JP2005111720A - 積層プラスチックカードの製造方法及びｉｃカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 反りの発生を防止させる構成の耐熱性積層プラスチックカード及び当該積層プラスチック構成によるＩＣカードの製造方法を提供する。
【解決手段】 第１白色プラスチックシートの一方の面上にカード表面側の印刷を行い、第２白色プラスチックシートの一方の面上にカード裏面側の印刷を行う工程と、前記第１白色プラスチックの前記一方の面と他方の面にそれぞれ第１透明プラスシートと第３透明プラスチックシートを同時に融着することによりカード表面側の第１中間製品を製造する工程と、第２白色プラスチックの前記裏面側に第２透明プラスチックシートを融着することによりカード裏面側の第２中間製品を製造する工程と、前記第１中間製品の前記第３透明プラスチックシート面に前記第２中間製品の前記第２透明プラスチックシート面を合わせて熱プレス処理することにより前記第１中間製品に前記第２中間製品を熱融着する工程とを有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複数のプラスチック層で構成されたプラスチックカード及びＩＣカードの製造方法に関し、特に高温環境下に放置されても変形しない耐熱性に優れた積層プラスチックカード及びＩＣカードの製造方法に関する。

従来から、身分証明書、図書カード、診察カード、ポイントカード等として名刺サイズのＩＤカードが利用されている。また、テレフォンカード、クレジットカード、銀行カード又は鉄道等の公共輸送機関の利用者カードとして小容量のデータを磁気的に記録可能な磁気カードが広く使用されてきた。さらに、近年、カード自体に大容量のデータやプログラムを格納可能なＩＣカードが広く利用されるに至っている。ＩＣカードは、外部機器と電気的に直接的に接続される接触型ＩＣカードと、電波を利用して無線接続可能な非接触型ＩＣカードに分類される。

このように広範に利用されている種々のカードの基材としては、その耐久性の良さから種々のプラスチックが広く用いられている。そして、当該カードの表面側及び裏面側にはそれぞれ文字や記号、写真、ホログラム等の図形が印刷される。

このようなカードにおいては、通常、カードの基材となる白色プラスチックシート上に印刷を施した後に印刷面を透視可能に保護する透明プラスチックシートを熱融着させる。そして、表面側の印刷を施した第１白色プラスチックに透明プラスチックを熱融着させ、これとは別に裏面側の印刷を施した第２白色プラスチックに透明プラスチックを熱融着させ、これらを背中合わせに接着することにより１枚のカードを製造するようにしている。

図９は、このような従来の積層プラスチックカードを示す。この従来の積層プラスチックカードは、図９に示すように、カードの表面側を構成する白色プラスチックシート及び透明プラスチックシートと、カードの裏面側を構成する白色プラスチックシート及び透明プラスチックシートが、背中合わせにそのまま接合された構成となっている。

当該積層プラスチックカードの表面と裏面の両面側にカード所有者のIDコード等のデータを磁気的に記憶するための磁気テープが設けられた磁気カードの例を示すものである。そして、図９に示す磁気カードの例においては、カード表面側の透明プラスチックシート上面にも印刷が施されることにより、カード表面側の磁気テープは隠蔽されて目視できないようになっている。このような隠蔽印刷を施した磁気カードは、印刷が施された表面側の白色プラスチックシートと透明プラスチックシートと表面側磁気テープとを熱プレス工程により融着処理した中間製品の表面側に隠蔽印刷を行い、次に、印刷が施された裏面側の白色プラスチックシートと透明プラスチックシートと熱プレス工程により融着した後、所定サイズに打ち抜いて１枚のカードが製造される。

上記したように、積層プラスチックにより磁気カードやＩＣカード等の利用分野は極めて広範に及び、例えば高速道路の電子式通行料金徴収システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection
System）に使用するＩＣカードは、自動車室内における真夏昼間時の高温環境下や真冬夜間時の低温環境下に放置されても熱収縮又は熱膨張が起こらず変形しない耐熱性及び耐寒性が求められている。

このため、プラスチックカードに利用される耐熱性に優れたカードの材質として、ポリカーボネートと、１，４−シクロヘキサンジメタノール誘導共重合体ポリエステルとのブレンド物からなるプラスチックしーとが提案されている。（特許文献１参照。）。

また、同様な組成を有するカード材質の一つとして、ポリカーボネートを主成分とするプラスチックシート「ディアフィックス」（商品名、三菱樹脂株式会社製）が供給されている。
特願平１０−１００３５６号公報

しかしながら、このようなポリカーボネートを多く含む耐熱性プラスチック基材は、白色シートの場合と透明シートとでは、その熱収縮率が大きく相違するために、白色プラスチックシートと透明プラスチックシートとを熱融着した中間製品において反りが発生してしまい、表面側の上記隠蔽印刷工程に支障が生じてしまっていた。

また、このように反りが生じた２つの中間製品であるカード表面側とカード裏面側を背中合わせに接着する熱融着工程における作業性を低下させていた。

さらに、ＩＣチップ等の薄型電子部品を白色プラスチックシートと透明プラスチックシート間に挟んで熱融着したＩＣカードの場合、上記により生じた反りにより薄型電子部品に機械的ストレスを与え製品の歩留率を低下させる要因にもなっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた積層プラスチックシカードの製造段階において、反りの発生を防止させることにより透明プラスシート上の印刷を容易にし、またカード表面側とカード裏面側の２つの中間製品を背中合わせに接着する熱融着作業を容易にすると共に、ＩＣチップ等の薄型電子部品を有するＩＣカードの製品歩留率を向上させた構成の積層プラスチックカード及びこの積層プラスチック構成を有するＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、耐熱性積層プラスチックカードの製造方法であって、第１白色プラスチックシートの一方の面上にカード表面側の印刷を行い、第２白色プラスチックシートの一方の面上にカード裏面側の印刷を行う工程と、前記第１白色プラスチックの前記一方の面と他方の面にそれぞれ第１透明プラスシートと第３透明プラスチックシートを同時に融着することによりカード表面側の第１中間製品を製造する工程と、第２白色プラスチックの前記裏面側に第２透明プラスチックシートを融着することによりカード裏面側の第２中間製品を製造する工程と、前記第１中間製品の前記第３透明プラスチックシート面に前記第２中間製品の前記第２透明プラスチックシート面を合わせて熱プレス処理することにより前記第１中間製品に前記第２中間製品を熱融着する工程と、の各工程を有することを特徴とする積層プラスチックカードの製造方法を提供するものである。

このように、本発明に係る積層プラスチックカードの製造方法においては、第１白色プラスチック層は、第１透明プラスチック層と第２透明プラスチック層の間にサンドイッチされた対称の構成を有することから、その段階で白色プラスチックと透明プラスチックの熱収縮率の相違による反りが発生することを排除しているのである。

ここで、前記第３透明プラスチック層は、前記第１透明プラスチック層及び前記第２透明プラスチック層と同一の材質により形成されていることにより、上記反りの発生をより完全に排除することができるのである。

また、前記第１中間製品の製造工程においては、前記第１透明プラスチックシート上に第１の磁気テープを貼付する工程を含むことにより当該積層プラスチックカードを磁気カードにすることができる。さらに、前記第２中間製品の製造工程においては、前記第２透明プラスチックシート上に第２の磁気テープを貼付する工程を含むようにしてもよい。

さらに、本積層プラスチックカードの製造方法においては前記熱融着工程の後に、前記熱融着により接合された前記第１中間製品と前記第２中間製品を６０℃乃至１５０℃の温度環境下において熱処理する工程と、前記接合品を常温環境下で冷却する工程とを含む。
これにより、５層の積層プラスチックがその後９０℃以下の環境下に曝された時に生じる熱収縮を予め取り去ることを可能にしている。この熱処理は、６０〜１５０℃の温度範囲で１時間程度行われるが、最適の温度範囲は略９０℃である。

ところで、前記第１白色プラスチック及び前記第２白色プラスチックは、ポリカーボネート樹脂を主成分とする。しかし、これに限定されるものではなく、特許文献１に開示されている部材等、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、非結晶ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリカーボネート樹脂等熱融着が可能な樹脂シート（フィルム）であれば良い。

本発明は、さらに、耐熱性積層プラスチックカードを用いたＩＣカードの製造方法であって、第１白色プラスチックシートの一方の面上にＩＣカード表面側の印刷を行い、第２白色プラスチックシートの一方の面上にＩＣカード裏面側の印刷を行う工程と、前記第１白色プラスチックの前記一方の面と他方の面にそれぞれ第１透明プラスシートと第３透明プラスチックシートを同時に融着することによりカード表面側の第１中間製品を製造する工程と、第２白色プラスチックの前記裏面側に第２透明プラスチックシートを融着することによりカード裏面側の第２中間製品を製造する工程と、前記第１中間製品の前記第３透明プラスチックシート面に前記第２中間製品の前記第２透明プラスチックシート面を合わせて熱プレス処理することにより前記第１中間製品に前記第２中間製品を熱融着する工程と、前記熱融着により接合された前記第１中間製品と前記第２中間製品を６０℃乃至１５０℃の温度環境下において熱処理する工程と、前記接合品を常温環境下で冷却する工程と、前記接合品を所定のカードサイズに打ち抜く工程と、前記打ち抜かれた接合品に所定箇所をミリングすることにより凹部を形成する工程と、前記凹部にＩＣチップを埋め込む工程と、前記ＩＣチップの上部を覆う位置に接点手段を装着する工程と、の各工程を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法を提供するものである。

本発明に係る積層プラスチックカードの製造方法においては、第１白色プラスチック層が、第１透明プラスチック層と第２透明プラスチック層の間にサンドイッチされた対称の構成を有するようにすることから、その製造段階で白色プラスチックと透明プラスチックの熱収縮率の相違による反りの発生を抑制し、これによって表面側の透明プラスシート上の印刷を容易にし、またカード表面側とカード裏面側の２つの中間製品を背中合わせに接着する熱融着作業を容易にすると共に、ＩＣチップ等の薄型電子部品を有するＩＣカードの製品歩留率を向上させることを実現したのである。

以下、本発明に係る積層プラスチックカードの製造方法及びこの積層プラスチック構成によるＩＣカードの製造方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明に係る製造方法により製造された積層プラスチックカード１０の構成を示す断面図である。本積層プラスチックカード１０の表面側（図１の上側）から、第１透明プラスチック層１２、第１白色プラスチック層１１、第３透明プラスチック層１３、第２白色プラスチック層１４及び第２透明プラスチック層１２の５層のプラスチック層から構成されている。

ここで、第１白色プラスチック層１１の表面側（図１の上側）にはカードの表面印刷１６が施されている。そして、第２白色プラスチック層１４の裏面側（図１の下側側）にはカードの裏面印刷１７が施されている。また、本積層プラスチックカード１０を磁気カードとして使用する場合には、第１透明プラスチック層１２上に第１磁気テープ１９ａが貼付されている。

そして、この第１磁気テープ１９ａを隠蔽する場合は、第１透明プラスチック層１２の表面に隠蔽印刷１８を施すこととなる。本積層プラスチックカードの裏面側には、第２磁気テープ１９ｂが貼付される。

本積層プラスチックは、表面側中間部材（第１中間製品）として第１白色プラスチック層１１が第１透明プラスチック層１２と第３透明プラスチック層１３とにサンドイッチされた状態で形成され、この第１中間製品に、第２透明プラスチック層１２が裏面側に融着された第２白色プラスチック層１４（第２中間製品）が熱融着されることにより、製造工程における中間製品としても更には最終製品としてもシート若しくはカードの反りの発生を防止しているのである。

