专利名称：Conductive paste, electromagnetic wave-shielding film using same, and ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及导电糊，以及使用该导电糊的电磁屏蔽膜和电磁屏蔽柔性印刷布线 板，更具体地，本发明涉及需要具有耐弯曲性的柔性印刷布线板。
背景技术：
通过将导电填料如炭黑、石墨粉、贵金属粉、铜粉或镍粉、粘合剂树脂和溶剂混合， 将导电糊制成糊料。通过丝网印刷等方法，将导电糊涂布到薄膜或基板上以实现图案的形 成。使树脂固化，从而形成导电布线。最近，随着电子元件的小型化和轻量化，需要具有高 导电性的导电糊用于这种应用。专利文献1公开了使用银作为导电填料的导电银糊。用作导电填料的银粉的形 状的例子包括但不限于粒状、鳞片状、板状、树枝状、粟粒状和方块状。使用粒度为0. 1至 100 μ m的银粉。使用饱和共聚合的聚酯树脂和封端异氰酸酯作为粘合剂树脂。专利文献 2公开了，为了提高导电糊的耐弯曲性，使用如下导电糊，其主要含有其中粒度为0. 1 5ym的初始粒子发生三维连接的银粉、数均分子量为3000以上的粘合剂、固化剂和溶剂。 粘合剂的例子包括聚氨酯树脂和聚酯树脂。导电糊也用作电磁屏蔽材料。特别地，高频波段中的频率当今被用于高速传送情 报。这需要具有更好的电磁屏蔽性能的导电糊。专利文献3公开了具有改善的导电性和屏 蔽性的导电银糊及使用该导电银糊的电磁屏蔽膜，所述导电银糊通过组合具有特定粒度的 银粉制成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题当将导电糊用于柔性印刷布线板中的屏蔽层时，除了导电性和电磁屏蔽性能之 外，通过涂布和固化导电糊形成的屏蔽层还需要具有耐热性、表面平滑性及耐弯曲性。特别 是，当将其用于可动部分如移动电话的铰合部分时，机器的小型化需要在较小弯曲半径处 的耐久性。因此，其目的在于提高耐弯曲性。在专利文献3所述的导电糊中，记载了优选使用聚酯树脂作为粘合剂树脂以在涂 布、固化后的耐热性和柔性之间取得平衡。然而，为了达到当前所需的耐弯曲性，必须进一 步提高耐弯曲性。为了提高耐弯曲性，需要柔性。因此，已将属于软树脂的聚酯树脂用作粘合剂树 脂。聚酯树脂是通过酸成分如多价羧酸或酸酐与醇成分如多元醇的缩聚而制备的树脂。选 好酸成分和醇成分的种类能够适当地控制特性。例如，大量软成分如脂肪族二羧酸的使用 会提高柔性。然而，使用大量软成分会降低耐热性，从而不能满足所需性能。为了提高耐热 性，必须增加刚性的芳香族成分如对苯二甲酸的比例。在这种情况下，降低了柔性。考虑到上述问题，本发明的目的是，提供能够形成电磁屏蔽层的导电糊及使用该导电糊的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽层在柔性和耐热性之间取得平衡，并且具有优异的耐 弯曲性。解决问题的手段所述导电糊包括导电金属粉末、氨基甲酸酯改性的聚酯树脂和封端异氰酸酯，其 中氨基甲酸酯改性的聚酯树脂通过使酸成分、醇成分和含有芳香族异氰酸酯的异氰酸酯成 分反应制得，并且酸成分、醇成分和异氰酸酯成分中含有的芳香族成分的总量为酸成分、醇 成分和异氰酸酯成分的总量的5mol%至50mol% (第一发明)。将用含有芳香族异氰酸酯的异氰酸酯成分改性的氨基甲酸酯改性聚酯树脂用作 粘合剂树脂。而且，酸成分、醇成分和异氰酸酯成分中含有的芳香族成分的总量为所述酸成 分、醇成分和异氰酸酯成分的总量的5mol%至50mol%。这种分子结构在耐弯曲性需要的 柔性与耐热性之间取得良好的平衡。所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂优选具有5mg KOH/g至60mg KOH/g的羟值(第 二发明)。羟值是氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的相对于交联点(与封端异氰酸酯反应的羟 基)数量的分子量的指标。较高的羟值导致分子量较低。