JP4760057B2 - Icメディアの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、情報を記憶したICモジュールが合成樹脂製の第1のシート材と第2のシート材とで挟み込まれてなり、これら第1,第2のシート材のうち少なくとも一方の表面に可逆性感熱記録層が設けられたICメディア及びその製造方法に関する。
近年、RFID(radio frequency identification)技術を利用した非接触ICカードや規格化されたカードサイズ以外のRFIDタグ、接触式のICカード等のICメディアが広く普及している。特に非接触ICカードやRFIDタグは、カードをカードリーダ上に置くかかざすだけで、情報のやりとりを行える利便性から、鉄道の出改札等の交通系用途を中心に、入退出管理等のセキュリティシステム、工場における製品管理システムなど多様な分野で応用されている。
非接触ICカードは、アンテナ配線が形成された回路基板上にICチップを実装して構成されるICモジュールを、合成樹脂製の一対のカード構成シートで挟み込んで製造される。
従来より公知の非接触ICカードの製造方法として、第1に、ICモジュールを複数枚のカード構成シートで挟み込み、熱プレス装置等によって各シート間を融着させて一体化し、カードサイズに裁断する方法がある。また、第2の例として、カード表面を形成する一対の外装シート材をロール状から連続的に供給しながら、シート面に接着剤を塗布し、ICモジュールを貼り付けてから各シート材を貼り合わせ、接着剤を硬化させた後、シートを定寸に裁断してカードとする方法がある(下記特許文献1参照)。更に、第3の例としては、上記2つの方法を組み合わせて非接触ICカードを構成したものがある(下記特許文献2参照)。
ところで、ICカードに記録される情報は、デジタル信号またはアナログ信号としてカード内部のICチップに格納される。したがって、ICカードに記録された情報の内容を表示あるいは確認する場合においては、専用の読取装置で記録情報の読み込み処理を行う必要があり、一般のユーザが確認する手段はほとんどない。
そこで、こうした情報記録内容をカード表面に簡易的に表示することへの要求が高まりつつあり、近年、この要求を満足させるために、樹脂バインダー中に有機低分子を分散させ、白濁・透明のコントラストにより表示を行う高分子/低分子タイプの可逆表示技術が開発されている。高分子/低分子タイプの可逆表示媒体は、プラスチックシート/着色層/可逆性感熱記録(高分子/低分子)層/保護層から構成されている。また、これとは別に、可逆性感熱記録層として、ロイコ化合物と顕減色剤とを高分子樹脂中に分散させたものを用いる可逆表示媒体もある(例えば下記特許文献3参照)。これらの可逆表示媒体はサーマルヘッドによって印字し、その印字をサーマルヘッドによって消去することが可能な可逆性感熱記録層(リライト層)として機能する。
特開平9−109264号公報 特開2001−319210号公報 特開2004−192568号公報
ところで、接着剤を塗布、硬化させて製造される従来のICカードにおいては、接着剤の硬化時の収縮によりカード表面に微小な凹凸が発生する場合がある。特に、ICチップが埋め込まれている部分と埋め込まれていない部分との間に段差が発生し易い。因みに従来では、接着剤として、例えば引張りせん断接着強さが14N/mm2 、収縮率が4〜5%のエポキシ系接着剤が用いられていた。
このため、接着剤を塗布、硬化させて製造される従来のICカードにリライト機能を設けた場合、カード表面に発生した凹凸の影響で、印字の際にサーマルヘッドとカード表面との間にスペーシングが発生し、熱が正常に伝わらずに印字抜けや印字カスレ等の印字不良が発生し易くなる。
従って、接着剤を介して一対の外装シート材を貼り合わせて製造されるICカードにリライト機能を付加する場合、接着剤の硬化収縮が原因で発生するカード表面の微小な凹凸の影響を受けずに、印字抜けや印字カスレといった印字不良を生じさせないようにする必要がある。
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、接着剤を介して一対の外装シート材を貼り合わせて製造され、表面に可逆性感熱記録層(リライト層)を有するICカード等のICメディアにおいて、印字抜けや印字カスレを抑制して、印字性を向上させることを課題とする。
以上の課題を解決するに当たり、本発明のICメディアは、一対のシート材のうち少なくとも一方の表面に可逆性感熱記録層が設けられているとともに、これら一対のシート材を相互に接着させる接着材料層の引張りせん断接着強さが、7N/mm2 以下とされている。
