专利名称：：水性导电组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及水性导电组合物，其可作为可印刷油墨应用到衬底上，用作例如智能和有源封装、传感器以及RFID天线中的电路。
背景技术：
：以往，用作导电油墨的水性导电聚合物厚膜配制物当被印刷和固化在某些衬底上，特别是挠性衬底上时通常展示出绝非最佳的流变学、粘合和挠性。例如在下述专利中公开了用作可印刷导电油墨的水性聚合物组合物美国专利第5,286,415和5,389,403号(AdvancedProducts,Inc.)，描述了水性导电聚合物组合物，其包含诸如聚丙烯酸的热塑性聚合物、水不溶性聚合物在水中的分散体、乙二醇化合物、导电填料以及水；美国专利第6，866，799号(Anuvu,Inc.)，描述了水性聚合物组合物，其包含与诸如苯乙烯的另一聚合物共聚合的水溶性丙烯酸聚合物、导电填料、水溶性湿润剂、水以及增大组合物的水溶性高弹体；美国专利第5,492,653号(Hemeus，Inc.),描述了涂料组合物，其包含30wt。/。至80wt。/。的涂覆银薄片、基本上完全水溶的聚合物粘合剂、二乙二醇一丁醚和水；以及美国专利第5,658,499号(Heraeus,Inc.)，描述了水性涂料组合物，其基本由如下组成30wt。/。至80wt。/。的涂覆银薄片、基本上完全水溶的粘合剂、其它添加剂和水。然而，这些组合物无法满足当今导电油墨应用中所需的所有性能要求。金属粉末，诸如不规则形状或球状的银粉末，过去已被制备，但这些粉末当被配制、印刷和烧制时产生相对低的导电效率。另外，传统的片状银粉当在85%以上的固体填充量下配制时由于过度的粘性通常显示出差的丝网印刷特性，这导致在干燥后的印刷图案中出现孔隙和缺陷。当大部分片状银粉被非片状粉末代替时，达到了实践上有用的粘度改良。然而，这种代替严重削弱了导电效率。因此，对水性导电涂料存在需求，该水性导电涂料包含高含量的导电材料(诸如金属薄片)，并且保持优良的导电效率，同时具有提供良好印刷特性的粘度。发明概述本发明涉及水性导电组合物，其包含金属薄片或微粒；碱溶性丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物，其在有效溶剂化量的水和碱中以溶解该丙烯酸共聚物；分散在水中的水不溶性聚合物；和任选地，膜聚结(或湿润)剂、增塑剂或两者。附图简述图1是由30pm涂布器涂布的不同颜料与粘合剂(P/B)比率涂层的电阻值图。图2是由l(Vm绕线棒刮涂器涂布的不同P/B比率涂层的电阻值图。图3是导电水性配制物的图表。图4是那些配制物的电阻值图表。发明详述适用于本发明的金属薄片或微粒为提供导电率的任何材料。"薄片"是指其主要形状为片状的材料，如扫描电子显微镜所测定的。适合的金属薄片和微粒包括任意贵金属以及在一个实施方式中为银薄片或微粒。在另一个实施方式中，导电材料为具有3pm平均质量直径(D50)和8.8|im90。/。直径(D90)的双态(双峰，bimodal)银薄片。"平均质量直径"(D50)为这样的直径在该直径下按质量计50%的薄片具有比所述值小的直径，而按质量计50%具有较大的直径。D90值为这样的直径在该直径下按质量计90%的薄片具有比所述值小的直径。金属微粒可被加入，以补足双态薄片。在一个实施方式中，金属为银(Ag)或镀银的铜，它们涂有油酸。在另一个实施方式中，油酸在约0.05wt。/。至5wtn/。范围内以单分子层涂布在至少三分之二的薄片表面上。本发明水性导电组合物的粘度直接随着金属薄片的填充量而变化。金属薄片的填充量可以表示为金属颜料(即薄片和微粒)与粘合剂的比率。颜料与粘合剂的比率给出了金属薄片相对于酸稳定化水性聚合物乳液中聚合物量的量。例如，包含2000g银和500g水性聚合物乳液(其含有40%固体)的水性导电组合物，颜料与粘合剂的比率为10。为测定银填料与粘合剂比率的影响，以银填料与粘合剂比率范围从5至10制备了一系列水性导电组合物。用3(^m涂布器和10,绕线棒刮涂器将水性导电组合物涂布在聚酯上，并测定电阻值。这些电阻值在图l和2中示出。