專利名稱：無線標(biāo)簽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線標(biāo)簽(wireless tag)及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，內(nèi)置有IC芯片和天線的無線標(biāo)簽的利用引人注目。由于無線標(biāo)簽也稱作RFID(radio frequency identification tag)標(biāo)簽，因此相當(dāng)于使用能用無線電交換數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體芯片的電子貨簽。由于可以儲(chǔ)存識(shí)別物體的信息等，信息的寫入、改寫、消除、讀出等也可能通過使用無線電以非接觸的方式實(shí)現(xiàn)，因此IC芯片有望在多種領(lǐng)域得以利用。
眾所周知，作為無線標(biāo)簽，可以利用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚酰亞胺薄膜作為絕緣底膜，在其上使用導(dǎo)電糊形成天線電路。
然而，這樣的無線標(biāo)簽，在形成天線電路后的熱處理工藝時(shí)絕緣底膜會(huì)變差、有時(shí)天線電路容易由絕緣底膜剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性高、天線電路(antenna pattern)和絕緣底膜(base film)間的密著性充分高的無線標(biāo)簽。
本發(fā)明提供一種含芳香族聚醚砜薄膜(aromatic polyethersulfone film)和天線電路的無線標(biāo)簽，及使用導(dǎo)電糊在芳香族聚醚砜薄膜上形成天線電路，然后進(jìn)行熱處理的無線標(biāo)簽的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明可以得到熱處理時(shí)不出問題，天線電路和絕緣底膜間的密著性足夠高的無線標(biāo)簽。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的無線標(biāo)簽是具有芳香族聚醚砜薄膜和天線電路的無線標(biāo)簽，該芳香族聚醚砜薄膜具有絕緣底膜的功能。
通過使用含芳香族聚醚砜的薄膜作為絕緣底膜，可以得到耐熱性、與導(dǎo)電糊的密著性、經(jīng)濟(jì)性各方面都優(yōu)選的效果。
本發(fā)明的芳香族聚醚砜是主鏈具有芳香環(huán)和磺基及醚鍵的聚合物。
作為本發(fā)明使用的芳香族聚醚砜，可以列舉如由二價(jià)苯酚化合物(例如雙酚化合物(bisphenol))和二鹵化二苯基化合物(例如4，4′-二鹵化二苯基砜(4，4′-diharogenobisphenylsulfone))得到的聚醚砜。
芳香族聚醚砜的制造方法沒有特別的限制，可以列舉例如，在有機(jī)溶劑中，堿金屬化合物的存在下，使二鹵化二苯基化合物和二價(jià)苯酚化合物縮聚的方法，或使二價(jià)苯酚的堿金屬二鹽和二鹵化二苯基化合物聚合(polymerization)的方法。
作為上述有機(jī)溶劑，優(yōu)選為極性有機(jī)溶劑。可以列舉例如二甲基亞砜等亞砜類溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺類溶劑、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮類溶劑、N-甲基-2-哌啶酮等哌啶酮類溶劑、1，3-二甲基-2-咪唑啉二酮等2-咪唑啉酮類溶劑、六甲基磷(ホスホラス)酰胺、γ-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、二苯醚、二苯砜等二苯基化合物等酮類溶劑或它們的兩種以上的混合物。作為該有機(jī)溶劑，優(yōu)選使用從N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基砜、二苯基砜、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷(ホスホラス)酰胺、γ-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、1，3-二氧雜戊環(huán)及1，3-二甲基-2-咪唑啉二酮中選擇的一種或兩種以上的化合物。
作為上述堿金屬化合物，可以列舉堿金屬碳酸鹽、堿金屬氫氧化物、堿金屬氫化物或堿金屬醇鹽等。特別優(yōu)選為碳酸鉀、碳酸鈉等無水堿金屬碳酸鹽。
