[发明专利]一种导电油墨及其应用

说明书

技术领域

本发明属于印刷油墨技术领域，涉及导电油墨及其制备方法，特别涉及用于凹版印刷的导电油墨及其制备方法。

背景技术

随着物联网以及防伪时代的到来，射频识别(RFID)电子标签应运而生，并且具有广阔的发展空间和市场需求量^[1]。随着电子标签制备技术的发展，目前应用于RFID电子标签的印制方法已有丝印、凹印、柔印、胶印等。然而电子标签仍然没有实现大规模化应用。究其原因，是电子标签的高生产成本限制了其在低端物联网中发展[2]。

目前广为应用的RFID电子标签制备方法是丝印，并且丝印技术已经相当成熟[3]。而传统凹版印刷由于具有印刷速度快，膜厚均匀和工艺简单等优点，是非导电包装行业的一种主流印刷技术。目前市场上的导电油墨都是适用于丝网印刷的。显然，如果能将丝印导电油墨应用于凹版印刷技术，那么RFID天线的生产效率就能提高，也就是凹版印刷的RFID天线将具有更低的生产成本。同时，通过凹版印刷技术我们方便将RFID天线印制到包装上，这样就能推广电子标签在食品防伪领域的应用。

目前，丝印导电油墨在应用于凹版印刷时存在的问题有：1)油墨粘性过大，打印时油墨流动性不好，易干燥。2)金属粒子由于密度大，在浆体中不稳定，易发生沉降，易堵版辊上的凹槽。3)打印基材一般为PE、OPP或PET，干燥时承受温度不高，且不能承受长时间干燥。常用的丝印导电油墨往往无法满足以上条件。

参考资料：

[1]导电油墨制备技术及应用进展，何为，杨颖，王守绪，等.材料导报：综述篇，2009(11)，30-33.

[2]导电油墨在RFID中的应用研究，莫黎昕.北京印刷学院，2008(10)，22-24.

[3]RFID标签天线印刷的特点及其对导电油墨性能的要求，鲁建东.印刷技术·包装装演印刷，2008(1)，62-63.

发明内容

鉴于目前导电油墨在凹版印刷中存在的问题，本发明提供一种能够应用于凹版印刷的导电油墨。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：

一种导电油墨，按重量份包括如下组分：60～70份导电金属填料、5～15份双酚A型环氧树脂、1～3份环氧树脂活性稀释剂、3～6份潜伏型固化剂、2～10份端羧基超支化聚酯、5～10份凹凸棒土、4～8份C_2-10有机溶剂、0.5～2份附着力促进剂、1～3份消泡剂、0.5～2份防沉降剂。

进一步地，所述的导电金属填料为纳米或微米级银粉、纳米或微米级铜粉、纳米或微米级银包铜粉中的一种或几种以任何比例混合的混合物，其中所述纳米是指粒径为50～100nm，微米是指粒径为1～4μm，优选2～3μm。

进一步地，所述的环氧树脂活性稀释剂为烷基缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚、甲苯缩水甘油醚中的一种或几种以任意比例混合的混合物；其中所述烷基缩水甘油醚为C_12-14烷基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚中的一种或几种。

进一步地，所述的潜伏型固化剂为酸酐类固化剂和促进剂组成的体系，所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯酐，所述的促进剂为N,N-二甲基苄胺。

进一步地，所述的附着力促进剂为928附着力促进剂、丙烯酸、Tilcom IA10中的一种。

进一步地，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种；所述的防沉降剂为聚酰胺蜡、FC-20X防沉剂、聚二醇醚中的一种；所述的C_2-10有机溶剂为乙酸乙酯、正丙酯、乙酸丁酯和丙酮中的一种或几种以任意比例混合的混合物。

本发明还提供所述的导电油墨的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份将端羧基超支化聚酯溶解于C_2-10有机溶剂中；

(2)按重量份在步骤(1)得到的溶液中加入消泡剂、附着力促进剂和防沉降剂，搅拌混合，得混合物A；

(3)在机械搅拌下，按重量份将导电金属填料、双酚A型环氧树脂、环氧树脂活性稀释剂和凹凸棒土混合搅拌，研磨1～3小时，得混合物B；

(4)混合物B中按重量份加入潜伏型固化剂和混合物A，在1500～2500rpm搅拌混合；

(5)步骤(4)得到的混合物先在温度80～130℃、风速60～85m/s的热风中干燥15～40后，在100～120℃下进行红外低温热烘道干燥25～60s。