PL248369B1

PL248369B1 - Sposób otrzymywania etykiety z elementami elektroniki i etykieta z elementami elektroniki

Info

Publication number: PL248369B1
Application number: PL434377A
Authority: PL
Inventors: Katarzyna Wasilewska; Tatiana Nowicka
Original assignee: Masterpress Spolka Akcyjna
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2025-12-01
Also published as: PL434377A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania etykiety z elementami elektroniki z wykorzystaniem technik drukarskich który polega na tym, że na podłoże termokurczliwe nanosi się warstwę przewodzącą o grubości 2,0 - 10,0 μm w postaci pasty, zawierającej cząsteczki srebra w ilości od 50% do 80% w bazie rozpuszczalnikowej, która zawiera co najmniej jeden z rozpuszczalników: eter monometylowy glikolu dipropylenowego w ilości do 25%, octan propylu w ilości od 20% do 40%, 2-metoksymetyloetoksypropanol w ilości do 25% lub wodę do 50%, przy użyciu dotykowych technik druku, następnie wydrukowaną warstwę przewodzącą suszy się, po czym nanosi się na nią zabezpieczającą warstwę transparentnej farby akrylowej utrwalanej promieniowaniem UV o grubości 1,0 – 2,0 μm, po czym tak przygotowaną próbkę poddaje się procesowi obkurczania od 1% do 40%, a korzystnie od 5 do 30% gorącym powietrzem lub parą wodną o temperaturze 80 - 90°C. Zgłoszenie obejmuje także etykietę otrzymaną powyższym sposobem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania etykiety termokurczliwej z elementami elektroniki z wykorzystaniem technik drukarskich oraz etykieta z elementami elektroniki.

Wykorzystywanie elementów czynnych i biernych oraz całych układów elektronicznych do otrzymywania etykiet za pomocą technik drukarskich cieszy się coraz większym powodzeniem, zarówno wśród naukowców jak i branży przemysłowej, z uwagi na ich ogromny potencjał, dający nowe możliwości i funkcjonalności w stosowaniu tego typu etykiet.

Techniki drukarskie zarówno dotykowe jak i bezdotykowe wykazują możliwość ich zastosowania do druku elementów elektronicznych na podłożach sztywnych oraz elastycznych. Szczególnie przydatne dla przemysłu, z uwagi na ogromne oszczędności finansowe, są techniki wielkoformatowe kompatybilne z technologią Roll to Roll (sitodruk, fleksografia, rotograwiura) pozwalające w krótkim czasie w sposób zautomatyzowany wytwarzać duże ilości elementów.

Układy elektroniczne technikami drukarskimi wytwarza się z powodzeniem na różnych podłożach, od sztywnych płytek krzemowych czy ceramicznych, poprzez sztywne i elastyczne płytki laminatowe, różnego rodzaju folie metalowe i polimerowe po podłoża tekstylne i rozciągliwe (np. CN207302118, CN205983529, CN204374990).

Z opisu patentu nr US8968824 znana jest srebrna folia przewodząca, formowana na podłożu w ciągłym systemie roll-to-roll przez zastosowanie roztworu rozpraszającego drobne cząstki srebra zdyspergowane w podłożu dyspergującym na bazie wody, na podłoże poprzez halogenek, taki jak związek chloru, który jest nakładany na podłoże, poprzez druk fleksograficzny, a następnie ogrzewanie podłoża w temperaturze 60°C do 200°C przez 0,1 do 5 sekund w otwartym ogrzewaniu na podczerwień (IR), które jest instalowane nad ścieżką drukowania, aby przeprowadzić kalcynację.

W ostatnich latach obserwuje się występowanie inteligentnych opakowań na rynku oraz wykorzystywanie przez konsumentów technologii cyfrowych podczas zakupów. W świetle szerzącej się idei Internetu Rzeczy (loT) coraz bardziej stają się więc popularne inteligentne opakowania, które są sposobem na podtrzymywanie zaangażowania konsumentów podczas zakupów. Druk elementów elektronicznych na podłożach kurczliwych jest najtrudniejszy technologicznie z uwagi na kilka poniższych czynników:

- kurczliwość materiału drukowego - podczas procesu obkurczania może dochodzić do kruszenia się farby przewodzącej co w konsekwencji prowadzi do przerwania ścieżki i utraty możliwości przewodzenia impulsu elektrycznego.

- chemiczna kompatybilność stosowanych farb rozpuszczalnikowych z podłożem. Przy braku kompatybilności dochodzić może do uszkadzania podłoża przez rozpuszczalnik farby.

- wpływ temperatury utrwalania farb i klejów przewodzących na kurczliwość materiału drukowanego, przy czym chodzi o takie środki przewodzące aby temperatura i czas suszenia nie spowodował kurczenia się podłoża drukowego.

- wpływ przykurczu materiału podłoża na właściwości fizyczne, głównie elektryczne i mechaniczne drukowanych warstw.

Ze względu na powyższe utrudnienia, które występują tylko w przypadku etykiet termokurczliwych, druk elementów elektronicznych bezpośrednio na podłożu termokurczliwym jest wciąż problematyczny. Jednak bezpośredni druk elementów elektronicznych na etykietach termokurczliwych jest pożądany i zgodny z obecnymi trendami rynkowymi. Producenci produktów poszukują więc nowych rozwiązań pozwalających na zabezpieczenie ich produktu na rynku oraz na komunikację z klientem. Elementy drukowanej elektroniki umożliwiają spełnienie tych oczekiwań.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie otrzymywania etykiety termokurczliwej umożliwiając integrację elementów elektroniki drukowanej i elementów graficznych w jednym produkcie. Sposób według wynalazku polega na tym, że na podłoże termokurczliwe w postaci folii nanosi się warstwę przewodzącą o grubości 2,0 - 10.0 mikronów (μm) w postaci pasty, zawierającej cząsteczki srebra w ilości od 48% do 80% wag. w bazie rozpuszczalnikowej, która zawiera jeden z rozpuszczalników: eter monometylowy glikolu dipropylenowego (nazwa chemiczna 2-metoksymetyloetoksy)propanol, DGME (Dipropylene Glycol Monomethyl Ether) w ilości od 20% wag. do 26% wag. lub octan propylu w ilości od 20% wag. do 40% wag. lub wodę w ilości od 33% wag. do 52% wag., przy użyciu dotykowych technik druku, następnie wydrukowaną warstwę przewodzącą suszy się korzystnie w temperaturze od 50°C do 70°C (do całkowitego wysuszenia), po czym nanosi się na nią zabezpieczającą warstwę transparentnej farby akrylowej utrwalanej promieniowaniem UV o grubości 1,0 - 2,0 μm, po czym tak przygotowaną próbkę poddaje się procesowi obkurczania do maksymalnie 40%, a korzystnie od 5% do 30% (przez co rozumie się zmniejszenie wymiarów etykiety w kierunku poprzecznym) gorącym powietrzem lub parą wodną o temperaturze 80°C - 90°C.

Korzystnie jako podłoże termokurczliwe stosuje się folie PET (politereftalan etylenu), rPET (politereftalan etylenu z recyklingu, zawierający 30% tworzywa z recyklingu), OPS (polistyren zorientowany).

Korzystnie maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym (ang. Transverse Direction, TD) folii PET i rPET wynosi 77%, maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii OPS wynosi do 70%.

Korzystnie obkurczanie otrzymanej etykiety prowadzi się w tunelu parowym, elektrycznym lub w komorze klimatycznej.

Korzystnie srebro występuje w postaci proszku, gdzie cząsteczki mają średnicę poniżej 1 mm.

Korzystnie warstwę przewodzącą nanosi się bezpośrednio na podłoże termokurczliwe za pomocą fleksografii lub rotograwiury lub sitodruku.

Korzystnie warstwę akrylową nanosi się przy użyciu dotykowych technik druku fleksografii lub rotograwiury.

Przedmiotem wynalazku jest także etykieta termokurczliwa, którą stanowi podłoże termokurczliwe korzystnie w postaci folii, na które nałożona jest ścieżka przewodząca, wykonana z pasty przewodzącej, stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra od 48% wag. do 80% wag. w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej jeden z rozpuszczalników: eter monometylowy glikolu dipropylenowego (((2-metoksymetyloetoksy)propanol, Dipropylene Glycol Monomethyl Ether (DGME)) w ilości od 20% wag. do 26% wag. lub octan propylu w ilości od 20% wag. do 40% wag. lub wodę w ilości od 33% wag. do 52% wag., przy czym ścieżka przewodząca stanowi warstwę o grubości 2,0 - 10,0 μm i pokryta jest zabezpieczającą warstwą transparentnej farby akrylowej o grubości 1,0 - 2,0 μm.

Korzystnie podłoże termokurczliwe stanowi folia termokurczliwa PET (politereftalan etylenu), rPET (politereftalan etylenu z recyklingu, zawierający 30% wag. tworzywa z recyklingu), OPS (polistyren zorientowany) o grubości od 38 μm do 70 μm i gęstości 1,04 g/cm³ w przypadku folii OPS, 1,30 g/cm³w przypadku folii PET i 1,32 g/cm³ w przypadku folii rPET.

Korzystnie maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii PET i rPET wynosi 77% (mierzona w gorącej wodzie 95°C przez 10 sekund), zaś maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii OPS wynosi do 70%.

Etykieta termokurczliwa z bezpośrednio zadrukowaną ścieżką przewodzącą stanowiącą antenę NFC według wynalazku będzie miała zastosowanie do interaktywnych i inteligentnych opakowań. Technologia zadruku farb przewodzących na bazie srebra na podłożu termokurczliwym stanowi znaczny postęp w dziedzinie etykiet termokurczliwych (ang. Shrink Sleeve Labels, SSL) i podstawę do doskonalenia zagadnienia drukowanej elektroniki na etykietach termokurczliwych.

Przedmiot wynalazku dotyczący zadruku farby przewodzącej zawierającej od 48% do 80% wag. cząsteczek srebra zawieszonych w bazie rozpuszczalnikowej bezpośrednio na folii termokurczliwej, pozwala nanosić elementy elektroniczne na etykiecie dekoracyjnej w jednym procesie produkcyjnym. Ścieżka przewodząca na podłożu termokurczliwym stanowi podstawowy element anteny NFC (ang. Near Field Communication, komunikacja bliskiego pola), co pozwala na wyprodukowanie etykiety inteligentnej. Obecnie na rynku nie są znane etykiety termokurczliwe z bezpośrednio wydrukowaną na podłożu termokurczliwym anteną NFC.

Zastosowanie technologii NFC na etykiecie termokurczliwej umożliwi kodowanie informacji o zawartości opakowania, śledzenie produktu i komunikację z konsumentem w czasie rzeczywistym. Zastosowane techniki drukarskie pozwalają na produkcję układu elektronicznego w bardziej ekonomiczny sposób. Obecnie na rynku integracja funkcjonalności NFC z opakowaniem i etykietą odbywa się w oddzielnym dodatkowym procesie, w wyniku czego na opakowaniu znajdują się dwie etykiety: jedna z elementami grafiki, druga z NFC, aplikowane w dwóch różnych procesach etykietowania. Integracja elementów graficznych i elementów elektroniki drukowanej na jednej etykiecie termokurczliwej pozwoli na aplikację etykiety termokurczliwej z NFC w jednym procesie. Dodatkową korzyścią jest zabezpieczenie przed podrobieniem lub sfałszowaniem etykiety NFC. Zintegrowane z etykietą elementy NFC nie są możliwe do usunięcia, a tym samym do sfałszowania, bez zniszczenia całej etykiety.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania.

Przykład 1

Na folii termokurczliwej PET o grubości 40 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 60% wag. (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 40% wag. (+/-2%), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza o temperaturze około 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to długość 50 mm, szerokość 2 μm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,17 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodzącą pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 20% w temperaturze 80°C - 90°C w tunelu parowym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,17 Ω/kwadrat.

Przykład 2

Na folii termokurczliwej PET o grubości 45 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 50% wag. (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 50% wag. (+/-2%), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza o temperaturze około 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,24 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodzącą pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 15% w temperaturze 80°C - 90°C w tunelu parowym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,24 Ω/kwadrat.

Przykład 3

Na folii termokurczliwej PET o grubości 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu farby stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 65% (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 35% (+/-2%), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temperaturze ok. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,17 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 40% gorącym powietrzem w temperaturze 80°C - 90°C, w tunelu elektrycznym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,17 Ω/kwadrat.

Przykład 4

Na folii termokurczliwej OPS o grubości 40 μm i gęstości 1,04 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu farby stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 60% wag. (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 40% wag. (+/-2%), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temperaturze ok. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,17 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 10% gorącym powietrzem w temperaturze 80°C - 90°C w tunelu elektrycznym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,17 Ω/kwadrat.

Przykład 5

Na folii termokurczliwej OPS o grubości 45 μm i gęstości 1,04 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 50% wag. (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 50% wag. (+/-2%) wody. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,24 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 30% w temperaturze 80 - 90°C w tunelu parowym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,24 Ω/kwadrat.

Przykład 6

Na folii termokurczliwej OPS o grubości 50 μm i gęstości 1,04 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 65% wag. (+/-2%) w bazie wodnej w ilości 35% wag. (+/-2%), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 8 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,17 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 35% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C w tunelu elektrycznym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,17 Ω/kwadrat.

Przykład 7

Na folii termokurczliwej r-PET (folia zawierająca w swoim składzie PET pochodzący z recyklingu) o grubości 40 μm i gęstości 1,32 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 75% wag. (+/-1%) w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 25% wag. (+/-1%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 9 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,10 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 25% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C w tunelu elektrycznym. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,10 Ω/kwadrat.

Przykład 8

Na folii termokurczliwej r-PET (folia zawierająca w swoim składzie PET pochodzący z recyklingu) o grubości 45 μm i gęstości 1,32 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 75% wag. (+/-1%) w bazie rozpuszczalnikowej, zawierającej 25% wag. (+/- 1%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 9 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wy nosiła 0,10 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 30% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,10 Ω/kwadrat.

Przykład 9

Na folii termokurczliwej r-PET (folia zawierająca w swoim składzie PET pochodzący z recyklingu) o grubości 50 μm i gęstości 1,32 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu farby stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 75% wag. (+/-1%) w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 25% wag. (+/-1%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 9 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,10 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 40% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,10 Ω/kwadrat.

Przykład 10

Na folii termokurczliwej PET o grubości 40 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 22% wag. (+/-2%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 25 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 100 mm, szer. 3 mm, grubość 10 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodzącą pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 15% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat.

Przykład 1 1

Na folii termokurczliwej PET o grubości 45 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 22% wag. (+/-2%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 25 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 100 mm, szer. 3 mm, grubość 10 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne ) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do max 20% w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat.

Przykład 12

Na folii termokurczliwej PET o grubości 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 22% wag. (+/-2%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu (DGME)), przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano aniloks o pojemności 25 cm³/m². Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 60°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 100 mm, szer. 3 mm, grubość 9 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodzącą pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne ) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do max 35% w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,0085 - 0,01 Ω/kwadrat.

Przykład 1 3

Na folii termokurczliwej PET o grubości 40 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z rotograwiurowego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 62% wag. (+/-2%) w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 38% wag. (+/-2%) octanu propylu, przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano wałek rotograwiurowy o parametrach grawerki 75/0/120. Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 3 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,20 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do max 20% w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,20 Ω/kwadrat.

Przykład 14

Na folii termokurczliwej PET o grubości 45 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z rotograwiurowego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 62% wag. (+/-2%) w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 38% wag. (+/-2%) octanu propylu, przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano wałek rotograwiurowy o parametrach grawerki 75/0/120. Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 - 3 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,20 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do max 25% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,20 Ω/kwadrat.

Przykład 1 5

Na folii termokurczliwej PET o grubości 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z rotograwiurowego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 22% wag. (+/-2%) octanu propylu, przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano wałek rotograwiurowy o parametrach grawerki 75/0/120. Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 50°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 50 mm, szer. 2 mm, grubość 2 - 3 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,15 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do max 35% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C w komorze klimatycznej. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,15 Ω/kwadrat.

Przykład 16

Na folii termokurczliwej PET o grubości 45 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z sitodrukowego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej przy użyciu pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) bazie rozpuszczalnikowej zawierającej 22% wag. (+/-2%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME)) przy czym cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm. Do druku zastosowano sito rotacyjne o następujących parametrach: grubość siatki 88 μm, liniatura 110 l/cm, średnica otworu siatki 40 μm. Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp. 65 - 70°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 100 mm, szer. 0,5 mm, grubość 8 - 10 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,05 - 0,07 Ω/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 2 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 5% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C w komorze klimatycznej. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,05 - 0,07 Ωm/kwadrat.

Przykład 1 7

Na folii termokurczliwej PET o grubości 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³ wydrukowano z sitodrukowego zespołu drukowego warstwę ścieżki przewodzącej w postaci pasty stanowiącej zawiesinę cząsteczek srebra 78% wag. (+/-2%) bazie rozpuszczalnikowej, zawierającej 22% wag. (+/-2%) eteru monometylowego glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanolu, (DGME); przy czym użyto srebra w postaci proszku (cząsteczki srebra miały średnicę poniżej 1 mm). Do druku zastosowano sito rotacyjne o następujących parametrach: grubość siatki 88 μm, liniatura 110 l/cm, średnica otworu siatki 40 μm. Proces suszenia farby prowadzono przy użyciu gorącego powietrza w temp 65 - 70°C. Wymiary ścieżki przewodzącej to dł. 100 mm, szer. 0,5 mm, grubość 8 - 10 μm. Przewodność tak wydrukowanej ścieżki określono poprzez pomiar rezystancji, która wynosiła 0,05 - 0,07 Ωm/kwadrat. Tak wydrukowaną ścieżkę przewodząca pokryto transparentną akrylową warstwą zabezpieczającą zadruk przed czynnikami zewnętrznymi (wilgotność, uszkodzenia mechaniczne) o grubości 1 μm. Akrylową warstwę wydrukowano z fleksograficznego zespołu drukowego przy użyciu aniloksu o pojemności 6,5 cm³/m². Tak przygotowaną próbkę poddano procesowi obkurczania do 2% gorącym powietrzem w temperaturze 80 - 90°C w komorze klimatycznej. Po procesie obkurczania wynik pomiaru rezystancji pozostał na poziomie co najmniej 0,05 - 0,07 Ω/kwadrat.

Claims

1. Sposób otrzymywania etykiety z elementami elektroniki z wykorzystaniem technik drukarskich, znamienny tym, że na podłoże termokurczliwe typu folia PET, r-PET, OPS o grubości od 38 do 70 μm nanosi się warstwę przewodzącą o grubości 2,0 - 10,0 μm w postaci pasty, zawierającej cząsteczki srebra w ilości od 48% do 80% wagowe w bazie rozpuszczalnikowej, która zawiera jeden z rozpuszczalników: eter monometylowy glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanol, (DGME) w ilości od 20% do 26% wag. lub octan propylu w ilości od 20% do 40% wag. lub wodę w ilości od 33% do 52% wag., przy użyciu dotykowych technik druku, następnie wydrukowaną warstwę przewodzącą suszy się w temperaturze od 50°C do 70°C, po czym nanosi się na nią zabezpieczającą warstwę transparentnej farby akrylowej utrwalanej promieniowaniem UV o grubości 1,0 - 2,0 μm, po czym tak przygotowaną próbkę poddaje się procesowi obkurczania od 2% do 40%, a korzystnie od 5 do 30% gorącym powietrzem lub parą wodną o temperaturze 80 - 90°C.

2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że stosuje się folie PET (politereftalan etylenu) o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³, rPET (politereftalan etylenu z recyklingu, zawierający 30% tworzywa z recyklingu) o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,32 g/cm³, OPS (polistyren zorientowany), o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,04 g/cm³.

3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii PET i rPET wynosi 77%, maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii OPS do 70%.

4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że obkurczanie otrzymanej etykiety prowadzi się w tunelu parowym, elektrycznym lub w komorze klimatycznej.

5. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że srebro występuje w postaci sproszkowanej, gdzie cząsteczki srebra mają średnicę poniżej 1 mm.

6. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że warstwę przewodzącą nanosi się bezpośrednio na podłoże termokurczliwe za pomocą fleksografii lub rotograwiury lub sitodruku.

7. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że warstwę akrylową nanosi się przy użyciu dotykowych technik druku fleksografii lub rotograwiury.

8. Etykieta z elementami elektroniki, znamienna tym, że stanowi ją podłoże termokurczliwe typu folia PET, r-PET, OPS o grubości od 38 do 70 mikrometrów w której usytuowana jest ścieżka przewodząca o grubości 2,0 - 10,0 μm, z zabezpieczającą warstwą farby akrylowej, korzystnie transparentnej, o grubości 1,0 - 2,0 μm, przy czym ścieżkę przewodzącą stanowi zawiesina cząsteczek srebra od 48% do 80% wag. w bazie rozpuszczalnikowej zawierającej z rozpuszczalników: eter monometylowy glikolu dipropylenowego ((2-metoksymetyloetoksy)propanol, (DGME)) w ilości od 20% do 26% wag. lub octan propylu w ilości od 20% do 40% wag. lub wodę w ilości od 33% do 52% wag.

9. Etykieta według zastrz. 8, znamienna tym, że podłoże termokurczliwe stanowi folia PET (politereftalan etylenu) o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,30 g/cm³, rPET (politereftalan etylenu z recyklingu, zawierający 30% wag. tworzywa z recyklingu) o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,32 g/cm³, OPS (polistyren zorientowany), o grubości 40 μm do 50 μm i gęstości 1,04 g/cm³.

10. Etykieta według zastrzeżenia 10, znamienna tym, że maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii PET i rPET wynosi 77%, zaś maksymalna kurczliwość w kierunku poprzecznym folii OPS wynosi do 70%.