導(dǎo)電性聚酰胺基材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及導(dǎo)電性體系,其包含基材和至少一種粘附在基材上的導(dǎo)電性跡線,其中所述基材由至少一種聚酰胺組成且所述導(dǎo)電性跡線由導(dǎo)電性材料制成,其中所述導(dǎo)電性跡線通過噴印技術(shù)之后燒結(jié)而被粘附在所述基材上。本發(fā)明還涉及導(dǎo)電性體系的生產(chǎn)方法及其用途。
【專利說明】導(dǎo)電性聚酰胺基材
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)電性體系,其包含基材和粘附在基材上的導(dǎo)電性跡線(track)。
[0002] 導(dǎo)電性跡線通常通過被稱為激光直接成型(LDS)的工藝來被涂覆在基材上。這 種工藝在例如EP1274288中有描述。在這種工藝中,將非導(dǎo)電性的重金屬復(fù)合物摻入到 基材材料中,之后基材被模塑。然后,以待構(gòu)建的導(dǎo)電性跡線的模式利用激光束輻照基材。 激光輻照的結(jié)果是,基材表面被活化,金屬種子(metal seed)產(chǎn)生并暴露于基材的表面 上。暴露的金屬種子通過接下來步驟中的化學(xué)還原來被金屬化。導(dǎo)電性跡線通常構(gòu)建于 化學(xué)鍍液中:用銅形成2. 5-15 μ m厚的鍍層,然后化學(xué)鍍鎳(1-2. 5 μ m),之后鍍銀和/或金 (0.05-0. 2 μ m)。每個(gè)鍍液結(jié)束后,在開始隨后的化學(xué)鍍步驟之前需要多個(gè)漂洗循環(huán)。這種 工藝導(dǎo)致沿著激光束已遵循的模式的離子化的、導(dǎo)電性跡線的形成。
[0003] 這種LDS工藝的缺點(diǎn)在于化學(xué)鍍步驟非常關(guān)鍵,并且需要非常關(guān)注并控制各個(gè)組 分(包括氫氧化鈉、甲醛、螯合物和銅以及多種反應(yīng)穩(wěn)定劑)的濃度和質(zhì)量。這種工藝步驟 顯然需要大量的知識(shí)和持續(xù)的關(guān)注。此外,從環(huán)境的角度看,在這些鍍液中使用的化學(xué)品和 所產(chǎn)生的廢物流使得該工藝是無吸引力的并因此處于爭(zhēng)議中。因此,利用這種工藝生產(chǎn)的 導(dǎo)電性體系不是很環(huán)保。此外,LDS工藝中所需的裝置昂貴。LDS體系的另一個(gè)缺點(diǎn)在于產(chǎn) 物中含有鎳,而許多人對(duì)鎳產(chǎn)生或已顯示出過敏反應(yīng)。
[0004] 因此,存在對(duì)其產(chǎn)物更環(huán)保的導(dǎo)電性體系的需求。生產(chǎn)那些導(dǎo)電性體系的方法得 到開發(fā)并由例如 Kamyshny 等人描述于"The Open Applied Physics Journal"2011,4, 19-36中。上述方法包括在噴墨打印工藝中利用金屬基油墨打印電路。在這個(gè)工藝中,油墨 滴從打印頭的小孔中被直接噴在基材的指定位置。與普通家庭/辦公室使用相反,打印電 路時(shí)使用的油墨是基于金屬的,更明確地,油墨中含有金屬納米顆粒、復(fù)合物或金屬有機(jī)化 合物。噴墨打印步驟后通常跟隨著燒結(jié)工藝,以在跡線中獲得導(dǎo)電性。雖然通過這種基于 噴墨的打印技術(shù)生產(chǎn)的導(dǎo)電性體系較環(huán)保,但它們存在以下缺點(diǎn):它們不能使用所有種類 的基材提供在基材與導(dǎo)電性跡線之間具有所需要的粘附水平的導(dǎo)電性體系。
[0005] 目前,克服這種缺點(diǎn)的大多數(shù)解決方案由提供新類型的油墨組成,但這些解決方 案相當(dāng)復(fù)雜。極少有努力涉及提供能夠增加基材與導(dǎo)電性跡線之間的粘附性的替代性基 材。
[0006] 因此,存在對(duì)其產(chǎn)物更環(huán)保的導(dǎo)電性體系的需求,同時(shí)這些體系仍然滿足多種要 求,尤其是對(duì)于基材與導(dǎo)電性跡線之間的粘附性的要求。本發(fā)明的目標(biāo)在于提供這些體系 并克服或者至少減少現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0007] 通過包含基材和粘附在基材上的導(dǎo)電性跡線的導(dǎo)電性體系已出人意料地實(shí)現(xiàn)了 這個(gè)目標(biāo),其中基材包含半芳香聚酰胺且導(dǎo)電性跡線是通過噴印獲得的。
[0008] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的包含半芳香聚酰胺基材的導(dǎo)電性體系導(dǎo)致基材與導(dǎo)電性 跡線之間的良好粘附水平,粘附水平是通過根據(jù)ASTM D3359-08D試驗(yàn)方法B的所謂的"劃 格法測(cè)試"("cross hatching test")測(cè)得的。
[0009] 因此,本發(fā)明提供如上所述的導(dǎo)電性體系,其中基材與導(dǎo)電性跡線之間的粘附性 具有根據(jù)ASTM D3359-08D試驗(yàn)方法B的4B或5B等級(jí)。
[0010] 如下文所示,由于其它高性能聚合物(例如液晶聚合物、LCP)未能通過粘附性試 驗(yàn),所以半芳香聚酰胺基材提供如此良好的粘附性是令人驚訝的。此外,根據(jù)本發(fā)明的半芳 香聚合物能夠承受高于200°C的相對(duì)高的燒結(jié)溫度。
[0011] 另外,即使暴露于高濕度和高溫度條件下很長(zhǎng)時(shí)間,本發(fā)明的導(dǎo)電性體系仍然保 持高粘附性。這使得導(dǎo)電性體系尤其適用于電子設(shè)備中的某些應(yīng)用,例如移動(dòng)器材的天線。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的利用噴印工藝制備的導(dǎo)電性體系的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于導(dǎo)電性跡線的 高度能夠比采用經(jīng)由LDS工藝涂覆的導(dǎo)電性體系時(shí)低體系。當(dāng)在基于噴墨的工藝中使用銀 作為導(dǎo)電性跡線材料時(shí),約幾 μ m的高度通常就足夠了,但LDS工藝中獲得的跡線高度通常 至少為15-20 μ m。較低的跡線高度意味著制備中需要較少的貴金屬或金屬合金,因此與現(xiàn) 有技術(shù)體系相比整個(gè)導(dǎo)電性體系的成本降低。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明,基材包含半芳香聚酰胺。因此,基材還可包含其它組分或聚合物。然 而,優(yōu)選地,基材包括基于基材總重量的至少30重量%、優(yōu)選地至少40重量%的半芳香聚 酰胺。
[0014] 特別地,本發(fā)明提供導(dǎo)電性體系,其中基材由下述物質(zhì)組成:
[0015] (A) 30-100重量%的半芳香聚酰胺,
[0016] (B) 0-50重量%的至少一種其它聚合物
[0017] (C) 0-60重量%的增強(qiáng)劑
[0018] (D)0-15重量%的至少一種添加劑。
[0019] 除了半芳香聚酰胺之外,基材還可包含其它聚合物。優(yōu)選的其它聚合物是脂肪族 聚酰胺。然而,為了得到本發(fā)明的優(yōu)勢(shì),脂肪族聚酰胺的量為基于基材總重量的至多50重 量%。優(yōu)選地,脂肪族聚酰胺的量為基于基材總重量的至多40重量%。脂肪族聚酰胺應(yīng)當(dāng) 與半芳香聚酰胺相容。脂肪族聚酰胺的實(shí)例是均聚酰胺例如聚酰胺(PA)6、PA11或PA12, 或者共聚酰胺例如 PA46、PA66、PA69、PA610、PA612 和 PA1212。
[0020] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的半芳香聚酰胺具有相對(duì)高的熔融溫度Tm。因此,熔融溫度為 最低250°C、優(yōu)選地最低270°C。對(duì)于Tm沒有特別的上限,但在實(shí)際中Tm最高為350°C。
[0021] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的半芳香聚酰胺包括衍生自二胺的重復(fù)單元和衍生自二羧酸 的重復(fù)單元,其中相對(duì)于二胺和二羧酸的總摩爾量的至少10摩爾%由芳香族二胺或芳香 族二羧酸組成。
