KR20050115230A

KR20050115230A - 전도막이 분산되어 있는 전도체

Info

Publication number: KR20050115230A
Application number: KR1020057014112A
Authority: KR
Inventors: 폴 제이. 글라트코스키; 조셉 더블류. 피체; 마사토 사카이; 히데미 이토
Original assignee: 에이코스 인코포레이티드; 타키론 가부시기가이샤
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-12-07
Also published as: EP1588169A2; WO2004069736A2; KR20050121665A; EP1588170A2; US20070065651A1; AU2004208992A1; WO2004069737A3; EP1588170A4; JP3903159B2; AU2004208993A1; CN1745301A; CN1745302A; WO2004069736A3; EP1588169A4; WO2004069737A2; JP2006517485A; JP2004230690A; JP2006519712A

Abstract

본 발명의 전도체에는 열가소성 수지로 이루어진 기질 및 적어도 기질의 한쪽 면에 형성되는 탄소 나노튜브로 구성되는 투명 전도층이 포함된다. 상기 탄소 나노튜브는 전기적으로 서로 접촉되어 있고 분산되어 있어 각각의 탄소 나노튜브는 다른 탄소 나노튜브와 분리되어 있거나 또는 상기 탄소 나노튜브의 각 섬유속이 다른 섬유속들과 분리되어 있는 것으로 이루어지는 전도체.

Description

전도막이 분산되어 있는 전도체{ARTICLES WITH DISPERSED CONDUCTIVE COATINGS}

본 발명은 전도층 및 선택적으로 광투과율을 갖는 전도체에 관한 것이며 이러한 전도체의 제조 방법에 관한 것이다.

청정실 내에서 사용되는 창 및 기구의 기구통과 같은 청정실 파티션으로써 정전기를 방출할 수 있으며, 집진을 막는 정전기 방지 수지판이 사용되어 왔다. 여기에 관한 한가지 예가 일본 공개특허공보 2001-62952에 기술되어 있다. 본 발명의 상기 수지 물질은 전도체에 우수한 전도율이 달성되는 순간 신장 되어 버리는 성질을 지닌 헝클어진 섬유질을 포함한다.

ATO (Antimony Tin Oxide:산화인듐주석) 또는 ITO (Indium Tin Oxide:산화안티몬주석)가 표면에 놓인 기질막은 10⁰ 내지 10⁵ Ω/□의 표면저항을 가진 투명 전도막으로 알려져 왔다(일본 공개특허공보 2003-151358).

종래의 정전기 방지 투명 수지판(일본 공개특허공보 2001-62952)에서는 탄소 섬유가 구부러지고 서로 얽힌 채로 정전기 방지층에 묻혀 있다. 따라서 탄소 섬유가 충분히 분산되지 못한다.

10⁵ 내지 10⁸ Ω/□의 적절한 표면저항 값을 얻기 위해서 정전기 방지층 내의 탄소 섬유의 양은 증가 되어야만 한다. 정전기 방지층 내의 탄소 섬유의 양이 더욱증가 되어 표면저항값이 10⁴ Ω/□까지 감소 되는 경우에만 상기 정전기방지 투명 수지판(일본 공개특허공보 2001-62952)이 전자기 차폐성을 띠게 된다. 그러나 탄소 섬유의 양이 증가 될수록 정전 방지층의 투명도는 저하된다.

그러므로, 좋은 투명도와 전자기 차폐성을 동시에 만족시키는 실용적인 정전기방지 투명 수지판을 얻기가 힘들다.

일본 공개특허공보 2003-151358에서 기술된 투명 전도막은 살포법과 같은 회분 방식을 통하여 형성되므로 생산성이 좋지 못하고 생산 비용이 많이 소요된다.

[발명의 요약]

본 발명은 현재의 방법과 설계와 결부된 상기 문제점 및 불이익한 점을 극복하여 나은 투명도를 가지면서도 좋은 전도율을 나타내는 전도층을 가진 전도체를 제공한다. 또한 이러한 전도체를 형성하는 방법을 제공한다.

본 발명의 하나의 실시 태양은 같거나 도리어 더 적은 양의(일반적으로 탄소 섬유와 같은) 극미세 전도 섬유를 함유하고도 보다 좋은 전도율을 달성하는 전도층을 가지는 전도체에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시 상태는 보다 좋은 전도율을 나타내는 전도층을 가지는 전도체의 형성 방법에 관한 것이다. 투명도 향상을 위하여 극미세 전도 섬유의 양을 줄임으로써 이 전도체의 두께는 줄어들게 된다.

본 발명의 또 다른 실시 태양은 저비용으로도 제조할 수 있는 투명 전도층을 가진 전도체의 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 실시 태양 및 이점은 이하의 발명의 상세한 설명 부분에서 일부 기술될 것이며 일부는, 상세한 설명만으로도 분명할지 모르나 본 발명의 실행에 의해서 알게 될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 전도체의 한 실시 상태의 단면도이다.

도 2A는 본 발명의 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 나타내는 단면도이며, 도 2B는 본 발명의 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 나타내는 또 다른 단면도이다.

도 3은 전도층 내의 미세 전도 섬유의 분산을 보여주는 전도층의 도해도이다.

도 4는 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 보여주는 위에서 바라본 투과 전자 현미경 사진이다.

도 5는 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 보여주는 위에서 바라본 주사 전자 현미경 사진이다.

도 6은 비교예의 전도층 내의 극미세 전도 섬유를 보여주는 위에서 바라본 광학 현미경 사진이다.

본 명세서에서 구체화되고 널리 기술된 대로, 본 발명은 전도 피막을 가진 전도체에 관한 것이며, 필요에 따라 투명인 전도체와 이러한 전도체의 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명의 하나의 실시 상태는 기질의 적어도 한쪽 표면 상에 극미세 전도 섬유로 이루어진 투명 전도층을 가지는 전도체에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 극미세 전도 섬유가 고밀도로 응집되어 있지 않고 잘 분산되어 있으면서도 서로 간의 접촉을 유지한다는 것이다.

본 발명의 전도체는 기질의 적어도 한쪽 표면상에 극미세 전도 섬유로 이루어진 투명 전도층을 가진다. 본 발명의 또 다른 특징은 극미세 전도 섬유가 서로 간에 접촉을 유지한 채로 분산되어 있어서 각각의 섬유가 다른 섬유들과 분리되어 있거나, 복수의 섬유가 만든 각각의 섬유 섬유속이 다른 섬유 섬유속과 분리되어 있다는 것이다.

