KR20150118624A - Manufacture method of basic ink containing carbon-nonbonding metal nanoparticles & metal nanoparticles particle-dispersed ink - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법 및 금속 나노입자가 분산된 잉크에 관한 것으로서, 제조 과정에서 나노탄소류가 복합화되게 하여 잉크 내에서 금속 나노입자의 응집을 방지하고, 분산성이 향상되도록 하는 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing an ink base containing carbon-non-noble metal nanoparticles and an ink in which metal nanoparticles are dispersed, and it is an object of the present invention to prevent aggregation of metal nano- To a technique for improving dispersibility.
금속 나노입자는 일반적으로 100㎚이하의 직경을 갖는 입자들로서 상업적으로 널리 쓰이는 마이크로미터 단위의 직경을 갖는 금속 입자들과는 상이한 특성을 나타낸다. 금속 나노입자는 부피단위 또는 질량단위당 비표면적이 매우 크며, 이에 따라 표면에서의 활성화 에너지가 급격하게 증가한다. 이러한 경향은 입자가 작아질수록 심해지고, 열역학적으로는 매우 불안정한 상태를 가진다. 그러므로 미세한 나노입자들에게는 응집을 통하여 표면에너지를 줄이고 큰 입자처럼 행동하려는 거동이 나타난다. 이와 같은 응집은 도전성 잉크를 만들 때 가장 큰 장애 요인이므로 고도의 분산기술이 요구된다. 또한 금속 나노입자가 산소나 공기 중에 노출될 경우 표면이 쉽게 산화되어 전기전도성 잉크의 물성이 크게 저하된다. 따라서 금속 나노입자로 도전성 잉크를 제조하기 위해서는 근원적인 문제해결 접근법이 필요하다.
Metal nanoparticles generally exhibit properties different from metal particles having a diameter in the micrometer range, which are commercially available as particles having a diameter of 100 nm or less. The metal nanoparticles have a very large specific surface area per unit volume or mass unit, and thus the activation energy at the surface is rapidly increased. This tendency becomes worse as the particle becomes smaller, and it has a thermodynamically very unstable state. Therefore, fine nanoparticles have a tendency to reduce surface energy through agglomeration and behave like large particles. Such agglomeration is a major obstacle to the production of conductive inks and requires a highly dispersive technique. Also, when the metal nanoparticles are exposed to oxygen or air, the surface is easily oxidized and the physical properties of the electroconductive ink are greatly degraded. Therefore, in order to produce conductive ink with metal nanoparticles, a fundamental problem-solving approach is needed.
도전성 코팅물을 제조하기 위해서는 금속 나노입자가 함유된 잉크가 마련되어야 한다. 이를 위해서는 금속 나노입자가 잉크 내에서 응집되지 않고 고루 분산되도록 하는 기술이 필요하다. In order to prepare a conductive coating, an ink containing metal nanoparticles must be prepared. For this purpose, there is a need for a technique for allowing metal nanoparticles to disperse evenly in the ink without aggregation.
이에 본 발명은 나노탄소류가 금속 나노입자를 둘러쌈으로써 금속 나노입자의 응집을 근원적으로 차단시킬 수 있는 잉크 기제 제조 방법과 그러한 잉크 기제에 첨가물을 가한 잉크를 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ink base manufacturing method capable of fundamentally interrupting the agglomeration of metal nanoparticles by enclosing metal nanoparticles with nano carbon species, and to provide an ink added with such an ink base agent.
본 발명은 비산화용 용매 내에 위치한 금속이 에너지에 의해 터지면서 금속 나노입자가 형성되고, 이와 동시에 나노탄소류가 형성되어 상기 나노탄소류가 금속 나노입자를 둘러쌈으로써 나노탄소류가 복합화된 탄소 비결합성 금속 나노입자가 형성된다. 이렇게 제조된 잉크 기제에서는 금속 나노입자가 응집되지 않고 고루 분산되며, 여기에 첨가제를 가하여 도전성 잉크로 사용할 수 있고, 상기 도전성 잉크를 기재에 코팅하여 도전성 코팅물을 얻을 수 있다.In the present invention, metal located in a non-oxidizing solvent is burst by energy to form metal nanoparticles, and at the same time, a nano carbon stream is formed so that the nanocarbon stream surrounds metal nanoparticles, Synthetic metal nanoparticles are formed. In the ink base prepared as described above, the metal nanoparticles are uniformly dispersed without aggregation. An additive may be added to the metal nanoparticles to be used as a conductive ink, and the conductive ink may be coated on the substrate to obtain a conductive coating.
본 발명에서 상기 금속 나노입자의 모체가 되는 금속으로는 탄소와 화합결합을 형성하지 않는 것을 적용한다. 도전성 잉크의 전기전도성을 높이기 위해 탄소 비결합성 금속을 사용하는 것이다.In the present invention, a metal that forms a matrix of the metal nanoparticles does not form a bond with carbon. The use of carbon-free metal to increase the electrical conductivity of the conductive ink.
또한 상기 잉크 기제 제조시 인(P), 황(S), 붕소(B) 원소 중 어느 하나 이상의 물질을 첨가하여 나노탄소류 또는 금속 나노입자에 도핑시킬 수 있다. In addition, at least one of phosphorus (P), sulfur (S), and boron (B) may be added to the nano-carbon species or metal nanoparticles during the production of the ink base.
또한, 본 발명에 적용되는 금속은 잉크 코팅물의 도전성을 극대화하기 위하여 금속 카바이드 화합물을 형성하는 것은 제외된다. 특히 이들은 레이저 어블레이션법, 스퍼터링법, 플라즈마법 등을 통하여 탄소나노튜브 및 어니언 카본(Onion Carbon) 캡슐이 동시에 형성된다고 알려져 있다.In addition, the metal used in the present invention does not form a metal carbide compound in order to maximize the conductivity of the ink coating. Particularly, it is known that carbon nanotubes and onion carbon (onion carbon) capsules are simultaneously formed through a laser ablation method, a sputtering method, a plasma method and the like.
따라서 본 발명은 비산화성 액상 용매 분위기에서 탄소 비결합성 금속을 터트려 금속 나노입자를 제조하되 금속이 터지는 에너지에 의해 주위 용매가 깨지며 동시에 나노탄소류가 생성되어 금속 나노입자와 복합체를 형성하도록 한 것이다.
Therefore, the present invention is to produce metal nanoparticles by dissolving carbon-free metal in a non-oxidizing liquid solvent atmosphere, but the surrounding solvent is broken by the energy of metal explosion, and nano carbon flow is generated at the same time to form a complex with metal nanoparticles .
본 발명이 제공하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제는 그 제조방법에 기인하여 분산성, 표면 산화방지성, 코팅성 등이 우수하여 전기전도도가 향상된 전도성 재료(전도성 잉크용, 전도성 페이스트용)로 이용할 수 있다.
The ink base material containing the carbon-non-noble metal nanoparticles provided by the present invention is a conductive material having excellent electrical conductivity, which is excellent in dispersibility, surface oxidation resistance, coating property and the like due to its production method (conductive paste for conductive ink, For example.
[도 1]은 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법 및 금속 나노입자가 분산된 잉크 제조 방법의 순서도이다.
[도 2]는 농축된 잉크 기제를 촬영한 사진이다.
[도 3]은 나노탄소류가 복합화된 구리 나노입자의 XRD 패턴이다.
[도 4]는 나노탄소류가 복합화된 구리 나노입자의 FE-TEM 사진이다.
[도 5]는 나노탄소류가 복합화된 실버 나노입자의 FE-SEM 사진이다.1 is a flow chart of a method for producing an ink base containing carbon-non-crystalline metal nanoparticles and a method for producing an ink in which metal nanoparticles are dispersed.
[Fig. 2] is a photograph of a concentrated ink base.
[Figure 3] is an XRD pattern of copper nanoparticles complexed with nano-carbon species.
[Fig. 4] is an FE-TEM image of copper nanoparticles complexed with nano-carbon species.
[Fig. 5] is an FE-SEM photograph of silver nanoparticles complexed with nano-carbon species.
Ⅰ. 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법Ⅰ. Method for manufacturing an ink base containing carbon-non-crystalline metal nanoparticles
본 발명은 「(a) 비산화용 용매 안에 탄소 비결합성 금속을 위치시키는 단계; (b) 상기 금속에 에너지를 가하여 금속을 터트리는 단계; 및 (c) 터트려진 금속이 나노입자를 형성하면서 주위의 용매를 깨뜨려 나노탄소류가 함께 형성된 생성물을 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 제공한다. The present invention relates to a method for producing a non-oxidizing gas, comprising the steps of: (a) placing a carbon- (b) applying energy to the metal to pop the metal; And (c) breaking the surrounding solvent while the metal being formed forms nanoparticles to obtain a product in which the nanocarbon streams are formed together; ≪ / RTI > wherein the carbon noble metal nanoparticles comprise carbon noble metal nanoparticles.
이하에서는 실시예와 함께 본 발명을 상세히 설명하지만, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것이므로 본 발명의 범위가 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments. However, the following embodiments are provided to enable those skilled in the art to understand the present invention sufficiently, so that the scope of the present invention is not limited to the embodiments no.
본 명세서에서 "나노탄소류"는 그래핀(Graphene), 어니언 카본(Onion Carbon), CHO 화합물을 통칭하는 용어로 사용한다. 상기 탄소나노류는 비산화용 용매 속 금속이 에너지에 의해 터뜨려질 때 금속 나노입자들과 동시에 생성된다.In the present specification, the term "nano-carbon" refers to graphene, onion carbon, and CHO compounds. The carbon nanowires are generated simultaneously with the metal nanoparticles when the metal in the non-oxidation solvent is burst by energy.
상기 비산화용 용매 중에 함유된 산소 원자들이 -OH, -COOH, -O-, -COO-, -CHO 등으로 존재하는 비율이 높아지는 경우 에너지에 의해 금속이 터트려져 생성되는 금속 나노입자들과 산소결합을 이룰 수 있다. 그러나 본 발명에서 발생한 금속 나노입자에 대한 XRD 측정시 산화 금속의 피크 양이 0~5% 수준으로 나타났다. 5%라는 수치는 샘플 핸들링 과정에서도 충분히 발생할 수 있는 양이다.
When the ratio of the oxygen atoms contained in the non-oxidation solvent to -OH, -COOH, -O-, -COO-, -CHO, etc. is high, the metal nanoparticles generated by energy- . However, in the present invention, the peak amount of the metal oxide was 0 to 5% in the XRD measurement of the metal nanoparticles. A value of 5% is sufficient for sample handling.
상기 탄소 비결합성 금속은 일반적으로 탄소화합물(Fe, Co, Ni, Mo, W 등 및 이들의 합금)을 갖는 금속을 제외하며, 본 발명에서는 Al, Cu, Ag, Sn, Au, Pt 중 어느 하나 또는 상기 Al, Cu, Ag, Sn, Au, Pt 중 어느 하나가 50% 이상 함유된 합금을 포함한다. 위와 같은 탄소 비결합성 금속에서 생성된 금속 나노입자에 대한 XRD 측정 결과 산화 금속 피크의 양이 5% 이하로 나타나게 된다. 아주 작은 탄소원자는 금속 원자 구조의 격자 틈으로 녹아들어(Solid solution), 도핑될 수 있으며 이런 상태가 약간 과도하게 나타날 수 있는데, 이러한 경우 XRD 측정시 소량(5% 이하)의 산화 금속 피크 양이 나타나는 것이다. 합금의 일예로 Cu95Ni5인 경우 XRD 상 5% 이하의 카바이드 양을 보인다.
The carbon-noncombustible metal generally excludes a metal having a carbon compound (Fe, Co, Ni, Mo, W and alloys thereof). In the present invention, any one of Al, Cu, Ag, Sn, Or an alloy containing at least 50% of any one of Al, Cu, Ag, Sn, Au and Pt. XRD measurement of the metal nanoparticles produced from the above-mentioned carbon-free metal shows that the amount of the metal oxide peak is less than 5%. Very small carbon atoms can be doped into the lattice gap of the metal atom structure (solid solution) and this state can be slightly overdone. In this case, a small amount (less than 5%) of the amount of metal oxide peak appears in the XRD measurement will be. In the case of Cu95Ni5 as an example of the alloy, the amount of carbide in the XRD phase is 5% or less.
상기 금속에 에너지를 인가하는 방법으로는 레이저 조사법, 아크방전법, 전기폭발법이 있다. Examples of a method of applying energy to the metal include a laser irradiation method, an arc discharge method, and an electric explosion method.
상기 레이저 조사법은 반응기에 레이저가 파장별로 투과할 수 있는 윈도우를 설치하여 이 윈도우를 통하여 레이저를 조사하는 방식으로 시행할 수 있다. 이 경우에는 용매별 레이저 투과율을 고려하여 액상/기상 계면을 통하여 조사할 수 있다.The laser irradiation may be performed by irradiating a laser through the window with a window through which the laser can pass through the laser in the reactor. In this case, it is possible to irradiate through the liquid / vapor interface considering the laser transmittance of each solvent.
상기 아크방전법으로는 액체 내에서의 아크방전으로 플라즈마를 형성시키는 여러 가지 방법을 적용할 수 있다.As the arc discharge method, various methods of forming a plasma by arc discharge in a liquid can be applied.
상기 전기폭발법은 액상 용매 중에 두 전극을 위치시키고 이 사이에 와이어 형의 탄소 비결합성 금속을 연결하여 상기 전극에 인가된 전기력에 의해 금속을 터트리는 방법이다. The electric explosion method is a method in which two electrodes are positioned in a liquid solvent, and a wire-shaped carbon-free metal is interposed therebetween, and the metal is blown by an electric force applied to the electrode.
위의 방법들은 모두 근 범위에서 플라즈마 발생 방법이라 할 수 있으며, 이 밖에 다른 플라즈마 발생 방법을 선택하여 적용할 수도 있다.All of the above methods can be referred to as a plasma generation method in the near range, and other plasma generation methods can be selected and applied.
이 중 전기폭발법에 대한 구체적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.
