(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基体内に電子モジュールを内蔵する樹脂成形体の成形方法であって、金型の少なくとも片側のキャビティ内面にフィルムを敷設し、金型内の所定位置に電子モジュールを載置し、金型キャビティ内にメルトインデックスが８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂を、得られる電子モジュール内蔵樹脂成形体の端面側から、射出して上記電子モジュールを該樹脂により一体成形することを特徴とする電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法。
【請求項２】
一体成形が、樹脂を射出後、金型もしくは金型キャビティの一部または全体を移動させる射出圧縮成形により行われる請求項１に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法。
【請求項３】
電子モジュールが予めフィルムの片面に固着されている請求項１又は２に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法。
【請求項４】
電子モジュール内蔵樹脂成形体が１ショットの射出成形により、ランナーを介して、４個以上得られる金型を使用して行われ、射出成形後、ランナー部を切除して、個々の電子モジュール内蔵樹脂成形体を得る請求項１〜３のいずれかに記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにより得られた電子モジュール内蔵樹脂成形体。
【請求項６】
電子モジュール内蔵樹脂成形体がＩＣカード又はＩＣタグである請求項５に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メルトインデックスが８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはその共重合体樹脂を使用して樹脂基体内に電子モジュールを内蔵する電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法及びそれにより得られる電子モジュール内蔵樹脂成形体、特にＩＣカード又はＩＣタグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、電子モジュール内蔵樹脂成形体としてＩＣカードを例にとり説明する。ＩＣカードは、カードの樹脂基体内に電子モジュール（メモリＩＣ、ＣＰＵ、その他の半導体チップ、配線、アンテナ等の部品がプリント基板上に組み立てられ、樹脂により封止されて１チップになっている）を内蔵するものであり、従来の磁気ストライプ付きカードに比べて著しく記憶容量が大きく、また高度のコンピューター機能を有する。
【０００３】
図２は、従来技術によるＩＣカード成形時の金型及び成形されたＩＣカードの断面構成図である。
図２において、ＩＣカード（１）は、ＩＣカード基体（２）とその内部に電子モジュール（３）が内蔵されており、（４）及び（５）は上記ＩＣカード基体（２）の外面にラミネートされたフィルムである。
従来、ＩＣカードの射出成形による製造において金型キャビティ（１３）及び（１４）の両内面に樹脂製フィルム（４）、（５）をセットした後、溶融した樹脂をＩＣカード基体（２）を形成するために金型キャビティ（１３）及び（１４）内の０．３〜０．９ｍｍの狭い空隙に射出する。
この際、４個取り以上の多数個取りの金型では、樹脂の注入口（１６）からＩＣカード基体（２）の末端、電子モジュール（３）の折れ曲がり等に迄溶融樹脂を充填する必要があり、溶融樹脂の流動距離が長くなったり、加えて細隙部、折れ曲がり部等への樹脂の充填が完全に、また安定して行われるためには、ＡＢＳやＰＥＴのような樹脂では流動性が不足し、完全に樹脂が充填しないという問題が発生する。これを補うため成形機の射出圧力を増加させていくが、フィルムの内面には電子モジュールがマウントされているため過大な圧力をかけると電子モジュールの位置ずれや損傷を生じてしまう。また、過大な圧力により樹脂に残留応力が発生し、カードにそり変形が発生するなどの問題も起こる。そのため安定して運転できるのは１ショットで２個取りまでであり、４個取り以上を行うと規格外品が増えるという結果になってしまう。
また、カード使用において、盛夏の自動車等の車内を考慮すると１００℃の環境に耐えて変形しないことが要求される。
ところが従来から用いられているＰＶＣ樹脂、フィラー入りＰＶＣ樹脂では、高温時の変形に問題があり、またＡＢＳ樹脂にしてもこの温度に長時間さらされると変形の問題が発生する。
このように、４個取り以上が可能な適切な成形方法が知られていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
