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銀納米顆粒組合物和在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件的方法

文檔序號:3708720閱讀:386來源:國知局
專利名稱:銀納米顆粒組合物和在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種組合物,其包括一種經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑和一種任 選的蠟;還涉及一種使用所述組合物在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件的方法。
背景技術(shù)
人們對使用金屬納米顆粒液相沉積技術(shù)加工電子電路元件深感興趣,因?yàn)榇?類技術(shù)為用于電子應(yīng)用——如薄膜晶體管(TFT)、發(fā)光二極管(LED)、RFID標(biāo)簽、光伏 (photovoltaic)——的常規(guī)主流非晶硅技術(shù)提供了潛在的低成本替代品。然而,滿足實(shí)際 應(yīng)用的電導(dǎo)率、加工和成本要求的功能電極,像素墊圈(Pixel pad),和導(dǎo)電路徑(traces)、 線路(lines)和通道(tracks)的沉積和/或圖像形成(patterning)已成為一個(gè)極大挑戰(zhàn)。此外,相變油墨(有時(shí)稱為“熱熔油墨”)還已被用于各種液相沉積技術(shù)。相變油 墨常包含使油墨在環(huán)境溫度下呈固相、而在一種噴墨印刷設(shè)備的較高的工作溫度下呈液相 的“相變劑”。在沉積工作溫度下,使液體油墨微滴從印刷設(shè)備中噴射出,并且當(dāng)所述油墨微 滴直接或者經(jīng)由中間的熱轉(zhuǎn)印帶或轉(zhuǎn)鼓與記錄用基質(zhì)的表面接觸時(shí),它們快速固化以形成 凝固油墨滴的預(yù)定圖案。相變油墨還已經(jīng)用在其它印刷技術(shù)中,例如凹版印刷,如美國專利 No. 5,496,879以及德國專利公布文本DE 4205636AL和DE 4205713AL中所公開的,每篇所 述專利的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。相變油墨符合噴墨印刷機(jī)的需要,因?yàn)樗鼈冊谶\(yùn)輸、長期貯藏等過程中可在室溫 下保持處于固相狀態(tài)。此外,與由于液體噴墨油墨的油墨蒸發(fā)所導(dǎo)致的噴嘴堵塞相關(guān)的問 題得以大大減少,從而提高了噴墨印刷的可靠性。另外,在其中所述油墨微滴被直接施加到 最終的記錄用基質(zhì)(例如紙、透明材料等)上的相變噴墨印刷機(jī)中,所述微滴在與所述基質(zhì) 接觸時(shí)立即凝固,從而防止油墨沿所述印刷介質(zhì)遷移并且提高點(diǎn)質(zhì)量。美國專利申請公布文本No. 2007/0283846公開了一種包含一種納米顆粒在極性 可固化單體中的膠態(tài)分散體、一種相變誘導(dǎo)組分和一種引發(fā)劑的非導(dǎo)電性有機(jī)相變載體, 該申請的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。在一個(gè)實(shí)施方案中,納米顆粒為硅納米顆粒 和金屬氧化物納米顆粒中的至少一種。在暴露于UV光和/或熱時(shí)獲得一種固體,并且加熱 時(shí)沒有組分可被蒸發(fā)。美國專利申請公布文本No. 2007/0119340公開了一種包含至少一種二氧化硅納 米顆粒和金屬氧化物納米顆粒的膠態(tài)分散體的油墨載體,所述油墨載體還包括一種低熔點(diǎn) 蠟和一種膠凝劑,其中凝膠形成在高于所述蠟的結(jié)晶溫度的溫度下發(fā)生,該申請的全部內(nèi) 容通過引證的方式納入本文。所述油墨不含任何液體載體或溶劑。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要一種提高貯存穩(wěn)定性和對各種基質(zhì)的油墨粘附力的低極性導(dǎo)電組合物, 所述組合物還使退火期間的膜裂紋最小化,對膜電導(dǎo)率具有最小影響,并且可滿足噴墨印 刷、苯胺印刷和絲網(wǎng)印刷應(yīng)用的要求。
上述和其他問題由本申請解決,其中在實(shí)施方案中,本申請涉及一種組合物,所述 組合物包含經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、膠凝劑和一種任選的蠟,其中所述膠凝劑和經(jīng)穩(wěn)定的銀 納米顆粒存在于選自一種異鏈烷烴、一種礦物油和一種烷烴和它們的混合物的溶劑中。在另外的實(shí)施方案中,本文描述的是一種在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件(conductive feature)的方法,所述方法包含提供一種包含經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑、一種 任選的蠟和一種溶劑的溶液,將所述溶液沉積在基質(zhì)上,并將所述基質(zhì)上的溶液加熱至約 120°C至約250°C的溫度以在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件,其中所述溶劑選自一種異鏈烷烴、一 種礦物油和一種烷烴和它們的混合物。
具體實(shí)施例方式本文描述的是一種具有足夠的負(fù)載量和粘度以用于噴墨印刷、苯胺印刷和絲網(wǎng)印 刷應(yīng)用的組合物。所述組合物包括經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑和一種任選的蠟。此 外,所述膠凝劑和經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒分別可溶于且可分散于選自一種異鏈烷烴、一種礦 物油和一種烷烴以及它們的混合物的溶劑中。在“金屬納米顆?!敝惺褂玫男g(shù)語“納米”是指例如低于約l,000nm的顆粒大小, 如約0. 5nm至約1,OOOnm,例如約lnm至約500nm、約lnm至約lOOnm、約lnm至約25nm或約 5nm至約25nm。所述顆粒大小是指金屬顆粒的平均直徑,如用TEM(透射式電子顯微鏡)或 其他合適的方法測得的。本文中所述銀納米顆粒溶液包括在液體體系中的銀納米顆粒。所述納米顆粒溶液 還可包含包括銀的(i) 一種或多種金屬或者(ii) 一種或多種金屬復(fù)合物。合適的另外的金 屬可包括,例如六1、々11、?扒?(1、01、(0、0、111、和Ni——特別是過渡金屬,例如Au、Pt、Pd、Cu、 Cr、Ni——以及它們的混合物。合適的金屬復(fù)合物可包括Au-Ag、Ag-Cu、Ag_Ni、Au-Ag-Cu、 和Au-Ag-Pd。所述銀復(fù)合物可包括非金屬,例如Si、C、和Ge。所述銀復(fù)合物的多種組分可 以以例如約0. 01重量%至約99. 9重量%、特別是約10重量%至約90重量%的量存在。在 實(shí)施方案中,所述銀復(fù)合物是一種包含銀和一種、兩種或多種其他金屬的合金,其中銀占例 如所述納米顆粒的至少約20重量%、特別是大于所述納米顆粒的約50重量%。除非另有 說明,本文針對銀納米顆粒的組分所述的重量百分比不包括所述穩(wěn)定劑。所述銀納米顆粒可以是兩種或多種雙金屬的金屬納米顆粒物質(zhì)或者二元 (bimodal)金屬納米顆粒的混合物,所述雙金屬的金屬納米顆粒物質(zhì)如2008年5月1日提 交的、Naveen Chopra等人的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No. 12/113,628中描述的那些(該 專利申請的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文),所述二元金屬納米顆粒如2008年6月5 日提交的、Michelle N. Chretien的美國專利申請No. 12/133,548中描述的那些(該專利 申請的全部內(nèi)容也通過引證的方式納入本文)。在實(shí)施方案中,所述銀納米顆粒的穩(wěn)定性(即,含銀納米顆粒具有最小沉淀或凝 聚的時(shí)間段)為例如至少約1天、或約3天至約1周、約5天至約1個(gè)月、約1周至約6個(gè) 月、約1周至1年以上。由于在某些條件——更具體而言是接近室溫——下本文中所描述 的組合物不是液態(tài)而是凝膠組合物,所以穩(wěn)定性進(jìn)一步加強(qiáng)。所述銀納米顆粒溶液可包含這樣一種有機(jī)穩(wěn)定劑,所述有機(jī)穩(wěn)定劑連接至銀納米 顆粒的表面,且在基質(zhì)上形成銀零件期間直到銀納米顆粒退火時(shí)才被部分或全部除掉。
在實(shí)施方案中,所述穩(wěn)定劑絡(luò)合物與所述銀納米顆粒的表面物理地或化學(xué)地連 接。以此方式,所述銀納米顆粒具有不屬于液體體系、位于其上的穩(wěn)定劑。即,其上具有穩(wěn) 定劑的納米顆??蓮挠糜谛纬伤黾{米顆粒和穩(wěn)定劑復(fù)合物的反應(yīng)混合物溶液中分離并 回收。因此接下來可將經(jīng)穩(wěn)定的納米顆粒容易且均勻地分散于一種液體體系以形成一種可 印刷溶液。如本文中所使用的,短語銀納米顆粒和穩(wěn)定劑之間的“物理地或化學(xué)地連接”可以 是化學(xué)鍵和/或其他物理連接。所述化學(xué)鍵可以是例如共價(jià)鍵、氫鍵、配位絡(luò)合鍵、或離子 鍵、或不同化學(xué)鍵的混合形式。所述物理連接可以是例如范德華力或偶極-偶極相互作用、 或不同物理連接的混合形式?!坝袡C(jī)穩(wěn)定劑”中的術(shù)語“有機(jī)”是指例如存在一個(gè)或多個(gè)碳原子,但有機(jī)穩(wěn)定劑 可包括一種或多種非金屬雜原子,如氮、氧、硫、硅、鹵素等。所述有機(jī)穩(wěn)定劑可以是一種有 機(jī)胺穩(wěn)定劑,如美國專利No. 7,270,694中描述的那些,該專利的全部內(nèi)容通過引證的方式 納入本文。所述有機(jī)胺穩(wěn)定劑的實(shí)例有烷基胺,例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚 胺、辛胺、壬胺、癸胺、十六胺、十一胺、十二胺、十三胺、十四胺、二氨基戊烷、二氨基己烷、二 氨基庚烷、二氨基辛烷、二氨基壬烷、二氨基癸烷、二氨基辛烷、二丙胺、二丁基胺、二戊基 胺、二己基胺、二庚基胺、二辛基胺、二壬基胺、二癸基胺、甲基丙基胺、乙基丙基胺、丙基丁 基胺、乙基丁基胺、乙基戊基胺、丙基戊基胺、丁基戊基胺、三丁基胺、三己基胺等,或它們的 混合物。在實(shí)施方案中,所述銀納米顆粒是經(jīng)有機(jī)胺穩(wěn)定的銀納米顆粒。其他有機(jī)穩(wěn)定劑的實(shí)例包括,例如硫醇及其衍生物、-0C( = S)SH(黃原酸)、聚乙 二醇、聚乙烯吡啶、聚乙烯吡咯烷酮(polyninylpyrolidone)、和其他有機(jī)表面活性劑。所 述有機(jī)穩(wěn)定劑可選自硫醇,例如丁硫醇、戊硫醇、己硫醇、庚硫醇、辛硫醇、癸硫醇、和十二烷 硫醇;二硫醇(dithiol),例如1,2_乙烷二硫醇、1,3-丙烷二硫醇、和1,4_ 丁烷二硫醇;或 硫醇和二硫醇的混合物。所述有機(jī)穩(wěn)定劑可選自黃原酸,例如0-黃原酸甲酯、0-黃原酸乙 酯、0-黃原酸丙酯、0-黃原酸丁酯、0-黃原酸戊酯、0-黃原酸己酯、0-黃原酸庚酯、0-黃原 酸辛酯、0-黃原酸壬酯、0-黃原酸癸酯、0-黃原酸十一烷基酯、0-黃原酸十二烷基酯。包 含可穩(wěn)定銀納米顆粒的吡啶衍生物(例如十二烷基吡啶)和/或有機(jī)膦的有機(jī)穩(wěn)定劑也可 用作可能的穩(wěn)定劑。有機(jī)穩(wěn)定劑另外的實(shí)例可包括經(jīng)羧酸_有機(jī)胺絡(luò)合物穩(wěn)定的金屬納米顆粒,描 述于Yuning Li的2007年12月5日提交的美國專利申請No. 11/950,450 ;美國公布文本 No. 20070099357A1中描述的羧酸穩(wěn)定劑金屬納米顆粒,和Yuning Li的2008年1月14日 提交的美國專利申請No. 12/013,539中描述的可熱力除去的穩(wěn)定劑和可UV分解的穩(wěn)定劑, 上述文獻(xiàn)每篇的全部內(nèi)容通過弓I證的方式納入本文。穩(wěn)定劑在銀納米顆粒表面上的覆蓋程度可以根據(jù)穩(wěn)定劑穩(wěn)定銀納米顆粒的能力 而變化,例如從部分至全部覆蓋。當(dāng)然,在各銀納米顆粒之間也會(huì)有穩(wěn)定劑覆蓋程度的變 化。經(jīng)有機(jī)胺穩(wěn)定的銀納米顆粒在組合物中的重量百分比可以為例如約5重量%至 約80重量%,約10重量%至約60重量%,約15重量%至約50重量%或約25重量%至約
35重量%。如本文中所使用的,短語低極性導(dǎo)電組合物中的“低極性” 指具有小于21 (MPa)"2、在一些實(shí)施方案中在15至19(MPa)"2范圍內(nèi)的溶解度參數(shù)的組合物。所述組合物包括一種膠凝劑和/或一種蠟作為相變劑。包括相變劑使得一旦將 所述組合物冷卻至一個(gè)高于室溫的溫度,所述組合物立即在一個(gè)較窄的溫度范圍內(nèi)“相變” 或粘度急劇增加,并硬化至凝膠狀的稠度;隨所述組合物被進(jìn)一步冷卻至室溫,仍維持該稠 度。例如,一些可適用于本發(fā)明的設(shè)備和方法的相變油墨在僅約10°c至約50°C的溫度變化 內(nèi)粘度在約102至約109的數(shù)量級內(nèi)變化。通常所述相變劑可以是任何可與相變油墨的其他組分混溶且在油墨從沉積溫度 冷卻至基質(zhì)溫度時(shí)促進(jìn)油墨粘度增加的組分。在實(shí)施方案中,所述組合物中包括相變劑可導(dǎo)致在一個(gè)溫度范圍內(nèi),例如在一個(gè) 實(shí)施方案中至少約20 V,例如約40 V至約120°C、約60 V至約100 V或約70 V至約95°C,粘 度變化為至少約102厘泊(cP),例如約103cP至約107cP和約103cP至約106cP。在實(shí)施方案中,一種膠凝劑用作相變劑。包含膠凝劑的多種組合物如油墨描述于 美國專利 No. 6,906,118,6, 761,758,6, 811,595,6, 860,928 和 6,872,243 中,所述專利的公 開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。本文中所公開的膠凝劑組合物可在所需溫度范圍內(nèi) 影響所述組合物的粘度。具體而言,所述膠凝劑可在低于特定溫度——在該溫度下沉積所 述組合物——的溫度下于所述組合物中形成一種半固態(tài)凝膠。這種半固態(tài)凝膠相是一種以動(dòng)態(tài)平衡的形式存在的包含一種或更多種固體膠凝 劑分子和一種液態(tài)溶劑的物理凝膠。這種半固態(tài)凝膠相是分子組分通過非共價(jià)相互作用結(jié) 合在一起的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(networked assembly),所述非共價(jià)相互作用例如氫鍵合、范德 華相互作用、芳族非鍵合相互作用、離子鍵合或配位鍵合、倫敦色散力等;所述動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng),在物理作用如溫度、機(jī)械攪拌等的刺激下,可實(shí)現(xiàn)從液態(tài)到半固態(tài)的肉眼可見水平上可 逆轉(zhuǎn)化。包含凝膠劑分子的溶液,在溫度變化為高于或低于溶液凝膠點(diǎn)時(shí),表現(xiàn)出在半固體 凝膠態(tài)和液態(tài)之間的熱可逆性轉(zhuǎn)化。這種在半固體凝膠相與液相之間轉(zhuǎn)化的可逆循環(huán)可在 溶液制劑中反復(fù)進(jìn)行多次。在另一個(gè)實(shí)施方案中,加入一種膠凝劑或一種膠凝劑混合物可改變組合物的流變 曲線,其通常通過在高于室溫的溫度下存在一個(gè)或多個(gè)粘度平頂而識別。這可被稱為凝膠 態(tài)。在此狀態(tài)下,膠凝的油墨表現(xiàn)出不同于常規(guī)熱熔體或相變油墨的粘彈流變特性,因?yàn)槠?在油墨應(yīng)為液態(tài)的溫度區(qū)域中顯示出彈性性質(zhì)。該凝膠態(tài)可具有與在冷卻下凝膠化的開始 相關(guān)的凝膠點(diǎn)。所述凝膠點(diǎn)由G'(儲(chǔ)能模量)和G"(損耗模量)的交叉點(diǎn)證實(shí),其中 G'高于G"表明該材料為彈性的。當(dāng)在膠凝劑組合物中使用一種以上的膠凝劑時(shí),希望第 一膠凝劑的平頂區(qū)域的粘度比第二平頂區(qū)域的粘度低至少一個(gè)數(shù)量級。任選地,所述組合 物可包含一種以上的膠凝劑的混合物,其中所述膠凝劑可選自非晶形或晶體型。在較低沉積溫度下,為實(shí)現(xiàn)組合物的快速相變(即從液體至固體)而常規(guī)使用的 在沉積的組合物和在其上沉積該組合物的基質(zhì)間的溫度差可能不是有效的。因此所述膠凝 劑可用于實(shí)現(xiàn)在基質(zhì)上沉積的組合物的粘度快速增加。具體而言,沉積的油墨微滴將通過 其中油墨經(jīng)歷從液態(tài)至凝膠態(tài)(或半固態(tài))的顯著粘度變化的相變轉(zhuǎn)化作用、而被固定在 接受基質(zhì)如一個(gè)圖像接受介質(zhì)(紙張)或一個(gè)中間轉(zhuǎn)印件(轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)鼓或帶)上,其中所述 接受基質(zhì)處于比所述油墨的沉積溫度低的溫度下。一旦冷卻,凝膠化可在達(dá)到室溫之前發(fā)生或在達(dá)到凝膠組合物沉積或涂覆在其上的基質(zhì)的溫度之前進(jìn)行。所述“凝膠點(diǎn)”溫度在一個(gè)實(shí)施方案中等于或低于約95°C,在另一 個(gè)實(shí)施方案中等于或低于約90°C,在再一個(gè)實(shí)施方案中等于或低于約85°C,但所述溫度可 以超出這些范圍。如果一次以上的凝膠轉(zhuǎn)化可通過使用一種以上的膠凝劑成為可能,第一 “凝膠點(diǎn)”可以比后面的轉(zhuǎn)化低約5°C至約60°C。在一些應(yīng)用中,可能需要重疊所述轉(zhuǎn)化過 程,結(jié)果是所述粘度平頂將會(huì)是不明顯的。在實(shí)施方案中,所述組合物形成凝膠態(tài)的溫度是低于所述組合物沉積溫度的任何 溫度,例如低于所述組合物沉積溫度約5°C或更多的任何溫度。在實(shí)施方案中,所述凝膠態(tài) 在一個(gè)實(shí)施方案中可以在約25°C至約100°C、在另一個(gè)實(shí)施方案中在約30°C至約70°C、在 又一個(gè)實(shí)施方案中在約30°C至約50°C的溫度下形成,但所述溫度可超出此范圍。一旦從所 述組合物呈液態(tài)的沉積溫度冷卻至所述組合物轉(zhuǎn)化成凝膠態(tài)的凝膠轉(zhuǎn)化溫度,油墨粘度會(huì) 有快速大幅增加。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述粘度增量至少為粘度增加1015倍。當(dāng)本文中所描述的組合物呈凝膠態(tài)時(shí),所述組合物的粘度在一個(gè)實(shí)施方案中為至 少約1,OOOmPa s、在另一個(gè)實(shí)施方案中為至少約10,OOOmPa s、在又一個(gè)實(shí)施方案中為至 少約100,OOOmPa s。凝膠態(tài)的粘度值在一個(gè)實(shí)施方案中在約103至約109mPa s的范圍 內(nèi)、在另一個(gè)實(shí)施方案中在約104 5至約106 5mPa s的范圍內(nèi),但所述凝膠態(tài)粘度可超出這 些范圍。所需的凝膠相粘度可隨印刷方法變化。例如,當(dāng)使用中間轉(zhuǎn)印或當(dāng)直接沉積至多 孔紙時(shí)需要使用最高粘度以使墨水滲透和羽化的影響最小化。另一方面,少孔基質(zhì)如塑料 可需要較低粘度以控制單個(gè)油墨像素的網(wǎng)點(diǎn)漲大和聚集。凝膠粘度可由該組合物和基質(zhì)溫 度控制。所述膠凝劑可以是一種下式的化合物 其中禮和R2是獨(dú)立地選自氫原子、烴基團(tuán)、雜原子和它們的結(jié)合的側(cè)鏈。除非另外指出,在定義禮和R2的取代基中,短語“烴基團(tuán)”既包含未取代的烴基團(tuán) 又包含被取代的烴基團(tuán)。所述未取代的烴基團(tuán)可包含,例如約1至約20個(gè)碳原子、約5至約 15個(gè)碳原子或約6至約10個(gè)碳原子。未取代的烴基團(tuán)的實(shí)例可包括,例如直鏈烷基、支鏈 烷基、環(huán)烷基、芳基、烷基芳基和芳基烷基。烷基的實(shí)例可包括,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、環(huán) 戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、和它們的異構(gòu)體形式。所述被取代的烴基團(tuán)可包含例如約1至約25個(gè)碳原子、約5至約20個(gè)碳原子、和 約6至約10個(gè)碳原子,其被例如氟、溴、氯、羥基、碘、硫、氨基、硝基、氰基、甲氧基、乙氧基、 丙氧基或它們的結(jié)合取代。被取代的烴基團(tuán)可以是,例如帶一個(gè)雜原子的直鏈烷基、支鏈烷 基、環(huán)烷基、芳基、烷基芳基和芳基烷基。烷基的實(shí)例可包括,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊 基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、環(huán)戊 基、環(huán)己基、環(huán)庚基、和它們的異構(gòu)體形式。在實(shí)施方案中,所述烴基團(tuán)可以是任選被取代的 烷基和任選被取代的芳基。除非另外指出,在定義隊(duì)和&的取代基中,術(shù)語“雜原子”包括氟、溴、氯、碘、硫、 氮、氧、或它們的結(jié)合。此外所述雜原子可以是一個(gè)單個(gè)原子,例如氯或氟;或一個(gè)化合物中 所包含的單個(gè)原子,例如羥基化合物(0H)中的氧原子、氨基化合物(NH2)中的氮原子(N)和 S02化合物中的硫原子(S)。任何合適的膠凝劑——如美國專利No. 7,279,587中描述的那些——可用于本文 中所公開的組合物中,該專利的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。具體而言,該膠凝劑可 選自美國專利No. 7,276,614、美國專利申請公布文本No. 2007/0119340和美國專利申請公 布文本No. 2007/0123606中公開的物質(zhì),所述文獻(xiàn)的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。酯封端的聚酰胺也可用作本文中所公開組合物中的膠凝劑。所述酯封端的酰胺是 一種形成透明凝膠的半結(jié)晶膠凝劑。合適的酯封端的聚酰胺化合物及其制備方法的實(shí)例公 開于,例如美國專利No. 5,863,319、美國專利No. 5,645,632和美國專利No. 5,783,657中, 所述專利每篇的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。合適的酯封端的聚酰胺也是市售可得 的,例如 UNI-REZ 2980 以及 UN I CLEAR 80 禾口 100 (可從 Arizona Chemical 購得)等。低分子量的酯封端的聚酰胺,如美國專利No. 5,783,657和5,998,570和W0 98/17705 (Pavlin等人)中描述的那些,可與液態(tài)烴混合以形成一種具有凝膠稠度的透明 組合物,所述專利每篇的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。所述酯封端的聚酰胺通過使 “X”當(dāng)量的二羧酸(所述x當(dāng)量的二羧酸中的至少50%是聚合的脂肪酸)、“y”當(dāng)量的二胺 如乙二胺和“z”當(dāng)量的含至少4個(gè)碳原子的一元醇反應(yīng)制備。所述反應(yīng)混合物的化學(xué)計(jì)量 為這樣的以使得0.9彡{x/(y+z)}彡1.1且0.1彡{z/(y+z)}彡0. 7。加熱反應(yīng)物直到達(dá) 到反應(yīng)平衡。酯封端的基于二聚酸的聚酰胺——如美國專利No. 6,111,055中描述的那些—— 可與一種溶劑混合形成凝膠,該專利的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。該溶劑可 以是可燃的,可向生成的凝膠中加入燈芯形成蠟燭。所述酯封端的基于二聚酸的聚酰胺通 過一種二酸、一種二胺和一種一元醇的熱縮合制備。酯封端的聚酰胺的另一個(gè)實(shí)例是酯封端的低聚酰胺,如美國專利申請公布文本 No. 2007/0012217中描述的那些,該申請的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。所述酯
封端的低聚酰胺可具有下式
9 其中n代表重復(fù)鏈段的個(gè)數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,n為1、2、3、4、5、6、7、8、9或 10中的一個(gè)整數(shù)。在又一個(gè)實(shí)施方案中,n為2、4、或6。在一個(gè)實(shí)施方案中,禮和禮‘各 自獨(dú)立地選自烷基。在另一個(gè)實(shí)施方案中,禮和禮‘各自獨(dú)立地為直鏈烷基、支鏈烷基、飽 和烷基、不飽和烷基、環(huán)狀烷基、被取代的烷基、未被取代的烷基、含雜原子的烷基、或芳基, 或它們的混合。在再一個(gè)實(shí)施方案中,&和1 2'各自獨(dú)立地為亞烷基、亞芳基、烷基亞芳基 和芳基亞烷基,或它們的混合。在另一個(gè)實(shí)施方案中,民為亞烷基、亞芳基、芳基亞烷基或烷 基亞芳基,或它們的混合。在又一個(gè)實(shí)施方案中,禮和R5各自獨(dú)立地各為氫或烷基。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中,所述酯封端的低聚酰胺中的禮和R/各自彼此獨(dú) 立地為烷基、芳基、烷基芳基和芳基烷基。作為禮和禮‘中的烷基可包括直鏈、支鏈、飽和、 不飽和、環(huán)狀、被取代、和未被取代的烷基,且其中雜原子——如氧、氮、硫、硅、磷、硼等—— 也可存在于烷基中。作為隊(duì)和禮‘的烷基包括,在一個(gè)實(shí)施方案中至少1個(gè)碳原子、在另 一個(gè)實(shí)施方案中至少約4個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約10個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí) 施方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí) 施方案中不超過約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;其包括(1)不含雜原子 的直鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(2)不含雜原子的支鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(3)不含雜 原子的環(huán)狀飽和未被取代脂族基團(tuán),(4)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是 飽和、未被取代且不含雜原子的,(5)不含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán), (6)不含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(7)不含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不 飽和未被取代脂族基團(tuán),(8)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽 和、未被取代且不含雜原子的,(9)不含雜原子的直鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(10)不含雜原 子的支鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(11)不含雜原子的環(huán)狀飽和被取代脂族基團(tuán),(12)包含環(huán) 狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、被取代且不含雜原子的,(13)不含雜原子 的直鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(14)不含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基 團(tuán),(15)不含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(16)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂 族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、被取代且不含雜原子的,(17)含雜原子的直鏈飽和 未被取代脂族基團(tuán),(18)含雜原子的支鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(19)含雜原子的環(huán)狀飽 和未被取代脂族基團(tuán),(20)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、未被取 代且含雜原子的,(21)含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(22)含雜原子的 支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(23)含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和未被取代脂族基 團(tuán),(24)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、未被取代且含雜 原子的,(25)含雜原子的直鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(26)含雜原子的支鏈飽和被取代脂族 基團(tuán),(27)含雜原子的環(huán)狀飽和被取代脂族基團(tuán),(28)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán), 所述脂族基團(tuán)是飽和、被取代且含雜原子的,(29)含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和被取代脂 族基團(tuán),(30)含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(31)含雜原子的環(huán)狀烯鍵式 不飽和被取代脂族基團(tuán),以及(32)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵 式不飽和、被取代且含雜原子的。
作為禮和R/的芳基可包括被取代和未被取代的芳基,且其中雜原子如氧、氮、 硫、硅、磷、硼等可存在于芳基中。作為隊(duì)和禮‘的芳基可包括至少約5個(gè)碳原子、在另一 個(gè)實(shí)施方案中至少約6個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約18個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí) 施方案中不超過約12個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約10個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù) 量可超出這些范圍。作為禮和禮’的芳基烷基可包括被取代和未被取代的芳基烷基,且其中雜原子如 氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于芳基烷基的芳基或烷基部分。作為禮和禮‘的芳基烷基可 包括至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍。作為酯封端的低聚酰胺的禮和R/的烷基芳基可包括被取代和未被取代的烷基 芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于烷基芳基的芳基或烷基部分。作為 R和R/的烷基芳基可包括在一個(gè)實(shí)施方案中至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至 少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過 約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范 圍。酯封端的低聚酰胺的R2和R2'彼此獨(dú)立地為亞烷基(包括直鏈、支鏈、飽和、不飽 和、環(huán)狀、被取代和未被取代的亞烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或 不存在于亞烷基中),所述亞烷基在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約2個(gè)碳原子、在另一實(shí)施方 案中至少約4個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約6個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中至 少約8個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約10個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約12 個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中至少約14個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約16個(gè)碳原 子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約18個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中至少約20個(gè)碳原子、在 另一個(gè)實(shí)施方案中至少約22個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約24個(gè)碳原子、在再一個(gè) 實(shí)施方案中約26個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約28個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案 中至少約30個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中至少約32個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至 少約34個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約36個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過 約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約80個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過 約60個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范 圍;所述亞烷基包括(1)不含雜原子的直鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(2)不含雜原子的支鏈 飽和未被取代脂族基團(tuán),(3)不含雜原子的環(huán)狀飽和未被取代脂族基團(tuán),(4)包含環(huán)狀和無 環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、未被取代且不含雜原子的,(5)不含雜原子的直 鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(6)不含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基 團(tuán),(7)不含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(8)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂 族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、未被取代且不含雜原子的,(9)不含雜原子的直鏈 飽和被取代脂族基團(tuán),(10)不含雜原子的支鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(11)不含雜原子的環(huán) 狀飽和被取代脂族基團(tuán),(12)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、被取 代且不含雜原子的,(13)不含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(14)不含雜原 子的支鏈烯鍵式不飽和被取代脂肪基團(tuán),(15)不含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(16)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、被取代且不含 雜原子的,(17)含雜原子的直鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(18)含雜原子的支鏈飽和未被取 代脂族基團(tuán),(19)含雜原子的環(huán)狀飽和未被取代脂族基團(tuán),(20)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂 族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、未被取代且含雜原子的,(21)含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和 未被取代脂族基團(tuán),(22)含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(23)含雜原子 的環(huán)狀烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(24)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族 基團(tuán)是烯鍵式不飽和、未被取代且含雜原子的,(25)含雜原子的直鏈飽和被取代脂族基團(tuán), (26)含雜原子的支鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(27)含雜原子的環(huán)狀飽和被取代脂族基團(tuán), (28)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、被取代且含雜原子的,(29) 含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(30)含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和被取代 脂肪基團(tuán),(31)含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),以及(32)包含環(huán)狀和無環(huán) 部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、被取代且含雜原子的。酯封端的低聚酰胺的R2和R2 ‘是亞芳基(包括被取代和未被取代的亞芳基,且其 中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于亞芳基中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有 至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約 100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約 30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍。酯封端的低聚酰胺的R2和R2'是芳基亞烷基(包括被取代和未被取代的芳基亞 烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于芳基亞烷基的芳基或烷基 部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳 原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約80個(gè)碳 原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;所述 芳基亞烷基包括(a)其中芳基和烷基部分均在兩個(gè)CO基團(tuán)之間形成鍵的芳基亞烷基,如 等,和(b)其中僅烷基部分在兩個(gè)CO基團(tuán)之間形成鍵的芳基亞烷基,如 等。酯封端的低聚酰胺的R2和R2'是烷基亞芳基(包括被取代和未被取代的烷基亞 芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于烷基亞芳基的芳基或烷基 部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約7個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約14個(gè)碳 原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約80個(gè)碳 原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;所述 烷基亞芳基如亞甲苯基等,包括(a)其中烷基和芳基部分均在兩個(gè)CO基團(tuán)之間形成鍵的烷 基亞芳基,如
