(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣモジュール等が埋設される埋設用凹部を有するカード基材を射出成形法により製造するカード基材の成形金型において、
該埋設用凹部を形成するための金型凸部の一部又は全部をキャビティ全体を構成する金型とは別体の入れ子型で構成すると共に、該入れ子型の一部又は全部を縦断面で複数に分割された割り型からなる構造とし、前記複数の割り型の最も凸になっている突端部の形状が矩形又は円形であって前記割り型間の隙間が前記矩形又は円形の形状の中心を通るように形成し、該入れ子型と金型間の隙間及び割り型間の隙間をエア逃がし隙間部として構成したことを特徴とするカード基材の成形金型。
【請求項２】
上記割り型間の隙間を減圧装置に接続し、該割り型間の隙間を介して金型のキャビティを減圧できるように構成した請求項１記載のカード基材の成形金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣモジュール等を埋設する埋設凹部を備えるカード基材を成形するための成形金型及び該成形金型により成形されたカード基材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、カード基材にＩＣモジュール、あるいは光記録シート、磁気表示ラベル等を組み込んだ情報カードが注目されている。この情報カードは、一般にプラスティック製のカード基材に埋設凹部が設けられ、この埋設凹部にＩＣモジュール等が埋設されている。
【０００３】
ＩＣカードのカード基材の一例を図１２に示す。このカード基材２０ａは、例えばＡＢＳ樹脂や、ＡＢＳ樹脂にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリカーボネート等を加えたものに酸化チタンなどの顔料を配合した樹脂で構成され、厚さの規格は、例えば０．７６ｍｍ±０．０８ｍｍである。ＩＣモジュールを埋設する埋設凹部２１の深さは、例えば０．６ｍｍであり、埋設凹部２１ａにおけるカード基材２０ａの厚さは約０．２ｍｍである。また、埋設凹部２１ａの周りを基材表面からの深さが約０．４５ｍｍの緩衝溝２２が囲っており、ＩＣモジュールにかかる応力を緩和するようになっている。
【０００４】
一方、光記録シートや磁気表示ラベルを組み込む情報カードのカード基材の一例を図１３に示す。このカード基材２０ｂには比較的面積の大きな埋設凹部２１ｂが設けられ、磁気表示ラベル等をこの埋設凹部２１ｂに組み込む。そのため、このカード基材２０ｂの埋設凹部２１ｂにおけるカード基材２１の厚さも周りの基材に比べると薄くなっている。また、このカード基材２０ｂには、後に例えば磁気記録層２３を設け、情報収納部として構成するようになっている。
【０００５】
このようなカード基材２０ａ、２０ｂを射出成形法により成形する場合、埋設凹部２１ａ、２１ｂの基材の肉厚が薄いために、成形不良が発生しやすい。即ち、キャビティ内に埋設凹部２１ａ、２１ｂ形成用の金型凸部が突出し、金型凸部におけるキャビティの間隙は、ＩＣカードの場合わずか０．２ｍｍ程度の薄肉部となっており、この薄肉部の充填が非常に困難であるという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するため、本出願人は特開平４−３４７６２８号公報において、金型凸部をキャビティ全体を構成する金型とは別体に入れ子型とし、この入れ子型と金型との間の隙間からエア抜きを行うように構成した金型を提案した。
また、この特開平４−３４７６２８号公報に記載した金型を改良した金型も提案されている（特開平８−３９６２５号公報）。この金型は、金型凸部に入れ子型を設けると共に、その入れ子型に中央のピンとそのピンの外側に設けられた１又は複数の筒状のピンを配置し、各ピンの隙間をエア逃がし隙間部とした構造である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人が提案した金型、あるいはそれを改良した金型のいずれも、入れ子型と金型とを組み合わせてその間の隙間からエア抜きを行うことで樹脂を流れやすくし、薄肉部分の成形性向上を目指しているが、その効果は不十分であった。即ち、エア抜き部分までは樹脂が流れやすくなるものの、それより内側（薄肉部の中央）近傍には依然“ショートショット”、“ボイド”、“ヒケ”、“ガスヤケ”といった成形不良が発生しやすかった。
【０００８】
