JP6928114B2 - 誘電体インク組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2017年5月15日に出願された米国特許仮出願第62/506,095号の利益を主張し、その主題が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
米国特許2003/0121767、に記載され、これらのそれぞれの主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
実施例1:熱硬化性誘電体インク
実施例3
実施例4
実施例5
実施例6
実施例7
実施例8
実施例9:UV硬化性誘電体インク組成物
実施例10:UV硬化性誘電体インク組成物
実施例11:
実施例12
実施例13
実施例14
実施例15
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
(態様1)
可撓性誘電体インク組成物であって、
誘電体材料であって、前記誘電体材料が、粉末、フレーク、又は樹脂の形態である、誘電体材料と、
1つ以上又はそれ以上の有機バインダと、
1つ以上のUV硬化性開始剤、熱硬化性開始剤、架橋剤及び/又は乾燥剤と、を含む、可撓性誘電体インク組成物。
(態様2)
前記誘電体材料が、二酸化チタン、シリカ、ヒュームドシリカ、ポリマー樹脂、ポリアミドワックス、微粉化ポリアミドワックス、チタン酸ストロンチウム、タルク、粘土、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパラキシレン、モノクロロポリパラキシレン、ジクロロポリ−パラキシレン、ペルフルオロ−p−キシリレン、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様3)
前記1つ以上の有機バインダが、ポリエステル、ポリアミン、ポリウレタン、アクリレート、ポリオール、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、態様1又は2に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様4)
追加のエラストマー又はオリゴマーを更に含む、態様1〜3のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様5)
イソプレン系ゴム、ポリブテン、ポリイソブチレン、液体シリコーン、ブロックポリイソシアネート、又は長鎖アクリルオリゴマー若しくはポリマーのうちの1つ以上を更に含む、態様1〜4のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様6)
前記組成物が、約150〜300℃の沸点を有する溶媒を更に含む、態様1〜5のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様7)
前記組成物が、1つ以上のUV硬化性開始剤を含有し、前記1つ以上のUV硬化性開始剤が、ベンゾイン及びそのアルキルエーテル、ベンゾフェノン及びその誘導体、キサントン、チオキサントン、塩素化チオキサントン、アセトフェノン誘導体、ハロゲン化、脂肪族及び芳香族ポリ塩素化ビフェニル及びポリフェニル、並びに前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様8)
前記組成物が、1つ以上の熱硬化性開始剤を含有し、前記1つ以上の熱硬化性開始剤が、メラミン樹脂、多官能性アジリジン化合物、イソシアネート、炭酸亜鉛アンモニウム、炭酸ジルコニウム、多官能性カルボジイミド化合物、オキシラン化合物、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様9)
前記組成物が、レオロジー変性剤、エラストマー、接着促進剤、及び充填剤のうちの1つ以上を更に含む、態様1〜8のいずれか一項の態様に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様10)
前記組成物が、誘電体ポリマー、無機充填剤、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される充填剤を含む、態様9に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様11)
前記充填剤が、石英、グラフェン、グラフェン酸化物、グラファイト、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される無機充填剤である、態様10に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様12)
前記充填剤が、分散体の形態で添加される、態様10又は11に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様13)
前記組成物が、レオロジー変性剤を含み、前記レオロジー変性剤が、アルコール可溶性セルロースアセテートブチレートである、態様9に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様14)
前記組成物が、接着促進剤を含み、前記接着促進剤が、シランモノマー又はオリゴマーである、態様9に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様15)
前記組成物が、架橋性である、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様16)
前記組成物が、架橋性ではない、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様17)
前記誘電体インク組成物が、導電性又は炭素線上にオーバープリントすることができる、態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様18)
前記誘電体インクが、50ミクロン以上の解像度を有する線を形成するために分配されることができる、態様1〜17のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様19)
前記誘電体インクが、絶縁層又はクロスオーバー接合部を作成することができる、態様1〜18のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様20)
前記誘電体インクが、折り目をつけることができる、態様1〜19のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様21)
