(57)【要約】【課題】本発明の解決しようとする課題は、廃棄処理が容易であり、構成材料の分別やリサイクルも可能であって、しかもコストの安い非接触ＩＣカードを提供しようとするものである。【解決手段】水溶紙からなる回路基板上に少なくともＩＣチップとこれに接続されたアンテナコイルを有し、該回路基板の表裏面に水溶性接着剤層を介して外装用水溶紙層を有することを特徴とする非接触ＩＣカードである。またさらにカードの表面および／または裏面が水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする非接触ＩＣカードである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶紙からなる回路基板上に少なくともＩＣチップとこれに接続されたアンテナコイルを有し、該回路基板の表裏面に水溶性接着剤層を介して外装用水溶紙層を有することを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】
カードの表面および／または裏面が水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項３】
カードの表裏面および端面が水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に水溶紙を使用することにより、不要となった段階で簡単な処理により構成材料の分離、回収を可能とした非接触ＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップを内蔵し、外部とのデータのやりとりが可能なＩＣカードは、従来のクレジットカード用途に加え、キャッシュカードや交通カード、さらには電子マネー等さまざまな用途に広く用いられるようになってきた。
【０００３】
ＩＣカードは、ＩＣチップを内蔵した熱可塑性樹脂製のカードであり、数枚の熱可塑性樹脂シートを積層し、加熱圧締することによって一体化して製造するのが一般的である。
【０００４】
従来、使用済みのカードは、セキュリティ保護の観点から、各ユーザーが切断して廃棄することが推奨されてきたので、使用済みのカードが大量に一箇所に集められるということはないため、カードの素材を再利用するという考え方はあまりなかった。
【０００５】
しかし近年ＩＣチップの量産化による価格低下に伴い、ＩＣカードの利用は従来の永続的に使用する用途に限らず、比較的短期間の使用を前提とした用途にも広がっている。このような用途の例としては、イベントのＩＤカード等が挙げられる。
【０００６】
イベント用カードなどの場合、使用済みのカードは、特定の場所にある程度まとまった量で集めることができるが、従来のカードは、異なる種類の熱可塑性樹脂シートを積層した構造であるため、カードを構成する材料を素材としてリサイクルすることが困難であるばかりか、カードを処分すること自体にも困難があった。
【０００７】
特許文献１に記載された非接触ＩＣカードは、カード基材を生分解性プラスチックで構成することによって、使用後のＩＣカードを自然界で分解させることを可能としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002-99885号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された非接触ＩＣカードは、土中に埋設して分解させるものであるため、分解に要する時間があまりにも長くかかり、集中的に廃棄処理する方法としては、実用的でない。また生分解性プラスチックは一般に通常のプラスチックよりも高価であり、従ってカードのコストも高いものになるという問題があった。
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は、廃棄処理が容易であり、構成材料の分別やリサイクルも可能であって、しかもコストの安い非接触ＩＣカードを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、水溶紙からなる回路基板上に少なくともＩＣチップとこれに接続されたアンテナコイルを有し、該回路基板の
表裏面に水溶性接着剤層を介して外装用水溶紙層を有することを特徴とする非接触ＩＣカードである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、カードの表面および／または裏面が水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカードである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、カードの表裏面および端面が水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカードである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る非接触ＩＣカードは、ＩＣチップとアンテナコイルを搭載した回路基板とこれを挟む表裏面の外装をいずれも水溶紙からなるものとしたので、使用後に不要となったカードは水に浸漬するだけの簡単な処理で、容易に分解、解離する。このためカードの廃棄処理が極めて容易であるばかりでなく、構成材料であるＩＣチップとアンテナコイルとパルプ成分を容易に分離して回収することができる。
【００１５】
