含有金属纳米线的导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的形成方法技术

本发明专利技术涉及含有金属纳米线的导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的形成方法，更详细地说，涉及通过包含金属纳米线、梯形倍半硅氧烷高分子、有机粘合剂树脂和分散液，从而具有优异的表面电阻、耐磨性、硬度、与基材的密合性和柔性，因此适于制造导电性膜的导电性涂布组合物以及利用其的导电性膜的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有金属纳米线的导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的形成方法，更详细地说，涉及通过包含金属纳米线、梯形倍半硅氧烷高分子、有机粘合剂树脂和分散液，具有优异的表面电阻、耐磨性、硬度、与基材的密合性和柔性，因此适于制造导电性膜的导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的制造方法。
技术介绍
通常，ITO作为透明导电性膜积极应用于触摸屏面板、OLED元件、柔性元件等中，但由于作为金属氧化物受到限制，不足以满足随着基板大型化而要求的低的表面电阻和优异的柔性等，因此迫切需求代替物质。作为解决这样的问题的代替材料，使用金属纳米线基板透明导电性膜，其在维持ITO无法解决的膜中的高光学特性的同时，表现出低表面电阻且具有优异的柔性，因此在多种领域中使用。但是，金属纳米线基板透明导电性膜与ITO不同，由于是根据纳米线的线接触而表现出电阻的结构，因此具有如下缺点：由于外部冲击、即擦伤或高粘接保护膜所致的剥落等，线接触被中断或者纳米线被切断，因而电阻可能容易上升。这样的缺点是在制造金属纳米线基板透明导电性膜的工序中为重要因素，且是用于提高工艺余量(processmargin)的重要因素，进而在呈现图案后进行后续工序时，对收率也造成直接影响，因此耐久性是一定要确保的特性。为了提高膜的耐久性中的基材密合力，美国专利公开号第2012-0097059号(NANOWIREINKCOMPOSITIONSANDPRINTINGOFSAME)中应用硅烷偶联剂作为增粘剂，以试图提高与下部基材的密合力。如这样的硅烷偶联剂那样为了在存在于涂布剂与基材膜之间的同时提高基材密合力，对很多添加剂进行研究，但是为了在膜工艺中确保耐久性，不仅确保基材密合力而且确保一定程度以上的耐磨性和硬度，因此不能说是充分的对策。通常，作为导电性膜的物理特性即耐久性的必要条件，可以举出铅笔硬度(Pencilhardness)、耐磨性(Anti-scratch)、基材密合力(Adhesionforce)，将这些至少确保ITO以上的耐久性，才能够确保膜工艺中的收率。
技术实现思路
为了解决如上所述的问题，本专利技术的目的在于，提供如下导电性涂布组合物及利用其的导电性膜的形成方法，所述导电性涂布组合物具有适于形成导电性膜的优异的表面电阻、耐磨性、硬度、与基材的密合性和柔性，并且光学特性优异、金属纳米线的分散性优异，解决了涂布组合物的白浊、相分离、凝胶化等问题。此外，本专利技术的目的在于，提供根据上述方法制造而具有优异的表面电阻、耐磨性、硬度、与基材的密合性和柔性的导电性膜、及包含上述膜的电子元件。为了实现上述目的，本专利技术提供一种导电性涂布组合物，其特征在于，包含：1)金属纳米线；2)梯形倍半硅氧烷高分子；3)有机粘合剂树脂；及4)分散液。此外，本专利技术提供一种导电性膜的形成方法，其特征在于，将上述导电性涂布组合物涂布于基材上并干燥。此外，本专利技术提供一种导电性膜，其根据上述导电性膜的形成方法来形成。此外，本专利技术提供一种电子元件，其包含上述导电性膜。根据本专利技术的导电性涂布组合物由于光学特性优异、金属纳米线的分散性优异，因此能够解决涂布组合物的白浊、相分离、凝胶化等问题，根据本专利技术的导电性膜由于具有优异的表面电阻、耐磨性、硬度、与基材的密合性和柔性，因此适合用于电子元件。具体实施方式本专利技术的导电性涂布组合物的特征在于，包含：1)金属纳米线；2)梯形倍半硅氧烷高分子；3)有机粘合剂树脂；及4)分散液。以下，对各成分进行说明。1)金属纳米线本专利技术的导电性涂布组合物使用金属纳米线作为导电性物质。本专利技术中使用的金属纳米线可以使用通常的用于形成导电性膜的金属纳米线，更具体地说，可使用的金属没有特别限定，但优选使用选自金、银、铜、铝、镍、锡、钯、铂、锌、铁、铟、镁等Ⅰ族、ⅡA族、ⅢA族、ⅣA族及VⅢB族金属中的1种以上的金属，更优选使用选自由锌、铝、锡、铜、银和金中的1种以上的金属。