(57)【要約】【課題】容易かつ安価に製造でき、柔軟で耐久性にも優れた非接触型情報媒体及びこれを内蔵した非接触型情報媒体付属冊子を提供すること。【解決手段】それぞれ熱可塑性接着剤層（２３，２４）を片面に形成した２つの外装基材（２１，２２）の間に、接着剤層同士が対向するようにＩＣインレット（１０）を熱圧着により挟持した非接触型情報媒体。外装基材（２１，２２）は、それぞれ、１５μｍ以上５０μｍ以下の厚さを有する紙、樹脂含浸紙または合成紙からなり、接着剤層（２３，２４）は、それぞれ、ＩＣインレット（１０）における最大厚さの二分の一以上の初期厚さを有する。非接触型情報媒体付属冊子は、この情報媒体を内蔵する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ熱可塑性接着剤層を片面に形成した２つの外装基材の間に、前記接着剤層同士が対向するようにＩＣインレットを熱圧着により挟持した非接触型情報媒体であって、前記外装基材は、それぞれ、１５μｍ以上５０μｍ以下の厚さを有する紙、樹脂含浸紙または合成紙からなり、前記接着剤層は、それぞれ、前記ＩＣインレットにおける最大厚さの二分の一以上の初期厚さを有することを特徴とする非接触型情報媒体。
【請求項２】
前記接着剤層が反応型ホットメルト接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の非接触型情報媒体。
【請求項３】
前記反応型ホットメルト接着剤のタックフリータイムが３０秒以内であることを特徴とする請求項２に記載の非接触型情報媒体。
【請求項４】
前記アンテナがエッチングにより形成されたアルミニウムアンテナであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の非接触型情報媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の非接触型情報媒体を冊子の表紙用部材及び本文用紙に接着したことを特徴とする非接触型情報媒体付属冊子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップとこれに接続されたアンテナ回路を含むＩＣインレットを備え、非接触でＩＣチップに情報を記録させることができる非接触型情報媒体及びこの非接触型情報媒体を内蔵した冊子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触型情報媒体の普及は著しく、特に非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグを用いたシステムは各方面で利用されている。また、冊子（例えば、パスポートや預貯金通帳）に非接触型情報媒体を内蔵させた非接触型情報媒体付属冊子が開発されている。このような非接触型情報媒体付属冊子は、通常の冊子のようにデータの印字やスタンプの付与ができるのみならず、電子データの記録も可能であるという特徴がある。
【０００３】
このような非接触型情報媒体の一例として、特許文献１には、第１の基材シートに、開口部を有する第２の基材シートを接着して凹部を形成し、この凹部にコイルアンテナとこれに接続されたＩＣチップとを配置した構成の非接触型データキャリアが開示されている。しかし、この非接触型データキャリアにおいては、ＩＣチップとアンテナが凹部内に配置されているため、それらは外部環境に直接さらされ、結果、非接触型情報媒体の耐久性が低くなる恐れがある。また、事前に加工を行うため、開口部とＩＣチップの間に隙間ができてしまうことが避けられず、強度的な問題が発生したり外観が悪化したりする場合がある。
【０００４】
他方、基材に凹部を設けないタイプの非接触型情報媒体として、一般に流通しているクレジットカードやＩＣカードのように、２枚の熱可塑性基材（例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）シート又はシクロヘキサンジメタノールを共重合させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）シート）の間に、ＩＣチップ、アンテナ等を挟み込み、基材シート同士を熱圧着することにより基材シートを一部流動化させて全体が平坦化された非接触型情報媒体も知られている。このような非接触型情報媒体では、熱可塑性基材間にＩＣチップ、アンテナ等が密閉されているため、水分や薬品に対しても耐久性が高い。