(57)【要約】【課題】ＩＣチップインレットシートを内装した紙製成型物に成型加工することができ、ＩＣチップインレットシートの脱落や貼り替えを防止することができる成型用紙およびこの成型用紙から成型した紙製成型物を提供する。【解決手段】伸張紙からなる基材２，３を積層してなり、その層間に接着層４を介してＩＣチップインレットシート５を積層した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸張紙からなる基材を２層以上積層してなり、その層間に接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層したことを特徴とする成型用紙。
【請求項２】
伸張紙からなる基材を２層以上積層してなっておりその層間に接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層した成型用紙を成型して得られたことを特徴とする紙製成型物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップインレットシートを内装した紙製成型物およびこの紙製成型物を成型することが可能な成型用紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、情報記録媒体として磁気特性を利用した磁気カードやバーコードが使用されているが、その記録媒体としての容量には限界がある。近年、大容量の可変情報記録媒体としてＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；半導体集積回路）が注目されており、例えば、ＩＣタグ（次世代バーコード、無線ＩＣチップ、無線ＩＣタグ、ＩＣラベル、非接触ＩＣカード、電子タグ、非接触型ＩＣタグ、スマート・タグ、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグなどと多くの呼称で呼ばれている）がある。このＩＣタグは、電磁波、マイクロ波による電磁誘導の原理により、外部から電力と信号を得るためのアンテナ回路と情報記録媒体である無線ＩＣチップが結合した部品（「ＩＣチップインレットシート」といわれている）が組み込まれたもので、非接触で情報通信記録が可能である。このＩＣチップインレットシートは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の絶縁性基材表面に、銅エッチング法や銀ペーストスクリーン印刷法等によりアンテナ回路を形成し、その回路基板に異方性導電性樹脂を介してＩＣチップを搭載して作成される。通常はこのＩＣチップインレットシートを合成樹脂でコーティングしたり、または、合成樹脂フィルムと貼り合わせて、タグやカードとして使用されているのが一般的である。
【０００３】
一方で、商品券やチケット、証券、組立部品のタグなどの紙製品に、このＩＣチップインレットシートを取り付ければ、偽造防止、流通経路の記録、出庫／在庫管理などを行うことができる。紙製品にＩＣチップインレットシートを取り付ける方法としては、紙基材にシート状のインレットを直接貼り付ける方法があるが、この方法では、ＩＣチップインレットシートの脱落や第三者によって簡単に貼り替えられるなど、セキュリティ面の問題がある。
【０００４】
このようなセキュリティ面の問題を生じずに、紙製品にＩＣチップインレットシートを取り付ける方法としては、紙製品の中にＩＣチップインレットシートを内装する方法があり、例えば特許文献１には、円網２層抄紙の第１層と第２層の間にＩＣチップインレットシートを挟み込んで、前記第１及び第２の紙層を圧縮して内装させることが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１０２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１に開示された方法によって製造されたＩＣチップインレットシートを内装したシートは、商品券やチケット等の平面的な紙製品に適用することはできるものの、紙皿や紙コップ等の立体的な紙製成型物に成型加工することはできない。成型済みの紙製成型物に、ＩＣチップインレットシートを直接貼り付けることにより、ＩＣチップインレットシートを有する立体的な紙製成型物を得ることができるが、前記のように、ＩＣチップインレットシートの脱落や第三者によって簡単に貼り替えられるといったセキュリティ面の問題がある。
【０００６】
