JP2003191419A - Ｉｃカード用ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性とエンボス刻字性に優れ、カード基材
の表面にラミネートして表面保護機能を付与するために
好適なＩＣカード用フィルムを提供する。 【解決手段】 ジカルボン酸成分の７５モル％以上がテ
レフタル酸およびナフタレンジカルボン酸からなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の成分からなる、融点が１９
０℃以上のポリエステルフィルムＢの少なくとも片面
に、ジオール成分の５〜４５モル％がシクロヘキサンジ
メタノールからなる共重合ポリエステルフィルムＡを積
層してなることを特徴とするＩＣカード用ポリエステル
フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性とエンボス
刻字性に優れるＩＣカード用ポリエステルフィルムに関
し、さらに詳しくはカード基材の表面にラミネートし、
表面保護機能を付与するために好適なＩＣカード用フィ
ルムに関する。

【従来の技術】

【０００２】ＩＣカードは、従来の磁気カードに比して
記憶容量が大きく、高速動作、小型・軽量かつ振動・衝
撃に強いことから、プリペイドカード（テレフォンカー
ド等）、チケット（乗車券、アミューズメント等各種施
設内カード）、個人認証カード、物品管理カードなどと
して普及が進んでいる。かかるＩＣカードは、ＩＣチッ
プが埋設されるカード状の基材に、カードの表面を保護
すると共に機械的強度を付与するオーバーラミネートフ
ィルムを貼合した構成をとるのが通常である。従来のカ
ードを構成する材料および接着剤としては、硬質塩化ビ
ニール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げら
れるが、環境面への配慮、耐屈曲性、剛性等の問題があ
り、これらの樹脂の使用は抑えられる傾向にある。代わ
って、相当比の共重合成分を含有し、ＩＣチップの埋め
込み適性を付与したポリエステル樹脂が基材として普及
しつつあるが、該基材のオーバーラミネート用に同組成
の共重合ポリエステルからなるフィルムを使用すると耐
熱性が不足し、ＩＣカード高温保存時の品質確保の点で
問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであって、その解決課題は、耐熱性と
エンボス刻字性に優れ、カード基材の表面にラミネート
して表面保護機能を付与するために好適なＩＣカード用
フィルムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
鑑み鋭意検討した結果、特定の物性を有するポリエステ
ルフィルムの少なくとも片面に、特定組成の共重合ポリ
エステルフィルムを積層することにより、耐熱性とエン
ボス刻字性（番号や姓名をカードに刻字する）という背
反する特性を併せ持つフィルムが得られ、ＩＣカード用
フィルムとして極めて有用であることを見いだし、本発
明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明の要旨は、ジカルボン酸
成分の７５モル％以上がテレフタル酸およびナフタレン
ジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の
成分からなる、融点が１９０℃以上のポリエステルフィ
ルムＢの少なくとも片面に、ジオール成分の５〜４５モ
ル％がシクロヘキサンジメタノールからなる共重合ポリ
エステルフィルムＡを積層してなることを特徴とするＩ
Ｃカード用ポリエステルフィルムに存する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明で言うポリエステルとは、例えば、ジカル
ボン酸とジオールとから縮重合によって得られるポリマ
ーを指す。本発明のベースとなるポリエステルフィルム
Ｂを形成するポリエステルは、ジカルボン酸成分の７５
モル％以上がテレフタル酸および／またはナフタレンジ
カルボン酸からなる線状飽和のポリエステルである。上
記ジカルボン酸成分と併用しうる他のジカルボン酸成分
としては、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等を
例示することができる。併用するジカルボン酸成分の比
は、全ジカルボン酸成分に対し２５モル％以下とするこ
とが必要である。この比が２５モル％を超えると、耐熱
性や剛性が低下し、好ましくない。同じくポリエステル
フィルムＢを構成するジオール成分としては、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジ
メタノールなどが挙げられる。これらの中、エチレング
リコールが特に好ましい。

【０００７】上記ポリエステルフィルムＢの融点（ＤＳ
Ｃで測定）は、１９０℃以上であることが必要である。
ポリエステルフィルムＢの融点が１９０℃未満の場合に
は、ＩＣカードを構成する材料として用いた場合に耐熱
性が不足し、高温保存時の品質確保の点で問題となる傾
向がある。また該融点の上限は通常２７０℃ほどである
が、エンボス刻字性付与の観点からは、ポリエステルフ
ィルムＢが共重合成分からなり、より低い融点を示す方
が好ましい。以上より、好ましい融点の範囲は２００〜
２５５℃、さらに好ましくは２１０〜２５０℃である。
上記ポリエステルフィルムＢの少なくとも片面に積層さ
れる共重合ポリエステルフィルムＡは、そのジオール成
分の５〜４５モル％がシクロヘキサンジメタノールから
なることが必要である。他のジオール成分およびジカル
ボン酸成分については、上記ポリエステルフィルムＢの
取りうる組成から選択すればよい。シクロヘキサンジメ
タノールの共重合比が４５モル％を超える場合には、Ｉ
Ｃカードを構成する材料として耐熱性が不足する傾向に
ある。一方同比が５モル％未満の場合にはＩＣカードを
構成する基材シートとの熱接着性が不足し、加工適性が
低下する問題が生じる。シクロヘキサンジメタノールの
好ましい共重合比は１５〜４０モル％、さらに好ましく
は２０〜３５モル％の範囲内である。

【０００８】なお、本発明で使用するポリエステル樹脂
には、本発明の目的を阻害しない範囲で、界面活性剤、
滑剤、顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難
燃剤、帯電防止剤、異種のポリマーなどの添加剤を含有
させてもよい。本発明のポリエステルフィルムは、未延
伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのい
ずれでもよいが、耐溶剤性、機械的強度付与のため、二
軸延伸フィルムが好ましい。本発明のポリエステルフィ
ルムの加熱収縮率（１００℃×５分）は０．０±２．０
％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは０．０
±１．５％、さらに好ましくは０．０±１．０％の範囲
内である。加熱収縮率が０．０±２．０％の範囲外にあ
る場合、フィルムの寸法安定性が不足し、高温環境下で
ＩＣカードが収縮もしくは膨張する問題が生じる傾向が
ある。

【０００９】本発明のポリエステルフィルムの全光線透
過率は８５〜９５％であることが好ましく、より好まし
くは８９〜９４％の範囲内である。全光線透過率が８５
％未満の場合には、カード表面（印刷柄）の光沢感が低
下する、色彩の鮮鋭さを損なう等の問題が生じやすい。
本発明のポリエステルフィルムの表面粗度（Ｒa）は
０．０１〜０．１μｍであることが好ましく、より好ま
しくは０．０２〜０．０６μｍの範囲内である。Ｒaが
０．０１μｍ未満の場合、フィルムの滑り性が不足し、
加工中にフィルム同士がブロッキングする問題が生じる
傾向がある。一方Ｒaが０．１μｍを超える場合には、
フィルムヘーズ値が上昇して曇ったフィルムとなり、カ
ード表面（印刷柄）の光沢感が低下する、色彩の鮮鋭さ
を損なう等の問題が生じる傾向がある。

【００１０】本発明のポリエステルフィルムをＩＣカー
ド用ラミネートフィルムとして使用するに際し、フィル
ムの総厚みはカード基材との組み合わせにより適宜選択
すればよいが、その機能上通常５０〜２５０μｍ、好ま
しくは６５〜１５０μｍの範囲内である。この内、共重
合ポリエステルフィルムＡの厚み（片面積層当たり）は
２〜２０μｍの範囲にあることが好ましく、より好まし
くは４〜１５μｍの範囲内である。共重合ポリエステル
フィルムＡの厚みが２μｍ未満の場合、ＩＣカードを構
成する基材シートとの熱接着性が不足する傾向にある。
一方同厚みが２０μｍを超える場合には、ＩＣカードを
構成する材料として耐熱性が損なわれる傾向にある。本
発明のポリエステルフィルムの層構成は、Ａ／Ｂの２種
２層、Ａ／Ｂ／Ａの２種３層が基本であるが、それ以上
の多層構成としても差し支えない。但し、カード基材と
の熱接着性の観点から、一方の最表層を共重合ポリエス
テルフィルムＡとすることが好ましい。また２種２層フ
ィルムとする場合、カード基材と接着する面を共重合ポ
リエステルＡとすることが好ましい。

