(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷された導電ペーストの導電性能に優れ、絶縁ベースフィルムとの密着性に優れる無線タグ及び製造方法を提供する。【解決手段】絶縁ベースフィルムとアンテナを有し、芳香族ポリエーテルスルホンフィルムである無線タグ。芳香族ポリエーテルスルホンが、式（１）及び式（２）で表されるポリマーである無線タグ。該フィルムがポリエーテルスルホンフィルムであって、フィルム上に導電ペーストを印刷してアンテナを形成する無線タグ。2007274379.tif 0000092007274379.tif 000010【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ベースフィルムとアンテナを有する無線タグであって、該絶縁ベースフィルムが芳香族ポリエーテルスルホンフィルムである無線タグ。
【請求項２】
平均粒径が１〜１００ｎｍの導電粒子を含む導電ペーストを絶縁ベースフィルムに印刷してアンテナを形成してなる請求項１記載の無線タグ。
【請求項３】
芳香族ポリエーテルスルホンが、有機溶媒中、アルカリ金属化合物の存在下に、式（１）で表されるビスフェノールおよび式（２）で表される４，４’−ジクロロジフェニルスルホンを重縮合させて得られるポリマーである請求項１または２記載の無線タグ。
2007274379.tif 000007
（式中、Ｙは単結合、−ＳＯ2−、−C（ＣＨ3）2−、または−Ｏ−を示す。）
2007274379.tif 000008
【請求項４】
Ｙが−ＳＯ2−である請求項３記載の無線タグ。
【請求項５】
絶縁ベースフィルムがポリエーテルスルホンフィルムであって、該フィルムの上に導電ペーストを印刷してアンテナを形成する無線タグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非接触にて情報の授受、書き込み、書き換え、消去などが可能である受無線タグ用アンテナ回路を形成する方法として、金属箔をエッチングするサブトラクティブ方法は、必要な部分を残すように金属材料を取り除く方法であるので、材料に無駄が多い。また、取り除いた金属材料を再利用しようとすると、多大なコストを要する。加えて、エッチングでは廃液が発生するため、これを処理するためにも多大なコストが必要となる。これを回避する方法として、導電ペーストを印刷するアディティブ法が挙げられる。この方法は、アンテナ形成に必要な分量だけ導電ペーストを絶縁ベースフィルムの上に印刷すれば良く、サブトラクティブ法に比して材料に無駄が少なく、また廃液も出ないため、経済性の観点から有利な方法である。
【０００３】
しかしながら、ここで用いられる導電ペーストは、導電性能を発現させることとともに絶縁ベースフィルムとの密着性を上げる為に高温での熱処理が必要なため、絶縁ベースフィルムに用いることができるものは限られていた。
導電ペーストを印刷する絶縁ベースフィルムとして、低コストのポリエチレンテレフタレートフィルムや耐熱性ポリイミドフィルムが挙げられている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２４０２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ポリエチレンテレフタレートフィルムは高い温度での熱処理で持たないことに問題があり、ポリイミドフィルムは導電ペーストとの密着性に問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記事情に鑑み、印刷された導電ペーストの導電性能に優れ、かつ絶縁ベースフィルムとの密着性に優れる無線タグ及び無線タグの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち、本発明は、〔１〕絶縁ベースフィルムとアンテナを有する無線タグであって、該絶縁ベースフィルムが芳香族ポリエーテルスルホンフィルムである無線タグ、
〔２〕平均粒径が１〜１００ｎｍの導電粒子を含む導電ペーストを絶縁ベースフィルムに印刷してアンテナを形成してなる〔１〕記載の無線タグ、
〔３〕芳香族ポリエーテルスルホンが、有機溶媒中、アルカリ金属化合物の存在下に、式（１）で表されるビスフェノールおよび式（２）で表される４，４’−ジクロロジフェニルスルホンを重縮合させて得られるポリマーである〔１〕または〔２〕記載の無線タグに係るものである。
2007274379.tif 000002
（式中、Ｙは単結合、−ＳＯ2−、−C（ＣＨ3）2−、または−Ｏ−を示す。）
2007274379.tif 000003
また、本発明は、〔４〕絶縁ベースフィルムがポリエーテルスルホンフィルムであって、該フィルムの上に導電ペーストを印刷してアンテナを形成する無線タグの製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、印刷された導電ペーストの導電性能に優れ、かつ絶縁ベースフィルムとの密着性に優れる無線タグ及び無線タグの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の無線タグは、絶縁ベースフィルムとアンテナを有する無線タグであって、該絶縁ベースフィルムが芳香族ポリエーテルスルホンフィルムである。
