加热糊剂组合物，使用所述组合物的表面型加热元件，及便携式低功率加热器制造技术

本发明专利技术涉及加热糊剂组合物，其具有热稳定性、允许丝网印刷和凹版印刷、电阻随温度变化小并且由于低的比电阻而能在低电压和低功率下工作，还涉及使用所述加热糊剂组合物的表面型加热元件，以及涉及便携式低功率加热器。本发明专利技术的加热糊剂组合物包含：包括碳纳米管颗粒和碳纳米颗粒的导电颗粒，其中混合有环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、聚乙烯醇缩醛树脂和基于酚的树脂的混合物粘合剂，有机溶剂，以及分散剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用加热糊剂组合物的技术，并且更具体地，涉及具有高的热稳定性且允许丝网印刷和凹版印刷的加热糊剂组合物，以及涉及表面型加热元件和使用所述表面型加热元件的便携式低功率加热器。
技术介绍
不同于线型加热元件，在表面型加热元件中，热量在表面均匀地产生，因此，与导线型加热元件相比，表面型加热元件具有高约20％至40％的能量效率。此外，由于在直流(DC)工作过程中不发射电磁波，因此表面型加热元件是相对安全的加热元件。通常使用通过在薄膜上均匀喷涂或印刷诸如铁、镍、铬、铂等均具有高的热导率的金属加热成分而形成的，或通过将诸如碳、石墨、炭黑等均具有导电性的无机颗粒加热成分与聚合物树脂混合而形成的表面型加热元件。近年来，已对作为表面型加热元件的不仅具有优良的高温热稳定性、耐用性和热导率而且具有低的热膨胀系数且轻量的碳基表面型加热元件进行了较多的研究。使用碳基材料的表面型加热元件是由通过将诸如碳、石墨、炭黑、碳纳米管(CNT)等的导电碳基粉末与粘合剂混合而形成的糊剂制成的，其中导电率、可加工性、附着性、耐擦伤性等由导电材料和粘合剂的用量来确定。然而，常规的CNT基加热糊剂难以具有高的热稳定性，并且特别地，未曾报道过允许丝网印刷、凹版印刷或逗号涂布并且在约200℃至300℃的温度下具有高的热稳定性的加热糊剂。此外，即使将常规的CNT基加热糊剂设计为具有高的热稳定性，由于干燥温度(固化温
度)接近300℃，已经指出了难以将常规的CNT基加热糊剂应用于由塑料制成的柔性基板上的问题。同时，常规的碳基加热糊剂具有较高的比电阻，不易进行厚膜工艺，并因此，存在难以在低电压或低功率下操作使用所述碳基加热糊剂的加热器的问题。现有技术文件专利文件韩国专利第10-1294596号(公开于2013年8月9日)
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供甚至在200℃以上的温度下具有热稳定性、允许丝网印刷和凹版印刷、且允许在100℃至180℃下热固化的加热糊剂组合物，以及使用所述加热糊剂组合物的表面型加热元件和便携式低功率加热器。本专利技术的另一目的是提供电阻随温度变化小且由于低的比电阻而能在低电压和低功率下工作的加热糊剂组合物，以及使用所述加热糊剂组合物的表面型加热元件和便携式低功率加热器。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供了加热糊剂组合物，包含：包括碳纳米管颗粒和碳纳米颗粒的导电颗粒，其中混合有环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、聚乙烯醇缩醛树脂和基于酚的树脂的混合物粘合剂，有机溶剂，以及分散剂。在本专利技术的加热糊剂组合物中，相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，可包含0.5重量份至7重量份的所述碳纳米管颗粒、0.5重量份至30重量份的所述碳纳米颗粒、5重量份至30重量份的所述混合物粘合剂、29重量份至92重量份的所述有机溶剂、0.5重量份至5重量份的所述分散剂。在本专利技术的加热糊剂组合物中，相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，可包含3重量份至6重量份的所述碳纳米管颗粒、0.5重量份至30重量份的所述碳纳米颗粒、10重量份至30重量份的所述混合物粘合剂、29重量份至83重量份的所述有机溶剂、0.5重量份至5重量份的所述分散剂。在本专利技术的加热糊剂组合物中，相对于100重量份的环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯，可通过混合10重量份至150重量份的所述聚乙烯醇缩醛树脂和10重量份至500重量份的所述基于酚的树脂制备所述混合物粘合剂。在本专利技术的加热糊剂组合物中，相对于100重量份的环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯，可通过混合10重量份至150重量份的所述聚乙烯醇缩醛树脂和100重量份至500重量份的所述基于酚的树脂制备所述混合物粘合剂。在本专利技术的加热糊剂组合物中，所述碳纳米管颗粒可以是多壁碳纳米管颗粒，并且所述碳纳米颗粒可以是石墨颗粒如较薄的石墨颗粒。在本专利技术的加热糊剂组合物中，所述有机溶剂可以是选自卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、二元酯(DBE)、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、二丙二醇甲醚、溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、丁醇和辛醇中的2种或更多种的溶剂混合物。在本专利技术的加热糊剂组合物中，相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，可以进一步包含0.5重量份至5重量份的硅烷偶联剂。本专利技术还提供了表面型加热元件，包括：基板；以及通过在所述基板上丝网印刷、凹版印刷或逗号涂布所述加热糊剂组合物而形成的表面型加热元件。在本专利技术的表面型加热元件中，所述基板可以是聚酰亚胺基板、玻璃纤维垫或陶瓷玻璃。本专利技术的表面型加热元件可以进一步包括通过在所述表面型加热元件的上表面涂布包含二氧化硅或诸如炭黑的黑色颜料的有机材料而形成的保护层。此外，本专利技术提供了便携式加热器，包括：基板，通过在所述基
