(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触型ＩＣタグと、
前記非接触型ＩＣタグを内部に収めて気密に封止された第一の容器と、
前記第一の容器を内部に収める第二の容器と、を備え、
前記第一の容器は、ガラス、ガラスセラミックスおよびセラミックスの群から選ばれた一つの材料からなり、
前記非接触型ＩＣタグと前記第一の容器の間に大気圧より減圧された第一の空隙が設けられており、
前記第一の空隙の少なくとも前記非接触型ＩＣタグの周辺には連続気泡を有する第一の断熱材が充填されており、
前記第二の容器は、耐熱樹脂からなり、
前記第一の容器と前記第二の容器の間に大気圧より減圧された第二の空隙が設けられていることを特徴とする、耐熱ＩＣタグ。
【請求項２】
前記第一の容器が、ガラス材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の耐熱ＩＣタグ。
【請求項３】
前記第二の空隙に、第二の断熱材が充填されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の耐熱ＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、耐熱性と耐衝撃性を有するＩＣタグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、耐熱性能の高いＩＣタグとして、たとえば非接触型ＩＣタグを耐火層で覆い、さらにその耐火層を保護層で覆った構造からなるＩＣタグであって、耐火層が、熱伝導率の低い断熱材と発泡剤による気泡、中空球体またはそれらの複合物からなる空気層で構成されているものが「耐火ＩＣタグ」などとして知られている。【０００３】  しかしながら、従来知られた耐火ＩＣタグには、以下のような問題が生じることがありうる。たとえば保護層が合成樹脂で形成されている場合には、ＩＣタグが取り付けられる対象物の製造工程に酸やアルカリを用いる洗浄などの薬液処理工程がある場合には、ＩＣタグを構成する保護層の耐久性が不十分とされることがある。【０００４】また、セメントやヒートレスガラスのような耐熱性の高い固体に独立気泡が多く含まれる発泡体や中空球体を耐火層として用いる場合には、気泡内の気体が高温で膨張して破損の原因となることがある。【０００５】さらにまた、耐火層の断熱材を、たとえば連続気泡を有するガラス繊維からなる不織布単独、およびその断熱材に発泡剤による気泡や中空球体を組み合わせてなる空気層で構成される場合、それらは基体や液体の透過性を有することから、薬液槽へのディッピングを伴う工程において、薬液がＩＣタグと接触することがあり、耐久性に乏しい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３０５０３号公報
【特許文献２】特開２００２−１３５２３２号公報
【特許文献３】特開２００３−０１７５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明によって解決しようとする課題は、ＩＣタグを取り付ける製品の製造工程において、ＩＣタグに高い耐薬品性と高い耐熱性および耐衝撃性が求められる場合にも、そのような用途に適用可能な耐熱ＩＣタグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の耐熱ＩＣタグは、非接触型ＩＣタグと、前記非接触型ＩＣタグを内部に収めて気密に封止された第一の容器と、前記第一の容器を内部に収める第二の容器と、を備え、前記第一の容器は、ガラス、ガラスセラミックスおよびセラミックスの群から選ばれた一つの材料からなり、前記非接触型ＩＣタグと前記第一の容器の間に第一の空隙が設けられており、前記第一の空隙は大気圧より減圧されており、前記第二の容器は、耐熱樹脂からなり、前記第一の容器と前記第二の容器の間に第二の空隙が設けられていることを特徴とする。【０００９】ここで、前記非接触型ICタグは保持部材に固定され、さらに前記保持部材が前記第一の容器内部に固定されることとなる。このとき、熱膨張率を適合させるため、前記保持部材は前記第一の容器と同じ材質からなることが好ましい。また、固定の方法は、耐熱性を有する接着剤を用いて直接に接着する方法や、予め第一の容器内部に固定用の別の部材を接着ないし成型した上でそこに前記保持部材を接着する方法が使用できる。前記耐熱性を有する接着剤としては、市販の耐熱無機接着剤（例えばアルミナなどの無機成分を含む無機ポリマーを仮焼して用いるもの）やガラスフリットが使用できる。【００１０】  また本発明の耐熱ＩＣタグは、非接触型ＩＣタグと、前記非接触型ＩＣタグを内部に収めて気密に封止された第一の容器と、前記第一の容器を内部に収める第二の容器と、を備え、前記第一の容器は、ガラス、ガラスセラミックスおよびセラミックスの群から選ばれた一つの材料からなり、前記非接触型ＩＣタグと前記第一の容器の間に第一の空隙が設けられており、前記第一の空隙の少なくとも前記非接触型ＩＣタグの周辺には連続気泡を有する第一の断熱材が充填されており、前記第二の容器は、耐熱樹脂からなり、前記第一の容器と前記第二の容器の間に第二の空隙が設けられていることを特徴とする。