JP2022143184A - Ｒｆｉｄアンテナ、ｒｆｉｄインレイおよびｒｆｉｄラベル - Google Patents

Abstract

【課題】紙と一緒にリサイクル可能なＲＦＩＤアンテナ、ＲＦＩＤインレイおよびＲＦＩＤラベルを提供する。【解決手段】インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナのアンテナにＩＣチップが搭載されたＲＦＩＤインレイと、被着体用粘着剤層とが積層されたＲＦＩＤラベルであり、インレイ基材がセロファンを含む。【選択図】 図４

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）アンテナ、それにＩＣを実装したＲＦＩＤインレイおよびＲＦＩＤインレイを備えたＲＦＩＤラベルに関する。

現代社会において、環境問題への対応がより重要になっている。環境保全への取り組みが個人レベルだけでなく会社や団体単位でも行われ、環境への取り組み方が、企業の姿勢を表す目安の一つとなっている。企業は、通常の企業活動の他に環境保全活動をも行うことが当然であると認識されるようになっている。

環境保全活動として、使用後の資源を回収し、形状を変えて再使用するリサイクル、およびそのまま使用するリユースが挙げられる。リサイクルまたはリユースしやすい製品を提供することは現代の企業に課せられた使命であるとも云える。

古紙やダンボール箱を回収して再生するリサイクルシステムが機能して久しいが、今後は無線通信によって情報を読み書きするＲＦＩＤラベルの急増が予測される。この場合、ＲＦＩＤラベルが貼り付いたままで回収されるダンボール箱の増加することになる。ＲＦＩＤラベルには、ＰＥＴフィルムの表面にＲＦＩＤアンテナを形成したＲＦＩＤインレイが積層されており、ＲＦＩＤラベルが貼られたままのダンボールをリサイクルすると紙にＰＥＴフィルムの切片が混入し、再生紙の品質低下の原因になる。

特許文献１には、ダンボール箱等の被着体に貼り付けてもリサイクルした再生紙の品質に影響を及ぼさないＲＦＩＤラベルが開示されている。このＲＦＩＤラベルは、被着体に貼付した状態から、ＲＦＩＤインレイが積層された部分を簡単に取り除ける構造になっており、取り除いたＲＦＩＤインレイを含んだラベルをプラスチックごみとして分別可能にしている。

特開２００９－０６９９３５号公報

特許文献１のＲＦＩＤラベルは、ＲＦＩＤインレイを剥がし取ることで再生紙の品質保持に寄与するものであるが、ＲＦＩＤラベル毎にＲＦＩＤインレイが入った部分を剥がす作業が必要になり、作業が煩雑になって省力化の妨げとなることもある。本発明は、紙と一緒にリサイクル可能なＲＦＩＤアンテナ、ＲＦＩＤインレイおよびＲＦＩＤラベルを提供することを目的とする。

本発明は、インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤアンテナに関する。
ＲＦＩＤアンテナにおいて、前記導電体が金属箔であることが好ましい
また、ＲＦＩＤアンテナにおいて、前記セロファンが防湿セロファンであることが好ましい。

さらに本発明は、インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナの前記アンテナにＩＣチップが搭載されたＲＦＩＤインレイであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤインレイに関する。
ＲＦＩＤインレイにおいて、前記導電体が金属箔であることが好ましい。
また、ＲＦＩＤインレイにおいて、前記セロファンが防湿セロファンであることが好ましい。

さらに本発明は、インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナの前記アンテナにＩＣチップが搭載されたＲＦＩＤインレイと、被着体用粘着剤層とが積層されたＲＦＩＤラベルであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤラベルに関する。
前記ＲＦＩＤラベルのＲＦＩＤインレイ側に、ラベル基材とラミネート用粘着剤層とからなるラミネートラベルが積層されていることが好ましい。
また、前記ＲＦＩＤラベルの被着体用粘着剤層側に、保護基材と被着体用粘着剤層とからなる保護用ラベルが積層されていることが好ましい。
前記ＲＦＩＤラベルのＲＦＩＤインレイ側に、ラベル基材とラミネート用粘着剤層とからなるラミネートラベルが積層され、被着体用粘着剤層側に、保護基材と被着体用粘着剤層とからなる保護用ラベルが積層されていることが好ましい。
ＲＦＩＤラベルにおいて、前記導電体が金属箔であることが好ましい。
また、ＲＦＩＤラベルにおいて、前記インレイ基材のセロファンが防湿セロファンであることが好ましい。

本発明のＲＦＩＤアンテナ、ＲＦＩＤインレイおよびＲＦＩＤラベルは、ＲＦＩＤアンテナのベースフィルムとしてセロファンを用いているため、ＲＦＩＤラベルを貼り付けたままでダンボール等の紙をリサイクルできる。リサイクルの結果得られた再生紙への異物混入が回避され、再生紙の品質を維持することができる。リサイクル作業に先立ってＲＦＩＤラベルの一部や全部を剥がし取る必要が無く、省力化に貢献する。

