一種抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，尤其涉及一種抗老化透明導(dǎo)電薄膜的 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 上世紀(jì)60年代以來，透明導(dǎo)電薄膜以及一些其他的透明導(dǎo)電材料應(yīng)運(yùn)而生。但 是目前應(yīng)用最為廣泛的透明導(dǎo)電膜是在玻璃、陶瓷等硬質(zhì)材料上制備的，存在質(zhì)脆、不易形 變、質(zhì)重等缺點(diǎn)，并且大尺寸玻璃等硬質(zhì)材料不易制備，限制了透明導(dǎo)電膜的應(yīng)用。并且其 透明導(dǎo)電膜是由IT0等氧化物材料作為主體制備的。IT0制備的透明導(dǎo)電膜由于材料原因 存在很多限制：首先，其制備的透明導(dǎo)電膜的平均電阻較大，且現(xiàn)有技術(shù)下無法得到降低； 其次，IT0制備的透明導(dǎo)電膜不易形變，不能折疊；再次IT0的原材料稀缺，其價格昂貴，且 制備IT0透明導(dǎo)電膜需要的儀器價格昂貴；而且，IT0制備的透明導(dǎo)電膜其尺寸只能達(dá)到 12. 5英寸。
[0003] 與之相對的是，在有機(jī)柔性基材上制備的柔性透明導(dǎo)電薄膜，不僅具有相同的光 電特性，而且具有許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，如可彎曲、不易破碎、質(zhì)輕、可以制備各種尺寸、形狀且可 以卷對卷方式連續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率、便于運(yùn)輸。隨著電子器件與電子產(chǎn)品朝輕便化方 向發(fā)展，柔性透明導(dǎo)電薄膜終將取代硬質(zhì)透明導(dǎo)電薄膜。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用納米銀線作為導(dǎo)電添加材料在整個柔性材料中形成導(dǎo)電網(wǎng) 絡(luò)來制備柔性透明導(dǎo)電薄膜。但是該柔性透明導(dǎo)電薄膜仍然存在很多不足：1)柔性透明導(dǎo) 電薄膜中納米銀線分布不均、易團(tuán)曲；2)底涂層與基材層、導(dǎo)電層的結(jié)合效果不理想；3)保 護(hù)層的耐候性較差，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備 方法，采用該方法制備出的導(dǎo)電薄膜具有高透光度、高耐候性、高結(jié)合強(qiáng)度、高導(dǎo)電性以及 高使用壽命。
[0006] 本案采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1)以光學(xué)級的PET為基材，在所述PET表面涂布底涂液，烘干，形成底涂層；
[0009] 步驟2)在所述底涂層表面涂布導(dǎo)電液，烘干，形成導(dǎo)電層；
[0010] 步驟3)在所述導(dǎo)電層表面涂布保護(hù)液，烘干，得到抗老化的透明導(dǎo)電薄膜；
[0011] 其中，所述底涂液包括以下重量份的材料：
[0012]
[0013] 所述導(dǎo)電液包括以下重量份的材料：
[0014]
[0015] 所述保護(hù)液包括以下重量份的材料：
[0016]
[0017]
[0018] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，在所述底涂液中，環(huán)氧 樹脂的數(shù)均分子量為2500~2700g/mol，聚氨酯樹脂的數(shù)均分子量為2000~2200g/mol。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，在所述導(dǎo)電液中，苯乙 烯-丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量為1900~2100g/mol，且苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中，苯 乙烯的含量為28~30wt %。
[0020] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，在所述保護(hù)液中，苯乙 烯-乙炔共聚物的數(shù)均分子量為2300~2500g/mol，且苯乙烯-乙炔共聚物中，乙炔的含量 為 17 ~19wt%。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，在所述保護(hù)液中，聚丙 烯酸酯的數(shù)均分子量為3100~3300g/mol，聚氨酯樹脂的數(shù)均分子量為1600~1800g/ mol 〇
[0022] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，所述底涂液還包括 0. 002~0. 003重量份的碳粉，所述碳粉的粒徑彡10nm。
[0023] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，所述導(dǎo)電液還包括 0. 001~0. 003重量份的對硝基苯磺酸鉀。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，所述保護(hù)液還包括 0. 002~0. 003重量份的1，3, 5-三氟苯。
[0025] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，所述保護(hù)液還包括 0. 002~0. 003重量份的氧化鍶。
[0026] 優(yōu)選的是，所述的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其中，所述保護(hù)液還包括 0. 002~0. 003重量份的氧化釔。
[0027] 本發(fā)明至少存在以下有益效果：
[0028] 1)通過對底涂液的改進(jìn)，不僅增加了底涂層與PET基材層的粘結(jié)強(qiáng)度，而且也提 高了底涂層與導(dǎo)電層的結(jié)合穩(wěn)定性，同時通過添加的氧化物，改善了底涂層的絕緣性能，以 進(jìn)一步保護(hù)PET層免受導(dǎo)電層的電弧傷害；
[0029] 2)通過對導(dǎo)電層的改進(jìn)，改善了納米銀線的分散效果，使得導(dǎo)電層的分布更加均 勻，以有效提高導(dǎo)電層的導(dǎo)電性能，通過對導(dǎo)電液的可持續(xù)穩(wěn)定分散性能的不斷優(yōu)化，使得 導(dǎo)電薄膜的制備工藝得以快速方便的被實(shí)施；
[0030] 3)通過對保護(hù)液的改進(jìn)，提高了保護(hù)層的抗老化性能、抗刮性能及耐高溫性能，從 而得以進(jìn)一步對導(dǎo)電層進(jìn)行有效保護(hù)，延長導(dǎo)電薄膜的使用壽命，擴(kuò)寬導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用領(lǐng) 域。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書 文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0032] 本案提出一實(shí)施例的抗老化透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，包括以下步驟：
[0033] 步驟1)以光學(xué)級的PET為基材，在PET表面涂布底涂液，烘干，形成底涂層；
[0034] 步驟2)在底涂層表面涂布導(dǎo)電液，烘干，形成導(dǎo)電層；
[0035] 步驟3)在導(dǎo)電層表面涂布保護(hù)液，烘干，得到抗老化的透明導(dǎo)電薄膜；
[0036] 其中，底涂液包括以下重量份的材料：
[0037]
[0038] 環(huán)氧樹脂用于提高底涂層與PET層的粘結(jié)強(qiáng)度，聚氨酯樹脂用于提高底涂層與導(dǎo) 電層的粘結(jié)強(qiáng)度及底涂層整體的韌性，以提高底涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而可以延長導(dǎo)電薄 膜的使用壽命。對硝基苯甲酸乙酯用于在保證樹脂高粘結(jié)強(qiáng)度的前提下，提高底涂層的耐 高溫性能。氧化釩和氧化硼用于改善底涂層的粗糙度，并提高底涂層的絕緣性能，同時，氧 化釩和氧化硼的結(jié)合，還可協(xié)效產(chǎn)生抗干裂性能，以保證底涂層在長時間位于高溫干燥環(huán) 境中時，不發(fā)生開裂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步有效提高了底涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。但需要注意的是， 環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、對硝基苯甲酸乙酯、氧化釩和氧化硼的添加量應(yīng)受到限制，偏離的 參數(shù)范圍將影響導(dǎo)電薄膜的性能。
[0039] 導(dǎo)電液包括以下重量份的材料：
[0040]
[0041] 納米銀線是指長度和粒徑均達(dá)到納米級的細(xì)銀絲。苯乙烯-丙烯酸酯共聚物在本 案中是一種包覆劑，它將納米銀線包裹后，可使得納米銀線易于懸浮于溶液中。現(xiàn)有技術(shù)中 認(rèn)為，簡單的無機(jī)離子型化合物不具備分散能力，甚至?xí)绊戙y線的懸浮效果，但本案通過 實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，某些無機(jī)離子型化合物，如氟化鋰，只要其含量低至一定程度，就能表現(xiàn)出 令人驚喜的分散能力。瓊脂可提高納米銀線在分散液中的懸浮活躍度，又可以提升納米銀 線的飽和濃度，從而可以擺脫必須需要大量溶劑來懸浮銀線的束縛，從而能夠給導(dǎo)電薄膜 的導(dǎo)電性能帶來質(zhì)的飛越。但需要強(qiáng)調(diào)的是，納米銀線、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氟化鋰 和瓊脂的添加量應(yīng)受到限制，偏離的參數(shù)范圍將影響導(dǎo)電薄膜的性能。
[0042] 保護(hù)液包括以下重量份的材料：
[0043]
[0044] 苯乙烯-乙炔共聚物可提高保護(hù)層的抗老化能力和表面硬度。聚丙烯酸酯主要用 于在不影響透光度的前提下，提高保護(hù)層與導(dǎo)電層的粘結(jié)力。聚氨酯樹脂用于提高保護(hù)層 的韌性，并能夠協(xié)同苯乙烯-乙炔共聚物提高保護(hù)層的耐高溫性能。二苯基硫醚具有抑制 紫外的功能，可顯著提升保護(hù)層的耐候性能。氧化鈧用于提高保護(hù)層的抗刮性能、絕緣性能 和耐高溫性能。但需要強(qiáng)調(diào)的是，苯乙烯-乙炔共聚物、聚丙烯酸酯、聚氨酯樹脂、二苯基硫 醚和氧化鈧的添加量應(yīng)受到限制，偏離的參數(shù)范圍將影響導(dǎo)電薄膜的性能。
[0045] 作為本案另一實(shí)施例，其中，在底涂液中，環(huán)氧樹脂的數(shù)均分子量為2500~ 2700g/mol，聚氨酯樹脂的數(shù)均分子量為2000~2200g/mol。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樹脂的分子量對導(dǎo) 電薄膜的性能有很大影響，因此，環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂的數(shù)均分子量都應(yīng)被限定。不適合 的分子量范圍將會導(dǎo)致導(dǎo)電薄膜的性能下降。
[0046] 作為本案另一實(shí)施例，其中，在導(dǎo)電液中，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量 為1900~2100g/mol，且苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中，苯乙烯的含量為28~30wt%。其 中，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的數(shù)均分子量