JP2006277641A

JP2006277641A - Ｉｃチップ内装シート

Info

Publication number: JP2006277641A
Application number: JP2005099627A
Authority: JP
Inventors: Masato Ougimoto; 政人扇元; Hidenori Ogawa; 秀憲小川; Seiji Saitaka; 聖士才高
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【目的】平坦なシート表面を有し、ＩＣチップが破壊されることなく、かつ複雑な製造工程を経ずに製造することができるＩＣチップ内装シートを提供する。
【解決手段】紙基材よりなる表裏の被覆層２，３の間に、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ＩＣチップ内装シート１であって、前記表裏の被覆層２，３のうち、少なくとも何れか一方の被覆層２，３を構成する前記紙基材が、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣチップインレットシートを紙基材よりなる表裏の被覆層の間に積層した構造を有し、一般に使われる非接触タイプのＩＣタグ、ＩＣカードなどとして利用できるＩＣチップ内装シートに関する。

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。そこで、近年、大容量の可変情報記録媒体としてＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ；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（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）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チップとが結合した部品（「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、または合成樹脂と張り合わせ、これをタグやカードとして使用しているのが一般的である。

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付ける方法としては、これを紙基材に直接取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簡単に張り替えられるなど、セキュリティ面の問題がある。

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層及び前記第２層の紙層を圧縮して内装する方法が開示されている。

ところで、紙製品に限らず、ＩＣタグ内にＩＣチップインレットシートを内装する一般的な方法として、ＩＣチップインレットシートを２層のシートの間に接着層を介して積層する方法が知られている。しかし、ＩＣチップの厚さは０．１５ｍｍ〜０．６０ｍｍあるため、これを内装したＩＣタグの表面に、ＩＣチップの厚みによる突出部ができるため、平坦性が悪化し、またＩＣチップによる突出部に外力が加わると、ＩＣチップが破壊されてしまう危険性がある。そこで、このような問題を解消しつつＩＣチップインレットシートを内装する方法として、特許文献２には、ＩＣチップインレットシートをスペーサシートと共に表裏の被覆層で挟持して被覆する方法が開示されている。
特開２００４−１０２３５３号公報特開２００３−３４６１１１号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示された方法によって、紙製品にＩＣチップインレットシートを内装する場合、紙の抄紙工程、すなわちプレス、乾燥、仕上げ（カレンダ）工程を通過することになり、特に、プレス、カレンダ処理時の圧力でＩＣチップが破壊される可能性があり、製品の歩留まりに問題があった。また、カレンダ処理をバイパスする方法も考えられるが、通常の抄紙機の操業では一般的ではない。

一方、前記特許文献２に開示された方法を応用し、前記シートを紙基材として紙製品にＩＣチップインレットシートを内装する場合、表面が平坦となり、したがってＩＣチップが破壊されるおそれも少ないが、ＩＣチップの種類によってスペーサシートも複雑に代える必要があり、またスペーサシートを挿入する工程が増えるなど、製造が複雑化してしまい、製造コストが高くなってしまうおそれがある。

本発明は、平坦なシート表面を有し、ＩＣチップが破壊されることなく、かつ複雑な製造工程を経ずに製造することができるＩＣチップ内装シートを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、紙基材よりなる表裏の被覆層の間に、接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層したＩＣチップ内装シートであって、前記表裏の被覆層のうち、少なくとも何れか一方の被覆層を構成する前記紙基材が、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする。

このような請求項１に記載の発明では、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上である前記紙基材よりなる前記被覆層が変形して、ＩＣチップの厚み分が吸収され、シート表面が平坦になる。

本発明によれば、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上である前記紙基材よりなる前記被覆層で、ＩＣチップの厚み分が吸収されるので、前記ＩＣチップが破壊されることなく、なおかつ複雑な製造工程を経ずに、平坦なシート表面を有するＩＣチップ内装シートを得ることができる。

以下、本発明に係るＩＣチップ内装シート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ＩＣチップ内装シートの実施の形態の一例を示す概略断面図である。

図１に示すＩＣチップ内装シート１は、紙基材よりなる表裏の被覆層２，３の間に、接着層４を介してＩＣチップインレットシート５が積層されている。ここで、前記ＩＣチップインレットシート５は、アンテナシート６にＩＣチップ７を実装して構成されており、前記ＩＣチップ７が前記被覆層２側となるようにして内装されている。

前記被覆層２，３を構成する紙基材は、前記ＩＣチップ内装シート１の厚さによってそれぞれ適宜選択が可能であるが、少なくとも前記ＩＣチップ７の厚みにより凸部８が形成される側である前記被覆層２の紙基材としては、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上である紙基材が選択される。ここで、前記厚さ変形量は、ＪＩＳＢ７７３３に規定された圧縮試験機を用いて、紙の厚さ方向に圧縮応力２．０ＭＰａをかけた時の紙の厚さの減少量（ｍｍ）であり、前記厚さ変形率は、前記圧縮変形量を試験前の厚さで除した値（％）である。

前記紙基材の圧縮変形率が２０％未満では、前記ＩＣチップ７の厚さ０．１５ｍｍ〜０．６０ｍｍにより形成される凸部８を吸収するためには、被覆層２（および被覆層３）を厚くする必要があり、コスト的に不利となる。また、前記紙基材の圧縮変形量が０．１ｍｍ未満では、前記ＩＣチップ７の厚みによって形成される凸部８を吸収することができず、前記ＩＣチップ内装シート１のシート表面に前記凸部８が突出し、平坦性が損なわれる。そのため、後処理でシート表面の突出部を平滑化させようとすると、前記ＩＣチップ７への加圧が大きくなるため、前記ＩＣチップ７が破壊されてしまい好ましくない。

前記被覆層２（および前記被覆層３）を構成する紙基材としては、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、厚さの圧縮変形率、圧縮変形量共に優れていることから、これを好適に用いることができる。

また、この他に前記被覆層２（および前記被覆層３）を構成する紙基材としては、例えば特開２００４−３０７１号公報に記載されているような方法によって得られる伸張紙が、厚さの圧縮変形率、圧縮変形量共に優れていることから、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、ロール周面に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坦な軟質ロールとからなる一対のプレスロールを供え、加圧下で前記硬質ロールの周速度に対して前記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、前記硬質ロールと前記軟質ロールとの線圧は、１００Ｎ／ｃｍの範囲が好ましく、さらに前記軟質ロールの周速度が前記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。

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、ケナフやパ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、抄紙性などに鑑み、ＣＳＦ２５０〜４５０ｍｌであることが好ましく、より好ましくはＣＳＦ３００〜４５０ｍｌである。

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％以上３０％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。

前記被覆層２，３の厚さは、前記ＩＣチップインレットシート５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。また、前記の通り、少なくとも前記被覆層２の紙基材としては、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上である紙基材が選択される。そして、前記被覆層２の紙基材としては、前記ＩＣチップ７を含む前記ＩＣチップインレットシート５を挟み込んで積層したときに、前記ＩＣチップ７により形成される前記凸部８を吸収し、かつ加圧による前記ＩＣチップ７の損傷防止を一層確実なものとするために、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２５％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１５ｍｍ以上である紙基材が選択されることがさらに好適である。

一方、前記被覆層３の紙基材としては、前記被覆層２と同一の紙基材が選択されてもよいが、前記被覆層３は、厚さ０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍである前記アンテナシート６側であり、前記凸部８がないため、特に前記被覆層２と同一の紙基材に限定されるものではなく、前記ＩＣチップ内装シート１の使用目的に合わせて適宜選択可能である。

前記被覆層２，３の間に、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を挟み込む方法としては、エクストルージョンラミネーション、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などのラミネート加工機が使用可能である。そして、前記接着層４を構成する接着剤は、例えばエクストルージョンラミネーションでは、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）、リニア低密度ポリエチレン樹脂（Ｌ−ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン・アクリル酸エチル共重合体樹脂（ＥＥＡ）、アイオノマー樹脂などを用いることができ、また、ホットメルトラミネーションでは、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリル酸エチル共重合体、ポリエチレン、ブチルゴムなどをベース樹脂として、ロジン、キシレン樹脂、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂などの粘着付与剤を混合してなるホットメルト接着剤が使用できる。更に、具体的には、前記被覆層３を前記接着剤でラミネートする前に、前記被覆層３の表面と前記ＩＣチップインレットシート５の前記アンテナシート６側の面とを合わせるように、一定間隔で前記ＩＣチップインレットシート５を供給する装置を設け、前記ラミネート接着剤を介して前記被覆層２とラミネートすることにより完成する。ラミネート方法及び接着剤は、前記のものに特に限定されるものではないが、コストや汎用性、接着性などを考慮すると、ＬＤＰＥを厚さ１０μｍ〜４０μｍになるようにラミネートするのが好適である。

このようにして前記被覆層２，３の間に挟み込まれる前記ＩＣチップインレットシート５は、絶縁性基材フィルムにアンテナ（図示省略）及び回路（図示省略）を形成してなる前記アンテナシート６の前記回路上に、前記ＩＣチップ７を実装して構成されている。そして、前記ＩＣチップインレットシート５は、一般に市販されている「無線ＩＣタグ」と言われる非接触タイプのものが使用可能であって、その種類は特に限定されるものではない。

以下、本発明を実施例によって詳しく説明するが本発明はこれによって限定されるものではない。ここで、以下に示す実施例及び比較例のＩＣチップ内装シートは、図１に示す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。

