JP2009134567A - ゴムカバー付ｉｃタグの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用するＩＣタグの耐熱温度によらず、ＩＣタグとゴムカバーとを一体化することができ、従来のような成形方法の制約や接着信頼性、コスト高等の問題もない、ゴムカバー付きＩＣタグの製造方法およびそれにより得られるゴムカバー付きタグを提供する。
【解決手段】ＩＣタグとゴムカバーとからなるゴムカバー付きＩＣタグを、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２ＢでＩＣタグ１を挟み込んだ後、これを加硫することにより製造するゴムカバー付きＩＣタグの製造方法である。２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込むに先立って、２枚以上の未加硫ゴムシートのうちの１枚以上２Ａに、全体としてＩＣタグの厚みｔ以上ＩＣタグの厚みｔ＋２ｍｍ以下となる深さＤを有する凹部３をあらかじめ設け、凹部内にＩＣタグを配置するとともに、未加硫ゴムシートの加硫を、大気圧以上大気圧＋０．２ＭＰａ以下の圧力下、ＩＣタグ１の耐熱温度以下の温度で行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴムカバー付ＩＣタグの製造方法（以下、単に「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、ゴム製品の管理等の目的で好適に適用可能なゴムカバー付ＩＣタグの製造方法に関する。

ＩＣタグは、磁気シートやバーコードに比べて情報量が多いことから、近年、その利点を活かして、製品の物流管理や製造管理、品質管理等のさまざまな場面に用途が広がってきている。ＩＣタグは、例えば、プラスチックフィルムでコーティングしたり、プラスチックやセラミックでカバーするなどして、製品に取付けて使用される。

また、ＩＣタグの特徴の一つとして、耐熱性に優れることが挙げられる。ＩＣタグの耐熱温度は、精密機器でありながら、現状、１２０℃付近まで達成されている。したがって、製品とＩＣタグを一体化する際には、かかる耐熱温度の範囲内で、一体化処理を行っている。

なお、ＩＣタグとの良好な接着性を有するゴム組成物に係る改良技術として、例えば、特許文献１には、基材層上に、硫黄との反応が可能な接合層と、高硫黄配合ゴム組成物層と、低硫黄配合ゴム組成物層とが積層された積層体としてのゴム系複合材料を得るにあたり、高硫黄配合ゴム組成物層および低硫黄配合ゴム組成物層の組成をそれぞれ特定することで、ＩＣタグ等の基材層に対しても良好な接着性を得ることができるゴム系複合材料の製造方法が開示されている。
特開２００７−３８５５６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、従来のプラスチックフィルムでコーティングされたＩＣタグは、柔軟性はあるものの、耐水性や耐環境性などに劣るために使用環境が限定されてしまい、また、プラスチックカバーやセラミックカバーで保護されたＩＣタグは、その堅牢性から耐水性や耐環境性には優れるものの、材質上、柔軟性に劣るという課題を有していた。

これに対して、柔軟であって耐水性や耐環境性にも優れるカバー材として、ゴムを用いたＩＣタグが検討されている。かかるゴムカバー付きＩＣタグの作製方法としては、未加硫ゴム中にＩＣタグを埋め込んで加硫したり、あらかじめ加硫したゴムカバー内にＩＣタグを入れ、これを接着したり、または、常温硬化型のゴムを用いてカバーを作製するなどの方法が採られている。

しかし、ゴム中にＩＣタグを埋め込む方法では、一般的なゴムの加硫温度および加硫時の圧力を用いた場合、中に埋め込まれるＩＣタグが破壊されてしまうおそれがある。すなわち、加硫温度がＩＣタグの耐熱温度よりも高温域であったり、加硫圧がタイヤ加硫時のような高圧力であったりするような場合である。また、加硫ゴムを接着させる方法では、接着方法および長期使用時の接着信頼性が課題となる。さらに、常温硬化型のゴムについても、材料のベースが高いことや、その材料の成型前のポットライフが短いために、成型方法に大幅な制約があることなど、実使用には難点を有するものであった。

上述のように、従来の技術では、十分なゴムカバー付きタグが得られるものとはいえず、実使用に耐え得るゴムカバー付きタグの実現が求められていた。この点、前記特許文献１に記載の技術によれば、ＩＣタグと製品（被着体）との間の接着については確保できるが、ＩＣタグとゴムカバー自体との一体化の課題については、十分解消できるものではなかった。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、使用するＩＣタグの耐熱温度によらず、ＩＣタグとゴムカバーとを一体化することができ、従来のような成形方法の制約や接着信頼性、コスト高等の問題もない、ゴムカバー付きＩＣタグの製造方法を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、使用するＩＣタグの耐熱温度によらず、ＩＣタグとゴムカバーとを一体化することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のゴムカバー付きタグの製造方法は、ＩＣタグと、該ＩＣタグを被覆するゴムカバーとからなるゴムカバー付きＩＣタグを、２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、該ＩＣタグを挟み込んだ未加硫ゴムシートを加硫することにより製造するゴムカバー付きＩＣタグの製造方法であって、
前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込むに先立って、該２枚以上の未加硫ゴムシートのうちの１枚以上に、全体として前記ＩＣタグの厚み以上該ＩＣタグの厚み＋２ｍｍ以下となる深さを有する凹部をあらかじめ設け、該凹部内に前記ＩＣタグを配置するとともに、前記未加硫ゴムシートの加硫を、大気圧以上大気圧＋０．２ＭＰａ以下の圧力下、前記ＩＣタグの耐熱温度以下の温度で行うことを特徴とするものである。

本発明の製造方法においては、前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、前記未加硫ゴムシートの加硫前に、該２枚以上の未加硫ゴムシートの、前記ＩＣタグを取り囲む周囲部分を圧着することが好ましい。また、より好ましくは、前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、前記２枚以上の未加硫ゴムシートの圧着に先立って、前記凹部内の残留空気を抜く。

本発明によれば、上記構成としたことにより、使用するＩＣタグの耐熱温度によらず、ＩＣタグとゴムカバーとを一体化することができ、従来のような成形方法の制約や接着信頼性、コスト高等の問題もない、ゴムカバー付きＩＣタグの製造方法を実現することが可能となった。

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のゴムカバー付きＩＣタグ１０の一構成例の概略断面図を示す。図示するゴムカバー付きＩＣタグ１０は、ＩＣタグ１と、これを被覆するゴムカバー２とからなる。

図２に、本発明のゴムカバー付きＩＣタグの製造方法の概略工程図を示す。本発明においては、かかるゴムカバー付きＩＣタグ１０を、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２ＢでＩＣタグ１を挟み込んだ後、このＩＣタグ１を挟み込んだ未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂを加硫することにより製造するにあたり、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２ＢでＩＣタグ１を挟み込むに先立って、これら未加硫ゴムシートの一方２Ａに、所定深さの凹部３をあらかじめ設けておく点が重要である（図中の（ａ））。すなわち、未加硫ゴムシートの一方に、あらかじめＩＣタグを入れるための収納スペースとしての凹部３を設けておき、この凹部３内にＩＣタグ１を配置して、その後２枚のゴムシートを積層するものとすることで、２枚の未加硫ゴムシートを積層、圧着することが容易となり、ゴムシートとＩＣタグとを、低圧で効率よく一体化させることが可能となる。

かかる未加硫ゴムシート２Ａに設ける凹部３の深さＤは、具体的には、ＩＣタグ１の厚みｔ以上、ＩＣタグ１の厚みｔ＋２ｍｍ以下とする（ｔ（ｍｍ）≦Ｄ≦ｔ＋２（ｍｍ））。凹部の深さＤが小さいと、ゴムシート貼り合わせ時や加硫時にＩＣタグに過大な圧力がかかるおそれがあり、一方、大きいと、ゴムシートとＩＣタグの間にできる空隙が大きくなり、使用中にＩＣタグが動いて破壊するおそれがあり、いずれも本発明の所期の効果が得られない。なお、本発明においては、凹部３の平面形状および寸法については特に限定されないが、ＩＣタグ１の平面形状および寸法と略同一とすることが好ましい。このような凹部３は、未加硫ゴムシートにプレスを行うことにより容易に形成することができる。

また、本発明においては、未加硫ゴムシートの加硫を、大気圧以上大気圧＋０．２ＭＰａ以下の圧力下であって、ＩＣタグの耐熱温度以下の温度で行う。すなわち、ＩＣタグを被覆した未加硫ゴムの加硫を、一般的な加硫温度より低い温度、かつ、一般的な加硫圧より低い圧力下で行うものとしたことで、ＩＣタグに対する温度・圧力による負荷を最小限とすることができ、結果として、使用するＩＣタグの耐熱温度によらず、ＩＣタグに悪影響を及ぼすことなくＩＣタグとゴムカバーとを一体化することが可能となった。また、未加硫ゴムとしては汎用のゴム種を適宜用いることができるので、従来のような成形方法の制約やコスト高等の問題もない。

本発明において、加硫圧を大気圧以上大気圧＋０．２ＭＰａ以下とするのは、圧力によってＩＣタグに過大な応力がかかり、破壊することを防ぐためである。また、加硫温度をＩＣタグの耐熱温度以下とするのは、ＩＣタグの破壊を生じない温度範囲だからである。加硫温度は、好適には１０℃以上ＩＣタグの耐熱温度以下、より好適には、２０℃以上１２０℃以下とする。加硫温度があまり低すぎると、加硫時間が長くかかりすぎて、生産性を損なうおそれがある。

本発明におけるかかる低圧・低温環境下での加硫は、ギヤーオーブン等を用いた熱風加硫や蒸気加硫などにより行うことができる。この際にはモールドを使用してもよいが、好ましくは、モールドなどの型を使わずに、加硫を行う。本発明のゴムカバー付きＩＣタグは、１個ずつ成型・加硫してもよいし、複数個を一度に成型・加硫して、加硫後に打ち抜き機等の加工設備を用いて個々のゴムカバー付タグとしてもよい。

また、本発明においては、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２ＢでＩＣタグ１を挟み込んだ後、未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂの加硫前に、これら２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂの、ＩＣタグ１を取り囲む周囲部分を圧着することが好ましい（図２中の（ｃ））。２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂをプレス等により圧着して、積層ゴム間を加硫前に十分に密着させることで、凹部３を設けた周囲の積層したゴム同士の一体化を、より強固にすることができる。また、ＩＣタグが完全にゴムシートで覆われることになるので、ＩＣタグを、使用環境での劣化入力からより確実に保護することが可能となる。

さらにこの際、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２ＢでＩＣタグ１を挟み込んだ後、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂを圧着するに先立って、凹部３内の残留空気を抜くことが好適である（図２中の（ｂ））。本発明におけるような低圧下での加硫の場合、積層された未加硫ゴムシート内部に空気が残存すると、この密閉空間内の空気が加硫時の熱により膨張して、ゴムシートを破壊してしまう場合があるが、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂを積層した後、凹部３内を減圧して、内部に残留する空気を抜き取ることで、これを防止することができる。また、加硫時のゴムの発泡を抑制する効果も得ることができる。この凹部３内の減圧は、例えば、２枚の未加硫ゴムシート２Ａ，２Ｂをプレス等によりいったん軽く密着させた状態とし、その積層縁部から凹部３内に針を挿し込んで、この針を介して真空ポンプ等により中の空気を抜き取ることで、行うことができる。この際、凹部３内は、残留空気が完全になくなった真空状態、またはそれに近い状態とすることが好ましいが、若干でも残留空気量を低減させるだけでも効果がある。

本発明に用いるＩＣタグは、一般に使用されるいかなるものであってもよいが、特には、１２０℃の加硫温度に耐性を有するものを用いることが好ましい。

また、ゴムカバーを構成する未加硫ゴムシートの形状等については、目的とするゴムカバー付きＩＣタグの形状やＩＣタグの寸法、形状等に応じて適宜決定することができ、特に制限はない。本発明に係る凹部３は、図示する例では、２枚の未加硫ゴムシートのうちの一方に設けているが、２枚の未加硫ゴムシートの双方にそれぞれ凹部を設け、全体として本発明に係る所定の凹部深さを満足するように形成してもよい。また、３枚以上の未加硫ゴムシートを用いて、１枚以上の未加硫ゴムシートに本発明に係る凹部を構成する空間分の穴を開け、これを２枚以上のゴムシートで挟み込んでもよく、さらに、これら各手法を組み合わせて、所定の凹部とすることも可能である（例えば、図３（ａ），（ｂ））。所望の形状、寸法を有する未加硫ゴムシートは、ゴム組成物をロールなどにより圧延してシート状とし、これを所定の形状、寸法に裁断することで、容易に得ることができる。

また、ゴムシートを構成するゴム組成物としては、具体的な配合内容については特に制限されるものではないが、本発明におけるような低圧の加硫条件において発生しやすいゴムの発泡を防ぐために、発泡抑制剤を配合することが好ましい。これにより、低圧加硫でも発泡を防止することができ、所望に成形することが可能となる。かかる発泡抑制剤としては、具体的には例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）を好適に用いることができる。ゴム中の発泡要因は水分などの加硫中に生成される物質が原因であるため、酸化カルシウムをゴム組成物中に配合することで、特に発泡の原因となるゴム中の水分を効率よく捕捉して、発泡を抑制することができる。かかる発泡抑制剤、特には酸化カルシウムの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、好適には０．５〜１０重量部、より好適には２〜７重量部とする。発泡抑制剤の配合量が少なすぎると、ゴムの発泡を十分抑制することができないおそれがあり、一方、多すぎると、ゴムの加硫を阻害して、十分な加硫物が得られなくなるおそれがあるため、いずれも好ましくない。

ゴム組成物に用いるゴムの種類としては、用途に応じ、従来汎用されている天然ゴムや各種合成ゴムのうちから１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。合成ゴムとしては、具体的には例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ＩＩＲ、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。中でも、耐油性が必要な場合にはＮＢＲを、また、耐水用途ではＥＰＤＭを用いることが好ましい。

ゴム組成物に配合する架橋剤としては、通常ゴム組成物の架橋に使用される架橋剤であればいかなるものも使用することが可能であり、例えば、硫黄、有機過酸化物、有機硫黄化合物などが挙げられる。架橋剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、通常０．１〜２０重量部、好適には１〜１０重量部とすることができる。

また、ゴム組成物中には、用途等に応じて、ゴム業界で通常使用される加硫促進剤、充填剤、オイル、老化防止剤等の各種各種ゴム薬品を適宜配合することができる。加硫促進剤としては、例えば、ステアリン酸、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＤＺ）、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド（ＤＭ）等を挙げることができる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併用してもよい。かかる加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、通常０．１〜１０重量部、好適には１〜３重量部とすることができる。

充填剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、亜鉛華、硫酸バリウム、酸化チタン等を挙げることができ、これらは１種を単独で、または２種以上を併用することができる。中でも、シリカを用いることが好ましい。かかる充填剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、通常１０〜２００重量部、好適には３０〜１５０重量部とすることができる。

オイルとしては、特に制限はなく、例えば、パラフィン系、ナフテン系、芳香族系プロセスオイル、エチレン−α−オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等の鉱物油、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油等の植物油などのオイルを用いることができる。これらは１種を単独で、または２種以上を併用することができる。かかるオイルの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、通常０．１〜１００重量部、好適には１〜５０重量部とすることができる。

老化防止剤としては、特に制限はなく、例えば、フェニル−α−ナフチルアミン等のナフチルアミン系；オクチルジフェニルアミン等のジフェニルアミン系；Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等のｐ−フェニレンジアミン系；２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等のフェノール系老化防止剤などが挙げられる。かかる老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、通常０．１〜２０重量部、好適には０．５〜１０重量部とすることができる。

本発明のゴムカバー付きＩＣタグは、接着等により各種製品に適用することが可能である他、ゴム製品自体と一体化して形成することも可能であり、その用途については、特に制限されるものではない。

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の記載により何ら限定されるものではない。

ＩＣタグとして、寸法１０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍ（厚み）、耐熱温度１２５℃のものを用いて、以下に従い、ゴムカバー付きＩＣタグを製造した。ゴムカバーに用いたゴム組成物の配合は、下記表１に示すとおりである。

上記配合物を混練して得られた未加硫ゴム組成物をシート状に成形し、５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ厚のシート１枚と、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍ厚のシート１枚に加工して、計２枚の未加硫ゴムシートを得た。このうち５ｍｍ厚のゴムシートに、プレスを用いて１２ｍｍ×３５ｍｍ×３ｍｍ（深さ）の大きさの凹部を形成した。このゴムシートの凹部内に上記ＩＣタグを配置して、その上から２ｍｍ厚のシートを重ねることにより、２枚の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ。

次に、ゴムシート同士の密着を図るため、ＩＣタグを取り囲む周囲部分を圧着できる形状に形成したプレス機でプリプレスを行った。その後、大気圧下、１２０℃で２時間加硫して、ＩＣタグと、これを被覆するゴムカバーとからなるゴムカバー付きＩＣタグを作製した。

なお、プリプレスの際には、真空ポンプに接続された長さ１００ｍｍの針形状のパイプを、ゴムシートの間に、ＩＣタグ周りの空隙部分に先端が来るようにして配置し、真空ポンプの減圧により凹部内の残留空気を除去した後、加硫を行った。その結果、ＩＣタグ収納部分が加硫中に全く膨らまなくなり、加硫後のゴムカバーの寸法安定性も良好な結果となった。

また、別の成形方法として、上記配合物を混練して得られた未加硫ゴム組成物を５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ厚の３枚の未加硫ゴムシートとして、そのうちの１枚に１２ｍｍ×３５ｍｍの大きさの孔をあけ、この孔の中にＩＣタグが配置されるようにして、このゴムシートを残りの２枚のゴムシートで挟み込んだ場合も、その後のプリプレスおよび加硫を上記と同様に行うことで、同等の良好なゴムカバー付きＩＣタグを作製することができた。

本発明に係るゴムカバー付きＩＣタグの一構成例を示す概略断面図である。 本発明のゴムカバー付きＩＣタグの製造方法を示す概略工程図である。 本発明に係るゴムカバー付きＩＣタグの他の構成例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ＩＣタグ
２ ゴムカバー
２Ａ，２Ｂ 未加硫ゴムシート
３ 凹部
１０ ゴムカバー付きＩＣタグ

Claims (3)

1. ＩＣタグと、該ＩＣタグを被覆するゴムカバーとからなるゴムカバー付きＩＣタグを、２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、該ＩＣタグを挟み込んだ未加硫ゴムシートを加硫することにより製造するゴムカバー付きＩＣタグの製造方法であって、
   前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込むに先立って、該２枚以上の未加硫ゴムシートのうちの１枚以上に、全体として前記ＩＣタグの厚み以上該ＩＣタグの厚み＋２ｍｍ以下となる深さを有する凹部をあらかじめ設け、該凹部内に前記ＩＣタグを配置するとともに、前記未加硫ゴムシートの加硫を、大気圧以上大気圧＋０．２ＭＰａ以下の圧力下、前記ＩＣタグの耐熱温度以下の温度で行うことを特徴とするゴムカバー付きＩＣタグの製造方法。
2. 前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、前記未加硫ゴムシートの加硫前に、該２枚以上の未加硫ゴムシートの、前記ＩＣタグを取り囲む周囲部分を圧着する請求項１記載のゴムカバー付きＩＣタグの製造方法。
3. 前記２枚以上の未加硫ゴムシートでＩＣタグを挟み込んだ後、前記２枚以上の未加硫ゴムシートの圧着に先立って、前記凹部内の残留空気を抜く請求項２記載のゴムカバー付きＩＣタグの製造方法。

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