CN111849342A - 一种低水接高折射率硬化液及其制备ito导电膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低水接高折射率硬化液及其制备ITO导电膜的方法,其低水接高折射率硬化液包括高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂、有机溶剂和可重涂流平剂;其低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,包括以下步骤:步骤S001,选取合适的基材;步骤S002,制备低水接高折射率硬化液;步骤S003,涂布低水接高折射率层;将低水接高折射率硬化液涂布在基材上,并经UV固化后形成低水接高折射率层;步骤S004,溅射ITO导电层;在低水接高折射率层上溅射ITO导电层形成ITO导电膜;本发明提供了低水接高折射率硬化液及其制备ITO导电膜的方法,克服了现有ITO导电膜制备效果差以及制备工艺繁琐的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及导电薄膜领域,特别是涉及一种低水接高折射率硬化液及其制备ITO导电膜的方法。
背景技术
随着触控式显示设备的兴起,对透明导电膜的需求日益增长。透明导电膜主要有三种技术路线,分别为ITO导电膜、纳米银导电膜和metal mesh;其中ITO导电膜因其电阻稳定和价格优势,已经广泛应用在市场中。ITO导电膜是指采用磁控溅射的方法,在透明有机薄膜材料上溅射透明氧化铟锡(ITO)导电薄膜镀层并经高温退火处理得到的高技术产品。ITO膜层的厚度不同,膜的导电性能和透光性能也不同。一般来说,在相同的工艺条件和性能相同的PET基底材料的情况下,ITO膜层越厚,PET-ITO膜的表面电阻越小,光透过率也相应的越小。
普通硬化膜制作的ITO导电膜,有明显的蚀刻纹路,影响显示效果,制备效果差;通过在基膜上面设置高折射率硬化涂层可减轻蚀刻纹路,但一般的高折射率硬化涂层因填料与涂料的相容性限制,折射率极限值低,且达因值较低,与ITO附着力不佳,影响正常使用;并且现有ITO导电膜制备工艺复杂,制备过程繁琐,不适合大批量生产;因此,需要进行改进。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明所要解决的问题是提供一种低水接高折射率硬化液及其制备ITO导电膜的方法,以克服现有ITO导电膜制备效果差以及制备工艺繁琐的缺陷。
(二)技术方案
为解决所述技术问题,本发明提供一种低水接高折射率硬化液,所述低水接高折射率硬化液包括高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂、有机溶剂和可重涂流平剂。本低水接高折射率硬化液,具有低水接触角和高折射率的特点,通过添加高折射率填料可以进一步提升折射率,通过添加可重涂流平剂可以达到低水接高达因值的效果,提升与ITO的附着力,采用在该低水接高折射率硬化液固化后形成的硬化层上溅射ITO导电膜,可有效去除ITO导电膜上的蚀刻纹路,并有效提高基膜与ITO导电膜的附着力,制备效果好。
进一步的,在所述低水接高折射率硬化液中,所述高耐磨高硬度树脂为10~50重量份,优选为10~30重量份;所述高折射率填料为10~70重量份,优选为20~50重量份;所述分散剂为1~7重量份,优选为2~5重量份;所述光引发剂为0.5~2.5重量份,优选为0.5~1.5重量份;所述有机溶剂为30~80重量份,优选为60~80重量份;所述可重涂流平剂为0.1~1重量份,优选为0.1~0.3重量份。
进一步的,所述高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,所述金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,所述金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,所述官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,所述金属氧化物颗粒粒径为15-500nm,优选为15-100nm;所述金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸。
进一步的,所述可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。所述高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3~30,优选为6~15;所述分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物。所述光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;所述有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
本发明还提供了一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,包括以下步骤:
步骤S001,选取合适的基材;
步骤S002,制备低水接高折射率硬化液;将高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂和可重涂流平剂溶于有机溶剂中,并搅拌均匀制备低水接高折射率硬化液;取15~40重量份的所述有机溶剂,再加入10~50重量份的所述高耐磨高硬度树脂搅拌均匀,然后加入0.5~2.5重量份所述光引发剂搅拌均匀后得到组分A;取15~40重量份的所述有机溶剂,再加入1~7重量份所述分散剂搅拌均匀,然后加入10~70重量份的所述高折射率填料搅拌均匀后得到组分B;将所述组分B加入所述组分A中搅拌均匀,最后再加入0.1~1重量份所述可重涂流平剂搅拌均匀制成所述低水接高折射率硬化液。
