[发明专利]一种微笔直写浆料

说明书

技术领域

本发明涉及一种微笔直写技术中使用的浆料。

背景技术

微笔直写技术是一种厚膜印刷系统，其通过气压将浆料印刷于待印物表面，形成预先设定的图案，然后经烧结形成电子器件，常见的电路、电阻、电感等线路都可以通过微笔直写形成。更重要的是，微笔技术具有丝网印刷、喷涂和转印等不具备的一些优势，比如直写技术可以轻松形成三维的图案、具有更高的精度等。

CN96192849描述了一种包含在无水稀释剂中的颜料分散体的喷墨打印机油墨，这种油墨在压力的作用下通过非常细小的打印机喷嘴，粘度一般稀释剂控制在较低的范围内，稀释剂是包含大部分脂族烃和少量极性组分的单相液体，极性组分只包含油醇或者油醇与至少一种其它的极性液体如醚或酯相结合。该专利中所配制的油墨具有很好的存储稳定性，可以用来打印很长时间不会有阻塞，并且可以给出清晰的印记。

CN102382518A涉及一种低粘度陶瓷喷墨油墨及其制备方法，陶瓷喷墨油墨包括有以下按重量百分比计的组分：油墨稀释剂35～60%，陶瓷色料30～55%，油墨助剂0.5～4%，树脂0.5～10%；本发明的陶瓷喷墨油墨具有低粘度低表面张力，适用于高精度的喷墨打印喷头，其在使用过程中对喷墨打印机的喷头无腐蚀性，能明显增加喷头使用寿命；陶瓷喷墨油墨的制备方法，先采用球磨机进行初研磨，再经砂磨机进行精研磨，从而大大节约了生产成本，是一种高效的陶瓷喷墨油墨的制备方法。

上述专利所述的油墨粘度往往在几到数十m Pa·S的范围，粘度偏小，不适用于微笔直写技术，另外常用的丝网印刷技术浆料的粘度范围落在80-300Pa·S (Brookfield, 10rpm, 25℃) ，粘度又偏大，也不适用于微笔直写技术。所以微笔直写所适用的浆料面临亟待开发的情况。

发明内容

由于微笔直写技术是最近才出现的一个较新的技术，市场上难以购买到合适该技术的浆料，因此本发明要解决的技术问题是找到适合微笔直写技术使用的合适粘度的浆料，并确定最佳的浆料配方。这种浆料可以采用微笔直写的方式施用于载体上，进而通过高温烧结形成产品。载体可以是各种金属氧化物、金属、玻璃、金属-陶瓷物、玻璃-陶瓷物等耐高温材料。

本发明解决所述技术问题的技术方案如下：

一种微笔直写浆料，按质量份数计，由100~300份的无机粉体、100份的溶剂、5~15份的粘结剂及1.4~11份的助剂组成。

所述微笔直写浆料的粘度范围为500mPa·S~40000mPa·S。经发明人反复试验研究，在此粘度范围内的浆料才能适于微笔直写技术使用。如粘度低于此范围，浆料流动性太大，图案变形严重，并且浆料干燥后出现断裂；如粘度高于此范围，浆料流动性太差，难以制备出精细图案，并且图案表面凹凸不平，内部产生气孔。具体的粘度需根据材料和客户需求进行调整。

浆料的粘度范围进一步的优选为5000mPa·S~15000mPa·S。该粘度范围内的浆料流动性非常适合微笔直写工艺，涂写在承印物上的图案精度高，厚度均匀性良好，图案表面光滑平整，内部无气孔，不会出现断裂、龟裂、拉丝、气泡等缺陷。

所述无机粉体选自金属氧化物、碳酸盐、金属材料中的至少一种。金属氧化物可选择MgO、SiO₂、Cr₂O₃、MnO_x 、MoO₃、Al₂O₃、ZrO₂、CuO、ZnO、SrO等等；碳酸盐可选择NaCO₃、CaCO₃、MgCO₃等等；金属材料可选择Cu、Ni、Al、Au、Ag、Pt、W、Pd等等。

所述无机粉体粒径范围为1nm~2μm。

所述粘结剂选自美国伊士曼醋酸丁酯纤维素（CAB）：CAB381-0.5 、CAB381-20 、CAB551-0.2、CAB381-2 ；日本Kuraray公司的Mowital系列聚乙烯醇缩丁醛（PVB），如Mowital B 60T、Mowital B 75H、Mowital B 60H等；以及丙烯酸酯系列、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯（PVAC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯磷酸（PVPA）中的至少一种。