JP5801697B2 - Non-contact type data receiving / transmitting body and method for manufacturing the same, resin molded body provided with non-contact type data receiving / transmitting body and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、非接触型データ受送信体およびその製造方法、非接触型データ受送信体を備えた樹脂成形体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a non-contact type data receiving / transmitting body and a manufacturing method thereof, a resin molded body provided with a non-contact type data receiving / transmitting body, and a manufacturing method thereof.
ICタグやICラベルなどの非接触型データ受送信体は、例えば、物品管理の用途などに用いられる。
ICタグとしては、一般的に、ポリイミドフィルムやガラスエポキシ樹脂などからなる基材の一方の面に、互いに電気的に接続されたICチップおよびアンテナが設けられたものが用いられている。
このようなICタグを、タイヤの管理(使用期間(年数)の管理、走行距離の管理など)に適用することが検討されている。
ところが、一般的なICタグをタイヤの外側面などに貼着して用いた場合、使用時におけるタイヤの伸び縮みや、温度変化などに伴って、ICタグの基材が伸び縮みすることにより、基材上に設けられたアンテナが断線することがあった。
Non-contact type data receiving / transmitting bodies such as IC tags and IC labels are used, for example, for the purpose of article management.
In general, an IC tag is used in which an IC chip and an antenna that are electrically connected to each other are provided on one surface of a base material made of polyimide film, glass epoxy resin, or the like.
Application of such an IC tag to tire management (management of the period of use (years), management of mileage, etc.) has been studied.
However, when a general IC tag is attached to the outer surface of a tire and used, the base material of the IC tag expands and contracts along with the expansion and contraction of the tire during use, temperature change, etc. The antenna provided on the substrate may be disconnected.
そこで、従来、アンテナが少なくとも部分的に導電性ゴムなどの可撓性導電材からなり、その可撓性導電材が対象となる物品のゴムベースの部分と同等の組成をなすICタグが開示されている(例えば、特許文献1参照)。このICタグは、対象となる物品に貼着するか、あるいは、対象となる物品に埋設されて用いられる。そして、このICタグでは、アンテナが導電性ゴムなどの可撓性導電材で形成されているので、物品とともに伸縮を繰り返しても容易に断線することがない。 Therefore, conventionally, an IC tag is disclosed in which the antenna is at least partially made of a flexible conductive material such as conductive rubber, and the flexible conductive material has the same composition as the rubber-based portion of the target article. (For example, refer to Patent Document 1). The IC tag is used by being attached to a target article or being embedded in a target article. In this IC tag, since the antenna is formed of a flexible conductive material such as conductive rubber, it is not easily disconnected even if it is repeatedly expanded and contracted with the article.
しかしながら、成形加工後の可撓性導電材からなるアンテナを、その可撓性導電材と同等の材料組成をなす物品本体中に埋設した場合、アンテナと物品本体との界面において両者の密着性が悪くなることがあった。そのため、物品本体の伸縮に伴って、アンテナが伸縮しなくなって、アンテナに予期せぬ力が加わり、その力によってアンテナが断線することがあった。また、アンテナの伸縮性(可撓性)は優れているものの、アンテナの機械的強度が不足しているため、伸縮(屈曲)を繰り返すと、アンテナが断線することがあった。 However, when an antenna made of a flexible conductive material after molding is embedded in an article main body having a material composition equivalent to that of the flexible conductive material, the adhesion between the antenna and the article main body is low. It sometimes got worse. Therefore, as the article body expands and contracts, the antenna does not expand and contract, an unexpected force is applied to the antenna, and the antenna may be disconnected due to the force. Further, although the antenna has excellent stretchability (flexibility), the mechanical strength of the antenna is insufficient. Therefore, when the expansion and contraction (bending) is repeated, the antenna may be disconnected.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、対象となる物品に埋設して用いた場合、物品の伸縮によってアンテナが断線することを防止するとともに、アンテナの機械的強度に優れた非接触型データ受送信体およびその製造方法、非接触型データ受送信体を備えた樹脂成形体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when embedded in a target article and used, the antenna is prevented from being disconnected due to the expansion and contraction of the article, and the mechanical strength of the antenna is excellent. It is an object of the present invention to provide a non-contact type data receiving / transmitting body and a manufacturing method thereof, a resin molded body including the non-contact type data receiving / transmitting body, and a manufacturing method thereof.
本発明の非接触型データ受送信体は、基材と、該基材の一方の面上に設けられ、互いに電気的に接続されたICチップおよび第一アンテナ部と、前記ICチップおよびその近傍を覆う絶縁性樹脂からなる絶縁部と、前記第一アンテナ部の一部に重なるように配設され、導電性樹脂からなる第二アンテナ部と、を備え、前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とし、加硫剤を含むことを特徴とする。 The non-contact type data transmitting / receiving body of the present invention includes a base material, an IC chip and a first antenna portion which are provided on one surface of the base material and are electrically connected to each other, and the IC chip and its vicinity. An insulating portion made of an insulating resin covering the first antenna portion, and a second antenna portion made of a conductive resin, and disposed so as to overlap a part of the first antenna portion, the conductive resin and the insulating resin Is characterized in that the main chain is made of rubber having the same structure as the main chain and contains a vulcanizing agent.
