用于电容器的导电涂料及相关电容器制造技术

技术编号:7717562 阅读:206 留言:0更新日期:2012-08-29 23:58
本发明专利技术提供了用于电容器的新型导电涂料,以及使用所述导电涂料的电容器。本发明专利技术的导电涂料包括两类,即热固性导电涂料和热塑性导电涂料。本发明专利技术的热固性导电涂料包含环氧树脂、环氧树脂固化剂、非金属镀银颗粒和溶剂。本发明专利技术的热塑性导电涂料包含热塑性树脂、非金属镀银颗粒和溶剂;其中所述热塑性树脂不是丙烯酸树脂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电容器的导电涂料,还涉及使用所述导电涂料的电容器。
技术介绍
目前,电容器市场的主流产品主要有铝电解电容器、钽电解电容器、陶瓷电容器等。但是这些电容器都面临着同样的问题,即由高的等效串联电阻带来的高能耗。等效串联电阻越低,电能损耗越小,输出电流就越大,电容器的品质就越尚。等效 串联电阻值的降低尤其可以带来以下益处(I)直接減少由电容器内部寄生电阻组件造成的噪音;(2)使电容器的标称容量适用于更高的频率条件。随着对高品质电子元件的需求日益増加,具有低等效串联电阻的电容器成为电容器的发展方向。因此,如何以低成本有效降低电容器的等效串联电阻成为ー个亟待解决的问题。已知在电容器组件的表面涂覆导电涂料可以有效地降低电容器的等效串联电阻。例如,没有导电涂层的电容器的等效串联电阻往往高达80欧姆以上,而表面涂敷导电涂层后,电容器的等效串联电阻可降至0. I欧姆左右。就导电涂料而言,目前市售的用于电容器的导电涂料主要是使用银粉的导电涂料。银包铜导电涂料是目前除银粉外研究得最多的涂料,但并没有正式商品化。使用银粉的导电涂料(俗称银浆)能有效降低电解电容器的等效串联电阻,而且性能稳定。但是,银浆价格高昂,导致所得电容器由于成本太高而没有竞争优势。至于银包铜填料,虽然其降低了导电涂料的成本,但是受电镀技术的限制,铜粉表面很难用银完全覆盖,而裸露的铜化学性质非常活泼,很容易被氧化成氧化铜,从而导致导电涂料的导电导热性能急剧下降,使得其实际应用受到严重影响。在电容器以外的其它领域中,有使用非金属镀银填料的报道。例如,中国专利CN1144847C公开了ー种专用于电磁屏蔽的涂料,其中包含10 50重量%非金属镀银粉末和5 20重量%热塑性丙烯酸树脂和30 85重量%的X-5丙烯酸稀释剂。该电磁屏蔽涂料可在无电磁屏蔽效能或电磁屏蔽效能较差的材料表面涂覆ー层导电薄膜,使其获得类似原整机金属所具有的电磁屏蔽能力。中国专利申请CN101029212A公开了ー种环氧树脂各向异性的导电胶,其配方为70 90重量%环氧树脂、8 12重量%导电材料、2 5重量%固化剂、2 10重量%溶剂和其它助剂,其中所述的导电材料为包覆银的玻璃微球或陶瓷微球。该导电胶用于电器元件之间的粘结。再例如,2008年刊登于《电镀与涂饰》Vol. 27,No. 12,pp. 49上的《电解行业用环氧导电防腐涂料的制备》公开了ー种导电涂料,其包含30重量%改性环氧树脂、70重量%银包玻璃微珠以及正丁醇/ニ甲苯的混合溶剤。该导电涂料用于导电金属基体的防护,尤其用于保护电解エ艺中广泛采用的金属导电棒,使这些导电棒在潮湿的酸性环境下免受腐蚀。然而,截止目前,尚无在电容器领域使用非金属镀银填料的报道。即便同为电子エ业用导电涂料,由于其应用的具体环境不同,导电涂料的配方以及制备过程往往大不相同。对于用于电容器的导电涂料,初始导电性以及湿热稳定性是至关重要的。另外,导电涂料的粘度也是ー个重要的性能,其直接影响到涂覆的效果和涂层的厚度。上述现有技术的导电涂料均不适用于电容器。因此,有必要开发ー种适用于电容器的导电涂料。这样的涂料应具备优异的初始导电性和湿热稳定性以及合适的粘度,而且成本较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供了用于电容器的新型导电涂料。根据本专利技术的ー个方面,提供了ー种用于电容器的导电涂料,其包含5 30重量%的环氧树脂;0. 5 5重量%的环氧树脂固化剂;20 50重量%的非金属镀银颗粒;和40 70重量%的溶剤。本专利技术还提供了上述导电涂料的浓缩物,其溶剂含量少于前述的导电涂料。根据本专利技术的另一方面,提供了ー种用于电容器的导电涂料,其包含3 20重量1^的热塑性树脂;20 50重量%的非金属镀银颗粒;和40 70重量%的溶剂;其中所述热塑性树脂为氟橡胶。本专利技术还提供了上述导电涂料的浓缩物,其溶剂含量少于前述的导电涂料。在本专利技术中,非金属镀银颗粒中的非金属材料可以是选自玻璃、氮化硼、碳酸钙、碳黑、碳纤维、氧化铝和聚合物材料中的ー种或多种。由本专利技术导电涂料制得的涂层不仅导电性能优异,而且在湿热环境下具有高稳定性。本专利技术导电涂料还具有容易制备,方便使用,且成本低廉的优点。本专利技术还提供了使用上述导电涂料的电容器,所述电容器至少在其部分表面涂有导电涂层,该导电涂层通过在电容器表面涂覆本专利技术的导电涂料,然后固化和/或干燥导电涂料而形成。本专利技术的使用上述导电涂料的电容器包括铝电解电容器、钽电解电容器和铌电解电容器。參考以下说明、实施例及随附的权利要求书,本专利技术的各种其它特征、方面和优点会变得更显而易见。具体实施例方式除非另外定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员通常理解的相同的含义。若存在矛盾,则以本申请提供的定义为准。除非另外说明,本文中所有的百分比、份数、比值等均是按重量计。本文的材料、方法和实施例均是示例性的,并且除非特别说明,不应理解为限制性的。本专利技术详述如下。在本专利技术的说明书和/或权利要求书中,“电容器”是指由两个电极及其间的介电 材料构成的储存电荷和电能的器件。电容器是组成电子电路的主要元件,常简称为电容,广泛应用于隔直流、去耦、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。理想的电容器自身不会有任何能量损失。但实际上,制造电容器的材料通常是有电阻的,而且电容器的绝缘介质的电阻不是无限大,因而也会造成漏电,引起能量损耗。所有这些损耗体现在电容器外部,就像ー个电阻跟理想电容器串联在一起,所以本领域普遍采用“等效串联电阻”(Equivalent Series Resistance,缩写为ESR)来描述电容器在电路中所体现出来的电阻值。为了在低成本的前提下有效降低电解电容器的等效串联电阻,本专利技术专门配制了适用于电容器的新型导电涂料。 导电涂料按照导电机理可分为添加型和结构型两种。添加型导电涂料是指将导电填料加人到非导电的树脂中而制得的涂料。结构型导电涂料则是利用结构型导电高分子的导电性能,自身作为成膜物,或与其它有机高分子混合成膜。添加型导电涂料是目前的主流品种。本专利技术的导电涂料属于添加型导电涂料。具体而言,本专利技术的导电涂料又可细分为两类热固性导电涂料和热塑性导电涂料。热固件导电凃料根据本专利技术的一个实施方案,提供了一种热固性导电涂料,其包含5 30重量%的环氧树脂;0. 5 5重量%的环氧树脂固化剂;20 50重量%的非金属镀银颗粒;和40 70重量%的溶剤。热固性导电涂料需要较高的固化温度,其特点是粘接性能好。在本专利技术的内容中,“环氧树脂”指分子结构中含有环氧基团的高分子化合物。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接強度,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定。适用于本专利技术的环氧树脂包括芳香族缩水甘油环氧树脂或脂肪族环氧树脂,例如双酚型或酚醛型环氧树脂。示例性的合适的环氧树脂例如可以是双酚A型的环氧树脂、双酚S型的环氧树脂、双酚F型的环氧树脂、苯酚-novolak型的环氧树脂、甲酚-novolak型的环氧树脂。在本专利技术的热固性导电涂料中,可以使用双酚A型环氧树脂,例如可以使用购自Resolution Europe B. V.的Epikote 1007。也可以使用本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种用于电容器的导电涂料,其包含 5 30重量%的环氧树脂; O.5 5重量%的环氧树脂固化剂; 20 50重量%的非金属镀银颗粒;和 40 70重量%的溶剤。2.权利要求I的用于电容器的导电涂料,其中所述环氧树脂为双酚型或酚醛型环氧树脂。3.权利要求2的用于电容器的导电涂料,其中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。4.权利要求1-3任ー项的用于电容器的导电涂料,其中所述固化剂为胺类或者咪唑类固化剂。5.权利要求4的用于电容器的导电涂料,其中所述固化剂为三こ醇胺。6.权利要求1-5任ー项的用于电容器的导电涂料,其中所述非金属镀银颗粒满足以下至少ー种条件 密度为3 5g/cm3, 平均粒径为5 100微米,和 镀银量为20 60重量%,该镀银量是指银的质量占非金属镀银颗粒总质量的比例。7.权利要求1-6任ー项的用于电容器的导电涂料,其中所述非金属镀银颗粒中的非金属材料选自玻璃、氮化硼、碳酸钙、碳黑、碳纤维、氧化铝和聚合物材料中的ー种或多种。8.权利要求7的用于电容器的导电涂料,其中所述非金属镀银颗粒为银包玻璃颗粒或银包氮化硼颗粒。9.权利要求8的用于电容器的导电涂料,其中所述非金属镀银颗粒为银包玻璃颗粒,并且所述导电涂料还包含离子交换剂。10.权利要求1-9任ー项的用于电容器的导电涂料,其中所述溶剂为酯类溶剂和/或醚类溶剤。11.权利要求10的用于电容器的导电涂料,其中所述溶剂为ー种或多种选自こニ醇丁醚こ酸酷、ニ丙ニ醇单甲醚、こニ醇单丁醚中的溶剤。12.权利要求1-11任ー项的用于电容器的导电涂料,其还包含以下添加剂中的ー种或多种粘接促进剂、分散剂、消泡剂、触变调节剂。13.权利要求1-12任ー项的用于电容器的导电涂料,其粘度为400-800mPa· S。14.权利要求1-13任一项的导电涂料的浓缩物,其溶剂含量少于前述的导电涂料。15.权利要求14的导电涂料浓缩物,其粘度为3000 30000cps。16.权利要求15的导电涂料浓缩物,其粘度为5000 lOOOOcps。17.ー种用于电容器的导电涂料,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈长敬王明海
申请(专利权)人:爱博斯迪科化学上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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