特開2015-46105(P2015-46105A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-46105(P2015-46105A)
(43)【公開日】2015年3月12日
(54)【発明の名称】電子タグ
(51)【国際特許分類】
   G06K 19/077 20060101AFI20150213BHJP
   G06K 19/07 20060101ALI20150213BHJP
【FI】
   G06K19/00 K
   G06K19/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2013-177983(P2013-177983)
(22)【出願日】2013年8月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000108719
【氏名又は名称】タキロン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090608
【弁理士】
【氏名又は名称】河▲崎▼ 眞樹
(72)【発明者】
【氏名】世古 守宏
(72)【発明者】
【氏名】岡本 恵吉
(72)【発明者】
【氏名】田島 功
【テーマコード(参考)】
5B035
【Fターム(参考)】
5B035AA08
5B035BA03
5B035BA05
5B035BB09
5B035CA01
5B035CA03
5B035CA23
(57)【要約】
【課題】外部から機械的な衝撃力を受けても集積回路やアンテナが破損しないように耐衝撃性を向上させた電子タグを提供する。
【解決手段】集積回路1bとアンテナ1cを有するインレット1の片面に衝撃緩和層2と表面層3が重ねて設けられ、衝撃緩和層2のアスカー(F)硬度が60〜90であり、衝撃緩和層2の厚さが1.0mm以上である電子タグ10とする。アスカー(F)硬度が60〜90、厚さが1.0mm以上の衝撃緩和層2で外部からの衝撃力を吸収緩和し、インレット1の集積回路1bやアンテナ1cの破損を防止する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
集積回路とアンテナを有するインレットの片面に衝撃緩和層と表面層が重ねて設けられ、衝撃緩和層のアスカー(F)硬度が60〜90であり、衝撃緩和層の厚さが1.0mm以上であることを特徴とする電子タグ。
【請求項2】
衝撃緩和層のタック性が16以上であることを特徴とする請求項1に記載の電子タグ。
【請求項3】
インレットの反対面に粘着剤層が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子タグ。
【請求項4】
粘着剤層のアスカー(C2)硬度が10〜30であることを特徴とする請求項3に記載の電子タグ。
【請求項5】
衝撃緩和層及び表面層が透明であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電子タグに関し、更に詳しくは、外部から機械的な衝撃力を受けても集積回路やアンテナが破損しないように耐衝撃性を向上させた電子タグに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報の読み取り及び書き込みが可能な電子タグを各種製品や貨物などに付し、価格情報、製造情報、保管情報、使用情報など、市場で必要な種々の情報管理を行うようになってきた。
【0003】
このような電子タグの一例として、ICチップ(集積回路)を搭載した電子回路付き基材シートの両面を、23℃における弾性率が10Pa以下であり、かつ、1000秒後の応力緩和率が60%以上である緩衝材で被覆し、さらに緩衝材の表面を表面層で被覆して、電子回路付き基材シートを封じ込めたICタグ(電子タグ)が知られている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−55975号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記特許文献1のICタグ(電子タグ)は、緩衝材が特定の弾性率と特定の応力緩和率を有するため、冷熱サイクルを繰り返しても電子回路が断線し難く、正常に非接触送受信を行うことができるものであるが、機械的な耐衝撃強度が充分でないため、外部から機械的な衝撃を受けると、ICチップ(集積回路)や電子回路(アンテナ)が破損しやすいという問題があった。
【0006】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、外部から機械的な衝撃力を受けても集積回路(ICチップ)やアンテナ(電子回路)が破損しないように耐衝撃性を向上させた電子タグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子タグは、集積回路とアンテナを有するインレットの片面に衝撃緩和層と表面層が重ねて設けられ、衝撃緩和層のアスカー(F)硬度が60〜90であり、衝撃緩和層の厚さが1.0mm以上であることを特徴とするものである。
