無線周波数応答タグに使用するためのポリマーフィルム基板
ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板と、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナとを含む無線周波数（ＲＦ）応答タグ；前記ＲＦ応答タグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子商品監視に使用される無線周波数タグ（ＲＦタグ）および無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤタグ）を含めた無線周波数応答タグ用の基板として有用な複合フィルム、その基板および無線周波数機能性構成部品を含む複合構造、ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数（ＲＴ）通信システムは、盗難防止装置、偽造防止装置、および認証セキュリティ装置、ならびに商品または在庫品の保管、移動、保全、追跡、および分類のための制御システムへの使用に有益であることが見出されている。具体的な適用例には、衣服に縫い込むことができる可洗のＲＦ応答タグ、スマートカードおよび個人識別カードとしてのＲＦ応答タグ、医療装置および医療用品としてのＲＦ応答タグ、物流および供給チェーン適用例用のスマートラベルとしてのＲＦ応答タグ、ならびに銀行券に埋め込むためのＲＦ応答タグが含まれる。ＲＦ応答装置は、独自のデータ、例えば（ｉ）数字または英数字の列が、識別の目的で記憶される、あるいはコンピュータまたは情報管理システム内の他の場所に格納されているデータへのアクセスキーとして記憶される識別データ、ならびに（ｉｉ）情報が、通信できるように編成できる、あるいは他の場所に記憶されたデータを利用せずに、またはそのデータと組み合わせて動作を開始する手段として編成できる、移植可能なデータファイルを搬送するために使用することができる。
【０００３】
この技術では、直接接触または見通しを必要とせずにＲＦ応答装置と通信するために電波を使用する。ＲＦ応答装置は、再送信することによって、あるいは無線周波数信号を反射しまたはその他の形で妨害することによって機能する。ＲＦ応答タグには２つの主要なクラスがある。
【０００４】
第１のクラスは、本明細書では「無線周波数タグ」（ＲＦタグ）と称するが、主として電子商品監視（ＥＡＳ）用に、一般には盗難防止装置として使用される。タグは、送信機が定められた周波数を受信機に送信することによって生成される監視ゾーンを通過するとき、監視フィールド内に乱れを生じさせ、それが受信機によって検出される。これらのタイプのＲＦタグは、一般に、必須の構成部品として、基板および金属パターンやコイルなどのアンテナを含む。
【０００５】
第２のクラスのＲＦ応答タグは、本明細書では「無線周波数識別タグ」（ＲＦＩＤタグ）と称するが、アンテナおよび基板だけでなく、独自の情報で電子的にプログラム可能なデータ搬送手段をも含む。したがって、このタグは、マイクロチップまたは集積回路を含むことができる。また、チップレスタグを使用する適用例もあり、このようなタグは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や、いわゆるバルクハウゼン電磁効果を最大にするように設計され、制御された表面特性対バルク特性を有する電磁マイクロワイヤなどのデータ搬送電子構成部品、ならびに音響磁気検出システムにおいてプログラマブル磁気共鳴技術（ＰＭＲ）を使用する構成部品を含むことができる。
【０００６】
典型的な無線周波数識別システムは、アンテナ、トランシーバ（復号器付き）、およびトランスポンダ（ＲＦ応答タグ）を含む。アンテナは、無線信号を放出してタグを起動させ、データを読み取り、かつ／またはタグに書き込む。トランシーバは、データの取得および通信を制御し、一般には情報管理システムとインターフェースする。アンテナをトランシーバおよび復号器と共にパッケージして、ハンドヘルド型または固定搭載型装置として構成することができる読取り装置にしてもよい。この読取り装置は、その出力および使用される電波に基づいて、数センチメートルから３０メートル以上のどの到達範囲にも電波を放出する。タグは、電磁ゾーンを通過するとき、読取り装置の動作信号を検出する。読取り装置は、タグの集積回路内で符号化されたデータを復号し、このデータが、処理のためにホストコンピュータ（情報管理システム）に渡される。
【０００７】
無線周波数識別システムは、様々な周波数範囲で動作する。低周波（一般に３０ＫＨｚから５００ＫＨｚ）システムは、読取り範囲が狭く、システムコストが低く、大抵の場合セキュリティアクセスおよびローカルアセット追跡の適用例に使用される。高周波（一般に１３．５６ＭＨｚ）システムは、しばしばスマートカード、図書館、クリーニング、ならびに追跡およびトレース適用例に使用される。超高周波（一般に１６８〜９５０ＭＨｚ）およびマイクロ波周波数（＞２．４ＧＨｚ）は、しばしば読取り範囲がより広く（３０メートルを超える）、読取り速度がより速く、いくつかの適用分野では関心が高まりつつある。
【０００８】
ＲＦ応答タグは、能動または受動のいずれかとして範疇分けすることができる。能動タグは、内部バッテリによって動力を供給され、一般に読み／書きされる。典型的な読み／書き仕掛品システムでは、タグが機械に１組の命令を与え、次いで機械がその性能をタグに報告し、次いで符号化されたデータがタグ付き部品の履歴の一部分になる。一般に、能動タグのバッテリ供給動力は、タグにより広い読取り範囲を付与するが、このようなタグはサイズがより大きく、よりコストが高く、動作寿命が限られる。受動タグは、内部電源なしに動作する。すなわち、バッテリを持たず、最初の無線信号から応答を送信するための動作電力を得る。その結果、受動タグは能動タグよりもずっと軽量で、より低価格であり、実質的に動作寿命が制限されないものの、読取り範囲がより狭く、より高い電力の読取り装置を必要とする。リードオンリータグは、一般に受動的であり、修正することができない独自の１組のデータ（通常、チップタグ１個あたり３２から２５６ビットであり、チップレスタグではそれより少ない）でプログラムされる。リードオンリータグは、大抵の場合バーコードと同じやり方で、修正可能な製品特有の情報を含むデータベースとあいまって動作する。
【０００９】
ＲＦ応答タグは、データ転送および電力供給のために、（アンテナ、および例えばキャパシタを含めた）アナログ回路を含むことができ、チップタグの場合には、デジタル式低電力集積回路（またはマイクロチップ）、および場合によりバッテリを含むことができる。例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３には、典型的なトランスポンダが記載されている。チップタグでは、マイクロプロセッサは、トランスポンダのメモリとインターフェースし、データ記憶のために装置のタイプおよび精巧さに応じて、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性プログラマブルメモリ（一般的には電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ））を含むことができる。ＲＯＭベースのメモリは、セキュリティデータと、トランスポンダのオペレーティングシステムの命令とを格納するために使用され、プロセッサまたはプロセッシング論理回路とあいまって応答タイミングの遅延、データフローの制御、電源切替えなどの内部機能を処理する。ＲＡＭベースのメモリは、トランスポンダの問合せおよび応答中の一時的なデータ記憶を容易にするために使用される。不揮発性プログラマブルメモリは、トランスポンダのデータを記憶するために使用され、装置が静止状態または省電力状態のときにデータが確実に保持されるようにする。トランスポンダのアンテナは、装置が問合せフィールド（および、該当する場合はプログラミングフィールド）を感知するための手段であり、また、問合せに対するトランスポンダの応答を伝送する手段としても働く。一般にアンテナは、誘電性または絶縁性基板上に配設された、一般にはアルミニウム、銅、または銀のワイヤのコイルまたは導体パターンからなる。アンテナは、いくつかのやり方で、例えば金属性構成部品を基板上にスタンピングまたはエンボス加工する；導体パターンをホイル基板内にエッチングする；導電性のペイント、インク、またはペーストを使用する；（例えば、ＲＴ回路技術に従って）金属シーディングインク上に無電解めっきまたは電気めっきする；あるいは基板上にプレカットパターンを接着することにより形成することができる。あるプロセスでは、アンテナは、基板に銀のインクをスクリーンプリントし、場合によってはそのインクの上に銅めっきすることによって形成される。一般にアンテナは、エッチング、または銀のインクをプリントすることによって形成される。アンテナとマイクロチップの間のインターフェース回路は、受動トランスポンダの電力供給の目的で、またトランスポンダの応答をトリガするために、問合せフィールドのエネルギーを導き、収容する。従来型の基板、特に、アンテナの導体パターンが導電性インクまたはペーストを使用して形成されるＲＦ応答タグの製造に用いられる基板の使用に伴う問題の１つは、導体パターンの曲げ亀裂であった（これは、アンテナの到達範囲および機能、ならびに導体パターンの上に搭載される、ＲＦ応答タグの他の各構成部品の導体パターンに対する付着強度に、悪影響を及ぼす恐れがある）。
【００１０】
本明細書では、「ＲＦ応答タグ」という用語は、無線周波数信号に反応し、必須の機能性構成部品として基板およびアンテナを、さらに場合によってはバッテリ、および／または集積回路などのデータ搬送手段を含むものを指す。「ＲＦ応答タグ」という用語は、先に定義したように、ＲＦタグおよびＲＦＩＤタグの両方を含む。本明細書では、「アンテナ」という用語は、無線周波数を受信する金属パターンまたはコイルを指す。
【００１１】
従来、ＲＦ応答タグは、ポリマーフィルム基板を提供し、接着層を使用して、アンテナ構成部品を含めた１種または複数のトランスポンダ構成部品を基板に付着することによって製造されてきた。一般に、接着層は、オフラインで、すなわちポリマーフィルム基板の製造ステップとは別の、有害で環境上許容し難い溶媒の使用を伴うプロセスステップでコーティングされる。接着層は、一般に、従来技術のＲＦ応答タグでは２０から３０ミクロンの厚さである。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，５４１，３９９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７３０，１８８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５９８，２７６号明細書
【特許文献４】英国特許出願公開第８３８，７０８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，６２３，８４４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，６２１，１５３号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開２００２／０１５００２号明細書
【非特許文献１】ＨｏｒｏｗｉｔｚおよびＨｉｌｌによる「Ｔｈｅ Ａｒｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」（第２版、１２．０４節、ケンブリッジ大学出版、１９８９年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の一目的は、より経済的でより薄く、また可撓性であってもよいＲＦ応答タグを提供することである。また本発明の目的は、ポリマーフィルム基板とアンテナ構成部品の間の良好な層間剥離耐性を提供することである。また本発明の目的は、特に導体パターンが導電性インクまたはペーストを使用して形成される場合に、導体パターンの曲げ亀裂の低減を示すかかるＲＦ応答タグ（または、ＲＦ応答タグの製造の前駆物質として適する、基板および導体パターンを含む複合フィルム）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板と、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグが提供される。
【００１５】
アンテナの導電性材料は、好ましくは金属性であり、好ましくは銅、アルミニウム、銀、金、亜鉛、ニッケル、およびスズなどの金属から選択され、好ましくは銅、アルミニウム、銀、および金、好ましくはアルミニウムおよび銅、好ましくは銅である。
【００１６】
本発明のＲＦ応答タグは、アンテナと基板の間の接着層が不要であり、したがって製造するのにより経済的、効率的であり、かつ環境上許容され、またＲＦ応答タグをより薄く製造することができるという点で有利である。
【００１７】
この基板は、自立型のフィルムまたはシートであり、これは支持ベースなしに独立に存在可能であるフィルムまたはシートを意味する。基板は、好ましくは一軸または二軸延伸、好ましくは二軸延伸される。基板は、ポリエステルフィルムを含む。線状ポリエステルが好ましい。適するポリエステルには、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−、２，５−、２，６−、または２，７−ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、ヘキサヒドロ−テレフタル酸、１，２−ビス−ｐ−カルボキシフェノキシエタンなど、１種または複数のジカルボン酸（任意選択で、ピバル酸などのモノカルボン酸をも含む）と、１種または複数のグリコール、特にエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂肪族または脂環式グリコールとから誘導されたものが含まれる。脂肪族グリコールが好ましい。好ましい基板用ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から選択される。ＰＥＴまたはそのコポリエステルが特に好ましい。
【００１８】
基板層は、単層基板でも多層基板でもよいが、その機能的要件は、それがアンテナの導電性材料にヒートシール可能なことである。したがって本明細書では、「ヒートシール基板」という用語は、アンテナの導電性材料にヒートシールされた基板層を指す。同様に、「ヒートシール基板およびアンテナを含むＲＦ応答タグ」という用語は、接着性のヒートシールボンドが、ヒートシール可能な基板とアンテナの間に形成されたＲＦ応答タグを指す。同様に、「導電性材料の層およびヒートシール基板を含む複合フィルム」という用語は、ヒートシールボンドがヒートシール可能な基板と導電性材料の間に形成された複合フィルムを指す。
【００１９】
ヒートシール可能なポリマー材料は、それが接着される表面に付着するのに十分な濡れを可能にするに足る低い粘性となるのに十分な程度に軟化すべきである。ヒートシール可能なポリマーは、好ましくは、本明細書で言及される、１種または複数のジカルボン酸あるいはそれらの低級アルキルジエステルと、１種または複数のグリコールとから誘導されるコポリエステルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
