非接触型データ受送信体、非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、非接触型データ受送信体用被覆部材
【課題】機械特性に優れるとともに、アンテナに生じる通信特性の低下を防止した非接触型データ受送信体を提供する。
【解決手段】本発明の非接触型データ受送信体１０は、ベース基材１４とベース基材１４に設けられたアンテナ１６とアンテナ１６を通じて通信するＩＣチップ１５を有するインレット１１と、インレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする。
【解決手段】本発明の非接触型データ受送信体１０は、ベース基材１４とベース基材１４に設けられたアンテナ１６とアンテナ１６を通じて通信するＩＣチップ１５を有するインレット１１と、インレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電波、主にマイクロ波を媒体として外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関し、特に、機械特性に優れるとともに、通信特性に優れる非接触型データ受送信体に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触型データ受送信体の一例であるＩＣタグは、基材と、その一方の面に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとから構成されるインレットを備えており、１３．５６ＭＨｚ帯で使用するＩＣタグは、情報書込／読出装置からの電磁波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりＩＣタグ内のＩＣチップが起動し、このＩＣチップ内の情報を信号化し、この信号がＩＣタグのアンテナから発信される。
ＩＣタグから発信された信号は、情報書込／読出装置のアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる。
【０００３】
このようなＩＣタグを耐熱性、耐候性に優れたものとするために、インレットをシリコーン樹脂やポリテトラフルオロエチレン樹脂などの樹脂でモールドして、パッケージ化したＩＣタグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚで通信する電波方式のＩＣタグは、１３．５６ＭＨｚ帯の誘導起電力式と異なり、水分や周辺物質の誘電率によって特性が変化し易い。
そのため、インレットを樹脂モールドした数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚで通信する電波方式のＩＣタグは、１３．５６ＭＨｚ帯のＩＣタグと同様に樹脂などでモールドして使用すると、著しく特性が低下し、これにより出力が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、機械特性に優れるとともに、アンテナに生じる通信特性の低下を防止した非接触型データ受送信体、非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、非接触型データ受送信体用被覆部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非接触型データ受送信体は、ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイドを５０質量％以上、７０質量％以下、剛性強化材料としての無吸水性材料を３０質量％以上、５０質量％以下含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の非接触型データ受送信体用被覆部材は、ポリフェニレンサルファイド、剛性強化材料としての無吸水性材料を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の非接触型データ受送信体によれば、ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるので、被覆部材の剛性を高めることができるとともに、被覆部材が水分を吸収しないから、マイクロ波帯におけるアンテナの通信特性の低下を防止することができる。したがって、本発明の非接触型データ受送信体は、耐候性、耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、マイクロ波帯を用いた読み取り／書き込みの精度に優れ、マイクロ波帯における読み取り／書き込みの距離が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の非接触型データ受送信体、非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、非接触型データ受送信体用被覆部材の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１中、符号１０は非接触型データ受送信体、１１はインレット、１２は第一の被覆部材、１３は第二の被覆部材、１４はベース基材、１５はＩＣチップ、１６はアンテナをそれぞれ示している。
【００１２】
この非接触型データ受送信体１０は、インレット１１と、このインレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３とから概略構成されている。この非接触型データ受送信体１０は、マイクロ波帯で使用される非接触型データ受送信体である。
また、インレット１１は、第一の被覆部材１２に設けられた、インレット１１の大きさに相当する凹部１２ａ内に収容され、凹部１２ａ内に隙間なく埋め込まれた第二の被覆部材１３に覆われて、結果として、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３により被覆されている。
【００１３】
ここで、マイクロ波とは、一般的に、波長１００μｍ〜１ｍ、周波数３００ＭＨｚ〜３ＴＨｚの電波を指す。
非接触型データ受送信体１０では、主に、極超短波帯（ＵＨＦ）やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ）のマイクロ波を使用する。
【００１４】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３は、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）を主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるものである。
【００１５】
ポリフェニレンサルファイドは、構造式−Ａｒ−Ｓ−（但し、Ａｒはアリーレン基）で示される繰り返し単位を７０モル％以上含有する重合体で、その代表的物質は、下記の構造式（１）
【００１６】
【化１】
【００１７】
（但し、上記の構造式（１）中、Ｒ１は炭素数６以下のアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子から選ばれる置換基であり、ｍは０〜４の整数である。また、ｎは平均重合度を示し、１０〜３０の範囲である。）で表される繰り返し単位を７０モル％以上有するものである。
中でも、α−クロロナフタレン溶液（濃度０．４ｇ／ｄｌ）、２０６℃における対数粘度が０．１〜０．５（ｄｌ／ｇ）、好ましくは０．１３〜０．４（ｄｌ／ｇ）、さらに好ましくは０．１５〜０．３５（ｄｌ／ｇ）の範囲にあるものが適当である。
【００１８】
本発明で使用する、好ましいポリフェニレンサルファイドは、繰り返し単位として、パラフェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。