[0022] 芳香族二羧酸可選自對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、間苯二甲酸及其混合物。芳香族二胺 的實(shí)例是苯二胺和二甲苯二胺。
[0023] 合適的半芳香聚酰胺的實(shí)例包括:熔融溫度在270_350°C范圍內(nèi)的均聚酰胺,如 PA6T、PA7T、PA9T、PA10T 和 PA12T ;和 PA4T、PA5T、PA6T 和 / 或 PA8T 與例如 PA7T、PA9T、 ?八101\?4 111\?4121\?46、?466和/或?1?06的共聚酰胺。合適的共聚酰胺包括?八 6/6T、PA6I/6T、PA106/10T、PA66/6T、PA46/4T、PA10T/6T、PA9T/M8T、PA6T/5T、PA6T/M5T 和PA6T/10T。除了在上述共聚酰胺中提到的那些外,聚酰胺還可包括其它二胺和二酸的 其它重復(fù)單元,從而形成更復(fù)雜的共聚酰胺。合適的半芳香共聚酰胺的其它實(shí)例請(qǐng)參見 Kunststoff Handbuch,(Carl Hanser Verlag 1998)3/4 卷第 6 章聚醜胺。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的半芳香聚酰胺包括衍生自脂肪族二胺的單元和衍生自二羧 酸的單元,其中
[0025] -二羧酸由5-65摩爾%的脂肪族二羧酸和任選地不同于對(duì)苯二甲酸的芳香族二 羧酸以及35-95摩爾%的對(duì)苯二甲酸的混合物組成;
[0026] -二胺是脂肪族二胺,其由10-70摩爾%的帶有2-5個(gè)C原子的短鏈脂肪族二胺和 30-90摩爾%的帶有至少6個(gè)C原子的長(zhǎng)鏈脂肪族二胺的混合物組成;
[0027] -對(duì)苯二甲酸和長(zhǎng)鏈脂肪族二胺的組合摩爾量相對(duì)于二羧酸和二胺的總摩爾量為 至少60摩爾%。
[0028] 優(yōu)選地,短鏈脂肪族二胺選自乙二胺、1,4- 丁二胺和1,5-戊二胺及其混合物組成 的組。優(yōu)選地,長(zhǎng)鏈脂肪族二胺選自己二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、C8-二胺、C9-二胺、2-甲 基-1,8-辛二胺、C10-二胺、C11-二胺、C12-二胺及其混合物組成的組。優(yōu)選地,脂肪族二 羧酸選自己二酸(C6)、辛二酸(C8)、癸二酸(C10)、月桂酸(C12)及其混合物組成的組。
[0029] 這些半芳香聚酰胺的實(shí)例描述于W02007/085406中,其通過引用被并入本文。
[0030] 還發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明中被作為基材使用的聚酰胺的分子量能夠影響最終的性能,尤 其是粘附強(qiáng)度。本文中使用的分子量是數(shù)均分子量,其通過凝膠滲透色譜法測(cè)量。利用組 合了不同檢測(cè)器的尺寸排阻色譜(SEC)可以測(cè)定數(shù)均分子量(M n)。由三個(gè)PFG線型XL色 譜柱(300_X8mm ID)組成的 SEC 系統(tǒng)由 Polymer Standards Service 提供,其在 0.4ml/ min下操作并用恒溫器控制在35°C。使用折射率檢測(cè)器(RI)、粘度計(jì)和直角激光散射檢測(cè) 器進(jìn)行測(cè)量,然后利用這些三重探測(cè)器信號(hào)計(jì)算摩爾質(zhì)量從而獲得摩爾質(zhì)量。進(jìn)樣體積為 75 μ 1。使用含0. 1% (w/w)三氟乙酸鉀的六氟異丙醇作為洗脫液。進(jìn)樣前,通過0. Ιμπι的 過濾器過濾所有的樣品。
[0031] 優(yōu)選地,數(shù)均分子量(Μη)小于9000g/mol。優(yōu)選地,數(shù)均分子量(Μ η)至少為2000g/ mol ;更優(yōu)選地,數(shù)均分子量(Mn)為3000g/mol至7500g/mol。對(duì)于半芳香聚酰胺來說,分 子量的優(yōu)選范圍為3200g/mol至7000g/mol。特別地,對(duì)于半芳香聚酰胺來說,過低的分子 量會(huì)導(dǎo)致相對(duì)易碎的基材,因此用于本發(fā)明的半芳香聚酰胺的分子量(以Μη測(cè)量)為至少 3200g/mol、優(yōu)選地至少 3500g/mol。
