[發(fā)明專利]傳導性油墨

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780008101.1
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN101395233A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 格拉爾杜斯·柯納里斯·歐文比克;邁克爾·阿諾爾德斯·雅各布斯·施凱勒肯;阿爾佛雷德·吉恩·保羅·布克曼
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: C09D11/00
• 分類號: C09D11/00;H01B1/20
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 肖善強;南 霆

本發(fā)明涉及一種傳導性油墨，所述油墨包含至少一種溶劑型聚氨酯、 傳導性材料和可選至少一種可輻射固化材料；并且涉及由上述油墨制成的 射頻識別天線。

傳導性油墨意指干膜形式的油墨具有傳導性。處于“濕”態(tài)的油墨可 以具有傳導性或者不具有傳導性。本文中，傳導性指導電性。上述傳導性 油墨適用于各種印刷技術，諸如柔版印刷、凹版印刷和噴墨印刷，并且可 以用在各種應用中，所述傳導性油墨包括例如柔性包裝基材(如同時用于 表面印刷和層壓應用兩者的紙、板和塑料)的傳導性油墨。上述傳導性油 墨可用于制備印刷電子設備，例如射頻識別(RFID)器件(諸如標牌和標 簽)的天線。一般而言，RFID標簽粘附到表面上，而標牌通過諸如塑料 扣件或繩的其它方式進行固定。RFID器件使用印刷電路來存儲它們所附 裝到其上的產品的信息。RFID器件通常包括含有上述信息的半導體芯片 和一個或多個印刷天線。可以使用射頻在中心芯片上產生電流，從而訪問 RFID器件上的信息。

通常，用于制備諸如RFID天線和電路板的電子組件的傳統(tǒng)方法是多 步削減工藝(subtractive?processes)，其包括刻蝕或沖壓銅片。相對于這 些傳統(tǒng)的削減方法，采用添加印刷工藝制備的印刷電子組件具有經濟上和 環(huán)境上的優(yōu)點。隨著例如低成本印刷的RFID器件的印刷電子組件的市場 不斷擴大，需要一種在涂敷后具有傳導性并且可以通過便利的諸如柔版印 刷、凹版印刷和噴墨印刷的印刷工藝涂敷到各種基材上的油墨。在傳統(tǒng)的 厚膜技術中，本領域已知的含有粘結劑和傳導性材料的油墨通常是糊狀 的，其通過篩網(wǎng)印刷涂敷，隨后通常在涂敷后除去粘結劑以增強傳導性。 通常通過在非常高的溫度(通常高于650℃)下固化來實現(xiàn)粘結劑的去 除，這是一個費時費力的工藝，并且排除了采用溫度敏感的低成本基材 (諸如紙張和塑料箔)的可能性。或者，可以在降低的溫度(通常150至 300℃)下涂敷并固化基本上沒有粘結劑材料的反應性金屬溶液，這導致 傳導性較好，但是最終的膜性質較差。然而，我們發(fā)現(xiàn)，為了防止對傳導 性材料造成不利的化學或機械損害(該損害可以導致傳導性損失)，粘結 劑材料對于保護傳導性材料是很重要的。而且我們還發(fā)現(xiàn)，為了使所得膜 具有良好的柔性以及耐磨損性并且為了使傳導層對基材具有良好的粘附 性，需要合適的粘結劑材料。

此外，對印刷線速度的要求越來越高，特別是希望線速度大于200 m/min，甚至大于300m/min。然而，在如此高的線速度下，會出現(xiàn)適印性 問題，例如對于柔性印刷會出現(xiàn)網(wǎng)紋(cob?webbing)，對于凹版印刷工藝 會出現(xiàn)臟版。引起這些問題的一個原因是，在這些應用中所用的常規(guī)溶劑 中，油墨中所用的粘結劑的再溶解性(也稱為再分散性)較差。再溶解性 是印刷工業(yè)中公知的一種由水性聚合物或溶劑型聚合物組合物得到的干燥 聚合物可以再分散或再溶解于相同的組合物(當該組合物被涂覆到該聚合 物上時)的性質。下面更詳細地定義再溶解性。再溶解性對于通常涉及利 用各種滾筒(平滑版、雕版或柔性版)涂覆油墨制劑的印刷工藝十分重 要，液體介質(溶劑和/或水)的蒸發(fā)可使這些滾筒與聚合物粘連和/或油 墨制劑在輥表面上干燥(例如當工藝出于某種原因而短暫停頓時)，很明 顯，如果聚合物不可再次溶解，當工藝重新開始時就會出現(xiàn)問題。

盡管可以通過使用溶劑(例如酮或具有較慢蒸發(fā)速率的溶劑)來解決 一部分上述問題，但這些溶劑具有其它固有問題，例如安全和環(huán)境問題以 及干燥緩慢的問題，這可導致溶劑遷移到被包裝材料中。因此，使用具有 較快的蒸發(fā)速率的溶劑是有利的，但是蒸發(fā)速率過快也會導致不適于印 刷。

當由于印刷難度而用聚氯乙烯基油墨和聚乙烯醇縮丁醛基油墨來印刷 包裝或RFIF器件時，還應注意燃燒時釋放氯氣的問題。

克服這些問題的一種方法是使用粘結劑的組合，對于特定的薄膜選擇 合適的粘結劑。然而，這種方法的缺點是，針對涂覆到層壓薄膜上的各種 不同類型的油墨需要制備和存儲大量的粘結劑。此外，如果各種油墨彼此 不相容，則在每次變換油墨后均需要對印刷設備進行徹底的清潔。

WO04/069941公開了一種傳導性組合物，其包括金屬薄片和粘附促進 添加劑。WO03/068874公開了一種適于制備諸如RFID天線的印刷傳導結 構的傳導性油墨。沒有文件教導使用溶劑型聚氨酯。WO02/076724公開了 含有納米管的導電膜。