(57)【要約】【課題】高い耐久性、耐水圧性を満足するＩＣラベルを提供すること。【解決手段】ＩＣ６を接続したアンテナ回路を持つ、上面と下面を有する扁平状のＩＣチップ実装体基本部分２と、該ＩＣチップ実装体基本部分の上面全面を少なくとも覆って余剰部分Ａ，Ｂを有する応力緩和接着層１６、耐水バリア層１および水密な被覆層１４を水密な被覆層を少なくとも表面側に位置するように有する上面側層群２１と、該ＩＣチップ実装体基本部分の下面全面を少なくとも覆って固定部余剰部分Ｃを有する水密な固定部であって、ＩＣチップ実装体基本部分を覆う面と反対側の面に被着体への被着面を有する固定部とを有し、上面側層群余剰部分の一部と該固定部余剰部分の一部が該ＩＣチップ実装体基本部分の周囲を封止するように接合し、かつ周囲部の上面側層群余剰部分が凹むことによって下側の固定部の被着体への被着面を実質的に平面とし水圧下でも被着体に安定して接着できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＩＣを接続したアンテナ回路を持つ、上面と下面を有する扁平状のＩＣチップ実装体基本部分と、該ＩＣチップ実装体基本部分の上面全面を少なくとも覆って余剰部分を有する応力緩和接着層、耐水バリア層および水密な被覆層を水密な被覆層を少なくとも表面側に位置するように有する上面側層群と、該ＩＣチップ実装体基本部分の下面全面を少なくとも覆って固定部余剰部分を有する水密な固定部であって、該ＩＣチップ実装体基本部分を覆う面と反対側の面に被着体への被着面を有する固定部とを有し、上面側層群余剰部分の少なくとも一部と該固定部余剰部分の少なくとも一部が該ＩＣチップ実装体基本部分の周囲を封止するように接合し、かつ周囲部の上面側層群余剰部分が凹むことによって下側の固定部の被着体への被着面を実質的に平面としたＩＣラベル。
【請求項２】
前記耐水バリア層がポリ塩化ビニリデン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂の中の少なくとも１種類の合成樹脂膜を有する層である請求項１記載のＩＣラベル。
【請求項３】
前記耐水バリア層が少なくとも一つの無機材料膜を有する層である請求項１記載のＩＣラベル。
【請求項４】
前記水密な被覆層が、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂の中の少なくとも１種類の合成樹脂膜を有する層である請求項１から３のいずれか一項に記載のＩＣラベル。
【請求項５】
前記水密な固定部及び応力緩和接着層が、接着性発泡基材または両面に接着剤層を有する非接着性発泡基材を有する層である請求項１から４のいずれか一項に記載のＩＣラベル。
【請求項６】
前記ＩＣチップ実装体基本部分が、少なくともＩＣを接続したアンテナ回路、透磁性材料を含む非導電性透磁性層、非導電性透磁性層の更に固定部側に位置する導電性層を備えるＩＣチップ実装体基本部分である請求項１から５のいずれか一項に記載のＩＣラベル。
【請求項７】
前記固定部と前記ＩＣチップ実装体基本部分の下面間に更に第２の耐水バリア層を有する請求項１から６のいずれか一項に記載のＩＣラベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のＩＣラベルは、物品に取り付けるラベル等に使用され、データの交信等を外部電波により行なうＩＣラベルに関するものである。特に本発明のＩＣラベルは、非接触型ＩＣラベルとも呼ばれる。
【背景技術】
【０００２】
近年、個人の情報管理や物流管理または通勤通学等に使用される定期券等に新しい情報記録媒体としてＩＣチップを搭載した小型電子機器が普及しつつある。個人が携帯する定期券等はＩＣカードと呼ばれ、物品に取り付ける場合はＩＣタグ・ラベルと呼ばれている。どちらの場合もＩＣチップを搭載した大容量可変情報記録媒体であり、広く普及し始めている。タグは強いて言えば、紐状のもので物品に取付けられ、ラベルは接着剤等で物品に貼り付けられるようなものである。
【０００３】
個人が携帯するＩＣカードの使用方法の一例として、非接触で駅の改札を通ることが可能で、かつ同じカードで小額の決済も可能となる例が挙げられる。
又、物流分野におけるＩＣタグ・ラベルの使用方法の一例として、従来バーコード等で行っていた商品管理・決済に加えて、売れ筋商品の把握から製造工程に至るまでの情報伝達を迅速にすることで、最適な時期に最適な商品を投入することが可能とする例が挙げられる。このように在庫減少・コストダウン・品切れ回避など総合的なＩＣラベルによる管理が主流になりつつある。
特許文献１には従来のＩＣラベルの例が示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６６９９０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩＣラベルは以上のようにさまざまな領域で使用される機会が増えている。中には海、河等の水中で使用されることも想定されるＩＣラベルもあるため、屋外における高い耐久性・耐水圧性が要求されている。しかし、以上にあげた従来のＩＣラベルではこのような過酷な条件では継続的使用の中で腐食や回路破壊や接続不良等による故障の問題がおこる可能性が高かった。本発明の目的は以上のような過酷な条件で継続的に使用されても、故障したりすることの無い耐久性、耐水圧性の強いＩＣラベルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＩＣラベルは、少なくともＩＣを接続したアンテナ回路を持つ、上面と下面を有する扁平状のＩＣチップ実装体基本部分と、該ＩＣチップ実装体基本部分の上面全面を少なくとも覆って余剰部分を有する応力緩和接着層、耐水バリア層および水密な被覆層を水密な被覆層を少なくとも表面側に位置するように有する上面側層群と、該ＩＣチップ実装体基本部分の下面全面を少なくとも覆って固定部余剰部分を有する水密な固定部であって、該ＩＣチップ実装体基本部分を覆う面と反対側の面に被着体への被着面を有する固定部とを有し、上面側層群余剰部分の少なくとも一部と該固定部余剰部分の少なくとも一部が該ＩＣチップ実装体基本部分の周囲を封止するように接合し、かつ周囲部の上面側層群余剰部分が凹むことによって下側の固定部の被着体への被着面を実質的に平面としたＩＣラベルである。
【０００７】
また、耐水バリア層がポリ塩化ビニリデン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂の中の少なくとも１種類の合成樹脂膜を有する層であることがより高い耐水性を得る上で好ましい。
また、耐水バリア層が少なくとも一つの無機材料膜を有する層であることがより高い耐水性を得る上で好ましい。
また、水密な被覆層が、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂の中の少なくとも１種類の合成樹脂膜を有する層であることが耐候性を向上させる上で好ましい。
また、水密な固定部及び応力緩和接着層が、接着性発泡基材または両面に接着剤層を有する非接着性発泡基材を有する層であることが耐環境の耐久性を向上させる上で好ましい。
【０００８】
また、ＩＣチップ実装体基本部分が、少なくともＩＣを接続したアンテナ回路、透磁性金属材料を含む非導電性透磁性層、非導電性透磁性層の更に固定部側に位置する導電性層を備えるＩＣチップ実装体基本部分であることが被着物が金属等の導電性物質であるときに通信性能を確保する上で好ましい。
【０００９】
耐水バリア層がポリ塩化ビニリデン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂の中の少なくとも１種類の合成樹脂膜を有しＪＩＳ Ｋ７１２６（１９８７年）に規定する水蒸気分子の透過度が３０ｇ/ｍ２・24h・atm以下、酸素分子の透過度が１０cc/ｍ２・24h・atm以下であると、より高水圧下での耐久性が向上する上で好ましい。
【００１０】
耐水バリア層が少なくとも１層の無機材料膜を有する層であって、ＪＩＳ  Ｋ７１２６（１９８７年）に規定する水蒸気分子の透過度が３０ｇ/ｍ２・24h・atm以下、酸素分子の透過度が１０cc/ｍ２・24h・atm以下であると、より高水圧下での耐久性が向上する上で好ましい。
【００１１】