本発明に係るＲＦＩＤアンテナの実施の形態を示す平面図である。 図２（ａ）は図1に示すＲＦＩＤアンテナのＩＩ－ＩＩ線断面図、図２（ｂ）はＲＦＩＤインレイの断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明に係るＲＦＩＤラベルの別の実施の形態を示す断面図である。 本発明の変形例を示す断面図である。

［ＲＦＩＤアンテナおよびＲＦＩＤインレイ］
本発明の実施形態に係るＲＦＩＤアンテナ１について説明する。
図１は、本実施形態に係るＲＦＩＤアンテナ１を説明する平面図、図２（ａ）は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図２（ｂ）は、ＲＦＩＤインレイの断面図であり、図２（ａ）と同じ位置の断面である。

図２（ａ）に示すＲＦＩＤアンテナ１は、インレイ基材であるベースフィルム２の表面に金属箔３でアンテナパターン４を形成したものである。金属箔３はアンテナ接合用粘着剤層５でベースフィルム２に接着されている。図２（ｂ）に示すＲＦＩＤインレイ１０は、導電体からなるアンテナパターン４にＩＣチップ６をマウントしたものである。

ベースフィルム２は、例えばセロファンを含むフィルムを使用することができる。セロファンは、生物由来の有機的資源であるバイオマス原料の乾燥重量割合（バイオマス度）が８０％以上であるものを使用することが特に好ましい。また、セロファンとして防湿セロファンを用いることができる。ここで防湿セロファンとは、セロファンの表面に防湿加工を目的とした樹脂によるコーティングが施されたセロファンである。ここで樹脂として、たとえば、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデンを用いることができる。セロファンは、たとえばレンゴー株式会社やフタムラ化学株式会社の製品を使用できる。防湿セロファンは、たとえばフタムラ化学株式会社の製品を使用可能である。

ベースフィルム２の厚さは、ベースフィルム２上に導電体からなるアンテナパターン４を形成してＩＣチップ６をマウントするための強度の観点、及び、ベースフィルム２自体をラベル基材として兼用する使用例に対応させるため、１０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。ベースフィルム２の厚さは、上記範囲内において、ＲＦＩＤインレイ１０を用いて作製される製品の意匠性や用途等に応じて適宜選択可能である。

アンテナパターン４は、ＩＣチップ６がマウントされるループ部１１と、ＩＣチップ６が接続されるＩＣチップ接続部１２と、ループ部１１から左右対称に延びるメアンダ１３，１４と、メアンダ１３，１４の端部に接続されるキャパシタハット１５，１６とを備える。すなわち、図１に例示のＲＦＩＤアンテナ１は、ＵＨＦ帯のダイポールアンテナである。

金属箔３からなるアンテナパターン４は、図２に示すように、アンテナ接合用粘着剤層５によりベースフィルム２に接着されている。アンテナ接合用粘着剤層５の粘着剤は、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤等の粘着剤が用いることができる。本実施形態では、紫外線硬化型粘着剤を版を用いて所望の形状に転写印刷し、紫外線照射により所望の接着強度を得ている。粘着剤はアンテナの輪郭よりも一回り小さく、具体的には周縁に数十から数百μｍの余白を以て転写印刷されている。

本実施形態では、アンテナパターン４は、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ～３ＧＨｚ、特に８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚ）に対応したアンテナ長さ及びアンテナ幅を有するパターンを例に説明している。

ＲＦＩＤアンテナ１に適用可能な金属箔としては、例えば、銅、アルミニウムがあげられる。製造コストを抑える観点から、アルミニウムを用いることが好ましい。

また、ＲＦＩＤインレイ１０の全体の厚さ或いはＲＦＩＤ媒体に形成された際の全体の厚さ、及び製造コストの観点から、金属箔の厚さは、３μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。

ＲＦＩＤインレイ１０において、ＩＣチップ６は、アンテナパターン４中央のＩＣチップ接続部１２に、異方導電性接着剤、異方導電性フィルム等の異方導電性材料（不図示）によって電気的及び機械的に接続されている。異方導電性材料は、接着成分であるバインダ中に、所定粒径に調製された導電性フィラー（以下、フィラーと記す）が混合されたものであり、熱圧着又は紫外線硬化により、導電材料と電気的及び機械的に接続されている。

［ＲＦＩＤラベル］
次に、本発明の実施形態に係るＲＦＩＤラベルについて説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤラベル２０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル２０は、図２（ｂ）に示すＲＦＩＤインレイ１０のアンテナ、即ち、金属箔３側に、ダンボールのような物品に貼り付けるための被着体用粘着剤層２１を設けたものである。被着体用粘着剤層２１にはセパレータ２２が仮着されている。被着体用粘着剤層２１は汎用の粘着剤を用いることができる。または、両面テープを積層して被着体用粘着剤層２１としても良い。この断面構成のＲＦＩＤラベル２０はベースフィルム２がラベル基材を兼ねたものである。

ベースフィルム２はセロファンを含むフィルムである。セロファンは、生物由来の有機的資源であるバイオマス原料の乾燥重量割合（バイオマス度）が８０％以上であるものを使用することが特に好ましい。また、寸法安定性や耐性、耐湿性の面から、セロファンとして防湿セロファンを用いることが望ましい。ここで防湿セロファンとは、セロファンの表面に防湿加工を目的とした樹脂によるコーティングが施されたセロファンである。コーティング樹脂として、たとえば、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデンを用いることができる。セロファンは、たとえばレンゴー株式会社やフタムラ化学株式会社の製品を使用できる。防湿セロファンは、たとえばフタムラ化学株式会社の製品である。

このＲＦＩＤラベル２０は通信によってＩＣチップ６に情報を読み書き出るが、表面に受像層（不図示）を設けて印刷を施しても、ラベルプリンタでバーコードなどの情報を印字しても良い。

ＲＦＩＤラベル２０を例えばダンボール箱のような紙箱（不図示）に貼り付けた場合、紙箱と一緒リサイクル可能である、リサイクル作業の前に剥がす必要がない。さらには、リサイクルして得られた再生紙への異物混入が減少し、再生紙の純度低下を抑制することが可能になる。

図４は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル３０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル３０は、図３に示すＲＦＩＤラベル２０のベースフィルム２側に、ラベル基材３１と粘着剤層３２からなるラベル３３をラミネートしたものである。ラベル３３の表面はラベルプリンタでバーコードなどの情報を印字する印字面３４となる。ラベル基材３１はＲＦＩＤラベル３０の用途に応じて適宜選択するが、ダンボール箱のような被着体と一緒にリサイクルすることを前提とすると、ラベル基材３１には紙基材の使用が望ましい。

図５は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル４０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル４０は、図３に示すＲＦＩＤラベル２０の被着体用粘着剤層２１側に、ラベル基材（保護基材）４１と被着体用粘着剤層４２からなるラベル４３（保護用ラベル）を積層したものである。ラベル基材４１はＲＦＩＤラベル４０としての強度を確保するためと、ＩＣチップ６の保護を目的として積層されている。ラベル基材４１をダンボール箱のような被着体と一緒にリサイクルする場合は、紙基材の使用が望ましい。被着体用粘着剤層４２は被着体に応じて選定すれば良い。または、両面テープを積層して被着体用粘着剤層４２としても良い。なお、この断面構成のＲＦＩＤラベル４０はベースフィルム２がラベル基材を兼用したものである。

図６は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル５０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル３０は、図３に示すＲＦＩＤラベル２０のベースフィルム２側に、ラベル基材３１と粘着剤層３２からなるラベル３３をラミネートし（図４参照）、さらに、被着体用粘着剤層２１側に、ラベル基材（保護基材）４１と被着体用粘着剤層４２からなるラベル４３（保護用ラベル）を積層したもの（図５参照）である。ラベル基材３１の表面が印字面５１になる。

図７は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル６０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル６０は、図３に示すＲＦＩＤラベル２０のＲＦＩＤインレイ１０を上下反転し、ベースフィルム２側に被着体用粘着剤層２１を設けたものである。被着体用粘着剤層２１にはセパレータ２２が仮着されている。被着体用粘着剤層２１は汎用の粘着剤を用いることができる。または、両面テープを積層して被着体用粘着剤層２１としても良い。この断面構成のＲＦＩＤラベル２０はベースフィルム２がラベル基材を兼用した簡素な構成である。そのため、ＩＣチップ６が露出しており、装置内部のような外力が加わることが無い用途に適している。

図８は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル７０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル７０は、図７に示すＲＦＩＤラベル６０のベースフィルム２のＩＣチップ６側に、ラベル基材７１とラミネート用粘着剤層７２からなるラミネートラベル７３をラミネートしたものである。ラミネートラベル７３の表面はラベルプリンタでバーコードなどの情報を印字する印字面７４となる。ラベル基材７１はＲＦＩＤラベル３０の用途に応じて適宜選択するが、ダンボール箱のような被着体と一緒にリサイクルされることが前提の場合は、紙基材の使用が望ましい。

図９は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル８０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル８０は、図７に示すＲＦＩＤラベル６０の被着体用粘着剤層２１側に、ラベル基材８１と被着体用粘着剤層８２からなるラベル８３を積層したものである。ラベル基材８１はＲＦＩＤラベル８０としての強度を確保するためと、ＩＣチップ６の保護を目的として積層されている。ラベル基材８１はダンボール箱のような被着体と一緒にリサイクルされることが前提の場合は、紙基材の使用が望ましい。被着体用粘着剤層８２は被着体に応じて選定すれば良い。または、両面テープを積層して被着体用粘着剤層８２としても良い。なお、この断面構成のＲＦＩＤラベル８０はベースフィルム２がラベル基材を兼用したものである。

図１０は、本発明の別の実施形態に係るＲＦＩＤラベル９０の断面図である。同図のＲＦＩＤラベル９０は、図７に示すＲＦＩＤラベル６０のベースフィルム２側に、ラベル基材７１とラミネート用粘着剤層７２からなるラミネートラベル７３をラミネートし（図８参照）、さらに、被着体用粘着剤層２１側に、ラベル基材４１と被着体用粘着剤層４２からなるラベル４３を積層したもの（図９参照）である。

［変形例］
図１１は本発明の変形例である。
図１１は、ＲＦＩＤインレイの両面に粘着剤を用いて紙製の基材をラミネートしたＲＦＩＤ記録媒体１００である。同図では、ＲＦＩＤインレイ１０のＩＣチップ６側に紙基材１０１を粘着剤層１０２によりラミネートし、さらに、ＲＦＩＤインレイ１０のベースフィルム２側に紙基材１１１を粘着剤層１１２によりラミネートしたものである。この記録媒体は、例えばアパレル用のタグ（値札）、チケット、リストバンド、荷札として用いることができる。製品（用途）に応じて紙基材１０１と紙基材１１１を使い分ければ良い。例えば、アパレル用のタグの場合は厚さ１００μｍ以上の紙基材を用いる。この場合、総厚が３００μｍ近くになって重厚な手触りとなる。一方、チケット用途の場合は厚さ５０～１００μｍの紙基材を用いる。そうすることで汎用のラベルプリンタでの印字が可能になる。

前述したアパレル用のタグ（値札）、チケット、リストバンド、荷札においては、それぞれの役目を終えた後はゴミとして焼却あるいは埋め立てされることになる。焼却された場合は従来のインレイのＰＥＴフィルムと比較して燃焼熱が小さいため、温暖化防止に寄与するとともに焼却炉の長寿命化にも貢献する。また、埋め立てされた場合には植物由来の素材であるために、自然界で生分解される。

１ ＲＦＩＤアンテナ
２ ベースフィルム
３ 金属箔（アンテナパターン）
４ アンテナパターン
５ アンテナ接合用粘着剤層
６ ＩＣチップ
１０ ＲＦＩＤインレイ
１１ ループ部
１２ ＩＣチップ接続部
１３，１４ メアンダ
１５，１６ キャパシタハット
２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０ ＲＦＩＤラベル
２１ 粘着剤層
２２ セパレータ
３１，４１，７１，８１，１０１，１１１ 基材
３４，７４ 印字面
１００ ＲＦＩＤ記録媒体

Claims (12)

1. インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤアンテナ。
2. 前記導電体が金属箔である、請求項１に記載のＲＦＩＤアンテナ。
3. 前記セロファンが防湿セロファンである、請求項１または２に記載のＲＦＩＤアンテナ。
4. インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナの前記アンテナにＩＣチップが搭載されたＲＦＩＤインレイであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤインレイ。
5. 前記導電体が金属箔である、請求項４に記載のＲＦＩＤインレイ。
6. 前記セロファンが防湿セロファンである、請求項４または５に記載のＲＦＩＤインレイ。
7. インレイ基材の一方の面に導電体からなるアンテナが形成されたＲＦＩＤアンテナの前記アンテナにＩＣチップが搭載されたＲＦＩＤインレイと、被着体用粘着剤層とが積層されたＲＦＩＤラベルであって、前記インレイ基材がセロファンを含むＲＦＩＤラベル。
8. 前記ＲＦＩＤラベルのＲＦＩＤインレイ側に、ラベル基材とラミネート用粘着剤層とからなるラミネートラベルが積層された、請求項７に記載のＲＦＩＤラベル。
9. 前記ＲＦＩＤラベルの被着体用粘着剤層側に、保護基材と被着体用粘着剤層とからなる保護用ラベルが積層された、請求項７または８に記載のＲＦＩＤラベル。
10. 前記ＲＦＩＤラベルのＲＦＩＤインレイ側に、ラベル基材とラミネート用粘着剤層とからなるラミネートラベルが積層され、被着体用粘着剤層側に、保護基材と被着体用粘着剤層とからなる保護用ラベルが積層された、請求項７～９のいずれか一項に記載のＲＦＩＤラベル。
11. 前記導電体が金属箔である、請求項７～１０のいずれか一項に記載のＲＦＩＤラベル。
12. 前記インレイ基材のセロファンが防湿セロファンである、請求項７～１１のいずれか一項に記載のＲＦＩＤラベル。

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