CN115050507A

CN115050507A - 一种双面导电膜及其制备方法

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Publication number: CN115050507A
Application number: CN202210972536.4A
Authority: CN
Inventors: 徐金龙; 刘建; 鞠金虎
Original assignee: Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Kanghui New Material Technology Co ltd
Priority date: 2022-08-15
Filing date: 2022-08-15
Publication date: 2022-09-13

Abstract

本发明涉及一种双面导电膜及其制备方法，双面导电膜包括基材层，所述基材层包含第一光学面和第二光学面，所述第一光学面上设置有第一导电层，所述第二光学面上设置有第二导电层，所述基材层含有UV阻隔剂；制备方法包括：S1）将包含聚合物、溶剂I和所述UV阻隔剂的涂布液I通过狭缝精密涂布技术在离型膜表面进行涂布和烘干后剥离去除离型膜，得到基材层I；S2）对所述基材层I进行预收缩处理，再对基材层I的第一光学面和第二光学面进行表面平整度处理，得到基材层II。本发明的制备方法简单，可有效解决现有技术柔性基材双面涂布导电层后做激光蚀刻工艺过程时，激光容易对另一面的导电层造成灼伤的问题。

Description

一种双面导电膜及其制备方法

技术领域

本发明属于薄膜技术领域，涉及一种双面导电膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着OLED在移动智能手机和平板电脑的发展，需要使用于显示器的基底减薄且减重。一直以来，玻璃材料通常被用作在用于移动智能设备的液晶显示器主要部件，具有优异机械特性以及光学特性的材料。但是由于玻璃由于其自身的密度较大进而导致移动设备的重量增加，并且由于外部冲击或者跌落而存在破裂的缺陷。因此，正在研究高分子塑料树脂作为玻璃的替代物。高分子塑料树脂组合物是轻质的，能够抵抗外部较大的冲击力或者抗摔能力，而且具备更好的耐弯折性能，从而适用于追求更轻智能移动端柔性触控的趋势。

更重要的是高分子塑料树脂组合物在后道涂布或镀膜导电层的工序中，可明显提升生产效率。柔性光学薄膜基材（即双面导电膜）目前是柔性折叠触控载体的首选材料，具备极大的市场潜力和经济回报率。

柔性光学薄膜基材（即双面导电膜）的制备过程中，柔性基材（即基材薄膜）双面涂布导电层后做激光蚀刻工艺过程时，激光容易对另一面的导电层造成灼伤。目前解决该问题的技术方案主要有两种：（1）基材生产厂家在基材中加入普通UV阻隔剂，但大大降低基材薄膜的透过率，影响市场正常使用；（2）现有涂布加工厂在柔性基材两侧分别涂布UV阻隔层HC，产品由自上而下顺序排列的第一导电层、阻隔激光UVHC层、基材层、阻隔激光UVHC层、第二导电层组成，虽然可以起到阻隔UV的功效，但耐弯折性均受到了影响，且加工步骤过于复杂，产品良率低、生产成本高，导致经济效益和加工性差。

因此，研究一种双面导电膜及其制备方法，以解决上述问题具有十分重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种双面导电膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双面导电膜，包括基材层，所述基材层包含第一光学面和第二光学面，所述第一光学面上设置有第一导电层，所述第二光学面上设置有第二导电层，所述基材层含有UV阻隔剂。

本发明通过在基材层中添加UV阻隔剂有效解决了现有技术蚀刻第一导电层过程中激光容易灼伤第二导电层的问题。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种双面导电膜，所述UV阻隔剂的含量占所述基材层0.1~3wt%；UV阻隔剂的含量低于0.1wt%时，UV阻隔效果下降；UV阻隔剂的含量高于3wt%时，影响基材层整体透过率且增加成本。

本发明可实现基材层对波长段352~356nm的紫外光的透过率（测试方法参考JISK7361-1）小于1%，对波长段362~366nm的紫外光的透过率（测试方法参考JIS K7361-1）小于3%，可见光透过率（测试方法参考JIS K-7105）大于92%，即本发明可在不影响整个导电膜透过率的同时解决蚀刻第一导电层过程中激光容易灼伤第二导电层的问题以及UV固化过程中对第二导电层感光银材料的影响。

如上所述的一种双面导电膜，所述UV阻隔剂的含量占所述基材层0.8~1.5wt%。

如上所述的一种双面导电膜，所述基材层的材质选自CPI（无色聚酰亚胺）、COP（聚环烯烃）、TPU（聚氨酯弹性体）、PC（聚碳酸酯）中的一种或几种；所述基材层的厚度为10~50μm。

如上所述的一种双面导电膜，所述UV阻隔剂选自JRSorb BP-12、JRSorb UV-P、JRSorb 326、TINUVIN 460、TINUVIN 477、Songsorb CS400、Songsorb CS 329、Eversorb 45中的一种或几种。

如上所述的一种双面导电膜，所述UV阻隔剂包含第一UV阻隔剂与第二UV阻隔剂，所述第一UV阻隔剂的紫外线阻隔波段范围为352~356nm，所述第二UV阻隔剂的紫外阻隔波段范围为362~366nm，所述第一UV阻隔与所述第二U阻隔剂进行复配，所述复配的质量比范围为1.5:1~2.5:1；所述第一UV阻隔剂能够有效阻隔激光对另一侧导电层的灼伤，所述第二UV阻隔剂能有效解决在树脂固化过程中UV光照对另一侧导电层的破坏，所述第一UV阻隔与所述第二U阻隔剂复配比范围低于1.5:1无法有效阻隔范围352~356nm紫外线波段的同时还会使整个导电膜的透过率降低，当所述第一UV阻隔与所述第二U阻隔剂复配比范围高于2.5:1时，无法有效阻隔范围352~356nm紫外线波段。

如上所述的一种双面导电膜，所述第一导电层或所述第二导电层的厚度范围为30~300nm，具体厚度可根据阻值要求进行调整。

如上所述的一种双面导电膜，所述第一导电层或所述第二导电层包含纳米银丝，所述纳米银丝的线径比大于1000；所述长径比选择大于1000导电层的电阻小，导电性能优异。

如上所述的一种双面导电膜，所述第一光学面和第二光学面上设置有平整度调整层，所述平整度调整层的表面粗糙度Ra≤10nm；如图1所示，当第一光学面11-1和第二光学面11-2都未设置有平整度调整层时，最终双面导电膜自上而下由第一导电层31、基材层11、第二导电层32组成；如图2所示，当仅在第一光学面11-1设置有平整度调整层时，最终双面导电膜自上而下由第一导电层31、第一平整度调整层21、基材层11、第二导电层32组成；如图3所示，当同时在第一光学面11-1和第二光学面11-2设置有平整度调整层时，最终双面导电膜自上而下由第一导电层31、第一平整度调整层21、基材层11、第二平整度调整层22、第二导电层32组成。

如上所述的一种双面导电膜，还包括第一保护膜和第二保护膜，所述第一保护膜位于远离所述第一光学面的所述第一导电层的一侧，所述第二保护膜位于远离所述第二光学面所述第二导电层的一侧。

如上所述的一种双面导电膜，所述第一保护膜选自亚克力保护膜、PE保护膜中的一种，所述第一保护膜的厚度范围为30~80μm；所述第二保护膜选自亚克力保护膜、PE保护膜中的一种，所述第二保护膜的厚度范围为20~50μm。

如上所述的一种双面导电膜，所述基材层的雾度（测试方法参考JIS K-7105）不超过0.2%，双折射（测试方法参考JIS K-7105）小于20nm，拉伸强度（测试方法参考ASTM D882）大于80MPa，断裂伸长率（测试方法参考ASTM D882）大于6%，在弯折半径R为1mm且耐弯折速度为60次/min的条件下耐弯折次数大于200K（即大于200K次弯折后无裂纹）。

本发明还提供制备如上任一项所述的一种双面导电膜的方法，包含以下步骤：

S1）将包含聚合物、溶剂I和所述UV阻隔剂的涂布液I通过狭缝精密涂布技术在离型膜表面进行涂布和烘干后剥离去除离型膜，得到基材层I，其中所述聚合物的材质同所述基材层的材质；

S2）对所述基材层I进行预收缩处理，至所述基材层I收缩率为MD≤0.2%且TD≤0.05%，再对基材层I的第一光学面和第二光学面进行表面平整度处理，至表面粗糙度Ra≤10nm，得到基材层II。

作为优选的技术方案：

如上所述的方法，所述预收缩处理的过程为：沿MD方向（即竖直方向）对基材I施加100~500N的张力后在120~180℃下烘烤10~30min。

如上所述的方法，所述表面平整度处理的过程为：将涂布液II通过狭缝精密涂布技术在所述基材层I的第一光学面和第二光学面进行涂布和烘干。

如上所述的方法，所述涂布液II由10~50wt%丙烯酸酯聚合物、40~80wt%溶剂II和1~10wt%引发剂组成；所述丙烯酸酯聚合物选自聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异氰基乙酯和聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或多种；所述溶剂II为涂布液I中溶质的不良溶剂，目的是避免溶剂II破坏基材层I；所述溶剂II为丙二醇甲醚、乙酸乙酯、甲基异丁酮、丁酮或异丙醇；所述引发剂为Photoinitiator-184、Photoinitiator-907、Photoinitiator-379、Photoinitiator-369、Photoinitiator-TPO或Photoinitiator-1173，上述丙烯酸酯聚合物由于其固化后空间网络结构紧密，表面光滑，光线通过时不会造成散色，从而降低了整个膜材的雾度。

如上所述的方法，所述涂布液II的涂布干厚范围为1~10μm；涂布液II的涂布干厚过低，难以控制涂布均匀性，涂布干厚过高，将导致加工成本大大提升。

有益效果

（1）本发明的基材层具备阻隔紫外激光波长段的功能；

（2）本发明的一种双面导电膜的制备方法，通过两种或以上一定比例的UV阻隔剂，可同时对两种不同波长段的紫外光进行吸收，能有效阻隔激光蚀刻和UV固化过程中对另一侧导电层材料的破坏，且不影响整体透过率；

（3）本发明的一种双面导电膜的制备方法，可使加工工艺流程更加简单并带来更大的经济效益和回报。

附图说明

图1~图3为三种双面导电膜的结构示意图；

其中，11-基材层，11-1-第一光学面，11-2-第二光学面，21-第一平整度调整层，22-第二平整度调整层，31-第一导电层，32-第二导电层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明涉及到的物质的厂家和牌号如下：

聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异氰基乙酯、聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯全部选自日本DIC；

CPI的牌号为FXP-1201，厂家为美国Z2公司；COP的牌号为cop-001，厂家为日本JSR；TPU的牌号为HL001，厂家为中国台湾鼎基；PC的牌号为PC001，厂家为中国四川龙华；

Photoinitiator-184、Photoinitiator-907、Photoinitiator-379、Photoinitiator-369、Photoinitiator-TPO或Photoinitiator-1173的厂家都为德国巴斯夫。

实施例1

一种双面导电膜的制备方法，步骤如下：

（1）将59kg的聚合物材料CPI、UV阻隔剂（由0.67kg的Songsorb CS 329与0.33kg的JRSorb BP-12组成）溶于40kg的环己酮中制成涂布液I，将涂布液I通过狭缝精密涂布技术在离型膜表面进行涂布和烘干后剥离去除离型膜，得到基材层I，所述基材层I的厚度为35μm；

（2）对制得的基材层I进行预收缩处理，至所述基材层I收缩率为MD≤0.2%且TD≤0.05%，再将20kg的聚甲基丙烯酸甲酯、20kg的聚丙烯酸乙酯、3kg的引发剂Photoinitiator-184溶于57kg的丙二醇甲醚中制成涂布液II，将涂布液II通过狭缝精密涂布技术在基材层I的第一光学面和第二光学面分别进行涂布（涂布干厚为5μm）和烘干，至表面粗糙度Ra为10nm，得到基材层II；

（3）在制得的基材层II的第一表面和第二表面分别进行涂布，分别形成厚度为100nm的第一导电层（具体成分纳米银线和丙烯酸酯类聚合物；纳米银线和丙烯酸酯类聚合物的质量比为2:1；纳米银线的厂商为美国C3nano，牌号为GJ8D；丙烯酸酯类聚合物的厂商为美国C3nano，牌号为C3D01）和厚度为100nm的第二导电层（具体成分同第一导电层）。

实施例2

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为59.9kg，UV阻隔剂由0.067kg的Songsorb CS 329与0.033kg的JRSorb BP-12组成。

实施例3

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为57kg，UV阻隔剂由2kg的Songsorb CS 329与1kg的JRSorb BP-12组成。

实施例4

与实施例1相比，其区别仅在于UV阻隔剂由0.6kg的Songsorb CS 329与0.4kg的JRSorb BP-12组成。

实施例5

与实施例1相比，其区别仅在于UV阻隔剂由0.71kg的Songsorb CS 329与0.29kg的JRSorb BP-12组成。

实施例6

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料为COP。

实施例7

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为59.2kg，UV阻隔剂由0.53kg的Songsorb CS 329与0.27kg的JRSorb BP-12组成。