被覆層が、ＪＩＳ  Ｚ０２３７（１９９１年）に規定する初期の伸び率が１００％以上、厚さが２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１９（１９９８年）に規定する屋外暴露試験Ａ法において５年後に初期の伸び率に対して８０％以上の伸び率を有するものであると、より過酷な環境条件での耐久性が向上する上で好ましい。
【００１２】
固定部及び応力緩和接着層が、密度１ｇ／ｃｍ３以下で、ＪＩＳ  Ｚ０２３７（１９９１年）に規定する初期の伸び率２０％以上、引っ張り破断強度が３０Ｎ／ｃｍ２以上であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１９（１９９８年）に規定する屋外暴露試験Ａ法において５年後に初期の伸び率に対して８０％以上の伸び率及び引っ張り破断強度が有するものであると、より過酷な環境条件での耐久性が向上する上でより好ましい。
固定部と前記ＩＣチップ実装体基本部分の下面間に更に第２の耐水バリア層を有することにより、より耐水性が向上するので好ましい。
【００１３】
ただし請求項でＩＣチップ実装体基本部分について上面、下面と称しているが、これは同部分に上面、下面の区別があるものではなく、実際はどちらの面が上でも下でも良い。ただし、請求項６のごとく導電性層を備えるＩＣチップ実装体基本部分の場合は、導電性層のある側が下面となる。またＩＣチップは回路面側の方が、回路の無い面と比較すると外部応力に対して破壊に強い。本発明では回路面側を被覆層側にした図２の様な構成が好ましい。更に好ましくは図２に示すようにチップの回路の無い部分に補強部材などを装着したほうがより好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＩＣラベルでは、ＩＣを接続したアンテナ回路を含むＩＣチップ実装体基本部分が上面側層群２１と固定層１０の間に挟まれて全周囲を各層により保護されており、更に、固定層の被着面が実質的に平面になっており、被着体と密着しやすいので、水中での使用においても水・溶存ガスの浸入がなく、電気的故障が起こらず、また剥がれ等の問題もおこらない耐久性が優れるＩＣラベルが得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明者らは、少なくともＩＣを接続したアンテナ回路を持つ、上面と下面を有する扁平状のＩＣチップ実装体基本部分と、該ＩＣチップ実装体基本部分の上面全面を少なくとも覆って余剰部分を有する応力緩和接着層、耐水バリア層および水密な被覆層を水密な被覆層を少なくとも表面側に位置するように有する上面側層群と、該ＩＣチップ実装体基本部分の下面全面を少なくとも覆って固定部余剰部分を有する水密な固定部であって、該ＩＣチップ実装体基本部分を覆う面と反対側の面に被着体への被着面を有する固定部とを有し、上面側層群余剰部分の少なくとも一部と該固定部余剰部分の少なくとも一部が該ＩＣチップ実装体基本部分の周囲を封止するように接合し、かつ周囲部の上面側層群余剰部分が凹むことによって下側の固定部の被着体への被着面を実質的に平面としたＩＣラベルとすることで上記問題が解決できることを発見し、本発明のＩＣラベルを提供できることに至った。
【００１６】
以下に本発明を使用する上で好適な非接触型ＩＣラベルとその中に使用される回路基材について図面で概略を説明する。
本発明のＩＣラベルの基本的な構成図を図１、２に示す。図１は本発明のＩＣラベルのＩＣチップ実装体基本部分の断面の一例であり、インレット１５（支持体４、回路パターン（図示省略）、ＩＣ６から主に構成されている）の片面に接着層３ｂを介して、非導電性透磁性層５、更に接着層３ａを介して導電性層９が積層されて実装体基本部分が構成されている。図２は上記実装体基本部分を使用した本発明のＩＣラベルの一実施例の断面図である。上記実装体基本部分２が被覆層１４、耐水バリア層１、応力緩和接着層１６からなる上面側層群２１と固定部１０で挟まれている様子が分かる。
【００１７】
上記本発明の構成のＩＣラベル至るまでの経過を以下に説明する。単純にＩＣ実装体基本部分２の表面に被覆層、裏側に接着層を重ね合わせただけであると（図示省略）、端面からインレット１５や透磁性金属材料などからできているＩＣ実装体基本部分の端部が露出してしまい、過酷な環境の影響を受けて層間剥離、腐食などの不具合を起こす。
次に図３に示すようにＩＣ実装体基本部分２を被覆層１４ａと被覆層１４ｂにより両側から包むように保護し被覆層１４ｂに固定部１０を設けた構成を検討した。図３は考えられる非接触型ＩＣラベルの別の一例の断面図である。しかしながら、この構成では被着体への接着面端の方が被着体との間に隙間が生じ、被着体に接着した場合、端の部分を十分に接着させることが困難になり、接着面が持ち上がり易く容易に剥がれてしまう恐れがある。
【００１８】
次にＩＣラベルのように周辺部分から剥離すること無く被着体と強力に接着するように、図４に示すようにＩＣラベルの被着体と接する面即ち固定部のＣ部分を固定部の中央部と同等に平坦にすることで、上記問題点を解決することを計った。図４は考えられる非接触型ＩＣラベルのまた別の一例の断面図である。その結果、固定部分と反対面の被覆層部の周辺部分Ａ＋Ｂ、この部分を本明細書では被覆層余剰部分と呼んでいる、が凹んだ形状のＩＣラベルが得られた。
【００１９】
しかしながら上記改善で全般的な耐久性は向上したが、高い水圧の加わる水中で使用するとＩＣラベル内部に水や溶存ガスが浸透し、通信不良や耐久性の低下を引き起こすことが判明した。本発明者は、図２に示すように、被覆層１４、耐水バリア層１、応力緩和接着層１６から構成されている上面側層群をインレットの上面に設けることで、耐久性と耐水性を持つＩＣタグとすることが出来た。上面側層群に使用されているそれぞれの層は被覆層１４＝耐光性・耐候性、耐水バリア層１＝水・気体の低透過性、応力緩和接着層１６＝圧力変形緩和機能、を主にそれぞれに機能分担をしていると考えられる。
【００２０】
本発明の周辺部分Ａ＋Ｂが凹んだ形状のＩＣラベルであると、ＩＣ実装体基本部分が露出することなく、耐環境特性に優れた材料で覆われて上記耐久性の問題は起こらないことに加えて、下記の理由でＩＣラベルが被着体の形状に影響されることが少なく接着できると考えられる。
【００２１】
本形状のＩＣラベルを用いると凸面に貼り付ける場合、本来上面側層群２１と固定部１０の曲率が異なるため、上面側層群２１に過大な引っ張り応力がかかるが、周辺部分の境の段差部分Ｂが伸び変形して応力を緩和するため脱落・層間剥離を起こしにくい。逆に凹面に貼り付ける場合、同様に上面側層群２１と固定部１０の曲率が異なり上面側層群２１に収縮応力が発生するが、周辺部分の境の段差部分Ｂが収縮変形して応力を緩和するため脱落・層間剥離を起こしにくいようである。
【００２２】
又、本発明では、ＩＣ実装体基本部分の周辺部Ａ＋Ｂが滑らかに凹んでいることで、全面的に背が高くなる構造に較べて、比較的高さ（厚さ）のあるＩＣ実装体基本部分がより引っかかりにくくなるようになった。
また、本発明のＩＣラベルはガスボンベの肩部のごとくの３次元凸面に貼りつける場合も考えられるので、図５に示すようにＩＣ実装体の両側が広く、中心部分がくびれている形状にすると、面への追従性がより良くなり、より好ましい。図５は本発明のＩＣラベルの別の一実施例の平面図である。尚、普通に長方形型であっても良い。
【００２３】
まず、１．回路基材からインレット／ＩＣチップ実装体基本部分の形成までを説明し、次に２．ＩＣラベル化材料・工程を説明する。
【００２４】
１．回路基材からインレット／ＩＣチップ実装体基本部分の形成までの工程
以下、本発明の(1)回路基材からインレット／ＩＣチップ実装体基本部分までの製造工程を中心に、順を追って説明し、その後、(2)ＩＣラベルの組立てについて説明する。
【００２５】
まず回路基材を構成している金属箔と支持体について詳細に説明する。
本発明のＩＣラベルには、支持体上に電波で電力と信号を受送信するエッチングや他の方法やそれらの組合せによりアンテナ回路が設けられ、この回路にＩＣチップやコンデンサなどの電子部品を搭載または形成しているものが含まれている。これは通信出来る最小部品でありインレット１５と呼ぶ。
【００２６】
〔アンテナ回路〕
アンテナ回路は、導電部分の材料として銅やアルミ金属箔、導電性インク、金属線、メッキ膜、金属粉、金属蒸着膜をエッチング、印刷等の手法で作る。一般的には金属箔、金属線、導電性インクが使用されることが多い。
【００２７】
〔インレット用支持体〕
インレット用支持体４は電気絶縁性の材料から選択される。支持体には大きく分けてリジット基板とフレキシブル基板とに分けることが出来る。
リジット基板とはアラミド繊維やガラス繊維シートにエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、紙にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させて、表面に金属箔を設けて熱と圧力を加えて硬化させて製造したものである。リジット基板は機械的応力に対して高い弾性率を持っている。
一方フレキシブル基板とは、フィルム状の支持体に金属箔等で回路が設けられているものであって、プリンターのヘッドや車の中の配線等に使用されており、形の変わるもの、動くものに対して多く使用されている。
【００２８】
［ＩＣ］
本発明で使用されるＩＣチップ６ としては１２５ＫＨｚ、４.９ＭＨｚ、６.５ＭＨｚ、１３.５６ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ（日本国内のＵＨＦ帯）２.５４ＧＨｚ帯等のベアチップが挙げられる。ＩＣラベルに使用されるＩＣチップ６は、チップにバンプを設けたのみのベアチップの形態、端子部分に兼用可能なリードフレーム材料にチップをダイボンドし、金ワイヤーなどでチップのパッド部分とリードフレーム間を配線した後、エポキシ樹脂等で封止されたり、端子がついたフィルム上に固定したパッケージチップといわれる形態で供給されている。
【００２９】
［補強］
本発明は過酷な環境下で使用されることを前提としているので外部応力で破損し易いＩＣチップ部分は、補強するのが好ましい。
補強材料としては、樹脂７や金属板８が一般的に使用されている。樹脂としては、エポキシ樹脂やＵＶ硬化樹脂などで、チップ部分を全面被覆し硬化させて補強する。また金属板８を使用する場合は樹脂７でチップ部分を覆った上に、更に金属板８を貼り付け樹脂を硬化させ補強する。どちらの方法でもチップの表裏片面あるいは両面から施すことが可能である。両面補強は強度がより強くなるが、更にコストアップとなるのでＩＣラベルが使用される環境を考慮して選択するのが好ましい。
【００３０】
〔インレット〕
インレット１５の一例としては、上記主要材料を使用することにより、支持体上に金属箔の一部をエッチング法により取り除いて必要なアンテナ回路を含む回路パターンを形成した後、ＩＣチップ６をその回路パターンに装着したものがある。
本発明はベアチップをＡＣＦ（異方導電性フィルム）、ＡＣＰ（異方導電性ペースト）、ＮＣＰ（非導電性ペースト）などの接続樹脂で熱圧着する方法や、ハンダ等の金属を使用して加熱接続する方法や、銀、銅などの金属粉末を含有する導電性接着剤で接続する方法や、超音波接合、溶接、金属同士の熱圧着など定法の接続方法が使用可能である。
【００３１】
又、下記に述べるパッケージチップを使用した場合、アンテナ回路との接続は上記に述べたものと同様に、ハンダ等の金属を使用して加熱接続する方法や、銀、銅などの金属粉末を含有する導電性接着剤で接続する方法や、超音波接合、溶接、金属同士の熱圧着など定法の接続方法が使用可能である。
【００３２】
インレット１５はそのままでもＩＣチップ実装体基本部分２として使用することが可能であるが、更にこのインレット１５に以下で説明する非導電性透磁性層と非導電性透磁性層の更に外側に位置する導電性層を加えることにより、金属表面でも通信が可能なＩＣチップ実装体基本部分２とすることも可能である。
【００３３】
〔非導電性透磁性層〕
本層は常に使用されるわけではない。インレット１５の両側に被覆層１４と固定部１０が設けられた状態の本発明の通常のタグを金属体等の被着体に貼り付けて使用する場合、被着体の金属がリーダーライタからの信号を吸収してしまうためインレット１５に信号が伝わらず通信が出来ない。この現象を回避するため信号の通り道としてインレットシートの裏側に本層を設けることにより通信が可能となる。非導電性透磁性層５は、透磁率の高い磁性粉またはフレークを樹脂に練りこんだ電気導電性のないシートであり信号の通り道をインレットシートの裏側に設ける層である。非導電性透磁性層の初期透磁率μａは１より大きく、好ましくは２以上であることが良い。実際的には、透磁率の高い透磁性金属材料が連続的につながらず、非連続的に存在する。言い換えれば、樹脂部分を海として島状に磁性紛を含む層となって電気伝導性が生じないようになっている。ここでいう電気導電性とは、体積抵抗値１０−２Ω・ｃｍ程度を境とし、この抵抗値より低い場合は電気導電性を有するものとし、高い場合は非導電性とする。このように海島構造をとっているので海に相当する樹脂部分が比較的柔軟であり、また本層は数十μｍから数ｍｍと薄い層であるので相当な可撓性を有することはいうまでもない。
【００３４】
これは電気導電性を有する、例えばアモルファス合金製シートを非導電性透磁性層の代わりに使用すると、リーダーライターから発信された電波が導電性のアモルファス合金製シート表面で吸収されて、実装体のアンテナに信号及び電力を供給しないため不都合になると考えられる。
【００３５】
透磁性材料の形状としては磁性粉やフレイクが考えられる。具体的材料としては、珪素鋼、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、電磁軟鉄、アモルファス合金、パーマロイ、カルボニル鉄、フェライト等が使用できる。
センダスト・Ｆｅ−Ａｌ合金としては、アルパーム、ハイパーマル、センダスト、スーパーセンダスト等が用いられる。電磁軟鉄としては工業純鉄、アームコ鋼、低炭素鋼などが用いられる。アモルファス合金としてはコバルト系、鉄系、ニッケル系が使用できる。アモルファス合金の組成としては、合計７０〜９８重量％のＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉを主成分とし、Ｂ、Ｓｉ、Ｐを合計２〜３０重量％含有させ、その他Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂを含有する。パーマロイとしては、７８−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、４５−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、３６−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｃｒ−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｍｏ−Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ、Ｓｕｐｅｒｍａｌｌｏｙ等が使用可能である。
【００３６】
非導電性透磁性層５に使用されるもう一方の成分である樹脂は、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アクリル、スチレン、シリコーン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＥＴ−Ｇ、ＡＢＳ、塩ビ、塩酢ビ、ＥＶＡ、ポリカーボネート、アロイ等一般的に顔料などを混ぜて使用している樹脂であればどのようなものでも使用が可能である。
【００３７】
その他の資材としては樹脂と磁性粉の親和性（接着性）を向上させる助剤や、防錆剤、酸化防止剤、滑剤、離型剤、消泡剤、濡れ剤、硬化剤、紫外線吸収剤など樹脂シートの製造工程で必用な添加剤や耐久性・利便性を向上させる添加剤が含まれても良い。
【００３８】
非導電性透磁性層５の製造方法は大きく分けて２通りの方法がある。１つの方法は基材シート上に磁性塗料を塗布する方法であり、もう一方は磁性粉を熱溶融等、液状にした樹脂にニーダー等の装置を使用して練りこみシート状にするものである。
【００３９】
〔導電性層〕
