KR100532918B1 - 내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그에 관한 것으로서, 최하부에 위치하는 이형 필름과; 상기 이형 필름의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 상기 내열 실리콘 접착체의 상부에 위치하는 안테나 층과; 상기 안테나 층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 최상부에 위치하는 유리 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그를 제공한다.

본 발명에 의하면, 고온의 환경에서도 하드 패키지와 같은 단단하고 두꺼운 태그 대신에 보다 취급 및 활용이 용이한 소프트 패키지의 접착식 무선 주파수 태그를 사용할 수 있게 되므로 제철 공장과 같이 기존의 무선 주파수 인식 태그를 적용할 수 없었던 곳에서도 사용이 가능하게 되어 적용 범위를 대폭적으로 확대할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그{Sticky label type radio frequency tag with high thermal resistance}

본 발명은 내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관리 대상인 물품의 표면에 부착할 수 있는 접착식 무선 주파수 인식 태그에 관한 것이다.

최근 무선 주파수 인식 기술을 활용한 비접촉식 카드의 사용이 점차 증가하고 있다. 여기서, 무선 주파수 인식 기술(RFID : Radio Frequency Identification)이란 반도체 칩으로 제작된 트랜스폰더 칩과 안테나로 구성된 무선 주파수 인식 태그를 특정한 주파수의 전파를 발산하는 리더기 주변에 접근시키면 상기 안테나가 전파 내에서 움직이면서 발생된 전류를 활용해 트랜스폰더 칩을 작동시켜 칩 내부에 저장된 정보를 리더기로 전송하면서 통신이 이루어지도록 한 것을 말한다.

이러한 무선 주파수 인식 기술을 활용하면 바코드처럼 직접 접촉하거나 가시대역 내에서 스캐닝할 필요가 없기 때문에 사용이 편리할 뿐만 아니라 수명도 반영구적인 장점이 있어 최근 그 활용이 점차 늘고 있는 추세이다.

도 1에는 무선 주파수 인식 태그의 일 예가 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 필름(10)상에 얇은 구리선을 타원형 형태로 수회에 걸쳐서 감아서 안테나(12)를 형성하고, 상기 안테나(12)의 내부에 트랜스폰더 칩(14)이 위치하게 된다. 여기서, 상기 트랜스폰더 칩(14)은 COB(Chip on Board) 형태로 이루어져 있으며, 상기 트랜스폰더 칩(14)의 양측면에는 안테나(12)의 양끝단이 상기 트랜스폰더 칩(14)과 연결되는 접속부(16)가 위치한다.

이러한 무선 주파수 인식 태그는 그 형태에 따라서 크게 두 가지 타입으로 분류할 수 있는 데, 하드 태그(hard tag)는 플라스틱 재질의 케이스에 코일형의 감지 태그를 내장한 것으로서 의류나 팬시용품 등의 보안 등에 통상적으로 사용되며 구조상 크기와 두께의 축소에 한계가 있어 부피가 커지므로 부착할 수 있는 물품의 종류에 한계가 있고 부착수단으로서 별도의 고정핀을 구비하여야 하는 반면에 단단한 강도가 있어 훼손우려가 적고 감지장치에 반응하는 감지도가 뛰어난 장점이 있다.

반면에, 소프트 태그(soft tag)는 종이나 합성수지재 비닐팩에 태그를 내장하고 접착수단으로서 박리되는 스티커를 부착한 것으로서 소형화와 슬림화가 용이하고 제작이 편리하며 그 두께가 얇고 가벼워 다양한 물품에 삽입되거나 부착될 수 있어서 취급이 용이하며 식품, 잡화, 도서, 음반 등 적용범위가 넓은 장점을 갖는다.

도 2에는 이러한 접착식 무선 주파수 인식 태그의 단면이 도시되어 있다. 우선, 최하층에는 접착시에 제거되는 이형 필름(20)이 위치하며, 그 상부에는 안테나(24)와 PET 재질의 코팅층(26)이 위치한다. 상기 안테나(24)는 PET 재질로 이루어진 시트 위에 구리 또는 알루미늄으로 이루어진 코일 형태의 안테나 권선이 감긴 형태가 주로 사용되며, 안테나(24)의 상부에 위치하는 코팅층(26)은 안테나(24)를 보호하고 각종 도안이 위치하게 된다. 한편, 상기 각각의 층 사이에는 상기 태그의 형태를 유지하기 위한 접착층(22)이 존재하게 된다.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 접착식 무선 주파수 인식 태그는 PET 고유의 특성으로 인해서 내열성 및 내화학성이 부족하여 고온 환경에는 사용될 수 없는 문제점이 있다.