본 발명에서 극미세 전도 섬유로서 탄소 섬유, 특히 탄소 나노튜브가 사용된다. 상기 섬유 또는 섬유 섬유속은 서로 간의 접촉을 유지하면서도 분산되어 있어 각각의 섬유 또는 섬유속은 다른 섬유 또는 섬유속과 분리되어 있는 것이 바람직하다. 전도체의 표면저항은 10⁰ 내지 10¹¹Ω/□이 되는 것이 바람직하다. 또한 전도층의 표면저항은 10⁰ 내지 10¹Ω/□이 되고 550 nm 광투과율이 50% 초과, 전도층의 표면저항은 10² 내지 10³Ω/□이 되고 550 nm 광투과율이 75% 초과, 전도층의 표면저항은 10⁴ 내지 10⁶Ω/□이 되고 550 nm 광투과율이 88% 초과, 전도층의 표면저항은 10⁷ 내지 10¹¹Ω/□이 되고 550 nm 광투과율이 93% 초과인 것이 선호된다.

본 발명의 전도층은 투명 열가소성 수지로 만들어진 기질의 적어도 한쪽 표면 상에 극미세 전도 섬유를 가진 열가소성 수지로 제조된 투명 전도층을 가진다. 본 발명의 또 다른 특징은 탄소 나노튜브가 접촉을 유지하면서도 분산되어 있어 각각의 튜브가 다른 튜브와 분리되어 있고, 고밀도로 응집되어 있지 않다는 것이다.

여기서 '고밀도로 응집되지 않은'이란 표현은 광학 현미경으로 관찰할 경우 0.5 ㎛의 평균 직경을 지닌 상당히 큰 섬유 덩어리가 없다는 의미이다. '접촉'이란 용어는 이하의 두 가지 상태를 의미한다. 탄소 나노튜브가 서로 간에 실질적인 접촉을 하고 있다는 것 또는 탄소 나노튜브 간에 전류가 흐를 수 있을 정도로 서로 근접하여 위치되었다는 것을 의미한다. '전도율'이란 용어는 JIS K 7194 (ASTM D 991) (상기 저항이 10⁶ Ω/□ 미만일 경우) 또는 JIS K 6911 (ASTM D 257) (상기 저항이 10⁶ Ω/□ 초과일 경우)에 의하여 측정하는 경우, 표면저항이 10⁰내지 10¹¹Ω/□의 범위로 떨어지는 것을 의미한다.

본 발명의 최초의 전도체의 전도층 내의 상기 극미세 전도 섬유는 서로 간에 접촉을 유지하면서도 고밀도로 응집되지 않고 잘 분산되어 있다. 극미세 전도 섬유는 성기게 서로 교차되어 있으며, 이는 전류를 흐르게 하여 우수한 전도율을 갖게 한다.

그러므로, 더 적은 양의 극미세 전도 섬유만으로도 종래 기술에서와 같은 값의 전도율을 얻으며, 향상된 투명도 및 더 얇아진 전도층을 얻게된다. 섬유들이 고밀도로 응집되어 있지 않기 때문에, 종래 기술에서 만큼의 극미세 전도 섬유가 도포 된다면 전류의 흐름에 기여하는 섬유의 수는 증가하게 되어 전도율을 향상시킨다. 더욱이, 극미세 전도 섬유로서 얇고 긴 탄소 나노튜브가 사용된다면, 섬유들 간의 접촉이 더욱 촉진되어 10⁰내지 10¹¹Ω/□의 범위로 표면저항을 조절하는 것을 가능하게 한다. 이는 또한 우수한 투명도를 얻을 수 있게 한다. 본 발명의 전도체는 또한 정전기 방지 특성, 전도성, 전자기 차폐성을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 전도체 내의 극미세 전도 섬유 및 상기 섬유의 섬유속은 서로 간에 접촉을 유지한 채로 분산되어 있어서 각각의 섬유가 다른 섬유들과 분리되어 있거나, 복수의 섬유가 만든 각각의 섬유속이 다른 섬유속과 분리되어 있다. 섬유 및 상기 섬유의 섬유속이 다른 것들과 접촉하는 빈도는 증가하고, 이는 전류가 흐르도록 하기 때문에 우수한 전도성을 나타내게 된다. 그러므로, 더 적은 양의 극미세 전도 섬유만으로도 종래 기술에서와 같은 값의 전도율을 얻으며, 향상된 투명도 및 더 얇아진 전도층을 얻게된다. 종래 기술에서 만큼의 극미세 전도 섬유가 도포 된다면 전도율이 향상되는데, 이는 전류의 흐름에 기여하는 섬유의 수가 증가하게 되기 때문이다. 게다가, 극미세 전도 섬유로서 탄소 나노튜브가 사용된다면, 섬유들 간의 접촉이 더욱 촉진된다. 이는 전도체가 우수한 투명도 및 향상된 전도율을 얻을 수 있게 한다. 본 발명의의 전도체는 또한 정전기 방지 특성 및 전자기 차폐성을 가질 수 있다.

본 발명의 다양한 대표적인 실시 상태는 도면을 참조함으로써 설명할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시 상태로 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 태양 중의 판상 전도체의 단면도이다. 도 2A는 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 나타내는 단면도이다. 도 2B는 본 발명의 전도층 내의 극미세 전도 섬유의 분산을 나타내는 또 다른 단면도이다. 도 3은 전도층 내의 미세 전도 섬유의 분산을 나타내는 도해도이다.

전도체 P는 합성수지, 유리 또는 세라믹과 같은 무기물로 만들어진 기질 1의 하나의(상부) 표면상에 층상 구조화 되어있는 극미세 전도 섬유를 가진 전도층 2를 가진다. 전도층 2는 기질 1의 상부 및 하부 양쪽의 표면에 형성될 수 있다.

기질 1은 열가소성 수지, 열, 자외선, 전자빔 또는 방사선 등을 가하는 경우 경화되는 경화성 수지, 유리, 세라믹 또는 무기질로 제조된다. 투명 전도체 P를 얻기 위해서는 투명 열가소성 수지, 경화성 수지, 유리 등으로 제조된 기질 1이 바람직하다.

