【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及柔性電子，特別涉及利用柔性材料實現(xiàn)元件粘接的領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、柔性電子概念的提出，大約起步于上世紀(jì)80年代，人們試圖用有機半導(dǎo)體替代硅等無機半導(dǎo)體，從而使有機電子器件具備柔性特點。隨著科技的發(fā)展，柔性電子的應(yīng)用也逐漸豐富起來。包括：柔性顯示與照明、柔性光伏、化學(xué)與生物傳感器及可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域，最新研究方向涉及柔性可拉伸微電池、柔性射頻標(biāo)簽、電子皮膚、人工視網(wǎng)膜、有機晶體管和可穿戴器件等，因此對柔性材料有了更細(xì)致化的要求。
2、柔性電子系統(tǒng)各種組成部分的結(jié)合需要粘合層，而粘合層對交聯(lián)導(dǎo)電體和柔性基板的結(jié)合尤其重要。(1)柔性電子產(chǎn)品在裝配和使用過程中，不可避免的要經(jīng)歷高于常溫的環(huán)境，較好的耐熱性是必要的。(2)由于柔性電子產(chǎn)品在使用過程中要不斷的經(jīng)受拉壓彎曲變形，而經(jīng)粘合層連接的兩個薄層通常具有不同的力學(xué)性能，如果結(jié)合力不夠大，必然導(dǎo)致兩個薄層的相對滑動甚至剝離。(3)粘合層本身是柔性電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個組成部分，其自身的彎曲能力對整個結(jié)構(gòu)的彎曲能力具有重要影響。(4)柔性電子系統(tǒng)的某些部分的粘結(jié)也需要良好的導(dǎo)電性。
3、目前粘合層的材料使用的導(dǎo)電膠粘劑，主流的選擇是使用的樹脂體系包含環(huán)氧樹脂的導(dǎo)電膠粘劑，環(huán)氧樹脂在機械特性、電氣特性、熱特性、耐化學(xué)品性、以及粘接強度等方面具有優(yōu)異的性能，但環(huán)氧樹脂體系固化物都硬度一般都較高。使用這類的導(dǎo)電粘接劑有較高的結(jié)合力，并且都具有較好的耐熱性，但是這種導(dǎo)電膠粘劑的固化物一般具有較高的彈性模量，基本無法適應(yīng)柔性電子系統(tǒng)對彎曲能力的要求。
>技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種柔性導(dǎo)電膠粘劑，在滿足結(jié)合力和耐熱性能的同時，能滿足柔性電子系統(tǒng)各組成部分的粘合層對彎曲能力的要求。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：
3、一方面，本專利技術(shù)提供一種柔性導(dǎo)電膠粘劑，包括：導(dǎo)電填料(a)、樹脂前驅(qū)體(b)、改性環(huán)氧樹脂(c)、固化劑(d)、固化促進(jìn)劑(e)和添加劑(f)；其中，
4、所述導(dǎo)電填料(a)由納米或微米級導(dǎo)電粉體組成；
5、所述樹脂前驅(qū)體(b)包括：前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)、環(huán)氧樹脂固化物(b2)、粘度調(diào)整劑(b3)；所述環(huán)氧樹脂固化物(b2)是由所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)進(jìn)行預(yù)處理固化反應(yīng)所生成的固化產(chǎn)物；所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)是含有苯環(huán)或脂環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂；
6、所述改性環(huán)氧樹脂(c)是主骨架為線狀，含有2個以上-(ch2)-的二價的非芳族烴基，兩端均為環(huán)氧基團的環(huán)氧樹脂；
7、本專利技術(shù)所述的環(huán)氧固化劑(d)為咪唑系固化劑、胺系固化劑，
8、所述固化促進(jìn)劑(e)用于促進(jìn)所述柔性導(dǎo)電膠粘劑中環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)；
9、所述添加劑為(f)用于改善所述柔性導(dǎo)電膠粘劑的產(chǎn)品物理特性。
10、在本技術(shù)方案中，選用了兩種類型環(huán)氧樹脂進(jìn)行復(fù)配，即前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)與改性環(huán)氧樹脂(c)，經(jīng)大量實驗發(fā)現(xiàn)這兩種環(huán)氧樹脂混合后，改性環(huán)氧樹脂(c)單體更容易與前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)產(chǎn)生物理纏繞，增加非填料體系單體的空間長度，從而提高體系柔性。并且，專利技術(shù)人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，未進(jìn)行預(yù)處理的前驅(qū)體原料直接加入柔性導(dǎo)電膠粘劑配方中時，難以得到滿足要求的柔性，可能的原因是用于制備前驅(qū)體的環(huán)氧樹脂與特殊改性的環(huán)氧樹脂同時在固化劑的作用下，形成鏈長較短的網(wǎng)狀交聯(lián)，導(dǎo)致固化物柔性下降。