CN109036712A - 一种单面涂布式导电膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单面涂布式导电膜及其制备方法，包括膜本体，所述膜本体包括基膜、位于基膜一侧的石墨烯层、位于石墨烯层一侧的封胶层，所述基膜通过膜处理装置制作成导电膜，所述膜处理装置包括膜加工组件以及热压辊和冷压辊，所述膜加工组件包括依次连接的光滑导膜辊、粗糙碾压辊、涂布辊、石墨烯喷嘴以及紫外激光发射器，所述膜本体一端连接出膜口，用于传出基膜，另一端连接卷膜轴，用于将制作好的膜本体卷起。本发明制作方法工艺简单，满足高附着力要求产品的需要，经过两次以上的辊压使得膜本体紧密而结实，两次以上的涂布辊组涂布胶液，有效防止涂布的胶液及喷洒的导电粉体脱落，大大提高导电膜的导电性能。

Description

一种单面涂布式导电膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电膜领域，尤其涉及一种单面涂布式导电膜及其制备方法。

背景技术

导电膜，是具有导电功能的薄膜，作为用于在基材上形成导电电路的材料，已知含有银粉、铜粉等导电填料的导电涂料(有时称为导电糊剂、导电油墨等)，广泛地供于实用。一般用印刷等方法将导电涂料涂 布于基材上之后，通过烧结而制成导电膜。

石墨烯是由单层碳原子构成的具有蜂窝状结构的一种新型二维碳材料。石墨烯具有优异的导电性，电导率是铜的1.6倍；石墨烯对近红外、可见光及紫外光 均具有优异的透过性，单层石墨烯的透光性达97.7％；石墨烯的强度可达130GPa， 是钢的100多倍，并具有优异的柔韧性、热稳定性和化学稳定性。因此，石墨烯作为透明导电膜可以充分发挥其结构与性能优势。

本发明参考专利号CN201410709308.3 公开了一种稳定掺杂的大面积石墨烯透明导电膜规模化制备方法，具体为一种稳定掺杂的大面积石墨烯透明导电膜规模化制备方法。该方法通过夹层结构提高石墨烯透明导电膜的掺杂效果和稳定性，掺杂剂与石墨烯的本征表面直接接触并位于石墨烯与透明基体之间。首先在初始基体上的石墨烯表面或透明基体表面形成掺杂剂，然后将石墨烯、掺杂剂和透明基体进行结合，最后将石墨烯与初始基体分离，从而制备出稳定掺杂的大面积石墨烯透明导电膜。石墨烯作为掺杂剂的外层保护膜，提高掺杂的稳定性；石墨烯的本征表面与掺杂剂直接接触，避免杂质对两者之间界面的污染，改善掺杂剂的掺杂效果，从而提高薄膜的导电性。将石墨烯的转移和掺杂过程合二为一，易于实现规模化制备。

专利号CN201710078907.3公开了一种电镀金属增强透明导电膜及其制备方法，该发明包括以下步骤：先在基材的表面制备一层透明导电层，然后采用电镀方法在透明导电层上沉积金属层，并进行后处理得到电镀金属增强透明导电膜；其中，所述金属层的金属与透明导电层的材料的质量配比为0.001~500：1，所述基材的表面为平面、曲面或不规则表面。采用该发明的技术方案，利用电镀技术，可消除接触电阻，实现欧姆接触，显著增强透明导电膜的透光性和导电性能，而且膜的耐温性能十分突出，还具有很好的附着力，工艺方法简单、成本低廉、重复性好且高效，具有良好的工业应用前景。

专利号CN201610907841.X 公开了一种透明导电膜的制作方法、透明导电膜和触控屏，制作方法包括：利用模具在透明绝缘衬底的一面上压印形成连续的凹槽；在透明绝缘衬底的一面上涂覆胶状物，利用模具对远离透明绝缘衬底的一面进行压印，使其固化后形成凹槽；向凹槽中填充导电材料，形成导电层。

