JP2018092940A - 導電性複合材料を形成する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2014年3月13日に出願された米国ユーティリティ出願第14/209,213号の優先権を主張するものであり、前記出願は、2013年3月15日に出願された米国特許出願第13/834,948号の一部継続出願である。これらの出願は、その開示内容全体を本願明細書の一部として援用する。
2ミル(50μ)のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに、〜80Ω/sq.の表面抵抗で、FLEXconのEXV−216カーボンディスパージョンである導電性カーボンディスパージョンを被覆した。この上に、10%の導電性カーボン(全固形分に対する重量%)を含むFLEXconのV−12HWである2.5ミル(63μ)のディスパージョンを被覆した。前述したAAMIインピーダンス試験プロトコルを用いて、「Z」方向のインピーダンスを測定し、1300kΩの平均値を得た。2つの各電極のV−12HV/カーボン混合体の上部に、FLEXconのEXV−216で作製された外径0.69”(17.5mm)、内径0.25”(6.36mm)のリングを配置し、リングが互いに接触するように2つの電極を向かい合わせに配置したところ、V−12HW接着剤は、結果的に得られたZ方向のインピーダンスの平均が775Ωとなった。
マサッチューセッツ州キャントン、ネポンセット通り480番(MA 02021,Canton,Neponset St.480)に所在のチャスムテクノロジー社(Chasm Technology Inc.)から取得される、120727−01という名称の銀ナノ粒子ディスパージョンを、接着剤ポリマドライに対して銀〜0.75重量%で、FLEXconのV−95に混合した。既に説明したカーボン粒子系と同様にサンプルを調製し、1.3ミル(32.5μ)の乾式沈積で、EXV−216導電性カーボン被膜に適用した結果、2ミルの白色PETフィルムに表面抵抗〜80Ω/sq.が得られた。次に、銀ナノ粒子とV−95の混合物を塗布して、2ミルの乾燥厚さを形成した。この後、接着剤(V−95)ナノ粒子の乾燥混合物をステンレス鋼板に貼り付けた。このステンレス鋼板は、活性化ステージでの接地部として機能する。活性化のために、10μFキャパシタを直流200Vに充電し、V−95/銀ナノ粒子混合物から20KΩ抵抗を介して接地部に放電した。
第2のカーボンディスパージョンは、FLEXconのV−95 PSAに、マサチューセッツ州ボストン所在のキャボットコーポレーション(Cabot Corporation)製の「BLACKPEARL」カーボンブラック〜5%と、ここではむしろ分散助剤として用いられるアーカード(Arquad)HTL8−MS〜7%(固体分)とを混合して作製した。基板に2ミル(50μm)のドライコーティングを施して、2ミル(50μm)の白色PETにFLEXconのEXV−216を被覆し、80Ω/sq.インチの面抵抗とした。活性化前のインピーダンスの平均は2.5メガΩ、活性化後のインピーダンスの平均は2.7KΩであった。活性化条件は、前回用いたカーボンディスパージョン(AAMI EC12−2000−4.2.2.4除細動過負荷回復試験に用いた試験装置のもの)と同一であった。
FLEXconのV−95接着剤を用いてSRM材料を用意し、そこに、混合物全体の乾燥重量に対して25%の乾燥重量のアーカードHTL8−MS−CLR(イリノイ州シカゴ、ウエストヴァンビューレン525(IL60607 Chicago、West Van Buren 525)所在のアクゾノーベル(Akzo Nobel)社製)と、15%の乾燥重量の導電性カーボンAquablak5909(ケンタッキー州シンシアナ(KY41031 Cynthiana)所在のソリューションディスパージョン(Solution Dispersions)社製)を添加した。この湿潤混合物を、剥離剤塗布ポリエステルフィルムに貼り付けて、オーブン乾燥し、溶剤を除去した。
[1]
第1面及び第2面を有する誘電材料と、
誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第1面上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電材料の前記第1面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第1面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進される、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。
[2]
前記導電性粒子はカーボンを含む、[1]に記載の導電性複合材料。
[3]
前記導電性粒子は金属を含む、[1]に記載の導電性複合材料。
[4]
前記導電性粒子は銀である、[3]に記載の導電性複合材料。
[5]
前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、[4]に記載の導電性複合材料。
[6]
前記導電路は自然に発生する、[1]に記載の導電性複合材料。
[7]
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、[1]に記載の導電性複合材料。
[8]
前記導電材料は導電性カーボンである、[1]に記載の導電性複合材料。
[9]
前記導電材料は金属箔を含む、[1]に記載の導電性複合材料。
[10]
前記誘電材料は接着剤である、[1]に記載の導電性複合材料。
[11]
前記誘電材料は感圧接着剤である、[10]に記載の導電性複合材料。
[12]
前記誘電材料は熱活性化接着剤である、[10]に記載の導電性複合材料。
[13]
前記誘電材料は放射線硬化接着剤である、[10]に記載の導電性複合材料。
[14]
第1面及び第2面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第1面上の導電材料のパターン化層であって、複数の相互結合部位を含み、前記相互結合部位が、前記誘電材料の第1面の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第1面の露出部位が、前記パターン化層の複数の部位から露出した状態に残り、前記パターン化層により、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合が促進される、パターン化層と、
を含む導電性複合材料。
[15]
前記導電性粒子はカーボンを含む、[14]に記載の導電性複合材料。
[16]
前記導電性粒子は金属を含む、[14]に記載の導電性複合材料。
[17]
前記導電路は自然に発生する、[14]に記載の導電性複合材料。
[18]
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、[14]に記載の導電性複合材料。
[19]
前記導電材料は導電性カーボンを含む、[14]に記載の導電性複合材料。
[20]
前記導電材料は金属箔を含む、[14]に記載の導電性複合材料。
[21]
前記誘電材料は感圧接着剤である、[14]に記載の導電性複合材料。
[22]
第1面及び第2面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の第1面上の導電材料の層であって、前記導電材料の層は、約10ミルに満たない厚さを有し、開口部位を含み、前記開口部位により、下部に位置する前記誘電材料の第1面の露出部位が、前記導電材料の層の前記開口部位から露出した状態に残り、前記導電材料の層により、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の前記導電路の相互電子結合が促進される、導電材料の層と、
を含む導電性複合材料。
[23]
誘電材料を設けるステップと、
前記誘電材料内に導電性粒子を分散させるステップと、
電気泳動又は誘電泳動を行って、前記導電性粒子が前記誘電材料の第1面から前記誘電材料の第2面に至る複数の導電路を形成するように、前記導電性粒子を整列させ、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、ステップと、
前記誘電材料の第1面上に導電材料の局部層を積層するステップであって、前記脆い層が、複数の相互導電部位を含み、この相互導電部位が前記誘電材料の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電材料の第1面の露出部位が、前記局部層の複数の部位から露出した状態に残り、前記局部層が、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合を促進する、ステップと、
前記誘電材料の第1面と導電材料の前記局部層とに剥離層を付着させるステップであって、前記剥離層は、後に除去することができ、この除去により、前記誘電材料の第1面と前記導電材料の局部層とを共に被験体に貼り付けることが可能になることを前提として、前記剥離層を付着させるステップと、
を含む導電性複合材料を作製する方法。
[24]
前記積層するステップは印刷処理を伴う、[23]に記載の方法。
[25]
前記積層するステップは薄膜転写処理を伴う、[23]に記載の方法。
[26]
第1面及び第2面を有する誘電材料と、
前記誘電材料内の導電性粒子であって、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の導電路を形成するように整列し、各導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
前記誘電材料の層の第1面全体を被覆する導電材料の層であって、前記導電材料の層は、約10ミルに満たない厚さを有し、前記導電材料の層により、前記誘電材料の第1面から第2面に至る複数の導電路の相互電子結合が促進する、誘電材料の層と、
を含む導電性複合材料。
[27]
前記導電性粒子はカーボンを含む、[26]に記載の導電性複合材料。
[28]
前記導電性粒子は金属を含む、[26]に記載の導電性複合材料。
[29]
前記導電路は自然に発生する、[26]に記載の導電性複合材料。
[30]
前記導電路は、電気泳動又は誘電泳動によって形成される、[26]に記載の導電性複合材料。
[31]
前記導電材料は導電性カーボンを含む、[26]に記載の導電性複合材料。
[32]
前記導電材料は金属箔を含む、[26]に記載の導電性複合材料。
[33]
前記導電材料は感圧接着剤である、[26]に記載の導電性複合材料。
[34]
第1面及び第2面を有する誘電材料であって、その誘電材料内に分散された極性材料を含む誘電材料と、
前記誘電材料の層の第1面に付着されてその第1面全体を被覆する導電材料の層であって、約10ミルに満たない厚さを有する、導電材料の層と、
を含む信号受信複合材料。
[35]
前記極性材料は、生体被験体から時変信号が適用されたことに応答して整列するように構成される、[34]に記載の信号受信複合材料。
[36]
前記導電材料は導電性カーボンを含む、[34]に記載の信号受信複合材料。
[37]
前記導電材料は金属箔を含む、[34]に記載の信号受信複合材料。
[38]
前記誘電材料は接着剤である、[34]に記載の信号受信複合材料。
[39]
前記誘電材料は感圧接着剤である、[34]に記載の信号受信複合材料。
[40]
前記極性材料は、第四級アンモニウム塩の化学族から成る、[34]に記載の信号受信複合材料。
Claims (32)
- (a)第1面及び第2面を有し、高粘弾性である誘電接着材料と、
(b)前記高弾性材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、
(c)前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第1セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
(d)前記誘電接着材料の前記第1面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第1面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第1面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適する、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。 - 前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は金属を含む、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は銀である、請求項3に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、請求項4に記載の導電性複合材料。
