JP2014160174A - Ｉｃタグラベル - Google Patents

Abstract

【課題】物品に貼付されている使用中には十分な耐久性を備え、ＩＣタグラベルを、引き剥がす際には容易に自壊して再利用が難しいＩＣタグラベルの提供を課題とした。
【解決手段】ＩＣチップ４とアンテナ回路５を備えるインレットフィルム３の表裏に、粘着性フィルム２ａ、２ｂを介して上紙１ａと下紙１ｂが積層されたＩＣタグラベル１０において、上紙１ａと下紙１ｂが、多孔性を有する発泡性の合成紙であって、且つ合成紙が複数の切り込みＢを有することを特徴とするＩＣタグラベルである。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品から不正に剥離された場合にそれ自身が破断することで再使用を防止することができる脆性機能を備えたＩＣタグラベルに関する。

無線によりＩＣチップに蓄積された情報を読みだせるＲＦＩＤタグ（以下、ＩＣタグと略記）は、入出退管理用の非接触カードに内蔵されて用いられる一方、市場に流通する種々の物品にラベルとして貼付され、万引き防止用、真贋判定用、履歴管理、流通管理、在庫管理、等の用途で利用されている。このＩＣタグラベルは、図２に示すような電磁波を送受信するコイル状のアンテナ回路５とアンテナ回路５につながるＩＣチップ４を薄いフィルム６上に並べて、該フィルム（以下、インレット３もしくはインレットフィルムと記す）を保護用シートとしての上紙１で被覆しただけの非常に簡単な構造である。

ＩＣ駆動用のエネルギーは、一般にＩＣタグに近接して置かれたリーダから放射される電磁波から受け取り、エネルギー源として電池を内蔵する必要がないため小型軽量化でき、破壊されない限り半永久的に使用できる。通信周波数は、アンテナ回路を小さくできる１３．５６ＭＨｚや９００ＭＨｚ帯あるいは２．４５ＧＨｚ帯が使用され、通信可能な距離は、数十ｃｍから１ｍ程度である。

特に封緘シール用のラベルとして段ボール、封印用袋、電子機器類の筺体などの折り目や、玩具などに貼り付けられたＩＣタグラベル（以下、単にラベルと記すことがある。）は、貼付物品が買い手に渡った後では、封緘シールとしての機能を果たし終えてしまうが、ＩＣタグの機能がそのまま維持されている。すると、ＩＣチップの内容が読み取られたりするおそれや、中身が改竄されて悪用されるおそれがある。そのため、ＩＣタグラベルを取り外して、開封する時に、外力によりＩＣタグ自体が自壊して、ＩＣタグとしての機能が失われることが好ましい。それもできるだけ弱い外力で破壊されるような脆性機能を有することが望ましい。

このような脆性を備えた封緘用ＩＣタグラベルの構成が特許文献１に開示されている。基本的には図２に示す構成と使用方法であるが、ラベルを組成する内側の基材に、ミシン目、切り込み、隙間等、外力に弱い部分を形成して、ラベル１０を被着体８から引き剥がすときにミシン目や切り込み部分からラベル自体が破断されるようにしたものである。その際に、アンテナ回路５が切断されて通信機能の全部あるいは一部が失われて開封したことが検知できるようになっている。

脆性作用を効果的にするには、基材間の接着強度などを制御することが必要であるが、好適な粘着剤の選定、新たな粘着剤の開発が必要となる。また汎用の粘着性フィルムが援用できない場合には、ラベル化以前に新しいタック紙製造工程が必要となるという問題がある。

さらに、上記の脆性ラベルは、基材としてフィルム材を使用しているため、脆性機能が付与されてはいても、ある程度の力で剥がさなければ、ラベルが自壊しないという問題がある。また、脆性ラベルの多くはより脆性効果を高める目的で、インレット基材にも切り込みを入れるが、ラベルサイズとインレットサイズが同程度であると、ラベルエッジにインレット端部が露出してしまうため、層間剥離や、信頼性の低下、防水効果が皆無になるなど、ラベルとして使用できない場合がある。その点を改善し、高信頼性を目的としてラベルを多層構成にしてしまうと、逆に脆性効果が失われるということになる。

特許第５０３５０４１号公報 特許第４５４９７６５号公報

そこで本発明は、物品に貼付されている使用中には十分な耐久性を備え、ＩＣタグラベルを、引き剥がす際には容易に自壊して再利用が難しいＩＣタグラベルの提供を課題とした。

上記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、ＩＣチップとアンテナ回路を備えるインレットフィルムの表裏に、粘着層を介して上紙と下紙が積層されたＩＣタグラベルにおいて、上紙と下紙が、多孔性を有する発泡性の合成紙であって、且つ合成紙が複数の切り込みを有することを特徴とするＩＣタグラベルとしたものである。

上記課題を達成するための請求項２に記載の発明は、前記上紙と下紙、粘着層、インレットフィルムが、複数の切り込みを有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記課題を達成するための請求項３に記載の発明は、前記切り込みは、上紙と下紙の外縁に達する部分があることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記課題を達成するための請求項４に記載の発明は、前記切り込みは、その延長上にアンテナ回路が存在していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記課題を達成するための請求項５に記載の発明は、前記インレットフィルムの大きさは、上紙と下紙及び粘着層の大きさより小さいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＩＣタグラベル。

上紙と下紙に発泡性の合成紙を用い、該合成紙に切り込みを入れたラベルとした結果、ラベルを剥がす際に、合成紙の方がフィルムより切り込みから裂けやすくなりより高い脆性効果が得られた。切り込みを入れる際、インレットフィルムまで切り込みを入れることでさらに脆性効果を高めることが可能である。

ラベルのエッジにインレットフィルムが露出していないため、断面が露出するラベルに比べて耐久性が高く層間剥離しにくいという効果が期待できる。
加えて、本発明は、製造方法の変更や追加工程を増やすことなく通常のラベル加工機、ラベル加工工程で実現することが可能である。

ラベルを剥がす際に、事前に存在する切り込み部分から切り込み線の延長上にラベルが裂ける。切り込みの延長線上にアンテナが存在することで、ラベルを貼付した時はアンテナが断線しておらずラベルを剥がした時にアンテナが断線することが期待できる。

さらに、インレットの大きさを、インレットを狭持する上紙と下紙のおおきさより小さ
くすることでインレットエッジの露出を防止することが可能で、ラベルの耐久性が向上するという効果がある。

本発明に係るＲＦＩＤタグの構造を模式的に説明する上面視（ａ）と上面視（ｂ）の透視図である。 ＲＦＩＤタグの一般的な構成を説明する断面視の図で、特に被着体に貼付した様子を説明する図である。 発泡性の合成紙（発泡ＰＥＴ）の構造を説明するための断面視の図である。

ＲＦＩＤ機能を備える封緘用ラベルは、基本的には、図２に示すようにインレットフィルム３のＩＣチップ４側を保護用の上紙１ａで被覆した構成である。使用方法は、インレットフィルム３の裏面側を第二の粘着層７を介して、段ボール、機密文書用封書、封印用袋、電子機器類の筐体など被着体８の開閉部を跨ぐように貼付するものである。

インレットフィルム３には、フィルム６表面もしくは表裏にアンテナ回路５が形成され、ＩＣチップ４がアンテナ回路５と接続している。封緘用のため構造的には簡単であるが、運用・使用環境が苛酷であるためそれなりの耐久性が要求されるラベルである。そのため、インレットフィルム３を、図２に示すような単純な単層構成でなく表裏に粘着層を設けて別の保護シートで被覆する多層の形態をとることもある。

本発明に係るＩＣタグラベル１０は、図１に示すようなインレットフィルム３の表裏を（第一の）粘着層２ａ、２ｂを介して上紙１ａと下紙１ｂで被覆した構成である。封緘シールとして使用しやすいように、下紙１ｂの下側に（第二の）粘着層７と該粘着層を保護する離型用基材（図示せず）が貼りあわされて提供される。ラベルとして使用する場合には、離型用基材を剥がして（第二の）粘着層７を露出してから被着体８の所定の部位に貼付して使用する。あるいは、図２（ａ）に示すように、上紙１ａだけを備えインレットフィルム３の裏面を直接第二の粘着層７を介して被着体８に固定する形態でも構わない。下紙１ｂがないだけで下記の同じ議論が適用できる。

インレットフィルム３は、厚みが５０μｍ程度のフィルム６上にアンテナ回路５が形成されたものである。アンテナ回路５は、図１（ｂ）に示すようにＰＥＴフィルム６の一方の面上に線幅が１０μｍ程度の導体線を複数回ループ状に引き回してから、スルーホールとジャンパー線１３を用いてアンテナ回路５を裏面側で回避させる。アンテナ回路５の両端は接続パッドにつながり、接続パッドにＩＣチップ４側端子がはんだ接続もしくは異方性導電フィルムを介して接続される。アンテナ回路５は、ＰＥＴフィルムに積層された厚みが数μｍのアルミ箔を、定法のエッチング加工により形成する。この他、アルミ箔以外では銅箔も使用できる。また銀、金、白金等からなる導電性インキを用いる印刷法も適用できる。

搭載するＩＣチップ４は、概ね０．４〜１．０ｍｍ角程度の大きさであって、通信周波数が９００ＭＨｚ（ＵＨＦ）が好ましいが、特にこの帯域に制限されず、ＨＦ帯、ＧＨｚ帯と用途に応じて選択できる。

保護用シートの上紙１ａと下紙１ｂには、多孔性の合成紙（５０μｍ程度の厚みの発泡ＰＥＴもしくはＰＰ）に（第一の）粘着層を積層させたタック性のある合成樹脂基材を使用する。発泡性合成紙１１は、図３に示すように合成樹脂中に空孔１３を細かく分散させ多孔質状に成型されたもので固体と気体の不均一分散系である。この合成紙の一方の面にホットメルトタイプの粘着層２ａ、２ｂを積層したものを用いる。ラベルを被着体８に固
着する（第二の）粘着層７にはアクリル系の粘着剤を用いるのが好ましい。いずれの粘着層も粘着力としては、２．６６〜３．４２Ｎ／１０ｍｍ程度の強度が好ましい。

本発明では、インレットフィルム３とインレットフィルムを両側から狭持する上紙１ａと下紙１ｂの大きさが重要である。インレットフィルム３の大きさは、上紙１ａと下紙１ｂの大きさで決まるラベル外周より一回り小さいサイズでなければならない。特に、ラベルエッジ近傍にインレットフィルム３が露出しないように、ラベルエッジは上下の粘着層２ａ、２ｂで封じられるようにするのが望ましい。

同時にＩＣタグラベル１０が易破断性を有するように、合成紙（発泡ＰＥＴ）１ａ、１ｂの概ね図１（ｂ）の破線Ｂで示す位置までラベル外周から内側に向けて垂直に切り込みを複数入れるのが望ましい態様である。外側の破線位置は、上紙１ａと下紙１ｂで切り込み線が止まる場合で、内側の破線はインレットフィルム３まで切り込み線が延びる場合を示している。

切込みを入るだけでその箇所から裂けやすくなる。ラベルを剥がす際の破壊モードは、発泡ＰＥＴが裂ける際に第一の粘着層２ａ、２ｂを介して接着するインレットフィルム３にも伝播するため、インレットフィルム３は発泡性のＰＥＴでなくても構わないが、発泡性ＰＥＴであっても構わない。外周から内側に向かって切り込みをいれると切り込みの延長上にアンテナ回路が存在するので、アンテナ回路が破断される可能性が高くなり好ましい。上紙、下紙の発泡性ＰＥＴのみならず、より内側でインレットフィルムに切り込みが入るようにしても構わない。より脆性が向上することが期待できる。

発泡性ＰＥＴなどの合成紙は紙と異なり、切り込みが入っていてもフィルムよりは剛性があるため、インレットフィルムと上紙を粘着層を介してラミネートする際の加工性やハンドリング性がよいが、外力に対しては自己破断性が高くなる性質がある。切り込みはミシン目でも構わない。

＜実施例＞
発泡性ＰＥＴからなる上紙を用い、切込みを入れた構成のラベルが、易破断性を向上させるかどうかを以下の実験で検証した。検証は、図１の構成によらず、図２の構成を用いて行ったが、結果に大きな変更はない。

ＩＣチップは、ＵＨＦ帯（EPCglobal Class-1 Generation-2）準拠品を使用した。厚み５μｍのアルミ箔を貼り合わせた厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムから、定法のエッチングにて線幅が１０μｍコイル状のアンテナ回路を形成した。ＩＣチップを、異方性導電接着剤を用いて接続用パッドに接続したものをインレットとした。インレットの外形は１０ｍｍ×２０ｍｍである。

インレットフィルムを上から被覆する上紙には、厚みが５０μｍの発泡ＰＥＴの一方の面に粘着層が貼りあわされたタック性のある合成紙を用いた。大きさは１３ｍｍ×２３ｍｍ程度である。粘着層は、厚さ２０μｍのエポキシ系粘着層（第一の粘着層であって下記では粘着層１と記す）であり、発泡ＰＥＴの一方の面を完全に被覆している。

被着体に張り合わせる際の第二の粘着層（以下では粘着層２と記す）は、ＰＥＴ（離型基材）／アクリル系粘着層／セパレータの積層タイプを使用した。セパレータをはずしてラベル本体に接着してからＰＥＴを剥離して粘着層を露出して被着体に接着した。
下記、サンプル１とサンプル４いついては粘着層１を直接被着体に接着した。粘着層は、全て一般的な強粘着タイプで、同程度の粘着力である。

＜評価内容＞
下記記載のサンプル１からサンプル６のラベルを作成し、ラベルの幅が１３mmの短辺側から所定の長さの切り込みを複数本入れて被着体のガラス板に貼り付けた。２０分以上経過した後、その切り込み側からラベルの一部を引き裂くようにして剥離させた。その時の強度を測定し、脆性効果の検証とした。

サンプル１の構成
被着体／粘着層１／ＰＥＴフィルム（上紙に相当）。

サンプル２の構成
被着体／粘着層２／インレットフィルム／粘着層１／ＰＥＴフィルム
・切り込みを粘着層１とＰＥＴフィルムまでの同じ位置に入れた。

サンプル３の構成
被着体／粘着層２／インレットフィルム／粘着層１／ＰＥＴフィルム
・切り込みを、粘着層２、インレットフィルム、粘着層１、ＰＥＴフィルムの同じ位置まで入れた。

サンプル４の構成
被着体／粘着層１／発泡ＰＥＴ（上紙に相当）

サンプル５の構成
被着体／粘着層２／インレットフィルム／粘着層１／発泡ＰＥＴ
・切り込みを粘着層１と発泡ＰＥＴの同じ位置まで入れた。

サンプル６の構成
被着体／粘着層２／インレットフィルム／粘着層１／発泡ＰＥＴ
・切り込みを、粘着層２、インレットフィルム、粘着層１、発泡ＰＥＴの同じ位置まで入れた。

＜結果＞
結果を表１にまとめた。

サンプル１とサンプル４の比較
上紙に発泡ＰＥＴと使ったほうが上紙にＰＥＴフィルムを使った場合に比べて１／２以下の力で引き裂くことができた。ラベルの上紙に発泡ＰＥＴを用いることで、切れ込み箇所から破壊されやすくなったということである。

サンプル１〜３とサンプル４〜６の比較
ラベルを想定した構成の場合、発泡ＰＥＴを上紙に用いた方が、大幅に破壊強度が下がり、破壊されやすくなることが分かった。実際のラベル構成であるサンプル６は、３．５Ｎ程度で破壊され、サンプル１のフィルム単体よりも破壊されやすいことが確認された。

サンプル２〜３とサンプル５〜６の比較
インレットフィルムにも切り込みを入れた方が、裂けやすくなり切り込みの延長上に存在するアンテナ配線の破断効果が高くなることが期待できる。

以上まとめると、上紙に発泡性ＰＥＴを用いたことで、ラベルを剥がす際に切り込みか
ら裂けやすくなりより高い脆性効果が得られた。切り込みを入れる際、インレットフィルムまで切り込みを入れることでさらに効果を高めることが可能である。ラベルのエッジにインレットフィルムがないため、通常のラベルより層間剥離しにくくして且つ脆性効果をより高めることができた。

層間剥離の検証については、ラベルエッジにインレットフィルム６がある場合と、上紙（及び第一の粘着層２ａ）と第二の粘着層７で封じられている場合の剥離強度を調べた。インレットフィルムがない場合とは、図２で、破線Ｃの位置までインレットフィルムが延在しているということである。結果は表２に示した。

インレットフィルム３をラベルエッジに露出させず上紙と下紙等で封止した方が層間剥離しにくく、高い封止効果が得られた。

１、 保護用シート
１ａ、上紙
１ｂ、下紙
２、 （第一の）粘着層
２ａ、上紙用
２ｂ、下紙用
３、 インレットフィルム
４、 ＩＣチップ
５、 アンテナ回路
６、 フィルム
７、 （第二の）粘着層
８、 被着体
９、 切り込み
１０、ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ又はラベル）
１１、発泡ＰＥＴ
１２、空孔
１３、ジャンパー線
Ｂ、 切り込み線の終点位置
Ｃ、 インレットフィルムが延びている位置

Claims (5)

1. ＩＣチップとアンテナ回路を備えるインレットフィルムの表裏に、粘着層を介して上紙と下紙が積層されたＩＣタグラベルにおいて、
   上紙と下紙が、多孔性を有する発泡性の合成紙であって、且つ合成紙が複数の切り込みを有することを特徴とするＩＣタグラベル。
2. 前記上紙と下紙、粘着層、インレットフィルムが、複数の切り込みを有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベル。
3. 前記切り込みは、上紙と下紙の外縁に達する部分があることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣタグラベル。
4. 前記切り込みは、その延長上にアンテナ回路が存在していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＩＣタグラベル。
5. 前記インレットフィルムの大きさは、上紙と下紙及び粘着層の大きさより小さいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＩＣタグラベル。