JP2006301900A - 非接触ｉｃタグラベル - Google Patents

Abstract

【課題】 非接触ＩＣタグラベルの粘着剤層等に、磁性体の粉末を含有させることにより金属等に貼着した場合にも通信阻害を生じない非接触ＩＣタグラベルを提供する。
【解決手段】 本発明の非接触ＩＣタグラベル１は、非接触で情報読み取り可能なメモリ付きＩＣチップ３と、電磁波を送受信するアンテナ構造２を有し、前記ＩＣチップ３とアンテナ構造２がベースフィルム１１上で結合され、当該ベースフィルム１１が粘着剤層を介してプラスチックフィルム又は紙基材４、あるいは剥離紙８で被覆された構造を有する非接触ＩＣタグラベル１において、フィルムまたは紙基材間を接着するいずれかの粘着剤層６は粉末化した磁性体材料９を含有していることを特徴とする。
ベースフィルム１１のアンテナ構造とは反対側の面に両面粘着テープを用い、当該両面粘着テープのテープ基材に粉末化した磁性体材料９を含有させてもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、非接触ＩＣタグラベルに関する。詳しくは、非接触ＩＣタグの金属による通信阻害を抑制する構造を有する非接触ＩＣタグラベルに関する。本発明の非接触ＩＣタグラベルは、通常の非接触ＩＣタグとして用いられるが、特に金属材料からなる物体や金属製容器等に被着した場合に通信阻害を抑制して好適に利用できるものである。
本発明の技術分野は非接触ＩＣタグラベルの製造や利用に関し、主要な利用分野は、運送や流通、販売管理、工場工程管理、商品の配送や荷物の取り扱いの分野であり、具体的な用途としては荷札、ラベル、伝票類、となる。

非接触ＩＣタグラベルは、情報を記録して保持し非接触で外部装置と交信して情報交換できるので、運送や物流等における認識媒体として、あるいは商品の品質管理、在庫管理等の各種目的に多用されるようになってきている。
しかし、非接触ＩＣタグラベルを金属材料からなる物体や金属製容器のように導電性部材に近接して装着した場合は、ＩＣタグ送受信用の電磁波によって生成する交流磁界により背後の物体の金属内に渦電流が発生する。この渦電流は送受信用の磁束に反発する磁束を生成し、それによって送受信用の磁束が減衰し、送受信が困難になることが多い。
そこで、金属のような導電性材料からなる部材に非接触ＩＣタグを取り付ける場合、非接触ＩＣタグと導電性部材の間に磁性体を配置し、そこへ送受信用磁束を通すことによって金属に磁束が入り込んで渦電流の発生を抑制する方法が知られている。本発明の非接触ＩＣタグラベルも基本的にはこの原理を利用するものである。

金属による通信阻害を抑制することを目的とする非接触ＩＣタグラベルの先行技術として特許文献１、特許文献２がある。特許文献１は、磁芯部材をアンテナコイルの内部に納める構造を記載し、特許文献２は、マグネットシートを使用することを記載している。
しかし、本願のように粘着剤層等に磁性体材料粉末を含有させることについては記載していない。一方、粘着剤と磁性体粉末からなる粘着テープは、特許文献３のように、磁気遮蔽等の用途に使用できることが知られている。

特開２００１−５６８４７号公報 特開２００３−８５５０１号公報 特開平１０−７４６１３号公報

上記の従来技術では、非接触ＩＣタグに磁性体シートを一体にして使用することが提案されているが、磁性体シートと粘着剤層は異なる層からなるので、製造工数が多くなる問題がある。また、非接触ＩＣタグは極力薄層であることが本来的に求められる。特に、被着体に貼着する粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルの場合は、その要求が強い。
そこで、本発明では磁性体材料を粉末化して粘着剤層又はテープ基材に含有させることにより、当該粘着剤層又はテープが磁性体シートの機能をも兼ねることができ、かつ薄層化できることに着想し、鋭意研究の結果、本発明の完成に至ったものである。

上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、非接触で情報読み取り可能なメモリ付きＩＣチップと、電磁波を送受信するアンテナ構造を有し、前記ＩＣチップとアンテナ構造がベースフィルム上で結合され、当該ベースフィルムがプラスチックフィルム又は紙基材、あるいは剥離紙で被覆された構造を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、フィルムまたは紙基材、あるいは剥離紙間を接着するいずれかの粘着剤層は粉末化した磁性体材料を含有していることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル、にある。

