一种耐磨柔性透明导电薄膜及其制备方法
【专利摘要】本案公开了一种耐磨柔性透明导电薄膜及其制备方法，其由涂料涂布于PET表面，经烘干后制得，所述胶料的配方由以下材料组成：纳米银线，油性树脂，添加剂粉末，流平剂以及适量的有机溶剂。本案采用导电性优异的纳米银线以及纳米氧化物和纤维相材料混合添加剂粉末作为添加剂改善薄膜的导电性以及耐磨性。该耐磨柔性透明导电薄膜适用于卷对卷连续生产，提高了生产效率、便于运输。本发明设计合理，简易、价廉。
【专利说明】-种耐磨柔性透明导电薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种薄膜，特别设及一种耐磨柔性透明导电薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 上世纪60年代W来，透明导电薄膜W及一些其他的透明导电材料应运而生。但 是目前应用最为广泛的透明导电膜是在玻璃、陶瓷等硬质材料上制备的，存在质脆、不易形 变、质重等缺点，并且大尺寸玻璃等硬质材料不易制备，限制了透明导电膜的应用。与之相 对的是，在有机柔性基材上制备的柔性透明导电薄膜，不仅具有相同的光电特性，而且具有 许多独特优点，如可弯曲、不易破碎、质轻、可W制备各种尺寸、形状且可W卷对卷方式连续 生产，提高了生产效率、便于运输。随着电子器件与电子产品朝轻便化方向发展，柔性透明 导电薄膜终将取代硬质透明导电薄膜。
[0003] 在现有技术中，主要存在W下两点不足；1)国外一些知名企业已经采用不同的技 术在试产或量产柔性透明导电薄膜，如银网格刻蚀法、铜蒸锻法、由于铜蒸锻，银网格刻蚀 工艺复杂，生产条件苛刻，设备投资过高；2)柔性透明导电薄膜普遍存在耐磨性差的缺点。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种耐磨柔性透明导电薄膜的制备 方法，特提出本发明。
[0005] 本发明的技术方案概述如下：
[0006] 一种耐磨柔性透明导电薄膜，其由涂料涂布于PET表面，经烘干制得，所述涂料的 配方由W下材料组成：
[0007] 油性树脂 30-50重量粉； 流平剂 1-3重量份；
[000引 分散剂 3-5重量份； 纳米银线 3-6重量份； 添加剂紛末 6-10重量份； 有机溶剂 30-50重量份。
[0009] 优选的是，所述的耐磨柔性透明导电薄膜，所述有机溶剂为己醇，己酸己醋，甲苯 或了酬或其组合。
[0010] 优选的是，所述的耐磨柔性透明导电薄膜，所述分散剂为己酷丙酬、六磯氨、己二 胺四己酸或其组合。
[0011] 优选的是，所述的耐磨柔性透明导电薄膜，所述添加剂粉末为30wt%碳纤维、 20wt %石墨、25wt %纳米氧化锋、20wt %氧化侣、5wt %氧化锡组合。
[0012] 优选的是，所述的耐磨柔性透明导电薄膜，所述纳米银线由10重量份的还原剂丙 =醇、2重量份的聚己締化咯烧酬、1重量份的硝酸银W及1重量份的氯化锭或氣化锭于 200°C揽拌加热20-30分钟制得纳米银线悬浊液，将纳米银线的悬浊液过400目滤网分离， 洗漆烘干后得到纳米银线。
[0013] 一种耐磨柔性透明导电薄膜的制备方法，包括W下步骤：
[0014] 步骤1):按权利要求4所述的配方分别称取丙=醇、聚己締化咯烧酬、硝酸银W及 氯化锭或氣化锭配成混合液；
[0015] 步骤2):将所得的混合液于200°C揽拌加热20-30min得到纳米银线悬浊液；
[0016] 步骤3):将纳米银线的悬浊液过400目滤网分离，洗漆烘干得到纳米银线；
[0017] 步骤4);按权利要求1所述的配方分别称取油性树脂，流平剂，分散剂，纳米银线， 添加剂粉末W及适量的有机溶剂。并将它们放入反应容器内揽拌30min，得到所述新型耐磨 柔性透明导电薄膜的涂料；
[0018] 步骤5);将所述涂料均匀涂布于PET膜上，并调节其厚度为0. 5-0. 8 ym ;
[0019] 步骤6);在120°C的烘箱内烘烤定型5?10分钟，得到耐磨柔性透明导电薄膜。
[0020] 本发明的有益效果是；1)本案采用腐蚀-还原法制备纳米银线，并且其制备过程 简单，耗时时间短，能耗低，添加了本案制备的纳米银线有效的提高了薄膜的导电性能；2) 由添加剂材料对油性树脂进行混合改性，可W使得透明导电薄膜具有良好的耐磨性。
[0021] 纳米银线形成导电网络，增强薄膜的导电性。在油性树脂中添加纳米氧化物颗粒， 可W利用纳米微粒的表面效应、体积效应W及协同效应使得树脂的磨损机理变为疲劳磨 损，从而提高其耐磨性。纤维相材料的加入使得薄膜的磨损过程变得更加复杂，也有效的提 高材料的耐磨性，并且纤维相材料具有优秀的耐疲劳性能。纤维相材料与纳米氧化物粉末 混合作为添加剂可W更好的提高薄膜的耐磨性。
[0022] 添加剂中的纳米氧化物微粒的表面效应、体积效应W及协同效应使得树脂的磨损 机理变为疲劳磨损，并且精确控制纳米氧化物微粒在高聚物中的分散与数量，可W有效的 改善材料的综合性能，不仅起到增强增初的作用，而且不影响材料的加工性能，同时添加氧 化侣、氧化锋和氧化锡可W利用其不同的体积大小对树脂微区进行更好的填充，减少其自 由体积，并且经过测试，氧化侣与氧化锋重量比为0. 8能达到最佳效果，微量的氧化锡的加 入可W提高薄膜的导电性与稳定性，但不影响其加工性能。添加碳纤维有助于提高薄膜的 耐疲劳度，有效的克服添加纳米氧化物颗粒所带来的疲劳磨损，石墨的加入可减少转动间 隙，增加润滑，提高材料的加工性能，有效的克服了因为添加剂的加入带来的材料的刚性的 增加，石墨的加入同时也有效改善了薄膜的导电性。并且进过对比试验得到上述配比为在 不影响材料加工性能的前提下提高材料耐磨性的最佳配比。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说明书 文字能够据W实施。
[0024] 一种耐磨柔性透明导电薄膜，其由涂料涂布于PET表面，经烘干制得，涂料的配方 由W下材料组成：
[0025] 油性树脂 30-日0重量份； 流平剂 1-3重量份； 分散剂 6-10重量份；
[0026] 纳米银线 3-6重量份； 添加剂粉末 6-10重量份； 有机溶剂 30-日0重量份。
[0027] 其中，有机溶剂为己醇，己酸己醋，甲苯或了酬或其组合。
[002引添加剂粉末为30wt %碳纤维、20wt %石墨、25wt %纳米氧化锋、20wt %氧化侣、 5wt%氧化锡组合。
[0029] 纳米银线由10重量份的还原剂丙=醇、2重量份的聚己締化咯烧酬、1重量份的硝 酸银、1重量份的氯化锭或氣化锭W及1重量份的水于200°C揽拌加热20-30分钟制得。
[0030] 其中，腐蚀剂在高温下分解生成氨气，氯化氨或氣化氨，氨气跑出，氯化氨与氣化 氨起到刻蚀纳米银线的作用。
[0031] 分散剂为己酷丙酬，邸TA，六磯氨或其组合。
[0032] 该耐磨柔性导电薄膜的制备方法包括W下步骤：
[0033] 步骤1):按上述配方分别称取硝酸银、丙=醇、氯化锭或氣化锭、聚己締化咯烧酬 配成混合液；
[0034] 步骤2):将所得的混合液于200°C揽拌加热20-30min得到纳米银线悬浊液；
[0035] 步骤3):将纳米银线的悬浊液过400目滤网分离出纳米银线；
[0036] 步骤4):按上述配方分别称取油性树脂，流平剂，分散剂，纳米银线，添加剂粉末 W及适量的有机溶剂。并将它们放入反应容器内揽拌30min，得到所述新型耐磨柔性透明导 电薄膜的涂料；
[0037] 步骤5):将所述涂料均匀涂布于阳T膜上，并调节其厚度为0. 5-0. 8微米；
[003引步骤6);在120°C的烘箱内烘烤定型5?10分钟，得到耐磨柔性透明导电薄膜。
[0039] 实施例1
[0040] 称取lOg硝酸银lOOg丙S醇，lOg氯化锭，20g聚己締化咯烧酬配成混合液，将混 合液于200°C揽拌加热30min。将制备得到的纳米银线的悬浊液过400目滤网分离出纳米 银线。
[0041] 一种新型耐磨透明导电薄膜，其由涂料涂布于PET表面，经烘干后制得，涂料的配 方由W下材料组成：
[0042] 油性树脂 50重量份； 流平剂 3重量份； 分散剂 5重量份； 纳米银线 6重量份； 添加剂截末 10重量份； 乙酸乙酷 20重量份； 甲苯 20重量份。
[0043] 经过测试，薄膜的表面电阻45 Q，透光率80%，雾度2. 0%，并且经对比试验，磨损 降低50%。
[0044] 实施例2
[0045] 纳米银线的制备如实施例1所示。
[0046] 一种新型耐磨透明导电薄膜，其由涂料涂布于PET表面，经烘干后制得，涂料的配 方由W下材料组成：
[0047] 油性树脂 50重量份； 流平剂 3重量份； 分散剂 日重量份； 纳米银线 6重量份； 添加剂截末 6重量份； 乙酸乙醋 15重量份； 甲苯 15重量份； 乙醇 10重量份。
[0048] 经过测试，薄膜的表面电阻40 Q，透光率86%，雾度1. 7%，并且经对比试验，磨损 降低45%。
[0049] 实施例3
[0化日]纳米银线的制备如实施例1所示。
[0化1] 一种新型耐磨透明导电薄膜，其由涂料涂布于阳T表面，经烘干后制得，涂料的配 方由W下材料组成：
[0化2] 油性树脂 40重量份； 流平剂 3重量份； 分散剂 日重量份； 纳米银线 目重量份； 添加剂粉末 6重量份； 乙酸乙醋 15重量份； 甲苯 15重量份； 艺醇 10重量份； T丽 日重量份。
[0化3] 经过测试，薄膜的表面电阻40 Q，透光率86. 5 %，雾度1. 65 %，并且经对比试验， 磨损降低42%。
[0054] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可W被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节。
【权利要求】
1. 一种耐磨柔性透明导电薄膜，其由涂料涂布于PET表面，经烘干制得，所述涂料的配 方由以下材料组成： 油性树脂 30-50重量份； 流平剂 1-3重量份； 分散剂 3-5重量份； 纳米银线 3-6重量份； 添加剂粉末 6-10重量份； 有机溶剂 30-50重量份； 其中添加剂粉末为30wt%碳纤维、20wt%石墨、25wt%纳米氧化锌、20wt%氧化错、 5wt%氧化锡组合。
2. 根据权利要求1所述的耐磨柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇， 乙酸乙酯，甲苯或丁酮或其组合。
3. 根据权利要求1所述的耐磨柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述分散剂为乙酰丙 酮、六磷氨、乙二胺四乙酸或其组合。
4. 根据权利要求1所述的耐磨柔性透明导电薄膜，其特征在于，所述纳米银线制备方 法为：称取10重量份的还原剂丙三醇、2重量份的聚乙烯吡咯烷酮、1重量份的硝酸银以及 1重量份的氯化铵或氟化铵于200°C搅拌加热20-30分钟制得纳米银线悬浊液，将纳米银线 的悬浊液过400目滤网分离，洗涤烘干后得到纳米银线。
5. -种制备如权利要求1所述的耐磨柔性透明导电薄膜的方法，其特征在于，包括以 下步骤： 步骤1):按权利要求4所述的配方分别称取硝酸银，聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇、氯化铵 或氟化铵并混合形成混合液，并将所得的混合液于200°C搅拌加热20-30min得到纳米银线 悬浊液； 步骤2):将纳米银线的悬浊液过400目滤网分离，洗涤烘干得到纳米银线； 步骤3):按权利要求1所述的配方分别称取油性树脂，流平剂，分散剂，纳米银线，添加 剂粉末以及有机溶剂，并将它们放入反应容器内搅拌30min，得到所述新型耐磨柔性透明导 电薄膜的涂料； 步骤4):将所述涂料均匀涂布于PET膜上，并调节其厚度； 步骤5):在烘箱内将涂料烘烤定型，得到耐磨柔性透明导电薄膜。
6. 根据权利要求4所述的一种耐磨柔性透明导电薄膜的方法，其特征在于，所述的步 骤4)中涂料涂布的厚度为0. 5-0. 8μm。
7. 根据权利要求4所述的一种耐磨柔性透明导电薄膜的方法，其特征在于，所述的步 骤5)中烘烤的温度为120°C，烘烤时间为5-10分钟。
【文档编号】H01B5/14GK104464886SQ201410654534
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】金闯, 杨晓明, 曾金栋 申请人:苏州斯迪克新材料科技股份有限公司