步骤S003,涂布低水接高折射率层;将所述低水接高折射率硬化液通过涂布的方式涂布在所述基材上,并经UV固化后形成低水接高折射率层;
步骤S004,溅射ITO导电层;在所述低水接高折射率层上溅射ITO导电层形成ITO导电膜。本利用该硬化液制备ITO导电膜的方法,低水接高折射率硬化液易于配置,工艺简单,ITO导电膜制备效果好,适合大批量生产。
进一步的,在所述步骤S002中,所述高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,所述金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,所述金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,所述官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,所述金属氧化物颗粒粒径为15-500nm;所述金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸;所述可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。
进一步的,在所述步骤S002中,所述所述高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3-30;所述分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物;所述光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;所述有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
(三)有益效果
本发明提供的一种低水接高折射率硬化液及其制备ITO导电膜的方法,其低水接高折射率硬化液具有低水接触角和高折射率的特点,通过添加高折射率填料可以进一步提升折射率,通过添加可重涂流平剂可以达到低水接高达因值的效果,提升与ITO的附着力,采用在该低水接高折射率硬化液固化后形成的硬化层上溅射ITO导电膜,可有效去除ITO导电膜上的蚀刻纹路,并有效提高基膜与ITO导电膜的附着力,制备效果好;其低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,低水接高折射率硬化液易于配制,工艺简单,ITO导电膜制备效果好,适合大批量生产;克服了现有ITO导电膜制备效果差以及制备工艺繁琐的缺陷。
附图说明
图1为本发明一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法的工艺流程简图;
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1:
本实施例提供的一种低水接高折射率硬化液,低水接高折射率硬化液包括高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂、有机溶剂和可重涂流平剂。本低水接高折射率硬化液,具有低水接触角和高折射率的特点,通过添加高折射率填料可以进一步提升折射率,通过添加可重涂流平剂可以达到低水接高达因值,提升与ITO的附着力,采用在该低水接高折射率硬化液固化后形成的硬化层上溅射ITO导电膜,可有效去除ITO导电膜上的蚀刻纹路,并有效提高基膜与ITO导电膜的附着力,制备效果好。
在低水接高折射率硬化液中,高耐磨高硬度树脂为10~50重量份,优选为10~30重量份;高折射率填料为10~70重量份,优选为20~50重量份;分散剂为1~7重量份,优选为2~5重量份;光引发剂为0.5~2.5重量份,优选为0.5~1.5重量份;有机溶剂为30~80重量份,优选为60~80重量份;可重涂流平剂为0.1~1重量份,优选为0.1~0.3重量份。
高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,金属氧化物颗粒粒径为15-500nm;金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸。可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3-30;分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物。
光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
本实施例中,高耐磨高硬度树脂为20重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,高折射率填料为20重量份的氧化锆,分散剂为2重量份的分散剂2140,光引发剂为1重量份的光引发剂184,有机溶剂为30重量份的乙酸乙酯和30重量份的甲基异丁酮的混合物,可重涂流平剂为0.2重量份的流平剂A227。
参阅图1,本实施例还提供了一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,包括以下步骤:
步骤S001,选取合适的基材;
步骤S002,制备低水接高折射率硬化液;将高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂和可重涂流平剂溶于有机溶剂中,并搅拌均匀制备低水接高折射率硬化液;在步骤S002中,取15~40重量份的有机溶剂,再加入10~50重量份的高耐磨高硬度树脂搅拌均匀,然后加入0.5~2.5重量份光引发剂搅拌均匀后得到组分A;取15~40重量份的有机溶剂,再加入1~7重量份分散剂搅拌均匀,然后加入10~70重量份的高折射率填料搅拌均匀后得到组分B;将组分B加入组分A中搅拌均匀,最后再加入0.1~1重量份可重涂流平剂搅拌均匀制成低水接高折射率硬化液。
