一種含有rfid電子標(biāo)簽的彩色包裝產(chǎn)品的凹版印刷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于印刷領(lǐng)域，涉及凹版印刷方法，特別涉及一種含有RFID電子標(biāo)簽彩色 包裝產(chǎn)品的凹版印刷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，在全球范圍內(nèi)，RFID電子標(biāo)簽技術(shù)正逐漸被應(yīng)用到公共交 通管理、商業(yè)零售、物流管理和防偽等領(lǐng)域[4]。RFID技術(shù)在防偽領(lǐng)域應(yīng)用具有成本低、難 偽造的優(yōu)點(diǎn)。RFID電子標(biāo)簽可儲(chǔ)存大量信息，對(duì)于一種產(chǎn)品可指定特色的編碼信息，這個(gè)編 碼難被復(fù)制，因此具有防偽作用，在醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
[0003] RFID天線是電子標(biāo)簽的重要組成部分，具有存儲(chǔ)、傳送和接收信息的作用。目前， 國(guó)內(nèi)外RFID電子標(biāo)簽天線常用的制造技術(shù)方法有蝕刻法、電鍍法和直接印制法 [5]。直接印 制法是直接用導(dǎo)電油墨在基材上進(jìn)行印制導(dǎo)電線路，形成天線。蝕刻法、電鍍法主要是以銅 鋁金屬材料為原料，成本高，且在制作過程中產(chǎn)生大量的廢液，造成巨大污染。直接印刷法 具有成本低、導(dǎo)電性能好、易操作、無污染、基材選擇靈活多樣、抗壓性能強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，從未來 的發(fā)展看，直接印刷法將成為制作RFID電子標(biāo)簽天線的主流印刷方法 [1]。
[0004] 直接印刷法采用的方式有很多，例如柔印、凹印、絲印、噴墨印刷等。其中，凹版印 刷工藝精度較高，印刷速度快 [3]，可提高效率，凹印工藝印刷天線將成為RFID印刷的趨勢(shì) [2]。目前，凹印進(jìn)行RFID天線印刷存在的主要技術(shù)難點(diǎn)是沒有成熟的導(dǎo)電油墨，印刷工藝 處于研宄階段。
[0005] 在食品防偽領(lǐng)域，RFID技術(shù)主要是通過將成品電子標(biāo)簽嵌入到包裝產(chǎn)品上，來達(dá) 到防偽的目的。在塑料包裝領(lǐng)域，包裝產(chǎn)品主要是通過凹印進(jìn)行生產(chǎn)，而RFID天線也可通 過凹印的方式進(jìn)行印制，那么將兩者結(jié)合用凹印工藝直接將RFID電子標(biāo)簽印制到彩色包 裝產(chǎn)品上，這將是RFID電子標(biāo)簽在包裝領(lǐng)域應(yīng)用的全新突破。
[0006] 本發(fā)明研制了一種適合凹印的低溫導(dǎo)電油墨，該油墨具有低粘度、不粘輥的特點(diǎn)。 針對(duì)該油墨、RFID印制和包裝產(chǎn)品多色凹印生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，本發(fā)明通過對(duì)工藝進(jìn)行研宄 和改進(jìn)，提供了一種具有RFID電子標(biāo)簽彩色包裝產(chǎn)品的凹版印刷工藝。
[0007] 參考文獻(xiàn)：
[0008] [1]印刷RFID天線的前景及技術(shù)瓶頸分析，printing field，2012. 03 (文獻(xiàn)） [0009] [2]淺談RFID天線的印制，今日印刷，2008. 10 (文獻(xiàn)）
[0010] [3] RFID標(biāo)簽天線印刷的特點(diǎn)及其對(duì)導(dǎo)電油墨性能的要求，標(biāo)簽與物流， 2008/01(文獻(xiàn)）
[0011] [4]無線射頻識(shí)別RFID技術(shù)及其標(biāo)簽生產(chǎn)新工藝概述，今日印刷，2013. 02 (文獻(xiàn)）
[0012] [5]RFID標(biāo)簽天線的三種制作方法，印制電子，2010 (03)(文獻(xiàn)）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 鑒于目前在包裝產(chǎn)品上嵌入RFID天線中存在的問題，本發(fā)明提供一種通過凹印 工藝直接將RFID電子標(biāo)簽印制到彩色包裝產(chǎn)品的凹版印刷方法。
[0014] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0015] -種含有RFID電子標(biāo)簽的彩色包裝產(chǎn)品的凹版印刷方法，其特征在于，將RFID電 子標(biāo)簽與彩色包裝產(chǎn)品的圖文層或絕緣層同時(shí)凹版印刷到彩色包裝產(chǎn)品的基材上；
[0016] 所述彩色包裝產(chǎn)品的基材上凹版印刷有至少一層圖文層或絕緣層、和至少一層 RFID電子標(biāo)簽天線層，所述RFID電子標(biāo)簽天線位于所述圖文層或絕緣層上，在圖文層或絕 緣層的預(yù)定位置上施加導(dǎo)電溶液形成貫通孔，以在圖文層或絕緣層上形成導(dǎo)電的并連接所 述RFID電子標(biāo)簽天線的跨層連接結(jié)構(gòu)；
[0017] 打印RFID電子標(biāo)簽天線層后，對(duì)于打印有RFID電子標(biāo)簽天線層的基材先在溫度 80?130°C、風(fēng)速60?85m/s的熱風(fēng)中干燥15?40s后，在100?120°C下進(jìn)行紅外低溫 熱烘道干燥25?60s。
[0018] 在上述技術(shù)方法中，所述的彩色包裝產(chǎn)品的圖文層或絕緣層、和RFID電子標(biāo)簽同 時(shí)凹版印刷到彩色包裝產(chǎn)品的基材上是指在里印凹版印刷方式中印刷圖文層，或在表印凹 版印刷方式中印刷絕緣層的過程中同時(shí)完成RFID電子標(biāo)簽的印刷。
[0019] 在上述技術(shù)方案中，熱風(fēng)干燥溫度優(yōu)選90?IKTC，更優(yōu)選90°C ;熱風(fēng)風(fēng)速優(yōu)選 60?80m/s，更優(yōu)選70m/s ;紅外干燥溫度優(yōu)選100?110°C，更優(yōu)選100°C。
[0020] 進(jìn)一步地，所述的施加導(dǎo)電溶液為利用噴墨打印的方式打印，形成貫通孔。
[0021] 進(jìn)一步地，在所述跨層連接結(jié)構(gòu)上再制作圖文層和RFID電子標(biāo)簽天線層或再制 作絕緣層和RFID電子標(biāo)簽天線層，并在該圖文層或絕緣層上的預(yù)定位置施加導(dǎo)電溶液以 與上述跨層連接結(jié)構(gòu)形成連接多層RFID電子標(biāo)簽天線層的多層跨層連接結(jié)構(gòu)。
[0022] 進(jìn)一步地，所述的基材為PET、OPP、PVC、PI或PE，優(yōu)選為PET。
[0023] 進(jìn)一步地，所述RFID電子標(biāo)簽天線采用導(dǎo)電油墨打印，彩色包裝產(chǎn)品的圖文層或 絕緣層采用包裝印刷油墨打??；其中所述導(dǎo)電油墨，按重量份包括如下組分：60?70份導(dǎo) 電金屬填料，5?15份雙酚A型環(huán)氧樹脂，1?3份環(huán)氧樹脂活性稀釋劑，3?6份潛伏型 固化劑，2?10份端羧基超支化聚醋，5?10份凹凸棒土，4?8份C2-10有機(jī)溶劑，以及 0. 5?2份附著力促進(jìn)劑，1?3份消泡劑，0. 5?2份防沉降劑。
[0024] 進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)電金屬填料為納米或微米級(jí)銀粉、納米或微米級(jí)銅粉、納米或 微米級(jí)銀包銅粉中的一種或幾種以任何比例混合的混合物。
[0025] 進(jìn)一步地，所述的環(huán)氧樹脂活性稀釋劑為烷基縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、三 羥甲基丙烷縮水甘油醚、甲苯縮水甘油醚中的一種或幾種以任意比例混合的混合物；其中 所述烷基縮水甘油醚為C 12_14烷基縮水甘油醚、正丁基縮水甘油醚、辛基縮水甘油醚。
[0026] 進(jìn)一步地，所述的潛伏型固化劑為酸酐類固化劑和促進(jìn)劑組成的體系，其中所述 的酸酐類固化劑為甲基四氫苯酐，所述的促進(jìn)劑為N，N-二甲基芐胺。
[0027] 進(jìn)一步地，所述的附著力促進(jìn)劑為928附著力促進(jìn)劑、丙烯酸、Tilcom IA 10中的 一種；所述的消泡劑為磷酸三丁酯、聚氧丙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一種；所 述的防沉降劑為聚酰胺蠟、FC-20X防沉劑、聚二醇醚中的一種；所述的C 2_1(l有機(jī)溶劑為乙酸 乙酯、正丙酯、乙酸丁酯和丙酮中的一種或幾種以任意比例混合的混合物。
[0028] 在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的導(dǎo)電油墨，其制備方法包括如下步驟：
[0029] (1)按重量份將端羧基超支化聚酯溶解于C2_1(l有機(jī)溶劑中；
[0030] (2)按重量份在步驟⑴得到的溶液中加入消泡劑、附著力促進(jìn)劑和防沉降劑，攪 拌混合，得混合物A ;
[0031] (3)在機(jī)械攪拌下，按重量份將導(dǎo)電金屬填料、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂活性 稀釋劑和凹凸棒土混合攪拌，研磨1?3小時(shí)，得混合物B ;
[0032] (4)混合物B中按重量份加入潛伏型固化劑和混合物A，在1500?2500rpm攪拌 混合；
[0033] (5)步驟（4)得到的混合物先在溫度80?130°C、風(fēng)速60?85m/s的熱風(fēng)中干燥 15?40s后，在100?120°C下進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍?5?60s。
[0034] 在上述制備方法中，在步驟（5)中熱風(fēng)干燥溫度優(yōu)選90?110°C，更優(yōu)選90°C;熱 風(fēng)風(fēng)速優(yōu)選60?80m/s，更優(yōu)選70m/s ;紅外干燥溫度優(yōu)選100?110°C，更優(yōu)選100°C。
[0035] 在上述制備方法中，在步驟（3)中所述的研磨，是采用本領(lǐng)域常規(guī)研磨方式即可， 步驟（3)中研磨的目的在于使原料更加均勻地混合。
[0036] 在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的RFID天線由多個(gè)可編碼的RLC諧振回路構(gòu)成；是 由線、弧相接環(huán)繞而成的圖案，也可是方形、圓形或其他形狀，可以是單匝，也可以是多匝 的，可以是單層或多層，可以印在同一基材上。
[0037] 本發(fā)明的含有RFID電子標(biāo)簽的彩色包裝產(chǎn)品的凹版印刷方法，可以采用里印或 表印的印刷方式。
[0038] 本發(fā)明的技術(shù)方案，采用里印印刷方式時(shí)，其優(yōu)選技術(shù)方案包括如下步驟：
[0039] (1)基材上版；
[0040] (2)印刷第一層圖文層，進(jìn)行干燥、冷卻；
[0041] (3)套印第二層圖文層，進(jìn)行干燥、冷卻；
[0042] (4)印制RFID電子標(biāo)簽第一層天線，熱風(fēng)干燥后，進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍铮?br>[0043] (5)套印第三層圖文層，進(jìn)行干燥、冷卻；
[0044] (6)在第三層圖文層的預(yù)定位置上施加導(dǎo)電溶液形成貫通孔，以在該第三層圖文 層上形成導(dǎo)電的并連接所述RFID電子標(biāo)簽第一層天線的跨層連接結(jié)構(gòu)1 ;
[0045] (7)在跨層連接結(jié)構(gòu)1上制作第四層圖文層和RFID電子標(biāo)簽第二層天線，并在該 第四層圖文層上的預(yù)定位置施加導(dǎo)電溶液以與跨層連接結(jié)構(gòu)1形成連接第一層和第二層 RFID電子標(biāo)簽天線層的跨層連接結(jié)構(gòu)2 ;
[0046] (8)重復(fù)步驟（7)兩次或兩次以上，形成連接多層RFID電子標(biāo)簽天線層的多層跨 層連接結(jié)構(gòu)；
[0047] (9)收卷、制袋。
[0048] 本發(fā)明的技術(shù)方案，采用表印印刷方式時(shí)，其優(yōu)選技術(shù)方案包括如下步驟：
[0049] (1)基材上版；
[0050] (2)印制圖文層，進(jìn)行干燥、冷卻；
[0051] (3)收卷后反卷、上版，待印制RFID電子標(biāo)簽天線層；
[0052] (4)印制RFID電子標(biāo)簽第一層天線，熱風(fēng)干燥后，進(jìn)行紅外低溫?zé)岷娴栏稍铮?br>[0053] (5)套印第一層絕緣層，進(jìn)行干燥、冷卻；
[0054] (6)在第一層絕緣層的預(yù)定位置上施加導(dǎo)電溶液形成貫通孔，以在第一層絕緣層 上形成導(dǎo)電的并連接所述RFID電子標(biāo)簽第一層天線的跨層連接結(jié)構(gòu)1 ;
[0055] (7)在跨層連接結(jié)構(gòu)1上制作第二層絕緣層和RFID電子標(biāo)簽第二層天線，并在該 第二層絕緣層上的預(yù)定位置施加導(dǎo)電溶液以與跨層連接結(jié)構(gòu)1形成連接第一層和第二層 RFID電子標(biāo)簽天線層的跨層連接結(jié)構(gòu)2 ;
[0056] (8)重復(fù)步驟（7)兩次或兩次以上，形成連接多層RFID電子標(biāo)簽天線層的多層跨 層連接結(jié)構(gòu)；
[0057] (9)收卷、制袋；
[0058] 其中：
[0059] 在表印印刷方式的步驟（2)所述的圖文層可以為多層，根據(jù)包裝袋商品的需要， 印制具有適當(dāng)層數(shù)的圖文層。
[0060] 在上述采用里印或表印印刷方式的本發(fā)明技術(shù)方案中：在制作每一層圖