JP5775887B2 - 焼結添加剤を用いて透明伝導性コーティングを形成する方法 - Google Patents
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Description
比較例として、酸、ハロゲン化物又はハロゲン化化合物を水性相に添加していない、以下の配合を有するエマルションを調製した。
例1と同じ有機層を有するエマルションを調製した。塩酸(HCl)を水に0.008Mの濃度で添加することで、水性相を例1から変えた。
ロールツーロールのコーティング装置を用いた産業規模のパイロットランにおいて、上記の例2の配合物は、縦方向(MD:machine direction)及び横方向(TD:transverse direction)でそれぞれ3.6Ω/□及び3.5Ω/□の平均シート抵抗を有するフィルムを与えた。このプロセスでは、6m/分の速度で動く入手したままのSH34 PET基材に、コーティングダイから62ml/分の割合でエマルション配合物を供給した。コーティングしたフィルム中の有機溶媒を気化させる5mのゾーンにさらした後、コーティングしたフィルムを、共に4.5mの2つの連続した加熱ゾーンを有する直結式の連続オーブンに自動的に供給した。第一の加熱ゾーンの温度を130℃に調整し、第二の加熱ゾーンの温度を140℃に調整した。同じ直結プロセスの一部として、得られるフィルムをロールに自動的に捲回した。
酸がHClの代わりにH2SO4であったこと、及び添加した酸の量が、水と酸との溶液のpHが2.25となるような量であったことを除いて、例2と同様にエマルションを調製した。最終の水性相のpHは、9.2であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、33Ω/□であった。
酸がHClの代わりにH3PO4であったこと、及び添加した酸の量が、水と酸との溶液のpHが2.25となるような量であったことを除いて、例2と同様にエマルションを調製した。最終の水性相のpHは、8.3であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、23Ω/□であった。
添加した酸の量が、水と酸との溶液のpHが2.0となるような量であったことを除いて、HClを水相に含有させて例2と同様にエマルションを調製した。最終の水性相のpHは、8.9であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、9〜12Ω/□であり、透過率は73%であった。
HClの代わりに、NaClハロゲン化物塩を0.008Mの水準で水相に添加したことを除いて、例2と同様にエマルションを調製した。水性相の最終のpHは、10.0であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、25Ω/□であり、透過率は69%であった。エマルションを0.01Mの水中のNaCl濃度で調製した場合、例1及び2と同様に行った乾燥処理及び熱処理によって得られるフィルムの抵抗は、3.5〜4Ω/□であり、透過率は67%であった。
HClの代わりに、NH4Clハロゲン化物塩を0.008Mの水準で水相に添加したことを除いて、例2と同様にエマルションを調製した。水性相の最終のpHは、9.6であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、2.5Ω/□であり、透過率は70%であった。
HClの代わりに、KClハロゲン化物塩を0.008Mの水準で水相に添加したことを除いて、例2と同様にエマルションを調製した。水性相の最終のpHは、9.5であった。上述の例1及び2と同じコーティング処理、乾燥処理、及び熱処理の後に、コーティングしたフィルムの抵抗は、5Ω/□であり、透過率は67%であった。
Claims (18)
- 以下の工程を含む、透明伝導性コーティングを基材に形成する方法:
(1)次の(a)及び(b)を共に混合することによってエマルションを形成する工程:
(a)金属ナノ粒子が分散されている、水と混和しない溶媒を含む油相、及び
(b)水又は水と混和する溶媒と、前記ナノ粒子を遅延焼結させるための添加剤とを含む水相、ここで、前記添加剤は、前記ナノ粒子を形成する金属の金属イオンの標準還元電位を、0.1V超であるが前記金属イオンの全還元電位未満の値だけ低下させる;
(2)前記エマルションを基材に適用して、ウェットコーティングを形成する工程;及び
(3)前記コーティングから液体を気化して、光に透明な不規則形状のセルを画定する導電性配線のネットワークを含むドライコーティングを形成する工程。 - 前記ドライコーティングが、100Ω/□未満のシート抵抗を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記ドライコーティングが、10Ω/□未満のシート抵抗を有する、請求項2に記載の方法。
- 前記添加剤が、酸、ハロゲン化物、又は他のハロゲン化化合物である、請求項1に記載の方法。
- 前記添加剤を、0.001M〜0.1Mの濃度で前記水相に存在させる、請求項4に記載の方法。
- 前記添加剤が、酸である、請求項4に記載の方法。
- 前記酸が、塩酸、硫酸、酢酸、ギ酸、又はホスホン酸を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記添加剤が、ハロゲン化物である、請求項4に記載の方法。
- 前記ハロゲン化物が、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、又は塩化カリウムを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記水相のpHが、前記酸の添加後に3.0未満であり、かつ前記水相の全ての他の構成成分を添加した後に8.0超である、請求項6に記載の方法。
- 以下を含有する、基材に透明伝導性コーティングを形成するための、エマルションの形態である液体コーティング組成物:
(a)金属ナノ粒子が分散されている、水と混和しない溶媒を含む油相、及び
(b)水又は水と混和する溶媒と、前記ナノ粒子を遅延焼結させるための添加剤とを含む水相、ここで、前記添加剤は、前記ナノ粒子を形成する金属の金属イオンの標準還元電位を、0.1V超であるが前記金属イオンの全還元電位未満の値だけ低下させる。 - 前記添加剤が、酸、ハロゲン化物、又は他のハロゲン化化合物である、請求項11に記載の組成物。
- 前記添加剤が、0.001M〜0.1Mの濃度で前記水相に存在している、請求項11に記載の組成物。
- 前記添加剤が、酸である、請求項12に記載の組成物。
- 前記酸が、塩酸、硫酸、ホスホン酸、酢酸、又はギ酸を含む、請求項14に記載の組成物。
- 前記添加剤が、ハロゲン化物である、請求項12に記載の組成物。
- 前記ハロゲン化物が、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、又は塩化カリウムを含む、請求項16に記載の組成物。
- 前記ハロゲン化化合物が、第4級アンモニウム塩である、請求項12に記載の組成物。
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