JP2014106600A

JP2014106600A - 非接触ｉｃカードの製造方法

Info

Publication number: JP2014106600A
Application number: JP2012257378A
Authority: JP
Inventors: Takashi Uehara; 隆志上原
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】相互に熱融着しにくく、ＩＣインレット層の包埋に適さないとして敬遠されてきた結晶性樹脂を使用して、その熱融着性を改善する。そして、結晶性樹脂から成るシート基材を使用して非接触ＩＣカードの製造を可能とする。
【解決手段】非晶質状態の結晶性樹脂からなる表面シート基材２ａ及び裏面シート基材２ｂでＩＣインレット層１を挟み、熱融着ラミネートさせて一体化させると共に、表面シート基材及び裏面シート基材を結晶化させる。非晶質状態の樹脂を熱融着ラミネートさせるから、互いに強固に接着する。その後徐冷して結晶化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は非接触ＩＣカードを製造するに際し、ＩＣチップとアンテナを有するＩＣインレット層を結晶性のシート基材の間に挟んで保護する技術に関するものである。

非接触ＩＣカードは、アンテナを形成した配線基板にＩＣチップを搭載し、これらＩＣチップとアンテナを相互に結線してＩＣインレット層として、このＩＣインレット層を包埋樹脂の中に埋め込んでカード形状としたものである。

包埋樹脂は２枚またはそれ以上の枚数の樹脂製シート基材として供給され、これら多数のシート基材の間にＩＣインレット層を挟んで積層体とし、その積層体を加熱加圧して相互に熱融着ラミネートすることにより一体化させる。そして、最後にその形状を整えることにより、非接触ＩＣカードを製造することができる。

ところで、前記シート基材が４枚の場合には、ＩＣインレット層に直接接触する２枚のシート基材をコアシートと呼ぶことが多い。また、表裏に露出する２枚のシートは外装シートと呼ばれている。

いずれにしても、ＩＣインレット層に直接接触する２枚のシート基材は、前記ＩＣインレット層の周囲で相互に熱融着してその内部にＩＣインレット層を埋める必要がある。一方、結晶性の樹脂から成るシート基材は熱融着性に劣り、相互に熱融着することが困難である。このため、従来、前記コアシートとしては非結晶性の樹脂シートが用いられてきた。例えば、ポリエチレンテレフタレートの構成成分であるエチレングリコールの一部を１，４−シクロヘキサンジメタノールで置換したＰＥＴ−Ｇなどの非結晶性ポリエステル樹脂である。

また、特許文献１は、ポリカーボネートの表裏に非結晶性の芳香族ポリエステル樹脂のスキン層を形成して構成される３層構成の樹脂シートをコアシートとして用いる技術を開示している。しかし、この技術においても、ＩＣインレット層に直接接触するのは、非結晶性芳香族ポリエステル樹脂から成るスキン層であり、その周囲で相互に熱融着する樹脂もこの非結晶性のスキン層である。

特許第３８７６１０７号公報

本発明はこのような背景のもとになされたもので、相互に熱融着しにくく、したがってＩＣインレット層の包埋に適さないとして敬遠されてきた結晶性樹脂を使用して、その熱融着性を改善することを目的としてなされたものである。そして、この結果、本発明は結晶性樹脂から成るシート基材を使用して非接触ＩＣカードの製造を可能とする。

請求項１に記載の発明は、複数のシート基材の間にＩＣチップとアンテナを有するＩＣインレット層を有する非接触ＩＣカードの製造方法であって、
非晶質状態の結晶性樹脂からなる表面シート基材及び裏面シート基材でＩＣインレット
層を挟み積層体を形成する工程と、
その積層体を熱融着ラミネートさせて一体化させると共に、表面シート基材及び裏面シート基材を結晶化させる工程と、
を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記結晶性樹脂が、ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂を含む樹脂、生分解性樹脂、生分解性樹脂を含む樹脂のいずれかであることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明を前提として、前記表面シート基材及び裏面シート基材が急速冷却押出法により成型されたものであり、前記急速冷却押出法は、２００℃から２８０℃に溶融させてから２０℃から４０℃に急速冷却させることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明を前提として、前記熱融着ラミネートを１６０℃〜１９０℃の温度条件で行うことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明を前提として、前記熱融着ラミネートの後、徐冷して結晶化させることを特徴とする。

