説明

ICカード及びその製造方法

【課題】アンテナ回路基板のチップの凹凸が表皮基材上に浮き出るのを抑制するICカードの製造方法及びその製造方法によって製造されたICカードの提供を目的とする。
【解決手段】表皮基材と、この表皮基材の一方の面に配置される接着層と、この接着層によって前記表皮基材と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板と、を有するICカードであって、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、前記表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置し、前記表皮基材のTg未満の温度で成形することにより形成されるICカード及びその製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構成部材や製造プロセスが少なく低コスト化が図れるうえ、ICチップによる凹凸が表面の表皮基材上に浮き出るのを抑制可能で外観の優れたICカード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ICカードは、キャッシュカード(バンクカード)、クレジットカード及びプリペイドカード並びに鉄道・バス等の交通機関、学生証、社員証及び住民基本台帳カードなど、幅広い業界に導入され、生活者の身近な生活からビジネスまで様々な分野で利用が始まっている。
【0003】
従来技術のICカードとして、以下のものが知られている。これは、まず、アンテナ回路基板の基材となるPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムにアンテナ回路を形成した後、ICチップを異方導電性ペーストによって接続し、ロール状のICチップ付きアンテナ回路基板を作製する。次に、表皮基材となるPETフィルムの片面に熱可塑性の接着層形成材を塗布して表裏の表皮層を形成する。次に、これらの表裏の表皮層の間にICチップ付きアンテナ回路基板の表裏を挟み込んで熱プレスを行ない、接着層形成材を溶融させて、ICチップによる凹凸を接着層形成材に埋め込んでICカードを作製するものである。
【0004】
また、特許文献1のICカードとして、以下のものが知られている。これは、まず、基材となるPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上に導電ペーストを印刷してアンテナ回路を形成した後、ICチップを異方導電性フィルムによって接続し、ロール状のICチップ付きアンテナ回路基板を製作する。次に、基材となるPETフィルムの片面に接着層形成材を塗布した後、ICチップに相当する箇所に開口部を設けることにより、スペーサ層を作製する。次に、ICチップ付きアンテナ回路基板とスペーサ層とを、ラミネートロールを用いて連続的にラミネートすることにより、ICチップ付きアンテナ回路基板とスペーサ層との複合シートを作製する。次に、表皮基材となるPETフィルムの片面に接着層形成材を塗布してICカードの表裏面となる表皮層を作製する。次に、これらの表皮層を、ICチップ付きアンテナ回路基板とスペーサ層との複合シートの上下から、連続的にラミネートすることによりICカードを作製する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−329463号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、従来技術のICカードでは、ICチップ付きアンテナ回路基板と表皮基材との接着層形成材として、ICカード成形後に耐熱性を満たせる目的で、熱可塑性のホットメルト材の中でも、Tg(ガラス転移点)が表皮基材のTgよりも高いものが用いられている。このため、ICチップ付きアンテナ回路基板と表皮基材とを接着するためには、表皮基材のTgよりも高温で熱プレスする必要があった。この結果、接着のための熱プレスによって表皮基材が軟化し、ICチップ付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸が、表皮基材の表面に浮き出る問題がある。また、熱プレスであるため、ロールラミネートのように連続作業にできず、作業効率が低い問題がある。
【0007】
また、特許文献1のICカードでは、ICチップに対応する部分に開口を設けたスペーサ層を用いるため、上記従来技術に比べると、ICチップの厚みによる凹凸部分の影響を小さくできる。また、ロールラミネートでの作業も可能である。しかし、スペーサ層を設ける必要があるため、その分の構成部材や工数が余計に必要であり、市場の要求するコストを満足することが困難な問題がある。また、ロールラミネートは、表皮基材のTg以上の温度で行う必要があり、このため、表皮基材が軟化し、スペーサ層とICチップとのわずかな段差によっても、表皮基材の表面に凹凸が生じ易い。このため、構成部材や工数が余計にかかる割りに、表面凹凸の低減効果は小さく、完成したICカードの外観には改善が要求されている。
【0008】
本発明は上記の問題を解決するものであり、構成部材や製造プロセスが少なく低コスト化が図れるうえ、IC付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸が表皮基材上に浮き出るのを抑制可能で外観の優れたICカード及びその製造方法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】
【0009】
本発明は、以下のものに関する。
1. 表皮基材と、この表皮基材の一方の面に配置される接着層と、この接着層によって前記表皮基材と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板と、を有するICカードであって、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、前記表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置し、前記表皮基材のTg未満の温度で成形することにより形成されるICカード。
2. 項1において、接着層形成材が、反応性のホットメルト材であるICカード。
3. 項1または2において、接着層形成材が、湿気反応性のホットメルト材であるICカード。
4. 項3において、接着層形成材である湿気反応性のホットメルト材が、イソシアネート基を備えるウレタンポリマーを有するICカード。
5. 表皮基材と、この表皮基材の一方の面に配置される接着層と、この接着層によって前記表皮基材と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板と、を有するICカードの製造方法であって、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、前記表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置する工程(1)と、前記表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する工程(2)と、を有するICカードの製造方法。
6. 項5において、工程(1)では、ICチップ付きアンテナ回路基板もしくは表皮基材の一方の面に、接着層形成材として、反応性ホットメルト材を形成した後、前記表皮基材ともしくはICチップ付きアンテナ回路基板と重ねることにより、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に接着層形成材を配置するか、またはICチップ付きアンテナ回路基板と表皮基材との間に、接着層形成材として反応性ホットメルト材で形成したシートを挟んで載置することで、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に接着層形成材を配置し、工程(2)では、加熱加圧をロールラミネートで行うICカードの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、構成部材や製造プロセスが少なく低コスト化が図れるうえ、IC付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸が表皮基材上に浮き出るのを抑制可能で外観の優れたICカード及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明のICカードの断面図を示す。
【図2】本発明の実施例1のICカードの製造方法を示すフロー図である。
【図3】本発明の実施例2のICカードの製造方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明のICカードとしては、図1に示すように、表皮基材A1、B5と、この表皮基材A1、B5の一方の面に配置される接着層A2、B4と、この接着層A2、B4によって前記表皮基材A1、B5と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板3と、を有するICカード22であって、前記表皮基材A1、B5とICチップ付きアンテナ回路基板3との間に、前記表皮基材A1、B5のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材A26、B27を配置し、前記表皮基材A1、B5のTg未満の温度で成形することにより形成されるICカード22が挙げられる。
【0013】
表皮基材A、Bは、ICカードの表面または裏面となり装飾性や保護機能を有するものであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、紙基材などの単体あるいは複合材を使用する。また、接着層A、Bとの接着性を向上させるために、表面にコロナ処理、樹脂塗布処理などの易接着処理を施してもよい。
【0014】
接着層A、Bは、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板とを接着するものであり、接着層形成材A、Bを加熱加圧して形成される。接着層形成材A、Bは、表皮基材A、BのTg未満で流動性及び硬化性を有するもの、あるいは再活性温度が表皮基材A、BのTg未満のものを使用する。また、接着層形成材A、Bとしては、イソシアネート基を備えるウレタンポリマーを有する反応性のホットメルト材を使用するのが望ましい。ICカードに使用される接着層形成材A、Bとしては、熱可塑性ホットメルト材、反応性ホットメルト材などが存在するが、熱可塑性ホットメルト材は、溶融させるために表皮基材A、BのTgを超えて加熱しなければならず、また、Tg以下で溶融するものは耐熱性に問題がある。しかし、反応性ホットメルトは、表皮基材A、BのTg未満でも粘度が低く、また流動性を有する。また、反応性ホットメルト材は、湿気反応性、UV反応性などがあるが、経済性、また性質上の観点から、湿気反応性のホットメルト材を使用することが望ましい。さらに、湿気反応性ホットメルト材は、空気中の水分と反応し、架橋していくことで、接着強度が強くなり、常温(20℃)での180°ピール試験において、接着層厚み100μmで、5N/cm以上のものを有するものを使用するのが望ましい。
【0015】
本発明においてICチップ付きアンテナ回路基板とは、ICチップを搭載したアンテナ回路基板をいい、アンテナ回路基板とは、アンテナ回路を形成した基板をいう。アンテナ回路基板としては、アンテナ回路を有するシート状のものであれば特に限定はないが、一般的には、基材としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用い、その上に配置した金属層をエッチングしてアンテナ回路を形成することにより形成できる。金属層としては、アルミニウム箔や銅箔が用いられるのが一般的である。また、基材上に導電性ペーストを印刷しても良く、絶縁皮膜された電線(例えば、エナメル線)を同一面上に巻き回してアンテナ回路を形成してもよい。その後、ICチップをアンテナ回路上に搭載することでICチップ付きアンテナ回路基板を得ることができる。ICチップとアンテナ回路との接続方法として、異方導電性ペーストもしくは異方導電性フィルムにより接続する方法がある。なお、後工程での生産効率を考慮すると、IC付きアンテナ回路基板は、ロール状で準備しておくのが有効である。
【0016】
本発明においては、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置する。接着層形成材を配置する方法としては、シート状の接着層形成材を表皮基材とアンテナ回路基板との間に挟み込んで積層一体化する方法や、表皮基材上またはアンテナ回路基板上に液状の接着層形成材を塗布したりまたはシート状の接着層形成材を貼り合せておき、この面を貼り合せて積層一体化する方法等を採ることができる。
【0017】
本発明のICカードは、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に配置された接着層形成材が、表皮基材のTg未満の温度で成形することにより形成される。本発明では、上述したように、接着層形成材A、Bは、表皮基材A、BのTg未満で流動性及び硬化性を有するもの、あるいは再活性温度が表皮基材A、BのTg未満のものを使用する。このため、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に配置された接着層形成材は、成形の際に流動するので、ICチップ付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸があっても、この凹凸に接着層形成材が追従して変形し、表皮基材の表面を平坦化できる。しかも、硬化性を有するので、成形後は、耐熱性も満足することができる。このように、従来技術のように、ICチップの厚みによる凹凸の影響をなくすためのスペーサ層を必要としないので、構成部材や製造プロセスが少なく低コスト化を図ることができる。また、成形の温度が、表皮基材のTg未満であるため、成形の際に表皮基材が変形することがないので、表皮基材も表面には、ICチップの厚みによる凹凸の影響が残らず、外観も優れている。
【0018】
本発明のICカードの製造方法としては、図2または図3に示すように、表皮基材A1、B5と、この表皮基材A1、B5の一方の面に配置される接着層A2、B4と、この接着層A2、B4によって表皮基材A1、B5と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板3と、を有するICカード22の製造方法であって、表皮基材A1、B5とICチップ付きアンテナ回路基板3との間に、表皮基材A1、B5のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材A26、B27を配置する工程(1)と、表皮基材A1、B5のTg未満の温度で加熱加圧して成形する工程(2)と、を有するICカード22の製造方法が挙げられる。
【0019】
表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置する工程(1)は、例えば、図2(a)、(c)に示すように、表皮基材A1、B5上に接着層形成材A26、B27を形成しておき、この面をICチップ付きアンテナ回路基板3側に向けて構成することによって行うことができる。このとき、ICチップ付きアンテナ回路基板3上に接着層形成材A26、B27を形成しておき、この面を表皮基材A1、B5側に向けて構成してもよい。また、図3(a)に示すように、シート状の接着層形成材A26、B27を表皮基材A1、B5とICチップ付きアンテナ回路基板3との間に挟み込んで構成することによっても行うことができる。
【0020】
表皮基材上またはICチップ付きアンテナ回路基板上に接着層形成材を形成する方法としては、表皮基材上またはICチップ付きアンテナ回路基板上に液状の接着層形成材を塗布したり、シート状の接着層形成材を貼り合せておき、この塗布した面を表皮基材またはICチップ付きアンテナ回路基板側に向けて構成する方法が挙げられる。表皮基材上またはICチップ付きアンテナ回路基板上に液状の接着層形成材を塗布する場合、例えば、反応性ホットメルト材を、ダイコータ、ロールコータ、グラビアコータなどの塗工機を使用して形成する方法がある。塗工機としては、接着層形成材の粘度が高くても均一に塗工することが可能なダイコータやロールコータなどを用いることが望ましい。また、塗工時の粘度は、反応性ホットメルト材であれば、100Pa・s以下で行うのが望ましい。表皮基材上またはICチップ付きアンテナ回路基板上にシート状の接着層形成材を貼り合せておく場合、例えば、表皮基材上またはICチップ付きアンテナ回路基板上に反応性ホットメルト材のシートをロールラミネートや平板ラミネートによって張り合わせる方法を用いることができる。
【0021】
表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する工程(2)は、例えば、図2(b)、(d)に示すように、ICチップ付きアンテナ回路基板3の片面毎に、表皮基材A1、B5上に接着層形成材A26、B27を形成した表皮層A16、B17を貼り合せて成形する方法を採ることができる。このとき、ICチップ付きアンテナ回路基板3上に接着層形成材A26、B27を形成していてもよい。また、ICチップ付きアンテナ回路基板3の両面同時に表皮層A16、B17を貼り合せて成形してもよい。さらに、図3(a)に示すように、シート状の接着層形成材A26、B27を表皮基材A1、B5とICチップ付きアンテナ回路基板3との間に挟み込んで構成し、ICチップ付きアンテナ回路基板3の両面同時にシート状の接着層形成材A26、B27と表皮基材A1、B5を貼り合せて成形してもよい。成形は、表皮基材A1、B5のTg未満の温度で加熱加圧する。これにより表皮基材A1、B5の軟化による変形を防ぐことが可能となる。表皮基材A1、B5として用いるPETは、一般にTgが約70℃であるため、表皮基材A1、B5へのダメージを抑えるために、接着層形成材A26、B27が溶融状態となる温度は70℃未満が望ましい。
【0022】
表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する方法としては、ロールラミネートや平板ラミネート、熱プレス等が挙げられる。ロールラミネートを用いると、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置する工程(1)から表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する工程(2)までをロールツーロールで行うことができるので作業効率の面で望ましい。
【0023】
表皮基材またはICチップ付きアンテナ回路基板上に液状の接着層形成材を塗工して表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に接着層形成材を配置し(工程(1))、ロールラミネートによってTg未満の温度で加熱加圧して成形する(工程(2))場合、工程(1)と工程(2)との間は、接着層形成材のオープンタイム以内であるのが望ましい。これにより、さらにICチップ付きアンテナ回路が接着層形成材に埋め込まれるのが容易となり、表皮基材表面にICチップ付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸が浮き出るのを抑制することができる。
【0024】
シート状の接着層形成材を表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に挟み込んで構成することで、表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に接着層形成材を配置し(工程(1))、表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する場合(工程(2))、接着層形成材として反応性ホットメルト材のシートを用い、成形の際にこれを再活性することで流動させ、ICチップ付きアンテナ回路基板のICチップの厚みによる凹凸が表皮基材上に浮き出るのを抑制することができる。反応性ホットメルト材のシートを再活性させる場合は平板ラミネートを用い、30〜300秒、60〜70℃で成形するのが望ましい。また、このときの反応性ホットメルト材の粘度は、流動性の点から、10000Pa・s以下であるのが望ましい。
【実施例】
【0025】
(実施例1)
実施例1のICカード及びその製造方法を図2に示す。ICカードの表皮基材A1として、188μm厚の易接着処理を行ったPETフィルムであるテイジンテトロンフイルムU292WA−188μm(帝人ディポンフィルム株式会社製、商品名)、250mm幅を使用した。この表皮基材A1に、接着層形成材A26として、湿気反応性ホットメルト材であるハイボン4883(日立化成ポリマー株式会社製、商品名。ハイボンは登録商標。)を、300μmの塗布厚となるように、接着層形成材A1の樹脂温度が120℃の設定にし、ダイコータで塗工した(図2(a))。その後、接着層形成材A1の樹脂のオープンタイム内でかつ樹脂温度が70℃程度になったときに、ICチップ付きアンテナ回路基板3と張り合わせ、その後、ギャップ制御しているロールラミネータを用いて厚みを制御しながら成形し、複合シートA13を作製した(図2(b))。ICチップ付きアンテナ回路基板3の裏面には、表皮基材B5として表皮基材A1と同じPETを使用した。表皮基材B5上に、接着層形成材B27として、接着層形成材A26と同様の湿気反応性ホットメルト材を、厚み100μmとなるように塗工した(図2(c))。その後、先に作製した複合シートA13に重ね合わせ、ギャップ制御したロールラミネータを用いて厚みを調整しながら成形し、厚み780μmの複合シートB14を得ることができた(図2(d))。さらに、製品サイズに裁断し、ICカード22を得た。このICカード22の表面は従来品と比較して平坦性が大幅に向上していた。
【0026】
(実施例2)
実施例2のICカード及びその製造方法を図3に示す。ICカードの表皮基材A1として、188μm厚の易接着処理を行ったPETフィルムであるテイジンテトロンフイルムU292WA‐188μm(帝人ディポンフィルム株式会社製、商品名。)、250mm幅を使用した。接着層形成材A26として、シート状の湿気反応性ホットメルト材であるハイボン4883(日立化成ポリマー株式会社製、商品名。ハイボンは登録商標。)、厚さ300μmを準備した。次に、ICチップ付きアンテナ回路基板3の裏面側に用いる表皮基材B5として表皮基材A1と同じPETを準備した。表皮基材B5上に、接着層形成材B27として、接着層形成材A26と同様の湿気反応性ホットメルト材を、厚み100μmとなるように塗工した。次に、シート状の湿気反応性ホットメルト材を、表皮基材A1とICチップ付きアンテナ回路基板3との間に挟み込んで構成した(図3(a))。次に、100℃、0.5MPsの条件で熱プレスを行って成形し、複合シートB14を作製した(図3(b))。このときの複合シートB14の厚みは780μmであった。さらに、製品サイズに裁断し、ICカード22を得た。このICカード22の表面は従来品と比較して平坦性が大幅に向上していた。
【符号の説明】
【0027】
1:表皮基材A
2:接着層A
3:ICチップ付きアンテナ回路基板
4:接着層B
5:表皮基材B
6:ICチップ
13:複合シートA
14:複合シートB
16:表皮層A
17:表皮層B
20:アンテナ回路基板
22:ICカード
25:接続部材
26:接着層形成材A
27:接着層形成材B

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表皮基材と、この表皮基材の一方の面に配置される接着層と、この接着層によって前記表皮基材と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板と、を有するICカードであって、
前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、前記表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置し、前記表皮基材のTg未満の温度で成形することにより形成されるICカード。
【請求項2】
請求項1において、接着層形成材が、反応性のホットメルト材であるICカード。
【請求項3】
請求項1または2において、接着層形成材が、湿気反応性のホットメルト材であるICカード。
【請求項4】
請求項3において、接着層形成材である湿気反応性のホットメルト材が、イソシアネート基を備えるウレタンポリマーを有するICカード。
【請求項5】
表皮基材と、この表皮基材の一方の面に配置される接着層と、この接着層によって前記表皮基材と接着されるICチップ付きアンテナ回路基板と、を有するICカードの製造方法であって、
前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に、前記表皮基材のTg未満で流動性及び硬化性を有する接着層形成材を配置する工程(1)と、
前記表皮基材のTg未満の温度で加熱加圧して成形する工程(2)と、
を有するICカードの製造方法。
【請求項6】
請求項5において、
工程(1)では、ICチップ付きアンテナ回路基板もしくは表皮基材の一方の面に、接着層形成材として、反応性ホットメルト材を形成した後、前記表皮基材ともしくはICチップ付きアンテナ回路基板と重ねることにより、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間にの間に接着層形成材を配置するか、またはICチップ付きアンテナ回路基板と表皮基材との間に、接着層形成材として反応性ホットメルト材で形成したシートを挟んで載置することで、前記表皮基材とICチップ付きアンテナ回路基板との間に接着層形成材を配置し、
工程(2)では、加熱加圧をロールラミネートで行うICカードの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2012−221026(P2012−221026A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−83542(P2011−83542)
【出願日】平成23年4月5日(2011.4.5)
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【Fターム(参考)】