本発明は、ＩＣチップインレットシートを内装した紙製成型物に成型加工することができ、ＩＣチップインレットシートの脱落や貼り替えを防止することができる成型用紙およびこの成型用紙から成型した紙製成型物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】
【０００７】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、伸張紙からなる基材を２層以上積層してなり、その層間に接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、伸張紙からなる基材を２層以上積層してなりその層間に接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層した成型用紙を成型して得られたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記基材が伸張紙からなっていて、縦方向および横方向のいずれにも高い伸び特性を有しているので、たとえば紙容器等の立体的な紙製成型物への加工を、罫線入れ等の前処理をすることなく連続成型により行うことができる。そして、これによりＩＣチップインレットシートを内装した紙製成型物を得ることができ、この紙製成型物においては、ＩＣチップインレットシートは、積層された伸張紙よりなる基材の間にあるので、脱落することがない。また、積層された基材を剥がさなければ、ＩＣチップインレットシートの入替えや除去をすることができないので、偽造等を目的としたＩＣチップインレットシートの入替えや除去を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る成型用紙およびこの成型用紙から成型される紙製成型物の実施の形態の一例について説明する。  
図１は本発明に係る成型用紙の実施の形態の一例を示す断面図である。
【００１１】
本例の成型用紙１は、伸張紙からなる基材２，３を積層してなり、その層間に、接着層４を介してＩＣチップインレットシート５が積層されて構成されている。
【００１２】
前記基材２，３を形成する伸張紙は、縦方向および横方向の何れにも高い伸び特性を有する紙であり、この伸張紙としては、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に規定の引張り破断伸びが縦方向、横方向のいずれもが１０％以上の紙であることが好ましく、特に１４％以上５５％以下の紙であることが好ましい。引張り破断伸びが５５％を超えると、紙腰の低下が顕著となり、成型用紙として好ましくない。坪量、紙厚その他の品質には特に制限はない。
【００１３】
前記基材２、３に使用する伸張紙としては、適度に叩解された天然パルプ、或いはこれに一種以上の合成繊維を混合した原料で抄紙された紙匹を、例えば、特表平１１−５０９２７６号公報に記載されているような収縮付与装置によって収縮処理して製造された伸張紙が、高い引張り破断伸びを有することから、これを好適に用いることができる。
【００１４】
また、伸張紙として、特開２００４−３０７１号公報に記載されている方法によって得られる伸張紙が、高い引張り破断伸びを有することから、これを好適に用いることができる。ここで、この伸張紙について具体的に説明する。この伸張紙は、適度に叩解された天然パルプ、或いはこれに一種以上の合成繊維を混合した原料で抄紙された紙匹の水分を２０〜５０％に調整した湿紙を、ロール周面の周方向に沿った溝をロールの幅方向に所定の間隔をあけて設けた硬質ロールとロール周面が平担な軟質ロールとからなる一対のプレスロールを備え、加圧下で前記硬質ロールの周速度に対して軟質ロールの周速度を遅くして回転するようにした収縮付与装置に通紙して紙匹を収縮させ、処理後に乾燥させることによって得られる。前記収縮付与装置において、前記硬質ロールの前記周方向に沿った溝は、ロール幅方向に０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの間隔で、幅０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。また、前記硬質ロールと軟質ロールとの線圧は、１００〜７００Ｎ／ｃｍの範囲が好ましく、さらに軟質ロールの周速度が硬質ロールの周速度に対して５０〜９５％の範囲であることが好ましい。
【００１５】
