[发明专利]一种取代贵金属的印刷电路用催化油墨

说明书

技术领域

本发明涉及制作印刷电路用的新型油墨，特别涉及一种可以取代贵金属的印刷电路用催化油墨。该催化油墨取代了传统含银、金、铂、钯等贵金属油墨，可以通过丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式以及使用喷涂、粉刷的方式在缘绝基材上制作各种低成本的印刷电路。

背景技术

目前，印刷电路在薄膜开关、电子标签、触摸屏、印刷线路板、柔性电路板等产品或零部件中大量应用。通常印刷电路的制作方法是把导电油墨(或称导电浆料)通过丝网印刷、凹板印刷等传统印刷方式印刷到缘绝基材上，然后再通过中、低温进行固化，从而在缘绝基材上形成了印刷电路。但是上述使用的导电油墨中都含有银、金、铂、钯等贵金属粉末，从而造成这种导电油墨价格昂贵，大大提高了制成品的成本。而用贱金属铜、镍取代银、金等贵金属，由于容易氧化的原因，在加工过程中会在其表面形成氧化物层，从而造成不导电。而碳由于导电率低，不能满足低电阻率电路的要求。所以这是目前所有中、低温固化导电油墨都含有银粉等贵金属粉末的真正原因。比如美国Advanced Products，Inc公司生产的导电油墨在有机载体中加入50～70％重量的银粉，制成的导电油墨用来制作薄膜开关(见美国专利US5200264)；美国杜邦公司的J.R.Dorfman把银粉充分分散于含有氯醋树酯的载体中，生产低电阻率的电路用电子标签的天线(见美国专利US7857998B2)。但这些发明均不可避免的使用了昂贵的银粉，由此造成其产品成本大大增加。因此如何开发由贱金属构成的导电油墨是本领域技术人员研究的课题。

发明内容

本发明提供一种取代贵金属的印刷电路用催化油墨，其目的是要开发一种由贱金属构成的导电油墨，以降低相关产品的制造成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种取代贵金属的印刷电路用催化油墨，该催化油墨包含下列组份及其重量百分含量：

(1)功能材料                            10～90％

所述功能材料由金属，或者金属氧化物，或者金属和金属氧化物按任意重量比例混合构成，功能材料的颗粒直径在30纳米～25微米范围；

所述金属选择铁、镍、铝、锌四种金属之一，或者铁、镍、铝、锌、铜五种金属中至少两种金属按任意重量比例的混合物；

所述金属氧化物选择氧化亚铁或氧化亚铜，或者氧化亚铁和氧化亚铜按任意重量比例的混合物；

(2)有机载体                            2～18％

所述有机载体由下列高分子聚合物中的一种或者两种以上按任意重量比例混合构成：

聚氨酯；

聚碳酸酯；

聚氯乙烯；

聚甲基丙烯酸甲酯；

苯氧树脂；

聚酯；

乙烯共聚物；

以上有机载体中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂或丙烯酸树脂；

以上有机载体中，所述乙烯共聚物由两种或两种以上含有乙烯基的单体共聚而成的聚合物，所述含有乙烯基的单体有：醋酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、羟烷基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯以及2-乙基丙烯酸己酯；

(3)有机溶剂                            8～72％

所述有机溶剂选择下列醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂和醇类溶剂中的一种溶剂，或者两种以上溶剂按任意重量比例的混合物：

醚类溶剂有：

二乙二醇乙醚；

丙二醇甲醚；

二丙二醇甲醚；

二丙二醇丙醚；

丙二醇丙醚；

丙二醇丁醚；

二丙二醇丁醚；

三丙二醇丁醚；

丙二醇苯醚；

二丙二醇二甲醚；

酯类溶剂有：

乙酸乙酯；

丁基卡必醇醋酸酯；

丙二醇甲醚醋酸酯；

二丙二醇甲醚醋酸酯；

丙二醇二醋酸酯；

醋酸戊酯混合物；

醋酸正丁酯；

醋酸异丁酯；

醋酸正丙酯；

醋酸异丙酯；

丙酸正丁酯；

3-乙氧基丙酸乙酯；

邻苯二甲酸二丁酯；