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CN111511099B - 一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆及其制备方法 - Google Patents

一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉45‑65份、高分子树脂5‑10份、助剂0‑5份、溶剂30‑40份；金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉80‑90份、纳米银粉5‑10份，其中，片状银粉平均粒径为5‑10μm，纳米银粉平均粒径为20‑80nm；高分子树脂为乙烯树脂。其可快速固化、基材适用范围广、导电性好，可以满足客户全自动化生产工艺，达到降低人工成本，提升产品竞争力。

Description

一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电浆料技术领域，具体涉及一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆及其制备方法。
背景技术
大键盘导电薄膜线路采用银浆经过丝网印刷制造，由于现有的银浆的干燥固化时间较长，需要经过两道干燥固化过程，即制成的薄膜路线经过IR烘道预烘干之后，需要再经过烘箱加烤才能进入后段工序，经统计每一家工厂的人均月产能在1万套。工厂为了提高生产效果通过采用自动印刷工艺并且后段工序也采用全自动工艺，并且在对银浆制成的薄膜路线产品的烘烤过程中要求只经过一遍IR烘道完成，这就需要大幅度提高银浆的干燥速度，为了符合这一要求，本申请通过对银浆配方进行研究，并开发出适全自动快干线的制程要求，满足工厂简化传统工艺流程并降低人工成本、提高生产效率要求的快干型银浆。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，其可快速固化、基材适用范围广、导电性好。此外，本发明还提供一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉45-65份、高分子树脂5-10份、助剂0-5份、溶剂30-40份；
所述金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，所述金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉80-90份、纳米银粉5-10份，其中，所述片状银粉平均粒径为5-10μm，所述纳米银粉平均粒径为20-80nm；
所述高分子树脂为乙烯树脂。
优选地，所述助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，所述纳米氧化物和所述分散剂的重量比为(1-10)：1。
优选地，所述纳米氧化物为纳米主族金属氧化物、纳米类金属氧化物、纳米镧系金属氧化物中的一种或几种。主族金属氧化物中的金属元素为：铝、镓、铟、铊、锡、铅、铋的一种或几种；类金属氧化物中的类金属元素为：硼、硅、锗、砷、锑、碲、钋中的一种或几种；镧系金属氧化物中的金属元素为：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或几种。优选地，纳米氧化物为氧化硅、氧化钠、氧化锂、氧化镁、氧化铋、氧化铝中的一种或者几种的混合。尤其优选的是氧化硅、氧化锂和氧化镁的组合配比。纳米氧化物的加入可在制成的薄膜线路中形成溶剂溢出通道，加速高分子树脂的收缩干燥，使得银浆具有快干的效果，促进体系的干燥。
由于金属银粉本身容易发生聚集，加入分散剂，可使得金属银粉均匀分散于体系中，有利于提高其导电性能。
优选地，所述溶剂为二价酸酯。选用无色、无毒、无味且能够进行生物降解的环保型高沸点溶剂，其沸点较高，干燥速度适中，既能保证银浆具有一定的流动性，可通过丝网制成印刷薄膜线路，同时也使得制备成的薄膜线路具有快干的特性。
本发明的第二方面，提供一种上述大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照相应的配比称取高分子树脂和溶剂，并将其依次加入至搅拌容器中，搅拌至呈透明状，经过静置24小时以上得到果冻状载体；
S2、称取金属银粉和助剂，将其依次加入至步骤S1中得到的果冻状载体中，继续进行搅拌分散，得到均匀的浆体；
S3、将步骤S2中得到的浆体进行研磨，然后在搅拌条件下向其中加入溶剂调整其粘度在8000-12000CPS范围内，即得快干银浆。
优选地，所述步骤S1中，对得到的透明状溶液使用200-400目的滤网进行过滤除杂。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，片状银粉使得相邻银微粒之间的接触面积更大，有利于电信号的传输，且成膜后电阻较小，具有优异的导电性能，纳米银粉在150度下可自身发生收缩，提高体系的干燥速度；选用乙烯树脂作为高分子树脂，其具有较好的收缩性，粘度能力强，可将银浆与不同的基材进行紧密连接，同时乙烯树脂结构稳定，具有良好的耐候性，可长期使用；此外，通过助剂中纳米氧化物的加入可在制成的薄膜线路中形成溶剂溢出通道，加速高分子树脂的收缩干燥，使得银浆具有快干的效果，促进体系的干燥，由于金属银粉本身容易发生聚集，加入分散剂，可使得金属银粉均匀分散于体系中，有利于提高其导电性能。本发明中的快干银浆可快速固化、基材适用范围广、导电性好。
具体实施方式
实施例1
一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉52份、高分子树脂6份、助剂1份、溶剂30份；
其中，金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉80份、纳米银粉10份，其中，片状银粉平均粒径为5-10μm，纳米银粉平均粒径为20-80nm。高分子树脂为乙烯树脂。助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，纳米氧化物和分散剂的重量比为3：1，所用纳米氧化物为质量比为3:2:2的氧化硅、氧化锂和氧化镁的混合物，所用分散剂为市售超分散剂。溶剂为二价酸酯。
上述大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照相应的配比称取高分子树脂和溶剂，并将其依次加入至搅拌容器中，搅拌至呈透明状，使用200-400目的滤网进行过滤除杂，经过静置24小时以上得到果冻状载体；
S2、称取金属银粉和助剂，将其依次加入至步骤S1中得到的果冻状载体中，继续进行搅拌分散，得到均匀的浆体；
S3、将步骤S2中得到的浆体进行研磨，然后在搅拌条件下向其中加入溶剂调整其粘度在8000-12000CPS范围内，即得快干银浆。
实施例2
一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉45份、高分子树脂5份、助剂0.5份、溶剂32份；
其中，金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉84份、纳米银粉6份，其中，片状银粉平均粒径为5-10μm，纳米银粉平均粒径为20-80nm。高分子树脂为乙烯树脂。助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，纳米氧化物和分散剂的重量比为7：1，所用纳米氧化物为质量比为4:2:2的氧化硅、氧化锂和氧化镁的混合物，所用分散剂为市售超分散剂。溶剂为二价酸酯。
上述大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法具体可参考实施例1。
实施例3
一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉60份、高分子树脂10份、助剂3份、溶剂40份；
其中，金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉87份、纳米银粉4份，其中，片状银粉平均粒径为5-10μm，纳米银粉平均粒径为20-80nm。高分子树脂为乙烯树脂。助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，纳米氧化物和分散剂的重量比为1：1，所用纳米氧化物为质量比为1:1:1的氧化硅、氧化镁和氧化铋的混合物，所用分散剂为市售超分散剂。溶剂为二价酸酯。
上述大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法具体可参考实施例1。
实施例4
一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，包括如下质量份的组分：金属银粉65份、高分子树脂8份、助剂5份、溶剂37份；
其中，金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉90份、纳米银粉5份，其中，片状银粉平均粒径为5-10μm，纳米银粉平均粒径为20-80nm。高分子树脂为乙烯树脂。助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，纳米氧化物和分散剂的重量比为10：1，所用纳米氧化物为质量比为2:1:2的氧化硅、氧化镁和氧化铝的混合物，所用分散剂为市售超分散剂。溶剂为二价酸酯。
上述大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法具体可参考实施例1。
对比例
本对比例为实施例1的对比试验，其与实施例1相比区别在于：本对比例中金属银粉选用片状银粉，且配方中未加入助剂(纳米氧化物和分散剂)，其余组分及制备方法均与实施例1相同。
实验测试
取实施例1至实施例4、对比例中的银浆通过丝网印刷工艺涂覆于柔性PET薄膜得柔性导电线路，并在140℃下加热固化，经过多次测试，本发明实施例1至实施例4中的银浆在5min内即可固化，而对比例中的银浆完成固化需要45-50min，可知本发明中的银浆可显著缩短固化时间，具有快干的效果。
对实施例1至实施例4中银浆制得的柔性薄膜进行物理性能测试，测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002425757220000041
由表1中的测试结果可知，本发明实施例1至实施例4中的银浆在固化后形成的柔性导电线路具有较高的导电性，与基材的附着力较强。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种大键盘导电薄膜线路用快干银浆，其特征在于，包括如下质量份的组分：金属银粉45-65份、高分子树脂5-10份、助剂0-5份、溶剂30-40份；
所述金属银粉为片状银粉和纳米银粉的混合物，所述金属银粉中的各组分按照质量份数组成为：片状银粉80-90份、纳米银粉5-10份，其中，所述片状银粉平均粒径为5-10μm，所述纳米银粉平均粒径为20-80nm；
所述高分子树脂为乙烯树脂。
2.根据权利要求1所述的大键盘导电薄膜线路用快干银浆，其特征在于，所述助剂包括纳米氧化物和分散剂，其中，所述纳米氧化物和所述分散剂的重量比为(1-10)：1。
3.根据权利要求2所述的大键盘导电薄膜线路用快干银浆，其特征在于，所述纳米氧化物为纳米主族金属氧化物、纳米类金属氧化物、纳米镧系金属氧化物中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的大键盘导电薄膜线路用快干银浆，其特征在于，所述溶剂为二价酸酯。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照相应的配比称取高分子树脂和溶剂，并将其依次加入至搅拌容器中，搅拌至呈透明状，经过静置24小时以上得到果冻状载体；
S2、称取金属银粉和助剂，将其依次加入至步骤S1中得到的果冻状载体中，继续进行搅拌分散，得到均匀的浆体；
S3、将步骤S2中得到的浆体进行研磨，然后在搅拌条件下向其中加入溶剂调整其粘度在8000-12000CPS范围内，即得快干银浆。
6.根据权利要求5所述的大键盘导电薄膜线路用快干银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，对得到的透明状溶液使用200-400目的滤网进行过滤除杂。
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