20 By forming the electrode wiring pattern 30 by printing, it is resistant to stress, and the feeling of rejection upon human contact can be reduced.

또한 본 발명에 따른 필름 히터(100)는 동일한 혼합 바인더를 적용하여 발열 조성물과 전극 조성물을 제조하여, 전극 배선 패턴(30)과 발열체 패턴(40)의 저항 차이를 최적화함으로써, 전극 배선 패턴(30)과 발열체 패턴(40)의 적합성을 극대화 시킬 수 있다.The film heater 100 according to the present invention can be manufactured by applying the same mixed binder to the electrode composition and the electrode composition to optimize the resistance difference between the electrode wiring pattern 30 and the heating element pattern 40, And the heating element pattern 40 can be maximized.

이에 따라 본 발명에 따른 필름 히터(100)는 반복적인 스트레스 환경 하에서도 두 물질의 저항 및 발열 거동의 변화를 유발하지 않을 수 있다.Accordingly, the film heater 100 according to the present invention may not cause a change in resistance and exothermic behavior of the two materials even under a repeated stress environment.

또한 본 발명에 따른 필름 히터(100)는 전극 조성물의 밀도가 2g/㎤ 이하로 가지고 있어, 적은 양으로 많은 전극 배선 패턴을 제조할 수 있기 때문에 제조 단가를 낮출 수 있다.In addition, since the density of the electrode composition of the film heater 100 according to the present invention is 2 g / cm 3 or less, it is possible to manufacture a large number of electrode wiring patterns in a small amount, thereby reducing manufacturing cost.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a film heater according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a film heater according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 필름 히터의 제조 방법은 먼저 S10 단계에서 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 교반하여 전극 조성물을 제조한다. 여기서 은 분말은 전극 조성물 100 중량부에 대하여 50 ~ 80 중량부가 될 수 있다. 여기서 50 중량부 이하일 경우, 은 분말 끼리의 전기적 네트워크가 형성되지 않아 저항이 높으며, 80 중량부를 초과하면 스트레스에 대한 내구성이 저하되며, 원가가 상승하는 문제점이 발생될 수 있다. 또한 은 분말 50 ~ 80 중량부를 첨가함으로써, 밀도가 2g/㎤ 이하인 전극 조성물을 구현할 수 있으며, 제조되는 전극 배선 패턴의 전기 전도도를 높일 수 있다. 여기서 은 분말의 탭 밀도는 2.5g/㎤ 이하가 될 수 있다. 탄소나노튜브 입자는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 예컨대 탄소나노튜브 입자는 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)일 수 있다. 탄소나노튜브 입자가 다중벽 탄소나노튜브일 때, 직경은 1nm 내지 20nm 일 수 있고, 길이는 1㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 그라파이트 입자는 직경이 1㎛ 내지 25㎛일 수 있고, 두께가 1nm 내지 25㎛일 수 있다. 여기서 탄소나노튜브 입자는 은 분말 또는 그라파이트 사이에 분포함으로써 전기적인 네트워크 구성시에 가교(Bridging) 역할을 하며, 이로 인해서 적은 함량의 은분을 사용하고 높은 전기전도도를 얻도록 할 수 있다. 여기서 탄소나노튜브 입자는 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 5 중량부, 그라파이트 입자는 0 ~ 5 중량부가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, a method of manufacturing a film heater according to the present invention includes the steps of mixing a first mixed binder, a silver powder, and conductive particles including carbon nanotube particles, an organic solvent, and a dispersing agent . The silver powder may be added in an amount of 50 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition. When the amount is less than 50 parts by weight, the electrical network of the silver powder is not formed and the resistance is high. When the amount is more than 80 parts by weight, the durability against stress is lowered and the cost may increase. Also, by adding 50 to 80 parts by weight of the silver powder, an electrode composition having a density of 2 g / cm 3 or less can be realized, and the electrical conductivity of the electrode wiring pattern to be manufactured can be increased. Here, the tap density of the silver powder may be 2.5 g / cm 3 or less. The carbon nanotube particles can be selected from single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, or mixtures thereof. For example, the carbon nanotube particles may be multi wall carbon nanotubes. When the carbon nanotube particles are multi-walled carbon nanotubes, the diameter may be 1 nm to 20 nm, and the length may be 1 to 100 mu m. The graphite particles may have a diameter of 1 탆 to 25 탆 and a thickness of 1 nm to 25 탆. Here, the carbon nanotube particles are distributed between the silver powder or the graphite, thereby bridging the carbon nanotube particles when constructing the electrical network, thereby using a small amount of silver and obtaining high electrical conductivity. Here, the carbon nanotube particles may be included in an amount of 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition and 0 to 5 parts by weight of the graphite particles.