また、これらの成形不良によって、製品であるカード基材は、外観品質が著しく損ねられると共に、寸法精度が大きくばらつく上、カードとして使用される際に日常受ける曲げやねじりの負荷に対して割れたり亀裂が生じやすく、物理的強度に劣るものであった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、埋設用凹部を形成するための金型凸部での不良の発生を可及的に防止することができるカード基材の成形金型及びそのような成形金型によって成形されたカード基材を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記目的を達成するため、ＩＣモジュール等が埋設される埋設用凹部を有するカード基材を射出成形法により製造するカード基材の成形金型において、該埋設用凹部を形成するための金型凸部の一部又は全部をキャビティ全体を構成する金型とは別体の入れ子型で構成すると共に、該入れ子型の一部又は全部を縦断面で複数に分割された割り型からなる構造とし、前記複数の割り型の最も凸になっている突端部の形状が矩形又は円形であって前記割り型間の隙間が前記矩形又は円形の形状の中心を通るように形成し、該入れ子型と金型間の隙間及び割り型間の隙間をエア逃がし隙間部として構成したことを特徴とするカード基材の成形金型を提供する。
【００１１】
この場合、上記割り型間の隙間を減圧装置に接続し、該割り型間の隙間を介して金型のキャビティを減圧できるように構成することが好ましい。
本発明のカード基材の成形金型は、ＩＣモジュール等を埋設する埋設凹部を成形するための金型凸部の最も突出している突端部に入れ子型を設けると共に、この入れ子型を複数の割り型からなる構造とし、その複数の割り型の最も凸になっている突端部の形状が矩形又は円形であって割り型間の隙間が矩形又は円形の形状の中心を通るように配置した構造である。
【００１２】
本発明者は、この金型凸部が樹脂の流れの抵抗になり、金型凸部の周りに樹脂が回り込み、最終的に樹脂が充填されるのは金型凸部の部分となり、そのため金型凸部の空気が逃げられずに成形不良が発生している場合があることを知見した。そのため、最終的に空気が残留する金型凸部の最も突出している突端部の中心近傍に割り型構造の隙間を配置することにより、この隙間からエアを逃がすことで、空気の残留する箇所が無くなるため、樹脂は薄肉部の中央までスムーズに流れ、成形不良を回避できることを見いだし、本発明をなすに至った。
【００１３】
また、上記突端部の中央に存する上記割り型の隙間を減圧装置に接続して、この割り型の隙間を介して金型のキャビティ内を減圧することにより、上記突端部の空気の残留をより完全に防止することが可能になるため、更に成形不良を可及的に回避することができる。
【００１４】
従って、本発明の成形金型により成形されたカード基材は、ＩＣを埋設する埋設凹部での“ショートショット”、“ボイド”、“ヒケ”、“ガスヤケ”といった成形不良が発生し難い良質のものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の例えばＩＣカードとしての情報カードのカード基材の成形金型の一形態を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図で、金型凸部を示すものである。この成形金型１ａは、上型２と下型３との間にキャビティ４が設けられ、上型２にはＩＣモジュールを埋設する四辺形の埋設用凹部を形成するための金型凸部５を形成してある。また、キャビティ４の先端部はフィルムゲート９となっており、ここから溶融樹脂がキャビティ４内に圧入される。
【００１６】
金型凸部５は段部５ａが設けられて２段階の凸部となっている。金型凸部５の最も凸になっている中央部分の突端部６が、カード基材のＩＣモジュールを埋設する埋設凹部の最深部（最薄肉部）を形成する。この最薄肉部の厚さ（突端部６と下型３との離間距離）は、カード基材の厚さが０．７６ｍｍ±０．０８ｍｍ程度の規格に対し、樹脂の流れが阻害される深さであり、通常０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である。
【００１７】
本形態の成形金型１ａでは、この突端部６は上型２とは別体の入れ子型７ａになっている。そして、この入れ子型７ａは、この入れ子型７ａを矩形のカード基材の短辺に平行（以下、幅方向という）にややゲートに近い箇所で分割すると共に、分割した割り型のうちゲートから矩形のカード基材の長辺に平行（以下、長さ方向という）に対称的に２分割した３個の割り型７ａ1 、７ａ2 、７ａ3 で構成され、これらの割り型７ａ1 〜７ａ3 で構成される隙間８ａが略Ｔ字状に形成されている。平行して対面する割り型７ａ2 、７ａ3 間の隙間８ａが、突端部６の中心Ｃを通っている。
【００１８】
このようなＴ字の隙間８ａを有する割り型構造は、成形不良が少ない好ましい形態であることが実験的に確認されている。この成形金型１ａを用いてＩＣカードのカード基材を成形する場合、フィルムゲート９から溶融樹脂がキャビティ４内に圧入される。キャビティ４内を流れる樹脂に対して、キャビティ４内に突出している金型凸部５が抵抗になり、溶融樹脂は、図１（ｂ）に示す矢印のように、金型凸部５を回り込んで合流しながら突端部５の中心に向かって空気を押し出しながら突端部５と下型３との隙間を充填する。このとき、最終的に空気が残留するのは突端部５の中心Ｃ近傍であり、最終的に樹脂が充填する箇所である。本形態ではこの突端部５の中心Ｃに割り型の隙間８ａを配置している。本形態では、金型凸部５を入れ子型７ａ構造としているので、入れ子型７ａと上型２の隙間８’ａがエア抜き部となることに加えて、エア抜き部としての割り型間の隙間８ａが突端部５ａの中心Ｃに存する。そのため、溶融樹脂は、金型凸部５の端縁から薄肉部の中央まで、空気が突端部６の中心Ｃに残留することなくスムーズに流れてゆく。