成形時に電子モジュールの位置ずれや損傷を生じず、残留応力によるカードのそり変形が発生せず、１００℃の環境に耐えて変形せず、１ショットで４個取り以上を行うことができる電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法及びそれにより得られる電子モジュール内蔵樹脂成形体、特に薄肉のＩＣカード又はＩＣタグを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、メルトインデックスが８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはその共重合体樹脂を使用することにより、かかる問題点を解決しうることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明の第１は、樹脂基体内に電子モジュールを内蔵する樹脂成形体の成形方法であって、金型の少なくとも片側のキャビティ内面にフィルムを敷設し、金型内の所定位置に電子モジュールを載置し、金型キャビティ内にメルトインデックスが８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂を、得られる電子モジュール内蔵樹脂成形体の端面側から、射出して上記電子モジュールを該樹脂により一体成形することを特徴とする電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法を提供する。
本発明の第２は、一体成形が、樹脂を射出後、金型もしくは金型キャビティの一部または全体を移動させる射出圧縮成形により行われる本発明の第１に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法を提供する。
本発明の第３は、電子モジュールが予めフィルムの片面に固着されている本発明の第１又は２に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法を提供する。
本発明の第４は、電子モジュール内蔵樹脂成形体が１ショットの射出成形により、ランナーを介して、４個以上得られる金型を使用して行われ、射出成形後、ランナー部を切除して、個々の電子モジュール内蔵樹脂成形体を得る本発明の第１〜３のいずれかに記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法を提供する。
本発明の第５は、本発明の第１〜４のいずれかにより得られた電子モジュール内蔵樹脂成形体を提供する。
本発明の第６は、電子モジュール内蔵樹脂成形体がＩＣカード又はＩＣタグである本発明の第５に記載の電子モジュール内蔵樹脂成形体を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法を多数個取りＩＣカードの成形方法を例にして、詳しく説明する。
図２は、本発明の一実施例による多数個取り（１ショットの射出成形により４個以上得られる）ＩＣカードの成形例を示す図である。
図１は従来技術によるＩＣカード成形時の金型及び成形されたＩＣカードの断面構成図であるが、本発明の成形方法における一例として、簡単のためにＩＣカードの１個の部分については図１を使用して説明することができる。また図１では、簡単のために１枚のＩＣカード中に１個の電子モジュールを内蔵する例を示すが、複数個を内蔵してもよい。
【０００８】
図１において、上金型（１１）及び下金型（１２）はぞれぞれその中央部に凹部上金型キャビティ（１３）及び下金型キャビティ（１４）を有し、該両金型を型合わせしたとき、その両キャビティ（１３）及び（１４）によりＩＣカード（１）と同形状の空間が形成されるようになっている。
上金型キャビティ（１３）及び下金型キャビティ（１４）の内面にフィルム（４）及び（５）を敷設し、フィルム（５）の上に電子モジュール（３）が載置される。
上記上金型（１１）及び／又は下金型（１２）には、フィルム（４）及び（５）あるいは電子モジュール（３）の載置される個所に吸脱着用の孔（１７）が設けられており、この吸脱着用の孔は真空ポンプ（図示せず）に接続されており、吸引により、樹脂を注入する際にフィルム（４）及び（５）あるいは電子モジュール（３）が所定の位置からずれないようにする。
カード基体（２）の成形用の樹脂（６）は射出成形機（１５）から注入口（１６）を経て、金型キャビティ内に射出注入される。
この場合には、カード基体（２）の中に電子モジュール（３）が内蔵され、フィルム（４）及び（５）がラミネートされたＩＣカード（１）が一体成形される。
冷却後、前記吸脱着用孔（１７）を介して圧縮空気を送気し、型から一体成形されたＩＣカード（１）が４枚繋がった成形体（図２の多数個取りに相当する）を取り出し、切り離して４枚のＩＣカード（１）が得られる。
射出圧縮成形における一例を、同じく図１により説明することができる。樹脂を射出する前に、上金型キャビティ（１３）を構成するキャビティの一部（１３ａ）を移動させて所望の厚みより大きい空間を準備し、その空間に樹脂を射出後金型のキャビティが小さくなるように、キャビティの一部（１３ａ）を移動させることにより、成形体が所望の厚みになるように一体成形される。この方法によれば、厚みの大きな電子モジュールを一体成形する時にも充填不良のない一体成形品を得ることができる。
【０００９】
本発明では、電子モジュール（３）を、例えば予めフィルム（５）上の所定位置に、接着または融着等により固着したものを、下金型キャビティ（１２）内の所定位置に敷設してもよい。
この場合には、電子モジュールの内蔵されたフィルム（５）がラミネートされたＩＣカード（４）が一体成形される。
また、上金型又は下金型のどちらか一方のみキャビティを有する金型を用いることもできる。
また、予めキャビティ毎にフィルムを施設するのではなく、１枚もしくは数枚のフィルムを多数個並べられたキャビティに施設することもできる。
【００１０】
また、本発明では、金型キャビティの内面にフィルムを敷設せず、電子モジュール（３）を下金型キャビティ（１２）内の所定位置に直接載置して、樹脂を注入し、電子モジュールの内蔵されたカード基体（２）を成形した後、カード基体（２）の片面及び／又は両面にフィルムをラミネートしてもよい。
【００１１】
