CN102982364A - 具有防转移功能的无线射频识别标签及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有防转移功能的无线射频识别标签及其制备方法，所述具有防转移功能的无线射频识别标签，由支撑层、离型层、天线和芯片组成；离型层粘合在支撑层一侧，天线粘合在离型层另一侧，或者，天线粘合在支撑层及离型层两侧，通过天线上的过桥点连接，过桥点贯穿支撑层及离型层使得两边的天线导通；芯片粘结在天线上。当防转移RFID标签被剥离或转移其物理结构即被破坏，其所含信息无法被读取，达到无法再次使用的目的。同时根据RFID标签的加工工艺有机的结合热固型树脂，使得芯片粘结点及过桥点与支撑层有较高的粘结牢度，芯片不易因离型层而脱落、过桥效果也更好，可大大提高防转移RFID标签的成品率。

Description

具有防转移功能的无线射频识别标签及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无线射频识别电子标签及其制备方法。
背景技术
无线射频识别(简称RFID)技术通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干扰，可工作于各种环境，同时可识别多个标签，操作快捷方便。2004年后，RFID技术得到蓬勃的发展，在仓储物流、产品防伪、产品流通及产品维护追踪等领域有着广泛的应用潜力。在产品防伪的应用上，RFID以其安全、高效、快捷、储存容量大、储存信息更改自如等特点被称为新一代的“电子守护神”。
同时，无线射频识别技术由于其芯片的UID码全球唯一，信息稳定，仿制成本极高，可存储大量信息，并可简单的进行读写，可使消费者通过商家提供的专用识别装置方便的识别商品的身份，并可以用来实现商品流通中的全程跟踪。
目前市场上的RFID标签多采用纸或聚酯薄膜为基材进行生产，尤其是目前被广泛使用的铝蚀刻型RFID标签，鉴于其铝蚀刻工艺及芯片绑定工艺的限制，所制备的RFID标签与基材紧密粘结，提供了良好的加工和使用的稳定性，但其也限制了其在商品流通领域，尤其是商品防伪领域的应用。不法分子可通过一定的物理化学手段将真品商品上的RFID标签完整剥离而不破坏其物理结构，标签仍可被读取，将其再贴于假冒商品之上，就难以与真品进行区别，就失去了其作为防伪及物流管理的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防转移功能的无线射频识别标签及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，由支撑层、离型层、天线和芯片组成；
所述离型层粘合在支撑层的一侧，所述天线粘合在离型层的另一侧，或者，所述天线粘合在支撑层及离型层的两侧，通过天线上的过桥点相互连接，过桥点贯穿支撑层及离型层使得两边的天线导通；
所述芯片粘结在天线上；
所述天线选自高频天线、超高频天线或低频天线；
当采用高频天线时，所述天线粘合在支撑层及离型层的两侧，通过天线上的桥点相互连接；
所述天线可为铝蚀刻天线、铜蚀刻天线、导电银浆印制天线、导电聚合物印刷天线、化学镀铜天线或真空镀铜、真空镀铝天线等，可采用《智能标签天线的丝网印刷工艺参数研究》、《电子标签RFID导电油墨与印刷天线技术》、《RFID天线的三种制作方法》、《凹印蚀刻法制造RFID天线》、《化学镀铜的原理、应用及展望》、《真空镀铝工艺简介》等文献报道的方法进行制备；
所述导电性热固型树脂，如日本NAMICS公司的XH9850、UNINWELL公司的6998或三键公司的TB3373C等，或者其他常用的导电性热固型树脂，没有特别的要求；
所述支撑层(1)的材料选自聚酯材料或纸，所述聚酯材料可为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)或PC(聚碳酸酯)等；
所述的离型层包括如下重量百分比的组分：
Figure BDA0000088854850000031
各个组分的百分比之和为100％。
优选的，所述的离型层的重量百分比组成为：
Figure BDA0000088854850000032
各个组分的百分比之和为100％。
所述光固型树脂为光固化丙烯酸树脂或光固化聚氨酯等，可采用东阳化工的DY5300、DY6200、烟台瑞华化工的UV1201、UV1205、广东同步化工TB8522B的等；
所述光引发剂选自二苯甲酮、1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、AIBN(偶氮二异丁腈)、BPO(过氧化苯甲酰)或二苯甲酮等；
所述粘结树脂选自EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、丙烯酸树脂或环氧树脂等；
所述热固型树脂选自热固型酚醛树脂、热固型脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、热固型环氧树脂、热固型不饱和树脂、热固型聚氨酯、聚酰亚胺等；
本发明所述的具有防转移功能的RFID电子标签的制备方法，包括如下步骤：
(1)将离型层的各个组分加入溶剂混合后，涂布于支撑层上，80～100℃烘干1～5分钟，最好采用红外烘干，然后置于紫外光下进行光固化，固化时间为3～30秒，离型层与支撑层的牢度较低，可轻松剥离，且具有易碎性能；
离型层组分中的热固型树脂根据所选类型的不同固化温度为120～180℃，热固型树脂固化后离型层受热固化的区域将于支撑层产生较高粘结牢度。
所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、丁酮、甲苯、二甲苯、正丁醇或乙醇等溶剂，离型层(2)的各个组分总的质量固含量为15～45％；
(2)在步骤(1)的产物的离型层表面，直接印刷导电银浆或导电聚合物材料，形成印刷天线，可采用丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷或胶版印刷等；
所述导电聚合物如聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺、聚苯撑乙烯或聚苯撑等，丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷或胶版印刷方法，在相关的手册或者文献中，如《智能标签天线的丝网印刷工艺参数研究》、《电子标签RFID导电油墨与印刷天线技术》等文献中有详细的报道，本发明不再赘述；
或者：
将铝箔或铜箔与上述离型层通过胶黏剂复合，再在铝箔或铜箔上印刷天线图案，经过酸液或碱液蚀刻和脱墨处理后形成蚀刻天线；可采用的印刷方式为丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷等；具体的，可参阅《RFID天线的三种制作方法》、《凹印蚀刻法制造RFID天线》等文献报道的方法；
或者：
在上述离型层上先印刷导电材料作为种子层，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线；
所述导电材料选自锐新科公司的RL1206、ACHESON公司的E-820B或EO-427SS等
或者：
在上述离型层上，通过模板直接真空镀铜或真空镀铝，以形成真空镀铜天线或真空镀铝天线；真空镀铜及真空镀铝的方法，可参阅《化学镀铜的原理、应用及展望》、《真空镀铝工艺简介》等文献报道的方法。
如为制备高频天线，还需在上述制备过程的同时，利用同样的方法在支撑层(1)的另外一面同时制备部分天线。
(3)将芯片通过热固型导电胶粘结于上述已形成的天线上，并热压固化，热压温度为120～180℃，固化时间为5～10秒；用与芯片相匹配的RFID读写器，进行数据的录入，获得所述的具有防转移功能的RFID电子标签。
如为高频RFID电子标签，还需通过过桥工艺将位于支撑层两面的天线经过过桥点导通后，过桥导通工艺可选用热压击穿导通或超声波击穿导通，热压击穿导通的热压温度为120～180℃；再将芯片通过热固型导电胶将芯片粘结于天线上，并热压固化，热压温度为120～180℃，固化时间为5～10秒，利用与芯片相匹配的RFID读写器，进行数据的录入，获得所述的具有防转移功能的RFID电子标签。
由于本发明所述离型层材料中含有热固型树脂，在芯片与天线粘结时的高温将使粘结点的离型层材料中的热固型组分产生固化反应，从而与支撑层产生较高的粘结牢度，使得RFID标签在其后续加工工序、客户使用等过程中避免出现芯片粘结点的松动或断裂现象，减少造成RFID标签性能的下降或损坏的机率，从而提高RFID标签产品的成品率。
同理如为需要过桥工艺的高频RFID标签，由于支撑层正反两面都有天线，且需要过桥(即通过击穿支撑层进行导通)，除芯片粘结点外，在过桥点上由于离型层的存在也极易出现松动或断裂现象，影响过桥(导通)效果，从而造成高频RFID标签性能的下降或损坏，产生较高的产品报废率，因此本发明通过高温热压或超声波导通工艺，也可使得过桥点处离型层材料中的热固型树脂发生固化反应，从而与支撑层产生较高的粘结牢度，有效增强过桥点的牢度，达到提高高频RFID标签的成品率的目的。
本发明的标签在使用时，在标签背面含有离型层的一侧涂覆粘结剂，再贴于商品或商品外包装表面，24小时后即可使用。当想要剥离RFID标签时，RFID芯片、天线过桥点及部分天线粘结在支撑层上，而其它部分天线随离型层断裂粘结在商品表面，天线的断裂将使RFID标签失去读写功能，从而达到安全防伪的效果。
本发明通过将特种高分子材料引入传统的RFID标签生产工艺之中，再利用独特的工艺手段，制备出具有防转移功能的RFID标签，使具有一次使用的性能，即当防转移RFID标签被贴于产品上后就不能被剥离或转移，一旦被剥离或转移其物理结构即被破坏，其所含信息无法被读取，达到无法再次使用的目的。同时根据RFID标签的加工工艺有机的结合热固型树脂，使得芯片粘结点及过桥点与支撑层有较高的粘结牢度，芯片不易因离型层而脱落、过桥效果也更好，可大大提高防转移RFID标签的成品率。
附图说明
图1为具有防转移功能的RFID电子标签结构示意图。
图2为高频的具有防转移功能的RFID电子标签结构示意图。
图3为高频的具有防转移功能的RFID电子标签正反面俯视示意图。
具体实施方式
参见图1～图3，本发明所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，由支撑层1、离型层2、天线3和芯片4组成；
所述离型层2粘合在支撑层1的一侧，所述天线3粘合在离型层2的另一侧，或者，所述天线3粘合在支撑层1及离型层2的两侧，通过天线3上的过桥点5相互连接，过桥点5贯穿支撑层1及离型层2使得两边的天线3导通；
所述芯片4粘结在天线3上，优选的，所述芯片4通过导电性热固型树脂粘结在天线3上；
所述天线3选自高频天线、超高频天线或低频天线；
当采用高频天线时，所述天线3粘合在支撑层1及离型层2的两侧，通过天线3上的桥点5相互连接。
实施例1
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂乙酸乙酯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
离型层的各个组分总的质量固含量为25％；
光固化丙烯酸树脂为东阳化工的DY5300；
通过红外烘道烘干，100℃烘干5分钟，再使用功率为5千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为10秒，涂层厚度为20微米；
在再离型层上使用400目丝网印刷导电银浆，100℃烘干后形成RFID天线，并将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为160℃，热压时间为8秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器，进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用三键公司的TB3373C。
实施例2
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂乙酸丁酯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
Figure BDA0000088854850000081
离型层的各个组分总的固含量为35％；
光固化聚氨酯为东阳化工的DY6200；
并通过红外烘道烘干，100℃烘干3分钟，再使用功率为10千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为5秒，涂层厚度为20微米；
再将16微米厚铝箔与上述离型层通过胶黏剂复合，再在铝箔上通过凹版印刷的方式印刷天线图案，经过酸液或碱液蚀刻和脱墨处理后形成蚀刻天线；然后将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为160℃，固化时间为10秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用三键公司的TB3373C。
实施例3
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂二甲苯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
Figure BDA0000088854850000091
离型层的各个组分总的固含量为30％；
光固化丙烯酸树脂为烟台瑞华化工的UV1201；
通过红外烘道烘干，90℃烘干5分钟，再使用功率为10千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为15秒，涂层厚度为30微米；
再在离型层上先使用500目丝网印刷导电银浆作为种子层，100℃烘干，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，以形成化学镀铜天线；然后再将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为140℃，固化时间为10秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用NAMICS公司的XH9850。
实施例4
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂乙酸乙酯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
Figure BDA0000088854850000101
离型层的各个组分总的固含量为20％；
光固化丙烯酸树脂为广东同步化工的TB8522B；
并通过红外烘道烘干，100℃烘干5分钟，再使用功率为10千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为5秒，涂层厚度为20微米；
在上述离型层上通过模板直接真空镀铝，以形成真空镀铝天线；然后将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为180℃，固化时间为6秒。
利用与芯片相匹配的RFID读写器进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用NAMICS公司的XH9850。
实施例5
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂乙酸丁酯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
离型层的各个组分总的固含量为35％；
光固化聚氨酯为东阳化工的DY6200；
并通过红外烘道烘干，100℃烘干4分钟，再使用功率为10千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为5秒，涂层厚度为20微米；
再将16微米厚铝箔与上述离型层通过胶黏剂复合，同时在支撑层的另一侧也复合9微米厚的铝箔，再在两面的铝箔上通过凹版印刷的方式印刷天线图案，经过酸液或碱液蚀刻和脱墨处理后形成蚀刻天线，通过热压击穿导通工艺将支撑层两侧过桥点的天线导通，热压温度为120℃；然后将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为160℃，固化时间为10秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用NAMICS公司的XH9850。
实施例6
以PET薄膜为支撑层材料，将离型层的各个组分加入溶剂甲苯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
离型层的各个组分总的固含量为35％；
光固化聚氨酯为东阳化工的DY6200；
并通过红外烘道烘干，100℃烘干4分钟，再使用功率为20千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为3秒，涂层厚度为30微米；
再将30微米厚铝箔与上述离型层通过胶黏剂复合，同时在支撑层的另一侧也复合9微米厚的铝箔，再在两面的铝箔上通过凹版印刷的方式印刷天线图案，经过酸液或碱液蚀刻和脱墨处理后形成蚀刻天线，通过超声波导通工艺将支撑层两侧过桥点的天线导通；然后将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为160℃，固化时间为10秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用三键公司的TB3373C。
实施例7
以克重为80的铜版纸为支撑层材料，将能离型层的各个组分加入溶剂乙酸乙酯中，混合后，使用涂布机，涂布于支撑层上；
离型层材料重量百分比组成为：
Figure BDA0000088854850000121
离型层的各个组分总的固含量为25％；
光固化丙烯酸树脂为东阳化工的DY5300；
通过红外烘道烘干，100℃烘干6分钟，再使用功率为5千瓦紫外固化设备进行固化，固化时间为10秒，涂层厚度为20微米；
再在离型层上使用400目丝网印刷导电银浆，烘干后形成RFID天线，并将RFID芯片通过热固型导电胶进行粘结，并热压固化，热压温度为160℃，固化时间为8秒；
利用与芯片相匹配的RFID读写器，进行数据的录入，获得产品。
热固型导电胶选用UNINWELL公司的6998。

Claims (7)

1.具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，由支撑层(1)、离型层(2)、天线(3)和芯片(4)组成；
所述离型层(2)粘合在支撑层(1)的一侧，所述天线(3)粘合在离型层(2)的另一侧，或者，所述天线(3)粘合在支撑层(1)及离型层(2)的两侧，通过天线(3)上的过桥点(5)相互连接，过桥点(5)贯穿支撑层(1)及离型层(2)使得两边的天线(3)导通；所述芯片(4)粘结在天线(3)上。
2.根据权利要求1所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，所述芯片(4)通过导电性热固型树脂粘结在天线(3)上。
3.根据权利要求1所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，所述天线(3)选自高频天线、超高频天线或低频天线。
4.根据权利要求3所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，所述天线(3)粘合在支撑层(1)及离型层(2)的两侧，通过天线(3)上的桥点(5)相互连接。
5.根据权利要求1～4任一项所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，所述支撑层(1)的材料选自聚酯材料或纸，所述聚酯材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或聚碳酸酯；
所述的离型层(2)包括如下重量百分比的组分：
Figure FDA0000088854840000011
各个组分的百分比之和为100％。
6.根据权利要求5所述的具有防转移功能的无线射频识别标签，其特征在于，所述的离型层(2)的重量百分比组成为：
Figure FDA0000088854840000021
各个组分的百分比之和为100％；
所述光引发剂选自二苯甲酮、1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、AIBN(偶氮二异丁腈)、BPO(过氧化苯甲酰)或二苯甲酮；
所述粘结树脂选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯酸树脂或环氧树脂；
所述热固型树脂选自热固型酚醛树脂、热固型脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、热固型环氧树脂、热固型不饱和树脂、热固型聚氨酯或聚酰亚胺。
7.根据权利要求1～6任一项所述的具有防转移功能的无线射频识别标签的制备方法，，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将离型层(2)的各个组分加入溶剂混合后，涂布于支撑层(1)上，80～100℃烘干1～5分钟，最好采用红外烘干，然后置于紫外光下进行光固化，固化时间为3～30秒，固化温度为120～180℃；
所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇、丁酮、甲苯、二甲苯、正丁醇或乙醇等溶剂，离型层(2)的各个组分总的质量固含量为15～45％；
(2)在步骤(1)的产物的离型层表面，直接印刷导电银浆或导电聚合物材料，形成印刷天线；
或者：
将铝箔或铜箔与上述离型层(2)通过胶黏剂复合，再在铝箔或铜箔上印刷天线图案，经过酸液或碱液蚀刻和脱墨处理后形成蚀刻天线；
或者：
在上述离型层(2)上先印刷导电材料作为种子层，再通过化学沉积法在种子层上沉积铜，获得化学镀铜天线；
或者：
在上述离型层(2)上，通过模板直接真空镀铜或真空镀铝，以形成真空镀铜天线或真空镀铝天线；
(3)将芯片通过热固型导电胶粘结于上述已形成的天线上，并热压固化，热压温度为120～180℃，固化时间为5～10秒；用与芯片相匹配的RFID读写器，进行数据的录入，获得所述的具有防转移功能的RFID电子标签。
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