本層もまた常に使用されるわけではない。前述したように非導電性透磁性層５を使用することによって、信号の通り道をインレットシートの裏側に設けることになり通信が可能となる。従って、特定の材料の金属表面に常に置かれて使用する場合であれば問題無い。しかし、場合によっては、金属表面以外の樹脂材料表面など何処に貼り付けられるか想定できない場合がある。そのような場合も含めて汎用性を考慮すると、非導電性透磁性層５のインレットシート１５がある側の反対面側に、更に本導電性層９を設けることが好ましい。さらに好ましくは、体積抵抗値１０−２Ω・ｃｍ程度以下の導電性層がより良好な通信特性を得ることが出来る。
【００４０】
体積抵抗値１０−２Ω・ｃｍ程度を以下の導電性層９としては、アルミ、銅、亜鉛、合金等の金属箔や、銀、銅、合金などの金属粉を樹脂中に分散した導電性インクや、カーボンシート、カーボンインク印刷シートや、導電性樹脂シートや、ポリアセチレン等の導電性高分子シートなどが使用できる。本層の厚みは数μｍから数十μｍあれば上記のような作用を奏するものであり、かつこの程度の厚さの範囲に保つことによりラベルに仕上がった状態においても可撓性を妨げることは少ないものである。
【００４１】
〔ＩＣ実装体基本部分〕
前述したようにインレット１５はそのままでもＩＣチップ実装体基本部分２として使用することが可能であるが、ここでは非導電性透磁性層５と非導電性透磁性層の更に外側（被着体側）に位置する導電性層９を加えたＩＣチップ実装体基本部分２の組み立てを説明する。チップ部分に補強を施した又は補強が無いインレット１５と非導電性透磁性層５を接着剤層３ｂを介して貼り合わせる。この時非導電性透磁性層５の一部にインレット１５上のチップ部分が入る穴を開けておくと、完成したＩＣラベルの表面平滑性が良くなる。インレット１５上には接着剤３ａを介して導電性層９を貼り付ける。インレット１５を集合体として使用した場合は一旦ここで切り離して、個々のＩＣチップ実装体基本部分２とする。ＩＣチップ実装体基本部分の厚さは、薄い方が可撓性があり好ましいが、金属表面に貼って使用するように非導電性透磁性層等を設けた場合であっても以上のように各層の材料、厚み等を選択すれば、ある程度の可撓性を有するようになる。具体的には３０×６０ｍｍ角の大きさのＩＣラベルで１００ｍｍφの外径の金属製円筒物体に円周方向を長手側として貼付け可能な程度の可撓性は十分であった。
【００４２】
２．ＩＣラベル化材料・工程
以上説明したＩＣラベルの実装体基本部分から、ＩＣラベルになるまでに使用される材料・工程を以下に述べる。
【００４３】
〔被覆層〕
本発明ではインレットの上面に上面側層群２１が設けられる。上面側層群は水密な被覆層／耐水バリア層／応力緩和接着層／インレットまたは水密な被覆層／応力緩和接着層／耐水バリア層／インレットの順番に設けられる。いずれの場合においても水密な被覆層が少なくとも最外面側に位置し、外部の環境と接するものである。本発明の特徴の１つである水密な被覆層１４は、完成したＩＣラベルの最外殻の基材である。この水密ということは雨等の水滴や水の噴流を受けても水が通過しないような性質を有することを意味し、殆んどの数十μｍ厚以上の合成樹脂フィルムがこのような性質を満足し得る。なかでも屋外の広告・看板等で使用することを考慮した耐侯性フィルム１２と耐久性接着剤層１３から構成される水密な被覆層を使用することが好ましい。耐侯性フィルム１２としては、紫外線、風雨、温度変化などに対応出来る塩化ビニル系、ポリオレフィン系、フッ素樹脂系、シリコーン系のフィルムなどの屋外で使用することを前提としたフィルムが使用出来る。耐侯性フィルム１２は耐久性を向上させるために、通常の延伸法で製造される上記材質のフィルムのほか、環境変化による寸法変化が少ない無延伸フィルム、更に耐光性や耐熱性や強度など各機能を各層の中に分担した多層構造を持つものも有る。さらに必要に応じて印刷層、磁気層、保護層等を被覆層１４上に設けることができる。被覆層１４は用途によって透明、半透明、不透明、着色のものが使用できる。本被覆層はフィルムと接着剤層より構成されるため、ある程度の厚さ以下、普通は数ｍｍ以下に設計されれば、殆んどの材料を使用しても可撓性を示す。
【００４４】
被覆層１４には耐久性接着剤層１３が設けられており、耐侯性フィルム１２と同様に過酷な環境でも剥がれることがない材質が選ばれる。被覆層に使用される耐久性接着剤層１３の機能としては、他の接着層と異なり最外部の被覆層に接しているため、(1)被覆層を通して透過してくる紫外線等に対しての耐光性(2)熱・湿度等による耐環境性、などの特性がより優れることが好ましい。耐光性・耐環境性の高い接着剤としてはアクリル系やシリコーン系接着剤を使用するのが好ましい。耐久性接着剤層１３には更にＵＶ吸収剤 、ラジカル吸収剤等の添加剤が加えられていても良い。
【００４５】
本発明に使用される被覆層は、ＪＩＳ Ｋ７２１９（１９９８）Ａ法に定める屋外暴露テストにおいて５年後の被着体との接着強度が、初期接着強度に比較して７０％以上であり、５年間以上表面の使用上問題となる色調・ヒビ割れ等の変化は見られない事が好ましい。このような条件を満足することにより、屋外での使用の際に直射日光・風雨に長期間にわたり晒されたりする劣悪な環境に余裕を持って耐え、また工場・倉庫等の高温・低温・高湿等の過酷な環境で長期間保存・使用されることにもまた余裕を持って耐える。
【００４６】
一般的にフィルムと接着剤層より構成されるこのような被覆層では温度・湿度等の環境変化で収縮・膨張を繰り返して、接着剤層に応力がかかり、徐々に接着剤と被着体とに部分的な剥離が生じ、最終的に全体が剥がれてしまう恐れがある。本発明で使用される被覆層は、上記のような応力を緩和するためＪＩＳ  Ｚ０２３７（１９９１年）の規定により速度５００ｍｍ／分の速度で引っ張った場合の伸び率１００％以上であることが好ましい。被覆層の厚さは応力の絶対値を少なくするため、５００μｍ程度より薄くするのが好ましく、より好ましくは１５０μｍ以下である。また被覆層の厚さがあまり薄く２０μｍ以下であると耐環境特性が悪くなる。被覆層の５年後の伸び率は初期の８０％以上であることが好ましい。被覆層に使用される高分子の構造で被覆層の可撓性が大きく変わる。例えば、高分子鎖中に剛直性の分子構造が含まれたり、結晶部分が多くなる分子構造だったり、高分子間で架橋する構造だったりする場合は特に剛直になり易く、厚さが５００μｍ以上であると可撓性が少なくなり好ましくない。逆に以上のように１５０μｍ以下であれば、十分な可撓性が得られ易いので好ましい。
【００４７】
また、この被覆層には、名称、シリアル番号、配送先等必要情報を表示する場合は、記録機器を使用してプリントすることができる。記録機器としては、例えばインクジェット方式、インクリボン方式、熱転写方式、電子写真方式、レーザー刻印機等が挙げられる。表面に情報を記録した場合はその情報の耐久性を向上させるために被覆層１４の表面に更にオーバーラミするのが好ましい。
【００４８】
〔耐水バリア層〕
本発明の特徴の１つである耐水バリア層に要求される特性は、水及び水中の溶存ガスの透過が著しく低いことである。具体的には、この耐水バリア層はＪＩＳ  Ｋ  ７１２６の水蒸気分子の透過度が３０ｇ/ｍ２・24h・atm以下、酸素分子の透過度が１０cc/ｍ２・24h・atm以下であることがより好ましい。また単に耐水バリア性や気体の透過性のみを考えると、菓子袋やカレーのレトルト袋に使用されているアルミ蒸着膜やアルミ箔などの金属膜等の使用が考えられる。しかし、金属を耐水バリア層として使用すると、電波が遮蔽され通信性能の低下や最悪の場合、通信不能状態となり、これらの膜を使用することは非常に困難である。
そこで、このような通信特性に悪影響を与えずかつ上記のような耐水バリア性等を満足し得る耐水バリア層について探求した。その詳細を以下に記述する。
【００４９】
耐水バリア層は、(1)少なくとも一つの特定の合成樹脂膜による層、(2)少なくとも１層の無機材料膜と合成樹脂膜を積層した構成のものが本発明において好ましく使用できる。耐水バリア層は厚いほど耐水バリア性が高くなるが、可撓性が少なくなる。可撓性があって耐水バリア性を良好にするには、後述するようなＰＶＤＣの様に分子構造そのものに耐水バリア性があるものや、元々耐水バリア性の高い金属やセラミックなどの材料を極薄く可撓性の材料に設ける方法がある。
【００５０】
上記(1)の耐水バリア層では、少なくとも一つの特定の合成樹脂膜に使用される材料としては、ポリ塩化ビニリデン系（ＰＶＤＣ）、ナイロン系、ポリアクリロニトリル系樹脂がある。これらの樹脂で構成された所謂耐水バリア性を備えた合成樹脂膜が少なくとも一つあれば上記のような性能を確保できるわけである。これらの膜は１０から１００μｍ厚程度に作成される。
【００５１】
普通はこれらの樹脂で構成されたフィルムを単独で取り扱うのは強度が不足したり等の原因で後工程の接着等の際に扱いにくいので基材となるフィルムに以上の耐水バリア性の高い材料を膜として積層させた構成となっている。基材として使用されるフィルムには、二軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ナイロン、無延伸ナイロン、ＰＥＴ、セロハン、ビニロン等が使用される。これらの基材フィルムは１０から数百μｍ厚のものが使用される。積層方法としてはＩ）共押し出し法、II）ラミネート法と、III）塗工法が挙げられる。
【００５２】
Ｉ）共押し出し法
２台以上の押し出し機から種類の異なる樹脂を溶融・吐出し、溶融状態で貼り合わせてフィルムとする方法である。実際にはＰＶＤＣ、ナイロン等の耐水バリア性の有る樹脂とポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂を貼り合わして、耐水バリア層とする場合が多い。
【００５３】
II）ラミネート法
基材フィルムとＰＶＤＣ、ナイロン等の耐水バリア性のあるフィルムを貼り合わせる方法であり、ドライラミネーション、ホットメルトラミネーション、ヒートラミネーションなどがある。
【００５４】
III）塗工法
基材フィルムにＰＶＤＣなどのバリア性のある樹脂を溶液状態あるいは熱溶融状態で塗工する方法である。
【００５５】
上記(2)の耐水バリア層は、(1)に挙げたような材質、厚さの基材となるフィルムに少なくとも１層の無機材料膜を積層することにより、少なくとも１層の無機材料膜を有する膜として得られる。この無機材料膜を積層する方法としては蒸着法やゾル・ゲルコーティング法がとられる。このように無機材料膜を積層することにより一種の表面改質がなされる。代表的な例として蒸着法について以下に説明する。
【００５６】
蒸着法によって作製された耐水バリア層の一例を図６に示した。図６(a),(b),(c)はそれぞれ耐水バリア層の一例を示す断面図である。図６(a)に示す様に耐水バリア層１は、基材１９に透明なセラミック系の無機材料膜１７を蒸着により設けて作製される。この蒸着はいわゆるスパッタリング等を含むＰＶＤ（物理蒸着）およびＣＶＤ（化学蒸着）の両方を含むものである。ここで得られるセラミック系の無機材料膜１７に使用される材質は、ダイヤモンドライクカーボン、アルミナ、シリカ、アルミナとシリカの混合物等であり、基材にアルミ蒸着したフィルムと同程度のバリア性が得られる。無機材料膜１７は、通常０．０１μｍから１μｍの厚さで設けられる。無機材料膜１７は薄く、物理的な強度が低い。そのため、無機材料膜１７面の保護と接着力を改善するために(1)の例のようにヒートシール層１８を図６(a)に示したように設ける。また、ヒートシール層を利用して無機材料膜を２枚設けることもできる。この例が(2)であり、図６(b)に示すように２枚の耐水バリア層をヒートシール層１８を挟んで向かい合わせに貼り合わせる、また(3)の例としては図６(c)に示したように接着剤層２０にて２枚の無機材料膜１７を貼り合せることによって無機材料膜が表面に露出しないようにする。これで無機材料膜１７の表面保護と外側に出た基材１９による接着性の改善を両立させることが可能で好ましい。これらのヒートシール層や接着剤層の厚みは１０から数百μｍであり、より好ましくは２０から１００μｍであり可撓性も得られて扱いやすい。ヒートシール層の材質はポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー等であり、接着剤層に使用される接着剤は後述の［接着層］と同様である。
【００５７】
本発明で使用されるＩＣラベルは、使用される環境が水中であることを想定している。そのためＩＣラベル内に水が進入し電気回路がショートして通信出来なくなったり、水中使用している間に水に含有している気体分子がＩＣタグ内に入り、大気中に被着物品が回収され常圧に戻った際に膨張してＩＣタグに悪影響を起こすことが考えられる。このような現象の発生を未然に防止するため、ＩＣラベルの構成材料の一つであるインレットシートの上面側層群の中に、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６（１９８７年）の水蒸気の透過度が３０ｇ/ｍ２・24h・atm以下、酸素分子の透過度が１０cc/ｍ２・24h・atm以下である耐水バリア層を設けることが好ましい。この値より水蒸気分子の透過度が高いと水深５０ｍを越える場合、ＩＣラベルに浸水し、短絡や腐食による通信不良になりやすく好ましくない。またこの値より酸素分子の透過度が高いと水深５０ｍを越える場合、溶存ガスが進入し易く水面上に出て常圧に戻った場合タグ内に気泡が発生し、層間隔離、水ぶくれなど耐久性の低下に繋がりやすく好ましくない。更に水蒸気の透過度が５ｇ/ｍ２・24h・atm以下、酸素分子の透過度が５cc/ｍ２・24h・atm以下である耐水バリア層を使用することがより深い水深での使用等の場合により好ましい。
このような低透過性の耐水バリア層を得るためには、図６(b),(c)に示したように無機材料膜を２枚以上重ねて使用することも可能である。
【００５８】
また、より過酷な条件や長期にわたる使用を考えると、本耐水バリア層と同等の第２の耐水バリア層をＩＣチップ実装体基本部分の下面を覆う固定部とＩＣチップ実装体基本部分の下面間に有することがより好ましい。このような構成にすることでより優れた耐水性能を発揮することができる。このような構成の一例を図７に示した。図７は本発明のＩＣラベルの別の一実施例の断面図である。図７中図２と同一符号で示す部材は説明を省略する。第１の耐水バリア層１ａ及び第２の耐水バリア層１ｂが使用される。この二つの耐水バリア層は同一のものが使用されても良いし、類似したものが使用されても良い。図に示すように第２の耐水バリア層１ｂが使用される場合、第２の耐水バリア層１ｂは固定部１０とインレット１５の間に位置する。第２の耐水バリア層１ｂは固定部１０を全面的に覆うように固定部１０と同じ面積形状が好ましい。このとき固定部１０は後述するように接着機能を有するため、固定部１０と第２の耐水バリア層１ｂ間には特に接着層を必要としない。第２の耐水バリア層１ｂとインレット１５の下面及び応力緩和接着層１６とを接着するための接着層を挿入しても良い。もっとも応力緩和接着層１６自体は接着機能を有するため、この接着層は必ずしも必要ではない。接着層をどのような接着剤から構成するかについては後述の［接着層］の欄に説明してあるとおりである。
【００５９】
尚、固定部１０と被着物の間に本第２の耐水バリア層１ｂを位置させることも考えられるが、被着物に対してより良い耐久性を持って本ＩＣラベルを固定させるために本固定部１０を使用しているので、第２の耐水バリア層１ｂは本図７に示すように固定部１０とインレット１５の間に位置することが好ましい。
また、この上面側層群２１の中の構成要素としての耐水バリア層１、１ａの該上面側層群の中での位置については、一番表面側、すなわち外側に水密な被覆層１４を配置するという条件さえ満足できればよい。すなわち、本耐水バリア層と応力緩和接着層の位置関係についてはいずれの層がＩＣチップ実装体基本部分の側に配置されても良い。
【００６０】
前記図７に示した例の変形例として図８に第１の耐水バリア層１ａが応力緩和接着層１６の内側、すなわちインレット１５と接する側に位置する例を示した。図８は本発明のＩＣラベルのまた別の一実施例の断面図である。この例では第２の耐水バリア層１ｂも固定部１０とインレット１５の間に位置するように配置されている。このような例では第１及び第２の耐水バリア層のそれぞれのヒートシール層１８（図６（ａ）参照）が互いに対向するように配置することが好ましい。そのように対向させてヒートシール層同士を加熱接合することにより、被覆層余剰部分Ｃ部分において第１および第２の耐水バリア層どうしが強固に接合するので非常に好ましい。結局、この場合インレット１５が周囲を耐水バリア層の主機能を果たす無機材料膜等で覆われつつ、かつヒートシール層によっても周囲を覆われることになるからである。
【００６１】
〔応力緩和接着層〕
図２に示した例では、インレット１５と耐水バリア層１を接着する接着剤層として応力緩和接着層１６を使用している。また図８に示した例では水密な被覆層１４と耐水バリア層１ａとを接着する接着剤層として応力緩和接着層１６を使用している。本発明のＩＣラベルは普通保管されている空気中から実際に使用される水中数十ｍにかけて大きく変動する圧力の変化を何回も受ける。この応力緩和接着層はインレット１５等にこのような圧力変化が直接加わらないように圧力の変動に起因する応力を吸収する作用を奏する。
応力緩和接着剤層の厚さは、厚いほど応力緩和能力が高くなるが、あまり厚いと可撓性が少なくなるので、０．２ｍｍ以上３ｍｍ未満が好ましい。
【００６２】
〔接着層〕
接着層３ａ,３ｂはインレット支持体４と非導電性透磁性層５や、非導電性透磁性層５と導電層９、を接着する機能をもつ層である。接着層に使用される接着剤樹脂は、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂の接着剤として使用されるものの他に、エポキシ樹脂、などの熱硬化型樹脂、ポリエステル、ＡＢＳ、アクリル、ポリウレタン等のドライラミネート用接着剤や、ホットメルト樹脂で且つ熱硬化型樹脂、吸湿硬化型樹脂、及び線硬化樹脂が好ましい。接着層は場合によってはウェットラミネート用接着剤で各フィルムを接着させることも可能である。ここで使用する接着層の厚さは、可撓性を考慮すると１００μｍ以下が好ましく、更に３０μｍ以下がより好ましい。５μｍ以下の接着層であると可撓性は良いが接着力が弱い場合が有るので注意が必要である。また１００μｍより厚い場合、ＩＣラベルの厚さが厚くなり、又コストも高くなるので好ましくない。接着層３ａに使用される接着剤は他の接着層、例えば、図８に示したような状態において、第２の耐水バリア層１ｂとインレット１５の下面とを接着するための接着層に使用しても良い。
【００６３】
〔固定部〕
本発明のＩＣラベルを被着体に強固に接着する作用を有するのが水密な固定部１０である。この水密ということは雨等の水滴や水の噴流を受けても水が通過しないような性質を有することを意味するほか、固定部に使用されている接着剤が水によって分解されにくいＵＶ（紫外線）硬化樹脂やＥＢ（電子線）硬化樹脂等を利用した無溶剤系、溶剤系、エマルジョン系のものであることを意味する。水密な固定部１０は、(1)ＩＣ実装体基本部分２を物品へ強力に貼り付け長期間保持する機能、(2)ＩＣ実装体基本部分２を外部の過酷な環境から守るため、被覆層１４と接合して周辺部分で封止し、ＩＣ実装体基本部分２の端面を含むいずれの表面も外部に露出させない機能、の二つの機能を有することを特徴としている。
【００６４】
更にこれらの特性に加えて固定部の引っ張り破断強度が３０Ｎ／ｃｍ２以上であることが好ましい。これは本発明のＩＣラベルが被着体に貼り付けられた場合、物品同士のこすりによる揃断応力によってＩＣラベルが被着体から容易に剥がれ・引き千切られないようにするためである。
【００６５】
固定部１０及び被覆層１４はＩＣ実装体基本部分２の全面を被った以上に周辺部に余剰部分を設けている。この余剰部分の被覆層１４を固定部１０側に凹ましてＩＣ実装体基本部分２を封止した形状とすることで、周辺部分Ａが中央部分よりも薄く、中央部分に向かってＢの部分が滑らかに厚さが増えているため、ＩＣラベルの端が引っかかりにくく剥がれにくい効果があり好ましい。
【００６６】
上記の固定部に加わる表裏に加わる環境変化に伴う温度変化等に因る応力の差の緩和については、固定部の厚さ方向の中でその応力が徐々に緩和されるものと推定されるので、固定部はある程度の厚さがある事が好ましいと考えられる。この点から固定部の厚さが０．１ｍｍ以上で上限が５ｍｍ未満であることが好ましく、更には同部の厚さが０．２ｍｍ以上で上限が３ｍｍ未満であることがより好ましい。すなわち、０．１ｍｍより薄いと応力の緩和が十分でなくなるおそれがあり、あまり厚いとＩＣラベルが引っ掛かり易くなるので、上限が数ｍｍまでであることが好ましいというこである。また十分な可撓性を確保する上でも固定部の厚さは薄いほうが好ましいが、５ｍｍ程度でも下記のような発泡性基材を使用すれば相当の可撓性が確保できる。
【００６７】
このような固定部１０には、(1)両面に接着剤層を設けた非接着性発泡基材または(2)接着性発泡基材が好ましい。又、固定部１０は被覆層４と同様に、温度・湿度等の環境変化で収縮・膨張を繰り返して、固定部１０に応力がかかるので、応力を緩和し経時変化で脱離することがない様に、密度１以下で、伸び率２０％以上、引っ張り破断強度が３０Ｎ／ｃｍ２以上であることが好ましい。伸び率及び引っ張り破断強度の測定方法は、ＪＩＳ  Ｚ０２３７（１９９９年）の規定により２５ｍｍ巾に切った固定部サンプルを３００ｍｍ／分にて引っ張った時の伸び率及び破断強度を求める。
【００６８】
上記(1)は基材として使用されるフィルム等に何らかの手段で泡やボイドを形成したもので、それ自体は所謂接着性を持たないものである。例としてはポリオレフィン（例えばポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリ塩化ビニル（例えば軟質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニルなど）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−Ｇとして商品化されている）など）、ポリスチレン、ポリウレタン、セロハン、アクリルなどの樹脂に発泡剤を配合し発泡せしめた発泡フィルム、該樹脂に無機顔料、有機顔料等を配合し延伸によりボイドを形成した多孔質フィルムなどのフィルム類。紙基材上に発泡ウレタン樹脂を含む水溶液を塗布、または、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル系のマイクロカプセルを印刷または捺染し、熱処理することにより発泡させたり、金属ロールと金属ロールによって形成されるニップ部に通して紙の紙層部を発泡させた発泡紙等の紙類。あるいは合成紙類や不織布類等が例示できる。
【００６９】
発泡体の表面には接着剤層が設けられる。発泡体表面には無数のボイドが存在しているものも有り、この場合は接着剤の一部をこのボイドの中に浸透させて、接着剤と発泡体との接着強度を高くすることが好ましい。接着剤に使用される接着剤としては、アクリル系やシリコーン系の、無溶剤系、溶剤系もしくはエマルジョン系の接着剤又は次に述べる同様の系の発泡性接着剤などを使用することが好ましい。
【００７０】
(2)の例としては、(1)の例として示したポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、セロハン、アクリルなどの樹脂に接着剤を含侵することにより接着性を付与した合成樹脂を主成分とし、化学的あるいは機械的に発泡させることにより、内部に空隙部を形成している接着テープがあげられる。例えばアクリルフォーム接着テープは、硬化前のアクリル溶液中において発泡剤を発泡させ、その後に、それを硬化させることによる化学発泡法、または、硬化前のアクリル溶液に窒素ガスのような不活性ガスを分散混入し、それを硬化されることによる機械発泡法等により製造される。具体的には住友スリーエム社からＶＨＢという商品名で市販されている。
【００７１】
本発明に使用される固定部は、ＪＩＳ Ｚ０２３７（１９９１年）に規定する初期の伸び率２０％以上、引っ張り破断強度が３０Ｎ／ｃｍ２以上であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１９（１９９８年）に規定する屋外暴露試験Ａ法において５年後に初期の伸び率に対して８０％以上の伸び率及び引っ張り破断強度を有するものである事が好ましい。このような条件を満足することにより、屋外での使用の際に直射日光・風雨に長期間にわたり晒されたりする劣悪な環境に余裕を持って耐え、また工場・倉庫等の高温・低温・高湿等の過酷な環境で長期間保存・使用されることにもまた余裕を持って耐える。
【００７２】
本発明のＩＣラベルの固定部１０にこのような密度１以下の発泡基材を用いることで、ＩＣチップ実装体基本部分２に外部から加わる衝撃、振動吸収性が良好で被着体から剥がれにくい。又固定部１０に伸び率２０％以上のフォーム基材を使用すると変形性が良好で、多少の凹凸面でも接着する事が可能である。
【００７３】
(1)の発泡基材の両面に接着剤層を設けた場合、基材の発泡層と接着剤層には界面が有るが、(2)の接着性発泡基材は一体構造であるため、(1)に比較すると耐久性が一層高いと考えられる。もちろん(2)の方が、ＩＣラベルを作製する際に、他の構成層のインレット１５や被覆層1４と貼り合わせるために別の接着剤層を用いる必要がないという理由によりより好ましい。
【００７４】
固定部１０を覆う剥離層１１の基材としては、シリコーン等の剥離処理を施したフィルムあるいは紙が使用可能である。
【００７５】
〔貼り合わせ〕
ＩＣラベルとして組み上げるためには上記ＩＣチップ実装体基本部分２や各種構成材料を貼り合わせる。
具体的にはバラバラにした個々のＩＣチップ実装体基本部分２を上面側層群２１と固定部１０の間に貼り込む。
各構成材料の貼り合わせは、シート状の材料同士でも良いし、ロールで供給される材料同士でも貼り合わせることが出きる。
接着剤又は接着剤を予め設けられた各層材料を使用する場合、離型紙を剥がしてゴムのニップロール等で空気が入らないように貼り合わせる。この場合注意するのは、インレット１５にチップが実装されているので必要以上に圧力を加えないことである。各種材料を貼り合わせるので、数回の工程が必用である。
ホットメルト接着剤を使用する場合、固体の接着剤シートを各材料間に挟み、ホットプレスで一度に接着することが可能である。この方法の場合、材料の耐熱性について注意して材料を選択することが必要になる。
【００７６】
各材料に接着剤を塗布しながら貼り合わせることも可能である。接着剤で貼り合わせる方法と似ているが、接着剤の硬化の為に熱をある程度加える場合もある。接着材を用いる方法に比較して層間の接着強度を向上させることや、インレット１５の厚さむらを軽減できるが、工程が複雑になり、歩留まりが低下し易い。またこれらの方法を適宜組み合わせて貼り合わせることもできる。
【００７７】
〔打ち抜き〕
成型されたシートから一枚づつラベル化するには電動、空圧、油圧プレスに取り付けたトムソン刃、雄雌刃で１枚ずつのラベル形状に切断することができる。
【００７８】
〔貼り付け〕
このようにして作成した本発明のＩＣラベルは剥離層１１を剥がして、固定部１０を被着体に重ね合わせて接着して使用する。本発明のＩＣラベルは可撓性の有るそれぞれの上面側層群、ＩＣ実装体基本部分、固定部からなり、従って全体にも可撓性があり曲面や凹凸の有る面でも追従して接着することが出来る。
【００７９】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論本発明はこれによって限定されるものではない。
【００８０】
（実施例１）
本実施例１を先に説明した図１を用いて説明する。図１に示すように、エッチング法によりＰＥＴ基材上にアルミ箔製のループアンテナを含む回路パターン（図示省略）を設けたインレット用支持体４（厚み５０μｍ）に、さらにスルーホール部（図示省略）を設け回路基板とし、回路基板の電気的接続用端子上にフィルム状のＡＣＦ（図示省略）を仮貼り付けし、その上にフェースダウン方式によりベアＩＣチップ６を順次仮置きした後、ＡＣＦ層を硬化させた構成のインレット１５を使用した。このインレット１５はＩＳＯ15693準拠のインレット（商品名：ＴａｇＩＴ  ＨＦＩ  ｍｉｎｉ、テキサスインスツルメント社製）であった。
【００８１】
次に、上記操作にて得られたインレット１５のチップ部分をエポキシ樹脂７（Ａ１００４ 長瀬チバ社製）と金属板８（ＳＵＳ３０４  １００μｍ厚、３ｍｍφ）で被い、１００℃×３０分加熱してチップ補強を行った。接着層３ａ，３ｂが設けられた非導電性透磁性層５となる塩素化ポリエチレンに磁性金属として珪素鋼粉末を練んで製造された磁性シート（商品名：ノイズ対策シートＰＥ７２  ＦＤＫ社製、非導電性透磁性層部厚み２５０μｍ、体積抵抗値１０６Ω・ｍ、付属各接着剤層３ｂ，３ｃ厚み４５μｍ）は、インレット１５のＩＣチップ補強部分の当たる位置に３．２ｍｍφの開穴部を開けた。インレット１５のＩＣチップ部分が上記非導電性透磁性層５の開穴部の部分に来るように接着剤層３ｂを介して貼り合わせた。次ぎに導電性層９となるアルミニウム箔（東洋アルミ社製、アルミニウム部厚み３０μｍ）を接着層３ａを介して非導電性透磁性層に貼り合わせ、図１に示したＩＣチップ実装体基本部分２とした。
【００８２】
次に、耐水バリア層１（ＰＶＤＣ単体フィルム、商品名：ＨＢケイフレックス、厚さ１５μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が１．０ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が１cc/ｍ２・24h・atm、呉羽化学社製）の片面に被覆層１４ (商品名：スコッチカル、厚さ８５μｍ、住友スリーエム製)、反対面に応力緩和接着層１６（商品名：ＶＨＢ構造用接合テープＹ−４９３０、厚さ６４０μｍ、住友スリーエム社製）を貼り合わせ上面側層群２１とした。上記のようにして得られたＩＣチップ実装体基本部分２を上面側層群２１と固定部１０（商品名：ＶＨＢ構造用接合テープＹ−４９３０、厚さ６４０μｍ、住友スリーエム製）との間にＩＣチップ実装体基本部分２の端面が露出しないように図２に示した様に挟み込み、トムソン刃で３０ｍｍ×５４ｍｍのサイズに打ち抜き、本発明の可撓性の有るＩＣラベルを得た。
【００８３】
本実施例で使用した被覆層１４は塩化ビニル系のフィルムにアクリル系の耐久性接着剤層１３を設けたものであった。この被覆層は、ＪＩＳ Ｚ０２３７（１９９１年）に規定する初期の伸び率が１００％以上、厚さが２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１９（１９９８年）に規定する屋外暴露試験Ａ法において５年後に初期の伸び率に対して８０％以上の伸び率を有するものであるという性能を満足するものであった。固定部１０の使用した接合テープは先に説明したようにアクリル系の接着性発泡基材であった。この接合テープもＪＩＳ Ｚ０２３７（１９９１年）に規定する初期の伸び率２０％以上、引っ張り破断強度が３０Ｎ／ｃｍ２以上であり、ＪＩＳ Ｋ ７２１９（１９９８年）に規定する屋外暴露試験Ａ法において５年後に初期の伸び率に対して８０％以上の伸び率及び引っ張り破断強度を有するものであるという性能を満足するものであった。
【００８４】
（実施例２）
上面側層群２１の耐水バリア層１に透明蒸着フィルム（シリカ蒸着フィルム、商品名：テックバリアＨ、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が０．３ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が０．５cc/ｍ２・24h・atm、三菱化学興人バックス社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００８５】
（実施例３）
上面側層群２１の耐水バリア層１に透明蒸着フィルム（シリカ＋アルミナ２元蒸着フィルム、商品名：エコシアール、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が１ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が１cc/ｍ２・24h・atm、東洋紡社製）を２枚使用して、図６（ｂ）に示したように、接着剤層１８となる低密度ポリエチレン層８０μｍによって貼り合わせたものを使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００８６】
（実施例４）
上面側層群２１の耐水バリア層１に透明蒸着フィルム（アルミナ蒸着フィルム、商品名：ファインバリア−ＡＴ、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が１ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が１．５cc/ｍ２・24h・atm、麗光社製）、固定部１０に両面接着テープ（商品名：Ｎｏ．５００、厚さ１７０μｍ、日東電工社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００８７】