因此本技術(shù)方案中還需要對前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)進(jìn)行預(yù)處理，令前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)得到部分固化，使得樹脂前驅(qū)體(b)產(chǎn)生柔性的同時還具有一定的可反應(yīng)活性，用作后續(xù)的膠粘劑的前驅(qū)體使用可以更好的解決環(huán)氧體系的膠粘劑的固化物硬度較高，彈性模量較高，不具有柔軟性，不適應(yīng)柔性電子系統(tǒng)各組成部分的粘合層對彎曲能力要求的問題。
11、在一些可選的實施例中，導(dǎo)電填料材料可以包括但不限于：銀，鍍銀纖維，鍍銀球，銅，銀鍍銅，金，鉑，鈀，鋁，銀鍍鋁，炭黑，碳釬維，石墨，銦錫氧化物，導(dǎo)電納米填料，導(dǎo)電氧化物及其混合物。優(yōu)選的金，銀，鋁，炭黑，導(dǎo)電納米填料。
12、作為優(yōu)選的實施方式，所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)可以包括雙酚a型型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯基芳烷基型環(huán)氧樹脂、苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、芳族縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、具有二環(huán)戊二烯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂的一種或多種的組合。
13、這些樹脂可為液態(tài)，也可為固態(tài)。另外，還可以使用液態(tài)樹脂與固態(tài)樹脂的混合物。此處，“液態(tài)”和“固態(tài)”是指常溫(25℃)下的環(huán)氧樹脂的狀態(tài)。從后續(xù)用作前驅(qū)體的操作性和加工性觀點出發(fā)，優(yōu)選所用的環(huán)氧樹脂全部的至少70質(zhì)量％以上為液態(tài)環(huán)氧樹脂。
14、作為所述樹脂的具體例，可列舉出：雙酚a型(以下有時簡稱為bpa型)環(huán)氧樹脂(三菱化學(xué)公司制“jer828el”、“jer827”、“jer1001”)、雙酚f型環(huán)氧樹脂(三菱化學(xué)公司制“jer807”)、氫化結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂(三菱化學(xué)公司制“jeryx8000”)、二環(huán)戊二烯型多官能性環(huán)氧樹脂(dxc公司制“hp7200”)、具有丁二烯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂(大賽路化學(xué)工業(yè)公司制“pb-3600”)、具有聯(lián)苯基結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂(日本化藥公司“nc3000h”、“nc3000l”、三菱化學(xué)公司制“yx4000”)等。其中優(yōu)選使用高耐熱且低粘度的bpa型環(huán)氧樹脂，更優(yōu)選為三菱化學(xué)公司制的“jer828el”、“jer827”、“jer1001”、和“jer807”，進(jìn)一步優(yōu)選為“jer828el”。
15、具體的，所述特殊改性的環(huán)氧樹脂的特征為：
16、主骨架中含有2個以上-(ch2)-的二價的非芳族烴基，兩端均為環(huán)氧基。
17、此處，“主骨架”是指，兩末端具有2個以上環(huán)氧基的骨架中，鏈最長的骨架。
18、主骨架所含的-(ch2)-的數(shù)量優(yōu)選為2以上，更優(yōu)選為6～20。
19、該2個以上-(ch2)-可以直接鍵合，也可以經(jīng)由醚鍵、酯鍵、酰胺鍵、由雙鍵鍵合的2個碳、由三鍵鍵合的2個碳、硫醚鍵而鍵合。
20、本專利技術(shù)的特殊改性環(huán)氧化合物優(yōu)選主骨架為線狀而非環(huán)狀的具有環(huán)氧基的化合物。
21、符合以上所述的特殊改性的環(huán)氧樹脂，主骨架優(yōu)選含6～12個-(ch2)-基團，而且優(yōu)選主骨架為線狀而非環(huán)狀的具有環(huán)氧基的化合物，與本文所述前驅(qū)體混合后，樹脂單體更易與樹脂前驅(qū)體產(chǎn)生物理纏繞，增加非填料體系單體的空間長度，從而提高體系的柔性。在改性環(huán)氧樹脂的選擇時，一方面要考慮環(huán)氧樹脂的柔性，也要兼顧環(huán)氧樹脂的使用粘度，當(dāng)主骨架的-(ch2)-基團小于6時，環(huán)氧樹脂固化時交聯(lián)密度升高，導(dǎo)致固化物柔性降低；當(dāng)大于12個時，容易。使環(huán)氧樹脂的分子量增大，導(dǎo)致粘度增大，不適合在本專利技術(shù)所述的膠粘劑中使用。
