專利名稱：一種制備用于安全標簽的層壓材料的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于安全標簽(security tags)的層壓材料的制備方法及使用該方法制備的安全標簽，所述的安全標簽用于電子商品安全系統、存貨管理系統和識別、管理和追蹤商品的保管鏈(chain-of-custody)等。
背景技術：
使用諧振電路的安全標簽已經常規地用于電子商品安全系統(例如，日本專利公開7-93671)。安全標簽是由電容器和線圈組成的，所述的電容器由有機化合物例如聚乙烯、聚丙烯等的介電薄膜兩面上的電極形成，所述的線圈是在所述介電薄膜的一面或兩面上形成的。安全標簽通常是粘合在產品上，且當它通過設置在商店等出口的探測裝置時，與特定諧振頻率的電磁波諧振。探測裝置感覺由諧振引起的電磁波吸收，發出警報。在商品經過正常程序例如購買拿出的情況下，安全標簽通常是由專用設備導致介電薄膜的電介質擊穿和改變諧振頻率而失活，以便探測裝置不能發出警報。最近，IC安裝安全標簽已經被用作識別、管理和追蹤商品保管鏈的RFID，其中將為粘附有安全標簽的商品所特有和獨有的信號儲存在IC中。
優選這種安全標簽具有相同的諧振頻率和被小型化，因為它們通常粘合到商品上。特別是在精密裝置例如表、存儲卡和移動電話和小而重的商品例如珠寶和化妝品中，要求比常規的安全標簽更小型化的安全標簽。
為了制備安全標簽，通常采用一種其中在層壓材料上通過蝕刻或其它方法形成期望的電路圖案的方法，在所述的層壓材料中在介電薄膜的兩面層壓金屬箔。常規的層壓材料通常通過擠出層壓方法制備的，在該方法中，將介電有機化合物例如聚乙烯擠出為薄膜，同時在其上層壓金屬箔。但是，當層壓與擠出同時進行時，擠出的介電薄膜厚度難以控制和變化很大，因此難以同時滿足諧振頻率的相同化和安全標簽的小型化。
發明內容
發明概述本發明的一個目的是提供一種適用于制備具有相同諧振頻率的安全標簽的層壓材料。本發明的另一個目的是提供一種適用于制備小型化化安全標簽的層壓材料。本發明的再一個目的是提供一種通過使用這種層壓材料得到的安全標簽。
本發明的上述目的是通過一種制備用于安全標簽的層壓材料的方法達到的，其特征在于，通過使用或不使用粘合劑，在預先形成的合成樹脂薄膜的兩面上層壓金屬箔；且是通過一種安全標簽而達到的，所述的安全標簽是由通過所述的制備方法因此得到的層壓材料制成的。
在根據本發明的方法中，因為樹脂薄膜的形成和金屬箔的層壓不是同時進行的，通常擠出-層壓就是這樣，但是層壓是在預先形成的樹脂薄膜上進行，減少了樹脂薄膜厚度的變化，并且可以高精確地形成薄的樹脂薄膜。可以高精確地制備厚度為例如15μm或以下，特別是10μm或以下的樹脂薄膜。因此得到的定向合成樹脂薄膜和層壓材料即使它們薄時也具有相當高的強度，并且容易被蝕刻，用于在層壓材料上形成電路。通過使用這些材料得到的安全標簽可以同時滿足諧振頻率的相同化和安全標簽的小型化，并具有優異的性能。
優選實施方案詳述本發明使用的金屬箔是銀箔、銅箔、鋁箔等。它的厚度沒有任何特別限制，并且可以使用例如厚度為2至200μm的金屬箔。用作金屬箔的銀箔、銅箔、鋁箔具有低電阻，所以可以使線圈的電路線寬窄，因此安全標簽更加可以有利地小型化。另一方面，使用鉛箔為金屬箔是有利的，因為安全標簽的撓性得以改善。使用錫箔、鎳銀箔或不銹鋼箔作為金屬箔是有利的，因為耐腐蝕性和耐久性得以改善。
在本發明中，預先形成合成樹脂薄膜，然后通過使用或不使用粘合劑在其上層壓金屬箔。
