CN104497713B - 一种铜系导电油墨的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型铜系导电油墨的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）铜粉预处理，c）混料处理，d）调质处理，e）成品后处理。本发明揭示了一种新型铜系导电油墨的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程科学、简便，且成本适中，制得的油墨具有导电性能优良、成型效果好、附着力强等优点，且具有突出的高温抗氧化能力，适合于制成各种规格的印刷电路。

Description

一种铜系导电油墨的制备方法

技术领域

本发明涉及一种铜系导电油墨的制备方法，尤其涉及一种高温防氧化性能突出的新型铜系导电油墨的制备方法，属于油墨技术领域。

背景技术

导电油墨是指印刷于导电承印物上，使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的油墨。导电油墨一般是印在塑料、玻璃、陶瓷或纸板等非导电承印物上。导电油墨的印刷方法很广泛，如丝网印刷、凸版印刷、柔性版印刷、凹版印刷和平板印刷等均可采用。可根据膜厚的要求而选用不同的印刷方法，膜厚不同则电阻、阻焊性及耐摩擦性等亦各异。导电油墨有厚膜色浆和树脂型两种，前者是以玻璃料为黏合剂的高温烧成型油墨，后者是以合成树脂为黏合剂的低温干燥或辐射（UV、EB）固化型的丝网油墨。

现行的金属型导电油墨主要分为金系、银系以及铜系导电墨。金系导电油墨化学性质稳定、导电性能好，但价格昂贵；银系导电墨被大量应用薄膜开关的导电印刷，但油墨膜的干燥处理较难控制，导致电阻值增加，且价格偏贵；铜系导电油墨价格便宜，使用性能优良，但存在易氧化的缺点，现行技术中对铜粉进行的防氧化处理可防止印刷电路被氧化，但缺点是印刷电路不能进行高温处理，影响了铜系导电油墨的实用性。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种新型铜系导电油墨的制备方法，该制备方法工序安排合理，制备成本适中，制得成品油墨导电性能优良，附着力强，且具有突出的高温抗氧化能力，可满足各类印刷电路的成型需要。

本发明是一种新型铜系导电油墨的制备方法，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）铜粉预处理，c）混料处理，d）调质处理，e）成品后处理。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，油墨的主要成分为：铜粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂；粘合剂为水性粘合剂，可选用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的一种；溶剂可选用芳香烃、一元醇、多元醇中的一种或两种；偶联剂可选用硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用微晶蜡或聚乙烯蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 b）中，处理过程如下：首先，配制还原剂，还原剂为咪唑和丙酮的混合制剂，两者的质量百分比约为1:3-1:3.5；然后，将铜粉浸没在还原剂中，静置处理20-22小时；最后，使用清水冲净，并在25℃烘箱内烘干。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 c）中，处理过程如下：首先，将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50℃-55℃，使粘合剂充分溶解；然后，添加预处理后的铜粉，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌30-35分钟，转速控制在500-550r/min。

在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d）中，助剂分两次添加，首先，添加偶联剂和黏度调节剂，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20-25分钟，搅拌桶转速控制在300-320r/min然后，添加粘度调节剂和消泡剂，温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150-160r/min，搅拌10-12分钟；最后，在搅拌桶内冷却至室温。

本发明揭示了一种新型铜系导电油墨的制备方法，该制备方法工序安排合理，实施过程科学、简便，且成本适中，制得的油墨具有导电性能优良、成型效果好、附着力强等优点，且具有突出的高温抗氧化能力，适合于制成各种规格的印刷电路。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例新型铜系导电油墨制备方法的工序步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例新型铜系导电油墨制备方法的工序步骤图；该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）铜粉预处理，c）混料处理，d）调质处理，e）成品后处理。