상기 투명 열가소성 수지는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 고리형 폴리올레핀과 같은 올레핀 수지, 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리스티렌과 같은 비닐 수지, 니트로셀룰로오스 및 트리아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리디메틸시클로헥센테레프탈레이트 및 방향족폴리에스테르와 같은 에스테르 수지, ABS 수지, 공중합체 및 이러한 수지의 혼합물이 있다. 투명 경화성 수지에는 에폭시 수지 및 폴리이미드 수지가 포함된다. 기질 1은 판상 만을 취해야 것은 아니고 다른 형태를 취할 수도 있다.

상기 언급한 투명 수지 중에서도 광투과율이 75%를 넘고(80% 초과를 선호), 기질 1의 두께가 3 mm일 경우 5% 미만의 혼탁도를 가진 투명 수지가 특히 바람직하다.

이러한 수지에는 고리형 폴리올레핀, 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리디메틸시클로헥센테레프탈레이트, 이들의 공중합체 및 이러한 수지의 혼합물, 및 경화성 아크릴 수지가 포함된다. 유리는 95%를 상회하는 우수한 광투과율을 가지므로, 투명 전도체 P에 빈번히 사용된다.

기질 1이 상기 언급된 수지로 제조된 경우, 가소제, 안정제 및 자외선 흡수제가 첨가되면, 성형성, 열적 안정성 및 내후성을 증진된다. 기질 1은 염료 또는 안료를 첨가함으로써 불투명 또는 반투명으로 제조된다. 이 경우에 불투명 또는 반투명 전도체를 얻는다. 전도층 2는 투명하기 때문에 염료 또는 안료의 색은 그대로 유지될 수 있다. 기질 1의 두께는 용법에 따라 결정되나 기질이 판상일 경우 그 두께는 일반적으로 0.03 내지 10 mm가 된다.

기질 1의 한쪽 면에 형성된 전도층 2는 극미세 전도 섬유 3으로 만든 투명층이다. 극미세 전도 섬유 3은 서로 간에 접촉을 유지하면서도 고밀도로 응집되지 않고 분산되어 있다. 다시 말해, 상기 섬유 및 복수의 섬유가 만든 상기 섬유의 섬유속은 서로 간에 접촉을 유지한 채로 분산되어 있어서 각각의 섬유가 다른 섬유들과 분리되어 있거나, 각각의 섬유속이 다른 섬유속과 분리되어 있다. 상기 섬유는 전도층 2가 극미세 전도 섬유 3 및 결합제로 이루어진 경우 이하의 세 가지 상태에 있게 된다. 도 2A에서 도시한 대로, 극미세 전도 섬유는 상기 결합제 내에서 상기한 것과 같이 분산된다; 도 2B에서 도시한 대로, 상기 섬유의 일부분이 결합제 내에 있고, 다른 부분이 결합제로부터 돌출되어 있거나 노출되어있는 상태로 극미세 전도 섬유가 상기한 것과 같이 분산되어 있다; 또는 이들의 조합이다. 이는 다시 말해, 도 2A에서 도시한 것과 같이 결합제 내에 상기 섬유의 일부분이 묻혀있고 도 2B에서 도시한 것과 같이 상기 섬유의 다른 부분이 결합제로부터 돌출되어 있거나 노출되는 곳에서 극미세 전도 섬유가 상기한 바와 같이 분산된다는 것이다.

위에서 본 극미세 전도 섬유 3의 분산이 도 3에 도시되었다. 극미세 전도 섬유 3 또는 상기 섬유의 섬유속은 서로 간에 접촉을 유지한 채로 분산되어 있어서 각각의 섬유 또는 섬유 섬유속이 다른 섬유 또는 다른 섬유 섬유속과 분리되어 있다. 상기 섬유는 고도로 얽혀있지 않으며 고밀도로 응집되어 있지 않다. 상기 섬유는 전도층 내에서 또는 전도층 상에서 단순히 서로 교차되어 접촉을 이루고 있다. 상기 섬유가 성기게 교차하기 때문에, 섬유가 고밀도로 응집된 경우에 비하여 더 넓은 영역에 퍼지게 되며, 서로 접촉하는 극미세 전도 섬유의 빈도가 많아져서 우수한 전도율을 달성한다. 종래의 기술에서와 동일한 10⁵내지 10⁸Ω/□의 전도율을 달성하기 위해서는 동일한 섬유접촉 빈도(전류 밀도)를 얻어야 한다. 상기한 바와 같이 섬유가 분산되기 때문에, 더 적은 극미세 전도 섬유의 양만으로도 동일한 섬유 접촉 빈도를 달성할 수 있고, 이에 따라 더 나은 투명도를 얻게 된다. 또한 이로써 전도층을 더 얇게 만들 수 있게 하여, 보다 더 나은 투명도를 달성한다.

극미세 전도 섬유 3 또는 상기 섬유의 섬유속은 다른 섬유 또는 섬유속과 완전히 분리될 필요는 없다. 직경이 0.5 ㎛ 미만인 작은 섬유속은 허용이 가능하다

전도층 2에 같은 양의 극미세 전도 섬유 3을 도포한다면 섬유 접촉의 빈도가 종래기술에서보다 더 커지게 되고, 이는 전도율을 향상시킨다.

이에 더하여, 극미세 전도 섬유 3을 함유하는 전도층 2의 두께가 5 내지 500 nm로 줄어들더라도 전도율은 향상될 수 있다. 그러므로, 전도층 2의 두께는 5 내지 500 nm로, 더 좋기로는 5 내지 200 nm로 줄이는 것이 바람직하다.

탄소 나노튜브, 탄소 나노혼, 탄소 나노와이어, 탄소 나노섬유 및 흑연 미섬유와 같은 극미세 전도 섬유, 백금, 금, 은, 니켈 및 실리콘으로 만든 금속 나노튜브 및 금속 나노와이어 극미세 금속섬유 및 산화아연으로 만든 산화금속 나노튜브 또는 산화금속 나노와이어와 같은 극미세 산화금속 섬유가 전도층 2의 극미세 전도 섬유 3에 사용된다. 직경이 0.3 내지 100 nm 이고 길이가 0.1 내지 20 ㎛, 특히 0.1 내지 10 ㎛의 섬유가 선호된다.

