專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低溫固化導(dǎo)電漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子漿料領(lǐng)域，具體涉及一種低溫固化的導(dǎo)電漿料及其制備方法。
背景技術(shù)：
低溫固化導(dǎo)電漿料廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品上，比如用于電腦鍵盤(pán)和手機(jī)鍵盤(pán)上 的電路布線(xiàn)。通常的低溫固化導(dǎo)電漿料以金屬銀或鎳或鋁等粉末為導(dǎo)電材料，與有機(jī)的熱 固化或光固化或熱塑性樹(shù)脂材料及溶劑，或者再添加分散劑、表面活性劑等助劑，混合攪拌 成膏狀漿料，以便于通過(guò)印刷工藝在基材上制作電路導(dǎo)線(xiàn)圖形。低溫固化的導(dǎo)電漿料通常應(yīng)用在對(duì)導(dǎo)線(xiàn)電阻要求不是很高的電路上，膏狀的漿料 用印刷工藝制作成電路圖形后，在不到150°C的溫度下即可固化，形成與基材附著性良好， 導(dǎo)電性能滿(mǎn)足應(yīng)用要求的電路導(dǎo)線(xiàn)。具有生產(chǎn)效率高，成本低的特點(diǎn)。對(duì)于在PET等薄膜基材上制作的薄膜開(kāi)關(guān)電路，生產(chǎn)上常用的低溫固化導(dǎo)電漿料 為使用銀粉末的漿料，漿料中銀粉末的含量高低對(duì)導(dǎo)電性能有很大影響，漿料的成本高低 取決于漿料中銀粉含量的高低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種低溫固化的導(dǎo)電漿料，該漿料能夠改善低溫固化導(dǎo)電銀漿 料的導(dǎo)電性能，或者在保持導(dǎo)電性能不變的情況下，降低漿料中銀粉的含量，降低成本。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種低溫固化的導(dǎo)電漿料，，其特征 在于，該漿料由下述重量百分比的原料制成30 70wt %的銀粉，70 30wt%的有機(jī)載體。所述有機(jī)載體為10 30襯％的熱塑性樹(shù)脂、50 80wt%溶劑和10 20襯％的 添加劑。所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺樹(shù)脂和醛酮樹(shù)脂的混合物，其中聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂 按照質(zhì)量比例在5 95 15 85之間以任意比例混合。所述溶劑為丁基卡必醇醋酸酯或丁基卡必醇中的一種。所述添加劑為30 50wt%表面活性劑、5 50襯％石墨烯或石墨烯微片和0 45wt%導(dǎo)電樹(shù)脂的混合物。所述表面活性劑為BYK210、卵磷脂、脂肪酸甘油脂、聚山梨酸酯或烷基聚醚中的一 種或多種的混合物。所述導(dǎo)電樹(shù)脂為聚乙炔或聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PTH)、聚對(duì)苯乙烯(PPV)、聚苯胺 (PANI)、聚吡啶、聚苯硫醚、聚3，4-乙撐二氧噻吩或聚苯乙烯磺酸鹽(PED0T/PSS)高分子或 其衍生物。本發(fā)明還給出了一種低溫固化導(dǎo)電漿料的制備方法，該方法包括下述步驟1)稱(chēng)取30 70wt%，粒徑為1 5 μ m的球形銀粉；備用；2)配制70 30wt%的有機(jī)載體其中熱塑性樹(shù)脂占10 30wt%、溶劑占50 80wt%和添加劑占10 20wt% ；
將50 80wt%溶劑丁基卡必醇醋酸酯或丁基卡必醇攪拌加熱至80°C;加入10 30wt%熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融；熱塑性樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量 比例5 95 15 85混合的混合物；3)在溶融的溶劑中依次加入步驟2)中10 20襯％的添加劑，其中，表面活性劑 占30 50wt %，石墨烯或石墨烯微片占5 50wt %，導(dǎo)電樹(shù)脂占0 45wt %，攪拌至石墨 烯或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散，即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均 勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度10微 米以下，即得成品。本發(fā)明通過(guò)在現(xiàn)有的低溫固化導(dǎo)電漿料中，添加適量改善導(dǎo)電性能的石墨烯或石 墨烯微片，及導(dǎo)電高分子聚合物，經(jīng)過(guò)物理攪拌混合成均勻的膏狀漿料。本發(fā)明的石墨烯和石墨烯微片是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)為單層或多層的石 墨片，厚度從數(shù)納米到數(shù)百納米。