KR101982010B1 - Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same - Google Patents
Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101982010B1 KR101982010B1 KR1020120026744A KR20120026744A KR101982010B1 KR 101982010 B1 KR101982010 B1 KR 101982010B1 KR 1020120026744 A KR1020120026744 A KR 1020120026744A KR 20120026744 A KR20120026744 A KR 20120026744A KR 101982010 B1 KR101982010 B1 KR 101982010B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- powder
- coating composition
- solvent
- graphene powder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/194—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/20—Diluents or solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
- H05K9/0083—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive non-fibrous particles embedded in an electrically insulating supporting structure, e.g. powder, flakes, whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0806—Silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/085—Copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0862—Nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
Abstract
본 발명은 금속-그라핀 분말 및 이를 포함한 전자파 차폐용 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도전성 재료로서 금속이 결합된 나노 단위 판상 구조의 그라핀 분말 및 이를 포함하여, 전기전도도 특성, 하부 기판과의 접착력, 도포 특성, 차폐 특성 등이 우수한 전자파 차폐용 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-graphite powder and a coating composition for shielding electromagnetic waves including the same, and more particularly, to a graphite powder having a nano unit platy structure having a metal bonded thereto as a conductive material, A coating property, a shielding property, and the like.
Description
본 발명은 금속-판상의 그라핀 분말 및 이를 포함하는 전자파 차폐용 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도전성 재료로서 표면에 금속이 결합된 판상 구조의 그라핀 분말 및 이를 포함하여, 전기전도도 특성, 하부 기판과의 접착력, 도포 특성, 차폐 특성 등이 우수한 도전성 코팅 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a metal-platelet-shaped graphene powder and a coating composition for shielding electromagnetic wave including the same, and more particularly to a platelet-shaped graphene powder having a metal bonded to its surface as a conductive material, , Adhesion to a lower substrate, coating properties, shielding properties, and the like.
보통 전자파란 우리 주변에서 사용되는 전기/전자 제품에 의해 발생하는 전기장과 자기장을 포함한 전기/자기적 파장을 의미하며 여러 가지 폐해를 발생 시킬 수 있다. 그러한 예로, 전자파는 발신 및 수신 장비들 사이의 전파 상호 교란으로 인한 잡음 및 내부 전자제품의 효율저하 및 수명 단축, 전자장비들 사이의 교란을 발생시킬 수 있으며, 최근 고기능, 고밀도, 고집적화 되면서 이러한 문제가 심각하게 논의 되고 있다.Generally, an electronic wave means an electric / magnetic wave including an electric field and a magnetic field generated by an electric / electronic product used in the vicinity of us, and can cause various harmful effects. For example, electromagnetic waves can cause noise due to radio wave interferences between the transmitting and receiving equipment, degradation of efficiency and life of internal electronic products, disturbance between electronic equipments, and recent high performance, high density, Are being discussed seriously.
또한, 전자파는 인체에도 영향을 줄 수 있으며, 약한 전자파는 인체 도달시 전신 또는 부분적으로 체온을 상승시키는 열적 작용 및 체내 유도된 전류가 신경계를 자극하는 작용을 한다. 심각하게는, 강한 전자파는 심장질환 및 혈액의 화학적 변화를 유발하여 인체에 영향을 미칠 수 있다.In addition, electromagnetic waves can affect the human body, and weak electromagnetic waves act to stimulate the nervous system when a human body reaches a body, a thermal action that raises body temperature in whole or in part, and a current induced in the body. Seriously, strong electromagnetic waves can cause heart disease and chemical changes in the blood, affecting the human body.
이와 같은 유해한 전자파에 대해서 차폐 규격 강화와 더불어 EMI (Electromagnetic interference) 방출에 대한 규제도 강화되고 있어 각종 전자기기 및 부품 뿐 아니라 최근에는 전기자동차까지 차폐 대책이 중요한 과제로 대두되고 있다.In addition to strengthening shielding standards for such harmful electromagnetic waves, regulations for EMI (electromagnetic interference) emission are also being strengthened. In addition to various electronic devices and components, recently, shielding measures for electric vehicles are becoming important tasks.
이러한 전자파의 피해를 막기 위한 방법 중의 하나가 전자파 차폐 코팅제이며, 보통 금속 분말인 니켈, 구리, 은 등을 아크릴, 우레탄, 에폭시 등의 바인더 (binder)에 분산시켜 코팅제로 제품화한다. 이러한 제품은 일반적으로 스프레이 (spray) 코팅을 주로 이용하여 코팅하며, 비교적 쉬운 공정으로 다양한 재료에 코팅이 가능한 장점이 있으며, 금속 함량에 따라 전도도 조절이 가능하다. One of the methods for preventing such electromagnetic wave damage is an electromagnetic wave shielding coating agent. In general, metallic powder such as nickel, copper, and silver is dispersed in a binder such as acryl, urethane or epoxy to produce a coating agent. These products are generally coated by using spray coating, and it is possible to coat various materials with relatively easy process, and it is possible to control the conductivity according to the metal content.
최근 스프레이용 전자파 차폐 코팅제의 고성능화가 요구되고 있으며, 특히 친환경화 경향에 따라 유기용제의 함량을 줄이면서 점차 수계화되고 있다. 이러한 스프레이 코팅방법은 고분자량의 수계 바인더와 전도성 분말의 혼합물을 포함하는 코팅액을 기재 위에 스프레이 코팅하는 것으로, 스프레이 코팅에 의해 수득되는 도전성 코팅막은 우수한 도전특성, 소지부착성, 내마모성, 내환경성 등이 확보되어야 한다.In recent years, electromagnetic shielding coating agents for spraying have been required to have high performance, and in particular, organic solvents have been gradually reduced in accordance with tendency toward environment-friendliness. Such a spray coating method is a method in which a coating liquid containing a mixture of a high molecular weight aqueous binder and a conductive powder is spray-coated on a substrate. The conductive coating film obtained by spray coating has excellent conductive properties, adhesion resistance, abrasion resistance, Should be secured.
하지만, 스프레이 코팅의 단점으로는 도금 및 증착방법에 비하여 저항이 높으며 도막의 두께가 일반적으로 30 ㎛ 정도로 비교적 두꺼워 코팅시 균일도에 문제가 될 수 있다. 또한 금속 분말의 경우 은을 제외하고 장기간에 걸쳐 산화에 의한 차폐효과의 감소가 보고되고 있어 사용에 제약이 따르고 있다.However, the disadvantage of the spray coating is that the resistance is higher than that of the plating and the deposition method, and the thickness of the coating is generally as thick as about 30 탆, which may cause a problem in uniformity in coating. In addition, the use of metal powders has been limited due to the reduction of the shielding effect due to oxidation over a long period of time, except silver.