22、符合以上所述的特殊改性的環(huán)氧樹脂，由于具有2個以上環(huán)氧基，且主骨架兩端均為環(huán)氧基團，樹脂的反應(yīng)性提高的，與本文所述樹脂前驅(qū)體混合后，使得鏈長增長的鏈狀交聯(lián)的比例大于網(wǎng)狀交本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(B1)包括雙酚A型型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯基芳烷基型環(huán)氧樹脂、苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、芳族縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、具有二環(huán)戊二烯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂的一種或多種的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述粘度調(diào)整劑(B3)包括縮水甘油醚類的活性稀釋劑、聚丙二醇、聚醚多元醇的一種或多種的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述固化促進(jìn)劑(E)為固體分散型潛伏性固化促進(jìn)劑；所述固化促進(jìn)劑(E)包括環(huán)氧加合物系、脲加合物系。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述樹脂前驅(qū)體(B)中，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，包括：30～50份所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(B1)，40～70份所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂固化物(B2)和1～10份所述粘度調(diào)整劑(B3)。
6.如權(quán)利要求6所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述柔性導(dǎo)電膠粘劑，按質(zhì)量份數(shù)計，包括：70～80份所述
7.一種柔性導(dǎo)電膠粘劑的制備方法，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1-6中任一項所述的樹脂前驅(qū)體(B)的制備工藝，該制備工藝包括：
8.如權(quán)利要求7所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述前驅(qū)體固化劑(B4)為鏈狀并同時含有醚鍵的固化劑；所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(B1’)的質(zhì)量份為50～80份、所述前驅(qū)體固化劑(B4)的質(zhì)量份為10～50份。
9.如權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，
10.如權(quán)利要求7-9中任一項所述的制備方法，其特征在于，根據(jù)所述樹脂前驅(qū)體(B)，制備所述柔性導(dǎo)電膠粘劑的步驟，具體包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)包括雙酚a型型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯基芳烷基型環(huán)氧樹脂、苯酚芳烷基型環(huán)氧樹脂、芳族縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、具有二環(huán)戊二烯結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂的一種或多種的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述粘度調(diào)整劑(b3)包括縮水甘油醚類的活性稀釋劑、聚丙二醇、聚醚多元醇的一種或多種的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述固化促進(jìn)劑(e)為固體分散型潛伏性固化促進(jìn)劑；所述固化促進(jìn)劑(e)包括環(huán)氧加合物系、脲加合物系。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的柔性導(dǎo)電膠粘劑，其特征在于，所述樹脂前驅(qū)體(b)中，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，包括：30～50份所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂(b1)，40～70份所述前驅(qū)體環(huán)氧樹脂固化物(b2)和1～10份所述粘度調(diào)整劑...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐芃，趙家華，
申請(專利權(quán))人：北京翌芯新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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