【００１１】さらに、  第一の断熱材が充填されている前記第一の空隙を大気圧より減圧すると、前記非接触ＩＣタグへの伝熱がさらに小さくなって耐熱ＩＣタグの耐熱性が向上するという利点がある。【００１２】  前記第一の容器は、ガラス、ガラスセラミックスおよびセラミックスから選ばれた一つの材料からなり、かつその中に前記非接触型ＩＣタグを収めた状態で気密に封止されているから、洗浄工程などにおいて薬液などの液体を透過せず、かつこれらの材料は耐熱性に加えてＩＣタグの通信を阻害しない程度の絶縁性を有するので、耐熱ＩＣタグを構成するために適している。また、前記非接触型ＩＣタグと前記第一の容器の間に第一の空隙が設けられており、かつ前記第一の空隙の少なくとも前記非接触ＩＣタグの周辺には連続気泡を有する第一の断熱材が充填されている構成に起因して、前記非接触型ＩＣタグが高温暴露や熱衝撃では破損することがない。ここで、前記第一の断熱材は、例えばガラス繊維からなる織布または不織布をもちいると、断熱性のほか耐衝撃性も向上して好ましい。さらに、前記第二の容器が耐熱樹脂で構成されているため、前記第一の容器が熱衝撃や外力に起因して破損することがない。【００１３】  また、前記第一の容器を構成する材料がガラス材料であると、切断加工や溶融融着加工が容易であるため、耐熱ＩＣタグを製造することが容易になるという利点がある。【００１４】  また、前記第二の空隙にも断熱材が充填されていると、第一の容器の受ける熱衝撃が緩和され、かつ、外力による衝撃に対しても第一の容器が保護されるから、耐熱ＩＣタグの耐衝撃性がさらに向上するという利点がある。
【発明の効果】
【００１５】  本発明の耐熱ＩＣタグは、薬液などの透過性が無いガラス材料等で第一の容器を構成しているので、ＩＣタグを取り付ける製品の製造プロセスにおいて薬品洗浄槽やメッキ槽などの液槽に製品を浸漬する際に、ＩＣタグ内部への液体の侵入を防止できる。さらにＩＣタグと第一の容器との間の空隙を、真空とするかまたは少なくともその一部を連続気泡を有する断熱材で充填することにより、断熱性を付与するとともに第一の容器や断熱材の内部に残存する気体の膨張によるＩＣタグの破損を防止できる。さらに、少なくとも非接触タグの近傍に連続気泡を有する断熱材を充填した後に、第一の容器の内部を排気減圧して、耐熱ＩＣタグの内部を真空状態にすることによって、より耐熱性を向上させることができる。またさらに、耐熱性を有する樹脂材料からなる第二の容器が第一の容器を保護しているため、耐熱ＩＣタグが高温から急冷されるような使用状況においても、第一の容器が大きな熱衝撃を受けることがなく、また外力による衝撃に対しても第二の容器が第一の容器を保護するために、本発明の耐熱ＩＣタグは高い耐衝撃性を有するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の耐熱ＩＣタグの一つの構造例を示した説明図である。
【図２】図２は本発明の耐熱ＩＣタグの他の構造例を示した説明図である。
【図３】図３は本発明の耐熱ＩＣタグの他の構造例を示した説明図である。
【図４】図４は本発明の耐熱ＩＣタグの他の構造例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  非接触型ＩＣタグに耐薬品性、耐熱性および耐衝撃性を同時に付与するという目的を、前記非接触型ＩＣタグを、第一の容器の内部を大気圧より減圧するかまたな少なくとも前記非接触ＩＣタグの周辺を断熱材で充填して、ガラス、ガラスセラミックスおよびセラミックスの群から選ばれた一つの材料からなる前記第一の容器に収めて封止した後に耐熱樹脂からなる前記第二の容器に収めることにより、非接触型ＩＣタグの性能を損なわずに実現した。
【００１８】さらに、少なくとも非接触タグの近傍に連続気泡を有する断熱材を充填した後に、ガラス材料からなる保護層の内部を排気して、耐熱ＩＣタグの内部を真空状態にすることによって、より耐熱性を向上させることができる。
【００１９】本発明の耐熱ＩＣタグを構成する前記第一の容器は、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等の耐熱性ガラスや、ガラスセラミックス、セラミックスからなる容器として構成できる。前記容器の形状は特に限定されるものではないが、強度と取扱いの容易さから円筒状、角柱状等の形状が好ましく用いられる。
【００２０】本発明の耐熱ＩＣタグを構成する前記第一の断熱材は、真空または前記容器の内部に充填されたセラミックウール、ガラスウール、ロックウールなどの無機繊維体や、レンガ、セラミックス形成体などの耐火断熱材であって、独立気泡を含まず液体や気体を透過する性質を有する断熱材であるものが好ましく用いられる。
【００２１】本発明の耐熱ＩＣタグを構成する前記第二の容器は、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂などの耐熱樹脂からなる容器として構成できる。前記容器の形状は特に限定されるものではないが、強度と取扱いの容易さから円筒状、角柱状等の形状が好ましく用いられる。
