KR20170083630A - 정온도 계수 조성물 - Google Patents

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헨켈 아게 운트 코. 카게아아
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Abstract

본 발명은 반결정성 재료, 적어도 하나의 결합제, 0.5 내지 9.5 중량% 의 전기 전도성 재료 및 용매를 포함하는 정온도 계수 조성물에 관한 것이다. 뿐만 아니라, 본 발명은 발열체 및 센서에서의 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 자가-조절 온도까지 낮고 안정한 저항을 제공하고, 이는 발열체의 빠른 가열을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 높은 PTC 비를 가지므로, 보다 높은 안전성을 가지며 보다 많은 전력이 발열체에 적용될 수 있다.

Description

정온도 계수 조성물 {POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT COMPOSITION}
본 발명은 정온도 계수 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 자가-조절 온도까지 낮고 안정한 저항을 가지며, 이는 발열체(heating element)의 빠른 가열을 의미한다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 조성물은 향상된 안전성을 제공하는 높은 PTC 비를 가지며, 더 많은 전력이 인쇄된 발열체에 적용될 수 있다.
'정온도 계수(Positive Temperature Coefficient)' 또는 'PTC' 재료는 스위칭 온도 (Ts) 에 도달 시 저항이 급격히 증가하는 것을 특징으로 하는 전도성 재료이다. 온도에 따른 전기 저항의 함수/곡선은 양의 기울기를 가지며, 이 온도 범위 내에서, 전기 전도성 중합체성 PTC 조성물은 정온도 계수 저항 (PTCR) 을 갖는다고 한다. 저항의 점프(jump)가 충분히 높은 경우, 저항은 전류를 효과적으로 차단하여, 재료의 과열과 같은 재료의 추가 가열이 방지된다. PTC 재료의 주요 이점 중 하나는 PTC 재료 그 자체가 전자 회로와 유사한 특징을 갖기 때문에, 추가적인 전자 회로가 PTC 재료를 포함하는 물품에 필수적이지 않다는 것이다. 게다가, 냉각 시, PTC 재료는 스스로 리셋된다. 이러한 저항의 점프는 종종 PTC 진폭으로 지칭될 수 있고, 실온 (대략 23℃) 에서의 부피 저항에 대한 최대 부피 저항의 비로 정의될 수 있다.
최근, PTC 중합체 재료는 예를 들어 자가-제한 발열 케이블 및 과전류 보호 장치에 널리 사용되고 있다. 또한, PTC 재료는 자가-조절 히터에 사용되고 있다. 전원에 연결될 때, PTC 재료는 트립 온도까지 가열되어 임의의 추가적인 전자 조절기의 사용 없이 이 온도를 유지할 것이다. 뿐만 아니라, 컴퓨터, 스마트폰 등과 같은 전자 제품의 광범위한 개발, 적용 및 보급으로 인해 과전류 보호 장치에 대한 필요성이 증가하고 있다. PTC 거동을 나타내는 조성물이 또한 전원 및 추가적인 전기 부품을 직렬로 포함하는 전기 회로에서 과전류 보호로서 전기 장치에 사용되고 있다. 전기 회로에서, 보통의 작동 조건 하에서, 부하 및 PTC 장치의 저항은 비교적 적은 전류가 PTC 장치를 통해 흐르도록 한다. 따라서, 장치의 온도는 임계 또는 트립 온도 미만으로 유지된다. 부하가 단락되거나 또는 회로에 전력 서지가 발생하는 경우, PTC 장치를 통해 흐르는 전류가 크게 증가한다. 이 시점에, 많은 양의 전력이 PTC 장치에서 낭비된다. 이러한 전력 낭비는 짧은 기간 (1 초의 몇 분의 1) 동안만 발생한다. 그러나, PTC 장치의 온도는 PTC 장치의 저항이 너무 높아져 전류가 무시할 수 있는 값으로 제한되는 값으로 상승할 것이다. 그 장치는 "트립된" 상태에 있다고 한다. 그러나, 회로를 통해 흐르는 무시할 수 있는 전류 또는 미세 전류는 PTC 장치와 직렬로 연결되는 전기 부품을 손상시키지 않을 것이다. 따라서, PTC 장치는 PTC 장치가 이의 임계 온도 범위로 가열될 때 단락 부하를 통해 흐르는 전류를 안전하고, 낮은 값으로 감소시키는 퓨즈의 형태로 작용한다. 회로에서 전류를 차단하거나, 또는 단락 (또는 전력 서지) 을 일으키는 조건을 제거하면, PTC 장치는 낮은 저항 상태, 이의 정상 작동을 위해 임계 온도 미만으로 냉각될 것이다. 이 효과는 리셋가능하고, 전기 회로 보호 장치이다.
따라서, PTC 잉크는 이들의 자가-조절 및 빠른 가열 특성 때문에 유리하다고 말할 수 있다. 보다 낮은 전도성 PTC 잉크는 항상 보다 높은 안전성을 제공하는 보다 높은 PTC 비를 제공할 것이지만, 그러나, 이는 또한 보다 낮은 초기 전력을 생산할 것이다 (전력 (W) = V2/R, 보다 높은 R 은 보다 낮은 전력을 의미함). 전형적으로, PTC 재료의 저항은 온도가 상승할 때 이미 약간 증가하기 시작한다.
이러한 특징을 나타내는 각종 재료가 개발되고 있다. 그 중에서도 세라믹뿐 아니라 중합체 기반 PTC 재료이다. 이용가능한 PTC 기술이 존재하지만, 특히 PTC 잉크는 아직 쉽게 이용가능하지 않다.
