JPWO2008001729A1

JPWO2008001729A1 - Ｉｃタグおよびｉｃタグシート

Info

Publication number: JPWO2008001729A1
Application number: JP2008522571A
Authority: JP
Inventors: 寿代増田; 耕司田崎
Original assignee: Resonac Corporation; Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Resonac Corporation; Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: TWI357125B; TW200824033A; CN101479748B; CN101479748A; JP4831169B2; WO2008001729A1

Abstract

柔軟性を有し、かつＩＣタグインレットの端面が露出することなく樹脂で完全に覆われた構造を持つことで信頼性に優れたＩＣタグおよびＩＣタグシートを、効率良く製造し、安価に提供する。複数の無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された複数の送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグシートであって、（ａ）複数の前記ＩＣタグインレットが形成されたＩＣタグインレットシートを作製する工程、（ｂ）前記ＩＣタグインレットシートを第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定する工程、（ｃ）前記第一の熱可塑性樹脂シート上に仮固定された前記ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部のみを所定の大きさで島状に分離し、不要部を剥離除去する工程、（ｄ）第二の熱可塑性樹脂シートと前記第一の熱可塑性樹脂シートで、前記ＩＣタグインレットを挟むように、前記第二の熱可塑性樹脂シートを重ね、熱プレスを行う工程を有するＩＣタグシートの製造法により製造されてなるＩＣタグシート。

Description

本発明は、ＩＣチップを搭載した非接触式固体識別装置に関して、信頼性に優れるＩＣタグおよびＩＣタグシートに関する。

近年、ＩＣタグを用いる非接触式個体識別システムは、物のライフサイクル全体を管理するシステムとして、製造、物流、販売、リサイクルのすべての業態で注目されている。特にＵＨＦ波やマイクロ波を用いる電波方式のＩＣタグは、ＩＣチップに外部アンテナを取り付けた構造で数メートルの通信距離が可能であるという特徴によって注目されており、現在、大量の商品の物流管理や製造物履歴管理、セキュリティ管理等を目的にシステムの構築が進められている。１３．５６ＭＨｚ帯を利用した電磁誘導方式のＩＣタグを含めて、これらを利用した実証実験はアパレル、家電、航空、出版、農業等の各業界で進められており、アパレル等の一部の業界ではすでに実用化が図られている。

また、例えば、株式会社日立製作所により、外部電極が表裏面に１個ずつ形成されたＩＣチップ（以下、両面電極チップ）を励振スリット型ダイポールアンテナに挟み込む構造が開発されている（特開２００４−１２７２３０号公報参照）。励振スリットを有するダイポールアンテナ構造は、このスリットの幅及び長さを変えることで、アンテナのインピーダンスとＩＣチップの入力インピーダンスとを整合することが可能であり、良好な通信特性を得ることができる。

ＩＣタグを用いた非接触式個体識別システムで大量の商品の物流及び物品管理を実現するためには、商品の１つ１つにＩＣタグを取り付ける必要がある。そのためには安価なＩＣタグを大量に生産しうる技術と、ＩＣタグを種々の形状のものに容易に取り付ける技術が不可欠である。安価なＩＣタグを大量に生産しうる技術に関しては、まず、ＩＣタグ製造の中間形態である、ＩＣチップとアンテナを接続したＩＣタグインレットと呼ばれる構造およびその製造方法が、本発明者らによって考案されている。

一方、ＩＣタグの取り付けに関しては、種々の物品の形状や材質に適したＩＣタグを選択し取り付ける必要がある。現在の一般的なＩＣタグには、塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の有機樹脂フィルムによってカード状に成型したもの、紙ラベルに加工されたもの、あるいは熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等で用途に合った形状に成型されたものなどがあり、被着体に紐や粘着剤等を利用して取り付けたり、梱包箱中に入れたりする場合が多い。

特に、ＩＣタグを取り付ける面が球面である場合、被着体が布などの変形しやすい素材である場合、ＩＣタグそのものが人体に触れる場合には、柔軟性を持つＩＣタグが要求される。柔軟性を持つＩＣタグとしては、エラストマー等の柔軟性を持つ樹脂で成型されたものがあるが、これらは一般に金型等を用いる成型加工により製造される場合が多い。金型成型によるＩＣタグの製造方法として、下側の樹脂層を成型し、その上にＩＣタグインレットを固定した後、上側の樹脂層を成型する方法がある。この方法によれば、ＩＣタグを樹脂層に完全に封入することができ、耐水性等において良好な信頼性が得られる。しかしながら、下側の樹脂層と上側の樹脂層を別々に成型すること、ＩＣタグインレットを個片で一ずつ挿入すること等により、生産性が著しく低下し、加工費用が高価、すなわちＩＣタグが高価になるという問題がある。また、複数個のＩＣタグインレットが形成されたシートを用いる場合には、シートの端面がＩＣタグ表面に露出するため、ＩＣタグの耐水性等の信頼性が低下する可能性がある。

本発明は、前記に鑑みてなされたものであり、柔軟性を有し、かつＩＣタグインレットの端面が露出することなく樹脂で完全に覆われた構造を持つことで信頼性に優れたＩＣタグおよびＩＣタグシートを、効率良く製造し、安価に提供するものである。

すなわち、本発明は以下の通りである。

１．複数の無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された複数の送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグシートであって、
（ａ）複数の前記ＩＣタグインレットが形成されたＩＣタグインレットシートを作製する工程、
（ｂ）前記ＩＣタグインレットシートを第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定する工程、
（ｃ）前記第一の熱可塑性樹脂シート上に仮固定された前記ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部のみを所定の大きさで島状に分離し、不要部を剥離除去する工程、
（ｄ）第二の熱可塑性樹脂シートと前記第一の熱可塑性樹脂シートで、前記ＩＣタグインレットを挟むように、前記第二の熱可塑性樹脂シートを重ね、熱プレスを行う工程を有するＩＣタグシートの製造法により製造されてなるＩＣタグシート。

２．前記第一の熱可塑性樹脂シートおよび第二の熱可塑性樹脂シートが長尺であることを特徴とする項１に記載のＩＣタグシート。

３．前記熱可塑性樹脂層が、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系のうちいずれかの樹脂から選択される樹脂からなることを特徴とする項１または２に記載のＩＣタグシート。

４．前記熱可塑性樹脂層が、エラストマーであることを特徴とする項１〜３いずれかに記載のＩＣタグシート。

５．無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグであって、
（ａ）複数の前記ＩＣタグインレットが形成されたＩＣタグインレットシートを作製する工程、
（ｂ）前記ＩＣタグインレットシートを第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定する工程、
（ｃ）前記第一の熱可塑性樹脂シート上に仮固定された前記ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部のみを所定の大きさで島状に分離し、不要部を剥離除去する工程、
（ｄ）第二の熱可塑性樹脂シートと前記第一の熱可塑性樹脂シートで、前記ＩＣタグインレットを挟むように、前記第二の熱可塑性樹脂シートを重ね、熱プレスを行う工程、
（ｅ）前記ＩＣタグシートの前記ＩＣタグインレット部を、前記（ｃ）の工程で島状に分離した大きさよりも大きく切断する工程を有するＩＣタグの製造法により製造されてなるＩＣタグ。

６．前記第一の熱可塑性樹脂シートおよび第二の熱可塑性樹脂シートが長尺であることを特徴とする項５に記載のＩＣタグ。

７．前記熱可塑性樹脂層が、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系のうちいずれかの樹脂から選択される樹脂からなることを特徴とする項５または６に記載のＩＣタグ。

８．前記熱可塑性樹脂層が、エラストマーであることを特徴とする項５〜７いずれかに記載のＩＣタグ。

本発明によれば、次のような効果を得ることができる。無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレット表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなり、柔軟性を有し、かつＩＣタグインレットの端面が露出することなく、樹脂で完全に覆われた構造を持つことで信頼性に優れたＩＣタグおよびＩＣタグシートを、効率良く製造し、安価に提供することができる。

本発明のＩＣタグインレットシートの一例を示す図である。本発明のＩＣタグおよびＩＣタグシートの製造工程の一例を示す図である。本発明のＩＣタグおよびＩＣタグシートの製造工程の一例を示す図である。本発明のＩＣタグおよびＩＣタグシートの製造工程の一例を示す図である。本発明のＩＣタグおよびＩＣタグシートの製造工程の一例を示す図である。本発明のＩＣタグシートの一例を示す図である。本発明のＩＣタグの一例を示す図である。本発明のＩＣタグシートの製造方法を示す図である。

本発明のＩＣタグシートは、複数の無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された複数の送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグシートである。本発明のＩＣタグは、無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は例として示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。図１〜図８に、本発明のＩＣタグおよびＩＣタグシートの製造方法の一例を示す。

図１は複数の無線通信用ＩＣチップ１０と前記ＩＣチップが接続された複数の送受信用アンテナ基板１１からなるＩＣタグインレット１２がＰＥＴフィルム１３上に連続的に形成されたＩＣタグインレットシートである。ＩＣタグインレットシートの形状は、長尺であっても良い。

図２は、第一の熱可塑性樹脂シート１４に図１のＩＣタグインレットシートを仮固定する工程を表したものである。仮固定の方法としては、熱可塑性樹脂シート表面の粘着性を利用してもよく、溶融温度付近の温度に加熱して、後で剥離できる程度に軽く圧着しても良い。

図３は、前記第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定されたＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部の周囲に、ＩＣタグインレットシートのみを切断するように切断刃を軽く押し当て、ＩＣタグインレットを島状に分離した状態を表したものである。

図４は前記第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定されたＩＣタグインレットシートの不要な部分の端面の一部を剥離して上方向に引張り、剥離除去する工程を表したものである。

図５は第二の熱可塑性樹脂シート１６を第一の熱可塑性樹脂シートに、インレットを挟むように重ねる工程を表したものである。

図６は図５の工程の後、熱プレスを行って熱可塑性樹脂シート同士を融着させて得られたＩＣタグシートを示す。熱可塑性樹脂シートの形状は長尺であっても良く、その場合、長尺のＩＣタグシートが得られる。熱プレスは、ＩＣタグシート内の気泡を防ぐために真空下で行うことが好ましい。加熱温度は熱可塑性樹脂シートの溶融温度近傍であり、圧力はＩＣタグインレットを破損せず、かつ第一の熱可塑性樹脂シートと第二の熱可塑性樹脂シートとの間に十分な密着力が得られる範囲であれば良い。

図７は、図６のＩＣタグシートのＩＣタグインレット部を、図３および図４の工程で島状に分離した大きさよりも大きく切断する工程と、この工程により得られたＩＣタグを示す。島状に分離した大きさよりも大きく切断する理由は、ＩＣタグインレットの端面の露出を防ぐためである。ＩＣタグインレットを完全に樹脂内に封入することで、ＩＣタグの側面は第一の熱可塑性樹脂シートと第二の熱可塑性樹脂シートが溶融した層によって覆われ、水分の浸入やＩＣタグインレットと第一および第二の熱可塑性樹脂シートとの界面剥離等を防止でき、良好な信頼性を得ることができる。

図８は、ＩＣタグインレットシートおよび熱可塑性樹脂シートが長尺である場合のＩＣタグシートの連続的な製造方法を示すものである。まず、長尺のＩＣタグインレットシート１７を、仮圧着ヘッド１８によって、第一の長尺の熱可塑性樹脂シート１９上に仮固定Ａを行う。次に第一の長尺の熱可塑性樹脂シート１９上のＩＣタグインレットシート１７に、切断刃２０を押し当てて切断Ｂを行い、ＩＣタグインレットを島状に分離した後、ＩＣタグインレットシートの不要な部分は剥離されて巻き取られる。さらに、島状に分離されたＩＣタグインレット上に、第二の長尺の熱可塑性樹脂シート２１が重ねられ、圧着ヘッド２２によって熱プレスＣが行われる。このようにして、連続的にＩＣタグインレットシート２３を製造することができる。

本発明に用いる熱可塑性樹脂層あるいは熱可塑性樹脂シートは、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系のうちいずれでもよく、さらに柔軟性を持つエラストマーであることが好ましい。

