TW201726829A - 用於形成透明導電層的組成物及其製備方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及包含至少一種碳奈米管、至少一種熱致產酸劑、以及至少一種溶劑的組成物及其製造方法。根據本發明的組成物可以用於形成透明導電層，該透明導電層作為在顯示裝置應用中的透明電極、防靜電層、和/或電磁干擾遮罩層係特別有用的。

Description

用於形成透明導電層的組成物及其製備方法

本申請要求於2015年8月24日提交的歐洲專利申請案號15182149.3的優先權，出於所有目的將該申請案的全部內容藉由援引方式併入本申請。

本發明涉及一種碳奈米管(CNT)組成物以及由所述組成物製成的層，該層適合用作透明電極、防靜電層、和/或電磁干擾(EMI)遮罩層用於顯示裝置(如液晶顯示(LCD)裝置以及有機發光二極體(OLED)裝置)。

顯示裝置，如液晶顯示(LCD)裝置，被用於電視、投影儀、行動電話、PDA、車輛等，並且此類裝置通常包括多個用於不同目的的透明導電層，包括透明電極、防靜電層、以及電磁干擾(EMI)遮罩層。在此類顯示裝置中用於該透明導電層的常規導電材料係透明導電氧 化物(TCO)，如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)和銻錫氧化物(ATO)。典型地藉由使用濺射來沈積該等材料。然而，此方法相當複雜並且昂貴。另外，該等材料係不利的，因為在它們形成時可能產生許多裂縫(缺少柔性)，並且銦(ITO和IZO的主要元素)係目前變得快速耗竭的有限資源。

碳奈米管(CNT)係在電子應用中形成透明導體中取代TCO的候選物導電材料之一。

在本領域中，希望開發可以適合用於形成透明導電層的CNT組成物。

本發明之目的係提供具有特別有利特性的含CNT的塗料組成物，該等塗料組成物可以適合用於形成電子應用(如顯示裝置)中的透明電極、防靜電層、和/或EMI遮罩層。本發明的另一個目的是提供含CNT組成物，該等組成物可以適合用於形成層，該層表現出優異的導電性(甚至具有經常在高價格範圍內的CNT的最小使用)。本發明的另一個目的是提供在水溶液中具有優異的可分散性的含CNT組成物。本發明的還另一個目的是提供可以用於形成具有出色硬度的導電層的含CNT組成物。

本發明因此涉及包含至少一種碳奈米管(CNT)、至少一種熱致產酸劑(TAG)、以及至少一種 溶劑的組成物。

由根據本發明的組成物製成的導電層能夠顯示出優秀的透光度。另外，由根據本發明的組成物製成的層能夠獲得優異的導電性。例如，本發明的層可以示出低於典型地用一定量的用於此種層的形成的CNT可獲得的值的薄層電阻。根據本發明的某些實施方式，本發明的層還示出出色的硬度。最後，根據本發明的某些實施方式的組成物可以獲得在多種在透明導體應用中被認為重要的特性(具體是透光度、硬度以及薄層電阻)間優異的平衡。

進一步地，本發明提供了由根據本發明的組成物獲得或可獲得的特別適合用於顯示裝置的透明電極、防靜電層、和/或EMI遮罩層。

[發明的詳細說明]

在本發明中，碳奈米管被理解為具體指代具有圓柱狀(或管狀)奈米結構的富勒烯，其長(L)徑(D)比(L/D)經常為至少100。碳奈米管的實例包括單壁碳奈米管(SWCNT)、多壁碳奈米管(MWCNT)、及其衍生物(例如，碳奈米芽)。在本發明中，SWCNT係特別較佳的。不希望受任何理論的限制，由於SWCNT的形狀，在本申請中使用SWCNT被認為能夠實現所要求的透明度以及高電導率。在本發明中，該SWCNT的長度經常不大於10微米，較佳的是不大於5微米。

在本發明中，基底被理解為具體指代在其上 可以使用根據本發明的組成物沈積材料層的固體，特別是透明固體。此種基底的實例包括玻璃基底以及透明固體聚合物，例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯(PC)、聚醚碸(PES)、聚醯亞胺(PI)、環烯烴共聚物(COC)、苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、及其任何組合。較佳的是，該基底呈薄片的形式。

在本發明中，“烷基”應理解為具體指代直鏈、支鏈、或環狀的烴基，該等烴基通常具有從1至20個碳原子，較佳的是具有從1至8個碳原子。烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、戊基、新戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基、以及環己基。

在本發明中，“烷氧基”應理解為具體指代單鍵鍵合至氧上的直鏈、支鏈、或環狀的烴基(Alk-O-)，該烴基通常具有從1至20個碳原子，較佳的是從1至8個碳原子。

在本發明中，“芳基”應理解為具體指代衍生自芳香環的任何官能團或取代基。具體地，該等芳基可以具有6至20個碳原子，較佳的是6至12個碳原子，其中該芳基的一些或所有氫原子可能被或可能不被其他基團(尤其是烷基、烷氧基、芳基、或羥基)取代。該等芳基較佳的是可隨意地取代的苯基、萘基、蒽基和菲基。

在本發明中，典型地以相對於該組成物總重 量0.01至1wt%的量來使用該碳奈米管。藉由包括在以上範圍的該碳奈米管，根據本發明的組成物可以表現出良好的導電性和塗布性能以及透明度。

在本發明中，該熱致產酸劑(TAG)應理解為具體指代包含至少一個熱活化時釋放酸的官能團化學化合物。具體地，該TAG可以包含至少一個封閉型酸基團和至少疏水基。在本發明中，“封閉型酸基團”應理解為具體指代含有一個或多個酸基團的官能團，其中該等官能團的酸釋放藉由將酸基團鍵合到一個或多個其他化學基團(“封閉基團”)上去活化。此種鍵合的性質可以是離子鍵或共價鍵。可以藉由一個或多個活化過程將該封閉型酸基團去封閉化，以成為活化的。可以藉由控制溫度、光條件、化學處理、或其任何組合進行該活化過程。在本發明中，主要藉由溫度控制進行TAG中的封閉型酸基團的活化。該疏水基可以是至少一個烷基或至少一個隨意地經一個或多個烷基取代的芳基。特別地，該去封閉化溫度的範圍可以從90℃至195℃。當在包含CNT的溶液中使用時，在該活化前、平行於該活化或在活化之後的老化條件可能引起一種或多種作用。該TAG的具體實例包括K-PURE^TM TAG系列和CXC系列(從金氏工業公司(KING INDUSTRIES)可獲得)，但本發明不限於此。

在本發明中，該TAG較佳的是包括至少一種封閉型酸，該封閉型酸選自由以下各項組成之群組：封閉型磺酸、封閉型磷酸、封閉型銻酸、封閉型三氟甲磺酸、 及其任何組合。封閉型酸的特別較佳的實例包括封閉型磺酸和封閉型磷酸。在本發明中，此種封閉型酸基團的封閉基團可以是胺基、共價基團、金屬基團、以及季銨基。

在本發明中，該TAG的具體實例包括封閉型對-甲苯磺酸、封閉型十二烷基苯磺酸、封閉型二壬基萘單磺酸、封閉型二壬基萘二磺酸、封閉型六氟銻酸鹽、封閉型六氟瞵酸鹽、封閉型三氟甲烷磺酸鹽、以及封閉型全氟丁烷磺酸鹽，但本發明不限於此。

在本發明中，可以相對於該組成物總重量0.01至3wt%的量來使用該TAG。可替代地，可以相對於該組成物總重量0.01至10wt%、特別地0.5至7.5wt%、更特別地1.0至5.0wt%的量來使用該TAG。藉由包含以上範圍內的該TAG，在由根據本發明的組成物獲得或可獲得的層中可以獲得優異的透光度。另外，在該層中能夠獲得出色的薄層電阻，尤其是當該層已經受老化期時。

在本發明中，根據本發明的組成物中的溶劑選自由以下各項組成之群組：水；脂肪醇，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、正丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇、二羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、山梨醇、上述醇的酯化產物；脂肪酮，如甲基賽璐蘇、丙二醇甲醚、二丙酮醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮和甲基乙基酮；醚，如四氫呋喃、二丁基醚、單和聚伸烷基二醇二烷基醚；脂肪族羧酸酯；脂肪族羧酸醯胺；芳香烴；脂肪 烴；乙腈；脂肪族亞碸；及其任何組合。較佳的溶劑係水、異丙醇、乙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、二丁基醚、乙酸丁酯、或其任何組合。

在本發明中，以包含該溶劑相對於該組成物總重量30至99wt%、較佳的是60至97wt%、更較佳的是90至95wt%的量的量來使用該溶劑。

在本發明中，該組成物可以進一步包含至少一種矽酮系單體和/或黏合劑。該矽酮系單體和/或黏合劑經常具有熱固特性。具體地，該矽酮系單體和/或黏合劑可以選自由以下各項組成之群組：三烷氧基矽烷、三氯矽烷、四氯矽烷、胺基矽烷系黏合劑、四烷氧基矽烷系黏合劑、及其任何組合。該單體和/或黏合劑的較佳的實例係四乙氧基矽烷(TEOS)、四甲氧基矽烷(TMOS)、TEOS系黏合劑、TMOS系黏合劑、及其任何組合。更較佳的是，根據本發明的組成物包含TEOS黏合劑。不希望受任何理論的約束，應理解TAG和矽酮系單體和/或黏合劑(具體地，TEOS黏合劑)在本發明的組成物中共存似乎就由此獲得的層的硬度而言具有某些協同技術效果。

在本發明中，該組成物可以包含其他黏合劑，該其他黏合劑與該矽酮系單體和/或黏合劑分開的或組合。本發明中的黏合劑可以是有機化合物、無機化合物、或其混合型化合物。該有機黏合劑的實例包括聚酯，如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、以及聚萘 二甲酸乙二酯；聚醯亞胺，如聚醯亞胺以及聚醯胺醯亞胺；聚醯胺，如聚醯胺6、聚醯胺6,6、聚醯胺12、以及聚醯胺11；氟樹脂，如聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、以及聚三氟氯乙烯；乙烯基樹脂，如聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙酸乙烯酯、以及聚氯乙烯；環氧樹脂；氧雜環丁烷樹脂；二甲苯樹脂；芳族聚醯胺樹脂；聚醯亞胺矽酮；聚胺甲酸酯；聚脲；三聚氰胺樹脂；酚樹脂；聚醚；有機矽化合物；聚(氧化乙烯)(PEO)；丙烯酸樹脂；及其共聚物。

在本發明中，該組成物較佳的是包含該矽酮系單體和/或黏合劑，作為該組成物的單膠黏劑系統或主黏合劑系統。尤其地，當藉由本發明的組成物形成的層要被沈積在玻璃基底上時，此黏合劑系統係特別較佳的，因為它允許優異的硬度以及與該基底的黏附。

在本發明中，典型地以相對於該組成物總重量1至30wt%，較佳的是3至20wt%，更較佳的是5至10wt%的量來使用該黏合劑。

根據本發明的組成物可以進一步包含至少一種分散劑。不希望受任何理論的約束，該分散劑的作用被認為能夠獲得優異的該CNT與該組成物系統的相容性以確保其在該溶劑中的可分散性，以及與其他成分(如矽酮基黏合劑溶液)的相容性，而不引起CNT的品質的任何顯著惡化(例如，CNT的附聚)。該分散劑可以包括至少一種丙烯酸酯分散劑。

在本發明中，可以相對於該組成物總重量0.01至1wt%的量來使用該分散劑。

在另一個具體實施方式中，根據本發明的組成物進一步包含至少一種選自由以下各項組成之群組的添加劑：導電化合物、偶合劑、表面活性劑、抑制劑、催化劑、抗氧化劑、及其任何組合。