전극 조성물은 밀도가 2g/㎤ 이하가 될 수 있으며, 바람직하게는 1.7 ~ 2g/㎤ 이 될 수 있다. 또한 S10 단계에서는 제2 혼합 바인더, 탄소 입자, 금속 분말, 유기 용매 및 분산제를 포함한다. 탄소 입자는 탄소나노튜브 입자 및 그라파이트 입자를 포함하는 발열 조성물을 함께 제조할 수 있다. 여기서 발열 조성물은 발열 조성물 100 중량부에 대하여 제2 혼합 바인더는 8 내지 10 중량부, 탄소나노튜브 입자는 0.1 내지 5 중량부, 그라파이트 입자는 0.1 내지 20 중량부, 금속 분말 10 내지 60 중량부, 유기 용매는 20 내지 80 중량부, 및 분산제는 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 발열 조성물은 발열 조성물 100 중량부에 대하여 제2 혼합 바인더는 8 내지 10 중량부, 탄소나노튜브 입자는 0.1 내지 5 중량부, 그라파이트 입자는 0.1 내지 20 중량부, 금속 분말 10 내지 60 중량부, 그래핀 산화물 입자는 0.0001 내지 1 중량부, 유기 용매는 20 내지 80 중량부, 및 분산제는 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.The electrode composition may have a density of 2 g / cm 3 or less, and preferably 1.7 to 2 g / cm 3. In the step S10, the second mixed binder, carbon particles, metal powder, organic solvent and dispersant are included. The carbon particles may be produced together with a exothermic composition comprising carbon nanotube particles and graphite particles. Wherein the exothermic composition comprises 8 to 10 parts by weight of the second mixed binder, 0.1 to 5 parts by weight of the carbon nanotube particles, 0.1 to 20 parts by weight of the graphite particles, 10 to 60 parts by weight of the metal powder, 20 to 80 parts by weight of an organic solvent, and 0.5 to 5 parts by weight of a dispersant. The exothermic composition preferably contains 8 to 10 parts by weight of the second mixed binder, 0.1 to 5 parts by weight of the carbon nanotube particles, 0.1 to 20 parts by weight of the graphite particles, 10 to 60 parts by weight of the metal powder, 0.0001 to 1 part by weight of the pin oxide particles, 20 to 80 parts by weight of the organic solvent, and 0.5 to 5 parts by weight of the dispersing agent.

다음으로 S20 단계에서 전극 조성물을 필름 기판 상에 인쇄하여 한 쌍의 전극 배선 패턴을 형성할 수 있다. 전극 조성물의 인쇄 방법으로는 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄(내지 롤투롤 그라비아 인쇄), 콤마 코팅(내지 롤투롤 콤마코팅), 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등이 사용될 수 있다. 경화는 100℃ 내지 180℃에서 수행하고, 에이징은 250 내지 350℃에서 수행할 수 있다.Next, in step S20, the electrode composition may be printed on a film substrate to form a pair of electrode wiring patterns. As the printing method of the electrode composition, screen printing, gravure printing (to roll to roll gravure printing), comma coating (to roll to roll comma coating), flexo, imprinting, offset printing and the like can be used. Curing may be performed at 100 ° C to 180 ° C, and aging may be performed at 250 ° C to 350 ° C.

