[发明专利]丝网印刷导电油墨组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于印刷的油墨组合物及其制备方法，尤其涉及一种导电油墨组合物及其制备方法。

背景技术

导电油墨是一种具有一定程度导电性能的特殊油墨，由导电颗粒（银、铜、碳）分散在连接料中形成的一种导电性复合材料，印刷到承印物上后，起到导线、天线的作用。

一般情况下，导电油墨应该具有良好的耐弯折性，其在柔性基材上（PET等塑料膜片）印刷的导电线路不应在弯折处折断或者电阻发生较大变化；另外，导电油墨应该对各种不同基材具有广泛的适应性，对基材具有较强的附着力；导电油墨本身电阻率越低越好，有利于降低成本；由于部分塑料基材在高温下易翘曲、甚至损坏，导电油墨一般要求低温固化和较短的固化时间，低温固化导电油墨可减少工时，提高生产效率；最后导电油墨应具有良好的印刷适性。

目前，市场上的导电油墨常采用热塑性树脂作为导电油墨的粘结剂，然而热塑性树脂本身的耐化学性、电阻稳定性不太理想，且制备的导电油墨中溶剂、稀释剂含量偏高，挥发性有机物（VOC）含量高。而热固性粘结剂体系本身稳定性和耐化学性能较好，且由于其分子量较小、多为液态，其制备的导电油墨溶剂、稀释剂使用量较低。但一般情况下，热固性树脂固化温度较高、固化时间较长，且其固化膜脆性较大。如何配制综合性能更优、且更符合应用要求的导电油墨组合物，是本领域人员长期面临的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种力学强度高、电学性能稳定、耐化学性能优良、对基材粘结力好、VOC含量较低的丝网印刷导电油墨组合物，还相应提供一种该丝网印刷导电油墨组合物的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种丝网印刷导电油墨组合物，所述导电油墨组合物包含以下质量分数的组分：

导电材料粉末           20%～70%（优选60%～70%）；

环氧树脂               1%～20%（优选1%～10%）；

环氧树脂潜伏性固化剂   0.2%～15%（优选0.2%～5%）；

热塑性树脂             1%～30%（优选1%～5%）；

有机溶剂                5%～60%（优选20%～30%）；和

环氧树脂增韧剂           0%～5%。

上述的丝网印刷导电油墨组合物中，所述导电材料粉末优选为各种形貌的银粉、镀银铜粉、导电石墨、导电炭黑中的至少一种。但最优选为低松装比的高导电片状银粉，其最大片径优选不超过50μm，这样有利于降低导电油墨电阻率。

上述的丝网印刷导电油墨组合物中，特别采用了热固性-热塑性混合粘结剂树脂体系。通过调整两种树脂的比例和不同组合，可实现导电油墨在不同基材上的广泛适用性和多种用途，使导电油墨既具有热固性体系的优良温度稳定性和耐化学性，又具有热塑性体系的柔韧性和对基材的高附着力。

上述的丝网印刷导电油墨组合物中，所述热固性树脂优选为环氧树脂，环氧树脂优选为低粘度（树脂在室温下粘度小于40Pa·s）双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环型液体环氧树脂中的一种或者多种。所述环氧树脂潜伏性固化剂优选为分散型固化剂、热固化型潜伏性固化剂或阳离子型潜伏性固化剂。对于分散型固化剂，其应易于分散在环氧树脂中，且分散稳定性好，并具有很好的耐溶剂性；对于阳离子型潜伏性固化剂，由于其本身溶于树脂体系，有利于降低导电油墨粘度，提高导电油墨的固化量，降低挥发性有机化合物（VOC）含量。更优选的环氧树脂潜伏性固化剂在100℃～150℃条件下且30min内能使所述环氧树脂固化完全，且室温下适用期长于半年，储存稳定性好，可实现低温短时固化。

上述的丝网印刷导电油墨组合物中，所述热塑性树脂优选为聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、氯醋树脂（含羧基官能团）、改性聚酯、改性丙烯酸树脂中的至少一种。此类优选的热塑性树脂的特点在于：与环氧树脂具有较好的相容性，混合后的热固性-热塑性混合粘结剂树脂体系在储存和固化成膜后无分相和缺陷，添加的热塑性树脂不仅能够提高导电油墨对部分基材的附着力，同时还能起到一定的增韧效果。