CN109135316B - 一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制备方法和应用 - Google Patents

一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制备方法和应用。这种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材是由以下质量份的原料组成：10～40份吸波材料，60～90份粘接树脂，1～5份助剂。同时也公开了这种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法，还公开了这种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的应用。本发明的塑胶基材利用粘接树脂的柔性和吸波材料相结合，对被使用金属表面起到一定的屏蔽作用，同时利用粘接树脂的热粘性，免去了双面胶和胶水的使用，既简化了生产过程，也为降低标签厚度打下基础，同时减少溶剂使用量，一定程度上保护了环境。

Description

一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制 备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制备方法和应用。
背景技术
射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术，通过电磁场进行无线通信，自动识别对象并获取信息，已经广泛应用于交通、物流、仓储、包装、智能物联网等多个领域。由于金属等环境介质对电磁波有衰减作用，从而导致金属表面对电磁波有反射作用，严重影响了RFID电子标签的读取率。
目前解决RFID标签抗金属的方法有三种：一是选取合适的天线类型，例如采用微带贴片天线或者倒F天线等，但这种方法会限制天线的设计；二是采用双层介质、介质覆盖或者电磁带隙等结构形式，但这种模式可能存在标签体积过大的缺点；三是采用吸波材料等方法。CN203102342U中给出的抗金属RFID电子标签包括印刷单元层、第一胶层、INLAY层、抗金属单元层以及承载基材制备而成，工艺复杂，工序多。CN105260766A采用在聚四氟乙烯和陶瓷基板上蚀刻或烧结出天线，再焊接芯片制成，主要采用贴片的原理。CN105903949A中将NiCuZn铁氧体粉末、粘结剂、增塑剂等采用流延的方式制备厚度为100-500微米左右的抗金属电子标签用塑胶片。然而该法制备的塑胶片并不能作为电子线路的塑料基材而存在，另外流延成型存在能耗高，效率低的缺点。
市场上目前销售的超高频RFID抗金属标签大多为不含过孔的单极振子或含闭环结构的偶极振子形式，也有采用吸/导波材料制备的抗金属标签，但这些标签的厚度都在0.5mm以上，常见的在1-3mm左右，同时很多抗金属标签不具备柔性，不能够弯曲。然而很多领域，例如汽车行业以及其他行业需要用到抗金属标签时，厚度较大会影响美观，同时对于一些可能会碰到撞击的场合，厚度也会成为一定的麻烦。另外，目前大多采用PVC或者PET片材作为RFID标签的塑胶基材，为了后续标签使用的便利性，需要在基材背面覆上双面胶或者胶水离型纸结构，从而使得标签可以附着在被使用物体表面。双面胶及胶水制备过程中，需要用到不环保溶剂，在增加产业链工序的同时，也对环境造成了不好的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材及其制备方法和应用。本发明内容所述的“超薄”是射频识别标签塑胶基材的膜厚度≤100μm；“超高频”是指射频识别标签的工作频率为300MHz～3000MHz。
本发明所采取的技术方案是：
一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材，是由以下质量份的原料组成：10～40份吸波材料，60～90份粘接树脂，1～5份助剂。
塑胶基材中，吸波材料为碳系吸波材料、铁系吸波材料、陶瓷系吸波材料、手性吸波材料、导电聚合物、超细金属粉中的至少一种。
进一步的，吸波材料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨、铁氧体、氧化铁磁粉、磁性纳米铁、碳化硅、聚噻吩、聚苯胺、羰基金属微粉中的至少一种。
塑胶基材中，粘接树脂为聚烯烃粘接树脂、聚乙烯醋酸乙烯酯粘接树脂、聚氨酯粘接树脂中的至少一种。
塑胶基材中，助剂为相容剂、抗氧剂、塑化剂、抗紫外剂、润滑剂、增韧剂、爽滑剂中的至少一种。
一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述的组成称取吸波材料、粘接树脂和助剂，混合搅拌，得到混合料；
2)将混合料吹膜成型，得到热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材。
制备方法的步骤1)中，混合搅拌是在转速为800r/min～1200r/min的混合机中搅拌5min～30min。
制备方法的步骤2)中，吹膜所得膜的厚度为30μm～100μm。
这种塑胶基材在制备抗金属射频识别标签中的应用。
本发明的有益效果是：
本发明的塑胶基材利用粘接树脂的柔性和吸波材料相结合，对被使用金属表面起到一定的屏蔽作用，同时利用粘接树脂的热粘性，免去了双面胶和胶水的使用，既简化了生产过程，也为降低标签厚度打下基础，同时减少溶剂使用量，一定程度上保护了环境。
具体实施方式
一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材，是由以下质量份的原料组成：10～40份吸波材料(或称导波材料)，60～90份粘接树脂，1～5份助剂。
优选的，一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材，是由以下质量份的原料组成：30～40份吸波材料，60～70份粘接树脂，1～2份助剂。
优选的，塑胶基材中，吸波材料为碳系吸波材料、铁系吸波材料、陶瓷系吸波材料、手性吸波材料、导电聚合物、超细金属粉中的至少一种。
进一步的优选的，吸波材料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨、铁氧体、氧化铁磁粉、磁性纳米铁、碳化硅、聚噻吩、聚苯胺、羰基金属微粉中的至少一种；再进一步优选的，吸波材料为导电炭黑、铁氧体中的至少一种。
优选的，塑胶基材中，粘接树脂为聚烯烃粘接树脂、聚乙烯醋酸乙烯酯粘接树脂、聚氨酯粘接树脂中的至少一种；进一步优选的，粘接树脂为河源市普立隆新材料科技有限公司生产的LE920、LE913粘接树脂中的至少一种。
优选的，塑胶基材中，助剂为相容剂、抗氧剂、塑化剂、抗紫外剂、润滑剂、增韧剂、爽滑剂中的至少一种。
优选的，相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚丙烯蜡、苯乙烯/马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。
优选的，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、无机磷酸盐类抗氧剂中的至少一种；进一步优选的，抗氧剂为抗氧剂168、245、264、300、626、702、703、1010、1024、1076、1098、1135、2246、3114、B215、B225、B900、B911、DLTDP、DSTDP中的至少一种。
优选的，塑化剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类增塑剂中的至少一种。
优选的，抗紫外剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
优选的，润滑剂为硅油、硅酮粉、白矿油、植物油、脂肪酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸盐、褐煤酸盐、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种。
优选的，增韧剂为高胶粉、MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物)、ACR(丙烯酸酯类聚合物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯系嵌段共聚物)、POE(聚烯烃弹性体)中的至少一种。
优选的，爽滑剂为脂肪酸氨基化合物，如伯酰胺、仲酰胺、双酰胺。
一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述的组成称取吸波材料、粘接树脂和助剂，混合搅拌，得到混合料；
2)将混合料吹膜成型，得到热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材。
优选的，制备方法的步骤1)中，混合搅拌是在转速为800r/min～1200r/min的混合机中搅拌5min～30min；进一步优选的，制备方法的步骤1)中，混合搅拌是在转速为1000r/min的混合机中搅拌5min。
优选的，制备方法的步骤2)中，吹膜所得膜的厚度为30μm～100μm。
这种塑胶基材在制备抗金属射频识别标签中的应用。
进一步的，这种塑胶基材在制备UHF(Ultra High Frequency，超高频)狗骨头天线电子标签中的应用。
进一步的，塑胶基材的热粘温度为120℃～200℃。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
将30质量份的铁氧体粉末、69质量份的LE920粘接树脂(河源市普立隆新材料科技有限公司产品)、1质量份抗氧剂B215在高混机1000r/min的条件下混合5分钟后，采用单层吹膜方式进行吹膜，吹出膜厚为100μm的超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材。
通过常规刻蚀法将该塑胶基材用于UHF狗骨头天线制备成电子标签，使用普通电熨斗将该标签热粘至钢片上，使用阅读器发射功率为26dBm时，可阅读距离为2cm。
实施例2：
将40质量份的导电炭黑粉末、69质量份的LE913粘接树脂(河源市普立隆新材料科技有限公司产品)、1质量份抗氧剂B215在高混机1000r/min的条件下混合5分钟后，采用单层吹膜方式进行吹膜，吹出膜厚为100μm的超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材。
通过常规刻蚀法将该塑胶基材用于UHF狗骨头天线制备成电子标签，使用普通电熨斗将该标签热粘至钢片上，使用阅读器发射功率为26dBm时，可阅读距离为0.5cm。