是具有規(guī)整的二維晶體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性能非常好，電荷遷移 率高達(dá)10000cm2/V*S以上。同時(shí)具有很好的導(dǎo)熱性能，導(dǎo)熱系數(shù)5000W/(m*k)，和優(yōu)異的 柔韌性。通過(guò)在現(xiàn)有的漿料體系中添加石墨烯或石墨烯微片，并加入適量的導(dǎo)電高分子聚 合物，因石墨烯和石墨烯微片均為納米尺度的材料，少量添加，數(shù)量上也非常大，在減少了 金屬銀含量的情況下，石墨烯和石墨烯微片仍可以在銀顆粒之間起到電荷傳導(dǎo)的作用，保 持導(dǎo)電性能不會(huì)因?yàn)殂y顆粒的減少而下降。在同等銀含量的情況下，可提高漿料的導(dǎo)電性 能。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。除另有說(shuō)明，本發(fā)明下述所采用的原料加入量均為重量百分比。實(shí)施例11)稱(chēng)取30 %，粒徑為1 5 μ m的球形銀粉，備用；2)配制70%的有機(jī)載體其中有機(jī)載體中溶劑丁基卡必醇醋酸酯占80%，熱塑性 樹(shù)脂占10%，添加劑占10% ；將溶劑丁基卡必醇醋酸酯攪拌加熱至80°C ；加入熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融； 熱塑性樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量比例5 95混合的混合物；3)在溶融的溶劑里依次加入步驟2)中的添加劑，其中，添加劑中表面活性劑 (畢克公司的BYK210)占30 %，石墨烯或石墨烯微片占25 %，導(dǎo)電樹(shù)脂聚3，4-乙撐二氧噻 吩占45%，攪拌至石墨烯或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均 勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度為10 微米以下，得到成品。實(shí)施例21)稱(chēng)取70 %，粒徑為1 5 μ m的球形銀粉，備用；
2)配制30%的有機(jī)載體其中溶劑丁基卡必醇醋酸酯占50%，熱塑性樹(shù)脂占 30%，添加劑占20% ；將溶劑丁基卡必醇攪拌加熱至80°C ；加入熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融；熱塑性 樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量比例15 85混合的混合物；3)在溶融的溶劑里依次加入步驟2)中的添加劑，其中，添加劑中表面活性劑脂 肪酸甘油脂和聚山梨酸酯占50 %，石墨烯或石墨烯微片占5 %，導(dǎo)電樹(shù)脂聚乙炔或聚吡咯 (PPY)占45%，攪拌至石墨烯或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均 勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度為10 微米以下，得到成品。實(shí)施例31)稱(chēng)取50 %，粒徑為1 5 μ m的球形銀粉，備用；2)配制50%的有機(jī)載體其中溶劑丁基卡必醇醋酸酯占60%，熱塑性樹(shù)脂占 25%，添加劑占15% ；將溶劑丁基卡必醇攪拌加熱至80°C;加入熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融；熱塑性 樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量比例10 90混合的混合物；3)在溶融的溶劑里依次加入步驟2)中的添加劑，其中，添加劑中表面活性劑卵 磷脂占50 %，石墨烯或石墨烯微片占50 %，攪拌至石墨烯或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散 即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均 勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度為10 微米以下，得到成品。實(shí)施例41)稱(chēng)取20 %，粒徑為1 5 μ m的球形銀粉，備用；2)配制80%的有機(jī)載體其中溶劑丁基卡必醇醋酸酯占60%，熱塑性樹(shù)脂占 20%，添加劑占20% ；將溶劑丁基卡必醇攪拌加熱至80°C ；加入熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融；熱塑性 樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量比例15 85混合的混合物；3)在溶融的溶劑里依次加入步驟2)中的添加劑，其中，添加劑中表面活性劑烷 基聚醚占35%，石墨烯或石墨烯微片占25%，導(dǎo)電樹(shù)脂聚噻吩(PTH)占40%，攪拌至石墨烯 或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均 勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度為10 微米以下，得到成品。本發(fā)明中導(dǎo)電樹(shù)脂不僅限于上述實(shí)施例所例舉的種類(lèi)，還可以是聚對(duì)苯乙烯 (PPV)、聚苯胺(PANI)、聚吡啶、聚苯硫醚或聚苯乙烯磺酸鹽(PED0T/PSS)高分子或其衍生物。