まず、図１に示したＩＣタグインレットシートを作製した。ＩＣタグインレットは幅７０ｍｍ、長さ３２０ｍｍのＰＥＴフィルム上に６．３５ｍｍピッチで５０個形成し、アルミの送受信アンテナは幅２．５ｍｍ、長さは４８ｍｍとした。ＩＣチップには、（株）日立製作所製の「ミューチップ」を利用した。

このＩＣタグインレットシートを、幅１００ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのウレタン系エラストマシート上に重ね、１２０℃、１ｋｇｆ／ｃｍ^２、２０秒のプレスを行い、仮固定した。その後、図４に示すように、ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレットの周囲幅４ｍｍ長さ５０ｍｍの形状にシートのみが切断されるように切断刃を軽く押し当て、ＩＣタグインレットを島状に分離した。さらに、ＩＣタグインレットシートの端部の一部を剥離して引き上げ、ＩＣタグインレットシートの不要部分全体を剥離除去した。

さらに、前記同様の大きさの別のウレタン系エラストマシートを、インレットを挟むように重ね、熱プレスを行った。プレス条件は、１２０℃、１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、２０秒とした。

このようにして得られたＩＣタグシートを、図７に示すように、ＩＣタグインレットの周囲を幅６．３５ｍｍ、長さ６０ｍｍの大きさに切断し、ＩＣタグインレットの端面が露出せず、完全に樹脂で覆われたＩＣタグ５０個を得た。

無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレット表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなり、柔軟性を有し、かつＩＣタグインレットの端面が露出することなく、樹脂で完全に覆われた構造を持つことで信頼性に優れたＩＣタグおよびＩＣタグシートを、効率良く製造し、安価に提供することができる。

Claims

複数の無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された複数の送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグシートであって、
（ａ）複数の前記ＩＣタグインレットが形成されたＩＣタグインレットシートを作製する工程、
（ｂ）前記ＩＣタグインレットシートを第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定する工程、
（ｃ）前記第一の熱可塑性樹脂シート上に仮固定された前記ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部のみを所定の大きさで島状に分離し、不要部を剥離除去する工程、
（ｄ）第二の熱可塑性樹脂シートと前記第一の熱可塑性樹脂シートで、前記ＩＣタグインレットを挟むように、前記第二の熱可塑性樹脂シートを重ね、熱プレスを行う工程を有するＩＣタグシートの製造法により製造されてなるＩＣタグシート。
前記第一の熱可塑性樹脂シートおよび第二の熱可塑性樹脂シートが長尺であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグシート。
前記熱可塑性樹脂層が、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系のうちいずれかの樹脂から選択される樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＣタグシート。
前記熱可塑性樹脂層が、エラストマーであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のＩＣタグシート。
無線通信用ＩＣチップと、前記ＩＣチップが接続された送受信アンテナ基板によって構成されるＩＣタグインレットと、前記ＩＣタグインレットの表裏面に形成された熱可塑性樹脂層からなるＩＣタグであって、
（ａ）複数の前記ＩＣタグインレットが形成されたＩＣタグインレットシートを作製する工程、
（ｂ）前記ＩＣタグインレットシートを第一の熱可塑性樹脂シートに仮固定する工程、
（ｃ）前記第一の熱可塑性樹脂シート上に仮固定された前記ＩＣタグインレットシートのＩＣタグインレット部のみを所定の大きさで島状に分離し、不要部を剥離除去する工程、
（ｄ）第二の熱可塑性樹脂シートと前記第一の熱可塑性樹脂シートで、前記ＩＣタグインレットを挟むように、前記第二の熱可塑性樹脂シートを重ね、熱プレスを行う工程、
（ｅ）前記ＩＣタグシートの前記ＩＣタグインレット部を、前記（ｃ）の工程で島状に分離した大きさよりも大きく切断する工程を有するＩＣタグの製造法により製造されてなるＩＣタグ。
前記第一の熱可塑性樹脂シートおよび第二の熱可塑性樹脂シートが長尺であることを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグ。
前記熱可塑性樹脂層が、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系のうちいずれかの樹脂から選択される樹脂からなることを特徴とする請求項５または６に記載のＩＣタグ。
前記熱可塑性樹脂層が、エラストマーであることを特徴とする請求項５〜７いずれかに記載のＩＣタグ。