一種高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電銀漿，特別涉及一種有著較好梨花特性的導(dǎo)電銀漿及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 低溫固化導(dǎo)電銀漿在鍵盤線路、膜片開關(guān)等電子產(chǎn)品的絲網(wǎng)印刷工業(yè)中有著廣泛 的應(yīng)用，通常是由導(dǎo)電銀粉、高分子樹脂、有機(jī)溶劑、添加劑等根據(jù)需要按一定的比例通過 機(jī)械混合方法制備而得，用150-300目的絲網(wǎng)版印刷在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)等基 材上，一般在120-150°C條件固化30-60分鐘，形成導(dǎo)電圖形。目前，低溫導(dǎo)電漿料的技術(shù)已 日趨成熟，但隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也在不斷的提出新的更高的要求，即提高導(dǎo)電性和附著 力。一般的，為了提高低溫導(dǎo)電漿料的附著力，會(huì)考慮加入附著力促進(jìn)劑，但是附著力促 進(jìn)劑的加入會(huì)造成電阻的明顯升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)上述問題、提供一種高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述導(dǎo)電銀漿能夠 有效改善低溫導(dǎo)電銀漿固化后對(duì)基材的附著力，有效避免因?yàn)橐肱悸?lián)劑帶來的電阻升高 問題。
[0004] 本發(fā)明解決的另一技術(shù)問題是提供這種導(dǎo)電銀漿的制備方法。
[0005] 解決上述問題的技術(shù)方案是： 一種高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述導(dǎo)電銀漿的組成及質(zhì)量份數(shù)為： 片狀銀粉：30_55份； 對(duì)甲苯磺酸：1-5份； 高分子樹脂：6_15份； 有機(jī)溶劑：30-50份； 偶聯(lián)劑：5-8份； 所述片狀銀粉由三種銀粉組成，一種為平均粒徑為9-11ym，振實(shí)密度為1. 5-2.Og/ml的銀粉A，一種為平均粒徑為6-8ym，振實(shí)密度為2. 0-3.Og/ml的銀粉B，另一種為平均粒徑 2-4ym，振實(shí)密度3. 0-4. 5g/ml的銀粉C，其中A、B、C三種銀粉的質(zhì)量比例為6:3:1; 所述高分子樹脂為醛酮樹脂與氯醋樹脂混合物或醛樹脂與氯醋樹脂的混合物，其中氯 醋樹脂占總高分子樹脂含量的70-90% ; 所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑的組合物。
[0006] 上述高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述有機(jī)溶劑由質(zhì)量百分比為75-95%的混合 的二價(jià)酸酯和5-25%的異佛爾酮組成。
[0007] 上述高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的比例為 1:1-1:7〇
[0008] 上述高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述硅烷偶聯(lián)劑為Y-哦縮水甘油氧基丙基三 甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-f3-(氨乙基）-y-氨丙基三甲氧 基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等中的一種或幾種。
[0009] 上述高附著力低溫固化導(dǎo)電銀漿，所述鈦酸酯偶聯(lián)劑為乙酰丙酮鈦復(fù)合物、三乙 醇胺鈦酸鹽、三乙醇胺多元醇鈦復(fù)合物等中的一種或幾種。
[0010] 一種高附著低溫固化銀漿的制備方法，按如下步驟制備： (1) 混合片狀銀粉：按比例稱取相應(yīng)份數(shù)的片狀銀粉，高速攪拌下混合均勻； (2) 配制有機(jī)載體：按比例稱取相應(yīng)份數(shù)的有機(jī)溶劑和高分子樹脂，在60-90°C條件下 高速攪拌混合均勻，將溫度降至50°C，加入相應(yīng)份數(shù)的對(duì)甲苯磺酸，攪拌溶解均勻，制得有 機(jī)載體，備用； (3) 導(dǎo)電銀漿的制備：將混合好的片狀銀粉加入有機(jī)載體中，用分散機(jī)混合分散，稱取 相應(yīng)份數(shù)的偶聯(lián)劑加入其中，再用三輥研磨機(jī)研磨至細(xì)度小于7. 5ym，制得導(dǎo)電銀漿成品。 有益效果 本發(fā)明中使用兩種偶聯(lián)劑的組合，同時(shí)控制兩種偶聯(lián)劑的用量，使得到的銀漿印刷干 燥后附著力有明顯的提升，從百格測(cè)試結(jié)果表現(xiàn)出，印刷產(chǎn)品的附著力達(dá)到或優(yōu)于產(chǎn)品標(biāo) 準(zhǔn)中的1級(jí)。
[0011] 本發(fā)明中使用三種不同粒徑和振實(shí)密度的片狀銀粉，能夠有效降低電阻；并有效 改善了由于偶聯(lián)劑引入導(dǎo)致的產(chǎn)品電阻的升高問題。