다음으로 S30 단계에서 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 복수의 발열체 패턴을 형성할 수 있다.Next, in step S30, a plurality of heating element patterns may be formed by printing the heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns.

그리고 S40 단계에서 발열체 패턴과 전극 배서 패턴을 덮도록 필름 기판에 보호 필름이 부착될 수 있다. 여기서 보호 필름은 필름 기판과의 접촉면에 형성되는 접착층을 통해 보호 필름에 부착될 수 있다.In step S40, the protective film may be attached to the film substrate so as to cover the heating element pattern and the electrode ending pattern. Here, the protective film may be attached to the protective film through an adhesive layer formed on the contact surface with the film substrate.

이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 필름 히터(200)에 대하여 설명하도록 한다. 한편 본 발명의 제2 실시예에 따른 필름 히터(200)는 발열체 패턴(240)의 구성을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 필름 히터(100)와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서 동일한 설명은 생략하도록 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호로 설명하도록 한다.Hereinafter, the film heater 200 according to the second embodiment of the present invention will be described. The film heater 200 according to the second embodiment of the present invention has substantially the same structure as the film heater 100 according to the first embodiment of the present invention, except for the structure of the heating element pattern 240. Therefore, the same description will be omitted, and the same constitution will be described with the same reference numerals.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필름 히터를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a film heater according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 필름 히터(200)는 한 쌍의 전극 패턴(30)이 서로 접합되도록 형성되는 면 형태의 발열체 패턴(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the film heater 200 according to the second embodiment of the present invention may include a heating element pattern 240 having a surface shape in which a pair of electrode patterns 30 are bonded to each other.

즉 발열체 패턴(240)은 면 형태로 발열 조성물이 한 쌍의 전극 패턴(30)이 서로 접합되도록 도포되어 형성될 수 있다.That is, the heating element pattern 240 may be formed by applying a heating composition in a planar form such that a pair of electrode patterns 30 are bonded to each other.

이하, 본 발명에 따른 필림 히터를 실험예를 통하여 상세히 설명한다. 하기의 실험예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실험예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a film heater according to the present invention will be described in detail with reference to experimental examples. The following experimental examples are only illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.

실험예Experimental Example

전극 조성물은 혼합바인더 20중량%, 유기용매 8중량% 및 분산제 2중량%와, 전도성 입자인 은 분말 70중량% 및 탄소나노튜브 입자 3중량%의 양을 계량하여 planetray mixer를 이용하여 1시간 동안 교반하고, 교반된 조성물을 3 roll mill을 이용하여 균일하게 될 때까지 교반하여 제조하였다.The electrode composition was weighed in an amount of 20 wt% of the mixed binder, 8 wt% of the organic solvent and 2 wt% of the dispersant, 70 wt% of the silver powder as the conductive particles and 3 wt% of the carbon nanotube particles, Stirring, and agitated composition was stirred using a 3 roll mill until homogeneous.

한편 도 5는 본 발명의 실험예에 따른 전극 배선 패턴의 표면 SEM 사진이고, 도 6은 본 발명의 실험예에 따른 전극 배선 패턴의 단면 SEM 사진이고, 도 7은 본 발명의 실험예에 따른 전극 배선 패턴의 단면 SEM 확대 사진이다.6 is a cross-sectional SEM photograph of an electrode wiring pattern according to an experimental example of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional SEM image of an electrode wiring pattern according to an experimental example of the present invention. An enlarged cross-sectional SEM of the wiring pattern.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물은 탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하이고, 넓은 단면을 갖는 은 분말을 이용하여 제조되었으며, 신장에 따른 저항 변화를 최소화하기 위하여 탄소나노튜브가 은 분말 사이에 분포함을 알 수 있다. 여기서 아르키메데스법을 이용하여 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물의 밀도를 측정한 결과, 약 1.8g/㎤ 인 것을 확인할 수 있었다.5 to 7, an electrode composition according to an experimental example of the present invention was manufactured using a silver powder having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less and a wide cross-section, and in order to minimize resistance change due to elongation It can be seen that carbon nanotubes are present between silver powders. As a result of measuring the density of the electrode composition according to the experimental example of the present invention using the Archimedes method, it was confirmed that the density was about 1.8 g / cm 3.