（実施例５）
本実施例５を先に説明した図８を用いて説明する。実施例１で使用したＩＣチップ実装体基本部分と同じ構成のＩＣチップ実装体基本部分２の図中上面及び下面をそれぞれ、耐水バリア層１ａおよび１ｂによって被覆している。各々の耐水バリア層としては、透明蒸着フィルム（シリカ蒸着フィルム、商品名：テックバリアＨ、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が０．３ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が０．５cc/ｍ２・24h・atm、三菱化学興人バックス社製）のシリカ蒸着面側に４０μm厚のポリエチレン層を設けた複合フィルムを使用した。この耐水バリア層の単独の構成としては先に説明した図６（ａ）に示したものと同じである。この耐水バリア層１ａおよび１ｂをそれぞれポリエチレン層側をＩＣチップ実装体基本部分２に向けて対向するように覆い、両層のポリエチレン層同士が対向する部分を減圧下で熱圧着した。図中上側の耐水バリア層１ａに応力緩和接着層１６として接合テープ（商品名：ＶＨＢ構造用接合テープＹ−４９３０、厚さ６４０μｍ、住友スリーエム社製）を貼り、その上から更に被覆層１４としてフィルム(商品名：スコッチカル、厚さ８５μｍ、住友スリーエム製)を貼り付けた。この耐水バリア層１ａ、応力緩和接着層１６、被覆層１４によって上面側層群が構成されているわけである。
図中下側の耐水バリア層１ｂに固定部１０として両面接着テープ（商品名：Ｎｏ．５００、厚さ１７０μｍ、日東電工社製）を貼り付けてＩＣラベルを得た。
【００８８】
（比較例１）
上面側層群２１の被覆層１４として白色ＰＥＴフイルム（商品名：Ｕ２、厚さ７５μｍ、帝人社製）に接着剤（サイビノールＡＴ−５６０／強粘着アクリルエマルジョン、サイデン化学社製）を２０μｍ厚に塗工したものを使用し、耐水バリア層１として透明蒸着フィルム（シリカ蒸着フィルム、商品名：テックバリアＨ、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が０．３ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が０．５cc/ｍ２・24h・atm、三菱化学興人バックス社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００８９】
（比較例２）
上面側層群２１から耐水バリア層１を除いた以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００９０】
（比較例３）
上面側層群２１の耐水バリア層１にレトルト食品包装に使用される中間製品の９μｍ厚のアルミ箔と１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを張り合わせた層（厚さ２５μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が≒０ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が≒０cc/ｍ２・24h・atm、東洋アルミ社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００９１】
（比較例４）
上面側層群２１の耐水バリア層１にスナック菓子包装に使用されるアルミ蒸着ＰＥＴフィルム（商品名：ＶＭ−ＰＥＴ １２００（＃１２）、厚さ１２μｍ、ＪＩＳ  Ｋ   ７１２６の水蒸気透過度が０．７ｇ/ｍ２・24h・atm、酸素透過度が０．７cc/ｍ２・24h・atm、東洋メタライジング社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００９２】
（比較例５）
上面側層群２１の応力緩和接着剤層１６と、固定部１０に両面接着テープ（商品名：Ｎｏ．５００、厚さ１７０μｍ、日東電工社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００９３】
（比較例６）
上面側層群２１の応力緩和接着剤層１６に両面接着テープ（商品名：Ｎｏ．５００、厚さ１７０μｍ、日東電工社製）を使用した以外は実施例１と同様にしてＩＣラベルを得た。
【００９４】
（評価）
上記実施例、比較例として作成したサンプルについて以下の方法で測定を行なった。
【００９５】
１．耐久性テスト
ＩＣラベルを金属板（１ｍｍ厚のＳＵＳ３０４板）上に貼り付けた状態において以下の各種耐久性テストを行い、試験後に２．ＩＣラベルの評価を行った。
［耐候性テスト］
ＪＩＳ Ｋ７２１９（１９９８年）に従い傾き２５°で１年間屋外暴露を行った。
［耐水圧テスト］
高圧容器中に海水を入れ、その中にタグを水没させ、０．５ＭＰａ（ゲージ圧）に加圧し３０分後に取り出し、大気雰囲気に３０分間放置することを５００回繰り返した。
［耐光性テスト］
ＪＩＳＢ７７５３（１９９３年）に規定するサンシャインカーボンアーク灯式耐光性及び耐候性試験機を使用して５０００時間照射試験を行った。
【００９６】
２． ＩＣラベルの評価
ａ）通信の可否の測定
通信の可否は微弱型リーダライタ（ＲＩ−Ｋ１０−００１Ａ、テキサスインスツルメント社製）をパーソナルコンピュータに接続した評価装置によって行なった。それぞれの状態において、リーダライタのアンテナとラベルの距離を１０ｍｍ以上にて読み取りできたものを○、０から１０ｍｍまでの距離範囲において読み取り出きたものを△、全く読み取りできなかったものを×とした。
ｂ）外観
目視でテスト前後の外観の差異を官能評価した。具体的には目視により観察し、はがれ、しわ、ふくれ等の外観上の不具合が無いことを確認した。
以上の測定結果を以下の表１にまとめて示した。
【００９７】
【表１】
2005037895.tif 000003
【００９８】
表１中の左端欄の通信テストは耐久性テストの前におこなったものである。
比較例１は耐光性テストにおいて表面のＰＥＴがひび割れ、雨水がしみ込み又は短絡の為か通信が出来なかった。
比較例２は耐水圧テストにおいて、被覆層を通して内部に水と溶存ガスが入り込み水脹れが発生した。又短絡の為か通信が出来なかった。
比較例３は通信が出来ないため各種耐久テストは取りやめた。
比較例４は通常のタグに比較して通信距離が短かかった。
比較例５は耐侯性テストにおいて、被着体の金属板と固定部端面の間でエッジリフトを起こした。将来的には自然に剥がれ落ちる、あるいは物に当たって剥離する可能性が高い。
比較例６は耐侯性テストにおいて、耐水バリア層１と応力緩和接着層の層間剥離を生じた。将来水がこの部分から入り込み、通信不良が発生する可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明のＩＣラベルに使用するＩＣ実装体基本部分の一例の断面図
【図２】本発明のＩＣラベルの一実施例の断面図
【図３】考えられるＩＣラベルの別の一例の断面図
【図４】考えられるＩＣラベルの別の一例の断面図
【図５】本発明のＩＣラベルの別の一実施例の平面図
【図６】図６(a),(b),(c)はそれぞれ耐水バリア層の一例を示す断面図
【図７】本発明のＩＣラベルの別の一実施例の断面図
【図８】本発明のＩＣラベルのまた別の一実施例の断面図
【符号の説明】
【０１００】
１，１ａ，１ｂ    耐水バリア層
２                ＩＣチップ実装体基本部分
６                ＩＣ
１０                固定部
１４                被覆層
１６                応力緩和接着層
【図１】
2005037895.tif 000004
【図２】
2005037895.tif 000005
【図３】
2005037895.tif 000006
【図４】
2005037895.tif 000007
【図５】
2005037895.tif 000008
【図６】
2005037895.tif 000009
【図７】
2005037895.tif 000010
【図８】
2005037895.tif 000011