一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法
技术领域
1.本发明涉及导电银浆技术领域，具体涉及一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法。
背景技术：
2.导电浆料作为一种功能性印料因其良好的物理性能在电子信息产品中得到广泛的应用，随着电子产品向更轻、更薄、功能性更强大和更环保的方向发展，对其性能也提出更高的要求。其中低温无卤导电银浆因其优异的导电性、导热性和实用性，广泛应用于薄膜开关、电容电极、触摸屏等方面。低温导电银浆是以导电银粉作为导电填料，与高聚物树脂、溶剂、固化剂、助剂、uv引发剂等经搅拌、分散而制成的均匀浆料。导电银浆印刷在基材上后，在利用uv紫外光的中、短波(300-800纳米)在uv辐射下，树脂与uv引发剂剂逐步反应、固化，最终形成致密的导电膜层。
3.在电子行业生产中，常规的ito薄膜行业印刷生产流程大概为：ito薄膜裁剪、ito薄膜印刷银浆、ito薄膜固化、激光蚀刻。固化需在低温环境(一般在150℃左右)烘干时间为5-15min，需要使用烘干箱进行固化，烘箱占地面积较大不利于生产现场的精益化管理。
4.使用uv固化工艺将很大程度上提高生产效率，提高产品的品质。常规的uv银浆固化时间为1-5min左右，在生产使用过程中，采用传送带依次照射的方式，为了提升生产效率，可以从缩短uv光照时间上解决生产效率问题；但固化时间的缩短带来的技术问题是：固化后膜层附着力弱，且体积收缩大。
技术实现要素：
5.本发明提供一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其结合了无机材料与高分子材料
复合材料技术，具有优良的导电性能，附着力好，固化时间短，对环境污染小，运行成本低，生产效率高。
6.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其按重量份配由以下成分组成:高韧性树脂3-10份、有机溶剂3-20份；导电银粉40-50份；增稠剂1-5份；增韧剂1-2份；引发剂1-3份；助焊剂1-5份；
7.制备方法为：依次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、引发剂、有机溶剂混合搅拌分散制成有机载体；再依次加入助焊剂、导电银粉，高速搅拌；用三辊研磨机将所得浆料研磨成细度5-10μm,即可得到低温uv银浆。
8.优选的，所述高韧性树脂伸长率＞200％；所述高韧性树脂选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸及其盐、聚丙烯酸甲醋、马来酸树脂、酚醛环氧树脂中的一种或多种。
9.优选的，所述有机溶剂沸点为100-250℃。
10.优选的，所述增稠剂为纤维素类增稠剂；所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素的一种或多种。
11.优选的，所述增韧剂为丁腈橡胶。
12.优选的，所述引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双氧化膦等自由基光引发剂的一种或多种；二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、烷基碘鎓盐茂铁六氟磷酸盐、双六氟锑酸盐和对苯硫基苯基二苯基硫鎓六氟锑酸、异丙苯盐等阳离子型光引发剂的一种或多种。
13.优选的，所述导电银粉为球状，导电银粉粒径为0.1-20μm。
14.优选的，所述助焊剂为免洗无卤助焊剂，由松香树脂衍生物、有机酸活化剂和有机溶剂组成。
15.本发明有益效果为：将本发明的uv银浆印刷在基板上，通过uv光固化机固化后能在30s内固化且形成一层坚韧的膜层，附着力较好、表面硬度高、抗弯折能力强、导电性能优异，能有效满足电子行业生产需要。不但提高银浆的固化性能，具有优良的耐磨性和耐溶剂性，对基材具有优良的附着力性能，能解决高导电银浆对素材附着力差的问题，赋予导电银浆对素材附着力好、耐磨、力学性能优的效果。还缩短uv固化时间；提升固化后的附着力。提供的快速固化的uv导电银浆通过uv紫外设备照射能在10-20s内固化完成，应用在批量生产情况下是常规产品产能的6-15倍，大大缩短了固化时间从而提高了生产效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明固化后经附着力测试后的表面情况；
18.图2为市面常规产品固化后经附着力测试后的表面情况。
具体实施方式
19.下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆，其按重量份配由以下成分组成:高韧性树脂3-10份、有机溶剂3-20份；导电银粉40-50份；增稠剂1-5份；增韧剂1-2份；引发剂1-3份；助焊剂1-5份；
21.其中，高韧性树脂为伸长率＞200％的树脂可称为高韧性树脂：选用树脂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、聚(甲基)丙烯酸及其盐、聚(甲基)丙烯酸甲醋、马来酸树脂、酚醛环氧树脂中的一种或多种。
22.所述的有机溶剂为沸点100-250℃，进一步优选为150-200℃挥发率小于0.1，有机溶剂的作用是将树脂和增韧剂分散均匀溶解完全，并且可以调整浆料的粘度以适应不同厂家的印刷工艺。
23.所述增稠剂为纤维素类增稠剂；所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙
基纤维素、羟丙基甲基纤维素的一种或多种；纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠，其体系表现明显的假塑性流变形态。
24.所述引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双氧化膦等自由基光引发剂的一种或多种；二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、烷基碘鎓盐茂铁六氟磷酸盐、双六氟锑酸盐和对苯硫基苯基二苯基硫鎓六氟锑酸、异丙苯盐等阳离子型光引发剂的一种或多种。
25.所述导电银粉为球状，导电银粉粒径为0.1-20μm，更优选为0.5-5μm。
26.所述助焊剂为免洗无卤助焊剂，由松香树脂衍生物、有机酸活化剂和有机溶剂等组成。
27.所述增韧剂为丁腈橡胶。
28.该用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆的制备方法为：依次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、引发剂、有机溶剂混合搅拌分散制成有机载体；再依次加入助焊剂、导电银粉，高速搅拌；用三辊研磨机将所得浆料研磨成细度5-10μm,即可得到低温uv银浆。其中的高速搅拌为转1000-1500转/min时间为10-15min；并且将得到的浆料通过325目不锈钢丝网印刷在ito薄膜上；最后，将印刷好的基板放置于uv光源下照射10-30s即可得到固化完成的产品。uv光源一般分为两类：电极式uv光源、无电极式uv光源，本发明中所采用的光源为电极式uv光源。
29.uv体系的引发方面，本发明选用阳离子和自由基聚合光引发剂混合与高韧性树脂组合体系固化反应，引发剂在吸收紫外光的条件下形成自由基的中间体形态；而丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中含有不饱和的官能团，官能团的不饱和键断开与自由基中间体反应引发了链式聚合反应，从而形成了聚合物以达到固化的效果。有利于提高银浆的固化性能，具有优良的耐磨性和耐溶剂性，对基材具有优良的附着力性能，能解决高导电银浆对素材附着力差的问题，赋予导电银浆对素材附着力好、耐磨、力学性能优的效果。
30.实施例1：
31.树脂选用丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯共10份；
32.有机溶剂二乙二醇丁醚、二乙二醇单丁基醋酸酯共20份；
33.球状导电银粉50份；
34.增稠剂：羧甲基纤维素、羟乙基纤维素5份；
35.增韧剂：丁晴橡胶1份；
36.引发剂：羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三芳基六氟磷酸硫鎓盐共3份；
37.助焊剂：免洗无卤助焊剂3份。
38.实施例2：
39.树脂选用甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯共15份；
40.有机溶剂二乙二醇丁醚、二乙二醇单丁基醋酸酯共25份；
41.球状导电银粉45份；
42.增稠剂：羧甲基纤维素、羟乙基纤维素5份；
43.增韧剂：丁晴橡胶1份；
44.引发剂：羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三芳基六氟磷酸硫鎓盐
共2份；
45.助焊剂：免洗无卤助焊剂3份。
46.实施例3：
47.树脂选用甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯共20份；
48.有机溶剂二乙二醇丁醚、二乙二醇单丁基醋酸酯共25份；
49.球状导电银粉40份；
50.增稠剂：羧甲基纤维素、羟乙基纤维素5份；
51.增韧剂：丁晴橡胶1份；
52.引发剂：羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三芳基六氟磷酸硫鎓盐共2份；
53.助焊剂：免洗无卤助焊剂3份。
54.依次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、引发剂、有机溶剂混合搅拌(高速搅拌为转1000-1500转/min时间为10-15min)；
55.分散制成有机载体，通过300目筛网进行过筛处理；
56.再依次加入助焊剂、导电银粉，高速搅拌；用三辊研磨机将所得浆料研磨，逐步减小间隙增压，研磨成细度5-10μm,粘度60±20pa·s(粘度可根据印刷工艺进行调整)的浆料；
57.将浆料通过300目筛网进行过筛处理，目的是去除研磨过程中产生的银片等杂质；
58.将过筛后的浆料置于真空搅拌设备中，真空度＜-0.08mpa，搅拌速率10rpm，目的是为了排出浆料中的气泡，使浆料内部均匀；
59.将得到的浆料通过325目不锈钢丝网印刷在ito薄膜上；
60.将印刷好的基板放置于uv光源下照射10-20s即可得到固化完成的产品。
61.实验例：导电银浆固化时间及固化后的性能测试
62.测试项目实施例1实施例2实施例3测试方法细度μm666刮板细度计粘度pa·s90120100rrookfield-hbt sc4-14#/6r 10rpm固化时间13s20s25s秒表方阻/mω5.26.58.5电阻表硬度5h5h5h中华铅笔硬度测试标准附着力无脱落无脱落无脱落3m 600胶带粘贴后无气泡，撕拉弯折20次18次20次每次3kg，砝码正反各压1min
63.如图1所示，固化后附着力测试后在电子显微镜下500倍下的表面特征均匀致密；而图2示出了市面常规产品固化后附着力测试后表面在放大镜500倍下的表面状态。
64.综上所述，将所述uv银浆印刷在基板上，通过uv光固化机固化后能在30s内固化且形成一层坚韧的膜层，附着力较好、表面硬度高、抗弯折能力强、导电性能优异，能有效满足电子行业生产需要。
65.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。技术特征：
1.一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于,按重量份配由以下成分组成:高韧性树脂3-10份、有机溶剂3-20份；导电银粉40-50份；增稠剂1-5份；增韧剂1-2份；引发剂1-3份；助焊剂1-5份；制备方法为：依次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、引发剂、有机溶剂混合搅拌分散制成有机载体；再依次加入助焊剂、导电银粉，高速搅拌；用三辊研磨机将所得浆料研磨成细度5-10μm,即可得到低温uv银浆。2.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述高韧性树脂伸长率＞200％；所述高韧性树脂选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸及其盐、聚丙烯酸甲醋、马来酸树脂、酚醛环氧树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述有机溶剂沸点为100-250℃。4.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述增稠剂为纤维素类增稠剂；所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述增韧剂为丁腈橡胶。6.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述引发剂为羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、羟基环己基苯基甲酮、三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双氧化膦等自由基光引发剂的一种或多种；二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、烷基碘鎓盐茂铁六氟磷酸盐、双六氟锑酸盐和对苯硫基苯基二苯基硫鎓六氟锑酸、异丙苯盐等阳离子型光引发剂的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述导电银粉为球状，导电银粉粒径为0.1-20μm。8.根据权利要求1所述的一种用于触摸屏ito薄膜的快速固化uv银浆制备方法，其特征在于：所述助焊剂为免洗无卤助焊剂，由松香树脂衍生物、有机酸活化剂和有机溶剂组成。
技术总结
本发明涉及导电银浆技术领域，具体涉及一种用于触摸屏ITO薄膜的快速固化UV银浆制备方法，其按重量份配由以下成分组成:高韧性树脂3-10份、有机溶剂3-20份；导电银粉40-50份；增稠剂1-5份；增韧剂1-2份；引发剂1-3份；助焊剂1-5份；其制备方法为：依次将高韧性树脂、增稠剂、增韧剂、引发剂、有机溶剂混合搅拌分散制成有机载体；再依次加入助焊剂、导电银粉，高速搅拌；用三辊研磨机将所得浆料研磨成细度5-10μm,即可得到低温uv银浆。本发明结合了无机材料与高分子材料复合材料技术，具有优良的导电性能，附着力好，固化时间短，对环境污染小，运行成本低，生产效率高。生产效率高。生产效率高。
技术研发人员：李娟 杨洋 邢杰 张瑶 廖安然
受保护的技术使用者：西安英诺维特
新材料有限公司
技术研发日：2022.02.15
技术公布日：2022/5/17
声明：
“用于触摸屏ITO薄膜的快速固化UV银浆制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：西安英诺维特新材料有限公司
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2024年05月24日 ~ 26日 
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