前記天然パルプとしては、針葉樹や広葉樹を用いた木材パルプ、ケナフやバガスなどの非木材パルプ、古紙パルプなど通常の製紙原料であれば特に制限されるものではないが、汎用性等の点から木材パルプの使用が好適である。この木材パルプの叩解度は、圧縮特性、強度、抄紙性などを鑑みカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）２００〜５００ｍｌ、より好ましくはＣＳＦ２５０〜４５０ｍｌである。
【００１６】
前記天然パルプに混合される合成繊維としては、例えば、ポリビニルアルコール（例えば、ビニロン）、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリエチレン、ポリエステルなどが挙げられるが、その混合率は、抄紙性、経済性などを考慮すると、５重量％以上３０重量％未満が好適であり、その種類は、基材として要求される特性を満足させるように適宜選択される。
【００１７】
前記基材２，３の厚さは、成型用紙１の用途に対応して変えることができるが、好ましくは０．３０ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００１８】
前記基材２，３を積層し、さらにその層間に、前記接着層４を介して前記ＩＣチップインレットシート５を積層する手段について特に制限はなく、たとえば、押出しラミネーターにて前記基材２，３をサンドイッチラミネートする際に、前記ＩＣチップインレットシート５を挿入する方法を挙げることができる。このような方法によれば、強力な接着力を有する伸張紙積層体を得ることができるので好ましい。その際に、前記ＩＣチップインレットシート５を挿入する方法としては、粘着剤を塗布した前記ＩＣチップインレットシート５を、前記基材２または前記基材３に等間隔に貼る方法が適している。
【００１９】
サンドイッチラミネートでは、より強固な接着強度を持つ積層体を得るために前記基材２，３に対しコロナ処理を行うことができるが、前記ＩＣチップインレットシート５の保護および作業の安全性のために、前記ＩＣチップインレットシート５の前記基材２，３への貼付はコロナ処理後に行うことが必須である。
【００２０】
サンドイッチラミネートで使用できる樹脂、すなわち前記接着層４を形成する樹脂については特に制限がなく、一般に使用される低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、リニア低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等を適宜選択して使用することができる。
【００２１】
前記接着層４の膜厚は、本発明ではＩＣチップの保護という観点からＩＣチップの厚みに樹脂膜厚が近いことが望ましい。しかしながら樹脂膜厚が厚くなることは環境的な観点からもまた経済的な観点からも望ましくないこともある。そのような観点から本発明では前記接着層４の膜厚は２０〜５０μｍが望ましい。
【００２２】
前記基材２，３を積層し、さらにその層間に、前記接着層４を介して前記ＩＣチップインレットシート５を積層する方法としては、前記の方法に限定されるものではなく、たとえば、ホットメルトラミネーション、ウェットラミネーションやドライラミネーションといった公知の技術を使用することが可能である。この場合も、接着剤の選択等に特に制限はない。
【００２３】
ただし、前記基材２，３を積層し、さらにその層間に、前記接着層４を介して前記ＩＣチップインレットシート５を積層する方法としては、紙製成型物への成型の障害にならないものであることが好ましい。たとえば、ロール状のテープに載った前記ＩＣチップインレットシート５を、前記基材２，３の間に送り込みながらサンドしていく方法も考えられるが、この方法では前記ＩＣチップインレットシート５が載ってない余分なテープの部分もサンドしてしまうことになる。このテープの部分は、紙製成型物への成型時に、伸張紙の変形に追随せずに成型の障害になってしまうことから、本発明のように紙容器等の紙製成型物への成型を目的とした成型用紙１への前記ＩＣチップインレットシート５の挿入方法としては好ましくない。
【００２４】
つぎに、前記成型用紙１から成型される紙製成型物について説明する。図２は図１に示す成型用紙から成型された紙製成型物としての紙容器を示す概略断面図である。
【００２５】
前記成型用紙１は、前記基材２，３が伸張紙からなっていて、縦方向および横方向のいずれにも高い伸び特性を有しているので、これを成型加工することで、図２に示すように前記ＩＣチップインレットシート５を内装した紙製成型物としての紙容器６を得ることができる。本例では、前記紙容器６は丸皿形状になっており、その平面視円形状の底部６ａに前記ＩＣチップインレットシート５が内装されている。
