(57)【要約】【課題】曲げ、衝撃に対する強度に優れる。【解決手段】カード内部にＩＣチップ５とアンテナコイル６を有するＩＣカード１において、ＩＣチップ５が弾性率の異なる少なくとも２種類の弾性体４，４０で封止され、かつ弾性率の低い弾性４０ほどＩＣチップ５に近くなるようＩＣチップ５が封止される構成としている。弾性体４，４０の２％弾性率が、０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2であり、またＩＣチップ５の厚みが５０〜２００μｍであり、ＩＣチップ５に補強板７が設けられている。【選択図】図１
2005242723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード内部にＩＣチップとアンテナコイルを有するＩＣカードにおいて、
前記ＩＣチップが弾性率の異なる少なくとも２種類の弾性体で封止され、かつ弾性率の低い弾性体ほど前記ＩＣチップに近くなるよう前記ＩＣチップが封止される構成としたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
前記弾性体の２％弾性率が、０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記ＩＣチップの厚みが５０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記ＩＣチップに補強板が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＩＣチップとアンテナコイルを有するＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、身分証明書カード（ＩＤカード）やクレジットカード等には、従来磁気記録方式によりデータを記録する磁気カードが広く利用されてきた。しかしながら、磁気カードはデータの書き換えが比較的容易にできるため、データの改ざん防止が十分でないこと、磁気のため外的な影響を受けやすく、データの保護が十分でないこと、さらに記録できる容量が少ないなどの問題点があった。
【０００３】
そこで、近年ＩＣチップを内蔵したＩＣカードが普及し始めている。ＩＣカードは、表面に設けられた電気接点やカード内部のループアンテナを介して外部の機器とデータの読み書きをする。ＩＣカードは磁気カードに比べて記憶容量が大きく、セキュリティ性も大きく向上している。特に、カード内部にＩＣチップと外部との情報のやりとりをするためのアンテナコイルを内蔵し、カード外部に電気接点を持たない非接触式ＩＣカードは、電気接点をカード表面にもつ接触式ＩＣカードに比べてセキュリティ性が優れ、ＩＤカードのようにデータの機密性と偽変造防止性を高く要求する用途に使用されつつある。
【０００４】
このようなＩＣカードとしては、例えば第１のシート材と第２のシート材が接着剤を介して貼り合わされ、その接着剤層中にＩＣチップ及びアンテナコイルを有するＩＣモジュールを封入するものがある。
【０００５】
ＩＣカードはセキュリティ性が高いために耐久性が偽造変造の観点からも重要になっている。特に、カード内部にＩＣチップと外部との情報のやりとりをするためのアンテナコイル等の電気部品が内蔵されているため、その耐久性を確保するためさまざまな試みが行われている。しかしながら、さまざまな用途に使用され普及しつつある中、さらに高い耐久性が必要とされてきた。カードという特性上、常に携帯しズボンのポケット等での繰返し曲げ、落下時の衝撃に対して強い耐久性が要求される。これに対し、ＩＣチップに強固な補強構造物を設ける等の改良が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２）。
【特許文献１】特開平８−３２４１６６号公報（第１頁〜第８頁、第１図）
【特許文献２】特開平９−１５６２６５号公報（第１頁〜第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一定の耐久性の向上は見られるが、さまざまな状況に対して十分な耐久性が得られておらず、例えば急激な応力がかかるような衝撃、繰返し応力がかかる繰返し曲げ等に対して、ＩＣチップが割れたり、カードが破損し引いては電気動作が不可能になるなどの問題が依然として発生していた。
【０００７】
このような衝撃への耐久性、繰返し応力がかかる繰返し曲げ耐久性を向上させるために、例えばＩＣチップと基板との間に緩衝部材（補強材）を装填したり（特開平８−３００８６２号）、もしくはＩＣチップの端子面とは異なる面に補強材を取り付けたり（特開平８−３２４１６６号）することにより、曲げ応力を一点に集中させずに逃がすようにした構成のＩＣカード用ＩＣモジュールが提案されてきているが、これらのＩＣモジュールを使用したＩＣカードでも曲げ、衝撃に対する強度は不十分である。
【０００８】
この発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、曲げ、衝撃に対する強度に優れるＩＣカードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、カード内部にＩＣチップとアンテナコイルを有するＩＣカードにおいて、
前記ＩＣチップが弾性率の異なる少なくとも２種類の弾性体で封止され、かつ弾性率の低い弾性体ほど前記ＩＣチップに近くなるよう前記ＩＣチップが封止される構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記弾性体の２％弾性率が、０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記ＩＣチップの厚みが５０〜２００μｍであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記ＩＣチップに補強板が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１５】
請求項１に記載の発明では、カード内部にＩＣチップが弾性率の異なる少なくとも２種類の弾性体で封止され、かつ弾性率の低い弾性体ほどＩＣチップに近くなるようＩＣチップが封止され、ＩＣカードの曲げ強度があり、また衝撃強度を評価したところ変形、剥離なくＩＣ機能も正常である。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、弾性体の２％弾性率が、０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2であり、ＩＣカードの曲げ強度があり、また衝撃強度を有し、変形、剥離なくＩＣ機能も正常である。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、ＩＣチップの厚みが５０〜２００μｍであり、５０μｍ以下では強度がなく、２００μｍ以上では凹凸ができ印字性が低下する。  請求項４に記載の発明では、ＩＣチップが補強板により補強される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明のＩＣカードの実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
【００１９】
図１はＩＣカードの概略層構成を示す図である。この実施の形態のＩＣカード１は、２枚のシート材である第１のシート材２及び第２のシート材３としてのベースフィルムと、これら第１のシート材２及び第２のシート材３の間に介在される弾性体４とからなる。これら第１のシート材２及び第２のシート材３の弾性体４を介しない側の表面には、受像層、固定情報の印刷層または筆記層を形成してもよい。
【００２０】
受像層の一例としては、昇華染料インクがＴＰＨ（サーマルヘッド）で加熱されて熱拡散する時に、染料をトラップして定着させる素材で構成されるものが挙げられる。固定情報は、例えば資格証明カードの場合には、資格の種類、「発行日」の文字、「氏名」の文字、「生年月日」の文字、「住所」の文字等の文字情報の他、枠、図形、パターン等である。筆記層は、例えばポリエステル樹脂等にシリカ等の白色顔料を分散させたものを塗工して形成することができる。
【００２１】
弾性体４内には、ＩＣチップ５、アンテナコイル６及びＩＣモジュール基材８を有するＩＣモジュール１０が封止されている。
【００２２】
さらに、弾性体４の内側では、弾性体４０によってＩＣチップ５が封止されており、弾性体４０を介して補強板７が配置されている。
【００２３】
この実施の形態では、少なくとも２種類の弾性体４，４０を封止剤として用い、かつ弾性率の低い弾性体４０ほどＩＣチップ５に近くなるようＩＣチップ５が封止される構成とする。
【００２４】
この実施の形態においては、ＩＣチップ５の周囲が覆われる状態とすることを封止と定義する。
【００２５】
この実施の形態においては、２％弾性率が０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2となる弾性体４，４０が用いられ、ＩＣカードの曲げ強度があり、また衝撃強度を有し、変形、剥離なくＩＣ機能も正常である。
【００２６】
弾性体４，４０としては、０．０５〜５５ｋｇｆ／ｍｍ2の２％弾性率が得られるものであれば、基本的に限定されるものではなく、シリコーンゴム、ポリイソブチレン、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、弾性エポキシ樹脂等のエラストマー、ホットメルト接着剤、織布、不織布、網状布等に加工したフィルム、孔や切り込みを設けたフィルム、フェルトなどが使用できる。なお、エポキシ樹脂系の弾性体を用いた場合、電気特性が優れたＩＣカードが得られ好ましい。
【００２７】
この実施の形態の第１のシート材２及び第２のシート材３は、ベースフィルムに限定されず、各種カード基材が用いられる。このＩＣカードの各種カード基材として使用されているポリエステル樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ＡＢＳ樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂シート、熱転写紙、上質紙、アート紙、コート紙等の紙などを用いることができる。これらの中でも、環境へ与える負荷が比較的少なく、白色度、耐久性の点に優れる白色ＰＥＴが特に好ましい。
【００２８】
ここで、弾性体４，４０としてホットメルト接着剤を使用したＩＣカードの作製方法の一例を挙げる。ＩＣカード１の作製に当たっては、先ず表裏のシート材２，３にアプリケーターでホットメルト接着剤を所定の厚さに塗工する。塗工方法としてはローラー方式、Ｔダイ方式、ダイス方式などの通常の方式が使用される。接着剤を塗工した上下のシート材２，３の間にＩＣモジュール１０を装着する。装着する前に塗工した接着剤を予めヒーター等で加熱させておいてもよい。
【００２９】
その後上下のシート材２，３間にＩＣモジュール１０を装着したものを接着剤の貼り合わせ温度に加熱したプレスで所定時間プレスするか、又はプレスでの圧延の替わりに所定温度の恒温槽中でシートを搬送しながらロールで圧延してもよい。また、貼り合わせ時に気泡が入るのを防止するために真空プレスすることが有効である。プレス等で貼り合わせた後は所定形状に打ち抜くなり、カード状に断裁するなどしてカード化する。ここで、プレス等で貼り合わせた後に、枚葉シート状に切断してからカード化するのが好ましい。
【００３０】
接着剤に反応型接着剤を用いた場合は所定時間硬化反応させた後にカード状に断裁するが、枚葉シート状に切断してからカード化する場合は、接着剤が硬化する前に枚葉シート状に切断するのが好ましい。
【００３１】
