專利名稱：：一種炭黑導(dǎo)電液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種炭黑導(dǎo)電液。
背景技術(shù)：
：目前，在絕緣基材上形成導(dǎo)電涂層技術(shù)在電子電路及顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
中應(yīng)用越來越廣泛。在印制電路板(PCB)制造上，特別是多層板生產(chǎn)中，涉及到層與層之間的導(dǎo)通，需要進(jìn)行孔金屬化處理。長期以來，化學(xué)沉銅技術(shù)是實(shí)現(xiàn)孔金屬化的主流技術(shù)，它是一種自身催化性氧化還原反應(yīng)，存在廢水難以處理、污染嚴(yán)重、質(zhì)量控制困難且運(yùn)行成本高的問題。中國專利CN1063395A公開了一種無化學(xué)鍍孔金屬化工藝，采取先在孔內(nèi)絕緣層上形成導(dǎo)電涂層，然后進(jìn)行電鍍的工藝，此工藝對(duì)導(dǎo)電涂層在基體上的附著可靠性要求很高。目前解決附著力的方法主要集中在對(duì)基材表面進(jìn)行預(yù)處理，美國專利US4756930、US5132038公開了在印制線路板生產(chǎn)中，對(duì)孔進(jìn)行預(yù)處理，以增強(qiáng)涂層對(duì)孔內(nèi)表面吸附性的相關(guān)技術(shù)，主要涉及到一種由水不溶有機(jī)材料、堿金屬化合物和表面活性劑組成的堿性高錳酸鹽溶液。上述方法在一定程度上增加了工藝流程，提高了設(shè)備和工藝成本，同時(shí)增加了產(chǎn)品制造周期。目前就涂料本身而言，還存在以下不足1、在加工或貯存過程中，M體系不穩(wěn)定，抗外界環(huán)境影響差，易造成粒子聚積；2、在形成涂層的加工工藝過程中，由于分散體系中含有大量的有機(jī)溶劑，有機(jī)揮發(fā)物(VolatileOrganicCompounds,V0C)揮發(fā)至空氣中，易造成大氣污染；3、涂膜在特殊基材，特別是在聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜基體上，附著力差，易出現(xiàn)涂層脫落；
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中涂料附著力差、易造成大氣污染等問題，提供種附著力好、低voc的一種炭黑導(dǎo)電液為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種炭黑導(dǎo)電液，包括按單位重量份計(jì)的下列組分炭黑O.1-50，g劑0.01-15,粘結(jié)劑O.01-15，水性分散介質(zhì)5G-99。上述導(dǎo)電液的優(yōu)選方案是包括下列組分及重量配比炭黑1-30,分散劑0.05-5，粘結(jié)劑0.1-5,水性M介質(zhì)60-99。所述的炭黑的平均粒徑為10咖-20mhi，優(yōu)選30nm-3)am。所述的M劑是陰離子分歉劑、非離子^t劑和兩性M劑中的一種或多種組成。所述的陰離子M劑無機(jī)陰離子M劑和有機(jī)陰離子*劑。所述的無機(jī)陰離子分散劑包括聚磷酸鹽、硅酸鹽和木質(zhì)素磺酸鹽；所述的有機(jī)陰離子分散劑包括聚羧酸鹽M劑、共聚物分散劑、高聚物及其衍生物。所述的聚磷酸鹽包括六聚偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉；硅酸鹽是偏硅酸鈉；木質(zhì)素磺酸鹽是木質(zhì)素磺酸鈉。所述的聚羧酸鹽包括聚丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸鈉鹽、聚甲基丙烯酸銨鹽；共聚物^l劑包括聚苯乙烯一馬來酸酑鈉鹽、聚苯乙烯一馬來酸St銨鹽、聚醋酸乙烯一馬來酸酐鈉鹽、聚醋酸乙烯一馬來酸酐銨鹽；高聚物及其衍生物分散劑如明膠、瓜爾膠、乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、含有取代氨端基的聚酯^L劑。所述的非離子^:劑是辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚;所述的兩性型分散劑是十二烷基二甲基甜菜堿、十二烷基甜菜堿。所述的粘結(jié)劑是合成或天然的聚合物包括多糖或其衍生物中的一種或者多。所述的多糖可以是淀粉、多糖膠，所述的衍生多糖可以是乙酸纖維素、硝酸纖維素、曱基纖維素、羧曱基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素。