【００２６】
前記成型用紙１から紙製成型物としての前記紙容器６を成型する方法としては、通常のプレス成型、圧空成型、真空成型等の公知の手段を用いることができる。これらの成型方法のうち、圧空成型と真空成型は成型金型が雌雄どちらか一方のみなので成型時の圧縮で前記ＩＣチップインレットシート５の破壊が起こらない。
【００２７】
一方、伸張紙の成型ではプレス成型の方が圧空成型や真空成型よりも成型物の仕上がりが良好であるが、雌雄の金型で完全に圧縮するため、成型時に前記ＩＣチップインレットシート５の破壊が起こることがある。そこで、プレス成型において、前記ＩＣチップインレットシート５の破壊を防止するため、図３及び図４に示すプレス成型機を用いて成型することが好ましい。図３および図４はプレス成型機を用いて図２に示す紙容器を成型する工程を示す説明図であり、図において、７はプレス成型機を示し、このプレス成型機７は、プレス金型８を構成する雄型９および雌型１０と、スプリング１１と、前記成型用紙１を固定するためのクランプ１２とを備えている。
【００２８】
前記プレス金型８の前記雌型１０の底部には凹部１３が設けられており、前記雌型１０の底部が前記雄型９と接触しないようになっている。これにより、前記紙容器６を成型する際に、その底部６ａに内装される前記ＩＣチップインレットシート５が前記雄型９および前記雌型１０によって破壊されることを防止できるようになっている。
【００２９】
前記雌型１０の底部に設けられている前記凹部１３は、前記雌型１０の円形状の底部のほぼ全体に亘って形成されており、前記雌型１０の底部のほぼ全面が前記雄型９と接触しないようになっている。このように前記雌型１０の底部のほぼ全体に亘って前記凹部１３を形成して、前記雌型１０の底部のほぼ全面が前記雄型９と接触しないようにした理由はつぎのとおりである。すなわち、もしも前記ＩＣチップインレットシート５に対応する部分のみに前記凹部１３を設け、この部分の面積のみ前記雌型１０と前記雄型９とが接触しないようにすると、成型物は前記凹部１３に対応する一部分だけが弛んだり、皺になったりすることがある。また、前記プレス成型機７において、前記プレス金型８のサイズに合わせて前記成型用紙１の送りを調整することができるようになっているが、多少のずれが必ず生じることから、ずれによる前記ＩＣチップインレットシート５の破壊を防ぐためにもできるだけ広い面積で前記雄型９と雌型１０が接触しない部分を設けることが望ましい。これらの理由により、前記雌型１０の底部のほぼ全体に亘って前記凹部１３が形成されている。
【００３０】
前記プレス成型機７を用いて前記成型用紙１を前記紙容器６に成型する工程について説明すると、図３に示すように、前記雄型９と前記雌型１０の間に前記成型用紙１をセットした後、前記雄型９を前記雌型１０に近づける。前記雄型９と前記雌型１０が近づくにつれ、前記クランプ１２によって前記成型用紙１が強力に固定される。さらに、前記雄型９と前記雌型１０が近づき、前記雄型９が前記雌型１０内へ前記成型用紙１を押し込み始めると、成型が開始される。このとき前記クランプ１２により、前記成型用紙１は固定されているため、前記雄型９による前記成型用紙１の引きずり込みが少ないことから、成型用紙１が伸張する。そして、最終的には、図４に示すように前記雄型９と雌型１０があたるところまで押し込まれるが、このとき前記ＩＣチップインレットシート５は前記雌型１０にあたらないため破壊が起こらない。また、前記クランプ１２によって前記成型用紙１が固定され、成型用紙１が張った状態で成型されるため、このような状態の型でも弛みや皺のない成型物を得ることができる。
【００３１】
本発明では、図３および図４に示すような形状の金型でなくても、伸張紙で成型可能な形状であればどのような形状の金型も使用可能であるが、本発明で例示した金型以外の形状を用いる場合には同様にして金型をデザインすることが望ましい。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。以下に示す実施例及び比較例の成型用紙は、図１に示される積層構造を有しており、構成要素については、図１に示す符号を用いて説明する。
【００３３】
［実施例１］
