KR20140007359A

KR20140007359A - 전기 전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼 및 피커링 에멀젼의 제조방법

Info

Publication number: KR20140007359A
Application number: KR1020137019291A
Authority: KR
Inventors: 슈테파니 아이덴; 디아나 디모바 란덴; 다니엘 고르돈 듀프; 다니엘 루드하르트
Original assignee: 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2014-01-17
Also published as: SG191736A1; EP2468826A1; BR112013018452A2; JP2014505969A; WO2012084849A3; CN103429673A; TW201232566A; CA2821844A1; US20130337158A1; EP2655526A2; WO2012084849A2

Abstract

본 발명은 전도성 코팅을 제조하기 위한, 물, 수불혼화성 용매, 및 또한 바람직하게는 입체적으로 안정화된 은 나노입자를 포함하는 피커링 에멀젼의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 표면의 면적의 전부 또는 일부를, 특히 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼으로 코팅하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 생성된 코팅은 특히 높은 전기 전도도를 가지며, 유리하게는 투명할 수도 있다.

Description

전기 전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼 및 피커링 에멀젼의 제조방법{PICKERING EMULSION FOR PRODUCING ELECTRICALLY CONDUCTIVE COATINGS AND PROCESS FOR PRODUCING A PICKERING EMULSION}

본 발명은, 전도성 코팅을 제조하기 위한, 물, 수불혼화성 용매 및 또한 바람직하게 입체적으로 안정화된 은 나노입자를 포함하는 피커링 에멀젼(Pickering emulsion)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 표면의 면적의 전부 또는 일부를, 특히 본 발명에 따른 피커링 에멀젼으로 코팅하기 위한 방법에 관한 것이고, 여기서, 상기 수득한 코팅은 특히 높은 전기 전도도를 가지며 유리하게는 투명할 수도 있다.

플라스틱 부재들은 일반적으로 우수한 기계적 성질을 갖고 또한 어느 정도 우수한 광학 성질(이의 한 예는 폴리카보네이트의 경우에 투명도이다)을 갖는다. 그러나 대부분의 가공된 플라스틱은 전기 절연체이다.

투명한 플라스틱의 다수의 적용을 위해, 안정성과 같은 기계적 성질, 투명도와 같은 광학 특성, 및 전기 전도도와 같은 전기적 성질을 연계시키는 것이 요망될 수 있고 대단히 유리할 수 있다. 여기서, 부재들의 투명도가 특히 언급할만한 가치가 있고 다수의 응용 분야에서 이를 최대화시키고자 의도하고 있으며, 이의 예는 자동차 제조 또는 빌딩에서의 글레이징(glazing) 및 디바이스 내의 점검창(inspection wondow)이고, 이때, 이들은 확장된 전기적 적용과 결합되어 사용되되며, 이의 예는 전기 가열 시스템, 전자기 방사선으로부터의 차폐 또는 표면 전하의 감쇠이다. 대부분의 경우에, 모 물질(parent material)의 기계적 안정성 및 또한 성형(shaping) 공정과 관련한 자유로운 디자인을 최대화시키는 것이 시도되고 있다. 또 다른 요망되는 용도는 태양광 전지 기술 분야(태양광발전 시스템(photovoltaic systems))에서 고도의 전도성 전기 전도체이다.

은 또는 다른 금속의 가공 동안의 공지된 공정에서, 안정화된 나노입자를 유기 용매 또는 물에 분산시킨 다음, 이들 제형을 기판에 도포하고, 건조시킨다. 그러나, 상기 안정화된 나노입자를 소결시키기 위해 요구되는 온도는 대부분 비교적 높다. 몇몇 기판, 특히 다수의 플라스틱 기판, 예를 들어, 폴리카보네이트로 구성된 기판은 이들 조건에 견디지 못한다.

문헌[참조: Xia et al. in Adv. Mater., 2003, 15, No. 9, 695-699]은 안정화제로서 폴리(비닐피롤리돈)(PVP) 및 나트륨 시트레이트와 은 나노입자의 안정한 수성 분산액을 제조하고, 따라서 입자 크기 10nm 미만이고 입자 크기 분포가 협소한 은 나노입자와의 단분산성 분산액을 수득하는 것을 기재하고 있다. 여기서, 중합체 안정화제로서 PVP의 용도는 응집과 관련하여 나노입자의 입체적 안정화를 유도한다. 수득한 전도성 코팅에서 이러한 유형의 입체적 중합체 분산 안정화제의 효과는 때로는 은 나노입자의 표면을 차지함을 통해 입자 간의 직접적인 접촉을 감소시켜 코팅의 전도도를 감소시킬 수 있다. 상기 Xia의 문헌에 따르면, 첨가된 PVP를 안정화제로서 사용하지 않고서는 상기 유형의 안정한 단분산성 분산액을 수득할 수 없다.

EP 1 493 780 A1은 결합제 및 은 입자로 구성된 액체 전도성 조성물을 사용한 전도성 표면 코팅을 제조하는 방법을 기재하고 있고, 여기서, 이전에 언급된 은 함유 입자는 산화은 입자, 탄산은 입자 또는 은 아세테이트 입자일 수 있고, 이들 각각의 크기는 10nm 내지 10㎛일 수 있다. 상기 결합제는 다가 페놀 화합물 또는 다양한 수지 중 하나, 즉 각각의 경우에 적어도 하나의 추가의 중합체 성분이다. EP 1 493 780 A1에 따르면, 가열하면서 상기 조성물을 표면에 도포하여 전도성 층을 제공하고, 여기서, 상기 가열은 바람직하게 140℃ 내지 200℃의 온도에서 수행된다. EP 1 493 780 A1에 따라 기재된 전도성 조성물은 메탄올, 에탄올 및 프로판올과 같은 알콜, 이소포론, 터피네올, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트로부터 선택되는 분산 매질 중의 분산액이다. EP 1 493 780 A1은 여기서 분산 매질 중에 은 함유 입자의 응집을 방지하기 위해 하이드록시프로필셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐 알콜과 같은 분산 안정화제를 첨가하는 것이 바람직할 수 있음을 보여준다. 다시 이들 분산 안정화제는 중합체 성분이다. 따라서, 상기 은 함유 입자는 응집과 관련하여 분산 안정화제로서 이전에 언급된 분산 안정화제 및 결합제에 의해 분산 매질에서 입체적으로 항상 안정화되어 있다.