［実施例１］
針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）１００％をＣＳＦ３５０ｍｌに叩解した原料を抄紙し、水分３５％に調整して収縮処理が施された坪量２７５ｇ／ｍ^２、厚さ０．４８ｍｍの伸張紙（商品名：ＷＶ２７５、日本製紙（株）社製）を前記被覆層２，３の基材とした。このような被覆層２，３を有する伸張紙１は、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０Ｍｐａのときの圧縮変形率及び圧縮変形量が、それぞれ２５％と０．１２ｍｍであった。内装するチップ、すなわち前記ＩＣチップインレットシート５として、市販インレット（商品名；Ｔａｇ−ｉｔ、米国ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、１３．５６ＭＨｚ、ＩＣチップ厚さ０．２５ｍｍ）を用い、このＩＣチップインレットシート５を前記被覆層３の表面に貼り付け、エクストルージョンラミネータにてＬＤＰＥ（商品名；ミラソン１１Ｐ、三井化学製、厚さ３０μｍ）を押し出して、前記被覆層２とサンドラミネートし、ＩＣチップ内装シート１とした。

［実施例２］
前記被覆層２，３の基材として、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）１００％を原料とした坪量２００ｇ／ｍ^２、厚さ０．４０ｍｍ、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０Ｍｐａのときの圧縮変形率及び圧縮変形量が、それぞれ３０％と０．１２ｍｍである樹脂含浸用クラフト紙を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ内装シート１を得た。

［実施例３］
前記被覆層３の基材として、坪量２００ｇ／ｍ^２、厚さ０．３０ｍｍ、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０Ｍｐａのときの圧縮変形率及び圧縮変形量が、それぞれ２２％と０．０８ｍｍである紙コップ用原紙を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ内装シート１を得た。このとき、前記ＩＣチップインレットシート５は前記ＩＣチップ７の厚みにより形成される前記凸部８が前記被覆層２側になるようにして内装されている。

［比較例１］
前記被覆層２，３の基材として、坪量２００ｇ／ｍ^２、厚さ０．３０ｍｍ、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０Ｍｐａのときの圧縮変形率及び圧縮変形量が、それぞれ２２％と０．０８ｍｍである紙コップ用原紙を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ内装シート１を得た。

［比較例２］
前記被覆層２の基材として、坪量１００ｇ／ｍ^２、厚さ０．１５ｍｍ、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０Ｍｐａのときの圧縮変形率及び圧縮変形量が、それぞれ５０％と０．０８ｍｍである包装紙用クラフト紙を用いた以外は、比較例１と同様にしてＩＣチップ内装シート１を得た。このとき、前記ＩＣチップインレットシート５は前記ＩＣチップ７により形成される前記凸部８が前記被覆層２側になるようにして内装されている。

実施例１〜３、および比較例１，２で得られたＩＣチップ内装シート１について、ＲＩ印刷試験による被覆層表面のインキ着肉性と印刷試験前後の通信特性を評価した。評価結果を表１に示す。

各評価の基準は、以下の通りである。

ＲＩ印刷試験
ＪＩＳＫ５７０１に従った。ＲＩ−II型印刷試験機（明製作所製）にて、マゼンタ枚葉プロセスインキ（商品名；ＴＫハイエコー紅ＭＺ、東洋インキ製造株式会社製）を０．５ｍｌ供給して、１色ベタ印刷を行い、目視にて以下の基準に従って評価した。

○…表面に突出部はなく、均一なインキ着肉で問題なし
×…シート表面にもＩＣチップによる突出が見られ、その周囲のインキ着肉は不良

通信特性試験
ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ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にて印刷試験前後での通信特性を、以下のように評価した。

○…通信可能
×…通信不可

表１から明らかなように、実施例で得られた前記ＩＣチップ内装シート１は、シート表面に突出部がない平坦なシートであった。これは、前記ＩＣチップ７の厚みによる前記凸部８を前記被覆層２で吸収できたためである。このため、印刷等により、シート表面に問題なく情報を記載することができ、また、印刷加工等やタグ、カードとして使用する際の外圧から、前記ＩＣチップインレットシート５が保護されるので、通信機能も低下しないことが判る。

本発明に係るＩＣチップ内装シートの実施の形態の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ＩＣチップ内装シート
２，３被覆層
４接着層
５ＩＣチップインレットシート
６アンテナシート
７ＩＣチップ
８凸部

Claims

紙基材よりなる表裏の被覆層の間に、接着層を介してＩＣチップインレットシートを積層したＩＣチップ内装シートであって、
前記表裏の被覆層のうち、少なくとも何れか一方の被覆層を構成する前記紙基材が、厚さ方向の圧縮試験において、圧縮応力２．０ＭＰａのときの厚さ変形率が２０％以上で、なおかつ厚さ変形量が０．１ｍｍ以上であることを特徴とするＩＣチップ内装シート。