KR20090044220A - 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법 - Google Patents

전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 탄소나노튜브(CNT) 분산액에 실란졸 혼합액을 첨가하여 코팅액을 형성시키되, 상기 실란졸 혼합액에는 불소계 실란이 포함되어 코팅액이 형성되고, 형성된 코팅액을 기질에 도포하여 고화시킴에 의해 형성되는 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법을 기술적 요지로 한다.
이에 따라, 카본나노튜브(CNT)를 전도성 물질로 사용하고, 소수성을 지니는 불소계 실란컴파운드와 CNT를 혼합하여 코팅용액을 제조하고, 코팅용액을 기질에 코팅하여 표면구조를 제어함으로써 대전방지가 가능함과 동시에 초발수가 가능하다는 이점이 있다.
전도성 초발수 코팅막 불소계실란 탄소나노튜브

Description

전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법{Conductive and superhydrophobic coatings, and its fabrication method}
본 발명은 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 카본나노튜브(CNT)를 전도성 물질로 사용하고, 소수성를 지니는 불소계 실란컴파운드와 CNT를 혼합하여 코팅용액을 제조하고, 코팅용액을 기질에 코팅하여 표면구조를 제어함으로써 대전방지가 가능함과 동시에 초발수가 가능한 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 표면의 물 접촉각이 90도 이상인 경우 소수성 표면이라고 지칭한다. 특히, 표면의 미세구조가 평평한 경우 폴리테트라플루오로에틸렌(TeflonTM)의 표면은 물 접촉각이 최대 115도로 물이 흡착되지 않는 발수성 표면이라고 한다. 그러나 이러한 평평한 표면에서는 접촉각을 120도 이상 증가시킬 수 없다.
이와는 달리 표면에 마이크로 또는 나노미터 크기의 구조를 형성시킬 경우 물 접촉각이 150도 이상인 초발수성 표면을 구현할 수 있다.
이러한 초발수 코팅은 먼지, 박테리아 등 외부 물질이 표면에 올라오더라도 그 접촉면적이 매우 작기 때문에 쉽게 붙지 않고, 붙더라도 단순한 세척에 의해 쉽게 제거되는 자가정화(self-cleaning) 특성을 지니고 있다.
발수성을 위한 표면처리방법이 종래기술로서 다양하게 소개되어 있다.
발수성 표면처리 방법으로서, 한국특허출원 제2004-59924호에는 초발수성 코팅층 형성을 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 부분적으로 가수 분해 및 중축합시켜 얻은 실리카 용액 등을 포함하는 코팅조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅방법이 기재되어 있다.
그리고, 한국특허출원 제2004-74711호에는 투명한 비점착성 코팅층 형성을 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 무기입자가 분산되어 있는 용매와 혼합하고 가수분해 및 중축합시켜 얻은 졸-겔 코팅 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 코팅 방법이 기재되어 있다.
또한, 한국특허출원 제2004-83736호에는 투명도의 제어가 자유로운 높은 조도의 비점착성 초소수성 표면을 갖는 유기-무기 하이브리드 코팅층을 형성하기 위해 하나 이상의 유기실란화합물을 가수분해 및 중축합 반응시켜 얻은 유기코팅용액과 초미립 나노무기입자 분산액을 혼합하고 반응 조건 및 시효조건을 조절하는 코팅 조성물의 제조방법 및 이와 같이 얻어진 코팅조성물을 이용하여 모재의 질감을 제어하는 표면 처리 공정이 기재되어 있다.
다른 종래기술로는 한국특허출원 제2005-29102호에 항균-발수 코팅 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 코팅 방법이 소개되어 있다.
그러나, 상기의 기술들은 발수성은 뛰어나지만 대전방지 및 전자파 차폐 등 의 기능은 가지지 않는다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전도성을 가지는 카본나노튜브(CNT)와 소수성을 지니는 불소계 실란 컴파운드를 혼합하여 코팅용액을 제조하고, 코팅용액을 기질에 코팅하여 표면구조를 제어함으로써 대전방지가 가능함과 동시에 초발수가 가능한 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탄소나노튜브(CNT) 분산액에 실란졸 혼합액을 첨가하여 코팅액을 형성시키되, 상기 실란졸 혼합액에는 불소계 실란이 포함되어 코팅액이 형성되고, 형성된 코팅액을 기질에 도포하여 고화시킴에 의해 형성되는 전도성 초발수 코팅막 및 그 제조방법을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 탄소나노튜브 분산액은 산 용액을 이용하여 탄소나노튜브(CNT) 말단 및 표면에 히드록시기 및 카르복실기를 도입하는 산처리단계와, 산처리된 탄소나노튜브(CNT)를 분산용매에 분산시키는 용매분산단계를 거쳐 형성되고, 상기 실란졸 혼합액은 테트라알콕시실란류, 트리알콕시실란류, 디알콕시실란류 중 하나 이상이 선택되고, 이에 불소계 실란이 혼합된 후, 이를 용해용매에 녹여 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 기질은 유리, 수정, 글래스 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종으로 이루어지고, 상기 코팅막은 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅, 스크린코팅, 잉크젯프린팅, 패드프린팅, 나이프코팅, 키스코팅 및 그라비아코팅 중에서 어느 하나의 방법에 의해 이루어지고, 고화는 열 또는 자외선 경화 방법을 이용하여 고화되고, 상기 산처리 단계에서 사용된 산용액은 질산, 염산, 황산, 과산화수소 및 이들의 혼합액 중에 선택된 1종이고, 상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 1종으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용매분산단계에서 사용된 탄소나노튜브 분산용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것이고, 상기 코팅액은, 코팅액의 농도 조절을 위해 희석용매가 첨가되고, 상기 희석용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종이고, 상기 분산용매 및 희석용매는 용해용매로 사용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 코팅액에는 SiO2, ZrO2, Al2O3, TiO2, SiO2, 금, 은 중 하나 이상의 나노입자가 함유되고, 상기 탄소나노튜브는 외경이 30㎚ 이하이고, 상기 실란졸 혼합액에 포함된 실란은, 탄소나노튜브와 실란 혼합물 100 중량부에 대해 30 내지 99 중량부로 첨가되고, 상기 코팅막은 물에 대한 접촉각이 150도 이상이고, 면저항이 106 Ω/sq 이하이며, 상기 불소계 실란은, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란(tridecafluorooctyltriethoxysilane), 트리플루오로프로필트리메톡시실란(trifluoropropyltrimethoxysilane), 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란(heptadecafluorodecyltrimethoxysilane) 및 헵타데카플루오로데실트리이소프로포시실란(heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명은, 먼지, 물 등을 배척하는 자가정화 기능을 지니는 초발수성이 있는 코팅막이 형성되는 효과가 있다.
그리고, 도전성을 가짐에 의해 대전방지 및 전자파 차폐 등의 다양한 기능을 복합적으로 가지는 코팅막이 형성되는 효과가 또한 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 탄소나노튜브를 이용한 대전 방지 코팅막의 제조방법은, 탄소나노튜브를 산처리시키는 산처리 단계 및 산처리된 탄소나노튜브를 분산용매에 분산시키는 용매 분산단계를 거쳐 탄소나노튜브(CNT) 분산액을 형성시키고, 형성된 분산액을 불소계 실란졸이 반드시 포함된 실란졸 혼합액과 혼합하여 코팅액을 형성시킨 다음, 형성된 코팅액을 기질에 도포하여 고화시킴에 의해 제조된다.
상기 산처리 단계는 산 용액을 이용하여 탄소나노튜브(CNT) 말단 및 표면에 히드록시기 및 카르복실기를 도입하는 단계로, 산처리 단계에서 사용된 산용액은 질산, 염산, 황산, 과산화수소 및 이들의 혼합액 중에 하나를 선택하여 사용하고 산 용액에 탄소나노튜브를 분산시킨 후 여과 건조하는 방법으로 진행되며, 산처리 단계를 거치면 말단 및 표면에 히드록시기 및 카르복실기가 도입된 탄소나노튜브가 수득 된다.
여기서 상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물 중에서 하나가 선택되며, 평균외경이 30㎚인 것이 사용된다.
다음은 탄소나노튜브의 용매분산단계가 진행되는바, 상기에서 산처리된 탄소나노튜브를 분산용매에 혼합하여 분산시키는 과정이며, 분산용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드 중 하나 이상이 사용되어 탄소나노튜브 분산액이 완성된다.
다음은 실란졸 혼합액을 형성시키는 과정으로, 테트라알콕시실란류, 트리알콕시실란류, 디알콕시실란류 중 하나 이상을 선택하고, 이에 불소계 실란을 혼합한 후, 이를 용해용매에 녹여 형성한다.
