JP2008500448A - 基材をコートおよび印刷するための液体調合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2004年5月19日に出願された特許仮出願番号第60/572,333号に対し優先権を主張する。
本発明は一般的には、コーティング、印刷パターンなどとして、基材に塗布するように設計された液体調合物に関し、特に、液体と揮発性の粘度変更成分との混合物を含む調合物に関し、後者の揮発性の粘度変更成分は、混合物が基材に塗布され、処理されて機能的乾燥状態(functionally dried state)とされると、実質的に完全に蒸発する。
例えば、水および非水性媒質中で非常に希薄な状態から塗布するのが最も良いコーティングまたは印刷インクとして使用される溶液および分散物が存在する。しかしながら、多くの場合、これらのコーティングまたはインクのレオロジーのため、自由に流動しすぎて、塗布量の正確な制御ができなくなる場合がある。さらに、離散的に塗布する場合、自由に流動しすぎて、標的の位置に維持することができない場合がある。
本発明によれば、コーティングまたは印刷堆積物として基材に塗布するための調合物は、第1の粘度を有する液体と、液体および混合物の使用目的に対して適当な、好ましくは混合物の10重量%を超える量のアミン−酸付加物との混合物を含む。混合物は第1の粘度より高い第2の粘度を有する。アミン−酸付加物は、混合物を基材に塗布し、それを処理して機能的乾燥状態にする過程で、蒸発により実質的に完全に除去される。アミン−酸付加物の残留物は、このように塗布し、処理した混合物の0.2重量%と低く、典型的には、約0.1重量%未満、好ましくは0.01重量%未満、最も好ましくは0.001重量%未満とすることができる。
本発明は、炭化水素類〜アルコール類〜水の一定の範囲の溶液/分散物のための粘度制御剤としてアミンカルバメートを使用する。1級および2級アミン類が候補であり、3級アミン類は有益ではない。
(a)ナノテクノロジー、この場合、コートされる要素はしばしば非常に希薄な濃度であるが、コーティングは均一な配置を可能とするためにより高い粘度を必要とする。これは、カーボンナノチューブを取り扱う時に特に興味深い。この場合、粘度制御により塗布が容易になるだけでなく、コーティング、離散コーティング、または印刷前に、ナノチューブがキャリヤ液体中で絡まないようにする、このように凝集してキャリヤ液体から落ちないようにする際に安定化効果を有する、
(b)例えば、フィルムに基づく視覚駆動ユーザーインターフェース(film based vision driven user interfaces)(ディスプレイ、タッチスクリーン)のための光学コーティング、グラフィックのための透明な保護コーティング、などの塗布、この場合、機能的乾燥状態とした堆積物の透明度が何よりも必要とされる、
(c)電子製品製造において使用される他の汚染感応性コーティング、例えば、レジストコーティングの配置において使用される「インクジェット」型のコーティング(印刷)の使用、または回路中の導電素子の離散的配置のための接着処理。
マサチューセッツ州フランクリン所在のエイコス(Eikos)から入手したCNTインク濃縮物(3000ppm CNT)
マサチューセッツ州ウィルミントン所在のラフィ&スワンソン(Raffi&Swanson)から入手した油性インク(solvent ink)濃縮物#7633−41P
ジョージア州スミルナ所在のサーフェススペシャルティズ(Surface Specialties)UCBから入手した希釈アクリレートIBOA(イソボルニルアクリレート)
ペンシルベニア州アンブラー所在のコグニスコーポレーション(Cognis Corporation)から入手したUVコーティングECX4019。
導電性インク
WBカルバメート:
sec−ブチルアミン 90グラム
水 10グラム
CO2 粘度が11,500−12,500cPとなるまでバブリング
CNTインク処方:
CNTインク濃縮物(3000ppm CNT)1%
水 21%
溶媒(IPA) 50%
カルバメート 28%
−−−−−−
100%
インク濃縮物の最初の粘度 30−100cP
混合物の最終粘度 1500−2000cP
光学コーティング
カルバメート:
n−ブチルアミン 50グラム
溶媒 50グラム
CO2 粘度が10,000cPとなるまでバブリング
油性インク処方:
油性インク濃縮物 10%
溶媒 70%
カルバメート 20%
−−−−−
100%
濃縮物の最初の粘度 100−200cP
混合物の最終粘度 1000−1200cP
光学コーティング
カルバメート:
n−プロピルアミン 20グラム
希釈アクリレート 80グラム
CO2 粘度が10,000cPとなるまでバブリング
UVコーティング処方:
UVコーティング 79%
カルバメート 21%
−−−−−
100%
UVコーティングの最初の粘度 200−250cP
混合物の最終粘度 1500−1800cP
表1
アミン B.P.℃
モルホリン 129
N−エチル−n−ブチルアミン 91
n−ブチルアミン 78
sec−ブチルアミン 63
t−ブチルアミン 46
n−プロピルアミン 48
n−ペンチルアミン 104
ジ−n−ブチルアミン 129
N−メチル−n−ブチルアミン 91
エチレンジアミン 117
