專利名稱:Conductive paste, electromagnetic wave-shielding film using same, and ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及導電糊,以及使用該導電糊的電磁屏蔽膜和電磁屏蔽柔性印刷布線 板,更具體地,本發(fā)明涉及需要具有耐彎曲性的柔性印刷布線板。
背景技術:
通過將導電填料如炭黑、石墨粉、貴金屬粉、銅粉或鎳粉、粘合劑樹脂和溶劑混合, 將導電糊制成糊料。通過絲網印刷等方法,將導電糊涂布到薄膜或基板上以實現圖案的形 成。使樹脂固化,從而形成導電布線。最近,隨著電子元件的小型化和輕量化,需要具有高 導電性的導電糊用于這種應用。專利文獻1公開了使用銀作為導電填料的導電銀糊。用作導電填料的銀粉的形 狀的例子包括但不限于粒狀、鱗片狀、板狀、樹枝狀、粟粒狀和方塊狀。使用粒度為0. 1至 100 μ m的銀粉。使用飽和共聚合的聚酯樹脂和封端異氰酸酯作為粘合劑樹脂。專利文獻 2公開了,為了提高導電糊的耐彎曲性,使用如下導電糊,其主要含有其中粒度為0. 1 5ym的初始粒子發(fā)生三維連接的銀粉、數均分子量為3000以上的粘合劑、固化劑和溶劑。 粘合劑的例子包括聚氨酯樹脂和聚酯樹脂。導電糊也用作電磁屏蔽材料。特別地,高頻波段中的頻率當今被用于高速傳送情 報。這需要具有更好的電磁屏蔽性能的導電糊。專利文獻3公開了具有改善的導電性和屏 蔽性的導電銀糊及使用該導電銀糊的電磁屏蔽膜,所述導電銀糊通過組合具有特定粒度的 銀粉制成。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題當將導電糊用于柔性印刷布線板中的屏蔽層時,除了導電性和電磁屏蔽性能之 外,通過涂布和固化導電糊形成的屏蔽層還需要具有耐熱性、表面平滑性及耐彎曲性。特別 是,當將其用于可動部分如移動電話的鉸合部分時,機器的小型化需要在較小彎曲半徑處 的耐久性。因此,其目的在于提高耐彎曲性。在專利文獻3所述的導電糊中,記載了優(yōu)選使用聚酯樹脂作為粘合劑樹脂以在涂 布、固化后的耐熱性和柔性之間取得平衡。然而,為了達到當前所需的耐彎曲性,必須進一 步提高耐彎曲性。為了提高耐彎曲性,需要柔性。因此,已將屬于軟樹脂的聚酯樹脂用作粘合劑樹 脂。聚酯樹脂是通過酸成分如多價羧酸或酸酐與醇成分如多元醇的縮聚而制備的樹脂。選 好酸成分和醇成分的種類能夠適當地控制特性。例如,大量軟成分如脂肪族二羧酸的使用 會提高柔性。然而,使用大量軟成分會降低耐熱性,從而不能滿足所需性能。為了提高耐熱 性,必須增加剛性的芳香族成分如對苯二甲酸的比例。在這種情況下,降低了柔性??紤]到上述問題,本發(fā)明的目的是,提供能夠形成電磁屏蔽層的導電糊及使用該導電糊的電磁屏蔽膜,所述電磁屏蔽層在柔性和耐熱性之間取得平衡,并且具有優(yōu)異的耐 彎曲性。解決問題的手段所述導電糊包括導電金屬粉末、氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂和封端異氰酸酯,其 中氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂通過使酸成分、醇成分和含有芳香族異氰酸酯的異氰酸酯成 分反應制得,并且酸成分、醇成分和異氰酸酯成分中含有的芳香族成分的總量為酸成分、醇 成分和異氰酸酯成分的總量的5mol%至50mol% (第一發(fā)明)。將用含有芳香族異氰酸酯的異氰酸酯成分改性的氨基甲酸酯改性聚酯樹脂用作 粘合劑樹脂。而且,酸成分、醇成分和異氰酸酯成分中含有的芳香族成分的總量為所述酸成 分、醇成分和異氰酸酯成分的總量的5mol%至50mol%。這種分子結構在耐彎曲性需要的 柔性與耐熱性之間取得良好的平衡。所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂優(yōu)選具有5mg KOH/g至60mg KOH/g的羥值(第 二發(fā)明)。羥值是氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的相對于交聯(lián)點(與封端異氰酸酯反應的羥 基)數量的分子量的指標。較高的羥值導致分子量較低。較低的羥值導致分子量較高。小 于5mg KOH/g的羥值導致高分子量和優(yōu)異的柔性,但是也導致與封端異氰酸酯反應所需的 交聯(lián)點數量變少,從而使耐熱性降低。相反,超過60mg KOH/g的羥值導致分子量降低。