과거 업계에서는 탄소 및/또는 흑연 재료의 다양한 비율을 사용하여 PTC 비를 높이려고 했었다. 이것은 물리적 특성 및 안전성에 약간의 향상을 가져왔지만, 그 향상은 충분하지 못했다.
PTC 기술을 향상시키기 위한 한 가지 시도는 마찬가지로 PTC 조성물에서 높은 PTC 비를 갖는 합성 반결정성 중합체를 첨가하는 것이었다. 반결정성 중합체는 기존 재료에 대해 향상을 제공하고 있다.
따라서, PTC 비의 향상에 대한 여지가 여전히 존재하며, 이러한 방식으로 더 많은 전력이 적용되어 자가-조절의 안전성을 무효로 하지 않으면서 빠른 가열을 제공할 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
도면 1 은 본 발명에 따른 조성물의 PTC 곡선 및 선행 기술에 기재된 재료의 PTC 곡선과의 비교를 도시한다.
도면 2 는 잉크의 시트 저항 측정에 사용된 시험 패턴을 도시한다.
도면 3 은 발열체 및 이의 구조를 도시한다.
도면 4 는 실시예 1 의 조성물에 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다.
도면 5 는 실시예 1 - 4 의 조성물의 PTC 곡선을 도시한다.
도면 6 은 실시예 2 의 조성물에 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다.
도면 7 은 실시예 3 의 조성물에 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다.
도면 8 은 실시예 4 의 조성물에 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다.
발명의 개요
본 발명은 반결정성 재료, 적어도 하나의 결합제, 0.5 내지 9.5 중량% 의 전기 전도성 재료 및 용매를 포함하는 정온도 계수 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 발열체 및 센서에서의 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물을 포함하는 물품을 포함하며, 상기 물품은 자가-조절 히터; 과전류 보호 장치; 에어 컨디셔닝 유닛; 발열 시트, 발열 미러, 발열 윈도우, 발열 핸들로 이루어진 군으로부터 선택되는 자동차 적용물; 회로 보호 장치; 퍼퓸 디스펜서; 센서로 이루어진 군으로부터 선택된다.
발명의 상세한 설명
하기 단락에서 본 발명이 더 상세히 기재된다. 이렇게 기재된 각각의 양태는 명백하게 반대로 명시되지 않는 한 임의의 다른 양태 또는 양태들과 조합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 또는 유리한 것으로 명시된 임의의 특징은 바람직하거나 또는 유리한 것으로 명시된 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 사용되는 용어는 문맥이 달리 지시하지 않는 한 하기 정의에 따라 해석되어야 한다.
본원에 사용되는 바와 같은 단수 형태는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 단수 및 복수 지시 대상 모두를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "포함하는(comprising)", "포함하다(comprises)" 및 "~로 구성된(comprised of)" 은 "포함하는(including)", "포함하다(includes)" 또는 "함유하는(containing)", "함유하다(contains)" 와 동의어이며, 포괄적이거나 확장 가능하며, 추가의 언급되지 않은 부재, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다.
수치 종료점의 언급은 언급한 종료점뿐 아니라 각 범위 내에 포함되는 모든 숫자 및 분수를 포함한다.
양, 농도 또는 기타 수치 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위, 또는 바람직한 상한값 및 바람직한 하한값의 형태로 표현되는 경우, 임의의 상한값 또는 바람직한 값을 임의의 하한값 또는 바람직한 값과 조합함으로써 수득되는 임의의 범위가 구체적으로 개시되며, 수득되는 범위가 문맥 내에 명백하게 언급되는지 여부는 고려하지 않는 것으로 이해해야 한다.
본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 발명을 개시하는데 사용된 기술 및 과학 용어를 비롯한 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 추가적인 지침으로, 용어 정의가 본 발명의 교시를 보다 잘 이해하기 위해 포함된다.
본 발명은 반결정성 재료, 적어도 하나의 결합제, 0.5 내지 9.5 중량% 의 전기 전도성 재료 및 용매를 포함하는 정온도 계수 조성물을 제공한다.
본 발명은 앞서 언급한 문제점들을 제거하거나 개선한다. 본 발명에 따른 PTC 조성물은 실온에서 비교적 우수한 전도성을 가지며 (1 - 2 kOhm/sq/25μm 사이), 이는 전압이 적용될 때 많은 발열량을 제공한다. 이는 발열체가 매우 빠른 응답 시간을 가지며, 매우 빠르게 가열될 것임을 의미한다. 온도가 상승하더라도 저항이 낮게 유지되므로, 가열은 매우 빠르게 일어난다. 본 발명에 따른 조성물은 높은 PTC 비를 가지므로, 이들은 여전히 고도로 발생된 전력을 억제할 수 있고 매우 빠른 자가-조절을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 자가-조절 온도까지 낮고 안정한 저항을 제공하며, 이는 발열체의 빠른 가열을 의미한다. 조성물에서의 높은 PTC 비는 안전성을 증가시키며 - 비슷한 상황에서 높은 PTC 비를 갖는 PTC 잉크가 보다 낮은 PTC 비를 갖는 PTC 잉크보다 안전하다. 전압 스파이크는 발열체의 과열 및/또는 버닝(burning)을 일으키지 않을 것이다. 또한, 더 많은 전력이 인쇄된 발열체에 적용될 수 있으며, 이는 적용의 수를 증가시킨다.
본 발명에 따른 PTC 조성물은 온셋 포인트에 도달할 때까지 온도가 증가함에 따라 거의 증가하지 않는 저항을 갖는다. 셋 포인트에 도달하면, 저항이 급격히 증가한다. 초기의 낮은 저항은 보다 높은 열 발전(heat power generation)을 허용한다. 전압은 전형적으로 일정한 수이고 발생되는 전력은 식 W = V2 / R 로부터 계산된다. 어느 시점에, 재료는 매우 급격한 저항 증가를 보이는데, 이는 자가-조절의 효과가 나타나는 시점이며, 이 시점에서부터 히터 전력이 억제된다.
이른바 PTC 비는 최대 저항을 실온에서의 저항으로 나눈 값이다. 낮은 PTC 비를 갖는 조성물은 매우 높은 입력 전력을 견딜 수 없다. 많은 전압이 적용되면, 또한 많은 열이 발생될 것이고, 이어서 잉크 조성물은 용융하고, 안전성은 무효가 된다. 높은 PTC 비는 많은 입력 전력의 경우, 자가-조절 온도에서의 저항이 여전히 전력을 억제하고 평형을 만들기에 충분히 높다는 것을 의미한다. 따라서, 시스템은 계속 안전하고 과열되지 않을 것이다.
도면 1 은 본 발명에 따른 조성물의 PTC 곡선 및 선행 기술에 기재된 초기 개발에 따른 재료의 PTC 곡선과의 비교를 도시한다 (여기서 사용되는 활성 재료는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체임). 초기 개발의 PTC 곡선은 저항이 40 ℃ 에서 증가하기 시작하여 최대 약 110 ℃ 에 도달함을 보여준다. 본 발명에 따른 조성물의 PTC 곡선은 저항이 약 60 ℃ 에서 증가하기 시작하여 최대 약 80 ℃ 에 도달함을 보여준다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 임의의 할로겐 함유 재료를 포함하지 않는다. 임의의 할로겐 함유 재료를 포함하지 않는다는 용어는 조성물이 조성물의 총 중량의 0.1 중량% 미만, 바람직하게는 0.01 중량% 미만의 할로겐 이온을 포함한다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물의 필수 성분 각각은 하기에 상세히 기재된다.
반결정성 재료
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 반결정성 재료를 포함한다. 반결정성 재료는 PTC 조성물에서 활성 재료로도 지칭될 수 있다.
반결정성 중합체는 특정 온도에서 상 전이를 통해 상당한 부피 증가를 나타내며, 이는 이들 중합체가 "오프-온" 조절, 즉, "온도 스위치" 의 독특한 능력을 갖게 한다. 이러한 반결정성 중합체는 "온도 스위치" 미만에서 결정성이며 그 초과에서는 비결정성이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 반결정성 재료는 당업자에게 공지된 통상적인 수단에 의해 제조된다.
본 발명에서 사용되는 반결정성 재료가 높은 엔탈피, 및 좁은 용융 피크를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 특징은 높은 PTC 비를 갖는 원하는 PTC 잉크를 제형화하는데 필요하다. 예를 들어, 높은 엔탈피를 갖지만, 동시에 넓은 용융 피크를 갖는 재료의 경우, 저항은 "일찍" 및 서서히 증가하며, 빠른 가열이 없고, 시스템의 빠른 셧다운이 없고, PTC 비는 낮다.
본 발명에서 사용하기에 적합하고 바람직한 반결정성 재료는 ASTM E793 에 따른 150 J/g 초과의 용융 엔탈피를 갖는다.
예를 들어, 실험 섹션의 실시예 4 는 매우 우수한 반결정성 재료를 예시한다. 실시예 4 의 조성물은 좁은 용융 피크와 함께 높은 용융 엔탈피를 갖는다. 이는 처음에는 저항 증가를 제공하지 않지만, 빠른 가열을 제공한다. 매우 빠른 용융에 이어서, 저항이 매우 급격하게 증가하고 PTC 비가 높아진다. 이는 반결정성 재료의 높은 용융 엔탈피 및 좁은 용융 피크 때문에 가능하다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 반결정성 재료는 바람직하게는 좁은 용융 피크 (DSC 에 의해 측정되는 바와 같음) 를 갖는다. 바람직하게는 용융에 대한 온- 및 오프-셋 온도는 용융점과 최대 20℃ 차이가 나야 한다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 사용하기에 적합한 반결정성 재료는 바람직하게는 낮은 분자량 및 좁은 용융점 범위를 갖는다. 낮은 분자량은 반결정성 재료가 온도 변화에 더 빠르게 응답하는 것을 허용한다.
하나의 바람직한 구현예에서, 반결정성 재료는 적어도 5% 의 결정화도를 갖는다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 반결정성 열가소성 재료는 적어도 10% 의 결정화도를 갖는다. 또 다른 바람직한 구현예에서, 반결정성 열가소성 재료는 적어도 15% 의 결정화도를 갖는다.
반결정성 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리옥시메틸렌, 천연 중합체, 탄화수소 왁스, 개질 알킬 아크릴레이트 중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 탄화수소 왁스는 95% 초과의 알칸, 주로 직쇄를 갖는 노멀 파라핀을 포함하며 완전히 포화된다. 바람직하게는, 반결정성 재료는 천연 중합체 및 탄화수소 왁스로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 시판 반결정성 재료는 예를 들어 Dilavest P86 (Paramelt 사제) 이다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 반결정성 재료를 전체 조성물 중 0.5 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량%, 더 바람직하게는 25 내지 45 중량%, 가장 바람직하게는 23 내지 35 중량% 포함한다.
