具有触觉响应的可热成型的聚合物厚膜透明导体及其在电容式开关电路中的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种具有触觉响应能力的聚合物厚膜透明导电组合物，所述组合物可用于使底部基板进行热成型的应用中，例如，如在电容式开关中。聚碳酸酯基板经常被用作所述基板，并且所述聚合物厚膜导电组合物可以在没有任何阻隔层的情况下使用。取决于具体设计，可热成型的透明导体可在可热成型的银导体下方或顶部。可热成型的电路得益于所述干燥的聚合物厚膜导电组合物上包封层的存在。随后对电路进行注塑加工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有触觉响应的聚合物厚膜透明导电组合物，所述组合物可用于使底部基板进行热成型的应用中。经常使用聚碳酸酯基板，并且所述导体可以在无任何阻隔层的情况下使用。
技术介绍
导电聚合物厚膜(PTF)电路长期以来一直被用作电元件。虽然它们多年来一直被用于这些类型的应用中，但是将PTF银导体用于热成型过程中却并不常见。这对于在严苛的热成型工艺之后需要高度导电的银组合物的电路中是尤为重要的。另外，用于热成型的典型基板是聚碳酸酯，而导体往往与这种基板不相容。本专利技术的目的之一是緩解这些问题并且制备一种导电的可热成型的构造，其中具有触觉响应的印刷透明导体可用在所选择的基板诸如聚碳酸酯上，或用作电容式电路叠层的部分，其中其可印刷在银下方或上方。本专利技术的另一个关键目的是向透明导体中引入触觉响应。触觉技术，或触觉学是一种触觉反馈技术，其通过向使用者施加力、振动或运动来利用触摸感觉。触觉设备可结合触觉传感器，所述触觉传感器测量由使用者施加在界面上的力。
技术实现思路
本专利技术涉及一种具有触觉响应能力的第一聚合物厚膜透明导电组合物，该组合物包含：(a)10重量％至70重量％的导电氧化物粉末，所述导电氧化物粉末选自由以下项组成的组：氧化铟锡粉末、氧化锑锡粉末以及它们的混合物；(b)10重量％至50重量％的第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性氨基甲酸乙酯树脂，其中热塑性氨基甲酸乙酯树脂的重量百分比是基于第一有机介质的总重量计的；(c)10重量％至50重量％的第二有机介质，所述第二有机介质包含溶解于第二有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性聚羟基醚树脂，其中热塑性聚羟基醚树脂的重量百分比是基于第二有机介质的总重量计的；以及(d)10重量％至50重量％的第三有机介质，所述第三有机介质包含第三有机溶剂中的至少一种电活性聚合物；其中导电填料、第一有机介质、第二有机介质以及第三有机介质的重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。在一个实施方案中，具有触觉响应的聚合物厚膜透明导电组合物还包含：(e)1重量％至20重量％的第四有机溶剂，其中第四有机溶剂是双丙酮醇，并且其中重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。本专利技术还涉及一种具有触觉响应的第二聚合物厚膜透明导电组合物，包含：(a)10重量％至70重量％的导电氧化物粉末，所述导电氧化物粉末选自由以下项组成的组：氧化铟锡粉末、氧化锑锡粉末以及它们的混合物；(b)10重量％至50重量％的第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性氨基甲酸乙酯树脂，其中热塑性氨基甲酸乙酯树脂的重量百分比是基于第一有机介质的总重量计的；以及(c)10重量％至50重量％的第二有机介质，所述第二有机介质包含第二有机溶剂中的至少一种电活性聚合物；其中导电填料、第一有机介质以及第二有机介质的重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。在一个实施方案中，具有触觉响应能力的聚合物厚膜透明导电组合物还包含：(d)1重量％至20重量％的第三有机溶剂，其中第三有机溶剂是双丙酮醇，并且其中重量百分比是基于聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。在一个实施方案中，导电氧化物粉末颗粒呈薄片的形式。本专利技术还涉及将可热成型的导电组合物用于形成电容式开关的导电电路，并且具体地，用于总体构造的热成型中。在一个实施方案中，将包封层沉积在干燥的PTF透明导体组合物上。具体实施方式本专利技术涉及一种聚合物厚透明导电组合物，所述组合物用于使电路(并且具体地电容式开关电路)热成型。在基板上印刷一层导体并且使其干燥以便产生功能电路，然后整个电路经受压力和热，从而使所述电路变形成它所需要的三维特征，即热成型。常用于聚合物厚膜热成型电路的基板是聚碳酸酯(PC)、PVC以及其它基板。PC一般是优选的，因为它可以在更高的温度下热成型。然而，PC对沉积在其上的层中使用的溶剂非常敏感。聚合物厚膜(PTF)导电组合物由以下构成：(i)导电氧化物粉末，所述导电氧化物粉末选自由以下项组成的组：氧化铟锡(ITO)粉末、氧化锑锡(ATO)粉末以及它们的混合物；(ii)第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的第一聚合物树脂；(iii)第二有机介质，所述第二有机介质包含溶解于第二有机溶剂中的第二聚合物树脂；以及(iv)第三有机介质，所述第三有机介质包含第三有机溶剂中的一种或多种电活性聚合物。在不会引起上面印刷有PTF透明导电组合物的下面的基板开裂或变形的一个实施方案中，PTF导电组合物还包含第四溶剂，即双丙酮醇。另外，可添加粉末和印刷助剂以改善组合物。术语透明的使用是相对的。本文，透明意指穿过印刷/干燥的导体的至少30％的透光率。本专利技术的导电组合物的每种成分详细论述于下文中。A.透明导电粉末本专利技术的厚膜组合物中的导体是ITO粉末、ATO粉末、或它们的混合物。设想了粉末颗粒的多种粒径和形状。在一个实施方案中，导电粉末颗粒可以包括任何形状，包括球形颗粒、薄片、条、锥体、板、以及它们的混合物。在一个实施方案中，ITO呈薄片的形式。在一个实施方案中，ITO和ATO粉末的粒度分布为0.3微米至50微米；在另一个实施方案中为0.5微米至15微米。在一个实施方案中，导电氧化物粉末颗粒的表面积/重量比在1.0m2/g至100m2/g的范围内。ITO为掺杂锡的氧化铟Sn:In2O3，即，通常具有90重量％In2O3和10重量％SnO2的In2O3和SnO2的固溶体。ATO为掺杂锑的氧化锡Sb:SnO2，即，通常具有10重量％Sb2O3和90重量％SnO2的Sb2O3和SnO2的固溶体。此外，已知的是，可以在透明导体组合物中添加少量其它金属，以提高导体的电性能。此类金属的一些示例包括金、银、铜、镍、铝、铂、钯、钼、钨、钽、锡、铟、镧、钆、硼、钌、钴、钛、钇、铕、镓、硫、锌、硅、镁、钡、铈、锶、铅、锑、导电性碳以及它们的组合，以及厚膜组合物领域中的其它常见金属。一种或多种附加的金属可占总组合物的至多约1.0重量％。然而，当添加这些金属时，透明度可能受损。在一个实施方案中，基于PTF导电组合物的总重量计，导电氧化物粉末以20重量％至70重量％存在。在另一个实施方案中，再次基于PTF导电组合物的总重量计，导电氧化物粉末以30重量％至60重量％存在，并且在另一个实施方案中，导电氧化物粉末以35重量％至55重量％存在。B.有机介质具有触觉响应的第一聚合物厚膜透明导电组合物第一有机介质由溶解于第一有机溶剂中的热塑性氨基甲酸乙酯树脂构成。该氨基甲酸乙酯树脂必须实现对下面的基板的良好粘附性。在热成型之后，它必须与电路的性能相容并且不会不利地影响电路的性能。在一个实施方案中，热塑性氨基甲酸乙酯树脂为第一有机介质的总重量的10重量％至50重量％。在另一个实施方案中，热塑性氨基甲酸乙酯树脂为第一有机介质的总重量的15重量％至45重量％，并且在另一个实施方案中，热塑性氨基甲酸乙酯树脂为第一有机介质的总重量的15重量％至25重量％。在一个实施方案中，热塑性氨基甲酸乙酯树脂为氨基甲酸乙酯均聚物。在另一个实施方案中，热塑性氨基甲酸乙酯树脂为基于聚酯的共聚物。第二有机介质由溶解于第二有机溶剂中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有触觉响应能力的聚合物厚膜透明导电组合物，其包含：(a)10重量％至70重量％的导电氧化物粉末，所述导电氧化物粉末选自由以下项组成的组：氧化铟锡粉末、氧化锑锡粉末以及它们的混合物；(b)10重量％至50重量％的第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性氨基甲酸乙酯树脂，其中所述热塑性氨基甲酸乙酯树脂的重量百分比是基于所述第一有机介质的总重量计的；(c)10重量％至50重量％的第二有机介质，所述第二有机介质包含溶解于第二有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性聚羟基醚树脂，其中所述热塑性聚羟基醚树脂的重量百分比是基于所述第二有机介质的总重量计的；以及(d)10重量％至50重量％的第三有机介质，所述第三有机介质包含第三有机溶剂中的至少一种电活性聚合物；其中所述导电填料、所述第一有机介质、所述第二有机介质以及所述第三有机介质的重量百分比是基于所述聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.27 US 61/971,0631.一种具有触觉响应能力的聚合物厚膜透明导电组合物，其包含：(a)10重量％至70重量％的导电氧化物粉末，所述导电氧化物粉末选自由以下项组成的组：氧化铟锡粉末、氧化锑锡粉末以及它们的混合物；(b)10重量％至50重量％的第一有机介质，所述第一有机介质包含溶解于第一有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性氨基甲酸乙酯树脂，其中所述热塑性氨基甲酸乙酯树脂的重量百分比是基于所述第一有机介质的总重量计的；(c)10重量％至50重量％的第二有机介质，所述第二有机介质包含溶解于第二有机溶剂中的10重量％至50重量％的热塑性聚羟基醚树脂，其中所述热塑性聚羟基醚树脂的重量百分比是基于所述第二有机介质的总重量计的；以及(d)10重量％至50重量％的第三有机介质，所述第三有机介质包含第三有机溶剂中的至少一种电活性聚合物；其中所述导电填料、所述第一有机介质、所述第二有机介质以及所述第三有机介质的重量百分比是基于所述聚合物厚膜导电组合物的总重量计的。2.根据权利要求1所述的聚合物厚膜透明导电组合物，其还包含：(e)1重量％至20重量％的第四有机溶剂，其中所述第四有机溶剂是双丙酮醇，并且其中重量百分比是基...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·多尔夫曼，J·D·武尔托斯，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US