CN106371664B - 一种柔性纳米触控膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜。本发明的方法能提高生产效果，成品质量更好。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种柔性纳米触控膜的制备方法。
背景技术
未来的可穿戴设备、智能窗户、智能家居等产品，对触摸面板的需求朝着大尺寸、低价化、可弯曲的方向发展，然而传统ITO薄膜较脆，不宜用于可弯曲应用，在柔性基材上的导电性及透光率等本质问题也不易克服。
银纳米线导电薄膜因其柔软性、低成本、低电阻、透光率高的优势越来越引起人们的关注。目前市场上制备银纳米线透明导电触控屏的方式主要是将银纳米线配方直接涂布于柔性基材上，再丝印银浆、刻蚀银纳米线及银浆图文，这种制程效率很高，但是也存在一些问题：涂布于柔性基材的银纳米线不能进行高温热处理，影响其导电率；需要涂布光聚保护层提高银纳米线和基材的结合力，这样会增加银纳米线、银浆电阻；银纳米线比较表面粗糙，影响其在薄膜太阳能电池、柔性OELD等领域的应用。公开号为CN104991671A的中国专利申请公开了一种柔性触控屏传感薄膜及其制备方法包括如下步骤：将纳米结构导电材料的分散液涂布于无机刚性基材上，形成纳米材料导电网络；对纳米结构导电材料的导电网络进行刻蚀；在纳米结构导电材料的导电网络上涂布光固化层溶液；并在光固化层溶液上贴附柔性光学基材；对光固化层溶液进行光固化，使其形成光固化层；在柔性导电薄膜的导电网络上印刷导电银浆，烘干形成银浆导线，制成柔性触控屏传感薄膜。这种方法先进行纳米材料的刻蚀，转印后再印刷银浆，存在银浆印刷中对位精度不能保证的问题，某些情况下银浆图文也需要刻蚀，这样整个流程就需要两步刻蚀过程，流程较为繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性纳米触控膜的制备方法，本发明制备方法简单，简化了工艺流程，保证了成品良率，解决了传统方式银浆与纳米线不能有效导通方面的问题，同时确保在柔性基材上的结合力。
一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：
步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；
步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；
步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；
步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；
步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；
步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜。
所述步骤1中的发泡液采用异氰酸酯的乙醇液，异氰酸酯浓度为2-7%，所述涂抹量为20-50mg/cm2。
所述步骤2中的有机硅液采用改性有机硅树脂的乙酸乙酯溶液，所述改性有机硅树脂的容量为11-15%。
所述步骤2中的涂覆量为1-7mL/ cm2，涂覆反应温度为70-80℃加热。
所述步骤3中微喷气体采用氨气与氮气的混合物，其中，氨气含量为20-40%，所述微喷气体流速为1-5mL/min。
所述步骤3中的压力为12-35MPa，所述反应时间为110-130℃。
所述步骤4中的导电材料采用银浆溶液，所述银浆溶液采用乙醇为溶剂，所述银浆薄膜采用加压挥发的方式，加快溶剂挥形成银浆导线组成的导电膜。
所述步骤5中纳米导电材料采用石墨烯，所述石墨烯是采用甲胺气体反应后的改性石墨烯。
所述步骤6中的发泡反应为加压蒸汽反应，即将材料放置在水蒸气环境下进行反应，控制发泡薄膜与水蒸气进行发泡反应。
所述步骤6中的水蒸气压力为2-7MPa，反应温度为70-90℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制备方法简单，简化了工艺流程，保证了成品良率，解决了传统方式银浆与纳米线不能有效导通方面的问题，同时确保在柔性基材上的结合力。
2、本发明采用甲胺气体反应后逇石墨烯，能够大大减少石墨烯缺陷，平整性极佳，导电性更佳。
4、本发明的方法能提高生产效果，成品质量更好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：
步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；
步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；
步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；
步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；
步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；
步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜。
所述步骤1中的发泡液采用异氰酸酯的乙醇液，异氰酸酯浓度为2%，所述涂抹量为20mg/cm2。
所述步骤2中的有机硅液采用改性有机硅树脂的乙酸乙酯溶液，所述改性有机硅树脂的容量为11%。
所述步骤2中的涂覆量为1mL/ cm2，涂覆反应温度为70℃加热。
所述步骤3中微喷气体采用氨气与氮气的混合物，其中，氨气含量为20%，所述微喷气体流速为1mL/min。
所述步骤3中的压力为12MPa，所述反应时间为110℃。
所述步骤4中的导电材料采用银浆溶液，所述银浆溶液采用乙醇为溶剂，所述银浆薄膜采用加压挥发的方式，加快溶剂挥形成银浆导线组成的导电膜。
所述步骤5中纳米导电材料采用石墨烯，所述石墨烯是采用甲胺气体反应后的改性石墨烯。
所述步骤6中的发泡反应为加压蒸汽反应，即将材料放置在水蒸气环境下进行反应，控制发泡薄膜与水蒸气进行发泡反应。
所述步骤6中的水蒸气压力为2MPa，反应温度为70℃。
实施例2
一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：
步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；
步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；
步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；
步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；
