JPS6337998A

JPS6337998A - Ｉｃカ−ド及びその製造法

Info

Publication number: JPS6337998A
Application number: JP61180154A
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
門をはじめとする各種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、電ず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、１１２図に示すとおりであり、カード基材（
１０）の両面に熱可塑性樹脂製オーバーレイフィルム（
１２）、（１３）が層設一体止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モジュールは一般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着剤がある
が（特開昭５８−９２５９７号公報、特開昭６０−１６
４８８４＠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ｌν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ｌν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隙間に、硬度（ＪＩＳ　　Ｋ
６３０１）が９５目５（ＪＩＳＡ）以下で且つ１００％
モジュラスが１５０　ｋｏｆ　／Ｃｌ”以下の熱硬化性
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、そして眼孔（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芯通である。従って、
孔（１１）の璧と嵌挿されるＩＣモジュール（５）の側
面との間には、第３図に示すように隙間（１４）が生ず
る。この隙間の暢は通常０．０５−３　ｍｍ＋、好まし
くは０．１〜２１１程度である。

本発明は、この隙間（１４）に特定の物性をもつ熱硬化
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
５目５（ＪＩＳＡ）以下の硬度を有し且つ１００％モジ
ュラス、すなわち１００％伸長時の引張応力が１５０　
ｋｏｒ　／ｃｍ”以下である熱硬化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９５１−Ｉｓ
　　（ＪＩＳ　　Ａ）を惑える硬い熱硬化性ウレタンエ
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３０
〜９５１−Ｉｓ　　（ＪＩＳＡ〉、特に３０〜９０１−
Ｉｓ　（ＪＩＳ　　Ａ）の範囲内の熱硬化性ウレタンエ
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１５０ｋｇｆ　／ＣＩ’を超える比較的伸
びの少ない熱硬化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２０〜１５　Ｑｋｇｆ　／ｃｌ”　、殊に２０〜
１４０ｋＱｆ　／ＣＩ”の範囲内にある熱硬化性ウレタ
ンエラストマーを用いることが望ましい。

ざらに、用いる熱硬化性ウレタンエラストマーは伸び（
％）が大きいものが適しており、一般゛には３００％以
上、好ましくは３５０％以上、さらに好ましくは４００
〜７００％の範囲内の伸び（％）を有しているのが好都
合である。

熱硬化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
の熱硬化性ウレタンエラストマーを使用することができ
、例えば、プレポリマー型又はワンショット型のいずれ
かのタイプのものでも使用することができる。

プレポリマー型の熱硬化性ウレタンエラストマーは、一
般に、ソフトセグメントとしてのポリメリックポリオー
ルと、ハードセグメントとしての単量体ポリオール求た
はジアミン、ジイソシアネートなどとから構成され、通
常は、ポリメリックポリオールとジイソシアネートから
イソシアネート基末端プレポリマーをｌＩ製し、このプ
レポリマーを硬化剤としての単量体ポリオール、ジアミ
ンなどと反応させることによって製造することができる
。このプレポリマー型熱硬化性ウレタンエラストマーの
製造に際して使用されるイソシアネート基末端プレポリ
マーの具体例として以下に遥べる商品名で販売されてい
るものが挙げられる：（１）ポリエーテル系プレポリマ
ーとして［コロネート４０８０Ｊ、［コロネート４０９
０」、「コロネート４０９５Ｊ、「コロネート４１９０
」、「コロネート４１９２Ｊ、「コロネート４１９３Ｊ
　　（以上、日本ポリウレタン工業製）：「ハイプレン
Ｌ−１６７Ｊ、「ハイプレンし−１００」、「ハイプレ
ンＬ−８０４、［ハイプレンＩＪ−３０ＹＪ、「ハイプ
レンＵ−３１」、「ハイプレンＵ−３２Ｊ、「ハイプレ
ンＵ−３６Ｊ、「ハイプレンｕ−６２Ｊ、（ｊＸ上、；
井日曹ウレタン製）など。

（２）ポリエステル系プレポリマーとして「バンデック
ス１００［−Ｊ、［バンデックス１０１ＥＪ、「バンデ
ックス３００［−Ｊ、「パンデックス３０４Ｊ　　（ｊ
Ｘ上、大日本インキ化学工業製）；［コロネート４０７６Ｊ、「コロネート４０４７」　「
コロネート４０４８」　（以上、日本ポリウレタン工業
製）など。

また、これらプレポリマーと反応せしめられる硬化剤と
しては、芳香族ジアミン類、中でも３゜３−一ジクロロ
ー４．４′−ジアミノジフェニルメタン［これは［キア
アミンＭＴＪ　　（イハラケミカル製）の商品名で販売
されている］が好適に使用され、その他、エチレングリ
コール、１，４−ブチレングリコール、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール等のグリコール類も使用するこ
とができる。

他方、ワンショット型の熱硬化性ウレタンエラストマー
には、通常鎖延長剤を用いずに、ソフトセグメントとし
てのポリメリックグリコールを単量体ジインシアネート
と反応硬化させるタイプのウレタンエラストマーが包含
される。このワンシヨツト型ウレタンエラストマーの製
造に使用されるポリメリックグリコールとしてはポリエ
ステル系のものが好ましく、具体的には、「ニラポラン
４０３２Ｊ、「ニラポラン１４３Ｊ（以上、日本ポリウ
レタン工業製）＝［ポリライト０Ｄ−Ｘ−１０６Ｊ　　
（大日本インキ化学工業製）等の商品名で販売されてい
るものが挙げられる。

また、これらポリメリックグリコールと反応せしめられ
る単１体ジイソシアネートとしては、芳香族系ジイソシ
アネート、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）
、４．４＝−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤ　Ｉ　）等が
包含され、中でもＴＤＩが好適に使用される。

カード基材の孔の壁とＩＣモジュールの側面との間の隙
間は、上記の特定の熱硬化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、該熱硬化性ウレタンエラストマーは孔壁及びＩＣ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、例えば、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、眼孔の
底部に、硬度（ＪＩＳ　　Ｋ６３０１）が９５Ｈｓ　　
（ＪＩＳ　　Ａ）以下で且つ１００％モジュラスが１５
０　ｋｏｆ　／　ｃｍ”以下の熱硬化性ウレタンエラス
トマーを与える原液を入れた後、眼孔に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　体止することによって製造することができ
る。

上記熱硬化性ウレタンエラストマー原液は、前述した熱
硬化性ウレタンエラストマーの原料反応液の混合物、例
えばプレポリマー型熱硬化性ウレタンエラストマーの場
合にはイソシアネート基末端プレポリマーと硬化剤との
混合物であって、実質的に硬化反応が遊行していないポ
ットライフ内にある液状物であり、−波型、二液型のい
ずれのタイプのものであってもよい。

ウレタンエラストマー原液は、所期の物性のウレタンエ
ラストマーを与えるように、原料反応液の組合わせ、例
えば、イソシアネート基末端プレポリマーと硬化剤との
組合わせ又はポリメリックグリコールと単層体ジイソシ
アネートとの組合わせを適当に選択してｍｔＪすること
が望ましい、そのような原料反応液の組合わせと得られ
る熱硬化性ウレタンエラストマーの物性との関係につい
ては、例えば「熱硬化性樹脂Ｊ　Ｖｏｌ、　２、Ｎｏ、
３（１９８１）２５−３９頁；岩山敬冶監修［最新ポリ
ウレタン応用技術Ｊ１１５−１３４頁（１９８３年２月
２６日株式会社シーエムシー発行）等の文献に記載され
ており、既知であるので、これらを参考にすれば本発明
に最適のウレタンエラストマー原液は容易に選ぶことが
できる。

使用しうる熱硬化性ウレタンエラストマー原液は一般に
無溶媒型のものが好ましいが、溶液型のものでも使用で
きる。溶液型の場合、加熱加圧工程前に真空乾燥等によ
り予め溶媒を除去しておく必要がある。

上記熱硬化性ウレタンエラストマー原液は、そのポット
ライフ期間内に、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の底部に、ノズル等を用
いて注入することができる。

該ウレタンエラストマーの注入量は、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ｌ」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。

熱硬化性ウレタンエラストマーを注入した孔には、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。

その際の加熱温度は用いる熱硬化性ウレタンエラストマ
ー原液硬化ｔｉ度、カード基材の材賀、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
ばオーバーレイフィルムが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
〜１４０℃の範囲内の濃度が使用されうる。また、加圧
は一般に３〜２０ｋＭｃ■暑、好求しくは４〜８　ｋＭ
　ＣＩ”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硬化性ウ
レタンエラストマー原液は流動して、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、そこで硬化する。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ざに打ち抜いた後、ＩＣ
モジュールの外部端子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。

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、同層の有す
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日本ポリウレタン工業■製「コロネート＃４３７０」　
（ポリエーテル系ウレタンプレポリマー）１００重量部
と硬化剤Ｎ−４３７９（主成分：ポリテトラメチレンエ
ーテルグリコール）７０重量部とをそれぞれ７０℃に加
温した後攪拌混合して熱硬化性ウレタンエラストマー原
液を調製する（この原液から製造されるウレタンエラス
トマーの物性は次のとおりである。硬度：９０Ｈ３（Ｊ
ＩＳ　　Ａ）、１００％モジュラスニアｏｋｇｒ、／　
ＣＩ　ａ、伸び＝５１８％）。

一方、厚さ０．１１１！ｌｌの硬質ポリ塩化ビニルフィ
ルム上に、１７１１１１Ｉｌ×１８Ｉ１ｍの大きさの孔
を打ち抜いた厚さ０．５５■ｌの耐熱性硬質ポリ塩化ビ
ニルシートを重ね合わせた後、眼孔の底部に、上記の熱
硬性ウレタンエラストマー原液０．０３１Ｊを滴下し、
その上に１６ｍ５ｘ　１７ｉｗｘ０．５２ｍｍ＋（厚）
のＩＣモジュールを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０．５１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Ｑ、１１１の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℃ 加熱時間＝１０分間加圧力　：　５　ｋｇ／ａｍ” 冷却温度：３０℃ プレス冷却模、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１９６゜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硬
化性ウレタンエラストマーで完全に充填されており、９
０°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２００１ｍ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．（３ｍ−になった時点（９０°折り曲げ
）１コア材とＩＣモジュールの亀裂の有無を観察する。

示すものを用いる以外、前記実施例１におけると全く同
様に操作してＩＣカードを製造する。上記ウレタンプレ
ポリマー及び硬化剤から得られるウレタンエラストマー
の物性及び得られるＩＣカードの９０”折り曲げ試験結
果を表２に示す。

【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−ＡＪＩＩの断面図であり、第３図はＩＣカード
のＩＣ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Ｐ、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。出　願　人　シーアイ化成株式会社第１図第３図

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９５Ｈｓ（ＪＩ
ＳＡ）以下で且つ１００％モジュラスが１５０ｋｇｆ／
ｃｍ＾２以下の熱硬化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９５
Ｈｓ（ＪＩＳＡ）以下で且つ１００％モジュラスが１５
０ｋｇｆ／ｃｍ＾２以下の熱硬化性ウレタンエラストマ
ーを与える原液を入れた後、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
。