包含至少一种有机酸的用于透明导电膜的抗腐蚀剂的制作方法_2

文档序号:8515411阅读:来源:国知局
整体并入本文。
[0030] 定义:
[0031] 术语"导电层"或"导电膜"是指包含分散在聚合物粘合剂内的银纳米线的网络层。
[0032] 术语"导电的"是指导电性。
[0033] 术语"制品"是指"导电层"或"导电膜"在支持体上的涂层。
[0034] 术语"涂布重量(coating weight) "、"涂层重量(coat weight) "和"覆盖率"是 同义的,并且通常以每单位面积的重量或摩尔,例如g/m2或mol/m2表示。
[0035] 术语"透明的"意指能够透射可见光而没有显著的散射或吸收。
[0036] "雾度"是使光在所有方向均匀扩散的大角度散射。它是偏离入射光平均大于2. 5 度的透射光的百分比。雾度降低对比度并且导致乳白色或朦胧的外观。具有较低雾度百分 比的材料与具有较高雾度百分比的材料相比显得较不模糊。
[0037] 术语"有机溶剂"意指"在使用温度下为液体并且化学式包含一个或多个碳原子的 材料"。
[0038] 术语"水性溶剂"意指在使用温度下为液体并且在均相溶液中的组合物包含最大 比例的水(即,至少50重量%的水)的材料。
[0039] 术语"水溶性"意指溶质与水形成均相溶液,或者其中水为主要组分的溶剂混合 物。
[0040] 术语"一种(a或an) "是指"至少一种"所述组分(例如,本文所述的抗腐蚀剂、纳 米线和聚合物)。
[0041] 术语"pKa"是指酸的离解平衡常数的负常用对数。对于多元酸,术语"pKa"在本 申请中是指描述第一质子的离解的pKa。
[0042] 此外,本文献中提及的所有出版物、专利和专利文献都通过引用整体并入本文,如 同单独地通过引用并入。
[0043] 介绍
[0044] 为了使基于银的透明导体具有实际用途,重要的是,当经受环境条件时,这些基于 银的透明导体是长期稳定的。
[0045]由于空气中少量化学物质的反应而引起的任何大气腐蚀将在金属纳米线的表面 诱导不期望的化学反应,从而影响基于金属纳米线的透明导体的导电性和性能。众所周知, 当银金属表面暴露于大气时,易于在其上发生腐蚀或"锈蚀"。不希望受限于理论,此类锈蚀 机制的一个实例是银表面由于硫化氢与银的反应而硫化:
[0046] 2Ag+H2S - Ag2S+H2 方程 I
[0047] 由于银化合物(例如硫化银)的导电性比银金属的导电性低很多,因此,当暴露于 大气时,基于银纳米线的导体可逐渐失去导电性。
[0048] 与暴露于空气的裸露金属线形成对比,聚合物基质中的银纳米线更稳定,因为聚 合物的存在减慢硫化氢(或其它腐蚀剂)向银纳米线表面的扩散。然而,重要的是,甚至当 纳米线被嵌入聚合物基质中时,使银纳米线表面稳定以防止硫化过程。
[0049] 还认为,在银纳米线(AgNW)的合成过程中,由于在大多数已知的AgNW合成过程中 使用卤盐作为催化剂,或者由于用于AgNW合成的溶剂和其它原料中通常存在低水平的卤 盐,AgNW的表面会被少量卤化银物质(AgX,X = Cl、Br、F、I)污染。不期望受限于理论,卤 化银物质可经历光解:
[0050]
【主权项】
1. 一种透明导电制品,其包含: 透明支持体; 至少一个布置在所述透明支持体上的第一层,所述至少一个第一层包含分散在至少一 种聚合物粘合剂内的银纳米线的网络;以及 至少一个布置为邻近所述至少一个第一层的第二层,所述至少一个第二层包含至少一 种有机酸,所述至少一种有机酸包含约-3. 5到约3. O的pKa。
2. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中将所述至少一个第二层布置在所述至少 一个第一层上。
3. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中将所述至少一个第二层布置在所述透明 支持体与所述至少一个第一层之间。
4. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中所述至少一种有机酸包含1.85到约 3. OO 的 pKa。
5. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中所述至少一种有机酸包含以下中的至少 一种:马来酸、四氯邻苯二甲酸、三氯乙酸、苯基膦酸、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸。
6. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中所述至少一种有机酸包含以下中的至少 一种:对甲苯磺酸、苯基膦酸或邻苯二甲酸。
7. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中所述至少一种有机酸包含以下中的至少 一种:马来酸或对甲苯磺酸。
8. 根据实施方案1所述的透明导电制品,其在约350nm到约IlOOnm的整个光谱范围内 的透射率为至少约80%并且表面电阻率为500〇11111/89或更低。
9. 根据实施方案14所述的透明导电制品,其中所述至少一种聚合物粘合剂包含明胶、 聚乙烯醇或其混合物。
10. 根据权利要求1所述的透明导电制品,其中所述至少一种聚合物粘合剂包含乙酸 纤维素、乙酸丁酸纤维素或乙酸丙酸纤维素或其混合物。
11. 一种方法,其包括: 将至少一种第一涂料混合物施加到透明支持体上,以形成至少一个第一涂布层,所述 至少一种第一涂料混合物包含银纳米线和至少一种聚合物粘合剂;以及 将至少一种第二涂料混合物施加到所述至少一个第一涂布层上,以形成至少一个第二 涂布层,所述至少一种第二涂料混合物包含一种或多种有机酸,所述一种或多种有机酸包 含约-3. 5到3. 0的pKa。
12. 根据权利要求11所述的方法,其中所述至少有机酸包含1. 85到约3. 00的pKa。
13. 根据权利要求11所述的方法,其中所述至少一种有机酸包含以下中的至少一种: 马来酸、四氯邻苯二甲酸、三氯乙酸、苯基膦酸、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸。
14. 一种方法,其包括: 将至少一种第一涂料混合物施加到透明支持体上,以形成至少一个第一涂布层,所述 至少一种第二涂料混合物包含一种或多种有机酸,所述一种或多种有机酸包含约-3. 5到 3. 0的pKa ;以及 将至少一种第二涂料混合物施加到所述至少一个第一涂布层上,以形成至少一个第二 涂布层,所述至少一种第一涂料混合物包含银纳米线和至少一种聚合物粘合剂。
15. 根据权利要求14所述的方法,其中所述至少有机酸包含I. 85到约3. OO的pKa。
16. 根据权利要求14所述的方法,其中所述至少一种有机酸包含以下中的至少一种: 马来酸、四氯邻苯二甲酸、三氯乙酸、苯基膦酸、邻苯二甲酸、对甲苯磺酸。
【专利摘要】已发现,某些有机酸在掺入含有银纳米线的膜中时可提供抗腐蚀性质。此类化合物的效力可通过将其引入布置为邻近含有银纳米线的层的层中来增强。
【IPC分类】H01B1-22, C08K5-09, H01B1-02, B32B27-08, C08K5-00
【公开号】CN104837628
【申请号】CN201380064730
【发明人】J.B.小菲利普, 邹潮逢
【申请人】卡尔斯特里姆保健公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年11月23日
【公告号】US20140170427, WO2014092984A1
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