KR101417008B1 - 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 rfid 태그상에 접착층 형성방법 - Google Patents

폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 rfid 태그상에 접착층 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 코팅층을 형성시키고, 이어서 레소시놀과 포르말린의 초기축합체와 고무 라텍스 함유 코팅층을 형성시킴으로써 필름과 코팅층들간의 접착력을 확보하고 코팅층들이 갖는 고무와의 접착력이 발현되어 궁극적으로는 폴리이미드 필름이 고무에 접합할 수 있도록 함으로써 폴리이미드 필름을 절연 지지체로 이용한 제품들 중 고무와의 접합이 요구되는 제품에의 적용이 용이하며, 이와 같은 폴리이미드 필름을 절연 지지체로 이용한 제품이 고무 제품 내에 접합되면 반복적인 피로에서도 분리가 일어나지 않으므로 고무 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 폴리이미드 필름의 제조방법을 제공한다.
폴리이미드*필름*고무라텍스*접착

Description

폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법{Process for forming adhesive layer onto a polyimide film or RFID tag}
본 발명은 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법에 관한 것으로, 특히 고무 제품 내부에 적용되기에 용이한 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그의 제조방법에 관한 것이다.
폴리이미드는 높은 가요성 뿐만 아니라 내열성, 치수 안정성, 동적 특징, 전기적 특성, 내환경성 및 난연성을 비롯한 매우 우수한 특성을 가져 반도체 집적 회로를 실장시키는데 사용되는 연성 인쇄 기판(flexible printed boards) 및 TAB(tape automated bonding board), 칩 온 필름 (chip on film, COF) 등에 널리 사용되고 있다. 이러한 분야에서, 폴리이미드 필름은 접착제를 통한 금속박(metal foil), 예컨대 동박(copper foil)과의 적층에 의해 제조되는 적층체를 위한 절연 지지체로서 사용된다.
통상 폴리이미드 필름이 절연 지지체로 이용되는 분야에서는 그 접착이 금속 이나 이질적인 플라스틱 재료 등에 이루어지며 종래의 기술들은 이와 같은 피접착체에 대한 접착력 향상에 초점이 맞추어져 왔다.
그러나 폴리이미드 필름의 절연 지지체로서의 용도가 무선식별 태그(Radio Frequency Identification)의 안테나 패턴이 형성되는 베이스 필름으로까지 확장되고 있으며, 이와 같은 무선식별 태그의 적용분야는 무궁무진하다.
국내에서 일반화된 무선식별 태그의 용도는 스마트카드로 불리우는 교통카드 등이며 이외에도 각종 물류, 유통 분야에 있어서 무선식별 태그의 적용분야가 확대되고 있다.
무선식별 태그를 적용하기 위한 노력은 고무제품 분야에서도 예외일 수 없는데 일예로 타이어 내부에 무선식별 태그를 적용하는 것이다.
그러나 이와 같이 타이어 내부에 무선식별 태그를 적용하는 데 있어서는 타이어를 이루는 고무와 접촉되는 필름간의 접착력이 우수하지 못하다.
특히 폴리이미드는 그 화학적 구조상 접착이 가능한 말단기가 적은 구조를 갖는바, 절연 지지체로서의 유용성에 있어서 무선식별 태그에 적합하나 고무와의 접착력에 있어서는 문제가 될 수 있어서 그 적용에 한계가 있어 왔다.
타이어 뿐만 아니라 기타의 고무 제품들, 특히 유동성이 큰 고무 제품들에 있어서 폴리이미드 필름을 절연 지지체로 활용한 칩 등을 내장시킬 경우 폴리이미드 필름은 직접적으로 고무와 접촉하며, 이러한 점에서 고무와의 접착력이 향상된 폴리이미드 필름의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 고무에 대한 접착력이 향상시킬 수 있도록 폴리이미드 필름 상에 접착층을 형성하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 고무에 대한 접착력이 우수할 뿐만 아니라 이를 절연 지지체로 활용한 제품의 고무에 대한 적용을 용이하게 할 수 있도록 폴리이미드 필름 상에 접착층을 형성하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 고무에 대한 접착력이 우수할 뿐만 아니라 이를 절연 지지체로 활용한 제품을 적용한 고무제품의 신뢰성을 높일 수 있도록 폴리이미드 필름 상에 접착층을 형성하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 폴리이미드 필름을 기재로 포함하는 RFID 태그 상에 고무에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 접착층을 형성하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 폴리이미드 필름을 기재로 포함하는 RFID 태그를 적용하는 고무제품의 신뢰성을 높일 수 있도록 RFID 태그 상에 고무에 대한 접착력을 향상시킬 수 있도록 접착층을 형성하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 제1 코팅액을 코팅하는 단계; 및 이어서, 레소시놀과 포르말린의 초기축합물과 고무라텍스와의 혼합물을 포함한 제2 코팅액으로 코팅하는 단계를 포 함하는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 포함하는 RFID 태그 상에 접착층을 형성하는 방법을 제공한다.
