説明

ICカードシートの製造方法

【課題】接着剤の加熱による劣化を防止し、且つ長時間の連続生産が可能なICカードシートの製造方法の提供。
【解決手段】少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを、押し出し塗工機で接着剤を塗設し形成された接着剤層を有する第1基材と第2基材との間に、前記ICモジュール側が前記第1基材に、前記支持体側が前記第2基材になるように挟持接着してICカードシートを形成するICカードシートの製造方法であって、前記押し出し塗工機は、前記接着剤の供給系とコータとを有し、前記供給系内において、第1箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は、前記第1箇所より前記コータから離れている第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度より高く、前記第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は前記接着剤の軟化点温度より15℃以上高いことを特徴とするICカードシートの製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを第1基材と第2基材とにより接着被覆してカードシートを形成するICカードシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
身分証明書カード(IDカード)やクレジットカードなどには、従来磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードが広く利用されてきた。しかしながら、磁気カードはデータの書き換えが比較的容易に出来るため、データの改ざん防止が十分でない、磁気のため外的な影響を受け易く、データの保護が十分でない、更に記録出来る容量が少ないなどの問題点があった。そこで、近年ICチップを内蔵したICカードが普及し始めている。
【0003】
ICカードは、表面に設けられた電気接点やカード内部のループアンテナを介して外部の機器とデータの読み書きをする。ICカードは磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性も大きく向上している。特に、カード内部にICチップと外部との情報のやりとりをするためのアンテナを内蔵し、カード外部に電気接点を持たない非接触式ICカードは、電気接点をカード表面に持つ接触式ICカードに比べてセキュリティ性に優れ、IDカードのようにデータの機密性と偽変造防止性を高く要求する用途に使用されつつある。
【0004】
このICカードはカードの内部にICチップとループアンテナとを介して外部の機器とデータの授受を行うように構成されており、非接触型と呼ばれている。ICカードの製造方法としては、バッチ式と連続式とが知られている。バッチ式としては、例えば、特開平11−134465号公報に記載されている様に、対向する第1のシート材と、第2のシート材がホットメルト型接着剤層を介して重ね合わされ、且つこのホットメルト型接着剤層内部にIC部材が封入されたICカードの製造方法が知られている。連続式としては、例えば、第1シート部材と第2シート部材との間に電子部品を備えたICカードにおいて、第1シート部材と第2シート部材と電子部品とを、第1シート部材と電子部品、第2シート部材と電子部品それぞれの間にホットメルト型接着剤を介在させて、貼り合わせて作製されたICカード(例えば、特許文献1を参照。)。第1の基材と第2の基材の間に、ICチップ及びアンテナを含む部品からなるICモジュールを介在させて貼り合わせる作製されたICカードが知られている(例えば、特許文献2を参照。)。
【0005】
しかしながら、特許文献1、2に記載の連続式でICカードを作製するときに次の問題点が挙げられる。
【0006】
1)連続生産時にホットメルト型接着剤の長時間の加熱に伴い接着剤が劣化することで物性変化が生じ、基材への安定した塗布が出来なくなることでICカードの表面に凹凸が発生し、安定した印刷が出来なくなる。
【0007】
2)連続生産時に接着剤の長時間の加熱に伴い接着剤が劣化することで物性変化が生じ、基材への塗布に凹凸が発生した状態になると、湿気硬化する際に発生するCO2ガスが溜まり基材とICモジュールとの間に空隙部が出来、基材の表面性を保つことが困難となり、安定した印刷が出来なくなる。
【0008】
3)接着剤層の厚さが異なることで、カードの強度にバラツキが生じカードが変形し易くなる。
【0009】
この様な問題点があるため、対策として、例えば、長時間の加熱による接着剤の劣化を防止するために、生産効率を犠牲にして一回の使用量を減らしたバッチ式の生産を行っている。又、加熱に伴い発生した固化物を取り除くため頻繁に塗工機の清掃を行い対応しているのが現状である。
【0010】
この様な状況から、第1の基材と第2の基材の間に、ICチップ及びアンテナを含む部品からなるICモジュールを介在させて貼り合わせる作製する連続式のICカードの製造方法において、接着剤の加熱による劣化を防止し、且つ長時間の連続生産が可能なICカードシートの製造方法の開発及びこの方法で作製されたICカードの開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平11−134465号公報
