CN112420238A - 一种触摸屏用镭射导电银浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸屏用镭射银浆及其制备方法，属于激光镭射导电银浆技术领域。本发明的银浆原料为聚酯树脂，酯类溶剂，异氰酸酯固化剂，分散剂，消泡助剂，流平剂与改性银粉。所述改性银粉通过化学还原后银粉在未干燥条件下，用酯类溶剂润湿处理再冷冻干燥得到改性银粉；其中银浆的制备方法为：将聚酯树脂与酯类溶剂混合，加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，依次分别加入异氰酸酯固化剂、分散剂、消泡助剂、流平剂搅拌混合，得有机载体；向有机载体中加入改性银粉，混均得到混合物料；将所得物料使用三辊机进行分散至细度≦5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。本发明制备得到的浆料印刷表明平整度好，镭雕良率高。

Description

一种触摸屏用镭射导电银浆及其制备方法

技术领域

本发明属于激光镭射导电银浆技术领域，尤其涉及一种触摸屏镭射用导电银浆及其制备方法。

背景技术

触摸屏又称为触控屏，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果，触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式，它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

传统触控模组应用于刘海屏显示模组表面之后，因传统触控模组除显示区域外，走线都为丝印银浆走线，丝印银浆走线由于工艺的特性无法形成小于一定距离的左右边框，实现不了高屏占比的性能。

丝印银浆随后使用镭射光刻工艺加工，由于受银浆以及镭射工艺的限制，一般只能镭射出0.03/0.03mm线宽线距的线路。

随着集成度的不断提高，人们对镭射光刻技术的分辨率要求也越来越高，目前的微米级激光加工技术可以使得其对金属区域的加工线路的线宽线距从0.3mm降为0.24mm，缩小为40％，达到超窄边框的效果，对于要被镭射的银浆，其要加工出更细的线路则会出现大量的镭射不断不良。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种触摸屏用镭射导电银浆及其制备方法。本发明制备得到的浆料印刷表明平整度好，镭雕良率高。

本发明的技术方案如下：

一种触摸屏用镭射导电银浆，所述银浆的原料及组分如下，以质量百分比计数：

聚酯树脂7-10％，酯类溶剂16-24％，异氰酸酯固化剂0.5-1％，分散剂0.2％-0.5％，消泡助剂0.1-0.25％，流平剂0.1-0.25％，改性银粉65-75％。

所述酯类溶剂为戊二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸二乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、环己酮或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。

所述聚酯树脂具体为日本TOYOBO的BX-7000、BX-1001、GK360、270、240以及韩国SK的ES-320或/和ES-100中的至少一种。

所述异氰酸酯固化剂为英国巴辛顿的Trixene BI 7982或/和Trixene BI 7986、日本旭化成的E402-B80T或/和MF-K60X以及德国拜尔的BL3175或/和N3390中的至少一种。

所述分散剂为溶剂型体系用高分子量润湿分散剂；优选为德国毕克公司的BYK-2025、BYK-2008、BYK-270、BYK-2150、BYK-220S或DISPERBYK-110中的至少一种。

所述消泡助剂为油性非硅型消泡剂；优选为德国毕克公司的BYK-052、BYK-055、BYK-057、BYK-8800、BYK-8801以及Silok公司的Silok-4084、Silok-4075或Silok-4050中的至少一种。

所述流平剂为Silok-5400与Silok-8244混合所得混合物，其质量份数比例为Silok-5400：Silok-8244＝1：0.5-1。

所述改性银粉通过以下方法制备得到：将粒径D50为0.4～0.6微米的银粉在未干燥条件下，用酯类溶剂润湿处理再冷冻干燥得到改性银粉。

所述改性银粉粒径D50为0.4-0.6μm。

一种触摸屏用镭射导电银浆的制备方法，所述方法具体如下：

S1：将聚酯树脂与酯类溶剂混合，并在70-80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，然后依次分别加入异氰酸酯固化剂、分散剂、消泡助剂、流平剂搅拌混合，得有机载体；

S2：向S1中所得有机载体中加入改性银粉，混均得到混合物料；

S3：将S2中所得物料，使用三辊机进行分散至细度≦5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

本发明有益的技术效果在于：

本发明采用的银粉为0.4-0.6μm的微米级改性银粉。银粉呈黑色，球形，其尺寸介于原子簇和宏观微粒之间，它集合了纳米材料和单质银的特性，具有很高的表面活性、表面能和催化性能等。传统的银粉经过还原分离后，会通过烘箱烘烤蒸发掉银粉中的水分或是乙醇，但是银粉在烘烤过程中由于受热，表面能高的银粉容易冷焊团聚形成硬度较大的大颗粒银粉，在后续银浆制备过程中难以将大颗粒银粉碾压粉碎，使得银粉在浆料体系中分散不均匀，从而使得银浆印刷表面存在缺陷，表面粗糙度高，银浆镭射时遇到有大颗粒的银浆区域则不能镭射断，造成镭雕不良的提升。本发明使用冷冻干燥的方法来干燥这类细小的银粉。其是利用升华的原理进行的一种干燥技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境下，使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程。冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸气直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中。在此环境下干燥的银粉由于未受热，不会产生硬团聚，银粉比较疏松，在浆料体系中很容易分散。

本发明还应用了溶剂预处理银粉的方式，即在银粉清洗的最后阶段引入与浆料体系一致的溶剂，使得银粉在干燥前即被体系溶剂所包覆，再将银粉引入浆料体系，根据相似相溶原理，银粉即更能很好得分散于浆料体系。

本发明制备的银粉在银浆中分散性好，浆料印刷表面平整度好，镭雕良率高。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1：

按照质量百分比，称取8％的BX7000聚酯树脂，10％的戊二酸二甲酯，10％的己二酸二乙酯，在80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，加入1％异氰酸酯固化剂BI7982，0.5％的分散剂BYK-2025，0.25％消泡助剂Silok4084，0.25％的流平剂(Silok-5400：Silok-8244＝1:1)，得有机载体。

在制得的有机载体中加入70％的改性银粉，所述改性银粉为粒径D50为0.4μm，该改性银粉是经过了戊二酸二甲酯润湿处理。

将上述物料充分搅拌后，使用三辊机进行分散至细度小于5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

实施例2：

按照质量百分比，称取10％的聚酯ES-300，9％的戊二酸二甲酯，9％的己二酸二乙酯，在80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，加入0.8％异氰酸酯固化剂MF-K60X，0.5％的分散剂BYK-270，0.25％消泡助剂BYK-050，0.25％的流平剂(Silok-5400：Silok-8244＝1:0.5)，得有机载体。

在制得的有机载体中加入70％的改性银粉，所述改性银粉为粒径D50为0.5μm，该改性银粉是经过了戊二酸二甲酯润湿处理。

将上述物料充分搅拌后，使用三辊机进行分散至细度小于5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

实施例3：

按照质量百分比，称取10％的聚酯树脂270，10％的戊二酸二甲酯，10％的己二酸二乙酯，在80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，加入1％异氰酸酯固化剂BL3175，0.5％的分散剂BYK-220S，0.25％消泡助剂BYK-8800，0.25％的流平剂(Silok-5400：Silok-8244＝1:1)，得有机载体。

在制得的有机载体中加入70％的改性银粉，所述改性银粉为粒径D50为0.6μm，该改性银粉是经过了戊二酸二甲酯润湿处理。

将上述物料充分搅拌后，使用三辊机进行分散至细度小于5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

对比例1(与实施例1相比较)

按照质量百分比，称取8％的BX7000聚酯树脂，10％的戊二酸二甲酯，10％的己二酸二乙酯，在80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，加入1％异氰酸酯固化剂BI7982，0.5％的分散剂BYK-2025，0.25％消泡助剂Silok4084，0.25％的流平剂(Silok-5400：Silok-8244＝1:1)，得有机载体。

在制得的有机载体中加入70％的银粉，所述银粉为化学还原后粒径D50为0.4μm后经烘箱直接60度干燥的银粉。

将上述物料充分搅拌后，使用三辊机进行分散至细度小于5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

对比例2(与实施例2进行相比较)

按照质量百分比，称取10％的聚酯ES-300，9％的戊二酸二甲酯，9％的己二酸二乙酯，在80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，加入0.8％异氰酸酯固化剂MF-K60X，0.5％的分散剂BYK-270，0.25％消泡助剂BYK-050，0.25％的流平剂(Silok-5400：Silok-8244＝1:0.5)，得有机载体。

在制得的有机载体中加入70％的银粉，所述银粉为化学还原后粒径D50为0.5μm后经烘箱60度干燥的银粉。

将上述物料充分搅拌后，使用三辊机进行分散至细度小于5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。

实施例1与对比例1使用的还原银粉的粒径相同，不同在于实施例1使用了溶剂润湿处理后再冷冻方式干燥的改性银粉，对比例1使用的是烘箱烘烤干燥的银粉，其有机部分完全相同。

实施例2与对比例2使用的还原银粉的粒径相同，不同在于实施例2使用了溶剂润湿处理后再冷冻方式干燥的改性银粉，对比例2使用的是烘箱烘烤干燥的银粉，其有机部分完全相同。

将实施例1～3以及对比例1、2所制备的浆料分别用丝网印刷的方式印刷于ITO导电薄膜上，在130～140℃下进行烘干，烘干时间为30min。用镭射工艺对烘烤后的银浆进行镭射并进行性能测试，其测试结果如表1所示。

表1实施例1～3以及对比例1～2的性能测试结果表

由上表可知，实施例1～3与对比例1、2比较，银粉的粒径差异比较明显，实施例采用溶剂润湿处理后再冷冻方式干燥的银粉，银粉的团聚性小，粒径测试值也小，而对比例采用烘箱烘烤的方式干燥银粉，银粉则会出现团聚，最终得到的银粉粒径增大明显。实施例1～3与对比例1、2比较，银浆印刷后的表面粗糙度也是有差异的，对比例1、2粗糙度大，实施例1～3的粗糙度降低了；测试片经过镭雕后的良率比较来看，实施例1～3与对比例1、2比较，其镭雕良率有明显提升。实施例1～3相较于对比例1与对比例2其在表面粗糙度、镭雕良率方面均有明显提升，性能优于对比例1与对比例2。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述银浆的原料及组分如下，以质量百分比计数：

聚酯树脂7-10％，酯类溶剂16-24％，异氰酸酯固化剂0.5-1％，分散剂0.2％-0.5％，消泡助剂0.1-0.25％，流平剂0.1-0.25％，改性银粉65-75％。

2.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述酯类溶剂为戊二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸二乙酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、环己酮或邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射银浆，其特征在于，所述聚酯树脂具体为日本TOYOBO的BX-7000、BX-1001、GK360、270、240以及韩国SK的ES-320或/和ES-100中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为英国巴辛顿的Trixene BI 7982或/和Trixene BI 7986、日本旭化成的E402-B80T或/和MF-K60X以及德国拜尔的BL3175或/和N3390中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述分散剂为溶剂型体系用高分子量润湿分散剂；优选为德国毕克公司的BYK-2025、BYK-2008、BYK-270、BYK-2150、BYK-220S或DISPERBYK-110中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述消泡助剂为油性非硅型消泡剂；优选为德国毕克公司的BYK-052、BYK-055、BYK-057、BYK-8800、BYK-8801以及Silok公司的Silok-4084、Silok-4075或Silok-4050中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述流平剂为Silok-5400与Silok-8244混合所得混合物，其质量份数比例为Silok-5400：Silok-8244＝1：0.5-1。

8.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述改性银粉通过以下方法制备得到：将粒径D50为0.4-0.6微米银粉在未干燥条件下，用权利要求1中所述酯类溶剂润湿处理再冷冻干燥得到改性银粉。

9.根据权利要求1所述的触摸屏用镭射导电银浆，其特征在于，所述改性银粉粒径D50为0.4-0.6μm。

10.一种如根据权利要求1-9中任一项所述的触摸屏用镭射导电银浆的制备方法，其特征在于，所述方法具体如下：

S1：将聚酯树脂与酯类溶剂混合，并在70-80℃下加热搅拌溶解，静置冷却至室温得树脂基料，然后依次分别加入异氰酸酯固化剂、分散剂、消泡助剂、流平剂搅拌混合，得有机载体；

S2：向S1中所得有机载体中加入改性银粉，混均得到混合物料；

S3：将S2中所得物料，使用三辊机进行分散至细度≦5μm，得到触摸屏镭射用导电银浆。