CN103578605A - 适合于在基材上印刷的聚合物导电银浆、制备方法及应用 - Google Patents

适合于在基材上印刷的聚合物导电银浆、制备方法及应用 Download PDF

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一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：银粉12-17份、铜粉 12-17份、铝粉12-17份、锡粉1-2份、镍粉1-5份、聚酯丙烯酸树脂3-5份、环氧丙烯酸树脂6-10份、二苯甲酮2-4份、二苯乙二酮2-4份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15-40份和三丙二醇二丙烯酸酯 10-30份。本发明由于采用了银粉、铜粉和铝粉替代了现有技术中的银粉或铜粉具有材料成本低的特点；由于在材料成份中加入了适量的锡粉和镍粉，经试验可以大大提高无线接收天线的增益性能和改善无线接收天线的方向性能；由于采用了可以用UV光固化的各种化学成份作为溶剂，因此，可以不仅适合于丝网印刷，而且还适合于在连续滚筒式印刷机上印刷，可以大大地降低制作成本，且适合于在柔性基材上印刷。

Description

适合于在基材上印刷的聚合物导电银浆、制备方法及应用
技术领域    
     本发明涉及一种聚合物导电银浆、制备方法及其应用，特别是适合于以印刷方式在塑料片材为基材上印刷的聚合物导电银浆、制备方法及其在接收天线上的应用。
背景技术
现在车辆上都装有视频或/和音频接收设备，因此就免不了需要接收天线，一个高质量的接收天线，对视频或/和音频接收效果至关重要。现有的车用音视频接收天线，为了安装的方便性，以及安装后的隐蔽性的需要，一般都是在软质基片，如PET片上印刷一层导电银浆作为接收端子。银浆成份的不同，对天线接收效果有非常大的影响。常见的适合于丝印的银浆成分一般包括银粉、高分子树脂、增稠剂和溶剂，将银浆按要求印在软质基片后，再通过加热固化而成。如中国专利文献CN103165216A公开的一种天线用银浆料及其制备方法，该银浆料包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉72-75、高分子树脂6-8、增稠剂0.2-0.5、溶剂18-20，称取高分子树脂及溶剂配制成载体后，再加入其它组分，制备得到天线用银浆料。与现有技术相比，该发明利用丝网印刷工艺替代蚀刻工艺，从而减少对环境的破坏和人体影响，减少了蚀刻造成的后续处理的工序和昂贵的处理费用。这种天线用银浆料采用高分子树脂作为固化材料，就只能配合丝印，并用热固化的方式进行制备，因此，其生产效率不高，增加了天线的制作成本，也就是降低了天线的性价比。
中国专利文献CN102437422A公开了一种导电油墨在电子标签天线中的应用，其主要特点是采用银浆导电油墨将天线图案经大型滚筒印刷机印刷在基材上，利用印刷工艺完成电子标签天线的制作，大大降低了生产成本，简化了电子标签天线的制作流程，提高了生产效率，因此，用该发明制作的电子标签因其成本低、膜层薄，应用领域得到扩大。
上述两个例子，均是应用于电子标签天线，经查询中国专利文献库，尚未发现有用于接收天线的导电银浆公开。虽然，电子标签天线与无线接收天线本质上相似，但其具体要求上还是有一定的别的。无线接收天线，尤其是移动式无线接收天线一般要求是全向天线，并且具有较高的增益性能。但是，上述两件专利文献所公开的导电银浆均不太适合于在接收天线上使用。
发明内容   
     为了克服上述问题，本发明向社会提供一种不仅材料成本、制作成本低廉，而且能提高无线接收天线增益性能的适合于在基材上印刷的聚合物导电银浆、制备方法及应用。
本发明的技术方案是：提供一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12-17份      铜粉  12-17份    铝粉   12-17份
锡粉   1-2份        镍粉  1-5份
聚酯丙烯酸树脂                    3-5份
环氧丙烯酸树脂                    6-10份
二苯甲酮                          2-4份
二苯乙二酮                        2-4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15-40份，以及             
三丙二醇二丙烯酸酯                10-30份 。
作为对本发明的改进，所述银粉、铜粉、铝粉、锡粉和镍粉的平均粒径小于等于100nm。 
本发明还提供一种聚合物导电银浆的制备方法，将下述重量份的材料称重后，倒入混合机中，混合均匀，即可；材料如下：
银粉   12-17份      铜粉  12-17份    铝粉   12-17份
锡粉   1-2份        镍粉  1-5份
聚酯丙烯酸树脂                    3-5份
环氧丙烯酸树脂                    6-10份
二苯甲酮                          2-4份
二苯乙二酮                        2-4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15-40份   以及          
三丙二醇二丙烯酸酯                10-30份。
本发明由于采用了银粉、铜粉和铝粉替代了现有技术中的银粉或铜粉具有材料成本低的特点；由于在材料成份中加入了适量的锡粉和镍粉，经试验可以大大提高无线接收天线的增益性能和改善无线接收天线的方向性能；由于采用了可以用UV光固化的各种化学成份作为溶剂，因此，可以不仅适合于丝网印刷，而且还适合于在连续滚筒式印刷机上印刷，可以大大地降低制作成本，且适合于在柔性基材上印刷。
具体实施方式
下述各实施例，均可以采用如下方法制作，将下述各实施例重量份的材料称重后，倒入混合机中，混合均匀，即可。其中，所述银粉、铜粉、铝粉、锡粉和镍粉的平均粒径小于等于100nm。下述各实施例每份为一克计量。试样天线制作采用丝网印刷在PET上，当然，大规模生产时，可以采用连接滚筒式印刷机印刷。
实施例1
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12份      铜粉  12份    铝粉   12份
锡粉   1份        镍粉  1份
聚酯丙烯酸树脂                    3份
环氧丙烯酸树脂                    6份
二苯甲酮                          2份
二苯乙二酮                        2份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10份 。
实施例2
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   14份      铜粉  14份    铝粉   14份
锡粉   2份        镍粉  3份
聚酯丙烯酸树脂                    4份
环氧丙烯酸树脂                    8份
二苯甲酮                          3份
二苯乙二酮                        3份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            25份             
三丙二醇二丙烯酸酯                20份 。
实施例3
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   17份      铜粉  17份    铝粉  17份
锡粉   2份        镍粉  5份
聚酯丙烯酸树脂                    5份
环氧丙烯酸树脂                   10份
二苯甲酮                          4份
二苯乙二酮                       4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            40份             
三丙二醇二丙烯酸酯               30份 。
上述聚合物导电银浆，还可以作如下改进，可以进一步提高接收天线的增益，即增加钙粉1-2份和/或锌粉1-2份。具体配比如下：
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12-17份      铜粉  12-17份    铝粉   12-17份
锡粉   1-2份        镍粉  1-5份      钙粉   1-2份和/或锌粉 1-2份
聚酯丙烯酸树脂                    3-5份
环氧丙烯酸树脂                    6-10份
二苯甲酮                          2-4份
二苯乙二酮                        2-4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15-40份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10-30份 。
实施例4
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12份      铜粉  12份    铝粉   12份
锡粉   1份        镍粉  1份      钙粉   1份   锌粉  1份
聚酯丙烯酸树脂                    3份
环氧丙烯酸树脂                    6份
二苯甲酮                          2份
二苯乙二酮                        2份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10份 。
实施例5
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   14份      铜粉  14份    铝粉   14份
锡粉   2份        镍粉  5份      钙粉   2份   锌粉  2份
聚酯丙烯酸树脂                    4份
环氧丙烯酸树脂                    8份
二苯甲酮                          3份
二苯乙二酮                        3份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            25份             
三丙二醇二丙烯酸酯                20份 。
实施例6
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   17份      铜粉  17份    铝粉   17份
锡粉   2份        镍粉  5份      钙粉   2份   锌粉  2份
聚酯丙烯酸树脂                    5份
环氧丙烯酸树脂                    10份
二苯甲酮                          4份
二苯乙二酮                        4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            40份             
三丙二醇二丙烯酸酯                30份 。
实施例7
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12份      铜粉  12份    铝粉   12份
锡粉   1份        镍粉  1份      钙粉   1份  
聚酯丙烯酸树脂                    3份
环氧丙烯酸树脂                    6份
二苯甲酮                          2份
二苯乙二酮                        2份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10份 。
实施例8
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   14份      铜粉  14份    铝粉   14份
锡粉   2份        镍粉  5份      钙粉   2份   
聚酯丙烯酸树脂                    4份
环氧丙烯酸树脂                    8份
二苯甲酮                          3份
二苯乙二酮                        3份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            25份             
三丙二醇二丙烯酸酯                20份 。
实施例9
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   17份      铜粉  17份    铝粉   17份
锡粉   2份        镍粉  5份      钙粉   2份   
聚酯丙烯酸树脂                    5份
环氧丙烯酸树脂                    10份
二苯甲酮                          4份
二苯乙二酮                        4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            40份             
三丙二醇二丙烯酸酯                30份 。
实施例10
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   12份      铜粉  12份    铝粉   12份
锡粉   1份        镍粉  1份    锌粉  1份
聚酯丙烯酸树脂                    3份
环氧丙烯酸树脂                    6份
二苯甲酮                          2份
二苯乙二酮                        2份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10份 。
实施例11
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   14份      铜粉  14份    铝粉   14份
锡粉   2份        镍粉  5份    锌粉  2份
聚酯丙烯酸树脂                    4份
环氧丙烯酸树脂                    8份
二苯甲酮                          3份
二苯乙二酮                        3份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            25份             
三丙二醇二丙烯酸酯                20份 。
实施例12
一种聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料：
银粉   17份      铜粉  17份    铝粉   17份
锡粉   2份        镍粉  5份    锌粉  2份
聚酯丙烯酸树脂                    5份
环氧丙烯酸树脂                    10份
二苯甲酮                          4份
二苯乙二酮                        4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            40份             
三丙二醇二丙烯酸酯                30份 。
将实施例1中去掉锡粉和镍粉两种成份后，所制成的接收天线作为参照接收天线，再分别与实施例1-11进行对比，计量出无线接收天线的增益提高百分比值，发现在添加了锡粉和镍粉，和/或添加了钙粉、锌粉后，无线接收天线的增益值会有较高幅度的提高。参照接收天线的聚合物导电银浆的配比如下：
聚合物导电银浆，包括如下重量份的材料： 
银粉   12份      铜粉  12份    铝粉   12份
聚酯丙烯酸树脂                    3份
环氧丙烯酸树脂                    6份
二苯甲酮                          2份
二苯乙二酮                        2份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15份             
三丙二醇二丙烯酸酯                10份 。
无线接收天线增益的测量方法如下：
测试设备：频谱仪或信号接收设备和点源辐射器。
1．先用理想（当然是近似理想）点源辐射天线，加入一功率；然后再距离天线一定的位置上，用频谱仪或接收设备测试接收功率。测得的接收功率为P1。
2．换用被测天线（包括参照无线接收天线和实施例1-11所制成的天线），加入相同的功率，在同样的位置上重复上述测试，测得接收功率为P2。
3．计算增益：Gr=10Lg(P2/P1)。
其检测结果如下（全向天线）：
Figure 2013105375663100002DEST_PATH_IMAGE002
从上表可以看出，用实施例1-12公开的银浆所制成的无线接收天线，在天线增益值均比参照接收天线的天线增益值有所提高，说明本发明对天线的增益性能是有改善的。同时，经试验，用实施例1-12公开的银浆所制成的无线接收天线，其方向性能方面也有所提高，具体数据在这里不再赘述。
本发明还提供所述的聚合物导电银浆在车辆无线接收天线上的应用。

Claims (4)

1.一种聚合物导电银浆，其特征在于，包括如下重量份的材料：
银粉   12-17份      铜粉  12-17份    铝粉   12-17份
锡粉   1-2份        镍粉  1-5份
聚酯丙烯酸树脂                    3-5份
环氧丙烯酸树脂                    6-10份
二苯甲酮                          2-4份
二苯乙二酮                        2-4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15-40份，以及  
三丙二醇二丙烯酸酯                10-30份 。
2.根据权利要求1所述一种聚合物导电银浆，其特征在于：所述银粉、铜粉、铝粉、锡粉和镍粉的平均粒径小于等于100nm。
3. 一种聚合物导电银浆的制备方法，其特征在于：将下述重量份的材料称重后，倒入混合机中，混合均匀，即可；材料如下：
银粉   12-17份      铜粉  12-17份    铝粉   12-17份
锡粉   1-2份        镍粉  1-5份
聚酯丙烯酸树脂                    3-5份
环氧丙烯酸树脂                    6-10份
二苯甲酮                          2-4份
二苯乙二酮                        2-4份
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯            15-40份 ，以及           
三丙二醇二丙烯酸酯                10-30份。
4.一种权利要求1所述的聚合物导电银浆在车辆无线接收天线上的应用。
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