【００２２】本発明の耐熱ＩＣタグを構成する前記第二の断熱材は、第一の断熱材と同様に真空または前記容器の内部に充填されたセラミックウール、ガラスウール、ロックウールなどの無機繊維体や、レンガ、セラミックス形成体などの耐火断熱材であって、独立気泡を含まず液体や気体を透過する性質を有する断熱材であるものが好ましく用いられるほか、第二の容器同様に耐熱性の樹脂材料からなる繊維材料、フィルム材料からなるものを用いることもできる。
【実施例１】
【００２３】図１は、本発明の一実施例の概略図であって、ＩＣチップ２とアンテナ３を備えた非接触型ＩＣタグをホウ珪酸ガラスからなる第一の容器４に収め、その後にセラミックウールからなる断熱材５を容器４内部に充填して減圧封止した後に、さらにポリイミド系耐熱樹脂からなる第二の容器６に格納した構造を有する耐熱ＩＣタグを示す。またＩＣタグのアンテナと円筒形容器の方位関係を変更した構造の例を図２に示す。【００２４】  実施例１の耐熱ＩＣタグは、以下のように作成した。外径２４ｍｍ、内径２２ｍｍのホウ珪酸ガラス管の片端を封じ切りした後に切断した。その中に非接触型ＩＣタグを納め、さらにガラス管と前記ＩＣタグの間の空隙にロックウールを１．３ｇ（見かけ体積８．２ｍｌ）充填した。次に開放端側から前記ホウ珪酸ガラス管の内部を真空排気し、真空度０．５Ｐａ以下まで減圧した後に開放端側を加熱し、容器部分が高さ２６ｍｍになるように封じ切りして密封した。さらに、封じ切りした前記ホウ珪酸ガラス管を、ガラス繊維不織布でくるんで外径２８ｍｍ、内径２６ｍｍのポリイミド樹脂からなる容器に収めて封止した。【００２５】  実施例１の耐熱ＩＣタグの耐熱性を評価するために、前記耐熱タグを表１に示す温度、時間の条件で電気炉中に保持した後に取り出した。大気中に放置して常温まで冷却した後に、リーダを用いて使用可能か否かを評価した。結果は表１に記載のとおりであり、○印は動作したことを示し、×印は動作しなかったことを意味する。４５０℃で３０分間の高温保持を行った後でもＩＣタグとして使用可能であることが確認された。【００２６】前記ホウ珪酸ガラス管を空隙を保つように前記ポリイミド樹脂容器に固定して収めた耐熱ＩＣタグも、同様に良好な耐熱性を示した。【００２７】
【表１】
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【実施例２】
【００２８】図３は、本発明の別の一実施例の概略図である。本実施例においては、セラミックウールからなる断熱材５の充填量を０．７ｇ（見かけ体積４．４ｍｌ）とし、ＩＣチップ２がセラミックウールからなる断熱材５のほぼ中央に位置するようにした他は、実施例１と同様にして耐熱ＩＣタグを作成した。【００２９】  実施例２の耐熱ＩＣタグの耐熱性について、実施例１と同様に評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例３】
【００３０】  図４は、本発明の別の一実施例の概略図であって、ＩＣチップ２とアンテナ３を備えた非接触型ＩＣタグを保持部材に固定してホウ珪酸ガラスからなる第一の容器４に収めて減圧封止した後に、さらにポリイミド系耐熱樹脂からなる第二の容器６に格納した構造を有する耐熱ＩＣタグを示す。【００３１】  実施例１の耐熱ＩＣタグは、以下のように作成した。外径２４ｍｍ、内径２２ｍｍのホウ珪酸ガラス管の片端を封じ切りした後に切断した。次いで、同じ素材であるホウ珪酸ガラスからなる板状部材に耐熱接着剤（東亞合成株式会社製アロンセラミック（登録商標）D）を用いて非接触ＩＣタグのアンテナ部分を接着したものをその中に納め、前記保持部材を前記ガラス管の内部に同様に接着固定した。このときの仮焼温度は１５０℃であった。次に開放端側から前記ホウ珪酸ガラス管の内部を真空排気し、真空度０．５Ｐａ以下まで減圧した後に開放端側を加熱し、容器部分が高さ２６ｍｍになるように封じ切りして密封した。さらに、封じ切りした前記ホウ珪酸ガラス管を、ガラス繊維不織布で包んで外径２８ｍｍ、内径２６ｍｍのポリイミド樹脂からなる容器に収めて封止した。【００３２】  実施例３の耐熱ＩＣタグの耐熱性について、実施例１と同様に評価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例４】
【００３３】  実施例１の耐熱ＩＣタグ１０個を用意し、実際の使用を想定して１ｍの高さからコンクリート製の床に落下させて容器の破損有無を確認したところ、１０個のうち破損したものはなかった。比較のため前記ポリイミド樹脂容器のないもの（前記ホウ珪酸ガラス管）を落下させたところ、１０個のうち６個が破損した。
【符号の説明】
【００３４】  １  耐熱ＩＣタグ２  非接触ＩＣタグのＩＣチップ部分３  非接触ＩＣタグのアンテナ部分４  第一の容器５  第一の断熱材６  第二の容器７  第二の断熱材８  保持部材
【産業上の利用可能性】
【００３５】  本発明の耐熱ＩＣタグにより、薬品や高温の環境を含みさらに耐衝撃性が要求される製造工程においても、ＩＣタグによる物品管理が良好に実現できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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