Uv導(dǎo)電油墨及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油墨技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種UV導(dǎo)電油墨及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)電油墨，導(dǎo)電油墨(electricallyconductive printing ink)，用導(dǎo)電材料(金、銀、銅和碳)分散在連結(jié)料中制成的糊狀油墨，俗稱(chēng)糊劑油墨。具有一定程度導(dǎo)電性質(zhì)，可作為印刷導(dǎo)電點(diǎn)或?qū)щ娋€路之用。金系導(dǎo)電墨、銀系導(dǎo)電墨、銅系導(dǎo)電墨、碳系導(dǎo)電墨等已達(dá)到實(shí)用化，用于印刷電路、電極、電鍍底層、鍵盤(pán)接點(diǎn)、印制電阻等材料。
[0003]RFID 的英文全稱(chēng)是 Rad1 Frequency Identificat1n RFID，射頻識(shí)別簡(jiǎn)單地講就是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，整個(gè)識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可以工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體和單個(gè)非常具體的物體，并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。由于它采用無(wú)線電射頻，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)，而且可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)別，所以，更方便快捷，除了這些，還有一個(gè)最大的特點(diǎn)是存儲(chǔ)信息量非常大。未來(lái)電子標(biāo)簽的應(yīng)用范圍將是非常廣泛的。
[0004]目前天線生產(chǎn)技術(shù)主要有蝕刻法(也稱(chēng)減法)、繞線法、電鍍法(也稱(chēng)電鑄法或電化學(xué)法)以及印刷法。印刷法天線是直接用導(dǎo)電油墨在絕緣基板(薄膜)上印刷導(dǎo)電線路，形成天線和電路，又叫添加法制作技術(shù)。主要的印刷方法已從只用絲網(wǎng)印刷擴(kuò)展到膠印、柔性版印刷、凹印等制作方法，較為成熟的制作工藝為網(wǎng)印與凹印技術(shù)。印刷技術(shù)的進(jìn)步及其進(jìn)一步應(yīng)用于RFID天線的制作使RFID標(biāo)簽的生產(chǎn)成本降低，從而促進(jìn)了 RFID電子標(biāo)簽的應(yīng)用。但目前天線印刷后干燥的方式主要靠紅外線加熱干燥的方式。
[0005]現(xiàn)有的普通導(dǎo)電油墨在印刷RFID天線時(shí)，需要通過(guò)電加熱的大型烘箱進(jìn)行干燥，溫度90-120 °C，停留時(shí)間在15-20分鐘，需要消耗大量的電能，烘干箱占用較大空間，油墨中的化學(xué)溶劑揮發(fā)后，對(duì)環(huán)境造成污染，印刷天線的基材在高溫環(huán)境下容易變形，烘干導(dǎo)電墨的時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種UV導(dǎo)電油墨，采用UV紫外光照射固化的方式，減少化學(xué)溶劑排放，提高生產(chǎn)效率，降低RFID天線生產(chǎn)成本，本發(fā)明還提供其制備方法。
[0007]本發(fā)明所述的UV導(dǎo)電油墨，由以下重量份數(shù)的原料制成:
[0008]金屬導(dǎo)電微粒30-40份、聚合性預(yù)聚物20-40份、感光性單體20_25份、光引發(fā)劑0.5-2份和助劑1-3份。
[0009]聚合性預(yù)聚物為含有C = C不飽和雙鍵的低分子樹(shù)脂，低分子樹(shù)脂分子量?jī)?yōu)選為1000-1500。
[0010]聚合性預(yù)聚物為環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、聚酯丙烯酸酯樹(shù)脂、聚醚丙烯酸樹(shù)脂、聚丙烯酸丙酯或不飽和聚酯樹(shù)脂中的一種或幾種，均為市售產(chǎn)品，優(yōu)選為丙烯酸樹(shù)脂。聚合性預(yù)聚物是決定UV導(dǎo)電油墨性能的重要成分，是UV導(dǎo)電油墨中的最基本成分，是成膜物質(zhì)。本發(fā)明UV導(dǎo)電油墨采用該聚合性預(yù)聚物，在紫外線激發(fā)下，聚合反應(yīng)形成的墨膜層硬度適中、耐摩擦性優(yōu)異、附著性好、耐光性、耐化學(xué)品性和耐水性穩(wěn)定，附著力好，滿足做RFID天線的技術(shù)要求。
[0011]感光性單體(活性稀釋劑)，在結(jié)構(gòu)上為含“C = C”不飽和雙鍵的化合物，“C = C”不飽和雙鍵為丙烯?；?、甲基丙稀?；?、乙烯基或烯丙基中的一種或幾種，感光性單體優(yōu)選為烷氧基丙烯酸酯、碳酸單丙烯酸酯、咪唑基單丙烯酸酯、環(huán)碳酸酯單丙烯酸酯、環(huán)氧硅酮單體、硅酮類(lèi)丙烯酸酯或乙烯基醚類(lèi)單體中的一種或幾種?；钚韵♂寗┦且环N功能性單體，其在油墨中的作用是調(diào)節(jié)油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。
[0012]光引發(fā)劑為奪氫型光引發(fā)劑、蒽醌類(lèi)合硫雜蒽酮類(lèi)光引發(fā)劑或裂解型光引發(fā)劑，優(yōu)選為二苯甲酮、2-異丙基硫雜蒽酮或安息二甲香醚。采用本發(fā)明所述的聚合性預(yù)聚物、活性稀釋劑和光引發(fā)劑，在遇到紫外光時(shí)，在紫外光的激發(fā)下，光引發(fā)劑會(huì)釋放出自由基，弓丨發(fā)聚合性預(yù)聚物、活性稀釋劑一起進(jìn)行聚合反應(yīng)，成為高分子成膜物質(zhì)，組成墨膜。
[0013]穩(wěn)定劑為對(duì)苯二酚、對(duì)甲氧基苯酚、對(duì)苯醌、2，6_ 二叔丁基甲苯酚；穩(wěn)定劑能夠防止油墨存放時(shí)發(fā)生熱聚合，提高油墨儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
[0014]流平劑為1081流平劑，成分為聚醚改性聚硅氧烷；流平劑能夠改善油墨層的流平性，防止縮孔的產(chǎn)生，使墨膜表面平整，同時(shí)也增加了油墨印刷的光澤度。
[0015]消泡劑為聚有機(jī)硅氧烷消泡劑；消泡劑能夠消除油墨中的氣泡，防止在印刷過(guò)程中在墨層中產(chǎn)生小孔，使墨膜平整均勻，方阻值一致，確保導(dǎo)電油墨導(dǎo)電性能的穩(wěn)定性，除此之外還能有效地降低液體的表面張力，具體優(yōu)異的消泡效果。
[0016]分散劑為聚醚型超分散劑，聚醚型超分散劑為本領(lǐng)域常規(guī)市售產(chǎn)品，其溶劑化鏈主要是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或四氫呋喃的均聚物或共聚物，其中主要包括環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的共聚物。分散劑優(yōu)選聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯(MPEGAA)及丙烯酸(AA)的共聚物。這類(lèi)超分散劑的合成可以用錨固基團(tuán)為起始劑，在加熱、加壓及催化劑存在的條件下，通過(guò)環(huán)醚物質(zhì)的開(kāi)環(huán)反應(yīng)制得。分散劑可以使UV導(dǎo)電油墨體系穩(wěn)定，分散劑能夠使納米級(jí)導(dǎo)電微粒(顏料)降低表面張力，提高與連接料的相容性，使顏料在油墨中有很好的分散性，縮短油墨制造時(shí)的研磨時(shí)間；降低顏料的吸油量，以制造尚濃度的油墨；防止油墨中顏料顆粒的凝聚合沉淀。
[0017]根據(jù)不同的聚合性預(yù)聚物、感光性單體和光引發(fā)劑選擇加入的穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑、分散劑的含量略有差異，比例不固定，助劑優(yōu)選為穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑、分散劑按照質(zhì)量比為(0.5-1): (1.2-2): (0.7-1.4): (1.5-3)混合。
[0018]金屬導(dǎo)電微粒為銀、銅或碳導(dǎo)電微粒，是本領(lǐng)域常規(guī)市售產(chǎn)品。金屬導(dǎo)電微粒優(yōu)選采用納米級(jí)導(dǎo)電微粒，是經(jīng)過(guò)納米材料工藝制成的，優(yōu)選為納米級(jí)銀導(dǎo)電微粒。
[0019]所述的UV導(dǎo)電油墨的制備方法，包括以下步驟:
[0020](I)將聚合性預(yù)聚物、感光性單體、光引發(fā)劑和助劑投入分散機(jī)中，攪拌混合，得到油墨連接料；
[0021](2)將金屬導(dǎo)電微粒加入到步驟⑴制備得到的油墨連接料中，然后進(jìn)入砂磨機(jī)中進(jìn)行研磨分散，混合均勻后密封包裝。
[0022]其中:
[0023]步驟(I)中攪拌混合時(shí)間為2-3小時(shí)。
[0024]步驟⑵中進(jìn)入砂磨機(jī)為:按照0.05升-0.1升/分鐘的流量進(jìn)入砂磨機(jī)。
[0025]整個(gè)制備過(guò)程要求在無(wú)紫外光，溫度20_40°C的環(huán)境下進(jìn)行。包裝所用的包裝袋要求采用不透光線的材質(zhì)，產(chǎn)品貯存環(huán)境要求避光。
[0026]所述的UV導(dǎo)電油墨的整個(gè)制備過(guò)程要求在無(wú)紫外光的條件下制備，然后再避光條件下儲(chǔ)存，使用時(shí)，印刷后在UV光線的照射下，即可固化。
[0027]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028](I)本發(fā)明所述的導(dǎo)電油墨采用UV紫外光照射固化的方式，減少了化學(xué)溶劑排放，提高生產(chǎn)效率，降低了 RFID天線生產(chǎn)成本，同時(shí)為RFID防偽應(yīng)用提供技術(shù)支持。
[0029](2)本發(fā)明所述的UV導(dǎo)電油墨，適用于凸版、凹版、絲網(wǎng)及膠版印刷等方式，印刷后在UV光線作用下，迅速固化，無(wú)化學(xué)溶劑揮發(fā)，制成的天線具有附著力強(qiáng)、電阻率低、導(dǎo)電性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
[0030](3)本發(fā)明所述的UV導(dǎo)電油墨能夠在普通紙張、PET膜、合成紙等多種材料上印刷，并且具有很好的附著力，適合多次加工流程。
[0031](4)本發(fā)明各組分協(xié)同作用，使得到的導(dǎo)電油墨在UV燈的照射下，瞬間干燥固化，不需要外設(shè)烘干裝