발열 조성물은 CNT, Graphite 입자를 카비톨아세테이드 용매에 첨가하고 분산제를 첨가하여 60분간 초음파 처리를 통해 CNT/Graphite 분산액(Solution A)을 제조하고, 에폭시아크릴레이트, 페놀 수지 및 폴리비닐 아세탈 수지를 혼합하고, 카비톨아세테이트 용매를 첨가하여 Mechanical stirring 또는 자전공전이 가능한 기계적 혼련을 통해 마스터 배치(Master batch, M/B)를 제조한 후 Solution A와 M/B를 Mechanical stirring을 통해 혼련한 후 3-roll mill을 이용하여 완전히 혼련함으로써 제조하였다.The exothermic composition was prepared by adding CNT and Graphite particles to a solvent of carbitol acetates and adding a dispersant to prepare a CNT / Graphite dispersion (Solution A) by ultrasonication for 60 minutes. Epoxy acrylate, phenol resin and polyvinyl acetal resin And a master batch (M / B) was prepared by mechanical stirring or mechanical kneading capable of rotating motion by adding a carbitol acetate solvent, followed by kneading Solution A and M / B through mechanical stirring And then completely kneaded using a 3-roll mill.

한편 도 8 내지 도 12는 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터의 제조 방법을 나타낸 모식도이다.8 to 12 are schematic views showing a method of manufacturing a film heater according to an experimental example of the present invention.

도 8 내지 도 12를 참조하면, 우레탄 소재를 사용한 필름 기판(20)에 제조된 전극 조성물을 전극 배선 패턴(30)에 따라 250메쉬 스크린 마스크를 이용하여 스크린 인쇄한 후 150℃에서 30분간 열처리 하였다. 이후 발열 조성물을 동일하게 발열체 패턴(40)에 따라 스크린 인쇄한 후 150℃에서 30분간 열처리 하였다. 그리고 접착층이 있는 보호 필름(60)을 hot pressing하고 타발한 후 접속 단자(50)에 와이어링함으로써 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터(100)를 제조하였다.8 to 12, an electrode composition prepared on a film substrate 20 using a urethane material was screen printed using a 250 mesh screen mask in accordance with the electrode wiring pattern 30, and then heat-treated at 150 ° C for 30 minutes . Thereafter, the exothermic composition was screen-printed in the same manner as the exothermic pattern 40, and then heat-treated at 150 DEG C for 30 minutes. Then, the protective film 60 with an adhesive layer was hot-pressed, and after the hot-pressing, the film heater 100 according to the experimental example of the present invention was manufactured by wiring to the connection terminal 50.

여기서 제조된 필름 히터를 열화상 카메라를 이용하여 열화상 이미지, 발열거동 및 전기적 특성을 분석하였다.The film heater manufactured here was analyzed for thermal image, exothermic behavior and electrical characteristics by using a thermal camera.

도 13은 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터를 적용한 발열거동 시험 중인 전기차용 안장시트 히터의 사진이고, 도 14는 도 13에 따른 안장시트 히터의 열화상 이미지이다.FIG. 13 is a photograph of a saddle seat heater for an electric vehicle undergoing a heat generation behavior test using a film heater according to an experimental example of the present invention, and FIG. 14 is a thermal image of the saddle seat heater according to FIG.

도 13 및 도 14를 참조하면, 발열 조성물을 특정 사이즈로 인쇄하고 경화하여 발열체 패턴을 구성하고, 전극 조성물을 양쪽에 인쇄하고 경화한 후, 발열테스트용 샘플을 제작하고, 전극 전압을 인가한 상태에서 발열체 패턴의 부위별 온도 균일도를 IR 온도 측정기를 이용하여 측정하였으며, 작동 시간 변화에 따른 온도 안정성 및 발열체의 저항 변화를 측정하였다. 실험 결과, 발열체 패턴에 균일하게 온도가 분포된 것을 확인할 수 있었다.13 and 14, a heat generating composition is printed and cured in a specific size to form a heating element pattern, an electrode composition is printed on both sides and cured, a sample for heating test is prepared, The temperature uniformity of each heating element pattern was measured by using an IR thermometer and the temperature stability and the resistance change of the heating element were measured according to the operating time. As a result, it was confirmed that the temperature was uniformly distributed in the heating element pattern.