여기서 불소계 실란은 불소계 실란은, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란(tridecafluorooctyltriethoxysilane), 트리플루오로프로필트리메톡시실란(trifluoropropyltrimethoxysilane), 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란(heptadecafluorodecyltrimethoxysilane) 및 헵타데카플루오로데실트리이소프로포시실란(heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane)중 하나를 사용한다.
그런 다음, 상기 탄소나노튜브 분산액과 실란졸 혼합액을 혼합하여 코팅액을 형성시킨다. 그리고 코팅액의 농도 조절을 위해서는 희석용매가 첨가될 수 있다.
여기에서, 상기 희석용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종이 사용된다.
그리고, 용해용매는 상기 실란졸의 종류에 따라 분산용매 또는 희석용매를 사용하면 된다.
상기에서 형성된 코팅액을 전도성 초발수 코팅막으로 사용하기 위하여 기질에 코팅하게 되는데, 코팅방법에 따라 농도를 조절하여야 하므로, 상기에서 언급한 바와 같이 코팅액에 희석용매가 더 첨가될 수 있다는 것은 상기에서 설명한 바와 같다.
이와 같이 적절한 농도로 희석된 코팅액은 기질 상면에 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅, 스크린코팅, 잉크젯프린팅, 패드프린팅, 나이프코팅, 키스코팅 및 그라비아코팅 중에서 어느 하나의 방법에 의해 코팅이 이루어지게 되며, 여기에서 상기 기질은 탄소나노튜브의 우수한 반응성 및 전기전도도 특성에 의해 전도성 또는 비전도성의 다양한 기판을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유리, 수정, 글래스웨이퍼, 실리콘웨이퍼, 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용할 수 있다.
상기의 코팅방법에 의해, 상기 기질 상면에 투명한 전도성 초발수 코팅막이 용도에 따라 수십 나노미터 내지 수십 마이크로미터 두께로 코팅되며, 열 또는 자외선 경화방법을 이용하여 건조 및 고화과정을 거침으로써 전도성 초발수 코팅막이 완성되게 되는 것이다.
여기서, 필요에 따라 상기 코팅액에는 SiO2, ZrO2, Al2O3, TiO2, SiO2, 금, 은 중 하나 이상의 나노입자가 함유할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
< 실시예 1 >
본 발명의 실시예 1로써, 탄소나노튜브/실란졸을 혼합한 코팅액을 기질에 코 팅하여 전도성 초발수 코팅막을 형성하는 기술에 관한 것이다.
산처리된 탄소나노튜브 10㎎과 에탄올(Ethanol) 용매 100㎖를 삼각플라스크에서 혼합한 후 초음파기로 6시간 동안 분산하여 탄소나노튜브 용액을 제조하였다.
상기 용액에 바인더로서 실란졸 용액을 혼합하게 되는데, 상기 실란 졸은 테트라에틸오소실리케이트(TEOS, Tetraethyl orthosilicate) 8㎎, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란 2㎎ 이며, 물 3g, 염산 0.1g, 그리고 에탄올 80g 을 혼합하여 상온에서 24시간 동안 교반 하여 제조하였다.
상기에서 제조된 실란 졸 용액을 탄소나노튜브 분산액에 첨가하고 추가로 실리카 나노입자를 첨가한 후 초음파기로 2시간 동안 분산하여 탄소나노튜브 실란 바인더 혼합 코팅액을 제조하였다.
탄소나노튜브/실란 졸 혼합 코팅액을 스프레이 코터를 이용하여 유리 또는 고분자 기판에 도포하였다. 이때 기판의 온도를 분산용매의 끓는 점 보다 높은 온도에서 수행하였다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅막의 면 저항을 측정하는 사진을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 코팅막에 물이 발수되는 형상을 보여주는 사진을 나타낸 도이고, 도 3은 코팅막에 물이 발수되는 형상을 보여주는 확대 단면 사진을 나타낸도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 물이 발수되었으며, 면저항은 106Ω/sq 이하로 나타났다.
이하 제조된 각각의 전도성 필름의 면저항(sheet resistance) 및 투과 도(transmittance) 그리고 물에 대한 접촉각을 측정하였고, 박막의 표면 모폴로지를 전자주사현미경을 사용하여 관찰하였으며 이를 아래의 표 등에 나타내었다.
< 실시예 2 >
본 발명의 실시예 2로써, 탄소나노튜브를 이용한 전도성 초발수 코팅막의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란의 양을 8mg으로 증가시켜 수행하였다.
