[发明专利]一种射频识别天线用水性油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以水性高分子树脂作连接料、导电碳墨作导电材料，与水、乙醇及消泡剂加工而成的射频识别(Radio Frequency Identification，简写成RFID)天线用水性油墨及其制备方法，属于印刷技术领域。

背景技术

目前，微电子技术正向各个领域渗透，导电印刷技术作为一种高新技术应运而生。本产品是专门为RFID元件的发射天线上的印刷油墨，将印好的发射天线与RFID板等组合而成；具有结构简单、外形美观、耐性久等优点。油墨印刷电路工艺简单，效率高，而且还节约金属铜，是降低微电子产品成本的一条有效途径，其他还有用在接触式传感面板，印刷扁平精细电缆，低成本太阳能电池，液晶显示器用电流以及红外线探测敏感元件等与可以调试后应用，在微电子领域的应用是多种多样的。此外RFID是将油墨印刷在商品的的承印物后制成，它是通过导电油墨将芯片发出的电波放大发送出去，根据用户需要设计不同的频率规格等。传统的天线制造都是在金属范围内的加工，如金属电镀；金属蚀刻等形成线状天线。用印刷法的探索会出现印刷的线条导电性不够或线体只能加厚等。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术的不足，提供一种RFID天线用水性油墨及其制备方法，该油墨导电性好，稳定性高，附着力好，固化温度低，原料来源广泛，而且其制备方法简单易行。

实现本发明目的所采用的技术方案是：

一种射频识别天线用水性油墨，是以水性高分子树脂、导电炭黑、乙醇、抗静电剂、炭黑分散剂、三乙醇胺、消泡剂和水为原料，各原料占原料总质量的百分比分别为：水性高分子树脂30％～50％、导电炭黑15％～25％、乙醇8％～12％、抗静电剂3％～8％、炭黑分散剂4％～9％、三乙醇胺2％～5％和消泡剂1％～3％，其余为水，然后将水性高分子树脂、导电炭黑、水、乙醇、抗静电剂和炭黑分散剂混合，分散均匀，充分研磨至细度不超过10μm，过滤后再与三乙醇胺、消泡剂分散均匀而制得。

本发明还提供了上述射频识别天线用水性油墨的制备方法，该方法是以水性高分子树脂、导电炭黑、乙醇、抗静电剂、炭黑分散剂、三乙醇胺、消泡剂和水为原料，各原料占原料总质量的百分比分别为：水性高分子树脂30％～50％、导电炭黑15％～25％、乙醇8％～12％、抗静电剂3％～8％、炭黑分散剂4％～9％、三乙醇胺2％～5％和消泡剂1％～3％，其余为水，按照上述原料和配比，采用以下步骤制备：

(1)将水性高分子树脂、导电炭黑、水、乙醇、抗静电剂和炭黑分散剂混合，充分搅拌分散均匀；

(2)将分散好的物料研磨至细度不超过10μm，否则再继续研磨，直至细度符合要求；

(3)将研磨好的物料过滤，再与三乙醇胺、消泡剂分散均匀，即制得射频识别天线用水性油墨。

本发明是以水性高分子树脂作连接料、导电炭黑作导电材料，与水、乙醇、三乙醇胺、消泡剂等加工制备RFID天线用水性油墨，其主要特点如下：

一、本发明所选用的水溶性高分子树脂能满足导电油墨连接料的特性要求。

连接料是导电油墨中的成膜物质，在油墨中连接料并不一定要求是导电性的聚合物，它仅要求只要在某一温度范围内固化时不产生电阻率，这一点是导电油墨的特性。作为连接料的树脂在油墨中既起到对导电材料的密封作用，又起到使导电粒子连结成膜的作用，所以需要采用电阻变化小，稳定性高的高分子聚合物作为连接料，使导电粒子在连接料中分散性好、移动性小、导电误差小，能够赋与油墨膜的物理和化学稳定性。连接料在印刷图形前使导电材料构成一定粘度的印料，以完成印刷方式的图形转移，印刷后经过固化过程，使导电材料的微粒与微粒之间，微粒与基材之间形成稳定的结合。利用目前市场上现有的水性树脂作为粘连剂，制成RFID天线用水性油墨，本发明人考虑选用韧性好、成膜后疏水性强、表面张力小的由有机硅单体和丙烯酯类单体接枝共聚而制成的水溶性高分子树脂，以改善导电油墨的表面张力，降低树脂的内聚力和提高树脂的柔韧性，从而提高树脂对PET薄膜的附着力。而水性丙烯酸已是公认的环保型树脂，也达到了导电油墨连接料的要求。

二、本发明以导电炭黑作导电材料，价廉物美。