透明プラスチック１２、１３、１５の素材としては、耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂を主成分とするものを使用する。また、この透明プラスチック１２、１３、１５の厚さは、０．０５ミリメートルである。耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂を主成分とする透明プラスチックの例としては、三菱樹脂株式会社製の「ディアフィックス」（商品面）である。同様に、白色プラスチック１１、１４の素材としては、耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂を主成分とするものを使用する。また、この白色プラスチック１１、１４の厚さは、０．３５又は０．３６ミリメートルである。ここでは、この白色プラスチック１１、１４として、三菱樹脂株式会社製の「白色ディアフィックス」（商品面）を使用した。

但し、本発明に係る積層プラスチックカードの製造方法においては、透明プラスチック１２、１３、１５及び白色プラスチック１１、１４の素材としてこれに限定されるものではなく、特許文献１に開示されている部材等、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、非結晶ポリエステル樹脂（ＰＥＴ−Ｇ）、ポリカーボネート樹脂等熱融着が可能な樹脂シート（フィルム）であれば良い。

図２は、図１に示した積層プラスチックカード１０を磁気カードと使用した場合の例を示すものである。

図２は、本発明に係る積層プラスチックカードを磁気カードとした場合の例を示すものである。ここで、図２（ａ）は本磁気カードの斜視図を、図２（ｂ）はその表面図を、図２（ｃ）はその裏面図をそれぞれ示す。

図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１磁気テープ１９ａは、第１透明プラスチック層１２の表面に隠蔽印刷１８（図１に示す）を施すことにより外部から目視できないようにすることが可能である。そして、図２（ｃ）に示すように本磁気カードの裏面側には、第２磁気テープ１９ｂが目視可能な状態で貼付されている。

図３は、本発明に係る積層プラスチックカードをＩＣカードとした場合の例を示すものである。ここで、図３（ａ）は、本ＩＣカードの斜視図を、図３（ｂ）はその表面図を、図３（ｃ）はその裏面図をそれぞれ示す。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＩＣカード１０の表面側には、ＩＣカード１０が外部装置（ＩＣカード読取／書込装置）と電気的に接触する接点手段（コネクタ）が装着されている。図３に示した接点手段（コネクタ）は、８つの接点素子により構成されている。接点素子には、供給電源端子、接地端子、クロック信号端子、リセット信号端子、データ入出力端子、プログラム供給端子等が含まれる。

さらに、本ＩＣカードは磁気カードとしても兼用される場合には、本ＩＣカード１０の表面側に第１磁気テープ１９ａが貼付される。そして、図２に示した磁気カードと同様、この第１磁気テープ１９ａは、第１透明プラスチック層１２の表面に隠蔽印刷１８（図１に示す）を施すことにより外部から目視できないようにすることが可能である。そして、図３（ｃ）に示すように本ＩＣカードの裏面側には、第２磁気テープ１９ｂが目視可能な状態で貼付されている。

図４は、図３で示したＩＣカードの断面図を示す。図１に示す積層プラスチックカードが形成された後、カード内には切削部が形成され、当該切欠部にＩＣチップ２０が埋め込まれることとなる。そして、当該ＩＣチップ２０の上にはＩＣチップの入出力端子を外部装置（ＩＣカード読取／書込装置）に電気的に接続する接点手段（コネクタ）が装着されている。

図５乃至８は、本発明に係る積層プラスチックシート及びＩＣカードの製造方法を説明するためのフローチャートを示す。

図５は、表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）の製造工程を示すものである。
最初に、第１白色プラスチックシート上にカード表面側の印刷を行い（Ｓ１１）、次に、第１透明プラスチック上に第１磁気テープ１９ａを貼付し（Ｓ１２）、最後に、第１白色プラスチック、第１透明プラスチック及び第３透明プラスチックの熱融着を行う（Ｓ１３）ことにより表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）の製造を完了する（Ｓ１４）。

このように、本発明に係る積層プラスチックカード１０においては、第１白色プラスチック層１１は、第１透明プラスチック層１２と第３透明プラスチック層１３の間にサンドイッチされた対称の構成を有することから、その段階で白色プラスチックと透明プラスチックの熱収縮率の相違による反りが発生することを排除しているのである。

