CN104893630A - 一种液态丝印导电胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于导电胶领域，提供了一种液态丝印导电胶及其制备方法，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：环氧改性丙烯酸树脂35-38％，导电银粒子28-31％；导电晶管14-16％；导电纤维16-18％；消泡剂1.8-2.5％；流平剂1-1.2％。本发明提供的所述液态丝印导电胶导电性能好、粘结能力强、且性能稳定、成本低，此外，所述液态丝印导电胶用于补强柔性基板时，可显著简化工艺流程，提高生产效率。

Description

一种液态丝印导电胶及其制备方法

技术领域

本发明属于导电胶领域，尤其涉及一种液态丝印导电胶及其制备方法。

背景技术

在电容屏、液晶屏等电子产品的制备过程中，电容屏、液晶屏通过柔性线路板与主板连接，而柔性线路板上装贴IC等电子元件。为了装贴时不存在虚焊、假焊等现象，在待装贴IC等电子元件的柔性线路板后面需要补强，同时，为了保护IC等电子元器件不受到静电干扰，补强用料采用导电材料，通常为导电钢板。

为了让钢片与柔性线路板连通，目前市场上主要使用日本进口的固体导电胶膜-如型号为CBF-300的导电胶膜进行粘合处理，具体的，将导电胶膜冲切成需要贴膜的形状，再将钢片经过高温高压，使钢片与柔性线路板粘结，达到补强和导电作用。然而，现有的固体导电胶膜，电阻较大，可高达30欧姆，其导电性能存在不足，粘合效果也不佳。此外，使用导电胶膜粘合柔性线路板时，通常需要经过开料—钻孔—冲切—去表面保护膜—贴膜—压膜—撕膜—贴钢片—压合—固化等步骤，其工艺流程复杂，设备投入大，人力消耗多，成本昂贵，其复杂的贴合程序使得贴合合格率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态丝印导电胶，旨在解决现有制备补强柔性线路板使用的导电胶或导电胶膜导电性能、粘合效果不佳，且用于制备补强柔性线路板时使用工艺繁琐、成本昂贵、且贴合合格率低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种液态丝印导电胶的制备方法。

本发明是这样实现的，一种液态丝印导电胶，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：

以及，一种液态丝印导电胶的制备方法，包括以下步骤：

按照上述液态丝印导电胶的配方，称取各组分；

将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中，在反应釜中进行分散处理，得到第一分散体；

将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理，得到第二分散体；

将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理，得到液态丝印导电胶。

本发明提供的液态丝印导电胶，同时以导电银粒子、导电晶管和导电纤维作为导电成分，其导电性能明显增强，其电阻小于1欧姆；其次，本发明液态丝印导电胶中，所述导电晶管是种片状物，所述导电纤维为线状物，通过所述导电晶管能吸附所述导电银粒子在其表面，而所述导电纤维的添加，使得三者结合在一起，并保持整体形状不变，因此，其性能稳定；再次，采用所述环氧改性丙烯酸树脂，提高了所述液态丝印导电胶的耐高温性、湿稳定性、柔韧性和对材料的亲和性，其粘结力强；此外，由于所述为液态，且可用于丝印技术，因此，使用本发明提供的液态丝印导电胶用于制备增强柔性线路板时，可大大缩短工艺流程，提高了生产效率，使得原本需要2-3天完成的工序，缩短至2-3小时完成，生产成本得到大幅度降低，生产实用性强。

本发明提供的液态丝印导电胶的制备方法，只需按照特定的顺序将各组分依次进行合理分散处理，其操作简单可控，生产成本低，得到的液态丝印导电胶导电性能、粘结力好，可实现产业化生产。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种液态丝印导电胶，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：

具体的，本发明实施例所述液态丝印导电胶中，普通的丙烯酸树脂具有优异的柔韧性和对材料的亲和性。然而，由于普通的丙烯酸树脂不具备很好的耐高温性、湿稳定性，同时其粘接性能相对较低，对很多基材都没有附着力，因此，本发明实施例在丙烯酸树脂上接枝部分环氧树脂，将得到的所述环氧改性丙烯酸树脂作为液态丝印导电胶的基体组分之一，提高了液态丝印导电胶的稳定性能、耐高温性、湿稳定性、柔韧性和对材料的亲和性，且粘结力强。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述环氧改性丙烯酸树脂的含量可为35％、36％、37％、38％。

本发明实施例中，所述导电银粒子作为导电成分的主体，在所述液态丝印导电胶中起着重要作用，特别是对所述液态丝印导电胶的导电性能有着重要影 响。此外，所述导电晶管的粒径对所述液态丝印导电胶的导电性能影响较大，具体的，其粒径过大或过小，都容易造成所述液态丝印导电胶的导电性能不好。经过发明人反复研究发现，所述导电银粒子的粒径为8-12μm时，所述液态丝印导电胶的电阻低、导电性能较好。作为另一个优选实施例，为了使得印刷后的胶膜更加平整，所述导电银粒子为球形银粒子。进一步的，所述导电银粒子优选为表面做抗划伤处理的导电银粒子，具体的，所述抗划伤处理的方法为，将银粉与硅氮烷按照100:1的比例混合，然后在吹风机上充分混合均匀，再放置2.5-3.5天，更优选为3天，使得所述银粉表面的羟基被完全钝化。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述导电银粒子的含量可为28％、29％、30％、31％。

为了降低所述液态丝印导电胶的电阻，从而进一步提高其导电性能，本发明实施例中添加了导电晶管组分。作为优选实施例，所述导电晶管的直径优选为8-12μm，长度为28-32μm，优选的所述导电晶管，可以使得所述液态丝印导电胶的电阻更低。进一步的，所述导电晶管的直径为10μm，长度为30μm。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述导电晶管的含量可为14％、14.5％、15％、15.5％、16％。

为了提高所述液态丝印导电胶的稳定性，特别是高温高压条件下的稳定性，使得所述液态丝印导电胶保持一致的形变，本发明实施例中添加了导电纤维组分。所述导电纤维为线状物，作为优选实施例，所述导电纤维的长度为20-30μm。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述导电纤维的含量可为16％、16.5％、17％、17.5％、18％。

本发明实施例中，同时以所述导电银粒子、导电晶管和导电纤维作为导电成分，其导电性能明显增强，使得所述液态丝印导电胶的电阻小于1欧姆；同时，由于所述导电银粒子为球状粉末，所述导电晶管是种片状物，所述导电纤维为线状物，通过所述导电晶管能吸附所述导电银粒子在其表面，而所述导电纤维的添加，使得三者结合在一起，并保持整体形状不变，因此，其性能稳定。

为了降低所述液态丝印导电胶生产过程中的表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫，从而提高所述液态丝印导电胶的粘结性能，本发明实施例中，添加了消泡剂组分。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述消泡剂的含量可为1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％。

为了进一步有效降低所述液态丝印导电胶的表面张力，提高其流平性和均匀性，从而改善所述液态丝印导电胶的渗透性，本发明实施例中，添加了流平剂组分。作为具体实施例，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，所述流平剂的含量可为1％、1.05％、1.1％、1.15％、1.2％。

本发明实施例提供的液态丝印导电胶，同时以导电银粒子、导电晶管和导电纤维作为导电成分，其导电性能明显增强，其电阻小于1欧姆；其次，本发明液态丝印导电胶中，所述导电晶管是种片状物，所述导电纤维为线状物，通过所述导电晶管能吸附所述导电银粒子在其表面，而所述导电纤维的添加，使得三者结合在一起，并保持整体形状不变，因此，其性能稳定；再次，采用所述环氧改性丙烯酸树脂，提高了所述液态丝印导电胶的耐高温性、湿稳定性、柔韧性和对材料的亲和性，其粘结力强，提高了对基材的附着力；此外，由于所述为液态，且可用于丝印技术，因此，使用本发明提供的液态丝印导电胶用于制备增强柔性线路板时，只需要制作丝印网版后丝印导电胶，不需要进行开料、钻孔、冲切、去表面保护膜、贴膜、压膜和撕膜处理，可大大缩短工艺流程，提高了生产效率，使得原本需要2-3天完成的工序，缩短至2-3小时完成，生产成本得到大幅度降低，生产实用性强。

本发明实施例所述液态丝印导电胶可通过下述方法制备获得，当然，也可以通过其他可获得该液态丝印导电胶的方法进行制备。

相应的，本发明实施例还提供了一种液态丝印导电胶的制备方法，包括以下步骤：

S01.按照上述液态丝印导电胶的配方，称取各组分；

S02.将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中，在反应釜中进行分散处理，得到第一分散体；

S03.将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理，得到第二分散体；

S04.将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理，得到液态丝印导电胶。

具体的，本发明实施例上述步骤S01中，本发明实施例所述液态丝印导电胶的配方及其优选组分，在上文中已作出说明，此处不再赘述。

上述步骤S02中，为了充分实现所述导电银粒子的分散，得到分散均匀、无团聚的液态丝印导电胶，作为优选实施例，所述将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中、在反应釜中进行分散处理的步骤中，所述分散处理的方法为在转速为3500-4500转/min的条件下，采用防损伤磨盘分散80-100min。优选的分散处理的方法，可以使得所述第一分散体无沉淀、无团聚现象发生，从而保证了所述液态丝印导电胶的性能。作为具体优选实施例，所述分散处理的方法为在转速为4000转/min的条件下，采用防损伤磨盘分散90min。

上述步骤S03中，为了将所述导电晶管、所述导电纤维和所述第一分散体中的导电银粒子分散均匀，需要导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理。作为优选实施例，为了使得所述片状导电晶管和所述线状导电纤维不发生断裂或破碎，并使得所述导电晶管、导电纤维和导电银粒子充分融合，即所述导电晶管能吸附所述导电银粒子在其表面，并使得三者有序结合在一起，所述将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理的步骤中，所述分散处理的方法为在转速为400-600转/min的条件下，分散45-80min。作为具体优选实施例，所述分散处理的方法为在转速为500转/min的条件下，分散60min。