WO2006/13735 A2 및 US 7,566,360 B2는 투명한 전도성 금속-나노입자-기재 코팅을 제조하기 위한 방법을 기재하고 있다. 여기서, 나노금속 분말은 먼저 유기 용매 중에서 계면활성 물질, 결합제, 중합체, 완충제, 분산제 및 커플링 시약과 같은 다수의 첨가제를 사용하여 가공하여 균질한 혼합물을 수득한다. 상기 나노금속 분말은 또한 은 나노입자일 수 있다. 이어서, 상기 균질한 혼합물은 다시 물 또는 수혼화성 용매와 혼합하여 유중수(W/O) 에멀젼을 수득한다. 상기 에멀젼은 분무, 프린팅, 스핀코팅 또는 침지시킴으로써 코팅될 표면에 직접 도포하고, 상기 용매는 제거하고 상기 코팅은 소결시키고, 이 즉시 전도성이며 투명한 코팅 또는 구조물이 수득된다. 금속 나노입자에 의한 망상구조형 구조물의 형성이 또한 기재되어 있다.

이전에 언급된 유중수 에멀젼의 특정 단점은, 목적하는 투명한 전도성 금속-나노입자-기재 코팅이 이로부터 제조되어야만 하는 경우, 이들이 사용될 수 있기 전에 이들이 물로 적어도 2회 세척되어야만 한다는 것이다.

문헌[참조: N. Wakamatsu et al. in Ad. Funct. Mater. 2007, 19, 2535-2539]은 CNT(탄소 나노튜브) 또는 SWNT(단일 벽 탄소 나노튜브)의 자기-조직화(self-organization)로 에멀젼 기술을 수단으로 벌집형(honeycomb) 구조물을 수득함을 기재하고 있다.

문헌[참조: Minzhi Rong, Polymer 40(1999) 6169]은 중합체 시스템에서 은 나노입자의 자기-조직화를 기재하고 있다.

은 나노입자를 포함하는 분산액을 사용하는 경우, 전도성 코팅으로 표면을 코팅하기 위한 짧은 건조 시간 및 짧은 소결 시간 및/또는 낮은 건조 온도 및 낮은 소결 온도를 사용하여 또한 열-민감성 플라스틱 표면을 코팅시킬 수 있는 대안적 방법이 계속 요구되고 있다. 하기가 또한 요망될 수 있다: 높은 전기 전도성의 코팅을 제조하기 위한 대안적 코팅 조성물(여기서, 이들은 특히 또한 우수한 투명도, 및 이들을 제조할 수 있고 특히 저렴하며 단순하고 예를 들어, 사용 전에 에멀젼의 복잡한 세척 또는 정제를 필요로 하지 않는 공정들을 가질 수 있다).

따라서, 본 발명에 따라 전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼을 제조하기 위한 방법이 제안되며, 이러한 방법에서,

a) 특히 입체적으로 안정화된 은 나노입자 및 물을 포함하는 수성 분산액을 적어도 하나의 수불혼화성 용매와 혼합한 다음, 분산시켜 에멀젼을 수득하고(여기서, 상기 안정화된 은 나노입자의 함량은 생성된 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 7중량%이다),

b) 정체 시간(standing time) 동안 크리밍 공정(creaming process)에 의해, 단계(a)에서 수득한 상기 에멀젼을, 이어서 상부의 농축된 에멀젼 상과 하부의 본질적으로 수성인 상으로 분리시킨 다음,

c) 상기 생성된 상부의 농축된 에멀젼 상을 분리(여기서, 상기 에멀젼 상 내의 은 나노입자의 함량은 상기 에멀젼 상의 총 중량을 기준으로 하여, 7중량% 이하, 바람직하게는 4.5중량% 이하이다)시킨다.

다시 말해서, 본 발명에 따른 단계 (a)는 수성 분산 매질(들)에 분산되는 안정화된 은 나노입자(일례는 은 나노입자 졸이다), 물 및 수불혼화성 용매로 구성되는 초기 에멀젼을 제조한다. 상기 초기 에멀젼은 바람직하게 O/W 에멀젼일 수 있다. 이러한 경우에, O/W 에멀젼의 오일 상은 수불혼화성 용매(들)에 의해 형성된다.

상기 은 나노입자는 유적(oil droplet)의 표면을 차지하고 에멀젼 내 유적을 안정화시킨다. 상기 명시된 은 나노입자의 함량(중량%)은, 본 발명에 따라, 안정화된 은 나노입자의 함량, 즉 이의 표면을 분산 안정화제가 차지하고 있는 은 나노입자를 기준으로 한다.

수성 분산 매질(들)은 바람직하게는 물, 또는 물 및 유기 용매, 바람직하게는 수용성 용매를 포함하는 혼합물을 포함한다. 특히 상기 액체 분산 매질(들)이 물, 또는 물과, 알콜, 알데하이드 및/또는 케톤으로 구성된 혼합물, 특히 바람직하게는 물, 또는 물과, 탄소수 4 이하의 1가 또는 다가 알콜(예: 메탄올, 에탄올, n-프로판올 또는 에틸렌 글리콜), 탄소수 4 이하의 알데하이드(예: 포름알데하이드), 및/또는 탄소수 4 이하의 케톤(예: 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤)으로 구성된 혼합물을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 매우 특히 바람직한 분산 매질은 물이다.

본 발명의 목적을 위해, 은 나노입자는 동적 광 산란에 의해 측정된 d₅₀ 값이 100nm 미만, 바람직하게는 80nm 미만인 것들이다. 동정 광 산란에 의한 측정에 적합한 장치의 예는 제타플러스 제타(ZetaPlus Zeta) 포텐셜 분석기(제조원: Brookhaven Instrument Corporation)이다.

본 발명에 따라, 사용된 수성 은 나노입자 분산액(이의 예는 은 나노입자 졸) 중에서 은 나노입자의 안정화는 바람직하게는 입체 분산제, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈, 블록 코폴리에테르, 및 폴리스티렌 블록을 갖는 블록 코폴리에테르, 매우 특히 바람직하게는 Disperbyk 190(제조원: BYK-Chemie, Wesel)을 사용하여 성취된다.

분산제의 사용으로 콜로이드-화학적 안정성이 높은 본 발명에 따른 피커링 에멀젼을 제조하기 위해 사용되는 은 나노입자 졸을 수득한다. 상기 분산제의 선택은 또한 입자의 표면 성질을 이상적으로 조절가능하게 한다. 상기 입자의 표면에 접착되는 분산제는, 예를 들어, 상기 입자에게 양성 또는 음성 표면 전하를 부여할 수 있다.