实施例8

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为58.5kg，UV阻隔剂由1kg的Songsorb CS 329与0.5kg的JRSorb BP-12组成。

对比例1

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为55kg，UV阻隔剂由3.3kg的Songsorb CS 329与2.7kg的JRSorb BP-12组成。

对比例2

与实施例1相比，其区别仅在于聚合物材料CPI的加入量为59.94kg，UV阻隔剂由0.04kg的Songsorb CS 329与0.02kg的JRSorb BP-12组成。

对比例3

与实施例1相比，其区别仅在于UV阻隔剂由0.75kg Songsorb CS 329与0.25kgJRSorb BP-12组成。

对比例4

与实施例1相比，其区别仅在于UV阻隔剂由0.5kg的Songsorb CS 329与0.5kg的JRSorb BP-12组成。

对比例5

与实施例1相比，其区别仅在于将涂布液II通过狭缝精密涂布技术在基材层I的第一光学面和第二光学面分别进行涂布和烘干，涂布干厚为0.5μm。

对比例6

与实施例1相比，其区别仅在于将涂布液II通过狭缝精密涂布技术在基材层I的第一光学面和第二光学面分别进行涂布和烘干，涂布干厚为12μm。

对实施例1~8以及对比例1~6的基材层II以及双面导电膜进行测试，测试结果如下表：

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

实施例7

实施例8

对比例1

对比例2

对比例3

对比例4

对比例5

对比例6

基材层II的雾度

<0.2%

＜0.2%

<0.2%

>0.3%

第二导电层激光蚀刻受损

否

轻微受损

否

轻微受损

否

受损严重

否

受损严重

否

UV固化受损

否

轻微受损

否

轻微受损

否

受损严重

否

双面导电膜的可见光透过率

92．6%

92.7%

92%

92.4%

92.5%

92.6%

92.5%

88%

92.7%

92.5%

90%

92.6%

表中，“第二导电层激光蚀刻受损”是指第一导电层在激光刻蚀时，受365波段光照第二导电层的灼烧情况，其中，“轻微受损”即第二导电层断路率大于0%且小于5%，“受损严重”即第二导电层断路率大于等于5%，“否”即第二导电层断路率为0；

“UV固化受损”是指某一导电层的银浆固化时，受365波段光照另一导电层的灼烧情况，其中，“轻微受损”即另一导电层断路率大于0%且小于5%，“受损严重”即另一导电层断路率大于等于5%，“否”即另一导电层断路率为0。

通过上述实施例及对比例可知：当UV阻隔剂的含量占基材层0.1~3wt%能够时UV阻隔剂能够减少激光蚀刻以及UV固化时对第二导电层的影响同时可见光透过率大于92%，当第一UV阻隔剂与第二UV阻隔剂复配比在1.5:1~2.5:1范围内能有减少激光蚀刻以及UV固化时对第二导电层的影响的同时进一步提高可见光透过率。

实施例9

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于聚合物材料为TPU，UV阻隔剂由质量比1.6:1的TINUVIN 477与JRSorb UV-P组成，且所得基材层I的厚度为10μm。

实施例10

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于聚合物材料为PC，UV阻隔剂由质量比1.8:1的Songsorb CS400与JRSorb 326组成，且所得基材层I的厚度为50μm。

实施例11

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（1）中UV阻隔剂由质量比2:1的Eversorb 45与TINUVIN 460组成，步骤（2）中涂布液II只对基材层I的第一光学面进行涂布和烘干，涂布干厚为5μm，得到基材层II。

实施例12

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（2）中涂布液II是由40kg的聚甲基丙烯酸甲酯、3kg的引发剂Photoinitiator-184溶于57kg的丙二醇甲醚中制成。

实施例13

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（2）中涂布液II是由40kg的聚甲基丙烯酸、3kg的引发剂Photoinitiator-184溶于57kg的丙二醇甲醚中制成。

实施例14

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（2）中涂布液II是由20kg的聚丙烯酸乙酯、20kg的聚丙烯酸丁酯、3kg的引发剂Photoinitiator-184溶于57kg的丙二醇甲醚中制成。

