[發明專利]一種軟磁鐵氧體印刷油墨及其應用

有效

• 申請號: 201310382197.5
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103483906A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李亞玲;李路海;王瑜;趙福艷
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: C09D11/102
• 分類號: C09D11/102;C09D11/107;H01Q7/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

技術領域

本發明涉及一種軟磁鐵氧體印刷油墨及其應用，尤其涉及一種軟磁鐵氧體印刷油墨及其在13.56MHz?RFID標簽印制天線上的應用，屬于印刷油墨和印刷電子領域。

背景技術

隨著印刷電子技術的快速發展，印刷電子功能性油墨的研發極為迫切。目前，印刷電子用關鍵材料--導電油墨倍受關注，但其他功能性油墨開發相對較少。軟磁鐵氧體價格低廉，性能優異，將其制備成功能性油墨，在RFID標簽（RFID是Radio?Frequency?Identification的簡稱，中文譯為電子標簽，又稱無線射頻識別技術）、傳感器、信息存儲、污水處理等領域有很大的應用價值。目前，電子標簽線圈主要通過蝕刻法、繞線法和印刷方式制作。其中，蝕刻法制作電子標簽線圈成本高，存在嚴重的環境污染問題。印刷方式制作電子標簽線圈，具有設備投入少，生產效率高，制作成本低、天線結構應用靈活，環保問題少等特點。

對于工作頻率13.56MHz的電子標簽來講，當標簽天線線圈的分布電感與模塊輸入的等效電容構成諧振回路時，標簽可以吸收到能量最大，標簽才能可靠的工作。電感線圈是電子標簽內部構成諧振電路的重要部分，在相應工作頻率上的電感量值及品質因子Q值是判斷線圈質量的關鍵物理量。標簽工作在13.56MHz附近，其電感量值通常在2-6μH。電感量值與線圈的圈數、大小形狀和介質有關。線圈的Q值與導線的直流電阻，骨架的介質損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應的影響等因素有關。采用磁芯線圈，多股粗線圈均可提高線圈的Q值。在空芯線圈中增加鐵氧體磁芯，可增加線圈的電感量值。

目前，RFID標簽成本及其小型化是限制其應用推廣的難題。13.56MHz的標簽天線線圈的難點是電感量值較小，同時如果進一步縮小13.56MHz?RFID標簽天線的尺寸，電感量值將更難達到使用要求。線圈的匝數不同或有無磁芯時，電感量值的大小不同。線圈匝數越多，電感量值越大，但同時也限制了標簽尺寸無法進一步減小。

因此，提供一種軟磁鐵氧體印刷油墨及其在13.56MHz?RFID標簽印制天線的應用，有利于解決該技術領域的技術難題。

發明內容

本發明的主要目的是根據印刷電子領域發展需求，提供一種軟磁鐵氧體印刷油墨。

本發明的軟磁鐵氧體印刷油墨，由如下重量百分比的組分組成：

一種優選技術方案，其特征在于：所述軟磁鐵氧體為納米級γ-Fe₂O₃或微米級錳鋅鐵氧體。

一種優選技術方案，其特征在于：所述溶劑型樹脂為環氧樹脂、丙烯酸樹脂或聚氨酯。

一種優選技術方案，其特征在于：所述高沸點溶劑為HDBE（混合二元酸酯，二價酸酯）、DBE（混合二元酸酯，二價酸酯）、丙三醇、乙酸乙酯、二乙二醇丁醚和環己酮中的一種或兩種以上的復合溶劑。

一種優選技術方案，其特征在于：所述助劑為附著力促進劑和/或流平劑。

一種優選技術方案，其特征在于：所述附著力促進劑為聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或乙酰丙酮基鈦酸酯螯合物（乙酰丙酮鈦）。

一種優選技術方案，其特征在于：所述流平劑為聚丙烯酸酯、聚醚硅氧烷共聚物或有機硅表面助劑。

本發明軟磁鐵氧體印刷油墨的制備方法，包括：按配方依次稱取一定量的納米或微米級軟磁鐵氧體、溶劑型樹脂、高沸點溶劑和助劑，混合后，用三輥研磨機或球磨機或臥式砂磨機進行研磨，分散均勻后即制得軟磁鐵氧體印刷油墨。

上述溶劑型樹脂包括環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯等；高沸點溶劑包括HDBE、DBE、二乙二醇丁醚、乙酸乙酯、丙三醇、環己酮等或其復合溶劑；助劑包括附著力促進劑和/或流平劑等。

本發明的另一目的在于提供一種上述軟磁鐵氧體印刷油墨的應用。

一種軟磁鐵氧體印刷油墨的應用，將所述軟磁鐵氧體印刷油墨印刷在RFID標簽印制天線的正面或者背面，起到磁芯的作用，增大13.56MHz?RFID標簽印制天線線圈的電感量值，滿足實際使用需求，有利于RFID標簽的小型化。

線圈匝數不變時，增加磁芯，線圈的電感量值會增加。因此，將軟磁鐵氧體油墨應用于13.56MHz的RFID標簽印制天線中，起到磁芯的作用，使線圈的電感量值增加，有利于RFID標簽的穩定讀取或者使RFID標簽天線的尺寸進一步減小。

本發明的優點：

（1）本發明制備的軟磁油墨細度小于15μm，粘度為10～60Pa·s，干燥速度為80～120s（干燥溫度120℃），附著力≥4B。