しかし、このタイプの非接触型情報媒体をそのまま冊子の表表紙または裏表紙の内面に接着し、その上に内貼り用紙を接着した場合、当該表紙全体の剛度が高くなって表紙が開きにくくなったり、また内貼り用紙との接着が困難であったりするという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、基材として、多孔質熱可塑性基材（シート）を使用することができる。多孔質熱可塑性基材は、柔軟であり剛度が低く、多孔の存在ゆえに種々の接着剤が容易に浸透し内貼り用紙との接着性も良好である。しかも、多孔質熱可塑性基材は、挟み込んだＩＣチップ等によってもたらせられ得る表面の凹凸も吸収し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、多孔質熱可塑性基材は、その多孔ゆえに水分や薬品を吸収しやすく、結果耐久性に劣るという問題がある。多孔質熱可塑性基材上にバリア層を設けることや、接着層にバリア性を持たせることも提案されているが、多孔の存在ゆえに均一なバリア層を形成することが困難であったり、加工工程が複雑になり、コストが高くなったりするといった問題がある。
【０００８】
従って、本発明は、容易かつ安価に製造でき、柔軟で耐久性にも優れた非接触型情報媒体及びこれを内蔵した非接触型情報媒体付属冊子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によると、それぞれ熱可塑性接着剤層を片面に形成した２つの外装基材の間に、前記接着剤層同士が対向するようにＩＣインレットを熱圧着により挟持した非接触型情報媒体であって、前記外装基材は、それぞれ、１５μｍ以上５０μｍ以下の厚さを有する紙、樹脂含浸紙または合成紙からなり、前記接着剤層は、それぞれ、前記ＩＣインレットにおける最大厚さの二分の一以上の初期厚さを有することを特徴とする非接触型情報媒体が提供される。
【００１０】
本発明の第２の側面によると、本発明の非接触型情報媒体を冊子の表紙用部材及び本文用紙に接着したことを特徴とする非接触型情報媒体付属冊子が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、容易かつ安価に製造でき、柔軟性及び耐久性に優れた非接触型情報媒体及びこれを備えた冊子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＩＣインレットの一例を示す平面図。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った拡大断面図。
【図３】本発明の非接触型情報媒体の一例の製造工程を説明するための概略断面図。
【図４】図３に示す製造工程で製造された本発明の非接触型情報媒体の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて同様の構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明の非接触型情報媒体は、ＩＣインレットが、それぞれ所定の接着剤層が形成された２枚の外装基材により熱圧着・挟持された構成を有する。ＩＣインレットは、基本的に、ＩＣチップと、これに接続されたアンテナを含む。アンテナは、外装基材に埋め込まれた巻き線からなるものでもよいが、以下の説明では、シート基材に形成された形態のコイルアンテナを例にとることとする。かかる形態のアンテナを備えるＩＣインレットの一例を図１及び図２に示す。ここで、図１は、ＩＣインレット１０の平面図であり、図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った拡大断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、ＩＣインレット１０は、コイルアンテナ１２及び補助アンテナ１２１が裏面に、ジャンパー１３が表面に形成されたシート基材１１を備える。シート基材１１の一つの隅部近傍領域は開口（１１ａ）され、リードフレーム１５上に接続されたＩＣチップ１４が裏面側からはめ込まれている。リードフレーム１５は、シート基材１１の裏面においてコイルアンテナの一端と溶接（１６１）され、またシート基材１１の裏面に形成された補助アンテナ１２１の一端と溶接（１６１）されている。ジャンパー１３は、コイルアンテナ１２の他端及び補助アンテナ１２１の他端と溶接（１６２，１６２）されている。そして、コイルアンテナ１２の内側領域には貫通孔１７が設けられている。後に詳述する２つの外装基材にそれぞれ設けられた接着剤層が、この貫通孔１７を通して直接接着し、両外装基材間の剥離強度をより一層高めることができる。
【００１６】
コイルアンテナ１２及び補助アンテナ１２１は、エッチング又は印刷により形成することができる。