한편 표 1은 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물의 특성과, 은 분말 함량에 따른 특성 변화를 나타낸 표이다.On the other hand, Table 1 shows the characteristics of the electrode composition according to the experimental example of the present invention and the characteristic change according to the silver powder content.

밴딩시험은 별도의 시편을 제작하여 시험하였으며, bending angle은 90도, 곡률반경은 1mm의 조건으로 10만회를 반복시험하였다. 그리고 반복시험 전후의 저항 변화 및 파괴여부를 목측 평가하였다.For the bending test, a separate specimen was manufactured and tested. The bending angle was 90 degrees and the radius of curvature was 1 mm. The resistance change and fracture before and after the repeated test were evaluated.

비저항 평가는 조성물을 10x10㎝ 크기로 스크린 인쇄한 후 경화시키고, 양끝단의 선저항을 특정하고, SEM 측정을 통해 인쇄 전극의 두께를 측정함으로써 비저항을 계산하였다(R=ρx(L/S)).The resistivity evaluation was performed by measuring the resistivity of the composition by screen printing at a size of 10 x 10 cm and curing, specifying the line resistance at both ends, and measuring the thickness of the printed electrode through SEM measurement (R = rx (L / S)) .

또한 조성물을 사용하여 인쇄한 전극 배선 패턴의 SEM 사진을 통해 모폴로지(Morphology)를 분석하였다.Morphology was also analyzed by SEM photograph of the electrode wiring pattern printed using the composition.

조성Furtherance 은 분말의 함량(중량 %)(% By weight) of the powder 밀도(g/㎤)Density (g / cm3) 굴곡반경 1mm/ 10만회 굴곡 실험 후 저항 변화율(%)Bending radius 1mm / resistance change rate after 100,000 bending test (%) 비저항
(x10- 6Ω㎝)
Resistivity
(x10 - 6 Ω㎝)
접착강도(ASTM D3359)Adhesive Strength (ASTM D3359)
조성A(실시예)Composition A (Example) 7070 1.81.8 ±1.2%± 1.2% 6060 5B5B 조성BComposition B 6565 1.761.76 ±1%± 1% 8888 5B5B 조성CComposition C 6060 1.721.72 ±1%± 1% 150150 5B5B 조성DComposition D 7575 1.851.85 ±2%± 2% 4040 5B5B 조성EComposition E 8080 1.911.91 ±3%± 3% 3232 5B5B 조성FComposition F 8585 1.961.96 ±5%± 5% 1010 5B5B

표 1을 참조하면, 본 발명의 실험예에 따른 전극 조성물로 제조된 전극 배선 패턴은 Bending radius 90도, 1mm 이하의 곡률반경, 10만회 이상의 싸이클링 밴딩 시험 후에도 전극의 양끝단 저항의 변화율이 약 ±1%인 것을 확인할 수 있었다. 여기서 은 분말의 함량은 전극 조성물의 밀도에 직접적으로 영향이 있으며, 저항 변화율에도 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, the electrode wiring pattern made of the electrode composition according to the experimental example of the present invention has a bending radius of 90 degrees, a radius of curvature of 1 mm or less, a rate of change of the resistance of both ends of the electrode after about 100,000 cycling bending tests, 1%. It can be seen that the content of silver powder directly affects the density of the electrode composition and greatly affects the rate of change in resistance.

이와 같이, 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터는 제1 혼합 바인더, 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하는 전극 조성물을 필름 기판 상에 인쇄하여 전극 배선 패턴을 형성함으로써, 스트레스에 강인하며 인체 접촉시 거부감을 줄일 수 있다.Thus, the film heater according to the experimental example of the present invention can be manufactured by printing an electrode composition including a first mixed binder, silver powder, and conductive particles including carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant on a film substrate, So that it is resistant to stress and can reduce the feeling of rejection in human body contact.