- 前記導電路は誘電泳動によって形成される、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は金属箔を含む、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は熱活性化接着剤である、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は放射線硬化接着剤である、請求項1に記載の導電性複合材料。
- (a)第1面及び第2面を有する誘電接着材料と、
(b)前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第1セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
(c)前記誘電接着材料の前記第1面の上の導電材料のパターン化層であって、複数の相互結合部位を含み、前記相互結合部位が、前記誘電接着材料の前記第1面の全てではなくその一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第1面の露出部位が、前記パターン化層の複数の部位から露出した状態に残り、前記パターン化層により、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る複数の前記導電路の相互電子的結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路が前記誘電接着材料の硬化を必要とせずに形成されたままとなり、前記導電材料の前記パターン化層は薄膜転写によって前記誘電接着材料の上に形成される脆い層である、パターン化層と、
を含む導電性複合材料。 - 前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項12に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は金属を含む、請求項12に記載の導電性複合材料。
- 前記導電路は、誘電泳動によって形成される、請求項12に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項12に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は金属箔を含む、請求項12に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項12に記載の導電性複合材料。
- (a)第1面及び第2面を有する誘電接着材料と、
(b)前記誘電接着材料内に分散される極性材料であって、前記極性材料によって時変信号を前記誘電接着材料内で電送できる極性材料と、
(c)前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第1セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成され、前記導電性粒子は電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第2セットを含む、導電性粒子と、
(d)前記誘電接着材料の前記第1面の上の導電材料の脆い層であって、前記導電材料の層は、約10ミルに満たない厚さを有し、開口部位を含み、前記開口部位により、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第1面の露出部位が、前記導電材料の層の前記開口部位から露出した状態に残り、前記導電材料の層により、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、電気泳動によって形成される各前記導電路は所定の場所に留まり、前記誘電接着材料は接着剤として使用可能なままとなる、導電材料の脆い層と、
を含む導電性複合材料。 - 前記導電性粒子は、電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第2セットを更に含む、請求項1に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は、電気泳動を必要とせず自然に発生する導電路を形成する導電性粒子の第2セットを更に含む、請求項12に記載の導電性複合材料。
- (a)第1面及び第2面を有する誘電接着材料と、
(b)前記誘電接着材料内の導電性粒子であって、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の導電路を形成するように整列する導電性粒子の第1セットを含み、電気泳動によって形成される各前記導電路が少なくとも複数の導電性粒子で構成される、導電性粒子と、
(c)前記誘電接着材料の第1面の上の導電材料の不連続層であって、複数の相互非結合部位を含み、前記相互非結合部位が、前記誘電接着材料の前記第1面の全てではなく一部を被覆することで、下部に位置する前記誘電接着材料の前記第1面の露出部位が前記不連続層から露出した状態に残り、前記不連続層により、前記誘電接着材料の前記第1面から前記第2面に至る電気泳動によって形成される複数の前記導電路の相互電子結合が促進され、前記誘電接着材料の前記露出部位は、電気泳動によって形成される複数の前記導電路が形成された後の接着用の使用に適し、前記導電路は前記誘電接着材料を硬化させないままとする、導電材料の不連続層と、
を含む導電性複合材料。 - 前記導電性粒子はカーボンを含む、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は金属を含む、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は銀である、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電性粒子は銀ナノ粒子である、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電路は誘電泳動によって形成される、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は導電性カーボンを含む、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記導電材料は金属箔を含む、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は感圧接着剤である、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は熱活性化接着剤である、請求項22に記載の導電性複合材料。
- 前記誘電接着材料は放射線硬化接着剤である、請求項22に記載の導電性複合材料。
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