새로운 전도성 잉크의 준비
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전도성 잉크는 비전 도성 기판에 인쇄 된 잉크를 말하며 전류를 전도하고 정전기를 제거 할 수 있습니다. 보통 플라스틱, 유리, 세라믹 또는 판지와 같은 비전 도성 기판에 인쇄됩니다. 스크린 인쇄, 활자 인쇄, 플 렉소 그래픽 인쇄, 그라비어 인쇄 및 리소그래피와 같은 많은 인쇄 방법이 있습니다. 필름 두께 요건에 따라 다른 인쇄 방법을 선택할 수 있으며, 저항, 땜납 저항 및 내마모성도 필름 두께에 따라 다릅니다. 전도성 잉크는 서로 다른 구조에 따라 구조적 유형과 충진 유형으로 나눌 수 있습니다. 현재, 전자 산업에서 사용되는 전도성 잉크는 주로 복합 전도성 잉크이다. 사용되는 전도성 충전제는 일반적으로 금,은, 구리 및 니켈과 같은 무기 충전제이다. 카본 블랙, 흑연, 탄소 섬유 등이 있고, 바인더 수지는 통상 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리 우레탄 등으로부터 선택된다. 그 중에서도 에폭시 수지는 성능이 뛰어나고 원료의 입수가 용이하기 때문에 전도성 고분자에 널리 사용되고 있으나 점도가 높고 취성이 크며 탄력이 적고 내 충격성이 떨어지는 등의 단점이 있기 때문에, 그것을 강하게하십시오. IPN (Interpenetrating Polymer Network)은 폴리머 변형의 새로운 분야입니다. IPN 시스템을 형성하기위한 폴리 우레탄 및 에폭시 수지의 조합은 최근 수년간 연구 주제입니다. IPN 구조는 폴리 우레탄의 높은 탄성과 우수한 내열성 및 상호 호환성 및 시너지 효과를 강요하여 우수한 보강 효과를 달성함으로써 에폭시 수지의 접착력을 결합 할 수 있습니다. 에폭시 수지의 인성을 향상시키고 개질 된 링을 사용하기 위해 에폭시 수지상의 2 급 히드 록 실기와 반응시키기 위해 강화제로서 말단 이소시아네이트 폴리 우레탄을 사용했다. 상기 전도성 수지는 상기 전도성 필러에 산소 수지를 첨가하여 제조된다.
응용 측면에서 유연 회로 및 RFID에 적용 할 수 있습니다. 유연한 회로는 전자 정보 제품의 다기능, 통합, 소형화 및 저비용 실현을위한 핵심 구성 요소입니다. 가볍고, 작고, 저렴하고, 다기능이며, 높은 신뢰성 등의 방향으로 전자 제품 및 장비를 개발함에 따라 유연 회로의 양이 증가하고 인쇄 또는 인쇄에 전도성 또는 잉크가 사용됩니다. 절연 기판상의 도전 선의 형성은 넓은 관심을 끌고있다. 이 시험은 개질 된 에폭시 계 도전성 잉크가 양호한 접착력을 가지며, 인쇄 된 도전성 회로가 1 만회의 굴곡 저항을 가지며, 이는가요 성 인쇄 회로의 요구 조건을 만족시킨다. RFID는 바코드를 대체 할 것으로 예상되는 전자 태그입니다. 그것은 안테나와 마이크로 칩으로 구성되어 있습니다. 그러나 홍보 과정에서 기술 부족으로 인해 개발이 어려워지고 새로운 전도성 잉크로 인쇄 된 저렴한 태그 안테나가 낮습니다. 비용 패키징 기술은 RFID 태그의 대량 생산을 촉진하고 향후 산업의 속도를 결정하는 핵심 요소 중 하나가 될 것입니다. 전도성 카본 블랙과 전도성 흑연을 전도성 필러로 사용하고 경화제, 용매 및 분산제를 적당량 더하여 변성 된 에폭시 수지를 바인더로하여 변성 된 에폭시 수지 기반 전도성 잉크를 제조했습니다. 연구 및 RFID에 적용하면 안테나의 장점이 더욱 두드러 질 것입니다.
먼저, 바인더 및 잉크의 제조
1. 폴리 우레탄 프리폴리머의 제조
먼저 폴리에틸렌 글리콜을 삼구 플라스크에 넣고 1 시간 가열하고 탈수합니다. 냉각시킨 후, 질소를 재충전하여 내부 온도를 80 ℃로 유지시킨다. 화학량 론적 TDI, TDI 및 폴리에틸렌 글리콜을 가능한 한 빨리 첨가한다. 양비는 1.2 : 1이었고, 4 시간 동안 교반 한 후에 반응을 멈추어 말단 이소시아네이트 폴리 우레탄 프리폴리머를 얻고,이를 실온으로 냉각시켜 사용 하였다. NCO 함량은 디 -n- 부틸 아민 법에 의해 5 %로 측정되었다.
