CN103865309B

CN103865309B - 一种水性导电涂布液

Info

Publication number: CN103865309B
Application number: CN201410148414.9A
Authority: CN
Inventors: 金闯; 曾金栋
Original assignee: Suzhou Sidike New Material Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Stick new materials Polytron Technologies Inc
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-04-14
Also published as: CN103865309A

Abstract

本案公开了一种水性导电涂布液，所述水性导电涂布液的原料配方由以下质量百分含量的材料组成：5％～10％的ITO水分散液、0.1％～0.2％的纳米导电合金、15％～30％的水性树脂、1％～2％的表面活性剂、0.3％～0.5％的分散剂、0.5％～1％的流平剂；余量为水。本案将纳米级的导电金属合金混入ITO导电涂布液里，极大地提高了该涂布液的导电性能；且与现有技术相比，该涂布液制造成本十分低廉，制备方法简单，原料廉价易得，反应条件温和无污染，适合大规模生产。

Description

一种水性导电涂布液

技术领域

本发明涉及一种涂布液，特别涉及一种水性导电涂布液。

背景技术

透明导电膜以其接近金属的导电率，可见光范围内的高透射比，红外高反射比以其半导体特性，广泛应用于触摸屏，显示器，太阳能电池，抗静电涂层，气敏元件，现代战机及巡航导弹的窗口等。但是其通常具有不能弯曲，易折损等缺点，由此，以PET等柔性高分子材料为基材的柔性透明导电薄膜因应运而生。透明导电薄膜一般以氧化铟锡(ITO)为导电介质，以磁控溅射法制作。ITO薄膜具有优良的光性能，对红外光的反射率在80％以上，对紫外光的吸收率在85％以上，对可见光的透射率达80％，同时ITO还具有较好的隔热性能。但是，从目前整体行业技术来看，磁控溅射法设备昂贵，投资动辄数亿，因而，寻找可大规模生产的低成本替代方法成为该产业的发展趋势。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种水性导电涂布液，该涂布液制造成本低廉，制备方法简单，原料易得，反应条件温和无污染，适合大规模生产。

本发明的技术方案概述如下：

一种水性导电涂布液，所述水性导电涂布液的原料配方由以下质量百分含量的材料组成：

余量为水；

其中，所述ITO水分散液中ITO的质量百分含量为20％；

所述纳米导电合金的组分为：50～60wt％的银、5～10wt％的钇和30～45wt％的钛；所述纳米导电合金的粒径为500～600目；

所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸氨、十二烷基硫酸氨或其组合；

所述分散剂的组分为：95～98wt％的聚乙烯吡咯烷酮和2～5wt％的β-丙氨酸；

所述流平剂选自聚二甲基硅油、聚醚改性有机硅氧烷或其组合。

优选的是，所述的水性导电涂布液，所述所述纳米导电合金的组分为：55wt％的银、10wt％的钇和35wt％的钛。

优选的是，所述的水性导电涂布液，所述分散剂的组分为：97wt％的聚乙烯吡咯烷酮和3wt％的β-丙氨酸。

本发明的有益效果是：将纳米级的导电金属合金混入ITO导电涂布液里，极大地提高了该涂布液的导电性能；且与现有技术相比，该涂布液制造成本十分低廉，制备方法简单，原料廉价易得，反应条件温和无污染，适合大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

一种水性导电涂布液，其原料配方由以下质量百分含量的材料组成：

余量为水；其中，ITO水分散液中ITO的质量百分含量为20％；

为进一步提高该水性导电涂布液的导电性能，本案将具有优秀导电性能的纳米金属合金混入涂布液中，以期能够获得导电性能十分优异的导电涂布液，选取银、钛和钇这三种高导电性的金属作为合金基材，下表是对纳米金属合金组分及混入涂布液后导电性能的对比：

表一

本案对纳米导电合金的成分有多组筛选，表一中只列举了具有代表性的一部分，根据表中结果，并结合三种金属的成本，可看出较经济较优选的纳米导电合金组分为：50～60wt％的银、5～10wt％的钇和30～45wt％的钛，最优纳米导电合金的组分为：55wt％的银、10wt％的钇和35wt％的钛。所用纳米导电合金的用量不宜过多，若添加量过多，则此类重金属在水性导电涂布液中易沉降，不利于分散；为保证纳米导电合金在水性导电涂布液中的分散性，其粒径优选为500～600目，其添加量一般为0.1wt％～0.2wt％。

表面活性剂可选自十二烷基苯磺酸氨、十二烷基硫酸氨或其组合；流平剂可选自聚二甲基硅油、聚醚改性有机硅氧烷或其组合。

在涂布液所添加的助剂中，分散剂往往起到举足轻重的作用。分散剂一般是浆料的重要组分，用量少，它通过静电或空间位阻作用机制对浆料起到稳定作用，使粉料在浆料中处于悬浮状态。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)属于非离子型水溶性高分子聚合物，可溶于水及多种有机溶剂，具有粘合、增稠、助悬、分散、助溶、络合、成膜等多种优良性能。同时，PVP还能降低颗粒在镀膜过程中的团聚性，并因其独有的低粘度效应使得它成为了一种十分有效的抗团聚剂。β-丙氨酸也是一种很好的静电分散剂。本案分散剂的组分优选为：95～98wt％的聚乙烯吡咯烷酮和2～5wt％的β-丙氨酸，最优组合为97wt％的聚乙烯吡咯烷酮和3wt％的β-丙氨酸；聚乙烯吡咯烷酮对ITO水分散液的分散效果较好，而β-丙氨酸因其静电效应对纳米导电合金有着十分优异的分散效果。聚乙烯吡咯烷酮和β-丙氨酸的分散机制均为静电和空间位阻稳定作用，带电的分散剂分子层既通过本身所带电荷排斥周围颗粒，又因空间位阻效应防止布朗运动的颗粒靠近，产生复合稳定作用，从而可以保证颗粒处于悬浮状态而不发生团聚。

将上述水性导电涂布液涂布于基材后，在150℃烘箱内固化后得到100～200nm的纳米涂层。

以下是不同实施例的具体原料配方及制成胶带后的性能测试参数：

表二

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						IT0水分散液	5wt％	10wt％	7.5wt％	6wt％	8wt％
纳米导电合金	0.1wt％	0.2wt％	0.15wt％	0.15wt％	0.2wt％
						水性树脂	15wt％	30wt％	22.5wt％	20wt％	25wt％
表面活性剂	1wt％	2wt％	1.5wt％	1wt％	2wt％
						分散剂	0.3wt％	0.5wt％	0.4wt％	0.5wt％	0.3wt％
流平剂	0.5wt％	1wt％	0.75wt％	1wt％	1wt％
						水	78.1wt％	56.3wt％	67.2wt％	71.35wt％	63.5wt％
方块电阻／Ω	400	200	290	340	220
						透光率	85％	80％	82％	84％	82％

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，它完全可以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。

Claims

1.一种水性导电涂布液，其特征在于，所述水性导电涂布液的原料配方由以下质量百分含量的材料组成：

其中，所述ITO水分散液中ITO的质量百分含量为20％；

所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸铵、十二烷基硫酸铵或其组合；

2.根据权利要求1所述的水性导电涂布液，其特征在于，所述纳米导电合金的组分为：55wt％的银、10wt％的钇和35wt％的钛。

3.根据权利要求1所述的水性导电涂布液，其特征在于，所述分散剂的组分为：97wt％的聚乙烯吡咯烷酮和3wt％的β-丙氨酸。