JP6544017B2 - Icカード、および、icカードの製造方法 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、上述の条件を満たすコア基材の調整が容易である。
上記構成によれば、上述の条件を満たす中間基材の調整が容易である。
上記ICカードにおいて、前記アンテナは、金属薄膜からなり、前記通信部は、前記金属薄膜を支持する基材を含むことが好ましい。
上記ICカードにおいて、前記外装基材の表面における算術平均粗さは、0.4μm未満であることが好ましい。
[ICカードの構成]
図1が示すように、ICカード10は、通信部11と、コア基材12と、2つの中間基材13と、2つの外装基材14とを備えている。
コア基材12は、通信部11の全体を覆う板状に形成されている。換言すれば、通信部11は、コア基材12の内部に埋め込まれている。
なお、外装基材14の表面がグロス加工されている構成、すなわち、算術平均粗さが0.2μm未満である構成や、外装基材14の表面がマット加工されている場合であっても、算術平均粗さが0.4μm未満である構成、すなわち、比較的表面粗さの小さい構成では、外装基材14の表面における凹凸が抑えられているため、外装基材14の表面にアンテナの形状が浮き出ると、アンテナの形状が視認され易い。
<通信部>
通信部11は、非接触型の通信機能を実現する非接触通信部を備えるICチップと、ICチップの非接触通信部が有する通信端子に接続されたアンテナとを含む。
ICチップは、ベアチップであってもよいし、各種のICパッケージやチップサイズパッケージ(CSP)のように封止材で封止されていてもよい。
アンテナとしては、巻線アンテナ方式、もしくは、エッチングアンテナ方式のアンテナが採用可能である。
アンテナの形状や巻き数は、所望の共振周波数等の特性が得られるように、適宜設定される。
コア基材12は、非晶性樹脂を主成分として含む。コア基材12は、例えば、白色である。コア基材12の主成分は、コア基材12を構成する成分のなかで最も高い含有率を有する成分であり、例えば、コア基材12のなかで50質量%以上の含有率を有する成分である。具体的には、コア基材12は、非晶性ポリエステル、もしくは、非晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分として含むことが好ましい。非晶性ポリエステルおよびポリカーボネートは、非晶性樹脂の一例である。非晶性ポリエステルとしては、例えば、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールおよびエチレングリコールとの共重合体、テレフタル酸とイソフタル酸およびエチレングリコールとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。コア基材12を構成するポリマーは、イソシアネート等によって架橋されていてもよい。また、成形時の流動性の調整のために、コア基材12の形成材料には、タルクやシリカが添加されていてもよいし、白色度の向上のために、コア基材12の形成材料に、二酸化チタンが添加されていてもよい。
中間基材13は、非晶性樹脂を主成分として含み、レーザー光の照射を受けて不可逆的に着色するレーザー着色性を有する。中間基材13の主成分は、中間基材13を構成する成分のなかで最も高い含有率を有する成分であり、例えば、中間基材13のなかで50質量%以上の含有率を有する成分である。中間基材13の主成分は、レーザー着色性を有する成分として、例えば炭素を含有する。そして、レーザー光の吸収によって中間基材13が発熱し、その熱によって炭化が生じることによって、中間基材13は黒く着色する。レーザーとしては、例えば、YAGレーザーが用いられる。
外装基材14は、結晶性樹脂、もしくは、結晶性樹脂と非晶性樹脂とのポリマーアロイを主成分として含む。外装基材14の主成分は、外装基材14を構成する成分のなかで最も高い含有率を有する成分であり、例えば、外装基材14のなかで50質量%以上の含有率を有する成分である。外装基材14が、ポリマーアロイを主成分として含む場合には、ポリマーアロイ中に結晶性樹脂が30質量%以上含まれていると、結晶性樹脂の特性が発揮されるため好ましい。外装基材14は、例えば、無色透明である。具体的には、外装基材14は、結晶性ポリエステル、もしくは、結晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分として含むことが好ましい。結晶性ポリエステルは、結晶性樹脂の一例である。結晶性ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
磁気テープ15は、カード用として一般的に使用される磁気テープであれば、その構成において特に制約はない。磁気テープ15の厚さは10μm以上30μm以下であることが好ましく、10μm以上20μm以上であることが特に好ましい。
コア基材12、中間基材13、および、外装基材14の耐熱性に関する構成について説明する。コア基材12のガラス転移温度をTg1、中間基材13のガラス転移温度をTg2、中間基材13のビカット軟化温度をTs2、外装基材14のビカット軟化温度をTs3とするとき、Tg1、Tg2、Ts2、および、Ts3は、下記の(a)〜(c)の条件を満たす。なお、上記ビカット軟化温度は、JIS K7206に規定されるA法に準拠して求められる温度である。
(a)Tg2<140℃
(b)20℃<Tg2−Tg1≦50℃
(c)Ts2≦Ts3−15℃
図2〜図5を参照して、上述したICカード10の製造方法について説明する。
図2が示すように、まず、通信部11の周囲にコア基材12が配置される。例えば、コア基材12を構成する2つのシート状の基材が通信部11を挟み込むことによって、通信部11がコア基材12によって覆われる。具体的には、アンテナが被覆銅線から構成される場合には、一方の上記シート状の基材上でアンテナが形作られ、アンテナが金属薄膜から構成される場合には、パターニングされた金属薄膜を支持する基材が、一方の上記シート状の基材上に配置される。そして、配置された通信部11を挟むように、一方の上記シート状の基材に他方の上記シート状の基材が重ねられる。
図3が示すように、次に、コア基材12を挟むように、コア基材12に中間基材13が積層される。
(d)100℃≦Ta<150℃、好ましくは、100℃≦Ta≦140℃
(e)Ts2<Ta≦Ts3−10℃
(f)Tg1+20℃<Ta、好ましくは、Tg1+30℃≦Ta
なお、レーザー光の照射によって、中間基材13には、文字や図形等の情報が記録される。
以上説明したように、本実施形態のICカード、および、ICカードの製造方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(4)外装基材14における結晶性樹脂の割合が30質量%以上であることによって、外装基材14に結晶性樹脂の特性が発揮される。
上述したICカード、および、ICカードの製造方法について、具体的な実施例および比較例を用いて説明する。
(実施例1)
[ICカードの構成]
・アンテナ:厚さ38μmのPETシートを基材として、厚さ35μmの銅箔のエッチングによって形成
・コア基材:ポリエステル(PG−WHI:三菱樹脂社製、厚さ260μm)
・中間基材:ポリカーボネート(炭素添加)(ディアフィクス DPI−TR:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
・外装基材:ポリブチレンテレフタラートとポリカーボネートとのポリマーアロイ(P−AC:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
[ICカードの製造]
アンテナと、コア基材と、中間基材と、外装基材とからなる積層体を形成し、この積層体を、圧力2MPa、温度140℃の条件で加圧および加熱した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、実施例1のICカードを得た。
[ICカードの構成]
アンテナ、コア基材、中間基材、および、外装基材の各々の構成は、実施例1と同様である。
[ICカードの製造]
アンテナをコア基材で挟んで、圧力2MPa、温度140℃の条件で加圧および加熱した。その後、コア基材に中間基材と外装基材とを積層し、この積層体を、圧力2MPa、温度140℃の条件で加熱および加圧した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、実施例2のICカードを得た。
[ICカードの構成]
・アンテナ:厚さ38μmのPETシートを基材として、厚さ35μmの銅箔のエッチングによって形成
・コア基材:ポリエステル(PG−WHI:三菱樹脂社製、厚さ220μm)
・中間基材:ポリカーボネート(炭素添加)(ディアフィクス DPI−TR:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
・外装基材:ポリエチレンテレフタラート(ルミラー50S10:東レ社製、厚さ50μm)
[ICカードの製造]
アンテナと、コア基材と、中間基材と、外装基材とからなる積層体を形成した。この際、厚さ10μmのポリウレタンからなる接着剤を用いて、中間基材と外装基材とを貼り合わせた。上記積層体を、圧力2MPa、温度120℃の条件で加熱および加圧した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、実施例3のICカードを得た。
[ICカードの構成]
・アンテナ:厚さ38μmのPETシートを基材として、厚さ35μmの銅箔のエッチングによって形成
・コア基材:ポリカーボネート(LEXAN SD8B24:SABICジャパン社製、厚さ280μm)
・中間基材:ポリカーボネート(炭素添加)(LEXAN SD8B94:SABICジャパン社製、厚さ50μm)
・外装基材:ポリカーボネート(LEXAN SD8B14:SABICジャパン社製、厚さ50μm)
[ICカードの製造]
アンテナをコア基材で挟んで、圧力2MPa、温度185℃の条件で加圧および加熱した。その後、コア基材に中間基材と外装基材とを積層し、この積層体を、圧力2MPa、温度185℃の条件で加熱および加圧した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、比較例1のICカードを得た。
[ICカードの構成]
・アンテナ:厚さ38μmのPETシートを基材として、厚さ35μmの銅箔のエッチングによって形成
・コア基材:ポリエステル(PG−WHI:三菱樹脂社製、厚さ260μm)
・中間基材:ポリカーボネート(炭素添加)(ディアフィクス DPI−NR:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
・外装基材:ポリブチレンテレフタラートとポリカーボネートとのポリマーアロイ(P−AC:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
[ICカードの製造]
アンテナと、コア基材と、中間基材と、外装基材とからなる積層体を形成し、この積層体を、圧力2MPa、温度140℃の条件で加熱および加圧した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、比較例2のICカードを得た。
(比較例3)
加熱温度を150℃とする以外は、比較例2と同様にして、比較例3のICカードを得た。
[ICカードの構成]
・アンテナ:厚さ38μmのPETシートを基材として、厚さ35μmの銅箔のエッチングによって形成
・コア基材:ポリエステル(PG−WHT:三菱樹脂社製、厚さ220μm)
・中間基材:ポリカーボネート(炭素添加)(ディアフィクス DPI−TR:三菱樹脂社製、厚さ60μm)
・外装基材:ポリエチレンテレフタラート(ルミラー50S10:東レ社製、厚さ50μm)
[ICカードの製造]
アンテナと、コア基材と、中間基材と、外装基材とからなる積層体を形成した。この際、厚さ10μmのポリウレタンからなる接着剤を用いて、中間基材と外装基材とを貼り合わせた。上記積層体を、圧力2MPa、温度120℃の条件で加熱および加圧した。積層体の冷却後、雄雌金型を用いてパンチングを行って積層体を1つのカード状に成形し、比較例4のICカードを得た。
[アンテナに起因した外装基材表面の凹凸]
各実施例および各比較例のICカードについて、外装基材の表面における凹凸の高さを、表面粗さ計(サーフテスト SJ500:ミツトヨ社製)を用いて測定した。凹凸の高さは、外装基材の表面に形成された凸部の頂部と凹部の底部との間の距離である。
各実施例および各比較例のICカードについて、アンテナを挟むコア基材の間、コア基材と中間基材の間、および、中間基材と外装基材の間の各々にて、基材同士の剥離が生じているか否かを観察した。
[パンチングにおけるバリの発生]
各実施例および各比較例のICカードについて、パンチングによる成形によって、バリが発生しているか否かを観察した。
表1に、各実施例および各比較例について、Tg1、Tg2、Ts2、Ts3、Ta、および、加熱による成形の回数を示す。また、表2には、外装基材表面の凹凸の評価結果を示す。表2にて、○は、目視によって、外装基材の表面にアンテナの形状が浮き出ていることが確認されないことを示し、×は、目視によって、外装基材の表面にアンテナの形状が浮き出ていることが確認されることを示す。また、表3には、基材の接合状態の評価結果を示す。表3にて、○は、基材間の剥離が確認されないことを示し、×は、基材間の剥離が確認されることを示す。また、表4にバリの発生の評価結果を示す。表4にて、○は、目視によってバリが確認されないことを示し、×は、目視によってバリが確認されることを示す。
(変形例)
上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
Claims (6)
- 外装基材と、
アンテナを含む通信部を覆うコア基材と、
前記外装基材と前記コア基材とに挟まれ、かつ、レーザー光を受けて不可逆的に着色される中間基材と、
を備え、100℃以上150℃未満の温度で加熱成形されたICカードであって、
前記コア基材の主成分は、非晶性ポリエステル、もしくは、非晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイであり、
前記中間基材の主成分は、ポリカーボネート、もしくは、非晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイであり、
前記外装基材の主成分は、結晶性ポリエステル、もしくは、結晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイであって、前記外装基材における結晶性樹脂の割合は30質量%以上であり、
前記コア基材のガラス転移温度をTg1、前記中間基材のガラス転移温度をTg2、前記中間基材のビカット軟化温度をTs2、前記外装基材のビカット軟化温度をTs3とするとき、Tg2<140℃、20℃<Tg2−Tg1≦50℃、かつ、Ts2≦Ts3−15℃を満たす
ICカード。 - 前記非晶性ポリエステルは、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールおよびエチレングリコールとの共重合体、テレフタル酸とイソフタル酸およびエチレングリコールとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される1種以上の材料であり、
前記結晶性ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および、ポリエチレンナフタレートからなる群から選択される1種以上の材料である
請求項1に記載のICカード。 - 前記アンテナは、金属薄膜からなり、
前記通信部は、前記金属薄膜を支持する基材を含む
請求項1または2に記載のICカード。 - 前記外装基材の表面における算術平均粗さは、0.4μm未満である
請求項1〜3のいずれか一項に記載のICカード。 - 非晶性ポリエステル、もしくは、非晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分とするコア基材でアンテナを含む通信部を覆う工程と、
ポリカーボネート、もしくは、非晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分とし、かつ、レーザー光を受けて不可逆的に着色する中間基材を前記コア基材に積層する工程と、
結晶性ポリエステル、もしくは、結晶性ポリエステルとポリカーボネートとのポリマーアロイを主成分とし、30質量%以上の割合で結晶性樹脂を含む外装基材を前記中間基材に積層する工程と、
前記通信部と、前記コア基材と、前記中間基材と、前記外装基材とを含む積層体を加熱して板状に成形する工程と、
を含み、
前記コア基材のガラス転移温度をTg1、前記中間基材のガラス転移温度をTg2、前記中間基材のビカット軟化温度をTs2、前記外装基材のビカット軟化温度をTs3、前記加熱の温度をTaとするとき、100℃≦Ta<150℃、Tg1+20℃<Ta、Tg1<Tg2<140℃、かつ、Ts2<Ta≦Ts3−10℃を満たす
ICカードの製造方法。 - 前記非晶性ポリエステルは、テレフタル酸とシクロヘキサンジメタノールおよびエチレングリコールとの共重合体、テレフタル酸とイソフタル酸およびエチレングリコールとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリブチレンテレフタレートからなる群から選択される1種以上の材料であり、
前記結晶性ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および、ポリエチレンナフタレートからなる群から選択される1種以上の材料である
請求項5に記載のICカードの製造方法。
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