【０００９】
本発明の無線タグにおける絶縁ベースフィルムとして、耐熱性、導電ペーストとの密着性、経済性の観点で芳香族ポリエーテルスルホンからなるフィルムを用いる。本発明における芳香族ポリエーテルスルホンは、骨格として芳香環とスルホン基およびエーテル結合を有するものを総称する。
【００１０】
本発明で用いられるポリエーテルスルホンとしては特に制限はないが、有機溶媒中、アルカリ金属化合物の存在下、ジハロジフェニル化合物と二価フェノール化合物を重縮合させるか、あるいは、二価フェノールのアルカリ金属二塩とジハロジフェニル化合物とを重縮合させることにより得られるものが好ましく用いられる。
【００１１】
前記有機溶媒としては、有機極性溶媒が好ましい。例えば、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどのピロリドン系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピペリドンなどのピペリドン系溶媒、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどの２−イミダゾリノン系溶媒、ヘキサメチルホスホラスアミド、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルホンなどのジフェニル化合物などのケトン系溶媒あるいはこれらの二種以上の混合物が挙げられる。該有機溶媒として好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホラスアミド、γ−ブチロラクトン、スルホラン、１，３−ジオキソラン及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンからなる群から選ばれた一種または二種以上の化合物が用いられる。
【００１２】
前記アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属水素化物、あるいはアルカリ金属アルコキシドなどが挙げられる。特に炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの無水アルカリ金属炭酸塩が好ましい。
【００１３】
前記二価フェノール化合物としては、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、４，４’−ビフェノールの他に、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンなどのビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンなどのジヒドロキシジフェニルスルホン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルなどのジヒドロキシジフェニルエーテル類、あるいはそれらのベンゼン環の水素原子の少なくとも一つが、メチル基、エチル基、プロピル基などの低級アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基などの低級アルコキシ基、あるいは塩素原子、臭素原子、フッ素原子などのハロゲン原子で置換されたものが挙げられる。
特に価格と入手の容易性から、ハイドロキノン、４，４’−ビフェノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニルプロパン）、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、または４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンが好ましく、下式（１）で表されるビスフェノールがより好ましく、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンが特に好ましい。上記の二価フェノール化合物は、二種以上混合して用いていてもよい。
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（式中、Ｙは単結合、−ＳＯ2−、−C（ＣＨ3）2−、または−Ｏ−を示す。）
【００１４】
前記ジハロジフェニル化合物としては、スルホン基を有するジハロジフェニル化合物、例えば４，４’−ジクロロジフェニルスルホン、４，４’−ジフルオロジフェニルスルホンなどのジハロジフェニルスルホン類、１，４−ビス（４−クロルフェニルスルホニル）ベンゼン、１，４−ビス（４−フルオロフェニルスルホニル）ベンゼンなどのビス（ハロゲノフェニルスルホニル）ベンゼン類、４，４’−ビス（４−クロルフェニルスルホニル）ビフェニル、４，４’−ビス（４−フルオロフェニルスルホニル）ビフェニルなどのビス（ハロゲノフェニルスルホニル）ビフェニル類、などが挙げられる。
中でも入手が容易であることから、ジハロジフェニルスルホン類が好ましく、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン、または４，４’−ジフルオロジフェニルスルホンがより好ましく、特に式（２）で表される４，４’−ジクロロジフェニルスルホンが好ましい。これらのジハロジフェニル化合物は、二種類以上を混合して用いることもできる。
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【００１５】
本発明における芳香族ポリエーテルスルホンとして、有機溶媒中、アルカリ金属化合物の存在下に、前記式（１）で表されるビスフェノールおよび前記式（２）で表される４，４’−ジクロロジフェニルスルホンを重縮合させて得られるポリマーが特に好ましい。
【００１６】
本発明で用いられるポリエーテルスルホンは、二価フェノール化合物とジハロジフェニルスルホン化合物が実質上等モル量で使用されて重縮合されたものが好ましい。分子量を調整するために、二価フェノール化合物を等モルから僅かに過剰量あるいは過小量で使用して得られたものでもよい。また同様に分子量を調整するために、少量のモノハロジフェニル化合物あるいは一価フェノール化合物を重合溶液中に添加して得られたものでも良い。
【００１７】
本発明で用いられるポリエーテルスルホンを得る際の重縮合の反応温度は、１４０〜３４０℃が好ましい。この反応温度が高すぎると、生成物ポリマーの分解反応が進むため、高純度のポリエーテルスルホンを得ることができず、この反応温度が低すぎると、有用な高分子量の重合体が得られない。
【００１８】
本発明で用いられるポリエーテルスルホンの重量平均分子量としては、ポリスチレン換算で１００００〜２０００００を有するものが好まれる。
【００１９】
本発明における芳香族ポリエーテルスルホンからなるフィルムの成形方法としては特に限定されず、公知の種々の方法が使用できるが、具体例としてはスクリュー型押出機に接続された単層または多層のＴダイやＩダイを使用して溶融樹脂をシート状に押し出すキャスト成形、カレンダー成形、圧延成形、インフレーション成形、ポリエーテルスルホン樹脂と有機溶媒やオイルとの混合物のキャスト成形またはカレンダー成形後の溶剤やオイルの除去、ポリエーテルスルホン樹脂の溶液からの成形と溶媒除去などが挙げられる。延伸する場合には、公知の種々の方法が使用できるが、具体例としてはロール群の周速差を利用した縦延伸、テンターオーブンを使用した横延伸などが挙げられる。
【００２０】
本発明における絶縁ベースフィルムの厚さは、通常、５〜５００μｍ程度が好ましく、１０〜２５０μｍがより好ましく、１５〜５０μｍがさらに好ましい。５μｍ以上であれば、機械的強度が充分でＩＣチップを支持することができる傾向にあり、５００μｍ以下であれば、剛度が低く実使用で物品へ貼着する際に扱いやすい傾向にある。
【００２１】
また、これらの絶縁ベースフィルムの表面には、塗工性や密着性を改善するために、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理、フレーム処理、プライマー（アンカーコート、接着促進剤、易接着剤とも呼ばれる）塗布処理、予熱処理、除塵埃処理、蒸着処理、アルカリ処理、カップリング剤処理、などの易接着処理を行ってもよい。絶縁ベースフィルムには、必要に応じて、充填剤、可塑剤、着色剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても良い。
【００２２】
本発明における絶縁ベースフィルムの上にアンテナ回路を形成する方法としては、導電ペーストを絶縁ベースフィルムに印刷してアンテナを形成する方法である。
本発明における導電ペーストは、平均粒径が１〜１００ｎｍの導電粒子を含むことが好ましい。
【００２３】
本発明における導電ペースト中に含まれる導電粒子としては、銀、アルミニウム、銅、金、白金、パラジウム、ニッケル、クロム、亜鉛、コバルト、モリブデン、タングステン、ルテニウム、オスミウム、イリジウム、鉄、マンガン、ゲルマニウム、スズ、ガリウム、インジウム等の酸化物またはそれらの混合物が挙げられるが、特に導電性と経済性の観点から、銀、銅、アルミニウムを主体とするものが好ましい。還元反応を速めるために、導電ペーストは適当な還元剤を含有していても良い。
【００２４】
さらに、導電性の観点から、有機銀などの有機金属タイプのものも良い。これは、有機銀が１５０℃以上の温度で分解し銀だけが残り、銀同士が融着し、バルクの銀に近づくためである。
【００２５】
また、上記絶縁ベースフィルムへの密着力を高めるために、必要に応じて導電ペーストにバインダ樹脂を混合させることができるが、導電性能の観点からはバインダ樹脂を混合させない方が望ましい。
【００２６】
導電ペーストに含まれるバインダ樹脂としては公知のものが使用可能であり、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂などの架橋性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ４フッ化エチレン、シリコーン樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられ、一種または二種以上の組み合わせも可能である。架橋性樹脂を用いる場合は、公知の硬化剤、硬化触媒を用いることができる。
【００２７】
導電ペーストには溶剤を加えてもよく、公知のものが使用可能である。但し、反応完了後に塗膜に残存するのを避けるため、沸点２５０℃以下のものが好ましい。溶剤は、一種または二種以上の組み合わせが使用可能である。
【００２８】
本発明の導電ペーストの作製方法は、上記の混合物をホモジナイザーなどの攪拌機で均質に攪拌混合した後、三本ロールあるいはニーダーなどの混練機でさらに均質に分散する方法が挙げられる。本発明のペーストの粘度は、塗布性および塗布後の印刷厚みを適当なものとするためには１０００〜１００万ｍＰａ・ｓ（ｃｐｏｉｓｅ）が好ましく、より好ましくは１万〜５０万ｍＰａ・ｓである。さらに、導電性及びベースフィルムとの密着性、経済性の観点から、導電粒子の平均粒径は単分散性の１〜１００ｎｍが好ましく、単分散性の２〜１０ｎｍが特に好ましい。
【００２９】
導電ペーストを用いて絶縁ベースフィルム上にアンテナ回路を印刷する方法としては、例えばスクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、インクジェット印刷法等が好ましい。この場合、印刷厚みはスクリーンの材質（ポリエステル、ポリアミド、あるいはステンレスなど）、メッシュ及び張力、ペーストの粘度を調整することによって任意に制御できるが、好ましくは２〜１００μｍであり、さらに好ましい厚みは３〜５０μｍである。
【００３０】
以上のようにして無線タグのアンテナ用回路を形成した後、回路の導電性能を高めるために、熱処理することが好ましい。熱処理温度としては１００℃〜３００℃程度が適用でき、１５０〜２５０℃が好適である。
【００３１】
以上のようにしてアンテナを形成した後、ＩＣチップを実装して無線タグを作製する。前記ＩＣチップは無線タグに用いられる公知のものが使用可能である。ＩＣチップの接続端子部には、必要に応じて、金属電解メッキ、スタッド、無電解金属メッキ、導電性樹脂の固定化などによるバンプを形成しておいてもよい。ＩＣチップとアンテナの接続を確立し、固定化するための接着材料としては、公知の異方導電性フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）、絶縁性樹脂（ＮＣＰ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）、両面接着テープなどを用いてよく、塗布法は、ディスペンス法、印刷法、スプレー法などが挙げられる。また、接着材料を介しての実装の際に、必要に応じて圧力、熱、光、高周波、超音波等のエネルギーを加えてもよい。また、実装自体を超音波によって行ってもよい。
【００３２】
以上のようにＩＣチップ実装した後、ＩＣチップ接続部を衝撃から守るために、実装部全体または一部を保護フィルムで保護してもよい。保護フィルムとしては、熱可塑性の樹脂が適しており、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリアミド、ポリイミドから得られる保護フィルムが望ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明が実施例によって、何ら限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
絶縁ベースフィルムとして、ポリエーテルスルホンフィルム（住友ベークライト製FS-１３００）を用い、銀ペースト（ソッキョンエイ・ティ（株）製SG-AG47PHT）を用いて幅２００μm、厚さ５μmになるようにスクリーン印刷し、８０℃２０分の予備乾燥を経て、１９０℃３０分の熱処理を行うことでアンテナ回路を成形させた。
【００３５】
（比較例１）
絶縁ベースフィルムとして、ポリイミドフィルム（（株）カネカ製アピカルAH）を用い、銀ペースト（ソッキョンエイ・ティ（株）製SG-AG47PHT）を用いてループ状アンテナをスクリーン印刷し、８０℃２０分の予備乾燥を経て、１９０℃３０分の熱処理を行うことでアンテナ回路を成形させた。
【００３６】
（比較例２）
絶縁ベースフィルムとして、ポリイミドフィルム（（株）カネカ製アピカルAH）を用い、銀ペースト（ソッキョンエイ・ティ（株）製SG-AG47PHT）を用いてループ状アンテナをスクリーン印刷し、８０℃２０分の予備乾燥を経て、２４０度３０分の熱処理を行うことでアンテナ回路を成形させた。
【００３７】
以上、得られた形成されたアンテナ回路を次に記述した方法により性能を測定し、得られた結果を表１に示す。
（１）抵抗値
エイ・アイ・ティ（株）製表面抵抗測定器を用いて１３．５６MHｚでの形成されたアンテナ回路抵抗値を測定した。
（２）アンテナ回路とベースフィルム間の密着性
【００３８】
【表１】
2007274379.tif 000006
アンテナ回路とベースフィルムの密着性は３エム（株）テープを用いてテープテストを実施した。アンテナ回路の剥離された試片が１０％以上は×、５〜１０％は△、５％以下は○とした。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、耐熱性及び低コストのポリエーテルスルホンフィルムを絶縁ベースフィルムとして使用することにより、無線ＩＤカード、工業製品、各種薬品容器、物理管理用途、製造工程管理用途などに使用可能である無線タグが得られる。