共重合構成単位としては、例えば、メタフェニレンスルフィド単位、オルソフェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンケトンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンスルホンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ビフェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンエーテルスルフィド単位、２，６−ナフタレンスルフィド単位などが挙げられる。
【００１９】
ポリフェニレンサルファイドは、アルカリ金属硫化物とハロゲン化芳香族化合物とを反応させて製造する。好ましくは、ポリフェニレンサルファイドを硫化リチウムと塩化芳香族化合物から製造する。
具体的には、非プロトン性有機溶媒と、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）またはＮ−メチルアミノ酪酸リチウム（ＬＭＡＢ）とが存在する系に、液状または気体状の硫黄化合物を投入する。このとき、脱水することが好ましい。この後、硫黄分の調整後、塩化芳香族化合物を投入し、重縮合させる。
なお、溶融粘度は、重合時に重合時間、反応温度を調整することにより制御できる。
【００２０】
架橋性のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が５０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．２０〜１．７０のものが好適に用いられる。
ここで、分岐指数Ｎ値とは、樹脂の溶融粘度ηおよび剪断速度γに関し、ｌｏｇηをｌｏｇγの関数として、ｌｏｇη＝ｆ（ｌｏｇγ）で表したとき、下記の式（１）で表される値である。
【００２１】
【数１】
【００２２】
上記の式（１）中、ηＬは直鎖ポリフェニレンサルファイドの溶融粘度、ηＢは分岐指数Ｎ値を求めようとしている分岐ポリフェニレンサルファイドの溶融粘度を表す。また、∂ｌｏｇη／∂ｌｏｇγ｜γ＝２００とは、ｌｏｇγによるｌｏｇηの偏微分∂ｌｏｇη／∂ｌｏｇγにおいて、γ＝２００（ｓｅｃ−１）における偏微分値を表す。
【００２３】
半架橋性のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が５０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．０５〜１．２０のものが好適に用いられる。
【００２４】
直鎖型のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が１０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．００〜１．０５のものが好適に用いられる。
【００２５】
上記のポリフェニレンサルファイドは、以下のような特性を有する。
（１）溶融温度約２８０℃、分解温度４００℃以上と、高い耐熱性を有する。
（２）ほとんどの酸・アルカリ・有機溶剤に侵されないという耐薬品性を有する。
（３）他の樹脂と比較して強度、弾性率、クリープ特性、疲労特性などに優れるという機械特性を有する。
（４）成形時の流動性がよく、寸法安定性に優れるので、精密成形に適する。
（５）難燃剤を添加することなくＵＬ９４規格Ｖ−０と同等レベルの難燃性を有する。
（６）耐アーク性、絶縁破壊電圧などの電気特性に優れる。
【００２６】
剛性強化材料として添加される無吸水性材料としては、吸水性がなく、かつ、ポリフェニレンサルファイドに添加することにより、剛性を向上する効果が得られるものであれば特に限定されないが、ガラス繊維、ガラスパウダー（ガラス粉）、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラスフレーク、シリカ、チタン酸カリウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、ワラストナイトなどが挙げられる。
ガラス繊維としては、直径が５μｍ〜３０μｍのものが好適に用いられる。
ガラスパウダーなどの粒子状充填材としては、平均粒子径が１μｍ〜５０μｍのものが好適に用いられる。
【００２７】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３における無吸水性材料の含有率は、３０質量％以上、５０質量％以下が好ましく、より好ましくは３５質量％以上、４５質量％以下である。
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３における無吸水性材料の含有率が３０質量％未満では、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の機械的強度を向上する効果が十分に得られない。一方、無吸水性材料の含有率が５０質量％を超えると、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の誘電率が高くなり、非接触型データ受送信体１０の通信特性が劣化する（通信距離が短くなる）からである。
【００２８】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の厚みは、２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の厚みが２ｍｍ以上であれば、非接触型データ受送信体１０は耐熱性および耐久性に優れたものとなる。
【００２９】
インレット１１は、基材１４と、ＩＣチップ１５と、アンテナ１６とから概略構成されている。また、ＩＣチップ１５およびアンテナ１６は、基材１４の一方の面１４ａに設けられ、互いに電気的に接続されている。
【００３０】
アンテナ１６は、各種導電体からなり、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点（ＩＣチップ１５と接続している部分）を有する一対の放射素子２１，２２と、放射素子２１，２２の給電点近傍を短絡する短絡部２３とからなるダイポールアンテナである。
また、放射素子２１，２２は、その長手方向の形状が蛇行したメアンダ形状（蛇行形状）をなしている。
また、放射素子２１，２２の給電点とは反対側の端部２１ａ，２２ａは、放射素子２１，２２におけるその他の部分よりも幅広に形成されている。
アンテナ１６の長手方向における長さは、非接触ＩＣカードなどの非接触ＩＣモジュールに利用できる極超短波帯〈ＵＨＦ〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ）の１／２波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子２１，２２の長手方向における長さは、１／４波長に相当する長さとなっている。
【００３１】
基材１４としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した被覆部材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材、（ガラス）エポキシ樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。
【００３２】
ＩＣチップ１５としては、特に限定されず、アンテナ１６を介して非接触状態にて情報の書き込みおよび読み出しが可能なものであれば、非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベル、あるいは非接触型ＩＣカードなどのＲＦＩＤメディアに適用可能なものであればいかなるものでも用いられる。
【００３３】
アンテナ１６は、基材１４の一方の面１４ａにポリマー型導電インクを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