在本發明中，導電化合物應理解為具體指代起增加組成物導電性的作用的化學品。此種導電化合物可以選自由以下各項組成之群組：金屬氧化物化合物、金屬化合物、導電聚合物、導電碳化合物、離子液體、及其任何組合。該等導電化合物的具體實例包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銻錫氧化物(ATO)、銀奈米線、聚(茀)、聚伸苯基物、聚芘、聚薁、聚萘、聚(吡咯)(PPY)、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯胺(PANI)、聚(噻吩)(PT)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚(對伸苯基硫化物)(PPS)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT：PSS)、聚(乙炔)(PAC)、聚(對伸苯基伸乙烯基)(PPV)、石墨烯、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓四氯鋁酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓四氯鋁酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓乙酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓乙酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓乙基硫酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓甲基硫酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓硫氰酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓硫氰酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓雙(三氟甲烷磺醯)亞胺、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓四氰 基硼酸鹽、1-丁基-1-甲基-吡咯啶鎓二氰胺、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓三氟乙酸鹽、1-乙基-3-甲基-咪唑鎓雙(氟甲基磺醯)亞胺、及其任何組合，但本發明不限於此。

在本發明中，偶合劑應理解為當被施用於基底時起到輔助對該基底的黏附的作用。此種偶合劑可以選自，例如，由以下各項組成的組：氨、氯矽烷、單體胺基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基乙基二乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、β-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、N-β-胺乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-胺乙基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基二甲氧基矽烷、及其任何組合。該偶合劑的較佳的實例係氯矽烷、單體胺基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、以及乙烯基三乙氧基矽烷。

在本發明中，表面活性劑應理解為具體指代降低液體的表面張力、在兩種液體之間的介面張力、或在液體與固體之間的介面張力和/或防止絮凝的材料。本發明中的在防止絮凝中特別有用的表面活性劑較佳的是包括帶有至少一種顏料親合基團或至少一種不可溶顏料錯合物的聚合物。該表面活性劑的較佳的實例包括BYK^®表面活性劑(從畢克化學助劑和儀器公司(BYK Additives & Instruments)可獲得的)，如丙烯酸酯共聚物型BYK^®表面活性劑。本發明中的在降低液體的表面張力、兩種液體之間的介面張力、或在液體與固體之間的介面張力上特別有用的表面活性劑較佳的是包括選自由以下各項組成之群組的至少一種：矽酮改性的聚丙烯酸酯、聚甲基烷基矽氧烷、聚醚改性的矽氧烷、聚醚改性的聚矽氧烷、芳烷基改性的聚甲基烷基矽氧烷、聚醚改性的丙烯醯基官能的矽氧烷、聚醚改性的丙烯醯基官能的聚二甲基矽氧烷、聚醚改性的二甲基聚矽氧烷、聚醚改性的聚二甲基矽氧烷、聚酯改性的聚二甲基矽氧烷、聚醚改性的聚甲基烷基矽氧烷、聚酯改性的聚甲基烷基矽氧烷、聚醚改性的羥基官能的聚二甲基矽氧烷、聚酯改性的羥基官能的聚二甲基矽氧烷、以及聚酯改性的多丙烯酸官能的聚二甲基矽氧烷，但本發明不限於此。該表面活性劑的較佳的實例包括BYK^®表面活性劑(從畢克化學助劑和儀器公司可獲得的)，如聚醚改性的聚二甲基矽氧烷型BYK^®表面活性劑。

在本發明中，抑制劑可以可隨意地被添加至該組成物中以便保持適當的聚合程度。該抑制劑的實例包括氫醌、二烷基乙炔二羧酸酯、二甲基乙炔二羧酸酯、二乙烯二羧酸酯、二丁基乙炔二羧酸酯、甲基丁基乙炔二羧酸酯、甲基乙基乙炔二羧酸酯、及其任何組合。較佳的抑制劑係氫醌、二烷基乙炔二羧酸酯以及二甲基乙炔二羧酸酯。