【0008】
本発明の電子タグにおいては、衝撃緩和層のタック性が16以上であること、インレットの反対面に粘着剤層が設けられていること、粘着剤層のアスカー(C2)硬度が10〜30であることが望ましい。
なお、上記のタック性の数値は、JIS Z0237のボールタック試験で測定したものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明の電子タグのように、インレットの片面に衝撃緩和層と表面層が重ねて設けられ、衝撃緩和層のアスカー(F)硬度が60〜90であり、衝撃緩和層の厚さが1.0mm以上であると、表面側から電子タグに機械的な衝撃力が加えられたときに、柔軟性に富む衝撃緩和層が表面層と共に凹変形しながら衝撃力を吸収緩和し、インレットに作用する圧力を大幅に低減させることができるため、インレットに設けられた集積回路やアンテナの破損を防止することができる。本発明の電子タグは、例えば、直径25mm、重さ66.8gの鋼球を1.5mの高さから電子タグの表面に50回落下させる落球衝撃試験においても、後述するように、インレットに累積される衝撃圧力が21.5MPa以下と大幅に低減されるため、集積回路が破損することはない。
また、本発明の電子タグのように、インレットの片面に衝撃緩和層と表面層が重ねて設けられていると、表面層が衝撃緩和層を被覆保護するので、衝撃緩和層が損傷するのを防止でき、しかも、この表面層は衝撃緩和層と協働して耐衝撃性の向上に寄与する役目も果たす。
【0010】
そして、衝撃緩和層のタック性が16以上である電子タグは、表面層とインレットに対する衝撃緩和層の粘着強度が大きいため、衝撃を受けたときに表面層が衝撃緩和層から剥離したり、衝撃緩和層がインレットから剥離するのを防ぐことができる。
【0011】
また、インレットの反対面に粘着剤層が設けられている電子タグは、電子タグを付すべき対象物に簡単に貼り付けることができ、しかも、衝撃を受けたときに粘着剤層がクッション層の役目を果たし、衝撃緩和層と粘着剤層の双方で衝撃力を吸収緩和するので、耐衝撃性の更なる向上を図ることができる。
そして、粘着剤層のアスカー(C2)硬度が10〜30である電子タグは、粘着剤層のクッション性が適度であるため、衝撃緩和層と協働して優れた耐衝撃性を発揮し、また、粘着剤層の破断強度も適度であるため、粘着剤層を破断させないで対象物から電子タグを容易に剥がすことが可能となる。
【0012】
さらに、衝撃緩和層と表面層が透明である電子タグは、インレットの表面に印字されている商品名やバーコード、QRコード(登録商標)などの表示を視覚的に読み取ることが出来る。特に、衝撃緩和層と表面層が一体となった状態での全光線透過率が80%以上、ヘイズ値が25%以下であれば、インレット表面に印字された表示を容易に読み取ることが出来るので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施形態に係る電子タグの斜視図である。
図2】同電子タグの断面図である。
図3】同電子タグのインレットの底面図である。
図4】本発明の他の実施形態に係る電子タグの斜視図である。
図5】同電子タグの断面図である。
図6】本発明の電子タグについて行った落球試験の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら本発明の電子タグの実施形態について詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の一実施形態に係る電子タグの斜視図、図2は同電子タグの断面図、図3は同電子タグのインレットの底面図である。
【0016】
この電子タグ10は、図1図2に示すように、インレット1の片面(上面)に衝撃緩和層2と表面層3を重ねて設けると共に、インレット1の反対面(下面)に粘着剤層4と剥離シート5を重ねて設けた、5層構造の積層体に構成されている。
【0017】
インレット1は、図3に示すように、長方形のインレット基材1aの片面(下面)に集積回路(ICチップ)1bとアンテナ1cを設けたものであって、この実施形態では、アンテナ1cとして、左右一対のパッチ状のアンテナ1c,1cと中央のループ状のアンテナ1cが連続して形成されており、このループ状のアンテナ1cの上に集積回路1bが実装されている。
【0018】
インレット基材1aとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン、ABS、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン等の合成樹脂フィルムや、樹脂含浸紙、コート紙などが適しており、厚さ20〜100μm程度のもの、好ましくは40〜60μm程度のものが使用される。
【0019】
