导电组合物、导电薄膜、电路结构及可穿戴设备制造技术

一种导电组合物，所述导电组合物包括聚合物树脂、金属粉、导电碳材及溶剂，其中，每一金属粉包括主干部及多个连接所述主干部并朝向不同方向的分枝部，所述聚合物树脂溶解于所述溶剂中，所述金属粉及导电碳材分散于溶解所述聚合物树脂的所述溶剂中。所述导电组合物固化后可拉伸且不限定可拉伸的方向，所述聚合物树脂占所述导电组合物固含量的10％至40％，所述金属粉占所述导电组合物固含量的40％至89％，所述导电碳材占所述导电组合物固含量的0.1％至5％，所述溶剂在所述导电组合物中的重量百分含量为25％至40％。另，本发明专利技术还提供一种应用该导电组合物的导电薄膜、电路结构及可穿戴设备。设备。

【技术实现步骤摘要】
导电组合物、导电薄膜、电路结构及可穿戴设备


[0001]本专利技术涉及一种组合物，尤其涉及一种导电组合物，以及应用该导电组合物的导电薄膜、电路结构及可穿戴设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着人工感测皮肤、智慧皮肤(E-skin)、机器手臂及智慧穿戴衣物(E-textile)等的兴起，越来越多的人开始关注可拉伸性材料，如可拉伸的元件、导电连接材料及可拉伸电极等。而一般人体关节所需的延伸率为50％～80％，胸腔腹部呼吸的延伸率为10％，然而，现有的感测元件及金属导体本身并不具有可拉伸的特性，其难以应用在可穿戴式的感测元件中。现有技术中，通常通过结构的设计例如将线路设计呈波浪状、蜂窝状、螺旋状、海绵状等结构的设计使本身不可拉伸的材料具有拉伸性。然而上述线路在经过一定的拉伸次数后，其电阻值会急剧上升。此外，即便通过结构的设计使本不可拉伸的材料具有可拉伸特性，但其制程复杂、成本高、不易量产，且往往只能在特定的方向上进行拉伸。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要提供一种导电组合物，其固化后可拉伸且不限定可拉伸的方向。
[0004]另，还有必要提供一种应用所述导电组合物的导电薄膜、电路结构及可穿戴设备。
[0005]一种导电组合物，所述导电组合物包括聚合物树脂、金属粉、导电碳材及溶剂，其中，每一金属粉包括主干部及多个连接所述主干部并朝向不同方向的分枝部，所述聚合物树脂溶解于所述溶剂中，所述金属粉及导电碳材分散于溶解所述聚合物树脂的所述溶剂中，所述聚合物树脂占所述导电组合物固含量的10％至40％，所述金属粉占所述导电组合物固含量的40％至89％，所述导电碳材占所述导电组合物固含量的0.1％至5％，所述溶剂在所述导电组合物中的重量百分含量为25％至40％。
[0006]进一步地，所述聚合物树脂形成的弹性体的弹性回复率大于或等于95％。
[0007]进一步地，所述聚合物树脂选自热塑性的苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、聚氨酯树脂及聚二甲基硅氧烷树脂中的至少一种，所述导电碳材选自石墨烯、碳黑、碳纳米管、石墨粉、碳纤维及膨胀石墨中的至少一种。
[0008]进一步地，每一金属粉中的多个所述分枝部朝向不同的方向。
[0009]进一步地，所述溶剂为沸点大于150℃的有机溶剂。
[0010]一种导电薄膜，所述导电薄膜由如上所述的导电组合物干燥固化制得。
[0011]一种电路结构，所述电路结构包括如上所述的导电薄膜。
[0012]一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括如上所述的电路结构。
[0013]本专利技术的导电组合物，其包含树枝状的金属粉，所述树枝状的金属粉中的分枝部朝向不同的方向有助于在形成导电薄膜时所述树枝状的金属粉之间形成立体网状导电通路，从而降低导电接触阻值，并且使得所述导电薄膜的拉伸方向不受限制。另外，所述树枝状的金属粉有利于提高所述树枝状的金属粉与所述聚合物树脂之间的作用力，在拉伸所述
导电薄膜时降低因拉伸产生的开裂现象。
具体实施方式
[0014]本专利技术较佳实施方式的导电组合物，其干燥固化后形成导电薄膜，所述导电薄膜可作为导电线路应用于各种元件或设备的电路结构中，例如可穿戴设备的电路结构中。该导电组合物包括聚合物树脂、金属粉、导电碳材及溶剂。其中，每一金属粉包括主干部及多个连接所述主干部的分枝部，从而使得金属粉呈立体的树枝状。优选的，多个所述分枝部并朝向不同方向。所述聚合物树脂溶解于所述溶剂中，所述金属粉及导电碳材分散于溶解所述聚合物树脂的溶剂中。所述金属粉中的分枝部有助于在形成导电薄膜时所述树枝状的金属粉之间形成立体网状导电通路，从而降低导电接触阻值，并且使所述导电薄膜的拉伸方向不受限制，而当多个所述分枝部并朝向不同方向时，能进一步有助于形成立体网状导电通路以及进一步有利于实现所述导电薄膜的拉伸方向不受限。另外，所述树枝状的金属粉有利于提高所述树枝状的金属粉与所述聚合物树脂之间的作用力，在拉伸所述导电薄膜时降低因拉伸产生的开裂现象。
