CH719589A1 - Encre comportant du graphène. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une encre comportant du graphène, l'encre comportant en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène.

Description

DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte à une encre comportant du graphène en particulier une encre agencée pour être chauffée lorsqu'elle est soumise à une tension électrique.
[0002] Le graphène est un matériau fin et résistant connu de l'homme du métier. Le graphène est une couche unique d'atomes de carbone, étroitement liés dans un réseau cristallin en nid d'abeille qui est l'élément structurel de base des applications industrielles et manufacturières du carbone, notamment le graphite, le charbon de bois et les nanotubes de carbone.
[0003] Aujourd'hui, il est très courant d'utiliser du graphite qui est appelé à tort graphène et les propriétés chimiques de ce matériau étant difficilement maitrisables, le rendement n'est pas toujours au rendez-vous.
[0004] En règle générale, il est aujourd'hui gens font surtout usage d'encres utilisant le graphène avec un faible dosage de graphène.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0005] On connaît du document FR2 802 761 un dispositif de chauffage comprenant du graphite amorphe, et permettant d'atteindre une température de 100°C.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0006] Le but de la présente invention est de proposer une encre de graphène dont les propriétés permettent un chauffage homogène, régulier et très performant.
[0007] Grâce à la présente invention, l'encre est destinée à être déposée sur un substrat en vue d'y appliquer une tension électrique de sorte à obtenir une augmentation de sa température.
[0008] Selon la présente invention, une encre comportant du graphène comporte en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène.
[0009] Dans une forme d'exécution, l'encre est agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée.
[0010] Dans une autre forme d'exécution, le graphène est composé d'au moins deux types de particules à granulométrie différente.
[0011] Selon cette autre forme d'exécution, au moins une des particules de graphène a une granulométrie de 1 à 3 microns.
[0012] De préférence, l'encre possède une épaisseur, une fois sèche de moins de 10 microns.
[0013] Dans une forme d'application, l'encre est agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée par deux électrodes entourant toute ou partie de la surface de l'encre et disposées dans l'épaisseur de ladite encre.
[0014] L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une encre comportant du graphène, le procédé consistant en : – disposer 5% à 40% de résine acrylique liante dans un mélangeur ; – ajouter et mélanger de 10% à 30% de solvant ; – ajouter et mélanger de 2 à 20% de dispersant ; – ajouter et mélanger entre 20% et 40% de graphène ; – sécher le mélange obtenu.
[0015] Selon ce procédé, pendant l'opération de mélange, l'application simultanée de forces opposées permet la dispersion des particules et la désaération.
[0016] Afin d'accélérer le séchage de l'encre, l'encre est séchée par infrarouge.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0017] Dans le cadre de l'application d'une encre selon la présente invention, sur une structure électrothermique multicouche, ou film chauffant, l'encre chauffante comporte en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 30% de graphène, de 10% à 30% de résine acrylique et de 10% à 20% de solvants et 5% à 15% de dispersant, et à l'état solide, au moins entre 50% et 60% de graphène.
[0018] L'encre appliquée au film chauffant est agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée.
[0019] Le film chauffant devant être le plus fin possible inférieur à 0.4mm, le graphène est composé de particules de graphène d'une granulométrie de 1 à 3 microns, et dans certains cas, d'au moins deux types de particules à granulométrie différente, par exemple composé de particules de graphène d'une granulométrie de 1 à 3 microns et de particules de graphène d'une granulométrie de 7 à 10 microns.
[0020] Dans une forme d'application, l'encre est agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée par deux électrodes entourant toute ou partie de la surface de l'encre et disposées dans l'épaisseur de ladite encre.
[0021] L'encre peut être disposée dans sur un film connecté soit à un courant continu soit à un courant alternatif, sans pour autant avoir d'impact sur les performances de chauffe.
[0022] L'encre peut atteindre des températures atteignant environ 100°C mais dans notre exemple, la température est de préférence plafonnée de manière autorégulée à une température de 28°C.
[0023] Il est à noter que les consommations électriques sont faibles et permettent, avec quelques dizaines de watts d'être efficaces en chauffe.
[0024] L'encre de la présente invention peut être utilisée pour le chauffage domestique, notamment des bâtiments, pour les sols chauffants.
[0025] Bien que l'invention ait été décrite selon un mode de réalisation particulier, elle n'y est nullement limitée, et des variantes peuvent y être apportées, ainsi que des combinaisons des variantes décrites concernant notamment l'épaisseur de l'encre sur un support sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Claims (9)

1. Encre comportant du graphène, l'encre comportant en fraction massique, à l'état liquide, entre 20% et 40% de graphène, de 5% à 40% de résine acrylique et de 10% à 30% de solvants et 2 à 20% de dispersant, et à l'état solide, au moins 50% de graphène.
2. Encre selon la revendication 1, agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée.
3. Encre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le graphène est composé d'au moins deux types de particules à granulométrie différente.
4. Encre selon la revendication 3, dans laquelle au moins une des particules a une granulométrie de 1 à 3 microns.
5. Encre selon l'une des revendications précédentes, dont l'épaisseur, une fois sèche est inférieur à 10 microns.
6. Encre selon l'une des revendications précédentes, agencée pour chauffer lorsqu'une tension électrique est appliquée par deux électrodes entourant toute ou partie de la surface de l'encre et disposées dans l'épaisseur de ladite encre.
7. Procédé de fabrication d'une encre comportant du graphène l'une des revendications 1 à 6, le procédé consistant en : – disposer 5% à 40% de résine acrylique liante dans un mélangeur ; – ajouter et mélanger de 10% à 30% de solvant ; – ajouter et mélanger de 2 à 20% de dispersant ; – ajouter et mélanger entre 20% et 40% de graphène ; – sécher le mélange obtenu.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel pendant l'opération de mélange, l'application simultanée de forces opposées permet la dispersion des particules et la désaération.
9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'encre est séchée par infrarouge.
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