较低的羟值导致分子量较高。小 于5mg KOH/g的羟值导致高分子量和优异的柔性，但是也导致与封端异氰酸酯反应所需的 交联点数量变少，从而使耐热性降低。相反，超过60mg KOH/g的羟值导致分子量降低。在 这种情况下，虽然提高了耐热性，但是降低了柔性。封端异氰酸酯优选具有500 3000的数均分子量，并且是多官能的封端多异氰 酸酯化合物，其中使用封端剂将加合型异氰酸酯的末端封端，所述加合型异氰酸酯由异氰 酸酯单体和多羟基化合物形成(第三发明)。加合型异氰酸酯在其分子中具有很多官能团 (异氰酸酯基)，从而增加了反应后的氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的交联密度，并提高耐热 性。以封端异氰酸酯的异氰酸酯基(NCO)对氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的羟基(OH) 的摩尔比(NC0/0H)换算，所述封端异氰酸酯对所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的混合比 优选为0.8 3. 0(第四发明)。如果封端异氰酸酯的量低于上述范围，则氨基甲酸酯改性的 聚酯树脂具有低的交联密度和低耐热性。如果封端异氰酸酯的量超过上述范围，那么不参 与反应的异氰酸酯会残留在粘合剂树脂中，从而降低耐热性。所述摩尔比更优选在1. 0 2.0的范围。导电金属粉末优选由平均粒度为0.5μπι至20μπι的金属粉末A和平均粒度 为IOOnm以下的金属粉末B形成，所述金属粉末A对所述金属粉末B的重量含量比为 99.5 0.5至70 30，并且导电金属粉末对导电糊的固态成分的含量比为50重量％至85 重量％ (第五发明)。较高的导电金属粉末含量比导致导电性改善。然而，导电金属粉末的 含量比过高导致导电糊的柔性下降，从而使耐弯曲性恶化。因此，为了在导电性和耐弯曲性 之间取得平衡，导电金属粉末的含量比优选为50重量％至85重量％。为了达到满意的导电性，优选以特定含量比组合使用具有不同粒度的所述金属粉 末A和所述金属粉末B。使用纳米尺度的所述金属粉末B充填具有较大粒度的所述金属粉 末A的粒子之间的间隙，从而提高导电性和导电糊涂布后的表面平滑性。表面平滑性和导 电性影响电磁屏蔽性能。因此，提高导电性和表面平滑性致使进一步提高电磁屏蔽性能。本发明也提供了电磁屏蔽膜，其包括在基材上由上述导电糊制成的层(第六发明)。而且，本发明提供了电磁屏蔽柔性印刷布线板，其包括由上述导电糊制成的层(第七 发明)。除了优异的耐弯曲性之外，电磁屏蔽膜和电磁屏蔽柔性印刷布线板都还具有优异的 耐热性、导电性和电磁屏蔽性能。发明效果根据本发明，可以提供能够形成电磁屏蔽层的导电糊，所述电磁屏蔽层在柔性和 耐热性之间取得平衡，并具有优异的耐弯曲性；使用该导电糊的电磁屏蔽膜和电磁屏蔽柔 性印刷布线板。
图1是本发明的电磁屏蔽膜的横截面示意图。图2是本发明电磁屏蔽柔性印刷布线板的横截面示意图。
具体实施例方式下面将描述本发明的实施方式。在
中，使用同一符号表示同一要素，并省 略重复说明。附图中的尺寸比与各图描述的实际物品的尺寸比并不总是一致的。将描述本发明使用的氨基甲酸酯改性的聚酯树脂。所述氨基甲酸酯改性的聚酯树 脂通过使酸成分、醇成分和异氰酸酯成分反应而制得。一般来说，所述聚酯树脂通过酸成分 如多价羧酸或酸酐和醇成分如多元醇的缩聚反应制得。生成的聚酯树脂的末端羟基与异氰 酸酯成分反应以得到氨基甲酸酯改性的聚酯树脂。用这种方法，优选在酸成分和醇成分反 应后添加所述异氰酸酯成分并进行反应。或者，酸成分、醇成分和异氰酸酯成分可同时反 应。酸成分不受特殊限制，只要是多价羧酸或其酸酐即可。其例子包括芳香族二羧酸 及其酸酐，如苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸；脂肪族二羧酸及其酸酐，如 琥珀酸、己二酸、戊二酸和癸二酸；和不饱和二羧酸及其酸酐，如马来酸、富马酸和衣康酸。 它们可以以两种以上的组合使用。