Claims (4)

1.一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材，其特征在于：由以下质量份的原料组成：10～40份吸波材料，60～90份粘接树脂，1～5份助剂；
所述吸波材料为导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨、铁氧体、氧化铁磁粉、磁性纳米铁、碳化硅、聚噻吩、聚苯胺、羰基金属微粉中的至少一种；
所述粘接树脂为聚烯烃粘接树脂、聚乙烯醋酸乙烯酯粘接树脂、聚氨酯粘接树脂中的至少一种；
所述助剂为相容剂、抗氧剂、塑化剂、抗紫外剂、润滑剂、增韧剂、爽滑剂中的至少一种；
所述热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法包括以下步骤：
1)按所述热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的组成称取吸波材料、粘接树脂和助剂，混合搅拌，得到混合料；
2)将混合料吹膜成型，得到热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材；
所述热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的膜厚度为30μm～100μm。
2.一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按权利要求1所述的组成称取吸波材料、粘接树脂和助剂，混合搅拌，得到混合料；
2)将混合料吹膜成型，得到热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材；
所述步骤2)中，吹膜所得膜的厚度为30μm～100μm。
3.根据权利要求2所述的一种热粘性超薄超高频抗金属射频识别标签塑胶基材的制备方法，其特征在于：步骤1)中，混合搅拌是在转速为800r/min～1200r/min的混合机中搅拌5min～30min。
4.权利要求1所述的塑胶基材在制备抗金属射频识别标签中的应用。
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