CN101935480A - 一种导电油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电油墨及其制备方法，以质量分数计，包导电油墨括40～55％的片状银粉、5～10％的银包铜粉、30～45％的有机载体A、3～5％的有机载体B和0.1～0.2％的偶联剂。本发明通过向纯银浆的导电油墨中加入银包铜粉，用银包铜粉替代了部分的银粉，以降低导电油墨的成本。由于银包金属粉末是在铜粉的外面镀一层银，所以不容易氧化，抗老化性好，真正达到了降低成本，又不影响品质的效果。
Description
技术领域
本发明属于电子材料技术领域，涉及用于柔性线路的导电油墨，特别涉及一种掺铜的导电油墨及其制备方法。
背景技术
应用于柔性线路上的低温导电油墨银浆系由高纯度的(99.9％)金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的粘稠状的浆料。它在低温下固化，在PET、PC、PT、PVC、PU等片材上均可使用，适用于丝网印刷，有着良好的印刷性、导电性、抗氧化性、硬度、扩张性能和极强的附着力。可以广泛用于薄膜开关、印触点、射频干扰屏蔽、加热元件、挠性电路、电镀、多层线路板等，是电子终端产品制造的功能性材料。
低温导电油墨的主要成本来自于银粉。银粉价格高昂，所以纯银浆的低温导电油墨成本高，售价也高。使用其他的导体替代银粉是降低银浆成本可行的方法。铜是很好的导体，电阻率和银接近，而且铜粉价格低，直接掺入铜粉可以降低成本，但是铜粉容易氧化，形成氧化物，降低浆料的导电性和其他物理性能，抗老性差，影响产品性能。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种导电油墨及其制备方法，通过在银粉中掺入铜以替代了部分的银粉，该导电油墨不仅降低了成本，而且是一种性能优良的导电油墨。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种导电油墨，以质量分数计，包括40～55％的片状银粉、5～10％的银包铜粉、30～45％的有机载体A、3～5％的有机载体B和0.1～0.2％的偶联剂；
所述的有机载体A是由1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂按照60∶40～70∶30的质量比混合溶解而成；
所述的有机载体B是由己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂按照65∶35～75∶25的质量比混合溶解而成。
所述的银粉为片状银，平均粒径为5～20微米；银包铜粉为球状，平均粒径不超过5微米，银与铜的质量比为1∶5～1∶10。
所述的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
所述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-551、KH-590或KH-602。
一种导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
1)将1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂按照60∶40～70∶30的质量比混合，搅拌使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂按照65∶35～75∶25的质量比混合，搅拌使丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)以质量份数计，将40～55份的片状银粉、5～10份的银包铜粉、30～45份的有机载体A和3～5份的有机载体B充分混合，形成均匀的混合相，然后再加入0.1～0.2份的偶联剂，混匀得到导电油墨。
所述的1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂混合后，是在70～100℃的水浴中搅拌2～5小时，使氯醋树脂溶解。
所述的己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂混合后，是在70～100℃的水浴中搅拌2～5小时，使丙烯酸树脂溶解。
所述的银粉为片状银，平均粒径为5～20微米；银包铜粉为球状，平均粒径不超过5微米，银与铜的质量比为1∶5～1∶10。
所述的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂；所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过向纯银浆的导电油墨中加入银包铜粉，用银包铜粉替代了部分的银粉，以降低导电油墨的成本。由于银包金属粉末是在铜粉的外面镀一层银，所以不容易氧化，抗老化性好。产品的性能持续时间长，真正达到了降低成本，又不影响品质的效果。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将65份的1，4-丁内酯与35份的氯醋树脂混合，置于70℃的水浴中搅拌(500转/分钟)5小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将65份的己二酸二乙酯与35份的环氧丙烯酸树脂混合，置于70℃的水浴中搅拌(500转/分钟)5小时，使环氧丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～20微米的片状银粉50份；
球状、平均粒径不超过5微米的银包铜粉6份，其中银与铜的质量比为1∶5；
有机载体A 40份；
有机载体B 3.85份；
作为偶联剂的KH-550 0.15份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
实施例2
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将60份的异佛尔酮与40份的氯醋树脂混合，置于100℃的水浴中搅拌(600转/分钟)2小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将65份的己二酸二乙酯与35份的热固性丙烯酸树脂混合，置于100℃的水浴中搅拌(600转/分钟)2小时，使热固性丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～20微米的片状银粉40份；
球状、平均粒径不超过5微米银包铜粉10份；其中银与铜的质量比为1∶10；
有机载体A 45份；
有机载体B 4.85份；
作为偶联剂的KH-550 0.15份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
实施例3
