专利汇可以提供包括纳米纤维素材料以及纳米颗粒的纳米复合材料的涂覆层专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供制品以及用于制造这类制品的方法,所述制品包括在其至少一个区上涂覆有具有 纳米 纤维 素材料和纳米颗粒的纳米 复合材料 的层的基材。,下面是包括纳米纤维素材料以及纳米颗粒的纳米复合材料的涂覆层专利的具体信息内容。
1.一种制品,包括基材,所述基材在基材表面的至少一个区上涂覆有包括至少一种纳米纤维素材料和多个纳米颗粒的至少一个纳米复合材料的层,所述至少一个表面区和所述纳米纤维素材料之间的相互作用是静电的。
2.根据权利要求1所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层包括所述纳米纤维素材料的层、涂层或膜,所述纳米纤维素材料的层、涂层或膜与多个纳米颗粒直接接触,所述多个纳米颗粒定位在所述纳米纤维素材料的层之间的界面或多个界面区,和/或在所述基材表面和与其直接结合的纳米纤维素材料的层之间的界面或界面区。
3.根据权利要求1或2所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层选自:单层、双层、多层、薄膜、分子层和纳米纤维素/纳米颗粒共混物的组合。
4.根据权利要求3所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在5nm至
1000nm之间的厚度。
5.根据权利要求3所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在5nm和
100nm之间的厚度。
6.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有5nm和50nm之间的厚度。
7.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在5nm和
30nm之间的厚度。
8.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在5nm和
20nm之间的厚度。
9.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在50nm至
900nm之间的厚度。
10.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在100nm至
700nm之间或从100nm至700nm的厚度。
11.根据权利要求5所述的制品,其中所述至少一个纳米复合材料的层具有在200nm至
500nm之间的厚度。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制品,还包括不含纳米颗粒的至少一种纳米纤维素材料的至少一个附加层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的制品,包括两个或更多个纳米复合材料的层,其中所述多个纳米颗粒位于纳米纤维素材料的层之间的界面区。
14.根据权利要求13所述的制品,包括至少10层。
15.根据权利要求14所述的制品,包括在10层和500层之间。
16.根据权利要求14所述的制品,包括在10层和400层之间。
17.根据权利要求14所述的制品,包括在10层和300层之间。
18.根据权利要求14所述的制品,包括在10层和200层之间。
19.根据权利要求14所述的制品,包括在10层和100层之间。
20.根据权利要求14所述的制品,包括至少100层。
21.根据权利要求14所述的制品,包括在100层和500层之间。
22.根据权利要求14所述的制品,包括在100层和400层之间。
23.根据权利要求14所述的制品,包括在100层和300层之间。
24.根据权利要求14所述的制品,包括在100层和200层之间。
25.根据权利要求1所述的制品,包括基材和包括至少一种纳米纤维素材料和多个纳米颗粒的一个纳米复合材料的层,其中所述多个纳米颗粒被夹在所述基材表面和所述纳米纤维素层之间的界面。
26.根据权利要求1所述的制品,其中另一种基材材料被布置在所述至少一个纳米复合材料的层的上表面。
27.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述纳米复合材料包括至少一种选自以下的附加的材料:粘合剂、干燥剂、湿润度调节剂、抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、重金属失活剂、防雾剂、抗静电剂、阻燃剂、填充剂以及色素。
28.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述纳米纤维素材料选自:细菌纤维素(BC)、纳米纤化纤维素(NFC)以及纳米晶体纤维素(NCC)。
29.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料是NCC。
30.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料是MFC。
31.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料是BC。
32.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料具有至少50%的结晶度。
33.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料是单晶体。
34.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料是以在长度上是至少约
100nm的颗粒的形式。
35.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料颗粒在长度上是至多约
1,000μm。
36.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料颗粒在长度上是在约
100nm和1,000μm之间。
37.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料颗粒的厚度是在约5nm和
50nm之间。
38.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料颗粒具有10以及更大的长宽比。
39.根据权利要求28所述的制品,其中所述纳米纤维素材料颗粒具有在67和100之间的长宽比。
40.根据权利要求32到39中任一项所述的制品,其中为NCC的所述纳米纤维素材料被选择为在长度上在约100nm和400nm之间,并且在厚度上在约5nm和30nm之间。
41.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒具有至少一种小于约100nm的尺寸。
42.根据权利要求41所述的制品,其中所述纳米颗粒具有至少一种在约10nm和300nm之间的尺寸。
43.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒选自:对称的、不对称的、长形的、杆状的、圆的(球形的)、椭圆的、椎体的、盘状的、支状的、网状的和不规则形状的纳米颗粒。
44.根据权利要求43所述的制品,其中所述纳米颗粒大体上是球形的。
45.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒是由单一的材料或者至少两种材料的组合组成。
46.根据权利要求45所述的制品,其中所述材料选自:金属、金属氧化物、金属合金、绝缘体、半导体材料和其任何组合。
47.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒是光学活性的。
48.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒具有由具有不同的化学组成的连续的片段界定的多个材料区。
49.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒是选自金属、金属合金、金属氧化物、绝缘体和半导体材料的材料。
50.根据权利要求49所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是或者包括元素周期表中d区的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB、IIIA、IVA或VA族的元素。
51.根据权利要求50所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是或者包括选自周期表中d区的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB和IIB的过渡金属。
52.根据权利要求51所述的制品,其中所述过渡金属是选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Tc、Ru、Mo、Rh、W、Au、Pt、Pd、Ag、Mn、Co、Cd、Hf、Ta、Re、Os、Ir和Hg的金属。
53.根据权利要求52所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是过渡金属氧化物。
54.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒是TiO2。
55.根据权利要求50所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是选自I-VII族、II-VI族、III-V族、IV-VI族、III-VI族和IV族的半导体元素及其组合的半导体材料。
56.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒半导体材料是I-VII族材料。
57.根据权利要求56所述的制品,其中所述纳米颗粒选自CuCl、CuBr、CuI、AgCl、AgBr和AgI。
58.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒半导体材料是II-VI族材料。
59.根据权利要求58所述的制品,其中所述纳米颗粒选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、CdZnSe、ZnO及其任何组合。
60.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒是III-V族材料。
61.根据权利要求60所述的制品,其中所述纳米颗粒选自InAs、InP、InN、GaN、InSb、InAsP、InGaAs、GaAs、GaP、GaSb、A1P、A1N、AlAs、AlSb、CdSeTe、ZnCdSe及其组合。
62.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒是选自IV-VI族的半导体材料。
63.根据权利要求62所述的制品,其中所述纳米颗粒材料选自PbSe、PbTe、PbS、
PbSnTe、Tl2SnTe5及其任何组合。
64.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是或者包括IV族的元素。
65.根据权利要求64所述的制品,其中所述纳米颗粒材料选自:C、Si、Ge、Sn和Pb。
66.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒材料是金属、金属合金或金属氧化物。
67.根据权利要求66所述的制品,其中所述纳米颗粒选自:ZnO、CdO、Fe2O3、Fe3O4和In2O3。
68.根据权利要求55所述的制品,其中所述纳米颗粒材料选自以上所述金属和/或过渡金属的金属合金和金属互化物。
69.根据权利要求56所述的制品,其中所述纳米颗粒材料选自铜的硫化物。
70.根据权利要求69所述的制品,其中所述纳米颗粒选自:Cu2S、Cu2Se、CuInS2、CuInSe2、Cu2(ZnSn)S4、Cu2(InGa)S4、CuInS2、CuGaS2、CuAlS2、Cu5FeS4和CuFeS2。
71.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒选自过渡金属的金属/金属合金材料。
72.根据权利要求71所述的制品,其中所述纳米颗粒选自Cu、Ag、Au、Pt、Co、Pd、Ni、Ru、Rh、Mn、Cr、Fe、Ti、Zn、Ir、W、Mo及其合金。
73.根据权利要求72所述的制品,其中所述纳米颗粒选自:Ag、Au和Pd。
74.根据权利要求71所述的制品,其中所述纳米颗粒选自:Au、Pd、TiO2、SiO2和Si。
75.根据权利要求1所述的制品,其中所述纳米颗粒是量子点(QD)。
76.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中在所述纳米纤维素材料中的所述纳米颗粒的量是在约0.05%和10%(w/w)之间。
77.根据权利要求1所述的制品,其中所述基材大体上是二维的或三维的。
78.根据权利要求77所述的制品,其中所述基材材料选自纸张、纸板、塑料、金属和复合材料。
79.根据权利要求1所述的制品,其中所述基材材料是可生物降解材料。
80.根据权利要求77所述的制品,其中所述基材材料选自脂肪族聚合物。
81.根据权利要求80所述的制品,其中所述脂肪族聚合物选自:聚羟基链烷酸酯
(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己酸内酯(PCL)、聚酸酐、聚乙烯醇、淀粉和淀粉衍生物以及纤维素酯。
82.根据权利要求80所述的制品,其中所述PHA选自:聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)和聚羟基己酸酯(PHH)。
83.根据权利要求80所述的制品,其中所述聚合物选自:PLA、聚乙烯和聚丙烯。
84.根据权利要求83所述的制品,其中所述聚合物是PLA。
85.根据权利要求1所述的制品,其中所述基材包括至少一个带正电荷的区或者至少一个静电可达的区。
86.根据权利要求77所述的制品,其中所述基材是连续的材料片材。
87.根据权利要求86所述的制品,其中所述片材的厚度是在10μm和50μm之间。
88.根据权利要求1所述的制品,包括具有在10μm和50μm之间的厚度的聚合物片材以及至少200个纳米复合材料的层。
89.根据前述权利要求中任一项所述的制品,其中所述表面区选自两个或更多个被分隔开的区、图案化的或预图案化的区、连续的表面区。
90.根据权利要求89所述的制品,其中所述表面区是所述基材的整个表面。
91.根据权利要求1所述的制品,其中所述表面区不是带正电荷的,并且所述制品通过使所述表面区离子化以赋予所述区带正电荷;并且应用纳米复合材料的涂层到所述表面区上来形成。
92.一种气体阻挡层,包括具有纳米纤维素材料和多个纳米颗粒的至少一个纳米复合材料的层,其中所述纳米复合材料被提供在两个基材材料的层或片材之间。
93.根据权利要求92所述的气体阻挡层,用于抑制或阻挡水分和选自O2、CO2、CO、N2、NOx、SOx和H2的气体经由所述气体阻挡层渗透。
94.根据权利要求92所述的气体阻挡层,包括湿度敏感的或氧气敏感的纳米颗粒。
95.根据权利要求94所述的气体阻挡层,所述纳米颗粒选自:Al、Ti、Al2O3、TiO2和蒙脱土。
96.一种塑料片材,在其上具有包括至少一种纳米纤维素材料和多个纳米颗粒的纳米复合材料的涂层或层。
97.根据权利要求96所述的片材,其中所述塑料是PLA片材、或PLA和一种或更多种另外的聚合材料的聚合物共混物。
98.根据权利要求96所述的片材,用于制造容器、医疗包、建筑材料、电线包覆材料、农业材料、食品包装材料和缓冲器及绝缘材料。
99.根据权利要求98所述的片材,用于构建塑料温室、塑料棚和其它农业制品以及园艺制品。
100.根据权利要求99所述的片材,用于改善园艺生长物的生长、外观、抗病性和客观需要。
101.根据权利要求99所述的片材,其中所述片材是PLA并且被涂覆有一个或更多个NCC的层以及多个半导体纳米颗粒。
102.根据权利要求101所述的片材,以下列中的一个或更多个为特征:所述片材能够阻挡UV辐照穿过所述片材;所述片材在可见光下是透明的,且最大值约在所述光的峰值吸收处;所述片材能够阻止红外辐射的损失;所述片材能够吸收UV光并且使其转换成红色和蓝色;所述片材能够引起波长的漂移。
103.一种用于温室、中拱棚以及包装的塑料片材,所述片材包括具有NCC的涂层的聚合物基体,所述聚合物基体嵌入具有光调制特性的金属和/或半导体纳米颗粒。
104.根据权利要求103所述的塑料片材,其中所述聚合物基体是可生物降解的PLA。
105.一种塑料片材,用于制造医学产品、卫生用品、食物产品或通常需要无菌环境的其它产品,所述片材包括至少一个NCC的层和多个纳米颗粒。
106.根据权利要求105所述的塑料片材,其中所述纳米颗粒是选自以下的材料:Ag、Cu、MgF2、NiO、ZnO、CuO、Al2O3、TiO2和金属掺杂的TiO2。
107.根据权利要求106所述的塑料片材,其中所述纳米颗粒选自具有选自金和银的材料的表面涂层的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPION)。
108.包括至少一种纳米纤维素材料和至少一种类型的纳米颗粒的纳米复合材料用于应用在表面之上的用途。
109.根据权利要求108所述的用途,其中所述纳米复合材料被分散、悬浮或溶解在水介质或有机介质中。
110.根据权利要求108所述的用途,其中所述纳米复合材料是以适合于应用在基材之上的油墨制剂的形式。
111.一种基材,所述基材涂覆有至少一种纳米纤维素材料的膜,相对于没有所述膜的基材的已知的和所测量的特性,所述被涂覆的基材展示出改进的选择的机械特性。
112.根据权利要求111所述的基材,其中所述基材材料是PLA并且所述纳米纤维素材料是NCC。
113.一种用于形成制品的方法,所述制品包括基材,所述基材在基材表面的至少一个区上涂覆有包括至少一种纳米纤维素材料和多个纳米颗粒的至少一个纳米复合材料的层,所述方法包括:
-获得具有至少一个带正电荷的表面区的基材;
-在所述带正电荷的表面区上应用所述纳米复合材料的涂层;以及
-允许所述纳米复合材料的所述层固化。
114.根据权利要求1所述的方法,其中所述纳米复合材料的所述涂层通过沉积、印刷、喷印、差压辊印、接触印刷、涂覆、旋涂或其任何组合可实现。
115.根据权利要求113所述的方法,其中所述层立刻固化。
116.根据权利要求113所述的方法,其中所述层通过加热、辐照、干燥、真空处理或其任何组合来进一步处理以允许其固化。
117.根据权利要求113所述的方法,其中所述具有至少一个带正电荷的表面区的基材通过处理基材区以赋予所述区带正电荷可获得。
118.根据权利要求117所述的方法,其中带正电荷通过所述表面区的等离子体处理来实现。
119.根据权利要求117所述的方法,其中在带正电荷之前,所述表面区通过刻蚀、加热、放置于真空下、辐照、移除污染物、移除天然氧化层、形成氢封端的表面(表面氢化)、暴露于氢气、声处理、UV/臭氧处理、等离子体处理、O2等离子体处理、Piranha处理、清洁处理、溶液处理或其任何组合来预处理。
120.根据权利要求113和119中任一项所述的方法,对于在两个或更多个所述基材表面区用多种纳米复合材料对基材的连续的或同时的图案化,所述区在所述基材的相同的面上或在不同的面,所述多种纳米复合材料在以下中的至少一个中彼此不同:浓度、纳米纤维素材料的类型、纳米颗粒的类型、一个或更多个另外的层的存在或不存在、所述图案的厚度以及层的数目。
121.根据权利要求120所述的方法,对于形成具有多个图案化的区的图案化的材料,每一个所述图案化的区以不同或相同类型的纳米颗粒图案化,使得所述表面的一个区对UV辐照是光学透明的并且另一区对IR是透明的。
122.根据权利要求113所述的方法,其中所述区中的一个或更多个是未经处理的,并且其他区中的一个或更多个用NCC的涂层加固。
123.根据权利要求113所述的方法,用于使所述基材的两个面都图案化。
124.根据权利要求113所述的方法,还包括在所述纳米复合材料的所述干燥层的表面上形成彩色的或黑白的标记、标签、符号、消费者信息、说明、警告产品信息的步骤。
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