ПЕЧАТНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

1. Печатный состав для нанесения токопроводящих покрытий в виде водной композиции на основе углеродных нанотрубочек и, по меньшей мере одного полимерного диспергатора, отличающийся тем, что по меньшей мере пятая часть углеродных нанотрубочек обладает молекулярной структурой в виде стопы, собранной из нескольких намотанных графеновых слоев.
2. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что отношение длины углеродных нанотрубочек к их наружному диаметру составляет более 5:1, предпочтительно более 100:1.
3. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что средняя величина наружного диаметра углеродных нанотрубочек составляет от 3 до 100 нм, предпочтительно от 5 до 80 нм, особенно предпочтительно от 6 до 60 нм.
4. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть содержащихся в нем углеродных нанотрубочек находится в виде агломератов, диаметр которых в основном составляет максимум 5 мкм, предпочтительно максимум 3 мкм, особенно предпочтительно максимум 2 мкм.
5. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что содержание всех углеродных нанотрубочек в нем составляет от 0,1 до 15 мас.%, предпочтительно от 5 до 10 мас.%.
6. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что углеродные нанотрубочки подвергнуты предварительной окислительной обработке прежде всего азотной кислотой и/или пероксидом водорода, предпочтительно пероксидом водорода.
7. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что полимерный диспергатор выбран из группы, включающей водорастворимые гомополимеры, водорастворимые статистические сополимеры, водорастворимые блок-сополимеры, водорастворимые привитые полимеры, прежде всего поливиниловые спирты, сополимеры виниловых спиртов с винилацетатами, поливинилпирролидоны, производные целлюлозы, например, такие как карбоксиметилцеллюлоза, карбоксипропилцеллюлоза, карбоксиметилпропилцеллюлоза или гидроксиэтилцеллюлоза, крахмал, желатину, производные желатины, полимеры аминокислот, полилизин, полиаспарагиновую кислоту, полиакрилаты, полиэтиленсульфонаты, полистиролсульфонаты, полиметакрилаты, полисульфокислоты, продукты конденсации ароматических сульфокислот с формальдегидом, нафталинсульфонаты, лигнинсульфонаты, продукты сополимеризации акриловых мономеров, полиэтиленимины, поливиниламины, полиаллиламины, поли(2-винилпиридины), блок-сополиэфиры, блок-сополиэфиры с полистирольными блоками и полидиаллилдиметиламмонийхлорид.
8. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что содержание полимерного диспергатора в нем составляет от 0,01 до 10 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 7 мас.%, особенно предпочтительно от 0,5 до 5 мас.%.
9. Печатный состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит органический растворитель, предпочтительно выбранный из группы, включающей спирты, простые эфиры, кетоны и диоксалан.
10. Печатный состав по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что он обладает динамической вязкостью, по меньшей мере 0,5 Па·с, предпочтительно от 1 до 200 Па·с.
11. Способ изготовления печатного состава для нанесения токопроводящих покрытий в виде водной композиции на основе углеродных нанотрубочек и, по меньшей мере одного, полимерного диспергатора, прежде всего состава по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере следующие стадии:
a) при необходимости осуществляемую предварительную окислительную обработку углеродных нанотрубочек,
b) приготовление первичной водной дисперсии путем растворения полимерного диспергатора в водном растворителе, введения углеродных нанотрубочек в полученный раствор и их распределения в нем,
4
3
5
3
7
9
3
c) подачу в первичную дисперсию энергии с отнесенной к единице объема плотностью по меньшей мере 10 Дж/м, предпочтительно по меньшей мере 10 Дж/м, особенно предпочтительно от 10 до 10 Дж/м, осуществляемую до тех пор, пока диаметр агломератов углеродных нанотрубочек не уменьшится в основном до ≤5 мкм, предпочтительно до ≤3 мкм, особенно предпочтительно до ≤2 мкм.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что предварительную окислительную обработку осуществляют посредством азотной кислоты и/или пероксида водорода, предпочтительно посредством пероксида водорода.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что подачу энергии с отнесенной к единице объема плотностью осуществляют путем, по меньшей мере однократного, пропускания первичной дисперсии через гомогенизатор, предпочтительно гомогенизатор высокого давления, прежде всего струйный диспергатор или щелевой гомогенизатор, причем энергия с отнесенной к единице объема плотностью поступает в первичную дисперсию в зоне выходного отверстия сопла.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что первичную дисперсию пропускают через гомогенизатор, предпочтительно гомогенизатор высокого давления, прежде всего струйный диспергатор или щелевой гомогенизатор, по меньшей мере, дважды, предпочтительно по меньшей мере трижды.
15. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что приготовление первичной дисперсии b) и подачу энергии, сдвига с) реализуют, путем обработки первичной дисперсии на трехвалковом агрегате с вращающимися валками, причем способ включает, по меньшей мере следующие стадии:
b1) введение раствора полимерного диспергатора в водном растворителе совместно с углеродными нанотрубочками в первый зазор между вращающимися с разной скоростью первым и вторым валками, сопровождаемое первичным диспергированием углеродных нанотрубочек в растворе и измельчением грубодисперсных агломератов,
b2) перемещение образовавшейся на стадии b1) первичной дисперсии во второй зазор между вращающимися с разной скоростью вторым и третьим валками, в процессе которого, по меньшей мере, часть первичной дисперсии прилипает к поверхности валков,
с1) введение первичной дисперсии во второй зазор, сопровождаемое измельчением содержащихся в ней агломератов углеродных нанотрубочек до диаметра, составляющего в основном ≤5 мкм, предпочтительно ≤3 мкм, особенно предпочтительно ≤3 мкм,
с2) съем готовой дисперсии с поверхности третьего валка.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что ширина зазора между первым и вторым валками, соответственно между вторым и третьим валками, независимо друг от друга составляет менее 10 мкм, предпочтительно менее 5 мкм, особенно предпочтительно менее 3 мкм.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что отношение скоростей вращения первого и второго валков, соответственно второго и третьего валков, независимо друг от друга составляет, по меньшей мере 1:2, предпочтительно по меньшей мере 1:3.
18. Применение печатного состава по одному из пп.1-10. в высокопроизводительных процессах печати, прежде всего в процессах трафаретной или офсетной печати, для изготовления токопроводящих печатных рисунков.
19. Токопроводящее покрытие, которое может быть изготовлено на поверхности путем печати, прежде всего путем трафаретной или офсетной печати, посредством состава по одному из пп.1-10 и удаления растворителя, соответственно растворителей.
20. Изделие из непроводящего материала или материала с низкой проводимостью, снабженное покрытием по п.19.