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비수계 그래핀 코팅액 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015004033
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 수계 그래핀 슬러리의 물성을 변화시키지 않으면서 화학적 방법으로 물을 비수계 용매로 치환시키는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법과 이를 기반으로 각종 첨가제를 가하여 코팅액에서 특정 성능이 발현되도록 하는 방법에 관한 것이다.본 발명은 「(a) 화학적 환원법을 통해 수계 흑연산화물 슬러리로부터 수계 그래핀 슬러리를 제조하는 단계; (b) 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 전부 치환할 수 있는 양을 초과하는 양의 양쪽성 용매를 상기 수계 그래핀 슬러리에 투입한 용액을 제조하는 단계; (c) 상기 용액에 충격파를 제공하는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계를 2회 이상 반복하여 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 비수계 용매로 치환하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법」을 제공한다.
Int. CL C09D 7/12 (2006.01) C09D 7/14 (2006.01)
CPC C09D 7/80(2013.01) C09D 7/80(2013.01)
출원번호/일자 1020140044194 (2014.04.14)
출원인 한국세라믹기술원
등록번호/일자 10-1582834-0000 (2015.12.30)
공개번호/일자 10-2015-0118625 (2015.10.23) 문서열기
공고번호/일자 (20160108) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.04.14)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 허승헌 대한민국 서울특별시 동작구
2 송철규 대한민국 서울특별시 도봉구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 조성광 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***(가산동, 가산더블유센터) ****호(지본특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.04.14 수리 (Accepted) 1-1-2014-0352957-55
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.10.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.11.14 수리 (Accepted) 9-1-2014-0091772-69
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.31 수리 (Accepted) 4-1-2015-5040685-78
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.09.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0671733-65
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.10.13 수리 (Accepted) 1-1-2015-0986848-69
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.10.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0986875-92
8 등록결정서
Decision to grant		 2015.12.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0902251-12
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 화학적 환원법을 통해 수계 흑연산화물 슬러리로부터 수계 그래핀 슬러리를 제조하는 단계;(b) 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 전부 치환할 수 있는 양을 초과하는 양의 양쪽성 용매를 상기 수계 그래핀 슬러리에 투입한 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 용액에 충격파를 제공하는 단계; 및(d) 상기 (b)단계 및 (c)단계를 2회 이상 반복하여 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 비수계 용매로 치환하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
2 2
(a) 화학적 환원법을 통해 수계 흑연산화물 슬러리로부터 수계 그래핀 슬러리를 제조하는 단계;(b) 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 전부 치환할 수 있는 양을 초과하는 양의 양쪽성 용매를 상기 수계 그래핀 슬러리에 투입한 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 용액에 충격파를 제공하는 단계;(e) 상기 용액에 유계 용매를 투입한 혼합용액을 제조하는 단계;(f) 상기 혼합용액에 충격파를 제공하는 단계; 및(g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 2회 이상 반복하여 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 비수계 용매로 치환하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
3 3
(a) 화학적 환원법을 통해 수계 흑연산화물 슬러리로부터 수계 그래핀 슬러리를 제조하는 단계;(b) 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 전부 치환할 수 있는 양을 초과하는 양의 양쪽성 용매를 상기 수계 그래핀 슬러리에 투입한 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 용액에 충격파를 제공하는 단계; 및(h) 상기 용액에 유계 용매를 투입하여 상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 비수계 용매로 치환하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조방법
4 4
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,상기 충격파의 제공은 물리적 에너지 인가법에 의한 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조방법
5 5
제4항에서,상기 물리적 에너지 인가법은 마이크로 공동법, 초음파 인가법, 분자단위 전단력 인가법, 초고속 블레이딩, 초고속 스터링, 비즈볼 스터링, 고압분출법, 고속 호모제나이저법 중 어느 하나 이상을 적용하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조방법
6 6
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,상기 비수계 용매의 양이 그래핀 100 중량부에 대해 50~10,000,000중량부인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
7 7
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,상기 (b)단계의 양쪽성 용매에 질소, 인, 황, 붕소 중 어느 하나 이상의 도핑원소를 첨가하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
8 8
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,상기 수계 그래핀 슬러리의 물을 비수계 용매로 치환한 후 첨가제를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
9 9
제8항에서,상기 첨가제는 바인더, 모노머, 폴리머, 수지, 공중합체, 세라믹전구체, 폴리이미드 전구체, 금속바인더, 세라믹바인더, 나노입자바인더, 계면활성제, 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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
10 10
제9항에서,상기 바인더의 함량이 그래핀 100 중량부에 대해 1~50,000중량부인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
11 11
제9항에서,상기 바인더는 열경화성 수지, 광경화성 수지, 가수분해하여 축합반응을 일으키는 실란 컴파운드, 열가소성 수지, 전도성 고분자 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
12 12
제11항에서,상기 열경화성 수지는 우레탄수지, 에폭시수지, 멜라민수지, 폴리이미드 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
13 13
제11항에서,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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
14 14
제11항에서,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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
15 15
제11항에서,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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
16 16
제11항에서,상기 전도성 고분자는 폴리티오펜계 단일중합체, 폴리티오펜계 공중합체, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 펜타센계 화합물 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
17 17
제9항에서,상기 금속 나노와이어는 구리(Cu) 나노와이어 또는 은(Ag) 나노와이어인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
18 18
제17항에서,상기 구리(Cu) 나노와이어는 보호막이 코팅된 것을 특징으로 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
19 19
제18항에서,상기 보호막은 폴리머 또는 금속인 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
20 20
제9항에서,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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
21 21
제9항에서, 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 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
22 22
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,상기 비수계 용매를 가열하거나 진공 감압하여 그래핀의 농도를 높이는 것을 특징으로 하는 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법
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1 지식경제부(산업통상자원부) 한국세라믹기술원(KICET) 그래핀 소재부품기술개발사업 그래핀을 응용한 1KHz 주파수에서 50dB 차폐율을 갖는 전자파차폐용 코팅제 및 대면적 인쇄공정 기술 개발