JPH08142555A

JPH08142555A - 非接触型ｉｃカード及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08142555A
Application number: JP6304423A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Imai; 隆嘉今井; Masahiko Nakamura; 眞彦中村; Tooru Imanara; 徹今奈良; Manabu Fujitani; 学藤谷
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】ＩＣカード素子の全表面が固定された状態でカ
ード内に埋設された新規な構造の非接触型ＩＣカード及
び製造工程を簡略化した工業的有利な非接触型ＩＣカー
ドの製造方法を提供する。【構成】電気絶縁性繊維材料に埋設されたＩＣカード素
子が一体成形されたカードの内部に埋設されている非接
触型ＩＣカード、および、分割構造金型のキャビティ内
に電気絶縁性繊維材料で埋設することによってＩＣカー
ド素子を固定し、次いで、金型を閉じて射出成形を行っ
た後、金型を開いて脱型する非接触型ＩＣカードの製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非接触型ＩＣカード及
びその製造方法に関するものであり、詳しくは、新規な
構造の非接触型ＩＣカード及び工業的有利な非接触型Ｉ
Ｃカードの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非接触型ＩＣカードは、機械などに差し
込んで物理的に接触することなしに、中波帯、マイクロ
波帯などの電波の交信によってデータの読み書きを行う
カードである。斯かるＩＣカードは、発振器の電波を受
信し、その情報をカードの内部に記憶させるタイプと、
発振器の電波を受信し、カードが持っている情報をカー
ドから発信して受信器に伝達するタイプとに分類され
る。

【０００３】非接触型ＩＣカードは、上記の何れのタイ
プであっても、通常、ＩＣ回路、バッテリー、メモリ
ー、アンテナ、コンピューター等から成るＩＣカード素
子をカードに埋め込んだ構造を有する。そして、従来、
非接触型ＩＣカードは、ハウジング組み立て法またはシ
ート積層法によって製造されている。

【０００４】上記のハウジング組み立て法は、少なくと
も２個のハウジング構造を備えた非接触型ＩＣカードの
製造方法であって、例えば射出成形によって中心部に凹
部を備えた２個のハウジングを成形し、凹部内にＩＣカ
ード素子を配置して接着固定し、ハウジング同志を貼り
合わせる工程よりなる。

【０００５】上記のシート積層法は、少なくとも、表層
／中間層／表層の３層構造を備えた非接触型ＩＣカード
の製造方法であって、例えば押出成形によってシートを
成形し、中間層用シートの中心部を打ち抜き、一方の表
層用シートの上に中間層用シートを貼り合わせ、中間層
用シートの凹部内にＩＣカード素子を配置して接着固定
し、次いで、中間層用シートの上に他方の表層用シート
を貼り合わせる工程よりなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法は、何れも、ＩＣカード素子の形状に合致した
凹部の形成が困難であり、従って、接着不十分な場合
は、移動によって故障し易いと言う欠点がある。一方、
ＩＣカード素子の各構成部品毎に完全接着を行うために
は、極めて繁雑な作業を必要とする。

【０００７】しかも、ハウジング組み立て法は、ハウジ
ングの成形工程の他、ＩＣカード素子の接着工程、ハウ
ジング同志の接着工程を必要とし、シート積層法は、シ
ートの成形工程の他に、シートの打ち抜き工程、ＩＣカ
ード素子の接着工程、シート同志の接着工程を必要とす
るため、工程数が多くて製造コストが高いと言う欠点が
ある。特に、複数の部品から成るＩＣカード素子の接着
は、手間が掛り且つ量産化に支障を来している。

【０００８】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、ＩＣカード素子の全表面が固定され
た状態でカード内に埋設された新規な構造の非接触型Ｉ
Ｃカード及び製造工程を簡略化した工業的有利な非接触
型ＩＣカードの製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の要旨は、電気絶縁性繊維材料に埋設されたＩＣカード
素子が一体成形されたカードの内部に埋設されているこ
とを特徴とする非接触型ＩＣカードに存する。

【００１０】そして、本発明の第２の要旨は、分割構造
金型のキャビティ内に電気絶縁性繊維材料で埋設するこ
とによってＩＣカード素子を固定し、次いで、金型を閉
じて射出成形を行った後、金型を開いて脱型することを
特徴とする非接触型ＩＣカードの製造方法に存する。

【００１１】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は、本発明の製造方法の工程の一例を示す説
明図、図２は、反応射出成形法に使用される金型の一例
を示す説明図である。

【００１２】説明の便宜上、初めに本発明の製造方法に
ついて説明する。先ず、本発明の製造方法においては、
分割構造金型のキャビティ内に電気絶縁性繊維材料で埋
設することによってＩＣカード素子を固定する。