对于两种涂布方法，发现得到最佳(即最低)电阻所使用的银填料与粘合剂的比率(即，金属填料和组合物的余下固体含量之间的比率)在约8至约10之间，优选约9。适合的金属薄片和微粒可商业购得。优选的金属薄片和微粒是那些在配制期间展示高分散性的金属薄片和微粒，这在水性导电组合物中允许高固体含量。少量的其它金属粉末和/或薄片可加入本发明的水性导电组合物中，以提供可印刷油墨的多种改性。例如，可以加入镍粉末以改变剥离性能、机械强度、外观和其它方面。可用于本发明的合适的碱溶性(甲基)丙烯酸共聚物的实例包括丙烯酸或甲基丙烯酸优选丙烯酸与一个或多个疏水的烯键式不饱和共聚单体诸如苯乙烯、(甲基)丙烯酸垸基酯及类似物的共聚物。优选苯乙烯。碱溶性所需要的羧酸含量将取决于对酸的选择以及共聚单体的疏水性。在苯乙烯作为共聚单体的情况中，则需要约30wt。/。的丙烯酸或约60wtM的甲基丙烯酸。碱溶性组分的分子量将影响粘合剂的粘度，较高的分子量显然引起较高的粘度，所有其它的均相同。优选的重均分子量(Mw)范围为约1,000至10,000道尔顿，更优选1,500至6,000，如用聚苯乙烯标准、通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。然而，对本领域技术人员而言明显的是，取决于印刷过程的粘度限制，较高分子量的碱溶性共聚物可以是有用的。当用于稳定其它无表面活性剂的不溶性乳液聚合物时，碱溶性共聚物的通常含量为约10wt。/。至20wtQ/。，根据干燥的总聚合物计算得到(可溶性组分加不溶性组分)。当另外的表面活性剂稳定存在时，可使用较少的量。如果在不溶性聚合物组分聚合之后加入则可使用较大的量。导电油墨中存在的碱溶性共聚物的量的范围为0.3wtY。至5wt%，优选0.5wt。/。至2wt%，以干基计算。通过存在适量的碱以中和酸并使其在溶液中稳定，将(甲基)丙烯酸共聚物溶解在水中。任何可实现中和的碱都是可接受的，但优选的碱为氢氧化铵，这是由于它的挥发性。本领域的技术人员熟悉适于中和丙烯酸共聚物并具有挥发特性的类似碱性(碱)物质。适合的水不溶聚合物分散体实例包括苯乙烯、聚氨酯、丙烯酸、聚酯和乙烯基树脂聚合物在水中的分散体。可使用苯乙烯与一个或多个烯键式不饱和单体的共聚物。烯键式不饱和单体包括，但不限于，丙烯酸和甲基丙烯酸的酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丛取代酰胺诸如叔丁基丙烯酰胺和iV-乙烯基吡咯烷酮、腈诸如乙腈、羧酸诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸以及类似物。特别地，可使用苯乙烯与CrC18优选d-C8丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物。这些苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物可进一步含有羧酸单体，诸如丙烯酸或甲基丙烯酸。优选的水不溶性聚合物分散体的实例为苯乙烯与丙烯酸2-乙基己酯的共聚物。乙烯基树脂包括乙烯基单体诸如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(vinyWersatate)、氯乙烯及类似物与一个或多个单体的共聚物，所述单体包括乙烯、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸垸基酯、羧酸或其它烯键式不饱和单体。利用碱溶性共聚物、常用的阴离子和/或非离子表面活性剂、或两者的组合，可稳定水不溶性聚合物分散体。碱溶性聚合物组分与不溶性聚合物组分的比率将由所存在的羧酸的总含量而定。优选的含量为约1wt。/。至10wt%，更优选3wt%至6wt。/。，基于干燥的聚合物总量计算。导电油墨中所存在的水不溶性聚合物分散体的量的范围为1wt。/。至15wt%，优选2wt。/。至10%，更优选4\^%至8%，以干基计算。适合的增塑剂的实例包括聚羧酸的酯，诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和苯六甲酸。