원칙적으로, 본 발명에 따르면 덜 바람직하지만, 정전기적으로 상기 은 나노입자를 안정화시킬 수도 있다. 상기 은 나노입자의 정전기 안정화를 위해, 적어도 하나의 정전기 분산 안정화제가 분산액 제조 동안 첨가된다, 본 발명의 목적을 위해, 정전기 분산 안정화제는 이의 존재가 은 나노입자에 반발력을 제공하는 것이고, 여기서 상기 반발력은, 이어서 입자가 응집하는 임의의 경향을 제거한다. 정전기 분산 안정화제의 존재 및 효과에 의해, 정전기 반발력이 은 나노입자들 사이에서 작동하고 상기 은 나노입자의 응집에 조력하는 반데르 발스 힘에 반작용한다.

특히 바람직한 정전기 분산 안정화제는 시트르산 및/또는 시트레이트, 예를 들어, 리튬 시트레이트, 나트륨 시트레이트, 칼륨 시트레이트 또는 테트라메틸암모늄 시트레이트이다. 수성 분산액에서, 상기 염-유형의 정전기 분산 안정화제는 이들의 해리된 이온 형태로 매우 다량으로 존재하고, 여기서 각각의 음이온들은 정전기 안정화를 제공한다.

단계(b)는 단계(a)로부터의 상기 초기 에멀젼을 크리밍 공정에 적용하는 것이다. 여기서, 정체 시간 동안 상기 초기 에멀젼은 상부의 농축된 에멀젼 상과 하부의 본질적으로 수성인 에멀젼 상으로 분리된다, 본 발명에 따라, 상기 상부의 농축된 에멀젼 상은 또한 크림 상 또는 크림 층으로 칭명된다. 다시 말해서, 상기 크림 상은 유리하게는 상대적으로 높은 농도의 오일 상의 소적을 포함하는데, 이는 상기 유적이 정체 시간 동안 증가하기 때문이다.

최종적으로, 상기 크림 상은 본 발명에 따른 공정 단계(c)에서 분리된다. 상기 크림 상에서 안정화된 은 나노입자의 함량은 상기 분리된 피커링 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 7중량% 이하, 바람직하게는 4.5중량% 이하일 수 있다.

다시 말해서, 상기 크림 상은 본 발명에 따른 피커링 에멀젼을 형성한다. 여기서, 상기 은 나노입자는 상기 크림 상에서 상기 유적의 표면을 계속 차지하게 되고, 따라서, 적당한 농도의 은은 유리하게는 상기 크림 상으로 통과된다. 따라서, 본 발명에 따라 수득된 코팅 조성물은 전도성 코팅을 제조하기에 확실히 적합하도록 할 수 있다.

상기 초기 에멀젼에서 은 나노입자의 출발 농도가 비교적 낮은 경우, 본 발명에 따라 또한 유리하게는 상기 크림 상에서 은 나노입자의 농도가 상기 초기 에멀젼에서의 농도보다 더 높은 것이 가능하다. 이것은 특히 저렴한 코팅 공정에 유리한데, 이는 이것이 본 발명에 따라 은 나노입자의 비교적 낮은 용법으로 전도성 코팅을 제조하기에 적합한 코팅 조성물을 제조할 수 있기 때문이다.

상기 코팅 조성물, 즉 피커링 에멀젼을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 수행하기가 간단하고 저렴하다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 공정에 의해 제공되는 상기 피커링 에멀젼은 더욱 특히 안정하고, 예를 들어, 수일 동안 저장될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 따른 상기 공정의 또 다른 잇점은 단계(c)에서 수득된 피커링 에멀젼이 기판상에 전기 전도성 및 특히 또한 투명한 코팅을 제조하기 위한 코팅 조성물로서 우수한 안정성을 갖는다는 것이다.

본 발명에 따른 공정은 더욱이 유리하게도 결합제, 분산제 및 필름-형성제와 같은 추가의 부가제를 요구하지 않고, 여기서 상기 부가제는 단계(c)로부터 본 발명에 따른 피커링 에멀젼으로부터 수득한 표면 코팅의 건조 및/또는 소결을 지연시키거나 실제로 건조 및/또는 소결, 및 따라서 상기 은 입자의 소결에 의한 표면 코팅의 전도성의 개시를 위해 증가된 온도를 필요로 한다.

상기 공정의 하나의 바람직한 양태는 단계(b)에서 상기 정체 시간이 1h 내지 5d, 바람직하게는 6h 내지 3d, 특히 바람직하게는 12h 내지 36h, 예를 들어, 24h이도록 제공한다. 상기 정체 시간은 전도성 코팅을 제조하기 위해 우수한 성질을 갖는 안정한 피커링 에멀젼을 형성하기에 특히 적합한 것으로 입증되었다.

상기 공정의 또 다른 바람직한 양태에서, 단계(a)의 초기 에멀젼에서 상기 은 나노입자의 함량은 단계(a)에서 수득한 초기 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게 0.7중량% 내지 6.5중량%, 특히 바람직하게는 0.7 내지 3.0중량%이다. 상기 은 나노입자 함량을 상기 바람직한 범위내로 설정함에 의해, 후속 단계 (b) 및 (c)에서 전기 전도성 코팅을 형성하기 위해 특히 유리한 성질을 나타내는 피커링 에멀젼을 수득하고 분리할 수 있다. 단계(c)에서 분리된 상기 피커링 에멀젼이 코팅 조성물로서 도포한 후, 상기 바람직한 범위에서 초기 에멀젼의 은 함량 설정의 또 다른 특정 결과는, 망상구조형 구조물을 수득하기 위한 상기 은 나노입자의 자기-조직화가 촉진된다는 것이고, 이의 예는 이러한 유형의 코팅에서 이들 나노입자로 구성된 벌집형 구조물의 형성이다. 더욱이, 본 발명에 따라 바람직한 상기 초기 에멀젼으로부터 수득한 피커링 에멀젼은 또한 증가된 농도의 은 나노입자 및 초기 에멀젼의 것 보다 높은 은 나노입자 함량을 가질 수 있다,

본 발명에 따른 공정의 추가 특징과 관련하여, 본 발명에 따른 피커링 에멀젼과 연계하고 본 발명에 따른 용도와 연계하여 제공된 설명을 명백히 참조로서 언급한다.

본 발명에 따라, 전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼은 더욱이 본 발명의 목적을 성취하기 위해 제안되고 여기서, 상기 에멀젼은 안정화된 은 나노입자 및 물, 및 또한 적어도 하나의 수불혼화성 유기 용매를 포함하고, 여기서, 안정화된 은 나노입자의 존재량은 상기 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 7중량%, 바람직하게는 0.7 내지 6.5중량%, 특히 바람직하게는 5중량% 이하, 예를 들어, 3.5중량% 이하이다.

본 발명에 따라 제공된 상기 피커링 에멀젼은 전기 전도성 구조물을 제조하기 위해, 특히 은 나노입자의 자기-조직화를 통해 망상구조형 벌집형 구조물을 형성하기 위한 코팅 조성물로서 적합하고, 또한 투명한 전기 전도성 구조물, 특히 연속적으로 연결된 투명한 전도성 망상구조를 제조하기 위해 유리하게는 사용될 수 있다. 벌집형 구조물을 수득하기 위한 은 나노입자의 자기-조직화의 이점은, 전기 전도성 구조물을 수득하기 위해 어떠한 복잡한 프린팅 공정 또는 고가의 기술이 요구되지 않는다는 것이다. 추가로, 상기 벌집형 구조물은 투명하고/하거나 수득한 구조화된 코팅의 투명도의 개선을 도와준다.

제조 공정의 기술 목적을 위해 상기 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼은, 코팅 조성물로서, 바람직하게는, 본질적으로 약 80nm의 d₅₀을 갖고 사용된 은 나노입자 졸에 안정한 콜로이드 형태로 존재하는 작은 입체적으로 안정화된 은 나노입자를 포함한다. 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼은, 추가의 분산제 없이, 낮은 농도의 안정화된 은 나노입자를 0.5중량% 내지 7중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%, 특히 바람직하게는 4.5중량% 이하, 예를 들어, 3.5중량% 이하 포함한다. 이러한 낮은 농도는 또한 코팅 조성물로서 피커링 에멀젼의 도포 및 건조 후에 기판 상에 생성된 구조물의 놀랍게도 높은 전도도를 성취하기 위해 요구되는 낮은 후-처리 온도인 140℃의 원인인 것으로 간주된다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 하나의 바람직한 양태에서, 이는 어떠한 추가의 계면활성제 화합물, 결합제, 중합체, 완충제, 필름-형성제 또는 분산제도 포함하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼은 유리하게는, 이로부터 제조된 코팅의 전도도를 감소시킬 수 있는 추가의 물질을 함유하지 않는다.

이는, 전기 전도성 코팅의 제조에 적합한 피커링 에멀젼을 수득하기 위해 어떠한 첨가제도, 특히 어떠한 추가의 계면활성제 화합물, 결합제, 중합체, 완충제 또는 분산제도 첨가할 필요가 없음을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 또 다른 이점은, 추가의 첨가제, 예를 들어, 계면활성제 화합물 또는 추가의 분산제 또는 중합체와 비교하는 경우, 저렴할 뿐만 아니라 제조하기에 간단하다. 또 다른 이점은 이러한 유형의 추가의 첨가제에 의한 은 입자의 입체 장애를 방지하고, 우수한 전도도는 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼으로부터 제조된 코팅을, 특히 비교적 낮은 후-처리 온도에서도 보장할 수 있다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 하나의 바람직한 양태에서, 유기 용매는 적어도 하나의 선형 또는 분지형 알칸, 하나의 임의로 알킬-치환된 사이클로알칸, 하나의 알킬 아세테이트 또는 하나의 케톤, 벤젠 또는 톨루엔을 포함한다. 본 발명에 따라 적합한 유기 용매의 예는 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, n-헥산, 옥타데칸, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아세토페논 및 사이클로헥사논이지만, 이 리스트로 한정되지 않는다. 이들 용매가 오일 상으로서 사용되는 경우, 본 발명에 따라, 전기 전도성 구조물을 제조하기 위한, 특히 은 나노입자의 자기-조직화를 통한 망상형 벌집형 구조물을 형성하기 위한 코팅 조성물로서 특히 우수한 적합성을 갖는 안정한 피커링 에멀젼을 제조할 수 있다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 또 다른 바람직한 양태에서, 유기 용매와 물은 바람직하게는 에멀젼 중에 1:4 내지 1:2의 비(중량%), 예를 들어, 1:3의 비로 존재한다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 하나의 바람직한 양태의 목적을 위해, 예를 들어, 피커링 에멀젼 내로 은 나노입자 졸의 형태로 도입된 은 나노입자는 분산제에 의해 입체 안정화를 갖는다. 본 발명에 따라, 입체 안정화를 위한 분산제는 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈, 블록 코폴리에테르, 및 폴리스티렌 블록을 갖는 블록 코폴리에테르의 그룹으로부터 선택된 하나이다. 약 10　000amu의 몰 질량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(예: PVP K15, 제조: Fluka) 및 약 360　000amu의 몰 질량을 갖는 폴리비닐피롤리돈(예: PVP K90, 제조: Fluka)을 사용하는 것이 특히 바람직하고, 건조된 분산제를 기준으로 하여, 62중량%의 C₂-폴리에테르, 23중량%의 C₃-폴리에테르 및 15중량%의 폴리스티렌을 갖는 폴리스티렌 블록을 갖는 블록 코폴리에테르를 사용하는 것이 특히 바람직하고, 여기서 C₂-폴리에테르 및 C₃-폴리에테르 블록 길이의 비는 7:2 유닛(예: Disperbyk　190, BYK-Chemie, Wesel)이다.

분산제의 존재량은 입자의 은 함량을 기준으로 하여, 바람직하게는 10중량% 이하, 바람직하게는 3중량% 내지 6중량%이다. 이러한 유형의 농도 범위의 선택은 먼저 입자가 목적하는 특성들(예: 에멀젼의 안정성)을 제공하기에 충분한 정도로 분산제로 커버(cover)되어 있음을 보장한다. 둘째, 본 발명에 따라, 분산제에 의한 입자의 과도한 쉬딩(sheathing)을 방지한다. 불필요한 과량의 분산제는 제조될 피커링 에멀젼의 특성에, 그리고 또한 이로부터 제조될 코팅의 특성에도 바람직하지 않은 불리한 영향을 미칠 수 있다. 게다가, 과도한 양의 분산제는 입자의 콜로이드 안정성에 불리할 수 있고, 종종 추가의 가공을 방해한다. 게다가, 과량의 분산제는 피커링 에멀젼으로부터 제조된 코팅의 전도도를 감소시킬 수 있거나, 실제로 절연 효과를 가질 수 있다. 본 발명에 따라, 이미 언급한 단점 전부를 피하는 것이 유리하다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 추가의 특성에 관해서는, 이로써 본 발명에 따른 공정과 관련하여 그리고 본 발명에 따른 용도와 관련하여 제공된 설명을 명백히 참고한다.

본 발명은 추가로 표면의 전부 또는 일부를 코팅시키기 위한 방법을 제공하는 것으로, 여기서,

AA) 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼을 표면의 면적의 전부 또는 일부에 도포하고,

AB) 이어서, 이와 같이 코팅된 표면을, 물과 용매가 새어나올 수 있는 방식으로 커버링으로 커버하고,

AC) 이어서, 이와 같이 커버된 상기 코팅된 표면을 물과 유기 용매의 제거를 위해 40℃ 이하의 적어도 하나의 온도에서 건조시키고,

AD) 이어서, 이와 같이 건조된 코팅을 커버링의 존재하에 또는 부재하에 소결시킨다.

본 발명에 따르는 피커링 에멀젼은 단계(AA)에서, 예를 들어, 분무 코팅, 침지, 유동 코팅 또는 닥터-도포에 의해 도포될 수 있다. 예를 들어, 피커링 에멀젼은 또한 피펫에 의해 도포될 수 있다. 놀랍게도, 본 발명에 따르는 피커링 에멀젼의 도포 동안 은 나노입자에 의해 쉬딩된 유적이 유지되고 그 결과 은 나노입자의 자기-조직화 및 또한 벌집형 구조물의 형성에 유리한 영향을 미침이 밝혀졌다. 은 나노입자의 우수한 자기-조직화는 이들을 제조하기 위한 복잡한 프린팅 공정 또는 고가의 기술을 위한 어떠한 요건 없이도 연속 구조물의 형성을 허용한다.

피커링 에멀젼으로 코팅된 표면 상으로의 단계(AB)에 위치하는 커버링은 유리하게는 먼저 습윤 층의 건조 속도에 특정한 유리한 영향을 미치고, 따라서 은 나노 입자로 제조된 연속 망상구조의 형성을 허용할 수 있다. 둘째, 놀랍게도, 상기 커버링이 또한 은 나노입자의 자기-조직화를 촉진시키고, 특히 은 입자로 구성된 벌집형 구조물을 수득함이 밝혀졌다. 은 나노입자로 구성된 벌집형 구조물의 형성은, 본 발명에 따라, 우수한 전도도 뿐만 아니라 유리하게는 우수한 투명도도 성취할 수 있다.

단계(AC)에서의 물과 유기 용매의 제거를 위해, 건조 공정은 40℃ 이하의 적어도 하나의 온도에서 수행된다. 특히 약간의 열응력, 및 이와 관련하여 물과 유기 용매의 느린 증발을 발생시키는 이러한 건조 조건으로, 은 나노입자로부터 요망하는 벌집형 구조물을 형성하기 위한 특히 우수한 조건을 제공할 수 있을 것으로 밝혀졌다. 게다가, 건조 조건은 플라스틱 기판에도 적합하다.

상기 공정의 하나의 바람직한 양태의 목적을 위해, 단계(AC)에서의 건조는 35℃ 이하의 적어도 하나의 온도에서, 특히 바람직하게는 실온에서 수행된다. 따라서, 건조 단계는 매우 온화한 조건하에 수행되고, 연속적으로 연결된 망상형 벌집형 구조물은 유리하게는 은 나노입자로부터 형성되었다.

상기 공정의 또 다른 양태에서, 단계(AC)에서의 건조는 15분 내지 36시간에 걸쳐 수행할 수 있다.

상기 공정의 또 다른 바람직한 양태의 목적을 위해, 커버링은 유리 시트 또는 플라스틱 시트, 플라스틱 포일 또는 합성 부직포 또는 텍스타일 부직포, 바람직하게는 수- 및 용매-투과성 커버링일 수 있다.

수- 및/또는 용매-투과성이 아닌 커버링이 사용되는 경우, 물 및/또는 용매는, 예를 들어, 기판과 커버링 간의 엣지 영역을 거쳐 빠져나갈 수 있다. 여기서, 예에는 피커링 에멀젼으로 코팅되고 또 다른 유리 현미경 슬라이드로 코팅된 유리 현미경 슬라이드가 있다. 이러한 유형의 기판-커버 배열이 사용되는 경우, 본 발명에 따라 사용된 또 다른 용어는 샌드위치 공정이다.

본 발명에 따라 바람직한 하나의 양태에서, 수- 및 용매-투과성 커버는 다공성 여과포(filter cloth)일 수 있다. 예로서, Monodur 폴리아미드(PA) 여과포(VERSEIDAG)을 사용할 수 있다. 이는 다양한 메시 폭으로 시판 중이며, 사용된 용매에 대해 적절하게 선택될 수 있다. 이러한 유형의 여과포의 이점은 건조 공정이 불투과성 커버링을 사용하는 것보다 상기 기판의 영역을 보다 균일하게 가로질러 발생할 수 있다는 점이다. 게다가, 건조 시간을 감소시킬 수 있다. 적합한 망상 구조물 및 벌집형 구조물을 제공하기 위한 은 나노입자의 자기-조직화에 대해 여기서 성취된 결과는 샌드위치 공정에서 단지 우수하거나, 심지어 보다 더 우수할 것이다. 게다가, 이러한 유형의 커버링 상으로의 은 나노입자의 접착 정도는 비교적 적고, 따라서, 아직 소결되지 않았을 수 있는 형성된 은 나노입자 구조물의 파괴 위험을 상당히 감소시킬 수 있다.

면적의 전부 또는 일부를 코팅하기 위한 본 발명에 따르는 공정의 또 다른 바람직한 양태에서, 표면은 유리 기판, 금속 기판, 세라믹 기판 또는 플라스틱 기판의 표면을 포함한다. 플라스틱 기판은, 예를 들어, 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리우레탄(PU) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 구성된 하나 일 수 있고, 여기서, 예를 들어, 충분한 습윤성을 보장하기 위해, 이들은 임의로 프라이머와 함께 제공되고/되거나, 본 발명의 피커링 에멀젼으로 전처리될 수 있다. 게다가, 상기 기판은 바람직하게는 투명할 수 있다.

본 발명에 따른 코팅 공정의 또 다른 바람직한 양태의 목적을 위해, 단계(AD)에서의 소결은 40℃ 초과의 적어도 하나의 온도, 바람직하게는 80℃ 내지 180℃, 매우 특히 바람직하게는 130℃ 내지 160℃, 예를 들어, 140℃의 적어도 하나의 온도에서 수행할 수 있다. 비교적 낮은 후-처리 온도에 의해, 유리하게는 심지어, 본 발명에 따른 코팅 공정을 사용하여 열-민감성 기판, 예를 들어, 폴리카보네이트 포일 상에 투명한 전기 전도성 구조물을 제조할 수도 있다. 본 발명에 따라, 낮은 수준의 열 응력으로의 또 다른 가능성은 유리 캐리어 또는 폴리카보네이트 포일과 같은 기판에 대한 매우 우수한 접착력을 갖는 전기 전도성 구조물을 수득한다. 본원에서 전기 전도성 구조물은 특히 5000Ω/m보다 작은 저항을 갖는 구조물이다. 게다가, 본 발명에 따라 수득한 코팅은 투명할 수 있고, 각종 적용분야에 대해 이는 특히 유리하다.

본 발명은 추가로 본 발명에 따른 공정에 의해 수득한 전기 전도성 코팅을 제공하고, 여기서 상기 전도성 코팅의 추가의 이점은 이들이 투명하다는 점이다. 이러한 유형의 전기 전도성 투명한 코팅은, 예를 들어, 도체 트랙, 안테나 소자, 센서 소자 또는 반도체 모듈과 접촉하기 위한 결합 연결부를 형성할 수 있다.

본 발명에 따르는 투명한 전도성 코팅은, 예를 들어, 디스플레이, 디스플레이 스크린 및 터치 패널용 투명한 전극으로서, 전기발광 디스플레이로서, 접촉 스위치용 투명한 전극으로서, 전극 및 보조 전극용, 예를 들어, 태양 전지용 또는 OLED에서 투명한 차폐물로서, 플라스틱 안경 렌즈용 적용에서, 전기변색 층 시스템용 투명한 전극으로서 또는 투명한 전자기 차폐물로서 사용될 수 있다. 본원에서 유리한 가능성은 주석-도핑된 산화인듐(산화인듐주석, ITO)으로 구성된 고가의 층 및 구조물을 대체하고 보충할 수 있다.

이하의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예로서 제공되며 제한하려는 것으로 해석되지 않는다.

실시예

사용된 분석 장치

1. 고체 밸런스를 사용하여 Ag 농도 측정:(METTLER TOLEDO HG53 할로겐 수분 측정기)

2. 레올로지 특성 및 크림 층 안정성 측정:

측정 장치: MCR301 SN80118503

측정 시스템: CC17-SN7448; d=0 mm

측정 프로파일: 21개의 측정 지점;

30 ... 2 s log 동안 측정 지점

25℃

d(γ)/dt = 0.1...1E+3 1/s log;|gradient| = 5 pt./dec

3. 광학 현미경에 의한 소적(droplet) 크기 분포의 측정 및 에멀젼 안정성 체크

LEICA DMLB 광학 현미경

4. 링 텐시오미터(Ser No: 20002901)에 의한 표면 장력의 측정

5. 분산 장치: ULTRA-TURRAX (IKA T 25 digital ULTRA-TURRAX)

6. 분산 장치: 초음파 프로브(G. Heinemann, Ultraschall und Labortechnik)

7. 저항의 측정: 멀티미터(Multimeter): METRA Hit 14A

8. UV-VIS 분광광도계

HEWLETT 8452 A

PACKARD 다이오드 어레이 분광광도계

실시예 1: 은 나노입자 졸(나노은 분산액)의 제조

0.054몰의 수산화나트륨 용액 및 Disperbyk 190 분산제(제조: BYK Chemie, Wesel)(1g/ℓ)로 구성된 혼합물을 1:1의 용적 비로 0.054몰의 질산은 용액과 혼합하고, 10분 동안 교반하였다. 4.6몰의 포름알데히드 수용액을 Ag⁺:환원제 비가 1:10인 방식으로 상기 반응 혼합물에 교반하면서 첨가하였다. 상기 혼합물을 60℃로 가열하고, 이 온도에서 30분 동안 유지시킨 다음, 냉각시켰다. 첫 번째 단계에서, 입자들을 정용여과에 의해 미반응 출발 물질로부터 분리시켰다. 이어서, 졸을 30　000돌턴 멤브레인을 사용하여 농축시켰다. 이로써 21.2중량%의 고체 함량(은 입자 및 분산제)을 갖는 콜로이드적으로 안정한 졸을 수득하였다. 멤브레인 여과 공정 후의 원소 분석에 따른 Disperbyk 190의 비율은, 은 함량을 기준으로 하여, 6중량%였다. 레이저 상관 분광법 연구로 78nm의 유효 입자 직경을 수득하였다.

실시예 2: 피커링 에멀젼의 제조

실시예 1로부터의 은 나노입자 졸, 물 및 유기 용매를 혼합하고, 진폭 50%에서 3분 동안 초음파 프로브로 처리하고, O/W 에멀젼을 제조하였다. 24시간의 정체 시간 후에 크림 상을 확인하였다.

다음을 측정하였다: 소적 크기 분포, 점도 및 피커링 에멀젼의 표면 장력 및 또한 안정화된 은 나노입자의 고체 함량. 표 1에 결과를 조합하였다.

Ag 졸 (21.2%) [g]	물 [g]	사이클록헥산 [g]	24시간 후의 크림 층의 Ag 고체 함량[%]	소적 크기 분포 [㎛]	크림 층의 점도[Pa·s] 전단 속도 1/s, 25℃	크림 층의 표면 장력 [mN/m]
7.0	69.0	24.0	2.5	1-8	7.12	49
7.0	73.2	19.8	2.4	1-8	15.0	48

실시예 3: 기판의 코팅

실시예 2에서 초기 에멀젼으로부터 제조된 피커링 에멀젼을 유리 현미경 슬라이드에 도포하였고, 생성된 습윤 층은, 추가의 유리 현미경 슬라이드(샌드위치 공정)를 사용하거나, 다공성의 수- 및 용매-투과성 여과포를 상기 층 위로 침시킴으로써 커버하고, 35℃ 이하의 온도에서 건조시켰다. 건조 필름에서 은 나노입자로 구성된 벌집형 구조물의 형성이 관찰되었다. 커버링을 제거한 후에, 벌집형 구조물을 갖는 코팅의 전도도를 성취하기 위해 건조 필름을 140℃에서 4 내지 12시간 동안 소결시켰다.

멀티미터를 사용하여 상기 벌집형 필름 위에 1cm 떨어진 폭이 약 0.3cm이고 길이가 1cm인 2개의 스트립 사이에 생성된 코팅의 저항을 측정하였다.

광투과율은 UV-VIS 분광광도계로 측정하였다.

실시예 3.1

에펜돌프 피펫을 사용하여 500㎕의 크림 상을 유리 현미경 슬라이드[25mm/75mm/1mm(w/l/t)]에 도포하였고, 이를 유리 커버(커버링)으로서 동일한 유리 현미경 슬라이드를 사용하여 커버하였다. 이어서, 유리 커버로 커버된 습윤 필름을 실온에서 밤새 건조시켰다. 물, 및 또한 유기 용매는 생성된 유리 현미경 슬라이드 샌드위치의 엣지를 통해 여기에서 빠져나올 수 있다. 상기 유리 커버를 제거한 후에, 생성된 건조 필름을 140℃에서 12시간 동안 소결시켰다. 광학 현미경은 벌집형 구조의 형성을 나타내었다.

또한 생성된 코팅의 전도도 및 광투과율과 마찬가지로, 피커링 에멀젼 내의 안정화된 은 나노입자의 고체 함량을 측정하였다.

표 2에 결과를 조합하였다.

오일 상	크림 층 내의 Ag [중량%]	저항 [Ω]	550nm에서의 광투과율 [%]
사이클로헥산	2.4	48	50

실시예 3.2

에펜돌프 피펫을 사용하여 5000㎕의 크림 상을 유리 현미경 슬라이드[100mm/200mm/4mm(w/l/t)]에 도포하였고, 이를 유리 커버(커버링)로서 동일한 유리 현미경 슬라이드를 사용하여 커버하였다. 이어서, 유리 커버로 커버된 습윤 필름을 실온에서 5일 동안 건조시켰다. 물, 및 또한 유기 용매는 생성된 유리 현미경 슬라이드 샌드위치의 엣지를 통해 여기에서 빠져나올 수 있다. 상기 유리 커버를 제거한 후에, 생성된 건조 필름을 140℃에서 12시간 동안 소결시켰다. 광학 현미경은 벌집형 구조의 형성을 나타내었다.

표 3에 결과를 조합하였다.

오일 상	크림 층 내의 Ag [중량%]	저항 [Ω]	550nm에서의 광투과율 [%]
사이클로헥산	2.4	145	61

실시예 3.3

에펜돌프 피펫을 사용하여 5000㎕의 크림 상을 유리 현미경 슬라이드[100mm/200mm/4mm(w/l/t)]에 도포하였고, 이를 200㎛의 습윤 층 두께에서 닥터로 도포하였다. 100㎛의 메시 폭 PA 여과포를 상기 습윤 층에 위치시켰다. 이어서, 상기 여과포에 의해 커버된 습윤 필름을 실온에서 1시간 동안 건조시켰다. 물, 및 또한 유기 용매는 상기 여과포의 기공을 통해 여기에서 빠져나올 수 있다. 상기 여과포를 제거한 후에, 생성된 건조 필름을 140℃에서 12시간 동안 소결시켰다. 광학 현미경은 벌집형 구조의 형성을 나타내었다.

표 4에 결과를 조합하였다.

오일 상	크림 층 내의 Ag [중량%]	저항 [Ω]	550nm에서의 광투과율 [%]
사이클로헥산	2.4	60	50

실시예 3.4

에펜돌프 피펫을 사용하여 100㎕의 크림 상을 유리 현미경 슬라이드[25mm/75mm/1mm(w/l/t)]에 도포하였고, 이를 50㎛의 습윤 층 두께에서 닥터로 도포하였다. 100㎛의 메시 폭 PA 여과포를 상기 습윤 층에 위치시켰다. 이어서, 상기 여과포에 의해 커버된 습윤 필름을 실온에서 30분 동안 건조시켰다. 물, 및 또한 유기 용매는 상기 여과포의 기공을 통해 여기에서 빠져나올 수 있다. 상기 여과포를 제거한 후에, 생성된 건조 필름을 140℃에서 12시간 동안 소결시켰다.

이 실험은 유기 용매로서 사이클로헥산으로 1회 수행하고 n-헥산으로 1회 수행하여 피클링 에멀젼 내의 오일 상을 형성하였다.

각각의 경우 광학 현미경은 벌집형 구조의 형성을 나타내었다.

표 5에 결과를 조합하였다.

오일 상	크림 층 내의 Ag [중량%]	저항 [Ω]	550nm에서의 광투과율 [%]
사이클로헥산	2.2	11	61
n-헥산	2.6	27	48

실시예 3.5

미처리 폴리카보네이트 포일 상으로의 닥터-도포 또는 분무 코팅을 사용한 이전 실시예와 유사한 코팅 실험은, 불량한 습윤성 때문에 성공하지 못하였다.

실시예 3.6

에펜돌프 피펫을 사용하여 1000㎕의 크림 층을 TiOx-코팅된 폴리카보네이트 포일[100mm/100mm/0.17mm(w/l/t)]에 도포하였고, 이를 100㎛의 습윤 층 두께에서 닥터로 도포하였고, 여기서 우수한 습윤성을 성취하였다. 100㎛의 메시 폭 PA 여과포를 상기 습윤 층에 위치시켰다. 이어서, 상기 여과포에 의해 커버된 습윤 필름을 실온에서 1시간 동안 건조시켰다. 물, 및 또한 유기 용매는 상기 여과포의 기공을 통해 여기에서 빠져나올 수 있다. 상기 여과포를 제거한 후에, 생성된 건조 필름을 140℃에서 12시간 동안 소결시켰다. 이 실험은 유기 용매로서 사이클로헥산으로 1회 수행하고 메틸사이클로헥산으로 1회 수행하여 피클링 에멀젼 내의 오일 상을 형성하였다. 광학 현미경은 벌집형 구조의 형성을 나타내었다.

표 6에 결과를 조합하였다.

오일 상	크림 층 내의 Ag [중량%]	저항 [Ω]	550nm에서의 광투과율 [%]
사이클로헥산	2.4	15	40
메틸사이클로헥산	2.7	133	40

실시예 4: 은 농도의 효과

아래에 기재된 혼합물을 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조한 다음, 실시예 3에서와 같이 도포한 다음, 건조시키고 소결시켰다. 에멀젼 내의 은 나노입자의 함량을 측정하였다. 은 페이스트를 사용함으로써, 2개의 은 지점을, 이어서 1cm 간격으로 전도성 코팅에 도포하였고, 저항을 측정하였다. 에멀젼의 소적 크기를 또한 광학 현미경으로 측정하였다. 표 7에 결과를 조합하였다.