〔サンドイッチラミネート〕積層に用いる伸張紙は、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を原料にした紙シートに収縮処理を施した坪量２７５ｇ／ｍ２でＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に規定の引張り破断伸びが縦方向３０％、横方向１５％である伸張紙（基材２）と、坪量が１００ｇ／ｍ２でＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に規定の引張り破断伸びが縦方向３０％、横方向１５％である伸張紙（基材３）を用いた。サンドイッチラミネートには低密度ポリエチレン樹脂を用い、押出しラミネーターにて、樹脂厚さ３０μｍの接着層４により、基材２と基材３を貼合した。これら基材２と基材３を押出しラミネーターにてサンドイッチラミネートを行う際に、基材２に２５０ｍｍ間隔にＩＣチップを実装したＩＣチップインレットシート５（１８ｍｍ×３２ｍｍ)を粘着剤で貼付することで成型用紙を得た。
【００３４】
〔成型テスト〕実施例１では、開口部直径１７０ｍｍ、底部直径１３０ｍｍで深さ２５ｍｍの丸皿形状の紙容器６を成型するための図３および図４に示すプレス成型機７を用いて成型を行った。成型は雌雄対のプレス金型８を用いるが、雌型１０の底部分は凹部１３が設けられて雄型９と接する部分がなく開放されている。なお、紙の送りは２５０ｍｍになるように予め調整を行った。この成型条件にて、紙製成型物としてＩＣチップインレットシート５を内装した紙容器６を１００個成型した。
【００３５】
［実施例２］
〔成型テスト〕実施例１の成型用紙の基材２側の面にポリプロピレン樹脂を押出しラミネートにより３０μｍ塗布したものを、開口部の長辺が１５０ｍｍ、短辺が１００ｍｍで深さが２０ｍｍの凹部１４を有する図５の金型１５を用いて圧空成型を行い、ＩＣチップインレットシート５を内装した紙製成型物を１００個成型した。
【００３６】
〔読取テスト〕
実施例１，２において、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ミッドレンジ・リーダ／ライタ（ＲＩ−Ｋ１０−００１Ａ）を用いて通信距離２ｃｍにてＩＣチップの読取が可能かを成型前後で評価したところ、実施例１，２で作成した紙製成型物はＩＣチップの読取に問題がなかった。
【００３７】
［比較例１］
〔ラミネート〕針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を原料にした紙シートに収縮処理を施した坪量２７５ｇ／ｍ２でＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に規定の引張り破断伸びが縦方向３０％、横方向１５％である伸張紙に、２５０ｍｍで等間隔にＩＣチップを実装したＩＣチップインレットシート（１８ｍｍ×３２ｍｍ）を粘着剤で添付した。このものに押出ラミネーターで低密度ポリエチレン樹脂を５０μｍで塗布し、成型に用いる加工用原紙を得た。
【００３８】
〔成型テスト〕実施例１と同様にして、開口部直径１７０ｍｍ、底部直径１３０ｍｍで深さ２５ｍｍの丸皿形状の紙容器を成型するための図３および図４に示すプレス成型機７を用いて成型を行い、紙製成型物としてＩＣチップインレットシートを内装した紙容器を１００個成型した。
【００３９】
比較例１の紙容器の成型に用いた加工用原紙は、ラミネート時のクーリングロールとプレッシャーロールの加圧によりＩＣチップが破壊されるものが多かった。また、比較例１の紙容器は、ＩＣチップインレットシートが透明な樹脂に覆われているだけなので外観も悪い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る成型用紙の実施の形態の一例を示す断面図。
【図２】図１に示す成型用紙から成型された紙製成型物としての紙容器を示す概略断面図。
【図３】プレス成型機を用いて図２に示す紙容器を成型する工程を示す説明図。
【図４】プレス成型機を用いて図２に示す紙容器を成型する工程を示す説明図。
【図５】実施例２で圧空成型に用いた金型を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４１】
１  成型用紙
２，３  基材
４  接着層
５  ＩＣチップインレットシート
６  紙容器
６ａ  底部
７  プレス成型機
８  プレス金型
９  雄型
１０  雌型
１１  スプリング
１２  クランプ
１３  凹部
１４  凹部
１５  金型
【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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