A concrete embodiment of the electric explosion method will be described as follows.
실시예Example 1: 전기폭발법 1: electric explosion method 실시예Example
본 발명의 (b)단계에서 금속을 터트리는 방법으로 적용한 전기폭발법의 실시예는 다음과 같다. 비산화성 용매를 밀폐된 반응기에 넣고 반응기 내부에 두 전극을 위치 시킨 후 직경이 0.1~0.8mm인 금속 와이어(탄소 비결합성 금속)를 외부에서 연속적으로 두 전극사이에 공급시키면서 두 전극에 큰 전기에너지를 가한다. 이에 따라 두 전극 사이에 위치한 금속이 터지고 연이어 금속 와이어가 피딩되어 두 전극 사이에 위치한 후 전극에 가해지는 전기에너지에 의해 터진다. 이를 반복하여 나노탄소류가 함유된 금속 나노입자를 많은 양 생성해 낼 수 있었다.
An embodiment of the electric explosion method applied in the step (b) of the present invention is as follows. A non-oxidizing solvent is placed in a sealed reactor, and two electrodes are placed in the reactor. A metal wire (carbon non-metal) having a diameter of 0.1 to 0.8 mm is continuously supplied between the two electrodes, Lt; / RTI > As a result, a metal located between the two electrodes is blown out, and a metal wire is successively fed, which is located between the two electrodes, and is then blown by electric energy applied to the electrode. This was repeated to produce a large amount of metal nanoparticles containing nanocarbon species.
본 발명은 「상기 (a)단계의 비산화용 용매는 비방향족 용매이고, 상기 (c)단계의 생성물은 건조시의 나노탄소류 함량이 5~30wt%인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 함께 제공한다. The present invention is characterized in that the non-oxidizing solvent in step (a) is a non-aromatic solvent, and the product of step (c) comprises 5 to 30 wt% of nano- A method for producing an ink base material containing the "
여기서 "(c)단계 생성물의 건조시 나노탄소류 함량"이라는 것은 외부에서 인가된 에너지에 의해 금속이 터질 때 생성된 금속 나노입자와 나노탄소류의 총량 중 나노탄소류의 함량을 의미하는 것이다. 즉, 용매를 제외한 입자(금속 나노입자 및 나노탄소류)량이 기준이 되는 것이다.
Here, the content of the "nano carbon species in the drying step (c) step" means the content of the nano carbon species in the total amount of the metal nanoparticles and the nano carbon species produced when the metal is blown by the externally applied energy. That is, the amount of particles (metal nanoparticles and nanocarbon) excluding the solvent is a standard.
상기 비방향족 용매는 대부분 알칸족, 알켄족, 사슬형, 환형 용매 및 이들 용매 중 기능성 기들이 함유되어 있되 산소량이 적은 용매류이다. 이와 같은 용매들은 탄소의 함량이 방향족에 비해 상대적으로 낮아 최종 생성되는 나노탄소량이 적어짐(생성물 중 5~30wt%)을 본 발명에서 처음 발견하였다. Most of the non-aromatic solvents are alkane, alkene, chain, cyclic solvents, and solvents having a small amount of oxygen, which contain functional groups in these solvents. These solvents were found in the present invention for the first time that the content of carbon is relatively low as compared with that of aromatic and the amount of nano carbon finally produced is 5 to 30 wt% in the product.
상기 비방향족 용매로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리 에틸렌글라이콜, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 프로필아세테이트, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 증류수, 피리딘, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라이드, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 에틸아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform), 메틸에틸키톤(methyl ethyl ketone), 포름산(formic acid), 니트로에탄(nitroethane), 2-에톡시 에탄올(2-ethoxy ethanol), 2-메톡시 에탄올(2-methoxy ethanol), 2-부톡시 에탄올(2-butoxy ethanol), 2-메톡시 프로판올(2-methoxy propanol), 에틸렌 글리콜, 아세톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 클로로, 트리메틸벤젠, 피리딘, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라, 알파-테르피놀, DMF(N-dimethylformamide), NMP(N-methylpyrrolidone) 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다. Examples of the non-aromatic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, But are not limited to, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexane, cyclohexanone, distilled water, pyridine, nitromethane, acrylonitrile, octadecylamine, dimethylsulfoxide, Ethyl acetate, chloroform, methyl ethyl ketone, formic acid, nitroethane, 2-ethoxy ethanol, and the like. 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, ethylene glycol, acetone, methyl alcohol, ethyl alcohol, iso Propyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexane, chloro, trimethylbenzene, pyridine, nitromethane, At least one of acrylonitrile, octadecylamine, dimethylsulfoxide, methylenechloro, alpha-terpinol, N-dimethylformamide (DMF), and N-methylpyrrolidone (NMP).
비방향족 용매 속에서 금속 나노입자 및 나노탄소류가 생성되는 구체적인 실시예는 다음과 같다.
Specific examples in which metal nanoparticles and nano-carbon streams are produced in a non-aromatic solvent are as follows.
실시예Example 2: 2: 비산화용Non-oxidizing 비방향족Non-aromatic 용매 상 Solvent phase AgAg 나노입자 생성 Nanoparticle generation
[표 1]은 비산화용 비방향족 용매에서 Ag 나노입자가 생성된 것을 분석한 자료이다. 비방향족 용매의 탄소사슬이 길수록, 탄소함량이 높아질수록 생성물의 탄소함량이 커짐을 알 수 있었다. 생성물 건조시의 나노탄소류의 함량은 5~30wt%였다. 함량 분석은 EDS로 분석하였다. XRD상 Ag는 순수 금속상을 나타내었다. 특히 점도가 큰 단당류, 이당류, 단당류, 다당류, 고분자 용매인 경우 탄소함량이 높아짐을 알 수 있다. [Table 1] shows the analysis of the formation of Ag nanoparticles in a non-aromatic solvent for non-oxidation. It was found that the longer the carbon chain of the non-aromatic solvent and the higher the carbon content, the larger the carbon content of the product. The content of the nano-carbon species when the product was dried was 5 to 30 wt%. Content analysis was done by EDS. The Ag on the XRD showed a pure metal phase. Particularly, it can be seen that the carbon content is increased in the case of monosaccharides, disaccharides, monosaccharides, polysaccharides and polymeric solvents having high viscosity.
[표 1][Table 1]
실시예Example 3: 3: 비산화용Non-oxidizing 비방향족Non-aromatic 알콜류Alcohol 용매 상 Solvent phase CuCu 나노입자 생성 Nanoparticle generation
[표 2]는 비산화용 비방향족 알콜기가 함유된 용매에서 Cu 나노입자가 생성된 것을 분석한 자료이다. 본 실시예에서도 비방향족 알콜류 용매의 탄소사슬이 길수록, 탄소함량이 높아질수록 생성물의 나노탄소류의 함량이 커짐을 알 수 있었다.[Table 2] shows the analysis of the formation of Cu nanoparticles in a solvent containing a non-aromatic alcohol group. Also in this example, it was found that the longer the carbon chain of the non-aromatic alcohol solvent and the higher the carbon content, the larger the content of the nano-carbon stream of the product.
[표 2][Table 2]
본 발명은 「상기 (a)단계의 비산화용 용매는 방향족 용매이고, 상기 (c)단계의 생성물은 건조시의 나노탄소류 함량이 40~70wt%인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 함께 제공한다. 비산화용 용매 중 방향족 성분들이 50% 이상 함유되어 있을 경우 용매 중의 탄소함량이 커져 최종 생성물 중의 나노탄소류 함량이 비방향족 용매와는 다른 거동을 보이게 되어, 생성물 중의 나노탄소류 함량이 40~70wt%가 되는 것이다.
The present invention is characterized in that the non-oxidizing solvent in step (a) is an aromatic solvent, and the product of step (c) comprises 40 to 70 wt% of nano- A method for producing an ink base material containing the " When the aromatic compounds in the non-oxidizing solvent are contained in an amount of 50% or more, the carbon content in the solvent increases and the nano-carbon content in the final product becomes different from that in the non-aromatic solvent. .
상기 방향족 용매로는 톨루엔, 벤젠, 니트로벤젠, 아닐린, 페놀, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 나프탈렌, 자일렌, 크실렌, 안트라센 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.The aromatic solvent may be any one or more of toluene, benzene, nitrobenzene, aniline, phenol, dichlorobenzene, dimethylbenzene, trimethylbenzene, pyridine, naphthalene, xylene, xylene and anthracene.
방향족 용매 속에서 금속 나노입자 및 나노탄소류가 생성되는 구체적인 실시예는 다음과 같다.
Specific examples in which metal nanoparticles and nano carbon streams are produced in an aromatic solvent are as follows.
실시예Example 4 : 4 : 비산화용Non-oxidizing 방향족 용매 상 Aromatic solvent phase CuCu 나노입자 생성 Nanoparticle generation
[표 3]은 비산화용 방향족 용매에서 Cu 나노입자가 생성된 것을 분석한 자료이다. 방향족 용매의 벤젠링 개수가 많아질수록 생성되는 나노탄소류의 양이 많아지는데 이는 벤젠링의 탄소함량이 높기 때문이다. 본 발명을 통하여 생성물의 나노탄소류 함량은 40~70wt%였다. [표 1]의 결과와 대비하여 탄소함량이 높은 이유는 방향족 용매가 비방향족 용매 대비 탄소함량이 매우 높기 때문인 것으로 해석된다.[Table 3] shows the analysis of the formation of Cu nanoparticles in non-oxidizing aromatic solvents. The greater the number of benzene rings in the aromatic solvent, the greater the amount of nano-carbon species produced, because of the higher benzene ring carbon content. Through the present invention, the content of the nano-carbon species of the product was 40 to 70 wt%. The reason for the high carbon content in comparison with the results in [Table 1] is interpreted to be that the aromatic solvent has a very high carbon content relative to the non-aromatic solvent.
[표 3][Table 3]
본 발명은 「상기 (a)단계의 비산화용 용매는 비방향족 용매와 방향족 용매를 혼합한 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 함께 제공한다. 즉, 필요에 따라 비방향족 용매와 방향족 용매를 혼합하여 용매 내의 탄소 함량을 조절할 수 있으며, 이는 상기 (c)단계에서 생성되는 나노탄소류의 함량비를 제어할 수 있다는 의미이다.The present invention also provides a method for producing an ink base containing carbon-noncombustible metal nanoparticles, characterized in that the non-oxidizing solvent in step (a) is a mixture of a non-aromatic solvent and an aromatic solvent. That is, the carbon content in the solvent can be controlled by mixing the non-aromatic solvent and the aromatic solvent as needed, which means that the content ratio of the nano-carbon stream produced in the step (c) can be controlled.
비방향족 용매와 방향족 용매가 혼합된 용매 속에서 금속 나노입자 및 나노탄소류가 생성되는 구체적인 실시예는 다음과 같다.
Specific examples in which metal nanoparticles and nano-carbon species are produced in a solvent in which a non-aromatic solvent and an aromatic solvent are mixed are as follows.
실시예Example 5: 5: 비방향족Non-aromatic 용매와 방향족 용매가 혼합된 용매 상 A solvent phase in which a solvent and an aromatic solvent are mixed CuCu 나노입자 생성 Nanoparticle generation
[표 4]는 비산화용 비방향족 용매 및 방향족 용매들을 혼합한 용매에서 Cu 나노입자 생성된 것을 분석한 자료이다. 비방향족 용매에 방향족 용매를 추가할 수록 탄소함량이 높아짐을 알 수 있다. 따라서 비방향족 용매와 방향족 용매를 적절하게 혼합하여, 생성물 중의 나노탄소류 함량을 5~70wt% 범위에서 제어할 수 있다.[Table 4] shows the analysis of the formation of Cu nanoparticles in a solvent in which non-aromatic solvents and aromatic solvents are mixed. It can be seen that the more the aromatic solvent is added to the non-aromatic solvent, the higher the carbon content. Therefore, by properly mixing the non-aromatic solvent and the aromatic solvent, the nano-carbon content in the product can be controlled within the range of 5 to 70 wt%.
이는 후공정을 통하여 인위적으로 탄소함량을 제어하는 기술과는 근본적으로 차별화된다. 즉, 용매의 성질을 비방향족과 방향족으로 구분하여 양자의 혼합비를 조절함으로써 최종 생산물의 나노탄소류 함량을 제어하는 새로운 개념의 기술이다.This is fundamentally different from the technique of artificially controlling carbon content through post-processing. That is, it is a new concept to control the content of nanocarbon in the final product by controlling the mixing ratio of the solvent and the non-aromatic and aromatic compounds.
[표 4][Table 4]
본 발명은 「상기 (a)단계의 용매에 도핑원소를 첨가하여, 상기 (c)단계의 생성물에 도핑원소가 첨가되는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 함께 제공한다.The present invention relates to a method of producing an ink base containing carbon-noncombustible metal nanoparticles, wherein a doping element is added to the solvent of the step (a), and a doping element is added to the product of the step (c) Together.
상기 도핑원소로는 질소, 인, 황, 붕소 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다. 상기 도핑원소들은 고에너지 분위기에서 탄소와 직접적인 결합을 형성할 수 있으며, 금속과 직접적인 결합을 형성하거나 고용체(Solid Solution) 형태로 형성될 수 있다.The doping element may be at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur, and boron. The doping elements may form a direct bond with carbon in a high energy atmosphere, form a direct bond with the metal, or be formed in a solid solution form.
한편, 상기 (a)단계의 용매 자체에 상기 도핑원소 성분이 존재하는 경우에는 별도의 도핑원소 첨가작업 없이도 상기 (c)단계의 생성물에 도핑원소가 첨가될 수 있다.
If the doping element is present in the solvent of step (a), a doping element may be added to the product of step (c) without any additional doping element addition.