接着材料層の引張りせん断接着強さ(tensile shear strength)は、引張り荷重によって接着面にせん断応力を加え、接着材料層が破断したときの強さをいう(JISK6850(1994))。接着材料層の引張りせん断接着強さを7N/mm2 以下とすることにより、カード表面をサーマルヘッドの摺接動作に追従できる程度に軟らかくなり、これにより可逆性感熱記録層の印字性向上を図ることができるようになる。
なお、接着材料層の引張りせん断接着強さは、可逆性感熱記録層の印字性を確保する観点からでは低いほど好ましいが、現実に、カード化した際に種々の規格上の要件を満たすことができる程度の接着強さが必要になる場合がある。このような理由から、接着材料層の引張りせん断接着強さは、例えば4N/mm2 以上あればよい。
また、本発明のICメディアの製造方法は、第1のシート材の一表面に接着剤を塗布した後、その上に情報を記憶したICモジュールを貼り付ける貼付工程と、第2のシート材の一表面に接着剤を塗布した後、ICモジュールを介して第1,第2のシート材を互いに貼り合わせる積層工程と、この積層工程の後、第1,第2のシート材を加熱プレスして表面を平坦化する平坦化処理工程とを有し、接着剤としては、硬化時の引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下のものを用いる。
即ち、本発明では、積層工程の後、第1,第2のシート材を加熱プレスして表面を平坦化する平坦化処理工程を追加することにより、シート表面の平坦な状態を維持して接着剤を硬化させるようにしている。接着剤として引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下のものを用いているので、硬化時の収縮によりシート表面に凹凸が発生しても、シート材の表裏面を軟化させ平坦化することができる。これにより、リライト層表面の凹凸量を抑制して良好な印字性を得ることができる。
この平坦化処理工程における加熱プレス温度は、第1,第2のシート材のガラス転移温度(Tg)以下とするのが好ましい。これにより、シート材表面の熱による流動化を抑えられ、当該シート材表面に絵柄等を構成する着色層が形成されている場合等において、デザインや美観等の外観品質の劣化を防ぐことができる。
以上述べたように、本発明によれば、情報を記憶したICモジュールが第1のシート材と第2のシート材とで挟み込まれてなり、これら第1,第2のシート材のうち少なくとも一方の表面に可逆性感熱記録層が設けられているICメディアにおいて、印字抜けや印字カスレを抑制して、印字性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の実施の形態では、本発明に係るICメディアとして、非接触ICカードを例に挙げて説明する。
図1は本発明の実施の形態による非接触ICカード(以下「ICカード」という)10の概略断面図である。ICカード10は、非接触通信用のICモジュール11を接着材料層12を介して一対の外装シート材13A,13Bで挟み込んだ構成となっている。
ICモジュール11は、絶縁基板16と、絶縁基板16の上に形成されたアンテナコイルと、このアンテナコイルに実装されたICチップ17と、このICチップ17の実装部を表裏から挟み込む一対の金属製(ステンレス等)の補強板18,19とを備えている。
絶縁基板16としては、公知の高分子フィルムを使用することができる。具体的には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等、従来より用いられている樹脂フィルムの中から適宜選択して利用することが可能であり、絶縁性であれば特に制限されることはない。
絶縁基板16の上に形成されるアンテナコイルは、導電性ペーストを印刷したものや、上記高分子フィルムとアルミ箔や銅箔等の金属箔とのラミネート基材を回路状にエッチングして形成される。絶縁基板16上にパターニングされるアンテナコイルの表面形状は、カード構成後の表面形状に反映されるため、平滑であるのが好ましい。
ICチップ17とアンテナコイルとの接続方法としては、ICチップ17の能動面に形成された突起電極(バンプ)とアンテナコイルとを異方性導電膜を介してフリップチップ実装する方式が採用されている。なお、これ以外の方法として、例えばはんだ付けによってICチップ17を実装することができる。
接着材料層12は、接着剤を硬化させてなるもので、ICモジュール11を封止すると同時に、表裏の外装シート材13A,13B間を接着している。本実施の形態では、接着材料層12として、引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下、硬化収縮率が3%未満のものが用いられている。
接着剤としては、公知の熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等を用いることができる。本実施の形態では、熱硬化型樹脂が用いられ、具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリエステル樹脂とポリイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの混合物、ウレタンとポリイソシアネートとの混合物などが挙げられる。
接着材料層12は、本実施の形態では2液性のエポキシ系接着剤を硬化させて形成される。2液性のエポキシ系接着剤は、一般的に、エポキシ基を含有する化合物(主剤)と、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤を混ぜ合わせ、硬化反応によって接着する接着剤をいう。
エポキシ基を含有する化合物には、ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ノボラック型、ビスフェノールF型、ブロム化エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系樹脂、グリシジルエステル系樹脂などがある。
一方、アミン類や酸無水物を含有する硬化剤には、脂肪族第1・第2アミン(トリエチレンテトラミン、ジプロピルトリアミン等)、脂肪族第3アミン(トリエタノールアミン、脂肪族第1・第2アミンとエポキシの反応生成物等)、脂肪族ポリアミン(ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン等)、脂肪族アミン(メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等)、アミンアダクド(ポリアミンとエポキシ基との反応生成物等)、芳香族酸無水物(無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等)、ジシアンジアミド及びその誘導体、イミダゾール類等が挙げられる。
一方、外装シート材13A,13Bは、ポリイミド、ポリエステル、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類、プロピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート等のセルロース類、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリエチルメタクリレート、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂、ポリカーボネート類等の単体、または混合物などを用いることができる。
外装シート材13A,13Bは、文字や絵柄等が印刷された印刷シートとして用いることができる。外装シート材13,14に対する文字や絵柄等の印刷は、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等の公知の印刷法が適用可能である。
外装シート材13A,13Bは、その外側表面にリライト層(可逆性感熱記録層)14が設けられたリライトシートで構成することができる。本実施の形態では、外装シート材13A側を上記リライトシートで構成している。このリライトシートは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムと、着色層と、可逆性感熱記録層と、透明保護層とから構成されている。
この感熱記録層は、樹脂母材(マトリクス)に分散された有機低分子物質の結晶状態の変化によって白濁・透明が可逆的に変化する高分子/低分子タイプと、樹脂母材に分散された電子供与呈色性化合物と電子受容性化合物との間の可逆的な発色反応を利用した熱発色性組成物であるロイコ化合物タイプの何れかを選択し使用することができる。感熱記録層は印刷法、コーティング法等により膜厚4μm〜20μm程度に設けることができる。
高分子/低分子タイプの感熱性記録層中に分散される有機低分子物質としては、脂肪酸、脂肪酸誘導体または脂環式有機酸が挙げられる。更に詳しくは、飽和または不飽和のもの、あるいはジカルボン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチル酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられ、また、不飽和脂肪酸の具体例としては、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、ソルビン酸、ステアロール酸等が挙げられる。なお、脂肪酸、脂肪酸誘導体または脂環式有機酸はこれらのものに限定されるものではなく、かつ、これらの内の一種類または二種類以上を混合させて適用することも可能である。
