JPS6337997A

JPS6337997A - Ｉｃカ−ド及びその製造法

Info

Publication number: JPS6337997A
Application number: JP61180153A
Authority: JP
Inventors: 横田　胤宏; 紫谷　陽一; 戸松　正宏
Original assignee: CI Kasei Co Ltd; Fujitsu Kasei Ltd
Current assignee: CI Kasei Co Ltd; Fujitsu Kasei Ltd
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1988-02-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はＩＣモジュールを装着又は内蔵したＩＣカード
に関し、さらに詳しくはＩＣモジュールの飛び出し現象
の極めて少ないＩＣカード及びその製造法に関する。

近年、コンピューターの急速な発展に伴い、サービス部
門をはじめとする８穆の分野で磁気ストライプカードが
広く普及しており、そしてＩＣカードと総称されている
マイクロコンピュータ−、メモリなどのＩＣモジュール
を装着又は内蔵したチップカード、メモリカード、マイ
コンカード、電子カードなども最近使われはじめている
。

ＩＣカードは、例えば第１図及び第２図に示すように、
カード（１）の表面に磁気ストライプ（２）、ＩＣ外部
端子（３）及びエンボス領域（４）が存在し、そしてカ
ード基材（１０）の孔（１１）中にＩＣモジュール（５
）を装着又は内蔵している。さらに、ＩＣカード（１）
の断面は、第２図に示すとおりであり、カード基材（１
０）の両面に熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルム（１
２）、（１３）が層設一体化された構造のものである。

ＩＣカードはその性質上ポケットやバッグに入れて持ち
運ばれることが多く、特にポケットに入れて携帯する場
合には、カードに外部から種々の曲げの力が加わること
が多い。この曲げにより最も影響を受けやすいのはカー
ド基材とＩＣモジュールとの接触部であり、繰り返し曲
げの力が加わると遂にはその接触部においてオーバーレ
イフィルムに亀裂が生じ、ＩＣモジュールがカードから
飛び出す現象がみられる。

ＩＣモジュールは　股にカード基材の孔中に接着剤によ
って固定される。従来提案されている接着剤には、エポ
キシ樹脂接着剤や２液硬化型アクリル樹脂接看剤がある
が（特開昭５８−９２５９７号公報、特開昭６０−１６
４８８４号公報等参照）、これらの接着剤を使用したも
のでは、上記の問題点が未だ完全には解決されるに至っ
ていない。

そこで、本発明者らは、ＩＣモジュールの飛び出し現象
の殆ｌυどないＩＣカードを開発すべく鋭意研究を行な
った結果、今回、ＩＣカードのカード基材の所定位置に
穿設された孔の壁とその孔に嵌挿されたＩＣモジュール
の側面との隙間に特定の硬さ及び伸び特性をもつウレタ
ンエラストマーを充填すると、ＩＣモジュールの飛び出
し現象が殆／νどないＩＣカードが得られることを見い
出し本発明を完成するに至った。

しかして、本発明によれば、可撓性のある硬質のカード
基材と、該カード基材の所定位置に′９設された孔に嵌
挿されたＩＣモジュールと、該カード基材の両面に一体
的に積層された熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルムと
からなるＩＣカードにおいて、上記カード基材の孔の壁
とＩＣモジュールの側面との１１１間に、硬Ｉ　（Ｊ　
Ｉｓ　　Ｋ６３０１　）が９３Ｈｓ　　（ＪＩＳ　　Ａ
）以下で且つ１００％モジュラスが１２０ｋＯｆ　／ｃ
ｍ”以下の熱可塑性ウレタンエラストマーが充填されて
いることを特徴とするＩＣカードが提供される。

ＩＣカードは、第２図に示すように、基本的には、例え
ば塩化ビニル系樹脂、後塩素化塩化ビニル系樹脂熱可塑
性ポリエステル等の如き可撓性のある硬質の材料で作ら
れたカード基材（１０）と、このカード基材の所定位置
に穿設された孔（１１）に嵌挿されたＩＣモジュール（
５）と、該カード基材（１０）の両面に一体的に積層さ
れた、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系
樹脂、熱可塑性ポリエステル等の熱可塑性樹脂製のオー
バーレイフィルム（１２）、（１３）とから構成されて
いる。