以上のように、この発明は、ＩＣインレット層に直接接触する２枚のシート基材として結晶性の樹脂から成る表面シート基材と裏面シート基材とを使用するものである。そして、非晶質状態で両シート基材の間にＩＣインレット層を挟み、熱融着ラミネートさせると共に、こうして加熱された両シート基材を結晶化させるため、この発明によれば、両シート基材が相互に強固に接着する。しかも、得られたＩＣカードは、ＩＣインレット層が２枚の結晶化したシート基材に包埋されているため、十分に保護することが可能なのである。

そして、この発明は、結晶性樹脂を使用しているにも拘わらず熱融着ラミネートによって接着しているから、接着剤や非結晶性のスキン層を必要としない。このため、煩雑な製造工程を省いて、高品質なカードを提供することが可能になる。

本発明の一態様に係るＩＣカードの製造工程を概略的に示す説明用断面図

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本発明は、表面シート基材２ａ及び裏面シート基材２ｂでＩＣインレット層１を挟んで積層体を形成する工程を有している。図１では、表面シート基材２ａの外側に表面側外装シート３ａ、裏面シート基材２ｂの外側に裏面側外装シート３ｂを配置している。なお、図１では、説明の便宜のため、各材料を分離して図示しているが、これらは相互に密着して積層体を構成するのである。

そして、次に、本発明は、この積層体を熱融着ラミネートさせて一体化させると共に、表面シート基材及び裏面シート基材を結晶化させる工程を有している。

ＩＣインレット層１はアンテナを形成した配線基板１ｂにＩＣチップ１ａを搭載し、これらＩＣチップとアンテナを相互に結線したものである。

そして、表面シート基材２ａと裏面シート基材２ｂとは、いずれも、非晶質状態の結晶性樹脂から構成されるものである。表面シート基材２ａの厚みと裏面シート基材２ｂの厚みとは同じであっても良いし、異なっていても良い。また、この例では、表面シート基材２ａと裏面シート基材２ｂとを、それぞれ、１枚ずつ使用しているが、複数枚のシート基材を重ねて表面シート基材２ａや裏面シート基材２ｂとしてもよい。複数枚のシート基材を重ねて表面シート基材２ａとした場合であっても、熱融着ラミネートによってこれら複数枚のシート基材が相互に熱融着して一体化する。また、このとき、複数枚のシート基材を結晶化させることができる。

結晶性樹脂としては、結晶性ポリエステル系樹脂を例示することができる。例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートや、これに類似する結晶性のポリエステル系樹脂である。また、結晶性ポリエステル系樹脂はバージンの樹脂であってもよいが、結晶性ポリエステル系樹脂をリサイクルしたものを使用することもできる。なお、この結晶性ポリエステル系樹脂を主成分として、物性を改良するために異種のポリマーをブレンドしたり、必要に応じて添加材を添加したものであってもよい。添加材としては、着色剤、滑剤、フィラー、衝撃改良剤等が例示できる。いずれにしても、結晶性を維持していることが必要である。

また、結晶性樹脂として生分解性樹脂を使用することもできる。例えば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール及びカゼインや、これに類似する結晶性の生分解性樹脂である。バージンの生分解性樹脂に限られず、リサイクルしたものを使用することもできる。また、生分解性樹脂を主成分として、異種のポリマーをブレンドしたり、添加材を添加したものであってもよい。この場合にも、結晶性を維持していることが必要である。

なお、目的とする非接触ＩＣカードが、クレジットカードのようにエンボス文字を刻印して使用するものである場合には、結晶性樹脂にタルクのような板状フィラー、あるいはポリブチレンテレフタレートのようなポリマーをブレンドした樹脂組成物によって、前記表面シート基材２ａや裏面シート基材２ｂを製造することが望ましい。

次に、このような結晶性樹脂を使用して急速冷却押出法により成型することにより、非晶質状態の前記両シート基材２ａ，２ｂを製造することができる。すなわち、結晶性樹脂をＴダイ押出機のホッパーに投入し、温度２００℃〜２８０℃の範囲で溶融してＴダイからシート形状に押出し、冷却ロール等に接触させて急速冷却させることによって、非晶質状態の両シート基材２ａ，２ｂを製造することが可能である。冷却ロールの温度は２０℃〜４０℃であることが望ましい。

次に、この積層体を加熱加圧することにより、積層体全体を熱融着ラミネートさせて一体化させることができる。熱融着ラミネートは１６０℃〜１９０℃の温度条件でよい。

そして、この熱融着ラミネートの後、徐冷することにより、両シート基材２ａ，２ｂを結晶化させることができる。徐冷は、例えば、空冷によって可能である。

次に実施例と比較例をあげて本発明について具体的に説明する。

（実施例）
リサイクルされたポリエチレンフタレート樹脂を、Ｔダイ押出機のホッパーに投入し、
２７０℃に加熱溶融してＴダイからシート形状に押出し、冷却ロールに接触させてシート基材を製造した。冷却ロールは、シート基材の押し出し方向に沿って２つ配置した。いずれの冷却ロールの温度も３０℃に設定して、前記シート基材を急冷した。

得られたシート基材を５４０×８５０ｍｍ角にカットして、表面シート基材２ａ及び裏面シート基材２ｂを作成し、この両シート基材２ａ，２ｂの間にＩＣインレット層１を挟んで積層体とし、クロムメッキ鋼板の間で、面圧１０ｋｇｆ／ｃｍ^２で５分間プレス加熱し、その後空冷して溶融一体化して、非接触ＩＣカードを製造した。なお、プレス温度を１４０℃とした場合と、１６０℃とした場合の２回行った。

この結果を表１に示す。表１から分かるように、プレス温度が１４０℃の場合には両シート基材２ａ，２ｂの間の接着強度が弱く、密着しなかった。これに対して、プレス温度が１６０℃の場合には強固に密着した。

（比較例１〜３）
次に、表１に示すように、樹脂及び冷却速度を変えて、比較例１〜３のシート基材を製造した。比較例１の樹脂は実施例の樹脂と同一であるが、押し出し機の冷却ロールの温度は通常の押し出し成形と同じで、押し出し直後の冷却ロール（＃２ロール）の温度が１２０℃、その後に配置された冷却ロール（＃３ロール）の温度が８０℃である。

比較例２の樹脂はバージンのポリエチレンテレフタレート樹脂であり、比較例３の樹脂は別グレードのポリエチレンテレフタレート樹脂である。冷却ロールの温度は比較例１と同じで、＃２ロールの温度は１２０℃、＃３ロールの温度は８０℃である。

そして、これら比較例１〜３のシート基材を使用して、実施例と同様に非接触ＩＣカードを製造した。表１から分かるように、プレス温度が１４０℃の場合と１６０℃の場合のどちらの場合も、両シート基材２ａ，２ｂの間の接着強度が弱く、密着しなかった。

１ＩＣインレット層
１ａＩＣチップ
１ｂアンテナを形成した配線基板
２ａ表面シート基材
２ｂ裏面シート基材
３ａ表面側外装シート
３ｂ裏面側外装シート

Claims

複数のシート基材の間にＩＣチップとアンテナを有するＩＣインレット層を有する非接触ＩＣカードの製造方法であって、
非晶質状態の結晶性樹脂からなる表面シート基材及び裏面シート基材でＩＣインレット層を挟み積層体を形成する工程と、
その積層体を熱融着ラミネートさせて一体化させると共に、表面シート基材及び裏面シート基材を結晶化させる工程と、
を有することを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。
前記結晶性樹脂が、ポリエステル系樹脂、ポリエステル系樹脂を含む樹脂、生分解性樹脂、生分解性樹脂を含む樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカードの製造方法。
前記表面シート基材及び裏面シート基材が急速冷却押出法により成型されたものであり、前記急速冷却押出法は、２００℃から２８０℃に溶融させてから２０℃から４０℃に急速冷却させることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触ＩＣカードの製造方法。
前記熱融着ラミネートを１６０℃〜１９０℃の温度条件で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の非接触ＩＣカードの製造方法。
前記熱融着ラミネートの後、徐冷して結晶化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非接触ＩＣカードの製造方法。