カードの表面および／または裏面が熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われている場合においては、外装シートで覆われた面は汚れがつきにくくなるとともに多少の水濡れに対しても問題を生じる事なく、使用することができる。また使用後は水中に浸漬するだけの簡単な処理で、容易に分解、解離する。
【００１６】
さらにカードの表裏面および端面が熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われている場合には、通常の水濡れに対して全く問題を生じることなく、使用することが可能となる。使用後の処理に当たっては、表面の外装シートに切れ目を入れるか、カードを半裁した後、水に浸漬することによって、容易に分解、解離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る非接触ＩＣカードの基本的な実施態様を示した断面模式図である。
【図２】図２は、図１に示した実施態様の層構成を示した断面説明図である。
【図３】図３は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
【図４】図４は、図３に示した実施態様の層構成を示した断面説明図である。
【図５】図５は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
【図６】図６は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
【図７】図７は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面に従って、本発明に係る非接触ＩＣカードについて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る非接触ＩＣカードの基本的な実施態様を示した断面模式図である。図２は、図１に示した実施態様の層構成を示した断面説明図である。
本発明に係る非接触ＩＣカード１は、水溶紙からなる回路基板６上に少なくともＩＣチッ
プ７とこれに接続されたアンテナコイル８を有し、回路基板６の表裏面に水溶性接着剤層５ａ、５ｂを介して外装用水溶紙層４ａ、４ｂを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の非接触ＩＣカードの回路基板６および外装用水溶紙層４ａ、４ｂに使用する水溶紙としては、特開2007-237634号公報に記載された情報記録用紙に代表されるような水解性を有する紙基材であり、特定の繊維ディメンションと保水性を有する水分散性繊維からなる水解層を少なくとも１層以上有する単層または２層以上の層状構造からなる紙基材を用いることができる。ここで用いる水分散性繊維は、本質的に水に対する分散性を有する繊維素材であり、一般的に製紙用として用いられるものである。例えば針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、溶解パルプなどの木材パルプ繊維、ケナフパルプ、亜麻パルプ、リンターなどの非木材系植物繊維から選択されるものであり、水分散性繊維の平均繊維長は、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍ、更に好ましくは０．８〜２ｍｍである。の厚さとしては、再生時のカード基材の分離に要する時間を考慮すると、１００〜２００μｍ程度が望ましい。
【００２０】
回路基板６上にアンテナコイル８を形成する方法としては、本発明においては、回路基板６が水溶紙からなるものであるため、通常広く行われている樹脂基板上に形成した金属薄膜を直接エッチングしてアンテナパターンを形成する方法が使用できない。そこで、本発明においては、別の樹脂フィルム上に剥離可能に形成したアンテナパターンを転写する方法や、細線を巻いて形成したコイルを貼り付ける方法等が採用できる。
【００２１】
前者の方法としては、例えばＰＥＴフィルムに耐水性の剥離ニスを塗布してからアルミニウム箔などの金属箔を耐水性の接着剤で貼り合わせ、次いで金属箔の表面に耐アルカリ性のニスを用いてアンテナコイルパターンを印刷する。これをアルカリ水溶液でエッチングしてアンテナコイルパターン以外の部分のアルミニウム箔を溶解除去するとアンテナコイルパターンが形成されたＰＥＴフィルムが得られる。次にアンテナコイルパターンの上から水溶性接着剤を塗布して乾燥すると、アンテナコイルパターンの転写箔が得られる。この転写箔を回路基板６となるべき水溶紙に熱圧着し、ＰＥＴフィルムを剥離除去することにより、アンテナコイル８が形成された回路基板６が得られる。
【００２２】
後者の細線を巻いて形成したコイルを貼り付ける場合にも、接着剤としては、水溶性の接着剤を使用することが好ましい。これは、使用後の廃棄処理工程において、アンテナの分離を容易にするためである。
【００２３】
アンテナコイル８が形成された回路基板６上にＩＣチップ７を実装し、アンテナコイル８との電気的接続を行う。電気接続の方法としては、ＩＣチップ７に形成された接続用バンプとアンテナパターンとの間をクリーム半田等の接続材料を用いて接続する等公知の方法が使用できる。ＩＣチップを実装後、ＩＣチップを保護するために充填機を用いて封止樹脂を充填する。封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂およびこれらの混合樹脂若しくは変性樹脂を用いる。
