CN111261342A - 一种rfid射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，导电银浆包括如下组分：树脂5‑25份；溶剂20‑60份；乙醇浓度为95%的乙醇溶液2‑20份；银粉30‑50份；导电促进剂0.1‑0.5份；固化促进剂0.5‑2份；银粉排列剂1‑5份；助剂0.1‑0.5份。通过该方法制备的低温固化导电银浆印刷过程中能保持长期的湿润顺滑，导电银浆固化后的导电性能和附着力好。
Description
技术领域
本发明涉及导电银浆领域，尤其涉及一种RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法。
背景技术
目前，无人商店、无人仓库等货物售卖、运输、储存的人工智能系统不断涌现，该类人工智能系统部分借助于射频识别技术进行通信，其中，射频识别标签（RFID是RadioFrequency Identification的英文缩写）是射频识别技术中的重要组成部分，是作为万物互联的基本标识。随着系统的快速更新换代、不断提高的反应识别能力以及更低的系统成本制作工艺，使得上述人工智能系统能有效准确地实现射频信号的发射、接受、识别、反应等智慧功能，同时使射频识别标签得到越来越广泛的应用。该射频识别技术由两个部分构成，分别为电子标签和阅读器，电子标签贴于（或嵌入）物件内外，通过阅读器自动无接触地将物件的信息读取或识别物体或动作行为的自动操作。
现有技术中，一般采用铜丝、铜箔或其他金属线圈构成电子标签的天线，天线用于有源发射或无源接收射频信号。需要注意的是，亦有采用低温固化导电银浆或者碳浆丝网印刷形成的导电线路作为电子标签的天线。其中，虽然导电银浆的成本贵，但采用导电银浆制作天线时是基于丝印工艺进行的，丝印设备成本投入小、丝印工艺操作简单、印刷效率高，实际综合成本低。
低温固化导电银浆是指固化温度在80-200℃范围的银浆，可通过印刷的方式制备在塑料或者柔性基材上。作为导电材料的银浆，在固化后应具有优异的导电性能和附着力等性能。
要实现大规模印刷RFID射频识别电子标签，印刷效率提高，成本就会降低，利用卷对卷高速连续印刷以及利用低温快速固化的导电银浆。
问题在于，现有的低温固化导电银浆在印刷过程中不能保持长期的湿润顺滑，印刷中容易出现干版的情况（干版就是丝网印刷时由于溶剂的挥发导致网版干固，印刷不能进行的情况），导致印刷过程中的不均匀现象，使得固化后导电银浆的导电性能和附着力不满足要求。
因此，需要对低温固化导电银浆以及其制备方法作进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，通过该方法制备的低温固化导电银浆印刷过程中能保持长期的湿润顺滑，导电银浆固化后的导电性能和附着力好。
本发明的目的是这样实现的：
一种RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，导电银浆包括如下组分：
树脂 5-25份；
溶剂 20-60份；
乙醇浓度为95%的乙醇溶液 2-20份；
银粉 30-50份；
导电促进剂 0.1-0.5份；
固化促进剂 0.5-2份；
银粉排列剂 1-5份；
助剂 0.1-0.5份；
还包括如下步骤：
（1）将树脂溶解于溶剂中，得到树脂溶液并备用；
（2）用导电促进剂与乙醇浓度为95%的乙醇溶液溶解后的溶液浸泡银粉，浸泡时间2小时后，置于搅拌机中以500rpm速度搅拌20min后取出备用；
（3）将步骤（1）的树脂溶液置于具有加热和搅拌功能的分散机中，设定50℃恒温加热，搅拌分散20分钟后加入固化促进剂、银粉排列剂和助剂并继续搅拌20min后，将步骤（2）中制得的银粉加入并在进行30min搅拌，测量搅拌液体的温度，保持温度在50℃±5℃。
所述树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯醋酸乙烯树脂、聚酯树脂中的至少一种。
所述溶剂包括二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙酮醇、二乙二醇乙醚、正丁醚、异丙醇中的至少一种。
所述银粉包括球状银粉、片状银粉、枝状银粉中的至少一种。
所述导电促进剂包括氯化钠、氯化硼、氯化锡中的至少一种。
所述固化促进剂包括有机锡催化剂、有机铋催化剂中的至少一种。
所述银粉排列剂包括醋酸丁酸纤维素、硝基纤维素中的至少一种。
所述助剂包括流平剂、分散剂中的至少一种。
本发明的有益效果如下：
本发明的有益效果在于采用普通的树脂、溶剂及助剂，通过特定的重量份搭配及相应的制备加工工艺，使得生产出来的导电银浆能够在常温下的印刷过程中，保持长期湿润顺滑地印刷产品，印刷时不至于干版，使印刷顺畅连续不塞网，但一旦遇到80℃以上的烘干温度即可在较短时间内（3-5min）反应生成致密的银层涂膜和固化，银层涂膜具有附着力强，导电性好的特点，本发明导电银浆适应各种底材的电子标签印刷。
在步骤（2）中对银粉的预处理，能够使银粉的低温固化导电性能更好，电阻更低；然后分别再与固化促进剂、银粉排列剂、助剂、步骤（1）得到的树脂溶液进行分散搅拌，同时，需要保证步骤（3）中分散搅拌温度的恒定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
本RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，导电银浆包括如下组分：
树脂 5-25份，优选10份；
溶剂 20-60份，优选40份；
乙醇浓度为95%的乙醇溶液 2-20份，优选5份；
银粉 30-50份，优选40份；
导电促进剂 0.1-0.5份，优选0.5份；
固化促进剂 0.5-2份，优选2份；
银粉排列剂 1-5份，优选2份；
助剂 0.1-0.5份，优选0.5份；
还包括如下步骤：
（1）将树脂溶解于溶剂中，得到树脂溶液并备用；
（2）用导电促进剂与乙醇浓度为95%的乙醇溶液溶解后的溶液浸泡银粉，浸泡时间2小时后，置于搅拌机中以500rpm速度搅拌20min后取出备用；
（3）将步骤（1）的树脂溶液置于具有加热和搅拌功能的分散机中，设定50℃恒温加热，搅拌分散20分钟后加入固化促进剂、银粉排列剂和助剂并继续搅拌20min后，将步骤（2）中制得的银粉加入并在进行30min搅拌，测量搅拌液体的温度，保持温度在50℃±5℃。
步骤（1）中，树脂可加热溶解于溶剂中，也可不加热溶解于溶剂中。
上述步骤是实现导电银浆低温快速固化同时在印刷时不至于干版（干版就是丝网印刷时由于溶剂挥发导致网版干固，印刷不了的情况），保持印刷时顺畅连续不塞网，最终实现了印刷时保持长期湿润顺滑地印制产品，当产品印刷后经过80℃以上烘烤工艺，则可在3-5分钟内固化，印刷产品的导电性能达到较好的效果。
同等质量的本发明导电银浆与传统的导电银浆相比，同等质量本发明导电银浆的银含量更低。相比于采用铜为原料印刷的电子标签天线，采用本发明导电银浆为原料印刷的电子标签天线导电性更好，接收或有源发射效率更高，印刷效率更好。
本发明导电银浆能够印刷在铜板纸、PET、PVC塑料膜或塑料贴片等柔性软质材料上，并且，能够获得较好的附着力和导电性。
进一步地，所述树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯醋酸乙烯树脂、聚酯树脂中的至少一种。
进一步地，所述溶剂包括二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙酮醇、二乙二醇乙醚、正丁醚、异丙醇中的至少一种。
进一步地，所述银粉包括球状银粉、片状银粉、枝状银粉中的至少一种。
进一步地，所述导电促进剂包括氯化钠、氯化硼、氯化锡中的至少一种。
进一步地，所述固化促进剂包括有机锡催化剂、有机铋催化剂中的至少一种。
进一步地，所述银粉排列剂包括醋酸丁酸纤维素、硝基纤维素中的至少一种。
进一步地，所述助剂包括流平剂、分散剂中的至少一种。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，导电银浆包括如下组分：
树脂 5-25份；
溶剂 20-60份；
乙醇浓度为95%的乙醇溶液 2-20份；
银粉 30-50份；
导电促进剂 0.1-0.5份；
固化促进剂 0.5-2份；
银粉排列剂 1-5份；
助剂 0.1-0.5份；
还包括如下步骤：
（1）将树脂溶解于溶剂中，得到树脂溶液并备用；
（2）用导电促进剂与乙醇浓度为95%的乙醇溶液溶解后的溶液浸泡银粉，浸泡时间2小时后，置于搅拌机中以500rpm速度搅拌20min后取出备用；
（3）将步骤（1）的树脂溶液置于具有加热和搅拌功能的分散机中，设定50℃恒温加热，搅拌分散20分钟后加入固化促进剂、银粉排列剂和助剂并继续搅拌20min后，将步骤（2）中制得的银粉加入并在进行30min搅拌，测量搅拌液体的温度，保持温度在50℃±5℃。
2.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯醋酸乙烯树脂、聚酯树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙酮醇、二乙二醇乙醚、正丁醚、异丙醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述银粉包括球状银粉、片状银粉、枝状银粉中的至少一种。
5.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述导电促进剂包括氯化钠、氯化硼、氯化锡中的至少一种。
6.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述固化促进剂包括有机锡催化剂、有机铋催化剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述银粉排列剂包括醋酸丁酸纤维素、硝基纤维素中的至少一种。
8.根据权利要求1所述RFID射频标签用低温快速固化卷对卷印刷导电银浆的制备方法，其特征在于，所述助剂包括流平剂、分散剂中的至少一种。
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