【００１３】電気絶縁性繊維材料としては、非接触型Ｉ
Ｃカードの構成樹脂との密着性が良好な材料が好適に使
用される。具体的には、ガラス繊維、芳香族ポリアミド
繊維、ポリエステル繊維などが挙げられるが、ガラス繊
維が好ましい。電気絶縁性繊維材料は、マット、シー
ト、織布、不織布などの何れの形態であってもよい。

【００１４】ＩＣカード素子としては、非接触型ＩＣカ
ードを構成し得る限り如何なる組み合せの素子であって
もよく、その構成部品、形状などは何ら限定されない。
通常のＩＣカード素子は、ＩＣ回路、バッテリー、メモ
リー、アンテナ、コンピューター等から成り、これらの
構成部品は、必要に応じて基板上に搭載される。

【００１５】また、ＩＣカード素子は、後述の射出成形
（特に反応射出成形）の際にＩＣカード素子に付着した
水分の影響（例えば発泡）を防止するため、必要に応
じ、表面被覆処理して使用することも出来る。被覆処理
剤としては、公知の被覆用樹脂を適宜選択して使用する
ことが出来る。

【００１６】キャビティ内にＩＣカード素子を固定する
方法は、図１に例示する方法によって行うことが出来
る。図１は、後述の反応射出成形法の金型を例にして示
した固定方法である。この固定方法は、電気絶縁性繊維
材料の中間層（２）の略中央部に切欠部を設け、当該切
欠部にＩＣカード素子（４）を嵌合し、その両面に電気
絶縁性繊維材料の表層（１）及び表層（３）を重ね、Ｉ
Ｃカード素子（４）を埋設した電気絶縁性繊維材料の積
層体を形成し、この積層体を下型（２０）のキャビティ
（２１）内に密着嵌合して上型（１０）を型締めする方
法である。なお、図中、ＩＣカード素子（４）は模式的
に表されている。

【００１７】上記の方法おいては、積層体の内部（中間
層）にＩＣカード素子を埋設することが重要であり、キ
ャビティ内への配置順序などは任意であり、例えば、下
型（２０）のキャビティ（２１）内に表層（１）を密着
嵌合し、その上に中間層（２）を重ねる等の方法を適宜
採用することが出来る。

【００１８】中間層（２）に使用する電気絶縁性繊維材
料としては、嵩密度の観点から、ランダムマット（特に
ガラス繊維製）が好適であり、具体的には、ＣＳＭ（コ
ンティニュアンスストランドマット）が好適である。そ
して、ＣＳＭのＦＡＷ（ファイバーエアリアルウエイ
ト）は１００〜３００ｇ／ｍ²の範囲とするのが好まし
い。一方、表層（１）及び表層（３）に使用する電気絶
縁性繊維材料としては、目抜き平織布またはスクリーム
シート（特にガラス繊維製）が好適であり、これらのＦ
ＡＷは５０ｇ／ｍ²以下の範囲とするのが好ましい。

【００１９】キャビティ内に電気絶縁性繊維材料で埋設
することによってＩＣカード素子を固定する方法は、上
記の方法に限られず、例えば、比較的多量の電気絶縁性
繊維材料を使用してキャビティ内に嵩高に充填する様な
場合は、上記の中間層（２）を省略して表層（１）及び
（３）の間にＩＣカード素子を配置して固定することが
出来る。

【００２０】また、一定の厚さで層状になされた非定形
の電気絶縁性繊維材料（例えば長繊維または短繊維）を
上記の中間層（２）に代えて使用してもよい。そして、
何れの場合も、ＩＣカード素子を埋設した電気絶縁性繊
維材料（例えば上記の積層体）の自然高さは、キャビテ
ィの深さの１．５〜３倍の範囲から選択するのがよい。

【００２１】本発明の製造方法においては、射出成形法
を利用し、電気絶縁性繊維材料に埋設されてキャビティ
内に固定されたＩＣカード素子を樹脂中に埋設してカー
ド化する。射出成形法としては、通常の射出成形法およ
び反応射出成形法の何れであってもよい。

【００２２】通常の射出成形法は、周知の通り、主とし
て、溶融押出機と分割構造金型とを利用した成形法であ
り、本発明において、分割構造金型としては、通常、固
定側と移動側とに分割される２枚構成金型が使用され
る。

【００２３】原料樹脂としては、ポリスチレン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ等の汎用樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチン
テレフタレート、変性ポリフェニレンオキシド等の汎用
エンプラ、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテ
ルイミド等の特殊エンプラ等が適宜選択されて使用され
る。

