DE102013016856A1

DE102013016856A1 - Polymerfolie mit RFID-Tags

Info

Publication number: DE102013016856A1
Application number: DE201310016856
Authority: DE
Inventors: Christian Kohlert; Marc Setzen; Andreas Schnabel; Markus Kehr
Original assignee: Kloeckner Pentaplast GmbH
Current assignee: Kloeckner Pentaplast GmbH
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-16
Also published as: WO2015051913A1; WO2015051913A8

Abstract

Eine Folie, umfassend eine erste und zweite Folienschicht und ein oder mehrere zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordnete RFID-Tags ist vorgesehen für die Herstellung von großformatigen Karten und tiefgezogenen Verpackungen für die Kennzeichnung, Lagerhaltung und Verfolgung von Halbzeugen, Ersatzteilen, Zwischenprodukten und Konsumwaren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folie mit einer ersten und zweiten Folienschicht und ein oder mehreren zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordneten RFID-Tags.
RFID-Tags und mit RFID-Tags ausgestattete Etiketten sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der EP 1538559 A1 . RFID-Tags umfassen eine Antenne und eine mit der Antenne verbundene integrierte elektronische Schaltung (nachfolgend als IC bezeichnet), die in der Regel auf konventioneller Halbleitertechnologie mit Silizium als Substrat basiert. Alternativ hierzu ist der IC drucktechnisch und/oder lithografisch unter Verwendung von elektrisch leitfähigen sowie halbleitenden Polymeren und Tinten hergestellt. Die Antenne besteht üblicherweise aus einer dünnen metallischen Schicht, vorzugsweise aus Aluminium. Die Antennenstruktur wird drucktechnisch oder durch Abscheidung von metallischen Substanzen aus der Gasphase auf einem Substrat, gefolgt von Lithographie und chemischer Ätzung oder von Laserätzung erzeugt. Als Substrat wird üblicherweise eine bandförmige Polymerfolie, beispielweise eine Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) oder aus Polyethylennaphthalat (PEN) mit einer Dicke von unter 100 μm verwendet. Zumeist sind diese Substratfolien biaxial verstreckt bzw. orientiert. Der IC ist mit zwei oder mehr Kontaktflächen ausgestattet, die durch Bondrähte oder vorzugsweise durch sogenannte ”Gold Bumps” und einen leitfähigen Kleber mit der Antenne elektrisch leitend verbunden sind. Die leitfähige Verbindung zwischen dem IC und der Antenne ist anfällig für Beschädigung durch mechanische Belastung, wie Zugspannung oder Biegemomente sowie aufgrund von Korrosion, insbesondere durch Feuchtigkeit, die aus der Umgebung eindiffundiert und eine Delaminierung des leitfähigen Klebers bewirken kann. Nach der Montage und Kontaktierung werden die Antenne und der IC mittels eines Klebers und einer Abdeckung aus Papier oder einer polymeren Folie versiegelt. Nach dem Versiegeln wird die Rückseite, d. h. die der Antenne und dem IC gegenüberliegende Oberfläche des bandförmigen Substrats mit einem Kleber beschichtet, die RFID-Tags durch Schneiden oder Stanzen des bandförmigen Substrates vereinzelt und auf einen bandförmigen Releaseliner aufgebracht. Der Releaseliner ist in der Regel mit einer abhäsiven Beschichtung, beispielsweise aus Polysiloxan ausgerüstetet, auf welcher die RFID-Tags gut haften und mit geringer Abschälkraft (peel force) gelöst werden können. Rollen mit dem bandförmigen, mit RFID-Tags bestückten Releaseliner werden in bekannten Etikettiervorrichtungen verwendet, um diverse Artikel, wie beispielsweise Zugangskontrollkarten, Bezahlkarten, Theatertickets, Verpackungen von Medikamenten oder elektronischen Geräten mit jeweils einem RFID-Tag auszustatten. Bei einigen Anwendungen, wie beispielsweise Bezahlkarten wird der RFID-Tag zwischen zwei oder mehreren laminierten Polymerschichten eingeschlossen. Das Format derartiger, mit RFID-Tags ausgestatteter Karten entspricht ausnahmslos dem Format von Kreditkarten. Dementsprechend weisen solche Karten eine Fläche von etwa 46 cm² auf.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, Folien mit integrierten RFID-Tags für die Kennzeichnung, Lagerhaltung und Verfolgung von Halbzeugen, Ersatzteilen, Zwischenprodukten und Konsumwaren bereitzustellen. Die erfindungsgemäßen Folien weisen eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften auf:

– eine Fläche von größer 60 cm²;
– Schutz des RFID-Tags gegenüber Beschädigung durch mechanische Einwirkung, thermische Belastung und korrosive Umgebungsbedingungen, wie hohe Luftfeuchtigkeit;
– Beschreib- und Bedruckbarkeit der Folienoberfläche;
– Eignung für Verformungsverfahren, wie beispielsweise Tiefziehverfahren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Folie umfassend eine erste und zweite Folienschicht und ein oder mehrere zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordnete RFID-Tags, wobei regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Folienbereiche mit einer Fläche von 60 bis 2500 cm² jeweils ein RFID-Tag enthalten.
Zeckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Folie sind dadurch gekennzeichnet, dass:

– die Folie eine Fläche von 0,5 bis 15 m² aufweist;
– die Folie eine Fläche von 15 bis 38000 m² aufweist;
– die erste und zweite Folienschicht unabhängig voneinander zu mehr als 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten, respektive zweiten Folienschicht, aus einem Werkstoff bestehen, der gewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyester, Vinylchloridpolymer, insbesondere Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polystyrol, Polyamid;
– die Folie eine zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordnete Kleberschicht umfasst;
– die Folie eine dritte und vierte Folienschicht umfasst, wobei die dritte und vierte Folienschicht zwischen der ersten und zweiten Folienschicht und das mindestens eine RFID-Tag zwischen der dritten und vierten Folienschicht angeordnet ist und die dritte und vierte Folienschicht unabhängig voneinander zu mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der dritten, respektive vierten Folienschicht, aus einem Werkstoff auf Basis von Polyethylen bestehen;
– zwischen der ersten und dritten Folienschicht eine Haftschicht und zwischen der zweiten und vierten Folienschicht eine Haftschicht angeordnet ist und die besagten Haftschichten aus Ethylenvinylacetat bestehen;
– die Folie eine zwischen der dritten und vierten Folienschicht angeordnete Kleberschicht umfasst;
– das mindestens eine RFID-Tag mittels eines Klebers mit der ersten, zweiten, dritten oder vierten Folienschicht verbunden ist;
– die Folie regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Taschen mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm² aufweist und jeweils ein RFID-Tag in einer Tasche angeordnet und innerhalb der Tasche verschiebbar ist;
– die Folie in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Zonen mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm² und einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C, vorzugsweise von größer 110°C umfasst, die RFID-Tags in den besagten Zonen angeordnet sind und die Folie in der die besagten Zonen umgebenden Fläche eine Vicat-Erweichungstemperatur von kleiner 100°C aufweist;
– die Folie monoaxial oder biaxial verstreckt ist mit einem Streckgrad von 1,3 bis 6;
– die Folie auf einer oder zwei ihrer äußeren Oberflächen mit einer Beschichtung ausgestattet ist, die mit wasser- oder lösemittelhaltigen Tinten bedruckbar ist;
– die in der Folie enthaltenen RFID-Tags eine elastisch verformbare, insbesondere dehnbare Antenne umfassen, die aus einem elektrisch leitfähigen, polymeren Werkstoff gefertigt ist, welcher vorzugsweise Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes bzw. CNT) als elektrisch leitfähiges Additiv enthält;
– die in der Folie enthaltenen RFID-Tags ein Substrat aus einem polymeren Werkstoff mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C umfassen;
– die in der Folie enthaltenen RFID-Tags ein Substrat aus einem polymeren faserverstärkten Werkstoff umfassen; und/oder
– die in der Folie enthaltenen RFID-Tags ein Substrat mit einem keramischen Füllstoff umfassen.

Neben dem Werkstoff Polyester, Vinylchloridpolymer, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polystyrol oder Polyamid enthalten die erste und zweite Folienschicht gegebenenfalls andere Polymere und/oder ein oder mehrere Additive, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Farbpigmente und Modifikatoren, wie beispielweise Wachse.
Wird für die erste und zweite Folienschicht Polyester als Werkstoff eingesetzt, so sind Copolyester des Typs APET, PETG (z. B. PETG 6763 von Eastman Chemical Company) sowie mit 1,4-Cyclohexandimethanol oder Neopentylglykol modifizierte Copolyester (z. B. Embrace von Eastman Chemical Company oder XCEL von Artenius S. L. U.) mit einer Kristallisations-Halbwertszeit von größer 5 min im geschmolzenen Zustand bevorzugt. Die Kristallisations-Halbwertszeit des jeweiligen Copolyesters wird mithilfe eines dynamischen Differenzkalorimeters (Differential Scanning Calorimeter bzw. DSC) bestimmt. Die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ist eine Standardmethode für die Messung der thermischen Eigenschaften, insbesondere der Phasenübergangstemperaturen von Festkörpern. In der vorliegenden Erfindung wird die Kristallisationshalbwertszeit ermittelt, indem 15 mg des zu messenden Copolyesters auf 290°C erwärmt, hieran anschließend in Gegenwart von Helium mit einer Rate von 320°C pro Minute auf eine vorgegebene Temperatur von 180 bis 210°C gekühlt und die Zeitspanne bis zum Erreichen der isothermen Kristallisationstemperatur bzw. des Kristallisationspeaks der DSC-Kurve detektiert. Anhand des zeitabhängigen Verlaufs der Kristallisation wird die Kristallisationshalbwertszeit bestimmt. Die Kristallisationshalbwertszeit entspricht der Zeit, die bei der vorgegebenen Temperatur von 180 bis 210°C nach der Initialphase der Kristallisation benötigt wird, um in der Probe 50% der maximal erreichbaren Kristallinität zu erhalten.
Die erste und zweite Folienschicht haben unabhängig voneinander jeweils eine Dicke von 80 bis 400 μm, vorzugsweise von 100 bis 350 μm, und insbesondere von 100 bis 250 μm.
Die dritte und vierte Folienschicht enthalten neben dem Werkstoff auf Basis von Polyethylen gegebenenfalls andere Polymere und/oder ein oder mehrere Additive, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Farbpigmente, Modifikatoren und Haftvermittler. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff ”Werkstoff auf Basis von Polyethylen” Homo- und Copolymere des Ethen und α-Olefinen, wie Buten, Hexen oder Octen, insbesondere PE-LD (LDPE) und PE-LLD (LLDPE) mit einer Dichte von 0,915 bis 0,935 g/cm³, PE-HMW und PE-UHMW mit einer Dichte von 0,93 bis 0,94 g/cm³, sowie PE-HD (HDPE) mit einer Dichte von 0,94 bis 0,97 g/cm³.
Die dritte und vierte Folienschicht haben unabhängig voneinander jeweils eine Dicke von 20 bis 150 μm, vorzugsweise von 20 bis 120 μm, und insbesondere von 20 bis 100 μm.
Die in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Folienbereiche mit einer Fläche von 60 bis 2500 cm², in denen jeweils ein RFID-Tag angeordnet ist, können innerhalb der vorstehenden Unter- und Obergrenze das gleiche oder voneinander verschiedene Flächenmaße aufweisen.
Gleiches gilt für die optionalen, in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm² und einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C, vorzugsweise von größer 110°C, in denen jeweils ein RFID-Tag angeordnet ist; die Zonen können innerhalb der vorstehenden Unter- und Obergrenze das gleiche oder voneinander verschiedene Flächenmaße aufweisen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung von Folien mit integrierten RFID-Tags bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren umfassend die Schritte:

(a) Bereitstellen einer ein- oder mehrschichtigen Trägerfolie aus polymeren Werkstoffen, einer ein- oder mehrschichtigen Deckfolie aus polymeren Werkstoffen und von RFID-Tags;
(b) optional lokales Tempern der Trägerfolie und der Deckfolie in regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² derart, dass die besagten Zonen der Trägerfolie und der Deckfolie nach dem Tempern eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C aufweisen;
(c) Anordnen der RFID-Tags auf der Trägerfolie innerhalb von regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Bereichen mit einer Fläche von jeweils 60 bis 2500 cm²;
(d) Laminieren der Deckfolie und der Trägerfolie zu einer Folie derart, dass die RFID-Tags zwischen der Trägerfolie und der Deckfolie eingeschlossen werden; und
(e) optional lokales Tempern der in Schritt (d) erhaltenen Folie in regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² derart, dass die besagten Zonen der Folie nach dem Tempern eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C aufweisen.

Zeckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass:

– die RFID-Tags in Schritt (c) mittels einer Aufstreichvorrichtung auf der Trägerfolie angeordnet werden;
– die RFID-Tags in Schritt (c) mittels einer Stempel- oder Stempel-Anblas-Vorrichtung auf der Trägerfolie angeordnet werden;
– die Trägerfolie und die Deckfolie in Schritt (b) oder die in Schritt (d) laminierte Folie in Schritt (e) mittels strukturierter Infrarotbestrahlung getempert werden;
– die Trägerfolie in Schritt (d) eine Temperatur von größer 100°C hat; und/oder
– die Deckfolie in Schritt (d) eine Temperatur von größer 100°C hat.

Das erfindungsgemäße, quasi-kontinuierliche Verfahren zeichnet sich von den im Stand der Technik bekannten Fertigungsmethoden, bei denen kleinformatige Folienbögen chargenweise verarbeitet werden, durch erhöhte Wirtschaftlichkeit aus. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren im Inline-Modus betrieben, wobei eine ein- oder mehrschichtige Trägerfolie und eine ein- oder mehrschichtige Deckfolie auf einer ersten, respektive zweiten Folienanlage hergestellt und unmittelbar anschließend mit einem optional vor- oder nachgeschalteten Temperschritt mit RFID-Tags bestückt und laminiert werden.
Die optionale, zonenweise Temperung der Träger- und Deckfolie oder der laminierten, die RFID-Tags enthaltenden Folie werden Folienbereiche mit einem erhöhten Kristallisationsgrad und entsprechend erhöhter mechanischer und thermischer Stabilität erzeugt. Die in den getemperten Zonen angeordneten RFID-Tags sind somit besser geschützt gegenüber Beschädigung durch mechanische Einwirkung oder Verarbeitungsprozesse, wie Tiefziehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. 1 zeigt einen Querschnitt einer Folie 10 mit einer ersten und zweiten Folienschicht (1, 2) und einem zwischen der ersten Folienschicht 1 und der zweiten Folienschicht 2 angeordneten RFID-Tag 7.
2 zeigt einen Querschnitt einer anderen erfindungsgemäßen Folie 10A, bei der zwischen der ersten und zweiten Folienschicht (1, 2) mindestens ein RFID-Tag 7 sowie eine Kleberschicht 1A angeordnet ist.
In 3 ist der Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Folie 20 gezeigt mit einer ersten und zweiten Folienschicht (1, 2), einer dritten und vierten Folienschicht (3, 4), die zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordnet sind, und einem zwischen der dritten Folienschicht 3 und der vierten Folienschicht 4 eingebetteten RFID-Tag 7.
In 4 ist der Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Folie 30 gezeigt mit einer ersten und zweiten Folienschicht (1, 2), einer dritten und vierten Folienschicht (3, 4), die zwischen der ersten und zweiten Folienschicht angeordnet sind, und einem zwischen der dritten Folienschicht 3 und der vierten Folienschicht 4 eingebetteten RFID-Tag 7. Zudem ist zwischen der ersten Folienschicht 1 und der dritten Folienschicht 3 jeweils eine Haftschicht 5, respektive eine Haftschicht 6 angeordnet. Die Haftschichten 5 und 6 bestehen vorzugsweise aus Ethylenvinylacetat.
Im Rahmen der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass zwischen der dritten und vierten Folienschicht (3, 4) mindestens ein RFID-Tag 7 sowie eine, in 4 nicht gezeigte Kleberschicht angeordnet ist. Eine derartige Folie hat eine Struktur des Typs: [erste Folienschicht/dritte Folienschicht/Kleberschicht/RFID-Tag/vierte Folienschicht/zweite Folienschicht] oder [erste Folienschicht/Haftschicht/dritte Folienschicht/Kleberschicht/RFID-Tag/vierte Folienschicht/Haftschicht/zweite Folienschicht]. Die Kleberschicht in den vorstehenden Schichtfolgen ist in sinngemäß übertragbarer Weise in 2 dargestellt.
5 zeigt eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Folie 10, 20, 30 mit in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Folienbereichen 8 mit einer Fläche von 60 bis 2500 cm², die jeweils ein RFID-Tag 7 enthalten. Die RFID-Tags 7 sind vorzugsweise in der Mitte der Folienbereiche 8 angeordnet.
6 zeigt einen Folienbereich 8 einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Folie 10, 20, 30 mit regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Taschen 9 mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm², in welchen jeweils ein RFID-Tag angeordnet und frei verschiebbar ist. Die Taschen 9 sind jeweils innerhalb der Folienbereiche 8 angeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff ”Tasche” einen Bereich der Folie 10, 20, 30, in dem die erste und zweite Folienschicht bzw. die dritte und vierte Folienschicht nicht miteinander laminiert sind im Gegensatz zu den die Taschen 9 umgebenden Bereichen. Der Begriff ”frei verschiebbar” bezeichnet den Sachverhalt, dass die RFID-Tags 7 mit der Folie 10, 20, 30 nicht laminiert, verklebt oder in sonstiger Weise flächig haftend verbunden sind. Dementsprechend wirkt einer Bewegung des RFID-Tags 7 innerhalb der Tasche 9 in einer zur Oberfläche der Folie 10, 20, 30 parallelen Richtung lediglich die Reibungskraft zwischen den beiden gegenüberliegenden Oberflächen des RFID-Tags 7 und den hierzu jeweils benachbarten, die Innenseite der Tasche 9 bildenden Oberflächen der Folienschichten 1 und 2, repektive 3 und 4 entgegen.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weisen die in der Folie 10, 20, 30 enthaltenen RFID-Tags 7 eine erhöhte mechanische und/oder thermische Stabilität auf, die dadurch erzielt wird, dass

– die RFID-Tags 7 eine elastisch verformbare, insbesondere dehnbare Antenne umfassen, die aus einem elektrisch leitfähigen, polymeren Werkstoff gefertigt ist, welcher vorzugsweise Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes bzw. CNT) als elektrisch leitfähighes Additiv enthält;
– die RFID-Tags 7 ein Substrat aus einem polymeren Werkstoff mit einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C umfassen, wie beispielsweise eine Folie aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat, die durch Verstrecken und Tempern in einen teilkristallinen Zustand versetzt ist;
– die RFID-Tags 7 ein Substrat aus einem mit Fasern, wie beispielsweise Glas-, Aramid- oder Carbonfasern verstärkten Werkstoff umfassen; und/oder
– die RFID-Tags 7 ein Substrat mit einem keramischen Füllstoff, wie beispielsweise Silica-, Bentonit- oder Aluminiumoxid-Partikel umfassen.

7 zeigt einen Folienbereich 8 einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Folie 10, 20, 30 mit regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen 11 mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm². Die Zonen 11 weisen eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C auf, während die umgebenden Bereiche der Folie 10, 20, 30 eine Vicat-Erweichungstemperatur von kleiner 100°C haben. Die RFID-Tags 7 sind innerhalb der Zonen 11 angeordnet.
8 zeigt schematisch eine Vorrichtung 100 und ein quasi-kontinuierliches Verfahren für die Herstellung der erfindungsgemäßen Folie 10, 20, 30. Eine ein- oder mehrschichtige Trägerfolie 12 und eine ein- oder mehrschichtige Deckfolie 13 werden von, in 8 nicht gezeigten Rollen abgewickelt und der Vorrichtung 100 zugeführt. Die Laufrichtung der Trägerfolie 12 und der Deckfolie 13 ist durch die Bewegungspfeile 110, respektive 120 angedeutet. In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Trägerfolie 12 und/oder die Deckfolie 13 direkt von einer, in 8 nicht gezeigten Folienanlage zugeführt. Folienanlagen zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Folien sind im Stand der Technik bekannt und umfassen einen oder mehrere Extruder, eine oder mehrere Abzugswalzen oder einen Kalander-Walzenstuhl sowie gegebenenfalls eine Verstreckeinheit zum uniaxialen oder biaxialen Verstrecken der Folie in einer zur Maschinenlaufrichtung transversalen Richtung (TD) oder parallelen Richtung (MD). Gegebenenfalls umfasst die Vorrichtung 100 eine oder zwei, in 8 nicht gezeigte Heizvorrichtungen zum Erwärmen der Trägerfolie 12 und/oder der Deckfolie 13 auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur T_G der Trägerfolie 12, respektive der Deckfolie 13. Vorzugsweise werden die Trägerfolie 12 und die Deckfolie 13 auf eine Temperatur von 100 bis 130°C erwärmt. Mittels einer im Stand der Technik bekannten Etikettiervorrichtung, wie beispielsweise einer Aufstreich-, Stempel- oder Stempel-Anblas-Vorrichtung werden RFID-Tags 7 in einem regelmäßigen, zweidimensional periodischen Muster auf der Trägerfolie 12 angeordnet. Von der Etikettiervorrichtung sind in 8 lediglich mechanische Aktoren 40 gezeigt. Die mechanischen Aktoren 40 sind beispielsweise Antragrollen einer Aufstreich-Vorrichtung oder Stempelglieder einer Stempel-Anblas-Vorrichtung. Nach dem Anordnen der RFID-Tags 7 auf der Trägerfolie 12 werden die Trägerfolie 12 und die Deckfolie 13 mittels eines Laminators miteinander laminiert und die RFID-Tags 7 zwischen der Trägerfolie 12 und der Deckfolie 13 eingeschlossen. Der Laminator ist vorzugsweise als Walzenstuhl mit zwei oder mehr, gegebenfalls beheizbaren Walzen 50 und 51 ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Trägerfolie 12 und die Deckfolie 13 in regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen 11 (siehe 6) mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² derart getempert, dass die besagten Zonen 11 (siehe 6) der Trägerfolie 12 und der Deckfolie 13 nach dem Tempern eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C aufweisen. Alternativ hierzu werden in der durch Laminieren der Trägerfolie 12 mit den RFID-Tags 7 und der Deckfolie 13 gebildeten Folie 10, 20, 30 regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Zonen 11 (siehe 6) mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² und einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C erzeugt. Vorzugsweise werden die Zonen 11 mittels strukturierter Infrarotbestrahlung getempert. In 8 ist ein Beispiel einer Vorrichtung für strukturierte Infrarotbestrahlung der Folie 10, 20, 30 mit Infrarotstrahlern 60 und einer zwischen den Infrarotstrahlern 60 und der Folie 10, 20, 30 angeordneten Maske 61 gezeigt. Die Maske 61 weist für Infrarotstrahlung transparente Aperturen 62 auf und ist im Übrigen für Infrarotstrahlung undurchlässig. Die Maske 61 ist vorzugsweise mit, in 8 nicht gezeigten, elektronischen oder elektromechanischen Blenden zum Verschließen der Aperturen 62 ausgerüstet. Um die getemperten Zonen 11 in Laufrichtung 110 bzw. 120 der Folie 10, 20, 30 zu begrenzen werden die Infarotstrahler 60, die Aperturen 62 und/oder die Zuführung der Trägerfolie 12 und der Deckfolie 13 sowie der Laminator (50, 60) getaktet betrieben.
Die Vicat-Erweichungstemperatur der erfindungsgemäßen Folien 10, 20, 30 sowie der getemperten Zonen 11 wird gemäß DIN ISO 306 an passend zugeschnitten Probestücken aus der jeweiligen Folie 10, 20, 30 gemessen, sofern eine hierfür ausreichend große Fläche vorhanden ist. Im Fall, dass die Fläche des zu untersuchenden Folienbereiches, insbesondere der getemperten Zonen 11 zu gering ist, um die Messung gemäß DIN ISO 306 durchzuführen, wird hierfür ein ausreichend großer Folienprüfling verwandt, der einen zu dem zu untersuchenden Folienbereich identischen Aufbau und Zusammensetzung aufweist und unter identischen Bedingungen hergestellt und getempert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1538559 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN ISO 306 [0028]
DIN ISO 306 [0028]

Claims

Folie (10, 20, 30) umfassend eine erste und zweite Folienschicht (1, 2) und ein oder mehrere zwischen der ersten und zweiten Folienschicht (1, 2) angeordnete RFID-Tags (7), dadurch gekennzeichnet, dass regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Folienbereiche (8) mit einer Fläche von 60 bis 2500 cm² jeweils ein RFID-Tag (7) enthalten.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10, 20, 30) eine Fläche von 0,5 bis 15 m² aufweist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10, 20, 30) eine Fläche von 15 bis 38000 m² aufweist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Folienschicht (1, 2) unabhängig voneinander zu mehr als 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten, respektive zweiten Folienschicht (1, 2), aus einem Werkstoff bestehen, der gewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyester, Vinylchloridpolymer, Polypropylen, Polystyrol.
Folie (20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (20, 30) eine dritte und vierte Folienschicht (3, 4) umfasst, wobei die dritte und vierte Folienschicht (3, 4) zwischen der ersten und zweiten Folienschicht (1, 2) und das mindestens eine RFID-Tag (7) zwischen der dritten und vierten Folienschicht (3, 4) angeordnet ist und die dritte und vierte Folienschicht (3, 4) unabhängig voneinander zu mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der dritten, respektive vierten Folienschicht (3, 4), aus einem Werkstoff auf Basis von Polyethylen bestehen.
Folie (30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und dritten Folienschicht (1, 3) eine Haftschicht (5) und zwischen der zweiten und vierten Folienschicht (2, 4) eine Haftschicht (6) angeordnet ist und die besagten Haftschichten (5, 6) aus Ethylenvinylacetat bestehen.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und zweiten Folienschicht (1, 2) oder zwischen der dritten und vierten Folienschicht (3, 4) eine Kleberschicht angeordnet ist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine RFID-Tag (7) mittels eines Klebers mit der ersten, zweiten, dritten oder vierten Folienschicht (1, 2, 3, 4) verbunden ist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10, 20, 30) regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Taschen (9) mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm² aufweist und jeweils ein RFID-Tag (7) in einer Tasche (9) angeordnet und innerhalb der Tasche (9) verschiebbar ist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10, 20, 30) regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordnete Zonen (11) mit einer Fläche von 0,5 bis 50 cm² und einer Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C umfasst, die RFID-Tags (7) in den besagten Zonen (11) angeordnet sind und die Folie (10, 20, 30) in der die besagten Zonen (11) umgebenden Fläche eine Vicat-Erweichungstemperatur von kleiner 100°C aufweist.
Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10, 20, 30) monoaxial oder biaxial verstreckt ist mit einem Streckgrad von 1,3 bis 6.
Verfahren zur Herstellung einer Folie (10, 20, 30) nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ein- oder mehrschichtigen Trägerfolie (12) aus polymeren Werkstoffen, einer ein- oder mehrschichtigen Deckfolie (13) aus polymeren Werkstoffen und von RFID-Tags (7); (b) optional lokales Tempern der Trägerfolie (12) und der Deckfolie (13) in regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen (11) mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² derart, dass die besagten Zonen (11) der Trägerfolie (12) und der Deckfolie (13) nach dem Tempern eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C aufweisen; (c) Anordnen der RFID-Tags (7) auf der Trägerfolie (12) innerhalb von regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Folienbereichen (8) mit einer Fläche von jeweils 60 bis 2500 cm²; (d) Laminieren der Deckfolie (13) und der Trägerfolie (12) zu einer Folie (10, 20, 30) derart, dass die RFID-Tags (7) zwischen der Trägerfolie (12) und der Deckfolie (13) eingeschlossen werden; und (e) optional lokales Tempern der in Schritt (d) erhaltenen Folie (10, 20, 30) in regelmäßig in einem zweidimensional periodischen Muster angeordneten Zonen (11) mit einer Fläche von jeweils 0,5 bis 50 cm² derart, dass die besagten Zonen (11) nach dem Tempern eine Vicat-Erweichungstemperatur von größer 100°C aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die RFID-Tags (7) in Schritt (c) mittels einer Aufstreichvorrichtung auf der Trägerfolie (12) angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die RFID-Tags (7) in Schritt (c) mittels einer Stempel- oder Stempel-Anblas-Vorrichtung auf der Trägerfolie (12) angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (12) und die Deckfolie (13) in Schritt (b) oder die in Schritt (d) laminierte Folie (10, 20, 30) in Schritt (e) mittels strukturierter Infrarotbestrahlung getempert werden.
Verfahren nach Anspruch 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (12) in Schritt (d) eine Temperatur von größer 100°C hat.
Verfahren nach Anspruch 12, 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckfolie (13) in Schritt (d) eine Temperatur von größer 100°C hat.