所述的水性分散介質(zhì)中水的重量含量為40-100%。所述的水性分散介質(zhì)中還可以包括有水溶性組分，該水溶性組分是曱醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇或四氫呋喃中的一種或多種組成。所述的導(dǎo)電液中還包括有按單位重量份計(jì)為0-20的表面活性劑或潤濕劑，優(yōu)選1-10。所述的表面活性劑是陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性型表面活性劑中的一種或多種的組合。所述的潤濕劑有乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、酮、醇衍生物、酮衍生物。所述的導(dǎo)電液中還包括有PH調(diào)節(jié)劑，所述的調(diào)節(jié)劑是氨水、堿性氫氧化物、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸氫二鈉、二羥甲基氨基曱烷、乙醇胺、乙二胺、三乙醇胺等。所述的導(dǎo)電液還包括有殺菌防腐劑，所述的殺菌防腐劑是苯甲酸、苯甲酸鈉、氨基丙酸、丙酸媽、山梨酸、雙乙酸鈉、異噻峻啉酮、有機(jī)胺、笨并三氮唑以及納米殺菌劑如納米二氧化鈥銀等。所述的導(dǎo)電液的PH值為6-13,優(yōu)選8.5-11。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明提供的炭黑導(dǎo)電液，其使用的M劑使^t體系穩(wěn)定，*性能好，抗外界環(huán)境影響強(qiáng)，不會(huì)造成粒子聚積；由于本發(fā)明中碳黑導(dǎo)電液對(duì)基材特別是聚酯、聚酰亞胺薄膜有較好的潤濕性，涂膜在特殊基材，特別是在聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜基體上，附著力好，形成均勻穩(wěn)定的涂層，不會(huì)出現(xiàn)涂層脫落等現(xiàn)象，同對(duì)，本發(fā)明所用的M體系中主要分散介質(zhì)為水，體系具有較低有機(jī)揮發(fā)物(VolatileOrganicCompounds,V0C)，對(duì)大氣污染少。本發(fā)明使用合成或天然的聚合物、可聚合的單體，單糖、多糖或衍生多糖作為粘結(jié)劑，使得炭黑顆粒能夠在絕緣基材上形成穩(wěn)定的涂層，使其對(duì)于電鍍導(dǎo)電，并有助于炭黑顆粒牢固粘結(jié)到基材表面上。本發(fā)明進(jìn)一步帶來的技術(shù)效杲是:本發(fā)明添加了表面活性劑或者其他潤濕劑，提高了對(duì)基材的潤濕性能，特別是提高導(dǎo)電液對(duì)基材如聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜的潤濕性能，使得分散體系中炭黑粒子能夠自由的進(jìn)入基材的凹處，特別是對(duì)炭黑粒子自由進(jìn)入PCB板小孔是有效的；同時(shí)，本發(fā)明還添加了適量的殺菌防腐劑，起到抑制細(xì)菌生長的作用。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種炭黑導(dǎo)電液，包括按單位重量份計(jì)的下列組分炭黑0.1-50，M劑0.01-15,粘結(jié)劑0.01-15，水性*介質(zhì)50-99。本發(fā)明所述的炭黑的平均粒徑在10nm-20|am的范圍內(nèi)，優(yōu)選15nm-5jam的范圍內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選20nm-5jam的范圍內(nèi)，更進(jìn)一步優(yōu)選30nm-3Mm的范圍內(nèi)，或者小于1.5微米。本發(fā)明中所用到的炭黑可以是合成的或者是天然的。對(duì)于炭黑的生產(chǎn)加工方式?jīng)]有特殊的限制，可以是爐法、槽法等工藝。本發(fā)明所述的M劑可以是陰離子分歉劑、非離子*劑分軟劑和兩性分散劑，其中陰離子M劑包括無機(jī)陰離子分散劑和有機(jī)陰離子M劑，無機(jī)陰離子分散劑可以是聚磷酸鹽，如六聚偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉等；硅酸鹽如偏硅酸鈉等；木質(zhì)素磺酸鹽如木質(zhì)素磺酸鈉等；有機(jī)陰離子M劑可以是聚羧酸鹽如聚丙烯酸及其衍生物、聚曱基丙烯酸及其衍生物；共聚物如丁二烯一笨乙烯一丙烯酸共聚物及其衍生物、苯乙烯一馬來酸酐共聚物及其衍生物、醋酸乙烯一馬來酸酐共聚物及其衍生物；天然高聚物及其改性物如明膠、瓜爾膠、乙基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、曱基丙基纖維素等；含取代氨端基的聚酯*劑、聚(羥基酸)酯類M劑、低聚皂類分散劑及其他水溶性高分子分散劑。