また、アンテナ1cの材料としてはアルミニウム、銀、銅、SUS、銅合金、リン青銅等の金属が適しており、上記アンテナ1c(1c,1c,1c)は、例えば、これらの金属を含む導電インクでインレット基材1aの片面にパターン印刷をする方法、或いは、これらの金属の蒸着膜や箔膜をインレット基材1aの片面に形成してエッチングする方法等で形成されている。尚、アンテナ1c(1c,1c,1c)の形状は、上記のようなパッチ状やループ状に限定されるものではなく、渦巻きコイル状、角波状、矩形状など、種々の形状とすることができる。
【0020】
集積回路1bとしては、データの記憶領域(メモリ)を有し、入出力機能、制御機能、信号変調、復調、制御機能などを備えた通常のものが使用され、質問器(インテロゲーター)からアンテナ1cを介して入力された情報が集積回路1bのメモリに記憶され、メモリからアンテナ1cを介して情報が質問器へ読み出されるようになっている。
【0021】
インレット1の片面(上面)に設けられた衝撃緩和層2は、電子タグ10の表面側(上方)から機械的な衝撃が加えられたときに、表面層3と共に凹変形しながらその衝撃力を吸収緩和して集積回路1bやアンテナ1cの破損を防止する役目を果たすものであって、衝撃緩和層2のアスカー(F)硬度が60〜90であること、及び、衝撃緩和層2の厚さが1.0mm以上であることが必要である。衝撃緩和層2の厚さは1.0mm〜10mmが好ましく、特に1.0mm〜5mmが好ましい。
【0022】
衝撃緩和層2が上記範囲のアスカー(F)硬度と厚さを有するものであると、衝撃緩和層2の柔軟性が適度で衝撃緩和作用を充分に発揮するため、後述の落球衝撃試験の結果に示されるように集積回路1bやアンテナ1cの破損を防止することができる。けれども、アスカー(F)硬度が90よりも大きくなると、衝撃緩和層2の柔軟性が低下し、アスカー(F)硬度が60よりも小さくなると、衝撃緩和層2が柔軟になり過ぎるため、いずれの場合も衝撃緩和作用が充分に発揮されなくなって、集積回路1bやアンテナ1cの破損が生じやすくなる。また、アスカー(F)硬度が60〜90の範囲内であっても、衝撃緩和層2の厚さが1.0mmより薄くなると、衝撃力を充分に吸収できなくなって、やはり衝撃緩和作用が低下するため、集積回路1bやアンテナ1cの破損が生じやすくなる。一方、衝撃緩和層2の厚さが10mmより厚くなると、衝撃力は充分に吸収できるが、材料コストが高くなるため好ましくない。
【0023】
衝撃緩和層2の材料としては、アスカー(F)硬度が60〜90の範囲内にあるポリウレタンゲルやアクリルゲルなどの各種ゲル、天然ゴムや各種合成ゴム、ゴム発泡体や軟質樹脂発泡体などが使用され、これらの中でも、硬さ(柔軟性)の調節が容易で上記範囲内のアスカー(F)硬度を長期間持続し、しかも、タック性(粘着性)があるためインレット1の片面に接着剤等を使用しないで直接貼着することができるポリウレタンゲルが特に好ましく使用される。
【0024】
この衝撃緩和層2を形成するポリウレタンゲルは、主剤のポリオール成分と、硬化剤としてのイソシアネート成分を、反応させて得られるものであって、主剤のポリオール成分としては、下記構造式1〜4に示すようなアルキレンオキサイド鎖を有する疎水性のポリウレタンポリオールプレポリマーやポリオールが好ましく使用される。
【0025】
【化1】

(式中、R、Rはアルキル化合物、脂環式化合物、芳香族化合物のいずれかであり、(AO)はアルキレンオキサイド鎖である。)
【0026】
【化2】

(式中、(AO)はアルキレンオキサイド鎖であり、lは1又は4の整数である。)
【0027】
【化3】

(式中、(AO)はアルキレンオキサイド鎖である。)
【0028】
【化4】

(式中、(AO)はアルキレンオキサイド鎖であり、RはHである。)
【0029】
上記構造式1〜4のポリオール成分について説明すると、構造式1はポリエーテルポリオールとジイソシアネートの反応物であるポリウレタンポリオールプレポリマーであって、両末端成分がポリエーテルポリオール、両末端の官能基が−OH基である。ここに使用されるジイソシアネート化合物としては、例えばフェニレンジイソシアネート、2,2,4−トルイレンジイソシアネート(TDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタリン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、テトラメチレンジイソシアネート(TMDI)、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添加TDI、水添加MDI、ジシクロヘキシルジメチルメタンp,p′−ジイソシアネート、ジエチルフマレートジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられる。
【0030】
また、構造式2はグリセロール(l=1)又はソルビトール(l=4)にポリエーテルポリオールを付加したものである。
【0031】
構造式3は、トリメチロールプロパンにポリエーテルを付加したものであり、同様に下記構造式5,6で示される1,2,6−ヘキサントリオールやトリメチロールエタン、或いは、ペンタエリスリットC(CHOH)、或いは、下記構造式7で示されるポリグリセリンやその部分エステルなどの多価アルコールとポリエーテルポリオールの付加物も使用できる。この場合、(AO)はホモポリマーであっても、ブロックコポリマー或いはランダムコポリマーであってもよい。
【0032】
【化5】

【化6】

【化7】

(式中、nは2〜30の整数である。)
【0033】
また、構造式4はアルキレンオキサイド鎖を有するポリエーテルポリオールであり、両末端が−OH基で2官能のポリオールであり、市販品として容易に入手できる。
【0034】
上記構造式1〜4の(AO)で表記されるアルキレンオキサイド鎖は、アスカー(F)硬度が60〜90のポリウレタンゲルを形成するためには、アルキレンオキサイド鎖の殆どないし全てが常温で液状であり、十分な屈曲性を有することが望ましい。もし、アルキレンオキサイド鎖の殆どが固体であると、分子運動が少なくて屈曲性が殆どなくなり、ゲル化の分散媒として働かないため、柔軟性を有するポリウレタンゲルを得ることが困難になる。
【0035】
アルキレンオキサイド鎖(AO)を構成する化合物としては、例えば、ポリメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリペンタメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリヘプタメチレングリコールなどが挙げられ、これらの共重合体も使用できるが、このうち常温で液状物質として入手し易いものは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、低分子量のポリテトラメチレングリコールである。
【0036】
また、アルキレンオキサイド鎖(AO)は疎水性であることが望ましい。ポリウレタンゲルが親水性のアルキレンオキサイド鎖を有する親水性のゲルであると、水分(湿気)がゲルに吸収されて白濁し、透明性が損なわれたり、電子タグへの送受信に悪影響を及ぼす虞れがあるが、疎水性のアルキレンオキサイド鎖を有する疎水性のポリウレタンゲルは、水分浸入による白濁が生じないのでそのような虞れはない。
疎水性のアルキレンオキサイド鎖(AO)を構成する化合物としては、上記のポリアルキレングリコールのうち、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリペンタメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、ポリヘプタメチレングリコールが挙げられるが、特に、分子量が大きくても常温で液状である疎水性のポリプロピレングリコールは極めて好ましく使用される。
【0037】
一方、ポリウレタンゲルのイソシアネート成分としては、例えば、芳香族ポリイソシアネートや、イソシアヌレート環を含有するイソシアヌレート型変性体等が用いられ、芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香環を有し芳香環に直接結合するイソシアネート基を有するポリイソシアネートや、芳香環を有し芳香環に直接結合しないポリイソシアネート基を有するポリイソシアネートが用いられる。
【0038】
芳香環を有し芳香環に直接結合するイソシアネート基を有するポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI):2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4′−トールイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトールエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4′,4″−トリフェニルメタントリイソシアネート等が用いられ、芳香環を有し芳香環に直接結合しないポリイソシアネート基を有するポリイソシアネートとしては、例えば、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が用いられる。
【0039】
また、イソシアヌレート環を含有するイソシアヌレート型変性体としては、ヘキサメチレンジイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、1,3,5−トリビニルイソシアヌレート、1−ビニル−3,5−ジブチルイソシアヌレート、1,3−ジビニル−5−フェニルイソシアヌレート、1,3,5−トリス[(ブトキシエトキシエチル)−フェニルホスフィノキシエチル]イソシアヌレート、1,3−ジビニル−5−エチルイソシアヌレート、1、3、5−トリス(2−メチル−2−プロペニル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンなどが用いられる。