上記において、前記磁性体材料を含有する粘着剤層が、１０μｍから３００μｍの厚みを有するようにすれば、通信阻害を適切に緩和することができる。また、前記磁性体材料を含有する粘着剤層が、当該非接触ＩＣタグを被着体に貼着するための粘着剤層であるようにすれば、ラベルの薄層化を実現できて好ましい。

上記課題を解決する本発明の要旨の第２は、非接触で情報読み取り可能なメモリ付きＩＣチップと、電磁波を送受信するアンテナ構造を有し、前記ＩＣチップとアンテナ構造がベースフィルム上で結合され、当該ベースフィルムがプラスチックフィルム又は紙基材、あるいは両面粘着テープで被覆された構造を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記両面粘着テープのテープ基材には粉末化した磁性体材料を含有していることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル、にある。
上記において、前記磁性体材料を含有する両面粘着テープのテープ基材が、１０μｍから３００μｍの厚みを有するようにすれば、通信阻害を適切に緩和することができる。

本発明請求項１記載の非接触ＩＣタグラベルは、フィルムまたは紙基材間を接着するいずれかの粘着剤層は粉末化した磁性体材料を含有しているので、金属体または金属製容器に貼着した場合に金属による通信阻害を緩和して、通常のように非接触通信を行うことができる。通信阻害緩和対策としては、通常、磁性体シートを非接触ＩＣタグに貼着して使用することが行われるが、本発明請求項１記載の非接触ＩＣタグラベルは、粘着剤層に粉末化した磁性体材料を含有しているので、非接触ＩＣタグラベルの全体厚みを薄くすることができる。また、磁性体シートをそのまま使用する場合に比較してコストの低減を図ることができる。

本発明請求項４記載の非接触ＩＣタグラベルは、両面粘着テープのテープ基材が粉末化した磁性体材料を含有しているので、金属体または金属製容器に貼着した場合に金属による通信阻害を緩和して、通常のように非接触通信を行うことができる。薄層化の効果等も上記と同様に得られる。

本発明の非接触ＩＣタグラベルにつき、以下、図面を参照して説明する。
図１は、非接触ＩＣタグラベルの第１の例を示す図、図２は、同第２の例を示す断面図、図３は、同第３の例を示す断面図、である。

図１は、非接触ＩＣタグラベルの第１の例を示す図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＣチップ３を横断する部分の断面図、である。
本発明の非接触ＩＣタグラベル１は、図１（Ａ）のようにベースフィルム１１にアンテナコイル２を形成し、アンテナコイル２の両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を装着している。図１（Ａ）では簡略化して図示しているが、アンテナコイル２の点２ｐと一方側端部２ａ間は、アンテナ相互間の短絡を防止するため図示しない導通部材を使用し、ベースフィルムの背面から導かれるものである。

本発明でアンテナ構造とは、一般には電磁誘導型のコイル状のものを意味するが、静電結合型のパッチ型のアンテナであってもよい。したがって、アンテナ構造とは、全てのアンテナ形状を意味するものであるが、以下および図面においては、アンテナコイルの用語をもって説明することとする。ＩＣチップ３は、通常のように非接触通信機能部と制御部および情報記憶のためのメモリを備えるものである。以上の構成は、従来の通常の非接触ＩＣタグラベルと同様のことである。

本発明の非接触ＩＣタグラベル１の特徴は、フィルムまたは紙基材、あるいは剥離紙間を接着するいずれかの粘着剤層が粉末化した磁性体材料を含有している特徴がある。
図１（Ｂ）の断面図の場合、非接触ＩＣタグラベル１は、ベースフィルム１１のアンテナコイル２面側は、接着剤層５を介してプラスチックフィルム又は紙基材４により被覆されている。アンテナコイル２やＩＣチップ３が直接外面に露出しないようにするためである。当該接着剤層５が磁性体材料を含有する粘着剤層からなるものであってもよい。
一方、ベースフィルム１１の反対側の面には非接触ＩＣタグラベル１を被着体に貼着するための粘着剤層６を有している。粘着剤層６は剥離紙８により被覆され、貼着時には当該剥離紙８を除去して被着体に貼り付けするものである。

粘着剤層の厚みは、１０μｍから３００μｍの厚みであることが好ましい。１０μｍ未満では、磁性材の含有量が不十分となり通信阻害緩和効果を発現できないからである。また、３００μｍを超える厚みとなる場合は、塗工厚みが厚過ぎて層構成としても不安定となり、あるいは被着体に貼着した場合も剥離が生じ易くなるからである。