ここで、前記第３透明プラスチック層は、前記第１透明プラスチック層及び前記第２透明プラスチック層と同一の材質により形成されていることにより、上記反りの発生をより完全に排除することができるのである。

図６は、裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）の製造工程を示すものである。
最初に、第２白色プラスチックシート上にカード裏面側の印刷を行い（Ｓ１５）、次に、第２透明プラスチック上の第２磁気テープ１９ｂを貼付し（Ｓ１６）、最後に、第２白色プラスチックと第２透明プラスチックとの熱融着を行う（１７）ことにより裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）の製造を完了する（Ｓ１８）。

図７は、本積層プラスチックカード１０を磁気カードに適用した場合の製造工程を示す。
表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）の製造工程（Ｓ１１乃至１３）は、図５に示したとおりである。また、裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）の製造工程（Ｓ１５乃至１７）は、図６に示したとおりである。

次に、このようにして製造された表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）と、裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）は、熱プレス処理されることにより接合される（Ｓ１８）。次に、このようにして接合された５層の積層プラスチックは、さらに熱処理される（Ｓ１９）。この熱処理工程によって、５層の積層プラスチックがその後９０℃以下の環境下に曝された時に生じる熱収縮を予め取り去ることを可能にしている。この熱処理は、６０〜１５０℃の温度範囲で１時間程度行われるが、最適の温度範囲は略９０℃である。

そして、常温環境下での冷却処理（放熱）を少なくとも６時間以上行い（Ｓ２０）、最後に、所定のカードサイズに抜き打つ（Ｓ２１）ことにより、本積層プラスチックカード（磁気カード）の製造は終了する（Ｓ２２）。

図８は、本積層プラスチックカード１０をＩＣカード（接触型ＩＣカード）に適用した場合の製造工程を示す。

表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）の製造工程（Ｓ１１乃至１３）は、図５に示したとおりである。また、裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）の製造工程（Ｓ１５乃至１７）は、図６に示したとおりである。

また、その後のカードの抜き打ち工程までの種々の工程（Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０及びＳ２１）も、図7と同様である。

本積層プラスチックカード１０をＩＣカード（接触型ＩＣカード）に適用する場合、この後、図4に示すように、カードの所定箇所をミリングにより切削し（Ｓ２３）、この切削部分にＩＣチップを埋め込み（Ｓ２４）、その上部に接点手段（コネクタ）の装着を行い（Ｓ２５）、本ＩＣカードの製造が終了する（Ｓ２６）。

以上、本発明の積層プラスチックカードを、磁気カード及び接触型ＩＣカードに適用した例について詳細に説明したが、本発明は、この他の形態のＩＤカードにも適用可能であることは言うまでもない。

本発明は、ＩＤカード等の耐熱性に優れた積層プラスチックカード、磁気カード及びＩＣカードに関するものであることから産業上の利用可能性を有する。

本製造方法による積層プラスチックカード１０の構成を示す断面図である。 本製造方法による積層プラスチックカードを磁気カードとした場合の例を示す。 本製造方法による積層プラスチックカードをＩＣカードとした場合の例を示す 図３で示したＩＣカードの断面図を示す。 表面側プラスチック積層シート（第１中間製品）の製造工程を示す。 裏面側プラスチック積層シート（第２中間製品）の製造工程を示す 本積層プラスチックカード１０を磁気カードに適用した場合の製造工程を示す。 本積層プラスチックカード１０をＩＣカード（接触型ＩＣカード）に適用した場合の製造工程を示す。 従来の積層プラスチックカードの構成を示す。

符号の説明

１０ 本発明に係る積層プラスチックカード（ＩＣカード）
１１ 第１白色プラスチック層
１２ 第１透明プラスチック層
１３ 第３透明プラスチック層
１４ 第２白色プラスチック層
１５ 第２透明プラスチック層
１６ 表面側印刷
１７ 裏面側印刷
１８ 隠蔽印刷
１９ａ 第１磁気テープ
１９ｂ 第２磁気テープ
２０ ＩＣチップ
２１ 接点手段（コネクタ）

Claims (10)

1. 耐熱性積層プラスチックカードの製造方法であって、
   第１白色プラスチックシートの一方の面上にカード表面側の印刷を行い、第２白色プラスチックシートの一方の面上にカード裏面側の印刷を行う工程と、
   前記第１白色プラスチックの前記一方の面と他方の面にそれぞれ第１透明プラスシートと第３透明プラスチックシートを同時に融着することによりカード表面側の第１中間製品を製造する工程と、
   第２白色プラスチックの前記裏面側に第２透明プラスチックシートを融着することによりカード裏面側の第２中間製品を製造する工程と、
   前記第１中間製品の前記第３透明プラスチックシート面に前記第２中間製品の前記第２透明プラスチックシート面を合わせて熱プレス処理することにより前記第１中間製品に前記第２中間製品を熱融着する工程と、
   の各工程を有することを特徴とする積層プラスチックカードの製造方法。
2. 前記第１中間製品の製造工程においては、前記第１透明プラスチックシート上に第１の磁気テープを貼付する工程を含む請求項１に記載の積層プラスチックカードの製造方法。
3. 前記第２中間製品の製造工程においては、前記第２透明プラスチックシート上に第２の磁気テープを貼付する工程を含む請求項１に記載の積層プラスチックカードの製造方法。
4. 前記熱融着工程の後に、前記熱融着により接合された前記第１中間製品と前記第２中間製品（以下、「接合品」という）を６０℃乃至１５０℃の温度環境下において熱処理する工程と、
   前記接合品を常温環境下で冷却する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載された積層プラスチックカードの製造方法。
5. 前記温度環境下における最適温度は、９０℃であることを特徴とする請求項４に記載の積層プラスチックカードの製造方法。
6. 前記第３透明プラスチック層は、前記第１透明プラスチック層及び前記第２透明プラスチック層と同一の材質により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードの製造方法。
7. 前記第１白色プラスチック及び前記第２白色プラスチックは、ポリカーボネート樹脂を主成分とする請求項１に記載の積層プラスチックカードの製造方法。
8. 耐熱性積層プラスチックカードを用いたＩＣカードの製造方法であって、
   第１白色プラスチックシートの一方の面上にＩＣカード表面側の印刷を行い、第２白色プラスチックシートの一方の面上にＩＣカード裏面側の印刷を行う工程と、
   前記第１白色プラスチックの前記一方の面と他方の面にそれぞれ第１透明プラスシートと第３透明プラスチックシートを同時に融着することによりカード表面側の第１中間製品を製造する工程と、
   第２白色プラスチックの前記裏面側に第２透明プラスチックシートを融着することによりカード裏面側の第２中間製品を製造する工程と、
   前記第１中間製品の前記第３透明プラスチックシート面に前記第２中間製品の前記第２透明プラスチックシート面を合わせて熱プレス処理することにより前記第１中間製品に前記第２中間製品を熱融着する工程と、
   前記熱融着により接合された前記第１中間製品と前記第２中間製品（以下、「接合品」という）を６０℃乃至１５０℃の温度環境下において熱処理する工程と、
   前記接合品を常温環境下で冷却する工程と、
   前記接合品を所定のカードサイズに打ち抜く工程と、
   前記打ち抜かれた接合品に所定箇所をミリングすることにより凹部を形成する工程と、
   前記凹部にＩＣチップを埋め込む工程と、
   前記ＩＣチップの上部を覆う位置に接点手段を装着する工程と、
   の各工程を有することを特徴とするＩＣカードの製造方法。
9. 前記第１中間製品の製造工程においては、前記第１透明プラスチックシート上に第１の磁気テープを貼付する工程を含む請求項８に記載のＩＣカードの製造方法。
10. 前記第２中間製品の製造工程においては、前記第２透明プラスチックシート上に第２の磁気テープを貼付する工程を含む請求項８に記載のＩＣカードの製造方法。

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