触变性导电组合物制造技术

镀金属芯颗粒导电组合物中存在流变改性剂提高了流变性和电导率。在优选的实施方式中，流变改性剂选自热解法二氧化硅、碳纳米管和石墨。在进一步的实施方式中，镀金属颗粒是镀银的玻璃或铜颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有镀银颗粒作为导电填料的导电组合物。
技术介绍
已经证明，银填充的树脂体系作为粘合剂和密封剂是成功的——特别是在半导体 制造和汽车工业内，这是因为这些体系在流变性能和电导率之间具有良好的平衡。但是，银 填料是昂贵的，在多种工业内在不损失电导率或流变性能的情况下找到较不昂贵的替代品 已经成为目标。流变性能需要是具有触变性的，这是因为许多银填充的树脂组合物通过注 射器分配组合物必须足够稳定，以便填料不沉淀出来，必须是足够粘性的以便不在低剪切 下滴出注射器，并且在较高剪切下仍然足够稀薄以便在应用时流出注射器。镀银颗粒已经被发展为代替纯银的低成本填料，但是镀银填料的使用没有给导电 组合物提供纯银材料所提供的期望的触变性能。因而，对于含有镀银颗粒作为导电填料但 具有改进的流变性能以易于分配的组合物存在需要。
技术实现思路
本专利技术是组合物，其包含树脂、导电填料和有效量的流变改性剂，所述流变改性剂 为总组合物提供大于3的触变指数，并且在一些实施方式中，提供大于4的触变指数。流变 改性剂的存在改进了填充树脂的流变学以便其具有期望的用于应用的触变性能，具体地， 用于通过注射器进行分配。流变改性剂也防止或减少填料的沉淀。典型地，流变改性剂以 按重量计总组合物的大约0. 至大约10%的量存在。在其他的实施方式中，流变改性剂 以按重量计大约0. 至大约5%的量存在。在一些优选的实施方式中，流变改性剂是纳米大小片层或管形式或纳米大小颗粒 的聚集体形式的材料，该纳米大小片层或管具有大于2，在一些实施方式大于5并且在另外 的实施方式中大于10的长宽比。片层材料的一个维度基本上小于其余的两个维度。管材 料的两个维度基本上小于其余的一个维度。在一个实施方式中，流变改性剂是石墨，其为片 层形式，每一层具有基本上小于另外两个维度的第三维度。在另一实施方式中，流变改性剂 是碳纳米管，其为纳米大小的管的形式，每一个管具有基本上小于第三维度的两个维度。在 另一实施方式中，流变改性剂为热解法二氧化硅，其为纳米大小颗粒的聚集体形式。具体的树脂体系对于本专利技术不是关键性的，但是因为导电组合物市场的主要目标 是降低成本，所以一种优选类型的树脂是环氧树脂。这些组合物中的导电填料为不是纯的 贵金属的填料。在不同的实施方式中，导电填料包括镀贵金属层的低成本芯材，从而提供了 较低成本的材料，但是该材料由于其金属镀层的原因仍然保留了可接受的电导率。在一些 实施方式中，填料是镀金属层的玻璃芯或是铜芯，在进一步的实施方式中，对于玻璃芯和铜 芯来说，金属层是银。具体实施例方式用于导电组合物中的导电填料可以是纤维状、片状、球状或管状。在一种优选的 实施方式中，导电填料将是片状。如本文使用的，当提及导电填料时，术语“片”、“成片的” 或“片状”是指扁平的薄片或层，其具有比其他两个维度小得多的第三维度尺寸，并且可以 是规则的或不规则的形状。不依赖于形状，在一个实施方式中，导电填料包括镀贵金属的芯 材。在典型的实施方式中，填料以按重量计总组合物的大约10%至大约95%的量存在；在 其他的实施方式中，填料以按重量计总组合物的大约20%至80%的量存在。在进一步的实 施方式中，存在多于一种类型的导电填料，在这种情况中，包含镀贵金属的芯材的导电填料 是总导电填料的主要成分。在一些实施方式中，导电填料的表面可以用脂肪酸处理。合适的芯材包括以片形式可用并且对于导电金属覆层来说为好的基材的任何低 成本的有机或无机材料。优选的芯材是玻璃和铜。芯的合适镀层包括任何有效的导电材料。 在一些优选的实施方式中，镀层选自金、银、钼和钯。在一个实施方式中，填料是镀银的玻璃 片。在另一实施方式中，填料是镀银的铜片。现在谈及流变改性剂以及具体地谈及热解法二氧化硅，热解法二氧化硅通常以颗 粒聚集体存在。热解法二氧化硅的单个颗粒的大小在5至IOnm范围内。当热解法二氧化 硅处于非剪切状态时，颗粒聚集体可以在树脂中形成三维附聚物(网状物)，其有助于高粘 度的形成。当施加剪切时(如通过注射器分配进行的)，附聚物被毁坏，这导致粘度降低。 当除去高剪切力时，填充的树脂体系将恢复为高粘度状态。这种特性提供给填充树脂剪切 稀化性能，并且防止填充树脂在不施加剪切时从注射器泄漏，但是在施加剪切时使得易于 分配。当热解法二氧化硅的表面被化学改性以确保二氧化硅和树脂之间的弱相互作用时， 这种性能甚至可以被进一步改进。当不存在剪切力或仅有低剪切时，这使得二氧化硅更容 易处于附聚物状态。在高剪切时，二氧化硅-二氧化硅附聚物之间的相互作用中断并且出 现粘度的显著降低。就施加剪切时的性能而言，碳纳米管和石墨存在相似的机理。树脂的选择将由导电组合物的具体最终用途决定，并且这样的选择在技术人员的 技术范围内而无需过度的实验。树脂可以是单体的、低聚的或聚合的有机树脂，或其任何组 合，所述有机树脂可以通过化学方法或通过物理方法进行固化或聚合。存在于组合物中树脂 的量按重量计为总组合物的大约至大约60%。如果使用固化剂或硬化剂，则固化剂或硬 化剂的量按重量计为总组合物的大约0. 01 %至大约20%。固化剂随着树脂的选择而不同，并 且固化剂或硬化剂的类型和量在本领域技术人员的技能范围之内而无需过多的实验。组合物 的树脂成分的选择可以是对于预期的最终用途来说具有适当特性的任何成分。合适的树脂包 括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂和丙烯酸酯树脂。其它合适的树脂包括聚氨酯、 聚酯、聚丁二烯、聚硅氧烷、苯并卩恶嗪、双卩恶唑啉以及氮化物和炔的聚合物产物。尽管对可以使用而不是它们适合于最终用途应用的树脂的种类没有限制，但是 一般而言，环氧树脂提供良好的粘合和可靠性并且相对于其它热固性树脂而言是经济的。 合适的环氧树脂包括但不限于，双酚环氧、萘和脂族型环氧树脂。商业可得的材料包括从 Dainippon Ink&Chemicals, Inc.可得的双酚型环氧树脂(Epiclon 830LVP、830CRP、835LV、 850CRP)；从 Dainippon Ink&Chemicals, he 可得的萘型环氧树脂(Epiclon HP4032)；从 Ciba Specialty Chemicals 可得的脂族环氧树脂(Araldite CY179、184、192、175、179)、 从 Union Carbide Corporation 可得的(Epoxy 1234,249,206)以及从 Daicel ChemicalIndustries, Ltd.可得的(EHPE-3150)。其它合适的环氧树脂包括脂环族环氧树脂、双酚-A 型环氧树脂、双酚-F型环氧树脂、环氧-线型酚醛树脂、双酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、双 环戊二烯-酚型环氧树脂、活性环氧稀释剂和它们的混合物。在一个实施方式中，环氧树脂 是由Ablestik Laboratories以商标名Ablebond 3230出售的环氧树脂。 合适的氰酸酯树脂包括具有一般结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
导电组合物，其包含可固化树脂、导电填料和有效量的流变改性剂，所述流变改性剂给所述组合物提供大于３的触变指数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US61/077,8942008年7月3日1.导电组合物，其包含可固化树脂、导电填料和有效量的流变改性剂，所述流变改性剂 给所述组合物提供大于3的触变指数。2.权利要求1所述的导电组合物，其中所述有效量的流变改性剂提供大于4的触变指数。3.权利要求1或2所述的导电组合物，其中所述流变改性剂为具有大于2的长宽比的 纳米大小片层或管形式，或者为纳米大小颗粒聚集体形式。4.权利要求3所述的导电组合物，其中所述流变改性剂为纳米大小片层形式并且具有 大于10的长宽比。5.权利要求1所述的导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·杨，
申请(专利权)人：汉高有限公司，
类型：发明
国别省市：US