【００２４】
水溶性接着剤層５ａ、５ｂとしては、水溶性または水再分散性を有する粘着剤や接着剤、特にアクリル系粘着剤が好適に用いられる。水溶性アクリル系粘着剤の例としては、アクリル酸アルコキシアルキルとスチレンスルホン酸塩と他の共重合性単量体とからなる共重合体や、（メタ）アクリル酸などのカルボキシル基含有ビニル系単量体と水酸基含有単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。
【００２５】
また水再分散性アクリル系接着剤の例としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル
とカルボキシル基含有ビニル系単量体とアルコキシ基を有するビニル系単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体や、カルボキシル化ロジンエステル含有ビニル系単量体とカルボキシル基含有ビニル系単量体と水溶性ビニル系単量体が共重合されてなる共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。
なおこれらの共重合体のカルボキシル基は、必要に応じ一部または全部がアルカリにより中和された塩型であってもよく、アルカリ金属塩、アミン塩、アルカノールアミン塩が好適に用いられる。
【００２６】
これらの接着剤を基紙である水溶紙に塗布、乾燥することによって水溶性接着剤層５ａ、５ｂを形成する。水溶紙に設けられる水溶性接着剤層の塗工量は、固形分として３〜６０ｇ／ｍ２程度が適当である。
【００２７】
図２に示したように、外装用水溶紙層４ａ、４ｂに水溶性接着剤層５ａ、５ｂを形成した後、回路基板６を挟むようにして重ね合わせ、熱圧成形して一体化する。熱ラミネート時の加熱温度は１１０℃〜１９０℃の間の設定が好ましく、使用する水溶性接着剤により昇温または降温のプログラムを適宜設定することができる。また、圧力は０．１ＭＰａ〜３．０ＭＰａの範囲が好ましく、十分にカード基材が熱せられた後に加圧されるのが好ましい。熱ラミネートされた多面付のカード基材に抜き加工を施すことによってカード形状へと加工し、本発明の非接触ＩＣカード１を得る。
なお、熱ラミネート工程は、生産性を考慮して、１０枚から３０枚程度の多面付とするのが好ましい。
【００２８】
なおＩＣチップ７が接する側の外装用水溶紙層４ａには、予めＩＣチップを収納できるだけのざぐり穴１２を形成しておくことが望ましい。外装用水溶紙層４ａを複数の枚数の水溶紙層から構成し、ざぐり穴１２の替わりに、打ち抜き孔を形成してもよい。
【００２９】
外装用水溶紙４ａ、４ｂには、予め表面に所望の印刷を施しておくかまたはカード形状にしてから印刷を行うこともできる。印刷の方法としては、通常のオフセット印刷方式やスクリーン印刷方式を用いることができる。印刷としては、文字、絵柄の印刷の他、表面に保護コートニスを塗布することにより、汚れ防止や多少の水濡れに対する保護層とすることができる。
【００３０】
図３は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
図４は、図３に示した実施態様の層構成を示した断面説明図である。
この実施態様においては、図１に示したカードの表面および裏面が水溶性接着剤層３、１０を介して熱可塑性樹脂からなる表面外装シート２、および裏面外装シート１１で覆われていることを特徴とする。
【００３１】
このように、カードの表裏面が熱可塑性樹脂からなる外装シートによって覆われている場合には、通常カードを使用する際に想定される多少の水濡れに対する備えとしては、十分である。外装シートは、透明なフィルムであっても、不透明なフィルムであってもよい。
【００３２】
表面外装シート２および裏面外装シート１１の材質としては、通常カードの表面材として使用される材料すなわち、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂等の塩化ビニル系樹脂や、テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体樹脂（ＰＥＴＧ）、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体樹脂等のポリエステル系共重合体樹脂、およびこれらポリエステル系共重合体樹脂とポリカーボネートおよびまたはポリアリレートとのポリマーアロイからなる非晶質ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ）樹脂等のポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂等の他、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂等を使用することができる。
【００３３】
表面外装シート２および裏面外装シート１１の表面には、必要な印刷を施すことができる。これらのシートが透明なフィルムである場合には、シートの裏面に印刷を施してもよい。また外装用水溶紙層４ａ、４ｂの表面に印刷してもよい。
【００３４】