可以使用任何合成樹脂的薄膜，只要它具有適合安全標簽的介電常數即可。列舉的是聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、環烯烴共聚物或聚苯乙烯。聚乙烯的介電常數是2.26，聚酯、聚酰胺和聚苯乙烯的介電常數分別是3至4、3.3和2.54。因此，使用后面樹脂的合成樹脂薄膜能夠使電容器的單位面積具有大的靜電能量，即使在與聚乙烯相同的厚度下，因此安全標簽可以更加小型化。合成樹脂薄膜的厚度沒有任何特別限制，且該厚度為例如1至100μm。合成樹脂薄膜可以通過已知的方法例如T模頭法、吹脹法或壓延輥法形成。定向合成樹脂薄膜即使它們薄也具有相當高的強度，因此得到的層壓材料容易被蝕刻，用于在層壓材料上形成電路。因此，定向薄膜是有利的。
在本發明中，當通過使用粘合劑進行層壓時，可以使用常規使用的粘合劑，例如氨基甲酸乙酯粘合劑、丙烯酸粘合劑、聚醚基粘合劑、聚酯基粘合劑、聚烷基亞胺基粘合劑或聚烯烴粘合劑。還可以使用鈦酸烷基酯基粘合劑。實例如下作為氨基甲酸乙酯粘合劑的、由DINIPPON INK ANDCHEMICALS，INC.制備的DIC-DRY LX901(基材)和KW40(聚合催化劑)；作為聚醚基粘合劑的、TOYO-MORTON，LTD.制備的TM329(基材)和CAT-8B(聚合催化劑)；作為聚酯粘合劑的、由TOYOBO CO.，LTD制備的VYLON 30SS(基材)，和由NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.，LTD.制備的CORONATE HL(聚合催化劑)；作為聚烷基亞胺基粘合劑的、由TOYO-MORTON，LTD.制備的EL-420；作為聚烯烴粘合劑的、由MITSUICHEMICALS，INC.制備的CHEMIPEARL S300；和作為鈦酸烷基酯基粘合劑的、由AJINOMOTO CO.，INC.制備的KR2S。當通過使用粘合劑進行層壓時，可以通過所謂的干式層壓方法或濕式層壓方法，優選通過干式層壓方法來層壓金屬箔和樹脂薄膜。干式層壓方法是一種其中預先用粘合劑涂布金屬箔或樹脂薄膜或兩者，并且干燥，按壓它們兩個同時任選加熱的方法。
當不使用粘合劑時，可以通過熱層壓方法來制備層壓材料。
在粘合中，可以在層壓前用硅偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁偶聯劑處理金屬箔或樹脂薄膜的每個粘合表面。
可以例如通過蝕刻，通過形成期望的電路，將本發明因此得到的層壓材料制備成為安全標簽。具有電感線圈和一個電容器電極的電路是在層壓材料的一個面上形成的，同時具有另一個相反電容器電極的電路是在另一面上形成的，以制成安全標簽。備選地，線圈和電極可以在層壓材料的兩面上相反地形成，其中線圈起到電容器的部分或全部作用。
蝕刻可以通過已知的方法進行。安全標簽可以通過如下制備例如使用抗蝕刻油墨的絲網印刷而在金屬箔表面上形成電路，且用蝕刻劑除去除電路外的金屬箔部分。備選地，抗蝕電路可以通過紫外線輻照或其它方法固化光刻膠涂層來形成，且可以進行蝕刻。
下面的實施例舉例說明本發明，但是不限制本發明的范圍。
具體實施例方式
實施例1通過使用氨基甲酸乙酯粘合劑，其使用量為1g/m2，來干式層壓寬度為600mm和厚度為50μm的鋁箔和寬度為600mm和厚度為5μm的聚丙烯薄膜。然后通過使用氨基甲酸乙酯粘合劑，其使用量也為1g/m2，來將該層壓材料的聚丙烯薄膜表面和寬度為600mm和厚度為9μm的另一鋁箔干式層壓，因此成為用于安全標簽的層壓材料。從層壓材料的寬度方向的左端、中間部分和右端切割100平方毫米的試驗樣品，然后對于每個試驗樣品，測量聚丙烯薄膜的兩個面上的兩張鋁箔之間的靜電容量。將三個樣品的靜電容量之間的最大值和最小值之間的差值除以最大值作為改變量。
比較例1通過聚乙烯的擠出-層壓方法，將寬度為600mm和厚度為50μm的鋁箔和寬度為600mm和厚度為9μm的鋁箔層壓成為用于安全標簽的層壓材料，其中聚乙烯薄膜的目標厚度為25μm。如同實施例1中，從層壓材料的寬度方向的左端、中間部分和右端切割100平方毫米的試驗樣品，然后對于每個試驗樣品，測量聚丙烯薄膜的兩個面上的兩張鋁箔之間的靜電容量。將三個樣品的靜電容量之間的最大值和最小值之間的差值除以最大值作為改變量。
比較例2
通過聚乙烯的擠出-層壓方法，將寬度為600mm和厚度為50μm的鋁箔和寬度為600mm和厚度為9μm的鋁箔層壓成為用于安全標簽的層壓材料，其中聚乙烯薄膜的目標厚度為13μm。如同實施例1中，從層壓材料的寬度方向的左端、中間部分和右端切割100平方毫米的試驗樣品，然后對于每個試驗樣品，測量聚丙烯薄膜的兩個面上的兩張鋁箔之間的靜電容量。將三個樣品的靜電容量之間的最大值和最小值之間的差值除以最大值作為改變量。
表1
雖然實施例1中的靜電容量的值足夠高超過3.5μF/m2，但是改變量低至1.6％。雖然比較例1中的靜電容量的值低于1.7μF/m2，其低于3.5μF/m2的一半，但是相反改變量高達7.8％，其由具有大諧振頻率改變量的層壓材料提供安全標簽。在比較例2中，其中通過常規方法提供的靜電容量改變量相對小，靜電容量的值更加低，約0.8μF/m2，因此不能將安全標簽小型化。
本發明的安全標簽粘合在商品上，可以設計為與特定頻率的電磁波諧振，使探測裝置發出警報。因此，它們可以用于防止圖書館和零售店等的小偷，和在流通中識別、管理和追蹤商品保管鏈和用于其它目的。因為該安全標簽的尺寸可小型化，它們特別適用于小商品。
權利要求
1.一種制備用于安全標簽的層壓材料的方法，該方法包含通過使用或不使用粘合劑，在合成樹脂薄膜的兩面上層壓金屬箔的步驟。
2.根據權利要求1的制備方法，其中所述合成樹脂薄膜是聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺、環烯烴共聚物或聚苯乙烯。
3.根據權利要求1的制備方法，其中所述粘合劑是氨基甲酸乙酯粘合劑、丙烯酸粘合劑、聚醚基粘合劑、聚酯粘合劑、聚烷基亞胺基粘合劑、聚乙烯粘合劑或鈦酸烷基酯基粘合劑。
4.根據權利要求1的制備方法，其中所述金屬箔是銀箔、銅箔、鋁箔、鉛箔、鎳銀箔或不銹鋼箔。
5.一種安全標簽，其是通過使用根據權利要求1至4任何一種制備方法得到的層壓材料而得到的。
全文摘要
提供一種適用于制備具有相同諧振頻率的小型化安全標簽的層壓材料和通過使用該層壓材料得到的安全標簽。提供一種制備用于安全標簽的層壓材料的方法，其特征在于，在預先形成的合成樹脂薄膜的兩面上，層壓金屬箔，和通過使用制備方法的層壓材料而得到的安全標簽。因為層壓是在預先形成的樹脂薄膜上進行的，所以樹脂薄膜厚度的變化量小，且可以精確地制備薄樹脂薄膜。此外，因為即使對于薄的薄膜，定向薄膜也具有相當高的強度，所以容易蝕刻層壓材料，形成電路。通過使用預先形成的樹脂薄膜得到的安全標簽可以同時滿足諧振頻率的相同化和安全標簽的小型化，并具有優異的性能。
文檔編號H05K3/38GK1676322SQ20051005947
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月25日 優先權日2004年3月31日
發明者山田和范, 牛野俊一, 片桐薰, 佐佐木昌吾 申請人:東海鋁箔株式會社