[0015]本实施方式中，所述聚合物树脂占所述导电组合物固含量的10％至40％，所述金属粉占所述导电组合物固含量的40％至89％，所述导电碳材占所述导电组合物固含量的0.1％至5％。
[0016]所述溶剂在所述导电组合物中的重量百分含量为25％至40％。
[0017]所述聚合物树脂形成的弹性体的弹性回复率大于或等于95％。所述聚合物树脂可选自热塑性的苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、聚氨酯树脂及聚二甲基硅氧烷树脂中的至少一种。
[0018]所述金属粉的材质可为任意能导电的金属材料及其合金材料，例如银粉、铜粉、镍粉、金粉、铂粉、钯粉、铝粉、锡粉、银包铜粉体等。优选的，所述金属粉的材质为银包铜粉体。
[0019]所述导电碳材可选自石墨烯、碳黑、碳纳米管、石墨粉、碳纤维及膨胀石墨等中的至少一种。所述导电碳材的添加能够改善所述导电组合物的摇变性，同时加强所述导电组合物的导电效果。
[0020]所述溶剂为有机溶剂，可溶解所述聚合物树脂即可。优选的，所述溶剂为沸点大于150℃的有机溶剂，例如芳烃溶剂S-150(High-Flash Aromatic Naphtha-150)，便于涂布所述导电组合物时所述导电组合物的铺展。
[0021]本实施方式中，每一金属粉的尺寸优选为1微米～20微米。
[0022]优选的，所述导电组合物还可包括其他形态的导电金属，例如片状或球状的导电金属粉末。在形成所述导电薄膜时，所述导电金属粉末填充在形成的立体网状导电通路的间隙中，进一步改善导电通路，从而进一步降低电阻值。
[0023]下面通过实施例来对本专利技术进行具体说明。
[0024]实施例1
[0025]按重量百分比，将15.7％的热塑性的苯乙烯嵌段共聚物、47.1％的树枝状的银包铜金属粉、0.5％的碳黑及36.7％的S-150混合均匀制得导电组合物。
[0026]实施例2
[0027]按重量百分比，将15.7％的丁腈橡胶、47.1％的树枝状的银包铜金属粉、0.5％的
碳黑及36.7％的S-150混合均匀制得导电组合物。
[0028]实施例3
[0029]按重量百分比，将15.7％的聚氨酯树脂、47.1％的树枝状的银包铜金属粉、0.5％的碳黑及36.7％的S-150混合均匀制得导电组合物。
[0030]实施例4
[0031]按重量百分比，将15.7％的聚二甲基硅氧烷树脂、47.1％的树枝状的银包铜金属粉、0.5％的碳黑及36.7％的S-150混合均匀制得导电组合物。
[0032]实施例5
[0033]按重量百分比，将20％的聚二甲基硅氧烷树脂、50％的树枝状的银包铜金属粉、0.5％的碳黑及29.5％的S-150混合均匀制得导电组合物。
[0034]实施例6
[0035]按重量百分比，将15.7％的热塑性的苯乙烯嵌段共聚物、47.1％的树枝状的银粉、0.5％的碳黑及36.7％的S-150本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电组合物，其特征在于，所述导电组合物包括聚合物树脂、金属粉、导电碳材及溶剂，其中，每一金属粉包括主干部及多个连接所述主干部的分枝部，所述聚合物树脂溶解于所述溶剂中，所述金属粉及导电碳材分散于溶解所述聚合物树脂的所述溶剂中，所述聚合物树脂占所述导电组合物固含量的10％至40％，所述金属粉占所述导电组合物固含量的40％至89％，所述导电碳材占所述导电组合物固含量的0.1％至5％，所述溶剂在所述导电组合物中的重量百分含量为25％至40％。2.如权利要求1所述的导电组合物，其特征在于：所述聚合物树脂形成的弹性体的弹性回复率大于或等于95％。3.如权利要求1所述的导电组合物，其特征在于：所述聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟昇峰，黄颀菲，周伯鸿，邱智玮，黃晨洋，
申请(专利权)人：臻鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：