CN113789145A - 一种lcm单组分室温快干导电胶、制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导电胶组合物技术领域，特别是涉及一种LCM单组分室温快干导电胶、制备方法，导电胶包括：10～40份的树脂，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂，0～2份的附着力促进剂。本发明解决现有技术中LCM导电胶对偏光片易渗透的问题。上述LCM单组分室温快干导电胶通过多组分协调作用，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透，导电胶干燥后在玻璃上附着好且不掉粉，导电胶经过高温高湿后不从玻璃基材上脱落、电阻变小、可靠性高，导电胶的电阻相对现有LCM导电胶小，导电胶在使用时点胶状态好、不拉胶。

Description

一种LCM单组分室温快干导电胶、制备方法
技术领域
本发明涉及导电胶组合物技术领域，特别是涉及一种LCM单组分室温快干导电胶、制备方法。
背景技术
随着人类进入移动通信和人工智能时代，手机、平板、电脑、电视等电子产品在人们的生活中占据着越来越重要的地位，而这些电子产品的使用都离不开显示器。
LCD(Liquid Crystal Display)显示器即液晶显示器，由于它的机身薄、占地小、辐射小、对健康有利、无闪烁、保护眼睛、能耗小、节约能源等优点，已成为目前被广泛运用的显示器之一。LCM(Liquid Crystal Display Module)即LCD显示模组、液晶模块，是指将液晶显示器件、连接件、控制与驱动等外围电路、PCB(Printed Circuit Board)电路板、背光源、结构件等装配在一起的组件。
在LCD模组中，涉及LTPS(Low Temperature Poly～Silicon)驱动方式、色彩层和TFT (Thin Film Transistor)层之间的导通连接，需要用导电胶实现。LCD显示模组在频繁使用后会产生静电，影响电流或信号的传导，因此LCM导电胶作为LCM模组行业中重要的导电粘接材料，主要用于LCM屏蔽接地。
LCM对导电胶的主要要求如下：(1)对偏光片渗透小，通常200um以内；(2)点胶流平好，干燥后膜厚度在20um以内；(3)在常温下能自干，且胶点和线条在5～10min能手摸干燥；(4)干燥后对玻璃的附着好(3M百格，4B以上)；(5)可靠性高，高温高湿和冷热冲击前后电阻和附着稳定；(6)点胶状态好，不拉胶，胶点圆润不变形，不堵胶，连续点胶不沉降；(7)产品保存性好，长时间常温和低温储存不沉降。
目前，LCMLCM单组分室温快干导电胶大多采用丙烯酸酯为基体树脂，醇类、醚类、酮类、酯类等有机溶剂为溶剂，这种导电胶虽然能使用，但是存在一些不足。如：醚类、酮类、酯类等溶剂对偏光片的渗透非常严重，醇类溶剂虽然对偏光片的渗透相对醚类、酮类、酯类较弱，但是仍然有渗透；溶剂渗透到偏光片中可能会影响产品显示的均匀性，甚至导致部分显示像素失真或缺失。有机溶剂气味非常大，对施工人员的健康产生危害，不符合我国对环保方面的要求。现有导电胶干燥后在玻璃上附着差，易掉粉。现有导电胶经过高温高湿后易从玻璃基材上脱落，可靠性低，
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LCM单组分室温快干导电胶，用于解决现有技术中LCM导电胶对偏光片易渗透的问题，同时，本发明还将提供一种 LCM单组分室温快干导电胶的制备方法。
为实现上述目的及其他相关目的，
本发明的第一方面，提供一种LCM单组分室温快干导电胶，所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：10～40份的树脂，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4 份的增稠剂，0～2份的附着力促进剂；
所述增稠剂为气硅、膨润土、高岭土、聚酰胺蜡粉、羟丙基甲基纤维素、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂中的至少一种。
上述LCM单组分室温快干导电胶通过多组分协调作用，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透，导电胶干燥后在玻璃上附着性能优良且不掉粉，导电胶经过高温高湿后不从玻璃基材上脱落、电阻变小、可靠性高，导电胶的电阻相对现有LCM导电胶小，导电胶在使用时点胶状态好、不拉胶；尤其是增稠剂加入导电胶后，LCM单组分室温快干导电胶的附着性能明显提升且不掉粉。
于本发明的一实施例中，所述树脂为水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性聚酯、水性环氧树脂中的至少一种；
所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种；
所述银粉为片状银粉、树枝型银粉、球形银粉中的至少一种；
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、改性有机硅聚合物中的至少一种。
上述树脂选用水性树脂和醇类溶剂，解决了目前LCM导电胶存在的偏光片渗透问题，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透。
于本发明的一实施例中，所述树脂为水性丙烯酸、水性聚氨酯中的至少一种；
所述溶剂为去离子水和乙醇；
所述银粉为片状银粉；
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、改性有机硅聚合物中的至少一种；
所述增稠剂为亲水气硅、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
上述树脂为水性丙烯酸、水性聚氨酯，干燥后在玻璃上附着好、不掉粉，导电胶经过高温高湿后不从玻璃基材上脱落、电阻变小、可靠性高。
上述溶剂选用去离子水和乙醇混溶，不仅使得各组分混合均匀，还能解决了目前LCM导电胶存在的偏光片渗透问题，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透。此外，对施工人员也更为安全。
于本发明的一实施例中，所述溶剂中去离子水和乙醇的质量比为(1.8～2.2)：1；所述增稠剂为亲水气硅、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂中的至少一种。
上述增稠剂为亲水气硅、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂中的至少一种，可以降低LCM单组分室温快干导电胶的触变指数，使得导电胶容易流平。
于本发明的一实施例中，所述溶剂中去离子水和乙醇的质量比为2：1。上述溶剂选用去离子水和乙醇混溶，不仅使得各组分混合均匀，还能解决了目前LCM导电胶存在的偏光片渗透问题，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透。此外，对施工人员也更为安全。
于本发明的一实施例中，所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：10～40份的水性聚氨酯，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂。
当树脂选用水性聚氨酯时，水性聚氨酯较水性丙烯酸在玻璃上的附着好，即使不添加附着力促进剂，在玻璃上也有较好的附着性能。
于本发明的一实施例中，所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分： 25～40份的水性聚氨酯，35～40份的银粉，20～35份的溶剂，1～2份的增稠剂。
于本发明的一实施例中，所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分： 10～40份的水性丙烯酸，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂，0.1～2份的附着力促进剂。
当树脂选用水性丙烯酸时，由于水性丙烯酸在玻璃上的附着较差，所以需要添加适量的附着力促进剂。
本发明的第二方面，提供一种制备如上述LCM单组分室温快干导电胶的方法，包括如下步骤：
步骤一、将树脂、溶剂和增稠剂混合搅拌均匀，再加入其余物料混合均匀，即得预混料；
步骤二、将预混料采用三辊机进行分散，即得。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备过程简单，只需要预先混合后分散即可，可工业化生产。
于本发明的一实施例中，所述步骤一中搅拌的转速为1500～2500rpm；所述步骤二中分散具体包括一次粗分散和四次细分散；其中，粗分散指分散时三辊间距大，对导电胶进行粗略分散；细分散指分散时三辊间距小，对导电胶进行细腻分散。
如上所述，本发明的一种LCM单组分室温快干导电胶、制备方法，具有以下有益效果：上述LCM单组分室温快干导电胶通过多组分协调作用，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透，导电胶干燥后在玻璃上附着好且不掉粉，导电胶经过高温高湿后不从玻璃基材上脱落、电阻变小、可靠性高，导电胶的电阻相对现有LCM导电胶小，导电胶在使用时点胶状态好、不拉胶。
附图说明
图1为实施例1的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图2为实施例2的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图3为实施例3的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图4为实施例4的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图5为实施例5的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图6为实施例6的快干导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图7为对比例1的导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
图8为对比例2的导电胶在显微镜下偏光片渗透图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表1中的原料：
表格1
原料分类 原料商品名 原料化学名 质量(g) 备注
水性树脂 AP～139 水性聚氨酯分散体 38 ～
银粉 银粉 片状银粉 40 ～
溶剂 乙醇：水＝2：1 ～ 20.5 ～
增稠剂 508B 聚氨酯缔合型增稠剂 1.5 ～
其中，所述AP～139聚氨酯分散体的固含量为35％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
实施例2
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表2中的原料：
表格2
原料分类 原料商品名 原料化学名 质量(g) 备注
水性树脂 AP～139 水性聚氨酯分散体 28 ～
银粉 银粉 片状银粉 39 ～
溶剂 乙醇：水＝2：1 ～ 31 ～
增稠剂 A～200 亲水气硅 2 ～
其中，所述AP～139聚氨酯分散体的固含量为35％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
实施例3
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表3中的原料：
表格3
原料分类 原料商品名 原料化学名 质量(g) 备注
水性树脂 AP～139 水性聚氨酯分散体 20 ～
银粉 银粉 片状银粉 40 ～
溶剂 乙醇：水＝2：1 ～ 37 ～
增稠剂 R～4M 羟丙基甲基纤维素 3 ～
其中，所述AP～139聚氨酯分散体的固含量为35％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
实施例4
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表4中的原料：
表格4
原料分类 原料商品名 原料化学名 质量(g) 备注
水性树脂 11170 水性丙烯酸分散体 30 ～
银粉 银粉 片状银粉 40 ～
溶剂 乙醇：水＝2：1 ～ 27 ～
增稠剂 A～200气硅 亲水气硅 2 ～
附着力促进剂 H～592 改性有机硅聚合物 1 ～
其中，所述11170水性丙烯酸分散体的固含量为45％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉和附着力促进剂，用日本练太郎搅拌机 2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
实施例5
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表5中的原料：
表格5
原料分类 原料商品名 原料化学名 质量(g) 备注
水性树脂 11170 水性丙烯酸分散体 22 ～
银粉 银粉 片状银粉 40 ～
溶剂 乙醇：水＝2：1 ～ 35 ～
增稠剂 c～1 丙烯酸酯增稠剂 2 ～
附着力促进剂 H～592 改性有机硅聚合物 1 ～
其中，所述11170水性丙烯酸分散体的固含量为45％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉和附着力促进剂，用日本练太郎搅拌机 2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
实施例6
一种LCM单组分室温快干导电胶，具体包括如表6中的原料：
表格6
Figure BDA0003285564790000071
Figure BDA0003285564790000081
其中，所述11170水性丙烯酸分散体的固含量为45％；
其中，所述乙醇为分析纯。
上述LCM单组分室温快干导电胶的制备工艺，包括如下步骤：
步骤一、在树脂中加入溶剂和增稠剂，用日本练太郎搅拌机2000rpm搅拌至增稠剂在树脂中均匀分散。
步骤二、向上述分散好的混合物中加入银粉和附着力促进剂，用日本练太郎搅拌机 2000rpm搅拌至银粉分散均匀。
步骤三、将上述分散好的混合物用三辊机分散5次，先粗分散1次，然后细分散4次。
步骤四、将三辊机分散好后的导电胶，用325目筛网过滤一次。
步骤五、将过滤好后的导电胶，用溶剂调节粘度至4000～6000cp，即得LCM单组分室温快干导电胶。
对比例1和对比例2分别为市面所售，客户用的比较多的两款LCM导电胶。
由实施例1～实施例6、对比例1～对比例2的各方面性能参数如表7所示，其中测试方法具体为：
黏度(cp)：Brookfield锥板粘度计，25℃，51Z，5rpm；
触变指数：试验条件为触变指数＝0.5rpm粘度/5rpm粘度，Brookfield锥板粘度计，25℃， 51Z。
附着性能测试：
①.附着力测试试验片的制备过程：用3M胶带在玻璃片上贴出单层3M胶带厚*1cm宽 *5cm长的凹槽，将凹槽中的导电胶用钢尺刮涂平整，待导电胶干燥后用百格刀在涂层上划出均匀格子，毛刷刷掉残渣，用3M胶带贴在切口上并拉开。具体可参照标准ASTM D3002D3359。
②.将制备好的附着力测试试验片在温度为25℃、湿度为40～60％环境下干燥1h。
水煮后附着性能测试：将附着性能测试的导电胶沸水煮2h。
电阻(欧姆)：
①.电阻测试试验片的制备过程：用3M胶带在玻璃片上贴出单层3M胶带厚*1cm宽*5cm 长的凹槽，将凹槽中的导电胶用钢尺刮涂平整，待导电胶干燥后，测试电阻。具体可参照标准GB/T 15662-1995。
②.将制备好的电阻测试试验片在温度为25℃、湿度为40～60％环境下干燥1h。
水煮后电阻(欧姆)：将上述测试电阻的电阻测试试验片置于沸水煮2h。
干燥速度(min)：用3M胶带在玻璃片上贴出单层3M胶带厚*1cm宽*5cm长的凹槽，将凹槽中的导电胶用钢尺刮涂平整，在温度为25℃、湿度为40～60％环境下，导电胶手摸干燥时间记为干燥速度。点胶时是否拉胶：在温度为25℃、湿度为40-60％的环境下使用0.41mm针头的点胶机进行点胶测试，观察点胶过程中针头是否出现拉胶情况。
点胶后流平性：在温度为25℃、湿度为40-60％的环境下使用0.41mm针头的点胶机进行划线条测试，观察划线过程中划出的线条是否流平。点胶干燥后流平性：在温度为25℃、湿度为40-60％的环境下使用0.41mm针头的点胶机进行划线条测试，观察划线过程中划出的线条在完全干燥后是否流平。
室温下60分钟线条电阻：用0.41mm针头的点胶机划出均匀的5cm长线条，在温度为25℃、湿度为40-60％的环境下干燥1h后测线条两端电阻。
对偏光片的渗透：在偏光片周围用0.41mm针头划出均匀的线条，24h后通过显微镜观察导电胶对偏光片的渗透情况。
是否沉降：在30℃下放置3天。
表格7
Figure BDA0003285564790000091
Figure BDA0003285564790000101
由图1～6和图7/8对比可知，本发明的LCM单组分室温快干导电胶具有对偏光片不渗透。由表格7中的数据可知，本发明的LCM单组分室温快干导电胶在基材上附着好、不掉粉，高温高湿后导电胶不从基材上脱落、可靠性高，水性体系更环保等优势。此外，不同树脂、银粉、增稠剂的选择均会对LCM单组分室温快干导电胶的性能产生影响；水性聚氨酯较水性丙烯酸在玻璃上的附着好，即使不添加附着力促进剂，在玻璃上也有较好的附着，而水性丙烯酸需要添加附着力促进剂情况下，才能满足附着力要求；且不同增稠剂的加入，触变性也会有所不同，触变指数越低，导电胶相对越易流平。
综上所述，本发明的LCM单组分室温快干导电胶通过多组分协调作用，使得LCM单组分室温快干导电胶对偏光片不渗透，导电胶干燥后在玻璃上附着好且不掉粉，导电胶经过高温高湿后不从玻璃基材上脱落、电阻变小、可靠性高，导电胶的电阻相对现有LCM导电胶小，导电胶在使用时点胶状态好、不拉胶。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于，所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：10～40份的树脂，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂，0～2份的附着力促进剂；
所述增稠剂为气硅、膨润土、高岭土、聚酰胺蜡粉、羟丙基甲基纤维素、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述树脂为水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性聚酯、水性环氧树脂中的至少一种；
所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种；
所述银粉为片状银粉、树枝型银粉、球形银粉中的至少一种；
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂、改性有机硅聚合物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述树脂为水性丙烯酸、水性聚氨酯中的至少一种；
所述溶剂为去离子水和乙醇；
所述银粉为片状银粉；
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、改性有机硅聚合物中的至少一种；
所述增稠剂为亲水气硅、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述溶剂中去离子水和乙醇的重量比为(1.8～2.2)：1；所述增稠剂为亲水气硅、水性聚氨酯增稠剂、水性丙烯酸增稠剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述溶剂中去离子水和乙醇的重量比为2：1。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：10～40份的水性聚氨酯，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂。
7.根据权利要求6所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：25～40份的水性聚氨酯，35～40份的银粉，20～35份的溶剂，1～2份的增稠剂。
8.根据权利要求1～5任一项所述的一种LCM单组分室温快干导电胶，其特征在于：所述LCM单组分室温快干导电胶包括重量份数的如下组分：10～40份的水性丙烯酸，30～50份的银粉，15～50份的溶剂，1～4份的增稠剂，0.1～2份的附着力促进剂。
9.一种制备如权利要求1～8任一项所述的LCM单组分室温快干导电胶的方法，其特征在于，
包括如下步骤：
步骤一、将树脂、溶剂和增稠剂混合搅拌均匀，再加入其余物料混合均匀，即得预混料；
步骤二、将预混料采用三辊机进行分散，即得。
10.根据权利要求9所述的一种制备LCM单组分室温快干导电胶的方法，其特征在于：所述步骤一中搅拌的转速为1500～2500rpm；所述步骤二中分散具体包括一次粗分散和四次细分散。
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