また、用いられる樹脂母材としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂の単独、混合あるいは共重合物が用いられる。一方、可逆性感熱記録層の透明化温度範囲を制御するため、樹脂の可逆剤、高沸点溶剤等を添加することができる。更に、可逆性感熱記録層の繰り返し印字消去耐性を向上させるため、樹脂母材に対応した三次元架橋する硬化剤、架橋剤等を添加することができる。
一方、ロイコ化合物タイプは、樹脂母材中に分散されたロイコ化合物と顕減色剤の可逆的な発色反応を利用した熱発色性組成物で、印刷法、コーティング法などにより膜厚4μm〜20μm程度に設けることができる。感熱記録層中に用いられる通常無色ないし淡色のロイコ化合物としては一般的に感圧記録紙、感熱記録紙、感光記録紙、通電感熱記録紙、感熱転写紙等に用いられるものに代表され、ラクトン、サルトン、スピロピラン等の部分骨格を有するキサンテン、スピロピラン、ラクトン、フルオラン、サルトン系等が用いられるが、特に制限されるものではない。
ロイコ化合物の具体例としては、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)フタリド、3,3−ビス(1,2−ジメチルインドール−3−イル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−ジメチルアミノ−6−クロロ−7−メチルフルオラン、3,3−ビス(9−エチルカルバゾール−3−イル−5)−ジメチルアミノフタリド、3−ジメチルアミノ−7−ジベンジルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ピペリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(n−エチル−n−ニトリル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(n−エチル−n−テトラヒドロフリル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン等が挙げられ、単独または混合して用いられる。
また、顕減色剤は、熱エネルギの作用によりプロトンを可逆的に放出してロイコ化合物に対し発色作用と消色作用を併せ持つ化合物である。すなわち、フェノール性水酸基またはカルボキシル基からなる酸性基とアミノ基からなる塩基性基の双方を有し、熱エネルギの違いにより酸性または塩基性となって上記ロイコ化合物を発色、消色させるものである。塩基性基は官能基として存在していてもよいし、化合物の一部として存在していてもよい。また、顕減色剤は酸性基、あるいは塩基性基の何れか一方の官能基を有する顕減色剤は、例えば、アミノ安息香酸、o−アミノ安息香酸、4−アミノ−3−メチル安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、2−アミノ−5−エチル安息香酸、3−アミノ−4−ブチル安息香酸、4−アミノ−3−メトキシ安息香酸、3−アミノ−4−エトキシ安息香酸、2−アミノ−5−クロロ安息香酸、4−アミノ−3−ブロモ安息香酸、2−アミノ−2−ニトロ安息香酸、4−アミノ−3−ニトロ安息香酸、3−アミノ−4−ニトリル安息香酸、アミノサリチル酸、ジアミノ安息香酸、2−メチル−5−アミノナフトエ酸、3−エチル−4−アミノナフトエ酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、2−メチルニコチン酸、6−クロロニコチン酸等がある。また、塩基性基を塩化合物の一部として有するものには、フェノール性水酸基またはカルボキシル基を有する化合物とアミノ基を有する化合物の塩または錯塩であり、例えば、ヒドロキシ安息香酸類、ヒドロキシサリチル酸類、没食子酸類、ビスフェノール酢酸等の酸と、脂肪族アミン類、フェニルアルキルアミン類、トリアリルアルキルアミン類等の塩基との塩または錯塩が挙げられる。この具体例としては、p−ヒドロキシ安息香酸−アルキルアミン塩、p−ヒドロキシ安息香酸−フェニルアルキルアミン塩、m−ヒドロキシ安息香酸−アルキルアミン塩、p−ヒドロキシ安息香酸メチル−アルキルアミン塩、p−ヒドロキシ安息香酸ステアリル−アルキルアミン塩、ビスフェノール酢酸−アルキルアミン、ビスフェノール酢酸オクチル−アルキルアミン塩等が挙げられ、単独または混合して用いられる。なお、ロイコ化合物及び顕減色剤はこれらのものに限定されるものではなく、これらの内の一種類又は二種類以上を混合させて適用することも可能である。
そして、用いられる樹脂母材としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア、メラミン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール等の樹脂の単独、混合または共重合体が用いられる。更に、可逆性感熱記録層の繰り返し印字消去耐性を向上するため、樹脂母材に対応した三次元架橋する硬化剤、架橋剤などを添加することができる。更に、耐性を向上させるためにロイコ化合物と比較的相溶性の高い紫外線吸収剤を添加することができる。
次に、以上のように構成される本実施の形態のICカード10の製造方法について説明する。図2はICカード10の製造装置の概略構成図である。
図示するICカード製造装置21は、カード表面側の外装シート材13Aを供給する供給ユニット22Aと、カード裏面側の外装シート材13Bを供給する供給ユニット22Bとを備えている。供給ユニット22A,22Bは、例えばモータのオンオフ制御によって、ロール状に巻かれた外装シート材13A,13Bを同時かつ連続的に供給する。
供給ユニット22A,22Bの後段には、接着材料層12(図1)を構成する接着剤を外装シート材13A,13Bの内側表面に供給するための接着剤供給ノズル23A,23Bがそれぞれ設けられている。接着剤供給ノズル23A,23Bの後段には、ドクターブレード24A,24Bと、これに対向するバックロール25A,25Bがそれぞれ設けられている。外装シート材13A,13Bは、これらドクターブレード24A,24Bとバックロール25A,25Bとの間を通過することによって、供給された接着剤の厚さが均一化される。
接着剤供給ノズル23A,23Bから吐出される接着剤は互いに同一の接着剤であり、硬化時に接着材料層12(図1)を形成する。この接着剤は、収縮率が3%未満のエポキシ系接着剤であって、硬化時の引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下のものが用いられてる。
ICモジュール11は、接着剤が塗布された外装シート材13Bの面に、所定の間隔をあけて単列で貼り付けられる。ICモジュール11が貼り付けられた外装シート材13Bは、接着剤が塗布された外装シート材13Aと積層され、これによりICモジュール11は外装シート材13A,13B間に挟み込まれる。この後、図示せずとも複数組の圧延ローラ等によって、両シート材13A,13Bの積層体の厚さが調整される。
外装シート材13A,13Bが接着剤を介して貼り合わされた後、硬化炉26で接着剤の加熱硬化処理が行われる。硬化炉26には、熱ドライヤやヒータ等の加熱源と、搬送用ローラが設置されている。外装シート材13A,13Bの積層体は搬送用ローラによる下流側への搬送途上で加熱作用を受け、接着剤が硬化し接着材料層12が形成される。接着剤の硬化率は、加熱温度と加熱時間等で調整される。
硬化炉26の出口近傍には、搬出された外装シート材13A,13Bの積層体を定寸に裁断する裁断ユニット27が設けられている。裁断ユニット27は、外装シート材13A,13Bの積層体を、所定枚数のICモジュール11が包含されるシート長に裁断する。裁断された積層シート30は、シートストッカ28に収容される。
シートストッカ28に収容された積層シート30は、加熱プレス装置29によってシート面の平坦化処理が行われる。加熱プレス装置29は、所定温度に加熱された上プレス盤31Aと下プレス盤31Bとを備え、これらプレス盤31A,31Bで積層シート30を挟圧し積層シート30の表裏面を平坦化すると同時に、接着剤を加熱硬化させる。なお、この加熱プレス工程は、積層シート30を一枚ずつ処理してもよいし、複数枚同時に処理してもよい。
本実施の形態では、外装シート材13A,13Bを互いに積層した後、その積層シート30を加熱プレス装置29で表面を平坦化する平坦化処理工程を追加することにより、シート表面の平坦な状態を維持して接着剤を所定の硬化率まで硬化させるようにしている。このとき、接着剤として引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下のものを用いているので、硬化時の収縮によりシート表面に凹凸が発生しても、プレス盤31A,31Bのプレス面にならって積層シート30の表裏面を軟化させ平坦化することができる。また、接着剤の収縮率が3%未満のものを用いることによって、シート積層体30の表面平坦度の更なる向上が図られる。
接着材料層12の引張りせん断接着強さは、可逆性感熱記録層14の印字性を確保する観点からでは低いほど好ましいが、現実に、カード化した際に種々の規格上の要件を満たすことができる程度の接着力が必要になる場合がある。このような理由から、接着材料層12の引張りせん断接着強さは、例えば4N/mm2 以上あればよい。
この平坦化処理工程においては、外装シート材13A,13Bと接着剤との接触界面(接触点)で、当該接着剤の硬化反応温度(発熱温度)が外装シート材13A,13Bのガラス転移温度(Tg)未満となる温度に設定される。これにより、外装シート材13A,13Bの表面の熱による流動化を抑えられ、外装シート材13A,13Bの表面の絵柄や文字等を構成する印刷層や着色層の歪みをなくし、外観品質の優れたICカード10を製造することができる。なお、外装シート材13A,13Bが互いに異種の材料で構成されている場合は、ガラス転移温度の低い方の材料に合わせて当該平坦化処理工程の処理温度が設定される。
ここで、エポキシ系接着剤は、環境温度によって硬化反応温度及び硬化反応時間が異なるという特性を有している。つまり、環境温度が低い場合に比べて高い方が、接着剤の硬化反応温度は低温化し、反応時間が速まる。そこで、接着剤の硬化反応温度が外装シート材13A,13BのTg温度以下となるように、この平坦化処理工程における加熱プレス温度を調整している。この加熱プレス温度の上限は、使用する外装シート材のガラス転移温度以下の温度を基準として定められ、下限は、使用するエポキシ系接着剤の硬化反応開始温度以上を基準として定めることができる。
具体的に、外装シート材13A,13Bとして、ガラス転移温度が約70℃のPET材が用いられ、接着剤として、常温での硬化反応温度が約120℃のエポキシ系接着剤が用いられる場合、上記平坦化処理工程における加熱プレス温度が55℃±2℃の条件で、接着剤の硬化反応温度を70℃以下に調整することができる。
また、この平坦化処理工程における処理時間(プレス時間)は、プレス温度によって決められる。図3は、加熱プレス温度と硬化時間との関係を概略的に示している。プレス温度が高いほどプレス時間は短くなり、プレス温度が低いほどプレス時間は長くなる。これらプレス温度及びプレス時間は、生産効率あるいは生産能力等に応じて適宜設定することができる。
なお、この平坦化処理工程における積層シート30のプレス圧力は、プレス後、積層シート30の所定の積層厚(カード厚)が維持できる程度の圧力であればよい。
続いて、所定の長さに加工された短冊状の積層シート30は、接着剤の硬化率を調整するエージング用容器32に移され、硬化率の調整が行われる。このエージング工程では、雰囲気温度と処理時間を調整して接着剤の時効作用による接着材料層12の最終的な硬化率を決定する。本実施の形態では、後述のカード打抜き工程において、接着材料層12の打抜き断面部に欠損が生じない程度の硬化率(例えば85〜95%)になるようにエージング条件が設定されている。
エージング処理がなされた積層シート30は、打抜き装置33によって、ICモジュール11の外形を含む個々のICカード10に打ち抜かれる。打抜き装置33は、積層シート41を支持する支持具34と、支持具34に支持された積層シート30をカード1枚サイズに打ち抜くための抜き金型45とを備えている。
以上のようにして製造される本実施の形態のICカード10においては、その接着材料層12を構成する接着剤の引張りせん断接着強さを適正値に調整することにより、カード表面に柔軟性をもたせるようにしている。これにより、外装シート材13A表面のリライト層(可逆性感熱記録層)に対する印字の際、サーマルヘッドの摺動にならってカード表面が平坦化し、サーマルヘッドとの間のスペーシングロスを低減して、良好な印字性あるいはリライト性を得ることができる。
また、本実施の形態のICカード10によれば、外装シート材13A,13Bの積層後において加熱プレス装置29を用いた積層シート30の平坦化処理工程を実施しているので、カード表面の平坦性に優れたICカード10を製造でき、上述の印字性、リライト性の更なる向上を図ることができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
以下の実施例では、図1に示した構成のICカード10の接着材料層12の引張りせん断接着強さと、図2に示した熱プレス装置29を用いた平坦化処理工程における熱プレス温度について、条件を変えながらリライト層14に対するリライト性(印字性)を評価した。実験の結果を表1に示す。
Figure 0004760057
実験に用いた接着剤は、引張りせん断接着強さ4.5N/mm2 (収縮率2.9%)のエポキシA、引張りせん断接着強さ7.0N/mm2 (収縮率2.25%)のエポキシB、引張りせん断接着強さ5.0N/mm2 (収縮率2.5%)のエポキシC、引張りせん断接着強さ4.2N/mm2 (収縮率2.5%)のエポキシD、引張りせん断接着強さ7.3N/mm2 (収縮率2.65%)のエポキシE、引張りせん断接着強さ5.5N/mm2 (収縮率2.1%)のエポキシF、引張りせん断接着強さ6.0N/mm2 (収縮率3.0%)のエポキシGである。また、外装シート材13A,13Bには、ガラス転移温度(Tg)が約70℃のPET材を用いた。
リライト性評価は、リライト層14の印字のカスレの有無を主要観点として○、×の2段階評価とした。即ち、カスレの無いものを○、カスレのあるものを×とした。
実験の結果、引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下、収縮率が2.9%以下の接着剤(エポキシA,B,C,D,F)で、平坦化処理工程における熱プレス温度が55℃±2℃の条件で、良好なリライト性が得られることがわかる(実施例1〜15、比較例2,3)。
一方、比較例1では、引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下でも、加熱プレス温度が高いため、外装シート材13A,13Bの表面絵柄層の歪みが生じていた。このため、印字カスレが無くてもカード外観不良としてリライト性評価を×とした。
比較例4,5では、引張りせん断接着強さが7N/mm2 以下の接着剤(エポキシG)を用いているにもかかわらず、その収縮率が各実施例に比べて3.0%と高いため、カード表面に発生した凹凸量が大きく、サーマルヘッドとの摺接に十分な柔軟性を示せなかった結果、印字カスレが生じたと推察される。
以上、本発明の実施の形態及び実施例について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
例えば以上の実施の形態では、ICカード10の製造工程において、平坦化処理工程を積層シート30の形成後に行うようにしたが、これに限らず、硬化炉26の内部で、外装シート材13A,13Bの積層後、連続して、上記平坦化処理を行うようにしてもよい。この場合、例えば、外装シート材13A,13Bの搬送速度と同期して移動可能な一対のプレス盤を硬化炉26の内部に配置構成することができる。
また、以上の実施の形態では、ICカード10として非接触ICカードを例に挙げて説明したが、これに限らず、規格化されたカードサイズ以外のRFIDタグや接触式ICカード、接触/非接触通信機能を兼ね備えたデュアルインターフェースカード(コンビネーションカード)等、リライト層が表面に設けられた全てのICメディアに対して、本発明は適用可能である。
本発明の実施の形態によるICカード10の概略断面図である。 ICカード10の製造方法を説明する設備の概略構成図である。 ICカード10の一製造工程であって、平坦化処理工程における接着剤の硬化反応温度と硬化時間との関係を示す図である。
符号の説明
10…ICカード、11…ICモジュール、12…接着材料層、13A,13B…外装シート材、14…リライト層(可逆性感熱記録層)、16…絶縁基板、17…ICチップ、18,19…補強板、21…ICカード製造装置、22A,22B…供給ユニット、23A,23B…接着剤供給ノズル、26…硬化炉、27…裁断ユニット、29…加熱プレス装置。33…打抜き装置。

Claims (3)

  1. 情報を記憶したICモジュールが、合成樹脂製の第1のシート材と第2のシート材とで挟み込まれてなり、これら第1,第2のシート材のうち少なくとも一方の外側表面に可逆性感熱記録層が設けられているICメディアの製造方法であって、
    前記第1のシート材の内側表面に接着剤を塗布した後、その上に情報を記憶したICモジュールを貼り付ける貼付工程と、
    前記第2のシート材の内側表面に接着剤を塗布した後、前記ICモジュールを介して前記第1,第2のシート材を互いに貼り合わせる積層工程と、
    前記積層工程の後、前記接着剤を硬化炉で加熱硬化処理をする加熱硬化工程と、
    前記加熱硬化工程の後、前記第1,第2のシート材を加熱プレスして表面を平坦化する平坦化処理工程とを有し、
    前記接着剤として、硬化時の引張りせん断接着強さが7N/mm以下であり、かつ、硬化収縮率が2.9%以下であるエポキシ系接着剤を用い、
    前記平坦化処理工程の加熱プレス温度は、前記第1,第2のシート材と前記接着剤との接触界面で、これら第1,第2のシート材のガラス転移温度未満とする
    ことを特徴とするICメディアの製造方法。
  2. 請求項1に記載のICメディアの製造方法であって、
    前記平坦化処理工程は、前記第1,第2のシート材の積層体を定寸に裁断した後に行われる
    ことを特徴とするICメディアの製造方法。
  3. 請求項1に記載のICメディアの製造方法であって、
    前記ICモジュールは、非接触通信用のアンテナ配線が形成された回路基板と、この回路基板の上に実装されたICチップを含んでなる
    ことを特徴とするICメディアの製造方法。
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