權(quán)利要求
一種低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，該漿料由下述重量百分比的原料制成30～70wt％的銀粉，70～30wt％的有機(jī)載體；所述有機(jī)載體為10～30wt％的熱塑性樹(shù)脂、50～80wt％溶劑和10～20wt％的添加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述熱塑性樹(shù)脂為聚酰胺樹(shù) 脂和醛酮樹(shù)脂的混合物，其中聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量比例在5 95 15 85之 間以任意比例混合。
3.如權(quán)利要求1所述的低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述溶劑為丁基卡必醇醋酸 酯或丁基卡必醇中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述添加劑為30 50襯％表 面活性劑、5 50襯％石墨烯或石墨烯微片和0 45wt%導(dǎo)電樹(shù)脂的混合物。
5.如權(quán)利要求4所述的低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述表面活性劑為BYK210或 卵磷脂、脂肪酸甘油脂、聚山梨酸酯或烷基聚醚中一種或多種的混合物。
6.如權(quán)利要求4所述的低溫固化導(dǎo)電漿料，其特征在于，所述導(dǎo)電樹(shù)脂為聚乙炔或聚 吡咯PPY、聚噻吩PTH、聚對(duì)苯乙烯PPV、聚苯胺PANI、聚吡啶、聚苯硫醚、聚3，4-乙撐二氧噻 吩或聚苯乙烯磺酸鹽PEDOT/PSS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫固化導(dǎo)電漿料的制備方法，其特征在于，該方法包 括下述步驟1)稱(chēng)取30 70wt%，粒徑為1 5μ m的球形銀粉；備用；2)配制70 30wt%的有機(jī)載體其中熱塑性樹(shù)脂占10 30wt%、溶劑占50 80wt% 和添加劑占10 20wt% ；將50 80wt%溶劑丁基卡必醇醋酸酯或丁基卡必醇攪拌加熱至80°C ；加入10 30wt%熱塑性樹(shù)脂，并攪拌至樹(shù)脂溶融；熱塑性樹(shù)脂采取聚酰胺樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂按照質(zhì)量 比例5 95 15 85混合的混合物；3)在溶融的溶劑中依次加入步驟2)中10 20wt%的添加劑，其中，表面活性劑占 30 50wt %，石墨烯或石墨烯微片占5 50wt %，導(dǎo)電樹(shù)脂占0 45wt %，攪拌至石墨烯 或石墨烯微片在溶劑內(nèi)均勻分散，即得有機(jī)載體；4)將步驟1)稱(chēng)量好的銀粉與上述步驟3)配制好的有機(jī)載體預(yù)混合，機(jī)械攪拌均勻；5)將步驟4)混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨至漿料粒度小于10微 米以下，即得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低溫固化導(dǎo)電漿料及其制備方法，其特征在于，該漿料由下述重量百分比的原料制成30～70wt％的銀粉，70～30wt％的有機(jī)載體。所述有機(jī)載體為10～30wt％的熱塑性樹(shù)脂、50～80wt％溶劑和10～20wt％的添加劑。該漿料的制備方法為1)稱(chēng)取銀粉，備用；2)配備有機(jī)載體；3)制備有機(jī)載體；4)將銀粉與配制好的有機(jī)載體預(yù)混合；5)將混合好的預(yù)混合物在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行混合，研磨，即得成品。該漿料能夠改善低溫固化導(dǎo)電銀漿料的導(dǎo)電性能，或者在保持導(dǎo)電性能不變的情況下，降低漿料中銀粉的含量，降低成本。
文檔編號(hào)H05K1/09GK101937737SQ20101029305
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者唐李晟 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)公司