也可使用磷酸酯，诸如磷酸三辛酯、磷酸三邻甲苯酯、磷酸三甲苯酯和磷酸三二甲苯酯，以及聚酯增塑剂，诸如聚丙烯月桂酸酯，大豆油衍生的增塑剂，诸如环氧化大豆油和氯化石蜡。特别适合的增塑剂包括二羧酸的Cw4垸基酯，其实例包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸<:7.9二垸基酯的混合物、邻苯二甲酸二(十三)酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、己二酸二丁酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸二异辛酯、癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯。高沸点乙二醇化合物，诸如二苯甲酸二丙二醇酯也适合。适合的膜聚结或湿润剂包括低沸点的乙二醇化合物，诸如乙二醇一丁醚。该化合物具有挥发性高于更高分子量化合物的优势。适合的乙二醇聚结剂的实例包括1,3-丁二醇；丙二醇和乙二醇。这些物质可单独或彼此联合使用。聚结剂和增塑剂的含量将通过聚合物组分的玻璃化转变温度确定。如果需要，本领域普通技术人员可选择这样的量，该量在干燥后足以形成挠性、连续的膜，但不至于干燥后留下粘的涂层。不含任何金属填料的水中碱溶性丙烯酸共聚物、水不溶性聚合物分散体、乙二醇化合物——如果存在、以及增塑剂——如果存在一一的组合在下文中将被称为金属填料的粘合剂。—种分散金属薄片和/或微粒的方法是使用从MorehouseCowles或CharlesRossandSonCompany购得的高速分散混合器。一般而言，加入的金属薄片和/或微粒的量为粘合剂重量的2至4(或更多)倍。最初慢慢混合，然后当导电材料的薄片己完全并入至粘合剂时，小心谨慎地以更高的速度短时间混合分散体，以避免将空气引入到混合物中。在一个实施方式中，分散体的温度在混合期间不可以超过30-35'C。如果需要，可采用合适尺寸的丝网滤器，过滤最终产物。混合过程产生视觉上均匀的液体混合物。碱溶性聚合物有助于导电填料的最初湿润和加入，以得到均匀的微粒或薄片分散体。其进一步用于防止贮存期间填料的硬结并能够使任何沉积的微粒通过搅拌或摇动容易地再分散。在另外的实施方式中，本发明包括将水性导电组合物作为导电涂料油墨在衬底上布置成一条或更多条狭窄的线，从而在衬底上形成至少一个导电线路，或布置成覆盖至少部分所述衬底表面的膜。可印刷电导体的粘度和印刷性能应当在印刷机上印刷之前进行调整并通过恰当使用添加剂在印刷期间保持不变。这可以通过加入氨水和最小量的特定选择的防泡剂——如果需要——实现。根据印刷方法和进行印刷的持续时间，加入稀释的氨水和0.01-0.2%体积的防泡剂可能是必须的。这种添加应正好在印刷前进行并充分混合组合物。后一添加的量和次数取决于油墨的性能、印刷机的构造、导电组合物所暴露的表面、周围的温度、湿度、印刷速度和其它因素。连接至慢油墨循环泵的封闭式油墨再循环系统对于保持已印刷电导体的物理性能不变是最佳的。—般而言，本发明提供用作可印刷电导体的水性导电组合物，其中，这种导电组合物可通过己有的可商业购得的印刷机用于在各种衬底上印刷导电线路。在优选的实施方式中，导电率通过使用适当混合在本文所述的粘合剂中的金属银或镀银铜的细薄片来获得，其中所产生的组合物可用于印刷机。所用的可印刷电导体的导电率取决于许多因素，包括沉积到衬底上的组合物中的金属薄片和/或微粒之间的位置、排列和物理连接。下述方面影响导电率和稳定性膜干燥方法、加热/固化介质的应用或操作、以及外部处理方法，诸如酸洗、施加的压力和高能量光处理。期望在没有形成厚聚合物微粒表面湿润层的情况下而实现金属微粒间适当的定向和紧密的定位。这通过原料的选择和载体的正确制备来完成。通过使用诸如微粒表面处理的技术也有助于制备金属表面。在金属微粒表面上形成粘合剂层是在印刷过程中实现适当的微粒沉积所期望的。粘合剂层也有助于将微粒粘着至衬底材料，并且在干燥过程后提高微粒间的固结。可印刷电导体趋于在印刷后快速干燥，这是因为金属分散体中液体的低百分率。水性导电组合物的pH通常调节为在7.5至10.5范围内的pH;在另一个实施方式中，为8至10范围内的pH;以及在另外的实施方式中，为8.5至9.5范围内的pH。在这些范围中的一个实施方式中，pH最初在7.5至8.5，当氨水蒸发时所有范围都降低。在此过程中，聚合物体系从水溶状态变为水不溶状态。使用周围或略微升温的空气、通过强制对流可促进干燥过程。该过程在决定最终产物的导电性能中起作用。可推定因为本发明组合物当被印刷形成导电线路时迅速干燥，所以印刷的线路快速收縮并在金属薄片或微粒间产生压縮。该压缩增加连接，并因此具有大于其它组合物的导电率。实施例实施例1.水中碱溶性聚合物的制备(胶体A和B)精确称量链转移剂1-十二烷基硫醇3g，并且转移至装有搅拌器、冷凝器和滴液漏斗的三颈圆底烧瓶中。向其中加入106.7g2-丙醇、94.0g苯乙烯、40.3g丙烯酸和4.5g偶氮二(异丁腈)引发剂(AIBN)的溶液。在混合以确保均匀后，将烧瓶浸入保持在82士2'C的水浴中并以120rpm搅拌内容物。在达到回流温度后2小时，在30分钟的时间内缓缓并且均匀地加入23.4g2-丙醇。再保持回流2.5小时。然后将烧瓶内容物冷却至5(TC并且加入24g氢氧化铵。充分混合后，在250rpm的搅拌下加入400g去离子(DI)水。然后用另外的氨水将pH调节为8.5-9.0的范围内。然后将烧瓶中的内容物搅拌下加热至7(TC并且利用真空去除2-丙醇，直至固体含量达到24-26wt。/。，最终pH为8.0-9.0。通过GPC测定分子量Mw为5,070道尔顿。第二较低分子量的碱溶性聚合物(胶体B)利用缓缓加入的4.5gAIBN和26.7g2-丙醇类似地制备。通过GPC测定分子量Mw为2，390道尔顿。实施例2.胶体稳定化的丙烯酸乳液聚合物(乳液A和B)的制备按照美国专利5,455,299的教导，将实施例1的碱溶性聚合物用作稳定体，制备乳液聚合物。称量230.8g胶体溶液A和U6.0g去离子水并加入至装有搅拌器、冷凝器和两个滴液漏斗的三颈圆底烧瓶中。通过在液面下引入氮气，清除烧瓶中的氧。然后，将烧瓶在保持80。C的水浴中加热并以70rpm搅拌内容物。当内容物温度达到7(TC时，加入4.2g苯乙烯和1.8g丙烯酸2-乙基己酯的混合物，并在77"C下加入0.03g过硫酸铵(APS)在5.19g去离子水中的引发剂溶液。温度平衡15分钟之后，将搅拌器的搅动增加至180rpm并开始缓慢均匀地加入由40.39g去离子水中的0.25gAPS组成的引发剂溶液。在230分钟内加入该引发齐U。同时开始缓慢均匀地加入80.13g苯乙烯和34.34g丙烯酸2-乙基己酯的混合物并且在210分钟内完成加入。整个聚合中反应温度保持在80士2。C。在单体添加后，经由单体滴液漏斗加入2.88g去离子水，并且将内容物在8(TC下再保持1.5小时。然后，将温度冷却至4(TC以下，并且用氨水调节pH为9.1。用胶体B，按照相同的方法，处理第二乳液(B)。乳液聚合物的性质在下表中给出:性质乳液A乳液B固体，％33,933.2粘度，mPa.s730037平均颗粒大小，nm11067实施例3.粘合剂(粘合剂A和B)的制备称量lOOOg按照实施例2的方法制备的乳液A加入装有搅拌器和滴液漏斗的二颈烧瓶中。将内容物在水浴中加热至4(TC并将搅动设置为IOOrpm。在10分钟内缓缓加入更高沸点的增塑剂，二苯甲酸二丙二醇酯59.1g。再搅拌15分钟后，在30分钟内缓缓加入45.5g较低沸点的增塑剂/聚结溶剂，乙二醇一丁醚，并再继续搅拌15分钟。冷却至3(TC后，用氨水调节pH为9.0。使用乳液B，通过相同的方法制备第二粘合剂，粘合剂B。粘合剂的性质在下表中给出<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例4.导电油墨的制备(油墨A和B)称量167.6g粘合剂A加入塑料混合容器中。将Ross高速分散混合器降低入液体中至桨片恰好位于容器的底部上方，并且将混合速度设置为500rpm。将500g涂有油酸的银薄片缓缓加入粘合剂中。在此过程中，将桨片高度升高并再次降低，以确保银完全湿润。然后，将混合速度增至1200rpm并且使导电油墨混合1小时。使用冷却浴，保持温度在3(TC以下。完全混合后，采用3号Zahn杯测定粘度，并发现其为265秒。对于令人满意的柔性版印刷，该粘度被认为太高。然后，用2.8%氨水稀释样品至粘度为45秒，并且总固体的含量约为81%。以干基计，形成的油墨，油墨A，包含89.7%的银，因此银与粘合剂的比率为8.7:1。按照上述方法制备第二导电油墨(油墨B)，但使用168.6g粘合剂B，目的是达到以干基计的相同的银与粘合剂的比率。在这种情况下，氨水稀释前粘度为80s。用2.8%的氨水将样品稀释至粘度为33s、总固体约82%。以干基计，这些油墨具有如下组成组分重量％碱溶性苯乙烯丙烯酸树脂1.19不溶性苯乙烯丙烯酸酯聚合物6.74乙二醇一丁醚1.34苯甲酸酯增塑剂1.03银薄片89.7实施例5.更高固体导电油墨(油墨C)的制备从组成基本上类似于粘合剂B的粘合剂(粘合剂C)制备油墨，但粘合剂C具有39wtn/。的固体含量和235mPa.s布鲁克菲尔德(Brookfidd)粘度。将该粘合剂按照实施例4的方法制备成导电油墨，但使用147g粘合剂C，目的是达到以干基计相同的银与粘合剂的比率。加入13,6ml2.8%的氨水以达到84.4wtn/。的总固体含量以及32s的3号Zahn杯粘度。更高的固体含量是期望的，以促进更快的干燥。实施例6.导电油墨C的性能性能如下银的分散性良好印刷质量(柔性版印刷机)导电率(周围环境干燥)6分钟1小时2小时其中，l密耳为25jam。导电率(升温的)在70。C下1分钟在12(TC下1分钟在150"C下1分钟其中，l密耳为25(im。挠性最初导电率良好50mQ/sq/密耳43mQ/sq/密耳43mQ/sq/密耳41mQ/sq/密耳32mQ/sq/密耳20mQ/sq/密耳2mm直径轴弯曲后的导电率32mQ/sq/密耳(8mQ/sq)32mQ/sq/密耳(8mQ/sq)2kg载荷下180°双弯折后的导电率38mQ/sq/密耳(9mQ/sq)其中，1密耳为25nm。湿度最初导电率16mQ/sq/密耳在85°C/85%RH下，24小时后的导电率4mQ/sq/密耳其中，l密耳为25pm。再分散性在储存17个月后，使用涂料振荡器振荡5分钟能重新形成油墨。该油墨分散充分，具有优良外观且保持其导电率。实施例7.(对比)不含有碱溶性组分的水性导电组合物的性能下述组分的85%水分散体如上所述在高速分散混合器中进行制备并展示出以下性能组分重量(份数/100)7,931.341.0389.7不溶性苯乙烯丙烯酸酯-聚合物ImperialChemicalIndustries(ICl)的专禾l)品乙二醇一丁醚苯甲酸酯增塑剂银薄片银分散性印刷质量(柔性版印刷机)导电率(周围环境干燥2小时)其中，l密耳为25jnm。再分散性储存2个月后，然后在涂料振荡器中振荡5分钟之后，组合物的品质变差糊状、含有砂砾以及非常粘。实施例8.(对比)具有100%碱溶性树脂的水性导电组合物的性能下述组分的85%水溶液如上所述在高速分散混合器进行制备并展示出如下性能60mQ/sq/密耳组分碱溶性苯乙烯树脂乙二醇一丁醚苯甲酸酯增塑剂银薄片银的分散性导电率(周围环境干燥)15分钟1小时2小时其中，l密耳为25iim。导电率(升温的)在15(TC下1分钟其中，1密耳为25jxm。:(份数/100)7.931.341.0389,70良好37mQ/sq/密耳24mQ/sq/密耳23mn/sq/密耳64mQ/sq/密耳；质量差的干燥膜挠性最初导电率20mQ/sq/密耳轴弯曲后的导电率20mQ/sq/密耳2kg载荷下18(TC双弯折后的导电率oomQ/sq/密耳(损坏的线路)其中，1密耳为25|im。实施例9.具有水不溶性乙烯基乳液的组合物从9.80克碱溶性苯乙烯/丙烯酸共聚物和苯乙烯丙烯酸酯乳液(不溶的)的混合物、10.00克聚(氯乙烯)乳液(来自NisshinKagakuKogyoK.K.的Viniblan270)、0.20克阿拉伯树胶和56克银薄片制备乳液。检测配制物性能，结果以配制物I在实施例IO的表中给出。实施例10.本发明和对比配制物的性能特性制备几种导电水性配制物，以检测在环境温度及升高的温度下和在湿度条件下的电阻变化，并且比较本发明配制物相对于对比配制物的印刷适性和挠性。所有配制物通过室温下混合组分进行制备，如下将乳液加入适合的容器并进行搅拌，同时加入任意的添加剂、水和氨水；然后，搅拌下加入银薄片并继续搅拌IO分钟。将最终的配制物使用压延涂布(drawdownapplication)或轮转凹版印刷涂布(rotogravureprintingapplication)，涂布在聚酯薄膜(Melinex)OPET衬底上。利用25pm的绕线棒进行压延操作，涂布50mmX10mm的长方形(5平方)。在5、15、30、60和120分钟后，在环境温度下测量和记录电阻。在环境温度下5分钟后、7(TC下1分钟后、12(TC下1分钟后、和15(TC下1分钟后，测量和记录第二涂层的电阻。电阻以欧姆/平方/25pm、使用公式(R测量值X厚度(im)/(25jimX平方数)计算。利用具有每厘米54条线的雕刻滚筒和220mmX53mm(4.15平方)矩形的萨瓦莱斯(Saueressig)彩色打样机90/200，进行轮转凹版印刷涂布。与压延涂层一样，测量和计算电阻，但使用4.15平方的迹线。为了检测干燥导电涂层的挠性，通过轮转凹版印刷，将涂料印刷在125pm厚的PET衬底上，然后将涂层在15(TC下干燥1分钟。测量为100mmX2mm的迹线被从衬底剪下并以欧姆测量电阻，然后将迹线绕着2mm的轴弯曲并再次测量电阻。在挠性的进一步测试中，通过折叠使迹线弯折且涂层向里(18(TC弯曲)并且用2kg重量滚压折线。然后以其它方式将迹线折叠(180"C弯曲)且涂层在外侧并且用2kg重量再次滚压折痕。测量和报告电阻。也可在85'C和85。/。相对湿度(RH)下经历温度和湿度条件作用24小时后测量电阻。在50mmX10mmPET迹线上形成压延涂层并在15(TC下干燥1分钟。在去除温度和湿度条件作用后1小时，测量电阻。以重量份数表示的导电水性组合物的配制物在表1、图3中给出。那些配制物的电阻值在表2、图4中给出，并且如所报告的那样，涂层的厚度被归一化。除在表1、图3中示出的配制物外，还进行了两次尝试，以组成配制物，其包含14.98份来自ICI的专利苯乙烯丙烯酸酯乳液、2.38份聚(丙烯酸)、1.34份乙二醇一丁醚、1.29份二苯甲酸二丙二醇酯和1.50份10%氨水(实施例7)。随着聚(丙烯酸)的加入，组合物变稠并且变得无法使用。结果讨论实施例A和I为本发明的实施例且均包含碱溶性苯乙烯/丙烯酸共聚物和不溶性苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。实施例I进一步包含乙烯基乳液和增塑剂。两个样品在环境温度和升高的温度下以及在温度和湿度条件下都显示非常良好的导电率的改善，以及显示非常良好的印刷适性。实施例A的挠性良好而且实施例I的挠性非常良好。实施例B不包含碱溶性组分并显示出差的印刷适性(印刷时导电率降低)和差的挠性(折皱时导电率显著丧失)。实施例C不包含不溶性组分并显示出差的印刷适性(印刷时导电率降低)并且不显示挠性(不能绕轴弯曲而不损坏)。实施例D包含不溶性组分和可溶性(酸)组分，然而，该酸是后加入到不溶性组分中，而不是为稳定不溶性乳液加入该酸的。这种油墨是不可印刷的。实施例E包含含氨水中和酸的聚合物，虽然其显示良好的导电率和印刷适性，但在挠性试验中其被损坏。实施例F类似于实施例E但包含增塑剂，以试图增加挠性。该样品显示差的印刷适性(印刷时导电率降低)并且在挠性试验中损坏。实施例G包含不溶性聚合物乳液和含有可溶性酸的聚合物并且以高弹体代替增塑剂。该样品显示差的印刷适性(印刷时导电率降低)。实施例H包含与实施例G相同的组分，除使用增塑剂代替高弹体之外。该样品显示差的印刷适性(印刷时导电率降低)。实施例A和I——包含本发明的导电水性配制物，其在导电率改进、印刷适性和挠性方面展示出最佳的总体性能。配制物J和K通过将聚(氯乙烯)乳液加入到苯乙烯/丙烯酸共聚物(碱溶性)和苯乙烯丙烯酸酯乳液(不溶性)中制备而成。两个样品在环境温度下和热固化后固化而给出良好的导电率。