AMP(2アミノ−2−メチルアミン) 166
DMEA(ジメチル、エタノールアミン) 135
Claims (23)
- 第1の粘度を有する液体とアミン−酸付加物との混合物を含み、
前記混合物は前記第1の粘度より大きな第2の粘度を有し、
前記アミン−酸付加物は蒸発性であり、前記基材上に堆積物として塗布された、機能的乾燥状態の前記混合物から実質的に完全に除去される、基材に塗布するための調合物。 - 前記アミン−酸付加物は前記混合物の10重量%を超える、請求項1記載の調合物。
- 前記アミン−酸付加物は前記堆積物の約0.2重量%未満の低下レベルまで蒸発する、請求項1記載の調合物。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.1重量%未満である、請求項3記載の調合物。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.01重量%未満である、請求項3記載の調合物。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.001重量%未満である、請求項3記載の調合物。
- 前記アミンは、モルホリン、N−エチル−n−ブチルアミン、n−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチルアミン、n−プロピルアミン、n−ペンチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、N−メチル−n−ブチルアミン、エチレンジアミン、AMP、およびDMEAからなる群より選択してもよい、請求項1記載の調合物。
- 前記酸は、CO2、CS2、HCl、および有機酸からなる群より選択される、請求項1記載の調合物。
- 前記有機酸は、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、および低沸点有機酸からなる群より選択される、請求項8記載の調合物。
- 前記液体はナノ粒子分散物を含む、請求項1記載の調合物。
- 前記ナノ粒子はカーボンナノチューブである、請求項10記載の調合物。
- 第1の粘度を有する液体を提供する工程と、
前記液体にアミン−酸付加物を添加し、前記第1の粘度より大きい第2の粘度を有する混合物を形成させる工程と、
を含み、
前記アミン−酸付加物は蒸発性であり、機能的乾燥状態の堆積物から実質的に完全に除去される、
基材上に堆積物として塗布するための調合物を調製する方法。 - 第1の粘度を有する液体を提供する工程と、
アミンを前記液体と配合する工程と、
前記液体アミン配合物に酸を添加し、混合物を形成させることにより、前記アミンと酸がアミン−酸付加物を形成する工程と、
を含み、
前記アミン−酸付加物は前記混合物の10重量%を超え、
前記混合物は前記第1の粘度よりも大きい第2の粘度を有し、
前記アミン−酸付加物は、基材に塗布された、機能的乾燥状態の前記堆積物の約0.1重量%未満の低下レベルまで蒸発する、
基材上に塗布するための調合物を調製する方法。 - 第1の粘度を有する液体を提供する工程と、
アミン−酸付加物を提供する工程と、
前記液体を前記アミン−酸付加物と配合し、前記第1の粘度より大きい第2の粘度を有する混合物を形成させる工程と、
前記混合物を堆積物として前記基材の表面上に塗布する工程と、
前記堆積物を機能的乾燥状態まで乾燥させ、前記アミン−酸付加物が前記堆積物から実質的に完全に除去される工程と、
を含む、基材を液体でコートまたは印刷する方法。 - 第1の粘度を有する液体を提供する工程と、
アミンを提供する工程と、
前記液体を前記アミンと配合する工程と、
酸を前記液体とアミンに添加し、前記第1の粘度より大きい第2の粘度を有する混合物を形成させ、前記アミンと酸はアミン−酸付加物を形成する工程と、
前記混合物を堆積物として基材上に塗布する工程と、
前記堆積物を機能的乾燥状態まで乾燥させ、前記アミン−酸付加物が前記堆積物から実質的に完全に除去される工程と、
を含む、基材を液体でコートまたは印刷する方法。 - 前記アミン−酸付加物は前記混合物の10重量%を超える、請求項14または15記載の方法。
- 前記アミン−酸付加物は、前記堆積物の約0.2重量%未満の低下レベルまで蒸発する、請求項14または15記載の方法。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.1重量%未満である、請求項17記載の方法。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.01重量%未満である、請求項17記載の方法。
- 前記低下レベルは前記堆積物の約0.001重量%未満である、請求項17記載の方法。
- 前記乾燥は、加熱乾燥、空気乾燥、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥および真空乾燥からなる群より選択されるプロセスにより達成される、請求項14または15記載の方法。
- 前記液体は、ナノ粒子分散物を含む、請求項12、13、14または15記載の方法。
- 前記ナノ粒子はカーボンナノチューブである、請求項22記載の方法。
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