[发明专利]一种UV固化导电油墨及薄膜压力传感器

说明书

本发明涉及一种UV固化导电油墨，包括阳离子UV树脂、阳离子引发剂、阳离子单体、UV分散剂、导电填料及溶剂。本发明的UV固化导电油墨，可通过紫外光照及加热的方式进行固化，由其制成的压力敏感元件量程更高、电阻稳定性更好。此外，本发明还设计一种薄膜压力传感器，本发明的薄膜压力传感器包括，其压力敏感元件由UV固化导电油墨制成，其量程更高、电阻稳定性更好。

技术领域

本发明涉及一种导电油墨，尤其涉及一种UV固化导电油墨。

背景技术

电阻式薄膜压力传感器又叫薄膜压力传感器、柔性薄膜传感器或者超薄柔性印刷电路。现有的薄膜压力传感器一般由以下结构构成：两层聚酯纤维薄膜(PET)作为衬底，在每层衬底上使用一种导电材料，再加上一层对压力敏感的油墨，上下衬底导线结构有交叉时会再加上一层绝缘层(纯树脂和色浆)，最后用粘合剂把两片衬底压合在一起，形成传感器；其中最重要的对压力敏感的油墨一般为溶剂型聚酯体系油墨，一般由溶剂型饱和聚酯树脂中的一种或几种，配合适当比例的分散剂、导电碳黑、助分散填料、潜伏型异氰酸酯固化剂、溶剂、助剂制得，达到附着力、遮盖、电阻范围适合的要求。

现有的上述体系油墨为热固化油墨，即通过加热使得溶剂挥发，潜伏型异氰酸酯固化剂解封与饱和聚酯树脂中的羟基反应，达到固化的目的，固化完成后在聚酯纤维薄膜上具有较为优异的附着力，同时通过导电碳黑分布在树脂基料中形成对压力敏感的导电层，该压力敏感导电层一般厚度为20μm左右；饱和聚酯树脂一般为线性结构，这种结构具有优异的可挠性，应用在传感器中对压力敏感的材料上时，此类树脂对碳黑在固化后的结构固着上表现较差，因此此类传感器在温度较高，一般超过60℃时，导电油墨的电阻已经产生明显偏移，导致传感器测试得出的电阻值出现偏差，另外此类树脂制作的对压力敏感导电墨层在常温放置状态下也会出现电阻的缓慢变化，需要较长时间来稳定电阻，产品生产效率较低。

此外，现有的饱和聚酯体系油墨还存在以下几个缺点：

1、饱和聚酯树脂受到本身分子结构的限制，形成的压力敏感层对压力测试饱和程度低，即电阻很快处于饱和状态，继续施加压力，电阻不会出现可测试出的电阻变化范围；

2、使用潜伏型异氰酸酯固化剂与饱和聚酯树脂中的羟基进行反应后形成了交联网状结构，仍无法满足高强度的测试，电阻饱和程度低；

3、使用潜伏型异氰酸酯固化剂与饱和聚酯树脂中的羟基进行反应后形成了交联网状结构，但饱和聚酯树脂本省大量的线性结构导致对导电碳黑固着能力较差，导电层在常温或一定温度加热状态下电阻会出现缓慢或较快变化，导致传感器电阻不稳定；

4、由于导电炭黑一般为吸油值较高的一类碳黑，在树脂中的分散难度大，除配合适合的分散剂分散外，搭配的助于碳黑分散的填料，如硫酸钡、碳酸钙、氧化铝、滑石粉、聚四氟乙烯蜡粉等，此类填料的添加降低了油墨固化后的表面光泽，使得涂层在很细微的结构上出现凹凸不平现象，导致传感器在使用过程中的电阻稳定性差，传感器初始电阻(一般要求大于20MΩ)稳定性差；

5、普通的饱和聚酯体系制得的导电油墨在添加了潜伏性异氰酸酯固化剂后，由于异氰酸酯固化剂的封端技术限制，无法做到100％封端，存在的游离性NCO基团会与聚酯树脂中的羟基在常温状态下就进行反应，导致导电油墨在存放过程中就会缓慢反应，最终导致使用时的电阻比刚制作出的油墨电阻阻值大，油墨电阻稳定性差；

6、饱和聚酯体系制得的油墨在固化成膜后的涂膜耐溶剂性能较差，因此在油墨应用过程中与其他溶剂型的绝缘层以及胶水层接触时容易被腐蚀，导致可能会出现粘连异常出现，最终会导致涂层边缘部分电阻不稳定现象。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制成的压力敏感元件量程更高、电阻稳定性更好的UV固化导电油墨。

本发明的UV固化导电油墨，包括阳离子UV树脂、阳离子引发剂、阳离子单体、UV分散剂、导电填料及溶剂。