基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种水性导电涂料领域，特别设及一种基于银纳米线为介质的高透明 水性导电涂料。
【背景技术】
[0002] 随着电子产品日新月异的飞速发展，触摸屏的应用范围也越来越广泛，因此对高 透明高导电性材料的需求急剧增加，为满足运一需求，研发一种高性能低成本并符合环保 要求，可持续发展的新材料成为技术开发和产品竞争的一大热点。
[0003]在现有透明导电材料应用中使用最普通的是ITO锻膜材料，它的制备方法是在透 明有机薄膜材料上瓣射透明氧化铜锡（ITO)导电薄膜锻层得到的产品。该产品的特点是， W在PET膜上为例，ITO膜层越厚其表面电阻越小，但透光率也变小。如：高阻抗ITO导电 膜（PET-IT0)，表面电阻300~5000/ 口，透光率> 86%，表示硬度> 抓，加热卷曲《IOmm; 低阻抗口0导电膜（PET-IT0)，表面电阻90 + 15Q/ □，透光率> 80%，雾度<2%，宽度 406/360±2mm，卷曲《IOmm;最高端的ITO膜透光率> 90%，表面电阻《IOOQ/ □; 但ITO膜存在几个方面的不足，一是由于其涂层硬锻、折弯性差，二是涂布面积受限， =是铜锡资源匿乏，不宜于可持续发展设备昂贵，工艺流程长，成本降不下来等，固而研发 ITO的替代品已成为行业内关注的重点。
[0004]迄今为止，有望替代ITO产品主要有：导电高分子、碳纳米管（CNT)、石墨締和金属 纳米线，各方面都投入的大量的研究和尽快产业化： 1.导电高分子：具备良好的导电性和在固含量较小的X次下有较高的透光率，然导 电高分子材料自身与各类基材的附着力有局限性，它必须通过与其他高分子材料的结合才 能有良好的附着性，运一X的就降低了它的导电性和透光率。
[0005] 目前能见到的产品介绍：上海沪正纳米PTT-023,采用导电高分子和ITO材料复 配制成的涂料，表面电阻：80~400Qcm透光率：80-85%表示硬度水性涂料>IH油性2~3H。
[0006] 也有专利介绍：采用导电高分子与XX粒子复配液，透光率达90. 1%，表面电阻 240Q/ □； 上述技术指标只是接近ITO膜的基本性能，仍有一定差距。
[0007] 2.碳纳米管薄膜 从理论上讲，单臂碳纳米管具有优异的透光性和导电性，但在成膜W后，由于膜厚与透 光率和电阻有直接关联，固此在成膜工艺上需要摸索取得最佳平衡点。
[0008] 苏州汉纳材料科技有限公司在技术上有所突破已开始进入产量500mm宽的薄膜， 据介绍，透光率89%，表面电阻200Q/ □，雾度< 1%，基本上达到ITO膜的技术参数；价格上 与口0膜相近，比较优势不大。
[0009] 3.石墨締薄膜 石墨締具有高导电性、高初度、高强度、高透明性等特点；无疑是一个重要领域，也是国 家二十一世纪新材料发展的重要方向，但该产品目前仍处于试验阶段，充分解决量产技术 和降低生产成本还需一个较长的过程。
[0010] 4.当今最具竞争力可替代口0的当属银纳米线方案，近年来，该项制备工艺已日 渐成熟，量产已有可行性，同时成本也可大幅度下降，採用多元醇混合制备工艺控制可获得 不同组合的线径比银线，而运类银线与高分子聚合物复配，可获得相应的高透明、高导电性 的涂料。由于银纳米的比表面积很大，在涂料中只需极少量的银线即可涂布与其他金属涂 料相同的涂布面积，大大节约了贵金属资源，另外，涂料可灵活地选用漉涂、淋涂、喷涂登工 艺，比ITO碳纳米管成膜更简单、方便、且不受加工面积的制约，而採用水溶性高分子聚合 成膜物质，则符合环保无污染的要求。
【发明内容】
[0011] 本发明目的是提供一种基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，此高透明水 性导电涂料有效解决水溶性涂料无污染表示硬度达3~4H，可折性好，大幅度降低贵金属银 的用量，成膜后在PET、玻璃、PMM等基材的附着牢度、透光率、导电性等指标均达到和超过 现有ITO膜的技术参数。
[0012] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于银纳米线为介质的高透明 水性导电涂料，其特征在于：所述高透明水性导电涂料由W下重量份的组分组成： 银纳米线水分散液 60~80份， 0. 3~0. 6%径丙基甲基纤维素水溶液 2~8份， 0. 8~1. 2%聚乙締醇水溶液 2~8份， 4~6%水溶性树脂液 5~10份， 交联剂XR-501 0. 5~1份， 流平剂 0. 5~1份， 迪高670分散剂 0. 4~0. 8份， 迪高845消泡剂 0. 3~0. 6份； 所述银纳米线水分散液固含量为0. 3~0. 5%，其中纳米银线由线径30~40nm的纳米线 和线径60~80皿的纳米线组成； 所述4~6%水溶性树脂液为水溶性丙締酸树脂液或者水溶性聚醋树脂液； 所述流平剂采用迪高410或者长輝化工化K-LK600。
[0013] 上述技术方案中进一步改进技术方案如下： 1、 上述方案中，所述水溶性树脂液为水溶性聚醋树脂液。
[0014] 2、上述方案中，所述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工。
[0015] 3、上述方案中，所述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工。
[0016] 4、上述方案中，所述迪高845消泡剂的生产商为赢创特种化学(上海）有限公司。
[0017] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果： 本发明基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，有效解决水溶性涂料无污染表示 硬度达3~4H，可折性好，大幅度降低贵金属银的用量，成膜后在PET、玻璃、PMMA等基材的附 着牢度、透光率、导电性等指标均达到和超过现有ITO膜的技术参数。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1: 一种基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，所述高透明水性导电涂 料由W下重量份的组分组成： 银纳米线水分散液 70份， 0. 3~0. 6%径丙基甲基纤维素水溶液 5份， 0、 8~1. 2%聚乙締醇水溶液 4份， 4~6%水溶性树脂液 8份， 交联剂XR-501 0.9份， 流平剂 0. 9份， 迪高670分散剂 0. 5份， 迪高845消泡剂 0. 4份； 上述流平剂采用迪高410 ;上述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工； 上述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工；上述迪高845消泡剂的生产商为赢创 特种化学(上海）有限公司。
[0019] 本实施的高透明水性导电涂料制备工艺如下，W线径40nm、长30mm银纳米线水分 散液(固含量0. 3~0. 5%)为导电介质制备方法，包括W下步骤： 1、 按配方称取银纳米线水分散液置于烧杯中； 2、 于揽拌下加入预先配制好的0. 5%径丙基甲基纤维素水溶液按配方量逐步加入； 3、 在揽拌下加入1%聚乙締醇水溶液； 4、 按配方量逐步加入5%水溶性树脂液后继续揽拌约10分钟，使充分混合均匀，此水溶 性树脂液为水溶性聚醋树脂液； 5、 按量加入交联剂XR-501为0. 9份、流平剂为0. 9份、迪高670分散剂0. 5份、迪高 845消泡剂0. 4份，目测分散均与即可。
[0020] 实施例2 :-种基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，所述高透明水性导 电涂料由W下重量份的组分组成： 银纳米线水分散液 75份， 0. 3~0. 6%径丙基甲基纤维素水溶液 8份， 0. 8~1. 2%聚乙締醇水溶液 3份， 4~6%水溶性树脂液 6份， 交联剂XR-501 0.7份， 流平剂 0. 9份， 迪高670分散剂 0. 4份， 迪高845消泡剂 0. 5份； 上述水溶性树脂液为水溶性聚醋树脂液； 上述流平剂采用长輝化工化K-LK600 ;上述交联剂邸-501的生产商为上海雨润化工； 上述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工；上述迪高845消泡剂的生产商为赢创 特种化学(上海）有限公司。
[0021] 本实施的高透明水性导电涂料制备工艺与实施例1相同。
[0022] 涂料使用方法： 1、 在实验室采用涂布棒漉涂与阳T膜上； 2、 采用淋涂方法涂于PET膜上后垂直流涧使自然流平； 3、 将已涂PET基材放置烘箱内烤干，60°C30分钟或150°C3分钟； 4、 工业生产中可选用精密涂布机进行涂布； 5、 玻璃片上可采用喷涂法涂布； 6、 另可选用微凹和狭缝涂布方法； 上述两组试验测试结果： 採用乐凯光学级PET膜(透光率91. 4% ;雾度0. 4%)为基材，涂布干燥成膜的测试结果：
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人±能 够了解本发明的内容并据W实施，并不能W此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神 实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，其特征在于：所述高透明水性导 电涂料由以下重量份的组分组成： 银纳米线水分散液 60~80份， 0. 3~0. 6%羟丙基甲基纤维素水溶液 2~8份， 0. 8~1. 2%聚乙烯醇水溶液 2~8份， 4~6%水溶性树脂液 5~10份， 交联剂XR-501 0· 5~1份， 流平剂 0. 5~1份， 迪高670分散剂 0. 4~0. 8份， 迪高845消泡剂 0. 3~0. 6份； 所述银纳米线水分散液固含量为〇. 3~0. 5%，其中纳米银线由线径30~40nm的纳米线 和线径60~80nm的纳米线组成； 所述4~6%水溶性树脂液为水溶性丙烯酸树脂液或者水溶性聚酯树脂液； 所述流平剂采用迪高410或者长輝化工BnK-LK600。2. 根据权利要求1所述的基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，其特征在于： 所述水溶性树脂液为水溶性聚酯树脂液。3. 根据权利要求1所述的基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，其特征在于： 所述交联剂XR-501的生产商为上海雨润化工。4. 根据权利要求1所述的基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，其特征在于： 所述迪高670分散剂的生产商为上海荆文化工。5. 根据权利要求1所述的基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，其特征在于： 所述迪高845消泡剂的生产商为赢创特种化学(上海）有限公司。
【专利摘要】本发明公开一种基于银纳米线为介质的高透明水性导电涂料，由以下重量份的组分组成：银纳米线水分散液60~80份、0.3~0.6%羟丙基甲基纤维素水溶液2~8份、0.8~1.2%聚乙烯醇水溶液2~8份、4~6%水溶性树脂液5~10份、交联剂XR-501为0.9份、流平剂为0.9份、迪高670分散剂0.5份、迪高845消泡剂0.4份；银纳米线水分散液固含量为0.3~0.5%，其中纳米银线由线径30~40nm的纳米线和线径60~80？nm的纳米线组成。本发明有效解决水溶性涂料无污染表示硬度达3~4H，可折性好，大幅度降低贵金属银的用量，成膜后在PET、玻璃、PMMA等基材的附着牢度、透光率、导电性等指标均达到和超过现有ITO膜的技术参数。
【IPC分类】C09D101/28, C09D129/04, C09D7/12, C09D133/00, C09D167/00, C09D5/24
【公开号】CN105295488
【申请号】CN201510887642
【发明人】叶旭东, 胡曰康
【申请人】苏州艾达仕电子科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月7日