カード基材（１０）の所定位置に穿設された孔（１１）
は、カード基材を打ち抜くことによって形成された貫通
孔であるか、或いはカード基材の表面から厚さ方向の途
中まで（すなわち裏面にまで達しない）凹孔であるかの
いずれであってもよく、モして咳孔（１１）はＩＣカー
ドの製造の便宜上、そこに嵌挿されるＩＣモジュールよ
りも若干太き目に形成されるのが植通である。従って、
孔（１１）の壁と嵌挿されるＩＣモジュール（５）の側
面との間には、第３図に示すように１１１間（１４）が
生ずる。この隙間の幅は通常０．０５〜３ｍｍ、好まし
くは０．１〜２■程度である。

本発明は、この隙間（１４）に特定の物性をもつ熱可塑
性ウレタンエラストマーを充填し、それによって、固く
剛直なＩＣモジュールと可撓性のある硬質のカード基材
との接触部においてカードの曲げに対する緩衝材（クツ
ション）の役割を果させるものである。本発明において
、上記役割を果すのに有用なウレタンエラストマーとし
て、ＪＩｓ　　Ｋ６３０１に記載の試験法で測定して９
３Ｈｓ　　（ＪＩＳ　　Ａ）以下の硬度を有し且つ１０
０％モジュラス、すなわち１００％伸長時の引張応力が
１２０ｋｇｆ　／ａ１以下である熱可塑性ウレタンエラ
ストマーが適していることが判明した。硬度が９３Ｈｓ
　　（Ｊ　Ｉｓ　　Ａ）を超える硬い熱可塑性ウレタン
エラストマーではＩＣモジュールの飛び出し現象を充分
に防止することができない。従って、一般には硬度が６
０へ９３８ｓ　　（ＪＩＳＡ）、特に６Ｏ−８７１−１
ｓ　　（ＪＩＳ　　Ａ）の範囲内の熱可塑性ウレタンエ
ラストマーを採用するのが好適である。また、１００％
モジュラスが１２０ｋｇｆ　７ｃｍ”を超える比較的伸
びの少ない熱可塑性ウレタンエラストマーを用いる場合
にも、ＩＣモジュールの飛び出し現象を充分に抑制する
ことができない。しかして、一般には、１００％モジュ
ラスが３０〜１２０ｋｏｆ　７ｃｍ”　、殊に３０−９
０ｋｇｆ　／ｃｙａ”の範囲内にある熱可塑性ウレタン
エラストマーを用いることが望ましい。

さらに、用いる熱可塑性ウレタンエラストマーは伸び（
％）が大きいものが通しており、一般には４００％以上
、ＱＩ−ましくは４５０％以上、ざらに好ましくは５０
０〜７００％の範囲内の伸び（％）を有しているのが好
都合である。

熱可塑性ウレタンエラストマーは上記の如き物性要件を
満たすものであれば、その種類には特に制限はなく各種
の熱可塑性ウレタンエラストマーを使用することができ
、例えば、アジペートエステル系、カプロラクトンエス
テル系、ポリ炭酸エステル系、ポリエーテル系等の熱可
塑性ウレタンエラストマーが包含され、より具体的には
、「ニラポラン４３３０Ｊ、「バラプレン２２Ｓ」、「
バラプレン２５ＳＭＪ　　（以上、日本ポリウレタン工
業製）；「エラストランＥ−１８０Ｊ、「エラストラン
Ｅ−１８５Ｊ、ｒエラストランＥ−１９０」、［エラス
トランＥ−５００Ｊ　（以上、日本エラストラン製）：
［ハイプレン１１８０Ｊ、「ハイプレン２０９０Ｊ、「
ハイプレン２４９０Ｊ（以上、三井日曹ウレタン製）等
の商品名で販売されているものが挙げられる。これら熱
可塑性ウレタンエラストマーは取汲の便宜上一般に８０
〜１４０℃の範囲内の軟化点（ＪＩｓ　　Ｋ７２０６）
を有していることが望ましい。

カード基材の孔の壁とＩＣモジュールの側面との間のＩ
ＩＩＭは、上記の特定の熱可塑性ウレタンエラストマー
によって実質的に完全に埋められていることが望ましく
、また、咳熱可塑性ウレタンエラストマーは孔！及びＩ
Ｃモジュールの側面の両者に対して成る程度の剥離接着
強度で接着していることが望ましい。