[0032] 基材還可以含有一種或多種增強(qiáng)劑優(yōu)選地纖維狀增強(qiáng)劑。纖維狀增強(qiáng)劑的實(shí)例是 石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維、二氧化硅纖維、硅酸鋁纖維、經(jīng)處理的礦物纖維、磷酸鹽纖維、 硫酸鈣纖維或鈦酸鉀纖維。優(yōu)選地,增強(qiáng)劑選自石墨纖維、碳纖維、玻璃纖維及其組合。存 在于基材中的增強(qiáng)劑的量可在寬范圍內(nèi)選擇。通?;跈C(jī)械性能(例如設(shè)想的應(yīng)用所需的 剛性)確定所述量;本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道什么硬度范圍適用于何種應(yīng)用。例如對(duì)于剛性 元件和外殼中的應(yīng)用來說,可添加0-60重量%、優(yōu)選地20-50重量%的范圍。對(duì)于附加組 件和螺口式元件中的應(yīng)用來說,通常能夠接受的范圍是0-25重量%。增強(qiáng)劑的量的重量百 分比相對(duì)于基材的全部組合物。
[0033] 雖然根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電性體系中的基材可僅含有上述的半芳香聚酰胺,但也可以 摻入除聚酰胺外的其它組分,任選地加入一種或多種增強(qiáng)劑、其他添加劑。一類添加劑是一 種或多種黑色顏料。黑色顏料的合適實(shí)例是炭黑、石墨、苯胺黑或CuCr 204。還可以使用黑 色顏料的組合。存在于基材中的黑色顏料的量可在寬范圍內(nèi)選擇。相對(duì)于基材的全部組合 物,黑色顏料的量的合適范圍在〇. 1-2重量%、優(yōu)選地0. 2-0. 7重量%、更優(yōu)選地0. 3-0. 5 重量%之間。混合(compounding)領(lǐng)域中的技術(shù)人員熟知將多種組分加入和混合至聚合物 基礎(chǔ)材料的技術(shù)和可能性。上述的黑色顏料例如可以以母粒的形式被加入到聚酰胺中。用 于引入黑色顏料至聚酰胺的載體聚合物并非特別關(guān)鍵。合適的載體聚合物是例如另一種類 型的聚酰胺,例如聚酰胺-6 (PA6)。用于本發(fā)明的特別有利的基材除含聚酰胺之外,還含有 纖維狀增強(qiáng)劑和黑色顏料。
[0034] 添加劑的其它實(shí)例是填料、阻燃劑、上漿劑(sizing agent)、不導(dǎo)電的添加劑和輔 助添加劑。輔助添加劑表示制造聚酰胺模制組合物領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的通常包含于聚酰 胺組合物中的那些添加劑。輔助添加劑可以是例如UV穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑 加工助劑和沖擊改性劑。相對(duì)于組合物的總重量,可存在的除聚酰胺之外的這些其它組分 的量可以在寬范圍內(nèi)變化,但合適地是在0-10重量%的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,其它組分的量是 0. 5-5重量%、更優(yōu)選地是0. 5-3重量%。
[0035] 用來制造根據(jù)本發(fā)明的基材的組合物可通過下述方法制備,其中半芳香聚酰胺、 任選的增強(qiáng)劑、任選的黑色顏料和任選的其它組分被熔融混合??稍谌廴诨旌掀髦谢旌喜?分材料,然后加入其余材料再進(jìn)一步熔融混合直至均一。可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任 何恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行熔融混合。合適的方法可包括使用單或雙螺桿擠出機(jī)、攪拌機(jī)、捏合機(jī)、 密煉機(jī)(Banbury mixer)、模塑機(jī)等。雙螺桿擠出機(jī)是優(yōu)選的,尤其是該方法被用于制備含 有添加劑(例如阻燃劑)和增強(qiáng)劑的組合物時(shí)。
