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TW202039707A - 熱固化介電墨水 - Google Patents

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TW202039707A
TW202039707A TW109107554A TW109107554A TW202039707A TW 202039707 A TW202039707 A TW 202039707A TW 109107554 A TW109107554 A TW 109107554A TW 109107554 A TW109107554 A TW 109107554A TW 202039707 A TW202039707 A TW 202039707A
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coating composition
printing
substrate
composition
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TW109107554A
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羅伯特 G 斯威舍
克里斯蒂安娜 M 佩特拉克
Original Assignee
美商黎可德X印製金屬公司
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Abstract

本發明提供一種介電塗料組成物。該介電塗料組成物一般包括一水性黏著劑、無機奈米顆粒與一溶劑,並可配製用於諸如噴墨印刷之特定印刷方法。該介電塗料組成物可經固化,以提供可使用作為絕緣層之抗刮塗層。

Description

熱固化介電墨水
本發明相關於可作為介電塗料的組成物,且更具體地相關於包含水溶性黏著劑和無機奈米顆粒的墨水組成物,其可被印刷在基板上並熱固化,以形成防水、防刮的介電塗層。
介電層或絕緣層係用於電子裝置中,以防止不同導電部分之間的漏電(即,短路)現象。介電層具有在電場方向上極化的能力,且可幫助降低各分散導電道之間任何電磁耦合的作用。
現代電子裝置例如晶體管、二極體、電容器、電阻器、光伏電池、電池和有機發光二極體(OLED)中的微型化和多層化,導致需要將介電層圖案化為更複雜、更精細的形狀。此外, 全世界關注的環境議題已成為一種驅動力,將此介電層配製於水系統中,以取代在介電層或塗料配製標準之溶劑中的揮發性有機化合物。
因此,目前需要可以精細圖案印刷或沉積、減少揮發性有機化合物的使用,並提供電絕緣性的塗料或墨水。
本文揭示一種水性熱固化墨水和塗料組成物,其可印刷到各種基板上,以產生具有現代電子產品所需的複雜圖案和精細形狀的介電層和跡線。
本發明相關於一種介電塗料組成物或墨水,其包含水性黏著劑、無機奈米顆粒和一或多種極性質子溶劑。該水性黏著劑可包含聚乙烯醇、羥基纖維素、水凝膠或其組合。該無機奈米顆粒可包含SiO2 奈米顆粒、Al2 O3 奈米顆粒、TiO2 奈米顆粒、ZrO2 奈米顆粒、氧化鐵奈米顆粒、亞鐵鹽奈米顆粒、奈米黏土或其組合。根據某些態樣,該無機奈米顆粒可為膠體顆粒。根據某些態樣,該無機奈米顆粒可具有小於100 nm,或甚至小於50 nm的粒徑。
目前揭示的介電塗料組成物在25°C測得的黏度可為1至20,000厘泊。根據某些態樣,該介電塗料組成物可具有適合於噴墨印刷的黏度,諸如在25°C測量為2至40厘泊。根據某些態樣,該介電塗料組成物可具有適合於凹版印刷的黏度,諸如在25°C測量為50至300厘泊。根據某些態樣,該介電塗料組成物可具有適合於柔版印刷的黏度,諸如在25°C測量為100至500厘泊。
本發明亦相關於一種介電塗料組成物,經配製用於印刷於基板上,其中該組成物包含2-15 wt.%的水性黏著劑、1-5 wt.%的膠體二氧化矽(其粒徑小於100 nm)、及水性溶劑,其中該組成物在25°C測得的黏度為2至400厘泊。根據某些態樣,該水性黏著劑包含聚乙烯醇、羥基纖維素、水凝膠或其組合。根據某些態樣,該組成物可藉由噴墨、凹版印刷、柔版印刷或網狀印刷技術進行印刷,其中該墨水之黏度可經調整以用於特定技術,例如用於噴墨印刷時在25°C測得的黏度可為2至40厘泊,而用於柔版印刷時黏度可為100到400厘泊。
該塗料組成物可以針對特定印刷技術配製的配方提供,即具有特定黏度的組成物,或可以與適當溶劑組合之濃縮物提供,以使該黏度可經最終使用者調整成可用於特定印刷技術(即,二成分系統)。
本發明亦相關於一種印刷絕緣層的方法,該方法包含提供用於形成絕緣層的介電塗料組成物,並將該組成物印刷在一基板上,其中該介電塗料組成物包含水性黏著劑、粒徑小於250 nm的無機奈米粒子、及一或多種極性質子溶劑。根據某些態樣,該方法可更包含使用熱能固化該組成物。固化可包含將基板加熱至250°C或更低溫度,進行30分鐘或更短,或者進行光子固化。根據某些態樣,該介電塗料組成物可在固化之前乾燥。
如本文中通常使用的,除非另外指出,冠詞「一(one)」、「一(a)」、「一(an)」和「該(the)」是指「至少一」或「一或多個」。例如,儘管在本文中提及「一」黏著劑,「一」無機奈米顆粒和「該」溶劑,仍可使用本文所述的任何這些成分及/或任何其他成分之一或多者。
在本說明書和申請專利範圍中使用的詞語「包含(comprising)」和詞語「包含(comprising)」的形式,不限制本發明為排除任何變化或添加。另外,儘管已以術語「包含(comprising)」描述,於此詳述之介電塗料組成物亦描述為基本上由以下組成或由以下組成。例如,當本發明描述一種介電塗料組成物,其包含水性黏著劑、無機奈米顆粒、及一或多種極性質子溶劑時,則基本上由或由水性黏著劑、無機奈米顆粒、及一或多種極性質子溶劑組成的介電塗料組成物,亦落於本發明範圍內。在本文中,「基本上由以下組成」是指任何額外成分不會實質性影響介電塗料組成物或沉積於其上之介電塗層的絕緣能力。
除非另外特別說明,否則「或」之使用意謂「及/或」。
除非在任意操作實例中,或另外指出,否則應將該說明書及申請專利範圍中所使用之所有數字(例如表示成分的數量)理解為在一切情況下均由術語「約」所修飾。因此,除非有相反的指示,否則以下說明書和所附申請專利範圍中列出的數值參數均為近似值,其可根據所使用的基板和本發明要獲得的所需性能而變化。完全不同於試圖將等效物之原則應用限制在申請專利範圍之範疇內,應至少考量所報導有效數字之數目並藉由應用一般四捨五入技術對各數字參數進行分析。
儘管列出本發明廣泛範疇之數值範圍及參數係近似值,但在特定實例中將盡可能準確地報導所列出之該等數值。然而,任何數值均固有地含有由可見於其相應測試量測值中之標準偏差所必然導致之特定誤差。
如本文所用,術語「聚合物」是指預聚物、寡聚物、及同聚物和共聚物兩者,且前綴字「聚」是指二或更多種。如本文所用,術語「單體」是指相對低分子量的簡單分子,其可與其他分子發生化學反應以形成二聚體、三聚體或聚合物(即,以重複方式連接)。
如本文所用,「粒徑」表示一定粒徑範圍(其可由粒徑分佈曲線表示)的平均粒徑。尺寸分佈曲線的數值可藉由動態光散射(DLS)方法獲得。本文揭示的粒徑和範圍是這些分佈曲線基於強度的尖峰值平均值,如經由DLS法,假設分散在水中的顆粒為球形。
「包括」和類似術語是指包括但不限於。當提供範圍時,可在本發明的範圍內組合那些範圍及/或那些範圍內的數字的任何端點。
如本文所用,「沉積」包括任何和所有印刷、塗佈、滾塗、噴灑、成層、濺鍍、鍍膜、旋鑄(或旋塗)、氣相沉積、層壓、固定及/或其他沉積法,無論是技術上已知之撞擊或非撞擊法。
如本文所用,「印刷」包括本領域已知的任何和所有印刷、塗佈、滾塗、噴灑、成層、或旋塗、層壓及/或固定法,無論是撞擊或非撞擊法,且具體包括,例如但不限於:網狀印刷、噴墨印刷、光電印刷、電子墨水印刷、光阻和其他抗蝕劑印刷、熱印刷、雷射噴墨印刷、磁性印刷、移印(pad printing)、柔版印刷、混合膠版印刷、凹版印刷和其他凹版印刷、及氣溶膠噴射定向,舉例而言。所有此類方法在本文中都被認為是沉積法並可利用。
如本文所使用的,術語「環境條件」可以包括廣泛範圍的溫度,諸如0°C至< 50°C。本發明的介電塗料組成物可在暴露於諸如熱能之輻射能時固化。如本文所使用的,術語「熱能」旨在包括輻射能,諸如紫外線、紅外線或微波能及類似能量;或例如由加熱壓板、熱風烤箱或加熱基板材料產生的傳導熱能,或光子固化,舉例而言。
如本文所用,術語「固化」或「可固化」是指化合物進行一或多個化學反應,以在組成成分之間形成穩定的共價鍵的能力。
在下面的描述中闡述某些細節,以便對於該介電塗料組成物的各種實施例有更好的理解。然而,本領域技術人員將理解,可在沒有這些細節及/或本文缺乏描述任何細節的情況下實施這些實施例。在其他情況下,與實施各實施例的方法相關聯的已知結構、方法及/或技術,可能沒有示出或詳細描述,以避免不必要地混淆各實施例的其他細節描述。
本發明相關於一種新穎的介電塗料組成物,當將其施加到基板上時,可經熱固化,以形成硬化、防刮的絕緣或介電層或薄膜。可使用本領域已知的任何沉積或印刷方法,將該介電塗料組成物沉積在廣範圍的基板上。根據本發明的某些較佳態樣,可使用凹版印刷或柔版印刷方法,將該介電塗料組成物進行噴墨印刷或沉積。
如本文所用,術語「熱-固化」或「熱固化」可互換使用,且當參照本文所揭示的塗料組成物使用時,可視為組成物會在暴露於諸如輻射能(例如,紅外線或微波能及類似能量)之熱能或傳導性熱能(例如,諸如由加熱壓板、熱風烤箱或加熱基板材料所產生者)時固化。如所揭示的,熱固化組成物在環境條件下可穩定一段時間,諸如當被保護免受揮發時(即,當包含在密閉容器中時)。如本文所用,「環境條件」可包括廣泛範圍的溫度,諸如(例如)低溫(即> 0°C至< 25°C)或稍微升高的溫度(即> 25°C至< 50°C)。
該介電塗料組成物可使用熱能固化,諸如藉由加熱至高於環境條件的溫度。例如,該介電塗料組成物可藉由加熱到至少50°C,諸如至少80°C、或至少100°C、或至少110°C、或至少120°C、或至少130°C的溫度而固化。該介電塗料組成物可藉由加熱到小於250°C,諸如小於240°C、或小於230°C、或小於220°C、或小於210°C、或小於200°C的溫度而固化。該介電塗料組成物可藉由加熱到約100°C至約200°C,諸如約120°C至約180°C、或約120°C至約160°C、或約130°C至約150°C的溫度而固化。
熱固化的持續時間可取決於固化步驟的溫度,但是通常需要少於約60分鐘的時間。例如,該介電塗料組成物可在130°C至約150°C下固化少於30分鐘,諸如約5分鐘至約20分鐘,或10分鐘至30分鐘。該介電塗料組成物可在低於250°C的溫度下固化小於10分鐘,諸如小於5分鐘,或甚至約1分鐘或更短的時間。
此外或額外地,固化可包括照射該基板,諸如藉由暴露於1至20個光脈衝(例如光子固化),或者可包括暴露於紅外線輻射。
根據本發明的某些態樣,該 介電塗料組成物 可沉積在基板上,並在沉積(例如噴墨印刷)過程中(「原位固化」)或之後,藉由任何本文詳述的固化方法(即熱固化、IR固化、光子固化等)進行固化。
根據本發明的某些態樣,可在熱固化步驟之前乾燥該介電塗料組成物。例如,溶劑可從該介電塗料組成物中蒸發,諸如在室溫條件下(即> 0°C至< 25°C或甚至> 25°C< 50°C)、藉由暴露於低濕度(例如,相對濕度低於40%或甚至30%)、暴露於增加的空氣循環、及/或暴露於低於120°C的溫度下(即,諸如> 25°C至< 120°C)。因此,根據某些態樣,可在介電塗料組成物熱固化之前,包括一低溫溶劑去除步驟。例如,根據某些態樣,可自印刷的介電塗料組成物中除去溶劑,藉由加熱至約80°C至約120°C的溫度,之後該電介質塗料可在約120°C至約180°C、或約120°C至約160°C、或約130°C至約150°C的溫度下固化。
根據本發明的某些態樣,該塗層可在環境條件下空氣乾燥一段延長時間來固化。例如,可藉由暴露在> 25°C至< 50°C範圍內的溫度來固化該塗層。
該介電塗料組成物可印刷在導電跡線或層上,諸如使用專利公開號US2013/0111138、US2013/0236656或美國專利號9,487,669所描述的任一墨水組成物與方法形成在一導電跡線上。
根據本發明的某些態樣,該經固化的介電塗層厚度可小於約250 nm到至少約5微米,諸如小於約200 nm到至少約5微米,或約100 nm到約5微米。例如,該經固化的介電塗層厚度可小於100微米、或小於90微米、或小於80微米、或小於70微米、或小於60微米、或小於50微米,或小於40微米、或小於30微米。該經固化的介電塗層組成物可具有厚度至少5微米、或至少10微米、或至少20微米、或至少30微米、或至少40微米或至少50微米。該塗層厚度可在本文揭示的上限和下限的任何範圍內,諸如在約20微米至約100微米之間。該經固化的介電塗層厚度可取決於印刷或沉積方法,以及該未固化的介電塗層組成物或墨水的黏度。
該介電塗料組成物通常包含水性黏著劑、無機奈米顆粒和一或多種極性質子溶劑。該水性黏著劑通常包括包含游離羥基的有機黏著劑。例示性有機黏著劑至少包括聚乙烯醇、纖維素和水凝膠。
根據本發明的某些態樣,該水性黏著劑可為聚乙烯醇。例示性聚乙烯醇包括具分子量5,000至100,000,諸如5,000至55,000、或8,000至55,000、或5,000至13,000、或8,000至11,000、或8,000至13,000、或13,000至28,000、或12,000至25,000、或26,000至100,000、或30,000至55,000、或31,000至50,000者(列出的所有分子量均為重量平均分子量Mw)。
根據本發明的某些態樣,該水性黏著劑可為經取代的聚乙烯,諸如聚(4-乙烯基酚)(PVP)。根據本發明的某些態樣,該水性黏合劑可為纖維素,諸如羥烷基纖維素(例如,羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素)。根據本發明的某些態樣,該水性黏合劑可為水凝膠,例如聚丙烯酸羥乙酯和聚丙烯酸羥丙酯。
根據本發明的某些態樣,該塗料組成物中內含之水性黏著劑可為1-20 wt.%,以該組成物的總重量計,諸如2-20 wt.%、或2-15 wt.%、2-10 wt.%、或2-8 wt.%。
該無機奈米顆粒可包含SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、Fe2 O3 、亞鐵鹽材料、奈米黏土或其組合之一或多者。該無機奈米顆粒可以膠體分散於水性溶劑或揮發性有機溶劑中的形式提供。
根據本發明的某些態樣,該塗料組成物中內含之無機奈米顆粒可為 0.1-10 wt.%,以該組成物的總重量計,諸如0.5-8 wt.%、或0.5-5 wt.%、或1-5 wt.%。
根據本發明的某些態樣,相對於該固化塗層的總固體含量,該固化介電塗層可含有10 wt.%至70 wt.%,諸如約20 wt.%至約60 wt.%的無機奈米顆粒。根據本發明的某些態樣,相對於該固化塗層的總固體含量,該固化介電塗層可含有30 wt.%至90 wt.%,諸如約40 wt.%至約80 wt.%的水性黏著劑。
根據某些態樣,該 無機奈米顆粒可以是礦物或金屬氧化物 SiO2 、 Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、Fe2 O3 、亞鐵鹽材料 ,具平均粒徑約2 nm至約250 nm,諸如約3 nm至約200nm、約5 nm至約150 nm、或約5 nm至約100 nm、或約5 nm至約50 nm。根據某些態樣,該無機奈米粒子包含二氧化矽,其較佳具平均粒徑小於100 nm,諸如介於2 nm至<100 nm之間,或介於2 nm至50 nm之間,以10至30 wt.%的膠體分散於水性溶劑中的形式提供。
該無機奈米顆粒較佳具有窄的粒徑分佈,即,粒徑的低相對標準偏差。該無機奈米顆粒可分散於實質上水性的溶劑中,以形成具有約10%至約50%體積的奈米顆粒含量的溶膠。該無機奈米顆粒可以表面經修飾方式提供,以增進分散穩定性及/或塗層相容性。
根據本發明的某些態樣,該無機奈米顆粒可為二氧化矽奈米顆粒,諸如沉澱的二氧化矽或矽膠粉末(PQ Corporation)。二氧化矽本質上可為膠體,且可以膠體二氧化矽的形式商購獲得。膠體二氧化矽的小粒徑可導致固化時形成光滑透明的塗層。此外,由較小的顆粒呈現的較大總表面積,可導致與水性黏著劑的反應增加,且交聯更緊密。因此,粒徑可至少基於所需的交聯位準和預期的沉積方法來選擇(例如,噴墨印刷可受益於較小的粒徑,例如小於100 nm或甚至小於50 nm的顆粒,諸如約5 nm至約50 nm)。
例示性的較佳膠體二氧化矽以Snowtex® (ST-O)的商標名出售,其平均粒徑為10-20 nm,且SiO2 含量為約20 wt.%。
根據本發明的某些態樣,該無機奈米顆粒可為氧化鋁奈米顆粒,諸如具有小粒徑的高度分散水鋁石(Sasol Chemicals)。例示性的較佳氧化鋁係以商標名Disperal® 和 Disperal® P2 (Sasol Chemicals North America LLC)出售,其粒徑分別為20和40 nm。
根據本發明的某些態樣,該無機奈米顆粒可包含奈米黏土。奈米黏土(奈米尺寸的黏土)是薄片狀材料,黏土礦物通常選自膨潤石(smectite)、蛭石(vermiculite)和埃洛石(halloysite)黏土。膨潤石(smectite)黏土又可選自蒙脫石(montmorillonite)、皂石(saponite)、貝得石(beidellite)、囊脫石(nontrite)、鋰蒙脫石(hectorite)及其混合物。較佳的黏土礦物是蒙脫石黏土,一種層狀矽鋁酸鹽。奈米黏土薄片通常具有約3-1000埃的厚度,且在平面方向上的尺寸在約0.01微米至100微米的範圍內。長寬比(長度比厚度)通常為10到10,000。這些黏土薄片被通道分隔開,通道是在黏土薄片的平行層之間的空間,該平行層含有將薄片維持在一起的各種離子。例示性的奈米黏土是Cloisite® 10A(可得自Southern Clay Products),其薄片具有約0.001微米(10埃)的厚度,和在平面方向上約0.15至0.20微米的尺寸。
根據某些態樣,該無機奈米顆粒包含粒徑小於250 nm,諸如小於200 nm的氧化鐵奈米顆粒。
根據某些態樣,該介電塗料組成物中可包含一或多種不同的奈米顆粒組合,例如二氧化矽和氧化鐵的組合。
不希望受到任何理論的束縛,將該組成物的水性成分熱固化,以形成硬化、防水、防刮的塗層。黏著劑的游離羥基可在高溫下與該無機奈米顆粒上的基團(諸如二氧化矽上的矽烷醇基)反應,經由縮合反應使該組成物硬化。
該溶劑可包括一或多種極性質子溶劑。根據本發明的某些態樣,該一或多種極性質子溶劑可包含一水性溶劑,其包含至少水且任擇地可額外包含與水混溶的有機共溶劑,諸如二醇(例如,單-、二-或三-乙二醇或更高級的乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或此類二醇的醚、硫代二甘醇)、甘油及其醚和酯、聚甘油、單-、二-和三-乙醇胺、丙醇胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑烷酮、甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、二丙酮醇、2-丁氧基乙醇、丙酮、甲基乙酮、碳酸丙烯酯,並可使用其組合。
該介電塗料組成物中可內含一或多種極性質子溶劑,含量為20 wt.%至98.9 wt.%,例如30 wt.%至98 wt.%、或40 wt.%至95 wt.%、或60 wt.%至95 wt.%。根據某些態樣,該溶劑可包含在該介電塗料組成物中,使得固化前組成物的總固體含量為2 wt.%至50 wt.%,諸如2 wt.%至40 wt.%、或2 wt.%至30 wt.%。
可調整介電塗料組成物中包含的溶劑量,以提供一特定黏度,其可取決於要使用的沉積或印刷方法。例如,該介電塗料組成物在25°C測得的黏度為約1厘泊至約20,000厘泊,諸如約1厘泊至約10,000厘泊、或約1厘泊至約1,000厘泊、或約1厘泊至約200厘泊、或約2厘泊至約100厘泊。
根據某些較佳態樣,本發明的介電塗料組成物可具有適於以噴墨印刷施加的黏度,因而允許非常精確地置放該組成物。適用於噴墨印刷技術的黏度通常小於40厘泊,諸如約2厘泊至約40厘泊、或約1厘泊至約20厘泊,或約1厘泊至約10厘泊,所有皆於25°C測量。
根據本發明的某些態樣,該介電塗料組成物在25°C測得的黏度可大於100厘泊,並可適於使用凹版印刷及/或柔版印刷技術印刷。例如,該介電塗料組成物可具黏度至少50厘泊但小於20,000厘泊,諸如50厘泊至500 厘泊、或100厘泊至400厘泊、或甚至100厘泊至300厘泊。這可藉由仔細選擇該組成物中使用的水性黏著劑,以及該組成物的總固體含量來實現。此外, 黏度可經調整以符合本領域已知的任何印刷或沉積技術所需,藉由稀化(諸如加入額外的溶劑),或藉由添加流變添加劑(諸如觸變劑、增稠劑和流動修飾劑)來調整。
亦可包括添加物以調整介電塗料組成物的潤濕特性。可包括 諸如潤濕劑、分散劑、黏著促進劑、界面活性劑、殺菌劑和流平劑之添加物。可包括此類添加物多達10 wt.%的一或多種添加劑,諸如多達8 wt.%、或多達6 wt.%、或多達4 wt.%、或多達2 wt.%、,或多達1 wt.%、或多達0.1 wt.%、或多達0.05 wt.%。該介電塗料組成物可包括介電塗層組成物的總固體重量之0.01 wt.%至5 wt.%,例如0.01 wt.%至4 wt.%、或0.01 wt.%至3 wt.%、或0.01 wt.%至2 wt.%、或0.01%至1%的添加劑。
根據某些態樣,本發明的介電塗料組成物實質上或完全不含添加物,諸如潤濕劑、分散劑、黏著促進劑、界面活性劑、殺菌劑和流平劑。
根據某些態樣,本文揭示的介電塗料組成物可為透明的。根據某些態樣,該介電塗料組成物可更包括一或多種顏料或染料。這些可添加到該系統中,也可以作為單獨成分包括在內。顏料及/或染料的內含量可為介電塗料組成物總固體重量的約0.1 wt.%至約15 wt.%。
當預期的基板是可撓性或可拉伸的基板,諸如紡織品或織物時,本發明的介電塗料組成物可包括一塑化劑。根據某些態樣,合適的塑化劑包括二醇和二醇醚,諸如乙二醇、二乙二醇、PEG 400和PEG 800。其他例示性塑化劑包括檸檬酸三乙酯和甘油。可加入多達約40 wt.%的塑化劑,以介電塗料組成物中包含的水溶性黏合劑重量計,諸如0.1 wt.%至40 wt.%。
根據本發明的某些態樣,該介電塗料組成物可配製成具有約20達因-cm至約75達因-cm的表面張力,諸如約20達因-cm至約50達因-cm、或甚至約25達因-cm至約45達因-cm。
根據本發明的某些態樣,該組成物可用於在多種基板上形成介電塗層和表面。例示性基板包括本領域已知的有機、無機或合成基板,諸如金屬、玻璃、紙、塑膠、皮革、木材、紡織品、織物或陶瓷中的任何一種。例示性基板包括可撓性基板,諸如聚合物膜和織物,包括有機或合成的編織和非編織纖維。此類紡織品基板的例示性纖維至少包括聚酯、聚醯胺、斯潘德克斯纖維(spandex)、聚酯-斯潘德克斯纖維(spandex)、尼龍、尼龍-斯潘德克斯纖維(spandex)、Evolon®、彈性纖維和其他合成材料,除了有機材料(例如,棉、纖維素、絲、木材、羊毛纖維、皮革、絨面革)之外。這些材料中的任何一種之摻合物亦可使用。
另外,本文中揭示的介電塗料組成物對廣範圍的基板表面展現出優異的黏合性,包括導電金屬跡線和聚合物膜,除了諸如紡織品的織物外。本文揭示的介電塗料組成物亦可立即接受塗料或導電金屬墨水,諸如藉由塗覆或印刷至該介電塗料組成物上。因此,可輕易形成層狀結構。包括有導電(C)和非導電(NC)層的層狀結構(例如,C/NC/C)是可能的,且其中該非導電層包含任何本文所揭示介電塗料組成物及目前揭示發明的一個態樣。
該介電塗料組成物可預混合為可立即施用的單一成分系統提供。或者,該介電塗料組成物可以濃縮配方的形式提供,其以單獨溶劑稀釋該組成物,諸如提供可用於特定印刷方法的組成物。
例如,本文揭示的介電塗料組成物可藉由將在25°C測得的黏度調整至至少 1厘泊且多達40厘泊,而適於以噴墨印刷技術進行印刷。可使用噴嘴來沉積該組成物,且噴嘴直徑可為例如小於400微米,或甚至小於200微米。噴嘴可將該組成物以液滴沉積,其中液滴尺寸可小於300微米。噴嘴可將墨水以液滴沉積,其中液滴體積小於200皮升(pL)或小於100 pL。液滴可以大於每英寸30滴,諸如大於每英寸60滴、或大於每英寸90滴、或大於每英寸200滴、或大於每英寸500滴、或大於每英寸1,000滴、或大於每英寸1,500滴、或大於每英寸2,500滴的密度沉積。
儘管本文中列出液滴的大小和密度、液滴的體積以及噴嘴大小的具體數字,但是這些數值可根據所選的印刷方法、所選的印刷機(例如,噴嘴配置)、導電墨水的黏度以及所需的覆蓋率而變化。
取決於稀釋和儲存溫度,該介電塗料組成物在環境條件下可穩定至少6個月。
儘管該介電塗料組成物已就提供絕緣層,諸如在一或多個導電層上方、下方或之間進行討論,但目前揭示的塗層和組成物可在廣泛的應用範圍中發現用途。例如,本發明的介電塗料組成物可使用作為透明的耐磨塗料,諸如在聚合物膜或織物上。本發明的介電塗料組成物亦可用於提供電磁輻射吸收層,以降低電子裝置中的電磁干擾(EMI)。在美國專利公開號2019/0249026中揭示某些例示性印刷方法和基板。
根據某些態樣,本文揭示的介電塗層組成物可印刷在導電金屬跡線上方,以在全部或至少一部分導電金屬跡線上形成保護性抗刮介電塗層。根據某些態樣,可將導電金屬跡線印刷在由目前揭示的介電塗層組成物所形成的固化介電膜上。此外,如上所述,包含本發明導電和介電(即,非導電)層之任何排列的分層結構,可根據本發明態樣預見並可實行。
該導電金屬跡線可為由根據美國專利公開號2019/0249026、2013/0236656、2011/0111138或美國專利號9,487,669中之任一者之無顆粒導電墨水所形成的導電跡線。這些文獻中揭示的無顆粒導電墨水包含溶解在溶劑中的金屬錯合物,其中該金屬錯合物可為單核心、雙核心、三核心或更高。例如,該金屬錯合物可為中性金屬錯合物,其包含至少一金屬、至少一第一配位基和至少一第二配位基。任擇地,該金屬錯合物可包含具有至少一第一金屬的第一金屬錯合物,以及具有至少一第二金屬的第二金屬錯合物。該導電墨水實質上或完全不含顆粒,包括奈米顆粒和微米顆粒。
根據該導電墨水的某些態樣,該金屬錯合物包含至少一金屬、至少一第一配位基和至少一第二配位基,其中該金屬可為銀、金、銅、鎳、鈷、鋅、鋁、或鉑。例示性第一配位基包括胺和含硫化合物,例示性第二配位基包括羧酸、二羧酸和三羧酸。例示性溶劑包括一或多種極性質子溶劑,諸如至少兩種極性質子溶劑,其選自包含以下之群組:至少水、醇、胺、胺基醇、多元醇及其組合。根據某些其他態樣,該金屬錯合物可包括具有至少一第一金屬的至少一第一金屬錯合物、具有至少一第二金屬的至少一第二金屬錯合物、具有至少一第三金屬的至少一第三金屬錯合物等等,其中每一金屬錯合物可包含化學計量的金屬以及第一和第二配位基。例如,該金屬錯合物可包含兩種如上所述形成的中性金屬錯合物(即,具有化學計量的金屬以及第一和第二配位基)。
根據該導電墨水的某些態樣,該金屬錯合物 可配置為提供一金屬合金(例如,在固化之後)。該金屬錯合物可包含至少一第一金屬錯合物,其中該第一金屬錯合物包含一第一金屬和至少一第一配位基與至少一第二配位基(其與該第一配位基不同);以及至少一第二金屬錯合物,其不同於該第一金屬錯合物,且包含一第二金屬和至少一第一配位基與至少一第二配位基(其與該第一配位基不同,用於該第二金屬);和至少一溶劑。該(i)第一金屬錯合物的量和第二金屬錯合物的量的選擇,(ii)第一和第二金屬的第一配位基的選擇和第二配位基的選擇,以及(iii)溶劑的選擇,可經調整適於提供均質組成物。根據其他態樣,該金屬錯合物可包含至少一第一金屬錯合物,其具有至少一第一金屬(其氧化態為(I)或(II)),以及至少兩個配位基,其中至少一第一配位基為胺,且至少一第二配位基為羧酸根陰離子;至少一第二金屬錯合物,其不同於第一金屬錯合物,其中該第二金屬錯合物為一中性錯合物,包含至少一第二金屬(其氧化態為(I)或(II)),以及至少兩個配位基,其中該至少一第一配位基為硫化合物,且該至少一第二配位基為第一金屬錯合物的羧酸根陰離子。形成二元合金的金屬二元組合實例包括至少Ag-Au、Au-Cu、Pt-Cu、Ni-Al、Cu-Ni、Ag-Cu、Cu-Al和Pt-Ni。
因此,目前揭示的發明提供一種物件,同時具有如本文揭示的介電塗層,以及由無顆粒導電墨水沉積的導電金屬跡線。此二膜或層係經配置,以形成用於廣範圍用途的多種圖案。如上所述,該介電塗層可塗佈或印刷在導電金屬跡線上,以保護或絕緣所有或一部分的金屬跡線。或者,該介電塗層可沉積或印刷在基板上,以提供一表面,使該導電金屬跡線可印刷於其上。此外,該導電金屬跡線和介電塗層可交替沉積或印刷,以形成一獨特的電子元件或裝置。例如,該介電塗層可作為導電墨水的各層之間的絕緣層,以形成 感測器、電極、電路、連接器、燈、天線、電阻加熱元件、開關、電池或其任意組合。
因此,目前揭示的發明亦相關於一種基板,其包含由本文揭示的任一介電塗料組成物沉積的介電塗層,以及由無顆粒的導電墨水(諸如上述任一導電墨水)沉積的導電金屬跡線。該介電塗層可作為基板上的絕緣層。該基板可為金屬、玻璃或塑膠基板。根據某些態樣,該基板可為可撓性,諸如紡織品基板(例如,塑膠膜、織物等)。該例示性紡織品包括針織、機織或非織造織物,諸如包含聚酯、聚醯胺、斯潘德克斯纖維(spandex)、尼龍、Evolon® 、彈性纖維、棉、纖維素、絲、木材、羊毛或其摻合物的纖維。某些添加物可包含在該介電塗料組成物中,以增進此可撓性基板上的表現度。
根據本發明的某些態樣,該基板可在沉積導電墨水及/或介電塗料組成物之前及/或期間加熱。例如,該基板可加熱至30°C至90°C,諸如在加熱壓板上加熱。例如,噴墨印表機可包括一加熱壓板,諸如FujiFilm Dimatix DMP 2850和DMP 2931,其中在列印過程中可將壓板加熱到 溫度30°C至90°C,諸如30°C至60°C、或40°C至90°C。
根據某些態樣,該介電塗層可僅包括單一無機奈米顆粒。根據本發明的某些其他態樣,該介電塗料組成物可包含一種以上的無機奈米顆粒。
本發明亦相關於電子紡織品。這些電子紡織品包括在其上印刷有至少一導電跡線或圖案,以及由本發明任一介電塗料組成物沉積的至少一絕緣層的任一紡織品。該跡線可終止於接觸墊或連接器,以連接到電流,諸如電源或電池。各種硬體元件可連接到該跡線或圖案的部分,以形成電子裝置。如此,該電子紡織品上的導電圖案可形成為跡線或圖案,其可提供感測器(例如,光學、熱、濕度、氣體、壓力、加速度、應變、力和接近度)、導體、電極、電路、連接器、燈、天線、電阻加熱元件、開關、透明導電元件、電池或其任意組合。
該電子紡織品可整合至可穿戴電子裝置中,或其本身即可為可穿戴電子裝置。該電子紡織品可在許多不同產業中發現其廣泛用途,諸如在醫療產業中用於健康監測或作為抗菌敷料,並在工業環境中作為智能服裝,或用於氣體感應或過濾的裝置。該電子紡織品可用於智能服裝中,諸如用於健康監測、衛生改善或作為可撓性能量儲存裝置(例如,電池、超級電容器)。該電子紡織品可作為電阻加熱器,諸如在可穿戴服裝或汽車中(例如,座椅加熱器、電動車加熱器)。
例示性電子紡織品可包括例如定向羅盤、一或多種陀螺儀、一或多種加速計、壓力計、應變儀、溫度計和光纖。該電子紡織品中採用的感測器可用於監測穿著該電子紡織品的使用者參數,此類參數可包括心率、呼吸率、皮膚溫度以及身體位置和運動。此外,該電子紡織品可用於測量使用者的全身生物力學,諸如關節角度、角速度、角加速度和運動範圍。
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發明態樣
係於本申請案中揭示下列各態樣:
態樣1. 一種介電塗料組成物,其包含一水性黏著劑、一無機奈米顆粒;與一水性溶劑。
態樣2:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,包含2 – 15 wt.%之水性黏著劑與 1 – 15 wt.%之無機奈米顆粒。
態樣3:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該水性黏著劑係選自以下組成之群組:聚乙烯醇、纖維素、聚(4-乙烯基酚)和水凝膠。
態樣4:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該水性黏著劑包含具重量平均分子量8,000至13,000之聚乙烯醇。
態樣5:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該水性黏著劑包含具重量平均分子量 30,000至55,000之聚乙烯醇。
態樣6:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該無機奈米顆粒包含SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、奈米黏土、或其組合。
態樣7:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該奈米顆粒具粒徑250 nm或更低、200 nm或更低、150 nm或更低、或100 nm或更低、或50 nm或更低。
態樣8:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該無機奈米顆粒係選自以下組成之群組:具粒徑小於50 nm之SiO2 、具粒徑小於50 nm之氧化鋁、具粒徑小於 250 nm之氧化鐵、及其混合物。
態樣9:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物,其中該組成物具黏度50至300厘泊,適用於凹版印刷或柔版印刷。
態樣10:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物, 其中該組成物具黏度2至40厘泊,適用於噴墨印刷。
態樣11:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物, 其中該溶劑包含一或多種極性質子溶劑。
態樣12:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物, 其中該溶劑包含一或多種極性質子溶劑,選自於水與醇。
態樣13:如前述任一態樣所述之介電塗料組成物, 其中該塗料組成物為透明。
態樣14. 一種基板,其包含如態樣1至13中任一項所述之介電塗料組成物所形成之固化塗層,其中相對於該固化塗層之總固體含量,該固化塗層包含10 wt.%至70 wt.%之無機奈米顆粒。
態樣15. 如態樣14所述之基板,其中相對於該固化塗層之總固體含量,該固化塗層包含10 wt.%至40 wt.%之無機奈米顆粒。
態樣16. 如態樣14或15所述之基板,其中該固化塗層為透明。
態樣17. 如態樣14至16中任一項所述之基板,其中該基板選自以下組成之群組:金屬、塑膠、玻璃、陶瓷、紙、紡織品、織物及其任意組合。
態樣18:如態樣14至17中任一項所述之基板,其中該基板與該固化塗層為可撓性。
態樣19. 一種將一絕緣層印刷至一基板上之方法,包含提供如態樣1至13中任一項所述之介電塗料組成物,並將該組成物印刷至一基板上。
態樣20. 如態樣19所述之方法,其中該印刷包含噴墨印刷,且該介電塗料組成物具黏度2至40厘泊。
態樣21. 如態樣19或20所述之方法,其中該無機奈米顆粒係選自以下組成之群組:具粒徑小於50 nm之SiO2 ,以及具粒徑小於50 nm之氧化鋁。
態樣22. 如態樣19至21中任一項所述之方法,更包含使用熱能固化該組成物。
態樣23. 如態樣19至22中任一項所述之方法,其中該固化包含加熱該基板至溫度120°C至150°C,進行0.1分鐘至30分鐘。
態樣24. 如態樣19至23中任一項所述之方法,其中該水性黏著劑係選自以下組成之群組:具重量平均分子量 8,000至13,000之聚乙烯醇,以及重量平均分子量30,000至55,000之聚乙烯醇。
態樣25. 如態樣19至24中任一項所述之方法,其中該基板包含金屬、塑膠、玻璃、陶瓷、紙、紡織品、織物或其任意組合。
態樣26. 一種電子紡織品,包含至少一由無顆粒導電墨水形成之導電跡線;以及至少一絕緣層,由如態樣1至13中任一項所述之介電塗料組成物沉積而成,其中該至少一絕緣層可置於該至少一導電跡線之上、之下、或之上與之下二處。
態樣27. 如態樣26所述之電子紡織品,其中該電子紡織品之功能為感測器、電極、電路、電磁輻射吸收器、連接器、燈、天線、電阻加熱元件、開關、電池或其任意組合。實例
根據目前揭示的發明配製介電塗料組成物,如 1 所示。該固化塗層的固體含量、黏度、表面張力和防水性示於 2 。這些例示性塗料之每一者皆於140°C或150°C固化5分鐘、10分鐘或20分鐘。此外,發現所有例示性塗料組成物都可良好地黏著至聚酯膜上。
如該等實例所示,目前揭示的發明提供能夠在基板上形成透明介電膜的組成物。該組成物可為低黏度,因此可適用於諸如噴墨印刷之沉積方法。
最後,使用標準測試設備進行的電阻測量顯示,固化後的塗層似乎具有在兆歐姆/平方範圍內的電阻讀數,即,其為介電性。 1
實例 水性黏著劑 無機奈米顆粒 溶劑 (wt. %) 添加物 (wt. %)
類型 (wt. %) 類型 (wt. %)
1 PVA1 7.0 二氧化矽1 3 90 0 0
2 PVA1 8.0 二氧化矽1 2 90 0 0
3 PVA1 8.0 二氧化矽1 1 91 0 0
4 PVA1 13.5 二氧化矽1 1.5 85 0 0
5 PVA1 12.0 二氧化矽1 3 85 0 0
6 PVA1 6.0 二氧化矽1 4 90 0 0
7 PVA1 3.5 二氧化矽1 1.5 95 0 0
8 PVA1 3.45 二氧化矽1 1.5 95 0 0.05
9 PVA1 3.5 二氧化矽1 2.4 94 0 0
10 PVA1 3.5 二氧化矽1 2.4 84 10 0
11 PVA1 3.45 二氧化矽1 1.5 66.6 28.5 0.05
12 PVA1 3.54 二氧化矽1 2.4 65.8 28.2 0.06
13 PVA1 2.5 二氧化矽1 2.45 66.5 28.5 0.05
14 PVA1 2.65 二氧化矽1 1.8 66.9 28.7 0.05
15 PVA2 7.2 二氧化矽1 4.8 61.6 26.4 0
黏著劑:PVA1-聚乙烯醇31,000-50,000 Mw,水解度為87-89%; PVA2-聚乙烯醇,9,000-10,000 Mw,水解80%; HEC –羥乙基纖維素,90,000 Mw; PVP –聚(4-乙烯基酚),11,000 Mw。無機奈米粒子:二氧化矽1-膠體二氧化矽,粒徑10-20 nm,20-21 wt.%之SiO2 ;氧化鋁1 –氧化鋁分散液, 粒徑40 nm,10 wt.%;氧化鋁2 –氧化鋁分散液,粒徑20 nm,10 wt.%; 氧化鐵–通過共沉澱法製備的Fe2O3分散液,粒徑為180 nm(B.I. Macias-Martinez等人,應用研究與技術雜誌,2016年,第14(4)冊:239-244頁)。添加物:界面活性劑。酒精:異丙醇或丁基Cellosolve™(Dow)。界面活性劑– Capstone™ FS-65(Chemours公司的非離子氟化界面活性劑)。 1( )
實例 水性黏著劑 無機奈米顆粒 溶劑 (wt. %) 添加物 (wt. %)
類型 (wt. %) 類型 (wt. %)
16 PVA2 4.2 二氧化矽1 2.8 65.1 27.9 0
17 HEC 4.2 二氧化矽1 2.8 65.1 27.9 0
18 HEC 4.2 奈米黏土 2.8 65.1 27.9 0
19 PVP 4.2 二氧化矽1 2.8 65.1 27.9 0
20 HEC 4.2 氧化鋁1 2.8 65.1 27.9 0
21 PVA2 4.2 氧化鋁2 2.8 65.1 27.9 0
22 PVA2 3.6 氧化鋁2 2.4 65.8 28.2 0
23 PVA2 3.0 氧化鋁2 2.0 66.5 28.5 0
24 PVP 3.6 氧化鋁1 2.4 56.4 37.6 BC 0
25 PVP 4.1 二氧化矽1 2.7 53.2 40.1 BC 0
26 PVA2 4.2 二氧化矽1/氧化鐵 1.75/1.05 64.9 28.1 0
27 PVA2 4.8 二氧化矽1/氧化鐵 1.2/2.0 64.4 27.6 0
28 PVA2 6.0 氧化鐵 2.0 64.4 27.6 0
29 PVA2 5.2 氧化鐵 2.8 64.4 27.6 0
30 PVA2 5.4 氧化鐵 3.6 63.7 27.3 0
31 PVA2 5.0 二氧化矽1/氧化鐵 0.9/2.7 63.7 27.3 0
2
實例 塗料組成物 固化塗層
物體 (wt.%) 黏度 (cP ,於 25 °C ) 表面張力 ( 達因 -cm) 無機奈米顆粒 (wt.%) 抗水性 ( 摩擦兩次 ) 薄膜外觀
1 10 17 - 30 - 透明
2 10 - - 20 - 透明
3 9 - - 11 - 透明
4 15 - - 10 - 透明
5 15 - - 20 - 透明
6 10 5 - 40 - 透明
7 5.0 5 44 30 >50 透明
8 5.0 5 38 30 - 透明
9 5.9 5 - 41 >50 透明
10 5.9 - 35 41 - 透明
11 5.0 12 29 30 >25 透明
12 6.0 13 29 40 >25 透明
13 5.0 9 - 49 >25 透明
14 4.5 9 28 40 - 透明
15 12 21 27 40 - 透明
16 7.0 8 27 40 - 透明
17 7.0 245 - 40 >50 霜狀
18 7.0 270 - 40 >50 霧狀
19 7.0 - - 40 >50 霧狀
20 7.0 560 33 40 >50 透明
21 7.0 12.8 27 40 >50 透明
22 6.0 10.2 27 40 >50 透明
23 5.0 8.5 27 40 >50 透明
24 6.0 6.5 27 40 >50 透明
25 6.75 6.8 27 40 >50 透明
26 7.0 - 27 40 >50 透明棕色
27 8.0 - 27 40 >50 透明棕色
28 8.0 - - 25 >50 透明棕色
29 8.0 - - 35 >50 透明棕色
30 9.0 - - 40 25 透明棕色
31 9.0 - - 40 20 透明棕色
“-“ 未測試。

Claims (20)

  1. 一種介電塗料組成物,其包含: 2 – 15 wt.%之水性黏著劑,係選自以下組成之群組:聚乙烯醇、纖維素、聚(4-乙烯基酚)和水凝膠; 1 – 15 wt.%之無機奈米顆粒;以及 水性溶劑。
  2. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該水性黏著劑包含具重量平均分子量8,000至13,000之聚乙烯醇。
  3. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該水性黏著劑包含具重量平均分子量30,000至55,000之聚乙烯醇。
  4. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該無機奈米顆粒包含SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、奈米黏土,或其組合。
  5. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該無機奈米顆粒係選自以下組成之群組:具粒徑小於50 nm的SiO2 、具粒徑小於50 nm的氧化鋁、具粒徑小於250 nm的氧化鐵、及其混合物。
  6. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該組成物具黏度50至300厘泊,適用於凹版印刷或柔版印刷。
  7. 如請求項1所述之介電塗料組成物,其中該組成物具黏度2至40厘泊,適用於噴墨印刷。
  8. 如請求項1所述的介電塗料組成物,其中該溶劑包含一或多種極性質子溶劑。
  9. 如請求項8所述的介電塗料組成物,其中該一或多種極性質子溶劑選自於水和醇。
  10. 一種配製用於噴墨印刷的介電塗料組成物,該組成物包含: 2 – 15 wt.%之水性黏著劑,係選自以下組成之群組:聚乙烯醇、纖維素、聚(4-乙烯基酚)和水凝膠; 1 – 15 wt.%之無機奈米顆粒,係選自以下組成之群組:具粒徑小於50 nm的SiO2 或 Al2 O3 ;以及 一或多種極性質子溶劑,係選自以下組成之群組:水和醇, 其中該組成物具黏度2至40厘泊。
  11. 一種基板,其包含由請求項10所述的介電塗料組成物所形成的固化塗層,其中,相對於該固化塗層的總固體含量,該固化塗層包含10 wt.%至70 wt.%之無機奈米顆粒;以及該基板係選自以下組成之群組:金屬、塑膠、玻璃、陶瓷、紙張、紡織品、織物及其任意組合。
  12. 如請求項11所述的基板,其中該基板和該固化塗層為可撓性。
  13. 一種印刷絕緣層的方法,包含: 提供一介電塗料組成物,用於形成該絕緣層,該組成物包含: 2 – 15 wt.%之水性黏著劑,係選自以下組成之群組:聚乙烯醇、纖維素、聚(4-乙烯基酚)和水凝膠, 1 – 15 wt.%之無機奈米顆粒,其中該無機奈米顆粒包含SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、ZrO2 、奈米黏土或其組合物,以及 一水性溶劑;以及 將該組成物印刷至一基板上。
  14. 如請求項13所述之方法,其中該印刷包含噴墨印刷、該無機奈米顆粒係選自以下組成之群組:具粒徑小於50 nm的SiO2 與粒徑小於50 nm的氧化鋁,以及該介電塗料組成物具黏度2至40厘泊。
  15. 如請求項13所述之方法,更包含: 使用熱能固化該組成物。
  16. 如請求項15所述之方法,其中該固化包含將基板加熱至溫度120°C至150°C,進行0.1分鐘至30分鐘。
  17. 如請求項1所述之方法,其中該水性黏著劑係選自以下組成之群組:具重量平均分子量8,000至13,000之聚乙烯醇,以及具重量平均分子量30,000至55,000之聚乙烯醇。
  18. 如請求項13所述之方法,其中該基板包含金屬、塑膠、玻璃、陶瓷、紙張、紡織品、織物或其任意組合。
  19. 一種電子紡織品,包含: 至少一由無顆粒導電墨水形成的導電跡線;以及 至少一絕緣層,以如請求項1所述的介電塗料組成物沉積形成,其中該至少一絕緣層可位於該至少一導電跡線上方、下方或皆位於上方及下方。
  20. 如請求項19所述之電子紡織品,其中該電子紡織品之功能為感測器、電極、電路、連接器、電磁輻射吸收器、燈、天線、電阻加熱元件、開關、電池或其任意組合。
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