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_环己二醇；芳香族二元醇；脂环 族二元醇；和三元以上的多元醇，如三羟甲基丙烷和季戊四醇。它们可以以两种以上的组合 使用。异氰酸酯成分在其分子中具有两个以上的异氰酸酯基。在其分子中具有芳香环的 芳香族异氰酸酯是必不可少的。所述芳香族异氰酸酯的例子包括二甲苯二异氰酸酯、甲苯 二异氰酸酯、4，4' 二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯和亚联苯二异氰酸酯。它们可以以 两种以上的组合使用。而且，在不损害本发明性能的情况下，可以与芳香族异氰酸酯一起使 用脂肪族二异氰酸酯如三甲基六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或三亚甲基二异 氰酸酯，或脂环族二异氰酸酯如环己烷二异氰酸酯。如上所述，酸成分、醇成分和异氰酸酯成分中含有的芳香族成分的总量为所述酸 成分、醇成分和异氰酸酯成分的总量的5mol%至50mol%。通过常规方法使这些材料反应 以获得氨基甲酸酯改性的聚酯树脂。本发明使用的封端异氰酸酯是使用封端剂将多官能异氰酸酯的末端异氰酸酯基封端的化合物。封端剂受热分解以形成异氰酸酯基。异氰酸酯基与氨基甲酸酯改性的聚酯 树脂的羟基反应以交联氨基甲酸酯改性的聚酯树脂。封端剂的例子包括具有活性羟基的化合物，如醇、酚、酰胺、肟和活性亚甲基。可使用任何异氰酸酯如三亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或二苯 基甲烷二异氰酸酯(MDI)作为多官能异氰酸酯。特别地，优选由通式(I)表示、并由异氰酸 酯单体和多羟基化合物形成的加合型异氰酸酯。[化学式1]
权利要求
一种导电糊，其包含导电金属粉末、氨基甲酸酯改性的聚酯树脂和封端异氰酸酯，其中所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂通过使酸成分、醇成分和含有芳香族异氰酸酯的异氰酸酯成分反应制得，以及所述酸成分、醇成分和异氰酸酯成分中含有的芳香族成分的总量是所述酸成分、醇成分和异氰酸酯成分的总量的5摩尔％至50摩尔％。
2.如权利要求1所述的导电糊，其中所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的羟值为5mg KOH/g 至 60mg KOH/g。
3.如权利要求1或2所述的导电糊，其中所述封端异氰酸酯具有500 3000的数均分 子量，且为多官能的封端多异氰酸酯化合物，其中使用封端剂将加合型异氰酸酯的末端封 端，所述加合型异氰酸酯由异氰酸酯单体和多羟基化合物形成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的导电糊，其中，以所述封端异氰酸酯的异氰酸酯 基(NCO)对所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的羟基(OH)的摩尔比(NC0/0H)换算，所述封 端异氰酸酯对所述氨基甲酸酯改性的聚酯树脂的混合比为0. 8 3. 0。
5.如权利要求1至4中任一项所述的导电糊，其中所述导电金属粉末由平均粒度为 0. 5 μ m至20 μ m的金属粉末A和平均粒度为IOOnm以下的金属粉末B形成，且其中所述金 属粉末A对所述金属粉末B的重量含量比为99. 5 0.5至70 30，所述导电金属粉末对 所述导电糊中的固态成分的含量比为50重量％至85重量％。
6.一种电磁屏蔽膜，其包含在基材上的层，所述层由权利要求1至5中任一项的导电糊 制成。
7.—种电磁屏蔽柔性印刷布线板，其包含由权利要求1至5中任一项的导电糊制成的层。
全文摘要
文档编号H01B1/00GK101952902SQ200980105100
公开日2011年1月19日 申请日期2009年10月13日 优先权日2008年11月14日
发明者Shimoda Kohei 申请人:Sumitomo Electric Industries