【００１１】本発明のポリエステルフィルムの製造方法
は、一般に所定に配合されたポリマーを溶融、押出しし
てシート化し、必要に応じて一軸もしくは二軸方向にロ
ール延伸法、テンター法等に従って延伸を施せばよい。
なおフィルム強度、寸法安定性、耐溶剤性等を適度に満
足させるためには、二軸延伸方法および熱処理方法を併
用することが好ましい。ここで本発明のポリエステルフ
ィルムの製法につき、二軸延伸を用いた場合を一例とし
て説明するが、これに限定されるものではない。所定の
粘度（通常は固有粘度：０．５〜１．２ｄｌ／ｇ）を有
するポリエステル樹脂を２００ｐｐｍ以下、好ましくは
８０ｐｐｍ以下に乾燥する。当該乾燥原料を、押出機を
用いて溶融、混練する。なお、ベント孔を有する押出機
を用いる場合は乾燥工程を省略してもよいし、押出機途
中で各種添加剤を添加することもできる。溶融ポリマー
を口金からシート状に押出し、冷却ロール上で急冷固化
し、実質的に非晶状態の未配向シートを得る。（ポリエ
ステルフィルムＢとなる）

【００１２】共重合ポリエステルフィルムＡの積層は、
共押出、あるいは一軸延伸後に別に押出したポリマーを
ラミネートする方法のいずれかにより実施することがで
きる。 次いで、得られたシートを二軸方向に延伸して
フィルム化する。まず、通常７０〜１５０℃、好ましく
は７５〜１３０℃の延伸温度、通常２．５〜６．０倍、
好ましくは３．０〜５．０倍の延伸倍率の条件下、前記
未延伸シートを一方向（縦方向）に延伸する。かかる延
伸にはロールおよびテンター方式の延伸機を使用するこ
とができる。次いで、通常７５〜１５０℃、好ましくは
８０〜１４０℃の延伸温度で、通常２．５〜６．０倍、
好ましくは３．０〜５．０倍の延伸倍率の条件下、一段
目と直交する方向（横方向）に延伸を行い、二軸配向フ
ィルムを得る。かかる延伸には、テンター方式の延伸機
を使用することができる。

【００１３】上記の一方向の延伸を２段階以上で行う方
法も採用することができるが、その場合も最終的な延伸
倍率が上記した範囲に入ることが好ましい。また、前記
未延伸シートを面積倍率が７〜３０倍になるように同時
二軸延伸することも可能である。次いで、テンター内熱
処理を、通常１４０〜２４０℃、好ましくは１９０〜２
３５℃で、３０％以内の伸長、制限収縮または定長下で
１秒〜５分間行う。本発明においては、ポリエステルフ
ィルムＢの共重合比率（モル％）に応じて、フィルムに
熱寸法安定性を最大限付与しうる熱処理温度を採用する
ことが重要である。一般に共重合比率が上昇すると共に
フィルムの耐熱性が低下するため、採用しうる熱処理温
度も下がり、それ以上の高温とするとテンター内でフィ
ルムが（溶融）破断し、所望のフィルムを生産すること
ができなくなるためである。本発明のポリエステルフィ
ルムはその特徴を生かし、主に、共重合ポリエステルを
始めとする各種プラスチック材、鋼板、合成紙、等の他
基材とのラミネート体の構成をとり、ＩＣカード用部材
として好適に使用される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、本発明における
各種の物性およびその測定方法、定義は下記のとおりで
ある。また、実施例および比較例中、「部」および
「％」とあるのは、各「重量部」および「重量％」を意
味する。

【００１５】（１）添加物の平均粒径（μｍ） （株）島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置ＳＡ−
ＣＰ３型を用いてストークスの抵抗則に基づく沈降法に
よって粒子の大きさを測定した。測定により得られた粒
子の等価球形分布における積算（体積基準）５０％の値
を用いて平均粒径とした。

【００１６】（２）ポリエステルフィルムＢの融点Ｔm
（℃） 示差走査熱量計（ＴＡインスツルメント社製２９２０Ｍ
ＤＳＣ）を用い、窒素雰囲気下でサンプル５ｍｇを昇温
速度１０℃／分で常温から昇温し、融解吸熱ピークが観
察されればＴmとした。同ピークが複数現れた場合は最
大のピークをＴmとする。なお共重合ポリエステルフィ
ルムＡ層は片刃で削ってサンプルから除いた。

【００１７】（３）加熱収縮率（％） 無張力状態で１００℃雰囲気中５分間熱処理し、その前
後のサンプルの長さを測定することにより、次式にて計
算した。測定はＭＤ／ＴＤ両方向について行った。 加熱収縮率（％）＝（Ｌa−Ｌb）×100／Ｌa （上記式中、Ｌaは熱処理前のサンプル長（mm）、Ｌbは
熱処理後のサンプル長（mm）である）

【００１８】（４）全光線透過率（％） ＪＩＳ−Ｋ７１３６：２０００に準じ、日本電色工業社
製積分球式濁度計ＮＤＨ２０００（光源Ｄ６５）により
測定した。

【００１９】（５）中心線平均表面粗さＲa（μｍ） 小坂研究所社製の表面形状測定器ＳＥ−３Ｆを用いて測
定した。下記条件にて７回測定し、上下２点を除いた５
点の平均値をとった。 触針先端径：２μｍ ・測定力：０．０３ｇｆ 測定長：２．５ｍｍ ・カットオフ値：０．０８ｍｍ

【００２０】（６）カード基材とのラミネート適性 白色ＰＥＴＧシート（ＰＥＴを主構成成分とし、ジオー
ル成分の３０モル％が１，４−シクロヘキサンジメタノ
ール成分からなる）をカード基材とし、基材の両面にサ
ンプルを枚葉し、ＳＵＳ板でプレス圧１０ｋｇ／ｃ
ｍ^２、プレス温度１１０℃にて３０分間圧着した。この
条件にてサンプルとカード基材との接着度を確認し、以
下の観点で評価した。 ○：サンプルとカード基材が十分に接着し、良好な仕上
がりである。 ×：サンプルとカード基材の間で剥離が生じ、実用上問
題がある。

【００２１】（７）エンボス刻字性（番号、姓名等の刻
字） ６項で作製したラミネート済みカードにエンボス刻字を
行い、刻字の深さを比較、以下の項目により評価した。 ○：十分なエンボス深さが得られ、良好な仕上がりであ
る。 △：エンボス深さがやや浅いが、実用上問題ないレベル
である。 ×：エンボス深さが浅く、実用上問題がある。

【００２２】（８）耐熱性 ６項で作製したラミネート済みカード単枚をダブルクリ
ップ（コクヨ製クリ−３５）で挟み、１０５℃雰囲気で
３時間加温した。処理後クリップ挟みを外し、把持部の
変形度（凹形状の転写）を観察して以下の項目により評
価した。 ○：変形が十分小さく、耐熱性に優れている。 △：若干の変形が認められるが、実用上問題ないレベル
である。 ×：変形が著しく、実用上問題がある。

