[发明专利]涂覆的聚合基材

说明书

技术领域

本发明涉及透明传导复合物膜及其制备方法。

背景技术

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℃至700℃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发明的目的。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发明的具体目的。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发明进一步的目的。

发明内容

根据本发明，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W_M∶W_P，并且W_M∶W_P在从约2.0∶1至约4.0∶1的范围。

根据本发明进一步的方面，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W_M∶W_P，并且W_M∶W_P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℃的温度下进行。