CN201180037671.X 公开了一种透明导电膜的制备方法及由其制备的透明导电膜，该发明的步骤：a)在基材上涂布用于透明导电膜的涂布液，从而形成涂布膜，所述用于透明导电膜的涂布液包含非极性溶剂、极性溶剂、传导性金属油墨及表面活性剂；及b)干燥及烧制所述涂布膜，从而在所述基材上形成传导性图案，所述传导性图案具有孔(hole)状的透射部及由所述传导性金属油墨形成的图案部。

上述发明虽然导电性能增强，但是均存在一个缺陷，电镀的金属层或涂覆的胶状物容易脱落，附着力不好。

基于上述原因，有必要设计一种工艺方法简单、成本低廉、附着力好、导电性能优异的导电膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其制作方法工艺简单，满足高附着力要求产品的需要，经过两次以上的光滑倒膜辊辊压使得膜本体紧密而结实，两次以上的粗糙碾压辊辊压使得膜本体毛糙增加吸附效果，两次以上的涂布辊组涂布胶液，两次以上的石墨烯喷嘴组喷洒导电粉体，两次以上的激光烘干，有效防止涂布的胶液及喷洒的导电粉体脱落，大大提高导电膜的导电性能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种单面涂布式导电膜及其制备方法，包括膜本体，所述膜本体包括基膜、位于基膜一侧的石墨烯层、位于石墨烯层一侧的封胶层， 所述基膜通过膜处理装置制作成导电膜，所述膜处理装置包括膜加工组件以及热压辊和冷压辊，所述膜加工组件包括依次连接的光滑导膜辊、粗糙碾压辊、涂布辊、石墨烯喷嘴以及紫外激光发射器，所述膜本体一端连接出膜口，用于传出基膜，另一端连接卷膜轴，用于将制作好的膜本体卷起，所述膜处理装置下方设置有与所述膜处理装置滚动连接的若干滚轴，所述基膜位于滚轴上方，所述滚轴一端连接出膜口，另一端连接所述卷膜轴，所述膜本体包括以下制备方法：

1)膜加工组件通过光滑导膜辊对基膜进行辊压，使基膜压实，粗糙碾压辊对基膜进行辊压使基膜变粗糙；

2)涂布辊对辊压后的基膜涂布胶液，使基膜变成胶膜；

3)石墨烯喷嘴喷洒导电粉体，变成含粉胶膜；

4)紫外激光发射器进行激光烘干；

5)步骤1至步骤4按顺序进行，重复步骤1至步骤4两次或两次以上；

6)热压辊辊压加工后的含粉胶膜；

7)冷压辊辊压加工后的含粉胶膜，辊压成型；

8)完成加工后，含粉胶膜由卷膜轴卷起。

作为优选，所述涂布辊还包括设置在涂布辊上的胶仓，所述胶仓上设置有出料口，所述出料口与涂布辊连接，所述涂布辊在转动时，带动胶仓出料口的胶液沿涂布辊涂布。

作为优选，所述出料口与涂布辊之间的间隙设置在0.1-0.5mm。

作为优选，所述粗糙碾压辊辊压膜本体，辊压后的粗糙度的范围设置在Ra≥0.1～1。

作为优选，所述膜加工组件包括位于涂布辊后的抹匀刮刀，所述步骤中涂布胶液后，通过所述抹匀刮刀保证涂布的胶液薄厚均匀。

作为优选，所述膜本体的膜厚设置为0.2～1NM。

作为优选，所述光滑导膜辊、粗糙碾压辊、涂布辊、热压辊和冷压辊对应的膜本体位置底部设置有支撑台，所述支撑台上设置有防止膜本体刮伤的橡胶垫或海绵垫。

作为优选，若干所述滚轴一侧或两侧设置有驱动电机，所述驱动电机通过传送带与滚轴连接。

本发明的有益效果是：

1.工艺简单，满足高附着力要求产品的需要；

2.经过两次以上的辊压，其中光滑导膜辊组辊压压实膜本体，使膜本体紧密而结实，粗糙碾压辊组辊压使膜本体表面毛糙，增加吸附效果；

3.经过两次以上的涂布辊组涂布胶液，两次以上的石墨烯喷嘴组喷洒导电粉体，两次以上的激光烘干，有效防止涂布的胶液及喷洒的导电粉体脱落，大大提高导电膜的导电性能；

4.无溢胶现象。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是为本发明涉及的结构示意图；

图2为本发明涉及的单面导电膜结构图；

图3为本发明涉及的单面导电膜的制备方法流程图。。

图中标号说明：膜本体1，基膜2，石墨烯层3，封胶层4，膜加工组件5，光滑导膜辊501，粗糙碾压辊502，涂布辊503，石墨烯喷嘴504，热压辊506，冷压辊组507，抹匀刮刀508，胶仓5031，出料口5033，出膜口6，卷膜轴7，滚轴8，支撑台9，传送带10，驱动电机11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图3 所示，一种单面涂布式导电膜及其制备方法，包括膜本体1，所述膜本体1包括基膜2、位于基膜2一侧的石墨烯层3、位于石墨烯层3一侧的封胶层4， 所述基膜2通过膜处理装置制作成导电膜，所述膜处理装置包括膜加工组件5以及热压辊506和冷压辊507，所述膜加工组件5包括依次连接的光滑导膜辊501、粗糙碾压辊502、涂布辊503、石墨烯喷嘴504以及紫外激光发射器505，所述膜本体1一端连接出膜口6，用于传出基膜2，另一端连接卷膜轴7，用于将制作好的膜本体1卷起，所述膜处理装置6下方设置有与所述膜处理装置6滚动连接的若干滚轴8，所述基膜2位于滚轴8上方，所述滚轴8一端连接出膜口5，另一端连接所述卷膜轴7，所述膜本体1包括以下制备方法：

9)膜加工组件5通过光滑导膜辊501对基膜2进行辊压，使基膜2压实，粗糙碾压辊502对基膜2进行辊压使基膜2变粗糙；

10)涂布辊503对辊压后的基膜2涂布胶液，使基膜2变成胶膜；

11)石墨烯喷嘴504喷洒导电粉体，变成含粉胶膜；

12)紫外激光发射器505进行激光烘干；

13)步骤1至步骤4按顺序进行，重复步骤1至步骤4两次或两次以上；

14)热压辊506辊压加工后的含粉胶膜；

15)冷压辊507辊压加工后的含粉胶膜，辊压成型；

16)完成加工后，含粉胶膜由卷膜轴7卷起。

作为优选，所述涂布辊503还包括设置在涂布辊503上的胶仓5031，所述胶仓5031上设置有出料口5032，所述出料口5032与涂布辊503连接，所述涂布辊503在转动时，带动胶仓5031出料口5032的胶液沿涂布辊503涂布。

作为优选，所述出料口5032与涂布辊503之间的间隙设置在0.01-0.5mm，采用此技术方案，以此保证涂覆的胶液的厚度，使得胶液涂布均匀。

作为优选，所述粗糙碾压辊502辊压膜本体1，辊压后的粗糙度的范围设置在Ra≥0.1～1。

作为优选，所述膜加工组件5包括位于涂布辊503后的抹匀刮刀508，所述步骤2中涂布胶液后，通过所述抹匀刮刀508保证涂布的胶液薄厚均匀。

作为优选，所述膜本体1的膜厚设置为0.2～1NM。

作为优选，所述光滑导膜辊501、粗糙碾压辊502、涂布辊503、热压辊506和冷压辊507对应的膜本体1位置底部设置有支撑台9，所述支撑台9上设置有防止膜本体1刮伤的橡胶垫或海绵垫。

