本發(fā)明涉及一種彩色電阻墨水及其制備方法，可以用作彩色電路板的繪制，適用于多種新型電子設(shè)備，屬于印刷及電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，微電子技術(shù)正向各個(gè)領(lǐng)域滲透，電阻繪制技術(shù)作為一種高新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。例如薄膜開關(guān)電路版可以將導(dǎo)電墨水繪制在pet薄膜上，然后將印好的薄膜與裝潢藝術(shù)面板等組合而成；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形美觀、耐環(huán)境性優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于電子玩具、教具，測(cè)量裝置和醫(yī)療儀器等。墨水繪制電路板工藝簡(jiǎn)單，效率高，而且還節(jié)約金屬銅，是降低微電子產(chǎn)品成本的一條有效途徑，其他還有用在接觸式傳感面板，繪制扁平精細(xì)電纜，低成本太陽能電池，液晶顯示器用電流以及紅外線探測(cè)敏感元件等，在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用是多種多樣的。上述產(chǎn)品的傳統(tǒng)制作方法是用電阻炭漿或銀漿，僅有黑色或白色兩種單調(diào)色彩，采用模板繪制的方式；由于模板繪制方式產(chǎn)量低、成本高，也不能大批量生產(chǎn)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，市場(chǎng)需要多彩的電阻墨水，且彩色電阻墨水可以采用各種繪制的方式，能大大提高生產(chǎn)效率，將會(huì)受到人們的普遍重視，由于其高電阻性與低電阻率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備。從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低電阻率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用；可繪制的電子材料電子教具。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種彩色電阻墨水，克服了現(xiàn)有電阻繪制技術(shù)中存在的色彩單調(diào)和模板繪制效率低的問題，其具有電阻率可調(diào)，電阻性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以用作彩色電路板的繪制；且由于其高電阻性與低電阻率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種彩色電阻墨水，該彩色電阻墨水的原料由以下組分組成，各組分以及各組分所占的質(zhì)量百分比為：丙二醇甲醚30～38％、聚乙烯醇縮丁醛15～20％、聚苯胺6～10％、氯化亞銅10～16％、金屬絡(luò)合染料5～9％、乙醇20～30％、表面活性劑1～3％、芥酸酰胺2～5％、抗靜電劑0.5～1.5％、蠟粉0.5～1％。

本發(fā)明所提供的彩色電阻墨水按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，該彩色電阻墨水的粘度(涂-4杯)＞50秒，細(xì)度為8～15μm，硬度≥2h，附著牢度≥95％，干燥時(shí)間≤5min，單位體積導(dǎo)電率≤1×10^－2ω.cm。

本發(fā)明還提供了上述彩色電阻墨水的制備方法，包括以下步驟：(1)、按上述百分比稱取各原料，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；

(2)、然后再將氯化亞銅、金屬絡(luò)合染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。

本申請(qǐng)是將丙二醇甲醚和聚乙烯醇縮丁醛混合后加入高分子化合物聚苯胺來作墨水的導(dǎo)電連結(jié)料；再將合適的氯化亞銅作表面處理后使之具有高電阻性，能與金屬絡(luò)合染料相匹配而成為墨水中的電阻顏料；然后與溶劑及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。

連接料是電阻墨水中的成膜物質(zhì)，一般電阻墨水中的連接料并不一定要求是電阻性的聚合物，但彩色電阻墨水的連接料必須要有電阻性能。作為連接料的樹脂在彩色電阻墨水中既起到電阻顏料的密封作用，又起到電阻粒子連結(jié)成膜的作用，所以需要采用有電阻變化小，穩(wěn)定性高的且可以電阻的高分子聚合物作為連接料，還要使電阻粒子在連接料中分散性好、移動(dòng)性小、電阻誤差小，能夠賦于墨水膜的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。連接料在繪制圖形前使電阻顏料構(gòu)成一定粘度的印料，以完成繪制方式的圖形轉(zhuǎn)移，繪制后經(jīng)過固化過程，使電阻顏料的微粒與微粒之間，微粒與基材之間形成穩(wěn)定的結(jié)合。本申請(qǐng)中利用丙二醇甲醚和聚乙烯醇縮丁醛混合后加入高分子化合物聚苯胺作為墨水連接料，就可以滿足制備彩色電阻墨水的要求。

