[发明专利]导电材料

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请号为“200880126848.1”，申请日为2008年12月12日，发明名称为“导电材料及其制造方法”。

技术领域

本发明涉及一种导电材料及其制造方法，特别是指一种包含有碳纳米管的导电材料及其制造方法。

背景技术

自从饭岛澄男先生首先发现碳纳米管后（S.Iijima，Nature期刊第354卷，56页，1991年），与之相关的彻底研究至今仍不断地进行。碳纳米管具有传统材料中未发现的潜在特性，包括有约1.0至1.8TPa的高弹性模数、在约2800℃的真空中能抗热的耐热性、比钻石高约2倍的高导热性以及比铜高约1000倍的高电流移动率。因此碳纳米管被认为非常适用于包括纳米级电气装置、电子装置、纳米传感器、光电装置、高功能复合材料等领域。

然而，碳纳米管却具有因其长圆柱形状使其难以分散于聚合物树脂中的缺失。因此需使用分散剂，但是尽管使用了分散剂，碳纳米管仍然难以分散于聚合物树脂中。

具有碳纳米管的习知光电化学装置中，碳纳米管的使用方式是，利用包括溅镀、离子电镀或真空蒸发的物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)而将其层迭于聚合物树脂基板上。然而，此种方式会导致包括使用复杂仪器、低生产率、及难以将碳纳米管连续地涂敷于大尺寸基板上等问题。

为解决上述问题，遂研发出一种制造包含有碳纳米管的涂布薄膜的方法（日本专利第3665969号），此方法包括将内部分散有碳纳米管的第一分散物涂敷于一基板上、去除溶剂、以及涂敷含有聚合物树脂与溶剂的第二分散物，使第二分散物渗入碳纳米管的立体网状结构，以制得含有碳纳米管的涂布薄膜。然而，当以应用于电子装置、电气装置等的化学药品或溶剂处理时，碳纳米管很容易分离，导致此种方法并不理想。

此外，亦已研发出一种通过具有-COOH基的碳纳米管与具有-NH基的聚合物树脂薄膜表面之间的化学键结来制造出导电薄膜的方法（韩国专利申请案第10-2006-0032812号）。然而，在此例中，暴露于薄膜表面的碳纳米管很容易由于机械力，例如制程中所产生的表面摩擦力，而自薄膜表面分离，从而不当地影响导电薄膜的电气特性（表面电阻率）。

发明内容

技术问题

因此，本发明提供一种导电材料及其制造方法，该导电材料包括有聚合物树脂与可轻易化学键结于聚合物树脂的碳纳米管，致使碳纳米管不会暴露于聚合物树脂的表面，以防止碳纳米管在承受表面摩擦力的情形下分离。此导电材料展现出优异的耐化学性，纵使在不断变化的环境条件下仍可维持其导电性。

此外，本发明提供一种具有优异电气特性的导电材料及其制造方法，该导电材料内含有均匀分布的碳纳米管，且具有适当的表面电阻率，因此可应用于抗静电与静电用途，且依据电阻值可用于透明或不透明的电极内。

技术方案

依据本发明一优选实施例的导电材料，其包括具有胺基(-NH₂)的聚合物树脂，以及具有化学键结于该聚合物树脂的羧基(-COOH)的碳纳米管，并且该导电材料具有等于或低于30%的剥离指数，如下列公式1所示。

<公式1>

其中R₀为未经处理的导电材料的表面电阻率，而R₁为将已黏附于导电材料表面上10分钟的胶带剥离后，该导电材料的表面电阻率。

依据本发明该实施例的导电材料可具有等于或小于10%的耐化学性指数，所述耐化学性指数如下列公式2所示。

<公式2>

其中R₀为未经处理之导电材料的表面电阻率，而R₂为导电材料经过包括浸渍于乙醇1小时、自乙醇中取出、以乙醇清洗然后干燥等处理后，该导电材料的表面电阻率。

在本发明该实施例的导电材料中，以聚合物树脂的固体含量为准，具有羧基(-COOH)的碳纳米管的用量可为0.001至2重量百分比(wt%)。

依据本发明该实施例的导电材料可具有10^-2至10¹¹Ω/□的表面电阻率。