[0036] 根據(jù)最終的導(dǎo)電性體系的用途,可利用常規(guī)模制技術(shù)(例如利用熔融加工的方 法)對(duì)基材本身進(jìn)行塑形。最終的形狀可以是立體的例如電子器材的外殼,但也可以是平 面的,例如材料的平板或膜。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一方面,基材的形狀是薄膜,例如厚度為0.5-1000 μ m、優(yōu)選地 5-100 μ m 的膜。
[0038] 除基材外,導(dǎo)電性體系還包括至少一種粘附在基材上的導(dǎo)電性跡線。導(dǎo)電性跡線 通過至少包括下述步驟的方法形成于基材上:
[0039] ?提供由至少一種聚酰胺構(gòu)成的基材,
[0040] ?任選地,預(yù)處理基材,
[0041] ?利用噴印技術(shù)將導(dǎo)電性跡線前體涂覆在基材上,
[0042] ?在高溫下燒結(jié)基材上的導(dǎo)電性跡線前體,以獲得基材上的導(dǎo)電性跡線。
[0043] ?冷卻帶有導(dǎo)電性跡線的基材。
[0044] 可以相當(dāng)自由地選擇用于制造導(dǎo)電性跡線的材料,只要它們能夠提供具有良好導(dǎo) 電性的所印的導(dǎo)電性跡線。用于導(dǎo)電性跡線的材料通常是金屬或金屬合金。用于導(dǎo)電性跡 線的合適材料的實(shí)例是銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鈀(Pd)、鉬(Pt)、鎳(Ni)和鋁(A1)以及 它們之中的兩種或多種的任意組合。更優(yōu)選地,該材料是Ag。
[0045] 油墨將含有處于合適的液態(tài)載體中的金屬或其前體。合適的液態(tài)載體可以是例如 水或者有機(jī)溶劑。在油墨中呈分散或溶解狀態(tài)的金屬或其前體將通常是可用的。優(yōu)選的狀 態(tài)是納米顆粒的形式。納米顆粒表示其至少一個(gè)尺寸在納米范圍內(nèi)。用作導(dǎo)電性跡線的優(yōu) 選材料是納米 -銀(nano-silver)。"納米-銀"表示其至少一個(gè)尺寸在納米范圍內(nèi)的銀顆 粒。用于制備導(dǎo)電性跡線的噴印油墨領(lǐng)域的技術(shù)人員知道如何制備和處理這些種類的金屬 和/或它們的前體。用于噴印技術(shù)的油墨描述于例如由S. Magdassi編輯的英國世界科學(xué) 出版社2008年11月的書"噴墨墨水化學(xué)"("The chemistry of inkiet inks")中。
[0046] 導(dǎo)電性跡線前體是采用噴印技術(shù)涂覆的。合適的噴印技術(shù)的實(shí)例是油墨噴?。╥nk jet printing)和氣溶膠噴印(aerosol jet printing)。氣溶膠噴印技術(shù)是公知的,其在 例如2012年3月14-15日在柏林舉行的DDMC 2012會(huì)議上所展出的Martin Hedges等人 的文章"3D aerosol iet printing-adding electronics functionality to RP/RM,'中有 描述。
[0047] 因此,本發(fā)明還涉及生產(chǎn)包含基材和粘附在基材上的導(dǎo)電性跡線的導(dǎo)電性體系的 方法,其包括下述步驟:
[0048] ?提供包含半芳香聚酰胺的基材,
[0049] ?利用噴印技術(shù)將導(dǎo)電性跡線前體噴涂在基材上,
[0050] ?在至少150°C的溫度下燒結(jié)基材上的導(dǎo)電性跡線前體,以獲得基材上的導(dǎo)電性跡 線。
[0051] 在燒結(jié)所涂覆的油墨之后,由導(dǎo)電性跡線前體形成導(dǎo)電性跡線,從而獲得持續(xù)的 連通性。此處和下文中的燒結(jié)表示在低于熔點(diǎn)的溫度下,將導(dǎo)電性跡線前體顆粒焊接在一 起的過程。可以通過熱燒結(jié)、光子燒結(jié)、微波燒結(jié)、等離子體燒結(jié)、電燒結(jié)或利用化學(xué)試劑燒 結(jié)實(shí)現(xiàn)燒結(jié)。涂覆導(dǎo)電性跡線領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知這些技術(shù)并且知道如何確定適于每種情 況的最好方法。如果利用熱燒結(jié),優(yōu)選的溫度為至少150°c、優(yōu)選地至少180°C、更優(yōu)選地至 少200°C。最高溫度由所用材料的熱降解決定。通常,溫度將為至多350°C。合適的燒結(jié)過 程可以在150-300°C溫度下持續(xù)進(jìn)行10-30分鐘。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電性體系具有出乎意料好的基材與導(dǎo)電性跡線之間的粘附性。 如下文所述,可通過實(shí)施如利用膠帶試驗(yàn)的粘附性測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test) ASTM D3359-08D 方法B 中所描述的方法 測(cè)量基材與導(dǎo)電性跡線之間的粘附性。
[0053] 圖1提供了根據(jù)這個(gè)方法的粘附性試驗(yàn)結(jié)果的分類。
[0054] 根據(jù)將在其中使用導(dǎo)電性體系的應(yīng)用,確定和制備合適的半芳香聚酰胺組合物。 該半芳香聚酰胺組合物中的一部分可以是除聚酰胺之外的其它組分,例如一種或多種纖維 狀增強(qiáng)劑、炭黑和/或其它組分。用于聚酰胺組合物的所有這些組分在上文中已有描述,在 上文中描述的那些也適用于此處。通過在制造聚合基材的領(lǐng)域中的技術(shù)人員公知的一種或 多種方法,將聚酰胺組合物制成基材。
[0055] 在用于生產(chǎn)導(dǎo)電性體系的方法之前,可以將基材預(yù)處理;但也可以在沒有進(jìn)一步 的預(yù)處理步驟的情況下使用基材。預(yù)處理的實(shí)例可以是清潔步驟或等離子體處理。
[0056] 下一步,通過噴印技術(shù)將導(dǎo)電性跡線前體涂覆在基材上。導(dǎo)電性跡線前體的確切 性質(zhì)將取決于導(dǎo)電性跡線的類型和所需的性能。
[0057] 導(dǎo)電性跡線的最終厚度將根據(jù)應(yīng)用而變化。厚度通常在10nm-100 μ m之間、優(yōu)選 地在0. 5 μ m-10 μ m之間。還可以在多個(gè)連貫層中涂覆導(dǎo)電性跡線,其中在這些層的每次涂 覆之間都具有燒結(jié)步驟和冷卻步驟。
[0058] 本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電性體系的用途。由于與現(xiàn)有技術(shù)體系相比,基材 上的導(dǎo)電性體系的粘附性得到改善體系,因此除了之前已知的應(yīng)用外的新應(yīng)用領(lǐng)域變得可 用。有利的應(yīng)用的實(shí)例是在天線中,例如在移動(dòng)器材諸如電話中。過去不能利用當(dāng)時(shí)可用 的技術(shù)(例如激光直接成型)在其中含有碳纖維的基材上生產(chǎn)天線。
[0059] 其它應(yīng)用還包括可被用于多種物體中的電路和觸點(diǎn),例如在太陽能電池、晶體管、 有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)中。如果基材是膜,本發(fā)明的導(dǎo)電性體系 特別適用于柔性電路板(FPC)。
[0060] 本發(fā)明將在下述實(shí)施例中得到說明,但不限于此。 實(shí)施例
[0061] Tffe
[0062] 粘附件
[0063] 為了測(cè)量基材上所印涂層的粘附性,采用ASTM試驗(yàn)ASTM D3359-08D 'Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test"(利用膠帶試驗(yàn)的粘附性測(cè)量標(biāo) 準(zhǔn)試驗(yàn)方法)。根據(jù)試驗(yàn)方法B,在基材的涂層中制造每個(gè)方向有6個(gè)切口的格子模型。在 整個(gè)格子上施用壓力-敏感型膠帶。用恒定的速度和力量以180°的角度剝?nèi)ツz帶。根據(jù) 粘附性試驗(yàn)結(jié)果分類(參見圖1)和下面的表1評(píng)估粘附性。更多細(xì)節(jié)請(qǐng)參考ASTM標(biāo)準(zhǔn)。
[0064] 表 1
[0065]
【權(quán)利要求】
