CN113943506A - 防沉降导电油墨及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防沉降导电油墨及其制备工艺,所述防沉降导电油墨按重量份数计,包括以下原料组分:金属导电浆料40‑60份,碳黑导电浆料10‑30份,油墨溶剂30‑50份以及助剂1‑5份;所述金属导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第一浆料树脂15‑30份,金属导电粒子40‑70份,第一浆料溶剂30‑50份以及第一分散剂1‑5份;所述碳黑导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第二浆料树脂30‑50份,碳黑导电粒子10‑20份,第二浆料溶剂40‑60份以及第二分散剂1‑5份;且所述第一浆料树脂和第二浆料树脂中至少有一种组分互不相同,本发明的防沉降导电油墨防沉淀性能好,电阻稳定,且附着力、抗划伤性能佳。
Description
技术领域
本发明是关于导电油墨技术领域,特别是关于一种防沉降导电油墨及其制备工艺。
背景技术
导电涂料广泛应用于各类电子产品、汽车、新能源、传感器、智能包装、射频识别等领域,起到静电释放、导电、传输、电磁屏蔽等作用,随着高新技术的不断发展,对导电涂料的需求越来越大,对导电性能的要求也越来越高。导电油墨是一种特殊的导电涂料,根据不同的产品需要,其可以通过丝网印刷、辊涂、刷涂、微凹涂、刮涂等不同的施工方式涂覆到产品表面,其中,凹版涂布因其极高的生产效率、较低的人工成本逐渐成为主流的生产方式。
导电油墨主要由连接料、导电粒子、溶剂和助剂几部分组成,导电粒子是影响油墨导电性能的关键。常见的导电粒子主要分为金属系和碳系两类,一般情况下,金属系导电粒子的导电性要强于碳系导电粒子,所以,在对导电性要求较高的领域,导电油墨中主要添加金属导电粒子;但是金属导电粒子极易在导电油墨中发生沉淀,这就对油墨的储存和使用造成了很大的困扰,也严重影响了产品的品质稳定性。
因此,有必要提供一种防沉降导电油墨及其制备工艺,来解决上述问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防沉降导电油墨及其制备工艺,其能够提升导电油墨的防沉降性能。
为实现上述目的,本发明的实施例提供了一种防沉降导电油墨,按重量份数计,包括以下原料组分:金属导电浆料40-60份,碳黑导电浆料10-30份,油墨溶剂30-50份以及助剂1-5份。
所述金属导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第一浆料树脂15-30份,金属导电粒子40-70份,第一浆料溶剂30-50份以及第一分散剂1-5份。
所述碳黑导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第二浆料树脂30-50份,碳黑导电粒子10-20份,第二浆料溶剂40-60份以及第二分散剂1-5份。
其中,所述第一浆料树脂和第二浆料树脂均为聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯多元醇以及环氧树脂中的至少一种,且所述第一浆料树脂和第二浆料树脂中至少有一种组分互不相同。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述助剂至少包括偶联剂、附着力促进剂和消泡剂。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述金属导电粒子为导电镍粉、导电银粉以及银包铜粉中的至少一种。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述金属导电粒子的D50为2-5μm。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂均选自酯类、酮类有机溶剂中的至少一种。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂都为丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、丁酮、环己酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。
本发明还提供了一种防沉降导电油墨的制备工艺,包括以下步骤:
制备所述金属导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理;
制备所述碳黑导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理;以及
将所述金属导电浆料和碳黑导电浆料混合并加入助剂,再进行混合处理使其混合均匀,然后再加入所述油墨溶剂,即得到所述防沉降导电油墨。
在本发明的一个或多个实施方式中,对所述金属导电浆料的研磨处理的具体步骤包括:将制备所述金属导电浆料的各组分混合均匀后,得到的金属导电混合物移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1000-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.25-0.3MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.15-0.2MPa,直至金属导电混合物的细度<5μm,即制得所述金属导电浆料。
在本发明的一个或多个实施方式中,对所述碳黑导电浆料的研磨处理的具体步骤包括:将制备所述碳黑导电浆料的各组分混合均匀后,得到的碳黑导电混合物移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1200-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.2-0.25MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.1-0.15MPa,直至所述碳黑导电混合物的细度<3μm,即制得所述碳黑导电浆料。
在本发明的一个或多个实施方式中,所述混合处理的具体步骤包括:将所述金属导电浆料、碳黑导电浆料以及助剂加入至分散机内,以600-800r/min分散20-30min后,再转移至砂磨机砂磨一次;其中砂磨机的转速1000-1500r/min,砂磨机内的气压0.2-0.3MPa,最后在进行过滤处理。
与现有技术相比,根据本发明实施方式的防沉降导电油墨及其制备工艺,通过使金属导电浆料和碳黑导电浆料的原料成份中的树脂之间具有微弱不相容性质,且两种导电浆料混合后,其中的树脂链段之间部分缠绕,将导电的粒子紧紧包覆,形成一个个小单元,从而当油墨粘度很低时,缠绕的树脂链仍能抵消导电粒子重力的影响,有效防止导电的粒子沉淀,从而使本发明的防沉降导电油墨具备良好的防沉降的效果。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
根据本发明优选实施方式的一种防沉降导电油墨,按重量份数计,包括以下原料组分:金属导电浆料40-60份,碳黑导电浆料10-30份,油墨溶剂30-50份以及助剂1-5份。
一具体实施方式中,金属导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第一浆料树脂15-30份,金属导电粒子40-70份,第一浆料溶剂30-50份以及第一分散剂1-5份。
其中,第一分散剂可以为BYK-110、埃夫卡4010、路博润27000中的一种或几种。
一具体实施方式中,碳黑导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第二浆料树脂30-50份,碳黑导电粒子10-20份,第二浆料溶剂40-60份以及第二分散剂1-5份。
其中,第二分散剂可以为BYK-163、迪高650、埃夫卡KP-313中的一种或几种;碳黑导电粒子可以为特密高250G、350G、欧励隆40B2、碳纳米管中的一种或几种。
其中,第一浆料树脂和第二浆料树脂均为聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯多元醇以及环氧树脂中的至少一种,且第一浆料树脂和第二浆料树脂中至少有一种组分互不相同。互不相同不相同的意思是指:第一浆料树脂中至少有一种组分为第二浆料树脂中没有的组分,且第二浆料树脂中至少有一种组分为第一浆料树脂中没有的组分。
金属导电浆料和碳黑导电浆料所用的树脂必须为不同类型,彼此之间有微弱的不相容性质。其中,不相容程度以树脂清液混合后轻微浑浊,但流动性不受影响为最佳。两种导电浆料混合之后,树脂链段之间部分缠绕,将导电粒子紧紧包覆,我们将其称之为一个小单元,再通过研磨工艺,使小单元均匀的分布在体系中,当油墨粘度很低时,缠绕的树脂链仍能抵消导电粒子重力的影响,有效防止其沉淀。
聚酯多元醇、聚酯树脂、聚氨酯树脂以及环氧树脂的搭配使用,保证了油墨在铜箔、铝箔等材料上优异的附着力的同时,还能提供良好的耐醇、耐划伤等性能
其中,第一浆料树脂和第二浆料树脂可以为韩国SK公司的ES-510、东洋纺VYLON240、荒川化学AL-540C、路博润5778P、三菱1256环氧树脂中的一种或几种。
一具体实施方式中,助剂至少包括偶联剂、附着力促进剂和消泡剂。
其中,偶联剂可以为KH560、KH592中的任一一种。附着力促进剂可以为长兴4901-B-72、德谦ADK中的任一一种。消泡剂可以为迪高SF-200、华夏HX-2080中的任一一种。
一具体实施方式中,金属导电粒子可以为导电镍粉、导电银粉以及银包铜粉中的至少一种。金属导电粒子的形状可以为片状、球状、树枝状中的至少一种。
一具体实施方式中,金属导电粒子的D50为2-5μm。
当选用不同粒径的、不同形状(片状、球状、树枝状)的金属导电粒子搭配使用,彼此间互为架桥,可以起到极大的降低了油墨的表面电阻的作用。
一具体实施方式中,油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂均选自酯类、酮类有机溶剂中的至少一种。
一具体实施方式中,油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂都可以为丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、丁酮、环己酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。
本发明还提供了防沉降导电油墨的制备工艺,包括以下步骤。
S1、制备金属导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理。
一具体实施方式中,S1的具体步骤可以包括:将第一浆料溶剂和第一分散剂按比例加入配制桶中,分散机以400-600r/min的转速匀速分散,边分散边加入金属导电粒子,将转速提升至600-800r/min,分散约10min后,加入第一浆料树脂,将转速调整至400-600r/min,分散30min后,得到金属导电混合物,并将其移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1000-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.25-0.3MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.15-0.2MPa,直至金属导电混合物的细度<5μm,即制得金属导电浆料。
S2、制备碳黑导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理。
一具体实施方式中,S2的具体步骤可以包括:将第二浆料溶剂和第而分散剂按比例加入配制桶中,分散机以400-600r/min的转速匀速分散,边分散边加入碳黑导电粒子,将转速提升至600-800r/min,分散约10min后,加入第一浆料树脂,将转速调整至400-600r/min,分散30min后,得到碳黑导电混合物并将其移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1200-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.2-0.25MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.1-0.15MPa,直至碳黑导电混合物的细度<3μm,即制得碳黑导电浆料。
其中,S1和S2的步骤不分先后顺序。
S3、将金属导电浆料和碳黑导电浆料混合并加入助剂,再进行混合处理使其混合均匀,然后再加入溶剂,即得到防沉降导电油墨。
一具体实施方式中,S2的具体步骤可以包括:将金属导电浆料和碳黑导电浆料混合,并加入助剂,分散机以600-800r/min,分散20min,转移至砂磨机砂磨一遍,设定砂磨机转速1000-1500r/min,气压0.2-0.3MPa,出料口绑300目滤布过滤,然后用油墨溶剂调节其粘度和固含量,得到防沉降导电油墨。
常规的导电油墨的制备工艺中,因为导电粒子成份、密度、表面结构等都各不相同,若混合研磨,树脂随机包覆过程不可控,难以形成稳定、均一的油墨液体。
本发明的防沉降导电油墨的制备工艺,通过砂磨工艺分别将金属导电粒子和碳黑导电粒子制作成均一、细腻的导电浆料,然后再混合研磨,从而替代常规工艺将所有导电粒子一起研磨。
在上述制备工艺过程中,如第一浆料树脂和第二浆料树脂中存在固体状态的树脂,则所有固体状态的树脂都必须先溶解成树脂液,然后再参与配制成金属导电浆料和碳黑导电浆料的过程。
固体状态的树脂都必须先溶解成树脂液的具体溶解方法如下:将丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、环己酮、丁酮按3:2:1的比例混合,上分散机边分散边加入固体状态的树脂,封口,将转速升高至2000-3000r/min,高速分散2-4小时,至所有树脂完全溶解,补总重后,静置冷却备用。上述涉及到固体树脂添加均以树脂液形式加入。
实施例1:
(1)300g丁酮,10gBYK-110混合均匀,加入150g聚酯树脂液ES-510继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉250g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,以600r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)400g丁酮,10gBYK-163混合均匀,加入300g路博润5778P树脂液继续分散,加入100g特密高导电碳黑250G,以600r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取400g金属导电浆料,100g碳黑导电浆料,加入3g偶联剂KH560,2g消泡剂SF-200,5g附着力促进剂长兴4901-B-72,分散机分散约20min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入150g丁酮和150g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将防沉降导电油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
实施例2:
(1)500g丁酮,50g埃夫卡4010混合均匀,加入300g聚酯树脂液VYLON240继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉500g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉100g,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)600g丁酮,50gBYK-163混合均匀,加入500g荒川化学AL-540C树脂继续分散,加入200g特密高导电碳黑250G,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取600g金属导电浆料,300g碳黑导电浆料,加入15g偶联剂KH592,5g消泡剂SF-200,30g附着力促进剂长兴4901-B-72,分散机分散约20min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入150g丁酮和150g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
实施例3:
(1)400g环己酮,30gBYK-110混合均匀,加入200g路博润5778P树脂液继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉400g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,以700r/min的转速分散25min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)500g环己酮,30g埃夫卡KP-313混合均匀,加入400g三菱1256树脂液继续分散,加入150g特密高导电碳黑250G,以700r/min的转速分散25min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取500g金属导电浆料,200g碳黑导电浆料,加入5g消泡剂SF-200,10g偶联剂KH560,15g附着力促进剂德谦ADK,分散机分散约20min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入200g丁酮和200g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
实施例4:
(1)300g丙二醇甲醚醋酸酯(PMA),12g路博润27000混合均匀,加入100g聚酯树脂液ES-510和200g荒川化学AL-540C树脂继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉300g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,以800r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)400g丁酮,10gBYK-163混合均匀,加入500g三菱1256环氧树脂液继续分散,加入100g特密高导电碳黑350G,以800r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取500g金属导电浆料,100g碳黑导电浆料,加入5g消泡剂HX-2080,10g偶联剂KH560,20g附着力促进剂长兴4901-B-72,分散机分散约20min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入100g丁酮和250g丙二醇甲醚醋酸酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
实施例5:
(1)300g丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、200g醋酸丁酯混合液,50g路博润27000混合均匀,加入90g聚酯树脂液ES510、60g聚酯树脂液VYLON240继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉400g,银包铜粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)600g醋酸丁酯,50g迪高650混合均匀,加入300g荒川化学AL-540C树脂继续分散,加入150g特密高导电碳黑350G,100g碳纳米管,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取400g金属导电浆料,300g碳黑导电浆料,加入10g消泡剂HX-2080,20g偶联剂KH560,10g附着力促进剂德谦ADK,分散机分散约30min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入220g醋酸乙酯和160g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
实施例6:
(1)300g丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、200g环己酮混合液,10g路博润27000混合均匀,加入100g聚酯树脂液ES510、100g聚酯树脂液VYLON240、100g荒川化学AL-540C继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉300g,银包铜粉200g,D50为3μm的球状银粉50g,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)400g醋酸丁酯,50g迪高650混合均匀,加入100g聚酯树脂液ES510、200g路博润5778P树脂液继续分散,加入200g欧励隆40B2,以800r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取500g金属导电浆料,300g碳黑导电浆料,加入10g消泡剂HX-2080,10g偶联剂KH592,30g附着力促进剂长兴4901-B-72,分散机分散约30min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入100g丁酮、170g环己酮和120g醋酸丁酯调节固含和粘度,即制得防沉降导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
对比例1:
(1)600g丁酮,20gBYK-110混合均匀,加入450g聚酯树脂液ES-510继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉250g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,50g特密高导电碳黑250G,以800r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得导电浆料半成品。
(2)继续加入4g消泡剂SF-200,6g偶联剂KH560,10g附着力促进剂长兴4901-B-72,分散机分散约30min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入150g丁酮和150g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得导电油墨。
(3)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
对比例2:
(1)600g丁酮,20gBYK-110混合均匀,加入300g聚酯树脂液ES-510继续分散,加入150g上海小研科技树脂7287继续分散,再加入D50为5μm的树枝状镍粉250g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,50g特密高导电碳黑250G,以800r/min的转速分散30min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得导电浆料半成品。
(2)继续加入4g消泡剂SF-200,6g偶联剂KH592,10g附着力促进剂长兴4901-B-72,10g防沉降剂FDSS-5,分散机分散约30min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入150g丁酮和150g乙酸乙酯调节固含和粘度,制得即制得导电油墨。
(3)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
对比例3:
(1)300g丁酮,10gBYK-110混合均匀,加入300g聚酯树脂液ES-510继续分散,加入D50为5μm的树枝状镍粉250g,片状镍粉100g,D50为3μm的球状银粉50g,以600r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中砂磨四遍,刮板细度计测试细度约5μm,制得金属导电浆料。
(2)300g丁酮,6gBYK-163混合均匀,加入150g聚酯树脂液ES-510继续分散,加入50g特密高导电碳黑250G,以600r/min的转速分散20min,转移至砂磨机中研磨四遍,刮板细度计测试细度小于3μm,制得碳黑导电浆料。
(3)取240g金属导电浆料,60g碳黑导电浆料,加入2g消泡剂SF-200,3g偶联剂KH560,10g附着力促进剂德谦ADK,4g防沉降剂FDSS-5,分散机分散约20min,转移至砂磨机砂磨一遍,并加入150g丁酮和150g乙酸乙酯调节固含和粘度,即制得导电油墨。
(4)将油墨通过微凹涂布至12μm压延软铜表面,120℃/3min烘烤后收卷,再50℃熟化72hr后,测试性能。
对实施例1~4中得到的防沉降导电油墨以及对比例1~3中得到的导电油墨进行如下的性能测试:
1)粘度
测试方法和标准参考GB/T 13217.4-2020,用Brookfield旋转粘度计,油墨温度控制在25±1℃,分别测量粘度数据并记录。
2)固含
称取一定量的油墨,然后置于150℃烘箱中烘烤2hr,剩余油墨的重量与初始油墨重量的比值即为油墨的固含量,分别测试并记录。细度
测试方法和标准参考GB/T 13217.3-2008,用刮板细度计,分别测试细度数据并记录。
3)膜厚
用千分尺分别测试材料的厚度和涂完油墨的总厚度,两者差值即为油墨图层的膜厚。
4)电阻
电阻测试使用汇高HG直流低电阻测试仪,施加500g压力,测试油墨表面电阻数据并记录。
5)附着力
测试标准参考ASTM附着力测试标准,百格法测试,用3M610#胶带,测试数据并记录。
6)耐醇测试
耐醇测试方法和标准参考GT/B 7706-2008,用97%浓度的乙醇溶液,500g正压力摩擦,至漏铜为止,分别测试并记录数据。
7)耐金属板划伤
该测试标准为自己制定的定性测试方法,对比测试不同方案油墨的耐刮擦性能。统一用一块不锈钢板的一角,对其施加10g的压力,在油墨涂层表面划出长度约10cm的线条,观察线条处有无漏铜点,完全没有则判定耐金属板刮擦性能OK,分别测试并记录数据。
8)沉淀测试
将同等重量的油墨样品装入相同规格的塑料罐中,室温静置存放,每天查看罐子底部导电粒子沉淀情况,并记录。
性能测试结果如下表:
从上表的数据可知:
1)对比实施例1和对比例1可知:用单一树脂制得导电油墨,常温储存14天,导电粒子沉淀已非常严重,涂布过程中,导电粒子沉降也造成涂布前后电阻升高明显,不利于产品品质稳定。
2)对比实施例1和对比例2可知:直接将所有物料混合研磨,一起生产,导电粒子无法均匀的分散在油墨体系中,导致涂布过程中电阻上下波动剧烈。需要将金属导电粒子和碳黑导电粒子分别研磨均匀细腻以后,再进行混合,才能保证油墨的均一稳定。
3)对比实施例1和对比例3可知:当金属导电浆料和碳黑导电浆料的原料成份中的树脂之间具有微弱不相容性质时,其防止导电粒子沉淀的效果比常规的加防沉降剂的方式起到的防止导电粒子沉淀的效果更好,因此对于防止导电粒子沉淀和保持涂布过程中的电阻稳定具有极大的促进作用。
综上所述,本发明的防沉淀导电油墨能够适用于低粘度、低膜厚的包括微凹涂布在内的凹版印刷方式,防沉淀性能好,电阻稳定,且附着力、抗划伤性能佳。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种防沉降导电油墨,其特征在于,按重量份数计,包括以下原料组分:金属导电浆料40-60份,碳黑导电浆料10-30份,油墨溶剂30-50份以及助剂1-5份;
所述金属导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第一浆料树脂15-30份,金属导电粒子40-70份,第一浆料溶剂30-50份以及第一分散剂1-5份;
所述碳黑导电浆料按重量份数包括以下原料组分:第二浆料树脂30-50份,碳黑导电粒子10-20份,第二浆料溶剂40-60份以及第二分散剂1-5份;
其中,所述第一浆料树脂和第二浆料树脂均为聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酯多元醇以及环氧树脂中的至少一种,且所述第一浆料树脂和第二浆料树脂中至少有一种组分互不相同。
2.如权利要求1所述的防沉降导电油墨,其特征在于,所述助剂至少包括偶联剂、附着力促进剂和消泡剂。
3.如权利要求1所述的防沉降导电油墨,其特征在于,所述金属导电粒子为导电镍粉、导电银粉以及银包铜粉中的至少一种。
4.如权利要求3所述的防沉降导电油墨,其特征在于,所述金属导电粒子的D50为2-5μm。
5.如权利要求1所述的防沉降导电油墨,其特征在于,所述油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂均选自酯类、酮类有机溶剂中的至少一种。
6.如权利要求5所述的防沉降导电油墨,其特征在于,所述油墨溶剂、第一浆料溶剂以及第二浆料溶剂都为丙二醇甲醚醋酸酯、丁酮、环己酮、醋酸丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。
7.如权利要求1~6任一所述的防沉降导电油墨的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
制备所述金属导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理;
制备所述碳黑导电浆料,且在制备过程中经过研磨处理;以及
将所述金属导电浆料和碳黑导电浆料混合并加入助剂,再进行混合处理使其混合均匀,然后再加入所述油墨溶剂,即得到所述防沉降导电油墨。
8.如权利要求7所述的防沉降导电油墨的制备工艺,其特征在于,对所述金属导电浆料的研磨处理的具体步骤包括:将制备所述金属导电浆料的各组分混合均匀后,得到的金属导电混合物移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1000-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.25-0.3MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.15-0.2MPa,直至金属导电混合物的细度<5μm,即制得所述金属导电浆料。
9.如权利要求7所述的防沉降导电油墨的制备工艺,其特征在于,对所述碳黑导电浆料的研磨处理的具体步骤包括:将制备所述碳黑导电浆料的各组分混合均匀后,得到的碳黑导电混合物移至砂磨机中研磨;其中,砂磨机转速1200-1500r/min,初研磨一次且研磨时的气压为0.2-0.25MPa;然后调整为精研磨4-5次,且研磨时的气压为0.1-0.15MPa,直至所述碳黑导电混合物的细度<3μm,即制得所述碳黑导电浆料。
10.如权利要求7所述的防沉降导电油墨的制备工艺,其特征在于,所述混合处理的具体步骤包括:将所述金属导电浆料、碳黑导电浆料以及助剂加入至分散机内,以600-800r/min分散20-30min后,再转移至砂磨机砂磨一次;其中砂磨机的转速1000-1500r/min,砂磨机内的气压0.2-0.3MPa,然后再进行过滤处理。
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