等,和(b)其中僅芳基部分在兩個(gè)CO基團(tuán)之間形成鍵的烷基亞芳基,如 酯封端的低聚酰胺的R3是(i)亞烷基(包括直鏈、支鏈、飽和、不飽和、環(huán)狀、被取 代和未被取代的亞烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于亞烷基 中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約2個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約80個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原 子、在再一個(gè)實(shí)施方案中不超過約36個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;(ii)亞 芳基(包括被取代和未被取代的亞芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或 不存在于亞芳基中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至 少約6個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過 約25個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約18個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范 圍;(iii)芳基亞烷基(包括被取代和未被取代的芳基亞烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、 硅、磷、硼等可存在或不存在于芳基亞烷基的芳基或烷基部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具 有至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約80個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約50個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約36個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;(iv)烷基亞芳基(包括被取代和未被 取代的烷基亞芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于烷基亞芳基 的芳基或烷基部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中 不超過約80個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約50個(gè)碳原子、在再一個(gè)實(shí)施方案中不超過約36個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這 些范圍。禮和1 5各自彼此獨(dú)立地為⑴氫原子;(ii)烷基(包括直鏈、支鏈、飽和、不飽和、 被取代和未被取代的烷基),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少1個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案 中不超過約3個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍。R^R/、R2、!V、民、禮和&中的被取代的烷基、亞烷基、芳基、亞芳基、芳基烷基、 芳基亞烷基、烷基芳基、和烷基亞芳基上的取代基可以是鹵素原子(包括氟、氯、溴和碘原 子)、亞胺基、銨基、氰基、吡啶鐺基、醚基、醛基、酮基、酯基、羰基、硫代羰基、硫醚基、亞砜 基、膦基、腈基、巰基、硝基、亞硝基、砜基、?;被姿狨セ?、脲基、它們的混合等,其中兩 個(gè)或更多個(gè)取代基可結(jié)合在一起形成環(huán)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述酯封端的聚酰胺化合物的熔點(diǎn)至少為約50°C,但熔 點(diǎn)可超出該范圍。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述酯-酰胺化合物的熔點(diǎn)不超過約160°C,但 熔點(diǎn)可超出該范圍。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述酯-酰胺化合物在約140°C下的粘度至少 為約20cP,但粘度可超出該范圍。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述酯-酰胺化合物在約140°C 下的粘度不超過約400cP,但粘度可超出該范圍。在另一個(gè)實(shí)施方案中,膠凝劑是一種脲膠凝劑,如美國專利申請公布文本 No. 2007/0120919中描述的那些,該申請的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述脲膠凝劑是一種二烷基脲材料。合適的脲膠凝劑的 具體實(shí)例包括下式的那些物質(zhì) 其中禮和1 2各自彼此獨(dú)立地為(i)烷基,所述烷基包括直鏈、支鏈、飽和、不飽和、 環(huán)狀、被取代、和未被取代的烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在 于烷基中,其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少1個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約4個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約10個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于或少于約100個(gè) 碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或少于約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或少于 約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;在再一個(gè)實(shí)施方案中所述烷基包括(1) 不含雜原子的直鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(2)不含雜原子的支鏈飽和未被取代脂族基團(tuán), (3)不含雜原子的環(huán)狀飽和未被取代脂族基團(tuán),(4)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述 脂族基團(tuán)是飽和、未被取代且不含雜原子的,(5)不含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和未被取代 脂族基團(tuán),(6)不含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(7)不含雜原子的環(huán)狀 烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(8)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯 鍵式不飽和、未被取代且不含雜原子的,(9)不含雜原子的直鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(10) 不含雜原子的支鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(11)不含雜原子的環(huán)狀飽和被取代脂族基團(tuán), (12)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、被取代且不含雜原子的,(13) 不含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(14)不含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和被 取代脂族基團(tuán),(15)不含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(16)包含環(huán)狀和無 環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、被取代且不含雜原子的,(17)含雜原子 的直鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(18)含雜原子的支鏈飽和未被取代脂族基團(tuán),(19)含雜原 子的環(huán)狀飽和未被取代脂族基團(tuán),(20)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是 飽和、未被取代且含雜原子的,(21)含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(22) 含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和未被取代脂族基團(tuán),(23)含雜原子的環(huán)狀烯鍵式不飽和未被 取代脂族基團(tuán),(24)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是烯鍵式不飽和、未被 取代且含雜原子的,(25)含雜原子的直鏈飽和被取代脂族基團(tuán),(26)含雜原子的支鏈飽和 被取代脂族基團(tuán),(27)含雜原子的環(huán)狀飽和被取代脂族基團(tuán),(28)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的 脂族基團(tuán),所述脂族基團(tuán)是飽和、被取代且含雜原子的,(29)含雜原子的直鏈烯鍵式不飽和 被取代脂族基團(tuán),(30)含雜原子的支鏈烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),(31)含雜原子的環(huán) 狀烯鍵式不飽和被取代脂族基團(tuán),以及(32)包含環(huán)狀和無環(huán)部分的脂族基團(tuán),所述脂族基 團(tuán)是烯鍵式不飽和、被取代且含雜原子的;(ii)芳基(包括被取代和未被取代的芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼 等可存在或不存在于芳基中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約5個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施 方案中至少約6個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約18個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案 中不超過約12個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約6個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超 出這些范圍;(iii)芳基烷基(包括被取代和未被取代的芳基烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、 硅、磷、硼等可存在或不存在于芳基烷基的芳基或烷基部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有 至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約 100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約 30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍,所述芳基烷基如苯甲基等;或者(iv)烷基芳基(包括被取代和未被取代的烷基芳基,且其中雜原子如氧、氮、硫、 硅、磷、硼等可存在或不存在于烷基芳基的芳基或烷基部分中),其在一個(gè)實(shí)施方案中具有 至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約 100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,脲膠凝劑的熔點(diǎn)至少為約60°C,但熔點(diǎn)可超出該范圍。在 一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述脲膠凝劑的熔點(diǎn)可不超過約160°C,但熔點(diǎn)可超出該范圍。在一 個(gè)具體實(shí)施方案中,所述脲膠凝劑在約120°C下的粘度至少為約15厘泊,但粘度可超出該 范圍。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,所述脲膠凝劑在約120°C下的粘度不超過約200厘泊,但粘 度可超出該范圍。所述脲膠凝劑在所述組合物中存在的量可以為至少約0. 5重量%、在另一個(gè)實(shí)施 方案中至少約3重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約6重量%、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過 約30重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約20重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約15 重量%,但該量可超出這些范圍。所述膠凝劑還可以是一種下式的化合物 其中禮選自亞烷基、亞芳基、芳基亞烷基和烷基亞芳基;R2和R2'選自亞烷基、亞 芳基、芳基亞烷基和烷基亞芳基;R3和R3'選自光引發(fā)基團(tuán)、烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳 基;且X和X'為氧原子或式-NR4-的基團(tuán)。作為禮的亞烷基被定義為二價(jià)脂族基團(tuán)或烷基,包括直鏈的和支鏈的、飽和的和 不飽和的、環(huán)狀的和無環(huán)的、以及被取代的和未被取代的亞烷基,且其中雜原子如氧、氮、 硫、硅、磷、硼等可存在于亞烷基中。作為札的亞烷基包括1個(gè)碳原子至約12個(gè)碳原子。在 另一個(gè)實(shí)施方案中,作為禮的亞烷基包括不超過約4個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約2個(gè)碳原子。