【００２４】反応射出成形法は、特殊な形態の射出成形
法であり、速やかに反応硬化する２種以上の液状樹脂原
料を加圧下で混合室に導入して激しく衝突混合させ、次
いで、密閉金型内に注入して金型内で短時間に硬化を完
結して成形する方法である。

【００２５】反応射出成形法に使用される分割構造金型
は、通常、図２（ａ）〜（ｃ）に示す構造を備えてい
る。図２（ａ）は上型のパーティング面側、図１（ｂ）
は下型のパーティング面側、図２（ｃ）は組み立てた状
態の金型を示す。

【００２６】上型（１０）の一端側にはランナー形成部
（１１）及びゲート形成部（１２）が設けられ、他端に
は液溜め空間形成部（１３）が設けられている。一方、
下型（２０）の側面には液状樹脂原料吐出口（３１）を
備えたミキシングヘッド（３０）が配置され、下型（２
０）の中央部にはキャビティ形成部（２１）が設けら
れ、ミキシングヘッド（３０）が配置されていない側の
他端には液溜め空間形成部（２２）が設けられている。

【００２７】上型（１０）と下型（２０）とは、図２
（ｃ）に示す様に、そのパーティング面によって型締め
されて金型（４０）を形成する。図２（ｃ）中の符号
（４１）はキャビティ、（４２）は液溜め空間を示す。
ミキシングヘッド（３０）によって衝突混合された２種
以上の液状樹脂原料は、液状樹脂原料吐出口（３１）か
らキャビティ（４１）内に注入される。

【００２８】上記の液状樹脂原料としては、反応射出成
形によって成形可能な各種の熱硬化性または熱可塑性樹
脂の原料が挙げられる。これらの液状樹脂原料は、通
常、二液または三液性であり、キャビティ内に容易に注
入して成形することが出来る。

【００２９】反応射出成形法によって得られる好適な熱
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマ
レイミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイ
ソシアヌレート樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ
る。また、アリル、ビニル、アクリル、メタクリル型の
炭素−炭素二重結合を有するモノマーとノルボルネン型
重合性モノマー又はオリゴマーとの重合による熱硬化性
樹脂も好適である。一方、熱可塑性樹脂としては、ポリ
アミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
これらは、モノマー、プレポリマー等の状態でキャビテ
ィ内に注入される。使用するモノマー等には、反応性希
釈剤、触媒、内部離型剤などを適宜添加してもよい。

【００３０】また、反応射出成形法においては、成形さ
れる非接触型カードの強度を高めるため、液状樹脂原料
中に短繊維を分散させることが出来る。短繊維として
は、本発明の目的とする非接触型ＩＣカードの機能を損
なわない様に例えば電気絶縁性を有する短繊維が使用さ
れる。例えば、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維などが挙げられる。

【００３１】反応射出成形法は、前述の通り、キャビテ
ィ内に液状樹脂原料を注入する方法であり、液状樹脂原
料は、通常、それより生成する樹脂よりも低粘度であ
る。従って、後述する様に、キャビティ内に密着包装さ
れたＩＣカード素子を配置して射出成形を行う本発明に
おいては、キャビティ内に溶融樹脂を注入する通常の射
出成形法に比してキャビティ内に液状樹脂原料を注入す
る反応射出成形法の方がキャビティ内に配置された上記
のＩＣカード素子に大きな力が掛からない点で有利であ
る。

【００３２】次に、本発明においては、金型を閉じて射
出成形を行った後、金型を開いて脱型する。反応射出成
形法において、液状樹脂原料の粘度は、金型の温度や液
状樹脂原料成分の混合比などに依存するが、混合後、金
型内に注入する時点までは低いほど好適であり、具体的
には１００ｃｐ以下とするのが好ましい。硬化速度は、
金型内に充填する際は遅く、充填が完了した後は速やか
に硬化反応が完結する様に調整するのが好ましい。具体
的には、硬化時間として、１０分以下、好ましくは５分
以下、より好ましくは３分以下に調整するのがよい。金
型温度は、使用する液状樹脂原料の硬化温度により適宜
決められる。

【００３３】反応射出成形法による場合、液状樹脂原料
の注入が完了してから当該液状樹脂原料がゲル化する迄
の間にキャビティ内部を加圧気体により加圧状態とな
し、硬化が完了するまで当該加圧状態を維持することが
好ましい。

【００３４】すなわち、反応射出成形においては、液状
樹脂原料中に含まれる気泡、液状樹脂原料の蒸気、金型
内の空気などが原因となり、成形される非接触型カード
中に気泡が含有されることがある。従って、気泡などの
穴欠陥部分のない非接触型ＩＣカードを製造するため、
上記の加圧状態により、硬化前のカード（キャビティ内
の液状樹脂原料）に含有される気泡を減少させるのが好
ましい。なお、加圧状態により気泡が減少する理由は、
必ずしも明らかではないが、加圧作用による、押し潰し
破壊、体積収縮、液状樹脂原料への溶解などが考えられ
る。

【００３５】加圧気体としては、液状樹脂原料と化学反
応を起こさない不活性ガスであれば特に制限はないが、
通常は、窒素、アルゴン等が使用される。キャビティ内
部を加圧状態にする方法としては、例えば、ランナー、
ゲート、液溜め空間などから不活性ガスを導入する方法
が挙げられる。特に、液溜め空間より不活性ガスを導入
する方法が好適である。

【００３６】加圧の程度は大きい程よいが、現実には、
液状樹脂原料の注入機の注入圧や型締め機の型締め力な
どの装置上の制約から、通常は１〜２０ｋｇ／ｃｍ
²Ｇ、好ましくは２〜１０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ、より好まし
くは３〜７ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲とされる。

【００３７】加圧の開始時期は、液状樹脂原料の注入が
完了してから当該液状樹脂原料がゲル化する迄の間であ
れば、特に制限されないが、出来るだけ注入完了直後の
粘度の低い間に加圧を開始するのが好ましい。また、液
状樹脂原料の注入開始時あるいは注入中に加圧を開始し
てもよいが、この場合は、成形型内のゲート近傍では加
圧した圧力以外に樹脂の流動圧損による圧力も加算され
るため注入圧や型締め力などに余裕を持っておく必要が
ある。なお、上記の加圧状態により液状樹脂原料中に一
部溶解したり気泡中に閉じ込められた気体は、脱型後に
徐々に放散される。従って、成形された非接触型カード
の残留応力は無視できる。

【００３８】本発明の製造方法においては、非接触型Ｉ
Ｃカードの多数個製造を容易に実現することが出来る。
この場合、多数のＩＣカード素子を埋設した電気絶縁性
繊維材料の積層体は、例えば、次の方法によって容易に
得ることが出来る。すなわち、前述の電気絶縁性繊維材
料の中間層（２）に複数の切欠部を設け、これらの切欠
部にＩＣカード素子（４）を嵌合し、その両面に電気絶
縁性繊維材料の表層（１）及び表層（３）を重ねて積層
体とする。上記の多数個製造においては、必要に応じ、
キャビティ形成部にＩＣカード素子が嵌合する凹部を所
定間隔で設けた下型を使用することも出来る。

【００３９】特に、反応射出成形法によって上記の多数
個製造を行う場合は、可動型金型を使用し、液溜め空間
を上方に傾けてゲートを下方に位置させる、いわゆる型
傾斜を行なうことが好ましい。斯かる型傾斜により、前
記と同様に気泡が上方に集まる。しかも、前述の加圧気
体による気泡減少効果が高められる。型傾斜の角度とし
ては、１５〜９０°の範囲から適宜選択することが出来
る。

【００４０】本発明の製造方法によれば、射出成形法を
利用しているため、非接触型ＩＣカードの従来の製造方
法（ハウジング組み立て法またはシート積層法）と異な
り、カード自体が一体成形されており、また、電気絶縁
性繊維材料に埋設されたＩＣカード素子がカードと共に
一体化されて埋設される。

【００４１】従って、本発明によれば、電気絶縁性繊維
材料に埋設されたＩＣカード素子が一体成形されたカー
ドの内部に埋設されていることを特徴とする新規な構造
の非接触型ＩＣカードが提供される。そして、斯かる構
造の非接触型ＩＣカードは、電気絶縁性繊維材料によっ
てＩＣカード素子を埋設しているため、射出成形法によ
って製造されるにも拘らず、ＩＣカード素子を構成する
部品間の断線などの問題も皆無である。本発明の非接触
型ＩＣカードは、通常、いわゆる化粧フイルムの積層、
塗装、印刷などによって表面を美麗化して使用される。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の例におい
ては、反応射出成形法を採用し、次の仕様の金型と原料
を使用した。

【００４３】（１）金型としては、上型と下型とより成
り、深さが１．６ｍｍ（又は０．７ｍｍ）、長辺が８
５．７ｍｍ、短辺が５４．０ｍｍのキャビティを備え、
先端側に液溜め空間が設けられている金型を使用した。