구체적으로는, PET의 열변형 온도가 약 250℃여서, 그 이상의 고온 환경에서는 사용될 수 없으며, 실제로는 약 140℃ 이상의 온도에서 PET를 사용한 상기 접착식 무선 주파수 인식 태그의 외형이 변형되는 현상이 확인되고 있다.

따라서, 제조 과정 중에서 에이징 공정과 같이 관리 대상 물품 주위의 환경이 고온인 경우나, 관리 대상 물품의 표면 자체가 고온인 경우에는 사용이 불가능하므로 이러한 고온 환경에서도 이상없이 장착하여 사용될 수 있는 접착식 무선 주파수 인식 태그의 개발이 요청되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 관리 대상 물품이 고온의 환경에 놓이는 경우에도 접착성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 태그의 외형을 유지할 수 있는 접착식 무선 주파수 인식 태그를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

본 발명은 또한, 고온의 환경 뿐만 아니라 관리 대상 물품 자체가 고온인 경우에도 접착성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 태그의 외형을 유지할 수 있는 접착식 무선 주파수 인식 태그를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 최하부에 위치하는 이형 필름과; 상기 이형 필름의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 상기 내열 실리콘 접착체의 상부에 위치하는 안테나 층과; 상기 안테나 층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 최상부에 위치하는 유리 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그를 제공한다.

상기 접착식 무선 주파수 인식 태그는 관리 대상 물품 자체는 고온이 아니지만 외부 환경이 고온인 경우에 적합하며, 유리 섬유층이 외부의 열이 안테나 층으로 전달되는 것을 차단하게 되고, 상기 내열 실리콘 점착제는 고온의 환경에서도 접착력이 저하되는 것을 방지하게 된다.

여기서, 상기 내열 실리콘 점착제는 분자쇄 말단에 관능성 silanol(Sioh)기를 갖는 고분자량의 polydimethyl siloxane 또는 polydimethyldiphenyl siloxane으로 되어 있는 점착제이여서 넓은 온도범위에서 넓은 범위의 재료에 접착되고 내후성, 내수성, 내열성, 전기특성 등이 매우 뛰어나 특수한 용도로 사용되는 것이며, 주성분은 polydimethyl siloxane으로 여기에 용제와 첨가제, 경화제를 넣고 고온으로 건조/경화 시키면 점착 필름이 된다.

그리고, 상기 유리 섬유층을 이루는 유리 섬유는 1) 고온에 견디며, 불에 타지 않고, 2) 흡수성이 없고, 흡습성이 적으며, 3) 화학적 내구성이 있기 때문에 부식되지 않고, 4) 강도, 특히 인장강도가 강하며, 5) 신장률이 적고, 6) 전기 절연성이 큰 특성을 갖는 것이다. 따라서, 상기 유리 섬유는 천으로 짠 내화직물(耐火織物)이나 전기 절연재료 등의 용도로 쓰이는 것으로서, 제조 과정에서 불순물이 묻는데 섬유로 만든후 불로 불순물을 태운 후, 접착력을 좋게 하기 위해 표면 처리를 한 것을 사용하게 된다.

본 발명은 또한, 최하부에 위치하는 이형 필름과; 상기 이형 필름의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 상기 내열 실리콘 점착제의 상부에 위치하는 제1 유리 섬유층과; 상기 제1 유리 섬유층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 상기 제1 유리 섬유층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 접착체의 상부에 위치하는 안테나 층과; 상기 안테나 층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와; 최상부에 위치하는 유리 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그를 제공한다.

상기 접착식 무선 주파수 인식 태그는 외부 환경이 고온일 뿐만 아니라 관리 대상 물품 자체가 고온인 경우에 사용할 수 있다.

바람직하게는, 상기 안테나 층은, 폴리이미드로 구성되는 시트와; 상기 시트의 상부에 부착된 구리 또는 알루미늄으로 이루어지는 안테나 권선을 포함하는 것이 좋다. 상기 폴리이미드는 종래의 PET에 비해서 보다 우수한 내열 특성을 가지고 있다.

바람직하게는, 상기 내열 실리콘 점착제는 40 ~ 60㎛의 두께로 도포되는 것이 좋다. 40㎛ 미만인 경우에는 충분한 접착력을 얻기가 어렵고, 60㎛ 초과인 경우에는 내열성능 및 접착력이 포화되므로 상기 범위에 있는 것이 적절하다.

바람직하게는, 상기 유리 섬유층은 130 ~ 150㎛의 두께를 갖는 것이 좋다. 130㎛ 미만인 경우에는 내열성이 불충분할 수 있으며, 150㎛ 초과인 경우에는 전체 두께가 지나치게 증가하게 된다.

또한, 제조의 용이성을 위해서 상기 제1 유리 섬유층과 그 상하부면에 도포된 내열 실리콘 점착제는 양면 테잎의 형태로 제공되는 것이 좋다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 접착식 무선 주파수 인식 태그의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 접착식 무선 주파수 인식 태그의 제1 실시예가 도시되어 있다. 상기 실시예는 태그가 장착되는 관리 대상 물품 자체는 고온이 아니지만 상기 물품이 위치하는 환경이 고온인 경우에 적합하다.

상기 실시예의 최하층에는 이형 필름(100)이 위치한다. 상기 이형 필름(100)은 무선 주파수 인식 태그를 관리 대상인 물품에 접착시키기 전까지 접착층을 보호하는 역할을 하게 되며, 접착시에는 제거하게 되는 것이므로 내열성능과는 직접적인 관련이 없다. 상기 이형 필름(100)의 상부에는 내열 실리콘 점착제(102)가 도포된다. 상기 내열 실리콘 점착제(102)는 약 300℃ 이상의 온도까지 변형되거나 접착성능이 저하되지 않는 특징을 갖는다.

한편, 상기 내열 실리콘 점착제(102)의 상부에는 폴리이미드 재질의 시트위에 안테나 권선이 부착된 폴리이미드 안테나 층(106)이 위치한다. 여기서, 상기 안테나 권선은 구리 또는 알루미늄으로 이루어진다. 상기 폴리이미드 재질의 시트 역시 300℃ 이상의 온도에서도 그 특성을 유지할 수 있어, 무선 주파수 인식 태그의 내열성 향상에 기여할 수 있다.

상기 폴리이미드 안테나 층(106)의 상부에는 다시 한번 상술한 내열 실리콘 점착제(102)가 도포되고, 그 상부에는 유리 섬유층(108)이 위치한다. 상기 유리 섬유층(108)은 상기 폴리이미드 안테나 층(106)을 외부의 충격이나 긁힘 등으로부터 보호하기 위해 부착되는 것이며, 그 표면에는 문자나 도안 등이 인쇄될 수 있다. 여기서, 상기 유리 섬유층(108)의 상부에 인쇄되는 문자나 도안은 내열잉크로 인쇄되는 것이 좋다.

따라서, 상기 실시예에서는 상기 유리 섬유층(108)이 외부의 고온으로부터 전달되는 열을 차단하여 폴리이미드 안테나 층(106)을 보호하게 되며, 내열 실리콘 점착제(102)의 내열 특성에 의해서 고온 환경에서도 각각의 층이 박리되지 않고 원래의 형태를 유지할 수 있도록 한다.

각각의 층들의 두께는 다음과 같다.

이형 필름 : 75㎛

내열 실리콘 점착제 : 50㎛

유리 섬유층 : 140㎛

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 접착식 무선 주파수 인식 태그의 제2 실시예가 도시되어 있다.

상기 제2 실시예는 주위 환경뿐만 아니라, 관리 대상 물품이 고온인 경우에 부착하여 사용하는 데 적합한 것이다. 상기 제2 실시예는 기본적으로는 도 3에 도시된 제1 실시예와 유사한 구조를 갖는다. 즉, 상부의 구조는 동일하나, 상기 제1 실시예에서 이형 필름(100)과 내열 실리콘 점착제(102)의 사이에 유리 섬유층(104)과 내열 실리콘 점착제(102)가 추가적으로 위치하는 점에서 차이를 갖는다. 추가된 유리 섬유층(104)과 내열 실리콘 점착제(102)는 상기 폴리이미드 안테나 층(106)의 하부에 위치하여 관리 대상 물품으로부터 전달되는 열을 차단하는 역할을 한다.

추가된 유리 섬유층(104)은 140㎛의 두께를 가지며, 내열 실리콘 점착제(102)는 50㎛의 두께를 갖도록 형성된다. 여기서, 상기 폴리이미드 안테나 층(106)의 하부에 내열 실리콘 점착제를 고르게 도포하는 것이 어려우므로, 상기 이형 필름(100) 및 폴리이미드 안테나 층(106) 사이에 존재하는 유리 섬유층(104)을 포함한 3개의 층은 유리 섬유층(104)을 시트로 하는 양면 테잎의 형태로 사용하는 것이 보다 제조에 유리하다.

상기 제2 실시예를 300℃의 고온환경에서 2시간 동안 거치한 후 열충격에 의한 유리 섬유 조직의 변형, 파괴 현상 유무를 시험한 결과 이상이 없음을 확인하였다. 마찬가지로, 동일한 조건에서 상기 내열 실리콘 점착제의 열충격으로 인한 조직의 변형 및 파괴 현상 유무를 시험하였으나 역시 이상이 없음을 확인하였고, 상기 폴리이미드 안테나 층 역시 동일한 조건하에서 이상이 없음을 확인할 수 있었다.

한편, 다수의 시료를 300℃ 오븐에서 2시간 동안 30분 간격으로 채취하여, 상온까지 냉각한 후 접착력을 측정한 결과가 도 5에 도시되어 있다. 상기 도 5에 도시된 그래프와 같이, 초기에는 약 870gf/inch의 접착력을 보여주고 있으며, 시간이 갈수록 그 접착력이 점차적으로 증가하여, 2시간 후에는 약 3배에 달하는 2600gf/inch의 접착력을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 실험 결과를 종합하면, 상기 제2 실시예는 300℃의 고온 환경에서도 그 외관이나 각각의 층들이 파괴되지 않을 뿐만 아니라, 접착력은 오히려 증가하므로 안정적인 사용이 가능한 것을 알 수 있다.

상술한 예외에도, 관리 대상 물품의 표면은 고온이지만 외부 환경은 고온이 아닌 경우에는 도 4의 구조에서, 상부에 위치하는 유리 섬유층을 일반적인 PET 재질을 코팅층으로 대체한 형태의 실시예도 고려해 볼 수 있다. 이 경우, PET 재질이 유리 섬유에 비해서 저가이며, 코팅층 표면에 문자나 도안을 인쇄하기 위해 사용하는 잉크도 내열 잉크가 아닌 통상의 것을 사용할 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 고온의 환경에서도 하드 패키지와 같은 단단하고 두꺼운 태그 대신에 보다 취급 및 활용이 용이한 소프트 패키지의 접착식 무선 주파수 태그를 사용할 수 있게 되므로 기존의 무선 주파수 인식 태그를 적용할 수 없었던 곳에서도 사용이 가능하게 되어 적용 범위를 대폭적으로 확대할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 일반적인 무선 주파수 인식 태그의 일예를 도시한 평면도이다.

도 2는 종래의 일반적인 접착식 무선 주파수 인식 태그의 단면을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그의 일 실시예의 단면을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 내열성을 갖는 접착식 무선 주파수 인식 태그의 다른 실시예의 단면을 도시한 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 실시예를 대상으로 실시한 내열성 테스트 결과를 도시한 그래프이다.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이형 필름,

102 : 내열 실리콘 점착제,

106 : 폴리이미드 안테나 층,

108 : 유리 섬유층.

Claims (6)

1. 최하부에 위치하는 이형 필름과;

   상기 이형 필름의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와;

   상기 내열 실리콘 접착체의 상부에 위치하는 안테나 층과;

   상기 안테나 층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와;

   최상부에 위치하는 유리 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그.
2. 최하부에 위치하는 이형 필름과;

   상기 이형 필름의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와;

   상기 내열 실리콘 점착제의 상부에 위치하는 제1 유리 섬유층과;

   상기 제1 유리 섬유층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와;

   상기 제1 유리 섬유층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 접착체의 상부에 위치하는 안테나 층과;

   상기 안테나 층의 상부에 위치하는 내열 실리콘 점착제와;

   최상부에 위치하는 유리 섬유층을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 안테나 층은,

   폴리이미드로 구성되는 시트와;

   상기 시트의 상부에 부착된 구리 또는 알루미늄으로 이루어지는 안테나 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 내열 실리콘 점착제는 40 ~ 60㎛의 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유리 섬유층은 130 ~ 150㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 접착식 무선 주파수 인식 태그.
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