实施例1

本提及的新型铜系导电油墨的具体制备方法如下：

a）选材备料，油墨的主要成分及其百分含量配比为：铜粉48%、粘合剂24%、溶剂14%、偶联剂5%，其余为添加剂；粘合剂为水性粘合剂，本实施例选用丙烯酸树脂；溶剂可选用芳香烃、一元醇、多元醇中的一种或两种，本实施例选用乙二醇和丙二醇；偶联剂选用硅烷偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用微晶蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂；

b）铜粉预处理，处理过程如下：首先，配制还原剂，还原剂为咪唑和丙酮的混合制剂，两者的质量百分比约为1:3；然后，将铜粉浸没在还原剂中，静置处理20小时；最后，使用清水冲净，并在25℃烘箱内烘干；铜粉的平均颗粒直径约为80-100nm；

c）混料处理，处理过程如下：首先，将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在55℃左右，使粘合剂充分溶解；然后，添加预处理后的铜粉，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌35分钟，转速控制在500r/min；

d）调质处理，助剂分两次添加，首先，添加偶联剂和黏度调节剂，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20分钟，搅拌桶转速控制在320r/min然后，添加粘度调节剂和消泡剂，温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150r/min，搅拌12分钟；最后，在搅拌桶内冷却至室温；

e）成品后处理，该工艺包括：过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏等。

实施例2

本提及的新型铜系导电油墨的具体制备方法如下：

a）选材备料，油墨的主要成分及其百分含量配比为：铜粉50%、粘合剂25%、溶剂15%、偶联剂4%，其余为添加剂；粘合剂为水性粘合剂，本实施例选用环氧树脂；溶剂可选用芳香烃、一元醇、多元醇中的一种或两种，本实施例选用甲苯和二甲苯；偶联剂选用钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用聚乙烯蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂；

b）铜粉预处理，处理过程如下：首先，配制还原剂，还原剂为咪唑和丙酮的混合制剂，两者的质量百分比约为1:3.5；然后，将铜粉浸没在还原剂中，静置处理22小时；最后，使用清水冲净，并在25℃烘箱内烘干；铜粉的平均颗粒直径约为80-100nm；

c）混料处理，处理过程如下：首先，将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50℃左右，使粘合剂充分溶解；然后，添加预处理后的铜粉，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌30分钟，转速控制在550r/min；

d）调质处理，助剂分两次添加，首先，添加偶联剂和黏度调节剂，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌25分钟，搅拌桶转速控制在300r/min然后，添加粘度调节剂和消泡剂，温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在160r/min，搅拌10分钟；最后，在搅拌桶内冷却至室温；

e）成品后处理，该工艺包括：过滤、滤清、品质检验、灌装、密封及成品储藏等。

本发明揭示了一种新型铜系导电油墨的制备方法，其特点是：该制备方法工序安排合理，实施过程科学、简便，且成本适中，制得的油墨具有导电性能优良、成型效果好、附着力强等优点，且具有突出的高温抗氧化能力，适合于制成各种规格的印刷电路。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种新型铜系导电油墨的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：a）选材备料，b）铜粉预处理，c）混料处理，d）调质处理，e）成品后处理；

所述的步骤 a）中，油墨的主要成分为：铜粉、粘合剂、溶剂、偶联剂和添加剂；粘合剂为水性粘合剂，选用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的一种；溶剂选用芳香烃、一元醇、多元醇中的一种或两种；偶联剂选用硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；添加剂中的粘度调节剂选用微晶蜡或聚乙烯蜡、防沉剂选用改性氢化蓖麻油、消泡剂选用水性油墨消泡剂；

所述的步骤 b）中，处理过程如下：首先，配制还原剂，还原剂为咪唑和丙酮的混合制剂，两者的质量比为1:3-1:3.5 ；然后，将铜粉浸没在还原剂中，静置处理20-22 小时；最后，使用清水冲净，并在25℃烘箱内烘干；

所述的步骤 c）中，处理过程如下：首先，将粘合剂和溶剂添加至搅拌桶，搅拌桶温度控制在50℃ -55℃，使粘合剂充分溶解；然后，添加预处理后的铜粉，搅拌桶温度维持不变，均匀搅拌30-35 分钟，转速控制在500-550r/min；

所述的步骤d）中，助剂分两次添加，首先，添加偶联剂和粘度调节剂，搅拌桶温度控制在45℃左右，充分搅拌20-25 分钟，搅拌桶转速控制在300-320r/min；然后，添加粘度调节剂和消泡剂，温度降至35℃左右，搅拌桶转速控制在150-160r/min，搅拌10-12 分钟；最后，在搅拌桶内冷却至室温。