一种导电导热膜及其制备方法与流程

文档序号:11867695阅读:229来源:国知局
本发明属于膜材料
技术领域
,尤其涉及一种导电导热膜及其制备方法。
背景技术
:导电膜作为一种关键的电子材料,当前主要用于制造触摸屏。除此之外,导电膜还可用于液晶面板、OLED电极、柔性电子纸等制造领域。导电膜主要是在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材上涂布导电层得到,现在的导电膜的导电材料主要为导电高分子材料,导电高分子材料指的是那些高分子本身或经过掺杂之后具有导电功能的聚合物,如聚乙炔、聚吡咯和聚苯胺等。如公开号为CN101831123A的中国专利公开了一种高分子纳米复合导电膜,以聚四氟乙烯为母体,通过填充纳米导电混合物材料如碳纳米管、乙炔黑和超细石墨精细复合而成。该导电膜的导电率波动小,但是其导电性能仍需进一步提高。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种导电导热膜及其制备方法,本发明中的导电导热膜导电能力更好。本发明提供一种导电导热膜,包括:重离型膜层;复合在所述重离型膜层上的导热层;复合在所述导热层上的导电层;复合在所述导电层上的轻离型膜层;所述导电层由包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂的物料制成。优选的,所述金属纳米线包括银纳米线、铜纳米线和铝纳米线中的一种或几种。优选的,所述金属纳米线的直径为80~120nm;所述金属纳米线的长度为30~50μm。优选的,所述导电层树脂包括丙烯酸树脂、环氧树脂,聚氨酯树脂和聚酯树脂中的一种或几种。优选的,所述导电层的厚度为15~30μm。优选的,所述导热层由包括0.5~5重量份的导热材料和100重量份的导热层树脂的物料制成;所述导热材料包括有机硅树脂、石墨和石墨烯中一种或几种。优选的,所述导热层的厚度为10~20μm。优选的,所述重离型膜层的厚度为20~100μm;所述重离型膜层的离型力为30~50gf。优选的,所述轻离型膜层的厚度为20~100μm;所述轻离型膜层的离型力为5~10gf。本发明提供一种导电导热膜的制备方法,包括以下步骤:A)将导热层胶水涂布在重离型膜上,固化后得到复合有导热层的重离型膜;B)将导电层胶水涂布在导热层表面,固化后得到导电层;所述导电层胶水包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂;C)在所述导电层表面贴合轻离型膜,得到导电导热膜。本发明提供一种导电导热膜,包括重离型膜层;复合在所述重离型膜层上的导热层;复合在所述导热层上的导电层;复合在所述导电层上的轻离型膜层;所述导电层由包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂的物料制成。本发明采用金属纳米线为导电材料,使其分散在树脂中,相对于现在常用的高分子聚合物导电材料,本发明中的导电导热膜导电性能更好,电阻更低,并且成本低。实验结果表明,本发明中的导电导热膜的电阻率在60~100Ω/mm,导热系数为2.10~2.50W/m·k。进一步的,本发明中的导电导热膜没有使用基材,明显降低了导电导热膜的厚度,进而降低了手机屏幕的厚度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明导电导热膜的结构示意图。具体实施方式本发明提供一种导电导热膜,包括重离型膜层;复合在所述重离型膜层上的导热层;复合在所述导热层上的导电层;复合在所述导电层上的轻离型膜层;所述导电层由包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂的物料制成。在本发明中,所述重离型膜层优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜(PET离型膜),所述重离型膜层的厚度优选为20~100μm,更优选为30~80μm,最优选为50~70μm;所述重离型膜层的离型力优选为30~50gf,更优选为35~45gf,最优选为40gf。本发明对所述重离型膜的来源没有特殊的限制,具体的,在本发明的实施例中,可采用上海秦升实业有限公司型号为QA-a40的重离型膜。在本发明中,所述导热层复合在所述重离型膜层上,所述导热层用于将导电层产生的热量更好的散热,保护手机屏幕及部件的使用安全。在本发明中,所述导热层由导热层胶水制成,所述导热层胶水包括0.5~5重量份的导热材料和100重量份的导热层树脂,所述导热材料优选包括有机硅树脂、石墨和石墨烯中的一种或几种,所述导热材料的粒径优选为1~10μm,更优选为2~8μm,最优选为5~7μm;所述导热材料的重量份数优选为0.5~5份,更优选为1~4份,最优选为2~3份。所述导热层树脂优选包括丙烯酸树脂、环氧树脂,聚氨酯树脂和聚酯树脂中的一种或几种。在本发明中,所述导热层的厚度优选为10~20μm,更优选为12~18μm,最优选为15~16μm;所述导热层的导热系数为2.00~2.50W/m·k,更优选为2.10~2.40W/m·k,最优选为2.20~2.30W/m·k。在本发明中,所述导电层复合在所述导热层上,所述导电层由导电层胶水制成,所述导电层胶水包括金属纳米线和导电层树脂,所述金属纳米线优选包括银纳米线、铜纳米线和铝纳米线中的一种或几种;所述金属纳米线的直径优选为80~120nm,更优选为90~110nm,最优选为100nm;所述金属纳米线的长度优选为30~50μm,更优选为35~45μm,最优选为40μm;当采用100重量份数的导电层树脂时,所述金属纳米线的重量份数优选为0.5~5份,更优选为1~4份,最优选为2~3份;所述金属纳米线的电阻优选为25~40Ω/mm,更优选为30~35Ω/mm,最优选为32~33Ω/mm。本发明对所述金属纳米线的来源没有特殊的限制,在本发明中,所述金属纳米线优选按照以下水热法制备得到:将金属盐与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、NaCl和乙二醇混合,进行反应,得到金属纳米线。在本发明中,所述金属盐优选为金属硝酸盐,更优选为硝酸银、硝酸铜和硝酸铝中的一种或几种;所述金属盐与PVP的摩尔比优选为1:(1~3),更优选为1:2;所述NaCl为还原剂,优选采用质量浓度为0.25%的NaCl溶液,所述乙二醇为溶剂。在本发明中,所述反应的温度优选为150~170℃,更优选为160℃;所述反应的时间优选为5~9小时,更优选为6~8小时,最优选为7小时,本发明优选在高压反应釜中进行。反应完成后,将反应产物采用去离子水洗涤,即可得到直径80~120nm,长度30~50μm的金属纳米线。在本发明中,所述导电层树脂优选为丙烯酸树脂、环氧树脂,聚氨酯树脂和聚酯树脂中的一种或几种;所述导电层的厚度优选为15~30μm,更优选为20~25μm,最优选为22~23μm。在本发明中,所述轻离型膜层复合在所述导电层上,所述轻离型膜层优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜(PET离型膜),所述轻离型膜层的厚度优选为20~100μm,更优选为30~80μm,最优选为50~70μm;所述轻离型膜层的离型力优选为5~10gf,更优选为6~9gf,最优选为7~8gf。本发明对所述轻离型膜的来源没有特殊的限制,具体的,在本发明的实施例中,可采用上海秦升实业有限公司型号为QA-a05的轻离型膜。本发明还提供了一种导电导热膜的制备方法,包括以下步骤:A)将导热层胶水涂布在重离型膜上,固化后得到复合有导热层的重离型膜;B)将导电层胶水徒步在导热层表面,固化后得到导电层;所述导电层胶水包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂;C)在所述导电层表面贴合轻离型膜,得到导电导热膜。在本发明中,所述重离型膜、导热层胶水、导电层胶水和轻离型膜的种类和来源与上文中重离型膜、导热层胶水、导电层胶水和轻离型膜的种类和来源一致,在此不再赘述。在本发明中,所述导热层胶水固化的温度优选为140~180℃,更优选为150~170℃,最优选为160℃;所述导热层胶水固化的时间优选为1~2min。本发明优选采用凹版涂布、微凹涂布或刮刀涂布进行导热层胶水的涂布。在本发明中,所述导电层胶水固化的温度优选为140~180℃,更优选为150~170℃,最优选为160℃;所述导热层胶水固化的时间优选为1~2min。本发明优选采用凹版涂布、微凹涂布或刮刀涂布进行导电层胶水的涂布。本发明提供一种导电导热膜,包括重离型膜层;复合在所述重离型膜层上的导热层;复合在所述导热层上的导电层;复合在所述导电层上的轻离型膜层;所述导电层由包括0.5~5重量份的金属纳米线和100重量份的导电层树脂的物料制成。本发明采用金属纳米线为导电材料,使其分散在树脂中,相对于现在常用的高分子聚合物导电材料,本发明中的导电导热膜导电性能更好,电阻更低,并且成本低。实验结果表明,本发明中的导电导热膜的电阻率在60~100Ω/mm,导热系数为2.10~2.50W/m·k。进一步的,本发明中的导电导热膜没有使用基材,明显降低了导电导热膜的厚度,进而降低了手机屏幕的厚度。为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种导电导热膜及其制备方法进行详细描述,但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。在以下实施例中,采用PELNOX日本朋诺型号为MU-70A-2S的聚氨酯树脂,佛山华谷有机硅厂提供的5CS-1000000CS型号的有机硅树脂,上海秦升实业有限公司型号为QA-a40的重离型膜,广州市葵邦化工有限公司提供的型号为E-44的环氧树脂,上海秦升实业有限公司型号为QA-a05的轻离型膜。实施例1将100份聚氨酯树脂(PELNOX日本朋诺型号为MU-70A-2S)、2份粒径为4μm的有机硅树脂(佛山华谷有机硅厂提供的5CS-1000000CS型号的树脂)混合,得到导热层胶水,将导热层胶水采用刮刀涂布20μm厚、离型力为30gf的重离型膜(上海秦升实业有限公司型号为QA-a40)表面,经烤箱150℃固化1.5min,形成15μm厚的导热层。将Cu(NO3)2与PVP混合,摩尔比为1∶2,再添加0.2%的NaCl,乙二醇G作为还原剂和溶剂,在160℃的高压反应釜中反应7h,用去离子水洗涤静置,可得到直径在100nm左右、长度30μm的铜纳米线。将100份环氧树脂(广州市葵邦化工有限公司提供的型号为E-44)、2份上述铜纳米线混合,得到导电层胶水,将导电层胶水采用刮刀涂布在导热层表面,经烤箱150℃固化2min,得到10μm厚的导电层。在导电层表面贴合离型力为5gf、25μm厚的轻离型膜(上海秦升实业有限公司型号为QA-a05),得到导电导热膜。实施例2将100份聚氨酯树脂、3份粒径为5μm的有机硅树脂混合,得到导热层胶水,将导热层胶水采用刮刀涂布50μm厚、离型力为40gf的重离型膜表面,经烤箱160℃固化2min,形成20μm厚的导热层。将Cu(NO3)2与PVP混合,摩尔比为1:2,再添加0.2%的NaCl,乙二醇G作为还原剂和溶剂,在150℃的高压反应釜中反应6h,用去离子水洗涤静置,可得到直径在100nm左右、长度50μm的铜纳米线。将100份环氧树脂、4份上述铜纳米线混合,得到导电层胶水,将导电层胶水采用刮刀涂布在导热层表面,经烤箱140℃固化1min,得到15μm厚的导电层。在导电层表面贴合离型力为10gf、45μm厚的轻离型膜,得到导电导热膜。实施例3将100份聚氨酯树脂、5份粒径为4μm的有机硅树脂混合,得到导热层胶水,将导热层胶水采用刮刀涂布80μm厚、离型力为50gf的重离型膜表面,经烤箱180℃固化2min,形成20μm厚的导热层。将Cu(NO3)2与PVP混合,摩尔比为1:3,再添加0.2%的NaCl,乙二醇G作为还原剂和溶剂,在160℃的高压反应釜中反应8h,用去离子水洗涤静置,可得到直径在100nm、长度50μm的铜纳米线。将100份环氧树脂、5份上述铜纳米线混合,得到导电层胶水,将导电层胶水采用刮刀涂布在导热层表面,经烤箱170℃固化2min,得到10μm厚的导电层。在导电层表面贴合离型力为5gf、60μm厚的轻离型膜,得到导电导热膜。比较例珠海兴业应用材料科技有限公司采购的触摸屏用导电膜实施例4本发明对实施例1~3和比较例中的导电导热膜进行了性能测试,结果如表1所示。表1本发明实施例1~3和比较例中导电导热膜的性能数据实施例电阻率(Ω/mm)导热系数(W/m·k)硬度(H)测试方法四探针瞬态热线法电动铅笔测试仪11002.503-4H2802.303-4H3602.103-4H比较例4001.023H以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
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