表面外装シート２および裏面外装シート１１をそれぞれ外装用水溶紙層４ａ、４ｂに貼り合わせるには、水溶性接着剤層３、１０による。水溶性接着剤層３、１０は、先に説明した水溶性接着剤を使用することができる。水溶性接着剤層３は、表面外装シート２の裏面に形成してもよいし、外装用水溶紙層４ａの表面に形成してもよい。水溶性接着剤層１０についても同様にして、裏面外装シート１１の裏面に形成してもよいし、外装用水溶紙層４ｂの表面に形成してもよい。水溶性接着剤層３、１０の塗布量についても、同様に、固形分として３〜６０ｇ／ｍ２程度が適当である。
【００３５】
図５は、図６は、それぞれ本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
図５に示された実施態様においては、カードの表面のみが水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われている。図６に示された実施態様においては、カードの裏面のみが水溶性接着剤層を介して熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われている。このように、片面のみに外装シートを設けるか、図３に示された実施態様のように両面に外装シートを設けるかは、カードの使用目的や必要とされる耐性によって選択される。
【００３６】
図７は、本発明に係る非接触ＩＣカードの他の実施態様を示した断面模式図である。
図７に示された実施態様においては、カードの表裏面のみならず、カードの端面も熱可塑性樹脂からなる外装シートで覆われていることを特徴とする。表面外装シート２と裏面外装シート１１とは、カードの端部の周縁シール部１３によってシールされているため、カードが水に浸漬されたとしても、内部には水が浸透しない。従って、このカードは、通常の熱可塑性樹脂製のカードと同様の耐水性を発揮する。
【００３７】
図７に示したカードは、上記の実施態様と異なり、多面付の熱圧成形では、製造することができないので、図１に示したような構造のカードブランクを１枚づつ外装シートで挟んで熱シールすることによって製造する。
【００３８】
使用が終了した本発明に係る非接触ＩＣカードを廃棄処分する場合には、単に水に浸漬するだけの簡単な方法によって、容易に解離し、分解する。図１に示したような表裏面に外装シートの存在しない構成の場合には、非常に短時間で水を吸収し、膨潤、解離する。図３に示したような表裏面に外装シートが存在する場合であっても、水にしばらく浸漬することにより、カードの端面から水が浸み込むので、容易に解離する。図５、図６に示したような片面のみに外装シートが存在する場合には、その中間的な挙動を示す。図７に示したような構造のカードの場合には、そのまま水に浸漬しただけでは、解離しないが、表面に傷をつけるか、あるいは半裁するかしてから水に浸漬すればよい。
【００３９】
いずれの場合も、浸み込んだ水が水溶性接着剤層と水溶紙層を膨潤、解離せしめるので、カードはその構成要素に分解され、容易にばらばらになる。このため、パルプ成分とアンテナコイルの金属成分とＩＣチップと表裏面の外装シートに分解されるので、容易に分別、回収することが可能である。分別回収した各成分は、リサイクルするにしても廃棄するにしても、いずれの場合であっても効率的に行うことができる。
以下実施例に基づき、本発明に係る非接触ＩＣカードについて、具体的に説明するが、本
発明は、これに限定されるものではない。
【実施例１】
【００４０】
回路形成用の水溶紙として、厚さが１９５μｍの水溶紙（日本製紙パピリア株式会社製、商品名「１２０ＭＤＰ」）に対し水溶性接着剤層を設け、予め形成してあった銅線アンテナコイルパターンの貼り付けを行った。水溶性接着層としてアクリル系粘着剤（日本カーバイド工業株式会社製、商品名「ニカゾールＨＳ−００２」）を固形分として３０ｇ／ｍ２塗布し、乾燥させた後、熱圧着することで回路基板を得た。その後、クリーム半田を用いてＩＣチップ（ソニー社製、ＲＣ−Ｓ９１５）を電気的に接続し、エポキシ樹脂系の封止樹脂を使用してＩＣチップの保護を行った。
【００４１】
次に外装用水溶紙（表裏）として上記同様の水溶紙を使用し、表用、裏用のそれぞれ片面にアクリル系粘着剤（日本カーバイド工業株式会社製、商品名「ニカゾールＨＳ−００２」）を固形分として３０ｇ／ｍ２塗布し、乾燥させた。
【００４２】
上記回路基板、外装用水溶紙を積層し、温度１２０℃、圧力０．９６ＭＰａの条件で１２分間プレスラミネートを行い、圧着開放後、シートを所定のカードサイズに打ち抜き、図１に示したような非接触ＩＣカードを得た。
【００４３】
得られたＩＣカードは、使用後、５０℃の温水に浸漬すると数分で構成部材が解離し、ＩＣチップ、アンテナ、パルプ繊維に容易に分離することができた。分別したＩＣチップとアンテナは、金属回収用資源として、またパルプ繊維は古紙原料としてリサイクルすることができた。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・非接触ＩＣカード
２・・・表面外装シート
３・・・水溶性接着剤層
４ａ、４ｂ・・・外装用水溶紙層
５ａ、５ｂ・・・水溶性接着剤層
６・・・回路基板
７・・・ＩＣチップ
８・・・アンテナコイル
９・・・封止樹脂
１０・・・水溶性接着剤層
１１・・・裏面外装シート
１２・・・ざぐり穴
１３・・・周縁シール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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