作為禮的亞芳基被定義為二價(jià)芳族基團(tuán)或芳基,包括被取代和未被取代的亞芳 基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等也可存在于亞芳基中。作為禮的亞芳基包括約5 個(gè)碳原子至約14個(gè)碳原子。在另一個(gè)實(shí)施方案中,作為禮的亞芳基包括不超過約10個(gè)碳 原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約6個(gè)碳原子。作為禮的芳基亞烷基被定義為二價(jià)芳基烷基,包括被取代和未被取代的芳基亞烷 基,其中芳基亞烷基的烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的和 無環(huán)的,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于芳基亞烷基的芳基或烷基部分中。 作為隊(duì)的芳基亞烷基包括至少約6個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子。在 一個(gè)實(shí)施方案中,作為禮的芳基亞烷基包括不超過約32個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約22個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約7個(gè)碳原子。作為禮的烷基亞芳基被定義為二價(jià)烷基芳基,包括被取代和未被取代的烷基亞芳 基,其中烷基亞芳基的烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的和 無環(huán)的,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于烷基亞芳基的芳基或烷 基部分中。作為隊(duì)的烷基亞芳基包括至少約6個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè) 碳原子。在一個(gè)實(shí)施方案中,作為禮的烷基亞芳基包括不超過約32個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí) 施方案中不超過約22個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約7個(gè)碳原子。此外,被取代 的亞烷基、亞芳基、芳基亞烷基、和烷基亞芳基上的取代基可以是鹵素原子、氰基、吡啶基、吡啶鐺基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基、硝基、亞硝基、酰基、偶 氮基、氨基甲酸酯基、脲基、它們的混合等,其中兩個(gè)或更多個(gè)取代基可結(jié)合在一起形成環(huán)。作為R2和R2'的亞烷基可包括二價(jià)脂族基團(tuán)或烷基,包括直鏈的和支鏈的、飽和 的和不飽和的、環(huán)狀的和無環(huán)的、以及被取代的和未被取代的亞烷基,且其中雜原子如氧、 氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于亞烷基中。作為民和&‘的亞烷基包括至少1個(gè)碳 原子,且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約54個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約36個(gè)碳原 子。作為R2和R2 ‘的亞芳基可包括二價(jià)芳族基團(tuán)或芳基,包括被取代和未取代的亞芳 基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于亞芳基中。作為的 亞芳基包括至少約5個(gè)碳原子,且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約14個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施 方案中不超過約10個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約7個(gè)碳原子。作為R2和R2 ‘的芳基亞烷基可包括二價(jià)芳基烷基,包括被取代和未被取代的芳基 亞烷基,其中芳基亞烷基的烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀 的或無環(huán)的,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于芳基亞烷基的芳基 或烷基部分中。作為民和&‘的芳基亞烷基包括至少約6個(gè)碳原子,在一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約32個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約22個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約8個(gè)碳原子。作為R2和R2 ‘的烷基亞芳基可包括二價(jià)烷基芳基,包括被取代和未被取代的烷基 亞芳基,其中烷基亞芳基的烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀 的或無環(huán)的,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于烷基亞芳基的芳基 或烷基部分中。作為民和&‘的烷基亞芳基包括至少約6個(gè)碳原子、在一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約32個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約22個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超 過約7個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍。亞烷基、亞芳基、芳基亞烷基、和烷基亞 芳基上的取代基可以是(但不局限于)鹵素原子、氰基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰 基、硫代羰基、膦基、磷鐺基、磷酸酯基、腈基、巰基、硝基、亞硝基、?;?、酸酐基、疊氮基、偶 氮基、氰氧基、氨基甲酸酯基、脲基、它們的混合等,其中兩個(gè)或更多個(gè)取代基可結(jié)合在一起 形成環(huán)。作為&的烷基亞芳基可衍生自1-(4-(2-羥基乙氧基)苯基)-2_羥基-2-甲基 丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮等。這些化合物的分 子式描述于美國專利申請公布文本No. 2008/0218570的W073]段中,該專利的公開內(nèi)容全 部通過引證的方式納入本文。作為民和民‘的烷基可包括直鏈的和支鏈的、飽和的和不飽和的、環(huán)狀的和無環(huán) 的、以及被取代的和未被取代的烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于烷基 中。作為民和民‘的烷基包括至少約2個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約3個(gè)碳原子, 在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約4個(gè)碳原子,且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子,在另 一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子。作為R3和R3'的芳基可包括被取代和未被取代的芳基,且其中雜原子如氧、氮、 硫、硅、磷、硼等可存在于芳基中。作為R3的芳基包括至少約5個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方 案中至少約6個(gè)碳原子,且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子。作為民和R3'的芳基烷基可包括被取代和未被取代的芳基烷基,其中芳基烷基的 烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的或無環(huán)的,且其中雜原子 如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于芳基烷基的芳基或烷基部分中。作為民和民‘的芳基烷 基包括至少約6個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子,且在一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約100個(gè)碳原子,在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子,在又一個(gè)實(shí)施方案中不 超過約30個(gè)碳原子。作為民和R3'的烷基芳基可包括被取代和未被取代的烷基芳基,其中烷基芳基的 烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的或無環(huán)的,且其中雜原子 如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在于烷基芳基的芳基或烷基部分中。作為民和民‘的烷基芳 基包括至少約6個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中 不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中 不超過約30個(gè)碳原子,但碳原子的數(shù)量可超出這些范圍;所述烷基芳基如甲苯基等。被取 代的烷基、芳基烷基、和烷基芳基上的取代基可以是鹵素原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺 基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫醚基、亞砜基、膦基、磷鐺基、磷酸酯基、 腈基、巰基、硝基、亞硝基、砜基、?;?、酸酐基、疊氮基、偶氮基、氰氧基、異氰酸基、氰硫基、 異硫氰基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸酯基、脲基、它們的混合等,其中兩個(gè)或更多個(gè)取代 基可結(jié)合在一起形成環(huán)。X禾PX’可包括氧原子或式-NR4_的基團(tuán),其中禮是(i)氫原子;(ii)烷基,所述 烷基包括直鏈的和支鏈的、飽和的和不飽和的、環(huán)狀的和無環(huán)的、以及被取代的和未被取代 的烷基,所述烷基中可存在雜原子,在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少1個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施 方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施 方案中不超過約30個(gè)碳原子;(iii)芳基,所述芳基包括被取代的和未被取代的芳基,所述 芳基中可存在雜原子,在一個(gè)實(shí)施方案中所述芳基具有至少約5個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施 方案中至少約6個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方 案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子;(iv)芳基烷基,所 述芳基烷基包括被取代的和未被取代的芳基烷基基團(tuán),其中所述芳基烷基的烷基部分可以 是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的或無環(huán)的,并且其中所述芳基烷基基團(tuán) 的芳基或烷基部分中可存在雜原子,所述芳基烷基在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原 子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原子、 在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原子; 或者(v)烷基芳基,所述烷基芳基包括被取代的和未被取代的烷基芳基,其中所述烷基芳 基的烷基部分可以是直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、以及環(huán)狀的或無環(huán)的,所述烷基 芳基的芳基或烷基部分中可存在雜原子,所述烷基芳基在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約6個(gè) 碳原子、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約7個(gè)碳原子、且在一個(gè)實(shí)施方案中不超過約100個(gè)碳原 子、在另一個(gè)實(shí)施方案中不超過約60個(gè)碳原子、在又一個(gè)實(shí)施方案中不超過約30個(gè)碳原 子,其中被取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基基團(tuán)上的取代基可以是(但不局限于) 鹵素原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫 醚基、亞砜基、膦基、磷鐺基、磷酸酯基、腈基、巰基、硝基、亞硝基、砜基、?;?、酸酐基、疊氮基、偶氮基、氰氧基、異氰酸基、氰硫基、異硫氰基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸酯基、脲基、 它們的混合等,其中兩個(gè)或更多個(gè)取代基可結(jié)合在一起形成環(huán)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,R2和R2’各自是式_C34H56+a-的基團(tuán)并且為可帶有不飽和 度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整 數(shù),包括式 的異構(gòu)體。