【特許文献2】特開2002−245423号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は接着剤の加熱による劣化を防止し、且つ長時間の連続生産が可能なICカードシートの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【0014】
(請求項1)
少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを、押し出し塗工機で接着剤を塗設し形成された接着剤層を有する第1基材と第2基材との間に、前記ICモジュール側が前記第1基材に、前記支持体側が前記第2基材になるように挟持接着してICカードシートを形成するICカードシートの製造方法であって、
前記押し出し塗工機は、前記接着剤の供給系とコータとを有し、
前記供給系内において、第1箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は、前記第1箇所より前記コータから離れている第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度より高く、前記第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は前記接着剤の軟化点温度より15℃以上高いことを特徴とするICカードシートの製造方法。
【0015】
(請求項2)
少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを、押し出し塗工機で接着剤を塗設し形成された接着剤層を有する第1基材と第2基材との間に、前記ICモジュール側が前記第1基材に、前記支持体側が前記第2基材になるように挟持接着してICカードシートを形成するICカードシートの製造方法において、
前記押し出し塗工機は、第1溶融タンクと第2溶融タンクとコータとを有し、
前記第1溶融タンクでの溶融状態の前記接着剤の温度を、前記第2溶融タンクでの溶融状態の前記接着剤の温度に対して10〜30℃低く、かつ前記接着剤の軟化点温度より15℃以上高くし、前記第1溶融タンクにて前記接着剤を溶融した後、前記第2溶融タンクに移すことを特徴とするICカードシートの製造方法。
【発明の効果】
【0016】
接着剤の加熱による劣化を防止し、且つ長時間の連続生産が可能なICカードシートの製造方法を提供することが出来、生産効率の向上及び製品の安定化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係るICカードの概略図である。
【図2】図1の(b)のA−A′に沿った部分拡大概略断面図である。
【図3】図1に示されるICカードシートの製造装置の一例を示す模式図である。
【図4】図3に示す押し出し塗工機の一例を示す模式図である。
【図5】図3に示す押し出し塗工機の他の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明に係る実施の形態を図1〜図5を参照して説明するが、勿論、本発明はこれに限定されるものではない。
【0019】
図1は本発明に係るICカードの概略図である。図1の(a)はICカードシートの概略平面図である。図1の(b)は図1の(a)に示すICカードシートより打ち抜いて作製されたICカードの概略平面図である。図1(c)はICカードの分解概略斜視図である。本図では、ICカードの一例として従業員証の場合を示している。
【0020】
図中、1は複数のシート状のICモジュール(以下、ICモジュールと称す)103を第1基材(表面シート)101と第2基材(裏面シート)102との間に介在させて接着剤により貼り合わせて製造されたICカードシートを示す。本図に示されるICカードシート1は42枚のICモジュールを有している場合を示している。2はICカードシート1より、一枚のICモジュールを打ち抜き作製されたICカードを示す。
【0021】
第1基材101の表面側には、カード所持者の個人識別番号、氏名、住所、生年月日、等の個人情報101a、カード所持者の顔写真情報101b、カードの発行年月日、有効期限等の文字情報101c、及び電子透かし印刷、ホログラム等の個人識別情報101dが形成されている。第2基材102の表面側には、筆記層(不図示)、又は印刷層(不図示)が形成されている。
【0022】
ICモジュール103は、ICチップ103b、巻線コイル(アンテナ)103c及び保護板103dを介在させ、絶縁性シートからなる支持体103a上に接着剤で固定されて作製されている。支持体103aとしては、第1基材101と第2基材102との間にICモジュールを挟持し加熱貼合するときに支持体103aの接着剤の含浸性が良くなって第1基材101と第2基材102との間の接着性が安定するため多孔質状の樹脂シート(例えば、織物状又は不織布状の樹脂シートが好ましい)が使用されている。
【0023】
ICモジュール103の外形は、ICカード2の外形より小さく形成されていて、ICモジュール103の外周とICカード1の外形との間の周辺領域は第1基材101の接着剤層101e(図2を参照)と第2基材102の接着剤層102a(図2を参照)とにより強固に接着されている。
【0024】
図2は図1の(b)のA−A′に沿った部分拡大概略断面図である。
【0025】