이러한 단점 때문에 일반적으로 금속 분말로 은을 주로 많이 사용하여 금속 산화 문제, 고저항의 문제 등을 해결할 수 있지만, 최근 은의 원자재 가격이 급등하면서 상대적으로 은을 원료로 한 시장이 많이 위축되고 있는 상황이다. Because of these disadvantages, it is generally possible to solve the problem of metal oxidation problem and high resistance by mainly using silver as a metal powder. However, recently, the price of silver has surged and the market of silver as a raw material has been shrinking .
따라서 이러한 금속 분말 기반의 도전성 차폐 코팅 조성물의 단점을 극복하고 높은 작업성 등의 장점을 취할 수 있는 재료의 개발이 필요하며, 이에 대한 대체 물질로 탄소기반 물질 등이 가장 많이 논의되고 있다. Therefore, it is necessary to develop a material capable of overcoming the disadvantages of the conductive shielding coating composition based on such a metal powder and to take advantage of high workability and the like, and a carbon-based material is the most discussed as a substitute material therefor.
이러한 금속 분말을 대체하기 위해 공개특허 2009-0057726호는 수지와 탄소나노튜브를 용매에 용해시키고 초음파 처리한 다음, 압출기를 이용하여 고분자/탄소나노튜브 복합체를 제조하여 전자파 차폐효율이 우수한 복합체를 제조하는 방법에 대해서 명시하고 있다. 이러한 탄소나노튜브를 이용하는 방법은 탄소나노튜브의 특성상 적은 양으로도 나노튜브간의 접촉할 수 있는 확률이 커지면서 전도도를 나타낼 수 있지만, 압출과정에서 방향성이 생기면 전도도의 균일성이 떨어지고 기대만큼의 높은 전도도를 나타낼 수 없는 단점이 있다.In order to replace such a metal powder, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-0057726 discloses a method of producing a polymer / carbon nanotube composite by dissolving a resin and a carbon nanotube in a solvent, ultrasonically treating the polymer and then using an extruder, And how to do it. In the case of using carbon nanotubes, the conductivity of carbon nanotubes can be increased by increasing the probability of contact between the nanotubes with a small amount of carbon nanotubes. However, if the carbon nanotubes are oriented in the extrusion process, the uniformity of conductivity is lowered, Can not be expressed.
또한 공개특허 10-2011-0078265호는 수지와 섬유상의 탄소에 금속이 코팅된 형태의 금속복합체를 포함하는 전자파 차폐 특성을 갖는 열가소성 수지 조성물에 대해서 명시하고 있다. 섬유상의 탄소에 금속이 코팅된 형태는 우수한 전기전도도를 확보할 수 있고 더불어 높은 차폐효율을 확보할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 섬유상의 탄소는 코팅 조성물로 제조할 경우 분산안정성 및 스프레이 코팅이 쉽지 않아 공정성이 떨어지는 단점이 있다.
Further, Patent Document 10-2011-0078265 discloses a thermoplastic resin composition having an electromagnetic wave shielding property, which comprises a metal composite in the form of a resin and a metal in which carbon is coated on the fibrous carbon. The shape of metal coated with carbon on fiber has an advantage of securing excellent electrical conductivity and securing high shielding efficiency. However, fibrous carbon has disadvantages in that dispersion stability and spray coating are not easy when prepared from a coating composition, resulting in poor processability.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기존 탄소 기반 물질의 단점을 극복하고 금속 분말을 대체할 수 있는 그라핀 소재 및 이를 적용한 전자파 차폐용 코팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.DISCLOSURE Technical Problem In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a graphene material capable of overcoming the disadvantages of existing carbon-based materials and replacing metal powder, and a coating composition for shielding electromagnetic waves using the same.
본 발명은 또한 상기 코팅 조성물을 이용한 전자파 차폐 방법 및 상기 차폐 방법으로 제조된 전자파 차폐용품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide an electromagnetic shielding method using the coating composition and an electromagnetic shielding article manufactured by the shielding method.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은In order to achieve the above object,
표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 제공한다. The present invention provides a plate-shaped graphene powder having a metal bonded to its surface.
또한 본 발명은Also,
a) 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말;a) a plate-like graphene powder having a metal bonded to its surface;
b) 바인더 수지; 및b) a binder resin; And
c) 용매c) Solvent
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물을 제공한다.
And a coating composition for shielding electromagnetic waves.
또한 본 발명은 상기 코팅 조성물을 기재 위에 코팅하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 방법을 제공한다.
The present invention also provides an electromagnetic shielding method characterized by coating the coating composition on a substrate.
또한 본 발명은 상기 전자파 차폐 방법으로 제조된 전자파 차폐용품을 제공한다.The present invention also provides an electromagnetic wave shielding article manufactured by the electromagnetic wave shielding method.
기존 금속 분말 기반의 전자파 차폐용 코팅 조성물을 대체하는 본 발명에 따른 금속-판상의 그라핀 분말 및 이를 포함하는 전자파 차폐용 코팅 조성물은 적은 함량으로도 높은 전자파 차폐효율을 가져올 수 있으며, 분산성, 보관안정성 및 스프레이 코팅 공정성도 우수하고 산화에 의해 성능이 저하 우려를 미연에 방지할 수 있으며, 화학적으로 안정성이 우수하고, 비용이 저렴하여 넓은 응용 분야에 응용될 수 있다. The metal-plate-like graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave shielding according to the present invention, which replace the conventional metal powder-based coating composition for shielding electromagnetic waves, can bring about high electromagnetic wave shielding efficiency even with a small content, Storage stability and spray coating processability and can prevent the deterioration of performance due to oxidation, and can be applied to a wide range of applications because of its excellent chemical stability and low cost.
본 발명은 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 제공한다. 본 발명에 따른 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말은 다양한 전자재료분야에서 도전성 물질로 적용될 수 있다.The present invention provides platelet-shaped graphene powder having a metal bonded to its surface. The plate-like graphene powder having a metal bonded to the surface thereof according to the present invention can be applied as a conductive material in various electronic materials fields.
