(57)【要約】回路をプラスチック成形物品の中に埋め込むための紙の上に印刷された電子機器の使用。本発明は、本質的に電子インク及び/又は印刷された電子回路及び/又は装置を保持する(それにより、紙ベースの電子回路を達成する)紙基板からなるラベルを、成形されたプラスチックピース(プラスチック物品とも呼ぶ)の内部に直接埋め込む方法であって、該紙ベースの電子回路の埋め込み及び該プラスチックピースの製造が単一の作業で行なわれる、前記方法に関する。従って、本発明はまた、そのようなラベルを埋め込んだプラスチック物品を生産する方法に関する。本発明はまた、成形されたプラスチック内に埋め込まれた、本質的に電子インク及び/又は印刷された電子回路及び/又は装置を保持する(それにより、紙ベースの電子回路を達成する)紙基板からなるラベルを備えるプラスチック物品、及び、特に、成形されたプラスチックピースを調製するよう開示された前記方法によって得られる物品に関連する。【選択図】無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙ベースの回路を埋め込んだプラスチック物品を生産する方法であって:
A.インモールドラベルとして使用される紙ベースの電子回路、及びモールドを提供するか又は製造する工程であって、該モールドが、該プラスチック物品の形状を提供するのに適したものである、前記工程;
B.該紙ベースの電子回路を、該モールドの内部に配置する工程;
C.液状プラスチックを、該モールド内に供給する工程;及び
D.該プラスチックを凝固させ、かつ該紙ベースの電子回路を埋め込んだ該成形されたプラスチック物品を回収する工程;
を含み、
該紙ベースの電子回路が、紙ベースの基板上に少なくとも部分的に印刷された電子回路を保持する、前記方法。
【請求項２】
工程Aが:
印刷された電子回路を備える紙ベースの電子回路を製造すること、及び/又は、特に、インクジェット印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソグラフィー、及び/又は電子写真によって紙ベースの基板上に電子回路を印刷すること;
を含み、
該紙ベースの電子回路が、グラフィック印刷された紙ベースの基板上に、任意に製造されるか、かつ/又はグラフィック印刷される、請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記物品が作られる前記プラスチックが、熱可塑性物質であり、かつ
工程Cが、加熱された該熱可塑性物質を射出することを含み、かつ
工程Dが、該熱可塑性物質を冷却させることを含む、請求項1又は2記載の方法。
【請求項４】
前記熱可塑性物質が:ポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体、ポリアミド、特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体、ポリエチレン、特に、低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量ポリエチレン、及び全てのそれらの組合せ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルで任意に修飾されたポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、並びにポリフェニレンオキシドからなる群から選択され、かつ、
好ましくは:ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリカーボネート(PC)、及びポリ乳酸(PLA)からなる群から選択される、請求項3記載の方法。
【請求項５】
前記紙ベースの基板が、コーティング紙であり、特に、該コーティングが、結合剤及び色素を含み、かつ電子インクの印刷に適しており、特に:
ii)該コーティングが、20℃未満のガラス転移温度を有する結合剤を含み、特に、該コーティングが、5〜50乾燥重量部のそのような結合剤を含み;かつ/又は
iii)該紙ベースの基板が、70〜90の範囲のISO白色度及び/又はD65白色度を有する、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
【請求項６】
該紙ベースの基板が、900s以上のBekk平滑度を有し、かつ/又は70％以上の75°での光沢度を有する、請求項4又は5記載の方法。
【請求項７】
前記紙ベースの基板が、Powercoat(登録商標)HD紙及びPowercoat(登録商標)XD紙のなかから選択される、請求項4〜6のいずれか1項記載の方法。
【請求項８】
前記紙ベースの基板及び/又は前記紙ベースの電子回路が、プラスチックフィルムを全く有しない、特に、プラスチック材料又はコーティングを全く有しない、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
【請求項９】
前記印刷された電子回路が、
iv)有機インク、特に、導電性ポリマー及び高分子半導体、特に、共役ポリマー;並びに
v)無機インク、特に、金属性又は半導体性の微粒子又はナノ粒子、特に、銀粒子、金粒子、又はシリコンもしくは酸化物半導体を含む粒子の分散液
のなかから選択される1又は複数のインクを含む、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
【請求項１０】
工程Aが、前記紙ベースの電子回路を、特に、120℃以上の温度で加熱することによって、前記電子インクを焼結する工程を含む、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
【請求項１１】
前記印刷された電子回路が、アンテナを含む、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
【請求項１２】
工程Aが、前記印刷された電子回路に加えて非印刷型電子部品を保持する紙ベースの電子回路を得ることを含み、かつ/又は工程Aが、非印刷型電子部品を、該紙ベースの電子回路に付け加えることを含む、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
【請求項１３】
前記非印刷型電子部品が、チップ、特に、RFIDトランスポンダーの一部を形成するチップ、及び/又はLEDを備える、請求項11記載の方法。
【請求項１４】
vi)前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の表面に埋め込まれ、かつ前記回路が、前記紙ベースのラベルの外表面上、内表面上、又は内表面及び外表面双方の上に印刷されるか;又は
vii)前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の内部に完全に又はほぼ完全に埋め込まれる、請求項1〜13のいずれか1項記載の方法。
【請求項１５】
工程Aが、前記紙ベースの電子回路の少なくとも1つの表面に、プラスチックオーバーコート、特に、保護用オーバーコート及び/又は付着性を向上させるオーバーコートを適用する工程をさらに含む、請求項1〜14のいずれか1項記載の方法。
【請求項１６】
前記オーバーコートが、積層プラスチックフィルム及び/又はコーティングプラスチック層を備え、特に、該プラスチックが、PET、PMMA、PC、PA、PP、及びPLAからなる群のなかから選択され、かつ、より好ましくは、付着性を向上させるオーバーコートの場合には、前記ピースが作られたプラスチックと同じ性質のものである、請求項15記載の方法。
【請求項１７】
特に、請求項1〜16のいずれか1項記載の方法によって得られたプラスチック物品であって、印刷された電子回路を保持する紙ベースの基板を備える埋め込まれた紙ベースの電子回路を備え、特に、該紙ベースの電子回路が、該プラスチック物品に接着剤で付けられても糊で付けられてもいない、前記プラスチック物品。
【請求項１８】
ポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体、ポリアミド、特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体、ポリエチレン、特に、低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量ポリエチレン、及び全てのそれらの組合せ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルで任意に修飾されたポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、並びにポリフェニレンオキシドからなる群から選択され、かつ
好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリカーボネート(PC)、及びポリ乳酸からなる群から選択される熱可塑性物質製の、請求項17記載のプラスチック物品。
【請求項１９】
前記紙ベースの基板が、請求項4〜8のいずれか1項において定義されるものであり、かつ、特に、Powercoat(登録商標)HD紙及びPowercoat(登録商標)XD紙のなかから選択される、請求項17又は18記載のプラスチック物品。
【請求項２０】
viii)前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の表面に埋め込まれ、特に、該紙ベースの電子回路の表面が、該プラスチック物品の該表面と面一であり、かつ前記印刷された電子回路が、前記紙ベースの電子回路の外表面上、内表面上、又は外表面及び内表面双方の上にあるか;又は
ix)前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の内部に完全に又はほぼ完全に埋め込まれた、請求項17〜19のいずれか1項記載のプラスチック物品。
【請求項２１】
前記紙ベースの電子回路の前記外表面が、保護用プラスチックオーバーコートによって少なくとも部分的に覆われている、請求項17〜20のいずれか1項記載のプラスチック物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(発明の分野)
モノのインターネット(Internet-of-Things;IoT)は、種々の材料(紙、木材、ガラス、プラスチックなど)製の任意の種類の物品の内部に電子回路を埋め込むことを必要とする。電子インクで印刷可能なPowerCoat(登録商標)紙基板及び関連する紙基板は、任意の物品に対しラベルとして接着剤で付けることができるか、又はいっそう好適には、別の紙製品(段ボール、紙シートなど)の内部に「埋め込む」もしくは積層することができる新規のフレキシブルかつ軽いPCB(プリント回路板)を可能とする。本発明は、電子回路、例えば:通信用電子機器(BlueTooth、Wifiモジュール)、センサーモジュール(温度、加速度計など)、RFID(セキュリティー目的、ブランド特定及びセキュリティー、物品追跡用など)、有機太陽電池(有機光起電性電池)、OLEDなどを、いくつかの市場用途、特にIoTなどのためにプラスチック部品の内部に直接、目立たぬよう、強固に、かつ安価に埋め込む能力に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷されたプラスチックラベルをモールド内に含ませ、かつ、例えば、射出、押し出し、又は他の技術によってプラスチックピースを作製することによってインモールドラベル(IML)を製造することは、当該技術分野において周知である。このように、プラスチックピースは、一工程で製造される。プラスチックラベルは、一般に、プラスチックピースと同じポリマー製であるか、又は少なくとも材料は、それ自身の化学的性質によってか、又は化学的処理によってポリマーとの強力な化学的親和性を有するように選択される。
【０００３】
初期のIML技術は、電子的機能を有しない統合された印刷されたラベルを提供する。その目的は、純粋に、包装の上に視覚情報を提供することにある。プラスチックフィルムの、それらのプラスチックピース内への埋め込みのためのいくつかの機能付与が述べられている。これらの技術の目的は、さまざまな家庭用又は技術的装置のフロントコントロールパネルのためのコネクターを提供することである。
【０００４】
別の分野において、電子機器のプラスチックピースへの組込みが、さまざまな手段によってプラスチックピース上又はその中に直接電子装置を作製することによって開発されている。ある技術は、ピースそれ自体の内部に活性化可能なポリマーを用いることからなる。例えば、活性化可能な銅の酸化物をドープしたポリマーを用いることによって、レーザー活性化によって、これらの酸化物が導電性金属へと還元され、かつ導電性通路が形成されることとなる。該技術は、3D物品に適用することができる。別の技術では、同じく3Dピース上に直接的印刷することを可能とするインクジェット技術が用いられる。
【０００５】
プラストニクス(plastronics)として知られているプラスチック部品上に電子的機能を直接彫ること又は印刷することは、いくつかの重要な欠点を有する。該技術は、接触することなく統合することができる電子部品の点で制限される。それは、プラスチックピースそれ自体に対して行わなければならず、多くの場合、化学浴での後処理を必要とするために、コスト高であり、時間がかかる。電子部品の印刷解像度は、紙基板上への印刷と比較して、効果的ではない(10μm未満ではなく100μm)。
【０００６】
国際特許出願第WO2009065445号(ISDI社)には、透明なプラスチックフィルムと共に積層されたさまざまなプラスチック又はセルロース基板製のIMLプロセスが開示されている。その後、該複合体は、インモールドプロセスに組み込まれる。該特許出願においては、電子部品、例えば、チップ又はトランスポンダーなどの埋め込みが、そのような部品を、ラベルの基材基板と積層プラスチックフィルムとの間に含ませることによって想定される。しかしながら、上述の出願において言及されるように、別々に製造された電子部品の埋め込みは、インモールドラベルに余分な厚さが加わるという不利な点をもたらし、このことは、埋め合わせを必要とする可能性がある。さらに、そのような部品の生産は、印刷された電子機器の柔軟性とマッチしない。さらに、上述の出願の教示は、積層フィルムの下に外側を向いた電子回路を備えるインモールドラベルを提供することに集中しているために、埋め込まれた電子部品は、物理的接続に利用可能ではなく、それらの生産のために余計な積層工程を必要とする一方で、ラベルの同じ領域上で、電子回路を隠すこと(これは、不透明フィルムを必要とする)及び可視のグラフィック印刷(これは、透明フィルムを必要とする)を提供することを同時に行うことは不可能である。さらに、上述の出願に開示されているように、基板とは別に生産されかつそれに付け加えられた電子回路は、後に、それから分離してしまうことがあり、このことは、そのように設計されたラベルの安全性を脅かす。
【０００７】
プラスチックフィルムの使用、及び述べられている後にプラスチックピース内に統合されるプラスチックフィルム上での機能の埋め込みは、いくつかの重要な欠点を有する。
・高温焼結において、プラスチックフィルムは、物理的特徴の目立った低下を示す。120℃〜140℃が、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)に対する最高温度であるのに対し、紙は、機械的性質の著しい低下を伴わずに最高で200℃〜220℃の温度に耐え得る。通常、電子インク、特に、金属性粒子を含むインクで印刷された基板から機能性電子回路を得るためには、焼結が必要とされる。基板の温度制約のためにより低温度で焼結を行うと、所望の電子的性質に達するのにより多くの量の高価な電子インクが必要となってしまう。
・紙と比較したそれらのより高い温度感度のために、プラスチックフィルムは、低い熱寸法安定性を示す。この欠点は、印刷工程の間に、位置決め(registration)の問題を引き起こす。
