JP5565648B2 - Ｉｃタグ付き射出成形品 - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣタグを埋設固定した、熱可塑性樹脂製の射出成形品に関するものである。

ＲＦＩＤ（Radio
Frequency Identification）とも称される非接触型ＩＣタグは、専用の通信装置を用いて各種のデータを書き込み・読み取りすることができるもので、このＩＣタグを容器等の商品に直接付帯させ、この商品に付帯させたＩＣタグとのデータのやり取りにより、商品の管理や物流管理を行うようになっている。

この商品に付帯されるＩＣタグは、他の物品との衝突や、水の付着等により早期の破損する恐れがあるので、商品を構成する容器等の成形品が合成樹脂製である場合には、この成形品の壁内に埋設する構成が提案されている。

すなわち、従来技術として特開２００５−３２１９３５号公報に示された技術は、射出成形した天面部外側であるインサート材体にＩＣタグを組付け固定し、このＩＣタグを組付けたインサート材体を、ＩＣタグが成形空間内に位置するようにインサート材として金型内にセットして、成形体を射出成形し、これによりネジキャップである成形品を射出成形するものである。
特開２００５−３２１９３５号公報

この従来技術にあっては、ネジキャップである成形品の天面壁部分内にＩＣタグを埋設配置することができるので、衝突や濡れによりＩＣタグが破損することがなく、またＩＣタグを平坦な天面部に平坦姿勢のまま埋設位置させることができるので、無接触によるデータの伝授が精度良く行うことができることになる。

しかしながら、上記した従来技術にあっては、インサート材と一緒に金型内にセットされたＩＣタグを、射出される溶融樹脂の熱および圧力により破壊されないように、射出される溶融樹脂の熱および圧力が直接的に作用する箇所、すなわちゲート孔に対向しない箇所に配置しなければならなかった。

このため、上記した従来技術にあっては、一般には、成形品の天面壁部分に対向してゲート孔を設けていたものを、天面壁部分を避けた部分にゲート孔を設けなければならず、これにより射出成形金型装置の構造が複雑となると共に、射出樹脂の流れの均等性を得るために、複数のゲート孔を必要として、射出成形操作が面倒で複雑化する、と云う問題があった。

すなわち、一般的な合成樹脂製射出成形品にＩＣタグを埋設する際に、このＩＣタグの埋設箇所として有利な部分を自由に選択することができない、と云う問題があった。

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、インサート材体に取付けられたＩＣタグを、ゲート孔の対向位置に配置可能とすることを技術的課題とし、もってインサート成形技術を利用して射出成形品内に埋設されるＩＣタグを、ＩＣタグの設置に有利な箇所を自由に選択してセットできるようにすることを目的とする。

本発明のＩＣタグ付き射出成形品の主たる構成は、予め所望形状に成形されたインサート材体をインサート材として成形体を射出成形し、この成形体とインサート材体との間にＩＣタグを埋設し、このＩＣタグを、ベースシートの表面にＩＣチップとアンテナを固着したＩＣタグインレットを有する構成とした、ものである。

ＩＣタグは、ＩＣチップおよびアンテナが位置するＩＣタグインレットの表面側全域を、耐熱性能と高い抗張力を有して機械的強度に優れた熱可塑性樹脂製の保護シートで密封して構成され、この保護シートを成形体のゲート跡片に対向させて埋設されている。

インサート材体に取付けられたＩＣタグは、このインサート材体をインサート材として射出成形された、成形体のゲート跡片に対向しているので、この成形体の射出成形時には、成形体の溶融樹脂材料が射出されるゲート孔に対向して位置することになる。

このため、ゲート孔から成形空間内に射出される成形体の溶融樹脂材料は、ＩＣタグに向って射出されることになり、このＩＣタグに大きな熱作用と圧力作用を及ぼすことになる。

しかしながら、ゲート孔に対向するＩＣタグの表面側全域は、耐熱性能と高い抗張力を有して機械的強度に優れた熱可塑性樹脂製の保護シートで密封されて覆われているので、ＩＣタグは、この保護シートにより、射出された溶融樹脂材料の熱と圧力に対して保護シートの高い抗張力が、抗力として効果的に作用して直接保護され、破壊されることがない。

本発明の別の構成は、上記した主たる構成に加えて、保護シートを、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリエチレンナフタレート製の２軸延伸シートで構成し、厚さ５０ミクロン以上とした、ものである。

保護シートを、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリエチレンナフタレート製の２軸延伸シートで構成し、厚さ５０ミクロン以上としたものにあっては、射出される溶融樹脂材料に対して、融点が、ポリエチレンテレフタレートの場合、２５８℃、ポリエチレンナフタレートの場合、２６９℃と充分に高いので、優れた耐熱性と、５０ミクロン以上の厚さによる高抗張力とを、安定して発揮する。

また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成に加えて、保護シートと、この保護シートと同材質製の補助保護シートとの間に、ＩＣタグインレットを挟み込んで密封収納したものである。

ＩＣタグインレットを保護シートと補助保護シートの間に、挟み込んで密封収納したものにあっては、保護シートおよび補助保護シートとして、ＩＣタグインレットを密封収納するのに適した材料および構造を、自由に選択することができる。

また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成に加えて、保護シートで密封した内部にモールド剤を充填した、ものである。

保護シートで密封した内部に、モールド剤を充填したものにあっては、モールド剤が充填剤として機能して、断熱材および緩衝材として作用することになる。

また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成に加えて、ＩＣタグを、容器状体の底壁部分に埋設した、ものである。

ＩＣタグを、容器状体の底壁部分に埋設したものにあっては、容器状体の底壁部分は、平坦壁構造とし易いので、ＩＣタグを好適に設置でき、容器の端部に位置しているので、リーダライタとの良好な交信が得やすく、さらにゲート跡片を目立たないようにすることができる。

また、本発明の別の構成は、上記した主たる構成に加えて、ＩＣタグを、キャップ状体の頂壁部分に埋設した、ものである。

ＩＣタグを、キャップ状体の頂壁部分に埋設したものにあっては、キャップ状体の頂壁部分は、平坦壁構造とし易いので、ＩＣタグを好適に設置でき、容器の端部に位置しているので、リーダライタとの良好な交信が得やすく、さらに内ピンゲート構造とすることにより、ゲート跡片を目立たないようにすることができる。

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本発明のＩＣタグ付き射出成形品におけるＩＣタグは、ゲート孔に対向するＩＣチップおよびアンテナが位置する表面側全域が、耐熱性能と高い抗張力を有して機械的強度に優れた熱可塑性樹脂製の保護シートで密封されて覆われているので、この保護シートにより、射出された溶融樹脂材料の熱と圧力とから保護され、破壊されることがなく、これによりＩＣタグを埋設組付けした射出成形品を安定的に得ることができる。また、ＩＣタグの安全性を高めることができると共に、高い耐圧性をＩＣタグに持たせた状態で、このＩＣタグを埋設することができる。

保護シートを、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリエチレンナフタレート製の２軸延伸シートで構成し、厚さ５０ミクロン以上としたものにあっては、射出される溶融樹脂材料に対して、融点が充分に高いので優れた耐熱性と、５０ミクロン以上の厚さによる高抗張力とを、安定して発揮するので、ＩＣタグの主要部分であるＩＣチップとアンテナを、射出された溶融樹脂材料の熱と圧力から確実に保護することができ、ＩＣタグの安全性を高めることができる。

ＩＣタグインレットを保護シートと補助保護シートの間に、密封収納して挟み込んだものにあっては、保護シートおよび補助保護シートとして、ＩＣタグを密封収納するのに適した材料および構造を、自由に選択することができるので、既存のＩＣタグインレットを、簡単に利用することができる。

保護シートで密封状に覆われた内部に、モールド剤を充填したものにあっては、モールド剤が充填材として機能して、断熱材および緩衝材とした作用することになるので、高い安全性を得ることができる。

ＩＣタグを、容器状体の底壁部分に埋設したもの、およびキャップ状体の頂壁部分に埋設したものにあっては、平坦壁構造とし易い部分に、ＩＣタグを好適に設置できると共に、容器の端部に位置させることができるので、リーダライタとの良好な交信が得やすく、さらにゲート跡片を目立たないようにすることができるので、埋設したＩＣタグを有効に機能させることができる。

以下、本発明の実施形態例を、図面を参照して説明する。

図１は、容器状の射出成形品１の底壁部分にＩＣタグ８を埋設した構成例を示すものであり、図３は、キャップ状の射出成形品１の頂壁部分にＩＣタグ８を埋設した構成例を示すものである。

図１において、予め口部にネジを付形した容器状の所望形状に成形されたインサート材体２は、容器状の射出成形品１の内側部分を形成すべく構成されており、その底壁部分であるゲート対向壁部３の、ゲート孔１９に対向する下面は、平坦面となっていると共に、その中央部分には、ＩＣタグ８を不動にセットする組付け凹部４が形成されている。

このインサート材体２の口筒部を除く本体筒部の外表面全域を覆って成形された成形体５は、容器状の射出成形品１の外側部分を形成すべく射出成形されており、その底壁部分であるモールド壁部分６の下面（外面）中央には、ゲート跡片７がわずかに突出した構造で残存状に形成されている。

図３において、キャップ状の所望形状に成形されたインサート材体２は、ネジキャップ状の射出成形品１の外側部分を形成すべく構成されており、その頂壁部分であるゲート対向壁部３の、ゲート孔１９に対向する下面は、平坦面となっていて、この下面中央にＩＣタグ８を不動にセットする。

なお、図１および図３において、インサート材体２と成形体５とは、図示構成に特定されることはなく、一方をインサート材体２にしたならば、他方を成形体５にする、と云う関係となっている。

このインサート材体２の内側表面全域を覆って成形された成形体５は、ネジキャップ状の射出成形品１の、雌ネジを有する内側部分を形成すべく射出成形されており、その頂壁部分であるモールド壁部分６の下面中央には、ゲート跡片７がわずかに突出した構造で残存状に形成されている。

容器状の射出成形品１のインサート成形は、図２に示すように、ゲート対向壁部３の組付け凹部４に、表面を保護シート１３で覆ったＩＣタグ８を組付けたインサート材体２を、射出金型装置１６の可動側金型１７のコア部分に組付けた状態で、固定側金型１８に型閉めして達成される。

金型装置１６の型閉め状態では、固定側金型１８のゲート孔１９がＩＣタグ８に対向して位置しており、このゲート孔１９から溶融樹脂材料を射出して、成形体５を射出成形することにより、射出成形品１のインサート成形を達成する。

キャップ状の射出成形品１のインサート成形は、図４に示すように、ゲート対向壁部３に、表面を保護シート１３で覆ったＩＣタグ８を組付けたインサート材体２を、射出金型装置１６の可動側金型１７のキャビティ部分に組付けた状態で、固定側金型１８に型閉めして達成される。

金型装置１６の型閉め状態では、固定側金型１８のネジコア部分に形成されたゲート孔１９が、表面を保護シート１３で覆ったＩＣタグ８に対向して位置しており、このゲート孔１９から溶融樹脂材料を射出して、成形体５を射出成形することにより、射出成形品１のインサート成形を達成する。

ＩＣタグ８（以下、図５および図６参照）は、一般にポリエチレンテレフタレート製の２軸延伸フィルムを使用したベースシート１２の表面に、ＩＣチップ１０とアンテナ１１の組合せ物を固着したＩＣタグインレット９を有しており、このＩＣタグインレット９のＩＣチップ１０とアンテナ１１の組合せ物を、薄い保護被膜で覆って構成されている。

本発明で使用されるＩＣタグ８は、ＩＣチップ１０とアンテナ１１の組合せ物を固着したＩＣタグインレット９を主体として構成されており、その表面部分全域を、２軸延伸成形された、５０ミクロン以上の厚さを有するポリエチレンテレフタレートシート製の保護シート１３で覆って密閉している。

図５に示した実施形態例の場合、ＩＣタグインレット９を、保護シート１３と補助保護シート１４により挟み込んで密封し、加えてホットメルト等のモールド剤１５を充填して構成されている。

充填されたモールド剤１５は、ＩＣタグインレット９を不動にモールド保持するものであるが、それとは別に柔軟性を持たせることにより、ＩＣタグ８に作用する外力に対して、緩衝作用を発揮して、保護作用を得ることができる。

この図５に示した構成の場合、ＩＣタグインレット９の寸法に規制されることなく、保護シート１３および補助保護シート１４の寸法を設定することができるので、既存にＩＣタグインレット９を用いて構成することができる。

図６に示した実施形態例の場合、ＩＣタグインレット９のベースシート１２に保護シート１３を密接させることにより、ＩＣチップ１０とアンテナ１１の組合せ物を密封し、加えてホットメルト等のモールド剤１５を充填して構成されている。

この図６に示した構成の場合、補助保護シート１４が不要であるので、その分、構造を簡単なものとすることができるが、保護シート１３との組合せを目的として、予めベースシート１２の寸法を設定しておく必要がある。

インサート材体２のゲート対向壁部３に対するＩＣタグ８の組付けは、図７に示すように、金型装置１６を型閉めした状態で、固定側金型１８のゲート孔１９に保護シート１３を対向させる姿勢で達成される。

なお、図８に示すように、固定側金型１８に形成されているゲート孔１９部分の構造を、ゲート孔１９の出口側に、先拡がり状の凹部構造となった拡径ゲート孔２０を形成しておくことにより、射出された溶融樹脂材料が、図中矢印の方向に流れ易くなり、その分、溶融樹脂材料のＩＣタグ８に対する熱および圧力の影響を弱めることができる。

また、図示実施形態例として、壜体状容器とネジキャップを示したが、本発明はこれに特定されることはなく、他の種々の射出成形品に実施することが可能である。

以上説明したように、本発明のＩＣタグ付き射出成形品は、ＩＣタグを好適に機能させることのできる位置に、ＩＣタグを安全に埋設配置することができるので、ＩＣタグを埋設固定するＩＣタグ付き射出成形品として、幅広い利用展開が期待できる。

本発明の一実施例示す、半縦断面図である。 図１に示した実施例の、成形時の状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施例を示す、半縦断面図である。 図３に示した実施例の、成形時の状態を示す縦断面図である。 本発明に使用されるＩＣタグの一実施例を示す、縦断面図である。 本発明に使用されるＩＣタグの他の実施例を示す、縦断面図である。 ＩＣタグの取付け状態を示す、拡大断面図である。 本発明の実施に有利なゲート孔部分を示す、拡大説明図である。

符号の説明

１ ；射出成形品
２ ；インサート材体
３ ；ゲート対向壁部
４ ；組付け凹部
５ ；成形体
６ ；モールド壁部
７ ；ゲート跡片
８ ；ＩＣタグ
９ ；ＩＣタグインレット
１０ ；ＩＣチップ
１１ ；アンテナ
１２ ；ベースシート
１３ ；保護シート
１４ ；補助保護シート
１５ ；モールド剤
１６ ；金型装置
１７ ；可動側金型
１８ ；固定側金型
１９ ；ゲート孔
２０ ；拡径ゲート孔

Claims (6)

1. 予め所望形状に成形されたインサート材体をインサート材として成形体を射出成形し、該成形体とインサート材体との間にＩＣタグを埋設し、該ＩＣタグは、ベースシートの表面にＩＣチップとアンテナを固着したＩＣタグインレットを有し、前記ＩＣチップおよびアンテナが位置する表面側全域を、耐熱性能と高い抗張力を有して機械的強度に優れた熱可塑性樹脂製の保護シートで密封して構成され、前記保護シートで密封した表面側を成形体のゲート跡片に対向させてＩＣタグを埋設したＩＣタグ付き射出成形品。
2. 保護シートを、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリエチレンナフタレート製の２軸延伸シートで構成し、厚さ５０ミクロン以上とした請求項１に記載のＩＣタグ付き射出成形品。
3. 保護シートと、該保護シートと同材質製の補助保護シートとの間に、ＩＣタグインレットを挟み込んで密封収納した請求項１または２に記載のＩＣタグ付き射出成形品。
4. 保護シートで密封した内部に、モールド剤を充填した請求項１〜３のいずれか１項に記載のＩＣタグ付き射出成形品。
5. ＩＣタグを、容器状体の底壁部分に埋設した請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＣタグ付き射出成形品。
6. ＩＣタグを、キャップ状体の頂壁部分に埋設した請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＣタグ付き射出成形品。

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