JP5321810B2 - 植物原料プラスチックを用いたｉｃカード - Google Patents

Description

本発明は、植物原料プラスチックを用いたＩＣカードに関する。特には、生分解性を抑制した植物原料プラスチックを使用するが、植物原料ではない非生分解性の高分子材料をアンテナシートと最表裏面基材に使用し、耐久性を高めたＩＣカードに関する。
従って、本発明の技術分野は、ＩＣカードの製造や利用分野に関する。

従来、プラスチックからなるカードは、ＩＤカード、会員カード、キャッシュカードなどに幅広く使用されている。これらカード用の基材としてはポリ塩化ビニル樹脂や非結晶性のポリエステル系樹脂等が使用されている。このカード基材は、使い終われば通常廃棄される。廃棄方法は、一般的には焼却または埋め立てであるが、塩化ビニル樹脂カードを焼却する場合、ダイオキシンなどの有害物質発生が危惧される。非結晶性のポリエステル系樹脂カード基材の場合、焼却による有害物質の発生はないものの、埋め立てた場合、化学的安定性が高いために半永久的に土中に残留する問題がある。また、何よりこれら樹脂は、有限資源である石油を出発原料としているため資源枯渇の問題がある。また、焼却により新たな炭酸ガスが発生する問題もある。

植物原料プラスチックは環境にやさしい材料として、主に「生分解性プラスチック」として最終的には「土」に速やかに還えることを目標として開発されてきた。この植物原料プラスチックには、とうもろこし等から得られる澱粉を原料としたポリ乳酸からなるものが最も多く製品化されている。これらは植物を原料とし石油資源を使用しないので、資源枯渇の問題を生じず、焼却で有害物質を発生させず、埋め立てれば「土」に還える。
なお、焼却により炭酸ガスは発生するが、植物はもともと炭酸ガスと水から成るものであり石油化学原料に起源するように新たな炭酸ガスを発生させない利点がある。

磁気カードやＩＣカードにも当該植物原料プラスチックを使用することが検討され、カード基材の全材料が植物原料プラスチックからなるものが試作され、耐用試験等がされてきた。しかし、このような材料のみからなるカードは、耐久性が極端に低く（特に高温・高湿度環境下の）、カード製造後数ケ月経過頃から基材強度が劣化し始め、簡単に割れるようになってしまうため実用性に乏しく、カード用途では全材料が植物原料プラスチックからなるものは採用できない状況にある。

生分解性を極力抑えたポリ乳酸樹脂も開発され、この材料を用いたカードの試作も研究されてきた。その結果、概ねカードの成形が可能となったが、やはり基材劣化は少なからず進行する状況であった。そこで本発明では、生分解しないことを前提とする植物原料プラスチックを使用することとした。ただし、完全に加水分解や生分解が生じないとは考えられないので、特許請求の範囲や明細書中では、「生分解性を抑制した植物原料プラスチックシート」として表現している。このポリ乳酸樹脂シートは、一旦熱プレス加工した後は結晶化が促進され接着性が低下するため、ホログラム箔やサインパネル（利用者が署名を行うためにカード裏面等に設けるシール）の転写性が低下する問題がある。

そこで、本発明は、ホログラム箔やサインパネルの転写を行うＩＣカードの最表裏面基材（オーバーシート）には、ポリエステル系等の通常のカード基材材料を使用して、転写性の改善を図ると共に、その非生分解性によりカード全体が一定程度の耐久性を保てるようにすることを企図するものである。

本発明に直接関連する先行特許文献を検出できないが、「生分解性カード」に関しては特許文献１と特許文献２がある。また、生分解性の樹脂に木質成分を含有させたカードに関して特許文献３がある。生分解性を抑制したポリ乳酸系カード基材に関して特許文献４がある。

特開平８−２６７９６８号公報 特開２０００−１４１９５６号公報 特開２００３−００１９８７号公報 国際公開２００６／１０４０１３号

生分解性を抑制した植物原料プラスチックと完全に非生分解性の材料とを併用して使用することで、石油資源の枯渇を抑制させることと、環境にやさしい利点をもちながら、ある程度のカード耐久性を確保して、高温・高湿度環境下で使用しても簡単には脆弱化しない実用性の高いＩＣカードの実現を図る。
植物原料プラスチックを使用しながら、カードの最表裏面層に非生分解性の樹脂シートを配置して、表裏面からの基材劣化を防止することを課題とする。
カード完成後であっても、最表裏面に対するホログラム箔やサインパネルの転写性を高めることも課題とする。

上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、非生分解性である絶縁性の樹脂シートにアンテナコイルを形成し、該アンテナコイル両端部に非接触ＩＣチップを装着してアンテナシートとし、当該アンテナシートがカード基体の略中心層になるように、アンテナシートの両面に接着シートを介して１層または複数層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートを積層し、さらにカードの最表裏面に、接着性シルクスクリーンメジウムインキを介してＰＥＴ−Ｇシートからなる透明オーバーシートを積層したＩＣカードにおいて、カード材料の全体厚みにおける生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートの厚み比率を７０％以上にしたことを特徴とする植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード、にある。

上記植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカードにおいて、前記アンテナシートの両面の接着シートと、該接着シートに接する両面の１層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートにＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が形成されている、ようにすることができる。

上記課題を解決する本発明の要旨の第２は、非生分解性である絶縁性の樹脂シートにアンテナコイルとアンテナコイル両端部を形成してアンテナシートとし、当該アンテナシートがカード基体の略中心層になるように、アンテナシートの両面に接着シートを介して１層または複数層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートを積層し、さらにカードの最表裏面に、接着性シルクスクリーンメジウムインキを介してＰＥＴ−Ｇシートからなる透明オーバーシートを積層した後、カードの表面側からＩＣモジュール装着用凹部を切削し、当該装着用凹部内に接触・非接触両用型ＩＣモジュールを固定し、かつ該ＩＣモジュールの非接触インターフェースとアンテナシートのアンテナコイル両端部間を電気的に接続したＩＣカードにおいて、カード材料の全体厚みにおける生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートの厚み比率を７０％以上にしたことを特徴とする植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード、にある。

上記要旨の第１、第２の植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカードにおいて、カード全体の層構成が略中心層である前記アンテナシートに対して、表裏の層構成が対称となるようにすることができる。

生分解性を抑制した植物原料プラスチックに対して、完全に非生分解性の高分子材料を併用しているので、石油資源の枯渇を抑制しながら、カードの耐久性を確保し、高温・高湿度環境下で使用しても簡単には脆弱化しないＩＣカードの実現が図れる。
植物原料プラスチックを７０％以上の比率で使用しながら、カードの最表裏面層に非生分解性のＰＥＴ−Ｇシートを配置しているので、環境に配慮しながら表裏面からのカード劣化を防止できる。
カードの最表裏面層に、ＰＥＴ−Ｇシートを使用しているので、ホログラム箔やサインパネルの転写性を高めることができる。

以下、本発明のＩＣカードについて図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１形態のＩＣカードの層構成を示す断面図、図２は、本発明の第２形態のＩＣカードの層構成を示す断面図、図３は、第１形態のアンテナシートを示す平面図、図４は、第２形態のアンテナシートを示す平面図、である。

本発明の第１形態は非接触ＩＣカードに関する。非接触ＩＣカード１Ａの断面層構成は、図１のようになる。非接触ＩＣカード１Ａは、複数のカード基材を積層した構成からなるが、略中心となる層にはアンテナシート１２が挿入されている。略中心とは、ほぼ中心という意味で、アンテナシート１２が最外面にはならないという程度の意味である。
アンテナシート１２の裏面側（アンテナ４が形成されていない面側）には、接着シート１３ａを介して生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる第１の表面基材シート１４ａが積層されている。第１の表面基材シート１４ａ面には、必要により第２、第３の表面基材シート１５ａ，１６ａが順に積層される。従って、最低限１層の表面基材シートが使用される。
図１の場合は、アンテナシート１２の片側に３層の表面基材シートが積層されている例が図示されている。いずれも生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなるものである。第３の表面基材シート１６ａ面の外側である最表面には、表面側オーバーシート１７ａが積層されている。表面側オーバーシート１７ａには、非生分解性樹脂シートであるＰＥＴ−Ｇシートが使用される。

第２、第３の表面基材シートを必要により設けるとするのは、カードの全体厚みと材料シート厚みとの調整やＩＣチップ２の厚みにより、多層にする必要がある場合とない場合が生じるからであり、１層で足りる場合は必須とはしない。ただし通常、かなりの厚みがあって、全体が均一なシート製品は少ないので、薄厚のものを積層することが多い。
アンテナシート１２と第１の表面基材シート１４ａとの間には、ホットメルト型の接着シート１３ａを使用する。ＰＥＴや塩化ビニルが使用されることの多い非生分解性の絶縁性シートからなるアンテナ基材１２ｂと植物原料プラスチックシートとは熱融着しないからである。第１と第２の表面基材シートの間、第２と第３の表面基材シートの間、には接着シートを使用しなくてもよい。生分解性を抑制した植物原料プラスチックシート相互間は熱圧プレスした際に自己融着性を発揮するからである。また、ＰＥＴ−Ｇシートが使用される表面側オーバーシート１７ａと第３の表面基材シート１６ａの間は、表面基材シート１６ａ、またはオーバーシート１７ａに塗工した接着性シルクスクリーンメジウムインキ１８ａ等により接着するようにされている。非生分解性の樹脂シートと植物原料プラスチックシートの接着になるからである。ただし、カード適性のある通常の接着剤を塗工して使用してもよいものである。

アンテナシート１２のアンテナ面側には接着シート１３ｂを介して生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる第１の裏面基材シート１４ｂが積層されている。
第１の裏面基材シート１４ｂ面には、必要により第２、第３の裏面基材シート１５ｂ，１６ｂが順に積層される。従って、同様に最低限１層の表面基材シートが使用されることになる。いずれも生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなるものである。第３の裏面基材シート１６ｂ面の外側である最裏面には、裏面側オーバーシート１７ｂが積層されている。裏面側オーバーシート１７ｂには、非生分解性樹脂シートであるＰＥＴ−Ｇシートが使用される。
第１と第２の裏面基材シートの間、第２と第３の裏面基材シートの間、には接着シートを使用しなくてもよい。上記のように生分解性を抑制した植物原料プラスチックシート相互間は自己融着性を発揮するからである。裏面側オーバーシート１７ｂと第３の裏面基材シートの間も同様に、裏面基材シート１７ｂ面、またはオーバーシート１７ｂに塗工した接着性シルクスクリーンメジウムインキ１８ｂ等により接着するようにされている。ＩＣカード基体１０は、以上の層構成からなるものである。

図３は、第１形態のアンテナシートを示す平面図である。非接触ＩＣカード１Ａのアンテナシート１２は、絶縁性プラスチック基材１２ｂにコイル状のアンテナパターンを形成し、アンテナコイル４の両端部（始端部４ａと終端部４ｂ）間にＩＣチップ２を実装した構成からなるものである。通常は、絶縁性プラスチック基材１２ｂにラミネートした銅やアルミニウム等の金属箔（厚み、１０〜４０μｍ程度）をエッチングしてアンテナパターンを形成することが多いが、捲線や導電性インキによる印刷パターンであってもよい。
アンテナコイル４はカードを数ターンする程度に形成される。アンテナコイル４の一部は、短絡を防止するため基材裏面のブリッジ５を通るように形成することができる。
絶縁性プラスチック基材１２ｂは、石油化学原料に基づくものであり、もちろん非生分解性のものである。

ＩＣチップ２は、非接触インターフェースのみを備えるＩＣチップである。平面形状は、１．０ｍｍ角程度の微少サイズから、５．０ｍｍ角程度のサイズのものがある。非接触ＩＣカード１ＡにおけるＩＣチップ２の位置は、特に規定されていないが、カード表面に印字層等を設ける場合は、印字を鮮明にするため当該位置を避けるのが好ましい。
ＩＣチップ２自体の厚みは、０．３ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度にされている。図１のように、ＩＣチップ２はアンテナシート１２のアンテナ４面側に実装される。アンテナシートの絶縁性プラスチック基材１２ｂを介するＩＣチップ２の上に金属製の上補強板２ｕを有し、ＩＣチップ２の下面に下補強板２ｄを有する形態にされている。上下補強板と基材１２ｂの厚みを加える場合は、全体厚みは、０．５ｍｍを超える場合がある。
このようにＩＣチップ２の厚みがかなりある場合に、カード基材をそのまま積層したのではカード表面に凹凸形状を生じさせることになるので、接着シート１３ａ，１３ｂや第１の表裏面基材シート１４ａ，１４ｂに貫通孔７，８を形成しておくことが好ましい。

絶縁性プラスチック基材１２ｂには、２軸延伸ＰＥＴシートを使用することが多いが、後述するように各種のプラスチック材料を使用することができる。アンテナシート１２は、カード特性に影響を与え易い部材なので、湿気等の影響を受け易い植物原料プラスチックを、本発明では使用しない。絶縁性プラスチック基材１２ｂには、厚みが３０μｍから１００μｍ程度のものを使用できる。

本発明の第２形態は接触・非接触両用型ＩＣカードに関する。接触・非接触両用型ＩＣカード１Ｂの断面層構成は、図２のようになる。
接触・非接触両用型ＩＣカード１Ｂも、複数のカード基材を積層した構成からなるが、略中心となる層に、アンテナシート１２が挿入されている。
アンテナシート１２の表面側には接着シート１３ａを介して生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる表面基材シート１４ａ，１５ａが積層されている。表面基材シート１４ａ，１５ａ面には、必要により第３の表面基材シートが順に積層される。いずれも生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなるものである。
図２の場合は、表裏面に第１と第２の基材シート１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂを使用した例を図示しているが、単層であって良いものである。また、アンテナシート１２を中心として対称構成でなくてもよく、表面側の厚みを薄くしてアンテナコイル４をカード表面側に接近させても良いものである。表面側基材シート１５ａの最表面には、表面側オーバーシート１７ａが積層されている。表面側オーバーシート１７ａには、非生分解性樹脂シートであるＰＥＴ−Ｇシートが使用される。

第２，第３の表面基材シートを必要により設けるとするのは、カードの全体厚みや使用するシート材料の厚み、ＩＣモジュール３の厚みにより追加する必要がある場合とない場合が生じるからであり、本発明では必須の構成要素とはしていない。
アンテナシート１２と第１の表面基材シート１４ａの間には、ホットメルト型の接着シート１３ａを使用する。前記のように、ＰＥＴ等の非生分解性の絶縁性シートと植物原料プラスチックシートとは熱融着しないからである。第１と第２、第２と第３の表面基材シートの間には接着シートを使用しなくてもよい。生分解性を抑制した植物原料プラスチックシート相互間は熱圧プレスした際に自己融着するからである。また、ＰＥＴ−Ｇシートが使用される表面側オーバーシート１７ａと第２の表面基材シート１５ａの間は、表面基材シートまたはオーバーシート１７ａに塗工した接着性シルクスクリーンメジウムインキ１８ａ等により接着するようにされている。ただし、カード適性のある通常の接着剤を塗工して使用してもよいものである。

アンテナシート１２の裏面側には接着シート１３ｂを介して生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる第１と第２の裏面基材シート１４ｂ，１５ｂが積層されている。ただし、第１と第２の裏面基材シートを厚みのある単一の層にしてもよい。いずれも生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなるものである。
裏面基材シート１５ｂの最裏面には、裏面側オーバーシート１７ｂが積層されている。裏面側オーバーシート１７ｂにも、非生分解性樹脂シートであるＰＥＴ−Ｇシートが使用される。

ＩＳＯで規定する位置にＩＣモジュール３を装着するために、ＩＣモジュール装着用凹部３０が掘削される。ＩＣモジュール装着用凹部３０は、ＩＣモジュールの端子基板３ｋが納まる深さと大きさの第１凹部とＩＣモジュールのモールド部３ｍが納まる深さと大きさの第２凹部とから構成されている。ＩＣモジュール装着用凹部３０の左右には、カード基体１０内のアンテナコイル両端部４ａ，４ｂとＩＣモジュール３のアンテナ接続端子（非接触インターフェース）３ａ，３ｂを電気的に接続するための導通用段部２０ａ，２０ｂが切削されている。当該導通用段部２０ａ，２０ｂ面に導電性接着剤を塗布して、非接触インターフェースを電気的に接続する。他の部分には非導電性の接着シート等を用いてＩＣモジュールを固定する。
なお、図２では、カード基体の厚み方向の縮尺が横方向に比較し拡大図示されている。従って、ＩＣモジュール３のモールド部３ｍが極端に凸状に図示されているが、実際には、数百μｍの高さ程度だから偏平なものである。図１の縮尺も同様である。

図４は、第２形態のアンテナシートを示す平面図である。接触・非接触両用型ＩＣカード１Ｂのアンテナシート１２は、絶縁性プラスチック基材１２ｂにコイル状のアンテナパターンを形成している。アンテナコイル４の両端部（始端部４ａと終端部４ｂ）は、ＩＣモジュール３を装着する部分の下面に臨むように形成される。
図４中、鎖線で示した略矩形状の枠ｋは、ＩＣモジュールの端子基板３ｋが納まる範囲である。この位置は、ＩＳＯ７８１６の規定により規定されている。
鎖線で示した略円形の枠ｊはＩＣモジュール３のモールド部３ｍが納まる部分であり、枠ｋ部分よりは一層深く掘削される。アンテナコイル４の始端部４ａと終端部４ｂはＩＣモジュールの端子基板３ｋが納まる範囲の下面であって、モールド部３ｍの外側に位置するように形成される。
当該始端部４ａと終端部４ｂとＩＣモジュール３の非接触インターフェース（図２の３ａ，３ｂ）との間、を後に電気的に接続するものであり、アンテナシートの段階ではＩＣチップ等は実装されていない。

アンテナパターン４は、通常は、絶縁性プラスチック基材１２ｂにラミネートした銅やアルミニウム等の金属箔（厚み、１０〜４０μｍ程度）をエッチングして形成することが多いが、前記のように捲線等を用いるアンテナであってもよい。アンテナコイル４は、一つのカード基材１２ｂを数ターンする程度に形成される。アンテナコイル４の一部は、短絡を防止するため基材裏面のブリッジ５を通るように形成してもよい。

ＩＣモジュール３は、接触と非接触のインターフェース備えるＩＣカード用ＩＣモジュールである。表面にＩＳＯ７８１６が規定する接触端子３ｔを有し、端子基板３ｋの背面側にＩＣチップ２がダイボンディングされている。ＩＣチップ２の形状等は前述した非接触ＩＣチップ２と略同等のものである。平面形状は、２．０ｍｍ角程度から、５．０ｍｍ角程度のサイズのものがある。非接触インターフェース用の２つのアンテナ接続端子３ａ，３ｂは、端子基板の背面側であって、樹脂モールド部３ｍの域外に突出するように形成されている。ＩＣモジュール３の端子基板３ｋの厚みとモールド部３ｍを含む全体厚みは、５００μｍ〜６５０μｍ程度になるようにされている。

第１形態のＩＣカード１Ａも第２形態のＩＣカード１Ｂも、その外観構成や断面層構成は、従来の非接触ＩＣカードや接触・非接触両用ＩＣカードと同様のものである。
本発明のＩＣカード１ＡとＩＣカード１Ｂの特徴は、カードの層構成中に生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートを使用したことにあるが、全体を植物原料プラスチックシートで構成するものではなく、アンテナシート１２と表裏面オーバーシートを除く部分に植物原料プラスチックシートを使用した特徴がある。ただし、層構成を厚みとして見た場合に、７０％以上の厚みが生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートが占めることが好ましい。

上記において、表面基材シートや裏面基材シートは、従来からはコアシートと呼ばれる材料である。これらを「ｋ」とし、アンテナシートを「ａ」、オーバーシートを「ｏ」とした場合、ＩＣカードの層構成は、以下の各種のものを採用できることになる。
（１） ｏ／ｋ／ａ／ｋ／ｏ
（２） ｏ／ｋ／ｋ／ａ／ｋ／ｏ
（３） ｏ／ｋ／ｋ／ａ／ｋ／ｋ／ｏ
（４） ｏ／ｋ／ｋ／ｋ／ａ／ｋ／ｋ／ｏ
（５） ｏ／ｋ／ｋ／ｋ／ａ／ｋ／ｋ／ｋ／ｏ
（６） ｏ／ｋ／ａ／ｋ／ｋ／ｋ／ｏ
上記の（１）、（３）、（５）の層構成であって、ａを中心とした各基材厚みが同等であれば、アンテナシートに対して、「表裏の層構成が対称」、ということになる。

次に、ＩＣカードの製造方法について説明する。
＜第１形態の非接触ＩＣカード＞
第１形態の非接触ＩＣカード１Ａは、アンテナシート１２を作製した後、その両面に接着シート１３ａ，１３ｂと生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる表裏面基材シートとオーバーシート１７ａ，１７ｂとを仮積み積層して、全体を一回の工程で熱圧プレスラミネートすることによりカード基体１０を製造する。生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートは、一旦熱履歴が加えられると結晶化が促進して再度熱融着しなくなるため、一回の熱プレス工程で成型することが好ましい。オーバーシート１７ａ，１７ｂは接着性メジウムインキを印刷することで初めて融着が可能になるが、熱履歴が加わるとやはり接着性は低下する。
ＩＣチップの厚みを吸収するため、接着シート１３ａ，１３ｂと第１の表裏面基材シート１４ａ，１４ｂには貫通孔７，８を形成しておくのが好ましい。
絵柄を設ける場合は、最外面となる表面基材シートに予めオフセット印刷等で絵柄印刷し、絵柄の上に接着性透明メジウムインキをシルクスクリーン印刷で塗工しておく。
カード表面に絵付け転写する場合は、絵付け転写工程とカード基体１０の熱圧プレスラミネートは別の工程で行うことが好ましい。絵柄割れを防止するためである。

＜第２形態の接触・非接触両用ＩＣカード＞
第２形態の接触・非接触両用ＩＣカード１Ｂも、まず、アンテナシート１２を作製した後、その両面に接着シート１３ａ，１３ｂと生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートからなる表裏面基材シートとオーバーシート１７ａ，１７ｂとを仮積み積層してから、全体を一回の工程で熱圧プレスラミネートしてカード基体１０を製造する。
ＩＣモジュール３は、カード基体１０にＩＣモジュール装着用凹部３０を掘削してから固定するので、基材に貫通孔を形成するような工程は当然のことながら行わない。ここまでの工程は多面付けの状態で行う。カード基体１０の製造後、単位の個片に切断してからＩＣモジュール装着用凹部３０の掘削とＩＣモジュール３の装着を公知の方法で行う。

＜材質に関する実施形態＞
ａ．生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートについて
生分解性を抑制した植物原料プラスチックは、本発明ではポリ乳酸系重合体を主成分として用い、これに必要により脂肪族ポリエステルを添加した材料をいうものとする。ポリ乳酸は、とうもろこし、いも類、砂糖きびなどの植物から取り出した澱粉を発酵することにより得られるが、近年は、とうもろこしを原料とするものが多く使用されている。
従来の生分解性植物プラスチックと異なり生分解しないことが前提であるが、通常の高分子プラスチックと比較すると高温環境下では脆弱化が促進される傾向は否定できない。 市販品として、三菱樹脂株式会社製の「エコロージュ」等を使用できる。本発明では、カード基体内の基材シートに使用するので、白色にされたものを使用することが多い。

ｂ．アンテナシート用の絶縁性プラスチック基材について
アンテナシートには絶縁性であって、寸法安定性や耐熱性の優れた材料を使用できる。一般的には、ＰＥＴやＰＥＴ−Ｇ、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート共重合体等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、エチレン−４フッ化エチレン共重合体、ナイロン６、ナイロン６，６等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、三酢酸セルロース、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド、等を使用できる。

ｃ．最表裏面基材シート（オーバーシート）について
最表裏面基材シートは、カードの表裏面を保護するシートであるので、上記アンテナシート用に挙げた基材のうち、耐摩擦性や透明性、転写性に優れた材料を使用できる。近年は、ＰＥＴやＰＥＴ−Ｇシートが使用されることが多い。
なお、ＰＥＴ−Ｇとは、非結晶性ポリエステル系樹脂のことであり、一般的には芳香族ジカルボン酸とジオールの脱水縮合体であって、共重合ポリエステルの中でも特に結晶性が低い非結晶性の芳香族ポリエステル樹脂からなる。非結晶性ポリエステル系樹脂として、ポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール成分の３０モル％を１，４シクロヘキサンジメタノールで置換した商品（商品名「ＰＥＴ−Ｇ」）がイーストマンケミカル社から市販されており、これらを使用することもできる。
ｄ．接着性シルクメジウムインキ
塩酢ビ系シルクスクリーン印刷用透明メジウムインキ等を使用できる。３μｍ〜５μｍ程度の厚みに塗工して用いる。

＜非接触ＩＣカードの実施例＞
アンテナシート１２用の絶縁性プラスチック基材１２ｂとして、厚み３８μｍの２軸延伸ＰＥＴシートを使用した。絶縁性プラスチック基材１２ｂに厚み３０μｍのアルミ箔を両面にラミネートした後、コイル状のアンテナパターンをエッチングにより形成し、アンテナ両端部に非接触ＩＣチップ２を実装した。
ＩＣチップ２自体は約５ｍｍ角であるが、このチップに厚み５０μｍのステンレス板φ７．０ｍｍによる下補強板２ｄが、エポキシ樹脂でＩＣチップ２に固定されている。

また、絶縁性プラスチック基材１２ｂを介したＩＣチップ２に面する側にエポキシ樹脂を介して、厚み５０μｍのステンレス板からなる上補強板２ｕを固定して、アンテナシート１２を完成した。その結果、ＩＣチップ２の上補強板２ｕと下補強板２ｄ、およびエポキシ樹脂、絶縁性プラスチック基材１２ｂを含めた合計厚みは、４５０μｍとなった。

アンテナシート１２のカード表面側となる側に、厚み５０μｍのポリエステル系ホットメルト接着シート１３ａを介して、生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）からなる白色の第１の表面基材シート（厚み１５０μｍ）１４ａ、第２の表面基材シート（厚み４０μｍ）１５ａ、第３の表面基材シート（厚み１００μｍ）１６ａを積層した。第２、第３の表面基材シートは、第１の表面基材シートと同一の植物原料プラスチックシートからなるものである。なお、第１と第２の表面基材シート間、第２と第３の表面基材シート間には、接着シートを使用していない。第３の表面基材シート面に、オフセット絵柄印刷を行い、さらに接着性の塩酢ビ系シルクスクリーン印刷用透明メヂウムインキ（昭和インク株式会社製「ＶＡＨＳメジウム」）を印刷した。
カードの最表面に、三菱樹脂株式会社製の透明ＰＥＴ−Ｇシート（「ディアフィクスＰＧ−ＭＣＴ」；厚み５０μｍ）をオーバーシート１７ａとして仮積み積層した。

なお、接着シート１３ａと第１の表面基材シート１４ａには、ＩＣチップ３ａの厚みを吸収する（熱圧プレスした後に、ＩＣチップの凹凸形状がカード表面に生じないように）ために、ＩＣチップの補強板２ｕ，２ｄの平面形状（約７ｍｍ角）に相当する大きさの貫通孔７を打ち抜きして形成したものであり、ＩＣチップ２と上下補強板２ｕ，２ｄが当該貫通孔７に納まるようにした。なお、仮積み積層とは本接着しない状態であるが、相互のシート間が位置ずれしないように仮止めした状態にあることをいう。アンテナシート１２はプレス時に屈曲するので、貫通孔７はＩＣチップ２本体の厚みを吸収する効果も当然生じることになる。

アンテナシート１２のカード裏面側となる側に、厚み５０μｍのポリエステル系ホットメルト接着シート１３ｂを介して、生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）からなる白色の第１の裏面基材シート（厚み１５０μｍ）１４ｂ、第２の裏面基材シート（厚み４０μｍ）１５ｂ、第３の裏面基材シート（厚み１００μｍ）１６ｂを積層した。第１と第２、第２と第３の裏面基材シート間には、接着シートを使用していない。さらに、第３の裏面基材シート１６ｂに、接着性の塩酢ビ系シルクスクリーン印刷用透明メヂウムインキ（昭和インク株式会社製「ＶＡＨＳメジウム」）を印刷した。この面に、透明ＰＥＴ−Ｇシート（厚み５０μｍ）をオーバーシート１７ｂとして仮積み積層した。オーバーシートの材質は表面側と同一のものである。
なお、接着シート１３ｂと第１の裏面基材シート１４ｂにも、下補強板２ｄとＩＣチップ２の厚みを吸収するために、ＩＣチップの上下補強板２ｕ，２ｄの平面形状（約７ｍｍ角）に相当する大きさの貫通孔８を打ち抜きして形成した。

都合、９層の基材シート（接着シート１３ａ，１３ｂを含めれば１１層）を仮積み積層した状態で、プレス機の熱板上に載置してプレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１３５°Ｃ、圧力４５０ｋＮ、成形（加熱）時間３分とした。プレス後、カード基体１０の総厚は、８００μｍとなった。
材料自体の合計厚みは、８１８μｍとなるので、接着シート等が圧縮されているものと考えられる。材料の合計厚み中、５８０μｍが植物原料プラスチックによるので、カードの全体厚みの７０．９％（約７割）が植物原料プラスチックによりなることになる。
転写フィルムによる隠蔽転写（隠蔽層の転写）を行った後、カード表面にホログラム転写箔を、カード裏面にサインパネルを通常の条件により転写して、非接触ＩＣカード１Ａが完成した。

〔比較例１〕
実施例１と同様にして非接触ＩＣカードを製造したが、最表裏面のオーバーシート１７ａ，１７ｂを厚み５０μｍの透明な生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）に置き換え、その他の材料と製造条件は実施例１と同一にして試作したものを比較例１とした。

＜接触・非接触両用型ＩＣカードの実施例＞
アンテナシート１２用の絶縁性プラスチック基材１２ｂとして、厚み３８μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを使用した。絶縁性プラスチック基材１２ｂの表裏面に厚み３５μｍのアルミニウム箔をラミネートした後、表面側にコイル状のアンテナパターン４とアンテナ始端部４ａと終端部４ｂ、コンデンサパターンを有し、裏面側に、該表面側コンデンサパターンと対になるコンデンサパターンを有するアンテナシート１２をエッチングにより形成した。

アンテナシート１２のカード表面側となる側に、厚み５０μｍのポリエステル系ホットメルト接着シート１３ａを介して、生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）からなる白色の表面基材シート（厚み２８０μｍ）１４ａを積層し、表面基材シート１４ａ面に、絵柄をオフセット印刷した後、接着性の塩酢ビ系シルクスクリーン印刷用透明メヂウムインキ（昭和インク株式会社製「ＶＡＨＳメジウム」）を印刷した。その面に、三菱樹脂株式会社製の透明ＰＥＴ−Ｇシート（「ディアフィクスＰＧ−ＭＣＴ」；厚み５０μｍ）をオーバーシート１７ａとして仮積み積層した。

アンテナシート１２のカード裏面側となる側に、厚み５０μｍのポリエステル系ホットメルト接着シート１３ｂを介して、生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）からなる白色の裏面基材シート（厚み２８０μｍ）１４ｂを積層し、裏面基材シート１４ｂ面に、接着性の塩酢ビ系シルクスクリーン印刷用透明メジウムインキ（昭和インク株式会社製「ＶＡＨＳメジウム」）を印刷した。その面に透明ＰＥＴ−Ｇシート（厚み５０μｍ）をオーバーシート１７ｂとして仮積み積層した。オーバーシートの材質は表面側と同一のものである。
なお、実施例２は、図２とは異なり、植物原料プラスチックを片面側２層を用いずに、表面側１層、裏面側１層としたものである。

都合、５層の基材シート（接着シート１３ａ，１３ｂを含めれば７層）を仮積み積層した状態で、プレス機の熱板上に載置してプレスラミネートした。プレス工程の条件は、熱板温度１２０°Ｃ、圧力５５０ｋＮ相当、成形（加熱）時間５分とした。カード基体１０の総厚は、７８０μｍとなった。
材料自体の合計厚みは、７９８μｍとなるので、接着シート等が圧縮されているものと考えられる。合計厚みの中、５６０μｍが植物原料プラスチックによるので、カードの全体厚みの７０．２％（約７割強）が植物原料プラスチックよりなることになる。

その後、カード表面にホログラム転写箔を、カード裏面にサインパネルを通常の条件により転写した。個々のカードサイズに断裁後、アンテナシート埋め込み済カード基体１０にＩＣモジュール装着用凹部３０の第１凹部を、ＮＣ加工により切削し、続いて、さらに双方のアンテナ端部間に第２凹部をＩＣモジュール３のモールド樹脂部が十分に埋設できる深さに掘削した。さらにアンテナ始端部４ａ、終端部４ｂが現れる深さに導通用段部２０ａ，２０ｂを切削した。

一方、別にガラスエポキシ基板からなる端子基板（厚み；１２０μｍ）の両面に銅箔を貼り付け、フォトエッチング処理を行って表面に外部装置接続用接触端子３ｔを形成し、裏面にアンテナ接続端子３ａ，３ｂをその一つが２．０ｍｍ×３．０ｍｍの大きさとなるように２箇所形成した。端子部分にニッケル、金めっきを施した。端子基板３ｋに接触・非接触両用型ＩＣチップ２を実装した後、ワイヤボンディング、スルーホールを介して外部装置接続用接触端子板３ｔとアンテナ接続端子３ａ，３ｂとの接続を金ワイヤにより行い、さらに、ＩＣチップ周辺部をエポキシ樹脂により封止した。これにより、ＩＣモジュール３を完成した。

第１凹部面から掘削したアンテナ始端部４ａ、終端部４ｂに対する導通用段部２０ａ，２０ｂ面に導電性ペーストを塗工し、導電性ペースト塗工域以外の第１凹部面には絶縁性接着シートの貼り込みを行った。上記で準備したＩＣモジュール３を装填した後、熱圧をかけて（１８０°Ｃ、２０秒）、ＩＣモジュール３とカード基体１０との接着及び非接触インターフェース（アンテナ端部４ａ，４ｂとアンテナ接続端子３ａ，３ｂ）相互間の電気的接続を行った。これにより、接触・非接触両用型ＩＣカード１Ｂが完成した。

〔比較例２〕
実施例２と同様にして接触・非接触両用型ＩＣカードを製造したが、最表裏面のオーバーシート１７ａ，１７ｂを厚み５０μｍの透明な生分解性を抑制した植物原料プラスチック（三菱樹脂株式会社製「エコロージュ」）に置き換え、その他の材料と製造条件は実施例２と同一にして試作したものを、比較例２とした。

＜耐環境試験＞
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、のＩＣカードについて、未試験状態のものと、６０°Ｃ、９０％ＲＨの恒温恒湿槽に、１６８時間、３３６時間、５０４時間、７２０時間、８４０時間、１００８時間保管した後、試験品を恒温恒湿槽から取り出した後、温度２３°Ｃの室温条件下に置いてから、ハイドロショット試験を行い、破壊に要したエネルギーを算出した。その結果は、〔表１〕、〔表２〕のようになった。
なお、〔表１〕は、実施例１、比較例１の非接触ＩＣカードについての結果、〔表２〕は、実施例２、比較例２の接触・非接触両用型ＩＣカードについての結果である。

ハイドロショット試験は、島津製作所製のハイドロショット衝撃試験機「ＨＴＭ−１」を用いて行い、直径０．５インチの錘を３ｍ／ｓｅｃの速度でＩＣカード面に衝突させ、試料数の半数（５０％）を破壊させるに要したエネルギーを算出したものである。
なお、測定は、ＪＩＳＫ７１２４に準ずるものである。

〔表１〕も〔表２〕もほぼ同様の試験結果を示しており、オーバーシートが植物原料プラスチックからなる比較例１、比較例２では、５００時間経過時（５０４時間）には、ハイドロショット値が著しく低下することが認められた。また、７２０時間ではＩＣカードに割れが発生した。一方、オーバーシートがＰＥＴ−Ｇからなる実施例１、実施例２では、５００時間経過時でもかなりのハイドロショット値を有することが確認できた。

以上の結果からは、生分解性を抑制した植物原料プラスチックを使用する場合も、ＩＣカードの全体に当該プラスチックを使用した場合は、高温、かつ高湿度下に長時間置かれた場合は、ＩＣカードの耐久性に問題を生じることが明らかになり、表裏オーバーシートに、従来からの石油化学資源からなるプラスチックを使用すれば、実用に耐えるＩＣカードが得られることが確認できた。

本発明の第１形態のＩＣカードの層構成を示す断面図である。 本発明の第２形態のＩＣカードの層構成を示す断面図である。 第１形態のアンテナシートを示す平面図である。 第２形態のアンテナシートを示す平面図である。

１Ａ，１Ｂ ＩＣカード
２ ＩＣチップ
２ｕ 上補強板
２ｄ 下補強板
３ ＩＣモジュール
３ａ，３ｂ アンテナ接続端子
３ｋ 端子基板 ３ｍ モールド部
４ アンテナコイル（アンテナパターン）
４ａ 始端部
４ｂ 終端部
５ ブリッジ
７，８ 貫通孔
１０ カード基体
１２ アンテナシート
１２ｂ 絶縁性プラスチック基材
１３ａ，１３ｂ 接着シート
１４ａ 第１の表面基材シート
１５ａ 第２の表面基材シート
１６ａ 第３の表面基材シート
１７ａ 表面側オーバーシート
１４ｂ 第１の裏面基材シート
１５ｂ 第２の裏面基材シート
１６ｂ 第３の裏面基材シート
１７ｂ 裏面側オーバーシート
２０ａ，２０ｂ 導通用段部
３０ ＩＣモジュール装着用凹部

Claims (4)

1. 非生分解性である絶縁性の樹脂シートにアンテナコイルを形成し、該アンテナコイル両端部に非接触ＩＣチップを装着してアンテナシートとし、当該アンテナシートがカード基体の略中心層になるように、アンテナシートの両面に接着シートを介して１層または複数層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートを積層し、さらにカードの最表裏面に、接着性シルクスクリーンメジウムインキを介してＰＥＴ−Ｇシートからなる透明オーバーシートを積層したＩＣカードにおいて、カード材料の全体厚みにおける生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートの厚み比率を７０％以上にしたことを特徴とする植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード。
2. 前記アンテナシートの両面の接着シートと、該接着シートに接する両面の１層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートにＩＣチップの厚みを吸収する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード。
3. 非生分解性である絶縁性の樹脂シートにアンテナコイルとアンテナコイル両端部を形成してアンテナシートとし、当該アンテナシートがカード基体の略中心層になるように、アンテナシートの両面に接着シートを介して１層または複数層の生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートを積層し、さらにカードの最表裏面に、接着性シルクスクリーンメジウムインキを介してＰＥＴ−Ｇシートからなる透明オーバーシートを積層した後、カードの表面側からＩＣモジュール装着用凹部を切削し、当該装着用凹部内に接触・非接触両用型ＩＣモジュールを固定し、かつ該ＩＣモジュールの非接触インターフェースとアンテナシートのアンテナコイル両端部間を電気的に接続したＩＣカードにおいて、カード材料の全体厚みにおける生分解性を抑制した植物原料プラスチックシートの厚み比率を７０％以上にしたことを特徴とする植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード。
4. カード全体の層構成が略中心層である前記アンテナシートに対して、表裏の層構成が対称となるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項３記載の植物原料プラスチックシートを用いたＩＣカード。
   

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