TW202242913A - 導電複合膜 - Google Patents
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Abstract
揭露了一種導電複合膜，其具有四個層：(A) 基材，(B) 基於矽酮的反應性層，(C) 至少一個導電層和 (D) 矽酮封裝劑層，並且該基於矽酮的反應性層由可固化有機矽氧烷組成物形成。
Description
相關申請的交叉引用
本申請要求於2021年4月23日提交的美國臨時申請號63/178,687的權益，將該臨時申請的揭露內容特此藉由引用以其全文明確地併入本文。
本揭露總體上關於一種具有矽酮彈性體和導電層的導電複合膜。導電複合膜典型地具有高柔性和拉伸能力，該等適用於可穿戴裝置應用和電子裝置應用。
導電膜用在許多工業如電子和醫療。US 9761349 B揭露了一種包含樹脂和導電填料的導電糊料。導電多層膜也是已知的。通常，導電多層膜包含為玻璃、陶瓷或塑膠的基材（或支撐件）和含有導電填料的導電層。對於柔性導電膜，使用聚合物基材。導電填料可以藉由乾法製程如真空沈積或濺射技術施加在基材表面上。還使用濕塗製程，藉由將包含導電顆粒和典型地還有黏合劑樹脂的塗層組成物施加在基材上，然後將其在高溫下乾燥（或燒結）以形成導電層。
導電奈米線或微線還用作導電填料。US 9199438 B和US 9554460 B揭露了導電複合膜，其包括包含聚合物基層和聚合物黏合層的聚合物基材，以及包含多個奈米線的導電層。奈米線被黏合層的聚合物基質黏合，使得奈米線至少部分分散在黏合層的聚合物基質中。聚酯用作基層，而共聚酯用作黏合層。
矽酮彈性體往往具有良好的特性，如柔性、拉伸能力和耐水性/耐化學性。矽酮彈性體作為包含導電填料的導電層的基材進行了測試，但是導電層與矽酮彈性體之間的介面結合不牢固，並且典型地不能獲得實際的矽酮彈性體和導電層的導電複合材料。因此，具有良好結合的矽酮彈性體和導電層的導電複合材料係希望的。
本揭露提供了一種導電複合膜，其包括：(A) 基材，(B) 由可固化有機矽氧烷組成物形成的基於矽酮的反應性層，(C) 至少一個導電層和 (D) 矽酮封裝劑層。
以下具體實施方式本質上僅僅是示例性的，並不旨在限制如本文所述主題的揭露或應用和使用。此外，不旨在受前述背景技術或以下具體實施方式中提出的任何理論的束縛。
本揭露之一個方面係一種導電複合膜，其包括：
(A) 基材，
(B) 基於矽酮的反應性層，
(C) 至少一個導電層和
(D) 矽酮封裝劑層，
其中基於矽酮的反應性層係由可固化有機矽氧烷組成物形成。
本揭露之另一方面關於一種用於製造以上揭露的導電複合膜之方法，該方法包括以下步驟：
(a) 將可固化有機矽氧烷組成物施加在基材 (A) 上，
(b) 將可固化有機矽氧烷組成物固化以形成基於矽酮的反應性層 (B)，
(c) 在基於矽酮的反應性層上形成至少一個包含導電材料的導電層 (C)，以及
(d) 在導電層上形成矽酮封裝劑層 (D)。
在各種實施方式中，考慮了上述層的所有組合。例如，在一個實施方式中，將 (B) 設置在 (A) 上，將 (C) 設置在 (B) 上，並且將 (D) 設置在 (C) 上。預期任何層都可以設置在任何其他層上，並與任何其他層隔開。可替代地，任何層都可以設置在任何其他層上，並與任何其他層直接接觸。術語「與……隔開」典型地描述了其中存在設置在兩個其它層之間的中間層的實施方式。可替代地，術語「與……直接接觸」典型地描述了不存在設置在兩個層之間的中間層或其他層，使得兩個層直接彼此接觸。預期可使用 (A)、(B)、(C) 和/或 (D) 中的每一者的一個或多個。例如，一個或多個 (A) 可與一個或多個 (B)、一個或多個 (C)、和/或一個或多個 (D) 一起使用。每個單獨的層可以獨立地設置在任何一個或多個其他層上，並且與任何一個或多個其他層隔開或直接接觸。(A)、(B)、(C) 和/或 (D) 中的任何一個或多個可以部分或完全地設置在 (A)、(B)、(C) 和/或 (D) 中的任何一個或多個其他的上。還預期 (A)、(B)、(C) 和/或 (D) 中的任何兩個或更多個可以設置在同一平面中，例如彼此相鄰，並且設置在 (A)、(B)、(C) 和/或 (D) 中的任何一個或多個其它的上。在各種非限制性實施方式中，上述描述的所有組合特此明確預期用於本文。
(A) 基材：
導電複合膜包括 (A) 基材或基材層。膜可以包括一個或多於一個 (A)。基材用作複合膜的支撐件。同時，基材為導電複合膜提供功能。可以使用任何基材。此類基材的實例包括但不限於塑膠、彈性體、織物、金屬、陶瓷、玻璃及其組合。當基材係矽酮彈性體時，複合膜示出優異的柔性和拉伸能力，該等適用於可穿戴裝置應用中。
基材的厚度不受特別限制。在各種實施方式中，厚度係約20至約300、約50至約200、約25至約275、約50至約250、約75至約225、約100至約200、約125至約175、或約150至約175微米。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
(B) 基於矽酮的反應性層
本揭露之 (B) 基於矽酮的反應性層係由可固化有機矽氧烷組成物形成。膜可以包括一個或多於一個 (B)。術語「基於」意指在固化之前、期間或之後，反應性層包含可固化有機矽氧烷、係可固化有機矽氧烷、基本上由可固化有機矽氧烷組成、或由可固化有機矽氧烷組成。術語「基本上由……組成」描述了其中反應性層不含或包含小於約10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量百分比的不是可固化有機矽氧烷組成物或其固化或部分固化產物的聚合物的實施方式。術語「由……形成」意指反應性層典型地在可固化有機矽氧烷組成物固化或部分固化時形成。固化或部分固化的程度可以由熟悉該項技術者確定。術語「可固化」描述有機矽氧烷組成物能夠固化。精確的固化類型不受特別限制並且可以由熟悉該項技術者選擇。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
在一個實施方式中，可固化有機矽氧烷組成物係以下項、包括以下項、基本上由以下項組成、或由以下項組成：至少一種 (B-i) 有機矽化合物和至少一種 (B-ii) 有機金屬化合物。至少一種 (B-i) 有機矽化合物和至少一種 (B-ii) 有機金屬化合物可以藉由濕氣固化反應（交聯）以形成基於矽酮的反應性層。然而，它們的反應不限於這種類型的固化機制。術語「基本上由……組成」描述了可以不含或包含小於約10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量百分比的本文未描述的其它單體和/或有機化合物和/或金屬化合物的實施方式。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
在各種實施方式中，至少一種 (B-i) 有機矽化合物係由下式 (I) 或 (II) 表示。預期可以使用一種或多種 (B-i) 有機矽化合物，其中每一種獨立地具有式 (I) 或 (II)
R
1 xSi(OR
2)
4-x(I)
R
1 ySi(OR
4OR
5)
4-y(II)
其中每個R
1獨立地是各自獨立地具有1至16個碳原子的烷基或烯丙基，R
2係具有1至4個碳原子的烷基，x係1至3的整數，R
4係具有1至16個碳原子的烷基，R
5係具有1至16個碳原子的烷基，並且y係0至4的整數。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
例如，每個R
1獨立地是具有1至16個碳原子的烷基或具有1至16個碳原子的烯丙基。在各種實施方式中，烷基和/或烯丙基獨立地具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16個碳原子，或該等值的任何範圍，例如1至16、2至15、3至13、4至12、5至11、6至10、7至9、8至9、8至10、8至12、8至14、8至16、6至8、6至10、6至12、6至14、6至16、10至16、10至14、10至12、12至16、12至14等。此外，R
2係具有1至4個碳原子的烷基，例如1、2、3或4個碳原子或該等值的任何範圍。此外，x係1至3的整數，例如1、2或3。R
4係具有1至16個碳原子的烷基，其可以是如上所述之任何一種。類似地，R
5係具有1至16個碳原子的烷基，其可以是如上所述之任何一種。此外，y係0至4的整數，例如0、1、2、3或4。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
至少一種 (B-i) 有機矽化合物的非限制性實例包括但不限於烯丙基三甲氧基矽烷、原矽酸1-甲氧基異丙基酯、原矽酸四(2-丁氧基乙基)酯和三甲氧基乙烯基矽烷及其組合。
至少一種 (B-ii) 有機金屬化合物由下式 (III) 表示，
Ti(OR
3)
4(III)
其中R
3係具有1至10個碳原子的烯丙基。例如，烯丙基可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10或2至9、3至8、4至7、5至6、2至8、4至8、4至6、2至6、2至4、6至8個碳原子等。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
至少一種 (B-ii) 有機金屬化合物的非限制性實例包括但不限於鈦酸四正丁酯及其組合。
使用的至少一種 (B-i) 的量不受特別限制並且可以是本領域已知的任何量。例如，基於可固化有機矽氧烷組成物的總重量，該量可以是約0.1至約99.9、約1至約99、約5至約95、約10至約90、約15至約85、約20至約80、約25至約75、約30至約70、約35至約65、約40至約60、約45至約55或約45至約50重量百分比。類似地，至少一種 (B-ii) 的量也不受特別限制並且可以是本領域已知的任何量。例如，基於可固化有機矽氧烷組成物的總重量，該量可以獨立地是約0.1至約99.9、約1至約99、約5至約95、約10至約90、約15至約85、約20至約80、約25至約75、約30至約70、約35至約65、約40至約60、約45至約55或約45至約50重量百分比。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
可固化有機矽氧烷組成物可以進一步包含或不含溶劑。如熟悉該項技術者所認識的，溶劑的實例包括但不限於正庚烷和類似的碳溶劑。使用的溶劑的量不受特別限制並且可以是本領域已知的任何量。例如，基於可固化有機矽氧烷組成物的總重量，該量可以是約0.1至約99.9、約1至約99、約5至約95、約10至約90、約15至約85、約20至約80、約25至約75、約30至約70、約35至約65、約40至約60、約45至約55或約45至約50重量百分比。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
本揭露還提供了一種用於製造導電複合膜之方法，該方法包括以下步驟：
(a) 將該可固化有機矽氧烷組成物施加在該基材 (A) 上，
(b) 將該可固化有機矽氧烷組成物固化以形成該基於矽酮的反應性層 (B)，
(c) 在該 (B) 基於矽酮的反應性層上形成該至少一個包含導電材料的導電層 (C)，以及
(d) 在該導電金屬層上形成該矽酮封裝劑層 (D)。
例如，可固化有機矽氧烷組成物可以藉由任何已知之方法施加在基材 (A) 上。此類方法的實例包括但不限於噴塗、浸塗、網版印刷、擦拭和凹版塗覆。在施加可固化有機矽氧烷組成物後，基材通常經受濕氣，使得有機矽烷化合物和有機金屬化合物反應以形成基於矽酮的反應性層，例如在約0%至約60%、約5%至約60%、約10%至約60%、約15%至約60%、約20%至約60%、約25%至約55%、約30%至約50%、約35%至約45%、或約40%至約45%濕氣的大氣壓下，在室溫下例如約15°C至約30°C、約20°C至約25°C、或約25°C至約30°C持續約10至約50、約15至約45、約20至約40、約25至約35、或約30至約35分鐘的時間。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
(C) 導電層
現在提及至少一個 (C) 導電層，該膜可以包括一個或多於一個 (C)。該層包含導電材料，例如一種或多種導電材料。導電材料不受特別限制並且可以是本領域已知的任何導電材料。導電材料也稱作導電填料。薄片或線狀導電材料係典型的。線狀導電材料包括金屬奈米線、金屬微米線和碳奈米管。可以實施用於導電層的導電奈米線和/或微米線的使用，例如，如US 2012/0118617 A中所述，本揭露藉由引用明確併入本文。如本文使用，術語「奈米線」和「微米線」係指具有典型地約10至約100,000的縱橫比（即長度L除以寬度W）的元件。縱橫比大於10、典型地大於50、並且更典型地大於100。上限可以是最高達約100,000的任何一個，例如約500、約1,000、約5,000、約10,000、約15,000、約20,000、約25,000、約30,000、約35,000、約40,000、約45,000、約50,000、約55,000、約60,000、約65,000、約70,000、約75,000、約80,000、約85,000、約90,000、約95,000或約100,000。此外，任何上述值也可以是範圍的下限。奈米線的截面尺寸可以是小於500 nm、典型地小於200 nm、並且更典型地小於100 nm。在各種實施方式中，奈米線的截面尺寸可以是約1至約500、約25至約475、約50至約450、約75至約425、約100至約400、約125至約375、約150至約350、約175至約325、約200至約300、約225至約275、或約250至約275 nm。薄片狀導電材料也是典型的。薄片狀導電材料的粒度典型地是約0.1至約15微米、更典型地是約0.1至約10微米。在各種實施方式中，可以使用本領域已知的任何設備（例如瑪律文粒度分析儀如眾所周知的Malvern MS2000）將粒度描述為Dv10和/或Dn10、Dv50和/或Dn50、Dv90和/或Dn90或其組合中的任何一種。該值可以是平均值、中值或均值。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
導電材料包括金屬填料和其他導電顆粒。此類導電顆粒的實例包括但不限於碳奈米管（CNT）、導電聚合物纖維等。典型地，此類導電顆粒具有10或更大的縱橫比，其中可以由熟悉該項技術者選擇縱橫比的上限值。金屬填料的金屬可以包括元素金屬、金屬合金和包括金屬氧化物的金屬化合物、及其組合。可用作金屬填料的金屬、金屬合金和金屬氧化物包括但不限於Cu、Au、Ni、Pd、Co、Pt、Ru、W、Cr、Mo、Ag和Co，及其合金或氧化物。合適的金屬填料可以是任何金屬，並且特別是銀、金、銅和鎳，及其組合。
在另一個有利的實施方式中，導電層包含至少一種金屬填料和至少一種非金屬填料。此種組合的實例可以包括但不限於銀填料和碳奈米管、金填料和碳奈米管、以及銅填料和碳奈米管。
導電層典型地可以藉由將包含導電材料和液體（例如載體溶劑/聚合物）的分散體施加在基於矽酮的反應性層 (B) 上來形成。導電材料可以分散在載體溶劑/聚合物中。可以使用任何合適的液體，如有機液體/溶劑或水。有機液體/溶劑可以是本領域中任何已知的，並且可以由熟悉該項技術者選擇。