前記誘電体インクが、高スループット可能である、態様1〜20のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様22)
前記誘電体インクが、亀裂なしに最大130%延伸することができる、態様1〜21のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様23)
前記誘電体インクが、亀裂なしに最大140%延伸することができる、態様22に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様24)
前記誘電体インクが、亀裂なしに最大150%延伸することができる、態様23に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様25)
前記組成物が、低温で硬化することができる、態様1〜24のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様26)
前記可撓性誘電体インク組成物が、0.5J/cm 2 で1〜20分間UV硬化することができる、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様27)
前記可撓性誘電体インク組成物が、約70℃〜200℃の温度で1〜20分間熱硬化することができる、態様1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
(態様28)
可撓性UV硬化性誘電体インク組成物であって、
a.約20重量%〜80重量%の多官能性ウレタン、エポキシ、アクリレート、ビニル、ビニル−エーテル又はポリエステルポリオールオリゴマーのうちの1つ以上と、
b.約10重量%〜70重量%の一官能性ウレタン、エポキシ、アクリレート、ビニル、ビニル−エーテル又はポリエステルポリオールオリゴマーのうちの1つ以上と、
c.約1重量%〜40重量%の二官能性ウレタン、エポキシ、アクリレート、ビニル、ビニル−エーテル又はポリエステルポリオールオリゴマーのうちの1つ以上と、
d.約1重量%〜20重量%の追加の架橋剤であって、前記追加の架橋剤が、メラミン樹脂、二官能性アルコキシル化アクリレート又はジアクリレートを含む、追加の架橋剤と、
e.約0.01〜10重量%の第1の波長範囲のための第1の光開始剤と、
f.約0.05〜10重量%の第2の波長範囲のための第2の光開始剤と、
g.約0.01〜30重量%のレオロジー変性剤、溶媒、又は湿潤若しくは流動若しくは均染促進剤と、を含む、可撓性UV硬化性誘電体インク組成物。
(態様29)
可撓性のスクリーン印刷可能な誘電体インク組成物であって、
約10〜70重量%の有機バインダ樹脂中に分散された10〜80重量%の誘電体材料を含み、
前記有機バインダが、モノビニル若しくはマルチビニルモノマー又はオリゴマー及び溶媒を含み、樹脂対溶媒の比が、約0.1〜1.5である、可撓性のスクリーン印刷可能な誘電体インク組成物。
(態様30)
基材上に誘電体インクのパターンを印刷する方法であって、
a.基材上に態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物を印刷するステップであって、前記組成物が、ジェット印刷、スクリーン印刷、又はステンシル印刷によって印刷される、印刷するステップと、
b.前記印刷された誘電体インク組成物を硬化又は乾燥させるステップと、を含む、方法。
(態様31)
前記基材が、紙−フェノール樹脂基板、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びガラス−エポキシ樹脂基板からなる群から選択される、態様30に記載の方法。
(態様32)
前記誘電体インクが、前記基材上に印刷された導電性インク、グラフィックインク、又は炭素トレース上に印刷される、態様30に記載の方法。
(態様33)
前記印刷された可撓性誘電体インク組成物が、50ミクロン以上の解像度を有する線を形成する、態様30に記載の方法。
(態様34)
前記印刷された可撓性誘電体インク組成物が、亀裂なしに最大130%延伸することができる、態様30に記載の方法。
(態様35)
前記印刷された誘電体インクが、亀裂なしに最大140%延伸することができる、態様34に記載の方法。
(態様36)
前記印刷された誘電体インクが、亀裂なしに最大150%延伸することができる、態様35に記載の方法。
(態様37)
前記組成物が、低温で硬化することができる、態様30に記載の方法。
(態様38)
前記可撓性誘電体インク組成物が、0.5J/cm 2 で1〜20分間UV硬化することができる、態様30に記載の方法。
(態様39)
前記可撓性誘電体インク組成物が、約70℃〜200℃の温度で1〜20分間熱硬化することができる、態様30に記載の方法。
(態様40)
態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インクを熱成形する方法であって、
a.可撓性基材上に態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物を印刷するステップであって、前記組成物が、ジェット印刷、スクリーン印刷、又はステンシル印刷によって印刷される、印刷するステップと、
b.前記印刷された誘電体インク組成物を硬化又は乾燥させるステップと、
c.前記誘電体インクがその上に印刷された前記可撓性基材を加熱及び変形させて所望の形状にするステップと、を含む、方法。
(態様41)
前記印刷された誘電体インクが、層間剥離なしにその連続性を保持する、態様40に記載の方法。
(態様42)
前記印刷された誘電体インクが、ステップc)の後に固有抵抗若しくは接着を失わないか、又は線状亀裂を呈さない、態様40に記載の方法。
(態様43)
前記可撓性基材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリ(メチルメタクリレート)からなる群から選択される、態様40に記載の方法。
(態様44)
態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インクを形成する方法であって、
a.態様1〜16のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物の第1の層と、導電性インクの第2の層と、前記可撓性誘電体インク組成物の上部層と、を含む積層体を印刷するステップであって、前記可撓性誘電体インク及び前記導電性インクが、ジェット印刷、スクリーン印刷、又はステンシル印刷によって印刷される、印刷するステップと、
b.前記印刷された誘電体インク及び導電性インク組成物を硬化又は乾燥させるステップと、
c.前記積層体を所望の形状に変形させるステップと、を含む、方法。
(態様45)
前記形成するステップが、熱成形又は真空成形を含み、前記所望の形状が、三次元回路を含む、態様44に記載の方法。
(態様46)
前記可撓性誘電体インク組成物の前記第1の層が、可撓性基材上に印刷される、態様44に記載の方法。
(態様47)
前記可撓性誘電体インクの前記第1の層が、前記基材上に印刷された導電性インク、グラフィックインク、又は炭素トレース上に印刷される、態様44に記載の方法。
(態様48)
容量式タッチ構成要素を作製する方法であって、
i)可撓性基材上に態様1〜16のいずれか一項に記載の誘電体インク組成物を塗布するステップと、
ii)前記誘電体インク組成物を乾燥又は硬化させるステップのうちの少なくとも1つのステップと、を含む、方法。
(態様49)
前記可撓性基材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリ(メチルメタクリレート)からなる群から選択される、態様48に記載の方法。
(態様50)
熱成形方法、冷延伸法、3D物体の形成方法、スクリーン印刷、ステンシル印刷、及びLED製作における、態様1〜16のいずれか一項に記載の誘電体インク組成物の使用。
(態様51)
印刷された電子機器、RFID、生物医学的、インモールド電子機器、OLED照明、LED照明、ヒーター、タッチパネル、ウェアラブル、エレクトロルミネセントデバイス、スマートパッケージング、及び太陽光発電における、態様1〜16のいずれか一項に記載の誘電体インク組成物の使用。
(態様52)
誘電体インクの第1の層、導電性インクの第2の層、及び上部の誘電体インクを含む積層体を形成するための、態様1〜16のいずれか一項に記載の誘電体インク組成物の使用。
Claims (15)
- 可撓性誘電体インク組成物であって、
誘電体材料であって、前記誘電体材料が、粉末、フレーク、又は樹脂の形態である、誘電体材料と、
1つ以上又はそれ以上の有機バインダと、
1つ以上のUV硬化性開始剤、熱硬化性開始剤、架橋剤及び/又は乾燥剤と、
1つ以上のレオロジー変性剤とを含み、前記レオロジー変性剤が、アルコール可溶性セルロースアセテートブチレートである、可撓性誘電体インク組成物。 - 前記誘電体材料が、二酸化チタン、シリカ、ヒュームドシリカ、ポリマー樹脂、ポリアミドワックス、微粉化ポリアミドワックス、チタン酸ストロンチウム、タルク、粘土、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパラキシレン、モノクロロポリパラキシレン、ジクロロポリ−パラキシレン、ペルフルオロ−p−キシリレン、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記1つ以上の有機バインダが、ポリエステル、ポリアミン、ポリウレタン、アクリレート、ポリオール、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1又は2に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 追加のエラストマー又はオリゴマー、及び/又はイソプレン系ゴム、ポリブテン、ポリイソブチレン、液体シリコーン、ブロックポリイソシアネート、又は長鎖アクリルオリゴマー若しくはポリマーのうちの1つ以上を更に含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、150〜300℃の沸点を有する溶媒を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、1つ以上のUV硬化性開始剤を含有し、前記1つ以上のUV硬化性開始剤が、ベンゾイン及びそのアルキルエーテル、ベンゾフェノン及びその誘導体、キサントン、チオキサントン、塩素化チオキサントン、アセトフェノン誘導体、ハロゲン化、脂肪族及び芳香族ポリ塩素化ビフェニル及びポリフェニル、並びに前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、1つ以上の熱硬化性開始剤を含有し、前記1つ以上の熱硬化性開始剤が、メラミン樹脂、多官能性アジリジン化合物、イソシアネート、炭酸亜鉛アンモニウム、炭酸ジルコニウム、多官能性カルボジイミド化合物、オキシラン化合物、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、エラストマー、接着促進剤、及び充填剤のうちの1つ以上を更に含む、請求項1〜7のいずれか一項請求項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、誘電性ポリマー、無機充填剤、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される充填剤を含む、請求項8に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記充填剤が、石英、グラフェン、グラフェン酸化物、グラファイト、及び前述のもののうちの1つ以上の組み合わせからなる群から選択される無機充填剤である、請求項9に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記充填剤が、分散体の形態で添加される、請求項9に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記組成物が、接着促進剤を含み、前記接着促進剤が、シランモノマー又はオリゴマーである、請求項8に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 前記誘電体インクが、亀裂なしに最大130%延伸することができる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物。
- 基材上に誘電体インクのパターンを印刷する方法であって、
a.請求項1〜13のいずれか一項に記載の可撓性誘電体インク組成物を基材上に印刷するステップであって、前記組成物が、ジェット印刷、スクリーン印刷、又はステンシル印刷によって印刷される、印刷するステップと、
b.前記印刷された誘電体インク組成物を硬化又は乾燥させるステップと、を含む、方法。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載の前記可撓性誘電体インクを熱成形する方法であって、
a.請求項1〜13のいずれか一項に記載の前記可撓性誘電体インク組成物を可撓性基材上に印刷するステップであって、前記組成物が、ジェット印刷、スクリーン印刷、又はステンシル印刷によって印刷される、印刷するステップと、
b.前記印刷された誘電体インク組成物を硬化又は乾燥させるステップと、
c.前記誘電体インクが、その上に印刷された前記可撓性基材を所望の形状に加熱及び変形させるステップと、を含む、方法。
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