결합제
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 적어도 하나의 결합제를 포함한다. PTC 조성물에서 사용되는 결합제는 업계에서 현재 사용되는 임의의 결합제로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 적어도 하나의 결합제는 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리실록산, 할로겐화 비닐 또는 비닐리덴 중합체, 폴리아미드 공중합체, 페녹시 수지, 폴리에테르, 폴리케톤, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 결합제는 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
열가소성 폴리우레탄은 양호한 접착성 및 가요성을 제공하며 필름의 기계적 완전성을 간섭하지 않기 때문에 바람직한 결합제이다.
한 구현예에서, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 적어도 2 개의 결합제를 포함한다. 이 구현예에서, 제 1 결합제는 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리실록산, 할로겐화 비닐 또는 비닐리덴 중합체, 폴리아미드 공중합체, 페녹시 수지, 폴리에테르, 폴리케톤, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제 2 결합제는 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체, 폴리 비닐 알콜, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 구현예에서, 제 1 결합제는 열가소성 폴리우레탄이고, 제 2 결합제는 에틸렌 비닐 아세테이트이다. 이 구현예에서, 제 2 결합제는 조성물의 인쇄적성을 향상시키기 위해 사용된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 시판 결합제 재료는 예를 들어 Estane 5715 (Lubrizol 사제) 및 Elwax 40W (Du Pont 사제) 이다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 조성물의 총 중량의 0.5 내지 8.5 중량%, 바람직하게는 2.5 내지 7.5 중량%, 더 바람직하게는 4 내지 6 중량% 의 적어도 하나의 결합제를 포함한다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 조성물의 총 중량의 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 3.5 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 5.75 내지 8.25 중량% 의 적어도 2 개의 결합제를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물 중의 현재 결합제의 양은 이상적인데, 보다 많은 양은 PTC 비에 부정적으로 간섭할 것이기 때문이다. 또한, 조성물의 총 중량의 0.5 중량% 보다 낮은 수준은 접착 특성 및 PTC 비를 감소시킬 것이다.
전기 전도성 재료
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 전기 전도성 재료를 포함한다. 적합한 전기 전도성 재료는 예를 들어 금속 분말 및 카본 블랙이다. 카본 블랙은 PTC 재료에 사용되는 재료 중 하나이다. 카본 블랙은 중합체 기반 PTC 재료에 가장 흔히 사용되는 전도성 충전제 중 하나이다. 전기 전도성 금속 재료와 비교하여 카본 블랙을 사용하는 것의 이점 중 일부는 보다 낮은 가격 및 보다 낮은 밀도를 포함한다.
전기 전도성 재료의 선호도는 적용에 따라 다르다. 예를 들어, 특정 저항 수준이 요구되는 경우, 카본 블랙 및 흑연의 조합이 바람직한 전기 전도성 재료이다. 다른 한편으로는, 보다 높은 전도성을 필요로 하는 재료의 경우, 보다 전도성인 전기 전도성 재료, 예컨대 은 또는 금속 합금이 사용될 수 있으며, 바람직하다.
일반적으로, 전기 전도성 재료는 은, 니켈, 탄소, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 구리, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 흑연, 금, 백금, 알루미늄, 철, 아연, 코발트, 납, 주석 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 전기 전도성 재료는 흑연, 카본 블랙 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 시판 전기 전도성 재료는 예를 들어 Ensaco 250G (Timcal 사제) 및 Vulcan XC72R (Cabot Corporation 사제) 이다.
하나의 특히 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 조성물은 카본 블랙과 조합으로 흑연 입자를 포함한다. 흑연 입자는 향상된 열 전도성을 나타내며, 이는 작동 중에, 즉 전원에 연결될 때 핫 스팟의 형성을 방지할 수 있다. 또한, 카본 블랙 및 흑연의 조합이 바람직한데, 이 특정 블렌드가 원하는 저항 수준을 제공하기 때문이다. 뿐만 아니라, 이 특정 조합은 또한 원하는 높은 PTC 비를 제공한다.
바람직하게는, 상기 전기 전도성 재료는 5 μm 내지 6.5 μm, 더 바람직하게는 약 5.9 μm 의 d50 입자 크기를 갖는다. 바람직하게는, 상기 전기 전도성 재료는 11.5 μm 내지 13 μm, 더 바람직하게는 약 12 μm 의 d90 입자 크기를 갖는다.
바람직하게는, 상기 전기 전도성 재료는 60 내지 70 ㎡/g, 더 바람직하게는 약 68 ㎡/g 의 입자 표면적을 갖는다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 조성물의 총 중량의 0.5 내지 9.5 중량%, 더 바람직하게는 4.5 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는 6 내지 8 중량% 의 전기 전도성 재료를 포함한다.
본 발명에 따른 조성물 중의 현재 전기 전도성 재료의 양은 이상적인데, 보다 많은 양은 너무 높은 전도성을 제공할 것이므로, PTC 비를 감소시킬 것이기 때문이다. 다른 한편으로는, 0.5 중량% 미만의 양은 높은 PTC 비를 제공할 것이지만, 재료는 충분한 전도성이 아닐 것이다.
