CN101935482A - 一种无卤低温导电油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无卤低温导电油墨及其制备方法，该导电油墨由以下质量百分比含量的原料制备而成：片状银粉50-60％；球状银粉2-5％；有机载体A 10-20％；有机载体B15-25％、分散剂0.2-0.5％和偶联剂0.1-0.2％。制备方法如下：称量片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和分散剂，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，加入偶联剂，得银浆。其中有机载体A：是由质量百分比为65-70％的乙二醇丁醚醋酸酯或1，4-丁内酯中的一种与质量百分比为30-35％的丙烯酸类树脂完全溶解而成；有机载体B：由质量百分比为30-35％的己二酸二乙酯和30-35％异佛尔酮与质量百分比为30-40％的聚酯类树脂完全溶解而成。本发明广泛用于薄膜开关面板、薄膜开关键盘、柔性导电排线，是电子终端产品制造用材料。
Description
技术领域
本发明属于电子材料技术领域，具体指一种适合于柔性线路上用的优良电导的无卤低温导电油墨。
背景技术
应用于柔性线路上的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。它是低温固化，在VC、PET、PC和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。广泛应用于通讯制品(移动电话)、电脑(笔记本)、便携式电子产品、消费电子、网络硬件(服务器等)、医疗仪器、家用电子产品和航天及国防等电子设备可。并用于其中薄膜开关面板、薄膜开关键盘、柔性导电排线，是电子终端产品制造的功能性材料。
欧盟两个防治电子信息产品污染的指令正式颁布，即将推出首部“电子信息产品污染防治管理方法”将于欧盟的RoHS/WEEE接轨，明确规定2006年7月1日起，禁止包括铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯(PBB)、聚合溴化联苯乙醚(PBDE)等有害物质的使用。现有浆料大部分是有卤浆料，含有卤素，不符合环保要求，未来势必被淘汰；开发无卤浆料势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优良电导银浆，可以广泛用于薄膜开关面板、薄膜开关键盘、柔性导电排线，是电子终端产品制造的功能性材料。
本发明的另一目的在于提供一种无卤低温导电油墨制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种无卤低温导电油墨，其特征在于，该导电油墨由以下质量百分比的原料制成：
片状银粉 50-60％；
球状银粉 2-5％；
有机载体A 10-20％；
有机载体B 15-25％；
分散剂 0.2-0.5％；
偶联剂 0.1-0.2％。
所述的片状银粉为片状银，平均粒径为5-20微米。
所述球状银粉为球状银，平均粒径为5微米以下。
所述有机载体A是由质量百分比为65-70％的乙二醇丁醚醋酸酯或1，4-丁内酯中的一种与质量百分比为30-35％的丙烯酸类树脂完全溶解而成。
所述丙烯酸类树脂是溶剂型丙烯酸类树脂：TP-5180、TP-5192或TP-5198。
所述的有机载体B是由质量百分比为30-35％的己二酸二乙酯和30-35％异佛尔酮与质量百分比为30-40％的聚酯类树脂完全溶解而成。
所述聚酯类树脂树脂是溶剂型饱和聚酯树脂：ES-360、ES-850或ES-710。
所述分散剂为DA型分散剂。
所述偶联剂为硅烷偶联剂A-150、A-151或A-171。
本发明还给出了该无卤低温导电油墨的制备方法，包括以下步骤：
(1)有机载体A：由质量百分比为65-70％的乙二醇丁醚醋酸酯或1，4-丁内酯中的一种与质量百分比为30-35％的丙烯酸类树脂于水浴锅内70-100℃高速搅拌2-5小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
(2)有机载体B：称量质量百分比为30-35％的己二酸二乙酯和30-35％异佛尔酮与质量百分比为30-40％的聚酯类树脂于水浴锅内高速搅拌，使树脂完全溶解于溶剂中，高速搅拌后制得；
(3)导电油墨的制备：
称量50-60％的片状银粉、2-5％的球状银粉、10-20％的有机载体A、15-25％的有机载体B和0.2-0.5％的分散剂，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，加入0.1-0.2％的偶联剂，即得无卤低温导电油墨。
低温导电油墨(银浆)要长期发展，就必须达到无卤化，朝环保型方向发展。本发明载体体系用聚酯类树脂和丙烯酸类树脂，不含氯醋树脂，达到体系不含卤素的要求，符合环保要求，有更广泛的市场。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种无卤低温导电油墨，由以下组份(质量百分比含量)组成，1)制备有机载体A：由质量百分比为65％的乙二醇丁醚醋酸酯与质量百分比35％的溶剂型丙烯酸类树脂TP-5180于水浴锅内70℃高速搅拌2小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
2)制备有机载体B：称量质量百分比为30％的己二酸二乙酯和35％异佛尔酮与质量百分比为35％的溶剂型饱和聚酯树脂ES-360于水浴锅内70℃高速搅拌2小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
3)导电油墨的制备：按照下列质量百分比的比例称量材料：
片状银粉 60％；
球状银粉 2％；
有机载体A 12.65％；
有机载体B 25％；
DA型分散剂 0.2％；
A-150 0.15％；
将上述称量后的片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和DA型分散剂充分混合，然后使用三辊研磨机研磨分散，形成均匀的混合相，再加入A-150，即得导电油墨。
实施例2
1)制备有机载体A：由质量百分比为70％的1，4-丁内酯与质量百分比为30％的溶剂型丙烯酸类树脂TP-5192于水浴锅内80℃高速搅拌3小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
2)制备有机载体B：称量质量百分比为35％的己二酸二乙酯和30％异佛尔酮与质量百分比为35％的溶剂型饱和聚酯树脂ES-360于水浴锅内90℃高速搅拌3小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
3)导电油墨的制备：按照下列质量百分比的比例称量材料：
片状银粉 50％；
球状银粉 4.4％；
有机载体A 20％；
有机载体B 25％；
DA型分散剂 0.5％；
A-151 0.1％；
将上述称量后的片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和DA型分散剂，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，加入A-151，即得导电油墨。
实施例3
1)制备有机载体A：由质量百分比为68％的乙二醇丁醚醋酸酯与质量百分比为32％的溶剂型丙烯酸类树脂TP-5192于水浴锅内100℃高速搅拌5小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
2)制备有机载体B：称量质量百分比为35％的己二酸二乙酯和35％异佛尔酮与质量百分比为30％的溶剂型饱和聚酯树脂ES-710于水浴锅内100℃高速搅拌5小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
3)导电油墨的制备：按照下列质量百分比的比例称量材料：
片状银粉 60％；
球状银粉 4.5％；
有机载体A 20％；
有机载体B 15％；
DA型分散剂 0.3％；
A-171 0.2％；
将上述称量后的片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和DA型分散剂，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，加入A-171，即得导电油墨。
实施例4
1)制备有机载体A：由质量百分比为67％的1，4-丁内酯与质量百分比为33％的溶剂型丙烯酸类树脂TP-5198于水浴锅内90℃高速搅拌3小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
2)制备有机载体B：称量质量百分比为30％的己二酸二乙酯和30％异佛尔酮与质量百分比为40％的溶剂型饱和聚酯树脂ES-850于水浴锅内80℃高速搅拌3小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
3)导电油墨的制备：按照下列质量百分比的比例称量材料：
片状银粉 60％；
球状银粉 5％；
有机载体A 10％；
有机载体B 24.5％；
DA型分散剂 0.35％；
A-150 0.15％；
将上述称量后的片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和DA型分散剂，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，加入A-150，即得导电油墨。
实施例5
1)制备有机载体A：由质量百分比为65％的乙二醇丁醚醋酸酯与质量百分比为35％的溶剂型丙烯酸类树脂TP-5198于水浴锅内85℃高速搅拌4小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
2)制备有机载体B：称量质量百分比为32％的己二酸二乙酯和33％异佛尔酮与质量百分比为35％的溶剂型饱和聚酯树脂ES-710于水浴锅内85℃高速搅拌4小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
3)导电油墨的制备：按照下列质量百分比的比例称量材料：
片状银粉 55％；
球状银粉 5％；
有机载体A 20％；
有机载体B 19.5％；
DA型分散剂 0.35％；
A-151 0.15％；
将上述称量后的片状银粉、球状银粉、有机载体A、有机载体B和DA型分散剂，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，加入A-151，即得导电油墨。
Claims (10)
1.一种无卤低温导电油墨，其特征在于，该导电油墨由以下质量百分比的原料制成：
片状银粉 50-60％；
球状银粉 2-5％；
有机载体A 10-20％；
有机载体B 15-25％；
分散剂 0.2-0.5％；
偶联剂 0.1-0.2％。
2.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述的片状银粉为片状银，平均粒径为5-20微米。
3.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述球状银粉为球状银，平均粒径为5微米以下。
4.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述有机载体A是由质量百分比为65-70％的乙二醇丁醚醋酸酯或1，4-丁内酯中的一种与质量百分比为30-35％的丙烯酸类树脂完全溶解而成。
5.根据权利要求4所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述丙烯酸类树脂是溶剂型丙烯酸类树脂：TP-5180、TP-5192或TP-5198。
6.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述的有机载体B是由质量百分比为30-35％的己二酸二乙酯和30-35％异佛尔酮与质量百分比为30-40％的聚酯类树脂完全溶解而成。
7.根据权利要求6所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述聚酯类树脂树脂是溶剂型饱和聚酯树脂：ES-360、ES-850或ES-710。
8.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述分散剂为DA型分散剂。
9.根据权利要求1所述的一种无卤低温导电油墨，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂A-150、A-151或A-171。
10.一种无卤低温导电油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备有机载体A：由质量百分比为65-70％的乙二醇丁醚醋酸酯或1，4-丁内酯中的一种与质量百分比为30-35％的丙烯酸类树脂TP-5180、TP-5192或TP-5198于水浴锅内70-100℃高速搅拌2-5小时，使树脂完全溶解于溶剂中；
(2)制备有机载体B：称量质量百分比为30-35％的己二酸二乙酯和30-35％异佛尔酮与质量百分比为30-40％的聚酯类树脂ES-360、ES-850或ES-710于水浴锅内高速搅拌，使树脂完全溶解于溶剂中，高速搅拌后制得；
(3)导电油墨的制备：
称量50-60％的片状银粉、2-5％的球状银粉、10-20％的有机载体A、15-25％的有机载体B和0.2-0.5％的DA型分散剂，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，加入0.1-0.2％的偶联剂硅烷偶联剂A-150、A-151或A-171，即得无卤低温导电油墨。
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