극미세 전도 섬유 3이 고밀도로 응집되지 않고 분산되어서 각각의 섬유 또는 섬유 섬유속이 다른 섬유 또는 섬유속과 분리된다. 이로써 전도층 2의 표면저항이 10⁰ 내지 10¹ Ω/□ 일 경우 50% 초과의 광투과율, 표면저항이 10² 내지 10³ Ω/□ 일 경우 75% 초과의 광투과율, 표면저항이 10⁴ 내지 10⁶ Ω/□ 일 경우 90% 초과의 광투과율, 표면저항이 10⁷ 내지 10¹¹ Ω/□ 일 경우, 93% 초과의 광투과율을 가지는 전도체를 얻을 수 있다. 광투과율은 분광기로 측정된 550 nm 파장의 빛의 투과율을 의미한다.

탄소 나노튜브는 극미세 전도 섬유 3 사이에서 0.3 내지 80 ㎛의 작은 직경을 가진다. 상기 튜브의 섬유속 또는 탄소 나노튜브는 다른 튜브 또는 섬유속과 분리되어 있기 때문에, 50% 초과의 광투과율을 가진 투명 전도층 2를 얻는데 장애가 거의 없다. 전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3은 고밀도로 응집되어 있지 않고 접촉을 유지한 채로 분산되어 있으며 각각의 섬유 또는 섬유의 섬유속은 다른 섬유와 분리되어 있어 전류를 흐르게 한다. 그러므로, 전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3의평가량이 450 mg/㎡ 일 경우, 표면저항의 범위를 10⁰ 내지 10¹¹ Ω/□로 조절할 수 있다. 상기 섬유의 평가량 값은 아래 기술된 이하의 단계를 거쳐 얻게 된다.

우선, 전도층 2를 전자 현미경으로 관찰하여 계획 면적 내에서 극미세 전도 섬유가 점유하는 면적을 측정한다. 그 뒤, 전도층의 두게를 관찰하여 측정한다. 그리고, 전자 현미경 관찰 및 극미세 전도 섬유의 비중(값 2.2, 극미세 전도 섬유를 탄소 나노튜브로 제조할 경우, 비중의 평균이 2.1 내지 2.3으로 알려진 흑연이 사용된다.)으로 부터 얻어낸 상기 섬유 면적과 전도층의 두께를 곱한다.

여기서 '고밀도로 응집되지 않은'이란 표현은 광학 현미경으로 관찰할 경우 0.5 ㎛의 평균 직경을 지닌 상당히 큰 섬유속이 없다는 의미이다.

상기 탄소 나노튜브에는 공유 중심축 주위를 둘러싼 탄소벽을 만드는 서로 다른 직경을 가진 튜브를 복수 개로 가진 다층 탄소 나노튜브 및 중심축 주위의 탄소벽을 둘러싼 단일층 탄소 나노튜브가 포함된다.

다층 탄소 나노튜브 내의 공유 중심축 주위를 둘러싸는 서로 다른 직경의 탄소 벽으로 구성된 복수의 튜브가 있으며 여기서 탄소 벽은 6방 적층 구조로 이루어져 있다. 일부 다층 탄소 나노튜브는 다수의 층으로 형성된 나선 탄소벽을 가진다. 다층 탄소 나노튜브는 2 내지 30 탄소벽층을 가지는 것이 바람직스럽다. 전도층 내에서 상기 다층 탄소 나노튜브가 상기한 바와 같이 분산되는 경우, 우수한 광투과율을 얻는다. 더 좋기로는 2 내지 15개의 탄소벽층이 바람직하다. 일반적으로, 다층 탄소 나노튜브에는 각 탄소 나노튜브 조각들이 서로 분리되어 분산한다. 그러나, 어떤 경우에는, 2 내지 3개 층의 탄소 나노튜브가 상기 기술된 섬유속을 형성한다.

단일층 탄소 나노튜브는 중심축 주위를 둘러싼 단일 탄소벽을 가진다. 탄소벽은 6방 적층 구조로 구성된다. 단일층 탄소 나노튜브는 쉽게 조각 조각 분산되지 않는다. 2 이상의 튜브가 섬유속을 형성한다. 상기 섬유속은 고밀도로 응집되어 있지 않고, 서로 집중적으로 얽혀있지도 않다. 상기 섬유속은 단지 서로 교차되어 서로간에 접촉을 이루고 있으며 전도층 내부 또는 위에 분산되어 있다. 단일층 탄소 나노튜브의 섬유속은 10 내지 50개의 튜브를 가지고 있는 것이 바람직하다.

전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3의 평가량이 1.0 내지 450 mg/㎡인 극미세 전도 섬유 3이 성기게 서로 교차되어 충분한 전류가 흐르고, 전도층 2의 두께도 5 내지 500 nm로 줄었음에도 우수한 전도성 및 정전기 방지 특성과 함께 10⁰ 내지 10¹¹ Ω/□의 표면저항을 얻을 수 있다. 극미세 전도 섬유는 다른 섬유와 분리되어 있고, 덩어리져있지 않기 때문에, 광투과율을 저해할 요인이 거의 없어 우수한 투명도를 갖는다. 전도층 2의 두께가 얇아질수록 극미세 전도 섬유 3의 평가량이 줄기 때문에 투명도가 또한 향상된다.

극미세 전도 섬유 3의 평가량이 1.0 내지 30 mg/㎡로 줄어든다 하여도 10⁴ 내지 10¹¹ Ω/□의 전도층 2 표면저항을 얻는다. 또한, 우수한 투명도(광투과율이 88% 초과)를 얻는다. 그러므로, 전도체는 기질 1로서 투명 수지 또는 유리가 사용되는 경우, 투명 전도체를 얻게 된다. 두께가 약 3mm인 투명 폴리카보네이트 수지가 기질 1로서 사용된다면, 광투과율이 78% 초과, 혼탁도가 2% 미만 및 정전기 방지 특성이 있는 투명 전도 폴리카보네이트 수지판을 얻는다.

전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3의 평가량이 30 내지 250 mg/㎡으로 증가되는 경우 전도층 2의 표면저항은 10² 내지 10³ Ω/□이 된다. 또한 투명 전도층 2(광투과율 75% 초과)를 얻게 된다. 그러므로, 투명 수지 또는 유리가 기질 1으로 사용되는 경우 낮은 저항을 가진 투명 전도체를 얻을 수 있다.

두께가 약 3 mm인 투명 폴리카보네이트 수지가 기질 1으로서 사용된다면, 광투과율이 65%를 초과하고 혼탁도가 4% 미만인 우수한 전도성을 가진 투명 전도 포리카보네이트 수지판을 얻는다. 상기 수지판은 또한 전자기장 차폐성을 띤다.

전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3의 평가량이 250 내지 450 mg/㎡으로 증가되는 경우 전도층 2의 표면저항은 10⁰ 내지 10¹ Ω/□이 된다. 또한 투명 전도층 2(광투과율 50% 초과)를 얻게 된다. 그러므로, 투명 수지 또는 유리가 기질 1으로 사용되는 경우 낮은 저항을 가진 투명 전도체를 얻을 수 있다.

두께가 약 3 mm인 투명 폴리카보네이트 수지가 기질 1으로서 사용된다면, 광투과율이 45%를 초과하고 혼탁도가 5% 미만인 우수한 전도성을 가진 투명 전도 포리카보네이트 수지판을 얻는다. 상기 수지판은 또한 전자기장 차폐성을 띤다. 기질의 광투과율을 이용하여 550 nm 광투과율을 수정함으로써 전도층 2의 광투과율을 얻을 수 있다. 측정에는 분광기가 사용되었다. 투과율 및 혼탁도는 ASTM D 1300에 의해 측정되었다.

전도층 2 에 많은 양의 극미세 전도 섬유 3을 첨가함으로써 더 나은 전도층 2의 전도율 및 투명도를 얻기 위해서는 극미세 전도 섬유 3의 분산을 개선하는 것이 중요하다. 또한 피복 용액의 점성을 감소시켜 더 얇은 전도층 2를 형성하는 것이 중요하다. 그러므로, 더 나은 분산을 위해 분산제가 사용되어야만 한다. 산 고분자, 3차 아민으로 개질된 알킬 공중합체 및 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 공중합체의 알킬암모네이트 용액과 같은 고분자 분산제 및 커플링제가 분산제로 사용된다. 내후성 및 다른 물성을 얻기 위해 자외선 차단제, 표면 개질제 및 안정제와 같은 첨가제가 전도층 2 에 첨가될 수 있다

투명 열가소성 수지, 특히 폴리비닐클로라이드, 비닐클로라이드 및 비닐아세테이트 간의 공중합체, 폴리메틸메타크릴레이트, 니트로셀룰로오스, 염화처리된 폴리에틸렌, 염화처리된 폴리프로필렌 및 플루오로비닐리딘 및 열, 자외선, 전자빔 또는 방사선 등을 가하는 경우 경화되는 투명 경화성 수지 특히, 멜라민아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 및 아크릴-변형 실리케이트와 같은 실리콘 수지가 결합제로서 사용된다. 그러므로, 투명 결합제 및 극미세 전도 섬유로 만들어진 전도층 2는 투명층이다. 또한, 콜로이드 상의 실리카와 같은 무기 물질이 결합제에 첨가될 수 있다. 기질 1이 투명 열가소성 수지로 제조되는 경우, 투명전도체를 얻기 위하여 동일한 수지 또는 서로 다르나 상호 용해도가 같은 열가소성 수지를 결합제로 사용되는 것이 선호된다. 경화성 수지 또는 콜로이드 상의 실리카를 함유하는 결합제가 사용되는 경우, 내후성을 가진 전도체 P를 얻을 수 있다.

전도층 2는 기질 1의 표면에 형성되기 때문에, 내후성, 표면 강도 및 내식성과 같은 특정 물성을 향상시키기 위해서 적절한 결합제가 선택되어야 한다.

전도층 2 내의 극미세 전도 섬유 3의 평가량이 1.0 내지 450 mg/㎡이고, 전도층 2 의 두께가 5 내지 500 nm으로 감소되는 경우, 극미세 전도 섬유 3 또는 상기 섬유의 섬유속이 분산되어 각각의 섬유 또는 섬유속이 다른 섬유 또는 섬유속과 분리되어 있으므로, 우수한 전도율을 가지는 10⁰ 내지 10¹¹ Ω/□의 표면저항, 정전기 방지 특성 및 투명도를 얻는다. 극미세 전도 섬유 3의 평가량은 1.0 내지 200 mg/㎡이 바람직하고, 전도층 2 의 두께는 5 내지 200 nm가 바람직하다. 전도층 2의 극미세 전도 섬유 외에 30 내지 50 중량%의 분말화된 전도성 금속 산화물이 첨가될 수 있다.

상기 전도체 P는 예를 들어, 이하의 방법에 의하여 효율적으로 생산될 수 있다. 제1의 방법은, 전도층을 형성하기 위한 결합제를 휘발성 용매에 용해시킨다. 극미세 전도 섬유 3은 이 용액 내에서 균일하게 분산되어 기질 1의 표면에 도포될 피복 용액을 만든다. 전도층 2는 기질 1 상의 피복 용액을 건조하여 전도체 P를 형성함으로써 얻는다. 제2의 방법에서는, 피복 용액이 동일한 수지 또는 서로 다르나 상호 용해도가 같은 열가소성 수지막의 표면에 도포 된다. 그리고 나서, 피복 용액은 전도막 상에서 건조되어 전도층 2 를 가진 전도막을 형성한다. 전도막은 열압착 또는 롤 압착을 통하여 기질 1의 한 표면상에 위치하여, 전도체 P를 형성한다. 세 번째 방법에서는, 피복 용액은 폴리에틸렌테레프탈레이트로 만들어진 박피막 상에 도포되고 건조되어 전도층 2을 형성한다. 그리고, 필요하다면, 접착층이 전도층 2 상에 형성되어 전이막을 형성한다. 전이막은 기질 1의 표면에 압착되어 전도층 2 또는 접착층 및 전도층 2 양자를 전이시킨다. 전도체 P를 얻는다. 또한, 본 발명의 전도체는 어떠한 종래 방법에 의해서도 제조할 수 있다.

상기 전도체 P가 제1의 방법에 의해 형성되었다면, 성형의 마지막 단계에서 열압착을 가하는 것이 중요하다. 이는 열압착이 전도층 2를 수직 방향으로 수축시킬 수 있기 때문이다. 전도층 2가 수직 방향으로 압력을 받았다면, 전도층 2 내에 분산된 극미세 전도 섬유 간의 접촉 빈도는 증가하고, 상기 섬유 간의 공간은 감소되어 더 나은 전류의 흐름을 촉진시킨다. 이러한 방법은 표면저항을 더 감소시키는 작용을 한다. 전도층이 열압착 또는 전이 공정 중에 이미 압력을 받았다면,만일 후자의 방법, 즉, 층 구조 방법 및 전이 방법이 채택된다면, 생산의 마지막 단계에서의 열압착은 필수적이지 않게 된다. 또한, 이를 가하기 전에 전도체의 특정 용도를 위한 바람직한 전도율이 이미 달성되었다면, 최후의 열압착이 필요 없게 된다.

이하의 실시예는 본 발명의 실시 상태를 보여준다. 그러나, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 보아서는 안된다.

비교예 1 및 실시예 1

결합제로서 분말형 비닐클로라이드 수지를 용매인 시클로헥사논에 용해시켰다. 다층 탄소 나노튜브(Tsinghua-Nafine Nano-Powder Commercialization Engineering Center 제품, 10 nm의 평균 외부 직경)를 표 1에서 제시된 퍼센트 함량으로 용액에 첨가하였다. 또한, 다층 탄소 나노튜브의 10 중량%의 산 고분자의 알킬암모네이트 용액이 첨가되었고, 분산제에 의해서 용액 내에서 균일하게 분산되었다. 서로 다른 퍼센트 함량의 다층 탄소 나노튜브 및 결합제를 함유하는 2 종류의 피복 용액을 얻었다.

0.1 mm의 두께를 가진 비닐클로라이드 수지막을 기질로 사용하였다. 피복 용액을 다양한 두께를 가진 기질의 표면에 도포하였다. 그리고, 상기 용액이 건조되고 경화된 뒤, 0.5 mm 두께의 비닐클로라이드 수지 시트 상에 기질을 위치시킨다.

상기 기질은 160℃의 온도, 30 kg/㎠의 압력으로 압착된다. 6종의 투명 전도 비닐클로라이드 수지 시트 a-f를 얻는다. 각각은 서로 다른 다층 탄소 나노튜브의 퍼센트 함량과 서로 다른 두께를 가진다.

또한, 비교예 1에서의 비닐클로라이드 수지 시트 g는 기질인 비닐클로라이드 수지막과 비닐클로라이드 수지 시트를 함께 압착하여 제조된다. 광투과율, 혼탁도 및 표면저항은 투명 전도 비닐클로라이드 수지 시트 a-f 각각에 대하여 측정되었고 비교를 위해 비닐클로라이드 수지 시트 g를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 열거하였다. 각 수지 시트의 탄소 나노튜브의 평가량 및 각 시트의 전도층에서의 550 nm 파장의 광투과율 또한 표 1에 열거되었다.

상기 광투과율 및 혼탁도는 ASTM D1003에 따라 수가 시켄키(Suga Shikenki)사의 HGM-2DP 혼탁도 컴퓨터를 직접 읽음으로써 측정되었다. 표면저항은 ASTM D257 D에 따라 미쯔비시 카가쿠(Mitsubishi Kagaku)가 생산한 힐에스테르에 의해 측정하거나, ASTM D991에 따라 미쯔비시 카가쿠(Mitsubishi Kagaku)가 생산한 롤에스테르에 의해 측정되었다. 광투과율은 시마즈 제작소가 생산한 UV-3100PC 시마즈 분광 자동기록계(Shimazu auto-recording spectrometer UV-3100PC)에 의해 측정되었다. 투명 전도 비닐클로라이드 수지 시트 및 비교를 위한 비닐클로라이드 수지 시트 간의 550 nm 파장의 광투과율 차이가 기록되었다.

표 1

다층 탄소 나노튜브의 퍼센트 함량 및 두께는 상기 수지판 c 및 e 간에, 또는 d 및 f 간에 서로 다르다. 그러나 표 1에서 본 바와 같이 다층 탄소 나노튜브의 평가량이 대략 같기 때문에 각 쌍은 대략 같은 정도의 표면저항을 나타낸다. 수지 시트 a, b, c 및 d와 같이, 다층 탄소 나노튜브의 퍼센트 함량은 3 mg/㎡ 에서 20 mg/㎡까지 증가됨에 따라, 정전기 방지 특성을 향상시키면서 표면저항은 10⁷ 에서 10⁴ Ω/□으로 감소했고, 광투과율은 88% 에서 80%로 감소했으며, 80%를 초과하는 좋은 투명도도 유지했다. 탄소 나노튜브가 고밀도로 응집되어 있지않았다면, 수지 시트사이에 다층 탄소 나노튜브의 평가량 및 상기 층의 두께가 다르더라도, 표면저항 및 광투과율은 다층 탄소 나노튜브의 평가량의 증가에 비례하여 감소한다는 것은 이런 결과로 보았을 때 명확하다. 그러므로, 10⁴ 내지 10⁷ Ω/□의 표면저항을 얻기 위하여 탄소 나노튜브의 평가량은 3 내지 20 mg/㎡이 되어야 한다. 만일 더 낮은 표면저항을 원한다면, 다층 탄소 나노튜브의 평가량을 더 증가시켜야 한다. 다층 탄소 나노튜브의 평가량은 다층 탄소 나노튜브의 평가량을 증가시키거나, 전도층의 두께를 증가시킴으로써 증가 될 수 있다.

투명 전도 비닐클로라이드 수지 시트 a 내지 f 간에 혼탁도의 큰 차이는 없다. 수지 시트 a 내지 f의 광투과율은 비교예의 수지 시트 g보다 3 내지 10% 낮다. 그러나 80%를 상회하는 실제로 사용하기에 충분한 광투과율을 가진다.

실시예 2

다층 탄소 나노튜브(Tsinghua-Nafine Nano-Powder Commercialization Engineering Center 제품, 10 nm의 평균 외부 직경) 및 분산제인 3차 아민으로 개질된 알킬 공중합체가 첨가되어, 에탄올 용매에 균일하게 분산된다. 이 피복 용액은 다층 탄소 나노튜브가 0.007 중량% 및 분산제가 0.155 중량% 첨가된다.

타키론사(Takiron Co. Ltd.)의 제품인 광투과율이 90.2%, 혼탁도 0.40%이고 3 mm 두께를 가진 폴리카보네이트의 표면에 이 피복 용액이 도포된다. 용액이 건조된 후, 29 mm의 전도층 및 2.5 mg/㎡의 다층 탄소 나노튜브의 평가량을 가진 투명 전도 폴리카보네이트 수지판을 얻었다. 수지판의 표면저항 및 광투과율은 실시예 1과 같은 방법으로 측정되었다. 표면저항은 3.2 × 10¹⁰ Ω/□ 및 광투과율은 95.0%였다. 투명 전도 폴리카보네이트의 광투과율 및 혼탁도도 실시예 1과 동일한 방법으로 측정되었다. 광투과율은 83.8% 였고, 혼탁도는 1.05였다.