分散劑可以是陰離子分散劑、非離子分散劑、兩性^:劑中的一種，也可以是兩種或者多種^劑配合使用。其中陰離子分散劑是優(yōu)選的。陰離子*劑中，聚羧酸鹽類分散劑、共聚物及其衍生物類M劑是優(yōu)選的。本發(fā)明所述的炭黑導(dǎo)電液，為了使得炭黑顆粒能夠在絕緣基材上形成穩(wěn)定的涂層，使用粘結(jié)劑有助于炭黑顆粒粘結(jié)到基材表面上，使其對(duì)于電鍍導(dǎo)電。本發(fā)明使用的粘結(jié)劑可以是合成的或是天然的聚合物如多糖或衍生多糖。本發(fā)明可使用的多糖粘結(jié)劑可以是淀粉、多糖膠，其中多糖膠可以是阿拉伯膠、黃原膠、果膠、葡萄糖膠和其他膠。本發(fā)明可使用的衍生多糖可以是乙酸纖維素、硝酸纖維素、曱基纖維素、羧曱基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素等。粘結(jié)劑的使用可以是一種，也可以是兩種或者幾種粘結(jié)劑配合使用。其中水溶的或者水可分散的粘結(jié)劑是優(yōu)選的。本發(fā)明所述的"水性M介質(zhì)"是指其中水含量在40~100%，優(yōu)選60~100，進(jìn)一步優(yōu)選80~100%的液體，水性M介質(zhì)還可以包括有水溶性組分，該水溶性組分主要包括甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇等醇類和其他溶劑如四氫呋喃等。水性g介質(zhì)中水含量可以是iooy。，其中優(yōu)選為去離子水。本發(fā)明的導(dǎo)電的炭黑導(dǎo)電液的PH值在6至13之間，PH值優(yōu)選在7.5至12,更優(yōu)選PH值在8.5~11之間。其中調(diào)整體系PH值的調(diào)節(jié)液可以是氨水、堿性氬氧化物、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、磷酸氫二鈉、二羥甲基氨基甲烷、乙醇胺、乙二胺、堿性氨基酸、有機(jī)醇胺類化合物。如前面所述的，上述導(dǎo)電液中還包括有按單位重量份計(jì)為0-20的表面活性劑或潤濕劑，例如，為了提高體系的潤濕性能，特別是提高體系對(duì)基材如聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜的潤濕性能，使得*體系中炭黑粒子能夠自由的進(jìn)入基材的凹處，特別是對(duì)炭黑粒子自由進(jìn)入PCB板小孔是有效的，可以選擇性的添加表面活性劑或者其他潤濕劑。所選擇的表面活性劑或者潤濕劑可以有效的降低水性介質(zhì)的表面張力，所述的表面活性劑可以是陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性型表面活性劑的一種，也可以是兩種或者多種配合使用。由于本發(fā)明的炭黑導(dǎo)電液是堿性的，所以本發(fā)明選用的表面活性劑優(yōu)選為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性型表面活性劑，其中陰離子表面活性劑是優(yōu)選的。可選的潤濕劑有乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙三醇、聚乙二醇、聚丙二醇、瞇、羧酸、酯、醇、有機(jī)硫化物、有機(jī)亞砜、砜、醇衍生物、溶纖劑、瞇衍生物等。其中水可溶和可水分狀的物質(zhì)是優(yōu)選的。為了抑制細(xì)菌的生長，本發(fā)明還包括殺菌防腐劑，所述的殺菌防腐劑可以是有機(jī)酸及其鹽類如苯甲酸、苯甲酸鈉、丙酸、丙酸4丐、山梨酸、雙乙酸鈉等；所述的殺菌防腐劑還可以是異噻唑啉酮類、苯并唑酮類、酚類、有機(jī)酸類、有機(jī)胺類、苯并三氮唑類、亞硝酸鹽類以及納米殺菌劑。其中環(huán)保、不揮發(fā)的是優(yōu)選的；可溶于水或可水M的殺菌劑是優(yōu)選的。所述導(dǎo)電液的組分及按重量百分比計(jì)的配比如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>上表中，配方1-5中，水性分散介質(zhì)中水的重量含量為40%，余量為水溶性組分乙二醇；配方6-10中，水性^t介質(zhì)中水的重量含量為60%,余量為水溶性組分乙二醇和異丙醇；配方11-15中，水性分散介質(zhì)中水的重量含量為80%，余量為水溶性組分丙三醇；配方16-20中，水性分散介質(zhì)中水的重量含量為100%。上表中，配方1-5中，用適量氨水調(diào)節(jié)體系的PH值為7.8;配方6-IO中，氨水調(diào)節(jié)體系的PH值為8.5;配方11-15中，氨水調(diào)節(jié)體系的PH值為10.5;配方16-20中，調(diào)節(jié)體系的PH值為9.8。上表中，添加防腐劑適量即可達(dá)到防腐的目的。上述導(dǎo)電液的制備方法是將^t劑、粘結(jié)劑、表面活性劑、潤濕劑各組分加適量水混合均勻后，加入PH調(diào)節(jié)劑調(diào)整混合物PH值，再加入炭黑預(yù)混40分鐘，然后將混合物分散在含有0.5隱氧化鋯珠的高速研磨機(jī)中，在5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下研磨12小時(shí)。篩網(wǎng)過濾得到導(dǎo)電M液。本發(fā)明的導(dǎo)電的炭黑分散液體系的制備過程中，將所用材料通過常規(guī)設(shè)備常規(guī)工藝混合均勻后進(jìn)行分散。具體來說，為了使炭黑顆粒在M體系中分散良好，可以使用常規(guī)的研磨分散設(shè)備，包括涂抹器式或剪切式磨機(jī)、粉碎機(jī)式或沖擊式磨機(jī)、或同時(shí)具有剪切和沖擊作用的混合式磨機(jī)。具體的磨機(jī)包括球磨機(jī)、高速轉(zhuǎn)盤攪拌器式磨機(jī)、高速?zèng)_擊式磨機(jī)、三輥磨機(jī)、高速石/玻璃球介質(zhì)磨機(jī)、和高速盤式分散器以及細(xì)介質(zhì)磨機(jī)等。本發(fā)明涉及的導(dǎo)電層的形成可以用常規(guī)技術(shù)和設(shè)備來制成，可以是噴涂、浸漬等工藝。將上述制得的M劑釆用下述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果見表2。本發(fā)明各種性能參數(shù)用以下方法檢測(cè)1.固含量測(cè)定按照GB/T1725—89的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。2.PH值的測(cè)定取配制好的導(dǎo)電炭黑分散液50ml左右，移入燒杯中，按照PH計(jì)使用方法測(cè)定即可，測(cè)試所用PH計(jì)為DELTA320APH計(jì)(梅特勒-托利多儀器有限公司)。3.粒度將實(shí)驗(yàn)所得導(dǎo)電炭黑^t液體系稀釋一定倍數(shù)，置于比色皿中，使用MALVERN公司Mastersizer粒度分析儀，測(cè)定其平均粒徑及其分布。4.粘度按照ASTMD4212標(biāo)準(zhǔn)，使用No.1和No.2歇爾杯(ShellCup)(NorcrossCorporation)進(jìn)行觀寸定。5.表面張力用KRUSS-DVT30型張力儀來測(cè)定6.電導(dǎo)率按照HG/T3506-1999的標(biāo)準(zhǔn)用DDS-11C數(shù)顯式電導(dǎo)率儀測(cè)定測(cè)定7.涂層吸附穩(wěn)定性測(cè)試將導(dǎo)電的炭黑分散液稀釋到固體份含量為3%，將聚酰亞胺薄膜(DUPont,KAPTON，厚度25|im)樣品在其中浸漬20分鐘后取出，在8(TC溫度下干燥2小時(shí)，在聚酰亞胺薄膜上形成導(dǎo)電涂層。在3kg/cm2的水壓的沖擊下，15分鐘后對(duì)比觀察涂層在聚酰亞胺薄膜表面上的情況。結(jié)果按照以下基準(zhǔn)進(jìn)行界定。△.............涂層均勻，無脫落O.............涂層少量脫落x.............涂層嚴(yán)重脫落<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2從測(cè)試結(jié)果看，該導(dǎo)電的炭黑分散液體系具有較低的表面張力、較好的導(dǎo)電能力；在基材上形成的導(dǎo)電涂層的吸附穩(wěn)定性較好。權(quán)利要求1、一種炭黑導(dǎo)電液，包括按單位重量份計(jì)的下列組分炭黑0.1-50分散劑0.01-15粘結(jié)劑0.01-15水性分散介質(zhì)50-99。2、根據(jù)權(quán)利要求1所迷的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于包括按單位重量份計(jì)的下列組分炭黑1-30分散劑0.05-5粘結(jié)劑0.1-5水性^t介質(zhì)60-99。3、根據(jù)權(quán)利要求2所迷的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的炭黑的平均粒徑為10咖-20|im,優(yōu)選30nm-3"m。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的分散劑是陰離子*劑、非離子M劑和兩性分敉劑中的一種或多種組成。5、根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的陰離子M劑包括無機(jī)陰離子*劑和有機(jī)陰離子^:劑。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的無機(jī)陰離子分散劑包括聚磷酸鹽如六聚偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉；硅酸鹽如偏硅酸鈉；木質(zhì)素磺酸鹽如木質(zhì)素磺酸鈉。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的有機(jī)陰離子子分散劑包括聚羧酸鹽分敉劑如聚丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸鈉鹽、聚曱基丙烯酸銨鹽；共聚物分歉劑如聚苯乙烯一馬來酸酐鈉鹽、聚苯乙烯一馬來酸稈銨鹽、聚醋酸乙烯一馬來酸酐鈉鹽、聚醋酸乙烯一馬來酸酐銨鹽；天然高聚物及其衍生物分歉劑如明膠、瓜爾膠、乙基纖維素、曱基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、含有取代氨端基的聚酯分散劑中的一種或多種組成。8、根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的非離子分散劑包括辛烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚等；所述的兩性型分歉劑包括十二烷基二甲基甜菜堿、十二烷基甜菜堿。9、根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的粘結(jié)劑是合成或天然的聚合物包括多糖或衍生多糖中的一種或多種組成。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所迷的多糖可以是淀粉、多糖膠，所述的衍生多糖可以是乙酸纖維素、硝酸纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基曱基纖維素、羥丙基纖維素。11、根據(jù)權(quán)利要求l-4之一所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的水性分散介質(zhì)中水的重量含量為40-100%。12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的水性分散介質(zhì)中還可以包括有水溶性組分，該水溶性組分是甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇或四氬吹喃中的一種或多種組成。13、根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的炭黑導(dǎo)電液，其特征在于所述的導(dǎo)電液的PH值為6-13。全文摘要本發(fā)明涉及一種炭黑導(dǎo)電液，包括按單位重量份計(jì)的下列組分炭黑0.1-50，分散劑0.01-15，粘結(jié)劑0.01-15，水性分散介質(zhì)50-99。其使用的分散劑使分散體系穩(wěn)定，分散性能好，抗外界環(huán)境影響強(qiáng)，不會(huì)造成粒子聚積；涂膜在特殊基材，特別是在聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜基體上，附著力好，形成均勻穩(wěn)定的涂層，不會(huì)出現(xiàn)涂層脫落等現(xiàn)象。文檔編號(hào)H01B1/18GK101165820SQ20061006319公開日2008年4月23日申請(qǐng)日期2006年10月18日優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日發(fā)明者張玉梅,魏麗琴申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司