【００３４】
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
【００３５】
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば１００〜１５０℃程度でアンテナ１５をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。アンテナ１５をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
【００３６】
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
【００３７】
また、アンテナ１６をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
さらに、アンテナ１６をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
【００３８】
この実施形態の非接触型データ受送信体１０は、インレット１１と、このインレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３と、を備え、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３はポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるので、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の剛性を高めることができるとともに、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３が水分を吸収しないから、マイクロ波帯におけるアンテナ１６の通信特性の低下を防止することができる。したがって、非接触型データ受送信体１０は、耐候性、耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、マイクロ波帯を用いた読み取り／書き込みの精度に優れ、マイクロ波帯における読み取り／書き込みの距離が低下することを防止できる。
【００３９】
なお、この実施形態では、被覆部材が第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３とからなる非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、被覆部材は１つの部材からなるものであってもよい。
また、この実施形態では、アンテナ１６がダイポールアンテナである非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、アンテナがモノポールアンテナ、クロスダイポールアンテナなどであってもよい。
【００４０】
次に、この実施形態における非接触型データ受送信体の製造方法について図１を参照して説明する。
【００４１】
まず、射出形成などにより、インレット１１の大きさに相当する凹部１２ａを有し、上記のポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有した第一の被覆部材１２を作製する。
次いで、ＩＣチップ１４、アンテナ１５などが基材１３に設けられたインレット１１を用意し、第一の被覆部材１２の凹部１２ａの底面に、接着材を介してインレット１１を貼着し、凹部１２ａ内にインレット１１を収容する。
接着材としては、公知の液体状の接着剤やフィルム状のものを用いることができ、例えば、両面テープが用いられる。
次いで、射出成形などにより、インレット１１を覆うように、凹部１２ａ内に上記のポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有した複合材料を充填して第二の被覆部材１３を形成し、この第二の被覆部材１３と第一の被覆部材１２とを一体化することにより、インレット１１が第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３に被覆された非接触型データ受送信体１０が得られる。
【００４２】
（実験例）
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【００４３】
［樹脂板の誘電率測定］
射出成形により、ポリフェニレンサルファイド樹脂からなり、長さが８０ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚みが１ｍｍの長方形状の樹脂板を５種類作製した。
ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、大日本インキ化学工業社製の半架橋ポリフェニレンサルファイドＴ１Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ａ」と言う。）、東ソー社製の架橋ポリフェニレンサルファイド＃１６０（以下、「ＰＰＳ−Ｂ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の半架橋ポリフェニレンサルファイドＴ３Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｃ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の直鎖ポリフェニレンサルファイドＬＲ３００Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｄ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の直鎖ポリフェニレンサルファイドＬＲ２Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｅ」と言う。）を用いた。
なお、それぞれの樹脂板はそれぞれ、上記のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ−Ａ〜ＰＰＳ−Ｅ）のから選択した１種類のみで作製した。
次に、誘電率測定装置（インピーダンスアナライザー、Ｅ４９９１Ａ、アジレントテクノロジー社製）を用い、共振周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの樹脂板の誘電率を測定した。
また、キャピラリーレオメーターを使用して、樹脂温度３００℃、剪断速度１２１／ｓの条件で、上記のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ−Ａ〜ＰＰＳ−Ｅ）の溶融粘度を測定した。
結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１の結果から、ポリフェニレンサルファイド樹脂の分子量や、ポリフェニレンサルファイド樹脂における不純物の含有量の誘電率に対する影響は小さく、架橋ポリフェニレンサルファイドおよび半架橋ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂板は誘電率が低いことが分かった。
【００４６】
［被覆部材の誘電率測定］
射出成形により、ポリフェニレンサルファイド樹脂と添加材からなり、長さが８０ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚みが１ｍｍの長方形状であり、表２に示す組成の被覆部材を９種類作製した。
添加材としては、ガラス繊維Ａ（ＣＳ ０３ ＪＡＦＴ５９１、オーエンスコーニング社製）、ガラス繊維Ｂ（ＣＧＳ ３ＰＡ−８３０Ｓ、日東紡社製）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）（Ｐ−３０、白石工業社製）を用いた。
次に、誘電率測定装置（インピーダンスアナライザー、Ｅ４９９１Ａ、アジレントテクノロジー社製）を用い、共振周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの樹脂板の誘電率を測定した。
結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２の結果から、試料６〜９のポリフェニレンサルファイド樹脂とガラス繊維からなる被覆部材は、試料１０〜１４のポリフェニレンサルファイド樹脂、ガラス繊維および炭酸カルシウムからなる被覆部材よりも、誘電率が低いこと分かった。
なお、ガラス繊維Ａ、Ｂの誘電率は６．６であるから、ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス繊維を添加した被覆部材は、ポリフェニレンサルファイド樹脂よりも誘電率が上昇する。
一方、炭酸カルシウムの誘電率は１．５８であるにもかかわらず、試料１０〜１４の被覆部材の誘電率が高くなる理由は、炭酸カルシウムが多孔質であるため吸水性を有し、３％の水分を含んでいる（吸水率３％）からであると考えられる。
【００４９】
また、各被覆部材について、その組成から誘電率を推算した。この推算では、ポリフェニレンサルファイドの誘電率を３．１（文献値）、炭酸カルシウムの誘電率を１．５８（文献値）、ガラス繊維の誘電率を６．６（文献値）、水の誘電率を８０．４（文献値）とした。
この推算では、炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）と、炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）とについて、被覆部材の誘電率を算出した。
実測した被覆部材の誘電率（表２に示す値）と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフを図２、３に示す。なお、図２は、炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。また、図３は、炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【００５０】
図２、３の結果から、炭酸カルシウムの吸水率（３％）を考慮すれば、被覆部材の誘電率が上昇することが明確になることが分かった。
【００５１】
［被覆部材の機械特性と成形性］
上記の被覆部材（試料６〜１４）について、樹脂流動性（スパイラルフローレングス、ＳＦＬ）、引張強度、曲げ強度、衝撃強度（靱性）のそれぞれを測定した。
（１）樹脂流動性（ＳＦＬ）測定
それぞれの被覆部材を構成する複合材料について、３０トン射出成形機（東芝機械社製）により、厚み１ｍｍのスパイラルフロー金型を用いて、樹脂温度３２０℃，金型温度１３５℃、射出圧力１００ＭＰａの条件下に、厚さ１ｍｍの試験片を作成し、その際のスパイラルフロー長さを測定した。
（２）引張強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して、それぞれの被覆部材の引張強度および伸びを測定した。
（３）曲げ強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して、それぞれの被覆部材の曲げ強度および弾性率を測定した。
（４）衝撃強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して、それぞれの被覆部材のアイゾット衝撃強度（ノッチあり、ノッチなし）を測定した。
これらの結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】
表３の結果から、試料６〜９の被覆部材は、試料１０〜１４の被覆部材よりも流動性が高いことが分かった。したがって、試料６〜９の被覆部材の方が、成形性に優れると考えられる。
また、試料６〜９の被覆部材は、試料１０〜１４の被覆部材よりも、引張強度、曲げ強度およびアイゾット衝撃強度が高いこと分かった。
【００５４】
［被覆部材の厚みと通信距離との関係］
ＩＣチップ、アンテナなどがガラスエポキシ樹脂からなる基材に設けられ、長さが７０ｍｍ、幅が１７．５ｍｍ、厚みが２ｍｍの長方形状のインレットを用意した。
このインレットを、一対の複合基材（上記の試料６〜１４）で挟み込み、簡易ＩＣタグを作製した。
なお、一対の被覆部材の厚みを、１ｍｍ、２ｍｍ、３．２ｍｍ、５ｍｍと変えて、簡易ＩＣタグを作製した。
次に、発砲スチロール板（誘電率：１．０）の表面に、接着剤を介して各ＩＣタグを貼着した後、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）（ＸＲ-４８０ＪＰ、Ｓｙｍｂｏｌ社製）を用い、出力１Ｗにて、それぞれの簡易ＩＣタグの通信距離を測定した。
結果を図４に示す。
【００５５】
図４の結果から、厚みが大きくなると通信距離が短くなるものの、試料６〜９の被覆部材を用いた簡易ＩＣタグは、試料１０〜１４の被覆部材を用いた簡易ＩＣタグよりも常に通信距離が長いことが分かった。
なお、耐熱性および耐久性に優れたＩＣタグ（非接触型データ受送信体）を実現するには、被覆部材の厚みは３ｍｍ以上必要である。
図４の結果から、例えば、被覆部材の厚みが５ｍｍの場合、試料６の被覆部材（誘電率３．７１）を用いた簡易ＩＣタグ（ＩＣタグ６）と、試料１４の被覆部材（誘電率５．３７）を用いた簡易ＩＣタグ（ＩＣタグ１４）とを比較すると、ＩＣタグ６の通信距離は、ＩＣタグ１４の通信距離の約１．３倍であることが分かった。
【００５６】
以上の結果から、マイクロ波帯のＩＣタグに耐熱性や耐久性を付与するために、ＩＣタグをポリフェニレンサルファイド樹脂で被覆する場合、ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、直鎖型よりも架橋型または半架橋型が好ましいことが確認された。さらに、ガラス繊維を３０質量％以上、５０質量％以下含む被覆部材は誘電率が低く、通信距離が長くなるとともに、機械特性にも優れることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の非接触型データ受送信体は、非金属物質の他に、金属物品や水分を含む物品へ直接貼付する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【図３】炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【図４】被覆部材の厚みを変えて、簡易ＩＣタグの通信距離を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・非接触型データ受送信体、１１・・・インレット、１２・・・第一の被覆部材、１３・・・第二の被覆部材、１４・・・ベース基材、１５・・・ＩＣチップ、１６・・・アンテナ、２１，２２・・・放射素子、２３・・・短絡部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電波、主にマイクロ波を媒体として外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関し、特に、機械特性に優れるとともに、通信特性に優れる非接触型データ受送信体に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触型データ受送信体の一例であるＩＣタグは、基材と、その一方の面に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとから構成されるインレットを備えており、１３．５６ＭＨｚ帯で使用するＩＣタグは、情報書込／読出装置からの電磁波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりＩＣタグ内のＩＣチップが起動し、このＩＣチップ内の情報を信号化し、この信号がＩＣタグのアンテナから発信される。
ＩＣタグから発信された信号は、情報書込／読出装置のアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる。
【０００３】
このようなＩＣタグを耐熱性、耐候性に優れたものとするために、インレットをシリコーン樹脂やポリテトラフルオロエチレン樹脂などの樹脂でモールドして、パッケージ化したＩＣタグが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚで通信する電波方式のＩＣタグは、１３．５６ＭＨｚ帯の誘導起電力式と異なり、水分や周辺物質の誘電率によって特性が変化し易い。
そのため、インレットを樹脂モールドした数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚで通信する電波方式のＩＣタグは、１３．５６ＭＨｚ帯のＩＣタグと同様に樹脂などでモールドして使用すると、著しく特性が低下し、これにより出力が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、機械特性に優れるとともに、アンテナに生じる通信特性の低下を防止した非接触型データ受送信体、非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、非接触型データ受送信体用被覆部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非接触型データ受送信体は、ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、ポリフェニレンサルファイドを５０質量％以上、７０質量％以下、剛性強化材料としての無吸水性材料を３０質量％以上、５０質量％以下含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の非接触型データ受送信体用被覆部材は、ポリフェニレンサルファイド、剛性強化材料としての無吸水性材料を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の非接触型データ受送信体によれば、ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるので、被覆部材の剛性を高めることができるとともに、被覆部材が水分を吸収しないから、マイクロ波帯におけるアンテナの通信特性の低下を防止することができる。したがって、本発明の非接触型データ受送信体は、耐候性、耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、マイクロ波帯を用いた読み取り／書き込みの精度に優れ、マイクロ波帯における読み取り／書き込みの距離が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の非接触型データ受送信体、非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、非接触型データ受送信体用被覆部材の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１中、符号１０は非接触型データ受送信体、１１はインレット、１２は第一の被覆部材、１３は第二の被覆部材、１４はベース基材、１５はＩＣチップ、１６はアンテナをそれぞれ示している。
【００１２】
この非接触型データ受送信体１０は、インレット１１と、このインレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３とから概略構成されている。この非接触型データ受送信体１０は、マイクロ波帯で使用される非接触型データ受送信体である。
また、インレット１１は、第一の被覆部材１２に設けられた、インレット１１の大きさに相当する凹部１２ａ内に収容され、凹部１２ａ内に隙間なく埋め込まれた第二の被覆部材１３に覆われて、結果として、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３により被覆されている。
【００１３】
ここで、マイクロ波とは、一般的に、波長１００μｍ〜１ｍ、周波数３００ＭＨｚ〜３ＴＨｚの電波を指す。
非接触型データ受送信体１０では、主に、極超短波帯（ＵＨＦ）やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ）のマイクロ波を使用する。
【００１４】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３は、ポリフェニレンサルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）を主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるものである。
【００１５】
ポリフェニレンサルファイドは、構造式−Ａｒ−Ｓ−（但し、Ａｒはアリーレン基）で示される繰り返し単位を７０モル％以上含有する重合体で、その代表的物質は、下記の構造式（１）
【００１６】
【化１】
【００１７】
（但し、上記の構造式（１）中、Ｒ１は炭素数６以下のアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、ハロゲン原子から選ばれる置換基であり、ｍは０〜４の整数である。また、ｎは平均重合度を示し、１０〜３０の範囲である。）で表される繰り返し単位を７０モル％以上有するものである。
中でも、α−クロロナフタレン溶液（濃度０．４ｇ／ｄｌ）、２０６℃における対数粘度が０．１〜０．５（ｄｌ／ｇ）、好ましくは０．１３〜０．４（ｄｌ／ｇ）、さらに好ましくは０．１５〜０．３５（ｄｌ／ｇ）の範囲にあるものが適当である。
【００１８】
本発明で使用する、好ましいポリフェニレンサルファイドは、繰り返し単位として、パラフェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上含有するホモポリマーまたはコポリマーである。
共重合構成単位としては、例えば、メタフェニレンスルフィド単位、オルソフェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンケトンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンスルホンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ビフェニレンスルフィド単位、ｐ，ｐ´−ジフェニレンエーテルスルフィド単位、２，６−ナフタレンスルフィド単位などが挙げられる。
【００１９】
ポリフェニレンサルファイドは、アルカリ金属硫化物とハロゲン化芳香族化合物とを反応させて製造する。好ましくは、ポリフェニレンサルファイドを硫化リチウムと塩化芳香族化合物から製造する。
具体的には、非プロトン性有機溶媒と、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）またはＮ−メチルアミノ酪酸リチウム（ＬＭＡＢ）とが存在する系に、液状または気体状の硫黄化合物を投入する。このとき、脱水することが好ましい。この後、硫黄分の調整後、塩化芳香族化合物を投入し、重縮合させる。
なお、溶融粘度は、重合時に重合時間、反応温度を調整することにより制御できる。
【００２０】
架橋性のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が５０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．２０〜１．７０のものが好適に用いられる。
ここで、分岐指数Ｎ値とは、樹脂の溶融粘度ηおよび剪断速度γに関し、ｌｏｇηをｌｏｇγの関数として、ｌｏｇη＝ｆ（ｌｏｇγ）で表したとき、下記の式（１）で表される値である。
【００２１】
【数１】
【００２２】
上記の式（１）中、ηＬは直鎖ポリフェニレンサルファイドの溶融粘度、ηＢは分岐指数Ｎ値を求めようとしている分岐ポリフェニレンサルファイドの溶融粘度を表す。また、∂ｌｏｇη／∂ｌｏｇγ｜γ＝２００とは、ｌｏｇγによるｌｏｇηの偏微分∂ｌｏｇη／∂ｌｏｇγにおいて、γ＝２００（ｓｅｃ−１）における偏微分値を表す。
【００２３】
半架橋性のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が５０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．０５〜１．２０のものが好適に用いられる。
【００２４】
直鎖型のポリフェニレンサルファイドとしては、３００℃、１２１／ｓにおける溶融粘度が１０〜５００Ｐａ・ｓであり、分岐指数Ｎ値が１．００〜１．０５のものが好適に用いられる。
【００２５】
上記のポリフェニレンサルファイドは、以下のような特性を有する。
（１）溶融温度約２８０℃、分解温度４００℃以上と、高い耐熱性を有する。
（２）ほとんどの酸・アルカリ・有機溶剤に侵されないという耐薬品性を有する。
（３）他の樹脂と比較して強度、弾性率、クリープ特性、疲労特性などに優れるという機械特性を有する。
（４）成形時の流動性がよく、寸法安定性に優れるので、精密成形に適する。
（５）難燃剤を添加することなくＵＬ９４規格Ｖ−０と同等レベルの難燃性を有する。
（６）耐アーク性、絶縁破壊電圧などの電気特性に優れる。
【００２６】
剛性強化材料として添加される無吸水性材料としては、吸水性がなく、かつ、ポリフェニレンサルファイドに添加することにより、剛性を向上する効果が得られるものであれば特に限定されないが、ガラス繊維、ガラスパウダー（ガラス粉）、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラスフレーク、シリカ、チタン酸カリウムウィスカー、酸化亜鉛ウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、ワラストナイトなどが挙げられる。
ガラス繊維としては、直径が５μｍ〜３０μｍのものが好適に用いられる。
ガラスパウダーなどの粒子状充填材としては、平均粒子径が１μｍ〜５０μｍのものが好適に用いられる。
【００２７】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３における無吸水性材料の含有率は、３０質量％以上、５０質量％以下が好ましく、より好ましくは３５質量％以上、４５質量％以下である。
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３における無吸水性材料の含有率が３０質量％未満では、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の機械的強度を向上する効果が十分に得られない。一方、無吸水性材料の含有率が５０質量％を超えると、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の誘電率が高くなり、非接触型データ受送信体１０の通信特性が劣化する（通信距離が短くなる）からである。
【００２８】
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の厚みは、２ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。
第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の厚みが２ｍｍ以上であれば、非接触型データ受送信体１０は耐熱性および耐久性に優れたものとなる。
【００２９】
インレット１１は、基材１４と、ＩＣチップ１５と、アンテナ１６とから概略構成されている。また、ＩＣチップ１５およびアンテナ１６は、基材１４の一方の面１４ａに設けられ、互いに電気的に接続されている。
【００３０】
アンテナ１６は、各種導電体からなり、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点（ＩＣチップ１５と接続している部分）を有する一対の放射素子２１，２２と、放射素子２１，２２の給電点近傍を短絡する短絡部２３とからなるダイポールアンテナである。
また、放射素子２１，２２は、その長手方向の形状が蛇行したメアンダ形状（蛇行形状）をなしている。
また、放射素子２１，２２の給電点とは反対側の端部２１ａ，２２ａは、放射素子２１，２２におけるその他の部分よりも幅広に形成されている。
アンテナ１６の長手方向における長さは、非接触ＩＣカードなどの非接触ＩＣモジュールに利用できる極超短波帯〈ＵＨＦ〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ〜３０ＧＨｚ）の１／２波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子２１，２２の長手方向における長さは、１／４波長に相当する長さとなっている。
【００３１】
基材１４としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した被覆部材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材、（ガラス）エポキシ樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。
【００３２】
ＩＣチップ１５としては、特に限定されず、アンテナ１６を介して非接触状態にて情報の書き込みおよび読み出しが可能なものであれば、非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベル、あるいは非接触型ＩＣカードなどのＲＦＩＤメディアに適用可能なものであればいかなるものでも用いられる。
【００３３】
アンテナ１６は、基材１４の一方の面１４ａにポリマー型導電インクを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
【００３４】
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
【００３５】
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば１００〜１５０℃程度でアンテナ１５をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。アンテナ１５をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
【００３６】
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
【００３７】
また、アンテナ１６をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
さらに、アンテナ１６をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
【００３８】
この実施形態の非接触型データ受送信体１０は、インレット１１と、このインレット１１を被覆する第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３と、を備え、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３はポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなるので、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３の剛性を高めることができるとともに、第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３が水分を吸収しないから、マイクロ波帯におけるアンテナ１６の通信特性の低下を防止することができる。したがって、非接触型データ受送信体１０は、耐候性、耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、マイクロ波帯を用いた読み取り／書き込みの精度に優れ、マイクロ波帯における読み取り／書き込みの距離が低下することを防止できる。
【００３９】
なお、この実施形態では、被覆部材が第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３とからなる非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、被覆部材は１つの部材からなるものであってもよい。
また、この実施形態では、アンテナ１６がダイポールアンテナである非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、アンテナがモノポールアンテナ、クロスダイポールアンテナなどであってもよい。
【００４０】
次に、この実施形態における非接触型データ受送信体の製造方法について図１を参照して説明する。
【００４１】
まず、射出形成などにより、インレット１１の大きさに相当する凹部１２ａを有し、上記のポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有した第一の被覆部材１２を作製する。
次いで、ＩＣチップ１４、アンテナ１５などが基材１３に設けられたインレット１１を用意し、第一の被覆部材１２の凹部１２ａの底面に、接着材を介してインレット１１を貼着し、凹部１２ａ内にインレット１１を収容する。
接着材としては、公知の液体状の接着剤やフィルム状のものを用いることができ、例えば、両面テープが用いられる。
次いで、射出成形などにより、インレット１１を覆うように、凹部１２ａ内に上記のポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有した複合材料を充填して第二の被覆部材１３を形成し、この第二の被覆部材１３と第一の被覆部材１２とを一体化することにより、インレット１１が第一の被覆部材１２および第二の被覆部材１３に被覆された非接触型データ受送信体１０が得られる。
【００４２】
（実験例）
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【００４３】
［樹脂板の誘電率測定］
射出成形により、ポリフェニレンサルファイド樹脂からなり、長さが８０ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚みが１ｍｍの長方形状の樹脂板を５種類作製した。
ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、大日本インキ化学工業社製の半架橋ポリフェニレンサルファイドＴ１Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ａ」と言う。）、東ソー社製の架橋ポリフェニレンサルファイド＃１６０（以下、「ＰＰＳ−Ｂ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の半架橋ポリフェニレンサルファイドＴ３Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｃ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の直鎖ポリフェニレンサルファイドＬＲ３００Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｄ」と言う。）、大日本インキ化学工業社製の直鎖ポリフェニレンサルファイドＬＲ２Ｇ（以下、「ＰＰＳ−Ｅ」と言う。）を用いた。
なお、それぞれの樹脂板はそれぞれ、上記のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ−Ａ〜ＰＰＳ−Ｅ）のから選択した１種類のみで作製した。
次に、誘電率測定装置（インピーダンスアナライザー、Ｅ４９９１Ａ、アジレントテクノロジー社製）を用い、共振周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの樹脂板の誘電率を測定した。
また、キャピラリーレオメーターを使用して、樹脂温度３００℃、剪断速度１２１／ｓの条件で、上記のポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ−Ａ〜ＰＰＳ−Ｅ）の溶融粘度を測定した。
結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
表１の結果から、ポリフェニレンサルファイド樹脂の分子量や、ポリフェニレンサルファイド樹脂における不純物の含有量の誘電率に対する影響は小さく、架橋ポリフェニレンサルファイドおよび半架橋ポリフェニレンサルファイドからなる樹脂板は誘電率が低いことが分かった。
【００４６】
［被覆部材の誘電率測定］
射出成形により、ポリフェニレンサルファイド樹脂と添加材からなり、長さが８０ｍｍ、幅が３０ｍｍ、厚みが１ｍｍの長方形状であり、表２に示す組成の被覆部材を９種類作製した。
添加材としては、ガラス繊維Ａ（ＣＳ ０３ ＪＡＦＴ５９１、オーエンスコーニング社製）、ガラス繊維Ｂ（ＣＧＳ ３ＰＡ−８３０Ｓ、日東紡社製）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）（Ｐ−３０、白石工業社製）を用いた。
次に、誘電率測定装置（インピーダンスアナライザー、Ｅ４９９１Ａ、アジレントテクノロジー社製）を用い、共振周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの樹脂板の誘電率を測定した。
結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２の結果から、試料６〜９のポリフェニレンサルファイド樹脂とガラス繊維からなる被覆部材は、試料１０〜１４のポリフェニレンサルファイド樹脂、ガラス繊維および炭酸カルシウムからなる被覆部材よりも、誘電率が低いこと分かった。
なお、ガラス繊維Ａ、Ｂの誘電率は６．６であるから、ポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス繊維を添加した被覆部材は、ポリフェニレンサルファイド樹脂よりも誘電率が上昇する。
一方、炭酸カルシウムの誘電率は１．５８であるにもかかわらず、試料１０〜１４の被覆部材の誘電率が高くなる理由は、炭酸カルシウムが多孔質であるため吸水性を有し、３％の水分を含んでいる（吸水率３％）からであると考えられる。
【００４９】
また、各被覆部材について、その組成から誘電率を推算した。この推算では、ポリフェニレンサルファイドの誘電率を３．１（文献値）、炭酸カルシウムの誘電率を１．５８（文献値）、ガラス繊維の誘電率を６．６（文献値）、水の誘電率を８０．４（文献値）とした。
この推算では、炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）と、炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）とについて、被覆部材の誘電率を算出した。
実測した被覆部材の誘電率（表２に示す値）と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフを図２、３に示す。なお、図２は、炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。また、図３は、炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【００５０】
図２、３の結果から、炭酸カルシウムの吸水率（３％）を考慮すれば、被覆部材の誘電率が上昇することが明確になることが分かった。
【００５１】
［被覆部材の機械特性と成形性］
上記の被覆部材（試料６〜１４）について、樹脂流動性（スパイラルフローレングス、ＳＦＬ）、引張強度、曲げ強度、衝撃強度（靱性）のそれぞれを測定した。
（１）樹脂流動性（ＳＦＬ）測定
それぞれの被覆部材を構成する複合材料について、３０トン射出成形機（東芝機械社製）により、厚み１ｍｍのスパイラルフロー金型を用いて、樹脂温度３２０℃，金型温度１３５℃、射出圧力１００ＭＰａの条件下に、厚さ１ｍｍの試験片を作成し、その際のスパイラルフロー長さを測定した。
（２）引張強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して、それぞれの被覆部材の引張強度および伸びを測定した。
（３）曲げ強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して、それぞれの被覆部材の曲げ強度および弾性率を測定した。
（４）衝撃強度測定
ＡＳＴＭ Ｄ２５６に準拠して、それぞれの被覆部材のアイゾット衝撃強度（ノッチあり、ノッチなし）を測定した。
これらの結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】
表３の結果から、試料６〜９の被覆部材は、試料１０〜１４の被覆部材よりも流動性が高いことが分かった。したがって、試料６〜９の被覆部材の方が、成形性に優れると考えられる。
また、試料６〜９の被覆部材は、試料１０〜１４の被覆部材よりも、引張強度、曲げ強度およびアイゾット衝撃強度が高いこと分かった。
【００５４】
［被覆部材の厚みと通信距離との関係］
ＩＣチップ、アンテナなどがガラスエポキシ樹脂からなる基材に設けられ、長さが７０ｍｍ、幅が１７．５ｍｍ、厚みが２ｍｍの長方形状のインレットを用意した。
このインレットを、一対の複合基材（上記の試料６〜１４）で挟み込み、簡易ＩＣタグを作製した。
なお、一対の被覆部材の厚みを、１ｍｍ、２ｍｍ、３．２ｍｍ、５ｍｍと変えて、簡易ＩＣタグを作製した。
次に、発砲スチロール板（誘電率：１．０）の表面に、接着剤を介して各ＩＣタグを貼着した後、Ｒ／Ｗ（リーダ／ライタ）（ＸＲ-４８０ＪＰ、Ｓｙｍｂｏｌ社製）を用い、出力１Ｗにて、それぞれの簡易ＩＣタグの通信距離を測定した。
結果を図４に示す。
【００５５】
図４の結果から、厚みが大きくなると通信距離が短くなるものの、試料６〜９の被覆部材を用いた簡易ＩＣタグは、試料１０〜１４の被覆部材を用いた簡易ＩＣタグよりも常に通信距離が長いことが分かった。
なお、耐熱性および耐久性に優れたＩＣタグ（非接触型データ受送信体）を実現するには、被覆部材の厚みは３ｍｍ以上必要である。
図４の結果から、例えば、被覆部材の厚みが５ｍｍの場合、試料６の被覆部材（誘電率３．７１）を用いた簡易ＩＣタグ（ＩＣタグ６）と、試料１４の被覆部材（誘電率５．３７）を用いた簡易ＩＣタグ（ＩＣタグ１４）とを比較すると、ＩＣタグ６の通信距離は、ＩＣタグ１４の通信距離の約１．３倍であることが分かった。
【００５６】
以上の結果から、マイクロ波帯のＩＣタグに耐熱性や耐久性を付与するために、ＩＣタグをポリフェニレンサルファイド樹脂で被覆する場合、ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、直鎖型よりも架橋型または半架橋型が好ましいことが確認された。さらに、ガラス繊維を３０質量％以上、５０質量％以下含む被覆部材は誘電率が低く、通信距離が長くなるとともに、機械特性にも優れることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の非接触型データ受送信体は、非金属物質の他に、金属物品や水分を含む物品へ直接貼付する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】炭酸カルシウムの吸水率を考慮しない場合（吸水率０％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【図３】炭酸カルシウムの吸水率を考慮した場合（吸水率３％）の実測した被覆部材の誘電率と、組成から推算した被覆部材の誘電率との関係を表すグラフである。
【図４】被覆部材の厚みを変えて、簡易ＩＣタグの通信距離を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・非接触型データ受送信体、１１・・・インレット、１２・・・第一の被覆部材、１３・・・第二の被覆部材、１４・・・ベース基材、１５・・・ＩＣチップ、１６・・・アンテナ、２１，２２・・・放射素子、２３・・・短絡部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、
前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする非接触型データ受送信体。
【請求項２】
ポリフェニレンサルファイドを５０質量％以上、７０質量％以下、剛性強化材料としての無吸水性材料を３０質量％以上、５０質量％以下含むことを特徴とする請求項１に記載の非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
【請求項３】
ポリフェニレンサルファイド、剛性強化材料としての無吸水性材料を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の非接触型データ受送信体用被覆部材。
【請求項１】
ベース基材と該ベース基材に設けられたアンテナと該アンテナを通じて通信するＩＣチップを有するインレットと、該インレットを被覆する被覆部材と、を備え、マイクロ波帯または超短波帯で使用される非接触型データ受送信体であって、
前記被覆部材は、ポリフェニレンサルファイドを主成分としてなり、かつ、剛性強化材料として無吸水性材料のみを含有してなることを特徴とする非接触型データ受送信体。
【請求項２】
ポリフェニレンサルファイドを５０質量％以上、７０質量％以下、剛性強化材料としての無吸水性材料を３０質量％以上、５０質量％以下含むことを特徴とする請求項１に記載の非接触型データ受送信体の被覆部材用ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
【請求項３】
ポリフェニレンサルファイド、剛性強化材料としての無吸水性材料を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の非接触型データ受送信体用被覆部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２３７８５３（Ｐ２００９−２３７８５３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８２５３１（Ｐ２００８−８２５３１）
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００１１０２１７）トッパン・フォームズ株式会社 (989)
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（０００１１０２１７）トッパン・フォームズ株式会社 (989)
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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