步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；
步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜。
所述步骤1中的发泡液采用异氰酸酯的乙醇液，异氰酸酯浓度为7%，所述涂抹量为50mg/cm2。
所述步骤2中的有机硅液采用改性有机硅树脂的乙酸乙酯溶液，所述改性有机硅树脂的容量为15%。
所述步骤2中的涂覆量为7mL/ cm2，涂覆反应温度为80℃加热。
所述步骤3中微喷气体采用氨气与氮气的混合物，其中，氨气含量为40%，所述微喷气体流速为5mL/min。
所述步骤3中的压力为35MPa，所述反应时间为130℃。
所述步骤4中的导电材料采用银浆溶液，所述银浆溶液采用乙醇为溶剂，所述银浆薄膜采用加压挥发的方式，加快溶剂挥形成银浆导线组成的导电膜。
所述步骤5中纳米导电材料采用石墨烯，所述石墨烯是采用甲胺气体反应后的改性石墨烯。
所述步骤6中的发泡反应为加压蒸汽反应，即将材料放置在水蒸气环境下进行反应，控制发泡薄膜与水蒸气进行发泡反应。
所述步骤6中的水蒸气压力为7MPa，反应温度为90℃。
实施例3
一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：
步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；
步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；
步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；
步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；
步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；
步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜。
所述步骤1中的发泡液采用异氰酸酯的乙醇液，异氰酸酯浓度为6%，所述涂抹量为40mg/cm2。
所述步骤2中的有机硅液采用改性有机硅树脂的乙酸乙酯溶液，所述改性有机硅树脂的容量为14%。
所述步骤2中的涂覆量为5mL/ cm2，涂覆反应温度为80℃加热。
所述步骤3中微喷气体采用氨气与氮气的混合物，其中，氨气含量为25%，所述微喷气体流速为4mL/min。
所述步骤3中的压力为25MPa，所述反应时间为120℃。
所述步骤4中的导电材料采用银浆溶液，所述银浆溶液采用乙醇为溶剂，所述银浆薄膜采用加压挥发的方式，加快溶剂挥形成银浆导线组成的导电膜。
所述步骤5中纳米导电材料采用石墨烯，所述石墨烯是采用甲胺气体反应后的改性石墨烯。
所述步骤6中的发泡反应为加压蒸汽反应，即将材料放置在水蒸气环境下进行反应，控制发泡薄膜与水蒸气进行发泡反应。
所述步骤6中的水蒸气压力为6MPa，反应温度为85℃。
实施例1-3的产品测试效果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 厚度 | 7.8μm | 8.1μm | 8.3μm |
| 电阻 | 5.3×10<sup>-4</sup>Ω/cm | 4.8×10<sup>-4</sup>Ω/cm | 5.1×10<sup>-4</sup>Ω/cm |
| 透明度 | 75% | 79% | 82% |
以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种柔性纳米触控膜的制备方法，其步骤如下：
步骤1，在基材表面涂抹发泡溶液，形成发泡薄膜；
步骤2，在发泡薄膜上端涂覆有机硅液，形成有机硅薄膜；
步骤3，有机硅薄膜表面采用微喷气体的方式加压固化反应，形成氮掺杂硅薄膜；
步骤4，将导电材料分散涂覆在硅薄膜表面，形成导电膜；
步骤5，将导电膜上端分散模具涂覆纳米导电材料，形成纳米导电网络；
步骤6，将步骤5中的材料放置反应釜中，加水进行发泡剥离，形成柔性纳米触控薄膜；
所述步骤1中的发泡溶液采用异氰酸酯的乙醇液，异氰酸酯浓度为2-7%，涂抹量为20-50mg/cm2；
所述步骤2中的有机硅液采用改性有机硅树脂的乙酸乙酯溶液，改性有机硅树脂的容量为11-15%；
所述步骤2中的涂覆量为1-7mL/ cm2，涂覆反应温度为70-80℃加热；
所述步骤3中微喷气体采用氨气与氮气的混合物，其中，氨气含量为20-40%，微喷气体流速为1-5mL/min；
所述步骤3中的压力为12-35MPa，反应时间为110-130℃；
所述步骤4中的导电材料采用银浆溶液，所述银浆溶液采用乙醇为溶剂，且银浆涂覆在硅薄膜表面的银浆薄膜采用加压挥发的方式，加快溶剂挥发形成银浆导线组成的导电膜；
所述步骤5中的纳米导电材料采用石墨烯，石墨烯是采用甲胺气体反应后的改性石墨烯；
所述步骤6中的发泡剥离为加压蒸汽反应，即将材料放置在水蒸气环境下进行反应，控制发泡薄膜与水蒸气进行发泡反应；
所述步骤6中的水蒸气压力为2-7MPa，反应温度为70-90℃。
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Effective date of registration: 20231115 Address after: 312000, 5th Floor, Building 1, Fengxiang Village, Keyan Street, Keqiao District, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee after: Shaoxing Buting Textile Co.,Ltd. Address before: 312000 Qian Mei Village, Qian Qing town, Keqiao District, Shaoxing, Zhejiang Patentee before: Shaoxing Ziang New Materials Co.,Ltd. |
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Denomination of invention: A preparation method for flexible nano touch film Effective date of registration: 20231228 Granted publication date: 20200324 Pledgee: Shaoxing Branch of Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shaoxing Buting Textile Co.,Ltd. Registration number: Y2023980075275 |