실시예Example 4: 질소(N) 도핑 실험 4: Nitrogen (N) doping experiment
본 실시예는 다양한 용매에 구리를 넣고 도핑원소 중 질소(N)를 첨가한 것이다. [표 5]는 나노탄소류와 금속 나노입자에 대한 질소 도핑량을 측정한 결과이다. 이 결과는 고에너지 분위기에서 화학결합이 깨질 수 있는 물질을 추가할 경우 다양한 원소들이 도핑될 수 있음을 보여준다. In this embodiment, copper is added to various solvents and nitrogen (N) is added in the doping element. [Table 5] shows the results of measurement of nitrogen doping amount for nano carbon species and metal nanoparticles. These results show that various elements can be doped by adding a material that can break chemical bonds in a high energy atmosphere.
[표 5][Table 5]
본 발명은 「(d) 상기 생성물을 농축시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법」을 함께 제공한다.The present invention relates to " (d) concentrating the product; The present invention provides a method for producing an ink base material containing carbon-noncombustible metal nanoparticles.
이 때 상기 생성물을 농축시키는 방법은 자연적인 침전 후 상층액을 제거하는 방법, 원심분리 후 상층액을 제거하는 방법, 감압하여 농축하는 방법, 가열하여 농축하는 방법, 거름에 의해 용매를 제거하는 방법, 동결건조를 이용하여 용매를 제거하는 방법 등을 적용할 수 있다. 이러한 (d)단계는 잉크 기제의 점도를 제어하기 위해 필요한 공정이다.The method of concentrating the product at this time includes, for example, a method of removing the supernatant after natural precipitation, a method of removing supernatant after centrifugation, a method of concentrating under reduced pressure, a method of concentrating by heating, , And a method of removing the solvent using freeze-drying. This step (d) is a step required to control the viscosity of the ink base.
농축공정의 구체적인 실시예는 다음과 같다.
Specific examples of the concentration process are as follows.
실시예Example 7: 잉크 기제(금속 나노입자 7: ink base (metal nanoparticles 슬러리Slurry )의 농축) ≪ / RTI &
IPA 용매에서 제조된 나노탄소류가 복합화된 Cu 나노입자는 1차 입자크기가 5~100nm인 구형의 형상을 유지하고 있으며, 용액 상에 혼재되어 있어 Cu 나노입자를 원심분리 공정을 통해 점도가 높은 슬러리(slurry) 형태로 만들었다. 원심분리 공정은 1,000~2,000rpm의 속도로 20분 가량 회전시켜 상층액과 분리한 후 침전되어 있는 것을 회수하는 것이다. 이러한 공정을 통해 수득한 농축 슬러리는 고용분의 함량이 75~85wt%이다. 이는 농축 전의 고형분 함량 5~9wt%에 비해 7~17배 농축된 값이다. 이렇게 농축된 슬러리(잉크 기제)를 기반으로 잉크를 제조할 때에 적정 점도가 발현될 수 있다. 농축된 슬러리의 사진은 [도 2]에 나타내었다.
Cu nanoparticles complexed with nano-carbon species prepared in IPA solvent maintain spherical shape with primary particle size of 5-100 nm and are mixed in solution so that Cu nanoparticles can be obtained by centrifugation And made into a slurry form. The centrifugation process is carried out at a speed of 1,000 to 2,000 rpm for about 20 minutes to separate the supernatant from the supernatant, and recover the precipitate. The concentrated slurry obtained through this process has a solids content of 75 to 85 wt%. It is 7 ~ 17 times more concentrated than the solid content 5 ~ 9wt% before concentration. An appropriate viscosity can be exhibited when an ink is produced based on such a concentrated slurry (ink base). A photograph of the concentrated slurry is shown in Fig.
Ⅱ. 금속 나노입자가 분산된 잉크Ⅱ. Ink containing metal nanoparticles dispersed therein
본 발명은 「전술한 방법으로 제조된 잉크 기제에 첨가제가 혼합된 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크」를 함께 제공한다.
The present invention also provides " an ink in which metal nanoparticles are dispersed, wherein an additive is mixed in an ink base prepared by the above-mentioned method ".
상기 첨가제로는 바인더, 모노머, 폴리머, 수지, 공중합체, 세라믹전구체, 폴리이미드 전구체, 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 기능성소재, 용매류, 오일류, 분산제, 산(Acid), 염기(Base), 염(Salt), 이온류, 라벨링제, 점착제, 나노입자, 금속 나노와이어, 금속 나노플레이크, 탄소나노튜브, 산화물, 세라믹, 자성체, 유기물, 바이오물질 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다. 이하에서는 첨가제로 적용될 수 있는 여러 가지 물질들에 대해 상술하기로 한다.
The additive may be a binder, a monomer, a polymer, a resin, a copolymer, a ceramic precursor, a polyimide precursor, a metal binder, a ceramic binder, a nanoparticle binder, a surfactant, a functional material, a solvent, One or more of a base, a salt, an ionic species, a labeling agent, a pressure-sensitive adhesive, a nanoparticle, a metal nanowire, a metal nanoflake, a carbon nanotube, an oxide, a ceramic, a magnetic substance, . Hereinafter, various materials that can be applied as additives will be described in detail.
1. 바인더1. Binder
상기 바인더는 금속 나노입자 100중량부 대비 1~50,000중량부 첨가되도록 할 수 있고, (1) 열경화성 수지, (2) 광경화성 수지, (3) 가수분해하여 축합반응을 일으키는 실란 컴파운드, (4) 열가소성 수지, (5) 전도성 고분자 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
(1) a thermosetting resin; (2) a photocurable resin; (3) a silane compound which causes a condensation reaction by hydrolysis; and (4) A thermoplastic resin, and (5) a conductive polymer.
(1) 열경화성 수지(1) Thermosetting resin
상기 열경화성 수지는 우레탄수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 폴리이미드 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The thermosetting resin may be at least one of urethane resin, epoxy resin, melamine resin and polyimide.
(2) 광경화성 수지(2) Photocurable resin
상기 광경화성 수지는 에폭시수지, 폴리에틸렌옥사이드, 우레탄수지, 반응성 올리고머, 반응성 단관능 모노머, 반응성 2관능 모노머, 반응성 3관능 모노머, 광개시제 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The photocurable resin may be at least one selected from the group consisting of epoxy resin, polyethylene oxide, urethane resin, reactive oligomer, reactive monofunctional monomer, reactive bifunctional monomer, reactive trifunctional monomer, and photoinitiator.
① 반응성 올리고머① Reactive oligomer
상기 반응성 올리고머는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 티올레이트, 유기실리콘 고분자, 유기실리콘 공중합체 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The reactive oligomer may be at least one of an epoxy acrylate, a polyester acrylate, a urethane acrylate, a polyether acrylate, a thiolate, an organosilicon polymer, and an organosilicon copolymer.
② 반응성 단관능 모노머② Reactive monofunctional monomer
상기 반응성 단관능 모노머는 2-에틸헥실아크릴레이트, 올틸데실아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 드리데실메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 노닐페놀에톡시레이크모노아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴레이트, 에톡시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시부틸메타아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The reactive monofunctional monomer may be selected from the group consisting of 2-ethylhexyl acrylate, orthyldecyl acrylate, isodecyl acrylate, didecyl methacrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, nonylphenol ethoxy lake monoacrylate, Acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, or hydroxybutyl methacrylate is used as the initiator. Or more.
