1.本发明涉及导电浆料技术领域，特别涉及一种导电膜用低温快干型银浆及其制备方法。
背景技术：2.目前导电膜线路是由导电银浆采用丝网印刷工艺印制，由于现有的慢干型银浆的干燥固化时间较长，需要经过表干和完全烘干两道干燥固化工序，即印制的路线经过红外隧道炉预烘干之后，还需要再经过烘箱加烤才能进入后段工序，两道烘干工序累计耗时最少需要30min，两道工序之间还需要人工对导电膜进行裁剪，转移，需要耗费大量人力。工厂为了提高生产效率，将产线进行自动化升级，通过采用全自动印刷烘干工艺将烘干工序精简，即对银浆制成的导电膜路线产品的烘烤过程中要求只经过一道红外隧道炉烘干固化即可完成，因此需要大幅度提高银浆的干燥固化效率，来适应全自动快干线的制程要求，从而达到工厂简化工艺、降低人工成本、提高生产效率的目的。
3.但是目前使用的导电膜用慢干型银浆存在的问题是：固化温度高且烘烤时间长，需要在130～150℃条件下烘烤15～30min才能完全干燥固化，持续的高温烘烤既容易使基材变形，损伤基材，并且能耗高，效率低，需要大量人工操作；而使用固化剂来达到快速干燥固化的银浆体系存储困难，可存储时间短，并且在完全固化后加烤电阻还会大幅升高；虽然可以通过提高体系银组分含量来提高浆料的干燥速度，就算能满足快速干燥固化的需求，但是成本又太高。
技术实现要素：4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种银含量较低的导电膜线路用快干型银浆，其成本低、可快速固化、基材适用范围广、导电性好。此外，本发明还提供一种导电膜用快干银浆的制备方法。
5.为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种低温快干型银浆，包括如下重量份数的组分：
7.高分子树脂4～15份；
8.银微粒30～50份；
9.溶剂40～65份；
10.助剂1～10份；
11.所述高分子树脂包括羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂，且所述羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂的重量比为1:0.1～1。
12.所述银微粒为片状，且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml。选用的片状银微粒可以使得膜层中相邻银微粒之间的搭接面积更大，成膜后电阻更小。而且低松状密度的片粉电性能更好，有利于降低固化后体系电阻，且松装密度较低的银粉可以为溶剂的挥发提供通道，有利于产品快速干燥。
13.所述溶剂包括丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe；所述丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe的重量比为0.2～1:0.2～1:0.5～1.5。其中，dbe、二乙二醇乙醚醋酸酯均为无色透明、毒性很低的环保溶剂，丙二醇丁醚沸点为170.1℃，20℃条件下蒸汽压为0.85mmhg，二乙二醇乙醚醋酸酯沸点为217.4℃，20℃条件下蒸汽压为0.013mmhg，dbe的沸点为196～225℃，20℃条件下蒸汽压为0.01mmhg，这三种溶剂混合后沸点较高，有利于浆料生产后的存储和运输，且具有较强溶解能力，可满足对高分子树脂的完全溶解，同时混合后合适的蒸气压能提供在烘烤过程中较快的干燥速度，有利于膜层快速干燥固化。如果通过选用沸点过低的溶剂体系，极可能造成印刷过程中堵网，银浆无法长时间存储等诸多问题，合适的溶剂选择和比例搭配才能达到既满足完全溶解高分子树脂、低温长时间运输储存、良好的丝网印刷性能，又满足在印刷后烘烤快速干燥，整体需从混合溶剂的沸点和蒸气压多方面综合考虑。
14.所述助剂包括抗氧化剂、消泡剂和增稠剂，且所述抗氧化剂、消泡剂和增稠剂的重量比为1～5：0.1～0.5：1～5；所述抗氧化剂成份为苯基对苯二酚聚合物，该抗氧化剂能有效防止金属表面的氧化变黑现象，也能抑制树脂黄变，增加聚酯的透明性；所述消泡剂成份为聚有机硅氧烷复合物或改性丙烯酸酯，该消泡剂能有效降低液体的表面张力，达到消泡和抑泡效果；所述增稠剂为气相二氧化硅或改性膨润土，该增稠剂能有效提高体系粘度。
15.进一步的，所述羟基型三元氯醋乙烯聚合物的分子量为6～10万，聚酯树脂分子量为3～5万。高分子树脂的类型和分子量将大大影响银浆膜层固化的速度和固化后的导电性，选用了两种常用的高分子树脂原料，生产过程中易于获得。且羟基型三元氯醋乙烯聚合物树脂和聚酯树脂均具备较好的收缩性，能在较短时间内达到完全收缩固化，有利于膜层电阻快速达到稳定，聚酯粘附能力较好，与基材结合力强，提供了较好的附着力性能。
16.进一步的，所述导电膜用低温快干型银浆的线阻值不高于84ω，硬度不低于3h，附着力不低于5b。
17.本发明的第二方面，提供一种上述导电膜用快干银浆的制备方法，包括以下步骤：
18.步骤1)，载体的配制：将所述溶剂和所述高分子树脂按重量份数混合搅拌，直至高分子树脂完全融化，得到有机载体；
19.步骤2)，银浆的配制：将所述银微粒和所述助剂按重量份数加入步骤1制得的有机载体中，混合均匀，得到粗制浆体；
20.步骤3)，银浆成品的生产：将步骤2中得到的粗制浆体研磨、轧制，得到所述导电膜用低温快干型银浆。
21.进一步的，步骤1中所述溶剂和所述高分子树脂混合时，先将所述溶剂的温度加热并维持于80～95℃，再加入所述高分子树脂，搅拌速度70～80r/min，分散速度1500～2500r/min，搅拌4-6小时，直至所述高分子树脂完全溶解在有机溶剂中，无明显未溶树脂颗粒，静置2h，再用500目聚酯网进行过滤除杂。
22.进一步的，步骤2中所述银微粒和所述助剂添加完成后，设置温度为30
±
5℃，将浆液充分搅拌，搅拌速度70～80r/min，分散速度2000～2500r/min，搅拌时间持续60～120min，再经过300～400目过滤网过滤。
23.进一步的，步骤3将步骤2制得的粗制浆体在三辊轧机中进行研磨，轧辊4-6遍直至银浆细度达到10μm以下即认为达到了充分研磨的效果，再通过溶剂的微调使银浆的粘度在
20～30pa
·
s范围内，用300目不锈钢网进行过滤，制得所述导电膜用低温快干型银浆。
24.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
25.1、本发明提供了一种导电膜用低温快干型银浆，包括如下重量份数的组分：高分子树脂4～15份；银微粒30～50份；溶剂40～65份；助剂1～10份。所述高分子树脂包括羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂，所述银微粒为片状且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml；所述溶剂包括丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe；所述助剂包括抗氧化剂、消泡剂和增稠剂。本发明在不采用固化剂，不提高银含量的条件下实现了快速干燥，在相同的烘干温度条件中，干燥固化速度较慢干型银浆最快能提高10倍，极大的提高了生产效率，降低了生产能耗。因为含固化剂的是市面上在售卖的产品，固化剂大多是进口的，成本更高，并且含固化剂的产品储存时间更短；银含量高成本则会更高，会导致产品价格毫无市场竞争力。因此，本发明提供的导电膜用低温快干型银浆，不仅可低温快速干燥，而且节约成本，具有很高的经济价值。
26.2、本发明提供了一种导电膜用低温快干型银浆，采用的银微粒为片状且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml，所用片状银粉具有较大的比表面积，可实现更高的银粉搭接面积，并且银粉表面平整光滑缺陷较少，导电性良好，有效降低了产品的电阻，选用具有特殊配方的银粉使得在相同银含量条件下，本发明具有较低的电阻和良好的导电性；选用羟基型三元氯醋乙烯聚合物树脂和聚酯树脂作为高分子树脂，两者都具有良好的收缩性，能够实现快速固化，并且粘度能力强，可将银浆与不同的基材进行紧密连接，提供了良好的附着力性能；选用丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe作为混合溶剂，按特殊比例混合后，其混合溶剂既有较高的沸点能保证浆料生产后的存储和运输并且对高分子聚合物具有良好的溶解能力，又具有合适的蒸气压能提供快速的干燥速度，有利于膜层快速干燥，合理的溶剂选择和搭配可使该银浆产品可快速干燥固化。
27.3、本发明提供的一种导电膜用低温快干型银浆具有可快速固化、基材适用范围广、导电性好、存储稳定的特点。且本发明提供的一种导电膜用低温快干型银浆的制备方法制作简单，便于操作。本发明提供的一种导电膜用低温快干型银浆在相同银含量不同树脂体系的对比中具有更快的固化速度和优异的电性能，良好的印刷性和存储性的技术特点，既拥有较低的成本，又适应了自动化生产工艺的需求，具有广阔的市场前景。
28.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
29.以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
30.实施例1-5：一种导电膜用低温快干型银浆，包含的组分及对应的含量如表1所示，其中，高分子树脂包括羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂，且所述羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂的重量比为1:0.2；所述银微粒为片状，且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为1.0g/ml；溶剂包括重量比为0.2:1:1的丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe；助剂包括抗氧化剂、消泡剂和增稠剂，且抗氧化剂、消泡剂和增稠剂的重量比为1:0.2:1，抗氧化剂为苯基对苯二酚聚合物，消泡剂为聚有机硅氧烷复合物，增稠剂为气相二氧化硅。
31.表1实施例1-5中各组分及其对应含量(kg)
[0032][0033][0034]
上述导电膜用低温快干型银浆的制备方法，包括以下步骤：
[0035]
步骤1)，载体的配制：将溶剂和高分子树脂按重量份数在一定条件下混合搅拌，直至高分子树脂完全融化，得到有机载体；
[0036]
步骤2)，银浆的配制：将银微粒、助剂按重量份数加入步骤1中的有机载体中，在一定条件下混合均匀，得到粗制浆体；
[0037]
步骤3)，银浆成品的生产：将步骤2中得到的粗制浆体研磨、轧制，得到低温快干型银浆。
[0038]
其中，步骤1中所述溶剂和所述高分子树脂混合时，先将所述溶剂的温度加热并维持于80～95℃，再加入所述高分子树脂，搅拌速度70～80r/min，分散速度1500～2500r/
min，搅拌4-6小时，直至所述高分子树脂完全溶解在有机溶剂中，无明显未溶树脂颗粒，静置2h，再用500目聚酯网进行过滤除杂。
[0039]
步骤2中所述银微粒和所述助剂添加完成后，设置温度为30
±
5℃，将浆液充分搅拌，搅拌速度70～80r/min，分散速度2000～2500r/min，搅拌时间持续60～120min，再经过300～400目过滤网过滤。
[0040]
步骤3将步骤2制得的粗制浆体在三辊轧机中进行研磨，轧辊4-6遍直至银浆细度达到10μm以下即认为达到了充分研磨的效果，再通过溶剂的微调使银浆的粘度在20～30pa
·
s范围内，用300目不锈钢网进行过滤，制得所述导电膜用低温快干型银浆。
[0041]
对比例
[0042]
本对比例为市面上在售的一款应用于导电膜印刷电路的低温有卤慢干型银浆，对应型号为snm8205，对比例1～5银含量与实施例1～5对应一致。
[0043]
实验测试
[0044]
取实施例1～5制得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150℃下(行业中该产品最常用的使用温度)加热固化，经过多次测试，本发明实施例1至实施例5中的银浆在4min内即可固化达到电阻稳定，而对比例中的银浆完成固化需要15～20min，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。
[0045]
对实施例1至实施例5中制得的银浆使用丝网印刷成0.8mm*50cm的柔性薄膜电路在150℃下进行不同烘烤时间后进行电阻值测试，在其完全固化后进行附着力和硬度测试，测试结果见表2。
[0046]
表2
[0047][0048][0049]
对对比例1至对比例5中制得的银浆使用丝网印刷成0.8mm*50cm的柔性薄膜电路在150℃下进行不同烘烤时间后进行电阻值测试，在完全固化后进行附着力和硬度测试，测试结果见表3。
[0050]
表3
[0051][0052][0053][0054]
由表2和表3中的测试结果可知，相比市售低温慢干型银浆产品，本发明实施例1至实施例5中的银浆可在更短的时间内完全固化，效率可以提高1～4倍，并且在固化后形成的导电线路具有良好稳定的导电性，较良好的硬度以及对基材的附着力较强，按特殊比例混合后，其混合溶剂既有较高的沸点能保证浆料生产后的存储和运输并且对高分子聚合物具
有良好的溶解能力，又具有合适的蒸气压能提供快速的干燥速度，有利于膜层快速干燥而在相同固化时间内市售低温慢干型银浆产品达不到相同性能水平，该方案对于提高导电膜的生产效率以及提高生产自动化水平具有重要意义。
[0055]
综上所述，本发明提供了一种导电膜用低温快干型银浆，采用的银微粒为片状且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml，所用片状银粉具有较大的比表面积，可实现更高的银粉搭接面积，并且银粉表面平整光滑缺陷较少，导电性良好，有效降低了产品的电阻，选用具有特殊配方的银粉使得在相同银含量条件下，本发明具有较低的电阻和良好的导电性；选用羟基型三元氯醋乙烯聚合物树脂和聚酯树脂作为高分子树脂，两者都具有良好的收缩性，能够实现快速固化，并且粘度能力强，可将银浆与不同的基材进行紧密连接，提供了良好的附着力性能；选用丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe作为混合溶剂，按特殊比例混合后，其混合溶剂既有较高的沸点能保证浆料生产后的存储和运输并且对高分子聚合物具有良好的溶解能力，又具有合适的蒸气压能提供快速的干燥速度，有利于膜层快速干燥，合理的溶剂选择和搭配可使该银浆产品可快速干燥固化。
[0056]
本发明提供了一种导电膜用低温快干型银浆具有可快速固化、基材适用范围广、导电性好、存储稳定的特点，在不采用固化剂，不提高银含量的条件下实现了快速干燥，在相同的烘干温度条件中，干燥固化速度较慢干型银浆最快能提高10倍，极大的提高了生产效率，降低了生产能耗。因为含固化剂的是市面上在售卖的产品，固化剂大多是进口的，成本更高，并且含固化剂的产品储存时间更短；银含量高成本则会更高，会导致产品价格毫无市场竞争力。因此，本发明提供的导电膜用低温快干型银浆，不仅可低温快速干燥，而且节约成本，具有很高的经济价值。
[0057]
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。
技术特征：1.一种导电膜用低温快干型银浆，其特征在于，包括如下重量份数的组分：高分子树脂4～15份；银微粒30～50份；溶剂40～65份；助剂1～10份；所述高分子树脂包括羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂，且所述羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂的重量比为1:0.1～1；所述银微粒为片状，且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml；所述溶剂包括丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe；所述丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和dbe的重量比为0.2～1:0.2～1:0.5～1.5；所述助剂包括抗氧化剂、消泡剂和增稠剂，且所述抗氧化剂、消泡剂和增稠剂的重量比为1～5：0.1～0.5：1～5；所述抗氧化剂为苯基对苯二酚聚合物，所述消泡剂为聚有机硅氧烷复合物，所述增稠剂为气相二氧化硅或改性膨润土。2.根据权利要求1所述的一种导电膜用低温快干型银浆，其特征在于：所述羟基型三元氯醋乙烯聚合物的分子量为6～10万，聚酯树脂的分子量为3～5万。3.根据权利要求1所述的一种导电膜用低温快干型银浆，其特征在于：所述导电膜用低温快干型银浆的线阻值不高于84ω，硬度不低于3h，附着力不低于5b。4.根据权利要求1～3任一所述的一种导电膜用低温快干型银浆的制备方法，其特征在于，采用如下步骤制备得到：步骤1)，载体的配制：将所述溶剂和所述高分子树脂按重量份数混合搅拌，直至高分子树脂完全融化，得到有机载体；步骤2)，银浆的配制：将所述银微粒和所述助剂按重量份数加入步骤1制得的有机载体中，混合均匀，得到粗制浆体；步骤3)，银浆成品的生产：将步骤2中得到的粗制浆体研磨、轧制，得到所述导电膜用低温快干型银浆。5.根据权利要求4所述的一种导电膜用低温快干型银浆的制备方法，其特征在于：步骤1中所述溶剂和所述高分子树脂混合时，先将所述溶剂的温度加热并维持于80～95℃，再加入所述高分子树脂，搅拌速度70～80r/min，分散速度1500～2500r/min，搅拌4-6小时，直至所述高分子树脂完全溶解在有机溶剂中，无明显未溶树脂颗粒，静置2h，再用500目聚酯网进行过滤除杂。6.根据权利要求4所述的一种导电膜用低温快干型银浆的制备方法，其特征在于：步骤2中所述银微粒和所述助剂添加完成后，设置温度为30
±
5℃，将浆液充分搅拌，搅拌速度70～80r/min，分散速度2000～2500r/min，搅拌时间持续60～120min，再经过300～400目过滤网过滤。7.根据权利要求4所述的一种导电膜用低温快干型银浆的制备方法，其特征在于：步骤3将步骤2制得的粗制浆体在三辊轧机中进行研磨，轧辊4-6遍直至银浆细度达到10μm以下，再通过溶剂的微调使银浆的粘度在20～30pa
·
s范围内，用300目不锈钢网进行过滤，制得所述导电膜用低温快干型银浆。
技术总结本发明公开了一种导电膜用低温快干型银浆及其制备方法，该银浆包括如下重量份数的组分：高分子树脂4～15份；银微粒30～50份；溶剂40～65份；助剂1～10份；所述银微粒为片状，且颗粒粒径为2～8μm，松装密度为0.5～1.5g/ml；所述溶剂包括丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯和DBE；所述高分子树脂包括羟基型三元氯醋乙烯聚合物和聚酯树脂；所述助剂包括抗氧化剂、消泡剂和增稠剂。本发明提供的一种导电膜用低温快干型银浆在相同银含量不同树脂体系的对比中具有更快的固化速度和优异的电性能，良好的印刷性和存储性的技术特点，既拥有较低的成本，又适应了自动化生产工艺的需求，具有广阔的市场前景。的市场前景。
技术研发人员：蔡幸然 杨华荣 肖新明 王翔 闫仁泉 刘韩
受保护的技术使用者：湖南省国银新材料有限公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/7/5