< 실시예 3 >
본 발명의 실시예 3으로써, 탄소나노튜브를 이용한 전도성 초발수 코팅기술의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란을 헵타데카플루오로데실트리이소프로폭시실란으로 교체하여 수행하였다.
< 실시예 4 >
본 발명의 실시예 4로써, 탄소나노튜브를 이용한 전도성 초발수 코팅기술의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 실란졸과 탄소나노튜브 분산액 혼합 시, 실리카 나노입자를 첨가하지 않고 수행하였다. 이 경우, 물접촉각은 150도 이상 이지만 실시예 1에 비해 물 접촉각의 히스테리시스가 크다.
< 비교예 1 >
본 발명의 비교예 1로써, 탄소나노튜브를 이용한 전도성 초발수 코팅기술의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 실란졸 제조에 있어서 테트라에틸오소실리케이트(TEOS, Tetraethyl orthosilicate)만 10㎎, 물 2.5g, 염산 0.09g, 그리고 에탄올 50g 을 혼합하여 상온에서 24시간 동안 교반하여 제조하였다.
< 비교예 2>
본 발명의 비교예 2로써, 탄소나노튜브를 이용한 전도성 초발수 코팅기술의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란을 트리메톡시 실란으로 대체하여 수행하였다.
즉, 비교예 1,2에서는 불소계 실란을 사용하지 아니하였다.
다음은 상기 각각의 실시예 및 비교예에 따른 전도성 필름의 면저항(sheet resistance) 및 투과도(transmittance) 그리고 물에 대한 접촉각을 측정하였고, 박막의 표면 모폴로지를 전자주사현미경을 사용하여 관찰한 결과에 관한 것이다.
Figure 112007078343590-PAT00001
이상에서 본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 코팅막인 경우 물 접촉각이 150도 이상인 초발수로 나타났으며, 면저항 또한 106Ω/sq 이하이고, 투과도 또한 80이상으로 우수하게 나타났음을 알 수 있다.
반면에 불소계 실란을 쓰지 않은 비교예인 경우, 면저항 및 투과도는 실시예와 비슷하게 나타났지만, 물 접촉각은 5도 이하 또는 120도로서 초발수가 되지 못함을 알 수 있었다.
도 1 - 본 발명에 따른 코팅막의 면 저항을 측정하는 사진을 나타낸 개념도.
도 2 - 본 발명에 따른 코팅막에 물이 발수되는 형상을 보여주는 사진을 나타낸 도.
도 3 - 코팅막에 물이 발수되는 형상을 보여주는 확대 단면 사진을 나타낸 도.

Claims (19)

  1. 탄소나노튜브(CNT) 분산액에 실란졸 혼합액을 첨가하여 코팅액을 형성시키되, 상기 실란졸 혼합액에는 불소계 실란이 포함되어 코팅액이 형성되고, 형성된 코팅액을 기질에 도포하여 고화시킴에 의해 형성됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 분산액은 산 용액을 이용하여 탄소나노튜브(CNT) 말단 및 표면에 히드록시기 및 카르복실기를 도입하는 산처리단계와, 산처리된 탄소나노튜브(CNT)를 분산용매에 분산시키는 용매분산단계를 거쳐 형성됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실란졸 혼합액은 테트라알콕시실란류, 트리알콕시실란류, 디알콕시실란류 중 하나 이상이 선택되고, 이에 불소계 실란이 혼합된 후, 이를 용해용매에 녹여 형성됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기질은 유리, 수정, 글래스 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 플라스틱으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 코팅막은 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅, 스크린코팅, 잉크젯프린팅, 패드프린팅, 나이프코팅, 키스코팅 및 그라비아코팅 중에서 어느 하나의 방법에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 고화는 열 또는 자외선 경화 방법을 이용하여 고화됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 산처리 단계에서 사용된 산용액은 질산, 염산, 황산, 과산화수소 및 이들의 혼합액 중에 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물 중에서 선택한 1종으로 이루어짐을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 용매분산단계에서 사용된 탄소나노튜브 분산용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류 수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 코팅액은, 코팅액의 농도 조절을 위해 희석용매가 첨가됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 희석용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 분산용매 및 희석용매는 용해용매로 사용됨을 특징으로 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  13. 제3항에 있어서, 상기 코팅액에는 SiO2, ZrO2, Al2O3, TiO2, SiO2, 금, 은 중 하나 이상의 나노입자가 함유됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  14. 제3항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 외경이 30㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  15. 제3항에 있어서, 상기 실란졸 혼합액에 포함된 실란은,