作为优选，若干所述滚轴8一侧或两侧设置有驱动电机11，所述驱动电机11通过传送带10与滚轴8连接。

具体实施例：

在实际使用中，基膜2通过出膜口6传出，膜加工组件5中的光滑导膜辊501辊压所述基膜2，压实基膜2 ，粗糙碾压辊502辊压使基膜2变粗糙，增加吸附效果，涂布辊503与胶仓5031上设置的出料口5032连接，胶仓5032内的胶液通过出料口5033涂布到涂布辊上，经由涂布辊503辊压至膜本体1上，变成胶膜，位于涂布辊503后的抹匀刮刀608，保证涂布的胶液薄厚均匀，石墨烯喷嘴504喷洒石墨烯粉或超细碳粉或金属粉，变成含粉胶膜，紫外激光发射器505发射激光，使喷涂的导电粉体或胶液烘干；

重复上述加工步骤，继续辊压，继续涂布胶液，继续喷洒导电粉体，继续激光烘干，进一步进行压实，增加导电粉体或胶液附着效果，使导电粉体不易脱落；

热压辊506辊压所述膜本体1，冷压辊507辊压加工后的膜本体1，辊压成型，完成加工后，膜本体1由所述卷膜轴6卷起。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：包括膜本体（1），所述膜本体（1）包括基膜（2）、位于基膜（2）一侧的石墨烯层（3）、位于石墨烯层（3）一侧的封胶层（4）， 所述基膜（2）通过膜处理装置制作成导电膜，所述膜处理装置包括膜加工组件（5）以及热压辊（506）和冷压辊（507），所述膜加工组件（5）包括依次连接的光滑导膜辊（501）、粗糙碾压辊（502）、涂布辊（503）、石墨烯喷嘴（504）以及紫外激光发射器（505），所述膜本体（1）一端连接出膜口（6），用于传出基膜（2），另一端连接卷膜轴（7），用于将制作好的膜本体（1）卷起，所述膜处理装置（6）下方设置有与所述膜处理装置（6）滚动连接的若干滚轴（8），所述基膜（2）位于滚轴（8）上方，所述滚轴（8）一端连接出膜口（5），另一端连接所述卷膜轴（7），所述膜本体（1）包括以下制备方法：

1）膜加工组件（5）通过光滑导膜辊（501）对基膜（2）进行辊压，使基膜（2）压实，粗糙碾压辊（502）对基膜（2）进行辊压使基膜（2）变粗糙；

2）涂布辊（503）对辊压后的基膜（2）涂布胶液，使基膜（2）变成胶膜；

3）石墨烯喷嘴（504）喷洒导电粉体，变成含粉胶膜；

4）紫外激光发射器（505）进行激光烘干；

5）步骤1）至步骤4）按顺序进行，重复步骤1）至步骤4）两次或两次以上；

6）热压辊（506）辊压加工后的含粉胶膜；

7）冷压辊（507）辊压加工后的含粉胶膜，辊压成型；

8）完成加工后，含粉胶膜由卷膜轴（7）卷起。

2.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述涂布辊（503）还包括设置在涂布辊（503）上的胶仓（5031），所述胶仓（5031）上设置有出料口（5032），所述出料口（5032）与涂布辊（503）连接，所述涂布辊（503）在转动时，带动胶仓（5031）出料口（5032）的胶液沿涂布辊（503）涂布。

3.根据权利要求2所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述出料口（5032）与涂布辊（503）之间的间隙设置在0.01-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述粗糙碾压辊（502）辊压膜本体（1），辊压后的粗糙度的范围设置在Ra≥0.1～1。

5.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述膜加工组件（5）包括位于涂布辊（503）后的抹匀刮刀（508），所述步骤2中涂布胶液后，通过所述抹匀刮刀（508）保证涂布的胶液薄厚均匀。

6.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述膜本体（1）的膜厚设置为0.2～1NM。

7.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：所述光滑导膜辊（501）、粗糙碾压辊（502）、涂布辊（503）、热压辊（506）和冷压辊（507）对应的膜本体（1）位置底部设置有支撑台（9），所述支撑台（9）上设置有防止膜本体（1）刮伤的橡胶垫或海绵垫。

8.根据权利要求1所述的一种单面涂布式导电膜及其制备方法，其特征在于：若干所述滚轴（8）一侧或两侧设置有驱动电机（11），所述驱动电机（11）通过传送带（10）与滚轴（8）连接。