【００１７】
エッチングによりアンテナ１２及び補助アンテナ１２１を形成する場合、シート基材１１には、例えば、ＰＥＴ又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のプラスティックシートを用いることができる。このシート基材１１上に、例えばメッキ法、蒸着法又は貼りあわせ法により、金属の薄膜／箔を形成する。このようにして得られた金属箔付きのシート基材上にコイルアンテナ及び補助アンテナのパターン状に樹脂（マスク）を印刷する。続いて、マスクが形成されたシート基材を腐食液に漬けてエッチング処理する。このエッチング処理によって、マスクが形成されていない部分の金属が除去され、コイルアンテナ１２及び補助アンテナ１２１を得ることができる。アンテナを構成する金属としては、アルミニウム又は銅を用いることができる。アルミニウムは、安価であり、加工が容易であり、酸化に強いという利点がある。銅は、薬品に対する耐久性が高い。
【００１８】
印刷によりアンテナ１２及び補助アンテナ１２１を形成する場合、エッチングの場合と同様のシート基材上に、銀又はカーボンを含有するインキを所定パターンに印刷し、焼成することによってアンテナ１２及び補助アンテナ１２１を得ることができる。
【００１９】
エッチングにより形成されたアンテナは、耐久性と信頼性が高いので、印刷により形成されたアンテナよりも好ましい。
【００２０】
ジャンパー１３は、アンテナ１２及び補助アンテナ１２１をエッチングにより形成する場合に、同時に、シート基材１１の表面に同様の金属箔を形成し、同時にエッチング処理することによって形成することができる。あるいは、ジャンパー１３は、シート基材１１の裏面にコイルアンテナ１２及び補助アンテナ１２１を形成した後、シート基材１１の裏面にジャンパー線を貼り付けることによって形成することもできる。
【００２１】
アンテナを形成する方法には、シート基材を使用しない方法、例えば、巻き線加工によって、外装基材に直接アンテナを形成する方法もある。この方法では、例えば、被覆された銅線を加熱しながら１つの外装基材に埋め込むようにしてアンテナを形成し、ＩＣチップに接続した後、他方の外装基材を張り合わせることができる。巻き線加工によってアンテナを形成する方法とエッチング方式によってアンテナを形成する方法とは、非接触型情報媒体の用途によって使い分けることができる。
【００２２】
本発明において、ＩＣインレットを接着剤層を介して挟持する２つの外装基材には、紙、含浸紙又は合成紙を用いる。情報媒体の外装基材として紙、含浸紙又は合成紙を使用した場合、情報媒体は、各種接着剤との密着性が良好となり、他の材料と容易に接着することができる。
【００２３】
外装基材として紙を用いた場合、情報媒体を作製するコストが安くなり、情報媒体を冊子に組み込む際の親和性が高くなる。情報媒体を冊子に組み込んで情報媒体付属冊子とするには、例えば、カバークロスと情報媒体とを水系の接着剤で接着し、このカバー付き情報媒体をさらに本文用紙へ接着する。この際、情報媒体の外装基材が紙であると、外装基材と接着剤との接着が容易であり、従来使用していた冊子化装置をそのまま使用することが出来る。
【００２４】
外装基材として含浸紙を用いた場合、情報媒体は紙を使用した場合と同様な特性を持ちつつ、紙を用いた場合と比較して、物理強度や薬品耐久性が向上する。
【００２５】
外装基材として合成紙を用いた場合、情報媒体を冊子に組み込む際の親和性が高くなる。これは、合成紙が紙に似た特性をもつ樹脂シートであり、表面が多孔質であるため、接着剤との接着が容易であることによる。
【００２６】
本発明において、各外装基材の厚さは、１５乃至５０μｍの範囲内である。外装基材の厚さが１５μｍ以上であると、外装基材に安定して接着剤層を設けることが可能となる。そして、外装基材の厚さが５０μｍ以下であると、情報媒体の柔軟性を確保することが可能となる。言い換えると、外装基材が１５μｍより薄い場合、外装基材に接着剤層を安定的に設けることが困難となり、外装基材が５０μｍより厚い場合、外装基材の種類によっては柔軟性が低下する。また、外装基材が厚い場合、基材内部で層間剥離を生じる可能性がある。外装基材の厚さは、上記範囲内でなるべく薄いほうが、好ましい。外装基材の種類及び厚さは、非接触型情報媒体の用途や要求される仕様に従って選ぶことができる。
【００２７】