板上丝网印刷、凹版印刷或逗号涂布所述加热糊剂组合物而形成的表面型加热元件，以及为所述表面型加热元件提供功率的供电单元。有益效果本专利技术的加热糊剂组合物甚至在200℃以上的温度下也能维持热稳定性，因此，可提供能够被加热至高的温度的表面型加热元件。此外，本专利技术的加热糊剂组合物允许丝网印刷或凹版印刷，并因此，其有利于批量生产。此外，由于所述表面型加热元件的厚度容易调节，因此能根据不同的电阻范围和尺寸设计产品，并且由于能在约100℃至180℃下进行热固化，因此能将所述加热糊剂组合物应用于各种柔性基板。此外，本专利技术的加热糊剂组合物甚至在200℃以上的温度下也能维持热稳定性，因此，由于电阻随温度变化小，该加热糊剂组合物是稳定的。此外，由于其具有低的比电阻(体积电阻率)且厚度容易调节，本专利技术的加热糊剂组合物能在低电压和低功率下产生高温热，并因此，能生产具有更高效率的便携式加热器。附图说明图1是使用本专利技术的加热糊剂组合物制备的表面型加热元件样品的图像。图2是示出其中测试根据实施方案和比较例制备的表面型加热元件样品的热稳定性的场景的图像。图3是示出比较例1的表面型加热元件的表面在200℃下的加热操作期间膨胀的图像。图4是示出实施方案1的表面型加热元件的稳定性在300℃下的加热操作期间维持了20天的图表。具体实施方式将着重于理解本专利技术的实施方案所必需的配置做出下列说明。因
此，应注意将在其中不涵盖本专利技术的主旨的范围内省略其他配置的说明。本文说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被理解为局限于常用含义或词典中的含义，并且应该基于本专利技术人为了以最好的方式描述本专利技术而恰当地定义术语的概念的原则，用与本专利技术的技术范围一致的含义和概念对其进行理解。因此，由于该说明书中描述的实施方案和附图中所示的配置仅仅是示例性的实施方案且不代表本专利技术的全部技术范围，应理解在提交本申请时，本专利技术涵盖各种等同物、变型和替代物。在下文中，将参照附图详细地描述本公开内容的实施方案。本专利技术的实施方案的加热糊剂组合物包含碳纳米管颗粒、碳纳米颗粒(CNP，石墨纳米颗粒)、混合物粘合剂、有机溶剂和分散剂。具体地，相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，包含0.5重量份至7重量份的所述碳纳米管颗粒、0.5重量份至30重量份的所述碳纳米颗粒、5重量份至30重量份的所述混合物粘合剂、29重量份至92重量份的所述有机溶剂、0.5重量份至5重量份的所述分散剂。优选地，相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
加热糊剂组合物，包含：导电颗粒，其包括碳纳米管颗粒和碳纳米颗粒；混合物粘合剂，其中混合有环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、聚乙烯醇缩醛树脂和基于酚的树脂；有机溶剂；以及分散剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 KR 10-2014-0016668;2014.03.13 KR 10-2011.加热糊剂组合物，包含：导电颗粒，其包括碳纳米管颗粒和碳纳米颗粒；混合物粘合剂，其中混合有环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯、聚乙烯醇缩醛树脂和基于酚的树脂；有机溶剂；以及分散剂。2.如权利要求1所述的加热糊剂组合物，其中相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，所述加热糊剂组合物包含0.5重量份至7重量份的所述碳纳米管颗粒、0.5重量份至30重量份的所述碳纳米颗粒、5重量份至30重量份的所述混合物粘合剂、29重量份至92重量份的所述有机溶剂、0.5重量份至5重量份的所述分散剂。3.如权利要求1所述的加热糊剂组合物，其中相对于100重量份的所述加热糊剂组合物，所述加热糊剂组合物包含3重量份至6重量份的所述碳纳米管颗粒、0.5重量份至30重量份的所述碳纳米颗粒、10重量份至30重量份的所述混合物粘合剂、29重量份至83重量份的所述有机溶剂、0.5重量份至5重量份的所述分散剂。4.如权利要求1所述的加热糊剂组合物，其中相对于100重量份的环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯，通过混合10重量份至150重量份的所述聚乙烯醇缩醛树脂和10重量份至500重量份的所述基于酚的树脂来制备所述混合物粘合剂。5.如权利要求1所述的加热糊剂组合物，其中相对于100重量份的环氧丙烯酸酯或六亚甲基二异氰酸酯，
\t通过混合10重量份至150重量份的所述聚乙烯醇缩醛树脂和100重量份至500重...

【专利技术属性】
技术研发人员：金润珍，赵镇佑，辛权宇，朴智选，
申请(专利权)人：电子部品研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR