公开了使用含有静电稳定化银纳米颗粒的分散体生产导电性表面涂层的方法，它包括：提供具有表面的基材；将分散体施涂到表面上，其中分散体包括：至少一种液体分散剂，和在该分散剂中在2-10的pH值下具有-20至-55mV的ζ电位的静电稳定化银纳米颗粒；和将该表面和施涂在该表面上的分散体当中的一个或两者加热到从比分散剂的沸点低50℃到比该分散剂的沸点高150℃之间的温度，以便在表面上形成导电涂层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，涉及特别适合于该方法的分散体，和涉及它们的制备方法。
技术介绍
Xia 等在 Α/κ Mater.，2003，15, No. 9，695-699 中描述了用聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)和柠檬酸钠作为稳定剂制备银纳米颗粒的稳定水分散体的方法。Xia因此获得了含有具有低于10 nm的粒度和窄粒度分布的银纳米颗粒的单分散型分散体。PVP作为聚合物稳定剂的使用会导致纳米颗粒抵抗凝聚的空间稳定化。然而，该空间聚合物分散体稳定剂具有以下缺点在所得到的导电性涂层中，因为在银颗粒上的表面涂层，它们减少颗粒彼此之间的直接接触和因此降低涂层的电导率。根据Xia的公开，不可能在没有使用PVP 的情况下获得该稳定的单分散型分散体。EP 1 493 780 Al描述了通过使用粘结剂和银颗粒的液体导电性组合物生产导电性表面涂层的方法，其中上述含银的银颗粒能够是氧化银颗粒，碳酸银颗粒或乙酸银颗粒， 它们在各情况下具有10 nm到 ομπι的粒度。该粘结剂是多价酚化合物或各种树脂中的一种，即在任何情况下是聚合物组分。根据EP 1 493 780 Al，在施涂到表面上之后通过加热从该组合物获得导电层，因此该加热优选是在140°C到200°C的温度下进行的。根据EP 1 493 780 Al描述的导电性组合物是在选自醇类如甲醇、乙醇和丙醇，异佛尔酮，萜品醇，三甘醇单丁基醚和乙二醇单丁醚醋酸酯中的分散剂中的分散体。EP 1 493 780 Al再次提到， 在分散剂中的含银的颗粒优选是通过分散稳定剂如羟基丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇的添加来防止凝聚。这些分散稳定剂也是聚合物组分。含银的颗粒因此总是通过上述分散稳定剂或作为分散稳定剂的粘结剂进行空间稳定化以防止在分散剂中的凝聚。然而，具有空间作用的此类聚合物分散稳定剂具有以上早已提及的缺点在所得到的导电性涂层中，因为在银颗粒上的表面涂层，它们减少颗粒彼此的直接接触和因此降低涂层的电导率。虽然在1 493 780 Al中用作分散剂的有机溶剂会减少用该溶剂所施涂的涂层的干燥时间，或降低其干燥温度，因此甚至能够用其涂覆温度敏感型塑料表面，但是该有机分散剂会侵蚀或能够扩散进入塑料基材的表面中，这能够导致基材表面和任何底涂层的溶胀或损害。US 2009/104437 Al公开了利用静电自组装法为表面施涂导电性涂层的方法。然而，其利用昂贵、费时的多阶段浸渍方法进行涂覆。WO 03/038002 Al公开了通过用硼烷或柠檬酸盐还原硝酸银所获得的墨喷式打印机用组合物。然而，组合物是不稳定的和因此不适合于表面涂层的生产。WO 2009/044389 A2,W0 2005/079353 A2,JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY (材料化学期刊)，Vol. 17，2007,第对59-2464页，JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY(物理化学期刊)，AMERICAN CHEMICAL S0CIETY(美国化学学会)，Vol. 86; No. 17，第 3391-3395 页和 JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B (物理化学期刊 B), Vol. 103,第 9533-9539 页也公开用柠檬酸盐稳定化的银纳米颗粒以及这些银纳米颗粒的分散体。然而，在这些文件的任何一个中都没有说明如何利用该分散体简单并按照对基材而言有利的方式来生产导电性表面涂层。因此，仍然需要使用含有银纳米颗粒的分散体为表面涂覆导电性涂层的方法，在该方法中有可能使用短的干燥和烧结时间和/或低的干燥和烧结温度，因此甚至能够涂覆温度敏感性塑料表面，但是其中所用分散剂对此类表面的损害作用不必担心，其中同样在该方法中，过早的凝聚和因此在所用的分散体中银纳米颗粒的絮凝通过合适的稳定作用来防止。从现有技术开始，该目的因此是发现这样的方法和适合于该方法的分散体。针对凝聚的改进稳定化与从该分散体生产的表面涂层的降低电导率两者的上述不利的综合因此得以避免。在优选的实施方案中，使用这一方法以短的干燥和烧结时间和/或低的干燥和烧结温度涂覆该塑料表面的可能性不会伴随有对表面损害的风险。
技术实现思路
本专利技术的实施方案是包括以下步骤的方法提供具有表面的基材，将分散体施涂到该表面上，其中该分散体包括a)至少一种液体分散剂，和b)在该分散剂中在2-10的pH值下具有-20至-55mV的ζ电位的静电稳定化银纳米颗粒，和将该表面和施涂在该表面上的分散体当中的一个或两者加热到从比该分散剂的沸点低50°C到比该分散剂的沸点高150°C之间的温度，以便在表面上形成导电涂层。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该表面和/或位于该表面上的分散体在有优势(prevailing)的压力下被加热到至少在比该分散剂的沸点低20°C到比该分散体的分散剂的沸点高100°C的范围内的温度。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该表面和/或位于该表面上的分散体被加热到该温度保持10秒至2小时的时间。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该表面和/或位于该表面上的分散体被加热到该特定温度保持30秒至60分钟的时间。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中分散体的银纳米颗粒在4-10范围内的PH值下在有静电分散稳定剂的上述分散剂中具有-25至-50 mV的ζ电位。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该分散剂是水或水与选自下列这些中的化合物的混合物具有至多四个碳原子的醇，具有至多四个碳原子的醛，具有至多四个碳原子的酮，和它们的混合物。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该银纳米颗粒已经通过选自具有至多 5个碳原子的羧酸类，该羧酸的盐，该羧酸的硫酸盐和该羧酸的磷酸盐中的至少一种静电分散稳定剂进行静电稳定化。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该静电分散稳定剂是至少一种具有至多五个碳原子的二-或三-羧酸或它们的盐。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该静电分散稳定剂是柠檬酸或柠檬酸Τττ . ο本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中分散体是油墨。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该导电性表面涂层具有IO2 — 3 · IO7 S/m的比导电率。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中该导电性表面涂层具有50 nm到5μπι 的干膜厚度。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中表面是塑料基材的表面。本专利技术的另一个实施方案是以上方法，其中塑料基材是塑料膜或多层复合材料。本专利技术的又一个实施方案是分散体，它包括a)至少一种液体分散剂，b)在该分散剂中在2-10的pH值下具有-20至-55mV的ζ电位的静电稳定化银纳米颗粒，和c)任选的其它添加剂。本专利技术的又一个实施方案是以上分散体的制备方法，该方法包括在至少一种分散剂中在至少一种静电分散稳定剂存在下用还原剂将银盐还原成银。本专利技术的详细说明已经吃惊地发现，上述目的是通过导电性表面涂层的制备方法来实现的，其中含有至少一种液体分散剂和静电稳定化银纳米颗粒(该银纳米颗粒在以上分散剂中在2-10的pH 值下具有-20至-55 mV的ζ电位)的分散体被施涂在表面上，然后该表面和/或位于该表面上的分散体被加热到至少在比分散剂的沸点低50°C到比分散体的分散剂的沸点高 150°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种方法，其包括：提供具有表面的基材，将分散体施涂到该表面上，其中该分散体包括ｃ）至少一种液体分散剂，和ｄ）在该分散剂中在２－１０的ｐＨ值下具有－２０至－５５ ｍＶ的ζ电位的静电稳定化银纳米颗粒，和将该表面和施涂在该表面上的分散体当中的一个或两者加热到从比该分散剂的沸点低５０℃到比该分散剂的沸点高１５０℃之间的温度，以便在该表面上形成导电涂层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D鲁德哈特，S艾登，D施托希，EK舍德利希，S佐默费尔德，
申请(专利权)人：D鲁德哈特，S艾登，D施托希，EK舍德利希，S佐默费尔德，
类型：发明
国别省市：DE
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