구체적으로, 본 발명에서 따른 금속-판상의 그라핀 분말은 금속이 판상의 그라핀 분말의 표면에 결합된 것으로, 본 발명에서 사용되는 판상의 그라핀 분말은 그라핀 낱장이 층층이 결합된 판상의 구조를 가지며, 두께는 5-100 nm이고, X축 및 Y축의 크기가 각각 독립적으로 5-40 um이다. 또한 바람직하기로 비표면적은 100 ㎡/mg 이상으로, 100-500 ㎡/mg인 것이 좋다. 상기 범위 내인 경우 전자파 차폐 능력, 코팅 조성물에 적용시 분산성, 보관안정성 및 스프레이 코팅성을 동시에 만족시킬 수 있다. Specifically, the metal-plate-like graphene powder according to the present invention is a metal-bonded plate-like graphene powder. The plate-like graphene powder used in the present invention is a plate-like structure in which a sheet of graphene is layered , The thickness is 5-100 nm, and the sizes of the X-axis and the Y-axis are independently 5-40 μm. The specific surface area is preferably 100 m < 2 > / mg or more, more preferably 100-500 m < 2 > / mg. Within this range, electromagnetic shielding ability, dispersibility upon application to a coating composition, storage stability and spray coatability can be satisfied at the same time.
일반적으로 그라핀 분말은 판상이기 때문에 횡축으로는 전기전도도가 우수하지만 판상의 종축으로는 각 2차원 판상이 겹치면서 접촉저항이 커져 전기전도도가 떨어지게 된다. 이러한 부분을 극복하기 위해, 본 발명에서는 판상의 그라핀 분말에 금속을 결합하여 접촉저항을 줄이도록 하였다.In general, since the graphene powder is in the form of a plate, the electrical conductivity of the graphene powder is superior to that of the graphene powder, but the two-dimensional platelets overlap each other on the longitudinal axis of the plate. In order to overcome such a problem, in the present invention, metal is bonded to the plate-like graphene powder to reduce the contact resistance.
본 발명에서 판상의 그라핀 분말은 시판되는 그라핀 분말을 사용할 수도 있으며, 일예로 옹스트론사(미국)의 N002, N006, N008, 엑스지 싸이언스(XG Science)사(미국)의 C500 시리즈 등을 사용할 수도 있다. In the present invention, the plate-like graphene powder may be commercially available graphene powder. For example, N002, N006, N008, XG Science (USA) C500 series and the like of Ongstrory (USA) It can also be used.
판상의 그라핀 분말에 금속을 결합하는 방법은 표면이 산화된 판상의 그라핀 분말과 함께 금속 전구체를 동시에 습식 합성하여 얻을 수 있다. 산화된 그라핀 분말의 표면은 여러 가지 기능기 중 비교적 카르복실 (carboxyl)기가 많아지게 된다. 이러한 카르복실기는 금속과 쉽게 킬레이팅(chelating) 될 수 있어 간단한 혼합공정으로도 금속 전구체가 그라핀 표면에 결합될 수 있다. 이렇게 금속 전구체 형태로 산화된 그라핀 분말 표면에 붙은 금속은 전처리 및 환원 공정을 통해 환원되면서 그라핀 표면의 카르복실 음이온(COO-)은 금속 입자와 약한 결합을 하게 되고, 자연스럽게 환원된 판상의 그라핀 분말 표면에 나노 금속 입자가 결합된 형태의 입자를 취득할 수 있다. 상기에서 금속전구체는 습식합성에 적용가능한 통상의 금속전구체가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 은, 니켈 또는 동 전구체인 것이 좋다.A method of bonding a metal to a plate-shaped graphene powder can be obtained by simultaneously wet-synthesizing a metal precursor together with a plate-shaped graphene powder oxidized on the surface. The surface of oxidized graphene powder has a relatively large number of carboxyl groups among various functional groups. Such carboxyl groups can be easily chelated with the metal so that the metal precursor can be bonded to the graphene surface with a simple mixing process. The metal on the surface of the graphene powder thus oxidized in the form of metal precursor is reduced through the pretreatment and reduction process, so that the carboxyl anion (COO - ) on the surface of the graphene weakly bonds with the metal particle, and the naturally reduced, It is possible to obtain particles in the form in which nano metal particles are bonded to the surface of the fin powder. The metal precursor may be a conventional metal precursor applicable to wet synthesis, preferably silver, nickel or a copper precursor.
본 발명의 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말에서 금속:그라핀 함량비율은 중량비로 10-90%:90-10%인 것이 바람직하다.In the plate-shaped graphene powder in which the metal is bonded to the surface of the present invention, the metal: graphene content ratio is preferably 10-90%: 90-10% by weight.
본 발명에 따른 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말은 도전성 재료로 다양한 분야에 사용가능하며, 일예로 전자파 차폐용 코팅 조성물, RFID 용 안테나, 터치패널의 외부전극, 태양전지의 집전 전극,센서용 전극, OLED 및 디스플레이용 전극 등에 사용 가능하다.
The plate-shaped graphene powder to which the metal is bound according to the present invention can be used in various fields as a conductive material. For example, the coating composition for shielding electromagnetic waves, the antenna for RFID, the outer electrode of the touch panel, Electrodes, OLEDs, display electrodes, and the like.
또한 본 발명은 상기 a) 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말; b) 바인더 수지; 및 c) 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물을 제공한다.The present invention also relates to a method for preparing a nanoparticle nanoparticle comprising: a) a plate-like graphene powder having a metal bonded to its surface; b) a binder resin; And c) a solvent. ≪ IMAGE >
본 발명의 전자파 차폐 코팅 조성물에 있어서 상기 a) 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말의 함량은 3-20 중량%인 것이 좋다. 상기 범위 내인 경우 전자파 차폐 능력, 분산성, 보관안정성 및 스프레이 코팅성을 모두 만족시킬 수 있어서 바람직하다.