이때, 제1 코팅액은 제2 코팅액을 일부 포함할 수 있다.
또한 제2 코팅액은 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 구현예에 따른 방법에 있어서, 제1 코팅액을 코팅한 후 105 내지 160℃에서 건조한 다음, 160 내지 250℃에서 열처리하는 단계를 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 한 구현예에 따른 방법에 있어서, 제2 코팅액을 코팅한 후 105 내지 250℃에서 건조 및 열처리를 병행하거나, 혹은 접착발현의 효율성을 위해 105 내지 160℃에서 건조한 다음, 160 내지 250℃에서 열처리하는 단계를 수행할 수 있다.
본 발명에 따라 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 코팅층을 형성시켜 폴리이미드 수지의 말단에 수산기를 도입하고, 이어서 레소시놀과 포르말린의 초기축합체와 고무 라텍스 함유 코팅층을 형성시켜 수산기와 결합하도록 함으로써 폴리이미드 필름과 코팅층들간의 접착력을 확보할 수 있으며, 이와 같은 코팅층들은 고무와의 접착력이 우수하여 궁극적으로는 폴리이미드 필름이 고무에 접합할 수 있도록 함으로써 폴리이미드 필름을 절연 지지체로 이용한 제 품들 중 고무와의 접합이 요구되는 제품에의 적용이 용이하며, 이와 같은 폴리이미드 필름을 절연 지지체로 이용한 제품, 구체적으로는 RFID 태그가 고무 제품 내에 접합되면 반복적인 피로에서도 분리가 일어나지 않으므로 고무 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 구현예에서는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그의 고무에 대한 접착력을 향상시킬 수 있는 방법으로 1차적으로는 폴리이미드 필름을 구성하는 폴리이미드 수지의 말단을 개질하고, 2차적으로는 개질된 표면과 접착력을 발현할 수 있는 코팅액을 도포한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 먼저 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 제1 코팅액을 코팅하는데, 폴리에폭사이드의 대표적인 예로는 글리세롤, 펜타에리쓰리톨, 솔비톨, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜 등의 다가 알콜류와 에피클로로히드린 등과 같은 할로겐 함유 에폭사이드류와의 반응 생성물; 레소시놀, 비스(4-히드록시페닐) 디에틸에탄, 페놀포름알데히드 수지 및 레소시놀포름알데히드 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A계 수지 등의 다가페놀류와 상기 할로겐 함유 에폭사이드류와의 반응생성물 등을 들 수 있다. 특히 폴리에폭사이드는 다가알콜류와 할로겐 함유 에폭사이드류의 반응생성물일 수 있다.
폴리에폭사이드로는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 함유하고 분자량이 100 이상이며 에폭시 당량이 100 이상되는 화합물인 것이 가공에 있어서 유리할 수 있다.
한편 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체에 있어서, 방향족 폴리이소시아네이트는 Ar(NCO)n으로 표현되는 것으로, 여기서 Ar은 1개 이상의 벤젠핵을 갖는 유기화합물의 잔기이며, n은 2 이상의 정수이다. 방향족 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 벤젠-1,3-디이소시아네이트, 디페닐에테르-2,4,4'-디이소시아네이트, 트리페닐메탄-4,4',4"-트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이와 같은 방향족 폴리이소시아네이트와 반응하여 부가체를 생성할 수 있는 것으로는 페놀, 크레졸 또는 레소시놀 등의 페놀류, 트리페놀류, 아세톡심, 메틸에틸케톤옥심 또는 시클로헥산옥심 등의 옥심류, 카프로락탐 또는 발레로락탐 등의 락탐류, 에틸렌 이민, 레소시놀과 포르말린으로 합성된 레소시놀-포르말린 수지류 등을 들 수 있다.