図中、101eは第1基材101の裏面側に塗布した接着剤層を示し、102aは第2基材102の裏面側に塗布した接着剤層を示す。ICモジュール103は、第1基材101の接着剤層101eと、第2基材102の裏面側に塗布した接着剤層102aとの間に挟持固定されている。第1基材101の接着剤層101e(図2を参照)の厚さは、ICチップの強度、ICカードの取り扱い性等を考慮し、200〜400μmが好ましい。第2基材102の裏面側に塗布した接着剤層102aの厚さは、ICチップの強度、ICカードの取り扱い性等を考慮し、20〜60μmが好ましい。
【0026】
接着剤層に使用する接着剤としてはホットメルト型接着剤、光硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、弾性エポキシ接着剤等の反応性ホットメルト型接着剤等が挙げられ、この中でも取り扱い性、曲げ強度、耐久性、製造適性の点から湿気硬化型接着剤が好ましい。ホットメルト型接着剤としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体系、ポリエステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、ポリオレフィン系等が挙げられ、これらの中でも熱可塑性エラストマー系が好ましい。ホットメルト型接着剤の具体的な例として、市販のHenkel社製のマクロメルトシリーズ、Firstone Synthetic Rubber and Latex社製のタフデン、Phillips Petroleum社製のソルプレン400シリーズ、住友化学(株)製のスミチック、チッソ石油化学(株)製のビスタック、三菱油化製のユカッタ、Henkel社製のマクロメルトシリーズ、三井石油化学(株)製のタフマー、宇部レキセン(株)製のAPAO、イーストマンケミカル社製のイーストボンド、ハーキュレス社製のA−FAX等が挙げられる。
【0027】
湿気硬化型接着剤としては、例えば、特開2000−036026号、同2000−219855号、同2000−211278号などに開示されているものが挙げられる。又、市販品としては、例えば住友スリーエム(株)製TE030、TE100、日立化成ポリマー(株)製ハイボン4820、カネボウエヌエスシー社製ボンドマスター170シリーズ、Henkel社製のMacroplast QR3460、積水化学工業(株)製9613N、2013MK等が挙げられる。
【0028】
本発明に係わる接着剤は、「JIS K7127」あるいは「ASTM D638」の規定に準じて測定した、硬化後の引張弾性率が200MPa以上、引張破断点伸度が600%以下である。硬化後の引張弾性率としては、200〜600MPaが好ましく、あるいは伸度2%における引張弾性率が、300〜600MPaであることがより好ましい。
【0029】
引張破断点伸度としては50〜600%が好ましく、150〜500%がより好ましい。硬化後の引張弾性率が、200MPaよりも小さい場合には、曲げ特性が劣化する。又、引張破断点伸度が600%よりも大きい場合は、打ち抜き機の金属刃に接着剤が付着し、カード状に打ち抜けない問題やバリやヒゲといった問題が発生する。
【0030】
湿気硬化型のホットメルト型接着剤を用いる場合は、第1基材101及び第2基材102の湿気透過率は4〜8g(100μm/m2、24hr)が好ましい。この様な基材を使用することで第1基材101と第2基材102との両方の面側から、接着剤に効率良く水分が供給され、接着剤の硬化を早くすることが出来、生産性が向上する。又、カード全面の硬化率が同じになり、均一な硬度のカードを作製することが出来る。ここでいう湿気透過率は、JIS K7128−Z0208の防湿包装材料の透湿度試験方法で測定したものであり、条件は40℃、90%RHである。
【0031】
第1基材101と第2基材102との厚さは、熱によるカードが伸縮、平面性、ICチップの平面性、印刷適性、規格適合性、接着強度、外圧耐性、取り扱い性等を考慮し、100〜250μmが好ましい。
【0032】
これら基材としては樹脂、紙等が使用出来、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、上質紙、マット紙、コート紙、合成紙等が挙げられる。
【0033】
ICモジュール103を構成している支持体103aとしては、例えばポリエ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樹脂、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等のポリフッ化エチレン系樹脂、6−ナイロン、6,6−ナイロン等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体、三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタアクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂シート、又は上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙等の紙あるいはこれら2層以上の積層体が挙げられる。
【0034】
支持体の厚みは30〜300μmが好ましく、より好ましくは50〜200μmである。支持体の厚みが30μm未満の場合は、第1基材と第2基材の貼り合わせ時に熱収縮等を起こし、第1基材と第2基材の平面性が維持出来なくなり、表面へのICカード所持者の個人識別番号、氏名、住所、生年月日、等の個人情報の印刷が困難となる場合がある。支持体の厚みが300μmを越えた場合は、ICカードが厚くなり、ICカードの利便性が損なわれる場合がある。
【0035】
図3は図1に示されるICカードシートの製造装置の一例を示す模式図である。
【0036】
図中、3はICカードシートの製造装置を示す。ICカードシートの製造装置3はICモジュール103の上側に貼着するロール状に巻き取った第1基材(表面シート)101と、下側に貼着するロール状に巻き取った第2基材(裏面シート)102との供給部4と、第1基材(表面シート)101と第2基材(裏面シート)102との裏面に接着剤を塗工する押し出し塗工機5と、ICモジュール103に第1基材(表面シート)101と第2基材(裏面シート)102とを貼着する加熱貼着部6と、冷却部7と、帯状になったICカードシートを所定の大きさに切断する切断部8とを有している。
【0037】
供給部4は、第1基材(表面シート)101を貼着部6に供給する第1供給部4aと、第2基材(裏面シート)102を貼着部6に供給する第2供給部4bとを有している。第1供給部4aは、第1基材(表面シート)101と、第1基材(表面シート)101を貼着部6に供給するためのガイドローラ4a1と、駆動ローラ4a2とを有している。
【0038】
第1基材(表面シート)101には、予め打ち抜き時の位置合わせマーク及び図柄が設けられていても良いし、又は顔写真等を設けるための受像層が形成されていても良い。勿論無地であってもかまわない。
【0039】
第2供給部4bは、第2基材(裏面シート)102と、第2基材(裏面シート)102を貼着部6に供給するためのガイドローラ4b1と、駆動ローラ4b2とを有している。
【0040】
第2基材(裏面シート)102の表面側には、筆記層(不図示)、又は印刷層(不図示)が形成されている。
【0041】
押し出し塗工機5は第1基材(表面シート)101の裏側にホットメルト型接着剤501を所定の厚さで塗工する第1押し出し塗工機5aと、第2基材(表面シート)102の裏側にホットメルト型接着剤502を所定の厚さで塗工する第2押し出し塗工機5bとを有している。第1押し出し塗工機5aはホットメルトアプリケーターコータ5a1と、ホットメルト型接着剤501の供給系5a2とを有している。第2押し出し塗工機5bはホットメルトアプリケーターコータ5b1と、ホットメルト型接着剤501の供給系5b2とを有している。第1押し出し塗工機5aと第2押し出し塗工機5bとは同じ構成となっている。押し出し塗工機5に関しては図4、図5で詳細に説明する。
【0042】
接着剤が塗工された第1基材(表面シート)101と、第2基材(表面シート)102とは離間して対向する状態で貼着部6に供給される。第1基材(表面シート)101と、第2基材(表面シート)102との離間して対向する位置には、少なくとも1組のICチップ103b(図1を参照)、巻線コイル(アンテナ)103c(図1を参照)及び保護板103d(図1を参照)とを支持体103a(図1を参照)上に接着剤で固定されたICモジュール103(図1を参照)がICモジュール103供給部(不図示)から供給される。ICモジュール103はシート状やロール状で供給されてもかまわない。
【0043】
貼着部6は、恒温室601と、第1基材101と第2基材102とを押圧する複数の押圧ロール602a、602bとを有している。これら押圧ロール602a、602bによりICモジュール103が第1基材101と第2基材102の間に挟持された状態となる。
【0044】
冷却部7は、恒温室701と、第1基材101と第2基材102とを押圧する複数の押圧ロール702a、702bとを有している。これら押圧ロール702a、702bにより第1基材101と第2基材102の間に挟持されたICモジュール103とを均一に冷却することで平面性の良い帯状のICカードシート104が得られる。
【0045】
切断部8は、駆動ローラ801と上下方向(図中の矢印方向)の移動が可能に設けられた切断刃802とを有する。冷却部7から駆動ローラ801により送られてくる帯状のICカードシート104は予め決められた大きさに切断され枚葉のICカードシート104a(図1の(a)に示すICカードシート1と同じ)が作製される。このICカードシート104aより、一組のICモジュールを基材と共に打ち抜くことで図1に示すICカード2が作製される。
【0046】
本発明は、第1基材101と第2基材102との裏面にホットメルト型接着剤を塗工する際のホットメルト型接着剤の供給条件を改良することにより接着剤の加熱による劣化を防止し、且つ長時間の連続生産が可能なICカードシートの製造方法及びこの方法で作製されたICカードに関するものである。
【0047】
図4は図3に示す押し出し塗工機の一例を示す模式図である。
【0048】
図中、5aは押し出し塗工機を示し、ホットメルト型接着剤の供給系5a2とコータ5a1とを有している。供給系5a2は、第1溶融タンク5a21と、第2溶融タンク5a22と、切り換え用の第2溶融タンク5a23とを有している。第1溶融タンク5a21にホットメルト型接着剤を入れるときは、破砕してから入れても良いし、又、ホットメルト型接着剤を袋に入れ、第1溶融タンク5a21の温度より低くして予備加熱した状態で袋から絞り出す状態で入れてもかまわない。第1溶融タンクと第2溶融タンクでのホットメルト型接着剤の溶融条件を以下に示す。
【0049】