配制物K在印刷时、挠性试验后和在温度/湿度条件作用后产生更好的导电率。尽管本发明己经参考其具体实施方式进行了描述，然而明显的是，可以进行许多改变、修改和变化，而不背离本文所公开的本发明概念。因此，本发明拟包括落入所附权利要求书的精神和宽范围内的所有此类改变、修改和变化。权利要求1.水性导电组合物，其包含(i)金属薄片或微粒；(ii)碱溶性丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物，其在有效溶剂化量的水和碱中以溶解所述(甲基)丙烯酸共聚物；(iii)分散在水中的水不溶性聚合物，以及(iv)任选地，聚结剂、增塑剂或两者。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述碱溶性(甲基)丙烯酸共聚物为苯乙烯-丙烯酸共聚物。3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述分散在水中的水不溶性聚合物选自由聚氨酯、丙烯酸、聚酯和乙烯基树脂组成的聚合物组中。4.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述分散在水中的水不溶性聚合物为聚(氯乙烯)。5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述金属薄片或微粒选自银、铜、镍、涂覆银的材料、涂覆铜的材料、涂覆镍的材料及其混合物。6.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述金属薄片或微粒为涂有油酸的双态薄片。7.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述双态金属薄片为银且具有3pm的平均质量直径(D50)。8.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述双态金属薄片为银且具有8.8|im的90。/。直径(D90)。9.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述组合物中金属薄片或微粒与余下固体含量的比率范围为从约8至约10。10.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚结剂存在并选自乙二醇一丁醚、1，3-丁二醇、丙二醇和乙二醇。11.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述增塑剂存在并选自二苯甲酸二丙二醇酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸(:7.9二烷基酯的混合物、邻苯二甲酸二(十三)酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、己二酸二丁酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸二异辛酯、癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯。12.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述水不溶性聚合物分散在水中且为包含苯乙烯和丙烯酸2-乙基己酯单体的共聚物。13.布置在柔性基底上的导电涂层，其通过印刷和干燥根据权利要求1所述的组合物而形成。14.RFID天线，其包括根据权利要求12所述的导电涂层。全文摘要水性导电组合物包含酸稳定的水性聚合物乳液和金属薄片或颗粒。这些水性导电组合物的应用包括它们用作可印刷油墨，用于例如智能和有源封装、传感器和RFID天线中的电路。文档编号H01B1/22GK101595534SQ200780047324公开日2009年12月2日申请日期2007年11月2日优先权日2006年12月22日发明者A·P·范韦恩,H·尤雅玛,P·B·弗尔曼,P·摩尔根内尔申请人:汉高股份两合公司