JP2005259081A

JP2005259081A - Ｒｆｉｄインレット成形品

Info

Publication number: JP2005259081A
Application number: JP2004073579A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Miyajima; 俊明宮島; Hiroyuki Imai; 宏之今井; Shigeru Hiruta; 茂蛭田
Original assignee: Fuji Seal International Inc
Current assignee: Fuji Seal International Inc
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】本発明は、アンテナやＩＣチップなどを損傷を起こさせずにＲＦＩＤインレットを保護でき、所望形状のものを容易に形成することができるＲＦＩＤインレット成形品を提供することを課題とする。
【解決手段】フィルム基材にアンテナとＩＣチップを備えてなるＲＦＩＤインレット２と、ＲＦＩＤインレット２の周囲を覆うカバー樹脂部３とを備え、このカバー樹脂部３が、ホットメルトモールディングによって形成されているＲＦＩＤインレット成形品を解決手段とする。この基材はポリエステル系フィルムからなり、カバー樹脂部３はポリエステル系ホットメルト樹脂から形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤインレットの周囲にカバー樹脂が被覆されてなるＲＦＩＤインレット成形品に関する。

近年、個人情報管理、物流管理、品質管理などを自動化するため、リーダーと非接触でＩＣチップの情報を交信できるＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが非常に注目されている。かかるＲＦＩＤシステムには、薄いフィルム基材の表面にアンテナとＩＣチップとが設けられてなるＲＦＩＤインレットが用いられる。このようなＲＦＩＤインレットとしては、例えば、オムロン（株）製の「Ｖ７２０シリーズタグインレット」（商品名）や特開２００３−５８８５３の図１などが知られている。

ところで、ＲＦＩＤインレット（以下、単に「インレット」と略記することがある）は、非常に薄く、又アンテナが露出しているので、取扱性、耐候性、耐薬品性などの点から通常そのままでは使用されず、これを保護するためのカバーを設けて２次加工が施される。このようなインレットの２次加工品（アプリケーションとも呼ばれる）として、例えば、特開２００１−１３０１８０公報には、ＲＦＩＤインレットの上下に接着剤を介して保護フィルムを積層してなるＩＣカードが開示されている。しかしながら、インレットに保護フィルムを積層する手段では、保護フィルムを積層する際にＩＣチップの周囲に気泡が残ったり、ラミネーターで圧着する際にＩＣチップなどが損傷する虞がある。また、近年、ＲＦＩＤインレットをＩＣカードの形態で使用する以外に、管理対象となる物品の部品の一部として組み込むなど様々な態様での使用が検討されているが、上記保護フィルムを積層する手段では、カード状にしか作製できないので、このような要望に応えることができない。一方、任意形状に成形された成形筺体の内部にインレットを封入する手段も知られている。この手段であれば、筺体を所望形状に形成することによりインレットを物品の一部に組み込むこともできるが、製造工程が多く、又、インレットを密封するために筺体を確実に嵌合接着しなければならないから、その加工が煩雑である。この点、インレットの周囲に溶融樹脂を射出してカバー樹脂にて被覆する射出成形法によって２次加工することが考えられる。射出成形によれば、インレットの周囲をカバー樹脂にて密封状に被覆でき、且つ金型を適宜形状にすれば、カード状、円盤状、その他の任意の形状の２次加工品を容易に得ることができる。

しかしながら、射出成形は、比較的高温の溶融樹脂を高圧（例えば、３０ＭＰａ以上）で射出するため、インレットのアンテナやＩＣチップが損傷を受けやすい。具体的には、ＲＦＩＤインレットは、リーダーと所定の周波数を以て所定範囲に交信できるように設計されているが、射出成形にてカバー樹脂を成形すると、交信周波数が変動したり、交信範囲が狭くなることが本発明者らによって確認されている。

特開２００３−５８８５３公報特開２００１−１３０１８０公報

そこで、本発明は、アンテナやＩＣチップなどを損傷を起こさせずにＲＦＩＤインレットを保護でき、所望形状のものを容易に形成することができるＲＦＩＤインレット成形品を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、フィルム基材上にアンテナとＩＣチップを備えてなるＲＦＩＤインレットと、ＲＦＩＤインレットの周囲を覆うカバー樹脂部とを備え、このカバー樹脂部が、ホットメルトモールディングによって形成されているＲＦＩＤインレット成形品を提供する。
上記ＲＦＩＤインレット成形品は、インレットがカバー樹脂部によって覆われているので、インレットに水などが付着せず、屋外などで支障なく使用することができる。このカバー樹脂部はホットメルトモールディングによって形成されているので、カバー樹脂部を形成する際に、インレットのアンテナなどが破損する虞がない。また、適宜形状に金型を形成することにより、カード状、円盤状、その他所望する形状のＲＦＩＤインレット成形品を得ることができる。

さらに、本発明の第２の手段は、フィルム基材がポリエステル系フィルムからなり、カバー樹脂部がポリエステル系ホットメルト樹脂からなる上記ＲＦＩＤインレット成形品を提供する。
かかるＲＦＩＤインレット成形品は、フィルム基材とカバー樹脂部が同種の樹脂からなるので、両者を一体化することができ、カバー樹脂部にてインレットを確実に保護することができる。また、ポリエステル系樹脂は吸水率が低いので、例えば、屋外などの水が付着しやすい環境下で使用しても、インレットのアンテナなどの腐食を防止できる。

本発明のＲＦＩＤインレット成形品は、インレットを覆うカバー樹脂部がホットメルトモールディングによって形成されているので、このカバー樹脂部の外形をインレットの用途に合わせて種々の形状に形成することができる。
さらに、ホットメルトモールディングで形成されているカバー樹脂部は、これを形成する際にインレットのアンテナなどが破損せず、従って、インレットを当初設計通りの周波数・交信範囲でリーダーと交信できる。
さらに、フィルム基材がポリエステル系フィルムからなり、カバー樹脂部がポリエステル系ホットメルト樹脂からなるＲＦＩＤインレット成形品は、外部から水などが侵入することを防止でき、屋外などの水が付着しやすい環境下でも安定して使用できる。

以下、本発明の各実施形態について説明する。
図１は、本発明のＲＦＩＤインレット成形品の平面図及び側面図である。図２は、ＲＦＩＤインレットの平面図及びＡ−Ａ線断面図である。図３は、ＲＦＩＤインレットの各種変形例の平面図である。
図１に於いて、１は、ＲＦＩＤインレット２の周囲にカバー樹脂部３が被覆されているＲＦＩＤインレット成形品を示す。

ＲＦＩＤインレット２は、図２に示すように、アンテナ２２などの支持体となるフィルム基材２１と、このフィルム基材２１の一面に設けられたＡｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕなどの金属の単独又は混合物などの導電材料からなるアンテナ２２と、このアンテナ２２の端部に配設されたＩＣチップ２３と、このＩＣチップ２３をアンテナ２２の端部に接続する接続部２４と、ＩＣチップ２３を保護する保護部２５と、から構成されている。
具体的には、フィルム基材２１は、ホットメルト樹脂を注入した際に熱変形しないものであって比較的薄い絶縁性フィルムからなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネートなどの１種又は２種以上の混合物を製膜した単層又は複層の樹脂フィルムや、紙などを用いることができる。中でも、比較的耐熱性に優れ、寸法安定性がよいことからポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系フィルムを用いることが好ましい。フィルム基材２１の平面形状は、円形状のほか、図３に示すような矩形状、短冊状、その他種々の形状に形成することができる。フィルム基材２１は、例えば厚み２０〜１００μｍ程度のものが用いられる。
アンテナ２２は、例えばエッチング法、ペーストスクリーン印刷法などの公知の手段によりフィルム基材２１の一面に形成されている。アンテナ２２の線パターンは、円形状のほか、図３（ａ）に示すような四角状などの各種の無端形状でもよく、又、図３（ｂ）に示すようなＩＣチップ２３の左右に直線状に延びる有端状でもよい。
接続部２４は、アンテナ２１の端部とＩＣチップ２３とを電気的に接続する金属板などによって構成されており、保護部２５は、接続部２４及びＩＣチップ２３の上面を覆うフィルム又は封止樹脂などによって構成されている。

上記ＲＦＩＤインレット２の周囲に設けられたカバー樹脂部３は、ホットメルトモールディングによって形成されている。
ホットメルトモールディングは、比較的低温で溶融させたホットメルト樹脂をギアポンプや空気圧ポンプなどを用いて低圧で金型に注入する樹脂モールド成形である。樹脂の溶融温度としては、概ね１２０〜２５０℃、好ましくは１６０〜２３０℃程度であり、注入圧力としては０．２〜９．８ＭＰａ（２〜１００ｋｇ／ｃｍ^２）、好ましくは３．４３ＭＰａ（３５ｋｇ／ｃｍ^２）以下である。かかる温度及び圧力下で注入することにより、インレット２の損傷を防止することができる。
ホットメルト樹脂としては、上記温度及び圧力下で注入できるものであれば特に限定されず、例えば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などを用いることができる。ポリエステル系、ポリオレフィン系は比較的に水分吸水率が低いため好ましく、中でも、ポリエステル系のフィルム基材２１との密着性に優れていることからポリエステル系のホットメルト樹脂を用いることが好ましい。また、溶融粘度は、金型の隅々にまで溶融樹脂を行き渡らせるために、概ね１０００〜１５００００ｍＰａ・ｓ（２１０℃）程度の樹脂を使用することが好ましい。
上記のようなポリエステル系の樹脂の具体例としては、東洋紡績（株）の「共重合ポリエステルバイロン［商品名］）」や東亞合成（株）の「アロンメルトＰＥＳ［商品名］」などが例示される。また、ポリアミド系の樹脂としては、仏ＴＲＬ社のポリアミドホットメルト樹脂などが例示され、ポリオレフィン系の樹脂としては、東亞合成（株）の「アロンメルトＭＤ［商品名］」などが例示される。

次に、上記ＲＦＩＤインレット成形品１の製造方法について、まず、金型内のインレットを支持ピンで支持しながら成形する方法の一例について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、フィルム原反５２の一面に、長手方向に所定間隔をあけてＩＣチップ２３やアンテナ２２などのＲＦＩＤモジュール部が並んで形成されたインレット原反５がロール状に巻かれた原反ロール５１から、該インレット原反５を導き出し、切断装置６にて所定形状（例えば、図２に示すような円形状のインレット２）に切り抜き、得られたＲＦＩＤインレット２を搬送して上下２分割の金型７１，７２内の支持ピン８上に載置する。この支持ピン８は、図４（ｃ）に示すように、下側の金型７１に対して出退可能であり、インレット２を水平に支持できるように、例えば隣合うピン同士を均等間隔にして４本設けられている。尚、特に図示しないが、出退可能な支持ピン８を上側の金型７２にも設け、上下の支持ピン８でＲＦＩＤインレット２を挟持するようにしてもよい。そして、金型７１，７２を閉じ、注入孔７１ａ，７２ａから、上記の温度、圧力で溶融樹脂を空気圧入式ポンプなどで注入後、直ぐに（樹脂が金型内に充満し且つ硬化する前に）全ての支持ピン８を後退させる。数秒から数十秒後に樹脂が硬化するので、その後、上側の金型７２を開いて取り出すことにより、カバー樹脂部３の中心にインレット２が埋設されたＲＦＩＤインレット成形品１を得ることができる。

次に、支持ピンを用いずに成形する方法の一例について説明する。
図５に於いて、９は、個々のインレット２が、長手方向両側に延びる２本の架橋片９１と隣合うインレット２，２とに、４箇所の帯状の繋ぎ片９２を介して連結されてなるインレット連続体を示す。各繋ぎ片９２は、インレット２から放射状均等（９０度）に延びている。また、架橋片９１及び繋ぎ片９２の何れもインレット２のフィルム基材２１から一体的に延びるフィルム片である。このような形態のインレット連続体９は、フィルム原反の一面に所定間隔をあけてＩＣチップ２３などのＲＦＩＤモジュール部が並んで形成されたインレット原反５（図４（ａ）参照）のフィルム部の一部分（ＲＦＩＤモジュール部の非形成部分の一部）を適宜刳り抜くことにより形成することができる。
このインレット連続体９に含まれる１つのインレット２を、一対の金型７１，７２の略中心まで導き、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、一対の金型７１，７２の接合面７１ｂ，７２ｂにて４本の繋ぎ片９２のみを挟み込み、該金型７１，７２を閉じる。各繋ぎ片９２が金型７１，７２に支持されたインレット２は、金型内部で水平に浮いた状態で保持される。その後、溶融樹脂を注入し、硬化後に金型７１，７２を開くことにより、カバー樹脂部３が形成される。最後に、カバー樹脂部３の外面から突出している繋ぎ片９２を、カバー樹脂部３の外面と面一に切断することにより、図６（ｃ）に示すようなＲＦＩＤインレット成形品１を得ることができる。
かかる製法によれば、支持ピンなどの支持機構を金型に設けなくても、薄いインレット２を位置ずれや歪みなどを起こさせることなくカバー樹脂部３の内部の所定位置に埋設することができる。
また、インレット２のフィルム基材２１とカバー樹脂部３とを同種の樹脂で構成すれば両者を確実に一体化することができるので、カバー樹脂部３の外面に露出する繋ぎ片９２とカバー樹脂部３の界面から水などが侵入することを防止できる。
尚、図７は、平面矩形状のインレット２のインレット連続体９であり、このような矩形状のインレット２の場合には、長手方向両側に延びる２本の架橋片９１を、隣合うインレット２を連結する４本の繋ぎ片９２として利用できる。また、繋ぎ片９２は、隣合うインレット２を連結する部分であると共に、後述するように、金型７１，７２に挟み込まれインレット２を水平に保持する部分であるため、１つのインレット２に対して３本以上設けられていることが好ましい。さらに、繋ぎ片９２の切断端面は、カバー樹脂部３の外面から露出するするため、この切断端面が小さくなるように繋ぎ片９２を出来るだけ幅狭に形成することが外観上好ましく、例えば、縦横４×８ｃｍ大の矩形状のインレット２の場合には、幅５〜８ｍｍ程度に繋ぎ片９２が形成される。

上記ＲＦＩＤインレット成形品１は、インレット２を被覆するカバー樹脂部３が、樹脂モールドで成形されているので、適宜の金型を作製することにより、カード状、円盤状、一部に突起部分を有するような異形状などのように、所望形状に形成することができる。
また、カバー樹脂部３は、ホットメルトモールディングによって形成されているので、これを成形する際には低圧で樹脂を注入するため、インレット２のアンテナ２２などが破損する虞がない。尚、ホットメルトモールディングは低圧で樹脂を注入するので、安価に金型を作製できるため、ＲＦＩＤインレット成形品の多品種小ロット生産に柔軟に対応することができる。
さらに、フィルム基材２１としてポリエステル系フィルム、カバー樹脂部３としてポリエステル系ホットメルト樹脂を用いることにより、両者の一体化に優れるだけでなく、カバー樹脂部３内部に水分が侵入することを防止できる。

（ａ）は、本発明のＲＦＩＤインレット成形品の一実施形態を示す平面図、（ｂ）は、同側面図。（ａ）は、ＲＦＩＤインレットの一実施形態を示す平面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図。（ａ）、（ｂ）共に、ＲＦＩＤインレットの他実施形態を示す平面図。（ａ）は、インレット原反の一実施形態を示す一部省略平面図、（ｂ）は、このインレット原反を用いたＲＦＩＤインレット成形品の製造工程の一実施形態を示す参考側面図、（ｃ）は、同工程の金型部分の縦断面図。本発明のＲＦＩＤインレットの製造方法の他の実施形態で使用されるインレット連続体を示す一部省略平面図。但し、金型を二点差線で示している。（ａ）は、図５のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）は、図５のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は、繋ぎ片を切断することにより得られたＲＦＩＤインレット成形品を示す側面図。インレット連続体の他の実施形態を示す一部省略平面図。

符号の説明

１…ＲＦＩＤインレット成形品、２…ＲＦＩＤインレット、２１…フィルム基材、２２…アンテナ、２３…ＩＣチップ、２４…接続部、２３…保護部、３…カバー樹脂部、５…インレット原反、５１…原反ロール、５２…フィルム原反、６…切断装置、７１，７２…金型、７１ａ，７２ａ…金型の注入口、７１ｂ，７２ｂ…金型の接合面、８…支持ピン、９…インレット連続体、９１…架橋片、９２…繋ぎ片

Claims

フィルム基材上にアンテナとＩＣチップを備えてなるＲＦＩＤインレットと、前記ＲＦＩＤインレットの周囲を覆うカバー樹脂部とを備え、
前記カバー樹脂部が、ホットメルトモールディングによって形成されていることを特徴とするＲＦＩＤインレット成形品。
前記フィルム基材が、ポリエステル系フィルムからなり、前記カバー樹脂部が、ポリエステル系ホットメルト樹脂からなる請求項１記載のＲＦＩＤインレット成形品。