在本發明中，可以使用催化劑來促進由在根 據本發明的組成物中的對應單體形成黏合劑。胺、有機或無機酸、金屬或金屬鹽、過氧化物、或其任何組合可以用作在本發明中的催化劑。該等胺的非限制性實施包括氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、異丙胺、二正丙胺、二異丙胺、三正丙胺、正丁胺、異丁胺、二-正-丁胺、二異丁胺、三正丁胺、正戊胺、二-正-戊胺、三正戊胺、二環己胺、苯胺、2,4-二甲基吡啶、4,4-三亞甲基雙(1-甲基哌啶)、1,4-二-氮雜雙環[2,2,2]辛烷、N,N-二甲基哌、順-2,6-二甲基哌、反-2,5-二甲基哌、4,4-亞甲基雙(環己胺)、硬脂醯胺、1,3-二(4-哌啶基)丙烷、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二甲基己醇胺、N,N-二甲基辛醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、1-哌啶乙醇、4-哌啶醇、及其任何組合。有機或無機酸的非限制性實例包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、順丁烯二酸、硬脂酸、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氯酸、次氯酸、及其任何組合。金屬和金屬鹽的非限制性實例包括鈀、乙酸鈀、乙醯丙酮鈀、銀、乙醯丙酮銀、鉑、乙醯丙酮鉑、釕、乙醯丙酮釕、羰基釕、金、銅、乙醯丙酮銅、乙醯丙酮鋁、三(乙醯乙酸乙酯)鋁、及其任何組合。過氧化物的非限制性實例包括過氧化氫、金屬氯化物、有機金屬化合物如二茂鐵和茂鋯、及其任何組合。在本發明中的催化劑的較佳的實例係4,4-亞甲基雙(環己胺)、乙酸、鹽酸、鉑、乙醯丙酮鉑、過氧化氫、以及過氧化二異丙苯。

在本發明中，抗氧化劑的實例包括檸檬酸、 五倍子酸酯、生育酚、其他酚基抗氧化劑、胺基抗氧化劑、磷基抗氧化劑、硫基抗氧化劑、糖、以及維生素。

本發明的另一個方面涉及製造導電塗料組成物(具體地根據本發明的組成物)的方法。此種方法包括製備至少一種碳奈米管和至少一種熱致產酸劑在水溶液中的分散體；製備包含至少一種熱固性單體和/或黏合劑以及可隨意地至少一種酸催化劑的黏合劑溶液；並且將該碳奈米管分散體與該黏合劑溶液混合以獲得該導電塗料組成物。

對於每種組分(例如，碳奈米管、TAG、熱固性單體和/或黏合劑、酸催化劑等)的性質和範圍，可以參考在前述部分中給出的解釋。

本發明的再一個方面涉及一種藉由使用根據本發明的組成物獲得或可獲得的層。根據本發明的層可以被用作電子裝置中的透明導體。更較佳的是，此種層作為在顯示裝置中的透明電極、防靜電層、和/或電磁干擾(EMI)遮罩層起作用。

在本發明中的透明電極被理解為指代在電子裝置(特別是顯示裝置)中使用的任何類型的電極。其實例包括共用電極、圖元電極、包含在薄膜電晶體(TFT)中的電極，如閘電極、掃描電極和數據(信號)電極、以及可隨意的電極，如段電極和v形電極(chevron electrode)。

根據本發明的層可以示出良好柔性、令人滿 意的導電性範圍、以及大的硬度和透光度中的一個或多個。

該層可以藉由將本發明的組成物施用在基底上(具體地，玻璃基底的表面上)來形成。此種應用可以例如用雷射刻蝕，潤濕，如浸漬，印刷，如凹版印刷和噴墨印刷，塗覆，如旋塗、棒塗、縫隙塗覆、噴塗、輥塗、和鋪展，或沈積來進行。在該基底上層的厚度較佳的是從100至10,000Å，更較佳的是1,000至3,000Å。在將該組成物施用在該基底上後，該層可以例如藉由固化來形成。用於固化的典型溫度係從25℃至150℃，較佳的是100℃至150℃。典型的固化時間係從5至30分鐘，較佳的是10至30分鐘。在本發明中，應理解根據本發明的層的含義包括在上述固化後經受老化的那些。