폴리에폭사이드는 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체에 대하여 1:0.5 내지 1:3 중량비 정도로 포함하는 것이 접착력 향상에 있어서 유리하다.
이와 같은 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 분산시키기 위한 용매로는 수계 용매를 사용할 수 있으며, 특히 물이 바람직하다.
폴리에폭사이드류와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체 및 물을 가하여 분산 혹은 용해후, 이를 폴리이미드 필름에 코팅하며, 코팅된 이후로는 105 내지 160℃에서 20 내지 400초 동안 건조한 후 160 내지 250℃에서 20 내지 400초 동안 열 처리하는 것이 안정한 접착력 발현 측면에서 유리할 수 있다.
코팅 방법은 각별히 한정되는 것은 아니며 침지, 도포 및 분무 중 어느 방법을 사용하더라도 무방하다.
제1 코팅액의 코팅량은 고형분 기준으로 필름 중량에 대해 0.01 내지 3중량% 정도인 것이 좋다.
이와 같이 제1 코팅액으로 폴리이미드 필름을 처리한 다음, 레소시놀과 포르말린의 초기축합물과 고무라텍스와의 혼합물을 포함한 제2 코팅액을 다시 코팅하는데, 이때 레소시놀과 포르말린의 몰비는 1:0.3 내지 1:3.0 정도인 것을 사용할 수 있다.
고무라텍스로는 천연고무 라텍스, 스티렌/부타디엔 고무 라텍스, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무 라텍스, 클로로프렌 고무 라텍스 또는 비닐피리딘/스티렌/부타디엔 고무 라텍스 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 조성에 암모니아수 또는 수산화나트륨을 혼합하여 제조하되 통상 암모니아수 또는 수산화나트륨은 조성물의 pH가 9.0 내지 12.0 수준이 되도록 첨가하고, 레소시놀 포르말린의 초기축합물과 고무라텍스 혼합은 고형분 기준으로 1:3 내지 1:10 중량비율로 배합하여 사용할 수 있다.
준비된 제2 코팅액을 제1 코팅액이 처리된 폴리이미드 필름에 코팅한 후, 105 내지 160℃에서 20 내지 400초 동안 건조한 후 160 내지 250℃에서 20 내지 400초 열처리를 수행하거나, 또는 105 내지 250℃에서 30초 이상 건조와 열처리를 동시에 수행하면 본 발명에 따른 고무에 대한 접착력이 향상된 폴리이미드 필름을 얻을 수 있다.
한편 제1 코팅액 중에는 제2 코팅액과의 친화성 및 제1 코팅층의 유연성을 고려하여 소량의 제2 코팅액을 선 배합하여 코팅할 수도 있는데, 이때 선 배합가능한 제2 코팅액의 양은 제1 코팅액의 고형분을 기준으로 0.01 내지 3.0중량% 정도일 수 있다.
또한 제2 코팅액 중에도 제1 코팅층과 화학결합을 가능하도록 하여 제1 코팅층과의 확고한 접착층 형성을 고려하여 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 소량 첨가할수 있는데, 이때 배합 가능한 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체의 양은 제2 코팅액 고형분을 기준으로 0.01 내지 10.0중량% 정도일 수 있다.
제2 코팅액 도포시 도포량은 고형분 기준으로 필름 중량에 대해 0.01 내지 6중량%일 수 있다.
이와 같이 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트 부가체를 함유한 제1 코팅액으로 폴리이미드 필름을 처리하게 되면 폴리이미드 수지의 말단을 개질하여 -OH기, -NH기 등의 관능기를 도입할 수 있으며, 여기에 레소시놀과 포르말린의 초기축합물 및 고무라텍스의 혼합물이 결합함으로써 접착력을 향상시키는 작용을 한다.
이와 같이 제2 코팅액까지 처리되어 자체적인 접착력을 확보하게 되면, 고무와 접촉면이 결과적으로 제2 코팅액층이 되며 이는 라텍스를 함유하는 것으로서 고무와의 접착력이 우수하다.
따라서 기존의 폴리이미드 필름으로는 달성하기 어려웠던, 고무와의 접착력 을 확보할 수 있게 된다.
상기와 같은 코팅액에는 계면 장력을 고려하여 습윤제(wetting agent), 표면장력조절제 등과 같은 계면활성제를 필요에 따라 부가할 수도 있다.
한편 도 1에는 RFID 태그의 일예가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 RFID 태그는 박막필름(11), 상기 박막필름(11) 상에 형성된 안테나(10), 안테나(10)와 전기적으로 연결된 RFID 칩(50)을 포함한다. 상기 안테나(10)는 박막필름(11) 상에 동박층이나 알루미늄 박층을 적층하고 에칭함으로써 형성될 수 있다. 상기 안테나(10) 상에는 커버 필름(13)이 적층될 수 있다. 또한 상기 안테나(10)의 단부에는 RFID 칩(50)이 와이어 본딩(wire bonding)될 수 있다. 보다 상세하게는 RFID 칩(50) 및 안테나(10) 사이를 전도성 와이어(20)로 연결하여 양자(50, 10)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 RFID 칩(50) 및 안테나(10)는 몰딩부(30)에 의해 매립된다. 이 몰딩부(30)는 통상 EMC(epoxy molding compound) 소재로 이루어지며 상기 RFID 칩 및 안테나의 상기 RFID 칩 연결부를 상측에서 매립한다.
본 발명에서는 박막필름(11)으로 폴리이미드 필름을 사용할 경우, 이 폴리이미드 필름 상에 상술한 것과 같은 방법으로 접착층을 형성할 수 있다.
RFID 칩의 구조 등은 각별히 한정되는 것은 아니며, 다른 바람직한 일예로는 도 2로서 도시된 것과 같이, 안테나 패턴이 형성되는 폴리이미드 필름층(111)과, 안테나(110)와, RFID 칩(500)과, 몰딩부(300) 및 안테나 패턴이 형성된 폴리이미드 필름층 상면으로부터 몰딩부에 걸쳐 형성된 폴리이미드층(140)을 포함하는 것일 수 있다.
안테나(110)는 소정의 작동 주파수를 수신 또는 송신하는 기능을 하는데, 예를 들어 투폴(two-pole) 타입의 웨이브(wave) 안테나로 형성될 수 있다. 이러한 안테나(110)는 반도체 제조공정에서 사용되는 리드 프레임의 리드들로 형성될 수 있다.
상기 안테나(110)에 RFID 칩(500)이 본딩되어 안테나(110)와 RFID 칩(500)이 상호 전기적으로 연결된다. 상기 본딩 결합의 하나의 예로서, 상기 안테나(110)와 RFID 칩(500)이 와이어 본딩(wire bonding) 결합될 수 있다. 즉, RFID 칩(500)에 형성된 전극들(도시하지 않음)과 안테나(110) 양단부에 형성된 은(Ag) 도금층이 전도성 와이어(200)를 통해 서로 도통되도록 할 수 있다.
몰딩부(300)는 상기 RFID 칩(500) 및 안테나(110) 일부를 둘러싸도록 형성된다. 이러한 몰딩부(300)는 경성인 재질로 형성될 수 있는데, 이는 상기 RFID 칩(500)과 안테나(110)가 연결되는 연결부위에서 외력에 쉽게 변형되지 않도록 하기 위함이다. 즉, 몰딩부(300)가 과도하게 연성인 재질로 형성되는 경우에는 상기 RFID 칩(500)과 안테나(110)가 연결되는 연결부위를 충분히 고정시키지 못하게 된다. 이는 결과적으로, 전도성 와이어 등의 연결수단 등을 포함한 상기 RFID 칩(500)과 안테나(110)가 연결되는 연결부위가 외력에 의하여 쉽게 변형되어서 안테나(110)와 RFID 칩(500) 사이에 접속불량이 발생되도록 한다. 이 몰딩부(300)를 형성하는 경성의 몰딩재로는, 예를 들어 에폭시 컴파운드(Epoxy compound)를 사용 할 수가 있다.
이와 같은 안테나(110), RFID 칩(500) 및 몰딩부(300)가 지지되는 절연 필름으로 본 발명에서는 폴리이미드 필름을 사용한다. 이를 폴리이미드 필름층이라 한다.
폴리이미드 필름은 높은 가요성(flexibility) 뿐만 아니라 내열성, 치수 안정성, 동적 특징, 전기적 특성, 내환경성 및 난연성을 비롯한 매우 우수한 특성을 가져 반도체 집적 회로를 실장시키는데 사용되는 연성 인쇄 기판(flexible printed boards) 및 TAB(tape automated bonding board), 칩 온 필름 (chip on film, COF) 등에 널리 사용되고 있다.
폴리이미드 필름을 이루는 폴리이미드계 수지란, 이미드환 구조를 가지는 수지의 총칭이며, 폴리에테르이미드, 폴리아미드 이미드, 폴리에스테르 이미드 등이 있다.
한편 안테나(110)는 폴리이미드 필름층(111) 상에 동박층이나 알루미늄 박층을 적층하고 에칭함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 RFID 태그는 표면층에 해당되는 영역을 폴리이미드로 도포하도록 하는바, 구체적으로는 도 2에 도시된 것과 같이 안테나(110)가 형성된 폴리이미드 필름층(111) 상면과 몰딩부(300)를 덮도록 폴리이미드층(140)이 형성된다.
폴리이미드층의 형성은 폴리이미드 전구체 용액을 도포한 후 이미드화하는 캐스팅법에 의해 이루어질 수도 있고, 열가소성 폴리이미드 필름을 라미네이션하여 형성될 수도 있다.
열가소성 폴리이미드 필름은 방향족환 사이에 -O-, -CO-, -NHCO-, -S-, -SO2-, -CO-O-, -CH2-, -C(CH3)2-의 사슬을 포함하는 연성 단량체인 산이무수물 및 디아민의 중합을 통해 얻어진 열가소성 폴리이미드 수지로부터 얻어진 것으로, 예를 들면 산이무수물로서 ODPA(4,4'-옥시디(프탈산무수물)), BTDA(3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산이무수물), BPADA(비스페놀A이무수물), DPSDA(3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복시산이무수물)이 있으며, 디아민으로서 DDE, DABA(4,4'-디아미노벤즈아닐리드), APB(1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠), PDPDA(4,4'-(1,3-페닐렌디이소프로필리덴)디아닐린), BAPP(2,2-비스[-4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, BAPSM(비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]술폰), DDS(3,3'-디아미노디페닐술폰) 등이 있다.
폴리이미드층(140)은 안테나(110)를 이루는 동(copper) 등의 금속 재질과의 접착력이나 몰딩부(300)를 이루는 에폭시 컴파운드와의 접착력에 있어서 우수하고, 또한 폴리이미드층은 향후 RFID 태그가 고무 제품 내에 적용되었을 때 고무와 접촉되는 부분이 되며 이는 제 1 폴리이미드층과 고무 계면에서 일어나는 정도의 신축적 운동을 한다.
따라서 궁극적으로는 외력에 의하여 RFID의 상층부와 하층부가 각각 별도로 움직이지 않도록 해준다. 이로써 유연성을 가진 안테나(110)와 상대적으로 견고한 몰딩부(300) 사이에 발생할 수 있는 응력으로부터 RFID 칩(500)과 안테나(110) 연결 부위를 보호하게 됨으로써 안테나와 RFID 칩의 연결부위가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 폴리이미드층(140)이 외부 충격으로부터의 충격력을 흡수하거나 분산시킴으로써 안테나(110)에서의 응력 집중을 완화시킬 수 있다.
일예로 RFID 태그가 타이어에 장착되는 경우를 예로 들면, 차량운행 중에는 타이어에 상당한 압력이 가해지게 되고, 타이어의 제조공정에서도 최종 형태를 갖추기 이전 단계에서 타이어에 급격한 신장 및 압축이 행해진다. 이와 같은 가혹한 환경에 대해 폴리이미드 필름층(111)과 폴리이미드층(140)은 동등한 운동을 하며 이로써 RFID 태그 내부가 안전하게 보호되도록 완충성을 제공할 수 있다.
이와 같은 RFID 태그를 고무 재질의 제품 내부로 적용하는 데 있어 제품 성능에 미치는 영향을 최소화하기 위해, RFID 태그의 표면층, 즉 폴리이미드 필름층(111)과 폴리이미드층(140)의 이면에 상술한 방법에 따라 별도의 접착층을 두어 고무와의 접착력을 부여함으로써 고무 제품 내에서 RFID 태그가 이물로 작용하는 것이 아니라 완전한 복합재로 작용하여 고무 제품의 성능에 영향을 주지 않도록 할 수도 있다.
이와 같은 구조를 갖는 RFID 태그의 제조 방법의 일예로는, 폴리이미드 필름(111) 상에 패턴된 안테나(110)와 RFID 칩(500)을 결합시킨다. 이 경우, 전도성 와이어(200)로 와이어 본딩될 수 있다. 이 전도성 와이어(200)는 일정 수준의 유연성을 확보함으로써, 가혹 조건에서 바람직하게 사용된다.
그 다음 몰딩부(300)로 상기 상호 결합된 RFID 칩(500) 및 안테나(110)의 연결부위를 상부에서 매립한다. 이로 인하여 상기 RFID 칩(500) 및 안테나(110)의 연결 부위를 1차적으로 보호할 수 있다.
그리고 나서 전체적으로 폴리이미드층을 형성시키는 바, 그 형성 방법의 일예로는 상기한 것과 같이 캐스팅법이나 라미네이션법을 이용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다. 실시예에서는 폴리이미드 필름 상에 접착층을 형성하는 방법에 대해서만 기재하고 있으나, 이와 같은 실시예는 폴리이미드 필름을 기재로 포함하는 RFUD 태그 상에 접착층을 형성하는 방법에 그대로 적용될 수 있으며, 이의 효과 또한 다름이 있지 않음은 당업계의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 상도할 수 있을 것이다.
제조예 1: 제1 코팅액의 제조
에폭사이드 EX-313(일본 나가세화학 제품, 글리세롤 계통, 분자량 270, 에폭시 반응기당 무게 141g) 3중량부, 40중량%의 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트의 카프로락탐 첨가물의 분산액 10중량부 및 물 87중량부를 가하고 20℃에서 4시간 숙성시켜 코팅액을 준비하였다.
제조예 2:
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 코팅액을 준비하되, 다만 에폭사이드 EX-313 5중량부, 40중량%의 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트의 카프로락탐 첨가물의 분산액 15중량부 및 물 80중량부를 사용하였다.
제조예 3:
레소시놀-포르말린 초기 축합물(50중량%) 9.0중량부, 수산화나트륨(10중량%) 1.0중량부, 스티렌/부타디엔-1,3/비닐피리딘(중량비로 15/70/15) 고무 라텍스(41중량%) 45중량부 및 물 45중량부를 배합하여 레소시놀과 포르말린 초기축합물과 고무라텍스의 혼합액을 조성하였다.
제조예 4:
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 준비하되, 다만 상기 제조예 3으로부터 얻어진 코팅액 5중량부를 가하여 20℃에서 4시간 숙성시켜 코팅액을 준비하였다.
제조예 5:
상기 제조예 3과 동일한 방법으로 준비하되, 다만 40중량%의 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트의 카프로락탐 첨가물의 분산액 5중량부를 가하고 20℃에서 4시간 숙성시켜 코팅액을 준비하였다.
실시예 1
폴리이미드 필름(규격 200× 300mm, 두께 50㎛, 표면장력 60dyne/cm2, 주)코오롱사 제품)에 제조예 1로부터 얻어진 코팅액을 메이어 바(Meyer bar)를 이용하여 도포한 후, 열풍오븐에서 120℃, 60초 건조후, 가교반응을 위해 200℃, 60초 동안 연속 처리하는 방법으로 제1 코팅층을 형성시켰다(도포중량 : 필름 중량에 대해 고 형분 함량 기준 0.3%).
그 다음 동일한 방법으로 제조예3으로부터 얻어진 코팅액을 도포한 후, 열풍오븐 130℃, 60초 동안 건조 및 가교하는 방법으로 제2 코팅층을 형성시켰다(도포중량: 고형분 함량 기준 3.0).
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름에 코팅층을 형성시키되, 다만 제1 코팅액으로는 제조예 2로부터 얻어진 코팅액을 사용하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름에 코팅층을 형성시키되, 다만 제1 코팅액으로는 제조예 4로부터 얻어진 코팅액을 사용하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름에 코팅층을 형성시키되, 다만 제2 코팅액으로는 제조예 5로부터 얻어진 코팅액을 도포한 후, 열풍오븐 120℃, 60초 건조후, 가교반응을 위해 200℃, 60초 동안 연속 처리하는 방법으로 제2 코팅층을 형성시켰다.
실험예
상기 실시예 1 내지4로부터 얻어진 각각의 폴리이미드 필름의 고무에 대한 접착력을 평가하기 위하여 다음과 같은 방법으로 접착력을 평가하였다.
먼저 접착력 평가에 사용된 고무 시편은 천연고무 100중량부, 산화아연 3중량부, 카본블랙 29.8중량부, 스테아린산 2.0중량부, 파인 타르(pine tar) 7.0중량 부, 머캅토벤조티아졸 1.25중량부, 황 3.0중량부, 디페닐구아니딘 0.15중량부, 페닐베타나프틸아민 1.0중량부로 이루어진 고무 조성물을 가류하여 얻어진 것이다.
이와 같은 조성을 갖는 고무 시트(두께 1.6mm), 상기 실시예 1 내지 4로부터 얻어진 각각의 폴리이미드 필름, 고무 시트, 코오드지, 고무시트 순서로 놓고 60kg/cm2의 압력으로 150 ℃에서 30분간 가황한 후에, 가황시킨 시료를 폭이 1인치가 되도록 자른다. 자른 시료를 인스트론(Instron)으로 25 ℃에서 300 mm/min 의 속도로 박리하여 접착력(kgf)을 평가하였다. 얻어진 결과는 하기 표 1 에 나타낸 바와같다.
구체 평가방법은 다음과 같다.
초기접착력: 상기 조건으로 제조된 접착시편에 대한 접착력
반복피로 이후의 접착력: 상기 제조된 접착시편을 Shoe-shine 피로시험기를 이용하여 80 ℃에서 68kgf의 하중으로 3시간 처리후 인스트론으로 25 ℃에서 300 mm/min 의 속도로 박리하여 접착력(kgf)을 평가하였다.
그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예로는 순수한 폴리이미드 필름과 고무시편과의 접합 시편으로 하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
초기접착력
(kgf)
15.5 16.5 16.5 15.5 4
반복피로 이후의 접착력(kgf) 11.5 11.8 12.5 12.8 0
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따라 폴리이미드 필름에 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 코팅층을 형성시키고 이어서 레소시놀과 포르말린의 초기축합체와 고무 라텍스 함유 코팅층을 형성시킴으로써 고무에 대하여 초기접착력 뿐만 아니라 반복피로 이후의 접착력이 현저히 향상됨을 알 수 있다.
이와 같은 접착력의 향상은 각 코팅층 형성에 사용된 코팅제 조성에 따라서 다소 달라질 수 있으나, 궁극적으로 폴리이미드 필름인 것에 비해서는 고무에 대한 접착력을 모두 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 RFID 태그의 측면도이다.
도 2는 본 발명 RFID 태그의 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 110 - 안테나 11 - 박막필름
13 - 커버 필름 111 - 폴리이미드 필름층
20, 200 - 와이어 30, 300 - 몰딩부
50, 500 - RFID 칩 140 - 폴리이미드층

Claims (8)

  1. 폴리이미드 필름상에 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 함유한 제1 코팅액을 코팅하는 단계; 및
    이어서, 레소시놀과 포르말린의 초기축합물과 고무라텍스와의 혼합물을 포함한 제2 코팅액으로 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 코팅액은 제1 코팅액의 고형분을 기준으로 0.01 내지 3.0 중량%의 제2 코팅액을 포함하거나, 또는 제2 코팅액은 제2 코팅액 고형분을 기준으로 0.01 내지 10.0 중량%의 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 제1 코팅액을 코팅한 후 105 내지 160℃에서 건조한 다음, 160 내지 250℃에서 열처리하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 제2 코팅액을 코팅한 후 105 내지 160℃에서 건조한 다음, 160 내지 250℃에서 열처리하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 제2 코팅액을 코팅한 후 105 내지 250℃에서 건조 및 열처리 단계를 병행하여 수행하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 또는 이를 기재로 하는 RFID 태그 상에 접착층 형성방법.
  7. 폴리이미드 필름상에 폴리에폭사이드와 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체와의 혼합물을 함유하는 제1 코팅액을 코팅하여 형성된 제1 코팅층; 및
    상기 제1 코팅층상에 레소시놀과 포르말린의 초기축합물과 고무라텍스와의 혼합물을 함유하는 제2 코팅액을 코팅하여 형성된 제2 코팅층을 포함하고,
    상기 제1 코팅액은 제1 코팅액의 고형분을 기준으로 0.01 내지 3.0 중량%의 제2 코팅액을 포함하거나, 또는 제2 코팅액은 제2 코팅액 고형분을 기준으로 0.01 내지 10.0 중량%의 방향족 폴리이소시아네이트의 부가체를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
  8. 제7항의 폴리이미드 필름을 기재로 하는 RFID 태그.
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