[0012] 本發(fā)明中使用兩種偶聯(lián)劑和三種不同粒徑和振實(shí)密度的片狀銀粉的組合，同時(shí) 控制之間的相對(duì)用量，在有效提升干燥后銀漿的附著力達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的1級(jí)的同 時(shí)，能夠保持印刷干燥后的銀漿具有較低的電阻值，方阻在20mD/□以內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明的所述導(dǎo)電銀漿由以下含量的組份制成：片狀銀粉：30-55份；對(duì)甲苯磺 酸：1-5份；高分子樹脂：6-15份；有機(jī)溶劑：30-50份；偶聯(lián)劑：5-8份； 所述片狀銀粉由三種銀粉組成，一種為平均粒徑為9-11ym，振實(shí)密度為1. 5-2.Og/ml的銀粉A，一種為平均粒徑為6-8ym，振實(shí)密度為2. 0-3.Og/ml的銀粉B，另一種為平均粒 徑2-4ym，振實(shí)密度3. 0-4. 5g/ml的銀粉C，其中A、B、C三種片狀銀粉的質(zhì)量比例為6:3:1。
[0014] 本發(fā)明中在低溫銀漿中混用三種規(guī)格、不同粒徑分布的片狀銀粉，且控制三中不 同銀粉之間的比例，能降低銀漿電阻，有效的改善體系中由于引入偶聯(lián)劑而帶來的方阻升 高的問題，保持方阻在20mD/ □以內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明相對(duì)質(zhì)量份數(shù)為1-5份的對(duì)甲苯磺酸與30-50份有機(jī)溶劑，混合先制成對(duì) 甲苯磺酸混合二價(jià)酸酯的溶液，在銀粉混合步驟加入，使銀粉更好的分散和混合均勻，從而 更有利于提高銀漿的導(dǎo)電性。適合本發(fā)明的有機(jī)溶劑由質(zhì)量百分比為75-95的混合的二價(jià) 酸酯和5-25的異佛爾酮組成。在使用時(shí)預(yù)先稱量三種規(guī)格的銀粉A、B、C，用高速攪拌機(jī)混 合，攪拌下加入對(duì)甲苯磺酸的混合二價(jià)酸酯溶液，混合均勻。
[0016] 本發(fā)明相對(duì)質(zhì)量份數(shù)為6-15份的高分子樹脂，若樹脂用量過少，會(huì)使?jié){料的粘度 過低，在絲網(wǎng)印刷時(shí)容易"糊版"，影響印刷的分辨率；若樹脂用量過多，會(huì)使?jié){料的粘度過 高，在絲網(wǎng)印刷時(shí)變得下墨困難，影響銀粉間的接觸，造成電阻性能迅速升高。
[0017] 本發(fā)明的高分子樹脂為醛酮樹脂與氯醋樹脂、或醛樹脂與氯醋樹脂的混合物，其 中氯醋樹脂占總高分子樹脂含量的70-90%。氯醋樹脂優(yōu)選三元的氯乙烯-醋酸乙烯共聚 樹脂，氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羥基丙烯酸酯共聚物、氯乙 烯-醋酸乙烯-馬來酸共聚物等。三元共聚氯醋樹脂常見的市售商品型號(hào)有陶氏的VAGH、 VAGD、VAGF、VAGC等等。醛樹脂和醛酮樹脂是尿素-甲醛樹脂和環(huán)己酮-甲醛樹脂，常見 的市售商品型號(hào)有巴斯夫的A系列，倡泰的KR系列等等。
[0018]本發(fā)明的有機(jī)溶劑由質(zhì)量百分比為75-95%的混合的二價(jià)酸酯和5-25%的異佛爾 酮組成。
[0019]本發(fā)明的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。二者比例為若大于該 比例，銀漿的附著力無法得到保證；若小于該比例，銀漿的電阻又會(huì)迅速變大。其中硅烷偶 聯(lián)劑可以為但不限于Y-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基娃燒、N-0-(氛乙基）-y-氛丙基二甲氧基娃燒、y-氛丙基二乙氧基娃燒、y-異氛 酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一種或幾種，市場(chǎng)上常見的商品牌號(hào)有信越的KBM403、KBM503、 KBM603、KBM903等；其中鈦酸酯偶聯(lián)劑為乙酰丙酮鈦復(fù)合物、三乙醇胺鈦酸鹽、三乙醇胺多 元醇鈦復(fù)合物中的一種或幾種，市場(chǎng)上常見的商品牌號(hào)有杜邦的TYZORAA-75、TYZORTE、 TYZOR131等。本發(fā)明中硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑同時(shí)使用，且控制兩者的比例，能夠顯 著提升體系的附著力。
[0020] 在銀漿中添加偶聯(lián)劑提高干燥后的附著力是公知的技術(shù)手段，但是，偶聯(lián)劑的加 入勢(shì)必會(huì)提高干燥后銀漿的電阻。本發(fā)明通過選用兩種偶聯(lián)劑，并選用之間的配比；選用 三種不同規(guī)格的銀粉，在提高了干燥后銀漿的附著力基礎(chǔ)上，能夠保持方阻在20mQ/□以 內(nèi)，滿足低溫固化導(dǎo)電銀漿的使用要求。
[0021] 本發(fā)明還可以含有本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它添加劑，例如分散劑和消泡劑。分 散劑可以為但不限于畢克化學(xué)的DISPERBYK-198/199/2151等等。消泡劑可以為但不限于 畢克化學(xué)的BYK-071，等等。
[0022] 本發(fā)明的制備方法，包括下述步驟： (1) 混合片狀銀粉：稱取相應(yīng)份數(shù)的三種片狀銀粉A、B、C，高速攪拌下混合均勻； (2) 配制有機(jī)載體：稱取相應(yīng)份數(shù)的有機(jī)溶劑和高分子樹脂，在60-90°C條件下高速攪 拌混合均勻，將溫度降至50°C，加入相應(yīng)份數(shù)的對(duì)甲苯磺酸，攪拌溶解均勻，制得有機(jī)載體， 備用； (3) 導(dǎo)電銀漿的制備：將混合好的片狀銀粉加入有機(jī)載體中，用分散機(jī)混合分散，稱取 相應(yīng)份數(shù)的偶聯(lián)劑加入其中，再用三輥研磨機(jī)研磨至細(xì)度小于7. 5ym，制得導(dǎo)電銀漿成品。
[0023]以下給出幾個(gè)實(shí)施例： 實(shí)施例1 (1) 混合片狀銀粉：稱取2