可高速印刷的碳油墨制造技术

本发明专利技术涉及导电组合物，所述导电组合物包含：a)树脂，所述树脂选自硝化纤维素、氯化聚酯、氯化聚醚、氯化聚乙烯基、氯化聚乙酸酯及其混合物；b)导电颗粒，所述导电颗粒包含石墨和炭黑，其中所述石墨与所述炭黑的比例为1:1至5:1；以及c)溶剂，其中所述导电颗粒与所述树脂的比例为0.20:1至4:1。根据本发明专利技术的组合物可以用于高速印刷技术(如柔性版印刷和轮转凹版印刷)。印刷)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可高速印刷的碳油墨


[0001]本专利技术涉及可以用于高速印刷技术(如柔性版印刷(flexography)和轮转凹版印刷(rotogravure printing))的导电组合物。

技术介绍

[0002]普通导电油墨已经例如通过丝网印刷、轮转丝网印刷和分配施加至基材。这些印刷方法被认为是相对慢的印刷方法。
[0003]例如，丝网印刷是一种传统的印刷方法，其已经在印刷型电子产品行业中大量使用。丝网印刷产生厚度为5至15微米的固体层，并且这些层的导电性足以负载(carry)用于大量应用的电流。丝网印刷的印刷速度为约3至20m/min。
[0004]这些成熟的高速印刷技术也用于图文行业(例如，制造包装)。通常，有色油墨的薄层被施加，以在基材上获得图像。在该方法中，颜色被施加为单独的点，但对于肉眼而言，这些单独的点提供非常出色的有色图像。对于导电应用，经干燥的油墨必须连接以提供稳定的电流，并且因此导电油墨不能被施加为单独的点。
[0005]存在对于新型智能消费品(如智能尿布、RFID天线和医用电极)的高需求。为了能够大规模生产这些新型智能消费品，需要更高速印刷技术(如柔性版印刷和轮转凹版印刷)。术语“高速印刷”在本文中意指高达且超过200m/min的速度。这些新型智能消费品中使用的油墨需要一定的导电性，其中一些需要高导电性，而对于一些而言，较低导电性是足够的。对于高需求的应用而言，油墨必须具有高导电性，因此使用银作为导电材料，然而对于较低需求的应用而言，较低的电阻水平是足够的，因此可以使用碳或石墨作为导电材料。然而，并非所有的导电油墨都适合于高速印刷方法。事实上，目前可用的导电油墨大多数都不适合于高速印刷方法。
[0006]印刷型电子产品行业的近期趋势之一是研究具有成本效益的更高速印刷方法。已经发现，目前可用的包含碳的导电油墨不适合于高速印刷。目前的碳油墨失败的主要原因是：它们在以薄层印刷时导电性不够，并且在其被施加之后，经干燥的涂层通常保留过多溶剂。另一个失败的原因是：目前的碳油墨在高速印刷时损失其功能性。
[0007]因此，需要导电油墨，所述导电油墨可以通过高速印刷方法施加，同时保持良好的技术性质，并且具有成本效益。
附图说明
[0008]图1a和图1b图示说明在工业印刷机上的柔性版印刷试验。
[0009]图2图示说明实施例3的具有背光照明的在轮转凹版印刷之后干涂层的显微图像(放大25
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[0010]图3图示说明实施例7的具有背光照明的在轮转凹版印刷之后干涂层的显微图像(放大25
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技术实现思路