２枚の外装基材のそれぞれには、予め熱可塑性の接着剤層が形成されている。各外装基材に予め形成する接着剤層の厚さ（後に説明する熱圧着前の厚さ）、すなわち初期厚さは、ＩＣインレットにおける最大厚さの二分の一以上の厚さでなければならない。各接着剤層の厚さがＩＣインレットにおける最大厚さの二分の一以上であれば、ＩＣインレットを外装基材に挟み込んで熱圧着する際に、ＩＣインレットの輪郭が、圧着された両接着剤層の合計厚さ内に納まり、平滑な情報媒体を作製することができる。各接着剤層の厚さが上記厚さよりも薄いと、情報媒体を成形した際に、ＩＣインレットの最大厚さ部分が盛り上がってしまい、平滑な情報媒体を得ることができない。ＩＣインレットにおいて、最大厚さ部分は、通常、ＩＣチップとそれを載置したリードフレームとからなるＩＣモジュールである。各接着剤層の厚さの上限に特に制限はないが、冊子化する場合を考慮すると、おおよそ３００μｍ程度までであることが好ましい。
【００２８】
通常、ＩＣパスポートに用いられるＩＣモジュールの厚さは、３００乃至４００μｍであるから、接着剤層の厚みは、例えば、１５０乃至２００μｍ以上の厚さである必要がある。
【００２９】
接着剤としては、一般的なホットメルト接着剤を使用することができるが、反応型ホットメルト接着剤を用いることがより好ましい。反応型ホットメルト接着剤は、例えば湿気硬化型のもので、硬化後は熱により再溶融したり、基材から剥離したりすることがないので、偽変造を防止するのに有効となるとともに、各種環境、特に高温高湿下における長期での耐久性及び耐薬品性に優れている。外装基材として紙を使用する場合、紙自体には水分や酸素の進入を防ぐ機能が無いが、接着剤として反応型ホットメルト接着剤を使用することにより、内部のＩＣチップやアンテナを効果的に保護することができる。
【００３０】
本発明に用いる反応型ホットメルト接着剤は、タックフリータイムが３０秒以内であるものを選ぶことが好ましい。タックフリータイムが３０秒以内であることにより、作業性が向上する。即ち、接着剤塗布後３０秒以内に接着剤のタックがなくなることにより、断裁や抜き工程をすぐに行うことができるため、情報媒体を製造する生産性が高まる。
【００３１】
本発明に使用可能な反応型ホットメルト接着剤としては、ポリウレタンリアクティブ（ＰＵＲ）と呼ばれるポリウレタンとイソシアネートとの反応を利用した接着剤がある。そのような接着剤の例として、ヘンケル社製のＰｕｒｍｅｌｔ（登録商標）シリーズがある。
【００３２】
既述のように、それぞれ片面に熱可塑性接着剤層を形成した２つの外装基材の間にＩＣインレットを挟み、熱可塑性接着剤層同士が対向するように、外装基材を熱圧着する。図３を参照すると、上記厚さ（Ｂ）を有する熱可塑性接着剤層２３を形成した外装基材２１と、同じく上記厚さ（Ｂ）を有する熱可塑性接着剤層２４を形成した外装基材２２を、接着剤層２３、２４同士が対面するように配置し、そのとき、両外装基材２１、２２間に図１及び図２に関して説明したようなＩＣインレット１０を挟み込む。しかる後、両外装基材の外側から、例えば鋼板（図示せず）を用いて加熱加圧（熱圧着）する。接着剤が硬化して、図４に示す非接触型情報媒体が得られる。ＩＣチップ１４とリードフレーム１５からなるＩＣモジュールの厚さ（ＩＣインレットにおける最大厚さ（Ａ））の存在によっても、上記両接着剤層２３，２４の合計厚さゆえに、情報媒体の外側表面、すなわち外装基材２１，２２の外側表面は、平坦である。
【００３３】
上記のとおり、本発明の情報媒体は、接着剤層の厚さが基材の厚さと比較して厚い。このため、作製した非接触型情報媒体の物理特性は、外装基材の物理特性よりも、接着剤層の物理特性に依存しやすい一方で、非接触型情報媒体の化学特性は、最外装である基材の化学特性に依存しやすい。これにより、基材には、例えば、接着剤との接着しやすさといった表面性及び耐薬品性などの機能をもたせ、接着剤層には、例えば、柔軟性、剛性及び衝撃吸収性といった機能をもたせることが可能となり、従来よりも高機能な非接触型情報媒体を作製することができる。
【００３４】
本発明の非接触型情報媒体では、上記の構成を採用することにより、柔軟な情報媒体を平滑に作製可能とするだけでなく、耐薬品性に劣る素材をＩＣチップの構成要素に使用可能となる。例えば、エッチング方式によって作製するアルミニウムアンテナは、銅の巻き線アンテナと比較して、電波特性、周波数安定性及び耐酸化性が優れているが、薬品などには弱いという問題がある。本発明の構成を採用した場合、アンテナにアルミニウムアンテナを用いた場合であっても、平滑性及び柔軟性を確保しつつ、優れた電波特性、周波数安定性及び耐酸化性を有した情報媒体が作製可能となり、薬品、特に水分によるアンテナの腐食を抑制することができる。
【００３５】
本発明の一態様に係る非接触型情報媒体付属冊子は、上記の非接触型情報媒体を、冊子の表紙用部材と本文用紙との間に挟み込んで接着し、冊子形状に加工したものである。非接触型情報媒体は、内貼り用紙へ接着剤により接着される。接着剤は、例えば、作業性又は環境の側面から、水系のエマルジョン接着剤を使用する。接着剤として水系のエマルジョン接着剤を使用する理由は、一般的な冊子を製造するための設備は、紙と紙同士や、布と紙との貼り合わせを行うことが多いことにもよる。
【００３６】
本発明の非接触型情報媒体を用いると、上記のとおり、非接触型情報媒体付属冊子を作成する際、外装基材と各種接着剤の密着性が良いことから加工が容易となり、生産性が高まる。また、本発明の非接触型情報媒体は、従来のＰＥＴ等の外装基材を用いた非接触型情報媒体と比較して、柔軟性が向上しているため、冊子化する用途により適している。
【００３７】
本発明の非接触型情報媒体及びこれを内蔵した冊子は、例えばＩＤカード、運転免許証、電子パスポートや預貯金通帳、年金手帳、船員手帳などに利用することが可能である。
【００３８】
実施例
以下のようにして、本発明に係る非接触型情報媒体を作製した。  
＜エッチングにより形成されたアンテナを含むＩＣインレットの作製＞
厚さ３８μｍのＰＥＴシートをシート基材として用い、その両面にエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする溶剤系接着剤を塗布し、アルミニウムフィルムを貼り合わせた。続いて、アルミニウムフィルムを貼り合わせたシート基材の一方の面に、マスク樹脂をコイルアンテナおよび補助アンテナのパターン状に印刷し、他方の面に、マスク樹脂をアンテナジャンパーのパターン状に印刷した。その後、エッチングを行い、シート基材の表面にコイルコイルアンテナおよび補助アンテナを形成し、シート基材の裏面にアンテナジャンパーを形成した。
【００３９】
続いて、レーザー溶接により、コイルアンテナとアンテナジャンパーとを接合し、コイルアンテナおよび補助アンテナの末端をＩＣモジュールのリードフレームへ溶接した。コイルアンテナの外周は、８０ｍｍ×４８ｍｍの大きさであり、内周は６７ｍｍ×３７ｍｍの大きさである。上記溶接後、コイルアンテナの内側の領域を６５ｍｍ×３５ｍｍの大きさで打ち抜いて除去し、更に、コイルアンテナの外周及びＩＣチップから２ｍｍ離れた輪郭を取り、その外側のシート基材を打ち抜き、除去して、図１および図２に示す構造のＩＣインレットを得た。このＩＣインレットにおけるＩＣモジュールの厚みは、３００μｍであった。
【００４０】
＜非接触型情報媒体の作製＞
坪量３５ｇ／ｍ2の紙（トモエリバー社製）を用意し、その片面に接着剤層を形成するため、反応型ホットメルト接着剤Ｐｕｒｍｅｌｔ(登録商標)を１８０μｍの厚みで塗布した。反応型ホットメルト接着剤のタックフリータイムは２０秒であり、８０％硬化時間は２４時間であった。反応型ホットメルト接着剤のタックがなくなった後、紙を断裁して、１５０ｍｍ×２００ｍｍの大きさの紙シート（外装基材）を２つ得た。続いて、一方の外装基材の接着剤層側に、上記ＩＣインレットを重ね、その上にもう一方の外装基材を接着剤層が内側となるよう重ねあわせて積層し、この積層されたシートを２枚のＳＵＳ板に挟み込み加熱加圧して接着した。加熱部温度は１００℃から２００℃、圧力１０Ｋｇｆ／ｃｍ2から５０Ｋｇｆ／ｃｍ2、処理時間１０秒から６０秒の条件の間で適切に処理した。こうして、図４に示す構造の平坦な非接触型情報媒体を得ることができた。
【００４１】
＜非接触型情報媒体付属冊子の作製＞
酢酸ビニル系水性接着剤を用いて、上で得た非接触型情報媒体の一方の面に製本した本文用紙を張り合わせ、他方の面に表紙用クロスを張り合わせることにより、非接触型情報媒体付属冊子を作成した。
【００４２】
＜性能評価＞
作成した非接触型情報媒体は柔軟で平滑な外観であり、表面が紙であるため冊子化も容易に行うことが出来た。またこの非接触型情報媒体を各種薬品への浸漬テストを行ったが、ＰＥＴＧなどを外装基材に用いた一般的なＩＣカードと同様の耐久性を示した。さらに高温高湿下での耐久性試験を行ったが、特に性能の変化は見られなかった。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ＩＣインレット
１１…シート基材
１２…コイルコイルアンテナ
１３…アンテナジャンパー
１４…ＩＣチップ
１５…リードフレーム
２１，２２…外装基材
２３，２４…接着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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