용매
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 용매를 포함한다. 다양한 공지된 유기 용매가 본 발명에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 용매는 바람직하게는 스크린 상에서의 잉크 건조 없이 스크린 인쇄 가능한 잉크를 제조하기에 충분히 높은 인화점을 갖는다. 바람직하게는 용매의 인화점은 70 내지 120 ℃ 이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 용매가 바람직하게는 또한 추가 결합제 및 상용화제를 용해시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 용매는 알콜, 케톤, 에스테르, 글리콜 에스테르, 글리콜 에테르, 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 용매는 부틸 글리콜 아세테이트, 카르비톨 아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 시판 용매는 예를 들어 부틸 글리콜 아세테이트 및 카르비톨 아세테이트 (Eastman 사제) 이다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 조성물의 총 중량의 5 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 13 내지 63 중량% 의 용매를 포함한다.
본 발명에 따른 PTC 조성물 중의 용매의 이상적인 양은 적용에 따라 다르다. 예를 들어, 잉크가 스크린 인쇄에 사용되는 경우, 용매 수준은 스크린 인쇄에 이상적인 점도를 얻기 위해 보다 높다.
선택적인 성분
앞서 언급한 성분 이외에, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 분산제, 습윤제, 상용화제, 레벨링제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 추가 성분을 추가로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 40 미만의 Hegman 값을 갖는다. Hegman 값은 제형에 여전히 존재하는 최대 입자 크기를 나타낸다. Hegman 값은 정온도 계수 조성물이 어떻게 제조되는지에 따라 다르다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 20 mm 플레이트-플레이트 구성 (0.2 mm 갭, 60 초, 25℃) 을 갖는 일정한 전단 속도의 레오미터 AR 1000 상에서 측정된 5 내지 45 Pas (15 s-1), 바람직하게는 7.5 내지 35, 더 바람직하게는 10 내지 30 Pas (15 s-1) 의 점도를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 2 내지 15, 바람직하게는 3 내지 15, 더 바람직하게는 4 내지 9 의 요변성 지수를 갖는다. 요변성 지수는 1.5 s-1 에서의 점도를 15 s-1 에서의 점도로 나누어 계산한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 하기 방법에 따라 측정되는 1 내지 2 kΩ/sq/25μm 의 저항을 갖는다. 도면 2 에 도시된 디자인이 스크린 인쇄되고 이어서 건조된다. 트랙의 평균 저항 및 두께가 측정된다. 저항은 (R×두께)/(# 스퀘어×25) (여기서 R 은 평균 트랙 저항 (kOhm), 건조 두께 (μm) 이고, # 스퀘어는 5(트랙 길이 / 트랙 폭) 이고, 및 25 는 25μm 로의 표준화임) 에 의해 계산된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 6 초과의 PTC 비를 갖는다. 바람직한 구현예에서, PTC 비는 가능한 높다. PTC 비는 최대 저항을 실온에서의 저항으로 나눈 값이다. PTC 비가 높을수록 더 높은 안전성을 제공한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 30% 내지 60%, 바람직하게는 35% 내지 55%, 더 바람직하게는 40% 내지 50% 의 고체 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 잉크, 접착제, 필름, 라미네이트, 테이프 또는 핫멜트의 형태일 수 있고, 조성물은 바람직하게는 잉크의 형태, 더 바람직하게는 스크린 인쇄가능한 잉크의 형태이다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 모든 성분을 함께 혼합하는 여러 방식으로 제조될 수 있다.
한 구현예에서, 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물의 제조는 하기 단계를 포함한다:
1) 적어도 하나의 결합제를 용매에 예비 용해시키는 단계;
2) 미분된 반결정성 재료를 단계 1) 의 용액에 첨가하고 균일 혼합물이 형성될 때까지 스피드 믹서로 혼합하는 단계;
3) 전기 전도성 재료를 첨가하고 균일 혼합물이 형성될 때까지 혼합하는 단계; 및
4) 3중 롤 밀링.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 각종 기법에 의해 기판 상에 적용될 수 있다. 본원에서 사용하기에 적합한 기법은 예를 들어 스크린 인쇄, 롤 인쇄, 롤러 코팅, 회전식 스크린 인쇄 및 디스펜싱(dispensing)이다. 별도의 경화 단계는 요구되지 않으며, 따라서 건조 동안 용매가 증발하기 때문에 선택적이다.
본원에서 사용하기에 적합한 기판의 비제한적 예는 PET, 종이, 판지(cardboard) 및 FSR 보드이다.
본 발명에 따른 정온도 계수 조성물은 발열체 및 센서에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 정온도 계수 조성물을 포함하는 물품을 포함한다. 물품은 자가-조절 히터; 과전류 보호 장치; 에어 컨디셔닝 유닛; 제빙(de-icing) 적용; 제습(de-fogging) 적용; 제습(defogging), 해동(defreezing), 제빙(de-icing) 또는 제설(snow-removal) 장치; 발열 시트, 발열 미러, 발열 윈도우, 발열 핸들로 이루어진 군으로부터 선택되는 자동차 적용물; 회로 보호 장치; 퍼퓸 디스펜서; 센서로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
실시예
Figure pct00001
A-C(R)597P (Honeywell International Inc. 사제); Estane 5715 (Lubrizol 사제); Elwax 40W (Du Pont 사제); Ensaco 250P (Timcal 사제); 부틸 글리콜 아세테이트 (Eastman 사제); 카르비톨 아세테이트 (Eastman 사제). Acumist C3 (Honeywell International Inc. 사제); Intelimer IPA 13-6 (AirProducts 사제); Dilavest P86 (Paramelt 사제).
모든 실시예 조성물을 하기 기재한 바와 같이 제조했다.
2 가지 예비 용해된 결합제 용액을 사용했다: 기계적 특성을 제공하는 결합제인 Estane 5715 를 먼저 부틸 글리콜 아세테이트에 용해시키고, 향상된 인쇄적성의 잉크를 제공하는데 사용되는 제 2 결합제 Elvax 40W 를 또한 부틸 글리콜 아세테이트에 용해시켰다. 2 가지 결합제 용액을 용매 및 반결정성 재료와 함께 스피드 믹서에서 혼합했다. 혼합물을 균일할 때까지 혼합하고, 이어서 전기 전도성 재료를 첨가하고, 형성되는 혼합물을 균일할 때까지 혼합했다. 마지막으로, 조성물을 3중 롤 밀링했다. 점도가 너무 높은 경우, 약간의 추가 용매를 첨가함으로써 점도를 조정했다. 원하는 점도는 PTC 조성물이 어떻게 적용되는지에 따라 달랐다. 예를 들어 스크린 인쇄 적용의 경우 원하는 점도는 10 내지 30 Pas (15 s-1) 였다.
정온도 계수 조성물이 잉크 형태로 준비되면, 시험 패턴 (도면 2) 을 인쇄했다. 은 잉크 및 본 발명에 따른 PTC 잉크를 사용하여 시험 패턴을 인쇄했다. 두 잉크 모두 250 메쉬 스테인레스 스틸 스크린을 사용하여 스크린 인쇄했다. 전도성 은 잉크를 인쇄하고 먼저 건조시켰다. PTC 잉크 트랙을 은 잉크 위에 인쇄하고 마찬가지로 건조시켰다.
이 시험 패턴을 잉크의 시트 저항을 측정하는데 사용했다. 이를 여러 온도에서 저항을 측정하는데 사용했을 뿐 아니라 PTC 곡선 및 최대 PTC 비를 결정하는데 사용했다.
발열체 (도면 3) 를 부재에 전압을 적용하는데 사용했다. 1 ― PTC 잉크; 2 ― Ag 잉크; 3 ― PET 기판.
전압의 적용은 어떤 온도에서 PTC 잉크가 자가-조절을 제공하는지를 보여줬다.
실시예 1 에서, 반결정성 재료는 159 J/g 의 용융 엔탈피를 가졌고, 또한 매우 넓은 용융 피크를 가졌다. 도면 4 는 실시예 1 의 조성물에서 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다. 이는 매우 얕은 곡선을 산출하며, 도면 5 에서 볼 수 있는 PTC 효과가 거의 없었다.
실시예 2 에서, 용융 엔탈피는 매우 높았다 (259 J/g). 용융 곡선은 매우 넓었으며 반결정성 재료가 용융하기까지 다소 시간이 걸렸다. 도면 6 은 실시예 2 의 조성물에서 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다. 도면 5 에서 매우 넓은 PTC 곡선을 산출하는 것을 볼 수 있었으며, 이는 명백한 컷 오프 온도가 존재하지 않음을 의미한다. 전압의 증가는 또한 온도 증가를 산출할 것이다. PTC 곡선은 온도 증가를 방지하기에 충분히 가파르지 않았다.
실시예 3 에서, 반결정성 재료의 용융 피크는 매우 좁았으며, 이는 용융점 직전에 가파른 저항 증가를 산출했다. 저항은 약 47℃ 에서 증가하기 시작하여 최대 60℃ 남짓에 도달했다. 용융 엔탈피는 143 J/g 이었다. 도면 7 은 실시예 3 의 조성물에서 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다. 이 경우 가파른 PTC 곡선이 달성되었다. 도면 5 에서 볼 수 있는 바와 같이, PTC 비는 그다지 높지 않았다.
실시예 4 에서, 양 쪽 모두에서 긍정적인 효과를 볼 수 있었다. 반결정성 재료는 높은 용융 엔탈피 (217 J/g) 및 비교적 좁은 용융 피크를 가졌다. 도면 8 은 실시예 4 의 조성물에 사용된 반결정성 재료의 DSC 곡선을 도시한다. 이는 자가-조절 직전까지 평평한 PTC 곡선을 산출하고, 이어서 급격한 증가 및 30 남짓의 높은 PTC 비를 산출했다. PTC 곡선을 도면 5 에 도시했다.
실시예들은 저항에 대한 온도의 효과를 예시한다. 실시예 조성물의 그래프는 본 발명에 따른 PTC 조성물에 의해 달성될 수 있는 효과를 보여준다. 한 곡선은 대부분의 선행 기술에 따른 PTC 잉크에 대한 온도와 저항 사이의 관계를 보여준다: 증가하는 온도에서 저항이 느리게 증가함. 도면 1 에서 본 발명에 따른 조성물의 곡선은, 본 발명에 따른 조성물의 첫 번째 이점을 보여준다: 저항이 매우 빠르게 증가하는 특정 시점까지는 초기에 저항은 거의 증가하지 않았다. 이는 빠른 가열 및 자가-조절 온도의 매우 빠른 확립을 의미하고 나타낸다. 그래프는 또한 두 번째 이점을 보여준다. 선행 기술에 따른 전형적인 PTC 조성물은 10 의 범위의 PTC 비를 갖지만, 본 발명에 따른 조성물은 매우 높은 PTC 비를 갖는다. 이는 더 많은 전압이 안전성의 오버슈팅 없이 적용될 수 있음을 의미하고 나타낸다.