물 [g]	Ag 졸 (21.2%) [g]	사이클로헥산 [g]	24시간 후의 크림 층의 Ag 고체 함량 [중량%]	소적 크기 분포 [㎛]	저항 [Ω]
75.0	1.0	24.0	0.4	15-50	전도도 없음
68.0	8.0	24.0	2.4	1-8	5

실시예 5: 크림 상(피커링 에멀젼) 내의 은 함량의 분석

Ag 졸을 먼저 실시예 1과 유사하게 제조하였고, 은 나노입자의 이의 고체 함량은 18.5%이다.

이어서, 피커링 에멀젼을 실시예 2와 유사하게 제조하고(초음파 프로브, 50% 진폭에서 3분), 각각의 경우 안정화된 은 나노입자의 고체 함량은 20h 후에 그리고 5일 후에 측정하였다. 구체적으로 초기 에멀젼 내의 은 나노입자 졸의 비교적 낮은 출발 농도의 경우, 크림 상 내의 안정화된 은 나노입자의 농도에서의 유리한 증가를 수득할 수 있음을 나타내었다.

표 8에 결과를 조합하였다.

물 [g]	Ag 졸 (18.5%) [g]	사이클로헥산 [g]	20시간 후의 크림 층의 고체 함량	5일 후의 크림 층의 고체 함량	초기 에멀젼 내의 고체 함량, 계산치 (중량%)
72.0	4.0	24.0	1.33	1.10	0.74
68.0	8.0	24.0	2.05	2.01	1.48
64.0	12.0	24.0	2.45	2.33	2.22
60.0	16.0	24.0	2.76	2.74	2.96
49.0	27.0	24.0	3.08	3.98	5.0

Claims

전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼(Pickering emulsion)의 제조방법으로서,
a) 특히 입체적으로 안정화된 은 나노입자 및 물을 포함하는 수성 분산액을 적어도 하나의 수불혼화성 용매와 혼합한 다음, 분산시켜 에멀젼을 수득하고(여기서, 상기 안정화된 은 나노입자의 함량은 생성된 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 7중량%이다),
b) 정체 시간(standing time) 동안 크리밍 공정(creaming process)에 의해, 단계(a)에서 수득한 상기 에멀젼을, 이어서 상부의 농축된 에멀젼 상과 하부의 본질적으로 수성인 상으로 분리시킨 다음,
c) 상기 생성된 상부의 농축된 에멀젼 상을 분리(여기서, 상기 에멀젼 상 내의 은 나노입자의 함량은 상기 에멀젼 상의 총 중량을 기준으로 하여, 7중량% 이하, 바람직하게는 4.5중량% 이하이다)시킴을 특징으로 하는, 전도성 코팅을 제조하기 위한 피클링 에멀젼의 제조방법.
제1항에 있어서, 단계(b)에서 상기 정치 시간이 1시간 내지 5일임을 특징으로 하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(a)에서 상기 에멀젼 내의 은 나노입자의 함량이, 단계(a)에서 수득한 상기 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 0.7중량% 내지 6.5중량%인, 방법.
특히 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따르는 방법으로 제조된, 전도성 코팅을 제조하기 위한 피커링 에멀젼으로서, 상기 에멀젼이 안정화된 은 나노입자 및 물, 및 또한 적어도 하나의 수불혼화성 용매를 포함(여기서, 상기 안정화된 은 나노입자의 존재량은 상기 에멀젼의 총 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 7중량%이다)함을 특징으로 하는, 피커링 에멀젼.
제4항에 있어서, 어떠한 추가의 계면활성제 화합물, 결합제, 중합체, 필름-형성제(film-former), 완충제 또는 분산제도 포함하지 않음을 특징으로 하는, 피커링 에멀젼.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 유기 용매가 적어도 하나의 선형 또는 분지형 알칸, 하나의 임의로 알킬-치환된 사이클로알칸, 하나의 알킬 아세테이트 또는 하나의 케톤, 벤젠 또는 톨루엔을 포함함을 특징으로 하는, 피커링 에멀젼.
제4항 내지 제6항 중 어느 하나에 있어서, 상기 유기 용매 및 상기 물이 에멀젼 중에 1:4 내지 1:2의 용적 비로 존재함을 특징으로 하는, 피커링 에멀젼.
제4항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 은 나노입자가 입체구조적으로 안정화되어 있음을 특징으로 하는, 피커링 에멀젼.
표면의 면적의 전부 또는 일부를 코팅하는 방법으로서,
AA) 제4항 내지 제7항 중 어느 하나에 따르는 피커링 에멀젼을 표면의 면적의 전부 또는 일부에 도포하고,
AB) 이어서, 이와 같이 코팅된 표면을, 물과 용매가 새어나올 수 있는 방식으로 커버링(covering)으로 커버하고,
AC) 이어서, 이와 같이 커버된 상기 코팅된 표면을 40℃ 이하의 적어도 하나의 온도에서 건조시키고,
AD) 이어서, 이와 같이 건조된 코팅을 커버링의 존재하에 또는 부재하에 소결시킴을 특징으로 하는, 표면의 면적의 전부 또는 일부를 코팅하는 방법.
제9항에 있어서, 단계(AC)에서의 상기 건조가 35℃ 이하의 적어도 하나의 온도에서, 바랍직하게는 실온에서 수행됨을 특징으로 하는, 방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 단계(AC)에서의 상기 건조가 15분 내지 36시간 동안 수행됨을 특징으로 하는, 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 하나에 있어서, 상기 커버링이 유리 시트 또는 플라스틱 시트, 플라스틱 포일 또는 합성 부직포 또는 텍스타일 부직포, 바람직하게는 수- 및 용매-투과성 커버링을 포함함을 특징으로 하는, 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 하나에 있어서, 상기 표면이 유리 기판, 금속 기판, 세라믹 기판 또는 플라스틱 기판의 표면을 포함함을 특징으로 하는, 방법.
제9항 내지 제13항 중 어느 하나에 있어서, 단계(AD)에서의 상기 소결이 40℃ 초과의 적어도 하나의 온도, 바람직하게는 80℃ 내지 180℃ 범위 내의 적어도 하나의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는, 방법.
투명함을 특징으로 하는, 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 방법에 의해 제조된, 전도성 코팅.