KR20070012405A - 무선 주파수 반응성 꼬리표에서 사용하기 위한 중합체 필름기판 - Google Patents

무선 주파수 반응성 꼬리표에서 사용하기 위한 중합체 필름기판 Download PDF

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Abstract

폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판, 및 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나를 포함하며, 상기 전도성 물질이 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있고 상기 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인, 무선 주파수(RF) 반응성 꼬리표; 및 상기 RF-반응성 꼬리표의 제조 방법.
무선 주파수 반응성 꼬리표, 중합체 필름 기판, 전도성 물질, 폴리에스테르 층.

Description

무선 주파수 반응성 꼬리표에서 사용하기 위한 중합체 필름 기판{POLYMERIC FILM SUBSTRATE FOR USE IN RADIO-FREQUENCY RESPONSIVE TAGS}
본 발명은, 전자 물품 감시를 위해 사용되는 무선 주파수 꼬리표(tag) (RF 꼬리표) 및 무선 주파수 신분증명(identification) 꼬리표(RFID 꼬리표)를 포함하여, 무선 주파수 반응성 꼬리표를 위한 기판으로서 유용한 복합 필름, 및 기판과 무선 주파수 기능성 부품을 포함하는 복합 구조물, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
도난 방지, 모조 방지 및 인증 보안 장치 뿐만 아니라 물품 또는 자본의 보관, 이동, 유지, 추적 및 분류를 위한 제어 시스템에서 무선 주파수(RF) 통신 시스템의 중요한 용도가 발견되고 있다. 특정한 적용은, 옷에 꿰매질 수 있는 세탁가능한 RF-반응성 꼬리표; 스마트 카드 및 개인 신분증명 카드에서의 RF-반응성 꼬리표; 의료 장치 및 보급품에서의 RF-반응성 꼬리표; 병참술 및 보급 연쇄 적용을 위한 스마트 라벨에서의 RF-반응성 꼬리표; 및 은행권 내에 끼워 넣기 위한 RF-반응성 꼬리표를 포함한다. 진기한 데이타, 예를들어 (i) 신분증명 목적을 위해 또는 컴퓨터나 정보 관리 시스템의 어딘가에 저장된 데이타에 대한 접근 키로서, 일련의 숫자 또는 영숫자가 저장되어 있는 신분증명 데이타; 및 (ii) 통신을 위해 또는 어딘가에 저장된 데이타에 의존하지 않거나 이와 조합되어 작업을 개시하기 위한 수 단으로서, 정보를 편성할 수 있는 휴대용 데이타 화일과 같은 데이타를 보유하기 위하여 RF-반응성 장치가 사용될 수 있다.
기술은 직접적인 접촉 또는 가시선을 필요로 하지 않으면서 RF-반응성 장치와 통신할 수 있는 전자파를 사용한다. RF-반응성 장치는 무선 주파수 신호를 재전송하거나 또는 이를 반사하거나 그렇지 않으면 붕괴시킴으로써 작용한다. 2개 주요 부류의 RF-반응성 꼬리표가 존재한다.
여기에서 "무선 주파수 꼬리표"(RF 꼬리표)로서 일킬어지는 첫번째 부류는, 주로 전자 물품 감시(EAS)를 위해, 전형적으로 도난 방지 장치로서 사용된다. 한정된 주파수를 수신기에 보내는 송신기에 의하여 만들어지는 감시 대역을 통해 꼬리표가 통과할 때, 꼬리표는 수신기에 의해 검출되는 감시 지역에서 교란을 일으킨다. 이러한 유형의 RF 꼬리표는 전형적으로 기판 및 금속 패턴 또는 코일과 같은 안테나를 필수 부품으로서 포함한다.
"무선 주파수 신분증명 꼬리표"(RFID 꼬리표)라고 일컬어지는 RF-반응성 꼬리표의 두번째 부류는, 안테나 및 기판 뿐만 아니라 진귀한 정보로 전자 프로그램화가능한 데이타-보유 수단을 포함한다. 즉, 꼬리표는 마이크로칩 또는 집적 회로를 포함할 수도 있다. 무칩(chip-less) 꼬리표를 사용하는 용도가 또한 존재하고, 이러한 꼬리표는 박막 트랜지스터(TFTs)와 같은 데이타-보유 전자 부품, 이른바 바크하우젠(Barkhausen) 전자기 효과를 최대화하기 위해 설계되어진 제어된 표면 대 벌크 특징을 가진 전자기 마이크로-와이어, 및 음향-자기 검출 시스템에서 프로그램화가능한 자기 공명 기술(PMR)을 사용하는 부품을 포함할 수도 있다.
전형적인 무선 주파수 신분증명 시스템은 안테나; 트랜스시버(디코드와 함께); 및 트랜스폰더(RF-반응성 꼬리표)를 포함한다. 안테나는 꼬리표를 활성화하고 데이타를 판독 및/또는 기록하기 위해 무선 신호를 방출한다. 트랜스시버는 데이타 획득 및 통신을 조절하고, 전형적으로 정보 취급 시스템과 협력한다. 안테나는 트랜스시버 및 디코더와 함께 포장되어 판독기가 될 수도 있고, 이것은 손으로 들고 다니거나 고정-설치되는 장치의 형태를 가질 수 있다. 판독기는, 사용되는 전력 출력 및 무선 주파수에 의존하여, 수cm 내지 30m 이상의 어느 범위에서도 전자파를 방출한다. 꼬리표가 전자기 대역을 통과할 때, 이것은 판독기의 활성화 신호를 검출한다. 판독기는 꼬리표의 집적 회로에 암호화된 데이타를 해독하고, 데이타는 프로세싱을 위해 주 컴퓨터(정보 취급 시스템)로 보내진다.
무선 주파수 신분증명 시스템은 다양한 주파수 범위에서 작동된다. 저-주파수(전형적으로 30kHz 내지 500kHz) 시스템은 짧은 판독 범위 및 낮은 시스템 비용을 갖고, 보안 접근 및 지방 자산 추적 용도에서 종종 사용된다. 고-주파수(전형적으로 13.56MHz) 시스템은 종종 스마트 카드, 도서관, 세탁소, 및 탐지 및 추적 용도에서 사용된다. 초-고 주파수(전형적으로 168-950MHz) 및 마이크로파 주파수(>2.4GHz)는 더욱 긴 판독 범위(30미터 이상) 및 더욱 빠른 판독 속도를 제공하고, 일부 용도에서 중요성이 점점 커지고 있다.
RF-반응성 꼬리표는 능동 또는 수동으로 분류될 수도 있다. 능동 꼬리표는 내부 배터리에 의해 전력을 공급받고 전형적으로 판독/기록된다. 전형적인 프로세스 내 판독/기록 작업에서, 꼬리표는 기계에 일련의 지시를 제공할 수도 있고, 이 어서 기계는 꼬리표에 그의 성과를 기록하며, 이어서 암호화된 데이타는 꼬리표 부분의 기록의 일부가 된다. 능동 꼬리표의 배터리-공급된 전력은 일반적으로 더욱 긴 판독 범위를 제공하지만, 이러한 꼬리표는 크기가 더 크고 비용이 더 높고 제한된 작업 수명을 갖는다. 수동 꼬리표는 내부 전원 없이 작동되고, 다시말해서 이것은 배터리를 갖지 않고, 반응을 전달하기 위하여 초기 무선 신호로부터 작동 전력을 얻는다. 그 결과, 수동 꼬리표는 더욱 짧은 판독 범위를 갖고 더욱 높은 전력 판독기를 필요로 하긴 하지만, 능동 꼬리표에 비해 훨신 더 가볍고, 덜 비싸고, 실제로 제한되지 않는 작업 수명을 제공한다. 판독-전용 꼬리표는 전형적으로 수동이고, 변형될 수 없는 일련의 특유한 데이타(보통, 칩 꼬리표 위에서 32 내지 256비트, 무칩 꼬리표에서 그 미만)로 프로그램화된다. 판독-전용 꼬리표는 종종, 바코드와 동일한 방식으로, 변형가능한 제품-특이적 정보를 함유하는 데이타베이스와 조합하여 작동한다.
