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一种抗刮擦的导电涂层.pdf

  • 上传人:南***
  • 文档编号:8918229
  • 上传时间:2021-01-23
  • 格式:PDF
  • 页数:9
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201710743569.0

    申请日:

    20170825

    公开号:

    CN107325689A

    公开日:

    20171107

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C09D163/00,C09D167/00,C09D175/04,C09D5/24,C09D7/12

    主分类号:

    C09D163/00,C09D167/00,C09D175/04,C09D5/24,C09D7/12

    申请人:

    安徽智博新材料科技有限公司

    发明人:

    汪六一,宋从发

    地址:

    230000 安徽省合肥市瑶海区都市科技工业园1#楼D座2层

    优先权:

    CN201710743569A

    专利代理机构:

    安徽信拓律师事务所

    代理人:

    张加宽

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    内容摘要

    本发明涉及功能涂层技术领域,具体的说是一种具有抗刮擦性能的导电涂层,所述导电涂层的厚度为80~100μm,所述的导电涂层包括以下重量份的物质:基体树脂50~80份、固化剂10~30份、无机填充粒子10~15份、导电粉10~50份、助剂3~10份、稀释剂10~30份;所述的无机填充粒子在导电涂层上形成凸起,凸起的高度为3~15μm,所述的凸起在导电涂层表面的覆盖率为30~60%,所述的导电涂层中包含有无机填充粒子,在导电涂层的表面形成凸起结构,有效的提高了导电涂层的抗刮伤性能,避免外界环境的作用力对于导电涂层的损伤,提高了导电涂层的使用寿命。

    权利要求书

    1.一种抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述导电涂层的厚度为80~100μm,所述的导电涂层包括以下重量份的物质:基体树脂50~80份、固化剂10~30份、无机填充粒子10~15份、导电粉10~50份、助剂3~10份、稀释剂10~30份;所述的无机填充粒子在导电涂层上形成凸起,凸起的高度为3~15μm,所述的凸起在导电涂层表面的覆盖率为30~60%。 2.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的无机填充粒子为AlO、ZnO、MgO、CuO、MnO、FeO中的一种或至少两种的组合物。 3.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的无机填充粒子的平均粒径为20~30μm。 4.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述导电涂层表面凸起高度为5~10μm;和/或,所述的凸起在导电涂层表面的覆盖率为50~55%。 5.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的基体树脂包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或至少两种的混合物。 6.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的导电粉为云母粉掺杂的硅氧化物包裹的金属导电粉组成的混合物,其中云母粉的比例为40~55%,其余为硅氧化物包裹的金属导电粉。 7.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的助剂包括防沉填料、表面活性剂、着色颜料和分散剂。 8.根据权利要求7所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的防沉填料为有机膨润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液中的一种或至少两种的混合物。 9.根据权利要求7所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的着色颜料为炭黑、钛白粉、酞青蓝或铁红中的一种或其混合物。 10.根据权利要求1所述的抗刮擦的导电涂层,其特征在于:所述的稀释剂为甲基异丁基甲酮MIBK、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、环己酮、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、DBE、甲基异丁基酮或乙二醇丁醚中的至少一种。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及功能涂层技术领域,具体的说是一种具有抗刮擦性能的导电涂层。

    背景技术

    导电涂料一般含有基体树脂、溶剂和导电物质,可以在基材(例如高电阻率的高分子材料)上形成导电涂层,该涂层中的导电物质可以传导电流,排除积累静电荷,同时屏蔽电磁波辐射。电子产品表面由导电涂料形成涂层时,一方面可以防止环境中电磁波辐射对电子产品信号的干扰,使电子产品的信号保真、稳定;另一方面可以防止电子产品对环境的电磁波辐射污染,使电子产品的信号保密。导电涂料由于具有制备方法简单、施工方便、成本低廉、适用于各种复杂形状表面的涂覆的优点,因而应用范围广泛。

    但是,随之而来的就是涂覆在电子产品表面的导电涂层的抗刮擦问题,若是该涂层的可靠性不足,常发生被刮伤的现象以至于导电涂层出现裂痕,不仅不利于导电性能的保持,也会影响美观。因此,设计一种具有优异抗刮擦性能的导电涂层成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种具有优异抗刮擦性能的导电涂层。

    为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:一种抗刮擦的导电涂层,所述导电涂层的厚度为80~100μm,

    所述的导电涂层包括以下重量份的物质:基体树脂50~80份、固化剂10~30份、无机填充粒子10~15份、导电粉10~50份、助剂3~10份、稀释剂10~30份;

    所述的无机填充粒子在导电涂层上形成凸起,凸起的高度为3~15μm,所述的凸起在导电涂层表面的覆盖率为30~60%。

    本发明提供的导电涂层,表面密着有凸起结构,可以减小与外界物体的接触面积,减小刮擦伤害,同时,所述的凸起结构为无机填充粒子,具有一定的硬度,也避免了被刮伤的现象。

    进一步的,无机填充粒子在导电涂层表面的凸起高度和覆盖率对于抗刮伤的性能具有重要的意义,本发明中,所述的导电涂层表面凸起高度为5~10μm;进一步的,所述的凸起在导电涂层表面的覆盖率为50~55%。

    根据本发明,所述无机填充粒子的目的在于形成具有一定硬度的凸起结构,本发明中所述的无机填充粒子为Al2O3、ZnO、MgO、CuO、MnO2、Fe2O3中的一种或至少两种的组合物。

    进一步的,根据本发明,无机填充粒子的平均粒径是影响其填充量的因素之一,其粒径过小,不足以在导电涂层上形成足够高的凸起结构,抗刮伤性能差,而粒径过大时,不能稳定的填充在导电涂层中,本发明中所述的无机填充粒子的平均粒径为20~30μm。

    根据本发明,所述的基体树脂包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或至少两种的混合物;

    所述的固化剂可以为氨基树脂、封闭聚氨酯树脂中的一种或其混合物,具体的,所述的氨基树脂可以为氰特公司的CYMEL303、CYMEL300、CYMEL325;首诺公司的Resimene-747、Resimene-717等,所述的封闭聚氨酯树脂可以为拜耳公司的BL3175、Baxenden ChemicalsLimited的BI7960或BI7982等,江苏鸿业涂料科技产业有限公司生产的BIN-70、BIN-7或CX树脂等。

    根据本发明,本发明中所述的导电粉为云母粉掺杂的硅氧化物包裹的金属导电粉组成的混合物,所述的金属粉末在硅氧化物的包裹下,不仅容易分散,而且还不容易氧化,可保持其在导电涂层中优异的导电性能,同时在云母粉的掺杂下,降低了成本,还增强了整体的机械强度。进一步的,其中云母粉的比例为40~55%,其余为硅氧化物包裹的金属导电粉。进一步的,所述的金属导电粉为所属领域技术人员所常知,具体的如银、铜、银铜合金、镍和钛。

    根据本发明,所述的金属导电粉为片状、鳞片状、球状或其混合物,所述的金属导电粉的粒度为5~10μm。由于本发明中所述的导电粉为接触式导电机理,处于片状、鳞片状、球状的导电金属粉更利于导电性能的提高。

    根据本发明,所述的助剂包括防沉填料、表面活性剂、着色颜料和分散剂。助剂的作用在于提高涂层的性能,如防沉填料的作用在于调节涂料的整体粘度,控制其流变性,防止导电涂料的沉降,本发明中所述的防沉填料为有机膨润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、聚烯烃蜡、改性氢化蓖麻油、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液中的一种或至少两种的混合物。

    所述的表面活性剂的作用在于改善涂层的表面张力,所述表面活性剂为本领域技术人员所常知的,如直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、月桂酰基谷氨酸、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、二乙醇酰胺(6501)硬脂酸甘油单酯、烷基磺酸盐中的至少一种。

    根据本发明,所述的着色颜料为炭黑、钛白粉、酞青蓝或铁红中的一种或其混合物。

    根据本发明,分散剂的作用在提高导电涂层中组分的分散性,本发明对于分散剂的种类不做特殊要求,如,聚乙二醇200、HPMA、微晶石蜡。

    根据本发明,所述的稀释剂为甲基异丁基甲酮MIBK、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、环己酮、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、DBE、甲基异丁基酮或乙二醇丁醚中的至少一种。