一実施形態では、基板は１つの層を含み、以下これを実施形態Ａと呼ぶ。この実施形態では、ポリエステルが上記のものから、好ましくは脂肪族グリコールと、少なくとも２種類のジカルボン酸、特に芳香族ジカルボン酸とから誘導されるコポリエステルから選択される。好ましくは、ジカルボン酸は、テレフタル酸であり、別の１種のジカルボン酸は、好ましくは芳香族ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸である。好ましいコポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導される。テレフタル酸成分と、イソフタル酸成分の好ましいモル比は、５０：５０から９０：１０の範囲、好ましくは６５：３５から８５：１５の範囲である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタレート約８２モル％およびイソフタレート約１８モル％とのコポリエステルである。
【００２１】
別の一実施形態では、以下これを実施形態Ｂと呼ぶが、基板は２つ以上の層を含み、ただし少なくとも１つの層（すなわち、金属性アンテナの層に隣接する層）がヒートシール可能である。この実施形態において本明細書では、金属性アンテナの層に隣接するヒートシール可能な層以外の層（複数）を基板層の「ベース層」（複数）と呼ぶ。
【００２２】
実施形態Ｂでは、ベース層は、十分な中間層の接着を実現するために、ヒートシール可能なポリマーと相容性のあるいかなる層でもよい。このベース層は、好ましくは前述のものから選択された合成線状ポリエステル、特に１種のジカルボン酸、好ましくは芳香族ジカルボン酸、好ましくはテレフタル酸またはナフタレンジカルボン酸、より好ましくはテレフタル酸と、１種のグリコール、特に脂肪族または脂環式グリコール、好ましくはエチレングリコールとから誘導されたポリエステルである。特に以下の実施形態Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４では、ＰＥＴまたはＰＥＮ、特にＰＥＴがベース層として特に好ましい。
【００２３】
好ましい一実施形態では、ヒートシール可能な層は、脂肪族グリコールと、２種以上のジカルボン酸、好ましくは２種以上の芳香族ジカルボン酸とから誘導されたコポリエステルを含み、以下これを実施形態Ｂ１と呼ぶ。好ましくは、ジカルボン酸は、テレフタル酸および別の１種のジカルボン酸、好ましくは別の１種の芳香族ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸である。好ましいコポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導される。テレフタル酸成分とイソフタル酸成分の好ましいモル比は、５０：５０から９０：１０の範囲、好ましくは６５：３５から８５：１５の範囲である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタレート約８２モル％およびイソフタレート約１８モル％とのコポリエステルである。
【００２４】
一代替実施形態では、ヒートシール可能な層のコポリエステルは、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸を含み、以下これを実施形態Ｂ２と呼ぶ。好ましい芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸である。好ましい脂肪族ジカルボン酸は、セバシン酸、アジピン酸、およびアゼライン酸から選択される。コポリエステル中の芳香族ジカルボン酸の濃度は、コポリエステルのジカルボン酸成分に対して、好ましくは４５から８０、より好ましくは５０から７０、特に５５から６５モル％の範囲である。コポリエステル中の脂肪族ジカルボン酸の濃度は、コポリエステルのジカルボン酸成分に対して、好ましくは２０から５５、より好ましくは３０から５０、特に３５から４５モル％の範囲である。このようなコポリエステルの特に好ましい例は、（ｉ）アゼライン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはエチレングリコールとのコポリエステル、（ｉｉ）アジピン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはエチレングリコールとのコポリエステル、ならびに（ｉｉｉ）セバシン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはブチレングリコールとのコポリエステルである。好ましいポリマーには、ガラス転移点（Ｔｇ）が−３０℃、融点（Ｔｍ）が１７７℃である、セバシン酸／テレフタル酸／ブチレングリコール（好ましくは、これらの成分を４５〜５５／５５〜４５／１００、より好ましくは５０／５０／１００の相対的モル比で有する）のコポリエステル、およびＴｇ−が１５℃、Ｔｍが１５０℃である、アゼライン酸／テレフタル酸／エチレングリコール（好ましくは、これらの成分を４０〜５０／６０〜５０／１００、より好ましくは４５／５５／１００の相対的モル比で有する）のコポリエステルが含まれる。
【００２５】
一代替実施形態では、ヒートシール可能な層は、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールと、１種または複数、好ましくは１種のジカルボン酸、好ましくは芳香族ジカルボン酸とから誘導されたコポリエステルを含み、以下これを実施形態Ｂ３と呼ぶ。この例には、テレフタル酸と、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオール、特にエチレングリコールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノールとのコポリエステルが含まれる。脂環式ジオールと脂肪族ジオールの好ましいモル比は、１０：９０から６０：４０の範囲、好ましくは２０：８０から４０：６０の範囲、より好ましくは３０：７０から３５：６５である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、テレフタル酸と、１，４−シクロヘキサンジメタノール約３３モル％およびエチレングリコール約６７モル％とのコポリエステルである。このようなポリマーの一例が、ＰＥＴＧ（商標）６７６３（Ｅａｓｔｍａｎ）であり、これはテレフタル酸、１，４−シクロヘキサンジメタノール約３３％、およびエチレングリコール約６７％のコポリエステルを含み、通常は非晶質である。一代替実施形態では、ヒートシール可能な層のポリマーは、エチレングリコールの代わりにブタンジオールを含んでもよい。
【００２６】
コポリエステルの調製は、周知のやり方で、縮合またはエステル交換により、一般に最大２７５℃の温度で行うのが好都合である。
【００２７】
別の一代替実施形態では、ヒートシール可能な層はエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を含み、以下これを実施形態Ｂ４と呼ぶ。適切なＥＶＡポリマーは、ＤｕＰｏｎｔからＥｌｖａｘ（商標）樹脂として入手することができる。一般に、これらの樹脂は、酢酸ビニル含有量が９％から４０％、一般には１５％から３０％の範囲である。
【００２８】
実施形態Ｂのヒートシール可能な層の厚さは、一般に基板の厚さの約１〜３０％、好ましくは約１０〜２０％の間である。ヒートシール可能な層の厚さは、約２５μｍまで、より好ましくは約２０μｍまで、より好ましくは約１５μｍまで、より好ましくは約１０μｍまで、より好ましくは約０．５〜６μｍの間、より好ましくは約０．５〜４μｍの間である。基板の全厚は、好ましくは約３５０μｍまで、より好ましくは約１００μｍまで、より好ましくは約７５μｍまで、より好ましくは約１２〜１００μｍの間、より好ましくは約２０〜７５μｍの間である。
【００２９】
好ましくは、基板はそれ自体に対して、少なくとも３００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは約４００ｇ／２５ｍｍ２から約１０００ｇ／２５ｍｍ２、より好ましくは約５００から約８５０ｇ／２５ｍｍ２のヒートシール強度を示す。
【００３０】
好ましくは、基板は、金属層に対して少なくとも２００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約４００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約６００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約８００ｇ／２５ｍｍ２のヒートシール強度を示す。典型的な接着強度は、約４００から約１０００ｇ／２５ｍｍ２の範囲である。金属に対する接着強度は、ポリマー基板から金属性アンテナを分離しようと試みた場合にフィルムが破損してしまうほど高い強度とすべきである。一実施形態では、金属層に対する基板の付着強度は、基板の極限引張強さ（ＵＴＳ）を上回る。
【００３１】
基板は、好ましくは１９０℃で３０分かけて３％未満、好ましくは２％未満、好ましくは１％未満、好ましくは０．５％未満、好ましくは０．２％未満の低い収縮率を示す。
【００３２】
基板の調製は、当技術分野で周知の従来技術によって行うことができる。基板の調製は、押出し法により、以下に記載する手順に従って行うのが好都合である。一般には、このプロセスは、溶融ポリマーの層を押し出し、押出物を急冷し、急冷した押出物を少なくとも１方向に延伸するステップを含む。
【００３３】
基板は、一軸延伸することもできるが、機械的および物理的特性の満足のいく組合せを実現するために、好ましくはフィルムの平面内で互いに垂直な２方向に延伸することによって二軸延伸される。延伸は、延伸フィルム製造の技術分野で周知の任意の方法、例えばインフレーションフィルム法またはフラットフィルム法によっても行うことができる。フラットフィルム法は、順次延伸または同時延伸を伴う。
【００３４】
フラットフィルムの好ましいプロセスでは、基板形成用のポリエステルを溶融し、スロットダイを通して押し出し、冷却した流延ドラム上で急冷して、そのポリエステル溶融物の不規則な非晶構造を保持するようにする。その後、押出物または流延フィルムを、そのガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度まで再加熱し、少なくとも１方向に延伸することによって、分子レベルの延伸を行う。一般には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、延伸は、７０〜１５０℃の間に昇温されたフィルムで行われることになる。例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）では、高温、一般には１１０〜１７０℃が必要とされる。一般に、好ましい延伸温度は、約（Ｔｇ＋１０℃）から約（Ｔｇ＋６０℃）の範囲である。
【００３５】
二軸延伸物は、急冷された平らな押出物を、まず一方向、通常はプロセスの機械方向（ＭＤ）である長手方向すなわち前方に、次いで横方向（ＴＤ）に順次延伸することによって生成することができる。流延フィルムの前方延伸は、異なる速度で駆動される１組の回転ロールの上で行うのが好都合である。このプロセスステップの詳細は変更することができるものの、流延フィルムを加熱し、処理方向に加速するというこの技術の原理は、あらゆる設計に特徴的である。その後、幅出しオーブン内で横延伸が行われる。プロセスの幅出し段階では、フィルムの縁部をクリップで掴み、レールに沿って導き、このレールは、再加熱ステップ中に支持を実現し、次いで２回目に材料を延伸させるために互いに遠ざかっていく。あるいは、流延フィルムを二軸型の幅出し機内で前方および横方向の両方に同時延伸してもよい。延伸は、ポリエステルの性質によって決まる程度に行われ、例えばＰＥＴは通常、延伸されたフィルムのＭＤおよび／またはＴＤ寸法が、その元の寸法の２から５、より好ましくは２．５から４．５倍になるように延伸される。一方向のみの延伸が必要とされる場合には、それより大きい延伸率（例えば、最大で約８倍）を使用してもよい。必ずしも機械方向および横方向に均等に延伸する必要はないが、均衡の取れた特性が望ましい場合には、そうすることが好ましい。
【００３６】
この好ましいフラットフィルムプロセスでは、最終段階で、依然として幅出しオーブンの高温で、制御された寸法制限のもとで熱硬化を行うことによって、延伸したフィルムを安定にする。ポリエステルの結晶化を可能にするために、フィルムは、そのガラス転移点を上回るが、その溶融温度未満の温度で加熱される。完成したフィルムの最終的な熱収縮性または寸法安定性をさらに改善するために、この段階でＭＤまたはＴＤ、あるいはその両方で、ある程度の寸法緩和（または「トーイン」）を行うことが可能である。横方向でのフィルムの緩和は、幅出し機内でフィルムを保持するクリップの経路を互いに近付けることによって行われる。その後の延伸プロセスでは、ＭＤでの緩和は、フィルムの回転速度が幅出し機から出る速度よりも遅いときに可能となる。同時二軸延伸プロセスを用いると、幅出しオーブンを出るフィルムの速度が幅出し機のフレーム内の最大速度よりも遅くなるように、熱硬化中またはその後にリニアモータ駆動のクリップを制御された方式で減速させることによって、幅出し機内の長手方向（ＭＤ）の緩和が可能になる。寸法安定性が重要な問題ではない適用例では、フィルムは比較的低温度で熱硬化され、または全く熱硬化されない。それとは対照的に、フィルムが熱硬化される温度が高くなるにつれて、破断伸びや引裂抵抗などの他の諸特性が変化することがある。したがって、実際の熱硬化温度および時間は、フィルムの組成および最終的な特性の所望のバランスに応じて、フィルムの最終用途に適するように選択されることになる。これらの制約の範囲内で、プロセスの熱硬化段階を通過するフィルムの最大温度は、特許文献４に記載されているように、一般に約１３５から約２５０℃となる。その後フィルムは、制御された張力および温度のもとで冷却され、ロールに巻き取られる。
【００３７】
基板を製造する任意選択の一ステップは、フィルムにおける固有収縮の大部分を生じさせ（緩和させ）、それによって残留収縮がかなり少なく、したがって寸法安定性が向上したフィルムを製造するために、最小の物理的制限下、ポリエステルのガラス転移点を上回るがその溶融点未満である温度で基板を加熱することによって、基板にさらなる熱安定化を行うことである。さらなる熱安定化段階中に起こるフィルムの収縮または緩和は、高温で、フィルムが受けるライン張力を制御することにより、またはライン速度を制御することにより行われる。フィルムが受ける張力は、低張力であり、一般にフィルム幅の５ｋｇ／ｍ未満、好ましくは３．５ｋｇ／ｍ未満、より好ましくは１から約２．５ｋｇ／ｍの範囲、一般に１．５から２ｋｇ／ｍの範囲である。フィルム速度を制御する緩和プロセスでは、フィルム速度の減少（したがって緊張緩和）は、一般に０から２．５％、好ましくは０．５から２．０％の範囲である。熱安定化ステップ中にフィルムの横寸法は増大しない。熱安定化ステップで使用される温度は、最終的なフィルムの諸特性の所望の組合せに応じて変わり得るが、温度が高いほど、良好な、すなわち低い残留収縮特性が得られる。１３５℃から２５０℃の温度が一般に望ましく、好ましくは１５０から２３０℃、より好ましくは１７０から２００℃である。加熱持続時間は、使用する温度に応じて決まることになるが、一般には１０から４０秒の範囲であり、２０から３０秒の持続時間が好ましい。この熱安定化プロセスは、平面および垂直配置、ならびにフィルム製造プロセスとは別のプロセスステップとしての「オフライン」か、それともプロセスの継続としての「インライン」か、を含めた様々な方法によって行うことができる。一実施形態では、熱安定化は「オフライン」で行われる。熱安定化ステップにより、収縮率が、一般には１９０℃のオーブン内で３０分かけて１％未満、特に０．５％未満、特に０．２％未満と非常に低くなる。熱安定化ステップは、特に実施形態Ｂ２やＢ４などのコーティング付き多層基板の製造に適しており、ヒートシール可能な層のオフラインコーティングの前にベース層に対して行う。
【００３８】
ヒートシール可能な層およびベース層を含む多層基板の形成は、通常の技術によって行うことができる。多層基板の形成方法は、ヒートシール可能な層がどんなものかに依存することになる。通常の技術は、ヒートシール可能な層を、予め形成されたベース層上に流延することを含む。ヒートシール可能な層およびベース層の形成は、同時押出し成形によって行うのが好都合であり、これは本明細書に記載の実施形態Ｂ１およびＢ３に適している。多層基板を形成する他の方法は、ヒートシール可能なポリマーをベース層にコーティングすることを含み、この技術は、本明細書に記載の実施形態Ｂ２およびＢ４に適している。コーティングは、グラビアロール塗装、リバースロール塗装、浸漬塗装、ビーズ塗装、押出しコーティング、溶融塗装、または静電吹付被覆を含めた任意の適切なコーティング技術を使用して行うことができる。コーティングは、「オフライン」で、すなわち基板の製造中に用いられる延伸ステップ、熱硬化ステップ、および任意選択の熱安定化ステップの後に行うことができ、あるいは「インライン」で、すなわちコーティングステップを、使用する任意の延伸動作（複数）の前、その最中、またはそれらの合間に行うことができる。一実施形態では、ヒートシール層のコーティングは、オフラインで行われる。ヒートシール可能な層をベース層に施す前に、ベース層の露出した表面を、望むなら化学的または物理的な表面改質処理にかけて、その表面とその後に施される層の間の接着性を改善することができる。例えば、ベース層の露出した表面に、コロナ放電を伴う高圧の電気的ストレスをかけることができる。あるいは、ベース層を、通常の有機溶媒に溶かしたハロゲン化フェノール、例えば、ｐ−クロロ−ｍ−クレゾール、２，４−ジクロロフェノール、２，４，５−または２，４，６−トリクロロフェノール、あるいは４−クロロレゾルシノールのアセトン溶液またはメタノール溶液など、技術分野で周知の試剤と共に前処理して、基板に溶媒作用または膨潤作用をもたせることもできる。
【００３９】
好ましい一実施形態では、基板は、好ましくは実施形態Ｂ１およびＢ３による、ヒートシール可能な層およびベース層を含む同時押出し成形された多層基板である。特にこの実施形態では、ヒートシール可能な層の厚さは、好ましくは基板の厚さの約１０から約２０％、好ましくは最大で約２０μｍであり、本明細書に記載するように、それより薄いことが好ましい。
【００４０】
別の好ましい一実施形態では、基板は、好ましくは実施形態Ｂ２およびＢ４、好ましくは実施形態Ｂ２による、ヒールシール可能な層およびベース層を含むコーティング付き多層基板であり、特に前記ベース層は、本明細書に記載するように熱安定化される。
【００４１】
アンテナは、通常の方法により、例えば上記の方法に従って、基板上に形成することができ、この方法は、高温（すなわち、ヒートシール可能な層のポリマー材料が、金属の層に付着するのに十分な程度に軟化する、室温より高い温度）条件下、場合によっては高圧条件下で、アンテナの金属材料を基板のヒートシール可能な表面に接触させるステップを含む。一実施形態では、予め形成された形状の金属ワイヤを、基板にヒートシールすることができる。さらに別の実施形態では、金属ホイルを、高温下、場合により高圧下で基板のヒートシール可能な表面に接触させることによって、基板のヒートシール可能な表面に貼り合わせる。その後、アンテナの導体パターンを、エッチングなど通常の技術によって形成する。導体パターンを基板上にエッチングする技術は当技術分野で周知であり、例えば、非特許文献１、特許文献５、特許文献６、および特許文献７に開示されており、これらは、本明細書中に参照として組み込まれる。エッチングプロセスの一実施形態では、金属層を基板に施した後、例えば、適切なインクを金属層の表面上に所望の導体パターンの形でプリントすることによって、エッチングレジストパターンを金属層に施す。例えばグラビアプリント等、適切ないずれのプリント技術を使用してもよい。エッチングレジストインクが、下にある金属層に対して、後続のエッチングステップに耐えるのに十分強力に付着するようにするために、例えば加熱またはＵＶ放射によってそれを硬化させる必要があるかもしれない。次に、基板／金属層／レジストパターンの積層体を、適切な試薬を使用してエッチングして、所望の導体パターンを形成させる。例えば、銅層の露出した部分の除去は、塩化鉄ＦｅＣｌ２の溶液を使用して、約５０℃で行うことができる。プロセスの最後のステップは、適切な化学試薬によってレジストパターンの材料を除去して、基板上にインプリントされた金属導体パターンを残すことである。エッチングプロセスの第２の実施形態では、液状またはドライフィルムレジスト（ＤｕＰｏｎｔ製Ｒｉｓｔｏｎ（登録商標）など）を、連続コーティングまたは層の形で金属層に施す。その後、導体パターンのネガティブイメージを有する写真フィルム（「フォトツール」）を、基板／金属層／フォトレジストの積層体の上に重ね合わせ、次いでそのフォトレジストの層を、ＵＶ光を使用してネガを通して露光する。それによって、フォトレジストの露出した区域を架橋させ、またはその他の形で化学的に改変させる。次いで、現像剤を使用してフォトレジストの未変化領域を除去して、銅基板上に保護されたポジティブパターンを残す。次いで、積層体をエッチングする。最後のステップは、残りのフォトレジストを除去して、基板上にインプリントされた金属導体パターンを残すことである。
【００４２】
導体金属パターンの厚さは、一般に約２〜１００μｍ、特に約１０〜５０μｍであるが、１０μｍ未満の厚さがより一般的になりつつある。
【００４３】
アンテナは、通常の手段、例えばハンダまたは導電性接着剤を使用することによって、集積回路などの任意選択のデータ搬送手段と電気的に接続することができる。必要ならば、データ搬送手段を、（感圧接着剤および非導電性接着剤を含めた）追加の接着剤を使用して基板に取り付けることもできる。
【００４４】
ＲＦ応答タグは、さらなる任意選択の層を含むことができる。集積回路が、実質上アンテナの上に位置する必要があるＲＦ応答タグでは、絶縁層をアンテナの少なくとも一部分の上に配設することができる。カバー層が、アンテナおよび集積回路の上に存在してもよく、本明細書に記載のポリエステルフィルムを含めた適切ないかなる層形成材料またはフィルム形成材料から形成することもできる。このカバーはプリント可能なものでよく、場合によってはインク受容性の層を含む。基板の、アンテナが配設される表面とは反対側の表面は、接着剤の層を、場合によっては、ＲＦ応答タグを商品に取り付けるときに引き剥すことができるカバー層または剥離層と共に含むことができる。一代替実施形態では、ヒートシールボンドを形成することによって、ＲＦ応答タグを商品に取り付けることができる。この実施形態では、単層基板それ自体が、商品に対するヒートシールボンドを形成することもでき、あるいは追加のヒートシール可能な層が存在してもよい。本明細書で記載するように、ベース層と、その第１の表面上にアンテナを接着するための第１のヒートシール可能な層とを含む多層基板は、その第２の表面上に、商品に対するヒートシールボンドを形成するための第２のヒートシール可能な層を含むことができ、その第２のヒートシール可能な層は、第１のヒートシール可能な層と同じでも異なっていてもよい。
【００４５】
本発明の別の態様によれば、基板と、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によりデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造方法が提供され、前記方法は、以下のステップを含む。
【００４６】
（ｉ）ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満である、ヒートシール可能な基板を提供するステップ、
（ｉｉ）アンテナの導電性材料を、基板のヒートシール可能な表面の少なくとも一部分に直接配設するステップ、
（ｉｉｉ）ヒートシール可能な基板と導電性材料の間でヒートシールを行うステップ、および
（ｉｖ）場合により、導電性材料と電気的に連絡しているデータ搬送手段を提供するステップ。
【００４７】
アンテナの導電性材料が、アンテナの導体パターンの形に予め形成されていない場合には、上で定義したプロセス中のステップ（ｉｉ）がアンテナ形成の第１段階となり、アンテナ形成の第２段階は、導電性材料にパターンを形成するステップであり、この第２段階は、導電性材料を基板にヒートシールするステップ（上記で定義したプロセス中のステップ（ｉｉｉ））の後に行われる。導体パターンの形成は、本明細書に記載する通常の方法により、一般に導電層の表面上に、配線パターンを有するエッチングレジストを形成するステップと、エッチングによって基板の表面上に導体パターンを形成するステップと、レジストを除去するステップとを含むエッチングプロセスによって行うことができる。
【００４８】
本発明の別の一態様によれば、基板としてのヒートシールフィルムと、フィルムのヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造において、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムを、基板として使用することが提供される。
【００４９】
本発明の別の一態様によれば、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムを、導電性材料の層および前記ヒートシールフィルムを含み、かつ前駆物質として適する複合フィルムの曲げ亀裂を低減する目的でＲＦ応答タグの製造に使用することが提供され、この導電性材料は、基板のヒートシール表面と直接接触しており、特に導電性材料の前記層は、導電性インクまたはペーストを使用して形成され、特に前記ヒートシールフィルムは、実施形態Ｂ２およびＢ４によるものなどのコーティング付きフィルムである。ＲＦ応答タグは、基板としての前記複合フィルムと、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む。
【００５０】
本発明の別の一態様によれば、導電性材料の層と、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む複合フィルムを、前記ヒートシール基板と、基板のヒートシール表面と直接接触している前記導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造において、前駆物質として使用することが提供される。
【００５１】
本発明の別の一態様によれば、ＲＦ応答タグの製造において前駆物質として適する、または前駆物質として使用するための複合フィルムが提供され、前記複合フィルムは、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む。
【００５２】
基板の１つまたは複数の層が、好都合には、ポリマーフィルムの製造に通常使用される添加剤のいずれかを含有することができる。すなわち、架橋剤、染料、顔料、ボイド化剤、潤滑剤、抗酸化剤、ラジカル捕捉剤、ＵＶ吸収剤、熱安定剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ剤、蛍光増白剤、光沢増強剤、分解促進剤、粘度調整剤、分散安定剤などの試剤を、適宜組み込むことができる。特に基板は、例えば粒状無機充填剤または非相溶性樹脂充填剤、あるいはこのような充填剤の２つ以上の組合せであってよい粒状充填剤を含むことができる。このような充填剤は、従来技術で周知である。
【００５３】
粒状無機充填剤には、従来の無機充填剤、特にアルミナ、シリカ（特に沈降シリカまたは珪藻シリカおよびシリカゲル）、チタニアなどの金属またはメタロイド酸化物、チャイナクレイ、ならびにカルシウムおよびバリウムの炭酸塩や硫酸塩などのアルカリ金属塩が含まれる。粒状無機充填剤は、ボイドタイプまたは非ボイドタイプのものでよい。適切な粒状無機充填剤は均質であり、本質的に、二酸化チタンや硫化バリウム単独など、単一の充填材料または化合物からなることができる。あるいは、充填剤の少なくとも一部分が不均質で、主要な充填材料が、追加の調整成分を伴っていてもよい。例えば、主要な充填剤粒子を、顔料、石鹸、界面活性カップリング剤、他の調整剤などの表面改質剤で処理して、充填剤とポリマー層との相容性の程度を高める、または変えることができる。好ましい粒状無機充填剤には、二酸化チタンおよびシリカが含まれる。
【００５４】
無機充填剤は微粉砕されたものであるべきであり、体積分布中央粒径（体積％と粒径の関係を示す累積分布曲線から読み取った、全粒子の体積の５０％に対応する同等の球径であり、しばしば「Ｄ（ｖ，０．５）」値と呼ばれる）が、好ましくは０．０１から５μｍの範囲、より好ましくは０．０５から１．５μｍ、特に０．１５から１．２μｍである。無機充填剤粒子の好ましくは少なくとも９０体積％、より好ましくは少なくとも９５体積％が、体積分布中央粒径の±０．８μｍ、特に±０．５μｍの範囲内にある。充填剤粒子の粒径は、電子顕微鏡、コールターカウンター、沈降分析、および静的または動的光散乱によって測定することができる。レーザー回折に基づく技術が好ましい。中央粒径は、選択された粒径未満の粒子の体積を百分率で表した累積分布曲線をプロットし、中央値を読み取ることによって決定することができる。
【００５５】
層の組成物の諸成分は、通常のやり方で合わせて混合することができる。例えば、諸成分を、層のポリマーがそれから誘導されるモノマー性反応物と混合することにより、あるいは諸成分を、タンブルもしくはドライブレンドし、または押出機内で混ぜ合わせ、続いて冷却し、通常は顆粒もしくはチップに粉砕することによってポリマーと混合することもできる。マスターバッチ技術を用いることもできる。
【００５６】
一実施形態では、基板は光学的に透明であり、規格ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定して、散乱可視光（ヘイズ）の％が＜１０％、好ましくは＜６％、より好ましくは＜３．５％、特に＜２％であることが好ましい。好ましくは、４００〜８００ｎｍの範囲内の全光線透過率（ＴＬＴ）が、規格ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定して少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％である。この実施形態では、一般に、充填剤はほんの少量、一般には所与の層のポリマーの０．５重量％を上回らず、好ましくは０．２重量％未満存在する。
【００５７】
以下の試験方法を使用して、ポリマーフィルムを特徴付けることができる。
【００５８】
（ｉ）フィルムの透明度は、Ｇａｒｄｎｅｒ ＸＬ ２１１視程計を使用し、ＡＳＴＭ Ｄ−１００３−６１に従って、フィルムの全厚を通した全光線透過率（ＴＬＴ）およびヘイズ（散乱透過可視光の％）を測定することによって評価することができる。
【００５９】
（ｉｉ）ヒートシール可能な基板のそれ自体に対するヒートシール強度は、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、ポリエステルフィルムの２種類のサンプルのヒートシール可能な層を重ねて置き、加熱することによって、インストロン４３０１型で測定する。シールされたフィルムを室温に冷却し、シールの単位幅あたり線形張力のもとで、フィルムの各層を４．２３ｍｍ／秒の一定速度で引き剥がすのに必要とされる力を測定することによって、ヒートシール強度を決定する。
【００６０】
（ｉｉｉ）導電性材料と基板の間のヒートシールボンドのヒートシール強度は、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、導電層および基板を重ねて置き、加熱することによって、インストロンシリーズＩＸ材料試験用自動システムの機械で測定した。複合フィルムを室温に冷却し、シールの単位幅あたり線形張力のもとで、フィルムの各層を５０ｍｍ／分の一定速度で引き剥がすのに必要とされる力を測定することによって、ヒートシール強度を決定する。
【００６１】
（ｉｖ）極限引張破断強さ（ＵＴＤ）および破断伸び（ＥＴＤ）を、本明細書に記載のように改変したＡＳＴＭ Ｄ８８２−８８試験を使用して測定する。
【００６２】
（ｖ）所与の温度の収縮率は、サンプルを、割り当てられた時間（一般に３０分）、その温度に加熱したオーブンに拘束しないで入れることにより測定する。収縮率の％は、所与の方向における加熱前後のフィルムの寸法変化の％として算出する。
【００６３】
（ｖｉ）曲げ亀裂は、ヒートシール可能な基板と導電層を含む複合フィルムを繰り返し曲げ（支点の周りに所与の角度で）、導電層に亀裂が生じたかどうかを目視で評価することによって、質的に評価することができる。
【００６４】
本発明をさらに以下の実施例によって例示する。これらの実施例は、例示のために示したものに過ぎず、本発明を上記のものに限定するものではないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく、細部の修正を加えることができる。
【実施例１】
【００６５】
透明なＰＥＴの基板層と、コポリエステルのヒートシール可能な層とを含む２層ポリエステルフィルムを以下のように調製した。ＰＥＴを含むポリマー組成物を、テレフタル酸／イソフタル酸／エチレングリコール（８２／１８／１００）を含むコポリエステルと同時押出し、冷却した回転ドラム上に流延し、押出し方向にその元の寸法の約３倍に延伸した。このフィルムを１００℃の温度の幅出しオーブン内を通過させると、横方向にその元の寸法の約３倍に延伸された。二軸延伸したフィルムを、通常の手段によって約２３０℃の温度で熱硬化させた。最終的なフィルムの全厚は２３μｍ、ヒートシール可能な層は、約４μｍの厚さであった。
【００６６】
銅ホイル（１２μｍ）を、同時押出ししたフィルムのヒートシール可能な表面と接触させ、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、貼り合わせることよって、フィルムの表面上に直接配設した。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、４５０ｇ／２５ｍｍ２であった。
【００６７】
本明細書に記載する技術に従って、グラビアプリントにより銅ホイルの表面上に配線パターンを有するエッチングレジストを形成し、ＵＶ放射によりエッチングレジストインクを硬化させ、５０℃で塩化第二鉄によるエッチングを行うことにより導体配線パターンを基板の表面上に形成し、エッチングしたフィルムを室温で水酸化ナトリウム溶液に浸してエッチングレジスト材料を除去することによって、銅層内にパターンをエッチングした。
【実施例２】
【００６８】
最終的なフィルムの全厚を７５μｍとし、ヒートシール可能な層を約１１μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、２０μｍの厚さの銅ホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、１３２３ｇ／２５ｍｍ２であった。フィルムの収縮率は、ＭＤおよびＴＤ両方向で２％であった。
【実施例３】
【００６９】
最終的なフィルムの全厚を７５μｍとし、ヒートシール可能な層を約１１μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、１３μｍの厚さのアルミニウムホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、３４３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例４】
【００７０】
最終的なフィルムの全厚を３０μｍとし、ヒートシール可能な層を約５μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、２０μｍの厚さの銅ホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、５３７ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例５】
【００７１】
最終的なフィルムの全厚を３０μｍとし、ヒートシール可能な層を約５μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、１３μｍの厚さのアルミニウムホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、２１３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例６】
【００７２】
テレフタル酸／１，４−シクロヘキサンジメタノール／エチレングリコール（１００／３３／６７）のコポリエステルをヒートシール可能な層として使用して、実施例１の手順を繰り返した。
【実施例７】
【００７３】
ポリエチレンテレフタレートを含むポリマー組成物を、冷却した回転ドラム上に流延し、延伸方向にその元の寸法の約３倍に延伸した。このフィルムを１００℃の温度の幅出しオーブン内を通過させると、横方向にその元の寸法の約３倍に延伸された。二軸延伸したフィルムを、通常の手段によって約２３０℃で熱硬化させた。次いで熱硬化したフィルムを、通常のコーティング手段を使用して、オフラインでアゼライン酸／テレフタル酸／エチレングリコール（４５／５５／１００）でコーティングして、２μｍの厚さのドライコーティングを得た。全フィルムの厚さは２５μｍであった。
【００７４】
アルミニウムホイル（１３μｍ）を、同時押出ししたフィルムのヒートシール可能な表面と接触させ、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、貼り合わせることよって、フィルムの表面上に直接配設した。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、５２８ｇ／２５ｍｍ２であった。実施例１に記載したように、パターンをホイルに形成した。
【実施例８】
【００７５】
ベース層の厚さを７５μｍとし、コーティングの厚さを約１２μｍとし、アゼライン酸を含有するコポリエステルでコーティングする前に、まずフィルムを巻き戻し、一連の４つのフローテーションオーブンを通過させ、ウェブの移動を制御するのに適合する最小のライン張力をかけてフィルムを緩和させることによって、熱硬化された二軸延伸フィルムを熱安定化させた点を除き、実施例７の手順を繰り返した。次いで、熱安定化したフィルムを巻き取った。４つのオーブンのそれぞれは、横方向に３つの制御された温度ゾーン（左、中央、および右）を有していた。
【００７６】
左 中央 右
オーブン１ 170 180 170
オーブン２ 170 180 170
オーブン３ 170 180 170
オーブン４ 165 180 165
熱安定化ステップ中のフィルムのライン速度は、１５ｍ／分であった。フィルム（元のロール幅１３６０ｍｍ）にかけた張力は、２４〜２５Ｎであった。
【００７７】
アルミニウムホイルを、６０ｐｓｉ（約４１３ｋＰａ）の圧力下、１６０度で１秒間、フィルムに貼り合わせて、２０２８ｇ／２５ｍｍ２の強度のヒートシールボンドを形成した。実施例１に記載するように、パターンをホイルに形成した。
【実施例９】
【００７８】
アルミニウムホイルの代わりに銅ホイルを使用した点を除き、実施例８の手順を繰り返した。接着強度は、２８２４ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例１０】
【００７９】
ベースフィルムを１０μｍの厚さのＥＶＡコポリマーでコーティングし、フィルムの全厚を３３μｍとした点を除き、実施例７の手順を繰り返した。金属／ポリマー接着強度は、４７１ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例１１】
【００８０】
複合フィルムに銅ホイルを貼り合わせた点を除き、実施例１０を繰り返し、その金属／ポリマーの接着強度は８３３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子商品監視に使用される無線周波数タグ（ＲＦタグ）および無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤタグ）を含めた無線周波数応答タグ用の基板として有用な複合フィルム、その基板および無線周波数機能性構成部品を含む複合構造、ならびにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数（ＲＴ）通信システムは、盗難防止装置、偽造防止装置、および認証セキュリティ装置、ならびに商品または在庫品の保管、移動、保全、追跡、および分類のための制御システムへの使用に有益であることが見出されている。具体的な適用例には、衣服に縫い込むことができる可洗のＲＦ応答タグ、スマートカードおよび個人識別カードとしてのＲＦ応答タグ、医療装置および医療用品としてのＲＦ応答タグ、物流および供給チェーン適用例用のスマートラベルとしてのＲＦ応答タグ、ならびに銀行券に埋め込むためのＲＦ応答タグが含まれる。ＲＦ応答装置は、独自のデータ、例えば（ｉ）数字または英数字の列が、識別の目的で記憶される、あるいはコンピュータまたは情報管理システム内の他の場所に格納されているデータへのアクセスキーとして記憶される識別データ、ならびに（ｉｉ）情報が、通信できるように編成できる、あるいは他の場所に記憶されたデータを利用せずに、またはそのデータと組み合わせて動作を開始する手段として編成できる、移植可能なデータファイルを搬送するために使用することができる。
【０００３】
この技術では、直接接触または見通しを必要とせずにＲＦ応答装置と通信するために電波を使用する。ＲＦ応答装置は、再送信することによって、あるいは無線周波数信号を反射しまたはその他の形で妨害することによって機能する。ＲＦ応答タグには２つの主要なクラスがある。
【０００４】
第１のクラスは、本明細書では「無線周波数タグ」（ＲＦタグ）と称するが、主として電子商品監視（ＥＡＳ）用に、一般には盗難防止装置として使用される。タグは、送信機が定められた周波数を受信機に送信することによって生成される監視ゾーンを通過するとき、監視フィールド内に乱れを生じさせ、それが受信機によって検出される。これらのタイプのＲＦタグは、一般に、必須の構成部品として、基板および金属パターンやコイルなどのアンテナを含む。
【０００５】
第２のクラスのＲＦ応答タグは、本明細書では「無線周波数識別タグ」（ＲＦＩＤタグ）と称するが、アンテナおよび基板だけでなく、独自の情報で電子的にプログラム可能なデータ搬送手段をも含む。したがって、このタグは、マイクロチップまたは集積回路を含むことができる。また、チップレスタグを使用する適用例もあり、このようなタグは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や、いわゆるバルクハウゼン電磁効果を最大にするように設計され、制御された表面特性対バルク特性を有する電磁マイクロワイヤなどのデータ搬送電子構成部品、ならびに音響磁気検出システムにおいてプログラマブル磁気共鳴技術（ＰＭＲ）を使用する構成部品を含むことができる。
【０００６】
典型的な無線周波数識別システムは、アンテナ、トランシーバ（復号器付き）、およびトランスポンダ（ＲＦ応答タグ）を含む。アンテナは、無線信号を放出してタグを起動させ、データを読み取り、かつ／またはタグに書き込む。トランシーバは、データの取得および通信を制御し、一般には情報管理システムとインターフェースする。アンテナをトランシーバおよび復号器と共にパッケージして、ハンドヘルド型または固定搭載型装置として構成することができる読取り装置にしてもよい。この読取り装置は、その出力および使用される電波に基づいて、数センチメートルから３０メートル以上のどの到達範囲にも電波を放出する。タグは、電磁ゾーンを通過するとき、読取り装置の動作信号を検出する。読取り装置は、タグの集積回路内で符号化されたデータを復号し、このデータが、処理のためにホストコンピュータ（情報管理システム）に渡される。
【０００７】
無線周波数識別システムは、様々な周波数範囲で動作する。低周波（一般に３０ＫＨｚから５００ＫＨｚ）システムは、読取り範囲が狭く、システムコストが低く、大抵の場合セキュリティアクセスおよびローカルアセット追跡の適用例に使用される。高周波（一般に１３．５６ＭＨｚ）システムは、しばしばスマートカード、図書館、クリーニング、ならびに追跡およびトレース適用例に使用される。超高周波（一般に１６８〜９５０ＭＨｚ）およびマイクロ波周波数（＞２．４ＧＨｚ）は、しばしば読取り範囲がより広く（３０メートルを超える）、読取り速度がより速く、いくつかの適用分野では関心が高まりつつある。
【０００８】
ＲＦ応答タグは、能動または受動のいずれかとして範疇分けすることができる。能動タグは、内部バッテリによって動力を供給され、一般に読み／書きされる。典型的な読み／書き仕掛品システムでは、タグが機械に１組の命令を与え、次いで機械がその性能をタグに報告し、次いで符号化されたデータがタグ付き部品の履歴の一部分になる。一般に、能動タグのバッテリ供給動力は、タグにより広い読取り範囲を付与するが、このようなタグはサイズがより大きく、よりコストが高く、動作寿命が限られる。受動タグは、内部電源なしに動作する。すなわち、バッテリを持たず、最初の無線信号から応答を送信するための動作電力を得る。その結果、受動タグは能動タグよりもずっと軽量で、より低価格であり、実質的に動作寿命が制限されないものの、読取り範囲がより狭く、より高い電力の読取り装置を必要とする。リードオンリータグは、一般に受動的であり、修正することができない独自の１組のデータ（通常、チップタグ１個あたり３２から２５６ビットであり、チップレスタグではそれより少ない）でプログラムされる。リードオンリータグは、大抵の場合バーコードと同じやり方で、修正可能な製品特有の情報を含むデータベースとあいまって動作する。
【０００９】
ＲＦ応答タグは、データ転送および電力供給のために、（アンテナ、および例えばキャパシタを含めた）アナログ回路を含むことができ、チップタグの場合には、デジタル式低電力集積回路（またはマイクロチップ）、および場合によりバッテリを含むことができる。例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３には、典型的なトランスポンダが記載されている。チップタグでは、マイクロプロセッサは、トランスポンダのメモリとインターフェースし、データ記憶のために装置のタイプおよび精巧さに応じて、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性プログラマブルメモリ（一般的には電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ））を含むことができる。ＲＯＭベースのメモリは、セキュリティデータと、トランスポンダのオペレーティングシステムの命令とを格納するために使用され、プロセッサまたはプロセッシング論理回路とあいまって応答タイミングの遅延、データフローの制御、電源切替えなどの内部機能を処理する。ＲＡＭベースのメモリは、トランスポンダの問合せおよび応答中の一時的なデータ記憶を容易にするために使用される。不揮発性プログラマブルメモリは、トランスポンダのデータを記憶するために使用され、装置が静止状態または省電力状態のときにデータが確実に保持されるようにする。トランスポンダのアンテナは、装置が問合せフィールド（および、該当する場合はプログラミングフィールド）を感知するための手段であり、また、問合せに対するトランスポンダの応答を伝送する手段としても働く。一般にアンテナは、誘電性または絶縁性基板上に配設された、一般にはアルミニウム、銅、または銀のワイヤのコイルまたは導体パターンからなる。アンテナは、いくつかのやり方で、例えば金属性構成部品を基板上にスタンピングまたはエンボス加工する；導体パターンをホイル基板内にエッチングする；導電性のペイント、インク、またはペーストを使用する；（例えば、ＲＴ回路技術に従って）金属シーディングインク上に無電解めっきまたは電気めっきする；あるいは基板上にプレカットパターンを接着することにより形成することができる。あるプロセスでは、アンテナは、基板に銀のインクをスクリーンプリントし、場合によってはそのインクの上に銅めっきすることによって形成される。一般にアンテナは、エッチング、または銀のインクをプリントすることによって形成される。アンテナとマイクロチップの間のインターフェース回路は、受動トランスポンダの電力供給の目的で、またトランスポンダの応答をトリガするために、問合せフィールドのエネルギーを導き、収容する。従来型の基板、特に、アンテナの導体パターンが導電性インクまたはペーストを使用して形成されるＲＦ応答タグの製造に用いられる基板の使用に伴う問題の１つは、導体パターンの曲げ亀裂であった（これは、アンテナの到達範囲および機能、ならびに導体パターンの上に搭載される、ＲＦ応答タグの他の各構成部品の導体パターンに対する付着強度に、悪影響を及ぼす恐れがある）。
【００１０】
本明細書では、「ＲＦ応答タグ」という用語は、無線周波数信号に反応し、必須の機能性構成部品として基板およびアンテナを、さらに場合によってはバッテリ、および／または集積回路などのデータ搬送手段を含むものを指す。「ＲＦ応答タグ」という用語は、先に定義したように、ＲＦタグおよびＲＦＩＤタグの両方を含む。本明細書では、「アンテナ」という用語は、無線周波数を受信する金属パターンまたはコイルを指す。
【００１１】
従来、ＲＦ応答タグは、ポリマーフィルム基板を提供し、接着層を使用して、アンテナ構成部品を含めた１種または複数のトランスポンダ構成部品を基板に付着することによって製造されてきた。一般に、接着層は、オフラインで、すなわちポリマーフィルム基板の製造ステップとは別の、有害で環境上許容し難い溶媒の使用を伴うプロセスステップでコーティングされる。接着層は、一般に、従来技術のＲＦ応答タグでは２０から３０ミクロンの厚さである。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，５４１，３９９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７３０，１８８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５９８，２７６号明細書
【特許文献４】英国特許出願公開第８３８，７０８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，６２３，８４４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，６２１，１５３号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開２００２／０１５００２号明細書
【非特許文献１】ＨｏｒｏｗｉｔｚおよびＨｉｌｌによる「Ｔｈｅ Ａｒｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」（第２版、１２．０４節、ケンブリッジ大学出版、１９８９年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の一目的は、より経済的でより薄く、また可撓性であってもよいＲＦ応答タグを提供することである。また本発明の目的は、ポリマーフィルム基板とアンテナ構成部品の間の良好な層間剥離耐性を提供することである。また本発明の目的は、特に導体パターンが導電性インクまたはペーストを使用して形成される場合に、導体パターンの曲げ亀裂の低減を示すかかるＲＦ応答タグ（または、ＲＦ応答タグの製造の前駆物質として適する、基板および導体パターンを含む複合フィルム）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板と、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグが提供される。
【００１５】
アンテナの導電性材料は、好ましくは金属性であり、好ましくは銅、アルミニウム、銀、金、亜鉛、ニッケル、およびスズなどの金属から選択され、好ましくは銅、アルミニウム、銀、および金、好ましくはアルミニウムおよび銅、好ましくは銅である。
【００１６】
本発明のＲＦ応答タグは、アンテナと基板の間の接着層が不要であり、したがって製造するのにより経済的、効率的であり、かつ環境上許容され、またＲＦ応答タグをより薄く製造することができるという点で有利である。
【００１７】
この基板は、自立型のフィルムまたはシートであり、これは支持ベースなしに独立に存在可能であるフィルムまたはシートを意味する。基板は、好ましくは一軸または二軸延伸、好ましくは二軸延伸される。基板は、ポリエステルフィルムを含む。線状ポリエステルが好ましい。適するポリエステルには、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−、２，５−、２，６−、または２，７−ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、ヘキサヒドロ−テレフタル酸、１，２−ビス−ｐ−カルボキシフェノキシエタンなど、１種または複数のジカルボン酸（任意選択で、ピバル酸などのモノカルボン酸をも含む）と、１種または複数のグリコール、特にエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂肪族または脂環式グリコールとから誘導されたものが含まれる。脂肪族グリコールが好ましい。好ましい基板用ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から選択される。ＰＥＴまたはそのコポリエステルが特に好ましい。
【００１８】
基板層は、単層基板でも多層基板でもよいが、その機能的要件は、それがアンテナの導電性材料にヒートシール可能なことである。したがって本明細書では、「ヒートシール基板」という用語は、アンテナの導電性材料にヒートシールされた基板層を指す。同様に、「ヒートシール基板およびアンテナを含むＲＦ応答タグ」という用語は、接着性のヒートシールボンドが、ヒートシール可能な基板とアンテナの間に形成されたＲＦ応答タグを指す。同様に、「導電性材料の層およびヒートシール基板を含む複合フィルム」という用語は、ヒートシールボンドがヒートシール可能な基板と導電性材料の間に形成された複合フィルムを指す。
【００１９】
ヒートシール可能なポリマー材料は、それが接着される表面に付着するのに十分な濡れを可能にするに足る低い粘性となるのに十分な程度に軟化すべきである。ヒートシール可能なポリマーは、好ましくは、本明細書で言及される、１種または複数のジカルボン酸あるいはそれらの低級アルキルジエステルと、１種または複数のグリコールとから誘導されるコポリエステルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
一実施形態では、基板は１つの層を含み、以下これを実施形態Ａと呼ぶ。この実施形態では、ポリエステルが上記のものから、好ましくは脂肪族グリコールと、少なくとも２種類のジカルボン酸、特に芳香族ジカルボン酸とから誘導されるコポリエステルから選択される。好ましくは、ジカルボン酸は、テレフタル酸であり、別の１種のジカルボン酸は、好ましくは芳香族ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸である。好ましいコポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導される。テレフタル酸成分と、イソフタル酸成分の好ましいモル比は、５０：５０から９０：１０の範囲、好ましくは６５：３５から８５：１５の範囲である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタレート約８２モル％およびイソフタレート約１８モル％とのコポリエステルである。
【００２１】
別の一実施形態では、以下これを実施形態Ｂと呼ぶが、基板は２つ以上の層を含み、ただし少なくとも１つの層（すなわち、金属性アンテナの層に隣接する層）がヒートシール可能である。この実施形態において本明細書では、金属性アンテナの層に隣接するヒートシール可能な層以外の層（複数）を基板層の「ベース層」（複数）と呼ぶ。
【００２２】
実施形態Ｂでは、ベース層は、十分な中間層の接着を実現するために、ヒートシール可能なポリマーと相容性のあるいかなる層でもよい。このベース層は、好ましくは前述のものから選択された合成線状ポリエステル、特に１種のジカルボン酸、好ましくは芳香族ジカルボン酸、好ましくはテレフタル酸またはナフタレンジカルボン酸、より好ましくはテレフタル酸と、１種のグリコール、特に脂肪族または脂環式グリコール、好ましくはエチレングリコールとから誘導されたポリエステルである。特に以下の実施形態Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４では、ＰＥＴまたはＰＥＮ、特にＰＥＴがベース層として特に好ましい。
【００２３】
好ましい一実施形態では、ヒートシール可能な層は、脂肪族グリコールと、２種以上のジカルボン酸、好ましくは２種以上の芳香族ジカルボン酸とから誘導されたコポリエステルを含み、以下これを実施形態Ｂ１と呼ぶ。好ましくは、ジカルボン酸は、テレフタル酸および別の１種のジカルボン酸、好ましくは別の１種の芳香族ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸である。好ましいコポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導される。テレフタル酸成分とイソフタル酸成分の好ましいモル比は、５０：５０から９０：１０の範囲、好ましくは６５：３５から８５：１５の範囲である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタレート約８２モル％およびイソフタレート約１８モル％とのコポリエステルである。
【００２４】
一代替実施形態では、ヒートシール可能な層のコポリエステルは、芳香族ジカルボン酸および脂肪族ジカルボン酸を含み、以下これを実施形態Ｂ２と呼ぶ。好ましい芳香族ジカルボン酸は、テレフタル酸である。好ましい脂肪族ジカルボン酸は、セバシン酸、アジピン酸、およびアゼライン酸から選択される。コポリエステル中の芳香族ジカルボン酸の濃度は、コポリエステルのジカルボン酸成分に対して、好ましくは４５から８０、より好ましくは５０から７０、特に５５から６５モル％の範囲である。コポリエステル中の脂肪族ジカルボン酸の濃度は、コポリエステルのジカルボン酸成分に対して、好ましくは２０から５５、より好ましくは３０から５０、特に３５から４５モル％の範囲である。このようなコポリエステルの特に好ましい例は、（ｉ）アゼライン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはエチレングリコールとのコポリエステル、（ｉｉ）アジピン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはエチレングリコールとのコポリエステル、ならびに（ｉｉｉ）セバシン酸およびテレフタル酸と、脂肪族グリコール、好ましくはブチレングリコールとのコポリエステルである。好ましいポリマーには、ガラス転移点（Ｔｇ）が−３０℃、融点（Ｔｍ）が１７７℃である、セバシン酸／テレフタル酸／ブチレングリコール（好ましくは、これらの成分を４５〜５５／５５〜４５／１００、より好ましくは５０／５０／１００の相対的モル比で有する）のコポリエステル、およびＴｇ−が１５℃、Ｔｍが１５０℃である、アゼライン酸／テレフタル酸／エチレングリコール（好ましくは、これらの成分を４０〜５０／６０〜５０／１００、より好ましくは４５／５５／１００の相対的モル比で有する）のコポリエステルが含まれる。
【００２５】
一代替実施形態では、ヒートシール可能な層は、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールと、１種または複数、好ましくは１種のジカルボン酸、好ましくは芳香族ジカルボン酸とから誘導されたコポリエステルを含み、以下これを実施形態Ｂ３と呼ぶ。この例には、テレフタル酸と、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオール、特にエチレングリコールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノールとのコポリエステルが含まれる。脂環式ジオールと脂肪族ジオールの好ましいモル比は、１０：９０から６０：４０の範囲、好ましくは２０：８０から４０：６０の範囲、より好ましくは３０：７０から３５：６５である。好ましい一実施形態では、このコポリエステルは、テレフタル酸と、１，４−シクロヘキサンジメタノール約３３モル％およびエチレングリコール約６７モル％とのコポリエステルである。このようなポリマーの一例が、ＰＥＴＧ（商標）６７６３（Ｅａｓｔｍａｎ）であり、これはテレフタル酸、１，４−シクロヘキサンジメタノール約３３％、およびエチレングリコール約６７％のコポリエステルを含み、通常は非晶質である。一代替実施形態では、ヒートシール可能な層のポリマーは、エチレングリコールの代わりにブタンジオールを含んでもよい。
【００２６】
コポリエステルの調製は、周知のやり方で、縮合またはエステル交換により、一般に最大２７５℃の温度で行うのが好都合である。
【００２７】
別の一代替実施形態では、ヒートシール可能な層はエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を含み、以下これを実施形態Ｂ４と呼ぶ。適切なＥＶＡポリマーは、ＤｕＰｏｎｔからＥｌｖａｘ（商標）樹脂として入手することができる。一般に、これらの樹脂は、酢酸ビニル含有量が９％から４０％、一般には１５％から３０％の範囲である。
【００２８】
実施形態Ｂのヒートシール可能な層の厚さは、一般に基板の厚さの約１〜３０％、好ましくは約１０〜２０％の間である。ヒートシール可能な層の厚さは、約２５μｍまで、より好ましくは約２０μｍまで、より好ましくは約１５μｍまで、より好ましくは約１０μｍまで、より好ましくは約０．５〜６μｍの間、より好ましくは約０．５〜４μｍの間である。基板の全厚は、好ましくは約３５０μｍまで、より好ましくは約１００μｍまで、より好ましくは約７５μｍまで、より好ましくは約１２〜１００μｍの間、より好ましくは約２０〜７５μｍの間である。
【００２９】
好ましくは、基板はそれ自体に対して、少なくとも３００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは約４００ｇ／２５ｍｍ２から約１０００ｇ／２５ｍｍ２、より好ましくは約５００から約８５０ｇ／２５ｍｍ２のヒートシール強度を示す。
【００３０】
好ましくは、基板は、金属層に対して少なくとも２００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約４００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約６００ｇ／２５ｍｍ２、好ましくは少なくとも約８００ｇ／２５ｍｍ２のヒートシール強度を示す。典型的な接着強度は、約４００から約１０００ｇ／２５ｍｍ２の範囲である。金属に対する接着強度は、ポリマー基板から金属性アンテナを分離しようと試みた場合にフィルムが破損してしまうほど高い強度とすべきである。一実施形態では、金属層に対する基板の付着強度は、基板の極限引張強さ（ＵＴＳ）を上回る。
【００３１】
基板は、好ましくは１９０℃で３０分かけて３％未満、好ましくは２％未満、好ましくは１％未満、好ましくは０．５％未満、好ましくは０．２％未満の低い収縮率を示す。
【００３２】
基板の調製は、当技術分野で周知の従来技術によって行うことができる。基板の調製は、押出し法により、以下に記載する手順に従って行うのが好都合である。一般には、このプロセスは、溶融ポリマーの層を押し出し、押出物を急冷し、急冷した押出物を少なくとも１方向に延伸するステップを含む。
【００３３】
基板は、一軸延伸することもできるが、機械的および物理的特性の満足のいく組合せを実現するために、好ましくはフィルムの平面内で互いに垂直な２方向に延伸することによって二軸延伸される。延伸は、延伸フィルム製造の技術分野で周知の任意の方法、例えばインフレーションフィルム法またはフラットフィルム法によっても行うことができる。フラットフィルム法は、順次延伸または同時延伸を伴う。
【００３４】
フラットフィルムの好ましいプロセスでは、基板形成用のポリエステルを溶融し、スロットダイを通して押し出し、冷却した流延ドラム上で急冷して、そのポリエステル溶融物の不規則な非晶構造を保持するようにする。その後、押出物または流延フィルムを、そのガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度まで再加熱し、少なくとも１方向に延伸することによって、分子レベルの延伸を行う。一般には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、延伸は、７０〜１５０℃の間に昇温されたフィルムで行われることになる。例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）では、高温、一般には１１０〜１７０℃が必要とされる。一般に、好ましい延伸温度は、約（Ｔｇ＋１０℃）から約（Ｔｇ＋６０℃）の範囲である。
【００３５】
二軸延伸物は、急冷された平らな押出物を、まず一方向、通常はプロセスの機械方向（ＭＤ）である長手方向すなわち前方に、次いで横方向（ＴＤ）に順次延伸することによって生成することができる。流延フィルムの前方延伸は、異なる速度で駆動される１組の回転ロールの上で行うのが好都合である。このプロセスステップの詳細は変更することができるものの、流延フィルムを加熱し、処理方向に加速するというこの技術の原理は、あらゆる設計に特徴的である。その後、幅出しオーブン内で横延伸が行われる。プロセスの幅出し段階では、フィルムの縁部をクリップで掴み、レールに沿って導き、このレールは、再加熱ステップ中に支持を実現し、次いで２回目に材料を延伸させるために互いに遠ざかっていく。あるいは、流延フィルムを二軸型の幅出し機内で前方および横方向の両方に同時延伸してもよい。延伸は、ポリエステルの性質によって決まる程度に行われ、例えばＰＥＴは通常、延伸されたフィルムのＭＤおよび／またはＴＤ寸法が、その元の寸法の２から５、より好ましくは２．５から４．５倍になるように延伸される。一方向のみの延伸が必要とされる場合には、それより大きい延伸率（例えば、最大で約８倍）を使用してもよい。必ずしも機械方向および横方向に均等に延伸する必要はないが、均衡の取れた特性が望ましい場合には、そうすることが好ましい。
【００３６】
この好ましいフラットフィルムプロセスでは、最終段階で、依然として幅出しオーブンの高温で、制御された寸法制限のもとで熱硬化を行うことによって、延伸したフィルムを安定にする。ポリエステルの結晶化を可能にするために、フィルムは、そのガラス転移点を上回るが、その溶融温度未満の温度で加熱される。完成したフィルムの最終的な熱収縮性または寸法安定性をさらに改善するために、この段階でＭＤまたはＴＤ、あるいはその両方で、ある程度の寸法緩和（または「トーイン」）を行うことが可能である。横方向でのフィルムの緩和は、幅出し機内でフィルムを保持するクリップの経路を互いに近付けることによって行われる。その後の延伸プロセスでは、ＭＤでの緩和は、フィルムの回転速度が幅出し機から出る速度よりも遅いときに可能となる。同時二軸延伸プロセスを用いると、幅出しオーブンを出るフィルムの速度が幅出し機のフレーム内の最大速度よりも遅くなるように、熱硬化中またはその後にリニアモータ駆動のクリップを制御された方式で減速させることによって、幅出し機内の長手方向（ＭＤ）の緩和が可能になる。寸法安定性が重要な問題ではない適用例では、フィルムは比較的低温度で熱硬化され、または全く熱硬化されない。それとは対照的に、フィルムが熱硬化される温度が高くなるにつれて、破断伸びや引裂抵抗などの他の諸特性が変化することがある。したがって、実際の熱硬化温度および時間は、フィルムの組成および最終的な特性の所望のバランスに応じて、フィルムの最終用途に適するように選択されることになる。これらの制約の範囲内で、プロセスの熱硬化段階を通過するフィルムの最大温度は、特許文献４に記載されているように、一般に約１３５から約２５０℃となる。その後フィルムは、制御された張力および温度のもとで冷却され、ロールに巻き取られる。
【００３７】
基板を製造する任意選択の一ステップは、フィルムにおける固有収縮の大部分を生じさせ（緩和させ）、それによって残留収縮がかなり少なく、したがって寸法安定性が向上したフィルムを製造するために、最小の物理的制限下、ポリエステルのガラス転移点を上回るがその溶融点未満である温度で基板を加熱することによって、基板にさらなる熱安定化を行うことである。さらなる熱安定化段階中に起こるフィルムの収縮または緩和は、高温で、フィルムが受けるライン張力を制御することにより、またはライン速度を制御することにより行われる。フィルムが受ける張力は、低張力であり、一般にフィルム幅の５ｋｇ／ｍ未満、好ましくは３．５ｋｇ／ｍ未満、より好ましくは１から約２．５ｋｇ／ｍの範囲、一般に１．５から２ｋｇ／ｍの範囲である。フィルム速度を制御する緩和プロセスでは、フィルム速度の減少（したがって緊張緩和）は、一般に０から２．５％、好ましくは０．５から２．０％の範囲である。熱安定化ステップ中にフィルムの横寸法は増大しない。熱安定化ステップで使用される温度は、最終的なフィルムの諸特性の所望の組合せに応じて変わり得るが、温度が高いほど、良好な、すなわち低い残留収縮特性が得られる。１３５℃から２５０℃の温度が一般に望ましく、好ましくは１５０から２３０℃、より好ましくは１７０から２００℃である。加熱持続時間は、使用する温度に応じて決まることになるが、一般には１０から４０秒の範囲であり、２０から３０秒の持続時間が好ましい。この熱安定化プロセスは、平面および垂直配置、ならびにフィルム製造プロセスとは別のプロセスステップとしての「オフライン」か、それともプロセスの継続としての「インライン」か、を含めた様々な方法によって行うことができる。一実施形態では、熱安定化は「オフライン」で行われる。熱安定化ステップにより、収縮率が、一般には１９０℃のオーブン内で３０分かけて１％未満、特に０．５％未満、特に０．２％未満と非常に低くなる。熱安定化ステップは、特に実施形態Ｂ２やＢ４などのコーティング付き多層基板の製造に適しており、ヒートシール可能な層のオフラインコーティングの前にベース層に対して行う。
【００３８】
ヒートシール可能な層およびベース層を含む多層基板の形成は、通常の技術によって行うことができる。多層基板の形成方法は、ヒートシール可能な層がどんなものかに依存することになる。通常の技術は、ヒートシール可能な層を、予め形成されたベース層上に流延することを含む。ヒートシール可能な層およびベース層の形成は、同時押出し成形によって行うのが好都合であり、これは本明細書に記載の実施形態Ｂ１およびＢ３に適している。多層基板を形成する他の方法は、ヒートシール可能なポリマーをベース層にコーティングすることを含み、この技術は、本明細書に記載の実施形態Ｂ２およびＢ４に適している。コーティングは、グラビアロール塗装、リバースロール塗装、浸漬塗装、ビーズ塗装、押出しコーティング、溶融塗装、または静電吹付被覆を含めた任意の適切なコーティング技術を使用して行うことができる。コーティングは、「オフライン」で、すなわち基板の製造中に用いられる延伸ステップ、熱硬化ステップ、および任意選択の熱安定化ステップの後に行うことができ、あるいは「インライン」で、すなわちコーティングステップを、使用する任意の延伸動作（複数）の前、その最中、またはそれらの合間に行うことができる。一実施形態では、ヒートシール層のコーティングは、オフラインで行われる。ヒートシール可能な層をベース層に施す前に、ベース層の露出した表面を、望むなら化学的または物理的な表面改質処理にかけて、その表面とその後に施される層の間の接着性を改善することができる。例えば、ベース層の露出した表面に、コロナ放電を伴う高圧の電気的ストレスをかけることができる。あるいは、ベース層を、通常の有機溶媒に溶かしたハロゲン化フェノール、例えば、ｐ−クロロ−ｍ−クレゾール、２，４−ジクロロフェノール、２，４，５−または２，４，６−トリクロロフェノール、あるいは４−クロロレゾルシノールのアセトン溶液またはメタノール溶液など、技術分野で周知の試剤と共に前処理して、基板に溶媒作用または膨潤作用をもたせることもできる。
【００３９】
好ましい一実施形態では、基板は、好ましくは実施形態Ｂ１およびＢ３による、ヒートシール可能な層およびベース層を含む同時押出し成形された多層基板である。特にこの実施形態では、ヒートシール可能な層の厚さは、好ましくは基板の厚さの約１０から約２０％、好ましくは最大で約２０μｍであり、本明細書に記載するように、それより薄いことが好ましい。
【００４０】
別の好ましい一実施形態では、基板は、好ましくは実施形態Ｂ２およびＢ４、好ましくは実施形態Ｂ２による、ヒールシール可能な層およびベース層を含むコーティング付き多層基板であり、特に前記ベース層は、本明細書に記載するように熱安定化される。
【００４１】
アンテナは、通常の方法により、例えば上記の方法に従って、基板上に形成することができ、この方法は、高温（すなわち、ヒートシール可能な層のポリマー材料が、金属の層に付着するのに十分な程度に軟化する、室温より高い温度）条件下、場合によっては高圧条件下で、アンテナの金属材料を基板のヒートシール可能な表面に接触させるステップを含む。一実施形態では、予め形成された形状の金属ワイヤを、基板にヒートシールすることができる。さらに別の実施形態では、金属ホイルを、高温下、場合により高圧下で基板のヒートシール可能な表面に接触させることによって、基板のヒートシール可能な表面に貼り合わせる。その後、アンテナの導体パターンを、エッチングなど通常の技術によって形成する。導体パターンを基板上にエッチングする技術は当技術分野で周知であり、例えば、非特許文献１、特許文献５、特許文献６、および特許文献７に開示されており、これらは、本明細書中に参照として組み込まれる。エッチングプロセスの一実施形態では、金属層を基板に施した後、例えば、適切なインクを金属層の表面上に所望の導体パターンの形でプリントすることによって、エッチングレジストパターンを金属層に施す。例えばグラビアプリント等、適切ないずれのプリント技術を使用してもよい。エッチングレジストインクが、下にある金属層に対して、後続のエッチングステップに耐えるのに十分強力に付着するようにするために、例えば加熱またはＵＶ放射によってそれを硬化させる必要があるかもしれない。次に、基板／金属層／レジストパターンの積層体を、適切な試薬を使用してエッチングして、所望の導体パターンを形成させる。例えば、銅層の露出した部分の除去は、塩化鉄ＦｅＣｌ２の溶液を使用して、約５０℃で行うことができる。プロセスの最後のステップは、適切な化学試薬によってレジストパターンの材料を除去して、基板上にインプリントされた金属導体パターンを残すことである。エッチングプロセスの第２の実施形態では、液状またはドライフィルムレジスト（ＤｕＰｏｎｔ製Ｒｉｓｔｏｎ（登録商標）など）を、連続コーティングまたは層の形で金属層に施す。その後、導体パターンのネガティブイメージを有する写真フィルム（「フォトツール」）を、基板／金属層／フォトレジストの積層体の上に重ね合わせ、次いでそのフォトレジストの層を、ＵＶ光を使用してネガを通して露光する。それによって、フォトレジストの露出した区域を架橋させ、またはその他の形で化学的に改変させる。次いで、現像剤を使用してフォトレジストの未変化領域を除去して、銅基板上に保護されたポジティブパターンを残す。次いで、積層体をエッチングする。最後のステップは、残りのフォトレジストを除去して、基板上にインプリントされた金属導体パターンを残すことである。
【００４２】
導体金属パターンの厚さは、一般に約２〜１００μｍ、特に約１０〜５０μｍであるが、１０μｍ未満の厚さがより一般的になりつつある。
【００４３】
アンテナは、通常の手段、例えばハンダまたは導電性接着剤を使用することによって、集積回路などの任意選択のデータ搬送手段と電気的に接続することができる。必要ならば、データ搬送手段を、（感圧接着剤および非導電性接着剤を含めた）追加の接着剤を使用して基板に取り付けることもできる。
【００４４】
ＲＦ応答タグは、さらなる任意選択の層を含むことができる。集積回路が、実質上アンテナの上に位置する必要があるＲＦ応答タグでは、絶縁層をアンテナの少なくとも一部分の上に配設することができる。カバー層が、アンテナおよび集積回路の上に存在してもよく、本明細書に記載のポリエステルフィルムを含めた適切ないかなる層形成材料またはフィルム形成材料から形成することもできる。このカバーはプリント可能なものでよく、場合によってはインク受容性の層を含む。基板の、アンテナが配設される表面とは反対側の表面は、接着剤の層を、場合によっては、ＲＦ応答タグを商品に取り付けるときに引き剥すことができるカバー層または剥離層と共に含むことができる。一代替実施形態では、ヒートシールボンドを形成することによって、ＲＦ応答タグを商品に取り付けることができる。この実施形態では、単層基板それ自体が、商品に対するヒートシールボンドを形成することもでき、あるいは追加のヒートシール可能な層が存在してもよい。本明細書で記載するように、ベース層と、その第１の表面上にアンテナを接着するための第１のヒートシール可能な層とを含む多層基板は、その第２の表面上に、商品に対するヒートシールボンドを形成するための第２のヒートシール可能な層を含むことができ、その第２のヒートシール可能な層は、第１のヒートシール可能な層と同じでも異なっていてもよい。
【００４５】
本発明の別の態様によれば、基板と、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によりデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造方法が提供され、前記方法は、以下のステップを含む。
【００４６】
（ｉ）ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満である、ヒートシール可能な基板を提供するステップ、
（ｉｉ）アンテナの導電性材料を、基板のヒートシール可能な表面の少なくとも一部分に直接配設するステップ、
（ｉｉｉ）ヒートシール可能な基板と導電性材料の間でヒートシールを行うステップ、および
（ｉｖ）場合により、導電性材料と電気的に連絡しているデータ搬送手段を提供するステップ。
【００４７】
アンテナの導電性材料が、アンテナの導体パターンの形に予め形成されていない場合には、上で定義したプロセス中のステップ（ｉｉ）がアンテナ形成の第１段階となり、アンテナ形成の第２段階は、導電性材料にパターンを形成するステップであり、この第２段階は、導電性材料を基板にヒートシールするステップ（上記で定義したプロセス中のステップ（ｉｉｉ））の後に行われる。導体パターンの形成は、本明細書に記載する通常の方法により、一般に導電層の表面上に、配線パターンを有するエッチングレジストを形成するステップと、エッチングによって基板の表面上に導体パターンを形成するステップと、レジストを除去するステップとを含むエッチングプロセスによって行うことができる。
【００４８】
本発明の別の一態様によれば、基板としてのヒートシールフィルムと、フィルムのヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造において、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムを、基板として使用することが提供される。
【００４９】
本発明の別の一態様によれば、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムを、導電性材料の層および前記ヒートシールフィルムを含み、かつ前駆物質として適する複合フィルムの曲げ亀裂を低減する目的でＲＦ応答タグの製造に使用することが提供され、この導電性材料は、基板のヒートシール表面と直接接触しており、特に導電性材料の前記層は、導電性インクまたはペーストを使用して形成され、特に前記ヒートシールフィルムは、実施形態Ｂ２およびＢ４によるものなどのコーティング付きフィルムである。ＲＦ応答タグは、基板としての前記複合フィルムと、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む。
【００５０】
本発明の別の一態様によれば、導電性材料の層と、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む複合フィルムを、前記ヒートシール基板と、基板のヒートシール表面と直接接触している前記導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合により、アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含むＲＦ応答タグの製造において、前駆物質として使用することが提供される。
【００５１】
本発明の別の一態様によれば、ＲＦ応答タグの製造において前駆物質として適する、または前駆物質として使用するための複合フィルムが提供され、前記複合フィルムは、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、本明細書で記載する、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む。
【００５２】
基板の１つまたは複数の層が、好都合には、ポリマーフィルムの製造に通常使用される添加剤のいずれかを含有することができる。すなわち、架橋剤、染料、顔料、ボイド化剤、潤滑剤、抗酸化剤、ラジカル捕捉剤、ＵＶ吸収剤、熱安定剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ剤、蛍光増白剤、光沢増強剤、分解促進剤、粘度調整剤、分散安定剤などの試剤を、適宜組み込むことができる。特に基板は、例えば粒状無機充填剤または非相溶性樹脂充填剤、あるいはこのような充填剤の２つ以上の組合せであってよい粒状充填剤を含むことができる。このような充填剤は、従来技術で周知である。
【００５３】
粒状無機充填剤には、従来の無機充填剤、特にアルミナ、シリカ（特に沈降シリカまたは珪藻シリカおよびシリカゲル）、チタニアなどの金属またはメタロイド酸化物、チャイナクレイ、ならびにカルシウムおよびバリウムの炭酸塩や硫酸塩などのアルカリ金属塩が含まれる。粒状無機充填剤は、ボイドタイプまたは非ボイドタイプのものでよい。適切な粒状無機充填剤は均質であり、本質的に、二酸化チタンや硫化バリウム単独など、単一の充填材料または化合物からなることができる。あるいは、充填剤の少なくとも一部分が不均質で、主要な充填材料が、追加の調整成分を伴っていてもよい。例えば、主要な充填剤粒子を、顔料、石鹸、界面活性カップリング剤、他の調整剤などの表面改質剤で処理して、充填剤とポリマー層との相容性の程度を高める、または変えることができる。好ましい粒状無機充填剤には、二酸化チタンおよびシリカが含まれる。
【００５４】
無機充填剤は微粉砕されたものであるべきであり、体積分布中央粒径（体積％と粒径の関係を示す累積分布曲線から読み取った、全粒子の体積の５０％に対応する同等の球径であり、しばしば「Ｄ（ｖ，０．５）」値と呼ばれる）が、好ましくは０．０１から５μｍの範囲、より好ましくは０．０５から１．５μｍ、特に０．１５から１．２μｍである。無機充填剤粒子の好ましくは少なくとも９０体積％、より好ましくは少なくとも９５体積％が、体積分布中央粒径の±０．８μｍ、特に±０．５μｍの範囲内にある。充填剤粒子の粒径は、電子顕微鏡、コールターカウンター、沈降分析、および静的または動的光散乱によって測定することができる。レーザー回折に基づく技術が好ましい。中央粒径は、選択された粒径未満の粒子の体積を百分率で表した累積分布曲線をプロットし、中央値を読み取ることによって決定することができる。
【００５５】
層の組成物の諸成分は、通常のやり方で合わせて混合することができる。例えば、諸成分を、層のポリマーがそれから誘導されるモノマー性反応物と混合することにより、あるいは諸成分を、タンブルもしくはドライブレンドし、または押出機内で混ぜ合わせ、続いて冷却し、通常は顆粒もしくはチップに粉砕することによってポリマーと混合することもできる。マスターバッチ技術を用いることもできる。
【００５６】
一実施形態では、基板は光学的に透明であり、規格ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定して、散乱可視光（ヘイズ）の％が＜１０％、好ましくは＜６％、より好ましくは＜３．５％、特に＜２％であることが好ましい。好ましくは、４００〜８００ｎｍの範囲内の全光線透過率（ＴＬＴ）が、規格ＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定して少なくとも７５％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％である。この実施形態では、一般に、充填剤はほんの少量、一般には所与の層のポリマーの０．５重量％を上回らず、好ましくは０．２重量％未満存在する。
【００５７】
以下の試験方法を使用して、ポリマーフィルムを特徴付けることができる。
【００５８】
（ｉ）フィルムの透明度は、Ｇａｒｄｎｅｒ ＸＬ ２１１視程計を使用し、ＡＳＴＭ Ｄ−１００３−６１に従って、フィルムの全厚を通した全光線透過率（ＴＬＴ）およびヘイズ（散乱透過可視光の％）を測定することによって評価することができる。
【００５９】
（ｉｉ）ヒートシール可能な基板のそれ自体に対するヒートシール強度は、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、ポリエステルフィルムの２種類のサンプルのヒートシール可能な層を重ねて置き、加熱することによって、インストロン４３０１型で測定する。シールされたフィルムを室温に冷却し、シールの単位幅あたり線形張力のもとで、フィルムの各層を４．２３ｍｍ／秒の一定速度で引き剥がすのに必要とされる力を測定することによって、ヒートシール強度を決定する。
【００６０】
（ｉｉｉ）導電性材料と基板の間のヒートシールボンドのヒートシール強度は、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、導電層および基板を重ねて置き、加熱することによって、インストロンシリーズＩＸ材料試験用自動システムの機械で測定した。複合フィルムを室温に冷却し、シールの単位幅あたり線形張力のもとで、フィルムの各層を５０ｍｍ／分の一定速度で引き剥がすのに必要とされる力を測定することによって、ヒートシール強度を決定する。
【００６１】
（ｉｖ）極限引張破断強さ（ＵＴＤ）および破断伸び（ＥＴＤ）を、本明細書に記載のように改変したＡＳＴＭ Ｄ８８２−８８試験を使用して測定する。
【００６２】
（ｖ）所与の温度の収縮率は、サンプルを、割り当てられた時間（一般に３０分）、その温度に加熱したオーブンに拘束しないで入れることにより測定する。収縮率の％は、所与の方向における加熱前後のフィルムの寸法変化の％として算出する。
【００６３】
（ｖｉ）曲げ亀裂は、ヒートシール可能な基板と導電層を含む複合フィルムを繰り返し曲げ（支点の周りに所与の角度で）、導電層に亀裂が生じたかどうかを目視で評価することによって、質的に評価することができる。
【００６４】
本発明をさらに以下の実施例によって例示する。これらの実施例は、例示のために示したものに過ぎず、本発明を上記のものに限定するものではないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく、細部の修正を加えることができる。
【実施例１】
【００６５】
透明なＰＥＴの基板層と、コポリエステルのヒートシール可能な層とを含む２層ポリエステルフィルムを以下のように調製した。ＰＥＴを含むポリマー組成物を、テレフタル酸／イソフタル酸／エチレングリコール（８２／１８／１００）を含むコポリエステルと同時押出し、冷却した回転ドラム上に流延し、押出し方向にその元の寸法の約３倍に延伸した。このフィルムを１００℃の温度の幅出しオーブン内を通過させると、横方向にその元の寸法の約３倍に延伸された。二軸延伸したフィルムを、通常の手段によって約２３０℃の温度で熱硬化させた。最終的なフィルムの全厚は２３μｍ、ヒートシール可能な層は、約４μｍの厚さであった。
【００６６】
銅ホイル（１２μｍ）を、同時押出ししたフィルムのヒートシール可能な表面と接触させ、４３ｐｓｉ（約２９６ｋＰａ）の圧力下、１４０℃で１秒間、貼り合わせることよって、フィルムの表面上に直接配設した。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、４５０ｇ／２５ｍｍ２であった。
【００６７】
本明細書に記載する技術に従って、グラビアプリントにより銅ホイルの表面上に配線パターンを有するエッチングレジストを形成し、ＵＶ放射によりエッチングレジストインクを硬化させ、５０℃で塩化第二鉄によるエッチングを行うことにより導体配線パターンを基板の表面上に形成し、エッチングしたフィルムを室温で水酸化ナトリウム溶液に浸してエッチングレジスト材料を除去することによって、銅層内にパターンをエッチングした。
【実施例２】
【００６８】
最終的なフィルムの全厚を７５μｍとし、ヒートシール可能な層を約１１μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、２０μｍの厚さの銅ホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、１３２３ｇ／２５ｍｍ２であった。フィルムの収縮率は、ＭＤおよびＴＤ両方向で２％であった。
【実施例３】
【００６９】
最終的なフィルムの全厚を７５μｍとし、ヒートシール可能な層を約１１μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、１３μｍの厚さのアルミニウムホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、３４３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例４】
【００７０】
最終的なフィルムの全厚を３０μｍとし、ヒートシール可能な層を約５μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、２０μｍの厚さの銅ホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、５３７ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例５】
【００７１】
最終的なフィルムの全厚を３０μｍとし、ヒートシール可能な層を約５μｍの厚さとした点を除き、実施例１を繰り返した。さらに、１３μｍの厚さのアルミニウムホイルを、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、同時押出しフィルムに貼り合わせた。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、２１３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例６】
【００７２】
テレフタル酸／１，４−シクロヘキサンジメタノール／エチレングリコール（１００／３３／６７）のコポリエステルをヒートシール可能な層として使用して、実施例１の手順を繰り返した。
【実施例７】
【００７３】
ポリエチレンテレフタレートを含むポリマー組成物を、冷却した回転ドラム上に流延し、延伸方向にその元の寸法の約３倍に延伸した。このフィルムを１００℃の温度の幅出しオーブン内を通過させると、横方向にその元の寸法の約３倍に延伸された。二軸延伸したフィルムを、通常の手段によって約２３０℃で熱硬化させた。次いで熱硬化したフィルムを、通常のコーティング手段を使用して、オフラインでアゼライン酸／テレフタル酸／エチレングリコール（４５／５５／１００）でコーティングして、２μｍの厚さのドライコーティングを得た。全フィルムの厚さは２５μｍであった。
【００７４】
アルミニウムホイル（１３μｍ）を、同時押出ししたフィルムのヒートシール可能な表面と接触させ、４０ｐｓｉ（約２７５ｋＰａ）の圧力下、１６０℃で１秒間、貼り合わせることよって、フィルムの表面上に直接配設した。金属／フィルムボンドのヒートシール強度は、５２８ｇ／２５ｍｍ２であった。実施例１に記載したように、パターンをホイルに形成した。
【実施例８】
【００７５】
ベース層の厚さを７５μｍとし、コーティングの厚さを約１２μｍとし、アゼライン酸を含有するコポリエステルでコーティングする前に、まずフィルムを巻き戻し、一連の４つのフローテーションオーブンを通過させ、ウェブの移動を制御するのに適合する最小のライン張力をかけてフィルムを緩和させることによって、熱硬化された二軸延伸フィルムを熱安定化させた点を除き、実施例７の手順を繰り返した。次いで、熱安定化したフィルムを巻き取った。４つのオーブンのそれぞれは、横方向に３つの制御された温度ゾーン（左、中央、および右）を有していた。
【００７６】
左 中央 右
オーブン１ 170 180 170
オーブン２ 170 180 170
オーブン３ 170 180 170
オーブン４ 165 180 165
熱安定化ステップ中のフィルムのライン速度は、１５ｍ／分であった。フィルム（元のロール幅１３６０ｍｍ）にかけた張力は、２４〜２５Ｎであった。
【００７７】
アルミニウムホイルを、６０ｐｓｉ（約４１３ｋＰａ）の圧力下、１６０度で１秒間、フィルムに貼り合わせて、２０２８ｇ／２５ｍｍ２の強度のヒートシールボンドを形成した。実施例１に記載するように、パターンをホイルに形成した。
【実施例９】
【００７８】
アルミニウムホイルの代わりに銅ホイルを使用した点を除き、実施例８の手順を繰り返した。接着強度は、２８２４ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例１０】
【００７９】
ベースフィルムを１０μｍの厚さのＥＶＡコポリマーでコーティングし、フィルムの全厚を３３μｍとした点を除き、実施例７の手順を繰り返した。金属／ポリマー接着強度は、４７１ｇ／２５ｍｍ２であった。
【実施例１１】
【００８０】
複合フィルムに銅ホイルを貼り合わせた点を除き、実施例１０を繰り返し、その金属／ポリマーの接着強度は８３３ｇ／２５ｍｍ２であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板と、前記基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナとを含むことを特徴とする、無線周波数応答タグ。
【請求項２】
前記収縮率は、３％未満であることを特徴とする、請求項１に記載のタグ。
【請求項３】
前記基板は、単層基板であることを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ。
【請求項４】
前記基板は、コポリエステルを含むことを特徴とする、請求項１、２、または３に記載のタグ。
【請求項５】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導されることを特徴とする、請求項４に記載のタグ。
【請求項６】
前記基板は、ヒートシール可能な層およびベース層を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ。
【請求項７】
前記ベース層は、ポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする、請求項６に記載のタグ。
【請求項８】
前記ヒートシール可能な層は、コポリエステルであることを特徴とする、請求項６または７に記載のタグ。
【請求項９】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１０】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、エチレングリコール、および１，４−シクロヘキサンジメタノールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１１】
１，４−シクロヘキサンジメタノールとエチレングリコールのモル比は、３０：７０から３５：６５の範囲内にあることを特徴とする、請求項１０に記載のタグ。
【請求項１２】
前記ヒートシール可能な層およびベース層は、同時押し出しされることを特徴とする、請求項６から１１のいずれかに記載のタグ。
【請求項１３】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導され、テレフタル酸成分とイソフタル酸成分のモル比が、６５：３５から８５：１５の範囲内にあることを特徴とする、請求項５から９に記載のタグ。
【請求項１４】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、脂肪族ジカルボン酸、およびグリコールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１５】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、アゼライン酸、およびエチレングリコールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１６】
前記コポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタル酸約５５％およびアゼライン酸約４５％とのコポリエステルであることを特徴とする、請求項１５に記載のタグ。
【請求項１７】
前記ヒートシール可能な層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載のタグ。
【請求項１８】
前記ヒートシール可能な層は、ベース層上にコーティングされることを特徴とする、請求項６、７、８または１４から１７のいずれかに記載のタグ。
【請求項１９】
前記収縮率は、１％未満であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載のタグ。
【請求項２０】
前記収縮率は、０．５％未満であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載のタグ。
【請求項２１】
前記導電性材料は、金属材料を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２２】
前記導電性材料は、銅を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２３】
さらに、前記アンテナに電気的に連絡しているデータ搬送手段を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２４】
基板と、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によってはデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造方法であって、以下のステップ、
（ｉ）ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール可能な基板を提供するステップと、
（ｉｉ）前記アンテナの導電性材料を、前記基板のヒートシール可能な表面の少なくとも一部分上に直接配設するステップと、
（ｉｉｉ）前記ヒートシール可能な基板と導電性材料との間でヒートシールを行うステップと、
（ｉｖ）場合によって、前記導電性材料と電気的に連絡しているデータ搬送手段を提供するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
ステップ（ｉｉｉ）の後、さらに、前記導電性材料にパターンを形成するステップを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
基板としてのフィルムと、前記フィルムのヒートシール表面に直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、前記アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造における、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムの基板としての使用。
【請求項２７】
基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、前記ヒートシールフィルムとを含む、ＲＦ応答タグの製造における、複合フィルムの曲げ亀裂を低減するための、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満である前駆物質として適したヒートシールフィルムの使用。
【請求項２８】
ヒートシール基板と、前記基板のヒートシール表面と直接接触している前記導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、前記アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造における、導電性材料の層と、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む複合フィルムの前駆物質としての使用。
【請求項２９】
無線周波数応答タグの製造において前駆物質として使用するのに適しており、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含むことを特徴とする複合フィルム。
【請求項３０】
前記導電性材料と前記基板の間のヒートシールの接着強度は、少なくとも２００ｇ／２５ｍｍ２であることを特徴とする、請求項２９に記載の複合フィルム。
【請求項１】
ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板と、前記基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナとを含むことを特徴とする、無線周波数応答タグ。
【請求項２】
前記収縮率は、３％未満であることを特徴とする、請求項１に記載のタグ。
【請求項３】
前記基板は、単層基板であることを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ。
【請求項４】
前記基板は、コポリエステルを含むことを特徴とする、請求項１、２、または３に記載のタグ。
【請求項５】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導されることを特徴とする、請求項４に記載のタグ。
【請求項６】
前記基板は、ヒートシール可能な層およびベース層を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のタグ。
【請求項７】
前記ベース層は、ポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする、請求項６に記載のタグ。
【請求項８】
前記ヒートシール可能な層は、コポリエステルであることを特徴とする、請求項６または７に記載のタグ。
【請求項９】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１０】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、エチレングリコール、および１，４−シクロヘキサンジメタノールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１１】
１，４−シクロヘキサンジメタノールとエチレングリコールのモル比は、３０：７０から３５：６５の範囲内にあることを特徴とする、請求項１０に記載のタグ。
【請求項１２】
前記ヒートシール可能な層およびベース層は、同時押し出しされることを特徴とする、請求項６から１１のいずれかに記載のタグ。
【請求項１３】
前記コポリエステルは、エチレングリコール、テレフタル酸、およびイソフタル酸から誘導され、テレフタル酸成分とイソフタル酸成分のモル比が、６５：３５から８５：１５の範囲内にあることを特徴とする、請求項５から９に記載のタグ。
【請求項１４】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、脂肪族ジカルボン酸、およびグリコールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１５】
前記コポリエステルは、テレフタル酸、アゼライン酸、およびエチレングリコールから誘導されることを特徴とする、請求項８に記載のタグ。
【請求項１６】
前記コポリエステルは、エチレングリコールと、テレフタル酸約５５％およびアゼライン酸約４５％とのコポリエステルであることを特徴とする、請求項１５に記載のタグ。
【請求項１７】
前記ヒートシール可能な層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載のタグ。
【請求項１８】
前記ヒートシール可能な層は、ベース層上にコーティングされることを特徴とする、請求項６、７、８または１４から１７のいずれかに記載のタグ。
【請求項１９】
前記収縮率は、１％未満であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載のタグ。
【請求項２０】
前記収縮率は、０．５％未満であることを特徴とする、請求項１４から１８のいずれかに記載のタグ。
【請求項２１】
前記導電性材料は、金属材料を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２２】
前記導電性材料は、銅を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２３】
さらに、前記アンテナに電気的に連絡しているデータ搬送手段を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のタグ。
【請求項２４】
基板と、導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によってはデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造方法であって、以下のステップ、
（ｉ）ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール可能な基板を提供するステップと、
（ｉｉ）前記アンテナの導電性材料を、前記基板のヒートシール可能な表面の少なくとも一部分上に直接配設するステップと、
（ｉｉｉ）前記ヒートシール可能な基板と導電性材料との間でヒートシールを行うステップと、
（ｉｖ）場合によって、前記導電性材料と電気的に連絡しているデータ搬送手段を提供するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
ステップ（ｉｉｉ）の後、さらに、前記導電性材料にパターンを形成するステップを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
基板としてのフィルムと、前記フィルムのヒートシール表面に直接接触している導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、前記アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造における、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシールフィルムの基板としての使用。
【請求項２７】
基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、前記ヒートシールフィルムとを含む、ＲＦ応答タグの製造における、複合フィルムの曲げ亀裂を低減するための、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満である前駆物質として適したヒートシールフィルムの使用。
【請求項２８】
ヒートシール基板と、前記基板のヒートシール表面と直接接触している前記導電性材料のパターンを含むアンテナと、場合によっては、前記アンテナと電気的に連絡しているデータ搬送手段とを含む無線周波数応答タグの製造における、導電性材料の層と、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含む複合フィルムの前駆物質としての使用。
【請求項２９】
無線周波数応答タグの製造において前駆物質として使用するのに適しており、基板のヒートシール表面と直接接触している導電性材料の層と、ポリエステル層を含み、収縮率が１９０℃で３０分かけて５％未満であるヒートシール基板とを含むことを特徴とする複合フィルム。
【請求項３０】
前記導電性材料と前記基板の間のヒートシールの接着強度は、少なくとも２００ｇ／２５ｍｍ２であることを特徴とする、請求項２９に記載の複合フィルム。
【公表番号】特表２００７−５２９８０４（Ｐ２００７−５２９８０４Ａ）
【公表日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０３４０７（Ｐ２００７−５０３４０７）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／０００９９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９１２１３
【国際公開日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（３０００３８８２６）デュポン テイジン フィルムズ ユー．エス．リミテッド パートナーシップ (36)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／０００９９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９１２１３
【国際公開日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（３０００３８８２６）デュポン テイジン フィルムズ ユー．エス．リミテッド パートナーシップ (36)
【Ｆターム（参考）】
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