[0011]本专利技术涉及导电组合物，所述导电组合物包含：a)树脂，所述树脂选自硝化纤维素、氯化聚酯、氯化聚醚、氯化聚乙烯基、氯化聚乙酸酯及其混合物；b)导电颗粒，所述导电颗粒包含石墨和炭黑，其中所述石墨与所述炭黑的比例为1:1至5:1；以及c)溶剂，其中所述导电颗粒与所述树脂的比例为0.20:1至4:1。
[0012]本专利技术包括导电膜，所述导电膜包含根据本专利技术的导电组合物。
[0013]本专利技术涉及根据本专利技术的导电组合物在柔性版印刷或轮转凹版印刷中的用途。
[0014]本专利技术包括根据本专利技术的导电组合物或导电膜在智能个人卫生产品、加热元件、压力传感器、智能书籍、智能标签和屏蔽应用中的用途。
具体实施方式
[0015]在下文段落中更详细地描述本专利技术。除非明确指出相反，否则如此描述的每个方面可以与任何其他一个或多个方面组合。特别地，被指出为优选或有利的任何特征可以与被指出为优选或有利的任何其他一个或多个特征组合。
[0016]在本专利技术的上下文中，除非上下文另有说明，否则所使用的术语应当根据以下定义来解释。
[0017]如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个/一种(a和an)”和“所述/该(the)”包括单数指称对象和复数指称对象两者。
[0018]如本文所使用的，术语“包含(comprising、comprises和comprised of)”与“包括(including和includes)”或“含有(containing和contains)”同义，并且是包含性或开放式的，而不排除额外的未列举的成员、要素或方法步骤。
[0019]数值端点的列举包括归入相应范围内的所有数字和分数、以及所列举的端点。
[0020]除非另有说明，否则本文提及的所有百分比、份数、比例等均基于重量。
[0021]当量、浓度或其他值或参数以范围、优选范围或优选上限值和优选下限值的形式表示时，应当理解的是：通过组合任何上限值或优选值与任何下限值或优选值获得的任何范围均被明确公开，而不考虑所获得的范围是否在上下文中明确提及。
[0022]本说明书中引用的所有参考文献均特此通过引用整体并入。
[0023]除非另有定义，否则本专利技术中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义。借助于进一步指导，术语定义被包括以更好地理解本专利技术的教导。
[0024]申请人已经研究了通过高速印刷方法施加的导电油墨。尤其是，研究了通过凹版印刷机施加的导电油墨的层(各种厚度)的薄层电阻(sheet resistance)，并且发现低的薄层电阻(以Ohm/sq/25μm为单位)并非总是在薄层(thin layer)中提供最低电阻。在这种情况下，薄层被认为具有1至2μm的厚度。在进一步的实验中，发现低的薄层电阻可以通过选择树脂与导电颗粒的理想组合来优化。树脂与导电颗粒的理想组合的进一步优点在于：可以提供粘度合适、物有所值(a good value for money)和在薄层中具有良好导电性的油墨。
[0025]本专利技术涉及导电组合物，所述导电组合物包含：a)树脂，所述树脂选自硝化纤维素、氯化聚酯、氯化聚醚、氯化聚乙烯基、氯化聚乙酸酯及其混合物；b)导电颗粒，所述导电颗粒包含石墨和炭黑，其中所述石墨与所述炭黑的比例为1:1至5:1；以及c)溶剂，其中所述
导电颗粒与所述树脂的比例为0.20:1至4:1。
[0026]根据本专利技术的导电组合物具有导电颗粒的组合，其被优化以在薄层中提供良好的导电性。此外，溶剂和流变性使得可以以高速印刷组合物并且干燥组合物(在稀释之后)。
[0027]根据本专利技术的导电组合物包含树脂。用于本专利技术的合适树脂选自硝化纤维素、氯化聚酯、氯化聚醚、氯化聚乙烯基、氯化聚乙酸酯及其混合物，树脂优选为硝化纤维素。
[0028]术语氯化聚乙烯基在本文中意指氯乙烯聚合物(均聚物)和/或包含2、3、4或更多种共聚单体的氯乙烯共聚物。
[0029]术语氯化聚酯在本文中意指氯乙烯与可共聚聚酯低聚物的共聚物。
[0030]术语氯化聚醚在本文中意指氯乙烯与可共聚聚醚低聚物的共聚物。
[0031]术语氯化聚乙酸酯在本文中意指氯乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物。
[0032]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.导电组合物，所述导电组合物包含：a)树脂，所述树脂选自硝化纤维素、氯化聚酯、氯化聚醚、氯化聚乙烯基、氯化聚乙酸酯及其混合物；b)导电颗粒，所述导电颗粒包含石墨和炭黑，其中所述石墨与所述炭黑的比例为1:1至5:1；以及c)溶剂，其中所述导电颗粒与所述树脂的比例为0.20:1至4:1。2.根据权利要求1所述的导电组合物，其中所述树脂是硝化纤维素。3.根据权利要求1或2所述的导电组合物，其中所述树脂以所述组合物的总重量的2至25重量％、优选地3至23重量％、更优选地4至21重量％存在。4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电组合物，其中所述石墨具有1μm至75μm、优选地2μm至45μm、更优选地3μm至25μm、甚至更优选地3μm至10μm的粒径D90；和/或0.25m2/g至25m2/g、优选地4m2/g至22m2/g、更优选地7m2/g至21m2/g的比表面积；其中所述粒径通过激光衍射来测量，并且其中所述比表面积通过B.E.T氮气吸附来测量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的导电组合物，其中所述炭黑具有70ml/100g至500ml/100g、优选地100ml/100g至300ml/100g、更优选地150ml/100g至200ml/100g的吸油值；和/或30m2/g至1400m2/g、优选地100m2/g至700m2/g、更优选地150m2/g至350m2/g的比表面积；其中所述吸油值根据ASTM D2414来测量，并且其中所述比表面积根据BET来测量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的导电组合物，其中所述石墨与所述炭黑的所述比例为2:1至4:1，所述比例优选为3:1。7.根据权利要求1至6中任一项所述的导电组合物，其中所述导电颗粒以所述组合物的总重量的3至45重量％、优选地4至43重量％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：