In the electromagnetic wave shielding coating composition of the present invention, the content of the platelet-like graphene powder in which a) the metal is bonded to the surface is preferably 3-20% by weight. When the content is within the above range, it is preferable because it can satisfy both electromagnetic shielding ability, dispersibility, storage stability and spray coatability.
b) 바인더 수지b) binder resin
본 발명에서 사용가능한 바인더 수지로는 통상적으로 전자파 자폐 조성물에 사용가능한 바인더 수지가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 수분산 폴리우레탄 디스펄전 또는 수분산 폴리우레탄 아크릴레이트 코폴리머 디스펄전을 사용하는 것이 좋다. 일반적으로 판상의 그라핀은 비표면적이 높아 소량을 첨가하더라도 점도가 높아지기 때문에 코팅성 및 분산성이 떨어지나 상기 폴리우레탄 디스펄전 또는 폴리우레탄 아크릴레이트 코폴리머 디스펄전을 사용할 경우 전도성 물질인 a) 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말의 함량 사용량을 증가시키면서도 분산안정성을 유지할 수 있다. 구체적인 일예로 각각 분자량이 1,000-5,000,000 인 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 아크릴레이트 코폴리머를 물, DMF(디메틸포름아마이드), NMP(메틸 피논리디논), IPA(이소프로필알콜) 등의 단독 또는 혼합용매에 20-40 중량%로 분산된 것을 사용할 수 있다.As the binder resin usable in the present invention, a binder resin usable in an electromagnetic autoclave composition may be used. Preferably, an aqueous dispersion polyurethane dispersed or aqueous dispersion polyurethane acrylate copolymer dispersion is used. In general, graphene in the form of a plate has a high specific surface area, so that even when a small amount of graphene is added, viscosity and viscosity are increased, coating property and dispersibility are inferior. However, when the polyurethane disperse or polyurethane acrylate copolymer depolymerization is used, The dispersion stability can be maintained while increasing the content of the metal-bonded plate-like graphene powder. As a specific example, polyurethane or polyurethane acrylate copolymers each having a molecular weight of 1,000-5,000,000 are dissolved in a solvent such as water, DMF (dimethylformamide), NMP (methylpyridonone), IPA (isopropyl alcohol) And 20 to 40% by weight of the dispersing agent.
본 발명에서 상기 바인더 수지의 사용량은 전자파 차폐 코팅 조성물의 10 내지 30 중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내인 경우 전자파 차폐 능력, 분산성, 보관안정성 및 스프레이 코팅성을 모두 만족시킬 수 있다.
In the present invention, the binder resin is preferably used in an amount of 10 to 30% by weight of the electromagnetic shielding coating composition. When the content is within the above range, electromagnetic shielding ability, dispersibility, storage stability, have.
c) 용매c) Solvent
본 발명에서는 사용되는 용매는 전자파 차폐 조성물에 사용되며, 상기 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말 및 바인더 수지와 상용성이 좋은 것이면 제한 없이 사용가능하며, 바람직하기로는 비점이 200 ℃ 미만의 저비점 용매와 비점이 200 ℃ 이상의 고비점 용매를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 상기 혼합시 혼합비율은 임의로 조절가능하며, 바람직하기로는 저비점 용매: 고비점 용매 비율이 중량비율로 10-90%:90-10%인 것이 좋다. 상기 범위 내인 경우 스프레이 코팅시 기재와의 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다.The solvent used in the present invention is not limited as long as it is compatible with the plate-like graphene powder and binder resin having a metal bonded to the surface thereof, and preferably has a boiling point of less than 200 ° C It is preferable to use a mixture of a low boiling point solvent and a high boiling point solvent having a boiling point of 200 ° C or higher. The blending ratio during the mixing can be optionally controlled, and preferably the ratio of the low boiling solvent to the high boiling solvent is 10-90%: 90-10% by weight. If it is within the above range, the adhesion to the base material can be further improved during spray coating.
상기 저비점 용매로는 알코올류를 들 수 있고, 상기 고비점 용매로는 글리콜류나 극성용매, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 글리세롤, 테르핀올, n-메틸피롤리돈, 감마부티로락톤, 디메틸설폭사이드, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 디메틸포름아마이드 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the low boiling point solvent include alcohols. The high boiling point solvent includes glycol or polar solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, dipropylene glycol methyl ether, glycerol, terpinol, , Gamma-butyrolactone, dimethylsulfoxide, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethylformamide, etc. may be used alone or in combination of two or more.
본 발명의 전자파 차폐 코팅 조성물에서 상기 용매의 함량은 50 내지 80 중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내인 경우 전자파 차폐 능력, 분산성, 보관안정성 및 스프레이 코팅성을 모두 만족시킬 수 있다.
The content of the solvent in the electromagnetic wave shielding coating composition of the present invention is preferably 50 to 80% by weight, and when it is within the above range, electromagnetic shielding ability, dispersibility, storage stability and spray coating property can all be satisfied .
또한 본 발명의 전자파 차폐 코팅 조성물은 금속 분말을 더욱 포함할 수 있다. 금속 분말을 포함할 경우 휴대폰 또는 전기자동차와 같이 50 dB 이상의 차폐효율이 요구되는 경우 더욱 유용하다. 본 발명에서 상기 금속분말은 전도성 차폐조성물에 사용가능한 금속분말이 사용될 수 있으며, 시판되는 것을 사용할 수 있음은 물론이며, 구체적인 예로 은, 니켈 또는 구리 분말을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 금속 분말의 평균입도 (D50)가 0.1-3 ㎛인 것이 좋다.Further, the electromagnetic wave shielding coating composition of the present invention may further comprise a metal powder. When metal powder is included, it is more useful when a shielding efficiency of 50 dB or more is required, such as a cellular phone or an electric vehicle. In the present invention, the metal powder may be a metal powder that can be used for the conductive shielding composition, and commercially available ones may be used. Specific examples of the metal powder include nickel or copper powder. Preferably, And a particle size (D50) of 0.1-3 mu m.
일예로 은 분말의 경우, 시판되는 것을 사용하거나 직접 합성하여 사용할 수 있으며, 낮은 온도에서도 저저항을 실현할 수 있도록 평균입도 (D50)가 1 ㎛ 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다.For example, in the case of silver powder, commercially available silver powder can be used or synthesized directly. It is preferable to use silver powder having an average particle size (D50) of less than 1 μm so that low resistance can be realized even at a low temperature.
또한, 구리 분말도 합성하여 쓸 수 있으며, 40-500 nm 크기의 아민이 표면에 흡착되거나 잔류하고 있는 구리 나노입자를 제조하여 사용할 수 있다. 여기서 제조되는 구리 나노입자는 제한된 유기 아민을 이용하여 구리 착화합물을 제조 후 환원하는 방법으로 제조된 구리 나노입자로, 아민의 종류를 조절하여 입자의 크기를 제어할 수 있으며, 알칼리도가 상승하면서 구리의 산화막이 억제되는 장점이 있는 구리 나노입자이다.Copper powders can also be synthesized. Copper nanoparticles adsorbed or remaining on the surface of amines having a size of 40-500 nm can be prepared and used. Copper nanoparticles prepared here are copper nanoparticles prepared by a method of reducing and preparing copper complexes using limited organic amines. The size of the particles can be controlled by controlling the types of amines, and as the alkalinity is increased, It is a copper nanoparticle that has the advantage of suppressing the oxide film.
본 발명에서 상기 금속 분말의 함량은 0.1-10 중량%인 것이 좋으며, 과량으로 첨가하면 가격이 높아지고 분산안정성이 떨어지며, 특히 구리 분말의 경우 산화안정성을 떨어뜨리는 원인이 되므로, 상기 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
In the present invention, the content of the metal powder is preferably 0.1 to 10% by weight, and if it is added in an excessive amount, the cost is increased and the dispersion stability is poor. Particularly, in case of copper powder, oxidation stability is lowered. desirable.
또한 본 발명의 전자파 차폐 코팅 조성물은 조성물의 점탄성을 조절하기 위하여 유동성 첨가제(레올로지 조절제)를 더욱 포함할 수 있으며, 일예로 변성 아마이드 및 우레아 올리고머를 사용할 수 있으며, 이 경우 0.1 내지 5 중량%의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
Further, the electromagnetic wave shielding coating composition of the present invention may further comprise a flowable additive (rheology adjuster) for controlling the viscoelasticity of the composition, for example, a modified amide and a urea oligomer may be used. In this case, 0.1 to 5 wt% It is preferable to use it in an amount.
또한 본 발명의 전자파 차폐용 코팅 조성물은 통상적으로 전자파 차폐 조성물에 첨가될 수 있는 통상의 첨가제가 추가로 포함할 수 있다.
In addition, the coating composition for electromagnetic shielding of the present invention may further include conventional additives that can be added to the electromagnetic shielding composition.
본 발명은 상기 전자파 차폐용 코팅 조성물을 기재 위에 코팅하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 방법 및 상기 방법에 의하여 제조된 전자파 차폐 용품을 제공하는 바, 코팅 방법은 공지의 코팅방법들이 적용될 수 있음은 물론이며, 바람직하게는 스프레이 코팅법을 이용하는 것이다.
The present invention provides an electromagnetic wave shielding method characterized by coating the electromagnetic wave shielding coating composition on a substrate, and the electromagnetic shielding article produced by the method, and it is a matter of course that known coating methods can be applied , Preferably by a spray coating method.
본 발명에 따른 전자파 차폐 방법은 코팅성이 우수하고, 전자파 차폐 성능이 우수하고 내구성이 우수하여 전자기기에 코팅이 된 후에도 내후성이 뛰어나 초기 물성을 유지하는 전자파 차폐 도전막을 제공할 수 있다.
The electromagnetic wave shielding method according to the present invention can provide an electromagnetic wave shielding conductive film having excellent coating properties, excellent electromagnetic wave shielding performance, and excellent durability, so that even after coating on an electronic device, weather resistance is excellent and initial properties are maintained.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 얻기 위해 시판되고 있는 그라핀 옥사이드 0.5 중량% 수화물 (옹스트론 사, N002 시리즈) 0.5 g을 초순수 200 ml에 투입 후 추가로 AgNO3 5.1 g을 넣고 강하게 1시간 동안 교반하면서 교반 중간에 5분간 약하게 초음파를 가하였다. 용액의 pH를 맞춰주기 위해 트리에틸 아민 15 g을 첨가하여 pH를 7 내지 12까지 적정하였다. pH가 안정될 때까지 2시간 동안 강하게 교반을 실시 한 후 그라핀 옥사이드 및 AgNO3을 환원하기 위해 환원제를 투입하여 반응을 마무리 하여 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 제조하였다.0.5 g of commercially available graphene oxide 0.5 wt% hydrate (Onstron, N002 series) was added to 200 ml of ultrapure water to obtain platelet-like graphene powder having a metal on its surface, and then 5.1 g of AgNO 3 was further added thereto. The mixture was stirred for 1 hour and then ultrasonically weakened for 5 minutes in the middle of stirring. To adjust the pH of the solution, 15 g of triethylamine was added to titrate the pH to 7 to 12. After stirring vigorously for 2 hours until the pH was stabilized, a reducing agent was added to reduce the graphene oxide and AgNO 3 to complete the reaction to prepare metal-bound platelet-like graphene powder.
상기에서 제조된 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀은 대략 4 g 정도로 전자파 차폐용 도료로 쓰이기에 적당한 분산도를 가지고 있었다.
The plate-like graphene having a metal bonded to the above-prepared surface had an appropriate degree of dispersion to be used as a coating material for electromagnetic shielding of about 4 g.
실시예 2Example 2
판상의 그라핀 분말로 미국 옹스트론사의 N008 시리즈를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 제조하였다.
Platelet-like graphene powder having metal bound thereto was prepared in the same manner as in Example 1, except that N008 series of U. Schneungen was used as plate-like graphene powder.
실시예 3Example 3
판상의 그라핀 분말로 미국 엑스지 싸이언스 (XG Science) 사, C500 시리즈)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말을 제조하였다.
Platelet-like graphene powder having metal bonded thereto was prepared in the same manner as in Example 1, except that the plate-like graphene powder (XG Science, C500 series) was used.
실시예 4Example 4
상기 실시예 1에서 제조된 금속이 결합된 판상의 그라핀 12.9 g을 이소프로필알콜 30.4 g에 넣고, 초음파 분사기를 통해 10분간 분산시켰다. 이러한 그라핀 분산용매에 수분산 폴리우레탄 디스펄젼 28 g을 첨가하여 1000 rpm에서 30분 동안 교반하였다. 여기에 에탄올 6 g 및 고비점 용매로서 테르핀올 30 g을 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 혼합한 뒤에 시판되고 있는 유동성 첨가제 (BYK 사)를 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 교반하여 코팅 조성물을 제조하였다.12.9 g of platelet-like graphene prepared in Example 1 was added to 30.4 g of isopropyl alcohol and dispersed for 10 minutes through an ultrasonic injector. To this graphene dispersion solvent, 28 g of water-dispersed polyurethane dispersion was added, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 30 minutes. 6 g of ethanol and 30 g of terpinol as a high boiling point solvent were added thereto, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 10 minutes. Then, a commercially available fluidity additive (BYK) was added and stirred at 1000 rpm for 10 minutes to prepare a coating composition.
제조된 코팅 조성물을 스프레이 코팅이 가능하도록 에탄올로 점도 조절 후, PET 필름에 건조 도막 두께가 20 ㎛가 되도록 시편에 스프레이 코팅하고, 코팅된 시편을 100 ℃ 건조로에서 15분간 건조하였다.
The viscosity of the prepared coating composition was controlled by ethanol so as to be spray-coated. The PET film was spray-coated on the specimen to a dry film thickness of 20 μm, and the coated specimen was dried in a 100 ° C. drying furnace for 15 minutes.
실시예 5Example 5
상기 실시예 2에서 제조된 금속이 결합된 판상의 그라핀을 사용한 것을 제조하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 코팅조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.Using the metal-bonded plate-like graphene prepared in Example 2, a coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Example 4.
실시예 6Example 6
수분산 폴리우레탄 디스펄젼 대신에 폴리우레탄 아크릴레이트 코폴리머 디스퍼젼을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.A coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Example 4, except that a polyurethane acrylate copolymer dispersion was used in place of the water-dispersed polyurethane dispersion.
실시예 7Example 7
실시예 1에서 제조된 금속-판상의 그라핀 분말 6.2 g과 평균입도 (D50)가 1 내지 3 ㎛인 은 분말 3 g을 이소프로필알콜 29.5 g에 넣고 초음파 분사기를 통해 10분간 분산시켰다. 이러한 그라핀 분산용매에 수분산 폴리우레탄 디스펄젼 28 g을 첨가하여 1000 rpm 에서 30분 동안 교반하였다. 여기에 에탄올 5 g 및 고비점 용매로서 테르핀올 25 g을 첨가하여 1000 rpm 에서 10분간 혼합한 뒤에 시판되고 있는 유동성 첨가제 (BYK 사, ANTI-TERRA 203) 2 g을 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 교반하여 코팅 조성물을 제조하였다.6.2 g of the metal-plate-like graphene powder prepared in Example 1 and 3 g of silver powder having an average particle size (D50) of 1-3 mu m were added to 29.5 g of isopropyl alcohol and dispersed for 10 minutes through an ultrasonic sprayer. To this graphene dispersion solvent, 28 g of water-dispersed polyurethane dispersion was added, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 30 minutes. 5 g of ethanol and 25 g of terpinol as a high boiling point solvent were added and mixed at 1000 rpm for 10 minutes. Then, 2 g of a commercially available fluidity additive (BYK, ANTI-TERRA 203) was added and stirred at 1000 rpm for 10 minutes To prepare a coating composition.
또한 상기 실시예 4와 동일한 방법으로, 제조된 코팅 조성물을 시편에 코팅 및 건조하였다.In addition, the prepared coating composition was coated on a specimen and dried in the same manner as in Example 4 above.
실시예 8Example 8
금속 분말로서 평균입도 (D50)가 1 내지 3 ㎛인 구리 분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.A coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Example 7, except that a copper powder having an average particle size (D50) of 1 to 3 占 퐉 was used as the metal powder.
실시예 9Example 9
금속 분말로서 평균입도 (D50)가 1 ㎛ 미만인 산화가 억제된 나노 구리 분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.A coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Example 7 except that an oxidation-inhibited nanoparticle powder having an average particle size (D50) of less than 1 mu m was used as the metal powder.
실시예 10Example 10
금속 분말로서 평균입도 (D50)가 1 ㎛ 미만인 은 나노 분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.A coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Example 7 except that a silver nano powder having an average particle size (D50) of less than 1 탆 was used as the metal powder.
실시예 11Example 11
상기 실시예 3에서 제조된 금속-판상의 그라핀 분말 12.9 g을 이소프로필알콜 27.6 g에 넣고 초음파 분사기를 통해 5분간 분산시켰다. 이러한 그라핀 분산용매에 수분산 폴리우레탄 디스펄젼 31.5 g을 첨가하여 1000 rpm에서 30분 동안 교반하였다. 여기에 에탄올 6 g 및 고비점 용매로서 테르핀올 30 g을 첨가하여 1000 rpm 에서 30분간 혼합한 뒤에 시판되고 있는 유동성 첨가제 (BYK 사) 2 g을 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 교반하여 코팅 조성물을 제조하였다.12.9 g of the metal-plate-like graphene powder prepared in Example 3 was added to 27.6 g of isopropyl alcohol and dispersed for 5 minutes through an ultrasonic sprayer. To this graphene dispersion solvent, 31.5 g of water-dispersed polyurethane dispersion was added, and the mixture was stirred at 1000 rpm for 30 minutes. 6 g of ethanol and 30 g of terpinol as a high boiling point solvent were added and mixed at 1000 rpm for 30 minutes. Then, 2 g of a commercially available fluidity additive (BYK) was added and stirred at 1000 rpm for 10 minutes to prepare a coating composition Respectively.
건조로에서 30분간 건조하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로, 제조된 코팅 조성물을 시편에 코팅 및 건조하였다.
The prepared coating composition was coated on a specimen and dried in the same manner as in Example 4 except that the specimen was dried in an oven for 30 minutes.
비교예 1Comparative Example 1
평균입도 (D50)가 1 내지 3 ㎛인 은 분말 18.4 g을 이소프로필알콜 29.5 g에 넣고 초음파 분사기를 통해 10분간 분산시켰다. 이러한 은 분산용매에 수분산 폴리우레탄 디스펄젼 28 g을 첨가하여 1000 rpm에서 30분 동안 교반하였다. 여기에 에탄올 5 g 및 고비점 용매로서 테르핀올 15.8 g을 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 혼합한 뒤에 시판되고 있는 유동성 첨가제 (BYK 사, ANTI-TERRA 203) 2 g을 첨가하여 1000 rpm에서 10분간 교반하여 코팅 조성물을 제조하였다.18.4 g of the silver powder having an average particle size (D50) of 1 to 3 m was added to 29.5 g of isopropyl alcohol and dispersed for 10 minutes through an ultrasonic sprayer. This silver dispersion solvent was added with 28 g of water-dispersed polyurethane dispersions and stirred at 1000 rpm for 30 minutes. 5 g of ethanol and 15.8 g of terpinol as a high boiling point solvent were added and mixed at 1000 rpm for 10 minutes. Then, 2 g of a commercially available fluidity additive (BYK, ANTI-TERRA 203) was added and stirred at 1000 rpm for 10 minutes To prepare a coating composition.
상기 실시예 4와 동일한 방법으로, 제조된 코팅 조성물을 시편에 코팅 및 건조하였다.In the same manner as in Example 4, the prepared coating composition was coated on a specimen and dried.
비교예 2Comparative Example 2
금속 분말로서 평균입도 (D50)가 1 내지 3 ㎛인 구리 분말을 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 시편을 제조하였다.
A coating composition and a specimen coated with the composition were prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that a copper powder having an average particle size (D50) of 1 to 3 占 퐉 was used as the metal powder.
시험예 1Test Example 1
상기 실시예 4 내지 11 및 비교예 1 및 2에 따른 코팅 조성물이 코팅된 시편의 물성 및 성능 평가를 하기와 같이 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.The physical properties and performance of the coated specimen coated with the coating compositions according to Examples 4 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated as follows. The results are shown in Table 1 below.
1) 저항: 면저항 측정기를 통해 단위면적당 표면저항을 측정하였다.1) Resistance: Surface resistance per unit area was measured by a sheet resistance meter.
2) 경도: 연필경도계를 이용하여 측정하였다.2) Hardness: The hardness was measured using a pencil hardness meter.
3) 산화안정성: 85℃/85% 습도로 유지되는 오븐에 72시간 동안 시편을 보관하면서 저항의 변화를 측정하였다.3) Oxidation stability: The change in resistance was measured while the specimen was kept in an oven maintained at 85 ° C / 85% humidity for 72 hours.
4) 접착력: ASTM D3359에 따라 테이프 접착력 평가를 실시하였다.4) Adhesive strength: The adhesive strength of the tape was evaluated according to ASTM D3359.
5) 보관안정성: 제조된 코팅 조성물을 상온(25℃)에서 보관하면서 입자의 침강을 육안 관찰하였다.5) Storage stability: While the prepared coating composition was stored at room temperature (25 캜), the sedimentation of the particles was visually observed.
(Ω/㎠)resistance
(Ω / cm 2)
(연필경도)Hardness
(Pencil hardness)
(80℃/85%-72시간)Oxidation stability
(80 DEG C / 85% -72 hours)
(3개월)Storage stability
(3 months)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래의 금속 분말 기반의 전자파 차폐용 도전성 코팅제의 경우 보관안정성 및 도막의 산화안정성이 떨어지는 단점이 있는 반면, 본 발명에 따른 전자파 차폐용 코팅 조성물은 화학적으로 안정성이 뛰어나, 초기와 동일한 물성을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 은과 같은 고가의 금속과 혼합할 경우 보다 경제적으로 차폐 코팅 조성물을 최적화 할 수 있음을 확인 할 수 있었다.As shown in Table 1, the conventional metal powder-based conductive coating agent for electromagnetic shielding has a disadvantage of poor storage stability and oxidation stability of the coating film, while the coating composition for electromagnetic shielding according to the present invention is excellent in chemical stability , It was confirmed that the same properties as those at the initial stage were exhibited, and it was confirmed that the shielding coating composition can be more economically optimized when it is mixed with an expensive metal such as silver.
아울러, 위의 저항 값을 근거로 차폐 효과를 계산할 경우 100 MHz에서 70 내지 100 Ω/㎠의 경우 20 내지 30 dB 정도의 차폐가 기대되며, 1 내지 20 Ω/㎠의 경우 40 내지 60 dB까지 차폐효율을 기대할 수 있다.In addition, when the shielding effect is calculated based on the above resistance value, shielding of about 20 to 30 dB is expected at 70 to 100 Ω / ㎠ at 100 MHz, shielding to about 40 to 60 dB at 1 to 20 Ω / Efficiency can be expected.
Claims (16)
b) 바인더 수지;
c) 용매; 및
d) 금속 분말;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.a) a plate-like graphene powder having a metal bonded to its surface;
b) a binder resin;
c) solvent; And
d) metal powder;
Wherein the coating composition for electromagnetic wave shielding comprises an antistatic agent.
상기 그라핀 분말은 두께는 5-100 nm이고, X축 및 Y축의 크기가 각각 독립적으로 5-20 um인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the graphene powder has a thickness of 5-100 nm, and the sizes of the X-axis and the Y-axis are independently 5-20 [mu] m.
상기 그라핀 분말은 비표면적이 100-500 ㎡/mg인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the graphene powder has a specific surface area of 100-500 m < 2 > / mg.
상기 금속은 은, 니켈, 동, 크롬, 알루미늄 또는 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the metal comprises silver, nickel, copper, chromium, aluminum, or gold.
상기 금속:판상의 그라핀 분말의 중량비는 10-90%:90-10%인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the metal: platelet-like graphene powder is 10-90%: 90-10%.
a) 표면에 금속이 결합된 판상의 그라핀 분말 3-30 중량%;
b) 바인더 수지 10-30 중량%;
c) 용매 50-80 중량%; 및
d) 금속 분말 0.1-10 중량%;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
a) 3 to 30% by weight of platelet-shaped graphene powder having a metal bonded to its surface;
b) 10-30% by weight of binder resin;
c) 50-80 wt% solvent; And
d) 0.1-10% by weight of metal powder;
Wherein the coating composition for electromagnetic wave shielding comprises an antistatic agent.
상기 b) 바인더 수지가 수분산 폴리우레탄 디스펄젼 또는 수분산 폴리우레탄 아크릴 코폴리머 디스펄젼인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
And b) the binder resin is a water-dispersed polyurethane dispersed or water-dispersed polyurethane acrylic copolymer dispersion.
상기 용매가 끓는점 200 ℃ 미만의 저비점 용매 및 끓는점 200 ℃ 이상의 고비점 용매의 혼합용매인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the solvent is a mixed solvent of a low boiling point solvent having a boiling point of less than 200 DEG C and a high boiling point solvent having a boiling point of 200 DEG C or more.
상기 저비점 용매가 알콜류 용매인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.10. The method of claim 9,
Wherein the low boiling point solvent is an alcohol solvent.
상기 고비점 용매가 글리콜류 또는 극성 용매인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.10. The method of claim 9,
Wherein the high boiling point solvent is a glycol or a polar solvent.
상기 금속 분말은 은, 니켈 또는 구리 분말인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the metal powder is silver, nickel or copper powder.
유동성 첨가제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 코팅 조성물.The method according to claim 1,
A coating composition for shielding electromagnetic interference, further comprising a flowable additive.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120026744A KR101982010B1 (en) | 2012-03-15 | 2012-03-15 | Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same |
| CN201380014292.8A CN104169213A (en) | 2012-03-15 | 2013-03-14 | Metal-plate graphene powder, and electromagnetic interference shielding coating composition containing same |
| PCT/KR2013/002041 WO2013137654A1 (en) | 2012-03-15 | 2013-03-14 | Metal-plate graphene powder, and electromagnetic interference shielding coating composition containing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120026744A KR101982010B1 (en) | 2012-03-15 | 2012-03-15 | Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130104848A KR20130104848A (en) | 2013-09-25 |
| KR101982010B1 true KR101982010B1 (en) | 2019-05-24 |
Family
ID=49161481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120026744A KR101982010B1 (en) | 2012-03-15 | 2012-03-15 | Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101982010B1 (en) |
| CN (1) | CN104169213A (en) |
| WO (1) | WO2013137654A1 (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102142334B1 (en) * | 2013-12-27 | 2020-08-07 | 주식회사 동진쎄미켐 | Method for preparing of carbon-metal composite |
| KR102399741B1 (en) | 2015-05-22 | 2022-05-20 | 삼성전자주식회사 | Display module and method of manufacturing the same |
| KR101994428B1 (en) * | 2015-05-22 | 2019-06-28 | 주식회사 엘지화학 | Method of preparing graphene-magnetic particle composite |
| KR102006535B1 (en) * | 2016-05-09 | 2019-10-02 | 한양대학교 산학협력단 | Manufacturing method of graphene-metal complex |
| CN106010196B (en) * | 2016-07-14 | 2018-07-06 | 上海与创新材料技术有限公司 | A kind of graphite ene-type radiation shielding coating |
| WO2018053092A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Henkel IP & Holding GmbH | Graphene-containing materials for coating and gap filling applications |
| KR102128067B1 (en) * | 2017-03-27 | 2020-06-29 | 주식회사 엘지화학 | Multi-layer graphene-metal-polymer sheet for shielding electromagnetic wave |
| CN109503891B (en) * | 2018-11-01 | 2020-11-27 | 帝高力装饰材料（江苏）有限公司 | Additive with electromagnetic shielding effect for high polymer material and preparation method thereof |
| CA3119769A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | The Lubrizol Corporation | Graphene production and composition |
| KR102231389B1 (en) * | 2019-06-12 | 2021-03-24 | 주식회사 엠엠에스코퍼레이션 | Method for manufacturing Electromagnetic wave shielding and heat radiation coating composition containing low specific gravity conductive powder |
| KR102258039B1 (en) * | 2020-12-21 | 2021-05-28 | 주식회사 에스아이피 | Conductive ink composition for discharging electrostatic charges |
| KR102255284B1 (en) * | 2021-01-25 | 2021-05-25 | 주식회사 에스아이피 | Conductive ink composition for discharging electrostatic charges |
| KR102311044B1 (en) * | 2021-05-12 | 2021-10-12 | 주식회사 에스아이피 | Conductive ink composition for discharging electrostatic charges |
| CN114477152B (en) * | 2021-12-30 | 2023-08-15 | 杭州电子科技大学 | Silver nanoparticle/multilayer graphene composite material and preparation method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642427B1 (en) * | 2004-12-28 | 2006-11-08 | 제일모직주식회사 | Composition for electromagnetic interference shielding using carbon nanotube |
| KR101468975B1 (en) * | 2008-07-03 | 2014-12-04 | 주식회사 그라프 | High conducting film using low-dimensional materials |
| KR20110095751A (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 성균관대학교산학협력단 | Multilayer graphene comprising interlayer dopant, thin layer and transparent electrode comprising the same |
| KR101337994B1 (en) * | 2010-04-14 | 2013-12-06 | 한국과학기술원 | Graphene/metal nanocomposite powder and method of manufacturing thereof |
-
2012
- 2012-03-15 KR KR1020120026744A patent/KR101982010B1/en active IP Right Grant
-
2013
- 2013-03-14 WO PCT/KR2013/002041 patent/WO2013137654A1/en active Application Filing
- 2013-03-14 CN CN201380014292.8A patent/CN104169213A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130104848A (en) | 2013-09-25 |
| CN104169213A (en) | 2014-11-26 |
| WO2013137654A1 (en) | 2013-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101982010B1 (en) | Metal-graphene powder and coating composition for shielding electromagnetic wave comprising the same | |
| KR20130104869A (en) | Coating composition for shielding electromagnetic wave comprising graphene | |
| EP2360216B1 (en) | Resin composition for surface treatment of steel sheet and surface-treated steel sheet using the same | |
| JP4134134B2 (en) | Conductive paint composition and electromagnetic wave shielding conductive film using the same | |
| KR100624316B1 (en) | Electroconductive paint composition and electroconductive film prepared therefrom | |
| KR20130031414A (en) | Conductive paste composition for low temperature firing | |
| TWI479986B (en) | A magnetic filler, a resin composition containing the same, a sheet for suppressing the interference of electromagnetic waves, and a method for suppressing the electromagnetic wave interference sheet | |
| CN101781520B (en) | Water-based conducting polymer/metal composite nano-coating for porous wall board and preparation method thereof | |
| JP6075373B2 (en) | Conductive ink composition | |
| WO2017130812A1 (en) | Electroconductive composition, production process therefor, and electroconductive material | |
| CN106424711A (en) | Conductive fine particles, method for manufacturing same, conductive resin composition, conductive sheet, and electromagnetic shielding sheet | |
| JP4280742B2 (en) | Conductive paint composition and method for producing the same | |
| KR20140107119A (en) | Thermoplastic Resin Composition Having Excellent EMI Shielding Property | |
| CN112980356A (en) | Conductive adhesive, flexible circuit, flexible printed circuit board and flexible electronic element | |
| KR100455338B1 (en) | Conductive paint composition for shielding a substrate against EMI/RFI | |
| KR100642427B1 (en) | Composition for electromagnetic interference shielding using carbon nanotube | |
| KR100582659B1 (en) | Electrically conductive paint compositions and preparation method thereof | |
| KR101431381B1 (en) | Conductive filler, conductive or semiconductive compound comprising the same, and method for preparing the same | |
| JP6385155B2 (en) | Method for producing thermal conductive paste | |
| CN108369836A (en) | The manufacturing method and transparent conductive body of transparent conductive body | |
| JP2016115561A (en) | Conductive paste | |
| CN102585385A (en) | Ethylene-Propylene-diene monomer (EPDM)-based conductive rubber and preparation method thereof | |
| KR100505117B1 (en) | A Conductive Paints Composition | |
| KR100642467B1 (en) | Electrically conductive paint compositions | |
| KR100642468B1 (en) | Electroconductive paint compositions and the electroconductive film thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |