CN116023834B - 一种涂层组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种涂层组合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种涂层组合物及其制备方法与应用,所述涂层组合物按重量百分比计由以下组分组成:树脂10~25%;金属缓蚀剂0.5~2%;流平剂0.1~2%;溶剂余量;所述树脂按重量份数计包含70~80重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,25~32重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,5~8重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。本发明的涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力均很大,粘附性能好;且与多款常用的OCA光学胶和ACF导电胶均具有良好的粘附性能;同时柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好,综合使用性能好,能满足对铜金属网格触控传感器形成优异的保护作用,具有优异的性能。

Description

一种涂层组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及涂层组合物技术领域,更具体地,涉及一种(铜)金属网格触控传感器保护涂层用的涂层组合物及其制备方法与应用。
背景技术
随着消费者对于触控互动体验的需求日益提升,以及触摸屏产品尺寸扩大到中大尺寸,采用传统氧化铟锡透明导电膜的触摸屏产品方案在电阻及低容值常数方面出现基数瓶颈,金属网格触控导电薄膜能满足消费电子市场对低方阻和低容值常数的日益严格的要求而逐步被广泛应用。金属网格触控导电薄膜中的金属网格触控传感器(也称金属网格导电膜)是通过将导电金属的丝线密布在基材(包括PET、COP、CPI、PMMA)上,形成形状规则的金属网格,进而制得的金属网格产品;而金属铜由于其极低的方阻和良好的延展性,常用于金属网格产品制成铜金属网格,制作而成的铜金属网格触控传感器可满足消费市场对触摸屏轻薄化、柔性化的需求。
基于电子产品的使用环境,对铜金属网格导电触控产品的可靠性要求很高。而铜的理化性能比较活泼,可与酸性、碱性物质反应,也可与空气中的氧气、水、二氧化碳等发生反应,特别是当环境温度升高时,上述化学反应会加快,导致铜线被腐蚀而影响使用。此外,为了消除铜金属网格的可视性,通常会在金属铜线上镀上一层金属黑化层,而环境中的氧气、水等介质也会影响黑化层而使黑化层变色。
为此,需要在(铜)金属网格触控传感器表面上涂覆保护涂层,以提高其抗腐蚀性能。
但是目前使用的保护涂层材料还存在以下问题:
1、由于保护涂层材料中添加金属缓蚀剂等助剂的添加,保护涂层材料(普通涂层组合物)与基材的附着力较差,尤其是在金属上(全镀铜区域间)的附着力明显要差;
2、由于保护涂层材料中添加金属缓蚀剂等助剂的添加,保护涂层材料与导电胶和光学胶的粘附性能下降,粘附性能较差;
3、涂覆于金属网格导电膜的两表面上,形成带有保护涂层的导电膜(金属网格导电膜)的柔韧性差,不耐弯折;
4、热熔性能较差;
5、‘100℃水煮20H电阻增长率’和‘60℃,5%NaCl浸泡40H电阻增长率’较大,耐高温高湿时间短,可靠性能差。
6、耐候性等综合使用性能差。
因此,本申请提供一种涂层组合物及其制备方法与其制成的带有保护涂层的导电膜,以克服上述现有技术中存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中存在的缺陷而提供一种涂层组合物,本发明的涂层组合物,采用其作为保护涂层,可以使金属网格同时具有与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力均很大,粘附性能好;且与多款常用的OCA光学胶和ACF导电胶均具有良好的粘附性能;同时柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好,综合使用性能好,能满足对铜金属网格触控传感器形成优异的保护作用,具有优异的性能。
本发明的另一目的在于,提供所述涂层组合物的制备方法。
本发明的另一目的在于,提供所述涂层组合物在电子产品中的应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案实现:
一种涂层组合物,按重量百分比计由以下组分组成:
所述树脂按重量份数计包含70~80重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,25~32重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,5~8重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。
本发明提供了一种涂层组合物,所述组合物采用甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物和乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物相互配合,搭配优选的2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物作为金属缓蚀剂,制备得到的涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力均很大,粘附性能好;且与多款常用的OCA光学胶和ACF导电胶均具有良好的粘附性能;同时柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好,综合使用性能好,能满足对铜金属网格触控传感器形成优异的保护作用,具有优异的性能。
优选地,所述涂层组合物按重量百分比计由以下组分组成:
优选地,所述树脂按重量份数计包含75重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,28重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,6.5重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。
优选地,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为45~55℃,数均分子量为220000~280000;
优选地,所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为73~78wt%;
优选地,所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为25~28.5wt%。
优选地,所述金属缓蚀剂为2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物。
优选地,所述2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物中2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的质量之比为1:0.26~0.32。
优选地,所述流平剂为改性有机硅类流平剂、丙烯酸酯类流平剂或含氟类流平剂。
优选地,所述改性有机硅类流平剂为BYK333和/或BYK3550;所述丙烯酸酯类流平剂为BYK3560和/或BYK3565;所述含氟类流平剂为DuPont FS31和/或DuPont FS3100。
优选地,所述溶剂为乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯中的一种或几种。
本发明还提供一种所述涂层组合物的制备方法,包括以下步骤:
将计量好的树脂、金属缓蚀剂、流平剂和溶剂混合,搅拌均匀,即得到所述涂层组合物。
本发明还提供一种所述涂层组合物在电子产品中的应用。
一种带有保护涂层的导电膜,包括金属网格触控传感器(也称金属网格导电膜)和所述涂层组合物。
进一步地,所述带有保护涂层的导电膜的制备方法,包括以下步骤:
将所述涂层组合物涂覆于所述金属网格触控传感器的表面,烘干,得到所述带有保护涂层的导电膜。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供了一种涂层组合物,所述组合物采用甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物和乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物相互配合,搭配优选的2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物作为金属缓蚀剂,制备得到的涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力均很大,粘附性能好;且与多款常用的OCA光学胶和ACF导电胶均具有良好的粘附性能;同时柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好,综合使用性能好,能满足对铜金属网格触控传感器形成优异的保护作用,具有优异的性能。
本发明的涂层组合物中,选用了适当比例的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为45~55℃,数均分子量为220000~280000【兼具有玻璃化转变温度低和分子量大的特点】;发明人经过大量试验发现,采用适当比例的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物作为主要原料,其因分子结构中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的硬段和软段配合,兼具有玻璃化转变温度和分子量大的特点,保证了本发明的涂层组合物兼具良好的粘附性能和可靠性能,同时热塑性、柔韧性和耐候性较好,且与金属缓蚀剂等组分配合作用后仍然具有良好的附着力。
本发明的涂层组合物中,选用了适当比例的乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为73~78wt%【若丙烯酸丁酯含量太多,会导致可靠性等变差,丙烯酸丁酯含量太少,会导致柔韧性、可靠性等变差;这都会影响本发明的综合使用性能】;发明人经过大量试验发现,采用适当比例的乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物可大幅提升涂层在基材和金属层表面的附着力,一定程度上提升涂层的柔韧性,进而提升了本发明的涂层组合物的可靠性能和耐候性。
本发明的涂层组合物中,选用了适当比例的乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物,所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为25~28.5wt%【若乙烯含量太少,会导致热熔性等变差;丙烯酸乙酯无规共聚物太少,与本发明的其他原料相容性变差,会导致粘附性能等变差;这都会影响本发明的综合使用性能】;发明人经过大量试验发现,采用适当比例的乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物不仅与甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物等相容性良好,且可以现在改善本发明的涂层组合物的热熔连接性能,形成的涂层能够被ACF导电胶内的金导电粒子热熔刺穿的完成时间短,即完成绑定连接速度快,热熔性能优异;还可以增加本发明的涂层组合物形成的涂层产品硬度,提升可靠性;并不影响本发明的涂层组合物的粘附性能等。
本发明的涂层组合物中,选用了适当比例的2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物作为金属缓蚀剂,发明人通过试验发现,2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉【对耐候性影响更大】的混合物在本发明的原料体系中相容分散性良好,两者相互配合,起到良好的协同作用,添加后能够大幅提升本发明涂层的耐腐蚀性能和耐候性,进而提升本发明的涂层组合物形成的涂层产品的可靠性。
具体的试验表明:
本发明的涂层组合物与现有技术还有一个不同的地方在于,在铜上的附着力也可以与基材上的无明显差异,甚至更好;而,现有技术的普通涂层组合物与基材的附着力虽然也可以到5B,但是在金属上(全镀铜区域间)的附着力明显要差,甚至难以达到4B,且为了达到良好的附着性能,柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能会大幅下降。
本发明的涂层组合物形成的涂层贴合OCA光学胶后,与铜金属网格触控传感器的拉拔力均远>1800gf/inch,且本发明的涂层组合物形成的涂层能匹配多款常用的OCA光学胶;且柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好。
本发明的涂层组合物形成的涂层通过ACF导电胶与FPC连接后拉拔力大,且本发明的涂层组合物形成的涂层能匹配多款常用的ACF导电胶。本发明的涂层组合物形成的涂层选用了玻璃化温度低,柔韧性好且分子量大的的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物树脂与乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物和乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物形成复合涂层基体材料,其与ACF导电胶的匹配性更好,对应的是器件与FPC的拉拔力更大。
本发明的涂层组合物形成的涂层被ACF导电胶内的金导电粒子热熔刺穿的完成时间短,即完成绑定连接速度快,热熔性能优异。
本发明的涂层组合物形成的涂层产品耐弯折性能十分优异,柔韧性好。且通常现有技术中普通涂层组合物对带有保护涂层(3μm)的导电膜的要求达到弯折直径为2mm,180°弯折10万次,无明显裂纹,都很难。
本发明的涂层组合物形成的涂层产品的‘100℃水煮20H电阻增长率’和‘60℃,5%NaCl浸泡40H电阻增长率’均接近1,表明变化越小,证明稳定性好,可靠性能好。
本发明的涂层组合物形成的涂层产品在高要求测试条件下,耐高温高湿时间长,耐候性能优异,耐腐蚀性能好,可靠性好。
本发明的涂层组合物形成的涂层产品经(2)UV老化测试:条件:UVA340 lamp forUV test;0.77W/(㎡.nm),:光照/温度60℃±2.5(4H);冷凝/温度50℃(4H)25cycle;且测试后电测均通过为有效。测试结果均为“通过,黑化层不变色”。耐候性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出进一步地详细阐述,所述实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。
实施例1
一种涂层组合物,按重量百分比计由以下组分组成:
所述树脂按重量份数计包含70重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,25重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,5重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。
本实施例的所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为45℃,数均分子量为220000;
本实施例的所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为73wt%;
本实施例的所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为25wt%。
本实施例的所述金属缓蚀剂为2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物。
本实施例的所述2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物中2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的质量之比为1:0.26。
本实施例的所述流平剂为改性有机硅类流平剂。
本实施例的所述改性有机硅类流平剂为BYK333。
本实施例的所述溶剂为乳酸乙酯。
本实施例的所述涂层组合物的制备方法,包括以下步骤:
将计量好的树脂、金属缓蚀剂、流平剂和溶剂混合,搅拌均匀,即得到所述涂层组合物。
实施例2
一种涂层组合物,按重量百分比计由以下组分组成:
所述树脂按重量份数计包含80重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,32重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,8重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。
本实施例的所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为55℃,数均分子量为280000;
本实施例的所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为78wt%;
本实施例的所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为28.5wt%。
本实施例的所述金属缓蚀剂为2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物。
本实施例的所述2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物中2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的质量之比为1:0.32。
本实施例的所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
本实施例的所述丙烯酸酯类流平剂为质量比为1:1的BYK3560和BYK3565。
本实施例的所述溶剂为质量比为1:1的乳酸乙酯和丙酸乙酯。
本实施例的所述涂层组合物的制备方法,包括以下步骤:
将计量好的树脂、金属缓蚀剂、流平剂和溶剂混合,搅拌均匀,即得到所述涂层组合物。
实施例3
一种涂层组合物,按重量百分比计由以下组分组成:
本实施例的所述树脂按重量份数计包含75重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,28重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,6.5重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物。
本实施例的所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为50℃,数均分子量为250000;
本实施例的所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为75.5wt%;
本实施例的所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为26.7wt%。
本实施例的所述金属缓蚀剂为2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物。
本实施例的所述2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物中2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的质量之比为1:0.29。
本实施例的所述改性有机硅类流平剂为BYK333。
本实施例的所述溶剂为乳酸乙酯。
本实施例的所述涂层组合物的制备方法,包括以下步骤:
将计量好的树脂、金属缓蚀剂、流平剂和溶剂混合,搅拌均匀,即得到所述涂层组合物。对比例1:
与实施例3的区别在于,所述树脂中没有乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,其他与实施例3相同。
对比例2:
与实施例3的区别在于,所述树脂中没有乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物,其他与实施例3相同。
对比例3:
与实施例3的区别在于,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为65℃,其他与实施例3相同。
对比例4:
与实施例3的区别在于,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的数均分子量为150000;其他与实施例3相同。
对比例5:
与实施例3的区别在于,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为40℃,数均分子量为120000;其他与实施例3相同。
对比例6:
与实施例3的区别在于,所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为65℃,数均分子量为320000,其他与实施例3相同。
对比例7:
与实施例3的区别在于,所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为65wt%,其他与实施例3相同。
对比例8:
与实施例3的区别在于,所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为85wt%,其他与实施例3相同。
对比例9:
与实施例3的区别在于,所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为20wt%,其他与实施例3相同。
对比例10:
与实施例3的区别在于,所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为32wt%,其他与实施例3相同。
对比例11:
与实施例3的区别在于,所述金属缓蚀剂仅为2-巯基苯骈噻唑,没有8-羟基喹啉,其他与实施例3相同。
对比例12:
与实施例3的区别在于,所述金属缓蚀剂仅为8-羟基喹啉,没有2-巯基苯骈噻唑,其他与实施例3相同。
对本发明实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物进行性能测试:
附着性能测试方法:
(1)百格法测试:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于(基材为PET,且PET上具有局部全镀铜区域的网格图案)金属网格导电膜上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后使用百格刀在带有保护涂层(3μm)的导电膜指定区域(在涂层组合物与基材重叠区域、以及与全镀铜重叠区域)横竖划开,使用3M 610型号胶带黏粘,赶走气泡后,1~2s内撕除,观测百格区域涂层脱落情况,根据百格后附着力的评判标准判定,分别测得涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力;
百格后附着力的评判标准:
5B脱落面积0%
4B脱落面积<5%
3B脱落面积>5%,<15%
2B脱落面积>15%,<35%
1B脱落面积>35%,<65%
0B脱落面积>65%。
涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力测试结果如表1所示:
表1
附着力测试 与基材附着力(百格) 与铜的附着力(百格)
实施例1 5B 5B
实施例2 5B 5B
实施例3 5B 5B
对比例1 3B 3B
对比例2 5B 5B
对比例3 4B 3B
对比例4 4B 4B
对比例5 5B 5B
对比例6 5B 4B
对比例7 5B 4B
对比例8 5B 5B
对比例9 4B 4B
对比例10 5B 5B
对比例11 5B 5B
对比例12 5B 5B
普通涂层组合物 3B~5B 2B~4B
注:一般在实际生产中,4B及以上可以达标,低于4B均不可接受。
从上表可以看出,本发明的涂层组合物与基材区域间、全镀铜区域间的粘附力均很大,粘附性能好。
而,现有技术的普通涂层组合物与基材的附着力虽然也可以到5B,但是在金属上(全镀铜区域间)的附着力明显要差,甚至难以达到4B,且为了达到良好的附着性能,柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能会大幅下降;但是本发明与现有技术还有一个不同的地方在于,在铜上的附着力也可以与基材上的无明显差异,甚至更好;且柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好。
(2)与OCA光学胶粘附力测试:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的两表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜通过光学胶(OCA)贴合在一起,然后使用拉力计测试贴合的两层金属网格分离时的拉力值,大于1800gf/inch则通过测试。
采用的具体OCA型号为:KN-7005、LDC-506和Nitto-9916。
涂层组合物与OCA光学胶粘附力测试结果如表2所示:
表2
从上表可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层贴合OCA光学胶后,与铜金属网格触控传感器的拉拔力均远>1800gf/inch,且本发明的涂层组合物形成的涂层能匹配多款常用的OCA光学胶;且柔韧性、热熔性、可靠性和耐候性等其他性能也很好。
(3)通过ACF导电胶与FPC连接后拉拔力测试:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的两表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜通过导电胶(ACF)与柔性电路板(FPC)在链接口处进行热压绑定,完成绑定连接后,使用拉力计进行破坏性测试,当柔性电路板从抗老化金属网格上脱落时,拉力计上显示的力为拉拔力,当拉拔力大于5N/cm则测试通过。拉拔力越大说明与ACF的匹配性更好。
采用的具体ACF型号为:CP920AM、Hitachi MF331和TGP20520AG。
涂层组合物通过ACF导电胶与FPC连接后拉拔力测试结果如表3所示:
表3
从上表可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层通过ACF导电胶与FPC连接后拉拔力大,且本发明的涂层组合物形成的涂层能匹配多款常用的ACF导电胶。
本发明的涂层组合物形成的涂层选用了玻璃化温度低,柔韧性好且分子量大的的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物树脂与乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物和乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物形成复合涂层基体材料,其与ACF导电胶的匹配性更好,对应的是器件与FPC的拉拔力更大。
热熔性测试:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的两表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜使用ACF导电胶在加热温度120℃、加压0.2MPa条件下,分别依次采用加压加热时间10s、11s、……、25s与柔性电路板(FPC)在链接口处进行热压绑定,加压加热时间后立即放在室温下冷却2min,然后测试电阻值是否达标,若达标,记录完成绑定连接的时间(s)连接后;这里的“完成绑定连接”即所测样品测试电阻值达标,则涂层组合物判定被ACF导电胶内的金导电粒子热熔刺穿,即完成绑定连接。结果如下表4所示。
表4
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从上表可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层被ACF导电胶内的金导电粒子热熔刺穿的完成时间短,即完成绑定连接速度快,热熔性能优异。
柔韧性测试:
(1)耐弯折性能测试
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的两表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜,裁切成10x4cm的长方形,放置于弯折机上,调节弯折直径为2mm,180°弯折20万次,弯折完成后用显微镜观察弯折位置涂层是否开裂,若无开裂或出现裂纹情况,根据裂纹的程度从轻到重分为四档:无裂纹(显微镜观察无明显折痕)、无明显裂纹(显微镜观察出现局部轻微折痕,且小于10条)、有裂纹(显微镜观察出现局部轻微折痕,且大于等于10条、小于等于100条)和有明显裂纹(显微镜观察有明显折痕,或显微镜观察出现局部轻微折痕,且大于100条)。结果如下表5所示。
表5
从上表可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层产品耐弯折性能十分优异,柔韧性好。且通常现有技术中普通涂层组合物对带有保护涂层(3μm)的导电膜的要求达到弯折直径为2mm,180°弯折10万次,无明显裂纹,都很难。
可靠性测试:
耐水煮性能:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的外表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜在100℃水中煮20H后,测试其电阻增长率;电阻增长率的计算方法为:电阻增长率=RA试验后电阻值/RA试验前电阻值。
耐高温盐水腐蚀性能:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的外表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜在60℃,5%NaCl水溶液中浸泡40H后,测试其电阻增长率;电阻增长率的计算方法为:电阻增长率=RA试验后电阻值/RA试验前电阻值。
耐水煮性能和耐高温盐水腐蚀性能测试结果如表6所示:
表6
从上表可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层产品的‘100℃水煮20H电阻增长率’和‘60℃,5%NaCl浸泡40H电阻增长率’均接近1,表明变化越小,证明稳定性好,可靠性能好。
耐候性能测试:
将实施例1至实施例3、对比例1至对比例12得到的涂层组合物以及普通涂层组合物涂覆于金属网格导电膜(基材为PET,PET上的网格图案材质为金属铜)的两表面上,烘干,形成带有保护涂层(3μm)的导电膜;然后将带有保护涂层(3μm)的导电膜总装为TP触控模组后,进行耐候性能测试,项目包括:
(1)高温高湿测试:在85℃,85%的湿度下进行测定至保护涂层变色,记录时间,且高温高湿测试后的电测均通过,则高温高湿测试有效;
耐候性能测试结果如表7所示。
表7
从表7中可以看出,本发明的涂层组合物形成的涂层产品在高要求测试条件下,耐高温高湿时间长,耐候性能优异,耐腐蚀性能好,可靠性好。
此外,本发明的涂层组合物形成的涂层产品经(2)UV老化测试:条件:UVA340 lampfor UV test;0.77W/(㎡.nm),:光照/温度60℃±2.5(4H);冷凝/温度50℃(4H)25cycle;且测试后电测均通过为有效。测试结果均为“通过,黑化层不变色”。耐候性能好。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种涂层组合物,其特征在于,按重量百分比计由以下组分组成:
所述树脂按重量份数计包含70~80重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,25~32重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,5~8重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末;
所述甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物的玻璃化转变温度为45~55℃,数均分子量为220000~280000;
所述乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物中丙烯酸丁酯单体单元含量为73~78wt%;
所述乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末中丙烯酸乙酯单体单元含量为25~28.5wt%;
所述金属缓蚀剂为2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物;
所述2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的混合物中2-巯基苯骈噻唑和8-羟基喹啉的质量之比为1:0.26~0.32;
所述溶剂为乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯和丙酸乙酯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的涂层组合物,其特征在于,所述涂层组合物按重量百分比计由以下组分组成:
所述树脂按重量份数计包含75重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,28重量份乙酸乙烯酯/丙烯酸丁酯无规共聚物,6.5重量份乙烯/丙烯酸乙酯无规共聚物粉末。
3.根据权利要求1所述的涂层组合物,其特征在于,所述流平剂为改性有机硅类流平剂、丙烯酸酯类流平剂或含氟类流平剂。
4.根据权利要求3所述的涂层组合物,其特征在于,所述改性有机硅类流平剂为BYK333和/或BYK3550;所述丙烯酸酯类流平剂为BYK3560和/或BYK3565;所述含氟类流平剂为DuPont FS31和/或DuPont FS3100。
5.如权利要求1~4任一项所述涂层组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将计量好的树脂、金属缓蚀剂、流平剂和溶剂混合,搅拌均匀,即得到所述涂层组合物。
6.权利要求1~4任一项所述涂层组合物的在带有保护涂层的导电膜中的应用,所述保护涂层由权利要求1~4任一项所述涂层组合物制成。
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