一种紫外光固化导电银浆、其制备方法及应用技术

技术编号:14880844 阅读:127 留言:0更新日期:2017-03-24 03:31
本发明专利技术公开了一种紫外光固化导电银浆,以重量份计,包括以下组分:球形银粉60~70份、有机载体22~34份、活性单体稀释剂4~6份以及助剂1~4.5份,各组分的重量份之和为100份;所述有机载体包括以下质量百分比的原料:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物30~40%、丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂4~10%、聚酯丙烯酯齐聚物5~10%、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物10~16%、活性单体20~32%、光引发剂5~10%。本发明专利技术还公开了所述导电银浆的制备方法及应用。本发明专利技术所述导电银浆柔韧性好、附着力强、基材适应性广、高硬度耐划伤、无VOC排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电银浆及其制备方法及应用,具体涉及一种紫外光固化导电银浆、其制备方法及应用
技术介绍
传统导电银浆采取的固化方式是热固化,固化时间长、能耗高,降低了工业化生产的效率,含有大量的溶剂,不利于环保,而紫外光固化技术具有经济、节能、固化速率快和环境友好等优点,将紫外光固化技术应用到导电银浆不仅可加快固化速度,而且激光雕刻线路还可提高导线的分辨率。因此,紫外光固化导电银浆是目前最具发展前景的银浆之一,成为了导电银浆的发展新方向。对于高精度导电线路的印制,目前丝网印刷技术已不能达到客户要求(如45μm、30微米),于是行业开始采用激光雕刻技术,以获得高精度导电线路。但是单纯采用激光雕刻线路成本很高。又由于激光雕刻能量高且集中,几乎任意一种材质都可以烧蚀,而在实际生产应用中,需要精确控制激光雕刻的能量密度范围,以达到既能烧蚀多余的银浆又能不烧伤基材。而现有的银浆产品,其被烧蚀所需要的能量密度,比基材(PC、PET、ITO-FILM/GLASS)烧蚀能量密度高,会造成烧坏基材,因此行业急需寻找一种低能量密度激光雕刻的导电银浆。尤其是,针对可弯曲折叠的手机触摸屏、柔性印刷电路行业,急需一种可弯曲、可折叠的高性能导电线路浆料(包括:柔韧性、附着力、基材适应性广、耐候性、高硬度耐划伤)。
技术实现思路
基于此,一方面,本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种柔韧性好、附着力强、基材适应性广、高硬度耐划伤的紫外光固化导电银浆。为实现上述目的,本专利技术所采取的技术方案为:一种紫外光固化导电银浆,以重量份计,包括以下组分:球形银粉60~70份、有机载体22~34份、活性单体稀释剂4~6份以及助剂1~4.5份,各组分的重量份之和为100份;所述有机载体包括以下质量百分比的原料:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物30~40%、丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂4~10%、聚酯丙烯酯齐聚物5~10%、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物10~16%、活性单体20~32%、光引发剂5~10%;所述助剂为触变剂、导电助剂、偶联剂、消泡剂、分散剂、流平剂中的至少一种。本专利技术所述紫外光固化导电银浆配方中,专利技术人对各成分比例的合理调配进行了大量尝试,比如试验采用各种形貌和粒度的银粉材料(包括:球状银粉、片状银粉、纳米银线),发现采用球状银粉制作的银浆其烧蚀能量密度最低,雕刻后切割线条平整清洗,最终采用微米级球状银粉用于制作银浆,可以支持激光雕刻烧蚀;反复调整树脂、活性单体、光引发剂及各助剂的比例等,最终确定了上述配方,上述配方制备得到的紫外光固化导电银浆具有柔韧性好、附着力强、基材适应性广、固化速度快、无VOC排放、高硬度耐划伤等特点,能满足激光雕刻精细线路的各性能要求。优选地,所述聚酯丙烯酯齐聚物为改性的聚酯丙烯酯齐聚物,所述环氧甲基丙烯酸酯齐聚物为改性环氧甲基丙烯酸酯齐聚物。更优选地,所述聚酯丙烯酯齐聚物为沙多玛厂家的CN704产品或无锡博强高分子材料有限公司的WDS-3103产品;所述环氧甲基丙烯酸酯齐聚物为佑季化工的UT59478产品。优选地,所述活性单体稀释剂为邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯、季戊四醇三丙烯酸酯,三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种;所述活性单体稀释剂的主要作用是调节体系的粘度到合适范围。优选地,所述活性单体为邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯、季戊四醇三丙烯酸酯,三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种;更优选地,所述活性单体为邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯和三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯的混合物;其中,所述邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯占所述有机载体的各原料质量总和的10~17%,所述三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯占所述有机载体中的各原料质量总和的10~15%。此种搭配的活性单体可实现快速固化,附着力优秀的效果。优选地,所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的官能度为2~3,所述丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂的官能度为3,所述聚酯丙烯酯齐聚物的官能度为2,所述环氧甲基丙烯酸酯齐聚物的官能度为3。优选地,所述光引发剂为二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐(6976)、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDAB,CAS号为:10289-53-3)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)中的至少一种。更优选地,所述光引发剂包括以下质量百分比的组分:二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐(6976)20~22%,该引发剂有利于银浆深层固化与后固化过程;4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDAB)1~2.2%,该引发剂作为助引发剂有利于引发剂的快速响应,加快反应速度;2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)60~65%,异丙基硫杂蒽酮(ITX)9.5~14.2%,907与TIX搭配使用有利于深层固化,提高紫外光的利用率;2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)0.5~0.8%,该引发剂有利于深层固化;2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)0.5~0.8%,该引发剂为液体引发剂,便于混合均匀提高反应利用率。本专利技术所述光引发剂为阳离子光引发剂,可以确保浆料完全固化,且由于光引发剂使用量很少,可以保证100%紫外光固化,固化速度快,无VOC排放的特点。优选地,所述助剂包括以下重量份的组分:触变剂0.5~2份、导电助剂0.1~0.5份、偶联剂0.1~0.5份、消泡剂0.1~0.5份、分散剂0.1~0.5份、流平剂0.1~0.5份。所述助剂的合理选择,可以保证所述紫外光固化导电银浆的综合性能更优异。优选地,所述触变剂为气硅、BYK-410中的至少一种;所述导电助剂为BYK-ES80、uniqvis880s、BNK-ES81的至少一种;所述偶联剂为KH-560(南京能德新材料技术有限公司)、Z-6040(美国道康宁)、TEGO410(德国迪高)中的至少一种;所述消泡剂为BYK-1794(德国毕克)、DC62(美国道康宁)、DC163(美国道康宁)中的至少一种;所述分散剂为BYK-431(德国毕克)、BYK-163(德国毕克)、983(德谦)中的至少一种;所述流平剂为BYK-UV-3510(德国毕克)、Silok355(斯洛柯)、DC-51(美国道康宁)中的至少一种。另一方面,本专利技术还提供以上所述紫外光固化导电银浆的制备方法,包括以下步骤:(1)有机载体的制备:将光引发剂高速分散溶解到活性单体中,然后加入活性单体稀释剂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂、改性聚酯丙烯酯齐聚物、改性环氧甲基丙烯酸酯齐聚物,混合均匀,得到有机载体;(2)无机填料的制备:将球形银粉与助剂混合、分散均匀,得到无机填料;(3)将步骤(1)所得有机载体和步骤(2)所得无机填料混合均匀,形成的浆料经研磨、过滤,加入活性单体稀释剂调节粘度,得到所述紫外光固化导电银浆。优选地,所述步骤(2)中球形银粉的粒径为:D90小于1μm,D50小于0.8μm。为保证银线的均一性、一致性,通过分选装置分选出银粉的粒径至少为D90<1μm,D50<0.8μm,且银粉越细越好。优选地,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光固化导电银浆,其特征在于,以重量份计,包括以下组分:球形银粉60~70份、有机载体22~34份、活性单体稀释剂4~6份以及助剂1~4.5份,各组分的重量份之和为100份;所述有机载体包括以下质量百分比的原料:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物30~40%、丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂4~10%、聚酯丙烯酯齐聚物5~10%、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物10~16%、活性单体22~31%、光引发剂5~10%;所述助剂为触变剂、导电助剂、偶联剂、消泡剂、分散剂、流平剂中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光固化导电银浆,其特征在于,以重量份计,包括以下组分:球形银粉60~70份、有机载体22~34份、活性单体稀释剂4~6份以及助剂1~4.5份,各组分的重量份之和为100份;所述有机载体包括以下质量百分比的原料:脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物30~40%、丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂4~10%、聚酯丙烯酯齐聚物5~10%、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物10~16%、活性单体22~31%、光引发剂5~10%;所述助剂为触变剂、导电助剂、偶联剂、消泡剂、分散剂、流平剂中的至少一种。2.如权利要求1所述紫外光固化导电银浆,其特征在于,所述活性单体为邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯和三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯的混合物;其中,所述邻苯二甲酸丙烯酸酰氧乙基酯占所述有机载体的各原料质量总和的10~17%,所述三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯占所述有机载体中的各原料质量总和的10~15%。3.如权利要求1所述紫外光固化导电银浆,其特征在于,所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的官能度为2~3,所述丙烯酸羟乙基封端聚氨酯树脂的官能度为3,所述聚酯丙烯酯齐聚物的官能度为2,所述环氧甲基丙烯酸酯齐聚物的官能度为3。4.如权利要求1所述紫外光固化导电银浆,其特征在于,所述光引发剂为二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟锑酸盐、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的至少一种。5.如权利要求4所述紫外光固化导电银浆,其特征在于,所述光引发剂包括以下质量百分比的组分:二苯基-...

【专利技术属性】
技术研发人员:王伟周志宏朱鑫
申请(专利权)人:广州市尤特新材料有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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