    탄소나노튜브와 실란 혼합물 100 중량부에 대해 30 내지 99 중량부로 첨가됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  16. 제3항에 있어서, 상기 코팅막은 물에 대한 접촉각이 150도 이상임을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 코팅막은 면저항이 106 Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  18. 제3항에 있어서, 상기 불소계 실란은, 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란(tridecafluorooctyltriethoxysilane), 트리플루오로프로필트리메톡시실란(trifluoropropyltrimethoxysilane), 헵타데카플루오로데실트리메톡시실 란(heptadecafluorodecyltrimethoxysilane) 및 헵타데카플루오로데실트리이소프로포시실란(heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막의 제조방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 의한 방법으로 형성됨을 특징으로 하는 전도성 초발수 코팅막.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110074391A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 엘지이노텍 주식회사 초발수성 나노 코팅제 접착용 저융점 유리 프릿 조성물 및 이를 이용한 초발수성 나노 코팅 기재
KR101113099B1 (ko) * 2011-02-24 2012-02-24 주식회사 나노솔루션 유리용 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법
WO2013069849A1 (ko) * 2011-11-11 2013-05-16 (주)이오이즈코포레이션 탄소나노튜브 축열직물 및 그 제조방법
KR101324707B1 (ko) * 2011-03-21 2013-11-05 (주)월드튜브 방열용 조성물 및 이를 이용한 방열제품
US9783686B2 (en) 2012-12-27 2017-10-10 Posco Surface-treated steel plate and production method for same
KR101994666B1 (ko) * 2018-01-02 2019-09-30 한국세라믹기술원 선택적 식각 공정을 이용하여 제조된 초발수 구조체, 및 그 제조 방법
KR20200029084A (ko) * 2018-09-07 2020-03-18 한국세라믹기술원 초발수 코팅 방법
CN111187449A (zh) * 2020-01-09 2020-05-22 青岛科技大学 一种适用于复合橡胶体系的碳纳米管功能化修饰方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101370680B1 (ko) * 2011-11-30 2014-03-06 동의대학교 산학협력단 그래핀-탄소나노튜브 복합 재료의 제조 방법
KR101538596B1 (ko) * 2014-12-26 2015-07-22 세종대학교산학협력단 초소수성 특징을 갖는 탄소나노튜브 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 탄소나노튜브

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7204877B2 (en) * 2004-04-14 2007-04-17 Lg Chem, Ltd. Anti-reflective coating composition and coating film with excellent stain resistance
JP4398792B2 (ja) 2004-05-27 2010-01-13 三菱レイヨン株式会社 カーボンナノチューブ含有組成物、これからなる塗膜を有する複合体、及びそれらの製造方法
US7378040B2 (en) * 2004-08-11 2008-05-27 Eikos, Inc. Method of forming fluoropolymer binders for carbon nanotube-based transparent conductive coatings
KR100680008B1 (ko) * 2004-11-30 2007-02-09 학교법인연세대학교 탄소나노튜브 박막의 제조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110074391A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 엘지이노텍 주식회사 초발수성 나노 코팅제 접착용 저융점 유리 프릿 조성물 및 이를 이용한 초발수성 나노 코팅 기재
KR101113099B1 (ko) * 2011-02-24 2012-02-24 주식회사 나노솔루션 유리용 전도성 코팅액 조성물 및 이의 제조방법
KR101324707B1 (ko) * 2011-03-21 2013-11-05 (주)월드튜브 방열용 조성물 및 이를 이용한 방열제품
WO2013069849A1 (ko) * 2011-11-11 2013-05-16 (주)이오이즈코포레이션 탄소나노튜브 축열직물 및 그 제조방법
CN103635625A (zh) * 2011-11-11 2014-03-12 Ioiz公司 碳纳米管蓄热织物及其制备方法
US9783686B2 (en) 2012-12-27 2017-10-10 Posco Surface-treated steel plate and production method for same
KR101994666B1 (ko) * 2018-01-02 2019-09-30 한국세라믹기술원 선택적 식각 공정을 이용하여 제조된 초발수 구조체, 및 그 제조 방법
KR20200029084A (ko) * 2018-09-07 2020-03-18 한국세라믹기술원 초발수 코팅 방법
CN111187449A (zh) * 2020-01-09 2020-05-22 青岛科技大学 一种适用于复合橡胶体系的碳纳米管功能化修饰方法

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