실시예 5
목표 저항은 25μm 에서 약 250 kOhm/sq 였다.
Figure pct00002
Estane 5715 (Lubrizol 사제); Elwax 40W (Du Pont 사제); Special Black 4 & Black Pearl 280 (Timcal 사제); 부틸 글리콜 아세테이트 (Eastman 사제); Intelimer 13-6 (Air Products 사제) 및 PKHJ (InChemRez 사제)
실시예 5 의 조성물을 하기 기재한 바와 같이 제조했다.
3 가지 예비 용해된 결합제 용액을 사용했다: Estane 5715 및 PKHJ (잉크에 기계적 특성을 제공하는 결합제) 를 먼저 부틸 글리콜 아세테이트에 용해시키고, 결합제 Elvax 40W (잉크에 향상된 인쇄적성을 제공함) 를 부틸 글리콜 아세테이트에 용해시켰다. 이들 2 가지 결합제 용액을 용매 및 반결정성 재료와 함께 스피드 믹서에서 혼합했다. 혼합물을 균일할 때까지 혼합하고, 이어서 전기 전도성 재료를 첨가하고, 형성되는 혼합물을 균일할 때까지 혼합했다. 마지막으로, 조성물을 3중 롤 밀링했다. 점도가 너무 높은 경우, 약간의 추가 용매를 첨가함으로써 점도를 조정했다. 원하는 점도는 PTC 조성물이 어떻게 적용되는지에 따라 달랐다. 예를 들어 스크린 인쇄 적용의 경우 원하는 점도는 10 내지 30 Pas (15 s-1) 였다.

Claims (15)

  1. 하기를 포함하는 정온도 계수 조성물:
    a) 반결정성 재료;
    b) 적어도 하나의 결합제;
    c) 0.5 내지 9.5 중량% 의 전기 전도성 재료; 및
    d) 용매.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반결정성 재료가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리옥시메틸렌, 천연 중합체, 정제 탄화수소 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 정온도 계수 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반결정성 재료가 ASTM E793 에 따라 측정되는 150 J/g 초과의 용융 엔탈피를 갖는 정온도 계수 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 전체 조성물의 0.5 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 60 중량%, 더 바람직하게는 25 내지 45 중량%, 가장 바람직하게는 23 내지 35 중량% 의 반결정성 재료를 포함하는 정온도 계수 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결합제가 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리실록산, 할로겐화 비닐 또는 비닐리덴 중합체, 폴리아미드 공중합체, 페녹시 수지, 폴리에테르, 폴리케톤, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 정온도 계수 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 적어도 2 개의 결합제를 포함하고, 제 1 결합제가 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리실록산, 할로겐화 비닐 또는 비닐리덴 중합체, 폴리아미드 공중합체, 페녹시 수지, 폴리에테르, 폴리케톤, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제 2 결합제가 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체, 폴리 비닐 알콜, 에틸렌 알킬 아크릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 정온도 계수 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 조성물의 총 중량의 0.5 내지 8.5 중량%, 바람직하게는 2.5 내지 7.5 중량%, 더 바람직하게는 4 내지 6 중량% 의 적어도 하나의 결합제를 포함하는 정온도 계수 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 조성물의 총 중량의 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 3.5 내지 10 중량%, 더 바람직하게는 5.75 내지 8.25 중량% 의 적어도 2 개의 결합제를 포함하는 정온도 계수 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 전도성 재료가 은, 니켈, 탄소, 카본 블랙, 흑연, 그래핀, 구리, 은 코팅된 구리, 은 코팅된 흑연, 금, 백금, 알루미늄, 철, 아연, 코발트, 납, 주석 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 정온도 계수 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 조성물의 총 중량의 바람직하게는 2 내지 9 중량%, 더 바람직하게는 4.5 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는 6 내지 8 중량% 의 전기 전도성 재료를 포함하는 정온도 계수 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매가 케톤, 에스테르, 글리콜 에스테르, 글리콜 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 용매가 부틸 글리콜 아세테이트, 카르비톨 아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 정온도 계수 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 조성물의 총 중량의 5 내지 80 중량%, 바람직하게는 10 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 13 내지 63 중량% 의 용매를 포함하는 정온도 계수 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 잉크, 접착제, 필름, 테이프 또는 핫멜트로서 제형화되는 정온도 계수 조성물.
  14. 발열체 및 센서에서의 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 정온도 계수 조성물의 용도.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 정온도 계수 조성물을 포함하는 물품으로서, 상기 물품이 자가-조절 히터; 과전류 보호 장치; 에어 컨디셔닝 유닛; 제습(defogging), 해동(defreezing), 제빙(de-icing) 또는 제설(snow-removal) 장치; 발열 시트, 발열 미러, 발열 윈도우, 발열 핸들로 이루어진 군으로부터 선택되는 자동차 적용물; 회로 보호 장치, 퍼퓸 디스펜서, 센서로 이루어진 군으로부터 선택되는 물품.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101943519B1 (ko) * 2017-09-26 2019-01-29 울산과학기술원 복합소재, 그 제조 방법 및 상기 복합소재를 포함하는 유연한 온도 센서

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10906379B1 (en) 2016-11-29 2021-02-02 TSI Products, Inc. Compact air conditioning apparatus, cord harness and method of use thereof
CN107722730A (zh) * 2017-09-28 2018-02-23 深圳市兴鸿昌电器有限公司 一种ptc导电油墨、其制备方法以及使用其的宠物加热垫
GB2569532A (en) * 2017-12-15 2019-06-26 Henkel Ag & Co Kgaa Improved positive temperature coefficient ink composition without negative temperature coefficient effect
US11105691B2 (en) 2018-03-30 2021-08-31 Honeywell International Inc. Self-regulating heating system for a total air temperature probe
CN108955928B (zh) * 2018-05-17 2021-02-19 浙江欧仁新材料有限公司 一种柔性温度传感器及其制备方法
US10597002B1 (en) 2018-09-21 2020-03-24 Ford Global Technologies, Llc Imaging system
US10589723B1 (en) 2018-09-21 2020-03-17 Ford Global Technologies, Llc Imaging system
US10784026B2 (en) * 2019-01-20 2020-09-22 Littelfuse, Inc. PPTC composition and device having low switch temperature and sharp crystallization behaviour
US11220587B2 (en) * 2019-05-13 2022-01-11 Dupont Electronics, Inc. Stretchable polymer thick film carbon black composition for wearable heaters
CN113388181B (zh) * 2021-06-21 2022-07-29 四川大学 能够耐高压的发热材料及其制备方法和自发热除防冰电缆
CN114231093B (zh) * 2021-12-27 2023-05-09 东莞市博恩复合材料有限公司 一种ptc导热油墨及其制备方法
KR102647763B1 (ko) * 2022-02-23 2024-03-14 (주)에스에이치코리아 하이브리드 정온도 계수 특성을 이용한 면상발열체용 페이스트 조성물, 이를 이용한 면상발열체
CN114786282B (zh) * 2022-04-24 2023-04-07 四川大学 一种具有正温度系数的自限温电伴热带及其制备方法
CN117551317B (zh) * 2024-01-09 2024-04-05 四川大学 一种低居里点正温度系数高分子复合材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208302A (ja) * 1997-11-06 2000-07-28 Acheson Ind Inc 正の温度係数抵抗組成物を含む電気装置及びその製法
JP2001210140A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Fujikura Ltd 導電性インキ組成物およびそれを用いた面状発熱体
JP2010500454A (ja) * 2006-08-08 2010-01-07 サビック イノベーティブ プラスチックス イーペー ベスローテン フェンノートシャップ 改良型熱伝導性ポリマーｐｔｃ組成物

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3760495A (en) * 1970-01-27 1973-09-25 Texas Instruments Inc Process for making conductive polymers
JPS5365995A (en) * 1976-11-26 1978-06-12 Ngk Insulators Ltd Method of manufacturing honeycomb body comprising ceramics of positive characteristic belonging to barium titanate group
NL7809554A (nl) * 1978-09-20 1980-03-24 Philips Nv Weerstandsmateriaal.
JPS6140360A (ja) * 1984-07-31 1986-02-26 Nitto Electric Ind Co Ltd 導電性樹脂組成物および該組成物を用いた電流制限素子
US5093036A (en) * 1988-09-20 1992-03-03 Raychem Corporation Conductive polymer composition
JP3506628B2 (ja) * 1998-06-24 2004-03-15 Ｔｄｋ株式会社 有機質正特性サーミスタの製造方法
EP1100135A4 (en) * 1998-06-25 2006-06-14 Mitsubishi Electric Corp CELL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP3506629B2 (ja) * 1999-01-28 2004-03-15 Ｔｄｋ株式会社 有機質正特性サーミスタ
CN101521963B (zh) * 2002-06-19 2011-12-28 松下电器产业株式会社 柔性ptc发热体及其制造方法
BR0318517B1 (pt) * 2003-09-30 2012-02-22 cabo para transportar ou distribuir energia elétrica de média/alta tensão, e, processo para produzir o mesmo.
KR101284945B1 (ko) * 2005-08-18 2013-07-10 우베 고산 가부시키가이샤 비수전해액 및 그것을 이용한 리튬 2차전지
GB0810031D0 (en) * 2008-06-03 2008-07-09 Leitner Micha A Positive temperature coefficient material and its application
JP2014531382A (ja) * 2011-08-03 2014-11-27 アンカー サイエンス エルエルシーＡｎｃｈｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｌｃ 動的熱界面材料
CN102532669A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 上海交通大学 具正电阻温度系数的高分子基石墨烯复合材料及制备方法
US20130193384A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymer thick film positive temperature coefficient carbon composition
US9573438B2 (en) * 2013-04-10 2017-02-21 E I Du Pont De Nemours And Company Polymer thick film positive temperature coefficient carbon composition
US9627722B1 (en) * 2013-09-16 2017-04-18 American Lithium Energy Corporation Positive temperature coefficient film, positive temperature coefficient electrode, positive temperature coefficient separator, and battery comprising the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208302A (ja) * 1997-11-06 2000-07-28 Acheson Ind Inc 正の温度係数抵抗組成物を含む電気装置及びその製法
JP2001210140A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Fujikura Ltd 導電性インキ組成物およびそれを用いた面状発熱体
JP2010500454A (ja) * 2006-08-08 2010-01-07 サビック イノベーティブ プラスチックス イーペー ベスローテン フェンノートシャップ 改良型熱伝導性ポリマーｐｔｃ組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101943519B1 (ko) * 2017-09-26 2019-01-29 울산과학기술원 복합소재, 그 제조 방법 및 상기 복합소재를 포함하는 유연한 온도 센서

Also Published As

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