典型地使用導電材料和液體的有機液體分散體或溶液。分散體或溶液視需要進一步包含載體溶劑（或載體聚合物）。載體聚合物的實例包括但不限於乙酸卡比醇酯、磷酸三乙酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、酯化合物、4-羥基-4-甲基戊-2-酮（4-羥基-4-甲基戊-2-酮）和二丙二醇甲醚及其組合。如本領域已知的，分散體或溶液視需要進一步包含添加劑，如黏度調節劑、表面活性劑、腐蝕抑制劑等。
可以藉由任何已知之方法將分散體或溶液施加在基於矽酮的反應性層上。此類方法的實例包括但不限於網版印刷、噴塗、浸塗、擦拭和凹版塗覆。施加後，可將分散體或溶液在溶液中的液體蒸發的溫度下加熱或加熱至溶液中的液體蒸發的溫度，這係熟悉該項技術者已知的。
導電層可以是單層或多層。當導電層中包含兩種或更多種導電材料時，可以重複以上步驟（即，施加包含導電材料的溶液，然後將其加熱直到溶液形成層）。
導電層的厚度典型地是約5至約300微米、更典型地是約10至約150微米。在各種實施方式中，厚度係約10至約290、約15至約280、約20至約270、約25至約265、約30至約260、約35至約255、約40至約250、約45至約245、約50至約240、約55至約235、約60至約230、約65至約225、約70至約220、約75至約215、約80至約210、約85至約205、約90至約200、約95至約195、約100至約190、約105至約185、約110至約180、約115至約175、約120至約170、約125至約165、約130至約160、約135至約155、約140至約150、或約145至約150微米。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
(D) 矽酮封裝劑層
現在提及 (D) 矽酮封裝劑層，膜可以包括一個或多於一個 (D)。該層可以是矽酮封裝劑組成物、包括矽酮封裝劑組成物、基本上由矽酮封裝劑組成物組成、或由矽酮封裝劑組成物組成，其可以在反應或固化時形成矽酮層。該層可用於保護反應性材料或易損材料或即溶膜的任何部分。此外，術語「基本上由……組成」可描述不含或包含基於矽酮封裝劑組成物的總重量，小於約10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5或0.1重量百分比的非矽酮的聚合物的實施方式。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
矽酮封裝劑組成物典型地具有聚二甲基矽氧烷化學結構，其中矽氧烷主鏈被甲基包圍，從而形成對氣體/濕氣高度可滲透、電絕緣並表現出疏水特性的層。甲基的低相互作用可提供透氣性屏障，以利於皮膚接觸應用（例如非閉塞）。
根據配製物，矽酮的自然外觀係透明至半透明。然而，矽酮彈性體總體上可染色以對其外觀著色。透明和半透明的矽酮可以被看穿以更好地觀察，而顏色外觀典型地是出於美觀的目的。
矽酮彈性體係經由模製技術（即壓縮或注射）藉由交聯反應形成設計形狀得到的三維網路。在其各種配製物中，交聯彈性體可以具有的硬度範圍為約簫氏00至約簫氏A。由於彈性體的彈性性質，它們往往在其斷裂伸長率內係可拉伸的，例如約200%至約1,000%。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
矽酮彈性體的一般組成包括「二甲基矽氧烷、二甲基乙烯基矽烷氧基封端」，填料，「矽氧烷和矽酮、二-Me、Me-乙烯基、乙烯基封端」，「聚二甲基矽氧烷 羥基封端」和「二甲基、甲基氫矽氧烷、三甲基矽氧烷封端」。填料的實例包括但不限於氣相二氧化矽、沈澱二氧化矽、矽藻土礦物和硫酸鋇。
矽酮柔性皮膚黏合劑（SSA）的一般組成包括「二甲基矽氧烷、二甲基乙烯基矽烷氧基封端」，「矽氧烷和矽酮、二甲基」，「矽氧烷和矽酮、二-Me、氫封端」和「矽氧烷和矽酮、二-Me、Me氫」。
矽酮壓敏黏合劑（PSA）的一般組成包括「用二甲基矽氧烷處理的三甲基化二氧化矽」和「載體溶劑」，其中載體溶劑包括但不限於正己烷、礦物油精、異丙醇、甲苯、二甲苯、六甲基二矽氧烷、乙酸乙酯和八甲基三矽氧烷。
可固化封裝劑，如矽酮封裝劑或矽酮封裝劑層，可以藉由任何已知之方法施加在至少一個導電層 (C) 上。當可固化封裝劑係彈性體（彈性體和SSA）時，此類方法的實例包括但不限於網版印刷、凹版塗覆、浸塗、擦拭和模製。在施加可固化封裝劑組成物後，可以將基材在烘箱中暴露於高溫下，以加速固化（交聯）。
當可固化封裝劑係矽氧烷壓敏黏合劑（PSA）時，此類方法的實例包括但不限於凹版塗覆、浸塗和擦拭。在施加在PSA封裝劑組成物後，可以將基材在烘箱中暴露至高溫下，以除去/蒸發載體溶劑。
在各種實施方式中，矽酮封裝劑層的厚度典型地是約50至約500微米、更典型地是約100至約300微米。在各種實施方式中，厚度係約60至約490、約70至約480、約80至約470、約90至約460、約100至約450、約110至約440、約120至約430、約130至約420、約140至約410、約150至約400、約160至約390、約170至約380、約180至約370、約190至約360、約200至約350、約210至約340、約220至約330、約230至約320、約240至約310、約250至約300、約260至約290、或約270至約280微米。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
藉由重複上述方法步驟，可以製備導電複合膜。導電複合膜的厚度典型地是約50至約5,000微米。在各種實施方式中，厚度係約50至約100、約55至約95、約60至約90、約65至約85、約70至約80、約75至約80、約100至約5000、約500至約4500、約1000至約4000、約1500至約3500、約2000至約3000、或約2500至約3000微米。在各種非限制性實施方式中，所有值和值的範圍，整數和分數二者，包括上述值中的每一個和上述值中的每一個之間的值，特此明確預期用於本文。
導電複合膜典型地具有許多優異的特性，如高柔性、拉伸能力和耐水性/耐化學性，例如如熟悉該項技術者理解的。
本揭露之導電複合材料可用於各種工業和應用，例如電子裝置應用，如平板液晶顯示器、電致發光裝置、電子設備中的觸控式螢幕、光伏打電池和EMI遮罩屏。
本揭露之導電複合膜還可用於各種可穿戴裝置，例如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、胃電圖（EGG）、運動生物信號-壓力、應變和表皮差分阻抗（EDI）、肌電圖（EMG）、眼電圖（EOG）和視網膜電圖（ERG）。
實例 分析方法拉伸能力
製備具有100 × 7 mm尺寸的狗骨形的導體作為樣本圖案（測試樣品）。
使用具有位移和速度可控設備的測試儀，該設備具有即時電阻測量能力。
為了評估拉伸能力，如圖1所示，將樣本與測試儀放在一起。電阻測量儀 (11) 藉由銅電極 (21) 與狗骨形樣本 (31) 電連接。如圖1所示，將狗骨形樣本拉伸至長度 (W)。當將樣本拉伸至120 mm時，這意味著與原來的長度（100 mm）相比拉伸了20%。拉伸%對於性能測試係可調節的。當樣本以相同的速度向前和向後拉伸100 mm至120 mm時，這計為一個循環。重複拉伸設計的循環，例如100個循環。針對每個拉伸循環繪製電阻數據，以示出100個循環拉伸期間的電阻增長性能。
對比實例 1 （現有複合膜）
由杜邦公司（DuPont）提供的產品名稱為TE-11C的熱聚胺酯基膜用作基材。將由杜邦公司提供的產品名稱為PE671的包含碳奈米管和二丙二醇甲醚的碳糊料網版印刷在熱聚胺酯基膜上，然後在130°C的烘箱中乾燥（蒸發溶劑）10分鐘。之後，將由杜邦公司提供的產品名稱為PE876的包含銀奈米線和乙酸卡比醇酯、磷酸三乙酯的銀糊料網版印刷在碳奈米管層上，在130°C的烘箱中乾燥10分鐘。再次重複網版印刷和乾燥步驟以形成兩個銀層。然後，將由杜邦公司提供的產品名稱為PE773的熱聚胺酯封裝劑網版印刷，然後在130°C下加熱10分鐘。將獲得的複合膜切割成具有100 × 7 mm尺寸的狗骨形用於拉伸能力測試。
本發明實例 1
由杜邦公司提供的產品名稱為7-4107的矽酮彈性體基膜用作基材。
將包含4.0-5.0 wt%的烯丙基三甲氧基矽烷、1.2-1.6 wt%的鈦酸四正丁酯和正庚烷（餘量）的底漆網版印刷在矽酮彈性體基膜上，然後風乾10至15分鐘。這係一類 (B) 基於矽酮的反應性層。
然後，將由杜邦公司提供的產品名稱為PE671的包含碳奈米管和二丙二醇甲醚的碳糊料網版印刷在熱聚胺酯基膜上，然後在130°C的烘箱中乾燥（蒸發溶劑）10分鐘。之後，將由杜邦公司提供的產品名稱為PE876的包含銀奈米線和乙酸卡比醇酯、磷酸三乙酯的銀糊料網版印刷在碳奈米管層上，在130°C的烘箱中乾燥10分鐘。再次重複網版印刷和乾燥步驟以形成兩個銀層。這係 (C) 至少一個導電層，即兩個導電層的實例。
然後，將由道康寧公司（Dow Corning）提供的產品名稱為MDX4-4210的矽酮彈性體網版印刷，然後在130°C下加熱10分鐘。這係 (D) 矽酮封裝劑層。
將獲得的複合膜切割成與對比實例1中揭露的相同的狗骨形。
本發明實例 2
除了使用由杜邦公司提供的產品名稱為MG7-9960的矽酮黏合劑代替MDX4-4210之外，進行與如上對於實例1所述之相同的程序。
對三個測試樣品測試上述每種膜的拉伸能力，並且結果如圖2（對比實例1）、圖3（實例1）和圖4（實例2）所示。
在20%拉伸能力測試下100個循環後，對比實例1的電阻從25（最小電阻）增加至100 Ω（最大電阻），而實例1和2的電阻分別是5（最小電阻）至25 Ω（最大電阻）和11（最小電阻）至40 Ω（最大電阻）。這示出最大電阻和最小電阻二者都比現有複合膜有所降低。
雖然在前面具體實施方式中已經提出了至少一個示例性實施方式，但是應當理解存在大量的變體。還應當理解，一個或多個示例性實施方式僅僅是實例，並不旨在以任何方式限制範圍、適用性或配置。相反，前面的具體實施方式將為熟悉該項技術者提供用於實現示例性實施方式的便捷路徑。應當理解，在不脫離所附請求項中闡述的範圍之情況下，可以對示例性實施方式中描述的元件的功能和設置進行各種改變。
11:電阻測量儀
21:銅電極
31:狗骨形樣本
下文將結合以下附圖描述本揭露，其中相同的數字表示相同的元件，並且：
[圖1]係用於拉伸能力分析設備的模型；
[圖2]係對比實例1的拉伸測試結果；
[圖3]係實例1的拉伸測試結果；
[圖4]係實例2的拉伸測試結果；
[圖5]係實例1的狗骨形測試樣品的照片；以及
[圖6]係對比實例1的狗骨形測試樣品的照片。
無
11:電阻測量儀
21:銅電極
31:狗骨形樣本
Claims (20)
- 一種導電複合膜，其包括： (A) 基材， (B) 基於矽酮的反應性層，其由可固化有機矽氧烷組成物形成， (C) 至少一個導電層和 (D) 矽酮封裝劑層。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其中，該可固化有機矽氧烷組成物包含： 至少一種 (B-i) 由下式 (I) 或 (II) 表示的有機矽化合物： R 1 xSi(OR 2) 4-x(I) R 1 ySi(OR 4OR 5) 4-y(II) 其中每個R 1獨立地是各自獨立地具有1至16個碳原子的烷基或烯丙基，R 2係具有1至4個碳原子的烷基，x係1至3的整數，R 4係具有1至16個碳原子的烷基，R 5係具有1至16個碳原子的烷基，並且y係0至4的整數；以及 至少一種 (B-ii) 由下式 (III) 表示的有機金屬化合物， Ti(OR 3) 4(III) 其中R 3係具有1至10個碳原子的烯丙基。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其中，該基材選自由以下組成之群組：塑膠、彈性體、織物、金屬、陶瓷、玻璃及其組合。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其中，該基材係矽酮彈性體。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其中，該矽酮封裝劑層包含矽酮彈性體、矽酮黏合劑或其組合。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其中，該導電層包含具有約10至約100,000的縱橫比的導電材料。
- 如請求項6所述之導電複合膜，其中，該導電材料包括銀、碳或其組合。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其具有約50至約5,000微米的厚度。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其係柔性的。
- 一種用於製造如請求項1所述之導電複合膜之方法，該方法包括以下步驟： (a) 將該可固化有機矽氧烷組成物施加在該基材 (A) 上， (b) 將該可固化有機矽氧烷組成物固化以形成該基於矽酮的反應性層 (B)， (c) 在該 (B) 基於矽酮的反應性層上形成該至少一個包含導電材料的導電層 (C)，以及 (d) 在該導電金屬層上形成該矽酮封裝劑層 (D)。
- 如請求項10所述之方法，其中，該可固化有機矽氧烷組成物包含： 至少一種 (B-i) 由下式 (I) 或 (II) 表示的有機矽化合物： R 1 xSi(OR 2) 4-x(I) R 1 ySi(OR 4OR 5) 4-y(II) 其中每個R 1獨立地是各自獨立地具有1至16個碳原子的烷基或烯丙基，R 2係具有1至4個碳原子的烷基，x係1至3的整數，R 4係具有1至16個碳原子的烷基，R 5係具有1至16個碳原子的烷基，並且y係0至4的整數；以及 至少一種 (B-ii) 由下式 (III) 表示的有機金屬化合物， Ti(OR 3) 4(III) 其中R 3係具有1至10個碳原子的烯丙基，並且 其中該至少一種 (Bi) 有機矽化合物和該至少一種 (B-ii) 有機金屬化合物藉由濕氣固化1至60分鐘交聯20%至80%。
- 如請求項10所述之方法，其中，該至少一個導電層 (C) 藉由以下步驟形成： (c-i) 在該 (B) 基於矽酮的反應性層上施加糊料，其中該糊料包含導電材料、載體聚合物和流變改性劑， (c-ii) 加熱施加的糊料以至少部分蒸發該流變改性劑。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其用於平板液晶顯示器、電致發光裝置、電子設備中的觸控式螢幕、光伏打電池和EMI遮罩屏。
- 如請求項1所述之導電複合膜，其用於心電圖、腦電圖、胃電圖、運動生物信號-壓力和應變、表皮差分阻抗、肌電圖、眼電圖和視網膜電圖。
- 如請求項2所述之導電複合膜，其中，該基材選自由以下組成之群組：塑膠、彈性體、織物、金屬、陶瓷、玻璃及其組合。
- 如請求項15所述之導電複合膜，其中，該基材係矽酮彈性體。
- 如請求項16所述之導電複合膜，其中，該矽酮封裝劑層包含矽酮彈性體、矽酮黏合劑或其組合。
- 如請求項17所述之導電複合膜，其中，該導電層包含具有約10至約100,000的縱橫比的導電材料。
- 如請求項18所述之導電複合膜，其中，該導電材料包括銀、碳或其組合。
- 如請求項19所述之導電複合膜，其具有約50至約5,000微米的厚度。
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