上記射出成形用樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂またはポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂が好ましい。しかしながら単に流動性がよいのみでは不十分で、成形中又はＩＣカードを使用中に力がかかったときに、変形しないように、機械強度が必要となるため分子量分布の範囲が限られる。特にメルトインデックス（ＭＩ：２３５℃で荷重２．１６ｋｇを加えた場合の、径２．０９５ｍｍのノズルからの１０分間の樹脂の押出量ｇ）が８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂が好ましい。
ポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂としては、テレフタール酸、及び必要に応じて、イソフタール酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸と、グリコール成分として１，４−ブタンジオール、及び必要に応じて、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのようなジオールからなる共重合体樹脂が挙げられる。
このような樹脂を使用することにより、流れが良く、載置されたＩＣチップやアンテナ等からなる電子モジュールの位置ずれを生じず、また成形樹脂の残留応力による変形も起こさずに、多数個取りの金型に安定して充填することができる。
特に、フィルム上に電子モジュールを固着させたものを使用する場合にはこのような樹脂を使用することが好ましい。
また、この樹脂は前述の１００℃の環境でも問題ない。
よってメルトインデックスが８０〜２００のポリブチレンテレフタレート樹脂またはその共重合体を用いることにより成形時の変形も生じず多数個取りの安定した成形ができ、かつ成形品の耐熱性や機械強度も満足できる。
【００１２】
実際には、一つの金型には、１ショットで、例えば４個のＩＣカードが成形できるようになっている。従来のものでは、高々２個取りが限界であったのに比べて、本発明では３個取り〜３６個取りまで、好ましくは４個取り〜１６個取りまで行うことができる。
【００１３】
上記カード基体の片面又は両面にフィルムをラミネートする時のフィルムとしては適切なあらゆる種類のものが使用できるが、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート共重合体樹脂、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）樹脂またはポリブチレンナフタレート共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、各種ナイロン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート等が挙げられる。
フィルムの材質は電子モジュールのプリント基板に融着される場合、プリント基板と融着しやすい樹脂が好ましい。
また、フィルム上に電子モジュールを固着させたものを使用する場合には、フィルムの材質は、上記樹脂が使用できるとともに、カード基体と同一の種類の樹脂であるポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート共重合体樹脂を含む樹脂、例えばＰＢＴ単独又はＡＢＳとＰＢＴとの混合樹脂も使用できる。この場合はフィルム構成樹脂のメルトインデックスは特には制限されない。
【００１４】
以上、本発明をＩＣカードを例にして説明したが、ＩＣカードのみならず、例えばＩＣタグのように、電子モジュールを樹脂と一体成形する場合には、本発明が使用できる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
［実施例１〜２、及び比較例１〜３］
射出成形機、４個取りの金型、表１に示す種類の電子モジュール内蔵用樹脂、ＩＣカード用電子モジュール（長さ５ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）、表１に示す種類の厚さ０．１ｍｍのフィルム２枚を上下金型キャビティ内に敷設し、２２０℃、９０ｋｇｆ／ｃｍ２で樹脂を注入してＩＣカードを成形した。
結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0003628517.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、１ショットでＩＣカードのような電子モジュール内蔵樹脂成形体を４個取り以上で射出成形することができて、成形時に電子モジュールが位置ずれや損傷を起こさず、成形時の残留応力によるカードのそり変形が発生せず、１００℃×２４時間の環境に耐えて変形しない電子モジュール内蔵樹脂成形体の成形方法及びそれにより得られる電子モジュール内蔵樹脂成形体、特に薄肉のＩＣカードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来技術によるＩＣカード成形時の金型及び成形されたＩＣカードの断面構成図である。
【図２】図２は、本発明の一例による多数個取りＩＣカードの成形例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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