JP2009239817A - Antenna paper sheet, sheet-like antenna using the same, and rfid tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナを構成する変形自在な新素材であって、特に、安価でありながら十分な実用性を備えると共に変形に対しても安定したアンテナ性能を発揮する、受信距離の短いＲＦＩＤタグ用アンテナ素材、それを用いたアンテナ及びＲＦＩＤタグに関するものである。 The present invention is a new deformable material constituting an antenna, particularly for an RFID tag with a short receiving distance that is inexpensive but has sufficient practicality and exhibits stable antenna performance against deformation. The present invention relates to an antenna material, an antenna using the antenna material, and an RFID tag.
近年、リーダライタに代表される外部機器と、電波によって非接触で情報のやり取りを行う種々のＲＦＩＤタグが提案されている。このＲＦＩＤタグの一種として、プラスチックや紙からなるベースシート（保持基体）上に電波通信用のアンテナとＩＣチップ（ＩＣモジュール）が搭載された構成のものが提案されている。このようなタイプのＲＦＩＤタグは、物品等に貼り付けられる等して使用される。そして、その物品に関する情報を外部機器とやり取りすることで物品の識別等が実行される（例えば、特許文献１及び特許文献２）。 In recent years, various RFID tags have been proposed for exchanging information with an external device represented by a reader / writer in a non-contact manner using radio waves. One type of RFID tag has been proposed in which an antenna for radio wave communication and an IC chip (IC module) are mounted on a base sheet (holding base) made of plastic or paper. Such a type of RFID tag is used by being attached to an article or the like. And the identification etc. of an article are performed by exchanging information about the article with an external device (for example, patent documents 1 and patent documents 2).
ところで、航空機、鉄道、プラントのように、多数の長い電気配線を張りめぐらせなければならない場合に、製造上の誤配線、メンテナンス上の配線の取り間違いを防ぐためには、これまで目視にて配線につけられた色や表示を確認するしかなかった。そこで、特許文献３には、このような配線の識別策として、ＲＦＩＤタグを配線に取り付けて、配線を長期間にわたって確実に識別する方法が提案されている。
しかしながら、特許文献３のようにすべてのケーブルにＲＦＩＤタグを取り付ける場合、大量のＲＦＩＤタグを要することになるため、ＲＦＩＤタグ１個に要するコストがケーブル全体のコストに大きく影響する。特に、ＲＦＩＤタグのアンテナとして使用する金属材はＲＦＩＤタグのコストに占める割合が大きい。従来のＲＦＩＤタグのアンテナ用金属材の代表的なものとしては、銅薄板エッチング品、アルミニウム薄板エッチング品、銀ペースト印刷品、アルミニウム箔打ち抜き品等があり、これらの場合には製造工程数が多くしかもそれぞれの製造工程の単価が高いこと、使用する金属量が大きいこと、特に銀が高価であること等に起因してＲＦＩＤタグがコスト高となるという問題がある。そこで、本発明は、安価でありながら十分な実用性を備える、ケーブルへの取付といった大量使用の場合でも全体コストを抑制することが可能なアンテナ素材を提供することを第一の目的とする。
However, when RFID tags are attached to all cables as in
更に、特許文献３に係るＲＦＩＤ内蔵ケーブルのように複数のＲＦＩＤタグが相互に近接した状況下で使用される場合、個々のＲＦＩＤタグからの電波が強すぎると他のケーブルからの電波信号と混信してしまうために、ＲＦＩＤタグからの電波到達距離は概ね５ｃｍ以下であることが望ましく、１ｃｍ以下程度であることがより望ましい。しかしながら、従来のＲＦＩＤタグのアンテナは表面電気抵抗が低く高性能であるため、前述の他のケーブルからの電波信号と混信してしまうという問題が発生する。ここで、特許文献１には、アンテナ導体の膜厚を薄くするとアンテナの感度が低くなるのでＩＣカードの通信距離が小さくなることが記載されている。したがって、金属層を蒸着により形成して膜厚を極端に薄くすることにより通信距離を５ｃｍ以下に出来そうであるが、特許文献１に具体的に記載された材料、即ち、ガラスエポキシ樹脂、紙エポキシ樹脂又はＡＢＳといった、表面に微細構造がないような基材上に蒸着した場合、蒸着金属層が緻密な薄膜状に形成されるために金属層の膜強度が弱くなる結果、ケーブル等の物品の外形に追随させて貼付した後で物品の形状を変形させた場合に、該薄膜にクラックが入って金属層の連続性が失われるという問題がある。そこで、本発明は、ＲＦＩＤ内蔵ケーブルのように複数のＲＦＩＤタグが相互に近接した状況下で使用される場合において、他のＲＦＩＤタグからの電波信号と混信しない、電波到達距離が概ね５ｃｍ以下、好ましくは１ｃｍ以下程度となる、変形した場合でも性能が低下しないアンテナ素材を提供することを第二の目的とする。
Further, when a plurality of RFID tags are used in a state where they are close to each other as in the RFID built-in cable according to
更には、例えば、特許文献３では、ケーブルに内蔵されたＲＦＩＤタグからの情報を効率的に検出するため、ケーブルの外側で使用される検出器において、螺旋状に巻回させたアンテナを設けた筒形状筐体が採用されている。このように、巻回させたり丸めたり折り曲げたりするといった、アンテナを変形させて使用する新たな使用形態が提案され始めている。したがって、どのような使用形態にも対応できるよう、アンテナ素材は、形状追従性が良好であることに加え、変形によっても破損し難くかつアンテナ性能を維持し得る性質であることが望ましい。しかし、特許文献１に記載されたアンテナ材（例えば、ガラスエポキシ樹脂等の表面に金属蒸着層を設けたアンテナ材）や特許文献２に記載されたアンテナ材（アルミ−ＰＥＴフィルム）の場合、ケーブル等の物品の外形に追随させて貼付した後で物品の形状を変形させたり貼付後の物品を長期保存した場合に、基材の弾性が強いので該弾性による反力により貼付した物品から剥がれる恐れがあり好ましくない。そこで、本発明は、変形を伴う様々な使用形態に対応できる物性を有するアンテナ素材を提供することを第三の目的とする。
Furthermore, for example, in
本発明（１）は、透気度が４，０００秒／１００ｍｌ以上の紙からなる基材と、前記基材上に蒸着された金属層とを有するアンテナ用紙である。ここで、「紙からなる基材」は、紙のみからなる基材だけでなく、表面に紙特有の繊維の絡み合い及び空隙を含む微細構造が残るような加工紙からなる基材全般を包含する概念であり、例えば紙上にコーティング層を有するコーティング紙等も包含する概念である。他方、一般のプラスチックラミネート紙やプラスチック含浸紙は、樹脂単一の表層で表面が覆われているか、前記微細構造が樹脂で埋められて空隙がない状態となっており、もはや表面に紙特有の微細構造が残っていないので前記「紙からなる基材」から除外される。 The present invention (1) is an antenna paper having a base material made of paper having an air permeability of 4,000 seconds / 100 ml or more and a metal layer deposited on the base material. Here, the “substrate made of paper” includes not only a substrate made only of paper but also a whole substrate made of processed paper in which a fine structure including entanglement of fibers peculiar to paper and voids remains on the surface. It is a concept that includes, for example, a coated paper having a coating layer on the paper. On the other hand, general plastic laminated paper and plastic impregnated paper are covered with a single resin surface, or the fine structure is filled with resin so that there are no voids. Since the fine structure does not remain, it is excluded from the “paper substrate”.
本発明（２）は、前記金属層がアルミニウムからなり、前記金属層の厚さが２００オングストローム〜２０００オングストロームである、前記発明（１）のアンテナ用紙である。 The present invention (2) is the antenna paper of the invention (1), wherein the metal layer is made of aluminum, and the thickness of the metal layer is 200 angstroms to 2000 angstroms.
本発明（３）は、前記金属層の表面電気抵抗が０．３Ω〜１００Ωである、前記発明（１）又は（２）のアンテナ用紙である。 The present invention (3) is the antenna paper of the invention (1) or (2), wherein the metal layer has a surface electrical resistance of 0.3Ω to 100Ω.
本発明（４）は、前記基材の少なくとも片面が、表面処理剤によりコーティングされている、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つのアンテナ用紙である。 The present invention (4) is the antenna paper according to any one of the inventions (1) to (3), wherein at least one surface of the substrate is coated with a surface treatment agent.
本発明（５）は、前記表面処理剤が顔料を含有する、前記発明（４）のアンテナ用紙である。 The present invention (5) is the antenna paper according to the invention (4), wherein the surface treatment agent contains a pigment.
本発明（６）は、前記顔料がカオリンクレーを含む、前記発明（５）のアンテナ用紙である。 The present invention (6) is the antenna paper according to the invention (5), wherein the pigment contains kaolin clay.
本発明（７）は、前記表面処理剤が樹脂を含有する、前記発明（４）のアンテナ用紙である。 The present invention (7) is the antenna paper according to the invention (4), wherein the surface treatment agent contains a resin.
本発明（８）は、前記基材が、ショッパーろ水度７０度ＳＲ以上の繊維からなる高気密度紙である、前記発明（１）〜（３）のいずれか一つのアンテナ用紙である。 The present invention (8) is the antenna paper according to any one of the inventions (1) to (3), wherein the base material is a high-density paper made of fibers having a shopper freeness of 70 degrees SR or more.
本発明（９）は、前記紙がトレーシングペーパーである、前記発明（８）のアンテナ用紙である。 The present invention (9) is the antenna paper according to the invention (8), wherein the paper is tracing paper.
本発明（１０）は、前記基材がソフトカレンダー処理又はスーパーカレンダー処理された高密度紙である、前記発明（１）〜（９）のいずれか一つのアンテナ用紙である。 The present invention (10) is the antenna paper according to any one of the inventions (1) to (9), wherein the base material is a high-density paper subjected to a soft calendar process or a super calendar process.
本発明（１１）は、前記発明（１）〜（１０）のいずれか一つのアンテナ用紙を用いたシート状アンテナである。 The present invention (11) is a sheet-like antenna using the antenna paper of any one of the inventions (1) to (10).
本発明（１２）は、前記発明（１１）のシート状アンテナにＩＣチップが取り付けられているＲＦＩＤタグである。 The present invention (12) is an RFID tag in which an IC chip is attached to the sheet-like antenna of the invention (11).
本発明（１３）は、前記シート状アンテナが長尺状であり、前記ＩＣチップが長手方向に略等間隔に複数配置されている、前記発明（１２）のＲＦＩＤタグである。 The present invention (13) is the RFID tag according to the invention (12), wherein the sheet-like antenna is long, and a plurality of the IC chips are arranged at substantially equal intervals in the longitudinal direction.
本発明（１）及び（１１）及び（１２）によれば、所定値以上の透気度を有する安価かつ変形容易である紙と金属蒸着技術とを組み合わせた結果、（１）基材である紙の表面近傍の繊維間又は紙上の表面処理層の微細構造内へガス状の金属が侵入して付着するため、金属層が立体網目構造的に形成され、変形追従性が良くなるので、アンテナ用紙もしくはシート状アンテナの変形に伴って蒸着層が変形したとしても（厚さ数百から数千オングストロームの金属の単純な薄膜であればクラックが入って断裂するところ）、金属層の連続性が失われないアンテナ部材を提供できると共に、（２）紙基材が所定値以上の透気度を有するため、基材内部への金属成分の過剰な拡散が抑制されるので、少量の金属材料で所望のアンテナ性能（表面電気抵抗値）を発揮することができる。 According to the present invention (1) and (11) and (12), as a result of combining inexpensive and easily deformable paper having air permeability of a predetermined value or more and metal deposition technology, (1) a substrate Gaseous metal penetrates and adheres to the fine structure of the surface treatment layer between the fibers near the surface of the paper or on the paper, so that the metal layer is formed in a three-dimensional network structure and the deformation followability is improved. Even if the deposited layer is deformed with the deformation of the paper or sheet antenna (a simple thin film of metal with a thickness of several hundred to several thousand angstroms, it will crack and break), the continuity of the metal layer It is possible to provide an antenna member that is not lost, and (2) since the paper substrate has an air permeability of a predetermined value or more, excessive diffusion of metal components into the substrate is suppressed, so a small amount of metal material can be used. Desired antenna performance (surface electrical resistance It is possible to demonstrate the value).
本発明（２）によれば、前記効果に加え、金属材料としてアルミニウムを選択すると共にその蒸着膜厚を２００〜２０００オングストロームとすることにより、５ｃｍ以下程度となるアンテナ性能（以下、低電波到達性能と記す。）を発揮することができるという効果を奏する。また、金属層が安価なアルミニウムより構成されるため、コストを更に抑えることもできる。 According to the present invention (2), in addition to the above effects, the antenna performance (hereinafter referred to as low radio wave arrival performance) can be reduced to about 5 cm by selecting aluminum as the metal material and setting the deposited film thickness to 200 to 2000 angstroms. The effect that it can demonstrate. Moreover, since the metal layer is made of inexpensive aluminum, the cost can be further reduced.
本発明（３）によれば、前記効果に加え、金属層の表面電気抵抗が０．３〜１００Ωと、アンテナとして必要な導電性を有するものの従来のＲＦＩＤの金属アンテナよりは低い導電性であるため、ＲＦＩＤ内蔵ケーブルのように複数のＲＦＩＤタグが相互に近接した状況下で使用される場合でも、他のＲＦＩＤタグからの電波信号と混信しない、電波到達距離が５ｃｍ以下程度となるアンテナ性能（以下、低電波到達性能と記す。）を発揮することができるという効果を奏する。 According to the present invention (3), in addition to the above effect, the surface electrical resistance of the metal layer is 0.3 to 100Ω, which is lower than that of a conventional RFID metal antenna, although it has the necessary conductivity as an antenna. Therefore, even when a plurality of RFID tags are used in a state where they are close to each other, such as an RFID built-in cable, antenna performance that does not interfere with radio wave signals from other RFID tags and the radio wave reach is about 5 cm or less ( Hereinafter, it is described as low radio wave arrival performance.).
本発明（４）によれば、前記効果に加え、紙基材がいわゆるコーティング紙であるので、単体ではアンテナ用紙に不適な紙材料であっても、アンテナ用紙に適した透気度の基紙に改質できるようになるという効果があることに加え、コーティングによる複合材料化により紙の基材（以下、基紙と記す。）の保存性や耐気候性等の特性が向上できる効果も奏する。 According to the present invention (4), in addition to the above effects, since the paper base material is so-called coated paper, even if it is a paper material that is not suitable for antenna paper by itself, the base paper has air permeability suitable for antenna paper. In addition to the effect of being able to be modified, it also has the effect of improving the properties such as the storage stability and weather resistance of the paper base material (hereinafter referred to as the base paper) by forming a composite material by coating. .
本発明（５）によれば、前記効果に加え、コーティング紙における表面処理剤が顔料を含有するので、顔料が紙材料の空隙を埋める作用により、単体ではアンテナ用紙に不適な透気度が低い紙材料であってもアンテナ用紙に適した透気度に改質する効果を奏し、有色の顔料によって基材の表面を着色すればアンテナを貼り付けられるケーブル等の物品に対して視覚的な識別性を付与するという別の効果も奏する。 According to the present invention (5), in addition to the above effects, since the surface treatment agent in the coated paper contains a pigment, the air permeability that is not suitable for the antenna paper alone is low due to the effect of the pigment filling the voids in the paper material. Even if it is a paper material, it has the effect of modifying the air permeability suitable for antenna paper, and if the surface of the substrate is colored with colored pigment, it can be visually identified for articles such as cables that can be attached to the antenna Another effect of imparting sex is also achieved.
本発明（６）によれば、前記効果に加え、顔料がカオリンクレーを含むので、カオリンクレーの形状的特徴、すなわち扁平な粒子、によって、紙材料の空隙を埋めるという顔料の作用がより高められるため、単体ではアンテナ用紙に不適な透気度が低い紙材料であってもアンテナ用紙に適した透気度の基紙に改質する効果を更に高めることができる。 According to the present invention (6), in addition to the above effect, the pigment contains kaolin clay, so the action of the pigment to fill the voids in the paper material is further enhanced by the shape characteristic of kaolin clay, that is, the flat particles. Therefore, even if it is a single paper material having a low air permeability unsuitable for the antenna paper, it is possible to further enhance the effect of reforming to a base paper having an air permeability suitable for the antenna paper.
本発明（７）によれば、前記効果に加え、コーティング紙における表面処理剤が樹脂を含有するので、紙の表面近傍の繊維に樹脂成分が結着して繊維間の空隙を狭める作用、紙表面近傍の繊維に表面処理剤が付着したのち水分蒸発して残った樹脂が紙繊維間に膜や網を形成する作用、紙材料の空隙を埋める樹脂微粒子の作用、該紙繊維に付着させる樹脂バインダーの作用により、単体ではアンテナ用紙に不適な透気度が低い紙材料であってもアンテナ用紙に適した透気度の基紙に改質する効果、更には紙基材を補強して耐久性を向上させる効果を奏する。 According to the present invention (7), in addition to the above effects, the surface treatment agent in the coated paper contains a resin, so that the resin component binds to the fibers near the surface of the paper and narrows the gap between the fibers. Resin that remains after the surface treatment agent adheres to the fibers in the vicinity of the surface after water evaporation forms a film or a net between the paper fibers, the resin particles that fill the gaps in the paper material, the resin that adheres to the paper fibers Due to the action of the binder, even if it is a paper material that is not suitable for antenna paper by itself, it has the effect of reforming it to a base paper with air permeability suitable for antenna paper. Has the effect of improving the performance.
本発明（８）によれば、前記効果に加え、前記基材がショッパーろ水度７０度ＳＲ以上という叩解が進んだ繊維からなる高密度紙であるので、表面処理を行うかどうかにかかわらず安定して紙材料単体でアンテナ用紙に適した透気度の基紙となる効果を奏する。 According to the present invention (8), in addition to the above effects, the base material is a high-density paper made of fibers that have been beaten with a shopper freeness of 70 degrees SR or more. The paper material can be stably used as a base paper having air permeability suitable for antenna paper.
本発明（９）によれば、前記効果に加え、前記高密度紙が、トレーシングペーパー、すなわちショッパーろ水度９０度ＳＲ以上、好ましくはショッパーろ水度９７〜９９度ＳＲという叩解が非常に進行した繊維からなる超高気密度紙、であるので、表面処理を行うかどうかにかかわらず安定して紙材料単体でアンテナ用紙に適した透気度の基紙となる効果に加えて、アンテナ用紙を作製する場合に、上記高気密度紙を基紙として使用した場合よりも蒸着する金属量を少なくすることができる効果を奏する。 According to the present invention (9), in addition to the above effects, the high-density paper has a very high level of beating, that is, tracing paper, that is, a shopper freeness of 90 ° SR or higher, preferably a shopper freeness of 97 to 99 ° SR. Since it is an ultra-high-density paper made of advanced fibers, the antenna can be used in addition to the effect of becoming a base paper with air permeability suitable for antenna paper with a single paper material regardless of whether surface treatment is performed or not. When producing paper, the amount of metal to be deposited can be reduced as compared with the case where the high-density paper is used as the base paper.
本発明（１０）によれば、前記基材がスーパーカレンダー処理又はソフトカレンダー処理された高密度紙であるので、表面処理を行わなくても紙材料単体でアンテナ用紙に適した透気度の基紙となる効果を奏する。加えて、表面処理を行った透気度の高い紙材料においてもさらにスーパーカレンダー処理又はソフトカレンダー処理により透気度を高めることができ、アンテナ用紙を作製する場合に、カレンダー処理しなかった場合よりも蒸着する金属量を少なくすることができる等の効果を奏する。 According to the present invention (10), since the base material is a high-density paper subjected to supercalendering or soft calendering, the air permeability base suitable for the antenna paper can be used without using a surface treatment. There is an effect that becomes paper. In addition, even in paper materials with high air permeability that have undergone surface treatment, the air permeability can be further increased by super calendering or soft calendering. Also has the effect of reducing the amount of metal deposited.
本発明（１３）によれば、ケーブル用のＲＦＩＤタグは、電波到達距離をあえて短くすることで隣接する別のケーブルの別のＲＦＩＤタグからの電波と混信しないようにしているため、１本のケーブルが長い場合には同一のＩＤ情報を持つＲＦＩＤ用のＩＣチップ（以下、ＲＦＩＤチップと記す。）を略等間隔に設置してそのケーブルからごく近い距離ではどこでもケーブルを特定する同一のＩＤ情報の電波が得られるようにする必要がある。このように１本のケーブルに複数の同一のＲＦＩＤチップを装着する際、本発明（１３）によれば、ＲＦＩＤチップが接続された長尺状のシート状アンテナを１本のケーブルに貼付することで容易に等間隔にＲＦＩＤタグが設置されたケーブルを得ることができる。 According to the present invention (13), since the RFID tag for a cable does not interfere with radio waves from another RFID tag of another adjacent cable by deliberately shortening the radio wave arrival distance, When the cable is long, RFID IC chips having the same ID information (hereinafter referred to as RFID chips) are installed at substantially equal intervals, and the same ID information is used to identify the cable at a very close distance from the cable. It is necessary to be able to obtain the radio wave. As described above, when a plurality of identical RFID chips are mounted on one cable, according to the present invention (13), a long sheet-like antenna to which the RFID chip is connected is attached to one cable. Thus, a cable having RFID tags installed at equal intervals can be easily obtained.
以下、本発明の最良形態を説明する。尚、本発明の技術的範囲は本最良形態には何ら限定されない。 The best mode of the present invention will be described below. The technical scope of the present invention is not limited to the best mode.
《アンテナ用紙》
本最良形態に係るアンテナ用紙の断面図を図１に示す。本最良形態に係るアンテナ用紙は、紙からなる基材１と、当該基材上に蒸着により形成された金属層２とを有する。まずは、金属層について詳細に説明し、続いて基材について詳細に説明する。
<Antenna paper>
A cross-sectional view of the antenna sheet according to the best mode is shown in FIG. The antenna paper according to the best mode includes a base material 1 made of paper and a
金属層
金属層を構成する金属は、特に限定されず、アルミニウム、金、銀、銅、スズ又は亜鉛等を挙げることができる。これらの内、低コストであるという点でアルミニウムが好適である。アルミニウムを使用すると、低コストで済むことに加え、基材となる紙の成分に定着剤として硫酸アルミニウムを使用している場合、紙との親和性が良く耐久性の高い金属層が形成できる。尚、ニクロム合金等の抵抗性材料を用いると感度を低くでき、銅やアルミニウム等を用いると感度を高くすることができる。
The metal which comprises a metal layer metal layer is not specifically limited, Aluminum, gold | metal | money, silver, copper, tin, or zinc etc. can be mentioned. Of these, aluminum is preferred because of its low cost. When aluminum is used, in addition to cost reduction, when aluminum sulfate is used as a fixing agent for the paper component as a base material, a highly durable metal layer having good affinity with paper can be formed. The sensitivity can be lowered when a resistive material such as a nichrome alloy is used, and the sensitivity can be increased when copper, aluminum, or the like is used.
金属層の厚さは、金属としてアルミニウムを選択した場合、２００〜２０００オングストローム、特に３００〜８００オングストロームが好ましい。２００オングストロームより薄いと積層される金属層が薄くなり金属層の連続性が阻害され、該金属層がアンテナとして機能しなくなる恐れがある。また２０００オングストロームより大きい場合には、該金属層のアンテナとしての性能が損なわれることはないが、金属層の表面電気抵抗値が低くなりすぎて必要以上に電波到達距離が長くなってしまう恐れがあるとともに、使用する金属の量が多くなるためにコスト上の優位性が得られにくくなる恐れもある。３００〜８００オングストロームにおいては金属層の連続性が安定して得られるとともに、該金属層のアンテナ性能も十分に得ながら使用する金属の量を少なくできるのでコスト上のメリットが得られる。また、他の金属については、前述のアルミニウムの好適な厚さ範囲を基準とし、アルミニウムの抵抗率と当該金属の抵抗率との差異を踏まえ、その厚さを適宜設定すればよい。尚、「金属層の厚さ」は、下記式により算出するものとする。
［金属層の厚さ］＝［基材に含まれる金属の体積］／［金属層が形成されている表面積］
ここで、「基材に含まれる金属の体積」は、当該基材に含まれる金属の重量を金属の密度で除して算出する。
［基材に含まれる金属の体積］＝［基材に含まれる金属の重量］／［金属の密度］
また、「基材に含まれる金属の重量」は、
（１）金属蒸着前後の基材の重量変化から求めた実測値、
（２）アンテナ部材から金属を酸溶解等の慣用方法で分離し、質量分析等による慣用方法で定量した分析値、
或いは
（３）蒸着時間等から割り出した推定値（換算値）、
のいずれであってもよく、実施例における「金属層の厚さ」は、（３）の手法を採用している。
従って、同じ金属層の厚さで蒸着した場合でも、実際に顕微鏡で断面観察した基材上の金属層の実測厚さは基材表面の構造によって変わる。例えば紙からなる基材の場合には、表面に紙特有の繊維の絡み合い及び空隙を含む微細構造が存在しており、蒸着により金属成分は該微細構造に侵入してより内部側の繊維に付着するために、本特許請求の範囲等でいう金属層の厚さよりも前記実測厚さは大きくなる。
The thickness of the metal layer is preferably 200 to 2000 angstrom, particularly 300 to 800 angstrom, when aluminum is selected as the metal. If it is thinner than 200 angstroms, the laminated metal layer becomes thin and the continuity of the metal layer is hindered, and the metal layer may not function as an antenna. On the other hand, if it is larger than 2000 angstroms, the performance of the metal layer as an antenna is not impaired, but the surface electric resistance value of the metal layer becomes too low, and there is a possibility that the radio wave reaching distance becomes longer than necessary. In addition, since the amount of metal used increases, it may be difficult to obtain a cost advantage. In 300 to 800 angstroms, the continuity of the metal layer can be stably obtained, and the amount of metal to be used can be reduced while sufficiently obtaining the antenna performance of the metal layer, so that a merit in cost can be obtained. Further, with respect to other metals, the thickness may be set as appropriate based on the difference between the resistivity of aluminum and the resistivity of the metal, based on the above-described preferable thickness range of aluminum. The “thickness of the metal layer” is calculated by the following formula.
[Metal layer thickness] = [Metal volume contained in substrate] / [Surface area on which metal layer is formed]
Here, “the volume of the metal contained in the base material” is calculated by dividing the weight of the metal contained in the base material by the density of the metal.
[Volume of metal contained in substrate] = [Weight of metal contained in substrate] / [Metal density]
In addition, "the weight of the metal contained in the substrate"
(1) Measured value obtained from weight change of base material before and after metal deposition,
(2) An analysis value obtained by separating a metal from an antenna member by a conventional method such as acid dissolution, and quantifying by a conventional method such as mass spectrometry,
Or (3) an estimated value (converted value) calculated from the deposition time, etc.
The method (3) is adopted as the “thickness of the metal layer” in the embodiment.
Therefore, even when vapor deposition is performed with the same thickness of the metal layer, the actual thickness of the metal layer on the base material actually observed by a cross section with a microscope varies depending on the structure of the base material surface. For example, in the case of a substrate made of paper, there is a fine structure including entanglement and voids specific to paper on the surface, and metal components penetrate into the fine structure by vapor deposition and adhere to the fibers on the inner side. Therefore, the measured thickness is larger than the thickness of the metal layer as referred to in the claims.
金属層の表面電気抵抗は、１００Ω以下が好適であり、５０Ω以下がより好適であり、２０〜０．３Ωが更に好適である。１００Ωより大きいと金属層のアンテナ性能が十分に得られず、電波到達距離が短すぎるか全く通信できない恐れがある。逆に０．３Ωより小さいと、必要以上に電波到達距離が長くなってしまう恐れがある。尚、表面電気抵抗は、金属層の表面の２ｃｍの距離を有する二点に電極を接触させて得られる抵抗値である。具体的には、Ａ４サイズの基材を温度２３℃、湿度５０％の環境に１日放置した後、同じ環境でＳＯＡＲ社製３４５０型デジタルマルチメータを用い、棒針状の電極２個の距離を２ｃｍに保ち基材の金属層表面に接触させ、表面電気抵抗の測定を３回行い、その平均値が上記表面電気抵抗値である。
The surface electrical resistance of the metal layer is preferably 100Ω or less, more preferably 50Ω or less, and further preferably 20 to 0.3Ω. If it is greater than 100Ω, the antenna performance of the metal layer cannot be sufficiently obtained, and there is a possibility that the radio wave reach is too short or communication is impossible at all. On the other hand, if it is less than 0.3Ω, there is a risk that the radio wave reach will be longer than necessary. The surface electric resistance is a resistance value obtained by bringing an electrode into contact with two points having a distance of 2 cm on the surface of the metal layer. Specifically, after leaving an A4 size base material in an environment of temperature 23 ° C. and humidity 50% for one day, using a 3450 digital multimeter manufactured by SOAR, the distance between the two needle-like electrodes was measured. The surface electric resistance is measured 3 times by keeping the
基材
本最良形態に係るアンテナ用紙の基材は、紙からなる。ここで、当該紙の透気度は、４０００秒／１００ｍｌ以上が好適である。透気度の上限は特にない。尚、透気度の測定に際して本実施例で使用した測定器では、測定の上限が１０万秒である（実施例中の「透気度」の項目の「↑」は１０万秒を超えたことを意味する）。当該範囲の透気度の紙を選択することにより、形状追従性に優れた基材となるとともに、基材上に金属が蒸着され金属層が形成された場合には、該金属層において、変形によっても金属層の連続性が途絶えることなくかつ表面電気抵抗が低電波到達性能を発揮するのに適した範囲となる。尚、透気度は、コーティングする表面処理剤の種類や量、パルプの叩解度、パルプの種類、カレンダー処理の圧力等を変化させることにより、調節することが可能である。透気度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１７−１９９８の方法により測定する。
The base material of the antenna paper according to the present best mode is made of paper. Here, the air permeability of the paper is preferably 4000 seconds / 100 ml or more. There is no particular upper limit on air permeability. Incidentally, in the measuring instrument used in this example when measuring the air permeability, the upper limit of measurement is 100,000 seconds (“↑” in the item of “Air permeability” in the examples exceeded 100,000 seconds) Means that). By selecting a paper having an air permeability in the range, a substrate having excellent shape following property is obtained. When a metal is deposited on the substrate and a metal layer is formed, the metal layer is deformed. Therefore, the continuity of the metal layer is not interrupted, and the surface electric resistance is in a range suitable for exhibiting low radio wave arrival performance. The air permeability can be adjusted by changing the type and amount of the surface treatment agent to be coated, the beating degree of the pulp, the type of the pulp, the pressure of the calendar process, and the like. The air permeability is measured by the method of JIS P 8117-1998.
ここで、当該性質を有する基材としては、例えば、コーティング紙、剥離紙、高気密度紙、高密度紙、が挙げられる。中でも、コーティング紙、高気密度紙及び高密度紙が好適である。以下、これら好適な基材について詳述する。 Here, examples of the substrate having the property include coated paper, release paper, high-density paper, and high-density paper. Of these, coated paper, high-density paper, and high-density paper are preferable. Hereinafter, these suitable base materials will be described in detail.
（コーティング紙）
コーティング紙としては、特に限定されないが、例えば、キャストコート紙、アート紙、コート紙、軽量コート紙、微塗工印刷用紙等が挙げられる。コーティング紙は、セルロース、ヘミセルロース等を主成分とするパルプからなる基材と、当該基材上に適用された表面処理剤とを有する。更に、必要に応じて内添用添加剤を含む場合がある。コーティング紙の表面処理剤としては、特に限定されないが、顔料＋バインダー＋分散媒（例えば水）からなる表面処理剤、或いは、樹脂（例えば水系樹脂）＋溶媒又は分散媒（例えば水）からなる表面処理剤であることが好適である。以下、各剤について更に詳述する。
(Coated paper)
The coated paper is not particularly limited, and examples thereof include cast coated paper, art paper, coated paper, lightweight coated paper, and finely coated printing paper. The coated paper has a base material made of pulp mainly composed of cellulose, hemicellulose, and the like, and a surface treatment agent applied on the base material. Furthermore, an internal additive may be included as necessary. Although it does not specifically limit as a surface treatment agent of a coating paper, The surface which consists of a pigment + binder + dispersion medium (for example, water) or a surface which consists of resin (for example, water-based resin) + solvent or a dispersion medium (for example, water) It is suitable that it is a processing agent. Hereinafter, each agent will be further described in detail.
まず、顔料タイプの表面処理剤に含有する顔料としては、カオリンクレー、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボン、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、タルク、硫酸バリウム、酸化亜鉛、アルミナ、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体等を挙げることができる。また、バインダーとしてはラテックス、澱粉、プロテイン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールを挙げることができる。更に、前記ラテックスとしては、例えばスチレン・ブタジエン系、アクリル系、酢酸ビニル系、エチルビニルアセテート（ＥＶＡ）がある。前記澱粉としては、例えば酸化澱粉、リン酸エステル化澱粉がある。前記プロテインとしては、例えばカゼイン、大豆がある。これらの表面処理剤は、蛍光染料、分散剤、腐食剤、消泡剤、滑剤等の添加剤を有していてもよい。表面処理剤の量は、使用する顔料やバインダーによっても異なるが、通常３〜３０ｇ／ｍ２であり、５〜２０ｇ／ｍ２が好適である。 First, pigments contained in the pigment type surface treatment agent include kaolin clay, titanium dioxide, calcium carbonate, carbon, amorphous silica, aluminum hydroxide, talc, barium sulfate, zinc oxide, alumina, polystyrene, styrene-butadiene. A copolymer etc. can be mentioned. Examples of the binder include latex, starch, protein, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl alcohol. Furthermore, examples of the latex include styrene / butadiene, acrylic, vinyl acetate, and ethyl vinyl acetate (EVA). Examples of the starch include oxidized starch and phosphated starch. Examples of the protein include casein and soybean. These surface treatment agents may have additives such as fluorescent dyes, dispersants, corrosive agents, antifoaming agents, and lubricants. Although the quantity of a surface treating agent changes also with the pigment and binder to be used, it is 3-30 g / m < 2 > normally, and 5-20 g / m < 2 > is suitable.
次に、水系樹脂タイプの表面処理剤に関しては、水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系ポリマー、アルギン酸ソーダ、キトサン、生澱粉や酸化澱粉、各種変成澱粉といった澱粉類、水溶性ポリエステル等を挙げることができ、また、水系エマルジョン樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸エステル、アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニリデン、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンワックス類、シリコーン等を挙げることができる。表面処理剤の量は、特に限定されないが、通常、０．５〜１０．０ｇ／ｍ２、好ましくは１．０〜６．０ｇ／ｍ２である。 Next, for water-based resin type surface treatment agents, water-soluble resins include cellulose-based polymers such as polyvinyl alcohol and carboxymethyl cellulose, sodium alginate, chitosan, starches such as raw starch, oxidized starch, and various modified starches, water-soluble Examples of the water-based emulsion resin include polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-acrylic copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic acid ester, acrylic acid ester copolymer. , Vinylidene chloride, polyolefin waxes such as polyethylene and polypropylene, and silicone. The amount of the surface treatment agent is not particularly limited, usually, 0.5~10.0g / m 2, preferably 1.0~6.0g / m 2.
当該表面処理剤の塗工方法としては、一般に広く用いられているサイズプレスコーター、フィルムプレスコーター、ゲートロールコーター、ブレードコーター、スプレーコーター、カーテンコーター、バーコーター、ナイフコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の各種コーターの使用、或いはスクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等の印刷手段の使用を挙げることができ、特に制限はない。特に、抄紙機に付加的に設置して塗工できる各種コーターを使用すると原紙の製造からコーティング紙の加工までを１ラインで連続的に行うことができ好適である。 As the coating method of the surface treatment agent, generally used size press coater, film press coater, gate roll coater, blade coater, spray coater, curtain coater, bar coater, knife coater, roll coater, die coater, The use of various coaters such as a gravure coater or the use of printing means such as screen printing, gravure printing, flexographic printing, and offset printing can be mentioned, and there is no particular limitation. In particular, it is preferable to use various coaters that can be additionally installed in a paper machine, from the production of the base paper to the processing of the coated paper in a single line.
内添用添加剤としては、炭酸カルシウム、カオリンクレー、二酸化チタン等の前記表面処理剤の成分から適宜選択することができ、更に紙力増強剤、サイズ剤及び定着剤等を挙げることができる。紙力増強剤としてはポリアクリルアミド、生澱粉や酸化澱粉、各種変性澱粉といった澱粉類等を挙げることができる。サイズ剤としては、ロジン、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸等を挙げることができる。定着剤としては硫酸バンド(硫酸アルミニウム) 等を挙げることができる。 The additive for internal addition can be appropriately selected from the components of the surface treatment agent such as calcium carbonate, kaolin clay and titanium dioxide, and further includes a paper strength enhancer, a sizing agent and a fixing agent. Examples of the paper strength enhancer include starches such as polyacrylamide, raw starch, oxidized starch, and various modified starches. Examples of the sizing agent include rosin, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride and the like. Examples of the fixing agent include a sulfuric acid band (aluminum sulfate).
（高気密度紙）
高気密度紙としては、ショッパーろ水度７０度ＳＲ以上の繊維からなる紙が好ましい。尚、パルプ等の繊維の叩解は、ビーター、コニカルリファイナー、ディスクリファイナー、ドラム型リファイナー等を適宜使用する。また、叩解の程度は、ＪＩＳ Ｐ８１２１−１９９５「ショッパーろ水度試験方法」に基づきショッパーろ水度を測定する。ここで、より好適な高気密度紙は、更に叩解がより進んだ繊維からなるトレーシングペーパー、すなわちショッパーろ水度９０度ＳＲ以上、好ましくはショッパーろ水度９７〜９９度ＳＲという叩解が非常に進行した繊維からなる超高気密度紙である。
(High air density paper)
As the high air density paper, paper made of fibers having a shopper freeness of 70 degrees SR or more is preferable. In addition, beater, conical refiner, disc refiner, drum type refiner, etc. are used appropriately for beating of fibers such as pulp. Further, the degree of beating is measured based on shopper freeness based on JIS P8121-1995 “Shopper freeness test method”. Here, a more suitable high-density paper is a tracing paper composed of fibers that have been further beaten, that is, beating with a shopper freeness of 90 ° SR or higher, preferably a shopper freeness of 97 to 99 ° SR. It is an ultra-high density paper made of advanced fibers.
（高密度紙）
高密度紙は、スーパーカレンダー処理又はソフトカレンダー処理された紙である。カレンダー処理を行うスーパーカレンダー装置又はソフトカレンダー装置は、これらを単独で使用する以外に組み合わせて行ってもよい。例えば、前述した表面処理剤で当該高密度紙を処理したものを使用してもよい。
(High density paper)
High density paper is paper that has been super calendered or soft calendered. Super calendar devices or soft calendar devices that perform calendar processing may be combined in addition to using them alone. For example, you may use what processed the said high density paper with the surface treating agent mentioned above.
《アンテナ用紙の製造方法》
本最良形態に係るアンテナ用紙は、上記の紙基材に金属薄膜を蒸着することにより製造可能である。尚、蒸着は、周知の方法で実施可能である。
<Method for manufacturing antenna paper>
The antenna paper according to the best mode can be manufactured by depositing a metal thin film on the paper base. The vapor deposition can be performed by a known method.
《アンテナの製造方法》
本最良形態に係るアンテナは、本最良形態に係るアンテナ用紙を所望形状（例えば、長尺状、コイル状）に切断することにより製造可能である。或いは、本最良形態に係るアンテナは、本最良形態に係るアンテナ用紙の金属層を放電加工・エッチング・切削除去により基体から除去する方法によっても製造可能である。ここで、後者の製法において、放電加工の場合には、例えば、マスクを使用したりスキャニングすることにより所望形状のアンテナが構築可能である。更には、切削除去に関しては、除去したい部分を例えばエンドミルにより切削除去する方法（例えば、特開２００３−１６２７０１に記載の方法）が採用可能である。
<Method for manufacturing antenna>
The antenna according to the best mode can be manufactured by cutting the antenna paper according to the best mode into a desired shape (for example, a long shape or a coil shape). Alternatively, the antenna according to the best mode can be manufactured by a method in which the metal layer of the antenna paper according to the best mode is removed from the substrate by electric discharge machining, etching, and cutting removal. Here, in the latter manufacturing method, in the case of electric discharge machining, for example, an antenna having a desired shape can be constructed by using a mask or scanning. Furthermore, with respect to cutting and removal, a method of cutting and removing a portion to be removed by, for example, an end mill (for example, a method described in JP-A-2003-162701) can be employed.
《ＲＦＩＤタグの製造方法》
本最良形態に係るＲＦＩＤタグは、所望形状に切断されたアンテナ上にＩＣチップを導電性接着剤等により接合することで製造可能である。或いは、本最良形態に係るＲＦＩＤタグは、所望形状に切断されたアンテナを送受信アンテナとして保持基体上に貼付することでも製造可能である。この際、送受信アンテナが紙を基材とするため、紙に接着剤が浸透して優れたアンカー効果を奏する結果、保持基材にしっかりと固着可能であるというメリットがある。ここで、使用可能な接着剤は、特に限定されず、例えば、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、感圧性接着剤、より具体的には、一般的なアクリル樹脂、天然及び合成ゴム、スチレン／ブタジエン共重合体、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル／エチレン共重合体、デンプン、シリコーン系化合物、ニカワ、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム等の合成ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリル酸エステル樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂等の樹脂を単独で或いは溶液、水溶液、エマルジョンの形で用いることができる。
<< RFID tag manufacturing method >>
The RFID tag according to the best mode can be manufactured by joining an IC chip with a conductive adhesive or the like on an antenna cut into a desired shape. Alternatively, the RFID tag according to the best mode can be manufactured by sticking an antenna cut into a desired shape on a holding substrate as a transmission / reception antenna. At this time, since the transmission / reception antenna uses paper as a base material, the adhesive penetrates into the paper and exhibits an excellent anchor effect. As a result, there is an advantage that it can be firmly fixed to the holding base material. Here, usable adhesives are not particularly limited. For example, photocurable adhesives, thermosetting adhesives, pressure-sensitive adhesives, more specifically, general acrylic resins, natural and synthetic rubbers. , Synthetic rubbers such as styrene / butadiene copolymer, polyvinyl acetate, vinyl acetate / ethylene copolymer, starch, silicone compounds, glue, casein, polyvinyl alcohol, polyurethane, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, Single resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer resins, acrylic ester resins, vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins, polyester resins, polyester urethane resins, vinyl chloride vinyl acetate copolymers, etc. Alternatively, it can be used in the form of a solution, an aqueous solution or an emulsion.
《アンテナの用途》
本最良形態に係るアンテナは、電波到達距離が比較的短い（好適には１ｃｍ以下）ため、電波到達距離が長いことに起因した電波信号の混信が問題となる用途、例えば、複数のＲＦＩＤタグを相互に近接して配置して使用する際の（例えば特許文献３）ＲＦＩＤタグの送受信用アンテナとして有効である。
<< Application of antenna >>
Since the antenna according to this best mode has a relatively short radio wave reach (preferably 1 cm or less), the radio wave signal interference caused by the long radio wave reach is problematic, for example, a plurality of RFID tags. It is effective as a transmission / reception antenna for an RFID tag when it is used by being placed close to each other (for example, Patent Document 3).
更に、本最良形態に係るアンテナは、アンテナ基材が紙である故に形状追従性に優れているため、巻回させたり丸めたり折り曲げたりする使用形態に適している。具体例としては、ケーブル一本一本に巻き付けて使用する形態の、長尺状のアンテナ部材としての使用に好適である。より具体的には、長尺状に切断されたアンテナ上に所定間隔を隔ててＩＣチップを配置したものを、飛行機、鉄道、プラント等の配線に巻き付けて使用する形態である。この場合、アンテナをケーブルに螺旋状に巻回させて使用するが、アンテナ基材が紙であるため、ケーブルに対する追従性が良好であり、かつ、ケーブルの曲げ変形によっても破損し難い。 Furthermore, since the antenna according to the best mode is excellent in shape followability because the antenna base material is paper, it is suitable for a usage pattern in which the antenna is wound, rolled or bent. As a specific example, it is suitable for use as a long antenna member in a form in which the cable is wound and used one by one. More specifically, a configuration in which an IC chip arranged on a long-cut antenna with a predetermined interval is wound around wiring of an airplane, a railway, a plant, or the like is used. In this case, the antenna is spirally wound around the cable and used. However, since the antenna base material is paper, the followability to the cable is good, and it is difficult to be damaged by bending deformation of the cable.
更に、本最良形態に係るアンテナは、基材が紙であることに加えて使用する金属量も蒸着なので少ない故に安価であるので、大量の使用に適している。例えば、特許文献３のように、ケーブルに内蔵されたＲＦＩＤタグからの情報を検出するための長尺状アンテナとして最適である。
Furthermore, the antenna according to the best mode is suitable for a large amount of use because it is inexpensive because the amount of metal to be used is vapor deposition in addition to the base material being paper. For example, as in
以下、実施例を参照しながらより具体的に本発明を説明する。尚、以下の説明中、「部」とあるのは「重量部」を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the following description, “part” means “part by weight”.
実施例１＜ＰＶＡ塗工蒸着紙の作製＞
広葉樹さらしクラフトパルプ（以下、ＬＢＫＰと記す。）５０部、針葉樹さらしクラフトパルプ（以下、ＮＢＫＰと記す。）５０部に配合したパルプをダブルディスクリファイナーによりショッパーろ水度８５度ＳＲに叩解した原料をオントップ式長網抄紙機により抄造し、固形分５．５％濃度のカルボキシ変性ポリビニルアルコール（ゴーセナールＴ−３３０、日本合成化学社製）塗料（液温６０℃）をサイズプレスにて両面塗工して坪量５０ｇ／ｍ２のポリビニルアルコール塗工紙（含水率３％）を作製した。
このポリビニルアルコール塗工紙をアルミニウムが蒸発物質である高周波誘導加熱方式の真空蒸着機に掛け、片面にアルミ蒸着して、アルミニウム膜厚さ３５０オングストロームのポリビニルアルコール塗工蒸着紙を作製した。
Example 1 <Preparation of PVA-coated vapor-deposited paper>
A pulp mixed with 50 parts of hardwood bleached kraft pulp (hereinafter referred to as LBKP) and 50 parts of softwood bleached kraft pulp (hereinafter referred to as NBKP) was beaten to a shopper freeness of 85 degrees SR with a double disc refiner. Paper is made by an on-top long paper machine, and coated with carboxy-modified polyvinyl alcohol (GOHSENAL T-330, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) with a solid content of 5.5% at a size press on both sides. Thus, a polyvinyl alcohol-coated paper (
This polyvinyl alcohol-coated paper was placed on a high-frequency induction heating type vacuum vapor deposition machine in which aluminum is an evaporating substance, and aluminum was vapor-deposited on one side to produce a polyvinyl alcohol-coated vapor-deposited paper having an aluminum film thickness of 350 angstroms.
実施例２＜クレー塗工蒸着紙の作製＞
ＬＢＫＰ７０部、ＮＢＫＰ３０部に配合したパルプをダブルディスクリファイナーによりショッパーろ水度４５度ＳＲに叩解した原料に軽質炭酸カルシウム１０部、紙力増強剤としてカチオン化デンプン１．０部、サイズ剤としてアルキルケテンダイマー（サイズパインＫ−９１５、荒川化学工業社製）０．１５部を添加して長網抄紙機により抄造し、下記の塗料（液温４０℃）をブレードコーターにて塗工して（表面塗工量１０ｇ／ｍ２、裏面塗工量２ｇ／ｍ２）坪量６０ｇ／ｍ２のクレー塗工紙（含水率３％）を作製した。
このクレー塗工紙をアルミニウムが蒸発物質である高周波誘導加熱方式の真空蒸着機に掛け、表面にアルミ蒸着して、アルミニウム膜厚さ３５０オングストロームのクレー塗工蒸着紙を作製した。
表面塗料
１級カオリン（ラストラ、エンゲルハード社製）１００部
ＳＢＲラテックス（ＪＳＲ０６２３Ａ、ＪＳＲ社製）３５部
酸化デンプン（ＭＳ＃３８００、日本食品化工社製）１３部
ステアリン酸カルシウム（ノプコートＣ−１０４、サンノプコ社製）０．８部
ポリアクリル酸系分散剤（シャロールＡＮ−１０３、第一工業製薬社製）０．３部
アンモニアと水酸化ナトリウムによりｐＨ９．０に調整し固形分濃度５２％の水系塗料を作製した。
裏面塗料
酸化デンプン（ＭＳ＃３８００、日本食品化工社製）１００部
固形分濃度１５％の水系塗料を作製した。
Example 2 <Production of clay-coated vapor-deposited paper>
Pulp blended in 70 parts of LBKP and 30 parts of NBKP was beaten to a shopper freeness of 45 degrees SR with a double disc refiner. 10 parts of light calcium carbonate, 1.0 part of cationized starch as a paper strength enhancer, and alkyl ketene as a sizing agent Dimer (size pine K-915, manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.) 0.15 part was added, and paper making was carried out with a long paper machine, and the following paint (liquid temperature 40 ° C.) was applied with a blade coater (surface A clay coated paper (
This clay-coated paper was placed in a high-frequency induction heating type vacuum vapor deposition machine in which aluminum is an evaporating substance, and aluminum was vapor-deposited on the surface to produce a clay-coated vapor-deposited paper having an aluminum film thickness of 350 angstroms.
Surface coating grade 1 kaolin (Lastra, manufactured by Engelhard) 100 parts SBR latex (JSR0623A, manufactured by JSR) 35 parts Starch oxidized (MS # 3800, manufactured by Nippon Shokuhin Kako) 13 parts Calcium stearate (Nopcoat C-104, Sannopco) 0.8 part polyacrylic acid type dispersant (Charol AN-103, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.3 part Aqueous paint with a solid content of 52% adjusted to pH 9.0 with ammonia and sodium hydroxide Was made.
Back surface paint Oxidized starch (MS # 3800, manufactured by Nippon Shokuhin Kako Co., Ltd.) 100 parts A water-based paint having a solid content concentration of 15% was prepared.
実施例３＜高密度・高気密度紙を基材とした蒸着紙の作製＞
ＮＢＫＰ８０部、ＬＢＫＰ２０部に配合したパルプをダブルディスクリファイナーによりショッパーろ水度７０度ＳＲに叩解した原料をサイズ剤としてロジン（サイズパインＥ−５０、荒川化学工業社製）０．２部、定着剤として硫酸アルミニウム３部を添加してソフトカレンダーを有する長網抄紙機により抄造し、温度１２０℃のソフトカレンダーで３０００Ｎ／ｃｍの線圧で処理することにより密度１．１０、坪量５０ｇ／ｍ２の高気密度紙（含水率３％）を作製した。
この高密度・高気密度紙をアルミニウムが蒸発物質である高周波誘導加熱方式の真空蒸着機に掛け、片面にアルミ蒸着して、アルミニウム膜厚さ３５０オングストロームの高密度・高気密度紙を基材とした蒸着紙を作製した。
Example 3 <Preparation of Vapor Deposition Paper Using High Density / High Air Density Paper as Base Material>
Rosin (size pine E-50, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) 0.2 part as a sizing agent, a raw material obtained by beating pulp mixed with 80 parts of NBKP and 20 parts of LBKP to a shopper freeness of 70 degrees SR with a double disc refiner, fixing agent As a result, paper is made with a long paper machine having a soft calender and 3 parts of aluminum sulfate is added, and the density is 1.10 and the basis weight is 50 g / m 2 by treating with a soft calender at a temperature of 120 ° C. at a linear pressure of 3000 N / cm. High density paper (
This high-density / high-density paper is placed on a high-frequency induction heating type vacuum evaporation machine where aluminum is an evaporating material, and aluminum is vapor-deposited on one side to form a high-density / high-density paper with an aluminum film thickness of 350 Å. A vapor-deposited paper was prepared.
実施例４＜トレーシングペーパー蒸着紙の作製＞
ＮＢＫＰ８０部、ＬＢＫＰ２０部に配合したパルプをダブルディスクリファイナーによりショッパーろ水度９８度ＳＲに叩解した原料をサイズ剤としてロジン（サイズパインＥ−５０、荒川化学工業社製）０．２部、定着剤として硫酸アルミニウム３部を添加してオントップ式長網抄紙機により抄造し坪量４０ｇ/ｍ2のトレーシングペーパー（含水率３％）を作製した。
このトレーシングペーパーをアルミニウムが蒸発物質である高周波誘導加熱方式の真空蒸着機に掛け、片面にアルミ蒸着（蒸着厚さを蒸着時間で制御）して、アルミニウム膜厚さ３００オングストロームのトレーシングペーパー蒸着紙を作製した。
Example 4 <Production of tracing paper vapor-deposited paper>
Rosin (size pine E-50, manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) 0.2 part as a sizing agent, a raw material obtained by beating pulp mixed with 80 parts of NBKP and 20 parts of LBKP to a shopper freeness of 98 degrees SR with a double disc refiner, fixing agent Then, 3 parts of aluminum sulfate was added, and the paper was made by an on-top type long paper machine to produce a tracing paper (
This tracing paper is placed on a high-frequency induction heating vacuum deposition machine in which aluminum is an evaporating substance, and aluminum is deposited on one side (deposition thickness is controlled by deposition time), and tracing paper deposition with an aluminum film thickness of 300 Å is performed. Paper was made.
比較例１＜市販上質紙に蒸着した紙の作製＞
市販の上質紙（ＮＰｉ上質紙、日本製紙株式会社製）をアルミニウムが蒸発物質である高周波誘導加熱方式の真空蒸着機に掛け、片面にアルミ蒸着（蒸着厚さを蒸着時間で制御）して、アルミニウム膜厚さ３５０オングストロームの上質紙ベース蒸着紙を作製した。
Comparative Example 1 <Preparation of Paper Deposited on Commercial Quality Paper>
Commercially available high-quality paper (NPi high-quality paper, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) is applied to a high-frequency induction heating type vacuum vapor deposition machine in which aluminum is an evaporating substance, and aluminum is vapor-deposited on one side (deposition thickness is controlled by vapor deposition time). A high-quality paper base vapor-deposited paper having an aluminum film thickness of 350 Å was prepared.
各種の紙に対して、蒸着前の透気度及び蒸着後の電気抵抗値を測定した。
その結果を表１に示す。尚、表１中、「抵抗値」の項目の「測定不能」は電気導通がなく抵抗値が無限大に大きいことを意味する。
For various types of paper, the air permeability before vapor deposition and the electrical resistance value after vapor deposition were measured.
The results are shown in Table 1. In Table 1, “unmeasureable” in the item of “resistance value” means that there is no electrical continuity and the resistance value is infinitely large.
これらの蒸着紙をアンテナの形状に切削加工し、ＲＦＩＤタグのアンテナとして用いた。図２は実施例５〜８及び比較例２で用いたアンテナの正面図である。図３は実施例５〜８及び比較例２で用いたＲＦＩＤチップを接続したアンテナの正面図である。 These vapor-deposited papers were cut into an antenna shape and used as an antenna for an RFID tag. 2 is a front view of the antenna used in Examples 5 to 8 and Comparative Example 2. FIG. FIG. 3 is a front view of an antenna to which the RFID chips used in Examples 5 to 8 and Comparative Example 2 are connected.
実施例５
実施例１のアンテナ用紙を、カッターナイフで幅２ｍｍ、長さ６ｃｍの長方形に成形し、更にこの長方形の短辺の片方に幅０．６ｍｍ長さ２０ｍｍのスリットを設けた形状、すなわち図２に示すような形状の双極アンテナ３を作製した。
このアンテナ３と、２．４５ＧＨｚ帯のＲＦＩＤチップ４とをワイヤボンド接続し、図３に示すようなＲＦＩＤチップを接続したアンテナを作製した。
実施例５ではこのアンテナの送受信性能を確認するため、アンテナを常温常圧の実験室の水平な台上に静置し、アンテナの中心部から１ｃｍ、５ｃｍ及び１０ｃｍの距離で非接触リーダライタ６によるリードライト試験を行った。図４は試験の様子を説明する概略図である。
Example 5
The antenna paper of Example 1 was formed into a rectangle having a width of 2 mm and a length of 6 cm with a cutter knife, and further provided with a slit having a width of 0.6 mm and a length of 20 mm on one of the short sides of the rectangle, that is, FIG. A
The
In Example 5, in order to confirm the transmission / reception performance of this antenna, the antenna is placed on a horizontal table in a laboratory at normal temperature and pressure, and the contactless reader /
実施例６〜８、比較例２
実施例２〜４及び比較例１のアンテナ用紙についても、前記実施例５と同様に、それぞれアンテナ形状を整え、ＲＦＩＤチップを接続し、それぞれ実施例６〜８及び比較例２としてリードライト試験を行った。
Examples 6-8, Comparative Example 2
For the antenna sheets of Examples 2 to 4 and Comparative Example 1, as in Example 5, the antenna shape was adjusted, the RFID chip was connected, and the read / write test was conducted as Examples 6 to 8 and Comparative Example 2, respectively. went.
非接触リーダライタ６によるリードライト試験の結果を表２に示す。
○：動作した。
△：動作する場合と動作しない場合とがあった。
×：動作しなかった。
実施例５〜８については１ｃｍの距離で正常に動作することが確認できたが、比較例２については動作が確認できなかった。また５ｃｍの距離では実施例７が動作しなかったが、他の実施例では動作が不確実を含むが動作する結果となった。更に１０ｃｍの距離ではすべての実施例及び比較例において動作が認められなかった。
Table 2 shows the result of the read / write test by the non-contact reader /
○: Operated.
(Triangle | delta): There existed the case where it operate | moves and the case where it does not operate | move.
X: It did not operate.
Although it was confirmed that Examples 5 to 8 operated normally at a distance of 1 cm, the operation of Comparative Example 2 could not be confirmed. In addition, although Example 7 did not operate at a distance of 5 cm, the operation was uncertain in other Examples, but the operation was performed. Furthermore, at a distance of 10 cm, no operation was observed in all examples and comparative examples.
実施例９
実施例１のアンテナ用紙を、カッターナイフで幅２ｍｍの長尺状に成形し、更にこの長尺形状の中心部に幅０．６ｍｍ長さ２０ｍｍのスリットを６ｃｍ間隔で設けた形状、すなわち図５に示すような形状の長尺状アンテナ７を作製した。
この長尺状アンテナ７に複数の２．４ＧＨｚ帯のＲＦＩＤチップ４を６ｃｍ間隔で絶縁性接着剤（エポキシ系）により固定した後、ワイヤボンド接続し、図６に示すようなＲＦＩＤチップを６ｃｍ間隔に接続した長尺状のＲＦＩＤタグを作製した。
更に、この長尺状ＲＦＩＤタグを両面テープ（アクリル系）を適宜使用して４ＣＦＶ同軸ケーブルに螺旋状に巻付けし、図７に示すような長尺状ＲＦＩＤタグ巻きつけケーブル８を作製した。常温常圧の実験室の水平な台上に静置し、アンテナから１ｃｍの距離で非接触リーダライタ６によるリードライト試験を行い、アンテナから１ｃｍの距離であればどの場所でも動作することを確認した。
Example 9
The antenna paper of Example 1 was formed into a long shape having a width of 2 mm with a cutter knife, and further, a shape in which slits having a width of 0.6 mm and a length of 20 mm were provided at intervals of 6 cm at the center of the long shape, that is, FIG. A
A plurality of 2.4 GHz
Further, this long RFID tag was spirally wound around a 4CFV coaxial cable using a double-sided tape (acrylic) as appropriate, and a long RFID
実施例１０＜変形追従耐久性試験＞
実施例１〜４のアルミニウム蒸着基材から幅２ｍｍ長さ４ｃｍの試験片を切り出し、蒸着面を山側として長さ２ｃｍになるように中心付近で二つ折りにし、折り目を指で軽く押さえた後再び元の状態に展開する。これを５回繰り返したのち、折り目の両側の導通があるかどうかをテスターで確認した。その結果、いずれの実施例についても、５回１８０度折り曲げ復元後の金属連続性（電気導通）について問題を生じないことが確認された。
Example 10 <Deformation Tracking Durability Test>
A test piece having a width of 2 mm and a length of 4 cm was cut out from the aluminum vapor-deposited base material of Examples 1 to 4, folded in half near the center so that the vapor-deposited surface was a ridge side, and the crease was lightly pressed with a finger and then again. Expand to the original state. After repeating this 5 times, it was confirmed with a tester whether there was conduction on both sides of the fold. As a result, it was confirmed that any of the examples did not cause a problem with respect to metal continuity (electrical continuity) after being restored by bending 180 degrees five times.
１基材 ２アルミ蒸着層 ３双極アンテナ ４ＲＦＩＤチップ ５ワイヤボンド ６非接触リーダライタ ７長尺状アンテナ ８ケーブル ９長尺状ＲＦＩＤタグ巻きつけケーブル
1
Claims (13)
前記基材上に蒸着された金属層と
を有するアンテナ用紙。 A substrate made of paper having an air permeability of 4,000 seconds / 100 ml or more;
An antenna paper having a metal layer deposited on the substrate.
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