③ 반응성 2관능 모노머③ Reactive bifunctional monomer
상기 반응성 2관능 모노머는 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 드리에틸렌글리콜디 메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The reactive bifunctional monomer may be selected from the group consisting of 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, At least one of pentyl glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol methacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, tripropylene glycol diacrylate and 1,6-hexanediol diacrylate is applied .
④ 반응성 3관능 모노머④ Reactive trifunctional monomer
상기 반응성 3관능 모노머는 트리메틸올프로판드리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The reactive trifunctional monomer may be any one or more of trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, glycidylpentatriacrylate and glycidylpentatriacrylate. have.
⑤ 광개시제⑤ Photo initiator
상기 광개시제는 벤조페논계, 벤질디메틸케탈계, 아세토페논계, 안트라퀴논계, 티윽소잔톤계 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The photoinitiator may be at least one selected from the group consisting of benzophenone, benzyldimethylketal, acetophenone, anthraquinone, and thioxanthone.
(3) 실란 컴파운드(3) Silane compound
상기 실란 컴파운드는 테트라알콕시실란류, 트리알콕시실란류, 디알콕시실란류 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The silane compound may be at least one of tetraalkoxysilanes, trialkoxysilanes, and dialkoxysilanes.
① 테트라알콕시실란류① tetraalkoxysilanes
상기 테트라알콕시실란류는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The tetraalkoxysilanes may be at least one of tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane and tetra-n-butoxysilane.
② 트리알콕시실란류② Trialkoxysilanes
상기 트리알콕시실란류는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The trialkoxysilanes may be selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxy Silane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3- Chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydride Hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltri At least one of methoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane and 3-ureidopropyltriethoxysilane can be applied.
③ 디알콕시실란류③ Dialkoxysilanes
상기 디알콕시실란류는 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헥실디에톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
Examples of the dialkoxysilanes include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di- Butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di- Di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, At least one of diethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane and diphenyldiethoxysilane can be applied.
(4) 열가소성 수지(4) Thermoplastic resin
상기 열가소성 수지는 폴리스티렌, 폴리스티렌 유도체, 폴리스티렌 부타디엔 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아믹산, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테 르케톤, 폴리옥시에틸렌 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polystyrene, polystyrene derivatives, polystyrene butadiene copolymers, polycarbonate, polyvinyl chloride, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyacrylate, polyester, polyimide, polyamic acid, cellulose acetate, , Polyolefin, polymethyl methacrylate, polyether ketone, and polyoxyethylene can be applied.
(5) 전도성 고분자(5) Conductive polymer
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계 단일중합체, 폴리티오펜계 공중합체, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 펜타센계 화합물 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
The conductive polymer may be at least one selected from the group consisting of a polythiophene-based homopolymer, a polythiophene-based copolymer, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and pentacene.
2. 금속 2. Metal 나노와이어Nanowire
상기 금속 나노와이어로는 구리 나노와이어 또는 은 나노와이어를 적용할 수 있다. 이러한 금속 나노와이어의 첨가로 잉크의 전기전도도를 향상시킬 수 있다.
The metal nanowires may be copper nanowires or silver nanowires. The addition of such metal nanowires can improve the electrical conductivity of the ink.
3. 3. 분산제Dispersant
상기 분산제로는 BYK, 블록 중공합체(block copolymer), BTK-Chemie, 트리톤 엑스백(Triton X-100), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리비닐피롤, 폴리비닐알코올, 가넥스(Ganax), 전분, 단당류(monosaccharide), 다당류(polysaccharide), 도데실벤젠술폰산 나트륨(dodecyl benzene sulfate), 도데실벤젠설폰산나트륨 (sodium dodecyl benzene sulfonate, NaDDBS), 도데실설폰산나트륨(sodium dodecylsulfonate, SDS), 4-비닐벤조산 세실트리메틸암모늄(cetyltrimethylammounium 4-vinylbenzoate), 파이렌계 유도체(pyrene derivatives), 검 아라빅(Gum Arabic, GA), 나피온(nafion) 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
Examples of the dispersing agent include BYK, block copolymer, BTK-Chemie, Triton X-100, polyethylene oxide, polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer, polyvinylpyrrole, polyvinyl alcohol, (Eg, sodium dodecylsulfonate, sodium dodecyl benzene sulfonate (NaDDBS), sodium dodecylsulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, SDS), 4-vinylbenzoic acid cetyltrimethylammounium 4-vinylbenzoate, pyrene derivatives, Gum Arabic, GA, and nafion.
4. 계면활성제4. Surfactants
상기 계면활성제로는 LDS(Lithium Dodecyl Sulfate), CTAC(Cetyltrimethyl Ammonium Chloride), DTAB(Dodecyl-trimethyl Ammonium Bromide), nonionic C12E5(Pentaoxoethylenedocyl ether), 덱스트린(Dextrin(polysaccharide)), PEO(Poly Ethylene Oxide), GA(Gum Arabic), EC(ethylene cellulose) 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다.
Examples of the surfactant include LDS (lithium dodecyl sulfate), CTAC (Cetyltrimethyl ammonium chloride), DTAB (Dodecyl-trimethyl ammonium bromide), nonionic C12E5 (Pentaoxoethylenedocyl ether), Dextrin (polysaccharide) GA (Gum Arabic), and ethylene carbonate (EC).
실시예Example 8 : 8 : CuCu 나노입자가 함유된 잉크의 전기전도도 Electrical conductivity of ink containing nanoparticles
전술한 본 발명을 통해 제조된 Cu 나노입자가 함유된 잉크를 약 7×3cm 크기의 유리 기판 위에 코팅함으로써 형성된 박막의 전기전도도를 측정하였다. 상기 유리 기판 위에 제조된 잉크를 0.5~1㎖ 가량 떨어뜨린 후 닥터블레이드 방법으로 코팅하였다. 상기 잉크 제조 공정에서는 박막의 코팅 균일성 및 나노입자의 넥 형성(neck formation) 개선재로서 미량의 고분자를 첨가해도 좋다. [표 6]은 나노탄소류 형성을 위해 톨루엔과 IPA를 공급한 경우 박막 형성 후 열처리 온도에 따른 전기전도도 차를 나타낸 것이다. 150℃에서 그래핀 및 카본 공급원을 IPA로 했을 경우 약 3Ω/□ 가량의 우수한 전기적 특성을 보인다.The electrical conductivity of the thin film formed by coating the ink containing Cu nanoparticles prepared by the present invention on a glass substrate having a size of about 7 x 3 cm was measured. 0.5-1 ml of the ink prepared on the glass substrate was dropped and coated by the doctor blade method. In the ink manufacturing process, a small amount of polymer may be added as a coating uniformity of a thin film and a neck formation improving material of nanoparticles. [Table 6] shows the difference in electric conductivity according to the annealing temperature after the formation of the thin film when toluene and IPA were supplied for the formation of nano carbon stream. When the graphene and carbon source are IPA at 150 ° C, they show excellent electrical characteristics of about 3? / ?.