【００２３】実施例１ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主構成成分と
し、ジカルボン酸成分の１３モル％がイソフタル酸成分
である固有粘度０．６８の共重合ポリエステルチップ
（予め平均粒径２．３μｍの無定型シリカを０．１％含
有）からなる原料Ｂをベント付二軸押出機に直接投入し
た。同様にして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を主構成成分とし、ジオール成分の３０モル％が
１，４−シクロヘキサンジメタノール成分である固有粘
度０．７５の共重合ポリエステルチップ（予め平均粒径
２．３μｍの無定型シリカを０．１％含有）からなる原
料Ａをベント付二軸押出機に直接投入した。上記原料を
各々二軸押出機中で２７０℃で溶融、混練し、得られた
溶融体をＴダイに導いて両原料がＡ／Ｂ／Ａの構成を成
すようにスリット状に共押出しし、３０℃の冷却ドラム
上で冷却して無延伸シートを得た。次いで当該無延伸シ
ートを縦方向に８３℃で３．７倍延伸した後、さらに横
方向に１００℃で３．５倍延伸し、段階的に昇温後、２
０５℃で５秒間熱処理した。最終的にフィルム厚み７５
μｍ（５／６５／５μｍ）の二軸配向フィルムを得た。

【００２４】実施例２，３，４ 実施例１の原料配合Ｂにおいて、イソフタル酸成分のモ
ル比、横延伸後の熱処理温度を表１記載のように変更す
る以外は同様にして、フィルム厚み７５μｍ（５／６５
／５μｍ）の二軸配向フィルムを得た。

【００２５】実施例５ 実施例１の原料配合Ｂにおいて、ポリエステルの主構成
成分をポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）とし、押出
温度：２９０℃、縦延伸温度：９３℃、横延伸温度：１
１０℃、熱処理温度：２２５℃とする以外は同様にし
て、フィルム厚み７５μｍ（５／６５／５μｍ）の二軸
配向フィルムを得た。

【００２６】比較例１ 実施例１において、フィルム構成を原料配合Ａからなる
単層フィルムとし、熱処理温度を１２０℃とする以外は
同様にして、フィルム厚み７５μｍの二軸配向フィルム
を得た。

【００２７】比較例２，３ 実施例１の原料配合Ａにおいて、１，４−シクロヘキサ
ンジメタノール成分のモル比を表２記載のように変更す
る以外は同様にして、フィルム厚み７５μｍ（５／６５
／５μｍ）の二軸配向フィルムを得た。

【００２８】比較例４ 実施例１の原料配合Ｂにおいて、イソフタル酸成分のモ
ル比、熱処理温度を表２記載のように変更する以外は同
様にして、フィルム厚み７５μｍ（５／６５／５μｍ）
の二軸配向フィルムを得た。

【００２９】

【表１】 表１中、IPAはイソフタル酸、CHDMは1,4-シクロヘキサンシ゛メタノールを意
味する。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明のポリエステルフィルムは、耐熱
性とエンボス刻字性と言う背反する特性を併せ持ち、特
にＩＣカード用基材の表面にラミネートして表面保護機
能を付与する材料として好適であり、その工業的価値は
高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 MA11 MA40 MB01 MB02 MB06 MB09 MB10 PA02 PA03 PA04 PA14 PA18 PA29 QC12 RA03 RA04 RA11 4F100 AK41B AK42A AL01A AL01B BA02 EH20 EJ38 GB41 JJ03 JL01 5B035 AA07 BB09 CA02 CA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジカルボン酸成分の７５モル％以上がテ
   レフタル酸およびナフタレンジカルボン酸からなる群か
   ら選ばれる少なくとも一種の成分からなる、融点が１９
   ０℃以上のポリエステルフィルムＢの少なくとも片面
   に、ジオール成分の５〜４５モル％がシクロヘキサンジ
   メタノールからなる共重合ポリエステルフィルムＡを積
   層してなることを特徴とするＩＣカード用ポリエステル
   フィルム。
2. 【請求項２】 ポリエステルフィルムＢが、ジカルボン
   酸成分の５〜２５モル％がイソフタル酸からなることを
   特徴とする請求項１記載のＩＣカード用ポリエステルフ
   ィルム。