本発明の非接触型データ受送信体において、前記第一アンテナ部と前記第二アンテナ部の接続部において、前記基材を厚み方向に貫通し、前記第一アンテナ部に至る貫通孔が設けられ、該貫通孔内に前記導電性樹脂が充填されて形成された導電部を介して、前記第一アンテナ部と前記第二アンテナ部が電気的に接続されたことが好ましい。 In the non-contact type data receiving / transmitting body of the present invention, a through-hole that penetrates the base material in the thickness direction and reaches the first antenna portion is provided at a connection portion between the first antenna portion and the second antenna portion. The first antenna part and the second antenna part are preferably electrically connected via a conductive part formed by filling the through hole with the conductive resin.
本発明の樹脂成形体は、成形体本体と、該成形体本体に埋設された本発明の非接触型データ受送信体と、を備えてなることを特徴とする。 The resin molded body of the present invention is characterized by comprising a molded body main body and the non-contact type data transmitting / receiving body of the present invention embedded in the molded body main body.
本発明の非接触型データ受送信体の製造方法は、基材の一方の面に、第一アンテナ部を形成する工程Aと、前記基材の一方の面に、前記第一アンテナ部と電気的に接続するように、ICチップを実装する工程Bと、前記ICチップおよびその近傍を覆うように、絶縁性樹脂からなる絶縁部を設ける工程Cと、前記第一アンテナ部の一部に重なるように、第二アンテナ部を設ける工程Dと、を備え、前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とし、加硫剤を含み、前記工程Cと前記工程Dを同時に、または、順不同に行うことを特徴とする。 In the method for manufacturing a non-contact type data transmitting / receiving body of the present invention, the first antenna portion is formed on one surface of the base material, and the first antenna portion and the electric power are formed on one surface of the base material. The step B for mounting the IC chip so as to be connected, the step C for providing an insulating portion made of an insulating resin so as to cover the IC chip and its vicinity, and a part of the first antenna portion. Thus, the second antenna portion is provided as a step D, and the conductive resin and the insulating resin are mainly composed of rubber having a main chain in the same structure, and include a vulcanizing agent, and include the step C. And the process D is performed simultaneously or in random order.
本発明の樹脂成形体の製造方法は、本発明の非接触型データ受送信体の製造方法によって非接触型データ受送信体を製造した後、該非接触型データ受送信体を、前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂に含まれるゴムを主材とし、加硫剤を含む樹脂内に埋設する工程Eと、前記樹脂と、前記非接触型データ受送信体を構成する前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂とを同時に加硫する工程Fと、を備えたことを特徴とする。 The method for producing a resin molded body of the present invention is the method for producing a non-contact type data receiving / transmitting body by the non-contact type data receiving / transmitting body manufacturing method of the present invention, And a step E of embedding a resin contained in the insulating resin as a main material and containing a vulcanizing agent, the resin, the conductive resin constituting the non-contact type data transmitter / receiver, and the insulation And a step F of simultaneously vulcanizing the functional resin.
本発明によれば、対象となる物品に埋設して用いた場合、物品の伸縮によってアンテナが断線することがない非接触型データ受送信体を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when it embeds and uses for the goods used as object, the non-contact-type data transmission / reception body which an antenna does not disconnect by expansion / contraction of goods can be provided.
本発明の非接触型データ受送信体およびその製造方法、非接触型データ受送信体を備えた樹脂成形体およびその製造方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
Embodiments of a non-contact type data receiving / transmitting body and a manufacturing method thereof, a resin molded body including the non-contact type data receiving / transmitting body, and a manufacturing method thereof will be described.
Note that this embodiment is specifically described in order to better understand the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.
「非接触型データ受送信体」
(1)第一実施形態
図1は、本発明の非接触型データ受送信体の第一実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。
本実施形態の非接触型データ受送信体10は、平面視略長方形状の基材11と、基材11の一方の面11aに設けられ、互いに電気的に接続されたICチップ12およびループ状の第一アンテナ部13と、ICチップ12およびその近傍を覆う絶縁部14と、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように配設された一対の第二アンテナ部15,16とから概略構成されている。
"Non-contact type data receiver / transmitter"
(1) First Embodiment FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a non-contact type data receiving / transmitting body of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is an A- of (a). It is sectional drawing which follows A line.
