用于包括天线的插入物的纤维衬底的制作方法

文档序号:6477765阅读:183来源:国知局

专利名称::用于包括天线的插入物的纤维衬底的制作方法
技术领域
:本发明涉及具有包括线天线的RFID器件的插入物,旨在例如被集成到诸如护照或身份证的安全证件中。
背景技术
:对插入物而言,所期待的特征如下。关于制造,线天线应该能够通过粘合层、超声波沉降(sinking)法或热处理方法而被牢固地固定至插入物的衬底。在电子方面,插入物不应该影响其包括的RFID器件的效率,并且还应该是运行中的RFID器件发出的热量的良好的热沉。最后,应该保护RFID器件免遭静电放电。在机械方面,插入物应该相对扁平以便不造成明显过厚的情况,并且该插入物应该足够柔韧以适应其中集成该插入物的证件的硬度。插入物应该对天线以及与天线相连的任选的电子元件提供物理保护,以使其免受碰撞、弯曲或扭转类型的机械应力的影响。插入物还应该对天线以及与天线相连的任意电子元件提供化学保护以避免潮湿,以防止任何腐蚀现象。插入物应该能够被夹在两个其它衬底之间,这两个衬底在护照的情况下是小本的封面和衬页或者在身份证的情况下是两层塑料膜。在这两种情况下,理想的是该插入物在其外表面上具有足够高的表面能和足够的吸附能,以便通过将插入物与其它衬底黏结来促进组装。实际上,任何将插入物从其中集成该插入物的证件分离的尝试都会导致损坏该插入物。对在身份证中的应用,插入物应该任选地可印刷以及可定制。关于安全性,插入物应该足够内聚和稳定,以在使用其中集成插入物的安全证件的过程中不会在厚度上自然分层或撕破。插入物还应该是防窜改的,以防止骗子移除RFID器件而将其用在其它证件中。任何通过在一定温度下、在水中或溶剂中干剥离以窜改插入物的尝试都应该是不可能的,或表现为该插入物以及尤其是RFID器件的毁坏。申请US2005/0060637公开了一种用于身份证件的插入物,该插入物包括多层结构,该多层结构具有在中心处包括芯片和形成应答器的天线的衬底,以及两个泡沫塑料形式的外部衬底,这两个衬底将承载应答器的衬底夹在中间。后者由特别基于聚酰亚胺或其衍生物的热塑性材料构成。所述泡沫塑料衬底基于聚烯烃并特别基于硅石填充的聚乙烯。应答器的衬底和外部衬底中的一个设置有凹穴,用于在厚度上部分地容纳芯片并限制任何过厚情况。这种插入物不具有以上列出的全部追求的特性。实际上,就附着用于随后在安全证件中的组装的粘合剂来说,虽然使用硅石填充的聚乙烯外部衬底的插入物比使用纯塑料外部衬底的插入物更有利,但是该插入物在组装到护照封面和衬页之间后具有不提供完全满意的防窜改性的缺点。可以通过干剥离将插入物从护照封面分离,而不损坏插入物,这是因为插入物的内聚力比插入物与封面的粘合力更大。申请US2006/0005050描述了要被集成到护照中的插入物,该插入物具有特定的物理特征用以使任何窜改尝试变得明显,尤其在剥离过程中。该窜改的证据通过在芯片上脆化区域的存在以及具有抗蚀剂的用于附着天线的粘合剂的使用来提供。该插入物基于Teslin-Artysir^__l4。舰,織練誠至丨臓A肿,胃蹄好細Atl的表面。该天线可以任选地由不具有防水功能的粘合层来覆盖。因此,在安全证件的后续组装过程中,该天线及其与芯片的连接不被保护以免受与外部侵蚀或使用冷水溶粘合剂相关的湿度影响。公布W02006/079904公开了一种用于身份证件的插入物,该插入物包括具有两个纸层的两层结构,在这两个纸层的内表面涂覆有塑料材料,RFID器件在热组装之后被夹在这两个塑料材料层之间。涂覆在两层纸的内表面上的塑料材料是热塑性材料,如聚乙烯。这种插入物具有能够被窜改的缺点,尤其是通过热剥离被窜改。实际上,在热组装之后,两层热塑性层可再次被软化或融化,由此使得该器件可以被移除。申请US20050212131公开了一种用于身份证件的插入物,该插入物包括包含RFID器件的多层结构。这种类型的插入物具有不平的缺点,因此在集成到安全证件中之后造成明显的过厚情况。申请W02006000849描述了一种插入物,该插入物包括具有至少两层柔性层和有限尺寸的内部柔性衬底的多层结构,该内部柔性衬底上定位有模块和天线。该衬底和RFID器件通过不同的中间层而在厚度上补偿。为了使该插入物防窜改以及尤其避免RFID器件可能通过剥离该插入物的结构层而被移除,提议如下在插入物的每层结构层中(除了在柔性外层中之外)彼此面对地制作孔,以及用具有耐化学性和机械阻力的粘合剂填充它们,所述粘合剂例如环氧树脂、聚酰亚胺或紫外线可激活(UV-activatable)的粘合剂。该公布还提供了用塑料或金属铆钉来代替粘合剂。所述外层可以由具有纤维基底或塑料基底的材料构成。因为相对大量的相关层和要执行的操作的数量,所以这种插入物的制作相对复杂。
发明内容本发明的目的是提供一种用于安全证件的插入物,该插入物对于全部或部分前述缺点找到一种解决方法,并且可靠且相对容易制作。根据本发明的一个方面,本发明的目的是一种组件,该组件包括线天线,包括至少一个导电线匝(turn);第一纤维衬底,所述天线在该第一纤维衬底上延伸,该第一衬底包括涂料纸,该涂料纸包括由至少30%(以质量计)的天然散纤维形成的纤维基底,所述天线被牢固地固定至该柔性衬底的表面,所述纸在该表面上包括至少一个表面层,所述表面层包括至少一种矿物填料和涂布粘结剂。纤维基底可以包括至少40%、较好为50%、更好为60%、优选地至少70%(以质量计)的天然纤维,其中例如短纤维比长天然纤维的比例更高,特别在所述纤维基底包括相对高比例的人造纤维时。根据另一个实例,纤维基底可以包括的长天然纤维比短天然纤维的比例更高,例如所述天然纤维的20%是短天然纤维,而所述天然纤维的80%是长天然纤维。高比例天然纤维的优点是提供更大内聚力的纤维基底,虽然在空间上较不稳定。所述纤维基底有利地还包括人造纤维,优选为热塑性材料的纤维,尤其是聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚烯烃纤维、和/或这些纤维的混合物。所述纤维基底优选地在该纤维基底中包括至多70%(以质量计)的人造纤维并且优选地为5%到25%(以质量计)之间的人造纤维。人造纤维在纤维基底中的质量含量可以例如用扫描电子显微镜、通过利用立体测量学在二维切口上的三维测量来估计。在造纸机的运行方向(SM)上和在横向(ST)上可以获得多个截面图。在每个纸方向上,每个图中被切口所截断的人造纤维的数量被总计(即Nst和NJ。所述纸中的人造纤维的平均数量通过N=(Nst*Nj"2来计算。所计算的纸的总长度L通过所计算的图的长度的总和来给出。纸的每延米(linearmeter)纤维数通过N/ml=N/L来给出。每m2的纤维重量通过使用滴定量/密度/线性质量(dtex)以及N/ml、利用以下公式来计算FS重量/m2=w=(n/2)*N/ml*滴定量。人造纤维的比率通过用该重量除以纤维基底的基本重量来获得。优选地,为了减小该方法的不准确性,图的数量足够计出至少400根人造纤维。天然纤维可以全部或部分地用纤维素纤维形成,尤其是全部为纤维素纤维。纤维基底可以包括聚酰胺纤维,所述聚酰胺纤维例如是纤维基底的唯一的人造纤维。所述人造纤维的平均长度可以在3mm和10mm之间,例如大于或等于4mm。所述人造纤维的平均直径可以在0.9dtex和4.2dtex之间,例如在0.9dtex和3.3dtex之间,更好地在1.2dtex和2dtex之间,例如等于天然纤维直径的士30%内。人造纤维在纤维基底中的应用提供了以下特性-高撕破强度和抗张强度;-弹性;-空间稳定性,这避免两个衬底以及尤其是容纳天线的衬底的太大的空间变化,这种变化可能导致天线可以耦合或连接的RFID的工作频率的不可接受的改变;-因为在天线导线的压力下移动人造纤维的可能性,通过超声波来插入天线变得更容易。第一衬底可以在纤维基底的主体中没有填料,这可以提高纤维基底的内聚力。第一衬底的纤维基底可以包括天然粘结剂或人造粘结剂。所述纤维基底的该粘结剂可以有利地选自热塑性聚合物,其玻璃转化温度Tg小于或等于20°C,更好地为10°C,以提供弹性。在示例性实施例中,所述纤维基底的纤维与主体沉淀的粘结剂粘结,所述纤维基底的粘结剂例如选自Tg小于或等于-10°C的聚合物,例如选自苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸聚合物和醋酸乙烯酯以及它们的共聚物。在本发明的另一个示例性实施例中,所述纤维基底的粘结剂例如通过表面处理而被引入纤维基底中,所述纤维基底的粘结剂例如选自Tg小于或等于+10°C的聚合物,所述纤维基底的粘结剂例如包括天然粘结剂,尤其是淀粉,或人造粘结剂,尤其是聚乙烯醇或例如Tg接近于7°C的苯乙烯_丙烯酸聚合物。所述纤维基底的粘结剂任选地与软化剂相关联。所述软化剂可以选自甘油、脲或硝酸脲。主体或表面柔性粘结剂在柔性纤维基底中的存在以及软化剂的选择性存在提供了以下特性-弹性;-内部内聚力,以为插入物提供足够的分层强度;-小孔填充效果,以基于涂布粘结剂和填料在柔性衬底的表面保持表面层。所述纤维基底可以包括或不包括矿物填料。所述纤维基底中填料的存在使得柔性衬底的弹性增强,但可能导致内部内聚力的损失。在插入物的两个衬底的热层压过程中或在根据外部温度和湿度条件的插入物的最终使用过程中,填料的存在可以提高衬底的空间稳定性,并且可以由此提高天线的稳定性。所述纤维基底中的填料优选为矿物类填料,例如选自碳酸盐(尤其是碳酸钙)、云母、高岭土、铝矽酸盐、二氧化钛及其混合物。所述纤维基底可以包括0到25%(以重量计)之间例如0到20%(以重量计)之间的矿物填料。所述涂布粘结剂有利地包括热塑性材料,该热塑性材料的量例如被调整以获得干重小于或等于20g/m2,更好地为干重小于或等于10g/m2的浓度的涂布,表面层的涂布粘结剂例如可以包括苯乙烯_丁二烯、丙烯酸、苯乙烯丙烯酸或乙烯基类的聚合物或共聚物。至少一个衬底的表面层可以基于聚合物或基于热塑性共聚物,优选基于Tg<20°C的柔性聚合物分散体以及基于矿物填料,优选地,矿物填料具有较高的吸收能力(根据DINENISO787-5的吸油量),即大于30mL/100g。至少在天线所在的衬底的表面存在基于热塑性聚合粘结剂以及矿物填料的涂层允许通过沉降进行插入,以及更易于通过超声波对天线进行附着粘合。基于热塑性聚合粘结剂以及填料的表面层具有足够的温度性能和硬度,以使得天线导线能够适当插入,即能够将天线很好地附着在衬底上/衬底中以适当展开该天线(这可以通过最小剥离力水平来量化),以及能够以满意的水平使天线渗入衬底中以限制插入物上的局部过厚现象。在纸表面上的优选为使用比率小于20g/m2(以质量计)的填料还提高超声波能量的传递。至少在天线所在的衬底的表面的基于热塑性聚合粘结剂以及矿物填料的涂层提供衬底的表面能和更高的吸收能力,这促进了粘合剂的扩散和渗透,因此提高了随后的可热激活的粘合剂的粘着力,该粘着力用在组装插入物的两个柔性衬底的过程中以及用在随后通过冷或热附着粘合将插入物与其它材料(例如护照小本的封面或衬页)组装的过程中,而在尝试分离该组件的情况下提供满意的安全性。在纸表面的、吸油量水平大于30mL/100g的吸收性填料促进粘合剂的扩散和渗透,所述吸收性填料例如硅石(例如具有200-300mL/100g的吸收水平)、硅酸铝和硅酸钠(例如具有80mL/100g的吸收水平)、水合氧化铝(30-55mL/100g的吸收水平)、二氧化钛以及它们的混合物。容纳天线的纸表面可以容纳粘合剂,该粘合剂在其沉积之后可以具有天然粘性或8例如通过暴露于紫外线辐射或热而引发的粘性,在粘合剂被涂敷之后保持该粘性例如60秒。该粘合剂例如通过喷雾、印刷(尤其是丝网印刷),或通过注射或转印系统来沉积。所述粘合剂可以是可热交联的,或可紫外线或EB(电子束)交联的,该粘合剂可以包括或不包括交联剂,该粘合剂例如得自聚氨酯丙烯酸酯并包括交联剂,该交联剂例如是异氰酸脂类。所述粘合剂可以沉积在第一柔性衬底表面的整个宽度上或仅沉积在第一柔性衬底表面的在天线下面延伸的区域部分上。所述组件可以包括RFID电子元件,例如连接到天线或电磁耦合到天线的模块,该元件至少特别地被容纳在第一衬底的凹入部中。根据本发明另一方面,本发明的目的是一种包括以上限定的组件的插入物,该插入物包括粘附到第一纤维衬底的重叠的第二纤维衬底,天线位于两个衬底之间。所述衬底可以包括至少部分重叠的两个各自的凹入部,其中放置电子元件,例如包括集成电路芯片的RFID模块,该模块例如具有加宽的基底,在该基底上具有凸起部。该元件可以电连接至天线的末端或电磁耦合到该天线。所述孔可以是通孔。所述第二衬底可以是与第一衬底相同的成分,任选地与第一衬底的基本重量不同。插入物的不同重叠层的总厚度可以基本等于模块的厚度。所述第二衬底可以包括例如可热激活的粘合剂,即在存在交联剂或不存在交联剂的情况下发挥热粘合剂功能。所述第二衬底可以是可热交联的,即由于其特性和/或存在交联剂而能够形成三维晶格。根据另一方面,本发明的目的进一步是一种用于制作上述限定的组件的方法,该方法包括由将天线导线沉积在第一衬底上组成的步骤。该方法可以包括由在将天线导线放在第一柔性衬底上之前用粘合剂涂覆该第一柔性衬底组成的步骤。将天线导线附着到第一衬底上可以通过压缩(尤其在通过粘合剂将天线与第一衬底固定在一起的情况下)、热压缩或超声波来实现。该粘合剂可以具有由紫外线辐射引发的粘性。在这种情况下,该方法例如可以包括由例如在放置线天线的同时或恰好在放置线天线之前将该粘合剂局部暴露于紫外线辐射组成的步骤。该粘合剂可以具有由热引发的粘性。可以利用或不利用压力,借助于可温度激活的、基于活性聚合物或共聚物的粘合剂来组装这两个衬底,该粘合剂作为流体被上胶到一个衬底上。所述第二衬底还可以涂覆有可热激活的活性粘合剂,例如活性聚氨酯或活性丙烯酸酯。所述第二衬底可以涂覆有包括诸如三聚氰胺、异氰酸酯或环氧树脂类的交联剂的粘合剂。在制作衬底的过程中,例如通过TwinHSM型设备可以在线对第一和/或第二衬底涂覆粘合剂。9为组装这两个衬底,使用基于一种或两种成分的活性聚合物的粘合剂,优选使用基于聚氨酯的粘合剂或基于添加有例如环氧树脂、三聚氰胺或异氰酸酯类的交联剂的丙烯酸酯共聚物的粘合剂提供以下特性-增强的机械强度使得在正常使用条件下插入物的分层更加困难;-胶粘接合的湿气屏障,以便防止腐蚀现象;_干和热(110°C-130°C)剥离或浸在化学制剂(水、溶剂等)中之后的抗窜改性;-插入物的弹性,使得安全证件不会过分变硬。本发明的目的还在于一种包括以上限定的插入物的安全证件。在本发明的示例性实施例中,第一衬底包括热塑性材料的人造纤维,例如聚酰胺纤维、聚酯纤维和/或聚烯烃纤维。这些纤维的长度和直径尤其可以取决于希望赋予衬底的机械特性。例如,尤其在希望该衬底抗撕扯的情况下,混合一定比例的长度在3mm到10mm之间的聚酰胺纤维可能是有用的。它们的直径例如接近于在衬底中使用的木纤维和/或棉纤维的直径,以提高衬底的平坦度,该直径例如在0.9dtex到4.2dtex之间,例如在0.9dtex到3.3dtex之间,以及例如接近于1.7dtex(13.8微米)。热塑性材料的纤维可以被均勻地分散在纤维层中。这种衬底可以包括0到70%的人造纤维并且优选地为5%到25%,纤维基底中可以不具有主体填料或具有一些主体填料,这取决于在内部内聚力、硬度和空间稳定性之间追求的妥协。在本发明的示例性实施例中,第一衬底的纤维基底与根据现有技术中已知方法可以在纤维的原位置处沉淀的、Tg<20°C的主体沉淀人造聚合物粘结,例如与Tg为-20°C量级的柔性聚合物粘结。在本发明的另一个示例性实施例中,第一衬底的纤维基底与通过施胶压榨表面处理或通过浸渍而引入的Tg<20°C的人造聚合物粘结,例如与Tg为7°C量级的柔性聚合物粘结,这提供了施胶压榨或浸渍机辊的弹性和低污垢。这种粘结剂可以与诸如硝酸脲的软化剂联合,以进一步提高柔性衬底的弹性。在本发明的另一个示例性实施例中,第一支撑物的纤维基底与通过施胶压榨表面处理或通过浸渍而引入的诸如聚乙烯醇或淀粉的亲水性天然粘结剂粘结。该粘结剂可以被添加例如甘油的软化剂,以增加柔性衬底的弹性。在本发明的示例性实施例中,插入物衬底中的一个衬底在其一个面上至少具有包括热塑性粘结剂和矿物填料的涂层。该粘结剂可以选自人造粘结剂,包括丙烯酸、乙烯基、苯乙烯_丁二烯、苯乙烯_丁二烯_丙烯腈聚合物或共聚物。在本发明的示例性实施例中,使得天线和第一衬底可以被固定的粘结剂基于聚合物。优选地选择该粘合剂使得天然具有或在例如紫外线辐射的辐射或热辐射的加入下具有足够的粘性,用以在与第二衬底组装之前在天线展开时将天线保持在柔性衬底上。该粘合剂优选为无水的,并且不具有任何酸性,使得不会导致天线导线的任何腐蚀现象。该粘合剂例如可以基于聚氨酯丙烯酸酯或环氧树脂。在本发明的示例性实施例中,第二衬底在其整个表面上涂覆有尤其在温度为140°C量级的、可热激活的活性聚合物的粘合剂。该粘合剂优选为无水的,并且不具有任何酸性,使得不会导致天线导线的任何腐蚀现象。优选的粘合剂是活性聚氨酯或丙烯酸酯与三聚氰胺树脂的共聚物。根据本发明的另一个方面,本发明的目的是一种用于制作安全证件的方法,包括由以下组成的步骤将如以上限定的插入物与小本或至少一个膜进行组装,尤其是与冷粘合剂、具体为乙烯基胶或丙烯酸胶,或与可热激活的粘合剂进行组装。在阅读以下说明书及其非限制性示例性实施例以及在研究附图后将能更好地理解本发明,其中-图1为根据本发明制作的示例性插入物的厚度上的示意性截面图;-图2和图3为示出了根据本发明的方法的示例性实施例的框图。具体实施例方式根据本发明制作的插入物1示于图1中。该插入物1包括第一纤维衬底2、电子元件如模块3、第二纤维衬底4以及铜制线天线5,该线天线5具有设置有可热封的清漆的外皮。在相关实例中,模块3包括还称为引线框(leadframe)的基底7以及容纳RFID芯片的凸起部8,这样的凸起部还被称为罐封(potting)。在凸起部8的任一侧,天线5在其末端处电连接至位于基底7上的各触点。在未示出的替选方案中,该天线仅电磁耦合到所述模块。第一和第二衬底2和4通过包括一种或多种粘合剂的粘结层10而被粘结。第一衬底2包括容纳基底7的凹入部11,而第二衬底包括容纳凸起部8的凹入部13。凹入部11和13是在相关实例中具有不同尺寸的窗口。下面将参考图2和图3对插入物1的示例性制造方法进行描述。图2的方法包括步骤100和101,用于在造纸机中在卷轴上制作纤维基底;步骤102和103,用于铺设这些纤维基底以便使第一和第二纤维衬底被铺设在两表面上。在步骤104中,第一纤维支撑物2被裁剪成产品形式,然后在步骤105中,窗口11被裁剪以便在该第一衬底的厚度上容纳模块的基底。在步骤106中,通过超声波插入天线5,模块3连接到该天线的两端。借助于超声波的插入技术使得天线导线可以穿过原位融化的衬底,迫使天线导线插入该衬底并在冷却后保持在衬底上。更加具体地用于在13.56MHz工作的RFID器件的情况下的天线导线例如是由Elektrisola公司销售的那些导线。这些铜导线通常具有绝缘清漆或任选地具有可热封的清漆作为外皮。该可热封的清漆可以呈现不同的性质,如聚酰胺类的热塑性聚合物,以及根据所使用的清漆,用于插入导线的条件可以随温度而变化。在步骤110中,通过涂覆粘合剂(例如热活性粘合剂)来对第二纤维衬底4上胶,任选地应用具有低表面能的保护膜,以在层压步骤之前的存储和切割过程中避免任何粘结(blocking)。在上胶之后,在步骤111中,第二纤维衬底4被切割成产品形式,并且在步骤112中,裁剪窗口13,以在该第二纤维衬底的厚度上容纳所述模块的凸起部8。在步骤120中,第一和第二纤维衬底通过层压方式被组装,例如通过使它们在例如20kg/cm2的压力下、在140°C时经过冲床10分钟,以便例如使通过涂覆沉积在第二纤维衬底上的粘合剂能够交联。在步骤121中可以将该组件裁剪成最终形式。在图3的方法中,在铺设第一柔性衬底2的纤维基底之后,意在容纳模块3的基底7的窗口11被裁剪,然后在步骤130中,在意图接纳天线的表面上沉积粘合剂。该粘合剂是具有天然或触发粘性的粘合剂,至少在第一柔性衬底上天线将被放置的位置,可以通过印刷或转印的方式涂敷或沉积该粘合剂。步骤132对应于将模块3插入窗口11中以及对应于将天线附着到步骤130中沉积的粘合剂上,模块3被连接到该天线。在步骤140中,应用任选的剥离层,通过涂覆粘合剂(例如是热活性粘合剂)对第二纤维衬底4进行上胶。然后,在步骤141中,窗口13被裁剪,在步骤150中,以定位方式将第一和第二纤维衬底组装,以便将窗口11和13彼此面对地放置,然后,在步骤151中可以裁剪该组件,之后,在步骤152中通过使该组件在例如140°C的温度下经过冲床10分钟来对其进行层压,以便使第二纤维衬底的粘合剂能够交联,以及任选地使沉积在第一纤维衬底上的后者能够交联。在步骤153中,将整体裁剪成最终形式。现在将对形成插入物的成分的实例进行描述。提出的实例在实例1-6中制作的纤维衬底尤其适于制作根据本发明的插入物,例如图1中所示的插入物。实例1和2的插入物可以根据图2的方法来制作,而实例3-6的插入物可以根据图3的方法来制作。实例1第一柔性衬底2在造纸机上被制作,以使该衬底包括纤维基底,该纤维基底由占成品纸干重约21%、长度约为4mm、直径约为1.7dtex的聚酰胺人造纤维以及约56%的纤维素纤维组成。所述纤维素纤维由总共75%的短纤维(来自硬木材)以及总共25%的长纤维(来自软木材)组成。该衬底还包括占成品纸约13%(以重量计)的至少一种矿物填料,该矿物填料在精炼时或者稍后在搅拌机中被引入。该矿物填料例如是高岭土。纸张形成之后,通过施胶压榨系统在造纸机上对纤维基底进行表面处理。施胶压榨溶液包含相对于该溶液为4%(以干重计)的量的粘结剂,例如聚乙烯醇;相对于该溶液为15%(以干重计)的量的软化剂,例如甘油;以及相对于该溶液为4%(以干重计)的量的颜料,例如高岭土,即最终的干提取物为23%。在施胶压榨浸渍过程中,利用约40g/m2的湿溶液(即约9g/m2(以干重计)的干回潮率)对纸进行浸渍。然后,借助于气刀涂布机、用涂布浆料对纤维基底的两面进行涂覆,其中涂布浆料包括30份丙烯酸苯乙烯类的涂布粘结剂和100份基于碳酸钙、水合氧化铝和硅酸钠的颜料混合物。衬底上的涂布沉积物例如为每一面10+/_2g/m2(以干重计)的量级。该涂覆的衬底由于存在4mm的人造纤维而具有良好的抗撕破性。该涂覆的衬底还具有一定程度的弹性,因为存在人造纤维、主体填料和表面填料、以及甘油。最后,由于存在包括至少一种热塑性粘结剂的表面层,提供良好的超声波方式可插入性,以及,由于存在所谓的吸收性填料,如水合硅酸铝和水合氧化铝,因此吸收能力和表面能有利于后续的层压。第二衬底被用相同种类但不同厚度并因此具有不同基础重量的组合物,在造纸机上以及在涂布机上被制作。第二衬底用例如基于活性聚氨酯的热活性粘合剂(hotreactiveadhesive)涂覆,这将在组装之后为第一衬底和热层压提供所有期望的特性,特别是抗窜改性,以防止骗子对RFID器件进行任何移除而将其用在其它证件中。由此生产的插入物对在干、热条件下以及在溶剂中的窜改尝试提供良好的抵抗能力,具有良好的弹性和足够的内聚力以防止任何自然的分层。此外,该插入物具有适于与当前用于护照小本的封面和衬页之间的集成的冷乙烯基胶或丙烯酸胶附着粘合的表面特性。实例2利用与实例1中相同配方的柔性衬底来制作插入物,所不同的是未使用主体填料以及施胶压榨溶液的改变,该施胶压榨溶液包含占该溶液4%(以干重计)的量的涂布粘结剂,例如PVA;相对于该溶液为15%(以干重计)的量的软化剂,例如甘油;以及相对于该溶液为4%(以商用重量计)的量的具有丙烯酸基的表面粘合剂产品。因为缺少填料,因此所获得的插入物的弹性稍微小于前述实例中的插入物的弹性,但是因为每个柔性衬底的内部内聚力较高,因此提高了对通过剥离进行窜改的抵抗能力以及插入物的内聚力。实例3利用与实例1中相同配方的柔性衬底来制作插入物,所不同的是,施胶压榨溶液被替换为浸渍溶液,该浸渍溶液仅包括柔性乳胶作为粘结剂,例如Tg等于4°C的丙烯酸苯乙烯乳胶,其为衬底赋予弹性和内聚力。通过配备有喷嘴的喷洒系统在第一柔性衬底上涂敷粘合剂。用于固定天线和第一纤维衬底的该粘合剂例如是基于聚氨脂丙烯酸酯的粘合剂,其在潮湿条件下具有足够的保持天线的粘性。该粘合剂还可以包括异氰酸脂类的交联剂,以在后续的热层压操作中允许粘合剂的交联。第二衬底用例如基于丙烯酸酯共聚物的热活性粘合剂涂覆,该热活性粘合剂与第一衬底将面向天线侧的粘合剂相容。组装并层压之后的插入物具有所有期望的特性,特别是抗窜改性,以防止骗子对RFID器件进行任何移除而将其用在其它证件中。它还具有非常高的内部内聚力而具有高弹性。此外,由于在衬底表面存在填充层,所以该插入物具有适于与当前用于护照小本的封面和衬页之间的集成的冷乙烯基胶或丙烯酸胶附着粘合的表面特性。实例4利用与实例3中相同配方的第一和第二柔性衬底来生产插入物,所不同的是,施胶压榨溶液除了作为纤维基底的粘结剂的柔性乳胶之外还包括硝酸脲作为软化剂,从而具有更大的弹性。实例5利用与实例3中相同配方的第一和第二衬底来生产插入物,但是纤维基底的粘结剂在纸张形成过程中通过在纤维上原位置处沉淀粘结剂颗粒来引入,以便为衬底赋予弹性。粘结剂颗粒例如是带阴离子电荷的乳胶颗粒,通过离子相互作用沉淀在携带阳离子电荷的纤维上。由于纤维素纤维是带阴离子电荷的,所以可以预先将诸如聚酰胺环氧氯丙烷的添加剂附着到纤维上以改变它们的电荷。具有低的Tg(低于-10°C)的乳胶颗粒为材料提供弹性,而不在浸渍机中产生任何污垢问题。如果引入纤维基底的乳胶水平足够高,例如在纤维基底中为至少20%(以质量计),则用例如PVA的其它表面粘结剂可以实现衬底的表面处理,并且该粘结剂不会使衬底变硬。实例6第一柔性衬底在造纸机上被制作,以使该衬底包括具有100%纤维素纤维的纤维混合物。该衬底还包括相对于成品纸约20%(以重量计)的至少一种矿物填料,该矿物填料在精炼时或者稍后在搅拌机中被引入。该矿物填料例如是高岭土。纸张形成之后,通过浸渍机系统将纤维混合物浸渍在造纸机的核心中。浸渍溶液包含粘结剂,例如丙烯酸苯乙烯类的合成乳胶,其Tg接近于4°C,具有相对于该溶液为15%(以干重计)的量;软化剂,例如脲和硝酸盐的混合物,其中脲和硝酸盐各自相对于该溶液为10%和5%(以干重计)的量,即或者说最终的干提取物为23%。在浸渍机中浸渍的过程中,用约70g/m2的湿溶液(即干获取物约为21g/m2)来对纸进行浸渍。然后,借助于气刀涂布机用涂布浆料涂覆纤维衬底的两面,其中涂布浆料包括30份丙烯酸苯乙烯类的粘结剂和100份基于硅酸钠的颜料的混合物。衬底上的层沉积物为每一面10+/-2g/m2(以干重计)的量级。例如利用注射系统将意图用于将天线保持在第一衬底上的粘合剂以玻璃粉形式应用于涂敷第一衬底的天线区域。所使用的粘合剂例如是基于环氧树脂的粘合剂,具有足够的粘性,以在天线被第二柔性衬底覆盖之前将该天线保持数秒。该粘合剂例如是在紫外线辐射下交联的粘合剂。利用设置有发光二极管的光纤,在第一柔性衬底上将天线展开的同时或恰好之前,该粘合剂可以经历紫外线辐射,这造成了它的交联。第二衬底被预先涂覆例如基于包括潜在交联剂的活性聚氨酯的热活性粘合剂,该粘合剂可通过加热而交联。在对两个柔性衬底进行热层压和压力层压以将天线夹在其中的过程中,在第二表面的整个表面上的粘合剂交联并产生具有机械、化学和热抵抗能力的组件。本发明并不限于刚刚描述的实例。这些实例的应用特性可以被结合到未示出的可替选方案中。措辞“包括”应该被理解成与“包括至少一个”同义,除非另有规定。权利要求一种组件,包括-线天线(5),包括至少一个导电线匝;-第一纤维衬底(2),所述天线在该第一纤维衬底上延伸,该第一衬底包括至少一个涂料纸,该涂料纸包括其中含至少30%质量的天然纤维的纤维基底,所述天线被固定至柔性衬底的表面,所述纸在该表面上包括至少一个表面层,该表面层包括至少一种矿物填料和涂布粘结剂。2.根据权利要求1所述的组件,所述纤维基底包括至少40%、较好为50%、更好为60%、优选为至少70%(以质量计)的天然纤维。3.根据权利要求2所述的组件,当所述纤维基底包括人造纤维,尤其包括5%到25%之间的人造纤维时,所述纤维基底包括的短纤维比长纤维的比例更高。4.根据权利要求2所述的组件,所述纤维基底包括的长天然纤维比短天然纤维的比例更高,尤其是20%的天然纤维是短天然纤维,而80%的天然纤维是长天然纤维。5.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述涂布粘结剂包括热塑性材料。6.根据权利要求5所述的组件,在表面层中的热塑性材料的量小于或等于20g/m2(以干重计),更好为10g/m2(以干重计)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组件,所述第一衬底的纤维基底包括粘结剂。8.根据权利要求7所述的组件,所述纤维基底的粘结剂选自Tg小于或等于+20°C的热塑性聚合物。9.根据权利要求7或8所述的组件,所述纤维基底的粘结剂是主体沉淀粘结剂。10.根据权利要求9所述的组件,所述纤维基底的粘结剂选自Tg小于或等于-10°C的聚合物。11.根据权利要求7所述的组件,所述纤维基底的粘结剂通过表面处理而被引入该纤维基底中。12.根据权利要求11所述的组件,所述纤维基底的粘结剂选自Tg小于或等于+10°C的聚合物。13.根据权利要求9或10所述的组件,所述纤维基底的粘结剂选自苯乙烯_丁二烯共聚物以及丙烯酸聚合物。14.根据权利要求11或12所述的组件,所述纤维基底的粘结剂包括天然粘结剂,尤其是淀粉;或者人造粘结剂,尤其是聚乙烯醇或尤其是Tg接近于7V的丙烯酸苯乙烯聚合物。15.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述纤维基底包括软化剂。16.根据前述权利要求所述的组件,所述软化剂选自甘油、脲或硝酸脲。17.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述纤维基底包括人造纤维,优选为热塑性材料的纤维,尤其是聚酰胺、聚酯、聚烯烃纤维和/或这些纤维的混合物。18.根据权利要求17所述的组件,所述纤维基底包括纤维基底中5%到25%(以质量计)的人造纤维。19.根据前述权利要求中任一项所述的组件,表面层中的填料选自矿物填料,尤其选自碳酸盐、具体是碳酸钙,云母,高岭土,水合氧化铝,二氧化钛,硅酸钠及其混合物,该填料优选为吸收性填料,具有大于或等于30mL/100g的吸收能力。20.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述第一衬底在纤维基底的主体中没有填料。21.根据前述权利要求中任一项所述的组件,表面层中的填料量小于或等于20g/m2(以干重计),更好为10g/m2(以干重计)。22.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述天然纤维包括纤维素纤维,所述天然纤维优选完全是纤维素纤维。23.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述天线导线涂覆有可热封的清漆。24.根据前述权利要求中任一项所述的组件,所述纤维基底包括聚酰胺纤维。25.根据前述权利要求所述的组件,所述聚酰胺纤维是纤维基底的唯一人造纤维。26.根据前述权利要求中任一项所述的组件,包括人造纤维,所述人造纤维的平均长度尤其在3mm和10mm之间,所述人造纤维的平均长度大于或等于4mm。27.根据前述权利要求中任一项所述的组件,包括人造纤维,所述人造纤维的平均直径在0.9dtex和4.2dtex之间,优选等于天然纤维直径的士30%内,所述人造纤维的平均直径尤其在1.2dtex和2dtex之间。28.根据权利要求1至27中任一项所述的组件,表面层的涂布粘结剂包括苯乙烯_丁二烯、丙烯酸、丙烯酸苯乙烯或乙烯基苯乙烯类的聚合物或共聚物。29.根据权利要求1至28中任一项所述的组件,表面层的涂布粘结剂包括尤其是苯乙烯_丁二烯、乙烯基或丙烯酸苯乙烯类的聚合物。30.根据权利要求1至29中任一项所述的组件,包括在容纳所述天线的纸面上的粘合剂。31.根据权利要求30所述的组件,所述粘合剂在其沉积之后具有天然粘性或尤其通过紫外线或电子束辐射而引发的粘性。32.根据权利要求31所述的组件,在粘合剂的涂敷之后该所述粘性保持至少60秒。33.根据权利要求31所述的组件,所述粘合剂可热交联。34.根据权利要求30或31所述的组件,所述粘合剂可紫外线交联。35.根据权利要求30或31所述的组件,所述粘合剂包括交联剂。36.根据权利要求30或31所述的组件,所述粘合剂是聚氨酯丙烯酸酯并包括尤其是异氰酸脂类的交联剂。37.根据权利要求30至36中任一项所述的组件,所述粘合剂沉积在整个宽度上。38.根据权利要求30至36中任一项所述的组件,所述粘合剂仅覆盖第一柔性衬底在天线下面延伸的区域上。39.一种插入物,包括-如前述权利要求中任一项所限定的组件;-与所述第一纤维衬底重叠并粘附到所述第一纤维衬底的第二纤维衬底(40),所述天线位于两个衬底之间。40.根据前述权利要求所述的插入物,所述衬底包括至少部分重叠的两个各自的凹入部(11,13),其中放置电子元件。41.根据权利要求40所述的插入物,所述电子元件是RFID模块,该模块包括集成电路芯片.42.根据权利要求41所述的插入物,所述模块具有加宽的基底(7),在该基底上具有凸起部(8)。43.根据权利要求40至42中任一项所述的插入物,所述元件电连接至所述天线的两个末端。44.根据权利要求40至43中任一项所述的插入物,所述凹入部是贯通凹入部。45.根据权利要求39至44中任一项所述的插入物,所述第二衬底(4)为与第一衬底(2)相同的成分。46.根据权利要求45所述的插入物,所述第二衬底与第一衬底的基本重量不同。47.根据权利要求39至46中任一项所述的插入物,所述第二衬底包括可激活的粘合剂。48.一种用于制作如权利要求1至38中任一项所限定的组件的方法,包括由将天线导线沉积在第一衬底上组成的步骤。49.根据前述权利要求所述的方法,包括由在将所述天线导线放在第一柔性衬底上之前对该第一柔性衬底涂覆粘合剂组成的步骤。50.根据权利要求48所述的方法,将天线导线附着到第一衬底上通过热压缩或超声波来实现。51.根据权利要求49或50所述的方法,所述粘合剂在紫外线辐射下是可交联的,在第一柔性衬底上展开天线导线的同时或恰好之前使粘合剂经受紫外线曝光,该紫外线源例如通过用于沉积导线的工具来产生。52.一种用于制作插入物的方法,包括以下步骤-产生如权利要求1至38中任一项所限定的组件;-在该组件上附着第二衬底,天线位于两个衬底之间。53.根据前述权利要求所述的方法,所述第二衬底涂覆有粘合剂,所述第一和第二衬底被热层压。54.根据权利要求53所述的方法,所述第二衬底涂覆有活性粘合剂,尤其是活性丙烯酸酯。55.根据权利要求53或54所述的方法,所述第二衬底涂覆有粘合剂,该粘合剂包括交联剂,尤其是三聚氰胺、异氰酸酯或环氧树脂类的交联剂。56.一种用于制作安全证件的方法,包括将如权利要求39至47中任一项所限定的插入物与小本或至少一个膜进行组装,尤其是与冷胶、具体为乙烯基胶或丙烯酸胶,或与可热激活的粘合剂进行组装的步骤。57.一种安全证件,包括如权利要求39至47中任一项所限定的插入物。全文摘要本发明涉及一种组件,包括线天线(5),包括至少一个导电线匝;第一纤维衬底(2),所述天线在该第一纤维衬底上延伸,所述第一衬底包括至少一个涂料纸,该涂料纸包括在纤维基底中包含至少30%(以质量计)的天然纤维的纤维衬底,所述天线被连接至柔性衬底的表面,所述纸在该表面上包括至少一个表面层,该表面层包含至少一种矿物填料和涂布粘结剂。本发明还涉及根据权利要求1的组件,其中纤维基底包含至少40%、优选50%、更优选60%、理想为至少70%(以质量计)的天然纤维,当所述纤维基底包括人造纤维,尤其包括5%到25%之间的人造纤维时,优选具有相对于短天然纤维更低比例的长天然纤维。文档编号G06K19/077GK101802849SQ200880023303公开日2010年8月11日申请日期2008年7月4日优先权日2007年7月4日发明者桑德琳·让森,赛琳·黛丝诺斯申请人:阿尔若维根斯安全集成方案
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