1)第1溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度は、第2溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度に対して10〜30℃低くする。
【0050】
2)第1溶融タンクでは、ホットメルト型接着剤の軟化点温度より15〜45℃高い温度で溶融し、第2溶融タンクでは、ホットメルト型接着剤の軟化点温度より40〜60℃高い温度で溶融する。
【0051】
第1溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度が、第2溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度に対して10℃未満の場合は、加熱時間が長くかかるため生産効率の低下の一因となるし、時間を短くした場合は、温度ムラによって粘度バラッキが発生し、塗布ムラ、厚さムラが発生するため好ましくない。第1溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度が、第2溶融タンクのホットメルト型接着剤の溶融温度に対して30℃を越えた場合は、接着剤の熱による劣化が発生し、粘度が不安定になり塗布ムラ、厚さムラが発生するため好ましくない。
【0052】
第1溶融タンクでのホットメルト型接着剤の溶融温度が、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に加える温度が15℃未満の場合は、接着剤の粘度が高いため、第1溶融タンクから第2溶融タンクへの供給が困難となるため好ましくない。第1溶融タンクでのホットメルト型接着剤の溶融温度が、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に対して45℃を越える場合は、接着剤が熱により劣化するため、接着性、接着強度等の性能が不安定になるため好ましくない。
【0053】
第2溶融タンクでのホットメルト型接着剤の溶融温度が、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に加える温度が40℃未満の場合は、接着剤の粘度が上がり、塗布性が劣化し厚さが不安定になり、製品の平面性が劣るため好ましくない。第2溶融タンクでのホットメルト型接着剤の溶融温度が、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に対して60℃を越える場合は、接着剤が熱により劣化し、固まりが発生し塗工機のノズルが詰まり、塗布が安定しなくなるため好ましくない。
【0054】
第1溶融タンク5a21で溶融されたホットメルト型接着剤はポンプ5a3によりフィルター5a4を介して第2溶融タンク5a22に送られる。同様に、第1溶融タンク5a21で溶融されたホットメルト型接着剤はポンプ5a3によりフィルター5a5を介して第2溶融タンク5a23に送られる。
【0055】
第1溶融タンク5a21で溶融されたホットメルト型接着剤を第2溶融タンク5a23に投入するタイミングは、塗工速度に影響されるが、第2溶融タンク5a22中のホットメルト型接着剤の残量が30〜40%になったときが好ましい。残量が30%未満の場合は、ホットメルト型接着剤の供給切れを起こす場合がある。残量が40%を越える場合は、ホットメルト型接着剤が高温にさらされる時間が長くなり、劣化が生じる場合がある。
【0056】
第2溶融タンク5a22で溶融されたホットメルト型接着剤はフィルター5a6を介してポンプ5a8によりコータ5a1から押し出され第1基材の裏面に塗工される。同様に、第2溶融タンク5a23で溶融されたホットメルト型接着剤はフィルター5a7を介してポンプ5a8によりコータ5a1から押し出され第1基材の裏面に塗工される。
【0057】
第1溶融タンク5a21ではホットメルト型接着剤の軟化点温度に対して15〜45℃高い温度でホットメルト型接着剤を溶融することで加熱による劣化を防止することが可能となる。更に、第1溶融タンクに投入するホットメルト型接着剤を破砕した状態にすることで溶融時間を短くすることが可能となり、溶融することに伴う加熱による劣化を更に防止することが可能となる。
【0058】
第2溶融タンクでは塗工時の温度に加熱するのであるが、予め第1溶融タンクで溶融されているホットメルト型接着剤を加温するため短時間で塗工時の温度にすることが可能となっているため、ホットメルト型接着剤の加熱による劣化を防止することが可能となる。又、第2溶融タンクを2つ持つことで一回の塗工に必要とするホットメルト型接着剤を分割(容量を半分)して溶融することが出来、長時間の塗工をする場合、片方の第2溶融タンク中のホットメルト型接着剤の残量が30〜40%になったとき、第1溶融タンクからホットメルト型接着剤を供給し、塗工時の温度に加熱し切り換えることで、長時間、ホットメルト型接着剤を塗工時の温度にさらすことがなくなるため更に長時間の塗工が可能となる。尚、図3に示す第2押し出し塗工機5bも本図で示される第1押し出し塗工機5aと同じ構成となっている。尚、切り換え用の第2溶融タンクの数は特に限定はなく、必要に応じて数を増やすことが可能である。
【0059】
図5は図3に示す押し出し塗工機の他の一例を示す模式図である。
【0060】
図中、5a′は押し出し塗工機を示し、ホットメルト型接着剤の供給系5a′2とコータ5a′1とを有している。供給系5a′2は、耐熱容器9に入ったホットメルト型接着剤を耐熱容器ごと入れ耐熱容器中でホットメルト型接着剤を熔解する溶融槽5a′21と、溶融タンク5a′22と切り換え用の溶融タンク5a′23とを有している。溶融槽5a′21における耐熱容器9に入ったホットメルト型接着剤の溶融温度は、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に対して、15〜45℃高い温度である。ホットメルト型接着剤の軟化点温度に加える温度が15℃未満の場合は、接着剤の粘度が高いため、耐熱容器から溶融タンクへの供給が困難となるため好ましくない。45℃を越える場合は、接着剤が熱により劣化するため、接着性、接着強度等の性能が不安定になるため好ましくない。
【0061】
溶融タンク5a′22での溶融温度は、ホットメルト型接着剤の軟化点温度に対して、40〜60℃高い温度である。40℃未満の場合は、接着剤の粘度が上がり、塗布性が劣化し厚さが不安定になり、製品の平面性が劣るため好ましくない。60℃を越える場合は、接着剤が熱により劣化し、固まりが発生し塗工機のノズルが詰まり、塗布が安定しなくなるため好ましくない。
【0062】
溶融タンクに投入するホットメルト型接着剤を耐熱容器中で予め溶融した状態にすることで、溶融タンクでの加熱時間の短縮が図られ、ホットメルト型接着剤を高温にさらす時間が短くなることで熱による劣化を防止することが可能となる。
【0063】
溶融槽5a′21により耐熱容器に入れた状態で溶融したホットメルト型接着剤は、耐熱容器から直接に溶融タンク5a′22又は溶融タンク5a′23に投入される。溶融タンク5a′22(5a′23)に投入されたホットメルト型接着剤は必要とする温度に加熱され、フィルター5a′3(5a′4)を介してポンプ5a′5によりコータ5a′1から押し出され第1基材の裏面に塗工される。
【0064】
切り換え用の溶融タンク5a′23へ耐熱容器から溶融した状態のホットメルト型接着剤の投入するタイミングは、塗工速度に影響されるが、溶融タンク5a′22中のホットメルト型接着剤の残量が30〜40%になったときが好ましい。残量が30%未満の場合は、ホットメルト型接着剤の供給切れを起こす場合がある。残量が40%を越える場合は、ホットメルト型接着剤が高温にさらされる時間が長くなり、劣化が生じる場合がある。
【0065】
切り換え用の溶融タンク5a′23を持つことで一回の塗工に必要とするホットメルト型接着剤を分割(容量を半分)して溶融することが出来、長時間の塗工をする場合、片方の溶融タンク中のホットメルト型接着剤の残量が30〜40%になったとき、粉砕機により粉砕した状態でホットメルト型接着剤を供給し、塗工時の温度に加熱し切り換えることで、長時間、ホットメルト型接着剤を塗工時の温度にさらすことがなくなるため更に長時間の塗工が可能となる。尚、第2基材の裏面へのホットメルト型接着剤の塗工も本図と同じ構成となっている。又、切り換え用の第2溶融タンクの数は特に限定はなく、必要に応じて数を増やすことが可能である。
【0066】
耐熱容器としてはホットメルト型接着剤を溶融槽に入れて溶融する溶融温度に耐えれば特に限定橋なく、例えば金属容器、アルミレトルトパック等が挙げられる。
【0067】
図3〜図6に示す押し出し塗工機を使用し、図1、図2に示すICカードシート及びICカードを作製することにより次の効果が挙げられる。
【0068】
1)連続生産時にホットメルト型接着剤の長時間の加熱に伴う接着剤の劣化が防止することが可能となり、基材への安定した塗布が出来ることでICカードの表面が安定し、安定した印刷が可能になり、品質向上、生産効率の向上が可能となった。
【0069】
2)連続生産時に接着剤の長時間の加熱に伴う接着剤の劣化を防止することで物性変化を防止するため、基材への塗布が安定になり膜面の凹凸の発生がなくなり、湿気硬化に伴う基材とICモジュールとの間の空隙部の発生を抑えることが出来、基材の表面性を保つことが可能となり、安定した印刷が可能になり、品質向上、生産効率の向上が可能となった。
【0070】
3)連続生産時に接着剤の長時間の加熱に伴う接着剤の劣化を防止することで接着剤層の厚さが安定し、ICカードの強度が安定し品質が安定した。
【0071】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【0072】
実施例1
図1に示すICカードシートを次に示す方法で作製した。尚、以下において「部」は「質量部」を示す。
【0073】
(第1基材の準備)
JIS K7128−Z0208による湿気透過率が22(g・25μm/m2、24hr)である厚さ200μm、幅3m、長さ2000mの白色ポリエステルシートを使用し、コロナ放電処理をした後、下記組成の第1受像層形成用塗工液、第2受像層形成用塗工液及び第3受像層形成用塗工液をこの順に塗布乾燥して、それぞれの厚みが0.2μm、2.5μm、0.5μmになるように積層することにより受像層を形成した。この後、樹脂凸版印刷法により、ロゴとOPニスを順次印刷し、第1基材とした。
【0074】
〔第1受像層形成用塗工液〕
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBL−1:積水化学工業(株)製) 9部
イソシアネート(コロネートHX:日本ポリウレタン工業(株)製) 1部
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
【0075】
〔第2受像層形成用塗工液〕
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBX−1:積水化学工業(株)製) 6部