【００４４】（２）液状樹脂原料としては、以下のＡ及
びＢを使用した。Ａ：日本ユピカ社製の商品「ネオポール」（エポキシア
クリレート系ポリオールとスチレンモノマーとの混合
物）Ｂ：三菱化成ダウ社製の商品「ＩＳＯＮＡＴＥ１１
２」（カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシア
ネート（ＭＤＩ）系プレポリマー）と日本油脂社製の商
品「パーヘキサ３Ｍ」（ラジカル重合開始剤）との混
合物

【００４５】実施例１厚さが３．０ｍｍ、ＦＡＷが約３００ｇ／ｍ²のガラス
繊維製ランダムマット（コンティニュアンスストランド
マット）、および、厚さが０．０５ｍｍ、ＦＡＷが約５
０ｇ／ｍ²のガラス繊維製目抜き平織布を裁断し、キャ
ビティと略同一の大きさのガラス繊維製ランダムマット
を１枚、ガラス繊維製目抜き平織布を２枚得た。

【００４６】ガラス繊維製ランダムマットの略中央部に
切欠部を設け、当該切欠部に、ＩＣ回路、バッテリー、
メモリー、アンテナ、コンピューターから主として成
り、平坦形状の最大部の厚さが１．２ｍｍ、縦が約３０
ｍｍ、横が約５０ｍｍのＩＣカード素子を嵌合し、その
両面にガラス繊維製目抜き平織布を重ね、ＩＣカード素
子を埋設した積層体を形成した。

【００４７】次いで、上記の積層体をキャビティの深さ
が１．６ｍｍの金型の下型のキャビティ形成部内に密着
嵌合し、約２０ｔｏｎの型締め力で上型と下型とを締め
た。型温度は上型および下型とも１２０℃に保持した。
そして、液状樹脂原料ＡとＢを重量比で７０／３０とな
る様にミキシングヘッドにより衝突混合させて直ちにキ
ャビティ内に注入した。液状樹脂原料の硬化が完了した
後、金型を開いて成形された非接触型ＩＣカードカード
を脱型した。得られたカードは、ＩＣカード素子の全て
の構成部品を露出させることなくカードの略中央部に埋
設していた。

【００４８】実施例２実施例１において、キャビティの深さが０．７ｍｍの金
型を使用し、ＩＣ回路、バッテリー、メモリー、アンテ
ナ、コンピューターから主として成り、平坦形状の最大
部の厚さが０．５ｍｍ、縦が約３０ｍｍ、横が約５０ｍ
ｍのＩＣカード素子を使用し、厚さが１．５ｍｍ、ＦＡ
Ｗが約１００ｇ／ｍ²のガラス繊維製ランダムマット
（コンティニュアンスストランドマット）を使用し、厚
さが０．０３ｍｍ、ＦＡＷが約２５ｇ／ｍ²のガラス繊
維製目抜き平織布を使用した以外は、実施例１と同様に
して反応射出成形を行い、非接触型ＩＣカードカードを
製造した。得られたカードは、非常に薄いにも拘らず、
ＩＣカード素子の全ての構成部品を露出させることなく
カードの略中央部に埋設していた。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ＩＣカー
ド素子の全表面が固定された状態でカード内に埋設され
た新規な構造の非接触型ＩＣカード及び製造工程を簡略
化した工業的有利な非接触型ＩＣカードの製造方法が提
供される。特に、本発明の製造方法は、ＩＣカード素子
の複数の部品の接着工程を必要とせず、しかも、断線な
どの欠陥が無く薄型化された非接触型ＩＣカードを製造
することが出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の工程の一例を示す説明図で
ある。

【図２】反応射出成形法に使用される金型の一例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１：電気絶縁性繊維材料の表層２：電気絶縁性繊維材料の中間層３：電気絶縁性繊維材料の表層４：ＩＣカード素子１０：上型１１：ランナー形成部１２：ゲート形成部１３：液溜め空間形成部２０：下型２１：キャビティ形成部２２：液溜め空間形成部３０：ミキシングヘッド３１：液状樹脂原料吐出口４０：金型４１：キャビティ４２：液溜め空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/077 // Ｂ２９Ｃ 45/00 8823−4Ｆ (72)発明者藤谷学神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁性繊維材料に埋設されたＩＣカ
ード素子が一体成形されたカードの内部に埋設されてい
ることを特徴とする非接触型ＩＣカード。
【請求項２】分割構造金型のキャビティ内に電気絶縁
性繊維材料で埋設することによってＩＣカード素子を固
定し、次いで、金型を閉じて射出成形を行った後、金型
を開いて脱型することを特徴とする非接触型ＩＣカード
の製造方法。
【請求項３】射出成形が反応射出成形である請求項２
に記載の製造方法。