本实施例中,先取20重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,加入乙酸乙酯30重量份,搅拌均匀后加入1重量份光引发剂184,搅拌均匀,得到组分A;取甲基异丁酮30重量份,加入2重量份分散剂2140搅拌均匀,称量氧化锆20重量份,缓缓加入甲基异丁酮和分散剂混合物中,边搅拌边加入,得到组分B;将组分B缓缓加入组分A中,边搅拌便加入;最后称量0.2重量份流平剂A227加入,搅拌均匀得到低水接高折射率硬化液。
步骤S003,涂布低水接高折射率层;将低水接高折射率硬化液通过涂布的方式涂布在基材上,并经UV固化后形成低水接高折射率层;
步骤S004,溅射ITO导电层;在低水接高折射率层上溅射ITO导电层形成ITO导电膜。本利用该硬化液制备ITO导电膜的方法,低水接高折射率硬化液易于配制,工艺简单,ITO导电膜制备效果好,适合大批量生产。
在步骤S002中,高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,金属氧化物颗粒粒径为15-500nm;金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸;可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。
在步骤S002中,高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3-30;分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物;光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
实施例2:
本实施例提供的一种低水接高折射率硬化液与实施例1的区别在于:高折射率填料为20重量份的锆丙烯酸,其他成分不变。
本实施例还提供的一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法与实施例1的区别在于:在步骤S002中,配置组分B时,采用20重量份的锆丙烯酸,其他成分不变。
实施例3:
本实施例提供的一种低水接高折射率硬化液与实施例1的区别在于:高耐磨高硬度树脂为10重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,高折射率填料为40重量份的锆丙烯酸,分散剂为4重量份的分散剂2140,光引发剂为2重量份的光引发剂184,有机溶剂为30重量份的乙酸乙酯和30重量份的甲基异丁酮的混合物,可重涂流平剂为0.2重量份的流平剂A227。
本实施例还提供了一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法与实施例1的区别在于:在步骤S002中,先取10重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,加入乙酸乙酯30重量份,搅拌均匀后加入2重量份光引发剂184,搅拌均匀,得到组分A;取甲基异丁酮30重量份,加入4重量份分散剂2140搅拌均匀,称量锆丙烯酸40重量份,缓缓加入甲基异丁酮和分散剂混合物中,边搅拌边加入,得到组分B;将组分B缓缓加入组分A中,边搅拌便加入;最后称量0.2重量份流平剂A227加入,搅拌均匀得到低水接高折射率硬化液。
对比例1:
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液与实施例1的区别在于:高耐磨高硬度树脂为20重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,高折射率填料为20重量份的氧化锆,分散剂为2重量份的分散剂2140,光引发剂为1重量份的光引发剂184,有机溶剂为30重量份的乙酸乙酯和30重量份的甲基异丁酮的混合物;采用的流平剂非可重涂流平剂,具体为0.2重量份的硅流平剂3883。
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法与实施例1的区别在于:采用的流平剂非可重涂流平剂,具体为0.2重量份的硅流平剂3883。在步骤S002中,先取20重量份的聚氨酯丙烯酸酯类化合物,加入乙酸乙酯30重量份,搅拌均匀后加入1重量份光引发剂184,搅拌均匀,得到组分A;取甲基异丁酮30重量份,加入2重量份分散剂2140搅拌均匀,称量氧化锆20重量份,缓缓加入甲基异丁酮和分散剂混合物中,边搅拌边加入,得到组分B;将组分B缓缓加入组分A中,边搅拌便加入;最后称量0.2重量份硅流平剂3883加入,搅拌均匀得到低水接高折射率硬化液。
对比例2:
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液与实施例3的区别在于:高折射率填料为40重量份的氧化锆,其他成分不变。
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法与实施例3的区别在于:在步骤S002中,配置组分B时,采用40重量份的氧化锆,其他成分不变。
对比例3:
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液与实施例3的区别在于:采用的流平剂非可重涂流平剂,具体为0.2重量份的硅流平剂3883,其他成分不变。
本对比例提供的一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法与实施例3的区别在于:采用的流平剂非可重涂流平剂,具体为0.2重量份的硅流平剂3883;在步骤S002中,最后添加0.2重量份的硅流平剂3883,其他成分不变。
将上述实施例1~3以及对比例1~3制备的低水接高折射率硬化液涂布于PET基材并测试其性能,测试情况如下表。