金属イオン含有化合物(化合物MS) 4部
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
【0076】
【化1】

【0077】
〔第3受像層形成用塗工液〕
ポリエチレンワックス(ハイテックE1000:東邦化学工業(株)製) 2部
ウレタン変性エチレンアクリル酸共重合体(ハイテックS6254:東邦化学工業(株)製) 8部
メチルセルロース(SM15:信越化学工業(株)製) 0.1部
水 90部
【0078】
(第2基材の準備)
JIS K7128−Z0208による湿気透過率が22(g・25μm/m2、24hr)である厚さ200μm、幅3m、長さ2000mの白色ポリエステルシートを使用し、コロナ放電処理を行った後、ユポDFG−65シート(王子油化(株)製)を貼合し、下記組成の第1筆記層形成用塗工液、第2筆記層形成用塗工液及び第3筆記層形成用塗工液をこの順に塗布乾燥して、それぞれの厚みが5μm、15μm、0.2μmになるように積層することにより筆記層を形成した。
【0079】
〔第1筆記層形成用塗工液〕
ポリエステル樹脂(バイロン200:東洋紡績(株)製) 8部
イソシアネート(コロネートHX:日本ポリウレタン工業(株)製) 1部
カーボンブラック 微量
二酸化チタン粒子(CR80:石原産業(株)製) 1部
メチルエチルケトン 80部
酢酸ブチル 10部
【0080】
〔第2筆記層形成用塗工液〕
ポリエステル樹脂(バイロナールMD1200:東洋紡績(株)製) 4部
シリカ 5部
二酸化チタン粒子(CR80:石原産業(株)製) 1部
水 90部
【0081】
〔第3筆記層形成用塗工液〕
ポリアミド樹脂(サンマイド55:三和化学工業(株)製) 5部
メタノール 95部
得られた筆記層の中心線平均粗さは1.34μmであった。
【0082】
(シート状のICモジュールの準備)
支持体として不織布シートを使用し、この上に42組のICチップと、巻線コイル(アンテナ)と、保護板とを有するICモジュールを接着剤で固定しシート状のICモジュールとし、同じ条件で100枚準備した。
【0083】
(接着剤の準備)
湿気硬化型接着剤として、積水化学工業(株)製 2013MK(軟化点温度が70℃)のホットメルト型接着剤を準備した。
【0084】
〈ホットメルト型接着剤の溶融〉
図4に示す第1溶融タンクと第2溶融タンクとを有する塗工機の第1溶融タンクと第2溶融タンクの溶融温度を表1に示す用に設定し溶融条件No.1−1〜1−27とした。第1溶融タンク及び第2溶融タンクの溶融温度は、使用する接着剤の軟化点温度(70℃)に加える温度を示す。
【0085】
【表1】

【0086】
〈ICカード用シートの作製〉
図4に示す塗工機を用い、図3に示すICカードシートの製造装置で、表1に示す溶融条件No.1−1〜1−27で準備したホットメルト型接着剤を溶融し、Tダイを使用して第1基材の裏面に厚さ350μm、第2基材の裏面に厚さ40μmとなるように塗工した。尚、塗工は第2溶融タンクを2つ使用し、一つの第2溶融タンクに滞留する時間を10〜20分になるように投入量を調整し、使用している第2溶融タンクのホットメルト型接着剤の残量が投入量に対して30%になったときに、他の第2溶融タンクに第1溶融タンクからホットメルト型接着剤を投入し、これらのサイクルを繰り返しながら塗工を行った。この後、図3に示す装置で、第1基材と第2基材との間に準備したシート状のICモジュールを順次100枚を入れ、貼着部で、65〜70℃でシート状のICモジュールを第1基材と第2基材とに接着した後、冷却部で常温で10分間で冷却し、帯状のICモジュールシートを作製した。この後、裁断機でシート状のICモジュール一枚分になるように裁断しICカードシートを作製し、試料101〜127とした。
【0087】
評価
得られた各試料101〜127のICカードシート3枚を使用し、ICカードを打ち抜き、ランダムに100枚を取り出し、表面汚れ、平面性、カードの厚さ安定性を次の評価方法、評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。
【0088】
表面汚れ
作製したICカード100枚に付き、表裏を目視で観察し、汚れの有り無しを観察した。
【0089】
表面汚れの評価ランク
○:100枚中汚れが認められない
△:100枚中一枚以上、3枚未満に汚れが認められる
×:100枚中3枚以上、5枚未満に汚れが認められる
××:5枚以上に汚れが認められる
【0090】
平面性
作製したICカード100枚を一枚ごとに、X−Yステージに載置し、レーザ変位計(キーエンス(株)製LK−035)1mmピッチで傾斜を測定した。
【0091】
平面性の評価ランク
○:100枚測定した中の表面の傾斜が最大4μm/1mm未満
△:100枚測定した中の表面の傾斜が最大4〜6μm/1mm未満
×:100枚測定した中の表面の傾斜が最大6〜8μm/1mm未満
××:100枚測定した中の表面の傾斜が最大8μm/1mm以上
【0092】
カードの厚さ安定性
作製したICカード100枚を一枚ごとに、デジタルマイクロメータで測定し、以下に示す式に従って計算しバラツキとして計算で求めた。バラツキ(%)=(最高厚さ−最低厚さ)/平均厚さ×100
【0093】
厚さ安定性の評価ランク
○:バラツキが2.5〜5.0%未満
△:バラツキが5.0〜7.5%未満
×:バラツキが7.5〜12.5%未満
××:バラツキが12.5%以上
【0094】
【表2】

【0095】
本発明の有効性が確認された。
【0096】
実施例2
(第1基材の準備)
実施例1で準備したものを使用した。
【0097】
(第2基材の準備)
実施例1で準備したものを使用した。
【0098】
(シート状のICモジュールの準備)
実施例1で準備したものを使用した。
【0099】
(接着剤の準備)
湿気硬化型接着剤として、耐熱容器入りの積水化学工業(株)製 2013MK(軟化点温度が70℃)のホットメルト型接着剤を準備した。
【0100】
〈ホットメルト型接着剤の溶融温度の設定〉
図5に示す溶融槽と溶融タンクとを有する塗工機の溶融タンクの溶融条件を表3に示すように設定した。
【0101】
【表3】

【0102】
〈ICカード用シートの作製〉
図5に示す塗工機を用い、図3に示すICカードシートの製造装置で、表4に示す溶融条件で、準備したホットメルト型接着剤2−1〜2−5を溶融し、Tダイを使用して第1基材の裏面に厚さ350μm、第2基材の裏面に厚さ40μmとなるように塗工した。尚、塗工は第2溶融タンクを2つ使用し、一つの第2溶融タンクに滞留する時間を30分になるように投入量を調整し、使用している第2溶融タンクのホットメルト型接着剤の残量が投入量に対して30%になったときに、他の第2溶融タンクに第1溶融タンクからホットメルト型接着剤を投入し、これらのサイクルを繰り返しながら塗工を行った。この後、第1基材と第2基材との間に準備したシート状のICモジュールを順次100枚を入れ、貼着部で、65〜70℃、シート状のICモジュールを第1基材と第2基材とに接着した後、冷却部で10分間で冷却し、帯状のICモジュールシートを作製した。この後、裁断機でシート状のICモジュール一枚分になるように裁断しICカードシートを作製し、試料201〜227とした。
【0103】
評価
得られた試料201〜227に付き、実施例1と同じ評価項目を同じ評価方法で評価し、同じ評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
【0104】
【表4】

【0105】
本発明の有効性が確認された。
【符号の説明】
【0106】
1 ICカードシート
103 ICモジュール
103a 支持体
103b ICチップ
103c 巻線コイル(アンテナ)
103d 保護板
101 第1基材(表面シート)
101a 個人情報
101b 顔写真情報
101c 文字情報
101e 接着剤層
102 第2基材(裏面シート)
2 ICカード
3 製造装置
4 供給部
5 押し出し塗工機
5a、5a′ 第1押し出し塗工機
5a2、5a′2 供給系
5a1、5a′1 コータ
5a21 第1溶融タンク
5a22、5a23 第2溶融タンク
5b 第2押し出し塗工機
5a′21 溶融槽
5a′22、5a′23 溶融タンク
6 加熱貼着部
7 冷却部
8 切断部
9 耐熱容器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを、押し出し塗工機で接着剤を塗設し形成された接着剤層を有する第1基材と第2基材との間に、前記ICモジュール側が前記第1基材に、前記支持体側が前記第2基材になるように挟持接着してICカードシートを形成するICカードシートの製造方法であって、
前記押し出し塗工機は、前記接着剤の供給系とコータとを有し、
前記供給系内において、第1箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は、前記第1箇所より前記コータから離れている第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度より高く、前記第2箇所における溶融状態の前記接着剤の温度は前記接着剤の軟化点温度より15℃以上高いことを特徴とするICカードシートの製造方法。
【請求項2】
少なくとも一つのICチップと少なくとも一つの巻線コイルとを支持体上に形成したシート状のICモジュールを、押し出し塗工機で接着剤を塗設し形成された接着剤層を有する第1基材と第2基材との間に、前記ICモジュール側が前記第1基材に、前記支持体側が前記第2基材になるように挟持接着してICカードシートを形成するICカードシートの製造方法において、
前記押し出し塗工機は、第1溶融タンクと第2溶融タンクとコータとを有し、
前記第1溶融タンクでの溶融状態の前記接着剤の温度を、前記第2溶融タンクでの溶融状態の前記接着剤の温度に対して10〜30℃低く、かつ前記接着剤の軟化点温度より15℃以上高くし、前記第1溶融タンクにて前記接着剤を溶融した後、前記第2溶融タンクに移すことを特徴とするICカードシートの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−243228(P2011−243228A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−185199(P2011−185199)
【出願日】平成23年8月26日(2011.8.26)
【分割の表示】特願2005−77445(P2005−77445)の分割
【原出願日】平成17年3月17日(2005.3.17)
【出願人】(000002897)大日本印刷株式会社 (14,506)
【出願人】(303000420)コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Fターム(参考)】