[发明专利]导电UV－固化墨

说明书

发明领域

【0001】本发明是关于紫外线固化导电墨。

 发明背景

【0002】要求印制导电材料的新应用在电子工业中持续不断地增长。一些最新发展的应用是用于射频识别(radio frequency identification(“RFID”))标签的印刷天线，印刷电晶体和太阳能电池。这些应用，与电子产品需求中的多数情况一起，受到装配的费用和速度的驱动。因此，导电材料被要求具有高通过量的能力。高通过量是由高速印刷技术所集中体现的，高速印刷技术——例如胶版印刷和轮转凹版印刷——取代了较低速的丝网印刷工艺而日益被使用。例如，通过高速印刷工艺，可以取得高达每分钟大约400米的生产速度；相反，使用轮转丝网印刷，速度在每分钟大约60米的范围内。因为这样的高速工艺在包装业、消费品工业和出版业变得日益普遍，导电材料必须适应具有能够在这样的高速度下被使用的恰当的流变性质。

【0003】传统上，商业可利用的导电材料是聚合物厚膜(polymer thickfilms“PTFs”)的形式。通常，这些PTFs是高粘性材料，这些高粘性材料通过丝网印刷被涂在基材上，以便在物件中——例如薄膜式键盘、印制电路板和加热元件中，形成电子线路。大多数PTFs由树脂组成，这些树脂或者在溶剂中或者与导电填料一同分散于/溶解在水里；在多数高电导率应用中，以银作为优选的填料被使用。在涂布之后，水或溶剂通过干燥或固化被蒸发，导电填料形成了粒间接触，从而产生导电网络。除了溶剂和水基系统，紫外线(ultraviolet(“UV”))固化PTFs是可商业途径得到的。这种UV固化PTFs通过在涂敷后用UV或电子束(electron beam(“EB”))辐射固化该膜而产生导电性。一般情况下，UV固化材料在室温下固化，并且以比热固化材料更快的速度固化。可UV固化的材料具有更深远的好处，是其在固化阶段中释放的环境有害物质是最小化的。

【0004】因此，提供一种具有流变性质的、能够UV固化的导电材料是有益的，并且该流变性质能够顺应高速印刷工艺，例如胶版印刷(flexography)和轮转凹版印刷(rotogravure)。

发明概述

【0005】本发明关于在电子工业使用的UV/EB固化导电材料。导电材料具有低粘度并且能够通过高速印刷工艺例如胶版印刷和轮转凹版印刷加以应用，并且固化之后提供高导电性。导电材料(conductive material)包括一种或多种低聚物、一种或多种丙烯酸酯载体、一种或多种反应单体例如乙烯醚、导电填料和一种或更多种光引发剂。可选择的其他成分，例如均化剂、稀释剂、分散剂、等等，可以在需要时被加入。

优选实施方式的详细描述

【0006】导电材料在众多电子应用中有许多用途。大量应用——例如RFID标签——需要高速生产，这对导电材料产生了独特的要求。对于这种应用，导电材料必须具有低粘度，并且能够以非常短的时间固化。本发明提供了低粘度UV固化导电墨，这种低粘度UV固化导电墨能够在高速度、高产量的电子应用中被使用。这种墨包括一种或多种低聚物，例如不饱和的氯化聚酯聚合物，溶于丙烯酸酯载体中，一种或多种反应单体例如乙烯基醚，导电填料和一种或多种光引发剂。可选择的其他成分，可以按希望被加入。这种墨的粘度范围从大约1000mPa.s(毫帕斯卡秒)到大约3000mPa.s(毫帕斯卡秒)，以便能够在高速印刷过程中最优化它的用途。

【0007】在导电组合物中，一种或多种低聚物被使用。典范的低聚物包括，但并不限于，不饱和的氯化聚酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、尿烷丙烯酸酯(urethane acrylates)、丙烯酸酯聚醚和它们的混合物。优选低聚物是氯化聚酯聚合物。低聚物占组合物重量百分比的大约5到大约20的范围，优选地占组合物重量百分比的大约5到大约15的范围。