ＩＣモジュール１０は、少なくともＩＣチップ５とそれに接続されたアンテナ６で構成されており、基材８上に配置されている。
【００３２】
この実施の形態のＩＣモジュール１０の基材８しては、ＰＥＴやＰＥＴ−Ｇ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、ナイロン等の各種材料を使用することができるが、この実施においては、低収縮性ＰＥＴフィルム、低収縮性ＰＥＮフィルム等から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましく、前述の各種材料を不織布、網状不織布、網状布等に加工したフィルムや、孔や切り込みを設けることもできる。ＩＣモジュール１０の基材８の厚みは５〜３００μｍが使用できるが、強度、加工作業性、コスト等の点から１０〜１００μｍがより好ましい。
【００３３】
ＩＣモジュール１０のアンテナコイル６は、例えば銅線をコイル状に巻いてＩＣモジュール１０の基材８に貼り付けるか、或いは、ＩＣモジュール１０の基材８上に銅箔やアルミニウム箔からなる層を設け、これをエッチングすることにより形成することができる。
【００３４】
ＩＣチップ５の厚みは、強度、汎用性の観点から、５０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５５〜１００μｍであり、５０μｍ以下では強度がなく、２００μｍ以上では凹凸ができ印字性が低下する。また、ＩＣチップ５の強度を向上させるために、ＩＣチップ５にステンレス鋼等からなる補強材を設けるのが好ましい。
［実施例］
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇ）からなるＩＣモジュールの基材上にアルミニウム箔をエッチングすることによりアンテナコイルを形成し、縦３ｍｍ、横３ｍｍ、厚さ１００μのＩＣチップを接合した。
【００３５】
このＩＣチップを、弾性体４０の封止剤１として東邦化成工業社製弾性エポキシ接着剤ウルタイト１５４０（２％弾性率０．４ｋｇｆ／ｍｍ2）を用いて封止し、この封止剤１を介してＩＣチップ上に縦４ｍｍ、横４ｍｍ、厚さ１００μｍのステンレス鋼からなる補強板を設けることによりＩＣモジュールを作製した。
【００３６】
次に、第２のシート材として厚さ０．１ｍｍの白色ＰＥＴシート上に、弾性体４の封止剤２として積水化学社製エスダイン２０１３ＭＫ（２％弾性率５４ｋｇｆ／ｍｍ2）を塗工し、さらにその上に前述のＩＣモジュールを載置した。載置されたＩＣモジュールの上に、前記と同じ封止剤２、第１のシート材として厚さ０．１ｍｍの白色ＰＥＴシートを積層して、鏡板平面熱プレスを使用し、７５℃加熱、５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で熱圧着させ、ＩＣチップ、及びアンテナコイルを内包した厚み０．７６ｍｍのＩＣカードを作製した。
【００３７】
得られたＩＣカードの曲げ強度、衝撃強度を評価した。曲げ強度は、ＪＩＳ規格Ｘ６３０５に規定されたＩＣカードの動的曲げ強さに準じて評価し、衝撃強度は、ＪＩＳ規格Ｋ５６００−５−３の落体式衝撃試験機を用い、内径２７ｍｍの穴の空いた受け台にＩＣチップが中心にくるようにカードを上下より挟んで強固に固定し、先端直径２０ｍｍ、重さ１００ｇ重の重り（Ｓ４５Ｃ鋼）を１０ｃｍの高さより受け台中心のＩＣチップ上に自由落下させた後、動作および変形、破損を確認した。
【００３８】
得られたＩＣカードの曲げ強度は問題なく、また衝撃強度を評価したところ変形、剥離なくＩＣ機能にも異常は発生しなかった。
（実施例２）
封止剤１としてコニシ社製、商品名ボンドＥセットＬ（２％弾性率０．１ｋｇｆ／ｍｍ2）、封止剤２としてＨｅｎｋｅｌ社製Ｍａｃｒｏｐｌａｓｔ    ＱＲ３４６０（２％弾性率１８ｋｇｆ／ｍｍ2）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＩＣカードを作成した。
【００３９】
得られたＩＣカードの曲げ強度は問題なく、また衝撃強度を評価したところ変形、剥離なくＩＣ機能にも異常は発生しなかった。
（比較例１）
封止剤１、封止剤２として、ともに信越化学社製セミコート２２０Ｈ（２％弾性率３００ｋｇｆ／ｍｍ2）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＩＣカードを作成した。
【００４０】
得られたＩＣカードの曲げ強度を評価したところ、ＩＣカードに変形が見られた。
【００４１】
また、衝撃強度を評価したところ、重りの落下部に変形が生じ、ＩＣ機能も失われていた。
（比較例２）
封止剤１として積水化学社製エスダイン２０１３ＭＫ（２％弾性率５４ｋｇｆ／ｍｍ2）を、封止剤２としてコニシ社製、商品名ボンドＥセットＬ（２％弾性率０．１ｋｇｆ／ｍｍ2）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＩＣカードを作成した。
【００４２】
得られたＩＣカードの曲げ強度を評価したところ、ＩＣカードに変形が見られた。
【００４３】
また、衝撃強度を評価したところ、重りの落下部に変形が生じ、ＩＣ機能も失われていた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
このＩＣカードは、カード内部にＩＣチップとアンテナコイルを有し、身分証明書カードやクレジットカード等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＩＣカードの概略層構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＩＣカード
２  第１のシート材
３  第２のシート材
４，４０  弾性体
５  ＩＣチップ
６  アンテナコイル
７  補強板
８  ＩＣモジュールの基材
１０  ＩＣモジュール
【図１】
2005242723.tif 000003