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将65份的1，4-丁内酯与35份的氯醋树脂混合，置于80℃的水浴中搅拌(800转/分钟)3小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将75份的乙二醇丁醚醋酸酯与25份的环氧丙烯酸树脂混合，置于80℃的水浴中搅拌(800转/分钟)3小时，使环氧丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～20微米的片状银粉55份；
球状、平均粒径不超过5微米的银包铜粉5份；其中银与铜的质量比为1∶8；
有机载体A 35份；
有机载体B 4.9份；
作为偶联剂的KH-550 0.1份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
实施例4
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将70份的异佛尔酮与30份的氯醋树脂混合，置于85℃的水浴中搅拌(600转/分钟)2.5小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将70份的乙二醇丁醚醋酸酯与30份的热固性丙烯酸树脂混合，置于85℃的水浴中搅拌(600转/分钟)2.5小时，使热固性丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～20微米的片状银粉55份；
球状、平均粒径不超过5微米的银包铜粉9.8份；其中银与铜的质量比为1∶6；
有机载体A 30份；
有机载体B 5份；
作为偶联剂的KH-550 0.2份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
实施例5
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将70份的异佛尔酮与30份的氯醋树脂混合，置于80℃的水浴中搅拌(600转/分钟)3小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将70份的乙二醇丁醚醋酸酯与30份的环氧丙烯酸树脂混合，置于80℃的水浴中搅拌(600转/分钟)3小时，使环氧丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～10微米的片状银粉42份；
球状、平均粒径不超过5微米的银包铜粉10份；其中银与铜的质量比为1∶6；
有机载体A 42.8份；
有机载体B 5份；
作为偶联剂的KH-550 0.2份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
实施例6
导电油墨的制备，具体为：
1)以质量份数计，将62份的异佛尔酮与38份的氯醋树脂混合，置于90℃的水浴中搅拌(600转/分钟)3小时，使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将72份的己二酸二乙酯与28份的环氧丙烯酸树脂混合，置于90℃的水浴中搅拌(600转/分钟)3小时，使环氧丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)按照下列质量份数称量：
平均粒径为5～10微米的片状银粉50.8份；
球状、平均粒径不超过5微米的银包铜粉6份；其中银与铜的质量比为1∶6；
有机载体A 39份；
有机载体B 4份；
作为偶联剂的KH-550 0.2份；
按照上述质量比例，将片状银粉、银包铜粉、有机载体A和有机载体B充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，然后加入KH-550，混匀之后得到低温导电油墨。
Claims (10)
1.一种导电油墨，其特征在于，以质量分数计，包括40～55％的片状银粉、5～10％的银包铜粉、30～45％的有机载体A、3～5％的有机载体B和0.1～0.2％的偶联剂；
所述的有机载体A是由1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂按照60∶40～70∶30的质量比混合溶解而成；
所述的有机载体B是由己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂按照65∶35～75∶25的质量比混合溶解而成。
2.如权利要求1所述的导电油墨，其特征在于，所述的银粉为片状银，平均粒径为5～20微米；银包铜粉为球状，平均粒径不超过5微米，银与铜的质量比为1∶5～1∶10。
3.如权利要求1所述的导电油墨，其特征在于，所述的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂。
4.如权利要求1所述的导电油墨，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
5.如权利要求4所述的导电油墨，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-551、KH-590或KH-602。
6.一种导电油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂按照60∶40～70∶30的质量比混合，搅拌使氯醋树脂溶解，得到有机载体A；
将己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂按照65∶35～75∶25的质量比混合，搅拌使丙烯酸树脂溶解，得到有机载体B；
2)以质量份数计，将40～55份的片状银粉、5～10份的银包铜粉、30～45份的有机载体A和3～5份的有机载体B充分混合，形成均匀的混合相，然后再加入0.1～0.2份的偶联剂，混匀得到导电油墨。
7.如权利要求6所述的导电油墨的制备方法，其特征在于，所述的1，4-丁内酯或异佛尔酮与氯醋树脂混合后，是在70～100℃的水浴中搅拌2～5小时，使氯醋树脂溶解。
8.如权利要求6所述的导电油墨的制备方法，其特征在于，所述的己二酸二乙酯或乙二醇丁醚醋酸酯与丙烯酸树脂混合后，是在70～100℃的水浴中搅拌2～5小时，使丙烯酸树脂溶解。
9.如权利要求6所述的导电油墨的制备方法，其特征在于，所述的银粉为片状银，平均粒径为5～20微米；银包铜粉为球状，平均粒径不超过5微米，银与铜的质量比为1∶5～1∶10。
10.如权利要求6所述的导电油墨的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂或热固性丙烯酸树脂；所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20110105 |