【００１９】
その結果、上記成形金型１ａにより成形される例えば図１２、図１３に示したようなカード基材２０ａ、２０ｂは、その埋設凹部２１ａ、２１ｂに“ショートショット”、“ボイド”、“ヒケ”、“ガスヤケ”といった成形不良が発生することは少なくなる。また、外観品質が良好であり、寸法精度のばらつきが抑制され、更にカードとして使用される際に日常受ける曲げやねじりの負荷に対して割れたり亀裂が生じ難く、物理的強度に優れる。
【００２０】
上記態様では割り型間の隙間８ａを単にエア抜きとしているが、図１（ａ）に示すように、入れ子型７ａと上型２との隙間８’ａ及び割り型間の隙間８ａを真空ポンプなどの減圧装置１０に接続し、これらの隙間８’ａ，８ａを介してキャビティ４内の空気を排気するような金型構成とすることが好ましい。これにより、突端部６における残留空気の影響を更に少なくすることができる上、溶融樹脂の流れが空気に阻害されたり、巻き込んだりすることが減るため、射出圧力を下げることが可能になり、その結果残留応力の低減が可能になる。更にシルバー、焼け等の不良の発生も抑制できる。
【００２１】
上記形態では、ゲートをフィルムゲート９としているが、そのほかのゲートでもよいことは勿論である。
次に、ＩＣカードのカード基材成形金型の変形例を図２〜図７で説明する。なお、それぞれ同一構成部分には同一符号を付し、それぞれの図における（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【００２２】
図２に示す成形金型１ｂは、金型凸部５全体が入れ子型７ｂで構成され、その入れ子型７ｂは、キャビティの長さ方向に平行に２分割されて対称的な割り型７ｂ1 、７ｂ2 で構成され、これらの割り型間の隙間８ｂが突端部６の中心Ｃを通る構造となっている。
【００２３】
図３に示す成形金型１ｃは、突端部６を含む金型凸部の大部分が入れ子型７ｃで構成され、その入れ子型７ｃは、キャビティの幅方向に平行に対称的に２分割され、これらの割り型７ｃ1 、７ｃ2 間の隙間８ｃが突端部６の中心Ｃを通る構造である。
【００２４】
図４に示す成形金型１ｄは、金型凸部５全体を入れ子型７ｄとすると共に、突端部６を別体の入れ子型７ｄ’とし、更に突端部６の入れ子型７ｄ’を対角線を結ぶ割り型構造として、これらの割り型の隙間８ｄが交わる箇所が突端部６の中心Ｃになっている。
【００２５】
図５に示す成形金型１ｅは、突端部６の中心に円柱状のピン７ｅとその外側を囲む円筒状のピン７ｂ’が設けられて入れ子型を構成し、円柱状ピン７ｅが割り型構造となっており、その割り型の隙間８ｅが突端部６の中心Ｃを通る構造である。この形態は、特開平８−３９６２５号公報に記載された発明の金型の中央のピンを割り型にした構造である。
【００２６】
図６に示す成形金型１ｆは、円形の突端部６への段差壁がテーパー状になっており、このテーパー状の段差部を含んで突端部６が円柱状の入れ子型７ｆで構成され、その入れ子型７ｆが中心線で２つに分割された割り型構造となっていて、その割り型の隙間８ｆが突端６部の中心Ｃを通る構造となっている。
【００２７】
図７に示す成形金型１ｇは、やはり円形の突端部６への段差壁がテーパー状になっており、このテーパー状の段差部を含んで突端部６が円柱状の入れ子型７ｇで構成され、その円柱状の入れ子型７ｇが中心軸で等分に３分割された割り型構造であり、これらの割り型の放射状隙間８ｇの中心が、突端部６の中心Ｃに位置している。
【００２８】
また、図８〜図１１は、図１３に対応する上記光記録シートや磁気表示ラベル等を埋設する比較的面積の大きな埋設凹部５を有する情報カードのカード基材を成形するための成形金型の形態を示すものである。これらの図では、埋設凹部５の深さは均一になっているが、埋設凹部５の中に更に深い部分（突端部）があれば、その部分の中心に割り型の隙間を配置できることは上記ＩＣカードと同様である。これらの図においても、それぞれ同一構成部分には同一符号を付す。それぞれの図における（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【００２９】
図８の成形金型１ｈは、金型凸部５全体を入れ子型７ｈで構成すると共に、この入れ子型を長さ方向に平行に対称的に２分割した割り型構造となっている。これらの割り型間の隙間８ｈが、金型凸部の中心Ｃを通っている構造である。
図９の成形金型１ｉは、金型凸部５の一部を長方形の断面を持つ柱状体で入れ子型７ｉを構成し、この入れ子型７ｉを幅方向に平行に対称的に２分割して割り型構造とし、この割り型の隙間８ｉが金型凸部５の中心Ｃを通っている構造となっている。