本發明的還另一個方面涉及一種電子裝置，該裝置至少包括根據本發明的層。本發明中的電子裝置的代表性實例包括顯示裝置，如LCD和OLED。

本發明的再一個方面涉及一種製造層之方法，該層係藉由使用根據本發明的組成物獲得的或可獲得的。

用於製造該層的方法較佳的是包括(a)將根據本發明的組成物均勻地鋪展在基底的表面上並且(b)將鋪展在該表面上的組成物固化。本發明的方法可以進一步包括(c)使由(b)獲得的層經受額外的老化。老化條件的實例包括室溫和濕度條件以及85/85溫度濕度條件 (即，85℃/85%)，但本發明不限於此。老化小時可以是持續150小時或更長。

根據本發明的因此形成的層一般具有10³至10¹²歐姆/平方的薄層電阻。可替代地，該層的薄層電阻的範圍可以是從10³至10¹⁴歐姆/平方。如果該層旨在作為根據本發明的防靜電層，它一般具有10⁷至10¹²歐姆/平方的薄層電阻。可替代地，根據本發明的防靜電層具有10³至10¹¹歐姆/平方，較佳的是10⁴至10⁸歐姆/平方的薄層電阻。如果該層旨在作為該EMI遮罩，它一般具有10³至10⁶歐姆/平方的薄層電阻。另外，該層一般具有等於或大於7H，更較佳的是等於或大於9H的鉛筆硬度，這滿足了在顯示裝置(尤其是LCD裝置)中作為透明導電層的要求。

已出人意料地發現可將該TAG用作優異的添加劑以增強由CNT配製物可獲得的層的導電性。因此，本發明的又還另一個方面提供了至少一種熱致產酸劑(TAG)作為含CNT組成物中的添加劑的用途。對於每種組分(例如，CNT、以及TAG等)的性質和範圍，可以參考在前述部分中給出的解釋。

圖1示出了根據該等實例在85℃和85%濕度條件下的老化效果。

圖2示出了根據該等實例在室溫和濕度條件 下的老化效果。

若藉由援引方式併入本申請的任何專利、專利申請以及公開物的揭露內容與本申請的說明相衝突到了可能導致術語不清楚的程度，則本說明應該優先。

以下實例進一步詳細說明本發明而非限制它。

[實例] 實例1：導電塗料溶液的製備 實例1-1：CNT分散體的製備

將0.1wt%的SWCNT粉末(作為SA210從奈米解決方案公司(Nano Solutions)可商購的)、1.0wt%的聚丙烯酸分散劑(從奧德里奇公司(Aldrich)可商購的，Mw為約100,000g/mol)、1.0至5.0wt%的TAG(作為CXC-1767從金氏工業公司可商購的)、以及其餘部分的1-丙醇合併到攪拌器中，並且將那些組分在攪拌下混合持續1小時並且在超音波下用以下條件分散：60個週期的15秒操作、然後15秒間歇、並且10分鐘的10,000rpm的離心分離。獲得該CNT分散體。

實例1-2：黏合劑溶液的製備

將40wt%的TEOS單體、11wt%的3.5%鹽酸、22.5wt%的水、以及其餘部分的1-丙醇合併到攪拌器 中，並且將那些組分在攪拌下混合持續24小時，因此獲得該黏合劑溶液。

實例1-3：CNT塗料溶液的製備

將67.25wt%的來自實例1-1的CNT分散體以及32.75wt%的來自實例1-2的黏合劑溶液合併到攪拌器中。將那些組分在攪拌下混合1小時並且在超音波下用以下條件分散：40個週期的10秒操作和5秒間歇。獲得該CNT塗料溶液。

實例2：由導電塗料溶液製成的塗層膜的評估

將根據實例1的導電塗料溶液供應到旋塗器上，並且在室溫下以300rpm的旋轉速度持續3秒鐘、1000rpm的旋轉速度持續15秒鐘、以及300rpm的旋轉速度持續3秒鐘來進行塗覆。將使用該導電塗料溶液形成的塗層膜在約140℃的溫度下的乾燥烘箱中處理10分鐘。