表1:实施例1~3以及对比例1~3制备的低水接高折射率硬化液的涂布性能
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
涂布外观 | 透明 | 透明 | 透明 | 透明 | 发雾 | 透明 |
折射率 | 1.65 | 1.65 | 1.75 | 1.65 | 1.75 | 1.75 |
水接触角 | ≤75 | ≤75 | ≤75 | 97 | ≤75 | 97 |
通过上表可知:通过添加金属氧化物(如氧化锆)或者金属丙烯酸化合物(如锆丙烯酸)能够使硬化液具有高折射率的特点;通过添加可重涂流平剂(比如氟素流平剂)能够使硬化液具有低水接触角的特点;通过添加金属氧化物提高折射率有极限值,超过极限值则相容性差导致涂布膜面发雾;金属丙烯酸化合物因相容性较好,添加量极限比金属氧化物大,可以得到更高折射率硬化液。
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,在不脱离本发明技术原理的前提下,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。
Claims (10)
1.一种低水接高折射率硬化液,其特征在于,包括以下组成成分:10~50重量份的高耐磨高硬度树脂、10~70重量份的高折射率填料、1~7重量份的分散剂、0.5~2.5重量份的光引发剂、30~80重量份的有机溶剂以及0.1~1重量份的可重涂流平剂。
2.如权利要求1所述的低水接高折射率硬化液,其特征在于:所述高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,所述金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,所述金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,所述官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,所述金属氧化物颗粒粒径为15-500nm;所述金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸。
3.如权利要求1所述的低水接高折射率硬化液,其特征在于:所述可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。
4.如权利要求1所述的低水接高折射率硬化液,其特征在于:所述高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3~30。
5.如权利要求1所述的低水接高折射率硬化液,其特征在于:所述分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物。
6.如权利要求1所述的低水接高折射率硬化液,其特征在于:所述光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;所述有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
7.一种低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S001,选取合适的基材;
步骤S002,制备低水接高折射率硬化液;将高耐磨高硬度树脂、高折射率填料、分散剂、光引发剂和可重涂流平剂溶于有机溶剂中,并搅拌均匀制备低水接高折射率硬化液;
步骤S003,涂布低水接高折射率层;将所述低水接高折射率硬化液通过涂布的方式涂布在所述基材上,并经UV固化后形成低水接高折射率层;
步骤S004,溅射ITO导电层;在所述低水接高折射率层上溅射ITO导电层形成ITO导电膜。
8.如权利要求7所述的低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,其特征在于:在步骤S002中,取15~40重量份的所述有机溶剂,再加入10~50重量份的所述高耐磨高硬度树脂搅拌均匀,然后加入0.5~2.5重量份所述光引发剂搅拌均匀后得到组分A;取15~40重量份的所述有机溶剂,再加入1~7重量份所述分散剂搅拌均匀,然后加入10~70重量份的所述高折射率填料搅拌均匀后得到组分B;将所述组分B加入所述组分A中搅拌均匀,最后再加入0.1~1重量份所述可重涂流平剂搅拌均匀制成所述低水接高折射率硬化液。
9.如权利要求7所述的低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,其特征在于:在所述步骤S002中,所述高折射率填料为金属氧化物颗粒或金属丙烯酸化合物,所述金属氧化物颗粒包括氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化铝中的一种或几种组合,所述金属氧化物颗粒的表面有接枝含双键官能团,所述官能团包括丙烯酸酯键和碳碳双键,所述金属氧化物颗粒粒径为15-500nm;所述金属丙烯酸化合物包括锆丙烯酸或铪丙烯酸;所述可重涂流平剂为丙烯酸酯流平剂或氟素可重涂流平剂。
10.如权利要求7所述的低水接高折射率硬化液制备ITO导电膜的方法,其特征在于:在所述步骤S002中,所述所述高耐磨高硬度树脂为聚氨酯丙烯酸酯类化合物,官能度为3-30;所述分散剂为羧酸盐、聚氨酯、聚酰胺或丙烯酸嵌段共聚物;所述光引发剂为184光引发剂、TPO光引发剂、2959光引发剂、819光引发剂、127光引发剂中的一种或几种组合;所述有机溶剂包括乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁酮、丙二醇甲醚中的一种或几种组合。
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