【００３０】
図１０に示す成形金型１ｊは、金型凸部５全体を入れ子型７ｊで構成し、この入れ子型７ｊを幅方向に平行にややゲートに近い箇所で分割すると共に、分割した割り型のうちゲートから遠いものを更に長さ方向に平行に対称的に２分割した構造である。ゲートから遠い割り型間の隙間８ｊが金型凸部の中心Ｃを通っている構造となっている。
【００３１】
また、図１１に示す成形金型１ｋは、金型凸部５全体を入れ子型７ｋで構成し、この入れ子型７ｋを対角線で分割して４つの三角柱状の割り型構造とし、これらの４つの三角柱状体の隙間が交差する箇所が、金型凸部５の中心Ｃに位置する構造となっている。
【００３２】
上記形態では、ＩＣモジュール、光記録シート、磁気表示ラベルなどを埋設する情報カードについて説明したが、本発明においては、情報を記録できる媒体を埋設する埋設凹部を備える情報カードのカード基材を成形するあらゆる成形金型に適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のカード基材の成形金型は、ＩＣモジュール等を埋設する凹部を形成するための金型凸部について、その一部又は全部を入れ子型で構成すると共に、該入れ子型の一部又は全部を縦断面で複数に分割された割り型構造とし、この割り型間の隙間を該金型凸部で最も凸になっている突端部の中心近傍を通るように形成し、該入れ子型と金型間の隙間及び割り型間の隙間をエア逃し隙間部として構成している。これによって空気の残留する箇所が無くなり、樹脂は薄肉部の中央までスムーズに流れて、成形不良を回避する事ができる。
【００３４】
また、上記割り型間の隙間を減圧装置に接続し、該割り型間の隙間を介して金型のキャビティ内を減圧する事により空気の残留を完全に防止する事が可能になるため、更に成形不良を可及的に回避する事ができる。
従って、このような成形金型によって成形された本発明のカード基材は、外観品質が優れているばかりでなく、寸法精度が安定しており、物理的強度にも優れた高品質なカード基材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の成形金型の一形態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図２】（ａ）は本発明の成形金型の第２の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】（ａ）は本発明の成形金型の第３の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】（ａ）は本発明の成形金型の第４の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図５】（ａ）は本発明の成形金型の第５の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図６】（ａ）は本発明の成形金型の第６の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図７】（ａ）は本発明の成形金型の第７の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
【図８】（ａ）は本発明の成形金型の第８の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図９】（ａ）は本発明の成形金型の第９形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の成形金型の第１０の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図１１】（ａ）は本発明の成形金型の第１１の形態を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。
【図１２】ＩＣカードのカード基材の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図１３】磁気表示ラベルを備える情報カードのカード基材の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｋ…成形金型、２…上型、３…下型、４…キャビティ、５…金型凸部、６…突端部、７ａ〜７ｋ…入れ子型、７ａ1 〜７ａ3 …割り型、８ａ〜８ｋ…割り型間の隙間、９…ゲート、１０…減圧装置、２０ａ，２０ｂ…カード基材，２１ａ，２１ｂ…埋設凹部、Ｃ…突端部の中心
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003860254.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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