[发明专利]一种射频识别电子标签天线用低温烧结型水性导电油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明设计一种射频识别电子标签天线用低温烧结型水性导电油墨及其制备方。背景技术

RFID（射频识别电子标签）技术诞生于20世纪30年代的美国，经过半个多世纪的发展，许多无线射频识别应用系统在全球开始扩展，无线射频识别卡、无线射频识别标签在全球得到使用。目前限制RFID技术在国内广泛应用的一个重要原因是成本问题。

为了适应RFID标签天线印刷技术的发展，耐诺泡德斯工业有限公司于2003年制备了一种烧结温度低的导电纳米油墨，其电阻在0.005～5欧姆/平方，之后不断有人在纳米油墨方面提出新的创新，如上海亿金纳米科技有限公司自主制备纳米银粉并直接应用于导电油墨的配制，其油墨在50℃～150℃条件下烧结，电导率大于1mS/cm。基于制造成本的考虑，银包铜粉逐渐被应用到导电油墨中，彩虹集团公司先后申请公开片状银包铜粉、片状银包铜粉与片状银粉相结合作为导电填料的油墨制备技术，虽然该专利陈述了导电油墨抗氧化、低成本等特性，但就导电性而言，未列举出其优势。

据统计，采用现有导电油墨印刷法制备RFID标签天线的成本在每一枚0.5元左右，银包铜的使用可以降低成本。单独使用银包铜作为导电填料在导电率以及导电均匀性方面会有所降低，而适量纳米银粉的介入可以弥补该缺陷。现有导电油墨多采用油性树脂作为连接料，本发明采用的水性树脂在保持油墨特性的同时，可以减少有毒物质的排放和油墨生产过程中的火灾风险。本发明与已有专利的对比：

与本发明内容相关的几个专利公开号和专利名称如下：

公开号：CN101921505A，一种无线射频识别系统印刷用导电油墨组合物；

公开号：CN101967319A，一种射频识别天线用水性油墨及其制备方法；

公开号：CN102120265A，单分散的银纳米粒子的胶体、纳米银粉的制备方法及其导电油墨；

公开号：CN102702840A，一种用纳米金和纳米银的混合体系制备导电油墨的方法；以上专利都涉及到导电油墨的制备方法，

发明内容

为解决现有导电油墨中存在的高成本、危害性以及导电均匀性、稳定性问题，本发明从连接料和导电填料两个角度出发，提供一种制备安全环保、高导电率、高稳定性油墨的制备方案。

一种RFID标签天线用低温烧结型水性导电油墨，其特征在于：其组分按质量份数计算，组成如下：

一种所述的RFID标签天线用低温烧结型水性导电油墨的制备方法，该制备方法主要包括以下步骤：

1）导电填料的制备：将纳米银粉与片状银包铜粉混合均匀；

2)树脂体系的制备：将上述无水乙醇、消泡剂、流平剂、增稠剂添加到水性连接料树脂水性聚氨酯树脂中，置于超声环境中震荡使其分散均匀；

3)将导电填料分散到树脂体系中，机械搅拌均匀之后，对混合料进行研磨，直至细度达到10μm以下，即得到所需求的导电油墨。

本发明不同之处在于：

1)微米级银粉导电油墨中引入纳米银粉，提高油墨性能。

现有导电油墨或采用微米级银粉作为导电填料，或采用纳米银粉作为导电填料，纳米银粉与微米片状银包铜粉相结合使用，可以填补片状银包铜粉之间可能留下的空缺，使导电微粒之间衔接更彻底，可以提高油墨的导电均匀性和稳定性，与单纯使用纳米银粉相比，银包铜粉的加入可以降低成本。

2)采用水性树脂作为主要连接料。

油性树脂在使用过程中伴随有毒物质的挥发，对人体造成巨大伤害，本发明水性树脂的使用可以减少生产过程中有机溶剂的挥发，保护环境及工作人员健康。

3）本发明采用的水性树脂在保持油墨特性的同时，可以减少有毒物质的排放和油墨生产过程中的火灾风险。

4）使用本发明方法制得的导电油墨，具有可低温烧结、印刷适性良好、导电性均匀稳定、电阻率低等特性。

5）本发明通过将片状银包铜粉以及纳米银粉相结合使用的方式，实现油墨高导电率和低温烧结兼顾的效果。

本发明的效果是使用该方法制得的导电油墨，具有可低温烧结、印刷适性良好、导电性均匀稳定、电阻率低等特性。使用该发明制得的导电油墨在经济效益、

环保、导电性等方面具有优良的特性。

附图说明

图1和图2为实施例1和2的导电油墨流变性示意图

具体实施方式

结合实例对本发明导电油墨的制备工艺加以说明。

实施例1

1.导电油墨的研制

导电油墨各组分的份数比如表1所示