또한 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터는 동일한 혼합 바인더를 적용하여 발열 조성물과 전극 조성물을 제조하고, 이를 통해 전극 배선 패턴과 발열체 패턴을 형성하여, 전극 배선 패턴과 발열체 패턴의 저항 차이를 최적화함으로써, 전극 배선 패턴과 발열체 패턴의 적합성을 극대화 시킬 수 있다.In addition, the film heater according to the experimental example of the present invention is manufactured by applying the same mixed binder to the electrode assembly and the electrode composition, thereby forming the electrode wiring pattern and the heating element pattern to optimize the resistance difference between the electrode wiring pattern and the heating element pattern , It is possible to maximize the compatibility between the electrode wiring pattern and the heating element pattern.

이에 따라 본 발명의 실험예에 따른 필름 히터는 반복적인 스트레스 환경 하에서도 두 물질의 저항 및 발열 거동의 변화를 유발하지 않을 수 있다.Accordingly, the film heater according to the experimental example of the present invention may not cause a change in resistance and exothermic behavior of the two materials even under a repeated stress environment.

또한 본 발명에 따른 필름 히터는 전극 조성물의 밀도가 2g/㎤ 이하이기 때문에, 적은 양으로 많은 전극 배선 패턴을 제조할 수 있어 제조 단가를 낮출 수 있다.Further, since the density of the electrode composition of the film heater according to the present invention is 2 g / cm 3 or less, it is possible to manufacture a large number of electrode wiring patterns in a small amount, and the manufacturing cost can be reduced.

20 : 필름 기판 30 : 전극 배선 패턴
40, 240 : 발열체 패턴 50 : 전극 단자
60 : 보호 필름 100, 200 : 필름 히터
20: film substrate 30: electrode wiring pattern
40, 240: heating element pattern 50: electrode terminal
60: protective film 100, 200: film heater

Claims (15)

제1 혼합 바인더;
탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하인 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자;
유기용매; 및
분산제; 를 포함하고,
상기 은 분말은 전극 조성물 100 중량부에 대하여 51 ~ 80 중량부를 포함하고,
밀도가 2g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 필름 히터용 전극 조성물.
A first mixed binder;
Conductive particles comprising silver powder and carbon nanotube particles having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less;
Organic solvent; And
Dispersing agent; Lt; / RTI >
Wherein the silver powder comprises 51 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition,
And the density is 2 g / cm < 3 > or less.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 입자는 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터용 전극 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon nanotube particles comprise 0.2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
제4항에 있어서,
상기 전도성 입자는 그라파이트 입자를 더 포함하고,
상기 그라파이트 입자는 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부인 것을 특징으로 하는 필름 히터용 전극 조성물.
5. The method of claim 4,
Wherein the conductive particles further comprise graphite particles,
Wherein the graphite particles are 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
제5항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 입자는 상기 은 분말 또는 상기 그라파이트 입자 사이에 분포하여 전기적인 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 필름 히터용 전극 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the carbon nanotube particles are distributed among the silver powder or the graphite particles to form an electrical network.
제1항에 있어서,
상기 제1 혼합 바인더는 에폭시 아크릴레이트 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 100 중량부에 대하여 폴리비닐 아세탈 수지 10 ~ 150 중량부 및 페놀계 수지 10 ~ 500 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터용 전극 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the first mixed binder comprises 10 to 150 parts by weight of a polyvinyl acetal resin and 10 to 500 parts by weight of a phenolic resin based on 100 parts by weight of epoxy acrylate or hexamethylene diisocyanate.
필름 기판;
상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴; 을 포함하고,
상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하인 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하이고,
상기 은 분말은 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 51 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터용 배선 기판.
Film substrate;
A pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other; / RTI >
The electrode composition comprises a first mixed binder, a silver powder having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less, and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant, wherein the density is 2 g /
Wherein the silver powder comprises 51 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
제8항에 있어서,
상기 전극 배선 패턴은 비저항이 30 ~ 150 × 10-6Ω㎝ 인 것을 특징으로 하는 필름 히터용 배선 기판.
9. The method of claim 8,
Wherein the electrode wiring pattern has a specific resistance of 30 to 150 占10-6 ? Cm.
필름 기판;
상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴; 및
상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 형성된 복수의 발열체 패턴; 을 포함하고,
상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하인 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하이고,
상기 은 분말은 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 51 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
Film substrate;
A pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other; And
A plurality of heating element patterns formed by printing a heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns; / RTI >
The electrode composition comprises a first mixed binder, a silver powder having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less, and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant, wherein the density is 2 g /
Wherein the silver powder comprises 51 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 발열 조성물은 제2 혼합 바인더, 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고,
상기 제2 혼합 바인더는 상기 제1 혼합 바인더와 조성이 동일한 것을 특징으로 하는 필름 히터.
11. The method of claim 10,
Wherein the exothermic composition comprises a second mixed binder, conductive particles, an organic solvent and a dispersant,
Wherein the second mixed binder has the same composition as the first mixed binder.
필름 기판;
상기 필름 기판의 상부면에 서로 이격되도록 전극 조성물을 인쇄하여 형성되는 한 쌍의 전극 배선 패턴;
상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 형성된 복수의 발열체 패턴; 및
상기 전극 배선 패턴 및 상기 발열체 패턴을 덮도록 상기 필름 기판에 부착되는 보호 필름; 을 포함하고,
상기 전극 조성물은 제1 혼합 바인더, 탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하인 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 포함하고, 밀도가 2g/㎤ 이하이고,
상기 은 분말은 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 51 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
Film substrate;
A pair of electrode wiring patterns formed by printing an electrode composition on the upper surface of the film substrate so as to be spaced apart from each other;
A plurality of heating element patterns formed by printing a heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns; And
A protective film attached to the film substrate so as to cover the electrode wiring pattern and the heating element pattern; / RTI >
The electrode composition comprises a first mixed binder, a silver powder having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less, and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent and a dispersant, wherein the density is 2 g /
Wherein the silver powder comprises 51 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
제13항에 있어서,
상기 보호 필름은 우레탄계, 실리콘계 및 이미드계 중 적어도 하나의 재질로 형성되며, 우레탄계 또는 에폭시계를 포함하는 접착층이 일면에 형성되어, 상기 필름 기판에 접착되는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
14. The method of claim 13,
Wherein the protective film is formed of at least one material selected from the group consisting of urethane, silicone and imide, and an adhesive layer including a urethane or epoxy adhesive is formed on one surface of the protective film and adhered to the film substrate.
제1 혼합 바인더, 탭 밀도가 2.5g/㎤ 이하인 은 분말 및 탄소나노튜브 입자를 포함하는 전도성 입자, 유기용매 및 분산제를 교반하여 전극 조성물을 제조하는 단계;
상기 전극 조성물을 필름 기판 상에 인쇄하여 한 쌍의 전극 배선 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 한 쌍의 전극 배선 패턴에 각각 접합되도록 발열 조성물을 인쇄하여 복수의 발열체 패턴을 형성하는 단계; 를 포함하고,
상기 전극 조성물은 밀도가 2g/㎤ 이하이고,
상기 은 분말은 상기 전극 조성물 100 중량부에 대하여 51 ~ 80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 히터의 제조 방법.
Mixing a first mixed binder, a silver powder having a tap density of 2.5 g / cm 3 or less, and conductive particles comprising carbon nanotube particles, an organic solvent, and a dispersant to prepare an electrode composition;
Printing the electrode composition on a film substrate to form a pair of electrode wiring patterns; And
Forming a plurality of heating element patterns by printing a heating composition to be bonded to the pair of electrode wiring patterns; Lt; / RTI >
The electrode composition has a density of 2 g / cm 3 or less,
Wherein the silver powder comprises 51 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode composition.
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