The non-contact type data transmitting / receiving
第二アンテナ部15は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の一端部および基材11の一端部を挟持し、接着層17を介して接着、積層された一対の樹脂シート18,19から構成されている。
第二アンテナ部16は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を挟持し、接着層20を介して接着、積層された一対の樹脂シート21,22から構成されている。
The
The
第一アンテナ部13の一部に、第二アンテナ部15,16が重なっている状態とは、(1)第一アンテナ部13の一部(両端部)に、第二アンテナ部15,16の一端部が対向するのみで、電気的に接続していない状態、(2)第一アンテナ部13の一部(両端部)に、第二アンテナ部15,16の一端部が接触し、互いに電気的に接続している状態のことである。このように、第一アンテナ部13の一部に、第二アンテナ部15,16が重なることにより、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16によって、1つのアンテナが形成され、そのアンテナを介して、ICチップ12に対して、情報の読み出しおよび書き込みが行われる。
なお、(1)第一アンテナ部13の一部(両端部)に、第二アンテナ部15,16の一端部が対向するのみで、電気的に接続していない状態では、第一アンテナ部13と、第二アンテナ部15,16との間で静電誘導が生じ、結果として、1つのアンテナとして機能する。
The state in which the
In addition, (1) Only one end part of the
また、基材11の一方の面11a側において、ICチップ12およびその近傍は、強化樹脂23で覆われている。さらに、その強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍が絶縁部14で覆われている。
Further, on one
基材11としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル樹脂からなる基材;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン樹脂からなる基材;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン系樹脂からなる基材;ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド樹脂からなる基材;ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体からなる基材;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂からなる基材;ポリスチレンからなる基材;ポリカーボネート(PC)からなる基材;ポリアリレートからなる基材;ポリイミドからなる基材;上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙などの紙からなる基材などが用いられる。
As the
ICチップ12としては、特に限定されず、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16からなるアンテナを介して非接触状態にて情報の書き込みおよび読み出しが可能であり、非接触型ICタグや非接触型ICラベル、あるいは、非接触型ICカードなどのRFIDメディアに適用可能なものであればいかなるものでも用いられる。
The
第一アンテナ部13は、基材11の一方の面11aに、ポリマー型導電インクを用いて所定のパターンにスクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるもの、金属メッキしてなるものである。
The
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。 Examples of polymer-type conductive inks are those in which conductive fine particles such as silver powder, gold powder, platinum powder, aluminum powder, palladium powder, rhodium powder, carbon powder (carbon black, carbon nanotube, etc.) are blended in the resin composition Is mentioned.
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、200℃以下、例えば、100〜150℃程度で第一アンテナ部13をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。第一アンテナ部13をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜を構成する導電微粒子が互いに接触することにより形成され、この塗膜の抵抗値は10−5Ω・cmオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
If a thermosetting resin is used as the resin composition, the polymer conductive ink becomes a thermosetting type capable of forming a coating film forming the
Further, as the polymer type conductive ink in the present invention, known ones such as a photo-curing type, a permeation drying type, and a solvent volatilization type are used in addition to the thermosetting type.
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂(特に、ポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など)とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が60質量%以上配合され、ポリエステル樹脂が10質量%以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型あるいは架橋/熱可塑併用型(ただし、熱可塑型が50質量%以上である)のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂(特に、ポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など)とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が10質量%以上配合されたもの、すなわち、架橋型あるいは架橋/熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。 The photocurable polymer type conductive ink contains a photocurable resin in the resin composition and has a short curing time, so that the production efficiency can be improved. Examples of the photocurable polymer type conductive ink include, for example, a thermoplastic resin alone, or a conductive resin fine particle in a blend resin composition of a thermoplastic resin and a crosslinkable resin (particularly, a crosslinkable resin made of polyester and isocyanate). 60% by mass or more and a polyester resin of 10% by mass or more, that is, a solvent volatile type or a crosslinked / thermoplastic combined type (however, the thermoplastic type is 50% by mass or more), heat Polyester resin alone or a blend resin composition of a thermoplastic resin and a crosslinkable resin (especially a crosslinkable resin composed of polyester and isocyanate) is blended with 10% by mass or more of a polyester resin, that is, a crosslinked type or A cross-linking / thermoplastic combination type is preferably used.
また、第一アンテナ部13をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
さらに、第一アンテナ部13をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
Moreover, as conductive foil which makes the
Furthermore, examples of the metal plating that forms the
絶縁部14の材料としては、加硫剤を含む絶縁性樹脂が用いられる。
絶縁性樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
As a material of the insulating
Examples of the insulating resin include unvulcanized silicone rubber, nitrile rubber (NBR) made of a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene, and ethylene propylene rubber (EPDM) made of a copolymer of ethylene and propylene. Examples thereof include rubbers and rubbers whose main ingredients are vulcanized vulcanized rubbers.
Examples of the vulcanizing agent include sulfur and peroxides generally used for vulcanization.
絶縁部14を形成するには、予め絶縁性樹脂をシート状に形成したものを用いても、絶縁性樹脂を溶媒に溶解してペースト状にしたものを用いても、あるいは、絶縁性樹脂を溶融したものを用いてもよい。
Insulating
また、絶縁部14を形成する絶縁性樹脂には、必要に応じて、公知の無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤が含まれていてもよい。この着色剤により、絶縁部14は任意の色に着色される。
Further, the insulating resin forming the insulating
接着層17,20を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、耐熱性に優れることから、例えば、液状シリコーンゴムが用いられる。 Although it does not specifically limit as an adhesive agent which comprises the contact bonding layers 17 and 20, Since it is excellent in heat resistance, liquid silicone rubber is used, for example.
樹脂シート18,19,21,22の材料としては、導電性微粒子および加硫剤を含んでなる導電性樹脂が用いられる。
導電性樹脂を構成する樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
導電性微粒子としては、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
As a material for the
Examples of the resin constituting the conductive resin include silicone rubber, nitrile rubber (NBR) made of a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene, and ethylene propylene rubber (EPDM) made of a copolymer of ethylene and propylene. And unvulcanized rubber, and those whose main materials are those in which the vulcanization of these unvulcanized rubbers has progressed a little.
Examples of the conductive fine particles include silver powder, gold powder, platinum powder, aluminum powder, palladium powder, rhodium powder, and carbon powder (carbon black, carbon nanotube, etc.).
Examples of the vulcanizing agent include sulfur and peroxides generally used for vulcanization.
また、樹脂シート18,19,21,22を形成する導電性樹脂には、必要に応じて、公知の無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤が含まれていてもよい。この着色剤により、樹脂シート18,19,21,22は任意の色に着色される。
Further, the conductive resin forming the
また、絶縁部14を形成する絶縁性樹脂の主材と、樹脂シート18,19,21,22を形成する導電性樹脂の主材とは、同一の組成をなしている。この絶縁性樹脂と導電性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とするものであり、その主材としては、例えば、上記の未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものが挙げられる。また、この絶縁性樹脂と導電性樹脂は、加硫剤を含むので、非接触型データ受送信体10の製造過程、あるいは、製造後において、加熱して、絶縁性樹脂と導電性樹脂を加硫することによって、絶縁部14と、樹脂シート18,19,21,22との接触面(界面)において、絶縁性樹脂と導電性樹脂を化学的に結合させて、絶縁部14と、樹脂シート18,19,21,22とを一体化することができる。このように、絶縁部14を形成する絶縁性樹脂の主材と、樹脂シート18,19,21,22を形成する導電性樹脂の主材とが、同一の組成をなしているので、絶縁性樹脂と導電性樹脂を、より強固に化学的に結合させることができる。これにより、絶縁部14と第二アンテナ部15,16が伸縮しても、これらの界面で剥離することがなくなり、結果として、第二アンテナ部15,16が、第一アンテナ部13に重なった状態を維持することができるので、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16から構成されるアンテナの通信距離などの通信特性が劣化することを防止し、長期間に渡ってアンテナの通信特性を維持することができる。
The main material of the insulating resin forming the insulating
また、絶縁部14を形成する絶縁性樹脂と樹脂シート18,19,21,22を形成する導電性樹脂を加硫した場合、これら絶縁性樹脂と導電性樹脂の組成の変化や収縮などにより、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16から構成されるアンテナは、未加硫時とは通信距離が変化することがある。そこで、加硫後もアンテナが所定の通信距離を維持するように、予め樹脂シート18,19,21,22の大きさ(面積)を調整しておくことが好ましい。
In addition, when the insulating resin that forms the insulating
強化樹脂23は、絶縁部14の材料よりも硬質の材料から構成されている。強化樹脂23としては、例えば、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの耐熱性樹脂が挙げられる。
The reinforced
非接触型データ受送信体10によれば、絶縁部14を形成する絶縁性樹脂と導電性樹脂シート18,19,21,22を形成する導電性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とし、加硫剤を含むので、非接触型データ受送信体10の製造過程、あるいは、製造後において、加熱して、絶縁性樹脂と導電性樹脂を加硫することによって、絶縁部14と樹脂シート18,19,21,22を化学的に結合させて、絶縁部14と、樹脂シート18,19,21,22とを一体化することができる。すなわち、加硫により、絶縁部14と、樹脂シート18,19,21,22との接続強度が高くなるとともに、絶縁部14自体の機械的強度、および、樹脂シート18,19,21,22自体の機械的強度を高くすることができる。これにより、絶縁部14と第二アンテナ部15,16が伸縮しても、これらの界面で剥離することがなくなり、結果として、第二アンテナ部15,16が、第一アンテナ部13に重なった状態を維持することができる。さらに、第二アンテナ部15,16の伸縮によって、第二アンテナ部15,16自体が断線することを防止できる。
According to the non-contact type data transmitting / receiving
また、非接触型データ受送信体10を、未加硫ゴムを主材とし、加硫剤を含む樹脂に埋設して、その樹脂と、前記の絶縁性樹脂および前記の導電性樹脂とを同時に加硫することにより、絶縁部14と樹脂シート18,19,21,22を化学的に結合させるとともに、絶縁部14および樹脂シート18,19,21,22と樹脂とを化学的に結合させて、絶縁部14と、樹脂シート18,19,21,22とを一体化するとともに、絶縁部14および樹脂シート18,19,21,22と樹脂とを一体化して、非接触型データ受送信体10を、樹脂製の成形体本体に埋設した樹脂成形体を得ることができる。これにより、非接触型データ受送信体10と成形体本体との界面において両者の密着性が高くなり、成形体本体の伸縮に伴って、アンテナも伸縮しやすくなり、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16が重なった状態を維持することができる。
Further, the non-contact type data transmitter /
なお、本実施形態では、第一アンテナ部13の一部に、第二アンテナ部15,16が重なっている状態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、第一アンテナ部と第二アンテナ部の接続部において、基材を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部に至る貫通孔が設けられ、その貫通孔内に導電性樹脂が充填されて形成された導電部を介して、第一アンテナ部と第二アンテナ部が電気的に接続されていてもよい。
In the present embodiment, the state in which the
また、本実施形態では、第二アンテナ部15,16を形成するために、樹脂シート18,19,21,22を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、第二アンテナ部を形成するには、導電性樹脂を溶媒に溶解してペースト状にしたものを用いても、導電性樹脂を溶融したものを用いてもよい。
また、本実施形態では、樹脂シート18,19,21,22が、導電性樹脂からなる場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、2つの第二アンテナ部をなす樹脂シートのうち少なくとも1つが導電性樹脂で形成されていればよい。すなわち、第二アンテナ部をなす樹脂シートは全て、未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とする樹脂から構成されるが、そのうちの少なくとも1つの樹脂シートが導電性微粒子を含んでいればよく、これにより、第二アンテナ部の少なくとも一方がアンテナとして機能する。
Moreover, in this embodiment, in order to form the
Moreover, in this embodiment, although the case where the
また、本実施形態では、第一アンテナ部13がループ形状をなし、その第一アンテナ部13を介して対向するように、一対の第二アンテナ部15,16が配設されて、第一アンテナ部13と第二アンテナ部15,16がダイポールアンテナを形成している場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、第一アンテナ部が直線形状(ポール形状)をなし、その一方の端部の一部に重なるように第二アンテナ部が配設されて、第一アンテナ部と第二アンテナ部がモノポールアンテナを形成していてもよい。
In the present embodiment, the
次に、図1を参照して、非接触型データ受送信体10の製造方法を説明する。
まず、基材11の一方の面11aに、印刷法、エッチングまたは金属メッキにより、所定のループ形状の第一アンテナ部13を形成する(工程A)。
工程Aにおいて、印刷法を用いる場合、基材11の一方の面11aに、ポリマー型導電インクを用いて、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷法により、所定のループ形状を形成する。
工程Aにおいて、エッチングを用いる場合、基材11の一方の面11aに導電性箔を貼着した後、その導電性箔をエッチングして、所定のループ形状を形成する。
工程Aにおいて、金属メッキを用いる場合、基材11の一方の面11aに、所定のループ形状となるようにメッキを施す。
Next, with reference to FIG. 1, the manufacturing method of the non-contact type data transmission /
First, the
In step A, when a printing method is used, a predetermined loop shape is formed on one
In the process A, when using etching, after sticking the conductive foil to the one
In the process A, when metal plating is used, the one
次いで、基材11の一方の面11aに、導電性接着剤を用いて、第一アンテナ部13と電気的に接続するようにICチップ12を実装する(工程B)。
導電性接着剤としては、ACP(Anisotropic Conductive Paste:異方性導電ペースト)、NCP(Non Conductive ResinPaste:無導電粒子ペースト)などが用いられる。
Next, the
Examples of the conductive adhesive include ACP (Anisotropic Conductive Paste) and NCP (Non Conductive Resin Paste).
次いで、ICチップおよびその近傍を覆うように、強化樹脂23を塗布する。
さらに、強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍を覆うように、上記の未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とし、加硫剤を含む絶縁性樹脂からなる絶縁部14を設ける(工程C)。
Next, the reinforcing
Furthermore, the main material is the above-mentioned unvulcanized rubber and the uncured rubber in a state where the vulcanization of the unvulcanized rubber has progressed a little so as to cover the
次いで、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように、一対の第二アンテナ部15,16を設ける(工程D)。
すなわち、工程Dでは、一対の樹脂シート18,19によって、第一アンテナ部13の一端部および基材11の一端部を挟持するとともに、接着層17を介して、樹脂シート18,19を接着、積層する。
同様に、工程Dでは、一対の樹脂シート21,22によって、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を挟持するとともに、接着層20を介して、樹脂シート21,22を接着、積層する。
Next, a pair of
That is, in the process D, while sandwiching one end portion of the
Similarly, in step D, the other end portion of the
以上、工程A〜Dを経ることにより、非接触型データ受送信体10が得られる。
As described above, the non-contact type data receiving / transmitting
なお、本実施形態では、工程Cの後に、工程Dを行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、工程Dの後に、工程Cを行っても、あるいは、工程Cと工程Dを同時に行ってもよい。 In addition, although the case where the process D was performed after the process C was illustrated in this embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, step C may be performed after step D, or step C and step D may be performed simultaneously.
本実施形態の非接触型データ受送信体の製造方法によれば、第二アンテナ部15,16が、第一アンテナ部13に重なった状態を長期間に渡って維持することが可能な非接触型データ受送信体10を製造することができる。
According to the manufacturing method of the non-contact type data receiving / transmitting body of the present embodiment, the
(2)第二実施形態
図2は、本発明の非接触型データ受送信体の第二実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。図2において、図1に示した非接触型データ受送信体10と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の非接触型データ受送信体30は、平面視略長方形状の基材11と、基材11の一方の面11aに設けられ、互いに電気的に接続されたICチップ12およびループ状の第一アンテナ部13と、ICチップ12およびその近傍を覆う絶縁部14と、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように配設された一対の第二アンテナ部31,32とから概略構成されている。
(2) Second Embodiment FIG. 2 is a schematic view showing a second embodiment of the non-contact type data receiving / transmitting body of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is B- of (a). It is sectional drawing which follows a B line. 2, the same components as those of the non-contact type data receiving / transmitting
The non-contact type data transmitting / receiving
第二アンテナ部31は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の一端部および基材11の一端部を全面的に被覆する導電性樹脂から構成されている。
第二アンテナ部32は、その一端部側にて、第一アンテナ部13の他端部および基材11の他端部を全面的に被覆する導電性樹脂から構成されている。
The
The
第一アンテナ部13の一部に、第二アンテナ部31,32が重なっている状態とは、第一アンテナ部13の一部(両端部)に、第二アンテナ部31,32の一端部が接触し、互いに電気的に接続している状態のことである。
詳細には、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31の接続部において、基材11を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部13に至る貫通孔33が設けられ、その貫通孔33内に第二アンテナ部31を形成する導電性樹脂が充填されて形成された導電部34を介して、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31が電気的に接続されている。
同様に、第一アンテナ部13と第二アンテナ部32の接続部において、基材11を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部13に至る貫通孔35が設けられ、その貫通孔35内に第二アンテナ部32を形成する導電性樹脂が充填されて形成された導電部36を介して、第一アンテナ部13と第二アンテナ部32が電気的に接続されている。
The state in which the
Specifically, a through-
Similarly, a through-
このように、第一アンテナ部13の一部に、第二アンテナ部31,32が電気的に接続されることにより、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31,32によって、1つのアンテナが形成され、そのアンテナを介して、ICチップ12に対して、情報の読み出しおよび書き込みが行われる。
As described above, when the
また、基材11の一方の面11a側において、ICチップ12およびその近傍は、強化樹脂23で覆われている。さらに、その強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍が絶縁部14で覆われている。
Further, on one
第二アンテナ部31,32の材料としては、導電性微粒子および加硫剤を含んでなる導電性樹脂が用いられる。
導電性樹脂を構成する樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリルと1,3−ブタジエンの共重合体からなるニトリルゴム(NBR)、エチレンとプロピレンの共重合体からなるエチレンプロピレンゴム(EPDM)などの未加硫ゴムや、これらの未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とするものが挙げられる。
導電性微粒子としては、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などが挙げられる。
加硫剤としては、硫黄、一般的に加硫に用いられる過酸化物などが挙げられる。
As a material of the
Examples of the resin constituting the conductive resin include silicone rubber, nitrile rubber (NBR) made of a copolymer of acrylonitrile and 1,3-butadiene, and ethylene propylene rubber (EPDM) made of a copolymer of ethylene and propylene. And unvulcanized rubber, and those whose main materials are those in which the vulcanization of these unvulcanized rubbers has progressed a little.
Examples of the conductive fine particles include silver powder, gold powder, platinum powder, aluminum powder, palladium powder, rhodium powder, and carbon powder (carbon black, carbon nanotube, etc.).
Examples of the vulcanizing agent include sulfur and peroxides generally used for vulcanization.
第二アンテナ部31,32を形成するには、予め導電性樹脂をシート状に形成したものを用いても、導電性樹脂を溶媒に溶解してペースト状にしたものを用いても、あるいは、導電性樹脂を溶融したものを用いてもよい。
In order to form the
また、第二アンテナ部31,32を形成する導電性樹脂には、必要に応じて、公知の無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤が含まれていてもよい。この着色剤により、第二アンテナ部31,32は任意の色に着色される。
In addition, the conductive resin forming the
非接触型データ受送信体30によれば、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31,32の接続部において、基材11を厚み方向に貫通し、第一アンテナ部13に至る貫通孔33,34が設けられ、その貫通孔33,35内に第二アンテナ部31,32を形成する導電性樹脂が充填されて形成された導電部34,36を介して、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31,32が電気的に接続されているので、第一実施形態よりも強固に、第一アンテナ部13と第二アンテナ部31,32を電気的に接続することができる。
According to the non-contact type data receiving / transmitting
次に、図2を参照して、非接触型データ受送信体30の製造方法を説明する。
まず、基材11の一方の面11aに、印刷法、エッチングまたは金属メッキにより、所定のループ形状の第一アンテナ部13を形成する(工程A)。
Next, with reference to FIG. 2, the manufacturing method of the non-contact type data receiving / transmitting
First, the
次いで、基材11の一方の面11aに、導電性接着剤を用いて、第一アンテナ部13と電気的に接続するようにICチップ12を実装する(工程B)。
Next, the
次いで、ICチップおよびその近傍を覆うように、強化樹脂23を塗布する。
さらに、強化樹脂23を介して、ICチップ12およびその近傍を覆うように、上記の未加硫ゴムや、その未加硫ゴムの加硫が極一部進んだ状態のものを主材とし、加硫剤を含む絶縁性樹脂からなる絶縁部14を設ける(工程C)。
Next, the reinforcing
Furthermore, the main material is the above-mentioned unvulcanized rubber and the uncured rubber in a state where the vulcanization of the unvulcanized rubber has progressed a little so as to cover the
次いで、第一アンテナ部13の一部に重なるとともに、第一アンテナ部13および絶縁部14を介して対向するように、一対の第二アンテナ部31,32を設ける(工程D)。
Next, a pair of
なお、工程Cおよび工程Dでは、プレス成形法などを用いて、絶縁部14と第二アンテナ部31,32を同時に成形してもよい。
プレス成形法を用いる場合、例えば、まず、一方の金型(下型)上に、絶縁部14となる絶縁性樹脂シートを配置するとともに、第二アンテナ部31,32となる導電性樹脂シートを配置し、これら絶縁性樹脂シートおよび導電性樹脂シート上に、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23が設けられた基材11を配置する。
さらに、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23を覆うように、前記の絶縁性樹脂シートと前記の導電性樹脂シートを配置した後、これら全ての部材の上に、他方の金型(上型)を載せて、プレス成形機により、加熱、加圧する。これにより、ICチップ12、第一アンテナ部13および強化樹脂23が設けられた基材11と、絶縁部14と、第二アンテナ部31,32とが一体化された非接触型データ受送信体30が得られる。
In Step C and Step D, the insulating
When using the press molding method, for example, first, an insulating resin sheet to be the insulating
Furthermore, after disposing the insulating resin sheet and the conductive resin sheet so as to cover the
以上、工程A〜Dを経ることにより、非接触型データ受送信体30が得られる。
As described above, the non-contact type data receiving / transmitting
なお、本実施形態では、工程Cの後に、工程Dを行う場合と、工程Cと工程Dを同時に行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、工程Dの後に、工程Cを行ってもよい。 In the present embodiment, the case where the process D is performed after the process C and the case where the process C and the process D are performed simultaneously are exemplified, but the present invention is not limited to this. In the present invention, step C may be performed after step D.
本実施形態の非接触型データ受送信体の製造方法によれば、第二アンテナ部31,32が、第一アンテナ部13に重なった状態を長期間に渡って維持することが可能な非接触型データ受送信体30を製造することができる。
According to the manufacturing method of the non-contact type data receiving / transmitting body of the present embodiment, the
「樹脂成形体」
本実施形態の樹脂成形体は、成形体本体と、その成形体本体に埋設された上述の非接触型データ受送信体とから概略構成されている。
"Resin molding"
The resin molded body of the present embodiment is generally configured by a molded body main body and the above-described non-contact type data transmitting / receiving body embedded in the molded body main body.
成形体本体は、特に限定されるものではなく、樹脂製の成形体であればいかなるものであってもよい。
また、成形体本体を構成する樹脂としては、上述の第一および第二実施形態の非接触型データ受送信体を構成する絶縁部を形成する絶縁性樹脂、上述の第一および第二実施形態の非接触型データ受送信体を構成する第二アンテナ部を形成する導電性樹脂と同一の組成のものを用いることが好ましい。このようにすれば、非接触型データ受送信体を、成形体本体を構成する樹脂に埋設して、その樹脂と、前記の絶縁性樹脂および前記の導電性樹脂とを同時に加硫することにより、絶縁部と第二アンテナ部を化学的に結合させるとともに、絶縁部および第二アンテナ部と樹脂とを化学的に結合させて、絶縁部と、第二アンテナ部とを一体化するとともに、絶縁部および第二アンテナ部と樹脂とを一体化して、非接触型データ受送信体を、樹脂製の成形体本体に埋設した樹脂成形体を得ることができる。
The molded body is not particularly limited, and any molded body may be used as long as it is a resin molded body.
Moreover, as resin which comprises a molded object main body, insulating resin which forms the insulation part which comprises the non-contact-type data transmission / reception body of the above-mentioned 1st and 2nd embodiment, the above-mentioned 1st and 2nd embodiment It is preferable to use a resin having the same composition as that of the conductive resin forming the second antenna portion constituting the non-contact type data transmitting / receiving body. In this way, the non-contact type data transmitting / receiving body is embedded in the resin constituting the molded body, and the resin, the insulating resin and the conductive resin are vulcanized at the same time. The insulating portion and the second antenna portion are chemically bonded, and the insulating portion, the second antenna portion, and the resin are chemically bonded so that the insulating portion and the second antenna portion are integrated and insulated. The resin molded body in which the non-contact type data receiving / transmitting body is embedded in the molded body of the resin can be obtained by integrating the portion and the second antenna portion with the resin.
次に、樹脂成形体の製造方法を説明する。
本実施形態の樹脂成形体を製造するには、上述の非接触型データ受送信体の製造方法によって非接触型データ受送信体を製造した後、その非接触型データ受送信体を、未加硫ゴムを主材とし、加硫剤を含む樹脂内に埋設する(工程E)。
Next, the manufacturing method of a resin molding is demonstrated.
In order to manufacture the resin molded body of this embodiment, after manufacturing a non-contact type data receiving / transmitting body by the above-described method for manufacturing a non-contact type data receiving / transmitting body, It is embedded in a resin containing a vulcanized rubber as a main material and containing a vulcanizing agent (step E).
次いで、前記の樹脂と、非接触型データ受送信体を構成する前記の導電性樹脂および前記の絶縁性樹脂とを同時に加熱して、加硫する(工程F)。 Next, the resin, the conductive resin constituting the non-contact type data transmitting / receiving body, and the insulating resin are simultaneously heated and vulcanized (step F).
以上、工程A〜Fを経ることにより、樹脂成形体が得られる。 As mentioned above, a resin molding is obtained by passing through process AF.
本実施形態の樹脂成形体の製造方法によれば、成形体本体と、その成形体本体に埋設された非接触型データ受送信体とが化学的結合により一体化され、長期間に渡って通信特性を維持することが可能な樹脂成形体を製造することができる。 According to the method for producing a resin molded body of the present embodiment, the molded body and the non-contact type data receiving / transmitting body embedded in the molded body are integrated by chemical bonding, and communication is performed over a long period of time. A resin molded body capable of maintaining the characteristics can be manufactured.
10,30・・・非接触型データ受送信体、11・・・基材、12・・・ICチップ、13・・・第一アンテナ部、14・・・絶縁部、15,16,31,32・・・第二アンテナ部、17,20・・・接着層、18,19,21,22・・・樹脂シート、23・・・強化樹脂、33,35・・・貫通孔、34,36・・・導電部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とし、加硫剤を含むことを特徴とする非接触型データ受送信体。 A base material, an IC chip and a first antenna portion that are provided on one surface of the base material and are electrically connected to each other; an insulating portion made of an insulating resin that covers the IC chip and its vicinity; and A second antenna portion made of conductive resin, disposed so as to overlap a part of the first antenna portion,
The non-contact type data receiving / transmitting body characterized in that the conductive resin and the insulating resin are mainly made of rubber having a structure with the same main chain and include a vulcanizing agent.
前記基材の一方の面に、前記第一アンテナ部と電気的に接続するように、ICチップを実装する工程Bと、
前記ICチップおよびその近傍を覆うように、絶縁性樹脂からなる絶縁部を設ける工程Cと、
前記第一アンテナ部の一部に重なるように、導電性樹脂からなる第二アンテナ部を設ける工程Dと、を備え、
前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂は、主鎖が同一の構造をなすゴムを主材とし、加硫剤を含み、
前記工程Cと前記工程Dを同時に、または、順不同に行うことを特徴とする非接触型データ受送信体の製造方法。 Forming a first antenna part on one surface of the substrate; and
A step B of mounting an IC chip on one surface of the substrate so as to be electrically connected to the first antenna portion;
A step C of providing an insulating portion made of an insulating resin so as to cover the IC chip and the vicinity thereof;
Providing a second antenna portion made of a conductive resin so as to overlap a part of the first antenna portion, and
The conductive resin and the insulating resin are mainly composed of rubber having a main chain having the same structure, and include a vulcanizing agent,
A method of manufacturing a non-contact type data transmitting / receiving body, wherein the step C and the step D are performed simultaneously or in random order.
前記樹脂と、前記非接触型データ受送信体を構成する前記導電性樹脂および前記絶縁性樹脂とを同時に加硫する工程Fと、を備えたことを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
After manufacturing a non-contact type data receiving / transmitting body by the method for manufacturing a non-contact type data receiving / transmitting body according to claim 4, the non-contact type data receiving / transmitting body is included in the conductive resin and the insulating resin. Process E, in which rubber is the main material and embedded in a resin containing a vulcanizing agent,
A method for producing a resin molded body, comprising: the resin; and a step F of simultaneously vulcanizing the conductive resin and the insulating resin constituting the non-contact type data transmitting / receiving body.
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