实施例15

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤（2）中涂布液II是由10kg的聚甲基丙烯酸异氰基乙酯、25kg的聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯、3kg的引发剂Photoinitiator-184溶于57kg的丙二醇甲醚中制成。

实施例16

一种双面导电膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于没有步骤（2）。

对实施例9~16的基材层II以及双面导电膜进行测试，测试结果如下表：

实施例9

实施例10

实施例11

实施例12

实施例13

实施例14

实施例15

实施例16

基材层II的雾度

<0.2%

>0.2%

第二导电层激光蚀刻受损

否

UV固化受损

否

双面导电膜的可见光透过率

92.4%

92.5%

92.6%

92%

91%

表中，“第二导电层激光蚀刻受损”是指第一导电层在激光刻蚀时，受365波段光照第二导电层的灼烧情况，其中，“轻微受损”即第二导电层断路率大于0%且小于5%，“受损严重”即第二导电层断路率大于等于5%，“否”即第二导电层断路率为0；断路率的测试方法为：准备100个双面导电膜样品，对其第一导电层进行激光刻蚀，在此过程中采用万能表测试第二导电层的电阻，统计电阻值发生波动的样品数，断路率=电阻值发生波动的样品数/100×100%；

“UV固化受损”是指某一导电层的银浆固化时，受365波段光照另一导电层的灼烧情况，其中，“轻微受损”即另一导电层断路率大于0%且小于5%，“受损严重”即另一导电层断路率大于等于5%，“否”即另一导电层断路率为0；断路率的测试方法为：在按相同的方法制备100个双面导电膜样品的过程中，先涂布形成第一导电层，再涂布形成第二导电层，在第二导电层的银浆固化过程中采用万能表测试第一导电层的电阻，统计电阻值发生波动的样品数，断路率=电阻值发生波动的样品数/100×100%。

Claims

1.一种双面导电膜，其特征在于，包括基材层，所述基材层包含第一光学面和第二光学面，所述第一光学面上设置有第一导电层，所述第二光学面上设置有第二导电层，所述基材层含有UV阻隔剂，所述UV阻隔剂的含量占所述基材层0.1~3wt%。

2.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述UV阻隔剂的含量占所述基材层0.8~1.5wt%。

3.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述基材层的材质选自CPI、COP、TPU、PC中的一种或几种；所述基材层的厚度为10~50μm。

4. 根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述UV阻隔剂选自JRSorbBP-12、JRSorb UV-P、JRSorb 326、TINUVIN 460、TINUVIN 477、Songsorb CS400、SongsorbCS 329、Eversorb 45中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述UV阻隔剂包含第一UV阻隔剂与第二UV阻隔剂，所述第一UV阻隔剂的紫外线阻隔波段范围为352~356nm，所述第二UV阻隔剂的紫外阻隔波段范围为362~366nm，所述第一UV阻隔与所述第二U阻隔剂进行复配，所述复配的质量比范围为1.5:1~2.5:1。

6.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述第一导电层或所述第二导电层的厚度范围为30~300nm。

7.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述第一导电层或所述第二导电层包含纳米银丝，所述纳米银丝的线径比大于1000。

8.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述第一光学面和第二光学面上设置有平整度调整层，所述平整度调整层的表面粗糙度Ra≤10nm。

9.根据权利要求1所述的一种双面导电膜，其特征在于，还包括第一保护膜和第二保护膜，所述第一保护膜位于远离所述第一光学面的所述第一导电层的一侧，所述第二保护膜位于远离所述第二光学面所述第二导电层的一侧。

10.根据权利要求9所述的一种双面导电膜，其特征在于，所述第一保护膜选自亚克力保护膜、PE保护膜中的一种，所述第一保护膜的厚度范围为30~80μm；所述第二保护膜选自亚克力保护膜、PE保护膜中的一种，所述第二保护膜的厚度范围为20~50μm。

11.制备如权利要求1~10任一项所述的一种双面导电膜的方法，其特征在于，包含以下步骤：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面平整度处理的过程为：将涂布液II通过狭缝精密涂布技术在所述基材层I的第一光学面和第二光学面进行涂布和烘干。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述涂布液II由10~50wt%丙烯酸酯聚合物、40~80wt%溶剂II和1~10wt%引发剂组成；所述丙烯酸酯聚合物选自聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异氰基乙酯和聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的一种或多种；所述溶剂II为涂布液I中溶质的不良溶剂。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述涂布液II的涂布干厚范围为1~10μm。