실시예 3

결합제로서 분말화된 비닐클로라이드 수지가 시클로헥사논 용매에 용해되었다. 단일층 탄소 나노튜브(Carbon Nano Technology 제품, 0.7 내지 2 nm 직경) 및 분산제인 산 고분자의 알킬암모네이트가 첨가되어 용액 내에 균일하게 분산되었다. 이 피복 용액은 다층 탄소 나노튜브를 0.3 중량% 및 분산제를 0.18 중량% 함유한다. 이 피복 용액은 100 ㎛의 아크릴막 표면에 도포되고 건조되어 층상 구조의 전도막을 얻었다. 투명 전도 비닐클로라이드 수지판은 상기 층상 구조 막을 3 mm 두께의 비닐클로라이드 수지판에 160℃의 온도, 30 kg/㎠의 압력으로 압착시킨다.

수지판의 전도층을 투과 전자 현미경(Nihon Denshi Kogyo Corp.,JEM-2010)에 의한 관찰을 통하여 단일층 탄소 나노튜브의 면적비를 측정하였다. 단일층 탄소 나노튜브의 면적비는 11.1%였다. 전도층의 두께는 65 nm였다. 그러므로, 단일층 탄소 나노튜브의 평가량은 15.9 mg/㎡로, 면적비 11.1%에 두께 65 nm 및 비중(2.2)을 곱하여 얻는다. 수지판의 전도층의 표면저항 및 광투과율은 실시예 1과 같은 방법으로 측정되었다. 표면저항은 3.3 × 10⁷ Ω/□ 및 광투과율은 92.8%였다. 투명 전도 폴리카보네이트의 광투과율 및 혼탁도도 실시예 1과 동일한 방법으로 측정되었다. 광투과율은 80.1% 였고, 혼탁도는 1.6였다.

더욱이, 투명 전도 비닐클로라이드 수지판은 광학 현미경(Nikon Corp., OPTIPHOTO 2-POL)으로 관찰되었다. 0.5 ㎛ 정도의 크기를 가진 덩어리가 전혀 관찰되지 않는다. 수지판의 전도층은 투사 전자 현미경을 통하여 관찰된다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 0.5 ㎛ 정도의 크기를 가진 덩어리가 없이 단일층 탄소 나노튜브가 잘 분산되어 있었다. 단일층 탄소 나노튜브가 다소 구부러져 있기는 했으나, 각각의 섬유속은 응집적으로 얽혀있지 않고 다른 섬유속과 분리되어 있다. 상기 튜브는 균일하게 분산되어 있고 서로 접촉을 형성하며 단순히 교차하고 있다.

실시예 4

피복 용액은 다음의 절차를 따라 제조된다. (Chemical Physics Letters, 323 (2000) P 580 내지 585에 기술된 바에 의하여 합성된, 직경이 1.3 내지 1.8 nm인)단일층 탄소 나노튜브 및 분산제인 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 간의 공중합체가 첨가되어 용매인 이소프로필렌 알콜 및 물의 혼합물(3:1 비율) 내에서 분산된다. 이 피복 용액은 다층 탄소 나노튜브를 0.003 중량% 및 분산제를 0.05 중량% 함유한다. 이러한 피복 용액은 폴리에틸렌테레프탈레이트막의 표면에 (94.5%의 광투과율 및 1.5%의 혼탁도를 가지도록) 100 ㎛의 두께로 도포 되었다.상기 용액이 건조된 뒤에, 상기 막에 메틸 이소부틸 케톤으로 1 내지 600배로 희석된 우레탄 아크릴레이트 용액이 도포 되고나서 건조된다. 이에 의하여 47 nm의 두께의 전도층을 가진 상기 투명 전도 폴리에틸렌테레프탈레이트막을 얻었다.

상기 막의 전도층을 주사 전자 현미경(Hitachi Seisakusho, S-800)에 의한 관찰을 통하여 평가량을 산출하였다. 단일층 탄소 나노튜브의 면적비는 70.3%였다. 전도층의 두께는 47 nm였다. 그러므로, 단일층 탄소 나노튜브의 평가량은 72.7 mg/㎡로, 면적비 70.3%에 두께 47 nm 및 비중(2.2)을 곱하여 얻는다. 상기 막의 표면저항 및 광투과율은 실시예 1과 같이 측정되었다. 표면저항은 5.4 × 10² Ω/□ 및 광투과율은 90.5%였다. 투명 전도 폴리에틸렌테레프탈레이트막의 광투과율 및 혼탁도도 실시예 1과 동일한 방법으로 측정되었다. 광투과율은 85.8% 였고, 혼탁도는 1.8%였다.

더욱이, 투명 전도 폴리에틸렌테레프탈레이트막은 광학 현미경으로 관찰되었다. 0.5 ㎛ 정도의 크기를 가진 덩어리가 전혀 관찰되지 않는다. 상기 막의 전도층은 투사 전자 현미경을 통하여 관찰된다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 0.5 ㎛ 정도의 크기를 가진 덩어리가 없이 단일층 탄소 나노튜브가 잘 분산되어 있었다. 단일층 탄소 나노튜브는 균일하게 분산되어 있어 각각은 서로 분리되어 있으나 접촉을 형성하며 단순히 교차하고 있다.

실시예 5

실시예 4에서 이용된 피복 용액이 실시예 4에서 사용된 폴리에틸렌테레프탈레이트막의 표면에 도포되고 건조되어 전도층 내에 267.3 mg/㎡의 탄소 나노튜브의 평가량을 가진 폴리에틸렌테레프탈레이트막을 얻었다. 상기 막의 전도층의 표면저항 및 광투과율은 실시예 1과 같이 측정되었다. 표면저항은 8.6 × 10¹ Ω/□ 및 광투과율은 60.6%였다. 투명 전도 폴리에틸렌테레프탈레이트막의 광투과율 및 혼탁도도 실시예 1과 동일한 방법으로 측정되었다. 광투과율은 57.1% 였고, 혼탁도는 5.4%였다.

비교예 2

결합제로서 1.7 중량%의 분말화된 비닐클로라이드 수지가 시클로헥사논 용매에 용해되었다. 실시예 3에서 이용된 단일층 탄소 나노튜브 및 커플링제인 알루미늄 커플링제가 첨가되어 용액내에 균일하게 분산된다. 이 피복 용액은 단일층 탄소 나노튜브가 0.3 중량% 및 커플링제 0.12 중량%를 함유한다. 실시예 3에서 처럼 이 피복 용액이 아크릴막 표면에 도포되고 건조되어 층상 구조의 전도막을 얻었다. 상기 층상구조 막을 비닐클로라이드 수지판의 표면에 압착하여 투명 비닐클로라이드 수지판을 얻는다.

상기 막의 전도층을 투과 전자 현미경으로 관찰하였다. 상기 탄소 나노튜브의 면적비는 12.0%였다. 전도층의 두께는 62 nm였다. 그러므로, 단일층 탄소 나노튜브의 평가량은 16.4 mg/㎡로, 면적비 12.0%에 두께 62 nm 및 비중(2.2)을 곱하여 얻는다. 상기 전도층의 표면저항 및 광투과율은 실시예 1과 같이 측정되었다. 표면저항은 2.2 × 10¹⁰ Ω/□ 및 광투과율은 92.5%였다. 탄소 나노튜브의 평가량 및 광투과율이 실시예 3과 거의 동일 하더라도, 표면저항은 10³ Ω/□만큼 더 높다.

상기 수지판의 전도층이 광학 현미경으로 관찰되었다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 탄소 나노튜브는 충분히 분산되지 않아 여러 개의 덩어리가 있다. 0.5 ㎛ 크기의 덩어리가 관찰되었다. 덩어리의 최대 크기는 10㎛였다. 실시예3과 비교예 2 간의 표면저항의 큰 차이는 탄소 나노튜브의 덩어리의 존재에 기인한다. 즉, 실시예 3은 탄소 나노튜브의 덩어리가 없기 때문에 우수한 표면저항을 가지게 되는 것이다. 실시예 3에서는 상기 탄소 나노튜브 또는 이 튜브의 섬유속은 전도층 또는 전도층의 표면에 분산되어 있어 각각의 튜브 또는 섬유속이 서로 분리되어 있으나 단순히 서로 교차 되어있다. 성기게 교차된 탄소 나노튜브가 넓은 영역에 존재하여 탄소 나노튜브 간의 접촉빈도를 높인다. 결과적으로, 전도율이 향상된다.

본 발명의 다른 실시상태 및 이용은 공개된 본 발명의 명세서 및 실시예를 통하여 당업자에게 자명한 것이 될 것이다. 미국 및 제 외국의 발명과 특허 출원 등의 모든 간행물을 포함하는 본 명세서에서 인용한 모든 참조 문헌은 부분적으로 또는 전체적으로 본 발명에서 일체화되었다. 명세서 및 실시예 들은 본 발명의 진정한 보호범위 및 이하의 청구 범위에서 적시 하는 발명의 사상에 대한 하나의 예시에 지나지 않는 것으로 이해하여야 한다

Claims

기질 및 적어도 기질의 한쪽 면에 형성되는 미세 전도 섬유로 이루어지는 투명 전도층을 포함하는 전도체로서 여기서 상기 섬유는 전기적으로 서로 접촉되어 있고 분산되어 있어 상기 섬유가 응집되지 않는 것으로 이루어지는 전도체.
기질 및 적어도 기질의 한쪽 면에 형성되는 미세 전도 섬유로 이루어지는 투명 전도층을 포함하는 전도체로서 여기서 상기 섬유는 전기적으로 서로 접촉되어 있고 분산되어 있어 각각의 섬유는 다른 섬유와 분리되어 있거나 또는 상기 섬유의 각 섬유속이 다른 섬유속들과 분리되어 있는 것으로 이루어지는 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유는 탄소 섬유인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄소섬유는 탄소 나노튜브인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유는 다중벽 탄소 나노튜브이고, 각각의 탄소 나노튜브가 각 나노튜브 간의 전기적 접촉을 유지한 채 다른 탄소 나노튜브와 분리되어 있는 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유는 탄소 나노튜브의 섬유속을 형성하는 단일벽 탄소 나노튜브이고, 각각의 섬유속은 섬유속 간의 전기적 접촉을 유지한 채 다른 섬유속과 분리되어 있는 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 섬유는 탄소 나노튜브의 섬유속을 형성하는 이중벽 또는 삼중벽 탄소 나노튜브이고, 각각의 섬유속은 섬유속 간의 전기적 접촉을 유지한 채 다른 섬유속과 분리되어 있는 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 전도체는 10⁰ 내지 10¹¹Ω/□의 표면저항을 가지는 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 50%의 550 nm 광투과율 및 10⁰ 내지 10¹ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 75%의 550 nm 광투과율 및 10² 내지 10³ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 90%의 550 nm 광투과율 및 10⁴ 내지 10⁶ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 93%의 550 nm 광투과율 및 10⁷ 내지 10¹¹ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기질은 투명 합성 수지로 형성된 전도체.
열가소성 수지로 이루어진 기질 및 적어도 기질의 한쪽 면에 형성되는 탄소 나노튜브로 이루어지는 투명 전도층으로 구성되는 전도체로서 여기서 상기 탄소 나노튜브는 전기적으로 서로 접촉되어 있고 분산되어 있어 각각의 탄소 나노튜브는 다른 탄소 나노튜브와 분리되어 있거나 또는 상기 탄소 나노튜브의 각 섬유속이 다른 섬유속들과 분리되어 있는 것으로 이루어지는 전도체.
미세 전도 섬유를 기질의 표면에 도포하는 것으로 이루어지는 전도체의 제조 방법으로서 여기서 상기 섬유는 서로 간에 전기적으로 접촉되어 있고 분산되어 있어 상기 섬유가 응집되지 않는 것으로 이루어지는 제조 방법.
제15항에 있어서, 미세 전도 섬유는 탄소 나노튜브인 방법.
제15항에 있어서, 상기 전도체는 10⁰ 내지 10¹¹ Ω/□의 표면저항을 가지는 방법.
제15항에 있어서, 상기 전도층은 적어도 50%의 550 nm 광투과율 및 10⁰ 내지 10¹ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제15항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 75%의 550 nm 광투과율 및 10² 내지 10³ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제15항에 있어서, 상기 투명 전도층은 적어도 90%의 550 nm 광투과율 및 10⁴ 내지 10⁶ Ω/□의 표면저항을 가지는 것인 전도체.
제15항에 있어서, 상기 기질은 투명 합성 수지인 방법.