[发明专利]导电组合物

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请日为2007年9月13日、申请号为200780100909.2(PCT/US2007/078334)、发明名称为“导电组合物”。

发明领域

本发明涉及含有镀银填料颗粒的导电组合物。

发明背景

银作为导电填料用于许多商业可购得的导电涂层和密封材料中，这是因为其氧化物是导电的，因此银填充的系统在高温固化、老化或银可能被氧化的其它条件期间很少或不会遇到导电率丧失。使用银的缺点是高成本和银在系统中迁移的风险。

完全基于银填料的产品所提供的高水平导电率和低电阻，不是对于所有导电材料应用是必需的。一些应用不需要如此高水平的导电率和低电阻。铜是另一种可以使用的导电材料，这是因为其能够以类似于利用银的方式，即以粉末、树枝状和薄片形式进行加工。铜的主要缺点是其氧化物不导电，以及干燥或固化期间形成的任何表面酮氧化物限制了系统的导电率——即使产生紧密的颗粒间接触。同样地，提供电导率的许多其它材料在导电涂层形成所必需的条件下氧化。

在本领域中对更经济的导电组合物一直存在需求。本发明满足了这种需求。

本发明概述

本发明提供包含粘合剂、填料颗粒、以及任选地溶剂的导电组合物，其中至少一部分填料颗粒是镀银的。由于使用镀银填料，组合物的薄层电阻率低于0.100Ohm/平方/25微米。

另一个实施方式提供使用本发明导电组合物制造的电子装置。

又一个实施方式涉及使用本发明导电组合物制造或形成电子装置的方法。该方法包括例如通过模版印刷、丝网印刷、轮转凹版印刷或柔版印刷将本发明导电组合物分配在基材上，以形成导电道(conductive tracts)或电子电路，然后固化和/或干燥该组合物以获得导电率。可以使用这些导电组合物的示例性电子装置包括计算机和计算机设备，如打印机、传真机、扫描仪、键盘等；家用电器；医学传感器；汽车传感器等；以及个人电子装置，如电话、移动电话、计算器、遥控装置、照相机、CD播放器、DVD播放器、盒式磁带录音机等。

本发明详述

导电涂层或密封材料的粘合剂组分包含热塑系统、热固系统或热固系统和热塑系统的混合物。

粘合剂组分的热塑系统是官能或非官能热塑聚合物。适合的热塑聚合物包括，但不限于，聚氨酯弹性体、聚酯、酚醛树脂、丙烯酸聚合物、丙烯酸嵌段共聚物、具有叔烷基酰胺官能度的丙烯酸聚合物、聚硅氧烷聚合物、聚苯乙烯共聚物、聚乙烯聚合物、二乙烯基苯共聚物、聚醚酰胺、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯丙酮醇(polyvinyl acetols)、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、亚甲基聚乙烯醚、乙酸纤维素、苯乙烯丙烯腈、无定形聚烯烃、热塑性氨基甲酸酯、聚丙烯腈、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯乙酸乙烯酯三元共聚物、官能性乙烯乙酸乙烯酯、官能性乙烯丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸酯三元共聚物、乙烯丁二烯共聚物和/或嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物及其混合物。可以使用的商业可购得的粘合剂是ESTANE5703P，其是可从Noveon,Ohio,USA获得的聚酯型热塑性聚氨酯；PKHC，其是可从Inchem,South Carolina,USA的苯氧基树脂；以及UCAR VAGH，其是可从Dow Chemical Company商业可购得的聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯和聚氯乙烯的共聚物。

粘合剂组分的热固系统是官能或非官能热固聚合物。适合的热固聚合物包括，但不限于，酚醛塑料、氨基甲酸酯、苯氧基树脂、聚酯、环氧树脂、三聚氰胺及其混合物。可以使用的一种商业可购得的粘合剂是Bakelite Hartz9132KP，其是从Bakelite商业可购得的酚醛树脂。

总粘合剂含量通常占组合物的约2至约50重量百分比范围以及优选占组合物的约2至约40重量百分比范围。

一种或更多种镀银填料用于组合物中。镀银填料的芯可以是导电的或非导电的。可以使用镀银填料——具有导电芯和具有非导电芯——的组合。示例性的芯包括，但不限于，铜、镍、钯、碳黑、碳纤维、石墨、铝、氧化铟锡、玻璃、聚合物、掺锑二氧化锡、二氧化硅、氧化铝、纤维、粘土及其混合物。

在一个实施方式中，镀银填料颗粒的芯是铜。镀银填料的银含量必须足以提供足够的电导率并且通常占镀银填料的约0.2至约25重量百分比范围。

一种或更多种镀银填料颗粒占组合物的约1至约99重量百分比范围以及优选占组合物的约20至约70重量百分比范围。