RF-반응성 꼬리표는 데이타 전달 및 전력 공급을 위한 아날로그 회로(안테나 및 예를들어 축전기 포함), 및 칩 꼬리표에서 디지탈 저-전력 집적 회로(또는 마이크로칩) 및 임의로 배터리를 포함할 수도 있다. 전형적인 트랜스폰더는 예를들어 미국 특허 5,541,399, 4,730,188 및 4,598,276호에 기재되어 있다. 칩 꼬리표에서, 마이크로프로세서는 트랜스폰더 메모리와 협력하고, 이것은 장치의 유형 및 정교성에 의존하여 판독-전용(ROM), 무작위 접근(RAM), 및 데이타 저장을 위한 비-휘발성 프로그램화가능한 메모리(전형적으로, 전기적 소거 프로그램화가능한 판독 전용 메모리(EEPROM))를 포함할 수도 있다. 보안 데이타 및 트랜스폰더 작동 시스템 지시를 수용하기 위해 ROM-기초 메모리가 사용되고, 이것은 프로세서 또는 프로세싱 논리와 함께 반응 지연 타이밍, 데이타 흐름 제어 및 전력 공급 개폐와 같은 내부 기능을 다룬다. 트랜스폰더 호출신호 및 반응 동안에 임시 데이타 저장을 촉진하기 위하여 RAM-기초 메모리가 사용된다. 트랜스폰더 데이타를 저장하고 장치가 무활동 또는 전력-절감 상태에 있을 때 데이타가 유지되도록 보장하기 위하여, 비-휘발성 프로그램화가능한 메모리가 사용된다. 트랜스폰더 안테나는, 장치가 응답지령 신호를 보내는 영역(적절하다면, 프로그램화 영역)을 감지하는 수단이며, 또한 호출신호에 대한 트랜스폰더 반응을 전달하는 수단으로서의 역할을 한다. 안테나는 전형적으로 유전 또는 절연 기판 위에 배치된 와이어의 코어 또는 전도성 패턴, 전형적으로 알루미늄, 구리 또는 은으로 구성된다. 안테나는 다수의 방법으로, 예를들어 기판 위에 금속 성분을 각인하거나 돋을 새김함으로써; 전도성 패턴을 호일 기판에 에칭함으로써; 전도성 페인트, 잉크 또는 페이스트를 사용함으로써; 금속 시딩(seeding) 잉크 위에 무전극 도금 또는 전기 도금함으로써 (예를들어, RT 회로의 기술에 따라); 또는 기판 위에 규격을 맞게 절단된(pre-cut) 패턴을 결합함으로써 형성될 수 있다. 하나의 방법에서, 은 잉크로 기판을 스크린-인쇄하고, 임의로 잉크 위에 구리-도금함으로써 안테나가 형성된다. 전형적으로, 안테나는 은 잉크를 에칭함으로써 또는 인쇄함으로써 형성된다. 안테나와 마이크로칩 간의 계면 회로는, 수동 트랜스폰더에서 전력을 공급하고 트랜스폰더 반응을 유발하기 위하여 호출신호 장 에너지를 지정하고 조화시킨다. 통상적인 기판, 특히 전도성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 안테나의 전도성 패턴이 형성되는 RF-반응성 꼬 리표의 제조를 위해 사용되는 기판의 한가지 문제점은, 전도성 패턴의 굴곡 균열이다 (이것은, 역으로 안테나의 범위 및 기능 뿐만 아니라 전도성 패턴 위에 설치되어진 RF-반응 꼬리표의 다른 부품의 전도성 패턴에 대한 접착 강도에 악영향을 미칠 수 있다).
여기에서 사용된 용어 "RF-반응성 꼬리표"는 무선 주파수 신호에 반응하고 필수적인 기능 부품으로서 기판 및 안테나를 포함하며, 임의로 배터리 및/또는 데이타 보유 수단, 예컨대 집적 회로를 더욱 포함하는 물품을 가리킨다. 용어 "RF-반응성 꼬리표"는 상기 기재된 RF 꼬리표 및 RFID 꼬리표를 모두 포함한다. 여기에서 사용된 용어 "안테나"란 무선 주파수에 반응성인 금속 패턴 또는 코일을 가리킨다.
앞서, 중합체 필름 기판을 제공하고, 접착제의 층을 사용함으로써 안테나 부품을 포함한 하나 이상의 트랜스폰더 부품을 그것에 부착함으로써 RF-반응성 꼬리표가 제조되었다. 접착제 층은 전형적으로 오프-라인으로, 즉 중합체 필름 기판의 제조 단계와 별개이며 유해하고 환경적으로 허용되지 않는 용매를 사용하는 것과 연관된 공정 단계로 코팅된다. 접착제 층은 전형적으로 선행 기술 RF-반응성 꼬리표에서 20 내지 30마이크론 두께이다. 본 발명의 목적은, 가요성일 수도 있는 더욱 경제적이고 더 얇은 RF-반응성 꼬리표를 제공하는데 있다. 본 발명의 목적은, 중합체 필름 기판과 안테나 부품 간에 양호한 박리 저항성을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은, 전도성 패턴의 굴곡-균열이 감소되고, 특히 전도성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 전도성 패턴이 형성되는, RF-반응성 꼬리표 (또는 RF-반응 성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 적절한 기판 및 전도성 패턴을 포함하는 복합 필름)를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판, 및 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나 (여기에서, 전도성 물질은 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉된다), 및 임의로 안테나와 전기적 소통상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함하며, 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분동안 50% 미만인, RF-반응성 꼬리표가 제공된다.
안테나의 전도성 물질은 바람직하게는 금속이고, 바람직하게는 구리, 알루미늄, 은, 금, 아연, 니켈 및 주석, 바람직하게는 구리, 알루미늄, 은 및 금, 바람직하게는 알루미늄 및 구리, 바람직하게는 구리와 같은 금속으로부터 선택된다.
본 발명의 RF-반응성 꼬리표는, 안테나와 기판 사이에서 접착제 층의 요구를 필요없게 하고, 따라서 더욱 경제적이고 효율적이고 환경적으로 허용가능하다는 점에서 유리하며, RF-반응성 꼬리표는 더욱 얇게 만들어질 수도 있다.
기판은, 지지 기재의 부재하에서 독립적으로 존재할 수 있는 필름 또는 시트를 의미하는, 자기-지지 필름 또는 시트이다. 기판은 바람직하게는 단축 또는 이축 배향되고, 바람직하게는 이축 배향된다. 기판은 폴리에스테르 필름을 포함한다. 선형 폴리에스테르가 바람직하다. 적절한 폴리에스테르는 하나 이상의 디카르복실산, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-, 2,5-, 2,6- 또는 2,7-나프탈렌디카르복실산, 숙신산, 세바신산, 아디프산, 아젤라산, 1,10-데칸디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 헥사히드로-테레프탈산 또는 1,2-비스-p-카르복시페 녹시에탄(임의로 피발산과 같은 모노카르복실산과 함께)으로부터 유래되고, 하나 이상의 글리콜, 특히 지방족 또는 지환족 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유래된 것을 포함한다. 지방족 글리콜이 바람직하다. 바람직한 기판 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)으로부터 선택된다. PET 또는 그의 코폴리에스테르가 특히 바람직하다.
기판 층은 단층 기판일 수도 있거나 다층 기판일 수도 있고, 기능적 요건은 안테나의 전도성 물질에 열-밀봉가능한 것이다. 여기에서 사용된 용어 "열-밀봉 기판"이란 안테나의 전도성 물질에 열-밀봉되어진 기판 층을 가리킨다. 유사하게, 열-밀봉 기판 및 안테나를 포함한 RF-반응성 꼬리표"란, 열-밀봉가능한 기판과 안테나 사이에 접착제 열-밀봉 결합이 형성되어지는 RF-반응성 꼬리표를 가리킨다. 유사하게, 용어 "전도성 물질의 층 및 열-밀봉 기판을 포함한 복합 필름"이란, 열-밀봉이능한 기판과 전도성 물질 간에 열-밀봉 결합이 형성되어진 복합 필름을 가리킨다.
열-밀봉가능한 중합체 물질은, 이것이 결합되어지는 표면에 부착되기 위해 적절히 습윤화될 수 있도록 그의 점도가 충분히 낮아지는 정도까지 연화되어야 한다. 열-밀봉가능한 중합체는 바람직하게는 여기에 언급된 하나 이상의 글리콜(들)과 함께 하나 이상의 디카르복실산(들) 또는 그들의 저급 알킬 디에스테르로부터 유래된 코폴리에스테르이다.
하나의 구현양태에서, 기판은 이하에 구현양태 A라고 언급되는 하나의 층을 포함하고, 여기에서 폴리에스테르는 상기 언급된 것들로부터 선택되고 바람직하게는 지방족 글리콜 및 적어도 2개의 디카르복실산, 특히 방향족 디카르복실산으로부터 유래된 코폴리에스테르로부터 선택된다. 바람직하게는, 디카르복실산은 테레프탈산이고, 다른 하나의 디카르복실산은 바람직하게는 방향족 디카르복실산, 바람직하게는 이소프탈산이다. 바람직한 코폴리에스테르는 에틸렌 글리콜, 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 유래된다. 테레프탈산 성분 대 이소프탈산 성분의 바람직한 몰비는 50:50 내지 90:10, 바람직하게는 65:35 내지 85:15의 범위이다. 바람직한 구현양태에서, 이러한 코폴리에스테르는 약 82몰% 테레프탈레이트 및 약 18몰% 이소프탈레이트를 가진 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르이다.
이하 구현양태 B라고 언급된 추가의 구현양태에서, 기판은 하나 이상의 층을 포함하고, 단 적어도 하나의 층 (즉, 금속성 안테나 층에 인접한 층)이 열-밀봉가능한 것이다. 이러한 구현양태에서, 금속성 안테나 층에 인접한 열-밀봉가능한 층 이외의 층(들)은 이하에서 기판 층의 "기저 층(들)"이라 일컬어진다.
구현양태 B에서, 기저 층은 적절한 층간 접착을 제공하기 위하여 열-밀봉가능한 중합체와 친화성인 층일 수도 있다. 기저 층은 바람직하게는 상기 언급된 것으로부터 선택된 합성 선형 폴리에스테르, 특히 하나의 디카르복실산으로부터 유래된 폴리에스테르, 바람직하게는 방향족 디카르복실산, 바람직하게는 테레프탈산 또는 나프탈렌디카르복실산, 더욱 바람직하게는 테레프탈산이고, 하나의 글리콜, 특히 지방족 또는 지환족 글리콜, 바람직하게는 에틸렌 글리콜이다. PET 또는 PEN, 특히 PET가 기저 층으로서, 특히 하기 기재된 구현양태 B1, B2, B3 및 B4를 위해 특히 바람직하다.
이하 구현양태 B1으로 일컬어지는 하나의 바람직한 구현양태에서, 열-밀봉가능한 층은 지방족 글리콜 및 2 이상의 디카르복실산, 바람직하게는 2 이상의 방향족 디카르복실산으로부터 유래된 코폴리에스테르를 포함한다. 바람직하게는, 디카르복실산은 테레프탈산 및 다른 하나의 디카르복실산, 바람직하게는 다른 하나의 방향족 디카르복실산, 바람직하게는 이소프탈산이다. 바람직한 코폴리에스테르는 에틸렌 글리콜, 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 유래된다. 테레프탈산 성분 대 이소프탈산 성분의 바람직한 몰비는 50:50 내지 90:10의 범위, 바람직하게는 65:35 내지 85:15의 범위이다. 바람직한 구현양태에서, 이러한 코폴리에스테르는 약 82몰% 테레프탈레이트 및 약 18몰% 이소프탈레이트를 가진 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르이다.
이하 구현양태 B2라 일컬어지는 대안적인 바람직한 구현양태에서, 열-밀봉가능한 층의 코폴리에스테르는 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산을 포함한다. 바람직한 방향족 디카르복실산은 테레프탈산이다. 바람직한 방향족 디카르복실산은 세바신산, 아디프산 및 아젤라산으로부터 선택된다. 코폴리에스테르에 존재하는 방향족 디카르복실산의 농도는 코폴리에스테르의 디카르복실산 성분을 기초로 하여 바람직하게는 45 내지 80, 더욱 바람직하게는 50 내지 70, 특히 55 내지 65몰%의 범위이다. 코폴리에스테르에 존재하는 지방족 디카르복실산의 농도는 코폴리에스테르의 디카르복실산 성분을 기초로 하여 바람직하게는 20 내지 55, 더욱 30 내지 50, 특히 35 내지 45몰%이다. 이러한 코폴리에스테르의 특히 바람직한 예 는 (i) 아젤라산 및 테레프탈산과 지방족 글리콜, 바람직하게는 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르; (ii) 아디프산 및 테레프탈산과 지방족 글리콜, 바람직하게는 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르; 및 (iii) 세바신산 및 테레프탈산과 지방족 글리콜, 바람직하게는 부틸렌 글리콜의 코폴리에스테르이다. 바람직한 중합체는, -30℃의 유리 전이 온도(Tg) 및 117℃의 융점(Tm)을 갖는 세바신산/테레프탈산/부틸렌 글리콜의 코폴리에스테르 (바람직하게는 45-55/55-45/100, 더욱 바람직하게는 50/50/100의 상대 몰비로 성분들을 가짐), 및 -15℃의 Tg 및 150℃의 Tm을 갖는 아젤라산/테레프탈산/에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르 (바람직하게는 40-50/60-50/100, 더욱 바람직하게는 45/55/100의 상대 몰비로 성분들을 가짐)를 포함한다.
이하 구현양태 B3이라 일컬어지는 대안적인 구현양태에서, 열-밀봉가능한 층은 하나 이상, 바람직하게는 하나의 디카르복실산(들), 바람직하게는 방향족 디카르복실산과 함께 지방족 디올 및 지환족 디올로부터 유래된 코폴리에스테르를 포함한다. 예는 테레프탈산과 지방족 디올 및 지환족 디올, 특히 에틸렌 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올의 코폴리에스테르를 포함한다. 지환족 디올 대 지방족 디올의 바람직한 몰비는 10:90 내지 60:40, 바람직하게는 20:80 내지 40:60, 더욱 바람직하게는 30:70 내지 35:65의 범위이다. 바람직한 구현양태에서, 이 코폴리에스테르는 약 33몰% 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 약 67몰% 에틸렌 글리콜과 테레프탈산의 코폴리에스테르이다. 이러한 중합체의 예는, 테레프탈산, 약 33% 1,4-시클로헥산 디메탄올 및 약 67% 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르를 포함하고 항상 비결정 성인 PETGTM 6763 (이스트만)이다. 대안적인 구현양태에서, 열-밀봉가능한 층 중합체는 에틸렌 글리콜 대신에 부탄 디올을 포함할 수도 있다.
코폴리에스테르의 형성은 275℃ 이하의 온도에서 축합 또는 에스테르-교환에 의해 공지된 방식으로 편리하게 실행된다.
이하 구현양태 B4라고 일컬어지는 추가의 대안적인 구현양태에서, 열-밀봉가능한 층은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)를 포함한다. 적절한 EVA 중합체는 듀퐁으로부터 엘박스(Elvax)TM 수지로서 수득될 수 있다. 전형적으로, 이러한 수지는 9% 내지 40%, 전형적으로 15% 내지 30% 범위의 비닐 아세테이트 함량을 갖는다.
구현양태 B에서 열-밀봉가능한 층의 두께는 일반적으로 기판 두께의 약 1 내지 30%, 바람직하게는 약 10 내지 20%이다. 열-밀봉가능한 층은 약 25㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 20㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 15㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 10㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 6㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 4㎛의 두께를 가질 수도 있다. 기판의 전체 두께는 바람직하게는 약 350㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 75㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 12 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 75㎛이다.
바람직하게는, 기판은 그 자체에 대해 적어도 300g/25mm2, 바람직하게는 약 400g/25mm2 내지 약 1000g/25mm2, 더욱 바람직하게는 약 500g/25mm2 내지 약 850g/25mm2의 열-밀봉 강도를 나타낸다.
바람직하게는, 기판은 적어도 약 200g/25mm2, 바람직하게는 적어도 약 400g/25mm2, 바람직하게는 적어도 약 600g/25mm2, 바람직하게는 적어도 약 800g/25mm2의 금속 층에 대한 열-밀봉 강도를 나타낸다. 전형적인 결합 강도는 약 400 내지 약 1000g/25mm2의 범위이다. 금속에 대한 결합 강도는, 중합체 기판으로부터 금속 안테나를 분리하고자 시도할 때 필름이 파괴되도록 충분히 높아야 한다. 하나의 구현양태에서, 금속 층에 대한 기판의 접착 강도는 기판의 최대 인장 강도(UTS)를 초과한다.
기판은 190℃에서 30분에 걸쳐 3% 미만, 바람직하게는 2% 미만, 바람직하게는 1% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만, 바람직하게는 0.2% 미만의 낮은 수축율을 나타낸다.
기판의 형성은 당 기술분야에 공지된 통상적인 기술에 의해 수행될 수도 있다. 편리하게는, 기판의 형성은 하기 기재된 절차에 따라 압출에 의해 실행된다. 일반적으로, 방법은 용융된 중합체 층을 압출하고, 압출물을 급냉하고 급냉된 압출물을 적어도 하나의 방향에서 배향하는 단계를 포함한다.
기판들은 단축 배향될 수도 있지만, 바람직하게는 기계적 및 물리적 성질의 만족스런 조합을 달성하기 위해 필름의 면에서 2개의 상호 수직 방향으로 연신함으로써 이축 배향된다. 배향된 필름의 제조를 위해 당 기술분야에 공지된 공정, 예를들어 관형 또는 평면 필름 공정에 의하여 배향이 달성될 수도 있다. 평면 필름 공정은 연속 또는 동시 연신과 연관될 수 있다.
바람직한 평면 필름 공정에서, 기판-형성 폴리에스테르를 용융하고 슬롯 다이를 통해 압출하고 냉각된 주조 드럼 위에 빠르게 급냉시켜, 폴리에스테르가 용융물의 무질서하고 비결정성 구조를 보유하도록 한다. 유리 전이 온도(Tg) 위에서 압출물 또는 주조 필름을 재가열하고 이것을 적어도 하나의 방향으로 신장시킴으로써 분자 규모에서의 배향을 수행한다. 전형적으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 경우에 온도를 70 내지 150℃로 올린 필름 위에서 신장을 수행한다. 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)를 위하여, 더욱 높은 온도, 전형적으로 110 내지 170℃가 요구된다. 일반적인 법칙으로서, 바람직한 신장 온도는 약(Tg+10℃) 내지 약(Tg+60℃)의 범위이다.
평면의 급냉된 압출물을 먼저 하나의 방향, 통상 길이 방향 또는 전방의 기계 방향(MD)으로 연속하여 신장시킨 다음 횡 방향(TD)에서 신장시킴으로써 이축 배향을 일으킬 수도 있다. 상이한 속도로 구동되는 회전 롤 세트 위에서 주조 필름의 전방 신장을 편리하게 수행한다. 이 공정 단계의 세부사항은 변할 수도 있지만, 기술의 원리, 즉 공정 방향에서 주조 필름을 가열하고 가속화하는 것은 모든 설계의 특징이다. 이어서, 스텐터 오븐에서 횡방향 신장을 수행한다. 공정의 스텐터 단계에서, 필름의 가장자리를 클립으로 잡고 레일을 따라 늘려서 재가열 단계 동안의 지지체를 제공한 다음 분기시켜 두번째 시기를 위해 재료를 신장시킨다. 대안적으로, 주조 필름을 이축 스텐터에서 전방 및 횡 방향 양쪽 모두에서 동시에 신장시킬 수도 있다. 폴리에스테르의 성질에 의해 결정되는 정도까지 신장을 수행 하고, 예를들어 배향된 필름의 MD 및/또는 TD 치수가 원래 치수의 2 내지 5배, 더욱 바람직하게는 2.5 내지 4.5배가 되도록 PET를 신장시킨다. 단지 하나의 방향에서 배향이 요구된다면, 더욱 큰 연신비(예를들어, 약 8배 이하)가 사용될 수도 있다. 균형잡힌 성질을 원한다면 이것이 바람직하긴 하지만, 기계 및 횡 방향에서 동일하게 신장시키는 것이 반드시 필요하지는 않다.
바람직한 평면 필름 공정에서, 최종 단계는 스텐터 오븐의 높은 온도에서 조절된 치수 제어 하에, 가열-경화에 의해 신장된 필름을 안정화하는 것과 연관된다. 필름을 유리 전이 온도보다 높지만 그의 융점 아래의 온도에서 가열하여 폴리에스테르를 결정화할 수 있다. 이 단계에서, 최종 필름의 최종 열 수축율 또는 치수 안정성을 개선하기 위하여, MD 또는 TD 또는 양쪽 모두에서 일부 치수 이완 (또는 "토-인(toe-in)")이 허용된다. 스텐터에서 필름을 고정한 클립의 경로를 한 곳으로 집중시킴으로써, 횡 방향에서 필름의 이완을 수행한다. 연속적인 신장 공정에서, 필름의 감김 속도가 스텐터로부터의 방출 속도보다 더 느릴 때, MD에서의 이완이 가능하게 된다. 동시 이축 신장 공정은, 열-경화 동안에 또는 그 후에, 선형 모터-구동 클립의 감속을 조절함으로써 스텐터 내부에서 세로(MD) 이완을 가능하게 하고, 그 결과 스텐터 오븐을 나오는 필름의 속도가 스텐터 프레임 내에서의 최대 속도보다 더 느리게 된다. 치수 안정성이 중요하게 고려되지 않는 적용 분야에서, 비교적 낮은 온도에서 필름을 열-경화할 수도 있거나 전혀 그렇지 않을 수도 있다. 반대로, 필름을 열-경화시키는 온도가 증가함에 따라, 파단 신도 및 인열 저항성과 같은 기타 성질들이 변할 수도 있다. 따라서, 필름의 조성 및 최종 성질의 균형에 의존하여, 필름의 최종-사용 용도에 적절하게 실제 열-경화 온도 및 시간이 선택될 것이다. 이러한 제약 내에서, GB-A-838708호에 기재된 것과 같이, 공정의 열-경화 단계를 통해 통과하는 필름의 최대 온도는 일반적으로 약 135℃ 내지 약 250℃일 것이다. 이어서, 조절된 장력 및 온도 하에서 필름을 냉각하고 롤로 감는다.
기판의 제조에서의 임의의 단계는, 필름에서의 최대 고유 수축이 일어나게 하고 (이완 제거(relax out)) 이에 의해 훨씬 낮은 잔류 수축율을 갖고 결국 더욱 높은 치수 안정성을 가진 필름을 제조하기 위하여, 폴리에스테르의 유리 전이 온도 보다 높지만 그의 융점보다는 낮은 온도에서 최소 물리적 억제 하에 기판을 가열함으로써 이것을 더욱 열-안정화시키는 것이다. 추가의 열-안정화 단계 동안에 일어나는 필름 수축 또는 이완은, 높은 온도에서 필름에 의해 경험되는 선 장력을 조절하거나 선-속도를 조절함으로써 실행된다. 필름에 의해 경험되는 장력은 낮은 장력이고, 전형적으로 필름 폭의 5kg/m 미만, 바람직하게는 3.5kg/m 미만, 더욱 바람직하게는 1 내지 약 2.5kg/m의 범위, 전형적으로 1.5 내지 2kg/m의 범위이다. 필름 속도를 조절하는 이완 공정을 위하여, 필름 속도에서의 감소(따라서 긴장 이완)는 전형적으로 0 내지 2.5%, 바람직하게는 0.5 내지 2.0%의 범위이다. 열-안정화 단계 동안에 필름의 횡방향 치수에서 증가가 존재하지 않는다. 열 안정화 단계를 위해 사용되는 온도는 최종 필름으로부터의 바람직한 성질의 조합에 의존하여 변할 수 있고, 더욱 높은 온도는 더욱 양호한, 다시말해서 더욱 낮은 잔류 수축 성질을 제공한다. 135℃ 내지 250℃의 온도가 일반적으로 바람직하고, 바람직하게는 150℃ 내지 230℃, 더욱 바람직하게는 170℃ 내지 200℃가 바람직하다. 가열 지속기 간은 사용되는 온도에 의존하지만, 전형적으로 10 내지 40초의 범위이고, 20 내지 30초의 지속 기간이 바람직하다. 평면 및 수직 배열, 및 별개의 공정 단계로서의 "오프-라인" 또는 연속 필름 제조 공정으로서의 "인-라인"을 포함하여, 다양한 방법에 의해 이러한 열 안정화 공정을 수행할 수 있다. 하나의 구현양태에서, 열 안정화를 "오프-라인"으로 수행한다. 열-안정화 단계는 전형적으로 190℃의 오븐에서 30분 동안 1% 미만, 특히 0.5% 미만, 특히 0.2% 미만의 매우 낮은 수축을 촉진한다. 열-안정화 단계는 구현양태 B2 및 B4와 같은 코팅된 다층 기판의 제조에서 특히 적절하고, 열-밀봉가능한 층의 오프-라인 코팅에 앞서서 기저 층 위에서 수행된다.
열-밀봉가능한 층 및 기저 층을 포함하는 다층 기판의 형성은 통상적인 기술에 의해 실행될 수도 있다. 다층 기판의 형성 방법은 열-밀봉가능한 층의 개성에 의존할 것이다. 통상적인 기술은 예비형성된 기저 층 위에 열-밀봉가능한 층을 주조하는 것을 포함한다. 편리하게는, 열-밀봉가능한 층 및 기저 층의 형성이 공압출에 의해 형성되고, 이것은 여기에 기재된 구현양태 B1 및 B3을 위해 적절하다. 다층 기판을 형성하는 다른 방법은, 열-밀봉가능한 중합체를 기저 층 위에 코팅하는 것을 포함하고, 이 기술은 여기에 기재된 구현양태 B2 및 B4를 위해 적절하다. 코팅은 그라비야 롤 코팅, 역 롤 코팅, 딥 코팅, 비드 코팅, 압출 코팅, 용융 코팅 또는 정전 분무 코팅을 포함한 적절한 코팅 기술을 사용하여 실행될 수 있다. 코팅은 "오프-라인"으로 수행되고, 다시말해서 신장 후에, 열-경화 및 임의의 가열-안정화 단계가 기판의 제조 동안에 사용되고, 또는 "인-라인"으로 수행되고, 다시 말해서 사용되는 신장 공정(들) 전에, 동안에 또는 이들 사이에서 코팅 단계가 일어난다. 하나의 구현양태에서, 열-밀봉 층의 코팅이 오프-라인으로 수행된다. 열-밀봉가능한 층을 기저 층에 적용하기 전에, 기저 층의 노출된 표면을 원한다면 화학적 또는 물리적 표면-변형 처리하여, 표면과 이후에 적용된 층 간에 결합을 개선할 수도 있다. 예를들어, 기저 층의 노출된 표면을, 코로나 방전에 의해 수반되는 고 전압 전기 응력으로 처리할 수도 있다. 대안적으로, 기저 층 위에서 용매 또는 팽윤 작용을 갖는 것으로 당 기술분야에 공지된 약제, 예컨대 일반적인 유기 용매에 용해된 할로겐화 페놀, 예를들어 아세톤 또는 메탄올 중의 p-클로로-m-크레졸, 2,4-디클로로페놀, 2,4,5- 또는 2,4,6-트리클로로페놀 또는 4-클로로레조르시놀의 용액으로 기저 층을 예비처리할 수도 있다.
하나의 바람직한 구현양태에서, 기판은 바람직하게는 구현양태 B1 및 B3에 따라 열-밀봉가능한 층 및 기저 층을 포함하는 다층 압출 기판이다. 이러한 구현양태에서, 특히 열-밀봉가능한 층의 두께는 기판의 두께의 약 10 내지 약 20%, 바람직하게는 약 20㎛ 이하, 바람직하게는 여기에 기재된 것보다 더 얇은 두께를 갖는다.
추가의 바람직한 구현양태에서, 기판은 바람직하게는 구현양태 B2 및 B4에 따라, 더욱 바람직하게는 구현양태 B2에 따라 열-밀봉가능한 층 및 기저 층을 포함하는 다층 코팅 기판이고, 특히 여기에서 상기 기저 층은 여기에 기재된 바와 같이 열-안정화된다.
통상적인 방법에 의해, 예를들어 상기 기재된 바와 같은 방법에 따라 기판 위에 안테나를 형성할 수도 있고, 이 방법은 높은 온도 (즉, 열-밀봉가능한 층의 중합체 물질이, 금속 층을 부착시키기에 충분한 정도까지 연화되는 실온보다 높은 온도) 및 임의로 압력 조건 하에서 안테나의 금속 재료를 기판의 열-밀봉가능한 표면과 접촉시키는 단계를 포함한다. 하나의 구현양태에서, 예비형성된 형태의 금속 와이어를 기판에 열-밀봉할 수도 있다. 추가의 구현양태에서, 높은 온도 및 임의로 압력 하에서 호일을 기판의 열-밀봉가능한 표면과 접촉시킴으로써, 금속 호일을 기판의 열-밀봉가능한 표면에 적층시킨다. 예를들어 에칭과 같은 통상적인 기술에 의하여 안테나의 전도성 패턴을 생성한다. 전도성 패턴을 기판 위에 에칭하기 위한 기술이 당 기술분야에 공지되어 있으며, 예를들어 문헌 ["The Art of Electronics", Horowitz and Hill (제2판, 1989, Cambridge University Press; Section 12.04] 및 US-6623844, US-6621153 및 US-2002/015002-A] (이들의 개시내용은 참고문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. 에칭 공정의 하나의 구현양태에서, 금속 층이 일단 기판에 적용되면, 예를들어 원하는 전도성 패턴의 형태로 금속 층의 표면 위에 적절한 잉크를 인쇄함으로써 에칭-레지스트 패턴이 금속 층에 적용된다. 임의의 적절한 기술, 예를들어 그라비야 인쇄가 사용될 수도 있다. 이후의 에칭 단계를 견디기에 충분히 강하게 금속 층에 부착되도록 하기 위하여, 에칭-레지스트 잉크를 예를들어 가열 또는 UV 조사에 의해 경화할 필요가 있을 수도 있다. 이후에, 원하는 전도성 패턴을 형성하기 위하여 적절한 시약을 사용하여 기판/금속 층/레지스트 패턴 라미네이트가 에칭된다. 예를들어, 약 50℃에서 염화 철 FeCl2의 용액을 사용하여 구리 층의 노출된 부분을 제거할 수도 있다. 공정에서의 최종 단계는 기판 위에 인쇄된 금속 전도성 패턴을 남기기 위하여 적절한 화학 시약에 의해 레지스트 패턴의 물질을 제거하는 것이다. 에칭 공정의 두번째 구현양태에서, 액체 또는 건조 필름 레지스트 (예컨대 듀퐁으로부터의 리스톤(R))를 금속 층에 연속 코팅 또는 층의 형태로 적용한다. 전도성 패턴("포토-툴(photo-tool)")의 네가티브 영상을 가진 사진용 필름을 기판/금속 층/포토레지스트 라미네이트 위에 겹쳐놓고, 포토레지스트의 층을 UV 광을 사용하여 네가티브를 통해 노출시킨다. 이에 의해 포토레지스트의 노출된 부분을 가교시키거나 화학적으로 변화시킨다. 이어서, 구리 기판 위에 보호된 포지티브 패턴을 남기기 위하여, 현상제를 사용하여 포토레지스트의 변화되지 않은 영역을 제거한다. 라미네이트를 에칭하고, 최종 단계는 인쇄된 금속 전도성 패턴을 기판 위에 남기기 위해 나머지 포토레지스트를 제거하는 것이다.
10㎛ 미만의 두께가 더욱 일반적이긴 하지만, 전도성 금속 패턴의 두께는 전형적으로 2 내지 100㎛, 특히 약 10 내지 50㎛이다.
예를들어 땜납 또는 전도성 접착제를 사용하여, 통상적인 방법에 의해 안테나를 임의의 데이타-보유 수단, 예컨대 집적 회로에 전기적으로 연결할 수도 있다. 필요하다면, 추가의 접착제(감압 접착제 및 비-전도성 접착제 포함)를 사용하여 데이타-보유 수단을 기판에 첨부할 수도 있다.
RF-반응성 꼬리표는 추가의 임의의 층을 포함할 수도 있다. 집적 회로가 실 질적으로 안테나 위에 위치하는 것이 요구되는 RF-반응성 꼬리표에서, 절연 층이 안테나의 적어도 일부 위에 배치될 수도 있다. 커버 층이 안테나 및 집적 회로 위에 존재할 수도 있고, 여기에 기재된 폴리에스테르 필름을 포함하여 적절한 층-형성 또는 필름-형성 물질로부터 형성될 수도 있다. 커버는 인쇄가능할 수도 있고 임의로 잉크-수용 층을 포함할 수도 있다. 안테나가 배치된 표면 반대쪽의 기판의 표면은, 임의로 RF-반응성 꼬리표가 물품에 부착되어질 때 박리될 수도 있는 커버 또는 이형 층과 함께, 접착제 층을 포함할 수도 있다. 대안적인 구현양태에서, RF-반응성 꼬리표는 열-밀봉 결합의 형성에 의하여 물품에 부착될 수도 있다. 이러한 구현양태에서, 단층 기판이 그 자체로 물품에 대해 열-밀봉 결합을 형성할 수도 있거나, 또는 추가의 열-밀봉가능한 층이 존재할 수도 있다. 여기에 기재된 바와 같이, 기저 층 및 그의 첫번째 표면 위에 안테나에 결합하기 위한 첫번째 열-밀봉가능한 층을 포함하는 다층 기판은, 물품에 대해 열-밀봉 결합을 형성하기 위하여 그의 두번째 표면 위에 두번째 열-밀봉가능한 층을 포함할 수도 있고, 여기에서 두번째 열-밀봉가능한 층은 첫번째 열-밀봉가능한 층과 동일하거나 상이할 수도 있다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 기판, 전도성 물질의 패턴을 포함하는 안테나, 및 임의로 데이타-보유 수단을 포함하는 RF-반응성 꼬리표의 제조 방법이 제공되며, 상기 방법은 하기 단계:
(i) 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉가능한 기판을 제공하고, 여기에서 상기 기판의 수축율은 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만이고;
(ii) 기판의 열-밀봉가능한 표면의 적어도 일부 위에 안테나의 전도성 물질을 직접적으로 배치하고;
(iii) 열-밀봉가능한 기판 및 전도성 물질 사이에 열-밀봉을 수행하고;
(iv) 임의로 전도성 물질과의 전기적 소통 상태로 데이타-보유 수단을 제공하는 단계를 포함한다.
안테나의 전도성 물질이 안테나의 전도성 패턴으로 예비-형성되지 않는 경우에, 상기 정의된 방법에서의 단계(ii)는 안테나 형성의 첫번째 단계이고, 안테나 형성의 두번째 단계는 전도성 물질에서 패턴을 형성하는 단계이고, 이러한 두번째 단계는 전도성 물질을 기판에 열-밀봉하는 단계 (상기 정의된 방법에서의 단계(iii)) 후에 수행된다. 전도성 패턴의 형성은 여기에 기재된 통상적인 방법에 의하여, 전형적으로 전도성 층의 표면 위에 와이어링 패턴을 가진 에칭-레지스트를 형성하고, 에칭에 의하여 기판의 표면 위에 전도성 패턴을 형성하고, 레지스트를 제거하는 단계를 포함하는 에칭 공정에 의해 수행될 수도 있다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 기판으로서의 필름, 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나, 및 임의로 안테나와 전기적 소통 상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함하고, 여기에서 전도성 물질이 필름의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는 RF-반응성 꼬리표의 제조에서 기판으로서 사용하기 위한, 상기 필름의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인 폴리에스테르 층을 포함하는 열-밀봉 필름의 용도가 제공된다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, RF-반응성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 적절한 복합 필름에서 굴곡-균열을 감소시키기 위한 목적을 위하여, 상기 필름의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인 폴리에스테르 층을 포함하는 열-밀봉 필름의 용도가 제공되며, 상기 복합 필름은 전도성 물질의 층 및 상기 열-밀봉 필름을 포함하고, 여기에서 전도성 물질은 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되며, 특히 전도성 물질의 상기 층이 전도성 잉크 또는 페이스트를 사용하여 형성되고, 특히 상기 열-밀봉 필름은 구현양태 B2 및 B4에 따른 필름과 같은 코팅 필름이다. RF-반응성 꼬리표는 기판으로서 상기 복합 필름, 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나, 및 임의로 안테나와 전기성 소통 상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함한다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 열-밀봉 기판, 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나, 및 임의로 안테나와 전기적 소통 상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함하고 전도성 물질이 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는, RF-반응성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 사용하기 위한, 전도성 물질의 층 및 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판을 포함하고 상기 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인 복합 필름의 용도가 제공된다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, RF-반응성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 적절하거나 또는 전구체로서 사용하기 위해 적절한 복합 필름이 제공되고, 상기 복합 필름은 전도성 물질의 층, 및 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판을 포함하고, 상기 열-밀봉 기판의 수축율은 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만이고, 전도성 물질은 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있다.
편리하게는, 기판의 하나 이상의 층은 중합체 필름의 제조에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수도 있다. 즉, 가교제, 염료, 안료, 공극화 제(voiding agents), 윤활제, 산화방지제, 라디칼 스캐빈져, UV 흡수제, 열 안정화제, 항차단제, 표면활성제, 미끄럼 보조제, 형광 증백제, 광택 개선제, 예비분해제(prodegradent), 점도 개질제 및 분산 안정화제와 같은 시약이 적절하게 혼입될 수도 있다. 특히, 기판은 입상 충진제, 예를들어 무기 입상 충진제 또는 비상용성 수지 충진제, 또는 2 이상의 충진제의 혼합물을 포함할 수도 있다. 이러한 충진제는 당 기술분야에 공지되어 있다.
입상 무기 충진제는 통상적인 무기 충진제, 및 특히 금속 또는 메탈로이드 산화물, 예컨대 알루미나, 실리카(특히, 침전 또는 규조토 실리카 및 실리카 겔) 및 티타니아, 하소 고령토 및 알칼리 금속 염, 예컨대 칼슘 및 바륨의 탄산염 및 황산염을 포함한다. 입상 무기 충진제는 공극 또는 비-공극 유형일 수도 있다. 적절한 입상 무기 충진제는 균일할 수도 있고, 필수적으로 하나의 충진제 물질 또는 화합물, 예컨대 이산화티탄 또는 황산바륨 단독으로 구성된다. 대안적으로, 충진제의 적어도 일부는 불균일할 수도 있고, 주요 충진제 물질이 추가의 변형제 성분과 조합된다. 예를들어, 1차 충진제 입자를 표면 변형제, 예컨대 안료, 비누, 계면활성제, 결합제 또는 기타 변형제로 처리하여, 충진제가 중합체 층과 화합가능한 정도를 촉진하거나 변경시킬 수 있다. 바람직한 입상 무기 충진제는 이산화티타늄 및 실리카를 포함한다.
무기 충진제는 미세-분리되어야 하고, 부피 분포된 중간 입자 직경 (모든 입자의 부피의 50%에 상응하는 균등한 구형 직경, 부피%를 입자의 직경에 관련시키는 누적 분포 곡선 위에서 판독 - 종종 "D(v, 0.5)" 값이라 일컬어짐)은 바람직하게는 0.01 내지 5㎛, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.5㎛, 특히 0.15 내지 1.2㎛의 범위이다. 바람직하게는, 무기 충진제 입자 부피의 적어도 90%, 더욱 바람직하게는 적어도 95%가 부피 분포된 중간 입자 직경± 0.8㎛, 특히 ± 0.5㎛의 범위 내에 있다. 충진제 입자의 입자 크기는 전자 현미경, 코울터 계수기, 침강 분석 및 정적 또는 동적 광 산란에 의해 측정될 수도 있다. 레이저 광 회절을 기초로 한 기술이 바람직하다. 중간 입자 크기는 선택된 입자 크기 아래에서 입자 부피의 퍼센트를 나타내는 누적 분포 곡선을 그래프화하고 50번째 백분위수를 측정함으로써 결정될 수도 있다.
층의 조성물의 성분을 통상적인 방식으로, 예를들어 층 중합체가 유래되어지는 단량체 반응물과 혼합함으로써 혼합할 수 있거나, 또는 성분들을 텀블 또는 건식 배합에 의해 중합체와 혼합하거나 압출기 내에서 배합한 다음 냉각하고, 통상 과립 또는 작은 조각으로 분쇄할 수도 있다. 마스터배치 기술이 또한 사용될 수도 있다.
하나의 구현양태에서, 기판은 광학적으로 투명하고, 바람직하게는 표준 ASTM D 1003에 따라 측정시에 10% 미만, 바람직하게는 6% 미만, 더욱 바람직하게는 3.5% 미만, 특히 2% 미만의 산란된 가시광의 %(헤이즈)를 갖는다. 바람직하게는, 400 내지 800nm 범위의 전체 광 투과율(TLT)은 표준 ASTM D 1003에 따라 측정시에 75% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다. 이 구현양태에서, 충진제는 전형적으로 단지 소량으로, 일반적으로 주어진 층의 중합체 중량의 0.5%를 초과하지 않고, 바람직하게는 0.2중량% 미만의 양으로 존재한다.
중합체 필름을 특징결정하기 위하여 하기 시험 방법을 사용할 수도 있다.
(i) ASTM D-1003-61에 따라 가드너 Xl 211 헤이즈미터를 사용하여, 필름의 전체 두께를 통한 전체 광 투과율(TLT) 및 헤이즈(산란된 투과 가시광의 %)를 측정함으로써 필름의 투명성을 평가할 수 있다.
(ii) 폴리에스테르 필름의 2개 샘플의 열-밀봉가능한 층을 140℃에서 1초 동안 43psi의 압력(약 296kPa) 하에서 함께 위치시키고 가열함으로써, 인스트론 모델 4301에서 그 자체에 대한 열-밀봉가능한 기판의 열-밀봉 강도를 측정한다. 밀봉된 필름을 실온으로 냉각하고, 4.23mm/초의 일정한 속도로 필름의 층을 떼어내기 위하여 밀봉부의 단위 폭 당 선형 장력 하에 요구되는 힘을 측정함으로써 열-밀봉 강도를 결정한다.
(iii) 전도성 층과 기판을 140℃에서 1초 동안 43psi (대략296kPa)의 압력 하에서 함께 위치시키고 가열함으로써, 인스트론 시리즈 IX 자동화 재료 시험 시스템 기계에서 전도성 물질과 기판 간의 열-밀봉 결합의 열-밀봉 강도를 측정하였다. 복합 필름을 실온으로 냉각하고, 50mm/분의 일정한 속도로 필름의 층들을 떼어내기 위하여 밀봉부의 단위 폭 당 선형 장력 하에 필요한 힘을 측정함으로써 열-밀봉 강도를 결정하였다.
(iv) 여기에 기재된 바와 같이 변형된 ASTM D882-88 시험을 사용하여, 파괴 시의 최대 인장 강도(UTD) 및 파괴 신도(ETD)를 측정한다.
(v) 할당된 시간(전형적으로 30분)동안 주어진 온도로 가열된 오븐에서 샘플 을 비구속상태로 놓아둠으로써 주어진 온도에서의 수축율을 측정한다. 가열 전 및 가열 후에 주어진 방향에서 필름의 치수의 % 변화로서 % 수축율을 계산한다.
(vi) 열-밀봉가능한 기판 및 전도성 층을 포함한 복합 필름을 반복적으로 구부리고(주어진 각을 통해 및 지레받침 점 주위에), 어떠한 균열이 전도성 층에서 생기는지의 여부를 눈으로 평가함으로써 굴곡-균열을 정량적으로 평가할 수 있다.
하기 예에 의해 본 발명을 더욱 예증한다. 실시예는 단지 예증 목적을 위한 것임을 이해해야 하고 상기 기재된 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 세부사항의 변형을 수행할 수도 있다.
실시예 1
투명한 PET의 기판 층 및 코폴리에스테르 열-밀봉가능한 층을 포함하는 이층 폴리에스테르 필름을 다음과 같이 제조하였다. PET를 포함한 중합체 조성물을 테레프탈산/이소프탈산/에틸렌 글리콜(82/18/100)을 포함한 코폴리에스테르와 공-압출하고, 냉각된 회전 드럼 위에 주조하고, 원래 치수의 약 3배까지 압출 방향에서 연신시켰다. 필름을 100℃의 오븐에서 스텐터 오븐 내로 통과시키고, 여기에서 필름을 원래 치수의 약 3배까지 옆 방향으로 신장시켰다. 이축-신장된 필름을 통상적인 수단에 의해 약 230℃의 온도로 열-경화시켰다. 최종 필름의 전체 두께는 23℃이고; 열 밀봉가능한 층은 약 4㎛ 두께였다.
호일을 공압출된 필름의 열-밀봉가능한 표면과 접촉시키고, 140℃에서 1초 동안 43psi(약 296kPa)의 압력하에 적층을 수행함으로써 구리 호일(12㎛)을 필름의 표면 위에 직접 배치시켰다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 450g/25mm2이었다.
그라비야 인쇄에 의해 구리 호일의 표면 위에 와이어링 패턴을 가진 에칭-레지스트를 형성하고, 에칭-레지스트 잉크를 UV 조사에 의해 경화시키고, 50℃에서 염화철 에칭에 의해 전도체 와이어링 패턴을 기판의 표면 위에 형성하고, 실온에서 에칭된 필름을 수산화나트륨 용액 내에 침지시킴으로써 에칭-레지스트 물질을 제거함으로써, 여기에 기재된 기술에 따라 구리 층에서 패턴을 에칭하였다.
실시예 2
최종 필름의 전체 두께가 75㎛이고; 열 밀봉가능한 층이 약 11㎛ 두께인 것 이외에는 실시예 1을 반복하였다. 또한, 20㎛ 두께의 구리 호일을 40psi(약 275kPa)의 압력 하에 1초 동안 160℃에서 공압출된 필름에 적층하였다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 1323g/25mm2이었다. 필름의 수축율은 MD 및 TD 양쪽 방향에서 2%였다.
실시예 3
최종 필름의 전체 두께가 75㎛이고; 열 밀봉가능한 층이 약 11㎛ 두께인 것 이외에는 실시예 1을 반복하였다. 또한, 13㎛ 두께의 알루미늄 호일을 40psi(약 275kPa)의 압력 하에 1초 동안 160℃에서 공압출된 필름에 적층하였다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 343g/25mm2이었다.
실시예 4
최종 필름의 전체 두께가 30㎛이고; 열 밀봉가능한 층이 약 5㎛ 두께인 것 이외에는 실시예 1을 반복하였다. 또한, 20㎛ 두께의 구리 호일을 40psi(약 275kPa)의 압력 하에 1초 동안 160℃에서 공압출된 필름에 적층하였다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 537g/25mm2이었다.
실시예 5
최종 필름의 전체 두께가 30㎛이고; 열 밀봉가능한 층이 약 5㎛ 두께인 것 이외에는 실시예 1을 반복하였다. 또한, 13㎛ 두께의 알루미늄 호일을 40psi(약 275kPa)의 압력 하에 1초 동안 160℃에서 공압출된 필름에 적층하였다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 213g/25mm2이었다.
실시예 6
열-밀봉가능한 층으로서 테레프탈산/1,4-시클로헥산 디메탄올/에틸렌 글리콜(100/33/67)의 코폴리에스테르를 사용하여 실시예 1의 절차를 반복하였다.
실시예 7
폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한 중합체 조성물을 압출하고 냉각된 회전 드럼 위에 주조하고 원래 방향의 약 3배까지 압출 방향에서 신장시켰다. 필름을 100℃의 온도에서 스텐터 오븐으로 통과시키고, 여기에서 필름을 원래의 치수에서 약 3배까지 옆 방향에서 신장시켰다. 이축 신장된 필름을 통상적인 수단에 의해 약 230℃에서 열-경화하였다. 열-경화 필름을 통상적인 코팅 수단을 사용하여 아젤레산/테레프탈산/에틸렌 글리콜 (45/55/100)의 코폴리에스테르로 오프-라인 코팅 하여 2㎛의 건조 코팅 두께를 수득하였다. 총 필름 두께는 25㎛이었다.
호일을 공압출된 필름의 열-밀봉가능한 표면과 접촉시키고, 160℃에서 1초 동안 40psi(약 275kPa)의 압력하에 적층을 수행함으로써 알루미늄 호일(13㎛)을 필름의 표면 위에 직접 배치시켰다. 금속/필름 결합의 열-밀봉 강도는 528g/25mm2이었다. 실시예 1에 기재된 바와 같이 패턴을 호일에서 형성하였다.
실시예 8
기저 층의 두께가 75㎛이고; 코팅 두께가 약 12㎛이고; 아젤라산-함유 코폴리에스테르로 코팅하기 전에, 필름을 풀어서 4개의 일련의 부유 오븐을 통해 통과시키고 웹의 이동을 조절하는 것과 조화되는 최소 선 장력을 적용하여 이완시킴으로써, 열-경화 이축 신장 필름을 먼저 열-안정화하는 것 이외에는 실시예 7의 절차를 반복하였다. 이어서, 열-안정화 필름을 감았다. 4개 오븐의 각각은 횡 방향에서 3개의 제어된 온도 대역을 가졌다 (좌측, 중심 및 우측):
좌측 중심 우측
오븐 1 170 180 170
오븐 2 170 180 170
오븐 3 170 180 170
오븐 4 165 180 165
열-안정화 단계 동안에 필름의 선 속도는 15m/분이었다. 필름(1360mm 원래 롤 폭)을 위해 사용된 장력은 24 내지 25N이었다.
60psi(약 413kPa)의 압력 하에서 1초 동안 160℃에서 알루미늄 호일을 필름에 적층하여 2028g/25mm2의 강도를 가진 열-밀봉 결합을 형성하였다. 실시예 1에 기재된 것과 같이 호일에서 패턴이 형성되었다.
실시예 9
알루미늄 호일 대신에 구리 호일을 사용하는 것 이외에는 실시예 8의 절차를 반복하였다. 결합 강도는 2824g/25mm2이었다.
실시예 10
기저 필름을 10㎛ 두께의 EVA 공중합체로 코팅하고 전체 필름 두께가 33㎛인 것 이외에는, 실시예 7의 절차를 반복하였다. 금속/중합체 결합 강도는 471g/25mm2였다.
실시예 11
구리 호일을 복합 필름에 적층하고, 금속/중합체 결합 강도는 833g/25mm2인 것 이외에는 실시예 10의 절차를 반복하였다.

Claims (30)

  1. 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판, 및 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나를 포함하고, 상기 전도성 물질이 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되고, 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인, 무선 주파수 반응성 꼬리표.
  2. 제1항에 있어서, 수축율이 3% 이하인 꼬리표.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 단층 기판인 꼬리표.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 기판이 코폴리에스테르를 포함하는 것인 꼬리표.
  5. 제4항에 있어서, 코폴리에스테르가 에틸렌 글리콜, 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 유래되는 것인 꼬리표.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 열-밀봉가능한 층 및 기저 층을 포함하는 것인 꼬리표.
  7. 제6항에 있어서, 기저 층이 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것인 꼬리표.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 열-밀봉가능한 층이 코폴리에스테르인 꼬리표.
  9. 제8항에 있어서, 코폴리에스테르가 에틸렌 글리콜, 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 유래되는 것인 꼬리표.
  10. 제8항에 있어서, 코폴리에스테르가 테레프탈산, 에틸렌 글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올로부터 유래되는 것인 꼬리표.
  11. 제10항에 있어서, 1,4-시클로헥산디메탄올 대 에틸렌 글리콜의 몰비가 30:70 내지 35:65의 범위인 꼬리표.
  12. 제6항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 열-밀봉가능한 층 및 기저 층이 공압출되는 것인 꼬리표.
  13. 제5항 또는 제9항에 있어서, 코폴리에스테르가 에틸렌 글리콜, 테레프탈산 및 이소프탈산으로부터 유래되고, 테레프탈산 성분 대 이소프탈산 성분의 몰비가 65:35 내지 85:15의 범위인 꼬리표.
  14. 제8항에 있어서, 코폴리에스테르가 테레프탈산, 지방족 디카르복실산 및 글리콜로부터 유래되는 것인 꼬리표.
  15. 제8항에 있어서, 코폴리에스테르가 테레프탈산, 아젤라산 및 에틸렌 글리콜로부터 유래되는 것인 꼬리표.
  16. 제15항에 있어서, 코폴리에스테르가 약 55% 테레프탈산 및 약 45% 아젤라산과 에틸렌 글리콜의 코폴리에스테르인 꼬리표.
  17. 제5항 또는 제6항에 있어서, 열-밀봉가능한 층이 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)를 포함하는 것인 꼬리표.
  18. 제6항, 제7항, 제8항 또는 제14항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, 열-밀봉가능한 층이 기저 층 위에 코팅되는 것인 꼬리표.
  19. 제14항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 수축율이 1% 미만인 꼬리표.
  20. 제14항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 수축율이 0.5% 미만인 꼬 리표.
  21. 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서, 전도성 물질이 금속성 물질을 포함하는 것인 꼬리표.
  22. 제1항 내지 제21항중 어느 한 항에 있어서, 전도성 물질이 구리를 포함하는 것인 꼬리표.
  23. 제1항 내지 제22항중 어느 한 항에 있어서, 안테나와 전기적 소통 상태에 있는 데이타-보유 수단을 더욱 포함하는 꼬리표.
  24. (i) 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉가능한 기판을 제공하는 단계(여기에서 상기 기판의 수축율은 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만임);
    (ii) 기판의 열-밀봉가능한 표면의 적어도 일부 위에 안테나의 전도성 물질을 직접적으로 배치하는 단계;
    (iii) 열-밀봉가능한 기판 및 전도성 물질 사이에 열-밀봉을 수행하는 단계;
    (iv) 임의로 전도성 물질과의 전기적 소통 상태로 데이타-보유 수단을 제공하는 단계를 포함하는,
    기판, 전도성 물질의 패턴을 포함하는 안테나, 및 임의로 데이타-보유 수단을 포함하는 무선 주파수-반응성 꼬리표의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 단계(iii) 이후에, 전도성 물질에서 패턴의 형성을 더욱 포함하는 것인 방법.
  26. 기판으로서의 필름, 전도성 물질의 패턴을 포함하는 안테나, 및 임의로 안테나와 전기적 소통상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함하고, 전도성 물질이 필름의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는 무선 주파수 반응성 꼬리표의 제조에서 기판으로서 사용하기 위한, 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만의 필름 수축율을 갖고 폴리에스테르 층을 포함하는 열-밀봉 필름의 용도.
  27. 복합 필름이 전도성 물질의 층 및 열-밀봉 필름을 포함하고, 여기에서 전도성 물질이 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는 것인, RF-반응성 꼬리표의 제조를 위한 전구체로서 적절한 복합 필름에서 굴곡-균열을 감소시키는 목적을 위한, 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만의 필름 수축율을 갖고 폴리에스테르 층을 포함하는 열-밀봉 필름의 용도.
  28. 열-밀봉 기판, 전도성 물질의 패턴을 포함한 안테나, 및 임의로 안테나와 전기적 소통 상태에 있는 데이타-보유 수단을 포함하고, 전도성 물질이 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는 무선 주파수 반응성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 사용하기 위한, 전도성 물질의 층 및 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판을 포 함하고 상기 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만인, 복합 필름의 용도.
  29. 전도성 물질의 층, 및 폴리에스테르 층을 포함한 열-밀봉 기판을 포함하고, 상기 열-밀봉 기판의 수축율이 190℃에서 30분에 걸쳐 5% 미만이고, 전도성 물질은 기판의 열-밀봉 표면과 직접 접촉되어 있는 것인, 무선 주파수 반응성 꼬리표의 제조에서 전구체로서 사용하기 위해 적절한 복합 필름.
  30. 제29항에 있어서, 전도성 물질과 기판 간의 열-밀봉 결합 강도가 200g/25mm2 이상인 복합 필름.
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