專利名稱：油墨、其制造方法及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種油墨、該油墨的制造方法及其應用，尤其是指一種具有能減少固 體粉的使用量以降低成本、及加快該油墨硬化速度的效果的油墨。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，導線制作的方式有所謂的加法工序，即先網(wǎng)印導電油墨后，再以電 鍍或化學鍍的方式做水平增厚處理。傳統(tǒng)上應用于導線制作前工藝的油墨，大部分為熱固 化型的金屬油墨，此油墨的缺點為硬化時間長(約150°C，10分鐘)，能源消耗量大，且金屬 含量多，成本高。因此，此種油墨應用于低單價的線路上時(如無線射頻辨識系統(tǒng)，RFID)， 會不計成本，而難以發(fā)展。因此，為滿足低單價線路其制造成本下降的要求，有必要發(fā)展出一硬化速度快、低 成本的油墨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人即是鑒于上述情形，故而研發(fā)出本發(fā)明的油墨，并使之能應用在化學鍍 水平增厚制作的油墨圖樣印刷工藝中，尤其特別適用于無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線 的工藝上。本發(fā)明的目的在于提供一種油墨，該油墨具有使用的固體粉粉量少，而能降低材 料成本，并可縮短硬化時間的效能。本發(fā)明的目的還在于提供一種油墨的制造方法，該制造方法能得到構(gòu)成油墨主要 成分中的納米級的固體粉粉粒。本發(fā)明的目的還在于提供一種將該油墨應用在化學鍍水平增厚制作的油墨圖樣 工藝上的應用。為達上述的目的，本發(fā)明提供一種油墨，該油墨由經(jīng)濕式研磨和界面改質(zhì)后的納 米粒子及紫外光固化樹脂均勻混合而成，其能應用在化學鍍水平增厚制作的油墨圖樣工藝 中，尤其適用于無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線工藝上。其中，在濕式研磨的程序的優(yōu)選實施例中，是將粒徑介于10-40nm的固體粉、 30-50g的分散劑(其含有10-30mgK0H/g的胺基)、1850_1870g的溶劑(甲乙酮)于球磨機 中做分散研磨，以得到含有納米級粒子的漿料。球磨機的有效研磨室體積為1公升，磨球的 充填率為70%，研磨的剪切速度為13m/s，總比能量為1500KWH/t。完成分散后的漿料，粒子 固成分為5wt%，粒徑分布D(90) =10nm。將漿料與紫外光硬化樹脂以1 9的比例于攪 拌機中均勻攪拌，如此能得本發(fā)明的油墨。本發(fā)明所述“界面改質(zhì)”也可稱為“表面改性”，為可相互通用的專業(yè)術(shù)語；上述固 體粉和分散劑為可通過市售得到的產(chǎn)品，該固體粉和分散劑為業(yè)界已有且公知的產(chǎn)品，本 領(lǐng)域技術(shù)人員皆可輕易得知該固體粉和分散劑的具體化學物質(zhì)內(nèi)容。例如，本發(fā)明的分散 劑為具有以下特征的本領(lǐng)域均可得到的市售商品
本發(fā)明的固體粉優(yōu)選為金屬材質(zhì)的本領(lǐng)域均可得到的市售商品固體粉，包括銀材 質(zhì)、鎳材質(zhì)的固體粉，該固體粉(商品)的化學成分可依據(jù)使用者的需求選擇不同的金屬材質(zhì)。上述的溶劑可以是甲乙酮，該甲乙酮簡稱MEK，又名甲基乙基酮、2-丁酮。綜上所述，本發(fā)明提供了一種油墨，該油墨至少由具有催化觸媒特性的納米粒子 和紫外光硬化樹脂均勻混合而成。上述的油墨其中所述的納米粒子至少選自納米金、納米銀、納米銅、納米鈀、納米 鉬、納米鈷、納米鎳、納米碳管、納米碳黑中的其中一種；所述的紫外光硬化樹脂其至少選自 環(huán)氧樹脂(印oxy)、聚氨脂(PU)、壓克力樹脂(acrylic)及硅烷基等系列樹脂中的其中一 種。本發(fā)明提供的上述油墨能應用在化學鍍水平增厚制作的油墨圖樣工藝中，尤其特 別適用于無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線的工藝上。本發(fā)明還提供了一種油墨的制法，其至少包括以下步驟(a)濕式分散研磨與界面改質(zhì)；將固體粉、分散劑、溶劑置于球磨機中做分散研 磨，并同時進行界面改質(zhì)，得到分散研磨與界面改質(zhì)后的漿料，該漿料為納米粒子；(b)攪拌混合；將上述分散研磨與界面改質(zhì)后的漿料即納米粒子與紫外光硬化樹 脂于攪拌機中均勻攪拌，得到該油墨。上述油墨的制法在濕式分散研磨與界面改質(zhì)的步驟中，優(yōu)選置于球磨機中做分散 研磨與界面改質(zhì)的固體粉的粒徑介于Ι-lOOnm，并使用30_50g的分散劑、1850_1870g的溶 齊U。即，以油墨中溶劑是10% wt為基準，分散劑為10-80%wt，固體粉為10-80%wt。分別 列述如下 上述油墨的制法，其中，球磨機的有效研磨室體積優(yōu)選為1升，磨球粒徑優(yōu)選為 0. 1-0. 5mm，磨球的充填率優(yōu)選為50-80%，研磨的剪切速度優(yōu)選為13m/s，總比能量優(yōu)選為 1500KWH/t。其中，磨球的成分優(yōu)選為釔安定性的氧化鋯。上述油墨的制法，其中，所采用的固體粉(也稱納米粒子)固成分優(yōu)選為0.01wt% 至5wt%，該百分比是以該油墨作為100% wt為基準計算的。其中，該固體粉(納米粒子) 至少選自納米金、納米銀、納米銅、納米鈀、納米鉬、納米鈷、納米鎳、納米碳管、納米碳黑中 的其中一種。上述油墨的制法，其中，所述的紫外光硬化樹脂選自至少環(huán)氧樹脂(印oxy)、聚氨 月旨(PU)、壓克力樹脂(acrylic)及硅烷基等系列樹脂中的其中一種。
本發(fā)明提供的油墨具有能減少固體粉的使用量、以此降低成本、加快該油墨硬化 速度的效果。


圖1 本發(fā)明的油墨的制造流程示意圖；圖2 本發(fā)明的油墨應用在無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線的立體示意圖；圖3 本發(fā)明的油墨應用在無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線的側(cè)視剖面圖。附圖標號1—PET基材 2——油墨圖樣層 3——金屬導電層
具體實施例方式為令本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作目的和功效有更完整和清楚的揭露，以下結(jié)合附圖 詳細說明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的實施范圍。本發(fā)明的油墨的成分組成主要包括納米粒子及紫外光硬化樹脂。其中，該納米粒 子也是固體粉粉碎并經(jīng)過界面改質(zhì)得到的納米粒子，其具有催化觸媒的特性，例如納米 金、納米銀、納米銅、納米鈀、納米鉬、納米鈷、納米鎳、納米碳管、納米碳黑。由于納米粒子其 比表面積大，屬于熱力學上的不穩(wěn)定，很容易產(chǎn)生團聚現(xiàn)象，因此，在應用上必須以球磨濕 式分散的方式將其打散，并進行界面改質(zhì)，以避免這些粒子再度聚集，且能與紫外光硬化樹 脂產(chǎn)生兼容性。該紫外光硬化樹脂的選擇主要考慮的是樹脂的耐溶性與耐酸堿性，以避免 涂布后受環(huán)境的影響。該紫外光硬化樹脂選自環(huán)氧樹脂(印oxy)、聚氨脂(PU)、壓克力樹脂 (acrylic)及硅烷基等系列樹脂中的其中之一或者一種以上的混合。據(jù)此，因納米粒子具高 比表面積，高催化的特性，因此相對添加的量少，而能降低材料成本，加上其采用紫外光硬 化樹脂，故可縮短油墨硬化的時間。又，該油墨的制造至少包括以下步驟，請參圖1，圖1是本發(fā)明的油墨的制造流程 示意(a)步驟一——濕式分散研磨與界面改質(zhì)；將固體粉、分散劑、溶劑置于球磨機中 做濕式研磨分散，接著再加入分散劑以同時進行界面改質(zhì)，以得到含有納米級粒子的漿料。(b)步驟二——攪拌混合；將分散研磨與界面改質(zhì)后的含有納米級粒子的漿料與 紫外光硬化樹脂以一定的比例于攪拌機中均勻攪拌，以得本發(fā)明的油墨。其中，該油墨圖樣工藝，特別適用于如圖2所示的無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天 線的工藝上，參見圖3，其中，圖2是本發(fā)明的油墨應用在無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線 的立體示意圖；圖3是本發(fā)明的油墨應用在無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天線的側(cè)視剖面 圖。該油墨圖樣工藝是在PET基材1上先以網(wǎng)版印刷的方式印刷1層油墨圖樣層2，再于油 墨圖樣層2上以化學鍍長一層金屬導電層3，并藉以形成一無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)的天 線。其中，在具體實施濕式分散研磨與界面改質(zhì)的步驟中，該置于球磨機中做分散研 磨與界面改質(zhì)的固體粉的粒徑介于Ι-lOOnm，以10-30nm為最優(yōu)選值，并使用30_50g的分散 齊U，該分散劑含有10-30mgK0H/g的胺基，該溶劑采用1850_1870g的甲乙酮。而球磨機的有 效研磨室體積為1公升(L)，磨球粒徑為0. 1-0. 5mm，磨球的充填率為50-80 %，磨球的成分 為釔安定性的氧化鋯，研磨剪切速度為13m/s，總比能量為1500KWH/t。完成分散后的漿料， 粒子固成分(即，固含量)為0.01襯％至5襯％，最優(yōu)選固含量為5襯％，粒徑分布0(90)= IOnm0實施例一取銀質(zhì)固體粉，其粒徑介于10-30nm，使用IOg的分散劑，該分散劑中 含有10mgK0H/g的胺基，以及1870g的甲乙酮溶劑，于球磨機中做分散研磨。而球磨機的 有效研磨室體積為1升(L)，磨球的充填率為70%，研磨的剪切速度為13m/s，總比能量為 1500KWH/t。完成分散后的漿料，粒子固成分為5wt%，粒徑分布D (90) = lOnm。取Ig的分散漿料，加入9g的環(huán)氧樹脂紫外光硬化樹脂中，以攪拌機作均 勻的攪拌，如此可合成為本發(fā)明的油墨。本油墨納米銀固成分為0.5wt%，粘度值為 400cps (BR00KFIELD VE-D, spindlel 探頭，20rpm，室溫 20°C )。實施例二 取鎳質(zhì)固體粉，其粒徑介于20-40nm，使用50g的分散劑，該分散劑中含有 13mgK0H/g的胺基，以及1850g的甲乙酮溶劑，于球磨機中做分散研磨。而球磨機的有效研 磨室體積為1升，磨球的充填率為70%，研磨剪切速度為13m/s，總比能量為1500KWH/t。完 成分散后的漿料，粒子固成分為5襯％，粒徑分布0(90) = lOnm。取Ig的分散漿料，加入9g的環(huán)氧樹脂紫外光硬化樹脂中，以攪拌機作均 勻的攪拌，如此可合成為本發(fā)明的油墨。本油墨納米鎳固成分為0.5wt%，粘度值為 400cps (BROOKFIELD VE-D, spindlel 探頭，20rpm，室溫 20°C )。該油墨由經(jīng)濕式研磨及界面改質(zhì)后的納米粒子，及紫外光固化樹脂均勻混合而 成，其能應用在化學鍍水平增厚制作的油墨圖樣工藝，尤其特別適用于無線射頻辨識系統(tǒng) (RFID)的天線 的工藝上。綜上所述，本發(fā)明實施例確能達到所預期的功效，又其所提供的具體構(gòu)造不僅未 曾見諸于同類產(chǎn)品中，亦未曾公開于申請前，完全符合專利法的規(guī)定，特提出發(fā)明專利的申 請，懇請惠予審查。
權(quán)利要求
一種油墨，其至少由具有催化觸媒特性的納米粒子和紫外光硬化樹脂均勻混合而成。
2.如權(quán)利要求1所述的油墨，其中，該納米粒子至少選自納米金、納米銀、納米銅、納米 鈀、納米鉬、納米鈷、納米鎳、納米碳管、納米碳黑中的任一種。
3.如權(quán)利要求1所述的油墨，其中，該紫外光硬化樹脂至少選自環(huán)氧樹脂、聚氨脂、壓 克力樹脂和硅烷基中的一種。
4.一種油墨的制法，該制法至少包括以下步驟(a)濕式分散研磨與界面改質(zhì)；將固體粉、分散劑、溶劑置于球磨機中做分散研磨，并 同時進行界面改質(zhì)，得到含有納米粒子的漿料；(b)攪拌混合；將分散研磨與界面改質(zhì)后的含有納米粒子的漿料與紫外光硬化樹脂于 攪拌機中均勻攪拌，得到該油墨。
5.如權(quán)利要求4所述的油墨的制法，其中，在濕式分散研磨與界面改質(zhì)的步驟中，所述 置于球磨機中做分散研磨與界面改質(zhì)的固體粉的粒徑介于I-IOOnm之間，以該油墨中溶劑 是10% wt為計算基準，分散劑為10-80% wt,固體粉為10-80% wtD
6.如權(quán)利要求5所述的油墨的制法，其中，球磨機的有效研磨室體積為1升，磨球的粒 徑為0. 1-0. 5mm，磨球的充填率為50-80%，研磨的剪切速度為13m/s，總比能量為1500KWH/to
7.如權(quán)利要求6所述的油墨的制法，其中，磨球的成分為釔安定性的氧化鋯。
8.如權(quán)利要求4所述的油墨的制法，其中，以該油墨作為100%wt為基準計算，所述納 米粒子的固成分為0. 5wt%。
9.如權(quán)利要求4所述的油墨的制法，其中，所述納米粒子至少選自納米金、納米銀、納 米銅、納米鈀、納米鉬、納米鈷、納米鎳、納米碳管、納米碳黑中任一種。
10.如權(quán)利要求4所述的油墨的制法，其中，該紫外光硬化樹脂選自至少環(huán)氧樹脂、聚 氨脂、壓克力樹脂和硅烷基中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油墨和其制造方法及其應用，該油墨由納米粒子經(jīng)濕式研磨和界面改質(zhì)后，再與紫外光固化樹脂均勻混合而成，本發(fā)明的油墨能應用在油墨圖樣的印刷過程，而該油墨圖樣是由網(wǎng)版印刷工藝，再以化學鍍水平增厚過程增加一導電層而成。
文檔編號C09D11/10GK101845248SQ20091013012
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者蕭章能 申請人:岱棱科技股份有限公司