以上に述べた本発明のＩＣカードは種々の方法によって
製造することができる。

第一の！！！！様によれば、本発明のＩＣカードは、熱
可塑性樹脂製オーバーレイフィルム上に、所定位置に孔
が穿設された可撓性のある硬質のカード基材を層設し、
線孔の底部に、硬度（ＪＩＳ　　Ｋ６３０１）が９３）
Ｉｓ　　（ＪＩＳ　　Ａ）以下で且つ１００％モジュラ
スが１２０　ｋＯｆ　／　ｃｍ”以下の熱可塑性ウレタ
ンエラストマーを入れた後、該孔にＩＣモジュールを嵌
挿し、次いで該カード基材上にさらに熱可塑性樹脂製オ
ーバーレイフィルムを層設し、得られる積層物を加熱加
圧して一体化することによって製造することができる。

上記熱可塑性ウレタンエラストマーは、粉末状、小塊状
、シート状等の形態で孔の底部に入れることができる。

また、溶液状で注入し、溶媒を蒸発除去してもよい。該
ウレタンエラストマーの挿入量は、カード基材の孔壁と
ＩＣモジュールの側面との間で形成される隙間の容量の
９５〜１２０％、好ましくは１００〜１１０％程度とす
るのが好適である。ここで「隙間の容量」はカード基材
の穿孔容積とＩＣモジュールの体積との差をいう。

熱可塑性ウレタンエラストマーを挿入した孔には、ＩＣ
モジュールを好ましくは該モジュールの裏面を下にして
嵌挿し、次いでカード基材上にさらに熱可塑性樹脂製オ
ーバーレイフィルムを重ね合わせ、積層物を加熱加圧す
る。

この加熱加圧は通常電熱又は蒸気加熱による多段プレス
機等の装置を用いて行なうことができる。

その際の加熱濃度は用いる熱可塑性ウレタンエラストマ
ーの軟化点、カード基材の材質、オーバーレイフィルム
の樹脂の種類等に応じて変えることができ、例えばカー
ド基材が耐熱硬質塩化ビニル樹脂製である場合には、一
般に１００〜１６０℃、好ましくは１１０へ１４０℃の
範囲内の温度が使用されつる。また、加圧は一般に３〜
２０ｋｇ／ＣＩｌ＃、好ましくは４〜８ｋｇ１０１Ｉ″
の範囲内の圧力で行なうのが好都合である。

この加熱加圧によって、孔の底部に挿入した熱可塑性ウ
レタンエラストマーは軟化流動して、孔壁とＩＣモジュ
ールの側面との間の隙間に移行し該隙間が該ウレタンエ
ラストマーで満たされる。

一方、カード基材上下の熱可塑性樹脂製のオーバーレイ
フィルムはカード基材に熱融着し一体化する。

加熱加圧により一体化した積層物は冷却し、場合により
ＩＣカードとしての規定の大きさに打ち抜いた後、ＩＣ
モジュールの外部端；部分上を覆っているオーバーレイ
フィルムを除去して外部端子をカード表面に露出させる
。これによって本発明のＩＣカードが得られる。

第二の態様によれば、熱可塑性ウレタンエラストマーは
、カード基材の孔の底部に入れる代わりに、予めＩＣモ
ジュールの少なくとも底部に付着しておくことができる
。

熱可塑性ウレタンエラストマーのＩＣモジュールへの付
着は、例えば、ＩＣモジュールとほぼ同じ大きざ又はそ
れより小さく切ったシート状のウレタンエラストマーを
接着する（例えば熱融着により接着する）方法、ウレタ
ンエラストマーの溶液又は溶融物中にＩＣモジュールの
底部をディッピングする方法、ウレタンエラストマーの
溶液をＩＣモジュールの底部にスプレーコーティングす
る方法等の方法を用いて行なうことができる。なお、ウ
レタンエラストマーの溶液を用いる場合には、該ウレタ
ンエラストマーを付着させたＩＣモジュールを孔に嵌挿
する前に、溶媒を大質的に除去しておくことが望ましい
。求だ、ウレタンエラストマーはＩＣモジュールの底部
のみならず、側面にも付着させてもよいが、側面への付
着量はＩＣモジュールがカード基材の孔に容易に嵌挿で
きる程度にとどめるべきである。

ウレタンエラストマーの付着量は、前記第一の態様にお
けると同様に、隙間の容量の９５〜１２０％、奸才しく
は１００〜１１０％の範囲内が適当である。

このようにしてウレタンエラストマーを付着させたＩＣ
モジュールは、熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルム上
に層設されたガード基材の孔中に嵌挿した後、該カード
基材上にさらに熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルムを
重ね合わせ、前記第一の態゛様におけると同様にして加
熱加圧することにより、目的とするＩＣカードを製造す
ることができる。