[표 6][Table 6]
실시예Example 9 : 분석 결과 9: Analysis results
[도 3]은 IPA 상에서 생성된 나노탄소류 함유 Cu 나노입자의 XRD 결과를 보여주는데 회절피크에서처럼 순수 Cu XRD 회절피크 밑에 탄소 피크가 관찰된다.[Figure 3] shows XRD results of Cu nanoparticles containing nanocarbon generated on IPA. Carbon peaks are observed under the pure Cu XRD diffraction peak as in the diffraction peak.
이들 모습을 전자현미경 FE-TEM을 이용하여 관찰한 하면([도 4] 참조), Cu 나노입자들을 둘러싼 다양한 나노탄소류(Onion, 그래핀, 유기물 등)들이 관찰됨을 알 수 있다. 이들 나노탄소류 덕분에 금속 나노입자간 응집이 최대한 방지된다. 특히 그래핀들이 판형 및 구형으로 독립적으로 생성되고 있음도 확인되었다([도 4]의 (c) 및 (d) 참조). [도 5]에는 나노탄소류가 복합된 Ag 나노입자들의 FE-SEM 분석결과를 나타내었다.
It can be seen that various nano carbon species (Onion, graphene, organic matter, etc.) surrounding Cu nanoparticles are observed when these states are observed using an electron microscope FE-TEM (see FIG. 4). These nano carbon species prevent aggregation of metal nanoparticles as much as possible. In particular, it was also confirmed that grapins were independently formed in a plate shape and a spherical shape (see (c) and (d) of FIG. 4). FIG. 5 shows the results of FE-SEM analysis of Ag nanoparticles having nanocarbon compounds.
S01 : (a)단계
S02 : (b)단계
S03 :
(c)단계
S04 : (d)단계
S05 : 잉크 기제에 첨가물을 혼합하여 잉크를 제조하는 단계S01: (a) Step S02: Step (b)
S03: (c) Step S04: (d)
S05: Step of mixing ink with an additive to prepare an ink
Claims (23)
(b) 상기 금속에 에너지를 가하여 금속을 터트리는 단계; 및
(c) 터트려진 금속이 나노입자를 형성하면서 주위의 용매를 깨뜨려 나노탄소류가 함께 형성된 생성물을 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
(a) positioning a carbon-noncombustible metal in a non-oxidizing solvent;
(b) applying energy to the metal to pop the metal; And
(c) breaking the surrounding solvent while the metal being formed forms nanoparticles to obtain a product in which nanocarbon streams are formed together; Wherein the metal nanoparticles are mixed with the carbon nanoparticles.
상기 (a)단계의 탄소 비결합성 금속은 Cu, Al, Ag, Sn, Au, Pt 중 어느 하나 또는 상기 Cu, Al, Ag, Sn, Au, Pt 중 어느 하나가 50% 이상 함유된 합금임을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
The carbon-noncombustible metal in step (a) is an alloy containing at least 50% of any one of Cu, Al, Ag, Sn, Au and Pt or any one of Cu, Al, Ag, Sn, Wherein the carbon nanofibers are made of carbon noble metal nanoparticles.
상기 (b)단계는 레이저 조사법, 아크방전법, 전기폭발법 중 어느 하나의 방법을 적용하는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the step (b) is performed by any one of a laser irradiation method, an arc discharge method, and an electric explosion method.
상기 (a)단계의 비산화용 용매는 비방향족 용매이고,
상기 (c)단계의 생성물은 건조시의 나노탄소류 함량이 5~30wt%인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
The non-oxidizing solvent in step (a) is a non-aromatic solvent,
Wherein the product of step (c) comprises 5 to 30 wt% of nano-carbon particles when dried.
상기 비방향족 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리 에틸렌글라이콜, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 프로필아세테이트, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 증류수, 피리딘, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라이드, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 에틸아세테이트, 클로로포름, 메틸에틸키톤, 포름산, 니트로에탄, 2-에톡시 에탄올, 2-메톡시 에탄올, 2-부톡시 에탄올, 2-메톡시 프로판올, 에틸렌 글리콜, 아세톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 클로로, 트리메틸벤젠, 피리딘, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 디메틸설폭사이드, 메틸렌클로라, 알파-테르피놀, DMF(N-dimethylformamide), NMP(N-methylpyrrolidone) 중 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The non-aromatic solvent is selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, , Dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexane, cyclohexanone, distilled water, pyridine, nitromethane, acrylonitrile, octadecylamine, dimethylsulfoxide, methylene chloride, diethylene glycol Ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, ethylene glycol, acetone, methyl alcohol, methyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone, Ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide N-methyl-2-pyrrolidone, hexane, chloro, trimethylbenzene, pyridine, nitromethane, acrylonitrile, octadecylamine, dimethylsulfoxide, methylenechlora, alpha-terpinol, dimethylformamide (NMP), and N-methylpyrrolidone (NMP).
상기 (a)단계의 비산화용 용매는 방향족 용매이고,
상기 (c)단계의 생성물은 건조시의 나노탄소류 함량이 40~70wt%인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
The non-oxidizing solvent in step (a) is an aromatic solvent,
Wherein the product of step (c) comprises 40 to 70 wt% of nano-carbon particles when dried.
상기 방향족 용매는 톨루엔, 벤젠, 니트로벤젠, 아닐린, 페놀, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 나프탈렌, 자일렌, 크실렌, 안트라센 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 6,
Wherein the aromatic solvent is at least one of toluene, benzene, nitrobenzene, aniline, phenol, dichlorobenzene, dimethylbenzene, trimethylbenzene, pyridine, naphthalene, xylene, xylene and anthracene. Gt;
상기 (a)단계의 비산화용 용매는 비방향족 용매와 방향족 용매를 혼합한 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
Wherein the non-oxidizing solvent in step (a) is a mixture of a non-aromatic solvent and an aromatic solvent.
상기 (a)단계의 용매에 도핑원소를 첨가하여,
상기 (c)단계의 생성물에 도핑원소가 첨가되는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
The doping element is added to the solvent of step (a)
Wherein the doping element is added to the product of step (c).
상기 도핑원소는 질소, 인, 황, 붕소 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 9,
Wherein the doping element is at least one of nitrogen, phosphorus, sulfur, and boron.
(d) 상기 생성물을 농축시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소 비결합성 금속 나노입자가 함유된 잉크 기제 제조 방법.
The method of claim 1,
(d) concentrating the product; Wherein the carbon noble metal nanoparticles are dispersed in the ink.
12. An ink in which metal nanoparticles are dispersed, wherein an additive is mixed in an ink base prepared by the method of any one of claims 1 to 11.
상기 첨가제는 바인더, 모노머, 폴리머, 수지, 공중합체, 세라믹전구체, 폴리이미드 전구체, 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 기능성소재, 용매류, 오일류, 분산제, 산(Acid), 염기(Base), 염(Salt), 이온류, 라벨링제, 점착제, 나노입자, 금속 나노와이어, 금속 나노플레이크, 탄소나노튜브, 산화물, 세라믹, 자성체, 유기물, 바이오물질 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
The method of claim 12,
The additive may be a binder, a monomer, a polymer, a resin, a copolymer, a ceramic precursor, a polyimide precursor, a metal binder, a ceramic binder, a nanoparticle binder, a surfactant, a functional material, a solvent, Characterized in that it is at least one of a base, a salt, an ionic species, a labeling agent, a pressure-sensitive adhesive, a nanoparticle, a metal nanowire, a metal nanoflake, a carbon nanotube, an oxide, a ceramic, a magnetic substance, Ink in which metal nanoparticles are dispersed.
상기 바인더는 금속 나노입자 100중량부 대비 1~50,000중량부 첨가된 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
The method of claim 13,
Wherein the binder is added in an amount of 1 to 50,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal nanoparticles.
상기 바인더는 열경화성 수지, 광경화성 수지, 가수분해하여 축합반응을 일으키는 실란 컴파운드, 열가소성 수지, 전도성 고분자 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
The method of claim 14,
Wherein the binder is at least one of a thermosetting resin, a photo-curable resin, a silane compound which causes a condensation reaction by hydrolysis, a thermoplastic resin, and a conductive polymer.
상기 열경화성 수지는 우레탄수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 폴리이미드 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
16. The method of claim 15,
Wherein the thermosetting resin is at least one of a urethane resin, an epoxy resin, a melamine resin, and a polyimide.
상기 광경화성 수지는 에폭시수지, 폴리에틸렌옥사이드, 우레탄수지, 반응성 올리고머, 반응성 단관능 모노머, 반응성 2관능 모노머, 반응성 3관능 모노머, 광개시제 중 어느 하나 이상으로서,
상기 반응성 올리고머는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 티올레이트, 유기실리콘 고분자, 유기실리콘 공중합체 중 어느 하나 이상이고,
상기 반응성 단관능 모노머는 2-에틸헥실아크릴레이트, 올틸데실아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 드리데실메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 노닐페놀에톡시레이크모노아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴레이트, 에톡시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시부틸메타아크릴레이트 중 어느 하나 이상이고,
상기 반응성 2관능 모노머는 1,3-부탄디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 드리에틸렌글리콜디 메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 중 어느 하나 이상이고,
상기 반응성 3관능 모노머는 트리메틸올프로판드리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트, 글리시딜펜타트리아크릴레이트 중 어느 하나 이상이고,
상기 광개시제는 벤조페논계, 벤질디메틸케탈계, 아세토페논계, 안트라퀴논계, 티윽소잔톤계 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
16. The method of claim 15,
The photo-curing resin may be at least one of an epoxy resin, a polyethylene oxide, a urethane resin, a reactive oligomer, a reactive monofunctional monomer, a reactive bifunctional monomer, a reactive trifunctional monomer,
Wherein the reactive oligomer is at least one of an epoxy acrylate, a polyester acrylate, a urethane acrylate, a polyether acrylate, a thiolate, an organosilicon polymer, and an organosilicon copolymer,
The reactive monofunctional monomer may be selected from the group consisting of 2-ethylhexyl acrylate, orthyldecyl acrylate, isodecyl acrylate, didecyl methacrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, nonylphenol ethoxy lake monoacrylate, Acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, or hydroxybutyl methacrylate is used as the initiator. Or more,
The reactive bifunctional monomer may be selected from the group consisting of 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, Is at least one of pentyl glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol methacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, tripropylene glycol diacrylate, and 1,6-hexanediol diacrylate,
Wherein the reactive trifunctional monomer is at least one of trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, glycidylpentatriacrylate, and glycidylpentatriacrylate,
Wherein the photoinitiator is at least one selected from the group consisting of benzophenone, benzyldimethylketal, acetophenone, anthraquinone, and thyugosanthone.
상기 실란 컴파운드는 테트라알콕시실란류, 트리알콕시실란류, 디알콕시실란류 중 어느 하나 이상으로서,
상기 테트라알콕시실란류는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란 중 어느 하나 이상이고,
상기 트리알콕시실란류는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란 중 어느 하나 이상이고,
상기 디알콕시실란류는 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헥실디에톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디-n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
16. The method of claim 15,
The silane compound is any one or more of tetraalkoxysilanes, trialkoxysilanes, and dialkoxysilanes,
The tetraalkoxysilanes may be any one or more of tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane and tetra-n-butoxysilane,
The trialkoxysilanes may be selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, Propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxy Silane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3- Chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydride Hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltri (Meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and the like.
Examples of the dialkoxysilanes include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di- Butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-pentyldimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di- Di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, Wherein the metal nano-particles are dispersed in the ink, characterized in that the metal nanoparticles are at least one of diethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane and diphenyldiethoxysilane .
상기 열가소성 수지는 폴리스티렌, 폴리스티렌 유도체, 폴리스티렌 부타디엔 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아믹산, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테 르케톤, 폴리옥시에틸렌 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
16. The method of claim 15,
The thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polystyrene, polystyrene derivatives, polystyrene butadiene copolymers, polycarbonate, polyvinyl chloride, polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, polyacrylate, polyester, polyimide, polyamic acid, cellulose acetate, , Polyolefin, polymethyl methacrylate, polyether ketone, and polyoxyethylene. The ink according to claim 1, wherein the metal nanoparticles are dispersed in a solvent.
상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계 단일중합체, 폴리티오펜계 공중합체, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 펜타센계 화합물 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
16. The method of claim 15,
Wherein the conductive polymer is at least one of a polythiophene based homopolymer, a polythiophene based copolymer, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) Ink in which particles are dispersed.
상기 금속 나노와이어는 구리 나노와이어 또는 은 나노와이어인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
The method of claim 12,
Wherein the metal nanowires are copper nanowires or silver nanowires.
상기 분산제는 BYK, 블록 중공합체, BTK-Chemie, 트리톤 엑스백(Triton X-100), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리비닐피롤, 폴리비닐알코올, 가넥스, 전분, 단당류, 다당류, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 도데실벤젠설폰산나트륨, 도데실설폰산나트륨, 4-비닐벤조산 세실트리메틸암모늄, 파이렌계 유도체, 검 아라빅, 나피온 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.
The method of claim 12,
The dispersing agent may be at least one selected from the group consisting of BYK, block hollow bodies, BTK-Chemie, Triton X-100, polyethylene oxide, polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer, polyvinylpyrrole, polyvinyl alcohol, Ganex, Wherein the metal nanoparticles are at least one selected from the group consisting of polysaccharides, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylsulfonate, cetyltrimethylammonium 4-vinylbenzoate, pyrene-based derivatives, gum arabic, Dispersed ink.
상기 계면활성제는 LDS(Lithium Dodecyl Sulfate), CTAC(Cetyltrimethyl Ammonium Chloride), DTAB(Dodecyl-trimethyl Ammonium Bromide), nonionic C12E5(Pentaoxoethylenedocyl ether), 덱스트린, PEO(Poly Ethylene Oxide), GA(Gum Arabic), EC(ethylene cellulose) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속 나노입자가 분산된 잉크.The method of claim 12,
The surfactant may be at least one selected from the group consisting of LDS (Lithium Dodecyl Sulfate), CTAC (Cetyltrimethyl Ammonium Chloride), DTAB (Dodecyl-trimethyl Ammonium Bromide), nonionic C12E5 (Pentaoxoethylenedocyl ether), dextrin, PEO wherein the metal nanoparticles are dispersed in an organic solvent.
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