本申請(qǐng)中電阻顏料就是電阻粒子，它要求電阻性好，穩(wěn)定性高，固化溫度低，材料來源廣泛，常用的有金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、碳黑、石墨及其他復(fù)合粉末。本申請(qǐng)中選擇合適的氯化亞銅作表面處理后使之具有高電阻性，能與金屬絡(luò)合染料相匹配而成為墨水中的電阻顏料，這樣雖然電阻性沒有銀粉高，但價(jià)格便宜，也能滿足防靜電要求，用量得當(dāng)時(shí)對(duì)墨水的電阻物理性能影響不大。

本申請(qǐng)中的原料組分中還有20～30％的乙醇作為溶劑，溶劑在電阻墨水中的主要作用是(1)溶解樹脂，使電阻微粒(即顏料)在聚合物中充分的分散，給予墨性；(2)調(diào)節(jié)粘度，給與繪制適應(yīng)性；(3)調(diào)節(jié)墨水的干燥速度。彩色電阻墨水的溶劑特別要求能與樹脂、電阻顏料完全相匹配，以保證彩色電阻墨水的繪制性能，本申請(qǐng)中所采用的乙醇完全滿足對(duì)溶劑的要求，使之能在凹版上具有良好的繪制適性，生產(chǎn)效率比模板繪制方式大為提高。

因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所提供的彩色電阻墨水具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明所提供的彩色電阻墨水電阻率可調(diào)，電阻性能穩(wěn)定、耐彎曲性好、附著力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以用作水性電路板的繪制，克服了傳統(tǒng)的導(dǎo)電油墨只是單調(diào)通導(dǎo)的缺陷。2、由于其高電阻性與低電阻率可被靈活應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)的靈活性，適用于多種新型電子設(shè)備；從rfid標(biāo)簽到“智能衣”，其獨(dú)特的化學(xué)系統(tǒng)維持了外界應(yīng)力下的低導(dǎo)電率，寬泛的固化條件以及高靈活性支援了許多低成本基座的應(yīng)用。3、色彩多異的電阻墨水彌補(bǔ)了材料在抗靜電涂料和電磁屏蔽涂料等包裝應(yīng)用上的空白，能夠使用凹版繪制的方式，滿足了市場(chǎng)日益提高的需要。4、由于彩色電阻墨水的可繪制性以及濕潤(rùn)特性，因此該油墨能夠可使用標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行低成本的快速加工。5、本申請(qǐng)中的墨水原料來源廣，生產(chǎn)成本低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中的彩色電阻墨水采用以下方法制得：(1)、按配方量取32％的丙二醇甲醚、15％的聚乙烯醇縮丁醛、8％的聚苯胺、12％的氯化亞銅、6％的紅色染料、22％的乙醇、1％的表面活性劑、3％的芥酸酰胺、0.5％的抗靜電劑和0.5％的蠟粉，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；

(2)、然后再將氯化亞銅、紅色染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。

本實(shí)施例所制得的彩色電阻墨水各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：

將本品采用模板繪制方式在聚酯膜上繪制，制作成的薄膜開關(guān)薄膜電阻，耐按壓，無裂紋，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中的彩色電阻墨水采用以下方法制得：(1)、按配方量取30％的丙二醇甲醚、15％的聚乙烯醇縮丁醛、9％的聚苯胺、12％的氯化亞銅、6％的黃色染料、24％的乙醇、1％的表面活性劑、2％的芥酸酰胺、0.5％的抗靜電劑和0.5％的蠟粉，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；

(2)、然后再將氯化亞銅、黃色染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。

本實(shí)施例所制得的彩色電阻墨水各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：

將本品采用模板繪制方式在聚酯膜上繪制，制作成的薄膜開關(guān)薄膜電阻，耐按壓，無裂紋，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中的彩色電阻墨水采用以下方法制得：(1)、按配方量取31％的丙二醇甲醚、16％的聚乙烯醇縮丁醛、8％的聚苯胺、10％的氯化亞銅、7％的藍(lán)色染料、24％的乙醇、1％的表面活性劑、2％的芥酸酰胺、0.5％的抗靜電劑和0.5％的蠟粉，先將丙二醇甲醚、聚乙烯醇縮丁醛投入攪拌器中混合，然后再加入聚苯胺，混合后制得導(dǎo)電連結(jié)料；

(2)、然后再將氯化亞銅、藍(lán)色染料、乙醇、表面活性劑、芥酸酰胺、抗靜電劑以及蠟粉投入攪拌器中混合，最后將所得產(chǎn)物用砂磨機(jī)研磨后，即制得所述彩色電阻墨水。

本實(shí)施例所制得的彩色電阻墨水各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如下：

將本品采用模板繪制方式在聚酯膜上繪制，制作成的薄膜開關(guān)薄膜電阻，耐按壓，無裂紋，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。