1. 導(dǎo)電性體系,其包含基材和粘附在所述基材上的導(dǎo)電性跡線,其中所述基材包含半 芳香聚酰胺,并且所述導(dǎo)電性跡線是通過噴印獲得的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性體系,其中所述導(dǎo)電性跡線包含金屬或金屬合金。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電性體系,其中所述金屬是銀、金、銅或鎳或者其合金。
4. 根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系,其中所述導(dǎo)電性跡線具有 10nm-100 μ m 的厚度。
5. 根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系,其中所述基材由下述物質(zhì)組成: (A) 30-100重量%的所述半芳香聚酰胺, (B) 0-50重量%的至少一種其它聚合物 (00-60重量%的增強(qiáng)劑 (D) 0-15重量%的至少一種添加劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電性體系,其中所述基材含有1-50重量%的(B)至少一種 其它聚合物,其中所述其它聚合物是脂肪族聚酰胺。
7. 根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系,其中所述半芳香聚酰胺的熔融溫 度(Tm)為至少270°C。
8. 根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系,其中所述半芳香聚酰胺包含衍生 自二胺的重復(fù)單元和衍生自二羧酸的重復(fù)單元,其中相對(duì)于二胺和二羧酸的總摩爾量的至 少10摩爾%由芳香族二胺或芳香族二羧酸組成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電性體系,其中相對(duì)于二胺和二羧酸的總量的至少30摩 爾%由芳香族二胺或芳香族二羧酸組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)電性體系,其中 ?所述二羧酸由5-65摩爾%的脂肪族二羧酸和任選地不同于對(duì)苯二甲酸的芳香族二 羧酸、以及35-95摩爾%的對(duì)苯二甲酸的混合物組成; ?所述二胺是脂肪族二胺,其由10-70摩爾%的帶有2-5個(gè)C原子的短鏈脂肪族二胺和 30-90摩爾%的帶有至少6個(gè)C原子的長(zhǎng)鏈脂肪族二胺的混合物組成; ?對(duì)苯二甲酸和所述長(zhǎng)鏈脂肪族二胺的組合摩爾量相對(duì)于二羧酸和二胺的總摩爾量為 至少60摩爾%。
11. 生產(chǎn)導(dǎo)電性體系的方法,所述導(dǎo)電性體系包含基材和粘附在所述基材上的導(dǎo)電性 跡線體系,其包括下述步驟: ?提供包含半芳香聚酰胺的基材, ?通過噴印技術(shù)將導(dǎo)電性跡線前體噴涂在所述基材上, ?在至少150°C的溫度下燒結(jié)所述基材上的所述導(dǎo)電性跡線前體,以在所述基材上獲得 導(dǎo)電性跡線。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述噴印技術(shù)是氣溶膠噴印。
13. 通過根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法得到的導(dǎo)電性體系。
14. 用于移動(dòng)器材的天線,其包含根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性體系在制造太陽能電池、晶體管、有 機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、柔性電路板(FPC)和射頻識(shí)別(RFID)體系中的電路或觸點(diǎn)中的用 途。
【文檔編號(hào)】H05K3/12GK104254572SQ201380021791
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
【發(fā)明者】弗蘭克·彼得·斯奧道勒斯·約翰內(nèi)斯·伯格特·范·德, 克里斯蒂安·施羅德 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司