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本发明公开了包含多个导电粒子的组合物，其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至所述导电粒子的表面。本发明还公开了其中在有机载体中提供所述多个导电粒子的组合物，所述多个导电粒子包括与其共价键合的多个表面改性的纳米粒子。

权利要求书1.   一种组合物，其包含：多个导电粒子；其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至所述导电粒子的表面。2.   根据权利要求1所述的组合物，其中所述导电粒子为具有至少约2:1的纵横比的非球形粒子。3.   根据权利要求1所述的组合物，其中所述导电粒子为具有至少约7:1的纵横比的非球形粒子。4.   根据权利要求1所述的组合物，其中所述导电粒子包括非导电芯并且包括至少一层电导率为至少约1×107西门子/米的材料。5.   根据权利要求4所述的组合物，其中所述导电粒子具有高于零且低于约五克/立方厘米的密度。6.   根据权利要求5所述的组合物，其中所述导电粒子为具有至少约2:1的纵横比的金属涂覆的玻璃薄片。7.   根据权利要求1所述的组合物，其中使用多官能表面改性剂提供所述纳米粒子的表面改性并且通过同一多官能表面改性剂将所述表面改性的纳米粒子共价键合至所述导电粒子。8.   根据权利要求1所述的组合物，其中表面改性的纳米粒子相对导电粒子的重量比为约0.25%至约1.0%。9.   根据权利要求1所述的组合物，其中所述表面改性的纳米粒子包含得自表面改性剂的非极性有机取代基。10.   一种组合物，其包含：含有多个导电粒子的有机载体；其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至所述导电粒子的表面。11.   根据权利要求10所述的组合物，其中所述导电粒子为具有至少约2:1的纵横比的非球形粒子。12.   根据权利要求10所述的组合物，其中所述有机载体包括粘度为100厘泊至10000厘泊之间的有机浆料。13.   根据权利要求10所述的组合物，其中所述有机载体包括压敏粘合剂。14.   根据权利要求13所述的组合物，其中所述有机载体包括（甲基）丙烯酸酯压敏粘合剂。15.   根据权利要求14所述的组合物，其中所述有机载体包括压敏粘合剂前体浆料与极性共聚单体的反应产物，所述压敏粘合剂前体浆料包括非叔醇的（甲基）丙烯酸酯，所述非叔醇的烷基平均具有约4至14个碳原子。16.   根据权利要求13所述的组合物，其中所述压敏粘合剂为具有小于20欧姆的x‑y平面电阻的导电粘合剂层。17.   根据权利要求16所述的组合物，其中所述导电粒子为金属涂覆的玻璃薄片，所述金属涂覆的玻璃薄片具有至少约2:1的纵横比并且具有高于零且低于约五克/立方厘米的密度。18.   根据权利要求13所述的组合物，其中所述压敏粘合剂具有至少1瓦/米‑开氏度的表观导热率。19.   一种制备包含多个其上共价键合有表面改性的纳米粒子的导电粒子的组合物的方法，其包括：将多个纳米粒子提供在液体中；使所述纳米粒子中的至少一些与多官能表面改性剂分子反应以使得各个纳米粒子的表面的至少一部分包含共价键合至所述纳米粒子的多官能表面改性剂分子；将多个导电粒子添加至所述液体；以及使所述导电粒子中的至少一些与共价键合至所述纳米粒子的表面的所述多官能表面改性剂分子中的至少一些反应，以使得由此反应的各个导电粒子包括多个通过所述多官能表面改性剂与其连接的表面改性的纳米粒子。20.   根据权利要求19所述的方法，其还包括将所述组合物与有机浆料混合的步骤，所述组合物包含多个导电粒子，所述导电粒子具有与其共价键合的表面改性的纳米粒子。21.   根据权利要求20所述的方法，其中所述有机浆料为压敏粘合剂前体组合物。22.   根据权利要求21所述的方法，其还包括沉积所述压敏粘合剂前体以形成层和固化所述压敏粘合剂前体组合物以形成压敏粘合剂的步骤。23.   根据权利要求22所述的方法，其中所述压敏粘合剂包括具有小于20欧姆的x‑y平面电阻的（甲基）丙烯酸酯压敏粘合剂，并且其中所述导电粒子为金属涂覆的玻璃薄片，所述金属涂覆的玻璃薄片具有至少约2:1的纵横比并且具有高于零且低于约五克/立方厘米的密度。

说明书包含其上共价连接有表面改性的纳米粒子的导电粒子的组合物、以及制备方法
背景技术
在（如）导电粘合剂、介电层等等中使用导电粒子为工业中的通用操作。
发明内容
本发明公开了包含多个导电粒子的组合物，其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至导电粒子的表面。本发明还公开了其中在有机载体中提供多个导电粒子的组合物，所述多个导电粒子包括与其共价键合的多个表面改性的纳米粒子。
在一个方面，本文公开了包含多个导电粒子的组合物；其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至导电粒子的表面。
在另一个方面，本文公开了包含具有多个导电粒子的有机载体的组合物；其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至导电粒子的表面。
在另一个方面，本文公开了制备包含其上共价键合有表面改性的纳米粒子的多个导电粒子的组合物的方法，包括：将多个纳米粒子提供于液体中；使纳米粒子中的至少一些与多官能表面改性剂分子反应以使得各个纳米粒子的表面的至少一部分包含共价键合至纳米粒子的多官能表面改性剂分子；将多个导电粒子添加至液体；以及使导电粒子中的至少一些与共价键合至纳米粒子表面的多官能表面改性剂分子中的至少一些反应，以使得由此反应的各个导电粒子包括多个通过多官能表面改性剂与其连接的表面改性的纳米粒子。
具体实施方式
本文描述了包含多个导电粒子的组合物，其中各个导电粒子包括多个表面改性的纳米粒子，所述多个表面改性的纳米粒子共价键合至导电粒子的表面。如本文所用，术语“导电粒子”是指具有至少如下材料的层（如，表面涂层）的任何粒子，所述材料被公认为具有至少约1×107西门子/米(S/m)的本征电导率。由此，术语“导电粒子”涵盖基本上或完全由导电材料构成的粒子（如，金属粒子）以及由利用导电涂层涂覆（如，表面涂覆）的相对不导电的芯（如，聚合物材料、玻璃等）构成的粒子。
因此尽管可使用固体金属导电粒子，但这种粒子可具有高于最佳值的密度，这（例如）可使得它们在重力作用下通过其中悬浮粒子的有机载体（如，可获得压敏粘合剂的浆料）沉降至不利程度。在一些实施例中，本文所公开的导电粒子可因而包括由导电材料涂覆的相对低密度的芯材料。更具体地讲，聚合物薄片、玻璃或陶瓷碎片等等均可足以用作芯粒子。导电金属、它们的混合物和合金等等可用于粒子的表面上，从而提供低电阻。因此，使用具有导电涂层（如导电金属涂层）的低密度材料可有利地允许粒子较容易地保持为悬浮（如）在有机载体内（如）至少直到可从其形成稳定的压敏粘合剂涂覆层。
在各个实施例中，导电粒子可为低密度导电填充剂（例如，碳薄片或纤维），或通过表面覆盖或涂覆诸如银、铜、镍、金、锡、锌、铂、钯、铁、钨、钼、它们的合金、焊料等等之类的金属制备得到的诸如聚乙烯、聚苯乙烯、酚树脂、环氧树脂、或丙烯酸树脂、或玻璃碎片、二氧化硅、石墨、或陶瓷之类的低密度材料的填充剂。导电涂层通常可为连续的并且可占（如）涂层加上基部粒子的总重量的约5重量%至约45重量%(wt.%)。
这种导电粒子可具有任何所需的形状，如碎片、楔形、梯形等等。一些此类粒子可具有远大于厚度的宽度和/或深度，这可表示为粒子的纵横比（本文中定义为粒子的最长尺寸相对粒子的最短尺寸的比率）。在各个实施例中，导电粒子可具有至少约2:1、至少约4:1、或至少约7:1的纵横比。在一些实施例中，粒子可为通常可具有类似宽度和深度的纤维，所述宽度和深度的尺寸通常远小于长度。在一些实施例中，粒子可为球形的，如，具有大致类似的长度、宽度、和深度尺寸。
低纵横比粒子（例如球形粒子）可穿过包含导电粒子的层（如粘合剂层）的厚度有利地提供增大的z轴电导率。高纵横比粒子（例如薄片和/或纤维）可在包含导电粒子的层（如粘合剂层）的平面内有利地提供增大的x‑y电导率（本领域的技术人员将会知道，通过使用（如）高纵横比粒子来改善x‑y电导率在一些情况下也可增大z轴电导率）。因此，可根据具体应用的需要来选择导电粒子的类型（如，形状）和量。例如，本文所公开的导电粒子可用于提供具有相对各向同性的导电特性的导电粘合剂；或者提供具有相对各向异性的导电特性的导电粘合剂（如，所谓的z轴导电粘合剂）。
在一些实施例中，导电粒子的密度相对有机载体（如，压敏粘合剂前体或由其形成的粘合剂）的密度的比率可低于约5。例如，压敏粘合剂树脂的密度可在约0.98至约1.1克/立方厘米的范围内，并且带有低密度基部粒子（具有导电涂层）的导电粒子的密度通常可低于约5克/立方厘米(g/cc)。相比之下，已知的导电金属粒子的密度通常为至少约7g/cc。
可选择导电粒子的量、尺寸等以便提供所需水平的电导率。在一些实施例中，可选择这些参数以使得导电粒子仅提供局部电导率（如，粒子本身）而不必为其中提供导电粒子的有机载体（如，粘合剂层）赋予较长范围（如，x‑y和/或z轴）的电导率。在其他实施例中，可选择这些参数以使得导电粒子为有机载体提供全面的、较长范围的电导率（如，穿过粘合剂的z轴厚度、和/或穿过粘合剂的x‑y平面的电导率）。在一些实施例中，导电粒子的量和/或设置方式可使得包含所述粒子的压敏粘合剂具有低于4.0欧姆的z轴电阻，如利用3M XYZ/各向同性导电粘合剂转移条带9707的技术数据表中概述的程序所测量。在各个实施例中，以此方式测量的z‑方向电阻可低于3、2、0.5、或0.05欧姆。在一些实施例中，如通过本文所公开的方法测得，有机载体（如，压敏粘合剂）在粘合剂的x‑y平面（即，垂直于粘合剂的最短维度（z轴厚度维度）的方向）内的电阻可低于100欧姆。在各个实施例中，由此测得的面内x‑y方向的电阻可低于50、20、10、5、或1欧姆。
在一些实施例中，导电粒子的量和设置方式可使得包含所述粒子的压敏粘合剂具有至少1.0安培/平方英寸（/6.45平方厘米）的载流量，如利用3M XYZ/各向同性导电粘合剂转移条带9707的技术数据表中概述的程序所测量。
一般来讲，用于粘合剂范围中的导电粒子的量（体积百分比或体积%）可为至少约1、2、5、10、20、或甚至更高。在其他实施例中，用于粘合剂中的粒子的量（体积%）可低于约60、30、25、20、或甚至低于约10。如上所述，导电粒子可为相对球形的粒子形式、或薄片、纤维等等。可使用各种形状和尺寸的导电粒子的组合。
导电粒子可具有导热率，由此可为包含导电粒子的有机载体赋予增强的导热特性。在各个实施例中，包含导电粒子的有机载体（如，压敏粘合剂）可显示具有至少0.5、1、2、4、或甚至10瓦/米‑开氏度的表观导热率（如，通过与ASTM D5470的程序相类似的方式所测得）。
可适用于本文所公开的用途的导电粒子可包括（如）以商品名Conduct‑O‑Fil得自波特工业公司（Potters Industries）(Valley Forge,PA)的产品和以商品名Novamet得自Novamet Specialty Products(Wycoff,NJ)的粒子。其他合适的导电粒子描述于名称为Electrically Conductive Pressure Sensitive Adhesives（导电性压敏粘合剂）的美国专利申请序列号60/820174中，该专利申请全文以引用方式并入本文以用于此目的。
如本文所用，术语“纳米粒子”表示平均原生粒度小于100纳米且其中原生粒子并非以凝聚物（不能直接地解凝聚以提供上文所列粒度的原生粒子）形式存在的粒子。“平均原生粒度”是指从多个单独（非凝聚）粒子的测量获得的平均直径。可（如）通过透射电子显微镜来执行纳米粒子粒度的测量。就形状脱离基本上球形的纳米粒子而言，本领域的技术人员将认识到，粒度是指有效粒度（以相同体积的球体作为实际粒子的有效粒度）。在一些实施例中，纳米粒子具有小于约40纳米、约20纳米、或约10纳米的平均粒度。在其他实施例中，纳米粒子具有至少1、2、或3纳米的平均原生或凝聚粒度直径。
在此上下文中，本文所定义的“纳米粒子”将区别于如下材料，例如烟雾二氧化硅、热解二氧化硅、沉淀二氧化硅等。本领域的技术人员已知这些二氧化硅材料由基本上以凝聚物形式不可逆地结合在一起的原生粒子构成，所述凝聚物具有大于100nm（如，通常至少200纳米）的平均尺寸并且不可从其直接地提取单独的原生粒子。
在一些实施例中，本文所用的纳米粒子为无机纳米粒子。即，尽管某些有机材料（如，交联的）可具有足够的硬度和耐久性以供根据需要进行使用，但在一些实施例中，纳米粒子包含无机材料。可以纳米粒子形式获得的示例性无机材料包括（例如）金属磷酸盐、金属磺酸盐、和金属碳酸盐（如，碳酸钙、磷酸钙、羟磷灰石）；氧化物，如，金属氧化物（如，氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、二氧化铈、氧化铝、氧化铁、氧化钒、氧化锌、氧化锑、氧化锡、和氧化铝‑二氧化硅）；以及金属（如，金、银、或其他贵金属）。纳米粒子（如二氧化硅纳米粒子）可得自商业源，如，得自纳尔科公司（Nalco Co）(Napervillle,IL)。也可以用本领域已知的技术制备纳米粒子。例如，可利用如（例如）PCT公开US2008/087385中描述的水热技术来制备氧化锆纳米粒子。
在一些实施例中，可以胶态分散体形式获得纳米粒子。例如，胶态二氧化硅分散体可以商品名“NALCO 1040”、“NALCO 1050”、“NALCO 1060”、“NALCO 2326”、“NALCO 2327”和“NALCO 2329”得自Nalco Co.。氧化锆纳米粒子分散体可以商品名“NALCO OOSSOO8”得自纳尔科化工公司（Nalco Chemical Co.），以及以商品名“Buhler zirconia Z‑WO”得自布勒公司（Buhler AG）（Uzwil,Switzerland）。一些胶态分散体可进行干燥以根据特定目的的需要来提供干纳米粒子。
纳米粒子可以是完全凝聚的。完全凝聚的纳米粒子（除二氧化硅之外）的结晶度（以分离的金属氧化物颗粒的形式测量）通常大于55%、优选大于60%，并且更优选大于70%。例如，结晶度可达到约86%或更高。结晶度可通过X射线衍射技术测定。凝结的晶体（如氧化锆）纳米粒子具有高的折射率，而非晶态的纳米粒子通常具有低的折射率。
表面改性的是指纳米粒子被改性以便在其表面上包含至少一些有机基团。通常，表面改性剂具有至少第一末端和第二有机末端，所述第一末端具有至少一个可共价键合至纳米粒子表面的反应性基团，所述第二有机末端可修改纳米粒子表面的特性。
潜在可用的表面改性（处理）剂的实例包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷、和钛酸盐。改性剂的优选类型可部分地取决于（如金属氧化物）纳米粒子表面的化学性质。硅烷对于二氧化硅和其它含硅填料而言可为优选的。硅烷和羧酸对金属氧化物（例如二氧化锆）而言可为优选的。
用于某些应用的合适表面改性剂包括具有非反应性有机末端（取代基）的硅烷，所述非反应性有机末端通常为非极性性质的。这种取代基可为烃（如，烷基、苯基等等）或者可为具有足够少量的杂原子以使得本领域的普通技术人员将认识到该取代基为非极性的烃。这种类型的示例性表面改性剂包括异辛基三甲氧基硅烷（其中烃基为异辛基并且甲氧基为可（如）水解并与（如）纳米粒子的表面反应的反应性基团）和甲基三甲氧基硅烷。这种非极性取代基可尤其可用于如下应用中，其中表面改性的纳米粒子包含在主要由大致非极性组分（如，丙烯酸异辛酯等等）构成的有机载体中。然而，例如，若包括在含有大量相对极性材料（如，丙烯酸等等）的组分的有机载体中，则可使用具有相对极性的取代基的表面改性剂。
示例性的硅烷因而包括（但不限于）：烷基三烷氧基硅烷，例如正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、和己基三甲氧基硅烷；甲基丙烯酰氧基烷基三烷氧基硅烷或丙烯酰氧基烷基三烷氧基硅烷，例如3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3‑丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、和3‑（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷；甲基丙烯酰氧基烷基烷基二烷氧基硅烷或丙烯酰氧基烷基烷基二烷氧基硅烷，例如3‑（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二甲氧基硅烷和3‑（丙烯酰氧基丙基）甲基二甲氧基硅烷；甲基丙烯酰氧基烷基二烷基烷氧基硅烷或丙烯酰氧基烷基二烷基烷氧基硅烷，例如3‑（甲基丙烯酰氧基）丙基二甲基乙氧基硅烷；巯烷基三烷氧基硅烷，例如3‑巯丙基三甲氧基硅烷；芳基三烷氧基硅烷，例如苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、和对甲苯基三乙氧基硅烷；乙烯基硅烷，例如乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三（异丁氧基）硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷、和乙烯基三（2‑甲氧基乙氧基）硅烷；3‑环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷，例如环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷；3‑缩水甘油氧丙基三烷氧基硅烷，例如缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；聚醚硅烷，例如N‑(3‑三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG3TES)、N‑(3‑三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG2TES)、和SILQUEST A‑1230；以及它们的组合。
在一些实施例中，表面改性剂可为多官能的以便包括多个反应性基团，表面改性剂可通过所述多个反应性基团共价键合至纳米粒子的表面（以及另外键合至导电粒子的表面，如本文中更详细地描述）。因此，在一些实施例中，可用于提供纳米粒子的表面改性的多官能剂也可用于使表面改性的纳米粒子共价键合至导电粒子。例如，异辛基三甲氧基硅烷可用于此双重目的。在其他实施例中，可主要使用一种试剂（如，一官能硅烷，例如三甲基甲氧基硅烷）提供表面改性，并且可使用不同的多官能剂提供导电粒子和表面改性的纳米粒子之间的共价键合。
为了实施表面改性，可将纳米粒子和表面改性剂（如）在液体中进行混合，所述液体可（如）用于分散或悬浮纳米粒子和/或分散、悬浮、或溶解表面改性剂。有待使用的表面改性剂的量可取决于若干因素，例如纳米粒子粒度、纳米粒子类型、表面改性剂的分子量、和改性剂类型。通常，可优选的是将大约单层的改性剂附着到纳米粒子表面上。附着过程或反应条件也可取决于所使用的表面改性剂。就硅烷而言，可优选的是在酸性或碱性条件和高温下进行表面处理约1‑24小时。
纳米粒子在（如）胶态分散体中的表面改性可以多种方式完成。该过程可包括将无机分散体与一种或多种表面改性剂混合。可任选的是，可加入助溶剂，例如1‑甲氧基‑2‑丙醇、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、N,N‑二甲基乙酰胺、和1‑甲基‑2‑吡咯烷酮，以及它们的混合物。助溶剂可以提高表面改性剂的溶解度以及表面改性纳米粒子的分散性。随后可将含有胶态分散体和表面改性剂的混合物在室温或高温、搅拌或不搅拌的条件下进行反应。
对纳米粒子进行表面改性的方法更详细地描述于美国专利6,586,483和名称为“Method of Milling Particles with Nanoparticles and Milled Free‑flowing Powder”（研磨具有纳米粒子的粒子的方法以及经研磨的自由流动粉末）的美国专利申请序列号61/220698中，所述专利均全文以引用方式并入本文以用于此目的。
本发明所公开的导电粒子与共价键合至其表面的表面改性的纳米粒子的组合可通过如下方式来实现，例如，实施一种或多种表面改性剂与纳米粒子的上述共价键合、并且随后将导电粒子添加至反应混合物以便允许或促进表面改性剂与导电粒子的反应。因此，如上文所述，多官能表面改性剂可通过该试剂的一个或多个反应性基团共价键合至纳米粒子的表面，同时使该试剂的至少一个或多个反应性基团保持在能够与导电粒子的表面反应的状态下。因此，例如，表面改性剂（例如异辛基三甲氧基硅烷）可在反应混合物中与（如）二氧化硅纳米粒子进行混合以使得所述试剂的分子的一个或两个甲氧基基团被水解并且共价键合至二氧化硅纳米粒子的表面。然后可将导电粒子（如，至少部分涂覆银的玻璃薄片）添加至反应混合物以使得所述试剂分子的一个或两个剩余甲氧基基团能够水解并且共价键合至导电粒子的表面（这种键合可为（如）键合未涂覆银的玻璃薄片的表面的一部分的残余羟基、键合存在于银上的氧化层的一部分等）。当然，在多个表面改性剂分子与纳米粒子和导电粒子之间将实际上存在多个此类键。
可根据需要来控制表面改性剂相对纳米粒子和导电粒子的量、以及允许反应混合物进行反应的条件和时间，以便最有利地实现表面改性的纳米粒子和导电粒子之间的共价键合。
对纳米粒子表面改性和将纳米粒子结合至其他粒子的方法更详细地描述于（如）名称为“Composite Particles and Method of Forming”（复合物粒子及形成方法）的美国专利申请序列号61/141311中，该专利全文以引用方式并入本文以用于此目的。
包含多个表面改性的纳米粒子（共价键合至本文所公开的导电粒子的表面）的导电粒子可有利地用于其中期望提供导电粒子的任何有机载体（通常指任何有机载体、树脂、材料、基质、浆料、清漆、油漆、紫胶、涂料、粘合剂、粘结剂等）中。在具体实施例中，将具有与其共价键合的表面改性的纳米粒子的导电粒子分散到载体中。
有机载体可被选择为提供粘合剂组合物，包括（如）压敏、热熔融、热固性和热塑性粘合剂组合物。（因此，术语“有机载体”在本发明中被广义地用于涵盖（如）有机浆料、和粘合剂，包括可由粘合剂前体（有机浆料）制备的这种粘合剂）。有机载体可包括任何粘合剂组合物，包括（如）溶剂涂布型、热熔融涂布型、辐射固化型（电子束、光化（包括（如）可见光和UV）、和热）、水基乳液型粘合剂、以及它们的组合物。合适的压敏粘合剂组合物包括（如）增粘橡胶粘合剂（如天然橡胶）、烯烃、硅树脂、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚氨酯、苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、以及其他弹性体。
在一些实施例中，有机载体包括浆料（如，具有（如）100厘泊至10000厘泊、或200厘泊至5000厘泊的粘度的液体或液体混合物），所述浆料可（如）通过存在于其中的单体、低聚体、官能化聚合物等等的固化、反应、聚合等而转化成压敏粘合剂。这种浆料可包括（如）硅树脂材料，所述硅树脂材料（如）可用于形成所熟知的硅树脂压敏粘合剂。在特定实施例中，浆料包括丙烯酸酯官能化的或甲基丙烯酸酯官能化的（下文中统称为“（甲基）丙烯酸酯”）单体或低聚体。在此上下文中，本文所用的术语“单体”将被理解为广义地用于包括低聚体等等。这种单体可进行反应以形成熟知类型的（甲基）丙烯酸酯压敏粘合剂。可用的（甲基）丙烯酸酯包括具有1至20个碳原子的一元醇的（甲基）丙烯酸酯，包括（如）异辛基丙烯酸酯、2‑乙基己基丙烯酸酯、异壬基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、癸基丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、已基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、和十八烷基丙烯酸酯、以及它们的组合。用于（甲基）丙烯酸酯基粘合剂组合物的其他可用单体包括烯键式不饱和单体，包括（如）丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、正辛基丙烯酰胺、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸丙酯、以及它们的组合。其他可用的烯键式不饱和单体包括（如）丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、取代的丙烯酰胺（包括（如）N,N‑二甲基丙烯酰胺）、N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮、N‑乙烯基己内酰胺、丙烯腈、丙烯酸四氢糠基酯、缩水甘油基丙烯酸酯、2‑苯氧乙基丙烯酸酯、和丙烯酸苄酯、以及它们的组合。
如果有机载体包括单体、低聚体等等，则可利用由化学或辐射激发的多种传统自由基聚合方法实现聚合，包括例如溶剂聚合、乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合和包含如使用包括可见和紫外光、电子束辐射的光化学辐射的方法的辐射聚合以及它们的组合。
有机载体（有机浆料或压敏粘合剂形式）可包含众所周知的增粘剂、交联剂等等浆料可在（如）添加导电粒子之前或之后为部分预聚合的，以便增加浆料的粘度以（如）根据需要来改善导电粒子在浆料中的悬浮、改善浆料的涂覆特性等等。
通常，这种（甲基）丙烯酸酯压敏粘合剂由相对大量的相对非极性单体和相对少量的相对极性单体形成。在特定实施例中，浆料可包含辐射敏感型无溶剂（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体以及任选的极性共聚单体，所述（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体包括非叔醇（其烷基平均具有约4至约14个碳原子）的（甲基）丙烯酸酯。
用于（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体中的相对非极性的（甲基）丙烯酸非叔醇酯可在前体中占约100至约50重量份。在一些实施例中，这种酯可在前体中占低于约98重量份。在一些实施例中，这种酯可在前体中占低于约80重量份。合适的非极性单体包括（例如）丙烯酸异辛基酯、丙烯酸‑2‑乙基己酯、丙烯酸丁酯、正己基丙烯酸酯和丙烯酸十八烷基酯。合适的任选极性共聚单体包括（例如）丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、诸如N,N‑二甲基丙烯酰胺之类的某些取代的丙烯酰胺、N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮、N‑乙烯基己内酰胺、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸2‑苯氧基乙基酯、以及它们的组合。任选的极性共聚单体可（如果存在）在（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体中占约0.5至约50重量份。在一些实施例中，极性共聚单体在前体中占至少约2重量份。在其他实施例中，极性共聚单体在前体中占至少约5重量份。
选择单体、低聚体等、以及它们的比例以提供（如）满足熟知的Dahlquist标准的正常粘性和压敏粘合剂共聚物。在一些实施例中，这种混合物可包含约50重量份至98重量份的非极性单体以及可与其共聚的2重量份至50重量份的极性单体，它们的总和为100重量份。当然，需要时可在混合物中使用不止一种非极性单体和/或不止一种极性单体。无溶剂（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体也可包含（如）量为该前体的约0.05重量份至约1重量份的多官能（甲基）丙烯酸酯单体。可通过添加任何已知的引发剂（例如，热和光引发剂）来敏化无溶剂（甲基）丙烯酸PSA前体。
辐射敏感型无溶剂（甲基）丙烯酸压敏粘合剂前体（包括非叔醇（其烷基平均具有约4至14个碳原子）的（甲基）丙烯酸酯）和极性共聚单体的组合物和形成的其他细节存在于名称为“Electrically Conductive Pressure Sensitive Adhesives”（导电压敏粘合剂）的美国专利申请序列号60/820174中，该专利全文以引用方式并入本文以用于此目的。
可（如）通过如下方式形成压敏粘合剂：将合适的有机载体沉积到基底上并且凝固（如，固化、反应等）载体以获得压敏粘合剂特性。这种压敏粘合剂可沉积到一个或多个隔离衬片之上（如，之间）（如）以便形成转移条带、可沉积到基底上（其间具有相对持久的粘合）等等，正如本领域的技术人员所熟知的那样。可将由此形成的压敏粘合剂层有利地用作（如）导电粘合剂等等。一些导电粘合剂（如，各向同性的导电粘合剂）的性质和用途描述于名称为“Electrically Conductive Pressure Sensitive Adhesives”（导电压敏粘合剂）的美国专利申请序列号60/820174中，该专利申请全文以引用方式并入本文以用于此目的。如上文所述，在一些情况下，这种粘合剂也可提供增大的导热率。
已经发现的是，使用包括共价键合至本文所公开的导电粒子的表面的表面改性的纳米粒子的导电粒子可有利地增强有机浆料（如，用于形成压敏粘合剂的那些）的处理。具体地讲，本领域的技术人员将会知道，将导电粒子（尤其是具有相对高纵横比的导电粒子，例如薄片、纤维等等）分散到粘合剂前体浆料中可为困难的。具体地讲，将这种导电粒子混合到粘合剂前体浆料中可引起粘合剂前体浆料胶凝（如，变成难以进一步混合、抽吸、涂覆到均匀层内等等的粘弹性块）。已经发现的是，当提供这种导电粒子时，存在本文所公开的表面改性的纳米粒子可显著且有利地降低这种胶凝的可能性和/或程度。
另外已经发现的是，共价键合至导电粒子的表面改性的纳米粒子与未共价键合至导电粒子的表面改性的纳米粒子（如，与导电粒子干混的那些）相比可更有效地执行这种功能，如本文在实例部分的表1中所显示。还已经发现，令人吃惊的是，存在位于导电粒子的表面上的或共价键合至导电粒子的表面改性的纳米粒子似乎并不减损可由导电粒子赋予粘合剂的导电特性。具体地讲，利用其上共价键合有表面改性的纳米粒子的导电粒子配制的压敏粘合剂已发现具有满意的x‑y电导率（即，在粘合剂层的平面内），如表2所显示。形成鲜明对比的是，将这种表面改性剂直接附接至导电粒子的表面（尽管可允许导电粒子较容易地分散到粘合剂前体浆料中，如表1中所见）已发现会极大地降低包含导电粒子的压敏粘合剂的x‑y电导率，如表2所显示。因此，本文所公开的方法可通过存在于共价键合至导电粒子的纳米粒子的表面上的表面改性剂（而非通过直接存在于导电粒子的表面上的表面改性剂）而允许导电粒子较容易地分散到粘合剂前体浆料中，这样不会不利地影响导电粒子的如下能力，即提供特定应用所需的电导率。
对于本领域的技术人员将显而易见的是，可在多个实施例中修改和/或组合本文所公开的特定的示例性结构、特征、细节、构型等。所有的此类变型形式和组合均可由发明人设想为位于构思的发明的范围内。因此，本发明的范围不应受本文所述的具体示例性结构限制，而是受权利要求书的文字所描述的结构或这些结构的等同形式限制。如果在本说明书与以引用方式并入本文的任何文献的公开内容之间存在冲突或矛盾，则以本说明书为主。
实例
除非另外指明，否则实例和说明书其余部分中的所有份数、百分数和比例均以重量计。除非另外指明，否则所用溶剂和其他试剂均得自西格玛奥德里奇化工公司（Sigma‑AldrichChemical Company）(Milwaukee,WI)。
二氧化硅纳米粒子（分散于水中的16.6%固体）以商品名NALCO 2326得自纳尔科化工公司（Nalco Company）(Naperville,Illinois)。经供应商报告，这些纳米粒子具有大约5nm的平均粒度。
导电粒子以商品名Conduct‑o‑Fil SG15F35得自波特工业公司（Potters Industries）(Valley Forge,PA)。经供应商报告，这些导电粒子为银涂覆的玻璃薄片、具有35重量%的银、并且具有15微米的平均直径和2微米的平均厚度。因此基于供应商报告的尺寸，该产品具有大约7.5的平均纵横比。
导电粒子以商品名Novamet得自Novamet Specialty Products(Wycoff,NJ)。经供应商报告，这些导电粒子为银涂覆的镍球粒。该产品因而具有大约1.0的平均纵横比。
具有共价键合的表面改性的纳米粒子的银涂覆玻璃薄片的制备
按照如名称为“Method of Milling Particles with Nanoparticles and Milled Free‑flowing Powder”（研磨具有纳米粒子的粒子的方法以及经研磨的自由流动粉末）的美国专利申请序列号61/220698中所述的类似方式利用异辛基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物来对NALCO 2326二氧化硅纳米粒子进行表面改性。将油浴设为80℃并且允许其在准备进行反应时达到该温度。测量水中的6.5克Nalco 2326分散体并放入配有机械搅拌器和冷凝器的3颈圆底烧瓶中。将烧瓶沉入油浴内并且以中高速搅拌内容物。将400g乙醇(EMD(Gibbstown,New Jersey))和100g甲醇在600mL的烧杯中进行混合。将溶剂混合物的大约三分之一添加到3颈圆底烧瓶中。测量50g溶剂混合物放入150mL烧杯中，然后添加0.41g异辛基三甲氧基硅烷(Gelest(Morrisville,Pennsylvania))和0.05g甲基三甲氧基硅烷。将该溶液进行充分地混合并添加到3颈圆底烧瓶中。利用50g溶剂混合物清洗烧杯两次并且将清洗液添加到3颈圆底烧瓶中。允许反应混合物搅拌一小时。然后将200g银涂覆的玻璃薄片添加到烧瓶中同时搅拌，并且使用剩余的溶剂来洗涤存在于反应混合物中的银涂覆的玻璃薄片。将反应混合物搅拌额外的3.5小时。将改性的银薄片转移至铝盘并且在120℃进行干燥直至变干。使用这些材料来制备样品SMN1、SMN2、SMN3、和SMN4，如下文所述。
具有表面改性的银涂覆的玻璃薄片的制备
将油浴设为80℃并且允许其在准备进行反应时达到该温度。测量银涂覆的玻璃薄片并放入3颈圆底烧瓶中。将200g乙醇和50g甲醇在500mL的烧杯中进行混合。将溶剂的大约三分之一添加到配有机械搅拌器和冷凝器的3颈圆底烧瓶中以完全地润湿银薄片。将烧瓶沉入油浴内并且以中高速搅拌内容物。将50g溶剂放置在100mL的烧杯中并且加入异辛基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷。将该溶液进行混合并且添加到反应烧瓶内的内容物中。利用剩余的溶剂清洗烧杯并且将反应搅拌至少4小时。将改性的银薄片转移至铝盘并且在120℃进行干燥直至变干。使用这些材料来制备样品SMF1、SMF2、和SMF3，如下文所述。
与表面改性的纳米粒子干混的银涂覆的玻璃薄片的制备
按照如名称为“Method of Milling Particles with Nanoparticles and Milled Free‑flowing Powder”（研磨具有纳米粒子的粒子的方法以及经研磨的自由流动粉末）的美国专利申请序列号61/220698中所述的类似方式利用异辛基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物来对NALCO 2326二氧化硅纳米粒子进行表面改性。按照上文所述的类似方式来执行表面改性，不同的是未按上述程序的实施方式将银涂覆的玻璃薄片添加到反应混合物中。相反，将表面改性的纳米粒子进行干燥并且随后与银涂覆的玻璃薄片以大约0.5重量%的纳米粒子重量比进行干混。使用这些材料来制备样品DB1和DB2，如下文所述。
压敏粘合剂前体浆料的制备
使用黑光荧光灯将87.5份丙烯酸异辛酯、12.5份丙烯酸、和0.04份光引发剂(651)的混合物部分光聚到粘度为大约2200厘泊(2.2N*s/m2)的浆料。添加额外的0.19份651、和0.065份二丙烯酸己二醇酯交联剂并且混合到浆料中（浆料1）。
使用黑光荧光灯将93.5份丙烯酸异辛酯、6.5份丙烯酸、和0.04份184的混合物部分光聚到粘度为大约2000厘泊(2N*s/m2)的浆料。添加额外的0.35份184、0.15份XL‑330三嗪交联剂、和10份Foral 85增粘剂并且混合到浆料中（浆料2）。
银涂覆的玻璃薄片与压敏粘合剂前体浆料的混合
混合90份浆料1和10份浆料2以形成混合浆料。将混合浆料放置到400mL的塑料量杯内。将具有特氟隆扇状桨叶的玻璃搅拌棒放入浆料内直至桨叶被完全浸没，并且随后启动架空搅拌器直至中高速。以增量方式添加银薄片，使得每次增量均在后续添加之前完全掺入到浆料中。在添加期间，记录胶凝（如果出现）的起始点。继续添加银薄片直至掺入的薄片的总量达到大约42重量%（基于包含薄片的浆料的总重量计）的薄片含量。在添加所有的薄片之后，允许将浆料再混合3‑5分钟。使用压舌器刮掉搅拌期间的凝胶。利用如下各种银薄片来进行实验：未改性的薄片（对照组）；表面改性的薄片(SMF)；与表面改性的纳米粒子干混的薄片(DB)；和具有共价键合的表面改性的纳米粒子的薄片(SMN)。多个样品具有如表1所示的某些配方。记录引起胶凝的薄片的重量百分比（基于包含薄片的浆料的总重量的百分比）并将其示于表1中。
表1‑导电粒子对浆料的胶凝的影响

包含银涂覆的玻璃薄片的粘合剂的涂覆
按上文所述来制备浆料1和浆料2。将180g浆料1和20g浆料2与144.8g具有共价键合的表面改性的纳米粒子的银涂覆的玻璃薄片（样品SMN4）和107.3克Novamet银涂覆的镍球粒（未进行表面改性并且不包含共价键合的纳米粒子）进行混合。将混合物在降低的压力下脱气然后立即在有机硅处理过的两个透明塑料膜之间涂覆大约51μm的厚度。使用黑光荧光灯在惰性气氛中照射涂层，以使得在粘合剂涂层表面接收到的能量为大约540毫焦耳(mJ)/cm2。使用可得自Electronic Instrumentation and Technology,Inc.（电子仪表技术公司）(Sterling,VA)的Light Mapper UVI Map来校准粘合剂涂层表面接收到的照射能量。
制备类似的粘合剂，不同的是使用表面改性的银涂覆的玻璃薄片(SMF3)来代替具有共价键合的表面改性的纳米粒子的银涂覆的玻璃薄片。
制备类似的粘合剂，不同的是使用原始未改性的银玻璃薄片（对照组）来代替具有共价键合的表面改性的纳米粒子的银涂覆的玻璃薄片。
涂覆粘合剂的电导率测量
通过下述程序来测量粘合剂的x‑y平面电阻。IPC多用测试板(IPC‑B‑25A)得自Diversified Systems,Inc.（多样化系统公司）(Indianapolis,IN)。将粘合剂样品层合至2.0密耳(51μm)厚的聚酯膜。从层合物剖切5mm宽和约25mm长的测试条带样品。将测试条带层合至IPC‑B‑25A测试板以便跨过多个导电迹线对（每个迹线为2.0mm宽且迹线对的相邻迹线之间具有2.0mm的间距）。利用4.5lb的橡胶覆盖辊来完成层合。允许测试组件保持在23℃一个小时。利用设置为AutoRange模式的Keithley 200‑20万用表来测量电阻（通过横跨迹线对的相邻迹线的2.0mm长度的粘合剂样品）。通常，针对对应于粘合剂条带样品的若干不同位置的若干（如，六个）迹线对来测量电阻。通常，以此方式测试若干条带样品。
包含具有共价键合的表面改性的纳米粒子的银涂覆的玻璃薄片的粘合剂的所得平均x‑y平面电阻记录于表2中（标记为样品SMN4）。
包含表面改性的银涂覆的玻璃薄片的粘合剂的平均x‑y平面电阻以同样方式进行测量并且记录于表2中（标记为SMF3）。
包含原始未改性的银玻璃薄片的粘合剂的平均x‑y平面电阻以同样方式进行测量并且记录于表2中（标记为对照组）。
表2‑导电粒子对粘合剂的电导率的影响
  样品  X‑Y平面电阻（欧姆）  SMN4  11.3  SMF3  开路*  对照组  2.8
*获得“开路”读数，据认为对应于至少兆欧范围的电阻
上述测试和测试结果仅用于示例性目的，而不用于预测性目的，并且可预期测试工序的改变会产生不同的结果。“实例”章节中的所有定量值均应理解为根据所使用工序中所涉及的通常所知公差的近似值。给出上述详细描述和实例仅为了清楚地理解本发明。应该理解，对于本发明，这些描述和实施例没有不必要的限制。