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,是一個(gè)亞乙基(-CH2CH2_)基團(tuán)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中,R3和R3’都是 在一個(gè)具體實(shí)施方案中,該化合物具有下式 其中-C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基團(tuán),其中a是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),所述化合物包括式 的異構(gòu)體,那些式 的異構(gòu)體。該式化合物的其它具體實(shí)例包括那些式 的化合物,其中_C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基 團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),并且其中m是一個(gè)整數(shù),包 括其中m = 2的實(shí)施方案;包括式 的化合物,其中_C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基 團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),并且其中n是一個(gè)整數(shù),包 括其中n = 2和其中n = 5的實(shí)施方案;包括式 的異構(gòu)體,那些式 的化合物,其中_C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基 團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),并且其中p是一個(gè)整數(shù),包 括其中p = 2和其中p = 3的實(shí)施方案,包括式 的異構(gòu)體,那些式 的化合物,其中_C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基 團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),并且其中q是一個(gè)整數(shù),包 括其中q = 2和其中q = 3的實(shí)施方案;包括式
的異構(gòu)體, 那些式
H3C 0 HO-C-C H3C的化合物,其中_C34H56+a-代表一個(gè)可帶有不飽和度和環(huán)狀基團(tuán)的支鏈亞烷基基 團(tuán),其中a是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12中的一個(gè)整數(shù),并且其中r是一個(gè)整數(shù),包 括其中r = 2和其中r = 3的實(shí)施方案;包括式
的異構(gòu)體 等,以及其混合物。所述膠凝劑可以以該組合物的至少0. 1重量%——例如該組合物的約0. 1重量% 至約10重量%、約1重量%至約7重量%、約1重量%至約6重量%和約2重量%至約5 重量%——的量存在于該組合物中。在本發(fā)明所公開的組合物中也可使用低熔點(diǎn)蠟。所述低熔點(diǎn)蠟可包含一種聚烯烴 蠟,如聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、它們的混合物等。所述聚烯烴蠟可以以任何所需的或有效的量 存在于所述組合物中,所述量在一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少約0. 1重量%、在另 一個(gè)實(shí)施方案為所述組合物的至少約5重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案為所述組合物的至少約 1重量%、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約20重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案 中等于或小于所述組合物的約35重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的 約25重量%,但所述量可超出這些范圍。合適的聚烯烴蠟的實(shí)例包括P0LYWAX 500 (可從Baker Petrolite購得)和經(jīng)蒸 餾的P0LYWAX 500,其中在一個(gè)實(shí)施方案中所述經(jīng)蒸餾的P0LYWAX 500在約110°C的沉積 溫度下的粘度比未蒸餾的P0LYWAX500的粘度高約10%至約100% ;可從Baker Petrolite 購得的 P0LYWAX400 和經(jīng)蒸餾的 POLYWAX 400;可從 Baker Petrolite 購得的 VYBAR 103 和 VYBAR 253 ;以及POLYWAX 655。更高分子量的POLYWAX材料也是合適的。在本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施方案中聚烯烴蠟的分子量在500至600g/mOle的范圍內(nèi)。所述組合物中的低熔點(diǎn)蠟組分還可包含一種或多種還可包括于所述組合物中的 官能蠟。在實(shí)施方案中,本發(fā)明中可使用官能醇蠟。在其他實(shí)施方案中,所述官能醇蠟可以 是單官能醇蠟、二官能醇蠟、三官能醇蠟、四官能醇蠟、或它們的混合物。所述官能醇蠟以任 何所需的或有效的量存在于所述組合物中,所述量在一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少 約0. 1重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案為所述組合物的至少約5重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案為所 述組合物的至少約1重量%、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約20重量%、 在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約25重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約35重量%,但所述量可超出這些范圍。在實(shí)施方案中,至少一部分官能蠟可以是單官能蠟,其可被二、三和/或四官能蠟 替代。在一個(gè)實(shí)施方案中,取代可以預(yù)定的羥基數(shù)完成以生成組合物。所述組合物的羥基 數(shù)(ASTM E-222-OOmod.)在一個(gè)實(shí)施方案中為至少約20、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約25、 在又一個(gè)實(shí)施方案中至少約35、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約100、在另一個(gè)實(shí)施方 案中等于或小于約80、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約50,但所述羥基數(shù)可超出這些范 圍。在另一個(gè)實(shí)施方案中,所述官能蠟的熔化溫度可為至少約50°C、在另一個(gè)實(shí)施方案中至 少約60°C、在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約70°C、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約110°C、在 再一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約105°C、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約100°C,但所述 溫度可超出這些范圍。合適的官能賭的實(shí)例包括UNILIN 350和UNILIN 425 (可從BakerPetrolite購 得)和這些官能蠟的餾分。在一個(gè)實(shí)施方案中,經(jīng)蒸餾的官能蠟在沉積溫度下的粘度比未 蒸餾的官能蠟高約5%至等于或小于約50%。官能蠟的其他實(shí)例可以是可從Aldrich購得 的一種1-二十二烷醇蠟。本發(fā)明中可使用的單官能蠟有1-十四烷醇、1-十五烷醇、1-十六 烷醇、1-十七烷醇、1-十八烷醇、1-十九烷醇、1- 二十烷醇、1- 二十三烷醇、1- 二十四烷醇、
1-二十五烷醇、1- 二十六烷醇、1- 二十七烷醇、1- 二十八烷醇、1- 二十九烷醇、1-三十烷 醇、1-三十二烷醇、1-三十三烷醇、1-三十四烷醇的蠟。格爾伯特(Guerbet)醇也可以是合 適的,如2-十四烷基1-十八烷醇、2-十六烷基1- 二十烷醇、2-十八烷基1- 二十二烷醇、
2-十九烷基1-二十三烷醇、2- 二十烷基二十四烷醇、及其混合物。二官能蠟可包括二醇如 1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,13-十三烷二醇、1,14-十四 烷二醇、1,15-十五烷二醇、1,16-十六烷二醇、1,17-十七烷二醇、1,18-十八烷二醇、1, 19-十九烷二醇、1,20- 二十烷二醇、1,22- 二十二烷二醇、1,25- 二十五烷二醇、及其混合物 的蠟。其他可用于所述組合物的多元醇有三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇、甘露醇、山梨 糖醇、及其混合物,包括與上述單官能醇和二官能醇的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述聚烯烴蠟和官能蠟可以以至少約0.35、在另一個(gè)實(shí)施方 案中至少約0. 40、在再一個(gè)實(shí)施方案中至少約0. 45、且在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于 0. 65、在再一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約0. 60、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于約0. 55的 重量比使用,但所述重量比可超出這些范圍。所述組合物還可包括Marcel Breton的、2009年3月20日提交的共同未決美國 專利申請No. 12/408, 897中描述的低極性樹脂,該專利的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。受阻胺抗氧化劑可以以任何所需的或有效的量存在于所述組合物中,所述量在一 個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少約0. 001重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的 至少約0. 05重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少約0. 10重量%、且在一個(gè)實(shí) 施方案中等于或小于所述組合物的約0. 50重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述 組合物的約0. 25重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約0. 15重量%,但 所述量可超出這些范圍。合適的受阻胺抗氧化劑的實(shí)例包括具有下面通式的那些物質(zhì) 其中禮和R2各自彼此獨(dú)立地可為氫原子或烷基,所述烷基包括直鏈的、支鏈的、飽 和的、不飽和的、環(huán)狀的、被取代的和未被取代的烷基,且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷、硼 可以存在或不存在于烷基中,在一個(gè)實(shí)施方案中所述烷基具有至少1個(gè)碳原子。合適的受阻胺抗氧化劑的具體實(shí)例包括下列可從Crompton購得的抗氧化劑; NAUGUARD 445 其中隊(duì)=R2 = C (CH3) 2Ph,NAUGUARD635 其中 R! = R2 = -CH(CH3)Ph,NAUGUARD PS-30 其中 R! = C4 或 C8、R2 = C4 或 C8 等。還可提供受阻酚抗氧化劑。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述受阻酚以相對較高的濃度存 在。受阻酚抗氧化劑的較高濃度通過延遲氧化反應(yīng)本身開始而使長期熱穩(wěn)定性最大化。所 述受阻酚抗氧化劑以任何所需的或有效的量存在于所述組合物中,所述量在一個(gè)實(shí)施方案 中為所述組合物的至少約0. 01重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少約0. 5重 量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中為所述組合物的至少約1. 5重量%、且在一個(gè)實(shí)施方案中等于 或小于所述組合物的約4. 0重量%、在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約3. 0 重量%、在又一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于所述組合物的約2. 5重量%,但所述量可超出這 些范圍。合適的受阻酚抗氧化劑的具體實(shí)例包括ETHANOX 330.ETHAN0X 310.ETHAN0X 314、 ETHAN0X 376 (可從 Albemarle 購得)等。還可從 Ciba Specialty Chemicals 購得的有 IRGAN0X 1010, IRGAN0X 1035、IRGAN0X1076、IRGAN0X 1330 等。還可使用這些受阻酚抗氧 化劑中兩種或更多種的混合物。所述組合物還可包含一種任選的著色劑。在所述組合物中可使用任何所需的或 有效的著色劑,所述著色劑包括顏料、染料、顏料與染料的混合物、顏料的混合物、染料的 混合物等,前提是所述著色劑可溶解或分散于所述組合物中。所述組合物可以與常規(guī)油 墨著色劑材料結(jié)合使用,如比色指數(shù)(C. I.)溶劑染料、分散染料、經(jīng)改性的酸性直接染 料、堿性染料、硫化染料、還原染料等。