关于上述金属纳米线，优选直径为15nm至120nm，长度为5μm至60μm，优选在导电性涂布组合物中以0.01-0.5重量％的量使用。2)梯形倍半硅氧烷高分子本专利技术中使用的倍半硅氧烷高分子为梯(ladder)形倍半硅氧烷(silsesquioxane)高分子，可以使用重均分子量优选为10000至200000的倍半硅氧烷高分子，更优选为30000至100000。优选上述梯形倍半硅氧烷高分子具有下述化学式1的结构：[化学式1]上述化学式1中，R1至R4各自独立地为氢、以C1至C20连接的环形或非环形脂肪族有机官能团、烷基、烷基卤、芳基、氨基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基或巯基，此时，R1至R4可以全部相同或全部被其他有机官能团取代；R5至R8可以各自独立地选自C1-5的烷基、C3-10的环烷基、C6-12的芳基、醇、烷氧基及它们的组合；n为1至100000。其中，上述醇或烷氧基优选为-OCR'或-CR'＝N-OH，此时R'为C1-6的烷基。本专利技术中使用的上述梯形倍半硅氧烷高分子可以使用由公知的方法制造的或者市售的倍半硅氧烷高分子，优选地，上述化学式1的倍半硅氧烷高分子为导入有机官能团的三官能系硅烷，可以通过使下述化学式2的化合物水解后连续进行缩合反应来制造：[化学式2]R94-m-Qp-Si-(OR10)m上述化学式2中，R9为氢、以C1至C20连接的环形或非环形脂肪族有机官能团、烷基、烷基卤、芳基、氨基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基或巯基等有机官能团；R10选自C1-5的烷基、C3-10的环烷基、C6-12的芳基、醇、烷氧基及它们的组合，Q为C1-6的亚烷基或C1-6亚烷氧基，m为0至4的整数，p为0或1的整数。其中，上述醇或烷氧基优选为-OCR'或-CR'＝N-OH，此时R'为C1-6的烷基。此外，上述化学式2中，R9或R10可以为苯基之类的芳香族有机官能团，但在梯形倍半硅氧烷高分子内，芳香族有机官能团在作为侧链基团的R1至R4中的含量过多时，有透射率下降的倾向，因此优选将苯基在侧链基团R1至R4的合计100％中的含量调节成小于80摩尔％。制造本专利技术的上述倍半硅氧烷高分子时的反应条件可以根据本领域中通常使用的方法，例如韩国专利公开第10-2010-0131904号所记载的方法来实施。此外，可以将上述倍半硅氧烷高分子的缩合度调节为1至99.9％，关于倍半硅氧烷高分子末端的-OH的含量，可以根据混合使用的纤维素系树脂的极性变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性涂布组合物，其特征在于，包含：1)金属纳米线；2)梯形倍半硅氧烷高分子；3)有机粘合剂树脂；及4)分散液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 KR 10-2013-01150441.一种导电性涂布组合物，其特征在于，包含：
1)金属纳米线；
2)梯形倍半硅氧烷高分子；
3)有机粘合剂树脂；及
4)分散液。
2.根据权利要求1所述的导电性涂布组合物，其特征在于，包含：
1)金属纳米线0.01-0.5重量％；
2)梯形倍半硅氧烷高分子0.01-1重量％；
3)有机粘合剂树脂0.02-10重量％；及
4)剩余量的分散液。
3.根据权利要求1所述的导电性涂布组合物，其特征在于，所述梯形倍半硅氧烷高分子
具有下述化学式1的结构，
化学式1
上述化学式1中，
R1至R4各自独立地为氢、以C1至C20连接的环形或非环形脂肪族有机官能团、烷基、烷基
卤、芳基、氨基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基或巯基，此时，R1至R4全部相同或全部被其
他有机官能团取代；
R5至R8各自独立地选自C1-5的烷基、C3-10的环烷基、C6-12的芳基、醇、烷氧基及它们的组
合；
n为1至100000。
4.根据权利要求3所述的导电性涂布组合物，其特征在于，所述化学式1中，芳香族有机
官能团在R1至R4的合计100％中的含量小于80％。
5.根据权利要求3所述的导电性涂布组合物，其特征在于，所述化学式1中，末端的-...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳官泰，金京恩，俞载元，崔胜晳，金圣培，
申请(专利权)人：东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR