CN105655696A - Rfid用输入天线、rfid及它们的制造方法 - Google Patents

Abstract

技术问题：本发明提供一种RFID用输入天线，其不使用热熔胶类粘接剂也能够实现与覆盖材料的高粘接强度，并具有热稳定性并在高温环境下也不会发生粘连。解决手段：一种RFID用输入天线，其在树脂制薄膜(103)的至少单面上具有由介由粘接剂层(102)而层叠的金属箔所形成的电路(101)，在所述RFID用输入天线中，(1)所述树脂制薄膜(103)的熔点为225℃以上；(2)所述粘接剂层(102)含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者；(3)在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

Description

RFID用输入天线、RFID及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及一种在树脂制薄膜的单面或双面具有电路的电路结构体。

背景技术

用于现有的RFID的输入天线，在树脂制薄膜的单面或双面通过粘接剂具有金属电路。考虑到耐热性、尺寸稳定性等，对于树脂制薄膜可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN)及聚酰亚胺膜(PI)等。

另一方面，封装输入天线的覆盖材料(カバー材)是考虑与输入天线的粘接性、向覆盖材料表面的印刷适当性、成本等来进行选择的。具体地，可以选择聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、非结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET-G)、纸等，在欧美，从其成本方面和性能方面考虑而广泛使用PVC。

输入天线和覆盖材料通常在它们之间使用聚烯烃类树脂，聚酰胺类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、合成橡胶、聚丙烯类树脂、聚氨酯类树脂等热熔胶类粘接剂来进行粘接。然而，从经济方面、环境方面考虑，希望不使用热熔胶粘接剂来对输入天线和覆盖材料进行粘接，因而提出了如下的天线线圈结构体，即输入天线。

专利文献1中的IC卡用天线线圈结构体具备含有树脂的基片、形成在所述基片表面上的粘接层，以及通过所述粘接层在所述基片上固定的含有金属箔的天线电路图案层，所述粘接层包含配置在所述基片侧的第一粘接层，以及配置在所述天线电路图案层侧的第二粘接层，所述第二粘接层含有20质量％以上的与覆盖片材同类的有机化合物的树脂，由此能够将覆盖材料和输入天线进行粘接，所述覆盖片材以覆盖所述天线电路图案层的方式形成在所述基片上。

专利文献2中的IC卡用天线线圈结构体具备含有氯乙烯树脂的基材，以及在所述基材表面上介由粘接剂通过热粘接形成的含有金属箔的电路图案层，由于所述粘接剂为含有氯乙烯、醋酸乙烯和马来酸的共聚物的树脂，因此能够与覆盖材料进行粘接。

但是，在专利文献1的天线线圈结构体中，由于需要分别形成两层粘接层，因此存在增加其制造工序的问题。

此外，在专利文献2中，由于使用低耐热性的氯乙烯作为基材，因此在电路图案的蚀刻、印刷(丝网印刷、胶版印刷)或通过蒸镀形成天线线圈结构体的工序中和封装IC芯片的工序中，加热温度范围有可能受到制约，或者有可能由于变形而无法得到平滑的天线线圈结构体。此外，虽然将低温粘接性优异的氯乙烯、醋酸乙烯、马来酸共聚物用作热可塑性粘接剂，但是若粘接剂中的醋酸乙烯的比例变高，则当在高温环境下将天线线圈结构体的粘接剂的面彼此之间处于重叠状态来保管时，会有发生粘连(ブロッキング)的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2007-141125号公报

专利文献2：日本专利公开2004-46360号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种RFID用输入天线及RFID，该RFID用输入天线不使用热熔胶类粘接剂也能够实现与覆盖材料的高粘接强度，并具有热稳定性且在高温环境下也不会发生粘连。

(二)技术方案

本发明者为了实现上述目的而进行深入研究，结果通过将用于RFID用输入天线的树脂制薄膜和粘接剂进行如下的改进，从而完成了不使用热熔胶类粘接剂也能够实现与覆盖材料的高粘接强度，并具有热稳定性且在高温环境下也不会发生粘连的RFID用输入天线。

即，本发明涉及下述的RFID用输入天线、RFID及它们的制造方法。

技术方案1.一种RFID用输入天线，其特征在于，在树脂制薄膜的至少单面上形成粘接剂层以及由在所述粘接剂层上层叠的金属箔而形成的电路，

(1)所述树脂制薄膜的熔点为225℃以上；

(2)所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者；

(3)在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

技术方案2.根据技术方案1所述的RFID用输入天线，通过所述金属箔形成的电路由铝或铜构成。

技术方案3.一种RFID，其使用技术方案1或2所述的RFID用输入天线。

技术方案4.一种制造方法，其是RFID用输入天线的制造方法，其特征在于，具备：

通过粘接剂层在树脂制薄膜的表面上形成金属箔的工序；

在所述金属箔露出的表面上印刷具有图案的抗蚀油墨层的工序；

通过将所述抗蚀油墨层用作掩膜来对所述金属箔露出的部分进行蚀刻，从而形成由所述金属箔构成的电路的工序，

所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者，

(1)所述树脂制薄膜的熔点为225℃以上，

(2)所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者，

(3)在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

技术方案5.一种RFID的制造方法，其具备如下工序：以对由技术方案1或2所述的RFID用输入天线构成的所述金属箔形成的电路进行覆盖的方式固定覆盖材料。

(三)有益效果

本发明的RFID用输入天线，由于具有特定的树脂制薄膜及粘接剂层，即使在高温环境下也能够抑制RFID用输入天线彼此之间发生粘连。而且，与覆盖材料的粘接强度高，并粘接时具有热稳定性，能够抑制电路图案形状的形变。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的RFID用输入天线一例的截面结构图。

图2是示意性地表示在本发明的RFID用输入天线一例上固定覆盖材料而成的RFID的一例的截面结构图。

图3是示意性地表示在本发明的RFID用输入天线一例中，将粘接剂层彼此粘接的一例的截面结构图。

附图标记说明

101：由金属箔形成的电路

102：粘接剂层

103：树脂制薄膜

104：覆盖材料

具体实施方式

下面，对本发明的RFID用输入天线进行详细说明。

(RFID用输入天线)

本发明中的RFID用输入天线的特征在于，在树脂制薄膜103的至少单面上形成由在粘接剂层102上层叠的金属箔而形成电路101，在该RFID用输入天线中，所述树脂制薄膜103的熔点为225℃以上，所述粘接剂层102含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者，在将所述粘接剂层102所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

(粘接剂层)

在本发明中，在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)，由此RFID用输入天线与覆盖材料能够充分粘接，还能够在高温环境下抑制粘连。关于醋酸乙烯酯类树脂，可列举聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂等。此外，聚氨酯类树脂可以在使OH类原料与NCO类原料预先聚合后与醋酸乙烯酯类树脂混合，也可以在使醋酸乙烯酯类树脂、OH类原料及NCO类原料混合后聚合。作为OH类原料，可列举聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚合物多元醇等。作为NCO类原料，可列举甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。

为了充分粘接RFID用输入天线与覆盖材料，需要提高(1)“树脂制薄膜103与粘接剂层102”，以及(2)“粘接剂层102与覆盖材料104”各自的粘接强度。在(A/B)小于0.9的情况下(2)的强度且在(A/B)超过3.5的情况下(1)的强度变得不足。此外，在(A/B)超过3.5的情况下在高温环境下容易发生粘连。可以将(A/B)的值在0.9～3.5的范围内进行任意设定，但更优选为1.3～2.8的范围。

(A+B)的值需要设定在50以上，在不足50的情况下即使满足0.9≦(A/B)≦3.5，RFID用输入天线与覆盖材料104的粘接强度仍将变得不足。(A+B)的值只要在50以上即可，但根据有无除后述的(A+B)以外的其余部分及种类，(A+B)的值可以在50以上100以下、50以上90以下，或50以上70以下的范围内适当地设定。

在除(A+B)以外的其余部分中可以包含用于粘接剂一般的树脂、添加剂等，可列举聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚烯烃树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、增粘材料、着色剂、紫外线吸收剂及抗氧化剂等。

粘接剂层102的厚度可以任意设定，优选0.5～7μm的范围，更加优选1.5～4μm的范围。在粘接剂层102的厚度不足0.5μm的情况下，存在不能填补树脂制薄膜103及覆盖材料104的凹凸而无法实现充分的粘接强度的可能性。

(树脂制薄膜)

根据本发明，通过对树脂制薄膜103使用熔点在225℃以上的材料，能够使RFID用输入天线具有充分的耐热性。树脂制薄膜的熔点优选为225℃以上290℃以下，其中更加优选为225℃以上250℃以下。作为熔点为225℃以上的树脂制薄膜，可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、尼龙、聚亚苯基硫醚等。

树脂制薄膜103的厚度可以任意设定，优选为12～75μm的范围，更加优选为25～50μm的范围。在树脂制薄膜103的厚度不足12μm的情况下，存在使制造工序中的操作变得困难，从而导致折断或褶皱等外观变差的可能性。在厚度超过75μm的情况下则会导致材料成本的上升。

(由金属箔形成的电路)

构成本发明中的电路的金属箔可以使用从铝箔、铜箔、不锈钢箔、钛箔、锡箔等中选择的至少一种。在这些金属箔中，出于经济性、可靠性的观点考虑，最优选将铝箔用于电路的构成材料。这里，铝箔并不限定为纯铝箔，也包含铝合金箔。

由金属箔形成的电路101的厚度可以任意设定，优选为7～60μm的范围，更加优选为15～50μm的范围。在金属箔的厚度不足7μm的情况下，多有发生针孔的情况，并且在制造工序中有断裂的可能。另一方面，在金属箔的厚度超过60μm的情况下，用于形成电路101的蚀刻处理耗费时间，并且引起材料成本的上升。

在金属箔的纯度不足97.5质量％的情况下，金属箔所含有的杂质变多，电路101的电阻变高，并且耐腐蚀性急剧恶化，即使极少量的水分也有可能发生腐蚀。另一方面，在金属箔的纯度超过99.7质量％的情况下，由于金属箔的耐腐蚀性过度提高，从而使蚀刻处理耗费时间。

具体地，作为电路101的材料，例如可采用JIS(AA)的标记为1030、1N30、1050、1100、8021、8079等纯铝箔或铝合金箔。

在本发明中将铝箔用作金属箔时的纯度为，从100质量％减去铁(Fe)、硅(Si)、铜(Cu)、锰(MN)、镁(Mg)、锌(Zn)、镓(Ga)、钛(Ti)、锆(Zr)、镍(Ni)、铬(Cr)这些主要杂质元素的总计质量％而得到的值。在使用铝箔的情况下，优选地，铁的含量为0.2～1.5质量％，硅的含量为0.05～1.0质量％，铜的含量为0.3质量％以下。

此外，以铝箔强度的观点考虑，优选上述组成范围，优选拉伸强度在70～120MPa，拉伸率在5％以上。在金属箔的拉伸强度不足70MPa，或拉伸率不足5％的情况下，在制造工序中发生挠曲、褶皱等，存在电路图案层的尺寸精度变差的可能。金属箔优选为软质箔或半硬质箔，优选轧制成箔后以250～550℃程度的温度进行退火。若使用拉伸强度超过120MPa的硬质箔，则会在轧制油的残留，在柔软性或缠绕性等方面存在问题，故不优选。

(作用)

根据本发明，不使用热熔胶类粘接剂而仅通过一层粘接剂层，能够将RFID用输入天线与覆盖材料粘接，并且能够得到高粘接强度。此外，在将RFID用输入天线的粘接剂层的面彼此层叠，并在高温及高压条件下放置的情况下，仍能够抑制粘连的发生。进而，在将覆盖材料粘贴到RFID用输入天线上时，能够抑制由于热而引起的电路图案的偏移、形变等。

实施例

下面示出实施例及比较例，对本发明进行具体的说明。但是，本发明不限定于实施例。

实施例1

将乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(日本聚氨酯株式会社制备，Novatec(ノバテック))和聚氨酯类粘接剂(DIC株式会社制备，LX500为100份，及作为硬化剂的KW75为10份)用乙酸乙酯稀释/混合得到的粘接剂，涂覆到厚度为30μm的东洋铝业制造的铝箔的单面上，使溶剂挥发后的厚度为3μm。关于混合的比例，调整为，使得在将溶剂挥发后的粘接剂层中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂的含量为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，成为(A/B)＝2.5的关系。

此外，此时(A+B)＝70。

之后，在粘接剂层的表面粘贴帝人杜邦薄膜株式会社(帝人デュポンフィルム株式会社)制造的厚度为38μm的PET薄膜后，在60℃的条件下进行3天的养护，利用光刻法形成电路图案。

对上述做成的输入天线的电路图案、粘接剂层的表面，以150℃、40N/cm²的条件施加温度、压力20分钟，来粘贴厚度为200μm的透明PVC片材(住友胶木株式会社(住友ベークライト株式会社)制造)，对下述项目进行评价。

(评价项目)

粘接强度(RFID用输入天线与覆盖材料间)

测量方法：使用基于ISO7810的剥离实验方法进行粘接强度的测量。此外，通过目视确认剥离状态。

判定方法：对于粘接强度，将未达到ISO规格的3.5N/10mm的情况判定为不合格。此外，进行剥离状态的确认，对于树脂制薄膜与粘接剂或者粘接剂与覆盖材料在界面剥离的情况，将粘接强度为3.5N/10mm以上的情况也判定为不合格。

耐粘连性(RFID用输入天线间)

测量方法：将两片RFID用输入天线的粘接剂的面彼此层叠，在以60℃、1000g/m²的条件施加温度、压力并放置48小时后，通过目视确认剥离RFID用输入天线时的状态。

判定方法：将在粘接剂彼此贴合并剥离时，看到转印的情况判定为不合格。

热稳定性

测量方法：在贴合覆盖材料(透明PVC片材)后，通过目视观察电路图案的形状。

判定方法：与贴合覆盖材料之前相比较，将电路图案的形状变形的情况判定为不合格。

实施例2

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为0.9来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例3

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为1.5来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例4

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为3.5来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例5

除了添加聚酯类树脂(东洋纺织株式会社制备，vylon(バイロン))进行调整，使所使用的粘接剂的(A+B)为50以外，与实施例1同样地进行RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例6

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为1.2来进行调整以外，与实施例5同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例7

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为3.5来进行调整以外，与实施例5同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例8

除了对树脂制薄膜使用了尼龙6(PA6)以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

实施例9

除了对乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂(日本聚氨酯株式会社制备，Novatec(ノバテック))、作为OH类原料的聚酯多元醇(东洋纺织株式会社制备，vylon(バイロン)UR-1700)、作为NCO类原料的六亚甲基二异氰酸酯进行混合，使所使用的粘接剂的(A/B)为2.5，(A+B)为90以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例1

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为0.8来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例2

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为0.5来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例3

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为3.6来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例4

除了使所使用的粘接剂的(A/B)为4.0来进行调整以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例5

除了添加聚酯类树脂(东洋纺织株式会社制备，vylon(バイロン))进行调整，使所使用的粘接剂的(A+B)为40以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

比较例6

除了对树脂制薄膜使用聚偏二氯乙烯(PVDC)以外，与实施例1同样地进行了RFID用输入天线的制作以及评价。

将得到的结果示于表1。

(表1)

○：合格

×：不合格

Claims (5)

1.一种RFID用输入天线，其特征在于，在树脂制薄膜的至少单面上形成粘接剂层以及由在所述粘接剂层上层叠的金属箔而形成的电路，

(1)所述树脂制薄膜的熔点为225℃以上；

(2)所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者；

(3)在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

2.根据权利要求1所述的RFID用输入天线，其特征在于，通过所述金属箔形成的电路由铝或铜构成。

3.一种RFID，其使用权利要求1或2所述的RFID用输入天线。

4.一种制造方法，其是RFID用输入天线的制造方法，其特征在于，具备：

通过粘接剂层在树脂制薄膜的表面上形成金属箔的工序；

在所述金属箔露出的表面上印刷具有图案的抗蚀油墨层的工序；

通过将所述抗蚀油墨层用作掩膜来对所述金属箔露出的部分进行蚀刻，从而形成由所述金属箔构成的电路的工序，

所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者，

(1)所述树脂制薄膜的熔点为225℃以上，

(2)所述粘接剂层含有醋酸乙烯酯类树脂及聚氨酯类树脂这两者，

(3)在将所述粘接剂层所含有的醋酸乙烯酯类树脂的含量设为A质量％，将聚氨酯类树脂的含量设为B质量％时，则0.9≦(A/B)≦3.5，且50≦(A+B)。

5.一种RFID的制造方法，其具备如下工序：以对由权利要求1或2所述的RFID用输入天线的所述金属箔形成的电路进行覆盖的方式固定覆盖材料。