专利名称：一种制作射频识别(rfid)标签天线的紫外光固化银导电浆料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过丝网印刷制作射频识别(后简称RFID)标签天线的紫外光固 化银导电浆料。
背景技术：
RFID标签的天线是RFID系统的重要组成部分，用于在读写器及RFID单元间传输
射频信号。目前RFID射频天线的制作方法主要有(l)用蒸镀或化学沉积方法沉积金属铜、
镍、铬、铝或其合金薄膜，然后通过刻蚀方法制作RFID标签的天线；(2)采用热固化的银导
电浆料或铝导电浆料，丝网印刷后进行热固化，制作RFID标签的天线。本发明是利用一种
紫外光固化银导电浆料，丝网印刷后经过紫外光固化，制作RFID标签的天线。 采用银导电桨料制作RFID标签天线是主流技术。银导电桨料主要由无机银粉和
有机载体两部分组成。本发明采用的有机载体中的树脂组分是经过有机硅改性的双酚A环
氧丙烯酸树脂，氟改性双酚A环氧丙烯酸树脂或聚氨酯改性丙烯酸酯树脂；与热固性银导
电浆料相比，固化膜具有更好的柔韧性，使制作的RFID标签抗折性能提高。 与现有热固化银导电浆料相比，经过测试表明，采用本发明制作的RFID标签天线
中银膜层具有更高的导电率，银膜层与纸质基材或聚对苯二甲酸乙二醇酯(后简称PET)，
聚酰亚胺(后简称PI)，或聚氯乙烯(后简称PVC)等塑料薄膜基材有更好的附着力，更好的
耐化学品腐蚀能力，这样提高了RFID标签的可靠性和使用寿命。另外，固化速度更快，生产
效率更高，有机挥发物更少，可以进一步降低成本，有利于RFID技术的推广。
发明内容
本发明的银导电浆料由无机银粉和有机载体两部分组成其中无机银粉包括平均 粒径为4微米的片状银粉和平均粒径为2微米球状银粉。有机载体包括光敏性树脂、活 性稀释剂、光引发剂、助剂、溶剂等。按质量百分数组成为光敏性树脂，5-35 ;活性稀释剂， 1-20 ;光引发剂，l-5 ;助剂，O. 1-2 ;溶剂，0-10，片状银粉，0-80 ;球状银粉，0-80。
光敏性树脂可以是有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，氟改性双酚A环氧丙烯酸 树脂，聚氨酯改性丙烯酸酯树脂或其混合物。活性稀释剂可以是丙烯酸丁酯，聚醚丙烯酸
酯，甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，1，6己二醇双丙烯酸酯(HDDA)，二縮丙二醇双丙烯酸 酯(DPGDA)，三縮丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯[TMP(E0) TA]，季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)，双季戊四醇五丙烯酸酯(DPEPA)，双季戊四醇六丙烯酸 酯(DPHA)或其混合物。光引发剂可以是2-羟基-2-甲基-l-苯基-丙酮(HMPP)，l-羟 基-2-环己基苯酮(HCPK)，2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-l-丙酮(MMMP)，2-苯 基-2，2-二甲氨基-l-(4-吗啉苯基)-l-丁酮(B匿B)或其混合物。助剂包括分散剂、流 平剂、防沉剂，消泡剂和表面干燥控制剂等，主要使用BYK系列和EFKA系列助剂。溶剂可以
是乙酸乙酯、正丁醇、松节油、松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、邻苯二甲
3酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯或其混合物。 将光敏性树脂、溶剂和活性稀释剂混合，加热至40-6(TC溶解均匀，后加入光引发 剂、助剂等混合均匀，形成均匀的粘稠性液体，即是本发明所指有机载体。将片状银粉和球 状银粉加入有机载体中混合均匀，然后用三辊分散机分散至细度小于15微米即是本发明 所指的光固化银导电浆料。用流变仪测试其流变性是典型的剪切变稀体，适于丝网印刷。
将光固化银导电浆料用丝网印刷方法在纸质基材或PET、PI、PVC等塑料薄膜基材 上印制RFID标签天线，经过紫外固化后，形成均匀的天线膜层。附图是经过紫外光固化后 RFID标签天线膜层典型的电子扫描显微镜图，表明膜层均匀致密。
附图为本发明制备银导电浆料经过紫外光固化后RFID标签天线膜层典型的电子 扫描显微镜图，膜层致密均匀。
具体实施例方式
通过以下具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例l 浆料质量百分数组成为有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，15.00 ;乙氧基化三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯[TMP(E0)TA]，15.00 ;2-羟基-2_甲基-l-苯基-丙酮(HMPP)， 3. 00 ;助剂，1. 00 ;正丁醇，1. 00，片状银粉，52. 00 ;球状银粉，13. 00。 将光敏性树脂、溶剂和活性稀释剂混合，加热至6(TC溶解均匀，后加入光引发剂、 助剂等混合均匀，形成均匀的粘稠状有机载体。将片状银粉和球状银粉加入有机载体中混 合均匀，然后用三辊分散机分散至细度小于15微米即是本发明所指的光固化银导电浆料。
将光固化银导电浆料用丝网印刷方法在纸质基材或PET、PI、PVC等塑料薄膜基材 上印制RFID标签天线，经过500W光固化机紫外固化后，形成均匀的天线膜层。膜层厚度为 12微米，方阻为0. 7mQ/mm2。 本实施例的优点是采用有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，利用了环氧丙烯酸 树脂光固化速率快，膜层附着力强、光泽度高，耐化学品腐蚀性能好的特点。同时引入的硅 氧烷改善了膜层的柔性。采用乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯[TMP(EO)TA]具有三个官 能团，固化速度快，交联密度高，同时，引入的乙氧基也增加了膜层的柔性。使制作的RFID 标签抗折性能提高。
实施例2 浆料质量百分数组成为聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，18. 00 ;丙烯酸丁酯，5. 00 ;双
季戊四醇五丙烯酸酯，8. 00 ;2-苯基-2， 2- 二甲氨基-1_(4-吗啉苯基)-l- 丁酮(BDMB)， 5. 00 ;助剂，1. 00 ;片状银粉，50. 40 ;球状银粉，12. 60。 将光敏性树脂和活性稀释剂混合，加热至45t:溶解均匀，后加入光引发剂、助剂等
混合均匀，形成均匀的粘稠状有机载体。将片状银粉和球状银粉加入有机载体中混合均匀， 然后用三辊分散机分散至细度小于15微米即是本发明所指的光固化银导电浆料。
将光固化银导电浆料用丝网印刷方法在纸质基材或PET、PI、PVC等塑料薄膜基材 上印制RFID标签天线，经过500W光固化机紫外固化后，形成均匀的天线膜层。膜层厚度为13微米，方阻为1. lmQ/mm2。 本实施例的优点是采用聚氨酯改性丙烯酸酯树脂，利用了聚氨酯的柔性。固化后 膜层的柔性最好，所制作的RFID卡抗折性能最好。尽管采用双季戊四醇五丙烯酸酯可部分 提高固化速度，但总的固化速度相对较慢。
实施例3 浆料质量百分数组成为有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，6. 00 ;聚氨酯改性丙 烯酸酯树脂，8. 00 ;丙烯酸丁酯，4. 00， 1， 6己二醇双丙烯酸酯(HDDA) ，6. 00 ;2-羟基-2-甲 基-l-苯基-丙酮(HMPP)，2.00 ;2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)_2-吗啉-l-丙酮(MMMP)， 1.00 ;助剂，2. 00 ;松节油，l.OO，乙酸乙酯，l.OO ;片状银粉，55. 20 ;球状银粉，13. 80。
将光敏性树脂、溶剂和活性稀释剂混合，加热至5(TC溶解均匀，后加入光引发剂、 助剂等混合均匀，形成均匀的粘稠状有机载体。将片状银粉和球状银粉加入有机载体中混 合均匀，然后用三辊分散机分散至细度小于15微米即是本发明所指的光固化银导电浆料。
将光固化银导电浆料用丝网印刷方法在纸质基材或PET、PI、PVC等塑料薄膜基材 上印制RFID标签天线，经过500W光固化机紫外固化后，形成均匀的天线膜层。膜层厚度为 11微米，方阻为0. lm/mm2。 本实施例的优点是采用有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂和聚氨酯改性丙烯酸 酯树脂作为感光树脂，综合利用了环氧树脂中的芳环和侧位的羟基，提高附着力；聚氨酯改 性丙烯酸酯树脂光固化膜具有较好的柔性；固化后膜层的附着力和柔性较好。使制作的 RFID标签抗折性能提高。
实施例4 浆料质量百分数组成为氟改性双酚A环氧丙烯酸树脂，6.00 ;聚氨酯改性丙烯 酸酯，10. 00 ;三縮丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA) ，6. 00， 1， 6己二醇双丙烯酸酯(HDDA) ， 5. 00 ; l-羟基-2-环己基苯酮(HCPK)，4. 00 ;助剂，2. 00 ;二乙二醇单丁醚醋酸酯，2. OO，邻苯二甲 酸二甲酯，2. 00 ;片状银粉，56. 70 ;球状银粉，6. 30。 将光敏性树脂、溶剂和活性稀释剂混合，加热至5(TC溶解均匀，后加入光引发剂、 助剂等混合均匀，形成均匀的粘稠状有机载体。将片状银粉和球状银粉加入有机载体中混 合均匀，然后用三辊分散机分散至细度小于15微米即是本发明所指的光固化银导电浆料。
将光固化银导电浆料用丝网印刷方法在纸质基材或PET、PI、PVC等塑料薄膜基材 上印制RFID标签天线，经过500W光固化机紫外固化后，形成均匀的天线膜层。膜层厚度为 13微米，方阻为1.6mQ/mm2。 本实施例的优点是采用氟改性双酚A环氧丙烯酸树脂和聚氨酯改性丙烯酸酯树 脂作为感光树脂，综合利用了氟的低表面能，环氧的芳环和侧位的羟基，提高了膜层对基材 的附着力，以及聚氨酯的柔性，固化后膜层的附着力和柔性较好。使制作的RFID标签抗折 性能和使用寿命提高。 以上实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解， 对本发明的技术方案进行各种变动和等效替换，而不背离本发明技术方案的原理和范围， 均应涵盖在本发明权利要求的范围之中。
权利要求
一种紫外光固化银导电浆料，其特征是，按质量百分数组成为光敏性树脂，5-35；活性稀释剂；1-20；光引发剂，1-5；助剂，0.1-2；溶剂，0-10，片状银粉，0-80；球状银粉，0-80。
2. 根据权利要求1所述的紫外光固化银导电浆料，其特征是所述光敏性树脂可以是有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，氟改性双酚A环氧丙烯酸树脂，聚氨酯改性丙烯酸酯树脂或其混合物。
3. 根据权利要求l所述的紫外光固化银导电浆料，其特征是所述活性稀释剂可以是丙烯酸丁酯，聚醚丙烯酸酯，甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯，1，6己二醇双丙烯酸酯(HDDA) ， 二縮丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)，三縮丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)，乙氧基化三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯[TMP(EO)TA]，季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)，双季戊四醇五丙烯酸酯 (DPEPA)，双季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)或其混合物。
4. 根据权利要求1所述的紫外光固化银导电浆料，其特征是所述光引发剂可以是 2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮(HMPP) ， 1-羟基-2-环己基苯酮(HCPK) ， 2-甲基-1- (4-甲 巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(MMMP) ， 2-苯基-2， 2- 二甲氨基-1- (4-吗啉苯基)-1- 丁酮 (BDMB)或其混合物。
5. 根据权利要求1所述的紫外光固化银导电浆料，其特征是所述助剂包括分散剂、流 平剂、防沉剂，消泡剂和表面干燥控制剂等。
6. 根据权利要求1所述的紫外光固化银导电浆料，其特征是所述溶剂可以是乙酸乙酯、正丁醇、松节油、松油醇、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二甲酯、 邻苯二甲酸二丁酯或其混合物等。
7. 根据权利要求1所述的紫外光固化银导电浆料，其流变学特征是典型的剪切变烯 体，可以在纸质基材或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酰亚胺(PI)，或聚氯乙烯(PVC)等 塑料薄膜柔性基材上丝网印刷制作各种图文。
8. 根据权利要求l所述的紫外光固化银导电浆料，用于制作射频识别(RFID)标签天线。
全文摘要
一种制作射频识别(RFID)标签天线的紫外光固化银导电浆料，质量百分数组成为光敏性树脂，5-35；活性稀释剂，1-20；光引发剂，1-5；助剂，0.1-2；溶剂，0-10，片状银粉，0-80；球状银粉，0-80。其中，光敏性树脂是有机硅改性双酚A环氧丙烯酸树脂，氟改性双酚A环氧丙烯酸树脂，聚氨酯改性丙烯酸酯树脂或其混合物。紫外光固化银导电浆料流变学特征是典型的剪切变烯体，可以在纸质基材和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或聚氯乙烯(PVC)等塑料薄膜柔性基材上丝网印刷制作各种图文，特别适用于制作射频识别(RFID)标签天线。
文档编号G03F7/09GK101718953SQ20081016751
公开日2010年6月2日 申请日期2008年10月9日 优先权日2008年10月9日
发明者刘全校, 李东立, 罗世永, 许文才 申请人:北京印刷学院