上述步骤S04中，将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理的时间可根据具体情况调节。所述所为具体实施例，所述分散时间可为1小 时。

作为优选实施例，在所述将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理的步骤后，还包括对所述第三分散体进行取样分析处理。具体的，所述取样分析用于测试所述液态丝印导电胶的分散均匀性、离子粒径到校等是否合格，并进行比重分析测试。进一步的，作为优选实施例，在所述取样分析处理后，还包括采用300目金属滤网对获得的样品进行过滤处理，进一步得到颗粒细小均匀的液态丝印导电胶，从而提高去其粘结性。

本发明实施例提供的液态丝印导电胶的制备方法，只需按照特定的顺序将各组分依次进行合理分散处理，可以充分实现液态丝印导电胶的分散，得到均匀、性能稳定的液态丝印导电胶，其操作简单可控，生产成本低，得到的液态丝印导电胶导电性能、粘结力好，可实现产业化生产。

下面，结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种液态丝印导电胶，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：

所述液态丝印导电胶的制备方法，包括以下步骤：

S11.按照上述液态丝印导电胶的配方，称取各组分；

S12.将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中，在反应釜中进行分散处理，得到第一分散体，所述分散处理的方法为在转速为4000转/min的条件下，采用防损伤磨盘分散90min；

S13.将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理，得到第二分散体，所述分散处理的方法为在转速为500转/min的条件下，分散60min；

S14.将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理，得到液态丝印导电胶。

实施例2

一种液态丝印导电胶，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：

所述液态丝印导电胶的制备方法，包括以下步骤：

S21.按照上述液态丝印导电胶的配方，称取各组分；

S22.将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中，在反应釜中进行分散处理，得到第一分散体，所述分散处理的方法为在转速为3900转/min的条件下，采用防损伤磨盘分散85min；

S23.将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理，得到第二分散体，所述分散处理的方法为在转速为450转/min的条件下，分散65min；

S24.将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理，得到液态丝印导电胶。

对比例1

一种使用日本拓自达电线株式会社生产的CBF-300导电胶膜制备补强柔性 基板的方法，包括以下步骤：

开料；

钻孔；

冲切；

去表面保护膜；

贴膜；

压膜；

撕膜；

贴钢片；

压合：温度为180℃、压力为100KG的条件下，先预压10s后，再实压100s；

固化：所述固化处理的方法为，在150℃条件下固化60min。

将本发明实施例1、2以及对比例1制备的补强柔性基板进行性能测试，样品处理方法分别为：

固化：直接经过上述实施例1、2和对比例1最后一步固化处理后的样品；

三次回流焊：每次260℃/10秒；

高温高湿老化：60℃，95％RH；

冷热循环老化：-30℃*30min—70℃*30min；

测试结果如表1所示：

表1

由上表可知，使用本发明实施例液态丝印导电胶制备的补强柔性基板，不仅电阻低，导电性能好，在回流焊、高温高湿老化、冷热回流老化后的导电性能明显优于使用CBF-300导电胶膜制备的补强柔性基板，且其粘结能力、抗高温性能可与使用CBF-300导电胶膜制备补强柔性基板媲美，稳定性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液态丝印导电胶，其特征在于，以所述液态丝印导电胶的总重为100％计，包括如下重量百分含量的下列组分：

2.如权利要求1所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述导电银粒子为球形银粒子，所述导电银粒子的粒径为8-12μm。

3.如权利要求2所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述导电银粒子为表面做抗划伤处理的导电银粒子。

4.如权利要求1-3任一所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述导电晶管的直径为8-12μm，长度为28-32μm。

5.如权利要求1-3任一所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述导电纤维的长度为20-30μm。

6.一种液态丝印导电胶的制备方法，包括以下步骤：

按照权利要求1-5任一所述液态丝印导电胶的配方，称取各组分；

将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中，在反应釜中进行分散处理，得到第一分散体；

将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理，得到第二分散体；

将消泡剂和流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理，得到液态丝印导电胶。

7.如权利要求6所述的液态丝印导电胶，其特征在于，在所述将消泡剂和 流平剂加入到上述第二分散体中进行分散处理的步骤后，还包括对所述第三分散体进行取样分析处理。

8.如权利要求7所述的液态丝印导电胶，其特征在于，在所述取样分析处理后，还包括采用300目金属滤网对获得的样品进行过滤处理。

9.如权利要求6所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述将导电银粒子加入到环氧改性丙烯酸树脂中、在反应釜中进行分散处理的步骤中，所述分散处理的方法为在转速为3500-4500转/min的条件下，采用防损伤磨盘分散80-100min。

10.如权利要求6所述的液态丝印导电胶，其特征在于，所述将导电晶管和导电纤维加入到上述第一分散体中进行分散处理的步骤中，所述分散处理的方法为在转速为400-600转/min的条件下，分散45-80min。