[发明专利]包含微晶纤维素的导电油墨配方、印刷导电迹线的方法以及包含其的层压板

说明书

描述了导电油墨组合物，其包含：(i)粒状导电材料、(ii)载液、(iii)聚合物粘合剂和(iv)微晶纤维素组分；方法，其包括：(a)提供基材；(b)提供包含(i)粒状导电材料、(ii)载液、(iii)聚合物粘合剂和(iv)微晶纤维素组分的导电油墨配方；和(c)在基材的表面上形成导电迹线；以及制品，其包括具有表面的基材和在该基材的表面上形成的导电迹线，其中，该导电迹线包括：(a)粒状导电材料、(b)聚合物粘合剂和(c)微晶纤维素组分。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月13日提交的美国临时专利申请号62/485,153的权益，其全部内容在此通过引用并入。

发明背景

导电油墨配方可用于在各种基材上形成图案化的线条或迹线(trace)。使用诸如印刷等各种方法以各种图案将导电油墨配方沉积在基材上。这种油墨配方的导电组分通常是金属或另一种导电材料。常用的金属是银。因此，与使用这种配方产生印刷的导电迹线相关的成本可能很高。另外，对具有更好导电性的印刷迹线的需求持续增长。

因此，期望提供这样的导电油墨配方，当以迹线形式沉积在基材上时表现出导电性改进并且昂贵材料的需要使用量少。

发明概述

一般而言，本发明涉及包含微晶纤维素的导电油墨配方，使用本发明的配方在各种基材上形成导电迹线的方法，以及使用其上形成有这样的导电迹线的基材作为层压板的一层或多层制备的层压板。因此，本发明的各种实施方式提供了各种油墨，该油墨可以优选地通过印刷在各种基材上形成导电迹线，并且可用作电路或电路元件，并且其表现出改善的导电性，并且同时需要降低含量的昂贵的导电材料。根据本发明的各个实施方案的导电油墨配方可以提供导电性改善，物理性质更好和导电材料含量降低的导电迹线。

本发明的一个实施方案包括导电油墨组合物，其包含：(i)粒状导电材料；(ii)载液；(iii)聚合物粘合剂；和(iv)微晶纤维素组分。本发明的另一个实施方案包括一种导电油墨组合物，其包含：(i)粒状导电材料；(ii)载液；(iii)聚合物粘合剂；和(iv)微晶纤维素组分；其中，粒状导电材料包括选自下组的组分：银和银合金；并且其中微晶纤维素组分的存在量为基于组合物的约0.05重量％至约10重量％，并且具有约20至约100μm的平均粒径。本发明的另一个实施方式包括一种方法，包括：(a)提供基材；(b)提供一种导电油墨配方，其包含(i)粒状导电材料、(ii)载液、(iii)聚合物粘合剂和(iv)微晶纤维素组分；(c)优选通过印刷在基材表面上形成导电迹线。在本发明方法的各种优选实施方式中，使形成在基材表面上的导电迹线经受升高的温度和压力以进行压紧。本发明的又一个实施方式包括一种层压板，该层压板包括第一基材层和至少第二基材层，其中第一基材层和第二基材层中的一个的至少一个表面上印刷有导电迹线，其中，导电迹线设置在堆叠压缩关系的第一和第二基材层之间，其中导电迹线包括粒状导电材料和微晶纤维素组分。

在本发明的各种优选实施方式中，粒状导电材料包括银或银合金组分。在本发明的某些更优选的实施方案中，导电油墨配方包含银或银合金组分，其包括银薄片(flakes)或银板(platelets)。在本发明的各种实施方案中，基于油墨配方，微晶纤维素的存在量最高约20重量％。在本发明的某些优选的实施方案中，基于油墨配方，微晶纤维素的存在量为约0.5重量％至约10重量％。用于本发明的各种实施方案中的各种优选的微晶纤维素组分的平均粒径为约20至约100μm。在本发明的某些优选实施方案中，微晶纤维素组分可以包括两种或以上具有不同平均粒度的微晶纤维素。在本发明的各种优选的实施方案中，载液可以包含亲水性溶剂，并且可以进一步包含各种添加剂，例如流变改性剂和pH改性剂。在本发明的各种优选实施方案中，聚合物粘合剂可包含分解温度大于约140℃的热塑性聚醚树脂。