2. 폴리 우레탄 변성 에폭시 수지 IPN의 합성
에폭시 수지를 3 목 플라스크에 넣고 교반하고 에폭시 수지가 완전히 용해 될 때까지 교반하면서 에틸렌 글리콜 에틸 에테르 아세테이트 (CAC)를 넣은 다음 내부 온도를 70 ℃로 유지하고 화학 양 론적 폴리 우레탄 프리폴리머를 첨가합니다. 에폭시 수지 : 예비 중합체의 질량비는 9 : 1이고 반응 시간은 2 시간입니다. 마지막으로, 폴리 우레탄 개질 된 에폭시 수지 IPN이 얻어진다.
3. 변성 에폭시 수지계 전도성 잉크의 제조
우선, 도전성 카본 블랙과 질량비 3 : 2의 도전성 흑연을 혼합 한 후, 폴리 우레탄 변성 에폭시 수지 IPN (질량비 6:25)을 첨가하고, 경화제로서 소량의 경화제 (폴리 우레탄 수지) 및 용매가 첨가된다. (시클로 헥사 논) 및 분산제 (FA-196)를 분쇄기에서 30 분간 분쇄하여 변성 에폭시 계 도전성 잉크를 얻었다.
둘째, 전도성 잉크의 검출
1. 변성 에폭시 계 도전성 잉크의 경화 거동
시차 주사 열 분석 (DSC)은 Perkin Elmer DSC-7 유형 열 분석기를 사용하여 수행되었습니다. 대기는 정적 공기 였고 온도는 고형화되었다. DSC를 10 ℃ / 분의 속도로 가열하고, 온도 범위는 35 내지 180 ℃였다.
전도성 잉크의 DSC 곡선
그림 1
도 1의 곡선 (a)에서 전도성 잉크는 개질 된 에폭시 수지의 경화와 관련하여 약 140 ℃에서 명확한 발열 피크를 갖는다는 것을 알 수있다. 도면의 곡선 b에서 볼 수있는 바와 같이, 전도성 잉크를 140 ℃에서 15 분 동안 가열 한 후, 전도성 잉크는 실질적으로 완전히 경화되었다.
2. 유연한 회로 기판의 굴곡 저항
개질 된 에폭시 계 전도성 잉크 인쇄 회로의 내 굴곡성은 Tusta TOS-817 스윙 테스터에 의해 시험되었다. 전도성 라인은 길이가 2.4cm, 폭이 0.9mm, 두께가 3㎛ 인 것으로 측정되었다. 5 개의 평행 값이 측정되고 평균되었습니다. 실험 매개 변수는 다음과 같습니다 : 흔들림 각도 : 180 °; 요동 속도 : 60 회 · 분 -1; 그네의 수 : 10,000 시간; 온도 : 28 ℃, 상대 습도 : 80 %.
표 1 변성 에폭시 수지계 전도성 잉크 인쇄 회로의 내 굴곡성 시험의 저항치 × 106Ω
테이블에서 볼 수 있습니다. 바인더로서의 폴리 우레탄 개질 된 에폭시 수지로 만들어진 전도성 카본 페이스트는 스크린 인쇄에 의해 전도성 회로 상에 인쇄된다. 180 ° 굽힘 횟수가 10000 배가되면 저항은 0.57 %로 증가하여 폴리 우레탄 개질 된 에폭시 수지를 나타냅니다. E-51의 유연성은 전도성 잉크의 바인더로서 인쇄 회로의 요구 사항을 충족하도록 향상되었습니다.
3. 변성 에폭시 수지계 전도성 잉크 인쇄 회로 라인 접착력
3M600 # 접착 테이프는 경화 된 인쇄 샘플의 라인에 부착됩니다. 전도 선은 길이 10cm, 너비 0.9mm, 두께 3μm입니다. 점착 테이프의 장변은 도전 선의 방향에 평행하며, 높은 수준의 드로어 지우개로 연마됩니다. 1 분 동안 방치 한 후 테이프를 수직으로 힘껏 당겨 테이프와 샘플 라인이 빠져 있는지 관찰하고 접착 전후의 라인의 저항 변화를 측정합니다. 각 도전 선의 5 개의 평행 값이 측정되고 평균화됩니다.
표 2 에폭시 수지계 도전성 잉크 인쇄 회로 접착 성 시험의 저항치 × 106Ω
3M600 # 접착 테이프 풀 - 오프 실험 후, 변형 된 에폭시 계 전도성 잉크 인쇄 라인을 필름 층없이 제거 하였다. 이 표로부터 접착 시험 후의 도전 선 저항의 저항치는 29.95 %라는 것을 알 수있다. 변성 에폭시 수지를 바인더로서 사용한 도전성 잉크는 양호한 접착 성을 나타냄을 알 수있다.
셋째, 결론
에폭시 수지의 변성에 사용되는 2,4- 톨루엔 디 이소시아네이트와 폴리에틸렌 글리콜의 반응에 의해 합성 된 말단 이소시아네이트 폴리 우레탄 프리폴리머, 바인더로서의 변성 에폭시 수지, 도전성 카본 블랙, 도전성 흑연 도전성 필러로서 적당한 양의 경화 시험에 의해 제조 된 개질 된 에폭시 계 전도성 잉크는 개질 된 에폭시 계 전도성 잉크가 우수한 접착력을 가지며, 인쇄 된 전도성 라인 저항이 10,000 회에 달하는 것으로 나타났다.