涂覆的聚合基材制造技术

一种包括聚合基材和透明传导层的复合物膜，所述传导层来自于涂层组合物，所述涂层组合物包含：（ｉ）选自由金属氧化物和掺杂的金属氧化物组成的组中的导电颗粒；（ｉｉ）聚乙烯醇；和（ｉｉｉ）水性溶剂，其中所述传导层的薄层电阻不大于１，０００欧姆／平方，其中所述导电颗粒与所述聚乙烯醇的重量比定义为ＷＭ∶ＷＰ，并且ＷＭ∶ＷＰ在约２．０∶１至约４．０∶１的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透明传导复合物膜及其制备方法。
技术介绍
包括用包含导电材料的传导层覆盖的支撑物的透明传导多层膜是已知的，并且其已经被在先公开用于光电池、EMI屏蔽屏和电子设备(例如PDA、移动电话等)的触摸屏的制造中。典型地，所述复合物膜通过溅射技术生产，该技术能够形成具有低表面电阻的传导层。然而，溅射是不利的，因为其要求使用庞大和昂贵的设备并且其与缓慢的沉积速率有关。人们已进行了许多尝试通过湿式涂覆法制造透明复合物膜，在大面积传导层的生产中， 湿式涂覆法在较高的产率、较低的设备和制造成本、以及较高的效率方面提供了超越溅射法的优点。在常规涂覆法中，将包括分散在粘合剂树脂中的传导颗粒的传导涂层溶液施加在基材上，高温下干燥(或烧结)以形成传导层，然后压缩。US-5504133公开了涂层组合物的使用，所述组合物包括分散在粘合剂溶液中的传导颗粒，所述粘合剂溶液包括由至少一种极性溶剂和至少一种非极性溶剂组成的混合有机溶剂，所述混合有机溶剂中溶有包含酸性官能团的聚合物。JP-A-9-109259中描述了常规涂覆法的其它例子。US-5908585教导了分散在有机或无机基质中的金属氧化物颗粒和传导性中空碳微纤维的组合以提供透明传导层。US-6777477公开了在玻璃或陶瓷基材上的透明传导氧化锡膜，该透明传导氧化锡膜使用水性涂层溶液制备，所述水性涂层溶液包括锡酸(stannic acid)，还包括具有极性基团的水溶性聚合物粘合剂，所述水溶性聚合物粘合剂在氨或水溶性胺的存在下溶于水性溶液中，其中干燥涂覆的基材然后在400°C至700°C的温度下加热从而使氧化锡颗粒结晶以提供传导性。湿式涂覆法的问题之一是典型地需要大量粘合剂树脂以形成传导层。然而，粘合剂树脂中粘合剂树脂的相对高浓度与传导颗粒的低浓度有关，并且因此通过常规涂覆法形成的传导层具有不期望的低传导性和高电阻。JP-A-8-199096公开了用于将低电阻传导层施加至玻璃基材的涂覆法，该方法省却了粘合剂成分，但是进行烧结的温度太高而不能使用聚合基材。US-6416818也涉及非聚合基材上透明传导涂层的制备，并公开了包括相对低浓度粘合剂的涂层组合物。US-2005/0112361和US-2008/0026204涉及玻璃、陶瓷和树脂基材，并公开了包括分散在有机或水性溶剂中的传导颗粒的涂层组合物，在所述有机或水性溶剂中传导颗粒与聚合粘合剂的体积比为至少4 1，并且优选地，完全避免粘合剂的存在，其中首先干燥涂覆层然后在相对高压和相对低温下压缩涂覆层从而提供透明传导层。常规涂覆技术的另一问题是典型地需要大体积的有机溶剂，这可能是成本高昂、 操作危险和环境有害的。克服上述问题，以提供显示出低薄层电阻的透明传导涂层是本专利技术的目的。提供通过湿式涂覆途径获得的可选的或改进的透明传导膜是本专利技术的具体目的。通过湿式涂覆法提供用于透明传导膜的制造的可选的或改进的方法是本专利技术进一步的目的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了包括聚合基材和透明传导层的复合物膜，所述传导层得自涂层组合物，所述涂层组合物包含(i)选自由金属氧化物和掺杂的金属氧化物组成的组中的导电颗粒；(ii)聚乙烯醇；和(iii)水性溶剂，其中所述传导层的薄层电阻不大于1，000欧姆/平方，并且其中所述导电颗粒与所述聚乙烯醇的重量比定义为Wm WP，并且Wm Wp在从约2.0 1至约4.0 1的范围。根据本专利技术进一步的方面，提供了用于制造复合物膜的方法，所述复合物膜包括聚合基材和具有不大于1，000欧姆/平方的薄层电阻的透明传导层，所述方法包括提供聚合基材和将涂层组合物设置在其表面的步骤，所述涂层组合物包括(i)选自由金属氧化物和掺杂的金属氧化物组成的组中的导电颗粒；(ii)聚乙烯醇；和(iii)水性溶剂，其中所述导电颗粒与所述聚乙烯醇的重量比定义为Wm WP，并且Wm Wp在从约 2.0 1至约4.0 1的范围；然后加热涂覆的基材以除去溶剂，其中加热步骤在不大于 200°C的温度下进行。聚合基材是自支撑膜或片，该自支撑膜或片的意思是在没有支撑基础的情况下， 该膜或片能够独立存在。基材可以由任何适合的膜形成材料形成。热塑性聚合材料是优选的。这样的材料包括1-烯烃例如乙烯、丙烯和丁-1-烯的均聚物或共聚物，聚酰胺，聚碳酸酯，PVC，PVA，聚丙烯酸酯，纤维素和特定合成的线性聚酯。关于聚酯基材的基材将在下面进行详细描述。通过缩合一种或多种二羧酸或它们的低级烷基(至多6个碳原子)二酯和一种或多种二醇可以获得合适的聚酯。二羧酸成分典型地包含至少一种芳香二羧酸，所述芳香二羧酸优选地是对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，5-、2，6_或2，7_萘二甲酸，并且优选地是对苯二甲酸或2，6_萘二甲酸。该聚酯还可以包含一个或多个衍生自脂肪二羧酸例如琥珀酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸的残基。二醇优选地选自脂肪族和环脂族二醇，例如，乙二醇、1，3_丙二醇、1，4_ 丁二醇、新戊二醇和1，4_环已二甲醇，优选地选自脂肪族二醇。优选地，聚酯仅包含一种二醇，优选地是乙二醇。优选的均聚酯是2， 6-萘二甲酸或对苯二甲酸与乙二醇的聚酯。通过缩合或酯交换，通常在至多约的温度下以已知的方式方便地实现聚酯的形成。通过本领域中公知的常规技术可以实现基材的形成。方便地，根据以下描述的步骤，通过挤出实现基材的形成。在通常条件中，方法包括挤出熔融聚合物层，淬火挤出物和以至少一个方向定向该淬火的挤出物的步骤。所述基材可以是单轴定向的，但更典型地是双轴定向的。可以通过本领域中已知的任意方法实现定向以生产定向的膜，例如管型或平面膜方法。通过在膜平面中在两个相互垂直的方向上进行拉伸而实现双轴定向以获得令人满意的机械和物理特性的结合。在管型法中，同时发生的双轴定向可以通过以下方法实现 挤出热塑性聚酯管随后进行淬火，再加热，然后通过内气压使其膨胀以导致横向定向，然后以某一速率进行拉伸以导致纵向定向。在优选的平面膜法中，通过槽模(slot die)挤出形5成膜的聚酯，并快速在冷却的铸造鼓(casting drum)上淬火，以保证将聚酯淬火至无定形状态。然后通过在高于聚酯玻璃化转变温度的温度下在至少一个方向上拉伸淬火过的挤出物实现定向。通过以下方法可以实现连续定向首先在一个方向上拉伸平的淬火的挤出物， 通常是纵向，即穿过膜拉伸机器的正向，然后是横向。在一套旋转辊上或在两对轧辊(nip roll)之间方便地实现挤出物的正向拉伸，然后在拉幅设备(stenter apparatus)中实现横向拉伸。通常，实现拉伸以至于定向膜的尺寸在该拉伸方向或每个拉伸方向上为其原始尺寸的2至5倍，更优选地是2. 5至4. 5倍。典型地，在高于聚酯Tg的温度下进行拉伸，优选地是在高于Tg约15°C的温度下进行。如果仅需要在一个方向上定向，则可以使用较大的拉伸比(例如，高达约8倍)。没有必要相等地在机器中和横向方向上拉伸，虽然如果期望平衡的特性的话这是优选的。拉伸的膜可以是，并且优选是，通过在高于聚酯的玻璃化转变温度但低于其熔点的温度下，在尺寸支持下，进行热定型是尺寸稳定的，以产生所述聚酯的结晶。在热定型期间，通过被称为“前束(toe-in)”的TD步骤可以在横向方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包括聚合基材和透明传导层的复合物膜，所述传导层来自于涂层组合物，所述涂层组合物包含：（ｉ）选自由金属氧化物和掺杂的金属氧化物组成的组中的导电颗粒；（ｉｉ）聚乙烯醇；和（ｉｉｉ）水性溶剂，其中，所述传导层的薄层电阻不大于１，０００欧姆／平方，并且，其中，所述导电颗粒与所述聚乙烯醇的重量比定义为ＷＭ∶ＷＰ，且ＷＭ∶ＷＰ在约２．０∶１至约４．０∶１的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格扎维埃·G·P·博里斯阿泽奥，
申请(专利权)人：杜邦帝人薄膜美国有限公司，
类型：发明
国别省市：US