如下評估和總結該塗層膜的薄層電阻、透光度、表面硬度、以及老化效果：

- 薄層電阻：用2點探針測量

- 透光度：用UV-VIS光譜儀在550nm測量

- 表面硬度：用鉛筆硬度測試方法測量

- 老化效果(在表面電阻上)：對被塗覆的基底在溫度濕度(85℃/85%)偏差下用2點探針持續240小時並 且在室溫和濕度下持續100小時進行測量。

由包含TAG的CNT塗料溶液製備的塗層示出了出色的透光度和硬度，高於沒有TAG的塗層的透光度和硬度。它表明了TAG可用作優異的用於CNT的分散劑。單獨地，該TAG的添加出人意料地示出了老化後導電性的改進。尤其，在其中添加了3.0wt%或更多的TAG的溶液的情況下，在85℃和85%濕度條件下處理持續150小時或更長後，觀測到對導電性的顯著改進(降低大於3.0dRS)。

Claims (15)

1. 一種組成物，該組成物包含至少一種碳奈米管(CNT)、至少一種熱致產酸劑(TAG)以及至少一種溶劑。
2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該TAG包括至少一種封閉型酸，該封閉型酸選自由以下各項組成之群組：封閉型磺酸、封閉型磷酸、封閉型銻酸、封閉型三氟甲磺酸及其任何組合。
3. 如申請專利範圍第1或2項之組成物，其中該TAG包含至少一個疏水基，特別是烷基或隨意地經一個或多個烷基取代的芳基。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之組成物，其中該CNT包括單壁碳奈米管(SWCNT)。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之組成物，進一步包含至少一種黏合劑。
6. 如申請專利範圍第5項之組成物，其中該黏合劑包括至少一種選自由以下各項組成之群組的熱固性矽酮系單體和/或黏合劑：三烷氧基矽烷、三氯矽烷、四氯矽烷、胺基矽烷系黏合劑、四烷氧基矽烷系黏合劑及其任何組合，尤其是四乙氧基矽烷(TEOS)、四甲氧基矽烷(TMOS)、TEOS系黏合劑、TMOS系黏合劑及其任何組合。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之組成物，其中該溶劑選自由以下各項組成之群組：水；脂肪醇，如甲 醇、乙醇、異丙醇、丁醇、正丙醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇、二羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、山梨醇、上述醇的酯化產物；脂肪酮，如甲基賽璐蘇、丙二醇甲醚、二丙酮醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮和甲基乙基酮；醚，如四氫呋喃、二丁基醚、單和聚伸烷基二醇二烷基醚；脂肪族羧酸酯；脂肪族羧酸醯胺；芳香烴；脂肪烴；乙腈；脂肪族亞碸；及其任何組合。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之組成物，該組成物包含以相對於該組成物總重量0.01至1wt%的量的該碳奈米管。
9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之組成物，該組成物包含以相對於該組成物總重量1至30wt%，較佳的是3至20wt%，更較佳的是5至10wt%的量的該黏合劑。
10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之組成物，該組成物包含以相對於該組成物總重量0.01至10wt%，特別是0.5至7.5wt%，更特別是1.0至5.0wt%的量的該TAG。
11. 一種製造導電塗料組成物之方法，包括：製備至少一種碳奈米管和至少一種熱致產酸劑在水溶液中的分散體；製備包含至少一種熱固性單體和/或黏合劑以及隨意地至少一種酸催化劑的黏合劑溶液；並且 將該碳奈米管分散體與該黏合劑溶液混合以獲得該導電塗料組成物。
12. 一種藉由用如申請專利範圍第1至10項中任一項之組成物可獲得或獲得的層。
13. 如申請專利範圍第12項之層，該層起到透明電極、防靜電層和/或電磁干擾(EMI)遮罩層的作用。
14. 一種電子裝置，特別是顯示裝置，該裝置至少包括如申請專利範圍第12或13項之層。
15. 一種至少一熱致產酸劑(TAG)作為含CNT組成物中的添加劑之用途。