[发明专利]一种敏感油墨材料和柔性压力薄膜传感器及其制备方法在审
申请号: | 201811640091.X | 申请日: | 2018-12-29 |
公开(公告)号: | CN109682508A | 公开(公告)日: | 2019-04-26 |
发明(设计)人: | 李万新;孙爱军;李彦坤 | 申请(专利权)人: | 贝骨新材料科技(上海)有限公司 |
主分类号: | G01L1/18 | 分类号: | G01L1/18;G01L1/26;C09D11/102;C09D11/03;C09D11/52 |
代理公司: | 上海精晟知识产权代理有限公司 31253 | 代理人: | 黄佳丽 |
地址: | 201499 上海市奉*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 绝缘保护层 敏感油墨 薄膜传感器 柔性压力 粘结层 导电电极层 制备 支撑 汽车安全座椅 凹凸表面 变化曲线 分布检测 人体压力 外部刺激 微结构 粘连 触控 导电 电阻 应用 | ||
1.一种柔性压力薄膜传感器,其特征在于:包括,第一绝缘保护层、导电电极层、支撑粘结层、敏感油墨层和第二绝缘保护层;
导电电极层和敏感油墨层设置在第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间;
敏感油墨层具有凹凸表面微结构的导电的敏感油墨材料组成;
支撑粘结层处于第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间;支撑粘结层将第一绝缘保护层和第二绝缘保护层粘连起来。
2.如权利要求1所述的柔性压力薄膜传感器,其特征在于:
其中,第一绝缘保护层的材料包含但不限于PET膜、PVC膜、PE膜,优选厚度是10um~300um;
第二绝缘保护层的材料包含但不限于PET膜、PVC膜、PE膜,优选厚度是10um~300um;
导电电极层的材料包含不含但不限于金属银,金属铝,金属铜,优选厚度在0.01mm-0.05mm;
支撑粘结层优选厚度在0.05mm-0.25mm,其材料包含但不限于市售双面胶、丝网印刷胶。
3.如权利要求1所述的柔性压力薄膜传感器,其特征在于:
其中,第一绝缘保护层和第二绝缘保护层的形状为,圆形和长方形组合而成;
导电电极层的形状与第一绝缘保护层相配,一端为圆环,圆环具有一个缺口,圆环中有若干根圆弦;另一端为两根长方形组合而成;敏感油墨层为圆形;
支撑粘结层为圆环,与导电电极层的圆环相配;导电电极层和敏感油墨层重合区的上部位置具有通气孔。
4.一种敏感油墨材料,其特征在于:
包括以下组分且各组分的质量百分含量分别为,
粘结剂0.01%-35%;导电填料0.1%-80%;金属氧化颗粒5%-40%;溶剂5%-90%;助剂0.02%-10%。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的敏感油墨材料的制备方法,其特征在于:
粘接剂包括天然树脂和/或合成树脂;
合成树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、乙烯基树脂、合成纤维素、聚酰胺树脂、苯氧树脂、聚氨酯树脂、氯磺化聚乙烯、热塑型塑料、合成橡胶、松香改性树脂等或其共聚物中的至少一种;
金属氧化微粒包括氧化铜、氧化铁、氧化钼、氧化镍、氧化亚锡、氧化镁等或其混合物中的至少一种;优选尺寸在0.1um-500um;
溶剂包括脂族烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、芳烃类溶剂、酯类溶剂、醇醚类溶剂、动植物油、矿物油中的至少一种;
助剂包括增稠剂、分散剂、偶联剂、消泡剂、着色剂、润湿剂、流平剂、交联剂、稳定剂、紫外线吸收剂、防氧化剂、玻璃粉等中的至少一种。
6.如权利要求4所述的柔性压力薄膜传感器的制备方法,其特征在于:
步骤A、液相制备:按照敏感油墨材料的组份将粘结剂和溶剂放入容器内搅拌溶解,直至混合均匀直至透明清澈状态。
步骤B、分散:将步骤A制备得到的液相物料、导电填料、金属氧化颗粒和助剂放在一起搅拌搅拌,混合预分散均匀,制得油墨粗浆。
步骤C、研磨:将步骤B得到的油墨粗浆进行研磨0.1-50小时。
步骤D、将研磨好的物料过滤,即制得所需的敏感油墨材料。
7.如权利要求6所述的柔性压力薄膜传感器的制备方法,其特征在于:
其中,步骤A中,搅拌的速度为600rpm,温度保持在60℃;
步骤B中,搅拌的速度为800rpm,温度保持在40℃以下。
8.如权利要求1所述的柔性压力薄膜传感器的制备方法,其特征在于:
步骤I、在第一绝缘保护层上制备导电电极层,获得第一组件;
步骤II、在第二绝缘保护层上设置敏感油墨层,获得第二组件;
步骤III、采用非敏感薄膜区的支撑粘结层将上述步骤I制备的第一组件和步骤II制备的第二组件贴合;贴合过程中,导电电极层和敏感油墨层贴合,支撑粘结层涂抹在第一绝缘保护层和第二绝缘保护层之间;
步骤IV、根据柔性压力薄膜传感器的规格要求,将步骤III获得的组件切割成型。
9.如权利要求8所述的柔性压力薄膜传感器的制备方法,其特征在于:
步骤I中,导电电极层的方法包括,丝网印刷银电极、蚀刻铝(铜)箔电极、真空镀铝(铜)电极;
步骤II中,设置敏感油墨层的方法包括,丝网印刷敏感油墨、涂布复合敏感油墨;
步骤III中,支撑粘结层采用市售含有离型膜的压敏固态双面胶、或者丝网印刷一层压敏液态双面胶,待固化后粘合。
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