在 這種情況下,雖然提高了耐熱性,但是降低了柔性。封端異氰酸酯優(yōu)選具有500 3000的數均分子量,并且是多官能的封端多異氰 酸酯化合物,其中使用封端劑將加合型異氰酸酯的末端封端,所述加合型異氰酸酯由異氰 酸酯單體和多羥基化合物形成(第三發(fā)明)。加合型異氰酸酯在其分子中具有很多官能團 (異氰酸酯基),從而增加了反應后的氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的交聯(lián)密度,并提高耐熱 性。以封端異氰酸酯的異氰酸酯基(NCO)對氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的羥基(OH) 的摩爾比(NC0/0H)換算,所述封端異氰酸酯對所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的混合比 優(yōu)選為0.8 3. 0(第四發(fā)明)。如果封端異氰酸酯的量低于上述范圍,則氨基甲酸酯改性的 聚酯樹脂具有低的交聯(lián)密度和低耐熱性。如果封端異氰酸酯的量超過上述范圍,那么不參 與反應的異氰酸酯會殘留在粘合劑樹脂中,從而降低耐熱性。所述摩爾比更優(yōu)選在1. 0 2.0的范圍。導電金屬粉末優(yōu)選由平均粒度為0.5μπι至20μπι的金屬粉末A和平均粒度 為IOOnm以下的金屬粉末B形成,所述金屬粉末A對所述金屬粉末B的重量含量比為 99.5 0.5至70 30,并且導電金屬粉末對導電糊的固態(tài)成分的含量比為50重量%至85 重量% (第五發(fā)明)。較高的導電金屬粉末含量比導致導電性改善。然而,導電金屬粉末的 含量比過高導致導電糊的柔性下降,從而使耐彎曲性惡化。因此,為了在導電性和耐彎曲性 之間取得平衡,導電金屬粉末的含量比優(yōu)選為50重量%至85重量%。為了達到滿意的導電性,優(yōu)選以特定含量比組合使用具有不同粒度的所述金屬粉 末A和所述金屬粉末B。使用納米尺度的所述金屬粉末B充填具有較大粒度的所述金屬粉 末A的粒子之間的間隙,從而提高導電性和導電糊涂布后的表面平滑性。表面平滑性和導 電性影響電磁屏蔽性能。因此,提高導電性和表面平滑性致使進一步提高電磁屏蔽性能。本發(fā)明也提供了電磁屏蔽膜,其包括在基材上由上述導電糊制成的層(第六發(fā)明)。而且,本發(fā)明提供了電磁屏蔽柔性印刷布線板,其包括由上述導電糊制成的層(第七 發(fā)明)。除了優(yōu)異的耐彎曲性之外,電磁屏蔽膜和電磁屏蔽柔性印刷布線板都還具有優(yōu)異的 耐熱性、導電性和電磁屏蔽性能。發(fā)明效果根據本發(fā)明,可以提供能夠形成電磁屏蔽層的導電糊,所述電磁屏蔽層在柔性和 耐熱性之間取得平衡,并具有優(yōu)異的耐彎曲性;使用該導電糊的電磁屏蔽膜和電磁屏蔽柔 性印刷布線板。
圖1是本發(fā)明的電磁屏蔽膜的橫截面示意圖。圖2是本發(fā)明電磁屏蔽柔性印刷布線板的橫截面示意圖。
具體實施例方式下面將描述本發(fā)明的實施方式。在
中,使用同一符號表示同一要素,并省 略重復說明。附圖中的尺寸比與各圖描述的實際物品的尺寸比并不總是一致的。將描述本發(fā)明使用的氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂。所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹 脂通過使酸成分、醇成分和異氰酸酯成分反應而制得。一般來說,所述聚酯樹脂通過酸成分 如多價羧酸或酸酐和醇成分如多元醇的縮聚反應制得。生成的聚酯樹脂的末端羥基與異氰 酸酯成分反應以得到氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂。用這種方法,優(yōu)選在酸成分和醇成分反 應后添加所述異氰酸酯成分并進行反應。或者,酸成分、醇成分和異氰酸酯成分可同時反 應。酸成分不受特殊限制,只要是多價羧酸或其酸酐即可。其例子包括芳香族二羧酸 及其酸酐,如苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸和鄰苯二甲酸;脂肪族二羧酸及其酸酐,如 琥珀酸、己二酸、戊二酸和癸二酸;和不飽和二羧酸及其酸酐,如馬來酸、富馬酸和衣康酸。 它們可以以兩種以上的組合使用。醇成分不受特殊限制,只要是多元醇即可。