Токопроводящий состав Советский патент 1982 года по МПК H01B1/02 

(54) ТОКОПРОВОДЯШИЙ СОСТАВ

1

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение, в част ности для нанесения токопроводящих коммуникаций на бумажные перфокарты для устройств хранения информации (информационные бланки).

Известны токопровод5шше пасты (клеи, краски) на основе полимерных связующих и токопроводящих наполнителей. В качестве токопроводяшнх наполнителей применя- ,Q ют порошки различных веществ, обладающих электрической проводимостью: сажи, графита, серебра, золота, платины, , меди и др. Чаще всего в качестве наполкителей используют порошки благород- j ных металлов, так как они не окисляются и поэтому имеют максимальную проводимость С1 .

Однако без специальной обработки порошков, изменяющей их форму, удельное го объемное сопротивление р покрытий, нанесенных из пасты, содержащей порошки серебра и золота не ниже 10 - -10 Ом см.

Известен токопроаодящий состав, содержащий полимерное связующее и порюш- кообразное серебро, модифицированное поверхностно-активным веществом - олеиновой кислотой 2 3 .

Однако известный состав характеризу- е1х:я недостаточно низким значением удельного объемного сопротивления покрытий, нанесенных такой пастой, высокой стоимостью, связанной с вьюоким содержанием серебра в пасте (87-93%) и плохими печатными свойствами состава. Все это не позволяет получать информационные бланки вьюокого качества методом трафаретной печати.

Цель изобретения - улучшение печатно- технологических свойств известного состава.

Поставленная цель достигается тем, чтро токопроводгщий состав, содержащий полимерное св5азующее и порошкообразное серебро, модифицированное олеиновой кислотой, дополнительно содержит смесь тетралина с этилцеллоаольвом или с циклогексаном, взятых в веСовом соотношении 1:2, а в качестве порошкообразного серебра содержит чешуйчатое серебро с размерами. частиц 0,5-5 мкм, модифицированное олеиновой кислотой в количест- ве 0, вес.ч. на 100 вес.ч, серебра при следующем соотношении компонентов; вес.ч,: Порошкообразное чешуйчатое . серебро, модифицированное , олеиновой кислотой в количестве О,05-О,15 вес.ч на 1ОО вес.ч, серебра50 -70 Полимерное связующее5-15 Смесь тетралина с целлозольвом ихш с циклогексононом, взятых в весовом соотношении 1:215 Ь Порошок серебра высокой степени однородности и дисперсности молсет быть нолучен при воздействии уяьтразву1сового .облучения в процессе получения из раст« вора его солей, а затем обработано в ша РОБОЙ мельнице в присутствии поверхностн активного веш,ества (ПАВ), Модифицирование порошка серебра ПАВ, например, при обработке на вибромельницах и шаро вых мельницах в присутствии ПАВ придиет частицам серебра чешуйчатую форм и сглаживает неровности поверхности частиц, В результате такой обработки снижается р как порошка серебра, так и покрытий на основе этого роро1шш. Экспериментально выбранные оптямал ные условия полировки порошка серебра в шаровой мельнице, обеспечивающие получение покрытий с минималхзным значе- 1шем ру , следующие: порошок серебра полируют стальными шар1псами диаметром 1 мм в спиртовом 1|5%-ном растворе олетшовой кислоты в качестве ПАВ. Объ заполнения барабана 1/3, скорость вращ ния 90 об/М1Ш, соотношезЕше жидкой и твердой фазы 1/6, соотношение веса порошка к весу шаров 1/1О. Время полировки для достижения требуемого значения ру зависит от концентрации ПАВ, Так, для 0,5%-ной концентралии требует ся 200 ч полировки, для. 1%-«ой - 180 а для 1,5%-ной 20 ч. На поверхности частиц серебра, вводимых в пасту, после полировки остается 0,05-0,15 вес.ч. ПА (олеиновой кислоты) на 100 вес.ч, порошка серебра. В качестве полимерных сззязуюпшх использую1х;я соподимеры вшшлхлорвда: смол (сополимер винилхлорида с винилацетатом), ВХВД-40 (сополимар винилхлорида с винили,аенхлоридом), а также перхлорвиниловый лак ХОЛ, смесь молы ВХВД-40 с сульфохлорированным полиэтиленом. Для обеспечений хороших печатно-технических свойств паст и большого значения процента выхода годных покрытий (90% и более) в состав паст необходимо вводить высококипящие растворители или разбавители, являющиеся замедлителями высыхания. Это особенно важно, если пасты для трафаретной печати содержат высокодисперсные порошки металлов в больших количествах (50% и более). Использованы растворители и их смеси с температурой К1шения выше , та1ше как смесь тетралина с этилцеллозояь ном или с циклогексаном. Введение олеиновой кислоты улучшает тиксотропные и печатно-технические свойства паст, действует как вьфавниваюшая добавка, устран5Ж1шая эффект сетки при печати через сетчатые экраны. Пример. Готовят пасту, содер-. жашую 45 г серебра, модиф1щированного ,03 г олеиновой кислоты, 1О г смолы А-15-0 и 37 г растворителя Э (смесь тетралина с циклогексш1оном 1:2). Порошок серебра получают следующим образом: 100 г азотнокислого серебра растворяют в 500 мл дистиллированной воды и в раствор вводят смесь муравьинокислого натрия (60 г) и бикарбоната натрия (30 г). В процессе реакции восстановления прикладывается ультразвуковое поле от ультразвукового диспергато- ра УЗДН-1. Частота 22 кТН, удельная мощность 2 Вт/см . После восстановления осадок серебра промывают и сушат до постоянного веса. Затем порошок полируют в шаровой мельнице при скорости вращения барабана 100 об/мин в 3%-ном спиртовом растворе олеиновой кислоты. Размер частиц порошка 0,5-4 мкм. Средний размер частиц 2 мкм. Пасту наносят на бy Iaжныe бланки методом трафаретной печати. После высушивания определяют омическое сопротивление и толщину токопроводящих покрытий информационных бланков j3y покрытий - 10 Ом-см, П р и м е р 2. Готовят пасту смещением 45 г серебра, модифицированного 0,03 г олеиновой кислоты, 10 г смолы ВХВД-40 и 2О г растворителя (смесь растворителей тетралин: этилцеллозольв 1:2), Серебро готовят аналогично примеру 1, но прикладывается ультразвуковое поле частотой 35 кГц, удельной мощностью 5 Br/cM.pv покрытий 3-iOf Ом-см. Размер частац 1-5 мкм. При м е р 3. Готовят пасту смешением 40 г серебра, содержащего на поверхности частиц 0,1 г олеиновой кислоты, приготовленного в примере 1, 10 г смолы А-15-О и 40 г растворителя (тетралин-циклогексанон - 1:2), у готовых покрытий 3 -Ю Ом-см. П р и м е р 4. Порошок серебра и соотаюшение компонентов такое же, как в примере 2, но удельная мощность излучения ультразвука 3 Вт/сы, размер частиц 0,5-6 мкм, ру 3,5 10 -Ом-см П р и м е р 5. Условия те же, что и в примере 4, но частота УЗГ 22 кГц размер частиц 0,1-1 мкм, pv 4-16 Ом В таблице представлены результаты сравнительных испытаний у предлагаемого состава и прототипа. Из приведенных в таблице данных видно, что р предлагае мых составов с разли мыми связующими составляет 3 1О Ом см и ниже, а из-

