(57)【要約】自己支持性エラストマー基材上における、光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む透明な導電性物品、ならびに当該物品を形成するためのプロセスを開示する。2015519188.tif 000011
2015519188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)液体中に分散させた金属ナノ粒子を含むエマルションを提供する工程であって、該液体が、(i)水に非混和性の溶媒を含む油相と、(ii)水または水混和性溶媒を含む水相とを含む、工程；
(b)該エマルションを第一基材に塗布して湿潤コーティングを形成する工程；
(c)液体を当該コーティングから蒸発させて、光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む乾燥コーティングを形成する工程；
(d)該乾燥コーティング上に硬化性エラストマー前駆体組成物を堆積させる工程；
(e)該組成物を硬化させて、自己支持性であるために十分な厚さを有するエラストマー基材を形成する工程；および
(f)該第一基材とエラストマー基材とを分離して、該乾燥コーティングを該第一基材から該エラストマー基材へと移し、自己支持性のエラストマー基材上における光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む物品を形成する工程
を含む、エラストマー基材上に透明な導電性コーティングを形成するためのプロセス。
【請求項２】
前記セルがランダムな形状のセルである、請求項1記載のプロセス。
【請求項３】
金属ナノ粒子が銀ナノ粒子を含む、請求項1記載のプロセス。
【請求項４】
エマルションが油中水型エマルションを含む、請求項1記載のプロセス。
【請求項５】
エマルションが水中油型エマルションを含む、請求項1記載のプロセス。
【請求項６】
エラストマー基材が少なくとも0.1mmの厚さを有する、請求項1記載のプロセス。
【請求項７】
エラストマー基材が0.1mm〜10mmの範囲の厚さを有する、請求項1記載のプロセス。
【請求項８】
硬化性エラストマー前駆体組成物が硬化性エラストマーシリコーン組成物を含み、かつエラストマー基材がシリコーン基材を含む、請求項1記載のプロセス。
【請求項９】
シリコーン基材がポリジメチルシロキサンを含む、請求項8記載のプロセス。
【請求項１０】
前記物品が、370nm〜770nmの波長範囲の光に対して少なくとも80％の透過率を示す、請求項1記載のプロセス。
【請求項１１】
前記物品が10Ω/□以下のシート抵抗を示す、請求項1記載のプロセス。
【請求項１２】
硬化性エラストマー前駆体組成物の適用前に乾燥コーティングを焼結する工程をさらに含む、請求項1記載のプロセス。
【請求項１３】
自己支持性エラストマー基材上における光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む、透明な導電性物品。
【請求項１４】
前記セルがランダムな形状のセルである、請求項13記載の物品。
【請求項１５】
金属トレースが銀トレースを含む、請求項13記載の物品。
【請求項１６】
エラストマー基材が少なくとも0.1mmの厚さを有する、請求項13記載の物品。
【請求項１７】
エラストマー基材が、0.1mm〜10mmの範囲の厚さを有する、請求項13記載の物品。
【請求項１８】
エラストマー基材がシリコーン基材を含む、請求項13記載の物品。
【請求項１９】
シリコーン基材がポリジメチルシロキサンを含む、請求項18記載の物品。
【請求項２０】
370nm〜770nmの波長範囲の光に対して少なくとも80％の透過率を示す、請求項13記載の物品。
【請求項２１】
10Ω/□以下のシート抵抗を示す、請求項13記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、2012年2月28日に出願された米国特許仮出願第61/604,127号の優先権を主張するものである。先願の開示は、本願の開示の一部と見なされる(ならびに、参照により本願の開示に組み入れられる)。
【０００２】
技術分野
本発明は、透明な導電性物品の製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
透明な導電性コーティングは、様々な電子機器において有用である。これらのコーティングは、いくつかの機能、例えば、電磁波消散(EMI遮蔽)および静電気消散などを提供し、ならびにそれらは、幅広い用途において光透過性の導電層および電極としても機能する。そのような用途としては、これらに限定されるわけではないが、タッチスクリーンディスプレイ、ワイヤレス電子ボード、光起電装置、導電性織物および繊維、有機発光デバイス(OLED)、エレクトロルミネセンスデバイス、ヒーター、ならびに電気泳動ディスプレイ、例えば、e-ペーパーなど、が挙げられる。
【０００４】
透明な導電性コーティング、例えば米国特許第7,566,360号および同第7,601,406号、ならびに国際公開第2006/135735号（特許文献1〜3）に記載されているものなどは、エマルションから基材上にコーティングして乾燥させた導電性ナノ粒子の自己組織化により形成される。当該コーティング後、当該ナノ粒子は、光に対して透明なランダム形状のセルのネットワーク状導電性パターンへと自己組織化する。典型的な基材としては、非エラストマー材料、例えばポリエチレンテレフタレートまたはガラスなどが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第7,566,360号
【特許文献２】米国特許第7,601,406号
【特許文献３】国際公開第2006/135735号
【発明の概要】
【０００６】
概要
エラストマー材料上に透明な導電性コーティングを形成するプロセスを開示する。当該プロセスは、エマルションを第一基材上に塗布して湿潤コーティングを形成する工程を含む。当該エマルションは、液体中に分散させた金属ナノ粒子を含み、この場合、当該液体は、(i)水に非混和性の溶媒を含む油相、および(ii)水または水混和性溶媒を含む水相を含む。液体が当該コーティングから蒸発して、光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む乾燥コーティングが形成される。次いで、硬化性エラストマー前駆体組成物が当該乾燥コーティングの上に堆積され、これを硬化させることにより、自己支持性となるのに十分な厚さを有するエラストマー基材が形成される。第一基材とエラストマー基材とを分離して、乾燥コーティングを第一基材からエラストマー基材へと移すことにより、自己支持性のエラストマー基材上における、光に対して透明なセルを規定する電気導電性金属トレースのネットワークを含む物品が形成される。
【０００７】
用語「ナノ粒子」は、本明細書において使用される場合、コーティングされて均一なコーティングを形成することができる程度まで液体中に分散させるのに十分小さい微細な粒子を意味する。この定義は、約3マイクロメートル未満の平均粒子サイズを有する粒子を包含する。例えば、いくつかの実践形態において、当該平均粒子サイズは、1マイクロメートル未満であり、いくつかの態様において、当該粒子は、少なくとも1つの寸法において0.1マイクロメートル未満である。
【０００８】
語句「光に対して透明」は、概して、約370nm〜770nmの波長範囲においての30％〜95％の光透明度を示している。
【０００９】
当該プロセスの実践形態は、以下の特徴のうちの1つまたは複数を含み得る。エラストマー基材がシリコーン基材であり得る。セルがランダムな形状のセルであり得る。金属ナノ粒子が最終物品において銀トレースを形成する銀ナノ粒子を含み得る。エマルションが油中水型エマルションまたは水中油型エマルションであり得る。当該シリコーン基材が少なくとも0.1mm、例えば、0.1mm〜10mmの範囲の厚さを有し得る。好適なシロキサンの例がポリジメチルシロキサンである。物品が370nm〜770nmの波長の光に対して少なくとも80％の透過率を有し得る。物品が10Ω/□以下のシート抵抗を示し得、この場合、「シート抵抗」は、電気導電率の1つの指標として使用される。乾燥コーティングが硬化性エラストマー前駆体組成物の適用前に焼結され得る。
【００１０】
自己支持性エラストマー基材上における、光に対して透明なセルを規定する電気導電性の金属トレースのネットワークを含む透明な導電性物品についても説明する。
【００１１】
本発明の1つまたは複数の態様の詳細について、添付の図面および以下の説明において詳細に述べる。本発明の他の特徴、目的、および利点は、当該説明および図面、ならびに請求項から明かであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例3により調製した自立性エラストマーシリコーンフィルム上の透明な導電性ネットワークの光学顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
詳細な説明
第一基材上に透明な導電層を形成するために、金属ナノ粒子を含有する液体エマルションが使用される。当該エマルションは、連続液相と、当該連続液相に対して不混和性でかつ当該連続液相内において分散ドメインを形成する分散液相とを含む。いくつかの実践形態において、当該連続相は、当該分散相よりも速く蒸発する。好適なエマルションの一例は、油中水型エマルションであり、この場合、水は分散相であり、油は連続相を提供する。当該エマルションは、水中油型エマルションの形態であってもよく、この場合、油は分散液相を提供し、水は連続相を提供する。
【００１４】
当該連続相は、有機溶媒を含み得る。好適な有機溶媒は、石油エーテル、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、ベンゼン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、ジクロロメタン、ニトロメタン、ジブロモメタン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、またはそれらの任意の混合物を含み得る。好ましくは、この連続相に使用される溶媒は、分散相、例えば水相よりも高い揮発性によって特徴付けられる。
【００１５】
分散液相にとって好適な材料は、水および/または水混和性の溶媒、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドンなどを含み得る。
【００１６】
当該エマルションは、少なくとも1種の乳化剤、バインダー、またはそれらの任意の混合物もまた含有し得る。好適な乳化剤は、非イオン性およびイオン性化合物、例えば、市販の界面活性剤であるSPAN(登録商標)-20(Sigma-Aldrich Co.、セントルイス、MO)、SPAN(登録商標)-40、SPAN(登録商標)-60、SPAN(登録商標)-80(Sigma-Aldrich Co.、セントルイス、MO)、モノオレイン酸グリセリル、ドデシル硫酸ナトリウム、またはそれらの任意の組み合わせなどを含み得る。好適なバインダーの例としては、変性セルロース、例えば、約100,000〜約200,000の分子量のエチルセルロースなど、および変性尿素、例えば、BYK-Chemie GmbH(ウェーゼル、ドイツ)によって製造された市販のBYK(登録商標)-410樹脂、BYK(登録商標)-411樹脂、およびBYK(登録商標)-420樹脂などが挙げられる。
【００１７】
他の添加剤も、当該エマルション配合物の油相および/または水相中に存在していてもよい。例えば、添加剤は、これらに限定されるわけではないが、反応性もしくは非反応性希釈剤、酸素捕捉剤、ハードコート成分、抑制剤、安定化剤、着色剤、顔料、IR吸収剤、界面活性剤、湿潤剤、レベリング剤、流れ制御剤、チキソトロピーもしくは他のレオロジー調整剤、スリップ剤、分散助剤、消泡剤、保湿剤、および腐食防止剤を含み得る。しかしながら、好ましくは、当該エマルションは、接着促進剤(すなわち、後で形成される金属トレースによる第一基材への接着を増加させるであろう材料)を含有しない。
【００１８】
当該金属ナノ粒子は、これらに限定されるわけではないが、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、銅、またはそれらの任意の組み合わせの群より選択される金属合金を含む導電性の金属または金属の混合物で構成され得る。好ましい金属ナノ粒子としては、銀、銀-銅合金、銀パラジウム、または他の銀合金、あるいは米国特許第5,476,535号および同第7,544,229号に記載の冶金化学処理(MCP)として知られるプロセスによって製造された金属もしくは金属合金が挙げられる。
【００１９】
当該金属ナノ粒子はほとんど、必ずしも排他的にではないが、導電性ネットワークのトレースの一部となる。上記において言及した導電性粒子に加えて、当該トレースは、他の追加の導電性材料、例えば、金属酸化物(例えば、ATOまたはITO)または導電性ポリマーあるいはそれらの組み合わせなども含み得る。これらの追加の導電性材料は、例えば、これらに限定されるわけではないが、粒子、溶液、またはゲル化された粒子など、様々な形態において供給することができる。
【００２０】
好適なエマルションの具体例は、米国特許第7,566,360号に記載されており、なお、当該特許は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。これらのエマルション配合物は、概して、40〜80パーセントの有機溶媒もしくは有機溶媒の混合物、0〜3パーセントのバインダー、0〜4パーセントの乳化剤、2〜10パーセントの金属粉末、および15〜55パーセントの水もしくは水混和性溶媒を含む。
【００２１】
当該第一基材にとって好適な基材の例としては、ガラス、紙、金属、セラミック、織物、プリント回路基板、およびポリマー性フィルムもしくはシートが挙げられる。当該第一基材は、柔軟であってもまたは硬くてもよい。好適なポリマー性フィルムは、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド(例えば、Dupont(ウィルミントン、デラウェア州)によるKapton(登録商標))、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレン生成物、ポリプロピレン、ポリエステル、例えば、PETおよびPENなど、アクリレート含有生成物、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、エポキシ樹脂、それらのコポリマー、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【００２２】
コーティング組成物は、エマルションのすべての成分を混合することによって調製することができる。当該混合物は、超音波処理、高剪断ミキシング、高速ミキシング、ならびに懸濁液およびエマルションの調製のために使用される他の公知の方法を使用してホモジナイズすることができる。
【００２３】
当該組成物は、バー塗布、浸漬塗工、スピンコーティング、ディップ塗工、スロットダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、スプレーコーティング、または他の任意の好適な技術を使用して、第一基材上にコーティングすることができる。いくつかの実践形態において、当該ホモジナイズされたコーティング組成物は、約1〜200ミクロン、例えば5〜200ミクロンなどの厚さに達するまで第一基材上にコーティングされる。
【００２４】
エマルションを第一基材に塗布した後、当該エマルションの液体部分を、熱を加えることによりもしくは加えずに、蒸発させる。エマルションから液体が除去されると、当該ナノ粒子は、光に対して透明なセルを規定する導電性トレースのネットワーク状パターンへと自己組織化する。
【００２５】
いくつかの実践形態において、当該セルは、ランダムな形状である。他の実践形態において、当該プロセスは、規則的なパターンを有するセルを作り出すように実施される。そのようなプロセスの例は、2011年6月10日に「Process for Producing Patterned Coatings」の名称で出願された米国特許出願第61/495,582号に記載されており、なお、当該出願は、本願と同じ譲受人に譲渡されるものであり、ならびに参照によりその全体が本明細書に組み入れられる。このプロセスにより、当該組成物が、第一基材の表面上にコーティングされ、液体キャリアを除去するために乾燥され、それと同時に、コーティング工程および/または乾燥工程の際に外部力が適用され、それにより、基材の選択された領域において、連続相と比較して分散ドメインの選択的成長が生じる。当該外部力の適用により、非揮発性成分(ナノ粒子)が自己組織化して、当該外部力の構成によって決定される規則的な間隔(例えば、規則的な中心間距離)を有するセルを規定するトレースを含むパターンの形態のコーティングが形成される。当該外部力の適用は、例えば、基材表面に当該組成物を堆積させ、次いで当該組成物上をマイヤーロッドを通過させるなどによって実施することができる。あるいは、グラビアシリンダーを使用して、当該組成物を塗布することもできる。別の実践形態では、当該組成物を基材表面上に堆積させてもよく、その後、リソグラフィマスクが当該組成物上に配置される。マスクの場合、当該組成物が乾燥するに従い、当該組成物は、当該マスクにより、当該マスクのパターンに対応するパターンに従うように強制される。
【００２６】
各場合において、当該パターン(具体的には、乾燥させたコーティングにおけるセル間の中心間距離)を支配するのは、外部力である。しかしながら、セルを規定するトレースの幅は、当該外部力によっては直接制御されない。むしろ、エマルションの特性および乾燥条件が、トレース幅の主な決定因子である。この方法では、プロセス、マスター、および非常に微細な線幅を有する材料を開発する困難およびコストを必要とせずに、外部力よりも実質的に狭い線を容易に製造することができる。微細な線幅は、エマルションおよび乾燥プロセスにより作り出すことができる。しかしながら、ネットワークのセルのサイズ、間隔、および方向性は、外部力を使用することにより(容易にかつ安価に)制御することができる。
【００２７】
液体除去の後、当該コーティングされた基材が乾燥され得、ならびに任意により、導電性を向上させるために焼結され得る。焼結工程は、加熱、化学処理、またはそれらの組み合わせにより実施され得る。次に、硬化性シリコーン組成物が、例えば、バー塗布、浸漬塗工、スピンコーティング、ディップ塗工、スロットダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、スプレーコーティング、または任意の他の好適な技術を使用して、当該コーティングされた基材上に塗布される。いくつかの実践形態において、当該硬化性シリコーンコーティング組成物は、約0.1〜10mmの湿潤厚さに達するまで、第一基材上にコーティングされる。好適な硬化性シリコーンコーティング組成物の例としては、アルキル、アリール、アルキルアリール、およびフルオロシリコーンが挙げられ、ポリジメチルシロキサン組成物が好ましい。
【００２８】
当該コーティング後、当該シリコーン組成物は、例えば加熱するなどによって、硬化され、それにより、0.5mm〜10mmのオーダーの厚さを有する架橋されたシリコーン基材が形成される。自立性(すなわち、追加の支持層の助けなしに取り扱うことができる)エラストマーシリコーン基材を作り出すための特定の厚さが選択される。次いで、当該架橋されたシリコーン基材が第一基材から分離/剥離され、乾燥した透明導電性コーティングが当該第一基材からシリコーン基材へと移される。結果として得られるエラストマー物品は、透明であり(例えば、370nm〜770nmの波長の光に対して少なくとも80％の透過率)、かつ導電性である(例えば、10Ω/□以下のシート抵抗)。同時に、当該物品は、柔軟であり、ならびに引き延ばされた後に再び元の形状に戻したときにその初期導電性を実質的に維持する。
【実施例】
【００２９】
用語集
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【００３０】
試験方法
透過率％
Varian Cary 300分光測定計(Agilent、サンタクララ、CA)により370〜770nmにおいて測定した。
シート抵抗
Lutron MO-2002ミリオームメーター(Lutron Electronic Enterprise Co., Ltd.、台湾)を使用して測定した。同じフィルム試料の複数の点を測定した場合には、範囲が報告され得る。
伸張
INSTRON Model 5982Testing System(Instron、ノーウッド、MA)
電気コンダクタンス
Keithley Model 236 Source Measure Unit(Keithley、クリーブランド、OH)
【００３１】
表1および2は、予備混合された組成物を示しており、当該組成物は、後で、表3に示すエマルションを形成するために組み合わされる。表1に示した分散液を、200ワットの超音波ホモジナイザー(Bandelin GmbH、ドイツ)を使用して90％の強度において30秒間ホモジナイズした。表2の成分を組み合わせて、均一になるまで混合した。
【００３２】
(表１)分散液組成物(すべての単位は重量％)
2015519188.tif 000004
【００３３】
(表２)溶液A-組成物(すべての単位は重量％)
2015519188.tif 000005
【００３４】
(表３)エマルション組成物(すべての単位は重量％)
2015519188.tif 000006
【００３５】
実施例1
最初に分散液および溶液AをBandelin超音波ホモジナイザーを使用して90％の強度において30秒間混合し、次いで、当該混合物にWS001を加えて90％の強度において30秒間ホモジナイズし、その後1分間休止し、次いでさらに30秒間ホモジナイズすることにより、エマルションを調製した。
【００３６】
調製したエマルションを30μmのマイヤーロッドを使用してSH34 PET上にコーティングし、周囲条件において乾燥させて、当該PET上に導電性銀ネットワークを作製した。次いで、当該ネットワークを、150℃で3分間加熱し、次いで、1モル濃度の塩酸中で1分間洗浄し、次いでDI水中で30秒間洗浄し、次いでアセトン中で30秒間洗浄し、次いで再び150℃で2分間加熱することによって焼結した。さらに、当該導電性フィルムを、100％のプラズマで1分間処理した(Nanos Low Pressure Plasma System、Diener Electronic、レディング、PA)。
【００３７】
Sylgard 184シリコーンの2つの成分を製造元の指示書に従って混合し、さらに、当該シリコーンをドクターブレードコーターを使用して先の導電性PETにコーティングし、この際当該シリコーンは、PETのネットワークを有する側に塗布した。当該シリコーンコーティングしたフィルムを、150℃のオーブンで10分間硬化させて、PETに積層された硬化シリコーンフィルム層を作製した。冷却後、当該シリコーンフィルムを元のPET基材からゆっくりと剥がした。
【００３８】
同じ方法で対照試料を調製したが、PET基材上に導電性銀ネットワークは有していなかった。
【００３９】
結果：導電性銀ネットワークはPETからシリコーンへと完全に移され、0.6〜2.0mmの厚さを有する自立性の柔軟なエラストマーシリコーンフィルムに埋め込まれた導電性ネットワークが作製された。透過率およびシート抵抗を表4に報告する。図1は、結果として得られる透明な導電性シリコーンフィルムの顕微鏡写真である。
【００４０】
実施例2
表1〜3に記載された組成物を有するエマルションを、実施例1において説明したように調製した。
【００４１】
アセトン中における0.6重量％のSynperonic NP-30および0.28重量％のPDMSの溶液を使用して、U46 PETのシートに下塗りした。当該プライマー溶液を、透明になるまで超音波によって混合し、12μmのマイヤーロッドを使用してPET上に塗布し、室温で1分間乾燥させた。
【００４２】
調製したエマルションを、30μmのマイヤーロッドを使用して、当該下塗りしたPET上にコーティングし、周囲条件において乾燥させて、当該PET上に導電性銀ネットワークを作製した。次いで、当該ネットワークを、1モル濃度の塩酸中で1分間洗浄し、続いてDI水中で30秒間洗浄し、続いてアセトン中で30秒間洗浄し、最後に150℃で5分間加熱することによって焼結した。
【００４３】
Sylgard 184シリコーンの2つの成分を製造元の指示書に従って混合し、さらに、当該シリコーンをドクターブレードコーターを使用して導電性PETにコーティングし、この際当該シリコーンは、PETのネットワークを有する側に塗布した。当該シリコーンコーティングしたフィルムを、150℃のオーブンで10分間硬化させて、PETに積層された硬化シリコーンフィルム層を作製した。冷却後、当該シリコーンフィルムを元のPET基材からゆっくりと剥がした。
【００４４】
結果：導電性銀ネットワークはPETからシリコーンへと完全に移され、0.6〜2.0mmの厚さを有する自立性の柔軟なシリコーンフィルムに埋め込まれた導電性ネットワークが作製された。透過率およびシート抵抗を表4に報告する。当該フィルムの顕微鏡写真は、外観において図1と同じであった。シリコーンフィルムの導電性ネットワークを有する側の表面粗度を、Dektak表面形状測定装置(Bruker Corporation、ドイツ)を使用して測定したところ、約1μmの粗度であることが分かった。同じ試料の、導電性ネットワークを有さないエリアの表面粗度は約60nmであった。したがって、当該導電性ネットワークは、シリコーンフィルムの表面から約1μm突出していた。
【００４５】
(表４)実施例1および2の結果
2015519188.tif 000007
【００４６】
実施例3
試料を、実施例2について説明したように調製したが、ただし、シリコーンフィルムの厚さは、様々な厚さを有する鋳型を構築して、導電性PETフィルムを当該鋳型内に配置してから未硬化のシリコーンを塗布することによって制御した。塗布後、当該未硬化シリコーンを、鋳型の上部によって均一となるように平坦化した。
【００４７】
結果：当該導電性銀ネットワークは、PETからシリコーンへと完全に移され、表5に報告されるような様々な厚さおよび特性を有する自立性で柔軟なシリコーンフィルムに埋め込まれた導電性ネットワークが作製された。
【００４８】
(表５)実施例3の結果
2015519188.tif 000008
【００４９】
実施例4
実施例3において説明されるような6mmの厚さを有する試料を、実施例2において説明したように調製した。およそ2×2cmの一片を当該試料から切り出し、インストロンのつかみ具に取り付けた。2つの狭くて平坦な金属テープを、インストロンのつかみ具とシリコーンフィルムの導電性ネットワーク側との間に配置し、これにより、電気コンダクタンス試験に使用するための接触を得た。当該金属接触をKeithleyメーターに接続し、インストロンのつかみ具を引っ張って離しながら、したがって当該試料を伸張しながら、電気コンダクタンスを測定した。伸張は、1.66mmで止めた。
【００５０】
結果：表6から分かるように、当該試料の電気コンダクタンスは、試料が引き延ばされるに従って2桁以上減少し、およそ8％の伸張率でゼロに達した。表6には示されていないが、インストロンのつかみ具を、試料の元の引き延ばされていない寸法まで戻すと、電気コンダクタンスは、およそ元の値の0.25Sまで戻った。このことも、導電性銀ネットワークを有する当該シリコーンフィルムが変形可能、すなわち引き延ばすことが可能であり、永久的な歪みを受けることなく元の引き延ばされていない寸法に戻すことができることを実証している。
【００５１】
(表６)実施例4の結果
2015519188.tif 000009
【００５２】
実施例5
実施例2において説明したように試料を調製した。
【００５３】
およそ2×2cmの一片を試料から切り出した。2つの狭くて平坦な金属テープを、当該試料片の対向する端部に取り付けることにより、導電性ネットワークの各端部との電気接触を得た。次いで、シート抵抗を測定できるように、当該金属テープをMicro-Ohm Meter(Model 34420A、Agilent Technologies、サンタクララ、CA)に接続した。
【００５４】
金属テープを取り付けた当該試料の端部をクランプに挟み、曲げの角度およびシート抵抗をモニターしながら、当該試料をゆっくりとU字形状へと曲げ、次いで、当該曲げを元の平坦な形状まで戻した。曲げ角度は、2つの想像線の交差点において測定し、この場合、当該想像線は、クランプで掴んでいる位置において当該フィルムの表面と同一平面上にある線であり、例えば、当該フィルムが平坦な(曲げられていない)場合、当該角度は0度であり、当該フィルムが完全にU字に曲げられている場合、当該角度は180度である。当該フィルムの端部のみがクランプに挟まれているため、フィルムは、曲げられた際に、自然にV字屈曲の形状ではなく湾曲した形状になると考えられる。
【００５５】
2つの曲げ実験を、一方は試料の凹側(例えば、ネットワークを圧縮する、U字形状の内側)での導電性ネットワークにより、一方は試料の凸側(例えば、ネットワークを引き延ばす、U字形状の外側)での導電性ネットワークによって実施した。結果が表7に示されており、これは、曲げサイクルの際のシート抵抗(Ω/□)を示している。
【００５６】
（表７）
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【００５７】
本発明のたくさんの態様について説明してきた。それでもなお、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を為すことができることは理解されるであろう。例えば、シリコーン以外のエラストマー基材を使用してもよい。例えば、好適な基材として、天然ゴムおよび合成ゴムが挙げられる。代表的な例として、ポリアクリルゴム、フルオロエラストマー、ペルフルオロエラストマー、ニトリルゴム、ポリブタジエンゴム、およびスチレン-ブタジエンゴムが挙げられる。さらに、初期の透明な導電性コーティングを形成するための他の組成物およびプロセスが、例えば、(a)米国特許出願公開第2011/0193032号および(b)米国特許出願公開第2011/0124252号に記載されている。したがって、他の態様も、以下の特許請求の範囲内である。
【図１】
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【国際調査報告】
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