なお、図示の都合上、ＩＣチップ３またはアンテナコイル２面と接着剤層５間は間隔をあけて図示されているが、実際は密着しているものである。図１の例では、上記粘着剤層６に粉末化した磁性体材料９を含有している。粘着剤層６は、通常、ベースフィルム１１と同等の大きさであって、アンテナコイル２の全域よりも広い面積にされるが、通信阻害緩和効果からもアンテナコイル２をカバーする大きさが好ましい。

非接触ＩＣタグラベル１の使用時には当該剥離紙８を除去して、粘着剤層６により金属体等に被着する。金属のような導電性材料からなる部材に非接触ＩＣタグラベル１を取り付ける場合、非接触ＩＣタグラベル１と金属の間に、このような磁性体層を配置すると、そこへ送受信用磁束が流れ、金属に磁束が入り込んで渦電流の発生を抑制することになる。これにより通信阻害を緩和する効果を生じる。

図２は、第２の例を示す断面図である。平面図は、図１と同様なので省略している。
図２の場合、非接触ＩＣタグラベル１は、ベースフィルム１１のアンテナコイル２面側は、図１の場合と同様に接着剤層５を介してプラスチックフィルム又は紙基材４により被覆されている。一方、ベースフィルム１１の反対側の面には、両面粘着テープ１６が貼着され、当該両面粘着テープ１６のテープ基材１０は、その両面に粘着剤層６ａ，６ｂを有している。図２の例では、当該粘着剤層６ａが粉末化した磁性体材料９を含有している特徴がある。ただし、粘着剤層６ｂに粉末化した磁性体材料９を含有させてもよく、粘着剤層６ａと粘着剤層６ｂの双方に含有させてもよい。

図３は、第３の例を示す断面図である。平面図は、図１と同様なので省略している。
図３の場合、非接触ＩＣタグラベル１は、ベースフィルム１１のアンテナコイル２面側は、図１の場合と同様に接着剤層５を介してプラスチックフィルム又は紙基材４により被覆されている。ベースフィルム１１の反対側の面には、両面粘着テープ１６が貼着され、当該両面粘着テープ１６のテープ基材１０は、その両面に粘着剤層６ａ，６ｂを有している。図３の例では、当該テープ基材１０が粉末化した磁性体材料９を含有している特徴がある。ただし、粘着剤層６ａまたは粘着剤層６ｂとテープ基材１０の双方に磁性体材料９を含有させてもよいのも上記と同様である。

磁性体材料９を含有させるテープ基材の厚みは、１０μｍから３００μｍの厚みとするのが好ましい。１０μｍ未満では磁性材の含有量が不十分となり通信阻害緩和効果を発現できないとともに、薄過ぎて加工性が低下するからであり、３００μｍを超えると非接触ＩＣタグラベルの厚みや重量が増加し、加工性も低下するからである。

上記のように、本発明の非接触ＩＣタグラベル１では、粘着剤層６，６ａ，６ｂ、接着剤層５に粘着剤を使用する場合の当該層、又は両面テープのテープ基材１０等に粉末化した磁性体材料９を含有しているので、金属または金属製容器に貼着して使用した場合に、当該粉末化した磁性体材料９を含有する層がＩＣタグラベル１と金属または金属製容器の間に位置することになり、通信阻害を緩和する効果を生じさせることができる。

次に、非接触ＩＣタグラベルの製造工程について説明する。
まず、ベースフィルム１１にアンテナコイル２をフォトエッチングや印刷等の工程で製造する。次に当該アンテナコイル２の両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を接合する。
アンテナコイル２とＩＣチップ３を形成したベースフィルム（これを「インレットベースフィルム」ともいう。）にプラスチックフィルム又は紙基材４をラミネートする。
次に、ベースフィルム１１のアンテナコイル２とは反対側の面に粘着剤層６と剥離紙８を設ける加工を行う。通常、離型処理をした剥離紙８に粘着剤を塗工しながら非接触ＩＣタグと一体にする加工を行う。

第１の例の非接触ＩＣタグラベル１では、この粘着剤層に粉末化した磁性体材料９を含有させたものを使用して塗工する。第２の例の非接触ＩＣタグラベル１では、両面粘着テープ１６を使用するが、当該両面粘着テープ１６の粘着剤層６ａ又は粘着剤層６ｂ（あるいは双方）に粉末化した磁性体材料９を含有させて使用する。また、第３の例の非接触ＩＣタグラベル１では、同様に両面粘着テープ１６を使用するが、当該両面粘着テープ１６のテープ基材１０に粉末化した磁性体材料９を含有させて使用する特徴がある。
したがって、第２の例または第３の例では、あらかじめ粉末化した磁性体材料９を含有させた両面粘着テープ１６を準備しておく必要がある。

＜材質に関する実施形態＞
（１）磁性体材料
磁性体材料とは、高透磁率の磁性体材料のことをいう。通常、フェライトが用いられるが、ａ．フェライト単体からなるもの、ｂ．フェライトとプラスチックの複合材からなるもの、ｃ．フェライトと金属、プラスチックの複合材からなるもの、等がある。
フェライトとしては、フェライトの粉末またはフレーク状のものが使用される。上記プラスチックとしては加工性のよい熱可塑性プラスチックを用いたり、あるいは耐熱性のよい熱硬化性プラスチックを用いることができる。金属の粉末としては、カーボニル鉄粉末、鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末、還元鉄粉末、等が用いられる。磁性材シートとして市販されているものは、上記のものをプラスチックを用いて成形するほかに、金属粉とフェライト粉の焼結体や圧粉体としたものもある。
粉末化した磁性体材料９としては、フェライト単体材料を直接粉砕して粉末化してもよいし、磁性材シートとして市販されている材料を粉砕して粉末化してもよい。フェライトパウダーとして市販されているものもある。

（２）ベースフィルム
プラスチックフィルムを幅広く各種のものを使用でき、以下に挙げる単独フィルムあるいはそれらの複合フィルムを使用できる。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。

（３）表面基材
プラスチックフィルムや紙基材を幅広く各種のものを使用できる。プラスチックフィルムとしては、上記ベースフィルムに挙げたものを使用でき、紙基材としては、以下のもの等を使用できる。表面にプリンター印字をする場合は、上質紙、コート紙等の紙基材が特に好ましい。上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、ラテックスやメラミン含浸紙。

（４）接着剤、粘着剤
本明細書で接着剤という場合は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものをも含むものとする。いずれであっても、双方の材料間を接着すれば目的を達成できるからである。
また、本明細書で粘着剤という場合は、徐々に粘度が顕著に上昇することなく、いつまでも中間的なタック状態を保つものをいうものとする。
接着剤、粘着剤の樹脂組成物としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、等の各種材料を使用できる。

（５）粉末化した磁性体材料を含有する粘着剤
粉末化した磁性体材料９としては、前記のように、フェライト単体材料を直接粉砕して粉末化してもよいし、フェライトパウダーとして市販されているものを使用してもよい。磁性材シートとして市販されている材料を粉砕して粉末化してもよい。磁性体材料９の粒子径としては、塗工厚みとの関係から、０．５μｍから５０μｍ程度のものを使用できる。１０μｍから２０μｍの薄層に塗布する場合は、５μｍ以下の粒径とする。
粘着剤とする場合は、上記粉末化した磁性体材料と、エラストマー（天然ゴム、再生ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブチルゴム）、あるいは（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル等の（メタ）アクリル系、エポキシ系、ウレタン系粘着剤として、低分子量の粘着付与剤、酸化防止剤等を添加して使用する。

（６）粉末化した磁性体材料を含有するテープ基材
粉末化した磁性体材料９には、上記の材料を使用でき、この材料を、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、等の樹脂と混練して、カレンダー加工、インフレーション加工、又は溶融流延加工してフィルム状、シート状として使用することができる。あるいは市販の磁性シートで薄層のもの（１０μｍから３００μｍの厚みのもの）を、そのまま使用してもよい。

以下、実際の実施形態について実施例を用いて説明する。
＜粉末化した磁性体材料を含有する粘着剤の準備＞
磁性体材料として、フェライト系材料からなる磁性材シート（ＴＤＫ（株）製「（商品名）ＩＲＬ０２」）を用いた。当該磁性材シートを破砕した後、ミルを用いて微細に粉砕・篩い分けして粒径５μｍ以下の粉末として磁性体材料９とした。アクリル酸エステル共重合体系の材料と微量の溶剤を添加し、磁性体材料の粉末が６０質量％となるように添加して混練し粘着剤とした。

＜非接触ＩＣタグの製造＞
非接触ＩＣタグのベースフィルム１１として、厚み３８μｍの透明２軸延伸ポリエステルフィルムに２５μｍ厚のアルミニュウム箔をドライラミネートした基材を使用し、これに感光性レジストを塗布した後、アンテナコイルを有するフォトマスクを露光して感光させた。露光現像後、フォトエッチングして、図１のようなアンテナコイル２を有するインレットベースフィルムが完成した。なお、アンテナコイル２は外形が、ほぼ４５ｍｍ×７６ｍｍの大きさとなるようにした。上記インレットベースフィルム１１のアンテナコイル両端部２ａ，２ｂに、平面サイズが１．０ｍｍ角、厚み１５０μｍであるＩＣチップ３をフェイスダウンの状態で熱圧をかけて装着（結合）した。インレットベースフィルム１１全体の大きさは５４ｍｍ×８６ｍｍになった。上記インレットベースフィルム１１に紙基材４をラミネートして、非接触ＩＣタグを完成した。

上記非接触ＩＣタグのインレットベースフィルム１１のアンテナコイル２の面とは反対側の面に、粘着剤加工を施した。すなわち、先に準備した粉末化した磁性体材料を含有する粘着剤を離型処理をした剥離紙８に、厚み１５μｍに塗布しながらインレットベースフィルム１１に貼着する加工を行った。これにより、第１の例の非接触ＩＣタグラベル１が完成した。

非接触ＩＣタグの製造までの工程は実施例１と同一条件にして行った。
両面粘着テープ１６のテープ基材１０としては、ＰＥＴシートの厚み４０μｍのものを使用し、このテープ基材１０の片面（被着体側となる面）には、先に準備した粉末化した磁性体材料９を含有する粘着剤を離型処理をした剥離紙に厚み２０μｍで塗布し、他方の面には、磁性体材料を含まない通常のゴム系粘着剤を同様に厚み１０μｍで塗工した。
通常のゴム系粘着剤により、上記非接触ＩＣタグのインレットベースフィルム１１に貼着することにより、第２の例の非接触ＩＣタグラベル１が完成した。

非接触ＩＣタグの製造までの工程は実施例１と同一条件にして行った。
両面粘着テープ１６のテープ基材１０としては、磁性材シート（ＴＤＫ（株）製「（商品名）ＩＲＬ０２」）の厚み５０μｍのものを使用し、このテープ基材１０の両面に、磁性体材料を含まない通常のゴム系粘着剤を厚み１０μｍで塗工した。上記ゴム系粘着剤により、非接触ＩＣタグのインレットベースフィルム１１に貼着することにより、第３の例の非接触ＩＣタグラベル１が完成した。

上記実施例１、実施例２、実施例３の非接触ＩＣタグラベル１と、磁性材を使用しない従来品の非接触ＩＣタグラベルと、を同一の条件で使用試験したが、実施例１、実施例２、実施例３の非接触ＩＣタグラベル１は金属容器（印刷インキ缶）に貼着した場合でも支障なくリーダライタとの間で交信できたが、従来品の非接触ＩＣタグラベルでは金属容器（印刷インキ缶）に貼着した場合は読み取りが不可能であった。

本発明の非接触ＩＣタグラベルの第１の例を示す図である。 同第２の例を示す断面図である。 同第３の例を示す断面図である。

符号の説明

１ 非接触ＩＣタグラベル
２ アンテナ構造、アンテナコイル
３ ＩＣチップ
４ プラスチック又は紙基材
５ 接着剤層
６，６ａ，６ｂ 粘着剤層
８ 剥離紙
９ 粉末化した磁性体材料
１０ テープ基材
１１ ベースフィルム
１６ 両面粘着テープ

Claims (5)

1. 非接触で情報読み取り可能なメモリ付きＩＣチップと、電磁波を送受信するアンテナ構造を有し、前記ＩＣチップとアンテナ構造がベースフィルム上で結合され、当該ベースフィルムがプラスチックフィルム又は紙基材、あるいは剥離紙で被覆された構造を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、フィルムまたは紙基材、あるいは剥離紙間を接着するいずれかの粘着剤層は粉末化した磁性体材料を含有していることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル。
2. 前記磁性体材料を含有する粘着剤層が、１０μｍから３００μｍの厚みを有することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣタグラベル。
3. 前記磁性体材料を含有する粘着剤層が、当該非接触ＩＣタグを被着体に貼着するための粘着剤層であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非接触ＩＣタグラベル。
4. 非接触で情報読み取り可能なメモリ付きＩＣチップと、電磁波を送受信するアンテナ構造を有し、前記ＩＣチップとアンテナ構造がベースフィルム上で結合され、当該ベースフィルムがプラスチックフィルム又は紙基材、あるいは両面粘着テープで被覆された構造を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記両面粘着テープのテープ基材には粉末化した磁性体材料を含有していることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル。
5. 前記磁性体材料を含有する両面粘着テープのテープ基材が、１０μｍから３００μｍの厚みを有することを特徴とする請求項４記載の非接触ＩＣタグラベル。
   
   
   

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