・プラスチックフィルムは、基本技術によって印刷することが、紙よりも難しい。それらの印刷機上での操業性は、静電気が原因で難しく、より低速での作業に繋がる。フィルムが多孔性を欠くために、インクのプラスチックフィルム上で乾燥する能力は、紙上でのものよりもかなり低い。このことは、作業速度にも負の影響を与える。多孔性を欠くこと及びより低い表面エネルギーのために、インクの付着性及び従って裏移り、ひっかき、こすりに対する抵抗性は、フィルム上でのほうが低い。
【０００８】
プラスチックフィルムは、他の化学的性質のポリマーに対する付着性に対してかなりの制限を示す。例として、フレキシブル印刷電子産業においてよく使用されるポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート、PET)は、ポリアミド(PA)及びポリオレフィン(ポリプロピレン、ポリエチレン)との乏しい親和性を有する。ポリオレフィンは、プラスチック産業において用いられる一般的なポリマーの大部分との乏しい親和性を有する。該制限は、たいていの場合、ラベル用の基材基板として、最終のプラスチックピースに使用されるものと同じポリマー製のフィルムを使用することが必要であろうこと意味するであろう。製品を製造する際に該重大な欠点を克服するためには、2つの表面の間に付着性媒体を挿入することが必要である。このことは、共射出、共押し出し、ホットメルトボンディング、接着プライマーコーティング、又は専門家に公知の任意の他の手段のいずれかによって行うことが出来る。しかし、これらの技術的な操作は複雑なことがあり、時間がかかり、製造の無駄に繋がり、かつ最終的には、総合的プロセスコストを顕著に増加させる。さらに、ポリマーは、異なる熱膨張係数を有する傾向にあり、このことは、付着性の欠如に繋がり、さらには、プラスチックピースの製造の後に冷却する際のポリマー複合体又はサンドイッチの分離に繋がる。
【発明の概要】
【０００９】
(本発明の簡単な説明)
本セクションでは、本発明の簡単な説明を提供する。以下の詳細な説明に開示される定義並びに更なる技術的詳細及び特徴と好適な実施態様は、本セクションの開示に適用される。
【００１０】
本発明は、特に、印刷された電子インクによって提供されるものなどの、電子的機能を保持するための支持体の調製において、プラスチックフィルムに代えて紙ベースの基板(本明細書において紙基板と名付ける)を用いることによって従来技術の方法及び製品の欠点に対する解決手段を提供する。本発明の一般目的は、本質的に電子インク及び/又は印刷された電子回路及び/又は装置を保持する(それにより、紙ベースの電子回路を達成する)紙基板からなるラベルを、成形されたプラスチックピース(プラスチック物品とも呼ぶ)内に直接埋め込むことであり、前記紙ベースの電子回路を埋め込むこと及びプラスチックピースの製造は、単一の作業で行なわれる。
【００１１】
本明細書において提供されるものは、紙ベースの回路を埋め込んだプラスチック物品を生産する方法であって:
A.紙ベースの電子回路及びモールドを提供するか又は製造する工程;
B.該紙ベースの電子回路を、該モールドの内部に配置する工程;
C.液状プラスチックを、該モールド内に供給する工程;及び
D.該プラスチックを凝固させ、かつ該紙ベースの電子回路を埋め込んだ該成形されたプラスチック物品を回収する工程;
を含み、
該紙ベースの電子回路が、紙ベースの基板上に少なくとも部分的に印刷された電子回路を保持する、前記方法である。
【００１２】
第1工程は、電子回路を作製する特別なインクでの良好な印刷適性を特徴とする紙を製造又は提供することにある。該紙は、特許出願第WO2011077048号(もしくは第FR2954361号)又は第WO2015059157号に記載されているものと同じとすることができる。これらの紙は、電子インク及び任意に従来のインクでの良好な印刷適性を提供する。該紙は、既に電子インクで印刷されていてもよく、かつ、特に、少なくとも部分的に印刷された電子部品からなる電子回路を含んでいてもよいか、又は紙ベースの電子回路を製造する方法の第1工程において電子インクで印刷してもよい。
【００１３】
本発明者らは、このような印刷適性に加えて、選択された紙が、プラスチック物品を製造するのに使用されるポリマーへの適当な付着能力を示すことを見出した。
【００１４】
特定の実施態様において、前記紙は、PowerCoat(登録商標)、例えば、PowerCoat(登録商標)HD又はPowerCoat(登録商標)XDの名でArjowiggins Creative Papers社から入手可能な紙であってもよい。
【００１５】
前記紙は、電子回路を得るための特別なインクで既に印刷されて提供されてもよいか、又は前記方法を行う際にそれで印刷してもよい。前記印刷された電子回路は、装置(配線)間の接続及び以下で詳述されるようなコンデンサ、抵抗、バッテリー、又はアンテナなどの装置の双方を含んでいてもよい。必要とされる機能の種類に応じて、追加の非印刷型電子部品、例えば、チップ、LED、抵抗、コンデンサ、及びより一般的に全ての種類の電子部品などを、前記電子回路に追加してもよい。これらの部品は、ピックアンドプレースプロセスによって電子回路に追加することができ、かつはんだ付けによってまとめることが出来る。更に、該紙が、グラフィカルデザイン、文書情報、又は任意の視覚的なメッセージを含むように印刷することができる。
【００１６】
任意に、前記印刷された紙を、片側又は両側で、プラスチックフィルムを積層すること及び/又はプラスチック層でコーティングすることができ、これは、該積層又はコーティングが前記プラスチックピースと接触する側で行われる場合には、前記プラスチックピース上の前記ラベルの付着性を向上させるために行われ、かつ/又はプラスチックピースの外側となる側の前記ラベルの保護を向上するために行われる。前記プラスチックフィルムが積層される場合、又は前記プラスチック層が基板の内表面上にコーティングされかつ前記プラスチックピースと接触することが意図される場合、該プラスチックは、好ましくは、該プラスチックピースの製造の間の付着性を最大化するために、プラスチックピースを作製するために使用されるものと同じポリマーにおいて選択される。
【００１７】
これまでの段落において述べられた実施態様の代替物である好ましい実施態様において、前記インモールドラベルは、プラスチックフィルムを全く含まない、すなわち、プラスチックフィルムを全く有さず、かつ、特に、プラスチック材料又はコーティングを全く有しない。特定の実施態様において、前記紙ベースの基板と前記プラスチックピースとの間に、プラスチックフィルムは挿入されず、成形中及び成形後において該紙ベースの基板は、該プラスチックピースのプラスチック材料と直接接触する。特定の実施態様において、プラスチックフィルムが、インモールドラベルの外表面上に積層されることも別の方法で重ねられることもなく、前記紙ベースの基板は、成形後、前記プラスチック物品の表面で直接到達可能である
【００１８】
ひとたび、この紙ベースの電子回路が得られたら、ゴールは、前記ピース/物品の作製の間にこのラベルをプラスチックピース内に埋め込むことである。該ラベルを、前記モールド内に配置し、その後、融解ポリマーの導入が実現される。このように、前記プラスチックピースの生産の間に追加の工程が存在しない。
【００１９】
結果は、印刷された電子的特徴を含む電子的特徴を有する回路、及び、場合により、リードタイム製造における著しい増加を伴わずに得られた印刷されたデザイン又はメッセージを備えるプラスチックピースである。更に、前記回路が外側にあり、かつプラスチックフィルムの積層によって保護されていない場合、該回路は、更に、任意の装置に物理的に接続されていてもよい。
【００２０】
特定の実施態様によれば、概説された本発明の方法は、以下からなるか、又は以下を含む:
〇電子印刷及び任意にグラフィック印刷に適しているか、又は電子印刷及び任意にグラフィック印刷で印刷可能とするために特別な性質で設計された紙基板、例えば、国際特許出願第WO2015059157号又に記載される紙、国際特許出願第WO2011/077048号及び欧州特許第EP2516741B1号に記載される別の紙などを提供する工程。
〇電気的/電子的性質を有するインクを適用しかつ電子回路を該紙上に形成するために任意の適切な手段によって該紙に印刷する工程。該回路に、非印刷型電子部品を更に追加してもよい。追加の任意工程において、印刷された紙を高温で加熱して、インク粒子を焼結させる。
〇任意に該紙に任意の手段でグラフィック印刷して、デザイン又はメッセージで視覚的なコミュニケーションを提供する工程。
〇任意に、特に、前記紙ベースの電子回路の前記プラスチックピースのポリマーとの親和性を向上させて、前記ラベルと前記ポリマーとのより良好な付着性を達成するため、かつ/又は化学的、物理的、又は光学的攻撃に対する物理的保護を提供するために、前記紙ベースの電子回路の片側又は両側にフィルムを積層するか又はコーティングを施す工程。
〇最後に、前記インモールドラベルをプラスチックピース上に(又はその中に)埋め込む工程。それは、プレス内のモールドの内部に配置され、該モールドが閉じられ、融解ポリマーが、射出されるか又は任意の適当な技術で該モールド内に提供され、該モールドが開かれ、かつ該プラスチックピースが、埋め込まれた紙ベースの電子回路と共に回収される。
【００２１】
上で言及されかつ以下でより詳細に言及されるように、前記方法の第1工程において提供される前記紙は、印刷された電子回路(焼結する工程に処されていてもよい)、並びに片側又は両側に任意に非印刷型の追加の電子部品、グラフィック印刷、及び/又はプラスチックフィルム、及び/又はコーティングを既に保持していてもよく、その場合、対応する上記工程は、該方法から省いてもよい。場合によっては、前記紙ベースの電子回路は、(印刷された電子回路及び任意の他の必要とされる特徴を有して)そのまま使用できるよう提供されてもよく、かつ該方法を、モールド内への前記紙ベースの電子回路の配置から開始してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
(図面の簡単な説明)
【図１】図1 PMMA、PE、PC、及びABS上のサンプル  実施例セクションに開示されるように得られた、埋め込まれた「Powercoat XD」紙ベースの電子回路を備えるプラスチックピースのサンプル。回路は、内表面上にある。左上、実施例19に開示されるPMMAベースのラベル。左下、実施例20に開示されるPCベースのラベル。右上、実施例32に開示されるPEベースのラベル。右下、実施例23に開示されるABSベースのラベル。
【図２】図2  実施例26に開示されるポリアミド(PA6.6)物品上に埋め込まれたPowercoatXD紙上のRFID印刷アンテナサンプル。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
(発明の詳細な説明)
本明細書において提供されるものは、紙ベースの回路を埋め込んだプラスチック物品を生産する方法であって:
A.紙ベースの電子回路及びモールドを提供するか又は製造する工程;
B.該紙ベースの電子回路を、該モールドの内部に配置する工程;
C.液状プラスチックを、該モールド内に供給する工程;及び
D.該プラスチックを凝固させ、かつ該紙ベースの電子回路を埋め込んだ該成形されたプラスチック物品を回収する工程;
を含み、
該紙ベースの電子回路が、紙ベースの基板上に少なくとも部分的に印刷された電子回路を保持する、前記方法である。
【００２４】
用語「プラスチック」は、材料の分野におけるそれの通常の意味を有する名詞として本明細書で使用され、すなわち、それは、追加の物質を含んでいてもよい合成の又は天然に存在するポリマー、本質的に、高分子量のアモルファス有機ポリマー、特に、石油化学製品由来又は生物源由来のものを指す。特に、プラスチックは、熱可塑性物質、エラストマー、及び熱硬化性物質を包含する。用語「プラスチックポリマー」は、本明細書において、用語「プラスチック」と互換的に使用される。「ポリマー」単独が、それがプラスチックポリマーを指すことが文脈上明らかである場合には、同じ意味で用いられることもある。形容詞として使用される場合には、用語「プラスチック」は、文脈上明確にそうでないとされる場合を除き、機械的性質(可塑性)よりはむしろ、言及された材料が、プラスチック製である(又は本質的にプラスチック製である)ことを示す。本明細書で使用される「プラスチックフィルム」は、一般に強力な固有の機械的凝集力を有する連続的なプラスチックポリマー、特に、熱可塑性ポリマーで形成された、本質的に2次元の材料(すなわち、本質的に2方向に延び、典型的には第3の方向には非常に小さい寸法の材料)を示す。特に、プラスチックフィルムは、プラスチックの押し出しによって得られるフィルムであってもよい。あるいは、プラスチックフィルムは、プラスチックポリマーをカレンダー加工することによって形成されてもよい。
【００２５】
プラスチックピースを作製するために使用されるポリマーは、熱可塑性材料群の範囲で選択することができる。そのような熱可塑性材料は、特に、ポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート、PET、ポリブチレンテレフタレート、PBT、ポリエチレンナフタレート、PEN、ポリ乳酸、PLA、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体)、ポリアミド(特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体)、密度、分子量、又は枝分かれに基づくその全てのバリエーションのポリエチレン(PE)(例えば:低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量、及び全てのそれらの組合せ)、ポリプロピレン、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA、コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルでのその修飾体を含む)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、並びに他のより一般的ではないグレードとすることができる。生分解性ポリマー特に、ポリ乳酸(PLA)を、使用してもよい。好ましい実施態様において、プラスチックピースを作製するために使用されるポリマーは、ポリエステル(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリアミド6.6(PA)、及びポリ乳酸(PLA)からなる群のなかから選択される。
【００２６】
本明細書で使用される、紙基板とも称される紙ベースの基板は、コーティングや表面処理などを提供し得る印刷可能な、特に、電子インクで印刷可能な紙を示し、必ずしもセルロースのみから作られているわけではない。紙基板は、繊維材料、特に、セルロース繊維を含む。特定の実施態様において、紙基板は、セルロース繊維を含む。特定の実施態様において、紙基板は、合成繊維を含む。特定の実施態様において、紙基板は、セルロース繊維及び合成繊維の双方を含む。好ましい実施態様において、紙ベースの基板は、プラスチック材料を全く含まず、かつ/又はプラスチックフィルムを全く含まない。
【００２７】
紙基板は、任意の厚さを有してよく、その厚さは、印刷適性及びインモールドラベルとしての適合性によってのみ制限される。特に、従来の工業的構成において、いくつかの印刷方法が、比較的厳密な厚さ要件を有している一方で、電子印刷に適した方法を含む他の方法は、大幅に変動する厚さの基板に適用し得る。同様に、プラスチック物品に応じて、埋め込まれたラベルの厚さは、比較的重要ではない場合もあり、かなりの制約がある場合もある。しかしながら、一般に、かつ特に、ラベルは、一般的に、物品内に埋め込まれるか、又はラベルの表面を物品の表面と「面一」として物品の表面に埋め込まるかのいずれかであり、かつその厚さが、従って、突き出ないために、大部分の印刷可能なシートの厚さは、ラベルとしての埋め込みに適するであろう。特定の実施態様において、紙基板は、80μm以上の、好ましくは、90μm以上の厚さを有する。特定の実施態様において、紙基板は、150μm以上の、好ましくは、200μm以上の厚さを有する。特定の実施態様において、紙基板は、500μm以下の、好ましくは、300μm以下の、さらにより好ましくは、250μm以下の厚さを有する。特定の実施態様において、紙基板は、200μm以下又は150μm以下の厚さを有する。厚さとして特に好ましい値は、95μm、125μm、200μm、230μmである。本段落において言及される厚さは、紙ベースの基板の成形前のそのままの厚さとして、すなわち、紙基板それ自体、並びに電子回路、紙コーティングなどを含む任意のオーバーコート及び印刷された層を備えるそのまま使用できるインモールドラベルの厚さとして理解されなければならない。
【００２８】
好ましい実施態様において、本発明において用いられる印刷可能な紙基板は、印刷可能なシートとして存在し得るとともに、プラスチックフィルムを全く含まない多層基板である。
【００２９】
当該紙は、有利には、特許出願第WO2015059157号又は第WO2011/077048号(もしくは、第FR2954361号)に開示されているものとすることができ、かつ、特に、少なくとも片側において、特に、該特許出願においてなされた記載による処理によって処理することができる。該処理は、さまざまな印刷技術、例えば、オフセット、グラビア、フレキソグラフィー、ゼログラフィー、スクリーン印刷、インクジェット、又は任意の他の印刷技術によって印刷可能な1つ又は2つの表面を、紙に提供する。
【００３０】
特定の実施態様において、紙は、Arjowiggins Creative Papers社からPowerCoat(登録商標)、例えば、PowerCoat(登録商標)HD又はPowerCoat(登録商標)XDの名で入手可能な紙であってもよい。紙コーティング並びに/又は印刷可能なワニス、分離層、及び滑らかなプラスチックフィルムを備える多層構造上に、紙基板を接着剤で付けて、該コーティング及び/又はワニスを、該プラスチックフィルム及び分離層の除去後に紙基板上に残しつつ、該プラスチックフィルムの滑らかな表面を、該コーティング及び/又はワニスに効率的に移すことによって、適当な紙を得てもよい。それにより、良好な平滑度及び光沢度を有する印刷可能なシートが得られ、該シートは、プラスチックフィルムを含まず、かつ良好な電子インクでの印刷適性を有する。このような紙の光沢度及び/又は平滑度は、特に、インモールドラベルに適しており、その場合、それは、プラスチック物品の表面の残部の平滑度及び/又は光沢度とマッチして、ラベルのシームレスな組込みを提供するか、又は、テクスチャー加工された粗いか又はつや消しのプラスチック物品の表面の平滑度及び光沢度と対照的であり、特に、ラベルが、グラフィック印刷される場合に、ラベルの視認性を向上するかのいずれかであってよい。紙ベースの基板内にプラスチックフィルムが存在しないことは、最適な熱安定性(特に、寸法安定性)に役立つ。上で言及したPowercoat(登録商標)HD紙は、このような紙の1つである。
【００３１】
特定の実施態様において、紙基板は、900s以上、好ましくは、2000s以上のBekk平滑度を有する。特定の実施態様において、紙基板は、70％以上、好ましくは、80％以上の75°で測定された(例えば、Tappi(登録商標)T480 om-92又はom-09標準による)光沢度を有する。上で言及したPowercoat(登録商標)HD紙が、このような紙の1つである。
【００３２】
あるいは、適当な紙を:100重量部の乾燥色素;5〜50乾燥重量部の、140℃〜200℃の範囲の温度への曝露に対して抵抗性でありかつ20℃よりも低いガラス転移温度を有する1種以上の結合剤、特に、20℃以下、好ましくは、10℃以下のガラス転移温度を有する1種以上のアクリル結合剤;及び0〜15乾燥重量部の増粘剤、例えば、ポリビニルアルコールからなるか、又はそれらを備える層で、紙をコーティングすることによって得てもよい。このような紙において用いられる結合剤の低いガラス転移温度は、特に、成形工程に使用される温度での向上した寸法安定性を可能とする。上で言及したPowercoat(登録商標)XD紙が、このような紙の1つである。
【００３３】
基板の寸法安定性は、インモールドラベルの生産のための利点である。これは、短いセルロース繊維の存在によって支持される。特定の実施態様において、紙基板は、乾燥重量で70％〜90％の短いセルロース繊維を含んでいてもよい。上で言及したPowercoat(登録商標)XD紙が、このような紙の1つである。
【００３４】
高い白色度(brightness)(又は白色度(whiteness))を有する紙は、加熱した場合に顕著に黄色化する傾向がより高い。白色度は、ISO規格2470-1(特に、2470-1:2009又は2470-1:2016)により測定されたISO白色度、及び/又はISO規格2470-2(特に、2470-2:2008)により測定されたD65白色度を指し得る。本発明におけるラベルは、必然的に(少なくとも成形のため、かつ好ましい実施態様においては、焼結のために)加熱に処せられるために、ラベルの色が、加熱によって顕著に変化しないことが望ましい。特定の実施態様において、ラベルの紙の白色度は、70〜90、好ましくは、75〜85の範囲である。好ましい実施態様において、紙基板の硬化の後の黄色化(すなわち、硬化前後での白色度の差)は、180℃での5分間の硬化後に3以下である。特定の実施態様において、紙は、光学的増白剤を有しない。上で言及したPowercoat(登録商標)XD及びHD紙が、このような紙である。
【００３５】
電子的特徴を提供するために、これらの紙は、コーティングされた側(複数可)(又はコーティングされた側の一方)に電子インクによって印刷することができる。グラフィックコミュニケーションを提供するために、これらの紙は、コーティングされた側及び/又は反対側に通常のインクによって印刷することができる。これらの紙は、温度及び湿度変化に対する良好な寸法安定性を提供するために設計される。これらの紙は、電子インク焼結に必要とされる最高で300℃までの高い温度に耐えるために設計される。
【００３６】
インモールドラベルが、プラスチック物品の表面に埋め込まれることが意図される場合、ラベルは、本明細書では内表面と称されるプラスチック物品と接触する片側、及び本明細書では外表面と称される物品上での埋め込みの後に外側を向く片側(すなわち、それは、可視のままであり、かつ/又は別の面では物理的に到達可能である)を有することとなる。インモールドラベルが、外側を向いた側が無いプラスチック物品の内部に埋め込まれることが意図される場合(例えば、本明細書において開示される2工程成形モードによるもの)、その両側は、内表面の特徴を有することとなる。従って、本明細書において内表面に関して開示されている特徴は、たとえ単数形で言及されていたとしても、プラスチック物品の内部への埋め込みに意図された(又は、それに適した)インモールドラベルの双方の表面に適用されるものとして理解されるべきである。
【００３７】
特定の実施態様において、本発明の方法は、紙ベースの回路を製造する工程を含む。本明細書で使用される場合、紙ベースの電子回路を製造することは、少なくとも、以下で詳述されるような紙ベースの基板を提供する工程、及び電子回路の少なくとも一部を印刷する工程を通常含むこととなる。紙ベースの電子回路の調製は、以下で言及されるか、そうでなければ当業者に公知の紙ベースの電子回路及び/又はインモールドラベルの調製のための任意の追加の工程、例えば、非印刷型電子部品を付け加える工程、グラフィック印刷の工程、ラベルをオーバーコーティングする工程なども含み得る。
【００３８】
特定の実施態様において、本発明の方法は、「電子印刷工程」又は「電子印刷」と呼ばれる紙基板を電子インクで印刷する工程を含む。紙は、部分的又は全体的に表面をカバーすることとなる電子インクで、回路/装置の種類及び意図される用途に応じて内側又は外側のいずれかであり得る専用の側に電子印刷される。特定の実施態様において、また、紙は、両側に電子印刷されてもよい。該印刷工程は、適切な印刷技術、例えば、フレキソグラフィー、スクリーン印刷、オフセット印刷、輪転グラビア(本明細書においては、グラビア印刷とも称される)、インクジェット印刷、ゼログラフィー(電子写真とも称され、かつレーザー印刷を包含する)、又は任意の他の従来型印刷技術もしくはデジタル印刷技術を用いて達成することができる。導体、抵抗、コンデンサ、アンテナ、バッテリー、及び任意の他の電子部品は、該方法によって達成することができる。
【００３９】
本明細書において、「電子インク」は、印刷電子工学の分野で従来から用いられるインクを指し、当業者によって容易に特定可能である。特に、電子インクは、適当な電気的及び/又は電子的性質、特に、コンダクタンス、抵抗、及び/もしくはインピーダンス性、並びに/又は誘電、半導体、光起電、及び/もしくは電界発光性を有する。電子インクは、有機及び無機インクを含む。有機インクは、導電性ポリマー、ポリマー半導体、特に、共役ポリマーを含む。無機インクは、金属性又は半導体性粒子、特に、マイクロ及びナノ粒子、特に、銀及び/もしくは金粒子、並びに/又はシリコンもしくは酸化物半導体を含む粒子の特定の分散液を含む。
【００４０】
本発明の方法は、好ましくは、電子印刷工程の後に焼結する工程を含む。ひとたびインクが塗布され、必要に応じて乾燥されると、高温で焼結する工程が、インク中の小粒子を焼結し、かつ電子的性質を得るか又は向上させるために行われる。一例として、導電性インクでは、電気伝導性を顕著に増加させるためには少なくとも部分的に融解されるか又は焼結されることが必要な金属小粒子が、インク中に含まれる。PETとしてこれらの用途において用いられる通常のプラスチックフィルムと比較して、これらの紙は、かなり良好な耐熱性を提供し、かつPETの最高で120℃〜140℃と比べて、かなり高い温度、例えば、200℃で焼結することができる。特定の場合において、このことは、同一のインク付着量で大幅により良好な電気的/電子的性質に繋がるか、又は同一の電気的/電子的性質を達成するのに、付着物中に大幅により少ないインクを用いることを可能とする。このことは、ある種のインク、特に、高価な原料製の導電性インク、例えば、銀ナノメートル粉末にとって、非常に重要な利点である。
【００４１】
電子印刷工程及び/又は焼結工程は、本発明の方法の前に行ってもよい。すなわち、特定の実施態様において、電子印刷された(かつ任意に焼結された)紙ベースの電子回路が、本発明の方法のための出発材料として提供される。本明細書において電子印刷工程との関連で開示されている特徴はまた、当業者が理解するであろうであろうように、印刷されたラベルの生産工程の特徴が、生成物に持ち越されている限り、そのような提供されるラベルとの関連でも開示される(例えば、印刷されたインク内部の銀の存在、以下で開示されるような付け加えられる非印刷型部品の存在など)。
【００４２】
特定の実施態様において、プラスチック物品に埋め込まれる前に、外表面上及び/又は内表面(複数可)上のインモールドラベルは:
―印刷された電子装置及び/又は回路を保持し;かつ/又は
―電子インク、特に、適当な電気的コンダクタンス、抵抗、インピーダンスを有するインク、及び/又は金属性粒子、特に、ナノ粒子、特に、銀ナノ粒子を含むインクを保持する。
【００４３】
このようにして得られたラベルを、本明細書では、インモールドラベル、タグ、紙ベースの電子回路、又は紙回路と互換的に称する。本明細書で使用される、用語「電子回路」は、印刷された要素、すなわち、印刷方法による紙ベースの基板上の電子インクの付着によって得られる要素を備える任意の電子装置又はその小部分を示し、そのような印刷された要素の機能は、印刷工程によって生じるそれらのトポロジカルな配置によって達成される。特に、電子回路の少なくとも一部は、印刷表面上によく吸着されており、これらの部分は、紙基板から独立して、有するとしても非常に小さい機械的凝集力を有する。以下でより詳細に開示されるように、このような電子回路は、非印刷型部品(又は要素)も含み得る。用語「回路」は、本明細書で単独で使用されることもあり、「電子回路」と同じ意味を伝える。
【００４４】
用語「印刷された電子回路」は、いかなる追加の付け加えられる要素(以下で詳述されるようなもの)も除いて、電子回路の印刷された要素を指す。しかしながら、ある場合には、当業者が文脈から確定するであろうように、印刷された電子回路との関連で開示される特徴が、追加の要素にもあてはまることがあり、かつ、特に、全体の電子回路にあてはまることがある。
【００４５】
単数形の電子回路という用語は、一般に、単一の閉じた機能的電子装置を指す。しかしながら、本開示においては、該用語は、それぞれが1つの回路を備えるいくつかのラベルにおいて用いられることが意図されていようと、いくつかの回路を備える単一のラベル(又はいくつかのラベル)上で用いられることが意図されていようと、いくつかの別個の回路を指す場合でさえも、単数形で用いられるであろう。当業者は、ある回路との関連で開示されている特徴が、ラベルの設計(又はその生産工程)が、該ラベル上に製造されるべき(又は該ラベルの生産の間)1つ又はいくつかの回路を必要とするかどうか次第で、1つ又はいくつかの回路にも同様に当てはまることを認めるであろう。特定の実施態様において、電子印刷工程(及び/又は以下で詳述されるグラフィック印刷工程)を、いくつかのラベルを生産するのに使用することが意図される単一の基板(特に、紙の単一のシート又は紙の単一のロール)に対して行ってもよく、かつ、特に、電子印刷工程(及び/又はグラフィック印刷工程)の後に、ラベルをモールド内に配置する前に、印刷基板を分離したラベルへと切り分ける工程が続く。そのような実施態様において、同一であっても異なっていてもよいいくつかの回路が、基板上に印刷されるであろう。
【００４６】
同様に、ラベル上の電子部品(印刷された電子回路及び任意の非印刷型部品を含む)が、(例えば、バッテリーもしくは他のエネルギー源を欠くことを理由として、かつ/又はインターフェース又は任意の他の要素を欠くことを理由として)それら自体では機能性電子回路を形成しない場合、特に、機能が、インモールドラベルを外部要素と接触させることによってのみ達成され得る場合において、電子回路という用語は、それが自律機能的であるかどうかにかかわらず、プラスチック物品上又はその内部に埋め込まれたラベル上の機能性電子回路の小部分を示すであろう。電子回路が、非印刷型部品を備える場合において、該印刷された電子回路は、通常、自律機能的回路を形成(してもよいのではあるが)せず、かつ、印刷された電子回路という用語は、印刷された部分単独の機能であるか回路全体としての機能であるかにかかわらず、回路の印刷された部分を指すものと理解されなければならない。
【００４７】
一般に、回路は、配線、特に、導電性配線によって一緒に接続されたいくつかの電子部品(電子回路において従来から用いられる電気的部品、例えば、バッテリー、スイッチなどを含む)を備えるものとして記載することができる。印刷電子工学の分野において、配線は、通常、それ自体が最適に印刷に役立つ。特に、印刷された電子回路は、回路の配線を備える。別のより複雑な部品は、本分野で公知の印刷によって得てもよい。印刷された電子回路は、従って、電子部品の一部又は電子部品全体を更に備えてもよい。特に、トランジスタ、ダイオード、アンテナ、チップ、有機発光ダイオード(OLED)、光電池、バッテリーなどの部品を、印刷してもよい。RFIDタグ(トランスポンダー及びアンテナ部品を含む)、メモリ(アドレス指定可能なメモリを含む)、OLEDディスプレー、及びOLED照明装置などを含む完全な機能的装置を、印刷のみによって得てもよい。
【００４８】
本明細書で使用される電子回路という用語は、通常、電子要素を保持する基板を含まない。しかしながら、当業者は、文脈を考慮すると、該用語が(特に、例えば、紙ベースの電子回路又は紙回路という表現において用いられる場合には)、回路及びその保持基板の双方を指し得ることを認めるであろう。また、当業者は、本明細書において称される「[インモールド]ラベル」又は「タグ」が、たいていの文脈において、基板上に印刷された回路、並びに該回路の任意の追加の部品(及び、適用可能な場合には、該回路及び/又は紙基板の表面を覆う任意のコーティング又はフィルム、例えば、本明細書において開示されるようなオーバーコート)を備えるであろうことを認めるであろう。
【００４９】
本発明の利点は、それが提供する、ラベルの厚さに実質的に影響を及ぼさない電子回路の埋め込みの可能性であり、その厚さは、基板のそれと比べて、本質的に無視できるほどである。特定の実施態様において、電子回路、装置、及び/又はインク付着量、特に、印刷された電子回路は、200μmよりも厚くなく、好ましくは、50μmよりも厚くなく、好ましくは、20μmよりも厚くない。典型的には、電子インク印刷の厚さは、スクリーン印刷では10〜20μm、フレキソグラフィーでは2〜3μm、インクジェットでは0.3μm前後のオーダーである。
【００５０】
特定の実施態様において、部品の全て、又は部品の実質的に全て、又は電子装置又は回路の必須な部品の少なくともいくつかは、それのプラスチック物品内への埋め込みの前にインモールドラベル上に印刷によって直接生産され、かつ、特に、それらの紙ベースの基板との接触の前に前もって組み立てられることはない。電子インク回路の非常に薄い厚さに加えて、そのような電子印刷された紙は、ラベル張られた別々に製造された回路と比べて向上したセキュリティーを提供する:実際に、印刷された電子回路をその基板から分離することは不可能であり、かつ、従って、回路が外表面上にありかつ(例えば、プラスチックフィルムによって)保護されておらず、かつ、従って、直接物理的に到達可能な場合においてさえも、ラベルを用いた物理的改竄は、ほとんど不可能となる。
【００５１】
本発明の方法は、電子部品を、印刷された電子回路に付け加えて、追加の特徴を提供する工程を含んでいてもよい。これらの電子部品は、一般に、そのサイズが印刷技術では達成不可能であろうような要素を含む非常に小型の部品、例えば、集積回路(チップ)、LED、抵抗、コンデンサ、又はその他多数などである。該作業は、ピックアンドプレースプロセスによって行ってもよい。そのような方法は、部品をつまみ上げかつそれを回路上に配置すること、及び該部品を、ペースト剤又は特別な接着剤を用いて、加熱又は放射処理(ウェーブ、リフロー)によってはんだ付けすることを含む。該プロセスは、従来型プリント回路板(PCB)における通常のプロセスとして当業者に公知である。
【００５２】
特定の実施態様において、本発明の方法は、本明細書において、「視覚的印刷工程」、又は「視覚的印刷」、又は「グラフィック印刷」と称される、別の印刷する工程を含む。該任意工程において、ラベルにそれらの最終用途における印刷による伝達及び情報をもたらすために、紙に標準的なインクを用いて印刷することができる。紙が一般にそうであるように、これらの基板は、プラスチックフィルムと比較した場合、顕著な印刷特性を提供する。それらの印刷品質は、プラスチックフィルムのそれよりもかなり高く、それらの操業性は、印刷プレス速度、すべり制御、静電気、インク乾燥時間、及び、最後に、これらの利点の結果のかなり低い操業コストの観点からかなり高い。好ましくは、該視覚的印刷工程は、外表面上のみに行なわれる。これは、内表面上に印刷してしまうと、印刷されたデザインが見えなくなってしまうためである。しかしながら、例えば、製造や流通などの目的のために、特に、完成したプラスチック物品上で可視である必要がない視覚的な指示を、インモールドラベルの内表面に視覚的に印刷することが想定される。
【００５３】
視覚的印刷工程は、任意の印刷技術、特に、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソグラフィー、ゼログラフィー(又は電子写真、特に、液体又は固体トナーを用いるレーザー印刷、特に、HP indigo印刷)、スクリーン印刷、及び/又はインクジェット印刷を用いて行い得る。該印刷は、ラベルのコーティングされている側又はコーティングされていない側に対して行ってもよい。
【００５４】
視覚的印刷工程は、プラスチックピースの成形前の任意の時点で、好ましくは、ラベルのモールド内への導入の前に行い得る。従って、いくつかの実施態様において、本発明の方法は、電子印刷工程の前に視覚的印刷工程を含む。他の実施態様において、本発明の方法は、電子印刷工程の後に視覚的印刷工程を含む。本視覚的印刷工程は、電子インクの焼結の前又はその後に行い得る。
【００５５】
特定の実施態様において、視覚的に印刷された紙が、本発明の方法に提供される、すなわち、視覚的印刷工程が、本発明の方法を行う前に行われた。勿論、印刷された紙を出発材料として用い、かつ前記方法の追加の印刷工程を依然として含むことが考えられる。
【００５６】
特定の実施態様において、本発明の方法は、プラスチックフィルムをラベルの少なくとも片側に積層する工程、及び/又はラベルの少なくとも片側をプラスチックの層でコーティングする工程を含む。任意のそのような工程を、本明細書において、「プラスチックオーバーコーティング」の工程と名付け、かつ該層又はフィルムを、該層又はフィルムの適用方法にかかわらず、かつ該層又はフィルムの機械的又は物理的性質にかかわらず、「プラスチックオーバーコート」と名付ける(特に、明確性のために、積層及びコーティングの双方は、オーバーコーティングという用語に包含され、かつ積層プラスチックフィルム及びコーティングプラスチック層の双方は、プラスチックオーバーコートという用語に包含される)。
【００５７】
オーバーコーティングの工程(複数可)は、必要とされる場合にのみ行なわれる。実際には、ラベルを直接プラスチックピース生産プロセスにおいて使用した方が、簡単であり費用がかからない。しかしながら、プラスチックオーバーコーティングを、特に、インモールドラベルのプラスチック物品との付着性を向上させるため、かつ/又は外表面の抵抗性及び、特に、視覚的印刷及び/又は印刷された電子回路の耐久性を向上させるために行ってもよい。
【００５８】
少数のプラスチックポリマーがプラスチックピースを生産するのに用いられているために、紙とポリマーとの間の付着性が低すぎる可能性があり、かつ、従って、同じプラスチックピースのそれと化学的性質の(又は、以下で詳述されるような、付着性を向上させる化学的性質の)プラスチックオーバーコートが、付着性を最適化するために必要されることがある。このことは、非常に多様な他の材料に対して劣った付着性を示すことが当業者に公知であるいくつかのポリオレフィン、例えば、ポリエチレンに当てはまる可能性がある。前記紙ベースの電子回路のプラスチック物品への付着性を向上させるよう設計された(又はそれに適した)プラスチックオーバーコートを、以下、「付着性を向上させるオーバーコート」と名付ける。特定の実施態様において、プラスチックオーバーコーティングの工程は、必要とされる場合、該プラスチックオーバーコートが、該ラベルの内表面上に施された場合のラベルとプラスチックピースとの間の親和性を向上する。特定の実施態様において、付着性を向上させるオーバーコートは、プラスチックポリマー製であり、好ましくは、プラスチックピースのポリマーと同じ性質のプラスチックポリマー製である。特定の実施態様において、付着性を向上させるオーバーコートは、プラスチックピースの1つとの良好な親和性を有することが知られているプラスチックポリマー製である。どのようなプラスチックがプラスチックピースに使用されようと、インモールドラベルが完成したプラスチックピースの内部に埋め込まれる場合には、付着性は、一般に、問題とならないであろうし、かつそのような場合には、一般に、インモールドラベル上に付着性を向上させるオーバーコートは必要とされないであろう。
【００５９】
他の実施態様において、ラベルがプラスチックピースの表面上に配置される場合(すなわち、それがプラスチックピース内に完全には埋め込まれない場合)、外部からの攻撃からの外表面の追加の保護が必要とされ得る。この特定の場合において、外部からの攻撃:ひっかき、光、水、化学薬品、ガズに対する保護をラベルにもたらすプラスチックオーバーコートを、インモールドラベルの外表面上に施してもよい。インモールドラベルを外部からの攻撃から保護するよう設計された(又はそれに適した)プラスチックオーバーコートを、以下、「保護用オーバーコート」と名付ける。当業者は、具体的な目的に応じてプラスチックの組成を容易に選択することができる。保護用プラスチックオーバーコートは、回路がラベルの外表面上にある場合には、印刷されたグラフィック及び/又は回路を保護し得る。特に、視覚的印刷を、インモールドラベル上に行い、かつ成形されたプラスチックピース内で可視とすることが意図される場合には、保護用プラスチックオーバーコートは、透明である。
【００６０】
例えば、回路の別の部分との物理的接触を可能としつつ回路及び/又は印刷されたグラフィックの一部を保護するために、保護用オーバーコートを、ラベルの一部のみにわたって施すこともできる。このことは、当業者に公知の方法によって、特に、物理的に到達可能なままとすることが意図されるか、又はコーティングが施される場合に、例えば、グラビアコーティングによって容易に達成可能であるように、ラベルの一部を覆わないパターンでそのようなコーティングを施すことが意図されるラベルの一部に対応する切り抜きを備えるフィルムを積層することによって達成してもよい。
【００６１】
内表面及び外表面の双方に、プラスチックフィルムが積層され、かつ/又は内表面及び外表面の双方がプラスチック層でコーティングされる場合、該プラスチックは、組成が同一であっても異なっていてもよい。いくつかのプラスチックオーバーコート(特に、積層フィルム及び/又はコーティングされた層)を、単一の表面上に施すことも考えられる。
【００６２】
代替実施態様において、物品のプラスチックと同一であるかそれに対し良好な親和性を示すプラスチックで作製された単一のフィルムを、インモールドラベルの外表面上に積層し、かつ該ラベルの表面を超えて延在させる。そのような積層フィルムは、付着性向上用及び保護用オーバーコート双方の有利な点を提供し得る:フィルムが、ラベルの外表面全体(又は保護されることが意図されるその小部分)を覆い、かつ、従って、フィルムの部分がラベルを超えて延在し、かつ、従って、モールド内で、生産されているプラスチック物品と直接接触して、フィルムのこれらの部分の良好な付着性を提供しつつ、保護を提供する。フィルムの延長部は、紙ベースの電子回路を完全に囲み、かつプラスチック物品に付着して、紙基板が、プラスチック物品への紙基板単独への付着性が不十分であったとしても、プラスチック物品上に実用的に保持される。
【００６３】
フィルムを積層することは、ロール又はシートで操作することができる。
―ロールプロセスにおいては、ラミネーターが用いられる。電子回路が印刷され、かつ、場合によっては、上述のような、印刷された記載又はコミュニケーションメッセージが印刷されたひと巻の紙が、巻き出される。選択されたプラスチックフィルムが、別の巻出機上で巻き出される。接着剤がプラスチックフィルムの上又は紙の上に塗布され、かつ該2枚のシートが、接触した2本のロールの間で一緒に積層される。必要とされる場合、複合体を、乾燥ユニット内で乾燥させるか又は硬化させて、かつ最後に、該複合体を再び巻く。このロール・ツー・ロール技術は、高速作業及び非常に経済的なプロセスを提供する。
―シートにおいては、ロール・ツー・ロールプロセスにおける接着剤と同じ種類の接着剤を、任意の適切な手段、例えば、スクリーン印刷、ロッド又はブレードコーティング、スプレーコーティングによって、紙の上又はフィルムの上に塗布することが出来る。その後、接着剤が付いていない複合体の第2の部分を、接着剤でコーティングされた第1の部分に当てる。接近しかつ均質な接触が、重いロールを上部表面上に当てることか、又は複合体を2本の回転しているロールのニップ内を通過させることによって提供される。ロール・ツー・ロールプロセスと同様にかつ、接着剤の選択に応じて、該複合体は、その後、必要とされる条件で乾燥される。
【００６４】
接着剤は、当業者に公知である接着剤のなかから選択することができる。ひとつの群は、野菜起源の接着剤、例えば、デンプン、デキストリン、カルボキシメチルセルロース(CMC)、又はガラクトマンナンなどに存する。接着剤の別の群は、動物から抽出されるもの、例えば、魚性にかわ、ゼラチン、又はカゼインなどである。現在、合成製品が広く用いられている。これらは、熱可塑性ポリマー、例えば、アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、及びほぼどんな種類でもよい熱可塑性ポリマーなどをベースとしている。熱硬化性樹脂も広く用いられている:ポリウレタン、メラミン、エポキシ、ポリエステル、及びゴムなどが挙げられる。これらの接着剤は、可溶性製品、例えば、デンプン、ポリビニルアルコール、CMC、ガラクトマンナン、ゼラチンについては溶液中で、又は他の合成ポリマーについては乳濁液中で水ベースとすることができる。これらの接着剤は、溶媒ベースとすることができる。この場合、ほぼすべての合成製品について、材料は溶液中にある。
【００６５】
特定の実施態様において、インモールドラベルは、それがプラスチック物品中に埋め込まれる前には、本質的に、場合によってはコーティング(以下で開示されるようなオーバーコーティングを含む)を有する印刷された紙基板からなるが、プラスチックフィルムを全く有しない。また、特に、任意のオーバーコートは、存在するのであれば、プラスチックフィルムを含まない。実際に、本明細書において例示されるように、多様なプラスチック材料を用いれば、前記紙ベースの電子回路の成形されたプラスチックへの付着性は、プラスチック積層(又は接着剤)を必要とせずとも十分である。
【００６６】
特定の実施態様において、インモールドラベルの外表面は、それがプラスチック物品に埋め込まれる前は、場合によりオーバーコーティングを備える紙基板の印刷された又は印刷されていない表面からなるが、いかなるプラスチックフィルムによっても覆われていない(特に、全面的にも部分的にも覆われていない)。特定の実施態様において、プラスチック物品に結合したインモールドラベルの外表面は、場合により保護用オーバーコーティング、特に、必要とされるか又は印刷、安定性、視覚的外観のために有益なコーティングを備える紙基板の印刷された又は印刷されていない表面からなり、かつ何らのプラスチックフィルムによって覆われていない(特に、全面的も部分的にも覆われていない)。特定の実施態様において、ラベルは、プラスチックフィルムの非存在下で高い平滑度及び/又は光沢度を有する。オーバーコートを用いて、プラスチックフィルムを使用せずに疎水性をインモールドラベルの外表面に提供してもよい。
【００６７】
特定の実施態様において、接着剤を使用せずに、インモールドラベルをプラスチック物品に結合させる。特定の実施態様において、プラスチック物品に埋め込まれる前のインモールドラベルの内表面は、本質的に、電子回路又は装置の印刷、安定性、機能に必要とされるか又はそれらに有益であるが、紙基板のプラスチック物品への付着性を実質的には向上しないか又はそれを向上することを意図しないオーバーコートを場合により備える紙基板の印刷された又は印刷されていない表面からなる。接着剤(glue)又は接着剤(adhesive)は、例えば、成形工程の間の脱ガスによって成形プロセスと干渉し得るために、インモールドラベルをプラスチック物品へと結合させるための接着剤(glue)又は接着剤(adhesive)の使用を回避することは特に有利である。
【００６８】
選択された製品をプラスチックピースと接触することとなるラベルの側に適用すると、プラスチックピースのポリマーとの良好な親和性が付与される。ラベルの表面に適用する製品は、プラスチックピースのポリマーへの付着性を向上させるために選択される。シラン及びオルガノシランは、双方とも熱硬化性及び熱可塑性である極性材料とポリマーとの間に付着性を付与する製品として当業者に公知である。別の化学薬品も、それらがポリマーとの化学的親和性を有する場合には、付着性を向上させることができる。プラスチック成形において用いられるポリマーの大部分に関して、同じ性質の化学薬品は、付着性を強化させるものである。とりわけ、以下で言及される製品は、紙と検討されるポリマーとの間の付着性を向上させるものであり、かつ、従って、付着性を向上させるオーバーコートの好ましい構成要素である:
―ポリメチルメタクリレート(PMMA)プラスチック物品に対しては:水性ラテックス形態又は溶媒中の溶液のアクリレート、例えば、スチレン-アクリレート、アクリレート-アクリロニトリル、及びアクリレートを含む他の共重合体を含むアクリレートポリマー及び共重合体;
―ポリスチレン(PS)プラスチック物品に対しては: ラテックス形態又は溶液中のスチレン共重合体、例えば、スチレン-ブタジエン及びスチレン-アクリレート結合剤;
―アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)プラスチック物品に対しては:ABSモノマー、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリルのうちの少なくとも1つを含む全ての共重合体のみならず、アクリレート及び全てのその誘導体;
―ポリアミドプラスチック物品に対しては:水分散液又は溶媒溶液中のポリアミド接着剤;
―ポリエステル(特に、PET及びポリブチレンテレフタレート、PBT)プラスチック物品に対しては:水分散液又は溶媒溶液中の飽和ポリエステル;
―ポリカーボネートプラスチック物品に対しては:アクリレート及び全てのその誘導体;
―ポリエチレン及びポリプロピレンプラスチック物品に対しては:分散形態、ワックス形態、水ベースの製品、又は溶媒中の溶液のポリエチレン又はポリプロピレン。
【００６９】
当業者にとって明らかであろうが、工程Aにおいて提供される紙ベースの電子回路は、オーバーコートを備え得る。本明細書において定義されるようなプラスチックオーバーコート、特に、付着性向上用かつ/又は保護用オーバーコートを備え、かつ本発明の方法におけるインモールドラベルとしての使用に適した(特に、何ら追加の準備工程を行わずに工程Bにおける使用に適した)紙ベースの電子回路が、本発明の一部として本明細書において提供される。特に、本明細書において提供されるものは、少なくとも片側が積層プラスチックフィルムを備える紙ベースの電子回路である。特に、本明細書において提供されるものは、インモールドラベルの外表面とするつもりである少なくとも片側が積層プラスチックフィルムを備える紙ベースの電子回路であり、特に、ここで、そのようなフィルムは、ラベルの全表面を覆わずに、回路の部分への物理的な接近を可能とし、かつ/又はここで、そのようなフィルムは、紙ベースの基板の表面を超えて延在し、特に、あらゆる方向で該表面を超えて延在し、その結果、それは工程Cにおいて提供されるプラスチックと接触する。
【００７０】
本発明の方法は、成形工程を含む。ひとたびインモールドラベルの使用準備ができると、それをプラスチックピースに組み込むことができ、ここで、該インモールドラベルは、該プラスチックピース用に設計されている。この組み込みは、プラスチックピースの製造のさまざまなプロセスにおいて行うことが出来る。射出、押し出し、熱成形、回転成形は、紙ベースの電子回路の埋め込みを、基本プロセスを著しく変更することなく実現できるプラスチックピースの製造のための技術である。これらの技術は、大部分は熱可塑性物質と関係する。インモールドラベルとして提示される紙ベースの電子回路の埋め込みは、例えば、熱硬化性樹脂を用い、加圧成形を用いても使用し得る。
【００７１】
紙ベースの電子回路は、それがプラスチックピースに強力に結合しており、従って、その構成部分と考え得るために、「埋め込まれた」と言われる。紙ベースの電子回路が、完成したプラスチックピースの表面にとどまる場合において、本明細書においては、概して、それは、プラスチックピース「上に埋め込まれた」と言われ、その一方、ラベルが全体的に(又はその大部分が)完成したプラスチックピースの内部にある場合において、本明細書においては、概して、それは、プラスチックピース「内に埋め込まれた」と言われる。しかしながら、「上に埋め込まれた」又は「内に埋め込まれた」という用語は、いずれかの場合に対する限定と見なされるべきではなく、かつ特徴は、(例えば、ラベルがプラスチックピースの表面にあるか、又は、逆に、プラスチックピースの中(within)又はその内部に(inside)完全に又はほぼ完全に埋め込まれていることを明記することによって)明示的に記されている場合にのみ、これらの２つの状況のうちの一方のみとの関連で開示される。ラベルは、ラベルの総表面の大部分(特定的には、90％超、及びより特定的には98％超)が、プラスチックピースの内部にある場合、例えば、ラベル縁のみがプラスチックピースの表面にある場合、又はラベルの表面の非常に限られた小部分のみが、外側から到達可能である場合、特に、表面セクションを有する穴が、プラスチックピースの表面からラベルまで延在している場合、特に、そのような穴が、成形の間ラベルを支持するために用いられた装置による成形の後に残る場合に、プラスチックピースの中に「ほぼ完全に埋め込まれた」と言われる。
【００７２】
得られた物品は、埋め込まれたラベルを備えるプラスチックピースである。本明細書において、プラスチックピースは、互換的に、プラスチック物品と名付けられる。当業者にとって疑いなく明らかであろうが、用途に応じて、完成製品を得るためにさらなる生産工程を行うことがありかつ/又はそれが必要とされることがある。特に、ラベル上に保持される回路は、無線(及び/又は非接触型)コミュニケーションによるか又は回路に接触することによるかのいずれかによって、データをプログラミングすること又は別のやり方でデータを電子的に記憶するか読み出すことを必要とすることがありかつ/又はそれに適ししていることがある(この後者の場合、該回路が外表面上にあることを条件とする)。
【００７３】
ポリマーを提供している間に、特に、ポリマーの射出の間にモールド内でラベルを支持するために、モールドを、ラベルが配置される必要がある領域の周囲にくさび又は隆起を作製することによって適応させることが出来る。これらの隆起は、モールドの厚さが僅かに増加され、ラベルが横方向に動くのを防ぐ迫台(又はブロック)を形成する線でできている。これらは、プラスチックピースの形状を顕著に変更しないように、厚さの少量の増加、例えば、50〜200μmを有し得る。ポリマーの導入の間にラベルをその元の位置に維持するために、プラスチックピースの形状及び完成したピースにおける想定されるラベルの位置に応じて、モールドの内部のラベルのための空間を作製することが必要されることがある。ラベル配置空間は、タグが成形後にプラスチックピースの表面にあり、結果として、タグに対応する完成したピースの過剰の厚さをもたらすようであってもよい。上述のものなどの、モールド内における位置決め構造、特に、位置決めくさびは、当業者に周知であり、かつ具体的な必要性に従い設計し得る。特定の実施態様において、タグは、構造をモールド内に配置することによってモールド内に位置決めされる。特定の実施態様において、該位置決め構造は、モールドの形状の隆起及び/又はブロックである。
【００７４】
ピースの形状に応じて、タグ領域を、水平に、垂直に、又は任意の適切な角度で、ピースの外側に配置することができる。タグがモールドの底部に配置される場合においては、一般的にタグを適切な位置に維持することは必要とされない。これは、通常、成形のために提供されるプラスチックポリマーの流れが、ラベルを動かすことはないためである。しかしながら、特に、ラベルがどこか別の所に配置される場合、又はくさびや他の位置決め構造がモールドに内蔵されていない場合には、ポリマーの導入の前及びその間に、ラベルを、当業者に公知である任意の手段、例えば静電気を用いること又は真空を適用することなどで一時的に固定することができる。該真空プロセスでは、モールド内の、ラベルによって覆われている領域に、吸引装置と接続された小孔が必要とされる。静電プロセスは、ラベルに、それをモールド内に適用する前に、ある電荷をチャージする一方で、モールドを中性に又は反対の電荷の下に維持することによって実現される。双方の場合において、ひとたびラベルがモールドの正しい領域に配置されると、それは、射出工程の間その場所に維持される。
【００７５】
ラベルは、回路をピースに向けて又はピースの外側に向けて配置することができる。プラスチックピースに向けて回路が配置される場合、ラベルの裏側を、プラスチックピース上に見ることができ、それは、グラフィック印刷が既に述べたようにこの側に事前に印刷されている場合には、該グラフィック印刷を示す。ラベルがプラスチックピースの表面となるように配置され、かつフィルムがその上に積層されていない場合、回路は、任意の電気又は電子信号、例えば、データ、情報、又は電力などを伝達するために、任意の他の電子装置との直接的な物理的接続に利用可能である。
【００７６】
別の実施態様において、ラベルは、当業者に公知である2段階射出又は任意の適切な手段によってプラスチックピースの内部に導入することができる。2段階射出プロセスにおいて、プラスチックピースの第1の部分が、表面のラベルを用いて成形され、かつ第2の工程において、ピースの他の部分が、第1の部分上に成形され、かつラベルを覆い、それは、最終的には、ピースの内部に含まれる。より単純な方法において、ピースがそれほど複雑ではない場合には、射出操作の間ラベルを適切な位置に維持する適切な締め具で、モールドの内部にラベルを保持することが可能である。双方の場合において、ラベルは、ピースのプラスチック材料の内部に完全に埋め込まれ(又はほぼ完全に埋め込まれ)、かつ全体的に保護される。ポリマーが不透明である場合、本プロセスは、追加の保護的利益のためにラベルを隠すことに繋がる。
【００７７】
特定の実施態様において、ラベルは、成形されたプラスチックピースの中に完全に(又はほぼ完全に)埋め込まれる。その特定の実施態様において、プラスチックピースは、ラベルをプラスチックピースの外表面から離れた位置に維持したまま、単一の工程で成形されるか;又はプラスチックピースは、ラベルを、第1工程において成形されたピースの小部分と、第2の工程において成形された小部分との界面に埋め込んで、2工程プロセスで成形される。
【００７８】
回路をプラスチック物品のコアの内部に含めることは、電子回路の高度な保護が必要とされる場合に特に興味深いものであり得る。これは、機能性ポリマーが現在は複雑なカプセル化法によって達成されている高度な酸素保護を必要とするOPV(有機光起電性又は有機太陽電池)の場合にあてはまり得る。回路の内部組込みの別の応用としては、現在用いられているポリマーを保護するのに水分障壁が必要とされるOLED技術があり得る。
【００７９】
プラスチックピースを作製するために使用されるポリマーを、熱可塑性材料群の中から選択することができる。そのような熱可塑性材料は、特に、ポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート、PET、ポリブチレンテレフタレート、PBT、ポリエチレンナフタレート、PEN、ポリ乳酸、PLA、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体)、ポリアミド(特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体)、密度、分子量、又は枝分かれに基づくその全てのバリエーションのポリエチレン(PE)(例えば:低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量、及び全てのそれらの組合せ)、ポリプロピレン、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA、コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルでのその修飾体を含む)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、並びに他のより一般的ではないグレードとすることができる。
【００８０】
成形工程の間、種々の材料、即ち、ラベルとポリマーとの接触が、付着性の問題、ラベルとプラスチックピースとの間に捕捉された泡又は差異のある熱膨張係数が原因の成形後分離を示すことがあることが観察されている。
【００８１】
驚くべきことに、本発明者らは、紙ベースの電子回路と多くのプラスチック産業において用いられる一般的なポリマーとの間の非常に良好な親和性を達成した。ポリプロピレン(PP)、ポリエステル(特に、PET及びPLA)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)は全て、それらそれぞれがそれらの通常の射出条件(ポリマーに応じて265℃〜290℃)では、紙との非常に良好な付着性を与えている。これらの材料全てで、ひとたびプラスチックピースが成形されると、紙ベースの回路は、ピースにしっかりと付着して、かつ層間剥離は不可能である。このことは、多くの他のプラスチック材料との低い親和性を有するPETに関して特に注目すべきである。
【００８２】
プラスチックピースを作製するために選択されたポリマーとしてのポリアミド6.6では、紙ベースの電子回路が、成形後にふくれを示すことがある。ポリアミドが吸湿性であることが知られているので、これらの欠陥は、紙に含有される湿気及びポリマーに含有される湿気の双方に由来する。モールド温度を正常値の70℃に代えて40℃に調整すること及び射出後のモールド内部の定常圧力を20％〜50％の低下に調整することによって、ラベルが、良好な付着性でかつふくれることなくプラスチックピースに均一に固定される。好ましくは、プラスチック物品がポリアミド(及びより好ましくはPA 6.6)製である特定の実施態様において、成形条件は、モールド温度を、特に、20℃〜40℃及び/又は20％〜50％低下させることによって、かつ/又は射出後にモールドの内部に加える圧力を、特に、20％〜50％低下させることによって、紙ベースのラベルを備えていないそのようなプラスチック物品の成形のための条件に対して相対的に調整される。プラスチック物品がPA 6.6製である特に好ましい実施態様において、モールド温度は、40℃又はその付近に設定され、かつ射出後のモールド内部の圧力は、250バール又はその付近に設定される。
【００８３】
本明細書、特に、後述の実施例セクションにおいて例示されるように、本方法を実施するには、通常、従来の成形パラメーターの特定の改変は必要とされない。しかしながら、ふくれ及び/又は、例えば、泡が現れた場合、射出条件(圧力プロファイル、射出期間、ポリマー温度、モールド温度)を調整してもよい。それが、ふくれの存在に対し重要な役割を果たし、新たな作製のたびに当業者によって従来行われているように、プレスの種類、ピースの形状、及び射出されるポリマーに応じて改変する必要があるためである。当業者のとって容易に利用可能なそのような調整を行うと、プラスチックフィルムを全く含まず、かつ接着剤や接着剤を全く必要としない紙ベースの電子回路を用いて、全ての試験されたプラスチック材料で満足な付着性及び視覚的側面が得られた。
【００８４】
本明細書において開示される方法によって解決されるポリエステルフィルムの問題は、特に、プラスチックピースのポリマーがポリアミドである場合、成形後に冷却する際のプラスチックピースからのフィルムの分離である。プラスチックピースを射出後に放冷させる場合、初めはピースに付着しているポリエステルラベルが、1〜5分以内にピースから次第に剥がれてくる。この挙動は、差異のある熱膨張係数が原因である。ポリエステル(特に、PET)は、ポリアミドよりも低い熱膨張係数を示すことが知られている。ポリエステルフィルムとは反対に、紙は、ひとたび紙ラベルが成形後にポリマーに付着してしまえば、その可塑性の挙動のためにかなりの寸法変動に耐えることが出来る。ポリエステル(特に、PET)は、プラスチック産業において用いられる大部分の通常の他のポリマーよりも低い熱膨張係数を有し、このことは、上で説明したように広い適合性を提供する紙と比較して、これらのインモールドラベル組込みにおけるポリエステルベースの回路の使用を強く損なう。
【００８５】
本明細書において提供されるものは、上で開示された方法における使用に適したインモールドラベルである。そのようなインモールドラベルは、電子インクで少なくとも1つの表面の上に印刷された紙基板、及びプラスチック物品のプラスチック材料に対する十分な親和性を有する少なくとも1つの表面を備えるか又はそれからなる。特に、そのようなインモールドラベルは、プラスチックフィルムを備えていない。特定の実施態様において、インモールドラベルは、印刷された電子回路を備えるが、予め生産された電子回路や装置を備えず、かつ、特に、紙基板は、電子回路のための担体として働き、その結果、該回路を剥離や層間剥離などによって紙基板から分離することはできない。代替実施態様において、インモールドラベルは、予め生産された電子回路又は装置に加えて、印刷された電子回路を備え、その結果、該回路は、少なくとも部分的に回路を破壊すること無く剥離、層間剥離などによって紙基板から分離することはできない。特定の実施態様において、インモールドラベルは、本方法の上で言及した実施態様から生ずる特徴を有し、特に、その表面のうちの又は2つの上にコーティングを提供でき、上で開示された厚さの性質などを有する電子回路を保持し得る。一般に、特定の実施態様において、本発明の製品の特徴は、基板、回路などに関連していようといまいと、本発明の方法との関連で上に開示された特徴を反映し得る。
【００８６】
上記の開示された方法によって得られる、本明細書において提供されるラベルを保持するプラスチック物品は、ユニークな性質を示す。そのようなプラスチック物品は、電子インクで印刷されかつ/又は印刷された電子回路又は装置を保持する埋め込まれた紙基板を備える。特定の実施態様において、そのようなプラスチック物品は、ラベルの外表面上にプラスチックフィルムを全く含まない。特定の実施態様において、プラスチック物品は、該ラベルの内表面上にプラスチックフィルムを全く含まず、かつ、特に、電子インクのような層がラベルの内表面上に存在する場合には、ラベルの紙基板は、そのような層のみによってプラスチック物品のプラスチック材料から隔てられている。
―紙インレーは軽くフレキシブルであり、小さいz専有面積を有し(紙の厚さは、30〜80μmの薄さとすることが出来る)、かつモールド内に簡単に埋め込まれる。
―紙は、インレー基板用によく使用される大部分のポリマー、例えば、PEN又はPETよりもかなり良好な耐熱性を有する。従って、紙は、より良好な電子性能及びより安価なインク消費を回路に付与する。
―紙は、プラスチック産業において用いられる大部分の熱可塑性ポリマーと天然の親和性を有し、従って、プラスチックピースへ付着するためにその表面にラミネーションフィルムを必要としない。このことは、ポリエステル(特に、PET又はPBT)、ポリアミド(PA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリ乳酸(PLA)、及び他の標準的なポリマーに当てはまる。
―外表面上に(又はその小部分の上に)追加のプラスチックオーバーコートが存在しない特定の場合において、直接的な物理的接続が可能である。
―プラスチック原料(PEからポリカーボネートまで)に応じて、印刷された紙回路は、プラスチックを流す間、広範な温度(最高400℃)を維持することが出来る。
―場合によっては、視覚的な図画での内容を、プラスチック物品に直接印刷する必要がある(プラスチックピースを特定するため、又は情報又はブランド戦略を伝えるため)。その白色度、白色度、及び顕著なグラフィック印刷適性を有する紙は、そのような作業に理想的であり、かつプラスチックよりもかなり良好な印刷適性及び操業性を提供する。
―特に、回路が、少なくとも部分的に、印刷され、かつ、特に、基板に非常に密接に結合しており、かつそれから取り外すべき、特に、回路を破壊することなく取り外すべき基板と独立して十分な機械的凝集力を保持しない部品(特に、配線)を備えるために、層間剥離は不可能である。
【００８７】
本発明を限定することも、総合的に規定することも意図しない好適な実施態様の概要を以下に示す。本出願に開示されておりかつ以下の実施態様に明示的又は暗示的にカバーされていない実施態様は、それでもやはり、本発明の一部として提供される。上で提示した定義が、以下において用いられる対応する用語に適用される。当業者が理解するであろうように、本明細書において(及び、特に、以下の実施態様において)開示される特徴の大部分の組合せが、特に用途に応じて達成可能でありかつ有利な点を提供し得る。当業者にとって容易に不適合であるように思われる組合せ(特に、相反するか又は関連性のない組合せ)や、本開示が不適合であると教示する組合せは別として、以下の特徴の複数の組合せのそれぞれは全て、明示的に提供される。
【００８８】
本明細書において提供されるものは、紙ベースの回路を埋め込んだプラスチック物品を生産する方法であって:
A.インモールドラベルとして使用される紙ベースの電子回路、及びモールドを提供するか又は製造する工程であって、該モールドが、該プラスチック物品の形状を提供するのに適したものである、前記工程;
B.該紙ベースの電子回路を、該モールドの内部に配置する工程;
C.液状プラスチックを、該モールド内に供給する工程;及び
D.該プラスチックを凝固させ、かつ該紙ベースの電子回路を埋め込んだ該成形されたプラスチック物品を回収する工程;
を含み、
該紙ベースの電子回路が、紙ベースの基板上に少なくとも部分的に印刷された電子回路を保持する、前記方法である。
【００８９】
特定の実施態様において、プラスチック物品が作られるプラスチックは、熱可塑性物質であり:ポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体)、ポリアミド(特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体)、ポリエチレン(特に、低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量ポリエチレン、及び全てのそれらの組合せ)、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルで任意に修飾されたもの)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシドからなる群において選択される。特定の実施態様において、該熱可塑性物質は:ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリカーボネート(PC)、及びポリ乳酸(PLA)からなる群のなかから選択される。
【００９０】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記方法は、工程Bの前に、インモールドラベルの外表面、内表面(又は内表面の双方)、又は外表面及び内表面の双方の上に、インモールドラベルのプラスチックオーバーコートを適用する工程を含む。特に、付着性を向上させるオーバーコートが、少なくとも1つの内表面の上に適用され、かつ/又は保護用オーバーコートが、少なくとも1つの表面の上に適用される。特定の実施態様において、プラスチックオーバーコートを適用する工程は、プラスチックフィルムを積層することを含む。特定の実施態様において、プラスチックオーバーコートを適用する工程は、プラスチック層をコーティングすることを含む。特定の実施態様において、オーバーコートのプラスチックは、PET、PMMA、PC、PA、PP、及びPLAからなる群において選択され、特に、付着性を向上させるオーバーコートの場合には、好ましくは、射出されるプラスチックと同じプラスチックである。特定の実施態様において、オーバーコートのプラスチック(特に、保護用オーバーコートのもの、特に、グラフィック印刷される前記紙ベースの電子回路側に適用される場合)は、透明である。特定の実施態様において、オーバーコートは、少なくとも回路を保持する紙ベースの電子回路側に適用される。
【００９１】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの基板は、コーティング紙基板であり、ここで、そのようなコーティングは、電子インクでの印刷に適しており、かつ、特に、ここで、そのようなコーティングは、色素及び結合剤を含む。
【００９２】
特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、プラスチックフィルムを全く含まない。特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、プラスチック材料を全く含まない。
【００９３】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、紙基板は、乾燥重量で70〜90％の短いセルロース繊維を含む。特定の実施態様において、該コーティングは、20℃未満のガラス転移温度を有する結合剤を含み、好ましくは、ここで、該コーティングは、5〜50乾燥重量部のそのような結合剤を含む。特定の実施態様において、前記紙基板は、70〜90、好ましくは、75〜85の範囲のISO白色度及び/又はD65白色度を有し、かつ/又は180℃で5分間前記紙基板を熱に曝す前後のISO白色度及び/又はD65白色度の差が、3以下である。
【００９４】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙基板は、900s以上、好ましくは、2000s以上のBekk平滑度を有する。特定の実施態様において、前記紙基板は、70％以上、好ましくは、80％以上の75°での光沢度を有する。
【００９５】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙基板は、Powercoat HD及びPowercoatXD紙のなかから選択される。
【００９６】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Aは、紙ベースの基板を提供すること、及び該紙ベースの基板上に電子回路を印刷することを含む。上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Aは、印刷された電子回路を備える紙ベースの電子回路を提供することを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、インクジェット印刷、オフセット印刷、フレキソグラフィー、グラビア印刷、スクリーン印刷、及び/又はゼログラフィーによって印刷される。
【００９７】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、少なくとも導電性インクを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、適当なコンダクタンス、抵抗、及び/又はインピーダンス性及び/又は誘電、半導体、光起電、及び/もしくは電界発光性を有するインクを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、有機インクを含む。特定の実施態様において、該有機インクは、導電性ポリマー及び/又はポリマー半導体、特に、共役ポリマーを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、無機インクを含む。特定の実施態様において、前記無機インクは、金属性又は半導体性粒子、特に、マイクロ及びナノ粒子、特に、銀及び/又は金粒子及び/又はシリコンもしくは酸化物半導体を含む粒子の分散液を含む。
【００９８】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Aは、更に、前記紙ベースの電子回路を加熱することによって前記インクを焼結する工程を含む。上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Aは、紙ベースの電子回路を提供することを含み、ここで、前記電子インクは、前記紙ベースの電子回路を加熱することによって焼結された。特定の実施態様において、前記焼結することは、120℃超、好ましくは150℃超の温度で行なわれる。
【００９９】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、更に、グラフィック印刷される(すなわち、その視覚的外観を改変するために印刷される)。特定の実施態様において、工程Aは、グラフィック印刷された紙ベースの基板又は紙ベースの電子回路を提供することを含む。特定の実施態様において、工程Aは、グラフィック印刷工程を含む。特定の実施態様において、前記グラフィック印刷工程は、インクジェット印刷、オフセット印刷、フレキソグラフィー、グラビア印刷、スクリーン印刷、及び/又は電子写真を用いて行われる。
【０１００】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された紙ベースの電子回路は、印刷されたアンテナを備える。
【０１０１】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記提供された紙ベースの電子回路は、前記印刷された電子回路に加えて非印刷型電子部品を保持する。上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Aは、非印刷型電子部品を前記紙ベースの電子回路に付け加えることを含む。特定の実施態様において、前記非印刷型電子部品は、ピックアンドプレースを用いて前記紙ベースの電子回路に付け加えられ、特に、はんだ付けされる(soldiered)。特定の実施態様において、そのような非印刷型部品はチップ、特に、RFIDトランスポンダーの一部を形成するチップ、及び/又はLEDである。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、前記回路の全ての配線を本質的に備える。特定の実施態様において、前記回路は、非印刷型チップ、並びにアンテナ及び適当な配線を備える印刷された電子回路を備え、かつ、RFIDトランスポンダーを形成する。
【０１０２】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、工程Cは、加熱された熱可塑性物質を射出することを含み、かつ工程Dは、該熱可塑性物質をそれが固体である温度まで冷却させることを含む。
【０１０３】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、インモールドラベルの内表面(複数可)(又はそのうちの1つ)の上にある。代替実施態様において、前記印刷された電子回路は、インモールドラベルの外表面上にある。代替実施態様において、印刷された電子回路が、インモールドラベルの両側に印刷される。前記印刷された電子回路が、少なくとも部分的に外表面上に印刷される特定の実施態様において、該印刷された電子回路は、前記プラスチック物品の表面で少なくとも部分的に物理的に到達可能である。
【０１０４】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、前記プラスチック物品の表面に埋め込まれている。代替実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、前記プラスチック物品の内部に完全に埋め込まれているか、又はその内部にほぼ完全に埋め込まれている。
【０１０５】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記モールドは、工程Cの間ラベルの横移動を防ぐくさび、隆起、又は代替の位置決め構造を備える。上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、静電力によって又は真空を適用することによって工程Cの間適当な位置に保持される。
【０１０６】
前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の内部に埋め込まれている特定の実施態様において、前記ラベルは、成形の間、結果として得られるピースの表面から離れた位置に保持されて、前記紙ベースの電子回路の完全な(又はほぼ完全な)埋め込みをもたらす。前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の内部に埋め込まれている特定の実施態様において、第2の成形工程が工程Dの後に行われ、ここで、該第2の成形工程において加えられるプラスチックが、前記ラベルを覆い、前記紙ベースの電子回路の完全な(又はほぼ完全な)埋め込みをもたらす。
【０１０７】
本明細書において提供されるものは、埋め込まれた紙ベースの電子回路を備えるプラスチック物品であって、該紙ベースの電子回路が、印刷された電子回路を備える紙ベースの基板を備える、前記プラスチック物品である。
【０１０８】
特定の実施態様において、前記物品が作られる前記プラスチックは、熱可塑性物質であり:ポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、及びそれらの共重合体)、ポリアミド(特に、PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11、PA12、及びそれらの共重合体)、ポリエチレン(特に、低、中、又は高密度、直鎖又は分岐鎖、高、超高、低、超低分子量ポリエチレン、及び全てのそれらの組合せ)、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート(コモノマー、例えば、メタクリル酸、アクリレート、アクリル酸ブチルで任意に修飾されたもの)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、並びに生分解性熱可塑性物質、例えば、ポリ乳酸(PLA)からなる群において選択される。特定の実施態様において、前記プラスチックは、:PET、PP、PA、PMMA、ABS、PC、及びPLAからなる群のなかから選択される。
【０１０９】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの基板は、コーティング紙基板であり、ここで、そのようなコーティングは、電子インクでの印刷に適しており、かつ特にここで、そのようなコーティングは、色素及び結合剤を含む。
【０１１０】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、紙基板は、乾燥重量で70〜90％の短いセルロース繊維を含む。特定の実施態様において、該コーティングは、20℃未満のガラス転移温度を有する結合剤を含み、好ましくは、ここで、該コーティングは、5〜50乾燥重量部のそのような結合剤を含む。特定の実施態様において、前記紙基板は、70〜90、好ましくは、75〜85の範囲のISO白色度及び/又はD65白色度を有し、かつ/又は5分間180℃で前記紙基板を熱に曝す前後のISO白色度及び/又はD65白色度の差が、3以下である。
【０１１１】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙基板は、900s以上、好ましくは、2000s以上のBekk平滑度を有する。特定の実施態様において、前記紙基板は、70％以上、好ましくは、80％以上の75°での光沢度を有する。
【０１１２】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙基板は、Powercoat HD及びPowercoatXD紙のなかから選択される。
【０１１３】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路と前記プラスチック物品の前記プラスチックとの間には、接着剤(glue)も接着剤(adhesive)も存在しない。特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路の前記紙基板と前記プラスチックとの間又は前記紙ベースの電子回路の前記オーバーコートと前記プラスチックの間には、接着剤(glue)も接着剤(adhesive)も存在しない。特定の実施態様において、前記回路を備える前記紙ベースの電子回路の層と前記プラスチック物品の前記プラスチックとの間には、接着剤(glue)も接着剤(adhesive)も存在しない。
【０１１４】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、プラスチックオーバーコートが、前記紙ベースの電子回路の少なくとも片側に存在する(特に、前記印刷された電子回路及び/又は印刷されたグラフィックが、前記紙基板と前記オーバーコートとの間の層の中に備えられる)。特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路の外表面は、保護用オーバーコートを備える。特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路の内表面は、付着性を向上させるオーバーコートを備える。特定の実施態様において、前記オーバーコートのプラスチックは、PET、PMMA、PC、PA、及びPPからなる群から選択される。特定の実施態様において、前記オーバーコートは、積層プラスチックフィルムからなるか、又はそれを備える。特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路の片側が、プラスチックフィルムを備えるオーバーコートを備えるか、又は前記紙ベースの電子回路の2つの側のそれぞれが、プラスチックフィルムを備えるオーバーコートを備える。代替実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、プラスチックフィルムを全く有しない。
【０１１５】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、少なくとも導電性インクを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、適当なコンダクタンス、抵抗、及び/もしくはインピーダンス性、並びに/又は誘電、半導体、光起電、及び/もしくは電界発光性を有するインクを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、有機インクを含む。特定の実施態様において、前記有機インクは、導電性ポリマー及び/又はポリマー半導体、特に、共役ポリマーを含む。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、無機インクを含む。特定の実施態様において、前記無機インクは、金属性又は半導体性粒子、特に、マイクロ及びナノ粒子、特に、銀及び/又は金粒子及び/又はシリコン又は酸化物半導体を含む粒子の分散液を含む。
【０１１６】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路の前記電子インクは、前記紙ベースの電子回路を加熱することによって焼結された。特定の実施態様において、前記焼結することは、120℃超、好ましくは150℃超の温度で行った。
【０１１７】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、更に、グラフィック印刷される(すなわち、その視覚的外観を改変するために印刷される)。
【０１１８】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された紙ベースの電子回路は、印刷されたアンテナを備える。
【０１１９】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、前記印刷された電子回路に加えて非印刷型電子部品を保持する。特定の実施態様において、前記非印刷型電子部品は、印刷された電子回路にはんだ付けされる(soldiered)。特定の実施態様において、そのような非印刷型部品はチップ、特に、RFIDトランスポンダーの一部を形成するチップ、及び/又はLEDである。特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、前記回路の全ての配線を本質的に備える。特定の実施態様において、前記回路は、非印刷型チップ、並びにアンテナ及び適当な配線を備える印刷された電子回路を備え、かつ、RFIDトランスポンダーを形成する。
【０１２０】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記印刷された電子回路は、インモールドラベルの内表面(複数可)(又はそのうちの1つ)の上にある。代替実施態様において、前記印刷された電子回路は、インモールドラベルの外表面上にある。代替実施態様において、印刷された電子回路が、インモールドラベルの両側に印刷される。前記印刷された電子回路が、少なくとも部分的に外表面上に印刷される特定の実施態様において、該印刷された電子回路は、前記プラスチック物品の表面で少なくとも部分的に物理的に到達可能である。
【０１２１】
上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、前記プラスチック物品の表面に埋め込まれる。代替実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、前記プラスチック物品の内部に完全に埋め込まれているか、又はその内部にほぼ完全に埋め込まれている。
【０１２２】
前記紙ベースの電子回路が、前記プラスチック物品の表面に埋め込まれる上記の実施態様のうちの任意のものの特定の実施態様において、前記紙ベースの電子回路は、プラスチック物品の表面と面一であり、かつ、特に、前記紙ベースの電子回路は、該プラスチック物品から突出しない。特定の実施態様において、前記プラスチック物品は、前記埋め込まれた回路の周囲に、射出成形の間前記回路の横移動を防ぐのに役立った前記モールド内の隆起(ridged)から生じた溝を有する。
【実施例】
【０１２３】
(実施例)
(実施例1)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、チップを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製し、かつ該チップを、任意のNFC装置によって可読となるようコード化する。
【０１２４】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小隆起を備えるモールドを作製する。ポリエステル(PET)を、該モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１２５】
紙ラベルを、回路をピースに向けて(すなわち、該ラベルの内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。該NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１２６】
(実施例2)
実施例1と同一の材料及びプロセスで、紙ラベルを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置する。該ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。本構成においては、回路が、プラスチックピースの外側のままであるために、任意の装置との直接的な接触又は接続が可能である。
【０１２７】
(実施例3)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、チップを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製し、かつ該チップを、任意のNFC装置によって可読となるようコード化する。
【０１２８】
ポリエステルフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。紙及びポリエステルフィルムを、ラミネーター上に配置する。接着剤を、ポリウレタン樹脂及び架橋剤を用いて調製する。該接着剤を、好ましくはフィルム上に塗布し、その後、紙との接触操作を行い、複合体を、2ロール系のニップを通して引っぱる。その後、該複合体を乾燥する。
【０１２９】
回路構成要素の特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリエステル(PET)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１３０】
積層紙ラベルを、回路を外表面上にしてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、ポリエステルフィルムが透明である場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１３１】
(実施例4)
紙が印刷された電子回路を有する面と反対の面上に積層される実施例3と同一の材料及びプロセスで、積層紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。
【０１３２】
(実施例5)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１３３】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリエステル(PET)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１３４】
紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。
【０１３５】
(実施例6)
実施例5と同一の材料及びプロセスで、紙ラベルを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。本構成においては、回路が、プラスチックピースの外側のままであるために、任意の装置との直接的な接触又は接続が可能である。
【０１３６】
(実施例7)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１３７】
ポリエステルフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。紙及びポリエステルフィルムを、ラミネーター上に配置する。接着剤を、ポリウレタン樹脂及び架橋剤を用いて調製する。該接着剤を、好ましくはフィルム上に塗布し、その後、紙との接触操作を行い、複合体を、2ロール系のニップを通して引っぱる。その後、該複合体を乾燥する。
【０１３８】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリエステル(PET)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１３９】
積層紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。
【０１４０】
(実施例8)
紙が印刷された電子回路を有する面と反対の面上に積層される実施例7と同一の材料及びプロセスで、積層紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。
【０１４１】
(実施例9)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、実施例1と同様に紙ベースの電子回路を製造しかつ埋め込む。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１４２】
(実施例10)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、実施例2と同様に紙ベースの電子回路を製造しかつ埋め込む。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。本構成においては、回路が、プラスチックピースの外側のままであるために、任意の装置との直接的な接触又は接続が可能である。
【０１４３】
(実施例11)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、実施例3と同様に紙ベースの電子回路を製造しかつ埋め込む。積層紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、ポリエステルフィルムが透明である場合には、完全に可視の状態のままである。
【０１４４】
(実施例12)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、実施例4と同様に回路を保持する紙ラベルを製造しかつ埋め込む。ポリエステルフィルムを、回路が印刷された紙とは反対側に積層し、積層紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。
【０１４５】
(実施例13)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、LEDを保持する紙ラベルを実施例5と同様に製造しかつ埋め込む。紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。
【０１４６】
(実施例14)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、LEDを保持する紙ラベルを実施例6と同様に製造しかつ埋め込む。紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。本構成においては、回路が、プラスチックピースの外側のままであるために、任意の装置との直接的な接触又は接続が可能である。
【０１４７】
(実施例15)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、LEDを保持する積層紙ラベルを実施例7と同様に製造しかつ埋め込む。ポリエステルフィルムを、回路が印刷された紙側に積層し、積層紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、ポリエステルフィルムが透明である場合には、完全に可視の状態のままである。
【０１４８】
(実施例16)
仏国特許第FR2954361号により製造された紙から出発して、LEDを保持する積層紙ラベルを実施例8と同様に製造しかつ埋め込む。ポリエステルフィルムを、回路が印刷された紙とは反対側に積層し、紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。紙ラベル上に積層されたポリエステルフィルムは、紙に対して追加の表面保護を提供する。
【０１４９】
(実施例17)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、チップを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製し、かつ該チップを、任意のNFC装置によって可読となるようコード化する。
【０１５０】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリメチルメタクリレート(PMMA)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、270℃である。モールドは、70℃に維持される。
【０１５１】
紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１５２】
(実施例18)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、チップを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製し、かつ該チップを、任意のNFC装置によって可読となるようコード化する。
【０１５３】
ポリメチルメタクリレートフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。紙及びポリメチルメタクリレートフィルムを、ラミネーター上に配置する。接着剤を、ポリウレタン樹脂及び架橋剤を用いて調製する。該接着剤を、好ましくはフィルム上に塗布し、その後、紙との接触操作を行い、複合体を、2ロール系のニップを通して引っぱる。その後、該複合体を乾燥する。
【０１５４】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリメチルメタクリレート(PMMA)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、270℃である。モールドは、70℃に維持される。
【０１５５】
紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供し、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１５６】
(実施例19)
実施例17と類似の実験において、回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリカーボネート(PC)を射出する。ポリマーの加熱温度は、290℃である。モールドは、90℃に維持される。紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１５７】
(実施例20)
実施例18と類似の実験において、PC積層回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリカーボネート(PC)を射出する。ポリカーボネートフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。ポリマーの加熱温度は、290℃である。モールドは、90℃に維持される。紙ラベルを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１５８】
(実施例21)
実施例17と類似の実験において、回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリプロピレン(PP)を射出する。ポリマーの加熱温度は、240℃である。モールドは、30℃に維持される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１５９】
(実施例22)
実施例18と類似の実験において、ポリプロピレン積層回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリプロピレン(PP)を射出する。ポリプロピレンフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。ポリマーの加熱温度は、240℃である。モールドは、30℃に維持される。積層紙ラベルを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１６０】
(実施例23)
実施例17と類似の実験において、回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)を射出する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドは、60℃に維持される。
【０１６１】
紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１６２】
(実施例24)
実施例18と類似の実験において、ポリメチルメタクリレート積層回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)を射出する。ポリメチルメタクリレートフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドは、60℃に維持される。紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１６３】
(実施例25)
実施例17と類似の実験において、回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリアミド6.6(PA6.6)を射出する。ポリマーの加熱温度は、280℃である。モールドは、70℃に維持される。プレスの定常圧力を、500バールに設定する。紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。視覚的側面は、いくつかのふくれを示す。コード化されたチップの50％は、NFC装置によってもはや不可読である。
【０１６４】
(実施例26)
実施例17と類似の実験において、回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリマーの加熱温度を280℃に設定し、モールドを40℃に維持し、かつプレスの定常圧力を250バールに設定して、ポリアミド6.6(PA6.6)を射出する。紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。
【０１６５】
(実施例27)
実施例18と類似の実験において、ポリアミド積層回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリアミド6.6(PA6.6)を射出する。ポリアミドフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。ポリマーの加熱温度は、280℃である。モールドは、40℃に維持される。プレスの定常圧力は、250バールに設定される。紙ラベルを、回路をピースの外側にしてモールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１６６】
(比較例28)
ポリエステルフィルムに、スクリーン印刷によってアンテナを印刷する。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１６７】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリアミド6.6(PA6.6)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、280℃である。モールドは、70℃に維持される。
【０１６８】
ポリエステルラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らではあるが、何ら機械的作用がなくてもプラスチックピースから直ぐに剥がれてしまう。
【０１６９】
(比較例29)
比較例28と類似の実験において、LEDを保持するポリエステルフィルムを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置し、PA6.6.を射出する。ラベルの視覚的側面は、平らではあるが、何ら機械的作用がなくてもプラスチックピースから直ぐに剥がれてしまう。
【０１７０】
(実施例30)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。この紙の裏側にフルカラー広告を印刷し、その後、紙の表側にスクリーン印刷によってアンテナを印刷する。チップを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製し、かつ該チップを、任意のNFC装置によって可読となるようコード化する。
【０１７１】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリエステル(PET)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、260℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１７２】
紙ラベルを、回路をピースに向けてモールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。広告メッセージは、ラベル上で完全に可視である。
【０１７３】
(実施例31)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１７４】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリメチルメタクリレート(PMMA)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、270℃である。モールドを、70℃に維持する。
【０１７５】
紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。
【０１７６】
(実施例32)
実施例18と類似の実験において、PE積層回路を保持する紙ラベルを、モールド内に配置し、そこで、ポリエチレン(PE)を射出する。ポリエチレンフィルムを、回路が印刷された紙側に積層する。ポリマーの加熱温度は、210℃である。モールドを、室温で維持する。紙ラベルを、回路をピースの内側として(内表面上にして)モールド内に配置する。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。NFC装置は、チップからコード化されたメッセージを読み取ることができる。紙ラベル上に積層されたフィルムは、回路に対して追加の表面保護を提供するが、フィルムが透明な場合には、ラベルは、完全に可視の状態のままである。
【０１７７】
(実施例33)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１７８】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリ乳酸(PLA)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、210℃である。モールドを、40℃に維持する。
【０１７９】
紙ラベルを、回路をピースに向けて(内表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置が、LEDを発光(enlight)させることができる。
【０１８０】
(実施例34)
特許第WO2015059157号により紙を製造する。該紙には、スクリーン印刷によってアンテナが印刷されている。その後、LEDを、ピックアンドプレースによって配置して、該アンテナで活性化可能な回路を作製する。
【０１８１】
ラベルの特別な組込み用に、ラベルを成形作業の間支持するためにラベル用の領域を限定する小さいくさびを備えるモールドを作製する。ポリ乳酸(PLA)を、モールドを操作することとなるプレスの射出システム内に配置する。ポリマーの加熱温度は、210℃である。モールドを、室温で維持する。
【０１８２】
紙ラベルを、回路をピースの外側にして(外表面上にして)モールド内に配置する。プレスが、ポリマー射出操作を行う。プレスを開けると、プラスチックピースが回収され、かつ試験される。ラベルの視覚的側面は、平らであり、かつ該ピースによく付着している。ラベルのピースへの付着性を測定するよう試みることによると、ラベルをピースから外すことは、該ラベルが組織的に破壊されてしまうために不可能であると思われる。LEDの領域にかざされたNFC装置は、LEDを発光させることができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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