一種導(dǎo)電油墨及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)電油墨，其特征在于，按重量份包括如下組分：60～70份導(dǎo)電金屬填料、5～15份雙酚A型環(huán)氧樹脂、1～3份環(huán)氧樹脂活性稀釋劑、3～6份潛伏型固化劑、2～10份端羧基超支化聚酯、5～10份凹凸棒土、4～8份C2-10有機(jī)溶劑、0.5～2份附著力促進(jìn)劑、1～3份消泡劑、0.5～2份防沉降劑組成。該導(dǎo)電油墨，通過加入端羧基超支化聚酯降低油墨粘性，同時燒結(jié)時可以提高膜層的韌性，加入凹凸棒土提高觸變性和加入聚酰胺蠟防沉降劑，改善金屬粒子沉降堵版輥的問題。本發(fā)明的導(dǎo)電油墨，適合應(yīng)用于RFID天線的凹版印刷，相比于廣泛應(yīng)用的絲網(wǎng)印刷RFID技術(shù)，其生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種導(dǎo)電油墨及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于印刷油墨【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及導(dǎo)電油墨及其制備方法，特別涉及用于凹版 印刷的導(dǎo)電油墨及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著物聯(lián)網(wǎng)以及防偽時代的到來，射頻識別（RFID)電子標(biāo)簽應(yīng)運(yùn)而生，并且具有 廣闊的發(fā)展空間和市場需求量 [1]。隨著電子標(biāo)簽制備技術(shù)的發(fā)展，目前應(yīng)用于RFID電子 標(biāo)簽的印制方法已有絲印、凹印、柔印、膠印等。然而電子標(biāo)簽仍然沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；瘧?yīng)用。 宄其原因，是電子標(biāo)簽的高生產(chǎn)成本限制了其在低端物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)展[2]。
[0003] 目前廣為應(yīng)用的RFID電子標(biāo)簽制備方法是絲印，并且絲印技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟
[3] 。而傳統(tǒng)凹版印刷由于具有印刷速度快，膜厚均勻和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，是非導(dǎo)電包裝行 業(yè)的一種主流印刷技術(shù)。目前市場上的導(dǎo)電油墨都是適用于絲網(wǎng)印刷的。顯然，如果能將 絲印導(dǎo)電油墨應(yīng)用于凹版印刷技術(shù)，那么RFID天線的生產(chǎn)效率就能提高，也就是凹版印刷 的RFID天線將具有更低的生產(chǎn)成本。同時，通過凹版印刷技術(shù)我們方便將RFID天線印制 到包裝上，這樣就能推廣電子標(biāo)簽在食品防偽領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004] 目前，絲印導(dǎo)電油墨在應(yīng)用于凹版印刷時存在的問題有：1)油墨粘性過大，打印 時油墨流動性不好，易干燥。2)金屬粒子由于密度大，在漿體中不穩(wěn)定，易發(fā)生沉降，易堵版 輥上的凹槽。3)打印基材一般為PE、OPP或PET，干燥時承受溫度不高，且不能承受長時間 干燥。常用的絲印導(dǎo)電油墨往往無法滿足以上條件。
[0005] 參考資料：
[0006] [1]導(dǎo)電油墨制備技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展，何為，楊穎，王守緒，等.材料導(dǎo)報(bào)：綜述篇， 2009(11)，30-33.
[0007] [2]導(dǎo)電油墨在RFID中的應(yīng)用研宄，莫黎昕.北京印刷學(xué)院，2008 (10)，22-24.
[0008] [3]RFID標(biāo)簽天線印刷的特點(diǎn)及其對導(dǎo)電油墨性能的要求，魯建東.印刷技術(shù)?包 裝裝演印刷，2008 (1)，62-63.


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 鑒于目前導(dǎo)電油墨在凹版印刷中存在的問題，本發(fā)明提供一種能夠應(yīng)用于凹版印 刷的導(dǎo)電油墨。
[0010] 本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0011] -種導(dǎo)電油墨，按重量份包括如下組分：60?70份導(dǎo)電金屬填料、5?15份雙酷 A型環(huán)氧樹脂、1?3份環(huán)氧樹脂活性稀釋劑、3?6份潛伏型固化劑、2?10份端羧基超支 化聚酯、5?10份凹凸棒土、4?8份C 2_1(l有機(jī)溶劑、0. 5?2份附著力促進(jìn)劑、1?3份消 泡劑、0. 5?2份防沉降劑。
[0012] 進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)電金屬填料為納米或微米級銀粉、納米或微米級銅粉、納米 或微米級銀包銅粉中的一種或幾種以任何比例混合的混合物，其中所述納米是指粒徑為 50?lOOnm，微米是指粒徑為1?4 μ m，優(yōu)選2?3 μ m。
[0013] 進(jìn)一步地，所述的環(huán)氧樹脂活性稀釋劑為烷基縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、三 羥甲基丙烷縮水甘油醚、甲苯縮水甘油醚中的一種或幾種以任意比例混合的混合物；其中 所述烷基縮水甘油醚為C 12_14烷基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚中的一 種或幾種。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的潛伏型固化劑為酸酐類固化劑和促進(jìn)劑組成的體系，所述的酸 酐類固化劑為甲基四氫苯酐，所述的促進(jìn)劑為N，N-二甲基芐胺。
[0015] 進(jìn)一步地，所述的附著力促進(jìn)劑為928附著力促進(jìn)劑、丙烯酸、Tilcom IAlO中的 一種。
[0016] 進(jìn)一步地，所述的消泡劑為磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚 中的一種；所述的防沉降劑為聚酰胺蠟、FC-20X防沉劑、聚二醇醚中的一種；所述的C 2_1Q有 機(jī)溶劑為乙酸乙酯、正丙酯、乙酸丁酯和丙酮中的一種或幾種以任意比例混合的混合物。
[0017] 本發(fā)明還提供所述的導(dǎo)電油墨的制備方法，包括如下步驟：
[0018] (1)按重量份將端羧基超支化聚酯溶解于c2_1(l有機(jī)溶劑中；
[0019] (2)按重量份在步驟（1)得到的溶液中加入消泡劑、附著力促進(jìn)劑和防沉降劑，攪 拌混合，得混合物A ;
[0020] (3)在機(jī)械攪拌下，按重量份將導(dǎo)電金屬填料、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂活性 稀釋劑和凹凸棒土混合攪拌，研磨1?3小時，得混合物B ;
[0021] (4)混合物B中按重量份加入潛伏型固化劑和混合物A，在1500?2500rpm攪拌 混合；
[0022] (5)步驟（4)得到的混合物先在溫度80?130°C、風(fēng)速60?85m/s的熱風(fēng)中干燥 15?40后，在100?120°C下進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍?5?60s。
[0023] 在上述制備方法中，在步驟（5)中所述的熱風(fēng)的溫度優(yōu)選為90?100°C、熱風(fēng)風(fēng)速 優(yōu)選為70?75m/s，熱風(fēng)干燥時間優(yōu)選為20s ;紅外低溫?zé)岷娴罍囟葍?yōu)選為100?110°C， 紅外低溫?zé)岷娴栏稍飼r間優(yōu)選為30s。
[0024] 在上述制備方法中，在步驟（3)中所述的研磨，是采用本領(lǐng)域常規(guī)研磨方式即可， 步驟（3)中研磨的目的在于使原料更加均勻地混合。
[0025] 本發(fā)明的導(dǎo)電油墨，采用雙酚A型環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂活性稀釋劑，可以有效降 低油墨粘性，從而增強(qiáng)油墨的凹版印刷適性；環(huán)氧樹脂活性稀釋劑不僅能有效降低環(huán)氧樹 脂的粘度還能參與固化反應(yīng)；所述潛伏型固化劑采用酸酐類固化劑甲基四氫苯酐，具有低 毒環(huán)保，與環(huán)氧樹脂配合后粘度低的特點(diǎn)；采用凹凸棒土作為觸變劑、穩(wěn)定劑，能夠穩(wěn)定膠 體系統(tǒng)；928附著力促進(jìn)劑在常溫的穩(wěn)定性比較好，有利于油墨的儲存穩(wěn)定性。當(dāng)溫度上升 到一定程度時，其活性基團(tuán)會與樹脂及底材的活性基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使油墨的附著力提 尚，同時油墨的耐熱性、耐化學(xué)性、耐水性等物理性能都會提尚。提尚油墨對PE材質(zhì)的附 著力；消泡劑磷酸三丁酯由于其低的表面張力，難溶于水的物性，可有效的使已形成的泡沫 的膜處于不穩(wěn)定的狀態(tài)而迅速消泡；防沉降劑聚酰胺蠟可在油漆系統(tǒng)中形成強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，其具有優(yōu)異的觸變性能，具有優(yōu)異的防流掛能力、防沉降能力；采用端羧基超支化聚酯 作為防流掛劑，同時由于超支化聚酯具有粘度低，無鏈纏結(jié)和良好的溶解性等優(yōu)點(diǎn)，將超支 化聚酯溶解后加入油墨中，打印時可降低油墨粘性，并且固化時，超支化聚酯與酸酐固化劑 發(fā)生反應(yīng)起增韌作用。
[0026] 本發(fā)明還提供本發(fā)明的導(dǎo)電油墨在凹版印刷中的應(yīng)用，尤其是RFID電子標(biāo)簽的 凹版印刷。目前廣為應(yīng)用的RFID電子標(biāo)簽制備方法是絲印，但適用于絲印的導(dǎo)電油墨因?yàn)?粘度大、流動性差、印制后干燥時間長等缺點(diǎn)，不適合用于凹版印制RFID電子標(biāo)簽。若將絲 印導(dǎo)電油墨直接應(yīng)用于凹版印刷中，往往由于粘度過大而導(dǎo)致堵版和轉(zhuǎn)印不完全。本發(fā)明 通過油墨組分種類以及其比例的有機(jī)調(diào)整，在滿足附著力和硬度等油墨的基本條件下，降 低其粘度，增加了流動性，解決了油墨堵版和轉(zhuǎn)印不完全的問題。使其適合于應(yīng)用到凹版印 制RFID電子標(biāo)簽。
[0027] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的導(dǎo)電油墨，通過加入端羧基超支化聚酯降低油墨粘 性，同時燒結(jié)時可以提高膜層的韌性，加入凹凸棒土提高觸變性和加入聚酰胺蠟防沉降劑， 改善金屬粒子沉降堵版輥的問題。本發(fā)明的導(dǎo)電油墨，適合應(yīng)用于RFID天線的凹版印刷， 相比于市場上廣泛應(yīng)用的絲網(wǎng)印刷RFID技術(shù)，其生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，可降低生產(chǎn)成 本，且印刷干燥后導(dǎo)電薄膜體積電阻很小，適合做RFID天線。本發(fā)明的導(dǎo)電油墨，應(yīng)用于 RFID天線的凹版印刷時，可采用紅外低溫?zé)岷娴朗焦に嚫稍?，縮短干燥時間，解決了承印基 材不能長時間承受高溫的問題，并提高生產(chǎn)效率。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以 任何方式限制本發(fā)明。下述實(shí)施例中，如無特殊說明，所使用的實(shí)驗(yàn)方法均為常規(guī)方法，所 用材料、試劑等均可從化學(xué)公司購買。
[0029] 實(shí)施例1?3
[0030] 一種導(dǎo)電油墨，其組成和加入量如表1所示，按照表1的加入量稱取各組分并按如 下方法制備得到本發(fā)明實(shí)施例1?3的導(dǎo)電油墨：
[0031] (1)將端羧基超支化聚酯溶解于c2_1(l有機(jī)溶劑中；
[0032] (2)在步驟⑴得到的溶液中加入消泡劑、附著力促進(jìn)劑和防沉降劑，攪拌混合， 得混合物A ;
[0033] (3)在機(jī)械攪拌下，將導(dǎo)電金屬填料、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂活性稀釋劑和 凹凸棒土混合攪拌，研磨1?3小時，得混合物B ;
[0034] (4)混合物B中加入潛伏型固化劑和混合物A，在1500?2500rpm攪拌混合；
[0035] (5)步驟⑷得到的混合物先在80?130°C下熱風(fēng)干燥20s后，在100?120°C下 進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍?0s，其中熱風(fēng)風(fēng)速為60?85m/s。
[0036] 實(shí)施例1?3的導(dǎo)電油墨的制備方法中，步驟（3)所述的研磨時間，步驟（5)的干 燥溫度的有區(qū)別，具體條件如表2。
[0037] 表1.實(shí)施例中使用的組分名稱以及加入量
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種導(dǎo)電油墨，其特征在于，按重量份包括如下組分：60?70份導(dǎo)電金屬填料、5? 15份雙酚A型環(huán)氧樹脂、1?3份環(huán)氧樹脂活性稀釋劑、3?6份潛伏型固化劑、2?10份 端羧基超支化聚醋、5?10份凹凸棒土、4?8份C2_1(l有機(jī)溶劑、0. 5?2份附著力促進(jìn)劑、 1?3份消泡劑、0. 5?2份防沉降劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的導(dǎo)電金屬填料為納米或微米 級銀粉、納米或微米級銅粉、納米或微米級銀包銅粉中的一種或幾種以任何比例混合的混 合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂活性稀釋劑為烷基 縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷縮水甘油醚、甲苯縮水甘油醚中的一種或幾 種以任意比例混合的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的潛伏型固化劑為酸酐類固化 劑和促進(jìn)劑組成的體系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的酸酐類為甲基四氫苯酐，所述 的促進(jìn)劑為N，N-二甲基芐胺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的附著力促進(jìn)劑為928附著力促 進(jìn)劑、丙稀酸、Tilcom IA 10中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨，其特征在于，所述的消泡劑為磷酸三丁酯、聚氧丙 烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一種；所述的防沉降劑為聚酰胺蠟、FC-20X防沉劑、 聚二醇醚中的一種；所述的C2_1(l有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、正丙酯、乙酸丁酯和丙酮中的一種或 幾種以任意比例混合的混合物。
8. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電油墨的制備方法，包括如下步驟： (1) 按重量份將端羧基超支化聚酯溶解于C2_1(l有機(jī)溶劑中； (2) 按重量份在步驟（1)得到的溶液中加入消泡劑、附著力促進(jìn)劑和防沉降劑，攪拌混 合，得混合物A ; (3) 在機(jī)械攪拌下，按重量份將導(dǎo)電金屬填料、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂活性稀釋 劑和凹凸棒土混合攪拌，研磨13小時，得混合物B ; (4) 混合物B中按重量份加入潛伏型固化劑和混合物A，在1500?2500rpm下攪拌混 合； (5) 步驟⑷得到的混合物先在溫度80?130°C、風(fēng)速60?85m/s的熱風(fēng)中干燥15? 40s后，在100?120°C下進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍?5?60s。
9. 權(quán)利要求1?7的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電油墨在凹版印刷中的應(yīng)用。
【文檔編號】C09D11/03GK104479462SQ201410821752
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】陳韋寧 申請人:睿芯(大連)股份有限公司