【0040】
ポリオール成分とポリイソシアネート成分は、一方が2官能で、他方が3官能以上の化合物の組合わせとする必要がある。どちらか一方が1官能であれば連鎖しないし、2官能同士では直鎖分子となるからである。しかし、双方の官能数があまり多すぎる組合わせにすると、得られる反応物は網目鎖濃度が高くなりすぎて適度な柔軟性を有するゲルになりにくいので、好ましい組合わせは双方の官能基数が2〜4の組合わせであり、殊に2官能と3官能の組合わせが配合上、調節し易い。
【0041】
ポリオール成分とポリイソシアネート成分の混合比率(反応比)は、双方の成分の官能基の比率、即ち、ポリオール成分の末端の官能基である水酸基とポリイソシアネート成分の末端の官能基であるイソシアネート基との比率(OH/NCO)によって規制される。このOH/NCOの比率が1より小さい場合は、未反応のNCO基がゲル中に残り、この未反応のNCO基が水分と後反応して発生する炭酸ガスの気泡が悪影響を及ぼすので、OH/NCOの比率は少なくとも1以上でなければならない。
【0042】
ポリオール成分が常温で液状のアルキレンオキサイド鎖を有するものである場合、得られるポリウレタンゲルの硬度とOH/NCOの比率との間には負の相関関係があり、OH/NCOの比率が大きくなるほど、ポリウレタンゲルの硬度は小さくなる。また、ポリオール成分の液状のアルキレンオキサイド鎖が長く分子量が大きいものほど、得られるポリウレタンゲルの硬度は小さくなる。従って、液状のアルキレンオキサイド鎖が適度に長くて分子量が適度に大きいポリオールを選択し、OH/NCOの比率を調節すれば、ポリウレタンゲルのアスカー(F)硬度を60〜90の範囲に調節することができる。
【0043】
例えば、プロピレンオキサイド鎖を有する2官能のポリオール(重量平均分子量3000)を選択し、これと3官能のポリイソシアネート(例えばHDI系イソシアヌレート)とを反応させてポリウレタンゲルをつくる場合は、OH/NCOの比率が1.1より大きく、且つ、1.8より小さくなるように、ポリオールとポリイソシアネートを混合して反応させると、アスカー(F)硬度が60〜90のポリウレタンゲルを得ることができる。
上記のOH/NCOの比率の範囲は、他のポリオール成分とポリイソシアネート成分を反応させて衝撃緩和性の良好なポリウレタンゲルを得る場合においても好ましい基準となるものである。
【0044】
また、ポリウレタンゲルのタック性とOH/NCOの比率との間には正の相関関係があり、OH/NCOの比率が大きくなるほど、ポリウレタンゲルのタック性は大きくなる。そして、上記のようにOH/NCOの比率を1.1〜1.8、好ましくは、1.3〜1.6に調節してポリウレタンゲルのアスカー(F)硬度を60〜90に調節すると、ポリウレタンゲルのタック性(JIS Z 0237のボールタック試験によるタック性)が略16以上となる。
衝撃緩和層2を形成するポリウレタンゲルは、そのタック性が16以上であることが好ましく、このように大きいタック性を有していると、表面層3とインレット1に対する衝撃緩和層2の粘着強度が大きいため、衝撃を受けたときに表面層3が衝撃緩和層2から剥離したり、衝撃緩和層2がインレット1から剥離するのを防ぐことができる。
【0045】
上記のように、このポリウレタンゲルはOH/NCOの比率を調節することによって硬度(柔軟性)とタック性を調節できるので、OH/NCOの比率を調節して粘着剤に適した硬度とタック性を付与すれば、後述するように粘着剤層4の材料として使用することもできる。
【0046】
上記のポリウレタンゲルは、構造式1〜4に示すポリオール成分の一種又は二種以上と、既述したポリイソシアネート成分の一種又は二種以上を、触媒と共に混合し、この混合物を型内に注入して、例えば60〜80℃で1〜24時間反応させることにより、容易に得ることができる。触媒としては、ジブチル錫ラウレートや、トリアルキルアミン、トリエチレンジアミン等の第3級アミンが好ましく使用される。
【0047】
衝撃緩和層2として、アスカー(F)硬度が60〜90の上記ポリウレタンゲルからなる厚さ1mm以上のゲル層を、インレット1の片面(集積回路1b及びアンテナ1cを設けた面と反対側の上面)に貼着すると、後述する落球衝撃試験の結果に示されるように充分な衝撃緩和作用が発揮され、集積回路1bやアンテナ1cの破損が防止される。しかも、このポリウレタンゲルは常温で液状のアルキレンオキサイド鎖が分散媒の働きをしてゲル化したものであるから、例えばアクリル含水ゲルのように含水量の変化に伴って硬度(柔軟性)が変化することがなく、長期間に亘って60〜90のアスカー(F)硬度を持続し、充分な衝撃緩和作用を発揮することができる。
【0048】
なお、このポリウレタンゲルからなる衝撃緩和層2の厚さの上限はないが、あまり厚くしてもそれに見合うだけの衝撃緩和効果の更なる向上が見られず、材料の無駄使いになるので、厚さの上限を10mm程度とするのが適当である。
【0049】
衝撃緩和層2の上に重ねて設けられる表面層3は、衝撃緩和層2が破損しないように被覆保護し、衝撃緩和層2と共に衝撃を受け止めて緩和する役目を果たすものであって、適度の剛性を有する透明な各種合成樹脂フィルムが使用される。その中でも、ポリカーボネート(PC)やポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系フィルムが特に好ましく使用され、また、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ビニル系などの樹脂フィルムも好ましく使用される。
【0050】
表面層3を形成するこれらの合成樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが、0.1〜3mm程度の厚さのものを使用するのが適当である。0.1mmよりも薄い樹脂フィルムは機械的強度や剛性が不足するため、衝撃を受けたときに破損して衝撃緩和層2を充分保護することができず、また、3mmよりも厚い樹脂フィルムは過剰な強度と剛性を有するので好ましくない。
【0051】
上記の表面層3は、衝撃緩和層2がタック性(粘着性)に富む前記のポリウレタンゲルで形成されている場合には、衝撃緩和層2の上に直接重ねて貼着されるが、衝撃緩和層2が粘着性を有しない場合には、その上に接着剤等を介して貼着される。
上記の透明な表面層3を、上記の透明なポリウレタンゲルよりなる厚さ1〜2mm程度の衝撃緩和層の上に重ねて設けたものは、全光線透過率が80%以上、ヘイズ値が25%以下になるので、インレット1の表面に印字された表示を容易に読み取ることができる。
【0052】
一方、インレット1の下面(集積回路1bとアンテナ1cを設けた面)に設けられる粘着剤層4は、電子タグ10を対象製品等に貼着する役目を果たすと共に、衝撃を受けたときにクッション層の役目を果たし、衝撃緩和層3と協働して衝撃力の吸収緩和に寄与するものである。このような粘着剤層4を形成する粘着剤としては、例えば、天然ゴム系、ニトリルゴム系、酢酸ビニルエマルジョン系、ポリエステル系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、シリコーン系などの各種粘着剤が使用可能であるが、特に、前述のポリウレタンゲルが好ましく使用される。
【0053】
この粘着剤層4に使用されるポリウレタンゲルは、そのOH/NCOの比率を、衝撃緩和層2を形成するポリウレタンのOH/NCOの比率より小さくすることによって、アスカー(C2)硬度が10〜30となるように調節すると共に、JIS Z 0237のボールタック試験によるタック性が10〜25となるように調節したものである。
【0054】
上記のようにアスカー(C2)硬度が10〜30の範囲に調節されたポリウレタンゲルからなる粘着剤層4は、クッション性ないし弾力性が適度であるため、衝撃緩和層2と協働して耐衝撃性の向上に大きく寄与し、また、破断強度も適度であるため、粘着剤層4を破断しないで対象製品から電子タグ10を容易に剥がせるようになる。
そして、この粘着剤層4を形成するポリウレタンゲルのタック性が上記のように10〜25に調節されていると、電子タグ10を対象製品に確実に貼着することができ、対象製品から電子タグ10を簡単に剥がすこともできるようになる。
【0055】
粘着剤層4の厚さは特に限定されないが、0.1〜2.0mm程度とするのが適当である。粘着剤層4の厚さが0.1mmより薄くなると、クッション性ないし弾力性が不足して衝撃緩和に寄与し難くなり、他方、2.0mmより厚くしてもそれに見合う更なる効果が得られず、材料の無駄になるからである。
【0056】
粘着剤層4の下面に重ねて設けられる剥離シート5としては、例えば、PETフィルムなどの樹脂製の剥離シート、上質紙、グラシン紙にシリコーンコーティングを施した一般的な剥離シート等が使用される。
【0057】
以上のような構成の電子タグ10は、剥離シート5を剥がして対象製品等に貼着され、質問器(インテロゲーター)からインレット1のアンテナ1cを介して入力した価格情報、製造情報、保管情報、使用情報などの各種情報を集積回路1bのメモリに記憶させたり、必要に応じてメモリからアンテナ1cを介して各種情報を質問器へ読み出したりして、対象製品等の情報管理が行われる。
このように電子タグ10が対象製品等に貼着されていると、外部から衝撃を受けることが多々あるが、衝撃を受けたとしても、アスカー(F)硬度が60〜90のポリウレタンゲル等からなる厚さ1mm以上の柔軟性に富む衝撃緩和層2が表面層3と共に凹変形しながら衝撃力を吸収緩和して、インレット1に作用する圧力を大幅に低減させ、また、アスカー(C2)硬度が10〜30のポリウレタンゲル等からなる粘着剤層4もクッション層の役目を果たして衝撃力の吸収緩和に寄与するため、インレット1の下面に設けられた集積回路1bやアンテナ1cの破損を防止することができる。
【0058】
図4及び図5は、本発明の他の実施形態に係る電子タグを示す斜視図及び断面図である。
【0059】
この実施形態に係る電子タグ10は、インレット1の周囲において衝撃緩和層2と粘着剤層4の四周縁が互いに粘着、接合し、それによってインレット1が封止された構造となっている。このようにインレット1が封止されると、水分等の侵入が阻止されるので、インレット1の集積回路1bやアンテナ1cが水分等によって悪影響を受ける心配がなくなる。
この電子タグ10の他の構成は、前記実施形態の電子タグ10の構成と同様であるので、図4図5において同一部材に同一符合を付すだけとし、重複する説明は省略する。
【0060】
次に、本発明の効果を確認するために、本発明の具体的な実施例1〜6の電子タグと比較例1〜8の電子タグについて行った落球衝撃試験について説明する。
【0061】
[実施例1〜6]
下面に集積回路とアンテナを設けたインレットの上面に、下記表1の実施例1〜6に示すアスカー(F)硬度と、タック性(JIS Z0237のボールタック試験によるタック性)と、厚さとを有するポリウレタンゲルからなる衝撃緩和層を設けると共に、その上に、下記表1の実施例1〜6に示す厚さを有するPC(ポリカーボネート)フィルム又はPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムからなる表面層を重ねて設け、更に、ICインレットの下面に、下記表1の実施例1〜5に示すアスカー(C2)硬度と、タック性と、厚さとを有するポリウレタンゲルからなる粘着剤層を設けた実施例1〜5の電子タグ(剥離シートを省略したもの)と、粘着剤層を設けていない実施例6の電子タグ(剥離シートを省略したもの)を作製した。
【0062】
この実施例1〜4の衝撃緩和層と実施例6の衝撃緩和層を形成する、アスカーゴム硬度計F型(高分子計器(株)製)で測定したアスカー(F)硬度が80、タック性が28であるポリウレタンゲルは、ポリオール成分としてポリプロピレングリコールと、イソシアネート成分としてHDI系イソシアヌレートと、触媒(ジブチル錫ラウレート)とを、OH/NCOの比率が1.4となるように混合して、80℃で1時間反応させて得られたものであり、実施例5の衝撃緩和層を形成するアスカー(F)硬度が60、タック性が32であるポリウレタンゲルは、OH/NCOの比率を1.6に変更して得られたものである。また、実施例1〜5の粘着剤層を形成する、アスカーゴム硬度計C2型(高分子計器(株)製)で測定したアスカー(C2)硬度が18、タック性が16であるポリウレタンゲルは、上記のOH/NCOの比率を1.4に変更して得られたものである。
【0063】
作製した実施例1〜6の電子タグ10を、図5に示すように、定盤6に設置したステンレス板7の上面に粘着剤層4の粘着力で貼着し(但し、実施例6の電子タグは他の粘着剤で貼着した)、電子タグ10の上方150cmの高さから、直径25mm、重さ66.8gの鋼球8を、垂直に立設した透明なパイプ9を通して電子タグ10の表面層3に落下させて衝撃力を加え、この落球衝撃試験を50回繰り返し行った。
そして、落球衝撃試験後の電子タグ10に非接触送受信テストを行うことによって、インレット1の集積回路(ICチップ)1bやアンテナ1cの破損の有無を調べると共に、顕微鏡観察によって集積回路1bの破損の有無を調べた。
その結果、実施例1〜6の電子タグ10はいずれも、下記表1に示すように、顕微鏡観察では集積回路(ICチップ)の破損が認められず、正常に送受信を行うことができ、集積回路1bやアンテナ1cが破損していないことが確認できた。
【0064】
また、落球衝撃試験の際に、インレット1に累積する衝撃圧力を調べるため、実施例1〜6の電子タグ10のそれぞれのインレット1を感圧フィルム[富士写真フィルム(株)製の商品名「プレスケール」]に入れ替えた疑似電子タグを作製し、上記と同様に落球衝撃試験を50回繰り返した後の感圧フィルムの色変化から、累積した衝撃圧力を求めた。その結果を下記表1に示す。
【0065】
[比較例1〜8]
比較のために、インレットの上面に、下記表1の比較例2〜6及び8に示すアスカー(F)硬度と、タック性と、厚さを有するポリウレタンゲルからなる衝撃緩和層を設けると共に、その上に、下記表1の比較例2〜5及び8に示す厚さを有するPCフィルム又はPETフィルムからなる表面層を重ねて設け(比較例6は表面層を省略)、更に、インレットの下面に、下記表1の比較例2〜6に示すアスカー(C2)硬度と、タック性と、厚さを有するポリウレタンゲルからなる粘着剤層を設けて(比較例8は粘着層を省略)、比較例2〜6及び8の電子タグ(剥離シートを省略したもの)を作製した。
また、インレットの上面に衝撃緩和層を省略して、下記表1の比較例1に示す厚さを有するPCフィルムを設け、インレットの下面に、下記表1の比較例1に示すアスカー(C2)硬度と、タック性と、厚さを有するポリウレタンゲルからなる粘着剤層を設けて、比較例1の電子タグ(剥離シートを省略したもの)を作製した。また、衝撃緩和層も粘着剤層も省略し、インレットの上面に下記表1の比較例7に示す厚さのPCフィルムからなる表面層を設けただけの、比較例7の電子タグ(剥離シートも省略)を作製した。
【0066】
この比較例2,8の衝撃緩和層を形成するアスカー(F)硬度が95、タック性が4であるポリウレタンゲルは、ポリオール成分としてポリプロピレングリコールを使用し、イソシアネート成分としてHDI系イソシアヌレートを使用し、OH/NCOの比率が1.08となるように双方の成分を混合して反応させたものである。また、比較例3〜6の衝撃緩和層を形成するポリウレタンゲルは、前述した実施例1〜4及び6の衝撃緩和層を形成するポリウレタンゲルと同じものであり、比較例1〜6の粘着剤層を形成するポリウレタンゲルは、前述した実施例1〜5の粘着剤層を形成するポリウレタンゲルと同じものである。
【0067】
作製した比較例1〜8の電子タグについて、上記と同様にして落球衝撃試験を50回繰り返し行い、非接触送受信テストを行うことによって、インレットの集積回路やアンテナの破損の有無を調べると共に、顕微鏡観察によって集積回路の破損の有無を調べた。
その結果、下記表1に示すように、比較例1〜8のICタグはいずれも、顕微鏡観察で集積回路の破損が認められ、正常に送受信を行うことができず、集積回路やアンテナが破損していることが確認できた。
【0068】
また、落球衝撃試験の際に、比較例1〜8のインレットに累積する衝撃圧力を調べるために、比較例1〜8の電子タグのそれぞれのインレットを前記の感圧フィルムに入れ替えた疑似電子タグを作製し、上記と同様に落球衝撃試験を50回繰り返した後の感圧フィルムの色変化から、累積した衝撃圧力を求めた。その結果を下記表1に示す。
【0069】
【表1】

表1中、〇は集積回路(ICチップ)が破損していないことを、×は集積回路(ICチップ)が破損していることを示す。
【0070】
この表1から、インレットの上面に、アスカー(F)硬度が80又は60、タック性が28又は32のポリウレタンゲルからなる厚さ1〜5mmの衝撃緩和層を設け、インレットの下面に、アスカー(C2)硬度が18、タック性が16のポリウレタンゲルからなる厚さ0.4mmの粘着剤層を設けた実施例1〜5の電子タグ、及び、粘着剤層を省略した実施例6の電子タグは、衝撃緩和層が衝撃力を充分に吸収緩和するため、落球衝撃試験を50回繰り返した後のインレットに累積する衝撃圧力が21.5MPa以下と小さくなり、それによってインレットの集積回路やアンテナの破損が防止されることが判る。特に、粘着剤層を設けた実施例1,2の電子タグは、粘着剤層を省略した実施例6に比べると、表面層及び衝撃緩和層が同一であるにも拘わらず、累積する衝撃圧力が小さくなっており、このことから粘着剤層がクッション層の役目をして衝撃緩和に寄与することが判る。
【0071】
これに対し、衝撃緩和層を設けていない比較例1,7の電子タグは、インレットに累積する衝撃圧力が50MPaを超えるため、集積回路等が破損し、また、アスカー(F)硬度が95の衝撃緩和層を設けた比較例2,8の電子タグは、衝撃緩和層の柔軟性が不足するため、衝撃緩和層の厚さが1mmでも、インレットに累積する衝撃圧力が22MPa(粘着剤層を省略した比較例8の電子タグは37MPa)と大きくなって、集積回路等の破損を招くことになる。また、比較例3〜5の電子タグは、実施例1〜5の電子タグと同じクッション層の働きをする粘着剤層を設けており、実施例1〜4の電子タグと同じアスカー(F)硬度が80の衝撃緩和層を設けているにも拘わらず、衝撃緩和層の厚さが1mmよりも薄いので充分な衝撃緩和作用を発揮できず、そのためインレットに累積する衝撃圧力が25MPa以上と大きくなって集積回路等の破損を招くことになる。また、比較例6の電子タグは、実施例4の衝撃緩和層と同じアスカー(F)硬度、タック性、厚さを有する衝撃緩和層を設け、実施例4の粘着剤層と同じアスカー(C2)硬度、タック性、厚さを有する粘着剤層を設けているにも拘わらず、表面層を重ねて設けていないため、インレットに累積する衝撃圧力が50MPa以上と大きくなり、集積回路等の破損を招くことになる。
【0072】
以上より、集積回路やアンテナの破損を防止するためには、衝撃緩和層のアスカー(F)硬度が60〜90であり、1mm以上の厚さが必要であることが判る。また、アスカー(C2)硬度が10〜30である粘着剤層や、PCフィルム、PETフィルムなどの表面層は、衝撃緩和の向上に寄与し、集積回路やアンテナの破損防止に有効であることも判る。
【符号の説明】
【0073】
1 インレット
1a インレット基材
1b 集積回路(ICチップ)
1c アンテナ
2 衝撃緩和層
3 表面層
4 粘着剤層
5 剥離シート
10 電子タグ
図1
図2
図3
図4
図5
図6