Компоненты по сухому остатку (в покрытии), вес.ч.

Известные составы

Перхлорвиниловая смол

Перхлорвиниловая смола Ю

Удельное объемное сопротивление покрытий. Ом см

-5

5-.10

5 -10-5

.-4

1,5-10

1 -10

1-103-10

-5Г

1,5-1О вестных 5 - см и вьпле. При использовании одного и того же связующего и одинаковом содержании серебра (примеры 2 и 4) значение удельного объемного сопротивления предлагаемого состава I-IO S Ом-см в отличие от 5-Ю для известного состава. Следует отметить, что даже незначительное снижение композиций существенно улучщает рабочие характеристики информационньк карт и устройств хранения информации. Так, достигаемое по сравнению с известными составами снижение композиций от 5-10-Ю Ом-см дает возможность повысить общую электропроводность токопроводящих коммуникаций на 50-80%, значительно снизить за счет этого мощность управляющих сигналов, что в конечном счете повышает экономичность устройств хранения 1шформации, в которых применяются бланки с токопроБодящими коммуникациями. рмула изобре тения ТокопроБодящий сос-шв, преимущест венно для «згфтовпения информационных бланков, содержащий полимерное связующее и порошкообразное серебро, -моди4м цированное олеиновой кислотой, отличающийся тем, что, с целью улучшения печатно-технологических свойств, он дополнительно содержит смесь тетралщш с этилцеллозольвом или с циклогексаноном, взятых в весовом соотношении 1;2, а в качестве порошкообразного серебра содержит чешуйчатое серебро с раз мером частиц 0,5-5 MICM, модифицирован.кое олеиновой кислотой в количестве 0,05-0,15 вес.ч. на 100 вес.ч. серебра при следующем соотношении компонентов, вес.ч,: 9 8 Порошкообразное чешуйчатое серебро, модифицированное олеиновой кислотой в количестве 0,05-0,15 вес.ч. на 1ОО вес.ч, серебра50-7О Полимерное связующее5-15 Смесь а етралина с этилцеллозольвом или с ЦИК- логексаноном, взятых в весовом соогношении 1:215-50 Источники информации, инятые во внимание .при экспертизе 1.Гуль В. Е., Царский Л. Н, Электроводящие полимерные материалы. Хи, 1968, с. 185. 2.Авторское свидетельство СССР 405927, кл. С 09 U 3/14, 1973.