[發(fā)明專利]一種在紙張上制備潤濕性差異并誘導形成圖案的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811228116.5 | 申請日： | 2018-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN109659092B | 公開（公告）日： | 2020-01-07 |
| 發(fā)明（設計）人： | 辛智青;閆美佳;李修;方一;莫黎昕;郭振新;李亞玲;李路海 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京印刷學院 |
| 主分類號： | H01B13/00 | 分類號： | H01B13/00;D21H23/50;D21H21/16;D21H19/82;D21H19/14;D21H19/20;D21H19/32;D21H21/24 |
| 代理公司： | 11226 北京中知法苑知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) | 代理人： | 李明 |
| 地址： | 102600 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 潤濕性差異 疏水改性 制備 誘導 導電圖案 光油 紙張表面涂布 水性上光油 邊緣光滑 導電油墨 精細圖案 穩(wěn)定分散 紙張表面 高導電 圖案 構(gòu)筑 | ||
本發(fā)明提出一種在紙張上制備潤濕性差異并誘導形成導電圖案的方法，所述方法包括以下步驟：水性上光油的疏水改性，以得到穩(wěn)定分散的疏水改性光油；在紙張表面印刷所述疏水改性光油以獲得潤濕性差異；在具有潤濕性差異的紙張表面涂布導電油墨，利用潤濕性差異獲得相應導電圖案。利用本發(fā)明的方法能夠簡便快速地在紙張上構(gòu)筑潤濕性差異，并實現(xiàn)利用潤濕性差異誘導制備邊緣光滑、高導電的精細圖案。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及紙電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種在紙張上制備潤濕性差異并誘導形成圖案的方法。
背景技術(shù)
紙張與塑料基底相比，具有原料來源廣泛、韌性良好、重量輕薄、易降解、價格低廉等優(yōu)勢。利用紙張表面的潤濕性差異可誘導液體限域流動并形成圖案，主要用于制備微流體器件。隨著石墨烯、碳納米管、金屬納米粒子、液體金屬等導電材料制備技術(shù)的發(fā)展，以及納米材料的可溶液化處理，促進了利用潤濕性差異制備紙基電極的發(fā)展。目前采用印刷方法在紙張表面制備潤濕性差異的材料主要為疏水的蠟、PDMS等，而水性上光油作為印刷包裝常用的表面整飾材料，具有價格低廉的特點，但用于制備紙張表面潤濕性差異并誘導形成導電圖案的報道還較少。主要原因是印刷的上光油疏水性還不夠高，對液體的表面粘附力較高，無法導致涂布的液體薄膜破裂并分離形成圖案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種在紙張上，包括印刷常用的銅版紙、膠版紙、輕涂紙上制備圖案的方法，例如在紙張上獲得邊緣光滑、高導電、高精度的電極。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種在紙張上制備潤濕性差異并誘導形成導電圖案的方法，進一步地，所述方法包括以下步驟：
水性上光油的疏水改性，以得到穩(wěn)定分散的疏水改性光油；
印刷所述疏水改性光油在紙張表面以獲得潤濕性差異；
在所述紙張表面涂布導電油墨，利用潤濕性差異獲得相應圖案。
進一步地，所述水性上光油的疏水改性是將疏水改性組分、水性上光油、乳化劑按照比例混合并進行乳化，以得到穩(wěn)定分散的疏水改性光油，疏水改性組分占改性后的上光油的質(zhì)量份為5-30％，水性上光油占改性后的上光油的質(zhì)量份為65-94％，乳化劑占改性后上光油的質(zhì)量份為1-5％。
進一步地，所述疏水改性組分包括疏水的納米二氧化硅、丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂或聚氨酯、疏水硅油，將三者按比例加入到一定量的丁酯或丁酮溶劑中，經(jīng)攪拌機混合均勻。
進一步地，所述印刷的疏水圖案包括線條狀、圓形或正方形，所述印刷方式包括絲網(wǎng)印刷、柔版印刷、凹版印刷或膠版印刷。
進一步地，所述紙張表面潤濕性差異包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述疏水區(qū)的接觸角大于120°，所述親水區(qū)的接觸角小于65°；且疏水區(qū)的表面粘附力低于20μN，親水區(qū)粘附力大于300μN。
進一步地，所述紙張為表面施膠過的紙張。
進一步地，所述涂布油墨的方式為以下任一種：絲棒涂布、玻璃棒涂布、氣流噴涂或超聲波噴涂。
進一步地，所述導電油墨為納米銀導電油墨，所述納米銀導電油墨中的納米銀粒子直徑為50nm-200nm；所述導電油墨的固含量為50％-90％，所述導電油墨的粘度為10cP-1000cP，所述導電油墨的表面張力為20mN/m-60mN/m。
進一步地，所述導電油墨的溶劑中，水占總質(zhì)量比為20％-40％，乙二醇占總質(zhì)量比為50％-70％，表面活性劑占總質(zhì)量比為2％-6％。
進一步地，采用所述絲棒涂布方式時，使用的絲棒為不銹鋼絲纏繞的，型號包括三號絲棒、四號絲棒或五號絲棒；采用所述玻璃棒涂布時，所述玻璃棒為普通玻璃棒；采用所述氣流噴涂時，所述氣流噴涂采用的噴嘴直徑為20μm-50μm；采用所述超聲波噴涂時，所述超聲波噴涂采用的噴嘴直徑為20μm-50μm。
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