其例子包括脂肪醇,如乙二醇、二乙二 醇、三乙二醇、新戊二醇、1,3_丙二醇、1,4_ 丁二醇和1,4_環(huán)己二醇;芳香族二元醇;脂環(huán) 族二元醇;和三元以上的多元醇,如三羥甲基丙烷和季戊四醇。它們可以以兩種以上的組合 使用。異氰酸酯成分在其分子中具有兩個以上的異氰酸酯基。在其分子中具有芳香環(huán)的 芳香族異氰酸酯是必不可少的。所述芳香族異氰酸酯的例子包括二甲苯二異氰酸酯、甲苯 二異氰酸酯、4,4' 二苯甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯和亞聯(lián)苯二異氰酸酯。它們可以以 兩種以上的組合使用。而且,在不損害本發(fā)明性能的情況下,可以與芳香族異氰酸酯一起使 用脂肪族二異氰酸酯如三甲基六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或三亞甲基二異 氰酸酯,或脂環(huán)族二異氰酸酯如環(huán)己烷二異氰酸酯。如上所述,酸成分、醇成分和異氰酸酯成分中含有的芳香族成分的總量為所述酸 成分、醇成分和異氰酸酯成分的總量的5mol%至50mol%。通過常規(guī)方法使這些材料反應 以獲得氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂。本發(fā)明使用的封端異氰酸酯是使用封端劑將多官能異氰酸酯的末端異氰酸酯基封端的化合物。封端劑受熱分解以形成異氰酸酯基。異氰酸酯基與氨基甲酸酯改性的聚酯 樹脂的羥基反應以交聯(lián)氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂。封端劑的例子包括具有活性羥基的化合物,如醇、酚、酰胺、肟和活性亞甲基??墒褂萌魏萎惽杷狨ト缛齺喖谆惽杷狨?、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或二苯 基甲烷二異氰酸酯(MDI)作為多官能異氰酸酯。特別地,優(yōu)選由通式(I)表示、并由異氰酸 酯單體和多羥基化合物形成的加合型異氰酸酯。[化學式1]
權利要求
一種導電糊,其包含導電金屬粉末、氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂和封端異氰酸酯,其中所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂通過使酸成分、醇成分和含有芳香族異氰酸酯的異氰酸酯成分反應制得,以及所述酸成分、醇成分和異氰酸酯成分中含有的芳香族成分的總量是所述酸成分、醇成分和異氰酸酯成分的總量的5摩爾%至50摩爾%。
2.如權利要求1所述的導電糊,其中所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的羥值為5mg KOH/g 至 60mg KOH/g。
3.如權利要求1或2所述的導電糊,其中所述封端異氰酸酯具有500 3000的數均分 子量,且為多官能的封端多異氰酸酯化合物,其中使用封端劑將加合型異氰酸酯的末端封 端,所述加合型異氰酸酯由異氰酸酯單體和多羥基化合物形成。
4.如權利要求1至3中任一項所述的導電糊,其中,以所述封端異氰酸酯的異氰酸酯 基(NCO)對所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的羥基(OH)的摩爾比(NC0/0H)換算,所述封 端異氰酸酯對所述氨基甲酸酯改性的聚酯樹脂的混合比為0. 8 3. 0。
5.如權利要求1至4中任一項所述的導電糊,其中所述導電金屬粉末由平均粒度為 0. 5 μ m至20 μ m的金屬粉末A和平均粒度為IOOnm以下的金屬粉末B形成,且其中所述金 屬粉末A對所述金屬粉末B的重量含量比為99. 5 0.5至70 30,所述導電金屬粉末對 所述導電糊中的固態(tài)成分的含量比為50重量%至85重量%。
6.一種電磁屏蔽膜,其包含在基材上的層,所述層由權利要求1至5中任一項的導電糊 制成。
7.—種電磁屏蔽柔性印刷布線板,其包含由權利要求1至5中任一項的導電糊制成的層。
全文摘要
文檔編號H01B1/00GK101952902SQ200980105100
公開日2011年1月19日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權日2008年11月14日
發(fā)明者Shimoda Kohei 申請人:Sumitomo Electric Industries