作為上述二價(jià)苯酚化合物，除了可以列舉對(duì)苯二酚、兒茶酚、間苯二酚、4，4′-二苯酚外，還可以列舉2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)甲烷、2，2-雙(4-羥基苯基)乙烷等雙(4-羥基苯基)鏈狀烷烴類，4，4′-二羥基二苯基砜等二羥基二苯基砜類，4，4′-二羥基二苯基醚等二羥基二苯基醚類，或這些苯環(huán)的至少一個(gè)氫原子被甲基、乙基、丙基等低級(jí)烷基、甲氧基、乙氧基、丙氧基等低級(jí)烷氧基或氯原子、溴原子、氟原子等鹵原子取代的物質(zhì)。從價(jià)格和易得性考慮特別優(yōu)選為對(duì)苯二酚、4，4′-二苯酚、2，2-雙(4-羥基苯基丙烷)、4，4′-二羥基二苯基醚或4，4′-二羥基二苯基砜。作為二價(jià)苯酚化合物，特別優(yōu)選為下式(1)所示的雙酚，其中，優(yōu)選下式(1)中Y為-SO2-的4，4′-二羥基二苯基砜。二價(jià)苯酚化合物也可以兩種以上混合使用。
(式中Y表示單鍵、-SO2-、-C(CH3)2-或-O-。)作為上述二鹵化二苯基化合物，可以列舉具有磺基的二鹵化二苯基化合物，如4，4′-二氯二苯基砜、4，4′-二氟二苯基砜等二鹵化二苯基砜類，1，4-雙(4-氯代苯基磺酰基)苯、1，4-雙(4-氟代苯基磺?；?苯等雙(鹵代苯基磺酰基)苯類，4，4′-雙(4-氯代苯基磺?；?二苯、4，4′-雙(4-氟代苯基磺?；?二苯等雙(鹵代苯基磺?；?二苯類等。其中從易得性考慮，優(yōu)選為二鹵化二苯基砜類，更優(yōu)選為4，4′-二氯二苯基砜或4，4′-二氟二苯基砜，特別優(yōu)選為式(2)所示的4，4′-二氯二苯基砜。這些二鹵化二苯基化合物也可以兩種以上混合使用。
還有，作為本發(fā)明的芳香族聚醚砜，特別優(yōu)選為在有機(jī)溶劑中，堿金屬化合物的存在下，使上述(1)式所示的雙酚和上述(2)式所示的4，4′-二氯二苯基砜聚合所得的聚合物。
本發(fā)明所用的芳香族聚醚砜，通過使二價(jià)苯酚化合物與二鹵化二苯基砜化合物反應(yīng)得到的情況下，作為原料的二價(jià)苯酚化合物和二鹵化二苯基砜化合物，優(yōu)選使用相同摩爾數(shù)(等摩爾量)左右的量進(jìn)行反應(yīng)。為調(diào)整所得聚醚砜的分子量，可以使用比等摩爾數(shù)稍過量或稍少量的二價(jià)苯酚化合物，也可以向溶液中添加極少量的單鹵二苯基化合物或一價(jià)苯酚化合物。
制得本發(fā)明所用聚醚砜時(shí)的縮聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為140～340℃。這一反應(yīng)溫度如果過高，由于所得聚合物有進(jìn)行分解反應(yīng)的傾向，難以得到高純度的聚醚砜，另外，這一反應(yīng)溫度如果過低，則難以得到具有理想分子量的聚醚砜。
本發(fā)明所用聚醚砜的重均分子量優(yōu)選為以聚苯乙烯換算為10000～200000的分子量。
如前所述，本發(fā)明是使用含芳香族聚醚砜的薄膜作為絕緣底膜。薄膜的成形方法沒有特別的限制，可以使用已知的各種方法，作為具體的例子可以列舉使用與螺旋型擠出機(jī)連接的單層或多層T鑄?；騃鑄模將熔融樹脂呈片狀擠出的鑄造成形、滾壓成形、壓延成形、吹塑成形、將聚醚砜樹脂和有機(jī)溶劑或油的混合物鑄造成形、或滾壓成形后除去溶劑或油的方法、使用聚醚砜樹脂的溶液成形后，除去溶液所含溶劑的方法等。拉伸所得薄膜時(shí)，可以使用已知的各種方法，作為具體的例子，可以列舉利用輥群的圓周速度差的縱向拉伸、使用拉幅烘箱的橫向拉伸等。
本發(fā)明所用絕緣底膜的厚度優(yōu)選為5～500μm，更優(yōu)選為10～250μm，尤其優(yōu)選為15～50μm。如果在5μm以上，機(jī)械強(qiáng)調(diào)充分，容易支持IC芯片，如果在500μm以下，則所得無線標(biāo)簽的剛性不會(huì)太高，附加于其它用品使用時(shí)可以容易地操作。
本發(fā)明中，為了改善絕緣底膜表面的涂布性和密著性，可以進(jìn)行電暈放電處理、等離子體處理、臭氧處理、火焰處理、底層涂料(也稱作中介涂層、粘接促進(jìn)劑、易粘接劑)涂布處理、預(yù)熱處理、除塵處理、蒸鍍處理、堿處理、偶聯(lián)劑處理等處理。根據(jù)需要，也可以將填充劑、增塑劑、著色劑、防靜電劑等添加劑添加于絕緣底膜。
本發(fā)明的無線標(biāo)簽的制造方法沒有特別的限制，例如可以通過在上述芳香族聚醚砜薄膜上用導(dǎo)電糊形成天線電路，再進(jìn)行加熱處理的方法制造。天線電路的形成，可以由下面說明的印刷方法中闡述。
該導(dǎo)電糊優(yōu)選含平均粒徑為1～100nm的導(dǎo)電粒子。使用這樣的導(dǎo)電糊，可以形成含平均粒徑1～100nm的導(dǎo)電粒子的理想的天線電路。
作為導(dǎo)電粒子的例子，可以列舉銀、鋁、銅、金、鉑、鈀、鎳、鉻、鋅、鈷、鉬、鎢、釕、鋨、銥、鐵、錳、鍺、錫、鎵、銦等的氧化物，或它們的混合物而成的粒子，從導(dǎo)電性和經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，特別優(yōu)選以銀、銅、鋁為主體的物質(zhì)。天線電路熱處理時(shí)為加速導(dǎo)電粒子的還原反應(yīng)，可以使導(dǎo)電糊含有適當(dāng)?shù)倪€原劑。
從導(dǎo)電性的觀點(diǎn)考慮，導(dǎo)電粒子還可以是由有機(jī)銀等有機(jī)金屬構(gòu)成的粒子。當(dāng)使用導(dǎo)電糊形成天線電路時(shí)，有時(shí)會(huì)進(jìn)行高溫處理，例如，使用含由有機(jī)銀而成的導(dǎo)電粒子的導(dǎo)電糊時(shí)，有機(jī)銀在150℃以上的溫度分解，只剩下銀，銀之間熔著在一起，由于近似于只有銀的組成，因此是合適的。
另外，為了提高絕緣底膜的密著性，根據(jù)需要可以將粘合劑樹脂混合于導(dǎo)電糊中，但從導(dǎo)電性能的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選不混合粘合劑樹脂。
作為可以混合于導(dǎo)電糊的粘合劑樹脂的例子，可以列舉已知的物質(zhì)。如可以列舉酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、二甲苯樹脂、醇酸樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯樹脂、聚異氰酸酯樹脂等交聯(lián)型樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏(二)氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚縮醛、聚碳酸酯、聚酯、聚二苯醚、聚砜、聚酰亞胺、聚醚砜、聚芳酯(ポリアリレ—ト)、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、硅樹脂等熱塑性樹脂，可以使用其中的一種，也可以兩種以上組合使用。使用交聯(lián)型樹脂時(shí)，可以一起使用已知的固化劑、固化催化劑。
可以將溶劑加入導(dǎo)電糊中，可以使用已知的溶劑。但為了避免形成天線電路的薄膜熱處理后溶劑殘存于薄膜中，優(yōu)選沸點(diǎn)250℃以下的溶劑。溶劑可以使用一種，也可以兩種以上組合使用。
本發(fā)明中導(dǎo)電糊的制造方法沒有特別的限制，可以列舉例如將上述導(dǎo)電粒子和溶劑等的混合物用均化器等攪拌機(jī)均勻攪拌混合后，再用三輥或捏合機(jī)等混煉機(jī)均質(zhì)分散的方法。為了達(dá)到合適的涂布性及涂布后的印刷厚度，導(dǎo)電糊的粘度優(yōu)選為1000～100萬mPa·s(cpoise)，更優(yōu)選為1萬～50萬mPa·s。從導(dǎo)電性和底膜的密著性、經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)考慮，導(dǎo)電粒子的平均粒徑優(yōu)選為如上的1～100nm，特別優(yōu)選為2～10nm。
作為使用導(dǎo)電糊在絕緣底膜上印刷天線電路的方法，優(yōu)選為網(wǎng)版印刷法、膠版印刷法、照相凹版印刷法、噴墨印刷法等。印刷的厚度可以通過調(diào)整印刷網(wǎng)版的材質(zhì)(聚酯、聚酰亞胺、或不銹鋼等)、網(wǎng)版的網(wǎng)格尺寸、漆的粘度任意控制，優(yōu)選為2～100μm，更優(yōu)選的厚度為3～50μm。
如上形成無線標(biāo)簽的天線電路后，為了提高電路的導(dǎo)電性能，優(yōu)選進(jìn)行熱處理。作為熱處理的溫度，可以在100℃～300℃左右，優(yōu)選為150～250℃。
如上形成天線電路后，安裝IC芯片，就可以制作無線標(biāo)簽。上述IC芯片可以使用用于無線標(biāo)簽的已知的物質(zhì)。根據(jù)需要，可以在IC芯片的連接端子部分由金屬電鍍、加強(qiáng)支柱、非電解金屬鍍金、導(dǎo)電性樹脂的固定化等形成凸出。作為確立、固定IC芯片和天線的連接的粘接材料，可以使用已知的各向異性導(dǎo)電性薄膜(ACFAnisotropic ConductiveFilm)、各向異性導(dǎo)電性糊(ACPAnisotropic Conductive Paste)絕緣性樹脂(NCPNon-Conductive Paste)、雙面粘接膠帶等，涂布法可以列舉分散法、印刷法、濺射法等。另外，借助粘接材料安裝時(shí)，根據(jù)需要可以施加壓力、熱、光、高頻波、超聲波等能量?？梢酝ㄟ^超聲波進(jìn)行自身的安裝。
如上安裝IC芯片后，為了保護(hù)IC芯片連接部位不受沖擊，可以用保護(hù)膜對(duì)安裝部全部或一部分實(shí)施保護(hù)。作為保護(hù)膜，熱塑性樹脂是合適的，優(yōu)選由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺所得的保護(hù)膜。
根據(jù)本發(fā)明，通過使用耐熱性及低成本的聚醚砜薄膜作為絕緣底膜，能夠得到可能用于無線電ID卡、工業(yè)制品、各種藥品容器、物理管理用途、制造工序管理用途等的無線標(biāo)簽。
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明不只限于實(shí)施例。
實(shí)施例1作為絕緣底膜，使用聚醚砜薄膜(住友ベ—クライト制FS-1300)、用銀糊(ソツキヨンエイ·テイ(株)制SG-AG47PHT)進(jìn)行寬200μm、厚5μm的網(wǎng)版印刷，在80℃經(jīng)20分鐘預(yù)干燥形成天線電路，然后在190℃熱處理30分鐘。
比較例1作為絕緣底膜，使用聚酰亞胺薄膜((株)カネカ制アピカルAH)，用銀糊(ソツキヨンエイ·テイ(株)制SG-AG47PHT)網(wǎng)版印刷環(huán)狀天線，在80℃經(jīng)20分鐘預(yù)干燥形成天線電路，然后在190℃熱處理30分鐘。
比較例2作為絕緣底膜，使用聚酰亞胺薄膜((株)カネカ制アピカルAH)，用銀糊(ソツキヨンエイ·テイ(株)制SG-AG47PHT)網(wǎng)版印刷環(huán)狀天線，在80℃經(jīng)20分鐘預(yù)干燥形成天線電路，然后在240℃熱處理30分鐘。
對(duì)上述所得天線電路用下述方法進(jìn)行性能測試，所得結(jié)果示于表1。
(1)電阻值使用エイ·アイ·テイ(株)制表面電阻測定器，以13.56MHz測定天線電路電阻值。
(2)天線電路和底膜間的密著性將3M膠帶(3M Tape；3エム(株)制造)貼于天線電路然后剝離，測定與膠帶一同從底膜剝離的天線電路的面積，其結(jié)果，剝離面積10％以上的記為×，5～10％的記為△，5％以下的記為○。
表1

權(quán)利要求
1.一種無線標(biāo)簽，其包含芳香族聚醚砜薄膜、和天線電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線標(biāo)簽，其中，天線電路包含平均粒徑1～100nm的導(dǎo)電粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線標(biāo)簽，其中，芳香族聚醚砜是由雙酚和4，4′-二鹵化二苯基砜得到的聚醚砜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線標(biāo)簽，其中，芳香族聚醚砜是由式(1)所示的雙酚， (式中，Y表示單鍵、-SO2-、-C(CH3)2-或-O-) 和式(2)所示的4，4′-二氯二苯基砜得到的聚醚砜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線標(biāo)簽，其中，芳香族聚醚砜是在有機(jī)溶劑中，堿金屬化合物的存在下，使式(1)所示的雙酚及式(2)所示的4，4′-二氯二苯基砜聚合得到的聚醚砜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線標(biāo)簽，其中，Y為-SO2-。
7.一種無線標(biāo)簽的制造方法，其在芳香族聚醚砜薄膜上使用導(dǎo)電糊形成天線電路，然后進(jìn)行熱處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，導(dǎo)電糊含有平均粒徑1～100nm的導(dǎo)電粒子。
全文摘要
提供一種含芳香族聚醚砜薄膜和天線電路的無線標(biāo)簽。該無線標(biāo)簽優(yōu)選在芳香族聚醚砜薄膜上使用導(dǎo)電糊形成天線電路，然后熱處理的方法進(jìn)行制造。根據(jù)本發(fā)明可以得到熱處理中沒有問題，天線電路和絕緣底膜間的密著性充分高的無線標(biāo)簽。
文檔編號(hào)C08J5/18GK101047279SQ20071008848
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者徐鐘喆, 岡本敏 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社