    本发明的导电涂层的施工方法主要采用辊涂方式,亦可以采用刷涂或者其他常用的涂料施工方式,该导电涂层采用热烘烤的方式固化成型,烘烤的温度为110~130℃,烘烤时间为5~15s,随着烘烤温度的增加,烘烤的时间可以适当降低,但是烘烤温度不宜超过150℃。

    本发明提供的导电涂层具有以下技术效果:所述的导电涂层中包含有无机填充粒子,在导电涂层的表面形成凸起结构,有效的提高了导电涂层的抗刮伤性能,避免外界环境的作用力对于导电涂层的损伤,提高了导电涂层的使用寿命。

    具体实施方式

    为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。

    实施例1

    一种导电涂层的配方如下:

    导电涂层的制备:

    (1)在搅拌桶中添加序号1、2、5、9,搅拌均匀;

    (2)继续搅拌,并将序号3、4、6、7、8加入继续搅拌得到导电涂料。

    (3)涂覆:选用基材,经过清洗除油,使用13号线棒刮涂,烘烤温度为122℃,时间为12s。

    实施例2

    一种导电涂层的配方如下:

    导电涂层的制备:

    (1)在搅拌桶中添加序号1、2、5、9,搅拌均匀;

    (2)继续搅拌,并将序号3、4、6、7、8加入继续搅拌得到导电涂料。

    (3)涂覆:选用基材,经过清洗除油,使用13号线棒刮涂,烘烤温度为110℃,时间为15s。

    实施例3

    一种导电涂层的配方如下:

    导电涂层的制备:

    (1)在搅拌桶中添加序号1、2、5、9,搅拌均匀;

    (2)继续搅拌,并将序号3、4、6、7、8加入继续搅拌得到导电涂料。

    (3)涂覆:选用基材,经过清洗除油,使用13号线棒刮涂,烘烤温度为130℃,时间为5s。

    对比例1

    本对比例采用与实施例1相同的制备方法,不同的是取消无机填充粒子的添加,其他不变。

    对比例2

    本对比例采用与实施例1相同的制备方法,不同的是无机填充粒子的粒径为10μm,,其他不变。

    对比例3

    本对比例采用与实施例1相同的制备方法,不同的是无机填充粒子的粒径为40μm,其他不变。

    对比例4

    本对比例采用与实施例2相同的制备方法,不同的是取消无机填充粒子的添加,其他不变。

    性能测试:

    1、导电涂层厚度及凸起高度

    使用日立制作所的S-4700型电场反射型扫描电子显微镜观察导电涂层的剖切面,测定5点的平均值来求出导电涂层的厚度和凸起高度。

    2、覆盖率

    在任意区域切出实施例1~3、对比例1~4的待测样品,对待测样品的表面长度为5mm的测定区域,使用日立制作所的S-4700型电场反射型扫描电子显微镜在倍率3000倍以下观察,在测定区域内,累积未被粒子覆盖的表面的长度,由下式计算覆盖率:

    覆盖率=(5mm-(未被粒子覆盖的部分的累积长度(mm)))/5mm*100(%)

    3、抗刮伤性能测试:

    将实施例1~3、对比例1~4的待测导电涂层样品固定在平整的台面上,使用同等重物在导电涂层上来回拉动10次,拉动的距离保持一致,对导电涂层进行观察,按下述标准进行判定:

    ○:导电涂层刮伤痕数不大于3条;

    △:导电涂层刮伤痕数大于3条,且不大于10条;

    ╳:导电涂层刮伤痕数超过10条。

    4、导电性能测试:

    将两块尺寸为20mm*20mm*3mm的铝板置于涂覆有导电涂料的塑料底材上,将数字式欧姆表的两根探针分别压紧与两块铝板上,欧姆表的读数即为检测的导电性能。

    表1实施例1~3、对比例1~4相关性能

    由以上测试结果,无机填充粒子用量越多,平均粒径越小,越利于表面覆盖率的提高,但是平均粒径过小,不利于表面的凸起结构高度,本发明所提供的导电涂层在确保导电性能的同时,具有优异的抗刮擦性能。

    以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

    关 键  词:
    一种 抗刮擦 导电 涂层
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