さらに別法（第三の態様）として、前記第一の！！！１
様とは逆に、熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルム上に
層設されたカード基材の孔中に先にＩＣモジュールを好
ましくは外部端子側を下にして嵌挿し、そのＩＣモジュ
ールの上に、熱可塑性ウレタンエラストマーを所定看の
せた後、該カード基材上にさらに熱可塑性樹脂性オーバ
ーレイフィルムを重ね合わせ、前述の如く加熱加圧して
もよい。

以上述べた如くして製造される本発明のＩＣカードは、
折り曲げられたときに、可撓性に乏しいＩＣモジュール
の周縁に集中する応力を柔軟性のあるウレタンエラスト
マ一層によって緩和することができるので、Ｗ！４層の
有する強靭性と良好な接着性と相まって、同層自体の破
壊および界面剥離を防ぐことができる。その結果、折り
曲げによってオーバーレイフィルムのＩＣモジュール周
縁部に応力が集中するのが緩和されるので、ＩＣカード
の長期使用により繰返し折り曲げられてもオーバーレイ
フィルムが破れずまた、カード穿孔壁とＩＣモジュール
との接着安定化により、ＩＣモジュールが飛び出すこと
がない。

本発明のＩＣカードは、キャッシュカード、クレジット
カード、商品券カード、プログラムカード、工程管理カ
ード、ネットワークアクセスカード、自動販売機用カー
ド、ＩＤカード、電子キー、医療カード等の各種用途に
使用できるものである。

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

実施例　１序さ０．１ｍ＋ｅの耐熱性硬質ポリ塩化ビニルフィルム
上に、１８１１１１Ｘ　１９Ｈ１の大きざの孔を打ち抜
いた厚さ０．５５−ｍの硬質ポリ塩化ビニルシートを重
ね合わせた後、眼孔の底部に、１６１１１１Ｘ１６ｕ＋
ｘ　０　、１１ｍ　（厚）の熱可塑性ウレタンエラスト
マーフィルム（日本ポリウレタン工業■製、「ニラポラ
ン４３３０Ｊ　、硬度：８１Ｈｓ　　（ＪＩｓＡ）、１
００％モジュラス：５０ｋｇｆ／′Ｃ１！、伸び＝５５
０％）２枚を入れ、その上に１６１×１７ｍｍｘ０．５
２ｎ＋＋ｅ（厚）のＩＣモジュール外部端子を上にして
且つ孔壁とＩＣモジュールの側面との隙間の幅が約１１
となるようにして嵌挿する。

次いで、上記ポリ塩化ビニルシート上に、上記と同じ厚
さ０．１ｍｇ＋の無可塑硬質ポリ塩化ビニルフィルムを
重ね合わせ、得られる積層物を蒸気加熱式油圧プレス機
にセットし、下記の条件下に加熱加圧する。

加熱温度：１３０〜１４０℃ 加熱時１１：１０分間加圧力　：　５　ｋｉｌｌ／ＣＩ” 冷却温度：３０℃ プレス冷却後、一体止した積層物をカード状に打ち抜き
、ＩＣモジュールの外部端子上のオーバーレイフィルム
をカットして、ＩＣカードを得る。

得られたＩＣカードは、カード基材の孔とＩＣモジュー
ルとの隙間が熱可塑性ウレタンエラストマーで完全に充
填されており、９０”折り曲げ試験において、オーバー
レイフィルムの亀裂発生、ＩＣモジュールの飛び出しは
全く認められなかった。

なお、９０°折り曲げ試験は以下の如くして行なった（
以下の実施例においても同じ〉。

ＩＣカード（長さ８６■）の長さ方向を圧縮荷重試験装
置（インストロン）にセットし、毎分２００　ｍｍの速
度でカードを折り曲げ、その折り曲げにより両端間が直
線距離で６０．８１１１１になった時点く９０°折り曲
げ〉でコア材とＩＣモジュールの亀裂の有無を観察する
。

実施例２〜５及び比較例１．２熱可塑性ウレタンエラストマーフィルムを下記表に示す
ものに代えた以外、前記実施例１におけると全く問掛に
操作してＩＣカードを製造する。

そのＩＣカードの９０°折り曲げ試験結果も併せて下記
表に示す。

ａ）日本エラストラン■製ｂ）評価基準は次のとおりである ○ニオーバーレイフィルムに亀裂が全く認められない。

Δ：　　　　　　　　　　極く微細な亀裂が認められる
。

×：　　　　　　　　　　大きな亀裂が発生する。

実施例　６日本エラストラン■製「エラストランＥ−１８ＳＪ熱可
塑性ウレタンエラストマーペレットをトルエン−メチル
エチルケトン（Ｉｌｌ比１：１）混合溶媒中に溶解させ
、固形分２０％の溶液を調製する。

一方、１６ｍｍｘ　１７ｕ＋ｘ０．５２ｓｍ（厚）のＩ
Ｃモジュールの外部端子面を粘着テープでマスキングし
た債、上記溶液中に浸漬し、引き上げた後風乾して溶媒
を蒸発させた。これにより熱可塑性ウレタンエラストマ
ーが０．０２３ｇ　（約１９１１ｍ’　）付着したＩＣ
モジュールを得る。

次に、厚さ０．１＋ｓの硬質ポリ塩化ビニルフィルム上
に、１６．５ｍｍｘ１７．５ａｖの大きざの孔を打ち抜
いた厚さ０．５５ｎｖの耐熱性硬質ポリ塩化ビニルシー
トを重ね合わせた後、眼孔に上記の熱可塑性ウレタンエ
ラストマーを付着させたＩＣモジュールを嵌挿し、さら
に該ポリ塩化ビニルシート上に上記と同じ厚さ０．１ａ
ｖの硬質ポリ塩化ビニルフィルムを重ね合わせ、以後前
記実施例１と全く同様に操作してＩＣカードを得る。

得られたＩＣカードを９０°折り曲げ試験に付したとこ
ろ、オーバーレイフィルムの亀裂が発生せず、ＩＣモジ
ュールの飛び出しも全くみられなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＣカードの一例の斜視図であり、第２図は第
１図Ａ−Ａ線の断面図であり、第３図はＩＣカードのＩ
Ｃモジュール部分の部分断面図である。図中、１・・・ＩＣカード、２・・・磁気ストライブ、
３・・・ＩＣ外部端子、４・・・エンボス領域、５・・
・ＩＣモジュール、１０・・・カード基材、１１・・・
孔、１２．１３・・・オーバーレイフィルム、１４・・
・隙間。

Claims

【特許請求の範囲】

１．可撓性のある硬質のカード基材と、該カード基材の
所定位置に穿設された孔に嵌挿されたＩＣモジュールと
、該カード基材の両面に一体的に積層された熱可塑性樹
脂製オーバーレイフイルムとからなるＩＣカードにおい
て、上記カード基材の孔の壁とＩＣモジュールの側面と
の隙間に、硬度（ＪＩＳＫ６３０１）が９３Ｈｓ（ＪＩ
ＳＡ）以下で且つ１００％モジュラスが１２０ｋｇｆ／
ｃｍ＾２以下の熱可塑性ウレタンエラストマーが充填さ
れていることを特徴とするＩＣカード。
２．熱可塑性樹脂製オーバーレイフイルム上に、所定位
置に孔が穿設された可撓性のある硬質のカード基材を層
設し、該孔の底部に、硬度（ＪＩＳＫ６３０１）が９３
Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以下で且つ１００％モジュラスが１２
０ｋｇｆ／Ｃｍ＾２以下の熱可塑性ウレタンエラストマ
ーを入れた後、該孔にＩＣモジュールを嵌挿し、次いで
該カード基材上にさらに熱可塑性樹脂製オーバーレイフ
イルムを層設し、得られる積層物を加熱加圧して一体化
することを特徴とするＩＣカードの製造法。
３．熱可塑性樹脂製オーバーレイフイルム上に、所定位
置に孔が穿設された可撓性のある硬質のカード基材を層
設した後、該孔に、少なくとも底部に硬度（ＪＩＳＫ６
３０１）が９３Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以下で且つ１００％モ
ジュラスが１２０ｋｇｆ／ｃｍ＾２以下の熱可塑性ウレ
タンエラストマーを予め付着させたＩＣモジュールを嵌
挿し、次いで該カード基材上にさらに熱可塑性樹脂製オ
ーバーレイフイルムを層設し、得られる積層物を加熱加
圧して一体化することを特徴とするＩＣカードの製造法
。