Токопроводящий состав

 

щ974416 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.81 (21) 3291332/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет . Опубликовано 15.11.82. Бюллетень № 42 (5I)M. Кл.

Н 01 В 1/02 Ьеударетеаивй каннтет

COCA нв делем нзебретеккй н отерытнй (53) УДК621. . 31 5 (088. 8) Дата опубликования описания 15.1 1.82

3. В. Литвишко

;..-) /

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинекой. ССР (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ТОКОПРОВОДЯШИЙ СОСТАВ

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

Известны токопроводящие пасты (клен, краски) на основе полимерных связующих и токопроводящих наполнителей. В качестве токопроводящих наполннтелей применя- „, ют порошки различных веществ, обладающих электрической проводимостью: сажи, графита, серебра, золота, платины, нике ля, меди и др. Чаше всего в качестве на полнителей используют порошки благород- 5 ных металлов, так как они не окисляются и поэтому имеют максимальную проводимость (1 ) .

Однако без специальной обработки порошков, изменяющей их форму, удельное ?o обьемное сопротивление р„покрытий, иа» иесенных из пасты, содержащей порошки серебра и золота не ниже 10

-10 + Ом см.

Известен токопрсиодящий состав, содержащий полимерное связующее и порош кообразное серебро, модифицированное поверхностно-активным веществом - опеиновой кислотой (2) .

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

Бель изобретения - улучшение печатнотехнологических свойств известного состава, Поставленная цель достигается тем, что токопроводяший состав, содержащий полимерное связующее и порошкообразное серебро, модифицированное олеиновой кислотой, дополнительно содержит смесь тетралина с втилцеллоэольвом или с цикПример 1. Готовят пасту, содер,жащую 45 r серебра, модифицированного 0,03 r олеиновой кислоты, 10 г смолы

А-15-0 и 37 r растворителя Э (смесь тетралина с циклогексаноном 1:2). Порошок серебра получают следующим образом: 100 r азотнокислого серебра растворяют в 500 мл дистиллированной воды и в раствор вводят смесь муравьинокислого натрия (60 г) и бикарбоната натрия (30 r). В процессе реакции восстановления прикладывается ультразвуковое поле от ультразвукового диспергатора УЗДН-1. Частота 22 кГц, удельная мощность 2 Вт/см . После восстановле2 ния осадок серебра промывают и сушат до постоянного веса. Затем порошок полируют в шаровой мельнице при скорости вращения барабана 100 об/мин в 3 /ком спиртовом растворе олеиновой кислоты.

Размер частиц порошка 0,5 мкм. Средний размер частиц 2 мкм. Пасту наносят на бумажные бланки методом трафаретной печати. После высушивания определяют омическое сопротивление и толщину токопроводяших покрытий информационных бланков у, покрытий 2 10 — 10 Ом см, Пример 2. Готовят пасту смещением 45 г серебра, модифицированного

0,03 г олеиновой кислоты, 10 г смолы

ВХВД-40 и 20 г растворителя (смесь растворителей тетралин: этилцеллозольв1:2). Серебро готовят аналогично примеру

1, ио прикладывается ультразвуковое поле частотой 35 кГц, удельной мощностью

3 97441 логексаном, 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 количеств ве 0,05-0,15 вес.ч. на 100 вес.ч, серебра при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Порошкообразное чешуйчатое серебро, модифицированное 1О олеиновой кислотой в количестве 0,05-0,15 вес.ч на 100 вес.ч. серебра 50-70

Полимерное связующее 5-15

Смесь тетралина с этил- 15 целлозольвом или с циклогексононом, взятых в весовом соотношении

1:2 1 5--5Ь

Порошок серебра высокой степени од- 2О нородности и дисперсности может быть получен при воздействии ультразвукового ,облучения в процессе получения из раствора его солей, а затем обработано в ша-. ровой мельнице в присутствии поверхностно-25 активного вещества (ПАВ). Модифицирование порошка серебра ПАВ, например, при обработке на вибромельницах и шаровых мельницах в присутствии ПАВ придает частицам серебра чешуйчатую форму ЗО и сглаживает неровности поверхности частиц, В результате такой обработки снижается у„ как порошка серебра, так и покрытий на основе этого порошка.

Экспериментально выбранные оптимагп- З5 ные условия полировки порошка серебра в шаровой мельнице, обеспечивающие получение покрьггий с минимальным значением о, следующие: порошок серебра полируют стальными шариками диаметром

1 мм в спиртовом 1,5%-ном растворе олеиновой кислоты в качестве ПАВ. Объем заполнения барабана 1/3, скорость вращения 90 об/мин, соотношение жидкой и твердой фазы 1/6, соотношение веса порошка к весу шаров 1/10. Время полировки для достижения требуемого значения о„зависит от концентрации ПАВ.

Так, для 0,5%-ной концентрации требуется 200 ч полировкиз для. 1%-ной — 180, 50 а для 1,5%-ной 20 ч. На поверхности частиц серебра, вводимых в пасту, после полировки остается 0,05-0,15 вес.ч. ПАВ (олеиновой кислоты) на 100 вес.ч. порошка с.еребра.

В качестве полимерных связующих

55 используются сополимеры винилхлорида: смола А-15-0 (сополимер винилхлорида с винилацетатом), ВХВД-40 (сополимер

6 4 винилхлорида с винилиденхлоридом), а также перхлорвиниловый лак ХОЛ, смесь смолы ВХВД-40 с сульфохлорированным полиэтиленом.

Для обеспечения хороших печатногех нических свойств паст и большого значения процента выхода годных покрьггий (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 кипения выше 150 С, такие как смесь тетралина с этилцеллозоль. вом или с циклогексаном. Введение олеиновой кислоты улучшает тиксотропные и печатно-технические свойства паст, действует как выравнивающая добавка, устраняющая эффект сетки при печати через сетчатые экраны.

974416

Известные составы

1. Серебро

5 .10

2. Серебро

10

5 10-5

Сополимер А-15-0

3. Серебро

1,5 -10

4. Серебро

1.10-5

Сополимер А-15-0

90

5. Серебро

1.10-5

6. Серебро

3 10

7, Серебро

1,5 ° 10

5 Вт/см, у„покрытий 3.10 Ом см.

Размер частиц 1-5 мкм.

Пример 3. Готовят пасту смешением 40 r серебра, содержащего на поверхности частиц 0,1 r олеиновой кисло- з ты, приготовленного в примере 1, 10 г смолы А-15-0 и 40 r растворителя (тетра лин-циклогексанон - 1:2), yv готовых покрьггий 3 10 5 Ом.см.

Пример 4. Порошок серебра и соотношение компонентов такое же, как в примере 2, но удельная мошность излучения ультразвука 3 Вт/см, размер частиц 0,5-5 мкм, у = 3,5 10 Ом..см.

-5

Пример 5. Условия те же, что и. в примере 4, но частота УЗГ = 22 кГц, размер частиц 0,1-1 мкм, р„4.10 Ом см.

v5

B таблице представлены результаты сравнительных испытаний р „предлагаемого состава и прототипа. Из приведенных 20 в таблице данных видно, что Р< предлагаемых составов с разлитыми связующими составляет 3-10 Ом см и ниже, а из-5

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

Перхлорвиниловая смола 10

Поликарборанаднпинат 10

Предлагаемые составы

Сополимер ВХВД-40 10

Сополимер ВХВД-40 20

Перхлорвиниловая смола 10

6 вестных 5 ° 10 Ом-см и выше. При использовании одного и того же связующего и одинаковом содержании серебра (приме- ры 2 и 4) значение удельного объемного сопротивления предлагаемого состава

1 10 Ом-см в отличие от 5-10 Ом см для известного состава.

Следует отметичь, что даже незначительное снижение композиций существенно улучшает рабочие характеристики информационных карт и устройств хранения информации. Так, достигаемое по сравнению с известными составами снижение композиций от 5-10.10 Ом-см дает возможность повысить обшую электропроводность токопроводящих коммуникаций на 50-80%, значительно снизить за счет этого мощность управляющих сигналов, что в конечном счете повышает экономичность устройств хранения информации, в которых применяются бланки с токопроводяшими коммуникациями.

Удельное объемное сопротивление покрьггий, Ом см

7. 974416

Формула изобретения

50-70

5-15

15-50

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Гуль В. Е., Царский Л. Н. Электропроводящие полимерные материалы. Хн» мия, 1968, с. 185.

2. Авторское свидетельство СССР

% 405927, кл. С 09 L 3/14, 1973.

Токопроводящий состав, преимущес венно для изгатовления информационных бланков, содержащий полимерное связую- S щее и порошкообразное серебро, .модифицированное олеиновой кислотой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения печатно технологических свойств, он дополнительно содержит смесь тетралнна с этилцеллозольвом или с циклогексаноном, взятых в весовом соотношении

1:2, а в качестве порошкообразного се« ребра содержит чешуйчатое серебро с размером частиц 0,5-5 мкм, модифицирован- >> ное олеиновой кислотой в количестве

0,05-0,15 вес.ч. на 100 вес.ч. серебра при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Порошкообразное чешуйчатое серебро, модифицированное олеиновой кислотой в количестве 0,05-0,15 вес.ч. на 100 вес.ч. серебра

Полимерное связующее

Смесь зетралина с этилцеллозольвом или с циклогексаноном, взятых в весовом соотношении

1:2

Составитель A. Кругликов

Редактор К. Волошук Техред E,Õàðèòoí÷èê Корректор В. Бутяга

Заказ 87 14/69 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4