[发明专利]柔性导电油墨有效
申请号: | 201380071112.X | 申请日: | 2013-01-23 |
公开(公告)号: | CN105103239B | 公开(公告)日: | 2019-09-10 |
发明(设计)人: | 曹杰;J·加西亚-米拉莱斯;A·Y·肖;R·奥尔登宰尔;陈建平;G·德雷赞;吴绮莉 | 申请(专利权)人: | 汉高知识产权控股有限责任公司;汉高股份有限及两合公司;爱博斯迪科化学(上海)有限公司 |
主分类号: | H01B1/20 | 分类号: | H01B1/20;H05K3/12 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 柴丽敏;于辉 |
地址: | 德国杜*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 柔性 导电 油墨 | ||
技术领域
本发明涉及用于薄膜触摸开关或柔性印刷的线路板应用中的柔性导电油墨组合物。所述组合物包含粘结剂和导电填料,其中所述填料中的至少一部分为镀银的导电颗粒。
背景技术
电子工业需要导电油墨同时具有良好的初始电导率和良好的柔性。需要良好的柔性从而当由导电油墨制得的电路被压缩入更轻、更薄且更小的最新电子器件的外壳中时可被弯曲。通常柔性导电油墨组合物使用柔性树脂粘结剂来实现柔性。使用柔性树脂的缺点是所述树脂具有低表面硬度和差的防刮擦性,这些性能对于终端使用的电子应用是必需的。含卤树脂具有较高的表面硬度,但在环境方面卤素的存在通常是不希望的。
为了获得良好的初始电导率,需要具有低表面积和高振实密度的纯银片。然而,使用具有低表面积和高振实密度的导电银片对导电油墨的柔性具有不利影响。而且,银的成本非常高。电子工业已经开始在导电油墨中使用镀银的铜来取代银以达到成本降低。该方法的问题是:与银相比,铜具有相当大的刚性。铜的体积弹性模量为1.378×1011Nm-2,银的体积弹性模量为1.036×1011Nm-2。这意味着与纯银颗粒的油墨相比,具有镀银的铜颗粒的导电油墨具有相当更小的柔性。
现有技术中的一些组合物与纯银填料一起使用在有机溶剂中的聚酯树脂或苯氧基树脂,或苯氧基树脂和聚氨酯树脂的组合。这些组合物的薄片电阻率很低且其柔性从良好到适当。对于含有聚氨酯的组合物,聚氨酯的存在导致玻璃化转变温度(Tg)的降低和机械性能的折衷。对于所有其中仅使用银块以具有良好的电导率和柔性的组合物,成本是个问题。简单降低银负载量不能解决成本问题,因为降低银负载量导致较差的薄膜性能和较低的电导率。这造成了对用于薄膜触摸开关和柔性电路板的具有合适性能以及与仅含有银块负载量的组合物相比成本更低的导电组合物的需求。
发明内容
本发明涉及柔性导电油墨组合物,其包含:(A)树脂粘结剂,(B)镀银的核导电颗粒,以及(C)表面积为至少1.0m2/g的导电颗粒;其特征在于,与不含(C)导电颗粒的组合物的柔性相比,所述组合物的柔性更高。根据需要在所述组合物的制备中加入溶剂以达到用于混合和分配的可用粘度。本发明组合物的各组分的重量百分数不包括溶剂。
与不含表面积为至少1.0m2/g的导电颗粒的相同组合物相比,这些组合物获得了良好的初始电导率和经改善的柔性,并且与仅使用银块的组合物相比,它们的成本更低。本发明的柔性导电油墨组合物特别适合用于薄膜触摸开关应用,所述薄膜触摸开关被广泛用于键盘和电子开关,因为它们提供了高电导率、高柔性和低成本。
本发明的另一个实施方案是制备用于薄膜触摸开关器件或柔性电路的导电薄膜的方法。所述方法包括将本发明的柔性导电组合物(根据需要具有溶剂)分散在薄膜触摸开关基材上以形成导电电路和/或电极,并然后干燥所述组合物以除去溶剂。
具体实施方案
在本说明书和权利要求书中的表面积为至少1.0m2/g的导电颗粒可以是指大表面积(largesurfacearea)的导电颗粒,或LSA导电颗粒;表面积小于1.0m2/g的导电颗粒可以是指小表面积(smallsurfacearea)的导电颗粒,或SSA导电颗粒;以及组合物的各组分的重量百分数是干组合物的重量百分数,即不包括溶剂。
合适的粘结剂树脂是热塑性树脂,选择以达到目标终端使用所需的电导率和柔性以及适当的压实或耐刮擦性。合适的热塑性聚合物包括但不限于:聚酯、苯氧基树脂、酚醛树脂、丙烯酸类聚合物、丙烯酸类嵌段共聚物、具有叔烷基酰氨基官能团的丙烯酸类聚合物、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、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯丙酮醇、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、亚甲基聚乙烯基醚、醋酸纤维素、苯乙烯丙烯腈共聚物、无定形聚烯烃、热塑性聚氨酯、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、官能化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物、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。
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