合適的染料的實(shí)例包括Neozapon紅492 (BASF); Orasol 紅 G(Ciba);直接亮粉 B (DirectBrilliant Pink B) (Oriental Giant Dyes);直接 紅 3BL(Direct Red 3BL) (Classic Dyestuffs) ;Supranol 亮紅 3BW(Bayer AG);檸檬黃 6G(United Chemie);淺堅(jiān)牢黃 3G(Light Fast Yellow 3G) (Shaanxi) ;Aizen Spilon 黃 C-GNH (Ho do gay a Chemical) ;Bernachrome 黃 GDSub (Classic Dyestuffs) ;Cartasol 亮黃 4GF (Clariant) ;Cibanon 黃2GN(Ciba) ;Orasol 黑 CN(Ciba) ;Savinyl 黑 RLSN(Clariant); 吡唑黑 BG(Clariant) ;Morfast 黑 101(Rohm & Haas) ;Diaazol 黑 RN(ICI) ;Orasol 藍(lán) GN(Ciba) ;Savinyl 藍(lán) GLS (Clariant) ;Luxol 堅(jiān)牢藍(lán) MBSN(Pylam Products) ;Sevron 藍(lán) 5GMF(ClassicDyestuffs) ;Basacid 藍(lán) 750 (BASF) ;Neozapon H X51 (BASF) ;Classic 溶劑黑 7 (Classic Dyestuffs);蘇丹藍(lán) 670 (C. I. 61554) (BASF);蘇丹黃 146 (C. I. 12700) (BASF); 蘇丹紅 462 (C. I. 26050) (BASF) ;C. I.分散黃 238 (C. I. Disperse Yellow 238) ;Neptune 紅 色基(Red Base)NB543 (BASF, C. I.溶劑紅 49);從 BASF 獲得的 Neopen 藍(lán) FF-4012 ;從 ICI 獲得的 Lampronol 黑 BR(C. I.溶劑黑 35) ;Morton Morplas 洋紅(Magenta) 36 (C. I.溶劑 紅172);金屬酞菁著色劑如美國專利No. 6,221,137中公開的那些等,該專利的公開內(nèi)容全 部通過引證的方式納入本文。還可使用聚合染料,例如美國專利No. 5,621,022和美國專利No. 5,231,135中公開的那些,所述專利每篇的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文;且 所述聚合染料可以例如以Milliken油墨黃(InkYellow)869、Milliken油墨藍(lán)92、Milliken 油墨紅 357、Milliken 油墨黃 1800、Milliken 油墨黑 8915-67、uncut Reactant 橙 X-38、 uncutReactant 藍(lán) X-17、溶齊[J黃 162、酸性紅(Acid Red) 52、溶齊[J藍(lán) 44 禾口 uncut Reactant 紫 X-80 從 Milliken & Company 購得。顏料也是用于所述組合物的合適著色劑。合適顏料的實(shí)例包括PALI0GEN紫 5100 (可從 BASF 購得);PALI0GEN 紫 5890 (可從 BASF 購得);HELI0GEN 綠 L8730 (可從 BASF 購得);LITH0L 猩紅 D3700(可從 BASF 購得);SUNFAST 藍(lán) 15 4 (可從 Sun Chemical 購得); Hostaperm M B2G-D ( nJ/A Clariant ) ;Hostaperm M B4G ( nJ/A Clariant )
紅(Permanent Red) P-F7RK ;Hostaperm 紫 BL (可從 Clariant 購得);LITHOL 猩紅 4440 (可 從 BASF 購得);紫紅(Bon Red) C (可從 Dominion Color Company 購得);0RACET 粉 RF (可 從 Ciba 購得);PALI0GEN 紅 3871K (可從 BASF 購得);SUNFAST 藍(lán) 15 3 (可從 Sun Chemical 購得);PALI0GEN 紅 3340 (可從 BASF 購得);SUNFAST 咔唑紫 23 (可從 Sun Chemical 購 得);LITHOL 堅(jiān)牢猩紅 L4300(可從 BASF 購得);SUNBRITE 黃 17(可從 Sun Chemical 購 得);HELI0GEN 藍(lán) L6900、L7020(可從 BASF 購得);SUNBRITE 黃 74 (可從 Sun Chemical 購 得);SPECTRA PAC C 橙 16 (可從 Sun Chemical 購得);HELI0GEN 藍(lán) K6902、K6910 (可從 BASF 購得);SUNFAST 洋紅 122 (可從 SunChemical 購得);HELI0GEN 藍(lán) D6840、D7080 (可 從BASF購得);蘇丹藍(lán)0S (可從BASF購得);NE0PEN藍(lán)FF4012 (可從BASF購得);PV堅(jiān)牢 藍(lán) B2G01 (可從 Clariant 購得);IRGALITE 藍(lán) BCA (可從 Ciba 購得);PALI0GEN 藍(lán) 6470 (可 從BASF購得);蘇丹橙G (可從Aldrich購得);蘇丹橙220 (可從BASF購得);PALI0GEN 橙 3040 (BASF) ;PALI0GEN 黃 152、1560 (可從 BASF 購得);LITHOL 堅(jiān)牢黃 0991K (可從 BASF 購得);PALI0T0L黃1別0(可從BASF購得);N0V0PERM黃FGL (可從Clariant購得);噴 墨黃4G VP2532 (可從Clariant購得);色淀黃HG (可從Clariant購得);Lumogen黃 D0790 (可從 BASF 購得);Suco-黃 L1250 (可從 BASF 購得);Suco-黃 D1355 (可從 BASF 購 得);Suco 堅(jiān)牢黃 D1 355、D1 351 (可從 BASF 購得);HOSTAPERM 粉 E 02 (可從 Clariant 購 得);Hansa亮黃5GX03 (可從Clariant購得);永久黃GRL 02 (可從Clariant購得);永 久寶石紅(Permanent Rubine)L6B 05 (可從 Clariant 購得);FANAL 粉 D4830 (可從 BASF 購得);CINQUASIA洋紅(可從DU P0NT購得);PALI0GEN黑L0084 (可從BASF購得);顏料 黑K801(可從BASF購得);以及炭黑如REGAL 330TM (可從Cabot購得)、Nipex 150 (可從 Degusssa購得)、炭黑5250和炭黑5750 (可從Columbia Chemical購得)等,以及它們的 混合物。美國專利No. 6,472,523、美國專利 No. 6,726,755、美國專利 No. 6,476,219、 美國專利No. 6,576,747、美國專利No. 6,713,614、美國專利No. 6,663,703、美國專利 No. 6,755,902、美國專利 No. 6,590,082、美國專利 No. 6,696,552、美國專利 No. 6,576,748、 美國專利No. 6,646,111、美國專利No. 6,673,139、美國專利No. 6,958,406、美國專利 No. 6,821,327、美國專利 No. 7,053,227、美國專利 No. 7,381,831 和美國專利 No. 7,427,323 中公開的著色劑也是合適的,所述專利每篇的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。所述組合物還可包含一種溶劑染料。本發(fā)明中適用的溶劑染料的一個(gè)實(shí)例可 包括醇溶性染料,因?yàn)槠渑c本發(fā)明的組合物具有相容性。合適的醇溶性染料的實(shí)例包括Neozapon 紅 492 (BASF) ;Orasol 紅 G (Ciba);直接亮粉 B (Global Colors) ;Aizen Spilon 紅C-BH(Hodogaya Chemical) ;Kayanol 紅 3BL(Nippon Kayaku);酒精堅(jiān)牢黃(Spirit Fast Yellow) 3G ;Aizen Spilon 黃 C-GNH(HodogayaChemical) ;Cartasol 亮黃 4GF (Clariant); Pergasol 黃 CGP(Ciba) ;Orasol 黑 RLP(Ciba) ;Savinyl 黑 RLS(Clariant) ;Morfast 黑 Cone. A(Rohm and Haas) ;Orasol 藍(lán) GN(Ciba) ;Savinyl 藍(lán) GLS(Sandoz) ;Luxol 堅(jiān)牢藍(lán) MBSN(Pylam) ;Sevron M 5GMF(Classic Dyestuffs) ;Basacid M 750(BASF)> Neozapon 黑 X51[C. I.溶劑黑,C. I. 12195] (BASF)、蘇丹藍(lán) 670 [C. 1.61554] (BASF)、蘇丹黃 146 [C. I. 12700] (BASF)、蘇丹紅 462[C. I. 260501] (BASF)、它們的混合物等。所述著色劑可以以任何所需的或有效的量存在于所述組合物中以獲得所需的顏 色或色調(diào),所述量為例如所述組合物的約0重量%至約所述組合物的約20重量%,所述組 合物的至少約0. 2重量%至所述組合物的約10重量%,以及所述組合物的至少約0. 5重 量%至所述組合物的約5重量%??蓪⑺鲢y納米顆粒和膠凝劑分散于任何合適的分散溶劑中以形成一種可用于 在基質(zhì)上形成銀零件的溶液。所述銀納米顆粒在溶劑中的重量百分比需要為總的組合物中 的至少約20重量%,例如總的組合物中的約20至約90重量%,或約35至約85重量%。分散溶劑應(yīng)有助于經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒和膠凝劑的分散。分散溶劑的實(shí)例可包 括含有約10至約18個(gè)碳原子、約10至約14個(gè)碳原子、或約10至約12個(gè)碳原子的烷烴 或醇,如十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、1-十一烷醇、2-十一烷醇、3-十一烷醇、4-十一 烷醇、5- i^一烷醇、6- i^一烷醇、1-十二烷醇、2-十二烷醇、3-十二烷醇、4-十二烷醇、 5-十二烷醇、6-十二烷醇、1-十三烷醇、2-十三烷醇、3-十三烷醇、4-十三烷醇、5-十三烷 醇、6-十三烷醇、7-十三烷醇、1-十四烷醇、2-十四烷醇、3-十四烷醇、4-十四烷醇、5-十四 烷醇、6-十四烷醇、7-十四烷醇等;異鏈烷烴,例如異癸烷、異十二烷、以及可市售獲得的 異鏈烷烴混合物如IS0PAR E、IS0PAR G、IS0PAR H、IS0PAR L和IS0PAR M(以上所提及的 均由 Exxon Chemical Company 生產(chǎn))、SHELLS0L(由 Shell Chemical Company 生產(chǎn))、 S0LTR0L(由 PhilipsOil Co. ,Ltd.生產(chǎn))、BEGAS0L(由 Mobil Petroleum Co.,Inc.生產(chǎn)) 和IP溶劑2835(由Idemitsu Petrochemical Co.,Ltd.生產(chǎn));礦物油、四氫呋喃、氯苯、 二氯苯、三氯苯、硝基苯、苯甲腈、乙腈、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、和它們的混合 物??墒褂靡环N、兩種、三種或更多種溶劑。在其中使用兩種或更多種溶劑的實(shí)施方案中, 每種溶劑可以以任何合適的體積比或摩爾比存在,例如約99(第一溶劑)1(第二溶劑) 至約1(第一溶劑)99 (第二溶劑)或約80 (第一溶劑)20 (第二溶劑)至約20 (第 一溶劑)80(第二溶劑)。所述溶劑在所述組合物中存在的量可以為所述組合物的至少10重量%,例如所 述組合物的約10重量%至約80重量%、約20重量%至約65重量%、約35重量%至約60
重量%以及約40重量%至約55重量%。所述組合物還可包含一種單萜醇(monoterpene)以控制組合物的濃度 (strength)和烴基膠凝劑的溫度。單萜醇的實(shí)例可包括萜品醇(a-萜品醇)、萜品 醇、香葉醇、桉油酚(cineol)、柏木醛、芳樟醇、4-萜品醇、熏衣草醇、香茅醇、橙花醇、薄荷 醇(methol)、龍腦等。所述單萜醇可以以所述組合物的約1重量%至約15重量%,約2重 量%至約12重量%,約5重量%至約10重量%以及約7重量%至約10重量%的量存在于所述組合物中。可任選地將包含經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒和膠凝劑的分散溶液加熱至至少約120°C的 溫度,例如約120°C至約165°C、約125°C至約155°C、以及約130°C至約145°C ;其中加熱進(jìn) 行約20分鐘至約1小時(shí)以加速樹脂在溶劑中的溶解。由所述組合物制備導(dǎo)電元件可以通過使用一種合適的液相沉積技術(shù)、在于基質(zhì) 上形成其他任選的一層或多層之前或之后的任何合適的時(shí)間將所述組合物沉積在基質(zhì)上 而進(jìn)行。因此,在基質(zhì)上液相沉積所述組合物可在一個(gè)基質(zhì)上或者在一個(gè)已經(jīng)包含成層材 料——例如一個(gè)半導(dǎo)體層和/或一個(gè)絕緣層——的基質(zhì)上進(jìn)行。當(dāng)沉積在基質(zhì)上時(shí),所述 銀納米顆粒組合物可被稱為油墨。短語“液相沉積技術(shù)”是指,例如使用一種液相方法(如液相涂覆或印刷)沉積 一種組合物,其中所述液體是一種包含銀納米顆粒、一種膠凝劑和一種溶劑的組合物。所 述溶劑選自異鏈烷烴、礦物油和烷烴,以及它們的混合物。液相涂覆方法的實(shí)例可包括,例 如旋涂、刮涂、棒涂覆、浸涂等。印刷技術(shù)的實(shí)例可包括,例如平版印刷或膠印、凹版印刷、 苯胺印刷、絲網(wǎng)印刷、模版印刷(stencil printing)、壓印(如微接觸印刷)、全方向印刷 (omnidirectional printing)、噴墨印刷等。液相沉積過程沉積一層厚度約5納米至約5 毫米、優(yōu)選約10納米至約1000微米的組合物。在該步驟中沉積的銀納米顆粒組合物可以 表現(xiàn)出也可不表現(xiàn)出明顯的導(dǎo)電性??梢砸岳缂s100轉(zhuǎn)每分(“rpm”)至約5000rpm、約500rpm至約3000rpm以及 約500rpm至約2000rpm的速度從所述組合物中將經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒旋涂——例如約10 秒至約1000秒、約50秒至約500秒或約100秒至約150秒——至基質(zhì)上。其上印刷有銀零件的基質(zhì)可以是任何合適的基質(zhì),所述基質(zhì)包括例如硅、玻璃板、 塑料膜、片、織物、或紙張。對于結(jié)構(gòu)柔性設(shè)備,可使用塑料基質(zhì),例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰 亞胺片等。所述基質(zhì)的厚度可以為約10微米至10毫米以上,尤其對于柔性塑料基質(zhì),一個(gè) 示例性的厚度為約50微米至約2毫米,而對于剛性基質(zhì)如玻璃或硅為約0. 4至約10毫米。例如在約250°C以下的溫度下將沉積的組合物加熱導(dǎo)致所述銀納米顆粒形成一個(gè) 導(dǎo)電層,所述導(dǎo)電層適用作電子設(shè)備中的導(dǎo)電元件。所述沉積的組合物可在例如約120°C至 約250°C,約140°C至約250°C,約150°C至約230°C,約150°C至約200°C以及約150°C至約 180°C的溫度下被加熱。所述加熱溫度是不會(huì)造成預(yù)先沉積的層或基質(zhì)(無論是單層基質(zhì) 還是多層基質(zhì))的性質(zhì)不利變化的溫度。還有,上述較低加熱溫度使得可以使用低成本塑 料基質(zhì),所述塑料基質(zhì)具有低于150°C的退火溫度。所述加熱可以進(jìn)行例如約1秒至約10小時(shí)和約10秒至1小時(shí)的時(shí)間。所述加熱 可以在空氣中、在惰性氣氛中(例如在氮?dú)饣驓鍤庀?,或在還原性氣氛中(例如在包含1 至約20體積%氫氣的氮?dú)庀?進(jìn)行。所述加熱也可在正常大氣壓或在降低的壓力(例如 約1000毫巴至約0. 01毫巴)下進(jìn)行。本文中所用的術(shù)語“加熱”包括可給予被加熱的材料或基質(zhì)足夠能量以(1)使金 屬納米顆粒退火和/或(2)從所述金屬納米顆粒中除去任選的穩(wěn)定劑的任何技術(shù)。加熱技 術(shù)的實(shí)例可包括熱力加熱(例如,加熱板、烘箱、和爐子)、紅外(“IR”)輻射、激光束、微波 輻射、或UV輻射,或者它們的結(jié)合。也可使用兩步加熱法,其中第一步加熱的溫度低于第二 步加熱,且第一步加熱使油墨部分固化。該部分固化可任選地在低于本發(fā)明中所述油墨的凝膠轉(zhuǎn)化溫度的溫度下進(jìn)行。加熱產(chǎn)生多種效果。加熱之前,沉積的銀納米顆粒層可能是電絕緣的或具有極低 的導(dǎo)電性,但加熱產(chǎn)生包含退火的銀納米顆粒的導(dǎo)電層,這提高了電導(dǎo)率。在實(shí)施方案中, 所述退火的銀納米顆??梢允蔷劢Y(jié)的或部分聚結(jié)的銀納米顆粒。在實(shí)施方案中,在所述退 火的銀納米顆粒中,所述銀納米顆??赡苋〉米銐虻念w粒與顆粒的接觸以形成沒有聚結(jié)的 導(dǎo)電層。在實(shí)施方案中,加熱之后,形成的導(dǎo)電層具有例如約5納米至約5微米和約10納 米至約2微米的厚度。通過加熱所述沉積的銀納米顆粒組合物而制備形成的銀元件的電導(dǎo)率為例如大 于約10西門子/厘米(“S/cm”)、大于約1000S/cm,大于約2,000S/cm、大于約5,000S/cm、 或大于約10,000S/cm。形成的元件可用作電子設(shè)備中的電極、導(dǎo)電墊圈、薄膜晶體管、導(dǎo)電線路、導(dǎo)電通 道等,所述電子設(shè)備例如薄膜晶體管、有機(jī)發(fā)光二極管、RFID(無線射頻辨識)標(biāo)簽、光伏、 印刷天線和需要導(dǎo)電元件或組件的其他電子設(shè)備?,F(xiàn)將針對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案詳細(xì)描述本文中所公開的實(shí)施方案,應(yīng)理 解這些實(shí)施例意欲僅為說明性的,本文中所公開的實(shí)施方案并非意欲限制于本文中所列舉 的材料、條件、或方法參數(shù)。除非另有指出,所有的百分比和份數(shù)均是按所述組合物的重量 計(jì)。室溫是指例如約20°C至約25°C的溫度。實(shí)施例1 銀納米顆粒的制備首先將乙酸銀(0. 167g,lmmol)和1_十六烷基胺(4. 83g,20mmol)通過在60°C下 加熱溶解于甲苯(100mL)中直至乙酸銀溶解。在劇烈攪拌下用10分鐘向該溶液中加入一 種苯胼(0. 43g,4mmol)的甲苯(50mL)溶液中。在60°C下將形成的反應(yīng)混合物攪拌1小時(shí), 然后冷卻至室溫。接下來,向所述反應(yīng)混合物中加入丙酮(10mL)以消耗任何過量的苯胼。 從所述反應(yīng)混合物中除去溶劑得到殘?jiān)?,將所述殘?jiān)尤氲秸跀嚢璧募状?100mL)中以 沉淀出銀納米顆粒粗產(chǎn)物。將所述銀納米顆粒粗產(chǎn)物通過離心法分離,用丙酮洗滌兩次,然 后空氣干燥。實(shí)施例2 膠凝劑混合物A的制備通過向0. 818g的IS0PAR G(異鏈烷烴溶劑)和0. 109g的萜品醇中加入0. 073g of UNICLEAR 100制備一種膠凝劑混合物。然后將所述混合物加熱至約100°C的溫度并在 此溫度下攪拌30分鐘。實(shí)施例3 低極性凝膠組合物A的制備通過混合0. 5g從實(shí)施例1獲得的銀納米顆粒與實(shí)施例2的膠凝劑混合物、并在約 100°C的溫度下攪拌所述混合物30分鐘,制備一種低極性凝膠組合物。一經(jīng)冷卻即可獲得 一種低極性納米銀凝膠組合物。據(jù)信凝膠化的納米銀組合物可以在高于凝膠轉(zhuǎn)化溫度的溫 度下用一種壓電式印刷機(jī)(Piezo printer)印刷或通過一種更常規(guī)的印刷方法印刷。實(shí)施例4 低極性凝膠組合物A的涂覆和退火可在升高的溫度(如90°C )下使用旋轉(zhuǎn)涂覆機(jī)以lOOOrpm將從上述實(shí)施例3獲得 的低極性凝膠組合物涂覆在玻璃基質(zhì)上。然后將涂覆的低極性凝膠組合物在約180°C至約 230°C的溫度下退火120分鐘以形成一種具有導(dǎo)電性質(zhì)的銀納米顆粒的薄膜。由于存在膠凝劑,所述銀納米顆粒的薄膜將不表現(xiàn)出開裂且將對玻璃基質(zhì)具有足夠的粘附性。實(shí)施例5 膠凝劑混合物B的制備通過向lg的ISOPAR G(異鏈烷烴溶劑)中加入0. 2g的反-4-叔丁基-1-苯基-環(huán) 己醇制備一種膠凝劑混合物。反-4-叔丁基-1-苯基-環(huán)己醇按美國專利No. 5,989,325 的實(shí)施例1中所公開的制備,該專利的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。然后將所述膠 凝劑混合物加熱至約100°C的溫度并在此溫度下攪拌30分鐘。實(shí)施例6 低極件凝膠組合物B的制備通過混合0. 5g上述實(shí)施例1的銀納米顆粒與上述實(shí)施例5的組合物、并在約70°C 的溫度下攪拌所述混合物30分鐘,制備一種低極性凝膠組合物。一經(jīng)冷卻即可獲得一種低 極性納米銀凝膠組合物。據(jù)信凝膠化的納米銀組合物可以在高于凝膠轉(zhuǎn)化溫度的溫度下用 一種壓電式印刷機(jī)印刷或通過一種更常規(guī)的印刷方法印刷。實(shí)施例7 低極件凝膠組合物B的涂覆和退火可在約60°C的升高的溫度下使用旋轉(zhuǎn)涂覆機(jī)以lOOOrpm將從上述實(shí)施例6獲得 的低極性凝膠組合物涂覆在玻璃基質(zhì)上。然后將涂覆的低極性凝膠組合物在約180°C至約 230°C的溫度下退火120分鐘以形成一種具有導(dǎo)電性質(zhì)的銀納米顆粒的薄膜。由于存在膠 凝劑,所述銀納米顆粒的薄膜將不表現(xiàn)出開裂且將對玻璃基質(zhì)具有足夠的粘附性。實(shí)施例8 具有酚端基的膠凝劑的合成向裝有磁力攪拌棒的250mL圓底燒瓶中加入15. 28g有機(jī)酰胺前體(酸值97. 16, ngg= 26. 46mmol)。所述有機(jī)酰胺前體以與美國專利No. 7,279,587的實(shí)施例III中相同的 方式制備,該專利的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。接下來,加入150mL 二氯甲烷,并 攪拌所述混合物直至所有有機(jī)酰胺前體溶解。接下來,向形成的混合物中加入4,4-二甲基 氨基吡啶(323mg,0. lmmol)和1,3-二環(huán)己基碳二亞胺(6. 55g,31. 75mmol,1. 2當(dāng)量)并攪 拌。15分鐘后,形成一種渾濁的懸浮體。向所述懸浮體中加入苯酚(2. 49g,1. 0當(dāng)量),并 將該反應(yīng)物在室溫下攪拌過夜。第二天,過濾該反應(yīng)物以除去N,N-二環(huán)己基脲(副產(chǎn)物), 并真空除去濾液溶劑得到一種灰白色不透明固體。用丙酮洗滌所述固體殘?jiān)⑦^濾得到 11.3g(17. 2mmol,65% )作為半透明凝膠的膠凝劑產(chǎn)物。實(shí)施例9 膠凝劑混合物C的制備通過向lg 的 ISOPAR G (異鏈烷烴溶劑)和 0. 12g可從AldrichChemical Company, Milwaukee,ffi,USA購得的萜品醇中加入0. 2g實(shí)施例8的膠凝劑,制備一種凝膠組合物。然 后將所述混合物加熱至約110°C的溫度并在此溫度下攪拌50分鐘。實(shí)施例10 低極性凝膠組合物C的制備通過混合0. 5g從上述實(shí)施例1獲得的銀納米顆粒與上述實(shí)施例9的組合物、并在 約110°c的溫度下攪拌所述混合物30分鐘,制備一種低極性凝膠組合物。一經(jīng)冷卻即可獲 得一種低極性納米銀凝膠組合物。據(jù)信凝膠化的納米銀組合物可以在高于凝膠轉(zhuǎn)化溫度的 溫度下用一種壓電式印刷機(jī)印刷或通過一種更常規(guī)的印刷方法印刷。實(shí)施例11 低極性凝膠組合物C的涂覆和退火可在升高的溫度(例如約80°C )下使用旋轉(zhuǎn)涂覆機(jī)以lOOOrpm將從上述實(shí)施例10 獲得的低極性凝膠組合物涂覆在玻璃基質(zhì)上。然后將涂覆的低極性凝膠組合物在約180°C 至230°C的溫度下退火120分鐘以形成一種具有導(dǎo)電性質(zhì)的銀納米顆粒的薄膜。由于存在膠凝劑,所述銀納米顆粒的薄膜將不表現(xiàn)出開裂且將對玻璃基質(zhì)具有足夠的粘附性。WMm 1 不細(xì)疑劑的低塵■胃側(cè)翻禾口退★通過在室溫下用30分鐘混合2. 4g實(shí)施例1的銀納米顆粒與0. 6g的ISOPAR G制 備一種低極性納米銀分散體。測得形成的低極性糊的粘度為約50cP(使用具有圓錐形和板 幾何結(jié)構(gòu)的RFS-3 RheometicScientific流變儀測定)。使用旋轉(zhuǎn)涂覆機(jī)以lOOOrpm將室 溫下的液態(tài)低極性分散體(不含膠凝劑)涂覆在玻璃基質(zhì)上,然后在150°C的溫度下退火 120分鐘以形成一種具有2450nm厚度的銀納米顆粒的導(dǎo)電薄膜。在該薄膜中觀察到了銀納 米顆粒的薄膜顯示出的細(xì)小裂紋,且其不能足夠粘附在基質(zhì)表面。顯而易見的是各種上述公開的和其他特征和功能或它們的替代可以按需要結(jié)合 入很多其他不同體系或應(yīng)用中。另外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可隨后做出其中各種目前無法預(yù)見 或預(yù)料的替代方案、修正、變型或改進(jìn),并且所述替代方案、修正、變型或改進(jìn)也意欲被所附 權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
一種組合物,所述組合物包含經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑和一種任選的蠟,其中所述膠凝劑和經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒存在于一種選自異鏈烷烴、礦物油和烷烴以及它們的混合物的溶劑中。
2.權(quán)利要求1的組合物,其中膠凝劑在所述組合物中的濃度為約0.1重量%至約10重量%。
3.權(quán)利要求1的組合物,其中所述膠凝劑是一種由下式表示的化合物 其中R1和R2是獨(dú)立地選自氫原子、烴基團(tuán)、雜原子、和它們的結(jié)合的側(cè)鏈。
4.權(quán)利要求3的組合物,其中禮和&各自代表苯酚。
5.權(quán)利要求1的組合物,其中所述異鏈烷烴溶劑和所述烷烴溶劑各自具有約10至約 18個(gè)碳原子。
6.權(quán)利要求1的組合物,其中所述組合物還包含一種具有約10至約18個(gè)碳原子的醇。
7.權(quán)利要求6的組合物,其中所述醇為一種單萜醇。
8.一種在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件的方法,所述方法包含提供一種包括經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑、一種任選的蠟和一種溶劑的組合物, 在基質(zhì)上沉積所述組合物,和將基質(zhì)上的組合物加熱至約120°C至約250°C的溫度以在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件,且 其中所述溶劑選自一種異鏈烷烴、一種礦物油和一種烷烴溶劑,以及它們的混合物。
9.權(quán)利要求8的方法,其中所述膠凝劑是一種由下式表示的化合物 其中R1和R2是獨(dú)立地選自氫原子、烴基團(tuán)、雜原子、和它們的結(jié)合的側(cè)鏈。
10.權(quán)利要求9的方法,其中禮和&各自代表苯酚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銀納米顆粒組合物,其包括一種經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆粒、一種膠凝劑和一種任選的蠟;還涉及一種使用所述組合物在基質(zhì)上形成導(dǎo)電性零件的方法。所述膠凝劑和經(jīng)穩(wěn)定的銀納米顆??扇芙庥诨蚍稚⒂谝环N異鏈烷烴溶劑、一種礦物油溶劑或一種烷烴溶劑。
文檔編號C08K9/04GK101851444SQ20101013996
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者J·L·貝樂麗, M·P·布萊頓, N·肖帕, S·V·德雷派爾, 吳貽良 申請人:施樂公司
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